盘形类零件的数控编程及加工工艺规程设计-毕业名师(完整版)资料

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盘形类零件的数控编程及加工工艺规程设计毕业名师（完整版）资料(可以直接使用，可编辑优秀版资料，欢迎下载）盘形类零件的数控编程及加工工艺规程设计摘要数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。数控机床是现代加工车间最重要的装备。它的发展是信息技术(1T)与制造技术(MT)结合发展的结果。现代的CAD/CAM、FMS、CIMS、敏捷制造和智能制造技术，都是建立在数控技术之上的。掌握现代数控技术知识是现代机电类专业学生必不可少的。本次设计内容介绍了盘形类零件数控加工的特点、加工工艺分析以及数控编程的一般步骤，并通过一定的实例详细的介绍了数控加工工艺的分析方法。关键词：数控技术加工工艺编程NCandNCmachinetooltechnologyintoday'smachinemanufacturingindustryinanimportantpositionandgreatbenefitsthatitsnationalinfrastructureintheindustrialmodernizationofthestrategicroleandhasbecomeatraditionalmachinerymanufacturingindustriestotransformandenhanceautomation,flexible,Integratedproductionandanimportantmeansofsigns.NCtechnologyandthewidespreadapplicationofNCmachinetools,machinerymanufacturingtotheindustrialstructure,productvarietyandqualityandproductionmethodsbroughtaboutarevolutionarychange.NCmachinetoolprocessingworkshopisthemostimportantmodernequipment.Itisthedevelopmentofinformationtechnology(1T)andmanufacturingtechnology(MT)withtheresultofthedevelopment.ModernCAD/CAM,FMS,CIMS,agilemanufacturingandintelligentmanufacturingtechnology,arebuiltonthetechnologyintheNC.NCmastermoderntechnologyofmodernmachineryandelectronicknowledgeisessentialtoprofessionalstudents.ThedesignofthecontentonthecharacteristicsoftheNC,processingandanalysisofthegeneralstepsNCprogramming.And,throughadetailedexampleoftheNContheprocessofanalysis.KEYWORDS:NCprogrammingtechnologyprocessingtechnology目录前言……………………1第一章数控编程概况……………………2§1.1数控编程及其发展前景……………2§1.2数控车床程序编制的两种方法…………………3盘形类零件的编程设计………4§2.1盘形类零件编程的基本步骤……4§2.2盘形编程时控制尺寸精度的方法……………11§2.3对点与换刀点的确定………………12第三章盘形类零件加工工艺设计分析……………13§3.1数控加工工艺和流程………………13§3.2盘形类零件的工艺流程……………13§3.3制定盘形类零件工艺应注意的几点…………14§3.4盘形类零件加工工艺的具体步骤………………15第四章盘形零件的工艺规程设计…………………16§4.1盘形零件工艺规程设计实例……16§4.2加工方法的选择与加工方案的确定……17

§4.3盘形类零件数控加工路线的确定……………18总结………………19参考资料………………………20致谢………………21前言此次论文是针对盘形类零件的数控车床编程和加工工艺规程设计的。盘形类零件是机械加工中常见的典型零件之一。它的应用范围很广，如:支撑传动轴的各种形式的轴承；夹具上的导向套；汽缸套等。盘形类零件通常起支撑和导向作用。不同的盘形零件也有很多的相同点，如主要表面基本上都是圆柱型的，它们有较高的尺寸精度，形状精度和表面粗糙度要求，而且有高的同轴度要求等诸多共同之处。盘形类零件主要依靠数控车床来进行加工的，而现代制造业飞速发展,以数控机床为技术代表的新型制造技术几乎覆盖了普通机床,编程也已由手工编程发展到计算机编程,它是制造业进一步向智能化方面的过度，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术的发展是与现代计算机技术、电子技术发展同步的，同时也是根据生产发展的需要而发展的，机械制造中有着重中之中的地位。针对盘形类零件采用计算机编程不仅提高了生产效率还保证了加工质量，并且传统的手工编程十分烦琐而且容易出错。一般编程很难完成零件的加工，所以我们采用了自动编程,从工件造型到计算机模拟加工,再到计算机处理,刀具的选择等等，都可以比较简单的完成，并且工件的质量也可以得到保证。盘形类零件加工工艺是数控加工盘形零件的基础。数控车床的使用的目的旨在加工出合格的零件,但是合格的盘形类零件的加工必须要依靠制定合理的加工工艺。数控加工工艺设计是对工件进行数控加工的前期工艺准备工作。数控加工工艺分析是编制数控程序中最重要而又极其复杂的环节，也是数控加工工艺方案设计的核心工作。全面合理的数控加工工艺分析是提高盘形类零件数控编程质量的重要保障。在对盘形类零件进行加工时，充分发挥数控机床加工的优点，取得良好的经济效益是进行工艺设计中必须考虑的一个重要问题。数控加工工艺的应用有很大的灵活性，对同一个加工内容，可能有多种工艺方案，必须针对具体问题进行具体分析。加工盘形零件时要考虑到数控机床与系统的性能指标，能够实现加工且能保证加工精度、满足技术质量要求，有时还要在基本不改变工件原有性能的前提下，对其形状、尺寸、结构等做一些必要的、适应数控机床加工的修改。第1页共21页第一章数控编程的概况第1节数控编程及其发展前景1.1数控编程的基本概念

（1）数控编程是把零件的工艺过程、工艺参数、机床的运动以及刀具位移量等信息用数控语言记录在程序单上，并经校核从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。为了与数控系统的内部程序及自动编程用的零件源程序相区别，把从外部输入的直接用于加工的程序称为数控加工程序，它的主要任务是计算加工走刀中的刀位点，刀位点一般取为刀具轴线与刀具表面的交点。（2）数控编程分为手工编程和自动编程。手工编程是从零件图样确定工艺路线，计算数值和编写零件加工程序单，制备控制介质到校验程序都由人工完成。对于形状简单零件的加工，计算比较简单，程序较短，采用手工编程可以完成，自动编程是编程人员根据加工零件图纸要求，进行参数选择和设置，由计算机自动地进行数值计算，后置处理，编写出零件加工程序单，直至将加工程序通过直接通信的方式进入数控机床，控制机床进行加工。（3）数控机床所使用的程序是按照一定的格式并以代码的形式编制的。编制程序时，应对图样规定的技术要求、零件的几何形状、尺寸精度要求等内容进行分析，确定加工方法和加工路线；进行数学计算，获得刀具轨迹数据；然后按数控机床规定的代码和程序格式，将被加工工件的尺寸、刀具运动中心轨迹、切削参数以及辅助功能（如换刀、主轴正反转、切削液开关等）信息编制成加工程序，并输入数控系统，由数控系统控制机床自动地进行加工。1.2数控编程的概况和发展前景随着数控技术的发展，数控机床得到了广泛的应用。目前在数控加工中比较广泛的应用了手工编程，它是按照事先编制好的加工程序，根据加工程序自动的对被加工零件进行加工，把零件的加工工艺路线，工艺参数，刀具轨迹，切削参数以及辅助功能，按照数控机床规定的指令代码及编写成的加工程序单，然后输入到数控机床中，从而控制机床完成对零件的加工，但这种手工编程只能加工一些简单的面。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，用手工编程相当困难，必须用自动编程完成.随着数控技术的发展，先进的数控系统不仅向用户编程提供了一般的准备功能和辅助功能，而且为编程提供了扩展数控功能的手段。数控编程大体经过了机器语言编程、高级语言编程、代码格式编程和人机对话编程与动态仿真这样几个阶段目前，数控程编技术已经朝着智能化、集成化、网络化方向发展，并在成熟的CAD/CAM软件平台上进行了大量定制开发，构建了快捷的基于知识或特征的工艺程编平台。实现了工艺、程编、仿真、机床、控制系统在CAD/CAM系统下的集成应用，可在工艺设计及程序编制的同时实现程序质量控制和加工结果的仿真，第2页共21页并且在智能编程技术方面实现基于特征的编程，大大提高了数控程编和加工效率。自动编程以CAD/CAM/CAPP作为信息支撑平台，为结合行业通用解决方案，融合企业新工艺方法、新的加工策略，快速、自动地完成刀具轨迹的生成。随着计算机及信息技术的高速发展数控工艺程编技术将取得重要突破，制造过程的无纸化和可视化将成为可能。第2节数控车床程序编制的两种方法数控编程方法可以分为两类：一类是手工编程，另一类是自动编程。

手工编程是指从零件图纸分析、工艺处理、数值计算、编写程序单、直到程序校核等各步骤的数控编程工作均由人工完成的全过程。手工编程适合于编写进行点位加工或几何形状不太复杂的零件的加工程序，以及程序坐标计算较为简单、程序段不多、程序编制易于实现的场合。这种方法比较简单，容易掌握，适应性较强。手工编程方法是编制加工程序的基础，也是机床现场加工调试的主要方法，对机床操作人员来讲是必须掌握的基本功，其重要性是不容忽视的。

自动编程是采用计算机辅助数控编程技术实现的，需要一套专门的数控编程软件，现代数控编程软件主要分为以批处理命令方式为主的各种类型的语言编程系统和交互式CAD／CAM

集成化编程系统。

APT是一种自动编程工具（Automatically

Programmed

Tool）的简称，是对工件、刀具的几何形状及刀具相对于工件的运动等进行定义时所用的一种接近于英语的符号语言。

采用APT语言自动编程时，计算机代替程序编制人员完成了繁琐的数值计算工作，并省去了编写程序单的工作量，因而可将编程效率提高数倍到数十倍，同时解决了手工编程中无法解决的许多复杂零件的编程难题。

交互式CAD/CAM集成系统自动编程是现代CAD/CAM集成系统中常用的方法，在编程时编程人员首先利用计算机辅助设计(CAD)或自动编程软件本身的零件造型功能，构建出零件几何形状，然后对零件图样进行工艺分析，确定加工方案，其后还需利用软件的计算机辅助制造(CAM)功能，完成工艺方案的制订、切削用量的选择、刀具及其参数的设定，自动计算并生成刀位轨迹文件，利用后置处理功能生成指定数控系统用的加工程序。因此这种自动编程系统是一种CAD与CAM高度结合的自动编程系统。

自动编程在计算机及相应的软件系统的支持下，自动生成数控加工程序的过程。它充分发挥了计算机快速运算和存储的功能。其特点是采用简单、习惯的语言对加工对象的几何形状、加工工艺、切削参数及辅助信息等内容按规则进行描述，再由计算机自动地进行数值计算、刀具中心运动轨迹计算、后置处理，产生出零件加工程序单，并且对加工过程进行模拟。对于形状复杂，具有非圆曲线轮廓、三维曲面等零件编写加工程序，采用自动编程方法效率高，可靠性好。在编程过程中，程序编制人可及时检查程序是否正确，需要时可及时修改。由于使用计算机代替编程人员完成了繁琐的数值计算工作，并省去了书写程序单等工作量，因而可提高编程效率几十倍乃至上百倍，解决了手工编程无法解决的许多复杂零件的编程难题。第3页共21页第二章盘形类零件的编程设计第1节盘形类零件编程的基本步骤1.1.分析盘形类零件图确定加工工艺过程图1注：主视图为剖视图，左视图只表达出内孔的特征技术条件：内孔两端倒角2x45内孔和外圆同轴度不超过0.03两端面平行度不超过0.05表面淬火HRC58-62第4页共21页表面粗糙度3.2对零件图进行分析：1)选择毛坯材料为Gcr15该零件外圆直径110mm厚度50mm内孔直径60mm，因此毛坯选用留2mm余量的圆柱形钢材。2）明确加工顺序加工此类盘形零件需要两次装夹。第一次装夹毛坯的一端，首先加工毛坯的另一端，然后进行镗孔；第二次装夹已经加工好的一端，首先加工未加工的一面，然后加工外圆。键槽在拉床上加工。3）刀具的选择刀片选用硬质合的金刀，加工第一面是选用80度外圆平刀，刀具前角5°～20°,后角4°～12°,主偏角30°～90°,粗车刀具取小值,精车刀具取大值,以发挥粗精加工刀具的切削功能,保证加工质量的稳定性。镗孔选用镗刀，刀尖半径R0.4。加工外圆选用35度菱形正偏刀。刀具的选择需要注意的几点：a刀具的选择直接影响加工质量。编程时，选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。数控加工对刀具的要求高，不仅要求精度高、刚度好、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。b选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应，例如图中外圆带有槽车外圆选用35度正偏刀

4）切削参数该零件外径110mm转速设定为630转每分钟，吃刀量2.5mm，粗加工后留0.2mm进行精车。进给速度0.28，切削液打开。切削用量的要点：切削用量包括主轴转速(切削速度)、背吃刀量、进给量。合理选择切削用量的原则是粗加工时，以提高生产率为主，也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。5）走刀路线首先用外圆车刀加工端面然后加工R3的圆角，换成镗刀进行镗直径为60mm的孔以及倒角。然后进行二次装夹首先用外圆车到加工另一面用35度菱形正偏刀加工外圆，最后用镗刀加工该端面内孔的倒角。确定走刀路线时应注意以下几点：第5页共21页a寻求最短加工路线b最终轮廓一次走刀完成，为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求，最终轮廓应安排在最后一次走刀中连续加工出来。c选择切入切出方向，考虑刀具的进、退刀（切入、切出）路线时，刀具的切出或切入点应在沿零件轮廓的切线上。1.2.数值计算根据零件图的几何尺寸、确定的工艺路线及设定的坐标系，计算零件粗、精加工运动的轨迹，得到刀位数据。对于形状比较简单的零件的轮廓加工，要计算几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两几何元素的交点或切点的坐标值，如果数控装置无刀具补偿功能，还要计算刀具中心的运动轨迹坐标。对于形状比较复杂的零件需要用直线段或圆弧段逼近，根据加工精度的要求计算出节点坐标值，这种数值计算要用计算机来完成。由于此类盘形零件带有凹槽且切削量大无法获取中间点，所以采用CAD进行计算机打点。CAD打点的方法：如图2选择CAD界面上的UCS中的“USC坐标原点”图标，然后选取新的原点新原点要顶在中心线上零件的一个端面。然后进行打点，打点点击查询中的点坐标进行逐一打点，打点时每个点都要确定坐标不能遗漏，另外对于圆弧还要加上半径。该零件图各个点经过CAD打点数据如下：第6页共21页图21.3.编写加工程序在完成上述两个步骤后，按照数控系统规定使用的功能指令代码和程序段格式，编写加工程序单。由于自动编程效率高，可以仿真加工过程效果直观，以此为例采用FeatureCAM软件进行编程。采用FeatureCAM软件编程的步骤1）分析零件图样，确定加工工艺第7页共21页2）几何三维造型几何造型把被加工零件的加工要求用几何图形描述出来，作为原始信息输入给计算机，作为图形自动编程的依据，即原始条件。利用Soildworks三维软件对CAD二维图进行三维造型，把二维图转化为三维实物。3）进入FeatureCAM编程界面进行编程首先把Soildworks三维实物拖动到FeatureCAM编程界面，建立坐标系，然后自动识别三维实体的特征即面车削镗孔三个特征，把确定的工艺参数，设定转速吃刀量切削速度从刀库中选择需要的刀具，构建曲线确定走刀路线，把三个特征设置完成即可仿真自动生成程序。同理第二面加工步骤一样，不同的是第二次坐标平面选择第一次已经加工好的那个端面。利用FeatureCAM软件编程结果如下：a)第一次装夹即加工一孔一面程序O0001N1G00GN2G50S600N3T0101(外圆车刀)N4M03N5G00X120Z50.5M08(第一面留0.5mmN6G01X53.4F0.25N7X58.774Z53.187(端面切削结束)N8G00X118.4Z53.187(加工R3的圆角)N9X120Z53.313N10X99.913N11GN12X103.581Z50.451N13GO3X103.72Z50.442R0.8(0.8为1号外圆车刀刀尖半径补偿)N14G03X110Z46.701R3.8 N15G01X115.374Z49.388N16G00X120N17G00GN18G50S600(开始镗孔镗孔粗加工)N19T0303(3号镗刀)N20M03第8页共21页N21G00X59.6Z54.5M08N22Z53.783N23G01Z-0.4F0.3N24X55N25X50.757Z1.721N26G00Z53.783N27G01X63.834N28Z50.383N29X59.834Z48.383N30G02X59.6Z48.1R0.4(0.4为3号镗刀刀尖半径补偿)N31GO1X55.357Z50.221N32G00Z53.5N33G00X55.353Z53.332(镗孔精加工开始)N34X62.654N35G01X64.234Z50.383F0.25N36X60.234Z48.383N37G02X60Z48.1R0.4(60为内孔直径)N38G01Z-0.4N39X55.192Z2.004N40GN41M05MN42G00U200W350N43M30第一次装夹内孔和端面加工程序完成下面是外圆和另一端面程序O0002N1G00GN2G50S600N3T0101(外圆车刀加工端面)N4M03N5G00X120Z50N6G01X53.4F0.25N7X58.774Z52.687N8G00G21U200W350N9G50S600(加工外圆粗加工第9页共21页N10T0505(5号35度正偏刀)N11MN12G00X110.4Z53.4MN13G01Z1.76FN14X118.243Z3.897N15GN16GN17GN18G01X114.643Z48.722N19G00Z49.699N20G01X106.4N21X110.648Z51.82N22G00X116.4N23Z40.122N24G01X110.4N25G03X109.527Z38.942R1.9N26G01X106.4Z36.961N27Z12.24N28X109.572Z10.258N29G03X110.4Z9.078R1.9N30G01Z2.6N31G03X110.197Z1.776R3.4N32G01X110.4N33G00X120Z50.853(精加工开始)N34X96.833N35G01X103.201Z50F0.25N36G03X110Z46.6R3.4（110为外圆直径）N37G01Z40.122N38G03X109.172Z38.942R1.9N39G01X94Z29.46N40Z19.74N41109.172Z10.258N42G03X110Z9.078R1.9N43G01Z2.6N44G03X109.797Z1.776R3.4N45G01X116.302Z2.767第10页共21页N46G00X120N47G00GN48G50S600N49T0303(3号镗孔刀)N50M03N51G00X62.602Z53.5N52Z52.032N53G01X64.185Z49.883N54X60.211Z7.897N55X55.403Z50.298N56G00X53.977N57M05N58M09N59G00U200W350N60M30第二次装夹即外圆端面程序完成1.4.将程序输入数控系统程序的输入可以通过键盘直接输入数控系统，也可以通过计算机通信接口输入数控系统。1.5.检验程序与首件试切利用数控系统提供的图形显示功能，检查刀具轨迹的正确性。对工件进行首件试切，分析误差误差产生的原因，及时修正，直到试切出合格零件。第2节盘形编程时控制尺寸精度的方法1.修改刀补值保证尺寸精度由于第一次对刀误差或者其他原因造成工件误差超出工件公差，不能满足加工要求时，可通过修改刀补使工件达到要求尺寸，保证径向尺寸方法如下：a.绝对坐标输入法根据“大减小，小加大”的原则，在刀补001～004处修改。如用1号刀加工外圆时工件尺寸大了0.1mm，而01号刀刀补显示是X3.8，则可输入X3.7，减少1号刀补。b.相对坐标法如上例，01刀补处输入U-0.1，亦可收到同样的效果。2.半精加工消除丝杆间隙影响保证尺寸精度对于大部分数控车床来说，使用较长时间后，由于丝杆间隙的影响，第11页共21页加工出的工件尺寸经常出现不稳定的现象。可在粗加工之后，进行一次半精加工消除丝杆间隙的影响。如用正偏刀粗加工外圆之后，可在刀补处输入U0.3，精车一次，停车测量后，再在刀补处输入U-0.3，再精车一次。经过此番半精车消除了丝杆间隙的影响，保证了尺寸精度的稳定。3.程序编制保证尺寸精度a.绝对编程保证尺寸精度编程有绝对编程和相对编程。相对编程是指在加工轮廓曲线上，各线段的终点位置以该线段起点为坐标原点而确定的坐标系。也就是说，相对编程的坐标原点经常在变换，连续位移时必然产生累积误差，绝对编程是在加工的全过程中，均有相对统一的基准点，即坐标原点，故累积误差较相对编程小。故在编写程序时，径向尺寸最好采用绝对编程，考虑到加工及编写程序的方便，轴向尺寸常采用相对编程，但对于重要的轴向尺寸，最好采用绝对编程。b.数值换算保证尺寸精度图样上的尺寸基准与编程所需的尺寸基准不一致，故应先将图样上的基准尺寸换算为编程坐标系中的尺寸。4.修改程序和刀补控制尺寸第3节对点与换刀点的确定

在编程时，应正确地选择“对刀点”和“换刀点”的位置。“对刀点”就是在数控机床上加工零件时，刀具相对于工件运动的起点。由于程序段从该点开始执行，所以对刀点又称为“程序起点”或“起刀点”。

对刀点的选择原则是：1.便于用数字处理和简化程序编制；2.在机床上找正容易，加工中便于检查；3.引起的加工误差小。

对刀点可选在工件上，也可选在工件外面(如选在夹具上或机床上)但必须与零件的定位基准有一定的尺寸关系。

零件安装后工件坐标系与机床坐标系就有了确定的尺寸关系。在工件坐标系设定后，从对刀点开始的第一个程序段的坐标值；为对刀点在机床坐标系中的坐标值为

对刀点既是程序的起点，也是程序的终点。

加工过程中需要换刀时，应规定换刀点。所谓“换刀点”是佰刀架转位换刀时的位置。该点可以是某一固定点也可以是任意的一点。换刀点应设在工件或夹具的外部，以刀架转位时不碰工件及其它部件为准。其设定值可用实际测量方法或计算确定。第12页共21页第三章盘形类零件加工工艺设计分析第1节数控加工工艺1数控加工工艺的概念机械加工工艺过程是指用材料去除方法改变毛坯的形状、尺寸和表面质量，使其成为达到设计要求是对工件进行数控加工的前期工艺准备工作，它必须在程序编制工作开始以前完成。数控机床的加工工艺与普通机床的加工工艺有许多相同之处，遵循的原则基本一致。也有许多不同，最大的不同表现在切削刀具轨迹的控制方式上加工工艺是指导操作者将产品逐步生产成为组装或交货状态的指导性文件。加工工艺编制质量的好坏直接影响到产品的生产成本和生产效率，故而其在生产中的作用是非常重要且不可或缺的。第2节盘形类零件的工艺流程盘形类零件加工工艺规程的制定，大体可分为两个步骤。首先是拟定加工的工艺路线，然后再确定每一道工序的工序尺寸、所用设备和工艺装备以及切削规范、工时定额等。这两个步骤是互相联系的，应进行综合分析。盘形类零件工艺路线的拟定是制定工艺过程的总体布局，主要任务是选择各个表面的加工方法，确定各个表面的加工顺序，以及整个工艺过程中工序数目的多少等。

拟定盘形类零件工艺路线的一般原则如下：

1、先加工基准面作为定位基准的表面应首先加工出来，以便尽快为后续工序的加工提供精基准。称为“基准先行”。

2、划分加工阶段加工质量要求高的表面，都划分加工阶段，分为粗加工、精加工两个阶段。主要是为了保证盘形类零件加工质量；有利于合理使用设备；便于安排热处理工序；以及便于时发现毛坯缺陷等。3、主要表面的光整加工应放在工艺路线最后阶段进行上述为工序安排的一般情况。有些具体情况可按下列原则处理：(1)为了保证加工精度，粗、精加工最好分开进行。因为粗加工时，切削量大，工件所受切削力、夹紧力大，发热量多，以及加工表面有较显著的加工硬化现象，工件内部存在着较大的内应力，如果粗、粗加工连续进行，则精加工后的盘形类零件精度会因为应力的重新分布而很快丧失。(2)合理地选用设备。粗加工主要是切掉大部分加工余量，并不要求有较高的加第13页共21页工精度，所以粗加工应在功率较大、精度不太高的机床上进行，精加工工序则要求用较高精度的机床加工。粗、精加工分别在不同的机床上加工，既能充分发挥设备能力，又能延长精密机床的使用寿命。(3)在盘形类零件工艺路线中安排有热处理工序。热处理工序位置的安排如下：为改善金属的切削加工性能，如退火、正火、调质等，一般安排在机械加工前进行。为消除内应力，如时效处理、调质处理等，一般安排在粗加工之后，精加工之前进行。为了提高零件的机械性能，如淬火、回火等，一般安排在机械加工之后进行。第3节制定盘形类零件工艺应注意的几点1合理选择切削用量对于高效率的金属切削加工来说，被加工材料、切削工具、切削条件是三大要素。这些决定着加工时间、刀具寿命和加工质量。经济有效的加工方式必然是合理的选择了切削条件。切削条件的三要素：切削速度、进给量和切深直接引起刀具的损伤。伴随着切削速度的提高，刀尖温度会上升，会产生机械的、化学的、热的磨损。切削速度提高20%，刀具寿命会减少1/2。进给条件与刀具后面磨损关系在极小的范围内产生。但进给量大，切削温度上升，后面磨损大。它比切削速度对刀具的影响小。切深对刀具的影响虽然没有切削速度和进给量大，但在微小切深切削时，被切削材料产生硬化层，同样会影响刀具的寿命。要根据被加工的材料、硬度、切削状态、材料种类、进给量、切深等选择使用的切削速度。2.合理选择刀具1)粗车时，要选强度高、耐用度好的刀具，以便满足粗车时大背吃刀量、大进给量的要求。2)精车时，要选精度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度的要求。3)为减少换刀时间和方便对刀，应尽量采用机夹刀和机夹刀片。3.合理选择夹具第14页共21页1)尽量选用通用夹具装夹工件，避免采用专用夹具；2)零件定位基准重合，以减少定位误差；4.确定加工路线1)应能保证加工精度和表面粗糙要求；2)应尽量缩短加工路线，减少刀具空行程时间。5夹具安装要点液压卡盘和液压夹紧油缸的连接是靠拉杆实现的，液压卡盘夹紧要点如下：首先用搬手卸下液压油缸上的螺帽，卸下拉管，并从主轴后端抽出，再用搬手卸下卡盘固定螺钉，即可卸下卡盘。第4节盘形类零件加工工艺的具体步骤1选择并确定盘形类零件的数控车削加工内容2对盘形类零件图纸进行数控车削加工工艺分析;盘形类零件图分析是制定数控车削工艺的首要任务。主要进行尺寸标注方法分析、轮廓几何要素分析以及精度和技术要求分析。此外还应分析盘形类零件结构和加工要求的合理性,选择工艺基准a选择基准

盘形类零件图上的尺寸标注方法应适应数控车床的加工特点,以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程,又有利于设计基准、工艺基准、测量基准和编程原点的统一。

b节点坐标计算

在手工编程时,要计算每个节点坐标。在自动编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义。

c精度和技术要求分析3工具、夹具的选择和调整设计4工序、工步的设计5切削用量选择;

6加工轨迹的计算和优化7编制数控加工工艺技术文件第15页共21页第四章盘形零件的工艺规程设计第1节盘形零件工艺规程设计实例图3技术条件：内孔两端倒角2x45内孔和外圆同轴度不超过0.03两端面平行度不超过0.05表面淬火HRC58-62表面粗糙度3.2第16页共21页由图3和技术条件可以设计如下的工艺规程 一锯床选用Gcr15的材料在锯床上进行下料直径120mm厚度60mm的圆钢二钻床钻直径为50mm的内孔三热处理调质四普车在普车上车外圆和两端面并镗孔不倒角不车圆角外圆端面和内孔留2mm余量为数控精车做准备五数控车床外圆内孔和端面先进行粗车然后进行精车，精车过程两端面各放0.25mm余量内孔放0.3mm余量防止下一步热处理零件变形六热处理淬火HRC58-62七数控车床精车掉第一次数控车两端面0.25mm内孔0.3mm余量八拉床拉键槽九电镀表面镀0.15mm的硬铬

第2节加工方法的选择与加工方案的确定

1加工方法的选择加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多，因而在实际选择时，要结合盘形类零件的形状、尺寸大小和热处理要求等全面考虑。此外，还应考虑生产率和经济性的要求，以及工厂的生产设备等实际情况。常用加工方法的经济加工精度及表面粗糙度可查阅有关工艺手册。2加工方案确定的原则盘形类零件上比较精密表面的加工，通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的，还应正确地确定从毛坯到最终成形的加工方案。

确定加工方案时，首先应根据主要表面的精度和表面粗糙度的要求，初步确定为达到这些要求所需要的加工方法。3热处理的作用盘形类零件的热处理的目的在于改变工件材料的性能和消除内应力。热处理的目的不同，热处理工序的内容及其在工艺过程中所安排的位置也不一样。1)预备热处理：机加工前2)改善机械性能热处理：精加工前第17页共21页3)时效处理：粗加工前后4)表面处理:最后淬火就是从高温加热奥氏体化然后快速冷却，组织转变成马氏体的过程。调质就是转变成马氏体以后，再加热到一定温度，让它转变成回火索氏体的过程，由于回火温度不同，性能可以在一定范围调整。一调质都是指高温回火。

第3节盘形类零件数控加工路线的确定

1在数控加工中，刀具刀位点相对于工件运动轨迹称为加工路线，加工路线的确定原则主要有以下几点：

1)加工路线应保证盘形类零件的精度和表面粗糙度，且效率较高。

2)使数值计算简单，以减少编程工作量。

3)应使加工路线最短，这样既可减少程序段，又可减少空刀时间。

拟定工艺路线时主要解决的问题有：选定各加工表面的加工方法；划分加工阶段；合理安排各工序的先后顺序；2确定工序的集中和分散程度。1)所选加工方法应考虑每种加工方法的加工经济精度范围要与加工表面的精度要求和表面粗糙度要求相适应。2)所选加工方法能确保加工面的几何尺寸精度、形状精度和表面相互位置精度的要求。3)所选加工方法要与零件材料的可加工性相适应。4）所选加工方法应与零件的结构形状、尺寸及工作情况相适应。5)加工方法要与生产类型相适应，6)所选加工方法要与企业现有设备条件和工人技术水平相适应。热处理工序安排第18页共21页结论通过这次论文设计明确了盘形类零件的编程方法和工艺规程设计，通过这次设计明确了盘形类零件在加工中的具体方法，运用文中的编程方法可使盘形类零件加工批量化简单化提高了经济效益，根据数控加工的特点，正确选择盘形类零件加工方法，充分发挥数控机床加工的优点，取得良好的经济效益是我们在进行工艺设计中必须考虑的一个重要问题。盘形类零件数控加工工艺的应用有很大的灵活性，对同一个加工内容，可能有多种工艺方案，必须针对具体问题进行具体分析。选择盘形类零件加工方法时要考虑到数控机床与系统的性能指标，能够实现加工且能保证加工精度、满足技术质量要求；另一方面，有时还要在基本不改变工件原有性能的前提下，对其形状、尺寸、结构等做一些必要的、适应数控机床加工的修改。盘形类零件的加工工艺过程并不是固定不变的，加工过程要满足零件图样的技术要求，同时又受到加工批量、设备条件、工艺水平等因素的制约。从生产水平发展和数控加工技术水平提高的角度上来看，数控加工工艺的设计工作也是在不断提高和改进。通过本次毕业设计，能够锻炼自己分析问题和解决问题的能力，提高自己会合理应用资料和工具软件解决设计问题，提高设计效率；会对零件进行工艺分析，能解决中等以上复杂程度零件的工艺问题和数据处理问题；提高编程能力，编制合理的加工程序。同时自己学会了遇到问题后，怎样的办法去解决问题和利用有限的资料去解决的能力，并对所学的知识的一个综合运用看也检查了自己对知识的撑握的情况，为自己今后的工作打下了基础。第19页共21页参考文献[1]吴宗泽、罗圣国，数控编程技术，北京：高等教育出版社，2004.4[2]李益民，机械制造工艺设计，南京：机械工业出版社，1994.7[3]孟少农，机械加工工艺手册第卷，北京：机械工业出版社2001.9[4]黄如林，切削加工简明实用手册，北京：化学工业出版社，2004.7[5]四川省机械工业局，刀具设计手册，北京：机械工业出版社，2000.9[6]李洪，数控编程技巧，北京：北京出版社，1990.12[7]肖诗纲，切削用量简明手册第3版，北京：机械工业出版1993[8]东北重型机械学院，数控机床第二版，上海：上海科学技术出版1994.4[9]东北工学院机械设计，机械零件设计，北京：冶金工业出版社，2004.4[10]李儒荀，刀具设计原理与计算，江苏：江苏科学技术出版社，2003.5[11]邱宣怀，数控编程与实例，北京：高等教育出版社，2004.4[12]赵齐，机械制造工艺课程设计指导书，北京：机械工业出版社，2000.11[13]张捷，机械制造技术基础，成都：西南交通大学出版社，2006.2[14]梁德本，机械制图，北京：机械工业出版社，2003.6[15]肖续德，机床编程原理，北京：机械工业出版社，1998.5[16]孙光华，热处理技术，北京：机械工业出版社，2000.5[17]任福君，简明机械制造工艺手册[M]，北京：中国标准出版社，1995.1 目录摘要…………2绪论…………3毕业设计任务……………11简单的轴类零件的编程与加工……………13轴类零件二维图………13轴类零件的工艺分析………13轴类零件粗精加工手工编程………………16轴类零件仿真操作注意事项………………20简单的套类零件的编程与加工……………21套类零件二维图……………21套类零件的工艺分析………22套类零件的实施………………23套类零件仿真操作注意事项………………28简单的盘类零件的编程与加工……………28盘类零件二维图……………29盘类零件的工艺分析………29盘类零件的实施……………30盘类零件仿真操作注意事项………………36设计小结……………………37参考文献……………………37摘要在车床上，利用工件的旋转运动和刀具的直线运动或曲线运动来改变毛坯的形状和尺寸，把它加工成符合图纸的要求。车削加工是在车床上利用工件相对于刀具旋转对工件进行切削加工的方法。车削加工的切削能主要由工件而不是刀具提供。车削是最基本、最常见的切削加工方法，在生产中占有十分重要的地位。车削适于加工回转表面，大部分具有回转表面的工件都可以用车削方法加工，如内外圆柱面、内外圆锥面、端面、沟槽、螺纹和回转成形面等，所用刀具主要是车刀。在各类金属切削机床中，车床是应用最广泛的一类，约占机床总数的50%。车床既可用车刀对工件进行车削加工，又可用钻头、铰刀、丝锥和滚花刀进行钻孔、铰孔、攻螺纹和滚花等操作。按工艺特点、布局形式和结构特性等的不同，车床可以分为卧式车床、落地车床、立式车床、转塔车床以及仿形车床等，其中大部分为卧式车床。数控车削加工是现代制造技术的典型代表，在制造业的各个领域如航天、汽车、模具、精密机械、家用电器等各个行业有着日益广泛的应用，已成为这些行业不可或缺的加工手段。为了子数控机床上加工出合格的零件，首先需根据零件图纸的精度和计算要求等，分析确定零件的工艺过程、工艺参数等内容，用规定的数控编程代码和格式编制出合适的数控加工程序。编程必须注意具体的数控系统或机床，应该严格按机床编程手册中的规定进行程序编制。但从数控加工内容的本质上讲，各数控系统的各项指令都是应实际加工工艺要求而设定的。由于本人才疏学浅，缺乏知识和经验，在设计过程中难免出现不当之处，望各位给予指正并提出宝贵意见。关键词：车削加工刀具零件的工艺过程工艺参数程序编制绪论机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量，节约能源，降低消耗的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度，加工操作，安全生产，技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。工艺规程的编制是直接指导产品或零件制造的工艺过程和操作方法的工艺文件，他直接对企业的产品质量、效益、竞争能力起着重要的作用。机械工业是国民经济各部门的装备部，国民经济各部门的生产技术水平和经济效益，在很大程度上取决与机械工业所能提供装备的技术性能、质量和可靠性，因此，机械工业的技术水平和规模是衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标志。近年来，世界各国都把提高产业竞争力和发展技术、抢占未来经济制高点作为科技发展提出更高的要求，特别是制造技术更加得到了重视。所以，我们要振兴机械工业，使之成为国民经济的支柱产业。从而确定机械工业在国民经济中的重要地位，同时也向机械工业提出更高的要求。一．数控机床的简介数控机床是一种用电子计算机和专用电子计算装置控制的高效自动化机床。主要分为立式和卧式两种。立式机床装夹零件方便，但切屑排除较慢；卧式装夹零件不是非常方便，但排屑性能好，散热很高。数控铣床分三坐标和多坐标两种。三坐标机床（X、Y、Z）任意两轴都可以联动，主要用于加工平面曲线的轮廓和开敞曲面的行切。多坐标机床是在三坐标机床的基础上，通过增加数控分度头或者回转工作台，成为4坐标或者5坐标机床（甚至多坐标机床）。多坐标机床主要用于曲面轮廓或者由于零件需要必须摆角加工的零件，如法向钻孔，摆角行切等。摆角形式4坐标的主要为A或B；5坐标机床主要为AB，AC，BC，可根据零件要求选用。摆角大小由加工的零件决定。数控机床从组成来看，主要分为以下两方面：1.机床本身技术参数：数控机床主要的技术参数有下面几个：（1）作台工：零件加工工作平台，尺寸大小应根据加工零件的大小进行选用。（2）T形槽：工作台上的T形槽主要用于零件的装夹，其中T形槽的槽数、槽宽、相互间距，需要根据加工工件的特点进行规定。（3）主轴：主轴形式，主轴孔形式等，（4）进给范围：机床XYZ三个方向的可移动距离（行程），移动速度的大小；摆角（ABC）的摆动范围，摆动的速度（5）主轴的旋转：主轴的转速，主轴的功率，伺服电机的转矩等2．数控系统数控系统是数控机床的核心。现代数控系统通常是一台带有专门系统软件的专用微型计算机。它由输入装置、控制运算器和输出装置等构成，它接受控制介质上的数字化信息，通过控制软件和逻辑电路进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令控制机床的各个部分，进行规定、有序的动作。作为用户，在考虑数控系统的时候，最关心的是系统的可靠性、可能和优越的性价比，因此应该考虑以下几个方面：（1）分辨率分辨率越高，可以清楚的进行控制，适合工业环境使用（2）控制轴数和联动轴数应和购买的机床相配合，符合购买的机床情况（3）标准（基本）功能项目功能越全越好，结合机床使用而定，特别是一些自动补偿、自适应技术模块等先进的检测、监控系统：红外线、温度测量、功率测量、激光检测等先进手段的采用，将在一定程度上大大提高机床的综合性能，保证机床更加可靠精确地自动工作二．数控加工的概念数控机床工作原理就是将加工过程所需的各种操作（如主轴变速、工件的松开与夹紧、进刀与退刀、开车与停车、自动关停冷却液）和步骤以及工件的形状尺寸用数字化的代码表示，通过控制介质（如穿孔纸带或磁盘等）将数字信息送入数控装置，数控装置对输入的信息进行处理与运算，发出各种控制信号，控制机床的伺服系统或其他驱动元件，使机床自动加工出所需要的工件。所以，数控加工的关键是加工数据和工艺参数的获取，即数控编程。数控加工一般包括以下几个内容：(1)对图纸进行分析，确定需要数控加工的部分；(2)利用图形软件（PRO/EUG）对需要数控加工的部分造型；(3)根据加工条件，选择合适的加工参数，生成加工轨迹（包括粗加工、半精加工、精加工轨迹）；(4)轨迹的仿真检验；(5)生成G代码；(6)传给机床加工。三．数控机床的特点1.具有高度柔性在保证工件表面精度，主要取决于加工程序，它与普通机床不同，不必制造、更换许多工具、夹具，不需要经常调整机床。因此，数控机床适用于零件频繁更换的场合。也就是适合单件、小批生产及新产品的开发，缩短了生产准备周期，节省了大量工艺设备的费用。2．加工精度高数控机床的加工精度，一般可达到0.005～0.1mm，数控机床是按数字信号形式控制的，数控装置每输出一个脉冲信号，则机床移动部件移动一个脉冲当量（一般为0.001mm），而且机床进给传动链的反向间隙与丝杠螺距平均误差可由数控装置进行补偿，因此，数控机床定位精度比较高。3．加工质量稳定、可靠加工同一批零件，在同一机床，在相同加工条件下，使用相同刀具和加工程序，刀具的走刀轨迹完全相同，零件的一致性好，质量稳定。4.生产率高数控机床可有效地减少零件的加工时间和辅助时间，数控机床的主轴转速和进给量的范围大，允许机床进行大切削量的强力切削，数控机床目前正进入高速加工时代，数控机床移动部件的快速移动和定位及高速切削加工，减少了半成品的工序间周转时间，提高了生产效率。5.改善劳动条件数控机床加工前经调整好后，输入程序并启动，机床就能自动连续的进行加工，直至加工结束。操作者主要是程序的输入、编辑、装卸零件、刀具准备、加工状态的观测，零件的检验等工作，劳动强度极大降低，机床操作者的劳动趋于智力型工作。另外，机床一般是封闭式加工，即清洁，又安全。6.利于生产管理现代化数控机床的加工，可预先精确估计加工时间，所使用的刀具、夹具可进行规范化、现代化管理。数控机床使用数字信号与标准代码为控制信息，易于实现加工信息的标准化，目前已与计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）有机地结合起来，是现代集成制造技术的基础。四．数控车削加工车削加工是切削加工中最基本的一种加工方法，它是在车床上利用工件的旋转运动和刀具的移动来加工工件的，因此车削加工是机械加工中运用最广泛的加工方法，车床占切削加工机床总数的40﹪左右。数控车床的分类：=1\*GB2⑴.按数控系统的功能分：=1\*GB3①全功能型数控车床；=2\*GB3②经济型数控车床=2\*GB2⑵．按主轴的配置形式分：=1\*GB3①卧室数控车床；=2\*GB3②立式数控车床=3\*GB2⑶．按数控系统控制的轴数分：=1\*GB3①两轴控制的数控车床；=2\*GB3②四轴控制的数控车床2.数控车削加工的主要对象数控车床主要用于加工轴类、盘状类等回转体零件，通过执行数控程序，可以自动完成外圆柱面、成形表面、螺纹、端面等工序的切削加工，并能进行车操、钻孔、扩孔、铰孔等工作。根据数控加工的特点，数控车床最适合切削具有以下要求和特点的回转体零件=1\*GB2⑴.精度要求高的回转体零件=2\*GB2⑵．表面形状复杂或难以控制尺寸的回转体零件=3\*GB2⑶．表面粗糙度要求好的回转体零件=4\*GB2⑷．带特殊螺纹的回转体零件3.数控车削中的加工工艺分析数控加工以数控机床加工中的工艺问题为主要研究对象，以机械制造中的工艺理论为基础，结合数控机床的加工特点，综合运用多方面的知识来解决数控加工中的工艺问题。工艺制定的合理与否，对程序编制、机床的加工效率、零件的加工精度都有极为重要的影响。（一）、确定工件的加工部位和具体内容确定被加工工件需在本机床上完成的工序内容及其与前后工序的联系。1.工件在本工序加工之前的情况。例如铸件、锻件或棒料、形状、尺寸、加工余量等。2.前道工序已加工部位的形状、尺寸或本工序需要前道工序加工出的基准面、基准孔等。3.本工序要加工的部位和具体内容。

4.为了便于编制工艺及程序，应绘制出本工序加工前毛坯图及本工序加工图。

（二）、确定工件的装夹方式与设计夹具根据已确定的工件加工部位、定位基准和夹紧要求，选用或设计夹具。数控车床多采用三爪自定心卡盘夹持工件；轴类工件还可采用尾座顶尖支持工件。由于数控车床主轴转速极高，为便于工件夹紧，多采用液压高速动力卡盘，因它在生产厂已通过了严格的平衡，具有高转速(极限转速可达4000～6000r／min)、高夹紧力(最大推拉力为2000～8000N)、高精度、调爪方便、通孔、使用寿命长等优点。为减少细长轴加工时受力变形，提高加工精度，以及在加工带孔轴类工件内孔时，可采用液压自动定心中心架，定心精度可达0.03mm。（三）、确定加工方案1.确定加工方案的原则制定加工方案的一般原则为：先粗后精，先近后远，先内后外，程序段最少，走刀路线最短以及特殊情况特殊处理。这些原则并不是一成不变的，对于某些特殊情况，则需要采取灵活可变的方案。如有的工件就必须先精加工后粗加工，才能保证其加工精度与质量。2.加工路线与加工余量的关系在数控车床还未达到普及使用的条件下，一般应把毛坯件上过多的余量，特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。如必须用数控车床加工时，则要注意程序的灵活安排。安排一些子程序对余量过多的部位先作一定的切削加工。（四）、确定切削用量与进给量在编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量。选择切削用量时，一定要充分考虑影响切削的各种因素，正确的选择切削条件，合理地确定切削用量，可有效地提高机械加工质量和产量。影响切削条件的因素有：机床、工具、刀具及工件的刚性；切削速度、切削深度、切削进给率；工件精度及表面粗糙度；刀具预期寿命及最大生产率；切削液的种类、冷却方式；工件材料的硬度及热处理状况；工件数量；机床的寿命。进给量f(mm／r)或进给速度F(mm／min)要根据零件的加工精度、表面粗糙度、刀具和工件材料来选。最大进给速度受机床刚度和进给驱动及数控系统的限制。制定加工工艺是数控车削加工的前期准备工作，工艺制定的合理与否，对程序的编制、机床的加工效率和零件的加工精度都有重要的影响。数控车削加工工艺的内容是：分析零件图样、确定工件在车床上的装夹方式、各表面的加工顺序何刀具进给路线以及切削用量的选择等。五．数控车床的加工程序编制数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转类零件。通过数控加工程序的运行，可自动完成内外圆柱面、圆锥面、成形表面、螺纹和端面等工序的切削加工，并能进行车槽、钻孔、扩孔以及铰孔等工作。车削中心可在一次装夹中完成更多的加工工序，提高加工精度和生产效率，特别适合于复杂形状回转类零件的加工。1.数控程序编制的基本方法：⑴分析零件图样和制定工艺方案⑵数学处理⑶编写零件加工程序⑷程序检验2.数控程序编制的方法：手工编程;计算机自动编程3.车床的工艺装备：由于数控车床的加工对象多为回转体，一般使用三爪卡盘夹具。4.控车床刀具的选刀过程：第一条路线为：零件图样、机床影响因素、选择刀杆、刀片夹紧系统和选择刀片形状，主要考虑机床和刀具的情况；第二条路线为：工件影响因素、选择工件材料代码、确定刀片的断屑槽形代码，这条路线主要考虑工件的情况。数控车床的编程特点：=1\*GB2⑴加工坐标系：机床坐标系是以机床原点为坐标系原点建立起来的Ｘ、Ｚ轴直角坐标系，成为机床坐标系。车床的机床原点为主轴旋转中心与卡盘后端面之交点。机床坐标系是制造和调整机床的基础，也是设置工件坐标系的基础，一般不允许随意变动。加工坐标系与机床坐标系方向一致；=2\*GB2⑵直径编程方式：在车削加工的数控程序中，X轴的坐标值为零件图样上的直径值；=3\*GB2⑶进刀与退刀方式：快速走刀。六.数控车床的组成和基本原理虽然数控车床种类较多，但一般均由车床主体、数控装置和伺服系统三大部分组成。车床主体：是实现加工过程的实际机械部件，主要包括主运动部件（如卡盘、主轴等）、进给运动部件（如工作台、刀架等）、支承部件（如床身、立柱等），以及冷却、润滑、转位部件和夹紧、换刀机械手等辅助装置。数控装置和伺服系统⑴数控装置：它的核心是计算机及运行在其上的软件，它在数控车床中起“指挥”作用。数控庄子接收由加工程序送来的各种信息，并经处理和调配后，向驱动机构发现执行命令。在执行过程中，其驱动、检测等机构同时将有关信息反馈给数控装置，以便经处理后发出新的执行命令。⑵伺服系统：它通过驱动电路和执行文件（如伺服电机）。准确地执行数控装置发出的命令，成数控装置所要求的各种位移。数控车床的进给传动系统常用进给伺服系统代替，因此也常称为进给伺服系统。数控车床的基本工作原理PLC读一段加工程序→译码→数据处理↑→插补↑→位控→速度控制→电动机→刀架↑↑↓∣∣检测∣∣↑￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣七、数控车床安全操作规程1.开机前应对数控机床进行全面细致的检查，内容包括操作面板、导轨面、卡爪、尾座、刀架、刀具等，认无误后方可操作。2.数控机床通电后，检查各开关、按钮和按键是否正常、灵活、机床有无异常现象。3.程序输入后，应仔细核对代码、地址、数值、正负号、小数点进行认真的核对。4.正确测量和计算工件坐标系。并对所得结果进行检查5.输入工件坐标系，并对坐标。坐标值、正负号、小数点进行认真的核对。6.未装工件前，空运行一次程序，看程序能否顺利进行，刀具和夹具安装是否合理，有无“超⑴7.试切削时快速倍率开关必须打到最低挡位。8.试切削进刀时，在刀具运行至工件30～50㎜处，必须在进给保持下，验证Z轴和X轴坐标剩余值与加工程序是否一致。9.试切削和加工中，刃磨刀具和更换刀具后，要重新测量刀具位置并修改刀补值和刀补号。10.程序修改后，要对修改部分仔细核对。11.必须在确认工件夹紧后才能启动机床，严禁工件转动时测量、触摸工件。12.操作中出现工件跳动、打抖、异常声音、夹具松动等异常情况时必须停车处理。13.紧急停车后，应重新进行机床“回零”操作，才能再次运行程序。八、数控车床坐标系的确定1.机床坐标系：数控机床上的坐标系采用右手笛卡尔直角坐标系。2.机床参考点：参考点也是机床上的一个固定点，它是用机械挡块或电气装置来限制刀架移动的极限位置。它的主要作用是用来给机床坐标系一个定位。3.工件坐标系：工件坐标系是编程人员在编程时设定的坐标系，也称为编程坐标系。⑴工件坐标系原点：在进行数控编程时，首先要根据被加工零件的形状特点和尺寸，将零件图上的某一点设定为编程坐标原点，该点称编程原点。从理论上将，工件坐标系的原点选在工件上任何一点都可以，但这可能代理啊繁琐的计算问题，增添编程困难。为了计算方便，简化编程，通常是把工件坐标系的原点选在工件的回转中心上，具体位置可考虑设置在工件的左端面（或右端面）上，尽量使编程基准与设计基准、定位基准重合。⑵对刀：机床坐标系是机床唯一的基准，所以必须要弄清楚程序原点在机床坐标系中的位置，通过对刀完成。对刀的实质是确定工件坐标系的原点在机床坐标系中唯一的位置。对刀是数控加工中的主要操作和重要技能。对到的准确性决定了零件的加工精度，同时，对刀效率还直接影响数控加工效率。⑶换刀：当数控机床加工过程中需要换刀时，在编程时就应考虑选择合适的换刀点。所谓换刀点是指刀架转位换刀的位置，当数控车床确定了工件坐标系后，换刀点可以是某一固定点，也可以是相对工件原点任意的一点。换刀点应设在工件或夹具的外部，以刀架转位换刀时不碰工件及其他部位谓准。九、运动方向的规定1.Z与主轴轴线重合，即Z轴远离工件像尾座移动的方向为正方向（即增大工件和刀具之间距离），向卡盘移动为负。2.X轴垂直于Z轴，X坐标的正方向是刀具离开旋转中心线的方向。毕业设计任务一.设计的任务：1.课题：零件的数控车削加工与编程2..设计课题的来源：学校的毕业设计任务课题3.课题零件图：轴类零件图，套类零件图，盘类零件图，4.课题要做的零件要求：1）合金钢4.0CrNi：具有较高的机械强度，热处理性能好，淬火性好，在传递大功率，要求结紧凑，耐磨性好，采用合金钢。2）毛坏是铸件（了解铸件的相关内容）3）数控加工后形位加工公差尺寸表面粗糙度都要满足图纸要求。4）数控工艺设计的每个参数都要有据可查，并写清出处二.设计的要求及任务：1.课题分析，绘制零件的AutoCAD二维图，分析图样，工件的装夹，选择加工刀具，切削用量的选择，确定加工路线。2.详细数控加工工艺分析，拟定数控加工工序卡片，数控加工刀具卡。3.手工编写零件粗精加工的数控加工程序。4.设计小结三.目的及关键问题目的：1.熟悉各个零件的数控车削的加工工艺流程；2.熟悉AutoCAD软件操作并进行绘制零件图：用CAD对所要加工的零件进行绘图；3.熟悉数控系统：指令系统、数控系统的特点、精度与以前所学的区别。掌握简单零件的数控编程技巧；4.会选择各个零件在数控车削加工过程中常用的刀具；5.熟悉数控机床车削零件的加工过程。四.毕业设计的关键问题1.毛坏的设定和材料的选择。2.夹具的设计（怎样定位所加工的零件，设计出合理、简单的夹具）3.刀具的选择（加工零件过程中要用到的刀，如外圆刀、镗刀、钻头以及刀具的参数、结构、国际）4.切削用量的选择（车成型面主轴的转速，钻孔主轴的转速，镗空主轴的转速，切削主轴转速，进给速度的确定，背吃刀量包括粗精加工，要根据机床的自身情况决定）。5.零件加工的顺序，先加工孔，再加工外圆面，加工零件的走刀路线。6.零件粗精加工的手工编程。7.零件数控机床车削零件的加工过程。8.操作的注意事项。简单轴类零件的编程与加工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1-1轴类零件图轴类零件分析一．零件图工艺分析

该零件表面由圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及双线螺纹等表面组成。其中多个直径尺寸有较严格的尺寸精度何表面粗糙度等要求；球面Sφ50㎜的尺寸公差还兼有控制该球面形状（线轮廓）误差的作用。尺寸标注完整，轮廓描述清楚。零件材料为45钢，无热处理和硬度要求。通过上述分析，可采用以下几点工艺措施。=1\*GB2⑴对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸，因其公差数值较小。故编程时不必取平均值，而全部取其基本尺寸。=2\*GB2⑵在轮廓曲线上，有三处为过象限圆弧，其中两处为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\*GB2⑶为便于装夹，坯件左端应预先车出夹持部分（双点画线部分），右端面也应先粗车出并钻好中心孔。毛坯选φ60㎜棒料。二．零件的定位基准和装夹方式确定坯件轴线和左端大端面（设计基准）为定位基准。左端采用三爪自定心卡盘定心夹紧，右端采用活动顶尖支承的装夹方式。三．选择设备根据加工零件的外形和材料等条件，选用TND360数控车床。四．确定加工顺序及进给路线加工顺序按由粗到精＼由远到近（由右到左）的原则确定。即先从右到左进行粗车（留０.２５㎜精车余量），然后从右到左进行精车，最后车削螺纹。TND360数控车床具有粗车循环和车螺纹循环功能，只要正确使用编程指令，机床数控系统就会自动确定进给路线，因此，该零件的粗车循环和车螺纹循环不需要人为确定其进给路线（但精车的进给路线需要人为确定）。该零件从右到左沿零件表面轮廓精车进给，如图所示：对刀点对刀点图1-1-1精车轮廓进给路线五．刀具的选择=1\*GB3①选用φ５㎜中心钻钻削中心孔。=2\*GB3②粗车及平端面选用９０°硬质合金右偏刀，为防止副后刀面与工件轮廓干涉（可用作图法检验），副偏角不宜太小，选kr′=35º。=3\*GB3③精车选用90°硬质合金右偏刀，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r=0.15～0.2㎜。将所选定的刀具参数填入数控加工刀具卡片中（见表1-1），以便编程和操作管理表1-1数控加工刀具卡片产品名称或代号XXX零件名称典型轴零件图号XXX序号刀具号刀具规格名称数量加工表面刀尖半径备注1T015中心钻1钻5㎜中心孔2T02硬质合金90º外圆车刀1车端面及粗车轮廓右偏刀3T03硬质合金60º外螺纹车刀1精车轮廓及螺纹0.15编制XXX审核XXX批准XXX共页第页六．切削用量的选择=1\*GB2⑴背吃刀量的选择：轮廓粗车循环时选ap=3㎜，精车ap=0.25㎜；螺纹粗车循环时选ap=0.4㎜，精车ap=0.1㎜。=2\*GB2⑵主轴转速的选择：车直径和圆弧时，查表选粗车切削速度vc=90m/min精车切削速度vc=120m/min然后利用公式vc=πdn/1000技术主轴转速n（粗车直径D=60㎜，精车工件直径取平均值）；粗车500r/min精车1200r/min。车螺纹时，参照式计算主轴转速n=320r/min=3\*GB2⑶进给速度的选择查表选择粗车、精车每转进给量，再根据加工的实际情况确定粗车每转进给量为0.4㎜/r，精车每转进给量为0.15㎜/r，最后根据公式Vf=nf计算粗车、进给速度分别为200m/min和180m