数控加工工艺与编程模块四-数控车床编程-课件

1、模块四 数控车床的编程任务一 轴套类零件的加工任务二 螺纹类零件的加工任务三 成型面类零件的加工任务四 数控车削综合加工任务一 轴套类零件的加工【学习目标】1、知识目标：（1）典型轴套类零件的加工工艺 （2）基本指令及相关G功能指令（G50、G92、G90、91、GG96、G97、G98、G99、G17、G18、G19、G00、G01、G04）2、技能目标： 掌握典型轴套类零件数控加工程序的编写下一页返回任务一 轴套类零件的加工【知识学习】一、典型轴套类零件的加工工艺在FANUC 0i Mate-TB数控车床上加工如图4-1所示零件。下一页上一页返回图4-1 零件图任务一 轴套类零件的加工1、

2、根据零件图确定加工工艺路线（1）车端面；（2）车20外圆，径向走刀；（3）车36外圆，轴向走刀，分两次走刀加工。2、选择刀具切槽刀（刀宽4） T0101：用于车20外圆90度外圆车刀T0202：用于车36外圆3、切削用量确定参见表41所示表41 切削用量表下一页上一页返回序号加工内容主轴转速S(r/min)进给速度F(mm/r)1车20外圆8000.152车36外圆8000.15任务一 轴套类零件的加工二、基本指令及相关G功能指令1、主轴转速功能设定（S、G50、G96、G97） 1）S功能指令用于控制主轴转速。编程格式 SS后面的数字表示主轴转速，单位为r/min。在具有恒线速功能的机床上，

3、S功能指令还有如下作用。2）最高转速限制编程格式 G50 SS后面的数字表示的是最高转速：r/min。例：G50 S3000 表示最高转速限制为3000r/min。该指令可防止因主轴转速过高，离心力太大，产生危险及影响机床寿命。3）恒线速控制编程格式 G96 SS后面的数字表示的是恒定的线速度：m/min。例：G96 S150 表示切削点线速度控制在150 m/min。下一页上一页返回任务一 轴套类零件的加工对图42中所示的零件，为保持A、B、C各点的线速度在150 m/min，则各点在加工时的主轴转速分别为：A：n=1000150(40)=1193 r/minB：n=1000150(60)=

4、795r/minC：n=1000150(70)=682 r/min该指令用于车削端面或工件直径变化较大的场合。采用此功能，可保证当工件直径变化时，主轴的线速度不变，从而保证切削速度不变，提高了加工质量。下一页上一页返回图42恒线速切削方式任务一 轴套类零件的加工4）恒线速取消编程格式 G97 SS后面的数字表示恒线速度控制取消后的主轴转速，如S未指定，将保留G96的最终值。该指令用于车削螺纹或工件直径变化较小的场合。采用此功能，可设定主轴转速并取消恒线速度控制。例1：设定主轴速度G96 S150；设定线速度恒定，切削速度150m/min。G50 S2500； 设定主轴最高转速为2500 r/m

5、in。G97 S300； 取消线速度恒定功能，主轴转速为300r/min。下一页上一页返回任务一 轴套类零件的加工2、进给功能设定（G98、G99） （1）每分钟进给量（G98）如图43a所示格式：G98（2）每转进给量（G99）如图43b所示格式：G99说明：G99为数控车床的初始状态。下一页上一页返回a） G98 进给量：mm/min b) G99 进给量：mm/r图4-3进给量任务一 轴套类零件的加工3、刀具功能（T指令）T功能指令用于选择加工所用刀具。编程格式 T功能：该指令可指定刀具及刀具补偿。格式：T 说明：（1）前两位表示刀具序号（099），后两位表示刀具补偿号（0164）；（2

6、）刀具的序号可以与刀盘上的刀位号相对应；（3）刀具补偿包括形状补偿和磨损补偿；（4）刀具序号和刀具补偿号不必相同，但为了方便通常使它们一致；（5）取消刀具补偿的T指令格式为：T00 或T00。 例：T0303 表示选用3号刀及3号刀具长度补偿值和刀尖圆弧半径补偿值。T0300 表示取消刀具补偿。下一页上一页返回任务一 轴套类零件的加工4、加工坐标系的相关设置（1）编程格式 G50 X Z式中X、Z的值是起刀点相对于加工原点的位置。G50使用方法与G92类似。在数控车床编程时，所有X坐标值均使用直径值，如图44所示。 例：按图44设置加工坐标的程序段如下：G50 X128.7 Z375.1下一页

7、上一页返回图44设定加工坐标系任务一 轴套类零件的加工(2）绝对尺寸指令和增量尺寸指令在加工程序中，绝对尺寸指令和增量尺寸指令有两种表达方法。绝对尺寸指机床运动部件的坐标尺寸值相对于坐标原点给出,如图45所示。 增量尺寸指机床运动部件的坐标尺寸值相对于前一位置给出，如图46所示。下一页上一页返回图45 绝对尺寸 图46 增量尺寸任务一 轴套类零件的加工(3）G功能字指定G90指定尺寸值为绝对尺寸。G91指定尺寸值为增量尺寸。例：实现图47中从A点到B点的直线插补运动,其程序段为：绝对方式编程：G90 G01 X10 Y10 F100增量方式编程：G91 G01 X-10 Y-20 F100这种

8、表达方式的特点是同一条程序段中只能用一种，不能混用；同一坐标轴方向的尺寸字的地址符是相同的。下一页上一页返回图47直线插补运动任务一 轴套类零件的加工(4)用尺寸字的地址符指定（本课程中车床部分使用）绝对尺寸的尺寸字的地址符用 X、Y、Z增量尺寸的尺寸字的地址符用 U、V、W这种表达方式的特点是同一程序段中绝对尺寸和增量尺寸可以混用，这给编程带来很大方便。（5）预置寄存指令G92预置寄存指令是按照程序规定的尺寸字值，通过当前刀具所在位置来设定加工坐标系的原点。这一指令不产生机床运动。编程格式：G92 XY Z式中X、Y、Z的值是当前刀具位置相对于加工原点位置的值。例：建立图46所示的加工坐标系

9、：当前的刀具位置点在A点时：G92 X10 Y12当前的刀具位置点在B点时：G92 X30 Y37注意：这种方式设置的加工原点是随刀具当前位置（起始位置）的变化而变化的。下一页上一页返回任务一 轴套类零件的加工（6）坐标平面选择指令坐标平面选择指令是用来选择圆弧插补的平面和刀具补偿平面的。G17表示选择 XY平面，G18表示选择 ZX平面，G19表示选择 YZ平面。各坐标平面如图48所示。一般，数控车床默认在ZX平面内加工，数控铣床默认在XY平面内加工。下一页上一页返回图48坐标平面选择5、快速点位运动G00快速点定位指令控制刀具以点位控制的方式快速移动到目标位置，其移动速度由参数来设定。指令

10、执行开始后，刀具沿着各个坐标方向同时按参数设定的速度移动，最后减速到达终点，如图49a所示。注意：在各坐标方向上有可能不是同时到达终点。刀具移动轨迹是几条线段的组合，不是一条直线。例如，在FANUC系统中，运动总是先沿45角的直线移动，最后再在某一轴单向移动至目标点位置，如图49b所示。编程人员应了解所使用的数控系统的刀具移动轨迹情况，以避免加工中可能出现的碰撞。任务一 轴套类零件的加工下一页上一页返回a) 同时到达终点 b) 单向移动至终点图4-9快速点定位任务一 轴套类零件的加工格式：G00 X（U） Z（W） 说明：（）X、Z：绝对坐标方式时的目标点坐标；U、W：增量坐标方式时的目标点坐

11、标。例：从A点到B点快速移动的程序段为：G90 G00 X20 Y306、直线插补G01 功能：使刀具以给定的进给速度，从所在点出发，直线移动到目标点。格式：G01 X（U） Z（W） F 说明：（）X、Z：绝对坐标方式时的目标点坐标；U、W：增量坐标方式时的目标点坐标。下一页上一页返回任务一 轴套类零件的加工说明：（）X、Z：绝对坐标方式时的目标点坐标；U、W：增量坐标方式时的目标点坐标。 （）F是进给速度。例：车削外圆柱面，如图410所示。程序：G01 X60 Z-80 F0.3；或G01 U0 W-80 F0.3；也可写成：G01 Z-80 F0.3；或G01 W-80 F0.3；还可写

12、成：G01 X60 W-80 F0.3；或G01 U0 Z-80 F0.3；下一页上一页返回图410 G01指令车外圆柱任务一 轴套类零件的加工例：车削外圆锥面，如图411所示。程序：G01 X80 Z-80 F0.3；或G01 U20 W-80 F0.3；下一页上一页返回图411 G01指令车外圆锥任务一 轴套类零件的加工7、暂停指令（G04） 功能：该指令可使刀具做短时间的停顿。格式：G04 X（U）或G04 P 说明：（）X、U指定时间，允许小数点；（）P指定时间，不允许小数点。应用场合：（）车削沟槽或钻孔时，为使槽底或孔底得到准确的尺寸精度及光滑的加工表面，在加工到槽底或孔底时，应暂停

13、适当时间；（）使用G96车削工件轮廓后，改成G97车削螺纹时，可暂停适当时间，使主轴转速稳定后再执行车螺纹，以保证螺距加工精度要求。例4：若要暂停1秒钟，可写成如下格式：G04 X1.0；或：G04 P1000；下一页上一页返回任务一 轴套类零件的加工【技能训练】能编写简单轴类零件的数控加工程序 本课题案例编程：图4-1所示，编程原点选择在工件右端面中心处，数控加程序编制如下： O1101 程序名 N5 T0101； 调用1号刀（切槽刀） N10 M03 S800； 主轴正转，800r/min N15 G00 X41 Z0； 快速定位，准备车端面 N20 G01 X0 F0.15； 车端面 N

14、25 X41； 退刀 N30 Z-4； 定位，准备径向车20圆柱面 N35 X20； 车到20圆柱面 N40 X41； 退刀 N45 G00 X150 Z150；退到换刀点 N50 T0202； 换2号刀（900外圆车刀） 下一页上一页返回任务一 轴套类零件的加工 N55 G00 X38 Z2； 定位，准备车38圆柱面 N60 G01 Z-30； 车38外圆 N65 X41； X向退刀 N70 G00 Z2； Z向退刀 N75 X36； 定位 N80 G01 Z-30； 车36外圆 N85 G00X150； X向退刀 N90 Z150； Z向退刀 N95 M05； 主轴停转 N100 M30；

15、 程序结束下一页上一页返回任务一 轴套类零件的加工【课堂训练与测评】一、课堂训练加工如图412所示零件，进行编程。下一页上一页返回图412 课堂训练图任务一 轴套类零件的加工数控车编程如下: O9001 N10 G50 X100 Z10 （设立坐标系，定义对刀点的位置） N20 G00 X16 Z2 M03 （移到倒角延长线，Z 轴2mm 处） N30 G01 U10 W-5 G98 F120 （倒345角） N40 Z-48 （加工26 外圆） N50 U34 W-10 （切第一段锥） N60 U20 Z-73 （切第二段锥） N70 X90 （退刀） N80 G00 X100 Z10 （回

16、对刀点） N90 M05 （主轴停） N100 M30 （主程序结束并复位）下一页上一页返回任务一 轴套类零件的加工二、测评如图413所示，已知毛坯为40100的45钢，要求编制数控加工程序并完成零件的加工。下一页上一页返回图413 测评题任务二 螺纹类零件的加工学习目标】1、知识目标（1）典型螺纹类零件的加工工艺 （2）相关G功能指令（G32、G92、G76） 2、技能目标 （1）典型螺纹类数控加工程序的编写下一页上一页返回任务二 螺纹类零件的加工【知识学习】一、典型轴套类零件的加工工艺在FANUC-0i Mate-TB数控车床上加工如图414所示零件，要求车端面，车M30螺纹大径，切槽，车

17、螺纹，切断。 下一页上一页返回图414案例图任务二 螺纹类零件的加工1、根据零件图确定加工工艺路线（）车端面、车M30螺纹大径；（）切20槽；（）车M30螺纹；（4）切断2、选择刀具90度外圆车刀 T0101：用于车端面、螺纹大径；切断刀（宽4mm）T0202：用于切槽和切断 ；螺纹刀T0303：用于车螺纹。3、切削用量确定参见表42所示。下一页上一页返回任务二 螺纹类零件的加工表42 切削用量表下一页上一页返回序号加工内容 主轴转速S(r/min) 进给速度F(mm/r) 1车端面 、螺纹大径 800 0.15 2切20槽、切断 300 0.05 3车M30螺纹 400 2 任务二 螺纹类零

18、件的加工二、相关G功能指令螺纹切削分为单行程螺纹切削、简单螺纹循环和螺纹切学复合循环。1、螺纹切削时的几个问题（1）螺纹牙型高度（螺纹总切深）螺纹牙型高度是指在螺纹牙型上，牙顶到牙底之间垂直于螺纹轴线的距离，它是车削时车刀总切入深度。对于三角形普通螺纹，牙型高度按下式计算：h=0.6495P式中，P为螺距（mm）。下一页上一页返回任务二 螺纹类零件的加工（2）螺纹起点与终点轴向尺寸由于车螺纹起始时有一个加速过程，结束前有一个减速过程，在这段距离中，螺距不可能保持均匀，因此车螺纹时，两端必须设置足够的升速进刀段（空刀导入量）1和减速退刀段（空刀导出量）2。如图415所示，1、2一般按下式选取：1

19、2导程 2（11.5）导程 下一页上一页返回图415 升、降速段示例任务二 螺纹类零件的加工（3）分层切削深度如果螺纹牙型较深，螺距较大，可分几次进给。每次进给的背吃刀量用螺纹深度减精加工背吃刀量所得的差按递减规律分配。常用螺纹切削的进给次数与背吃刀量可参考下表43选取。表43 进给次数与背吃刀量参考表下一页上一页返回米 制 螺 纹（直径值，单位：mm） 螺 距1.01.52.02.5303.54.0牙 深0.6490.9741.2991.6241.9492.2732.598背吃刀量及切削次数1次0.70.80.91.01.21.51.52次0.40.60.60.70.70.70.83次0.2

20、0.40.60.60.60.60.64次0.160.40.40.40.60.65次0.10.40.40.40.46次0.150.40.40.47次0.20.20.48次0.150.39次0.2任务二 螺纹类零件的加工2、单行程螺纹切削循环指令G32G32指令可以执行单行程螺纹切削，螺纹车刀进给运动严格根据输入的螺纹导程进行。但是，螺纹车刀的切入、切出、返回等均需另外编入程序，编写的程序段比较多，在实际编程中一般很少使用G32指令。指令格式： G32 X(U)_ Z(W)_ F_说明：（1）X（U）、Z（W）是螺纹终点坐标；（2）F是螺纹螺距。注意：（1）在车螺纹期间进给速度倍率、主轴速度倍率无

21、效（固定100%）；（2）车螺纹期间不要使用恒表面切削速度控制，而要使用G97；（3）车螺纹时，必须设置升速段和降速段，这样可避免因车刀升降速而影响螺距的稳定。 （4）因受机床结构及数控系统的影响，车螺纹时主轴的转速有一定的限制。下一页上一页返回任务二 螺纹类零件的加工（5）螺纹加工中的走刀次数和进刀量（背吃刀量）会直接影响螺纹的加工质量，车削螺纹时的走刀次数和背吃刀量可参考表43对于锥螺纹，其斜角在45以下时，螺纹导程以Z轴方向指定；45至90时，以X轴方向值指定。除了等螺距直螺纹外，锥形螺纹和涡形螺纹也能使用G32指令切削。其形状如图416。下一页上一页返回直螺纹 锥螺纹 涡形螺纹 图41

22、6 直、锥形螺纹和涡形螺纹任务二 螺纹类零件的加工例：如图417所示，用G32进行圆柱螺纹切削。设定升速段为5，降速段为3。螺纹牙底直径=大径2牙深=30-20.64952=27.4。下一页上一页返回图417 圆柱螺纹切削任务二 螺纹类零件的加工程序如下：G00 X29.1 Z5； G32 Z-42. F2；（第一次车螺纹，背吃刀量为0.9）G00 X32；Z5；X28.5；（第二次车螺纹, 背吃刀量为0.6）G32 Z-42. F2；G00 X32；Z5；X27.9；G32 Z-42. F2；（第三次车螺纹, 背吃刀量为0.6） G00 X32；Z5；X27.5；G32 Z-42. F2；（

23、第四次车螺纹, 背吃刀量为0.4）下一页上一页返回任务二 螺纹类零件的加工G00 X32；Z5；X27.4；G32 Z-42. F2；（最后一次车螺纹, 背吃刀量为0.1）G00 X32；Z5；下一页上一页返回任务二 螺纹类零件的加工例：加工图418所示螺距为4mm的螺纹，设1=3mm，2=1.5mm，X方向每次切深1mm，切两次，采用公制输入，直径编程。程序如下：G00 U-62;G32 W-74.5 F4;G00 U62;W74.5;U-64;G32 W-74.5 F4;G00 U64;W74.5;下一页上一页返回图418 示例图3、 螺纹切削循环指令螺纹切削循环指令把“切入-螺纹切削-退

24、刀-返回”四个动作作为一个循环，用一个程序段来指令。编程格式 G92 X(U) Z(W) I F式中：X(U)、 Z(W) - 螺纹切削的终点坐标值； I - 螺纹部分半径之差，即螺纹切削起始点与切削终点的半径差。加工圆柱螺纹时，I=0。加工圆锥螺纹时，当X向切削起始点坐标小于切削终点坐标时，I为负，反之为正。例：试编写图419所示圆柱螺纹的加工程序。G00 X35 Z104G92 X29.2 Z53 F1.5X28.6X28.2X28.04G00 X200 Z200任务二 螺纹类零件的加工下一页上一页返回图419圆柱螺纹切削循环任务二 螺纹类零件的加工例：试编写图420所示圆锥螺纹的加工程序

25、。G00 X80 Z62 G92 X49.6 Z12 I-5 F2X48.7 X48.1 X47.5 X47 G00 X200 Z200 下一页上一页返回图420圆锥螺纹切削循环应用任务二 螺纹类零件的加工4、 复合螺纹切削循环指令复合螺纹切削循环指令可以完成一个螺纹段的全部加工任务。它的进刀方法有利于改善刀具的切削条件，在编程中应优先考虑应用该指令，如图421所示。下一页上一页返回图421复合螺纹切削循环与进刀法任务二 螺纹类零件的加工利用螺纹切削复合循环功能，只要编写出螺纹的底径值、螺纹Z向终点位置、牙深及第一次背吃刀量等加工参数，车床即可自动计算每次的背吃刀量进行循环切削，直到加工完为止

26、。指令格式：G00 X（1） Z（1）G76 P（ma） Q（dmin） R（c）G76 X（2） Z（2） R（I） P（k） Q（d） F（L） 其中，1、1：螺纹切削循环起点坐标。X向，在切削外螺纹时，应比螺纹大径稍大12mm；在切削内螺纹时，应比螺纹小径稍小12mm。在Z向必须考虑空刀导入量。m：螺纹精加工重复次数，可取1-99次。由2位数规定，前置0不能省略。：螺纹尾部倒角量（斜向退刀）。00-99个单位，取01则退0.11导程（单位：mm）。由2位数规定，前置0不能省略。a：螺纹刀尖的角度（牙型角度）。可选择80、60、55、30、29、0下一页上一页返回任务二 螺纹类零件的加工六

27、个种类。由2位数规定，前置0不能省略。dmin：最小切削深度（半径值指定）。单位为m。c：精加工余量，半径值指定，单位为mm。2：螺纹底径值（外螺纹为小径值，内螺纹为大径值），直径值指定，mm。2：螺纹的Z向终点位置坐标，必须考虑空刀导出量。I：螺纹部分半径之差，即螺纹切削起始点与切削终点的半径差。加工圆柱螺纹时，i=0。加工圆锥螺纹时，当X向切削起始点坐标小于切削终点坐标时，I为负，反之为正。 k：螺纹高度（牙深），按k=649.5P计算，半径值指定，单位为m。 d：第一刀切削深度，半径值指定，单位为m。 l：螺纹导程，单位为mm。如果是单线螺纹，则该值为螺距。下一页上一页返回任务二 螺纹类

28、零件的加工例题：图422用G76指令编写图所示的螺纹加工程序。下一页上一页返回图422 直螺纹切削任务二 螺纹类零件的加工解：O5001N10 G00 X100 Z100; 换刀点N20 M03 S600; 主轴正转，转速600r/minN30 T0101; 换螺纹刀N40 G00 X32 Z4; 快速到达循环起点，考虑空刀导入量N50 G76 P10160 Q50 R0.1; 螺纹切削复合循环。精加工重复1次， 退刀量0.112=0.22mm，牙型角60N60 G76 X27.4 Z-27 R0 P1300 Q450 F2; 螺纹底径27.4，Z向终点坐标-27，直螺纹，牙深1.3mm，第一

29、刀切深0.45mm。导程2mm。N70 G00 X100 Z100; 退刀N80 M30; 程序结束例：试编写图448所示圆柱螺纹的加工程序,螺距为6mm。G76 P 02 12 60 Q0.1 R0.1G76 X60.64 Z23 R0 F6 P3.68 Q1.8下一页上一页返回任务二 螺纹类零件的加工【技能训练】例题1：加工图示423螺距为3.5mm（Z轴方向）的锥螺纹，设1=2mm，2=1mm，X方向每次切深1mm，切两次，采用公制输入，直径编程。下一页上一页返回图423 锥螺纹切削任务二 螺纹类零件的加工解：G00 X12 Z72;G32 X41 Z29 F3.5;G00 X50;Z7

30、2;X10;G32 X39 Z29;G00 X50;Z72;下一页上一页返回任务二 螺纹类零件的加工例题2： 图4-24 试用G92指令编写图示锥螺纹加工程序（螺纹切削导入距离取6mm，导出距离取3mm，Z向螺距为1.5mm）。下一页上一页返回图424 锥螺纹加工任务二 螺纹类零件的加工解：O6001；G98 G40 G21;T0202; 螺纹刀M03 S600; 主轴正转G00 X31 Z6; 快速定位至切削起点G92 X28.9 Z-33 F1.5 R-6.5; 锥螺纹切削X28.4 R-6.5; 注意：R值为负值，且“R”不能作为模态代码来使用X28.15 R-6.5;X28.05 R-

31、6.5;G00 X100 Z100; 退刀M30; 程序结束下一页上一页返回任务二 螺纹类零件的加工本课题案例编程：编程原点选择在工件右端面的中心处，采用两种方法编程，数控加工程序分别编制如下：程序：用G92指令编程O1301 程序名 N2 T0101； 调用1号刀（900外圆车刀） N4 M03 S800； 主轴正转，转速800r/min N6 G00 X10 Z10； 刀具快速定位 N8 G00 X32 Z0； 快速定位，准备车端面 N10 G01 X0 F0.15； 车端面 N12 Z1；N14 X24 N16 X29.8 Z-2； 倒角 N18 Z-40； 车螺纹大径 N20 G00

32、X150； 回刀具起点N22 Z150； 下一页上一页返回任务二 螺纹类零件的加工N24 T0202； 调用2号刀（切断刀） N26 M03 S300； 转速800r/minN28 G00 X32 Z-34； N30 G01 X20 F0.05； 切槽N32 G00 X150； 回刀具起点 N34 Z150； N36 T0303； 调用3号刀（螺纹刀） N38 M03 S400； 转速400r/minN40 G00 X32 Z3； 刀具定位到循环起点N42 G92 X29.1 Z-32 F2； 第一次车螺纹N44 X28.5； 第二次车螺纹N46 X27.9； 第三次车螺纹N48 X27.5；

33、 第四次车螺纹N50 X27.4； 最后一次车螺纹N52 G00 X150 Z150； 刀具回换刀点下一页上一页返回任务二 螺纹类零件的加工N54 T0202； 调用2号刀（切断刀）N56 M03 S300； 转速300r/minN58 G00 X32 Z-44； N60 G01 X1 F0.05； 切断N62 G00 X150； N64 Z150； 刀具回换刀点N66 M05； 主轴停转 N68 M30； 程序结束 程序2：用G76指令编程O1302 N2 T0101； 调用1号刀（900外圆车刀）N4 M03 S800； 主轴正转，转速800r/min N6 G00 X10 Z10； 刀具

34、快速定位 N8 X32 Z0； 快速定位，准备车端面 N10 G01 X0 F0.15； 车端面 下一页上一页返回任务二 螺纹类零件的加工N12 Z1；N14 X24； N16 X29.8 Z-2； 倒角N18 Z-40； 车螺纹大径N20 G00 X150； 刀具回换刀点N22 Z150； N24 T0202； 调用2号刀（切断刀）N26 M03 S300； 转速300r/minN28 G00 X32 Z-34； N30 G01 X20 F0.05； 切槽N32 G00 X150； 刀具回换刀点 N34 Z150； N36 T0303； 调用3号刀（螺纹刀）N38 M03 S400； 转速4

35、00r/minN40 G00 X32 Z3； 刀具定位到循环起点下一页上一页返回任务二 螺纹类零件的加工N42 G76 P010060； 车螺纹N44 G76 X27.4 Z-32 P1200 Q400 F2；N52 G00 X150 Z150； 刀具回换刀点N54 T0202； 调用2号刀（切断刀）N56 M03 S300； 转速300r/minN58 G00 X32 Z-44； N60 G01 X1 F0.05； 切断N62 G00 X150；下一页上一页返回任务二 螺纹类零件的加工【课堂训练与测评】课堂训练加工如图425所示零件，进行编程。上图,螺纹导程为1.5mm， =1.5mm， =

36、1mm ，每次吃刀量(直径值)分别为0.8mm、0.6 mm 、0.4mm、0.16mm.下一页上一页返回图425 训练图任务二 螺纹类零件的加工FUNAC数控车编程如下:O9003N10 G50 X50 Z120 设立坐标系，定义对刀点的位置N20 M03 S300 主轴以300r/min旋转N30 G00 X29.2 Z101.5 到螺纹起点，升速段1.5mm，吃刀深0.8mmN40 G32 Z19 F1.5 切削螺纹到螺纹切削终点，降速段1mmN50 G00 X40 X轴方向快退N60 Z101.5 Z轴方向快退到螺纹起点处N70 X28.6 X轴方向快进到螺纹起点处，吃刀深0.6mmN

37、80 G32 Z19 F1.5切削螺纹到螺纹切削终点N90 G00 X40 X轴方向快退N100 Z101.5 Z轴方向快退到螺纹起点处N110 X28.2 X轴方向快进到螺纹起点处，吃刀深0.4mmN120 G32 Z19 F1.5 切削螺纹到螺纹切削终点N130 G00 X40 X轴方向快退下一页上一页返回任务二 螺纹类零件的加工N140 Z101.5 Z轴方向快退到螺纹起点处N150 U-11.96 X轴方向快进到螺纹起点处，吃刀深0.16mmN160 G32 W-82.5 F1.5 切削螺纹到螺纹切削终点N170 G00 X40 X轴方向快退N180 X50 Z120 回对刀点N190

38、 M05 主轴停N200 M30 主程序结束并复位下一页上一页返回任务二 螺纹类零件的加工二、测评题如图426所示，已知毛坯为40150的45钢，要求编制数控加工程序并完成零件的加工。下一页上一页返回图426 测评题任务三 成型面类零件的加工【学习目标】1、知识目标（1）成型面类零件的加工工艺（2）基本指令及相关G功能指令（圆弧指令、循环指令） 2、技能目标 熟练编写成型面类的零件数控加工程序。下一页上一页返回任务三 成型面类零件的加工【知识学习】一、基本指令及相关G功能指令1、圆弧插补指令(1）圆弧顺逆判断数控车床常用圆弧插补指令（G02、G03）加工各种圆弧、半球、圆弧手柄等。G02为圆弧

39、顺时针插补，G03为圆弧逆时针插补。由于数控车床的刀架位置有两种形式，即刀架在操作者内侧或刀架在操作者外侧。因此，在使用G02或G03指令之前应根据刀架的位置，利用右手笛卡尔直角坐标系，判断圆弧插补时的顺逆。具体方法，利用右手笛卡尔直角坐标系，确定出X,Y,Z三轴的正方向。数控车床上加工的圆弧为XOZ平面上的圆弧，沿Y轴负方向看去，圆弧顺时针方向插补用G02指令，圆弧逆时针方向插补用G03指令图4-27、图4-28。下一页上一页返回任务三 成型面类零件的加工(2）G02（顺时针圆弧插补指令）图4-29a。格式：G02 X（U） Z（W） I K F ； G02 X（U） Z（W） R F ；其

40、中：X、Z-指定圆弧终点的绝对方式编程时坐标值；U、W-圆弧终点相对于圆弧起点的增量增量值；I、K-为圆心在X、Z轴上相对起始点的坐标增量；R-为圆弧半径；F -切削进给速度。（单位：mm/min或mm/r）说明：（1）当I、K值均为零时，该代码可以省略；（2）当I、K、R值同时被指定时，优选择R值，I、K值无效；（3）在该指令程序段内不能有T功能指令；（4）G02指令只能用于圆弧切削，不能用于直线切削；（5）在同一段程序中，绝对坐标（X、Z）指令和增量坐标（U、W）可以混合使用；（6）G02编程时也可以写成G2。下一页上一页返回任务三 成型面类零件的加工(3)G03（逆时针圆弧插补指令）图4

41、-29b。格式：G03X（U） Z（W） I K F ； G03X（U） Z（W） R F ； 其中：X、Z-指定圆弧终点的绝对方式编程时坐标值；U、W-圆弧终点相对于圆弧起点的增量增量值；I、K-为圆心在X、Z轴上相对起始点的坐标增量；R-为圆弧半径；F -切削进给速度。（单位：mm/min或mm/r）说明： （1）当I、K值均为零时，该代码可以省略；（2）当I、K、R值同时被指定时，优选择R值，I、K值无效；（3）在该指令程序段内不能有T功能指令；（4）G03指令只能用于圆弧切削，不能用于直线切削；（5）在同一段程序中，绝对坐标（X、Z）指令和增量坐标（U、W）可以混合使用；（6）G03编

42、程时也可以写成G3。下一页上一页返回任务三 成型面类零件的加工（4）、编程实例（如图430）：I,K指令：G02 X50 Z-10 I20 K17 F50；或G02 U30 W-10 I20 K17 F50;R指令： G02 X50 Z-10 R27 F50；或G02 U30 W-10 R27 F50;下一页上一页返回图430 G02指令应用任务三 成型面类零件的加工编程实例（如图431）：I,K指令：G03 X50 Z-24 I-20 K-29 F50；或G03 U30 W-4 I-20 K-29 F50；R指令：G03 X50 Z-24 R35 F50;或G02 U30 W-24 R35

43、F50;下一页上一页返回图431 G03指令应用任务三 成型面类零件的加工2、单一固定循环单一固定循环可以将一系列连续加工动作，如“切入-切削-退刀-返回”，用一个循环指令完成，从而简化程序。(1）、圆柱面或圆锥面切削循环 圆柱面或圆锥面切削循环是一种单一固定循环，圆柱面单一固定循环如图432所示，圆锥面单一固定循环如图434所示。下一页上一页返回图432圆柱面切削循环圆柱面切削循环编程格式 G90 X(U) Z(W) F式中：X、Z- -圆柱面切削的终点坐标值；U、W-圆柱面切削的终点相对于循环起点坐标分量。例：应用圆柱面切削循环功能加工图433所示零件。N10 G50 X200 Z200

44、T0101 N20 M03 S1000N30 G00 X55 Z4 M08N40 G01 G96 Z2 F2.5 S150N50 G90 X45 Z-25 F0.2N60 X40N70 X35N80 G00 X200 Z200 N90 M30任务三 成型面类零件的加工下一页上一页返回图433 G90的用法（圆柱面）任务三 成型面类零件的加工圆锥面切削循环编程格式 G90 X(U) Z(W) I F式中：X、Z- 圆锥面切削的终点坐标值；U、W-圆柱面切削的终点相对于循环起点的坐标；I- 圆锥面切削的起点相对于终点的半径差。如果切削起点的X向坐标小于终点的X向坐标，I值为负，反之为正。例：应用圆

45、锥面切削循环功能加工图434所示零件。G01 X65 Z2 G90 X60 Z-35 I-5 F0.2 X50G00 X100 Z200下一页上一页返回图434圆锥面切削循环任务三 成型面类零件的加工(2）、端面切削循环端面切削循环是一种单一固定循环。适用于端面切削加工，如图435所示。下一页上一页返回图435 端面切削循环任务三 成型面类零件的加工平面端面切削循环编程格式 G94 X(U) Z(W) F式中：X、Z- 端面切削的终点坐标值；U、W-端面切削的终点相对于循环起点的坐标。 例：应用端面切削循环功能加工图435所示零件。 G00 X85 Z5 G94 X30 Z-5 F0.2 Z-

46、10 Z-15 下一页上一页返回任务三 成型面类零件的加工锥面端面切削循环编程格式 G94 X(U) Z(W) K F式中：X、Z- 端面切削的终点坐标值；U、W-端面切削的终点相对于循环起点的坐标；K- 端面切削的起点相对于终点在Z轴方向的坐标分量。当起点Z向坐标小于终点Z向坐标时K为负，反之为正。如图436所示。下一页上一页返回图436 锥面端面切削循环任务三 成型面类零件的加工例：应用端面切削循环功能加工图437所示零件。G94 X20 Z0 K-5 F0.2Z-5Z-10下一页上一页返回图437 G94的用法（锥面）任务三 成型面类零件的加工3、复合固定循环在复合固定循环中，对零件的轮

47、廓定义之后，即可完成从粗加工到精加工的全过程，使程序得到进一步简化。(1）外圆粗切循环外圆粗切循环是一种复合固定循环。适用于外圆柱面需多次走刀才能完成的粗加工，如图4-38所示。下一页上一页返回图4-38 外圆粗切循环任务三 成型面类零件的加工编程格式：G71 U(d) R(e)G71 P(ns) Q(nf) U(u) W(w) F(f) S(s) T(t) 式中：d-背吃刀量；e-退刀量；ns-精加工轮廓程序段中开始程序段的段号；nf-精加工轮廓程序段中结束程序段的段号；u-X轴向精加工余量；w-Z轴向精加工余量；f、s、t-F、S、T代码。注意：（1）nsnf程序段中的F、S、T功能，即使

48、被指定也对粗车循环无效。下一页上一页返回任务三 成型面类零件的加工（2）零件轮廓必须符合X轴、Z轴方向同时单调增大或单调减少；X轴、Z轴方向非单调时，nsnf程序段中第一条指令必须在X、Z向同时有运动。例：按图4-39所示尺寸编写外圆粗切循环加工程序。下一页上一页返回图4-39 G71程序例图任务三 成型面类零件的加工N10 G50 X200 Z140 T0101N20 G00 G42 X120 Z10 M08N30 G96 S120N40 G71 U2 R0.5N50 G71 P60 Q120 U2 W2 F0.25N60 G00 X40 /nsN70 G01 Z-30 F0.15 N80

49、X60 Z-60N90 Z-80N100 X100 Z-90N110 Z-110N120 X120 Z-130 /nfN130 G00 X125 N140 X200 Z140N150 M02下一页上一页返回(2）端面粗切循环端面粗切循环是一种复合固定循环。端面粗切循环适于Z向余量小，X向余量大的棒料粗加工，如图440所示。编程格式G72 U(d) R(e)G72 P(ns) Q(nf) U(u) W(w) F(f) S(s) T(t) 式中：d-背吃刀量；e-退刀量；ns-精加工轮廓程序段中开始程序段的段号；nf-精加工轮廓程序段中结束程序段的段号；u-X轴向精加工余量；w-Z轴向精加工余量；

50、f、s、t-F、S、T代码。任务三 成型面类零件的加工下一页上一页返回图440 端面粗加工切削循环任务三 成型面类零件的加工注意：（1）nsnf程序段中的F、S、T功能，即使被指定对粗车循环无效。（2）零件轮廓必须符合X轴、Z轴方向同时单调增大或单调减少。 例：按图441所示尺寸编写端面粗切循加工程序。下一页上一页返回图441 G72程序例图任务三 成型面类零件的加工 N10 G50 X200 Z200 T0101N20 M03 S800N30 G90 G00 G41 X176 Z2 M08N40 G96 S120N50 G72 U3 R0.5N60 G72 P70 Q120 U2 W0.5

51、F0.2N70 G00 X160 Z60 /nsN80 G01 X120 Z70 F0.15 N90 Z80N100 X80 Z90N110 Z110N120 X36 Z132 /nfN130 G00 G40 X200 Z200N140 M30 下一页上一页返回任务三 成型面类零件的加工(3）封闭切削循环封闭切削循环是一种复合固定循环，如图442所示。封闭切削循环适于对铸、锻毛坯切削，对零件轮廓的单调性则没有要求。下一页上一页返回图442封闭切削循环任务三 成型面类零件的加工编程格式 G73 U(i) W(k) R(d)G73 P(ns) Q(nf) U(u) W(w) F(f) S(s) T

52、(t) 式中：i-X轴向总退刀量；k-Z轴向总退刀量（半径值）；d-重复加工次数；ns-精加工轮廓程序段中开始程序段的段号；nf-精加工轮廓程序段中结束程序段的段号；u-X轴向精加工余量；w-Z轴向精加工余量；f、s、t-F、S、T代码。下一页上一页返回任务三 成型面类零件的加工例：按图443所示尺寸编写封闭切削循环加工程序。下一页上一页返回图443 G73程序例图任务三 成型面类零件的加工N01 G50 X200 Z200 T0101N20 M03 S2000N30 G00 G42 X140 Z40 M08N40 G96 S150N50 G73 U9.5 W9.5 R3N60 G73 P70

53、 Q130 U1 W0.5 F0.3N70 G00 X20 Z0 /nsN80 G01 Z-20 F0.15 N90 X40 Z-30N100 Z-50N110 G02 X80 Z-70 R20N120 G01 X100 Z-80N130 X105 /nfN140 G00 X200 Z200 G40N150 M30下一页上一页返回任务三 成型面类零件的加工(4）精加工循环由G71、G72、G73完成粗加工后，可以用G70进行精加工。精加工时，G71、G72、G73程序段中的F、S、T指令无效，只有在ns-nf程序段中的F、S、T才有效。编程格式 G70 P(ns) Q(nf) 式中：ns-精加

54、工轮廓程序段中开始程序段的段号；nf-精加工轮廓程序段中结束程序段的段号。例：在G71、G72、G73程序应用例中的nf程序段后再加上“G70 Pns Qnf”程序段，并在ns-nf程序段中加上精加工适用的F、S、T，就可以完成从粗加工到精加工的全过程。下一页上一页返回任务三 成型面类零件的加工(5）深孔钻循环适用于深孔钻削加工，如图444所示。编程格式 G74 R(e)G74 Z(W) Q(k) F式中：e - -退刀量；Z(W) - 钻削深度； k - 每次钻削长度（不加符号）。例：采用深孔钻削循环功能加工图444所示深孔，试编写加工程序。其中：e=1， k=20，F=0.1。 N10 G

55、50 X200 Z100 T0202 N20 M03 S600 N30 G00 X0 Z1 N40 G74 R1 N50 G74 Z-80 Q20 F0.1 N60 G00 X200 Z100 N70 M30下一页上一页返回图444深孔钻削循环任务三 成型面类零件的加工(6）外径切槽循环外径切削循环功能适合于在外圆面上切削沟槽或切断加工。编程格式 G75 R(e)G75 X(U) P(i) F 式中：e - 退刀量；X(U) - 槽深；i - 每次循环切削量。例：试编写进行图445所示零件切断加工的程序。G50 X200 Z100 T0202 M03 S600 G00 X35 Z-50 G75

56、 R1 G75 X-1 P5 F0.1 G00 X200 Z100 M30下一页上一页返回图445 切槽加工任务三 成型面类零件的加工【技能训练】G71(内)外圆复合循环指令编程,如图4-46 案例图，要求循环起始点在A(46，3)，切削深度为1.5mm（半径量）。退刀量为1mm，X 方向精加工余量为0.4mm，Z 方向精加工余量为0.1mm，其中点划线部分为工件毛坯。1、图样分析,如图4-46：该台阶轴由倒角、圆弧、外圆、锥度组成。编程原点设置在工件前端面的中心，各基点的坐标从右到左依次为A（6，0）、B（10，-2）、C（10，-20）、D（20，-25）、E（20，-35）、F（34，-

57、42）、G（34，-52）、H(44,-62)。下一页上一页返回图4-46 零件图任务三 成型面类零件的加工2、根据零件图确定加工工艺该工件采用三爪卡盘装夹定位，外轮廓可采用粗车轮廓循环和精车轮廓循环加工，车端面和切断可采用手动操作的方法完成。加工路线、刀具选择，切削用量， 如表44所示。表44 加工工艺下一页上一页返回工步号工步内容刀具切削用量切削深度（mm）主轴转速(r/min)进给速度(mm/min)1切端面T011.53001002粗加工零件外轮廓T0226001003精加工零件外轮廓T020.4100050任务三 成型面类零件的加工3、FUNAC数控车编程如下:O9007N10 G5

58、4 G00 X80 Z80 选定坐标系G54，到程序起点位置 N20 M03 S300 主轴以400r/min 正转N30 T0101 换切断刀N35 G0 X 50 N40 Z0N50 G01X-1.0 切断面N60G0 X50X80 Z80N70 T0202 换外圆车刀N75 S600 N80 G01 X46 Z3 F0.2 刀具到循环起点位置 N90 G71 U1.5 R1N100 G71 P110 Q1800 U0.4 W0.1 F0.3 粗切量：1.5mm 精切量：X0.4mm Z0.1mm 下一页上一页返回任务三 成型面类零件的加工N110 G00 X0 精加工轮廓起始行，到倒角延

59、长线N115 G01 Z0N116 X8 N120 G01 X10 Z-2 精加工245倒角 N130 Z-20 精加工10 外圆 N135 G02 U10 W-5 R5 精加工R5 圆弧 N140 G01 W-10 精加工20 外圆 N150 G03 U14 W-7 R7 精加工R7 圆弧 N160 G01 Z-52 精加工34 外圆 N170 U10 W-10 精加工外圆锥 N180 W-20 精加工44 外圆，精加工轮廓结束行 N190 G70 P110 Q180 S1000N200 X50 退出已加工面 N210 G00 X80 Z80 回对刀点 N220 M05 主轴停 N230 M

60、30 主程序结束并复位 下一页上一页返回任务三 成型面类零件的加工二、在FANUC数控车床上加工如图447所示零件，设毛坯是50的棒料。下一页上一页返回图447 训练图任务三 成型面类零件的加工1、根据零件图确定加工工艺路线 （）车端面；（）从右至左粗加工各外圆面；（）从右至左精加工各外圆面；（）切断。2、选择刀具900外圆车刀T0101：用于车端面、粗车外圆；350外圆车刀 T0202：用于精车外圆；切断刀（宽4mm）T0303：用于切断。案例编程：编程原点选择在工件右端面的中心处，在配置后置式刀架的数控车床上加工，数控加工程序编制如：O1602 程序名 N2 T0101 ； N6 G50