数控机床机电一体化技术毕业设计论文.doc

江苏信息职业技术学院毕业设计报告课题： 数控系 部： 电气工程系 专 业：机电一体化技术 班 级： 机电081 姓 名 学 号： 0802043117 指导老师： 20113摘要 1第一章 序言 3第二章 数控机床的发展2.1数控系统的发展 52.2机床的发展趋势 62.3数控机床加工的特点 62.4数控机床加工的应用 7第三章 数控机床的选择3.1按加工工艺方法分类83.2按控制运动轨迹分类 93.3按驱动装置的特点分类 10第四章 刀具的选择与应用4.1.1合理选择切削用量 134.1.2合理选择刀具 144.1.3合理选择夹具 14 4.1.4确定加工路线 144.1.5加工路线与加工余量的联系144.1.6夹具安装要点 14第五章 数控车床编程基础5.1数控车床编程基础 175.1.2数控车编程特点 175.1.3数控车的坐标系统 175.1.4直径编程方式 175.1.5进刀和退刀方式 185.1.6绝对编程与增量编程 18 5.2 数控车床的基本编程方法 185.2.1、坐标系设 定 195.2.2、基本指令g00，g01、g02、g03、g04、g28 195.2.3、有关单位设定 21第六章 实例编程与工艺谢辞35参考文献36摘 要 世界制造业转移，中国正在逐步成为世界加工厂。美国、德国、韩国等国家已经进入工业化发展的高技术密集时代与微电子时代，钢铁、机械、化工等重工业正逐渐向发展中国家转移。我国目前经济发展已经过了发展初期，正处于重化工业发展中期。 未来10年将是中国机械行业发展最佳时期。美国、德国的重化工业发展期延续了18年以上，美国、德国、韩国四国重化工业发展期平均延续了12年，我们估计中国的重化工业发展期将至少延续10年，直到2015年。因此，在未来10年中，随着中国重化工业进程的推进，中国企业规模、产品技术、质量等都将得到大幅提升，国产机械产品国际竞争力增强，逐步替代进口，并加速出口。目前，机械行业中部分子行业如船舶、铁路、集装箱及集装箱起重机制造等已经受益于国际间的产业转移，并将持续受益；电站设备、工程机械、床等将受益于产业转移，加快出口进程关键词 : 数控 程序 刀具 机床 做标轴 第一章 序言在机械制造工业中并不是所有的产品零件都具有很大的批量，单件与小批量生产的零件（批量在10100件）约占机械加工总量的80%以上。尤其是在造船、航天、航空、机床、重型机械以及国防工业更是如此。为了满足多品种，小批量的自动化生产，迫切需要一种灵活的，通用的，能够适用产品频繁变化的柔性自动化机床。数控机床就是在这样的背景下诞生与发展起来的。它为单件、小批量生产的精密复杂零件提供了自动化的加工手段。根据国家标准，对机床数字控制的定义：用数字控制的装置（简称数控装置），在运行过程中，不断地引入数字数据，从而对某一生产过程实现自动控制，叫数字控制，简称数控。用计算机控制加工功能，称计算机数控（computerized numerical ，缩写）。数控机床即使采用了数控技术的机床，或者说装备了数控系统的机床。从应用来说，数控机床就是将加工过程所需的各种操作（如主轴变速、松加工件、进刀与退刀、开车与停车、选择刀具、供给切削液等）和步骤，以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代码来表示，通过控制介质将数字信息送入专用的或通用的计算机，计算机对输入的信息进行处理与运算，发出各种指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件，是机床自动加工出所需要的零件。第二章 数控机床的发展2.1 数控系统的发展从年第一台数控机床问世后，数控系统已经先后经历了两个阶段和六代的发展，其六代是指电子管、晶体管、集成电路、小型计算机、微处理器和基于工控机的通用cnc系统。其中前三代为第一阶段，称作为硬件连接数控，简称系统；后三代为第二阶段，乘坐计算机软件数控，简称系统。2.2 机床的发展趋势数控机床总的发展趋势是工序集中、高速、高效、高精度以及方便使用、提高可靠性等。 （1）工序集中 20世纪50年代末期，在一般数控机床的基础上开发了数控加工中心，即自备刀具库的自动换刀数控机床。在加工中心机床上，工件一次装夹后，机床的机械手可以自动更换刀具，连续的对工件进行多种工序加工。目前，加工中心机床的刀具库容量可达到100多把刀具，自动换刀装置的换刀时间仅需0.52秒。加工中心机床使工序集中在一台机床上完成，减少了由于工序分散，工件多次安装引起的定位误差，提高了加工精度，同时也减少了机床的台数与占地面积，压缩了半成品的库存量，减少了工序间的辅助时间，有效的提高了数控机床的生产效率和数控加工的经济效益。（2）高速、高效、高精度 高速、高效、高精度是机械加工的目标，数控机床因其价格昂贵，在上述三方面的发展也就更为突出。（3）方便使用数控机床制造厂把建立友好的人机界面、提高数控机床的可靠性作为提高竞争能力的主要方面。1）加工编程方便 手工编程和自动编程已经使用了几十年，有了长足的发展，在手工编程方面，开发了多种加工循环、参数编程和除直线、圆弧以外的各种插补功能，cad/cam的研究发展，从技术上来讲可以替代手工编程。但是一套适用的cad/cam软件加上计算机硬件，投资较大，学习、掌握时间较长，对大多数的简单工件很不经济。近年来，发展起来的图形交互式编程系统（wop，又称面向车间编程），很受用户欢迎。这种编程方式不使用g、m代码，而是借助图形菜单，输入整个图形块以及相应参数作为加工指令，形成加工程序，与传统加工时的思维方式类似。图形交互编程方法在制定标准后，有可能成为各种型号的数控机床统一的编程方法。2）使用方法数控机床普遍采用彩色crt进行人机对话、图形显示和图形模拟的。有的数控机床将采用说明书、编程指南、润滑指南等存入系统共使用者调阅。 2.3数控机床加工特点与普通机床相比，数控机床是一种机电一体化的高效自动机床，它具有以下特点。 1.具有广泛的适用性和较高的灵活性。 数控机床更换加工对象，只要重新编制和输入加工程序即可实现加工：这为单件.小批量多品种生产。产品改型和新产品试制提供了极大的方便，大大缩短生产准备及试制周期。2.加工精度高。质量稳定。由于数控机床采用了数控伺服系统，通过伺服执行机构使机床产生相应的位移量，可达0.11um；另外，数控机床机构刚性和热稳性都很好，制造精度能保证；其自动加工方式避免了操作者的人为操作误差，加工质量稳定，合格率高，同批加工的零件几何尺寸一致性号。3.加工生产率高4.可获得良好的经济效率虽然数控机床分摊到每个零件的设备费高，但是生产效率高，单件小批量生产时节省辅助时间，加工精度稳定，减少废品率。2.4数控机床的应用.数控机床的性能特点决定了他的应用范围。对于数控加工，可按适应程度将加工对象大致分为3类。1.最适应类加工精度要求高，形状 结构复杂， 尤其是具有复杂曲线 曲面轮廓的零件，或具有不开畅内腔的零件。这种零件用普通机床很难加工，很难检测，质量也很难保证必须在一次装夹中完成铣 钻绞 或攻丝等多道工序的零件2.较适合类价格昂贵，毛坯获得困难，不允许报废的零件。在普通机床上加工生产效率低，劳动强度大，质量难稳定控制的零件。用于改型比较 供性能测试的零件：多品种 多规格 单件小批量生产的零件。3.不适应类利用毛坯作为粗基准定位进行加工或定位完全需要人为找正的零件，数控机床无在线检测系统可自动检测凋零零件位置坐标的情况下，加工余量很不稳定的零件。必须用特定的工艺装备，或依据样板 样件加工的零件或加工内容。第三章 数控机床的选择3.1 按加工工艺方法分类 3.1.1金属切削类数控机床 与传统的车、铣、钻、磨、齿轮加工相对应的数控机床有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。尽管这些数控机床在加工工艺方法上存在很大差别，具体的控制方式也各不相同，但机床的动作和运动都是数字化控制的，具有较高的生产率和自动化程度。 在普通数控机床加装一个刀库和换刀装置就成为数控加工中心机床。加工中心机床进一步提高了普通数控机床的自动化程度和生产效率。例如铣、镗、钻加工中心，它是在数控铣床基础上增加了一个容量较大的刀库和自动换刀装置形成的，工件一次装夹后，可以对箱体零件的四面甚至五面大部分加工工序进行铣、镗、钻、扩、铰以及攻螺纹等多工序加工，特别适合箱体类零件的加工。加工中心机床可以有效地避免由于工件多次安装造成的定位误差，减少了机床的台数和占地面积，缩短了辅助时间，大大提高了生产效率和加工质量。 3.1.2特种加工类数控机床 除了切削加工数控机床以外，数控技术也大量用于数控电火花线切割机床、数控电火花成型机床、数控等离子弧切割机床、数控火焰切割机床以及数控激光加工机床等。 3.1.3板材加工类数控机床 常见的应用于金属板材加工的数控机床有数控压力机、数控剪板机和数控折弯机等。近年来，其它机械设备中也大量采用了数控技术，如数控多坐标测量机、自动绘图机及工业机器人等。 3.2 按控制运动轨迹分类 3.2.1点位控制数控机床 位置的精确定位，在移动和定位过程中不进行任何加工。机床数控系统只控制行程终点的坐标值，不控制点与点之间的运动轨迹，因此几个坐标轴之间的运动无任何联系。可以几个坐标同时向目标点运动，也可以各个坐标单独依次运动。 这类数控机床主要有数控坐标镗床、数控钻床、数控冲床、数控点焊机等。点位控制数控机床的数控装置称为点位数控装置。 3.2.2直线控制数控机床 直线控制数控机床可控制刀具或工作台以适当的进给速度，沿着平行于坐标轴的方向进行直线移动和切削加工，进给速度根据切削条件可在一定范围内变化。 直线控制的简易数控车床，只有两个坐标轴，可加工阶梯轴。直线控制的数控铣床，有三个坐标轴，可用于平面的铣削加工。现代组合机床采用数控进给伺服系统，驱动动力头带有多轴箱的轴向进给进行钻镗加工，它也可算是一种直线控制数控机床。 数控镗铣床、加工中心等机床，它的各个坐标方向的进给运动的速度能在一定范围内进行调整，兼有点位和直线控制加工的功能，这类机床应该称为点位/直线控制的数控机床。 3.3.3轮廓控制数控机床 轮廓控制数控机床能够对两个或两个以上运动的位移及速度进行连续相关的控制，使合成的平面或空间的运动轨迹能满足零件轮廓的要求。它不仅能控制机床移动部件的起点与终点坐标，而且能控制整个加工轮廓每一点的速度和位移，将工件加工成要求的轮廓形状。 常用的数控车床、数控铣床、数控磨床就是典型的轮廓控制数控机床。数控火焰切割机、电火花加工机床以及数控绘图机等也采用了轮廓控制系统。轮廓控制系统的结构要比点位/直线控系统更为复杂，在加工过程中需要不断进行插补运算，然后进行相应的速度与位移控制。 现在计算机数控装置的控制功能均由软件实现，增加轮廓控制功能不会带来成本的增加。因此，除少数专用控制系统外，现代计算机数控装置都具有轮廓控制功能。 3.3 按驱动装置的特点分类3.3.1开环控制数控机床 这类控制的数控机床是其控制系统没有位置检测元件，伺服驱动部件通常为反应式步进电动机或混合式伺服步进电动机。数控系统每发出一个进给指令，经驱动电路功率放大后，驱动步进电机旋转一个角度，再经过齿轮减速装置带动丝杠旋转，通过丝杠螺母机构转换为移动部件的直线位移。移动部件的移动速度与位移量是由输入脉冲的频率与脉冲数所决定的。此类数控机床的信息流是单向的，即进给脉冲发出去后，实际移动值不再反馈回来，所以称为开环控制数控机床。 开环控制系统的数控机床结构简单，成本较低。但是，系统对移动部件的实际位移量不进行监测，也不能进行误差校正。因此，步进电动机的失步、步距角误差、齿轮与丝杠等传动误差都将影响被加工零件的精度。开环控制系统仅适用于加工精度要求不很高的中小型数控机床，特别是简易经济型数控机床。 3.3.2闭环控制数控机床 接对工作台的实际位移进行检测，将测量的实际位移值反馈到数控装置中，与输入的指令位移值进行比较，用差值对机床进行控制，使移动部件按照实际需要的位移量运动，最终实现移动部件的精确运动和定位。从理论上讲，闭环系统的运动精度主要取决于检测装置的检测精度，也与传动链的误差无关，因此其控制精度高，在位置比较电路中与位移指令值相比较，用比较后得到的差值进行位置控制，直至差值为零时为止。这类控制的数控机床，因把机床工作台纳入了控制环节，故称为闭环控制数控机床。 闭环控制数控机床的定位精度高，但调试和维修都较困难，系统复杂，成本高。 3.3.3半闭环控制数控机床 半闭环控制数控机床是在伺服电动机的轴或数控机床的传动丝杠上装有角位移电流检测装置（如光电编码器等），通过检测丝杠的转角间接地检测移动部件的实际位移，然后反馈到数控装置中去，并对误差进行修正。通过测速元件a和光电编码盘b可间接检测出伺服电动机的转速，从而推算出工作台的实际位移量，将此值与指令值进行比较，用差值来实现控制。由于工作台没有包括在控制回路中，因而称为半闭环控制数控机床。 半闭环控制数控系统的调试比较方便，并且具有很好的稳定性。目前大多将角度检测装置和伺服电动机设计成一体，这样，使结构更加紧凑。 3.3.4混合控制数控机床 将以上三类数控机床的特点结合起来，就形成了混合控制数控机床。混合控制数控机床特别适用于大型或重型数控机床，因为大型或重型数控机床需要较高的进给速度与相当高的精度，其传动链惯量与力矩大，如果只采用全闭环控制，机床传动链和工作台全部置于控制闭环中，闭环调试比较复杂。混合控制系统又分为两种形式： （1）开环补偿型。它的基本控制选用步进电动机的开环伺服机构，另外附加一个校正电路。用装在工作台的直线位移测量元件的反馈信号校正机械系统的误差。 （2）半闭环补偿型。它是用半闭环控制方式取得高精度控制，再用装在工作台上的直线位移测量元件实现全闭环修正，以获得高速度与高精度的统一。其中a是速度测量元件（如测速发电机），b是角度测量元件，c是直线位移测量元件。 第四章 刀具的选择与应用数控车床加工工艺与普通车床的加工工艺类似，但由于数控车床是一次装夹，连续自动加工完成所有车削工序，因而应注意以下几个方面。4.1. 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。用户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。最适合的加工条件的选定是在这些因素的基础上选定的。有规则的、稳定的磨损达到寿命才是理想的条件。然而，在实际作业中，刀具寿命的选择与刀具磨损、被加工尺寸变化、表面质量、切削噪声、加工热量等有关。在确定加工条件时，需要根据实际情况进行研究。对于不锈钢和耐热合金等难加工材料来说，可以采用冷却剂或选用刚性好的刀刃。4.2. 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。4.3. 合理选择夹具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。4.4. 确定加工路线加工路线是指数控机床加工过程中，刀具相对零件的运动轨迹和方向。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。4.5. 加工路线与加工余量的联系目前，在数控车床还未达到普及使用的条件下，一般应把毛坯上过多的余量，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，则需注意程序的灵活安排。4.6. 夹具安装要点目前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。 第五章数控车床编程基础5.1.1、数控车编程特点(1) 可以采用绝对值编程(用x、z表示)、增量值编程(用u、w表示)或者二者混合编程。(2) 直径方向(x方向) 系统默认为直径编程，也可以采用半径编程，但必须更改系统设定。(3) x向的脉冲当量应取z向的一半。(4)采用固定循环，简化编程。(5) 编程时，常认为车刀刀尖是一个点，而实际上为圆弧，因此，当编制加工程序时，需要考虑对刀具进行半径补偿。5.1.2、数控车的坐标系统加工坐标系应与机床坐标系的坐标方向一致，x轴对应径向，z轴对应轴向，c轴（主轴）的运动方向则以从机床尾架向主轴看，逆时针为c向，顺时针为c向，如图1.1.1所示： 加工坐标系的原点选在便于测量或对刀的基准位置，一般在工件的右端面或左端面上。 图1.1.1数控车床坐标系5.1.3、直径编程方式在车削加工的数控程序中，x轴的坐标值取为零件图样上的直径值，如图1.1.2所示：图中a点的坐标值为（30，80），b点的坐标值为（40，60）。采用直径尺寸编程与零件图样中的尺寸标注一致，这样可避免尺寸换算过程中可能造成的错误，给编程带来很大方便。图1.1.2 直径编程5.1.4进刀和退刀方式对于车削加工，进刀时采用快速走刀接近工件切削起点附近的某个点，再改用切削进给，以减少空走刀的时间，提高加工效率。切削起点的确定与工件毛坯余量大小有关，应以刀具快速走到该点时刀尖不与工件发生碰撞为原则。如图1.1.3所示。图1.1.3切削起始点的确定5.1.5、绝对编程与增量编程x、z表示绝对编程，u、w表示增量编程，允许同一程序段中二者混合使用。 图1.1.4 绝对值编程与增量编程如图1.1.4所示，直线ab ,可用：绝对: g01 x100.0 z50.0; 相对: g01 u60.0 w-100.0;混用: g01 x100.0 w-100.0; 5.2 数控车床的基本编程方法数控车削加工包括内外圆柱面的车削加工、端面车削加工、钻孔加工、螺纹加工、复杂外形轮廓回转面的车削加工等，在分析了数控车床工艺装备和数控车床编程特点的基础上，下面将结合配置fanuc-0i数控系统的数控车床重点讨论数控车床基本编程方法。 5.2.1、坐标系设定编程格式 g50 x z式中x、z的值是起刀点相对于加工原点的位置。g50使用方法与g92类似。在数 控车床编程时，所有x坐标值均使用直径值，如图2.1.5所示。 例：按图1.1.5设置加工坐标的程序段如下：g50 x 121.8 z 33.9图1.1.5 g50设定加工坐标系工件坐标系的选择指令g54g59图1.1.6 g54设定加工坐标系例如，用g54指令设定如图所示的工件坐标系。首先设置g54原点偏置寄存器：g54 x0 z85.0；然后再在程序中调用：n010 g54；说明：1、g54g59是系统预置的六个坐标系，可根据需要选用。2、g54g59建立的工件坐标原点是相对于机床原点而言的，在程序运行前已设定好，在程序运行中是无法重置的。3、g54g59预置建立的工件坐标原点在机床坐标系中的坐标值可用 mdi 方式输入，系统自动记忆。4、使用该组指令前，必须先回参考点。5、g54g59为模态指令，可相互注销。5.2.2、基本指令g00、g01、g02、g03、g04、g281快速点位移动g00 格式：g00 x(u)_z(w)_； 其中，x(u)_、z(w)_为目标点坐标值。2直线插补g01 格式：g01 x(u)_z(w)_ f_；其中，x(u)、z(w)为目标点坐标，f为进给速度。 机床执行g01指令时，如果之前的程序段中无f指令，在该程序段中必须含有f指令。g01和f都是模态指令。3圆弧插补g02、g03顺时针圆弧插补用g02指令，逆时针圆弧插补用g03指令。1) 用圆弧半径r和终点坐标进行圆弧插补格式：g18 g02(g03)x(u)_z(w)_ r _ f_；其中：x(u)和z(w)为圆弧的终点坐标值，绝对值编程方式下用x和z，增量值编程方式下用u和w。规定圆弧对应的圆心角小于等于180时，用“r”表示；反之，用“r”表示。f为加工圆弧时的进给量。 2) 用分矢量和终点坐标进行圆弧插补格式：g18 g02(g03)x(u)_z(w)_i _k _f_；其中：x(u)和z(w)为圆弧的终点坐标值，绝对值编程方式下用x和z，增量值编程方式下用u和w。i、k分别为圆弧的方向矢量在x轴和z轴上的投影(i为半径值)。当分矢量的方向与坐标轴的方向不一致时取负号。如图1.1.7所示，图中所示i和k均为负值。图1.1.7 圆弧指令编程4暂停指令g04格式：g04 x(p)_； 其中，x(p)为暂停时间。 x后用小数表示，单位为秒； p后用整数表示，单位为毫秒。 如 ： g04 x2.0表示暂停2秒； g04 p1000表示暂停1000毫秒。5返回参考点指令g28g28指令可以使刀具从任何位置以快速点定位方式经过中间点返回参考点。 格式：g28 x _z _； 其中，x、z是中间点的坐标值。5.2.3、有关单位设定1、尺寸单位选择：格式：g 20 英制输入制式 英寸输入 g 21 公制输入制式 毫米输入 (默认)2、进给速度单位的设定 每转进给量 编程格式 g95 f f后面的数字表示的是主轴每转进给量，单位为mm/r。例：g95 f0.2 表示进给量为0.2 mm/r。每分钟进给量 编程格式g94 f f后面的数字表示的是每分钟进给量，单位为 mm/min。例：g94 f100 表示进给量为100mm/min。 第六章6.1例一采用阶梯切削路线编程法，刀具每次运动的位置都需编入程序，程序较长，但刀具切削路径短，效率高，被广泛采用。1根据零件图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线1）以已加工出的12+0。005内孔及左端面为工艺基准，用长心轴及左端面定位工件，工件右端面用压板、螺母夹紧，用三爪自定心卡盘夹持心轴，一次装夹完成粗精加工。2） 工步顺序 粗车外圆。基本采用阶梯切削路线，为编程时数值计算方便，圆弧部分可用同心圆车圆弧法，分四刀切完；圆锥部分用相似斜线车锥法分三刀切完。 自右向左精车外轮廓面。2选择机床设备根据零件图样要求，选用经济型数控车床即可达到要求。故选用cjk6136d型数控卧式车床。3选择刀具根据加工要求，考虑加工时刀具与工件不发生干涉，可用一把尖头外圆车刀（或可转位机夹外圆车刀）完成粗精加工。4确定切削用量切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。5确定工件坐标系、对刀点和换刀点确定以工件右端面与轴心线的交点o为工件原点，建立xoz工件坐标系，如图2-20所示。采用手动对刀方法把工件右端面与毛坯外圆面的交点a作为对刀点，如图2-20所示。采用mdi方式操纵机床，具体操作步骤如下：1）回参考点操作 采用zero（回参考点）方式进行回参考点的操作，建立机床坐标系。2）试切对刀 主轴正转，先用已选好车刀的刀尖紧靠工件右端面，按设置编程零点键，crt屏幕上显示x、z坐标值都清成零（即x0，z0）；然后退刀，再将工件外圆表面车一刀，保持x向尺寸不变，z向退刀，当crt上显示的z坐标值为零时，按设置编程零点键，crt屏幕上显示x、z坐标值都清成零（即x0，z0）。系统内部完成了编程零点的设置功能，即对刀点a为编程零点，建立了xaz工件坐标系。停止主轴，测量工件外圆直径d，若d测得55。3）建立工件坐标系 刀尖（车刀的刀位点）当前位置就在编程零点上（即对刀点a点），现为编程方便，把工件右端面与轴心线的交点o为工件原点，要建立xoz工件坐标系。则可执行程序段为g92 x27.5 z0，crt将会立即变为显示当前刀尖在xoz工件坐标系中的位置，x坐标值为27.5，y坐标值为0。即数控系统用新建立的xoz工件坐标系取代了前面建立的xaz工件坐标系。 换刀点设置在xoz工件坐标系下x15 z150处。6编写程序（该程序用于cjk6136d车床）按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下（该系统x方向采用半径编程）：n0010 g92 x27.5 z0 ；建立xoz工件坐标系n0020 g00 z2 s500 m03n0030 x27 ；车外圆得54n0040 g01 z-18.5 f100n0050 g00 x30n0060 z2n0070 x25.5 ；粗车一刀外圆得51n0080 g01 z-10 f100n0090 g91 g02 x1.5 z-1.5 i1.5 k0 ；粗车一刀圆弧得r1.5n0100 g90 g00 x30n0110 z2n0120 x24 ；粗车二刀外圆得48n0130 g01 z-10 f100n0140 g91 g02 x3 z-3 i3 k0 ；粗车二刀圆弧得r3n0150 g90 g00 x30n0160 z2n0170 x22.5 ；粗车三刀外圆得45n0180 g01 z-10 f100n0190 g91 g02 x4.5 z-4.5 i4.5 k0 ；粗车三刀圆弧得r4.5n0200 g90 g00 x30n0210 z2n0220 x21 ；粗车四刀外圆得42n0230 g01 z-4 f100n0240 g91 x1.5 z-1.5 ；粗车圆锥一刀n0250 g90 g00 x25 n0260 z2n0270 x19.5 ；粗车五刀外圆得39n0280 g01 z-4 f100n0290 g91 x3 z-3 ；粗车圆锥二刀n0300 g90 g00 x25n0310 z2n0320 x18 ；精车外轮廓n0330 g01 z0 f150 s800n0340 g91 x1 z-1n0350 z-3n0360 x3 z-3n0370 z-3n0380 g02 x5 z-5 i5 k0n0390 g01 z-2n0400 x-1 z-1n0410 g90 g00 x30n0420 z150n0430 m02编程之二采用精加工轮廓循环编程法，程序较短，编程也较容易，关键是准确确定循环体中的进刀、退刀量及循环次数，但刀具空行程较多，加工效率低，较适合外形轮廓复杂的工件。上一零件还可采用精加工轮廓循环加工编程，如图2-21所示，每次循环刀具运动路线为abcdefghij，走完一次循环后判别循环次数，若次数不够，则继续执行，直至循环结束。循环次数n的确定：n=/ap其中：-最大加工余量ap-每次背吃刀量若n为小数，则用“去尾法”取整后再车一刀。加工如图2-20所示的零件时，设起刀点a点，在工件坐标系下的坐标值为x27.5 z0，最终刀具的位置为x18 z0，因此x向的最大余量=（27.5-18）=9.5，取每次吃刀量ap=0.95，则循环次数n=10。循环体中除包括刀具的精加工轮廓轨迹以外，还包括刀具x向退刀、z向退刀和x向进刀。x、z向的进刀、退刀量可根据零件尺寸及刀具路线来确定。对如图3-19所示的零件，x向退刀量取2，z向退刀量确定为18，x向进刀量为（52-36）/2+2 =10。注意：采用循环编程必须使用g91指令，精加工轮廓循环加工程序如下（该程序用于cjk6136d车床）：n0010 g92 x27.5 z0 ；建立xoz工件坐标系n0020 g91 g01 x-0.95 z0 f100 s800 m03 ；x向每次背吃刀量0.95n0030 x1 z-1 ；精加工轮廓开始n0040 z-3n0050 x3 z-3n0060 z-3n0070 g02 x5 z-5 i5 k0n0080 g01 z-2n0090 x-1 z-1 ；精加工轮廓结束n0100 g00 x2 ；x向退刀2n0110 z18 ；z向退刀18n0120 x-10 ；x向进刀10n0130 g26 n0020.0120.9 ；循环加工n0140 g90 g00 z150n0150 m026,2例二1根据零件图样要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线1）对细长轴类零件，轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持58外圆一头，使工件伸出卡盘175，用顶尖顶持另一头，一次装夹完成粗精加工（注：切断时将顶尖退出）。2） 工步顺序 粗车外圆。基本采用阶梯切削路线，粗车56、ss50、36、m30各外圆段以及锥长为10的圆锥段，留1的余量。 自右向左精车各外圆面：螺纹段右倒角切削螺纹段外圆30车锥长10的圆锥车36圆柱段车56圆柱段。 车526螺纹退刀槽，倒螺纹段左倒角，车锥长10的圆锥以及车534的槽。 车螺纹。 自右向左粗车r15、r25、s50、r15各圆弧面及30的圆锥面。 自右向左精车r15、r25、s50、r15各圆弧面及30的圆锥面。 切断。2选择机床设备根据零件图样要求，选用经济型数控车床即可达到要求。故选用ck0630型数控卧式车床。3选择刀具根据加工要求，选用三把刀具，t01为粗加工刀，选90外圆车刀，t03为切槽刀，刀宽为3，t05为螺纹刀。同时把三把刀在自动换刀刀架上安装好，且都对好刀，把它们的刀偏值输入相应的刀具参数中。4确定切削用量切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。5确定工件坐标系、对刀点和换刀点确定以工件左端面与轴心线的交点o为工件原点，建立xoz工件坐标系。采用手动试切对刀方法（操作与上面数控车床的对刀方法相同）把点o作为对刀点。换刀点设置在工件坐标系下x70、z30处。6编写程序（该程序用于ck0630车床）按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下： n0010 g59 x0 z195 n0020 g90 n0030 g92 x70 z30n0040 m03 s450n0050 m06 t01n0060 g00 x57 z1 n0070 g01 x57 z-170 f80n0080 g00 x58 z1 n0090 g00 x51 z1n0100 g01 x51 z-113 f80n0110 g00 x52 z1 n0120 g91 n0130 g81 p3 n0140 g00 x-5 z0n0150 g01 x0 z-63 f80 n0160 g00 x0 z63 n0170 g80 n0180 g81 p2n0190 g00 x-3 z0n0200 g01 x0 z-25 f80n0210 g00 x0 z25n0220 g80n0230 g90n0240 g00 x31 z-25n0250 g01 x37 z-35 f80 n0260 g00 x37 z1n0270 g00 x23 z-72.5 n0280 g00 x26 z1n0290 g01 x30 z-2 f60n0300 g01 x30 z-25 f60 n0310 g01 x36 z-35 f60 n0320 g01 x36 z-63 f60 n0330 g00 x56 z-63n0340 g01 x56 z-170 f60n0350 g28 n0360 g29n0370 m06 t03n0380 m03 s400n0390 g00 x31 z-25 n0400 g01 x26 z-25 f40n0410 g00 x31 z-23 n0420 g01 x26 z-23 f40 n0430 g00 x30 z-21n0440 g01 x26 z-23 f40n0450 g00 x36 z-35n0460 g01 x26 z-25 f40n0470 g00 x57 z-113n0480 g01 x34.5 z-113 f40n0490 g00 x57 z-111n0500 g01 x34.5 z-111 f40 n0510 g28 n0520 g29n0530 m06 t05n0540 g00 x30 z2n0550 g91n0560 g33 d30 i27.8 x0.1 p3 q0n0570 g01 x0 z1.5n0580 g33 d30 i27.8 x0.1 p3 q0n0590 g90n0600 g00 x38 z-45n0610 g03 x32 z-54 i60 k-54 f40 n0620 g02 x42 z-69 i80 k-54 f40 n0630 g03 x42 z-99 i0 k-84 f40 n0640 g03 x36 z-108 i64 k-108 f40n0650 g00 x48 z-113n0660 g01 x56 z-135.4 f60n0670 g00 x56 z-113n0680 g00 x40 z-113n0690 g01 x56 z-135.4 f60n0700 g00 x50 z-113n0710 g00 x36 z-113n0720 g01 x56 z-108 f60n0730 g00 x36 z-45n0740 g00 x36 z-45n0750 m03 s800n0760 g03 x30 z-54 i60 k-54 f40n0770 g03 x40 z-69 i80 k-54 f40n0780 g02 x40 z-99 i0 k-84 f40n0790 g03 x34 z-108 i64 k-108 f40n0800 g01 x34 z-113 f40n0810 g01 x56 z-135.4 f40n0820 g28n0830 g29n0840 m06 t03n0850 m03 s400n0860 g00 x57 z-168n0870 g01 x0 z-168 f40n0880 g28n0890 g29n0900 m05n0910 m026.3例三6.3.1零件1的工艺分析(图3-4-1） 图3-4-1此零件同样为两工序加工，第一零件右端部分尺寸，需要加工尺寸见图3-20（a），第二工序加工零件的左端的部分尺寸见图3-20（b）。零件由曲面、锥面、圆拄面，组成零件图右端尺寸（72），孔（46），（51）都是为加工零件左端时准备的装夹和找正基础。零件左端的尺寸是次件的加工核心，如尺寸（15.50.02），（60）