数控加工工艺及程序编制

数控加工工艺及程序编制第1页/共185页第一章

数控机加工程序编制基础第一节数控加工程序编制的概念

1、机床运动的表示坐标字母X\Y\Z(U\V\W)A\B\C

和功能字母G

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机床坐标系的确定（1）机床相对运动的规定在机床上，始终认为工件静止，而刀具是运动的。这样编程人员在不考虑机床上工件与刀具具体运动的情况下，就可以依据零件图样，确定机床的加工过程。第3页/共185页

（2）机床坐标系的规定

标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔直角坐标系决定。在数控机床上，机床的动作是由数控装置来控制的，为了确定数控机床上的成形运动和辅助运动，必须先确定机床上运动的位移和运动的方向，这就需要通过坐标系来实现，这个坐标系被称之为机床坐标系。。第1章数控机床加工程序编制基础第4页/共185页第5页/共185页

标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔直角坐标系决定：

1）伸出右手的大拇指、食指和中指，并互为90°。则大拇指代表X坐标，食指代表Y坐标，中指代表Z坐标。2)大拇指的指向为X坐标的正方向，食指的指向为Y坐标的正方向，中指的指向为Z坐标的正方向。3)围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转坐标分别用A、B、C表示，根据右手螺旋定则，大拇指的指向为X、Y、Z坐标中任意轴的正向，则其余四指的旋转方向即为旋转坐标A、B、C的正向。第1章数控机床加工程序编制基础第6页/共185页

（3）运动方向的规定增大刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向，下图为数控车床上两个运动的正方向。第1章数控机床加工程序编制基础第7页/共185页

２、坐标轴方向的确定（1）Z坐标Z坐标的运动方向是由传递切削动力的主轴所决定的，即平行于主轴轴线的坐标轴即为Z坐标，Z坐标的正向为刀具离开工件的方向。第1章数控机床加工程序编制基础第8页/共185页

（2）X坐标X坐标平行于工件的装夹平面，一般在水平面内。确定X轴的方向时，要考虑两种情况：1）如果工件做旋转运动，则刀具离开工件的方向为X坐标的正方向。2）如果刀具做旋转运动，则分为两种情况：

Z坐标水平时，观察者沿刀具主轴向工件看时，+X运动方向指向右方；Z坐标垂直时，观察者面对刀具主轴向立柱看时，+X运动方向指向右方。第1章数控机床加工程序编制基础第9页/共185页第10页/共185页

（3）Y坐标在确定X、Z坐标的正方向后，可以用根据X和Z坐标的方向，按照右手直角坐标系来确定Y坐标的方向。第1章数控机床加工程序编制基础第11页/共185页

3、机床原点的设置

机床原点是指在机床上设置的一个固定点，即机床坐标系的原点。它在机床装配、调试时就已确定下来，是数控机床进行加工运动的基准参考点。（1）数控车床的原点在数控车床上，机床原点一般取在卡盘端面与主轴中心线的交点处。同时，通过设置参数的方法，也可将机床原点设定在X、Z坐标的正方向极限位置上。

第1章数控机床加工程序编制基础第12页/共185页

4、机床参考点机床参考点是用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点。机床参考点的位置是由机床制造厂家在每个进给轴上用限位开关精确调整好的，坐标值已输入数控系统中。因此参考点对机床原点的坐标是一个已知数。通常在数控铣床上机床原点和机床参考点是重合的；而在数控车床上机床参考点是离机床原点最远的极限点。下图为数控车床的参考点与机床原点。

第1章数控机床加工程序编制基础第13页/共185页2,切削参数切削速度F

切削厚度（背吃刀量）X,Y,Z的坐标量决定主轴转速S3，切削用刀T

4，其它功能M第14页/共185页

5，程序格式1）、程序段格式一个数控加工程序是若干个程序段组成的。程序段格式是指程序段中的字、字符和数据的安排形式。表示一次要完成的任务。程序段格式举例：N30G01X88.1Y30.2F500S3000T02M08

N40X90（本程序段省略了续效字“G01，Y30.2，F500，S3000，T02，M08”，但它们的功能仍然有效）

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2）编程坐标系编程坐标系是编程人员根据零件图样及加工工艺等建立的坐标系。编程坐标系一般供编程使用，确定编程坐标系时不必考虑工件毛坯在机床上的实际装夹位置。如下图所示，其中O2即为编程坐标系原点。第1章数控机床加工程序编制基础第16页/共185页

编程原点是根据加工零件图样及加工工艺要求选定的编程坐标系的原点。

编程原点应尽量选择在零件的设计基准或工艺基准上，编程坐标系中各轴的方向应该与所使用的数控机床相应的坐标轴方向一致，如下图所示为车削零件的编程原点。第1章数控机床加工程序编制基础第17页/共185页

3）加工坐标系1、加工坐标系的确定

加工坐标系是指以确定的加工原点为基准所建立的坐标系。加工原点也称为程序原点，是指零件被装夹好后，相应的编程原点在机床坐标系中的位置。第1章数控机床加工程序编制基础第18页/共185页

加工坐标系的设定

1）在机床坐标系中直接设定加工原点，来建立加工坐标系加工坐标系的选择编程原点设置在工件轴心线与工件底端面的交点上。设工作台工作面尺寸为800mm×320mm，若工件装夹在接近工作台中间处，则确定了加工坐标系的位置，其加工原点03就在距机床原点O1为X3、Y3、Z3处。并且X3=-345.700mm,Y3=-196.220mm,Z3=-53.165mm。设定加工坐标系指令G54～G59G54对应一号工件坐标系，其余以此类推。可在MDI方式的参数设置页面中，设定加工坐标系。如对已选定的加工原点O3，将其坐标值X3=-345.700mm,Y3=-196.220mm,Z3=-53.165mm第1章数控机床加工程序编制基础第19页/共185页第20页/共185页（2）在机床坐标系间接设置加工原点根据刀具刀刀尖相对于编程原点的距离来设置加工原点，来建立加工坐标系。设置加工坐标系指令

G92(G50)X-Y-Z-;X\Y\Z分别为刀尖到编程原点的X\YZ轴的距离如图，加工坐标系设置如下：

G92X90Y100Z100;

第21页/共185页第22页/共185页zxo机床原点主轴端面参考点825392MJ-50数控机床坐标系夹头主轴第23页/共185页

G92X200.0Z200.0;工件刀具xz200Φ100o夹头车床原点150125110Φ30Φ60第24页/共185页

常用编程指令及数学处理一、绝对尺寸指令和增量尺寸指令-G90/G91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。

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。

第1章数控机床加工程序编制基础第25页/共185页第26页/共185页

二、预置寄存指令G92G90指定尺寸值为绝对尺寸。G91指定尺寸值为增量尺寸。2、

用尺寸字的地址符指定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

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三、坐标平面选择指令-G17/G18/G19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1.22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。

第1章数控机床加工程序编制基础第28页/共185页

四、快速点定位指令-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，如下图所示。程序格式：G00X～Y～Z～式中X、Y、Z的值是快速点定位的终点坐标值第1章数控机床加工程序编制基础第29页/共185页

五、直线插补指令-G01直线插补指令用于产生按指定进给速度F实现的空间直线运动。程序格式：G01X～Y～Z～F～其中：X、Y、Z的值是直线插补的终点坐标值。例：实现下图中从A点到B点的直线插补运动,其程序段为：绝对方式编程：G90G01X10Y10F100增量方式编程：G91G01X-10Y-20F100第1章数控机床加工程序编制基础第30页/共185页

六、圆弧插补指令-G02、G03

G02为按指定进给速度的顺时针圆弧插补。G03为按指定进给速度的逆时针圆弧插补。圆弧顺逆方向的判别：沿着不在圆弧平面内的坐标轴，由正方向向负方向看，顺时针方向G02，逆时针方向G03，如下图所示。第31页/共185页

程序格式：XY平面：G17G02X～Y～I～J～(R～)F～G17G03X～Y～I～J～(R～)F～ZX平面：G18G02X～Z～I～K～(R～)F～G18G03X～Z～I～K～(R～)F～YZ平面：G19G02Z～Y～J～K～(R～)F～G19G03Z～Y～J～K～(R～)F～

其中：X、Y、Z的值是指圆弧插补的终点坐标值；I、J、K是指圆弧起点到圆心的增量坐标，与G90,G91无关；R为指定圆弧半径，当圆弧的圆心角≤180o时，R值为正，当圆弧的圆心角＞1800时，R值为负。

第1章数控机床加工程序编制基础第32页/共185页

七、

刀具半径补偿指令-G40、G41、G42在零件轮廓铣削加工时，由于刀具半径尺寸影响，刀具的中心轨迹与零件轮廓往往不一致。为了避免计算刀具中心轨迹，直接按零件图样上的轮廓尺寸编程，数控系统提供了刀具半径补偿功能，见下图。第1章数控机床加工程序编制基础第33页/共185页

1、编程格式G41为左偏刀具半径补偿，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向向前看，刀具在零件左侧的刀具半径补偿，见下图。G42为右偏刀具半径补偿，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向向前看，刀具在零件右侧的刀具半径补偿。G40为补偿撤消指令。

程序格式:G00/G01G41/G42X～Y～H～//建立补偿程序段……//轮廓切削程序段G00/G01G40X～Y～

//补偿撤消程序段

第1章数控机床加工程序编制基础第34页/共185页

八、刀具长度补偿指令G43、G44、G49使用刀具长度补偿指令，在编程时就不必考虑刀具的实际长度及各把刀具不同的长度尺寸。当由于刀具磨损、更换刀具等原因引起刀具长度尺寸变化时，只要修正刀具长度补偿量，而不必调整程序或刀具。G43为正补偿，即将Z坐标尺寸字与H代码中长度补偿的量相加，按其结果进行Z轴运动。G44为负补偿，即将Z坐标尺寸字与H中长度补偿的量相减，按其结果进行Z轴运动。

G49为撤消补偿。

编程格式为：

G01G43/G44ZH//建立补偿程序段……

//切削加工程序段

G49

//补偿撤消程序段

第1章数控机床加工程序编制基础第35页/共185页

第二节程序编制中的数学处理根据被加工零件图样，按照已经确定的加工工艺路线和允许的编程误差，计算数控系统所需要输入的数据，称为数学处理。数学处理一般包括两个内容：根据零件图样给出的形状，尺寸和公差等直接通过数学方法（如三角、几何与解析几何法等），计算出编程时所需要的有关各点的坐标值。第1章数控机床加工程序编制基础第36页/共185页

一、选择编程原点从理论上讲编程原点选在零件上的任何一点都可以，但实际上，为了换算尺寸尽可能简便，减少计算误差，应选择一个合理的编程原点。车削零件编程原点的X向零点应选在零件的回转中心。Z向零点一般应选在零件的右端面、设计基准或对称平面内。车削零件的编程原点选择见下图。

第1章数控机床加工程序编制基础第37页/共185页

铣削零件的编程原点，X、Y向零点一般可选在设计基准或工艺基准的端面或孔的中心线上，对于有对称部分的工件，可以选在对称面上，以便用镜像等指令来简化编程。Z向的编程原点，习惯选在工件上表面，这样当刀具切入工件后Z向尺寸字均为负值，以便于检查程序。编程原点选定后，就应把各点的尺寸换算成以编程原点为基准的坐标值。为了在加工过程中有效的控制尺寸公差，按尺寸公差的中值来计算坐标值。

第1章数控机床加工程序编制基础第38页/共185页

二、基点与节点

1、基点零件的轮廓是由许多不同的几何要素所组成，如直线、圆弧、二次曲线等，各几何要素之间的连接点称为基点。基点坐标是编程中必需的重要数据。A、B、C、D、E为基点。

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2、节点数控系统一般只能作直线插补和圆弧插补的切削运动。如果工件轮廓是非圆曲线，数控系统就无法直接实现插补，而需要通过一定的数学处理。数学处理的方法是，用直线段或圆弧段去逼近非圆曲线，逼近线段与被加工曲线交点称为节点。对下图所示的曲线用直线逼近时，其交点A、B、C、D、E、F等即为节点。

第1章数控机床加工程序编制基础第40页/共185页

三、数控加工误差的组成数控加工误差△数加是由编程误差△编、机床误差△机、定位误差△定、对刀误差△刀等误差综合形成。即：△数加=f(△编+△机+△定+△刀)其中：（1）编程误差△编由逼近误差δ、圆整误差组成。（2）机床误差△机由数控系统误差、进给系统误差等原因产生。（3）定位误差△定是当工件在夹具上定位、夹具在机床上定位时产生的。（4）对刀误差△刀是在确定刀具与工件的相对位置时产生。

第1章数控机床加工程序编制基础第41页/共185页本章小结：

1，数控編程是指定刀具的运动；

2，刀具是在机床坐标系上运动

3，数控程序只能使用所用数控机床规定的坐标；

4，数控程序中的坐标方向要与所用数控机床规定的坐标方向一致第42页/共185页

5，編写数控程序时要建立編程坐标系，确定編程原点；

6，加工时，要建立工件坐标系，即把编程坐标系搬到工件上。第43页/共185页问题:

采用数控方法加工时,从编程到加工,要建立哪些坐标系,它们之间有什么关系?第44页/共185页第二章数控加工工艺设计工艺（过程）在生产过程中，直接改变生产对象的尺寸、形状、物理化学性能以及相对位置的过程。机械加工工艺规程的内容

1、分析零件图和产品装配图

2、工艺审查

第45页/共185页

3、确定零件生产类型

4、确定毛坯5、拟定工艺路线选择定位基准

零件表面的加工方法加工阶段的划分:粗,半粗,精,光整加工阶段工序的集中与分散工序先后的安排机床设备与工艺装备的选择

6、确定设备

第46页/共185页7、确定各工切削参数8、确定各工序的技术要求及检验方法9、编制工艺文件第47页/共185页数控加工工艺在普通机床加工工艺的基础上，具有下述特点机床的运动过程刀具型号切削参数走刀路线等编入程序第48页/共185页数控加工的工艺设计一、数控加工工艺内容的选择选择适合数控加工的内容二、数控加工工艺性分析尺寸标注尺寸完备定位基准三、数控加工工艺路线的设计第49页/共185页四、数控加工工序的设计

1、走刀路线

2、零件定位夹紧及夹具

3、刀具选择

4、确定刀具与工件的相对位置对刀点刀位点对刀

5、确定加工用量

第50页/共185页第51页/共185页五、数控加工专用技术文件的编写

1、数控加工工艺卡

2、数控加工进给路线图第52页/共185页数控零件加工工艺分析

Φ80×120棒料第53页/共185页1,零件图工艺分析加工内容加工要求工艺措施:1)公差值较小,编程取基本尺寸

2)左右端面都为多个尺寸的设计基准,相应工序加工前,应该先将左右端面加工出来

3)内孔尺寸较小,加工1:20锥孔,Φ32孔及150斜面时需掉头装夹第54页/共185页2,确定装夹方案内孔加工以外圆定位,用三爪卡盘夹紧外轮廓加工,设计一圆锥心轴装置,用三爪卡盘夹紧左端,用尾座顶尖顶紧心轴右端中心孔.第55页/共185页3,确定加工顺序及走刀路线第56页/共185页4,刀具选择车端面:450硬质合金端面车刀钻中心孔:Φ5中心钻钻底孔:Φ26钻头镗內孔:镗刀自右向左车外表面:900右偏刀自左向右车外表面:900左偏刀车M45螺纹:600外螺纹车刀第57页/共185页

5,切削用量选择

6,数控加工工艺卡第58页/共185页第59页/共185页

第60页/共185页第61页/共185页第三章数控车床的程序编制

第一节数控车床程序编制基础一、数控车床的分类和主要功能

1、数控车床回转类零件的车削功能刀具尺寸自动补偿

2、车削中心数控车床，刀库和换刀机械手动力刀具功能：可使用铣刀，钻头等回转刀具,实现车铣一体化。

C轴位置控制功能：主轴可作C轴第62页/共185页双轴车削中心：加工零件可在两主轴间交换

第63页/共185页第二节数控车床程序编制的基本方法

一、F功能

F后的数值可表示主轴每转的刀削进给量或每分钟进给量二、S功能

S后的数值可表示主轴的转速或切削点的线速度第64页/共185页三、T功能

T后面有四位数值，前两位是刀具号，后两位是刀具长度补偿号和刀尖圆弧半径补偿号。第65页/共185页刀尖圆弧半径第66页/共185页第67页/共185页刀尖圆弧半径补偿指令

G41左补偿刀具在零件左侧进给G42右补偿刀具在零件右侧进给G40取消补偿

第68页/共185页刀具位置（长度）补偿使用多把刀具时，通常取刀架中心位置为程原点。刀具实际移动轨迹由刀具位置补偿控制。

指令格式：

T----

前两位是刀具编号，后两位是补偿值存储单元编号。补偿号为00为取消位置补偿。程序运行前，要将补偿值存入T中的补偿号对应的存储单元。第69页/共185页………N10G00X300.0Z330.0T0101;N12G42G00X60.0Z290.0;N14G01X120.0W-150.0F0.3;N16X200.0W-30.0;N18Z250.0;N20G40G00X300.0Z330.0;……..第70页/共185页四、M功能五、G功能第71页/共185页

加工坐标系的建立

把编程坐标系的原点安放在工件上，所建立的坐标系，称加工坐标系通过找正和对刀来建立加工加工坐标系第1章数控机床加工程序编制基础第72页/共185页

建立工件坐标系的指令

用程序段设置

G50(G92)X~Z~X，Z后的数值是刀位点在想要建立的工件坐标系里的坐标值该程序段运行前，要使刀位点位于X，Z后的数值处这就是对刀，通过调整机床，将刀尖放在程序所要求的起点位置上

执行该指令时，刀具不产生运动，只指出工件坐标系的零点相对于当时刀具刀位点的坐标值，从而建立起工件坐标系。

第73页/共185页把工件坐标系原点选在O点:G50X128.7Z375.1把工件坐标系原点选在工件端面：G50X128.7Z275.1把工件坐标系原点选在刀尖：G50X0Z0第74页/共185页当使用的刀具很多时，每一把刀具都直接对刀，效率很低，就要采用以下方法对刀机外对刀仪对刀:

测量刀具刀位点到刀具台基准之间在X和Z方向看长度第75页/共185页第76页/共185页ATC对刀采用对刀显微镜自动地计算出车刀长度第77页/共185页自动对刀第78页/共185页四,循环简单固定循环1,切削圆柱面和圆锥面

G77X-Z-(I)-F-第79页/共185页2,切削端面

G79X-Z-F-第80页/共185页练习：加工零件如图所示，毛坯为Φ80X200的45#钢棒料.请编制加工Φ45的圆柱面和端面程序.(不加工倒角)第81页/共185页

3,轮廓切削粗切削循环

G71U(△d)R(e)G71P(nf)Q(nf)U(△u)W(△w)F~S~T~△d---背吃刀量e-----退刀量ns----精加工的开始程序段号nf----精加工的结束程序段号△u---X轴方向的精车余量△w---Z轴方向的精车余量第82页/共185页精车循环指令G70

指令格式：

G70PnSQnFnS精车循环程序中的第一个程序段的顺序号

nF精车循环程序中的最后一个程序段的顺序号第83页/共185页

O1N10G50X200Z140T0101N20G90G40G97S240M03N30G00G42X120Z10M08N40G96S120N50G71U2R0.1N60G71P70Q130U2W2F0.3N70G00X40N80G01Z-30F0.15S150N90X60Z-60N100Z-80N110X100Z-90N120Z-110N130X120Z-130N135G70P70Q130N140G00X125G40N150X200Z140N160M02

第84页/共185页螺纹切削

G33X(U)~Z(W)~F~

第85页/共185页

N50G50X270Z260N60G97S300T0101M03N70G00X35Z104N80G33X29.2Z53F1.5N90X28.6N100X28.2N110X28.04N120G00X270Z260T0100M05N130M02第86页/共185页六、编程举例

第87页/共185页O1N10G50X200Z150T0101N20S600M03N30G96S320N40G01Z32F0.1N50G00X150Z2N60G95N70G71U3R1N80G71P90Q230U1W0F0.4N90G00X100Z0.1N100G01Z-10F0.1N110X110N120Z-20N130X120N140Z-30N150X110Z-50N160Z-65N170X130N180Z-75N190G02X131.1Z-105.7R25N200G03X140Z-118.2R20N210G01Z-125N220X145Z-130N230X150N240G00X200Z150N250T0202N260G00G42X150Z2N270G70P90Q230N280G00X200Z150G40N290M30第88页/共185页第89页/共185页第90页/共185页第三节典型零件的程序编制

轴承内圈的数控加工工艺设计及程序编制第91页/共185页1.确定工序和装夹方式第92页/共185页2.设计和选择工艺装备夹具

定位块检测量具

3.选择刀具和走刀路线第93页/共185页4.确定切削量根据所选刀片，线速度为150m/min，走刀量为0.35mm/r为宜第94页/共185页5.计算基点坐标值6.程序编制第95页/共185页

N10G50G97X460.65Z505.168S257T0100;N20G90G00X175.05Z67.47T0101M03;N30X161.05M08;N40G01G96X124F0.4S130;N50G00X142.864Z67.47;N60G42X146.864;N70G01X152.35;N80G03X155.05Z66.12R1.5F0.15;N90G01Z60F0.3;N100G00G40G97X460.65Z100S267T0100;N110G50X458.414Z148.299T0200;N120X160Z57S268T0202;N130X154.606;第96页/共185页N140G01G41G96X150.606Z57.613S130;N150X149.798Z60.613;N160X154.376Z62.081F0.2;N170G02X155.05Z62.297R0.8F0.15;N180G00G40G97X458.314Z100S267T0200;N190G50X462.285Z50.916T0300;N200X179.5Z10.797S264T0303;N210G01G41G96X175.5Z12.999S130T0300;N220G02X172.826Z14.16R1.5F1.5;N230G01X162.5Z13.435F0.3;N240X161.961Z15.435F0.4;N250G00G40G97X462.285Z100S255T0300;N260G50X485.769Z102.413T0404;N270G00X154.606Z56.413T0404;N280G01G42G96X150.606Z57.613S130;第97页/共185页N290X161.961Z15.435;N300G00G40G97X458.769Z150S255T0400;N310G50X484.606Z91.146T0500;N320G41X144.845Z67.47S290T0505;N330G01G96X142.845S130;N340X134.028Z66.956F0.15;N350G02X130.284Z64.914R3;N360G01X129.65Z63.73;N370G00G40X110M09;N380G97Z70S300;N390X484.606Z447.887T0500M05;N400T0100;N410M02;第98页/共185页一,阶梯轴材料为45#热轨圆钢，毛坯为Φ38×125棒料

第99页/共185页

1，加工内容

2，装夹方案采用两顶尖定位，三爪卡盘辅助夹紧的方法来保证同轴度

3，加工顺序及走刀路线工序一：三爪卡盘夹毛坯外圆车右端面，打中心孔，装顶尖粗，精加工Φ29，Φ33圆柱面，倒角车沟槽

第100页/共185页工序二：夹Φ33外圆柱面车端面，保证工件长度打中心孔，装顶尖粗，精加工Φ35轮廓，倒角

4，刀具及切削参数

930梭形外圆车刀：端面，外轮廓，倒角粗车S800转/分钟，F0.25毫米/转，背吃刀量1.5毫米精车

S1500转/分钟，F0.1毫米/转，背吃刀量0.2毫米切断刀S600转/分钟，F0.05毫米/转

第101页/共185页二，套筒零件材料为45#热轨圆钢，毛坯为Φ60×62棒料第102页/共185页1，加工内容

2，装夹方案第一次以毛坯外圆柱面为定位基准，用卡盘装夹，完成Φ58外圆，Φ30左端内孔的加工第二次以Φ58精车外圆为定位基准，用软爪卡盘装夹3，加工顺序及走刀路线第103页/共185页工序一：三爪卡盘夹毛坯外圆车端面，打中心孔钻Φ28毛坯孔，粗，精车Φ58外圆Φ30内孔和Φ32内工艺槽工序二：软爪夹Φ58外圆柱面车端面，保证工件长度粗，精加工Φ45外圆和内孔切外沟槽第104页/共185页4，刀具及切削参数900梭形外圆车刀：端面，外轮廓粗车S600转/分钟，F0.2毫米/转，背吃刀量2毫米精车

S1000转/分钟，F0.1毫米/转，背吃刀量0.25毫米

750镗刀粗镗S600转/分钟，F0.1毫米/转，背吃刀量2毫米精镗S800转/分钟，F0.05毫米/转，背吃刀量0.25毫米

Φ28钻头

第105页/共185页三，盘第106页/共185页第107页/共185页第108页/共185页绘制下面程序的轨迹O0100N01G91G28Z0;N02G28X0Y0;N03T01M06;N04S100M03;N05G01G91X500.0Y-350.0F50;N06Z-400.0N07X-450.0Y300.0;N08G28Z0;N09Z-400.0;

N10X500.0Y-350.0;N11Z200.0;N12X-250Y170;N13G28Z0;N14Z-400.0;第109页/共185页本章小结：

1，夹持工件时，要使工件的X向和Z向基准与机床的X、Z坐标对齐；

2，工件坐标系只能通过操作数控机床才能建立。第110页/共185页O30N10G50X100.0Z100.0;N20S630M03T11;N30G00X52.0Z0.0;N40G01X0.0F0.2;N50G00Z1.0;N60X44.0;N70G01X50.0Z-62.5;N90G00Z1.0;N100X40.5;N110G01X44.0Z-60.0;N130G00Z1.0;N140X34.5;N150G01X40.0Z-29.0;N170G00Z1.0;N180X28.5;N190G01X34.5Z-14.0;N210G00Z1.0;N220X22.5;N230G01X28.5Z-4.0;N250G00Z1.0;N260X16.5;N270G01Z-2.0;N280X22.5;N290G00Z0.25;N300X0.0;N310G03X28.5Z-14.0R14.25;N320G01X40.5Z-44.0;N330W-15.0;N340G02X50.0W-4.75R4.75;N350G00Z0.0;N360X0.0;N370G03X28.0Z-14.0R14.0;N380G01X40.0Z-44.0N390W-15.0;N400G02X50.0W-5.0R5.0;N410G00X100.0Z100.0T10;N420M05;N430M30;1，绘制下述程序的运行轨迹

第111页/共185页

2，数控车床的坐标系是怎样规定的？如何设定工件坐标系？

3，数控车床是如何进行刀具补偿的？

轴承内圈的数控加工工艺设计及程序编制

第112页/共185页课堂练习工件直径为80，刀具刀尖距参考点尺寸：X负方向为120，Z方向负为50.工件零点选在右端面。1，请用G92设置工件坐标系。2，若程序中已有G92X90Z190程序段，请设置工件坐标系。第113页/共185页第四章数控铣床与加工中心的程序编制第一节程序编制的基础一、加工工艺范围平面类零件第114页/共185页(2)变斜角类零件（3）曲面类第115页/共185页加工中心的加工对象平面和孔系的零件第116页/共185页结构形狀复杂的零件第117页/共185页二、工艺装备的特点

1.夹具选择定位基准：遵循基准重合或统一原则装夹：使零件的基准方向与机床的X,Y,Z轴的方向一致

2.刀具加工较大的平面：面铣刀加工凸台、凹槽及平面轮廓：立铣刀加工曲面：球头铣刀第118页/共185页三、加工工艺性分析

1.选择并确定数控加工部位及工序内容

2.零件图样的工艺性分析

1）零件图样的正确标注标注完整设计基准统一

2）保证多次装夹定位基准统一

3.零件毛坯的工艺性分析加工余量装夹定位四、零件的加工工艺设计第119页/共185页第二节编程的基本方法一、FANUC-OMC数控系统

1.可控制轴：三~四轴

2.编程技术参数第120页/共185页二、基本编程指令的应用

1.坐标系设定指令第121页/共185页（1）G92:设定加工坐标系G92X~Y~Z~1）执行该指令，机床不运动，只是将加工坐标系原点设定在相对起刀点于坐标字指定的位置2）G92指令执行后，后续程序段中，所有坐标字指定的坐标都是该加工坐标系中的位置

G92X20Y10Z10第122页/共185页

(3)G54\G55\G56\G57\G58\G59选择工件加工坐标系

G54G01X~Y~Z~F~1)该指令执行后，后续程序段中，所有坐标字指定的坐标都是该加工坐标系中的位置

2）这六个加工坐标系只能通过CRT/MDI方式设计，与刀具的当前位置无关。第123页/共185页通过CRT/MDI调出G54和G55寄存器在G54的X,Y,Z后分别写入：-50，-50，-10在G55的X,Y,Z后分别写入：-100，-100，-20第124页/共185页执行程序段:

……..N20G54G01X50Y0Z0N30G55G01X100X0Y0

………第125页/共185页（4）加工坐标系的测量

第126页/共185页直接测量第127页/共185页Xw=-︳Xm+H+D/2︳Yw=-︳Ym+H+D/2︳Zw=-︳Zm+H+T︳第128页/共185页2.插补加工指令特点数铣和数车所用的插补加工指令形式是没有什么差别，但加工出的工件形状差异很大。数车：G00X50Z20G01X50Z-60

数铣：G00X50Z20G01X50Z-60

第129页/共185页

刀具半径补偿指令-G40、G41、G42在零件轮加工时，由于刀具半径尺寸影响，刀具的中心轨迹与零件轮廓往往不一致。为了避免计算刀具中心轨迹，直接按零件图样上的轮廓尺寸编程，就要使用刀具半径补偿功能。第1章数控机床加工程序编制基础第130页/共185页G41为左偏刀具半径补偿，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向向前看，刀具在零件左侧的刀具半径补偿第131页/共185页程序格式:G00/G01G41X～Y～F～//建立补偿程序段

……//轮廓切削程序G00/G01G40X～Y～//补偿撤消程序段

第132页/共185页G42为右偏刀具半径补偿，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向向前看，刀具在零件右侧的刀具半径补偿第133页/共185页程序格式:G00/G01G42X～Y～F～//建立补偿程序段

……//轮廓切削程序段G00/G01G40X～Y～//补偿撤消程序段第134页/共185页三数控铣床的典型加工过程1.轮廓铣削加工

1)零件图工艺分析基准选择夹具

刀具切削参数第135页/共185页

2)加工调整零点设置

3)数学处理零件图形基点坐标

根据需要可画出加工走刀路线图第136页/共185页第137页/共185页加工程序

N10G54G00X0Y0Z40N20X-73.8Y20N30Z0N40G01Z-16F200N50G42G01X63.8Y10F80H01N60G01X663.8Y0N70G03X-9.96Y-63.02R63.8N80G02X-5.57Y-63.76R175N90G03X63.99Y-0.28R64N100G03X63.72Y0.03R0.3N110G02X44.79Y19.6R21第138页/共185页N120G03X14.9Y25.05R46N130G03X-55.26Y25.05R61N140G02X-63.02Y9.97R175N150G03X-63.8Y0R63.8N160G01X-63.8Y-10N170G01G40X-73.8Y-20N180G00Z40N190G00X0Y0M02第139页/共185页程序运行前，在操作面板上设置参数。

H01:10;G54:X:-400Y:-100Z:-80第140页/共185页第141页/共185页练习：图示零件除5mm凸台外，其他加工已完成。请编制加工该凸台的程序。第142页/共185页四个要点：

1，工件坐标系的选择

2，程序的首段的写法

3，在那里下刀

4，在那里抬刀第143页/共185页程序名N10G54G00X0Y0Z40N20X-80Y-30N30Z0N40G01Z-5F200N50G42G01X20Y-30F80H01N60G02X40Y-10I20J20F60N70G01Y20F80N80G03X40Y30I-10J10F60N90G01X-20F80N100X-40Y20N110Y-30N120G01G40Y-60N130G00Z40N140X0Y0N150M02程序运行前设置G54和刀具参数第144页/共185页2平面（曲面）铣削加工平面

第145页/共185页曲面第146页/共185页两轴半方式第147页/共185页三轴联动加工第148页/共185页第149页/共185页五轴联动加工第150页/共185页第151页/共185页槽加工子程序调用指令

M98P子程序调用次数与子程序号

子程序的定义OXXXX（子程序名）

NXX……(子程序开始）。。。。。

NXXM99（子程序结束）第152页/共185页例：用球头铣刀铣一凹形槽。刀具直径16mm，每次Z向背吃刀量《=5mm。第153页/共185页

基点及园心坐标：A(70,0),B(26.25,16.56),C(26.25,16.54)D(70,0),E(0,-39.69),F(-45,0),G(45,0)第154页/共185页第155页/共185页O1122N10G54N20G00X0Y0Z45T01S1000M03;N30M98P51111;