车工技师组合件加工工艺分析实例

第一篇：车工技师组合件加工工艺分析实例

组合件加工工艺

装配图

（一）装配图

（二）件5：定位棒

一、组合件加工纲要

1.竞赛时间：360分钟。

2.竞赛内容：完成十字孔四件套组合件加工，并按装配图

（一）、（二）所示两种形式装配，保证相关技术要求。选手赛前自制件5定位棒。

3.评分说明：本项目按项配分，合格得分，不合格不得分。

4.毛坯准备：Ф80X100，Ф70X280。5.车床准备：CA6140A，四爪卡盘。

二、组合件加工工艺分析

本组合件共由5个零件组合而成，其中零件5在赛前自行准备，现场加工零件1至零件4。

本组合件主要包括车工加工课题：内外圆柱面的加工、内外圆锥面的加工、内外三角螺纹的加工、内外双线梯形螺纹的加工、内外沟槽的加工、滚花、十字孔的加工等。

本组合件中各零件的直径公差等级可达IT6、长度公差等级可达IT10、三角螺纹为6级精度、梯形螺纹为7级精度；粗糙度值要求达到1.6；加工、测量等项目共100多项。

由此可见，此组合件加工难度大，时间紧。其中，十字孔的加工难度较大，需部分零件加工完成进行装配后找正加工方可保证其位置精度；双线梯形螺纹的导称为6，螺距为3，螺距较小，加工难度大；装配后的轴向尺寸要求较高，多由锥配及台阶来保证，这样对单件轴向尺寸控制上加大了难度。因此必须选择合理的加工工艺、合理分配单件加工时间、合理的选择加工刀具及量具，才能较好的完成工件的加工。具体工艺分析及加工工序安排如下：

工序一：件1锥轴加工

件1：螺纹锥轴

础，同时先从简单的做起，出错的几率较小，可提高自信心，逐渐提升状态，这样为后续加工起到良好的保证。

1.装夹方式：四爪卡盘直接装夹（用Ф70X280毛坯），伸出长度125mm左右，由于四爪卡盘夹紧力大，所以不用顶尖支撑，同时可提高长度测量速度。

2.加工步骤：车端面→由大到小逐个粗车各外圆→精车端面→精车各外圆→车退刀槽→粗精车三角螺纹→车削外圆锥→倒角→滚花→切断。

3.加工要点：①锥轴上的立孔先不进行加工。②滚花一定安排在最后，同时滚花前的直径要小0.32～0.64mm，粗糙度值要大。③切断后，件1暂不加工。

工序二：件4螺杆套加工

件4：螺杆套

首先加工锥轴。在加工组合件类的工件，尽量先从相对简单的轴类工件做起，因为轴类件是配合的基

加工螺杆套。第二个件加工选择螺杆套，是考虑到它与件1锥轴通过圆锥和三角螺纹进行配合，这样加工内圆锥及内三角螺纹时可用锥轴的外圆锥及外三角螺纹进行配作。

1.装夹方式：四爪卡盘直接装夹，由于加工完件1后毛坯没被卸下，这时只需松开2个卡爪，将毛坯伸出80长，然后再将这2个卡爪夹紧，此时不用进行找正。

2.加工步骤：车端面→钻孔→粗车各外圆→精车端面→粗精车内三角螺纹底径及内圆锥小端直径→车内沟槽→粗精车内三角螺纹→车削内圆锥→精车个外圆→车退刀槽→车削双线外梯形螺纹→车削外圆锥→倒角→滚花→切断。

3.注加工要点：①加工内圆锥时用件1的外圆锥进行配作，必须保证如图（1）所示两面间隙1mm，公差不超过0.1mm，这样才能保证组合件的总长尺寸。②用螺纹塞规测量内三角螺纹时，要避免测量时出现“堵气”现象，以防测量不准确。

图（1）工序三：件2十字孔套加工

件2：十字孔套

加工十字孔套。第三个件加工十字孔套，可用件1对其内台阶孔进行装配检测。

1.装夹方式：四爪卡盘直接装夹。

2.加工步骤：①首先加工件2的左侧：车端面→钻孔→粗车台阶内孔→粗精车外圆→精车端面→精车台阶内孔→倒角→切断。②再加工件2的右侧：找正→粗精车端面→粗精车外圆→倒角。

3.加工要点：①钻孔时一定要钻通，这样做好台阶孔后，才可用件1去进行装配检查。②件2上的立孔暂不加工。③件2做好后，分别将件1和件4的未加工端面进行加工，保证好长度尺寸。

工序四：件3螺纹套加工

件3：螺纹套

加工螺纹套。第四个件加工螺纹套，螺纹套的左侧用件2进行装配检测，右侧用件4进行装配检测。

1.装夹方式：四爪卡盘直接装夹（用Ф80X100毛坯）。

2.加工步骤: ①首先加工件3的右侧：车端面→钻孔→精车端面→粗精车外圆→车外沟槽→粗精车内圆锥右侧的各内孔（包括内圆锥）→车内沟槽→粗精

车双线内梯形螺纹→车削内圆锥→倒角→滚花→切断

②再加工件3的左侧：车端面→粗车外圆→粗车内台阶孔→精车端面→精车内台阶孔→精车外圆→倒角。

3.加工要点：①钻孔时一定将孔钻通，以防配作梯形螺纹时出现“堵气”现象，使测量不准确。②配作内圆锥时，必须保证如图（2）所示两面间隙3mm。这样才能保证装配后的轴向尺寸。③在加工件3左侧时，务必找正（即径向和轴向都得进行找正，误差不超过0.03mm）

图（2）

工序五：立孔加工

加工立孔。最后加工件1和件2的立孔，由装配图

（一）可见，工件装配后，件

1、件2的立孔由定位棒进行定位，确定部分轴向尺寸。如果分件加工，会由加工的累积误差导致工件无法装配。所以必须将件

1、件2和件4组合好后，再对件

1、件2的立孔进行一次完成加工。

1.装夹方式：如图（3）所示

图（3）

2.加工步骤：找正→钻中心孔→钻通孔→粗精车通孔。

3.加工要点：①完成如图（3）所示的装夹方式，必须在现场利用剩余的毛坯加工出如图（4）所示的两个零件，才能完成装夹。其中自制件1的轴向尺寸5mm制作公差不得超过±0.05mm。②找正利用百分表按“六点原理”来找正。如图（5）所示，1点距立孔圆心距离为34mm,2点距圆心距离为35mm，百分表找立孔竖直位置时百分表读数相差1mm。找正3点和4点对称是确定立孔的轴线与主轴轴线平行。找正5点和6点对称是确定立孔水平位置。当6个点均找正后，立孔的位置也就确定了。

图（4）自制件1 自制件2

图（5）六点原理

工序六:装配检查，修整、擦拭工件

第二篇：典型零件数控加工工艺分析实例.

三、典型零件数控加工工艺分析实例(一数控车削加工典型零件工艺分析实例 1.编写如图所示零件的加工工艺。(1零件图分析

如图所示零件,由圆弧面、外圆锥面、球面构成。其中Φ50外圆柱面直径处不加工,而Φ40外圆柱面直径处加工精度较高。

零件材料:45钢

毛坯尺寸:Φ50×110(2零件的装夹及夹具的选择 件伸出三爪卡盘外75mm 以外圆定位并夹紧。(3 坐标原点建立工件坐标系。

精加工分开来考虑。

加工工艺顺序为:车削右端面→复合型车削固定循环粗、精加工右端需要加工的所有轮廓(粗车Φ

44、Φ40.5、Φ34.5、Φ28.5、Φ22.5、Φ16.5外圆柱面→粗车圆弧面R14.25→精车外圆柱面Φ40.5→粗车外圆锥面→粗车外圆弧面R4.75→精车圆弧面R14→精车外圆锥面→精车外圆柱面Φ40→精车外圆弧面R5。

(4选择刀具

选择1号刀具为90°硬质合金机夹偏刀,用于粗、精车削加工。(5切削用量选择

粗车主轴转速n=630r/min,精车主轴转速V=110m/min,进给速度粗车为f=0.2mm/r,精车为f=0.07mm/r。

2.编写如图1-26所示的轴承套的加工工艺(1零件图分析

零件表面由内圆锥面,顺圆弧,逆圆弧和外螺纹等组成。有多个直径尺寸与轴向尺寸有较高的尺寸精度和表面粗糙度要求(如果加工质量要求较高的表面不多可列出。

零件材料:45号钢 毛坯尺寸:φ80×112

(2零件的装夹及夹具的选择

内孔加工时,以外圆定位,用三爪自动定心卡盘夹紧,需掉头装夹;加工外轮廓时,以圆锥心轴定位,用三爪卡盘夹持心轴左端,右端利用中心孔顶紧。

(3加工方案及加工顺序的确定

以零件右端面中心作为坐标原点建立工件坐标系。

根据零件尺寸精度及技术要求,确定先内后外,先粗后精的原则。

加工工艺顺序为:车端面→钻φ5中心孔→钻φ26内孔→粗、精镗一端内孔→掉头装夹后粗、精镗另一端内孔→粗车外轮廓→精车外轮廓→车螺纹(项目较多可用表格列出。(4选择刀具

所选定刀具参数如表1-2所示。

说明:表格中刀尖半径和备注栏可以不要;25×25指车刀刀柄的截面尺寸。(5切削用量选择

一般情况下,粗车:恒转速n=800r/min恒线速v=100m/min 进给量f=0.2mm/r以下v f=120m/min 背吃刀量a p=2mm以下

精车:恒转速n=1100r/min恒线速v=150m/min 进给量f=0.07mm/r以下v f=150m/min 背吃刀量a p=0.1mm左右

(二数控铣削加工典型零件工艺分析实例 1.编写如图所示零件的加工工艺。

(1零件图的分析 如图所示,支承部分的外 轮廓由直线和圆弧组成,其它 主要是圆孔。其中内孔Φ40H7 有较高的尺寸加工精度和表 面粗糙度要求。零件材料:HT200(切削性

能较好

毛坯尺寸:170mm×110mm ×45mm(2零件的装夹及夹具的选 择

用铣床虎钳夹毛坯两侧 面加工下表面;翻面后用下表

面定位铣床虎钳夹毛坯两侧 面,加工上表面、台阶面、钻 孔和镗孔;采用“一面两孔”

方式定位,即以底面和Φ40H7和Φ13两个孔为定位基准装夹,加工外轮廓。(3加工方案及加工顺序的确定

以零件Φ40内孔的上端面为坐标原点建立工件坐标系。加工顺序的确定按基面先行、先粗后精原则确定。

加工工艺顺序为:铣削下表面→翻面平装后铣削上表面→铣削Φ60外圆及其台阶面→钻3个φ5中心孔→钻φ38内孔→粗、精镗φ40内孔→钻2×Φ13孔→锪钻2×Φ22孔→铣削外轮廓。(走刀顺序见表所示。

(4选择刀具

Φ40H7内孔采用钻-镗,阶梯孔Φ12和Φ22选择钻-锪,零件外轮廓、Φ60mm外圆及其台阶面采用立铣刀,上、下表面采用端铣刀加工,详见表格。

(5切削用量选择 详见表格 序号刀具 编号

刀具规格名称加工表面 主轴转速 S r/min

进给量f mm/min 背吃刀量 a p mm 备 注

1T01Φ125硬质合金端面铣刀铣削上、下表面502052T02Φ63硬质合金立铣刀铣削Φ60外圆及其台阶面10030按余量3T03Φ38钻头钻Φ40孔

20040194T04Φ40镗孔刀粗精镗Φ40内孔

650/100040/300.8/0.25T05Φ13钻头钻2×Φ13孔50030 6.56T0622×14锪钻2×Φ22锪钻35025 4.57 T07 Φ25硬质合金立铣刀 铣削外轮廓 260 40 5 2.编写如图1-29所示平面槽形凸轮的加工工艺

零件的底面和外部轮廓已经加工,本工序是在铣床上加工槽与孔。1.零件图分析

凸轮内外轮廓由直线和圆弧组成。凸轮槽侧面和021.00 20+Φ、018.00 12+Φ两个内孔尺寸精

度要求较高,表面粗糙度要求也较高,R a 1.6;内孔021.0020+Φ与底面有垂直度要求。

零件材料:HT200(切削性能较好毛坯尺寸:无(基本面已经加工2.零件的装夹及夹具的选择

加工021.00 20+Φ、018.00 12+Φ两个孔时,以底面A 定位,采用螺旋压板机构夹紧;加工凸 轮槽内外轮廓时,采用“一面两孔”方式定位,即以底面A 和021.0020+Φ、018.00 12+Φ两个孔 为定位基准装夹。

3.加工方案及加工顺序的确定

以零件外轮廓的中心作为X、Y 轴的坐标原点,以A平面为Z 轴的零点建立工件坐标系。

根据零件尺寸精度及技术要求,确定基面先行(先孔后轮廓,先切削材料多的后切削材料较少的面,先粗后精的原则。

加工工艺路线为:钻φ5中心孔→钻φ19.6孔→钻φ11.6孔→铰φ20孔→铰φ12孔→重新装夹后粗铣槽的内轮廓→粗铣槽的外轮廓→精铣槽的内轮廓→精铣槽的外轮廓→翻面装夹,铣φ20孔A 面侧的倒角。4.选择刀具

所选定刀具参数如表1-2所示。

说明:铣削内、外轮廓时,铣刀直径受槽宽限制,可选择φ6的立铣刀;精铰的量通常小于0.2mm;刀刃和长度通常要比切削的深度大。5.切削用量选择

一般情况下,粗铣:恒转速n=600r/min 进给量f=180mm/min 以下背吃刀量a p =5mm 以下 精车:恒转速n=800r/min 进给量f=120mm/min 以下

背吃刀量a p=0.1mm左右注:材料为灰铸铁时切削材料要选择较小

第三篇：FANUC系统铣床与加工中心工艺编程与操作实例

只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

灬雨清风灬

2011年3月26日 22:27:52

单元二 外轮廓零件加工

课题一平面加工

图2—1—1平面加工任务图

参考程序： O0001；

G90 G94 G21 G17； G91 G28 Z0；

G90 G54 M03 S350； G00 X-52.0 Y-50.0； Z5.0 M08；

G01 Z-8.0 F50； Y50.0 F52； G00 Z5.0；

X-44.0 Y-50.0； G01 Z-4.0 F50； Y50.0 F52； G00 Z5.0； 只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

灬雨清风灬

2011年3月26日 22:27:52 X10.Y50.0； G01 Z-6.0 F50；

G02 X10.0 Y-50.0 R50.0 F52； G00 Z20.0 M09； G91 G28 Z0； M30；

课题二 外形轮廓加工

图2—2—1 零件加工任务图

参考程序：

（1）圆柱台加工程序 ○0001；

G90 G94 G40 G17 G21； G91 G28 Z0； G90 G54 M3 S350； G00 X62.0 Y0； Z5.0；

G01 Z-4.0 F52；

G41 D02 G01 X47.0 Y0 F52； G02 I-47.0 J0； G40 G01 X62.0 Y0； G41 D02 G01 X31.0 YO； 只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

灬雨清风灬

2011年3月26日 22:27:52 G02 I-31.0 J0； G40 G01 X62.0 Y0； G41 D02 G01 X15.0 Y0； G02 I-15.0 J0； G40 G01 X62.0 Y0； G00 Z20.0； G91 G28 Z0； M30；

（2）外轮廓加工程序 ○0002；

G90 G94 G40 G17 G21； G91 G28 ZO； G90 G54 M03 S350； G00 X-62.0 Y52.0 M08； Z5.0；

G01 Z-9.0 F52；

G41 D02 G01 X-40.0 Y30.0 F52； G01 X-20.0 Y30.0； X30.0；

G02 X40.0 Y20.0 R10.0； G01 Y-20.0；

G02 X30.0 Y-30.0 R10.0； G01 X-30.0；

G02 X-40.0 Y-20.0 R10.0； G01 Y10.0；

G03 X-20.0 Y30.0 R20.0； G40 G01 X-62.0 Y52.0； G00 Z20.0 M09； G91 G28 Z0； M30；

粗加工时，选用Φ20的立铣刀，刀具号为T02，刀具半径补偿号为D02，补偿值为10.2mm（0.2mm是精加工余量）。

精加工时，选用Φ12的立铣刀，刀具号为T03，刀具半径补偿号为D03，补偿值为6mm。只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

灬雨清风灬

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单元三 内轮廓零件加工

课题一 槽加工

图3—1—1 槽加工任务图

参考程序：

（1）十字槽粗加工程序 ○0001；

G90 G40 G21 G17 G94； G91 G28 Z0； G90 G54 M3 S480； G00 X30.0 Y0； Z5.0 M08； G01 Z-4.0 F40； X-30.0 F60； Z-8.0 F40； X30.0 F60； G00 Z5.0； X0 Y25.0； G01 Z-4.0 F40； Y-25.0； Z-8.0 F40； Y25.0 F60； G00 Z5.0 M09； 只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

灬雨清风灬

2011年3月26日 22:27:52 G91 G28 Z0；

M30；

（2）十字槽精加工程序 ○0002；（主程序）G90 G40 G21 G94 G17； G91 G28 Z0； G90 G54 M3 S800； G00 X0 Y0； Z5.0 M08； G01 Z0 F40； M98 P0003 L02； G90 G00 Z5.0 M09； G91 G28 Z0； M30；

○0003；（子程序）G91 G01 Z-4.0 F40；

G90 G41 D03 G01 X12.5 Y7.5 F50；G02 X7.5 Y12.5 R5.0； G01 Y25.0； G03 X-7.5 R7.5； G01 Y12.5；

G02 X-12.5 Y7.5 R5.0； G01 X-30.0； G03 Y-7.5 R7.5； G01 X-12.5；

G02 X-7.5 Y-12.5 R5.0； G01 Y-25.0 ； G03 X7.5 R7.5； G01 Y-12.5；

G02 X12.5 Y-7.5 R5.0； G01 X30.0； G03 Y7.5 R7.5； G01 X12.5；

G02 X7.5 Y12.5 R5.0； G40 G01 X0 Y0； M99；

只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

灬雨清风灬

2011年3月26日 22:27:52

课题二 型腔加工

图3—3—1 型腔加工任务图

参考程序：

（1）型腔内粗加工程序 ○0001；（主程序）G90 G40 G21 G94 G17； G91 G28 Z0； G90 G54 M3 S480； G00 X0 Y0； Z5.0 M08； G01 Z0 F50； M98 P0002 L02； G00 Z20.0 M09； G91 G28 Z0； 只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

灬雨清风灬

2011年3月26日 22:27:52 M30；

○0002；（子程序）G91 G01 Z-4.0 F40； G90 G01 X7.0 Y0 F48； G03 I-7.0 J0； G01 X19.0 Y0； G03 I-19.0 J0； G01 X0 Y0 F100； M99；

（2）型腔内轮廓精加工程序 ○0003；（主程序）G90 G40 G21 G94 G17； G91 G28 Z0； G90 G54 M3 S480； G00 X5.0 Y0； Z5.0 M08； G01 Z0 F80； M98 P0004 L02； G00 Z20.0 M09； G91 G28 Z0； M30；

○0004；（子程序）G91 G01 Z-4.0 F80；

G90 G41 D01 G01 X20.0 Y-15.0 F48；G03 X35.0 Y0 R15.0； G01 Y6.7157；

G03 X28.3333 Y16.1438 R10.0； G02 X16.1438 Y28.3333 R20.0； G03 X6.7157 Y35.0 R10.0； G01 X-6.7157；

G03 X-16.1438 Y28.3333 R10.0； GO2 X-28.3333 Y16.1438 R20.0； G03 X-35.0 Y6.7157 R10.0； G01 Y-6.7157；

G03 X-28.3333 Y-16.1438 R10.0； G02 X-16.1438 Y-28.3333 R20.0；

只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

灬雨清风灬

2011年3月26日 22:27:52 G03 X-6.7157 Y-35.0 R10.0； G01 X6.7157；

G03 X16.1438 Y-28.3333 R10.0； G02 X28.3333 Y-16.1438 R20.0； G03 X35.0 Y-6.7157 R10.0； G01 Y0；

G03 X20.0 Y15.0 R15.0； G40 G01 X5.0 Y0； M99；

单元四 孔加工

课题一 钻孔、攻丝加工

图4—1—1 孔类零件加工任务图 只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

灬雨清风灬

2011年3月26日 22:27:52 参考程序： ○0001； G91 G28 Z0； M06 T1；

G90 G17 G49 G21 G94； G54 M3 S1200； G00 X20.0 Y100.0 M08； G43 H01 G00 Z50.0；

G99 G81 X-15.0 Y65.0 Z-4.0 R5.0 F80； G98 X-30.0； G00 X-120.0； Y15.0；

G99 G81 X-85.0 Y15.0 Z-4.0 R5.0 F80； G98 X-70.0； G91 G28 Z0 M09； M06 T02；

G90 G49 G54 M3 S550； G00 X20.0 Y100.0 M08； G43 H02 G00 Z50.；

G99 G73 X-15.0 Y65.0 Z-20.0 R5.0 Q2.0 F60； G98 X-30.0； G00 X-120.0； Y15.0；

G99 G73 X-85.0 Y15.0 Z-20.0 R5.0 Q2.0 F60； G98 X-70.0； G91 G28 Z0 M09； M06 T03；

G90 G49 G54 M3 S500； G00 X20.0 Y100.0 M08； G43 H03 G00 Z50.；

G98 G83 X-30.0 Y65.0 Z-21.0 R5.0 Q2.0 F60； G00 X-120.0； Y15.0；

G98 G83 X-70.0 Y15.0 Z-21.0 R5.0 Q2.0 F60； G91 G28 Z0 M09； M06 T04；

G90 G49 G54 M3 S450； G00 X20.0 Y100.0 M08； 只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

灬雨清风灬

2011年3月26日 22:27:52 G43 H04 G00 Z50.；

G98 G81 X-15.0 Y65.0 Z-21.0 R5.0 F50； G00 X-120.0； Y15.0；

G98 G81 X-85.0 Y15.0 Z-21.0 R5.0 F50； G91 G28 Z0 M09； M06 T05；

G90 G49 G54 M3 S350； G00 X20.0 Y100.0 M08； G43 H05 G00 Z50.0；

G99 G82 X-15.0 Y65.0 Z-6.0 R5.0 P2000 F60； G98 X-30.0； G00 X-120.0； Y15.0；

G99 G82 X-85.0 Y15.0 Z-6.0 R5.0 P2000 F60； G98 X-70.0； G91 G28 Z0 M09； M06 T06；

G90 G49 G54 M3 S50； G00 X20.0 Y100.0 M08； G43 H06 G00 Z50.0；

G98 G85 X-30.0 Y65.0 Z-18.0 R5.0 F40； G00 X-120.0； Y15.0；

G98 G85 X-70.0 Y15.0 Z-18.0 R5.0 F40； G91 G28 Z0 M09； M06 T07；

G90 G49 G54 M3 S100； G00 X20.0 Y100.0 M08； G43 H07 G00 Z50.0；

G98 G84 X-15.0 Y65.0 Z-19.0 R5.0 F175； G00 X-120.0； Y15.0；

G98 G84 X-85.0 Y15.0 Z-19.0 R5.0 F175； G91 G28 Z0 M09； M30； 只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

灬雨清风灬

2011年3月26日 22:27:52

课题二 镗孔加工

图4—2—1 零件加工任务图

参考程序： ○0001； G91 G28 Z0； M06 TO1；

G90 G94 G49 G17 G40 G21； G54 M03 S400；

G43 H01 G00 Z50.0 M08； X-46.0 Y55.0； Z5.0；

G01 Z-4.0 F80； Y-55.0 F60； X46.0 F1000； Y55.0 F60； 只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

灬雨清风灬

2011年3月26日 22:27:52 G41 D01 G01 X17.321 Y30.0 F60； X34.641 Y0； X17.321 Y-30.0； X-17.321； X-34.641 Y0； X-17.321 Y30.0 ； X-20.0；

G40 G01 X65.0 Y55.0 F300； G91 G28 Z0 M09； M06 T03；

G90 G54 G49 G40 M03 S1200； G43 H03 G00 Z50.0 M08； G98 G81 X0 Y0 Z-4.0 R5.0 F60； G91 G28 Z0 M09； M06 T04；

G90 G54 G49 G40 M03 S500； G43 H04 G00 Z50.0 M08； G98 G81 X0 Y0 Z-20.0 R5.0 F60； G91 G28 Z0 M09； G28 X0 Y0； M06 T05；

G90 G54 G49 G40 M03 S350； G43 H05 G00 Z50.0 M08；

G98 G73 X0 Y0 Z-22.0 R5.0 Q2.0 F50；G91 G28 Z0 M09； G28 X0 Y0； M06 T06；

G90 G54 G49 G40 M03 S250； G43 H06 G00 Z50.0 M08；

G98 G73 X0 Y0 Z-25.0 R5.0 Q2.0 F45；G91 G28 Z0 M09； G28 X0 Y0； M06 T07；

G90 G54 G49 G40 M03 S200； G43 H07 G00 Z50.0 M08；

G98 G73 X0 Y0 Z-26.0 R5.0 Q2.0 F40；G91 G28 Z0 M09； M06 T02；

只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

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2011年3月26日 22:27:52 G90 G54 G49 G40 M03 S800； G43 H02 G00 Z50.0 M08； X46.0 Y55.0； Z5.0；

G01 Z-4.0 F80；

G41 D02 G01 X17.321 Y30.0 F60； X34.641 Y0； X17.321 Y-30.0； X-17.321； X-34.641 Y0； X-17.321 Y30.0； X-20.0；

G40 G01 X65.0 Y55.0 F300； G91 G28 Z0 M09； M06 T08；

G90 G54 G49 G40 M03 S800； G43 H08 G00 Z60.0 M08； G98 G85 X0 Y0 Z-17.0 R5.0 F60； G91 G28 Z0 M09； M06 T09；

G90 G54 G49 G40 M03 S1500； G43 H09 G00 Z60.0 M08； G98 G85 X0 Y0 Z-17.0 R5.0 F50； G91 G28 Z0 M09； G28 X0 Y0； M30；只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

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2011年3月26日 22:27:52

单元五 综合课题加工

课题一 镜像加工

图5—1—1 加工任务图

参考程序： ○0001；（主程序）G90 G40 G21 G17 G94； G50.1 X0 Y0 G91 G28 Z0； G90 G54 M3 S680； M08 M98 P0002 G51.1 X0 M98 P0002 G50.1 X0 M09 M30

○0002；（子程序）G00 X-58.0 Y-48.0； Z50.0； Z5.0； 只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

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2011年3月26日 22:27:52 G01 Z-3.0 F50；

G41 D01 G01 X-47.0 Y-45.0 F100； X-47.0 Y-20.0； X-37.0 Y-20.0；

G03 X-27.0 Y-10.0 R10.0； G01 X-27.0 Y10.0；

G03 X-37.0 Y20.0 R10.0； G01 X-47.0 Y20.0； X-47.0 Y42.5； X-28.0 Y42.5；

G02 X-8.0 Y22.5 R20.0； G01 X-8.0 Y-20.0； X-30.5 Y-42.5； X-50.0 Y-42.5；

G40 G01 X-58.0 Y-48.0； G00 Z50.0； M99；

课题二 极坐标加工 只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

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2011年3月26日 22:27:52

图5—2—1 加工任务图

参考程序： ○0001； G54 G40； M08； G15；

M03 S700；

G00 X58.0 Y-10.0； Z50.0； Z5.0；

G01 Z-5.0 F50；

G41 D01 G16 G01 X36.0 Y-5.0 F100； G02 X24.0 Y-5.0 R6.； G03 X24.0 Y275.0 R-24.0； G02 X36.0 Y275.0 R6.0； G02 X36.0 Y-5.0 R-36.0； G40 G15 G01 X58.0 Y-10.0； G00 Z150.0； M09； M30； 只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

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2011年3月26日 22:27:52

课题三 旋转加工

图5—3—1 加工任务图

参考程序： ○0001； G54 G40； G69；

M03 S700；

G68 X0 Y0 R30.0； G00 X0 Y0； Z50.0 M08； Z5.0；

G01 Z-5.0 F50；

G41 D01 G01 X25.0 Y10.0 F100； G03 X15.0 Y20.0 R10.0； G01 X-15.0；

G03 X-25.0 Y10.0 R10.0； G01 Y-10.0；

G03 X-15.0 Y-20.0 R10.0； G01 X15.0；

G03 X25.0 Y-10.0 R10.0； G01 X25.0 Y10.0； G40 G01 X0 Y0； G00 Z150.0 M09； M30； 只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

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2011年3月26日 22:27:52

课题四 综合零件的加工

图5—4—1 加工任务图

参考程序：

（1）正六边形加工程序 ○0001；

G90 G40 G21 G17 G94； G91 G28 Z0；

G90 G54 M03 S400； G00 X0 Y55.0； Z5.0 M08； G01 Z-6.F60；

G41 D01 G01 X0 Y29.0 F100； X10.97；

G02 X19.63 Y24.0 R10.0； 只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

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2011年3月26日 22:27:52 G01 X30.60 Y5.0； G02 Y-5.0 R10.0； G01 X19.63 Y-24.0；

G02 X10.97 Y-29.0 R10.0； G01 X-10.97；

G02 X-19.63 Y-24.0 R10.0； G01 X-30.60 Y-5.0； G02 Y5.0 R10.0； G01 X-19.63 Y24.0；

G02 X-10.97 Y29.0 R10.0； G01 X0；

G40 G01 X0 Y55.0； G00 Z50.0 M09； G91 G28 Z0； M30；

（2）斜六边形加工主程序 ○0002；（主程序）

G90 G40 G21 G17 G94 G69； G91 G28 Z0；

G90 G68 X0 Y0 R10.0； M98 P0003； G69；

G91 G28 Z0； M30；

○0003；（子程序）G90 G54 M03 S400； G00 X0 Y40.0； Z5.0 M08； G01 Z-4.F60；

G41 D01 G01 X0 Y25.0 F100；X10.97；

G02 X16.17 Y22.0 R6.0； G01 X27.14 Y3.0； G02 Y-3.0 R6.0； G01 X16.17 Y-22.0；

G02 X10.97 Y-25.0 R6.0； G01 X-10.97；

G02 X-16.17 Y-22.0 R6.0； G01 X-27.14 Y-3.0； G02 Y3.0 R6.0； G01 X-16.17 Y22.0；

G02 X-10.97 Y25.0 R6.0；

只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

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2011年3月26日 22:27:52 G01 X0；

G40 G01 X0 Y40.0； G00 Z50.0 M09； M99；

（3）凹槽加工程序 ○0004；（主程序）G90 G40 G21 G17 G94； G54 M03 S680； GO0 X60 Y-50； Z5.0 M08； M98 P0005； G51.1 X0 Y0 ； M98 P0005； G50.1 X0 Y0 ； G0 Z100.0 M09； M30

○0005；（子程序）G00 X56.0 Y-46.0； G01 Z-8.0 F50；

G41 D04 G01 X52.34 Y-33.55 F ；X34.88 Y-19.58；

G3 X26.76 Y-29.73 R6.5； G1 X41.94 Y-41.87； G40 G01 X56.0 Y-46.0； G00 Z5.0； M99；

（4）孔加工程序 ○0006； G91 G28 Z0； M06 T05；

G90 G40 G21 G17 G94 G15； G54 M03 S1500； GO0 X0 Y0；

G43 H05 G00 Z20.0； G16 G00 X40.0 Y40.0； G99 G81 Z-9.0 R5.0 F60； G00 X40.0 Y210.0；

G98 G81 Z-9.0 R5.0 F60； G15；

G91 G28 Z0； M06 T06；

只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

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2011年3月26日 22:27:52 G90 G15 G54 M3 S500； GO0 X0 Y0；

G43 H06 G00 Z20.0； G16 G00 X40.0 Y40.0； G99 G81 Z-20.0 R5.0 F60； G00 X40.0 Y210.0；

G98 G81 Z-20.0 R5.0 F60； G15；

G91 G28 Z0； M06 T07；

G90 G15 G54 M03 S450； GO0 X0 Y0；

G43 H07 G00 Z20.0； G16 G00 X40.0 Y40.0； G99 G81 Z-20.0 R5.0 F50； G00 X40.0 Y210.0；

G98 G81 Z-20.0 R5.0 F50； G15；

G91 G28 Z0； M06 T08；

G90 G15 G54 M03 S500； GO0 X0 Y0；

G43 H08 G00 Z20； G16 G00 X40.0 Y40.0；

G99 G82 Z-10.0 R5.0 P2000 F60；G00 X40.0 Y210.0；

G99 G82 Z-10.0 R5.0 P2000 F60；G15；

G91 G28 Z0； M06 T09；

G90 G15 G54 M03 S50； GO0 X0 Y0；

G43 H09 G00 Z20.0； G16 G00 X40.0 Y40.0； G99 G85 Z-18.0 R5.0 F40； G00 X40.0 Y210.0 G98 G85 Z-18.0 R5.0 F40； G15；

G91 G28 Z0； M30；

只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

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2011年3月26日 22:27:52 数控编程实例

1．根据图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线

1）以已加工过的底面为定位基准，用通用台虎钳夹紧工件前后两侧面，台虎钳固定于铣床工作台上。2）工步顺序

① 铣刀先走两个圆轨迹，再用左刀具半径补偿加工50㎜×50㎜四角倒圆的正方形。② 每次切深为2㎜，分二次加工完。2．选择机床设备

根据零件图样要求，选用经济型数控铣床即可达到要求。故选用XKN7125型数控立式铣床。

3．选择刀具

现采用φ10㎜的平底立铣刀，定义为T01，并把该刀具的直径输入刀具参数表中。4．确定切削用量

切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。

5．确定工件坐标系和对刀点

在XOY平面内确定以工件中心为工件原点，Z方向以工件表面为工件原点，建立工件坐标系，如图2-23所示。

采用手动对刀方法（操作与前面介绍的数控铣床对刀方法相同）把点O作为对刀点。6．编写程序

按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。

考虑到加工图示的槽，深为4㎜，每次切深为2㎜，分二次加工完，则为编程方便，同时减少指令条数，可采用子程序。该工件的加工程序如下（该程序用于XKN7125铣床）： N0010 G00 Z2 S800 T1 M03 N0020 X15 Y0 M08 N0030 G20 N01 P1.-2

；调一次子程序，槽深为2㎜ N0040 G20 N01 P1.-4

；再调一次子程序，槽深为4㎜ 只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

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2011年3月26日 22:27:52 N0050 G01 Z2 M09 N0060 G00 X0 Y0 Z150 N0070 M02

；主程序结束 N0010 G22 N01

；子程序开始 N0020 G01 ZP1 F80 N0030 G03 X15 Y0 I-15 J0 N0040 G01 X20 N0050 G03 X20 YO I-20 J0 N0060 G41 G01 X25 Y15

；左刀补铣四角倒圆的正方形 N0070 G03 X15 Y25 I-10 J0 N0080 G01 X-15 N0090 G03 X-25 Y15 I0 J-10 N0100 G01 Y-15 N0110 G03 X-15 Y-25 I10 J0 N0120 G01 X15 N0130 G03 X25 Y-15 I0 J10 N0140 G01 Y0 N0150 G40 G01 X15 Y0

；左刀补取消 N0160 G24

；主程序结束

1．根据图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线 1）以底面为定位基准，两侧用压板压紧，固定于铣床工作台上 2）工步顺序

① 钻孔φ20㎜。

② 按O’ABCDEFG线路铣削轮廓。2．选择机床设备

根据零件图样要求，选用经济型数控铣床即可达到要求。故选用华中Ⅰ型（ZJK7532A型）数控钻铣床。3．选择刀具

现采用φ20㎜的钻头，定义为T02,φ5㎜的平底立铣刀，定义为T01，并把该刀具的 只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

灬雨清风灬

2011年3月26日 22:27:52 直径输入刀具参数表中。

由于华中Ⅰ型数控钻铣床没有自动换刀功能，按照零件加工要求，只能手动换刀。4．确定切削用量

切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。

5．确定工件坐标系和对刀点

在XOY平面内确定以0点为工件原点，Z方向以工件表面为工件原点，建立工件坐标系，如图3-24所示。

采用手动对刀方法把0点作为对刀点。6．编写程序（用于华中I型铣床）

按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下：

1）加工φ20㎜孔程序(手工安装好φ20㎜钻头)%1337

N0010 G92 X5 Y5 Z5

；设置对刀点

N0020 G91

；相对坐标编程 N0030 G17 G00 X40 Y30

；在XOY平面内加工 N0040 G98 G81 X40 Y30 Z-5 R15 F150

；钻孔循环 N0050 G00 X5 Y5 Z50 N0060 M05 N0070 M02 2）铣轮廓程序(手工安装好ф5㎜立铣刀,不考虑刀具长度补偿)%1338

N0010 G92 X5 Y5 Z50 N0020 G90 G41 G00 X-20 Y-10 Z-5 D01 N0030 G01 X5 Y-10 F150 N0040 G01 Y35 F150 N0050 G91 N0060 G01 X10 Y10 F150

N0070 G01 X11.8 Y0 N0080 G02 X30.5 Y-5 R20 N0090 G03 X17.3 Y-10 R20 N0100 G01 X10.4 Y0 N0110 G03 X0 Y-25 N0120 G01 X-90 Y0 N0130 G90 G00 X5 Y5 Z10 N0140 G40 N0150 M05 N0160 M30 只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

灬雨清风灬

2011年3月26日 22:27:52

1．根据图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线 1）以底面为主要定位基准，两侧用压板压紧，固定于铣床工作台上。2）加工路线

Y方向以行距小于球头铣刀逐步行切形成椭球形成。2．选择机床设备

根据零件图样要求，选用经济型数控铣床即可达到要求。故选用华中Ⅰ型（ZJK7532A型）数控钻铣床。3．选择刀具

球头铣刀大小6mm。4．确定切削用量

切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。

5．确定工件坐标系和对刀点

在XOY平面内确定以工件中心为工件原点，Z方向以工件表面为工件原点，建立工件坐标系，如图2-25所示。

采用手动对刀方法把0点作为对刀点。6．编写程序（用于华中I型铣床）

按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下：

%8005（用行切法加工椭园台块，X，Y按行距增量进给）#10=100

；毛坯X方向长度 #11=70

；毛坯Y方向长度 #12=50

；椭圆长轴 #13=20

；椭圆短轴 #14=10

；椭园台高度 #15=2

；行距步长 G92 X0 Y0 Z[#13+20] G90G00 X[#10/2] Y[#11/2] M03 G01 Z0

X[-#10/2] Y[#11/2] G17G01 X[-#10/2] Y[-#11/2] 只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

灬雨清风灬

2011年3月26日 22:27:52

X[#10/2]

Y[#11/2] #0=#10/2 #1=-#0 #2=#13-#14 #5=#12*SQRT[1-#2*#2/#13/#13] G01 Z[#14] WHILE #0 GE #1 IF ABS[#0] LT #5 #3=#13*SQRT[1-#0*#0/[#12*#12]] IF #3 GT #2 #4=SQRT[#3*#3-#2*#2] G01 Y[#4] F400 G19 G03 Y[-#4] J[-#4] K[-#2] ENDIF ENDIF G01 Y[-#11/2] F400 #0=#0-#15 G01 X[#0] IF ABS[#0] LT #5 #3=#13*SQRT[1-#0*#0/[#12*#12]] IF #3 GT #2 #4=SQRT[#3*#3-#2*#2] G01 Y[-#4] F400 G19 G02 Y[#4] J[#4] K[-#2] ENDIF ENDIF G01 Y[#11/2] F1500 #0=#0-#15 G01 X[#0] ENDW G00 Z[#13+20] M05 G00 X0 Y0 M02 只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

灬雨清风灬

2011年3月26日 22:27:52

具体加工工艺和装夹方法和其余各题一样，这里略。程序如下：（用于华中I型铣床）%1978

#10=100

;底平面EF的长度，可根据加工要求任定 #0=#10/2

；起刀点的横座标（动点）#100=20

；C点的横座标

#1=20

；C点和G点的纵向距离 #11=70 ；FG的长度 #20=-#10/2

；E点的横座标 #15=3 ；步长 #4=16

；棱台高 #5=3

；棱台底面相对于Z=0平面的高度 #6=20 ；C点的纵座标

G92 X0 Y0 Z[#4+#5+2]

；MDI对刀点Z向距毛坯上表面距离 G00 X0 Y0

G00 Z[#4+10] M03 G01 X[#0] Y[#11/2] Z[#5]

；到G点

WHILE #0 GE #20

；铣棱台所在的凹槽 IF ABS[#0] LE #100 G01 Y[#1] F100 X0 Y0 Z[#4+#5] X[#0] Y[-#1] Z[#5] Y[-#11/2] ENDIF

G01 Y[-#11/2] F100 #0=#0-#15 G01 X[#0] IF ABS[#0] le #100 G01 Y[-#1] 只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

灬雨清风灬

2011年3月26日 22:27:52 X0 Y0 Z[#4+#5] X[#0] Y[#1] Z[#5] Y[#11/2] ENDIF G01 Y[#11/2] #0=#0-#15 G01 X[#0] ENDW G01 Z[#4+20] X0 Y0 X[#1] Y[#1] Z[#5] WHILE ABS[#6] LE #1

；铣棱台斜面 #6=#6-#15 G01 Y[#6] X0 Y0 Z[#4+#5] X[-#1] Y[-#6] Z[#5] G01 Y[-#6+#15] X0 Y0 Z[#4+#5] X[#1] Y[#6] Z[#5] ENDW

G00 Z[#4+20] G00 X0 Y0 M05 M30

1．根据零件图样要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线

1）对短轴类零件，轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持φ45外圆，使工件伸出卡盘80㎜，一次装夹完成粗精加工。2）工步顺序

① 粗车端面及φ40㎜外圆，留1㎜精车余量。② 精车φ40㎜外圆到尺寸。2．选择机床设备

根据零件图样要求，选用经济型数控车床即可达到要求。故选用CK0630型数控卧式车床。

3．选择刀具 只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

灬雨清风灬

2011年3月26日 22:27:52

根据加工要求，选用两把刀具，T01为90°粗车刀，T03为90°精车刀。同时把两把刀在自动换刀刀架上安装好，且都对好刀，把它们的刀偏值输入相应的刀具参数中。4．确定切削用量

切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。

5．确定工件坐标系、对刀点和换刀点

确定以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点，建立XOZ工件坐标系，如前页图2-16所示。

采用手动试切对刀方法（操作与前面介绍的数控车床对刀方法基本相同）把点O作为对刀点。换刀点设置在工件坐标系下X55、Z20处。6．编写程序(以CK0630车床为例)

按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下：

N0010 G59 X0 Z100

；设置工件原点 N0020 G90

N0030 G92 X55 Z20

；设置换刀点 N0040 M03 S600

N0050 M06 T01

；取1号90°偏刀，粗车 N0060 G00 X46 Z0 N0070 G01 X0 Z0 N0080 G00 X0 Z1 N0090 G00 X41 Z1 N0100 G01 X41 Z-64 F80 ；粗车φ40㎜外圆，留1㎜精车余量 N0110 G28

N0120 G29

；回换刀点

N0130 M06 T03

；取3号90°偏刀，精车 N0140 G00 X40 Z1 N0150 M03 S1000 N0160 G01 X40 Z-64 F40 ；精车φ40㎜外圆到尺寸 N0170 G00 X55 Z20 N0180 M05 N0190 M02 只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

灬雨清风灬

2011年3月26日 22:27:52

1．根据零件图样要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线

1）对细长轴类零件，轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持φ25㎜外圆一头，使工件伸出卡盘85㎜，用顶尖顶持另一头，一次装夹完成粗精加工。2）工步顺序

① 手动粗车端面。② 手动钻中心孔。

③ 自动加工粗车φ16㎜、φ22㎜外圆，留精车余量1㎜。

④ 自右向左精车各外圆面：倒角→车削φ16㎜外圆，长35㎜→车φ22㎜右端面→倒角→车φ22㎜外圆，长45㎜。

⑤ 粗车2㎜×0.5㎜槽、3㎜×φ16㎜槽。

⑥ 精车3㎜×φ16㎜槽，切槽3㎜×0.5㎜槽，切断。2．选择机床设备

根据零件图样要求，选用经济型数控车床即可达到要求。故选用CK0630型数控卧式车床。

3．选择刀具

根据加工要求，选用五把刀具，T01为粗加工刀，选90°外圆车刀，T02为中心钻，T03为精加工刀，选90°外圆车刀，T05为切槽刀，刀宽为2㎜，T07为切断刀，刀宽为3㎜（刀具补偿设置在左刀尖处）。

同时把五把刀在自动换刀刀架上安装好，且都对好刀，把它们的刀偏值输入相应的刀具参数中。

4．确定切削用量

切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。

5．确定工件坐标系、对刀点和换刀点

确定以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点，建立XOZ工件坐标系，如图2-17所示。

采用手动试切对刀方法（操作与前面介绍的数控车床对刀方法基本相同）把点O作为对刀点。换刀点设置在工件坐标系下X35、Z30处。6．编写程序（以CK0630车床为例）

按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下： 只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

灬雨清风灬

2011年3月26日 22:27:52 N0010 G59 X0 Z105 N0020 G90

N0030 G92 X35 Z30 N0040 M03 S700 N0050 M06 T01 N0060 G00 X20 Z1

N0070 G01 X20 Z-34.8 F80 N0080 G00 X20 Z1

N0090 G00 X17 Z1 N0100 G01 X17 Z-34.8 F80 N0110 G00 X23 Z-34.8

N0120 G01 X23 Z-80 F80 N0130 G28

N0140 G29 N0150 M06 T03

N0160 M03 S1100

N0170 G00 X14 Z1 N0171 G01 X14 Z0

N0180 G01 X16 Z-1 F60 N0190 G01 X16 Z-35 F60 N0200 G01 X20 Z-35 F60 N0210 G01 X22 Z-36 F60 N0220 G01 X22 Z-80 F60 N0230 G28 N0240 G29 N0250 M06 T05

N0260 M03 S600

N0270 G00 X23 Z-72.5

N0280 G01 X21 Z-72.5 F40 N0290 G04 P2 N0300 G00 X23 Z-46.5

N0310 G01 X16.5 Z-46.5 F40

N0320 G28

N0330 G29

N0340 M06 T07

N0350 G00 X23 Z-47

N0360 G01 X16 Z-47 F40 N0370 G04 P2 N0380 G00 X23 Z-35 N0390 GO1 X15 Z-35 F40 N0400 G00 X23 Z-79 N0410 G01 X20 Z-79 F40 N0420 G00 X22 Z-78

N0430 G01 X20 Z-79 F40

只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

灬雨清风灬

2011年3月26日 22:27:52 N0440 G01 X0 Z-79 F40 N0450 G28 N0460 G29 N0470 M05 N0480 M02

1．根据零件图样要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线

1）对短轴类零件，轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持φ25㎜外圆，一次装夹完成粗精加工。2)工步顺序

① 粗车外圆。基本采用阶梯切削路线，为编程时数值计算方便，圆弧部分可用同心圆车圆弧法，分三刀切完。

② 自右向左精车右端面及各外圆面：车右端面→倒角→切削螺纹外圆→车φ16㎜外圆→车R3㎜圆弧→车φ22㎜外圆。③ 切槽。④ 车螺纹。⑤ 切断。2．选择机床设备

根据零件图样要求，选用经济型数控车床即可达到要求。故选用CJK6136D型数控卧式车床。3．选择刀具

根据加工要求，选用四把刀具，T01为粗加工刀，选90°外圆车刀，T02为精加工刀，选尖头车刀，T03为切槽刀，刀宽为4㎜，T04为60°螺纹刀。刀具布置如图2-19所示。

同时把四把刀在四工位自动换刀刀架上安装好，且都对好刀，把它们的刀偏值输入相应的刀具参数中。4．确定切削用量

切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。5．确定工件坐标系、对刀点和换刀点

确定以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点，建立XOZ工件坐标系，如图2-18所示。

采用手动试切对刀方法（操作与前面介绍的数控车床对刀方法相同）把点O作为对刀点。换刀点设置在工件坐标系下X15、Z150处。

只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

灬雨清风灬

2011年3月26日 22:27:52 6．编写程序（该程序用于CJK6136D车床）

按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下：（该系统X方向采用半径编程）N0010 G00 Z2 S500 T01.01 M03 N0020 X11 ；粗车外圆得φ22㎜ N0030 G01 Z-50 F100 N0040 X15 N0050 G00 Z2 N0060 X9.5 ；粗车外圆得φ19㎜ N0070 G01 Z-32 F100 N0080 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ；粗车圆弧一刀得R1.5㎜ N0090 G90 G00 X15 N0100 Z2 N0110 X8.5 ；粗车外圆得φ17㎜ N0120 G01 Z-32 F100 N0130 G91 G02 X2.5 Z-2.5 I2.5 K0 ；粗车圆弧二刀得R3㎜ N0140 G90 G00 X15 Z150 N0150 T02.02 ；精车刀，调精车刀刀偏值 N0160 X0 Z2 N0170 G01 Z0 F50 S800 ；精加工 N0180 X7 N0190 X8 Z-1 N0200 Z-32 N0210 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0 N0220 G90 G01 X11 Z-50 N0230 G00 X15 N0240 Z150 N0250 T03.03 ；换切槽刀，调切槽刀刀偏值 N0260 G00 X10 Z-19 S250 M03 ；割槽 N0270 G01 X5.5 F80 N0280 X10 N0290 G00 X15 Z150 N0300 T04.04 ；换螺纹刀，调螺纹刀刀偏值

N0310 G00 X8 Z5 S200 M03 ；至螺纹循环加工起始点 N0320 G86 Z-17 K2 I6 R1.08 P9 N1 ；车螺纹循环 N0330 G00 X15 Z150 N0340 T03.03 ；换切槽刀，调切槽刀刀偏值 N0350 G00 X15 Z-49 S200 M03 ；切断 N0360 G01 X0 F50 N0370 G00 X15 Z150 N0380 M02

只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

灬雨清风灬

2011年3月26日 22:27:52

编程之一

采用阶梯切削路线编程法，刀具每次运动的位置都需编入程序，程序较长，但刀具切削路径短，效率高，被广泛采用。

1．根据零件图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线 1）以已加工出的φ122）工步顺序

① 粗车外圆。基本采用阶梯切削路线，为编程时数值计算方便，圆弧部分可用同心圆车圆弧法，分四刀切完；圆锥部分用相似斜线车锥法分三刀切完。② 自右向左精车外轮廓面。2．选择机床设备

根据零件图样要求，选用经济型数控车床即可达到要求。故选用CJK6136D型数控卧式车床。3．选择刀具

根据加工要求，考虑加工时刀具与工件不发生干涉，可用一把尖头外圆车刀（或可转位机夹外圆车刀）完成粗精加工。4．确定切削用量

切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。5．确定工件坐标系、对刀点和换刀点

确定以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点，建立XOZ工件坐标系，如图2-20所示。

采用手动对刀方法把工件右端面与毛坯外圆面的交点A作为对刀点，如图2-20所示。采用MDI方式操纵机床，具体操作步骤如下： 1）回参考点操作

采用ZERO（回参考点）方式进行回参考点的操作，建立机床坐标系。2）试切对刀

主轴正转，先用已选好车刀的刀尖紧靠工件右端面，按设置编程零点键，CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零（即X0，Z0）；然后退刀，再将工件外圆表面车一刀，保持X向尺寸不变，Z向退刀，当CRT上显示的Z坐标值为零时，按设置编程零点键，CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零（即X0，Z0）。系统内部完成了编程零点的设置功能，即对刀点A为编程零点，建立了XAZ′工件坐标系。停止主轴，测量工件外圆直径D，若D测得φ55㎜。3）建立工件坐标系

+0。00

5㎜内孔及左端面为工艺基准，用长心轴及左端面定位工件，工件右端面用压板、螺母夹紧，用三爪自定心卡盘夹持心轴，一次装夹完成粗精加工。只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

灬雨清风灬

2011年3月26日 22:27:52

刀尖（车刀的刀位点）当前位置就在编程零点上（即对刀点A点），现为编程方便，把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点，要建立XOZ工件坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0，CRT将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置，X坐标值为27.5，Y坐标值为0。即数控系统用新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ′工件坐标系。

换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。6．编写程序（该程序用于CJK6136D车床）

按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下（该系统X方向采用半径编程）：

N0010 G92 X27.5 Z0 ；建立XOZ工件坐标系 N0020 G00 Z2 S500 M03 N0030 X27 N0040 G01 Z-18.5 F100 N0050 G00 X30 N0060 Z2 N0070 X25.5 N0080 G01 Z-10 F100 N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 N0100 G90 G00 X30 N0110 Z2 N0120 X24 N0130 G01 Z-10 F100 N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0 N0150 G90 G00 X30 N0160 Z2 N0170 X22.5 N0180 G01 Z-10 F100

N0190 G91 G02 X4.5 Z-4.5 I4.5 K0 N0200 G90 G00 X30 N0210 Z2 N0220 X21 N0230 G01 Z-4 F100 N0240 G91 X1.5 Z-1.5 N0250 G90 G00 X25 N0260 Z2 N0270 X19.5 N0280 G01 Z-4 F100 N0290 G91 X3 Z-3 N0300 G90 G00 X25 N0310 Z2 N0320 X18 N0330 G01 Z0 F150 S800 N0340 G91 X1 Z-1 N0350 Z-3 N0360 X3 Z-3

；车外圆得φ54㎜ ；粗车一刀外圆得φ51㎜ ；粗车一刀圆弧得R1.5㎜ ；粗车二刀外圆得φ48㎜

；粗车二刀圆弧得R3㎜ ；粗车三刀外圆得φ45㎜ ；粗车三刀圆弧得R4.5㎜ ；粗车四刀外圆得φ42㎜ ；粗车圆锥一刀 ；粗车五刀外圆得φ39㎜ ；粗车圆锥二刀 ；精车外轮廓 35 只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

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2011年3月26日 22:27:52 N0370 Z-3 N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0 N0390 G01 Z-2 N0400 X-1 Z-1 N0410 G90 G00 X30 N0420 Z150 N0430 M02

编程之二

采用精加工轮廓循环编程法，程序较短，编程也较容易，关键是准确确定循环体中的进刀、退刀量及循环次数，但刀具空行程较多，加工效率低，较适合外形轮廓复杂的工件。

上一零件还可采用精加工轮廓循环加工编程，如图2-21所示，每次循环刀具运动路线为A→B→C→D→E→F→G→H→I→J，走完一次循环后判别循环次数，若次数不够，则继续执行，直至循环结束。

循环次数N的确定：N=Δ/ap 其中：

Δ----最大加工余量 ap----每次背吃刀量

若N为小数，则用“去尾法”取整后再车一刀。

加工如图2-20所示的零件时，设起刀点A点，在工件坐标系下的坐标值为X27.5 Z0，最终刀具的位置为X18 Z0，因此X向的最大余量Δ=（27.5-18）=9.5㎜，取每次吃刀量ap=0.95㎜，则循环次数N=10。

循环体中除包括刀具的精加工轮廓轨迹以外，还包括刀具X向退刀、Z向退刀和X向进刀。X、Z向的进刀、退刀量可根据零件尺寸及刀具路线来确定。对如图3-19所示的零件，X向退刀量取2㎜，Z向退刀量确定为18㎜，X向进刀量为[（52-36）/2+2] ㎜=10㎜。

注意：采用循环编程必须使用G91指令，精加工轮廓循环加工程序如下（该程序用于CJK6136D车床）：

N0010 G92 X27.5 Z0 ；建立XOZ工件坐标系 N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03 ；X向每次背吃刀量0.95㎜ N0030 X1 Z-1 ；精加工轮廓开始 N0040 Z-3 N0050 X3 Z-3 N0060 Z-3 N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0 N0080 G01 Z-2

只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

灬雨清风灬

2011年3月26日 22:27:52 N0090 X-1 Z-1 ；精加工轮廓结束 N0100 G00 X2 ；X向退刀2㎜ N0110 Z18 ；Z向退刀18㎜ N0120 X-10 ；X向进刀10㎜ N0130 G26 N0020.0120.9 ；循环加工 N0140 G90 G00 Z150 N0150 M02

1．根据零件图样要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线

1）对细长轴类零件，轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持φ58㎜外圆一头，使工件伸出卡盘175㎜，用顶尖顶持另一头，一次装夹完成粗精加工（注：切断时将顶尖退出）。2）工步顺序

① 粗车外圆。基本采用阶梯切削路线，粗车φ56㎜、SφS50㎜、φ36㎜、M30㎜各外圆段以及锥长为10㎜的圆锥段，留1㎜的余量。

② 自右向左精车各外圆面：螺纹段右倒角→切削螺纹段外圆φ30㎜→车锥长10㎜的圆锥→车φ36㎜圆柱段→车φ56㎜圆柱段。

③ 车5㎜×φ26㎜螺纹退刀槽，倒螺纹段左倒角，车锥长10㎜的圆锥以及车5㎜×φ34㎜的槽。④ 车螺纹。

⑤ 自右向左粗车R15㎜、R25㎜、Sφ50㎜、R15㎜各圆弧面及30°的圆锥面。⑥ 自右向左精车R15㎜、R25㎜、Sφ50㎜、R15㎜各圆弧面及30°的圆锥面。⑦ 切断。2．选择机床设备

根据零件图样要求，选用经济型数控车床即可达到要求。故选用CK0630型数控卧式车床。3．选择刀具

根据加工要求，选用三把刀具，T01为粗加工刀，选90°外圆车刀，T03为切槽刀，刀宽为3㎜，T05为螺纹刀。

同时把三把刀在自动换刀刀架上安装好，且都对好刀，把它们的刀偏值输入相应的刀具参数中。

4．确定切削用量

切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。

只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

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2011年3月26日 22:27:52 5．确定工件坐标系、对刀点和换刀点

确定以工件左端面与轴心线的交点O为工件原点，建立XOZ工件坐标系。

采用手动试切对刀方法（操作与上面数控车床的对刀方法相同）把点O作为对刀点。换刀点设置在工件坐标系下X70、Z30处。6．编写程序（该程序用于CK0630车床）

按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下：

N0010 G59 X0 Z195 N0020 G90 N0030 G92 X70 Z30

N0040 M03 S450 N0050 M06 T01 N0060 G00 X57 Z1 N0070 G01 X57 Z-170 F80 N0080 G00 X58 Z1 N0090 G00 X51 Z1 N0100 G01 X51 Z-113 F80 N0110 G00 X52 Z1 N0120 G91 N0130 G81 P3 N0140 G00 X-5 Z0 N0150 G01 X0 Z-63 F80 N0160 G00 X0 Z63 N0170 G80 N0180 G81 P2 N0190 G00 X-3 Z0 N0200 G01 X0 Z-25 F80 N0210 G00 X0 Z25 N0220 G80 N0230 G90 N0240 G00 X31 Z-25 N0250 G01 X37 Z-35 F80 N0260 G00 X37 Z1 N0270 G00 X23 Z-72.5 N0280 G00 X26 Z1 N0290 G01 X30 Z-2 F60 N0300 G01 X30 Z-25 F60 N0310 G01 X36 Z-35 F60 N0320 G01 X36 Z-63 F60 N0330 G00 X56 Z-63 N0340 G01 X56 Z-170 F60 N0350 G28 N0360 G29 N0370 M06 T03

只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

灬雨清风灬

2011年3月26日 22:27:52 N0380 M03 S400 N0390 G00 X31 Z-25 N0400 G01 X26 Z-25 F40 N0410 G00 X31 Z-23 N0420 G01 X26 Z-23 F40 N0430 G00 X30 Z-21 N0440 G01 X26 Z-23 F40 N0450 G00 X36 Z-35 N0460 G01 X26 Z-25 F40 N0470 G00 X57 Z-113 N0480 G01 X34.5 Z-113 F40 N0490 G00 X57 Z-111 N0500 G01 X34.5 Z-111 F40 N0510 G28 N0520 G29 N0530 M06 T05 N0540 G00 X30 Z2 N0550 G91 N0560 G33 D30 I27.8 X0.1 P3 Q0 N0570 G01 X0 Z1.5 N0580 G33 D30 I27.8 X0.1 P3 Q0 N0590 G90 N0600 G00 X38 Z-45 N0610 G03 X32 Z-54 I60 K-54 F40 N0620 G02 X42 Z-69 I80 K-54 F40 N0630 G03 X42 Z-99 I0 K-84 F40 N0640 G03 X36 Z-108 I64 K-108 F40 N0650 G00 X48 Z-113 N0660 G01 X56 Z-135.4 F60 N0670 G00 X56 Z-113 N0680 G00 X40 Z-113 N0690 G01 X56 Z-135.4 F60 N0700 G00 X50 Z-113 N0710 G00 X36 Z-113 N0720 G01 X56 Z-108 F60 N0730 G00 X36 Z-45 N0740 G00 X36 Z-45 N0750 M03 S800 N0760 G03 X30 Z-54 I60 K-54 F40 N0770 G03 X40 Z-69 I80 K-54 F40 N0780 G02 X40 Z-99 I0 K-84 F40 N0790 G03 X34 Z-108 I64 K-108 F40 N0800 G01 X34 Z-113 F40 N0810 G01 X56 Z-135.4 F40

只要路是对的就不怕路远，记得要坚强

灬雨清风灬

2011年3月26日 22:27:52 N0820 G28 N0830 G29 N0840 M06 T03 N0850 M03 S400 N0860 G00 X57 Z-168 N0870 G01 X0 Z-168 F40 N0880 G28 N0890 G29 N0900 M05 N0910 M02

第四篇：模具制造中电火花成形加工工艺分析

模具制造中电火花成形加工工艺分析

摘 要 电火花成形加工在模具制造领域具有不可替代的作用。本文对模具电火花成形加工的特征进行了介绍，并在此基础上详细分析了模具电火花成形加工的工艺流程，最后对影响模具电火花成形加工质量的主要因素及应对措施进行了探讨，以期望对从事模具制造工作的人员能够有所借鉴。

关键词 模具制造；电火花成形加工；工艺流程

中图分类号TH13 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）115-0163-02

0 引言

模具是一种专业工艺装备，是满足少切削甚至无切削需求的零件成型工具，而且在汽车、电器、仪器仪表和通信设备等领域得到了广泛的应用，用它生产制造出来的产品拥有精度高、生产周期、产品质量稳定等优势，这是其他加工制造手段所无法比拟的。但这些都有一个重要前提，即模具本身必须具备较高的精度，很难想象一个制造精度较差的摸具能够生产出符合要求的产品。

在模具制造领域，虽然高速切削加工在很多方面已经能够替代电火花成形加工，但其需满足条件较多，且制造成本较高。而且在诸如小型精密注射模等一些模具的制造上，电火花成形加工比高速切削加工更具优势。因此，用电火花成形加工制造模具仍然有着不可替代的作用，对其加工工艺进行分析研究具有十分重要的现实意义。模具电火花成形加工的特征

模具电火花成形加工的原理（如图1所示）是利用放电产生的高温蚀除掉需要去除的金属，直至达到需要的形状。在小型精密注射模或工件材料非常硬的加工中，电火花成形加工占据着重要的地位。具体特征如下：1）适用于制造那些不能采用切削加工或切削加工比较难以实现的模具；2）工具电极和模具在加工过程中不接触，适宜于制造刚度较弱的模具，以便于进行细微精细制造；3）便于加工过程的自动化控制；4）因为没有切削力的影响，所以被加工模具的变形较小，实际加工误差也较小。模具电火花成形加工的工艺流程

3.1 电火花成形加工的工艺确定

模具制造前，工艺人员应该针对被加工模具的特点和加工要求来确定具体工艺。通常而言，为了提高模具的加工效率，应尽可能地选择切削加工的方式，但如果遇到无法装夹（长径比较大时）或切削刀具难以接触到的情况，就要考虑选择电火花加工。

3.2 工具电极的设计与制造

当前主流的CAD/CAM软件（如UG、Pro/E、Solidworks等）都集成了电极设计模块，这极大地提高了模具设计的质量和效率。

电极的具体制造工艺要根据电极的加工要求和企业的制造资源而定。当前有很多企业都已经拥有了能够加工复杂形面的加工中心，用加工中心加工电极具有效率高、精度高等优点，是制造形状复杂电极的首选。此外，对于一些2D电极，采用线切割加工技术往往可以获得较高的加工质量。

采用快速装夹定位系统直接将电极材料装夹在加工机床的装夹系统上进行制造，并且能在加工完成后就立即应用于电火花成形机床上，不用作任何调整就可再进行电火花成形加工。快速装夹定位系统不仅极大地缩短了加工时间，还确保了电极的装夹、定位精度。

3.3 加工的定位

当工件和电极装夹、校正完成后，就需要对它们之间的位置进行精确定位。目前用地比较多的定位方式有“四面分中”和“单边分中”两种。

模具电火花成形加工操作中，可以通过电极基准面与工件基准面的接触感知来实现定位，例如通过使用基准球实现接触感知定位能达到较高精度地定位要求。

当前在模具制造企业中广泛使用的数控电火花成形机床都具有自动定位功能，在需要定位时仅需输入一些必要的测量参数，就能比较快捷地进行地位。

3.4 加工参数的配置

选用电参数是为了实现预定的加工尺寸和表面粗糙度等加工任务，所以其选择的优劣将对模具最终的加工质量造成重要影响。电参数一般是根据电极缩放量进行确定，在具体确定时，要考虑电极数目、电极损耗、电极缩放量等因素。粗加工可以选用安全间隙接近电极缩放尺寸的电参数，而精加工一般都会选用多组电参数以逐渐逼近最终的加工制造的要求。影响模具电火花成形加工质量的因素及应对措施

4.1 加工质量的主要影响因素

目前，数控电火花成形机床已经在模具制造企业中得到了普及。除了机床本身的制造精度外，影响模具最终加工质量的主要因素还包括以下三点：放电间隙及其一致性、工具电极损耗、工件结构形状。

4.2 加工质量分析

模具电火花加工精度受到诸多因素影响，其中电极因素是主要因素。在进行电极设计时，只有同时考虑电极的尺寸精度和其放电时的位置精度，才能最终确保所加工型腔的误差在设计要求的范围之内。

4.3 应对措施

4.3.1 采用多电极加工法

可根据粗、半精、精加工中放电间隙不同的特点，分别采用粗加工电极、半精加工电极和精加工电极来完成整个型腔的加工过程。

4.3.2 合理选择电极材料

电火花加工中，电极材料一般使用紫铜或石墨，但在加工精度要求较高时，还可选用铜钨合金。紫铜电极虽然具有熔点低、磨削困难且不宜采用大电流等缺点，但其电极相对损耗小，并且经锻造后还能做成其他电极，加工性能稳定，使用范围较广泛。石墨电极虽然磨削容易，并且能通过吸附炭来补偿电极损耗，但其不利于通过机械切削的方式进行制造，即使制造出来的精度也较低，所以很难适用于精加工过程。铜钨合金电极的电极损耗极小，特别适用于加工一些精度要求高的型腔，但其成本也较高。因此，应根据要制造电极的特点，在综合分析判断各类材料优缺点的基础上，选择合理的电极材料。结论

电火花成形加工在模具制造领域占据着重要的地位，对其加工工艺进行研究，并对影响加工制造精度的因素进行控制，对促进我国模具制造业的发展具有积极作用。因此，模具制造技术人员应根据模具制造的特点，对电火花成形加工的工艺作进一步的创新和完善，以促使电火花成形加工技术地不断取得进步和发展。

参考文献

[1]马明峻，蒋亨顺，郭洁民.电火花加工技术在模具制作中的应用[M].北京：化学工业出版社，2006.[2]戴雪芬.先进制造技术在模具生产中的应用研究[J].轻工械，2006，24（1）：85-86.[3]伍端阳，李捷.模具制造中电火花加工异常问题及分析[J].模具工业，2006，32（7）：56-59.[4]殷燕芳，陈艳山.电火花加工技术在模具制造中的应用[J].轻工机械，2007，25（4）：64-66.

第五篇：数控机床轴类零件加工工艺分析2

九江职业技术学院

数控编程与工艺课程设计说明书

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指导老师：

前言 世界制造业转移，中国正逐步成为世界加工厂。美国、德国、韩国 等国家已经进入发展的高技术密集时代与微电子时代，钢铁、机械、化工等重化工业发展中期。

由于数控机床综合应用了电子计算机、自动控制、伺服系统、精密检测与新型机械结构等方面的技术成果，具有高的高柔性、高精度与高度自动化的特点，因此，采用数控加工手段，解决了机械制造中常规加工技术难以解决甚至无法解决的单件、小批量，特别是复杂型面零件的加工，应用数控加工技术是机械制造业的一次技术革命，使机械制造的发展进入了一个新的阶段，提高了机械制造业的制造水平，为社会提供高质量，多品种及高可靠性的机械产品。

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1.1 35°右偏外圆车刀 外切槽刀

60°外螺纹刀 内镗孔刀

麻花钻

内螺纹刀

目录

一．零件加工工艺分析

1、零件图纸工艺分析

2、零件技术要求分析

3、零件毛坯、材料的分析

4、零件设备的选择

5、确定工件的定位与夹具方案

6、确定走刀顺序和路线

7、刀具与切削用量的选择

二． 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

三．小结 四．参考文献

一、设计目的

数控编程设计是在完成了《机械制造基础》、《数控加工工艺》、《数控编程》等课程的学习并进行实习后，进行的一个重要教学环节。通过设计，一方面能获得综合运用过去所学的知识进行工艺分析的基本能力，另一方面，也是对数控加工过程进行的一次综合训练。通过此次设计，学生可以在以下各方面得到锻炼：

1、能熟练地运用已学过的基本理论知识，以及在生产实习中学到相应的实践知识，掌握从零件图开始到正确地编制加工程序的整个步骤、方法。

2、提高编程能力。根据被加工零件的技术要求，选择合理的工艺，编制出既经济又合理，又能保证加工质量的数控程序。

3、学会使用各类设计手册及图表资料。

二、设计任务

本次设计主要是通过对零件图工艺特点，工艺安排，机械加工工艺过程几个方面对零件加工工艺进行分析，然后对零件的程序进行编制，最后用仿真加工以达到完成对零件的加工程序进行检验。

零件图如下：

三、设计意义

数控加工技术对我国经济建设的发展具有重要的意义。当前我国企业的生产正逐步从原来的粗放型转向内涵型，产品生产也从原来的“粗制”转变为“精制”。为了保证产品质量，降低成本，提高生产效率，企业在未来的生产中自动化程度将大大的提高，一线的生产将向机电一体化，程控化，数字化方向发展，形成迫使我们在机械加工方面不仅要会操作普通机床而且要会操作数控机床，此外，还要求我们具有分析、判断、处理生产过程中的突发事件的能力；具有开拓创新能力，团队协作能力和交际能力。通过本课题的完成，我们能够加强自己对数控知识的掌握。

1、一．零件加工工艺分析

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。

(1)零件图纸的工艺分析

如图所示

(2)零件结构分析

由图我们可知，本零件上由圆柱面、内孔、内圆锥面、圆弧面、沟槽、和螺纹等部分组成。零件车削加工成形轮廓的结构形状较复杂、需两头加工，零件的加工精度和表面质量要求都很高

该零件重要的径向加工部位有M30x2的外螺纹，φ52mm圆柱段（表面粗糙度Rɑ=1.6µm）、φ52mm圆柱段（表面粗糙度Rɑ=1.6µm）、三个槽2*4（表面粗糙度Rɑ=1.6µm）锥面20°、球面φ48±0.02，R9±0.02，R3.5,φ28内孔（表面粗糙度Rɑ=0.04µm）、其余表面粗糙度均为Rɑ=3.2µm）。零件符合数控加工尺寸标注要求，轮廓描述清楚完整，零件材料为45钢，毛胚为ф60mm*160mm

2、零件技术要求分析

小批量生产条件编程，不准用砂布和锉刀修饰平面，这是对平面高精度的要求，未注公差尺寸按GB1804-M，热处理，调质处理，HRC25-35，未注粗糙度部分光洁度按Ra6.3，毛胚尺寸ф60mmx160mm。

加工难点及处理方案

分析图纸可知，此零件对平面度的要求高，左端更有内轮廓加工，为提高零件质量，采用以下加工方案：

(1)对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸，编程时采用中间值。

(2)在轮廓曲线上，有一处既过象限又改变进给方向的轮廓曲线，因此在加工时应进行机械间隙补偿，以保证轮廓曲线的准确性。

(3)零图纸中含有圆柱度，为保证其形位公差，应尽量一次装夹完成左端面的加工以保证其数值。

(4)本设计图纸中的各平面和外轮廓表面的粗糙度要求可采用粗加工---精加工加工方案，并且在精加工的时候将进给量调小些，主轴转速提高。

(5)螺纹加工时，为保证其精度，在精车时选择改程序的方法，将螺纹的大径值减小0.18-0.2mm，加工螺纹时利用螺纹千分尺或螺纹环规保证精度要求。

选择以上措施可保证尺寸、形状、精度和表面粗糙度

3.零件毛坯、材料的分析

(1)材料的分析

该轴零件加工中，刀具与工件之间的切削力较大。工件材料的可切削性能。强度、硬度、塑性、提供冷切削加工、机械性能都跟工件的材料有关。所以选择45钢为该轴类零件的材料。45钢的化学成分中含C0.42%～0.50%，Si0.17%～0.37%，Mn0.50～0.80%，P ≤0.035%，S≤0.035%，Cr≤0.25%，N≤0.25%,Cu≤0.25%.45钢在进行冷加工时硬度要求，热轧钢，压痕直径不小于3.9，布氏硬度不小于241HB，退火钢压痕直径不小于4.4，布氏硬度不小于187HB，45钢的机械性能：δs≥335Mpa，δb≥600Mpa，∮≥40％，Ak≥47J。45钢相对切削性硬质合金刀具1.0，8 高速钢刀具1.0，45钢经济合理对加工刀具的要求也合理，45钢用途广泛，主要是用来制造汽轮机、压缩机，泵的运动零件制造齿轮、轴活塞销等零件。根据以上数据适合该轴的加工。

(2)毛坯的分析

轴类零件的毛坯有棒料、锻件和铸件三种。

锻件：适用与零件强度较高,形状较简单的零件。尺寸大的零件因受设备限制，故一般用自由锻；中、小型零件可选模锻；形状复杂的刚质零件不宜用自由锻。

铸件：适用于形状复杂的毛坯。

钢质零件的锻造毛坯，其力学性能高于钢质棒料和铸钢件。根据该轴零件的结构形状和外轮廓尺寸，所以采用锻件。

本零件的毛坯宜采用锻件，由棒料锯割，模锻毛坯至Φ40X160mm,使钢材经过锻压，获得均匀的纤维组织，提高其力学性能，同时也提高零件与毛坯的比重，减少材料消耗

4、零件设备的选择

数控车床能对轴类或盘类等回转体零件自动地完成内外圆柱面、圆锥表面、圆弧面等工序的切削加工，并能进行切槽、钻、扩等的工作。根据零件的工艺要求，可以选择经济型数控车床，一般采用步进电动机形式半闭环伺服系统。此类车床机构简单，价格相对较低，这类车床设置三爪自定心卡盘、普通尾座或数控液压尾座，适合车削较长的轴类零件。根据主轴的配置的要求选择卧式数控车床。数控车床具有加工精度高，能做直线和圆弧插补，数控车床刚性良好，制造和对刀精度高，能方便和精确地进行人工补偿和自动补偿，能够加工尺寸精度要求较高的零件。能加工轮廓形状特别复杂的表面和尺寸难于控制的回转体，而且能比较方便的车削锥面和内外圆柱面螺纹，能够保持加工精度，提高生产效率。所以对加工时非常有利的。

5、确定工件的定位与夹具方案

(1)确定装夹方案

在数控车床上工件定位安装的基本原则与普通机床相同。工件的装夹方法影响工件的加工精度和效率，为了充分发挥数控机床的工作特 9 点，在装夹工件时，应考虑以下几种因素：

a.尽可能采用通用夹具，必须时才设计制造专用夹具； b.结构设计要满足精度要求； c.易于定位和装夹； d.易于切削的清理；

e.抵抗切削力由足够的刚度；

使用三爪自定心卡盘夹持零件的毛坯外圆，确定零件伸出合适的长度（应将机床的限位距离考虑进去）。零件需要加工两端，因此需要考虑两次装夹的位置，考虑到右端的Φ60mmx50mm可以用来装夹，来加工Φ30*2的螺纹，然后调头夹住Φ52mm的外圆柱面加工球面。

1.定位基准

工件的定位与基准应与设计基准保持一致，应防止过定位，对与箱体工件最好选择“一面两销”作为定位基准，定位基准在数控机床上要仔细找正。

由于此零件全部表面都需加工，应选用外圆及一端面为粗基准，然后通过“互为基准的原则”进行加工。遵循“基准重合”的原则。加工左端时选择在毛坯外圆柱段的右端外圆表面，加工右端时选择在Φ52 mm外圆柱段的表面，以体现定位基准是轴的中心线。

6、确定走刀顺序和路线

①先粗后精 先安排粗加工，中间安排半精加工，最后安排精加工和光整加工。

②先主后次 先安排零件的装配基面和工作表面等主要表面的加工，后安排如键槽、紧 固用的光孔和螺纹孔等次要表面的加工。由于次要表面加工工作量小，又常与主要表面有位 置精度要求，所以一般放在主要表面的半精加工之后，精加工之前进行。

③先面后孔 对于箱体、支架、连杆、底座等零件，先加工用作定位的平面和孔的端面，然后再加工孔。这样可使工件定位夹紧稳定可靠，利于保证孔与平面的位置精度，减小刀具的磨损，同时也给孔加工带来方便。

④基面先行 用作精基准的表面，要首先加工出来。所以，第一道工序一般是进行定位面的粗加工和半精加工(有时包括精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面。例如，轴类零件顶尖孔的加工

7、刀具与切削用量的选择

(1)刀具的选择

数控刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。

在经济型数控机床的加工过程中，由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行，占用辅助时间较长，因此，必须合理安排刀具的排列顺序。一般应遵循以下原则：①尽量减少刀具数量；②一把刀具装夹后，应完成其所能进行的所有加工步骤；③粗精加工的刀具应分开使用，即使是相同尺寸规格的刀具；④先铣后钻 ；⑤先进行曲面精加工，后进行二维轮廓精加工；⑥在可能的情况下，应尽可能利用数控机床的自动换刀功能，以提高生产效率等。

综上所述：本零件的加工，a.选用φ26麻花钻钻削加工右端的孔，b.粗车及平端面选用35°硬质合金左偏刀，为防止副后刀面与工件 轮廓干涉，副偏角不宜太小，选Kr´=35°。c.为减少刀具数量和换刀次数，精车和车螺纹选用硬质合金60°外螺纹车刀，刀尖圆弧半径应小于轮廓最小圆角半径，取re=0.15～0.2mm。

刀具的选择是数控加工工艺设计中的重要内容之一。刀具选择合理与否不仅影响机床的加工效率、而且还影响加工质量。选择刀具通常考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等。

与传统的车削方法相比，数控车削对刀具的要求较高。不仅要求精度高、钢度好、耐用度高、而且要求尺寸稳定、安装调整方便。这就要求采用新型优质材料制造数控加工刀具，并优选刀具参数。

（2）切削用量的选择

数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写入程序中。切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量。切削用量的选择原则是：保证零件加工精度和表面粗糙度，充分发挥刀具切削性能，保证合理的刀具耐用度；并充分发挥机床的性能，最大限度提高生产率，降低成本。

a、主轴转速的确定

主轴转速应根据允许的切削速度和工件（或刀具）直径来选择。根据本例中零件的加工要求，考虑工件材料为45钢，刀具材料为硬质合金钢，粗加工选择转速500r/min,精加工选择1000r/min车削外圆，考虑细牙螺纹切削力不大，采用400r/min来车螺纹，而内孔由于刚性较差，采用粗车600 r/min，比较容易达到加工要求，切槽的切削刀较大，采用350 r/min更稳妥。

b、进给速度（进给量）F(mm/r，mm/min)的选择

进给速度是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工进度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。一般粗车选用较高的进给速度，以便较快去除毛坯余量，精车以考虑表面粗糙和零件精度为原则，粗加工时，由于对工件的表面质量没有太高的要求，这时主要根据机床进给机构的强度和刚性、刀杆的强度和刚性、刀具材料、刀杆和工件尺寸以及已选定的背吃刀量等因素来选取进给速度。精加工时，则按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素来选取进给速度。进给速度Vf可以按公式Vf =f×n计算，式中f表示每转进给量，粗车时一般取0.3～0.8mm/r；精车时常取0.1～0.3mm/r；切断时常取0.05～0.2mm/r。c、背吃刀量确定

背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来决定，在刚度允许的条件下，应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量(除去精车量)，这样可以减少走刀次数，提高生产效率。为了保证加工表面质量，可留少量精加 工余量。

总之，切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验用类比方法确定。同时，使主轴转速、切削深度及进给速度三者能相互适应，以形成最佳切削用量。

切削用量对于不同的加工方法，需选用不同的切削用量。合理的选择切削用量，对零件的表面质量、精度、加工效率影响很大。切削用量的选择方法：粗车时，应尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度。精车时，对加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量不大且较均匀，应着重考虑如何保证加工精度，且在此基础上如何提高加工效率。因此，要求精车时应选用较小（但不能太小）的背吃刀量和进给量，并选用性能高的刀具材料和合理的几何参数，以尽可能提高切削速度。

保证加工精度的方法

为了保证和提高加工精度，必须根据生产加工误差的主要原因，采取相应的误差预防或误差补偿等有效的工艺途径措施来直接控制原始误差或控制原始误差对零件加工精度的影响。

一、刀具半径的选定

1.刀具的半径R比工件转角处半径大时不能加工。2.刀具较小时不能用较大的切削量加工（刀具刚性差）。

二、采用合适的切削液

1.切削液主要用来减少切削过程中的摩擦和降低切削温度。合理使用切削液，对提高刀具耐用度和加工表面质量、加工精度起重要的作用。2.非水溶性切削液：切削油、固体润滑剂，非溶性切削液主要起润滑作用。

3.水溶性切削液：水溶液、乳化液，水溶性切削液有良好的冷却作用和清洗作用。

故本设计加工时采用水溶液进行冷却。

二．数控加工程序的编制

数控加工的特点：

1.采用数控机床加工零件可以提高加工精度，稳定产品的质量。2.数控机床可以完成普通机床难以完成，或根本不能加工的复杂曲面的零件加工。

3.采用数控机床在生产效率上，可以比普通机床提高2～3倍，尤其对某些复杂零件的加工，生产效率可提高十倍甚至几十倍。

4.可以实现一机多用。

5.采用数控机床有利于向计算机控制与管理方面发展，为实现生产过程自动化创造条件。数控编程的分类：

数控编程一般分为两种：一种是手工编程，另一种是自动编程。手工编程是由分析零件图，确定工艺过程，数值计算，编写零件加工程序单，程序的输入和检验都是由工人完成的。特点：对于加工形状简单的零件，计算比较简单，程序不是很多，采用手工编程（仍被广泛应用）较容易完成，而且经济，及时，因此在点位加工及直线与圆弧组成的轮廓加工中，手工编程仍广泛应用，但对于形状复杂的零件，特别是具有非圆曲线，列表曲线的零件，用手工编程就有一定的困难，出错的机率增大，有的无法编程序。

自动编程：用计算机编制数控加工程序的过程。特点：计算机自动识图编程，编程准确，不易出错，安排走刀路线合理，从而使加工准确。本零件的凸轮加工就采用自动编程来完成的。

1.确定编程坐标系及编程原点

数控机床采用右手笛卡儿直角坐标系，其基本坐标轴为X、T、Z直角坐标系，相对于每个坐标轴的旋转运动坐标为A、B、C。

编程原点也称工件原点，一般用G92或G54-G59（对于数控镗铣床）和G50（对于数控车床）设置。

根据以上可以知道，编程坐标系及编程原点的选择要满足以下几个方面的要求：

1.所选的编程原点及坐标系要使程序编制简单。

2.编程原点应选在容易找正，并在加工过程中便于检查的位置。3.引起的加工误差小。

4.一般回转体零件的编程零点选在其加工面的回转轴线与端面交点处。

编程

O0001（夹工件左端面做右边）T0101（外圆车刀）G00X100Z100 M03S800 G00X57Z2.0 #101=37 #102=0 WHILE[#101LE48.0]D01 G01X[#101]F0.3D01 Z-[102] #101=#101+0.1 #102=#102+0.1 END1 #103=48 #104=15 WHIEL[#103GE37]D01 G01X[#103]F0.3D01 Z-[#104] #103=#103-0.1 #104=#104-0.1 END1 G02X35W-18R9F0.2 G03X35W-7R3.5F0.2 G01W-8 X42.4 X52W-29 Z-100 G00X57Z20 16 M05 M30

O0002 T0101（麻花钻）M03S400 G00X100Z100 X0Z2M08 G01Z-26 G04P5 G00Z100 X100 T0202（内镗刀）G00X100Z100 M03S600 M08 G00X20Z2.0 G71U1.0R0.5 G71P10Q20U-0.5W0.5F0.3 N10G00X32Z1.0 G01Z0F0.1 X28Z-2 Z-24 N20X20 G00X100 Z100 M30 O0003（夹工件右端面做左边）T0101(外圆车刀)M03S600 G00X100Z100 X57Z2 17 G71U0.5R0.5 G71P10Q20U0.5R0.5F100 N10G01X26Z0 X30Z-2 Z-33 X50 X52Z-34 N20Z-48 G00X100Z100 T0202(切槽刀)M03S400G00Z-77 G01X39F50 G04P1000 Z-8 X39F50 G04P1000 G01X55 Z-87 X39F50 G04P1000 G01X55 G00Z100 X100 T0303(外螺纹刀)Mo3S600 G00X32Z2 G92X29.1Z-26F0.2 X28.5 X27.9 X27.5 X27.4 G00X100Z100 M30

三． 小 结

通过这次的毕业设计，我从设计的过程中学到了很多在书本上没有的内容，加深了对数控机床的了解，巩固了书本的知识。结论总结如下：

1.对于某个零件来说，并非全部加工工艺过程都适合在数控机床完成。而往往只是其中的一部分适合于数控加工。这就需要对零件图样进行仔细的工艺分析，选择那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。

2.在确定走刀路线时，最好画一张工序简图，将已经拟定出的走刀路线画上去，这样可为编程带来不少方便。

3.有些零件虽然能在一次安装中加工出很多待加工面，但考虑到程序太长，会受到某些限制，如：控制系统的限制（主要是内存容量），机床连续工作时间的限制等。此外，程序太长会增加出错与检索困难。因此程序不能太长，一道工序的内容不能太多。

四．参考文献

（1）数控加工工艺基础，主编：潭岭，重庆大学出版社；（2）数空机床编程，主编：杜国成，北京 机械工业出版社；（3）现代机械制造工艺，主编：陈锡渠，北京 清华大学出版社；（4）数控机床加工工艺，主编： 华茂发，北京 机械工业出版社；（5）公差配合与测量技术，主编： 姚云英，北京 机械工业出版社；（6）机械设计基础，主编： 胡家秀，北京 机械工业出版社；（7）金属工艺学，主编： 万德金，北京 机械工业出版社；