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数控车床加工编程典型实例

随着数控机床的发展与普及，现代化企业对于懂得数控加工技

术、能进行数控加工编程的技术人才的需求量必将不断增加。数控

车床是目前使用最广泛的数控机床之一。本文就数控车床零件加工

中的程序编制问题进行探讨。

数控机床是一种技术密集度及自动化程度很高的机电一体化

加工设备，是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等

高新技术的产物。随着数控机床的发展与普及，现代化企业对于懂

得数控加工技术、能进行数控加工编程的技术人才的需求量必将不

断增加。数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。本文就数控

车床零件加工中的程序编制问题进行探讨。

—、编程方法

数控编程方法有手工编程和自动编程两种。手工编程是指从零

件图样分析工艺处理、数据计算、编写程序单、输入程序到程序校

验等各步骤主要有人工完成的编程过程。它适用于点位加工或几何

形状不太复杂的零件的加工，以及计算较简单，程序段不多，编程

易于实现的场合等。但对于几何形状复杂的零件（尤其是空间曲面

组成的零件），以及几何元素不复杂但需编制程序量很大的零件，

由于编程时计算数值的工作相当繁琐，工作量大，容易出错，程序

校验也较困难，用手工编程难以完成，因此要采用自动编程。所谓

自动编程即程序编制工作的大部分或全部有计算机完成，可以有效

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解决复杂零件的加工问题，也是数控编程未来的发展趋势。同时，

也要看到手工编程是自动编程的基础，自动编程中许多核心经验都

来源于手工编程，二者相辅相成。

二、编程步骤

拿到一张零件图纸后，首先应对零件图纸分析，确定加工工艺

过程，也即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（如进给路线、对刀点、换刀点等）及工艺参数（如

进给速度、主轴转速、切削速度和切削深度等）。其次应进行数值

计算。绝大部分数控系统都带有刀补功能，只需计算轮廓相邻几何

元素的交点（或切点）的坐标值，得出各几何元素的起点终点和圆

弧的圆心坐标值即可。最后，根据计算出的刀具运动轨迹坐标值和

已确定的加工参数及辅助动作，结合数控系统规定使用的坐标指令

代码和程序段格式，逐段编写零件加工程序单，并输入CNC装置

的存储器中。

三、典型实例分析

数控车床主要是加工回转体零件，典型的加工表面不外乎外圆

柱、外圆锥、螺纹、圆弧面、切槽等。例如，要加工形状如图所示

的零件，采用手工编程方法比较合适。由于不同的数控系统其编程

指令代码有所不同，因此应根据设备类型进行编程。以西门子802S

数控系统为例，应进行如下操作。

（1）确定加工路线

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按先主后次，先精后粗的加工原则确定加工路线，采用固定

循环指令对外轮廓进行粗加工，再精加工，然后车退刀槽，最后

加工螺纹。

(2)装夹方法和对刀点的选择

采用三爪自定心卡盘自定心夹紧，对刀点选在工件的右端面

与回转轴线的交点。

(3)选择刀具

根据加工要求，选用四把刀号为粗加工外圆车刀，号为

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精加工外圆车刀，号为切槽刀，号为车螺纹刀。采用试切法对

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刀，对刀的同时把端面加工出来。

(4)确定切削用量

车外圆，粗车主轴转速为500r/min,进给速度为0.3mm/r,精车主

轴转速为800r/min,进给速度为0.08mm/r,切槽和车螺纹时，主轴转

速为300r/min,进给速度为0.lmm/r

o

(5)程序编制

确定轴心线与球头中心的交点为编程原点，零件的加工程序

如下：

主