数控车床加工件零件图及编程程序(1)

数控车床零件的工艺分析及编程典型实例更新日期：来源：数控工作室根据下图所示的待车削零件，材料为45号钢，其中Ф85圆柱面不加工。

在数控车床上需要进行的工序为：切削Ф80mm 和Ф62mm 外圆；R70mm 弧面、锥面、退刀槽、螺纹及倒角。

要求分析工艺过程与工艺路线，编写加工程序。

图1 车削零件图1.零件加工工艺分析(1)设定工件坐标系按基准重合原则，将工件坐标系的原点设定在零件右端面与回转轴线的交点上，如图中Op点，并通过G50指令设定换刀点相对工件坐标系原点Op的坐标位置（200,100）(2)选择刀具根据零件图的加工要求，需要加工零件的端面、圆柱面、圆锥面、圆弧面、倒角以及切割螺纹退刀槽和螺纹，共需用三把刀具。

1号刀，外圆左偏刀，刀具型号为：CL-MTGNR-2020/R/1608 ISO30。

安装在1号刀位上。

3号刀，螺纹车刀，刀具型号为：TL-LHTR-2020/R/60/1.5 ISO30。

安装在3号刀位上。

5号刀，割槽刀，刀具型号为：ER-SGTFR-2012/R/3.0-0 IS030。

安装在5号刀位上。

(3)加工方案使用1号外圆左偏刀，先粗加工后精加工零件的端面和零件各段的外表面，粗加工时留0.5mm的精车余量；使用5号割槽刀切割螺纹退刀槽；然后使用３号螺纹车刀加工螺纹。

(4)确定切削用量切削深度：粗加工设定切削深度为3mm，精加工为0.5mm。

主轴转速：根据45号钢的切削性能，加工端面和各段外表面时设定切削速度为90m/min；车螺纹时设定主轴转速为250r/min。

进给速度：粗加工时设定进给速度为200mm/min，精加工时设定进给速度为50mm/min。

车削螺纹时设定进给速度为1.5mm/r。

2.编程与操作(1)编制程序(2)程序输入数控系统将程序在数控车床MDI方式下直接输入数控系统，或通过计算机通信接口将程序输入数控机床的数控系统。

然后在CRT 屏幕上模拟切削加工，检验程序的正确性。

车床编程实例一半径编程图3.1.1 半径编程%3110 （主程序程序名）N1 G92 X16 Z1 （设立坐标系，定义对刀点的位置）N2 G37 G00 Z0 M03 （移到子程序起点处、主轴正转）N3 M98 P0003 L6 （调用子程序，并循环6 次）N4 G00 X16 Z1 （返回对刀点）N5 G36 （取消半径编程）N6 M05 （主轴停）N7 M30 （主程序结束并复位）%0003 （子程序名）N1 G01 U-12 F100 （进刀到切削起点处，注意留下后面切削的余量）N2 G03 U7.385 W-4.923 R8（加工R8 园弧段）N3U3.215 W-39.877 R60 （加工R60 园弧段）N4 G02 U1.4 W-28.636 R40（加工切R40 园弧段）N5 G00 U4 （离开已加工表面）N6 W73.436 （回到循环起点Z 轴处）N7 G01 U-4.8 F100 （调整每次循环的切削量）N8 M99 （子程序结束，并回到主程序）直线插补指令编程图3.3.5 G01 编程实例%3305N1 G92 X100 Z10 （设立坐标系，定义对刀点的位置）N2 G00 X16 Z2 M03 （移到倒角延长线，Z 轴2mm 处）N3 G01 U10 W-5 F300 （倒3×45°角）N4 Z-48 （加工Φ26 外圆）N5 U34 W-10 （切第一段锥）N6 U20 Z-73 （切第二段锥）N7 X90 （退刀）N8 G00 X100 Z10 （回对刀点）N9 M05 （主轴停）N10 M30 （主程序结束并复位）车床编程实例三圆弧插补指令编程%3308N1 G92 X40 Z5 （设立坐标系，定义对刀点的位置）N2 M03 S400 (主轴以400r/min 旋转）N3 G00 X0 （到达工件中心）N4 G01 Z0 F60 （工进接触工件毛坯）N5 G03 U24 W-24 R15 （加工R15 圆弧段）N6 G02 X26 Z-31 R5 （加工R5 圆弧段）N7 G01 Z-40 （加工Φ26 外圆）N8 X40 Z5 （回对刀点）N9 M30 （主轴停、主程序结束并复位图3.3.8 G02/G03 编程实例倒角指令编程图3.3.10.1 倒角编程实例%3310N10 G92 X70 Z10 （设立坐标系，定义对刀点的位置）N20 G00 U-70 W-10 （从编程规划起点，移到工件前端面中心处）N30 G01 U26 C3 F100 （倒3×45°直角）N40 W-22 R3 （倒R3 圆角）N50 U39 W-14 C3 （倒边长为3 等腰直角）N60 W-34 （加工Φ65 外圆）N70 G00 U5 W80 （回到编程规划起点）N80 M30 （主轴停、主程序结束并复位）车床编程实例五倒角指令编程%3310N10 G92 X70 Z10 （设立坐标系，定义对刀点的位置）N20 G00 X0 Z4 （到工件中心）N30 G01 W-4 F100 （工进接触工件）N40 X26 C3 （倒3×45°的直角）N50 Z-21 （加工Φ26 外圆）N60 G02 U30 W-15 R15 RL=3（加工R15 圆弧，并倒边长为4 的直角）N70 G01 Z-70 （加工Φ56 外圆）N80 G00 U10 （退刀，离开工件）N90 X70 Z10 （返回程序起点位置）M30 （主轴停、主程序结束并复位）图3.3.10.2 倒角编程实例车床编程实例六圆柱螺纹编程螺纹导程为1.5mm，δ=1.5mm，δ'=1mm ，每次吃刀量(直径值)分别为0.8mm、0.6 mm 、0.4mm、0.16mm图3.3.12 螺纹编程实例%3312N1 G92 X50 Z120 （设立坐标系，定义对刀点的位置）N2 M03 S300 （主轴以300r/min 旋转）N3 G00 X29.2 Z101.5 （到螺纹起点，升速段1.5mm，吃刀深0.8mm）N4 G32 Z19 F1.5 （切削螺纹到螺纹切削终点，降速段1mm）N5 G00 X40 （X 轴方向快退）N6 Z101.5 （Z 轴方向快退到螺纹起点处）N7 X28.6 （X 轴方向快进到螺纹起点处，吃刀深0.6mm）N8 G32 Z19 F1.5 （切削螺纹到螺纹切削终点）N9 G00 X40 （X 轴方向快退）N10 Z101.5 （Z 轴方向快退到螺纹起点处）N11 X28.2 （X 轴方向快进到螺纹起点处，吃刀深0.4mm）N12 G32 Z19 F1.5 （切削螺纹到螺纹切削终点）N13 G00 X40 （X 轴方向快退）N14 Z101.5 （Z 轴方向快退到螺纹起点处）N15 U-11.96 （X 轴方向快进到螺纹起点处，吃刀深0.16mm）N16 G32 W-82.5 F1.5 （切削螺纹到螺纹切削终点）N17 G00 X40 （X 轴方向快退）N18 X50 Z120 （回对刀点）N19 M05 (主轴停)N20 M30 （主程序结束并复位）恒线速度功能编程%3314车床编程实例七图3.3.14 恒线速度编程实例N1 G92 X40 Z5 （设立坐标系，定义对刀点的位置）N2 M03 S400 （主轴以400r/min 旋转）N3 G96 S80 （恒线速度有效，线速度为80m/min）N4 G00 X0 （刀到中心，转速升高，直到主轴到最大限速）N5 G01 Z0 F60 （工进接触工件）N6 G03 U24 W-24 R15 （加工R15 圆弧段）N7 G02 X26 Z-31 R5 （加工R5 圆弧段）N8 G01 Z-40 （加工Φ26 外圆）N9 X40 Z5 （回对刀点）N10 G97 S300 （取消恒线速度功能，设定主轴按300r/min 旋转）N11 M30 （主轴停、主程序结束并复位）车床编程实例八%3317M03 S400 （主轴以400r/min 旋转）G91 G80 X-10 Z-33 I-5.5 F100（加工第一次循环，吃刀深3mm）X-13 Z-33 I-5.5（加工第二次循环，吃刀深3mm）X-16 Z-33 I-5.5（加工第三次循环，吃刀深3mm）M30 （主轴停、主程序结束并复位）图3.3.17 G80 切削循环编程实例车床编程实例九G81 指令编程(点画线代表毛坯)图3.3.20 G81 切削循环编程实例%3320N1 G54 G90 G00 X60 Z45 M03 （选定坐标系，主轴正转，到循环起点）N2 G81 X25 Z31.5 K-3.5 F100 （加工第一次循环，吃刀深2mm）N3 X25 Z29.5 K-3.5 （每次吃刀均为2mm，）N4 X25 Z27.5 K-3.5 （每次切削起点位，距工件外圆面5mm，故K 值为-3.5）N5 X25 Z25.5 K-3.5 （加工第四次循环，吃刀深2mm）N6 M05 （主轴停）N7 M30 （主程序结束并复位车床编程实例十G82 指令编程(毛坯外形已加工完成)%3323N1 G55 G00 X35 Z104（选定坐标系G55，到循环起点）N2 M03 S300 （主轴以300r/min 正转）N3 G82 X29.2 Z18.5 C2 P180 F3（第一次循环切螺纹，切深0.8mm）N4 X28.6 Z18.5 C2 P180 F3（第二次循环切螺纹，切深0.4mm）N5 X28.2 Z18.5 C2 P180 F3（第三次循环切螺纹，切深0.4mm）N6 X28.04 Z18.5 C2 P180 F3（第四次循环切螺纹，切深0.16mm）N7 M30 （主轴停、主程序结束并复位）图3.3.23 G82 切削循环编程实例车床编程实例十一外径粗加工复合循环编制图3.3.27 所示零件的加工程序：要求循环起始点在A(46，3)，切削深度为1.5mm（半径量）。

车床编程实例一半径编程图3.1.1 半径编程%3110 （主程序程序名）N1 G92 X16 Z1 （设立坐标系，定义对刀点的位置）N2 G37 G00 Z0 M03 （移到子程序起点处、主轴正转）N3 M98 P0003 L6 （调用子程序，并循环6 次）N4 G00 X16 Z1 （返回对刀点）N5 G36 （取消半径编程）N6 M05 （主轴停）N7 M30 （主程序结束并复位）%0003 （子程序名）N1 G01 U-12 F100 （进刀到切削起点处，注意留下后面切削的余量）N2 G03 U7.385 W-4.923 R8（加工R8 园弧段）N3U3.215 W-39.877 R60 （加工R60 园弧段）N4 G02 U1.4 W-28.636 R40（加工切R40 园弧段）N5 G00 U4 （离开已加工表面）N6 W73.436 （回到循环起点Z 轴处）N7 G01 U-4.8 F100 （调整每次循环的切削量）N8 M99 （子程序结束，并回到主程序）1直线插补指令编程%3305车床编程实例二图3.3.5 G01 编程实例N1 G92 X100 Z10 （设立坐标系，定义对刀点的位置）N2 G00 X16 Z2 M03 （移到倒角延长线，Z 轴2mm 处）N3 G01 U10 W-5 F300 （倒3×45°角）N4 Z-48 （加工Φ26 外圆）N5 U34 W-10 （切第一段锥）N6 U20 Z-73 （切第二段锥）N7 X90 （退刀）N8 G00 X100 Z10 （回对刀点）N9 M05 （主轴停）N10 M30 （主程序结束并复位）圆弧插补指令编程车床编程实例三%3308N1 G92 X40 Z5 （设立坐标系，定义对刀点的位置）N2 M03 S400 (主轴以400r/min 旋转）N3 G00 X0 （到达工件中心）N4 G01 Z0 F60 （工进接触工件毛坯）N5 G03 U24 W-24 R15 （加工R15 圆弧段）N6 G02 X26 Z-31 R5 （加工R5 圆弧段）N7 G01 Z-40 （加工Φ26 外圆）N8 X40 Z5 （回对刀点）N9 M30 （主轴停、主程序结束并复位图3.3.8 G02/G03 编程实例2倒角指令编程%3310车床编程实例四图3.3.10.1 倒角编程实例N10 G92 X70 Z10 （设立坐标系，定义对刀点的位置）N20 G00 U-70 W-10 （从编程规划起点，移到工件前端面中心处）N30 G01 U26 C3 F100 （倒3×45°直角）N40 W-22 R3 （倒R3 圆角）N50 U39 W-14 C3 （倒边长为3 等腰直角）N60 W-34 （加工Φ65 外圆）N70 G00 U5 W80 （回到编程规划起点）N80 M30 （主轴停、主程序结束并复位）倒角指令编程%3310车床编程实例五N10 G92 X70 Z10 （设立坐标系，定义对刀点的位置）N20 G00 X0 Z4 （到工件中心）N30 G01 W-4 F100 （工进接触工件）N40 X26 C3 （倒3×45°的直角）N50 Z-21 （加工Φ26 外圆）N60 G02 U30 W-15 R15 RL=3（加工R15 圆弧，并倒边长为4 的直角）N70 G01 Z-70 （加工Φ56 外圆）N80 G00 U10 （退刀，离开工件）N90 X70 Z10 （返回程序起点位置）M30 （主轴停、主程序结束并复位）图3.3.10.2 倒角编程实例3车床编程实例六圆柱螺纹编程螺纹导程为1.5mm，δ=1.5mm，δ'=1mm ，每次吃刀量(直径值)分别为0.8mm、0.6 mm 、0.4mm、0.16mm图3.3.12 螺纹编程实例%3312N1 G92 X50 Z120 （设立坐标系，定义对刀点的位置）N2 M03 S300 （主轴以300r/min 旋转）N3 G00 X29.2 Z101.5 （到螺纹起点，升速段1.5mm，吃刀深0.8mm）N4 G32 Z19 F1.5 （切削螺纹到螺纹切削终点，降速段1mm）N5 G00 X40 （X 轴方向快退）N6 Z101.5 （Z 轴方向快退到螺纹起点处）N7 X28.6 （X 轴方向快进到螺纹起点处，吃刀深0.6mm）N8 G32 Z19 F1.5 （切削螺纹到螺纹切削终点）N9 G00 X40 （X 轴方向快退）N10 Z101.5 （Z 轴方向快退到螺纹起点处）N11 X28.2 （X 轴方向快进到螺纹起点处，吃刀深0.4mm）N12 G32 Z19 F1.5 （切削螺纹到螺纹切削终点）N13 G00 X40 （X 轴方向快退）N14 Z101.5 （Z 轴方向快退到螺纹起点处）N15 U-11.96 （X 轴方向快进到螺纹起点处，吃刀深0.16mm）N16 G32 W-82.5 F1.5 （切削螺纹到螺纹切削终点）N17 G00 X40 （X 轴方向快退）N18 X50 Z120 （回对刀点）N19 M05 (主轴停)N20 M30 （主程序结束并复位）4恒线速度功能编程%3314车床编程实例七图3.3.14 恒线速度编程实例N1 G92 X40 Z5 （设立坐标系，定义对刀点的位置）N2 M03 S400 （主轴以400r/min 旋转）N3 G96 S80 （恒线速度有效，线速度为80m/min）N4 G00 X0 （刀到中心，转速升高，直到主轴到最大限速）N5 G01 Z0 F60 （工进接触工件）N6 G03 U24 W-24 R15 （加工R15 圆弧段）N7 G02 X26 Z-31 R5 （加工R5 圆弧段）N8 G01 Z-40 （加工Φ26 外圆）N9 X40 Z5 （回对刀点）N10 G97 S300 （取消恒线速度功能，设定主轴按300r/min 旋转）N11 M30 （主轴停、主程序结束并复位）车床编程实例八%3317M03 S400 （主轴以400r/min 旋转）G91 G80 X-10 Z-33 I-5.5 F100（加工第一次循环，吃刀深3mm）X-13 Z-33 I-5.5（加工第二次循环，吃刀深3mm）X-16 Z-33 I-5.5（加工第三次循环，吃刀深3mm）M30 （主轴停、主程序结束并复位）图3.3.17 G80 切削循环编程实例5车床编程实例九G81 指令编程(点画线代表毛坯)图3.3.20 G81 切削循环编程实例%3320N1 G54 G90 G00 X60 Z45 M03 （选定坐标系，主轴正转，到循环起点）N2 G81 X25 Z31.5 K-3.5 F100 （加工第一次循环，吃刀深2mm）N3 X25 Z29.5 K-3.5 （每次吃刀均为2mm，）N4 X25 Z27.5 K-3.5 （每次切削起点位，距工件外圆面5mm，故K 值为-3.5）N5 X25 Z25.5 K-3.5 （加工第四次循环，吃刀深2mm）N6 M05 （主轴停）N7 M30 （主程序结束并复位车床编程实例十G82 指令编程(毛坯外形已加工完成)%3323N1 G55 G00 X35 Z104（选定坐标系G55，到循环起点）N2 M03 S300 （主轴以300r/min 正转）N3 G82 X29.2 Z18.5 C2 P180 F3（第一次循环切螺纹，切深0.8mm）N4 X28.6 Z18.5 C2 P180 F3（第二次循环切螺纹，切深0.4mm）N5 X28.2 Z18.5 C2 P180 F3（第三次循环切螺纹，切深0.4mm）N6 X28.04 Z18.5 C2 P180 F3（第四次循环切螺纹，切深0.16mm）N7 M30 （主轴停、主程序结束并复位）图3.3.23 G82 切削循环编程实例6车床编程实例十一外径粗加工复合循环编制图3.3.27 所示零件的加工程序：要求循环起始点在A(46，3)，切削深度为1.5mm（半径量）。

数控车床是数字程序控制车床的简称，它集通用性好的万能型车床、加工精度高的精密型车床和加工效率高的专用型普通车床的特点于一身，是使用量最大、覆盖面最广的一种机床。

自动化数控车床是一种利用数控技术，按照事先编好的程序实现动作的机床。

它由程序载体、输人装置、CNC单元、伺服系统、位置反馈系统和机床机械部件构成。

在自动化数控车床上加工零件通常经过以下几个步骤：1.根据加工零件的图样与工艺方案，用规定的代码和程序格式编写程序单，并把它记录在载体上；2.把程序载体上的程序通过输入装置输入到CNC单元中去；C单元将输入的程序经过处理之后，向机床各个坐标的伺服系统发出信号；4.伺服系统根据CNC单元发出的信号，驱动机床的运动部件，并控制必要的辅助操作；5.通过机床机械部件带动刀具与工件的相对运动，加工出要求的工件；6.检测数控车床的运动，并通过反馈装置反馈给CNC单元，以减小加工误差。

当然，对于开环数控车床来说是没有检测、反馈系统的。

数控车床加工零件图及程序编写是加工前的重要工作。

是需要每一位员工都掌握的，是必须要做好的一项工作。

从程序上讲，收到零件图之后要对图纸进行分析，工厂都会制定出一系列加工的方式和工艺。

这里面包括零件的夹装方式和夹具的选择，还有加工过程中的路线。

在什么地方前进，什么地方对刀，什么地方换刀。

还有就是设备的一些参数，如前进速度，切削量，转速等等。

还有就是要根据刀补功能，计算出坐标值，然后控制刀具加工。

数控车床加工零件图及程序中这些方式和参数都是要输入设备的单片机中的。

这个过程非常重要，可以说加工过程中该如何做，都是根据图纸分析出来的。

具体的操作步骤就是要确定加工前进的路线。

确定主次顺序。

数控车床加工零件图及程序中要遵循先粗加工后精加工的原则。

对刀具进行合理指挥。

然后要采用何种夹具和夹装方式。

例如三抓自定心卡盘进行自定心夹装，这就是一种典型的夹具和夹装方式。

接着就是选择刀具，采用何种材质的，什么参数的刀具。

数控机床编程课,是数控专业的一门综合性较强的专业课,它要求学生不仅会读懂程序,还要会手工编写简单零件的加工程序。

编程的入门较难,入门以后就显得简单一点。

下面就先给大家介绍一下数控车床编程步骤和用法。

数控车床编程方法与步骤：数控机床编程课，是数控专业的一门综合性较强的专业课，它要求学生不仅会读懂程序，还要会手工编写简单零件的加工程序。

编程的入门较难，入门以后就显得简单一点。

现把编程方法总结如下：一、分析零件图样、确定加工工艺过程分析零件的材料、形状、尺寸、精度及毛坯形状和热处理要求等，确定正确的加工方法、定位夹紧以及加工顺序、所用刀具和切削用量等，即制定加工工艺。

这一个环节是数控编程的一个重要环节。

其主要目的是确定数控加工的工艺路线、切削用量以及工件的定位、夹紧等。

首先是数控加工工艺的划分，如加工端面、车外圆、切槽、切断等等；其次是刀具的选择，应该合理选择加工刀具；然后是工序顺序的安排，要求在确定工艺过程中，要做到加工路线短，进给、换刀次数少，充分发挥数控机床的功能，使加工安全、可靠，效率高。

走刀路线是指在加工过程中，刀具刀位点相对于工件的运动轨迹和方向，它不仅包括了工步内容，还反映了工步顺序。

在安排可以一刀或多刀进行的精加工工序时，其零件的最终轮廓应由最后一刀连续加工而成。

这时，加工刀具的进退刀位置要考虑妥当，尽量不要在连续的轮廓中安排切人和切出或换刀及停顿，以免因切削力突然变化而造成弹性变形，致使光滑连接轮廓上产生表面划伤、形状突变或滞留刀痕等疵病。

二、数值计算根据零件的尺寸要求、加工路线及设定的坐标系，进行运动轨迹坐标值的计算。

对于由圆弧和直线组成的简单零件，只要求计算零件轮廓上各几何元素的交点或切点的坐标，得出各几何元素的起点、终点、圆弧圆心的坐标值。

如果数控系统无刀具补偿功能，还应该计算刀具刀位点的运动轨迹。

对于由非圆曲线组成的复杂零件，由于数控机床通常只具有直线和平面圆弧插补功能，因而只能采用支线段或圆弧段逼近的方法进行加工，这时就要计算逼近线段和被加工曲线的交点(即节点)的坐标值。

车床编程实例一半径编程图3.1.1 半径编程%3110 （主程序程序名）N1 G92 X16 Z1 （设立坐标系，定义对刀点的位置）N2 G37 G00 Z0 M03 （移到子程序起点处、主轴正转）N3M98 P0003 L6 （调用子程序，并循环6次）N4 G00 X16 Z1 （返回对刀点）N5 G36 （取消半径编程）N6 M05 （主轴停）N7 M30 （主程序结束并复位）%0003 （子程序名）N1 G01 U-12 F100 （进刀到切削起点处，注意留下后面切削的余量）N2 G03 U7.385 W-4.923 R8（加工R8 园弧段）N3U3.215 W-39.877 R60 （加工R60 园弧段）N4G02 U1.4 W36 R40（加工切R40 园弧段）N5 G00U4 （离开已加工表面）N6 W736 （回到循环起点Z轴处）N7 G01 U-4.8 F100 （调整每次循环的切削量）N8 M99 （子程序结束，并回到主程序）直线插补指令编程图3.3.5 G01 编程实例%3305N1 G92 X100 Z10 （设立坐标系，定义对刀点的位置）N2 G00 X16 Z2 M03 （移到倒角延长线，Z 轴2mm 处）N3 G01 U10 W-5 F300 （倒3×45°角）N4 Z-48 （加工Φ26 外圆）N5 U34 W-10 （切第一段锥）N6 U20 Z-73 （切第二段锥）N7 X90 （退刀）N8 G00 X100 Z10 （回对刀点）N9 M05 （主轴停）N10 M30 （主程序结束并复位）车床编程实例三圆弧插补指令编程%3308N1 G92 X40 Z5 （设立坐标系，定义对刀点的位置）N2 M03 S400 (主轴以400r/min 旋转）N3 G00 X0 （到达工件中心）N4 G01 Z0 F60 （工进接触工件毛坯）N5 G03 U24 W-24 R15 （加工R15 圆弧段）N6 G02 X26 Z-31 R5 （加工R5 圆弧段）N7 G01 Z-40 （加工Φ26 外圆）N8 X40 Z5 （回对刀点）N9 M30 （主轴停、主程序结束并复位图3.3.8 G02/G03 编程实例倒角指令编程图3.3.10.1 倒角编程实例%3310N10 G92 X70 Z10 （设立坐标系，定义对刀点的位置）N20 G00 U-70 W-10 （从编程规划起点，移到工件前端面中心处）N30 G01 U26 C3 F100 （倒3×45°直角）N40 W-22 R3 （倒R3 圆角）N50 U39 W-14 C3 （倒边长为3等腰直角）N60 W-34 （加工Φ65 外圆）N70 G00 U5 W80 （回到编程规划起点）N80 M30 （主轴停、主程序结束并复位）车床编程实例五倒角指令编程%3310N10 G92 X70 Z10 （设立坐标系，定义对刀点的位置）N20 G00 X0 Z4 （到工件中心）N30 G01 W-4 F100 （工进接触工件）N40 X26 C3 （倒3×45°的直角）N50 Z-21 （加工Φ26 外圆）N60 G02 U30 W-15 R15 RL=3（加工R15 圆弧，并倒边长为4的直角）N70 G01 Z-70 （加工Φ56 外圆）N80 G00 U10 （退刀，离开工件）N90 X70 Z10 （返回程序起点位置）M30 （主轴停、主程序结束并复位）图3.3.10.2 倒角编程实例车床编程实例六圆柱螺纹编程螺纹导程为1.5mm，δ=1.5mm，δ'=1mm ，每次吃刀量(直径值)分别为mm、mm 、0.4mm、图3.3.12 螺纹编程实例%3312N1 G92 X50 Z120 （设立坐标系，定义对刀点的位置）N2 M03 S300 （主轴以300r/min 旋转）N3 G00 X29.2 Z101.5 （到螺纹起点，升速段1.5mm，吃刀深m m）N4 G32 Z19 F1.5 （切削螺纹到螺纹切削终点，降速段1mm）N5 G00 X40 （X 轴方向快退）N6 Z101.5 （Z 轴方向快退到螺纹起点处）N7 X28.6 （X 轴方向快进到螺纹起点处，吃刀深0.6mm）N8 G32 Z19 F1.5 （切削螺纹到螺纹切削终点）N9 G00 X40 （X 轴方向快退）N10 Z101.5 （Z 轴方向快退到螺纹起点处）N11 X28.2 （X 轴方向快进到螺纹起点处，吃刀深0.4mm）N12 G32 Z19 F1.5 （切削螺纹到螺纹切削终点）N13 G00 X40 （X 轴方向快退）N14 Z101.5 （Z 轴方向快退到螺纹起点处）N15 U-11.96 （X 轴方向快进到螺纹起点处，吃刀深0.16mm）N16 G32 W-82.5 F1.5 （切削螺纹到螺纹切削终点）N17 G00 X40 （X 轴方向快退）N18 X50 Z120 （回对刀点）N19 M05 (主轴停)N20 M30 （主程序结束并复位）恒线速度功能编程%3314车床编程实例七图3.3.14 恒线速度编程实例N1 G92 X40 Z5 （设立坐标系，定义对刀点的位置）N2 M03 S400 （主轴以400r/min 旋转）N3 G96 S80 （恒线速度有效，线速度为80m/min）N4 G00 X0 （刀到中心，转速升高，直到主轴到最大限速）N5 G01 Z0 F60 （工进接触工件）N6 G03 U24 W-24 R15 （加工R15 圆弧段）N7 G02 X26 Z-31 R5 （加工R5 圆弧段）N8 G01 Z-40 （加工Φ26 外圆）N9 X40 Z5 （回对刀点）N10 G97 S300 （取消恒线速度功能，设定主轴按300r/min 旋转）N11 M30 （主轴停、主程序结束并复位）车床编程实例八%3317M03 S400 （主轴以400r/min 旋转）G91 G80 X-10 Z-33 I-5.5 F100（加工第一次循环，吃刀深3mm）X-13 Z-33 I-5.5（加工第二次循环，吃刀深3mm）X-16 Z-33 I-5.5（加工第三次循环，吃刀深3mm）M30 （主轴停、主程序结束并复位）图3.3.17 G80 切削循环编程实例车床编程实例九G81 指令编程(点画线代表毛坯)图3.3.20 G81 切削循环编程实例%3320N1 G54 G90 G00 X60 Z45 M03 （选定坐标系，主轴正转，到循环起点）N2 G81 X25 Z31.5 K-3.5 F100 （加工第一次循环，吃刀深2mm）N3 X25 Z29.5 K-3.5 （每次吃刀均为2mm，）N4 X25 Z27.5 K-3.5 （每次切削起点位，距工件外圆面5mm，故K值为-3.5）N5 X25 Z25.5 K-3.5 （加工第四次循环，吃刀深2mm）N6 M05 （主轴停）N7 M30 （主程序结束并复位车床编程实例十G82 指令编程(毛坯外形已加工完成)%3323N1 G55 G00 X35 Z104（选定坐标系G55，到循环起点）N2 M03 S300 （主轴以300r/min 正转）N3 G82 X29.2 Z18.5 C2 P180 F3（第一次循环切螺纹，切深0.8mm）N4 X28.6 Z18.5 C2 P180 F3（第二次循环切螺纹，切深0.4mm）N5 X28.2 Z18.5 C2 P180 F3（第三次循环切螺纹，切深0.4mm）N6 X28.04 Z18.5 C2 P180 F3（第四次循环切螺纹，切深0.16mm）N7 M30 （主轴停、主程序结束并复位）图3.3.23 G82 切削循环编程实例车床编程实例十一外径粗加工复合循环编制图3.3.27 所示零件的加工程序：要求循环起始点在A(46，3)，切削深度为1.5mm（半径量）。

目录1.设计题目及零件图 (1)1.1数控车零件设计题目及零件图 (1)1.2数控铣零件设计题目及零件图 (1)2.工艺设计 (2)2.1数控车零件工艺设计 (2)2.1.1工艺分析 (2)2.1.2工艺安排 (2)2.2数控铣零件工艺设计 (3)2.2.1工艺分析 (3)2.2.2工艺安排 (3)3.零件工艺规程 (4)4.程序设计 (4)4.1数控车零件程序设计 (4)4.1.1机床的选择 (4)4.1.2刀具的选择 (4)4.1.3数值计算 (5)4.1.4切削参数的选择 (5)4.2数控铣零件程序设计 (6)4.1.1机床的选择 (6)4.1.2刀具的选择 (6)4.1.3数值计算 (6)4.1.4切削参数的选择 (7)5.数控加工程序清单 (7)5.1数控车零件程序清单 (7)5.2数控铣零件程序清单 (17)6.数控车、铣床程序仿真结果 (16)6.1数控车床程序仿真结果 (16)6.2数控铣床程序仿真结果 (17)7.设计总结 (18)参考书及资料目录文献 (19)1.零件的分析如图1.1所示为轴套零件三维模型图，图1.2所示为轴套二维零件图（图中有不清晰之处请参加CAD图），试制定出该零件的加工工艺方案，编制其数控加工程序，并对程序进行仿真加工。

图1.2 零件三维图图1.1 零件二维图1.1零件的尺寸标注分析零件图上的尺寸是制造、检验零件的重要依据，生产中要求零件图中的尺寸不允许有任何差错。

在零件图上标注尺寸，除要求正确、完整和清晰外，还应考虑合理性，既要满足设计要求，又要便于加工、测量。

关于尺寸标注主要包括功能尺寸、非功能尺寸、公称尺寸、基本尺寸、参考尺寸、重复尺寸等等。

该零件图说标注的尺寸均完整，符合国家要求，位置准确，表达清楚。

1.2零件的几何要素分析从图1.1分析得知，该零件的结构主要由圆柱面、圆弧面、圆锥面、螺纹头、螺纹孔、槽等特征组成，这些特征在普通车床上难以完成，需要在数控车上加工。

2013 届毕业设计 系 别：信息与工程系专业名称： 数 控 技 术 姓 名：学 号： 20100204012 班 级： 10 数 控 技 术 指导教师：2012 年 12 月 20 日MinBei Vocational And Technical College数控车轴类零件工艺设计及程序编制摘要随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用，因为效率、质量是先进制造技术的主体。

高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。

而对于数控加工,无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量，对一些工艺问题(如对刀点、加工路线等)也需做一些处理。

并在加工过程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的产品。

本文根据数控机床的特点，针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切削用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制。

通过整个工艺的过程的制定，充分体现了数控设备在保证加工精度，加工效率，简化工序等方面的优势。

关键词：轴类零件，工艺分析，数控编程，数控加工目录一引言 (1)二轴类零件加工工艺分析 (2)（一）典型轴类零件的加工工艺 (2)（二）数控车床的概述 (3)（三）分析加工对象 (6)（四）夹具和刀具的选择 (7)三零件工艺过程卡设计 (8)（一）数控加工步骤、工艺特点及内容 (8)（二）加工工序的划分 (9)（三）编制工艺过程卡 (10)（四）切削用量的确定 (10)（五）编制加工工序卡 (11)四数控车削编程及仿真 (12)（一）刀具加工进给路线的确定 (12)（二）本零件加工所用刀具 (13)（三）编程基础 (14)（四）斯沃数控仿真 (21)结束语 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录 (34)数控车轴类零件工艺设计及程序编制李汪洋一、引言为了在激烈的巿场竞争中立于不败之地，各工业发达国家均投入了大量的资金，对现代制造技术进行研究开发，并提出了各式各样全新的制造模式。

车床编程实例一%3110N1 G92 X16 Z1 （取消半径编程） （主轴停）（主程序结束并复位） （子程序名）（进刀到切削起点处，注意留下后面切削的余量）（加工R8园弧段）N3U3.215 W-39.877 R60N4 G02 U1.4 W-28.636 R40 （离开已加工表面）（回到循环起点Z 轴处） （调整每次循环的切削量） （子程序结束，并回到主程序）半径编程 N2 G37 G00 Z0 M03 （移到子程序起点处、主轴正转） N3 M98 P0003 L6 N4 G00 X16 Z1 （调用子程序，并循环 6次） （返回对刀点）N5 G36 N6 M05 N7 M30 %0003N1 G01 U-12 F100N2 G03 U7.385 W-4.923 R8（加工R60园弧段） （加工切R40园弧段） N5 G00 U4 N6 W73.436N7 G01 U-4.8 F100 N8 M99（主程序程序名）（设立坐标系，定义对刀点的位置）（设立坐标系，定义对刀点的位置） （移到倒角延长线，Z 轴2mm 处） （倒3X 45。

角）（加工①26外圆）（切第一段锥） （切第二段锥） （退刀） （回对刀点） （主轴停）（主程序结束并复位）车床编程实例三圆弧插补指令编程%3308N2 M03 S400 N3 G00 X0 N4 G01 Z0 F60N5 G03 U24 W-24 R15 N6 G02 X26 Z-31 R5 N7 G01 Z-40 N8 X40 Z5（回对刀点）直线插补指令编程 ■&q liOS&图335 G01编程实例N1 G92 X40 Z5 （设立坐标系，定义对刀点的位置）%3305N1 G92 X100 Z10 N2 G00 X16 Z2 M03 N3 G01 U10 W-5 F300 N4 Z-48N5 U34 W-10 N6 U20 Z-73 N7 X90N8 G00 X100 Z10 N9 M05 N10 M30（主轴以400r/min 旋转）（到达工件中心） （工进接触工件毛坯） （加工R15圆弧段） （加工R5圆弧段） （加工①26外圆）40图3.3.8 G02/G03编程实例N9 M30 （主轴停、主程序结束并复位车床编程实例四%3310N10 G92 X70 Z10N20 G00 U-70 W-10N30 G01 U26 C3 F100倒角指令编程N40 W-22 R3N50 U39 W-14 C3 N60 W-34N70 G00 U5 W80 N80 M30 （倒R3圆角）（倒边长为3等腰直角）（加工①65外圆）（回到编程规划起点）（主轴停、主程序结束并复位）车床编程实例五倒角指令编程%3310N10 G92 X70 Z10 N20 G00 X0 Z4N30 G01 W-4 F100 N40 X26 C3N50 Z-21（设立坐标系，定义对刀点的位置）（到工件中心）（工进接触工件）（倒3X，（加工①26外圆）45。

半径编程图3.1.1 半径编程%3110 （主程序程序名）N1 G92 X16 Z1 （设立坐标系，定义对刀点的位置）N2 G37 G00 Z0 M03 （移到子程序起点处、主轴正转）N3 M98 P0003 L6 （调用子程序，并循环6次）N4 G00 X16 Z1 （返回对刀点）N5 G36 （取消半径编程）N6 M05 （主轴停）N7 M30 （主程序结束并复位）%0003 （子程序名）N1 G01 U-12 F100 （进刀到切削起点处，注意留下后面切削的余量）N2 G03 U7.385 W-4.923 R8（加工R8园弧段）N3 U3.215 W-39.877 R60 （加工R60园弧段）N4 G02 U1.4 W-28.636 R40（加工切R40园弧段）N5 G00 U4 （离开已加工表面）N6 W73.436 （回到循环起点Z轴处）N7 G01 U-4.8 F100 （调整每次循环的切削量）N8 M99 （子程序结束，并回到主程序）直线插补指令编程图3.3.5 G01编程实例%3305N1 G92 X100 Z10 （设立坐标系，定义对刀点的位置）N2 G00 X16 Z2 M03 （移到倒角延长线，Z轴2mm处）N3 G01 U10 W-5 F300 （倒3×45°角）N4 Z-48 （加工Φ26外圆）N5 U34 W-10 （切第一段锥）N6 U20 Z-73 （切第二段锥）N7 X90 （退刀）N8 G00 X100 Z10 （回对刀点）N9 M05 （主轴停）N10 M30 （主程序结束并复位）车床编程实例三圆弧插补指令编程%3308N1 G92 X40 Z5 （设立坐标系，定义对刀点的位置）N2 M03 S400 (主轴以400r/min旋转）N3 G00 X0 （到达工件中心）N4 G01 Z0 F60 （工进接触工件毛坯）N5 G03 U24 W-24 R15 （加工R15圆弧段）N6 G02 X26 Z-31 R5 （加工R5圆弧段）N7 G01 Z-40 （加工Φ26外圆）N8 X40 Z5 （回对刀点）N9 M30 （主轴停、主程序结束并复位图3.3.8 G02/G03编程实例倒角指令编程图3.3.10.1 倒角编程实例%3310N10 G92 X70 Z10 （设立坐标系，定义对刀点的位置）N20 G00 U-70 W-10 （从编程规划起点，移到工件前端面中心处）N30 G01 U26 C3 F100 （倒3×45°直角）N40 W-22 R3 （倒R3圆角）N50 U39 W-14 C3 （倒边长为3等腰直角）N60 W-34 （加工Φ65外圆）N70 G00 U5 W80 （回到编程规划起点）N80 M30 （主轴停、主程序结束并复位）车床编程实例五倒角指令编程%3310N10 G92 X70 Z10 （设立坐标系，定义对刀点的位置）N20 G00 X0 Z4 （到工件中心）N30 G01 W-4 F100 （工进接触工件）N40 X26 C3 （倒3×45°的直角）N50 Z-21 （加工Φ26外圆）N60 G02 U30 W-15 R15 RL=3（加工R15圆弧，并倒边长为4的直角）N70 G01 Z-70 （加工Φ56外圆）N80 G00 U10 （退刀，离开工件）N90 X70 Z10 （返回程序起点位置）M30 （主轴停、主程序结束并复位）图3.3.10.2 倒角编程实例圆柱螺纹编程螺纹导程为1.5mm，δ=1.5mm，δ '=1mm ，每次吃刀量(直径值)分别为0.8mm、0.6 mm 、0.4mm、0.16mm图3.3.12 螺纹编程实例%3312N1 G92 X50 Z120 （设立坐标系，定义对刀点的位置）N2 M03 S300 （主轴以300r/min旋转）N3 G00 X29.2 Z101.5 （到螺纹起点，升速段1.5mm，吃刀深0.8mm）N4 G32 Z19 F1.5 （切削螺纹到螺纹切削终点，降速段1mm）N5 G00 X40 （X轴方向快退）N6 Z101.5 （Z轴方向快退到螺纹起点处）N7 X28.6 （X轴方向快进到螺纹起点处，吃刀深0.6mm）N8 G32 Z19 F1.5 （切削螺纹到螺纹切削终点）N9 G00 X40 （X轴方向快退）N10 Z101.5 （Z轴方向快退到螺纹起点处）N11 X28.2 （X轴方向快进到螺纹起点处，吃刀深0.4mm）N12 G32 Z19 F1.5 （切削螺纹到螺纹切削终点）N13 G00 X40 （X轴方向快退）N14 Z101.5 （Z轴方向快退到螺纹起点处）N15 U-11.96 （X轴方向快进到螺纹起点处，吃刀深0.16mm）N16 G32 W-82.5 F1.5 （切削螺纹到螺纹切削终点）N17 G00 X40 （X轴方向快退）N18 X50 Z120 （回对刀点）N19 M05 (主轴停)N20 M30 （主程序结束并复位）恒线速度功能编程图3.3.14 恒线速度编程实例%3314N1 G92 X40 Z5 （设立坐标系，定义对刀点的位置）N2 M03 S400 （主轴以400r/min旋转）N3 G96 S80 （恒线速度有效，线速度为80m/min）N4 G00 X0 （刀到中心，转速升高，直到主轴到最大限速）N5 G01 Z0 F60 （工进接触工件）N6 G03 U24 W-24 R15 （加工R15圆弧段）N7 G02 X26 Z-31 R5 （加工R5圆弧段）N8 G01 Z-40 （加工Φ26外圆）N9 X40 Z5 （回对刀点）N10 G97 S300 （取消恒线速度功能，设定主轴按300r/min旋转）N11 M30 （主轴停、主程序结束并复位）车床编程实例八%3317M03 S400 （主轴以400r/min旋转）G91 G80 X-10 Z-33 I-5.5 F100（加工第一次循环，吃刀深3mm）X-13 Z-33 I-5.5（加工第二次循环，吃刀深3mm）X-16 Z-33 I-5.5（加工第三次循环，吃刀深3mm）M30 （主轴停、主程序结束并复位）图3.3.17 G80切削循环编程实例G81指令编程(点画线代表毛坯)图3.3.20 G81切削循环编程实例%3320N1 G54 G90 G00 X60 Z45 M03 （选定坐标系，主轴正转，到循环起点）N2 G81 X25 Z31.5 K-3.5 F100 （加工第一次循环，吃刀深2mm）N3 X25 Z29.5 K-3.5 （每次吃刀均为2mm，）N4 X25 Z27.5 K-3.5 （每次切削起点位，距工件外圆面5mm，故K值为-3.5）N5 X25 Z25.5 K-3.5 （加工第四次循环，吃刀深2mm）N6 M05 （主轴停）N7 M30 （主程序结束并复位车床编程实例十G82指令编程(毛坯外形已加工完成)%3323N1 G55 G00 X35 Z104（选定坐标系G55，到循环起点）N2 M03 S300 （主轴以300r/min正转）N3 G82 X29.2 Z18.5 C2 P180 F3（第一次循环切螺纹，切深0.8mm）N4 X28.6 Z18.5 C2 P180 F3（第二次循环切螺纹，切深0.4mm）N5 X28.2 Z18.5 C2 P180 F3（第三次循环切螺纹，切深0.4mm）N6 X28.04 Z18.5 C2 P180 F3（第四次循环切螺纹，切深0.16mm）N7 M30 （主轴停、主程序结束并复位）图3.3.23 G82切削循环编程实例车床编程实例十一外径粗加工复合循环编制图3.3.27所示零件的加工程序：要求循环起始点在A(46，3)，切削深度为1.5mm（半径量）。

数控车床加工零件图及程序的编写
数控车床加工零件图及程序编写是加工前的重要工作。

是需要每一位员工都掌握的，是必须要做好的一项工作。

从程序上讲，收到零件图之后要对图纸进行分析，工厂都会制定出一系列加工的方式和工艺。

这里面包括零件的夹装方式和夹具的选择，还有加工过程中的路线。

在什么地方前进，什么地方对刀，什么地方换刀。

还有就是设备的一些参数，如前进速度，切削量，转速等等。

还有就是要根据刀补功能，计算出坐标值，然后控制刀具加工。

数控车床加工零件图及程序中这些方式和参数都是要输入设备的单片机中的。

这个过程非常重要，可以说加工过程中该如何做，都是根据图纸分析出来的。

具体的操作步骤就是要确定加工前进的路线。

确定主次顺序。

数控车床加工零件图及程序中要遵循先粗加工后精加工的原则。

对刀具进行合理指挥。

然后要采用何种夹具和夹装方式。

例如三抓自定心卡盘进行自定心夹装，这就是一种典型的夹具和夹装方式。

接着就是选择刀具，采用何种材质的，什么参数的刀具。

选用几把刀具。

还有切削量和转速也是必须在程序中体现的。

这些工作都做好以后，就必须编制程序了。

确定一个编程原点之后，可以把程序编写出来。

编好程序后输入设备，进行试加工。