§41数控机床加工工艺实例分析

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。

数控编程加工工艺实例分析文/罗谷清数控机床是一种技术密集度及自动化程度很高的机电一体化加工设备，是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物，它严格按照加工程序，自动地对被加工工件进行加工。

随着数控机床的发展与普及，现代化企业对于懂得数控加工技术、能进行数控加工编程的技术人才的需求量必将不断增加。

数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。

数控编程是指从零件图样到获得数控加工程序的全部工作过程。

编制数控加工程序是使用数控机床的一项重要技术工作，理想的数控程序不仅应该保证加工出符合零件图样要求的合格零件，还应该使数控机床的功能得到合理的应用与充分的发挥，使数控机床能安全、可靠、高效地工作。

一、数控程序编制的内容及步骤数控编程是指从零件图样到获得数控加工程序的全部工作过程，如图1所示。

二、编程方法数控加工程序的编制方法主要有两种：手工编制程序和自动编制程序。

１．手工编程手工编程指主要由人工来完成数控编程中各个阶段的工作，如图2所示。

一般对几何形状不太复杂的零件，所需的加工程序不长，计算比较简单，用手工编程比较合适。

手工编程的特点：耗费时间较长，容易出现错误，无法胜任复杂形状零件的编程。

据国外资料统计，当采用手工编程时，一段程序的编写时间与其在机床上运行加工的实际时间之比，平均约为30:1，而数控机床不能开动的原因中有20%～30%是由于加工程序编制困难，编程时间较长。

２．计算机自动编程自动编程是指在编程过程中，除了分析零件图样和制定工艺方案由人工进行外，其余工作均由计算机辅助完成。

采用计算机自动编程时，数学处理、编写程序、检验程序等工作是由计算机自动完成的，由于计算机可自动绘制出刀具中心运动轨迹，使编程人员可及时检查程序是否正确，需要时可及时修改，以获得正确的程序。

又由于计算机自动编程代替程序编制人员完成了繁琐的数值计算，可提高编程效率几十倍乃至上百倍，因此解决了手工编程无法解决的许多复杂零件的编程难题。

数控车床加工工艺分析与程序设计摘要：数控技术及数控机床在当今机械制造业中起着重要地位。

而现代数控机床是综合应用了计算机、自动控制、自动检测以及精密机械等高新技术的产物，集成了数控仿真，可以检查出代码的正确性，从而可以提高编程质量，减少出错率，加快编程速度，是典型的机电一体化产品，是完全新型的自动化机床；这显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。

关键词：数控技术、数控仿真、机电一体化、自动化机床Abstract:Numerical control technology and CNC manufacturing industry in today is the importer position in the country. And the moder numerical control machine tool is the synthesis has applied the computer, the automatic nontrol antomatic detetion as well as the precision machinery and soon the high-tech product, integrated the numerical control simulation module,is allowed to inspect the code the accuracy, thus was allowed to improve the programming quality, reduced the error ratio, sped up the programming speed, was the tyoical integration of machinery product, was the completely new automated engine bed: and has become a traditional mechanical manufacturing industry upgrading transformation and automation, flexibility and integrated production of important means and logo.Key words:Numerical control、Numerical control simulation、Integration of machinery、Automatic machine tool.引言随着科学技术的发展，机电产品日益精密复杂。

数控编程加工工艺实例分析作者：罗谷清来源：《职业·下旬》2011年第08期数控机床是一种技术密集度及自动化程度很高的机电一体化加工设备，是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物，它严格按照加工程序，自动地对被加工工件进行加工。

随着数控机床的发展与普及，现代化企业对于懂得数控加工技术、能进行数控加工编程的技术人才的需求量必将不断增加。

数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。

数控编程是指从零件图样到获得数控加工程序的全部工作过程。

编制数控加工程序是使用数控机床的一项重要技术工作，理想的数控程序不仅应该保证加工出符合零件图样要求的合格零件，还应该使数控机床的功能得到合理的a应用与充分的发挥，使数控机床能安全、可靠、高效地工作。

一、数控程序编制的内容及步骤数控编程是指从零件图样到获得数控加工程序的全部工作过程，如图1所示。

二、编程方法数控加工程序的编制方法主要有两种：手工编制程序和自动编制程序。

1.手工编程手工编程指主要由人工来完成数控编程中各个阶段的工作，如图2所示。

一般对几何形状不太复杂的零件，所需的加工程序不长，计算比较简单，用手工编程比较合适。

手工编程的特点：耗费时间较长，容易出现错误，无法胜任复杂形状零件的编程。

据国外资料统计，当采用手工编程时，一段程序的编写时间与其在机床上运行加工的实际时间之比，平均约为30:1，而数控机床不能开动的原因中有20%～30%是由于加工程序编制困难，编程时间较长。

2.计算机自动编程自动编程是指在编程过程中，除了分析零件图样和制定工艺方案由人工进行外，其余工作均由计算机辅助完成。

采用计算机自动编程时，数学处理、编写程序、检验程序等工作是由计算机自动完成的，由于计算机可自动绘制出刀具中心运动轨迹，使编程人员可及时检查程序是否正确，需要时可及时修改，以获得正确的程序。

又由于计算机自动编程代替程序编制人员完成了繁琐的数值计算，可提高编程效率几十倍乃至上百倍，因此解决了手工编程无法解决的许多复杂零件的编程难题。

本次设计主要是对数控加工工艺进行分析与具体零件图的加工，首先对数控加工技术进行了简单的介绍，然后根据零件图进行数控加工分析。

第一，根据本零件材料的加工工序、切削用量以及其他相关因素选用刀具及刀柄和零件的轮廓特点确定需要4把刀具分别为35°右偏外圆车刀、外切槽刀、60°外螺纹刀、内镗孔刀（刀具体如下图1.1）。

第二，针对零件图图形进行编制程序，此零件为轴类零件，外轮廓由直线、圆弧和螺纹组成，零件的里面要镗出一个锥孔，在加工过程中，工件需要钻孔再镗孔，第三，钻孔对刀时要先回参考点，要以孔中心作为对刀点，刀具的位置要以此来找正，使刀位点与换刀点重合确定编程坐标系及编程原点，进行数控加工程序编制，最后用编程模拟软件对轴类零件进行仿真加工及校验。

关键词：数控机床轴类零件数控编程图1.135°右偏外圆车刀外切槽刀60°外螺纹刀内镗孔刀目录前言第一章、零件加工工艺分析.................................第一节、零件图纸工艺分析................................... 第二节、零件技术要求分析................................第三节、零件毛坯、材料的分析................................ 第四节、零件设备的选择...................................... 第五节、确定工件的定位与夹具方案…......................... 第六节、确定走刀顺序和路线..................................6.1.工序Ⅰ车左端面................................6.2.工序Ⅱ左端面打中心孔......6.3.工序Ⅲ左端钻孔 ............................6.4.工序Ⅳ粗、精车左端内孔至要求尺寸................. 6.5.工序Ⅴ粗、精车零件左端面各面、倒角...................6.6.工序Ⅵ调头车右端面...................6.7.工序Ⅶ调头粗、精车右端面各部倒角、切外螺纹退刀槽、三角形螺纹...........................第七节、刀具与切削用量的选择............................7.1、刀具的选择.........................................7.2、切削用量的选择.......................................第八节、数控加工工序卡..............................第九节、数控加工刀具卡..............................第十节、保证加工精度的方法..............................第二章数控加工程序的编制.....................1、确定编程坐标系及编程原点................................2、数值的计算..............................3、加工程序..........................................结论..............................................致谢.............................................参考文献.........................................附录.................................................第一章零件加工工艺分析第一节、零件的结构工艺性分析零件的结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性，即所设计的零件结构应便于成形，并且成本低，效率高。

实例解析（一）通过本实例的实训，使学生触及生产实际，学习数控车床配合件的程序编制与加工，重点强调椭圆的宏程序编制、数控车削工艺文件的拟定，并训练实践能力，培养创新精神，提高工程综合素质，为就业生涯奠定必要的数控加工工艺基础和较为扎实的实践技能。

一、典型配合件加工用数控车床完成附图1和附图2所示零件的加工。

此零件为配合件，件1与件2相配，零件材料为45钢，件1毛坯为：φ50mm×100mm，件2毛坯为：φ50mm×80mm，按图样要求完成零件节点、基点计算，设定工件坐标系，制定正确的工艺方案，选择合理的刀具和切削工艺参数，编制数控加工程序。

附图1二、评分标准准考证号操作时间300min得分试题编号机床编号系统类型序号考核项目考核内容及要求评分标准配分检测结果扣分得分备注1工件2 φ480-0.016IT 超差0.01扣1分 42 Ra1.6 降一级扣1分 23 M30×1.5-6H 超差不得分84 锥度1：10形状超差不得分 3 Ra1.6 降一级扣1分 25 倒角(3处) 错、漏1处扣1分36 50±0.05 每超差0.01扣1分37工件1 φIT每超差0.01扣1分48 Ra1.6 降一级扣1分 2 10 φ44 Ra1.6 降一级扣1分 211φIT每超差0.01扣1分412 Ra1.6 降一级扣1分 213φIT每超差0.01扣1分414 Ra1.6 降一级扣1分 215 M30×1.5-6g 超差不得分816 5×φ26槽IT每超差0.01扣1分4 Ra1.6 降一级扣1分 317 97±0.05 每超差0.01扣1分318 椭圆超差不得分1019 R11 超差不得分 420 倒角错、漏1处扣1分33处21 配合螺纹配合超差不得分822 安全文明生产1．遵守机床安全操作规程并正确使用机床2．刀具、工具、量具放置规范3．设备保养、场地整洁3酌情扣1分23 工艺分析1.工件定位和夹紧合理2.加工顺序合理3.刀具选择合理4.刀具轨迹路线合理3每违反一条酌情扣2分24 程序编制1.指令正确，程序完整2.运用刀具半径和长度补偿功能3.数值计算正确、程序编写表现出一定的技巧，简化计算和加工程序6每违反一三、刀具的选择及切削参数的确定见附表1所示。

数控机床加工工艺分析和精度分析数控机床综合了精密机械、电子、电力拖动、自动控制、自动检测、故障诊断和计算机等多方面的技术，是典型的高精度、高效率及高柔性的机电一体化产品，近年来我国的数控机床技术正处在突飞猛进的阶段，在数控机床的使用过程中，加工工艺和精度分析对于机床的加工效率和零件的加工精度都有重要影响，本文结合笔者多年的操作经验，研究了数控加工工艺的主要步骤和精度研究中容易出现的问题以及解决方法。

1数控机床加工工艺分析数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床。

该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，其数控加工工艺以自动化和高速精密性为主。

高速、精密、复合、智能和绿色是数控机床技术发展的总趋势，近几年来，数控机床的在机械加工中的作用更为突出。

数控加工工艺是伴随着数控机床的产生、发展而不断创新的一种应用技术，所谓数控加工工艺就是用数控机床加工零件的一种工艺方法。

随着我国数控机床用户的不断增加，数控加工工艺在应用的领域的重要性日益突出，数控加工工艺以改善加工性能和提高加工效率为主要发展方向，并将二者融合到控制程序之中，运用自动化控制系统的规范处理方式，融合多种加工方法，以达到工序集中的复合加工方式为目的，提供更高水平的加工技术，从而进一步推动数控技术在制造业中应用与发展。

数控加工技术的地位如此重要就必须首先了解数控加工工艺的主要特点和技术原则要求：(1)数控加工的工艺内容要按照零件加工的要求进行工步细化，所以在进行施工的过程中必须要依据加工要求进行准确编程；(2)数控加工工艺路线设计应合理，以保证数控机床的加工所产生的误差最小化i(3)数控加工的工序相对集中，以提高加工效率，对于复杂的加工过程，需要进行必要的数控仿真技术支持。

1.1数控加工工艺的设计数控机床有着高度的自动化特点，其加工工艺要依靠数控模块对设计好的程序进行实施，因此要求加工的工艺线路在规划时必须精准，同时要把握好加工程序的编制，因为编程函盖了数控机床加工的重要内容，也是其工艺质量得以保证的重要指标。