机床数控技术课程设计参考资料
一、数控车削类（轴类零件的数控车削加工工艺）
下面以图1所示零件为例，介绍其数控车削加工工艺。所用机床为MJ460数控车床。
图1 轴类零件
1．零件图工艺分析
该零件表面有圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及螺纹等表面组成。其中多个直径尺寸有较严格的尺寸精度和表面粗糙度等要求；球面S φ50mm 的尺寸公差还兼有控制该球面形状（线轮廓）误差的作用。尺寸标注完整，轮廓描述清楚。零件材料为45号钢，无热处理和硬度要求。
通过上述分析，采取以下几点工艺措施。
1）对图样上给定的几个精度（IT7~IT8）要求较高的尺寸，因其公差数值较小，故编程时不必取平均值，而全部取其基本尺寸即可。
2）在轮廓曲线上，有三处为过象限圆弧，其中两处为既过象限又改变进给方向的轮廓曲线，因此在加工时应进行机械间隙补偿，以保证轮廓曲线的准确性。
3）为便于装夹，毛坯件左端应预先车出夹持部分（双点划线部分），右端面也应先车出并钻好中心孔。毛坯选φ60mm 棒料。
2．确定装夹方案
确定毛坯件轴线和左端大端面（设计基准）为定位基准。左端采用三爪自定心卡盘定心夹紧、右端采用活动顶尖支承的装夹方式。
3．确定加工顺序
加工顺序按由粗到精的原则确定。即先从右到左进行粗车（留0.20mm 精车余量），然后从右到左进行精车，最后车削螺纹。
MJ460数控车床具有粗车循环和车螺纹循环功能，只要正确使用编程指令，机床数控系统就会自行确定其加工路线，因此，该零件的粗车循环和车螺纹循环不需要人为确定其加工路线。但精车的加工路线需要人为确定，该零件是从右到左沿零件表面轮廓进给加工。
4．数值计算
为方便编程，可利用AutoCAD 画出零件图形，然后取出必要的基点坐标值；利用公式对螺纹大径、小径进行计算。
（1）基点计算 以图1上O 点为工件坐标原点，则A 、B 、C 三点坐标（mm ）分别为： X A =40mm
（直径量）、Z A =–69 mm；X B =38.76 mm（直径量）、Z B =-99 mm；X C =56 mm（直径量）、Z C =–154.09 mm 。
（2）螺纹牙顶尺寸d ′、 牙底d 1计算
d ′= d -0.2165P =(30-0.2165×2)mm=29.567 mm； d 1= d ′-1.299P =(29.567-1.299×2)mm=26.969mm。 5．选择刀具
1）粗车、精车均选用35°菱形涂层硬质合金外圆车刀，副偏角48°，刀尖半径0.4mm ，为防与工件轮廓发生干涉，必要时应用AutoCAD 作图检验。
2）车螺纹选用硬质合金60°外螺纹车刀，取刀尖圆弧半径0.2mm 。 6．选择切削用量
（1）背吃刀量 粗车循环时，确定其背吃刀量a p =2mm；精车时，确定其背吃刀量a p =0.2mm。M30螺纹共分5次车削，但每次背吃刀量不同，查表3-7确定为（直径量）：0.9、0.6、0.6、0.4、0.1（mm ）。
（2）主轴转速
1）车直线和圆弧轮廓时的主轴转速：查表取粗车时的切削速度v =90m/min , 精车时的切削速度v =120m/min，根据坯件直径（精车时取平均直径），利用式n=1000v /πd 计算，并结合机床说明书选取：粗车时，主轴转速n=500r/min；精车时，主轴转速n=1200r/min。
2）车螺纹时的主轴转速：按公式np ≤1200（n 为主轴转速，p 为螺距）。取主轴转速n=320r/min。 （3）进给速度 粗车时，选取进给量f = 0.3 mm/r，精车时选取f = 0.05 mm / r。车螺纹的进给量等于螺纹导程，即f = 2mm/r。
7．数控加工工艺文件的制定
1）按加工顺序将各工步的加工内容、所用刀具及其切削用量等填入表1数控加工工序卡片中。 2）将选定的各工步所用刀具的型号、刀片型号、刀片牌号及刀尖圆弧半径等填入表2数控加工刀具卡片中。
表1 数控加工工序卡片
表2 数控加工刀具卡片
编程实例1 编写图1典型轴类零件的精加工程序，工件右段中心点O 为工件坐标原点，2号刀为基准刀，该刀尖的起始位置为（280，130）。精加工程序如下：
O3000； 程序名
N010 G50 X280 Z130； 建立工件坐标系 N020 M04 S1200 T0200； 启动主轴，换2号刀
N030 G00 X26 Z3 M08； 快速接近工件，并打开冷却液 N040 G42 G01 Z0 T0202 F0.05； 建立右刀补 N050 X29.567 Z -2； 倒角
N060 Z -18； 车螺纹外表面φ29.567 N070 X26 Z -20； 倒角
N080 W -5； 车φ26槽 N090 U10 W -10； 车锥面
N100 W -10； 车φ36外圆柱面 N110 G02 U -6 W -9 R15； 车R15圆弧 N120 G02 X40 Z -69 R25； 车R25圆弧 N130 G03 X38.76 Z -99 R25； 车S φ50球面 N140 G02 X34 W -9 R15； 车R15圆弧 N150 G01 W -5； 车φ34圆柱面 N160 X56 Z -154.05； 车锥面
N170 Z -165； 车φ56圆柱面
N180 G40 G00 U10 T0200 M05 M09； 取消刀补并关闭冷却液 N190 G28 U2 W2； 返回参考点
N200 M04 S320 T0300； 主轴换速，换3号螺纹刀 N210 G00 X40 Z3 T0303 M08； 刀具定位并建立位置补偿 N220 G92 X28.667 Z -22 F2； 螺纹循环第一刀 N230 X28.067； 螺纹循环第二刀 N240 X27.467； 螺纹循环第三刀 N250 X27.067； 螺纹循环第四刀
N260 X26.969； 螺纹循环第五刀
N270 G00 X45 T0300 M09； 取消刀具位置补偿并关冷却液 N280 G28 U2 W2； 返回参考点 N290 M30； 程序结束 以上程序没有考虑粗加工，请同学们自己写出全部程序。
二、数控铣削类（ 平面凸轮零件的数控铣削加工工艺及编程）
平面凸轮零件是数控铣削加工中常见的零件之一，其轮廓曲线组成不外乎直线—圆弧、圆弧—圆弧、圆弧—非圆曲线及非圆曲线等几种。所用数控机床多为两轴以上联动的数控铣床。加工工艺过程也大同小异。下面以图2所示的平面槽形凸轮为例分析其数控铣削加工工艺。
图2 平面槽形凸轮简图
1．零件图纸工艺分析
图样分析主要分析凸轮轮廓形状、尺寸和技术要求、定位基准及毛坯等。
本例零件（图2）是一种平面槽形凸轮，其轮廓由圆弧HA 、BC 、DE 、FG 和直线AB 、HG 以及过渡圆弧CD 、EF 所组成，需要两轴以上联动的数控铣床加工。
零件毛坯材料为铸铁，切削加工性能较好。
该零件在数控铣削加工前，工件是一个经过加工、含有两个基准孔、直径为φ280mm 、厚度为18mm 的圆盘。圆盘底面A 及φ35G7和φ12H7两孔可用作定位基准，无需另作工艺孔定位。
凸轮槽组成几何元素之间关系清楚，条件充分，编程时，所需基点坐标很容易求得。
凸轮槽内外轮廓面对A 面有垂直度要求，只要提高装夹精度，使A 面与铣刀轴线垂直，即可保证；φ35G7对A 面的垂直度要求已有前工序保证。
2．确定装夹方案
一般大型凸轮可用等高垫块垫在工作台上，然后用压板螺栓在凸轮的孔上压紧。外轮廓平面盘形凸轮的垫块要小于凸轮的轮廓尺寸，不与铣刀发生干涉。对小型凸轮，一般用心轴定位、压紧即可。
根据图3-53所示凸轮的结构特点，采用“一面两孔”定位，设计“一面两销”专用夹具。用一块320mm×320mm×40mm 的垫块，在垫块上分别精镗φ35mm 及φ12mm 两个定位销安装孔。孔距为80±0.015mm ，垫块平面度为0.05mm ，加工前先固定垫块，使两定位销孔的中心连线与机床的x 轴平行，垫块的平面要保证与工作台面平行，并用百分表检查。
图3为本例凸轮零件的装夹方案示意图。采用双螺母夹紧，提高装夹刚性，防止铣削时振动。
图3 凸轮装夹示意图
1—开口垫圈 2—带螺纹圆柱销 3—压紧螺母 4—带螺纹削边销 5—垫圈 6—工件 7—垫块
3．确定加工路线
加工路线包括平面内进给和深度进给两部分路线。对平面内进给，对外凸轮廓从切线方向切入，对内凹轮廓从过渡圆弧切入。在2.5轴联动的数控铣床上，对铣削平面槽形凸轮，深度进给有两种方法：一种方法是在xz(或yz) 平面内来回铣削逐渐进刀到既定深度；另一种方法是先打一个工艺孔，然后从工艺孔进刀到既定深度。
本例进刀点选在P （150，0），刀具在y= –15及y= 15之间来回运动，逐渐加深铣削深度，当达到既定深度后，刀具在xy 平面内运动，铣削凸轮轮廓。为保证凸轮的工作表面有较好的表面质量，采用顺铣方式，即从P （150，0）从开始，对外凸轮廓，按顺时针方向铣削，对内凹轮廓按逆时针方向铣削，图4所示即为铣刀在水平面内的切入加工路线。
图4 平面槽形凸轮的切入加工路线
a ）直线切入外凸轮廓 b ）过渡圆弧切入内凹轮廓
4．选择刀具及切削用量
铣刀材料和几何参数主要根据零件材料切削加工性、工件表面几何形状和尺寸大小选择；切削用量是依据零件材料特点、刀具性能及加工精度要求确定。通常为提高切削效率要尽量选用大直径的铣刀；侧吃刀量取刀具直径的1/3到1/2，背吃刀量应大于冷硬层厚度；切削速度和进给速度应通过试验选取效率和刀具寿命的综合最佳值。精铣时切削速度应提高一些。
本例零件材料（铸铁）属于一般材料，切削加工性能较好，选用φ18mm 硬质合金立铣刀，主轴转速取150~235r/min，进给速度取30~60mm/min。槽深14mm ，铣削余量分三次完成，第一次背吃刀量8mm ，第二次背吃刀量5mm ，剩下的1mm 随同轮廓精铣一起完成。凸轮槽两侧面各留0.5~0.7mm精铣余量。在第二次进给完成之后，检测零件几何尺寸，依据检测结果决定进刀深度和刀具半径偏置量，分别对凸轮槽两侧面精铣一次，达到图样要求的尺寸。
5．基点坐标确定
分析此槽形凸轮轮廓线的特点有两点，其一是已知两圆求它们的公切线的两个切点坐标；其二是已知两圆及过渡圆半径，求它们的过渡圆的两个切点坐标。为确定各切点A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、H 的坐标值，可用列方程的方法计算，也可用 AutoCAD 画出槽形凸轮轮廓线，然后从计算机上读出各切点的坐标值。见下表3
表3 平面槽形凸轮轮廓线各切点坐标值 （mm ）
本例由于工艺比较简单，数控加工工序卡片及数控加工刀具卡片已省略，对复杂零件的两种卡片的制定可参考加工中心实例。
编程实例2：已知铸铁板料180×180×20mm ；￠16mm 高速钢铣刀（T02 、 D02），￠10 mm 钻头（T03、 D03）。 加工零件如图5所示 ： 零件加工程序如下(仅供参考) AB10
N1 G90 G17 M04 S375 T03 D03 N2 G0 X0 YO Z30
N3 CYCLE81
（10，0，3，-30） N4 G0 X50 Y0
N5 MCALL CYCLE81（10，0，3，-30） N6 HOLES2（0，0，50，0，0，4） N7 MCALL N8 G0 Z50 N9 X150 Y0 N10 M05 M00
N11 T05 D05 M04 S475 N12 G0 G42 X0 Y0
N13 POCKET4（10，0，3，-22，15，0，0，5，0.2，0，80，40，2，21，8，0，0，10，2） N14 G0 X50 Y0
N15 MCALL POCKET4（10，0，3，-22，15，0，0，5，0.2，0，80，40，2，21，8，0，0，10，2） N16 HOLES2（0，0，50，0，0，4） N17 MCALL
N18 G0 Z50
N19 G40 X150 Y0 N20 M05 N21 M30
三、加工中心类（盖板零件加工中心的加工工艺）
盖板是机械加工中常见的零件，加工表面有平面和孔，通常需经过铣平面、钻孔、扩孔、镗孔、铰孔以及攻螺纹等工步才能完成。下面以图6所示盖板为例介绍其加工工艺。
图6 盖板零件简图
1．分析图样，选择加工内容
该盖板的材料为铸铁，故毛坯为铸件。由图6可知，盖板的四个侧面为不加工表面，全部加工表面都集中在A 、B 面上。最高精度为IT7级。从工序集中和便于定位两个方面考虑，选择B 面及位于B 面上的全部孔在加工中心上加工，将A 面作为主要定位基准，并在前道工序中先加工好。
2．选择加工中心
由于B 面及位于B 面上的全部孔，只需单工位加工即可完成，故选择立式加工中心。加工表面不多，只有粗铣、精铣、粗镗、半精镗、精镗、钻、扩、锪 、铰及攻螺纹等工步，所需刀具不超过20把。选用QM-40S 型立式加工中心即可满足上述要求。该机床工作台工作面尺寸为11500×5200mm ，x 轴行程为1000mm ，y 轴行程为520mm ，z 轴行程为505mm ，定位精度和重复定位精度分别为±0.005mm （全程）和±0.002mm ，刀库容量为24把，工件在一次装夹后可自动完成铣、钻、镗、铰及攻螺纹等工步的加工。
3．设计工艺
（1）选择加工方法 B 平面用铣削方法加工，因其表面粗糙度R a 6.3μm ，故采用粗铣—精铣方案；φ60H7孔为已铸出毛坯孔，为达到IT7级精度和R a 0.8μm 的表面粗糙度，需经三次镗削，即采用粗镗—半精镗—精镗方案；对φ12H8孔，为防止钻偏和达到IT8级精度，按钻中心孔—钻孔—扩孔—铰孔方案进行；φ16mm 孔在φ12mm 基础上锪至尺寸即可；M16螺纹孔采用先钻底孔后攻螺纹的加工方法，即按钻中心孔—钻底孔—倒角—攻螺纹方案加工。
（2）确定加工顺序 按照先面后孔、先粗后精的原则确定。具体加工顺序为粗、精铣B 面；粗镗、半精镗、精镗φ60H7孔；钻各光孔和螺纹孔的中心孔；钻、扩、锪、铰φ12 H8及φ16孔；M16螺孔钻底孔、倒角、和攻螺纹，详见表4。
(3)确定装夹方案和选择夹具 该盖板零件形状简单，四个侧面较光整，加工面与不加工面之间的位置精度要求不高，故可选用通用台钳，以盖板底面A 和两个侧面定位，用台钳钳口从侧面夹紧。
（4）选择刀具 所需刀具有面铣刀、镗刀、中心钻、麻花钻、铰刀、立铣刀（锪φ16孔）及丝锥等，其规格根据加工尺寸选择。B 面粗铣铣刀直径应选小一些，以减小切削力矩，但也不能太
小，以免影响加工效率；B 面精铣铣刀直径应选大一些，以减少接刀痕迹，但要考虑到刀库允许装刀直径也不能太大。刀柄柄部根据主轴锥孔和拉紧机构选择。
（5）确定加工路线 B 面的粗、精铣削加工加工路线根据铣刀直径确定，因所选铣刀直径为φ100mm ，故安排沿x 方向两次进给（见图7）。所有孔加工进给路线均按最短路线确定，因为孔的位置精度要求不高，机床的定位精度完全能保证，图8 ~ 图12所示的即为各孔加工工步的加工路线。
图7 铣削B 面加工路线
图8 镗φ60H7孔加工路线
图9 钻中心孔加工路线
图10 钻、扩、铰φ12H8孔加工路线
图11 锪φ16mm 孔加工路线
图12 钻螺纹底孔、攻螺纹加工路线
（6）选择切削用量 查表确定切削速度和进给量，然后计算出机床主轴转速和机床进给速度，详见表( 4)
4．数控加工工艺文件的制定 （1）按加工顺序将各工步的加工内容、所用刀具及其切削用量等填入表4数控加工工序卡片中。 （2）将选定的各工步所用刀具的名称、规格、刀辅具型号等填入表5数控加工刀具卡片中。
表4 数控加工工序卡片
表5 数控加工刀具卡
机床数控技术课程设计参考资料
一、数控车削类（轴类零件的数控车削加工工艺）
下面以图1所示零件为例，介绍其数控车削加工工艺。所用机床为MJ460数控车床。
图1 轴类零件
1．零件图工艺分析
该零件表面有圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及螺纹等表面组成。其中多个直径尺寸有较严格的尺寸精度和表面粗糙度等要求；球面S φ50mm 的尺寸公差还兼有控制该球面形状（线轮廓）误差的作用。尺寸标注完整，轮廓描述清楚。零件材料为45号钢，无热处理和硬度要求。
通过上述分析，采取以下几点工艺措施。
1）对图样上给定的几个精度（IT7~IT8）要求较高的尺寸，因其公差数值较小，故编程时不必取平均值，而全部取其基本尺寸即可。
2）在轮廓曲线上，有三处为过象限圆弧，其中两处为既过象限又改变进给方向的轮廓曲线，因此在加工时应进行机械间隙补偿，以保证轮廓曲线的准确性。
3）为便于装夹，毛坯件左端应预先车出夹持部分（双点划线部分），右端面也应先车出并钻好中心孔。毛坯选φ60mm 棒料。
2．确定装夹方案
确定毛坯件轴线和左端大端面（设计基准）为定位基准。左端采用三爪自定心卡盘定心夹紧、右端采用活动顶尖支承的装夹方式。
3．确定加工顺序
加工顺序按由粗到精的原则确定。即先从右到左进行粗车（留0.20mm 精车余量），然后从右到左进行精车，最后车削螺纹。
MJ460数控车床具有粗车循环和车螺纹循环功能，只要正确使用编程指令，机床数控系统就会自行确定其加工路线，因此，该零件的粗车循环和车螺纹循环不需要人为确定其加工路线。但精车的加工路线需要人为确定，该零件是从右到左沿零件表面轮廓进给加工。
4．数值计算
为方便编程，可利用AutoCAD 画出零件图形，然后取出必要的基点坐标值；利用公式对螺纹大径、小径进行计算。
（1）基点计算 以图1上O 点为工件坐标原点，则A 、B 、C 三点坐标（mm ）分别为： X A =40mm
（直径量）、Z A =–69 mm；X B =38.76 mm（直径量）、Z B =-99 mm；X C =56 mm（直径量）、Z C =–154.09 mm 。
（2）螺纹牙顶尺寸d ′、 牙底d 1计算
d ′= d -0.2165P =(30-0.2165×2)mm=29.567 mm； d 1= d ′-1.299P =(29.567-1.299×2)mm=26.969mm。 5．选择刀具
1）粗车、精车均选用35°菱形涂层硬质合金外圆车刀，副偏角48°，刀尖半径0.4mm ，为防与工件轮廓发生干涉，必要时应用AutoCAD 作图检验。
2）车螺纹选用硬质合金60°外螺纹车刀，取刀尖圆弧半径0.2mm 。 6．选择切削用量
（1）背吃刀量 粗车循环时，确定其背吃刀量a p =2mm；精车时，确定其背吃刀量a p =0.2mm。M30螺纹共分5次车削，但每次背吃刀量不同，查表3-7确定为（直径量）：0.9、0.6、0.6、0.4、0.1（mm ）。
（2）主轴转速
1）车直线和圆弧轮廓时的主轴转速：查表取粗车时的切削速度v =90m/min , 精车时的切削速度v =120m/min，根据坯件直径（精车时取平均直径），利用式n=1000v /πd 计算，并结合机床说明书选取：粗车时，主轴转速n=500r/min；精车时，主轴转速n=1200r/min。
2）车螺纹时的主轴转速：按公式np ≤1200（n 为主轴转速，p 为螺距）。取主轴转速n=320r/min。 （3）进给速度 粗车时，选取进给量f = 0.3 mm/r，精车时选取f = 0.05 mm / r。车螺纹的进给量等于螺纹导程，即f = 2mm/r。
7．数控加工工艺文件的制定
1）按加工顺序将各工步的加工内容、所用刀具及其切削用量等填入表1数控加工工序卡片中。 2）将选定的各工步所用刀具的型号、刀片型号、刀片牌号及刀尖圆弧半径等填入表2数控加工刀具卡片中。
表1 数控加工工序卡片
表2 数控加工刀具卡片
编程实例1 编写图1典型轴类零件的精加工程序，工件右段中心点O 为工件坐标原点，2号刀为基准刀，该刀尖的起始位置为（280，130）。精加工程序如下：
O3000； 程序名
N010 G50 X280 Z130； 建立工件坐标系 N020 M04 S1200 T0200； 启动主轴，换2号刀
N030 G00 X26 Z3 M08； 快速接近工件，并打开冷却液 N040 G42 G01 Z0 T0202 F0.05； 建立右刀补 N050 X29.567 Z -2； 倒角
N060 Z -18； 车螺纹外表面φ29.567 N070 X26 Z -20； 倒角
N080 W -5； 车φ26槽 N090 U10 W -10； 车锥面
N100 W -10； 车φ36外圆柱面 N110 G02 U -6 W -9 R15； 车R15圆弧 N120 G02 X40 Z -69 R25； 车R25圆弧 N130 G03 X38.76 Z -99 R25； 车S φ50球面 N140 G02 X34 W -9 R15； 车R15圆弧 N150 G01 W -5； 车φ34圆柱面 N160 X56 Z -154.05； 车锥面
N170 Z -165； 车φ56圆柱面
N180 G40 G00 U10 T0200 M05 M09； 取消刀补并关闭冷却液 N190 G28 U2 W2； 返回参考点
N200 M04 S320 T0300； 主轴换速，换3号螺纹刀 N210 G00 X40 Z3 T0303 M08； 刀具定位并建立位置补偿 N220 G92 X28.667 Z -22 F2； 螺纹循环第一刀 N230 X28.067； 螺纹循环第二刀 N240 X27.467； 螺纹循环第三刀 N250 X27.067； 螺纹循环第四刀
N260 X26.969； 螺纹循环第五刀
N270 G00 X45 T0300 M09； 取消刀具位置补偿并关冷却液 N280 G28 U2 W2； 返回参考点 N290 M30； 程序结束 以上程序没有考虑粗加工，请同学们自己写出全部程序。
二、数控铣削类（ 平面凸轮零件的数控铣削加工工艺及编程）
平面凸轮零件是数控铣削加工中常见的零件之一，其轮廓曲线组成不外乎直线—圆弧、圆弧—圆弧、圆弧—非圆曲线及非圆曲线等几种。所用数控机床多为两轴以上联动的数控铣床。加工工艺过程也大同小异。下面以图2所示的平面槽形凸轮为例分析其数控铣削加工工艺。
图2 平面槽形凸轮简图
1．零件图纸工艺分析
图样分析主要分析凸轮轮廓形状、尺寸和技术要求、定位基准及毛坯等。
本例零件（图2）是一种平面槽形凸轮，其轮廓由圆弧HA 、BC 、DE 、FG 和直线AB 、HG 以及过渡圆弧CD 、EF 所组成，需要两轴以上联动的数控铣床加工。
零件毛坯材料为铸铁，切削加工性能较好。
该零件在数控铣削加工前，工件是一个经过加工、含有两个基准孔、直径为φ280mm 、厚度为18mm 的圆盘。圆盘底面A 及φ35G7和φ12H7两孔可用作定位基准，无需另作工艺孔定位。
凸轮槽组成几何元素之间关系清楚，条件充分，编程时，所需基点坐标很容易求得。
凸轮槽内外轮廓面对A 面有垂直度要求，只要提高装夹精度，使A 面与铣刀轴线垂直，即可保证；φ35G7对A 面的垂直度要求已有前工序保证。
2．确定装夹方案
一般大型凸轮可用等高垫块垫在工作台上，然后用压板螺栓在凸轮的孔上压紧。外轮廓平面盘形凸轮的垫块要小于凸轮的轮廓尺寸，不与铣刀发生干涉。对小型凸轮，一般用心轴定位、压紧即可。
根据图3-53所示凸轮的结构特点，采用“一面两孔”定位，设计“一面两销”专用夹具。用一块320mm×320mm×40mm 的垫块，在垫块上分别精镗φ35mm 及φ12mm 两个定位销安装孔。孔距为80±0.015mm ，垫块平面度为0.05mm ，加工前先固定垫块，使两定位销孔的中心连线与机床的x 轴平行，垫块的平面要保证与工作台面平行，并用百分表检查。
图3为本例凸轮零件的装夹方案示意图。采用双螺母夹紧，提高装夹刚性，防止铣削时振动。
图3 凸轮装夹示意图
1—开口垫圈 2—带螺纹圆柱销 3—压紧螺母 4—带螺纹削边销 5—垫圈 6—工件 7—垫块
3．确定加工路线
加工路线包括平面内进给和深度进给两部分路线。对平面内进给，对外凸轮廓从切线方向切入，对内凹轮廓从过渡圆弧切入。在2.5轴联动的数控铣床上，对铣削平面槽形凸轮，深度进给有两种方法：一种方法是在xz(或yz) 平面内来回铣削逐渐进刀到既定深度；另一种方法是先打一个工艺孔，然后从工艺孔进刀到既定深度。
本例进刀点选在P （150，0），刀具在y= –15及y= 15之间来回运动，逐渐加深铣削深度，当达到既定深度后，刀具在xy 平面内运动，铣削凸轮轮廓。为保证凸轮的工作表面有较好的表面质量，采用顺铣方式，即从P （150，0）从开始，对外凸轮廓，按顺时针方向铣削，对内凹轮廓按逆时针方向铣削，图4所示即为铣刀在水平面内的切入加工路线。
图4 平面槽形凸轮的切入加工路线
a ）直线切入外凸轮廓 b ）过渡圆弧切入内凹轮廓
4．选择刀具及切削用量
铣刀材料和几何参数主要根据零件材料切削加工性、工件表面几何形状和尺寸大小选择；切削用量是依据零件材料特点、刀具性能及加工精度要求确定。通常为提高切削效率要尽量选用大直径的铣刀；侧吃刀量取刀具直径的1/3到1/2，背吃刀量应大于冷硬层厚度；切削速度和进给速度应通过试验选取效率和刀具寿命的综合最佳值。精铣时切削速度应提高一些。
本例零件材料（铸铁）属于一般材料，切削加工性能较好，选用φ18mm 硬质合金立铣刀，主轴转速取150~235r/min，进给速度取30~60mm/min。槽深14mm ，铣削余量分三次完成，第一次背吃刀量8mm ，第二次背吃刀量5mm ，剩下的1mm 随同轮廓精铣一起完成。凸轮槽两侧面各留0.5~0.7mm精铣余量。在第二次进给完成之后，检测零件几何尺寸，依据检测结果决定进刀深度和刀具半径偏置量，分别对凸轮槽两侧面精铣一次，达到图样要求的尺寸。
5．基点坐标确定
分析此槽形凸轮轮廓线的特点有两点，其一是已知两圆求它们的公切线的两个切点坐标；其二是已知两圆及过渡圆半径，求它们的过渡圆的两个切点坐标。为确定各切点A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、H 的坐标值，可用列方程的方法计算，也可用 AutoCAD 画出槽形凸轮轮廓线，然后从计算机上读出各切点的坐标值。见下表3
表3 平面槽形凸轮轮廓线各切点坐标值 （mm ）
本例由于工艺比较简单，数控加工工序卡片及数控加工刀具卡片已省略，对复杂零件的两种卡片的制定可参考加工中心实例。
编程实例2：已知铸铁板料180×180×20mm ；￠16mm 高速钢铣刀（T02 、 D02），￠10 mm 钻头（T03、 D03）。 加工零件如图5所示 ： 零件加工程序如下(仅供参考) AB10
N1 G90 G17 M04 S375 T03 D03 N2 G0 X0 YO Z30
N3 CYCLE81
（10，0，3，-30） N4 G0 X50 Y0
N5 MCALL CYCLE81（10，0，3，-30） N6 HOLES2（0，0，50，0，0，4） N7 MCALL N8 G0 Z50 N9 X150 Y0 N10 M05 M00
N11 T05 D05 M04 S475 N12 G0 G42 X0 Y0
N13 POCKET4（10，0，3，-22，15，0，0，5，0.2，0，80，40，2，21，8，0，0，10，2） N14 G0 X50 Y0
N15 MCALL POCKET4（10，0，3，-22，15，0，0，5，0.2，0，80，40，2，21，8，0，0，10，2） N16 HOLES2（0，0，50，0，0，4） N17 MCALL
N18 G0 Z50
N19 G40 X150 Y0 N20 M05 N21 M30
三、加工中心类（盖板零件加工中心的加工工艺）
盖板是机械加工中常见的零件，加工表面有平面和孔，通常需经过铣平面、钻孔、扩孔、镗孔、铰孔以及攻螺纹等工步才能完成。下面以图6所示盖板为例介绍其加工工艺。
图6 盖板零件简图
1．分析图样，选择加工内容
该盖板的材料为铸铁，故毛坯为铸件。由图6可知，盖板的四个侧面为不加工表面，全部加工表面都集中在A 、B 面上。最高精度为IT7级。从工序集中和便于定位两个方面考虑，选择B 面及位于B 面上的全部孔在加工中心上加工，将A 面作为主要定位基准，并在前道工序中先加工好。
2．选择加工中心
由于B 面及位于B 面上的全部孔，只需单工位加工即可完成，故选择立式加工中心。加工表面不多，只有粗铣、精铣、粗镗、半精镗、精镗、钻、扩、锪 、铰及攻螺纹等工步，所需刀具不超过20把。选用QM-40S 型立式加工中心即可满足上述要求。该机床工作台工作面尺寸为11500×5200mm ，x 轴行程为1000mm ，y 轴行程为520mm ，z 轴行程为505mm ，定位精度和重复定位精度分别为±0.005mm （全程）和±0.002mm ，刀库容量为24把，工件在一次装夹后可自动完成铣、钻、镗、铰及攻螺纹等工步的加工。
3．设计工艺
（1）选择加工方法 B 平面用铣削方法加工，因其表面粗糙度R a 6.3μm ，故采用粗铣—精铣方案；φ60H7孔为已铸出毛坯孔，为达到IT7级精度和R a 0.8μm 的表面粗糙度，需经三次镗削，即采用粗镗—半精镗—精镗方案；对φ12H8孔，为防止钻偏和达到IT8级精度，按钻中心孔—钻孔—扩孔—铰孔方案进行；φ16mm 孔在φ12mm 基础上锪至尺寸即可；M16螺纹孔采用先钻底孔后攻螺纹的加工方法，即按钻中心孔—钻底孔—倒角—攻螺纹方案加工。
（2）确定加工顺序 按照先面后孔、先粗后精的原则确定。具体加工顺序为粗、精铣B 面；粗镗、半精镗、精镗φ60H7孔；钻各光孔和螺纹孔的中心孔；钻、扩、锪、铰φ12 H8及φ16孔；M16螺孔钻底孔、倒角、和攻螺纹，详见表4。
(3)确定装夹方案和选择夹具 该盖板零件形状简单，四个侧面较光整，加工面与不加工面之间的位置精度要求不高，故可选用通用台钳，以盖板底面A 和两个侧面定位，用台钳钳口从侧面夹紧。
（4）选择刀具 所需刀具有面铣刀、镗刀、中心钻、麻花钻、铰刀、立铣刀（锪φ16孔）及丝锥等，其规格根据加工尺寸选择。B 面粗铣铣刀直径应选小一些，以减小切削力矩，但也不能太
小，以免影响加工效率；B 面精铣铣刀直径应选大一些，以减少接刀痕迹，但要考虑到刀库允许装刀直径也不能太大。刀柄柄部根据主轴锥孔和拉紧机构选择。
（5）确定加工路线 B 面的粗、精铣削加工加工路线根据铣刀直径确定，因所选铣刀直径为φ100mm ，故安排沿x 方向两次进给（见图7）。所有孔加工进给路线均按最短路线确定，因为孔的位置精度要求不高，机床的定位精度完全能保证，图8 ~ 图12所示的即为各孔加工工步的加工路线。
图7 铣削B 面加工路线
图8 镗φ60H7孔加工路线
图9 钻中心孔加工路线
图10 钻、扩、铰φ12H8孔加工路线
图11 锪φ16mm 孔加工路线
图12 钻螺纹底孔、攻螺纹加工路线
（6）选择切削用量 查表确定切削速度和进给量，然后计算出机床主轴转速和机床进给速度，详见表( 4)
4．数控加工工艺文件的制定 （1）按加工顺序将各工步的加工内容、所用刀具及其切削用量等填入表4数控加工工序卡片中。 （2）将选定的各工步所用刀具的名称、规格、刀辅具型号等填入表5数控加工刀具卡片中。
表4 数控加工工序卡片
表5 数控加工刀具卡