长沙航天学校出版教材《数控车削加工工艺与编程》

本课程主讲：

长沙航天学校

喻如兵CONTENT

目录05项目五G04指令编程04项目四G02/G03指令编程03项目三G00/G01指令编程02项目二数控车床的基本操作01项目一数控车床编程基础知识06项目六G80/G81指令编程CONTENT

目录11项目十一G76指令编程1009080712项目十二G41/G42/G40指令编程项目十G82指令编程项目九G73指令编程项目八G72指令编程项目七G71指令编程CONTENT

目录17项目十七数控车综合编程16项目十六宏指令编程15项目十五配合零件的车削加工编程14项目十四内孔车削加工编程13项目十三M98/M99子程序编程18项目十八数控车工艺卡片填写及编程练习数控车床编程基础知识PART01数控即数字控制NumericalControl,是数字程序控制的简称由于数控中的控制信息是数字化信号,而处理这些信息离不开计算机,因此将通过计算机进行自动控制的技术通称为数控技术编制数控加工程序是使用数控机床的一项重要技术工作,理想的数控程序不仅应该保证加工出符合零件图样要求的合格零件,还应该使数控机床的功能得到合理的应用与充分的发挥,使数控机床能安全、可靠、高效地工作数控编程是指从零件图纸的分析到获得数控加工程序的全部工作过程数控编程的概念理论知识学习理论知识学习理论知识学习14253数控机床的主要分类方式按加工工艺方法分类按所给数控装置类型分类按数控装置的功能水平分类按控制运动的方式分类按所用进给伺服系统的类型分类理论知识学习普通数控机床数控加工中心多坐标数控机床数控特种加工机床按加工工艺方法分类点位控制数控机床直线控制数控机床轮廓控制数控机床按控制运动的方式分类理论知识学习开环数控机床闭环数控机床半闭环数控机床按所用进给伺服系统的类型分类硬件式数控机床0102软件式数控机床按所给数控装置类型分类理论知识学习1轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件2回转精度要求高的零件3特殊螺旋零件4淬硬工件的加工数控车床加工对象理论知识学习理论知识学习02010304商业模式设计的方法机床本体CNC单元0605驱动装置可编程控制器07伺服单元输入/输出设备测量反馈装置理论知识学习手工编程0102自动编程数控车床编程方法（6）程序调试和检验（5）制备控制介质（2）确定工艺过程（3）数值计算（1）分析零件图纸（4）编写程序单数控车床编程步骤理论知识学习3运动方向2标准坐标机床坐标系的规定1刀具相对于静止工件而运动的原则数控机床坐标系的确定原则理论知识学习X坐标X坐标一般是水平的,它平行于工件的装夹平面。这是在刀具或工件定位平面内运动的主要坐标。Y坐标Y坐标垂直于X,Z坐标轴.Y运动的正方向根据X和Z坐标的正方向,按右手笛卡尔直角坐标系来判断。Z坐标Z坐标的运动由传递切削力的主轴决定,与主轴轴线平行的坐标轴即为Z坐标。Z坐标的正方向为刀具远离工件的方向。坐标轴的指定理论知识学习系标坐程编编程坐标系是编程人员在编程过程中使用的，由编程人员以工件图样上的某一固定点为原点所建立的坐标系，又称为工件坐标系或工作坐标系，编程尺寸都按工件的尺寸确定。理论知识学习机床原点编程原点(工件原点)加工原点机床参考点坐标系的原点程序号程序内容程序结束数控程序的构成理论知识学习美国电子工程协会(EIA)标准国际标准化组织(ISO)标准国际通用标准EIA代码ISO代码常用代码理论知识学习JB3051－1982«数字控制机床坐标和运动方向的命名»JB3050－1982«数字控制机床用七单位编码字符»JB3832－1985«数控机床轮廓和点位切削加工可变程序段格式»JB/T3208－1999«数控机床程序段格式中的准备功能G和辅助功能M代码»我国数控编程的有关规则理论知识学习02010304字与字的功能类别顺序号字准备功能字0605主轴转速功能字刀具功能字07进给功能字尺寸字辅助功能字理论知识学习知识小结及教师寄语１．一个完整的数控程序包含程序号、程序内容和程序结束三部分,三者缺一不可。２．编程指令中M,F,S,T的用法比较简单,应该熟练掌握G指令常用代码比较多,且所带参数比较复杂,后面章节会详细介绍。项目练习1数控机床可分为哪些种类2机床坐标系是怎么规定的3解释:数控,数控技术,数控机床,数控加工。4一个完整的数控程序包含哪几部分,M,S,T,G分别表示什么功能指令数控车床的基本操作PART02掌握上海宇龙数控仿真软件操作的基本流程理论知识学习机床操作按键计算机键盘按键显示屏功能软键HNC-21T数控系统车床操作面板理论知识学习键按作操床机机床操作按键理论知识学习计算机键盘按键理论知识学习显示屏1.辅助功能3.刀具在选定坐标系下的坐标值5.显示当前加工方式、系统运行状态及当前时间2.工件坐标零点4.运行程序索引理论知识学习显示屏6当前加工程序行8快速修调、进给修调、主轴修调等数据7机床坐标、剩余进给和图形显示窗口9显示菜单命令条理论知识学习功能软键理论知识学习（世纪星数控车操作步骤）开机操作步骤

关机操作步骤

急停复位

理论知识学习回参考点(回零)

超程解除

手动操作

增量进给操作

理论知识学习手轮进给操作

手动换刀操作

MDI输入操作

理论知识学习编辑新程序

选择已有程序

删除程序

理论知识学习程序模拟运行

程序单段运行

理论知识学习程序自动运行

指定行运行

理论知识学习刀补数据设置

刀具数据设置

上海宇龙数控仿真软件的操作过程1.打开上海宇龙仿真软件,选择快速登录进入软件2.选择机床类型及数控系统3.机床准备工作操作4.设定工件毛坯5.放置和安装零件6.选择刀具并安装到刀架上7.试切法对刀操作外圆刀对刀其他两把刀具对刀8.加工程序的输入9.自动仿真加工上海宇龙数控仿真软件的操作过程上海宇龙数控仿真软件的操作过程知识小结及教师寄语１．仿真软件操作步骤比较多,建议初学时做好笔记,按老师所讲的流程依次操作。２．对刀操作是数控加工过程中的一个重点和难点,直接影响加工精度,初学时可以只对一把刀,逐步增加到第二把、第三把刀。３．记事本编好程序后再导入的方法在实际加工中应用比较多,应熟练掌握。项目练习1什么是对刀操作简述多刀对刀的基本过程。25所示零件的仿真加工。3熟悉华中数控系统操作面板上各按键的含义和作用。数控车床的基本操作PART03这是最基本、最重要的一次学习。通过本项目的学习，我们将对整个零件加工过程有一个详细的了解。理论知识学习（项目基础知识一快速点定位G00）X,Z:绝对编程时,快速定位终点在工件坐标系中的坐标.U,W:增量编程时,快速定位终点相对于起点的位移量.指令格式：G00X(U)_Z(W)快速进刀(G00)编程理论知识学习（项目基础知识二直线插补G01）1指令格式G01X_Z_F或G01U_W_FX,Z:绝对编程时,切削终点在工件坐标系中的坐标.U,W:增量编程时,切削终点相对于起点的位移量.F:为加工时刀具的切削速度,华中系统默认单位为(mm/min)2外圆柱切削编程从A点到B点程序:G01600－800F80绝对坐标或G01U00W－800F80相对坐标或G01600W－800F80或G01U00－800F80混合或G01W－800F80或G01－800F80加工工艺的确定装夹方案的确定刀具的选择切削用量的选择ABC坐标原点的确定加工路线的确定DE数学处理编写程序零件的仿真加工打开上海宇龙数控仿真软件A选择华中世纪星前置刀架数控车床B设置刀具、毛坯,装夹零件C松开急停按钮回零操作D试切法对刀E程序输入F仿真加工G零件检测H知识小结及教师寄语1G00是快速定位指令，而G01是直线切削指令，两者不要混淆。2G00/G01指令是最基本、最常用的指令，后面的编程中都会用到，一定要掌握好。3编程要细致认真，不要怕麻烦。项目练习,进行零件程序的编制及加工。01指令完成图3-4所示零件加工的程序编制,退刀槽的加工暂不考虑。毛坯:35×180mm钢件G02/G03指令编程PART04这个零件的主要特征是有几个圆弧,精度要求都不高，所以我们主要学会用G02/G03指令来完成圆弧的编程。当然我们还需要结合前面所学知识才能完成本零件的加工。理论知识学习使刀具从圆弧起点,沿圆弧移动到圆弧终点;其中G02为顺时针圆弧插补,G03为逆时针圆弧插补指令作用理论知识学习指令格式用I,K指定圆心位置G02X(U)_Z(W)_I_K_FG03用圆弧半径指定圆心位置G02

X(U)_Z(W)_R_F

G03,: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,圆弧终点相对于起点的位移量I,:圆心相对于圆弧起点的增加量等于圆心坐标减去圆弧起点的坐标,在绝对编程和增量编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,时,R有效,不带正负号F:被编程的两个轴的合成进给速度注意采用绝对值编程时,圆弧终点坐标为圆弧终点在工件坐标系中的坐标值,用X,Z表示.当采用增量值编程时;圆弧终点坐标为圆弧终点相对于圆弧起点的增量值,用U,W表示.1圆心坐标I,K为圆弧起点到圆弧中心所作矢量分别在X,Z坐标轴方向上的分矢量(矢量方向指向圆心).本系统I,K为增量值,并带有“±”号,当分矢量的方向与坐标轴的方向不一致时取“－”号.2当用半径值指定圆心位置时,由于在同一半径值的情况下,从圆弧的起点到终点存在有两个圆弧的可能性,为区别二者,规定圆心角≤180°时,用“＋R”表示.若圆弧圆心角＞180°时,用“－R”表示.圆心角接近于180°圆弧,当用R指定时,圆弧中心位置的计算会出现误差,此时请用I,K指定圆弧中心.3用半径只指定圆心位置时,不能描述整圆4注意到圆弧中心的距离不用I,K指定,可以用半径R指定.当I,K和R同时被指定时,R指令优先,I,K无效;I0,K0可以省略6若省略X,Z(U,W),则表示终点与始点是在同一位置,此时使用I,K指令中心时,变成了指令360°的圆弧(整圆)7圆弧在多个象限时,该指令可以连续执行;在圆弧插补程序段中不能有刀具功能(T)指令85圆弧顺、逆的方向判断:沿圆弧所在平面(XOZ)相垂直的另一坐标轴(y轴),由正向负看去,起点到终点运动轨迹为顺时针使用G02指令,反之,使用G03指令加工工艺的确定装夹方案的确定刀具的选择切削用量的选择ABC坐标原点的确定加工路线的确定DE数学处理编写程序零件的仿真加工打开上海宇龙数控仿真软件A选择华中世纪星前置刀架数控车床B设置刀具、毛坯,装夹零件C松开急停按钮回零操作D试切法对刀E程序输入F仿真加工G零件检测H知识小结及教师寄语１．圆弧节点的计算要细致、准确可手工计算,也可采用CAD/CAM软件绘图得出２．注意加工圆弧时I,与R的使用场合３．编程要细致、认真,千万不能马虎项目练习03等指令的格式及应用。,I,J,的含义,并举例说明。3如图4-7所示,已知毛坯为40×150的45钢,要求编制数控精加工程序并完成零件的加工。G04指令编程PART05项目理论知识点暂停指令G04指令格式G04P_参数含义P——暂停的时间,通常设定为2s项目理论知识点切槽的方法1当切槽刀宽与槽宽相等时2当切槽刀宽小于槽宽时项目理论知识点切槽的方法3形状相同的多处直槽加工项目理论知识点切槽的方法加工工艺的确定装夹方案的确定刀具的选择切削用量的选择ABC坐标原点的确定加工路线的确定DE数学处理图５-４项目五零件的坐标数据编写程序零件的仿真加工打开上海宇龙数控仿真软件A选择华中世纪星前置刀架数控车床B设置刀具、毛坯,装夹零件C松开急停按钮回零操作D试切法对刀E程序输入F仿真加工G零件检测H知识小结及教师寄语１．车槽时进给不能太快,否则容易崩刀２．退刀时应先沿方向退出来,再退方向３．切槽刀采用左侧刀尖作刀位点,编程时刀头宽度尺寸应考虑在内项目练习1图5-4所示零件中的槽尺寸变成８×３,怎么编制程序2运用所学知识完成如图5-5所示零件的精加工程序编制G80/G81指令编程PART06我们完成一次切削用G01/G00编程要编写４句,有没有简便的编程方式代替下面我们要学习的G80/G81指令就是这种简化编程的方式理论知识学习G80——内外径切削循环指令指令作用该循环主要用于内外圆柱面和圆锥面的循环切削指令格式G80X_Z_F(外圆柱面)G80X_Z_I_F(圆锥面),——运动终点坐标I——切削起点相对于切削终点的半径差F——刀具进给速度注意切削圆柱执行该循环指令时,刀具将从循环起点A出发,经过切削起点B,切削终点C退刀点D1最后返回循环起点A,构成一个矩形走刀轨迹,如图6-2所示.图中虚线表示按快速移动,实线表示按指令速度F移动。1切削圆锥时该指令可以完成A→B→C→D→A的一个圆锥切削循环路线,该切削路线构成一个阶梯走刀轨迹.其中A为循环起点,B为切削起点,C为切削终点,D为退刀点,如图6-3所示.图中虚线表示快速运动,实线表示按指定速度F移动.2理论知识学习G81——端面切削循环G81指令指令作用该循环主要用于端面和带锥度端面的循环切削指令格式G81X_Z_F(垂直端面切削循环)G81X_Z_K_F(锥形端面切削循环)注意执行垂直断面切削循环指令时,刀具从循环起点A开始,经循环起点A→切削起点B→切削终点C→退刀点D→循环起点A,构成一个矩形走刀轨迹,运动轨迹如图6-6所示.图中虚线表示快速运动,实线表示按指令速度F1执行锥形端面切削循环指令时,刀具从循环起点A→切削起点B→切削终点C→退刀点D→循环起点A,构成一个梯形走刀轨迹,如图6-7所示.图中虚线表示按快速运动,实线表示按指定速度F运动2加工工艺的确定装夹方案的确定A刀具的选择B切削用量的选择C坐标原点的确定D加工路线的确定E零件的仿真加工打开上海宇龙数控仿真软件选择华中世纪星前置刀架数控车床设置刀具、毛坯,装夹零件程序输入试切法对刀松开急停按钮回零操作仿真加工零件检测知识小结及教师寄语１．G80切削多个圆柱面时是从大到小加工,G81切削多个圆柱面时则是从右到左加工２．G80切削圆锥面的I值计算是指锥的大小端的半径差，G81切削圆锥面的值计算是指锥的长度３．注意G80切削圆锥面时,第一刀的＝大端尺寸＋大小端的差项目练习80指令完成图6-9所示零件外圆加工程序的编制。毛坯:55×100mm钢件81指令完成图6-10所示零件外圆加工程序的编制毛坯:80×40mm钢件G71指令编程PART07G80指令是粗车单一循环,要完成零件的多个轮廓粗加工就得自己分刀切削,程序编写上较为烦琐,而且不能完成圆弧面的粗加工。使用G71内外径粗车复合循环可解决这个难题。理论知识学习1G71指令格式及作用G71指令用于粗、精车工件外径.G71U_R_P(ns)Q(nf)X_Z_F_

N(ns)……

……N(nf)……各参数含义:U——切削深度(背吃刀量、每次切削量),半径值,无正负号R——每次退刀量,半径值,无正负ns——精加工路线中第一个程序段的顺序号nf——精加工路线中最后一个程序段的顺序号X——X方向精加工余量,直径值一般取0.4mmZ——Z方向精加工余量一般取0.2mmF—进给速度(mm/min)

2G71动作运动轨迹C——循环起点实线——进刀路线虚线——退刀路线XZ轴的交点为编程原点理论知识学习１应用G71前必须设一循环起点２G71程序段本身不进行精加工,粗加工是按后续程序段ns~nf给定的精加工编程轨迹A→A′→B→B′,沿平行于轴方向进行３G71程序段不能省略除F,S,,S,T只在循环时有效,精加工时处于ns到nf程序段之间的F,S,T有效４循环中的第一个程序段即ns段必须包含G00或G01指令,即A→A′的动作必须是直线或点定位运动,但不能有轴方向上的移动５ns到nf程序段中,不能包含有子程序６G71循环时可以进行刀具位置补偿,42指令,对精车轨迹进行刀尖半径补偿3使用G71编程的说明加工工艺的确定装夹方案的确定A刀具的选择B切削用量的选择C坐标原点的确定D加工路线的确定E数学处理编写程序零件的仿真加工打开上海宇龙数控仿真软件选择华中世纪星前置刀架数控车床设置刀具、毛坯,装夹零件程序输入试切法对刀松开急停按钮回零操作仿真加工零件检测知识小结及教师寄语１．G71指令适于圆柱毛坯的内外径粗加工２．作为简化编程的指令,G71在工件的粗车中应用很多,其循环起点的确定一般比工件毛坯大２~３mm,距工件右端面２~３mm３．G71精加工开始和结束顺序号一定要写上,且要与格式中p,q后的数字相对应否则加工时会出现打刀或不能加工的现象项目练习71指令的格式并解释所带参数的含义71指令完成图7-4所示零件外圆加工程序的编制毛坯:45×120mm钢件71指令完成下图7-5零件外圆加工程序的编制毛坯:65×120mm钢件G72指令编程PART08G71在使用时其切削方向是按照轴向进行粗车循环,这种切削方式只适合于轴类零件的加工,对于盘型零件来说G71加工刀次过多,空行程太多,不利于提高生产效率,采用径向切削的方式更适合盘类零件的加工路线,本节学习的G72指令就是按照径向切削来完成零件粗加工循环的理论知识学习1G72指令格式及作用G72

W_R_P(ns)Q(nf)X_Z_F_

N(ns)……

……N(nf)……各参数含义:W——切削深度(背吃刀量、每次切削量),无正负号R——每次退刀量,无正负ns——精加工路线中第一个程序段的顺序号nf——精加工路线中最后一个程序段的顺序号X——X方向精加工余量,直径值一般取0.4mmZ——Z方向精加工余量一般取0.2mmF—进给速度(mm/min)

2G72动作运动轨迹C——循环起点实线——进刀路线虚线——退刀路线3注意运用G72指令加工,最后一刀的粗车和精加工,刀具是从左往右切G71是从右往左切,所以轮廓上有圆弧时,其顺逆的判定和使用刚好和G71相反加工工艺的确定装夹方案的确定A刀具的选择B切削用量的选择C坐标原点的确定D加工路线的确定E数学处理编写程序零件的仿真加工打开上海宇龙数控仿真软件选择华中世纪星前置刀架数控车床设置刀具、毛坯,装夹零件程序输入试切法对刀松开急停按钮回零操作仿真加工零件检测知识小结及教师寄语１．G72指令在粗加工中适合盘类零件的加工,它是沿零件径向切削,类似平端面的加工２．G72精加工开始和结束顺序号一定要写上,且要与格式中p,q后的数字相对应否则加工时会出现打刀或不能加工的现象３．特别要注意,G72的精加工是从左边向右加工,所以圆弧的顺逆判定和G71刚好相反项目练习72指令的格式并解释所带参数的含义72指令完成图8-4所示零件外圆加工程序的编毛坯:205×110mm钢件72指令完成下图8-5零件外圆加工程序的编制毛坯:125×75mm钢件G73指令编程PART09对于铸造、锻造毛坯或外形不是单调增大或减小的轴类零件,我们常用封闭轮廓复合循环指令G73进行加工理论知识学习1程序格式G73U

W

R

P(ns)

Q(nf)

X

Z

F

S

TN(ns)……

……N(nf)……各参数含义:U——X方向粗加工总余量,是半径值,即等于毛坯直径减去零件图最小直径,再减去X方向精加工余量所得差的一半W——Z方向粗加工总余量,通常取为零,省略不写2走刀轨迹G73的走刀轨迹,是从循环起点逐渐进给,使封闭切削回路逐渐向零件最终形状靠近,最终切削成工件的形状R——循环次数分几刀进行粗车加工ns——精加工路线中第一个程序段的顺序号nf——精加工路线中最后一个程序段的顺序号,与ns的顺序号不能相同——方向精加工余量,为直径值——方向精加工余量F,S,T——分别为进给速度华中一般用mm/min、主轴转速r/min和刀具功能加工工艺的确定A装夹方案的确定B刀具的选择C切削用量的选择D坐标原点的确定E加工路线的确定数学处理编写程序零件的仿真加工打开上海宇龙数控仿真软件选择华中世纪星前置刀架数控车床设置刀具、毛坯,装夹零件程序输入试切法对刀松开急停按钮回零操作仿真加工零件检测知识小结及教师寄语１．G73指令在粗加工轴类零件外部轮廓时是万能指令,适用于已基本成形的铸、锻毛坯的切削,加工未成形的毛坯往往空行程多,加工慢,71加工的零件,一般不用G73加工２．G73一般在加工余量基本相等和G71不能加工的情况下使用,或者与G71结合使用３．注意区分G71与G73指令中第一行U和R各自含义的不同,G73与G71走刀路线的不同项目练习73指令的格式并解释所带参数的含义73指令完成如图9-5所示零件外圆加工程序的编制毛坯:75×300mm钢件73指令完成如图9-6所示零件外圆加工程序的编制毛坯:40×100mm钢件G82指令编程PART10螺纹加工是数控车床的主要功能之一,本任务中的加工较为简单,只需加工一段普通圆柱外三角形螺纹在编写加工程序时,应注意螺纹基本参数的计算与切削用量的选择理论知识学习螺纹基本本参数的计算01尺寸的计算02粗牙螺距理论知识学习螺纹基本本参数的计算1指令格式及参数含义a.完整的格式G82X_Z_R_E_IC_P_F_b.有退刀槽单头螺纹常用格式G82X_Z_IF_c.各参数含义:X_Z_——G90时为螺纹切削终点坐标;G91时为螺纹终点相对循环起点的增量;R_E_——无退刀槽时,Z向和X向的螺纹收尾量C——螺纹头数,单头螺纹取0或1,可省略;P——螺纹起点距离主轴基准脉冲点的角度,单头螺纹p为0,可以省略;F——螺纹的导程单头螺纹为螺距;I——螺纹切削起点与终点的半径之差注意是半径差理论知识学习螺纹切削单次循环2G82走刀轨迹a.加工圆柱螺纹时的走刀轨迹理论知识学习螺纹切削单次循环b加工圆锥螺纹时的走刀路径理论知识学习螺纹切削单次循环（2）I值大小的确定（1）I值正、负值的确定圆锥螺纹I值的计算加工工艺的确定A装夹方案的确定B刀具的选择C切削用量的选择D坐标原点的确定E加工路线的确定数学处理数学处理编写程序零件的仿真加工打开上海宇龙数控仿真软件选择华中世纪星前置刀架数控车床设置刀具、毛坯,装夹零件程序输入试切法对刀松开急停按钮回零操作仿真加工零件检测知识小结及教师寄语１．在车螺纹期间进给速度倍率、主轴速度倍率无效为固定的100％２．车螺纹期间不要使用恒表面切削速度控制３．车螺纹时,必须设置升速段δ1和降速段δ2,这样可避免因车刀升降速而影响螺距的稳定,一般取这两段为2-4mm４．因受机床结构及数控系统的影响,５．螺纹加工中的走到次数和背吃刀量会直接影响螺纹的加工质量,车削螺纹时的走到次数和背吃刀量可参考表10-3项目练习82指令的格式及应用82指令应用时要注意哪些方面的要求3加工如图10-7所示的工件4加工如图10-8所示的工件G76指令编程PART11G82为单一固定循环,计算与编写工作量较大,而G76指令只需一句话就能实现螺纹复合循环加工,从而大大减少了程序编写和计算的时间理论知识学习（螺纹切削复合循环G76的格式）A(a)R(r)E(e)C(c)I(i)X(x)Z(z)V(Δdmin)K(k)U(d)F(L)Q(Δd)P(p)理论知识学习（说明）理论知识学习（说明）c:精整次数(1~99),为模态值r:螺纹Z向退尾长度(00~99),为模态值e:螺纹X向退尾长度(00~99),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i:螺纹两端的半径差L:螺纹导程(同G82)p:主轴基准脉冲处距离切削起始点的主轴转角Δd:第一次切削深度(半径值)d:精加工余量(半径值)Δdmin:最小切削深度(半径值)k:螺纹高度,由X轴方向上的半径值指定注意按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,减小了刀尖的受力.第一次切削时切削深度为Δd,第n次的切削总深度为,每次循环的背吃刀量为图11-2中,C到D点的切削速度由F代码指定,而其它轨迹均为快速进给.图11-3中,G76为斜进式切削方法.由于为单侧刃切削加工,刀具刃口容易磨损,使加工的螺纹面不直,刀尖角发生变化,而造成牙型精度差.但其加工时产生的切削抗力小,刀具负载也小,排屑容易,并且切削深度为递减式,因此此加工方法一般用于大螺距螺纹的切削.加工工艺的确定与数学处理数学处理数学处理主要是计算G76中各个参数的值装夹方案的确定刀具的选择切削用量的选择坐标原点的确定加工路线的确定编写程序零件的仿真加工打开上海宇龙数控仿真软件选择华中世纪星前置刀架数控车床设置刀具、毛坯,装夹零件程序输入试切法对刀松开急停按钮回零操作仿真加工零件检测知识小结及教师寄语１．G76中各参数的选择要合适、计算要准确２．G71、G72、G73复合循环中地址DI方式下,不能运行G71,G72,G73指令,可运行G76指令４．编程要细致、认真,千万不能马虎项目练习76指令的格式并解释所带参数的含义2在数控车床上完成如图11-5所示的工件的编程与加工3．在数控车床上完成如图11-6所示的工件的编程与加工G76指令编程PART12为保证圆弧和圆锥表面各轮廓加工精度,在精加工时,需选用带有刀尖圆弧的车刀,并运用刀尖圆弧半径补偿指令进行编程在采用刀尖圆弧半径补偿进行编程时,刀具的刀沿位置号一定不能选错理论知识学习数控机床根据刀具实际尺寸,自动改变机床坐标轴或刀具到位点位置,使实际加工轮廓和编程轨迹完全一致的功能,称为刀具补偿功能，是数控车床的主要功能之一。它分为两类：刀具的偏移(即刀具长度补偿)和刀尖圆弧半径补偿。刀具补偿功能的定义由于刀尖半径的存在,在圆弧车削的过程中也会造成欠车削.在外圆弧面的车削中,它使凸圆弧的曲率半径变小,使凹圆弧的曲率半径变大.解决欠车削的方法仍然是通过刀尖半径补偿指令消除刀尖半径对圆弧车削的影响。刀尖半径对圆弧车削的影响理论知识学习刀具的偏移是指当车刀刀尖位置与编程位置(工件轮廓)存在差值时,可以通过刀具补偿值的设定,使刀具在X,Z轴方向加以补偿.它是操作者控制工件尺寸的重要手段之一刀具的偏移理论知识学习刀尖圆弧半径补偿的定义在实际加工中,由于刀具产生磨损及精加工时车刀刀尖磨成半径不大的圆弧,为确保工件轮廓形状,加工时不允许刀具中心轨迹与被加工工件轮廓重合,而应与工件轮廓偏移一个半径值R,这种偏移称为刀具半径补偿假想刀尖与刀尖圆弧半径在理想状态下,尖形车刀的刀位点为一个假想点,该点即为假想刀尖。所谓刀尖圆弧半径是指车刀刀尖圆弧所构成的假想圆半径实际加工中,所有车刀均有大小不等或近似的刀尖圆弧,假想刀尖是不存在的理论知识学习刀尖圆弧半径补偿的定义在实际加工中,由于刀具产生磨损及精加工时车刀刀尖磨成半径不大的圆弧,为确保工件轮廓形状,加工时不允许刀具中心轨迹与被加工工件轮廓重合,而应与工件轮廓偏移一个半径值R,这种偏移称为刀具半径补偿假想刀尖与刀尖圆弧半径在理想状态下,尖形车刀的刀位点为一个假想点,该点即为假想刀尖。所谓刀尖圆弧半径是指车刀刀尖圆弧所构成的假想圆半径实际加工中,所有车刀均有大小不等或近似的刀尖圆弧,假想刀尖是不存在的理论知识学习如图12-3所示,用圆弧刀尖的外圆车刀切削加工时,圆弧刃车刀的对刀点分别为B点和C点,所形成的假想刀位点为O点,但在实际加工过程中,刀具切削点在刀尖圆弧上变动,从而在加工过程中可能产生过切或欠切现象.因此,采用圆弧刃刀且不使用刀尖圆弧半径补偿功能的情况下,加工工件就会出现几种误差情况,如表12-1所示未使用刀尖圆弧半径补偿时的加工误差分析理论知识学习理论知识学习G41——刀具半径左补偿指令,即沿刀具运动方向看(假设工件不动),刀具位于件左侧时的刀具半径补偿,如图12-4(a)所示.G42——刀具半径右补偿指令,即沿刀具运动方向看(假设工件不动),刀具位于件右侧时的刀具半径补偿,如图12-4(b)所示.G40——刀具半径补偿取消指令,即使用该指令后,使G41,G42指令无效刀尖圆弧半径补偿指令理论知识学习采用刀尖圆弧半径补偿进行加工时,如果刀具的刀尖形状和切削时所处的位置(即刀具切削沿位置)不同,那么刀具的补偿量与补偿方向也不同圆弧车刀刀具切削沿位置的确定理论知识学习刀补的建立刀补的进行刀补的取消刀尖圆弧半径补偿过程理论知识学习加工工艺的确定01装夹方案的确定02刀具的选择03切削用量的选择04坐标原点的确定05加工路线的确定数学处理编写程序零件的仿真加工零件的仿真加工（2）选择华中世纪星前置刀架数控车床（3）设置刀具、毛坯,装夹零件（4）松开急停按钮回零操作（5）试切法对刀（6）程序输入（7）仿真加工（1）打开上海宇龙数控仿真软件（8）零件检测知识小结及教师寄语１．刀尖半径补偿的建立与取消只能用G00或G01,不能用G02或G03指令２．因在粗车时,未调用刀尖半径补偿,在切削圆弧及锥面时,会造成过切现象,影响精加工形状及尺寸,故精车余量要适量增大项目练习40指令的格式并解释所带参数的含义40指令加工如图12-8所示零件40指令加工如图12-9所示零件M98/M99子程序编程PART13在编写本任务的精加工程序时,由于工件的轮廓由许多类似的形状组成,因此采用子程序方式进行编程可实现简化编程的目的理论知识学习机床的加工程序可以分为主程序和子程序两种主程序是一个完整的工件加工程序,或是工件加工程序的主体部分,与被加工零件或加工要求一一对应,不同的工件或不同的加工要求,都有唯一的主程序。在编制加工程序中,有时会遇到一组程序段在一个程序中多次出现,或者在几个程序中都要用到,这个典型的加工程序可以做成固定程序,并单独加以命名,这组程序段就称为子程序。子程序一般都不可以作为独立的加工程序使用,只能通过主程序进行调用,实现加工中的局部动作子程序执行结束后,能自动返回到调用它的主程序中。子程序的定义理论知识学习为了进一步简化加工程序,可以允许其子程序再调用另一个子程序,这一功能称为子程序的嵌套子程序的嵌套理论知识学习在大多数数控系统中,子程序与主程序并无本质区别子程序和主程序在程序号与程序内容方面基本相同,30表示其结束,而子程序用M99表示结束,并实现自动返回主程序功能子程序的格式在数控系统中,子程序的调用可通过辅助功能指令M98进行,同时在调用格式中将子程序的程序号地址改为98P××××L××××子程序的调用加工工艺的确定装夹方案的确定刀具的选择切削用量的选择坐标原点的确定加工路线的确定数学处理编写程序零件的仿真加工零件的仿真加工（2）选择华中世纪星前置刀架数控车床（3）设置刀具、毛坯,装夹零件（4）松开急停按钮回零操作（5）试切法对刀（6）程序输入（7）仿真加工（1）打开上海宇龙数控仿真软件（8）零件检测知识小结及教师寄语１．子程序必须有一程序号码,且以M99作为子程序的结束指令２．子程序可以被主程序调用,同时子程序也可以调用另一个子程序３．主程序调用同一子程序执行加工,最多可执行999次,且子程序亦可再调用另一子程序执行加工,最多可调用4层子程序不同的系统其执行的次数及层次可能不同项目练习99指令的格式并解释所带参数的含义2应用子程序加工如图13-6所示零件3应用子程序加工如图13-7所示零件内孔车削加工编程PART14孔加工是内表面的加工,切削情况不易观察,不但刀具的结构尺寸受到限制,而且容屑、排屑、导向和冷却润滑等问题都较为突出,是数控车削加工中难度较大的基本零件加工之一理论知识学习内径粗车复合循环G71指令1程序格式G71U_R_P(ns)Q(nf)X_Z_F_S_T_N(ns)……

……N(nf)……2走刀轨迹G71内径加工的走刀原理与外径加工相同,轨迹相反,外径加工时由大到小加工,而内孔加工时由小往大加工各参数含义:内径粗车的参数含义与外径粗车的含义基本相同,参照项目七的解释1内径加工时G71参数中精车余量取负值2内径加工时G72循环起点的坐标要小于毛坯上已有的内孔直径加工工艺的确定刀具的选择切削用量的选择坐标原点的确定加工工艺路线的确定装夹方案的确定数学处理编写程序编写程序零件的仿真加工零件的仿真加工（2）选择华中世纪星前置刀架数控车床（3）设置刀具、毛坯,装夹零件（4）松开急停按钮回零操作（5）试切法对刀（6）程序输入（7）仿真加工（1）打开上海宇龙数控仿真软件（8）零件检测知识小结及教师寄语１．使用G71指令进行内轮廓加工时,应注意精车余量应取负值,循环起点的设置需小于底孔直径２．内孔刀具的选择应充分考虑内孔的形状及尺寸、正确使用所选刀具进行加工３．内孔加工完毕退刀时应先向－方向退刀,再向＋方向退刀,且注意方向的退刀距离不宜选择过大,防止刀具与工件发生碰撞项目练习1编写如图14-3所示零件内孔项目程序并完成仿真操作毛坯:60×52mm钢件2编写如图14-4所示零件内孔项目程序并完成仿真操作毛坯:80×42mm钢件配合零件的车削加工编程PART15配合零件在实际加工中运用广泛,在零件造型,数控加工工艺分析、数控加工等方面都需要考虑全面,每个细节都贯穿于整个思考过程,不仅需要知识的全面性,也需要考虑加工工艺的完整性等任务分析圆柱配合圆锥配合偏心配合螺纹配合配合件的配合类型加工工艺的确定装夹方案的确定刀具的选择切削用量的选择坐标原点的确定加工路线的确定数学处理外螺纹加工相关数据内螺纹加工相关数据ABd大＝d公称＝30mmd小＝d大－＝30－13×15≈D大≈D公称＋015＝D小＝D大－1P＝30－15＝编写程序编写程序编写程序编写程序零件的仿真加工零件的仿真加工（2）选择华中世纪星前置刀架数控车床（3）设置刀具、毛坯,装夹零件（4）松开急停按钮回零操作（5）试切法对刀（6）程序输入（7）仿真加工（1）打开上海宇龙数控仿真软件（8）零件检测知识小结及教师寄语１．配合件的加工需对装配图、零件图进行仔细分析,根据图形制订出最佳的加工工艺方案２．配合件应注意零件的加工次序,保证尺寸精度,编程时,注意编程技巧３．合理选择各零件公差,保证配合尺寸精度项目练习对图15-2所示零件进行工艺分析,编写加工程序并完成仿真操作毛坯:45×68mm、50×43mm钢件宏指令编程PART16现在的数控系统一般都配备有用户宏程序功能,使得在采用宏程序编制一些加工程序时与一般手工编程相比减轻了编程者的数学处理工作,最大限度消除了手工编程计算的误差,保证了加工精度理论知识学习用户宏程序的概念用户把实现某种功能的一组指令像子程序一样预先存入存储器中用一个指令代表其存储功能,在程序中只要指定该指令应能实现该功能把这一组指令称为用户宏程序把代表指令称为用户宏程序调用指令,称为宏指令用户宏程序的最大特点是可以对变量进行运算,使程序应用更加灵活、方便。FANUC－0i系统提供两种用户宏程序,即用户宏程序功能A是FANUC系统的标准配置功能,任何配置的FANUC系统都具备此功能,而用户宏程序功能B虽然不是FANUC系统的标准配置功能,但绝大部分的FANUC系统也都支持用户宏程序功能B理论知识学习4.有利于零件的简化编程1.宏程序指令适合抛物线、椭圆、双曲线等没有插补指令的非圆曲线的手工编程3.适合工艺路径一样,只是位置参数不同的系列零件的编程2.适合图形一样,只是尺寸不同的系列零件的编程宏程序编程的适用范围理论知识学习变量表示的方法通常为＃或R与后面的变量号组成变量号与系统有各自的规定范围变量间可以运算,也可以给变量赋值格式为＃ii＝１,２,３,用变量可以替换地址后续的数值。注意:地址O和N不能引用变量。宏变量空变量(＃０)局部变量(＃１~49)系统变量(＃1000~)公共变量(＃50~199)根据变量号的不同分理论知识学习算术运算符:＋,－,×,/A条件运算符:EQ＝,NE≠,GT＞,GE≥,LT＜,LE≤B逻辑运算符:AND,OR,NOTC函数:SIN,COS,TAN,ATAN,ATAN２,ABS,INT,SIGN,SQRT,EPD表达式:用运算符连接起来的常数,宏变量构成表达式EA运算符与表达式理论知识学习宏变量＝常数或表达式把常数或表达式的值送给一个宏变量称为赋值赋值语句【格式】WHILE条件表达式……WHILE条件表达式……ENDW重复循环语句加工工艺的确定装夹方案的确定刀具的选择切削用量的选择坐标原点的确定加工路线的确定数学处理A要有标准方程或参数方程一般图中会给出C求值公式推导B对标准方程进行转化,将数学坐标转化成工件坐标D求值公式选择编写程序零件的仿真加工打开上海宇龙数控仿真软件A选择华中世纪星前置刀架数控车床B设置刀具、毛坯,装夹零件C试切法对刀E程序输入F仿真加工G松开急停按钮回零操作D零件检测H知识小结及教师寄语１．宏程序的编制必须遵守编程格式,不能有丝毫的马虎２．合理设定条件式,以免产生过切３．理清编程思路,编程思路非常重要,可以先画出流程图,再按照流程图编制程序项目练习1编写如图16-3所示零件程序并完成仿真操作毛坯:50×100mm钢件2编写如图16-4所示零件程序并完成仿真操作毛坯:50×100mm钢件数控车综合编程PART17图17-1所示零件是集外轮廓、内轮廓为一体的零件,其外形包含圆柱面、圆弧面、勾槽、椭圆面,内轮廓包含圆柱孔、圆锥孔、内螺纹此类零件是一种内、外形较复杂而加工又烦琐的常见综合零件任务分析图17-1所示零件是集外轮廓、内轮廓为一体的零件,其外形包含圆柱面、圆弧面、勾槽、椭圆面,内轮廓包含圆柱孔、圆锥孔、内螺纹.此类零件是一种内、外形较复杂而加工又烦琐的常见综合零件。任务分析理论知识学习理论知识学习理论知识学习加工工艺的确定装夹方案的确定刀具的选择切削用量的选择坐标原点的确定加工路线的确定数学处理螺纹底孔尺寸的加工理论值:D小＝D公称－1.3P－(0.05~0.2),但实际加工中一般应用实际经验值(理论值加工螺纹过尖),即D小＝D公称－P＝30－2＝28mm;螺纹大径≈D公称＋0.15＝30.1501图示锥度比为1︰5＝(大端直径－小端直径)/长度经计算得出小端直径为25mm02内