数控机床及零件加工案例

摘要.............................................................. .. (4)

第一章概述.............................................................. .. (5)

1.1数控机床的优点.............................................................. . (5)

1.2 数控机床的发展趋势.............................................................. . (6)

1.2.1 个性化的发展趋势.............................................................. (6)

1.2.2 个性化是市场适应性发展趋势 (6)

1.2.3 开放性是体系结构的发展趋势 (6)

第二章零件前的加工准

备.. ........................................................... (7)

2.1加工步骤.............................................................. (7)

2.2工序划分的主要原则.............................................................. (7)

2.3数控机床的选

择 . ........................................................... (9)

2.4装夹方式和夹具的选择.............................................................. .. (9)

2.4.1夹具的选择.............................................................. . (9)

2.4.2夹具的类

型 ............................................................. . (9)

2.4.3．工件装夹方法的选择.............................................................. ..10

2.5刀具的选择................................................................. . (10)

2.5.1选择数控刀具的原则.............................................................. (10)

2.6切削用量的选

择. ............................................................ .. (11)

2.6.1切削深度的选择.............................................................. . (11)

2.6.2进给量的选择.............................................................. .. (12)

2.6.3切削深度的选择.............................................................. . (12)

2.7确定定位基准.............................................................. .. (14)

2.7.1定位基准的选择原则.............................................................. (14)

2.8加工工艺决

策 ............................................................. .. (18)

2.8.1加工工序划分的方法 (18)

2.8.2加工工序的划分原则………………………………………………

第三章数控零件加工案例.............................................................. (21)

3.1零件图形及加工要求.............................................................. .. (21)

3.2加工刀具及加工工序…………………………………………….……

3.3加工程序及效果

图..............................................................

(26)

小

结......... ....................................................

(31)

致谢…………………………………………………………….………..…

参考文献 (33)

摘要

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、自动检测及精密加工精度高,质量容易保

证,发展前景十分广阔,因此掌握数控车床的加工编程技术尤为重要

数控加工的重点发展方向是无图化生产、单件高精度并行加工、少人化无人化加工，这就要求数控机床能满足高速、高动态精度、高刚性、热稳

定性、高可靠性、网络化以及与之配套的控制系统，最重要的是模具三维型

面加工特别注重机床的动态性能国内已有一些公司引进了高速铣床，并开始

应用。国内机床厂陆续开发出一些准高速的铣床，并正开发高速加工机床。

手工编程是从分析零件图样、确定加工工艺过程、数值计算、编写零件加工程序单、制作控制介质到程序校验都是人工完成。它要求编程人员不

仅要熟悉数控指令及编程规则，而且还要具备数控加工工艺知识和数值计算

能力。对于加工形状简单、计算量小、程序段数不多的零件，采用手工编程

较容易，而且经济、及时。因此，在点位加工或直线与圆弧组成的轮廓加工

中，手工编程仍广泛应用。

关键词：数控机床数控加工手工编程

第一章概述

1.1 数控机床的优点

数控机床是新型的自动化机床，它具有广泛通用性和很高的自动化程度。数控机床是实现柔性自动化最重要的环节，是发展柔性生产的基础。数

控机床在加工下面一些零件中更能显示出它的优越性。它们是：批量小件装

以下）而又多次生产的零件；几何形状复杂的零件；在加工过程中必须进行

多种加工的零件；切削余量大的零件；必须严格控制公差（即公差带范围小）

的零件；工艺设计经常变化的零件；加工过程中的错误会造成严重浪费的贵

重零件；（需全部检测的零件，等等）。

数控机床的优点：

（1）数控机床可以提高零件的加工精度，稳定产品质量。由于它是按照程序自动加工不需要人工干预，其加工精度还可以利用软件进行校正及

补偿，故可以获得比机本身精度还要高的加工精度和重复精度。

（2）有广泛的适应性和较大的灵活性。通过改变程序，就可以加工新产品的零件，能够完成很多普通机床难以完成或者根本不能加工的复杂型面零件的加工

（3）可以实现一机多用。一些数控机床，例如加工中心，可以自动换刀。一次装卡后，几乎能完成零件的全部加工部位的加工，节省了设备和厂房面积。

（4）不需要专用夹具。采用普通的通用夹具就能满足数控加工的要求，节省了专用夹具设计制造和存放的费用。

（5）大大减轻了工人的劳动强度。数控机床是具有广泛的通用性又具有很高自动化程度的机床。它的控制系统不仅能控制机床各种动作的先后顺序，还能控制机床运动部件的运动速度，以及刀具相对工件的运动轨迹。数控机床是计算机辅助设计与制造柔性制造系统、计算机集成制造系统等柔性加工和柔性制造系统的基础。但是，数控机床的初投资及技术维修等费用较高，要求管理及操作人员的素质也较高。合理地选择及使用数控机床，可以降低企业的生产成本，提高经济效益和竞争能力。

1.2 数控机床的发展趋势

1.2.1 个性化的发展趋势

1．高速度化：近年来，高速加工机床的发展速度很快，目前主轴转速可达100，000r/min，进给速度可达80m/min。

2．高精度化：精密级数控机床的加工精度可达0.0001mm，表面粗糙度值Ra达0.02μm。

3．高智能化：在现代数控系统中，引进了自适应控制技术，可自动控制和优化加工参数，从而使操作者不需具备专门的技能。

4．高柔性化：数控机床在提高单机柔性化的同时，朝着单元柔性化和系统柔性化方向发展，如柔性加工单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）等。

5．高自动化：自80年代中期以来，以数控机床为主体的加工自动化已从“点”的自动化（单台数控机床）发展到“线”的自动化（FMS）和“面”的自动化（柔性制造车间），结合信息管理系统的自动化，逐步形成整个工厂“体”的自动化。

6．高可靠性：生产厂家通过不断提高数控系统的硬件质量以及促使系统的硬件、软件实现模块化、标准化和通用化，已大大提高了数控机床使用的可靠性。

1.2.2 个性化是市场适应性发展趋势

当今的市场，国际合作的格局逐渐形成，产品竞争日趋激烈，高效率、高精度加工手段的需求在不断升级，用户的个性化要求日趋强烈，专业化、专用化、高科技的机床越来越得到用户的青睐。

1.2.3 开放性是体系结构的发展趋势

新一代数控系统的开发核心是开放性。开放性有软件平台和硬件平台的开放式系统，采用模块化，层次化的结构，并通过形式向外提供统一的应用程序接口。

为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究，数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、

配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。网络化数控装备是近两年的一个新的焦点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机。

第二章加工前的准备

2．1加工步骤

在自动编程过程中，加工工艺决策是加工能否顺利完成的基础，必须依据零件的形状特点、工件的材料、加工的精度要求、表面粗糙度要求，选择最佳的加工方法、合理划分加工阶段、选择适宜的加工刀具、确定最优的切削用量、确定合理的毛坯尺寸与形状、确定合理的走刀路线，最终达到满足加工要求、减少加工时间、降低加工费用的目的。

2.2工序划分的主要原则

零件是由多个表面构成的，这些表面有自己的精度要求，各表面之间也有相应的精度要求。为了达到零件的设计精度要求，加工顺序安排应遵循一定的原则。

（1）先粗后精的原则

各表面的加工顺序按照粗加工、半精加工、精加工和光整加工的顺序进行，目的是逐步提高零件加工表面的精度和表面质量。

如果零件的全部表面均由数控机床加工，工序安排一般按粗加工、半精加工、精加工的顺序进行，即粗加工全部完成后再进行半精加工和精加工。粗加工时可快速去除大部分加工余量，再依次精加工各个表面，这样可提高生产效率，又可保证零件的加工精度和表面粗糙度。该方法适用于位置精度要求较高的加工表面。

这并不是绝对的，如对于一些尺寸精度要求较高的加工表面，考虑到零件的刚度、变形及尺寸精度等要求，也可以考虑这些加工表面分别按粗加工、半精加工、精加工的顺序完成。

对于精度要求较高的加工表面，在粗、精加工工序之间，零件最好搁置一段时间，使粗加工后的零件表面应力得到完全释放，减小零件表面的应力变形程度，这样有利于提高零件的加工精度。

（2）基准面先加工原则

加工一开始，总是把用作精加工基准的表面加工出来，因为定位基准的表面精确，装夹误差就小，所以任何零件的加工过程，总是先对定位基准面进行粗加工和半精加工，必要时还要进行精加工，例如，轴类零件总是对定位基准面进行粗加工和半精加工，再进行精加工。例如轴类零件总是先加工中心孔，再以中心孔面和定位孔为精基准加工孔系和其他表面。如果精基准面不止一个，则应该按照基准转换的顺序和逐步提高加工精度的原则来安排基准面的加工。

（3）先面后孔原则

对于箱体类、支架类、机体类等零件，平面轮廓尺寸较大，用平面定位比较稳定可靠，故应先加工平面，后加工孔。这样，不仅使后续的加工有一个稳定可靠的平面作为定位基准面，而且在平整的表面上加工孔，加工变

得容易一些，也有利于提高孔的加工精度。通常，可按零件的加工部位划分

工序，一般先加工简单的几何形状，后加工复杂的几何形状；先加工精度较

低的部位，后加工精度较高的部位；先加工平面，后加工孔。

（4）先内后外原则

对于精密套筒，其外圆与孔的同轴度要求较高，一般采用先孔后外圆的原则，即先以外圆作为定位基准加工孔，再以精度较高的孔作为定位基准

加工外圆，这样可以保证外圆和孔之间具有较高的同轴度要求，而且使用的

夹具结构也很简单。

（5）减少换刀次数的原则

在数控加工中，应尽可能按刀具进入加工位置的顺序安排加工顺序。

2.3数控机床的选择

初步选用普通数控机床本机床适用于成批、小批及单件生产加工圆柱体。可采用轴向进给（垂直进给）的方法加工出圆柱体。本机床是采用手

动径向进给的方法进行加工。本机床加工圆柱体时机床调整及加工方法与加

工圆柱体时一样。刀架采用快速电机和手动调整。根据用户的特殊要求可

配置西门子数控系统，完成圆柱体个形和钻孔的加工，还可以将机床加高、

加长扩展机床的加工范围。通过对加工零件图纸进行分析后，最后确定采用

加工中心对零件进行加工。

2.4装夹方式和夹具的选择

2.4.1．夹具的选择

数控加工对夹具主要有两大要求：一是夹具应具有足够的精度和刚度；二是夹具应有可靠的定位基准。选用夹具时，通常考虑以下几点：

1）尽量选用可调整夹具、组合夹具及其它通用夹具，避免采用专用夹具，以缩短生产准备时间。

2）在成批生产时才考虑采用专用夹具，并力求结构简单。

3）装卸工件要迅速方便，以减少机床的停机时间。

4）夹具在机床上安装要准确可靠，以保证工件在正确的位置上加工。

2.4.2．夹具的类型

数控车床上的夹具主要有两类：一类用于盘类或短轴类零件，工件毛坯装夹在带可调卡爪的卡盘（三爪、四爪）中，由卡盘传动旋转；另一类用

于轴类零件，毛坯装在主轴顶尖和尾架顶尖间，工件由主轴上的拨动卡盘传

动旋转。

数控车床上的夹具，一般安装在工作台上，其形式根据被加工工件的装

特点可多种多样。如：四脚夹盘(图2-1)。

图2-1

2.4.3 工件装夹方法的选择

数控机床上零件的安装方法与普通机床一样，要合理选择定位基准和紧方案，注意以下两点：

1）力求设计、工艺与编程计算的基准统一，这样有利于编程时数值计算的简便性和精确性。

2）尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。

综合以上分析可选用：平口钳。

2.5 刀具的选择

2.5.1选择数控刀具的原则淘宝返利网https://www.360docs.net/doc/372330941.html,

刀具寿命与切削用量有密切关系。在制定切削用量时，应首先选择合理的刀具寿命，而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。一般分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命两种，前者根据单件工时最少的目标确定，后者根据工序成本最低的目标确定。

选择刀具寿命时可考虑如下几点根据刀具复杂程度、制造和磨刀成本来选择。复杂和精度高的刀具寿命应选得比单刃刀具高些。对于机夹可转位刀具，由于换刀时间短，为了充分发挥其切削性能，提高生产效率，刀具寿命可选得低些，一般取15-30min。对于装刀、换刀和调刀比较复杂的多刀机床、组合机床与自动化加工刀具，刀具寿命应选得高些，尤应保证刀具可靠性。车间内某一工序的生产率限制了整个车间的生产率的提高时，该工序的刀具寿命要选得低些当某工序单位时间内所分担到的全厂开支M较大时，刀具寿命也应选得低些。大件精加工时，为保证至少完成一次走刀，避免切削时中途换刀，刀具寿命应按零件精度和表面粗糙度来确定。与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高的要求，不仅需要冈牲好、精度高，而且要求尺寸稳定，耐用度高，断和排性能坛同时要求安装调整方便，这样来满足数控机床高效率的要求。数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料(如高速钢、超细粒度硬质合金)并使用可转位刀片（图2-2）。

图2-2

2.6切削用量的选择

不同的加工性质，对切削加工的要求是不一样的。因此，在选择切削用量时，考虑的侧重点也应有所区别。粗加工时，应尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度，故一般优先选择尽可能大的切削深度ap，其次选择较大的进给量f，最后根据刀具耐用度要求，确定合适的切削速度。精加工时，首先应保证工件的加工精度和表面质量要求，故一般选用较小的进给量f和切削深度ap，而尽可能选用较高的切削速度υc。

2.6.1 切削深度ap的选择

切削深度应根据工件的加工余量来确定。粗加工时，除留下精加工余量外，一次走刀应尽可能切除全部余量。当加工余量过大，工艺系统刚度较低，机床功率不足，刀具强度不够或断续切削的冲击振动较大时，可分多次走刀

切削表面层有硬皮的铸锻件时，应尽量使ap大于硬皮层的厚度，以保护刀尖。

半精加工和精加工的加工余量一般较小时，可一次切除，但有时为了保证工件的加工精度和表面质量，也可采用二次走刀。

多次走刀时，应尽量将第一次走刀的切削深度取大些，一般为总加工余量的2/3~3/4。

在中等功率的机床上、粗加工时的切削深度可达8~10mm，半径加工（表面粗糙度为Ra6.3~3.2μm）时，切削深度取为0.5~2mm，精加工（表面粗糙度为Ra1.6~0.8μm）时，切削深度取为0.1~0.4mm。

2.6.2进给量f的选择

切削深度选定后，接着就应尽可能选用较大的进给量f。粗加工时，由于作用在工艺系统上的切削力较大，进给量的选取受到下列因素限制；机

床—刀具—工件系统的刚度，机床进给机构的强度，机床有效功率与转矩，

以及断续切削时刀片的强度。

半精加工和精加工时，最大进给量主要受工件加工表面粗糙度的限制。

工厂中，进给量一般多根据经验按一定表格选取，在有条件的情况下，可通过对切削数据库进行检索和优化。

2.6.3切削速度υc的选择

在ap和f选定以后，可在保证刀具合理耐用度的条件下，用计算的方法或用查表法确定切削速度υc的值。在具体确定υc值时，一般应遵循

下述原则：

1）粗车时，切削深度和进给量均较大，故选择较低的切削速度；精车时，则选择较高的切削速度。

2）工件材料的加工性较差时，应选较低的切削速度。故加工灰铸铁的切削速度应较加工中碳钢低，而加工铝合金和铜合金的切削速度则较加工

钢高得多。

3）刀具材料的切削性能越好时，切削速度也可选得越高。因此，硬质合金刀具的切削速度可选得比高速钢高度好几倍，而涂层硬质合金、陶瓷、

金刚石个立方氧化硼刀具的切削速度又可选得比硬质合金刀具高许多。

此外，在确定精加工、半精加工的切削速度时，应注意避开积屑瘤和鳞刺产生的区域；在易发生振动的情况下，切削速度应避开自激震动的临界

速度，在加工带硬皮的铸锻件时，加工大件、细长件和薄壁件时，以及断续

切削时，应选用较低的切削速度。

表2-3硬质合金的切削用量选择

表2-4普通材料的切削用量选择

2.7确定定位基准

2.7.1定位基准的选择原则

当根据工件加工要求确定工件应限制的自由度数后，某一方向自由度的装

限制往往会有几个定位基准可选择，此时提出了如何正确选择定位基准的问

题。

定位基准有粗基准和精基准之分。在加工起始工序中。只能用毛坯上未曾加工过的表面作为定位基准，则该表面称为粗基准。利用已加工过的表面

作为定位基准，则称为精基准淘宝返利网https://www.360docs.net/doc/372330941.html,。

（1）粗基准的选择

选择粗基准时。主要考虑两个问题：一是保证加工面与不加工面之间的相互位置精度要求；二是合理分配各加工面的加工余量。具体选择时参考

下列原则：

1．对于同时具有加工表面和不加工表面的零件，为了保证不加工表面与加工表面之间的位置精度，应选择不加工表面作为粗基准。如图2-5（a）所示。如果零件上有多个不加工表面，则以其中与加工表面相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。如图2-5(b) ，该零件有三个不加工表面，若要求表面 4 与表面 2 所组成的壁厚均匀，则应选择不加工表面 2 作为粗基准来加工台阶孔。

2．对于具有较多加工表面的工件，选择粗基准时，应考虑合理分配各加工表面的加工余量。合理分配加工余量是指以下两点：

（1）应保证各主要表面都有足够的加工余量。为满足这个要求，应选择毛坯余量最小的表面作为粗基准，如图 2-5（c）所示的阶梯轴，应选择φ55mm 外圆表面作为粗基准。

图2-5

（2）对于工件上的某些重要表面（如导轨和重要孔等），为了尽可能使其表面加工余量均匀，则应选择重要表面作为粗基准。如图 2.7.2 所示的床身导轨表面是重要表面，要求耐磨性好，且在整个导轨面内具有大体一致的力学性能。因此，在加工导轨时，应选择导轨表面作为粗基准加工床身

底面如图2-6（a），然后以底面为基准加工导轨平面如图2-6(b)。

图2-6

3．粗基准应避免重复使用。在同一尺寸方向上，粗基准通常只能使用一次，以免产生较大的定位误差。如图2-7所示的小轴加工，如重复使用B面加工A面、C面、则A面和C面的轴线将产生较大的同轴度误差。

图2-7

4．选作粗基准的平面应平整，没有浇冒口或飞边等缺陷，以便定位可靠。

（二）精基准的选择

免因基准转精基准的选择应从保证零件加工精度出发，同时考虑装夹方便、夹具结构简单。选择精基准一般应考虑如下原则：

1．“基准重合”原则

为了较容易地获得加工表面对其设计基准的相对位置精度要求，应选择加工表面的设计基准为其定位基准。这一原则称为基准重合原则。如果加工表面的设计基准与定位基准不重合，则会增大定位误差。

2．“基准统一”原则

当工件以某一组精基准定位可以比较方便地加工其它表面时，应尽可能在多数工序中采用此组精基准定位，这就是“基准统一”原则。例如轴类零件大多数工序都以中心孔为定位基准；齿轮的齿坯和齿形加工多采用齿轮内孔及端面为定位基准。

采用“基准统一”原则可减少工装设计制造的费用，提高生产率，并可避换所造成的误差。

3．“自为基准”原则

当工件精加工或光整加工工序要求余量尽可能小而均匀时，应选择加工表面本身作为定位基准，这就是“自为基准”原则。例如磨削床身导轨面时，就以床身导轨面作为定位基准。如图 2-8所示。此时床脚平面只是起一个

支承平面的作用，它并非是定位基准面。此外，用浮动铰刀铰孔、用拉刀拉孔、用无心磨床磨外圆等，均为自为基准的实例。

图2-8自为基准

4．“互为基准”原则

为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可采用互为基准反复加工的原则。例如加工精密齿轮时，先以内孔定位加工齿形面，齿面淬硬后需进行磨齿。因齿面淬硬层较薄，所以要求磨削余量小而均匀。此时可用齿面为定位基准磨内孔，再以内孔为定位基准磨齿面，从而保证齿面的磨削余量均匀，且与齿面的相互位置精度又较易得到保证。

5．精基准选择应保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便。如图

2-9(a)，当加工C面时，如果采用“基准重合”原则，则选择 B 面作为定位基准，工件装夹如图2-9(b)所示。这样不但工件装夹不便，夹具结构也较复杂；但如果采用2-10所示的以A面定位，虽然夹具结构简单、装夹方便，但基准不重合，定位误差较大。

图2-9 精基准

图2-10 精基准

应该指出，上述粗精基准选择原则，常常不能全部满足，实际应用时往往会出现相互矛盾的情况，这就要求综合考虑，分清主次，着重解决主要矛盾。

2.8加工工艺决策

2.8.1加工工序划分的方法

在数控机床上加工的零件，一般按工序集中的原则划分工序，划分的方法有以下几种：

（1）按所使用刀具划分

以同一把刀具完成的工艺过程作为一道工序，这种划分方法适用于工件的待加工表面较多的情形。加工中心常采用这种方法完成。

（2）按工件安装次数划分

以零件一次装夹能够完成的工艺过程作为一道工序。这种方法适合于加工内容不多的零件，在保证零件加工质量的前提下，一次装夹完成全部的加工内容。

（3）按粗精加工划分

将粗加工中完成的那一部分工艺过程作为一道工序，将精加工中完成的那一部分工艺过程作为另一道工序。这种划分方法适用于零件有强度和硬度要求，需要进行热处理或零件精度要求较高，需要有效去除内应力，以及零件加工后变形较大，需要按粗、精加工阶段进行划分的零件加工。

（4）按加工部位划分

将完成相同型面的那一部分工艺过程作为一道工序。对于加工表面多而且比较复杂的零件，应合理安排数控加工、热处理和辅助工序的顺序，并解决好工序间的衔接问题。

2.8.2加工工序划分的原则

（1）先粗后精的原则

各表面的加工顺序按照粗加工、半精加工、精加工和光整加工的顺序进行，目的是逐步提高零件加工表面的精度和表面质量。

（2）基准面先加工原则

（3）先面后孔原则

对于箱体类、支架类、机体类等零件，平面轮廓尺寸较大，用平面定位比较稳定可靠，故应先加工平面，后加工孔。这样，不仅使后续的加工有一个稳定可靠的平面作为定位基准面，而且在平整的表面上加工孔，加工变得容易一些，也有利于提高孔的加工精度。通常，可按零件的加工部位划分工序，一般先加工简单的几何形状，后加工复杂的几何形状；先加工精度较低的部位，后加工精度较高的部位；先加工平面，后加工孔。

（4）先内后外原则

对于精密套筒，其外圆与孔的同轴度要求较高，一般采用先孔后外圆的原则，即先以外圆作为定位基准加工孔，再以精度较高的孔作为定位基准加工外圆，这样可以保证外圆和孔之间具有较高的同轴度要求，而且使用的夹具结构也很简单。

（5）减少换刀次数的原则

在数控加工中，应尽可能按刀具进入加工位置的顺序安排加工顺序，这就要求在不影响加工精度的前提下，尽量减少换刀次数，减少空行程，节省辅助时间。零件装夹后，尽可能使用同一把刀具完成较多的加工表面。当一把刀具完成可能加工的所有部位后，尽量为下道工序做些预加工，然后再换刀完成精加工或加工其他部位。对于一些不重要的部位，尽可能使用同一把刀具完成同一个工位的多道工序的加工。

（6）连续加工的原则

在加工半封闭或封闭的内外轮廓时，应尽量避免数控加工中的停顿现象。由于零件、刀具、机床这一工艺系统在加工过程中暂时处于动态的平衡状态下，若设备由于数控程序安排出现突然进给停顿的现象，由于切削力会明显减少，就会失去原工艺系统的稳定状态，使刀具在停顿处留下划痕或凹痕。因此，在轮廓加工中应避免进给停顿的现象，以保证零件的加工质量。

第三章数控零件加工案例

3.1零件图形及技术要求

图3-1

如图3-1材料大小为115×60的45#，调制处理25～28HRC。利用手工编程进行加工。程序要求完成零件的粗精加工。（数控车床）

3.2加工刀具及加工工序

1．90度外圆车刀加工端面，对刀并进行外圆加工然后在依次加工倒角，外圆，圆弧。

图3-2 90度外圆车刀

2．４mm的切断刀加工10mm宽的深槽

图3-3 车断刀

3．60度螺纹车刀加工锥螺纹

图3-4 60度螺纹车刀

4．调头加工

5．用90度外圆车刀加工端面，对刀并进行外圆加工然后在依次加工倒角、圆弧、外圆。

6．用60度螺纹车刀加工螺纹

7．完成加工修毛边。

8．制作工艺卡设定相关参数。

工艺卡（一）

数控车床加工工序卡产品名称或代号零件名称零件图号

轴

单位名称

淄博职业学院机电工程系夹具名称使用设备车间

粗、精车：三爪自动定心卡盘CK6136 数控加工

序号工序

名称工艺内容刀具号刀具规格（mm）主轴转速N（r/min）

进给速度F（r/mm）背吃刀量

ap（mm）刀片材料程序编号量具

车粗车各部，轴长总长留余量3~4mm T0101 Kr=90 800 0.2

1.5 YT15 游标卡尺

测量测量工件的直径，大致确保工件的总长度

游标卡尺

车切左端面， MX33、MX35、MX58的外圆及车槽，车圆弧，车ZM33X2的螺纹，调头装夹T01

T02

T03 Kr=90

kr=90 Kr=60 1000、500、450 0.1 1.0 YT15、高速钢、60°螺纹机夹刀片O5002 千分尺、螺纹通止规、游标卡尺

测量测量外圆直径、圆弧大小、工件的总长、螺纹的总长，调头装夹

千分尺、螺纹通止规、游标卡尺

编制

审核

批准

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工艺卡（二）

数控车床加工工序卡产品名称或代号零件名称零件图号

轴

单位名称淄博职业学院机电工程系夹具名称使用设备车间粗、精车：三爪自动定心卡盘CK6136 数控加工

序号工序

名称工艺内容刀具号刀具规格（mm）主轴转速N（r/min）

进给速度F（r/mm）背吃刀量

ap（mm）刀片材料程序编号量具

车

切右端面，倒角，车外圆、圆弧，车ZM68X2-6g的螺纹T01

T02

T03 Kr=90

kr=90 Kr=60 1000、500、450 0.1 1.0 YT15、高速钢、60°

螺纹机夹刀片O5003 千分尺、螺纹通止规

测量测量外圆直径、圆弧大小、工件的总长、螺纹的总长

千分尺、螺纹通止规、游标卡尺

9 去毛刺半圆型锉刀

编制审核批准第2页

3.3加工程序及效果图

O1234

T0101;

M3 S800;

G0 X60;

Z5;

G71 U1 RO.5;

G71 P10 Q20 W0.05 F0.1;

N10 G1 X0 F0.08;

Z3;

Z0;

N20 X60;

G70 P10 Q20;

G0 X80;

Z100;

M5;

MO;

T0101;

M3 S1000;

G0 X60;

Z5;

G71 U1 R0.5;

G71 P30 Q40 U0.5 W0.05 F0.1;

N10 G0 G42 X31;

装

G1 X33 Z-1 F0.08;

Z-20;

X35 Z-21;

Z-36;

X42;

G3 X58 Z-44 R8;

N20 G1 Z-50;

G70 P30 Q40;

G0 X80;

Z100;

M5;

M0;

T0202;淘宝返利网https://www.360docs.net/doc/372330941.html,

M3 S200;

G0 X35;

Z5;

G76 P020060 Q80 R0.05;

G76 X31 Z-15 P[514.4*2] Q150 F2; G0 X80;

Z100;

M5;

M0;

O1235

T0101;

M3 S800;

G0 X60;

Z5;

G71 U1 RO.5;

G71 P10 Q20 W0.05 F0.1;

N10 G1 X0 F0.08;

Z3;

Z0;

N20 X60;

G70 P10 Q20;

G0 X80;

Z100;

M5;

MO;

T0101;

M3 S100;

G0 X60;

Z5;

G71 U1 R0.5;

G71 P50 Q60 U0.5 W0.05 F0.1;

N50 G1 G42 X26 F0.08;

X28 Z-1;

Z-19;

X29.18;

X[20*TAN10+29.18] Z-39;

X42;

G3 X58 Z-47 R8;

N20 Z-50;

G70 P50 Q60;

G0 X80;

Z100;

M5;

M0;

T0202;

M3 S200;

G0 X30;

Z4;

G76 P020060 Q80 R0.05;

G76 X26 Z-15 P[514.3*2] Q150 F2;

G0 X80;

Z100;

M5;

M0;

T0303;

M3 S600;

M8;

G0 X60;

Z-57;

G1X36.1 F0.08;

G0 X60;

W-1.9;

G1 X36.1 F0.08;

G0 X60;

W4.9;

G1 X36.1 F0.08;

G0 X60;

Z100;

M5;

M0;

T0303;

M3 S800;

M8;

装

G0 X60;

Z-59;

G1 X36 F0.08;

W6;

X60;

G0 Z100;

M5;淘宝返利网https://www.360docs.net/doc/372330941.html,

M30;

效果图

小结

随着数十年的努力，伴随着电子技术及计算机技术的发展，数控机床不断的更新换代，飞速向前发展。可以说，数控机床的发展将自动控制理论

与技术的发展提升到一个更高的水平，带动了精密测量技术和先进制造技术

的发展，出尽了全球的技术进步和经济发展。

通过对本次课题的研究，让我对数控技术有了全面的认识，通过案例分析对数控的加工过程方法有了深刻的了解与掌握。

现在我们依然存在在这怎样利用好数控机床的问题。很多地方还是没有将数控机床运的所有功能运用用到生产中来，这也是我们现在最主要的问

题。

数控机床的应用已日益广泛，如何“管好、用好、维护好”数控机床已成为亟待解决的重要问题。数控机床的使用不是简单的使用设备，是一相

继属性很强的应用工程。只有科学的管理，充分了解数控机床的特点，协调

好各生产环节的平衡，才能真正发挥出它的经济效益

参考文献

【1】数控加工工艺与编程,陈洪涛主编。高等教育出版社 2007

【2】工程制图,陈彩萍主编。高等教育出版社 2005

装

【3】AutoCAD实践教程，崔宏斌、范春起主编。高等教育出版社 2006

【4】CAD/CAM应用技术，田美丽主编。大连理工大学出版 2008

【5】数控机床与编程，方新主编。高等教育出版社 2007

【6】金属切削刀具，袁哲俊主编。上海科学技术出版社 1998

订