数控车工教案2轴套类工件加工程序的编制
轴套类零件的数控加工程序编制与加工
机械工程学院专业课程设计说明书机械工程学院专业课课程设计说明书设计题目：轴套类零件的数控加工程序编制与加工专业：机械设计制造及其自动化班级：姓名：学号指导教师：年月日目录1 数控加工技术概述 (3)1．1 数控加工技术的发展 (3)1．2 数控加工工艺的特点 (4)2 夹具设计过程 (5)2．1 设计夹具的目的 (5)2．2 夹具的分类 (5)2．3 专用夹具的组成 (8)2．4 夹具中的夹紧机构 (9)3 机械加工工艺规程的制定 (10)3．1 机械加工工艺规程的作用 (10)3．2 机械加工工艺规程的制定程序 (11)3．3 毛坯的选择 (11)3．4 定位基准的选择 (13)4．1 支承套 (15)4．1．1 零件加工工艺分析 (15)4．1．2 毛坯的选择 (17)4．1．3 数控加工工艺分析及工序设计 (18)参考文献 (22)1 数控加工技术概述1.1 数控加工技术的发展数控加工的发展趋势是高速和精密，另一个发展趋势是完整加工，即在一台机床上完成复杂零件的全部加工工序。
数控加工中的程序编制也随着数控机床的更新而改变。
50年代，MIT设计了一种专门用于机械零件数控加工程序编制的语言，称为APT（Automatically Programmed Tool）。
其后，APT几经发展，形成了诸如APTII、APTIII（立体切削用）、APT（算法改进，增加多坐标曲面加工编程功能）、APTAC（Advanced contouring）(增加切削数据库管理系统)和APT/SS（Sculptured Surface）(增加雕塑曲面加工编程功能)等先进版。
采用APT语言编制数控程序具有程序简练，走刀控制灵活等优点，使数控加工编程从面向机床指令的“汇编语言”级，上升到面向几何元素.APT仍有许多不便之处：采用语言定义零件几何形状，难以描述复杂的几何形状，缺乏几何直观性；缺少对零件形状、刀具运动轨迹的直观图形显示和刀具轨迹的验证手段；难以和CAD数据库和CAPP系统有效连接；不容易作到高度的自动化，集成化。
数控加工程序编制及操作课程电子教案
数控加工程序编制及操作课程电子教案第一章：数控加工概述1.1 数控加工的定义与发展1.2 数控系统的组成与工作原理1.3 数控加工的特点与应用范围1.4 数控加工的分类与加工过程第二章：数控编程基础2.1 数控编程的基本概念与方法2.2 数控编程的坐标系与坐标变换2.3 数控编程的指令系统与编程规则2.4 数控编程的数学基础与刀具补偿第三章：数控车床编程与操作3.1 数控车床的结构与功能3.2 数控车床编程的基本指令与功能指令3.3 数控车床编程实例与操作步骤3.4 数控车床的参数设置与对刀方法第四章：数控铣床编程与操作4.1 数控铣床的结构与功能4.2 数控铣床编程的基本指令与功能指令4.3 数控铣床编程实例与操作步骤4.4 数控铣床的参数设置与对刀方法第五章：数控加工工艺与参数设置5.1 数控加工工艺的基本概念与方法5.2 数控加工的工艺参数设置与优化5.3 数控加工的刀具选择与切削参数5.4 数控加工的质量控制与故障分析第六章：数控加工仿真与操作6.1 数控加工仿真的意义与作用6.2 数控加工仿真软件的介绍与使用方法6.3 数控加工仿真操作的步骤与技巧6.4 数控加工仿真案例分析与问题解决第七章：多轴数控加工7.1 多轴数控加工的概念与特点7.2 多轴数控加工的技术原理与分类7.3 多轴数控加工编程的方法与实例7.4 多轴数控加工的操作与注意事项第八章：数控编程软件的使用8.1 数控编程软件的功能与优势8.2 常见数控编程软件的介绍与比较8.3 数控编程软件的操作界面与基本操作8.4 数控编程软件的应用实例与技巧第九章：数控加工中的误差与补偿9.1 数控加工误差的类型与来源9.2 数控加工误差的测量与分析9.3 数控加工中的刀具补偿与位置补偿9.4 误差补偿技术在数控加工中的应用第十章：数控加工质量控制与优化10.1 数控加工质量的定义与指标10.2 数控加工质量控制的方法与手段10.3 数控加工过程的监控与质量分析10.4 数控加工质量优化的策略与实践第十一章：复杂零件的数控加工11.1 复杂零件加工的特点与挑战11.2 复杂零件加工的数控编程策略11.3 复杂零件加工的操作技巧与工艺优化11.4 复杂零件加工案例分析第十二章：数控加工中的安全与维护12.1 数控加工安全的重要性与要求12.2 数控机床的日常维护与保养12.3 数控加工中的紧急停机与故障处理12.4 数控机床的安全操作规程与培训第十三章：数控加工自动化与智能化的趋势13.1 数控加工自动化的概念与进展13.2 技术在数控加工中的应用13.3 数控加工智能化的关键技术13.4 智能制造在数控加工领域的未来趋势第十四章：数控加工项目管理14.1 数控加工项目的管理与规划14.2 数控加工项目的成本估算与风险管理14.3 数控加工项目的进度控制与质量保证14.4 数控加工项目的案例研究第十五章：数控加工的未来发展15.1 数控加工技术的创新与突破15.2 绿色数控加工与可持续发展15.3 数控加工在高端制造业的应用前景15.4 数控加工教育与人才培养的重要性重点和难点解析第一章：数控加工概述重点：数控加工的定义、组成、特点和应用范围。
第2章 数控加工程序的编制
2.1.3 数控机床的坐标
伸出右手的大拇指、食指和中指，并互为 90°，则大拇指代表X坐标，食指代表Y坐 标，中指代表Z坐标。大拇指的指向为X坐 标的正方向，食指的指向为Y坐标的正方向， 中指的指向为Z坐标的正方向。围绕X、Y、 Z坐标旋转的旋转坐标分别用A、B、C表示， 根据右手螺旋定则，大拇指的指向为X、Y、 Z坐标中任意轴的正向，则其余四指的旋转 方向即为旋转坐标A、B、C的正向,见图2-3。
2.1.4 零件加工程序的结构 1.指令字的格式
O(%）nnnn
如O 0600 程序的编号（600号程序）
程序号的地址码
常用地址码的含义如表所示
机能 程序号 顺序号 准备机能 坐标指令 进给机能 主轴机能 刀具机能 辅助机能 地址码 O N G X.Y.Z A.B.C.U.V.W R I.J.K F S T M B H.D P.X I P.Q.R 意义 程序编号 顺序编号 机床动作方式指令 坐标轴移动指令 附加轴移动指令 圆弧半径 圆弧中心坐标 进给速度指令 主轴转速指令 刀具编号指令 接通、断开、启动、停止指令 工作台分度指令
2、编程坐标系
编程坐标系是编程人员根据零件图样及加工工艺等 建立的坐标系。一般供编程使用，确定编程坐标系 时不必考虑工件毛坯在机床上的实际装夹位置。如 图2-8所示，其中O2即为编程坐标系原点。 编程原点是根据加工零件图样及加工工艺要求选定 的编程坐标系的原点。应尽量选择在零件的设计基 准或工艺基准上，编程坐标系中各轴的方向应该与 所使用的数控机床相应的坐标轴方向一致。
(b).X坐标轴
将在垂直于Z轴的平面内的一个主要平动轴指定为X轴，它 一般位于与工件安装面相平行的水平面内。 对于不同类型的机床，X轴及其方向有具体的规定。
数控车轴类零件的编程与加工教学设计
务，才算整个小组完成任务。
4.小组成员之间互帮互学，在
学习中遇到不能解决的问题时
再向教师求助。
5.45分钟后各组派一名代表将
本组设计的程序内容出示在黑
结板上并讲解设计思路。
通过分组 讨论，培 养学生的 合作意 识、竞争 意识、探 究能力。
把课堂彻 底还给学 生，把学 生的思维 引向更加 广阔的空 间。让教 学效果更 加显著。
教学方法
1.项目教学法
2.竞技互动
3.启发拓展
教具准备
情景设置、轴类零件图（图1）、刀具卡（表1）、工量具准备单 （表2）、加工工序卡（表3）、程序编写卡（表4）、小组评分表 （表5）、数控车工考核评分表（表6）、典型案例积累卡（表7）
内容
项目
解决措施
教学重点
轴类典型零件的编程与加工
利用形象直观的多媒体课件， 采用探究的教学模式、采用分组编 程、机床模拟、理论与实践相结合 方式掌握本训练项目教学重点。
展示照片 播放短 片，会给 学生产生 强烈的视 觉冲击， 感受到当 前数控技 术的高速 发展及应 用理念。
从而激发 学生兴 趣，由此 导入新 课。
环节二：分组编程，拓展思维
学生互动得出:
1.由毛坯， 次装卡。
2.根据零件 序指令。
展示数控大赛开 幕、比赛、闭幕、发 奖的照片，播放数控 车铳中心加工工件录 •像。
教学难点
零件精度的保证
通过竞技比武、讨论，教师的 有效引导和师生互动点评来解决教 学难点。
教学程序用教学设
（中间内容为教学主线，左侧为学生活动，右侧为教师活动）时 计说明
（教师课前做好学生分组的准备工作，按照学生不同层次分为五个学习 小组，每组四人。）
轴套类零件数控车削加工工艺及编程设计
某某学院毕业设计轴套类零件数控车削加工工艺及编程设计某某班级某某专业机械设计与制造所在系机电工程系指导老师某某完成时间2012年12月10日至2013年6月16日轴套类零件数控车削加工工艺及编程设计摘要本文主要讲述轴套零件的数控车削加工工艺及其数控编程，开篇首先介绍了数控车床在车削加工中的应用，紧接着对轴套零件图进行分析，再确定其毛坯类型和尺寸、所选用的机床、选择夹具、刀具、量具；在做好这些前期准备后，制定出零件合理的加工工艺路线，确定其切削参数；然后编制出零件的数控加工程序，并用仿真软件对程序的正确性进行验证，再对零件加工中可能出现废品的原因进行分析；最后写出本次毕业设计总结。
关键词：零件分析毛坯工艺路线编程仿真目录引言 (5)1.零件的分析 (6)1.1零件的尺寸标注分析 (7)1.2零件的几何要素分析 (7)2.毛坯及夹具的确定 (8)2.1毛坯的确定 (8)2.1.1常见的毛坯种类 (8)2.1.2毛坯选择时应考虑的因素 (8)2.1.3毛坯的确定 (8)2.2夹具的选择 (8)2.2.1数控车床工装夹具的概念 (8)2.2.2零件基准与加工定位基准 (9)2.2.3常见的夹具 (10)2.2.4夹具的确定 (12)3.刀具的选择 (12)3.1刀具材料的选择 (12)3.2常用的车刀选用 (13)3.2.1外圆、端面车刀的选用 (13)3.2.2孔加工刀具的选用 (14)3.2.3切槽刀具的选用 (14)3.2.4螺纹加工刀具的选用 (15)3.3该零件加工所用的刀具 (15)4.工艺路线及其工艺卡片 (15)4.1工艺路线的确定 (15)4.1.1表面加工方法的选择 (15)4.1.2加工顺序的安排 (16)4.1.3工艺路线的确定 (16)4.2工艺卡片的制定 (17)5.数控编程 (20)5.1数控编程的定义及分类 (20)5.1.1数控编程的定义 (20)5.1.2数控编程的分类 (20)5.1.3编程方法的选择 (20)5.2编程原点的确定 (20)5.3加工程序清单 (20)5.3.1工序Ⅱ的加工程序清单 (20)5.3.2工序Ⅲ的加工程序清单 (21)5.3.3工序Ⅳ的加工程序清单 (23)6.仿真加工 (24)7.可能出现废品的原因分析 (26)7.1废品的定义 (26)7.1.1表面粗糙度偏大 (27)7.1.2工件夹伤及夹紧变形 (27)7.1.3形位公差超差 (27)7.1.4尺寸精度超差 (27)7.2质量超差的解决方法 (27)结束语 (28)致谢 (29)参考文献 (30)引言数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。
《数控加工程序编制及操作》课程电子教案
《数控加工程序编制及操作》课程电子教案课程名称：数控加工程序编制及操作课程目标：1. 了解数控加工程序的基本组成和编写要求；2. 掌握常用的数控加工程序编写方法；3. 进行数控机床的操作与调整。
教学内容：一、数控加工程序的基本组成1. 数控系统的概念和结构2. 数控加工程序的基本组成部分3. 数控加工程序的常见格式二、数控加工程序的编写要求1. 编写格式的规范和要求2. 坐标系的选择与设定3. 加工参数和工艺参数的设置4. 短刀路径与切削路径的编写三、常用的数控加工程序编写方法1. 绝对编程和增量编程的区别与应用2. 基础几何指令的应用3. 高级辅助功能指令的运用四、数控机床的操作与调整1. 数控机床的基本结构与工作原理2. 数控机床的操作面板和功能键的说明3. 数控机床的坐标系设定和坐标轴操作4. 数控机床的刀具长度补偿调整5. 数控机床的工件坐标系与刀具坐标系的关系调整6. 数控机床的刀具半径补偿调整教学过程：一、引入与导入通过介绍数控加工程序的重要性和应用领域，引起学生对课程的兴趣，并简要介绍课程内容。
二、基础知识讲解1. 数控系统的概念与结构教师通过课件和实例，介绍数控系统的组成部分和工作原理，强调数控加工程序在数控系统中的重要性。
2. 数控加工程序的基本组成部分教师详细讲解数控加工程序由块、序号、数据、指令和注解等组成，说明各部分的作用和相互关系。
3. 数控加工程序的常见格式教师介绍数控加工程序的常见格式，如ISO代码、APT语言等，并进行实例分析，让学生了解不同格式的特点和适用场景。
三、编程要求与方法1. 编写格式的规范和要求教师通过示范和解读实例，讲解编写格式的规范和要求，包括字母大小写、代码对齐、空格使用等。
2. 坐标系的选择与设定教师详细介绍绝对坐标系和相对坐标系的概念和使用方法，引导学生根据实际加工需要进行选择与设定。
3. 加工参数和工艺参数的设置教师通过示范和实例，讲解加工参数和工艺参数的设置方法，帮助学生理解参数对加工效果的影响。
数控加工程序编制及操作课程电子教案
数控加工程序编制及操作课程电子教案第一章：数控加工概述1.1 数控加工的定义1.2 数控系统的组成1.3 数控加工的特点与应用领域1.4 数控加工的发展趋势第二章：数控加工程序编制基础2.1 数控编程的基本概念2.2 数控编程的基本步骤2.3 数控编程的常用指令及功能2.4 数控编程的坐标系与坐标变换第三章：数控车床编程与操作3.1 数控车床的结构与功能3.2 数控车床编程的基本方法3.3 数控车床操作界面及操作步骤3.4 数控车床加工实例第四章：数控铣床编程与操作4.1 数控铣床的结构与功能4.2 数控铣床编程的基本方法4.3 数控铣床操作界面及操作步骤4.4 数控铣床加工实例第五章：数控加工工艺与参数设置5.1 数控加工工艺的基本概念5.2 数控加工工艺的制定方法5.3 数控加工参数的设置与优化5.4 数控加工工艺实例分析第六章：数控加工仿真与操作6.1 数控加工仿真的意义与作用6.2 数控加工仿真系统的基本功能6.3 数控加工仿真操作流程与步骤6.4 数控加工仿真实例分析第七章：数控机床的维护与维修7.1 数控机床的日常维护与保养7.2 数控机床常见故障分析与处理7.3 数控机床维修技巧与注意事项7.4 数控机床维护与维修实例第八章：数控加工编程软件的使用8.1 数控加工编程软件的功能与特点8.2 数控加工编程软件的安装与使用方法8.3 数控加工编程软件的应用实例8.4 数控加工编程软件的选型与评估第九章：多轴数控加工技术9.1 多轴数控加工的定义与特点9.2 多轴数控加工的应用领域9.3 多轴数控加工编程与操作方法9.4 多轴数控加工实例分析第十章：数控加工技术的应用领域10.1 数控加工技术在制造业中的应用10.2 数控加工技术在航空航天领域的应用10.3 数控加工技术在汽车制造领域的应用10.4 数控加工技术在模具制造领域的应用10.5 数控加工技术在其他领域的应用前景重点和难点解析重点环节1：数控加工的定义与特点数控加工是利用数控系统对机床进行自动化控制的技术，其特点包括加工精度高、加工质量稳定、加工效率高等。
数控加工程序的编制专题教学PPT课件( 74页)
度值相对应，换而言之，这种指令所指定的进给速度
是有级的，速度值序既可等差数列，也可能是等比数
列
直接法：F后带若干位数字，如F150,F3500等。后面所
带的数字表示实际的速度值，上述两个指令分别表示
F=150mm/min；F=3500mm/min。
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数 第二节 程序编制的代码及格式
控 技
术 进给运动坐标系
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ISO和中国标准规定：
数控机床的每个进给轴(直线进给、圆进给) 定义 为坐标系中的一个坐标轴。
数控机床坐标系统标准：右手笛卡儿坐标系统；
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数 第三节 数控机床的坐标系
控
技 术
基本坐标系：直线进给运动的坐标系（X.Y.Z）。坐
数 第二节 程序编制的代码及格式
控
技 术
M指令——辅助功能 作用：控制机床及其辅助装置的通断的指令。
组成：M后跟两位数字组成。100种。
F.S.T指令
1) F指令——指定进给速度指令（续效指令）
2) 组成：
编码法：F带两位数字，如F05,F36等。后面所带的数
字只是一个代码，它与某个（系统规定的速度值）速
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数 控 技 术
数控带上有8个大孔（B1~B8），在B3-B4之间有一个 小孔，是作为进给纸带用的；另外，B1~B7为代码孔， B8为奇偶校验位孔。
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数 第二节 程序编制的代码及格式
控 技 术 经过多年的发展，程序用代码已标准化，现在有ISO（
International Standardization Organization）和EIA(Electronic Industries Association)两种标准。 2.2.1 .代码说明
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21.0
1.0）
＋（
）mm＝20mm
三、阶梯轴加工的编程方法：
G00 ——（刀具快速点定位）指令
1.指令格式
G00 X（U）_____ Z（W）_____
其中：X、Z 为刀具切削终点的绝对值坐
标；
U、W 为刀具相对于起点或前一点
的增量值坐标；
2.应用
主要用于刀具快速接近或离开工件。
3.说明
○1G00指令使刀具移动的速度是由机床系
统设定的，无需在程序段中指定。
○2G00使刀具移动的轨迹依系统不同而有
所不同，如图6－2所示，从A到B常见的
运动轨迹有“直线AB”、“直角线ACB”、
“ADB”/或“折线AEB”。
所以在使用G00
时要注意刀具所走的路线是否和工件或夹
具相碰撞。
图2 G00指令下刀具运动的轨迹
4.编程要点
快速定位的目标点不能选在工件上，一般
要离开工件表面2～5mm。
G01 ——直线插补指令
1.指令格式
G01 X（U）_____ Z（W）_____ F______
其中：X、Z 为刀具切削终点的绝对值坐
讲解指令格式，并板书
标；
U、W 为刀具相对于起点或前一点的增量值坐标；
F 为进给量，根据切削要求来确定。
2.应用
主要用于完成端面、内外圆柱面、内外圆锥面、沟槽、倒角等表面的加工。
3.说明
G00与G01指令均属于同组的模态指令。
编程示例
如图6-2-4所示阶梯轴，已知材料为45钢，毛坯为φ40×100,试编写零件的精加工程序。
图3
○1工艺分析该零件由不同的外圆柱面组成，有一定的尺寸精度和表面粗糙度的要求，零件材料为45钢，切削性能较好，无热处理和硬度要求。
○2工艺工程
A：用三爪自定心卡盘夹持毛坯，伸出70左右，找正、夹紧。
B：对刀，建立工件坐标系。
C：粗车φ30、φ20外圆，留1mm精加工余量。
D：依次精车φ20、φ30外圆及端面至尺寸要求。
○3刀具选择
选用硬质合金90度偏刀，置于T01刀位。
○4确定切削用量运用CAXA软件进行编程，模拟运行，让学生有更直观的了解。
讨论记录工件制作需要的工艺规程，学生按小组讨论，教师巡回各小组，及时解决各种问题。
小组讨论完成后完成表格，教师总结分析。
备课组长（签字）：分管领导（签字）：。