数控车床加工与操作实训报告
车削加工是在车床上利用工件相对于刀具旋转对工件进行切削加工
的方法。车削加工的切削能主要由工件而不是刀具提供。车削是最基本、
最常见的切削加工方法，在生产中占有十分重要的地位。车削适于加工回
转表面，大部分具有回转表面的工件都可以用车削方法加工，如内外圆柱
面、内外圆锥面、端面、沟槽、螺纹和回转成形面等，所用刀具主要是车
刀。
在各类金属切削机床中，车床是应用最广泛的一类，约占机床总数的
50%。车床既可用车刀对工件进行车削加工，又可用钻头、铰刀、丝锥和
滚花刀进行钻孔、铰孔、攻螺纹和滚花等操作。按工艺特点、布局形式和
结构特性等的不同，车床可以分为卧式车床、落地车床、立式车床、转塔
车床以及仿形车床等，其中大部分为卧式车床。
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数控车削加工是现代制造技术的典型代表，在制造业的各个领域如航
天、汽车、模具、精密机械、家用电器等各个行业有着日益广泛的应用，
已成为这些行业不可或缺的加工手段。
为了子数控机床上加工出合格的零件，首先需根据零件图纸的精度和
计算要求等，分析确定零件的工艺过程、工艺参数等内容，用规定的数控
编程代码和格式编制出合适的数控加工程序。编程必须注意具体的数控系
统或机床，应该严格按机床编程手册中的规定进行程序编制。但从数控加
工内容的本质上讲，各数控系统的各项指令都是应实际加工工艺要求而设
定的。
一、实习意义和目的：通过实习，使学生在学完数控技术等相关理论课程
的同时，熟练操作数控车床，熟练数控车床的日常维护及常见的故障的判
断和处理，进一步掌握数控程序的编程的方法，以便能够系统、完整的掌
握数控技术，更快更好的适应机械专业的发展和需要。
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二、实习内容与要求：1、 通过数控加工工艺规程的设计，使学生熟练掌
握数控加工工艺要求及加工工艺的设计。
2、通过对数控车床的操作，提高一般轴类零件工艺分析及程序编制的能
力，掌握数控车床的操作过程及常用测量工具的使用。程序编制能力，掌
握数控车床的操作过程及常用测量工具的使用。
1. 数控数控加工的基本方法：
⑴ 分析零件图样和制定工艺方案
⑵ 数学处理
⑶ 编写零件加工程序
⑷ 程序检验
2. 数控程序编制的方法：
手工编程; 计算机自动编程
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3.车床的工艺装备：
由于数控车床的加工对象多为回转体，一般使用三爪卡盘夹具。
4. 控车床刀具的选刀过程：
第一条路线为：零件图样、机床影响因素、选择刀杆、刀片夹紧系统
和选择刀片形状，主要考虑机床和刀具的情况；第二条路线为：工件影响
因素、选择工件材料代码、确定刀片的断屑槽形代码，这条路线主要考虑
工件的情况。
轴类零件的编程与加工
根据下图所示的待车削零件，材料为45号钢，其中Ф85圆柱面不加工。
在数控车床上需要进行的工序为：切削Ф80mm 和Ф62mm 外圆；R70mm 弧
面、锥面、退刀槽、螺纹及倒角。要求分析工艺过程与工艺路线，编写加
工程序。
图1-1 轴类零件图
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1.零件图工艺分析
该零件表面由圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及双线螺纹等表面组成。
其中多个直径尺寸有较严格的尺寸精度何表面粗糙度等要求；球面Sφ50
㎜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钢，无热处理和硬度要求。
通过上述分析，可采用以下几点工艺措施。
⑴ 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。故编
程时不必取平均值，而全部取其基本尺寸。
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⑵ 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。
⑶ 为便于装夹，坯件左端应预先车出夹持部分（双点画线部分），右端
面也应先粗车出并钻好中心孔。毛坯选φ60㎜棒料。
2．零件的定位基准和装夹方式
确定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．选择设备
根据加工零件的外形和材料等条件，选用TND360数控车床。
4．确定加工顺序及进给路线
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加工顺序按由粗到精＼由远到近（由右到左）的原则确定。即先从右到左
进行粗车（留０.２５㎜精车余量），然后从右到左进行精车，最后车削
螺纹。
TND360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动确定进给路线，因此，该零件的粗车循环和车
螺纹循环不需要人为确定其进给路线（但精车的进给路线需要人为确定）。
该零件从右到左沿零件表面轮廓精车进给，如图所示：
对刀点
图1-1-1 精车轮廓进给路线
5．刀具的选择
① 选用φ５㎜中心钻钻削中心孔。
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② 粗车及平端面选用９０°硬质合金右偏刀，为防止副后刀面与工件轮
廓干涉（可用作图法检验），副偏角不宜太小，选k r′=35º。
③ 精车选用90°硬质合金右偏刀，车螺纹选用硬质合金60°外螺纹车
刀，刀尖圆弧半径应小于轮廓最小圆角半径，取r=0.15～0.2㎜。
将所选定的刀具参数填入数控加工刀具卡片中（见表1-1），以便编
程和操作管理
表1-1 数控加工刀具卡片
零件名产品名称或代号 XXX 称 典型轴 零件图 XXX 号 刀具序号 号 刀具规格名称 数 加工表面 量 刀尖半 备注 径 钻5㎜中心 1 T01 5中心钻 1 孔
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硬质合金90º外圆 2 T02 车刀 1 车端面及粗车 轮廓 右偏刀 硬质合金60º外螺纹 3 T03 车刀 1 精车轮廓及螺 0.15 纹 审 编制 XXX 核 XXX 批准 XXX 共 第 页 页 6．切削用量的选择
⑴ 背吃刀量的选择：轮廓粗车循环时选ap=3㎜，精车ap=0.25㎜；螺纹
粗车循环时选ap=0.4㎜，精车ap=0.1㎜。
⑵ 主轴转速的选择：车直径和圆弧时，查表选粗车切削速度vc=90m/min
精车切削速度vc=120m/min
然后利用公式vc=πdn/1000技术主轴转速n（粗车直径D=60㎜，精车工
件直径取平均值）；粗车500r/min 精车1200r/min。车螺纹时，参照式
计算主轴转速n=320r/min
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⑶ 进给速度的选择 查表选择粗车、精车每转进给量，再根据加工的实
际情况确定粗车每转进给量为0.4㎜/r ，精车每转进给量为0.15㎜/r，
最后根据公式Vf =nf计算粗车、进给速度分别为200 m/min和180 m/min。、
综合前面分析的各项内容，并将其填入表1-2所示的数控加工工艺
卡片。此表是编制加工程序的主要依据和操作人员配合数控程序进行数控
加工的指导性文件。主要内容包括：工步顺序、工步内容、各工步所用的
刀具及切削用量等。
表1-2 数控加工工艺卡片
单位 产品名称或代 零件名称 零件图号 名 号 称 典型轴 工序 程序编号 夹具名称 号 使用设备 车间
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001 三爪卡盘和活动 顶尖 数控中心 刀具 工步 工步内容 号 号 ㎜ 刀具规格主轴进给速背吃刀转速度 量 备注 r/mm mm/min mm 25× 1 平端面 T02 25 500 手动 2 钻中心孔 T01 5 950 手动 25× 3 粗车轮廓 T02 25 3 自动 500 200 25× 4 精车轮廓 T03 25 0.25 自动 1200 180
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25× 5 粗车螺纹 T03 25 0.4 自动 320 960 25× 6 精车螺纹 T03 25 0.1 自动 320 960 编XXX 审核 XXX 制 批准 XXX 年 月 共 页 第 页 日
8.编写程序
按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过
程编写成程序清单。该工件的加工程序如下：
N0010 G59 X0 Z195
N0020 G90
N0030 G92 X70 Z30
N0040 M03 S450
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N0050 N06 T01
N0060 G00 X57 Z1
N0070 G01 X57 Z-170 F80
N0080 G00 X58 N0090 G00 X51 N0100 G01 X51 N0110 G00 X52 N0120 G91
N0130 G81 P3
N0140 G00 X-5 N0150 G01 X0 N0160 G00 X0 N0170 G80
N0180 G81 P2
Z1
Z1
Z-113 Z1
Z0
Z-63 F80
Z63
F80
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N0190 G00 X-3 Z0
N0200 G01 X0 Z-25 F80
N0210 G00 X0 Z25
N0220 G80
N0230 G90
N0240 G00 N0250 G01 N0260 G00 N0270 G00 N0280 G00 N0290 G01 N0300 G01 N0310 G01 N0320 G01
X31 Z-25
X37 Z-35 F80
X37 Z1
X23 Z-72.5
X26 Z1
X30 Z-2 F60
X30 Z-25 F60
X36 Z-35 F60
X36 Z-63 F60
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N0330 G00 X56 Z-63
N0340 G01 X56 Z-170 F60
N0350 G28
N0360 G29
N0370 M06 N0380 M03 N0390 G00 N0400 G01 N0410 G00 N0420 G01 N0430 G00 N0440 G01 N0450 G00 N0460 G01
T03
S400
X31 Z-25
X26 Z-25 X31 Z-23
X26 Z-23 X30 Z-21
X26 Z-23 X36 Z-35
X26 Z-25 F40
F40
F40
F40
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N0470 G00 X57 Z-113
N0480 G01 X34.5 Z-113 F40
N0490 G00 X57 Z-111
N0500 G01 N0510 G28
N0520 G29
N0530 M06 N0540 G00 N0550 G91
N0560 G33 N0570 G01 N0580 G33 N0590 G90
N0600 G00
X34.5 Z-111 F40
T05
X30 Z2
D30 I27.8 X0.1 P3 Q0
X0 Z1.5
D30 I27.8 X0.1 P3 Q0
X38 Z-45
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N0610 G03 X32 Z-54 I60 K-54 F40
N0620 G02 X42 Z-69 I80 K-54 F40
N0630 G03 X42 Z-99 I0 K-84 F40
N0640 G03 N0650 G00 N0660 G01 N0670 G00 N0680 G00 N0690 G01 N0700 G00 N0710 G00 N0720 G01 N0730 G00 N0740 G00
X36 Z-108 I64 K-108 X48 Z-113
X56 Z-135.4 F60
X56 Z-113
X40 Z-113
X56 Z-135.4 F60
X50 Z-113
X36 Z-113
X56 Z-108 F60
X36 Z-45
X36 Z-45
F40
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N0750 M03 S800
N0760 G03 X30 Z-54 I60 K-54 F40
N0770 G03 X40 Z-69 I80 K-54 F40
N0780 G02 N0790 G03 N0800 G01 N0810 G01 N0820 G28 N0830 G29
N0840 M06 N0850 M03 N0860 G00 N0870 G01 N0880 G28
X40 Z-99 I0 K-84 F40
X34 Z-108 I64 K-108 F40
X34 Z-113 F40
X56 Z-135.4 F40
T03
S400
X57 Z-168
X0 Z-168 F40
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N0890 G29
NO900 M05
N0910 M02
9.加工过程
1 此工件要经两个过程加工完成，所以调头时重新确定工件原点，程序中
编程原点要与工件原点相对应。执行完成第一个程序后，工件调头执行另
一个程序时需重新对两把刀的Z向原点，因为X向的原点在轴线上，无论
工件大小都不会改变的，所以X方向不必再次对刀。
2 输入程序。
3 进行程序校验及加工轨迹仿真。
4 自动加工。
5零件精度检测。
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简单套类零件的编程与加工
用数控车床加工如图所示的简单套类零件，工件长度为44㎜，外圆
两个阶台尺寸分别为Φ45㎜，Φ65㎜，两端同轴度要求为0.04㎜，并
有一个C1倒角。内孔两个阶台尺寸分别为Φ30 ㎜，52㎜，内孔中两阶
台端面垂直度要求为0.02㎜，有一个C5倒角和一个4㎜×2㎜的内槽。
图2-1 套类零件图
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1.套类零件的分析:
图中所示为简单套类零件，该零件表面由两个阶台组成，其中多个直
径尺寸与轴向尺寸有较高的尺寸精度和表面粗糙度要求，零件尺寸标注完
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号
钢，加工切削性能较好，无热处理和硬度要求。
套类零件是机械加工中常见的一种加工形式，套类零件哟哀求除尺寸、形
状精度外，内孔一般作为配合和装配基准，孔的直径尺寸公差等级一般为
IT7，精密轴套可取IT6，孔的形状精度应控制在孔径公差以内。对于长
度较长的轴套零件，除了圆度要求以外，还应注意内孔面的圆柱度，端面
内孔轴线的圆跳动和垂直度，以及两端面的平行度等项要求。
2.套类零件的装夹方案
套类零件的内外圆、端面与基准轴线都有一定的形位精度要求，套
类零件精基准可以选择外圆，但常以中心线及一个端面为精加工基准。对
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不同结构的套类零件，不可能用一种工艺方案就可以保证其形位精度要
求。
根据套类零件的结构特点，数控车加工中可采用三爪卡盘、四爪卡盘
或花盘装夹，由于三爪卡盘四年定心精度存在误差，不适于同轴度要求高
的工件的二次装夹。对于能一次加工完成内外圆端面、倒角、切断的套类
零件，可采用三爪卡盘装夹；较大零件经常采用四爪啦盘或花盘装夹；对
于精加工零件一般可采用软卡爪装夹，也可以采用心轴上装夹；对于较复
杂的套类零件有时也采用专用夹具来装夹。
3.刀具的选择
加工套类零件外圆柱面的刀具选择与轴类零件相同。加工内孔是套类
零件的特征之一，根据内孔工艺要求，加工方法较多，常用的有钻孔、扩
孔、镗孔、磨孔、拉孔、研磨孔等。
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套类零件一般包括内外圆、锥面、圆弧、槽、孔、螺纹等结构。根据加工
需要，常用的刀具还有粗车镗孔车刀、精车镗孔车刀、内槽车刀、内螺纹
车刀以及特殊形状的成型车刀等。
4.切削用量的选择
根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
或有关资料选取切削速度与每转进给量，然后计算主轴转速与进给速度
（计算过程略），并将结果填入工序卡中。
背吃刀量的选择因粗、精加工而有所不同。粗加工时，在工艺系统刚性和
机床功率允许的情况下，尽可能取较大的背吃刀量，以减少进给次数；精
加工时，为保证零件表面粗糙度哟哀求，背吃刀量一般取0.1～0.4㎜较
合适。
5.切削液的选择
套类零件在数控车加工比轴类零件有更大的难度，由于套类零件的特
性使的切削液不易达到切削区域，切削区的温度较高，切削车刀的磨损也
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比较严重。为了使工件减少加工变形，提高加工精度，应根据不同的工件
材料，选择适合的切削液浇注位置。
6.填写加工刀具和工序卡：
图所示简单套类零件的加工刀具和工艺卡
零件图号 零件名称 2-1-1 简单套类零件 数控车床 机床型号 加工工序卡 机床编号 量具表 刀具参数 量具名称 游标卡尺 千分尺 T02 T08 工序 02 08 91º镗孔车刀 T型刀片 钻头Φ28 工艺内容 内径百分表 游标卡尺 切削用量 S(r/min) 1 2 3 4 5 6
车端面确定基准 钻孔 车Φ45㎜外圆 800 300 1200 F(mm/r) 0.2～0.3 0.2～0.3 0.1～0.2 ap(mm) 2 4 0.5～2 规格（mm/min） 0～150／0.02 50～75／0.01 25～50／0.01 0～150／0.02 加工性质 自动 手动 自动 CKA6150 刀具表 刀具号 刀补号 T01 01 刀具名称 93º外圆车刀 D型刀片 调头软爪夹Φ45外圆，车端面确定基准 1000 车Φ65㎜外圆 镗孔至尺寸 1200 1000 0.05～0.1 0.5～1.5 自动 0.1～0.2 0.5～2 自动 自动 0.05～0.1 0.3～3
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7.编写加工程序
根据图2-1所示零件，分析了工件内外圆及内槽的加工路线，并且确
定了加工时的装夹方案，以及采用的刀具和切削用量，根据工艺过程按工
序内容划分三个部分，并随影编程三个程序以完成加工。
机床钻孔、车Φ45㎜外圆的程序
O0001；
N1；
G99 M03 S800 T0101；
G00 X200.0 Z150.0；
G00 X68.0 Z2.0；
M08；
G71 U1.5 R0.5；
G71 P10 Q20 U0.5 W0.05 F0.15；
N10 G00 X0；
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G01 Z-16.0；
N20 G00 X68.0；
G99 M03 S1200 T0101；
G00 X200.0 Z150.0；
M08；
G70 P10 Q20；
G00 X200.0 Z150.0；
M05；
M30；
机床车Φ65㎜外圆的程序
00002；
N1；
G99 M03 S800 T0101；
G00 X200.0 Z150.0；
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G00 X68.0 Z2.0；
M08；
G71 U1.5 R0.5；
G71 P10 Q20 U0.5 W0.05 N10 G00 X65.0；
G01 Z-28.0；
N20 G00 G40 X68.0；
G00 X200.0 Z150.0；
M09；
M00；
N2；
G99 M03 S1200 T0101；
G00 X200.0 Z150.0；
M08；
F0.15；
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G70 P10 Q20；
G00 X200.0 Z150.0；
M05；
M30；
机床镗孔的程序
00002；
N1；
G99 M03 S800 T0202；
G00 X200.0 Z150.0；
G00 X26.0 Z2.0；
M08；
G71 U1.5 R0.5；
G71 P10 Q20 U-0.3 W0.05 N10 G00 X52.0；
F0.15；
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G01 Z-20.0 F0.1；
X40.0；
X30.0 Z-25.0；
N20 G00 X26.0；
G00 Z150 M09；
M05；
M00；
N2；
G99 M03 S1200 T0202；
M08；
G00 X26.0 Z2.0；
G70 P10 Q20；
G00 X200.0 Z150.0；
M09；
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M05；
M30；
高了我们的整体综合素质。
一个月的数控机床操作实训转眼间就结束了，从第一天的懵懵懂懂到
现在已经基本掌握数控编程、仿真模拟、零件加工以及多种对刀和机床操
作方法。
数控实训过程可归纳为以下几步：零件图分析→拟定工艺方案→编程
并输入\\→对刀→仿真→加工零件。在首次实训中不要一味追求复杂轮廓
的工件，幻想把所有的程序都用上，这样往往不易获得成功。而应选定几
个有代表性表面的工件来练习，亦可在此基础上不断变换练习。通过实例
实训，能够按零件图拟定工艺方案、选择刀具、编程并加工出实训工件，
从而达到举一反三的目的，获得事半功倍的效果
在实际操作时，认真按照老师的要求去做，遇到问题就向老师请教。
老师对提出的问题，总是耐心的解答。即使犯了错误，有的也只是鼓励。 数控编程与加工
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老师给我们布置任务，我按照工程图对零件进行初步分析，之后便进行编程工作，在编程过程中遇到了很多问题，老师详细的讲解使我对数控编程有了进一步的深刻领悟，并基本掌握数控程序的编制。并很快编好了要加工的零件程序。
零件的加工
此次试训的零件要在数控车床、数控铣床上加工，加工前在机床上仔细校验程序，并对错误进行更改，之后进行加工操作，并很快加工出了成品合格零件。
总之，本次数控实训确实比以前提高了水平，尤其在实际操作方面和编程方面。遗憾的是时间有些短，通过实训也发现了自己的不足。比如说程序的编制还不熟练，加工工艺方面还有待提高，实践经验还比较欠缺。今后要虚心学习，继续提高自己的水平。
我相信通过我的努力，我以后一定会改掉这些缺点的.我坚信通过这一段时间的实习，所获得的实践经验对我终身受益，在我毕业后的实际工作中将不断的得到验证，我会不断的理解和体会实习中所学到的知识，在未来的工作中我将把我所学到的理论知识和实践经验不断的应用到实际工作来，充分展示自我的个人价值和人生价值。为实现自我的理想和光明的前程努力。
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