数控车床编程与操作

数控车床编程与操作目录第一章数控机床简介第二章数控车床简介第三章数控车床编程第四章数控车床加工工艺第五章典型数控车床零件加工工艺与编程第六章FANUC数控车床操作第一章数控机床简介数控机床：凡是用数字化的代码把零件加工过程中的各种操作和步骤以及刀具与工件之间的相对位移量记录在介质上，送入计算机或数控系统，经过译码运算、处理，控制机床的刀具与工件的相对运动，加工出所需的零件，此类机床统称为数控机床。

第一节数控机床概述第一章数控机床简介数控机床的历史

1.数控（NC）阶段（1952～1970年）2.计算机数控（CNC）阶段（1970年～现在）数控未来发展的趋势

1.继续向开放式、基于PC的第六代方向发展2.向高速化和高精度化发展3.向智能化方向发展

①应用自适应控制技术②引入专家系统指导加工③引入故障诊断专家系统④智能化数字伺服驱动装置第二节数控机床的历史和未来趋势第一章数控机床简介数控机床的基本组成第三节数控机床的基本组成和工作原理

第一章数控机床简介数控机床的工作原理通过数控装置的插补软件或插补运算器，把要求的轨迹用以“最小移动单位”为单位的等效折线进行拟合，并找出最接近理论轨迹的拟合折线。简单说来，就是以无数的小折线模拟出斜线和曲线。第三节数控机床的基本组成和工作原理

第一章数控机床简介加工精度高机床的柔性强自动化程度高，劳动强度低生产率高良好的经济效益有利于现代化管理第四节数控机床的特点第二章数控车床简介数控车床的结构第一节数控车床的结构和分类

第二章数控车床简介数控车床的分类

1.按车床主轴位置分类卧式数控车床立式数控车床

2.按加工零件的基本类型分类卡盘式数控车床顶尖式数控车床

3.按刀架数量分类单刀架数控车床双刀架数控车床

4.按功能分类经济型数控车床普通数控车床车削加工中心

第一节数控车床的结构和分类

第二章数控车床简介从加工对象看，数控车床具有以下特点

1.精度要求高的零件2.表面粗糙度好的回转体零件3.轮廓形状复杂的零件带4.一些特殊类型螺纹的零件5.超精密、超低表面粗糙度的零件

第二节数控车床的特点

第二二章章数数控控车车床床简简介介与结结构构和和工工作作特特点点看看，，数数控控车车床床具具有有以以下下特特点点1.采采用用了了全全封封闭闭或或半半封封闭闭防防护护装装置置2.采采用用自自动动排排屑屑装装置置3.主主轴轴转转速速高高，，工工件件装装夹夹安安全全可可靠靠。。4.可可自自动动换换刀刀5.双双伺伺服服电电路路驱驱动动6.无无极极变变速速7.数数控控车车床床的的最最后后一一个个结结构构特特点点是是轻轻拖拖动动第二二节节数数控控车车床床的的特特点点第二二章章数数控控车车床床简简介介数控控车车床床刀刀具具的的类类型型第三三节节数数控控车车床床刀刀具具第二二章章数数控控车车床床简简介介数控控车车床床常常用用的的刀刀具具结结构构形形式式整体体式式焊接接式式机夹夹式式可转转位位式式第三三节节数数控控车车床床刀刀具具第二二章章数数控控车车床床简简介介数控控车车床床刀刀具具的的材材料料第三三节节数数控控车车床床刀刀具具第二二章章数数控控车车床床简简介介切削削用用量量的的选选择择原原则则1.粗粗加加工工时时切切削削用用量量的的选选择择原原则则首先先选选取取尽尽可可能能大大的的背背吃吃刀刀量量；；其其次次要要根根据据机机床床动动力力和和刚刚性性的的限限制制条条件件等等，，选选取取尽尽可可能能大大的的进进给给量量；；最最后后根根据据刀刀具具耐耐用用度度确确定定最最佳佳切切削削速速度度：：2.精精加加工工时时切切削削用用量量的的选选择择原原则则首先先根根据据粗粗加加工工后后的的余余量量确确定定背背吃吃刀刀量量；；其其次次根根据据已已加加工工表表面面的的粗粗糙糙度度要要求求，，选选取取较较小小的的进进给给量量；；最最后后在在保保证证刀刀具具耐耐用用度度的的前前提提下下．．尽尽可可能能选选取取较较高高的的切切削削速速度度。。切削削用用量量各各要要素素的的选选择择方方法法1.背背吃吃刀刀量量的的选选择择根据据工工件件的的加加工工余余量量确确定定。。2.进进给给量量和和进进给给速速度度的的选选择择主要要根根据据零零件件的的加加工工精精度度和和表表面面粗粗糙糙度度要要求求以以及及刀刀具具和和工工件件材材料料来来选选择择。。3.切切削削速速度度的的选选择择主要要考考虑虑刀刀具具和和工工件件的的材材料料以以及及切切削削加加工工的的经经济济性性。。必必须须保保证证刀刀具具的的经经济济使使用用寿寿命命。。同同时时切切削削负负荷荷不不能能超超过过机机床床的的额额定定功功率率。。第四四节节数数控控刀刀具具的切切削削用用量量的的选选择择第二二章章数数控控车车床床简简介介切削削液液的的分分类类1.油基基切切削削液液矿物物油油动植植物物油油普通通复复合合切切削削液液极压压切切削削油油2.水基基切切削削液液乳化化液液合成成切切削削液液半合合成成切切削削液液第五五节节切切削削液液切削削液液的的作作用用与与性性能能1.冷冷却却作作用用2.润润滑滑作作用用3.清清洗洗作作用用4.防防锈锈作作用用第三三章章数数控控车车床床编编程程从零零件件图图样样到到编编制制零零件件加加工工程程序序和和制制作作控控制制介介质质的的全全过过程程，，称称之之为为加加工工程程序序编编制制。。编程程者者（（程程序序员员或或数数控控车车床床操操作作者者））根根据据零零件件图图样样和和工工艺艺文文件件的的要要求求，，编编制制出出可可在在数数控控机机床床上上运运行行以以完完成成规规定定加加工工任任务务的的一一系系列列指指令令的的过过程程。。第三三章章数数控控车车床床编编程程数控控车车床床的的坐坐标标系系和和点点数控控车车床床的的坐坐标标系系分分为为机机床床坐坐标标和和工工件件坐坐标标系系（（编编程程坐坐标标系系））两两种种。。无无论论哪哪种种坐坐标标系系，，都都规规定定与与机机床床主主轴轴轴轴线线平平行行的的方方向向为为Z轴轴方方向向。。刀刀具具远远离离工工件件的的方方向向为为Z轴轴方方向向，，即即从从卡卡盘盘中中心心至至尾尾座座顶顶尖尖中中心心的的方方向向为为正正方方向向。。X轴轴位位于于水水平平面面内内，，且且垂垂直直于于主主轴轴轴轴线线方方向向，，刀刀具具远远离离主主轴轴轴轴线线的的方方向向为为X轴轴的的正正方方向向。。第一节数数控机床编程程的必要知识识点第三章数控控车床编程进给速度用F表示刀具具中心运动时时的进给速度度。由地址码码F和后面若若干位数字构成。进进给率的单位位是直线进给给率mm/min，还是是旋转进给率率mm/r，取取决于每个系系统所采用的的进给速度的的指定方法。。第一节数数控机床编程程的必要知识识点第三章数控控车床编程常用的辅助功功能第一节数数控机床编程程的必要知识识点第三章数控控车床编程由于数控车床床加工的工件件为回转体零零件，所以在在求X方向的的坐标值是必必须按照直径径值去计算。。第二节坐标标点的寻找第三章数控控车床编程功能：快速定定位，用于不不接触工件的的走刀和远离离工件走刀时时。格式G00X__Z__X、Z表示走走刀的终点坐坐标★G00走走刀不车削工工件，即平常常所说的走空空刀，对减少少加工过程中中的空运行时时间有很大作作用。★G00指指令不需指定定进给速度F的值，由机机床系统默认认设定，一般般可达到15m/min。第三节快速速定位G00第三章数控控车床编程功能：车削工件时，，刀具按照指指定的坐标和和速度，以任任意斜率由起起始点移动到到终点位置做做直线运动。。格式G01X__Z__F__其中X、、Z是终终点（目目标点））的坐标标，F是是进给速速度，既既走刀速速度，为模模态码。。第四节直直线G01第三章数数控车车床编程程功能：圆弧指令令命令刀刀具在指指定的平平面内按按给定的的速度F做圆弧弧运动，，车削出出圆弧轮轮廓。圆圆弧分为为顺时针针圆弧和和逆时针针圆弧，，与走刀刀方向、、刀架位位置有关关。格式G02X__Z__R__F__顺时针圆圆弧G03X__Z__R__F__逆时针圆圆弧X、Z为为圆弧终终点坐标标，R为为圆弧半半径，F是进给给速度。。第五节圆圆弧G02/03第三章数数控车车床编程程圆弧顺逆逆的判断断圆弧指令令分为顺顺时针指指令（G02））和逆时时针指令令（G03），，圆弧的的顺逆和和刀架的的前置后后置有关关。第五节圆圆弧G02/03第三章数数控车车床编程程功能：车削时按按照轮廓廓加工的的最终路路径形状状，进行行反复循循环加工工。格式：G00XZ循环起点点G73U△uW△wR△rG73PQU△u1W△w1Ff第六节复合合形状粗粗车循环环G73X向的总总吃刀量量，半径径值，mm。Z向的每每次吃刀刀量，mm。循环次数数。开始和结结束段号号。X向和Z向精车车余量,mm。。进给速度度。第三章数数控车车床编程程★循环环起点定定位可用用不仅可可用G00指令令，还可可以使用用G01.G02.G03等等，这里里用G00只只是格式式说明。。并且用用G00指令令可以实实现快速速定位。。★循环环指令均均可自动动退刀，，我们不不需指定定。注意意自动退退刀要避避免产生生刀具干干涉。★该指指令可以以切削凹凹陷形的的零件。。★循环环起点要要大于毛毛坯外径径，即定定位在工工件的外外部。★粗车车循环后后用精车车循环G70指指令进行行精加工工，将粗粗车循环环剩余的的精车余余量切削削完毕。格格式如下下：G00XZ循环起点点G70PQFf进给速度度程序开始始段号程程序序结束段段号★精车车时要提提高主轴轴转速，，降低进进给速度度，以达达到表面面要求。。★精车车循环指指令常常常借用粗粗车循环环指令中中的循环环起点，，因此不不必指定定循环起起点。第六节复合合形状粗粗车循环环G73第三章数数控车车床编程程中间带有有凹陷部部分的工工件头部有倒倒角的工工件第五节圆圆弧G02/03头部为球球形的工工件第三章数数控车车床编程程功能：G32指指令车削削螺纹的的方法和和普通车车床一样样，采用用多次车车削、逐逐步递减减的方式式。螺纹的车车削方式式螺螺纹纹的描述述方式格式G32X__Z__F__X、Z螺螺纹终点点坐标，，F是螺螺距。★该指令不不需指定定进给速速度，进进给速度度和主轴轴转速由由系统自自动配给给，保证证螺纹加加工到位位。★由“螺纹纹描述方方式”图图中，在在螺纹加加工过程程中，直直线部分分是螺纹纹加工部部分，用用G32指令；；虚线部分分是退刀刀和定位位部分，，用G00/G01指指令；图图中标示示的每个个坐标点点必须经经过。第七节螺螺纹切切削G32第三章数数控车车床编程程功能：G92是是简单循循环，只只需指定定螺纹加加工的循循环起点点和每次次螺纹终终点。G92螺螺纹的描描述方式式格式G00X__Z__G92X__Z__R__F__X、Z螺螺纹终点点坐标；；R是锥锥度，直直螺纹时时可不写写；F是是螺距。。★该指令不不需指定定进给速速度，进进给速度度和主轴轴转速有有系统自自动给定定，保证证螺纹加加工到位位。★由图中得得知，虚虚线部分分不用描描述，该该指令只只需要描描述循环环起点和和每次螺螺纹加工工终点。。★由于每次次的循环环起点可可设为一一个点，，所以起起点只需需要指定定一次，，模态有有效。第八节简简单螺螺纹循环环G92第三章数数控车车床编程程此处涉及及的简单单的加工工工序的的编制，，相关举举例说明明请在本本书中查查阅，此此处不再再赘述。。第九节简简单加加工工艺艺的编制制第三章数数控车车床编程程功能：该该指令由由刀具平平行于Z轴方向向（纵向向）进行行切削循循环，又又称纵向向切削循循环。适适合加工工轴类零零件。格式：G00XZ循环起点点G71U△uR△e退刀量X向每次次吃刀量量，mmG71PQU△u1W△w1Ff第十节外径粗车循环G71开始和结结束段号号。X向和Z向精车车余量,mm。。进给速度度。第三章数数控车车床编程程★G71循环环程序段段的第一一句只能能写X值值，不能能写Z或或X、Z同时写写入。★该循循环的起起始点位位于毛坯坯外径处处。★该指指令只能能切削前前小后大大的工件件，不能能切削凹凹进形的的轮廓。。★用G98（（即用mm/min））编程时时，螺纹纹切削后后用割断断刀的进进给速度度F一定要写写，否则则进给速速度的单单位将变变成mm/r并并用螺纹纹切削的的进给速度，引引起撞刀刀。★使用用该指令令头部倒倒角，由由于实际际加工是是最后加加工，描描述路径径时无需按照延延长线描描述。★由G71每每一次循循环都可可以车削削得到工工件，避避免了G73出出现的走走空刀的情况。。因此，，当加工工程序既既可用G71编编制，也也可用G73编编制时，，尽量选取取G71编程。。由于G71循循环按照照直线车车削，加加工速度度高于G73，，有利于于提高工工作效率率。第十节外径粗车循环G71第三章数数控车车床编程程功能：该该指令又又称横向向切削循循环，与与G71指令类类似，不不同之处处是G72的刀刀具路径径是按径径向X轴轴方向））进行切切削循环环的，适适合加工工盘类零零件。格式：G00XZ循环起点点G72W△wR△e退刀量Y向每次次吃刀量量，mmG72PQU△u1W△w1Ff第十一节端面粗车循环G72开始和结结束段号号。X向和Z向精车车余量,mm。。进给速度度。第三章数数控车车床编程程★G72精加加工程序序段的第第一句只只能写Z值，不不能写X或X、、Z同时时写入。。★该循循环的起起刀点位位于毛坯坯外径处处。★该指指令只能能切削前前小后大大的工件件，不能能切削凹凹进形的的轮廓。。★一般般上G72指指令采用用平放的的外圆车车刀，防防止竖放放的外圆圆车刀扎扎如工件件，引起起撞刀。。★由于于G72走刀是是逐步深深入工件件内部，，所以G72指指令可以以加工内内孔轮廓廓工件。。★使用用该指令令头部倒倒角，由由于实际际加工走走刀的关关系，描描述路径径时无需需按照延延长线述述。★G72描述述路径与与G73和G71不同同，G72从工工件后部部开始描描述，相相应的出出现了圆圆弧的方方向问题。。第十一节端面粗车循环G72第三章数数控车车床编程程内轮廓加加工循环环（内孔孔加工、、内圆加加工）G72走走刀是逐逐步深入入工件内内部，所所以G72指令令可以加加工内孔孔轮廓工工件。由由于G71走刀刀一次加加工到工工件的尾尾部，会会引起撞撞刀，G73类类似。★G72做内内部轮廓廓加工时时，给定定的精车车余量为为负值，，如G72PQU-0.2W-0.1F，此时U、W为为负值，，才会使使粗车加加工留有有余量。。第十一节端面粗车循环G72第三章数数控车车床编程程功能：G76只只需指定定螺纹加加工的循循环地点点和最后后一刀螺螺纹终点点坐标既既可。格式：G00XZ循环起点点G76PmγθQ△dminR△e精车余量量最最小小背吃刀刀量,半半径值μμmG76XZPhQ△dmaxR__F导程（导导程=螺螺距×线线数）螺纹终点点坐标牙深μm最大被吃吃刀量μm锥度mm第十二节螺纹纹切削循循环G76m：精加加工重复复次数（（01~99））；γ：螺纹纹尾部倒倒角量，，即斜向向退刀量量（00~99mm））θ：螺纹纹刀刀尖尖角度，，允许配配合牙形形角角度度：80°、、60°°、55°、30°、、29°°、0°°此类命令令中均是是2位数数指定，，不足的的补“0”，精加工4次，无无倒角量量，60°螺纹纹刀→P040060第三章数数控车车床编程程★该指指令不需需指定进进给速度度，进给给速度和和主轴转转速由系系统自动动给定，，保证螺螺纹加工到位。。★由图图中得知知，虚线线部分不不用描述述，该指指令只需需要描述述循环起起点和最最后一刀刀的螺纹加工终终点。★该指指令不需需指定精精确的最最大和最最小切深深，系统统根据给给定的数数值计算算每次的的吃刀量，按递递减方式式切深。。★G76内的的相关数数值设定定：精车车次数即即认为等等同于螺螺纹加工工次数；；若题目目中未指指定螺纹刀刀的角度度，按照照60°°；精车车余量一一般取值值不大于于最小背背吃刀量量。直螺螺纹时锥度写写R0。。第十二节螺纹纹切削循循环G76第三章数数控车车床编程程功能：在在X方向向对工件件进行切切槽的处处理格式：G00XZ循环起点点G75R△e每次退刀刀量，mmG75XZPhQR__F进给速度度切槽终点点坐标切完一个个刀宽后后，槽底底移动量量μmx向吃刀刀量μm切切完一个个刀宽后后，槽顶顶移动量量μm第十三节切槽槽循环G75第三章数数控车车床编程程功能：在在Z方向向对工件件进行孔孔加工的的处理格式：G00XZ循环起点点G74R△e每次退刀刀量，mmG74XZPhQR__F进给速度度镗孔终点点坐标切完一个个刀宽后后，孔底底移动量量μmz向吃刀刀量μm切切完一个个刀宽后后，孔顶顶移动量量μm第十四节镗孔孔循环G75第三章数数控车车床编程程锥度螺纹纹是螺纹纹的前后后具有半半径差的的螺纹，，半径差差由前端端的螺纹纹半径值值减去尾尾端的螺螺纹的的的半径值值得出，，因此：：顺锥，，锥度R<0；；逆锥，，锥度R>0。。第十五节锥度度螺纹由图中得得知，锥锥度R并并非是工工件成形形螺纹的的半径差差，螺纹纹加工的的起点是是以循环环起点为为基础，，所作出出的延长长线（A’点））来计算算的，因因为螺纹纹加工的的循环起起点必须须在工件件外部，，即按照照：起点点→A’’→B的的顺序进进行加工工。延长线的的计算方方法和倒倒角的类类似，用用相似三三角形，，不再赘赘述。G92和和G76指令只只需给出出加工的的终点，，而A’’点不需需指出，，在计算算的时候候只需我我们给定定锥度（（半径的的差值））即可。。第三章数数控车车床编程程功能：多多头螺纹纹一般用用G92指令来来实现，，通过分分度旋入入的方法法加工出出所需的的螺纹，，度数指指定按照照微度，，即180°要要写成180000。。格式G00X__Z__G92X__Z__R__F__Q_X、Z螺螺纹终点点坐标；；R是锥锥度，直直螺纹时时可不写写；F是是导程，，导程=线数××螺距。。Q是螺螺纹分度度度数。。★该指指令不需需指定进进给速度度，进给给速度和和主轴转转速由系系统自动动配给，，保证螺螺纹加工工到位。。★M20×3（P1.5））表示该该螺纹导导程为3，螺距距为1.5，则则该螺纹纹为双头头螺纹。。★加工工方法同同G92指令。。★Q为为非摸态态码，因因此每步步必须要要写。第十六节节多头头螺纹第三章数数控车车床编程程功能：数数控车床床加工曲曲线的原原理是““拟合曲曲线”，，即用直直线模拟拟曲线（（详见第第一章第第三节）），由于于机床设设定Z向向脉冲（（即最小小移动量量）是个个定值，，因此，，机床加加工曲线线实际上上是根据据每次Z向的移移动量去去计算X值，并并用直线线连接。。格式第十七节节椭圆圆第三章数数控车车床编程程功能：外外径粗加加工。格式G00X__Z__G90X__Z__R__F__X、Z每每次加工工终点坐坐标；R是锥度度；F是是进给速速度。第十八节节简单单外径循循环G90第三章数数控车车床编程程功能：外外径粗加加工。格式G00X__Z__G94X__Z__R__F__X、Z每每次加工工终点坐坐标；R是锥度度；F是是进给速速度。第十九节节简单单端面循循环G90第三章数数控车车床编程程对于X轴和和Z轴轴的相相对坐标标指令是是U和和W，，指X方方向或Z方向移移动了多多少距离离。X向向差值根根据系统统不同，，可以是是半径值值，也可可以是直直径值，，此处X方向差差值以直直径举例例说明。。第二十节节绝对对编程和和相对编编程第四章数数控车车床加工工工艺数控加工工是在数数控机床床上按照照事先编编制好的的加工程程序自动动地对工工件进行行加工的的过程。。其具体体步骤与与要求如如下：1.分析零件件图样2.工艺处理理3.数学处理理4.编写零件件加工程程序单5.制备控制制介质及及程序校校验6.数控加工工工艺文文件第一节数数控车车床加工工过程第四章数数控车车床加工工工艺数控加工工及其特特点1.具有复杂杂形状加加工能力力2.高质量3.高效率4.高柔性5.易于形成成网络控控制6.技术要求求高第一节数数控车车床加工工过程第四章数数控车车床加工工工艺数控加工工工艺与与普通加加工工艺艺有许多多相同之之处，也也有许多多差异：：在数控控加工中中对加工工零件进进行工艺艺分析，，拟定工工艺方案案都涉及及到一些些工艺问问题的处处理。数数控加工工工艺的的合理确确定对实实现优质质、高效效、经济济的数控控加工具具有极其其重要的的意义。1.数控控加工工工序的划划分2.工序序划分的的方法3.加工工路线的的确定4.切削削参数的的确定5.编程程误差及及其控制制6.数学学处理7.零件件的工艺艺规程第二节数数控加加工工序序的划分分原则与与内容第四章数数控车车床加工工工艺编写数控控加工专专用技术术文件是是数控加加工工艺艺设计的的内容之之一。这这些专用用技术文文件既是是数控加加工、产产品验收收的依据据，也是是需要操操作者遵遵守、执执行的规规程。1.数控加工工走刀路路线图2.数控车削削加工刀刀具卡片片3.数控车削削加工工工序卡片片4.数控加工工程序说说明卡5.数控车削削加工刀刀具调整整图6.数控加工工专用技技术文件件的编写写要求7.零件件的工艺艺规程第三节数数控加加工工艺艺的编制制第五章典典型数数控车床床零件的的加工工工艺与编编程一、螺纹纹特型轴轴第五章典典型数数控车床床零件的的加工工工艺与编编程二、细长长轴第五章典典型数数控车床床零件的的加工工工艺与编编程三、特长长螺纹轴轴第五章典典型数数控车床床零件的的加工工工艺与编编程二、细长长轴第五章典典型数数控车床床零件的的加工工工艺与编编程四、复合合轴第五章典典型数数控车床床零件的的加工工工艺与编编程五、圆锥锥销配合合件第五章典典型数数控车床床零件的的加工工工艺与编编程六、螺纹纹手柄第五章典典型数数控车床床零件的的加工工工艺与编编程七、单球球手柄第五章典典型数数控车床床零件的的加工工工艺与编编程八、螺纹纹特型件件第五章典典型数数控车床床零件的的加工工工艺与编编程九、球头头特种件件第五章典典型数数控车床床零件的的加工工工艺与编编程十、弧形形轴特件件第五章典典型数数控车床床零件的的加工工工艺与编编程十一、螺螺纹配合合件第五章典典型数数控车床床零件的的加工工工艺与编编程十二、螺螺纹多槽槽件第五章典典型数数控车床床零件的的加工工工艺与编编程十三、螺螺纹宽槽槽轴第五章典典型数数控车床床零件的的加工工工艺与编编程十四、双双头孔轴轴第五章典典型数数控车床床零件的的加工工工艺与编编程十五、螺螺纹圆弧弧轴第五章典典型数数控车床床零件的的加工工工艺与编编程十六、双双头特型型轴第五五章章典典型型数数控控车车床床零零件件的的加加工工工工艺艺与与编编程程十七七、、长长轴轴第五五章章典典型型数数控控车车床床零零件件的的加加工工工工艺艺与与编编程程十八八、、长长轴轴第五五章章典典型型数数控控车车床床零零件件的的加加工工工工艺艺与与编编程程十九九、、螺螺纹纹轴轴第五五章章典典型型数数控控车车床床零零件件的的加加工工工工艺艺与与编编程程二十十、、球球身身螺螺纹纹轴轴第五五章章典典型型