典型轴数控车削加工工艺与编程

1典型轴数控车削加工工艺与编程摘 要本次设计主要研究了轴类零件的造型以及对其模型的设计与数控加工。零件加工中涉及了数控车床加工、编程、CAD 制图等，在对所加工零件进行工艺分析额基础上，拟定了加工方案。选择了合适的刀具、量具，确定了切削用量。对加工中存在的一些工艺问题（对刀点、加工路线也做了必要的处理），加工出了合格的产品。通过整个加工的过程的制定，充分体现了数控加工技术在保证加工精度、加工效率，简化工序等方面的优势。它主要用来研究机械数控加工的、以及各种机械加工中要注意的问题。关键词：数控车床；数控编程；数控加工工艺2AbstractThis graduation design is mainly studied the model of shaft parts and the model design and nc machining. Parts processing involved in the numerical control lathe processing, programming, CAD drawing, etc., on the based on process analysis of parts processing, processing scheme is worked out. Choose the suitable cutting tools, measuring tool, the cutting parameter is determined. For processing and some technology problems in (to the cutting point, processing route and do the necessary processing), work out the qualified goods. Through the whole machining process, fully embodies the nc machining technology in guarantee the machining precision and machining efficiency, simplify the procedure of advantage. It is mainly used to study the mechanical nc machining, and attention should be paid to the problems in all kinds of mechanical processing.Keywords:CNC lathe,NC programming ,The NC machining process3目 录摘 要 .1Abstract .2目 录 .31 零件介绍 .52 加工工艺方案分析 .62.1 定位基准的选择 .62.2 加工走刀路线的拟定 .72.2.1 零件表面数控车削加工方案的确定 .72.2.2 加工阶段的划分 .82.2.3 工序的划分 .92.2.4 加工顺序的安排 .112.3 数控加工工序设计 .152.3.1 机床的选择 .152.3.2 工件定位与夹紧方案的确定和夹具的选择 .172.3.3 确定加工方案 .183 加工程序的编制 .194.加工准备 .204.1 毛坯的确定 .204.2 加工设备的选择 .204.3 夹具的确定 .224.4 刀具的选择 .234.5 选择切削用量 .244.5.1 背吃刀量的确定 .244.5.2 主轴转速的确定 .244.6 量具的选择 .255 数控加工工艺卡片的拟定 .276.零件的加工 .2846.1 工件安装 .286.2 刀具装夹 .286.3 回机床原点 .296.4 对刀 .306.5 建立工作坐标系 .316.7 自动运行 .32致 谢 .34参考文献 .36附录 A 程序单 .3751 零件介绍轴类零件（如图 1.1）是整个轴类零件的主体。从整体看，整个零件有圆弧曲线加工，左边有内螺纹是加工的难点，这次的零件工艺难点在于要保证轴零件的圆跳动、同轴度的精度要求，所以在加工工艺安排时最好是要一次成型，避免反复调头装夹带来的精度误差，整个件呈长轴形，因为中间有一个 5H7 外圆槽，所以加工时必须要保证零件的同轴度，避免加工时轴晃动，导致精度不合格。整个零件除了下料之外，基本上是在数控车床上完成零件的加工。图 1.162 加工工艺方案分析2.1 定位基准的选择为保证各配合表面的位置精度，用三爪自定心卡盘找正工件轴心，用轴心线和工件的右端面作为粗、精加工的定位基准。这样，既符合基准统一和基准重合原则，也有利于生产率的提高。定位基准简图见（图 2.1）。图 2.1 定位基准简图72.2 加工走刀路线的拟定工艺路线的拟定是制定工艺规程的重要内容之一，其主要内容包括：选择定位基准、选择加工方法、划分加工阶段、安排工序等。在实际加工中，我们应该结合零件的实际情况和现有的生产条件，制定出最佳的工艺路线。2.2.1 零件表面数控车削加工方案的确定 一般根据零件的加工精度、表面粗糙度、材料、结构形状、尺寸及生产类型确定零件表面的数控车削加工方法及加工方案。数控车削外圆表面及端面的加工方案如下：（1）加工精度为 IT9IT7 级、表面粗糙度 Ra 为 0.80.2um 的除淬火钢以外的常用金属，可以采用粗车、精车的加工方案加工。（2）加工精度为 IT7IT5 级、表面粗糙度 Ra 为 0.630.2um 的除淬火钢以外的常用金属，可以采用粗车、半精车、精车的加工方案加工。（3）加工精度高于 IT5 级、表面粗糙度 Ra0.63um 的除淬火钢以外的常用金属，可以采用高精密数控车床，按粗车、半精车、精车、精密车的加工方案加工。82.2.2 加工阶段的划分当零件的加工质量要求较高时，应把整个数控加工过程划分为几个阶段，通常划分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。1粗加工阶段（1）粗加工阶段是为了去除毛料或毛坯上大部分的余量，使毛料或毛坯在形状和尺寸上基本接近零件的成品状态，这个阶段最主要的问题是如何获得较高的生产效率。（2）加工零件右端。车端面，夹直径 50mm 毛坯，使伸出65mm，校正、夹紧，用外圆车刀加工端面。粗车外圆及圆弧曲线。粗加工外轮廓 、 、 阶梯轴，留精加工余量01.3025.3703.480.5mm 并精加工。（3）最后循环粗精加工外螺纹 M242-6g。（4）加工零件左端。工件换边安装，夹 外圆，夹持长025.3719mm 车左端面。车端面保证总长 95 mm，并倒角 C1.51.0（5）加工零件左端：粗加工外轮廓和锥度，留精加工余量0.5mm 并精加工。（6）加工零件左端：粗加工内孔，留精加工余量 0.5mm 并精加工。（7）最后循环粗精加工内螺纹 M301.5-6g。2半精加工阶段9半精加工阶段是使零件的主要表面达到工艺规定的加工精度，并保留一定的精加工余量，为精加工做好准备。半精加工阶段一般安排在热处理之前进行，在这个阶段，可以将不影响零件使用性能和设计精度的零件次要表面加工完毕。3精加工阶段精加工阶段是使零件的主要表面达到工艺规定的加工精度，精加工阶段一般安排在热处理之前进行，在这个阶段，可以将不影响零件使用性能和设计精度的零件加工完毕。2.2.3 工序的划分工序的划分一般分为两个原则，即工序集中和工序分散的原则1、工序集中就是零件的加工集中在少数工序内完成，而每一工序的加工内容却比较多。其特点：1）采用高效专用设备及工艺装备，生产效率高。2）工件装夹次数减少，易于保证表面间位置精度，还能减少工序间运输量，缩短生产周期。3)工序数目少，可减少机床数量，操作工人数和生产面积，还可简化生产计划和生产组织工作。4）因采用了结构复杂的专用设备及工艺装备，便投资大，调数和维修复杂，生产准备工作量大，转换新产品比较费时。2、工序分散就是将工件的加工分散在较多的工序内进行，每道工序的加工内容很少，最少时每个工序仅一个简单工步。其特点:101)设备及工艺装备比较简单，调整和维修方便，工人容易掌握，生产准备工作量少，又易于平衡工序时间，易适应产品更换。2）可采用最合理的切削用量，减少基本时间。3）设备数量多，操作工人多，占用生产面积大。工序的划分方法 工序划分主要考虑生产纲领、所用设备及零件本身的结构和技术要求等。大批量生产时，若使用多轴、多刀的高效加工中心，工序可按集中原则划分；若在由组合机床组成的自动线上加工，工序一般按分散原则划分。随着现代数控技术的发展，特别是车削中心的应用，工艺路线的安排更多地趋向于工序集中。单件小批量生产时，通常采用工序集中原则。成批生产时，可按工序集中原则划分，也可按工序分散原则划分，应视具体情况而定。对于结构尺寸和重量都很大的重型零件，加工中心以减少装夹次数和运输量，应采用工序集中原则。对于刚性差、精度高的零件，应按工序分散原则划分工序。加工工序的划分原则在数控机床上加工的零件，一般按工序集中原则划分工序。划分方法如下：1)按所用刀具划分。以同一把刀具完成的那一部分工艺过程为一道工序，这种方法适用于工件的待加工表面较多、机床连续工作时间较长、加工程序的编制和检查难度较大等情况。加工中心常用这种方法划分。 2)按安装次数划分。以一次安装完成的那一部分工艺过程为一11道工序沈阳机床。这种方法适用于工件的加工内容不多的工件，加工完成后就能达到待检状态。3)按粗、精加工划分.即粗加工中完成的那部分工艺过程为一道工序，精加工中完成的那一部分工艺过程为一道工序。这种划分方法适用于加工后变形较大，需粗、加工中心精加工分开的零件，如毛坯为铸件、焊接件或锻件。4)按加工部位划分，即以完成相同型面的那一部分工艺过程为一道工序，对于加工表面多而复杂的零件，可按其结构特点(如内形、外形、曲面和平面等)划分成多道工序。2.2.4 加工顺序的安排 在选定加工方法、划分工序后，工艺路线拟定的主要内容就是合理安排这些加工方法和加工工序的顺序。零件的加工工序通常包括切削加工工序、热处理工序和辅助工序(包括表面处理、清洗和检验等)，这些工序的顷序直接影响到零件的加工质量、生产效率和加工成本。因此沈阳机床，在设计工艺路线时，应合理安排好切削加工、热处理和辅助工序的顺序，并解决好工序间的衔接问题。1、切削加工工序的安排原则基面先行、先粗后精、先主后次、先面后孔，依照上述原则，对于具体的零件，我们首先粗车出轴类零件的外轮廓，然后在半精12车那些有粗糙度要求的表面，最后精车粗糙度要求较高的表面，然后再把零件换到数控铣床上面去加工出键槽。(1)基准面先行原则 用作精基准的表面应先加工。任何零件的加工过程总是先对定位基准进行粗加工和精加工，例如轴类零件总是先加工中心孔，再以中心孔为精基准加工外圆和端面；箱体类零件总是先加工定位用的平面及两个定位孔，再以平面和定位孔为精基准加工孔系和其他平面。(2)先粗后精 当加工零件精度要求较高时都要经过粗加工、半精加工、精加工阶段，如果精度要求更高，还包括光整加工等几个阶段。(3)先主后次 即先加工主要表面，然后加工次要表面。(4)先面后孔 对于箱体、支架等零件，平面尺寸轮廓较大，用平面定位比较稳定，而且孔的深度尺寸又是以平面为基准的，故应先加工平面，然后加工孔。（5）先内后外原则 即先进行内型内腔加工工序，后进行外形加工工序。（6）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧。（7）以相同安装方式或用同一刀具加工的工序，最好连续进行，以减少重复定位次数。13（8）在同一次安装中进行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏较小的工序。在安排加工顺序时，要注意退刀槽、倒角等工作的安排。2、热处理工序的安排 机械零件中常用的处理工艺有热处理（退火、正火、调质、渗氮等）和时效（天然时效和人工时效）。这两种工序在工艺过程中的安排是否恰当，是影响零件加工质量和材料使用性能的重要因素。热处理和时效的方法、次数和工艺过程中的位置，应根据材料和处理的目的而定。热处理主要用来改善切削性能及消除内应力。一般可分为以下几种。1）预备热处理安排在机械加工之前，以改善材料的切削性能及消除内应力为主要目的。常用的方法有退火、正火和调质。例如，为改善切削性能高碳钢需进行了退火，以降低硬度；低碳钢需进行正火，以适当提高硬度；为清除内应力，铸件需进行回火，缎件需进行正火等。2）去除内应力热处理一般安排在粗加工之后，精加工之前，常用的方法有人工时效、退火等。如精度要求不高的零件，一般将消除残余应力的人工时效和退火安排在毛坯进入机加工车间之前进行。对精度要求较高的复杂铸件，在机加工过程中通常安排两次在毛坯进入机加工车间之前14进行。对精度要求较高的复杂铸件，在机加工过程中通常安排时效处理：铸造粗加工时效半精加工时效精加工。对高精度零件，如精密丝杠、精密主轴等，应安排多次消除残余应力热处理，加工一次安排一次，甚至采用冰冷处理以稳定尺寸。3）最终热处理以达到图样规定的零件的强度、硬度和耐磨为主要目的，常用的方法有表面淬火、渗碳、渗氮和调质、淬火等，最终热处理应安排在半精加工之后，磨削加工之前。渗氮处理可以放在半精磨之后，精磨之前。另外，对于床身、立柱等铸件，常在粗加工前及粗加工后进行自然时效，以消除内应力。3.辅助工序的安排辅助工序的种类很多，如检验、去行刺、倒棱边、去磁、清洗、动平衡、涂防锈漆和包装等。2.3 数控加工工序设计工序设计时，所用机床不同，工序设计的要求也不一样。对普通机床加工工序，加工细节问题可不必考虑，由操作者在加工过程中处理。对数控机床加工工序，针对数控机床加工自动化、自适应差的特点，要充分考虑到加工过程中的每一个细节，工序设计十分严密。15数控加工工序设计的主要任务是进一步将本工序的工艺装备、定位夹紧方式加工路线的确定和工步顺序的安排、切削用量的选择等具体确定下来，为编制加工程序做好充分准备。2.3.1 机床的选择当工件表面的加工方法确定之后，机床的种类就基本上确定了。但是，每一类机床都有不同的型式，它们的工艺范围、技术规格、加工精度和表面粗糙度、生产率和自动化程度都各不相同。为了正确地为每一道路工序选择机床，除了充分了解机床的技术性能外，通常要考虑以下几点。1.工序节拍适应性机床的类型应与工序的划分原则相适应，再根据加工对象的批量和生产节拍要求来决定。若工序按集中原则划分的，对单件小批量生产，则应选择通用机床或数控机床，是用一台数控机床来完成加工，还是选择几台数控机床来完成加工；对大批量生产，则应选择高效自动化机床和多刀、多轴机床。若工序按分散划分的，则应选择结构简单的专用机床。2.形状尺寸适应性机床的主要规格尺寸应与工件的外形尺寸和加工表面的有关尺寸相适应。即小工件则选小规格的机床加工，大工件则选大规格的机床加工。另外，所选用的数控机床必须能适应被加工零件的形状16尺寸要求。这一点应在被加工零件工艺分析的基础上进行，如加工空间曲面形状的叶片，往往要选择四轴或五轴联动数控铣床或加工中心。这里要请注意的是防止由于冗余功能而付出昂贵的代价。3.加工精度适应性机床的精度与工序要求的加工精度相适应。如精度要求低的粗加工工序，应选用精度低的机床；精度要求高的精加工工序，应选用精度高的机床。但机床的精度不能过低，也不能过高。机床精度过低，不能保证加工精度，机床精度过高，又会增加零件的制造成本，应根据加工精度要求合理选择，保证有三分之一的储备量。注意不要一味地追求不必要的高精度。综合考虑上述因素，在选择机床时，应充分利用现有的设备，优先考虑新技术、新工艺来提高生产效率。2.3.2 工件定位与夹紧方案的确定和夹具的选择1工件的定位与夹紧方案的确定在数控机床上工件的定位基准与夹紧方案的确定，应遵循定位基准的选择原则与工件夹紧的基本要求。此外，在数控机床上装夹工件时应考虑以下几个因素；（1）力求设计基准、工艺基准与编程计算的基准统一。应防止过定位，箱体工件最好选择一面两销作为定位基准。定位基准在数控机床上要细心找正。为了找正方便，有的机床，例如卧式加工中心工作台侧面，应安装专用定位板。17（2）尽量减少装夹次数。尽可能在一次定位装夹后就能加工妯全部或大部分待加工表面，以减少装夹误差，提高加工表面之间的相互位置精度，并充分发挥数控机床的效率。（3）避免采用占机人工调整式方案，以免占机时间太多，影响加工效率。182.3.3 确定加工方案综合上述分析，轴类件的主要加工表面是外圆表面，还有常见的特形表面，因此针对各种精度等级和表面粗糙度要求，按经济精度选择加工方法。由基面先行、先粗后精、先主后次、先面后孔、就近不久远的原则确定轴类零件（如图 1.1）的工艺路线如下：加工方案的制定与选择根据零件图样到工序原则，制定以下加工顺序方案，选取最佳一种，（即加工工时最短，且又能保证质量）下面分析两套加工顺序方案进行比较。轴类零件: 加工方案一下料粗精车左端外轮廓钻孔粗精镗左端内轮廓车内螺纹调头装夹，打表保证同轴度修端面保证总长粗精车右端外轮廓切退刀槽及外圆槽车外螺纹检验。轴类零件: 加工方案二下料粗精车右端外轮廓切退刀槽及外圆槽车外螺纹调头装夹，打表保证同轴度修端面保证总长钻孔粗精车左端外轮廓粗精镗左端内轮廓车内螺纹检验。分析：以上两种加工方案，方案二，调头装夹的长度 20MM 左右，才能够保证加工时的同轴度、尺寸精度，根据图样，方案二更为合理，也更能满足要求，故选择方案二进行加工。193 加工程序的编制通过对零件图的分析，轴类零件主要涉直线、圆弧及螺纹。在加工过程中，还有粗加工和精加工两个步骤。因此，在程序编写时，我考虑主要使用法兰克数控系统的这些指令：G21、G40、G97、G71、G70、G00、G01、G02、G03、M00、M03、M05、M30。根据上述各个功能指令的作用和用法，同时结合本文 2 工艺路线拟定内容，我一共编制了 2 个程序单来完成零件的加工，详细程序内容见附录 A。204.加工准备4.1 毛坯的确定轴类零件可根据使用要求、生产类型设备条件及结构，零件材料的工艺特性及零件材料组织和性能的要求，零件的结构形状与外形尺，生产纲领的大小，现有生产条件等，来选用棒料及其他形式的毛坯。但对于外圆直径相差不大的轴一般以棒料为主。本次设计毛坯选用 45#钢，45 钢广泛用于机械制造是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能。 综合更适合轴类零件的设计。在考虑轴类零件（如图 1.1）的加工工艺后最后确定下料毛坯尺寸为 50100mm。4.2 加工设备的选择在这里加工设备，我们选择学校有学过的数控车床，由于选择CNC 系统时要综合考虑所需要的系统功能，我们所加工的保龄球用我们学过的法兰克数控系统可以实现。设备的参数具体看（表 4-2）：表 4-2机床型号 单位 CK6140 数控车床床身最大回转直径 mm 400拖板最大回转直径 mm 200最大切削直径 mm 400最大加工长度 mm 1000X/Z 轴最大行程 mm 280/100021X/Z 轴最小位移单位 mm 0.001主轴通孔直径 mm 83主轴内孔锥度 1：20主轴级数 无极主轴极限转速 rpm 150-2000工件夹紧方式 mm 手动卡盘主电机功率（变频） kW 7.5变频器 kW 11X/Z 轴 N.m 6/6X/Z 轴快移速度 M/min 5/8刀架型式 4 工位电动刀架刀杆尺寸 mm 2020刀架重复定位精度 mm 0.004尾座型式 有尾座套筒直径 mm 60尾座套筒行程 mm 100尾座顶尖锥孔 莫氏 4#机床净重 kg 1560机床外型尺寸（LWH）mm 223012801640电力需求（功率/电流） kW/A 10/20重量 kg 1650224.3 夹具的确定由于夹具确定了零件在机床坐标系中的位置，即加工原点的位置，因而首先要求夹具能保证零件在机床坐标系中的正确坐标方向，同时协调零件与机床坐标系的尺寸。除此之外，主要考虑下列几点：综合轴类零件（如图 1.1）及 2.2 的工艺路线拟定。轴类零件为典型的轴类零件,形状很规则，但是在加工过程中由于工件过长，导致加工过程中可能导致横向切削力过大导致工件原心偏离，故夹具选用三爪自定心卡盘如图（4.3.1），三爪卡盘装夹工件时可自动定心，不需找正。但需要注意的是，用三爪卡盘夹紧工件时，为保证足够的夹紧力，一般要留有 20mm 以上的夹持长度。综合轴类零件（如图 1.1）采用三爪卡盘（ 如图 4.3.1）。如图 4.3.123244.4 刀具的选择数控加工的刀具选择是数控加工工序设计的主要内容之一，不但影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量。随着刀具材料性能的提高与结构特性的改善，数控加工用刀具在耐用度、刚度、抗脆性、断屑和调整更换等方面的性能已有很大的改善。从如何加工的角度看，加工刀具类型与工艺方案的合理选择则极为重要。下面对目前的几种刀具进行初步分析：表 4-4 所用刀具规格序号 刀具号 刀具名称 型号 备注1 T01 93外圆右偏车刀 MVJNR2020K16 高速钢2 T02 3mm 切断刀 ZQ1616R 刀片宽 3mm3 T03 60外螺纹刀 SER2020K16 高速钢4 T04 95内孔镗刀 S16Q-SDUCR11 高速钢5 T05 3mm 内槽孔切刀 ZQ1616R 刀片宽 3mm6 T06 内孔螺纹刀 SER2020K16 高速钢7 T07 3 中心钻 高速钢8 T08 24 平底钻 高速钢254.5 选择切削用量4.5.1 背吃刀量的确定背吃刀量的确定是根据余量确定的。在机床功率允许的条件下，尽可能选取较大的背吃刀量，以减少进给次数。当零件的精度较高时，应留出半精车和精车的余量，半精车余量一般为 0.5mm 左右，半精车之后留精车余量，一般比普通车削时所留余量少，通常取0.20.5mm。因为本零件精度要求不是非常高，所以只需要粗加工和精加工。可参考表 4.5.1 来选取背吃刀量。表 4.5.1 数控切削用量推荐表加工内容 背吃刀量Ap/（mm）切削速度vc(mmin )1进给量f/(mmr)1粗加工 23 80120 0.20.4精加工 0.10.5 120150 0.10.2综合考虑粗车时背吃刀量选取 2mm，留出精车余量为 0.5mm，精车时背吃刀量为 0.5mm。4.5.2 主轴转速的确定主轴转速应根据零件上加工部位的直径，并按零件和刀具材料以及加工性质等条件所允许的切削速度来确定。切削学速度除了计算和查表选取外，还可以根据实践经验确定。26主要根据允许的切削速度 Vc(m/min)选取由公式 n= 来进DVc10行计算。式中 Vc 为切削速度；D 为工件或刀具的直径（mm）现选取工件的中间尺寸为 45 的直径为例说明其计算过程。D=45mm可参考表 4.5.1 选取，从理论上讲， 的值越大越好，因为这cv不仅可以提高生产率，而且可以避免生成积屑瘤的临界速度，获得较低的表面粗糙度值。但实际上由于机床、刀具等的限制，综合考虑：粗车时 vc=120m/min精车时 vc=150m/min代入式中：粗车时 n=1000120/（3.1445）=849r/min精车时 n=1000150/（3.1445）=1061r/min计算的主轴转速 n 要根据机床有的或接近的转速选取。粗车时 n=850r/min精车时 n=1050r/min274.6 量具的选择在数控车削加工工件中，为了确保工件的尺寸精度，必须选择正确的测量工具，量具种类很多，但不同的工件采用不同的量具作为测量工具。但在数控车削外圆中多采用千分尺和游标卡尺及直尺作为测量工件的量具。由于游标卡尺是一种通用量具使用方便的特点。对一般精度高的零件选用千分尺。如表 4-6 所示。表 4-6 量具表名称 规格 分度值 用途游标卡尺 0-150mm 0.02mm 主要用于测量内、 外尺寸和深度等千分尺 0-150mm 0.001mm 用于长度测量工 具直尺 0-200mm 1mm 用来测量工件的 长度螺纹规 M32*0.75 用来测量螺纹的 标准285 数控加工工艺卡片的拟定机械加工工艺卡是以工序为单位来简单明确的说明工件的加工工艺路线，主要用来表示工件的加工流向，共安排生产计划、组织生产调度用；而机械加工工序卡是在工艺卡的基础上，按照每道工序所编制的一种工艺文件，主要是用于指导工人完成某一工序所使用的卡片。本次设计的工艺卡见附录 B。296.零件的加工6.1 工件安装本次轴类零件采用三爪可调卡盘定心夹紧。在数控机床上加工零件时，为保证工件的加工精度和加工质量，必须使工件位于机床上的正确位置，也就是通常所说的“定位”，然后将它也就是通常所说的“夹紧”。工件在机床是哪个的定位于夹紧的过程称为工件的装夹过程。图 6-16.2 刀具装夹本次使用的机床中心高为 20mm，装夹具体见图 6-2。30图 6-26.3 回机床原点机床在生产设计时指定了一个固定的点，作为机床相对运动的坐标原点，这一点就叫机床原点。一般取在卡盘端面与主轴中心线的交点处。为了建立机床坐标，消除机床间隙、累计误差、取消刀补及坐标偏置，在开机时，除了检验机床主轴是否能正常的运转，检查各辅助功能是否正常外， 还要将各坐标轴回到机床零点。方法如下：1、X 轴回原点。按下机床回坐标原点按钮，按下“”键，当 X 轴回到原点时，“X 原点灯”会亮起。如图 6.3.1 所示。 如图 6.3.131Z 轴回到原点时，按下“”键，当 Z 轴回到原点时，“Z 原点灯”会亮起。如图 6.3.2 所示。 如图 6.3.26.4 对刀在加工过程中，对刀的准确性将直接影响到工件的精度。对刀点是数控机床上刀具相对工件运动的起点。我们编写的数控程序就是从该点开始执行，因此，该点又是程序的起点。对刀点可以选择在工件上，也可以选择在工件外面，但是必须零件定位基准有一定的联系。在对刀时，将机床进给速率尽可能降低到最低，并换为手轮操作。首先，选择 X 轴，用手轮慢慢控制刀具沿 X 轴进行试切。然后，沿原路退刀，在刀具补偿中设置相关参数就完成了 X 轴方向对刀。接着，选择 Z 轴，用手轮控制刀具沿 Z 轴进行试切，并沿原路退刀，在刀具补偿中设置相关参数就完成了 Z 轴方向对刀。32图 6.46.5 建立工作坐标系在整个工件的加工过程中，数控机床的运动都是相对运动。当我们对好刀以后，机床就将对刀那一点定义为相对坐标的原点。在加工过程中，机床的动作是由数控装置来控制的，为了确定机床上的成形、运动和辅助运动，必须要建立一个坐标系来确定机床上运动的方向和距离，这个坐标系就称为机床坐标系。在编写数控程序前，就要建立整个工件的坐标系，一般情况下，将坐标系原点定在工件右端圆心上。33图 6.5.1图 6.5.26.7 自动运行当程序检查无误后，合上车床防护罩，按下“AUTO”以及“循34环启动” ，调节转速和进给量，让其自动加工，同时注意冷却液的供给和其他辅助功能的正常运行，直到工件加工完成。35致 谢 六 周 的 时 间 过 去 了 ， 终 于 完 成 了 自 己 的 设 计 ， 说 实 话 ， 这六 周 过 的 真 的 很 匆 忙 ， 当 然 更 多 的 是 感 触 ， 因 为 这 六 周 我 学 到了 很 多 课 堂 上 学 不 到 的 知 识 和 经 验 。由 于 理 论 知 识 不 太 全 面 ， 设 计 经 验 颇 少 ， 因 此 一 开 始 的 时候 无 从 下 手 。 后 来 在 老 师 的 指 导 下 知 道 了 设 计 要 求 并 理 清 了 设计 思 路 ， 然 后 才 慢 慢 的 开 始 着 手 。 其 实 设 计 起 来 真 的 没 那 么 简单 ， 因 为 这 里 的 每 个 数 据 都 要 有 依 据 。 在 设 计 的 过 程 中 我 遇 到了 很 多 问 题 ， 很 多 数 据 不 知 从 何 而 来 ， 为 此 ， 经 常 去 图 书 馆 查阅 资 料 或 是 找 老 师 帮 忙 。 之 后 在 画 图 时 又 加 强 了 自 己 的 CAD知 识 ， 最 终 完 成 了 我 的 任 务 。在 这 样 的 实 训 过 程 中 我 感 觉 态 度 决 定 一 切 ， 无 论 知 识 全 面与 否 ， 都 要 自 己 尝 试 去 做 并 坚 持 下 去 ， 在 设 计 的 过 程 中 学 到 的知 识 是 无 穷 的 ， 设 计 不 仅 是 对 前 面 所 学 知 识 的 一 种 检 验 ， 而 且也 是 对 自 己 能 力 的 一 种 提 高 。 通 过 这 次 设 计 使 我 明 白 了 自 己 的知 识 是 欠 缺 的 ， 以 后 要 学 的 东 西 还 很 多 。 以 前 老 是 自 我 感 觉 良好 ， 认 为 什 么 东 西 都 懂 ， 有 些 眼 高 手 低 ， 现 在 终 于 知 道 学 习 是一 个 长 期 积 累 的 过 程 。 在 以 后 的 工 作 、 生 活 中 都 应 该 不 断 地 学习 努 力 提 高 自 己 的 知 识 面 和 综 合 素 质 。在 此 要 感 谢 老 师 对 我 们 悉 心 的 指 导 ， 感 谢 老 师 给 我 们 的 帮助 。 在 设 计 过 程 中 ， 经 历 了 不 少 的 艰 辛 ， 但 收 获 比 艰 辛 要 大 得36多 。 比 如 ： 培 养 了 我 独 立 的 工 作 能 力 ， 提 高 了 我 的 动 手 能 力 和思 维 能 力 。 这 些 都 将 对 我 以 后 走 上 工 作 岗 位 起 到 相 应 的 益 处 。有 梦 想 谁 都 了 不 起 ， 有 勇 气 就 会 有 奇 迹 ！长 风 破 浪 会 有 时 ， 直 挂 云 帆 济 沧 海 ！37参考文献1.切削用量简明实用手册 黄如林主编 化学工业出版社 2.机械设计综合课程设计 王之标、王大康主编机械工业出版社 3.机床制造工艺设计手册 王绍俊主编 机械工业出版社 4.金属切削机床 宋玉鸣主编 中国劳动社会保障出版社 5.机械制造工艺学课程设计指导赵家齐编 机械工业出版社 6.简明机械加工工艺手册徐圣群主编 上海科学技术出版社 7.机械加工工艺师手册杨叔子主编 机械工业出版社8.机械设计基础课程设计指导书 陈立德主高等教育出版社 38附录 A 程序单轴类零件右端程序O0001G90G99G21G40 程序初始化T0101M03S600 换一号外圆车刀，主轴正转，转速600r/min，冷却液开G00X53Z2 快速定位到加工循环起点G71U2R1 外圆粗车复合循环加工，背吃刀量2mm，退刀量 1mmG71P1Q2U0.5W0.1F0.2 X 余量 0.5Z 余量 0.1 进给量 0.2mm/rN1X20 X 向进刀Z0 Z 向进刀X24Z-2 切 C2 倒角Z-20 Z 向进刀X31 X 向进刀G03W-12.614R14 切 R14 圆角G01Z-38.524 Z 向进刀G02X37Z-44R7.5 切 R7.5 圆角G01Z-63 Z 向进刀X48 X 向进刀Z-72 Z 向进刀N2X52 X 向退刀G00X100Z100 退至安全点T0202M03S450 换二号切槽刀，主轴正转，转速450r/minG00X32Z3 快速定位到加工循环起点G01Z-17F0.1 Z 向进刀X20 X 向进刀X36 X 向退刀Z-20 Z 向进刀X20 X 向进刀X38 X 向退刀Z-53 Z 向进刀X30 X 向进刀X38 X 向退刀Z-56 Z 向进刀X30 X 向进刀X38 X 向退刀G00X100Z100 退刀安全距离T0303M03S400 换三号螺纹刀，主轴正转，转速450r/min39G00X32Z3 快速定位到加工循环起点G92X24Z-18F2 螺纹切削循环指令螺距 2X23 X 进刀至 X23X22 X 进刀至 X22X21.4 X 进刀至 X21.4X21.4 精加工G00X100Z100 退刀安全距离M30 程序结束轴类零件左端程序O0002T0101G99M03S600 换一号外圆车刀，主轴正转，转速600r/minG00X52Z3 快速定位到加工循环起点G71U2R1 外圆粗车复合循环加工，背吃刀量2mm，退刀量 1mmG71P1Q2U0.5W0.1F0.2 X 余量 0.5Z 余量 0.1 进给量 0.2mm/rN1X41.961 X 向进刀Z0 Z 向进刀X44Z-12 加工锥度Z-25 Z 向进刀N2X55 X 向退刀G00X100Z100 退至安全点T0404M03S650 换四号内孔镗刀，主轴正转，转速650r/minG00X24Z3 快速定位到加工循环起点G71U2R1 内孔粗车复合循环加工，背吃刀量2mm，退刀量 1mmG71P1Q2U-0.5W0.1F0.2 X 余量 0.5Z 余量 0.1 进给量 0.2mm/rN1X39 X 向进刀Z0 Z 向进刀G02X33Z-3R3 切 C1 倒角切 R3 圆角G01Z-14 Z 向进刀X30 X 向进刀X28.5Z-15.5 加工锥度Z-28 Z 向进刀N2X24 X 向退刀G00Z200 Z 向退至安全点T0606M03S450 换六号内孔螺纹刀，主轴正转，转速450r/minG00X27Z3 快速定位到加工循环起点G82X28.5Z-24F1.5 螺纹切削循环指令螺距 1.540X29 X 进刀至 X29X29.5 X 进刀至 X29.5X30 X 进刀至 X30X30 精加工G00X100Z100 退刀安全距离M30 程序结束41产品型号 零件图号学院 机械加工工艺过程卡片产品名称 轴零件 零件名称 轴零件 共 1 页 第 1 页材 料 牌 号 45# 毛 坯 种 类 中碳调质结构钢 毛坯外形尺寸 50100 每毛坯件数 1 每 台 件 数 1 备 注工 时 工序号工 名序 称 工 序 内 容车间工段设 备 工 艺 装 备准终 单件1 下料 金工 割 切割机 游标卡尺 5min 5min2 夹零件左端使伸出 65mm，加工右端 数控 车 CK6140 扳手 3min 3min3 用 1 号刀粗、精车右端外形轮廓 数控 车 CK6140 游标卡尺 ，千分尺 8min 8min4 用 2 号刀精切 204 外圆槽及 305 外圆槽 数控 车 CK6140 游标卡尺 3min 3min5 用 3 号刀切 M242-6g 外螺纹 数控 车 CK6140 簧规 5min 5min6 调头装夹，打表校正同轴度，使伸出 32mm 加工左端，修端面，保证总长 95mm 数控 车 CK6140 磁性表座，扳手 6min 6min7 用 7、8 号刀钻 2430mm 孔 数控 车 CK6140 游标卡尺 4min 4min8 用 1 号刀粗、精车左端外形轮廓 数控 车 CK6140 游标卡尺 ，内径千分尺 8min 8min9 用 4 号刀粗、精镗零件左端内孔 数控 车 CK6140 游标卡尺 3min 3min10 用 6 号刀切 M301.5 内螺纹 数控 车 CK6140 螺纹规 6min 6min11 拆下零件 扳手 1min 1min12 去毛刺 数控 钳 油石 1min 1min42产品型号 零件图号学院 机械加工工序卡片产品名称 轴零件 零件名称 轴零件 共 3 页 第 1 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号金工 1 割 45#毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数中碳调质结构钢 50100 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数切割机 PV600 1 1夹具编号 夹具名称 切削液工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件1 游标卡尺 1主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 下料 游标卡尺 400 80 0.2 30 3设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）标记处数更改文件号签 字日 期标记处数更改文件号签 字日 期43产品型号 零件图号学院 机械加工工序卡片产品名称 轴零件 零件名称 轴零件 共 3 页 第 2 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号学院数控车间 1 车 45#毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数中碳调质结构钢 50100 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数数控车床 CK6140 1 1夹具编号 夹具名称 切削液1 三爪卡盘 油性切削油工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件1 游标卡尺，千分尺 14 1主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 用 1 号刀粗精车右端外形轮廓，留 0.5mm 余量 外圆车刀、端面车刀 600 0.2 0.5 0.5 1 42 用 1 号刀粗精车右端外形轮廓至尺寸要求 外圆车刀、端面车刀 700 0.1 0.2 0.2 1 1设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）标记处数更改文件号签 字日 期标记处数更改文件号签 字日 期44产品型号 零件图号学院 机械加工工序卡片产品名称 轴零件 零件名称 轴零件 共 3 页 第 3 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号学院数控车间 1 车 45#毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数中碳调质结构钢 50100 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数数控车床 CK6140 1 1夹具编号 夹具名称 切削液1 三爪卡盘 油性切削油工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件1 14 1主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 用 2 号刀切 204 退刀槽及 305 外圆槽 3mm 槽刀 400 0.05 0.5 3 6 42 用 3 号刀切 M24X2-6g 外螺纹至尺寸要求 外螺纹刀 400 1.5 0.1 0.5 5 1设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）标记处数更改文件号签 字日 期标记处数更改文件号签 字日 期45产品型号 零件图号学院 机械加工工序卡片产品名称 轴零件 零件名称 轴零件 共 3 页 第 2 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号学院数控车间 1 车 45#毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数中碳调质结构钢 50100 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数数控车床 CK6140 1 1夹具编号 夹具名称 切削液1 三爪卡盘 油性切削油工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件1 游标卡尺，千分尺 14 1主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 用 1 号刀粗精车左端外形轮廓，留 0.5mm 余量 外圆车刀、端面车刀 600 0.2 0.5 0.5 1 42 用 1 号刀粗精车左端外形轮廓至尺寸要求 外圆车刀、端面车刀 700 0.1 0.2 0.2 1 13 用 7、8 号刀分别打底孔并钻孔 20 通孔 5 中心钻、20 麻花钻 600 0.2 0.5 0.5 1设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）标记处数更改文件号签 字日 期标记处数更改文件号签 字日 期46产品型号 零件图号学院 机械加工工序卡片产品名称 轴零件 零件名称 轴零件 共 3 页 第 2 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号学院数控车间 1 车 45#毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数中碳调质结构钢 50100 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数数控车床 CK6140 1 1夹具编号 夹具名称 切削液1 三爪卡盘 油性切削油工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件1 游标卡尺，千分尺 14 1主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 用 4 号刀粗镗右端内孔，留 0.5mm 余量 内孔镗刀、内径百分表 500 0.2 0.5 5 6 42 用 4 号刀精镗右端内孔至尺寸要求 内孔镗刀、内径百分表 700 0.1 0.1 0.1 1 13设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）标记处数更改文件号签 字日 期标记处数更改文件号签 字日 期47产品型号 零件图号学院 机械加工工序卡片产品名称 轴零件 零件名称 轴零件 共 3 页 第 2 页车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号学院数控车间 1 车 45#毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数中碳调质结构钢 50100 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数数控车床 CK6140 1 1夹具编号 夹具名称 切削液1 三爪卡盘 油性切削油工序工时 (分)工位器具编号 工位器具名称准终 单件1 游标卡尺，千分尺 14 1主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 r/min m/min mm/r mm 进给次数 机动 辅助1 用 6 号刀切 M30X1.6-6g 内螺纹至尺寸要求 内螺纹刀 400 1.5 0.1 0.5 5 12设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）标记处数更改文件号签 字日 期标记处数更改文件号签 字日 期48