轴类零件加工工艺规程及编程模板.doc

烟台工程职业技术学院

数控 系 数控技术 专业 08 级

毕业设计（论文）

题 目: 轴类零件加工工艺规程及编程

姓名 田 利 学号 070209

指导老师（署名）

二〇一〇 年 十 月 八 日

烟台工程职业技术学院毕业设计（论文)
诚 信 承 诺 书

本人慎重承诺：
我所撰写设计（论文）《轴类零件加工工艺规程及编程》是在老师指导下自主完成，没有剽窃或剽窃她人论文或结果。如有剽窃、剽窃，本人愿意为由此引发后果负担对应责任。
毕业论文（设计）研究结果归属学校全部。

学生(署名)
二〇一〇 年 十 月 八 日

目 录
摘要………………………………………………………………………4
序言………………………………………………………………………………………………5
第一章 概述…………………………………………………………………… 6
1.1 经典轴类零件加工工艺……………………………………………… 6
1.2 数控车床概述…………………………………………………………… 8
1.3 镗孔工艺………………………………………………………………… 9
1.4 螺纹加工工艺…………………………………………………………… 9
1.5 分析加工对象……………………………………………………………11第二章 工艺过程卡/加工工序卡………………………………………… 12
2.1 数控加工工艺内容选择………………………………………………12
2.2 工艺过程…………………………………………………………………12
2.3 加工工序划分………………………………………………………… 14
2.4 编制工艺过程卡…………………………………………………………15
2.5 切削用量确实定………………………………………………………… 15
2.6 编制加工工序卡………………………………………………………… 17
第三章 加工路线图………………………………………………………… 21
3.1 刀具加工进给路线确实定………………………………………………21
3.2 绘制刀具加工路线图…………………………………………………… 22
第四章 数控刀具表/数控编程基础………………………………………23
4.1 本零件加工所用刀具…………………………………………………… 23
4.2 编程基础…………………………………………………………………23附录一………………………………………………………………………………28
总结…………………………………………………………………………………30
结束语……………………………………………………………………………32参考文件…………………………………………………………………………33

摘 要
伴随科学技术飞速发展和经济竞争日趋猛烈，机械产品更新速度越来越快，数控加工技术作为优异生产力代表，在机械及相关行业领域发挥着关键作用，机械制造竞争，其实质是数控技术竞争。此次设计就是进行经典轴类零件数控加工工艺和编程，侧重于该零件工艺分析、加工路线确实定及加工程序编制。并绘制零件图、加工路线图。用G代码编制该零件数控加工程序，并附以编程尺寸计算方法，其中零件工艺规程分析是此次论文关键和难点。

关键词：数控加工；工艺过程；加工工序；加工路线

前 言

机械制造业在国民经济中起着特殊关键作用它为各个经济部门提供优异技术装备，为人民生活提供所需机械商品，为国防事业提供了现代化武器，也为各个部门提供了多种机械设备，其中机械设备全部是由不一样零件而组成，这些零件是由不一样工种分别加工出来。伴随科学技术发展，尽管有部分零件已经用精密铸造或冷压等方法来制造，不过，绝大多数零件制造还离不开一般机床加工。
轴是组成机器关键零件之一，其关键功效是支持作回转运动传动零件(如齿轮、蜗轮等)，以实现回转运动并传输转距和动力，如齿轮，车轮，电动机，转子，铣刀等多种作回转运动零件，全部必需安装在轴上，才能实现它们功用。
轴是代表性零件之一，加工难度较大，工艺路线较长，包含轴类零件加工很多基础工艺问题，下面经过对轴技术条件分析和工艺过程讨论，来说明轴类零件加工通常规律。
本文关键叙述了一般轴加工工艺，有工艺分析 定位基准选择，加工阶段，机械加工工艺过程，轴材料及热处理和检验等

正文
第一章、概述
机械加工目标是将毛坯加工成符合产品要求零件。通常，毛坯需要经过若干工序才能转化为符合产品要求零件。一个相同结构相同要求机器零件，能够采取多个不一样工艺过程完成，但其中总有一个工艺过程在某一特定条件下是最经济、最合理。
在现有生产条件下，怎样采取经济有效加工方法，合理地安排加工工艺路线以取得符合产品要求零件，最关键就是要编制出零件工艺规程。
1.1 经典轴类零件加工工艺：
1.1.1 轴类零件功用、结构特点
轴类零件是机器中常常碰到经典零件之一。它在机械中关键用于支承齿轮、带轮、凸轮和连杆等传动件，以传输扭矩。按结构形式不一样，轴能够分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、多种丝杠等。它关键用来支承传动零部件，传输扭矩和承受载荷。轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，通常由同心轴外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及对应端面所组成。依据结构形状不一样，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。
轴长径比小于5称为短轴，大于20称为细长轴，大多数轴介于二者之间。
本论文所加工零件——经典轴类零件则属于阶梯轴。
?

1.1.2 轴类零件通常加工要求及方法
◆轴类零件加工工艺规程注意点:
轴类零件中工艺规程制订，直接关系到工件质量、劳动生产率和经济效益。一零件能够有多个不一样加工方法，但只有某一个较合理，在制订机械加工工艺规程中，须注意以下几点。
1)粗基准选择：有非加工表面，应选非加工表面作为粗基准。对全部表面全部需加工铸件轴，依据加工余量最小表面找正。且选择平整光滑表面，让开浇口处。选牢靠可靠表面为粗基准，同时，粗基准不可反复使用。
2)精基准选择：要符合基准重合标准，尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准。符合基准统一标准。尽可能在多数工序中用同一个定位基准。尽可能使定位基准和测量基准重合。选择精度高、安装稳定可靠表面为精基准。
工艺规程制订得是否合理，直接影响工件质量、劳动生产率和经济效益。一个零件能够用多个不一样加工方法制造，但在一定条件下，只有某一个方法是较合理。
◆轴类零件加工技术要求:
尺寸精度轴类零件关键表面常为两类，一类是和轴承内圈配合外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为IT5～IT7；另一类为和各类传动件配合轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，通常为IT6~IT9。
几何形状精度关键指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等关键表面圆度、圆柱度。其误差通常应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴，需在零件图上另行要求其几何形状精度。该经典轴类零件长度为145mm，螺纹大径为30mm、长度为25mm，外圆锥面锥度为20o、长度为29mm，圆弧总长为57mm、半径分别有24mm/9mm/8mm，所镗孔直径为28mm、长度为26mm。
相互位置精度包含内、外表面，关键轴面同轴度、圆径向跳动、关键端面对轴心线垂直度、端面间平行度等。该经典轴类零件外圆相互位置精度为0.02～0.04之间，圆径向跳动为0.02，端面和轴心线保持垂直，两端端面要保持平行。孔表面和外表面也应保持平行。
◆ 表面粗糙度:
轴加工表面全部有粗糙度要求，通常依据加工可能性和经济性来确定。该经典轴类零件直径为52mm外圆、外圆锥度及孔内表面粗糙度均为1.6，其它位置粗糙度为3.2。
在加工该轴类零件时，需采取粗车和精车结合方法，在粗加工零件表面轮廓时，必需确保0.5mm精加工余量，必需时需使用刀偏表，对刀具进给时进行误差控制，有效地减小误差，方能确定该零件在加工精度方面多种要求。
1.1.3轴类零件加工工艺路线
外圆加工方法很多，基础加工路线可归纳为四条。
 ① 粗车—半精车—精车
 对于通常常见材料，这是外圆表面加工采取最关键工艺路线。
 ② 粗车—半精车—粗磨—精磨
 对于黑色金属材料，精度要求高和表面粗糙度值要求较小、零件需要淬硬时，其后续工序只能用磨削而采取加工路线。
③ 粗车—半精车—精车—金刚石车
 对于有色金属，用磨削加工通常不易得到所要求表面粗糙度，因为有色金属通常比较软，轻易堵塞沙粒间空隙，所以其最终工序多用精车和金刚石车。
 ④ 粗车—半精—粗磨—精磨—光整加工
◆对于黑色金属材料淬硬零件，精度要求高和表面粗糙度值要求很小，常见此加工路线。
◆对于本文所加工经典轴类零件，将采取“粗车—精车”车削方法，即分别对本零件两个端面、外圆、螺纹、外圆锥度、切槽、圆弧、镗孔七个步骤进行粗加工和精加工。
1.2 数控车床概述
1.2.1数控车床特点
数控车床和其它类型车床相比有下列特点：
1）通用性强，生产率高，加工精度高且稳定，操作者劳动强度低。
2）适合于复杂零件加工。
3）换批调整方便，适合于多个中小批柔性自动化生产。
4）便于实现信息流自动化，在数控车床基础上，可实现CIMS（计算机集成制造系统）。
1.2.2 工作内容
依据零件图要求，工作人员进行数控编程，输入到数控车床数控系统；将零件原料按要求要求放置在预定位置上；等数控车床自动生产出产品后，使用测量检测仪器，对有精度误差产品进行误差赔偿；日常车床维护和保养及常见故障排除。
1.2.3 本零件加工所用机床型号、特点及数控系
CNC6140D：该车床能够实现轴类、盘类内外表面，锥面、圆弧、螺纹、镗孔、铰孔加工，也能够实现非圆曲线加工。
本零件将采取FANUC系统进行加工：
关键特点
FANUC企业数控系统含有高质量、高性能、全功效，适适用于多种机床和生产机械特点。
1.3 镗孔工艺：
依据工件加工要求，可选择三种镗削方案。
◆在一根镗杆上安排粗、精切镗刀来分担余量切除，镗孔后再倒角。为了不影响生产节拍，两把粗、精切镗刀需同时工作。因为是在镗杆上钻孔及攻丝，深入减弱了镗杆刚性及强度。而镗削余量不均匀分布使得切削力很大，两把镗刀同时工作使机床功率不足，所以不可避免地要引发切削振动，无法满足工件加工精度和表面粗糙度要求。
◆在同一根镗杆上安排粗、精切镗刀来分担余量去除：其中任何两把刀全部不得同时工作。采取该方案即使可降低切削力，但镗杆长度增加了两倍，造成镗杆刚性不足；同时单件加工工时也增加了一倍，确保不了生产节拍。
◆安排两台机床，即增加一台半精镗床来分担余量精加工。该方案虽可处理问题，但工件加工成本太高。
◆对于本零件中孔，将采取镗刀对其进行加工，并安排粗、精镗来分担余量切除，镗孔后再倒角。
1.4 螺纹加工工艺
1.4.1 一般螺纹尺寸分析
数控车床对一般螺纹加工需要一系列尺寸，一般螺纹加工所需尺寸计算分析关键包含以下两个方面：
◆螺纹加工前工件直径
考虑螺纹加工牙型膨胀量，螺纹加工前工件直径D/d－0.1P，即螺纹大径减0.1螺距，通常依据材料变形能力小取比螺纹大径小0.1到0.5。
◆螺纹加工进刀量
螺纹加进刀量能够参考螺纹底径，即螺纹刀最终进刀位置。
螺纹小径为：大径－２倍牙高；牙高=0.54P（P为螺距）
螺纹加工进刀量应不停降低，具体进刀量依据刀具及工作材料进行选择。
1.4.2 一般螺纹编程加工
在现在数控车床中，螺纹切削通常有三种加工方法：G32直进式切削方法、G76斜进式切削方法和G82直进式切削方法，因为切削方法不一样，编程方法不一样，造成加工误差也不一样。我们在操作使用上要仔细分析，争取加工出精度高零件。
◆G32直进式切削方法，因为两侧刃同时工作，切削力较大，而且排削困难，所以在切削时，两切削刃轻易磨损。在切削螺距较大螺纹时，因为切削深度较大，刀刃磨损较快，从而造成螺纹中径产生误差；不过其加工牙形精度较高，所以通常多用于小螺距螺纹加工。因为其刀具移动切削均靠编程来完成，所以加工程序较长；因为刀刃轻易磨损，所以加工中要做到勤测量。
◆G76斜进式切削方法，因为为单侧刃加工，加工刀刃轻易损伤和磨损，使加工螺纹面不直，刀尖角发生改变，而造成牙形精度较差。但因为其为单侧刃工作，刀具负载较小，排屑轻易，而且切削深度为递减式。所以，此加工方法通常适适用于大螺距螺纹加工。因为此加工方法排屑轻易，刀刃加工工况很好，在螺纹精度要求不高情况下，此加工方法更为方便。在加工较高精度螺纹时，可采取两刀加工完成，既先用G76加工方法进行粗车，然后用G32加工方法精车。但要注意刀具起始点要正确，不然轻易乱扣，造成零件报废。
◆G82直进式切削方法，螺纹切削循环同G32螺纹切削一样，在进给保持状态下，该循环在完成全部动作以后再停止动作。
螺纹加工完成后能够经过观察螺纹牙型判定螺纹质量立即采取方法，当螺纹牙顶未尖时，增加刀切入量反而会使螺纹大径增大，增大量视材料塑性而定，当牙顶已被削尖时增加刀切入量则大径成百分比减小，依据这一特点要正确对待螺纹切入量，预防报废。
本零件中螺纹切削加工就采取G82直螺纹切削循环加工方法，而且使用粗车和精车结合切削方法（精加工余量为0.5mm），须先倒角后车螺纹。
1.5 分析加工对象（零件图样）
在设计零件加工工艺规程时，首先要对加工对象进行深入分析。对于数控车削加工应考虑以下几方面：
1.5.1 组成零件轮廓几何条件
在车削加工中手工编程时，要计算每个节点坐标；在自动编程时，要对组成零件轮廓全部几何元素进行定义。所以在分析零件图时应注意：
◆零件图上是否遗漏某尺寸，使其几何条件不充足，影响到零件轮廓组成；
◆ 零件图上图线位置是否模糊或尺寸标注不清，使编程无法下手；
◆零件图上给定几何条件是否不合理，造成数学处理困难。
◆ 零件图上尺寸标注方法应适应数控车床加工特点，应以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。
1.5.2 尺寸精度要求
分析零件图样尺寸精度要求，以判定能否利用车削工艺达成，并确定控制尺寸精度工艺方法。
在该项分析过程中，还能够同时进行部分尺寸换算，如增量尺寸和绝对尺寸及尺寸链计算等。在利用数控车床车削零件时，常常对零件要求尺寸取最大和最小极限尺寸平均值作为编程尺寸依据。
1.5.3 形状和位置精度要求
零件图样上给定形状和位置公差是确保零件精度关键依据。加工时，要根据其要求确定零件定位基准和测量基准，还能够依据数控车床特殊需要进行部分技术性处理，方便有效控制零件形状和位置精度。
1.5.4 表面粗糙度要求
表面粗糙度是确保零件表面微观精度关键要求，也是合理选择数控车床、刀具及确定切削用量依据。
1.5.5 材料和热处理要求
零件图样上给定材料和热处理要求，是选择刀具、数控车床型号、确定切削用量依据。
第二章 工艺过程卡/加工工序卡
2.1 数控加工工艺内容选择
◆在选择时，通常可按下列次序考虑：
（1）通用机床无法加工内容应作为优先选择内容；
（2）通用机床难加工，质量也难确保内容应作为关键选择内容；
（3）通用机床加工效率低、工人手工操作劳动强度大内容，可在数控机床尚存在富裕加工能力时选择。
◆工艺规程是指导施工技术文件。通常包含以下内容：零件加工工艺路线，各工序具体加工内容，切削用量、工时定额和所采取设备和工艺装备等。
◆工艺规程关键内容
1)产品特征，质量标准。
2)原材料、辅助原料特征及用于生产应符合质量标准。
3)生产工艺步骤。
4)关键工艺技术条件、半成品质量标准。
5)生产工艺关键工作关键点。
6)关键技术经济指标和成品质量指标检验项目及次数。
7)工艺技术指标检验项目及次数。
8)专用器材特征及质量标准。
2.2 工艺过程
在生产过程中，那些和有原材料转变为产品直接相关过程称为工艺过程。它包含毛坯制造、零件加工、热处理、质量检验和机器装配等。而为确保工艺过程正常进行所需要刀具、夹具制造，机床调整维修等则属于辅助过程。在工艺过程中，以机械加工方法按一定次序逐步地改变毛坯形状、尺寸、相对位置和性能等，直至成为合格零件那部分过程称为机械加工工艺过程。
为了便于工艺规程编制、实施和生产组织管理，需要把工艺过程划分为不一样层次单元。它们是工序、安装、工位、工步和走刀。其中工序是工艺过程中基础单元。零件机械加工工艺过程由若干个工序组成。在一个工序中可能包含有一个或多个安装，每一个安装可能包含一个或多个工位，每一个工位可能包含一个或多个工步，每一个工步可能包含一个或多个走刀。
◆工序　一个或一组工人，在一个工作地或一台机床上对一个或同时对多个工件连续完成那一部分工艺过程称为工序。划分工序依据是工作地点是否改变和工作过程是否连续。比如，在车床上加工一批轴，既能够对每一根轴连续地进行粗加工和精加工，也能够先对整批轴进行粗加工，然后再依次对它们进行精加工。在第一个情形下，加工只包含一个工序；而在第二种情形下，因为加工过程连续性中止，即使加工是在同一台机床上进行，但却成为两个工序。工序是组成工艺过程基础单元，也是生产计划基础单元。本论文中所加工经典轴类零件将分五个工序来完成整个加工过程。
◆安装　在机械加工工序中，使工件在机床上或在夹具中占据某一正确位置并被夹紧过程，称为装夹。有时，工件在机床上需经过数次装夹才能完成一个工序工作内容。在数控车床上加工本零件将采取卡盘进行装夹，在加工必需时将采取钻头进行辅助加工。
◆工位　采取转位（或移位）夹具、回转工作台或在多轴机床上加工时，工件在机床上一次装夹后，要经过若干个位置依次进行加工，工件在机床上所占据每一个位置上所完成那一部分工序就称为工位。简单来说，工件相对于机床或刀具每占据一个加工位置所完成那部分工序内容，称为工位。为了降低因数次装夹而带来装夹误差和时间损失，常采取多种回转工作台、回转夹具或移动夹具，使工件在一次装夹中，前后处于多个不一样位置进行加工。
◆工步　在加工表面不变，加工工具不变条件下，所连续完成那一部分工序内容称为工步。生产中也常称为“进给”。整个工艺过程由若干个工序组成。每一个工序可包含一个工步或多个工步。每一个工步通常包含一个工作行程，也可包含多个工作行程。为了提升生产率，用几把刀具同时加工多个加工表面工步，称为复合工步，也能够看作一个工步，比如，组合钻床加工多孔箱体孔。
◆走刀　加工刀具在加工表面上加工一次所完成工步部分称为走刀。比如轴类零件假如要切去金属层很厚，则需分几次切削，这时每切削一次就称为一次走刀。所以在切削速度和进给量不变前提下刀具完成一次进给运动称为一次走刀。
2.3 加工工序划分
数控加工工序划分通常可按下列方法进行。
（1）刀具集中分序法 就是按所用刀具划分工序，用同一把刀具加工完零件上全部能够完成部位。在用第二把刀、第三把完成它们能够完成其它部位。这么可降低换刀次数,压缩空程时间，降低无须要定位误差。
（2）以加工部位分序法 对于加工内容很多零件，可按其结构特点将加工部分分成多个部分，如内形、外形、曲面或平面等。通常先加工平面、定位面，后加工孔；先加工简单几何形状，再加工复杂几何形状；先加工精度较低部位，再加工精度要求较高部位。
（3）以粗、精加工分序法 对于易发生加工变形零件，因为粗加工后可能发生变形而需要进行校形，故通常来说凡要进行粗、精加工全部要将工序分开。
总而言之，在划分工序时，一定要视零件结构和工艺性，机床功效，零件数控加工内容多少，安装次数及本单位生产组织情况灵活掌握。另提议采取工序集中标准还是采取工序分散标准，要依据实际情况来确定，但一定努力争取合理。而本文中零件则需采取第二种方法，即“以加工部位分序法”，该零件由螺纹、圆锥、槽、圆弧、镗孔五部分组成，分别用不一样加工刀具，所以用这种分序法最为适宜。利用编制加工工艺过程卡和工序卡方法来叙述本零件加工，显得简易明了，通俗易懂，是数控加工本零件肯定要求。

2.4 编制工艺过程卡
现代制造技术系
机械加工
工艺卡
产品
名称

图号

零件名称
经典轴类零件
共1页
第1页
毛坯种类
圆钢
材料牌号
45号钢
毛坯尺寸
＆55mm*150mm
序号
工种
工步
工艺内容
备注
工具
夹具
刀具
量具
1

下料
55x150

卡盘

游标卡尺、千分尺
2
车

床
车端面、外圆、倒角
粗车一端面、外圆、倒角

中
心
钻

卡

盘
外圆刀
3
精车一端面、外圆、倒角
4
车圆锥
粗车圆锥
外圆车刀
5
精车圆锥
6
车螺纹
粗车螺纹
螺纹刀
7
精车螺纹
8
车槽
粗车车槽
切槽刀
9
精车车槽
10
圆弧插补
粗车圆弧
尖刀
11
精车圆弧
12
镗孔
镗孔（粗车）

镗刀
13
镗孔（精车）
2.5 切削用量确实定
2.5.1背吃刀量ap确实定
在工艺系统刚度和机床功率许可情况下，尽可能选择较大背吃刀量，以降低进给次数。当零件精度要求较高时，则应考虑留出精车余量，其所留精车余量通常比一般车削时所留余量小，常取0.1～0.5㎜。本零件属于经典轴类零件，其中包含了螺纹、圆锥、切槽、圆弧、镗孔等工艺内容，其背吃刀量分别为：粗加工表面为1.5、精加工表面为0.1，加工圆锥、切槽及圆弧背吃刀量和加工表面时一样，粗镗孔为1.25、精镗孔为0.25,螺纹则为：粗车1.25、精车0.1。
2.5.2 进给量f（有些数控机床用进给速度Vf）
进给量f选择应该和背吃刀量和主轴转速相适应。在确保工件加工质量前提下，能够选择较高进给速度（㎜/min以下）。在切断、车削深孔或精车时，应选择较低进给速度。当刀具空行程尤其是远距离“回零”时，能够设定尽可能高进给速度。
粗车时，通常取f=0.3～0.8㎜/r，精车时常取f=0.1～0.3㎜/r，切断时f=0.05～0.2㎜/r。本论文中加工该经典轴类零件采取进给量为：粗加工表面（圆锥、圆弧、切槽等）为0.14、精加工表面为0.04，粗镗孔为0.09、精镗孔为0.04，螺纹粗车为0.08、螺纹精车为0.03。
2.5.3 主轴转速确实定
（1）光车外圆时主轴转速
光车外圆时主轴转速应依据零件上被加工部位直径，并按零件和刀具材料和加工性质等条件所许可切削速度来确定。加工本零件时主轴转速为：粗加工时500、精加工时800。
（2）车螺纹时主轴转速
在车削螺纹时，车床主轴转速将受到螺纹螺距P（或导程）大小、驱动电机升降频特征，和螺纹插补运算速度等多个原因影响，故对于不一样数控系统，推荐不一样主轴转速选择范围。大多数经济型数控车床推荐车螺纹时主轴转速n(r/min)为：
               n ≤（1200/P）－k                          (5-1)
      式中  P——被加工螺纹螺距，㎜；
         k——保险系数，通常取为80。
加工该经典轴类零件时主轴转速为：粗车时500、精车时800。

2.6 编制加工工序卡
数控加工工序卡1
零件名称
经典轴类
零件图号
图1
夹具名称
卡盘
设备名称及型号
数控车床CNC6140D
材料名称及牌号
45号钢
硬度
HRC68
工序名称
加工螺纹
工序号
1

工步号
工步内容
切削用量
刀具
量具
n
f
ap
编号
名称
名称
1
粗车端面
500
0．14
1．5
1
T0101
游标卡尺
2
精车端面
800
0．04
0．1
1
T0101
千分尺
3
粗车外圆
500
0．14
1．5
1
T0101
游标卡尺
4
精车外圆
800
0．04
0．1
1
T0101
千分尺
5
倒角
500
0．14
1．5
1
T0101

6
粗车螺纹
500
0．08
1．25
2
T0202
游标卡尺
7
精车螺纹
800
0．03
0．1
2
T0202
千分尺

数控加工工序卡2
零件名称
经典轴类
零件图号
图2
夹具名称
卡盘
设备名称及型号
数控车床CNC6140D
材料名称及牌号
45号钢
硬度
HRC68
工序名称
加工圆锥
工序号
2
?

工步号
工步内容
切削用量
刀具
量具
n
f
ap
编号
名称
名称
1
粗车外圆
500
0．14
1．5
T0101
外圆车刀
游标卡尺
2
精车外圆
800
0．04
0．1
T0101
外圆车刀
千分尺
3
倒角
500
0．14
1．5
T0101
外圆车刀

4
粗车圆锥
500
0．14
1．5
T0101
外圆车刀
游标卡尺
5
精车圆锥
800
0．04
0．1
T0101
外圆车刀
千分尺

数控加工工序卡3
零件名称
经典轴类
零件图号
图3
夹具名称
卡盘
设备名称及型号
数控车床CNC6140D
材料名称及牌号
45号钢
硬度
HRC68
工序名称
切槽
工序号
3
?

工步号
工步内容
切削用量
刀具
量具
n
f
ap
编号
名称
名称
1
车槽（粗车）
500
0．14
1．5
T0303
切槽刀
游标卡尺
2
车槽（精车）
800
0．04
0．01
T0303
切槽刀
千分尺

数控加工工序卡4
零件名称
经典轴类
零件图号
图4
夹具名称
卡盘
设备名称及型号
数控车床CNC6140D
材料名称及牌号
45号钢
硬度
HRC68
工序名称
车圆弧
工序号
4
?

工步号
工步内容
切削用量
刀具
量具
n
f
ap
编号
名称
名称
1
粗车端面
500
0．14
1．5
T0101
外圆车刀
游标卡尺
2
精车端面
800
0．04
0．01
T0101
外圆车刀
千分尺
3
粗车外圆
500
0．14
1．5
T0101
外圆车刀
游标卡尺
4
精车外圆
800
0．04
0．01
T0101
外圆车刀
千分尺
5
粗车圆弧
500
0．14
1．5
T0404
尖刀
游标卡尺
6
精车圆弧
800
0．04
0．01
T0404
尖刀
千分尺

数控加工工序卡5
零件名称
经典轴类
零件图号
图5
夹具名称
卡盘
设备名称及型号
数控车床CNC6140D
材料名称及牌号
45号钢
硬度
HRC68
工序名称
镗孔
工序号
5
?

工步号
工步内容
切削用量
刀具
量具
n
f
ap
编号
名称
名称
1
镗孔（粗车）
500
0．09
1．25
T0105
镗刀
游标卡尺
2
镗孔（精车）
800
0．04
0．25
T0105
镗刀
千分尺

第三章 加工路线图
3.1 刀具加工进给路线确实定：
(1)合理安排“回零”路线 在手工编制较复杂轮廓加工程序时，为使其计算过程尽可能简化，既不易犯错，又便于校核，编程者有时将每一刀加工完后刀具终点经过实施“回零”（即返回对刀点）指令，使其全全部返回到对刀点位置，然后再进行后续程序。这么会增加走刀路线距离，从而大大降低生产效率。所以，在合理安排“回零”路线时，应使其前一刀终点和后一刀起点间距离尽可能减短，或为零，即可满足走刀路线为最短要求。
(2)切削进给路线短，可有效地提升生产效率，降低刀具损耗等。在安排粗加工或半精加工切削进给路线时，应同时兼顾到被加工零件刚性及加工工艺性等要求，不要顾此失彼
(3)图3-1为粗车工件时多个不一样切削进给路线安排示例。其中，图3-1 (a)表示利用数控系统含有封闭式复合循环功效而控制车刀“沿着工件轮廓”进行走刀路线；图3-1(b)为利用其程序循环功效安排“三角形”走刀路线；图3-1 (c)为利用其矩形循环功效而安排“矩形”走刀路线。

(a)沿工件轮廓走刀  (b)“三角形”走刀 (c)“矩形”走刀
 图3-1  走刀路线示例
本文零件加工刀具进给路线为“沿工件轮廓走刀”，因为本零件属于经典轴类零件，结合了螺纹、圆锥、槽、圆弧和孔五个工艺，假如采取“矩形”走刀或“三角形”走刀，不管是走刀路线或是工艺编程将会很麻烦，而采取“沿工件轮廓走刀”就会避免这么问题，使整个加工过程变得简单易操作。
3.2 绘制刀具加工路线图

刀具加工路线图
第四章 数控刀具表/数控编程基础
4.1 本零件加工所用刀具：
外圆车刀（T0101）、切槽刀（T0202）、尖刀（T0303）、螺纹刀（T0404）、镗刀（T0105）车刀按用途分为外圆车刀、端面车刀、内孔车刀、切断刀、切槽刀等多个形式。外圆车刀用于加工外圆柱面和外圆锥面，它分为直头和弯头两种。弯头车刀通用性很好，能够车削外圆、端面和倒棱。外圆车刀又可分为粗车刀、精车刀和宽刃光刀，精车刀刀尖圆弧半径较大，可取得较小残留面积，以减小表面粗糙度；宽刃光刀用于低速精车；当外圆车刀主偏角为90度时，可用于车削阶梯轴、凸肩。端面及刚度较低细长轴。外圆车刀按进给方向又分为左偏刀和右偏刀。
车刀在结构上可分为整体车刀、焊接车刀和机械夹固式车刀。整体车刀关键是整体高速钢车刀，截面为正方形或矩形，使用时可依据不一样用途进行刃磨；整体车刀耗用刀具材料较多，通常只用作切槽。切断刀使用。焊接车刀是将硬质合金刀片用焊接方法固定在一般碳钢刀体上。它优点是结构简单、紧凑、刚性好、使用灵活、制造方便，缺点是因为焊接产生应力会降低硬质合金刀片使用性能，有甚至会产生裂纹。机械夹固车刀简称机夹车刀，依据使用情况不一样又分为机夹重磨车刀和机夹可转位车刀。
序号
名称
刀具号
1
外圆车刀
T0101
2
螺纹刀
T0202
3
切槽刀
T0303
4
尖刀
T0404
5
镗刀
T0105
4.2 编程基础
4.2.1 直径编程和半径编程
数控车床加：工是回转体类零件，其横截面为圆形，所以尺寸有直径指定和半径指定两种方法。当用直径值编程时，称为直径编程法：用半径值编程时，称为半径编程法。用半径、直径编程法编辑其程序以下：
半径编程：G90G01 X**Z** （绝对指令编程）
G91 G01 X**Z** （增量指令编程）
直径编程：G90G01X**Z** （绝对指令编程）
G91G01X**Z**（增量指令编程）
数控车床出厂时通常设定为直径编程。如需用半径编程，要改变系统中相关参数，使系统处于半径编程状态；本章以后，若非特殊说明，各例均为直径编程。
注：当用半径或直径编程法时，系统参数中（机床参数）“直径编程／半径编程”，要设为“ 1 " 或“0”了。
4.2.2 数控机床常见编程指令（功效字）
◆F功效
F功效指令用于控制切削进给量。在程序中表示每分钟进给量
编程格式G94 F~
F后面数字表示是每分钟进给量，单位为 mm/min。
例：G94 F100 表示进给量为100mm/min。
◆S功效
S功效指令用于控制主轴转速。
编程格式 S～
S后面数字表示主轴转速，单位为r/min。在含有恒线速功效机床上，S功效指令还有以下作用。
1)最高转速限制
编程格式 G50 S～
S后面数字表示是最高转速：r/min。
例：G50 S3000 表示最高转速限制为3000r/min。
2)恒线速取消
编程格式 G97 S～
S后面数字表示恒线速度控制取消后主轴转速，如S未指定，将保留G96最终值。
例：G97 S3000 表示恒线速控制取消后主轴转速3000 r/min。
◆T功效
T功效指令用于选择加工所用刀具。
编程格式 T～
T后面通常有两位数表示所选择刀具号码。但也有T后面用四位数字，前两位是刀具号，后两位是刀具长度赔偿号，又是刀尖圆弧半径赔偿号。
例：T0303 表示选择3号刀及3号刀具长度赔偿值和刀尖圆弧半径赔偿值。
T0300 表示取消刀具赔偿。
◆ M功效
M00： 程序暂停，可用NC开启命令（CYCLE START）使程序继续运行；
M03：主轴顺时针旋转；
M05：主轴旋转停止；
M08：冷却液开；
M30：程序停止，程序复位到起始位置。
◆G指令
1）快速定位指令G00
G00指令命令机床以最快速度运动到下一个目标位置，运动过程中有加速和减速，该指令对运动轨迹没有要求。其指令格式：
G00 X(U)____ Z(W)____；
当用绝对值编程时，X、Z后面数值是目标位置在工件坐标系坐标。当用相对值编程时，U、W后面数值则是现在点和目标点之间距离和方向。
2）直线插补指令G01
G01指令命令机床刀具以一定进给速度从目前所在位置沿直线移动到指令给出目标位置。
指令格式：G01 X(U)____Z(W)____F ；
其中F是切削进给率或进给速度，单位为mm/r或mm/min，取决于该指令前面程序段设置。使用G01指令时能够采取绝对坐标编程，也可采取相对坐标编程。当采取绝对坐编程时，数控系统在接收G01指令后，刀具将移至坐标值为X、Z点上；当采取相对坐编程时，刀具移至距目前点距离为U、W值点上。
3）圆弧插补指令G02、G03
圆弧插补指令命令刀具在指定平面内按给定F进给速度作圆弧插补运动，
用于加工圆弧轮廓。圆弧插补命令分为顺时针圆弧插补指令G02和逆时针圆弧插补指令G03两种。其指令格式以下：
顺时针圆弧插补指令格式：
G02 X(U)____Z(W)____I____K____F____；
G02 X(U)____Z(W)___R___ F____；
逆时针圆弧插补指令格式：
G03 X(U)____Z(W)____ I____K____F____；；
G03 X(U)____Z(W)___R___ F____；
使用圆弧插补指令，能够用绝对坐标编程，也能够用相对坐标编程。绝对坐标编程时，X、Z是圆弧终点坐标值；增量编程时，U、W是终点相对始点距离。圆心位置指定能够用R，也能够用I、K，R为圆弧半径值；I、K为圆心在X轴和Z轴上相对于圆弧起点坐标增量; F为沿圆弧切线方向进给率或进给速度。
当用半径R来指定圆心位置时，因为在同二分之一径R情况下，从圆弧起点到终点有两种圆弧可能性，大于180°和小于180°两个圆弧。为区分起见，特要求圆心角α≤180°时，用“+R”表示；α>180°时，用“-R”。注意：R编程只适于非整圆圆弧插补情况，不适于整圆加工。
4）外圆粗