第4章 数控车床中级工考级训练

第4章数控车床中级工考级训练任务一综合练习11．分析图样，编写工艺、程序（1）零件图的分析如图4-1所示，这是一个由外圆锥面和外圆柱面构成的轴类零件，其φ50外圆柱面直径处不加工，而φ46外圆柱面直径处加工精度较高。（2）编写工艺以零件右端中心O作为坐标系原点，设定工件坐标系。根据零件尺寸精度及技术要求，本例将粗、精加工分开来考虑。确定的加工工艺路线如下所示。图4-1零件图

①粗车外圆柱面至φ46.5。②粗车外圆柱台阶面至φ43.5×25。③粗车外圆柱台阶面至φ40×10。④粗车外圆柱锥面。⑤精车外圆锥面。⑥精车φ60mm外圆柱。2．准备工量具、材料加工过程中需要准备的工量具和材料如表4-1所示。工、量、刃具清单图

号4—01序

号名

称规

格数

量备

注1量具千分尺25～50mm12游标卡尺1～5013万能量角器0～320°14刀具93°外圆车刀15材料φ50×120145钢6数控车床表4-1 工量具、材料3．输入程序、模拟仿真4．加工、检验（1）加工注意事项①确认车刀安装的刀位和程序中的刀号相一致。②仔细检查和确认是否符合自动加工模式。③灵活运用倍率修调开关。④加工圆锥时刀具必须要对准工件中心。（2）检验见评分表4-3。程序段号HNC-21TGSK980TFANUC0i-TASIEMENS802C说

明%4001O4001RY4001.MPF程序名N10T0101

T1D1调用1号刀，执行刀补N20G0X100Z50

G00G94X100Z50工件坐标系的设定N30M03S600

主轴正转，n=600r/minN40G00X52Z0

快速点定位N50G01X0F120

车削右端面N60G00Z1

快速定位N70X46.5

N80G01Z−72F120

粗车外圆柱面为φ46.5N90X50

车削台阶N100G00Z1

快速点定位N110X43.5

N120G01Z−25F120

粗车外圆柱台阶面为φ43.5×25N130X46.5

车削台阶N140G00Z1

快速点定位N150X40.5

N160G01Z−10F120

粗车外圆柱台阶面为φ40.5×10N170X43.5

车削台阶N180G00Z0

快速点定位N190X38.5

N200G01X46.5Z−40F120

粗车外圆锥面N210G00Z0

快速点定位N220X38

N230G01X46Z−40F60

精车外圆锥面N240Z−72

精车φ60外圆柱面N250X50

车削台阶N260G00X100Z50

快速退回刀具起始点N270T0100

T1D1

N280M05

主轴停止N280M30

M02程序结束表4-2 参考程序零

件

名圆

锥

轴机

床

编

号姓

名考核项目技术要求本配分评分要求检测结果得分长度4010721046考核项目技术要求本配分评分要求检测结果得分外圆25锥度1∶525Φ4610其他1．安全生产102．文明生产103．按时完成每提前10分钟扣2分，不延长时间评分规则1．尺寸公差每超过0.01扣除2分，扣完本项配分为止2．粗糙度每增大一级扣除3分，可扣至负分3．由于对刀或测量失误而造成关联尺寸同性质超差者，只扣除配分最大两处分数；如相关联尺寸超差性质不同，则扣除全部超差项目的配分总配分总分工时定额1h日期加工开始时

分停工时间加工时间加工结束时

分停工原因实际时间表4-3 综合练习零件一评分表任务二综合练习21．分析图样，编写工艺、程序（1）零件图的分析如图4-2所示，这是一个由圆弧面、外圆锥面、外圆柱面构成的特型面零件。其φ50外圆柱面直径处不加工，φ40外圆柱面直径处加工精度较高。图4-2零件图

（2）编写工艺①车削右端面。②循环粗车外形轮廓。③精车圆弧面R14mm。④精车外圆锥面。⑤精车外圆柱面φ40mm。⑥精车R5外圆弧面。2．准备工量具、材料加工过程中需要准备的工量具和材料如表4-4所示。工、量、刃具清单图

号4—01序

号名

称规

格数

量备

注1量具千分尺25～50mm12游标卡尺1～5013万能量角器0～320°1半径规R1～R6.54刀具93°外圆车刀15材料φ50×110145钢6数控车床表4-4 工量具、材料

3．输入程序、模拟仿真参考程序如表4-5所示。HNC-21TGSK980T/FANUC0i-TA说

明%4002O4002程序名N10T0101

调用1号刀，执行刀补N20G0X100Z50

工件坐标系的设定N30M03S600

主轴正转n=600r/minN40G00X52Z0

快速点定位N50G01X0F120

车削右端面N60G00X52Z1

快速定位（粗车起点）N70—G71U1.5R0.5粗加工循环（毛坯切削循环）N80G71U1.5R0.5P90Q140X0.5Z0.2F120G71P90Q140U0.5W0.2F120N90G00X0

精车路线N100G01Z0F60

表4-5 参考程序HNC-21TGSK980T/FANUC0i-TA说

明N110G03X28Z−14R14

精车路线N120G01X40W−30

N130W−15

N140G02X50W−5R5

N150—G70P90Q140精加工循环N160G00X100Z50

快速退回刀具起始点N170T0100

N180M05

主轴停止N190M30

程序结束续表

SIEMENS802C说

明RY4002.MPF程序名N10T1D1调用1号刀，执行刀补N20G00G90G95X100Z50工件坐标系的设定N30M03S600主轴正转n=600r/minN40G00X52Z0快速点定位N50G01X0F0.2车削右端面快速定位（粗车起点）N60G00X52Z1N70_CNAME=“LO1”粗精加工循环（毛坯切削循环）N80R105=9R106=0.25R108=1.5R109=0R110=1R111=120R112=80LCYC95N90GOOX100Z50快速退回刀具起始点N100M05主轴停止N110M02程序结束N10L01.SPF子程序N20G01X0Z0F0.1N30G03X28Z−14CR=14N40G01X40Z−44N50Z−59N60G02X50Z−64CR=5N70G01X52N80RET4．加工、检验（1）加工注意事项①对刀时，要注意编程零点和对刀零点的位置。②合理选择切削用量，提高加工质量。③遵守操作规程，养成文明操作、安全生产的良好习惯。（2）检验见评分表4-6。40零

件

名圆

锥

轴机

床

编

号姓

名考核项目技术要求本配

分评

分

要

求检

测

结

果得

分长度30102010外圆20锥度2820Φ4010圆弧R1410其他1．安全生产102．文明生产103．按时完成每提前10分钟扣2分，不延长时间评分规则1．尺寸公差每超过0.01扣除2分，扣完本项配分为止2．粗糙度每增大一级扣除3分，可扣至负分3．由于对刀或测量失误而造成关联尺寸同性质超差者，只扣除配分最大两处分数；如相关联尺寸超差性质不同，则扣除全部超差项目的配分总配分总分工时定额1h日期加工开始时

分停工时间加工时间加工结束时

分停工原因实际时间表4-6 综合练习零件二评分表任务三综合练习31．分析图样，编写工艺、程序（1）零件图的分析（2）编写工艺①夹右端，工件伸出卡盘45mm，找正后夹紧。②用93°外圆车刀粗、精车左端圆锥及φ28外圆。③用切槽刀切5×1沟槽。④调头夹φ28外圆，手动粗车总长至87mm。⑤用93°外圆车刀粗、精车右端外形轮廓。⑥用切槽刀切5×1螺纹退刀槽，并用切槽刀倒出左右两端C1倒角。⑦用螺纹刀加工M24×1.5螺纹。图4-3零件图

（3）数据处理①零件图左端圆锥大端直径为φ20，右端SR11球面与φ18外圆的交点到球心的轴向距离为6.32mm。②螺纹牙型深度。t=0.649

5P=0.649

5×1.5=0.974（mm）D大=D公称−0.1P=24−0.1×1.5=23.85（mm）D小=D公称−1.3P=24−1.3×1.5=22.05（mm）2．准备工量具、材料加工过程中需要准备的工量具和材料如表4-7所示。工、量、刃具清单图

号4-3序号名

称规

格数

量备

注1量具游标卡尺0～150mm12千分尺0～25mm，25～50mm13半径规R7.5～1514M24×1.5螺纹环规表4-7 工量具、材料工、量、刃具清单图

号4-3序号名

称规

格数

量备

注5刀具93°外圆车刀16切槽刀1刀宽4mm7外螺纹车刀18材料φ25×90145钢9数控车床续表3．输入程序、模拟仿真（1）左端加工程序如表4-8所示。（2）右端加工程序如表4-9所示。程

序说

明FANUC0i-TAHNC-21TGSK928TC数控系统O0014%0014%14程序名N10T0101

T11选择外圆车刀，执行刀补N20M3S800

主轴正转，转速800r/minN30G0X100Z50

定刀具起点N40G0X33Z2

快速定位（靠近工件）N50G94X0Z0F100G81X0Z0F100

端面固定循环车端面N55G0X33Z2

粗加工起点N60G71U1.5R0.5——粗加工循环N70G71P80Q130U0.5W0.2F100G71U1.5R0.5P80Q130X0.5Z0.2F100G71X15.8I3K1L6F100N80G0X17.6S1000

精加工路线N90G1X20Z−10F80

N100X26

N110X27.98Z−11

N120Z−40

N130X32

N140G70P80Q130——精加工循环N150G0X100Z50

返回换刀点N160T0202S400

T22S400换切槽刀，转速400r/minN170G0X30Z−18.98

快速定位（靠近工件）N180G1X26F40

车槽N190Z−19.98

轴向扩槽N200X30

退刀N210G0X100Z50

返回换刀点N220T0100

T10取消刀补N230M30

M30程序结束表4-8 参考程序1左端加工程序

SIEMENS802CYH14.MPF程

序

名N10T1D1选择外圆车刀，执行刀补N20M3S800主轴正转，转速为800r/minN30G0G94X100Z50定刀具起点N40G0X33Z0快速定位（靠近工件）N50G1X0F100车端面N60G0X33Z2快速定位（粗加工起始点）N70_CNAME="KM14"轮廓子程序名R105=9纵向，综合加工R106=0.25精加工余量0.25mm（半径值）R108=1.5粗加工进刀量1.5mm（半径值）R109=7粗加工切入角7°R110=0.5粗加工退刀量0.5mm（半径值）R111=100粗加工进给量100mm/minR112=80精加工进给量80mm/minN80LCYC95毛坯切削循环N90G01X100Z50返回起刀点N100M02程序结束KM14.SPF子程序名N10G01X18Z0精加工轮廓N20G1X20Z−10N30X26N40X28Z−11N50Z-40N60X32N70M2子程序返回程

序说

明FANUC0i−TAHNC−21T数控系统O0024%0024程序名N10T0101

选择外圆车刀，执行刀补N20M3S800

主轴正转，转速800r/minN30G0X100Z50

定刀具起点N40G0X33Z2

快速定位（粗加工起点）N50G71U1.5R0.5—粗加工循环N60G71P70Q140U0.5F100G71U1.5R0.5P70Q140E0.25F100N70G0X0W0S1000

精加工起点N80G1G42Z0F80

加入刀尖圆弧半径补偿N90G3X17.99Z−17.32R11

精车R11圆弧N100G1W−10

精车φ18外圆表4-9 参考程序2右端加工程序程

序说

明N110X22

车端面N120X23.8W−1

精车C1倒角N130Z−47

精车φ23.8外圆（留0.3mm槽刀精车）N140X28

退出已加工表面，精加工轮廓结束N150G70P70Q140—精加工循环N160G0G40X100Z50

返回换刀点，取消半径补偿N170T0202S400

换切槽刀，转速400r/minN180G0X29Z−47.32

快速定位（靠近工件）N190G1X22F40

车槽N200W1

轴向扩槽至尺寸N210U3W1.5

倒退刀槽右端C1倒角N220G0X29Z−48.32

快速定位（倒角延长线上）N230G1U−4W2F40

倒退刀槽左端C1倒角N240G0X100Z50

返回换刀点N250T0303S600

换螺纹刀，转速600r/minN260G0X28Z−24

快速定位（靠近工件）N270G92X23.2Z−45F1.5G82X23.2Z−45F1.5螺纹循环，第1刀0.8mmN280X22.6

第2刀0.6mmN290X22.2

第3刀0.4mmN300X22.04

第4刀0.16mmN310G0X100Z50

刀具返回起点N320T0100

换1号刀，取消刀补N330M30

程序结束续表

GSK980T%24程

序

名N10T11选择外圆车刀，执行刀补N20M3S800主轴正转，转速800r/minN30G0X100Z50定刀具起点N40G0X33Z2快速定位（粗加工起点）N60G71X0I3K1L7F100粗加工循环（球头留精车余量）N70G0X0S1000精加工起点N80G1Z0.25F80R11.25圆弧起点N90G2X22.5Z−11R11.25精车R11.25圆弧至最高点N100G1Z−27.12精车φ22.5外圆N110X23.8车端面N120Z−47精车φ23.8外圆（留0.3mm槽刀精车）N130X28退出已加工表面，精加工轮廓结束N140G0X23Z−11快速定位N150G1X22.5F100至圆弧最高点N160G2X18.5W−6.32R11.25粗车余下圆弧N170G1W−9.8粗车φ18外圆N180G0X24平端面GSK980T%24程

序

名N190Z0.5S1000

N200X0分段返回精加工起点（防止干涉）N210G1Z0F80车至精加工圆弧起点N220G2X17.99Z−17.32R11精车R11圆弧N230G1W−10精车φ18外圆N240X22车端面N250U3W−1.5精车C1倒角N260G0X100Z50返回换刀点N270T22S400换切槽刀，转速400r/minN280G0X29Z−47.32快速定位（靠近工件）N290G1X22F40车槽N300W1轴向扩槽至尺寸N310U3W1.5倒退刀槽右端C1倒角N320G0X29Z−48.32快速定位（倒角延长线上）N330G1U−4W2F40倒退刀槽左端C1倒角N340G0X100Z50返回换刀点N350T33S600换螺纹刀，转速600r/minN360G0X28Z−24快速定位（靠近工件）N370G92X23.2Z−45P1.5螺纹循环，第1刀0.8mmN380X22.6第2刀0.6mmN390X22.2第3刀0.4mmN400X22.04第4刀0.16mmN410G0X100Z50刀具返回起点N420T10换1号刀，取消刀补N430M5主轴停止N440M2程序结束续表

SIEMENS802CYH24.MPF程

序

名N10T1D1选择外圆车刀，执行刀补N20M3S800主轴正转，转速为800r/minN30G0G94X100Z50定刀具起点N40G0X33Z2快速定位（粗加工起点）_CNAME="KM24"轮廓子程序名R105=1纵向，粗加工R106=0.25精加工余量0.25mm（半径值）R108=1.5粗加工进刀量1.5mm（半径值）R109=7粗加工切入角7°R110=0.5粗加工退刀量0.5mm（半径值）R111=100粗加工进给量100mm/minN50LCYC95毛坯切削循环SIEMENS802CYH24.MPF程

序

名N60G0X23Z−11快速定位N70G1X22.5F100至圆弧最高点N80G2X18.5Z−17.32CR=11.25粗车余下圆弧N90G1Z−27.12粗车φ18外圆N100G0X24平端面N110Z0.5S1000

N120X0分段返回精加工起点（防止干涉）N130G1Z0F80车至精加工圆弧起点N140G2X17.99Z−17.32CR=11精车R11圆弧N150G1Z−27.32精车φ18外圆N160X22车端面N170X25Z−28.82精车C1倒角N180G0X100Z50返回换刀点N190T2D1S400换切槽刀，转速400r/minN200G0X29Z−47.32快速定位（靠近工件）N210G1X22F40车槽N220G91Z1轴向扩槽至尺寸N230G91X3Z1.5倒退刀槽右端C1倒角N240G90G0X29Z−48.32快速定位（倒角延长线上）N250G91G1X−4Z2F40倒退刀槽左端C1倒角N260G90G0X100Z50返回换刀点N270T3D1S600换螺纹刀，转速600r/minR100=24螺纹起点直径20mmR101=−24纵向轴螺纹起点坐标−24R102=24螺纹终点直径20mmR103=−45纵向轴螺纹终点坐标−45R104=1.5螺纹导程2mmR105=1螺纹加工类型，外螺纹R106=0.1螺纹精加工余量0.1mmR109=4空刀导入量4mmR110=2空刀导出量2mmR111=0.974螺纹深度0.974mmR112=0螺纹起始点偏移R113=3粗切削次数3次R114=1螺纹线数单线N300LCYC97调用螺纹切削循环N310G0X100Z50刀具返回起点N320T1D1换1号刀N330M02程序结束

KM24.SPF子程序名N10G0X0精加工轮廓续表

SIEMENS802CYH24.MPF程

序

名N20G1Z0.25精加工轮廓N30G2X22.5Z−11CR=11.25N40Z−27.12N50X23.8N60Z−47N70X28N80RET子程序结束并返回续表

4．加工、检验（1）加工注意事项①安装切槽刀时，主切削刃与工件轴心线要平行。②切槽刀对刀时刀沿的位置码必须和程序中的刀沿位置码相一致。③螺纹车刀的前、后刀面必须平整、光洁。④安装螺纹车刀时，必须使用对刀样板。（2）检验任务四综合练习41．分析图样，编写工艺、程序（1）零件图的分析如图4-4所示，这是一个由圆弧面、外圆柱面、内圆锥面、内球面、内螺纹构成的综合性零件。

φ40内圆柱面和φ50外圆柱面直径处加工精度较高。图4-4套类零件

（2）编写工艺①车削右端面。②粗车φ50外圆柱面。③精车φ50外圆柱面。④粗车内锥、内圆弧面、粗车φ32内圆。⑤精车内轮廓。（3）坐标尺寸计算详细计算过程见第2章/项目三/任务四——点坐标计算。P点：X=40；Z=−(11.3+2+21.5−)=−22.8（mm）Q点：X=48，Z=−15.64图4-5轴套

2．准备工量具、材料加工过程中需要准备的工量具和材料如表4-11所示。工、量、刃具清单图

号4—4序

号名

称规

格数

量备

注1量具千分尺25～50mm12游标卡尺1～5013螺纹塞规M30°14半径规R1～R6.515内径量表18～35mm16刀具93°外圆车17内孔车刀1860°内螺纹车刀19材料φ55×601材料为45号钢，手动钻通孔φ2210数控车床表4-11 工量具、材料3．输入程序、模拟仿真（1）右端参考程序如表4-12所示。（2）左端参考程序如表4-13所示。HNC-21TGSK980T/FANUC0i-TA说

明%4004O4004程序名N10T0101

调用1号刀，执行刀补N20G0X100Z50

工件坐标系的设定N30M03S600

主轴正转，n=600r/minN40G00X56Z0

快速定位N50G01X22F120

平端面N60G00X52Z1

手工分层粗、精车外圆N70G01Z−38

N80G00X53Z1

N90X50.5

表4-12 参考程序HNC-21TGSK980T/FANUC0i-TA说

明N100G01Z−38F120

手工分层粗、精车外圆N110G00X51Z1

N120X50

N130G01Z−38F60

N140G00X80Z40

返回换刀点N150T0202M3S800

调用2号刀，执行刀补N160G00X22Z1

快速定位（粗车起点）N170—G71U1.5R0.5粗加工循环（毛坯切削循环）N180G71U1.5R0.5P190Q260X−0.5Z0.2F120G71P190Q260U−0.5W0.2F120N190G00G41X48

精车路线N200G01Z0F80

N210X44Z−11.3

N220X40Z−13.3

N230Z−22.8

N240G03X32Z−34.8R20

N250G01Z−38.3

N260X22

N270—G70P190Q260精加工循环N280G00G40X100Z50

快速退回刀具起始点N290T0100

换1号刀N300M05

主轴停止N310M30

程序结束续表

SIEMENS802C说

明RY4004.MPF程

序

名N10T1D1调用1号刀，执行刀补N20G00G90G94X100Z50工件坐标系的设定N30M03S600主轴正转，n=600r/minN40G00X56Z0快速定位N50G01X22F120平端面手工分层粗、精车外圆N60G00X52Z1N70G01Z−38N80G00X53Z1N90X50.5N100G01Z−38F120N110G00X51Z1N120X50N130G01Z−38F60N140G00X80Z40返回换刀点N150T2D1M3S800调用2号刀，执行刀补N160G00G95X22Z1快速定位（粗车起点）SIEMENS802C说

明RY4004.MPF程

序

名N170_CNAME=“L01”调用子程序N180R105=11R106=0.25R108=1.5R109=0R110=1R111=120R112=80LCYC95综合加工循环（毛坯切削循环）N190N200G00X100Z50M05主轴停止主轴停止N210M02程序结束L01.SPF子程序N10G01X48Z0N20M05N30M02N40Z−22.8N50G03X32Z−34.8CR=20N60G01Z−38.3N70X22N80M02续表

HNC-21TGSK980T/FANUC0i-TA说

明%4005O4005程

序

名N10T0101

调用1号刀，执行刀补N20G0X100Z50

工件坐标系的设定N30M03S600

主轴正转，n=600r/minN40G00X56Z0

快速定位N50G01X22F120

平端面N60—G71U1.5R0.5粗加工循环（毛坯切削循环）N70G71U1.5R0.5P80Q130X0.5Z0.2F120G71P80Q130U0.5W0.2F120N80G00G41X33

精车路线N90G01Z0F60

N100G02X48Z−7.5R7.5

N110G01Z−15.64

N120G02X50Z−20R10

N130X22

N140—G70P80Q130精加工循环N150G00G40X80Z40

快速退回换刀点N160T0202

调用2号刀，执行刀补N170M3S800

主轴正转，n=800r/minN180G00X24Z0.5

粗车内孔N190G01Z−18F160

N200G00X23Z0.5

N210X26

表4-13 参考程序

HNC-21TGSK980T/FANUC0i-TA说

明%4005O4005程

序

名N220G01Z−18F160

粗车内孔N230G00X25Z1

N240X32.5

快速定位（精车起点）N250G01X26.5Z−2F80

倒角N260Z−18

车内孔N270G00X26Z1

N280X80Z40

快速退回换刀点N290T0303

调用3号刀，执行刀补N300M3S400

主