机械工程系毕业设计(论文).doc

烟台职业学院

毕业设计(论文)

题 目： 轴类零件的数控加工工艺
的编制及加工图
系 别： 机 械 工 程 系
专业班级：____机电班（普）__
姓 名：_________
指导教师：__________

烟台职业学院毕业设计（论文）任务书

姓名

班级
机电班（普）
学号

课题名称
轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图
指导教师

一.课题介绍
1.目的
经过两年多的专业知识学习我掌握了一定的基本知识，毕业设计是对我前两年专业知识的综合也是一次回顾，把所学的理论知识灵活的运用到实践操作中来这样更能强化我对专业知识更深一步的理解。
（1）数控加工与编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分。
（2）是运用数控原理、数控工艺、数控编程、专业软件等专业知识和数控机床实际操作的一次综合实训练习。
（3）对教学计划和课程设计的一次总结。
2.任务
（1）CAXA制造工程师软件、CAD/CAM软件应用，确定加工方法的选择与加工方案
（2）确定零件的安装与夹具的选择
（3）工步与工序的划分
（4）刀具的选择与切削用量的确定
（5）对刀点和换刀点的确定
（6）加工路线的确定
（7）编程误差及其控制
（8）通过编程及加工出满足题目所要求精度的零件
3.拟重点解决的问题
（1）零件的装夹
（2）刀具的对刀
（3）工艺路线的制订
（4）工序与工步的划分
（5）刀具的选择
（6）切削用量的确定
（7）自动加工软件的应用，手工车削加工程序的编写
（8）机床的熟练操作
二.主要内容
1.主要技术指标
（1）以小批量生产条件编程。
（2）不准用砂布及锉刀等修饰表面③。
（3）未注倒角采用0.5×45o。
（4）未注公差尺寸按 GB1804-M。
2.设计方案、设计方法、设计手段
（1）设计方案
直接用三爪卡盘装夹,加工螺纹一端,再调头加工圆弧一端. ①装夹工件右端约40 mm 处,用90硬质合金外圆车刀手动平端面1mm,再换右端面外圆车刀用G71指令加工至фE×10mm,再换切槽刀切槽5×1.5mm,然后换螺纹刀加工螺纹。 ②将工件调头用铁皮将切槽处包住装夹该处, 先用车刀手动平端面约18mm,再用外圆车刀G71指令加工至5×1.5mm点。
（注：设计方案的具体装夹图见开题报告。）
（2）设计方法
①先对图纸进行分析确定该零件适合在哪类型的数控机床上加工比较合理 ②再根据我两年来所学的专为业知识对零件进行工艺分析 ③最后编写加工程序并对它进行校验 ④校验无误后即可进行数控自动加工。
（3）设计手段
每六个人成为一组，每个组选一个题目，每个组都有一位指导老师辅导着我们做所选的题目的毕业设计，要求每个人都要做出一份全格的毕业设计。
3.主要工作程序
（1）开机
（2）调试MDI
（3）自动加工程序输入，手工编程输入加工程序
（4）装夹毛胚件
（5）对刀
（6）程序校验
（7）自动加工
三.主要仪器设备
HNC-CK6140
游标卡尺
CAXA制造工程师软件
CAD/CAM软件及G代码指令
电脑等其它的辅助工具
四.主要资料及参考文献
[1]詹华西编 《数控加工与编程》 西安电子科技大学出版社 2004年
[2]李华编 《机械制造技术》 高等教育出版社，2006年
[3]薛彦成主编《公差配合与技术测量》北京机械工业出版社 1999年
[4]吕士峰、王士柱主编《数控加工工艺》北京国防工业出版社 2006年
[5]李澄,闻百桥主编 《机械制图》 北京高等教育出版社 2003年
[6]方新主编《数控机床与编程》 高等教育出版社 2007年
[7]袁哲俊主编《金属切削刀具》（第三版）上海科学技术出版社1993年
[8]聂建武主编《金属切削与机床》西安电子科技大学出版社2006年
[9]艾兴、肖诗钢主编《切削用量手册》（第三版）机械工业出版社1994年
[10]刘杰华、任昭蓉主编《金属切削与刀具实用技术》国防工业出版2006年
目 录

摘 要
一 利用CAXA制造工程师CAD/CAM系统进行自动编程加工
二 手工编程加工
1.零件图工艺分析
1．1数控加工工艺基本特点
1.2设备选择
1.3确定零件的定位基准和装夹方式
1.3.1粗基准选择原
1.3.2精基准选择原则
1.3.3定位基准
1.3.4装夹方式
1.4加工方法的选择和加工方案的确定
1.4.1加工方法的选择
1.4.2加工方案的确定
1.5工序与工歩的划分
1.5.1按工序划分
1.5.2工歩的划分
1.6确定加工顺序及进给路线
1.6.1零件加工必须遵守的安排原则
1.6.2进给路线
1.7刀具的选择
1.8切削用量选择
1.8.1背吃刀量的选择
1.8.2主轴转速的选择
1.8.3进给速度的选择
1.9编程误差及其控制
1.9.1编程误差
1.9.2误差控制
2.编程中工艺指令的处理
2.1常用G指令代码功能表
2.2常用M指令代码功能表
3.程序编制及模拟运行、零件加工或精度自检
3.1程序编制
3.2模拟运行
3.3零件加工
3.4精度自检
致 谢
设 计 小 结

轴类零件的数控加工工艺的编制及加工图
摘 要
数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不但发展和应用领域的扩大他对归计民生的一些重要行业(IT、汽车、医疗、轻工等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需要装备的数字化已是现代发展的大趋势.在我国加入WTO和对外开放进一步深化的新环境下,发展我国数控技术及装备是提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性保证.数控加工与编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分，通过毕业设计使我们学会了对相关学科中的基本理论基本知识进行综合运用,同时使对本专业有较完整的系统的认识,从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的,培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力以及培养了科学的研究和创新能力。
选这个题目的目的是它能体现出我对所学知识的掌握程度和灵活规范的运用所学知识，在我认为要成为一名合格的在学生，以自己的的思路用所学的知识来完成一份成功的毕业设计是必不可少的。
此次的毕业设计主要解决的问题是零件的装夹、刀具的对刀、工艺路线的制订、工序与工步的划分、刀具的选择、切削用量的确定、车削加工程序的编写、机床的熟练操作。主要困难的是两次装夹中的水平Z向长度难以保证、切削用量的参数设定 、对刀的精度 、工艺路线的制订。
运用数控原理、数控工艺、数控编程、专业软件等专业知识和数控机床实际操作的一次综合练习，能让我感触当代科学的前沿，体验数控魅力，为人们的生活带来方便，进一步认识数控技术，熟练数控机床的操作，掌握数控，开发数控内在潜力。

一 利用CAXA制造工程师CAD/CAM系统进行自动编程加工
1.1利用CAXA制造工程师CAD/CAM系统进行自动编程的基本步骤

CAM系统的编程基本步骤如下：
l 理解二维图纸或其它的模型数据
l 建立加工模型或通过数据接口读入
l 确定加工工艺（装卡、刀具等）
l 生成刀具轨迹
l 加工仿真
l 后期处理生成NC代码
l 输出加工代码
现在分别予以说明。
1、加工工艺的确定
加工工艺的确定目前主要依靠人工进行，其主要内容有：
l 核准加工零件的尺寸、公差和精度要求
l 确定装夹位置
l 选择刀具
l 确定加工路线
l 选定工艺参数
2、加工模型建立
利用CAM系统提供的图形生成和编辑功能将零件的被加工部位绘制计算机屏幕上。作为计算机自动生成刀具轨迹的依据。
加工模型的建立是通过人机交互方式进行的。被加工零件一般用工程图的形式表达在图纸上，用户可根据图纸建立三维加工模型。针对这种需求，CAM系统应提供强大几何建模功能，不仅应能生成常用的直线和圆弧，还应提供复杂的样条曲线、组合曲线、各种规则的和不规则的曲面等的造型方法，并提供种过渡、裁剪、几何变换等编辑手段。
被加工零件数据也可能由其他CAD/CAM系统传入，因此CAM系统针对此类需求应提供标准的数据接口，如DXF、IGES、STEP等。由于分工越来越细，企业之间的协作越来越频繁，这种形式目前越来越普遍。
被加工零件的外形不可能是由测量机测量得到，针对此类的需求，CAM系统应提供读入测量数据的功能，按一定的格式给出的数据，系统自动生成零件的外形曲面。
3、刀具轨迹生成
建立了加工模型后，即可利用CAXA制造工程师系统提供的多种形式的刀具轨迹生成功能进行数控编程。CAXA制造工程师中提供了十余种加工轨迹生成的方法。用户可以根据所要加工工件的形状特点、不同的工艺要求和精度要求，灵活的选用系统中提供的各种加工方式和加工参数等，方便快速地生成所需要的刀具轨迹即刀具的切削路径。CAXA制造工程师在研制过程中深入工厂车间并有自己的实验基地，它不仅集成了北航多年科研方面的成果，也集成了工厂中的加工工艺经验，它是二者的完美结合。在CAXA制造工程师中做刀具轨迹，已经不是一种单纯的数值计算，而是工厂中数控加工经验的生动体现，也是你个人加工经验的积累，它人加工经验的继承，
为满足特殊的工艺需要，CAXA制造工程师能够对已生成的刀具轨迹进行编辑。CAXA制造工程师还可通过模拟仿真检验生成的刀具轨迹的正确性和是否有过切产生。并可通过代码较核，用图形方法检验加工代码的正确性。
4、后期G代码生成
在屏幕上用图形形式显示的刀具轨迹要变成可以控制机床的代码，需进行所谓后期处理。后期处理的目的是形成数控指令文件，也就是平我们经常说的G代码程序或NC程序。CAXA制造工程师提供的后期处理功能是非常灵活的，它可以通过用户自己修改某些设置而适用各自的机床要求。用户按机床规定的格式进行定制，即可方便地生成和特定机床相匹配的加工代码。
5、加工代码输出
生成数控指令之后，可通过计算机的标准接口与机床直接连通。CAXA制造工程师可以提供我们自己开发的通信软件，完成通过计算机的串口或并口与机床连接，将数控加工代码传输到数控机床，控制机床各坐标的伺服系统，驱动机床。
二 手工编程加工

1.零件图工艺分析
零件车削工艺分析C-3所示，零件材料处理为：45钢，调制处理HRC26～36，下面对该零件进行数控车削工艺分析。
零件如图：

图1.1 零件图
考核要求：
1、 以小批量生产条件编程。
2、 不准用砂布及锉刀等修饰表面。
3、 未注倒角0.5×45o。
4、 未注公差尺寸按 GB1804-M。
5、有关参数：考生抽签决定按1~4组数据进行加工。

A
B
C
D
E
1组
18
28
16
20
22
2组
18.5
28.5
16.5
20.5
22.5
3组
19
29
17
21
23
4组
19.5
29.5
17.5
21.5
23.5

1．1数控加工工艺基本特点
数控机床加工工艺与普通机床加工原则上基本相同，但数控机床是自动进行加工，因而有如下特点：①数控加工的工序内容比普通机床的加工内容复杂，加工的精度高，加工的表面质量高，加工的内容较丰富。②数控机床加工程序的编制比普通机床工艺编制要复杂些。这是因为数控机床加工存在对刀、换刀以及退刀等特点，这都无一例外的变成程序内容，正是由于这个特点，促使对加工程序正确性和合理性要求极高，不能有丝毫的差错。否则加工不出合格的零件。
在编程前我们一定要对零件进行工艺分析，这是必不可少的一步，如图C3我要对该零件进行精度分析，选择加工方法、拟定加工方案、选择合理的刀具、确定切削用量。该零件由螺纹、圆柱、圆锥、圆弧、槽等表面组成，其中由较严格直径尺寸精度要求的如Φ28±0.02mm,фmm,轴线长度的精度如5±0.04mm，27.5±0.04mm，粗糙度3.2μｍ，球面Sфmm。可控制球面形状精度、30°的锥度等要求。
经上面的分析，我可以采用一下几点工艺措施：
（1）零件上由精度较高的尺寸数据如圆柱ф28±0.02mm、фmm，轴向长度5±0.04mm、27.5±0.04mm，球Sфmm，在加工时为了保证其尺寸精度应取其中间值分别取值为ф28mm、ф23.005mm长度5mm，27.5mm，球Sф29.015mm即可。[注：上述座标值是以半径值给出的。形式如（X，Z）]
（2）在轮廓曲线上，有四处圆弧依次相连，既过象限又改变进给方向的轮廓曲线。为了保证其轮廓曲线的准确性，我们通过计算到端部R5mm的圆弧与直线的切点坐标为（2.922，0），与RCmm的圆弧切点坐标为（7.791，-6.136），RC与SфBmm的切点坐标为（11.210，-20.791），SфBnmm与R5mm的切点为（12.271，-37.739），R5mm与фEmm的切点坐标为（11.5，-40.406）。[注：上述座标值是以半径值给出的。形式如（X，Z）。]
（3）为便于装夹，为了保证工件的定位准确、稳定，夹紧方面可靠，支撑面积较大，零件的左端是螺纹，中段最大的直径的圆柱ф28mm。右端是依次相连的圆弧，显然右端都是圆弧相连不可能装夹，所以应留在最后加工，应先装夹毛坯加工出左端螺纹及圆柱ф28mm。调头装夹ф28mm的圆柱加工右端圆弧，毛坯选ф30×120mm。
1.2设备选择
根据该零件的外形是轴类零件，比较适合在车床上加工，由于零件上既有切槽尺寸精度又有圆弧数值精度,在普通车床上是难以保证其技术要求。所以要想保证技术要求,只有在数控车床上加工才能保证其加工的尺寸精度和表面质量。由于本校现使用的是华中数控系统，所以利用现有资源。我选择在本校的数控机床HNC-CK6140加工该零件。数控机床HNC-CK6140实物图见附录一。
1.3确定零件的定位基准和装夹方式
1.3.1粗基准选择原则
（1）为了保证不加工表面与加工表面之间的位置要求，应选不加工表面作粗基准。
（2）合理分配各加工表面的余量，应选择毛坯外圆作粗基准。
（3）粗基准应避免重复使用。
（4）选择粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口或飞边等缺陷。以便定位可靠。
1.3.2精基准选择原则
（1）基准重合原则：选择加工表面的设计基准为定位基准；
（2）基准统一原则，自为基准原则，互为基准原则。
1.3.3定位基准
综合上述，粗、精基准选择原则，由于是轴类零件，在车床上只需用三抓卡盘装夹定位，定位基准应选在零件的轴线上，以毛坯ф35mm的棒料的轴线和右端面作为定位基准。
1.3.4装夹方式
数控机床与普通机床一样也要全里选择定位基准和夹紧应力求设计、工艺与编程计算的基准统一，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，避免采用占机人工调整式加工方案，以充分发挥数控机床的效能。装夹应尽可能一次装夹加工出全部或最多的加工表面。由零件图可分析，我应先装夹毛坯ф30mm的棒料的一端，夹紧其40mm的长度加工螺纹。一直加工到零件右端的фEmm，然后将棒料卸下。装夹ф28mm的圆柱表面，加工另一端的圆弧。这样两次装夹即可完成零件的所有加工表面，且能保证其加工要求。装夹图如下：

图1.3.1 加工螺纹的装夹图

图1.3.2 加工圆弧的装夹图

1.4加工方法的选择和加工方案的确定
1.4.1加工方法的选择
加工方法的选择原则是在保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的前提下，兼顾生产效率和加工成本。在实际选择中，要结合零件形状、尺寸大小、热处理要求和现有生产条件等全面考虑。因为该零件是轴类零件，比较适合在车床上加工，又经过对零件图尺寸分析，尺寸精度比较高。如ф28±0.02mm，ф29mm，ф23mm等，在普通车床是难以保证其尺寸精度、表面粗糙度，所以应该选择在数控车床上加工。
1.4.2加工方案的确定
零件上精度比较高度表面加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。该零件有两种加工方案：①直接用三抓卡盘装夹、调头加工。②用三抓卡盘装夹夹紧和自由端活动顶尖，经试验论证第二种方案装夹困难，对刀、退刀及换刀相当困难，所以在这里选择第一种方案加工，能够保证其技术要求。
1.5工序与工歩的划分
1.5.1按工序划分
工序划分有三种方法 ①按零件的装夹定位方式划分 ②按粗、精加工划分工序 ③按所用的刀具划分工序。
由于零件需要调头加工，如果按粗、精加工划分工序。在调头加工前后各有一次粗加工和精加工，显得比较繁琐，所以不可取；如果按所用的刀具划分工序，刀具有四把，虽然不多，但是在调头加工前后至少要重复使用三把刀，而同一把刀的两次粗、精加工分别在调头加工前后，加工内容不连续，所以也不合理，不易划分工序；只有按零件的装夹定位方式划分工序比较符合该零件的加工工序，且能保证两次装夹的位置精度，每一次装夹为一道工序。该零件只需调头前、后加工两道工序即可完成所有的加工表面，且能保证各尺寸精度及表面粗糙度。
1.5.2工歩的划分
因为每一把刀在粗加工的背吃刀量一致，在精加工中背吃刀量相同，不易划分工歩；这里选用加工不同的表面来划分工序就比较容易：
①车削螺纹端的工歩为:90°外圆车刀平端面─→右端面外圆车刀车削1.5×45°的倒角，фD×25mm─→端面ф28mm─→圆柱ф28mm─→30°的锥台面─→фE×10mm─→切槽刀切槽5×1.5mm─→外螺纹车刀车削MD×1.5mm。
②车削圆弧端的工歩为：90°外圆车刀平端面─→右端面外圆车刀圆弧R5mm─→圆弧RCmm─→球фBmm─→圆弧R5mm─→фE×5mm─→切槽刀切槽5×1.5mm

1.6确定加工顺序及进给路线
1.6.1零件加工必须遵守的安排原则
（1）基面先行 先加工基准面为后面的加工提供经基准面，所以我应线平右
端面作为基准面。
（2）先主后次 由于所加工的表面均为重要表面，所以应按照顺序从右到左
依次加工MD×1.5mm，ф28mm，фEmm螺纹调头后一次加工R5mm，фBmm，фEmm等。
（3）先粗后精 先车削去大部分的金属余量，再进行成形切削保证零件的尺
寸要求和质量要求。
（4）先面后孔 由于该零件没有孔，所以在该处不做考虑。
1.6.2进给路线
在数控加工中，刀具好刀位点相对于工件运动轨迹称为加工路线。编程时，加工路线的确定原则主要有以下几点：
（1）加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高；
（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，又可减少空行程时间。
（4）确定加路线时，还要考虑工件的加工余量和机床、刀具的刚度等情况，确定一次走刀，还是多次走刀来完成所有加工表面，具体综合上面进给线的特点再根据具体零件具体分析，我确定该零件的进给路线有两步如下图所示：

图1.6.1 零件轮廓
第一步: 车削带有的螺纹的一端，从右到左先粗车外形фDmmm、ф28mm、фEmm到槽5±0.04mm的左端面处后，精车外形路线统粗车一样，再换刀切削5×1.5mm的槽，最后再换刀切削螺纹。如图4.2螺纹加工路线。

图1.6.2 螺纹加工路线
第二步: 车削带有圆弧的一端，从右到左先粗车外形R5mm、RCmm、фBmm到фEmm后2mm后精车外形路线同粗车一样。最后切削5±0.04mm的槽。如图4.3螺纹加工路线。

图1.6.3 圆弧加工路线

1.7刀具的选择
刀具的选择是数控加工中重要的工艺内容之一，它不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量。编程时，选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。与传统的加工方法相经，数控加工对刀具的要求更高。不仅要求精度高、刚度高、红硬性好、耐用度高，而且要求尺寸稳定、安装调整方便，能适应高速和大切削用量切削。选刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。接合零件轮廓相对还是较复杂，所以具体选刀如下：
1、平端面可选用90°WC-Co的硬质合金外圆车刀，粗车、精车及在这里我选择一把硬质合金右端面外圆车刀，为防止在进行圆弧切削时刀具的副后刀面与工件轮廓表面发生干涉（可用作图法检验），副偏角应选择Kr′大一点的，取Kr′=40°右端面外圆车刀的材料选择及Kr′值这里分别参照《金属切削与刀具实用技术》一书表1-1，表1-17。
2、切槽时由于零件中槽宽5±0.04mm，一般都选刀宽4mm,刀杆25×25mm材料为高速钢W18CrV4R的切断刀，切槽时选用4mm 刀宽即可。切槽刀的选择及型号这里分别参照《《金属切削与刀具实用技术》一书表1-3，表2-2。
3、切螺纹时为了保证其螺纹刀的强度这里选用W18CrV4R高速金60°外螺纹车刀，为了保证螺纹牙深，刀尖应小于轮廓最小圆弧半径Rε，Rε=0.15～0.2mm。刀具选材料参照《《金属切削与刀具实用技术》一书表1-3即可。
刀具表如表7-1所示：
表1.7.1 数控车加工刀具卡片
产品名称
或代号
考试件
零件名称
轴类零件
零件图号
GDSKC
020107
序号
刀具号
刀具规
格名称
数量
加工表面
备注
1
T01
90°硬质合金外圆车刀
1
平端面、粗车轮廓
右偏刀
2
T02
右端面外圆车刀
1
精车轮廓
右偏刀
3
T03
高速钢切槽刀
1
切槽

4
T04
60°高速钢外螺纹车刀
1
车削螺纹

编制
陈谦
审核

批准

共1页
第1页

1.8切削用量选择
切削用量包括主轴转速（切削速度）、切削深度或宽度、进给速度（进给量）等。对于不同的加工方法，需选择不同的切削用量，并应编入程序单内。
合理选择切削用量的原则是：粗加工是，一般以提高生产率为主，但也考虑经济性和加工成本；精加工进，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。
1.8.1背吃刀量的选择
零件轮廓粗车循环时选ap=2mm，精加工时选ap=0.2mm，螺纹粗车时选ap=0.4mm，逐刀减少粗车4次后，精车时选ap=0.1mm。这里粗车ap值、精车ap值都是《金属切削与刀具实用技术》一书。
1.8.2主轴转速的选择
粗车直线和圆弧时n=800r/min，精车时n=1500r/min，切槽时n=600r/min，切螺纹时n=300r/min，精车时选n=300r/min。粗车和精车的主轴转速的选取都是根据平时上课所讲的及前人的实践经验所给定的。
1.8.3进给速度的选择
粗车直线、圆弧时选F=150mm/min，精车时选F=50mm/min，切槽时选F=8mm/min，粗车螺纹时选F=100mm/min，精车时选F=50mm/min。参照《数控加工与编程》一书表1-2选取。
综上所述，零件的数控车削工艺分析的内容，并将其填入在表 8-1 所示的数控工艺卡上。工艺卡片上其主要内容有：工步分析、工步内容、各工步所用的主轴转速、刀具及进给速度。
表1.8.1 数控车削加工工艺卡片
单位
名称
鄂东职业
技术学院
产品名
称及代号
零件名称
零件图号
考试件
轴类零件
GDSKC020107
工序号
程序编号
夹具名称
使用设备
车间
001

三抓卡盘
华中数控CK6140
数控实训基地
工步号
工步内容
刀具号
刀具规
格/mm
主轴转速/（r·min-1）
进给速度/（mm·min-1）
背吃刀量/mm
备注
1
对刀、平端面及试切外圆
T01
25×25
500
50

手动
2
从右至左
粗车轮廓
T02
25×25
800
150
2
自动
3
从右至左
精车轮廓
T02
25×25
1000
50
0．2
自动
4
切槽
T03
25×25
800
8
1.5 min/r
自动
5
粗车螺纹
T04
25×25
300

自动
6
精车螺纹
T04
25×25
300

编制
陈谦
审核

批准

2008年10月23日
共1页
第1页

表1.8.2 数控车削加工工序卡片
鄂东职业技术学院

数控加工工艺卡
产品名称或代号
零件名称
材料
零件图号

45钢
GDSKC020107
工序号
程序
编号
夹具名称
夹具编号
HNC-6140
车间
001

三抓卡盘

工步号
工步内容
加工面
刀具号
刀具规格/mm
主轴转速/(r/min）
进给速度/（mm/min)
背吃刀量/mm
备注
1
对刀平端面及试切ф30mmr外圆
毛坯表面
T01
25×25
500

手动
2
粗车倒角1.5×45°mm
倒角面

25×25
800
150
2
自动
2
粗车фMD×25mm
фD的圆柱面
T02
25×25
800
150
2
自动
3
粗车ф28mm的端面
ф28的端面
T02
25×25
800
150
2
自动
4
粗车ф28×13.169mm的圆柱表面
ф28的圆柱表面
T02
25×25
800
150
2
自动
5
粗车ф30°的锥面
°30锥面
T02
25×25
800
150
2
自动
6
粗车фE×10mm
фE的外圆柱表面
T02
25×25
800
150
2
自动
7
精车倒角1.5×45°mm
倒角面
T02
25×25
1000
50
0.2
自动
8
精车фMD×25mm
фD的圆柱面
T02
25×25
1000
50
0.2
自动
9
精车ф28mm的端面
ф28的端面
T02
25×25
1000
50
0.2
自动
10
精车ф28×13.169mm的圆柱表面
ф28的圆柱表面
T02
25×25
1000
50
0.2
自动
11
精车30°的锥面
30°锥面
T02
25×25
1000
50
0.2
自动
12
精车фE×10mm
фE的外圆柱表面
T02
25×25
1000
50
0.2
自动
13
切槽5×1.5mm
ф18的外圆柱表面
T03
25×25
800
8

自动
14
粗车фMD×1.5mm
фMD×1.5螺纹面
T04
25×25
300
50

自动
15
精车фMD×1.5mm
фMD×1.5螺纹面
T04
25×25
300
50

自动
002

1
平右端面
右端面
T01
25×25
800
50
2
手动
2
粗车R5mm的圆弧
R5的曲面
T02
25×25
800
150
2
自动
3
粗车RCmm 的圆弧
RC 的曲面
T02
25×25
800
150
2
自动
4
粗车SфBmm的球面
车SфB的球面
T02
25×25
800
150
2
自动
5
粗车R5mm的圆弧
R5的曲面
T02
25×25
800
150
2
自动
6
粗车фE×4.406mm
фE的圆柱面
T02
25×25
800
150
2
自动
7
精车R5mm的圆弧
R5的曲面
T02
25×25
1000
50
0.2
自动
8
精车RCmm 的圆弧
RC 的曲面
T02
25×25
1000
50
0.2
自动
9
精车SфBmm的球面
SфB的球面
T02
25×25
1000
50
0.2
自动
10
精车R5mm的圆弧
R5的曲面
T02
25×25
1000
50
0.2
自动
11
精车фE×4.406mm
фE的圆柱面
T02
25×25
1000
50
0.2
自动
12
切槽5±0.04mm
фA的圆柱表面
T03
25×25
800
8

自动
编制
陈谦
审核

批准

共 页
第 1页
1.9编程误差及其控制
1.9.1编程误差
编程阶段的误差是不可避免的，误差来源主要有三种形式：近似计算误差、插补误差、尺寸圆整误差，直接影响加工尺寸精度，本次加工主要误差是计算误差与圆弧相切的切点坐标及未知交点坐标值。我们是经过笔算的数值，存在着较大的误差。
1.9.2误差控制
为了尽可能的减少笔算误差，我们采取在AutoCAD上按其尺寸精度绘出零件图，再利用“工具” ─→“查询” ─→“点坐标”捕捉各圆弧切点坐标，其精度达到0.001级，这样能有效地将误差控制在（0.1～0.2）倍的零件公差值内。

2.编程中工艺指令的处理
2.1常用G指令代码功能表
。零件来调参图表2.1.1 数控车床G功能指令（HNC-22T）
代码
组
意义
代码
组
意义
代码
组
意义
*G00
01
快速点定位
G28
00
回参考点
G52
00
局部坐标系设定
G01
直线插补
G29
参考点返回
G53
机床坐标系编程
G02
顺圆插补
*G40
09
刀径补偿取消
*G54～G59
11
工件坐标系1～6选择
G03
逆圆插补
G41
刀径左补偿
G33
螺纹切削
G42
刀径右补偿
G92
工件坐标系设定
G04
00
暂停延时
G43
10
刀长正补偿
G65
00
宏指令调用
G07
16
虚轴设定
G44

*G11
07
单段允许
*G49

G12
单段禁止
*G50
04

*G17
02
XY加工平面
G51

G18
ZX加工平面
G24
03

G19
YZ加工平面
*G25

G20
08
英制单位
G68
05

注：①表内00组为非模态代码；只在本程序内有效。其他组为模态指令，一次制定后持续有效，直到被其他组其他代码所取代。
②标有*的G代码为数控系统通电启动后的默认状态。
2.2常用M指令代码功能表
表2.1.2 常用M指令代码
代码
作用时间
组别
意义
代码
作用时间
组别
意义
代码
作用时间
组别
意义
M00
★
00
程序暂停
M06

00
自动换刀
M19
★

主轴准停
M01
★
00
条件暂停
M07
#
b
开切削液
M30
★
00
程序结束并返回
M02
★

程序结束
M08
#
开切削液
M60
★
00
更换工件
M03
#
a
主轴正转
M09
★
关切削液
M98

00
子程序调用
M04
#
主轴反转
M10

c
夹紧
M99

00
子程序返回
M05
★
主轴停转
M11

松开

注：①表内00组为非模态代码；其余为模态代码，同驵可相互取代。
②作用时间为“★”号者,表示该指令功能在程序段指令运动完成后开始作用；为“# ”号者，则表示该指令功能与程序段指令运动同时开始。

3.程序编制及模拟运行、零件加工或精度自检
3.1程序编制
程序段号
程序内容
程序注释
001
%0001
；程序起始行
N01
T0101
；右端面外圆车刀
N02
M03S800
；主轴正转
N03
G00X35Z3
；循环起点
N04
M08
；开切削液
N05
G71U1R2P06Q13X0.2Z0.2F150
；粗车轮廓
N06
G00X18Z3S1000
；快速定位
N07
G01Z0F50
；精车起点
N08
X21Z-1.5
；精车倒角
N09
Z-25
；精车ф21的外圆
N10
X28
；精车ф28的端面
N11
Z-38.169
；ф28的外圆表
N12
X23.05Z-47.5
；30°的锥面
N13
G01W-10
；фE的外圆面
N14
G00X100
；退刀快速定位
N15
Z100
；退刀快速定位
N16
T0202
；换切槽刀
N17
G00X32Z-25
；快速定位
N18
G01X18F10
；切槽至ф18
N20
G04P3
；暂停修光
N21
G00X25
；快速定位
N22
W1.5
；快速定位
N23
G01X21
；倒角起点
N24
X18W-1.5
；倒角1.5
N25
G04P3
；暂停修光
N26
G00X100
；退刀快速定位
N27
Z100
；退刀快速定位
N28
T0303
；换外螺纹车刀
N29
G00X30Z3S300
；车螺纹循环起点
N30
G76C2R2E3A60X19.04Z-22K0.974U0.32V0.16Q0.5F1.5
；车螺纹
N31
G00X100Z100
；退刀快速定位
N32
M09
；关切削液
N33
M05
；主轴停转
N34
M30
；程序结束并返回
002
%0001

N01
T0101
；右端面外圆车刀
N02
M03S800
；主轴正转
N03
G00X30Z3
；循环起点
N04
M08
；开切削液
N05
G71UI1R2P06Q12E0.2F200
；粗车轮廓
N06
G00X5.844Z3S1000
；快速定位
N07
G01Z0F80
；精车起点
N08
G03X15.582Z-6.136R5
；精车R5的圆弧
N09
G02X22.420Z-20791R17
；精车R17的圆弧
N10
G03X24.542Z-37.739R14.508
；精车ф29的圆弧
N11
G02X23.05Z-40.406R5
；精车R5的圆弧
N12
G01Z-44
；фE的外圆面
N13
G000X100
；退刀快速定
N14
Z100
；退刀快速定位
N15
T0202
；换切槽刀
N16
G00X35Z-46.5
；快速定位
N17
G01X19F10
；切槽至ф19
N18
G04P3