数控车床编程与技能训练（第3版）高职全套教学课件

模块一数控车削加工技术基础全套可编辑PPT课件模块一数控车削加工技术基础模块二轴类零件加工模块三套类零件加工模块四综合零件加工模块五自动编程课题一数控车床基础知识了解数控车床用了解数控车床用各种刀具各种刀具01020304掌握数控车床的型号和加工特点熟悉数控车床加工步骤及加工方案的选择原则了解数控车床的功能学习目标一、数控车床的型号、结构和功能数控车床基础知识1.数控车床的型号数控车床的型号编制方法与普通车床的类似，如CKA6150，C表示车床，K表示数控，A表示改进代号，6表示卧式车床组，1表示卧式车床系，50表示床身的最大工件回转直径为500mm。2.数控车床的结构数控车床的结构与普通车床的结构类似，不同在于数控车床采用CNC控制系统和伺服电机装置，实现了车床自动化加工。3.数控车床的功能数控车床可加工一般机床无法加工的复杂零件，如椭圆形、抛物线形等特殊曲面。它具有加工质量高、效率高的特点，主要用于轴类、盘类、内孔、螺纹和锥类等零件的加工。

数控车床是使用计算机数字化信号控制的机床，其外形如图1-1和图1-2所示。操作时将程序输入计算机中，再由计算机系统指挥机床各坐标轴的伺服电机去控制车床各运动部件，车削出不同形状的工件。与普通车床加工要求相比，数控车床所用刀具的使用寿命更长。数控车床常用涂层刀片，它是在硬质合金基体或高速钢基体表面采用一定的工艺方法，涂覆薄薄一层（5～12μm）高硬度、难熔的金属化合物（TiC、TiN、Al2O3等），既保持刀片的基本强度和韧性，又使其表面获得较高的硬度、耐磨性和耐热性以及更小的摩擦系数。数控车床所用刀片的使用寿命比普通刀片至少延长1～2倍。涂层刀片形状如图1-3所示。二、数控车床刀具数控车刀是机夹刀具，其结构由刀杆、夹紧元件、刀片和刀垫四部分组成，如图1-4所示。数控车床基础知识·1.数控车床加工的步骤（1）分析零件图，确定工艺路线。工艺路线包括设计加工方案和走刀路线、选择切削参数、选择刀具及夹具等。（2）编制加工程序。（3）调试程序。锁住机床并进行空运行，检验程序和图形。（4）对刀试切。装夹并找正毛坯，进行对刀试切，分析误差原因，直至加工出合格的工件。三、车床加工3.数控车床加工的特点（1）适应性强，即柔性好。（2）适合加工复杂形面。（3）加工精度高、尺寸准确、质量稳定，可避免人为误差。（4）工序集中，生产效率高。（5）自动化程度高，能够减轻劳动强度。（6）价格较高，维修调试复杂，需具有较高技术水平的人员操作。数控车床基础知识2.选择加工方案的原则（1）先粗后精原则。把车削加工分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段分别进行加工操作。（2）先近后远原则。在加工时，通常安排离起刀点近的部位先加工，远的部位后加工，以便缩短刀具移动距离，减少空行程。（3）先内后外原则。对有内、外表面的零件，通常先加工内表面，再加工外表面。

数控车床的加工特点有哪些？思考与练习课题二数控车床安全操作规程与文明生产数控车床安全操作规程与文明生产掌握数控车床安全操作规程；了解5S活动的内容和效用。1.加工前的检查准备工作（1）开机前，要检查卡盘扳手是否取下，车床各部分机构是否完好，各传动手柄、变速手柄的位置是否正确，还应按要求认真对数控机床进行润滑保养。（2）手动方式下启动主轴，观察主轴运动情况是否正常。（3）检查切削液、液压油、润滑油的油量是否充足；自动润滑装置、液压泵、冷却泵是否工作正常；液压系统的压力表是否在要求范围内，各控制箱的冷却风扇是否正常运转。（4）检查车床导轨是否清洁，切屑槽内的切屑是否已清理干净。（5）在控制系统启动过程中，检查操作面板上的指示灯是否正常；各按钮、开关是否处于正确位置；CRT显示屏是否有报警信息，有则及时处理。（6）检查准备工作结束后，回到机床原点，要注意操作顺序，先回X轴，再回Z轴。注意：上述事项若有不正常现象应及时向实习教师汇报处理。一、数控车床安全操作规程知识目标数控车床安全操作规程与文明生产

2.加工程序的检验与修改（1）操作数控系统面板时，对各按键及开关的操作不得用力过猛，更不允许用扳手或其他工具进行操作。（2）操作数控系统面板及数控机床时，严禁多人同时操作。（3）程序输入后，要认真核对，保证无误。图形模拟时，应在“机床锁住+空运行”的状态下进行图形模拟，以检查加工轨迹的正确性。打开机床锁住键后要将机床坐标恢复原状态。（4）在程序运行中，要观察数控系统的坐标显示，了解刀具运动点在机床坐标系及工件坐标系中的位置。（5）修改程序时，对修改部分一定要仔细计算，认真核对。3.刀具的装夹（1）检查各个刀具安装顺序是否合理，刀尖是否对中，伸出长度是否合适，刀具是否夹紧。（2）用手动方式换刀可以检查换刀动作是否准确，刀具与工件、尾座是否发生干涉。（3）每把刀首次使用时，必须检验它的实际长度与所给刀补值是否相符。（4）试切和加工中，刃磨或者更换刀具后一定要重新测量刀长并修改刀补值和刀号。数控车床安全操作规程与文明生产数控车床安全操作规程与文明生产4.装夹工件、对刀及工件坐标系的设定及检查（1）按工艺规程找正、装夹工件。（2）正确测量和计算工件坐标系，并对所得结果进行验证和验算。（3）对刀前一定要恢复原机床坐标。（4）将工件坐标系输入偏置页面，并对坐标、坐标值、正负号、小数点进行认真校对。（5）完成对刀后，要做模拟换刀试验，以防正式操作时发生撞坏刀具、工件或设备等事故。5.工件试切（1）无论是首次加工的零件还是周期性重复加工的零件，首件都必须对照图样工艺、程序和刀具调整卡进行单程序段加工。（2）自动运行加工时，操作者应集中思想，左手手指应放在程序停止按钮（急停按钮）上，眼睛观察刀尖运动情况；右手控制刀具进给倍率开关，调节机床拖板运行速率，观察刀具运行第一点是否正确，如发现问题，及时按下程序停止按钮，以确保刀具和数控机床安全，防止各类事故发生。（3）单段试切时，快速倍率开关必须打到低挡，无异常情况下再适当增大。（4）在进行手摇进给或手动连续进给操作时，必须检查各种开关所选择的位置是否正确，确认手动进给按键的开关状态，弄清正负方向，认准按键，再进行操作。数控车床安全操作规程与文明生产6.加工过程中的注意事项（1）加工过程中禁止用手接触刀尖和铁屑，铁屑应用毛刷和铁钩子清理干净。（2）禁止用手或其他任何方式接触正在旋转的主轴、工件或其他部位；严禁在主轴旋转时进行刀具或工件的安装和拆卸。（3）自动加工过程中，不允许打开机床防护门。（4）严禁盲目操作或误操作。（5）在数控车削过程中，因观察加工过程的时间多于操作时间，所以一定要选择好操作者的观察位置，不允许随意离开实训岗位，以确保安全。（6）进实训室必须穿好工作服，工作服的衣领和袖口要系好；戴好安全帽和防护镜，把长发纳入帽内；不穿高跟鞋、拖鞋、短裤、裙子上岗；不戴手套、领带、围巾操作机床。7.加工完成后的注意事项（1）做好机床卫生清扫工作，擦净导轨面上的切削液，并涂上防锈油，防止导轨生锈。（2）检查润滑油和切削液的情况，及时添加或更换。（3）依次关闭机床操作面板上的电源开关和总电源开关。数控车床安全操作规程与文明生产1.5S的起源及内容5S是指整理（seiri）、整顿（seiton）、清扫（seiso）、清洁（seiketsu）和素养（shitsuke）五个项目。开展以整理、整顿、清扫、清洁和素养为内容的活动，称为5S活动。5S活动起源于日本，并在日本企业中被广泛推行。5S活动对生产现场环境全局进行综合考虑，并制订切实可行的计划与措施，从而达到规范化管理。1）整理整理即区分要与不要的东西。现场除了要用的东西以外，一切都不放置。整理的目的是将空间腾出来。2）整顿整顿就是把东西依规定摆放整齐，明确数量，明确标示。整顿的目的是不浪费时间找东西。3）清扫清扫即清除现场内的脏污，并防止污染的发生。清扫的目的是消除脏污，保持现场干净、明亮。4）清洁清洁即将以上3S实施的做法制度化、规范化，维持其成果。清洁的目的是通过制度化来维持成果。（5）素养素养即培养文明礼貌习惯，按规定行事，养成良好的工作习惯。素养的目的是提升人的品质和职业道德，使之成为对任何工作都讲究认真的人。因此，在改善生产现场环境、提升生产效率、保障产品品质、营造企业管理氛围以及创建良好的企业文化等方面，施行5S活动会取得显著效果。二、文明生产文明生产，即5S活动。数控车床安全操作规程与文明生产（1）5S是最佳推销员。5S是一个最佳的推销员，一个干净、整洁的工厂会得到客户的信赖，客户乐于下订单，口碑相传。（2）5S是节约家。5S能减少很多不必要的材料以及工具的浪费，节省时间，缩减工时，提高效率。（3）5S对安全有保障。5S能保障一个宽敞明亮、视野开阔的现场，使事物一目了然。遵守堆积限制，走道明确，不会造成杂乱情形而影响工作的顺畅。（4）5S是标准化的推动者。通过推行5S，在企业内部养成守标准的习惯，使得各项活动、作业均按标准的要求运行，结果符合计划的安排，为提供稳定的质量打下基础。（5）5S形成令人满意的现场。明亮、清洁的工作场所，能造就现场全体人员愉悦的工作心情和和谐的工作气氛。2.5S的效用（1）开机。首先合上电源，然后按NC通电按钮，待系统启动后，释放急停按钮，让车床返回参考点，车床就进入正常工作状态。（2）关机。首先按下急停按钮，关掉NC通电按钮，最后关上电源按钮。1.开机和关机顺序车床开机后或当车床操作过程中出现超程、撞刀事故、停电、急停情况时，必须返回参考点。返回参考点的方法有以下两种。（1）MDI运行程序段“G28U0.W0.；”。（2）利用机床回零按键操作。返回参考点的目的是建立机床坐标系的绝对原点。只有这样，车刀移动才有依据，程序才准确，才不至于发生机床碰撞。2.返回参考点在加工过程中，若出现危险情况或故障，按下车床操作面板上的急停按钮，车床将立即停止运动。将故障排除后，顺时针方向旋转急停按钮即可解除急停。3.急停功能010203数控车床安全操作规程与文明生产三、数控车床操作注意事项课题三数控车床的维护与保养数控车床日常维护与保养是减少数控车床故障率的重要保障，可延长元器件的使用寿命。一般按随机使用说明书进行日常维护与保养，其主要内容见表1-1。数控车床的维护与保养知识目标掌握数控车床日常维护与保养要求；了解数控车床日常维护与保养的注意事项。数控车床的维护与保养

在进行日常维护与保养时需注意以下几点。（1）通电时，先强电后弱电，断电时顺序相反。（2）除进行必要的调整和检修外，不允许随便开启柜门，更不允许敞开门进行加工。（3）一般情况下，电池即使未失效也应该每年更换一次，以确保系统能够正常工作。更换电池要在通电情况下进行，以避免数据丢失。（4）数控车床长期闲置不用时，要经常给系统通电，让机床锁住并进行空运行，每月两三次，通电时间不少于1h。这样就可以利用元器件本身的发热来驱散数控装置中的潮气，保证元器件稳定、可靠，并给电池充电。二、数据车床日常维护与保养注意事项课题四数控车床操作面板一、数控车床用户操作面板FANUC0iMate-TC数控车床用户操作面板如图1-5所示，面板各按钮功能介绍见表1-2。01数控车床操作面板表1-2数控车床操作面板二、数控车床系统操作面板FANUC0iMate-TC数控车床系统操作面板如图1-6所示，面板各按键功能介绍见表1-3。思考与练习程序模式自动模式编辑模式手动模式手轮模式手轮倍率选择坐标监视刀补输入键

单步模式跳步手动选刀点动倍率选择机床锁住空运行急停进给倍率主轴倍率主轴正/反/停2.程序编辑练习（1）以O112新建程序。（2）输入以下程序。N1G00G40G97G99S500T0101F0.15；N2X45.0Z5.0；N3G70U1.5R0.5；N4G70P5Q15U0.5W0.05F0.15；N5G00G42X0；N6Z0；N7G01X16.0；N8X18.0Z-1.0；N9Z-20.0；N10X26.0；N11X28.0Z-21.0；N12Z-50.0；N13X35.0；N14G01Z-82.0；N15G01G40X45.0；N16G28U0W0；N17M05；N18M30；1.基本按键的识别。数控车床操作面板数控车床操作面板（3）按照下面要求修改编辑程序。①将N3、N4中的G70替换为G71。②在N1中的S500后面加上M03。③在N13程序段后加上N14G03X39.0W-2.0R2.0;④将原程序N14、N15、N16、N17、N18依次改为N15、N16、N17、N18、N19。⑤调用程序库中的O3程序。3.以MDI模式运行以下程序。（1）S500M03;（2）T0404(T0101）;（3）G28U0W0;4.超程解除。使机床Z正向超行程处于报警状态，然后查看报警信息并解除报警，将刀架摇到（X180.127，Z275.135）。5.机床坐标系读取。（1）在坐标显示中有哪几个坐标系？如何进行切换？（2）将刀架移动到机床坐标系（X54.127，Z100.452），再沿X轴正向移动20，Z轴正向移动35。6.图形仿真调试程序。（1）以程序号O1新建一个程序。（2）手动输入以下程序。O0001；N1；G00T0101S500M03F0.2；X42.0Z2.0；G71U1.5R0.5；G71P10Q11U0.3W0.05F0.2；N10G00G42X0；Z0；G01X18.0C1.0；Z-20.0；X28.0C1.0；Z-50.0；X35.0；G03X39.0W-2.0R2.0；G01Z-82.0；N11G01G40X42.0；G00X200.0Z200.0；（3）机床锁住，图1-7所示为图形仿真轨迹。课题五数控机床坐标系在数控机床上加工零件时，机床的动作是由数控系统发出指令来控制的，为了确定机床上运动的位移和运动方向，需要坐标系作为参照，这个坐标系称为标准坐标系，也称为机床坐标系。数控机床上的坐标系采用右手笛卡儿直角坐标系，如图1-8所示。伸出右手的拇指、食指和中指，并且相互垂直，拇指的指向为X轴正方向，食指的指向为Y轴正方向，中指的指向为Z轴正方向。围绕X、Y、Z轴的回转运动方向分别用A、B、C表示，根据右手螺旋定则，拇指的指向为X、Y、Z坐标中的任意轴的正向，则其余四指的旋转方向即为旋转坐标A、B、C的正方向。一、机床坐标系的规定数控机床坐标系对于车床，Z轴与主轴轴线相重合，设Z轴远离工件的方向为Z轴正方向，X轴垂直于Z轴，对应于刀架的径向移动，设X轴远离工件轴线的方向为X轴正方向，如图1-9所示，图1-9（a）为水平床身前置刀架式数控车床的坐标系，图1-9（b）为倾斜床身后置刀架式数控车床的坐标系。Y轴（车床为虚设轴）与X轴、Z轴一起构成遵循右手笛卡儿法则的坐标系。数控机床坐标系二、机床原点与机床参考点数控机床坐标系1.机床原点机床坐标系的原点称为机床原点或机床零点，由机床制造厂确定。它是数控车床进行加工时的基准参考点。机床原点的位置大多在主轴轴线与装夹卡盘的法兰盘端面的交点上。2.机床参考点机床参考点可以与机床原点重合，也可以不重合（数控车床一般不重合）。它是相对于机床原点的一个可以设定的参考值，通常设定在X轴和Z轴的正向最大行程处。一般数控车床系统启动后，首先要回机床参考点，其目的是建立机床坐标系，从而确定机床坐标系原点的位置。机床原点和机床参考点的位置如图1-10所示。1.工件编程原点工件编程原点是由编程人员在编程时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，也称为工件坐标系原点。编程原点的选择要尽量满足编程简单、尺寸换算少、引起的加工误差少等条件。一般情况下，编程原点选在尺寸标注的基准或定位基准上。对车床而言，编程原点一般选在工件轴线与右端面的交点上。2.对刀点与换刀点对刀点是数控加工中刀具相对于工件运动的起点，是零件加工的起始点。换刀点是刀架转位换刀时所在的位置，可选在远离工件和尾座便于换刀的位置。三、工件编程原点、对刀点和换刀点1.数控车床机床原点的位置一般设在哪里？2.什么是机床参考点？回参考点的目的是什么？3.换刀点一般选在什么位置？思考与练习数控车床对刀操作课题六数控车床对刀操作知识目标了解对刀的目的和基本步骤；掌握外圆车刀、切断刀、螺纹车刀的对刀方法。一、对刀的目的和基本步骤在进行零件加工前，首先要进行对刀。对刀的目的是建立工件坐标系，确定工件坐标系原点相对于机床坐标系的位置。对刀操作一般有以下几个步骤。数控车床对刀操作（1）工件旋转，用1号刀（基准刀）车平端面。（2）沿X轴退刀。此时刀具Z轴方向不可移动。（3）利用OFFSET的测量功能输入Z0，按测量键，如图1-11所示。（4）用1号刀沿Z轴试切一小段（5mm左右）可供测量的光滑外圆表面。（5）沿Z轴退刀。此时刀具X轴方向不可移动。（6）用卡尺测量被切削后光滑外圆柱面直径D，利用OFFSET的测量功能输入XD，按测量键。（7）随后的2号刀、3号刀等以1号刀加工出来的表面和端面为基准，刀尖轻触（对准）上述表面后（不得再次切削），利用OFFSET的测量功能输入刀具补正值。重复步骤（3）和步骤（6）。示例数控车床对刀操作二、不同车刀的对刀方法外圆车刀、外螺纹车刀和切断刀的对刀找正如图1-12所示。1.外圆车刀对刀外圆车刀对刀找正如图1-13所示，对刀步骤如下。（1）外圆黏刀，测量直径D，在刀补表X中对应外圆车刀的刀号利用测量功能输入XD。（2）车平端面，在刀补表Z中对应外圆车刀的刀号利用测量功能输入Z0。3.切断刀对刀数控车床对刀操作2.外螺纹车刀对刀外螺纹车刀对刀找正如图1-14所示，对刀步骤如下。（1）用刀尖与刚用外圆车刀切削过的表面黏刀，在刀补表X中对应外螺纹车刀的刀号利用测量功能输入XD。（2）使外螺纹车刀的刀尖同端面在一条直线上，在刀补表Z中对应外螺纹车刀的刀号利用测量功能输入Z0。切断刀对刀找正如图1-15所示，对刀步骤如下。（1）用刀尖与车削过的外圆表面轻轻黏刀，在刀补表X中对应切断刀的刀号利用测量功能输入XD。（2）用刀尖与端面黏刀，当有微量切屑落下时，在刀补表Z中对应切断刀的刀号利用测量功能输入Z0。（1）外圆车刀、切断刀、螺纹车刀装刀要正确，车刀左外侧面要与刀架左侧平面对齐贴平。（2）1号基准刀将基准端面、外圆车好后，2号刀、3号刀等不必再车端面和外圆，在对刀时轻轻对准外圆和端面黏刀出屑输入相应数据即可。（3）对刀之前要返回参考点。三、对刀注意事项数控车床对刀操作1.内螺纹车刀如何对刀？2.内孔车刀如何对刀？思考与练习谢谢观看模块二轴类零件加工课题一外圆与端面加工知识目标掌握G、F、S、T、M等功能指令；掌握G00、G01、G90、G94指令及其应用；掌握阶梯轴及其加工工艺制定方法。技能目标能够熟练装夹工件和刀具，迅速找正工件；能够独立完成工件的加工。外圆与端面加工外圆与端面加工一、程序的结构一个完整的程序由程序名、程序内容和程序结束组成，程序内容由若干程序段组成。例如：微课外圆与端面加工O0001；程序名N01G21G40；N10T0101；N20G00X50Z2；N30G01Z0；…程序内容N80M30；程序结束程序段格式如下。N_G_X_（U_）Z_(W_）F_S_T_M_；其中，N为顺序号，写在程序段首位，其范围为N1～N99999999，间隔一般为10；G为准备功能字；X（U）、Z（W）为尺寸字；F为进给功能字；S为主轴功能字；T为刀具功能字；M为辅助功能字。1.准备功能G指令准备功能用于指定车床的工作方式，由地址符G和其后的两位数字组成。G指令的使用要根据数控系统说明书来定。G指令分为模态指令和非模态指令两种。模态指令是一组可以相互注销的代码，这些代码一经使用便一直有效，直至出现同组的另一指令或被其他指令取消才失效。非模态指令只在其出现的程序段中有效，程序段结束时失效。2.进给功能F指令进给功能用于指定切削的进给速度，由地址符F和其后的一组数字组成。（1）G98方式下的F指令。G98指令用于指定每分钟进给量，单位为mm/min。指令格式G98F_；（2）G99方式下的F指令。G99指令用于指定每转进给量，单位为mm/r。指令格式G99F_；外圆与端面加工3.主轴功能S指令主轴功能用于指定主轴转速，由地址符S和其后的一组数字组成。（1）G50方式下的S指令。G50指令用于设定主轴最高转速。指令格式G50S_；（2）G96方式下的S指令。G96指令用于设定主轴恒线速度，单位为mm/min。指令格式G96S_；（3）G97方式下的S指令。G97指令用于直接设置主轴转速，具有取消G96指令的功能，单位为r/min。指令格式G97S_；4.刀具功能T指令刀具功能用于指定加工时所用刀具，由地址符T和其后的四位数字组成，前两位数字代表刀具的编号，后两位数字为该刀具的补偿号。5.辅助功能M指令辅助功能用于指定数控机床辅助装置的开关动作，由地址符M和其后的两位数字组成。常用辅助功能见表2-1。注：M02指令与M30指令的区别在于：执行完M02指令后，光标停留在M02上；执行完M30指令后，光标停留在程序头。外圆与端面加工二、G00、G01、G90和G94指令的应用1.快速定位指令G00快速定位即刀具以点定位控制方式从刀具所在点快速运动到下一个目标位置。指令格式G00X(U）_Z(W）_；指令说明（1）X、Z指定刀具终点坐标。（2）U、W指定后一点相对前一点的增量坐标。图2-1练习零件图例2-1分别用绝对编程和增量编程编写加工图2-1所示零件从A点快速定位到B点的程序。绝对编程G00X25.0Z13.0；增量编程G00U0.W-22.0；G00指令是模态指令，其移动速度是由厂家预先设定的。运行G00指令时，刀具的实际运动路线有时不是直线而是折线，要注意干涉。G00指令一般用于加工前的快速定位或快速退刀。外圆与端面加工2.直线插补指令G01G01指令用于规定刀具在XOZ平面内以插补联动方式做任意直线运动。指令格式G01X(U）_Z（W）_F_；例2-2分别用绝对编程和增量编程编写加工图2-1所示零件从A点切削到B点的程序。绝对编程G00X25.0Z35.0；G01X25.0Z13.0F0.2；增量编程G00U-25.0W0；G01U0W-22.0F0.2；G01指令后用绝对编程还是增量编程，由编程者根据情况确定。进给速度由F指令指定，F指令是模态指令。3.外圆切削单一固定循环指令G90G90指令常用于单一外圆加工和阶梯轴加工，其走刀路线如图2-2所示。指令格式G90X(U）_Z(W）_F_；指令说明（1）X(U）、Z(W）指定外径或内径切削终点坐标。（2）F指定切削进给量。4.端面切削循环指令G94G94指令用于车端面或者粗车外圆，其走刀路线如图2-3所示。指令格式G94X(U）_Z(W）_F_；指令说明（1）X(U）、Z(W）指定外径或内径切削终点坐标。（2）F指定切削进给量。图2-3G94指令走刀路线例2-3加工如图2-4所示的零件，编写36mm和32mm外圆的加工程序。外圆与端面加工分析将工件坐标系原点设定在右端面与中心轴线的交点处。将加工过程分为粗车和精车两个阶段：粗加工时，选择主轴转速为500r/min，进给速度为0.25mm/r；精加工时，选择主轴转速为1000r/min，进给速度为0.15mm/r。外圆与端面加工编程（1）用G00指令和G01指令编程。外圆与端面加工（2）用G90指令编程。外圆与端面加工思考与练习1.G90指令与G94指令的区别是什么？2.M02指令与M30指令的区别是什么？加工如图2-5所示的阶梯轴零件，编写其加工程序。已知毛坯尺寸为45mm×62mm，材料为铝棒料。加工该阶梯轴零件所需的工具、量具、刃具清单见表2-2，评分标准见表2-3。外圆与端面加工技能训练外圆与端面加工外圆与端面加工1.确定数控车削加工工艺及工装方案（1）数控切削工艺工装分析。①选择定位基准和装夹工具。②选择加工方案。③选择刀具。（2）确定加工顺序和走刀路线。①建立工件坐标系原点。②确定起刀点。③确定走刀方案。（3）选择合理的切削用量。根据设计的加工方案，选择合适的切削用量，填写表2-4。3.加工注意事项（1）在“机床锁住+空运行”情况下模拟图形加工轨迹。确定加工轨迹正确后，停止空运行，恢复所有轴后进行对刀。（2）开始加工时要单段运行，检查刀具第一点是否正确（检验对刀是否正确）。（3）合理运用车床磨耗功能控制尺寸精度。课题二圆锥面加工分课题一G90圆锥循环指令车削圆锥面知识目标掌握圆锥的基本参数和相关尺寸的计算方法；掌握G90圆锥循环指令的编程格式。技能目标能用G90圆锥循环指令编制外圆锥面零件的加工程序。圆锥面加工圆锥面加工一、圆锥的基本参数在机床和工具中，常遇到使用圆锥面配合的情况，图2-6（a）所示为车床主轴锥孔与前顶尖锥柄的配合，图2-6（b）所示为车床尾座锥孔与麻花钻锥柄的配合。圆锥主要有五个基本参数，分别为最大圆锥直径D、最小圆锥直径d、圆锥长度L、锥度C和圆锥半角α/2，如图2-7所示。圆锥面加工（1）最大圆锥直径D。最大圆锥直径简称为大端直径。（2）最小圆锥直径d。最小圆锥直径简称为小端直径。（3）圆锥长度L。最大圆锥直径与最小圆锥直径之间的轴向距离称为圆锥长度。（4）锥度C。圆锥的最大圆锥直径和最小圆锥直径的差与圆锥长度的比值称为锥度，其表达式为锥度一般用比例或分数形式表示，如1∶7或1/7。（5）圆锥半角α/2。圆锥角α是在通过圆锥轴线的截面内两条素线之间的夹角。圆锥角的一半即为圆锥半角α/2，其表达式为由式（2-2）可知，锥度确定后，圆锥半角可以由锥度直接计算出来，因此，圆锥半角与锥度属于同一参数，不能同时标注。例2-4如图2-8所示的磨床主轴圆锥，已知锥度C=1∶5，最大圆锥直径D=45mm，圆锥长度L=50mm，求最小圆锥直径d。（2-1）（2-2）圆锥面加工二、G90圆锥循环指令指令格式G90X(U）_Z(W）_I_F_；指令说明（1）X(U）和Z(W）指定外径、内径切削终点坐标。（2）F指定切削进给量。（3）I指定圆锥半径差。圆锥起点半径减去圆锥终点半径之差即为圆锥半径差。当锥面起点X坐标大于终点X坐标时，圆锥半径差为正，反之圆锥半径差为负。G90指令走刀路线如图2-9所示。例2-5编写如图2-10所示零件圆锥部分的加工程序。已知毛坯尺寸为50mm×60mm。分析由式（2-1）得，图2-10中零件的圆锥部分锥度为刀具起始点设在距离端面5mm处，第一刀的小端直径d1=50mm，由式（2-1）得出第一刀的大端直径为D1=(50+0.25×45）mm=61.25mm图2-9G90圆锥循环指令走刀路线图2-10圆锥零件圆锥面加工编程以右端面中心处为坐标原点建立工件坐标系，设待切削圆锥大端直径D依次为55mm，52mm，49mm，46mm，43mm，40mm，…，30mm，编写如下程序。思考与练习1.圆锥的基本参数有哪几个？2.已知一外圆锥面，大端直径D=80mm,小端直径d=60mm，圆锥半角为30°，求其圆锥部分长度。3.G90指令车外圆锥和外圆的区别是什么？圆锥面加工技能训练加工如图2-11所示的圆锥轴零件。已知毛坯尺寸为45mm×67mm，材料为铝棒料。加工该圆锥轴零件所需的工具、量具、刃具清单见表2-5，评分标准见表2-6。圆锥面加工圆锥面加工1.确定数控车削加工工艺及工装方案（1）零件结构及技术要求分析。（2）数控切削工艺工装分析。①选择定位基准和装夹工具。②选择加工方案。③选择刀具。（3）确定加工顺序和走刀路线。①建立工件坐标系原点。②确定起刀点。③确定走刀方案。（4）选择合理的切削用量。根据设计的加工方案，选择合适的切削用量，填写表2-7。课题二圆锥面加工分课题二G71、G70指令车削圆锥面知识目标掌握G71和G70循环指令的编程格式。技能目标能用G71和G70循环指令编写圆锥面的加工程序。圆锥面加工圆锥面加工一、G71粗加工循环指令指令格式G71UΔdRe；G71PnsQnfUΔuWΔwF_S_T_；指令说明（1）Δd为粗车时X轴方向每次切削深度，一般45钢取1～2mm，铝件取1.5～2.5mm。（2）e表示X轴方向退刀量，一般取0.5~1mm,半径值。（3）ns为精加工程序段中的第一个程序段序号。（4）nf为精加工程序段中的最后一个程序段序号。（5）Δu为X轴方向的精加工余量，取0.4~0.5mm,直径值。（6）Δw为Z轴方向的精加工余量，取0.02~0.1mm。（7）F指定进给量，S指定主轴转速，T指定刀具号。粗加工时，F、S、T指令有效；精加工时，只有处于ns到nf程序段之间的F、S、T指令才有效。注意：（1）ns程序段必须为G00/G01指令编程，ns到nf程序段之间不能包含子程序。（2）使用G71指令时，工件形状单向递增或递减。G71指令加工路线如图2-12所示。圆锥面加工二、G70精加工循环指令指令格式G70PnsQnf；指令说明（1）ns为精加工程序段中的开始程序段号。（2）nf为精加工程序段中的结束程序段号。G70指令在粗加工完后使用。例2-6编写如图2-13所示零件的加工程序。已知毛坯尺寸为105mm×150mm，材料为铝棒料。工件采取一夹一顶方式装夹，以工件右端面中心处为坐标原点建立工件坐标系，编写程序如下。圆锥面加工三、G72端面粗车复合循环指令G72指令适用于对大小径之差较大而长度较短的盘类工件端面复杂形状粗车，其走刀路线如图2-14所示。指令格式G72WΔdRe；G72PnsQnfUΔuWΔwF_S_T；指令说明（1）Δd为粗车时Z轴方向每次切削深度。（2）e表示Z轴方向退刀量。其余各尺寸字的含义与G71指令中各尺寸字的含义完全相同。思考与练习1.G71指令适用的范围是什么？2.G71指令和G72指令有何区别？试画出G72指令的走刀路线图。圆锥面加工技能训练编写如图2-15所示圆锥零件的加工程序。已知毛坯尺寸为45mm×73mm，材料为铝棒料。加工该圆锥零件所需的工具、量具、刃具清单见表2-8，评分标准见表2-9。圆锥面加工圆锥面加工1.确定数控车削加工工艺及工装方案（1）零件结构及技术要求分析。（2）数控切削工艺工装分析。①选择定位基准和装夹工具。②选择加工方案。③选择刀具。（3）确定加工顺序和走刀路线。①建立工件坐标系原点。②确定起刀点。③确定走刀方案。（4）选择合理的切削用量。根据设计的加工方案，选择合理的切削用量，填写表2-10。3.加工注意事项（1）使用G71指令编程时，参数设置要合理。（2）检验圆锥时，要正确使用万能角度尺，其测量的角度为圆锥半角。课题三圆弧加工知识目标掌握G02和G03圆弧插补指令的编程知识；掌握G40、G41和G42刀具半径补偿指令的编程知识；掌握G73固定形状粗车循环指令的编程知识。技能目标掌握圆弧插补指令的用法；掌握刀具半径补偿指令的用法；掌握固定形状粗车循环指令的用法。圆弧加工圆弧加工一、圆弧插补指令圆弧插补指令使刀具沿着圆弧运动，切出圆弧轮廓。圆弧插补运动有顺、逆之分，G02为顺时针圆弧插补指令，G03为逆时针圆弧插补指令。顺、逆圆弧插补指令按右手直角笛卡儿坐标系和右手定则判定：建立工件坐标系后，沿Y轴负向看，走刀方向绕Y轴顺时针方向转动为顺圆弧插补，反之为逆圆弧插补，如图2-16所示。圆弧加工指令格式G02X(U）_Z(W）_R_（I_K_）F_；G03X(U）_Z(W）_R_（I_K_）F_；指令说明（1）X、Z指定圆弧终点在工件坐标系中的绝对坐标值。（2）U、W指定圆弧终点相对于圆弧起点的增量值。（3）R指定圆弧半径。（4）I、K指定圆弧的圆心相对圆弧起点在X轴、Z轴方向的坐标增量。（5）F指定刀具的进给量，根据切削要求确定。当用半径方式指定圆心位置时，在同一半径的情况下，从圆弧的起点到终点有两个圆弧的可能性，为区别两者，规定当圆心角α≤180°时，半径为正，如图2-17中的圆弧1；当α>180°时，半径为负，如图2-17中的圆弧2。圆弧加工指令编程图例（1）用I、K指定圆心位置。①用绝对编程时，圆弧插补程序如下。…N30G00X20.0Z2.0；N40G01Z-30.0F0.15；N50G02X40.0Z-40.0I10.0K0F0.10；…②用增量编程时，圆弧插补程序如下。…N30G00U-80.0W-28.0；N40G01U0W-32.0F0.15；N50G02U20.0W-10.0I10.0K0F0.10；（2）用R指定圆心位置。①用绝对编程时，圆弧插补程序如下。…N30G00X20.0Z2.0；N40G01Z-30.0F0.20；N50G02X40.0Z-40.0R10.0F0.10；…②用增量编程时，圆弧插补程序如下。…N30G00U-80.0W-28.0；N40G01U0W-32.0F0.20；N50G02U20.0W-10.0R10.0F0.10；…使用圆弧插补指令编程时，需要注意以下几点。（1）圆弧在多个象限时，该指令可以连续执行。（2）在圆弧插补程序段内不能有刀具功能指令。（3）用半径指定圆心位置时，只能用于非整圆的圆弧加工，不能用于整圆加工。（4）指定比起点到终点的距离的一半还小的半径值时，按180°圆弧计算。（5）当I、K和R尺寸字同时被指定时，R尺寸字优先，I、K尺寸字无效。例2-7编写如图2-18所示零件圆弧的插补程序。圆弧加工二、刀具半径补偿1.刀具半径补偿的目的数控车床编程时，车刀的刀尖理论上是一个点，但通常情况下，为了延长刀具的寿命并降低零件的表面粗糙度，将车刀刀尖磨成圆弧状，刀尖圆弧半径一般取0.2~1.6mm，如图2-19所示。切削时，实际起作用的是圆弧上的各点。在切削圆柱内、外表面及端面时，刀尖的圆弧不影响零件的尺寸和形状，但在切削圆弧面及圆锥面时，就会产生过切或欠切等加工误差，如图2-20所示。当零件的精度要求不高或留有足够的精加工余量时，可以忽略此误差，否则应考虑刀尖圆弧半径对零件的影响。数控车床的刀具半径补偿功能就是通过刀尖圆弧半径补偿来消除刀尖圆弧半径对零件精度的影响。具有刀具半径补偿功能的数控车床，编程时不用计算刀尖半径的中心轨迹，只需按零件轮廓编程，并在加工前输入刀具半径数据，通过程序中的刀具半径补偿指令，数控装置可自动计算出刀具中心轨迹，并使刀具中心按此轨迹运动。也就是说，执行刀具半径补偿后，刀具中心将自动在偏离工件轮廓一个半径值的轨迹上运动，从而加工出所需要的工件轮廓。圆弧加工2.刀具半径补偿指令（1）G41刀具半径左补偿指令。沿刀具运动方向看，刀具在工件左侧时，称为刀具半径左补偿，如图2-21（a）所示。（2）G42刀具半径右补偿指令。沿刀具运动方向看，刀具在工件右侧时，称为刀具半径右补偿，如图2-21（b）所示。（3）G40取消刀具半径补偿指令。G40指令为取消刀具半径补偿指令，用于取消刀具半径补偿。指令格式G41G01（G00）X(U）_Z(W）_F_；G42G01（G00）X(U）_Z(W）_F_；G40G01（G00）X(U）_Z(W）_；指令说明（1）G41、G42和G40指令都是模态指令。G41和G42指令不能同时使用，即前面的程序段中如果有G41指令，就不能接着使用G42指令，必须先用G40指令取消G41指令后，才能使用G42指令，否则补偿就不正常。（2）不能在圆弧指令段建立或取消刀具半径补偿，只能在G00或G01指令段建立或取消。（3）指定半径补偿过渡直线段长度必须大于刀尖圆弧半径。圆弧加工3.刀具半径补偿的过程刀具半径补偿的过程分为三步。（1）建立刀补。刀具中心从编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一个偏移量的过程即为建立刀补的过程。（2）执行刀补。执行G41或G42指令的程序段后，刀具中心始终与编程轨迹相距一个偏移量。（3）取消刀补。刀具离开工件，刀具中心轨迹过渡到与编程重合的过程即为取消刀补的过程。图2-22所示为刀补建立与取消的过程。4.刀尖方位的确定刀具半径补偿功能执行时除了和刀具刀尖半径大小有关，还和刀尖的方位有关。不同的刀具，刀尖圆弧的位置不同，刀具自动偏离零件轮廓的方向就不同。如图2-23所示，车刀方位有9个，分别用参数0～9表示。例如，车削外圆表面时，方位为3，将其输入形状画面的T中，如图2-24所示。圆弧加工例2-8编写如图2-25所示零件的刀具半径补偿程序。以工件右端面中心处为坐标原点建立工件坐标系，编写程序如下。圆弧加工三、G73固定形状粗车循环指令G73固定形状粗车循环指令在加工中经常使用，其既适用于毛坯形状与零件轮廓形状基本接近的铸锻毛坯件，又适用于圆棒料毛坯，另外，该指令还适用于轮廓形状具有递增、递减或曲线凸凹相间规律的工件。G73固定形状粗车循环指令指令格式G73UiWkRd；G73PnsQnfUΔuWΔwF_S_T_；指令说明（1）i为X方向总退刀量或是粗切时径向切除的总余量。（2）k为Z方向总退刀量或是粗切时轴向切除的总余量。（3）d为粗切次数。（4）ns为精加工形状程序段中的开始程序段号。（5）nf为精加工形状程序段中的结束程序段号。（6）Δu为X轴方向的精加工余量，取0.2~0.5mm。（7）Δw为Z轴方向的精加工余量，取0.05~0.1mm。（8）F指定进给量，单位为mm/r。（9）S指定主轴转速，单位为r/min。（10）T指定刀具号。X轴方向总退刀量用半径表示，当向X轴正方向退刀时，该值为正，反之为负。i与k值是刀具第一刀车削时退离工件的距离，即刀具从循环点提升的单边距离，确定i与k值应该参考毛坯的粗加工的余量大小，以使第一次车削时就有合理的切削深度，车削出屑，防止空走刀。i的表达式为i=X轴粗加工余量-每一次单边吃刀深度或i=待加工表面毛坯最大直径-待加工表面精车前最小直径2-aPk的表达式为k=Z轴粗加工余量-每一次Z向切削深度G73指令走刀路线如图2-26所示，C点是循环点。圆弧加工例2-9使用G73指令完成如图2-27所示零件的加工。已知毛坯为50mm×100mm的圆棒料，材料为45钢，工件不切断。分析选用两把93°外圆仿形车刀（刀尖角为35°），1号粗车刀圆弧半径为0.8mm，2号精车刀圆弧半径为0.4mm。粗车主轴转速为500r/min，进给量为0.2mm/r，切削深度为1.5mm；精车主轴转速为2000r/min，进给量为0.10mm/r，精车余量为0.5mm。X轴方向总退刀量i为圆弧加工编程以工件右端面中心处为坐标原点建立工件坐标系，编写程序如下。1.G02指令和G03指令的应用区别是什么？2.圆弧半径什么时候用正值，什么时候用负值？3.刀具半径补偿的目的是什么？思考与练习圆弧加工技能训练加工如图2-28所示的圆弧面零件。已知毛坯尺寸为40mm×78mm，材料为45钢。加工该零件所需的工具、量具、刃具清单见表2-11，评分标准见表2-12。圆弧加工1.确定数控车削加工工艺及工装方案（1）零件结构及技术要求分析。（2）数控切削工艺工装分析。①选择定位基准和装夹工具。②选择加工方案。③选择刀具。（3）确定加工顺序和走刀路线。①建立工件坐标系原点。②确定起刀点。③确定走刀方案。（4）选择合理的切削用量。根据设计的加工方案，选择合理的切削用量，填写表2-13。1.编程思路1（1）1/2圆弧用G71指令粗加工。（2）1/2圆弧后的复合成形面用G73指令粗加工。（3）用精加工轨迹精车。2.编程思路2（1）G73指令进行复合成形面的粗加工。（2）G70指令进行复合成形面的精加工。课题四外螺纹加工分课题一直进法车削外三角螺纹知识目标掌握三角螺纹的基本参数以及相关尺寸计算方法；掌握螺纹加工指令及其应用。技能目标掌握三角螺纹车刀安装方法和对刀方法；掌握三角螺纹的加工方法、尺寸精度的控制及检验方法。外螺纹加工外螺纹加工一、螺纹的基础知识1.螺纹的基本参数螺纹的基本参数如图2-29所示。（1）牙型角α。牙型角是相邻两螺纹牙间的夹角。（2）牙型高度h1。螺纹牙顶到牙底在垂直于螺纹轴线方向上的距离称为牙型高度。（3）螺纹大径d、D。与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱的直径称为螺纹大径。（4）螺纹小径d1、D1。与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱的直径称为螺纹小径。（5）螺纹中径d2、D2。假想一个圆柱，其素线通过牙上沟槽和凸起宽度相等的地方，则该圆柱的直径称为螺纹中径。（6）螺纹公称直径。螺纹公称直径是代表螺纹尺寸的直径，一般指螺纹大径的基本尺寸。（7）螺距P。螺距是相邻两螺纹牙在中径线上对应两点间的轴向距离。外螺纹加工2.螺纹的分类（1）螺纹按用途可分为紧固螺纹、管螺纹和传动螺纹。（2）螺纹按牙型可分为三角螺纹、矩形螺纹、圆形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹。（3）螺纹按螺旋线方向可分为右旋螺纹和左旋螺纹。（4）螺纹按螺旋线数量可分为单线螺纹和多线螺纹。（5）螺纹按母体形状可分为圆柱螺纹和圆锥螺纹。3.螺纹的标注普通螺纹的标注方法见表2-14。外螺纹加工4.三角螺纹的尺寸计算三角螺纹的尺寸计算见表2-15。5.螺纹环规图2-30螺纹环规螺纹环规用来检测螺纹尺寸是否合格，分为通规（标志T）、止规（标志Z），其外形如图2-30所示。检验原则是“通规通，止规止”，即通规全部拧入，止规不能拧入超过一个螺距。外螺纹加工二、G92螺纹切削循环指令G92螺纹切削循环指令可以切削圆柱螺纹和圆锥螺纹，其走刀路线如图2-31所示。图2-31（a）所示为圆锥螺纹循环，图2-31（b）所示为圆柱螺纹循环。刀具从循环点开始，按A—B—C—D顺序进行自动循环，最后又回到循环起点A，其过程是：切入—车螺纹—退刀—返回起始点。指令说明（1）X、Z指定螺纹终点的绝对坐标。（2）U、W指定螺纹终点相对于螺纹起点的增量坐标。（3）F指定螺纹的导程（单线螺纹时为螺距）。（4）R指定圆锥螺纹起点和终点的半径差，当圆锥螺纹起点坐标大于终点坐标时为正，反之为负；加工圆柱螺纹时，值为零，可以省略。外螺纹加工G92指令适用于用直进法加工内、外表面等螺距（P≤2mm）螺纹。加工时，有以下几点要求。（1）螺纹小径理论上为d1=d-1.0825P实际经验公式为d1=d-1.3P（2-3）（2）切削深度要分成几刀进行，且应递减，如图2-32所示。（3）螺纹首尾应各有一段长度不小于P，以避免螺纹车削不完整，如图2-33所示。（4）加工多线螺纹时，应在加工完一个头后，先用G00或G01指令将车刀轴向移动一个螺距，再按要求编写车削下一条螺纹的加工程序。外螺纹加工例2-10加工如图2-34所示圆柱螺纹零件，已知螺纹外径已车至29.8mm，4mm×2mm的退刀槽已加工完成，工件材料为45钢，用G92指令编制该零件螺纹的加工程序。分析由式（2-3）得螺纹小径为d1=d-1.3P=（30-1.3×2）mm=27.4mm编程以工件右端面中心处为坐标原点建立工件坐标系，编写程序如下。1.外螺纹车刀装刀时应注意哪些事项？2.M10、M12、M16、M20和M24螺纹的粗牙螺距分别是多少？思考与练习外螺纹加工技能训练加工如图2-35所示的螺纹轴零件，编写程序。已知毛坯尺寸为45mm×70mm，材料为45钢。加工该零件所需的工具、量具、刃具见表2-16，评分标准见表2-17。外螺纹加工1.确定数控车削加工工艺及工装方案（1）零件结构及技术要求分析。（2）数控切削工艺工装分析。①选择定位基准和装夹工具。②选择加工方案。③选择刀具。（3）确定加工顺序和走刀路线。①建立工件坐标系原点。②确定起刀点。③确定走刀方案。（4）选择合理的切削用量。根据设计的加工方案，选择合理的切削用量，填写表2-18。3.加工注意事项（1）高速车外螺纹前，外圆直径要小于公称直径0.15～0.20mm。（2）使用螺纹环规检验外螺纹是否合格时，不能用力过猛。若不合格，则调整磨耗值后再加工。（3）将螺纹环规的通规全部拧入后再用止规检验外螺纹。课题四外螺纹加工分课题二车削外圆锥螺纹技能目标掌握圆锥螺纹车刀的安装及对刀方法；掌握圆锥螺纹加工方法。外螺纹加工外螺纹加工车外圆锥螺纹同样用G92指令，下面以具体实例介绍外圆锥螺纹的加工方法。例2-11用G92指令编制如图2-36所示零件圆锥螺纹的加工程序。圆锥螺纹外径已加工至小端直径19.8mm，大端直径24.8mm，4mm×2mm的退刀槽已加工完成。分析螺纹长度两端各留一段长度以保证切削完整，螺纹起点处Z轴坐标为3，由式（2--1）得，起点处螺纹大径为分为七刀切削，每一刀的切削深度分别为1mm、0.6mm、0.4mm、0.3mm、0.2mm、0.1mm和0mm。外螺纹加工编程以工件右端面中心处为坐标原点建立工件坐标系，编写程序如下。G90锥面循环加工指令和G92螺纹切削指令有何相似之处？思考与练习外螺纹加工技能训练编写如图2-37所示圆锥螺纹零件的加工程序。已知毛坯尺寸为45mm×70mm，材料为硬铝。加工该零件所需的工具、量具、刃具清单见表2-19，评分标准见表2-20。外螺纹加工1.确定数控车削加工工艺及工装方案（1）零件结构及技术要求分析。（2）数控切削工艺工装分析。①选择定位基准和装夹工具。②选择加工方案。③选择刀具。（3）确定加工顺序和走刀路线。①建立工件坐标系原点。②确定起刀点。③确定走刀方案。（4）选择合理的切削用量。根据设计的加工方案，选择合适的切削用量，填写表2-21。课题四外螺纹加工分课题三斜进法车削外三角螺纹知识目标掌握G76螺纹切削复合循环指令的相关知识。。外螺纹加工外螺纹加工G76指令用于多次自动循环切削螺纹，设置切深和进刀次数等参数后可自动完成螺纹的加工。使用G76指令编程时，刀具为斜进法和分层法进刀，可以避免扎刀现象，经常用于梯形螺纹的加工。G76指令走刀路线如图2-38所示。指令格式G76PmrαQΔdminRd；G76X(U）_Z(W）_RiPkQΔdFl；指令说明（1）m为精车重复次数，范围为1～99，该值为模态值；r为螺纹尾部倒角量（斜向退刀），是螺纹导程的0.1～9.9倍，以0.1为一挡逐步增加，设定时用00到99之间的两位整数来表示；α为刀尖角度，可以从80°、60°、55°、30°、29°和0°六个角度中选择，用两位整数表示，常用60°、55°和30°三个角度。m、r和α用地址符P同时指定，例如，m=2、r=1.2l、α=60°时，编程指令为P021260。（2）Δdmin为切削时的最小切削深度，用半径值指定，单位为μm。（3）d为精车余量，用半径值指定。（4）X(U）、Z(W）指定螺纹终点坐标。（5）i为螺纹半径差，i=0时，为圆柱螺纹车削。（6）k为螺纹牙深，用半径值指定，单位为μm。（7）Δd为第一次车削深度，用半径值指定，单位为μm。（8）l为螺纹导程，单位为mm。外螺纹加工例2-12用G76指令编写如图2-39所示零件螺纹的加工程序，螺纹外径已车至29.8mm。已知毛坯材料为45钢。分析由式（2-3）得，图2-39所示零件的螺纹小径为d1=30-1.3P=27.4mm由此可知，螺纹牙深为h1=12（d-d1）=0.65P=1.3mm取精车重复次数m=2，螺纹尾部倒角量r=1.1l，刀尖角度α=60°，最小车削深度Δdmin=0.1mm=100μm，精车余量d=0.5mm=50μm。以工件右端面中心处为坐标原点建立工件坐标系，编写程序如下。思考与练习用G76指令编写如图2-35所示零件螺纹部分的加工程序。课题四外螺纹加工分课题四车削多线螺纹知识目标熟悉多线螺纹的相关知识。技能目标掌握多线螺纹的加工方法。外螺纹加工外螺纹加工螺纹按螺旋线的条数分为单线螺纹和多线螺纹：沿一条螺旋线形成的螺纹称为单线螺纹，沿两条或两条以上的螺纹线所形成的螺纹称为多线螺纹。1.导程Ph导程是同一条螺旋线上相邻两螺纹牙在中径线上对应两点间的轴向距离，Ph=nP，如图2-40所示，单线螺纹的导程等于螺距。2.加工方法加工多线螺纹常用轴向分头法，即按螺纹的导程车好一条螺旋槽后，把刀具沿轴线方向向前或向后移动一个螺距后，再车削第二条螺旋槽。3.多线螺纹尺寸的计算一般情况下，多线螺纹的螺纹小径为d1=d－(1.1～1.3）P外螺纹加工例2-13用G92指令编写图2-41所示零件的加工程序。图2-41多线螺纹零件螺纹加工图例以工件右端面中心处为坐标原点建立工件坐标系，编写程序如下。编写如图2-42所示零件螺纹部分的加工程序。思考与练习外螺纹加工加工如图2-43所示多线螺纹零件。已知毛坯尺寸为50mm×80mm，材料为硬铝。加工该零件所需的工具、量具、刃具清单见表2-22，评分标准见表2-23。外螺纹加工1.确定数控车削加工工艺及工装方案（1）零件结构及技术要求分析。（2）数控切削工艺工装分析。①选择定位基准和装夹工具。②选择加工方案。③选择刀具。（3）确定加工顺序和走刀路线。①建立工件坐标系原点。②确定起刀点。③确定走刀方案。（4）选择合理的切削用量。根据设计的加工方案，选择合理的切削用量，填写表2-24。谢谢观看模块三套类零件加工课题一孔加工知识目标了解孔加工的特点；掌握常用的孔加工刀具知识。技能目标掌握制定阶梯孔加工工艺的方法；掌握内孔车刀的安装方法和钻孔方法。孔加工孔加工一、孔加工的特点孔加工比车削外圆要困难得多，主要有以下特点。（1）孔加工在工件内部进行，观察切削情况比较困难。（2）由于受孔径和孔深的限制，孔加工刀柄不能太粗，也不能太短，因此刚度不足。（3）孔加工排屑和冷却比较困难。（4）孔的测量比较困难。二、孔加工刀具1.孔加工刀具分类孔加工刀具按用途可分为两大类：一类是钻头，主要用于在实心材料上钻孔，如麻花钻、中心钻和深孔钻；一类是对已有孔进行再加工的刀具，如扩孔钻、锪钻、镗刀和铰刀。（1）麻花钻。麻花钻用来钻削精度较低和表面较粗糙的孔，其外形如图3-1所示。（2）中心钻。中心钻用来加工中心孔，其外形如图3-2所示。（3）深孔钻。深径比为5~10的孔为深孔，加工深孔时要用深孔钻，深孔钻的外形如图3-3所示。（4）扩孔钻。扩孔钻用于将现有孔扩大，一般加工精度可达IT11～IT10，表面粗糙度为Ra12.5～3.2μm，通常作为孔的半精加工刀具，其外形如图3-4所示。孔加工（5）锪钻。锪钻用于加工各种埋头螺钉沉头座、锥孔和凸台面等，其外形如图3-5所示。（6）镗刀。镗刀用于扩孔及孔的粗、精加工。镗刀可以修正钻孔、扩孔等工序所造成的孔轴线歪曲、偏斜等缺陷，特别适用于孔距要求很准确的孔系加工，其外形如图3-6所示。（7）铰刀。铰刀用于小型孔的半精加工和精加工，齿数多，导向性好，刚性好，加工余量小，工作平稳，精度可达到IT8～IT6，表面粗糙度为Ra1.6μm～0.4μm，其外形如图3-7所示。孔加工2.常用钻削刀具常用钻削刀具有中心钻和麻花钻。（1）中心钻中心钻可分为A型、B型（带护锥）、C型和R型四种，A型和B型为常用型，其结构如图3-8所示，C型和R型是特殊型中心钻。用中心钻钻孔时，会遇上中心钻打断的情况，产生的原因有以下几种。（1）中心钻轴线与工件旋转轴轴线不一致（受到附加力）。（2）工件端面不平整或中心处有凸头（不能准确定心）。（3）切削用量选择不合适。（4）刀具磨钝后强行钻入工件。（5）没有充分冷却或没有及时排屑。（2）麻花钻标准高速钢麻花钻主要由工作部分、颈部和柄部三部分组成，如图3-9所示。工作部分承担切削与导向工作，柄部是钻头的夹持部分，用于传递扭矩。孔加工如图3-10所示，麻花钻的切削部分有两条主切削刃、两条副切削刃和一条横刃，两条螺旋槽钻沟形成前面，主后面在钻头端面上，钻头外缘上两小段窄棱边形成的刃带是副后面，在钻孔时副后面起导向作用，可减小与孔壁的摩擦，刃带向柄部方向有逐渐减小的倒锥量，可形成副偏角。钻心上的切削刃称为横刃，两条主切削刃通过横刃相连接。为保证钻头必要的刚度和强度，其钻心直径向柄部方向递增。麻花钻切削刃上的位置不同，其螺旋角β、前角γo、后角αo也不同。螺旋角β自外边缘向钻心逐渐减小。前角自外边缘向钻心逐渐减小，并且在1/3处为0，再向钻心为负值。后角自外边缘向钻心逐渐增大。麻花钻顶角2=118°时，两主切削刃为直线，适用于加工中等硬度材料；2>118°时，两主切削刃为凹曲线，顶角大，则切削刃短，定心差，钻出孔容易扩大，同时前角也增大，切削省力；2<118°时，两主切削刃为凸曲线，顶角小，则切削刃长，定心准，钻出孔不容易扩大，同时前角也减小，切削阻力大。孔加工三、车削内孔刀具和技术1.内孔车刀内孔车刀分为通孔车刀和盲孔车刀，如图3-11所示。通孔车刀主偏角κr=60°～75°，副偏角κr′=15°～30°；盲孔车刀主偏角κr=90°～93°，副偏角κr′=6°。图3-11内孔车刀安装内孔车刀时，应注意以下几点。（1）刀尖应与工件中心等高或稍高（不超过1mm）。（2）刀柄伸出长度不宜过长，一般比孔长5~6mm。（3）刀柄基本平行于工件轴线。（4）盲孔车刀装夹时，主切削刃应与孔底平面成3°～5°角。2.车削内孔的关键技术车削内孔是孔加工方法之一，可以粗加工也可以精加工（精度为IT8～IT7，表面粗糙度为Ra3.2～1.6μm）。车削内孔的关键技术是解决内孔车刀的刚度问题和排屑问题。为了增加车削刚度，防止产生振动，要尽量选择粗的刀杆，装夹时刀杆伸出长度应尽可能短，只要略大于孔深即可。内孔加工过程中，主要是通过控制切屑排出的方向来解决排屑问题的。精车孔时采用正刃倾角，使切屑向待加工表面方向排出；加工盲孔时采用负的刃倾角，使切屑从孔口排出。孔加工例3-1编写如图3-12所示零件内孔的加工程序。已知毛坯尺寸为40mm×38mm。分析本零件为最基本的套类零件，外圆和左端面为非加工表面，主要任务是加工25mm（Z方向深度38mm）和30mm（Z方向深度18mm）的两个孔。加工所需刀具为3mm中心钻、20mm麻花钻、93°外偏刀和内孔刀。工件加工划分为以下三道工序。（1）车平端面，用3mm的中心钻钻中心孔（导向孔），用20mm的麻花钻钻通孔。（2）使用G71指令一次粗加工25mm和30mm的两个孔和两个内倒角C1mm，再使用G70指令精加工孔。（3）加工外倒角C2mm。编程以工件右端面中心处为坐标原点建立工件坐标系，用三爪自定心卡盘以外圆表面装夹定位，编写程序如下。1.车孔要解决的两个关键技术问题是什么?如何解决？2.孔加工主要有哪些特点？3.使用G71指令进行编程时应该注意些什么？思考与练习孔加工技能训练加工如图3-13所示的内孔零件。已知毛坯尺寸为50mm×47mm，材料为45钢。加工该零件所需的工具、量具、刃具清单见表3-1，评分标准见表3-2。孔加工1.确定数控车削加工工艺及工装方案（1）零件结构及技术要求分析。（2）数控切削工艺工装分析。①选择定位基准和装夹工具。②选择加工方案。③选择刀具。（3）确定加工顺序和走刀路线。①建立工件坐标系原点。②确定起刀点。③确定走刀方案。（4）选择合理的切削用量。根据设计的加工方案，选择合理的切削用量，填写表3-3。3.加工注意事项（1）内孔车刀安装时要正，刀杆基本与导轨平行，刀尖与工件中心要对齐（特别是车圆锥工件时），刀杆不能伸出太长，满足加工要求即可。（2）内孔车刀对刀时，确定进刀方向和退刀方向是否正确。（3）钻孔之前先用中心钻钻出引导孔。（4）钻内孔时要浇注充足的切削液。（5）使用G71指令编程时，精加工余量为负值。（6）测量内孔时要找出最小孔径，同时注意内径百分表的使用方法。课题二内