数控车床典型零件加工实例

前言轴是组成机器的重要零件之一根据轴的承载性质不同可将轴分为转轴、心轴、传动轴三类。

工作时既承受弯矩又承受转矩的轴称为转轴。

转轴是机器中最常见的轴,通常称为轴。

用来支承转动零件，只承受弯矩而不传递转矩的轴称为心轴。

心轴有固定心轴和旋转心轴两种。

根据轴线的形状不同,轴又可以分为直轴、曲轴和挠性钢丝轴。

后两种属于专用零件。

直轴按其外形的不同又可以分为光轴和阶梯轴两种。

光轴形状简单、加工容易,应力集中源少,主要用作传动轴。

阶梯轴个轴段截面的直径不同,这种设计使个轴段的强度接近,而且便于轴上零件的装拆和固定,因此阶梯轴在机器的应用中最为广泛。

直轴一般都制成实心轴，但为了减轻重量或为了满足有些机器结构上的需要,也可以采用空心轴。

轴通常由轴头，轴颈、轴肩、轴环、轴端和不安装任何零件的轴段等部分组成,这次设计我主要是设计减速器当中的传动轴，希望通过这次设计，我能学到更多的东西。

目录摘要ﻩ第一章绪论 ...................................................................................................................１.1数控机床的简介ﻩ１.2数控的发展趋势 ..............................................................................................１.3传动轴的概述ﻩ第二章工艺分析 .............................................................................................................2．.1零件图工艺分析 ............................................................................................2．3切削顺序的选择 ............................................................................................2.4切削用量的选择和加工余量的确定ﻩ第三章设备的选择 .......................................................................................................3.1机床选择ﻩ3.2刀具的选择ﻩ３.３刀具卡.............................................................................................................................3.4夹具的选择 ........................................................................................................3.5切削液的选择ﻩ３.6量具的选择 ...................................................................................................... 第四章零件的编程ﻩ4.1手工编程ﻩ４.2工艺卡ﻩ4.3工序卡 ................................................................................................................ 结论…………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………附录…………………………………………………………………后记…………………………………………………………………摘要轴是组成机器的重要零件之一,轴的主要功用是支承旋转零件、传递转矩和运动。

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。

第2章数控机床的典型结构与部件2.1 数控机床的结构特点及要求2.1.1数控机床的结构特点由于数控机床的控制方式和使用特点，使数控机床与普通机床在机械传动和结构上有显著的不同，其特点有：（1）采用高性能的无级变速主轴及伺服传动系统，机械传动结构大为简化，传动链缩短。

（2）采用刚度和抗振性较好的机床新结构，如动静压轴承的主轴部件、钢板焊接结构的支承件等。

（3）采用在效率、刚度、精度等各方面较优良的传动元件，如滚珠丝杠螺母副、静压蜗杆副以及塑料滑动导轨、滚动导轨、静压导轨等。

（4）采用多主轴、多刀架结构以及刀具与工件的自动夹紧装置、自动换刀装置和自动排屑、自动润滑冷却装置等，以改善劳动条件、提高生产率。

（5）采取减小机床热变形的措施，保证机床的精度稳定，获得可靠的加工质量。

2.1.2数控机床的结构要求及措施1．提高机床的静、动刚度在数控机床加工过程中，加工精度除了取决于数控系统，还取决于数控机床本身的精度。

而由机床床身、导轨工作台、刀架和主轴箱的几何精度和变形所产生的误差取决于它们的结构刚度，并且这些误差在加工过程不能进行人为的调整和补偿。

因此，必须把移动件的重量和切削力引起的弹性变形控制在最小限度之内，以保证加工精度和表面质量。

为了提高机床的静刚度，在机床结构上常采用以下措施。

1）为提高机床主轴的刚度，常采用三支承结构，并且选用刚性好的双列短圆柱滚子轴承和角接触向心推力轴承，以减小主轴的径向和轴向变形。

2）为提高机床整体的刚度，常采用筋板结构。

表2-1给出了方形截面立柱在加筋前后的静刚度比值。

从表中可以看出，加筋板后相对弯曲刚度和扭转刚度均提高。

表2-1 方形截面立柱加筋前后的静刚度比值加筋形式相对质量相对弯曲刚度相对扭曲刚度1 1 11.24 1.17 1.381.34 1.21 8.861.63 1.32 17.73）在大型数控机床中，移动载荷对机床边形有较大的影响。

常采用液压平衡和重快平衡来减少构件的变形，如图2-1所示，利用重块有效地减小主轴箱左右移动对横梁变形的影响。

实践与探索Exploration数控车床典型零件编程与仿真加工文/张耀明　唐六元定要事先考虑周全，设计好软、硬件交换方案，准确无误后再进行交换检查。

（8）特殊处理法。

当今的数控系统已进入PC基、开放化的发展阶段，其中软件含量越来越丰富，有系统软件、机床制造者软件，甚至还有使用者自己的软件，由于软件逻辑的设计中不可避免的一些问题，会使得有些故障状态无从分析，例如死机现象。

对于这种故障现象则可以采取特殊手段来处理，比如整机断电，稍作停顿后再开机，有时此法可能将故障消除。

维修人员可以在自己的长期实践中摸索其规律或者采取其他有效的方法。

二、电气维修与故障的排除 电气故障的分析过程也就是故障的排除过程。

因此电气故障的一些常用排除方法在上述的分析方法中已综合介绍过了，下面列举几个常见电气故障供维修者参考。

１．电源故障电源是维修系统乃至整个机床正常工作的能量来源，它的失效或者故障，轻者会丢失数据，重者会造成停机重者会毁坏系统局部甚至全部。

发达国家由于电力充足，电网质量高，因此其电气系统的电源设计考虑较少，这对于我国有较大波动和高次谐波的电力供电网来说就略显不足，再加上人为因素，难免出现由电源而引起的故障。

２．数控系统位置环故障 （1）位置环报警。

可能是位置测量回路开路、测量元件损坏、位置控制建立的接口信号不存在等。

（2）坐标轴在没有指令的情况下产生运动。

可能是漂移过大、位置环或速度环接成正反馈、反馈接线开路、测量元件损坏。

３．机床坐标找不到零点可能是零方向在远离零点、编码器损坏或接线开路、光栅零点标记移位、回零减速开关失灵。

４．机床动态特性变差如果机床动态特性变差，工件加工质量下降，甚至在一定速度下机床发生振动。

这其中有很大一种可能是机械传动系统间隙过大甚至磨损严重，或者导轨润滑不充分甚至磨损造成的。

对于电气控制系统来说则可能是速度环、位置环和相关参数已不在最佳匹配状态，应在机械故障基本排除后重新进行最佳化调整。

由浅入深宏程序数控车床旋转正弦函数宏程序正弦函数曲线旋转宏程序坐标点旋转1s = x cos(b) – y sin(b)t = x sin(b) + y cos(b)根据下图，原来的点（#1，#2），旋转后的点（#4，#5），则公式：#4=#1*COS[b]- #2*SIN[b]#5=#1*SIN[b]+ #2*COS[b]公式中角度b，逆时针为正，顺时针为负。

下图中正弦曲线如果以其左边的端点为参考原点，则此条正弦曲线顺时针旋转了16度，即b=-16正弦函数旋转图纸1此正弦曲线周期为24，对应直角坐标系的360对应关系【0,360】 y=sin（x）【0,24】 y=sin(360*x/24)可理解为：360/24是单位数值对应的角度360*x/24是当变量在【0,24】范围取值为x时对应的角度sin(360*x/24)是当角度为360*x/24时的正弦函数值旋转正弦函数曲线粗精加工程序如下：M3S800G0X52Z5#6=26 工件毛坯假设为50mm，#6为每层切削时向+X的偏移量。

N5 G0X[#6+18.539]G1Z0F0.1#1=48N10 #2=sin【360*#1/24】#4=#1*COS[-16]- #2*SIN[-16] 旋转30度之后对应的坐标值#5=#1*SIN[-16]+ #2*COS[-16]#7=#4-【50-3.875】坐标平移后的坐标。

#8=45+2*#5+#6G1X[#8]Z[#7]F0.1 沿小段直线插补加工#1=#1-0.5 递减0.5，此值越小，工件表面越光滑。

IF [#1 GE 0] GOTO 10 条件判断是否到达终点。

G1X52 直线插补切到工件外圆之外G0Z5#6=#6-2IF [#6 GE 0] GOTO 5G0X150Z150M5M30镂空立方体宏程序范例镂空立方体图纸及宏程序范例此零件六个面加工内容相同，在加工时，调面装夹时要注意考虑夹紧力。

双主轴双刀塔车削中心上典型零件的加工发布时间：2021-06-08T08:37:41.414Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年5期作者：魏楠楠[导读] 传统的车削通常只能单一的完成某类加工，加工工艺稍微复杂的工件通常需要在不同的机床上完成，既浪费时间，又增加生产成本，而双主轴双刀塔车削中心不仅可以在同一台机器上进行自动化的加工复杂的工件，而且加工出的工件比传统工艺加工出的工件精准度高，且生产效率高，不但节省了生产时间还降低了生产成本，本文以以日本的MIYANO BX-26S为例，重点讲述双主轴双刀塔车削现状及具体生产工艺。

天津天保人力资源股份有限公司天津 300000摘要：传统的车削通常只能单一的完成某类加工，加工工艺稍微复杂的工件通常需要在不同的机床上完成，既浪费时间，又增加生产成本，而双主轴双刀塔车削中心不仅可以在同一台机器上进行自动化的加工复杂的工件，而且加工出的工件比传统工艺加工出的工件精准度高，且生产效率高，不但节省了生产时间还降低了生产成本，本文以以日本的MIYANO BX-26S为例，重点讲述双主轴双刀塔车削现状及具体生产工艺。

关键词：车削中心；零件加工；多轴；双刀塔双主轴双刀塔车削加工的零件被市场广泛接受与应用，其产品的性能、精度等均有一定程度的保障性，在激烈的市场竞争中双主轴双刀塔车削工艺不断进步，时刻保持与时俱进的局势，进而促进了企业以及市场的发展。

一、车削中心典型零件的加工现状1、车削工艺与时俱进在市场的激烈竞争下，零件车削也在时刻面临着不同的挑战，不仅要保证加工的精准性，还要保证程序的合理性。

曾经的数控机床尽管还能加工、生产，但仍然还是被时代渐渐遗弃，零件车削符合当下时代发展需求，其工作效率、工作质量都符合当下市场需求，但零件车削还需不断的与时俱进，故而才能保证其“永葆青春”。

2、车削形式不断更新随着企业的生产制造水平不断提高，促使零件车削也拥有越来越大的“用武之地”，在计算机与零件车削的结合后，又衍生出一种新的车削形式——数控车削，数控车削有效解决了以往车削需要的大量人力问题，且数控车削比以往的撤销在工作速度、生产质量、生产数量等方面都有很大的提高，车削形式的不断更新，促进了零件车削的发展，以及相关产业的发展。

数控车床加工编程典型实例[1]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。

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。

本文就数控车床零件加工中的程序编制问题进行探讨。

一、编程方法二、编程步骤拿到一张零件图纸后，首先应对零件图纸分析，确定加工工艺过程，也即确定零件的加工方法（如采用的工夹具、装夹定位方法等），加工路线（如进给路线、对刀点、换刀点等）及工艺参数（如进给速度、主轴转速、切削速度和切削深度等）。

其次应进行数值计算。

绝大部分数控系统都带有刀补功能，只需计算轮廓相邻几何元素的交点（或切点）的坐标值，得出各几何元素的起点终点和圆弧的圆心坐标值即可。

最后，根据计算出的刀具运动轨迹坐标值和已确定的加工参数及辅助动作，结合数控系统规定使用的坐标指令代码和程序段格式，逐段编写零件加工程序单，并输入CNC装置的存储器中。

三、典型实例分析数控车床主要是加工回转体零件，典型的加工表面不外乎外圆柱、外圆锥、螺纹、圆弧面、切槽等。

例如，要加工形状如图所示的零件，采用手工编程方法比较合适。

由于不同的数控系统其编程指令代码有所不同，因此应根据设备类型进行编程。

以西门子802S数控系统为例，应进行如下操作。

(1)确定加工路线按先主后次，先精后粗的加工原则确定加工路线，采用固定循环指令对外轮廓进行粗加工，再精加工，然后车退刀槽，最后加工螺纹。

(2)装夹方法和对刀点的选择采用三爪自定心卡盘自定心夹紧，对刀点选在工件的右端面与回转轴线的交点。

(3)选择刀具根据加工要求，选用四把刀，1号为粗加工外圆车刀，2号为精加工外圆车刀，3号为切槽刀，4号为车螺纹刀。

采用试切法对刀，对刀的同时把端面加工出来。

(4)确定切削用量车外圆，粗车主轴转速为500r/min，进给速度为0.3mm/r，精车主轴转速为800r/min，进给速度为0.08mm/r，切槽和车螺纹时，主轴转速为300r/min，进给速度为0.1mm/r。