《数控机床编程与加工》

数控机床编程与加工范淇元授课内容

任务一

连接长轴零件加工1

任务二联轴器零件加工2

任务三转接盘零件加工

3

任务四球面底座零件加工4

任务五复合零件加工5讲课提纲仿真与实际加工小结及作业布置工作任务内容工艺设计加工程序的编制学习目标数控掌握连接长轴零件的工艺分析与加工方法学习目标重点：连接长轴零件的加工工艺分析与加工方法。难点：连接长轴零件的加工工艺参数设定方法。任务内容工艺设计

编制程序

仿真加工

试切加工技术要求：1、单件小批量生产条件编程。2、未注尺寸公差按GB1184-80。3、材料45#（Φ50×100）。工艺分析加工方案：

1、加工工艺路线工件右端有圆弧、锥度和螺纹。难以装夹，所以先加工好左端内孔和外圆再加工右端。加工左端时，先完成内孔各项尺寸的加工，再精加工外圆尺寸。调头装夹时要找正左右端同轴度。右端加工时，先完成圆弧和锥度的加工，在进行螺纹加工。弧度和锥度都有相应的要求，在加工锥度和圆弧时，一定要进行刀尖半径补偿才能保证其要求。

2、加工方法加工顺序分粗加工和精加工，留0.3mm的精加工余量。工艺分析刀具使用卡片：编号刀具号刀具名称刀具半径数量用途刀具材料1T0101外圆刀0.8mm1外轮廓、端面硬质合金2T0202镗孔车刀0.4mm1内孔硬质合金3T0303φ24钻头1内孔高速钢4T0404外圆刀0.8mm1外表面、端面硬质合金5T0505切断刀0.4mm1切槽、切断硬质合金6T0606外螺纹车刀1外螺纹硬质合金工艺分析左端加工工艺卡片：工艺分析右端加工工艺卡片：程序编制%O0001(右端程序)N10T0101G40G95;N20M03S300;N30G00X60Z10;N40X51Z0;N50G71U1R1P60Q150X0.6Z0N60G01X0Z0F0.5S800;N70G03X20Z-10R10F0.1;N80G01Z-15;N90X23;N100X26.8Z-17;N110Z-35;N120X28;N130X38Z-55;N140G02X48Z-60R5;N150G01X51;%调用1号刀，建立刀补主轴正转300r/min快速定位至X51Z0点F0.2S300;复合循环加工留精加工余量0.6精加工轮廓程序编制%N90X23;N100X26.8Z-17;N110Z-35;N120X28;N130X38Z-55;N140G02X48Z-60R5;N150G01X51;N160G00X100Z100;N170T0100;N180T0202S300;N190G00X50Z10;N200X30Z-35;N210G01X23F0.1;N220X27;N230Z-33;%取消刀补调用2号刀，建立刀补切螺纹退刀槽程序编制%N240X23Z-35;N250G00X100;N260Z100;N270T0200;N280T0303S800;N290G00X50Z10;N300X30Z-13;N310G82X26.3Z-33F2;N320X25.6Z-33;N330X25Z-33;N340X24.6Z-33;N350X24.4Z-33;%取消刀补调用3号刀、建立刀补快速定位至X30Z-13点螺纹加工螺纹加工螺纹加工螺纹加工小结

数控加工工艺分析的目的是通过对零件图样进行工艺分析，确定相应的加工方案，包括选择恰当的加工工艺路线及加工方法，确定刀具的种类、数量及切削用量等参数，确立工件加工定位及装夹方案，建立适当的工件加工坐标系及刀具进退点等，并编制相应的零件加工工艺工序卡，再完成数控编程，最终完成零件的数控加工。作业设计加工工艺编制加工程序实际数控加工零件测量检验THEEND感谢大家的指导!讲课提纲仿真与实际加工小结及作业布置工作任务内容工艺设计加工程序的编制学习目标数控掌握联轴器零件的工艺分析与加工方法学习目标重点：联轴器零件的加工工艺分析与加工方法。难点：联轴器零件的加工工艺参数设定方法。任务内容工艺设计

编制程序

仿真加工

试切加工技术要求：1、单件小批量生产条件编程。2、未注尺寸公差按GB1184-80。3、工件表面去毛倒棱。4、工时定额5h。5、材料45#（Φ126×112）。工艺分析加工方案：

1、加工工艺路线工件右端有齿轮在车床上无法完成加工，工件的内孔的花键槽在车床上也无法加工，所以在车铣中心上只能留有余量在插齿机上加工齿轮，内孔也先加工出底孔后再放到专用机床上完成加工。先加工工件的右端时，先完成内孔各项尺寸的加工，再加工外圆尺寸然后换端面铣刀加工右端面上的两个槽。调头装夹时要找正左右端同轴度。左端加工时，先完成内孔的加工，再进行外园的粗加工和精加工，最后换端面铣刀把左端的端面槽加工。

2、加工方法加工顺序分粗加工和精加工，留0.3mm的精加工余量。工艺分析右端加工刀具使用卡片：工艺分析右端加工工艺卡片：工艺分析左端刀具加工使用卡片：工艺分析左端加工工艺卡片：程序编制%O0001N10T0101N20M70N30G28C0N40M93S600N50G98G00X150Z5N60Z-2N70G12.1N80G41G01X119.77C16.05F500N90G01X60C8.66F100N100C-8.66N110X119.77C-16.05N120G40G00X150;N130C150;N140X-150;N150C0;N160G41X-119.77C16.05F500;%右边端面槽程序选择1号刀，建立刀补C轴功能有效C轴回零动力头正转Z轴下刀2mm极坐标插补开始建立刀具半径补偿铣槽小结

数控加工工艺分析的目的是通过对零件图样进行工艺分析，确定相应的加工方案，包括选择恰当的加工工艺路线及加工方法，确定刀具的种类、数量及切削用量等参数，确立工件加工定位及装夹方案，建立适当的工件加工坐标系及刀具进退点等，并编制相应的零件加工工艺工序卡，再完成数控编程，最终完成零件的数控加工。作业设计加工工艺编制加工程序实际数控加工零件测量检验THEEND感谢大家的指导!讲课提纲仿真与实际加工小结及作业布置工作任务内容工艺分析加工程序的编制学习目标数控掌握转接盘零件的工艺分析与加工方法学习目标重点：转接盘零件的加工工艺分析与加工方法。难点：转接盘零件的加工工艺参数设定方法。任务内容工艺设计

编制程序

仿真加工

试切加工技术要求：1、单件小批量生产条件编程。2、未注尺寸公差按GB1184-80。3、材料45#（110×70×30）。工艺分析加工方案：

1、加工工艺路线根据基准先行、先面后孔、先粗后精的原则，先以顶面为基准加工侧面及底面，再用底面为基准分别加工顶面、外侧面、孔、槽等其他要素。孔和槽的加工，应先打中心再钻孔后铣槽。槽和外侧面的精度较高，为保证加工精度，应分粗、精铣加工。

2、加工方法底面和顶面的加工采用往复切法，侧面与槽内侧面加工都采用逆铣，沿环形路线走刀以保证表面粗糙度。工艺分析加工刀具使用片：编号刀具号刀具名称刀具规格数量用途刀具材料1T01面铣刀Φ50mm1铣上、下表面硬质合金2T02铣刀Φ12mm1铣外轮廓、加工内槽高速钢3T03键槽刀Φ10mm1锪Φ10mm孔高速钢4T04中心钻Φ3mm1钻中心孔高速钢5T05钻头Φ7mm1加工Φ7mm孔高速钢工艺分析加工工艺卡片：程序编制%O1401N10G54G90G17G40G49G80N20G00Z50.N30M03S200N40G00X90.Y70.N50G00Z10.N60G01Z-1F50N70G01X55.Y20.N80X-40.N90Y-20.N100X40.N110G00Z50.N120M05N130M30%%O1402N10G54G90G17G40G49G80N20G00Z50.N30M03S1200N40X90.Y50.N50Z10.N60G01Z-10.F100M09N70G01G42Y32.D02N80X-42.N90G03X-52.Y22.R10.N100G01Y-22.N110G03X-42.Y-32.R10.N120G01X42.N130G03X52.Y-22.R10.N140G01Y22.N150G03X42.Y32.R10.N160G01Y52.N170G01G40X90.Y50.M09N180G00Z100.M05N190M30%（1）加工下表面，深度为1mm，用刀具T1，编写程序为O1401。（2）换刀具T2，加工工件下部分的侧面，深度10mm，逆铣加工，编程为O1402。程序编制（3）加工上表面侧面，深度11mm进给路线分别是P（90，30）、A（42，30）、B（-42，40）、C（-50，22）、D（-50，-22）、E（-42，-30）、F（42，-30）、G（50，-22）、H（50，22），其他点不变，程序略。（4）换刀T01，粗加工上表面，深度0.7mm，程序如O1401。（5）精加工上表面，深度0.3mm，程序图O1401，切削参数不同。（6）打中心孔，换刀T04，手动加工包括R22的5个中心孔，深度3～5mm。（7）钻孔，换刀T05，手动加工包括R22的5个孔，深度24mm。

程序编制%O1403N10G54G90G17G40G49G80N20G00Z50.N30M03S1000N40X20.Y0N50Z10.M08N60G01Z-10.F60N70X27.N80G02I-7N90G01X23.N100G01Z-18.N110G02-3.N120G00Z100.M09N130M05N140M30%（8）锪孔并铣孔槽，换刀T03，将4个φ10mm的孔锪孔，深度10mm，程序为G01Z-10.F60；将R22mm的孔槽预加工至φ24mm，深度10mm，加工程序如下：程序编制O1405子程序：%O1404N10G01G42Y-15.D02F100N20X-39.N30Y9.N40X20.N50G00G40Y0N60M99%主程序%O1405N10G54G90G17G40G49N20G00Z100.N30X20.Y0N40S800M03N50G00Z10.N60G01Z-10.F100M08N70Y-14.N80G02J14.N90G01Y-15.6N100G02J15.6N110G01Y-16.N120G02J16.N125G01Y0N130M98P1404N140M98P1404N150M98P1404N160G00Z100.M09N170M05N180M30%(9)换刀T02，粗铣上槽的侧面，深度8mm，加工程序如O1405。程序编制子程序：%O1406N10G01G42X35.D02F100N20Y-4.N30X-14.N40Y4.N50X29.N60Y0N70G02X25.R5.N80G00G40X20.N90M99%主程序：%O1407N10G54G90G17G40G49N20G00Z100.N30X20.Y0N40S800M03N50G00Z10.N60G01Z-18.F100M08N70M98P1406N80M98P1406N90G00Z100.M09N100M05N110M30%（10）粗、精铣下槽的侧面，深度10mm，加工程序如O1407。作业设计加工工艺编制加工程序实际数控加工零件测量检验讲课提纲仿真与实际加工小结及作业布置工作任务内容工艺分析加工程序的编制学习目标数控掌握球面底座零件的工艺分析与加工方法学习目标重点：球面底座零件的加工工艺分析与加工方法。难点：球面底座零件的加工工艺参数设定方法。任务内容工艺设计

编制程序

仿真加工

试切加工技术要求：1、单件小批量生产条件编程。2、未注尺寸公差按GB1184-80。3、材料45#（100×100×32）。工艺分析加工方案：

1、加工工艺路线根据基准先行原则，先以顶面为粗基准定位加工底面，然后以底面定位加工顶面和其他加工要素；考虑后面打中心孔的集中加工程序，先加工外圆柱面，再加工孔和球面；球面和孔的加工顺序安排根据先主后次的原则，应先加工φ45mm的孔，再加工φ50mm的孔和SR45mm的球面，根据先面后孔的原则，孔最后加工φ12mm。工艺分析加工方案：

2、加工方法上表面加工采用粗、精加工方法，保证30及25两尺寸的公差要求；外轮廓采用环切、逆时针加工方向；加工φ45H7和φ50H7的孔可采用粗镗—精镗的加工方案；φ12mm的空没有尺寸精度要求，但有表面粗糙度为3.2μm的要求，因此采用钻孔—铰孔的加工方案。工艺分析加工刀具使用卡片：工艺分析加工工艺卡片：程序编制%O1601N10G54G17G80G40G90N20G00Z100.N30X70.Y70.N40M03S500N50G00Z10.N60G01Z-10.F50N70M98P1602N80G01Z-18.N90M98P1602N100G00Z100M05N110M30%%O1602N10G42G01Y45.D02M08N20X-25.N30G03X-45.Y255.R20.N40G01Y-25.N50G03X-25.Y-45.R20N60G01X25.N70G03X45.Y-25.R20.N80G01Y25.N90G03X25.Y45.R20.N100G01X0N110Y40.N120G03J-40.N130G00X-70.N140G40Y70.M09N150X70.N160M99%（1）加工φ80mm凸台主程序。（2）加工φ80mm凸台子程序O1602。程序编制%O1603N10G54G17G80G40G49G90N20G00Z20.M08N30X0Y0N40M03S300N50G99G85X0Y0Z-30.R5.F40N60G80N70G00Z100.M09N80M05N90M30%（3）加工孔先打2个中心孔，再钻孔；φ12mm孔加工应先钻孔，再铰孔；φ45mm、φ50mm的空加工应先钻孔后镗孔，再精镗。镗孔程序O1603如下：程序编制4)加工球面变量设置如下：#1—球头刀半径，15mm；#2—球面半径，45mm；#3—初始角度（球头刀具圆心与球面中心的连线与垂直方向夹角）56.25°；#4—终止角度，32.99mm；#5—刀具中心的X轴坐标系；#6—球头刀具圆心与球面中心的垂直高度差；#7—刀具中心点离上表面的距离；#8—球面圆心离上表面的距离，25mm；#9—步距角度值，1mm；#10—球刀中心的Z坐标值。程序编制N130IF[#3LE#0]GOTO240N140#5=[#2-#1]*SIN[#3]N150#6=[#2-#1]*COS[#3]N160#7=#8-#6N170#10=#7-#1N180G01Z#10F45N185X#5N190G03I-#5N200G01X0N210#3=#3-#9N215IF[#3GE#4]GOTO150N220G01X0N230G00Z100.M09N240M05N250M30%%O1604N10G90G54G40G49G17N20Z50.N30G00X0Y0N40G00Z10.N50M03S450N60M08N70#1=15.N80#2=45.N90#3=56.25N100#4=32.99N110#8=25.N120#9=1.加工程序O1604如下：作业设计加工工艺编制加工程序实际数控加工零件测量检验THEEND感谢大家的指导!讲课提纲仿真与实际加工小结及作业布置工作任务内容工艺分析加工程序的编制学习目标数控掌握复合铣削零件的工艺分析与加工方法学习目标重点：复合零件的加工工艺分析与加工方法。难点：复合零件的加工工艺参数设定方法。任务内容工艺设计

编制程序

仿真加工

试切加工技术要求：1、单件小批量生产条件编程。2、未注尺寸公差按GB1184-80。3、材料45#（142×117×35）。工艺分析加工方案：

1、加工工艺路线先以顶面为基准面，夹持毛坯高度为12mm，加工底面及四个侧面，加工深度22mm；再以底面为基准加工顶面及内外轮廓，先粗、精加工8mm凸台，再粗、精加工6mm凸台，然后加工顶面及螺纹孔，再加工40mm×40mm及12mm×50mm内槽。

2、加工方法加工顺序分粗加工和精加工，留0.2mm的精加工余量；实践证明，对于45#钢材料，内、外轮廓的加工采用逆铣工，其表面加工质量会高些。工艺分析加工工艺卡片：程序编制主程序O2001%N10G17G40G49G80G90G54N20G00X0Y0N30Z100.S220M03N40X110.Y90.N50G00Z5.N60G01Z-8.6F40M08N70M98P2003N75M01N80M98P2002N85M01N90M98P2002N100M09N110G00Z100.M05N120X0.Y0.N130M30%子程序O2002:%O2002N05G01G42X-48.93Y-10.31D02N10G03X-43.3Y-25.R50.N20X-17.32Y-40.R30.N30G01X30.N40G03X14.Y48.R50.N50G01X0N60X-48.93Y-10.31N70X-80.N80G40X-53.Y51.5N90M99%

(1)加工8mm高度的凸台外轮廓程序编制主程序O2001%N10G17G40G49G80G90G54N20G00X0Y0N30Z100.S220M03N40X110.Y90.N50G00Z5.N60G01Z-8.6F40M08N70M98P2003N75M01N80M98P2002N85M01N90M98P2002N100M09N110G00Z100.M05N120X0.Y0.N130M30%子程序O2003%N05G01G42Y51.5D02N10X53.N15X-53.N20Y-43.5N30X53.N40Y41.5N50X-43.Y51.5N60X-3.N70X-53.Y1.5N80G40Y51.5N90M99%

(1)加工8mm高度的凸台外轮廓程序编制主程序O2004%02004N10G17G40G80G49N20G90G54G00X0Y0N30G00Z100.S220M03N40X40.Y-95.N50G00Z5.N60G01Z-14.6F40M08N70M98P2005N80M01N90M98P2005N100G00Z100.M09N110M05N120X0Y0N130M30%子程序O2005%O2005N10G01G42X65.D02F40N20Y-43.59N30G02Y43.59R100.N40G01Y57.5N50X-56.56N60G03X-59.71Y-48.N70G01X-46.Y-57.5N80X65.N90G00Y-95.N100G00G40X40.N110M99%

(2)加工6mm高度的凸台外轮廓程序编制加工程序O2006如下：%O2006N10G17G40G80G49N20G90G54G00GX0Y0N30G00Z100.S300M03N40X-12.Y-15.N50G00Z5.N60G01Z-5.6F60M08N70M98P2007N80M01N90M98P2007N100G00Z100.M09N110M05N120X0Y0N130M30%子程序O2007如下：%O2007N05G01G41X-5.D06F80N10G03X15.Y-15.R10.N20G01Y-7.N30G03X3.Y5.R12.N40G01X-13.N50G03X-25.Y-7R12.N60G01Y-23.N70G03