數(shù)控車床編程與操作

1、 備課筆記年 級 二 年 級 科 目 數(shù)控車床編程與操作 任課教師 鄭義利 學(xué) 期 20162017學(xué)年第一學(xué)期 2017 年 9 月 18 日教 學(xué) 計 劃講授 78 課時 作文 0 課時復(fù)習(xí) 6 課時 實驗 0 課時測驗 0 課時 機動 6 課時總計 90 課時20162017年度第一學(xué)期制定教 學(xué) 計 劃講授 課時 作文 課時復(fù)習(xí) 課時 實驗 課時測驗 課時 機動 課時總計 課時20162017年度第一學(xué)期制定（一）學(xué)科教學(xué)目的要求：1、了解數(shù)控車床的產(chǎn)生及發(fā)展過程；2、掌握數(shù)控車床的組成、分類及加工原理；3、掌握廣數(shù)980TD數(shù)控車床系統(tǒng)的功能及坐標系統(tǒng)；4、掌握廣數(shù)980TD數(shù)控車床

2、系統(tǒng)的基本編程指令及編程方法；5、能綜合運用廣數(shù)980TD數(shù)控車床的基本編程指令編制各類車工零件的加工程序。（二）學(xué)生情況分析和提高教學(xué)質(zhì)量的具體措施：1、學(xué)生情況分析：（1）大部分學(xué)生基礎(chǔ)比較差，特別是數(shù)學(xué)中的三角函數(shù)公式?jīng)]掌握好，在數(shù)控編程基點計算過程中很難計算正確結(jié)果。（2）大部分學(xué)生對普通車床了解較深，但對數(shù)控車床了解不多，在學(xué)習(xí)過程中較難理解和接受數(shù)控車床的知識點。（3）大部分學(xué)生對數(shù)控編程和操作部分較感興趣，上課都能認真的聽課學(xué)習(xí)興趣較濃，教學(xué)效果較好。2、具體措施： 結(jié)合學(xué)?，F(xiàn)有的設(shè)備，重點培訓(xùn)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)控車工的實例編程方法，先在理論課堂上學(xué)習(xí)編程方法，接著上機房進行數(shù)控仿真加工

3、，最后再到數(shù)控實習(xí)車間進行實例操作，強化學(xué)生動手操作能力。課時超延（拖）情況記錄表 周次課題或章節(jié)內(nèi)容課時原因補救方法超延教學(xué)進度表周次起訖月日教學(xué)內(nèi)容教時執(zhí)行情況18月 22日至8月 28日二年級學(xué)生還沒有返校，所以還沒有開始上課。0節(jié)28月 29 日 至 9月 4日二年級學(xué)生還沒有返校，所以還沒有開始上課。0節(jié)39月 5日 至9月 11日第一部分 入門篇課題一 入門基礎(chǔ)概述6節(jié)正常49月 12日至9月 18日課題三 編程基礎(chǔ)知識3.1 程序設(shè)計3.2 程序編寫6節(jié)正常59月 19日至9月 25日實習(xí)教師帶學(xué)生在數(shù)控實習(xí)車間實習(xí)0節(jié)正常69月 26日至10月 2日實習(xí)教師帶學(xué)生在數(shù)控實習(xí)車間

4、實習(xí)0節(jié)正常710月 3日至10月 9日實習(xí)教師帶學(xué)生在數(shù)控實習(xí)車間實習(xí)0節(jié)正常810月 10日至10月 16日實習(xí)教師帶學(xué)生在數(shù)控實習(xí)車間實習(xí)0節(jié)正常910月 17日至10月 23日實習(xí)教師帶學(xué)生在數(shù)控實習(xí)車間實習(xí)0節(jié)正常1010月 24至10月 30日第二部分 編程篇課題五 插補G功能5.1 直線插補（G01）5.2圓弧插補（G02,G03）6節(jié)正常1111月 31日至11月 6日課題六 單一固定循環(huán)6.1外圓、內(nèi)圓車削循環(huán)G906.2端面車削循環(huán)G946.3螺紋切削循環(huán)G926節(jié)正常1211月 7日至11月 13日課題七 復(fù)合車削固定循環(huán)（G70G76）7.1外圓、內(nèi)圓粗車循環(huán)G716節(jié)

5、正常1311月 14日至11月 20日7.3端面粗車循環(huán)（G72）6節(jié)正常1411月 21日至11月 27日7.4封閉切削循環(huán)（G73）7.2 精加工循環(huán)（G70）6節(jié)正常1511月 30日至12月 4日7.5端面深孔加工循環(huán)（G74）7.6外圓、內(nèi)圓切槽循環(huán)（G75）6節(jié)正常1612月 5日至12月 11日7.7復(fù)合螺紋切削循環(huán)（G76）6節(jié)正常1712月 12日至12月 18日課題八 綜合練習(xí)6節(jié)正常1812月 19日至12月 25日課題八 綜合練習(xí)6節(jié)正常1912月 26日至1月 1日課題八 綜合練習(xí)6節(jié)正常201月 2日至1月 8日課題九 調(diào)用子程序6節(jié)正常211月 9日至1月 15日

6、期末復(fù)習(xí)6節(jié)正常221月 16日至1月 22日期末復(fù)習(xí)期末考試6節(jié)正常第一部分 入門篇課題一 入門基礎(chǔ)概述課題：入門基礎(chǔ)概述課型：新知課教學(xué)時間：6節(jié)教學(xué)目標：1、了解數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展前景。2、了解數(shù)控的定義及數(shù)控車床的基礎(chǔ)知識。3、了解數(shù)控車床的用途及分類。4、了解數(shù)控 GSK980TD車床系統(tǒng)的編程和操作方法。重點：1、了解數(shù)控的定義及數(shù)控車床的基礎(chǔ)知識。2、了解數(shù)控車床的用途及分類。難點：了解數(shù)控車床的用途及分類。教法教具：結(jié)合本?，F(xiàn)有的數(shù)控車床進行現(xiàn)場參觀教學(xué)。學(xué)法指導(dǎo)：結(jié)合學(xué)過的普通車床跟現(xiàn)有的數(shù)控車床進行比較學(xué)習(xí)。新課引入：教學(xué)內(nèi)容：一、 數(shù)控機床的發(fā)展概況1、 數(shù)控機床發(fā)

7、展的必要性 隨著科學(xué)技術(shù)和社會生產(chǎn)的迅速發(fā)展，機械產(chǎn)品日趨復(fù)雜，并且對于機械產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率的要求越來越高。在航天、造船和計算機等工業(yè)中，零件的精度高、形狀復(fù)雜、批量小、改動頻率高、加工困難，而傳統(tǒng)的機械加工方法生產(chǎn)率低、勞動強度大，產(chǎn)品質(zhì)量難以得到保證。因此，機械加工工藝過程自動化是適應(yīng)上述發(fā)展特點的最重要手段之一。為了解決上述問題，一種靈活、通用、高精度、高效率的“柔性”自動化生產(chǎn)設(shè)備-數(shù)控機床應(yīng)運而生。目前，數(shù)控加工技術(shù)與數(shù)控機床在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，成為機床自動化的一個重要發(fā)展方向。2、 數(shù)控機床的發(fā)展概況 隨著數(shù)控機床技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)不斷更新、升級，機床結(jié)構(gòu)和刀具材料也在

8、不斷變化。未來的數(shù)控機床將向高速化發(fā)展，主軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)位換刀速度將得到進一步的提高，刀架將實現(xiàn)快速移動；工藝和工序?qū)⒏訌?fù)合化和集中化；數(shù)控機床將向多軸、多刀架加工方向發(fā)展；通過區(qū)域化、網(wǎng)絡(luò)化的控制，數(shù)控機床的生產(chǎn)實現(xiàn)長時間無人化，全自動操作；機床的加工精度及可靠性 也在向更高的水平發(fā)展。同時，數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)設(shè)計也更趨于簡易。數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展歷史數(shù)控系統(tǒng)名稱在世界上首次生產(chǎn)的年代在中國首次生產(chǎn)的年代第一代電子管數(shù)控系統(tǒng)（NC）1952年1958年第二代晶體管數(shù)控系統(tǒng)（NC）1959年1964年第三代集成電路數(shù)控系統(tǒng)1965年1972年第四代小型計算機數(shù)控系統(tǒng)（CNC）1970年1978年第五代微型處

9、理器數(shù)控系統(tǒng)（MNC）1974年1981年第六代基于工控PC機的通用CNC系統(tǒng)1990年1992年二、 什么叫數(shù)控車床？數(shù)控車床又稱為CNC(Computer Numerical Control)車床，既用計算機數(shù)字控制的車床。數(shù)控車床是一種用數(shù)字化代碼作指令，由數(shù)字控制系統(tǒng)進行控制的自動化車床。它是綜合應(yīng)用了電子技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制、精密測量、和機床設(shè)計等領(lǐng)域的先進技術(shù)成就而發(fā)展起來的一種新型自動化車床。二、數(shù)控車床的組成 數(shù)控車床主要有程序輸入裝置、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、位置檢測反饋裝置和機床運動部件組成。1、輸入裝置 輸入裝置的方式：通過控制介質(zhì)輸入、手動輸入、計算機與機床通訊方式傳

10、遞輸入等。（1）控制介質(zhì) 控制介質(zhì)就是由穿孔帶或磁盤等存儲數(shù)控程序的介質(zhì)。控制介質(zhì)大致分為紙介質(zhì)（現(xiàn)在已經(jīng)不用了）和電磁介質(zhì)（包括磁帶和磁盤）。（2）手動輸入手動輸入是將數(shù)控程序通過數(shù)控機床上的鍵盤輸入，程序內(nèi)容將存儲在數(shù)控系統(tǒng)的存儲器內(nèi)，使用時可以隨時調(diào)用。（3）計算機與機床通訊方式傳遞輸入 采用機床與計算機通信方式傳遞數(shù)控程序到數(shù)控系統(tǒng)中。2、數(shù)控裝置（1）數(shù)控裝置是數(shù)控機床的中樞，一般由輸入裝置，控制器、運算器和輸出裝置組成。（2）數(shù)控裝置是數(shù)控車床的核心部分，它將接受到的數(shù)控程序，經(jīng)過編譯、數(shù)學(xué)運算和邏輯處理后，輸出各種信號到輸出接口上。3、伺服系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)的作用是把來自數(shù)控裝置的脈

11、沖信號，轉(zhuǎn)換成機床移動部件的運動。接收數(shù)控裝置輸出的各種信號，經(jīng)過分配，放大、轉(zhuǎn)換等功能，驅(qū)動各運動部件，完成零件的切削加工。4、位置檢測反饋裝置 位置檢測、速度反饋裝置根據(jù)要求不斷測定運動部件的位置或速度，轉(zhuǎn)換成電信號傳輸?shù)綌?shù)控裝置中，數(shù)控裝置將接受的信號與目標信號進行相比較，運算，對驅(qū)動系統(tǒng)不斷進行補償控制，保證運動部件的運動精度。5、車床運動部件 機床的作用和通用機床相同，只是操作由數(shù)控系統(tǒng)去自動地完成全部工作，由伺服器驅(qū)動伺服電動機帶動部件運動，完成工件與刀具之間的相對運動。三、數(shù)控車床工作過程數(shù)控車床工作大致分為下面四個步驟：1、根據(jù)零件圖要求的加工技術(shù)內(nèi)容，進行數(shù)值計算、工藝處理和

12、程序設(shè)計。2、將數(shù)控程序按數(shù)控車床規(guī)定的程序格式編制出來，并以代碼的形式完整記錄在存儲介質(zhì)上，通過輸入（手工、計算機傳輸?shù)龋┓绞?，將加工程序的?nèi)容輸送到數(shù)控裝置。3、由數(shù)控系統(tǒng)接收來的數(shù)控程序（NC代碼），NC代碼是由編程人員在CAM軟件上生成或手工編制的，她是一個文本數(shù)據(jù)，表達比較直觀，較容易地被編程人員直接理解，但卻無法為硬件直接使用。數(shù)控裝置將NC代碼“翻譯”為機器代碼，機器代碼是一種由0和1組成的二進制文件，再轉(zhuǎn)換為控制X、Z等方向運動的電脈沖信號，以及其它輔助處理信號，以脈沖信號的形式向數(shù)控裝置的輸出端口發(fā)出，要求伺服系統(tǒng)進行執(zhí)行。4、根據(jù)X、Z等運動方向的電脈沖信號由伺服系統(tǒng)處理并

13、驅(qū)動機床的運動機構(gòu)（主軸電動機、進給電動機等）動作，使車床自動完成相應(yīng)零件的加工。五、數(shù)控車床的特點與應(yīng)用1、與臥式車床相比，數(shù)控車床加工具有如下特點：（1）自動化程度高（2）具有加工復(fù)雜形狀能力（3）加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定（4）生產(chǎn)效率高（5）不足之處主要表現(xiàn)是要求操作者技術(shù)水平高，數(shù)控車床價格高，加工成本高，技術(shù)復(fù)雜，對加工編程要求高，加工中難以調(diào)整，維修困難等。2、數(shù)控車床加工適用范圍主要如下：（1）形狀復(fù)雜、加工精度要求高，特別是較為復(fù)雜的回轉(zhuǎn)曲線等方面的零件。（2）產(chǎn)品更換頻繁，生產(chǎn)周期要求短的場合。（3）小批量生產(chǎn)的零件。（4）價值較高的零件等。六、數(shù)控車床主要的技術(shù)參數(shù)學(xué)習(xí)學(xué)校現(xiàn)有

14、的廣州數(shù)控車床主要技術(shù)參數(shù)（內(nèi)容省略）。七、數(shù)控車床的使用條件1、機床位置環(huán)境要求2、電源要求3、溫度要求4、按說明書的規(guī)定使用機床八、影響數(shù)控車床加工精度的因素1、 加工精度系 加工精度系是指零件加工后，其幾何參數(shù)（尺寸、形狀和位置）與理想幾何參數(shù)符合的程度。2、尺寸精度 尺寸精度是指零件表面本身的尺寸精度和表面間相互距離尺寸的精度。3、尺寸公差 尺寸公差是允許尺寸的變動量。它等于最大極限尺寸減去最小極限尺寸之差，或上偏差減去下偏差之差。4、數(shù)控車床精度檢驗可分為幾何精度的檢驗和形狀精度的檢驗。（1）幾何精度是指機床在不運轉(zhuǎn)時部件之間相互位置精度和主要零件的形狀精度、位置精度。（2）工作精度

15、是指機床在動態(tài)條件下，對工件進行加工時所反映出來的機床精度。 （3）影響機床工作精度的主要因素為機床的變形和振動。5、金屬切削機床試驗是為了檢驗機床的制造質(zhì)量、加工性質(zhì)和生產(chǎn)能力而進行的試驗，主要進行空試試驗和負荷試驗。（1）機床的空轉(zhuǎn)試驗是在無載荷狀態(tài)下運轉(zhuǎn)機床，檢驗各機構(gòu)的運轉(zhuǎn)狀態(tài)、溫度變化、功率消耗以及操縱機構(gòu)動作的靈活性、平穩(wěn)性、可靠性和安全性。（2）機床的負荷試驗是用以試驗機床最大承載能力。九、數(shù)控車床的用途 數(shù)控車床是用來加工軸類或盤類的回轉(zhuǎn)體零件的機床。數(shù)控車床可以自動完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、圓弧面、端面、螺紋等切削加工，特別適合加工形狀復(fù)雜的軸類或盤類零件。 數(shù)控車床具有加工靈

16、活、通用性強、能適應(yīng)產(chǎn)品品種和規(guī)格頻繁變化的特點，能夠滿足新產(chǎn)品的開發(fā)和多中、小批量、生產(chǎn)自動化的要求，因此，被廣泛應(yīng)用于機械制造業(yè)，例如，汽車制造廠、發(fā)動機制造廠等。十、數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)與分類數(shù)控車床按分類方式，如按安裝方式、工藝處理方式、結(jié)構(gòu)特點、伺服類型，經(jīng)濟特征等?？煞譃椴煌臄?shù)控車床。1、 按數(shù)控車床工件安裝方式分為（1）臥式數(shù)控車床 （2）立式數(shù)控車床 （3）立臥兩用數(shù)控車床 2、按系統(tǒng)伺服方式可分為：（1）開環(huán)數(shù)控車床 （2）閉環(huán)數(shù)控車床 （3）半閉環(huán)數(shù)控車床 3、按數(shù)控車床結(jié)構(gòu)上的特點可分為不同類型 的數(shù)控車床： （1）按主軸速度控制方式分為：主軸、分級控制主軸數(shù)控車床 伺服主軸

17、的數(shù)控車床 （2）按卡盤夾緊形式分為：手動卡盤數(shù)控車床電動卡盤數(shù)控車床液壓卡盤數(shù)控車床 （3）按床身結(jié)構(gòu)形式分為：平床身數(shù)控車床 斜床身數(shù)控車床 （4）按尾座結(jié)構(gòu)分為：普通尾座數(shù)控車床 液壓尾座數(shù)控車床 可編程尾座數(shù)控車床 （5）按刀架位置形式分為：前置式刀架數(shù)控車床 后置式刀架數(shù)控車床 4、按數(shù)控車床的綜合性能分為： （1）經(jīng)濟型數(shù)控車床 （2）普及型數(shù)控車床 （3）高檔數(shù)控車床十一、GSK980TD數(shù)控系統(tǒng)簡介 GSK980TD是廣州數(shù)控設(shè)備廠最先開發(fā)的控制微步步進電動機及全文數(shù)字交流伺服的經(jīng)濟型車床數(shù)控系統(tǒng)，其控制線路集成度高，采用了高速微處理器、超大規(guī)模可編程門陣列集成電路芯片，四層印

18、制電路板，全中文液晶畫面顯示在控制面板上，將CNC操作面板與機床操作面板集成一體，有極好的可靠性和易操作性。GSK980TD的控制精度為0.001mm，能勝任多種高精度切削任務(wù)。GSK980TD車床系統(tǒng)的編程和操作方法將在往后的章節(jié)中逐步介紹?！拘?結(jié)】： 本次課主要介紹了數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展前景、數(shù)控的定義及車床的基礎(chǔ)知識、數(shù)控車床的用途及分類，這部分內(nèi)容要求學(xué)生了解。【課 外 作 業(yè)】1.、什么叫數(shù)控？它與其他自動控制有哪些區(qū)別？2、什么叫數(shù)控車床？3、試述數(shù)控車床的工作原理？4、數(shù)控車床是怎樣分類的？它的結(jié)構(gòu)主要由哪幾部分組成？5、數(shù)控機床的特點主要有哪些？： 課題三 編程基礎(chǔ)知識

19、3.1程序設(shè)計課題：程序設(shè)計課型：新知課教學(xué)時間：4節(jié)教學(xué)目的與要求：1、了解一個完整程序的基本構(gòu)成。2、會選擇編程坐標系統(tǒng)。3、掌握G、S、M、F、T功能的使用方法。重點：1、了解一個完整程序的基本構(gòu)成。2、會選擇編程坐標系統(tǒng)。3、掌握G、S、M、F、T功能的使用方法。難點：掌握G、S、M、F、T功能的使用方法。教法教具：課堂理論教學(xué)。學(xué)法指導(dǎo)：學(xué)生課前要先預(yù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，課間要認真聽老師講課，課后要復(fù)習(xí)鞏固。新課引入：上一節(jié)課同學(xué)們都解了數(shù)控車床的加工原理，那么數(shù)控車床之所以能夠自動的加工工件原因是什么呢？從而引出加工程序的基本構(gòu)成及編程的常用代碼。教學(xué)內(nèi)容：一、數(shù)控車床坐標軸與運動方向 為

20、了簡化編程和保證程序的通用性，對數(shù)控機床的坐標軸和方向命名制定了統(tǒng)一的標準，規(guī)定直線進給坐標軸，用X、Y、Z表示基本坐標軸，其相互關(guān)系用右手定則決定。1、 數(shù)控車床坐標軸和方向命名原則(1) 用右手直角笛卡兒坐標定義原則（見圖3-1所示）圖 3-1直角坐標系 (2)數(shù)控車床的Z坐標軸規(guī)定為傳遞切削動力的主軸線方向；X坐標軸規(guī)定為水平方向，X坐標的方向是在工件的徑向上，且平行于橫向滑板，規(guī)定遠離卡盤中心方向為正方向。就（見圖3-2所示）圖3-2數(shù)控車床坐標軸及其方向2、數(shù)控車床坐標系的確定與應(yīng)用（1）先確定Z軸，Z軸是傳遞切削動力的主要軸，然后再確定其X軸。（2）數(shù)控車床坐標系的原點一般定義在卡

21、盤中心線與中間端面交點。二、數(shù)控車床坐標系1、數(shù)控車床坐標系（1）機床坐標系 數(shù)控車床生產(chǎn)廠家按照笛卡兒規(guī)則，在數(shù)控車床上建立一個Z軸與X軸的直角坐標系，稱為機床坐標系。（2）機床原點 機床坐標系的零點稱為機床原點，是機床上的一個固定點，一般定義在主軸旋轉(zhuǎn)中心線與車頭端面的交點或參考點上。 （3）參考點 參考點為機床上一固定點，由X方向與Z方向的機械擋塊或系統(tǒng)定義的位置來確定，一般設(shè)定在Z、X軸正向最大位置，位置的設(shè)定由制造商定義。2、編程坐標系 編程人員選擇工件圖樣上的某一已知點為原點（也稱為程序原點），建立一個新的坐標系，稱為編程坐標系。（1）選擇編程原點 ：從理論上講編程原點選在零件上的

22、任何一點都可以，但實際上，為了換算尺寸盡可能簡便，減少計算誤差，應(yīng)選擇一個合理的編程原點。 車削零件編程原點的 X向零點應(yīng)選在零件的回轉(zhuǎn)中心。Z向零點一般應(yīng)選在零件的右端面、設(shè)計基準或?qū)ΨQ平面內(nèi)。車削零件的編程原點選擇見圖3-3：圖3-3車削零件的編程坐標原點3、工件坐標系 操作者通過對刀等方式將編程坐標系的原點移到數(shù)控車床上，此時在數(shù)控車床上建立的坐標系稱為工件坐標系。其原點一般選擇在軸線與工件右端面、左端面或其他位置的交點上，工件坐標系的Z軸一般與主軸軸線重合。車削零件的工件坐標原點選擇見圖3-4：圖3-4車削零件的工件坐標原點4、對刀點 將編程坐標系原點轉(zhuǎn)換成機床坐標系的已知點并成為工件

23、坐標系的原點，這個點就稱為對刀點。5、起刀點 起刀點是零件程序加工的起始點。6、換刀點 在零件車削過程中需要自動換刀，為此必須設(shè)置一個換刀點，該點應(yīng)離開工件有一定距離，以防止刀架回轉(zhuǎn)換刀時刀具與工件發(fā)生碰撞。換刀點通常分為兩種類型，即固定換刀點和自定義換刀點。7、選擇起刀點、換刀點的位置通常要注意：方便數(shù)學(xué)計算和簡化編程 容易找正對刀 便于加工檢查 引起的加工誤差小 不要與機床、工件發(fā)生碰撞 方便拆卸工件 空行程不要太長三、編程坐標 編程坐標分為絕對坐標（X、Z）、相對坐標（U、W）和混合坐標（X/Z,U/W）。1.絕對坐標(X、Z)各點坐標參數(shù)以到坐標原點的距離作為參數(shù)值。2相對坐標（U、W

24、）某點的坐標參數(shù)以到另外一點的距離作為參數(shù)值，即指令從前面一個位置到下一個位置的距離作為參數(shù)值。3.混合坐標（X/Z,U/W） 絕對坐標和相對坐標同時使用，即在同一個程序段中，可使用X或U,Z或W。4.直徑坐標X坐標參數(shù)值為直徑。5.半徑編程X坐標參數(shù)值為半徑值四、初態(tài)、模態(tài)1、初態(tài)指運行加工程序之前的系統(tǒng)編程狀態(tài)，即機器里面已設(shè)置好的，一開機就進入的狀態(tài)，例如：G98、G00。2、模態(tài)一種連續(xù)有效的指令。指相應(yīng)字段的值一經(jīng)設(shè)置，以后一直有效，直到某程序段有對該字段重新設(shè)置。設(shè)置之后，如果是同一組的也可以使用相同的功能，而不必再輸入該字段。例如：N30 G90 X32 Z-0 F80; N40

25、 X30: . N G02 X30 Z-30 R5 F50: N G01 Z-30 F30;五、程序構(gòu)成在數(shù)控車床上加工零件，首先要編制程序，然后用該程序控制機床的運動。數(shù)控指令的集合稱為程序。在程序中根據(jù)機床的實際運動順序書寫這些指令。1.程序結(jié)構(gòu)一個完整的數(shù)控加工程序由程序開始部分、若干程序段、程序結(jié)束部分組成。一個程序段由程序段號和若干個“字”組成，一個“字”由地址符和數(shù)字組成。下面是一個完整的數(shù)控加工程序，該程序由程序號開始，以M30結(jié)束。 程序 說明O1234 程序開始N10 T0101 G95 M3 S500； 程序段1N20 G0 X100 Z100； 程序段2N30 G0 X2

26、6 Z0； 程序段3N40 G1 X0.0 F0.1； 程序段4N50 Z1； 程序段5N60 G0 X100； 程序段6N70 Z100； 程序段7N80 M30； 程序結(jié)束（1） 程序號零件程序的起始部分一般由程序起始符號%（或O）后跟14位數(shù)字（00009999）組成，如：%123，O1234等。（2）程序段的格式和組成程序段的格式可分為地址格式、分割地址格式、固定程序段格式和可變程序段格式等。其中以可變程序段格式應(yīng)用最為廣泛，所謂可變程序段格式就是程序段的長短是可變的。例如：N10 G01 X40.0 Z-30.0 F200 ；程序段號 功能字 坐標字 給速度功能字 程序段結(jié)束（3）“

27、字” 一個“字”的組成如下所示：Z - 30.0地址符 符號（正、負號） 數(shù)據(jù)字（數(shù)字）程序段號加上若干程序字就可組成一個程序段。在程序段中表示地址的英文字母可分為地址和非尺寸地址兩種。表示尺寸地址的英文字母有X、Y、Z、U、V、W、P、Q、I、J、K、A、B、C、DERH共18個字母。表示非尺寸地址有N、G、F、S、T、M、L、O等8個字母。2主軸轉(zhuǎn)速功能字S主軸轉(zhuǎn)速功能字的地址符是 S，又稱為S功能或S指令，用于指定主軸轉(zhuǎn)速。單位為r/min。對于具有恒線速度功能的數(shù)控車床，程序中的S指令用來指定車削加工的線速度數(shù)。（1） 有變速箱的:用S1（第一檔）、S2（第二檔）（2） 無變速箱的：直

28、接輸入轉(zhuǎn)速，例如S100、S210、S500等。 3. 進給功能字（切削速度）F 進給功能字的地址符是 F，又稱為F功能或F指令，用于指定切削的進給速度。對于車床，F(xiàn)可分為每分鐘進給和主軸每轉(zhuǎn)進給兩種，對于其它數(shù)控機床，一般只用每分鐘進給。F指令在螺紋切削程序段中常用來指令螺紋的導(dǎo)程。單位：G98為每分鐘進給，mm/min:G99為每轉(zhuǎn)進給，mm/r。 （1） G00為快速定位，沒有F值，速度由倍率控制快慢。（2） 切削進給速度要有F值，F(xiàn)值的快慢也可在進給倍率中控制。例如：G00 X32 Z2； G90 X24 Z-20 F50; G90 X20 Z-15 F60;4、刀具功能字T 刀具功能

29、字的地址符是 T，又稱為T功能或T指令，用于指定加工時所用刀具的編號。對于數(shù)控車床，其后的數(shù)字還兼作指定刀具長度補償和刀尖半徑補償用。T后第一、二、位是刀號，第三、四位是刀補號。例：T0100 T0200 T0300 T0400無刀補，如T0200為2號刀無刀補。T0101 T0202 T0303 T0404有刀補，如T0202為2號刀，執(zhí)行2號刀補。5、輔助功能字M 輔助功能字的地址符是 M，后續(xù)數(shù)字一般為13位正整數(shù)，又稱為M功能或M指令，用于指定數(shù)控機床輔助裝置的開關(guān)動作，見表3.1表 3.1 M功能字含義表 M功能字 含 義 M00 程序停止 M01 計劃停止 M02 程序停止 M03

30、 主軸順時針旋轉(zhuǎn) M04 主軸逆時針旋轉(zhuǎn) M05 主軸旋轉(zhuǎn)停止 M06 換刀 M07 2號冷卻液開 M08 1號冷卻液開 M09 冷卻液關(guān) M30 程序停止并返回開始處 M98 調(diào)用子程序 M99 返回子程序 6、準備功能字G 準備功能字的地址符是 G，又稱為G功能或G指令，是用于建立機床或控制系統(tǒng)工作方式的一種指令。后續(xù)數(shù)字一般為13位正整數(shù)，見表3.2。 表 3.2 G功能字含義表 G功能字 組別 功能G00 01 快速移動點定位 G01 直線插補（切削進給）G02 順時針圓弧插補 G03 逆時針圓弧插補 G04 00 暫停 、準停G28 00返回參考點（機械原點）G3201螺紋切削G33

31、 Z軸攻螺紋循環(huán)G34 變螺距螺紋切削 G50 00 坐標系設(shè)定G65 00 宏程序命令 G70 00精加工循環(huán)G71 外圓粗切循環(huán)G72 端面粗切循環(huán)G73 封閉切削循環(huán)G74 端面深孔鉆循環(huán)G75 外圓，內(nèi)圓切槽循環(huán)G76 復(fù)合螺紋切削循環(huán)G90 0000外圓，內(nèi)圓車削循環(huán)G92 螺紋切削循環(huán)G94 端面車削循環(huán)G96 02恒線速度 G97 取消恒線速度G98 03每分鐘進給G99 每轉(zhuǎn)進給G代碼的使用方法：（1）一次性G代碼-只有在被指令的程序段中有效的代碼。例如：G04(暫停)，G50（坐標設(shè)定），G70G75（復(fù)合型車削固定循環(huán)）。（2）模態(tài)G代碼-在同組其他代碼指令前一直有效，即表

32、中01組的G代碼。例如：G00（定位），G01、G02、G03(插補)，G90、G92、G94（單一型固定循環(huán)）。（3）初態(tài)G代碼-即系統(tǒng)里面已經(jīng)設(shè)置好的，一開機就進入的狀態(tài)。初態(tài)也是摸態(tài)。例如；G98、G00?！拘?結(jié)】： 本次課主要對數(shù)控車床坐標系統(tǒng)，程序結(jié)構(gòu)、程序字符與代碼、字與字的功能類別、程序格式進行了學(xué)習(xí)，這些內(nèi)容是學(xué)習(xí)好數(shù)控編程這門課的基礎(chǔ)。 【課 外 作 業(yè)】： 1、 什么叫坐標原點？2、 什么叫程序起點？3、 編程坐標有幾種？4、 什么叫初態(tài)？5、 什么叫摸態(tài)？ 3.2程序編寫課題：程序編寫課型：新知課教學(xué)時間：2節(jié)教學(xué)目的與要求：1、了解編程的基本要求和順序。2、掌握編程坐

33、標的選擇。重點：了解編程的基本要求和順序。難點：了解編程的基本要求和順序。教法教具：課堂理論教學(xué)。學(xué)法指導(dǎo)：學(xué)生課前要先預(yù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，課間要認真聽老師講課，課后要復(fù)習(xí)鞏固。新課引入：上一節(jié)講解了數(shù)控加工程序的基礎(chǔ)知識，那么編寫一個完整的程序有什么基本的要求，又需要注意些什么問題呢？從而引出本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容：一、 坐標系的設(shè)定1、 坐標系設(shè)定的要求應(yīng)選在盡可能靠近工件，但換刀時又不會碰到工件的范圍里。2、 坐標系設(shè)定的格式N10 G50 X Z; 式中X、Z的值是起刀點相對于加工原點的位置。在數(shù)控車床編程時，所有X坐標值均使用直徑值，如圖3-5所示。 例：按圖 3-5設(shè)置加工坐標的程序

34、段如下： G50 X128.7 Z375.1 二、快速定位（G00）1、編程格式 ：N10 G00 X （U） Z(W);式中 X、Z的值是快速點定位的終點坐標尺寸，是絕對值坐標編程； U、W的值是快速點定位的終點坐標尺寸，是相對（增量）值坐標編程。例：從 A點到B點快速移動的程序段為： N10 G00 X20 Y30 ;或是 N10 G00 U-20 W-10;2、G00走刀路線a) 同時到達終點 b) 單向移動至終點 圖 3-6 快速點定位 快速點定位指令控制刀具以點位控制的方式快速移動到目標位置，其移動速度由參數(shù)來設(shè)定。指令執(zhí)行開始后，刀具沿著各個坐標方向同時按參數(shù)設(shè)定的速度移動，最后減

35、速到達終點，如圖 3-6所示。注意：在各坐標方向上有可能不是同時到達終點。刀具移動軌跡是幾條線段的組合，不是一條直線。例如，在FANUC系統(tǒng)中，運動總是先沿45°角的直線移動，最后再在某一軸單向移動至目標點位置，如圖3-6b所示。編程人員應(yīng)了解所使用的數(shù)控系統(tǒng)的刀具移動軌跡情況，以避免加工中可能出現(xiàn)的碰撞。 3、G00沒有F值（1）快速移動速度由廠家設(shè)定。（2）快速移動速度受快速倍率開關(guān)控制（F0 25 50 100）。（3）用F值指定的進給速度無效。三、編寫程序開始使用的功能（前三步的編寫）1、N10 G50 X Z ；設(shè)定零件坐標系，即刀具（程序）起始點。2、N20 M S T

36、；主軸正反轉(zhuǎn)（M03主軸正轉(zhuǎn)，M04主軸反轉(zhuǎn)）；主軸轉(zhuǎn)速：有變速箱的S1為第一檔，S2為第二檔，無變速箱的直接輸入數(shù)值；使用刀具號（如T0100）。3、N30 G00 X Z ；把刀具快速移動到工件準備加工的邊緣。四、編寫程序結(jié)束使用的功能（后三步的編寫）1、N G00 X Z ；把刀具快速移動回到程序起點。2、N M05 T ；主軸停止，換回基準刀。3、N M30；程序結(jié)束，光標回到程序開始位置，為下一工件加工做準備。五、編寫程序中間部分使用的功能根據(jù)加工圖樣的要求，選擇加工工藝，編寫程序的中間部分。六、編程舉例例3-1 工件加工如圖3-7所示，試編寫數(shù)控加工程序。 圖3-7 編程舉例編寫程

37、序：O0001N10 G50 X100 Z100；（刀具程序起始點）N20 M03 S800 T0101；（主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為800r/min，用一號基準刀）N30 G00 X30 Z2；（快速定位到工件附近）N40 (切削加工部分)N G00 X100 Z100；（快速回到起始點）N M05 T0100；（主軸停止，換回基準刀）N M30；（程序結(jié)束，光標返回到程序開始）七、在同一程序段中可能使用的編程坐標1、絕對編程坐標：X 、 Z。2、相對（增量）編程坐標： U 、W。3、混合編程坐標：X （U）、 Z(W)。例如：編程舉例中N30的程序段中可用：N30 G00 X30 Z2； （絕對編程

38、）或 N30 G00 U-70 W-98；（相對編程） N30 G00 X30 W-98； （混合編程）N30 G00 U-70 Z2； （混合編程）八、程序編寫時應(yīng)注意的事項1、坐標系的設(shè)定應(yīng)根據(jù)加工工藝的要求，要盡可能靠近工件，只要換刀時不碰到工件就可以。2、前三步和后三步的格式一樣，但坐標系設(shè)定的范圍不同，工件G00定位的根據(jù)加工要求確定。3、G00的程序段不能含有F值，有F值則無效?！拘?結(jié)】： 本次課主要對數(shù)控車床編程坐標的選擇、編程的基本要求、順序及編程所要注意的事項進行了學(xué)習(xí)，這些內(nèi)容是學(xué)習(xí)好數(shù)控編程這門課的基礎(chǔ)，要求學(xué)生必須掌握。 【課 外 作 業(yè)】： 1、坐標系設(shè)定有什么要求

39、？2、什么叫快速定位？用哪個符號來表示？3、在同一個程序段中可能使用的編程坐標有幾種？ 第二部分 編程篇課題五 插補功能課題：插補功能課型：新知課教學(xué)時間：6節(jié)教學(xué)目標：1、了解直線插補的使用方法。2、掌握G01格式中參數(shù)的含義及走刀方向和路線。3、了解圓弧插補的方法及格式中的各參數(shù)的含義。4、能判斷順時針、逆時針圓弧插補的方向。重點：1、掌握G01格式中參數(shù)的含義及走刀方向和路線。2、了解圓弧插補的方法及格式中的各參數(shù)的含義。難點：能判斷順時針、逆時針圓弧插補的方向。教法教具：課堂理論教學(xué)。學(xué)法指導(dǎo)：學(xué)生課前要先預(yù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，課間要認真聽老師講課，課后要復(fù)習(xí)鞏固。新課引入：第一部分介紹了教學(xué)

40、內(nèi)容： 5.1 直線插補（G01）教學(xué)目的和要求：1、了解直線插補的使用方法。2、掌握G01格式中參數(shù)的含義及走刀方向和路線。教學(xué)重點難點：1、掌握G01格式中參數(shù)的含義及走刀方向和路線。教學(xué)方式： 課堂理論教學(xué)教學(xué)時數(shù)： 2學(xué)時授課內(nèi)容：一、直線插補G01G01是使刀具以指令的進給速度沿直線移動到目標點。（1).指令格式為：G01 X(U)_Z(W)_F_；其中：X、Z表示目標點絕對值坐標；U、W表示目標點相對前一點的增量坐標；F表示進給量，若在前面已經(jīng)指定，可以省略。通常，在車削端面、溝槽等與x軸平行的加工時，只需單獨指定X(或U)坐標；在車外圓、內(nèi)孔等與Z軸平行的加工時，只需單獨指定Z(

41、或W)值。圖5-1為同時指令兩軸移動車削錐面的情況，用G01編程為：圖5-1絕對坐標編程方式：G01 X80.0 Z-80.0F0.25增量坐標編程方式：G01 U20.0 W-80.0F0.25說明：G01指令后的坐標值取絕對值編程還是取增量值編程，由尺寸字地址決定，有的數(shù)控車床由數(shù)控系統(tǒng)當(dāng)時的狀態(tài)決定。進給速度由F指令決定F指令也是模態(tài)指令，它可以用GOO指令取消。如果在G01程序段之前的程序段沒有F指令，而現(xiàn)在的G01程序段中也沒有F指令，則機床不運動。因此，G01程序中必須含有F指令。二、編程加工舉例例5-1 如圖5-2所示，工件已粗加工完畢，各位置留有余量0.2mm，要求重新編寫精加

42、工程序，不切斷。 圖5-2編寫加工程序O0501N10 G99 G50 X150 Z100；N20 M03 S1000 T0101 ；N30 G00 X16 Z2；N40 G01 X16 Z0 F0.5；N50 G01 X20 Z-2 F0.1；N60 Z-20；N70 X40 Z-30N80 G00 X150 Z100；N90 M05 T0100；N100 M30；三、課堂練習(xí)1、如圖5-3所示，工件已粗加工完畢，各位置留有余量0.2mm，要求重新編寫精加工程序，不切斷。 圖5-3【小 結(jié)】： 本次課主要數(shù)控車直線插補指令（G01）的格式及其應(yīng)用進行學(xué)習(xí)，G01指令是數(shù)控車編程這門課的重要指

43、令，要求學(xué)生必須掌握。 【課 外 作 業(yè)】： P218 圖(2)5.2圓弧插補指令G02、G03教學(xué)目的和要求：1、掌握圓弧插補指令G02、G03方向的判別2、掌握圓弧插補指令G02、G03的用法教學(xué)重點難點：1、圓弧插補指令G02、G03的應(yīng)用教學(xué)方式： 課堂理論教學(xué)教學(xué)時數(shù)： 4學(xué)時授課內(nèi)容：（一） 圓弧插補指令G02、G03指令格式：G02/G03 X(U)_Z(W)_I_K_F_； G02/G03 X(U)_Z(W)_R_F_；1.圓弧順逆的判斷 圓弧插補指令分為順時針圓弧插補指令G02和逆時針圓弧插補指令G03。圓弧插補的順逆可按圖5-4給出的方向判斷：沿圓弧所在平面(如XZ平面)的

44、垂直坐標軸的負方向(Y)看去，順時針方向為G02，逆時針方向為G03。數(shù)控車床是兩坐標的機床，只有X軸和Z軸，按右手定則的方法將Y軸也加上去來考慮。觀察者讓Y軸的正向指向自己(即沿Y軸的負方向看去)，站在這樣的位置上就可正確判斷X-Z平面上圓弧的順逆時針了。圖5-4 圓弧順逆的判斷2.說明：采用絕對值編程時，圓弧終點坐標為圓弧終點在工件坐標系中的坐標值，用X、Z表示。當(dāng)采用增量值編程時；圓弧終點坐標為圓弧終點相對于圓弧起點的增量值，用U、W表示。圓心坐標I、K為圓弧起點到圓弧中心所作矢量分別在X、Z坐標軸方向上的分矢量(矢量方向指向圓心)。本系統(tǒng)I、K為增量值，并帶有“±”號，當(dāng)分矢

45、量的方向與坐標軸的方向不一致時取“”號。當(dāng)用半徑只指定圓心位置時，由于在同一半徑只的情況下，從圓弧的起點到終點有兩個圓弧的可能性，為區(qū)別二者，規(guī)定圓心角180°時，用“R”表示。若圓弧圓心角>180°時，用“R”表示。用半徑只指定圓心位置時，不能描述整圓。圖5-5 G02應(yīng)用實例圖5-6 G03應(yīng)用實例如圖5-5所示G02應(yīng)用實例：(1)用I、K表示圓心位置，絕對值編程：N03 G00 X20.O Z2.O；N04 G01 Z-30.0 F80；N05 G02 X40.0 Z-40.0 IO.O KO F60；(2)用I、K表示圓心位置，增量值編程：N03 G00 U

46、-80.O W-98.0；N04 G01 UO W-32.0 F80；N05 G02 U20.O W-10.0 I0.0 K0 F60；(3)用R表示圓心位置N04 G01 Z-30.O F80；N05 G02 X40.0 Z-40.O R10 F60，如圖5-6所示G03應(yīng)用實例： (1)用I、K表示圓心位置，采用絕對值編程。N04 G00 X28.0 Z2.O；N05 G01 Z-40.0 F80；N06 G03 K40.O Z-46.0 I0 K-6.0 F60；(2)采用增量值編程N04 G00 U-150.O W-98.0；N05 G01 W-42.O F80；N06 G03 U12

47、.0 W-6.0 10 K-6.0 F60；(3)用R表示圓心位置，采用絕對值編程。N04 G00 X28.0 Z2.O；N05 G01 Z-40.0 F80；3. G02/G03車圓弧的方法：應(yīng)用G02（或G03）指令車圓弧，若用一刀就把圓弧加工出來，這樣吃刀量太大，容易打刀。所以，實際車圓弧時，需要多刀加工，先將大多余量切除，最后才車得所需圓弧。下面介紹車圓弧常用加工路線。圖5-7 車錐法圖5-8 車圓法圖5-7為車圓弧的車錐法切削路線。即先車一個圓錐，再車圓弧。但要注意，車錐時的起點和終點的確定，若確定不好，則可能損壞圓錐表面，也可能將余量留得過大。確定方法如圖2-4所示，連接OC交圓弧

48、于D，過D點作圓弧的切線AB。圖5-8為車圓弧的同心圓弧切削路線。即用不同的半徑圓來車削，最后將所需圓弧加工出來。此方法在確定了每次吃刀量ap后，對90°圓弧的起點、終點坐標較易確定，數(shù)值計算簡單，編程方便，常采用。但空行程時間較長。編程實例例5-2 如圖5-9所示，工件已粗加工完畢，各位置留有余量0.2mm，要求重新編寫精加工程序，不切斷。圖5-9編寫加工程序O0502N10 G99 G50 X100 Z100；N20 M03 S1000 T0101；N30 G00 X10 Z2；N40 G01 Z0 F0.5；N50 G03 X12 Z-1 R1 F0.2；N60 G01 Z-12；N70 G02 X18 Z-15 R3；N80 G03 X22 W-2 R2；N90 G01 Z-28；N100 G00 X100 Z100；N110 M05 T0100；N120 M30;【小 結(jié)】： 本課題是數(shù)控車床編程的重點和難點，必須掌握圓弧順，逆方向的判斷方法及熟練掌握圓弧插補指令的編程格式?！菊n 外 作 業(yè)】： P219 圖(9)課題六 單一固定循環(huán)（G90,G92,G94）課題：單一固定循環(huán)（G90,G92,G94）課型：新知課教學(xué)時間：6節(jié)教學(xué)目標：1、