数控车削编程与加工技术(PPT课件)

1、数控车削编程与加工技术 模块一模块一 数控车削基础知识数控车削基础知识任务一 了解数控车床的发展一、数控机床的发展20世纪中期，随着电子技术的发展，自动信息处理、数据处理以及电子计算机的出现，给自动化技术带来了新的概念，用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制，推动了机床自动化的发展。二、数控机床的特点： 1.加工精度高，具有稳定的加工质量； 2.可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件； 3.加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间； 4.机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的3-5倍）； 5.机床自动化程度高，可以减轻劳动强度； 6.

2、对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。三、数控机床的发展趋势1.高速化发展新趋势 2.精密化加工发展新趋势： 3.高效能发展新趋势 4.开放化发展新趋势 5.复合化发展新趋势 四、数控车床数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。通过数控加工程序的运行，可自动完成内外圆柱面、圆锥面、成形表面、螺纹和端面等工序的切削加工，并能进行车槽、钻孔、扩孔、铰孔等工作。车削中心可在一次装夹中完成更多的加工工序，提高加工精度和生产效率，特别适合于复杂形状回转类零件的加工。 任务二 学习数控车床的结构及分类一、数控车床的整体结构 数控车床主要由数控系统、

3、机床主机（包括床身、主轴箱、刀架进给传动系统、液压系统、冷却系统、润滑系统等）组成。 二、数控车床的分类数控车床的分类1. 按车床主轴位置分类1) 卧式数控车床2) 立式数控车床 2. 按刀架数量分类1) 单刀架数控车床 2) 双刀架数控车3. 按功能分类1) 经济型数控车床 2) 普通数控车床 3) 车削加工中心任务三 学习数控车床的操作面板一、CAK6136V型数控车床CRT/MDI系统操作面板 CRTMDI操作面板与系统有关，不同的数控系统其面板也不同，由系统制造厂家确定。图1-3-1所示为BEIJING FANUC Series Oi Mate-TC系统CRTMDI操作面板。二、CAK

4、6136V型数控车床操作面板机床操作面板是机床制造厂家确定的，机床的类型不同，其开关的数量、功能及排列顺序有一定的差异。国产机床的操作按钮多用中文标示，进口机床多用英文标示，还有一些数控机床用标准图标标示。图1-3-2所示CAK6136V型数控车床的操作面板。任务四 学习数控车床的基本操作 数控车床操作的注意事项数控车床操作的注意事项 (1)开机前操作者必须检查液压卡盘的夹持方向是否正确，润滑装置上油标的液面位置是否符合要求，切削液面是否高出水泵吸入口。 (2)开机、关机操作应按照车床使用说明书的规定进行。 (3)车床在掉电后，重新接通电源开关或在解除急停状态、超程报警信号后，必须进行返回参考

5、点操作。 (4)主轴启动开始切削前，必须关闭防护门，程序正常运行过程中严禁开启防护门。 (5)正常加工运行时不得开启电气箱门，禁止使用急停、复位操作。 (6)编程时要仔细计算换刀点、Z轴负向等坐标，防止加工中刀具与卡盘或工件碰撞，造成车床损坏。 数控车床操作方法与步骤1.开机与关机2.手动操作方式3.MDI操作方式4.程序的编辑操作方式 5.数据的显示与设定6.对刀操作任务五 学习数控车床的维护与保养一、数控车床操作维护规程一、数控车床操作维护规程（1）操作者必须熟悉机床使用说明书和机床的一般性能、结构，严禁超性能使用。（2）开机前应按设备点检卡规定检查机床各部分是否完整、正常，机床的安全防护

6、装置是否牢靠。（3）按润滑图表规定加油，检查油标、油量、油质及油路是否正常，保持润滑系统清洁，油箱、油眼不得敞开。（4）操作者必须严格按照数控车床操作步骤操作机床，未经操作者同意，其他人员不得私自操作开动机床。（5）按动各按键时用力应适度，不得用力拍打键盘、按键和显示屏。（6）严禁敲打中心架、顶尖、刀架、导轨。（7）机床发生故障或不正常现象时，应立即停车检查、排除。（8）操作者离开机床、更换刀具、测量尺寸、调整工件时，都应停车。（9）工作完毕后，应使机床各部处于原始状态，并切断电源。（10）妥善保管机床附件，保持机床整洁、完好。（11）做好机床清扫工作，保持清洁，认真执行交接班手续，填好交接班

7、记录。 二、数控车床的维护与保养二、数控车床的维护与保养对数控车床进行日常的维护和保养，其目的就是延长机械部件的磨损周期，增加器件的使用寿命，保证车床长时间稳定可靠地运行。下面介绍一些共性的保养与维护方法。 1.润滑系统 操作者应熟悉数控车床需润滑的部位、润滑方式、润滑时间和润滑材料；定时、定期对车床的油路进行检查，确保油路的畅通及供油器件正常工作。制定严格的规章制度，定时定期安排专职人员加油，建立岗位责任制。2.传动系统定期检查主轴的径向跳动和轴向窜动以及主轴箱内齿轮和轴承的情况；检查X向和Z向的丝杠间隙，当间隙值超出规定值时应及时调整，同时清理丝杠上的杂物，保证丝杠始终处于良好的润滑状态；

8、要注意检查并及时调整主轴皮带，同步齿形带的松紧，防止皮带打滑。注意传动系统发出的异声，若有异常现象应及时检查并排除故障。3.数控系统 定期检查接插件的松紧情况，有无氧化和虚焊现象；注意冷却风扇运转是否正常，线路保护器以及所有的熔丝是否完好；CRTMDI面板的按键是否正常。同时要充分注意检查电网电压的波动情况，当电网电压超出额定值的+10-15时，轻则使数控系统不能稳定工作，重则会造成重要电子元件损坏。所以，对于电网质量比较恶劣的地区，应及时配置数控系统专用的交流稳压电源装置，并注意定期清扫控制箱内的灰尘。4.电器系统定期检查连接线有无松动、破损，隔离线和电缆线的接地是否良好，清洁电器箱里的杂物

9、和灰尘；定期检查超程限位功能和车床的机械零点。5.防护系统定期检查车床的安全防护功能，保障操作员的人身安全；注意冷却液的泄漏，避免各个部位的防护罩有水进入数控系统和电机；同时检查防尘密封件有无破损，防止尘埃进入而引起短路。数控车床的日常维护要做到“定时、定期”，贵在坚持。应该责任到人，定岗位、定制度，日常检查和生产检查双管齐下，保障数控车床的正常运转。 三、数控车床常见故障及排除三、数控车床常见故障及排除数控车床是一种技术复杂的机电一体化车床，其故障发生的原因一般都比较复杂。为了便于分析和处理故障，现根据数控车床发生故障的部件不同，将其分为两大类。1.主机故障数控车床的主机部分，主要包括机械、

10、润滑、冷却、排屑、液压、气动与防护装置。常见的主机故障有：因机械安装、调试及操作使用不当等原因引起的机械传动故障以及导轨运动摩擦过大故障。故障表现为传动噪声大，运行阻力大，加工精度低等。例如：轴向传动链的挠性联轴器松动，齿轮、丝杠与轴承缺油，导轨塞铁调整不当，导轨润滑不良以及系统参数设置不当等原因均可造成以上故障。另外，液压、润滑与气动系统的故障现象主要表现为管路阻塞和密封不良。当主机出现故障时，若故障属操作者正常维护的范围，则由操作者自行解决；若故障较严重，则需请专业维修人员维修。2.电气故障电气故障分弱电故障与强电故障。弱电部分主要指CNC装置、PLC控制器、CRT显示器以及伺服单元，输入

11、、输出装置等电子电路，这部分又可分为硬件故障与软件故障。硬件故障主要是指上述各装置的印刷电路板上的集成电路芯片、分立元件、接插件以及外部连接组件等发生的故障。常见的软件故障有：加工程序出错、系统程序和参数的改变或丢失、计算机的运算出错等。强电部分是指继电器、接触器、开关、熔断器、电源变压器、电动机、电磁铁、行程开关等电气元件及其组成的电路。(1)车床主体上的电气故障这部分的故障首先可利用车床自诊断功能的报警号提示，调阅梯形图或I0接口信号状态的检查，根据车床维修说明书所提供的图纸、资料、排故流程图、调整方法并结合个人的经验检查故障。例如各运动轴正向或反向的硬件超程。这类故障多是由于车床超程运动

12、压上硬件限位开关所引起。一般是参阅车床及控制系统的维修说明书，通过手动方式以报警方向的反方向运动而予以解除。按动“RESET”按钮，故障报警显示被清除。 (2)伺服放大及检测部分故障 这部分的故障可利用计算机自诊断功能的报警号，计算机及伺服放大驱动板上的各信息状态指示灯、故障报警指示灯，参阅有关维修说明书上介绍的关键测试点的波形、电压值，计算机、伺服放大板上有关参数的设定，短路销的设置及相关电位器的调整，功能兼容板或备板的替换等方法来解决。(3)计算机部分故障这部分的故障主要利用计算机自诊断功能报警号，计算机各板的信息状态指示灯，各关键测试点的波形、电压值，各有关电位器的调整，各短路销的设置，

13、有关车床参数值的设定，专用诊断元件，并参考计算机控制系统维修手册、电气图册等加以排除。用户在购买数控车床时应充分注意这些技术性软件，制造厂商应把一些常用、必备的软件诊断技术传授给用户去掌握。 (4)交流主轴控制系统故障交流主轴控制系统发生故障时，应首先了解操作是否有过不符合操作规程的意外操作，电源电压是否出现过瞬间异常，进行外观检查是否有断路器跳闸、熔丝断开等直观易查的故障。若没有上述问题，再确认是属于有报警显示类故障，还是无报警显示类故障。并根据情况的不同，分别予以处理。模块二模块二 数控车削编程基础数控车削编程基础任务一任务一 简单外轮廓的加工程序编制简单外轮廓的加工程序编制已知零件已经过

14、粗加工，完成图2-1-1所示零件的精加工程序。 1分析零件图需要精加工的表面为轴类零件外轮廓表面。2确定数控车削加工工艺确定工艺路线 快速定位到起点切入加工零件轮廓切出退刀选择装夹表面与夹具 三爪卡盘装夹棒料的左端，棒料伸出长度为50mm。选择刀具 90外圆车刀。3设定工件坐标系选取工件右端面与轴心线的交点为工件坐标系原点。4计算各基点坐标顺序号顺序号X坐标坐标Z坐标坐标1220224-1324-15430-15536-27636-36 1.数控车床的坐标系统数控车床的坐标系统学习数控车床编程时，首先要了解机床坐标系及坐标轴运动方向的规定，工件坐标系的设定等问题，便于以后的编程。（1）数控车床

15、坐标方向的规定数控车床的Z轴规定为主轴轴线方向，且以刀具远离轴线的方向为正方向；X轴位于与工件装夹面平行的水平面内，且以刀具离开工件的方向为正方向。如图所示，前、后刀座的坐标系，Z方向是相同的、而X方向正好相反。在以后的图示和例子中，用前刀座来说明编程的应用，而后刀座车床系统可以类推。 （2）工件坐标系的设定编程时要先设定工件坐标系，其原点称为工件原点，也叫程序原点。通常设定在工件右端面的中心处，如图所示。数控车削编程时，X坐标以工件的直径值表示，采用增量坐标编程时，U以实际位移量的两倍表示。 2常用功能指令介绍常用功能指令介绍 F、T、S功能功能(1) F功能 指定进给速度。每转进给（G99

16、）：系统开机状态为G99状态，只有输入G98指令后，G99才被取消。在含有G99的程序段后面，在遇到F指令时，则认为F所指定的进给速度单位为mm/r。开机后默认为G99状态。每分进给（G98）：在含有G98的程序段后面，在遇到F指令时，则认为F所指定的进给速度单位为mm/min。G98被执行一次后，系统将保持G98状态，直到被G99取消为止。（2）T功能 指令数控系统进行选刀。在FANUC0i系统中，采用T22的形式。例如T0101表示采用1号刀具和1号刀补。注意在SIEMENS系统中由于同一把刀具有许多个刀补，所以可采用如T1D1、T1D2、T2D1、T2D2等；但在FANUC系统中，由于刀

17、补存储是公用的，所以往往采用如T0101、T0202、T0303等。（3） S功能 指定主轴转速或速度。恒线速度控制（G96）：G96是恒速切削控制有效指令。系统执行G96指令后，S后面的数值表示切削速度。例如：G96 S1000表示切削速度是1000m/min。主轴转速控制（G97）：G97是恒速切削控制取消指令。系统执行G97后，S后面的数值表示主轴每分钟的转数。例如：G97 S800表示主轴转速为800r/min。系统开机状态为G97状态。主轴最高速度限定（G50）：G50除具有坐标系设定功能外，还有主轴最高转速设定功能，即用S指定的数值设定主轴每分钟的最高转速。例如：G50 S2000

18、表示主轴转速最高为2000r/min。用恒线速度控制加工端面、锥度和圆弧时，由于X坐标值不断变化，当刀具逐渐接近工件的旋转中心时，主轴转速会越来越高，工件有从卡盘飞出的危险，所以为防止事故的发生，有时必须限定主轴的最高转速。F功能、T功能、S功能均为模态指令。 参考程序：O0001 /程序名N10 G40 G99 M03 S1000 T0101；/设定主轴转速，选用1号外圆车刀N20 G00 X42 Z2 ； /将刀具快移到起始点位置N30 G00 X22 ； /下刀 N40 G01 X22 Z0 F0.1 ； /切入零件 N50 G01 X24 Z-1； /倒角N60 G01 X24 Z-1

19、5； /车24外圆N70 G01 X30 ； /车台阶面N80 G01 X36 Z-27； /加工圆锥面N90 G01 X36 Z-36； /车36外圆N100 G00 X100 Z100 ； /退刀N110 M05； /主轴停转N120 M30 ； / 程序结束 任务二：槽类零件的加工程序的编制任务二：槽类零件的加工程序的编制完成图2-2-1所示零件的切槽加工程序。 1分析零件图零件外形在上一个任务中已经完成，本任务中需要加工的部位是相邻的宽度为4mm的直槽。2确定数控车削加工工艺确定工艺路线 快速定位到起点循环切槽退刀选择装夹表面与夹具 三爪卡盘装夹棒料的左端，棒料伸出长度为50mm。选择

20、刀具 宽度为4mm的外切槽刀。3设定工件坐标系选取工件右端面与轴心线的交点为工件坐标系原点。4计算各基点坐标 1暂停指令（暂停指令（G04）利用暂停指令，可以推迟下个程序段的执行，推迟时间为指令的时间，其格式如下：G04 P_；或者G04 X_；X以秒为单位指令暂停时间。P以毫秒为单位指令暂停时间。范围从0.00199999.999秒。 2切槽循环加工指令（切槽循环加工指令（G75）G75 R(e)； G75 X(U)Z(w)P(i)Q(k)R(d)F()；式中：e：每次沿Z方向切削i后的退刀量。 X：C点的X方向绝对坐标值。 U：A到C的增量。Z：B点的Z方向绝对坐标值。 W：A到B的增量。

21、 iX方向的每次循环移动量(无符号单位：微米)(直径)。 k：Z方向的每次切削移动量(无符号单位：微米)。 d：切削到终点时Z方向的退刀量，通常不指定，省略X(U)和i时，则视为O。 ：进给速度。 参考程序： N10 T0101 ； /选用一号刀 N20 M03 S400 ； /主轴正转，转速400r/min N30 G00 X32 Z-15 ； /快速把刀具移到起点 N40 G01 X20 F0.05； /切槽 N50 G00 X32 ； /抬刀 N60 G00 X100 ； /退刀 N70 Z100 ； N80 M05 ； /主轴停转 N90 M30； /程序结束任务三：螺纹轴加工程序的编

22、制任务三：螺纹轴加工程序的编制图2-3-1所示零件已经经过粗加工，要求完成表面精车、切槽及螺纹加工程序。 1分析零件图 需要精加工零件的外表面，宽度为4mm的直槽及其M322的螺纹。 2确定数控车削加工工艺 确定工艺过程 外圆车刀切外圆切槽刀切槽螺纹刀加工螺纹 选择装夹表面与夹具 三爪卡盘装夹棒料的左端，棒料伸出长度为50mm。 选择刀具 一号刀为外圆车刀，二号刀为宽度为4mm的切槽刀，三号刀为60的螺纹车刀。 3设定工件坐标系 选取工件右端面与轴心线的交点为工件坐标系原点。 4计算各基点坐标 1.三角螺纹加工指令三角螺纹加工指令G92G92X（U）_ Z(W)_ R_ F_；（公制螺纹）。走

23、刀路线如图2-3-2、2-3-3所示。其中X、Z为目标点坐标；R为锥螺纹始端与终端的半径差值；F为进给速度，其值应等于一个导程; 常用螺纹切削的进给次数与吃刀量如表2-3-2所示。 车螺纹前直径尺寸的确定。 螺纹小径值 ,其中P为螺纹的螺距。 高速车削三角形螺纹时，受车刀挤压后会使螺纹大径尺寸胀大，因此车螺纹前的外圆直径，应比螺纹大径小。当螺距为1.53.5mm时，外径一般可以小0.150.25mm。车削三角形内螺纹时，因为车刀切削时的挤压作用，内孔直径会缩小(车削塑性材料较明显)，所以车削内螺纹前的孔径( )应比内螺纹小径( )略大些，又由于内螺纹加工后的实际顶径允许大于 的基本尺寸，所以实

24、际生产中，普通螺纹在车内螺纹前的孔径尺寸，可以用下列近似公式计算： 车削塑性金属的内螺纹时： d-P； 车削脆性金属的内螺纹时： d-1.05P。(3)螺纹行程的确定 在数控车床上加工螺纹时，由于机床伺服系统本身具有滞后特性，会在螺纹起始段和停止段发生螺距不规则现象，也就是车螺纹起始时有一个加速过程，结束前有一个减速过程。所以实际加工螺纹的长度W应包括切入 (空刀导入量)和切出 (空刀导出量)的行程量。：切入空刀行程量， 2导程； ：切出空刀行程量， (11.5)导程。 螺纹切削复合循环螺纹切削复合循环G76功能：该指令用于多次自动循环车螺纹，数控加工程序中只需指定一次，并在指令中定义好有关参

25、数，则能自动进行加工。车削过程中，除第一次车削深度外，其余各次车削深度自动计算，该指令的执行过程如2-3-6所示。指令格式：G76 P(m)(r)(a) Q(dmin) R(d)；G76 X(u) Z(w) R(i) P(k) Q(d) F(L)；其中：m：精车重复次数，从0199，用两位数表示，该参数为模态量；r：螺纹尾端倒角值，该值的大小可设置在0.09.9L之间，系数应为0.1的整倍数，用0099之间的两位整数来表示，其中L为导程，该参数为模态量；：刀尖角度，可从80、60、55、30、29、0六个角度中选择，用两位整数来表示，该参数为模态量；m、r、 用地址P同时指定，例如，m =2,

26、 r =1.2L, =60，表示为P021260；dmin：最小车削深度，用半径编程指定，单位：微米。车削过程中每次的车削深度为 ；d：精车余量，用半径编程指定，单位：微米，该参数为模态量；X(U)、Z(W)：螺纹终点绝对坐标或增量坐标；i：螺纹锥度值，用半径编程指定。如果i=0则为直螺纹，可省略；k：螺纹高度，用半径编程指定，单位：微米；d：第一次车削深度，用半径编程指定，单位：微米；L：螺纹的导程。 参考程序：O0001N10 G99 M03 S800 T0101 ； /选用一号刀N20 G00 X42 Z2 ； N30 G00 X28 N40 G01 Z0 F0.15 ； / 开始精加工

27、零件外表面N50 G01 X32 Z-2 ；N60 G01 X32 Z-20 ； N70 G01 X34 ；N80 G03 X38 Z-22 R2； N90 G01 X38 Z-30 ； N100 G00 X100 Z100 ； / 退刀，刀具回换刀点N110 T0202 M03 S300 ； /换刀,设切槽刀宽度为4mm /N120 G00 Z-20 ；N130 G00 X40 ；N140 G01 X28 F0.1 ； N150 G01 X40 F0.5 ；N160 G00 X100 ；N170 G00 Z100 ；N180 T0303 M03 S400 ； /换螺纹刀N190 G00 X3

28、3 Z2 ； /设定螺纹刀的循环起始点N200 G92 X31.1 Z-33 F2 ；/螺纹循环加工，第一次切深0.9mmN210 X30.5 ； /切深0.6mmN220 X29.9 ； /切深0.6mmN230 X29.5 ； /切深0.4mmN240 X29.4； /切深0.1mmN250 G00 X100 Z100 ；N260 M05 ；N270 M30 ； 任务四：孔轴类零件加工程序的编制毛坯尺寸40100mm的45钢棒，试完成图2-4-1所示的零件加工程序。 1.分析零件图 零件表面需要加工的部分有内外表面，并且加工余量不均匀，需要完成内外表面的粗精加工。2确定数控车削加工工艺确定

29、工艺过程对毛坯进行端面、外圆粗加工处理用外圆车刀加工零件右端外轮廓切断工件掉头保证总长 内孔镗刀粗精镗孔。选择装夹表面与夹具 三爪卡盘装夹工件。选择刀具 一号刀为外圆车刀，二号刀为切断刀，三号刀为镗孔车刀。3设定工件坐标系选取工件右端面与轴心线的交点为工件坐标系原点。4计算各基点坐标 一、单一循环指令一、单一循环指令1. 圆柱面切削循环圆柱面切削循环G90 X（U）_ Z（W）_ F _ ； 其中X、Z为目标点坐标，F为进给速度。走刀路线如图2-4-2所示。 2. 圆锥面切削循环圆锥面切削循环G90 X（U）_ Z（W）_ R_ F_ 走刀路线如图2-4-3所示。R为锥体起点与终点半径之差。3

30、. 端面切削循环端面切削循环G94 X（U）_ Z（W）_ R _ F_ 走刀路线如图2-4-4所示。 二、固定循环加工指令二、固定循环加工指令1.内外径粗车循环指令内外径粗车循环指令G71 G71 U（D） R（E）； G71 P（NS） Q（NF） U（U） W（W） F（F） S（S） T（T）；2.精车循环指令精车循环指令G70G70 P（NS） Q（NF） 3. 端面循环指令端面循环指令G72格式：G72 W(D) R(E)； G72P(NS) Q(NF) U(U) W(W) F(F)； 4. 封闭循环指令封闭循环指令G73利用该循环，可以按同一轨迹重复切削，每次切削刀具向前移动一次

31、，因此对于锻造，铸造等粗加工已初步形成的毛坯，可以高效率地加工。G73 U（I）W（K） R（D）；G73 P（NS） Q（NF） U（U） W（W） F（F） S（S）T（T）； 参考程序：O0001 / 右端外轮廓加工N10 M03 S800 T0101 ； / 外圆车刀N20 G00 X42 Z2 ； /刀具移动到循环起始点N30 G71 U1 R1 ； /外圆粗车循环N40 G71 P50 Q110 U0.5 W0.1 F0.25 ；N50 G00 X0 ； /本句开始右端外轮廓精加工程序N60 G01 Z0 F0.1 ；N70 G03 X26 Z-13 R13；N80 G01 Z-3

32、0 ；N90 X34 ；N100 X38 Z-32 ；N110 Z-50 ； /精加工结束N120 G00 X100 Z100；N130 M03 S1000 ；N140 G00 X42 Z2 ； N150 G70 P50 Q110 ； /调用精车循环N160 G00 X100 Z100 ；N170 T0202 S300 ； /选切断刀N180 G00 X42 Z-54.5 ； N190 G01 X0 F0.1 ；N200 G00 X100 ；N210 Z100 ；N220 M30 ； /右端加工结束掉头加工零件左端O0002 /左端加工N10 M03 S800 T0303 ； /镗孔刀N20

33、G00 X22 Z2 ； /刀具移动到镗孔循环起始点N30 G71 U0.5 R1 ； /镗孔循环N40 G71 P50 Q90 U-0.3 W0 F0.2 ；N50 G00 X30 ； /镗孔精加工程序开始N60 G01 Z0 F0.08 ；N70 G02 X26 Z-2 R2；N80 G01 Z-15 ；N90 X22 ； /镗孔精加工程序结束N100 M03 S1000 ；N110 G00 X22 Z2 ； N120 G70 P50 Q90 ； /调用精车循环指令N130 G00 X100 Z100 ； /退刀N140 M30；任务五：盘盖类零件加工程序的编任务五：盘盖类零件加工程序的编

34、制制图2-5-1所示毛坯尺寸为 95mm42mm，材料为45#钢，T01：粗精车外圆刀（90右偏刀），T02：粗精镗刀. 1.分析零件图 零件包括一般复杂的内、外形面。其中内表面 60mm有严格的尺寸精度和表面粗糙度等要求。零件材料为45#钢。2确定数控车削加工工艺确定工艺过程夹住棒料一头，夹持长度20 mm钻孔52mm（手动操作）车端面粗车外表面，（长度：距右端起40 mm）精加工外表面粗镗内表面精镗内表面工件调头装夹车端面麻花钻钻孔14 mm27 mm（手动操作）车端面控制零件总长粗车外表面精车外表面粗车内表面精车内表面选择装夹表面与夹具 用三爪自定心卡盘夹紧定位选择刀具1号刀为90的粗精

35、外圆车刀，二号刀为粗精镗刀，另外30mm、52mm麻花钻3设定工件坐标系以工件右端面与轴线的交点为程序原点建立工件坐标系，当工件调头车削时，也同样以前端面与轴线交点为程序原点建立工件坐标系。 参考程序： O0001 ；（左端加工程序）N10 G99 M03 S600 T0101； /主轴正转，选择1号外圆刀N20 G00 X97 Z2； /快速定位至95，距端面正向2 mmN30 G01 Z0 F0.15； /刀具与端面对齐N40 X1；/加工端面N50 G00 X97 Z2； /定位至97mm，距端面正向2 mm处N60 M03 S800；N70 G00 X93；N80 G01 Z0 F0.

36、15；N90 X95 Z1；N100 Z25；N110 G00 X150 Z100； /返回退刀点N120 M03 S600 T0202； /换镗刀N130 G71 U0.75 R0.5； /粗加工内表面N140 G71 P150 Q200 U0.5 F0.2；N150 G00 X70；N160 G01 Z0； N170 X68 Z1；N180 Z15；N190 X57；N200 X 55 Z16；N210 M03 S800；N220 G70 P160 Q200 F0.1； /精加工内表面N230 G00 X150 Z100；N240 M30；O0002 ；（右端加工程序）N10 G99 M0

37、3 S600 T0101； /主轴正转，选择1号外圆刀N20 G00 X97 Z2；N30 G01 Z0 F100；N40 X1；N50 G00 X97 Z2；N60 G71 U1 R0.5； /粗循环加工外表面N70 G71 P80 Q150 U0.5 F0.2 ；N80 G00 X70；N90 G01 Z0 F0.1； N100 X78 Z4；N110 X83；N120 X85 Z5；N130 Z18；N140 X93；N150 X95 Z19；N160 M05；N170 M00；N180 M03 S800；N190 G70 P80 Q150； /精加工外表面N200 G00 X150 Z

38、100；N210 M05；N220 M03 S400 T0202； /换镗刀N230 G00 X52 Z2；N240 G71 U0.75 R0.5； /粗循环加工内孔N250 G71 P260 Q320 U0.5 F0.2 ；N260 G00 X64；N270 G01 Z0 ； N280 X60 Z2；N290 Z15；N300 X57 ；N310 X55 Z16；N320 Z27；N330 M05 ；N340 M00；N350 M03 S600；N360 G70 P260 Q320 F0.1； /精加工内孔N370 G00 X100 Z100 ；N380 M30；任务六：综合零件编程任务六：

39、综合零件编程毛坯尺寸40mm80mm，材料45#钢。完成图2-6-1所示零件的加工程序。 1.分析零件图 零件外形面的加龚包括外圆、外沟槽、内孔和切断等，零件材料为45号钢，无热处理和硬度要求。2确定数控车削加工工艺确定工艺过程及所用刀具 表2-6-1 加工工艺安排表主程序1夹住棒料一头，夹持长度20 mm（手动操作），调用主程序1加工序号加工工艺安排指令刀具转速进给速度（1）车端面G01T01018000.15（2）自右向左粗车外表面G71T01018000.3（3）自右向左精加工外表面G70T010110000.1（4）切外沟槽G01T02024000.08（5）加工螺纹G92T03034

40、002（6）麻花钻孔14 mm27 mm400手动（7）粗车内表面G71T04048000.3（8）精车内表面G70T040410000.1（9）检测、校核（10）工件切断，调头装夹车端面，控制总长。 选择装夹表面与夹具 用三爪自定心卡盘夹紧工件表面定位3设定工件坐标系以工件右端面与轴线的交点为程序原点建立工件坐标系，当工件调头车削时，也同样以又端面与轴线交点为程序原点建立工件坐标系。4计算各基点坐标顺序号X坐标Z坐标1260230-2330-20433-20533-28.5638-31738-38 参考程序：O0001（主程序1）N10 G99 M03 S800 T0101；N20 G00

41、X42 Z2； N30 G01 Z0 F0.2； /车端面N40 X1；N50 G00 X42 Z2；N60 G71 U1 R0.5； /右端外表面粗循环加工N70 G71 P80 Q150 U0.5 W0 F0.3；N80 G00 X26 F0.1；N90 G01 Z0；N100 G01 X30 Z2；N110 G01 Z20；N120 X33；N130 Z28.5；N140 G02 X38 Z31 R2.5；N150 G01 X38 Z38； N160 M05；N170 M00N180 M03 S1000；N190 G00 X42 Z2；N200 G70 P80 Q150； /右端外表面精

42、车循环N210 G00 X100 Z100；N220 M05；N230 M00；N240 M03 S400 T0404； / 换切槽刀N250 G00 X35 Z20 M08； /打开切削液N260 G01 X26 F0.1 ；N270 G01 X35 F0.5N280 G00 X100 Z100 ；N290 T0303 M03 S400 ； /换螺纹刀N300 G00 X31 Z2 ； /设定螺纹刀的循环起始点N310 G92 X29.1 Z-33 F2 ；/螺纹循环加工，第一次切深0.9mmN320 X28.5 ； /切深0.6mm N330 X27.9 ； /切深0.6mmN340 X2

43、7.5 ； /切深0.4mmN350 X27.4； /切深0.1mmN360 G00 X100 Z100 ；N370 M05； /主轴停止转动N380 M09； /关闭切削液N390 M30； /结束 O0001（主程序2）N10 M03 S800 T0404； /换镗孔刀N20 G00 X18 Z2；N30 G71 U0.75 R0.5； /镗孔粗加工固定循环N40 G71 P50 Q90 U0.5 F0.2；N50 G01 X24 F0.1；N60 Z0； N70 X22 Z1；N80 Z15；N90 X20N100 M00 ；N110 M03 S1200；N120 G00 X18 Z2；

44、N130 G70 P50 Q90； / 精镗固定循环N140 G00 X100 Z100 ；N150 M05；N160 M30；模块三 数控车削加工技术中级技能训练 任务一任务一 轴套类零件的编程与加工训练轴套类零件的编程与加工训练熟悉数控车床零件加工的操作步骤。熟悉合理切削用量的选择。熟悉正确的对刀方法和加工方法。一、工艺分析及处理一、工艺分析及处理零件图样的分析 车间接到一批齿轮轴套的加工任务，零件材料45钢，如图3-1-1所示，零件主要加工内容有外圆，和内孔构成，形状简单，但有较高的精度要求。2选择加工机床选用CK6140卧式数控车床，数控系统为FANUC-0i。3加工工艺分析零件毛坯为

45、55mm38mm。毛坯上有较多余量需要去除，为保证精加工尺寸准确性，可分粗加工、半精加工、精加工。加工程序可以采用循环指令G71。（1）装夹零件毛坯，伸出卡盘长度24mm；（2）粗、精加工左端40外圆至尺寸要求；（3）钻25毛坯孔；（4）粗、精加工内孔至尺寸要求；（5）掉头夹持40外圆，控制总长；（6）粗、精加工54大外圆至尺寸要求。4刀具卡数控加工刀具卡片如下表3-1-1所示。 5工艺卡数控加工工艺卡片如下表3-1-2所示。 二、程序编制二、程序编制1.工件坐标系的确定2.编写加工程序三三、机床操作、机床操作1加工准备阅读零件图，并按毛坯图检查坯料的尺寸。正确开机，完成机床回零操作。输入程序

46、并检查该程序，锁住机床试运行。安装夹具，夹紧工件。 2.对刀(1)T01号刀外圆车刀对刀在MDI方式下，启动主轴，刀具试切工件外圆，不移动X轴，仅Z方向退刀，主轴停止。测量工件外圆尺寸，把该值作为X轴的测量值，输入到T01号刀偏存储器中。启动主轴，用刀具试切工件端面，输入Z0到刀偏存储器中。(2) T02号刀镗孔刀在MDI方式下，启动主轴，刀具试切工件孔壁，不移动X轴，仅Z方向退刀，主轴停止。测量工件内孔尺寸，把该值作为X轴的测量值，输入到T01号刀偏存储器中。启动主轴，用刀具试切工件端面，输入Z0到刀偏存储器中。3工件加工及检测通过面板输入磨耗值，预留一定加工余量进行加工。粗加工结束后对零件

47、检测并调整磨耗值，进行精加工，直到零件精加工达到零件图样要求。4结束加工卸下工件，卸下刀具，清理机床，关闭数控系统电源，关闭机床总电源。 任务二任务二 盘盖类零件的编程与加工训盘盖类零件的编程与加工训熟悉正确工艺制定方法。熟悉不同加工条件下合理切削用量的选择熟悉粗、精车走刀路线，能正确确定刀具补偿参数。一、工艺分析及处理一、工艺分析及处理1零件图样的分析 现接到一批轴承端盖的生产任务，如图3-2-1所示轴承端盖属于典型盘类零件，径向尺寸较大，与轴承相配处有较高的精度要求。 2选择加工机床 选用CK6140卧式数控车床，数控系统为FANUC-0i。 3加工工艺分析 （1）夹持毛坯左端，零件伸出长

48、度25mm； （2）手动钻20通孔，需要打开切削液； （3）镗削零件右端内轮廓至尺寸要求； （4）粗、精加工右端外形至50 x22mm处； （4）掉头，控制总长，加工左端外形至尺寸要求； 4刀具卡 数控加工刀具卡片如下表3-2-1所示。 5工艺卡数控加工工艺卡片如下表3-2-2所示。 二、程序编制二、程序编制1.工件坐标系的确定。2.编写加工程序三、机床操作三、机床操作1加工准备阅读零件图，并按毛坯图检查坯料的尺寸。正确开机，完成机床回零操作。输入程序并检查该程序，锁住机床试运行。安装夹具，夹紧工件。 2.对刀，设定工作坐标系1)TO1号刀外圆车刀对刀(2)TO2号刀镗孔刀3工件加工及尺寸测量

49、通过面板输入磨耗值，预留一定加工余量进行加工。粗加工结束后对零件检测并调整磨耗值，进行精加工，直到零件精加工达到零件图样要求。4结束加工卸下工件，卸下刀具，清理机床，关闭数控系统电源，关闭机床总电源。 任务三任务三 手柄的编程与加工训练手柄的编程与加工训练培养学生熟练操作数控车床的能力。掌握复杂零件加工的工艺过程的安排。掌握复杂零件的加工程序编制方法。能够熟练加工比较复杂的综合零件。一、工艺分析及处理一、工艺分析及处理1零件图样的分析 2选择加工机床选用CK6140卧式数控车床，数控系统为FANUC-0i。3加工工艺分析通过螺纹配合将手柄毛坯与辅件相连，使用复合循环指令73编制右端圆弧部分程序

50、，为避免副切削刃与跨象限圆弧干涉，需选用刀尖角为30度的外圆车刀。4刀具卡数控加工刀具卡片如下表3-3-1所示。 5工艺卡数控加工工艺卡片如下表3-3-2所示。二、程序编制二、程序编制1.工件坐标系的确定加工左端零件是选左端中心作为工件原点，加工右端时选工件右端中心作为工件原点。2.编写加工程序 三、机床操作三、机床操作1加工准备阅读零件图，并按毛坯图检查坯料的尺寸。正确开机，完成机床回零操作。输入程序并检查该程序，锁住机床进行试运行。安装夹具，夹紧工件。 注意在加工零件前要先对棒料光表面和端面。加工完一端后，掉头装夹是要有铜皮保护。先加工左端，再加工右端。2.对刀，设定工作坐标系 刀具对刀：

51、(1)T01号刀对刀在MDI方式下，启动主轴，刀具试切工件外圆，不移动X轴，仅Z方向退刀，主轴停止。测量工件直径尺寸，把该值作为X轴的测量值，输入到T01号刀偏存储器中。启动主轴，用刀具试切工件端面，输入Z0到刀偏存储器中。3工件加工及检测通过面板输入磨耗值，预留一定加工余量进行加工。粗加工结束后对零件检测并调整磨耗值，进行精加工，直到零件精加工达到零件图样要求。4结束加工卸下工件，卸下刀具，清理机床，关闭数控系统电源，关闭机床总电源。 任务四任务四 活塞零件的编程与加工训练活塞零件的编程与加工训练熟悉数控车床零件加工的操作步骤。掌握合理切削用量的选择能够运用基本指令编制外轮廓零件的加工程序。

52、掌握正确的对刀方法和加工方法。一、工艺分析及处理一、工艺分析及处理1零件图样的分析 2选择加工机床选用CK6140卧式数控车床，数控系统为FANUC-0i。3加工工艺分析零件毛坯为60mm78mm。主要加工难度在活塞头上的环槽，由于后期要环槽内要安装活塞环，因此，环槽的加工有较高的精度要求，为保证精加工尺寸准确性，可分粗加工、半精加工、精加工。加工程序可以采用循环指令G71以及切槽循环指令G75。（1）装夹零件毛坯，伸出卡盘长度45mm；（2）粗、精加工左端外圆至58x41mm处；（3）切左端10mm宽环槽；（4）调头，包铜皮夹持左端58，控制总长；（5）粗、精加工右端58外圆；（6）切右端1

53、0mm及中间12mm宽环槽。4刀具卡数控加工刀具卡片如下表3-4-1所示。 5工艺卡数控加工工艺卡片如下表3-4-2所示。 二、程序编制二、程序编制1.工件坐标系的确定为计算方便工件坐标系原点建立在工件右端面的中心处。2.编写加工程序三、机床操作三、机床操作1加工准备阅读零件图，并按毛坯图检查坯料的尺寸。正确开机，完成机床回零操作。输入程序并检查该程序，锁住机床试运行。安装夹具，夹紧工件。 2.对刀(1)T01号刀外圆车刀对刀在MDI方式下，启动主轴，刀具试切工件外圆，不移动X轴，仅Z方向退刀，主轴停止。测量工件外圆尺寸，把该值作为X轴的测量值，输入到T01号刀偏存储器中。启动主轴，用刀具试切

54、工件端面，输入Z0到刀偏存储器中。(2)T02号刀为沟槽刀用左刀尖轻碰外圆和端面。碰外圆时，操作过程如T01号刀，将T01号刀车削时的直径径尺寸输入到T02号刀偏存储器中。左刀尖轻碰端面时操作过程如上，只需在T02号刀补值里输入Z0。3工件加工及检测通过面板输入磨耗值，预留一定加工余量进行加工。粗加工结束后对零件检测并调整磨耗值，进行精加工，直到零件精加工达到零件图样要求。4结束加工卸下工件，卸下刀具，清理机床，关闭数控系统电源，关闭机床总电源。 任务五任务五 齿轮轴的编程与加工训练齿轮轴的编程与加工训练合理选择加工刀具。掌握合理切削用量的选择能够运用基本指令编制外轮廓零件的加工程序。熟练刀具

55、卡，工艺卡的填写。一、工艺分析及处理一、工艺分析及处理1零件图样的分析 2选择加工机床选用CK6140卧式数控车床，数控系统为FANUC-0i。3加工工艺分析零件毛坯为50mm103mm。主要加工难度在零件长度较长，部分外圆有较高的精度要求，为保证加工尺寸准确性，可分粗加工、半精加工、精加工，并采用一夹一顶的装夹方式。（1）装夹零件毛坯，伸出卡盘长度35mm；（2）粗、精加工左端外形至4831mm处；（3）掉头，控制总长，钻右端中心孔；（4）夹持48外圆，使用顶尖顶住右端中心孔；（5）粗、精加工右端外形至尺寸要求；（6）加工M20 x1.5螺纹。4刀具卡数控加工刀具卡片如下表3-5-1所示。

56、5工艺卡数控加工工艺卡片如下表3-5-2所示。 二、程序编制二、程序编制1.工件坐标系的确定为计算方便工件坐标系原点建立在工件右端面的中心处。2.编写加工程序三、机床操作三、机床操作1加工准备阅读零件图，并按毛坯图检查坯料的尺寸。正确开机，完成机床回零操作。输入程序并检查该程序，锁住机床试运行。安装夹具，夹紧工件。 2.对刀(1)T01号刀外圆车刀对刀(2)T02号刀为沟槽刀左刀尖轻碰端面时操作过程如上，只需在T02号刀补值里输入Z0。(3)T03号刀为外螺纹刀。X轴对刀操作过程与T02号刀相似，Z轴对刀时螺纹刀的刀尖用眼睛目测与端面对齐，输入Z0到T03号刀偏存储器。3工件加工及检测通过面板

57、输入磨耗值，预留一定加工余量进行加工。粗加工结束后对零件检测并调整磨耗值，进行精加工，直到零件精加工达到零件图样要求。4结束加工卸下工件，卸下刀具，清理机床，关闭数控系统电源，关闭机床总电源。 任务六任务六 典型中级技能零件的编程与加工训练（一）典型中级技能零件的编程与加工训练（一）掌握中级技能综合零件的程序编写。能制订正确的零件加工工艺，保证加工精度培养学生综合应用的能力。一、工艺分析及处理一、工艺分析及处理1零件图样的分析 2选择加工机床选用CK6140卧式数控车床，数控系统为FANUC-0i。3加工工艺分析1.加工方案(1)操作步骤1)夹紧零件毛坯，伸出卡盘62mm。2) 加工左端外轮廓

58、至C58mm处。3)切槽至尺寸要求。4)调头，控制总长。5)夹B外圆，卡爪端面顶紧C左端端面。6)粗、精加工零件右端外轮廓至A35mm处。7)切退刀槽。8)加工M30 x2螺纹。4刀具卡数控加工刀具卡片如下表3-6-1所示。 5工艺卡数控加工工艺卡片如下表3-6-2所示。 6数值处理(1)设定编程原点，以零件右端面与主轴的交点为编程原点建立工件坐标系。(2)计算各基点位置坐标值。 二、程序编制二、程序编制1.工件坐标系的确定2.编写加工程序三三、机床操作、机床操作1加工准备 2.对刀(1)T01号刀外圆车刀对刀(2)T02号刀为沟槽刀(3)T03号刀为外螺纹刀。 3工件加工及检测通过面板输入磨

59、耗值，预留一定加工余量进行加工。粗加工结束后对零件检测并调整磨耗值，进行精加工，直到零件精加工达到零件图样要求。4注意事项(1).工件需调头加工，注意工件的装夹部位和程序零点设置的位置。(2). 合理选择刀具以及切削用量，以提高零件的加工质量。5结束加工卸下工件，卸下刀具，清理机床，关闭数控系统电源，关闭机床总电源。 任务七任务七 典型中级技能零件的编程与加工训练（二）典型中级技能零件的编程与加工训练（二）掌握中级技能综合零件的程序编写。能制订正确的零件加工工艺，保证加工精度培养学生综合应用的能力。一、工艺分析及处理一、工艺分析及处理1零件图样的分析 2选择加工机床选用CK6140卧式数控车床

60、，数控系统为FANUC-0i。3加工工艺分析1.加工方案(1)操作步骤1)夹紧零件毛坯，伸出卡盘52mm。2)加工左端外轮廓至C46mm处。3)加工梯形槽。4)调头，控制总长。5)夹B外圆，卡爪端面顶紧C左端端面。6)粗、精加工零件右端外轮廓至4053mm处。7)切退刀槽。8)加工M30 x2螺纹。4刀具卡数控加工刀具卡片如下表3-7-1所示。 5工艺卡数控加工工艺卡片如下表3-7-2所示。 6数值处理二二、程序编制、程序编制1.工件坐标系的确定2.编写加工程序三三、机床操作、机床操作1加工准备 2.对刀(1)T01号刀外圆车刀对刀(2) T02号刀为沟槽刀(3) T03号刀为外螺纹刀。3工件