数控车编程与加工电子教案

1、福州工业学校教案数控车编程与加工电子教案Company number ： WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998课程名称：数控车削编程及其应用授课教师苏圆圆所在单位（部 门）机械汽车科课程类别专业课授课时间80分钟授课内容第一章数控车削编程基础知识数控编程概述授课对象教学目的 及要求.了解：数控编程的概念.理解：数控加工程序结构的组、格式以及程序段的含义.熟知：数控车床的基本指令代码教学重点 与难点.重点：掌握数控加工程序结构的组成、格式以及程序段的含义，能够 读懂数控车床的基本指令代码.难点：数控指令代码教学手段教学过程及内容提要:醴45分钟时间分配及备注数控编程概述一、

2、数控编程的概念普通机床在加工工件时是由工艺员按照设计图纸事先制订好的零件加工工 艺规程，在工艺规程中制订出零件的加工工序，操作者按照工艺规程的步骤 操作机床来完成对工件的加工，整个过程都贯穿着操作者的手工劳动。数控机床是依据程序来控制机床运转及动作的，使用数控机床进行零件加 工时必须首先将零件图纸上的信息处理成数控系统能识别的程序，这一程序 的编制叫做数控编程。二、数控编程的种类1、手工编程：手工编程是指编制零件数控加工程序的各步骤，即由分析图纸确定工艺 过程数值计算、编写零件加工程序单，制备控制介质到程序校验都是由人工 完成的，这种编程方法叫手工编程。对于点定位加工或几何形状不太复杂的零件，

3、数控编程计算较为简单程 序段不多手工编程即可实现c但对几何形状复杂的零件特别是对轮廓形状不 是简单的直线、圆弧组成而是由非圆曲线、列表曲线及曲面的零件，若用手 工编程有一定的困难、出错率较大有的甚至无法编制，因此就必须用自动编 程方法来完成。2、自动编程：自动编程是用计算机编制数控加工程序的过程，即把人们输入的零件图纸 信息改写成数控机床能执行的数控加工程序，就是说数控编程大部分工作由 计算机来完成，编程人员只需根据零件图纸及工艺要求使用规定的数控编程 语言写一个较简短的零件程序，并将其输入到计算机自动进行数值计算、后 置处理、编写出零件加工程序单。福州工业学校教案课程名称：数控车削编程及其应

4、用教学过程及内容提要福州工业学校教案福州工业学校教案二、数控加工程序编制的步骤.分析零件的图样：通过分析零件的材料、形状、尺寸、精度以及毛 坯和材料处理要求等，选定在什么数控机床上进行加工。.确定加工工艺过程：在分析零件图样的基础上，确定加工顺序、加 工路线、装卡方法、刀具选择及切削参数等，制定出合理的工艺方案。.数值计算：根据要求，设定编程坐标系，在坐标系中计算出零件轮 廓各个轨迹节点的坐标，计算时可以采用计算机辅助计算。.编写程序单：加工工艺、参数、刀具轨迹坐标值确定后，编程者可 以根据数控系统的功能指令和程序格式，编写数控程序单，制定加工方案。.制作控制介质，输入系统：将程序清单的内容记

5、录到控制介质上并 送入数控装置。.程序较验：数控程序编制好后，不一定能顺利运行，各个环节把握 不好，如输错一个字母，都有可能出现意想不到的情况出现，严重的会损坏 数控机床，为了保证零件加工的正确性，数控程序必须进行较验和试切才能 用于正式加工。二、数控编程前准备45分钟数控车削加工包括端面车削加工、外圆柱面的车削加工、内圆柱面的车 削加工、钻孔加工、复杂外形轮廓回转面的车削加工，一般在数控车床上进 行，其中复杂外形轮廓外形回转面的车削加工一般采用计算机辅助数控编 程，其它车削加工可以采用手工编程，也可以采用图形编程和计算机辅助数 控编程。1.车床选择与工件坐标系的确定数控编程应根据数控车床的结

6、构、系统的不同而来确定，编程的格式、数 据标准在设定时都有所不同，所以，编程前操作者应该详细了解数控车床的 特性。工件坐标系采用与机床运动坐标系一致的坐标方向，工件坐标系的原点 （即程序原点）要选择便于测量或对刀的基准位置，同时要便于编程计算C 2.工艺准备进刀、退刀方式对于车削加工，进刀时采用快速走刀接近工件切削始 点附近的某个点，再改用切削进给，以减少空走刀的时间，提高加工效率。 切削进给起始点的确定与工件的毛坯余量大小有关，以刀具快速走到该点时 刀尖不与工件发生碰撞为原则。车削完成退刀时一般采用快速走刀的方式， 但应注意刀具快速离开工件时不能与工件相邻部分发生碰撞。课程名称：数控车削编程

7、及其应用课程名称：数控车削编程及其应用课程名称：数控车削编程及其应用福州工业学校教案教学过程及内容提要时间分配及 备注.刀尖半径补偿在数控车削编程中为了编程方便，把刀尖看作为一个尖点，数控程序中刀具 的运动轨迹即为该假想刀尖点的运动轨迹。实际上刀尖并不是尖的，而是具 有一定的圆角半径，为了考虑刀尖圆角半径的影响，在数控系统中引入了刀 尖半径补偿，在数控程序编写完成后，将已知刀尖半径值输入刀具补偿表 中，程序运行时数控系统会自动根据对应刀尖半径值对刀具的实际运动轨迹 进行补偿。.加工路线的选择数控车削的走刀路线包括刀具的运动轨迹和各种刀具的使用顺序，是预先 编制在加工程序中的。合理地确定走刀路线

8、、安排刀具的使用顺序对于提高 加工效率、保证加工质量是十分重要的。数控车削的走刀路线不是很复杂， 也有一定规律可遵循。课后作业1、数控程序编制的步骤有哪些课后反思提示：根据课堂教学效果总结授课教师苏圆圆所在单位（部 门）机械汽车科课程类别专业课授课时间80分钟授课内容数控车床坐标系统 数控程序结构授课对象教学目的 及要求1.了解2.理解3.熟知机床坐标轴机床坐标系，和机床坐标原点工件坐标系、对刀点以及程序结构，程序格式教学重点 与难点1.重点2.难点坐标系设定 程序格式教学手段讲授教学过程及内容提要时间分配及 备注数控车床坐标系统一、机床坐标轴1、坐标和运动方向命名原则为了使编程人员能在不知道

9、机床在加工零件时是刀具移向工件，还是工 件移向刀具的情况下，就可以根据图样确定机床的加工过程。规定：永远假 定刀具相对静止而坐标是运动的。2、机床坐标系的规定在数控机床上加工零件，机床的动作是由数控系统发出的指令来控制 的。为了确定机床的运动方向，移动的距离在机床上建立一个坐标系称机床 坐标系，在编制程序时就以该坐标系来规定运动方向和距离。该坐标系是采 用右手直角笛卡儿坐标系。15分钟称基本坐标轴。F7T1T H 士 2 AA- L II 4-n r4- ,lt 4- 4-4, LJ +m如图12所示，为简化编程和保证程序的通用性，统一规定直线进给 坐标轴用X, Y, Z表示,福州工业学校教案

10、福州工业学校教案时间分配及备注30分钟课程名称：数控车削编程及其应用教学过程及内容提要x, Y, Z坐标轴的相互关系用右手定则决定，大姆指的指向为X轴的 正方向，食指指向为丫轴的正方向，中指指向为z轴的正方向。围绕x, Y, Z轴旋转的圆周进给坐标轴分别用A, B. C表示，根据右手螺旋 定则，如图所示，以大姆指指向+X, +Y, +Z方向，则食指、中指等的指向 是圆周进给运动的+A, +B, +C方向。数控机床的进给运动，有的由主轴带动刀具运动来实现，有的由工作合 带着工件运动来实现。上述坐标轴正方向，是假定工件不动，刀具相对于工 件做进给运动的方向。如果是工件移动则在字母右上角用加“”来表

11、示，按相对运动的 关系，工件运动的正方向恰好与刀具运动的正方向相反，对编程员、工艺员来说只考虑不带的运动方向，即有：+X =-X, +Y =-Y, +Z =-Z;+A =-A, +B =-B, +C =-C二、坐标轴的确定和运动方向的命名为了使编程人员能在不知道机床在加工零件时是刀具移向工件，还是工 件移向刀具的情况下，就可以根据图样确定机床的加工过程。规定：永远假 定刀具相对静止而坐标是运动。数控机床坐标系是为了确定零件在机床中的位置、机床运动部件的一些 特殊位置(如换刀点、参考点等)以及运动范围如行程范围等建立的几何坐 标系，如图32所不。X轴一般规定位于平行工件装夹面的水平面内，对于数控

12、车床，在水 平面内取垂直于主轴旋转中心轴线的方向为X轴，刀具远离工件的方向为正 向，如图33所示。Z轴一般规定产生切削力的主轴旋转中心线为Z轴，刀具远离工件的方 向为正向，如图33所示。rb机床零点+Z()1主轴旋转中心数控车床的机床坐标系课程名称：数控车削编程及其应用教学过程及内容提要时间分配及 备注三、对刀点和换刀点1)对刀点(起刀点)对刀点(起刀点)是数控加工中刀具相对于工件运动的起点，是零件程 序的起点。对刀的目的是确定工件零点(原点)在机床坐标系中的位置，即 建立工件坐标系与机床坐标系的关系。它可以设在工件外任何一点，但该点 与工件原点之间必须后确定的坐标联系。一般情况下，对刀点既是

13、加工程序 执行的起点，也是加工程序执行的终点。通常将设定对刀的过程看成是建立 工件坐标系的过程。2)换刀点刀架的黄刀点是指刀架转位所在的位置，其位置可以是固定的、也可以 是任意的。它的设定原则是以刀架转位时不碰撞工件和机床其它零部件为 准，通常在顶尖不使用情况下，将其设定为与刀具对刀点重合。3) “对刀点”和“换刀点”的确定对刀点是指数控加工时，刀具相对工件运动的起点，即编程时程序的 起点，或称起刀点。在编程序时应正确选择对刀点的位置。选择原则是，(1)应便于数学处理和使程序编程简单。(2)在机床上易于找正。(3)加工过程中易于检查。(4)引起加工误差小。课后作业课后反思提示：根据课堂教学效果

14、总结课程名称：数控车削编程及其应用教学过程及内容提要数控程序结构1、程序结构数控加工程序是由若干程序段构成，程序段则是按照一定顺序排列，能使数 控机床完成某特定动作的一组指令，每个指令都是由地址字符和数字所组 成。一个完整的数控加工程序，由程序号、程序内容和程序结束指令三部分 组成，程序号位于程序主体之前，是程序的开始部分，以“O”和四位数字组成，无属性系统，独占一行，后面4位数字从“000199990之间任意值。程序段是数控加工程序中的一句，用来发出指令使机床做出某一个动作 或一组动作，由程序段号及各种指令字构成，在程序段中不同的指令字符及 其后续准备功能字数值确定了每个指令字的含义。一个数

15、控装置执行的指令 行其格式的语句含义如下。N50 G022、准备助能或指令准备功能G指令由后面1或2位数值纥坐后归让刀具和工件的相对运动轨迹，机床坐标系、刀具补偿、坐标偏置等多种加工操作。时间分配及备注45分钟G准备功能指令是指在数控装置插补运算之前需要预先规定，为插补运 算、刀补运算、固定循环等做好准备。分模态指令和非模态指令两种，模态 指令这类指令在同组其它G指令出现之前一直有效；非模态指令这类指令只 有在被指定的程序段中才有效。FANUC 0i系统“G”指令代码。3、主轴功能S指令主轴功能S指令用来控制主轴转速，S后面的数值表示主轴的速度，单位r/min或 恒线速度m/min （若采用恒

16、线速度要加G96、取消恒线速度G97等指令）。如：G97 S1200 M03 ；（取消恒线速度采用转速1200 r / min主轴正转）G96 S80 ；（采用恒线速度80m/min）数控车削时，按需要可以设置恒切削速度（例如：G96 s80为保证车削 后工件的表面粗糙度一致，应设置恒切削速度）,车削过程中数控系统根据 车削时工件不同位置处的直径计算主轴的转速。设置恒切削速度后，由于主 轴的转速在工件不同截面上是变化的，为防止主轴转速过高而发生危险，在 设置恒切削速度前，可以将主轴最高转速设置在某一个最高值如：G50S2000o切削过程中当执行恒切削速度时，主轴最高转速将被限制在这个最 高值。

17、福州工业学校教案课程名称：数控车削编程及其应用教学过程及内容提要时间分配及 备注4、刀具功能T指令刀具功能T代码刀具功能T其后的4位数字分别表示选择的刀具号和刀 具补偿号。执行T指令时刀架自动转动选用指定的刀具，当一个程序段同时 包含T代码与刀具移动指令时：先执行T代码指令，而后执行刀具移动指 令。同时调入刀补寄存器中的补偿值，如T0202,说明2号刀、刀补为02内 的值；T0200为02号刀并取消补偿，取消补偿时注意刀具位置。5、进给功能F指令在程序中进给速度“F 表示工件被加工时刀具相对于工件的合成进给速 度，有每分钟进给量G98 mm / min和主轴每转一转刀具的进给量G99 mm /

18、 r 两种。当工作在G01、G02或G03方式下编程F一直有效，直到被新的F 值所取代。6、辅助功能M指令辅助功能M指令主要用来指令各种辅助动作及其状态，如：主轴的正 转、反转、停、冷却液的开、关等。有非模态M功能和模态M功能二种形 式，非模态M功能在当段有效、模态M功能同组可相互注销，注销前一直 有效。另外M功能还可以分为前作用M功能和后作用功能M功能两类。前作 用M功能是指在程序编制的轴运动之前执行；后作用功能M功能是指在程 序编制的轴运动之后执行。课后作业课后反思提示：根据课堂教学效果总结福州工业学校教案授课教师苏圆圆所在单位（部 门）机械汽车科课程类别专业课授课时间80分钟时间分配及备

19、注教学过程及内容提要时间分配及备注教学过程及内容提要授课内容第三章常用数控车削基本编程指令授课对象教学目的 及要求解解知 7理熟L NI3.直线、圆弧的插补原理数控常用指令功能学会G00G01G02G03等指令的功能教学重点 与难点1.重点2.难点G00G01G02G03判定和应用 参考点控制指令及其常用指令的应用教学手段讲授、练习教学过程及内容提要时间分配及 备注数控车常用移动指令1、快速点定位指令G00该指令用于快速点定位，刀具以快速进给速度移动到指令位置，接近终 点位置时，进行减速，当确认达到进入位置状态即定位点后，开始执行下个 程序段。它只限于空行程，不能用于切削，在程序中不必指令移动

20、速度，只 需指令终点位置坐标即可。格式：GOO X (U) _Z (W)X、Z为绝对编程时，终点在工件坐标系中的坐标值。U、W为增量编程时，终点相对于起点的位移量。2、直线插补指令G01该指令用于轮廓切削的进给指令移动的轨迹为直线。格式 G01X (U) _Z (W) _F_；X、Z为绝对编程时终点在工件坐标系中的坐标值。U、W为增量编程时终点相对于起点的位移量。F两个轴的合成进给速度。可分为每分进给量和主轴每转进给量。该 指令为续效指令，被指令的进给速度直到被重新指令前均有效。执行G01指令时刀具在两坐标或三坐标间以插补联动的方式，按F指定 的合成进给速度从当前位置点作任意斜率的直线运动。G

21、01是模态(续效)代码，可由GOO、G02、G03或G32功能注销，F指令 也是模态代码，它可以用G00指令取消。45分钟福州工业学校教案课程名称：数控车削编程及其应用3、圆弧进给指令G02/G03G02 ：顺时针圆弧插补；G03 ：逆时针圆弧插补。(1)用I、K指定圆心位置：格式 G02/G03 X(U)Z( W) I K F；用圆弧半径R指定圆心位置：格式 G02/G03 X(U)Z( W) R F；X、Z为绝对编程时，圆弧终点在工件坐标系中的坐标。U、W为增量编程时，圆弧终点相对于圆弧起点的位移量。I、K圆心相对于圆弧起点的增加量(等于圆心的坐标减去圆弧起点的坐 标)。在绝对编程、增量编

22、程时都是以增量方式指定，在直径、半径编程时I 都是半径值。R圆弧半径。(同时编入R与I、K时，R有效，用R指定圆心位置时， 不能描述整圆。F被编程的两个轴的合成进给速度。(3)当圆心角大于180R应为负值，整圆编程时不可以使用R,只能用I、 K指令。(4)顺时针或逆时针是从垂直于圆弧所在平面的坐标轴的正方向看到的回转 方向，前置刀架与后置刀架正好相反.(5)圆弧顺逆的判定圆弧插补指令G02/G03的判定，即在加工平面内，根据其插补时的旋转 方向为顺时针/逆时针来判断的。加工平面为观察者向着+Y轴的指向看到的 回转方向，前置刀架与后置刀架正好相反。福州工业学校教案课程名称：数控车削编程及其应用时

23、间分配及备注教学过程及内容提要时间分配及备注教学过程及内容提要【实例】如图313所示，试编写圆弧插补指令精车程序。工进到Z0处 圆弧逆圆插补 车削40 46圆环00019N140 G01 Z0 ；N150 G03 Z-；N160 G01 ；课后作业提示：根据课堂教学效果总结课后反思福州工业学校教案课程名称：数控车削编程及其应用教学过程及内容提要教学过程及内容提要参考点控制指令1、返回参考点检验指令G27格式 G27X(U)_Z(W)_Txx 00；X、Z为绝对编程时，为参考点在工件坐标系中的坐标值。U、W为增量编程时，为参考点在工件坐标系中的坐标值。该指令用于检查X轴与Z轴是否正确返回参考点。

24、但注意在执行G27 指令前的前提是机床上电后必须返回过一次参考点(手动返回或用G28返 回)。2、自动返回参考点指令G28格式 G28 X ( U )_ Z ( W )_ T xx 00 ；X、Z为绝对编程时，为中间点在工件坐标系中的坐标值。U、W为增量编程时，为中间点在工件坐标系中的坐标值。该指令首先使X、z轴都快速定位到中间点(在工件以外所设定的安全 点)，然后再从中间点返回到参考点，用于检查X轴Z轴能否正确返回参 考点。如图314所示：否则会发生不正确的动作。它主要用于刀具自动更 换或者消除机械误差，在执行该指令之前应取消刀具补偿。6、自动从参考点返回指令G29格式 G29 X (U)_

25、 Z (W) _ ；X、Z为绝对编程时，为目标点在工件坐标系中的坐标值。U、W为增量编程时，为目标点在工件坐标系中的坐标值。该指令为刀具由当前点A开始，快速进给经过G28指令定义的中间点B,然后再自动返回参考点。编程时不必计算从中间点到参考点的实际距离，到 卜巴,达参考点时相应的坐标方向指示丁丁z灯亮:。14 金G28、G29编程图例福州工业学校教案课程名称：数控车削编程及其应用时间分配及 备注福州工业学校教案福州工业学校教案时间分配及备注教学过程及内容提要参考点控制指令1、机床坐标系下编辑指令G53是针对机床坐标系坐标编程用的，在含有G53的程序段中，绝对值编程时的 指令值是在机床坐标系中的

26、坐标值。其为非模态指令，35 +Zkz:机床原点-一实例：如图写出直接 下的零件原点程序段。 %000545+XN10G53 X- 30 Z- 452、坐标系的选择G54G59格式：G54G59G54坐标系1选择G55坐标系2选择G59坐标系6选择G54G59是系统预定的6个坐标系可根据需要任意选用。加工时其坐标系的原点，必须设为工件坐标系的原点在机床坐标系中的坐标值： 即工件零点偏置值并用MDI方式输入各坐标系的坐标原点在机床坐标系中的坐标 值，系统自动记忆。否则刀具将偏离程序轨迹不能加工零件，甚至出现危险。当坐标系选择后，后续程序段中用绝对值编程时的指令值均为相对此坐 标系原点的值，G54

27、G59为模态功能，可相互注销，为缺省值。使用该组指令前机床必须先回参考点对刀，调刀具（刀尖）到工件原点位置，用MDI手动输入方式，打开 坐标系G54窗口，将刀具（刀尖）在机床坐标系下工件原点的值输入到系统 中。再调下面程序，在自动方式下打开循环启动3、绝对值编程G90与增量值编程G91格式：G90G91福州工业学校教案课程名称：数控车削编程及其应用绝对值编程指令G90 ：,编程坐标轴的值是相对于程序原点的。增量值编程指令G91 ：,编程坐标轴的值是相对于前一点坐标沿轴移动的 距离。采用增量编程时，用地址U、W代替X、Z或G91指令后面的X、Z表不X 轴、Z轴的增量值，其正、负由行程方向确定，行

28、程方向与机床坐标方向相 同时为正、反之为负。注意：增量的字符u、w不能用于循环指令G80、G81、G82、G71、G72、 G73、G76程序段中，但可用于定义精加工轮廓的程序中 G90、G91为模态功能，G90为缺省值。混合编程：绝对值编程与增量值编程混合起来进行编程的方法叫混合编 程。4、工件坐标系设定G92格式：G92 X (a) Z (A)X、Z后续值为刀尖点到工件坐标系原点X向、Z向的尺寸。当执行该指令后，系统内部即对(明 进行记忆，并建立一个使刀具当前 点坐标值为(* A)的坐标系，系统控制刀具在此坐标系中按程序进行加 工。但刀具并不产生运动，只起一个与预置寄存的作用，为非模态指令

29、。若加工时刀具当前点不在工件坐标系的a和4坐标值上，则加工原点与程序原点 不一致，即刀具将偏离程序轨迹不能加工零件，甚至出现超程撞车等危险。因此执行 该指令时，刀具当前点必须在工件坐标系的a和4坐标值上。实例：如图36所示坐标系的设定若选工件左端面为坐标原点时工件坐标系应设定为G92 X150 Z200若选工件端面为坐标原点时工件坐标系应设定为G92 X150 Z80由上可知，同一工件由于编程原点变了，程序段中的尺寸也随之变化，确定X、Z值， 即确定对刀点在工件坐标系下的坐标值。课后作业课后反思提示：根据课堂教学效果总结福州工业学校教案课程名称：数控车削编程及其应用福州工业学校教案课程名称：数

30、控车削编程及其应用课程名称：数控车削编程及其应用授课教师苏圆圆所在单位(部 门)机械汽车科课程类别专业课授课时间80分钟授课内容第四章简单固定循环授课对象教学目的 及要求. 了解：简单固定循环的应用.理解:G80、G81指令.熟知:G80、G81指令教学重点 与难点.重点:G80、G81指令.难点：固定循环指令编写外锥、内锥面程序教学手段讲授教学过程及内容提要时间分配及 备注轴类零件内(外)固定切削循环简单固定切削循环通常是在轴类、盘类工件的粗车切削加工中，由于切 削量大，需要多次进刀切削加工时，用循环指令编写程序，可以减少工作量 缩短程序长度使之得以简化。在重复切削时，只需在程序中设定相应参

31、数值 即可。1、外圆柱、内孔切削循环格式 G80X (U) _Z (W) _ F_；X、Z绝对值编程时，为切削终点C在工件坐标系下的坐标值。u、W增量值编程时，为切削终点C相对循环起点B的有向距离。F表示以指定刀具进给速度。如图48所示，刀具从循环起点开始按矩形循环，最后又回到循环起点。图中虚线表示按R快速移动，实线表示按F指定的进给速度移动。内直孔车削循环如图410所示，内膛刀按A-B-C-DA的轨迹动 作。其中图中点划线R表示快速运动，实线F表示工作进给。45分钟教学过程及内容提要时间分配及 备注3、圆锥面外(内)径切削循环格式 G90X (U) _Z (W) _R_F_ ；X、Z绝对值编

32、程时，为切削终点C在工件坐标系下的坐标值。U、W增量值编程时，为切削终点C相对循环起点B的有向距离。F为指定的刀具进给速度。R为每次循环切削起点B与切削终点C的半径差，如图412所示。刀具从循环起点开始沿着径向快速移动，然后按F指定的进给速度沿锥面切削。到锥面另一端后沿着径向以进给速度退出，最后快速返回到循环 起点。由于刀具沿径向移动是快速的。所以刀具起点与Z向应有一定的安全 距离。即口二(切削起点的X坐标一切削终点X坐标)/2。时间分配及备注教学过程及内容提要2、锥端面切削循环格式 G94X (U) _Z (W) _R_F_ ；说明X、Z绝对值编程时，为切削终点C在工件坐标系的坐标，U、W

33、为增量值编程时，为切削终点C相对于循环起点A的有向距离，R为切削起点B相对于切削终点C的Z向有向距离。F表示以指定刀具进给速度。该指令执行如图416所示：A-B-C-D-A的轨迹动作。A为切削 起点，B为循环起点，C为切削终点，D为退刀点。授课教师苏圆圆所在单位(部 n)机械汽车科课程类别专业课授课时间80分钟授课内容第五章子程序及应用授课对象教学目的 及要求.了解：子程序的编写原理.理解：子程序的格式调用.熟知：子程序的调用，编写方法及调用子程序切削量的计算教学重点 与难点.重点：子程序的调用，编写方法及调用子程序切削量的计算.难点：子程序的调用，编写方法及调用子程序切削量的计算教学手段讲授

34、教学过程及内容提要时间分配及 备注(1)子程后 模式相f加以命名,U 编写。(2)使用子 可以减!定循环，每;(3)子程后子程序 用 M98O 程序结束返 调用子程序fM98 P子程序的格:%x X XM99概述；的概念司的程序在加工中若多次出现时,可把此模式编为一组程序段并;为子程序，原来的程序称为主程序。编子程序时要用增量方式程序的目的D不必要的编程重复，从而达到简化编程手续，子程序相当与固 欠的进给量都应是相同的，具体的大小要根据零件来设定。，的调用是储存在存储器中的以便程序执行时随时调用。调用子程序时使可主程序用M99向格式xxxx Lx调的程序次数(当L=1时可以省略),子程序调用字

35、,7 jo良；因用X【入口地址x XXX为四似奴于曰r /EHITJ四位数字相同】【子程序】【执行完该子程序后返回主程序】45分钟福州工业学校教案福州工业学校教案福州工业学校教案福州工业学校教案教学过程及内容提要时间分配及备注(4)子程序的嵌套子程序调用下一级子程序，称为子程序嵌套。上一级子程序与下一级子 程序的关系，与主程序与第一层子程序的关系相同。多重子程序调用关系： 如图47所示：岁序编程应用子程序B实例：应用调子程修多野列图8主程序 = 为用子程序A ,调用子程序班0%。012王遥序碇序棣了),ioN10G90 G92 X8 ) Z20N20 M03 S400N30 GOO X40 Z

36、1N40 M98 P0002111N50 GOO X50N60Z10图48N70 M05课程名称：数控车削编程及其应用课程名称：数控车削编程及其应用课程名称：数控车削编程及其应用福州工业学校教案教学过程及内容提要时间分配及 备注N75 M30（主程序结束并复位）%0002（子程序名）N80 G91 G01 X-5F100（增量编程切削起点处，留切削的余量）N90 Z- 11（加工25园柱段）N100X10Z-50（加工2535园锥段）N110Z-30（加工35园柱段）N120 GOO X4（离开已加工表面）N130 Z91（退到循环起点Z轴处）N140X-10（调整每次循环的切削量）N150

37、M99（子程序结束，并回到主程序）课后作业课后反思提示：根据课堂教学效果总结授课教师苏圆圆所在单位（部 门）机械汽车科课程类别专业课授课时间80分钟授课内容第六章数控车削螺纹编程授课对象教学目的 及要求.了解：螺纹的定义和种类.理解：螺纹的加工方法.熟知：切削螺纹进退刀点的控制教学重点 与难点.重点：切削螺纹进退刀点的控制.难点：教学手段讲授教学过程及内容提要时间分配及 备注概述一、螺纹的定义在圆柱或圆锥母体表面上制出的螺旋线形的、具有特定截面的连续凸起 部分。二、螺纹的种类螺纹按其截面形状（牙型）分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿 形螺纹等。其中螺纹主要用于联接（见），矩形、梯形和锯齿

38、形螺纹主要 用于。螺纹分布在母体外表面的叫外螺纹，在母体内表面的叫内螺纹。在 圆柱母体上形成的螺纹叫圆柱螺纹，在圆锥母体上形成的螺纹叫圆锥螺 纹。螺纹按螺旋线方向分为左旋的和右旋的两种，一般用右旋螺纹。螺纹 可分为单线的和多线的，联接用的多为单线；用于传动时要求进升快或效 率高，采用双线或多线,但一般不超过4线。圆柱螺纹的主要参数有外径（6、内径91）、中径（龙）、螺距、线数 ）、导程（s=t）、升角（力和牙形角（a）等。除管螺纹以管子内径为公称直 径外，其余螺纹都以外径为公称直径。螺纹升角小于摩擦角的螺纹副，在轴向力作用下不松转，称为，其传 动效率较低。圆柱螺纹中，三角形螺纹自锁性能好。它分

39、粗牙和细牙两种，一般联接多 用粗牙螺纹。细牙的螺距小，升角小，自锁性能更好，常用于细小零件薄 壁管中，有振动或变载荷的联接，以及微调装置等。管螺纹用于管件紧密 联接。矩形螺纹效率高，但因不易磨制，且内外螺纹旋合定心较难，故常 为梯形螺纹所代替。锯齿形螺纹牙的工作边接近矩形直边，多用于承受单 向轴向力。圆锥螺纹的牙型为三角形，主要靠牙的变形来保证螺纹副的紧密性，多 用于管件。45分钟福州工业学校教案课程名称：数控车削编程及其应用福州工业学校教案课程名称：数控车削编程及其应用福州工业学校教案课程名称：数控车削编程及其应用教学过程及内容提要时间分配及 备注三、螺纹加工切削法1、直进切削法2、斜进切削

40、法3、左右切削法四、车削螺纹进退刀点的控制在数控车床上加工螺纹的进给过程中，包括加速运动、恒速切削运动和减 速运动三个过程。车螺纹开始起刀是个加速过程，切削螺纹是恒速切削运 动，螺纹切削终了停尸而旦一个戒速过程。nF升速进刀段：5, 1800 x卷速退刀段：62=五、切削螺纹主轴转速的控制车削螺纹时主轴转速的控制可按经验公式进行计算.n w 3)F式中F螺距(mm) oK 保险系数，一般取80。车削螺纹时主轴转速也可以不按经验公式计算，当时用高档螺纹刀时， 其主轴转速可按线速度200 m/min进行选取。但要注意在高速加工时，一 般经济型数控车床有时会造成“乱扣”的现象。课后作业课后反思提示：

41、根据课堂教学效果总结授课教师苏圆圆所在单位(部 n)机械汽车科课程类别专业课授课时间80分钟授课内容外螺纹零件编程及应用授课对象教学目的 及要求. 了解：单程序段直螺纹、锥螺纹指令.理解：.熟知：螺纹固定切削循环指令教学重点 与难点.重点：螺纹固定切削循环指令.难点：螺纹固定切削循环指令及应用教学手段讲授教学过程及内容提要时间分配及 备注外螺纹零件编程及应用一、单程序段直螺纹、锥螺纹指令1)直螺纹切削循环(1)格式 G32X (U) _Z (W) _F_X、Z为绝对值编程时，有效螺纹终点在工件坐标系中的坐标值。U、W为增量值编程时，有效螺纹终点在工件坐标系中的坐标值。F为螺纹导程，无回退功能。

42、(2) FANUC 系统格式G92X (U) _ Z (W) _F_；X、Z绝对值编程时，为螺纹终点C在工件坐标系下的坐标值， U、W增量编程时，为螺纹终点C在工件坐标系下的坐标值。F 为导程(螺距)，如图423所示。2)锥螺纹切削循环(1)格式 GOOX (U) _；G32X (U) _Z (W) _F_；说明：GOO后续X (U)为锥螺纹(螺纹小径起刀点坐标值)。G32后续X (U)、Z (U)为绝对值(增量)编程时，为螺纹终点C在工件坐 标系下坐标值。(2)格式 G92 X (U) _Z (W) _R_F_；45分钟福州工业学校教案课程名称：数控车削编程及其应用时间分配及备注福州工业学校

43、教案课程名称：数控车削编程及其应用时间分配及备注教学过程及内容提要X、Z绝对值编程时，为螺纹终点C在工件坐标系下的坐标值， u、W增量编程时，为螺纹终点C在工件坐标系下的坐标值。R为螺纹起点B与螺纹终点C的半径差。其符号为差的符 号，无论是绝对值编程还是增量值编程。F为导程（螺距），如图424所示。注：直、锥螺纹切削循环指令无回退功能。3） G92指条线螺纹加工编程Dy厂代采盛的薪前茯薜复 种港城悄中%线噂投产程 加工完J 荏冲点同后移动一石,距方再开始:亡丐线螺殁 待守凌 口 J 力. PI I OMM I MM M MW MW t _ G92X （U1、外直螺 1）相关计算45分钟如果使用

44、机夹外螺纹刀，即能修整牙尖的外螺纹刀，那么加工螺纹部分 的工件外圆轮廓应车削到公称直径减即为：d =公称直径-如果使用外螺纹是重磨刀，则外圆轮廓应车削到的尺寸为：d =公称直径-p加工螺纹时，从粗车到精车需多次走刀，直至将螺纹切削到要求的深 度，但这个深度在实际加工中，由于螺纹刀尖的挤压与材料的塑性变形等因 素的影响，螺纹的实际深度有变化。所以国标规定螺纹车刀可在牙顶高度H /8处削平；在牙底深度H/4处削平。这样处理后也就是螺纹牙型的实际高 度。福州工业学校教案课程名称：数控车削编程及其应用福州工业学校教案课程名称：数控车削编程及其应用时间分配及备注教学过程及内容提要2）编程举例【实例】如图

45、425零件所示： 毛坯为50 x100的钢料，螺纹刀为机夹刀， 分析计算：外圆轮廓应车削到的尺寸为d二公称直径-P= 30- P =螺纹底径应车削到的尺寸为d =公称直径-= 30- =加工程序04512程序名N1OTO313 ；N20 S900 M03N30 G00 ；N40 G92 ；N50 ；N60 ；N70 ；N80 G00 ；N90 ； N100M05N110M02 ； 例题二P9310080调3号导入I号刀尖半径补偿主轴正转转速900min快速到入刀点、升速段取2 mm加工第一次循环、降速段取1 mm、吃刀深加工第二次循环，吃刀深加工第三次循环，吃刀深光整加工X轴退刀Z轴返回换刀点

46、主轴停主程序结束X0ES授课教师苏圆圆所在单位(部 n)机械汽车科课程类别专业课授课时间80分钟授课内容螺纹切削复合循环螺纹切削复合循环编程及应用授课对象教学目的 及要求.了解：螺纹切削的循环过程.理解：.熟知:G76指令使用教学重点 与难点.重点：G76指令编写程序.难点：G76指令使用教学手段讲授教学过程及内容提要时间分配及 备注螺纹切削复合循环螺纹切削复合循环编程及应用格式:G76 C(c) R(r) E(e) A(a) X(x) Z(z) I(i) K(k) U(d) V(Admin) Q(Ad) P(p) F(L)螺纹切削固定循环G76执行的加工轨迹如图69所示：G76循环单边切削及

47、其参数单如图610所示：其中：c ：精整次数(199),为模态值；r ：螺纹Z向退尾长度(0099),为模态值；e ：螺纹X向退尾长度(0099),为模态值；a ：刀尖角度(二位数字)，为模态值；x、z :绝对值编程时，为有效螺纹终点C的坐标；45分钟教学过程及内容提要增量值编程时，为有效螺纹终点c相对于循环起点A的有向距离；（用 G91指令定义为增量编程，使用后用G90定义为绝对编程。） i：螺纹两端的半径差；如i = 0,为直螺纹（圆柱螺纹）切削方式； k:螺纹高度；该值由x轴方向上的半径值指定；Admin ：最小切削深度（半径值）； 当第n次切削深度（4/赤-4/FF）, 小于Admin

48、时,则切削深度设定为Admin ； d :精加工余量（半径值）；Ad ：第一次切削深度（半径值）；P：主轴基准脉冲处距离切削起始点的主轴转角；L：螺纹导程；45分钟按G76段中的X（x）和Z（z）指令实现循环加工增量编程时要注意u和w的正 负号（由刀具轨迹AC和CD段的方向决定）。G76循环进行单边切削，戒小了刀尖的受力。第一次切削时切削深度为Ad, 第n次的切削总深度为，福州工业学校教案课程名称：数控车削编程及其应用福州工业学校教案课程名称：数控车削编程及其应用教学过程及内容提要时间分配及 备注实例：用螺纹切削复合循环G76指令编程，如图611相关计算：1、计算锥面根部直径:如图612工螺纹

49、部分半径之差： (60) /2 = 30/24 = h/ h =即：锥面根部直径为：(x2) + = mmIs车削螺纹起刀点在Z2处则计算 在该处的直径：如图613 两个直角三角形相似有24/ = 26/H、H =即：Z = 2处的直径为：60一 (2x) = mm3、车外圆轮廓时计算I的值：1= () 12 = 2、车削螺纹时计算I的值： 1= ( - 60) /2 =r130 24 ,| H26课后作业课后反思螺纹切削循环G92 X_Z_ R_ F_ ；适合：圆拄螺纹(R =。可省略)、圆锥螺纹(R。)和内螺纹。特点：1 )无回退功能，但可以用系统提供的连续螺纹切削功能,将回退 看成是另一

50、段螺纹进行编程。2)编写单线螺纹加工程序简洁，计算量小，广泛采用。授课教师苏圆圆所在单位（部门）机械汽车科课程类别专业课授课时间80分钟授课内容内螺纹零件编程授课对象教学目的及要求解解知 了理熟内螺纹加工方法内螺纹和外螺纹的区别内螺纹编程方法教学重点与难点1.重点：内螺纹编程方法和技巧2.难点教学手段教学过程及内容提要内螺纹零件编程内螺纹编程应用车削内螺纹的编程指令与外螺纹指令是一样的。所不同的是它的X坐标 值依次渐大，而外螺纹的X坐标值依次渐小。车削内螺纹要注意图纸所标的公称尺寸指的是螺纹底径尺寸（即大径尺寸），内螺 纹小径基本尺寸与外螺纹小径基本尺寸近似相同，可用近似公式：d小=（大一（1

51、P式中d小为内螺纹小径尺寸、d大为内螺纹大径尺寸、P为螺距当攻丝锥攻制内螺纹或高速切削塑性金属材料内螺纹时，螺纹孔径加工尺寸 推荐公式d小二d大一 P当切削脆性金属材料内螺纹或低速车削内螺纹时，螺纹孔径加工尺寸推荐公 式d小二d大一 P【实例】如图所示，材料45钢。 设毛坯外形内孔已加工完成。 分析计算：用螺纹孔径加工尺寸推荐公式d 小=d 大 一 P = 30 -=外轮廓、内孔编程略时间分配及备注45分钟教学过程及内容提要时间分配及 备注加工程序N90 TO3O3 ；调3号刀，导入3号刀具补偿N100 M03 S800主轴正转转速 800r/minN110G00 ；快速到入刀点N120 G9

52、2 ；加工第-次循环，吃刀深N130 ；加工第二次循环，吃刀深N140 ；加工第三次循环，吃刀深N150 ；加工第四次循环，吃刀深N160 ；光整加工N170 G00 ；X轴退刀N180 ；Z轴返回换刀点N190M02 ；主程序结束4、螺纹切削注意事项1）在数控机床上加工螺纹从粗加工到精加工，主轴的转速必须保持一常数；2）在没有停止主轴的情况下，停止螺纹的切削将非常危险，因此螺纹切削时进给保持 功能无效，如果按下进给保持按键，刀具在加工完螺纹后停止运动。3）螺纹加工中不使用恒定线速度控制功能；4）在螺纹加工过程中，使用进给修调和主轴修调按键均无效。授课教师苏圆圆所在单位(部 n)机械汽车科课程

53、类别专业课授课时间80分钟授课内容第八章复合形状固定循环授课对象教学目的 及要求. 了解：华中系统，FANUC Oi系统G71、G72、G73复合循环编程.理解：能够用复合指令编写复杂轮廓的加工程序.熟知:G71、G72、G73复合循环编程教学重点 与难点.重点：G71、G72、G73复合循环编程.难点：教学手段讲授教学过程及内容提要时间分配及 备注外(内)粗、精车复合循环1、外圆粗、精车复合循环 格式 G71 U (Ad) R(e)；G71 P(ns) Q(nf) U (au) W (aw) F(f) S(s) T(t)；G70 P(ns) Q(nf)； 说明Ad切削深度(每次切削量为单边量

54、)，指定时不加符号，方向由矢量 AB决定。e每次退刀量。(模态值，在下次指定之前均有效，也可以用参数指 定。根据程序指令，参数中的值也变化)ns精加工形状开始程序段的顺序号。nf精加工形状结束程序段的顺序号。u X方向精加工余量的留量及方向。w Z方向精加工余量的留量及方向。G71程序段中粗加工F(f)、S(s)、T(t)时有效，而精加工时则处于 P(ns)到Q(nf)程序段之间。当有恒线速度控制功能时，在AtBtC之间 移动指令中指定的G96或G97无效，而在G71程序段中或在G71以前的程 序段中指定的G96或G97有效。该指令执行如下图5-1所示的粗加工和精加工，其中精加工路径为B-C 的轨迹。其中在A-B之间的刀具轨迹在程序段中指定，可以用G00或G01指令，45分钟当用G00指定时，AtB之间为快速移动，当用G01指定时，A-B之间为 切削进给移动。在顺序号P (ns)到Q (nf)的程序段之间不能调用子程序。福州工业学校教案课程名称：数控车削编程及其应用教学过程及内容提要时间分配及 备注注意：在指令A点时，必须保证刀具在工件直径、左端面以外某一点。否则 将发生第一刀切量过大或撞刀等事故。另外B-C之间必须符合X、Z轴方向 共同增