数控车床培训资料ppt课件

1、 课题1 简单阶梯轴加工 n1知识目的n 掌握N、F、M、G等功能指令。n 掌握G00、G01指令及其运用。n 会编写简单数控加工程序。n 掌握阶梯轴加工工艺制定方法。n 2技艺目的n 熟练掌握工件、刀具的装夹。n 熟练机床根本操作。n 掌握零件的单段加工方法。 课题名称课题时数图号材料毛坯简单阶梯轴加工10课时SKC2-1硬铝20 图2-1 简单阶梯轴零件图知识学习知识学习 一、程序指令 1.顺序号指令或程序段号 地址：N 从N1N99999999，普通放在程序段首 功能：表示该程序段的号码，常间隔5至10，便于在以后插入程序时不会改动程序段号的顺序。 如：N10 N20 N30 指令运用阐

2、明：顺序号指令不代表数控程序执行顺序，可以不延续，通常由小到大陈列，仅用于程序的校正和检索。2.进给功能指令地址：F 功能：表示刀具切削加工时进给速度的大小，数控车床进给速度的单位为毫米/转mm/r；数控铣床进给速度的单位为毫米/分钟mm/min。如：N10 G1 X20 Z-10 F0.2 表示刀具进给速度为0.2毫米/转mm/r。3.辅助功能指令 地址：M 从M00M99或M999，前置的“0可省略不写，如M02与M2、M03与M3可以互用。功能：表示数控机床辅助安装的接通和断开，由PLC可编程序控制器控制。常用FANUC法那克0i系统和SINUMERIK西门子802S/C系统辅助功能指令

3、含义见表2-1。表表2-1法那克系统和西门子系统辅助功能指令及含义法那克系统和西门子系统辅助功能指令及含义指令含义指令含义M00程序停止M05主轴停止M01计划停止M06换刀M02程序结束M08切削液开M03主轴正转M09切削液关M04主轴反转M30程序结束 4.预备功能指令G代码或G功能 地址：G 从G00到G99或G999，前置的“0可以省略。如G00与G0，G01与G1等可以互用。 功能：建立机床或控制系统任务方式的一种命令。指令运用阐明： 1不同数控系统G代码各不一样，同一数控系统不同型号G代码也有变化，运用时应以数控机床运用阐明书为准。 2G代码有模态代码和非模态代码两种，模态代码一

4、经运用继续有效，直至同组的G代码出现为止。非模态代码仅在本程序段中有效，又称程序段有效代码。 3FANUC法那克0iMate TC系统G代码又有A代码、B代码、C代码之分，如无特殊情况，均以A代码为例进展引见。表表2-2 FANUC 0i Mate TC系统与系统与 SINUMERIK 802S/C系统常用系统常用G代码功能代码功能G代码模态法那克系统含义西门子系统含义G00*快速点定位（快速移动）快速点定位（快速移动）G01*直线插补直线插补G02*顺时针圆弧插补顺时针圆弧插补G03*逆时针圆弧插补逆时针圆弧插补G04暂停暂停G17*XY平面选择XY平面选择G18*XZ平面选择XZ平面选择G

5、20*英制输入用G70表示英制输入G21*公制输入用G71表示公制输入G22*存储行程检测功能有效半径尺寸编程G23*存储行程检测功能无效直径尺寸编程G25*未指定主轴转速下限G26*未指令主轴转速上限G28返回参考点用G74表示返回参考点G29从参考点返回用G75表示从参考点返回G32*切削螺纹用G33表示切削螺纹G40*取消刀尖半径补偿取消刀尖半径补偿G41*刀尖半径左补偿刀尖半径左补偿G42*刀尖半径右补偿刀尖半径右补偿G50*工件坐标系设定或最大转速限制未指定G52*可编程坐标系偏移（局部坐标系） 用G158表示可编程的坐标系偏移G53*取消可设定的零点偏置（或选择机床坐标系）用G50

6、0表示取消可设定的零点偏置；G53表示程序段有效方式取消可设定的零点偏置G54*第一可设定零点偏置第一可设定零点偏置G55*第二可设定零点偏置第二可设定零点偏置G56*第三可设定零点偏置第三可设定零点偏置G57*第四可设定零点偏置第四可设定零点偏置G58*第五可设定零点偏置西门子802S/C系统未指定，802D以上系统含义同法那克系统G59*第六可设定零点偏置G60*未指定准确定位G64*未指定连续路径G65宏程序调用未指定G66*宏程序模态调用未指定G67*宏程序模态调用取消未指定G70精车复合循环西门子毛坯循环用LCYC95G71粗车复合循环G72端面粗车复合循环G73固定形状粗车复合循环

7、G74端面深孔钻削回参考点G75外圆车槽复合循环回固定点（西门子车槽循环用LCYC94）G76螺纹切削复合循环西门子螺纹切削复合循环用LCYC97G80*取消固定循环未指定G83*端面钻孔循环西门子钻孔循环为LCYC83，用G18、G17指定端面、侧面钻孔G87*侧面钻孔循环G84*端面攻螺纹循环西门子攻螺纹循环为LCYC84，用G18、G17指定端面、侧面攻螺纹G88*侧面攻螺纹循环G85*端面镗孔循环西门子镗孔循环为LCYC85，用G18、G17指定端面、侧面镗孔G89*侧面镗孔循环G90*外圆、内孔切削单一循环绝对值编程G91*法那克系统用X、Z表示绝值编程；用U、W表示增量值编程增量值

8、编程G92*螺纹切削单一循环未指定G94*端面切削单一循环每分钟进给量G95*未指定每转进给量G96*主轴转速恒定切削速度主轴转速恒定切削速度G97*取消主轴恒定切削速度取消主轴恒定切削速度G98*每分钟进给量(mm/min)未指定G99*每转进给量(mm/r)未指定注：“*为模态有效指令，西门子循环均为程序段有效代码。5刀具快速定位指令G00或G0 1指令功能 指刀具以机床规定的速度快速从所在位置挪动到目的点，挪动速度由机床系统设定，无需在程序段中指定。2指令格式 G00 X Z 其中X、Z 为目的点的坐标。 例：G00 X60 Z100；刀具快速挪动到点100，60位置。图2-3车刀快速挪

9、动时平安间隔3指令运用阐明n 1用G00指令快速挪动时，地址F下编程的进给速度无效。n 2G00为模态有效代码，一经运用继续有效，直到同组G代码G01、G02、G03取代为止。n 3G00指令刀具运动速度快，容易撞刀，运用在退刀及空行程场所，能减少运动时间，提高效率。n 4G00指令目的点不能设置在工件上，普通应离工件有25mm的平安间隔，也不能在挪动过程中碰到机床、夹具等，如图2-3所示。n 5法那克系统与西门子系统指令格式一样。6直线插补指令G01或G1 1指令功能 刀具以进给功能F下编程的进给速度沿直线从起始点加工到目的点。2指令格式 G01 X Z F 其中X、Z为直线插补目的点坐标，

10、 F为直线插补时进给速度，单位普通为毫米/转mm/r。 例1：如图2-3所示，刀具起始为P点，车削30外圆。 解：刀具从P点只能快速挪动到A点，坐标为4，30，Z方向留平安间隔，然后直线加工到B点，B点坐标为-45，30。 加工程序：N10 G00 X30 Z4 N20 G01 X30 Z-45 F0.2图2-3车刀快速挪动时平安间隔3指令运用阐明n1G01用于直线切削加工，必需给定刀具进给速度，且程序中只能指定一个进给速度。n 2G01为模态有效代码，一经运用继续有效，直到同组G代码G00、G02、G03取代为止。n 3刀具空间运转或退刀时用此指令那么运动时间长，效率低。n 4FANUC与西

11、门子系统指令格式一样。二、加工工艺分析1选择工、量、刃具 1工具选择：铝棒装夹在三爪自定心卡盘上，用划线盘校正并夹紧，其它工具见表2-3所示。 2量具选择：外圆、长度精度要求不高，选用0150mm游标卡尺丈量。 3刀具选择：加工资料为硬铝，刀具选用90硬质合金外圆车刀，置于T01号刀位；另外，用切断刀手动切断工件，其规格、参数见表2-3。表表2-3简单阶梯轴加工工、量、刃具清单简单阶梯轴加工工、量、刃具清单工、量、刃具清单图号SKC2-1种类序号名称规格精度单位数量工具1三爪卡盘个12卡盘扳手副13刀架扳手副14垫刀片块若干5划线盘个1量具1游标卡尺0150mm0.02把1刀具1外圆车刀90把

12、12切断刀4把12加工工艺道路 n加工精度较低，不分粗、精加工；加工余量较大，需分层切削加工出零件；本课题共分三层切削，进刀点分别为A、B、C点，如图2-4所示，参考道路如下：n 刀具从起点快速挪动至进刀点A直线加工至P5点沿+X方向退出至D点刀具沿+Z方向退回沿-X方向进刀至B点直线加工至P3点刀具沿+X方向退出至E点刀具沿+Z方向退回沿-X方向进刀至C点直线加工至P1点刀具沿+X方向退出至F点刀具退回至起点程序终了。图2-4车阶梯轴车刀进、退刀道路3选择合理切削用量 n加工资料为铝件，硬度较低，切削力较小，切削用量可选大些。因是初次加工，切削用量尽能够选择较小。n 背吃刀量：2mmn 主轴

13、转速：500r/minn 进给速度：0.2mm/r三、编制参考加工程序1建立工件坐标系 根据工件坐标系建立原那么：数控车床工件原点普通设在右端面与工件轴线交点上，故工件坐标系设置在O点，如图2-1所示。2计算基点及工艺点坐标 零件各几何要素之间的衔接点称为基点；如零件轮廓上二条直线的交点、直线与圆弧的交点或切点等，往往作为直线、圆弧插补的目的点，是编写数控程序的重要数据。坐标系建立后应计算基点坐标；数控车床，编程时X轴方向常用直径数据作为其编程数据。工艺点如A、B、C等进刀点及外圆加工后沿X轴方向退刀点D、E、F。进刀点A、B、C点X坐标与各外圆X坐标一样，Z坐标距零件右端面应有25mm平安间

14、隔。D、E、F各点X坐标应比前一外圆直径大24mm。如图2-4所示。详细各点坐标见表2-4。表表2-4基点及各工艺点坐标基点及各工艺点坐标基点坐标（Z，X）工艺点 坐标（Z，X）P0（0，10）A（4，18）P1（-10，10）B（4，14）P2（-10，14）C（4，10）P3（-18，14）D（-30，22）P4（-18，18）E（-18，20）P5（-30，18）F（-10，16）3编制程序 加工前必需做好各项预备任务，编程时这些预备任务的数控指令应编写在程序前面第一、二段程序内，然后开场编写加工程序。预备任务指令普通有： 以机床坐标系原点为基准偏移的偏零偏置指令：G54、G55、G56

15、、G57等不用零件偏置指令对刀可不写该指令。 主轴启动及转速指令：M03主轴正转M04主轴反转、S指令代码等。 加工所用的刀具号即：T指令代码如T01、T02等。 切削液翻开指令即：M08如不用切削液可不编写。 法那克系统初始形状设置指令，如：取消刀尖半径补偿G40、每转进给量G99、公制尺寸输入G21、取消固定循环G80等指令。西门子系统初始形状指令可不编写。 刀具起点位置可不设置刀具起点位置但必需保证刀具运转时不发生撞刀。以上加工预备指令可写在同一程序段内也可分别写在不同程序段内有些法那克系统车床刀具号及补偿号需为一独立程序段。大多数加工程序第一段、第二段程序内容差不多。如表2-5所示。表

16、表2-5法那克系统与西门子系统程序例如法那克系统与西门子系统程序例如系统法那克系统西门子系统程序N10 G40 G99 G80 M3 S500 M08N10 G40 G95 M3 S500 M08 N20 T0101N20 T01 D1预备任务指令编好后接着编写其它加工程序段；各程序段中，模态有效指令除预备功能代码外，还包括尺寸指令、刀具指令、进给指令、主轴转速指令等；如指令或数值不发生变化，在后面程序段中可省略不写。4参考程序 表表2-6简单阶梯轴加工参考程序简单阶梯轴加工参考程序程序段号程序内容动作说明N10G00 X100 Z200 M03 S500 刀具快速运动到起点位置（200，10

17、0），主轴正转转速500r/minN20T01选择1号刀（法那克系统需写成T0101）N30G00 X18 Z4刀具快速运动到A点N40G01 Z-30 F0.2以G01速度从A点直线加工到P5点N50X22刀具沿+X方向退出至D点N60G00 Z4刀具沿+Z方向快速退回N70X14X方向进刀至B点N80G01 Z-18刀具直线加工到P3点N90X20刀具沿+X方向退出至E点N100G00 Z4刀具沿+Z方向快速退回N110X10X方向进刀至C点N120G01 Z-10刀具直线加工到P1点N130X16刀具沿+X退出至F点N140G00 X100 Z200刀具退回至起点N150M02程序结束技

18、艺训练技艺训练 一、加工预备 1按毛坯图检查坯料尺寸。 2开机、回参考点。 3刀具与工件装夹。 外圆车刀按要求装于刀架的T01号刀位。铝棒夹在三爪自定心卡盘上伸出40，找正并夹紧。 4程序输入。把编写好的程序经过数控面板输入数控机床。二、对刀 nX、Z轴均采用试切法对刀，经过对刀把操作得到的数据输入到刀具长度补偿存储器中，G54等零点偏置中数值输入0。 三、空运转操作 1法那克系统 1空运转操作 法那克系统空运转是指机床按设定的运动速度快速运转，可用快速运动开关来改动进给速度。用于不装夹工件时加工程序检验，空运转操作只需按下空运转开关即可，空运转终了后应使空运转按钮复位。 2机床轴锁住及辅助功

19、能锁住操作图2-5西门子系统空运转设置窗口 按下机床操作面板上的机床锁住开关，启动程序后，机床不挪动，只显示刀具位移的变化，用于检查程序。另外还有辅助功能锁住，它使M、S、T代码被制止输出并且不能执行，与机床锁住功能一样用于检查程序。2西门子系统空运转操作 按 键选择自动加工方式，按 功能切换键，按 软键，按 软键，出现如图2-5画面，挪动光标至DRY 空运转，并用 回车键选中，再挪动光标至PRT 程序测试有效，用 回车键选中，按 软键。 翻开程序，按 数控启动键即可空运转测试程序。 空运转终了后，反复第一步，把挪动光标至DRY 空运转，并用 回车键 取消；再挪动光标至PRT 程序测试有效，用

20、回车键 取消，按 软键终了空运转。 图2-5西门子系统空运转设置窗口四、零件单段运转加工 n零件单段任务方式是按下数控启动按钮后，刀具在执行完程序中的一段程序后停顿。经过单段加工方式可以一段一段地执行程序，便于仔细检查数控程序。n 1法那克系统操作步骤：翻开程序，选择MEM自动加工任务方式，调好进给倍率，按 单段运转按钮，按循环启动按钮进展加工；每段程序运转终了后，继续按循环启动按钮即可一段一段执行程序加工。n 2西门子系统操作步骤：翻开程序，选择AUTO自动加工任务方式，调好进给倍率，按 单段运转按钮，按数控启动键进展加工；每段程序运转终了后，继续按数控启动按钮即可一段一段执行程序加工。 操

21、作本卷须知n1刀具、工件应按要求装夹。n 2加工前做好各项检查任务。n 3加工时应关好防护门。n 4法那克系统机床坐标系和工件坐标系的位置关系在机床锁住前后有能够不一致，故运用机床锁住功能空运转后，应手动重回参考点。n 5法那克系统加工时，空运转按钮必需复位，否那么会发生撞刀景象。n 6初次切削制止采用自动方式加工以防止不测事故发生n 7加工终了，用切断刀手动切断工件，手动切断时进给倍率为12%。n 8如有不测事故发生，按复位键或紧急停顿按钮，查找缘由。图2-6阶梯轴练习零件图练习题课题课题2 槽加工及切断槽加工及切断n1.知识目的n 掌握半径编程、直径编程含义及运用。n 掌握绝对尺寸、增量尺

22、寸指令及运用。n 了解进给速度单位指令及含义。n 掌握暂停指令及运用。n 会编制外槽加工工艺。n 2.技艺要求n 掌握切槽刀装夹方法。n 掌握切槽刀对刀方法及验证。n 掌握程序断点加工方法。课题名称课题时数图号材料毛坯槽加工及切断8课时SKC2-2硬铝20 图2-7 槽加工零件图知识学习知识学习 一、编程指令1.数控车床半径编程及直径编程 1功能 数控车床车削回转体类零件，普通以直径方式表示X坐标值，即采用直径值编程比较方便。 2运用方法 法那克系统经过参数设置实现半径、直径编程；西门子系统采用指令实现半径、直径编程。详细运用情况见表2-9。表表2-92-9法那克系统与西门子系统半径、直径编程

23、运用情况法那克系统与西门子系统半径、直径编程运用情况数控系统法那克系统西门子系统半径、直径编程情况或指令半径编程或直径编程由1006号参数的第3位（DIA）设定用G指令设定：G22；半径编程G23；直径编程使用说明一般情况下都是直径编程；但固定循环参数中，沿X轴方向切深为半径值；圆弧插补中的I值为半径值。G23为程序启动时生效指令，且为模态代码。G158指令中在X轴方向偏移、圆弧插补中I值为半径值。程序示例：N10 G23 X40 Z30；直径编程N20 X50； G23继续生效N30 G22 X22 Z20；转为半径编程N40 X15； G22继续生效2.绝对坐标、增量坐标指令 n1指令功能

24、n 绝对坐标：刀具运动过程中，刀具的位置坐标是以工件原点为基准计量的。n 增量坐标：刀具位置坐标是相对于前一位置的增量。n 2指令代码n 法那克系统与西门子系统绝对坐标、增量坐标代码见表2-10。表表2-10 法那克系统与西门子系统绝对坐标、增量坐标代码法那克系统与西门子系统绝对坐标、增量坐标代码数控系统法那克系统西门子系统绝对坐标X、ZG90增量坐标U、WG91注：注：U、W分别为分别为X、Z轴方向的坐标增量；另外，法那克轴方向的坐标增量；另外，法那克0i Mate TC系统中系统中B代码、代码、C代码绝对坐标指令为代码绝对坐标指令为G90，增量坐标指令为，增量坐标指令为G91。例：如图2-

25、9零件，从A点加工至F点，用绝对坐标、增量坐标编程。 图2-9绝对坐标、增量坐标编程零件图法那克系统西门子系统程序含义说明绝对坐标编程N40 G01 X15 Z0 F0.2N40 G01 G90 X15 Z0 F0.2直线加工至A点N50 Z-10N50 Z-10直线加工至B点N60 X16N60 X16直线加工至C点N70 Z-18N70 Z-18直线加工至D点N80 X17N80 X17直线加工至E点N90 Z-30N90 Z-30直线加工至F点增量坐标编程N40 G01 X15 Z0 F0.2N40 G01 X15 Z0 F0.2绝对坐标，直线加工至A点N50 U0 W-10N50 G9

26、1 X0 Z-10增量坐标，直线加工至B点N60 U1 W0N60 X1 Z0增量坐标，直线加工至C点N70 U0 W-8N70 X0 Z-8增量坐标，直线加工至D点N80 U1 W0N80 X1 Z0增量坐标，直线加工至E点N90 U0 W-12N90 X0 Z-12增量坐标，直线加工至F点3指令运用阐明 n1增量坐标是指刀具起始位置到目的点挪动增量；方向与坐标轴方向一致为正，方向与坐标轴方向相反为负。n 2法那克系统中可以绝对、增量坐标混合编程，即在一段程序中X和W或U与Z同时存在。n 3西门子系统G90、G91为模态有效代码，一经运用，继续有效。3.进给速度单位控制指令 n1指令功能n

27、用于确定刀具进给速度为每分钟进给量还是每转进给量。n 2指令代码表2-12表表2-12法那克系统与西门子系统进给速度单位指令代码法那克系统与西门子系统进给速度单位指令代码数控系统法那克系统西门子系统每分钟进给量（毫米/分钟）G98G94每转进给量（毫米/转）G99G953指令运用阐明 n 1指令均为模态有效指令，一经运用，继续有效，当指定G99G95后，地址F后单位一直为每转进给量，直到指定G98G94指令为止。n 2G99G95、G98G94指令改换后应重新写入一个新的地址F。n 3数控车床上普通运用每转进给量即指定G99G95指令有效，且只需在主轴为旋转轴时才有意义。表表2-13法那克系统

28、与西门子系统进给速度单位指令例如法那克系统与西门子系统进给速度单位指令例如程序段号法那克系统西门子系统指令说明N10G98 F150G94 F150进给速度为150毫米/分钟N20 N30M3 S500M3 S500主轴转速500转/分N40G99 F0.3G95 F0.3进给速度为0.3毫米/转N50G1 X40 Z10 F0.1G1 X40 Z10 F0.1进给速度为0.1毫米/转4.进给暂停指令G04或G4 n1指令功能n 执行本指令进给暂停至指定时间后，执行下一段程序。常用于车槽、镗平面、锪孔等场所，以提高外表质量。n2指令格式表表2-14法那克系统与西门子系统进给暂停指令法那克系统与

29、西门子系统进给暂停指令系统指令格式说明法那克系统G04 X X为暂停时间，可用带小数点的数，单位为秒s。G04 U U为暂停时间，可用带小数点的数，单位为秒s。G04 P P 为暂停时间，不允许用带小数点的数，单位为毫秒ms。西门子系统G04 F F为暂停时间，可用带小数点的数，单位为秒s。G04 S S为主轴转数，表示暂停主轴转过S转的时间。例：法那克系统G04 X5U5表示暂停5s；G04 P50表示暂停50ms，即暂停0.05s； 西门子系统G04 F2.5表示暂停2.5s；G04 S5表示暂停主轴转过5转的时间。二、加工工艺分析 1.工、量、刃具选择 1工具选择：铝棒装夹在三爪自定心卡

30、盘上，用划线盘校正，其它工具见表2-15。 2量具选择：尺寸精度要求不高，选用0150mm游标卡尺丈量。 3刀具选择：加工资料为硬铝，刀具选用90硬质合金外圆车刀车外圆并置于T01号刀位；切槽和切断工件选用硬质合金切槽刀，刀头宽度为4mm，刀头长度应大于10mm,安装在T02刀位，详细见表2-15。表表2-152-15切槽、切断工、量、刃具清单切槽、切断工、量、刃具清单工、量、刃具清单图号SKC2-2种类序号名称规格精度单位数量工具1三爪卡盘个12卡盘扳手副13刀架扳手副14垫刀片块若干5划线盘个1量具1游标卡尺0150mm0.02把1刀具1外圆车刀90把12切槽刀415把12.加工工艺方案

31、1窄槽加工方法 当槽宽度尺寸不大，可用刀头宽度等于槽宽的切槽刀，一次进刀切出，如图2-10所示。编程时还可用G04指令在刀具切至槽底时停留一定时间，以光整槽底。本课题中右端四个窄槽即采用这种方法加工。图2-10窄槽加工方法2宽槽加工方法 当槽宽度尺寸较大大于切槽刀刀头宽度，应采用多次进刀法加工，并在槽底及槽壁两侧留有一定精车余量，然后根据槽底、槽宽尺寸进展精加工。详细道路如图2-11所示。本课题左侧宽度为6mm的槽采用这种方法加工。图2-11宽槽加工方法3切槽加工应留意的问题n切槽刀有左、右两个刀尖及切削刃中心处等三个刀位点，在整个加工程序中应采用同一个刀位点，普通采用左侧刀尖作为刀位点，对刀

32、、编程较方便。如图2-12所示。n 切槽过程中退刀道路应合理，防止产生撞刀景象；切槽后应先沿径向X向退出刀具，再沿轴向Z向退刀。如图2-13所示。图2-12切槽刀刀位点图2-13切槽后退刀实例4加工工艺道路 先用T01号外圆车刀粗、精加工外圆，然后换T02号切槽刀切槽，最后切断工件。切槽时右侧四个窄槽用刀头宽度等于槽宽的切槽刀直进法切出，左侧宽槽采用分次进给切出，详细步骤见加工工艺表2-16。3.选择合理切削用量 加工资料为硬铝，硬度较低，切削力较小，切削用量可选大些；但切槽时，由于切槽刀强度较低，转速及进给速度应选择小一些。详细见表2-16。表表2-16切槽及切断零件加工工艺切槽及切断零件加

33、工工艺工步号工步内容刀具号切削用量背吃量ap/(mm)进给速度f/(mm/r)主轴转速n/(r/min)1车右端面T01120.26002粗加工18外圆，留0.4mm精车余量T01120.26003精加工18外圆至尺寸T010.20.18004车右端四个415窄槽T0240.084005粗车左侧614宽槽T0240.084006精车614宽槽至尺寸T0240.085007切断，控制工件总长为52mmT0240.08400三、编写参考加工程序 1.建立工件坐标系 根据工件坐标系建立原那么，工件原点设在右端面与工件轴心线交点上，如图2-7所示。 2.计算基点坐标 车外圆采用直径编程，基点P1、P2

34、、P3坐标分别为0，16、-1，18、-52，18。 切槽、切断时均选择左侧刀尖为刀位点，第一槽Z方向坐标为-9，以后每个槽Z方向递减9mm，采用增量编程方式比较方便。外圆自20切至15，用增量方式编程X方向递减5mm。 3.参考程序 表表2-17切槽、切断零件参考程序切槽、切断零件参考程序程序段号程序内容（法那克系统）程序内容（西门子系统）动作说明N10M3 S600 G99M3 S600 G90 G95 G23转速600r/min,绝对坐标编程，每转进给量、直径编程N20T0101T01 D1换1号外圆车刀N30G00 X0 Z5G00 X0 Z5刀具快速运动到进刀点N40G01 Z0 F

35、0.2G01 Z0 F0.2进刀至工件右端面N50X16.4 X16.4 粗车至P1点N60Z-1 X18.4Z-1 X18.4粗车145倒角至P2点N70Z-56Z-56粗车外圆至P3点，留切断余量N80X22X22刀具沿X方向退出N90G00 Z5G00 Z5刀具沿Z方向退回N100M3 S800M3 S800精车转速800r/minN110X0X0进刀至工件轴线N120G01 Z0 F0.1G01 Z0 F0.1进刀至工件右端面N130X16X16精车右端面至P1点N140X18 Z-1X18 Z-1精车倒角至P2点N150Z-56Z-56精车外圆至P3点，留切断余量N160X22X22

36、刀具沿X方向退出N170G00 Z200G00 Z200刀具沿Z方向退回N180X100X100刀具沿X方向退回N190M0 M5M0 M5程序停、主轴停、测量N200M3 S400M3 S400变换主轴转速为400r/minN210T0202T02 D1换切槽刀N220X20 Z-9X20 Z-9刀具移动至第一个槽进刀点N230G01 U-5 W0 F0.08G01 G91 X-5 Z0 F0.08切第一个槽至槽底，增量编程N240G04 X2G04 F2槽底停2秒N250G01 U5 W0 G01 X5 Z0 刀具沿X方向退出N260G00 U0 W-9G00 X0 Z-9刀具移动至第二个

37、槽进刀点N270G01 U-5 W0G01 X-5 Z0切第二个槽至槽底N280G04 X2G04 F2槽底停2秒N290G01 U5 W0G01 X5 Z0刀具沿X方向退出N300G00 U0 W-9G00 X0 Z-9刀具移动至第三个槽进刀点N310G01 U-5 W0G01 X-5 Z0切第三个槽至槽底N320G04 X2G04 F2槽底停2秒N330G01 U5 W0G01 X5 Z0刀具沿X方向退出N340G00 U0 W-9G00 X0 Z-9刀具移动至第四个槽进刀点N350G01 U-5 W0G01 X-5 Z0切第四个槽至槽底N360G04 X2G04 F2槽底停2秒N370G

38、01 U5 W0G01 X5 Z0刀具沿X方向退出N380G00 U0 W-9.2G00 X0 Z-9.2刀具移动至宽槽进刀点，槽侧留0.2mm余量N390G01 U-5.6 W0G01 X-5.6 Z0车第宽槽至槽底并留余量N400G01 U5.6 W0G01 X5.6 Z0刀具沿X方向退出N410G00 U0 W-1.6G00 X0 Z-1.6刀具沿Z方向向左移动1.6mmN420G01 U-5.6 W0G01 X-5.6 Z0再次粗车第宽槽并留余量N430G01 U5.6 W0G01 X5.6 Z0刀具沿X方向退出N440G00 Z-45G00 G90 Z-45刀具移至宽槽右侧面（精车）

39、，绝对坐标编程N450M3 S500M3 S500精车转速500r/minN460G01 X14G01 X14精车宽槽右侧面N470Z-47Z-47精车宽槽槽底N480X23X23精车宽槽左侧面N490G00 Z-56G00 Z-56刀具移至切断处N500G01 X0 F0.08G01 X0 F0.08切断工件N510X20 F0.5X20 F0.5刀具沿X方向退出N520G00 X100 Z200G00 X100 Z200刀具退回N530M2M2程序结束技艺训练技艺训练n 一、加工预备n 1按毛坯图检查坯料尺寸。n 2开机、回参考点。n 3刀具与工件装夹。工件装夹在三爪自定心卡盘上，伸出60

40、mm，找正并夹紧。n 90外圆车刀，装于刀架的T01号刀位，伸出一定长度，刀尖与工件中心等高，夹紧。切槽刀安装在T02号刀位，伸出不能太长，严厉保证刀尖与工件等高、严厉保证刀头与工件轴线垂直，防止因干涉而折断刀头。n 4程序输入。把编写好的程序经过数控面板输入数控机床。二、对刀 1.外圆车刀对刀 外圆车刀经过试切工件右端面对Z轴，经过试切外圆对X轴，并把试切对刀操作得到的数据输入到刀具相应补偿存储器中。2.切槽刀的对刀 切槽刀对刀时采用左侧刀尖为刀位点，与编程采用的刀位点一致。对刀操作步骤：n1Z轴对刀n 手动方式下，使主轴正转。或MDAMDI方式中输入M3 S500使主轴正转。n 手动方式下

41、，挪动刀具，使切槽刀左侧刀尖刚好接触工件右端面。留意刀具接近工件时，进给倍率为12%左右，如图2-14所示。n 刀具沿+X方向退出，然后进展面板操作，面板操作同外圆车刀对刀。留意刀具号为T02。图2-14 Z方向对刀表示图 n2X轴对刀n 手动方式下，使主轴正转。或MDAMDI方式中输入M3 S500使主轴正转。n 手动方式下，挪动刀具，使切槽刀主刀刃刚好接触工件外圆或车一段外圆。留意刀具接近工件时，进给倍率为12%左右。n 刀具沿+Z方向退出，如图2-15所示，停车测出外圆直径，然后进展面板操作，面板操作同外圆车刀对刀。留意刀具号为T02。 图2-15 X方向对刀表示图 三、空运转及仿真 1

42、.法那克系统 翻开程序，选择MEM方式，翻开机床锁住开关，按下空运转键，按循环启动按钮，察看程序运转情况；按图形显示键再按数控启动键可进展轨迹仿真，察看加工轨迹。空运转及仿真终了后，使空运转、机床锁住功能复位，机床重新回参考点。 2.西门子系统 选择AUTO自动加工方式，经过数控面板设置空运转和程序测试有效，翻开程序，按数控启动键，察看程序运转情况。按右侧扩展软键几次，出现“仿真软键，按“仿真软键，再按数控启动键可进展轨迹仿真。空运转及仿真终了后，取消空运转及程序测试有效等设置。四、零件自动加工方法 翻开程序，选择MEM或AUTO自动加工方式，调好进给倍率，按数控启动键进展自动加工。当程序运转

43、到N190段停车丈量，继续按数控启动键，程序从N200开场往下加工。五、程序断点加工方法 当需求从程序某一段开场运转加工，需采用断点加工方法，详细操作步骤为： 法那克系统按 EDIT键，选择编辑任务方式。将光标移至要加工的程序段断点处，切换成MEM自开任务方式，按数控启动键，程序便从断点处往后加工。 西门子系统需搜索断点，并启动断点加工才干从断点处往后加工，否那么会从第一段程序执行加工。操作步骤如下：AUTO自动加工方式按 功能切换键按 软键按 软键将光标挪动到断点处按 启动B搜索软键按数控启动键 连按2次。 操作本卷须知n1切槽刀刀头强度低，易折断，安装时应按要求严厉装夹。n 2加工中运用两

44、把车刀，对刀时每把刀具的刀具号及补偿号不要弄错。n 3对刀时，外圆车刀采用试切端面、外圆方法进展，切槽刀不能再切端面，否那么，加工后零件长度尺寸会发生变化。n 4首件加工时仍尽能够采用单步运转，程序准确无误后再采用自动方式加工以防止不测。n 5对刀时，刀具接近工件过程中，进给倍率要小，防止产生撞刀景象。n 6切断刀采用左侧刀尖作刀位点，编程时刀头宽度尺寸应思索在内。练习题图2-16练习零件图 课题课题3 外圆锥面加工外圆锥面加工n 1.知识目的n 了解锥面的标注及尺寸计算。n 掌握子程序及运用。n 掌握刀尖半径补偿指令及运用。n 会编制外圆锥零件加工工艺。n 2.技艺要求n 掌握锥面零件的加工

45、。n 掌握刀尖圆弧半径补偿功能的运用。n 熟练掌握零件自动加工方法。课题名称课题时数图号材料毛坯外圆锥面加工12课时SKC2-3硬铝20 图2-17外圆锥面加工零件图知识学习知识学习一、圆锥面根本参数的计算表2-20 表表2-20圆锥面根本参数及计算圆锥面根本参数及计算备注：圆锥具有4个根本参数C、D、d、L，只需知其中三个参数，便可以经过公式：基本参数图例 最大圆锥直径：D 最小圆锥直径：d圆锥长度：L锥度：C=（D-d）/L圆锥半角/2C/2=tan(/2)计算出未知参数 例1：图2-17，P2点直径为18mm，圆锥长度为15mm，锥度C=1：5，试确定P3点直径。 解：根据公式：C=D-

46、d/Ld=D-LC=18-15/5=15(mm)例2：图2-17，P5点直径为15mm，P6点直径为18mm，圆锥角为60，试求P5P6圆锥长度。解：C=2tan(/2)=2tan30=1.155 L=(D-d)/C=(18-15)/1.155=2.6mm二、子程序n1子程序功能n 对经常需求进展反复加工的轮廓外形，或零件上一样外形轮廓的加工可编制子程序，在程序适当的位置进展调用、运转。原那么上子程序和主程序之间没有区别。n 2子程序名n子程序与主程序一样也应给程序命名，以供调用。法那克系统与西门子系统子程序名见表2-21。表表2-212-21法那克系统与西门子系统子程序名法那克系统与西门子系

47、统子程序名数控系统法那克系统西门子系统子程序名子程序名与主程序名完全相同，由字母“O”开头，后跟四位数字。如“O1233”子程序名开始两位必须是字母，其后为字母、数字或下划线，最多不超过8位，中间不允许有分隔符并用后缀“SPF”与主程序相区分。如：“DDFSPF”。此外，地址L后跟17位数也表示子程序名。如：L28SPF、L028SPF，且两者不是同一子程序。n3子程序构造n 子程序构造与主程序构造完全一样，由程序段组成。n 4子程序终了及前往见表2-22表表2-222-22法那克系统与西门子系统子程序终了及前往法那克系统与西门子系统子程序终了及前往数控系统法那克系统西门子系统子程序返回用M9

48、9指令结束子程序并返回。 用M2或RET指令结束子程序并返回。使用说明使用时不必为一独立程序段子程序结束指令必须为一独立程序段，其中RET指令结束子程序，返回主程序不会中断G64连续路径运行方式，用M2指令则会中断G64运行方式，并进入停止状态。5子程序调用主程序可以在适当位置调用子程序，子程序还可以再调用其它子程序。法那克系统与西门子系统子程序调用见表2-23。表表2-232-23法那克系统与西门子系统子程序调用法那克系统与西门子系统子程序调用数控系统法那克系统西门子系统子程序调用M98 P xxx xxxxP后跟子程序被重复调用次数及子程序名。例：N20 M98 P2233； 调用子程序“

49、O2233”。N40 M98 P31133；重复调用子程序“O1133”3次。直接用程序名调用子程序；当要求多次执行某一子程序，则在所调用子程序名后地址P下写入调用次数。如：N10 L2233；调用子程序“L2233” N40 NAM1133 P3；重复调用子程序“NAM1133SPF”3次。调用子程序时程序运转过程见图2-19 图2-19程序运转道路 6子程序运用阐明n1主程序调用子程序，子程序还可再调用其它子程序，这被称为子程序嵌套，普通子程序嵌套深度为三层，也就是有四个程序界面包括主程序界面。留意固定循环是子程序的一种特殊方式也属于四个程序界面中的一个。n 2子程序可以反复调用，最多99

50、9次。n 3在子程序中可以改动模态有效的G功能。在前往调用程序时留意检查一切模态有效的功能指令，并按照要求进展调整。西门子系统中R参数也需求留意，不要无认识地用上级程序界面中所运用的计算参数来修正下层程序界面的计算参数。n 本课题中两个圆锥体外形完全一样，可编写一个子程序，在需求的时候调用，以简化程序构造。三、刀尖半径补偿指令G41、G42、G40n1指令功能n 编写数控程序和对刀，车刀刀位点为假想刀尖点，如图2-20所示。车削时，实践切削点是刀尖过渡刃圆弧与零件轮廓外表的切点。车外圆、端面时并无误差产生，n由于实践切削刃的轨迹与零件轮廓一致。车锥面时，就会出现欠切削和过切削，而引起加工外形和

51、尺寸误差，使锥面精度达不到要求。如图2-21所示。图2-20刀尖圆弧半径及假想刀尖图2-21存在刀尖圆弧半径加工锥面时产生欠切削和过切削情况采用刀尖半径补偿功能后，按零件轮廓线编程，数控系统会自动沿轮廓方向偏置一个刀尖圆弧半径，消除了刀尖圆弧半径加工圆锥产生的欠切削和过切削景象。如图2-22所示。图2-22采用刀尖半径补偿功能后刀具轨迹 2指令代码 G41刀尖半径左补偿沿加工方向看，刀具位于轮廓左侧时为左补偿 G42刀尖半径右补偿沿加工方向看，刀具位于轮廓右侧时为右补偿 G40取消刀尖半径补偿 左补偿、右补偿通常是在补偿平面内判别，即从+Y轴往-Y轴方向看到的XOZ平面。机床采用前置刀架和后置

52、刀架时刀尖半径补偿平面不同，补偿方向也不同。如图2-23及图2-24所示。但判别结果是一样的，即车外圆时采用右补偿G42，车内孔时采用左补偿G41指令。图2-23前置刀架补偿平面及刀具半径补偿方向图2-24后置刀架补偿平面及刀具半径补偿方向 采用刀尖半径补偿时，车刀外形不同，决议刀尖圆弧所处的位置不同，刀具自动偏离零件轮廓的方向也就不同，前置刀架和后置刀架的刀尖位置也有一定区别，如图2-25和图2-26所示为各种刀具的假想刀尖位置及编号。当用假想刀尖编程时，假想刀尖号设为18；当用假想刀尖圆弧中心编程时，假想刀尖号设为0或9。加工时，需把代表车刀外形和位置的参数输入到存储器中。图2-25前置刀

53、架刀尖位置表示图 图2-26后置刀架刀尖位置表示图3指令格式 G00/G01 G41 X Z ；建立刀尖半径左补偿 G00/G01 G42 X Z ；建立刀尖半径右补偿 G00/G01 G40 X Z ；取消刀尖半径补偿4指令运用阐明 n 1X、Z为建立或取消刀尖补偿程序段中，刀具挪动的终点坐标。n 2G41、G42、G40指令应与G01或G00指令出如今同一程序段中，经过刀尖补偿所在平面的直线运动建立或取消刀尖补偿。n 3G41、G42、G40为模态指令。n 4G41、G42指令不能同时运用，运用G41后不能直接运用G42指令，必需先用G40解除G41刀补形状后，才可以运用G42刀补指令。n

54、 5刀尖半径补偿指令运用前，须经过机床数控系统的操作面板向系统存储器中输入刀尖半径补偿的相关参数：刀尖圆弧半径R和假想刀尖位置T，作为刀尖圆弧半径补偿的根据。刀尖圆弧半径粗加工普通取0.8mm，半精加工取0.4mm，精加工取0.2mm。假设粗、精加工采用同一把刀，刀尖半径取0.4mm。刀尖位置号如图2-25、2-26所示。 例：加工如图锥面，运用刀尖半径补偿功能编程。 图2-27例题零件图n N40 G01 G42 X18 Z0 F0.2；建立刀尖半径右补偿n N50 X22 Z-14 ； 加工锥面n N60 G00 G40 X30 Z2； 取消刀尖半径补偿四、加工工艺分析 1选择工、量、刃具

55、 1工具选择：铝棒用三爪自定心卡盘装夹，其它工具见表2-24。 2尺寸精度要求不高，外圆及长度尺寸选用游标卡尺丈量，锥度用万能角度量角器丈量，详细规格见表2-24。 3刀具选择：刀具选用90硬质合金外圆车刀，刀具副偏角应足够大，防止车倒锥时，副刀刃与锥面发生干涉。副刀刃与倒锥面干涉情况如图2-28所示。 零件加工终了后用切断刀切断工件，刀具清单见表2-24。表表2-24外圆锥面加工工、量、刃具清单外圆锥面加工工、量、刃具清单工、量、刃具清单图号SKC2-3种类序号名称规格精度单位数量工具1三爪卡盘个12卡盘扳手副13刀架扳手副14垫刀片块若干5划线盘个1量具1游标卡尺0150mm0.02把12

56、万能角度量角器03202把1刀具1外圆粗车刀90把12外圆精车刀90把13切断刀415把12加工工艺道路 分粗、精加工进展。粗加工后留0.6mm直径余量，精加工设置刀尖半径补偿功能，减少锥面尺寸和外形误差。详细步骤见加工工艺表2-25。 粗加工进刀道路如图2-29所示。图2-29粗加工道路图3选择合理切削用量加工资料为硬铝，硬度较低，切削力较小，切削用量可选大些。详细见表2-25。表表2-25车削外圆锥面加工工艺车削外圆锥面加工工艺工步号工步内容刀具号切削用量背吃量ap/(mm)进给速度f/(mm/r)主轴转速n/(r/min)1车右端面T01120.26002粗加工外轮廓，留0.6mm精车余

57、量T01120.26003精加工外轮廓至尺寸T020.30.18004切断，控制工件总长为50mmT0340.08400五、编制参考加工程序 1建立工件坐标系 根据工件坐标系建立原那么：工件坐标系原点设在右端面与工件轴线交点上。如图2-17所示。2计算基点坐标 本课题，两段圆锥外形一样，采用子程序编程，需计算出P2P4点相对P1P3点的增量坐标、P3P5点相对于P2P4点的增量坐标及P6、P7点绝对坐标。详细各点坐标见表2-26。表表2-26基点坐标基点坐标基点坐标（Z，X）P2点相对于P1点（P4相对于P3）增量坐标X方向为3Z方向为-5.6P3点相对于P2点（P5相对于P4）增量坐标X方向

58、为-3Z方向为-15P6（绝对坐标）（-43.8，18）P7（绝对坐标）(-50,18) 3参考程序见表2-27 表2-27车削外圆锥参考程序程序段号程序内容（法那克系统）程序内容（西门子系统）动作说明N05G00 G40 X100 Z200 M3 S600 G00 G40 G90 X100 Z200 M3 S600 刀具回起点，取消刀尖半径补偿，绝对编程，转速600r/minN10T0101T1 D1换1号外圆粗车刀N20G00 X0 Z5G00 X0 Z5刀具移动至进刀点N30G01 Z0 F0.2G01 Z0 F0.2刀具切削至工件右端面N40X18.6 X18.6 粗车右端面N50Z-

59、54 Z-54 粗车18外圆，留切断余量N60X22X22刀具沿X方向退出N70G00 Z2G00 Z2刀具沿Z方向退回N80X15.6X15.6刀具沿X方向进刀N90G01 Z0G01 Z0车至工件右端面N100M98 P20010L10 P2调用子程序2次，粗车圆锥N110G01 X18.6 Z-43.8G01 X18.6 Z-43.8粗车至P6点N120X20X20刀具沿X方向退出N130G00 Z200G00 Z200刀具沿Z方向退回N140M0 M5M0 M5程序停、主轴停、测量N150M3 S800 F0.1M3 S800 F0.1设置精车用量N160T0202T02 D1换外圆精

60、车刀N170G00 X15 Z2G00 X15 Z2刀具移至进刀点N180G01 G42 Z0G01 G42 Z0建立刀尖半径补偿N190M98 P20010L10 P2调用子程序2次，精车圆锥N200G01 X18 Z-43.8G01 X18 Z-43.8精车至P6点N210Z-54Z-54精车至P7点N220X22X22刀具沿X方向退出N230G00 Z200G00 Z200刀具沿Z方向退回N240M0 M5M0 M5程序停、主轴停、测量N250T0303T03 D1换切断刀N260M3 S400M3 S400 主轴转速400r/minN270G00 Z-54G00 Z-54刀具移至切断处