情境一 数控车床基本操作

1、情境一 数控车床基本操作【项目引入】项目描述图1-1所示光轴零件，其一端的加工程序已给出，请熟知数控车床安全操作规程，熟练操作数控车床，安装工件和刀具，完成光轴一端的数控车加工程序的输入，轨迹模拟。图1-1 光轴零件及程序单学习目标1熟知数控车床安全操作规范；2掌握数控车床操作面板各功能键含义及功能；3熟练输入、编辑加工程序，能在机床上模拟程序轨迹；4. 熟练手动操作数控车床运动；5. 能够熟练安装工件；6. 能够熟练安装刀具，正确对刀；7. 能够对数控车床进行日常维护保养。【项目分析】学生第一次进入实训车间，该项目主要任务是熟练操作数控车床，熟练编辑加工程序，在机床上完成加工轨迹的模拟，并能

2、够安装工件、刀具，正确对刀。主要通过该项目的实施掌握数控车床加工实施前的工作流程。该项目的实施分为7个工作步骤，如表1-1所示：表1-1 数控车床基本操作工作步骤步骤完成的具体工作1安全教育2熟悉数控车床操作面板3手动操作数控车床运动4编辑加工程序，轨迹模拟5工件安装与夹紧6刀具安装、对刀7机床的日常维护保养【项目实施】步骤一 安全教育温习实训车间7S管理规范、数控车工操作规范相关内容要求；检查工装、防护用品是否穿戴整齐。步骤二 熟悉数控车床操作面板1.对照机床操作面板熟悉各功能键位置、功能及操作要领。组内学生互相提问检查，教师抽查。2. 熟悉数控车床7种工作模式的功能键及功能。注意：确保机床

3、处于断电状态。步骤三 手动操作数控车床运动1.开机返参检查机床外观及状况，机床上电，开启系统，返参回零操作，认识机床坐标系和工件坐标系；2.JOG方式操作JOG方式操作移动数控车床，完成如下操作，观察机床面板各区域变化：手动连续进给；主轴启停控制；切削液开关、照明开关、手动装刀等；点动操作；观察机床运动，认识数控车床坐标轴方向；3.HND方式操作观察显示器，精确移动移动刀架到指定位置；步骤四 编辑加工程序，轨迹模拟1.MDI方式输入程序段G00 U10 W25，循环启动观察机床动作；输入编辑任务中光轴一端加工程序，熟悉操作面板。2.编辑方式创建程序，输入光轴一端加工程序，检查编辑；2.程序编辑

4、组内互相检查，如发现错误，编辑修改程序。删除程序，重新输入练习。3.轨迹模拟对照图1-1程序单输入程序，进行轨迹模拟，检查程序是否正确，修改程序。步骤五 工件安装与夹紧正确安装工件，保证伸出长度；步骤六 刀具安装、对刀1对照刀具选用卡，安装刀具；2试切法对刀；（重点掌握外圆车刀的对刀操作）步骤七 关机，机床的日常维护保养清扫机床，检查确认各润滑油箱、夹具运转情况；将机床主轴刀架移动到适当位置，关闭机床电源，关闭总电源，组内检查。【项目评估与总结】1. 工作过程评估参照表1-2工作过程评分表，对个人表现给与评价。表1-2 工作过程评分表加工内容配分检测结果得分自检互检师检程序输入编辑15程序轨迹

5、模拟5机床基本操作技能30工件安装与夹紧5刀具安装10对刀操作20设备维护保养5安全操作，文明生产10合计100分2. 总结在表1-3中汇总自己在操作过程中出现的问题：表1-3 问题及解决办法的汇总出现的问题解决方法3项目评估对整个项目的完成情况进行评价，完成自评及组间相互评价后，分数填入表1-4中，最后教师进行评价。表1-4 评价表组 别： 日期： 项目小组评价教师对本组评价组别123456收集信息（10分）团队协作能力（10分）学习主动性（10分）回答问题（15分）工作计划合理性（15分）工作态度（10分）表达能力（10分）安全操作（10分）出勤情况（10分）小计 【信息资源】资源一 数控

6、车床安全操作规程数控车床操作者应掌握数控车床的性能，精心操作注意管好、用好和维护好数控车床，养成文明生产的良好工作习惯和严谨的工作作风，培养良好的职业素质、责任心。实现安全文明生产，严格遵守以下数控车床安全操作规程： 1.工作时，请穿好工作服、安全鞋，并戴上安全帽及防护镜，不允许戴手套操作数控机床，也不允许扎领带，如图1-2所示。工作服全貌 袖口示意图 领口示意图 衣服下摆示意图 帽子整理示意图图1-2 车间实习规范着装 2. 开车前，应检查数控机床各部件机构是否完好、各按钮是否能自动复位。开机前，操作者应按机床使用说明书的规定给相关部位加油，并检查油标、油量。3.不要在数控机床周围放置障碍物

7、，工作空间应足够大。 4.更换保险丝之前应关掉机床电源，千万不要用手去接触电动机、变压器、控制板等有高压电源的场合。5.一般不允许两人同时操作机床。但某项工作如需要两个人或多人共同完成时，应注意相互将动作协调一致。6. 上机操作前应熟悉数控机床的操作说明书，数控车床的开机、关机顺序，一定要按照机床说明书的规定操作。7.主轴启动开始切削之前一定要关好防护门，程序正常运行中严禁开启防护门。8.在每次电源接通后，必须先完成各轴的返回参考点操作，然后再进入其他运行方式，以确保各轴坐标的正确性。9.机床在正常运行时不允许打开电气柜的门。10.加工程序必须经过严格检查方可进行操作运行。11.手动对刀时，应

8、注意选择合适的进给速度；手动换刀时，刀架距工件要有足够的转位距离不至于发生碰撞。12.加工过程中，如出现异常危机情况可按下“急停”按钮，以确保人身和设备的安全。资源二 数控车床操作面板FANUC数控系统是应用最广泛的数控系统，下面主要介绍FANUC 0i数控系统的操作面板。一操作面板的分区 FANUC 0i数控系统的操作面板主要有上下两部分组成，上半部分是弱电操作面板，直接与数控系统连接与通讯，称其为CRT/MDI面板；下半部分是强电操作面板，通过面板上的按扭与开关直接控制机床工作，又称其为机械操作面板。如图1-3。图1-3 FANUC 0i 数控车床系统操作面板分区图 二操作面板各区域的功能

9、 1. CRT显示器 CRT显示器主要用于菜单操作显示、系统状态显示和故障报警等功能的显示，还可用于加工轨迹的图形仿真等。 2NC键盘 NC键盘包括MDI键盘及软键功能键等。MDI键盘一般具有标准化的字母、数字和符号（有的通过上档键实现），主要用于零件程序的编辑、参数输入、MDI操作及管理等。功能键一般用于系统的菜单的操作。 3机床控制面板MCP 机床控制面板集中了系统的所有按钮（故可称为按钮站），这些按钮用于直接控制机床的动作或加工过程，如启动、暂停零件程序的运行，手动进给坐标轴，调整进给速度等。三.数控车床的工作模式数控车床的工作模式包括：自动、编辑、MDI、DNC、回零、手动、手轮方式七

10、种。表1-5中列出了各工作模式的按键图及功能介绍。表1-5 数控车床工作模式序号模式名称功能键图功能介绍1自动方式实现程序的自动运行2编辑实现程序创建、编制、修改和删除3MDI方式实现手动数据输入、临时命令的执行4DNC实现在线加工5回零实现机床返回参考点操作6手动（JOG）实现各坐标轴手动快速移动7手轮方式实现各坐标轴手摇轮位置控制注：模式选择按钮是单选按钮，只能选择其中之一。四.各工作模式下的按钮介绍选择各工作模式后，会有一部分对应按键有效，如表1-6。表1-6 各工作模式下的按键介绍序号工作模式该模式下有效按键说明1自动方式 “急停”和“RESET”，以及屏幕下方软按键有效。2编辑“急停

11、”和“RESET”，以及屏幕下方软按键有效。MDI面板所有按键有效。3MDI方式 “急停”和“RESET”，以及屏幕下方软按键有效。MDI面板所有按键有效。循环启动、进给保持按键有效。4DNC “急停”和“RESET”，以及屏幕下方软按键有效。5回零“急停”和“RESET”，以及屏幕下方软按键有效。6手动（JOG） “急停”和“RESET”，以及屏幕下方软按键有效。对于部分需要开机回零的机床，JOG模式要在回零后才能以正常速度运行。7手轮方式“急停”和“RESET”，以及屏幕下方软按键有效。注意选择正确的坐标轴，以及手摇的正负方向。资源二 数控车床坐标系一机床坐标系和工件坐标系1.机床坐标系与

12、机床原点、机床参考点（1）机床坐标系机床坐标系是机床上固有的坐标系，是用来确定工件坐标系的基本坐标系，是确定刀具(刀架)或工件(工作台)位置的参考系，并建立在机床原点上，如下图所示为立式机床和卧式机床的坐标系。（2）机床原点现代数控机床都有一个基准位置，称为机床原点，是机床制造商设置在机床上的一个物理位置，其作用是使机床与控制系统同步，建立测量机床运动坐标的起始点。机床坐标系原点是指在机床上设置的一个固定点，即机床原点。它在机床装配、调试时就已确定下来，是数控机床进行加工运动的基准参考点。一般取在机床运动方向的最远点。 通常车床的机床零点多在主轴法兰盘接触面的中心即主轴前端面的中心上。主轴即为

13、Z轴，主轴法兰盘接触面的水平面则为X轴。+X轴和+Z轴的方向指向加工空间，如图所示。 （3）机床参考点也是机床上的一个固定点，不同于机床原点。机床参考点对机床原点的坐标是已知值，既可根据机床参考点在机床坐标系中的坐标值间接确定机床原点的位置。回零操作（回参考点）后表明机床坐标系建立。2.工件坐标系与工件坐标系原点（1）工件坐标系编程人员在编程时设定的坐标系，也称为编程坐标系。工件坐标系坐标轴的确定与机床坐标系坐标轴方向一致。（2）工件坐标系原点 也称为工件原点或编程原点，由编程人员根据编程计算方便性、机床调整方便性、对刀方便性、在毛坯上位置确定的方便性等具体情况定义在工件上的几何基准点，一般为

14、零件图上最重要的设计基准点，如下图所示。工件原点选择的原则为：与设计基准一致尽量选在尺寸精度高，粗糙度低的工件表面最好在工件的对称中心上要便于测量和检测工件坐标系原点3机床坐标系与工件坐标系的关系工件坐标系原点机床坐标系原点4机床坐标系与工件坐标系的对比5.附加坐标系对于直线运动，通常建立的附加坐标系有： 指定平行于X、Y、Z的坐标轴可以采用的附加坐标系：第二组U、V、W坐标，第三组P、Q、R坐标。指定不平行于X、Y、Z的坐标轴也可以采用的附加坐标系：第二组U、V、W坐标，第三组P、Q、R坐标。如果还有平行或不平行于A、B、C的第二回转运动，可指定为D、E和F。二绝对坐标和相对坐标1绝对坐标将

15、刀具运动位置的坐标值表示为相对于坐标原点的距离，这种坐标表示法称为绝对坐标表示法。绝对指令是用各轴移动到终点的坐标值进行编程，大多数的数控系统都用G90指令表示使用绝对坐标值编程，用X、Y、Z表示绝对坐标编程。举例：G00 X40 Z122; B点绝对坐标为(40,122),该指令运行后刀具由图中A点移动到B点。2.相对坐标将刀具运动位置的坐标值表示为相对于前一位置坐标的增量，这种坐标表示法称为相对坐标表示法。大多数的数控系统都用G91指令表示使用相对坐标值编程，用U、V、W表示绝对坐标编程。如图中执行：G00 U60 W80；A点相对于B点的相对坐标值为（60,80），指令运行后后刀具由B点

16、运动到A点。三数控车床坐标轴判定1数控机床坐标系的作用数控机床坐标系是为了确定工件在机床中的位置，机床运动部件特殊位置及运动范围，即描述机床运动，产生数据信息而建立的几何坐标系。通过机床坐标系的建立，可确定机床位置关系，获得所需的相关数据。 2. 数控机床坐标系确定原则（1）刀具相对静止工件而运动的原则 假设：工件固定，刀具相对工件运动。这一原则使编程人员能在不知道是刀具移近工件还是工件移近刀具的情况下，就能根据零件图样确定机床的加工过程。当工件运动时，在坐标轴符号上加“”表示。 （2）标准坐标系（机床坐标系）的规定 标准坐标系采用右手直角笛卡儿定则。基本坐标轴x、Y、z的关系及其正方向用右手

17、直角定则判定。拇指为x轴，食指为Y轴，中指为z轴，围绕x、Y、z各轴的回转运动及其正方向+A、 +B、 +C分别用右手螺旋定则判定，拇指为x、Y、z的正向，四指弯曲的方向为对应的A、B、C的正向。 （3）ISO标准规定不论机床的具体结构，一律看作是工件相对静止，刀具运动。机床的直线坐标轴X、Y、Z的判定顺序是：先Z轴，再X轴，最后按右手定则判定Y轴。增大工件与刀具之间距离的方向为坐标轴正方向3. 坐标轴运动方向的确定（1）Z坐标轴正方向的确定 Z坐标轴的运动由传递切削力的主轴决定，与主轴平行的标准坐标轴为Z坐标轴，其正方向为增加刀具和工件之间距离的方向。（2）X坐标轴正方向的确定X坐标轴的运动

18、是水平的，它平行于工件装夹面，是刀具或工件定位平面内的运动的主要坐标。对于工件旋转的机床（数控车床），X坐标的方向在工件的径向上，并且平行与横滑座，刀具离开工件回转中心的方向为X坐标的正方向。资源三 数控车床手动操作一.数控车床开机返回参考点操作1机床参考点机床参考点是用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点。机床参考点的位置是由机床制造厂家在每个进给轴上用限位开关精确调整好的，坐标值已输入数控系统中。因此参考点对机床原点的坐标是一个已知数。通常在数控铣床上机床原点和机床参考点是重合的；而在数控车床上机床参考点是离机床原点最远的极限点。数控机床开机时，必须先确定机床原点，即刀架返回参考点的操作

19、。返回参考点的目的是为建立机床坐标系，知道机床原点的位置。2数控车床开机返参操作数控车床开机步骤如下： 步骤一 打开机床总开关 步骤二 打开系统开关 步骤三 松开急停按钮 步骤四 按下手动和回参考点按钮步骤五 回X轴零点，按X轴正方向直至X轴回零灯亮起步骤六 回Z轴零点，按Z轴正方向直至Z轴回零灯亮起步骤七 观察屏幕面板，各轴坐标回到参考点位置3数控车床开机返参注意事项1.数控机床开机前首先检查操作面板及机床各部分有无损伤，润滑油是否处于规定范围，各开关及手柄是否在正确位置等，在保证机床正常后方可开机。2.操作数控系统面板时，对各按键及开关的操作不得用力过猛更不许用扳手或其他工具进行操作。3.

20、开机后应按照先+X轴后+Z轴的顺序执行回零操作，机床启动后先低速空运行510分钟，确认设备一切正常运行。4.系统电源关闭至少30秒后才能再次开机。二.数控车关机操作数控车床关机前需检查工作台是否有越位，超极限现象。关机后需等待30秒以上再开机。关机时注意是否所有机械运动已停止。具体关机步骤如下：步骤一 拍急停步骤二 关闭系统电源步骤三 关闭总电源三.数控车床JOG操作数控车床在手动（JOG）工作模式下，可以实现坐标轴的快速移动，主轴的正反转、升降速，和冷却液开关、手动换刀等一系列的操作动作。1JOG工作模式下可操作的机床动作表1-7 JOG工作模式下可操作的机床动作序号操作内容相关按键动作说明

21、1坐标轴移动在JOG工作模式下，可以利用坐标方向按键和加速键，实现坐标轴的快速移动，来远离或靠近工件。2主轴控制在JOG工作模式下，可以实现主轴的正反转和停止控制，和主轴转速的升降变化控制。3其他 在JOG工作模式下，可以手动开关冷却液、手动换刀（点击一次“手动换刀”按键，刀架沿顺时针方向转到下一个刀位号）、松紧卡盘、移动尾座、启停排屑器等。注：在JOG工作模式下，所进行的任何操作动作，都应先准确判断动作方向、顺序，并及时关注移动部件的位置和状态，防止发生安全事故。2JOG工作模式下刀架移动的速度控制在JOG工作模式下，可以利用坐标移动的“加速按键”，实现坐标轴的高速移动；也可以通过F0、25

22、%、50%、100%快速倍率来准确控制刀架移动速度；还可以利用“进给倍率”旋钮来随时灵活控制刀架移动速度。在FANUC系统参数中，可以通过调整#1424参数，来设定JOG工作模式下的最高移动速度。3操作练习在手动（JOG）工作模式下，完成以下操作练习：（1）手动连续进给按住坐标进给键，坐标轴实现连续进给。调整快速倍率、进给倍率，体会速度的变化。让刀架置于导轨正中的位置，尝试使用“加速”按键，体会速度的变化。操作注意：手动操作时，要密切观察坐标轴实际移动位置，特别注意刀架与主轴、尾座的相对位置，防止碰撞。最终达到要求：能够使用手工模式，完成快速定位刀架的操作。（2）主轴控制按“主轴正转”按键，启

23、动主轴，观察主轴当前转速值。调整主轴升降按键，体会主轴转速的变化规律。按“主轴停止”结束练习。操作注意：启动主轴前，确保卡爪夹紧工件，如未夹持工件，要先将卡爪旋至靠近中心位置，并关闭防护门。（3）其他练习尝试找出你所用数控车床的其他手动操作，并在老师的指导下完成相应练习。例如：开关切削液、开关照明、手动换刀等。操作注意：手动换刀时，要确定刀架上没有安装超长刀具，保证不会与主轴、工件、尾座等其他部分发生干涉碰撞；如有自动松紧卡盘功能，请确保夹紧时，没有肢体部分靠近卡盘；另有其他初学的手动功能，请在老师的指导下完成练习。（4）点动操作如图1-4，以华中数控系统为例。图1-4 华中数控系统机床控制面

24、板在“手动”模式下，按下“增量”按键。每次点击+Z、+X、Z、X坐标方向键时，按照×1、×10、×100、×1000的倍率开关设置，刀架只移动脉冲当量0.001mm×所选倍率 的坐标值，长按不松也不会连续移动。四数控车床HND操作数控车床手轮方式下，主要用于需要准确移动刀架到具体位置的情况。比如手动对刀等。1.使用手轮操作的一般步骤。（1）选择手轮方式，这时屏幕下方显示（HND）状态。如图1-5所示：图1-5 屏幕下方显示当前工作模式通过选择运动坐标轴。（2）转动手摇脉冲发生器，就可以使机床微量进给。（3）手摇脉冲发生器移动量选择：表1-8 手

25、轮倍率选择手轮每转动一刻度的移动量选择倍率×1×10×100公制输入（mm）0.001mm0.01mm0.1mm（4）观察屏幕“绝对坐标系”/“相对坐标系”显示的坐标值，准确移动刀架到指定位置。（5）点击MDI面板按键，选择屏幕下方软按键，显示“相对坐标系”坐标界面，点击按键，然后选择屏幕下方软按键“起源”/“ORIGIN”，将坐标U清零；点击按键，然后选择屏幕下方软按键“起源” /“ORIGIN”，将坐标W清零。可以更方便的将刀架移到准确的预期位置。 图1-6 相对坐标系下可以方便的将坐标值清零2.手轮操作注意事项(1)表1-8中数值根据机床不同有所不同；(2)

26、转动手摇脉冲发生器的速度应当适当、均匀，一般低于5转/秒。(3)在手轮方式下，倍率按键有效。(4)转动手摇脉冲发生器之前，要养成先确认“+”、“-”方向的习惯，以避免因方向错误出现撞车。五.数控车床MDI操作数控车床手动数据输入MDI工作模式，可以方便的运行一些程序指令，辅助完成加工前的一些准备工作，如启停主轴、开关切削液、自动换刀、移动刀架、对刀等。图1-7 MDI模式下输入运行的程序指令1MDI模式下的操作步骤从MDI面板输入一个程序段的指令，并执行该程序段，一般需要按照表1-9的步骤。表1-9 MDI下执行程序的步骤步骤操作内容相关按键说明1选择模式选择MDI工作模式2显示MDI界面按P

27、ROG可在各界面间切换，或者使用屏幕下方的软按键进行程序界面和MDI界面的切换3输入指令代码MDI面板键入要执行的程序内容4执行动作使用循环启动运行指令2.MDI操作注意事项（1）在MDI下自动换刀时，例如运行“T0202”，需要注意该刀位刀具的偏置和磨耗数值，因为MDI运行会执行刀具补偿数值；（2）在MDI下移动刀架位置时，应该使用增量坐标输入，因为不能调用正确的工件坐标系，避免出现撞车。3.操作练习将刀架相对当前位置，快速向+X移动10mm，同时向+Z移动25mm。选择MDI工作模式；按PROG键，并使用软按键切换到MDI运行界面，如图1-7所示；使用MDI面板输入G00 U10 W25，

28、按INSERT键输入；将光标移动到首行；按循环启动按钮。注意：执行此动作，要先确认刀具当前位置在移动后不会与其他部分发生碰撞。资源四 数控车床程序编辑一程序的结构一个完整的程序，一般由程序名、程序内容和程序结束三部分组成，如表1-10。 表1-10 程序的结构数控程序程序说明O7456;程序名N010 M03 S550;程序段程序内容N015 T0101;程序段N020 G40 G00 X50 Z5;程序段N025 G01 X50 Z-40 F0.3;程序段N030 G01 X53 Z-40 F0.3;程序段N035 G00 X100 Z100;程序段N040 M30;程序结束1程序名以FAN

29、UC数控系统为例。程序名是Oxxxx。其中xxxx是四位正整数，可以从000019999。程序名一般要求单列一段且不需要程序段号。2程序内容程序内容是由若干个程序段组成的，表示数控机床要完成的全部动作。每个程序段由一个或多个指令构成，每个程序段一般占一行，用“；”作为每个程序段的结束代码。3程序结束程序结束指令可用M02或M30。一般要求单列一段。二.程序段的格式零件加工程序是由程序段组成的，每个程序段又由若干个字组成，每个字是控制系统的具体指令，它是由表示地址的英文字母和数字集合而成。表1-11 程序段的格式程序段格式N_G_X_(U_)Z_(W_)F_S_T_M_;含义程序段号准备功能字尺

30、寸字进给功能字主轴功能字刀具功能字辅助功能字结束符数据字程序段注：程序段的格式有以下三个特点：程序段中各信息字先后顺序并不严格，不必要的字可以省略；数据符的位数可多可少，但是不得大于规定的最大允许位数；某些功能字属于模态指令（也称持续有效指令）。模态指令一经使用，只有被同组的其他指令取代或取消才失效，否则持续有效，可以省略不写。程序段内各字的说明。（1）程序段号（又称顺序号）用以识别程序段的编号，由地址符N和随后的14位数字组成。顺序号数字应为正整数，可以不连续，也可以没有顺序号，并不影响程序按照顺序运行。特定情况下需要指定顺序号，作为标识。（2）准备功能字又称G指令。是使数控机床做某种动作的

31、指令，用地址字G和两位数字组成，从G00G99共100种。现已经标准化。（3）坐标字 由坐标地址符（如X、Z等）、+、符号及绝对（或增量）的数值组成。其中+符号可以省略。 （4）进给功能字 用来指定各运动坐标轴及其任意组合的进给量或螺纹导程。该指令是模态代码。 （5）主轴功能字 用来指定主轴的转速，由地址字S和其后的若干位数字组成。有恒转速（单位r/Mmin）和恒线速（单位m/min）两种运转方式。 （6）刀具功能字 主要用来选择刀具、刀具偏置和补偿。一般由地址码T和4位数字组成。例如T0202，前面两位表示刀具号，后两位表示刀补号，如果后两位是00，则表示取消刀具补偿。 （7）辅助功能字 辅

32、助功能表示一些机床辅助动作及状态的指令，由地址码M和后面的两位数字表示。从M00M99共100种。 （8）结束符 卸载程序段之后，表示程序段结束。有的用符号“；”，有的用“*”等。三.系统指令代码认识为了方便编程，各个数控系统厂家之间，除了一些特殊的切削循环各种数控系统略有不同，常用的编程指令基本已经标准化。只有正确、熟练的运用这些指令代码，才能够编写出合理的实际生产用的加工程序。数控系统常用的功能指令分为准备功能指令、辅助功能指令及其他功能指令三类。下面以发那科系统为主，介绍编程中一些最常用的功能指令。1准备功能指令表1-12 准备功能指令介绍G指令组别功能程序格式不同系统说明华中西门子G0

33、001快速点定位G00X(U)_Z(W)_;G01直线插补G01X(U)_Z(W)_F_;G02顺时针圆弧插补G02/G03X(U)_Z(W)_R_F_;西门子圆弧半径用CR_G03逆时针圆弧插补G02/G03X(U)_Z(W)_I_J_K_F_;G0400暂停G04X_;或G04F_;或G04P_;等G3201螺纹切削G32X_Z_F_;西门子可用G33X_Z_I_(K_);G4007刀尖半径补偿取消G40G00(G01)X_Z_F_;G41刀尖半径左补偿G41G00(G01)X_Z_F_;G42刀尖半径右补偿G42G00(G01)X_Z_F_;G5000坐标系设定或主轴最大速度设定G50X

34、_Z_;G50S_;G7000精车循环G70P_Q_;英制G71粗车循环G71U_R_;G71P_Q_U_W_F_;G71U_R_P_Q_X_Z_F_;G71U_R_P_Q_E_F_;公制G72端面粗车循环G72W_R_;G72P_Q_U_W_F_;G72W_R_P_Q_X_Z_F_;各种CYCLE循环G73固定形状粗车循环G73U_W_R_;G73P_Q_U_W_F_;G73U_W_R_P_Q_X_Z_F_;G74端面轴向车削循环G74R_;G74X_Z_P_Q_R_F_;-G75切槽循环G75R_;G75X_Z_P_Q_R_F_;-G76螺纹切削循环G76P_Q_R_;G76X_Z_R_P

35、_Q_F_;G76C_R_E_A_X_Z_U_V_Q_P_F_;GG9001内外径切削循环G90X_Z_F_;G80X_Z_F_;G92螺纹切削循环G92X_Z_F_;G82X_Z_F_;G94端面切削循环G94X_Z_F_;分进给分进给G95-转进给转进给G9602恒线速控制G96S_;G97取消恒线速控制G97S_;G9805分进给G98;G99转进给G99;注意事项： （1）00组的G代码都是非模态指令； （2）不同组的G代码能够在同一程序段内使用。如果同一程序段中指定了同组的G代码，则最后指定的G代码有效； （3）上表只列出了部分常用G代码，且只是常用的指令格式，其他指令以及各指令的详

36、细说明，请参阅有关厂家说明书。 2辅助功能指令表1-13 常见M指令一览表序号指令功能序号指令功能1M00程序暂停7M08冷却液开2M01选择停止8M09冷却液关3M02程序结束9M98调用子程序4M03主轴顺时针10M99返回主程序5M04主轴逆时针11M30程序结束并返回程序头6M05主轴停止3其他功能指令常用的其他功能指令有刀具功能T指令、主轴转速功能S指令、进给功能F指令，这些功能指令的应用，对简化编程十分有利，将在后面的内容中详细介绍。四.程序的创建与输入在FANUC 0i Mate TC系统中，程序的建立首先要输入程序号并存储，再输入程序字。具体操作如下：（1）按“工作方式”区下的

37、编辑/EDIT键，如图1-8。图1-8 编辑界面（2）按PROG 键，进入程序编辑画面，如图1-9 所示。图1-9 程序编辑画面（3）键入地址O（字母）。（4）输入准备存储的程序号。（如O0002，原存储器中没有的程序号，否则报警。）（5）按EOB键结束，按INSERT 键完成键入。（6）依次输入各程序段的字，每输入一个字后按下INSERT 键，每输完一个程序段后，按EOB 键，再按下INSERT 键。也可依次输入一个程序段，按下EOB 键，再按INSERT 键，直至全部程序段输入完成。五. 程序的模拟操作与刀轨认识数控机床所用的程序，除了可以使用数控仿真软件进行校验以外，机床本身也多具备各种

38、程序校验功能。一般经济型数控车床都提供的是二维刀具轨迹图形校验功能，一些较先将的数控系统，如FANUC32i，都提供三维的工件模拟加工功能，可以更加直观的对程序进行检验、轨迹优化。下面以FANUC0i Mate-TC数控系统为例，介绍利用数控车床进行程序的模拟检验操作，和刀轨认识分析。图1-10 数控车床图形模拟功能按键红圈位置CSTM/GR按键1.程序的模拟操作步骤（1）调用需要模拟校验的程序。输入需校验的程序名称：Oxxxx；按调用程序；（2）选择工作模式。（3）按下 按键，如图1-10所示，在屏幕上显示出模拟图形参数设置界面如图1-11。图1-11 图形模拟参数设置界面调整适合的参数，按

39、下屏幕下方软按键图形，显示图形模拟界面。（4）按下按键，保证在校验程序时刀具不会移动。（5）按按键，运行程序，得到校验轨迹。（6）根据校验轨迹修整程序，重复校验，直到无误。（7）再次按下按键，解除机床锁住状态。（8）执行回零操作，完成加工前准备工作后，可以开始加工零件。2.刀轨的认识（1）观察如图1-12所示例刀具轨迹。轨迹中实线是车削路径；虚线是快速进退刀路径。图1-12 刀具轨迹示例（2）与程序对比，检验是否和预期一致。（3）检验内容：车削轨迹是否与图纸轮廓一致； 进退刀路径是否合理，有无干涉、撞车现象； 结合模拟过程中，屏幕显示的坐标值等信息，检查尺寸是否有较大失误； 走刀次数、吃刀量、

40、进给速度等是否和程序相符； 3.注意事项（1）校验前务必确认是否“锁住机床”。有些数控车床不需要锁住机床，可以通过软按键实线轨迹校验；（2）校验时，如果看不到轨迹图像，可适当调整图形显示比例和位置；（3）校验完成后，请务必执行“回零”操作，避免加工者因坐标系丢失而发生撞车；（采用绝对式编码器的机床不需要）资源五 工件的装夹与定位一.认知常用数控车床典型夹具在车床的夹具主要是指安装在车床主轴上的夹具，这类夹具和机床主轴相连接并带动工件一起随主轴旋转。车床类夹具主要分成两大类：各种卡盘，适用于盘类零件和短轴类零件加工的夹具；中心孔、顶尖定心定位安装工件的夹具，适用于长度尺寸较大或加工工序较多的轴类

41、零件。数控车削加工要求夹具应具有较高的定位精度和刚性，结构简单、通用性强，便于在机床上安装夹具及迅速装卸工件、自动化等特性。1三爪卡盘三爪卡盘(如图1-13所示)，是最常用的车床通用卡具，三爪卡盘最大的优点是可以自动定心，夹持范围大，装夹速度快，但定心精度存在误差，不适于同轴度要求高的工件的二次装夹。 (a) (b)图1-13 三爪卡盘2.三爪卡盘的原理用伏打扳手旋转锥齿轮，锥齿轮带动平面矩形螺纹，然后带动三爪向心运动，因为平面矩形螺纹的螺距相等，所以三爪运动距离相等，有自动定心的作用。三爪卡盘是由一个大锥齿轮，三个小锥齿轮，三个卡爪组成。三个小锥齿轮和大锥齿轮啮合，大锥齿轮的背面有平面螺纹结

42、构，三个卡爪等分安装在平面螺纹上。当用扳手扳动小锥齿轮时，大锥齿轮便转动，它背面的平面螺纹就使三个卡爪同时向中心靠近或退出。基本结构和工作原理：三爪自定心卡盘利用三个螺钉，通过盘体止口端面上的螺孔，将卡盘紧固在机床法兰上。将扳手插入任一齿轮方孔中，转动扳手时，小齿轮带动盘丝转动，通过盘丝端面螺纹的转动，带动三块卡爪同时趋进或离散。为了防止车削时因工件变形和振动而影响加工质量，工件在三爪自定心卡盘中装夹时，其悬伸长度不宜过长。如：工件直径30mm，其悬伸长度不应大于直径的3倍；若工件直径>30mm，其悬伸长度不应大于直径的4倍。同时也可避免工件被车刀顶弯、顶落而造成打刀事故。 3.三爪卡盘

43、的卡爪数控车床有两种常用的标准卡盘卡爪，是硬卡爪和软卡爪，见图1-14所示。当卡爪夹持在未加工面上，如，铸件或粗糙棒料表面，需要大的夹紧力时，使用硬卡爪；通常为保证刚度和耐磨性，硬卡爪要进行热处理，硬度较高。当需要减小两个或多个零件直径跳动偏差，以及在已加工表而不希望有夹痕时，则应使用软卡爪。软卡爪通常用低碳钢制造，软爪在使用前，为配合被加工工件，要进行镗孔加工。软爪装夹的最大特点是工件虽经多次装夹仍能保持一定的位置精度。大大缩短了工件的装夹校正时间。在车削软爪或每次装卸零件时，应注意固定使用同一扳手方孔，夹紧力也要均匀一致，改用其他扳手方孔或改变夹紧力的大小，都会改变卡盘平面螺纹的移动量，从

44、而影响装夹后的定位精度。图1-14 卡爪二四爪卡盘可调卡爪式四爪卡盘如图1-15所示。每个基体卡座上的卡爪，能单独手动粗、精位置调整。可手动操作分别移动各卡爪，使零件夹紧、定位。加工前，要把工件加工面中心对中到卡盘(主轴)中心。 图1-15 四爪卡盘1.四爪卡盘的种类四爪卡盘一般常见的有两种一种是四爪自定心卡盘，一种是四爪单动卡盘。四爪自定心卡盘全称是机床用手动四爪自定心卡盘，是由一个盘体，四个小伞齿，一付卡爪组成。四个小伞齿和盘丝啮合，盘丝的背面有平面螺纹结构，卡爪等分安装在平面螺纹上。当用扳手扳动小伞齿时，盘丝便转动，它背面的平面螺纹就使卡爪同时向中心靠近或退出。因为盘丝上的平面矩形螺纹的

45、螺距相等，所以四爪运动距离相等，有自动定心的作用。四爪单动卡盘全称是机床用手动四爪单动卡盘，是由一个盘体，四个丝杆，一付卡爪组成的。工作时是用四个丝杠分别带动四爪，因此常见的四爪单动卡盘没有自动定心的作用。但可以通过调整四爪位置，装夹各种矩形的、不规则的工件，每个卡爪都可单独运动。 2.四爪卡盘的卡爪四爪自定心卡盘的卡爪有两种，有整体爪与分离爪。整体爪是基爪和顶爪为一体的卡爪，一付整体爪分为四个正爪，四个反爪。而一付分离爪只有四个卡爪，每个卡爪都是由基爪与顶爪构成的，通过顶爪的变换，达到正爪和反爪的功用。此外还可根据用户要求提供软卡爪，经随机配车（磨）后可获得较高定心精度，满足夹持要求。四爪单

46、动卡盘的卡爪只有一种整体爪。一个卡爪可单独移动适用于夹持偏心零件和不规则形状零件。3.四爪卡盘的加工范围（1）四爪自定心卡盘功能：四爪同步移动适用于夹持四方、四方形零件,也适用于轴类,盘类零件。适用机床及附件： 普通车床、经济型数控车床、磨床、铣床、钻床及机床附件分度头回转台等。（2）四爪单动卡盘功能：每一个卡爪都可单独移动适用于夹持偏心零件和不规则形状零件。适用机床及附件：普通车床、经济型数控车床、磨床、铣床、钻床及机床附件分度头回转台等。三花盘夹具在车削中，有时会遇到一些外形较复杂和形状不规则的零件或精度高、加工难度大的(如细长轴、薄壁、深孔)工件，如图1-16所示。图1-16 不规则零件

47、这些外形畸特的工件，通常需用相应的车床附件或专用车床夹具来加工。当数量较少时，一般不设计专用夹具，而使用花盘、角铁等一些车床附件(如图117所示)来加工，既能保证加工质量，又能降低生产成本。图1-17 花盘、角铁、附件花盘式车床夹具：这类夹具的夹具体称花盘，上面开有若干个T形槽，安装定位元件、夹紧元件和分度元件等辅助元件，可加工形状复杂工件的外圆和内孔。这类夹具不对称，要注意平衡。如图1-18所示 图1-18 花盘、定位元件1花盘的安装花盘安装到车床主轴上的步骤是：（1）拆下主轴上的卡盘，妥善保管。（2）擦净主轴上连接盘(如CA6140型车床)或主轴螺纹(如C620型车床)及定位基准面，并加少

48、量润滑油。（3）擦净花盘配合、定位面(配CA6140型车床为内圆柱面，配C620型车床者为内螺纹面)。（4）以类似安装卡盘的方法，将花盘安装到主轴上，并装好保险装置。 2.花盘的检查与修整 （1）花盘盘面对车床主轴轴线的端面跳动，其误差应小于0.02mm。检查方法如图93a所示，用百分表测头接触在花盘外端面上，用手轻轻转动花盘，观察百分表指针的摆动量；然后再移动百分表到花盘的中部平面上。按上述方法，观察百分表摆动量应小于0.02mm。 （2）花盘盘面的平面度误差应小于0.02mm(允许中间凹)。检查方法如图93b所示，将百分表固定在刀架上，使其测头接触花盘外端，花盘不动，移动中滑板，从花盘的一

49、端移动至另一端(通过花盘的中心)，观察其指针的摆动量，其值应小于0.02mm。3.工件在花盘上的安装方法若被加工表面的回转轴线与基准面相互垂直和外形比较复杂的工件，如支撑座、双孔连杆等，可以在花盘上车削。安装方法：现以在花盘上车削双孔连杆为例说明(如图14e所示)。双孔连杆主要有四个表面要加工：前后两个平面、上下两个内孔。若两个平面已精加工，现在要加工两个内孔。由于两孔中心距有一定要求，且两孔轴线要相互平行且与基准平面垂直，而且两孔本身有一定的尺寸要求。必须要求：花盘本身的形状公差是工件相关公差值的1/21/3，要有一定的测量手段以保证两孔中心距的公差。图119所示为车削双孔连杆内孔的装夹方法

50、。其装夹步骤如下：图1-19 双孔连杆装夹方法 1-连杆2-压紧螺钉3-压板4-V形架5-花盘（1）首先选择前后两平面中的一个合适平面作为定位基准面，将其贴平在花盘盘面上。（2）V形架4轻轻靠在连杆下端圆弧形表面，并初步固定在花盘上。（3）按预先划好的线找正连杆第一孔，然后用压板3压紧工件（4）调整V形架，使其V形槽轻抵近工件圆弧形表面，并锁紧V形架。（5）用螺钉2压紧连杆另一孔端。（6）加适当配重铁，将主轴箱手柄置于空挡位置，以手转动花盘，使之能在任何位置都处于平衡状态。 （7）用手转动花盘，如果旋转自由，且无碰撞现象，即可开始车孔。资源六 数控车削刀具一.数控车削刀具的种类1.按结构分类（

51、1）整体式：如图1-20所示，高速钢刀具属于此类。（2）镶嵌式：此类亦可分为图1-21所示焊接式和机夹式，机夹式车刀还可分为图1-22所示机夹式车刀和图1-23所示机夹式可转位车刀。（3）减振式：当刀具的工作臂长与直径比较大时，为了减少刀具的振动，提高加工精度，多采用此类刀具。（4）内冷式：切削液通过刀体内部由喷孔喷射到刀具的切削刃部。 图1-20 高速钢车刀 图1-21 焊接式车刀 图1-22 机夹式车刀 图1-23 机夹式可转位车刀2.按刀具材料分类刀具材料、刀具结构和刀具几何形状是决定刀具切削性能的三大要求，其中刀具材料起着关键作用。在计算机集成先进制造系统出现后，在刀具使用中还应考虑“

52、刀具系统”。刀具切削性能的好坏，取决于构成刀具切削部分的材料、几何形状和刀具结构。刀具材料对刀具使用寿命、加工效率、加工质量和加工成本等都有很大影响，因此要重视刀具材料的正确选择与合理的选用。刀具材料应具备如下的性能：高的硬度和良好的耐磨性。刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，一般要求在60HRC以上。刀具材料的硬度越高，耐磨性就越好。高的强度和韧性。刀具材料应具备较高的强度和韧性，以便承受切削力、冲击和振动,防止刀具脆性断裂和崩刃。良好的性能和经济性。刀具材料应具备好的锻造性能、热处理性能、焊接性能；磨削加工性能等，而且要追求高的性能价格比。高的耐热性。刀具材料的耐热性要好，能承受高的切削温度，具备良好的抗氧化能力。（1）刀具材料的种类刀具材料是指刀具上参与切削部分的材料。刀具的切削部分不但要求具有一定的几何形状，还要求有相应的刀具材料。目前广泛应用的刀具材料有高速钢、硬质合金、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具（PCBN刀具）和金刚石刀具。高速钢刀具按用途不同，高速钢可分