数控编程教案

知识目标：1数控机床的组成

2数控机床的分类

3数控机床的加工特点

技能目标：1能说出数控机床的组成

2能说出数控机床的各种分类特点

3能说出数控机床优于普通机床的加工特点

任务下达:任务一、数控机床

任务分析

相关知识2

1数控机床的组成，输入/输出设备。数控装置，伺服系统，机床本体，检测反应装置。

2数控机床的分类

(1)按加工方式分为

金属切削累，金属成型累，特种加工类，其他类

(2)按控制系统功能分类

点位控制数控机床

直线控制数控机床

轮廓控制机床

(3)按伺服控制分类

开环控制数控机床

闭环控制数控机床

半闭环控制数控机床

(4)按数控系统的功能分

高档数控机床

中档数控机床

抵挡数控机床

(5)按可联动的轴数分

两轴控制

两州半控制(两个轴式连续控制，第三轴式位位或直线控

制)

多轴控制

3数控机床的加工特点

适应性强

适合加工复杂型面得零件

加工精度高加工质量稳定

加工生产率高

一机多用

减轻操作者的劳动强度

有利于生产管理的现代化

价格较费

调试于维修较复杂

任务实施：通过多媒体教学师生互动完成对数控机床组成，

分类，加工特点的认知

任务评价：通过提问检查授课的效果

知识目标：1数控.数控机床的概念

2数控机床的开展趋势

技能目标：1能说出普通机床与数控机床的根本区别

2能说出数控.数控机床的概念

3能说出数控机床的开展趋势

任务下达：任务二、认识数控机床

相关知识1

普通机床与数控机床在加工零件的根本区别:数控机床是按

事先编制好的加工程序自动的完成对零件的加工而普通机

床是由操作者按照工艺规程通过手动操作来完成零件的加

工.

1数控/数控机床

数控:数字控制CNC-Numberied.Control)的简称。是用数字

化信号对机床的运动及加工过程进行控制的自动控制技术

数控机床：采用数字控制的机床或装备了数控系统的机床

2数控机床的产生

(1)1949年美国密执安州特拉弗斯城帕森斯公司的帕森斯。为精

确的制作直升飞机叶片的样板.设想了用电子技术控制坐标的

镶床的方案

(2)1989年美国空军后勤司令部位了在短时间内造出经常变更设

计的火箭零件于帕森斯公司合作.并选择麻省理工学院伺服机

构研究所协作单位.于1952年研制成功

(3)1959年美国的克耐.杜列克公司开发出世界第一台加工中心，

从1960年开始德国.日本.前苏联等工业兴旺国家都陆续开发

生产及使用了数控机床

(4)1967年英国率先将几台数控机床连接成具有的加工系统

(FMS)

(5)20世纪80年代初导性制造单元FMC

(6)我国从1959年开始研究数控技术。1968年研制成功X53K-1

立式铳床。20世纪70年代初加工中心研制成功1988年我国

的第一套FMS通过验收投入运行。用于生产伺服电动机的零

件

3数控机床的开展趋势

高速度，高精度化

多功能化

高效化

智能化

先进制造系统

4数控机床的工作原理

零件图-程序-数控装置-伺服系统-机床本体-工件

进入数控装置的信息经一系列的处理和运算转变成脉冲信号一

局部被传送到机床的私服系统。经传动装置驱动机床有关运动

部件有的那么传送到可编程控制四中按顺序有控制机床的其他辅

助动作

任务实施：通过录像多媒体课件教学。引导学生分析，认识数

空机床。

任务评价：通过提问检查授课结果

任务3现场教学

现场教学内容：

观察数控机床外形，建立立体性认识

数控机床组成

数控机床的加工特点

掌握数控机床与普通机床的区别

任务4

知识目标：1数控机床坐标系及运动方向

2机床坐标系原点及机床参考点

3工件坐标系

4角柜坐标系与相对坐标系

技能目标：1能运用右手笛卡尔准那么正确判断机床坐标轴及方向

2能说出机床坐标系原点与机床参考点的不同

3能理解机床坐标系工件坐标系及方向的区别于联系

4能写出任意点在坐标系中的绝对坐标值或相对与某

一点的相对坐标值

任务下达：数控机床坐标系

任务分析：

1机床的坐标系

X.Y.Z-根本坐标系。判别规那么-右手笛卡尔螺旋定那么

A.B.C-围绕X.Y.Z轴旋转的圆周进给坐标轴

X轴-大拇指Y-食指Z-中指

2坐标轴及其运动方向

JB/T3015-1999规定：机床某一部件运动的正方向是增大工件和刀

据之间距离的方向

Z坐标轴

车窗：X.Z轴

铳床：夹持刀具的垂直主轴位Z轴.W.R轴

X坐标轴

X轴通常是水平的且平行于工件装夹外表。他平行于主要的切削方向。而且以此方向为正方向。

车床X轴：工件平行于工作点的径向

铳床：主要花瓣的运动方向为X轴方向,U.P轴

Y坐标轴

运用右手笛卡尔螺旋定那么决定

3机床坐标系原点机床参考点

机床坐标系原点是由机床厂家在设计时确定的，既是机床坐标系

的原点。同时也是其他坐标系的基准点。'；

机床残开点事相对机床零点的一个特定点一个可设定的参数值

它由机床厂家在机床导轨上设定测量其位置后输出至数控系统

中用户不得随意改动。

4工件坐标系能

工件坐标系的零点-工件零点-工件原点（编程原点）

工件原点偏置：在加工时工件装夹到机床上通过对刀求得工件

原点与机床原点间的距离这个距离称为工件原点偏置。

5绝对坐标系。相对坐标系

相对坐标系：运动轨迹的终点时相对于起点计量的坐标系

绝对坐标系：所有坐标点的坐标值均从某一固定坐标原点计量

的坐标系。

任务实施：通过上一节课现场教学及本节录像，多媒体课件分

析坐标系

任务评价：翻开多媒体机床图片让学生说坐标系的轴，方向及

坐标原点

任务5

知识目标：1切削用量的选择

2走刀路线确实定

技能目标：1能根据刀具及工件草料加工要求选择合理的切削用量

2能根据圆形及技术要求确定合理的走刀路线

任务下达：选择切削用量，确定走刀路线

任务分析：1切削用量的选择

包括背驰刀量主轴转速切削速度（用于恒线速度切削进给

速度或进给量。

即切削过程中切削速度进给量背吃刀量的总称。

（1）背吃刀量：在与主运动和进给运动方向所组成的平面相垂

直的方向上测量工件的上加工外表和待加工外表的距离。

切削用量的大小对切削力切削功率刀具磨损加工质量和

加工本钱均有显著影响数控加工选择切削用量时就是在

保证加工质量和刀具耐用度的前提下充分发挥机床性能

和刀具切削性能使切削效率提高加工本钱最低。

粗加工首先选取尽可能大的背吃刀量其次要根据机床动

力和刚性的限制条件等。选取尽可能大的进给量。最后根

据刀具耐用度确定最正确的切削速度。

精加工首先根据粗加工后的余量确定背吃刀量，其次根据

已加工外表的粗糙度要求。选取较小的进给量，最后在保

证刀具耐用度的前提下，尽可能均较高的切削速度。

背吃刀量ae.ap

粗加工时一次进给应尽可能切除全部余量。在中等功率机

床上背吃刀量可达8~10mm,半精加工0.5~2mm

精加工时取为0.2~0.4mm.

(2)主轴转速

n=Vcx1(X)0/De

Vc切削度(单齿切削线速度)单位m/min.Vc与刀具耐用度

有关随着Vc的增大刀具耐用度急剧下降。故Vc的选择主

要取决于刀具耐用度，名牌刀具供给商都会向用户提供规

格刀具的切削速度推荐速度参数Vc.

(3)进给量(进给速度)

单位;mm/min.或mm/r.

根据零件的加工精度外表粗糙度要求以及道具和工件材料来选择

加工外表粗糙度要求低时Vf可选择的大一些.当加工精度外表粗

糙度要求高时进给量数值应选小一些，一般都在20~50mm范围内

选取.

①当工件的质量要求能够得到保证时为提高生产效率可选择较高的

进给速度一般在100~200mm/min范围内选取.

②当加工精度外表粗糙度要求高时进给速度应选小一些一般在20~50mm/min范围内选取.

③在切断加工深孔或用高度刚刀具加工时宜选择较低的进给速度一

般都在20~50mm/min范围内选取.

2.加工路线确实定.

(1)对点位加工的数控机床如钻镶床要考虑尽可能缩短走刀路线.以减少空程时向提高加工效率.

(2)为保证工件轮廓外表加工后的粗糙度要求最终轮廓应安排最后一

次走刀连续加工.

(3)刀具的进退刀路线认真考虑要尽可能防止在轮廓初停刀或垂直切入工件以免留下刀痕.

(4)铳削轮廓加工路线要合理选择.

Z字形单向环形

(5)旋转体类零件的加工一般采用数控车床或数控磨床加工由于车削

零件的毛坯多为锻件或棒料.加工余量大且不均匀.因此合理制定粗加工时的加工路线对于编程至关

重要.

3.数控加工工艺性分析内容.

(1)零件图分析.

尺寸标注方法分析.

零件图的完整性与正确性分析.

零件技术要求分析(尺寸精度形状精度位置-外表粗糙度及热处理

理.

零件材料分析.

在满足零件功能的前提下应选用廉价切削性能好的材料

(2)零件的结构工艺性分析.

指所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性

性.

①内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小所以内槽圆角半径不应变

小R<0.2H.

②零件铳槽底平面时槽底圆角半径r不要过大.

③应采用统一的基准定位.

任务实施:通过多媒体课件讲解分析.

任务评价:给出圆形让学生画加工路线.

任务6.加工程序格式

知识目标:1.加工程序的结构

2.程序的格式

3.常用地址符及其含义

技能目标：1.能知道并说出加工程序主要由那几局部组成？

2.能正确书写程序的格式

任务下达:加工程序的格式及编程方式

任务分析：

1.加工程序的结构

例:加工矩形轮廓的工件.工件坐标系设在工件的上外表中心

刀具从中心出发.逆时针加工一周,加工程序为：

%--程序起始符

00001程序名

N0001G90G54GOOX0Y0Z100.0S300M03;

N0002GOOX0Y-500;

N0003G01Z-50.0F100;

N0004XI00.0;

N0005Y50.0;

N0006X-100.0;

N0007Y-50.0;

N0008XO;

N0009Z1OO.O;

N00010YOM05;

N00011M30;

由以上分析可知，加工程序主要由程序号，程序内容和程序结束等组成.

(1)程序号.

就是给零件加工程序一个编号，并说明零件加工程序开始.

%..…;0..P..

(2)程序内容。

由许多程序段组成.每个程序由一个或多个指令构成.表示数控机床要完成的全部动作.包括加工前

机床状态要求.刀具加工零件时的运动轨迹.

程序段是由一个或假设干个指令字组成.指令字代表某一信息单元.每个指令字由地址符和数字组

成.它代表机床的一位置或一个动作;每个程序段结束处应有“；”表示改程序段结束转入下一个程序段。

地址符由字母组成，每个字母、数字、和符号都称为字符。

①程序段格式。

程序段格式是指令字在程序段中排列的顺序。不同数控系统有不同的程序段格式。格式不符合规定，数

控装置就会报警，不运行。

常见程序段格式：

N_G_(X_Y_Z_}(I_J_K_}F_S_T_M_；

U_V_W_R_

Q_P_R_

②地址符含义。

程序段序号(简称顺序号)：通常用4位数字表示，即“00000~9999”在数字前还冠有标识符号“N”。

准备功能(简称G功能)：它由表示准备功能地址符“G”和两位数字组成。G功能的代号已标准化。

坐标字：由坐标地址符及数字组成，且按一定的顺序进行排列，各组数字必须具有作为地址代码的字母

开头，各坐标轴的坐标符按以下顺序排列：

X.Y.Z.U.V.W.Q_R.A.B.C.D.E

例X50.0/X50000表示沿X轴移动50mmo

进给功能F：由进给地址符及数字组成，数字表示所递交的进给速度，一般为四位数字码。

单位：mm/minmm/r

主轴转速功能S：由主轴地址符S及两位数字组成，数字表示主轴转数。r/min

刀具功能T：由地址符和数字组成，用以指定刀具的号码。

辅助功能M(简称M功能)：由辅助操作地址符“M”和两位数字组成。M功能的代码已标准化。

程序段结束符号；表示程序段的结束。

(3)程序结束

M02、M30、M99(子程序结束)。

2、数控程序的编制方法及步骤(数控编程的内容及方法)

(1)分析零件图

(2)数学处理

(3)编写零件加工程序单

(4)操作键盘输入程序

(5)校验

(6)加工生产与复制程序存储介质

为了满足设计、制造、维修普及的需要，在输入程序代码、坐标系统、加工指令、辅助功能及程序段格

式等方面，国际上形成了两种通用的标准，即ISO及EIA。

任务实施：通过多媒体课件讲解，学生分析传授内容。

任务评价：通过对一个程序的分析，评价教学的效果。

任务7：G54.G92.G17-G19指令

知识目标：1、G92的编程格式及应用

2、G54的变成格式及含义

能力目标：1、能说出G92的含义及格式

2、能写出G54的含义及格式

任务下达：G92、G54指令

任务分析：

加工程序：就是把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数以及辅助功能

等。按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写加工程序单，再把程序单的内容通过控制介质或直接

输入到数控机床的数控装置中，从而控制机床加工零件。

坐标系设定指令G92

G92指令就是用来建立工件坐标系的，它规定了工件坐标系原点的位置，就是说它确立了工件坐标的原

点（工件原点〕在距刀具刀位点起始位置（起刀点）多远的地方，或者说，以弓箭原点为准，确定起到

点的坐标值。

编程时通过G92指令将工件坐标系的原点告诉数控装置，并把这个设定值记忆在数控装置的存储内，执

行该指令后就确定了起刀点与工件原点的相对位置。

格式：G92X_Y_Z_；

例：

G92X30Z40；

2.工件坐标系的选取指令（G54~G59）

一般数控机床可以预先设定6个（G54-G59）工作坐标系，这些坐标系存储在机床存储内。在机床重开

机时仍然存在，在程序中可以分别选取其中之一使用。

6个工作坐标系均以机床原点为参考点，分别以各自与机床原点的偏移量表示，需要提前输入机床内部。

3.G90G91

G90：程序中的位移量用刀具的终点坐标表示。

G91：程序中的位移量用刀具的运动的增量表示。

例：G90X_Y_Z_；A（200,60,30）

G91X_y_z_；B（80,150,90）

4.平面选择指令（G17~G19）

G17-XY平面

G18-ZX平面

G19-YZ平面

即：在三坐标机床上加工时，如进行圆弧插补，要规定加工所在的平面。

任务实施：通过多媒体课件，现场教学附属完本钱任务的教学。

任务评价：学生讲出G54、G92的含义及区别，评价学生对本任务掌握情况。

任务8：G00,G01,G04指令

知识目标:1.GO1指令及应用。

2.G00指令含义及应用。

3.G04指令含义及应用。

技能目标：能运用GOO、G01、G04指令完成简单零件的编程。

任务下达：

坐标系原点0是程序起始点，要求刀具0点快速移动到A点然后沿AB,BC,CA实现直线切削，再由A

点快速返回程序起始点0。

任务分析：

快速定位指令G00.

刀具从当前位置快速移动到切削开始前的位置，在切削完了之后，快速离开工件。一般在道具非加工状

态的快速移动时使用，该指令只是快速到位，其运动轨迹因具体的控制系统不同而异。进给速度F对

G00指令无效。

格式：G00X_Y_Z_；

例：

程序的起始点是坐标原点0,先从0点快速移动到参考点A,紧接着快速移至参考点B

G90G00X195.0Y100.0；

X300.0Y50.0；

相对：G91GOOX195.0Y100.0

X105.0Y-50.0；

考前须知：1.G00是模态指令。

2.F对G00程序段无效。

3.执行过程是，刀具由程序起始点开始加速移动至最大速度，然后保持快速移动，最后减速

到达终点，止痒可以提高数控机床的定位精度。

直线插补指令一G01

格式：G01X_Y_Z_F_；

注：1.G01程序段中必须含有下指令，否那么机床不运作。

2.G01和F指令均为读效指令。

任务实施：

程序编制如下：

N001G92XOYO;

N002G90GOOX24.0Y30.0S300TOIM03;

N003G01X96.0Y70.0F100;

N004X24.0Y30.0;

N005GOOXOYOM02;

相对：

N001G91GOOX24.0Y30.0S300TOIM03;

N002G01X72.0Y40.0F100;

N003X72.0Y-20.0;

N004X-144.0Y-20.0;

N005GOOX-24.0Y-30.0;

N006M02;

任务评价：抽查学生编制程序的质量，评价本任务的教学成果。

任务9G02G03G17~G19指令

知识目标：LG02,G03指令含义及格式

2.G02,G03指令应用。

技能目标：1.能运用G02、G03指令完成圆弧的编程。

任务下达：G02、G03指令应用。

任务分析：

G02——顺时针方向圆弧插补指令。

G03——逆时针方向圆弧插补指令。

格式：XY平面

G17G02(G03)X_Y_I_J_F_；

G17G02(G03)X_Y_R_F_；

XZ平面

G18G02(G03)X_Z_I_K_F.

G18G02(G03)X_Z_R_F_；

YZ平面

G19G02(G03)Y_Z_J_K_F

G19G02(G03)Y_Z_R_F_；

注：1.圆弧终点的坐标分量，可以按相对坐标或绝对坐标给定，取决于是G91还是G90编程。

2.R编程，当圆弧小于或等于180°时，用+R表示圆弧半径，当圆弧大于180°时，用-R表示圆弧

半径。

3.1,J,K表示圆心相对于圆弧起点在X,Y,Z轴方向上增量值，也可理解为圆弧起点到圆心的矢量在经X,Y,Z

轴的投影。

例：

使用分矢量LJ编程

G90G03X15.0Y010J15.0F100；

G02X55.OYO120.0J0；

G03X80.0Y-25.010J-25.0

使用R编程

G90G03X15.0Y0R15.0F100；

G02X55.0YOR20.0；

G03X80.0Y-25.0R-25.0；

相对：

G91G03X15.0Y15.0R15.0F100；

G02X40.0YOR20.0；

G03X25.0Y-25.0R-25.0；

4.整圆，只能使用分矢量编程。

例：

G90G03X20.0YO1-20.0F100；

G91G03XOY01-20.0JOF100；

例：

G02XOYO120.0F100；0-A

G03X-20.0Y20.01-20；A-E

G03X-10.0Y10.0J-10.0；E-B

任务实施：运用G02、G03编制图形圆弧程序。

任务评价：通过圆弧图形编程考察学生对G02、G03的掌握情况。

任务10G04G28G27G29指令

知识目标：G04、G28〜G29指令

技能目标：G04、G28~G29指令

相关知识：

1.G04——暂时指令

指令格式：G04X_（U_或P_）

式中：X（U或P）为暂停时间

说明：1.作用：加工凹槽时，为防止在槽的底部留下切削痕迹，用该指令使切槽刀在槽底部停留一定的

时间。

2.X、U、P后面接暂停的时间。

3.暂停时，主轴不会停止运动，但刀具会停止运动。

2.与参考点有关的指令

(1)G27——返回参考点检查指令

G27X(U)_Z(W)_；

(2)G28——自动返回参考点指令

G28X(U)_Z(W)_；

功能是使刀具以快速定位移动的方式，经过指定的中间位置，返回参考点。

(3)G29一一从参考点返回指令

G29X_Z_；

X、Z为刀具返回目标点时的坐标。

功能是命令刀具经过中间点到达目标点指定的位置,这一指令所指的中坚决啊是指G28指令所规定

的中间点。

小结：本节主要讲了G04、G27、G28、G29指令。

任务11：G40、G41、G42指令

知识目标：LG40、G41、G42的格式及含义

2.G40、G41、G42的应用

技能目标：1.能正确运用G40、G41、G42编程

2.能说出G40、G41、G42的含义

任务下达：刀具半径自动补偿指令一一G40、G41、G42。

任务分析：

使用半径为R的立铳刀加工工件时的轮廓曲线，刀具在移动加工过程中，刀具的中心与被加工工件的轮

廓之间始终保持刀具的半径值，通常称为刀具半径偏置。

如果数据系统中不具备半径补偿功能，就不能按照工件轮廓尺寸编程，必须依据刀具中心运动轨迹编程,

数据计算工作量大而且复杂，即便是编写加工程序，由于刀具的磨损，重磨及更新道具等原因，必须从

新计算，从新编程，十分繁琐，加工精度也很难保证。

假设使用刀具半径补偿功能，只需要按照工件图样上的轮廓尺寸编写程序，而将刀具的半径作为工件轮

廓的偏置值，由操作者预先存入数据装置的指定存储单元中，在执行加工程序时，由半径自动补偿指令

调出在指定存储单元存放的偏置值，并自动计算刀具中心轨迹，加工出符合图样轮廓的工件。

1.刀具半径补偿指令

G41刀具左偏

G42刀具右偏

G40取消左，右偏置

格式：{GOO）{G41）X_Y_D_；

G01G42

例：⑴无Z轴移动

00001

N10G90G54GOOX0Y0S1000M03；

N20G41X20.0Y10.0D01；

N30G01Y50.0F100；

N40X50.0；

N50Y20.0；

N60X10.0；

N70G40GOOX0Y0M05；

N80M30；

补偿条件：⑴有G41或G42被指定。

⑵在补偿平面内有轴的移动。

⑶指定了一个补偿号或已经指定一个补偿号但不能是D00

⑷偏置（补偿）平面被指定或已经被指定。

⑸G00或G01模式有效。（有些机床可以用G02或G03）。

即：N20指令执行完成后机床的坐标位置由以下方法确定：

将含有G41语句的坐标点与下边两句中最近的，在选定平面内有坐标移动语句的坐标点相连，其连线垂

直方向为偏置方向。

⑵有Z轴移动

0002

N10G90G54G17GOOX0Y0S1000M03；

N20Z100.0；

N30G41X20.0Y10.0D01；

N40Z2.0；

N50G01Z-10.0F100；

N60Y50.0；

N70X50.0；

N80Y20.0；

N90X10.0；

N100GOOZ100.0；

N110G40X0Y0M05；

N120M30；

由于N50、N50均为轴Z移动，么有XY轴移动，机床无法判断下一步补偿的矢量方向，这时机床不会

报警，补偿照常进行，只是N30目的点发生变化，刀具中心将会运动到P1点，其位置是N30的目的点

与原点连线垂直方向左偏D01值，于是发生过切。

⑶粗加工补偿。

即采用同一加工程序可以实现一把刀具完成工件的粗、精加工。

任务实施：多媒体教学。

任务评价：通过让学生编制简单零件轮廓程序，评价本任务的效果。

任务12：辅助功能指令

知识目标：辅助功能指令的含义及应用。

技能目标：能正确运用辅助功能指令编程。

任务下达：辅助功能指令。

任务分析：

1.辅助功能指令。

⑴程序停止指令

M00是程序停止指令，被编辑在一个单独的程序段中。

⑵方案停止指令

M01-----选择停止

⑶程序结束指令

M02M03

⑷主轴正转、反转、停止指令

M03主轴正转

M04主轴反转

格式：M03(M04)S_或5_乂03(M04)

①转速S15001500r/min

②线速S5050m/min

③代码例S40代1200r/min

2.刀具功能指令

⑴T后面的数字表示刀具号。如T00~T99

(2)T后面的数字表示刀具号和道具补偿号。如T0812

3.进给功能指令。

F------mm/minmm/r

4.主轴转速功能指令

⑴铳床

S——

⑵车床

G92——极限转速指令

S一一极限转速数据地址符r/min

G96------恒切削速度指令

G97一一每分钟转速指令

S——恒切削速度数据地址符m/min

任务实施：通过多媒体课件完本钱任务的教学。

任务评价：要求编制简单的轮廓的程序，检查学生对本任务的接受效果。

任务13：数控车床加工概述

知识目标：1.数控车床的加工对象、分类

2.数控车床刀具的选择

技能目标：1.能说出数控车床的加工对象、分类

2.能合理选择车削刀具。

任务下达：数控车床概述

任务分析：1数控车削加工对象

用于精度要求高，外表粗糙，轮廓形状复杂的轴类.盘；

类等回转体零件，能够通过程序控制自动完成内圆柱面，

锥面原户螺纹等工序的切削加工并进行切槽，钻扩较孔

等工作.

2编程特点

可采用绝对相对混合编程.

直径尺寸编程

固定循环.可屡次重复循环切削

具有自动补偿功能

3主要类型

组成及其作用.

主体.计算机数控装置.伺服驱动系统.辅助装置

分类

立体数控车床卧式数控车床

卡盘式.....顶尖式..

经济型数控车床全功能型数控车床精密型数控车床.

4数控车床加工及刀具及其选择

常用车刀的种类和用途

A尖型车刀

以直线形切削为特征的车刀一般称为尖形车刀

B圆弧形车刀

刀位点不在圆弧上。而在该圆弧的圆心上。

C形车刀

俗称样板车刀。加工零件的轮廓形状完全由车刀切削刃的形状和尺寸

决定。

机夹可转位的刀具有点

A可转位刀具的优点

刀垫共刀片3套装在刀杆的夹固元件上由该元件将刀片压向支承面而紧固。车刀的前后脚靠刀片在杆槽

中安装后获得，一条切削刃用钝后可迅速转位换成相邻的新切削刃即可继续工作，知道刀片上所有切削

刃均以用钝刀片才报废回收更新刀片后车刀又可继续工作。

数控机床使用可转位刀具具有下述有点

刀具寿命高：由于刀片防止了由焊接和刃磨高温引起的缺陷刀具几何参数完全由刀片和杆槽保证，切削

性能稳定，从而提高了刀具寿命。

生产效率高：由于机床操作工人不在磨刀，可大大减少停机换刀具等辅助时间。

有利于推广新技术，新工艺可转位刀具具有利于推广使用涂层，陶瓷等新型刀具材料。

为了使刀具能到达良好的切削性能，对刀片的夹紧有以下根本要求：

加紧可靠，不允许刀片松动和移动

定位准确，确保定位精度和重复精度。

排屑流畅有足弓的排屑空间。

结构简单操作方便制造本钱低转位动作快换刀时间短。

任务实施：通过讲授实物演示完本钱任务的教学。

任务评价：通过转向，答复以下问题评价本次课授课效果。

任务14：数控车床的刀具补偿

知识目标：数控车床的刀具补偿。

技能目标：正确运用刀具补偿编制程序。

任务下达：数控车床的刀具补偿

任务分析：

L刀具位置偏置

TOOOOOOOO

刀具号刀具偏置号

2.刀具半径补偿

⑴刀具半径补偿的目的

数控车床按刀尖对刀，但车刀的刀尖总有一段小圆弧，所以对刀时刀尖的位置是假想刀尖。编程

时按假想刀尖轨迹编程（即工件的轮廓与假想刀尖点P重合）而车削时实际起作用的切削刃是圆弧切点

A、B.这样就会引起加工外表的形状误差。车内外圆柱面和端面时并无误差产生，因为实际切削刃的轨

迹与工件的轮廓一致（工件转角处除外）。但对车削锥面，圆弧时将产生误差。

如图4—10

⑵刀具半径补偿的方法

参数：刀尖半径，车刀形状，刀尖圆弧位置这些都与工件的形状

有关必须将参数输入刀据库。

刀尖半径补偿量可以通过刀尖补偿设定画面设定T指令要与刀具补偿编号相对应，并且要输入假想刀尖

位置编号假想刀尖位置编号

共有10个(0-9)如图4-13

N40G00X20.0Z20.0:

N50G41G01X20.0F20；刀具左补偿

NGOZ-20,0;

N710X70.0Z-55.0;

N80G40G01X80.0Z-55退刀并取消刀补偿。

程序如下：

0001

N10T0101;

N20S600M03;

N30G00X10.0Z2.0;

N40G01G41X0F1.5;

N50Z0;

N60X6.0;

N70X10.0Z-20.0;

N80Z-20.0;

N90G02X20.0Z-25RS;

N100G01Z-35;

N110G03X34.0Z-42R7;

N120G01Z-52;

N130X44.0Z-62.0;

N140G01G40X50.0Z-62.0;

N150GOOZ50.0;

N160M05;

N170M30;

任务实施：通过讲授学生练习文本钱任务教学

任务评价：程序的正确编制，评价学生掌握情况。

任务15：单一外形固定循环指令

知识目标：1.G90.G94.G70.G71循环指令

技能目标：能正确运用G90.G94.G70.G71编程

任务分析：一单一外形固定循环.

1外圆内孔车削循环(G90)

G90X(U)_Z(W)_F_;

R-圆锥体半径端的半径差值:R正、负判定：锥面起点B坐标大于终点C坐标时R为正反之为负。

3端面车削循环G94

直端面：G94X(U)_Z(W)_F_;

锥端面：G94X(U)_Z(W)_R_F_;

二、复合固定循环

1外圆、内孔粗加工循环指令G71(FANW-OI)

G71指令适用于原著毛坯粗车外圆和圆筒毛坯粗车内孔.

G71U_R_;

G71P_Q_U_W_F_S_T_;

2精加工循环指令G70

G70PnsQnf;

注意：(1)G71中F.S.T仅在粗车循环程序中有效.面对G70无效.ns.nf

程序段中指定的F.S.下那么对精加工循环G70有效.

在ns.nf程序中不能有相同的序号.之间不能条用程序.

粗车之后返回循环点在进行精加工.

N10T101;

N20S1000M03;

N30G00X120.0Z10.0;

N40G71U2.0R0.5;

N50G71P60Q120U2.0W2.0F0.25;

N60G00G42X40.0S800;

N70G01Z-30.0F0.15;

N80X60.0Z-60.0;

N90Z-80.0;

N100X100.0W-10.0;

N110W-20.0;

N130X120.0W-20.0;

N150G70P6OQ13O;

N160G00G40Z100.0;

N170M05;

N180M30;

任务实施：通过举例编程完本钱任务的教学.

任务评价：提问学生G71,G70的编程的过程特点并编程.

任务16：复合固定循环G70、G71

任务下达:

利用常用编程指令编写其精加工程序.

任务实施

0001

N10G92XI00.0Z100.0;

N20S800MU3;

N30GOOG42X0Z3.0MU8;

N40G01G42Z0F100;

N50G03X40.0Z-20.0R20.0;

N60G01Z-40.0;

N70X50.0;

N80Z-70.0;

N90X70.0W-25.0;

N100W-150;

N110G02X70.0W-30.0R70.0;

N120G01X70.0Z-150.0;

N130X75.0M09;

N140G200X100.0;

N150Z100.0;

N160M05;

N170M30;

学生练习：

试利用常用编程指令编写其精加工及切断程序（要求考虑刀具补偿）

0003

MIOG92XI00.0Z100.0T0101;

N20M03S1000;

N30GOOX0Z3.0M08;

N40G42G01Z0F100;

N50G03X40.0Z-20.0R20.0;

N60G01Z-400;

N70X50.0;

N80Z-70.0;

N90X70.0W-25.0;

N100Z-150.0;

N110X80.0;

N120G40GOOXI00.0Z100.0;

N130S300T0202;

N140GOOX100.0Z100.0;

N150X80.0Z-154.0

N160G01X1.0F30;

N170G00X100.0M09;

M80Z100.0T0200;

M190M10;

N200M30;

任务评价：通过批改学生编写程序考察本次课的教学效果。

任务17：复合固定循环G72

知识目标：1.G72指令的含义及应用

程序编制

技能目标：1能运用G72熟练编程

任务下达

利用端面粗车复合固定循环指令G72编号其粗加工程序.

u=0.5mm△w=0.2mm△duBmm坐标系对刀点循环起点如图

任务分析：相关知识：端面粗加工循环指令G72

格式：G72W(Ad)r(e);

G72P(ns)Q(nf)U(ou)W(Aw)F(f)s(s)T(t);

任务实施：

0002

N10T0101;

N20S100M03;

N30GOOXI00.0Z100.0M08;

N40Z5.0;

N50G72W3.0R5.0;

N60G72P70QU0.5W0.2F100;

N70GOOG42XI00.0Z+60.0;

N80G01X90.0;

N90G01Z-55.0

N100X70.0;

N110X50.0Z-35.0;

N120W15.0;

N130X30.0;

N140X20.0W10.0;

N150Z5.0;

N160GOOXI00.0Z100.0M09;

N170M05;

M180M30;

任务评价：通过学生变成考察本次教学的效果。

任务18：复合固定循环指令

知识目标：G73指令

技能目标：G73应用

任务下达：

⑴如下图轴类零件，假设△u=0.5mm,Z\w=0.5mm,Zid=3次,△i=14.5mm试利用封闭（或固定形状）粗

车复合固定循环指令G73编写其粗加工程序。

任务分析：

G73UAiWAkRAd

G73P_Q_U_W_F_S_T_；

△i_粗加时，X轴方向需要切除的总余量。

△k_粗车时，Z轴方向需要切除的总余量。

00054

N10

N10

N10T0101；

N20S900M03；

N30GOOXI800Z150M08；

N40G73UI4.5W14.5R30；

N50G73P60QU0.5W0.5

N60GOOX30.0Z3.0S1000；

N70G01Z-40.0F1.5；

N80Z-80.0；

N90G05X80.0W-20.0R20.0；

N100XI00.0；

N110XI20.0Z-120.0；

N120GOOXI00.0Z100.0M09；

N130M05；

N140M30；

⑴深孔钻固定循环指令_G73

G74Z(W)Q(Ak)F_；

W------钻削深度。

△k——每次钻削行程长度

F——给进速度

说明：⑴该指令是采用往复排屑式钻孔(啄钻)用于较深的空的加工。

⑵每次的退刀量e值，有数控系统的内部参数来设定

例：试用G74深孔钻固定循环指令编写其程序。

程序如下：

N10G92XI00.0Z100.0；

N20S300M03；

N30GOOX0Z5.0M08；

N40G74Z-100.0Q10.0F30；

N50GOOZ100.0M09；

N60XI00.0；

N70M05；

N80M30；

任务评价：学生变成的正确与否，评价本次课的教学效果。

任务19：复合固定循环指令

例1.用内经粗加工复合循环编制所示零件的加工程序，需要循环起始点在A(46,3)。切削深度为1.5mm

退刀量为1mm,X方向精加工余量为0.3mm,Z方向精加工余量为0.3mm.

程序如下：

00003

N10T0101；

N20S600M03；

N30G00X6.0Z5.0；循环起点位置(6,5)

N40G71U1.5RIPQX-0.3Z0.3F1.5；华中系统

N50GOOG42X44.0S1000；

N60G01Z-20FLO；

N70U-10W-10；

N80W-10；

N90G03U-14W-7R7；

N100G01W-10；

N120G02U-10.0W-5R5；

N130G01Z-80；

N140U-4W-2；

N150G40X4；

N160GOOZ80；

N170X80；

N180M05；

N19030；

例2.G71的运用

任务20复合固定循环指令应用

任务目标：G72指令应用

技能目标：能运用G72完成零件图样的编程.

任务下达：编制如下图零件的加工程序要求循环起始点在A(6,3),切削深度为1.2mm,退刀量为1mm,

X轴方向精加工余量为0.2mm,Z轴方向精加工余量为0.5mm,其中直径20mm的孔在给毛

坯时已经加工好。

任务分析：采用G72W_R_

G72P_Q_U_W_F_；

G72P_Q_；

任务实施：

用同一把刀具进行粗、精加工，程序如下：

00001

N10G50X100Z20T0100；

N20S1500M03；

N30T0101

N40GOX6Z3；

N50G70W1.2R1.0；

N60G72P70Q180U0.2W0.5F100

N70G00Z-56；

N80G01X36F50；

N90X40W2；

N100Z-43；

N110G03X44Z-41R2；

N120G01X50；

N130Z-30；

N140X52；

N150G02X60Z-26R4；

N160G01Z-20；

N170X74Z-10；

N180Z2；

N190G70P70Q180；

N200GOOX100Z200；

N210T0000；

N220M30；

任务评价：通过学生互动，提问，写局部程序段检查学生对G72编程的应用情况。

任务21螺纹切削指令G30、G92

知识目标：单段车削螺纹加工指令G32

技能目标：G32应用

任务下达：

⑴利用G32指令加工如下图的M30xL5的圆柱面螺纹，试编写其加工程序，分四次走刀，各次切

削深度（直径值）分别为：di=0.8mmd2=