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1、 目 录前言 摘要关键词一、零件图样分析. (一)结构分析. (二)选材分析. 二、工件的装夹 (一)技术要求分析. (二)数控车床夹具. (三)通用夹具 (四)两顶尖装夹的方法 装夹方式（1、2、3分析-选择）(五)工件的找正 三、数控刀具的选择 (一)数控刀具的要求与特点 (二)数控刀具的材料 (三)可转位车刀四、数控车削加工的对刀 (一)对刀的概念(二)确定对刀点或对刀基准点的一般原则(三)对刀的方法五、程序的编制 (一)编程方法 (二)确定加工路线 (三)装夹方法和对刀点的选择 (四)选择刀具 (五)确定切削用量 (六)程序编制 六、数控铣床的操作与加工 (一)数控铣床概述 (二)走刀
2、路线的确定 (三)花键加工 (四)齿轮加工 总结后记参考文献摘 要本零件在设计加工过程中分析了轴的特点及作用，介绍了轴的数控加工工艺设计与程序编制。要体现在对材料的选择、刀具的选择、工装夹具、定位元件、基准的选择、定位方式、对刀、工艺路线拟定、程序的编制、数控车、数控铣等。着重说明了数控加工工艺设计的主要内容 、数控加工工艺与普通加工工艺的区别及特点 、控刀具的要求与特点 、数控刀具的材料 、选择数控刀具时应考虑的因素、工件的安装 、定位误差的概念和产生的原因 、数控车床的主要加工对象、数控车床的坐标系、零件图形的数学处理及编程尺寸设定值的确定 、工步顺序的安排 、切削参数选择 、数控铣床的主
3、要加工对象等。全面审核投入生产制造中。其中轴的数控加工工艺分析、装夹、基准的选择、工艺路线的拟定、程序的编制既是重点又是难点。前 言制造业是所有与制造有关的行业的总称，是一个国家国民经济的支柱产业。它一方面为全社会日用消费品生产创造价值，另一方面也为国民经济各部门提供生产资料和装备。据估计，工业化国家70%80%的物质财富来自制造业，约有1/4的人口从事各种形式的制造活动。可见，制造业对一个国家的经济地位和政治地位具有至关重要的影响，在21世纪的工业生产中具有决定性的地位与作用。 由于现代科学技术日新月异的发展，机电产品日趋精密和复杂，且更新换代速度加快，改型频繁，用户的需求也日趋多样化和个性
4、化，中小批量的零件生产越来越多。这对制造业的高精度、高效率和高柔性提出了更高的要求，希望市场能提供满足不同加工需求、迅速高效、低成本地构筑面向用户的生产制造系统，并大幅度地降低维护和使用的成本。同时还要求新一代制造系统具有方便的网络功能，以适应未来车间面向任务和定单的生产组织和管理模式。随着社会经济发展对制造业的要求不断提高，以及科学技术特别是计算机技术的高速发展，传统的制造业已发生了根本性的变革，以数控技术为主的现代制造技术占据了重要地位。数控技术集微电子、计算机、信息处理、自动检测及自动控制等高新技术于一体，是制造业实现柔性化、自动化、集成化及智能化的重要基础。这个基础是否牢固， 直接影响
5、到一个国家的经济发展和综合国力，也关系到一个国家的战略地位。因此，世界各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相当大的进步，特别是在通用微机数控领域，基于PC平台的国产数控系统，已经走在了世界前列。毕业设计是在修完所有课程之后，我们走向社会之前的一次综合性设计。主要用到所学的数控加工工艺设计、机械设计等方面的知识。着重说明一轴的数控加工方法,即零件图样的分析、数控加工的工艺分析、工艺路线的制定、数控程序的编制。通过本次毕业设计，使我更加了解数控加工的含义，以及懂得如何查阅相关资料和怎样解决在实际工作中遇到的实际问题，这
6、为我以后从事这项职业打下了良好的基础。一、零件图样分析（一)结构分析 该轴为一阶梯轴，工作时受弯曲和扭转应力作用，但承受的应力和冲击力不大，运转较平稳，工作条件较好。大端内孔工作时需经常与顶尖、卡盘有相对摩擦；花键部位与齿轮会有相对滑动或碰撞。(二)选材分析 ?由于该轴是用作变速器上的传动轴，对性能方面要求都较高，而且该主轴结构形状较简单，工作最大应力处于表层，应选用合金调质钢，本设计选用40cr作轴的材料。40cr成分：碳0.370.45，硅0.170.37，锰0.50.8，铬0.81.1 退火硬度：小于207HBS 正火硬度：小于250HBS 调质处理：试样直径：25mm，850度淬火加热
7、油淬，520度回火后：抗拉1000兆帕，屈服800兆帕，延伸9，断面收缩45，冲击韧性588.3千焦/平方米40Cr：抗拉强度比相应的碳素钢约高20%，具有良好的淬透性，截面在50mm以下时，油淬后有较高的疲劳强度，切削加工性能良好，但焊接性能较差。40Crr进行不同的热处理，具有不同的用途。例如：T235热处理工艺后：用于承受中等负荷，高速度及冲击的零件，如轴、套等；c52热处理工艺后：用于承受重负荷，低冲击及要求耐磨的零件，如：轴、套、环、蜗杆等。D500热处理工艺后：用于表面耐磨、要求热处理变形小的零件，如伞齿轮、螺旋齿轮、花键套等45钢也是轴类零件的常用材料，它价格便宜，经过调质（或正
8、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，淬火后表面硬度可达4552HRC。合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件，这类钢经调质和淬火后，具有较好的综合机械性能。轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn，经调质和表面高频淬火后，表面硬度可达5058HRC，并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能，可制造较高精度的轴。精密机床的主轴（例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴）可选用38CrMoAIA氮化钢。这种钢经调质和表面氮化后，不仅能获得很高的表面硬度，而且能保持较软的芯部，因此耐冲击韧性好。与渗碳淬火钢比较，它有热处理变形很小，硬度更高的特性。二、工件的装夹 (一)技术要求分
9、析 由零件简图可知，该主轴呈阶梯状，其上有安装支承轴承、传动件的圆柱、圆锥面，安装滑动齿轮的花键等。下面分别介绍该轴各主要部分的作用及技术要求： 支承轴颈 该轴左端17.4与36.4径向跳动公差为0.04mm；表面粗糙度Ra为1.6mm；支承轴颈尺寸精度为IT6-IT7。因为该轴支承轴颈是用来安装支承轴承，是轴上部件的装配基准面，所以它的制造精度直接影响到主轴部件的回转精度。 空套齿轮轴颈 空套齿轮轴颈两端面对两端中心孔的径向圆跳动公差为0.02 mm。由于该轴颈是与齿轮孔相配合的表面，对支承轴颈应有一定的同轴度要求，否则引起主轴传动啮合不良，当轴的转速很高时，还会影响齿轮传动平稳性并产生噪声
10、。 解决方案?其它部分达到尺寸要求即可。加工的主要问题是如何保证该轴支承轴颈的尺寸、形状、位置精度和表面粗糙度，更值得注意的是怎样保证轴上两轴颈及齿轮两端面处的圆跳动要求 ？考虑到该轴是以两端面做为该轴的设计基准，所以采用两顶尖装夹的方法加工该轴。(二)数控车床夹具 1.数控车床夹具的定义和分类在数控车床上用于装夹工件的装置称为车床夹具。车床夹具可分为通用夹具和专用夹具两大类。通用夹具是指能够装夹两种或两种以上工件的夹具，例如车床上的三爪卡盘、四爪卡盘、弹簧卡套和通用心轴等；专用夹具是专门为加工某一特定工件的某一工序而设计的夹具。2.夹具作用在数控车削加工过程中，夹具是用来装夹被加工工件的，因
11、此必须保证被加工工件的定位精度，并尽可能做到装卸方便、快捷。选择夹具时应优先考虑通用夹具。使用通用夹具无法装夹、或者不能保证被加工工件与加工工序的定位精度时，才采用专用夹具。专用夹具的定位精度较高，成本也较高。专用夹具的作用为：（1）保证产品质量（2）提高加工效率（3）解决车床加工中的特殊装夹问题（4）扩大机床的使用范围使用专用夹具可以完成非轴套、非轮盘类零件的孔、轴、槽和螺纹等的加工，可扩大机床的使用范围。在数控车削加工中，较短轴类零件的定位方式通常采用一端外圆固定，即用三爪卡盘、四爪卡盘或弹簧套固定工件的外圆表面，此定位方式对工件的悬伸长度有一定限制，工件悬伸过长会在切削过程中产生变形，工
12、件悬伸过长还会增大加工误差甚至掉活。对于切削长度较长的轴类零件可以采用一夹一顶，或采用两顶尖定位。在装夹方式允许的条件下，零件的轴向定位面尽量选择几何精度较高的表面。(三)通用夹具 1.圆周定位夹具在数控车削加工中，粗加工、半精加工的精度要求不高时，可利用工件或毛坯的外圆表面定位。（1）三爪卡盘三爪卡盘是最常用的车床也是数控车床的通用卡具。三爪卡盘最大的优点是可以自动定心。它的夹持范围大，但定心精度不高，不适合于零件同轴度要求高时的二次装夹。三爪卡盘常见的有机械式和液压式两种。液压卡盘装夹迅速、方便，但夹持范围小，尺寸变化大时需重新调整卡爪位置。数控车床经常采用液压卡盘，液压卡盘特别适用于批量
13、加工。（2）软爪由于三爪卡盘定心精度不高，当加工同轴度要求较高的工件、或者进行工件的二次装夹时，常使用软爪。通常三爪卡盘的卡爪要进行热过处理，硬度较高，很难用常用刀具切削。软爪是改变上述不足而设计制造的一种具有切削性能的夹爪。加工软爪时要注意以下几方面的问题：1）软爪要在与使用时相同的夹紧状态下进行车削，以免在加工过程中松动和由于反向间隙而引起定心误差。车削软爪内定位表而时，要在软爪尾部夹一适当的圆盘，以消除卡盘端面螺纹的间隙。2）当被加工件以外圆定位时，软爪夹持直径应比工件外圆直径略小。其目的是增加软爪与工件的接触面积。软爪内径大于工件外径时，会造成软爪与工件形成三点接触,此种情况下夹紧牢固
14、度较差，所以应尽量避免。当软爪内径过小时，会形成软爪与工件的六点接触，不仅会在被加工表面留下压痕，而且软爪接触面也会变形。这在实际使用中都应该尽量避免。软爪有机械式和液压式两种。软爪常用于加工同轴度要求较高的工件的二次装夹。（3）卡盘加顶尖在车削质量较大的工件时，一般工件的一端用卡盘夹持，另一端用后顶尖支撑。为了防止工件由于切削力的作用而产生的轴向位移，必须在卡盘内装一限位支撑，或者利用工件的台阶面进行限位。此种装夹方法比较安全可靠，能够承受较大的轴向切削力，安装刚性好，轴向定位准确，所以在数控车削加工中应用较多。（4）芯轴和弹簧芯轴当工件用已加工过的孔作为定位基准时，可采用芯轴装夹。这种装夹
15、方法可以保证工件内外表面的同轴度，适用于批量生产。芯轴的种类很多。常见的芯轴有圆柱芯轴、小锥度芯轴，这类芯轴的定心精度不高。弹簧芯轴（又称涨心芯轴），既能定心，又能夹紧，是一种定心夹紧装置。（5）弹簧夹套弹簧夹套定心精度高，装夹工件快捷方便，常用于精加工的外圆表面定位。它特别适用于尺寸精度较高、表面质量较好的冷拔圆棒料的夹持。它夹持工件的内孔是规定的标准系列，并非任意直径的工件都可以进行夹持。（6）四爪卡盘加工精度要求不高、偏心距较小、零件长度较短的工件时，可以采用四爪卡盘进行装夹，如图3-12所示。四爪卡盘的四个卡爪是各自独立移动的，通过调整工件夹持部位在车床主轴上的位置，使工件加工表面的回
16、转中心与车床主轴的回转中心重合。但是，四爪卡盘的找正烦琐费时，一般用于单件小批生产。四爪卡盘的卡爪有正爪和反爪两种形式。(四)两顶尖装夹的方法 两顶尖装夹工件时的安装为：先使用对分夹头或鸡心夹头夹紧工件一端的圆周，再将拨杆旋入三爪卡盘，并使拨杆伸向对分夹头或鸡心夹头的端面。车床主轴转动时，带动三爪卡盘转动，随之带动拨杆同时转动，由拨杆拨动对分夹头或鸡心夹头，拨动工件随三爪卡盘的转动而转动。两顶尖只对工件有定心和支撑作用，必须通过对分夹头或鸡心夹头的拨杆带动工件旋转。两顶尖定位的优点是定心正确可靠，安装方便。顶尖作用是进行工件的定心，并承受工件的重量和切削力。使用两顶尖装夹工件时的注意事项：1）
17、前后顶尖的连线应该与车床主轴中心线同轴，否则会产生不应有的锥度误差。2）尾座套筒在不与车刀干涉的前提下，应尽量伸出短些，以增加刚性和减小振动。3）中心孔的形状应正确，表面粗糙度应较好。4）两顶尖中心孔的配合应该松紧适当。(五)工件的找正找正装夹数控车床进行工件的装夹时，必须将工件表面的回转中心轴线，即工件坐标系的Z轴，找正到与数控车床的主轴中心轴线重合。2.找正方法同于普通车床找正工件的的找正方法。用打表找正。通过调整卡爪，使得工件坐标系的Z轴与数控车床的主轴回转中心轴线重合。使用三爪自动定心卡盘装夹较长的工件时，由于工件较长，工件远离三爪自动定心卡盘夹持部分的旋转中心与车床主轴的旋转中心不重
18、合，此时必须进行工件的安装找正。在三爪自动定心卡盘的精度不高时，安装工件时也需要进行工件的装夹找正。三、数控刀具的选择 (一)数控刀具的要求与特点 要有高的切削效率 要有高的精度和重复定位精度 要有高的可靠性和耐用度 实现刀具尺寸的预调和快速换刀 具有完善的模块式工具系统 建立完备的刀具管理系统 要有在线监控及尺寸补偿系统 数控车床能兼作粗精车削，因此粗车时，要迁强度高、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。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。 耐磨此外，为减少换刀时间和方便对刀，应尽可能采用机夹刀和机夹刀片。夹紧刀片的方式要选择得比较合理，刀片最好选
19、择涂层硬质合金刀片。目前，数控车床用得最普遍的是硬质合金刀具和高速钢刀具两种。 涂层 (二)数控刀具的材料 刀具的选择是根据零件、硬度、以及加工表面粗糙度要求和加工余量的已知条件来决定刀片的几何结构（如刀尖圆角）、进给量、切削速度和刀片牌号。 焊接式车刀和可转位车刀硬质合金焊接式车刀硬质合金焊接式车刀是由硬质合金刀片和普通结构钢刀杆通过焊接而成。其优点是结构简单、制造方便、刀具刚性好、使用灵活，故应用较为广泛。图 6-13 所示为焊接式车刀。1 刀片型号及其选择硬质合金刀片（ carbide tip ）除正确选用材料和牌号外，还应合理选择其型号。表 6-1 为硬质合金焊接式刀片示例。焊接式车刀
20、刀片分为 A 、 B 、 C 、 D 、E 五类。刀片型号由一个字母和一个或二个数字组成。字母表示刀片形状、数字代表刀片主要尺寸。刀片尺寸中的 l要根据背吃刀量和主偏角确定。外圆车刀一般应使参加工作的切削刃长度不超过刀片长度的 60 70 。对于切断刀、车槽刀用的 l 应该根据槽宽或切断刀的宽度选取，切断刀可按 l = 0.6d 0.5 估计（式中 d 为工件直径）。刀片尺寸中的 t 的大小要考虑重磨次数和刀头结构尺寸的大小。刀片尺寸中的 s 要根据切削力的大小等因素确定。2 刀槽的形状和尺寸图 6 14 为所用的刀槽形式。开口式 制造简单，焊接面积小，适用于C 型和 D 型刀片。半封闭式 焊
21、接后刀片较牢固，但刀槽加工不便，适用于 A ， B 型刀片。封闭式 能增加焊接面积，但制造困难，适用于 E 型刀片。切口式 用于车槽，切断刀。可使刀片焊接牢固，但制造复杂，适用于 E 型刀片。槽尺寸 hg , bg , Lg 应与刀片尺寸相适应。为便于刃磨，一般要使刀片露出刀槽 0.5 1mm ，刀槽后角 0g 要比刀具后角 0 大 2 4 。如图 6 15 所示3 刀杆及刀头的形状和尺寸刀杆的截面尺寸一般可按机床中心高确定。刀杆上支承部分高度 H 1 与刀片厚度 S 应有一定的比例，如图 6 16 所示： H 1/s 3 时焊接后刀片表面引起的拉应力不显著，不易产生裂纹； H 1/s 3 时
22、，刀片表面层的拉应力较大，易出现裂纹刀杆长度可按刀杆高度 H 的 6 倍估计，并选用标准尺寸系列，如 100 、 125 、 150 、 175 、等。刀头形状一般有直头和弯头两种。直头制造容易，弯头通用性好。刀头尺寸主要有刀头有效长度 L 及刀尖偏距 m ，如图 6 17 所示。可按下式计算：90 外圆车刀 m B/4 ； L = 1.2L切断刀 m L/3, L R （工件半径）。(三)可转位车刀 可转位车刀是用机械夹固的方式将可转位刀片固定在刀槽中而组成的车刀，当刀片上一条切削刃磨钝后，松开夹紧机构，将刀片转过一个角度，调换一个新的刀刃，夹紧后即可继续进行切削。和焊接式车刀相比，它有如下
23、特点：（ 1 ）刀片未经焊接，无热应力，可充分发挥刀具材料性能，耐用度高；（ 2 ）刀片更换迅速，方便，节省辅助时间，提高生产率；（ 3 ）刀杆多次使用，降低刀具费用；（ 4 ）能使用涂层刀片、陶瓷刀片、立方氮化硼和金刚石复合刀片；（ 5 ）结构复杂，加工要求高；一次性投资费用较大；（ 6 ）不能由使用者随意刃磨，使用不灵活。2 可转位刀片图 618 所示为可转位刀片标注示例号位 2 表示刀片后角。后角 0 （ N ）使用最广。号位 3 表示刀片精度。刀片精度共分 11 级，其中 U 为普通级， M 为中等级，使用较多。号位 4 表示刀片结构。常见的有带孔和不带孔的，主要与采用的夹紧机构有关。
24、号位 5 、 6 、 7 表示切削刃长度、刀片厚度、刀尖圆弧半径。号位 8 表示刃口形式。如 F 表示锐刃等，无特殊要求可省略。号位 9 表示切削方向。 R 表示右切刀片， L 表示左切刀片， N 表示左右均可。号位 10 表示断屑槽宽。表 6 2 为常用可转位车刀刀片断屑槽槽型特点及适用场合。数控车削加工一个零件时，往往需要几把不同的刀具，而每把刀具在安装时是根据数控车床装刀要求安放的，当它们转至切削位置时，其刀尖所处的位置各不相同。但是数控系统要求在加工一个零件时，无论使用哪一把刀具，其刀尖位置在切削前均应处于同一点，否则，零件加工程序就缺少一个共同的基准点。为使零件加工程序不受刀具安装位
25、置而给切削带来影响，必须在加工程序执行前，调整每把刀的刀尖位置，使刀架转位后，每把刀的刀尖位置都重合在同一点，这一过程称为数控车床的对刀。（1）刀位点刀位点，是刀具的基准点，一般是刀具上的一点。尖形车刀的刀位点为假想刀尖点，圆形车刀的刀位点为圆弧中心，钻头的刀位点为钻尖，平底立铣刀的刀位点为端面中心，球头铣刀的刀位点为球心。数控系统控制刀具的运动轨迹，就是控制刀位点的运动轨迹。刀具的轨迹是由一系列有序的的刀位点位置和连接这些位置点的直线或圆弧组成的。（2）起刀点起刀点是刀具相对工件运动的起点，即加工程序开始时刀具刀尖点的起始位置，经常也将它做为加工程序运行的终点。（3）对刀点与对刀对刀点是用来
26、确定刀具与工件的相对位置关系的点，是确定工件坐标系与机床坐标系的关系的点。对刀就是将刀具的刀位点置于对刀点上，以建立工件坐标系。（4）对刀基准点对刀时确定对刀点的位置所依据的基准。该基准可以是点、线或面。对刀基准点一般设置在工件上（定位基准或测量基准）或夹具上（夹具元件设置的起始点）或机床上。（5）对刀参考点是代表刀架、刀台或刀盘在机床坐标系内位置的参考点，即CRT显示的机床坐标系中坐标值的点，也叫做刀架中心或刀具参考点。可以利用此坐标值进行对刀操作。数控加工中回参考点时应该使刀架中心与机床参考点重合。（6）换刀点数控加工程序中指定用于换刀的位置点。在数控加工中，需要经常换刀，所以在加工程序中
27、要设置换刀点。换刀点的位置应该避免与工件、夹具和机床发生干涉。普通数控车床的换刀点由编程指定，通常将其与对刀点重合。车削中心的换刀点一般为一固定点。不能将换刀点与对刀点混为一谈。(二)确定对刀点或对刀基准点的一般原则对刀点或对刀基准点可以设置在被加工工件上，也可以设置在与零件定位基准有关联尺寸的夹具的某一位置上，也可以设置在机床三爪卡盘的前端面上。选择原则如下：（1）对刀点的位置容易确定；（2）能够方便换刀，以便与换刀点重合；（3）对刀点应与工件坐标系原点重合；（4）批量加工时，为使得一次对刀可以加工一批工件，对刀点应该选取在定位元件的起始基准上，并将编程原点与定位基准重合，以便直接按照定位基
28、准对刀。(三)对刀的方法对刀的方法因实际情况而异，有多种多样。（1）采用G50（FUNAC数控系统）设定工件坐标系时的对刀方法毛坯为70mm的棒料，欲加工最大直径为66mm 、总长为275mm的零件。编程时采用程序段G50 X200.0 Z200.0 。设定工件坐标系，将工件坐标系原点O设置在离左端面36mm与轴心线的相交处。数控加工采用的1号刀具为主偏角Kr=90硬质合金机夹偏车刀作为基准刀具。基准刀具刀尖点的起始点为P01) 基准刀具的对刀方法基准刀具（1号刀）的对刀操作，就是设定基准刀具刀尖点的起始点位置，即建立工作坐标系。其操作步骤如下：车削毛坯外圆。设置“方式选择”旋钮到HX或HZ位
29、置，按“主轴正转”键，摇动脉冲发生器手轮，车削毛坯外圆约10mm长，沿z轴正方向退刀。 使CRT屏幕上的W坐标值清零；按软键操作区的对应软键，在地址/ 数字键区按W键，再按“取消”键。车削毛坯端面。设置“方式选择”旋钮到HX或HZ位置，摇脉冲发生器手轮车削毛坯端面，沿X轴正方向退刀。使GRT屏幕上的U坐标值清零。按软键操作区的对应软键，在地址 / 数字健区按U键，再按“取消”键。测量尺寸。按“主轴停止”键，测量车削后的外圆直径假如为37.9mm。计算基准刀具移动的增量尺寸。X轴正向移动的增量尺寸：U=200-37.9=162.1mm。Z轴正方向移动的增量尺寸：W=431-231-0.4=199
30、.6mm，其中0.4mm为零件端面精加工余量。确定基准刀具的起始点位置。设置“方式选择”旋钮到HX位置，摇动脉冲发生器手轮使基准刀具沿X轴移动，直到屏幕上显示的数据U=162.1mm为止。再设置“方式选择”旋钮到HZ位置，手摇脉冲发生器手轮，使基准刀具沿z轴移动，直到CRT屏幕上显示的数据W=199.6mm为止。以上操作步骤完成了基准刀具的对刀。此时，若执行程序段G50 X200.0 Z200.0后，CRT屏幕上的绝对坐标值处显示基准刀具刀尖在工件坐标的位置(X200；Z200)，即数控系统用新建立的工作坐标系取代了原的机床坐标系。2) 刀具安装位置偏差补偿的方法在基准刀具对刀操作基础上，使2
31、号刀具与基准刀具的刀尖在切削前处于同一起点P0位置。对2号刀具安装位置偏差进行补偿的操作步骤如下： 调2号刀具。设置“方式选择”旋钮到MDI位置，按“程序”键，分别按T、0、2键，按“输入”键，按“启动输出”键，2号刀具绕B点顺时针转动到切削位置。 沿x轴方向对刀。设置“方式选择”旋钮到HX位置，按“位置”键，按“主轴正转”键，手摇发生器手轮，将2号刀具左刀尖轻轻靠上零件外圆，此时，CRT屏幕上U坐标位置处的数值，即是2号刀与基准刀具刀尖在X轴方向的安装位置偏差。 输入X轴方向的安装位置偏差。按“光标移动”键，把光标移动到T02处，按X键及数值键（CRT屏幕上目前位置相对坐标U处的数字和符号）
32、，按“输入键”，将X轴方向的安装位置偏差输入到系统存储器中的偏置号T02处。 沿Z轴方向对刀。设置“方式选择”旋钮到HX位置，按“位置”键，摇脉冲发生器手轮，将2号刀具左刀尖轻轻靠上零件端面，此时，CRT屏幕上W坐标位置处的数值，即2号刀与基准刀具刀尖在Z轴方向的安装位置偏差。 输入Z轴方向的安装位置偏差。按“偏置量”键，按“光标移动”键，把光标移动到T02处，按Z键及数值键(CRT屏幕上目前位置相对坐标W处的数字和符号)，按“输入”键，将Z轴方向的安装位置偏差输入到系统存储器中的偏置号T02处。以上操作完成了2号刀具安装位置偏差补偿。如若加工中使用更多的刀具，多次重复操作以上步骤，即可完成所
33、有刀具的安装位置偏差补偿。应再次确定基准刀具的起始点位置。为数控机床执行自动加工作好了准备。（2） 采用G54G59（FANUC数控系统）设定工件坐标系时的对刀方法采用G50设定工件坐标系时，每加工一个零件前都要重复基准刀具的对刀操作，因此影响了生产效率。生产实践中常用G54G59设定工件坐标系来解决此问题。如图3-24所示的加工实例中，编程时若采用程序段“G54 X200.0 Z200.0 ”来设定工件坐标系，当完成首次对刀操作后，每次开机后只需操作车床返回机床零点一次，则所有零件加工前都不必重复基准刀具的对刀操作，即可进行自动加工。五、程序的编制 数控机床是一种技术密集度及自动化程度很高的
34、机电一体化加工设备，是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物。随着数控机床的发展与普及，现代化企业对于懂得数控加工技术、能进行数控加工编程的技术人才的需求量必将不断增加。数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。本文就数控车床零件加工中的程序编制问题进行探讨。(一)编程方法数控编程方法有手工编程和自动编程两种。手工编程是指从零件图样分析工艺处理、数据计算、编写程序单、输入程序到程序校验等各步骤主要有人工完成的编程过程。它适用于点位加工或几何形状不太复杂的零件的加工，以及计算较简单，程序段不多，编程易于实现的场合等。但对于几何形状复杂的零件（尤其是空间曲面组成的零件），以及几
35、何元素不复杂但需编制程序量很大的零件，由于编程时计算数值的工作相当繁琐，工作量大，容易出错，程序校验也较困难，用手工编程难以完成，因此要采用自动编程。所谓自动编程即程序编制工作的大部分或全部有计算机完成，可以有效解决复杂零件的加工问题，也是数控编程未来的发展趋势。同时，也要看到手工编程是自动编程的基础，自动编程中许多核心经验都来源于手工编程，二者相辅相成。 拿到一张零件图纸后，首先应对零件图纸分析，确定加工工艺过程，也即确定零件的加工方法（如采用的工夹具、装夹定位方法等），加工路线（如进给路线、对刀点、换刀点等）及工艺参数（如进给速度、主轴转速、切削速度和切削深度等）。其次应进行数值计算。绝大
36、部分数控系统都带有刀补功能，只需计算轮廓相邻几何元素的交点（或切点）的坐标值，得出各几何元素的起点终点和圆弧的圆心坐标值即可。最后，根据计算出的刀具运动轨迹坐标值和已确定的加工参数及辅助动作，结合数控系统规定使用的坐标指令代码和程序段格式，逐段编写零件加工程序单，并输入CNC装置的存储器中。数控车床主要是加工回转体零件，典型的加工表面不外乎外圆柱、外圆锥、螺纹、圆弧面、切槽等。由于不同的数控系统其编程指令代码有所不同，因此应根据设备类型进行编程。以FANUC数控系统为例，应进行如下操作：(二)确定加工路线 按先主后次，先粗后精的加工原则确定加工路线，采用固定循环指令对外轮廓进行粗加工，再精加工
37、，然后车退刀槽，最后加工内孔及内孔槽。具体自己的(三)装夹方法和对刀点的选择 该轴最大外径为66所以选用毛坯为70的圆棒料采用两顶尖装夹的方法加工该轴。对刀点选在工件的右端面与回转轴线的交点。(四)选择刀具根据加工要求，选用把刀，1号为粗加工外圆车刀，2号为精加工外圆车刀，3号为切槽刀，4号为小钻头，号为大钻头，号为粗镗刀，号为精镗刀。采用试切法对刀 (五)确定切削用量车外圆，粗车主轴转速为600r/min，进给速度为0.3mm/r，精车主轴转速为1000r/min，进给速度为0.08mm/r，切槽时，主轴转速为300r/min，进给速度为0.1mm/r。(六)程序编制 零件的加工程序如下：程
38、序说明O0001G50 X200 Z200换刀点T0101M03 S600 M08G96 S320G00 X100 Z3G71 U3 R1G71 P10 Q20 U1 F0.3N10 G00 X13.6 Z2.5粗加工外圆轮廓至(W=231处)G01 X17.35 Z-4.5W-32.5G02 X21.35 W-2 R2G01 X25X36.35 W-3.3Z-85X32 W-25.2W-30.6X36.35 Z-167Z-231X48W-1N20 X80 G00 X200 Z200T0202S1000G00 X40 Z3 F0.08G70 P10 Q20精加工外圆轮廓G00 X200 Z20
39、0T0303S300G00 X80 Z-205切宽为32Xmm的外圆退刀槽G01 X31.5 F0.1X80 F1Z-204X31.5 F0.1X80 F1Z-203X31.5 F0.1X80 F1Z-202X31.5 F0.1X80 F1Z-201X31.5 F0.1X80 F1切宽为32.5X1.7mm的外圆退刀槽G00 X80 Z-210.2G01 X32 F0.1X80 F1W0.75X32 F0.1X80 F1G00 X200 Z200 M09M05M30调头,以上次加工至的端面与轴心线交点作为编程原点，加工大端部分O0002G50 X200 Z200 T0101M08 M03 S6
40、00 G00 X100 Z36.23至36.32mm处切断G01 X-1 F0.5G00 Z40X100G71 U3 R1G71 P30 Q40 U1 F0.4N30 G00 X47.32粗加工大端处的外圆轮廓G01 Z22.13X65.95Z0N40 X80 G00 X200 Z200T0202精加工大端处的外圆轮廓S1000G00 X70 Z40 G70 P30 Q40G00 X200 Z200 T0404G00 X0 Z40F0.4G74 R0.5 钻小孔G74 Z30 Q2000G00 X200 X200 T0505G00 X0 Z40 F0.4G74 R0.5钻的孔G74 Z0 Q2000G00 X200 Z200 T0606 G00 X20 Z40 粗镗内孔G71 U2 R1 G71 P50 Q60 U1 F0.2N50 G00 X35.15 Z37.33G01 X34.45 Z35.13 X32.95 Z33.93 Z9.58N60 X20 G00 X200 Z200T0707S1000G00 X20 Z40 精镗内孔G70 P50 Q60G00 X200 Z200T0303
