数控车床毕业设计

衢 州 学 院

毕业设计（论文）

题　　目：  配合件的数控车加工工艺设计与编程 

作　　者：                                   

学    院：           机械工程学院            

专业班级：       数控技术                    

指导教师：       　　                        

职　　称：　　                      　 　　　

2011 年 6 月 5 日

毕业设计（论文）任务书

课题名称	配合件的数控车加工工艺设计与编程
院    别	机电控制工程系			专业/班级	数控技术
学生姓名				学    号
指导教师		单位/职称
课题来源	企业生产任务			成果形式	论文
所属岗位	煤机厂金工车间工艺管理技术员
一、毕业设计（论文）课题的主要内容、任务和目标、基本要求等： 1、课题研究的主要内容 课题研究的内容是在指定的FANUC-0Imate数控系统和相关仿真软件条件下，完成如图所示短轴零件的数控加工及其仿真。 2、任务和目标 通过本课题的工作，实现如下三方面的工作任务及目标： 1）能对数控车床零件进行加工工艺分析，制定有关数控加工工艺卡片； 2）完成该车削零件的数控加工程序编制；  3）完成该车削零件的数控加工仿真； 4）数控车加工中关键问题分析，能提出自己的应用心得（包括实际应用中解决问题的方法）或可能的创新点。 3、基本要求 1）完成毕业顶岗实习周记12篇（每周1篇），毕业顶岗实习报告鉴定表一份、开题报告一份（1000字以上），相关技术应用论文一篇（5000字以上）。  2）设计（论文）的写作规范： （1）封面。（2）摘要：主要说明该课题主要研究内容及关键词。（3）目录。（4）正文：所选课题的需求分析，方案论证，方案设计，以及所实现的功能，在设计过程中遇到问题所采用的策略等。（5）部分重要程序的源代码。（6）参考文献。（7）论文要求用A4开纸打印，并装订成册，形成书目结构。（8）论文书写要求语言精练，简洁，表达力求准确。
二、实践要求：      该课题要求学生在企业金工车间的数控加工工艺管理岗位上顶岗实习13周，了解车间工艺管理员的工作职责，熟悉车间常规零件的加工过程及其特点，完成顶岗实习周记，在周记中能详细介绍每周的工作任务及工作中遇到的问题和解决方法等。
三、进度安排 毕业设计于第5学期13-20周进行。 第13 周：    校内文献查阅，完成开题报告；  第14、15周：数控加工工艺知识、手工程序编制以及仿真软件学习；  第16、17周：短轴的数控车加工工艺路线设计，零件车加工编程 ； 第18 周：    零件加工程序调试及仿真运行、调制、修改； 第19 周：    整理设计说明书，绘制并打印必要的零件图（A4）准备答辩。 第20 周：    预答辩。
四、推荐的主要参考资料 1．刘雄伟编，《数控机床操作与编程培训教程》，机械工业出版社，2003.6。 2．全国数控技能大赛参考资料。 3．http://www.cnfnc.com/html/shukongjishu/index.html（数控技术之家）。 4.  autoCAD2004、上海宇龙仿真程序等软件平台。
指导教师签名                             2010年 12 月 22 日			专业负责人签名                    2010年   12 月 23 日

配合件的数控车加工工艺设计与编程

摘 要

数控技术，是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。数控是先进制造技术的基础技术。数控加工在现代化生产中显示出很大的优越性。数控加工就是在对工件材料进行加工前，事先在计算机上编写好程序，再将这些程序输入到使用计算机程序控制的机床指令性加工。

本次的课题就是以螺纹配合件为例子，先用AutoCAD软件画出三个配合件的直观图,再运用斯沃数控仿真软件,选择FANUC-0i数控系统输入事先编好的程序来进行模拟加工。通过仿真加工，详细描述了螺纹配合件的整个加工过程。其中包括一些加工前准备工作：分析零件的加工工艺；合理确定加工步骤；根据工艺分析和零件的形状特点进行刀具选择、主轴转速和进给速度的确定；最后根据安排的加工步骤和选择的刀具和夹具对零件进行仿真加工。

　　　　　　　　　    

关键词  配合件，编程，工艺，斯沃数控仿真

第一章 绪  论

1.1 数控加工技术在国内(外)的研究现状综述

从1952年美国麻省理工学院研发第一台数控机床到现在已有近60年的历史。按照电子器件的发展可分为五个发展阶段：电子管数控，晶体管数控，中小规模IC数控，小型计算机数控，微处理器数控；从体系结构的发展，可分为以硬件及连线组成的硬数控系统、计算机硬件及软件组成的CNC数控系统，后者也称为软数控系统：从伺服及控制的方式可分为步进电机驱动的开环系统和伺服电机驱动的闭环系统。总之，数控技术的发展向着高速化，精密化，高效能化，系列化及复合化方向发展。人类发明了机器，延长和扩展人的手脚功能：当出现数控系统以后，制造厂家逐渐希望数控系统能部分代替机床设计师和操作者的大脑，具有一定的智能，能把特殊的加工工艺、管理经验和操作技能放进数控系统， 同时也希望系统具有图形交互、诊断功能等。

装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和。总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

数控技术是近代发展起来的一种自动控制技术，机械加工现代化的重要基础与关键技术。数控机床是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，是国防工业现代化的重要战略装备，是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要标志。

1.2 本论文设计的内容

本人的设计课题是配合零件的数控加工工艺与编程。

本次毕业论文主要包括以下内容：

1)零件的加工工艺的分析

2)数控加工工序卡片的制定

3)零件的数控加工程序编制

4)完成程序仿真运行与调试

第二章 零件数控加工工艺

零件结构工艺性是指在满足使用要求前提下零件加工的可行性和经济性，即所设计的零件结构应便于加工成型并且成本低、效率高。对零件进行结构工艺性分析时要充分反映数控加工的特色，一定要把重点放在零件图纸和毛坯图纸初步设计与设计定型之间的工艺性审查与分析上。

2.1 零件图的工艺分析

2.1.1 分析零件图

  

图2-1 配合零件1

如图2-1所示，零件的主体尺寸长度为87.0mm，最大位置直径为Φ38.0mm,从零件图上看左端是一个长轴50.0mm短轴30mm的椭圆，右端是一个带螺纹的阶梯轴,有四个圆跳动M16、Φ22.0mm、Φ30.0mm、Φ38.0mm四个圆柱面组成，并且保证在Φ0.033mm的公差，表面粗糙度为1.6,如图所示,对图样上带公差的尺寸，因公差的尺寸较小，故编程就不必取平均尺寸，而取基本尺寸即可。该零件表面由外圆柱面、椭圆面、槽、倒角及螺纹表面组成，槽的切入与切出角度都为90°,螺纹的公称直径是16.0mm。零件图上的二个槽宽尺寸为5.0mm，另一个为4.0mm。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。

通过以上分析，采用以下几点工艺措施：对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸，因其公差数值较小，同时公差值偏向一边，故编程时全部取其基本尺寸即可。毛坯选Φ40mm×90mm的45#钢棒料，先加工带螺纹的阶梯轴一端，再加工带椭圆面的一端。以完成配合件1的加工。

图2-2  配合零件2

如图2-2所示，零件的主体尺寸长度为30.0mm，外圆最大位置直径为Φ38.0mm,并且保证在Φ0.1的公差，表面为粗糙度1.6, 内孔最小尺寸为Φ22.0mm的通孔，并且保证在Φ0.052的公差。有圆度跳动Φ30.0mm的内孔，内孔粗糙度为3.2。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。

通过以上分析，采用以下几点工艺措施：对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸，因其公差数值较小，同时公差值偏向一边，故编程时全部取其基本尺寸即可。毛坯选Φ40mm×35mm的45#钢棒料，先加工外圆直径为Φ35.0mm的一端，再加工另一端。以完成配合件2的加工。

图2-3  配合零件3

如图2-3所示，零件的主体尺寸长度为36.14mm，最大位置直径为Φ38.0mm,从零件图上看左端是外圆直径为Φ35.0mm的圆柱，并且保证在Φ0.052mm的公差，粗超度为1.6。内孔是M16的螺纹孔。右端是一个长轴为38.0mm，短轴为20.0mm的椭圆，表面粗糙度为3.2,如图所示,对图样上带公差的尺寸，因公差的尺寸较小，故编程就不必取平均尺寸，而取基本尺寸即可。该零件表面由外圆柱面、椭圆面、槽、倒角表面组成，槽的切入与切出角度都为45°,内孔螺纹的公称直径是16.0mm。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。

通过以上分析，采用以下几点工艺措施：对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸，因其公差数值较小，同时公差值偏向一边，故编程时全部取其基本尺寸即可。毛坯选Φ40mm×40mm的45#钢棒料，先加工带螺纹孔的阶梯轴一端，再加工带椭圆面的一端。以完成配合件3的加工。

2.1.2 选择设备

根据被加工零件的外形和材料等条件，选用FANUC OI标准（平床身前置12方刀架）数控车床。

2.1.3确定零件的定位基准和装夹方式

配合零件1的定位基准和装夹方式。

1) 右外轮廓加工

定位基准：确定零件轴线和右端面为定位基准；装夹方式：用三爪卡盘夹持。

2) 左外轮廓加工

定位基准：确定零件轴线和左端面为定位基准；装夹方式：用三爪卡盘夹持。

配合零件2的定位基准和装夹方式。

1) 右外轮廓加工

定位基准：确定零件轴线和右端面为定位基准；装夹方式：用三爪卡盘夹持。

2) 左外轮廓加工

定位基准：确定零件轴线和左端面为定位基准；装夹方式：用三爪卡盘夹持。

配合零件3的定位基准和装夹方式。

1) 右外轮廓加工

定位基准：确定零件轴线和右端面为定位基准；装夹方式：用三爪卡盘夹持。

2) 左外轮廓加工

定位基准：确定零件轴线和左端面为定位基准；装夹方式：用三爪卡盘夹持。

2.2加工路线的工艺分析

2.2.1加工路线的确定

由于每个零件结构形状不同，各表面的技术要求也有所不同，故加工时，其定位方式则各有差异。一般加工外形时，以内形定位；加工内形时又以外形定位。因而可根据定位方式的不同来划分工序。

配合零件1右侧选用35°菱形外圆车刀，车工件的外轮廓，车右端，车至54mm处。用刀宽为4mm的切槽刀，车槽宽分别为4mm、5mm的槽。用60°的螺纹车刀车深2.6mm，螺距为2mm，长度为12mm，直径Φ16mm的螺纹，螺纹切入角度为45°

配合零件1左侧选用35°菱形外圆车刀，车工件的外轮廓椭圆面，车右端，车至35mm处。

配合零件2选用选用35°菱形外圆车刀，车工件的外轮廓，车右端，车至18mm处。用刀宽为4mm的切槽刀，车槽宽为8mm的槽。用Φ20的钻头，钻Φ20的通孔。用107.78°菱形内孔车刀车内圆，车至25.5mm处。

配合零件2选用选用35°菱形外圆车刀，车工件的外轮廓，车左端，车至10mm处。用107.78°菱形内孔车刀车内圆，车至5mm处。

配合零件3左侧用Φ10mm的钻头，钻Φ12mm，深17mm的孔。用107.78°菱形内圆车刀车内圆，车至15mm处，用刀宽为4mm的内孔切槽刀，车槽宽为4mm的内孔槽。用60°的内孔螺纹车刀车大径为16.0mm，螺距为2mm，长度为13mm的螺纹，螺纹切入角度为45°。选用35°菱形外圆车刀，车工件的外轮廓，车左端，车至15mm处。

配合零件3右侧选用35°菱形外圆车刀，车工件的外轮廓椭圆面，车右端，车至23.14mm处。

2.2.2 切削用量的确定

1)配合零件1右侧粗车外轮廓时，主轴转速n=800r/min,背吃刀量ap=2mm，进给速度f=0.3mm/r；精车时，主轴转速n=1000r/min，进给速度f=0.1mm/r。切外槽时，主轴转速n=600r/min，进给速度f=0.15mm/r。车螺纹时，主轴转速n=600r/min，进给速度f=0.15mm/r。

2) 配合零件1左侧粗车外轮廓时，主轴转速n=800r/min,背吃刀量ap=2mm，进给速度f=0.3mm/r；精车时，主轴转速n=1000r/min，进给速度f=0.1mm/r。

3)配合零件2右侧钻孔时，主轴转速n=600r/min,进给速度f=0.1mm/r。粗车内轮廓时，主轴转速n=800r/min,背吃刀量ap=2mm，进给速度f=0.3mm/r，精车内轮廓时，主轴转速n=1000r/min,进给速度f=0.1mm/r 。粗车外轮廓时，主轴转速n=800r/min, 背吃刀量ap=2mm，进给速度f=0.3mm/r。精车时，主轴转速n=1000r/min，进给速度f=0.1mm/r。切外槽时，主轴转速n=600r/min，进给速度f=0.15mm/r。

4)配合零件2右侧粗车内轮廓时，主轴转速n=800r/min,背吃刀量ap=2mm，进给速度f=0.3mm/r，精车内轮廓时，主轴转速n=1000r/min,进给速度f=0.1mm/r 。粗车外轮廓时，主轴转速n=800r/min, 背吃刀量ap=2mm，进给速度f=0.3mm/r。精车时，主轴转速n=1000r/min，进给速度f=0.1mm/r。

5)配合零件3左侧钻孔时，主轴转速n=600r/min,进给速度f=0.1mm/r。粗车内轮廓时，主轴转速n=800r/min,背吃刀量ap=2mm，进给速度f=0.3mm/r，精车内轮廓时，主轴转速n=1000r/min,进给速度f=0.1mm/r 。切内槽时，主轴转速n=600r/min,进给速度f=0.15m/r。车内螺纹时，主轴转速n=600r/min,进给速度f=0.15m/r。粗车外轮廓时，主轴转速n=800r/min, 背吃刀量ap=2mm，进给速度f=0.3mm/r。精车时，主轴转速n=1000r/min，进给速度f=0.1mm/r。

6) 配合零件3右侧粗车外轮廓时，主轴转速n=800r/min,背吃刀量ap=2mm，进给速度f=0.3mm/r；精车时，主轴转速n=1000r/min，进给速度f=0.1mm/r。

2.2.3 刀具的选择

配合零件1的刀具选择。

1)粗精车选用硬质合金35°外圆车刀，副偏角不能太小，以防与工件轮廓发生干涉，必要时应作图检验。

2)车外螺纹选用硬质合金60°外螺纹车刀，取刀尖圆弧半径γ=0.15~0.2mm。车内螺纹选用硬质合金60°内螺纹车刀。

3)切槽选用刀宽为4.0mm的切槽。

配合零件2的刀具选择。

1)车外轮廓选用硬质合金35°外圆车刀，副偏角不能太小，以防与工件轮廓发生干涉，必要时应作图检验。

2)粗精车选用硬质合金107.78°内孔车刀。 

3)钻孔选用直径为20mm的钻头。

配合零件3的刀具选择。

1)粗精车选用硬质合金35°外圆车刀，副偏角不能太小，以防与工件轮廓发生干涉，必要时应作图检验。

2)车内螺纹选用硬质合金60°内螺纹车刀。

3)切槽选用刀宽为4.0mm的内切槽刀。

第三章 加工过程工序卡片及程序

程序编制是零件图纸到编制零件加工程序和制作介质的全部过程，整个程序由人工完成。一台数控机床之所以能自动加工不同形状、不同尺寸、不同技术要求的零件，全在于编制人员根据零件图的要求，在制定工艺的基础上，将每一把刀具每走一次走刀的运动参数及工艺参数，按运动的顺序与所用机床规定的指令代码及程序格式编制成加工程序，输入到机床的数控装置，机床才能准确无误的加工出正确的零件。

3.1 工艺文件的填写

3.1.1 数控加工工序卡及工序卡片

表3-1  配合件1右端加工工序卡

零件号

图2-1

材料

45#钢

程序名

O0010

制表

审核

工步号

加工内容

T码

刀具名称

主轴转速

进给速率

备注

指令

r/min

mm/r

1

车端面

T202

4mm外圆切槽刀

600

0.15

手动

2

粗车轮廓面

T101

35°外圆车刀

G71

800

0.3

自动

3

精车轮廓面

T101

35°外圆车刀

G70

1000

0.1

自动

4

车矩形槽

T202

4mm外圆切槽刀

G01

600

0.15

自动

5

车M16螺纹

T303

外圆螺纹刀

G92

600

0.15

自动

表3-2  配合件1右端加工过程工序卡片

序号	工步	工步图	说明
1	车端面及建立工件坐标系		先手动车端面，再以工件右端面中点为工件原点建立工件坐标系
2	粗精车削右端轮廓面		G71粗车，G70精车 用35°外圆车刀
3	车矩形槽		G01指令车槽， 用4mm宽度的外圆车槽刀
4	车外圆螺纹		用G92指令车外螺纹，用60°外圆螺纹刀

表3-3  配合件1左端加工工序卡

零件号

图2-1

材料

45#钢

程序名

O0011

制表

审核

工步号

加工内容

T码

刀具名称

主轴转速

进给速率

备注

指令

r/min

mm/r

1

车端面

T202

4mm外圆切槽刀

600

0.15

手动

2

粗车轮廓面

T101

35°外圆车刀

G71

800

0.3

自动

3

精车轮廓面

T101

35°外圆车刀

G70

1000

0.1

自动

表3-4  配合件1左端加工过程工序卡片

序号	工步	工步图	说明
1	车端面及建立工件坐标系		先手动车端面，再以工件端面中点为工件原点建立工件坐标系
2	粗精车削右端轮廓面		G71粗车，G70精车，用35°外圆车刀

表3-5  配合件2右端加工工序卡

零件号

图2-2

材料

45#钢

程序名

O0012

制表

审核

工步号

加工内容

T码

刀具名称

主轴转速

进给速率

备注

指令

r/min

mm/r

1

车端面

T202

4mm外圆切槽刀

600

0.15

手动

2

钻孔

T707

Φ20钻头

G01

600

0.15

自动

3

粗车内孔轮廓面

T404

107.78°内孔车刀

G01

800

0.3

自动

4

精车内孔轮廓面

T404

107.78°内孔车刀

G01

1000

0.1

自动

5

粗车外圆轮廓面

T101

35°外圆车刀

G71

800

0.3

自动

6

精车外圆轮廓面

T101

35°外圆车刀

G70

1000

0.1

自动

7

车矩形槽

T202

4mm外圆切槽刀

G01

600

0.15

自动

表3-6  配合件2右端加工过程工序卡片

序号	工步	工步图	说明
1	车端面及建立工件坐标系		先手动车端面，再以工件端面中点为工件原点建立工件坐标系
2	钻孔		G01指令，用Φ20钻头钻通孔
3	粗精车内孔		G71粗车，G70精车，用107.78°内孔车刀
4	粗精车外圆面		G71粗车，G70精车，用35°外圆车刀
5	车削矩形槽		G01指令，用宽为4mm的外圆切槽刀

表3-7  配合件2左端加工工序卡

零件号

图2-2

材料

45#钢

程序名

O0013

制表

审核

工步号

加工内容

T码

刀具名称

主轴转速

进给速率

备注

指令

r/min

mm/r

1

车端面

T202

4mm外圆切槽刀

600

0.15

手动

2

粗车内孔轮廓面

T404

107.78°内孔车刀

G01

800

0.3

自动

3

精车内孔轮廓面

T404

107.78°内孔车刀

G01

1000

0.1

自动

4

粗车外圆轮廓面

T101

35°外圆车刀

G71

800

0.3

自动

5

精车外圆轮廓面

T101

35°外圆车刀

G70

1000

0.1

自动

表3-8  配合件2左端加工过程工序卡片

序号	工步	工步图	说明
1	车端面及建立工件坐标系		先手动车端面，再以工件端面中点为工件原点建立工件坐标系
2	粗精内孔轮廓面		G71粗车，G70精车，用107.78°内孔车刀
3	粗精车外圆轮廓面		G71粗车，G70精车，用35°外圆车刀

表3-9  配合件3左端加工工序卡

零件号

图2-3

材料

45#钢

程序名

O0014

制表

审核

工步号

加工内容

T码

刀具名称

主轴转速

进给速率

备注

指令

r/min

mm/r

1

车端面

T202

4mm外圆切槽刀

600

0.15

手动

2

钻孔

T808

Φ12钻头

G01

600

0.15

自动

3

粗车内孔轮廓面

T404

107.78°内孔车刀

G01

800

0.3

自动

4

精车内孔轮廓面

T404

107.78°内孔车刀

G01

1000

0.1

自动

5

车内孔退刀槽

T505

4mm内孔切槽刀

G01

600

0.15

自动

6

车内孔螺纹

T606

内孔螺纹刀

G92

600

0.15

自动

7

粗车外圆轮廓面

T101

35°外圆车刀

G71

800

0.3

自动

8

精车外圆轮廓面

T101

35°外圆车刀

G70

1000

0.1

自动

表3-10  配合件3左端加工过程工序卡片

序号	工步	工步图	说明
1	车端面及建立工件坐标系		先手动车端面，再以工件端面中点为工件原点建立工件坐标系
2	钻孔		用G01指令， 用Φ12钻头钻深度为17.0mm的孔
3	粗精车内孔轮廓面		G71粗车，G70精车，选107.78°内孔车刀
4	车内孔螺纹退刀槽		G01指令，选刀宽为4.0mm的内孔切槽刀
5	车M16的内孔螺纹		G92指令，选60°内孔螺纹刀
6	粗精车外圆轮廓面		G71粗车，G70精车，选35°外圆车刀

表3-11  配合件3右端加工工序卡

零件号

图2-3

材料

45#钢

程序名

O0015

制表

审核

工步号

加工内容

T码

刀具名称

主轴转速

进给速率

备注

指令

r/min

mm/r

1

车端面

T202

4mm外圆切槽刀

600

0.15

手动

2

粗车轮廓面

T101

35°外圆车刀

G71

800

0.3

自动

3

精车轮廓面

T101

35°外圆车刀

G70

1000

0.1

自动

表3-12  配合件3右端加工过程工序卡片

序号	工步	工步图	说明
1	车端面及建立工件坐标系		先手动车端面，再以工件端面中点为工件原点建立工件坐标系
2	粗精车削外圆轮廓面		G71粗车，G70精车 用35°外圆车刀

3.2 配合零件的数控加工编程

分析零件图可以知道，配合件2与配合件1属于光滑表面配合，所以不适合配合后一次性加工，必须分步加工每个配合件。分析配合件1，左端是椭圆面不适合装夹，所以先加工右端圆柱面。分析配合件2，没有特别的加工特征，因此可以随便先加工哪一端，这里选择先加工右端。分析配合件3，右端是一个椭圆不适合装夹，所以选择先加工左端圆柱面，根据机械制造技术先孔后面原则，所以选择先加工左端内孔开始。

3.2.1 配合零件1右侧的程序

程序段号	程  序	说  明
O0010		车配合件1右端外圆面程序名
N010	M03S800G99T101；	主轴正转，选择1号外圆车刀
N020	G00X40Z2；	快速点定位
N030	G71U2R1；	定义粗车一次切屑量及退刀量
N040	G71P50Q170U1F0.3；	设定粗车循环程序段号及进给速率
N050	G00X12；	快速点定位
N060	G01Z0；	直线插补
N070	X16Z-2；	第一个C2倒角
N080	Z-16；
N090	X18；
N100	X22W-2；	第二个C2倒角
N110	Z-40；
N120	X26；
N130	X30W-2；	第三个C2倒角
N140	Z-52；
N150	X34；
N160	X38W-2；	第三个C2倒角
N170	Z-54；
N180	G00X100Z100；	刀具回到换刀点

N190	M05；	主轴停止转动
N200	M00；	程序暂停
N210	M03S1000G99T101；	主轴正转，选择1号外圆车刀
N220	G00X40Z2；	快速点定位
N230	G70P50Q170F0.1；	精车循环指令
N240	G00X100Z100；	刀具回到换刀点
N250	M05；	主轴停止转动
N260	M00；	程序暂停
N270	M03S600G99T202；	主轴正转选择，选择2号外圆切槽刀
N280	G00X40Z0；	快速点定位
N290	Z-16；
N300	G01X13F0.15；	直线插补，切屑退刀槽
N310	G04X2；	刀具暂停
N320	G00X40；	快速点定位
N330	Z-40；
N340	G01X20；	直线插补，切屑矩形槽
N350	G04X2；	刀具暂停
N360	G00X25；	快速点地位
N370	W1；
N380	G01X20；

N390	G04X2；
N400	G00X100；	快速点定位
N410	Z100；	刀具回到换刀点
N420	M05；	主轴停止转动
N430	M00；	程序暂停
N440	M03G99S600T303；	主轴正转，选择3号外圆螺纹刀
N450	G00X20Z4；	快速点定位
N460	G92X15.4Z-14F2；	点循环螺纹切屑指令
N470	X14.9；
N480	X14.4；
N490	X13.9；
N500	X13.4；
N510	G00X100Z100；	刀具回到换刀点
N520	M30；	纸带停止并复位
%

3.2.2 配合零件1左侧的程序

程序段号	程  序	说  明
O0011		车配合件1左端外圆面程序名
N010	M03S800G99T101;	主轴正转，选择1号外圆车刀
N020	G00X40Z2;	快速点定位
N030	G71U2R1;	定义粗车一次切屑量及退刀量
N040	G71P50Q150U1F0.3;	指定循环程序段号，粗车进给速率
N050	G00X0;	快速点定位
N060	G01Z0;	直线插补
N070	#1=25;	椭圆宏程序
N080	IF[#1LT0]GOTO130;
N090	#2=15*SQRT[1-#1*#1/625];
N100	G01X[2*#2]Z[#1-25];
N110	#1=#1-0.1;
N120	GOTO80;
N130	G01X34;	直线插补
N140	X38W-2;	车一个C2倒角
N150	Z-35;
N160	G00X100Z100;	刀具返回换刀点
N170	M05;	主轴停止转动
N180	M00;	程序暂停

N190	M03S1000G99T101;	主轴正转，选择1号外圆车刀
N200	G00X40Z2;	快速点定位
N210	G70P50Q150F0.1;	精车循环指令
N220	G00X100Z100;	刀具返回换刀点
N230	M30;	纸带停止并复位
%

3.2.3 配合零件2右侧的程序

程序段号	程  序	说  明
O0012		车配合件2右端外圆面和内孔程序名
N010	M03S600G99T707;	主轴正转，选择9号刀具Φ20钻头
N020	G00X0Z10;	快速点定位
N030	G01Z-40F0.15;	开始钻孔，进给率为0.15mm/r
N040	Z10F0.3;	钻都退出，进给率为0.3mm/r
N050	G00X100Z100;	快速定位到换刀点
N060	M05;	主轴停止
N070	M00;	程序暂停
N080	M03S800G99T404;	主轴正转，选择4号刀具内孔车刀
N090	G00X20Z2;	快速点定位
N100	G71U2R1;	定义粗车一次切屑量及退刀量
N110	G71P120Q140U-1F0.3;	定义粗车循环程序段号及进给速率
N120	G00X22;
N130	G01Z0;
N140	Z-25.5;
N150	G00X100Z100;	快速定位到换刀点
N160	M05;	主轴停止
N170	M00;	程序暂停
N180	M03S1000G99T404;	主轴正转，选择4号刀具内孔车刀

N190	G00X20Z2;	快速点定位
N200	G70P120Q140F0.1;	定义精车循环程序段号及进给速率
N210	G00X100Z100;	快速定位到换刀点
N220	M05;	主轴停止
N230	M00;	程序暂停
N240	M03S800G99T101;	主轴正转，选择1号刀具外圆车刀
N250	G00X40Z2;	快速点定位
N260	G71U2R1;	定义粗车一次切屑量及退刀量
N270	G71P280Q310U1F0.3;	定义粗车循环程序段号及进给速率
N280	G00X31;
N290	G01Z0;
N300	X35W-2;
N310	Z-18;
N320	G00X100Z100;	快速定位到换刀点
N330	M05;	主轴停止
N340	M00;	程序暂停
N350	M03S1000G99T101;	主轴正转，选择1号刀具外圆车刀
N360	G00X40Z2;	快速点定位
N370	G70P280Q310F0.1;	定义精车循环程序段号
N380	G00X100Z100;	快点定位到换刀点

N390	M05;	主轴停止
N400	M00;	程序暂停
N410	M03S600G99T202;	主轴正转，选择2号刀具外圆切槽刀
N420	G00X41Z0;	快速点定位
N430	Z-18;
N440	G01X30F0.15;	直线插补切槽，进给速率为0.15mm/r
N450	G04X2;	刀具暂停
N460	G00X41;	快速定位
N470	W4;	定位下一个槽的位置
N480	G01X30;
N490	G04X2;
N500	G00X100;	快速定位到换刀点
N510	Z100;
N520	M30;	纸带停止并复位
%

3.2.4 配合零件2左侧的程序

程序段号	程  序	说  明
O0013		车配合件2左端程序
N010	M03S800G99T404;	主轴正转，选择4号刀具内孔车刀
N020	G00X20Z2;	快速点定位
N030	G71U2R1;	定义粗车一次切屑量及退刀量
N040	G71P50Q80U-1F0.3;	定义粗车循环程序段号
N050	G00X30;
N060	G01Z0;
N070	Z-5;
N080	X22;
N090	G00X100Z100;	快速定位到换刀点
N100	M05;	主轴停止
N110	M00;	程序暂停
N120	M03S1000G99T404;	主轴正转，选择4号刀具内孔车刀
N130	G00X20Z2;	快速点定位
N140	G70P50Q80F0.1;	定义精车循环程序段号
N150	G00X100Z100;	快速定位到换刀点
N160	M05;	主轴停止
N170	M00;	程序暂停
N180	M03S800G99T101;	主轴正转，选择1号刀具外圆车刀

N190	G00X40Z2;	快速点定位
N200	G71U2R1;	定义粗车一次切屑量及退刀量
N210	G71P220Q250U1F0.3;	定义粗车循环程序段号
N220	G00X34;
N230	G01Z0;
N240	X38W-2;
N250	Z-13;
N260	G00X100Z100;	快速定位到换刀点
N270	M05;	主轴停止
N280	M00;	程序暂停
N290	M03S1000G99T101;	主轴正转，选择1号刀具外圆车刀
N300	G00X40Z2;	快速点定位
N310	G70P220Q250F0.1;	定义精车循环程序段号
N320	G00X100Z100;	快速定位到换刀点
N330	M30;	纸带停止并复位
%

3.2.5 配合零件3左侧的程序

程序段号	程序	说明
O0014		车配合件2左端程序
N010	M03S600G99T808;	主轴正转，选择8号刀具Φ12钻头
N020	G00X0Z10;	快速点定位
N030	G01Z-22F0.15;	直线插补开始钻孔，进给率为0.15mm/r
N040	Z10F0.3;	直线插补退出，进给率为0.3mm/r
N050	G00X100Z100;	快速定位到换刀点
N060	M05;	主轴停止
N070	M00;	程序暂停
N080	M03S800G99T404;	主轴正转，选择4号刀具内孔车刀
N090	G00X12Z2;	快速点定位
N100	G71U2R1;	定义粗车一次切屑量及退刀量
N110	G71P120Q150U-1F0.3;	定义粗车循环程序段号
N120	G00X17.6;
N130	G01Z0;
N140	X13.6Z-2;
N150	Z-15;
N160	G00X100Z100;	快速定位到换刀点
N170	M05;	主轴停止
N180	M00;	程序暂停

N190	M03S1000G99T404;	主轴正转，选择4号刀具内孔车刀
N200	G00X20Z2;	快速点定位
N210	G70P120Q150F0.1;	定义精车循环程序段号
N220	G00X100Z100;	快速定位到换刀点
N230	M05;	主轴停止
N240	M00;	程序暂停
N250	M03S600G99T505;	主轴正转，选择5号刀具内孔切槽刀
N260	G00X12Z0;	快速点定位
N270	Z-17;
N280	G01X18F0.15;	直线插补进行切槽
N290	G04X2;	刀具暂停
N300	G01X14;
N310	G00Z100;	快速定位到换刀点
N320	X100;
N330	M05;	主轴停止
N340	M00;	程序暂停
N350	M03S600G99T606;	主轴正转，选择6号刀具内孔螺纹刀
N360	G00X14Z2;	快速点定位
N370	G92X14.1Z-15F2;	切屑内孔螺纹
N380	X14.6;

N390	X15.1
N400	X15.6
N410	X16
N420	G00X100Z100;	快速定位到换刀点
N430	M05;	主轴停止
N440	M00;	程序暂停
N450	M03S800G99T101;	主轴正转，选择1号刀具外圆车刀
N460	G00X40Z2;	快速点定位
N470	G71U2R1;	定义粗车一次切屑量及退刀量
N480	G71P490Q520U1F0.3;	定义粗车循环程序段号
N490	G00X31;
N500	G01Z0;
N510	X35W-2;
N520	Z-15;
N530	G00X100Z100;	快速定位到换刀点
N540	M05;	主轴停止
N550	M00;	程序暂停
N560	M03S1000G99T101;	主轴正转，选择1号刀具外圆车刀
N570	G00X40Z2;	快速点定位
N580	G70P490Q520F0.1;	定义精车循环程序段号

N590	G00X100Z100;	快速定位到换刀点
N600	M30;	纸带停止并复位
%

3.2.6 配合零件3右侧的程序

程序段号	程序	说明
O0015		车配合件3右端的程序
N010	M03S800G99T101;	主轴正转，选择1号刀具外圆车刀
N020	G00X40Z2;	快速点定位
N030	G73U5R3;	定义粗车一次切屑量及退刀量
N040	G73P50Q220U1F0.3;	定义粗车循环程序段号
N050	G00X0;
N060	G01Z0;
N070	#1=10;	椭圆宏程序
N080	IF[#1LT0]GOTO130;
N090	#2=19*SQRT[1-#1*#1/100];
N100	G01X[2*#2]Z[#1-10];
N110	#1=#1-0.1;
N120	GOTO80;
N130	#4=6.138
N140	IF[#4LT0]GOTO190;
N150	#3=19*SQRT[1-[6.138-#4]*[6.138-#4]/100];
N160	G01X[2*#3]Z[#4-16.138];
N170	#4=#4-0.1;
N180	GOTO140;

N190	G01Z-21.138;	直线插补
N200	X31;
N210	X35W-2;	车一个C2倒角
N220	G00X40;
N230	G00X100Z100;	刀具返回换刀点
N240	M05;	主轴停止转动
N250	M00;	程序暂停
N260	M03S1000G99T101;	主轴正转，选择1号外圆车刀
N270	G00X40Z2;	快速点定位
N280	G70P50Q220F0.1;	定义精车循环程序段号
N290	G00X100Z100;	刀具返回换刀点
N300	M30;	纸带停止并复位
%

第四章 配合零件的数控加工仿真

数控仿真软件的出现，是我们学习数控技术的一个突破。我们可以利用仿真软件检查程序的正确性，以及工艺分析的可行性。仿真软件有着很大的作用，可以提高我们新手去加工实体零件的安全性，还可以帮我们剩下不少材料，还可以直接在仿真软件中直接发现我们的不足等特点。

这里我采用了南京斯沃数控仿真软件，他的功能是：可以简单方便的车出不同表面粗糙度要求的回转体，有着优越的对刀系统，斯沃系统还会指出程序错误的原因及修改方法。

下面我就给大家详细的介绍下斯沃仿真软件的运用。

4.1 仿真操作

4.1.1 打开仿真软件并选择机床

1）运行数控加工仿真系统如图4-1所示：

图4-1 斯沃数控仿真系统登录界面及机床选择

4.1.2 工件的定义和刀具的选择。

如图4-2、4-3所示：

图4-2 定义毛坯及毛坯的选择

图4-3刀具选择

4.2 刀补修正

4.2.1 程序输入及刀具补正系统

如图4-4、4-5所示：

  

图4-4 加工程序                            图4-5 刀具补正系统

4.2.2 仿真效果图

本零件采用斯沃数控仿真软件模拟加工，加工此零件的车床为FANUC OI标准平床身数控车床。

加工仿真效果图4-6、4-7、4-8、4-9、4-10、4-11如下：

  

图4-6 配合零件1右侧效果图                    图4-7 配合零件1左侧效果图

             

图4-8 配合零件2右侧效果图             图4-9 配合零件2左侧效果图

            

图4-10 配合零件3左侧效果图          图4-11 配合零件3右侧效果图

第五章 总结与展望

5.1总结

数控机床在现代化的生产加工中的地位越来越重要，代表了一个国家先进生产力。毕业设计期间，在指导老师的精心指导下，实践了数控机床工艺编程及仿真加工技术的应用，深刻体会了数控加工技术的特点。通过对配合件的加工，了解到数控加工技术可靠性、实用性、精确性，也体现了它的普及性。通过这段时间的实践操作，基本熟悉了数控机床工艺编程及操作加工技术的应用，达到了毕业设计的目的。

5.2展望

数控机床的发展将会越来越先进。从数控机床技术水平看，高精度、高速度、高柔性、多功能和高自动化是数控机床的重要发展趋势。对单台主机不仅要求提高其柔性和自动化程度，还要求具有进入更高层次的柔性制造系统的适应能力。

在数控系统方面，产品都向系列化、模块化、高性能和成套性方向发展。在驱动系统方面，交流驱动系统发展迅速。交流传动已由模拟式方向发展，以运算放大器等模拟器件为主的控制器正在被以微处理器为主的数字集成元件取代，从而克服了零点漂移、温度漂移等弱点。

数控技术的应用也会越来越广泛,对制造业的发展起着推动作用。中国是个制造业大国，相信在不久的将来数控加工技术将成为我国先进生产力的标志

参考文献

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谢辞

经过一个多月的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个专科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的

在这里首先要感谢我的指导老师。老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从外出实习到查阅资料，设计草案的确定和修改，装配图审核等整个过程中都给予了我悉心的指导。

其次要感谢在这次毕业设计中帮助过我的同学和老师，在他们的帮助下，使我克服了许多困难来完成此次毕业设计。如果没有同学们的帮助，此次设计的完成将变得困难的多！

最后，感谢评阅本论文的老师，谢谢他们在百忙之中抽出时间来翻阅此论文，祝老师工作愉快，身体健康。