数控加工工艺与程序模板.docx
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中央广播电视大学
开放教育试点和人才模式改革
专科综合实训汇报
数控技术专业《综合实训》汇报
专业
学号
姓名
直属／分校
指导老师
大连广播电视大学
月日
第一部分：
数控机床应用调查……………………………………3
一、（搜索）CK6128车床简述…………………………………………………3
二、CK6128数控机床外形图片………………………………………3
三、CK6128数控机床概况……………………………………………3
四、关键技术参数…………………………………………………4
第二部分：
数控加工工艺分析………………………………………5
一、盘类零件加工工艺分析…………………………………………5
二、轴套类零件加工工艺分析………………………………………7
第三部分：
编制数控加工程序………………………………………10
一、编制轴类零件数控加工程序……………………………………10
二、改编制槽形零件铣削编程序……………………………………………13
第四部分；绘制CAD零件图………………………………………16
一、盘类零件图………………………………………………16
二、轴套零件图………………………………………………17
三、轴类零件图………………………………………………18
四、改槽形零件图………………………………………………19
数控技术专业《综合实训》汇报
第一部分：
数控机床应用调查
一、CK6128车床简述：
CK6128数控车床，使用广州、华兴、发那科数控系统，实现汉字提醒全屏幕编辑，主轴采取高精度滚动轴承支承，主轴动采取变频调速器，实现无级调速功效及恒线速切削功效...
二、CK6128数控机床外形图片（图1-1）:
图1-1
三、CK6128数控机床概况
1、型号：
CK6128数控机床
2、应用范围：
能够自动完成多种材料（尤其是有色金属和不锈钢）中小型精
密复杂零件车削加工，即能够车内外圆、端面、切槽、任意锥面、曲面、公英制
圆柱、圆锥螺纹等。
本款机床广泛适适用于电器、仪表、家电、水暖洁具、煤气管
件、紧固件、汽车配件等行业高精度小型零部件大批量加工制造。
3、可编程控制器（PLC）：
可编程控制器作用是对数控机床进行辅助控制，即把计算机送来辅助控制指令，经可编程控制器处理和辅助接口电路转换成强电信号，用来控制数控机床次序动作、定时计数，主轴电机开启、停止，主轴转速调整，冷却泵启停和转位换刀等动作。
可编程控制器本身能够接收实时控制信息，和数控装置共同完成对数控机床控制。
CNC和PLC协调配合共同完成对数控机床控制，其中CNC关键完成和数字运算和管理相关功效，如工件程序编辑、插补运算、译码、位置伺服控制等，PLC关键完成和逻辑运算相关动作，如工件装夹，刀具更换，冷却液开停等辅助动作，另外它还接收机床操作面板控制信息，首先直接控制机床动作，其次将一部分指令送往CNC用于加工过程控制。
4、进给伺服驱动系统：
进给伺服驱动系统由伺服控制电路、功率放大电路和伺服电动机组成。
进给伺服系统性能，是决定数控机床加工精度和生产效率关键原因之一
伺服驱动作用，是把来自数控装置位置控制移动指令转变成机床工作部件运动，使工作台按要求轨迹移动或正确定位，加工出符合图样要求工件。
因为进给伺服驱动系统是数控装置和机床本体之间联络步骤，所以它必需把数控装置送来微弱指令信号，放大成能驱动伺服电动机大功率信号。
本系统采取伺服电动机有交流伺服电动机。
伺服驱动是脉冲式驱动方法。
假如把数控装置比做人大脑，那么进给伺服驱动系统就是人四肢。
5、性能特点：
CK6128数控车床，使用广州、华兴、发那科数控系统，实现汉字提醒全屏幕编辑，主轴采取高精度滚动轴承支承，主轴动采取变频调速器，实现无级调速功效及恒线速切削功效，床身采取超音频淬火工艺，步进（或伺服）电机驱动X轴和Z轴滚珠丝杠，实现进给运动，机床功率大，刚性好，精密贮备量大，寿命长，自动化程度高。
三、关键技术参数：
项目
单位
参数值
床身上最大回转直径
mm
Φ300
滑板上最大回转直径
mm
Φ145
最大工件长度
mm
500
主轴转速级数
级
无级
主轴转速范围
r/min
150-3000
主电机功率
kw
4
主轴孔径
mm
32
定位精度（X/Z）
mm
X:
0.015Z:
0.02
反复定位精度（X/Z）
mm
X:
0.005Z:
0.01
刀架形式和刀具工位数
立或卧/个
立式四工位
刀架转位时间
S
1
刀架进给最小设定单位
mm
X:
0.005Z:
0.01
刀架快移速度X/Z
m/min
X:
3Z:
6
刀架转位反复定位精度
mm
0.005
工件精度（圆度）
mm
圆度：
0.002
工件表面粗糙度
um
1.6
尾座套筒直径
mm
Φ60
尾座套筒行程
mm
145
机床外形尺寸
mm
1600×900×1500
机床重量
kg
1050
数控系统型号
GSK980TA、GSK928TA、WA-21S等
动力刀具转速
r/min
/
C轴分度定位精度
（角）秒
/
C轴反复定位精度
（角）秒
/
第二部分：
数控加工工艺分析
要求：
能够依据图纸几何特征和技术要求，利用数控加工工艺知识，选择加工方法、装夹定位方法、合理地选择加工所用刀具及几何参数，划分加工工序和工步，安排加工路线，确定切削参数。
在此基础上，能够完成中等复杂零件数控加工工艺文件编制（最少两个零件工艺分析）。
一、盘类零件加工工艺分析
已知该零件毛坯为100mm×80mm×27mm方形坯料，材料为45钢，且底面和四个轮廓面均已加工好，要求在立式加工中心上加工顶面、孔及沟槽。
（要求编制工艺表）
零件号
101
零件名称
编制日期
-10-5
程序号
O1011
工步号
程序段号
工步内容
刀具
切削用量
S功效
F功效
切深/mm
1
N11
粗铣顶面
端面铣刀（φ125）
v=90m/min
f=0.2mm/齿
2.5
S240
F300
2
N12
钻φ32，φ12孔中心孔
中心钻（φ2）
2.5
S1000
F100
3
N13
钻φ32，φ12孔至φ11.5
麻花钻（φ11.5）
v=20m/min
f=0.2mm/rev
S550
F110
4
N14
扩φ32孔至φ30
麻花钻（φ30）
v=25m/min
f=0.3mm/rev
S280
F85
5
N15
钻3-φ6孔至尺寸
麻花钻（φ6）
v=20m/min
f=0.2mm/rev
S1100
F220
6
N16
粗铣φ60沉孔及沟槽
立铣刀（φ18，2刃）
v=20m/min
f=0.15mm/齿
5
S370
F110
7
N17
钻4-M8底孔至φ6.8
麻花钻（φ6.8）
v=20m/min
f=0.15mm/rev
S950
F140
8
N18
镗φ32孔至φ31.7
镗刀（φ31.7）
v=80m/min
f=0.15mm/rev
1.7
S830
F120
9
N19
精铣顶面
端面铣刀（φ125）
v=120m/min
f=0.15mm/齿
0.5
S320
F280
10
N20
铰φ12孔至尺寸
铰刀（φ12）
v=6m/min
f=0.25mm/rev
S170
F42
11
N21
精镗φ32孔至尺寸
微调精镗刀（φ32）
v=90m/min
f=0.08mm/rev
0.3
S940
F75
12
N22
精铣φ60沉孔及沟槽至尺寸
立铣刀（φ18，4刃）
v=25m/min
f=0.08mm/齿
0.3
S460
F150
13
N23
φ12孔口倒角
倒角刀（φ20）
v=20m/min
f=0.2mm/rev
S550
F110
14
N24
3-φ6，M8孔口倒角
麻花钻（φ11.5）
v=20m/min
f=0.15mm/rev
S830
F120
15
N25
攻4-M8螺纹成
丝锥（M8）
v=8m/min
二、轴套类零件加工工艺分析
图为经典轴套类零件，该零件材料为45钢，无热处理和硬度要求，
试对该零件进行数控车削工艺分析（单件小批量生产）。
（1）零件图工艺分析
该零件表面由内外圆柱面、内圆锥面、顺圆弧、逆圆弧及外螺纹等表面组成，其中多个直径尺寸和轴向尺寸有较高尺寸精度和表面粗糙度要求。
零件图尺寸标注完整，符合数控加工尺寸标
注要求；轮廓描述清楚完整；零件材料为45钢，经过上述分析，采取以下几点工艺方法。
①对图样上带公差尺寸，因公差值较小，故编程时无须取平均值，而取基础尺寸即可。
②左右端面均为多个尺寸设计基准，对应工序加工前，应该先将左右端面车出来。
③内孔尺寸较小，镗1:
20锥孔和镗φ32孔及150锥面时需掉头装夹。
（2）选择设备
依据被加工零件外形和材料等条件，选择CJK6240数控车床。
（3）确定零件定位基准和装夹方法
①内孔加工
定位基准：
内孔加工时以外圆定位；
装夹方法：
用三爪自动定心卡盘夹紧。
②外轮廓加工
定位基准：
确定零件轴线为定位基准；
装夹方法：
加工外轮廓时，为确保一次安装加工出全部外轮廓，需要设一圆锥心轴装置（见图2-1双点划线部分），用三爪卡盘夹持心轴左端，心轴右端留有中心孔并用尾座顶尖顶紧以提升工艺系统刚性。
（4）确定加工次序及进给路线
加工次序确实定按由内到外、由粗到精、由近到远标正确定，在一次装夹中尽可能加工出较多工件表面。
结合本零件结构特征，可先加工内孔各表面，然后加工外轮廓表面。
因为该零件为单件小批量生产，走刀路线设计无须考虑最短进给路线或最短空行程路线，外轮廓表面车削走刀路线可沿零件轮廓次序进行（见图2-2）。
（5）刀具选择
将所选定刀具参数填入表2-3轴承套数控加工刀具卡片中，方便于编程和操作管理。
注意：
车削外轮廓时，为预防副后刀面和工件表面发生干涉，应选择较大副偏角，必需时可作图检验。
本例中选κ=55。
图2-1 外轮廓车削装夹方案
图2-2 外轮廓加工走刀路线
表2-3 轴承套数控加工刀具卡片
产品名称或代号
零件名称
轴承套
零件图号
序号
刀具号
刀具规格名称
数量
加工表面
1
T01
450硬质合金端面车刀
1
车端面
2
T02
φ5㎜中心钻
1
钻φ5㎜中心孔
3
T03
φ26㎜钻头
1
钻底孔
4
T04
镗刀
1
镗内孔各表面
5
T05
930右手偏刀
1
从右至左车外表面
6
T06
930左手偏刀
1
从左至右车外表面
7
T07
600外螺纹车刀
1
车M45螺纹
2-3
（6）切削用量选择
依据被加工表面质量要求、刀具材料和工件材料，参考切削用量手册或相关资料选择切削速度和每转进给量，然后利用公式vc=πdn/1000和vf=nf，计算主轴转速和进给速度（计算过程略），计算结果填入表2-4工序卡中。
背吃刀量选择因粗、精加工而有所不一样。
粗加工时，在工艺系统刚性和机床功率许可情况下，尽可能取较大背吃刀量，以降低进给次数；精加工时，为确保零件表面粗糙度要求，背吃刀量通常取0.1～0.4㎜较为适宜。
（7）数控加工工艺卡片拟订
将前面分析各项内容综合成表2-4所表示数控加工工艺卡片。
表2-4 轴承套数控加工工艺卡片
单位名称
产品名称或代号
零件名称
零件图号
轴承套
工序号
程序编号
夹具名称
使用设备
车间
001
三爪卡盘和自制心轴
CJK6240数控车床
数控中心
工步号
工步内容
（尺寸单位㎜）
刀具号
刀具、刀柄规格
/㎜
主轴转速
/r.min
进给速度
/㎜.min
背吃刀量
/㎜
备注
第三部分：
编制数控加工程序
要求：
能够依据图纸技术要求和数控机床要求指令格式和编程方法，正确地编制中等复杂经典零件加工程序，或应用CAD/CAM自动编程软件编制较复杂零件加工程序。
（最少两个零件）。
一、编制轴类零件数控加工程序
编制图所表示零件加工程序，材料为45钢，棒料直径为Φ40mm。
选择93o正偏刀为1号刀，2号刀为宽4mm割槽刀，3号刀为60o硬质合金螺纹刀。
（l）工艺路线
①工件伸出卡盘外85mrn，找正后夹紧：
②用93o外圆车刀车工件右端面，粗车外圆至Φ38.5×80；
③先切出Φ30.5×40圆柱，再车出Φ22.5×20圆柱；
④车右端圆弧，车圆锥，分别留0.5mm精车余量；
⑤精车外形轮廓至尺寸；
⑤切退刀槽，并用割槽刀右刀尖倒出M38×3螺纹左端2×45o倒角；
⑦换螺纹刀车双头螺纹；
⑧切断工件。
（2）相关计算
①计算双头螺纹M38×3P1.5）底径：
d’=d-2×0．62P=（38-2×0.62×1.5）=36.14mm
②确定背吃刀量分配：
lmm、0.5mm、0.3mm、0.06mm。
（3）加工程序以下。
程序一：
％KG101；程序名
N10G90G94G54；采取G54工件坐标系，每分进给，绝对值编程
N20S600M03；主轴正转，转速600r/pm
N30T1D1M08；换1号外圆刀，切削液开
N40G00X45Z0；快速进刀
N50G01X0F80；车端面
N60G00X38.5Z2；快速退刀
N70G01Z-80F150；粗车外圆
N80G00X42Z2；快速退刀
N90G00X34；快速进刀
N100G01G-40；粗车外圆
Nll0G00X42Z2；快速退刀
N120G00X30.5；快速进刀
N130G01Z-40；粗车外圆
N140G00X42Z2；快速返刀
N150G00X26；快速进刀
N160G01Z-20：
粗车外圆
N170G00X30Z2;快速退刀
N180G00X22．5；快速进刀
N190G01Z-20；粗车外圆
N200G00X30Z2；快速退刀
N210G00XO；快速进刀
N220G03X26Z-11CR=13F100；车R13圆弧
N230G00Z0.5；快速退刀
N240G00X0；快速进刀
N250G03X23Z-11CR=11.5；车Rll.5圆弧
N260G00X25.5Z-18；快速进刀
N270G01X25.5Z-20；
N280X30.5Z-40；车圆锥
N290G00X100Z100；快退至起刀点
N295S1000M03；主轴变速，转速1000rpm
N300G00X2Z2；快速进刀
N310G01X0Z0F60；进刀至（0，0）点
N320G03X22Z-11CR=11；精车Rll圆弧
N330G01Z-20；精车Φ22外圆
N340X25；精车台阶
N350X30Z-40；精车圆锥
N360X34;精车台阶
N370X37.8Z-42；倒角
N380Z-60；精车M38螺纹外圆至Φ37.8
N390X37.975；
N400Z-80；精车Φ38外圆
N410G00X100Z100；快退至起刀点
N420T2D1；换2号割槽刀
N430S420M03；主轴变速，转速420rpm
N440G00X40Z-64；快速进刀至（X40,Z-64）
N450G01X30.2F30；割槽至Φ30．2
N460G00X40；快速退刀
N470G00Z-68；向左移动4mm
N480G01X30F30；割槽至一30
N490Z-64；向右横拖4mm，消除割刀接缝线
N500G00X40；快速返刀
N510G00Z-61；快速进刀
N520G01X34Z-64F30；用割槽刀右刀尖倒＊38螺纹左端ZX＊5”倒角
N530G00X100；快退至起刀点
N540Z100；
N550T3D1；换3号螺纹刀
N560S600M03；主轴变速，转速600rpm
N570G00X37Z34；快速进刀
N580LWJG；调子程序车第一条螺纹
N590G00X36.5；快速进刀
N600LWJG；调子程序车第一条螺纹
N610G00X36.2；快速进刀
N620LWJG；调子程序车第一条螺纹
N630G00X36.14；快速进刀
N640LWJG；调于程序车第一条螺纹
N650G00X37Z-35.5；快速进刀
N660LWJG；调子程序车第二条螺纹
N670G00X36.5；快速进刀
N680LWJG；调子程序车第二条螺纹
N690G00X36.2；快速进刀
N700LWJG；调子程序车第二条螺纹
N710G00X36.14；快速进刀
N720LWJG；调子程序车第二条螺纹
N730G00X100Z100；快退至起刀点
N740T2D1S420M03；换2号割槽刀，主轴变速，转速420rpm。
N750G00X42Z-79；快速进刀
N760G01X0F30；割断
N770G00X100；
N780Z100M09；退回起刀点，切削液关
N790M05；主轴停转
N800M02；主程序结束
％LWJG；车螺纹子程序
N100G91G33Z-28K3；车削螺纹
Nll0G00X10；快速退刀
N120G00Z28返回
N130G90；回到绝对坐标编程
N140RET；子程序结束
二、编制槽形零件铣削编程（改）
图所表示槽形零件，其毛坯为四面已加工铝锭（厚为20mm），槽宽6mm，槽深2mm。
试编写该槽形零件加工程序。
①工艺和操作清单。
该槽形零件除了槽加工外，还有螺纹孔加工。
其工艺安排为“钻孔→扩孔→攻螺纹→铣槽”，工艺和操作清单见表3-1。
表3-1槽形零件工艺清单
材料
铝
零件号
001
程序号
0030
操作序号
内容
主轴转速
/r.min-1
进给速度
/r.min-1
刀具
号数
类型
直径/mm
1
2
3
4
中心钻
扩钻
攻螺纹
铣斜槽
1500
200
2300
80
100
200
100、180
1
2
3
4
4mm钻头
5mm钻头
M6攻螺纹
6mm铣刀
4
5
6
6
②程序清单及说明。
该工件在数控铣钻床ZJK7532A-2上进行加工。
程序以下。
程序
说明
N10G21
设定单位为mm
N20G40G49G80H00
取消刀补和循环加工
N30G28X0Y0Z50
回参考点
N40M00
开始Ф5mm钻孔
N50M03S1500
N60G90G43H01G00X0Y20.0Z10.0
快速进到R点，建立长度赔偿
N70G81G99X0Y20.0Z-7.0R2.0F80
G81循环钻孔，孔深7mm，返回R点
N80G99X17.32Y10.0
N90G99Y-10.0
N100G99X0Y-20.0
N110G99X-17.32Y-10.0
N120G98Y10.0
N130G80M05
取消循环钻孔指令、主轴停
N140G28X0Y0Z50
回参考点
N150G49M00
开始扩孔
N160M03S
N170G90G43H02G00X0Y20.0Z10.0
N180G83G99X0Y20.0Z-12.0R2.0Q7.0F100
G83循环扩孔
N190G99X17.32Y10.0
N200G99Y-10.0
N210G99X0Y-20.0
N220G99X-17.32Y-10.0
N230G98Y10.0
N240G80M05
取消循环扩孔指令、主轴停
N250G28X0Y0Z50
N260G49M00
开始攻螺纹
N270M03S200
N280G90G43H03G00X0Y20.0Z10.0
N290G84G99X0Y20.0Z-8.0R7F200
G84循环攻螺纹
N300G99X17.32Y10.0
N305G99Y-10
N310G99X0Y-20.0
N320G99X-17.32Y-10.0
N330G98Y10.0
N340G80M05
取消螺纹循环指令、主轴停
N350G28X0Y0Z50
N36
升级会员 