毕业设计（论文）-复杂轴类配合件的数控加工工艺及编程仿真（全套图纸） .pdf

南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 0 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 类类 型：型： 毕业设计说明书 毕业论文 题题 目：目： 数控车床组合件加工的研究 学生姓名：学生姓名： 指导教师：指导教师： 专专 业：业： 时时 间：间： 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 1 目目 录录 摘摘 要要 . 0 abstract 1 绪论绪论 . 2 1 零件介绍零件介绍 . 3 2 caxa 数控车软件的应用数控车软件的应用 5 2.1 caxa 造型造型 5 2.2 cam 加工加工 6 3 加工程序的编制加工程序的编制 . 31 4 加工准备加工准备 . 33 4.1 毛坯的确定毛坯的确定 . 33 4.2 加工设备的选择加工设备的选择 . 33 4.3 夹具的确定夹具的确定 . 35 4.4 刀具的选择刀具的选择 . 35 4.5 选择切削用量选择切削用量 . 36 4.5.1 背吃刀量的确定 . 36 4.5.2 主轴转速的确定 . 37 4.5.3 进给速度的确定 . 38 4.6 量具的选择量具的选择 . 38 5 数控加工工艺卡片的拟定数控加工工艺卡片的拟定 . 39 6 零件的加工零件的加工 . 40 6.1 工件安装工件安装 . 40 6.2 刀具装夹刀具装夹 . 40 6.3 回机床原点回机床原点 . 40 6.4 对刀对刀 . 41 6.5 建立工件坐标系建立工件坐标系 . 42 6.6 程序检验程序检验 . 42 6.7 自动运行自动运行 . 42 参考文献参考文献 . 43 致致 谢谢 . 44 附录附录 a . 45 附录附录 b . 57 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 0 摘摘 要要 数控技术是现代制造技术的基础，它的广泛应用使普通机械被数控机械所代替， 使全球制造业发生了根本变化。数控技术的水准、拥有和普及程度已经成为衡量一个 国家综合国力和工业现代化水平的重要标志之一。 数控车床，是一种高精度、高效率的自动化机床。配备多工位刀塔或动力刀塔， 机床就具有广泛的加工工艺性能， 可加工直线圆柱、 斜线圆柱、 圆弧和各种螺纹、 槽、 蜗杆等复杂工件，具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产 中发挥了良好的经济效果。 现代的 cad/cam 都是建立在数控技术之上的。现代数控加工技术知识是现代 机械专业学生必需掌握的。在数控加工过程中，要考虑到零件加工工艺路线的安排、 加工机床型号的选择、切削刀具的选择、零件加工的定位装夹及数控程序的编制等一 系列因素的影响。所涉及到的知识面非常广阔，基本将我们在大学三年里所学知识综 合运用起来了所以通过这次毕业设计不仅是一次对我们大学三年来的知识的运用， 也 是对我们的考验。 本次设计内容为零件数控加工工艺及编程加工。具体介绍了数控车床加工的特 点、加工工艺分析以及数控编程加工过程，以及夹具的确定等等。 关键词关键词：数控车床；数控编程；数控加工工艺 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 1 abstract the important status of cnc lathe technology in the modern mechanical manufacturing industry and great benefits, have demonstrated their strategic role in national infrastructure in the industrial modernization in production, and has automation, flexible,integrated production of traditional machinery manufacturing industry. wide application of cnc lathe, brought the revolutionary change for the machinerymanufacturing industry structure, product variety and quality and production methods. cnc lathe is modern processing plant inside an important processing equipment, modern cad/cam is based on technology of numerical control.technical knowledge to master modern cnc machining is an absolutely necessary part of modern machinery specialized inside. in nc machining process, from the qualified parts design drawings to finished parts. should not only consider the cnc programming, but also consider the positioningtechnology of machining parts route arrangement, machine type selection,cutting tool selection, machining effects of clamping of a series of factors such as. at the beginning of programming before, must carry on the analysis of nc machining technology with the design drawings and technical requirements ofparts. to finally determine what is key technology of parts, which is the difficultyof nc machining programming, and the degree of difficulty. key word:cnc lathe,nc programming ,the nc machining process 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 2 绪论绪论 本次零件数控加工工艺及编程加工毕业设计是学院为了提高我们的数控技 术及相关技能等综合运用能力。 我们是否能通过这次的毕业设计论文也是学院对 毕业生毕业资格的审核条件，同时也为我们以后的工作打下理论与实践的基础。 数控车床技术是通过数字程序控制数控机械实现自动工作的技术。 现在的车 床广泛用于机械制造和自动化领域，较好地解决多品种、中小批量和复杂零件加 工以及生产过程自动化问题。 数控加工和编程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造能力。 本毕业设计内容主要是详细叙述利用数控车床加工零件的数控技术特点、 工 艺的分析过程、加工中一些问题的解决方法、数控加工过程、数控编程、机床操 作与零件自检过程以及零件装配等等。 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 3 1 零件介绍零件介绍 如图 1.1，从整体看，件 1 左边有内槽、内螺纹，右边有梯形螺纹是加工的 难点，这次的零件工艺难点在于要保证零件的同轴度、垂直度的精度要求，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 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 1.1（件 1） 如图 1.2，零件件 2 加工完一端而调头时导致另一端没有夹位无法加工，因 此必须与件 1 配合加工，工艺难点在于要保证零件的同轴度的精度要求，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。 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 4 图 1.2（件 2） 图 1.3 是将图 1.1 与图 1.2 的零件进行装配， 并且保证配合间隙1 . 0177 以 及同轴度要求。 图 1.3（装配图） 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 5 2 caxa 数控车软件的应用数控车软件的应用 2.1 caxa造型造型 图 1.4（件 1） 图 1.5（件 2） 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 6 2.1 cam 加工加工 一、件 1左端内孔加工 1、加工轨迹如图 1.6 所示 图 1.6 2、粗车参数选择为： 图 1.7 图 1.8 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 7 图 1.9 图 2.0 3、精车参数选择为： 图 2.1 图 2.2 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 8 图 2.3 图 2.4 二、件 1 右端粗车加工 1、加工轨迹如图 2.5 图 2.5 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 9 2、粗车参数选择为： 图 2.6 图 2.7 图 2.8 图 2.9 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 10 3、精车参数选择为： 图 3.0 图 3.1 图 3.2 图 3.3 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 11 三、件 1 右端外槽加工 1、加工轨迹如图 3.4 图 3.4 2、外槽加工参数选择为： 图 3.5 图 3.6 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 12 图 3.7 四、件 1 右端梯形螺纹加工 1、加工轨迹如图 3.8 图 3.8 2、加工参数选择为： 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 13 图 3.9 图 4.0 图 4.1 图 4.2 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 14 图 4.3 五、加工件 1 左端外轮廓 1、加工轨迹如图 4.4 图 4.4 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 15 2、粗车参数选择为： 图 4.5 图 4.6 图 4.7 图 4.8 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 16 3、精车参数选择为： 图 4.9 图 5.0 图 5.1 图 5.2 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 17 六、加工件 2 右端外轮廓 1、件 2 外轮廓加工轨迹如图 5.3 图 5.3 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 18 2、粗车参数选择为： 图 5.4 图 5.5 图 5.6 图 5.7 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 19 3、精车参数选择为： 图 5.8 图 5.9 图 6.0 图 6.1 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 20 七、加工件 2 右端外槽 1、加工轨迹如图 6.2 图 6.2 2、外槽加工参数选择为： 图 6.3 图 6.4 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 21 图 6.5 八、加工件 2 右端外螺纹 1、加工轨迹如图 6.6 图 6.6 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 22 2、外螺纹参数选择为： 图 6.7 图 6.8 图 6.9 图 7.0 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 23 图 7.1 九、加工件 2 左端外轮廓 1、加工轨迹如图 7.2 图 7.2 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 24 2、粗车参数选择为： 图 7.3 图 7.4 图 7.5 图 7.6 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 25 3、精车参数选择为： 图 7.7 图 7.8 图 7.9 图 8.0 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 26 十、加工件 2 左端内轮廓 1、加工轨迹如图 8.1 图 8.1 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 27 2、粗车参数选择为： 图 8.2 图 8.3 图 8.4 图 8.5 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 28 3、精车参数选择为： 图 8.6 图 8.7 图 8.8 图 8.9 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 29 十一、加工件 2 左端端面槽 1、轨迹如图 9.0 图 9.0 2、加工参数选择为： 图 9.1 图 9.2 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 30 图 9.3 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 31 3 加工程序的编制加工程序的编制 通过对零件图的分析，刀具芯轴主要涉直线、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。 （1）g21 指定公制编程。即 x （u） 、 z （w） 、 r 等坐标尺寸字所描 述的单位为 mm。 （2）g40 指刀尖半径补偿取消，按照程序指令路径进给。 （3）g97 主轴速度控制指令（恒线速度控制） 。 格式：g97 s_； 其中，s 控制主轴转速，单位为 r/min。 （5）g71 指成形粗车循环。该切削方式是每次粗切的轨迹形状都和成品形 状相似， 只是在位置上由外向内环地向最终形状靠近。 格式：g71 u（i）w（k）r（m） p（ns）q（nf）x（u）z（w）f（f）s （s）t（t） ； 其中，k粗切的次数； i、k分别为起始时 x 轴（半径值）和 z 轴方向上的缓冲距离； u、w分别为 x 轴（直径值）和 z 轴方向上的精加工余量； ns精加工程序段中开始程序段的段号； nf精加工程序段中结束程序段的段号； f、s、t粗切时的进给速度、主轴转速和刀补设定。此时，这些值 将不再按照精加工的设定 （6）g70 精加工循环指令。 格式：g70 p（ns）q（nf） ； 其中，ns精加工轮廓程序段中开始程序段的段号； nf精加工轮廓程序段中结束程序段的段号。 （7）g00 快速定位。该指令控制刀具快速从当前位置移动到指定的位置， 一般用在空程运行中，如退刀和快速进刀。 格式：g00 x（u）_z（w）_； 其中，x（u）_z（w）_指定移动轨迹终点位置坐标。 （8） g01 直线插补。 该指令控制刀具以某个速度从当前位置移动到指定 的位置（只能沿直线方向走） 。 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 32 格式：g01 x（u）_z（w）_f_； 其中，x（u）_z（w）_指定移动轨迹终点位置坐标； f控制刀具移动的速度，在使用 g98 时，f 的单位是 mm/min。当 使用 g99 时，f 的单位是 mm/r。 （9）g02/g03 顺时针/逆时针圆弧插补。该指令可以控制刀具沿圆弧移动。 格式：g02/g03 x（u）_z（w）_； 其中，x（u）_z（w）_表示终点坐标，x、z 表示绝对值，u、w 表示增 量值。 （10）m00 程序停止指令。 （11）m03 主轴正转（cw）指令。 （12）m05 主轴停止指令 （13）m30 程序结束并返回指令。 根据上述各个功能指令的作用和用法，同时结合本文工艺路线拟定内容，编 制了程序。详细程序内容见附录 a。 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 33 4 加工准备加工准备 4.1 毛坯的确定毛坯的确定 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。 综合更适合刀具芯轴的设计。在考虑零件的加工 工艺后最后确定下料毛坯尺寸为件 1：60150mm，件 2：6060mm。 4.2 工设备的选择工设备的选择 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 1000 x/z 轴最大行程 mm 280/1000 x/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 11 x/z 轴 n.m 6/6 x/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 南通职业大学毕业设计（论文） 数控车床组合件加工的研究 34 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 1650 35 4.3 夹具的确定夹具的确定 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： 1.小批量或成批生产时才考虑采用专用夹具，但应力求结构简单； 2.夹具要开敞， 其定位、夹紧机构元件不能影响加工中的走刀（如产生碰撞等） ； 3.装卸零件要方便可 靠， 以缩短准备时间， 有条件时， 批量较大的零件应采用气动或液压夹具、 多工位夹具。 综合零件及工艺路线拟定。 典型的轴类零件,形状很规则， 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。综合刀 具芯轴（如图 1.1）同样采用三爪卡盘（ 如图 4.3.1） ，调头后采用三爪卡盘及顶针如图 （4.3.2） 。 如图 4.3.1 4.4 刀具的选择刀具的选择 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： 1.陶瓷刀具很容易因热裂纹产生崩刃等损伤，且切削温度亦较高。陶瓷刀具因其材 质的化学稳定性好、硬度高，在耐热合金等难加工材料的加工中有广泛的应用。 36 2.立方氮化硼刀具主要适用于高速加工。 3.高速钢刀具在 c 600 仍能保持较高的硬度，较之其他工具钢耐磨性好且比硬质合 金韧性高，但压延性较差，热加工困难，耐热冲击性较弱。 4.硬质合金刀具有较高的红硬性，能在 c 1000800 保持较好的加工性能。复合碳 化物系硬质合金在铣削金属的切削中显示出极好的性能。于是，硬质合金得到了很大的 普及。 5.聚晶金刚石刀具适用于高效地加工有色金属和非金属材料，能得到高精度、高光 亮的加工表面， 使其在高精加工领域中得到了普及。 上述五大类刀具材料， 材料的硬度、 耐磨性，金刚石最高，递次降低到高速钢。因材料的韧性则是高速钢最高，金刚石最低。 6.硬质合金类刀具是数控机床中采用最广泛的。这类材料目前从经济性、适应性、 多样性、工艺性等各方面，综合效果都比高速刚好。由于刀具芯轴的材料为铝合金的材 料，零件比较复杂，所以我选用高速钢刀具如（表 4- 4）来加工此零件。 表 4- 4 所用刀具规格 序号 刀具号 刀具名称 型号 备注 1 t 01 93外圆右偏 车刀 mvjnr2 020k16 高 速 钢 2 t 02 3mm 切断刀 zq1616r 刀 片 宽 3mm 3 t 03 60外螺纹刀 ser2020 k16 高 速 钢 4 t 04 95内孔镗刀 s16q- sd ucr11 高 速 钢 5 t 06 60内螺纹刀 snr0012 m11 高 速 钢 6 20 麻花钻 高 速 钢 4.5 选择切削用量选择切削用量 4.5.1 背吃刀量的确定背吃刀量的确定 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 37 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。 主要根据允许的切削速度 vc(m/min)选取由公式 n= d vc 1000 来进行计算。 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， c v 的值越大越好，因为这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/min 38 4.5.3 进给速度的确定进给速度的确定 加工零件时选择进给速度，应根据零件的要求合理的选择进给速度。在能保证零件 的要求前提下，可以在粗加工零件时选择较高的进给速度，在零件精加工时应选择较低 的进给速度，同时对零件切断或加工孔时也应选择较低的进给速度，以免影响零件的加 工精度。则在加工零件时一定要考虑其切削用量的选择，同时也要根据所选择的刀具， 工件材料选择进给量。粗车时进给速度应选择大些，提高生产效率，精车时进给速度应 选择小些，保证零件的质量。由于本次加工的单位为 g95 每转进给，所以选取粗加工的 进给率为 f0.2mm/r；精加工为 f0.1mm/r。 4.6 量具的选择量具的选择 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 m30*1.5 用来测量螺纹的 标准 39 5 数控加工工艺卡片的拟定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。 40 6 零件的加工零件的加工 6.1 工件安装工件安装 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- 1 6.2 刀具装夹刀具装夹 本次使用的机床中心高为 20mm，装夹具体见图 6- 2。 图 6- 2 6.3 回机床原点回机床原点 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， 41 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 6.3.1 z 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 6.3.2 6.4 对刀对刀 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。 图 6.4 42 6.5 建立工件坐标系建立工件坐标系 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。 6.6 程序检验程序检验 一个完整的数控程序由程序号、程序主体和程序结束指令三部分组成，部分数控程 序还有子程序。当程序输入到数控系统中后，不能立即进行自动运行操作，我们必须首 先检查程序是否正确。 首先，我们将程序输入到数控机床中，按下数控机床上的“编辑”按钮，使数控机 床处于编辑状态，然后按下“prog”按钮，切换到输入程序的界面用键盘输入程序。 接着，我们先将机床锁住，按下“机械锁定”按钮，然后点“auto”按钮，再点 “循环启动” ，最后点“循环启动”就可以模拟运行切削，通过查看 机床屏幕上走刀轨迹是否正确来判断程序是否正确，如有问题，应及时进行调整。 6.7 自动运行自动运行 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。 43 参考文献参考文献 1 韩鸿栾 数控编程 中国劳动社会保障出版社 2004 年 2 朱正伟 数控机床机械系统中国劳动社会保障出版社 2004 年 3 陈华.数控车床编程与操作实训.重庆大学出版社.2006 年 4 杨仲冈.数控设备与编程.高等教育出版社.2004 年 5 顾京.数控机床加工程序编制.机械工业出版社.2006 年 6 王爱玲.数控机床加工工艺.机械工业出版社.2006 年 7 王定勇.数控车削编程与加工.国防工业出版社.2008 年 8 朱龙根机械系统设计（第二版） ，机械工业出版社 2005 年 9 杨晓蔚机床主轴轴承最新技术 主轴轴承 2010 年 44 致致 谢谢 本设计是在我在施永辉指导老师的精心指导和大力支持下完成的，这篇设计的每个 细节和每个数据，都离不开老师的细心指导，而老师严谨的治学精神，精益求精的工作 作风和宽容的教学态度都深深地感染和激励着我。并在此同时您还在思想上、学习上给 予了我无微不至的关怀，在此谨向指导老师致以诚挚的谢意。 我也要感谢我的母校， 回想我在学院的两年多的时间里， 感谢各位老师对我的栽培， 他们不仅在学习方面给了我很大的帮助。而且，他们严谨细致、一丝不苟的作风一直是 我工作、 学习中的榜样； 他们循循善诱的教导和不拘一格的思维方式给予我无尽的启迪， 这些都将使我终生受益。 借此机会对他们表示深深的感谢，并祝福他们在以后的人生旅途中永远幸福快乐。 我在这里生活和学习了两年多的时间，我们同学、朋友们无论是在学习还是在生活及其 它各个方面都给了我很多的帮助和支持。在毕业设计的编写过程当中，我认真地听取他 们的意见，使毕业设计说明书表述更加清晰，内容更加完善。 同时感谢自己的家人 ，谢谢你们。也谢谢那么多提供我资料的人。 45 附录附录 a 件件 1 先钻20mmx30 的孔,加工零件的左端内轮廓 程序号 加工程序 注释 o0001 n10 g21 g40 g97 g99 程序初始化 n20 t0404 换四号外圆车刀 n30 m03s800m08 主轴正转，转速 800r/min，冷 却液开 n40 g00x20z3 快速定位到加工循环起点 n50 g71u2r1 外圆粗车复合循环加工， 背吃 刀量 2mm，退刀量 1mm n60 g71p70q140u- 0.5w0.1f0.2 x 余量 0.5z 余量 0.1 进给量 0.2mm/r n70 g01x37 x 向进刀 n80 z0 z 向进刀 n90 x35z- 1 倒角 c1 n100 z- 6 z 向进刀 n110 x32 x 向进刀 n120 x28.5z- 8 xz 向进刀 n130 z- 28 z 向进刀 n140 x20 x 向退刀 n150 g70p70q140s1600f0.1 精加工 n160 g00z100 z 退至安全点 n170 x100 x 退至安全点 n180 m30 程序结束 46 先加工零件的左端内槽，内螺纹 程序号 加工程序 注释 o0004 n10 g21 g40 g97 g99 程序初始化 n20 t0505 换五号内切槽刀 n30 m03s500m08 主轴正转，转速 500r/min， 冷却液开 n40 g00x26z2 快速定位到加工起点 n50 z- 26 z 向进刀 n60 g01x32f0.1 x 向进刀 n70 x26 x 向退刀 n80 z- 28 z 向进刀 n90 x32 x 向进刀 n110 x26 x 向退刀 n120 g00z100 z 向单独退至安全点 n130 x100 x 向单独退至安全点 n140 m30 程序结束 n150 t0606 换六号内孔螺纹刀 n160 m03s600m08 主轴正转，转速 600r/min， 冷却液开 n170 g00x28z3 快速定位到加工循环起点 n180 g92x28.5z- 25f1.5 螺纹切削循环指令螺距 1.5 n190 x28.8 x 进刀至 x28.8 n200 x29.1 x 进刀至 x29.1 n210 x29.4 x 进刀至 x29.4 n220 x29.7 x 进刀至 x29.7 n230 x30 x 进刀至 x30 n240 x30 x 精加工 n250 g00z100 z 向单独退至安全点 n260 x100 x 向单独退至安全点 n270 m30 程序结束 47 先加工零件右端外轮廓 程序号 加工程序 注释 o0003 n10 g21 g40 g97 g99 程序初始化 n20 t0101 换一号外圆车刀 n30 m03s800m08 主轴正转， 转速 800r/min， 冷却 液开 n40 g00x62z3 快速定位到加工循环起点 n50 g71u2r1 外圆粗车复合循环加工，背吃 刀量 2mm，退刀量 1mm n60 g71p70q180u0.5w0.1f0.2 x 余量 0.5z 余量 0.1 进给量 0.2mm/r n70 g01x42 x 向进刀 n80 z0 z 向进刀 n90 x48z- 3 xz 向进刀 n100 z- 30 z 向进刀 n110 x56 x 向进刀 n120 g3x35z- 51.88r28 加工圆弧 r28 n130 g1z- 63.23 z 向进刀 n140 g2x48z- 81.88r30 加工圆弧 r30 n150 g1z- 86.5 z 向进刀 n160 x56.5 x 向进刀 n170 z- 106.5 z 向进刀 n180 x62 x 向退刀 n190 g70p70q180s1600f0.1 精加工 n200 g00x100z100 退至安全点 n210 m30 程序结束 48 先加工零件的右端外槽 程序号 加工程序 注释 o0004 n10 g21 g40 g97 g99 程序初始化 n20 t0202 换二号外切槽刀刀 n30 m03s600m08 主轴正转，转速 600r/min， 冷却液开 n40 g00x50z3 快速定位到加工循环起点 n50 z- 27 z 向进刀 n60 g1x36f0.1 x 向进刀 n70 x50 x 向退刀 n80 z- 29.5 z 向进刀 n90 x36 x 向进刀 n110 x50 x 向退刀 n120 z- 30 z 向进刀 n130 x36 x 向进刀 n140 x50 x 向退刀 n150 z- 24 z 向进刀 n160 x48 x 向进刀 n170 x42z- 27 倒角 c3 n180 x50 x 向退刀 n190 g00x100z100 退至安全点 n200 m30 程序结束 49 先加工零件左端的梯形螺纹 程序号 加工程序 注释 o0005 n10 g21 g40 g97 g99 程序初始化 n20 t0707 换七号 t 牙刀 n30 m03s300m08 主轴正转，转速 300r/min， 冷却液开 n40 g00x60z8 快速定位到加工循环起点 n50 g92x47.8z- 242f6 螺纹指令加工螺距 6 的 t 牙 n60 x47.5 x 进刀至 x47.5 n70 x47.2 x 进刀至 x47.2 n80 x46.9 x 进刀至 x46.9 n90 x46.6 x 进刀至 x46.6 n100 x46.3 x 进刀至 x46.3 n110 x46 x 进刀至 x46 n120 x45.8 x 进刀至 x45.8 n130 x45.6 x 进刀至 x45.6 n140 x45.4 x 进刀至 x45.4 n150 x45.2 x 进刀至 x45.2 n160 x45 x 进刀至 x45 n170 x44.8 x 进刀至 x44.8 n180 x44.6 x 进刀至 x44.6 n190 x44.4 x 进刀至 x44.4 n200 x44.2 x 进刀至 x44.2 n210 x44 x 进刀至 x44 n220 x43.8 x 进刀至 x43.8 n230 x43.6 x 进刀至 x43.6 n240 x43.4 x 进刀至 x43.4 n250 x43.2 x 进刀至 x43.2 n260 x43 x 进刀至 x43 n270 x42.8 x 进刀至 x42.8 n280 x42.6 x 进刀至 x42.6 n290 x42.4 x 进刀至 x42.4 n300 x42.2 x 进刀至 x42.2 n310 x42 x 进刀至 x42 n320 x41.8 x 进刀至 x41.8 n330 x41.6 x 进刀至 x41.6 n340 x41.4 x 进刀至 x41.4 n350 x41.2 x 进刀至 x41.2 n360 x41 x 进刀至 x41 n370 x41 x 进刀至 x41 n380 g00x100z100 退至安全位置 n390 m30 程序结束 50 先加工零件右端偏心外圆52 程序号 加工程序 注释 o0006 n10 g21 g40 g97 g99 程序初始化 n20 t0101 换一号外圆车刀 n30 m03s800m08 主轴正转， 转速 800r/min， 冷却 液开 n40 g00x60z3 快速定位到加工循环起点 n50 g71u1r1 外圆粗车复合循环加工，背吃 刀量 2mm，退刀量 1mm n60 g71p70q100u0.5w0.1f0.2 x 余量 0.5z 余量 0.1 进给量 0.2mm/r n70 g01x52 x 向进刀 n80 z0 z 向进刀 n90 z- 20 z 向进刀 n100 x60 x 向退刀 n110 g70p70q100s1600f0.1 精加工 n120 g00x100z100 退至安全点 n130 m30 程序结束 51 先加工零件左端外轮廓 程序号 加工程序 注释 o0007 n10 g21 g40 g97 g99 程序初始化 n20 t0101 换一号外圆车刀 n30 m03s800m08 主轴正转， 转速 800r/min， 冷却 液开 n40 g00x62z3 快速定位到加工循环起点 n50 g71u2r1 外圆粗车复合循环加工，背吃 刀量 2mm，退刀量 1mm n60 g71p70q110u0.5w0.1f0.2 x 余量 0.5z 余量 0.1 进给量 0.2mm/r n70 g01x42 x 向进刀 n80 z0 z 向进刀 n90 x56z- 35 xz 向进刀 n100 z- 39.5 z 向进刀 n110 x62 x 向退刀 n120 g70p70q110s1600f0.1 精加工 n130 g00x100z100 退至安全点 n140 m30 程序结束 52 件件 2 先加工零件的右端外形轮廓 程序号 加工程序 注释 o0008 n10 g21 g40 g97 g99 程序初始化 n20 t0101g99 换一号外圆车刀 n30 m03s800 主轴正转，转速 800r/min，冷却液 开 n40 g00x62z3 快速定位到加工循环起点 n50 g71u2r1 外圆粗车复合循环加工，背吃刀量 2mm，退刀量 1mm n60 g71p70q130u0.5w0.1f0.2 x余量0.5z余量0.1进给量0.2mm/r n70 g01x26 x 向进刀 n80 z0 z 向进刀 n90 x29.8z- 2 切 c2 的倒角 n100 z- 20 z 向进刀 n110 x35 x 向进刀 n120 z- 25 z 向进刀 n130 x62 x 向退刀 n140 g70p70q130s1600f0.1 精加工 n150 g00x100z100 退刀安全距离 n160 m30 程序结束 1 先加工零件的右端外槽，外螺纹 程序号 加工程序 注释 o0009 n10 g21 g40 g97 g99 程序初始化 n20 t0202 换二号切槽刀 n3