数控车床编程一圆柱圆锥类零件的编程与加工
数控车床零件的工艺分析及编程典型实例
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。
毕业设计：数控车削圆锥轴套配合件的加工工艺及仿真
学号： 063016121毕业设计说明书设计题目数控车削圆锥轴套配合件的加工工艺及仿真学生姓名专业名称数控技术指导教师二00九年六月六日学号：063016121河源职业技术学院机电工程系毕业设计数控车削圆锥轴套配合件的加工工艺及仿真指导教师：专业名称：数控技术论文提交日期： 2009-6-1论文答辩日期： 2009-6-6论文评阅人：目录摘要 (1)ABSTRACT (2)第一章绪论 (3)第二章零件的结构分析 (4)2.1工件一的分析 (4)2.2工件二的分析 (5)2.3工件一与工件二装配分析 (6)2.4确定零件的公差等级 (6)2.4.1工件1的公差等级 (6)2.4.2工件2的公差等级 (7)第三章零件的工艺设计 (8)3．1加工设备的选定 (8)3．2零件材料和毛坯的选用 (8)3．3夹具的选用 (8)3．4刀具的选择 (8)3.4.1工件1选用的刀具 (9)3.4.2工件2选用的刀具 (9)3.5加工参数的选用 (9)3.5.1主轴转速的确定 (9)3.5.2进给速度的确定 (10)3.6.3背吃刀量确定 (10)第四章加工工艺方案 (11)4.1工件1工艺方案 (11)4.2工件2工艺方案 (11)第五章零件的加工编制 (13)5.1数控车床编程基础 (13)5.1.1数控车床编程特点 (13)5.1.2数控车床的坐标系和参考点 (13)5.2工件1加工程序 (14)5.3工件2加工程序 (15)总结 (16)参考文献 (17)结束语 (18)摘要轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。
它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。
轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。
根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。
本设计圆锥轴套配合件为典型的轴类零件，零件形状轨迹虽然并不复杂但是为了保证相互配合，必须右严格的尺寸要求,所以加工难度大。
数控车床编程及加工
若各部位精度相差很大，则精度接近的表面安排同一把刀走刀路线 内加工，并先加工精度较低的部位，最后再单独安排精度高的部位的 走刀路线。
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4、特殊的进给路线
在数控车削加工中，一般情况下，Z坐标轴方向的进给路线都是沿着坐标的负方 向进给的，但有时按这种常规方式安排进给路线并不合理，甚至可能车坏工件。
➢由X轴向Z轴倒角
格式：G01 X(U) K F ；
其中：X、U——图中b点的绝对值(增量)坐标。
K ——当向X轴正向倒角时为正值,反之,取负值。
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基本加工类指令
4、自动倒圆指令G01
➢由Z轴向X轴倒圆
格式：G01 Z(W) R
F；
其中：Z、W——图中b点的绝对值(增量)坐标。
R ——当向X轴正向倒角时为正值,反之,取负值。
G02/G03的判断
R值的正负
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基本加工类指令 R编程有几种 编程方式？
【例】G02/G03编程。 答：绝对编程： G02 X46.Z-15.078 R23. F0.2 ； 增量编程： G02 U26. W-15.078 R23. F0.2； 混合编程： G02 X46. W-15.078 R23. F0.2； G02 U26. Z-15.078 R23. F0.2；
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2、粗加工（或半精加工）进给 路线
➢常用的粗加工进给路线。（图a) ➢大余量毛坯的阶梯切削进给路线。(图b) ➢双向切削进给路线 。(图c）
a
b
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3、精加工进给路线
➢完工轮廓的连续切削进给路线。
在安排一刀或多刀进行的精加工进给路线时，其零件的完工轮廓应 由最后一刀连续加工而成 。
数控车G71,G70指令的编程加工实例
数控车G71,G70指令的编程加工实例数控车 G71、G70 指令的编程加工实例在数控车床加工中，G71 和 G70 指令是非常常用且重要的编程指令。
它们能够大大提高加工效率和精度，让复杂的零件加工变得更加简单和高效。
接下来，我将通过一个具体的加工实例，为您详细介绍这两个指令的应用。
我们要加工的零件是一个轴类零件，其图纸尺寸如图所示。
该零件由外圆柱面、圆锥面、圆弧面和螺纹等部分组成，材料为 45 号钢。
首先，让我们来了解一下 G71 指令。
G71 指令是外圆粗车复合循环指令，适用于对零件轮廓进行粗加工。
其格式为：G71 U（Δd） R（e）G71 P（ns） Q（nf） U（Δu） W（Δw） F（f） S（s） T（t）其中，Δd 表示每次切削深度（半径值），e 表示退刀量，ns 表示精加工程序段中开始程序段的段号，nf 表示精加工程序段中结束程序段的段号，Δu 表示 X 方向精加工余量（直径值），Δw 表示 Z 方向精加工余量，f 表示进给速度，s 表示主轴转速，t 表示刀具号。
在这个实例中，我们设定粗车时每次切削深度为 2mm，退刀量为1mm。
以下是使用 G71 指令编写的粗加工程序：O0001 （程序名）G99 （每转进给）M03 S800 （主轴正转，转速 800r/min）T0101 （调用 1 号刀具，1 号刀补）G00 X52、 Z2、（快速定位到循环起点）G71 U2、 R1、（G71 指令，切削深度 2mm，退刀量 1mm）G71 P10 Q20 U05 W01 F02 （精加工程序段从 N10 到 N20，X 方向余量 05mm，Z 方向余量 01mm，进给速度 02mm/r）N10 G00 X0 （精加工程序开始）G01 Z0 F01 （直线插补，进给速度 01mm/r）X10、Z-10、X20、 Z-20、Z-30、X30、X40、 Z-40、Z-50、X50、N20 X52、（精加工程序结束）粗加工完成后，接下来使用 G70 指令进行精加工。
数控车床的程序编制
数控车床的程序编制一、数控车床的编程特点数控车床的编程有如下特点：（1）在一个程序段中，依据图样上标注的尺寸，可以采纳肯定值编程、增量值编程或二者混合编程。
（2）由于被加工零件的径向尺寸在图样上和测量时都是以直径值表示，所以用肯定值编程时，X以直径值表示；用增量值编程时，以径向实际位移量的二倍值表示，并附上方向符号（正向可以省略）。
（3）为提高工件的径向尺寸精度，X向的脉冲当量取Z向的一半。
（4）由于车削加工常用棒料或锻料作为毛坯，加工余量较大，所以为简化编程，数控装置常具备不同形式的固定循环，可进行多次重复循环切削。
（5）编程时，常认为车刀刀尖是一个点，而实际上为了提高刀具寿命和工件表面质量，车刀刀尖常做成一个半径不大的圆弧，因此为提高加工精度，当编制圆头车刀程序时，需要对刀具半径进行补偿。
数控车床一般都具有刀具半径自动补偿功能（G41，G42），这时可直接按工件轮廓尺寸编程。
(6) 很多数控车床用X、Z表示肯定坐标指令，用U、W表示增量坐标指令。
而不用G90、G91指令。
数控车床的机床原点定义为主轴旋转中心线与车床端面的交点，图3-1中的O即为机床原点。
主轴轴线方向为Z轴，刀具远离工件的方向为Z轴正方向。
X轴为水平径向，且刀具远离工件的方向为正方向。
为了便利编程和简化数值计算，数控车床的工件坐标系原点一般选在工件的回转中心与工件右端面或左端面的交点上。
二、车削固定循环功能由于车削的毛坯多为棒料和铸锻件，因此车削加工多为大余量多次走刀。
所以在车床的数控装置中总是设置各种不同形式的固定循环功能。
如内外圆柱面循环，内外锥面循环，切槽循环和端面循环，内外螺纹循环以及各种复合面的粗车循环等。
各种数控车床的掌握系统不同，因此这些循环的指令代码及其程序格式也不尽相同。
必需依据使用说明书的详细规定进行编程。
1. 圆柱面切削循环编程格式: G90 X(U) — Z(W) — F—；其中：X、Z — 圆柱面切削的终点坐标值；U、W— 圆柱面切削的终点相对于循环起点坐标重量。
数控车床编程操作【全】
#§1-1 数控入门知识随着科学技术和社会生产和迅速发展，机械产品日趋复杂，对机械产品和质量和生产率的要求越来越高。
在航天、造船、军工和计算机等工业中，零件精度高、形状复杂、批量小、经常改动、加工困难，生产效率低、劳动强度大，质量难以保证。
机械加工工艺过程自动化是适应上述发展特点的最重要手段。
为了解决上述问题，一种灵活、通用、高精度、高效率的“柔性”自动化生产设备------数控机床在这种情况下应运而生。
目前数控技术已做逐步普及，数控机床在工业生产中得到了广泛应用，已成为机床自动化的一个重要发展方向。
1-1-1数控定义数控即数字控制（Numerical Control），是数字程序控制的简称。
数控车床由数字程序控制车床简称；CNC表示计算机数控车床。
数控机床加工原理是把刀具与工件的运动坐标分成最小的单位量即最小位移量，由数控系统根据工件的要求，向各坐标轴发出指令脉冲，使各坐标移动若干个最小位移量，从而实现刀具与工件的相对运动，以完成零件的加工。
数控的实质是通过特定处理方式下的数字信息（不连续变化的数字量）去自动控制机械装置进行动作，它与通过连续变化的模拟量进行的程序控制（即顺序控制），有着截然不同性质。
由于数控中的控制信息是数字化信息，而处理这些信息离不开计算机，因此将通过计算机进行控制的技术通称为数控技术，简称数控。
这里所讲的数控，特指用于机床加工的数控（即机床数控）。
1-1-2 机床数控与数控机床机床数控是指通过加工程序编制工作，将其控制指令以数字信号的方式记录在信息介质上，经输入计算机处理后，对机床各种动作的顺序、位移量和速度实现自动控制的一门技术。
数控机床则是一种通过数字信息控制按给定的运动规律，进行自动加工的机电一体化新型加工装备。
§1-2 数控机床的用途分类1-2-1 数控车床的用途数控车床与卧式车床一样，也是用来加工轴类或盘类的回转体零件。
但是由于数控车床是自动完成内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、端面、螺纹等工序的切削加工，所以数控车床特别适合加工形状复杂的轴类或盘类零件。
数控车床编程一圆柱圆锥类零件的编程与加工
单元二简单轴类零件的加工课题一圆柱／圆锥类零件的编程与加工一、复习提问●如何进行删除数控系统存中所有程序的操作？●何为恒线速度切削？二、教学目标●了解数控加工的基础知识；●掌握数控编程的编程规则；●掌握数控编程常用指令的含义；●掌握数控车程序的程序开始与程序结束；●完成本例工件的零件编程与自动加工。
三、任务分析任务要求如图2—1所示工件，毛坯为φ50 mm×90 mm的45钢，试编写其数控车加工程序并进行加工。
任务分析该任务的编程较为简单，只需掌握数控编程规则、常用指令的指令格式等理论知识及简单的G00及G01指令即可完成。
四、相关理论1、数控加工（1）数控加工的实质（2）数控加工的容（3）数控车削的主要加工对象1)精度和表面粗糙度要求较高的轴、套类零件●轴、套的定义●与普通车床比较则其加工效率和加工精度都可得到大大提高。
2)精度和表面粗糙度要求较高的盘类零件●盘类零件的定义●车削端面质量要求较高的零件（数车可采用恒线速切削）3)表面形状复杂的回转体零件●由于数控车床具有直线和圆弧插补功能，如图2—5所示零件的正弦曲线外轮廓表面，在普通车床上是无法加工的，而在数控车床上则很容易加工出来。
4)带有特殊螺纹的回转体零件●普通车床与数控车床车削螺纹功能区别2．数控编程规则(1)小数点编程数控编程时，数字单位为两种：一种是以毫米为单位，另一种是以脉冲当量即机床的最小输入单位为单位。
现在大多数机床常用的脉冲当量为O·001 mm。
例如：X50.0 X50.X50000（2）公英制编程G21公制/G20英制坐标功能字是使用公制还是英制，用准备功能字来选择。
（3）平面选择指令G17（XY）/G18（ZX）/G19（YZ）（4）绝对坐标与增量坐标[38页例2-3]3、常用编程指令的含义（1）快速点定位指令（G00）1）指令格式G00 X—Z—G00 U--W—例2-4G00 X30. Z10.2）指令说明●不用指定移动速度但能通过机床面板上的按钮“F0”“F25”“F50”“F100”对G00移动速度进行调节。
数控车床编程与操作
数控车床作为当今使用最广泛的数控机床之一，主要用于加工轴类、盘套类等回转体零件，能够通过程序控制自动完成内外圆柱面、锥面、圆弧、螺纹等工序的切削加工，并进行切槽、钻、扩、铰孔等工作，而近年来研制出的数控车削中心和数控车铣中心，使得在一次装夹中可以完成更多得加工工序，提高了加工质量和生产效率，因此特别适宜复杂形状的回转体零件的加工。
4.1.2数控车床的组成数控车床由床身、主轴箱、刀架进给系统、冷却润滑系统及数控系统组成。
与普通车床所不同的是数控车床的进给系统与普通车床有质的区别，它没有传统的走刀箱溜板箱和挂轮架，而是直接用伺服电机或步进电机通过滚珠丝杠驱动溜板和刀具，实现进给运动。
数控系统由NC单元及输入输出模块，操作面板组成。
1.数控车床的机械构成从机械结构上看，数控车床还没有脱离普通车床的结构形式，即由床身、主轴箱、刀架进给系统，液压、冷却、润滑系统等部分组成。
与普通车床所不同的是数控车床的进给系统与普通车床有质的区别，它没有传统的走刀箱、溜板箱和挂轮架，而是直接用伺服电机通过滚珠丝杠驱动溜板和刀具，实现运动，因而大大简化了进给系统的结构。
由于要实现CNC，因此，数控车床要有CNC装置电器控制和CRT操作面板。
图4-1所示为数控车床构成的各部分及其名称。
图4-1数控车床的构成(1)主轴箱图4-2为数控车床主轴箱的构造，主轴伺服电机的旋转通过皮带轮送刀主轴箱内的变速齿轮，以此来确定主轴的特定转速。
在主轴箱的前后装有夹紧卡盘，可将工件装夹在此。
图4-2数控车床主轴箱的构造(2)主轴伺服电机主轴伺服电机有交流和直流。
直流伺服电机可靠性高，容易在宽范围内控制转矩和速度，因此被广泛使用，然而，近年来小型、高速度、更可靠的交流伺服电机作为电机控制技术的发展成果越来越多地被人们利用起来。
(3)夹紧装置这套装置通过液压自动控制卡爪的开/合。
(4)往复拖板在往复拖板上装有刀架，刀具可以通过拖板实现主轴的方向定位和移动，从而同Z轴伺服电机共同完成长度方向的切削。
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单元二简单轴类零件的加工
课题一圆柱／圆锥类零件的编程与加工
一、复习提问
●如何进行删除数控系统内存中所有程序的操作?
●何为恒线速度切削?
二、教学目标
●了解数控加工的基础知识;
●掌握数控编程的编程规则;
●掌握数控编程常用指令的含义；
●掌握数控车程序的程序开始与程序结束;
●完成本例工件的零件编程与自动加工。
三、任务分析
任务要求如图２—1所示工件,毛坯为φ50 ｍm×90ｍm的45钢,试编写其数控车加工程序并进行加工。
任务分析该任务的编程较为简单，只需掌握数控编程规则、常用指令的指令格式等理论知识及简单的G0０及Ｇ01指令即可完成。
四、相关理论
1、数控加工
(1）数控加工的实质
(2)数控加工的内容
(３）数控车削的主要加工对象
1)精度和表面粗糙度要求较高的轴、套类零件
●轴、套的定义
●与普通车床比较则其加工效率和加工精
度都可得到大大提高。
2)精度和表面粗糙度要求较高的盘类零件
●盘类零件的定义
●车削端面质量要求较高的零件
（数车可采用恒线速切削)
3)表面形状复杂的回转体零件。