数控机床加工工艺编程

1、第二部分 数控机床加工工艺与编程 第一章 数控加工工艺分析方法 、零件图的工艺性分析 零件图的工艺性分析包括零件图分析与结构工艺性分析两部分内容 .1、零件图分析 尺寸标注方法分析 零件图上尺寸标注方法应适应数控加工的特点 ,在数控加工零件图上 , 应以同一基准标 注尺寸或直接给出坐标尺寸 .这种标注方法既便于编程 , 又利于设计基准、工艺基准、 测量基准和编程原点统一 . 零件图的完整性与正确性分析 构成零件轮廓的几何元素 <点、线、面）的条件 <如相切、相交、垂直和平行等）是数 控编程的重要依据 . 零件技术要求分析 零件的技术要求主要是指尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙

2、度及热处理等 . 只 有在分析这些要求的基础上 , 才能正确合理地选择加工方法、装夹方式、刀具及切削用 零件材料分析在满足零件功能的前提下 , 应选用廉价、切削性能好的材料 .2、零件的结构工艺性分析 零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性二、加工方法的选择<1）外圆表面加工方法的选择<2）内孔表面加工方法的选择<3）平面加工方法的选择<4）平面轮廓和曲面轮廓加工方法的选择三、工序的划分工序的划分可以采用两种不同原则 , 既工序集中原则和工序分散原则 .四、定位与夹紧方式的确定正确、合理地选择工件的定位与夹紧方式 ,是保证加工精度的必

3、要条件 . 定位与夹紧方 式的确定应注意下列三点 :（1） 力求设计基准、工艺基准与编程原点统一 , 以减少基准不重合误差和数 控编程中的计量工作量 .（ 2）设法减少装夹次数 , 尽可能作到一次定位装夹后能加工出工件上全部或大部分待加工表面 , 以减少装夹误差 , 提高加工表面之间的相互位置精度 充分发挥数控机床的效率 .（3） 避免采用占机人工调整方案 ,以免占机时间太多 , 影响加工效率 .五、加工顺序的安排<1）基面先行原则<2）先粗后精原则<3）先主后次原则<4）先面后孔原则<5）先近后远原则六、确定走刀路线和工步顺序走刀路线是刀具在整个加工工序中相对与

4、工件的运动轨迹, 它不但包括了工步的内容 ,而且也反映出工步的顺序 . 走刀路线是编写程序的依据之一 ,在确定走刀路线时 , 应遵循以下 原则:（ 1） 应能保证零件的加工精度和表面粗糙度要求 .（2） 应使走刀路线最短 , 减少刀具空行程时间或切削进给时间 , 提高加工效率 .七、切削用量的选择1、切削用量的选择原则 粗、精加工时切削用量的选择原则如下 :<1 ）粗加工时首先选取尽可能大的背吃刀量。其次要根据机床动力和刚性的限制条 件等 ,选取尽可能大的进给量。最后根据刀具耐用度确定最佳的切削速度.<2 ）精加工时首先根据粗加工后的余量确定背吃刀量。其次根据已加工表面的粗糙度要求

5、 , 选取较小的进给量。最后在保证刀具耐用度的前提下 , 尽可能选取较高的切削速度 .2、切削用量的选择方法<1 ）背吃刀量的选择应根据加工余量确定 粗加工<Ra= 1080um）时，背吃刀量可达810mm半精加工<Ra= 1.2510um）时,背吃刀量取 0.52mm精加工<Ra= 0.321.25 um）时，背吃刀量取为0.20.4mm.<2 ）进给量的选择应根据零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素选择。其进给速度 V刀具转速 n刀具齿数Z及每齿进给量f的关系为：V= fn = fz<3 ）切削速度的选择应考虑以下几点： 应尽量避开积屑瘤

6、产生的区域。 断续切削时，为了减小冲击和热应力，要适当降低切削速度。 在易发生振动的情况下，切削速度应避开自激振动的临界速度。 加工大件、细长件和薄壁工件时，应选用较低的切削速度。 加工带外皮的工件时，应适当降低切削速度。八、对刀点与换刀点的确定在编程时，应正确地选择“对刀点”和“换刀点”的位置。“对刀点”就是在数控机 床上加工零件时，刀具相对于工件运动的起始点。因为程序段从该点开始执行，所以对刀 点又称为“程序起点”或“起刀点”。加工过程中需要换刀时，应规定换刀点。所谓“换刀点”是指刀架转位换刀时的位 置。该点可以是某一固定点 <如加工中心机床、其换刀机械手的位置是固定的），也可以是

7、任意的一点 <如车床）。换刀点应设在工件或夹具的外部，以刀架转位时不碰工件及其他部 件为准。第二章 数控刀具及其选用一、数控机床刀具系统 数控机床刀具除数控磨床和数控电加工机床之外，其他的数控机床都必须采用数控刀 具。为了保证刀具的可互换性，刀柄和工具系统也非常重要。1、 刀柄是机床主轴和刀具之间的连接工具，是加工中心必备的辅具。一般采用7： 24 圆锥刀柄，这类刀柄不能自锁，换刀比较方便，与直柄相比具有较高的定心精度和刚度。2、工具系统：因为数控设备特别是加工中心内容的多样性，使其配备的刀具和装夹 工具种类也很多，并且要求刀具更换迅速。因此，刀辅具的标准化和系列化十分 重要。把通用性较

8、强的刀具和配套装夹工具系列化、标准化，就成为通常所说的 工具系统。二、数控机床刀具的特点 为了能够实现数控机床上刀具高效、多能、快换和经济的目的，数控机床所用的刀具 主要具备下列特点：（ 1） 刀片和刀具几何参数和切削参数的规范化、典型化。（ 2） 刀片或刀具材料及切削参数与被加工工件的材料之间匹配的选用原则。（ 3） 刀片或刀具的耐用度及其经济寿命指标的合理化。（ 4） 刀片及刀柄的定位基准的优化。（ 5） 刀片及刀柄对机床主轴的相对位置的要求高。（ 6） 对刀柄的强度、刚性及耐磨性的要求高。（ 7） 刀柄或工具系统的装机重量限制的要求。（ 8） 对刀具柄的转位、装拆和重复精度的要求。（ 9

9、） 刀片及刀柄切入的位置和方向的要求。（ 10） 刀片和刀柄高度的通用化、规则化、系列化。（ 11） 整个数控工具系统自动换刀系统的优化。三、刀具材料 数控机床刀具从制造所采用的材料上可以分为：高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀 具、立方氮化硼刀具、聚晶金刚石刀具。目前数控机床用得最普遍的刀具是硬质合金 刀具。四、数控机床刀具的选择选择刀片 刀具）应考虑的要素：（1）被加工工件材料的类别。常用的材料有：有色金属、黑色金属、复合材料、塑料类等。（2）被加工工件材料性能。包括硬度、韧性、组织状态等。（3）切削工艺的类别。分车、钻、铣、镗等。（4）被加工工件的几何形状、零件精度、和加工余量等。（5）要

10、求刀片 刀具）能承受的切削用量。（6）生产现场的条件。（7）被加工工件的生产批量，影响到刀片刀具）的经济寿命。第三章 数控编程基础一、数控编程概述1、数控编程的内容与方法 一般来讲，程序编制包括以下几个方面的工作：（ 1） 分析零件图（ 2 ） 加工工艺分析（ 3） 数值计算（ 4） 编写零件加项目序单（ 5） 制备控制介质 输入程序）（ 6） 程序校对与首件试切3、数控编程的种类 数控编程一般分为手工编程和自动编程两种。4、程式结构与格式（1） 加项目式的组成结构数控加工中零件加项目序的组成可分为主程序和子程序，其结构如表:主程序子程序0300104001N1 G50 S1000G1 W-3

11、0.0 F0.2GO G96 S120 T0101 M03U5.0X50.0 Z1.0 M08G0 W30.0M98 P4001U-5.0G0 X100.0 Z150.0G1 W-30.0 F0.2M05U5.0M30M99不论是主程序还是子程序，每一个程序都是由程序号、程序内容和程序结束三部分组成。(2)程序段格式零件的加项目序是由程序段组成。程序段是指一个程序段中字、字符、数据的书写规 则，通常有字一地址程序段格式、使用分隔符的程序段格式和固定程序段格式，最常用的 为字一地址程序段格式。字一地址程序段格式的编排顺序如下：NLG_UZ_I _J_K_P_Q_R_A_B JF_S_T_MLLF

12、注：上述程序段中包括的各种指令并非在加项目序的每个程序段中都必须有，而是根据各 程序段的具体功能来编入相应的指令。例如：N10 G01 X38.0 Y20.0 F200(3) 程序段内各字的说明语句号字。用以识别程序段的编号，由地址码N和后面的若干位数字组成。表示地址的英文字母的含义如下表：地址功能含义地址功能含义A坐标字绕X轴旋转1N顺序号程序段顺序号B坐标字绕Y轴旋转O程序号程序号、子程序号的指定C坐标字绕Z轴旋转P暂停时间或程序中某 功能的开始使用的顺序号D补偿号刀具半径补偿指令Q固定循环终止段号或 固定循环中的定距E第二次进给功能R坐标字固定循环中定距离或圆弧半径的指定F进给速度进给速

13、度的指令S主轴功能主轴转速的指令G准备功能指令动作方式nT刀具功能刀具编号的扌曰令H补偿号补偿号的指定U坐标字与X轴平行的附加轴的增量坐标值I坐标字圆弧中心X轴向坐标V坐标字与Y轴平行的附加轴的增量坐标值J坐标字圆弧中心Y轴向坐标W坐标字与Z轴平行的附加轴的增量坐标值K坐标字圆弧中心Z轴向坐标X坐标字X轴的绝对坐标值或暂停时间L重复次数固定循环及子程序的重复次数Y坐标字Y轴的绝对坐标M辅助功能机床开/关指GZ坐标字Z轴的绝对坐标 准备功能字 G。G功能是使数控机床作好某种操作准备的指令，用地址G和两位数字表示，从 G00- G99共100 种。G 代码分为模态代码和非模态代码。模态代表该代码已

14、经在一个程序段中指定如 G01），直到出现同组的另一个代码时才失效；非模态代码，只有写有该代码的程序段中才有效。 尺寸字。尺寸字由地址码、+、-符号及绝对 或增量）数值构成。尺寸字的“+”可省略。 进给功能字F。表示刀具中心运动时的进给速度，由地址码F和后面数字构成。 主轴转速功能字S。由地址码S和在其后面的数字组成。 刀具功能字T。由地址功能码T和其后面的数字组成。 辅助功能字。辅助功能也叫 M 功能或 M 代码，它是控制机床或系统开关功能的一 种命令。由地址码 M和后面的两位数字组成，从 M00- M99共100种。 程序段结束。写在每一程序段之后，表示程序段结束。二、常用指令的编程要点1

15、 、数控机床的坐标系统及其编程指令 坐标和运动方向命名的原则机床在加工零件时无论是刀具移向工件，还是工件移向刀具，为了根据图样确定 机床的加工过程，特规定： 永远假定刀具相对于静止的工件坐标而运动 。 坐标系的规定 为了确定机床的运动方向、移动的距离，要在机床上建立一个坐标系，这个坐标系就是标准坐标系，也叫机床坐标系。在编制程序时，以该坐标系来规定运动的方向和距离。数控机床上的坐标系是采用右手直角笛卡儿坐标系。大拇指的方向为X 轴的正方向，食指为Y轴的正方向，中指为 Z轴的正方向。 运动方向的确定国标规定： 机床某一部件运动的正方向是增大工件和刀具之间距离的方向。2、与坐标系相关的编程指令 工

16、件坐标系设定指令 G92/G50G92指令是规定工件坐标系原点的指令，工件坐标系原点又称编程零点。编程格式：G92 X_ Y Z 数控铳床、加工中心）G50 X Z 数控车床）注：有些数控机床没用工件坐标系指令，而直接采用零点偏置指令G54G59）代替。 坐标平面选择指令 G17、 G18、 G19）平面选择指令 G17 G18 G19分别用来指定程序段中刀具的圆弧插补平面和刀具 半径补偿平面。3、尺寸系统的编程方法 绝对和增量尺寸编程 G90/G91）G90和G91指令分别对应着绝对位置数据输入和增量位置数据输入。G90表示程序段中的尺寸字为绝对坐标值，即从编程零点开始的坐标值。系统上电后，

17、机床处 在G90状态。G90编入程序时，以后所有输入的坐标值全部是以编程零点为基准的 绝对坐标值，并且一直有效，直到在后面的程序段中由G914B量位置输入数据）替代为止。 注：有些数控系统没有绝对和增量尺寸指令，当采用绝对尺寸编程时，尺寸字用X、Y、Z表示，采用增量尺寸编程时，尺寸字用U V、W表示。 公制尺寸 / 英制尺寸 <G21/G20） 绝对零点偏置<G54G59）三、刀具功能T、进给功能F和主轴转速功能S1、选择刀具与刀具偏置 选择刀具和确定刀参数是数控编程的重要步骤，其编程格式因数控系统不同而异，主 要格式有以下几种：（1）采用“ T”指令编程由地址功能码 T 和其后面

18、的若干数字组成。例如：T0303 表示选择第 3 号刀， 3 号偏置量。T0300表示选择第3号刀，刀具偏置取消。（2）采用“ T、D'指令编程利用“ T”功能可以选择刀具，利用“ D'功能可以选择相关的刀偏。在定义这两个参 数时，其编程的顺序为 T、D。“ T”和“ D”可以编写在一起，也可以单独编写。 例如：T5 D18 选择5号刀，采用刀具偏置表 18号的偏置尺寸；D22 仍用 5 号刀，采用刀具偏置表 22 号的偏置尺寸；（ 3） 换刀指令 M06 加工中心具有自动换刀装置。常用的换刀程序可采用以下两种： 方法一： N10 G0 G90 G54 X10.0 Y60.0

19、S800 M03T05 M06方法二： N10 G0 G90 G54 X30.0 Y-20.0 S1000 M03 T1M06多数加工中心都规定了“换刀点”位置，即定距换刀。2、进给功能 F进给功能 F 表示刀具中心运动时的进给速度。由地址码 F 和后面若干位数字构成。注意：当编写程序时，第一次遇到直线 <G01）或圆弧<G02/G03）插补指令时，必须 编写进给率F,如果没有编写 F功能，CNC采用F0。当工作在快速定位 G00方式时， 机床将以通过机床轴参数设定的快速进给率移动，与编写的 F 指令无关。F功能为模态指令，实际进给率可以通过CNC操作面板上的进给率旋钮，在0120

20、 之间控制。3、主轴转速功能 S由地址码S和其后面的若干数字组成。 注：有些数控机床没有伺服主轴，即采用机械变速装置，编程时可以不编写S 功能。（ 1 ） 线速度控制 <G96） 当数控机床的主轴为伺服主轴时，可以通过指令 G96 来设定恒线速度控制。系统 执行G96指令后，便认为用 S指定的数值表示切削速度。例如： G96 S200,表示 切削速度为 200m/min.（ 2 ） 主轴转速控制 <G97）G97 是取消恒线速度控制指令，编写 G97 后， S 指定的数值表示主轴每分钟的转 速。例如：G97 S1200,表示主轴转速为 1200r/min.（ 3） 最高速度限制 &

21、lt;G50）G50除有坐标系设定功能外，还有主轴最高转速设定功能。例如：G50 S2000,表示把主轴最高转速设定为2000r/min。用恒定速度控制进行切削加工时，为了防止出现事故，必须限定主轴转速。四、常用的辅助功能辅助功能也叫 M功能或M代码，它是控制机床或系统开关功能的一种命令。常用的辅 助功能编程代码见下表：功能含义用途M00程式停止实际上是一个暂停指令。当执行有M00指令的程序段后，主轴的转动、进给、切削液都将停止。它与单程序段停止相同，模 态信息全部被保存，以便进行某一手动操作，如换刀、测量工 件的尺寸等。重新启动机床后，继续执行后面的程序。M01选择停止与M00的功能基本相似

22、，只有在按下“选择停止”后，M01才有效，否则机床继续执行后面的程序段。按启动键，继续执行 后面的程序。M02程式结束该指令编在程序的最后一条，表示执行完程序内所有指令后， 主轴停止、进给停止、切削液关闭，机床处于复位状态。M03主轴正转用于主轴顺时针方向转动M04主轴反转用于主轴逆时针方向转动M05主轴停止转动用于主轴停止转动M06换刀用于加工中心的自动换刀动作M08冷却液开用于切削液开M09r冷却液关用于切削液关M30程序结束使用M30时，除表示执行 M02的内容之外，还返回到程序的第 一条语句，准备下一个工件的加工。M98一子程序调用用于调用子程序M99子程序返回用于子程序结束及返回五、

23、运动路径控制指令的编程方法1 、快速线性移动指令 G00G00用于快速定位刀具，没有对工件进行加工，可以在几个轴上同时执行快速移动，由 此产生一线形轨迹。<1 ）编程格式G00 X Y Z _。<2 ）注意事项使用G00指令时，刀具的实际运动路线并不一定是直线，而是一条折线。因此，要注意 刀具是否与工件和夹具发生干涉，对不适合联动的场合，每轴可单动。使用G00指令时，机床的进给率由轴机床参数指定，G00指令是模态代码。2、带进给率的线性插补指令G01直线插补指令是直线运动指令，它命令刀具在坐标轴间以插补联动方式按指定的进给 速度作任意斜率的直线运动，该指令是模态指令。编程格式G01

24、 X Y Z F 说明 G01指令后的坐标值取绝对值尺寸还是取增量值尺寸由G90/G91决 进给速度由F指令决定，F指令也是模态指令。3、圆弧插补指令G02/G03圆弧顺逆的判断圆弧插补指令分为顺时针圆弧插补指令 G02和逆时针圆弧插补指令 G03 G02/G03 的编程格式： G02 X_ Y Z R F G03 X Y Z R F 4 、暂停指令 G04G04 指令可使刀具作暂短的无进给光整加工，一般用于镗平面、惚孔等场合。编程格式G04 X<P)_说明地址码X或P为暂停时间。其中： X后面可用带小数点的数，单位为 s,如G04X5.0 表示前面的程序执行完后，要经过 5s 的暂停，

25、下面的程序段才执行；地址 P 后面不 允许用小数点，单位为 ms=如G04 P1000表示暂停1s。六、刀具补偿指令及其编程1、刀具半径补偿 <G41、G42、 G40)在实际加工中,一般数控装置都有刀具半径补偿功能。G41 为刀具半径左补偿,即刀具沿工件左侧运动方向时的半径补偿。G42为刀具半径右补偿，即刀具沿工件右侧运动时的半径补偿。 G40 为刀具半径补偿取消,使用该指令后,G41、G42 指令无效。 G40 必须和G41或G42成对使用。刀具半径补偿的过程分为三步： 刀补的建立,刀具中心从与编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一个偏置量的过 程。 刀补进行,执行有 G41、G42 指

26、令的程序段后,刀具中心始终与编程轨迹相距一个ZrH曰偏置量。 刀补的取消,刀具离开工件,刀具中心轨迹要过渡到与编程重合的过程。2 、刀具长度补偿指令 <G43、 G44、 G49)G43为刀具长度正补偿；G44为刀具长度负补偿；G49为撤消刀具长度补偿指令。使用G43 G44指令时，无论用绝对尺寸还是用增量尺寸编程，程序中指定的 Z轴移动 的终点坐标值，都要与 日<或D)所指定寄存器中的偏移量进行运算， G43时相加，G44时相 减，然后把运算结果作为终点坐标值进行加工。 G43 G44均为模态代码。七、固定循环与子程序1 、固定循环 在数控加工中,非一刀完成的轮廓表面、加工余量较

27、大的表面,采用循环编程,可以 缩短程序段的长度,减少程序所占内存。2、子程序 某些被加工的零件中,常常会出现几何形状完全相同的加工轨迹,在程序编制中,将有固定顺序和重复模式的程序段,作为子程序存放,可使程序简单化。主程序执行过程中 如果需要某一个子程序,可以通过子程序凋用指令来调用该子程序,执行完后返回到主程 序,继续执行后面的程序段。第四章 数控车削加工一、数控车削编程概述1 、数控车床的编程特点 数控编程的特点具有以下特点：在一个程序段中，根据图样上标注的尺寸，可以采用绝对值编程或增量值编程，也可以采用混合编程。一般情况下，利用自动编程软件编程时，通常采用绝对值编程。被加工零件的径向尺寸在

28、图样上和测量时，一般用直径值表示。所以采用直径尺寸 编程更为方便。因为车削加工常用棒料、铸件或锻件作为毛坯，加工余量大，为简化编程，数控装 置常具备不同形式的固定循环，可进行多次重复循环切削。编程时，认为车刀刀尖是一个尖，而实际上为了提高刀具寿命和工件表面质量，车 刀刀尖常磨成一个半径不大的圆弧，为提高工件的加工精度，编制圆头刀程序时，需要对 刀具半径进行补偿。大多数数控车床都具有刀具半自动补偿功能G41、G42）,这类数控车床可直接按工件轮廓尺寸编程。2、数控车床编程中的坐标系数控车床坐标系统分为机床坐标系和工件坐标系编程坐标系）机床坐标系以机床原点为坐标系原点建立起来的X、Z轴直角坐标系，

29、称为机床坐标系。车床的机床原点为主轴旋转中心与卡盘后端面之交点。机床坐标系是制造和调整机床的基础，也是 设置工件坐标系的基础，一般不允许随意变动。如图所示：机床坐标系参考点参考点是机床上的一个固定点。该点是刀具退离到一个固定不便的极限点上图中0即为参考点），起位置由机械挡块或行程开关确定。以参考点为原点，坐标方向与机床坐标 方向相同建立的坐标系叫做参考坐标系。工件坐标系 编程坐标系）数控编程时应该首先确定工件坐标系和工件原点。零件在设计中有设计基准，在加工 过程中有工艺基准，同时应尽量将工艺基准与设计基准统一，该基准点通常称为工件原点 。以工件原点为坐标原点建立起来的 X、 Z轴直角坐标系为工

30、件坐标系。如下图所示：3、车床数控系统功能数控车床常用的功能指令有准备功能 G辅助功能 M刀具功能T、主轴转速功能 S和 进给功能F,其中M T、S、F功能在上单元中均已作过介绍。以下为 FANUC Oi T系列常 用G功能。FANUC 0T系列常用G功能G代码组功能G代码组功能G0001快速定位G3201螺纹切削G01直线插补G34变螺距螺纹切削G02顺圆插补G3600自动刀具补偿XG03逆圆插补G37自动刀具补偿ZG0400暂停G4007取消刀尖半径补偿G10可编程数据输入G41刀尖半径左补偿G11可编程数据输入方式取消G42刀尖半径右补偿G5000坐标系或主轴取大速度设定G2006英制输

31、入G5200局部坐标系设定G21M制输入G53机床坐标系设定G2700返回参考点检查G54 G5914选择工件坐标系16G28返回参考位置G6500调用宏程式G3201罗纹切削G7000精加工循环G7100外圆粗车循环G8710侧钻循环G72端面粗车循环G88侧攻丝循环G73多重车削循环G89侧镗循环G74排屑钻端面孔G9001外径/内径车削循环G75外径/内径钻孔循环G92螺纹车削循环G76多头螺纹循环G94端面车削循环G8010固定钻循环取消G9602线速度控制G83钻孔循环G97实际转数控制G84攻丝循环G9805每分钟进给G85正面镗循环G99每转进给G9003绝对值编程G9103增量

32、值编程、数控车削加工概述1、数控车削加工的对象数控车削是数控加工中用的最多的加工方法之一。通常规加工相比，数控车削加工具有许多优势，特别适于下列几类零件的加工。轮廓形状特别复杂或难于控制的回转体零件。如下图所示精度要求高的零件。特殊的螺旋零件淬硬工件的加工2、数控车床刀架刀架是数控车床非常重要的部件，数控车床根据其功能，刀架上可以安装的刀具数量 一般为4把、8把、10把、12把和16把，有些数控车床可以安装更多的刀具。刀架的结构形式一般分为回转式和转塔式。转塔式刀架的刀沿圆周方向安装，可以安 装径向车刀、轴向车刀、钻头、镗刀等。三、数控车削加工中的工艺处理1、数控车削加工的刀具选择及其应用常用

33、车刀种类和用途在数控车床或车削加工中心上车削零件时，应根据加工工艺的要求、刀架的结构和可 以安装刀具的数量合理、科学地选择刀具，安排刀具在刀架的位置，并避免刀具在静止和 工作时与机床、刀具与工件以及刀具之间的干涉现象。数控车床上常用的刀具有：中心 钻、外圆车刀、镗孔刀、切槽刀、螺纹刀、端面刀、麻花钻、Z向铳刀等。车削加工中的装刀技术在实际切削中，车刀安装的高低，车刀刀杆是否与工件轴线垂直，对车刀角度有很大 影响。以车削外圆为例，当车刀刀尖高于工件轴线时，其车削平面与基面的位置发生变 化，使前角增大，后角减小；反之，则前角减小，后角增大。车刀安装的歪斜，对主偏 角、副偏角影响较大，特别是在车螺纹

34、时，会使牙形半角产生误差。因此，正确地安装车 刀，是保证加工质量，减小刀具磨损，提高刀具使用寿命的重要步骤。对刀技术装刀与对刀是数控机床加工中极其重要并十分棘手的一项基本工作。对刀的好与差， 将直接影响到加项目序的编制及零件的尺寸精度。通过对刀或刀具预调，还可同时测定其 各号刀的刀位偏差，有利于设定刀具补偿量。刀位点是指在加项目序编制中，用以表示刀具特征的点，也是对刀和加工的基准点， 各类车刀的刀位点如下图所示：在加项目序执行前，调整每把刀的刀位点，使其尽量重合于某一理想基准点，这一过 程称为对刀。理想基准点可以设在基准刀的刀尖上，也可以设在对刀仪的定位中心上。对刀一般分为手动对刀和自动对刀两

35、大类。目前，绝大多数的数控机床采用手动对刀 ，其基本方法有：定位对刀法、光学对刀法、ATC对刀法和试切对刀法。在前三种手动对刀方法中，均因可能受到手动和目测等多种误差的影响，其对刀精度十分有限，所以往往 通过试切对刀，以得到更加准确和可靠的结果。四、编程中的刀具半径补偿目前，较高级的数控车床控制系统，不仅具有刀尖圆弧半径补偿功能，而且，可以根 据刀尖的实际情况，选择刀位点轨迹，编程和补偿都十分方便。但有些简易数控系统不具 备半径补偿功能，因此，当零件精度要求较高且又有圆锥或圆弧表面时，要么按刀尖圆弧 中心编程，要么在局部进行补偿计算，来消除刀尖半径引起的误差。刀尖圆弧半径补偿计 算公式为： Z

36、= r * <1-tg a /2) X= Z* ctg a五、数控车床各指令编程实例1 、G00 G01、编程实例 <刀具R角为0.8 )例00001N10 G50 S2000设定最高主轴转数GO G96 S180 T0101 M03切削M数取180m/min,选取一号刀，主轴启动X70.5 Z3.0 M08快速点定位，切削液开G01 Z-100.0 F0.25 粗车 $ 70.外径G00 U2.0 Z0.5退刀加工起点G01 X-1.6 F0.25 粗车端面G00 X65.0 W1.0G01 Z-54.5 F0.25粗车外径X70.5G00 U2.0 Z1.0快速退刀X60.0G

37、01 Z-54.5 F0.25 粗车外径X65.0G00 U2.0 Z1.0X55.0G01 Z-30.0 F0.25 粗车 $ 5外径X60.0 Z-54.5粗车锥度G00 U2.0 Z1.0X50.5G01 Z-30.0 F0.25 粗车 $ 5外径X60.3 Z-54.7粗车锥度X71.0G00 X150.0 Z200.0快速退刀到安全距离，准备换刀M01N20 G50 S2300设定最高转数G00 G96 S200 T0202 M03 切削 M 数取 200m/min，换二号刀X52.0 Z1.0 M08G01 ZO.O F0.15X-1.6精车端面GOO W1.0 X47.064G0

38、1 ZO.O F0.3X50.0 Z-1.468 F0.15 车 C1 倒角Z-30.72精车$ 5外径X59.712 Z-55.0 精车锥度X67.064X70.0 Z-56.468 精车 C1 倒角Z-100.0精车$ 7外径U1.0 W1.0 F1.0GOO X150.0 Z200.0 M09M30程式结束返回2、G02、G03编程实例例：编写下图精加项目序。刀具R角为O.8)OOOO2N1O G5O S16OO设定最高转数GO G96 S18O TO1O1MO3切削M数为18Om/min，选取一号刀X11.O ZO.O MO8快速移动到X11.O，ZO位置GO1 X-1.6 FO.15

39、GOO W1.O X7.O64端面精车GO1 ZO.O FO.3X1O.OZ-1.468 FO.15精车倒角Z-2O.8精车$ 1外径GO2 X2O.O Z25.O R4.2顺时针圆弧切削，加工 R5.O圆弧GO1 Z-35.O精加工$ 2圆外径GO3 X34.O Z-42.8 R7.8逆时针圆弧切削，加工 R7.O圆弧G01 Z-52.0U1.0 W1.0 F1.0GOO X150.0 Z200.0M303、外圆粗车循环指令精车外径0 3外圆 退刀快速退刀到安全距离程式结束返回G71编程实例例：用外径循环切削指令编制下图所示零件的加项目序，要求切削深度为1.5m m,退刀量为1mm,X方向精

40、加工余量为 0.3 , Z方向精加工余量为0.2mm,其中点划线部分为工件毛坯。00003N1G50 S2000G00 G96 S120 T0101M03设定最高转数切削 M数为120m/min,选取一号刀X46.0 Z1.0 M08快速定位到X46.0, Z1.0位置点G71 U1.5 R1.0外径循环切削，切削深度为1.5mm,退刀量为1.0mmG71 P101 Q102 U0.3W0.2 F0.2精加工预留量X为0.3 , Z为0.2N101 G00 X10.0精加工外径起始点G01 Z-20.8R5圆弧起始点G02 X20.0 Z-25.0 R4.2加工R5圆弧G01 Z-35.0加工

41、0 20外圆G03 X34.0 Z-42.8 R7.8加工R7圆弧G01 Z-45.0车削0 34外圆X44.0车端面Z-52.0车0 44外圆U2.0X正方向退刀G70 P101 Q102外径精加工循环G00 X150.0 Z200.0快速退刀到安全距离M30程序结束返回第五章加工中心的操作实例、加工中心概述1 、加工中心的特点 具有刀库和自动换刀装置，能够通过程序或手动控制自动更换刀具，在一次装夹中完成 铣、镗、钻、扩、铰、攻丝等加工，工序高度集中。加工中心通常具有多个进给轴，甚至多个主轴。加工中心上如果带有自动交换工作台，一个工件在加工的同时，另一个工作台可以实现 工件的装夹，从而大大缩

42、短辅助时间，提高加工效率。2 、加工中心的分类从结构上加工中心可以分为以下几类：立式加工中心 立式加工中心指主轴轴心线为垂直状态设置的加工中心。卧式加工中心 卧式加工中心指主轴轴心线为水平线状态设置的加工中心。龙门式加工中心 龙门式加工中心的形状与龙门铣床相似，主轴多为垂直设置，除自动换刀装置 外，还带有可更换的主轴头附件，数控装置的功能也较齐全，能够一机多用，尤其适用于 大型或形状复杂的工件。3、加工中心的主要加工对象 加工中心适用于复杂、工序多、精度要求高、需用多种类型普通机床和繁多刀具、工装，经过多次装夹和调整才能完成加工的零件。起主要加工对象有以下五类：箱体类零件复杂曲面 如模具等）异

43、形件 如支架、靠模等）盘、套、板类零件特殊加工 如刻字、磨削等）4、加工中心的自动换刀装置 自动换刀装置结构比较复杂，它由刀库、机械手组成。主轴准停装置 机床的切削扭矩由主轴上的端面键来传递，每次机械手自动装取刀具时，必须保证 刀柄上的键槽对准主轴的端面键，这就要求主轴具有准确定位的功能。完成这一功能的机 构是主轴准停装置，主轴定向装置有气动式、电气式等形式。刀库的功能和结构形式 刀库的功能是存储加工工序所需的各种刀具，并按程序指令，把将要用的刀具迅速准 确地送到换刀位置，并接受从主轴送来的已用刀具。刀库的存储量一般在864把范围内，多的可达100200把。常见的刀库结构形式有转塔式 如一课

44、510 中心机）、圆盘式 现场所用中心机）链式 刀库 如卧式加工中心）、格子式刀库等。机械手及换刀过程 机械手是自动换刀装置的重要机构。它的功能是把用过的刀具送回刀库，并从刀库上 取出新刀送入主轴。加工中心的换刀可分为有机械手换刀方式和无机械手换刀方式两大 类。大多数加工中心都采用有机械手换刀方式。无机械手换刀方式只适用于40 号刀柄以下的小型加工中心。二、加工中心编程实例 例：利用立式加工中心对下图所示编制加项目式数控加工工艺卡r rH. 口、 工步号加工内容刀具名称刀具号补偿号主轴转速r/mi n进给率mm/min切削深度mmN1钻中心孔0中心钻T1H115002003.0N2钻孔© 3麻花钻T2