郑州市国防科技学校 数控车实训手册
数控车削实训手册
惠延岭 刘中阳
郑州市国防科技学校
编
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目 录
第一章 数控加工基础.............................................................. 错误！未定义书签。
1．1数控编程的内容与步骤.............................................. 错误！未定义书签。 1.2 数控加工工艺的基本特点及主要内容........................ 错误！未定义书签。 第二章 数控车削加工实例.................................................... 错误！未定义书签。
课题一 外圆、锥面、圆弧面的加工（轴类零件的加工）错误！未定义书签。
课题二 外圆、锥面、圆弧面的加工（凹凸型轴类零件的加工）错误！未定义书签。
课题三 外圆、锥面、圆弧面的加工（铸锻型零件的加工）错误！未定义书签。
课题四 车内孔................................................................. 错误！未定义书签。 课题五 切槽....................................................................................................... 28 课题六 车外螺纹............................................................................................. 32 课题七 综合加工（一）................................................................................... 36 课题八 双头螺纹加工....................................................................................... 41 课题九 内螺纹的加工......................................................................................... 45 课题十 综合加工（二）................................................................................... 49
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第一章 数控加工基础 1.1数控编程内容与步骤
数控加工是根据被加工零件的图样和工艺要求，编制成以数码表示的程序，输入到机床的数控系统中，以控制刀具与工件的相对运动，从而加工出合格零件的方法。在普通机床上加工零件时，首先应由工艺人员对零件进行工艺分析，制定零件加工的工艺规程，包括机床、刀具、定位夹紧方法及切削用量等工艺参数。同样，在数控机床上加工零件时，也必需对零件进行工艺分析，制定工艺规程，并将工艺参数、几何图形数据等运用到程序中，再将数控程序输入到数控机床的数控装置，由数控装置控制机床完成零件的全部加工。我们将从分析零件图样到程序校核的全部过程称为数控加工的程序编制，简称数控编程。数控编程是数控加工的重要步骤。理想的加工程序不仅应保证加工出符合图样要求的合格零件，同时应能使数控机床的功能得到合理的利用与充分的发挥，以使数控机床能安全可靠及高效地工作。
一般来讲，数控编程过程的主要内容包括：分析零件图样、工艺处理、数值计算、编写加工程序单、制作控制介质、程序校验和首件试加工。如图2-1所示。 分析
零件 图 工艺 处理 数值 计算 编制 加工 程序 输入 程序 程序 校验 和试切 修改 图2-1 数控编程过程
数控编程的具体步骤与要求如下：
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1．分析零件图
首先要分析零件的材料、形状、尺寸、精度、批量、毛坯形状和热处理要求等，以便确定该零件是否适合在数控机床上加工，或适合在哪种数控机床上加工。同时要明确加工的内容和要求。
2．工艺处理
在分析零件图的基础上，进行工艺分析，确定零件的加工方法（如采用的工夹具、装夹定位方法等）、加工路线（如对刀点、换刀点、进给路线）及切削用量（如主轴转速、进给速度和背吃刀量等）等工艺参数。数控加工工艺分析与处理是数控编程的前提和依据，而数控编程就是将数控加工工艺内容程序化。制定数控加工工艺时，要合理地选择加工方案，确定加工顺序、加工路线、装夹方式、刀具及切削参数等；同时还要考虑所用数控机床的指令功能，充分发挥机床的效能；尽量缩短加工路线，正确地选择对刀点、换刀点，减少换刀次数，并使数值计算方便；合理选取起刀点、切入点和切入方式，保证切入过程平稳；避免刀具与非加工面的干涉，保证加工过程安全可靠等。
3．数值计算
根据零件图的几何尺寸、确定的工艺路线及设定的坐标系，计算零件粗、精加工运动的轨迹，得到刀位数据。对于形状比较简单的零件（如由直线和圆弧组成的零件）的轮廓加工，要计算出基点坐标值（即几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两几何元素的交点或切点的坐标值），如果数控装置无刀具补偿功能，还要计算刀具中心的运动轨迹坐标值。对于形状比较复杂的零件（如由非圆曲线、曲面组成的零件），需要用直线段或圆弧段逼近，根据加工精度的要求计算出节点坐标值，这种数值计算一般要用计算机来完成。
4．编写加工程序单
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根据加工路线、切削用量、刀具号码、刀具补偿量、机床辅助动作及刀具运动轨迹，按照数控系统使用的指令代码和程序段的格式编写零件加工的程序单，并校核上述两个步骤的内容，纠正其中的错误。
5．输入程序
把编制好的程序通过手工输入或通信传输送入数控系统。 6．程序校验与首件试切
编写的程序必须经过校验和试切才能正式使用。校验的方法是直接运行数控系统中的程序，让机床空运转，以检查机床的运动轨迹是否正确。在有CRT图形显示的数控机床上，用模拟刀具与工件切削过程的方法进行检验更为方便，但这些方法只能检验运动是否正确，不能检验被加工零件的加工精度。因此，要进行零件的首件试切。当发现有加工误差时，分析误差产生的原因，找出问题所在，加以修正，直至达到零件图纸的要求。
1.2数控加工工艺基本特点及主要内容
一、 数控加工工艺的基本特点
合理确定数控加工工艺对实现优质、高效和经济的数控加工具有极为重要的作用。数控加工工艺问题的处理与普通加工工艺基本相同，在设计零件的数控加工工艺时，首先要遵循普通加工工艺的基本原则和方法，同时还必须考虑数控加工本身的特点和零件编程要求。
由于数控加工具有加工自动化程度高、精度高、质量稳定、生产效率高、设备使用费用高等特点，使数控加工相应形成了下列特点：
1．数控加工工艺内容要求具体而详细
许多具体的工艺问题，如工艺中各工步的划分与安排、刀具的几何形状及尺寸、走刀路线、加工余量、切削用量等，在数控工艺设计时必须认真考虑，而且编程人员必须事先设计和安排好并做出正确的选择编入加工程序中。数控工艺不
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