第2章模具數(shù)控車削加工技術(shù)

2.1數(shù)控車床

2.2數(shù)控車削刀具2.3數(shù)控車削編程基礎(chǔ)第2章模具數(shù)控車削加工技術(shù)2.4數(shù)控車床編程指令思考與練習(xí)數(shù)控車床是數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用最廣泛的一種。它可以完成各種帶有復(fù)雜母線的回轉(zhuǎn)體類零件的加工。對于高檔次的數(shù)控車床（如車削中心）還能進(jìn)行銑削、鉆削以及各種多邊形零件的加工。一般數(shù)控車床在模具制造中有一定的應(yīng)用范圍，如塑料瓶吹塑模的加工等?！?.1數(shù)控車床1.數(shù)控車床的組成數(shù)控車床大致由五部分組成，分別為數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、輔助裝置、車床主機(jī)和CAD/CAM軟件。2.1.1數(shù)控車床組成與分類（1）數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)（亦稱控制系統(tǒng)）是數(shù)控車床的控制核心。其主要部分是一臺計(jì)算機(jī)，它與通用的計(jì)算機(jī)從構(gòu)成上講是相同的，其中包括CPU、存儲器、CRT等部分。數(shù)控系統(tǒng)中用的計(jì)算機(jī)一般是專用計(jì)算機(jī)，也有一些是工業(yè)控制用計(jì)算機(jī)（工控機(jī)）。（2）驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)是數(shù)控車床切削工作的動力部分，主要實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動。在數(shù)控車床中，驅(qū)動系統(tǒng)又稱為伺服系統(tǒng)，由伺服驅(qū)動電路和驅(qū)動裝置兩大部分組成。伺服驅(qū)動電路的作用是接收指令，經(jīng)過軟件的處理，推動驅(qū)動裝置運(yùn)動。驅(qū)動裝置主要由主軸電機(jī)、進(jìn)給系統(tǒng)等組成。其中電動機(jī)有步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)三類。（3）輔助裝置與普通車床相類似，輔助裝置是指數(shù)控車床中為正常加工提供幫助的配套部分，如液壓、氣動裝置、冷卻、照明、潤滑、防護(hù)和排屑裝置等。（4）車床主機(jī)主要是數(shù)控車床的機(jī)械部件，主要包括床身、主軸箱、刀架、尾座、進(jìn)給傳動機(jī)構(gòu)等。（5）CAD/CAM軟件編程由于一些模具零件形狀復(fù)雜，需借助CAD/CAM（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/制造）軟件與相應(yīng)的后置處理程序，來生成加工程序。通過數(shù)控車床控制系統(tǒng)上的通信接口或其它存儲介質(zhì)（如磁盤、光盤等），把生成的加工程序輸入到數(shù)控車床的控制系統(tǒng)中，完成零件的加工。

數(shù)控車床機(jī)械結(jié)構(gòu)與普通車床基本一致，而刀架和導(dǎo)軌的布局形式發(fā)生了根本的變化，這是因?yàn)榈都芎蛯?dǎo)軌的布局形式直接影響數(shù)控車床的使用性能及機(jī)床的結(jié)構(gòu)和外觀。

平床身的工藝性好，便于導(dǎo)軌面的加工。平床身水平放置刀架可提高刀架的運(yùn)動精度，但下部空間小，排屑困難。一般可用于大型數(shù)控車床或小型精度數(shù)控車床的布局。斜床身其導(dǎo)軌傾斜的角度分別為30°、45°、60°、90°（稱為立床身）。傾斜角度小，排屑不便；傾斜角度大，導(dǎo)軌的導(dǎo)向性差，受力情況也差。一般中小規(guī)格的數(shù)控車床，其床身的傾斜度為60°為宜。平床身斜滑板布局形式有平床身的工藝性好的特點(diǎn)，且機(jī)床寬度方向的尺寸較水平配置滑板的要小，排屑方便。2.數(shù)控車床的分類（1）按數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)水平或機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)分類①經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床②全功能型數(shù)控車床③車削中心④FMC車床（2）按主軸的配置形式分類①臥式數(shù)控車床②立式數(shù)控車床（3）按控制的軸數(shù)分類①兩軸控制數(shù)控車床②四軸控制數(shù)控車床2.1.2數(shù)控車床主要技術(shù)參數(shù)床身上最大工件回轉(zhuǎn)直徑≥Ф400mm拖板上最大工件回轉(zhuǎn)直徑≥Ф180mm最大工件長度≥1000mm最大車削長度≥800mm1.機(jī)床規(guī)格及技術(shù)要求（1）加工范圍（2）機(jī)床主軸控制:采用交流變頻器和交流變頻電機(jī)控制。

主軸轉(zhuǎn)速范圍（變頻,無級或兩檔）100～2000rpm主軸通孔直徑Ф52mm主軸錐孔莫氏6號主軸電機(jī)功率≥5.5KW（3）機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動控制:采用交流伺服驅(qū)動單元與交流伺服電機(jī)驅(qū)動。

進(jìn)給快移速度(Max)（X向）6000mm/min（Z向）≥6000mm/min進(jìn)給電機(jī)扭矩（功率）（X向）≥4N·m（Z向）≥6N·m（4）機(jī)床精度:機(jī)床的定位精度及重復(fù)定位精度按國家《數(shù)控臥式車床精度》專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)項(xiàng)目進(jìn)行檢測。精度值應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。定位精度（X向）≤0.016mm（Z向）≤0.025mm重復(fù)定位精度（X向）≤0.010mm（Z向）≤0.010mm（5）機(jī)床刀架控制:刀架采用與機(jī)床相配套的電動刀架。刀架刀位數(shù)≥4刀架轉(zhuǎn)位的定位精度≤±0.01mm車刀刀桿最大尺寸（寬×高）≥20×20mm（6）尾座尾架套筒錐孔莫氏莫氏4號或莫氏5號尾架套筒最大移動距離≥100mm2.數(shù)控車床數(shù)控系統(tǒng)基本功能要求數(shù)控系統(tǒng)配置與功能的要求控制軸數(shù)2最大編程尺寸≥8位聯(lián)動軸數(shù)2最小設(shè)定單位≥0.001毫米最小設(shè)定單位0.001毫米進(jìn)給軸驅(qū)動系統(tǒng)數(shù)字交流伺服驅(qū)動裝置+永磁同步交流無刷伺服電機(jī)主軸系統(tǒng)變頻器＋變頻主軸電機(jī)（數(shù)控車床）自動加減速控制方式S型加減速度控制圖形顯示彩色實(shí)體圖形實(shí)時動態(tài)顯示刀具軌跡和零件形狀在線幫助功能提供編程幫助和圖例程序數(shù)據(jù)斷電保護(hù)與存貯功能，用戶程序可斷電儲存容量≥512KB半閉環(huán)控制，數(shù)控系統(tǒng)具有位置檢測反饋信號輸入接口數(shù)字交流伺服主軸驅(qū)動裝置+伺服主軸電機(jī)進(jìn)給修調(diào)、快速修調(diào)和主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)三種控制功能2種以上對刀操作：可自動計(jì)算工件坐標(biāo)值7英寸以上單色或彩色液晶顯示器，分辨率≥640×480象素空運(yùn)行、模擬加工和圖形化程序校驗(yàn)功能實(shí)時加工參數(shù)顯示功能：機(jī)床坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系、實(shí)時跟蹤誤差、實(shí)時剩余進(jìn)給量、指令位置、實(shí)際位置實(shí)時顯示等工作狀態(tài)顯示燈：每個模態(tài)鍵上應(yīng)有狀態(tài)指示燈，使用戶操作直觀明了局域網(wǎng)（以太網(wǎng)）連接功能或有計(jì)算機(jī)通訊接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)具有系統(tǒng)軟件可持續(xù)升級的能力，可提供二次開發(fā)工具軟件包大量加工程序斷點(diǎn)保存與恢復(fù)功能顯示屏亮度手動和自動調(diào)節(jié)功能編輯功能(包括后臺編輯功能)從指定的任意行運(yùn)行加工功能行程極限的軟件、硬件限位功能具有擴(kuò)展軟驅(qū)、硬盤的接口，可裝載和存儲系統(tǒng)參數(shù)備份與恢復(fù)功能故障監(jiān)控、診斷與報警功能主軸編碼器歷史故障記憶功能電子手輪間隙及螺距誤差補(bǔ)償功能，補(bǔ)償點(diǎn)數(shù)≥128點(diǎn)藍(lán)圖編程功能跟蹤誤差允差設(shè)定與報警功能DNC接口通訊功能漢字菜單可外接101鍵盤的接口手動/自動/單步/MDI等多種運(yùn)行方式程序跳段功能3.數(shù)控系統(tǒng)編程功能要求直線、圓弧、螺旋線、正弦線插補(bǔ)功能自動換刀功能螺紋功能（公/英制）、多種螺紋切削固定倒直角、圓角功能循環(huán)、多頭螺紋加工功能小線段連續(xù)高速加工功能和準(zhǔn)確定位功能多種粗精車削加工固定循環(huán)、復(fù)合循環(huán)恒線速切削功能公制/英制輸入功能坐標(biāo)系可編程的零點(diǎn)偏置功能直徑/半徑編程四重以上子程序調(diào)用功能絕對值/增量值編程參數(shù)編程、宏程序編程功能，支持邏輯運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、條件判別和循環(huán)語句每分鐘/每轉(zhuǎn)進(jìn)給功能刀具偏置和補(bǔ)償功能，刀具位數(shù)：≥70把標(biāo)準(zhǔn)的G功能、M功能、T功能，數(shù)控編程指令與國際標(biāo)準(zhǔn)兼容，支持常用CAD/CAM系統(tǒng)生成的數(shù)控加工程序刀具偏置存儲器：≥70個刀尖圓弧半徑補(bǔ)償、長度補(bǔ)償功能2.2.1數(shù)控車削刀具概述數(shù)控車床使用的刀具從切削方式上可分為三類：外圓表面切削刀具、端面切削刀具和內(nèi)圓表面切削刀具。目前國內(nèi)外大部分公司采用的數(shù)控車刀命名規(guī)則是：根據(jù)GB2076-87規(guī)定，可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀片型號由代表一定意義的字母和數(shù)字按一定順序排列組成。這里只限于標(biāo)準(zhǔn)車刀，不包含切斷刀、螺紋刀等非標(biāo)準(zhǔn)型號。2.2數(shù)控車削刀具要實(shí)現(xiàn)數(shù)控車床的合理切削，必須有與之相適應(yīng)的刀具與刀具材料。目前刀具材料的種類很多，數(shù)控加工中常用的刀具材料有高速鋼（HSS）、硬質(zhì)合金、立方氮化硼（CBN）、陶瓷和金剛石（PCD）等。切削中刀具切削刃要承受很高的溫度和很大的切削力，同時還要承受沖擊與振動，要使刀具能在這樣的條件下工作，并保持良好的切削能力，刀具材料應(yīng)滿足以下基本要求：（1）高硬度和高耐磨性刀具材料的硬度應(yīng)大于工件材料的硬度才能維持正常的切削。（2）足夠的強(qiáng)度和韌性刀具材料必須具備足夠的抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性，以承受切削力、沖擊和振動，避免刀具在切削過程中產(chǎn)生斷裂和崩刃。（3）良好的耐熱性能耐熱性是指刀具材料在切削過程中的高溫下保持硬度、耐磨性、強(qiáng)度和韌性的能力，又稱熱硬性或紅硬性。（4）良好的工藝性為了便于刀具的制造，要求刀具材料具有良好的工藝性，如良好的熱處理性能和刃磨性等。（5）經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性是指刀具材料價格及刀具制造成本，整體上的經(jīng)濟(jì)性可以使分?jǐn)偟矫總€工件的成本不高。為了滿足數(shù)控車床的加工工序集中、零件裝夾次數(shù)少、加工精度高、能自動換刀等要求，數(shù)控車床使用的數(shù)控刀具有如下特點(diǎn)：（1）高加工精度為適應(yīng)數(shù)控加工高精度和快速自動換刀的要求，數(shù)控刀具及其裝夾結(jié)構(gòu)必須具有很高的精度，以保證在數(shù)控車床上的安裝精度和重復(fù)定位精度。（2）高剛性數(shù)控車床所使用的刀具應(yīng)具有適應(yīng)高速切削的要求，具有良好的切削性能。（3）高耐用度數(shù)控加工刀具的耐用度及其經(jīng)濟(jì)壽命的指標(biāo)應(yīng)具有合理性，要注重刀具材料及其切削參數(shù)與被加工工件材料之間匹配的選用原則。（4）高可靠性要求刀具應(yīng)有很高的可靠性，避免加工過程中出現(xiàn)意外的損傷，而且同一批刀具的切削性能和耐用度不能有較大差異。（5）裝卸調(diào)整方便刀具系統(tǒng)裝載質(zhì)量限度的要求，對整個數(shù)控刀具自動換刀系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化。（6）標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化程度高使數(shù)控刀具最終達(dá)到高效、多能、快換、經(jīng)濟(jì)的目的。2.2.2數(shù)控車削刀具的基本術(shù)語1.車刀的組成一般車刀都是由刀頭和刀體兩部分組成的。

前面(前刀面)——刀具上切屑流過的表面。它直接作用于被切削的金屬層，并控制切屑沿其排出的刀面。后面(后刀面)——與工件上切削中產(chǎn)生的表面相對的表面。主后面(主后刀面)——刀具上同前面相交形成主切削刃的后面。它與過渡表面相對。副后面(副后刀面)——刀具上同前面相交形成副切削刃的后面。它與已加工表面相對。主切削刃——起始于切削刃上主偏角為零的點(diǎn)，并至少有一段切削刃擬用來在工件上切出過渡表面的那個整段切削刃。副切削刃——切削刃上除主切削刃以外的刃，亦起始于切削刃上主偏角為零的點(diǎn)，但它向背離主切削刃的方向延伸。2.刀具角度參考系刀具角度參考系為了確定和測量車刀的角度，需要根據(jù)一些輔助平面作為基準(zhǔn)。切削平面——通過切削刃選定點(diǎn)與切削刃相切并垂直于基面的平面。主切削平面Ps——通過切削刃選定點(diǎn)與主切削刃相切并垂直于基面的平面。它切于過渡表面，也就是說它是由切削速度與切削刃切線組成的平面。副切削平面——通過切削刃選定點(diǎn)與副切削刃相切并垂直于基面的平面?；鍼t——通過切削刃選定點(diǎn)垂直于合成切削速度方向的平面。在刀具靜止參考系中，它是過切削刃選定點(diǎn)的平面，平行或垂直于刀具在制造、刃磨和測量時適合于安裝或定位的一個平面或軸線，一般說來其方位要垂直于假定的主運(yùn)動方向。假定工作平面——在刀具靜止參考系中，它是過切削刃選定點(diǎn)并垂直于基面，平行或垂直于刀具在制造、刃磨和測量時適合于安裝或定位的一個平面或軸線，一般說來其方位要平行于假定的主運(yùn)動方向。法平面Pn——通過切削刃選定點(diǎn)并垂直于切削刃的平面。3.車刀各部分角度名稱前角----前面與基面間的夾角。后角----后面與切削平面間的夾角。楔角----前面與后面間的夾角。主偏角----主切削平面與假定工作平面間的夾角，在基面中測量。副偏角----副切削平面與假定工作平面間的夾角，在基面中測量。刀尖角----主切削平面與副切削平面間的夾角，在基面中測量。刃傾角----主切削刃與基面間的夾角，在主切削平面中測量。1.外圓車刀型號為了便于選用和訂購刀片，規(guī)范各生產(chǎn)廠家對刀片的命名，我國參照ISO相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定了《切削刀具用可轉(zhuǎn)位刀片型號表示規(guī)則》，即GB2076—1987。在此標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，可轉(zhuǎn)位刀片的型號由不同意義的字母或者數(shù)字按照一定順序、方式排列構(gòu)成。2.2.3數(shù)控車削刀具及選用原則（1）夾緊機(jī)構(gòu)

（2）進(jìn)給方向R為右偏刀從右邊開始切削加工；L為左偏刀從左邊開始切削加工；N一般為螺紋的進(jìn)刀加工方式。（3）外圓刀桿的應(yīng)用。（4）外圓刀桿的應(yīng)用（刀片）。2.內(nèi)孔車刀型號。（1）內(nèi)孔刀桿的應(yīng)用。（2）內(nèi)孔刀桿的應(yīng)用（刀片）。（3）鏜刀桿的選擇

鏜刀桿選擇的基本原則為：

選擇盡可能大的直徑；選擇盡可能小的鏜桿懸伸；選擇剛性盡可能大的夾緊，以減少震動的危險；冷卻液（或壓縮空氣）可提高排屑能力和表面質(zhì)量，特別是在深孔加工中。

（4）刀片形狀選擇

在要求強(qiáng)度和經(jīng)濟(jì)性時，應(yīng)選擇大的刀尖圓角；在保證通用性時，選擇小的刀尖圓角。3.數(shù)控車削刀具選用原則（1）確定工序類型確定外圓/內(nèi)孔加工順序。一般是先內(nèi)孔后外圓的原則，即先進(jìn)行內(nèi)部型腔的加工，再進(jìn)行外圓的加工。（2）確定加工類型確定外圓車削/內(nèi)孔車削/端面車削/螺紋車削的類型。數(shù)控車削加工的工藝特點(diǎn)是工件旋轉(zhuǎn)做主運(yùn)動，車刀做進(jìn)給運(yùn)動，主要用來加工各種回轉(zhuǎn)表面，如外圓、內(nèi)孔、平面、錐面、螺紋等。根據(jù)所選用的車刀角度和切削用量的不同，車削可分為粗車、半精車和精車等階段。粗車的尺寸公差等級為IT12～I(xiàn)T11，Ra值為25～12.5um；半精車為IT10～I(xiàn)T9，Ra值為6.3～3.2um；精車為IT8～I(xiàn)T7，Ra值為1.6～0.8um。其中外圓車削是最常見、最基本的車削方法；內(nèi)孔車削是指用車削方法擴(kuò)大工件的孔或加工空心工件的內(nèi)表面，也是最常采用的車削加工方法之一；端面車削主要指的是車端平面（包括臺階端面）；螺紋車削一般使用成形車刀加工。（3）確定刀具夾緊系統(tǒng)M類夾緊/S類夾緊/P類夾緊。（4）確定刀具形式

車削刀具形式與加工范圍。（5）確定刀具中心高

一般刀具中心高主要有16、20、25、32、40mm等。

（6）選擇刀片

形狀/型號/槽型/刀尖半徑/牌號。

（7）確定切削參數(shù)

主要是確定用量三要素，即切削速度Vc、切削深度ap和進(jìn)給量f。2.3數(shù)控車削編程基礎(chǔ)2.3.1數(shù)控車床坐標(biāo)系與運(yùn)動方向確定一般數(shù)控車床僅有兩個直角坐標(biāo)軸，分別用X軸和Z軸表示。對于Z軸為帶動工件旋轉(zhuǎn)的主軸軸線；X軸為工件的徑向且在水平面內(nèi)，X、Z的正方向?yàn)榈毒哌h(yuǎn)離工件的方向。2.3.2數(shù)控車削加工工藝分析數(shù)控車床的加工工藝是預(yù)先在所編制的程序中體現(xiàn)的，由機(jī)床自動實(shí)現(xiàn)。合理的加工工藝對提高數(shù)控機(jī)床的加工效率和加工精度至關(guān)重要。一般數(shù)控車床加工工藝內(nèi)容如下：（1）被加工零件圖樣分析；（2）選擇毛坯；（3）確定加工工藝，包括加工順序、走刀路線、切削用量和加工刀具、夾具等；（4）工序的劃分；（5）編制工藝文件。1.加工順序安排原則總的加工順序的安排應(yīng)遵循以下原則：（1）上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊；（2）先內(nèi)后外，即先進(jìn)行內(nèi)部型腔（內(nèi)孔）的加工工序，后進(jìn)行外形的加工；（3）以相同的安裝或使用同一把刀具加工的工序，最好連續(xù)進(jìn)行，以減少重新定位或換刀所引起的誤差；（4）在同一次安裝中，應(yīng)先進(jìn)行對工件剛性影響較小的工序。2.確定加工路線在數(shù)控車床上加工路線確定優(yōu)化與否，直接影響其加工質(zhì)量、加工效率和加工安全性。刀具運(yùn)動方向、軌跡是指刀具在加工過程中刀具的走勢。3.選擇切削用量數(shù)控車削加工切削用量包括：切削速度、背吃刀量和進(jìn)給量。在車床—夾具—刀具—工件這一剛性系統(tǒng)條件下，選擇好切削用量達(dá)到最佳切削效果是工藝處理的重要內(nèi)容之一。一般粗加工時切削用量首先選擇盡可能大的背吃刀量，其次選擇較大的進(jìn)給量，最后在刀具壽命和機(jī)床功率允許的條件選擇下一個合理的切削速度。而精加工的切削用量要保證質(zhì)量，兼顧效率和刀具使用壽命的條件下，與粗加工的選擇反之。4.工序劃分的原則在數(shù)控車削加工中，加工過程要分為粗加工階段、半精加工階段和精加工階段。工序的劃分可以采用兩種不同的原則，即工序集中原則和工序分散原則。（1）工序集中原則工序集中就是將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成，每道工序的加工內(nèi)容較多。工序集中有利于采用高效的專用設(shè)備和數(shù)控機(jī)床，減少機(jī)床數(shù)量、操作工人數(shù)和占地面積；一次裝夾后可加工較多表面，不僅保證了各個加工表面之間的相互位置精度，同時還減少了工序間的工件運(yùn)輸量和裝夾工件的輔助時間。（2）工序分散原則工序分散就是將工件的加工分散在較多的工序內(nèi)進(jìn)行，每道工序的加工內(nèi)容很少。工序分散使設(shè)備和工藝裝備結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整和維修方便，操作簡單，轉(zhuǎn)產(chǎn)容易；有利于選擇合理的切削用量，減少機(jī)動時間。2.4數(shù)控車床編程指令數(shù)控車床加工零件的操作流程是：首先要根據(jù)零件圖編寫加工程序，然后用程序控制CNC機(jī)床按規(guī)定路線加工。那么下面我們就來看看數(shù)控車床的編程指令。2.4.1編程指令體系BEIJING-FANUC-0i-Mate-TB系統(tǒng)數(shù)控車床編程指令體系，根據(jù)這些指令我們可以完成較復(fù)雜模具零件的加工。序號代碼功能格式備注1G00定位（快速）G00X

Z

（X，Z）：終點(diǎn)坐標(biāo)2G01直線插補(bǔ)（切削進(jìn)給）G01X

Z

F

（X，Z）：終點(diǎn)坐標(biāo)F：為進(jìn)給量3G02圓弧插補(bǔ)CWG02I

J

X

Z

F

G03R

（X，Z）：圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)R：圓弧半徑（I、J）：圓心相對起點(diǎn)坐標(biāo)4G03圓弧插補(bǔ)CCW5G04暫停G04P

P后為時間：ms6G20英寸輸入7G21公制輸入8G27返回參考點(diǎn)檢查9G28返回參考點(diǎn)10G30返回第2、3、4參考點(diǎn)11G32螺紋切削12G52局部坐標(biāo)系設(shè)定G52X

Z

13G53機(jī)床坐標(biāo)系設(shè)定G53X

Z

14G54選擇工件坐標(biāo)系1G54X

Z

15G55選擇工件坐標(biāo)系2G55X

Z

16G56選擇工件坐標(biāo)系3G56X

Z

17G57選擇工件坐標(biāo)系4G57X

Z

18G58選擇工件坐標(biāo)系5G58X

Z

19G59選擇工件坐標(biāo)系6G59X

Z

20G65宏程序調(diào)用G65P

L

P：要調(diào)用的程序L：重復(fù)次數(shù)21G66宏程序模態(tài)調(diào)用G66P

L

P：要調(diào)用的程序L：重復(fù)次數(shù)22G67宏程序模態(tài)調(diào)用取消23G70加工循環(huán)G70P

Q

P：精加工第一程序段號Q：精加工最后程序段號24G71粗車外圓循環(huán)G71U

R

G71P

Q

U

W

F

S

T

U：切削深度（半徑值），不帶符號R：退刀量P：精加工第一程序段號Q：精加工最后程序段號U：X向精加工余量和方向W：Z向精加工余量和方向F：進(jìn)給速度S：主軸轉(zhuǎn)速T：刀具號25G72粗車端面循環(huán)G72W

R

G72P

Q

U

W

F

S

T

26G73復(fù)合車削循環(huán)G73U

W

R

G73P

Q

U

W

F

S

T

U：X向退刀距離和方向W：Z向退刀距離和方向R：分割數(shù)P：精加工第一程序段號Q：精加工最后程序段號U：X向精加工余量和方向W：Z向精加工余量和方向F：進(jìn)給速度S：主軸轉(zhuǎn)速T：刀具號27G76多頭螺紋循環(huán)G76P

Q

R

G76X

Z

U

R

P

Q

F

P：分別為精加工次數(shù)、倒角量和刀尖角度Q：最小切深（半徑值）R：精加工余量R：螺紋半徑差Q：第一刀切削深度（半徑值）F：螺距26G73復(fù)合車削循環(huán)G73U

W

R

G73P

Q

U

W

F

S

T

U：X向退刀距離和方向W：Z向退刀距離和方向R：分割數(shù)P：精加工第一程序段號Q：精加工最后程序段號U：X向精加工余量和方向W：Z向精加工余量和方向F：進(jìn)給速度S：主軸轉(zhuǎn)速T：刀具號27G76多頭螺紋循環(huán)G76P

Q

R

G76X

Z

U

R

P

Q

F

P：分別為精加工次數(shù)、倒角量和刀尖角度Q：最小切深（半徑值）R：精加工余量R：螺紋半徑差Q：第一刀切削深度（半徑值）F：螺距2.4.2編程實(shí)例【例2.1】如圖所示的零件圖，材料為45鋼。毛坯為Φ20×70mm，試用FANUC0i系統(tǒng)數(shù)控車床編程指令編制其加工程序。分析零件圖紙和數(shù)控車床的加工特點(diǎn)，其加工工藝方案如下：（1）工件坐標(biāo)系選在工件右端面的中心，且在三爪卡盤上裝夾；（2）以工件坐標(biāo)系為參照，確定各基點(diǎn)的坐標(biāo)值；（3）選擇外圓車刀（T0101）加工外輪廓，分粗、精加工；（4）用尖刀（T0202）加工R5圓??；（5）用切斷刀（T0303）將工件從毛坯上切下，修端面。

其參考程序如下：

O1000程序名N10T0101G99外圓車刀N20M3S600主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速600r/minN30G0X36.N40G1Z2F5.N50G71U2R0.5粗加工外輪廓循環(huán)N60G71U0.5W0.05P10Q20F0.3N70N10G0X0循環(huán)體起始段N80G1Z0.N90G03X6.Z-3.R3.N100G1W-10.N110X10.N120G1Z-28.N130X18Z-40.N140Z-55.N150N20G0X36.循環(huán)體結(jié)束段N160G0X120.Z120.N170M3S1200主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1200r/minN180G0X36.N190G1Z2.F6.N200G70P10Q20F0.08精加工外輪廓循環(huán)N210G0X120.Z120.N220T0202更換尖刀N230M3S600主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速600r/minN240G1X12.F5.N250Z-16.N260X10.F0.1N270G02Z-24.R8.N280G1Z-16.N290G02Z-24.R5.N300G0X120.Z120.N310T0303更換切斷刀N320M3S450主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速450r/minN330G0X20.N340G1Z-54.F6.N350G1X16.F0.1N360G0X20.N370W0.5N380G1X18.F0.1N390X17.W-0.5N400X2.F0.1N410G0X50.N420Z120.N430M5主軸停轉(zhuǎn)N440M30程序結(jié)束【例2.2】如圖所示的零件圖，材料為45鋼。毛坯為Φ32×130mm，試用FANUC0i系統(tǒng)數(shù)控車床編程指令編制其加工程序。分析零件圖紙和數(shù)控車床的加工特點(diǎn)，其加工工藝方案如下：（1）工件坐標(biāo)系選在工件右端面的中心，且在三爪卡盤上裝夾；（2）以工件坐標(biāo)系為參照，確定各基點(diǎn)的坐標(biāo)值；（3）選擇尖刀（T0101）加工外輪廓，分粗、精加工；（4）用切斷刀（T0202）將工件從毛坯上切下，修端面。

O2000程序名N10T0101G99尖刀N20M3S600主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速600r/minN30G0X36.N40G1Z2.F5.N50G73U18.R18.粗加工外輪廓復(fù)合循環(huán)N60G73U0.5W0.05P10Q20F0.3N70N10G0X0.循環(huán)體起始段N80G1Z0.N90G03X11.89Z-3.3R7N100X21.78Z-56.26R60.N110G02X20.Z-85.R42.N120G03X20.W-10.R6.N130G1X12.W-11.N140Z-121.N150N20G0X36.循環(huán)體結(jié)束段N160G0X120.Z120.N170M3S1200主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1200r/minN180G0X36.N190G1Z2.F6.N200G70P10Q20F0.08精加工外輪廓循環(huán)N210T0202更換切斷刀N220M3S450主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速450r/minN230G0X32N120G03X20.W-10.R6.N130G1X12.W-11.N140Z-121.N150N20G0X36.循環(huán)體結(jié)束段N160G0X120.Z120.N170M3S1200主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1200r/minN180G0X36.N190G1Z2.F6.N200G70P10Q20F0.08精加工外輪廓循環(huán)N210T0202更換切斷刀N220M3S450主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速450r/minN230G0X32【綜合案例】如圖2.22所示的零件圖，材料為45鋼。毛坯為26×130mm，試用FANUC0i系統(tǒng)數(shù)控車床編程指令編制其加工程序。案例分析分析零件圖紙和數(shù)控車床的加工特點(diǎn)，其加工工藝方案如下：（1）工件坐標(biāo)系選在工件右端面的中心，且在三爪卡盤上裝夾；（2）以工件坐標(biāo)系為參照，確定各基點(diǎn)的坐標(biāo)值；（3）選擇尖刀（T0101）加工外輪廓，分粗、精加工；（4）選擇切槽刀（T0202）加工Φ14×5的螺紋退刀槽和梯形槽；（5）選擇螺紋刀（T0303）加工M20×1.5的螺紋；（6）用切槽刀（T0202）加工右端臺階并將工件從毛坯上切下，修端面。

O3000程序名N10T0101G99選擇尖刀N20M3S600主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速600r/minN30G0X26.N40G1Z2.F5.N50G73U13.R10.粗加工外輪廓復(fù)合循環(huán)N60G73U0.5W0.05P10Q20F0.3N70N10G0X0.循環(huán)體起始段N80G1Z0.N90G03X16.Z-4.R10.N100G1X17.N110X19.9W-1.5N120Z-21.N130X19.99N140W-1.87N150G02X18.Z-39.06R12.N160G03X23.99Z-47R12.N170G1Z-70.N180N20G1X26.循環(huán)體結(jié)束段N190G0X120.Z120.N200M3S1200主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1200r/minN210G0X26.N220G1Z2.F6.N230G70P10Q20F0.1精加工外輪廓N240G0X120.Z120.N250T0202更換切槽刀N260M3S450主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速450r/minN270G0X22.N280G1Z-21.F5.N290X14.2F0.1N300G0X22.N310W2.5N320G1X20.F1.N330X17.W-1.5F0.1N340X14.N350Z-21.N360X19.N370X20.W-0.5N380G0X26.N390G1Z-54.F6.N400X17.07F0.1N410G0X26.N420W-2.N430G1X24.F0.1N440G0X120.N450Z120.N460T0303更換螺紋刀N470M3S600主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速600r/minN480G0X22.N490G1Z2.F6.N500G76P010060Q100R0.1螺紋加工循環(huán)N510G76X18.05Z-17.P975Q500F1.5N520G0X120.Z120.N530T0202更換切槽刀N540M3S450主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速450r/minN550X17.07W2.N560G0X26.N570W2.N580G1X24.F0.1N590X17.07W-2.N600G0X26.N610Z-64.N620G1X16.2F0.1N630G0X26.N640W-3.N650G1X16.2F0.1N660G0X26.N670Z-63.N680G1X24.F0.3N690X23.W-0.5F0.1N700X15.98N710Z-67.N610Z-64.N620G1X16.2F0.1N630G0X26.N640W-3.N650G1X16.2F0.1N660G0X26.N670Z-63.N680G1X24.F0.3N690X23.W-0.5F0.1N700X15.98N710Z-67.本章總結(jié)本章從數(shù)控車床的組成、分類和主要技術(shù)參數(shù)等方面介紹，側(cè)重?cái)?shù)控車削加工工藝方案的制定和程序編制知識。思考與練習(xí)一、填空題1．?dāng)?shù)控車床的組成，一般是由

、驅(qū)動系統(tǒng)、

、

和CAD/CAM軟件等幾個部分。2．?dāng)?shù)控車床中，電動機(jī)主要有

、

和

三種類型。3．?dāng)?shù)控車床的機(jī)械結(jié)構(gòu)與普通車床基本一致，而刀架和導(dǎo)軌的布局形式發(fā)生了根本變化。一般數(shù)控車床床身導(dǎo)軌與水平面的相對位置有

、

、

和

四種布局。4．?dāng)?shù)控車床按主軸的配置形式可分為

和

兩類。5．我國參照ISO相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定的《切削刀具用可轉(zhuǎn)位刀片型號表示規(guī)則》，即GB2076—1987中規(guī)定，可轉(zhuǎn)位刀片的型號由不同意義的

或

按照一定順序、方式排列構(gòu)成。6．安裝車刀時，刀桿在刀架上伸出量過長，切削時容易產(chǎn)生

。7．?dāng)?shù)控車床機(jī)床坐標(biāo)系，其Z軸與

重合，為

進(jìn)刀方向；與

主軸垂直，為

進(jìn)刀方向。8．?dāng)?shù)控車床的運(yùn)動量是由數(shù)控系統(tǒng)直接控制的，運(yùn)動狀態(tài)則是由控制的。9．車床數(shù)控系統(tǒng)中，用指令進(jìn)行恒切削速度控制。10．在數(shù)控車削用量中，對切削力影響最大的是。二、選擇題1．?dāng)?shù)控車床X方向?qū)Φ稌r，車削外圓后只能沿（）方向退刀并停掉主軸后，測量外徑尺寸。A．XB