簡單零件的精加工課件

項目1外圓及圓弧面精加工程序編制數(shù)控車床編程項目教學(xué)法項目1外圓及圓弧面精加工程序編制1項目1簡單零件的精加工一、任務(wù)數(shù)控車削仿真加工任務(wù)描述：完成圖示零件的數(shù)控精加工加工，毛坯加工余量為1mm。

1階梯軸零件圖數(shù)控車床編程項目教學(xué)法項目1簡單零件的精加工一、任務(wù)數(shù)控車削仿真加工1階梯2二、知識鏈接

(一）數(shù)控車削外圓柱/圓錐面工藝知識1.刀具的選擇（1）常用車刀種類和用途

圖2-2常用車刀的種類、形狀和用途1-切斷刀2-90°左偏刀3-90°右偏刀4-彎頭車刀5-直頭車刀6-成型車刀7-寬刃精車刀8-外螺紋車刀9-端面車刀10-內(nèi)螺紋車刀11-內(nèi)槽車刀12-通孔車刀13-盲孔車刀數(shù)控車床編程項目教學(xué)法二、知識鏈接圖2-2常用3圖2-3數(shù)控車床編程項目教學(xué)法圖2-3數(shù)控車床編4（2）對刀具的要求為了減少換刀時間和方便對刀，便于實現(xiàn)機械加工的標(biāo)準(zhǔn)化，數(shù)控車削加工時，應(yīng)盡量采用機夾刀和機夾刀片。數(shù)控車床一般選用可轉(zhuǎn)位車刀，使用時需考慮以下幾個方面：①刀片材質(zhì)的選擇常見刀片材料有高速鋼、硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金、陶瓷、立方氮化硼和金剛石等，其中應(yīng)用最多的是硬質(zhì)合金和涂層硬質(zhì)合金刀片。②刀片尺寸的選擇刀片尺寸的大小取決于必要的有效切削刃長度L。③刀片形狀的選擇④刀尖圓弧半徑的選擇刀尖圓弧半徑的大小直接影響刀尖的強度及被加工零件的表面粗糙度。刀尖圓弧半徑大，表面粗糙度值增大，切削力增大且易產(chǎn)生振動，但刀刃強度增加。通常在切深較小的精加工、細長軸加工、機床剛度較差情況下，選用刀尖圓弧較小些；而在需要刀刃強度高、工件直徑大的粗加工中，選用刀尖圓弧大些。數(shù)控車床編程項目教學(xué)法（2）對刀具的要求5⑤刀桿頭部形式的選擇⑥左右手刀柄的選擇有三種選擇：R（右手）、L（左手）和N（左右手）。⑦斷屑槽形的選擇斷屑槽形的參數(shù)直接影響著切屑的卷曲和折斷，槽形根據(jù)加工類型和加工對象的材料特性來確定：基本槽形按加工類型有精加工（代碼F）、普通加工（代碼M）和粗加工（代碼R）；加工材料按國際標(biāo)準(zhǔn)有加工鋼的P類、不銹鋼、合金鋼的M類和鑄鐵的K類。這兩種情況一組合就有了相應(yīng)的槽形，選擇時可查閱具體的產(chǎn)品樣本。比如FP就指用于鋼的精加工槽形，MK是用于鑄鐵普通加工的槽形等。數(shù)控車床編程項目教學(xué)法⑤刀桿頭部形式的選擇62.數(shù)控車削加工工件的裝夾常用裝夾方式圖2-4數(shù)控車床編程項目教學(xué)法2.數(shù)控車削加工工件的裝夾圖2-47圖2-5數(shù)控車床編程項目教學(xué)法圖2-5數(shù)控車床8

3.切削用量選擇①背吃刀量ap的確定背吃刀量的選擇根據(jù)加工余量確定。背吃刀量一般為2～3㎜。粗加工時，在允許的條件下，盡量一次切除該工序的全部余量，背吃刀量一般為2～3㎜。。半精加工時，背吃刀量一般為0.5～1㎜。精加工時，背吃刀量為0.1～0.4㎜。②進給量f進給量f的選取應(yīng)該與背吃刀量和主軸轉(zhuǎn)速相適應(yīng)。在保證工件加工質(zhì)量的前提下，可以選擇較高的進給速度（2000㎜/min以下）。粗加工時，進給量f一般為0.2～0.3㎜/r。半精加工時，進給量f一般為0.1～0.2㎜/r。精加工時，進給量f一般為0.0.5～0.1㎜/r。③切削速度的確定表2-1列出硬質(zhì)合金外圓車刀切削速度的參考值。數(shù)控車床編程項目教學(xué)法3.切削用量選擇9表1硬質(zhì)合金外圓車刀切削速度的參考值工件材料熱處理狀態(tài)ap/㎜(0.3,2](2,6]（6,10]f/（㎜.r-1）(0.08,0.3](0.3,0.6]（0.6,1）vc（m.min-1）低碳鋼、易切鋼熱軋140-180100-12070-90中碳鋼熱軋130-16090-11060-80調(diào)質(zhì)100-13070-9050-70合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋100-13070-9050-70調(diào)質(zhì)80-11050-7040-60工具鋼退火90-12060-8050-70灰鑄鐵HBS＜19090-12060-8050-70HBS=190-22580-11050-7040-60高錳鋼10-20銅及銅合金200-250120-18090-120鋁及鋁合金300-600200-400150-200鑄鋁合金（wsi13%）100-18080-15060-100數(shù)控車床編程項目教學(xué)法表1硬質(zhì)合金外圓車刀切削速度的參考值工件材料熱處理狀態(tài)a10數(shù)控車床編程項目教學(xué)法（一）數(shù)控編程的基本知識1、數(shù)控編程概念：這種從分析零件圖紙開始，到獲得數(shù)控機床所需的數(shù)控加工程序的全過程叫做數(shù)控編程。%0001G92X150.0Y160.0Z120.0G90G00X100.0Y60.0Z-2.0S100M03G01X75.0F100X35.0G02X15.0R10.0G01Y70.0G03X-15.0R15.0G01Y60.0G02X-35.0R10.0G01X-75.0…….二、知識鏈接數(shù)控車床編程項目教學(xué)法（一）數(shù)控編程的基112、數(shù)控編程的內(nèi)容和步驟1）零件圖紙分析2）工藝處理工藝處理涉及內(nèi)容較多，主要有以下幾點：（1）加工方法和工藝路線的確定（2）刀具、夾具的設(shè)計和選擇（3）對刀點的選擇（4）加工路線的確定（5）切削用量的確定3）數(shù)學(xué)處理數(shù)學(xué)處理就是根據(jù)零件的幾何尺寸和確定的加工路線，計算數(shù)控加工所需的輸入數(shù)據(jù)。4）程序編制5）控制介質(zhì)制備6）程序校驗和試切削數(shù)控車床編程項目教學(xué)法2、數(shù)控編程的內(nèi)容和步驟數(shù)控車床編程123.數(shù)控編程的方法數(shù)控編程的方法主要分為兩大類：手工編程和自動編程。1）手工編程手工編程是指由人工完成數(shù)控編程的全部工作，包括零件圖紙分析、工藝處理、數(shù)學(xué)處理、程序編制等。對于幾何形狀或加工內(nèi)容比較簡單的零件，數(shù)值計算也較簡單，程序段不多，采用手工編程較容易完成。因此，在點位加工或由直線與圓弧組成的二維輪廓加工中，手工編程仍廣泛使用。但對于形狀復(fù)雜的零件，特別是具有非圓曲線、列表曲線或列表曲面的零件，用手工編程困難較大，出錯的可能增大，效率低，有時甚至無法編出程序。因此必須采用自動編程方法編制數(shù)控加工程序。數(shù)控車床編程項目教學(xué)法3.數(shù)控編程的方法數(shù)控車床編程132）自動編程自動編程是指由計算機來完成數(shù)控編程的大部分或全部工作，如數(shù)學(xué)處理、加工仿真、數(shù)控加工程序生成等。自動編程方法減輕了編程人員的勞動強度，縮短了編程時間，提高了編程質(zhì)量，同時解決了手工編程無法解決的復(fù)雜零件的編程難題，也利于與CAD的集成。工件表面形狀愈復(fù)雜，工藝過程愈繁瑣，自動編程的優(yōu)勢就愈明顯。數(shù)控車床編程項目教學(xué)法2）自動編程數(shù)控車床編程144）程序結(jié)束標(biāo)志

主程序：M02

M30子程序：

M994.編程的基本知識

1）程序的構(gòu)成

在數(shù)控裝置中，程序是由程序號、程序段和程序結(jié)束標(biāo)志組成的。

O0022；

N01……………；

N05G01G96Z5.0F3.0S120；

N10G94X30.0Z-5.0F0.2；

N20…………….；

N15M02；

2）程序號的構(gòu)成程序號由字母“O”接4位數(shù)（1～9999）表示。

程序編號方式為：O

；3）程序段的構(gòu)成

程序段的構(gòu)成主要是由程序段序號和各種程序字（功能指令）構(gòu)成的：

N__G__X（U）__Z（W）__F__M__S__T__；

其中，N__為程序段序號；數(shù)控車床編程項目教學(xué)法4）程序結(jié)束標(biāo)志

主程序：M02M30155）程序字的構(gòu)成

程序字是由地址和數(shù)字構(gòu)成的：

N__G__X（U）__Z（W）__F__M__S__T__；

功能代碼備注程序號O程序號程序段序號N順序號準(zhǔn)備功能G定義運動方式坐標(biāo)地址X、Y、Z；A、B、C、U、V、W；R；I、J、K軸向運動指令；附加軸運動指令；圓弧半徑；圓心坐標(biāo)進給速度F定義進給速度主軸轉(zhuǎn)速S定義主軸轉(zhuǎn)速刀具功能T定義刀具號輔助功能M機床的輔助動作偏置號H、D偏置號子程序號P子程序號重復(fù)次數(shù)L子程序的循環(huán)次數(shù)參數(shù)P、Q、R固定循環(huán)參數(shù)暫停P、X暫停時間數(shù)控車床編程項目教學(xué)法5）程序字的構(gòu)成

程序字是由地址和數(shù)字構(gòu)成的：

N__G16

6）準(zhǔn)備功能ＧＧ代碼的種類G00～G99模態(tài)Ｇ代碼和非模態(tài)Ｇ代碼數(shù)控車床編程項目教學(xué)法6）準(zhǔn)備功能Ｇ數(shù)控車床17

7）輔助功能指令－－－模態(tài)Ｍ功能和非模態(tài)Ｍ功能數(shù)控車床編程項目教學(xué)法7）輔助功能指令－－－模態(tài)Ｍ功能和非模態(tài)Ｍ18

M00指令實際上是一個暫停指令。功能是執(zhí)行此指令后，機床停止一切操作。按下控制面板上的啟動指令后，機床重新啟動，繼續(xù)執(zhí)行后面的程序。M00——程序停止指令M01——計劃停止指令

M01指令的功能與M00相似，不同的是，M01只有在預(yù)先按下控制面板上“選擇停止開關(guān)”按鈕的情況下，程序才會停止。M02——程序結(jié)束指令

M02指令的功能是程序全部結(jié)束。此時主軸停轉(zhuǎn)、切削液關(guān)閉，數(shù)控裝置和機床復(fù)位。該指令寫在程序的最后一段。數(shù)控車床編程項目教學(xué)法M00指令實際上是一個暫停指令。功能是19

M03表示主軸正轉(zhuǎn)，M04表示主軸反轉(zhuǎn)。所謂主軸正轉(zhuǎn)，是從主軸向Z軸正向看，主軸順時針轉(zhuǎn)動；反之，則為反轉(zhuǎn)。M05表示主軸停止轉(zhuǎn)動。M03、M04、M05——主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止指令M06——自動換刀指令

M06為手動或自動換刀指令。當(dāng)執(zhí)行M06指令時，進給停止，但主軸、切削液不停。M07、M08、M09——冷卻液開關(guān)指令M07表示2號冷卻液或霧狀冷卻液開。M08表示1號冷卻液或液狀冷卻液開。M09表示關(guān)閉冷卻液開關(guān)。

數(shù)控車床編程項目教學(xué)法M03表示主軸正轉(zhuǎn)，M04表示主軸反轉(zhuǎn)20

M30指令與M02指令的功能基本相同，不同的是，M30能自動返回程序起始位置，為加工下一個工件作好準(zhǔn)備。M30——程序結(jié)束指令M98、M99——子程序調(diào)用與返回指令M98為調(diào)用子程序指令，M99為子程序結(jié)束并返回到主程序的指令。數(shù)控車床編程項目教學(xué)法M30指令與M02指令的功能基本相同，21

8）進給功能指令也稱F功能，表示進給速度，屬于模態(tài)代碼。在G01、G02、G03和循環(huán)指令程序段中，必須要有F指令，或者在這些程序段之前已經(jīng)寫入了F指令。進給功能用地址符F和其后1至5位數(shù)字表示，通常（F×××）表示。單位一般為mm/min，當(dāng)進給速度與主軸轉(zhuǎn)速有關(guān)時（如車削螺紋），單位為mm/r。

＊、切向進給速度的恒定控制＊、進給量設(shè)定Ｇ94(G98)\G95(G99)＊、進給速度的調(diào)整進給修調(diào)開關(guān)＊、快速移動速度快速修調(diào)開關(guān)數(shù)控車床編程項目教學(xué)法G94、G95，均為模態(tài)指令，G94為缺省值。程序段格式為：G94F；或G95FG94設(shè)定每分鐘進給量，G20－－in/min、G21－－mm/min。G95設(shè)定每轉(zhuǎn)進給量，G20－－in/r、G21－－mm/r。8）進給功能指令也稱F功能，22

9）刀具功能指令刀具功能用地址符T加4位數(shù)字表示，前兩位是刀具號，后兩位是刀補號。如果后兩位數(shù)為00，則表示刀具補償取消。

（1)Ｔ指令編程（2)Ｔ、Ｄ指令編程T后接兩位數(shù)字，表示刀號，選擇刀具；D后面也是接兩位數(shù)，表示刀補號。如果選用了D0，則表示取消刀具補償。

默認(rèn)D1

數(shù)控車床編程項目教學(xué)法9）刀具功能指令刀具功能23

10）主軸轉(zhuǎn)速功能指令也稱S功能，主要表示主軸轉(zhuǎn)速或速度，屬于模態(tài)代碼。主軸轉(zhuǎn)速功能用地址符S加二到四位數(shù)字表示。用G97和G96分別指令單位為r/min或m/min，通常使用G97(r/min)。G96S300；主軸轉(zhuǎn)速為300m/minG97S1500；主軸轉(zhuǎn)速為1500r/min在車床系統(tǒng)里，G97表示主軸恒轉(zhuǎn)速，G96表示恒切削速度。＊＊＊＊不同數(shù)控系統(tǒng)功能代碼不完全一致＊＊＊＊

數(shù)控車床編程項目教學(xué)法10）主軸轉(zhuǎn)速功能指令也稱S功24

數(shù)控車床編程項目教學(xué)法6.機床坐標(biāo)系的概念數(shù)控機床的坐標(biāo)系規(guī)定已標(biāo)準(zhǔn)化，按右手直角坐標(biāo)系確定，如圖所示，一般假設(shè)工件靜止，通過刀具相對工件的移動來確定機床各移動軸的方向。數(shù)控車床編程項目25

數(shù)控車床編程項目教學(xué)法4、機床原點（機械原點）是機床坐標(biāo)系的原點，它的位置是在各坐標(biāo)軸的正向最大極限處。1、在標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定平行于機床主軸（傳遞切削力）的刀具運動坐標(biāo)軸為Z軸，取刀具遠離工件的方向為正方向（+Z）。當(dāng)機床有幾個主軸時，則選一個垂直于工件裝夾面的主軸為Z軸。2、X軸為水平方向，且垂直于Z軸并平行于工件的裝夾面。3、在確定了X、Z軸的正方向后，可按右手直角笛卡爾坐標(biāo)系確定Y軸的正方向。機床坐標(biāo)系確定規(guī)則數(shù)控車床編程項目教26

數(shù)控車床編程項目教學(xué)法數(shù)控車床的坐標(biāo)系是以徑向為Ｘ軸方向，縱向為Ｚ軸方向。

指向主軸箱的方向為Ｚ軸的負方向，而指向尾座的方向為Ｚ軸的正方向。Ｘ軸是以操作者面向的方向為Ｘ軸正方向。

故，根據(jù)右手法則，Ｙ軸正方向指向地（數(shù)控車床編程中不涉及Y軸坐標(biāo)）。

數(shù)控車床坐標(biāo)系如右圖所示。坐標(biāo)軸數(shù)控車床編程項目教27

數(shù)控車床編程項目教學(xué)法坐標(biāo)軸數(shù)控車床編程項目28

數(shù)控車床編程項目教學(xué)法機床原點的設(shè)置

機床原點是指在機床上設(shè)置的一個固定點，即機床坐標(biāo)系的原點。它在機床裝配、調(diào)試時就已確定下來，是數(shù)控機床進行加工運動的基準(zhǔn)參考點。*數(shù)控車床的機床原點和數(shù)控銑床的機床原點在數(shù)控車床上，機床原點一般取在卡盤端面與主軸中心線的交點處。同時，通過設(shè)置參數(shù)的方法，也可將機床原點設(shè)定在X、Z坐標(biāo)的正方向極限位置上。

數(shù)控車床編程項目教29

數(shù)控車床編程項目教學(xué)法機床參考點

機床參考點是用于對機床運動進行檢測和控制的固定位置點。機床參考點的位置是由機床制造廠家在每個進給軸上用限位開關(guān)精確調(diào)整好的，坐標(biāo)值已輸入數(shù)控系統(tǒng)中。因此參考點對機床原點的坐標(biāo)是一個已知數(shù)。通常在數(shù)控銑床上機床原點和機床參考點是重合的；而在數(shù)控車床上機床參考點是離機床原點最遠的極限點。下圖為數(shù)控車床的參考點與機床原點。

數(shù)控車床編程項目30

數(shù)控車床編程項目教學(xué)法7.工件坐標(biāo)系（編程坐標(biāo)系）編程坐標(biāo)系是編程人員根據(jù)零件圖樣及加工工藝等建立的坐標(biāo)系。編程坐標(biāo)系一般供編程使用，為了編程方便，一律假定工件不動，刀具移動所設(shè)定的笛卡爾坐標(biāo)。確定編程坐標(biāo)系時不必考慮工件毛坯在機床上的實際裝夾位置。如下圖所示，其中O2即為編程坐標(biāo)系原點。數(shù)控車床編程項目31

數(shù)控車床編程項目教學(xué)法8.編程坐標(biāo)系與機床坐標(biāo)系建立聯(lián)系的方法1）通過對刀操作使工件坐標(biāo)系與機床坐標(biāo)系之間建立對應(yīng)關(guān)系。對刀操作之前必須回參考點以建立機床坐標(biāo)系！數(shù)控車床編程項目教32（三）編程指令的介紹1.直徑編程方式在車削加工的數(shù)控程序中，一般采用直徑編程方式，X軸的坐標(biāo)值取為零件圖樣上的直徑值。格式：G36/G37說明：G36直徑編程

G37半徑編程

數(shù)控車床編程項目教學(xué)法2.進給速度單位的設(shè)定G98、G9格式：G98F___/G99F___說明：G98：每分鐘進給；F之后的數(shù)值直接指定刀具每分鐘的進給量,mm/minG99：每轉(zhuǎn)進給；主軸轉(zhuǎn)一周時刀具的進給量，mm/r。（三）編程指令的介紹33數(shù)控車床編程項目教學(xué)法3.T功能T功能指令用于選擇加工所用刀具。編程格式：T——T后面通常有四位數(shù)字表示所選擇的刀具號碼。前兩位是刀具號，后兩位是刀具長度補償號，又是刀尖圓弧半徑補償號。但也有T后面用兩位數(shù)。例：T0303表示選用3號刀及3號刀具長度補償值和刀尖圓弧半徑補償值。T0300表示取消刀具補償。數(shù)控車床編程34

4.快速定位指令G00格式：G00X_Z_orG00U_W_

其中，X、Z為快速定位終點，U、W為相對上一點的增量值。說明：

①G00指令刀具相對于工件從當(dāng)前位置以各軸預(yù)先設(shè)定的快移進給速度移動到程序段所指定的下一個定位點。②G00指令中的快進速度由機床參數(shù)對各軸分別設(shè)定，不能用程序規(guī)定。由于各軸以各自速度移動，不能保證各軸同時到達終點，因而聯(lián)動直線軸的合成軌跡并不總是直線。③快移速度可由面板上的快速修調(diào)旋鈕修正。④G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。⑤G00為模態(tài)功能，可由G01、G02、G03或G33功能注銷。數(shù)控車床編程項目教學(xué)法

4.快速定位指令G00格式：G0035

5.直線進給指令G01格式：G01X_Z_F_G01U_W_F_其中，X、Z為終點，U、W為相對上一點的增量值。F為進給速度；數(shù)控車床編程項目教學(xué)法

5.直線進給指令G01格式：G0136

6.圓弧插補指令程序段格式：G02XZIJF或G02XZRFG03XZIJF或G03XZRF

G02、G03為圓弧插補指令，該指令的功能是使機床在給定的坐標(biāo)平面內(nèi)進行圓弧插補運動。圓弧插補有兩種方式，一是順時針圓弧插補G02，一是逆時針插補G03。編程格式有兩種，一是I、J、K格式，另一種是R格式。G02/G03的判斷數(shù)控車床編程項目教學(xué)法6.圓弧插補指令程序段格式：G0237三、任務(wù)實施1.工藝過程①精車外輪廓；②切斷；2.刀具與工藝參數(shù)見表2、表3。項目簡單零件精加工零件名稱零件圖號序號刀具號刀具名稱及規(guī)格刀尖半徑數(shù)量加工表面?zhèn)渥?T010193°粗精右偏外圓刀0.4mm1外表面、圓弧面2T0202切斷刀（刀位點為左刀尖）B=4mm1切槽、切斷表2數(shù)控加工刀具卡數(shù)控車床編程項目教學(xué)法三、任務(wù)實施項目簡單零件精加工零件名稱零件圖號序號刀具號刀具38表3數(shù)控加工工序卡材料45#零件圖號系統(tǒng)FANUC工序號操作序號工步內(nèi)容（走刀路線）G功能T刀具切削用量轉(zhuǎn)速Sr/min進給速度Fmm/r切削深度mm程序夾住棒料一頭，留出長度大約100mm（手動操作），調(diào)用程序（1）自右向左精車圓弧面、外圓表面G01G02G03T01016000.22（2）切斷,保證總長G01T02023000.10.2（3）檢測、校核3.裝夾方案用三爪自定心卡盤夾緊定位。數(shù)控車床編程項目教學(xué)法表3數(shù)控加工工序卡材料45#零件圖號系統(tǒng)FANUC工序號394.程序編制O0001N010T0101N020M03S500N030G00X150Z100N040G00X41Z0N050G01X0Z0N060G03X11W-5.5R5.5N070G01W-10N080X17W-10N090W-15N100G02X29W-7.348R7.5N110G01W-12.652N120X41數(shù)控車床編程項目教學(xué)法4.程序編制數(shù)控車床編程40N130G00X100；N140Z100；N150T0100；取消刀補N160T0202S300；調(diào)用2號刀，建立刀補N170G00X42Z-64.5；N180G01X0F0.1；切斷保證長度60.5mmN190X42F2；N200G00X100；N210Z100；N220T0200；取消刀補N230M05；主軸停N240M30；程序結(jié)束

數(shù)控車床編程項目教學(xué)法N130G00X100；數(shù)控車41五、意見反饋、歸納總結(jié)四、鞏固練習(xí)任務(wù)描述：毛坯尺寸為120棒料，材料為45#鋼，試車削成如圖所示圓軸.數(shù)控車床編程項目教學(xué)法五、意見反饋、歸納總結(jié)四、鞏固練習(xí)42項目1外圓及圓弧面精加工程序編制數(shù)控車床編程項目教學(xué)法項目1外圓及圓弧面精加工程序編制43項目1簡單零件的精加工一、任務(wù)數(shù)控車削仿真加工任務(wù)描述：完成圖示零件的數(shù)控精加工加工，毛坯加工余量為1mm。

1階梯軸零件圖數(shù)控車床編程項目教學(xué)法項目1簡單零件的精加工一、任務(wù)數(shù)控車削仿真加工1階梯44二、知識鏈接

(一）數(shù)控車削外圓柱/圓錐面工藝知識1.刀具的選擇（1）常用車刀種類和用途

圖2-2常用車刀的種類、形狀和用途1-切斷刀2-90°左偏刀3-90°右偏刀4-彎頭車刀5-直頭車刀6-成型車刀7-寬刃精車刀8-外螺紋車刀9-端面車刀10-內(nèi)螺紋車刀11-內(nèi)槽車刀12-通孔車刀13-盲孔車刀數(shù)控車床編程項目教學(xué)法二、知識鏈接圖2-2常用45圖2-3數(shù)控車床編程項目教學(xué)法圖2-3數(shù)控車床編46（2）對刀具的要求為了減少換刀時間和方便對刀，便于實現(xiàn)機械加工的標(biāo)準(zhǔn)化，數(shù)控車削加工時，應(yīng)盡量采用機夾刀和機夾刀片。數(shù)控車床一般選用可轉(zhuǎn)位車刀，使用時需考慮以下幾個方面：①刀片材質(zhì)的選擇常見刀片材料有高速鋼、硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金、陶瓷、立方氮化硼和金剛石等，其中應(yīng)用最多的是硬質(zhì)合金和涂層硬質(zhì)合金刀片。②刀片尺寸的選擇刀片尺寸的大小取決于必要的有效切削刃長度L。③刀片形狀的選擇④刀尖圓弧半徑的選擇刀尖圓弧半徑的大小直接影響刀尖的強度及被加工零件的表面粗糙度。刀尖圓弧半徑大，表面粗糙度值增大，切削力增大且易產(chǎn)生振動，但刀刃強度增加。通常在切深較小的精加工、細長軸加工、機床剛度較差情況下，選用刀尖圓弧較小些；而在需要刀刃強度高、工件直徑大的粗加工中，選用刀尖圓弧大些。數(shù)控車床編程項目教學(xué)法（2）對刀具的要求47⑤刀桿頭部形式的選擇⑥左右手刀柄的選擇有三種選擇：R（右手）、L（左手）和N（左右手）。⑦斷屑槽形的選擇斷屑槽形的參數(shù)直接影響著切屑的卷曲和折斷，槽形根據(jù)加工類型和加工對象的材料特性來確定：基本槽形按加工類型有精加工（代碼F）、普通加工（代碼M）和粗加工（代碼R）；加工材料按國際標(biāo)準(zhǔn)有加工鋼的P類、不銹鋼、合金鋼的M類和鑄鐵的K類。這兩種情況一組合就有了相應(yīng)的槽形，選擇時可查閱具體的產(chǎn)品樣本。比如FP就指用于鋼的精加工槽形，MK是用于鑄鐵普通加工的槽形等。數(shù)控車床編程項目教學(xué)法⑤刀桿頭部形式的選擇482.數(shù)控車削加工工件的裝夾常用裝夾方式圖2-4數(shù)控車床編程項目教學(xué)法2.數(shù)控車削加工工件的裝夾圖2-449圖2-5數(shù)控車床編程項目教學(xué)法圖2-5數(shù)控車床50

3.切削用量選擇①背吃刀量ap的確定背吃刀量的選擇根據(jù)加工余量確定。背吃刀量一般為2～3㎜。粗加工時，在允許的條件下，盡量一次切除該工序的全部余量，背吃刀量一般為2～3㎜。。半精加工時，背吃刀量一般為0.5～1㎜。精加工時，背吃刀量為0.1～0.4㎜。②進給量f進給量f的選取應(yīng)該與背吃刀量和主軸轉(zhuǎn)速相適應(yīng)。在保證工件加工質(zhì)量的前提下，可以選擇較高的進給速度（2000㎜/min以下）。粗加工時，進給量f一般為0.2～0.3㎜/r。半精加工時，進給量f一般為0.1～0.2㎜/r。精加工時，進給量f一般為0.0.5～0.1㎜/r。③切削速度的確定表2-1列出硬質(zhì)合金外圓車刀切削速度的參考值。數(shù)控車床編程項目教學(xué)法3.切削用量選擇51表1硬質(zhì)合金外圓車刀切削速度的參考值工件材料熱處理狀態(tài)ap/㎜(0.3,2](2,6]（6,10]f/（㎜.r-1）(0.08,0.3](0.3,0.6]（0.6,1）vc（m.min-1）低碳鋼、易切鋼熱軋140-180100-12070-90中碳鋼熱軋130-16090-11060-80調(diào)質(zhì)100-13070-9050-70合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋100-13070-9050-70調(diào)質(zhì)80-11050-7040-60工具鋼退火90-12060-8050-70灰鑄鐵HBS＜19090-12060-8050-70HBS=190-22580-11050-7040-60高錳鋼10-20銅及銅合金200-250120-18090-120鋁及鋁合金300-600200-400150-200鑄鋁合金（wsi13%）100-18080-15060-100數(shù)控車床編程項目教學(xué)法表1硬質(zhì)合金外圓車刀切削速度的參考值工件材料熱處理狀態(tài)a52數(shù)控車床編程項目教學(xué)法（一）數(shù)控編程的基本知識1、數(shù)控編程概念：這種從分析零件圖紙開始，到獲得數(shù)控機床所需的數(shù)控加工程序的全過程叫做數(shù)控編程。%0001G92X150.0Y160.0Z120.0G90G00X100.0Y60.0Z-2.0S100M03G01X75.0F100X35.0G02X15.0R10.0G01Y70.0G03X-15.0R15.0G01Y60.0G02X-35.0R10.0G01X-75.0…….二、知識鏈接數(shù)控車床編程項目教學(xué)法（一）數(shù)控編程的基532、數(shù)控編程的內(nèi)容和步驟1）零件圖紙分析2）工藝處理工藝處理涉及內(nèi)容較多，主要有以下幾點：（1）加工方法和工藝路線的確定（2）刀具、夾具的設(shè)計和選擇（3）對刀點的選擇（4）加工路線的確定（5）切削用量的確定3）數(shù)學(xué)處理數(shù)學(xué)處理就是根據(jù)零件的幾何尺寸和確定的加工路線，計算數(shù)控加工所需的輸入數(shù)據(jù)。4）程序編制5）控制介質(zhì)制備6）程序校驗和試切削數(shù)控車床編程項目教學(xué)法2、數(shù)控編程的內(nèi)容和步驟數(shù)控車床編程543.數(shù)控編程的方法數(shù)控編程的方法主要分為兩大類：手工編程和自動編程。1）手工編程手工編程是指由人工完成數(shù)控編程的全部工作，包括零件圖紙分析、工藝處理、數(shù)學(xué)處理、程序編制等。對于幾何形狀或加工內(nèi)容比較簡單的零件，數(shù)值計算也較簡單，程序段不多，采用手工編程較容易完成。因此，在點位加工或由直線與圓弧組成的二維輪廓加工中，手工編程仍廣泛使用。但對于形狀復(fù)雜的零件，特別是具有非圓曲線、列表曲線或列表曲面的零件，用手工編程困難較大，出錯的可能增大，效率低，有時甚至無法編出程序。因此必須采用自動編程方法編制數(shù)控加工程序。數(shù)控車床編程項目教學(xué)法3.數(shù)控編程的方法數(shù)控車床編程552）自動編程自動編程是指由計算機來完成數(shù)控編程的大部分或全部工作，如數(shù)學(xué)處理、加工仿真、數(shù)控加工程序生成等。自動編程方法減輕了編程人員的勞動強度，縮短了編程時間，提高了編程質(zhì)量，同時解決了手工編程無法解決的復(fù)雜零件的編程難題，也利于與CAD的集成。工件表面形狀愈復(fù)雜，工藝過程愈繁瑣，自動編程的優(yōu)勢就愈明顯。數(shù)控車床編程項目教學(xué)法2）自動編程數(shù)控車床編程564）程序結(jié)束標(biāo)志

主程序：M02

M30子程序：

M994.編程的基本知識

1）程序的構(gòu)成

在數(shù)控裝置中，程序是由程序號、程序段和程序結(jié)束標(biāo)志組成的。

O0022；

N01……………；

N05G01G96Z5.0F3.0S120；

N10G94X30.0Z-5.0F0.2；

N20…………….；

N15M02；

2）程序號的構(gòu)成程序號由字母“O”接4位數(shù)（1～9999）表示。

程序編號方式為：O

；3）程序段的構(gòu)成

程序段的構(gòu)成主要是由程序段序號和各種程序字（功能指令）構(gòu)成的：

N__G__X（U）__Z（W）__F__M__S__T__；

其中，N__為程序段序號；數(shù)控車床編程項目教學(xué)法4）程序結(jié)束標(biāo)志

主程序：M02M30575）程序字的構(gòu)成

程序字是由地址和數(shù)字構(gòu)成的：

N__G__X（U）__Z（W）__F__M__S__T__；

功能代碼備注程序號O程序號程序段序號N順序號準(zhǔn)備功能G定義運動方式坐標(biāo)地址X、Y、Z；A、B、C、U、V、W；R；I、J、K軸向運動指令；附加軸運動指令；圓弧半徑；圓心坐標(biāo)進給速度F定義進給速度主軸轉(zhuǎn)速S定義主軸轉(zhuǎn)速刀具功能T定義刀具號輔助功能M機床的輔助動作偏置號H、D偏置號子程序號P子程序號重復(fù)次數(shù)L子程序的循環(huán)次數(shù)參數(shù)P、Q、R固定循環(huán)參數(shù)暫停P、X暫停時間數(shù)控車床編程項目教學(xué)法5）程序字的構(gòu)成

程序字是由地址和數(shù)字構(gòu)成的：

N__G58

6）準(zhǔn)備功能ＧＧ代碼的種類G00～G99模態(tài)Ｇ代碼和非模態(tài)Ｇ代碼數(shù)控車床編程項目教學(xué)法6）準(zhǔn)備功能Ｇ數(shù)控車床59

7）輔助功能指令－－－模態(tài)Ｍ功能和非模態(tài)Ｍ功能數(shù)控車床編程項目教學(xué)法7）輔助功能指令－－－模態(tài)Ｍ功能和非模態(tài)Ｍ60

M00指令實際上是一個暫停指令。功能是執(zhí)行此指令后，機床停止一切操作。按下控制面板上的啟動指令后，機床重新啟動，繼續(xù)執(zhí)行后面的程序。M00——程序停止指令M01——計劃停止指令

M01指令的功能與M00相似，不同的是，M01只有在預(yù)先按下控制面板上“選擇停止開關(guān)”按鈕的情況下，程序才會停止。M02——程序結(jié)束指令

M02指令的功能是程序全部結(jié)束。此時主軸停轉(zhuǎn)、切削液關(guān)閉，數(shù)控裝置和機床復(fù)位。該指令寫在程序的最后一段。數(shù)控車床編程項目教學(xué)法M00指令實際上是一個暫停指令。功能是61

M03表示主軸正轉(zhuǎn)，M04表示主軸反轉(zhuǎn)。所謂主軸正轉(zhuǎn)，是從主軸向Z軸正向看，主軸順時針轉(zhuǎn)動；反之，則為反轉(zhuǎn)。M05表示主軸停止轉(zhuǎn)動。M03、M04、M05——主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止指令M06——自動換刀指令

M06為手動或自動換刀指令。當(dāng)執(zhí)行M06指令時，進給停止，但主軸、切削液不停。M07、M08、M09——冷卻液開關(guān)指令M07表示2號冷卻液或霧狀冷卻液開。M08表示1號冷卻液或液狀冷卻液開。M09表示關(guān)閉冷卻液開關(guān)。

數(shù)控車床編程項目教學(xué)法M03表示主軸正轉(zhuǎn)，M04表示主軸反轉(zhuǎn)62

M30指令與M02指令的功能基本相同，不同的是，M30能自動返回程序起始位置，為加工下一個工件作好準(zhǔn)備。M30——程序結(jié)束指令M98、M99——子程序調(diào)用與返回指令M98為調(diào)用子程序指令，M99為子程序結(jié)束并返回到主程序的指令。數(shù)控車床編程項目教學(xué)法M30指令與M02指令的功能基本相同，63

8）進給功能指令也稱F功能，表示進給速度，屬于模態(tài)代碼。在G01、G02、G03和循環(huán)指令程序段中，必須要有F指令，或者在這些程序段之前已經(jīng)寫入了F指令。進給功能用地址符F和其后1至5位數(shù)字表示，通常（F×××）表示。單位一般為mm/min，當(dāng)進給速度與主軸轉(zhuǎn)速有關(guān)時（如車削螺紋），單位為mm/r。

＊、切向進給速度的恒定控制＊、進給量設(shè)定Ｇ94(G98)\G95(G99)＊、進給速度的調(diào)整進給修調(diào)開關(guān)＊、快速移動速度快速修調(diào)開關(guān)數(shù)控車床編程項目教學(xué)法G94、G95，均為模態(tài)指令，G94為缺省值。程序段格式為：G94F；或G95FG94設(shè)定每分鐘進給量，G20－－in/min、G21－－mm/min。G95設(shè)定每轉(zhuǎn)進給量，G20－－in/r、G21－－mm/r。8）進給功能指令也稱F功能，64

9）刀具功能指令刀具功能用地址符T加4位數(shù)字表示，前兩位是刀具號，后兩位是刀補號。如果后兩位數(shù)為00，則表示刀具補償取消。

（1)Ｔ指令編程（2)Ｔ、Ｄ指令編程T后接兩位數(shù)字，表示刀號，選擇刀具；D后面也是接兩位數(shù)，表示刀補號。如果選用了D0，則表示取消刀具補償。

默認(rèn)D1

數(shù)控車床編程項目教學(xué)法9）刀具功能指令刀具功能65

10）主軸轉(zhuǎn)速功能指令也稱S功能，主要表示主軸轉(zhuǎn)速或速度，屬于模態(tài)代碼。主軸轉(zhuǎn)速功能用地址符S加二到四位數(shù)字表示。用G97和G96分別指令單位為r/min或m/min，通常使用G97(r/min)。G96S300；主軸轉(zhuǎn)速為300m/minG97S1500；主軸轉(zhuǎn)速為1500r/min在車床系統(tǒng)里，G97表示主軸恒轉(zhuǎn)速，G96表示恒切削速度。＊＊＊＊不同數(shù)控系統(tǒng)功能代碼不完全一致＊＊＊＊

數(shù)控車床編程項目教學(xué)法10）主軸轉(zhuǎn)速功能指令也稱S功66

數(shù)控車床編程項目教學(xué)法6.機床坐標(biāo)系的概念數(shù)控機床的坐標(biāo)系規(guī)定已標(biāo)準(zhǔn)化，按右手直角坐標(biāo)系確定，如圖所示，一般假設(shè)工件靜止，通過刀具相對工件的移動來確定機床各移動軸的方向。數(shù)控車床編程項目67

數(shù)控車床編程項目教學(xué)法4、機床原點（機械原點）是機床坐標(biāo)系的原點，它的位置是在各坐標(biāo)軸的正向最大極限處。1、在標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定平行于機床主軸（傳遞切削力）的刀具運動坐標(biāo)軸為Z軸，取刀具遠離工件的方向為正方向（+Z）。當(dāng)機床有幾個主軸時，則選一個垂直于工件裝夾面的主軸為Z軸。2、X軸為水平方向，且垂直于Z軸并平行于工件的裝夾面。3、在確定了X、Z軸的正方向后，可按右手直角笛卡爾坐標(biāo)系確定Y軸的正方向。機床坐標(biāo)系確定規(guī)則數(shù)控車床編程項目教68

數(shù)控車床編程項目教學(xué)法數(shù)控車床的坐標(biāo)系是以徑向為Ｘ軸方向，縱向為Ｚ軸方向。

指向主軸箱的方向為Ｚ軸的負方向，而指向尾座的方向為Ｚ軸的正方向。Ｘ軸是以操作者面向的方向為Ｘ軸正方向。

故，根據(jù)右手法則，Ｙ軸正方向指向地（數(shù)控車床編程中不涉及Y軸坐標(biāo)）。

數(shù)控車床坐標(biāo)系如右圖所示。坐標(biāo)軸數(shù)控車床編程項目教69

數(shù)控車床編程項目教學(xué)法坐標(biāo)軸數(shù)控車床編程項目70

數(shù)控車床編程項目教學(xué)法機床原點的設(shè)置

機床原點是指在機床上設(shè)置的一個固定點，即機床坐標(biāo)系的原點。它在機床裝配、調(diào)試時就已確定下來，是數(shù)控機床進行加工運動的基準(zhǔn)參考點。*數(shù)控車床的機床原點和數(shù)控銑床的機床原點在數(shù)控車床上，機床原點一般取在卡盤端面與主軸中心線的交點處。同時，通過設(shè)置參數(shù)的方法，也可將機床原點設(shè)定在X、Z坐標(biāo)的正方向極限位置上。

數(shù)控車床編程項目教71

數(shù)控車床編程項目教學(xué)法機床參考點

機床參考點是用于對機床運動進行檢測和控制的固定位置點。機床參考點的位置是由機床制造廠家在每個進給軸上用限位開關(guān)精確調(diào)整好的，坐標(biāo)值已輸入數(shù)控系統(tǒng)中。因此參考點對機床原點的坐標(biāo)是一個已知數(shù)。通常在數(shù)控銑床上機床原點和機床參考點是重合的；而在數(shù)控車床上機床參考點是離機床原點最遠的極限點。下圖為數(shù)控車床的參考點與機床原點。

數(shù)控車床編程項目72

數(shù)控車床編程項目教學(xué)法7.工件坐標(biāo)系（編程坐標(biāo)系）編程坐標(biāo)系是編程人員根據(jù)零件圖樣及加工工藝等建立的坐標(biāo)系。編程坐標(biāo)系一般供編程使用，為了編程方便，一律假定工件不動，刀具移動所設(shè)定的笛卡爾坐標(biāo)。確定編程坐標(biāo)系時不必考慮工件毛坯在機床上的實際裝夾位置。如下圖所示，其中O2即為編程坐標(biāo)系原點。數(shù)控車床編程項目73

數(shù)控車床編程項目教學(xué)法8.編程坐標(biāo)系與機床坐標(biāo)系建立聯(lián)系的方法1）通過對刀操作使工件坐標(biāo)系與機床坐標(biāo)系之間建立對應(yīng)關(guān)系。對刀操作之前必須回參考點以建立機床坐標(biāo)系！數(shù)控車床編程項目教74（三）編程指令的介紹1.直徑編程方式在車削加工的數(shù)控程序中，一般采用直徑編程方式，X軸的坐標(biāo)值取為零件圖樣上的直徑值。格式：G36/G37說明：G36直徑編程

G37半徑編程

數(shù)控車床編程項目教學(xué)法2.進給速度單位的設(shè)定G98、G9格式：G98F___/G99F___說明：G98：每分鐘進給；F之后的數(shù)值直接指定刀具每分鐘的進給量,mm/minG99：每轉(zhuǎn)進給；主軸轉(zhuǎn)一周時刀具的進給量，mm/r。（三）編程指令的介紹75數(shù)控車床編程項目教學(xué)法3.T功能T功能指令用于選擇加工所用刀具。編程格式：T——T后面通常有四位數(shù)字表示所選擇的刀具號碼。前兩位是刀具號，后兩位是刀具長度補償號，又是刀尖圓弧半徑補償號。但也有T后面用兩位數(shù)。例：T0303表示選用3號刀及3號刀具長度補償值和刀尖圓弧半徑補償值。T0300表示取消刀具補償。數(shù)控車床編程76

4.快速定位指