关 键 词：

基于 Mastercam 中间 螺杆 配合 零件 数控 加工 工艺 编程 两件套

资源描述：

基于Mastercam的中间套与螺杆轴配合零件的数控加工工艺编程-两件套.zip,基于,Mastercam,中间,螺杆,配合,零件,数控,加工,工艺,编程,两件套

内容简介：

%N1 G0 T0101N2 G18N3 G97 S2860 M03N4 G0 G54 X61.211 Z3.N5 G50 S3600N6 G96 S550N7 G99 G1 Z1. F.5N8 Z-74.574N9 X62.063 Z-75.N10 X65.N11 X67.828 Z-73.586N12 G0 Z3.N13 X57.422N14 G1 Z1.N15 Z-74.N16 X59.4N17 G18 G3 X60.531 Z-74.234 R.8N18 G1 X61.611 Z-74.774N19 X64.439 Z-73.36N20 G0 Z3.N21 X53.633N22 G1 Z1.N23 Z-74.N24 X57.822N25 X60.65 Z-72.586N26 G0 Z3.N27 X49.844N28 G1 Z1.N29 Z-74.N30 X54.033N31 X56.861 Z-72.586N32 G0 Z3.N33 X46.055N34 G1 Z1.N35 Z-73.993N36 G2 X46.4 Z-74. R2.2N37 G1 X50.244N38 X53.072 Z-72.586N39 G0 Z3.N40 X42.266N41 G1 Z1.N42 Z-72.553N43 G2 X46.4 Z-74. R2.2N44 G1 X46.455N45 X49.283 Z-72.586N46 G0 Z3.N47 X38.477N48 G1 Z1.N49 Z-57.088N50 X40.339 Z-59.513N51 G3 X40.445 Z-59.8 R.8N52 G1 Z-63.N53 G3 X42. Z-63.8 R.8N54 G1 Z-71.8N55 G2 X42.666 Z-72.963 R2.2N56 G1 X45.494 Z-71.549N57 G0 Z3.N58 X34.688N59 G1 Z1.N60 Z-52.152N61 X38.877 Z-57.609N62 X41.705 Z-56.195N63 G0 Z3.N64 X30.899N65 G1 Z1.N66 Z-38.918N67 X31.531 Z-39.234N68 G3 X32. Z-39.8 R.8N69 G1 Z-46.8N70 Z-50.001N71 G3 X33.429 Z-50.514 R.8N72 G1 X35.088 Z-52.673N73 X37.916 Z-51.259N74 G0 Z3.N75 X27.109N76 G1 Z1.N77 Z-38.N78 X28.4N79 G3 X29.531 Z-38.234 R.8N80 G1 X31.299 Z-39.118N81 X34.127 Z-37.704N82 G0 Z3.N83 X23.32N84 G1 Z1.N85 Z-2.129N86 X25.531 Z-3.234N87 G3 X26. Z-3.8 R.8N88 G1 Z-30.8N89 Z-38.N90 X27.509N91 X30.338 Z-36.586N92 G0 Z3.N93 X19.531N94 G1 Z1.N95 Z-.234N96 X23.72 Z-2.329N97 X26.549 Z-.915N98 G28 U0. V0. W0. M05N99 T0100N100 M01(TOOL - 2 OFFSET - 2)(OD GROOVE RIGHT - NARROW INSERT - N151.2-185-20-5G)N101 G0 T0202N102 G18N103 G97 S2670 M03N104 G0 G54 X36. Z-37.05N105 G50 S3600N106 G96 S302N107 G1 X16.4 F.05N108 G0 X36.N109 Z-35.125N110 G1 X16.4 F.1N111 X16.785 Z-35.318N112 G0 X36.N113 Z-37.8N114 G1 X16.4N115 X16.785 Z-37.607N116 G0 X36.N117 Z-33.2N118 G1 X16.4N119 X16.785 Z-33.393N120 G0 X36.N121 G97 S500N122 Z-31.586N123 X28.828N124 G1 X26. Z-33. F.05N125 X16.N126 Z-36.065N127 X16.3 Z-35.915N128 G0 X34.97N129 Z-40.544N130 G1 X32.141 Z-39.129N131 X29.941 Z-38.029N132 G18 G2 X29.8 Z-38. R.1N133 G1 X25.8N134 X16.N135 Z-36.065N136 G0 X28.828N137 G18N138 G96 S302N139 X37.535N140 Z-49.8N141 G1 X28.4N142 G0 X37.535N143 Z-49.2N144 G1 X28.4 F.1N145 X28.52 Z-49.26N146 G0 X37.535N147 G97 S500N148 Z-47.586N149 X34.828N150 G1 X32. Z-49. F.05N151 X28.N152 Z-49.5N153 X28.3 Z-49.35N154 G0 X36.364N155 Z-51.414N156 G1 X33.535 Z-50.N157 X31.8N158 X28.N159 Z-49.5N160 G0 X34.828N161 G96 S302N162 X46.N163 Z-62.8N164 G1 X38.4N165 G0 X46.N166 Z-62.2N167 G1 X38.4 F.1N168 X38.52 Z-62.26N169 G0 X46.N170 G97 S500N171 Z-60.586N172 X43.273N173 G1 X40.445 Z-62. F.05N174 X38.N175 Z-62.5N176 X38.3 Z-62.35N177 G0 X44.828N178 Z-64.414N179 G1 X42. Z-63.N180 X40.245N181 X38.N182 Z-62.5N183 G0 X43.273N184 G28 U0. V0. W0. M05N185 T0200N186 M01(TOOL - 3 OFFSET - 3)(OD THREAD RIGHT- SMALL INSERT - R166.0G-16MM01-100)N187 G0 T0303N188 G18N189 M05N190 G0 G54 X30. Z1.N191 G76 P010000 Q0. R0.N192 G76 X20.62 Z-34. P26902 Q10164 R0. E6.N193 G28 U0. V0. W0.N194 T0300N195 M01(TOOL - 8 OFFSET - 8)(SPOT TOOL 6. DIA.)N196 G0 T0808N197 G18N198 G97 S596 M03N199 G0 G54 X0. Z5.N200 Z2.N201 G1 Z-95. F.05N202 G0 Z2.N203 Z5.N204 Z0.N205 G28 U0. V0. W0. M05N206 T0800N207 M01N208 M00(Flip Stock)(TOOL - 1 OFFSET - 1)(OD FINISH RIGHT - 35 DEG. INSERT - VNMG 16 04 08)N209 G0 T0101N210 G18N211 G97 S2870 M03N212 G0 G54 X61. Z3.N213 G50 S3600N214 G96 S550N215 G1 Z1. F.5N216 Z-.469N217 X62.531 Z-1.234N218 G18 G3 X63. Z-1.8 R.8N219 G1 Z-4.336N220 Z-15.264N221 Z-16.N222 Z-20.N223 G28 U0. V0. W0. M05N224 T0100N225 M01(TOOL - 2 OFFSET - 2)(OD GROOVE RIGHT - NARROW INSERT - N151.2-185-20-5G)N226 G0 T0202N227 G18N228 G97 S1435 M03N229 G0 G54 X67. Z1.N230 G50 S3600N231 G96 S302N232 Z-10.5N233 G1 X55.4 F.05N234 G0 X67.N235 Z-12.382N236 G1 X60.441 F.1N237 X60.818 Z-12.194N238 G0 X67.N239 Z-8.618N240 G1 X60.441N241 X60.818 Z-8.806N242 G0 X67.N243 G97 S500N244 Z-5.022N245 X65.828N246 G1 X63. Z-6.436 F.05N247 G18 G3 X60.9 Z-8.255 R2.1N248 G1 X55. Z-9.958N249 Z-10.5N250 X55.3 Z-10.35N251 G0 X65.828N252 G18N253 Z-15.978N254 G1 X63. Z-14.564N255 G18 G2 X60.9 Z-12.746 R2.1N256 G1 X55. Z-11.042N257 Z-10.5N258 G0 X65.828N259 Z1.N260 G28 U0. V0. W0. M05N261 T0200N262 M01(TOOL - 72 OFFSET - 72)(ID ROUGH MIN. 20. DIA. - 80 DEG. INSERT - CCMT 09 T3 04)N263 G0 T7272N264 G18N265 G97 S3600 M03N266 G0 G54 X14.625 Z2.N267 G50 S3600N268 G96 S550N269 G1 Z0. F.4N270 Z-31.N271 X12.6N272 X11. Z-31.8N273 X8.172 Z-30.386N274 G0 Z2.N275 X18.25N276 G1 Z0.N277 Z-31.N278 X14.225N279 X11.397 Z-29.586N280 G0 Z2.N281 X21.875N282 G1 Z0.N283 Z-31.N284 X17.85N285 X15.022 Z-29.586N286 G0 Z2.N287 X25.5N288 G1 Z0.N289 Z-28.172N290 X23.441 Z-31.N291 X21.475N292 X18.647 Z-29.586N293 G0 Z2.N294 X29.125N295 G1 Z0.N296 Z-23.192N297 X25.1 Z-28.721N298 X22.272 Z-27.307N299 G0 Z2.N300 X32.75N301 G1 Z0.N302 Z-18.212N303 X28.725 Z-23.741N304 X25.897 Z-22.327N305 G0 Z2.N306 X36.375N307 G1 Z0.N308 Z-13.232N309 X32.35 Z-18.762N310 X29.522 Z-17.347N311 G0 Z2.N312 X40.N313 G1 Z0.N314 X38. Z-1.N315 Z-6.N316 Z-11.N317 X35.975 Z-13.782N318 X33.147 Z-12.368N319 G0 Z1.25N320 G28 U0. V0. W0. M05N321 T7200N322 M01(TOOL - 5 OFFSET - 5)(ID GROOVE MIN. 12. DIA. INSERT - N151.2-400-40-5G)N323 G0 T0505N324 G18N325 G97 S2827 M03N326 G0 G54 X34. Z1.25N327 G50 S3600N328 G96 S302N329 Z-9.2N330 G1 X41.6 F.05N331 G0 X34.N332 Z-10.8N333 G1 X41.6 F.1N334 X41.28 Z-10.64N335 G0 X34.N336 G97 S500N337 Z-12.414N338 X35.172N339 G1 X38. Z-11. F.05N340 X42.N341 Z-10.N342 X41.7 Z-10.15N343 G0 X35.172N344 Z-7.586N345 G1 X38. Z-9.N346 X42.N347 Z-10.N348 G0 X35.172N349 Z1.25N350 G28 U0. V0. W0. M05N351 T0500N352 M30% %N1 G0 T0808N2 G18N3 G97 S328 M03N4 G0 G54 X0. Z5.N5 Z2.N6 G99 G1 Z-60. F.05N7 G0 Z2.N8 Z5.N9 Z0.N10 G28 U0. V0. W0. M05N11 T0800N12 M01(TOOL - 4 OFFSET - 4)(ID ROUGH MIN. 20. DIA. - 80 DEG. INSERT - CCMT 09 T3 04)N13 G0 T0404N14 G18N15 G97 S3600 M03N16 G0 G54 X24. Z3.N17 G50 S3600N18 G96 S550N19 G1 Z1. F.4N20 Z-55.N21 X20.N22 X17.172 Z-53.586N23 G0 Z3.N24 X28.N25 G1 Z1.N26 Z-55.N27 X23.6N28 X20.772 Z-53.586N29 G0 Z3.N30 X32.N31 G1 Z1.N32 Z-37.N33 X30.N34 Z-54.N35 Z-55.N36 X27.6N37 X24.772 Z-53.586N38 G0 Z3.N39 X36.N40 G1 Z1.N41 Z-20.8N42 X32. Z-26.N43 Z-37.N44 X31.6N45 X28.772 Z-35.586N46 G0 Z3.N47 X40.N48 G1 Z1.N49 Z-15.6N50 X35.6 Z-21.32N51 X32.772 Z-19.906N52 G0 Z3.N53 X44.N54 G1 Z1.N55 Z-.764N56 G18 G2 X42. Z-3. R3.N57 G1 Z-13.N58 X39.6 Z-16.12N59 X36.772 Z-14.706N60 G0 Z3.N61 X48.N62 G1 Z1.N63 Z0.N64 G2 X43.6 Z-.961 R3.N65 G1 X40.772 Z.454N66 G0 Z1.25N67 G28 U0. V0. W0. M05N68 T0400N69 M01N70 M00(Flip Stock)(TOOL - 1 OFFSET - 1)(OD ROUGH RIGHT - 80 DEG. INSERT - CNMG 12 04 08)N71 G0 T0101N72 G18N73 G97 S1430 M03N74 G0 G54 X61.192 Z3.N75 G50 S3600N76 G96 S275N77 G1 Z1. F.25N78 Z-45.196N79 G18 G3 X63. Z-50.5 R20.N80 G1 Z-54.N81 Z-55.N82 X65.N83 X67.828 Z-53.586N84 G0 Z3.N85 X57.385N86 G1 Z1.N87 Z-40.939N88 G3 X61.592 Z-45.876 R20.N89 G1 X64.421 Z-44.462N90 G0 Z3.N91 X53.577N92 G1 Z1.N93 Z-36.987N94 G2 X57.157 Z-40.75 R20.N95 G3 X57.785 Z-41.282 R20.N96 G1 X60.613 Z-39.868N97 G0 Z3.N98 X49.769N99 G1 Z1.N100 Z-31.N101 X51.314N102 G2 X53.977 Z-37.529 R20.N103 G1 X56.805 Z-36.114N104 G0 Z3.N105 X45.961N106 G1 Z1.N107 Z-23.74N108 X49.314 Z-31.N109 X50.169N110 X52.998 Z-29.586N111 G0 Z3.N112 X42.154N113 G1 Z1.N114 Z-15.493N115 X46.361 Z-24.606N116 X49.19 Z-23.192N117 G0 Z3.N118 X38.346N119 G1 Z1.N120 Z-7.247N121 X42.554 Z-16.359N122 X45.382 Z-14.945N123 G0 Z3.N124 X34.538N125 G1 Z1.N126 X35. Z0.N127 X38.746 Z-8.113N128 X41.574 Z-6.699N129 G0 Z1.25N130 G28 U0. V0. W0. M05N131 T0100N132 M30% 摘 要现代的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，基本将我们在大学几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几年来的知识的运用，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：数控车床；数控编程；数控加工工艺AbstractThe modern CAD/CAM is based on the numerical control technology. Modern CNC machining technology knowledge is the modern mechanical professional students must master. In NC machining process, considering the components processing craft route arrangement, processing machine type selection, cutting tool selection, machining positioning device clamp and NC program compiling and a series of factors. Very broad range of knowledge involved, will we in the university three years have learned knowledge comprehensive up so throMastercamh this graduation design is not only one of our university three years of knowledge use, but also for our test.This design content is the part numerical control processing craft and the programming process. This paper introduces the characteristics of CNC lathe processing, processing technology analysis and NC programming process, as well as fixture and so on.Key words: CNC lathe; NC programming; NC Machining Technology目 录摘 要IAbstractII1 绪论11.本设计的目的及内容12.课题背景知识12 工艺设计22.1 加工方案的确定22.2装夹方案的确定42.3加工工序的划分52.4加工刀具的选择82.5切削用量的确定93 数控程序编制103.1编程理论依据103.2编程指令的选择123.3 数控程序编制144 零件的三维及仿真154.1 Mastercam软件简介154.2 零件三维造型设计164.3 仿真加工过程194.3.1配合件1仿真加工194.3.2 配合件2仿真加工314.4 后处理33总 结34参考文献35致 谢361 绪论1.本设计的目的及内容本次复杂车削车削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。本次设计内容为基于Mastercam的中间套与螺杆轴配合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。2.课题背景知识数控车床技术在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，已经显示了其在国家基础工业现代化生产中的战略性作用，而且已成为了传统机械制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控车床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。数控车床是现代加工车间里面重要的加工设备，现代的CAD/CAM都是建立在数控技术之上的。掌握现代数控加工技术知识是现代机械专业里面必不可少的。在数控加工过程中，从零件的设计图纸到零件成品的合格。不仅要考虑到数控程序的编制，还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等一系列因素的影响。在开始编程前，必须要对零件设计图纸和技术要求进行详细的数控加工工艺分析。来最终确定哪些是零件的技术关键，哪些是数控加工的难点，以及程序的编制难易程度。2 工艺设计2.1 加工方案的确定零件图纸工艺分析确定装夹方案确定工序方案确定工步顺序确定进给路线确定 所用刀具确定切削参数编写加工程序具体零件图纸工艺分析。图2.1 配合件1图2.2 配合件2图2.3 配合图该零件主要由件一、件二共两部分配合组成。都属于轴类零件。件1由梯型螺纹、螺纹退刀槽、圆柱面、内孔曲面面、内孔圆柱面等部分组成。件2由圆柱面内孔组成；螺纹退刀槽是为了车螺纹时退刀方便, 螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。根据工作性能与条件，两件套配合，件1与件2属于圆柱面配合，加工尺寸尺寸精度都比较难。图纸的难点之一在于件2加工的装夹部分，由于件2的形状特殊性，加工件2外圆时，必须先加工内孔在夹内孔加工外圆。2.2装夹方案的确定形位精度的要求确定了零件的装夹方案，从该两个零件可看出，零件均需要经过掉头装夹才能达到要求。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：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；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）；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（图2.1）及（图2.2）的工艺路线拟定。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（2-4），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。如图2.4 三爪卡盘2.3加工工序的划分制订零件顺空车削加工工序顺序一般应遵循以下原则：（1）先加工定位面，上道工序的加工能为后面的工序提供精神基准和合适的夹紧表面。制订零件的整个工艺路线就是从最后一道工序开始往前推，按照前工序为共工序提供基准的原则先大致安排的。（2）先加工面，后加工孔；先加工简单的几何形状，再加工复杂的集合形状。（3）对精度要求高、粗精加工需分开进行，先粗加工后精加工。（4）以相同定位和夹紧方式安装的工序，最好接连进行，以减少重复定位次数和夹紧次数。因此配合件共分为四个工序：工序1：夹件1右端使伸出80mm，加工左端。图2.5 工序1工序2：调头装夹，保证同轴度，平断面，取总长91加工右端。图2.6 工序2工序3：夹件2左端使伸出20mm，加工右端内孔。图2.7 工序3工序4：调头撑内孔，保证同轴度，平断面，取总长54加工外轮廓。图2.8 工序42.4加工刀具的选择确定进给路线的工作重点，主要在于确定粗加工及空行程的进给路线，因精加工切削过程的进给路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的。 进给路线泛指刀具从对刀点（或机床固定原点）开始运动起，直至返回该点并结束加工程序 所经过的路径，包括切削加工的路径及刀具切入、切出等非切削空行程。 在保证加工质量的前提下，使加工程序具有最短的进给路线，不仅可以节省整个加工过程的 执行时间，还能减少一些不必要的刀具消耗及机床进给机构滑动部件的磨损等。 而刀具的选择也是数控加工中重要内容之一，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，选择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。如下是对该零件工步顺序、刀具的选择。 1.粗车外圆表面。刀具：93外圆刀。48外圆。2.精车外圆表面。刀具：93外圆刀。48外圆。3.粗车内孔，刀具：80内镗刀。20、40內孔。4.精车內孔。刃具：80内镗刀。20、40內孔。（以上为2-1）5.粗车外圆表面。刀具：93外圆刀。48、40外圆。6.精车外圆表面。刀具：93外圆刀。48、40外圆。 7.粗、精车外圆弧面。刀具：93外圆刀。8.车T型螺纹。T型螺纹刀。Tr266-6gT型螺纹。9.粗车内孔，刀具：80内镗刀。18、24內孔。10.精车內孔。刃具：80内镗刀。18、24內孔。11.切内槽。刀具：宽4mm内槽刀。 2.5切削用量的确定切削用量是衡量工作运动大小的数值，它的选择与保证工件质量和提高生产效率有密切的关系。切削用量主要包括切削速度、进给量和切削深度。切削用量大小决定着加工时间、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用量。如下是对该零件切削用量的选择。 外圆柱面 粗车:S=600r/min F=80mm/min ap=2mm 精车: S=800r/min F=100mm/min ap=1mm 内圆柱面粗车:S=600r/min F=60mm/min ap=2mm 精车:S=800r/min F=80mm/min ap=1mm T型螺纹S=500r/min内槽S=500r/min F=40mm/min ap=2mm 各工序工序卡及刀具卡如表2-1所示。表2-1 配合件刀具卡序号刀具号刀具名称刀具材料数量加工内容刀补1T010193外圆刀硬质合金1粗，精车外圆轮廓2T02023mm外槽刀1粗、精车內孔轮廓3T030360外螺纹刀1切螺纹退刀槽4T040480内镗刀1车内螺纹5T05054mm内槽刀1车外弧面6T0606钻头高速钢1切外槽3 数控程序编制3.1编程理论依据1.数控机床坐标系系统数控机床的坐标系统，包括坐标系、坐标原点和运动方向，对于数控加工及 编程，是一个十分重要的概念。每一个数控编程员和数控机床的操作者，都必须 对数控机床的坐标系统有一个完整且正确的理解，否则，程序编制将发生混乱， 操作时更会发生事故。2.坐标系数控机床的坐标系采用右手直角坐标系，其基本坐标轴为X、Y、Z 直角坐 标，相对于每个坐标轴的旋转运动坐标为A、B、C。3.坐标轴及其运动方向不论机床的具体结构是工件静止、刀具运动，还是工件运动、刀具静止，数 控机床的坐标运动指的是刀具相对静止的工件坐标系的运动。ISO对数控机床的坐标轴及其运动方向均有一定的规 定：Z 轴定义为平行于机床主轴的坐标轴，如果机床有一系列主轴，则选尽可能 垂直于工件装夹面的主要轴为 Z 轴，其正方向定义为从工作台到刀具夹持的方 向，即刀具远离工作台的运动方向；X 轴作为水平的，平行于工件装夹平面的坐 标轴，它平行于主要的切削方向，且以此方向为主方向；Y 轴的运动方向则根据 X 轴和 Z 轴按右手法则确定。旋转坐标轴 A、B、C 相应地在 X、Y、Z 坐标轴正方向上，按右手螺纹前进方向来确定。4.坐标原点机床原点现代数控机床一般都有一个基准位置（set location），称为机床 原点（machine origin 或home position）或机床绝对原点（machine absolute origin）， 是机床制造商设置在机床上的一个物理位置，其作用是使机床与控制系统同步， 建立测量机床运动坐标的起始点。 机床参考点与机床原点相对应的还有一个机床参考点（reference point）， 它也是机床上的一个固定点，一般不同于机床原点。一般来说，加工中心的参考 点为机床的自动换刀位置。 程序原点对于数控编程和数控加工来说，还有一个重要的原点就是程序 原点（program origin），是编程人员在数控编程过程中定义在工件上的几何基准 点，有时也称为工件原点（part origin）。程序原点一般用 G92 或 G54G59和G50（对于数控车床）指定。 装夹原点除了上述三个基本原点以外，有的机床还有一个重要的原点， 即装夹原点（fixture origin）。装夹原点常见于带回转（或摆动）工作台的数控机 床或加工中心，一般是机床工作台上的一个固定点，比如回转中心，与机床参考 点的偏移量可通过测量存入CNC 系统的原点偏移寄存器（origin offset register） 中，供CNC 系统原点偏移计算用。5.原点偏移现代 CNC 系统一般都要求机床在回零操作，即使机床回 到机床原点或机床参考点之后，通过手动或程序命令（比如G92X0 Y0 Z0）初始 化控制系统后，才能启动。机床参考点和机床原点之间的偏移值存放在机床常数 中。初始化控制系统是指设置机床运动坐标X，Y，Z，A，B 等的显示为零。 对于程序员而言，一般只要知道工件上的程序原点就够了，与机床原点、机床参考点及装夹原点无关，也与所选用的数控机床型号无关。但对于机床操作者来说，必须十分清楚所选用的数控机床上上述各原点及其之间的偏移关系。6.绝对坐标编程和增量坐标编程数控系统的位置/运动控制指令可采用两种编程坐标系统进行编程，即绝对 坐标编程（absolute programming）和增量坐标编程（incremental programming）。 绝对坐标编程在程序中用 G90 指定，刀具运动过程中所有的刀具位置 坐标是以一个固定的编程原点为基准给出的，即刀具运动的指令数值（刀具运动 的位置坐标），与某一固定的编程原点之间的距离给出的。 增量坐标编程在程序中用 G91 指定，刀具运动的指令数值是按刀具当前所在位置到下一个位置之间的增量给出的。3.2编程指令的选择1.数控车编程指令介绍FANUC系统数控车的编程指令及其指令格式FANUC 0-TD系统 G 代码命令代码组及其含义“模态代码” 和 “一般” 代码“形式代码” 的功能在它被执行后会继续维持，而 “一般代码” 仅仅在收到该命令时起作用。定义移动的代码通常是“模态代码”，像直线、圆弧和循环代码。反之，像原点返回代码就叫“一般代码”。每一个代码都归属其各自的代码组。在“模态代码”里，当前的代码会被加载的同组代码替换。表3-1 常用G代码G代码功能说明G代码功能说明G00快速点定位模态指令G53机床坐标系设定非模态指令G01直线插补G54-G59选择工件坐标系16G02顺时针圆弧插补G65调用宏程序非模态指令G03逆时针圆弧插补G70精加工循环G04暂停非模态指令G71外径/内径粗车复合循环G20英制尺寸编程G72端面粗车复合循环G21米制尺寸编程G73轮廓粗车复合循环G27返回参考点检查非模态指令G76多头螺纹复合循环G28返回参考点位置G90外径/内径自动车循环模态指令 G32螺纹切削模态指令G92螺纹自动车循环G40取消刀具半径补偿G94端面自动车循环G41刀具半径左补偿G96恒表面切削速度控制G42刀具半径右补偿G97恒表面切削速度控制取消G50主轴最大速度设定非模态指令G98每分钟进给G52局部坐标系设定G99没转进给2.编程指令选择G00 定位（1）格式 G00 X_ Z_ 这个命令把刀具从当前位置移动到命令指定的位置 (在绝对坐标方式下)， 或者移动到某个距离处 (在增量坐标方式下)。 （2） 非直线切削形式的定位 我们的定义是：采用独立的快速移动速率来决定每一个轴的位置。刀具路径不是直线，根据到达的顺序，机器轴依次停止在命令指定的位置。 （3） 直线定位 刀具路径类似直线切削(G01)那样，以最短的时间（不超过每一个轴快速移动速率）定位于要求的位置。 （4）举例 N10 G0 X100 Z65 G01 直线插补 （1） 格式 G01 X(U)_ Z(W)_ F_ ;直线插补以直线方式和命令给定的移动速率从当前位置移动到命令位置。X, Z: 要求移动到的位置的绝对坐标值。U,W: 要求移动到的位置的增量坐标值。 圆弧插补 (G02, G03) （2）格式G02(G03) X(U)_Z(W)_I_K_F_;G02(G03) X(U)_Z(W)_R_F_ ;G02 顺时钟 (CW)G03 逆时钟 (CCW)X, Z 在坐标系里的终点U, W 起点与终点之间的距离I, K 从起点到中心点的矢量 (半径值)R 圆弧范围 (最大180 度)。（3）举例 绝对坐标系程序G02 X100. Z90. I50. K0. F0.2或G02 X100. Z90. R50. F02; 增量坐标系程序G02 U20. W-30. I50. K0. F0.2;或G02 U20. W-30. R50. F0.2; 功能螺纹切削循环。内外直径的切削循环(G90) （1）格式 直线切削循环:G90 X(U)_Z(W)_F_ ;按开关进入单一程序块方式，操作完成如图所示 1234 路径的循环操作。U 和 W 的正负号 (+/-) 在增量坐标程序里是根据1和2的方向改变的。锥体切削循环:G90 X(U)_Z(W)_R_ F_ ;必须指定锥体的 “R” 值。切削功能的用法与直线切削循环类似。 3.3 数控程序编制先编写图2.1轴零件左端为例，先编写外圆部分，用G71车外圆，然后编写内槽用G00,G01切内槽，最后用G76编写内螺纹。再编写轴零件右端，编写外圆部分，用G71指令车外圆和外弧面。车T型螺纹部分程序：T0303G99(选择T螺纹车刀)G00X100Z100(定位安全距离)M03S450(主轴正转，转速450r/min)G00X27Z3(定位到循环点)G76 P01060 Q50 R0.02(G76循环螺纹切削)G76 X41 Z.55. P20 Q15 F1.5G00X100Z100(退至安全距离)M30(结束)4 零件的三维及仿真4.1 Mastercam软件简介Mastercam是美国CNC Software NC公司研制与开发的CAD/CAM一体化软件。自1981年推出第一代产品开始就以其强大的加工功能闻名于世。二十年来在此基础上进行不断地更新与完善，Mastercam是被工业界及学校广泛采用。Mastercam作为众多CAD/CAM软件中的一种，之所以能有第一位的装机量，其优点是显而易见的。它对硬件的要求不高，在一般配置的计算机上就可运行；它操作灵活，界面友好，易学易用，适用于大多数用户，能使企业迅速使用并取得很好的经济效益。另外，Mastercam的性价比，是其他同类软件所不能比拟的。随着我国加工制造业的崛起， Mastercam在中国的销量逐步提升，在全球的CAM市场份额雄居榜首。因此对每个机械设计与加工人员来说，学习Mastercam是十分必要的。Mastercam x是Mastercam的最新版本，它在以前版本的基础上做了较大的改进，特别是在三维造型及加工方面增加了新的功能和模块，使其操作更方便，功能更强大，更适合用户的要求。Mastercam包括4大模块：Design、Lathe、Mill和Wire。Design模块用于被加工零件的造型设计，Mill模块主要用于生成铣削加工刀具路径，Lathe模块主要用于生成车削加工刀具路径，Wire模块主要用于生成线切割刀具路径。这4个模块可单独使用，在Mill模块，Lathe模块和Wire模块中也可以进行Design模块中的完整的造型设计，在其中一个模块中就可以实现造型设计与加工过程的统一。Mastercam x还增加了Router模块和 The MetaCut Utullities模块。本书仅对Mastercam X版本中的Mill模块进行介绍。4.2 零件三维造型设计首先我们要建立新文件，文件名只能是英文和数字组成。建好新文件后，分别对零件进行线架造型。（1）进入初始界面首先点击Mastercam进入Mastercam界面。如下图所示：图4.1 Mastercam界面（2）新建模型点击新建右上角先创建一个模型，并输入文件名3D，文件名不允许出现中文件了。在应用栏中点击模型按钮。（3）件1绘制步骤点击确定按钮，通过草图工具栏绘制草图，草图轮廓1如下图所示：图4.2 件1草图点击回转指令，对刚才的绘制的草图进行回转，如下图所示：图4.3 回转草图通过以上的步骤，最后得到三维图，如下图所示：图4.4 三维图（4）件2绘制步骤点击确定按钮，通过草图工具栏绘制草图，草图轮廓2如下图所示：图4.5 件1草图点击回转指令，对刚才的绘制的草图进行回转，如下图所示：图4.6 回转草图通过以上的步骤，最后得到三维图，如下图所示：图4.7 三维图4.3 仿真加工过程4.3.1配合件1仿真加工1.外圆仿真加工（1）机床选择打开Mastercam，点击工具栏,选择“车削”，点击“默认”。（2）材料设置点击左侧机床设置中的，点击Stock的按钮，根据工艺设置如下图所示：设置毛坯“外径”，“内径”，“长度”，“轴向位置”，然后点击“”设置完毕。图4.8（3）刀具选取和仿真加工点击工具栏，选择“粗车”，选择加工路径，然后确定，选取外圆刀，设置“进给率”，“下刀速率”，“主轴转速”等参数。然后点击“粗加工参数”，如下图所示： 图4.9建立如图T0101外圆车刀，并设置主轴转速600，进给率为0.2，并设置编程起点，如下图所示。 图4.10 建立刀具后，接着设置每行切削量（粗加工为0.2mm，精加工为0.1mm）。并设置精加工的余量为0.5mm，并设置进刀延伸量2.5mm，进退刀参数如下图所示。图4.11（4）仿真验证。点击右侧验证按钮，点击验证，加工仿真图，表示仿真正确如下图所示： 图4.123.切槽仿真加工机床选择、材料设置以及验证请参考内圆仿真加工。（1）刀具选择和仿真加工点击工具栏，选择“径向车削刀具路径”，选择加工路径，然后确定，选取槽刀，设置“进给率”，“下刀速率”，“主轴转速”等参数。然后点击“径向粗车参数”，最后点击“径向精车参数”，如下图所示：图4.13建立如图T0202外槽刀，并设置主轴转速450，进给率为0.1，并设置编程起点，如下图所示。图4.14建立刀具后，接着设置切削方向和进给量为2mm。并设置精加工的余量为0.2mm，进退刀参数如下图所示。图4.15设置精加工参数，精修为1次，保证工件的表面粗糙度及尺寸精度，进退刀参数如下图所示。图4.16（2）仿真验证。点击右侧验证按钮，点击验证，切槽仿真如下图所示：图4.17 4车T型螺纹仿真加工机床选择、材料设置以及验证请参考外圆仿真加工。（1）刀具的选择和仿真加工点击工具栏，选择“车螺纹”，选择加工路径然后确定，选取螺纹刀，设置“进给率”，“下刀速率”，“主轴转速”等参数设置。然后点击“车螺纹参数”，如下图所示：建立如图T0303螺纹刀，并设置主轴转速500，并设置编程起点，如下图所示。图4.18设置螺纹精加工参数，设置螺纹螺距为6，并设置大径和小径，最后在设置螺纹起点和终点，保证螺纹的深度。如下图所示。图4.19（2）仿真验证。点击右侧验证按钮，点击验证，切槽仿真如下图所示：图4.202.內孔仿真加工机床选择、材料设置以及验证请参考外圆仿真加工。刀具选择和仿真加工点击工具栏，选择“粗车”，选择加工路径，然后确定，选取外圆刀，设置“进给率”，“下刀速率”，“主轴转速”等参数，然后点击“粗加工参数”，如下图所示：图4.21建立如图T0404内孔刀，并设置主轴转速650，并设置编程起点，如下图所示。图4.22建立刀具后，接着设置切削方向和进给量为2mm。并设置精加工的余量为0.2mm，进退刀参数如下图所示。图4.23（2）仿真验证。点击右侧验证按钮，点击验证，镗孔仿真如下图所示： 图4.243.内孔切槽仿真加工机床选择、材料设置以及验证请参考内圆仿真加工。（1）刀具选择和仿真加工点击工具栏，选择“径向车削刀具路径”，选择加工路径，然后确定，选取槽刀，设置“进给率”，