數(shù)控編程與仿真實(shí)訓(xùn)(第5版)PPT完整全套教學(xué)課件

任務(wù)1認(rèn)識(shí)數(shù)控機(jī)床任務(wù)導(dǎo)入1知識(shí)準(zhǔn)備2任務(wù)實(shí)施33實(shí)訓(xùn)內(nèi)容44全套PPT課件學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握數(shù)控機(jī)床的組成及種類，熟悉數(shù)控機(jī)床的加工特點(diǎn)和加工對(duì)象，了解數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生背景、發(fā)展趨勢(shì)及先進(jìn)的制造技術(shù)。1.1任務(wù)導(dǎo)入表1.1 常見(jiàn)數(shù)控機(jī)床的名稱、應(yīng)用范圍及型號(hào)機(jī)床外形機(jī)床名稱應(yīng)用范圍常見(jiàn)機(jī)床型號(hào)

根據(jù)表1.1所示的機(jī)床外形寫(xiě)出數(shù)控機(jī)床的名稱、應(yīng)用范圍及1～2種常見(jiàn)的機(jī)床型號(hào)。1.2知識(shí)準(zhǔn)備數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)控機(jī)床的概念及組成數(shù)控機(jī)床的種類與應(yīng)用數(shù)控機(jī)床加工的特點(diǎn)及應(yīng)用先進(jìn)制造技術(shù)1.2.1數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展

1．?dāng)?shù)控機(jī)床的產(chǎn)生

1952年的第一代——電子管數(shù)控機(jī)床

1959年的第二代——晶體管數(shù)控機(jī)床

1965年的第三代——集成電路數(shù)控機(jī)床

1970年的第四代——小型計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床

1974年的第五代——微型計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)

1990年的第六代——基于PC的數(shù)控機(jī)床。2．?dāng)?shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)（1）高速度高精度化（2）多功能化（3）智能化（4）小型化（5）高可靠性1.2.2數(shù)控機(jī)床的概念及組成

1．?dāng)?shù)控機(jī)床的基本概念（1）數(shù)控（NumericalControl，簡(jiǎn)稱NC）

是采用數(shù)字化信息對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)及其加工過(guò)程進(jìn)行控制的方法。（2）數(shù)控機(jī)床（NumericallyControlledMachinetool）是指裝備了計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床，簡(jiǎn)稱CNC機(jī)床。2．?dāng)?shù)控機(jī)床加工零件的過(guò)程

3．?dāng)?shù)控機(jī)床的組成1.2.3數(shù)控機(jī)床的種類與應(yīng)用

按工藝用途可分為金屬切削類數(shù)控機(jī)床、金屬成型類數(shù)控機(jī)床、數(shù)控特種加工機(jī)床、其它類型的數(shù)控機(jī)床。

1．按工藝用途分類

（1）金屬切削類數(shù)控機(jī)床

數(shù)控車床數(shù)控鉆床加工中心（2）金屬成型類數(shù)控機(jī)床

指采用擠、沖、壓、拉等成型工藝的數(shù)控機(jī)床。包括數(shù)控折彎?rùn)C(jī)、數(shù)控組合沖床、數(shù)控彎管機(jī)、數(shù)控壓力機(jī)等。（3）數(shù)控特種加工機(jī)床

如數(shù)控線切割機(jī)床、數(shù)控電火花加工機(jī)床、數(shù)控火焰切割機(jī)床、數(shù)控激光切割機(jī)床等。（4）其它類型的數(shù)控機(jī)床

數(shù)控三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x數(shù)控對(duì)刀儀2．按機(jī)床運(yùn)動(dòng)的控制軌跡分類

（1）點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床（2）直線控制數(shù)控機(jī)床（3）輪廓控制數(shù)控機(jī)床3．按伺服控制的方式分類

（1）開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)

（2）半閉環(huán)控制系統(tǒng)

（3）閉環(huán)控制系統(tǒng)

4．按控制坐標(biāo)軸的數(shù)量分類

5．按數(shù)控系統(tǒng)分類

（1）日本FANUC系列數(shù)控系統(tǒng)（2）德國(guó)SIEMENS公司的

SINUMERIK系列數(shù)控系統(tǒng)（3）華中數(shù)控系統(tǒng)HNC6．按數(shù)控系統(tǒng)功能水平分類

功能低檔中檔高檔系統(tǒng)分辨率10um1um0.1umG00速度3～8m/min10～24m/min24～100m/min伺服類型開(kāi)環(huán)半閉環(huán)閉環(huán)聯(lián)動(dòng)軸數(shù)2～32～45軸或5軸以上通信功能無(wú)RS-232或DNCDND、MAP顯示功能數(shù)碼管顯示圖形、人機(jī)對(duì)話三維圖形、自診斷內(nèi)裝PLC無(wú)有功能強(qiáng)大的內(nèi)裝PLC主CPU8位、16位16位、32位32位、64位結(jié)構(gòu)單片機(jī)或單板機(jī)單微處理器或多微處理器分布式多微處理器1.2.4數(shù)控機(jī)床加工的特點(diǎn)及應(yīng)用

1．?dāng)?shù)控機(jī)床加工的特點(diǎn)可以加工具有復(fù)雜型面的工件

加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定生產(chǎn)率高改善勞動(dòng)條件有利于生產(chǎn)管理現(xiàn)代化

2．?dāng)?shù)控機(jī)床的適用范圍

（1）多品種、單件小批量生產(chǎn)的零件或新產(chǎn)品試制中的零件（2）幾何形狀復(fù)雜的零件（3）精度及表面粗糙度要求高的零件（4）加工過(guò)程中需要進(jìn)行多工序加工的零件（5）用普通機(jī)床加工時(shí)，需要昂貴工裝設(shè)備（工具、夾具和模具）的零件1.2.5先進(jìn)制造技術(shù)

1．快速原型法

2．虛擬制造技術(shù)

3．柔性制造系統(tǒng)(FMS)

4．柔性制造單元（FMC）

5．計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)

1.3任務(wù)實(shí)施到數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)室參觀各類數(shù)控設(shè)備，了解其結(jié)構(gòu)及其加工零件的特征，并建議在互聯(lián)網(wǎng)上查詢與數(shù)控機(jī)床相關(guān)的資料，完成表1.1的內(nèi)容。1.4實(shí)訓(xùn)內(nèi)容到工廠及數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)室參觀各類數(shù)控設(shè)備的結(jié)構(gòu)及其加工零件的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，并建議到圖書(shū)館、閱覽室了解機(jī)械及數(shù)控加工等方面有哪些書(shū)籍及雜志，上網(wǎng)查詢數(shù)控機(jī)床的最新動(dòng)向和技術(shù)。任務(wù)2了解數(shù)控機(jī)床的工作原理任務(wù)導(dǎo)入1知識(shí)準(zhǔn)備2任務(wù)實(shí)施33實(shí)訓(xùn)內(nèi)容44學(xué)習(xí)目標(biāo)了解計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的工作流程，熟悉刀具補(bǔ)償原理，掌握插補(bǔ)的概念及用逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)直線和圓弧的過(guò)程。2.1任務(wù)導(dǎo)入圖2.1任務(wù)1圖圖2.2任務(wù)2圖（1）如圖2.1所示，用逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)直線OA，畫(huà)出動(dòng)點(diǎn)軌跡圖。（2）如圖2.2所示，用逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)圓弧AB，畫(huà)出動(dòng)點(diǎn)軌跡圖。2.2知識(shí)準(zhǔn)備計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的工作流程刀具補(bǔ)償原理插補(bǔ)原理2.2.1計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的工作流程

1．計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的組成

計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)稱CNC系統(tǒng)，它由零件加工程序，輸入輸出設(shè)備，CNC裝置，可編程序控制器，主軸驅(qū)動(dòng)裝置和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置等組成。2．計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的工作過(guò)程

（1）CNC裝置的組成

CNC裝置由硬件和軟件組成，軟件在硬件的支持下運(yùn)行，離開(kāi)軟件，硬件便無(wú)法工作，兩者缺一不可。硬件組成軟件組成（2）CNC裝置的工作過(guò)程3．CNC裝置可執(zhí)行的功能

（1）基本功能①控制功能⑥主軸功能②準(zhǔn)備功能⑦輔助功能③插補(bǔ)功能⑧字符顯示功能④進(jìn)給功能⑨自診斷功能⑤刀具功能⑩補(bǔ)償功能及固定循環(huán)功能

（2）選擇功能

①圖形顯示功能

②通信功能

③人機(jī)對(duì)話編程功能

2.2.2刀具補(bǔ)償原理

數(shù)控系統(tǒng)的刀具補(bǔ)償功能主要是為簡(jiǎn)化編程，方便操作而設(shè)置的，包括刀具半徑補(bǔ)償和刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償。1．刀具半徑補(bǔ)償

（1）刀具半徑補(bǔ)償?shù)母拍睿?）刀具半徑補(bǔ)償?shù)膱?zhí)行過(guò)程①刀補(bǔ)建立②刀補(bǔ)進(jìn)行③刀補(bǔ)撤消

（3）B功能刀具半徑補(bǔ)償

B功能刀具半徑補(bǔ)償為基本的刀具半徑補(bǔ)償，它僅根據(jù)本段程序的輪廓尺寸進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償，計(jì)算刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡。

C刀補(bǔ)能自動(dòng)地處理兩個(gè)程序段刀具中心軌跡的轉(zhuǎn)換，編程人員可完全按工件的輪廓編程。下圖所示為直線與直線連接時(shí)各種轉(zhuǎn)接的情況，編程軌跡為OA→AF。

（4）C功能刀具半徑補(bǔ)償2．刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)母拍?/p>

長(zhǎng)度補(bǔ)償是用來(lái)補(bǔ)償?shù)毒唛L(zhǎng)度差額的一種功能。當(dāng)?shù)毒吣p或更換后，加工程序不變，只須修改數(shù)控機(jī)床中刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)臄?shù)值，通過(guò)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償這一功能實(shí)現(xiàn)對(duì)刀具長(zhǎng)度差額的補(bǔ)償。2.2.3插補(bǔ)原理（１）插補(bǔ)的基本概念插補(bǔ)就是按規(guī)定的函數(shù)曲線或直線，對(duì)其起點(diǎn)和終點(diǎn)之間，按照一定的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化計(jì)算和填充，并給出相應(yīng)的位移量，使其實(shí)際軌跡和理論軌跡之間的誤差小于一個(gè)脈沖當(dāng)量的過(guò)程。1．概述（2）插補(bǔ)方法的分類

①脈沖增量插補(bǔ)脈沖增量插補(bǔ)亦稱行程增量插補(bǔ)，它適應(yīng)于以步進(jìn)電機(jī)為驅(qū)動(dòng)裝置的開(kāi)環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。②數(shù)字增量插補(bǔ)特點(diǎn)是插補(bǔ)運(yùn)算分兩步完成。第一步是粗插補(bǔ)，即在給定起點(diǎn)和終點(diǎn)的曲線之間插入若干點(diǎn)，用若干條微小直線段來(lái)逼近給定曲線，每一微小直線段的長(zhǎng)度相等，且與給定的進(jìn)給速度有關(guān)，粗插補(bǔ)在每個(gè)插補(bǔ)運(yùn)算周期中計(jì)算一次。第二步為精插補(bǔ)，它是在粗插補(bǔ)時(shí)算出的每一微小直線段上再做“數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化”工作，這一步相當(dāng)于對(duì)直線的脈沖增量插補(bǔ)。這種插補(bǔ)算法可以實(shí)現(xiàn)高速、高精度控制，因此適于以直流伺服電機(jī)或交流伺服電機(jī)為驅(qū)動(dòng)裝置的半閉環(huán)或閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。

3．逐點(diǎn)比較法

每控制機(jī)床坐標(biāo)進(jìn)給一步，都要完成四個(gè)工作節(jié)拍:

偏差判別→坐標(biāo)進(jìn)給→偏差計(jì)算→終點(diǎn)判別

（１）直線插補(bǔ)以第一象限直線段為例。用戶編程時(shí)，給出要加工直線的起點(diǎn)和終點(diǎn)。如果以直線的起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，終點(diǎn)坐標(biāo)為（Xe,Ye），插補(bǔ)點(diǎn)坐標(biāo)為（X，Y），如右圖所示，則以下關(guān)系成立：

若點(diǎn)（X，Y）在直線上，則XeY-YeX=0若點(diǎn)（X，Y）位于直線上方，則XeY-YeX>0若點(diǎn)（X，Y）位于直線下方，則XeY-YeX<0因此取偏差函數(shù)F=XeY-YeX。

判別函數(shù)F的計(jì)算實(shí)際上是由以下遞推迭加的方法實(shí)現(xiàn)的。

設(shè)點(diǎn)（Xi，Yi）為當(dāng)前所在位置，其F值為F=XeYi-YeXi若沿+X方向走一步，則Xi+1=Xi+1Yi+1=YiFi+1=XeYi+1—YeXi+1=XeYi—Ye(Xi+1)=Fi—Ye若沿+Y方向走一步，則Xi+1=XiYi+1=Yi+1Fi+1=XeYi+1—YeXi+1=Xe(Yi+1)—YeYi=Fi+Xe由逐點(diǎn)比較法的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)可知，插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)總步數(shù)n=Xe+Ye，可以利用n來(lái)判別是否到達(dá)終點(diǎn)。每走一步使n=n-1，直至n=0為止。終上所述第一象限直線插補(bǔ)軟件流程如圖2.11所示。例如，插補(bǔ)直線段的起點(diǎn)為（0，0），終點(diǎn)為（4，2），整個(gè)計(jì)算流程與節(jié)拍如表2.1所示。插補(bǔ)軌跡如圖2.12所示。表2.1直線插補(bǔ)計(jì)算表節(jié)拍判別函數(shù)進(jìn)給方向偏差計(jì)算終點(diǎn)判別起始F0

=0n=Xe+Ye=61F0

=0+XF1

=F0-Ye=0-2=-2n=6-1=52F1=-2<0+YF2

=F1+Xe=-2+4=2n=5-1=43F2

=2>0+XF3

=F2-Ye

=2-2=0n=4-1=34F3=0+XF4

=F3-Ye

=0-2=-2n=3-1=25F4=-2<0+YF5

=F4+Xe=-2+4=2n=2-1=16F5=2>0+XF6

=F5-Ye

=2-2=0n=1-1=0圖2.12直線插補(bǔ)軌跡在插補(bǔ)計(jì)算中可以使坐標(biāo)值帶有符號(hào)，使插補(bǔ)計(jì)算為有符號(hào)數(shù)學(xué)運(yùn)算，此時(shí)四個(gè)象限的直線插補(bǔ)偏差計(jì)算遞推公式見(jiàn)表2.2，也可以使坐標(biāo)值不帶符號(hào)，用坐標(biāo)的絕對(duì)值進(jìn)行計(jì)算，此時(shí)偏差計(jì)算遞推公式見(jiàn)表2.3。（2）圓弧插補(bǔ)

以第一象限逆圓為例，圓弧起點(diǎn)坐標(biāo)為（Xo，Yo），終點(diǎn)坐標(biāo)為（Xe，Ye），對(duì)于圓弧上任一點(diǎn)（Xi，Yi），有：

Xi2+Yi2=R2令F=（Xi2+Yi2）-R2為偏差函數(shù)。

當(dāng)F>0時(shí)，該點(diǎn)在圓外，向-X方向運(yùn)動(dòng)一步；當(dāng)F<0時(shí)，該點(diǎn)在圓弧內(nèi)，向+Y方向運(yùn)動(dòng)一步；為使運(yùn)動(dòng)繼續(xù)下去，將F=0歸入F>0的情況，插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)始終沿著圓弧并向終點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。與直線插補(bǔ)的判別類似，圓弧插補(bǔ)的判別計(jì)算可采用如下的迭加運(yùn)算。設(shè)當(dāng)前點(diǎn)為（Xi，Yi），對(duì)應(yīng)的偏差函數(shù)為Fi=（Xi2+Yi2）-R2當(dāng)點(diǎn)沿-X方向走一步后Fi+1=（Xi-1）2+Yi2-R2=Fi–2Xi+1當(dāng)點(diǎn)沿+Y方向走一步后Fi+1=Xi2+(Yi+1)2-R2=Fi+2Yi+1

終點(diǎn)判別可由n=|Xe-Xo|+|Ye-Yo|判別，每走一步使n=n-1，直至n=0為止。其插補(bǔ)軟件流程如圖2.14所示。圖2.14逐點(diǎn)比較法逆圓插補(bǔ)流程例如，插補(bǔ)起點(diǎn)（Xo=4，Yo=1）至終點(diǎn)（Xe=1，Ye=4）的一段圓弧，整個(gè)計(jì)算流程如表2.4所示，插補(bǔ)軌跡如圖2.15所示。表2.4圓弧插補(bǔ)計(jì)算表節(jié)拍判別函數(shù)進(jìn)給方向偏差與坐標(biāo)計(jì)算終點(diǎn)判別起始F0=0Xo=4Yo=1n=Xe+Ye=61F0=0-XX1=3Y1=1F1=F0

–2X0+1=-7n=6-1=52F1=-7<0+YX2=3Y2=2F2=F1+2Y1+1=-4n=5-1=43F2=-4<0+YX3=3Y3=3F3=F2+2Y2+1=1n=4-1=34F3=1>0-XX4=2Y4=3F4=F3

–2X3+1=-4n=3-1=25F4=-4<0+YX5=2Y5=4F5=F4+2Y4+1=3n=2-1=16F5=3>0-XX6=1Y6=4F6=F5

–2X5+1=0n=1-1=0圖2.15圓弧插補(bǔ)軌跡圖2.16分別給出了不同象限內(nèi)8種圓弧和4種直線的插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)方式，據(jù)此可以得到表2.5的進(jìn)給脈沖分配表。

（3）象限處理圖2.16不同象限直線圓弧進(jìn)給方向表2.5象限與進(jìn)給脈沖分配對(duì)照線型脈沖象限和坐標(biāo)1234直線ΔX+X+Y-X-YΔY+Y-X-Y+X順圓ΔX-Y+X+Y-XΔY+X+Y-X-Y逆圓ΔX-X-Y+X+YΔY+Y-X-Y+X表2.6順圓逆圓偏差計(jì)算公式表F圓弧F<0進(jìn)給計(jì)算公式進(jìn)給計(jì)算公式SR1－YFi+1=Fi－2Yi＋1Xi+1=XiYi+1=Yi－1＋XFi+1=Fi＋2Xi＋1Xi+1=Xi＋1Yi+1=YiSR3＋Y－XNR2－Y－XNR4＋Y＋XNR1－XFi+1=Fi－2Xi＋1Xi+1=Xi－1Yi+1=Yi＋YFi+1=Fi＋2Yi＋1Xi+1=Xi＋1Yi+1=YiNR3＋X－YSR2＋X＋YSR4－X－Y2.3任務(wù)實(shí)施1．任務(wù)1實(shí)施步驟（1）確定直線所在的象限。（2）參考表2.2或表2.3完成直線插補(bǔ)計(jì)算表。（3）根據(jù)直線插補(bǔ)計(jì)算表繪制直線插補(bǔ)軌跡。2．任務(wù)2實(shí)施步驟（1）確定圓弧所在的象限。（2）判斷圓弧是順圓還是逆圓。（3）參考表2.6完成圓弧插補(bǔ)計(jì)算表。（4）根據(jù)圓弧插補(bǔ)計(jì)算表繪制圓弧插補(bǔ)軌跡。2.4實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1．如圖2.17所示，用逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)直線OA，畫(huà)出動(dòng)點(diǎn)軌跡圖。2．如圖2.18所示，用逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)圓弧AB，畫(huà)出動(dòng)點(diǎn)軌跡圖。任務(wù)3認(rèn)識(shí)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系及編程規(guī)則

任務(wù)導(dǎo)入1知識(shí)準(zhǔn)備2任務(wù)實(shí)施33實(shí)訓(xùn)內(nèi)容44學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的建立，了解手工編程的一般步驟及加工程序的結(jié)構(gòu)，熟悉常用F、S、T、M指令的應(yīng)用及模態(tài)與非模態(tài)指令的區(qū)別。3.1任務(wù)導(dǎo)入如圖3.1所示，數(shù)控銑床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由3部分組成：工作臺(tái)帶動(dòng)工件做橫向和縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，主軸箱帶動(dòng)刀具做垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。當(dāng)一個(gè)工件在數(shù)控銑床上被加工時(shí)，如何用代碼來(lái)描述刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)呢？3.2知識(shí)準(zhǔn)備數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的確定數(shù)控機(jī)床的兩種坐標(biāo)系數(shù)控編程的種類及步驟FANUC0i系統(tǒng)的編程指令數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu)3.2.1數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的確定

1．規(guī)定原則

（1）右手笛卡爾坐標(biāo)系

（2）刀具運(yùn)動(dòng)原則

（3）運(yùn)動(dòng)正方向的規(guī)定

1．規(guī)定原則

(a)帶前置刀架的數(shù)控車床(b)帶后置刀架的數(shù)控車床圖3.3數(shù)控車床坐標(biāo)系2．坐標(biāo)軸確定的方法及步驟

（a）立式數(shù)控銑床(b)臥式數(shù)控銑床圖3.4數(shù)控銑床坐標(biāo)系2．坐標(biāo)軸確定的方法及步驟

圖3.5牛頭刨床坐標(biāo)系2．坐標(biāo)軸確定的方法及步驟

（a）五坐標(biāo)臥式曲面和輪廓銑床(b)五坐標(biāo)擺動(dòng)式銑頭曲面和輪廓銑床圖3.6多坐標(biāo)數(shù)控銑床坐標(biāo)系2．坐標(biāo)軸確定的方法及步驟

圖3.7臥式鏜銑床坐標(biāo)系2．坐標(biāo)軸確定的方法及步驟

3.2.2數(shù)控機(jī)床的兩種坐標(biāo)系

1．機(jī)床坐標(biāo)系

２．編程坐標(biāo)系

又稱工件坐標(biāo)系，是編程時(shí)用來(lái)定義工件形狀和刀具相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系。

編程坐標(biāo)系的原點(diǎn)，也稱編程原點(diǎn)或工件原點(diǎn)，其位置由編程者確定，如圖3.9（b）所示的O2點(diǎn)，工件原點(diǎn)的設(shè)置一般應(yīng)遵循下列原則：（1）工件原點(diǎn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或裝配基準(zhǔn)重合，以利于編程；（2）工件原點(diǎn)盡量選在尺寸精度高、表面粗糙度值小的工件表面上；（3）工件原點(diǎn)最好選在工件的對(duì)稱中心上；（4）要便于測(cè)量和檢驗(yàn)。

３.2.3數(shù)控編程的種類及步驟

（1）確定工藝過(guò)程（2）計(jì)算刀具軌跡的坐標(biāo)值（3）編寫(xiě)加工程序（4）將程序輸入數(shù)控機(jī)床（5）程序檢驗(yàn)1．?dāng)?shù)控加工程序編制的步驟

2．?dāng)?shù)控編程的種類

（1）手工編程

（2）計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程在編程過(guò)程中，除了分析零件圖樣和制定工藝方案由人工進(jìn)行外，其余工作均由計(jì)算機(jī)輔助完成。３.2.４FANUC0i系統(tǒng)的編程指令

1．準(zhǔn)備功能G指令2．輔助功能M指令

表3.2是中華人民共和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T3208-1999規(guī)定的輔助功能M代碼的定義表。

表3.1是中華人民共和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T3208-1999規(guī)定的準(zhǔn)備功能G代碼的定義表。常用的M指令功能及其應(yīng)用如下：（1）程序停止指令：M00功能：執(zhí)行完包含M00的程序段后，機(jī)床停止自動(dòng)運(yùn)行，此時(shí)所有存在的模態(tài)信息保持不變，用循環(huán)啟動(dòng)使自動(dòng)運(yùn)行重新開(kāi)始。

指令：M01功能：與M00類似，執(zhí)行完包含M01的程序段后，機(jī)床停止自動(dòng)運(yùn)行，只是當(dāng)機(jī)床操作面板上的任選停機(jī)的開(kāi)關(guān)置1時(shí)，這個(gè)代碼才有效。

（2）程序計(jì)劃停止指令：M03、M04、M05

功能：開(kāi)動(dòng)主軸時(shí)，M03指令可使主軸按右旋螺紋進(jìn)入工件的方向旋轉(zhuǎn)，M04指令可使主軸按右旋螺紋離開(kāi)工件的方向旋轉(zhuǎn)。M05指令可使主軸在該程序段其它指令執(zhí)行完成后停轉(zhuǎn)。

格式：

M03S

M04S

M05

說(shuō)明：數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)向的判斷方法是，沿+Z方向看，順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)為正轉(zhuǎn)，逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)為反轉(zhuǎn)。

（３）主軸順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)、主軸逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)、主軸停

指令：M06功能：自動(dòng)換刀。用于具有自動(dòng)換刀裝置的機(jī)床，如加工中心、數(shù)控車床。格式：M06T

說(shuō)明：當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)不同時(shí)，換刀的編程格式有所不同，具體編程時(shí)應(yīng)參考操作說(shuō)明書(shū)。

（４）換刀功能：該指令表示主程序結(jié)束，同時(shí)機(jī)床停止自動(dòng)運(yùn)行，CNC裝置復(fù)位。M30還可使控制返回到程序的開(kāi)頭，故程序結(jié)束使用M30比M02要方便些。

說(shuō)明：該指令必須編在最后一個(gè)程序段中。

（5）程序結(jié)束指令：M02或M30

模態(tài)指令又稱續(xù)效指令，一經(jīng)程序段中指定，便一直有效，直到以后程序段中出現(xiàn)同組另一指令或被其它指令取消時(shí)才失效。編寫(xiě)程序時(shí)，與上段相同的模態(tài)指令可省略不寫(xiě)。不同組模態(tài)指令編在同一程序段內(nèi)，不影響其續(xù)效。例如:

N0010G91G01X20Y20Z-5F150M03S1000；

N0020X35；

N0030G90G00X0Y0Z100M02；上例中，第一段出現(xiàn)三個(gè)模態(tài)指令，即G91、G01、M03，因它們不同組而均續(xù)效，其中G91功能延續(xù)到第三段出現(xiàn)G90時(shí)失效；G01功能在第二段中繼續(xù)有效，至第三段出現(xiàn)G00時(shí)才失效；M03功能直到第三段M02功能生效時(shí)才失效。3．G、M指令說(shuō)明

（1）模態(tài)與非模態(tài)指令

表3.2第（2）欄有“*”的M指令，其功能與同段其它指令的動(dòng)作同時(shí)開(kāi)始，如上例第一段中，M03功能與G01功能同時(shí)開(kāi)始，即在直線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)開(kāi)始的同時(shí)，主軸開(kāi)始正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為1000r/min。表3.2第（3）欄有“*”的M指令，其功能在同段其它指令動(dòng)作完成后才開(kāi)始。如上例第三段中，M02功能在G00功能完成后才開(kāi)始，即在移動(dòng)部件完成G00快速點(diǎn)位動(dòng)作后，程序才結(jié)束。（2）M功能開(kāi)始時(shí)間

4．F、S、T代碼

F代碼表示刀具中心運(yùn)動(dòng)時(shí)的進(jìn)給速度。由F和其后的若干數(shù)字組成。數(shù)字的單位取決于每個(gè)系統(tǒng)所采用的進(jìn)給速度的指定方法。具體內(nèi)容見(jiàn)所用機(jī)床的編程說(shuō)明書(shū)。注意事項(xiàng)如下：

①當(dāng)編寫(xiě)程序時(shí)，第一次遇到直線（G01）或圓?。℅02/G03）插補(bǔ)指令時(shí)，必須編寫(xiě)進(jìn)給率F，如果沒(méi)有編寫(xiě)F功能，CNC采用F0。當(dāng)工作在快速定位（G00）方式時(shí)，機(jī)床將以通過(guò)機(jī)床軸參數(shù)設(shè)定的快速進(jìn)給率移動(dòng)，與編寫(xiě)的F指令無(wú)關(guān)。

②F代碼為模態(tài)指令，實(shí)際進(jìn)給率可以通過(guò)CNC操作面板上的進(jìn)給倍率旋鈕，在0～120%之間調(diào)整。

（1）進(jìn)給功能F代碼

S代碼表示機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速。由S和其后的若干數(shù)字組成，其表示方法有以下三種：

①轉(zhuǎn)速

S表示主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min。如S1000表示主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min。

②線速在恒線速狀態(tài)下，S表示切削點(diǎn)的線速度，單位為m/min。如S60表示切削點(diǎn)的線速度恒定為60m/min。

③代碼用代碼表示主軸速度時(shí)，S后面的數(shù)字不直接表示轉(zhuǎn)速或線速的數(shù)值，而只是主軸速度的代號(hào)。如某機(jī)床用S00～S99表示100種轉(zhuǎn)速，S40表示主軸轉(zhuǎn)速為1200r/min，S41表示主軸轉(zhuǎn)速為1230r/min，S00表示主軸轉(zhuǎn)速為0r/min，S99表示最高轉(zhuǎn)速。

（2）主軸轉(zhuǎn)速功能S代碼

①采用T代碼編程由T和數(shù)字組成。有T××和T××××兩種格式，數(shù)字的位數(shù)由所用數(shù)控系統(tǒng)決定，T后面的數(shù)字用來(lái)指定刀具號(hào)和刀具補(bǔ)償號(hào)。例如：T04表示選擇4號(hào)刀；T0404表示選擇4號(hào)刀，4號(hào)偏置值；T0400表示選擇第4號(hào)刀，刀具偏置取消。

②采用T、D代碼編程利用T功能選擇刀具，利用D功能選擇相關(guān)的刀偏。

（3）刀具功能T代碼

3.2.5數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu)

1．?dāng)?shù)控加工程序的構(gòu)成

一個(gè)完整的數(shù)控加工程序由程序開(kāi)始部分、若干個(gè)程序段、程序結(jié)束部分組成。一個(gè)程序段由程序段號(hào)和若干個(gè)“字”組成，一個(gè)“字”由地址符和數(shù)字組成。

下面是一個(gè)完整的數(shù)控加工程序，該程序由程序號(hào)開(kāi)始，以M02結(jié)束。程序說(shuō)明O1122程序開(kāi)始N5G90G92X0Y0Z0；程序段1N10G42G01X-60.0Y10.0D01F200；程序段2N15G02X40.0R50.0；程序段3N20G00G40X0Y0；程序段4N25M02；程序結(jié)束（1）程序號(hào)

為了區(qū)分每個(gè)程序，對(duì)程序要進(jìn)行編號(hào)，程序號(hào)由程序號(hào)地址和程序的編號(hào)組成，程序號(hào)必須放在程序的開(kāi)頭。如：

O

1122

程序的編號(hào)（1122號(hào)程序） 程序號(hào)地址（編號(hào)的指令碼）不同的數(shù)控系統(tǒng)，程序號(hào)地址也有所差別。如SMK8M系統(tǒng)用％，而FANUC系統(tǒng)用Ｏ作為程序號(hào)的地址碼。編程時(shí)一定要參考說(shuō)明書(shū)，否則程序無(wú)法執(zhí)行。

（2）程序段的格式和組成

程序段的格式可分為地址格式、分隔地址格式、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(zhǎng)短是可變的。例如：Ｎ15

Ｇ01

Ｘ-60.0

Y10.0

Ｆ100

；程序段結(jié)束進(jìn)給速度指令坐標(biāo)移動(dòng)距離指令運(yùn)動(dòng)方式指令（直線）程序段號(hào)

X

－

60.0數(shù)據(jù)字（數(shù)字）符號(hào)（正、負(fù)號(hào)）地址符

（3）“字”

2．?dāng)?shù)控加工程序的分類

主程序子程序

3.3任務(wù)實(shí)施觀察數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)室的數(shù)控立式銑床，用右手螺旋法則確定數(shù)控立式銑床的坐標(biāo)系。當(dāng)一個(gè)工件在數(shù)控立式銑床上加工時(shí)，觀察顯示屏上X、Y、Z坐標(biāo)軸的變化情況，繼而用X、Y、Z坐標(biāo)軸描述刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。3.4實(shí)訓(xùn)內(nèi)容觀察數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)室的數(shù)控機(jī)床，判斷每種數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系。根據(jù)數(shù)控機(jī)床中存儲(chǔ)的程序，進(jìn)一步了解數(shù)控加工程序的構(gòu)成。任務(wù)4宇龍數(shù)控車仿真軟件的操作任務(wù)導(dǎo)入1知識(shí)準(zhǔn)備2任務(wù)實(shí)施33實(shí)訓(xùn)內(nèi)容44學(xué)習(xí)目標(biāo)熟悉FANUC0i數(shù)控車床的操作界面，掌握宇龍仿真軟件的操作流程。4.1任務(wù)導(dǎo)入加工的零件如圖4.1所示，毛坯尺寸為50×105。根據(jù)零件圖確定加工工藝路線，如表4.1所示，加工程序已編寫(xiě)完成，現(xiàn)要求在數(shù)控車仿真軟件中進(jìn)行模擬加工。4.2知識(shí)準(zhǔn)備宇龍（FANUC）數(shù)控車仿真軟件的進(jìn)入和退出宇龍（FANUC）數(shù)控車仿真軟件的工作窗口宇龍（FANUC）數(shù)控車仿真軟件的基本操作4.2.1宇龍

（FANUC）數(shù)控車仿真軟件的進(jìn)入和退出

1．進(jìn)入數(shù)控車仿真軟件

在“開(kāi)始\程序\數(shù)控加工仿真系統(tǒng)”菜單里點(diǎn)擊“數(shù)控加工仿真系統(tǒng)”，或者在桌面雙擊圖標(biāo)，彈出登陸窗口。

選擇“快速登陸”，或者輸入“用戶名”和“密碼”，即可進(jìn)入數(shù)控仿真軟件界面。點(diǎn)擊工具欄中的按鈕，彈出“選擇機(jī)床”設(shè)置窗口，如圖4.1所示。選擇“數(shù)控系統(tǒng)”、“機(jī)床類型”就進(jìn)入FANUC0i數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)車床的機(jī)床界面。圖4.1機(jī)床選擇窗口2．退出數(shù)控車仿真軟件

點(diǎn)擊仿真軟件窗口的“關(guān)閉”按鈕，就退出了宇龍仿真軟件。4.2.2宇龍（FANUC）數(shù)控車仿真軟件的工作窗口

（1）FANUC0i數(shù)控車床的標(biāo)準(zhǔn)操作面板如圖4.2所示。圖4.2FANUC0i標(biāo)準(zhǔn)車床操作面板（2）數(shù)控系統(tǒng)操作區(qū)，如圖4.3所示。

圖4.3FANUC0i車床數(shù)控系統(tǒng)操作區(qū)及MDI鍵盤(pán)4.2.3宇龍（FANUC）數(shù)控車仿真軟件的基本操作

1．啟動(dòng)機(jī)床2．機(jī)床回零3．手動(dòng)移動(dòng)機(jī)床4．設(shè)定工件坐標(biāo)系5．MDI手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入4.2.3宇龍（FANUC）數(shù)控車仿真軟件的基本操作

6．編輯數(shù)控程序7．運(yùn)行數(shù)控程序8．測(cè)量9．顯示位置1．定義毛坯點(diǎn)擊工具欄上的定義毛坯按鈕，設(shè)置如圖4.9所示的毛坯尺寸。圖4.9毛坯定義界面4.3任務(wù)實(shí)施

2．定義刀具見(jiàn)表4.2表4.2刀具選擇表刀位號(hào)刀片類型刀片角度刀柄刀尖半徑1菱形刀片80o93o正偏手刀0.4㎜2菱形刀片35o93o正偏手刀0.2㎜3螺紋刀60o螺紋刀柄點(diǎn)擊工具欄上的定義毛坯按鈕，將表4.2所示的刀具安裝在對(duì)應(yīng)的刀位。安裝刀具時(shí)先選擇刀位，再依次選擇刀片、刀柄等，完成后如圖4.10所示。圖4.10刀具安裝結(jié)果3．安裝并移動(dòng)工件裝卡位置點(diǎn)擊工具欄上的定義毛坯按鈕，彈出“選擇零件”窗口，選擇前面定義的毛坯，點(diǎn)擊“安裝零件”按鈕以確認(rèn)退出“零件選擇”窗口。彈出移動(dòng)工件按鈕，如圖4.11所示。圖4.11移動(dòng)工件按鈕點(diǎn)擊按鈕，將零件向右移動(dòng)到最遠(yuǎn)的位置，如圖4.12所示，每移動(dòng)一次是10mm。圖4.12工件裝卡位置4．編輯、導(dǎo)入程序①如果加工程序需要在數(shù)控系統(tǒng)中直接編輯，則需要新建程序。點(diǎn)擊按鈕，進(jìn)入編輯模式，點(diǎn)擊按鈕進(jìn)入程序管理窗口，如圖4.13所示。圖4.13新建程序窗口在緩沖區(qū)輸入程序號(hào)“O0001”，點(diǎn)擊鍵，新建程序，每編輯一段數(shù)控加工程序，點(diǎn)擊換行。②如果用Word、記事本等已將程序編輯并保存，這時(shí)只需要將程序?qū)霐?shù)控系統(tǒng)中。點(diǎn)擊按鈕，進(jìn)入編輯模式，點(diǎn)擊按鈕進(jìn)入程序管理窗口，如圖4.14所示。圖4.14程序管理界面點(diǎn)擊“［（操作）］”，進(jìn)入該命令下級(jí)菜單，點(diǎn)擊軟鍵翻頁(yè)，執(zhí)行“［READ］”命令，點(diǎn)擊工具欄上的命令，彈出文件選擇窗口，將文件目錄瀏覽到程序保存目錄，然后打開(kāi)，在緩沖區(qū)輸入程序編號(hào)，點(diǎn)擊“［EXEC］”，這樣就將程序?qū)霐?shù)控系統(tǒng)。5．對(duì)刀（1）對(duì)1號(hào)刀①工件試切②試切尺寸測(cè)量③設(shè)置刀偏（2）對(duì)2號(hào)刀①M(fèi)DI換刀②工件試切③試切尺寸測(cè)量④設(shè)置刀偏6．自動(dòng)運(yùn)行程序7．零件調(diào)頭點(diǎn)擊“零件”菜單，執(zhí)行“移動(dòng)零件”命令，彈出移動(dòng)零件按鈕，點(diǎn)擊按鈕，將零件調(diào)頭裝卡，裝卡的長(zhǎng)度不需要移動(dòng)，如圖4.23所示。圖4.23零件調(diào)頭裝卡8．對(duì)刀調(diào)頭以后需要使用3把刀具，分別是1號(hào)粗車刀、2號(hào)精車刀和螺紋刀。（1）調(diào)頭后再次對(duì)1號(hào)粗車刀①M(fèi)DI換刀點(diǎn)擊按鈕，點(diǎn)擊，以顯示MDI程序窗口，如圖4.24所示。點(diǎn)擊，使程序復(fù)位停在第一行，按換1號(hào)粗車刀。點(diǎn)擊，使程序復(fù)位停在第一行，按換1號(hào)粗車刀。圖4.24MDI局部程序窗口②工件試切③MDI移動(dòng)刀具④設(shè)置刀偏

①M(fèi)DI換刀點(diǎn)擊按鈕，點(diǎn)擊，以顯示MDI程序窗口，如圖4.27所示。（2）調(diào)頭后再次對(duì)2號(hào)精車刀圖4.27MDI局部程序窗口點(diǎn)擊，將使程序復(fù)位停在第一行，按，換2號(hào)精車刀。②工件試切③設(shè)置刀偏（3）對(duì)螺紋刀①M(fèi)DI換刀點(diǎn)擊按鈕，點(diǎn)擊，以顯示MDI程序窗口，如圖4.30所示。圖4.30MDI局部程序窗口點(diǎn)擊，將使程序復(fù)位停在第一行，按換3號(hào)螺紋刀。②工件試切③設(shè)置刀偏9．自動(dòng)運(yùn)行程序點(diǎn)擊按鈕，將機(jī)床設(shè)置為自動(dòng)運(yùn)行模式。使用，將光標(biāo)移動(dòng)到“M01”程序段位置。點(diǎn)擊按鈕，程序開(kāi)始執(zhí)行，校驗(yàn)程序，如圖4.33所示。圖4.33程序校驗(yàn)軌跡驗(yàn)證加工軌跡無(wú)誤后，將程序再次移動(dòng)到“M01”段，使程序從該行開(kāi)始執(zhí)行，加工結(jié)果如圖4.34所示。圖4.34加工結(jié)果10．測(cè)量點(diǎn)擊“測(cè)量”菜單，執(zhí)行“剖面圖測(cè)量”命令，彈出測(cè)量窗口，依次測(cè)量零件各段尺寸。4.4實(shí)訓(xùn)內(nèi)容已知毛坯尺寸為φ25

×

65，90°外圓車刀為2號(hào)刀，寬度3mm的切斷刀為3號(hào)刀，編程原點(diǎn)設(shè)在工件右端面的中心，數(shù)控加工程序如下。要求進(jìn)行模擬加工，并畫(huà)出加工零件的圖形。O5552N001T0202；N002G98M03S500；N004G00X26Z0；N005G01X0F50；N006Z1；N007G00X6；N008G01X10Z-1；N009Z-16；N010X12；N011X16Z-18；N012Z-26；N013G02X24Z-30R4F30；N014G01Z-40F50；N015G00X100；N016Z100；N017T0303M08；N018M03S400；N019G00X28Z-43；N020G01X1F40；N021G01X28；N022G00X150；N023Z150M09；N024M05；N025M30；任務(wù)5數(shù)控車削加工工藝分析任務(wù)導(dǎo)入1知識(shí)準(zhǔn)備2任務(wù)實(shí)施33實(shí)訓(xùn)內(nèi)容44學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握數(shù)控車削加工工藝分析過(guò)程，能夠正確填寫(xiě)各種工藝文件。5.1任務(wù)導(dǎo)入分析圖5.1所示的零件數(shù)控加工工藝，并填寫(xiě)工藝文件。5.2知識(shí)準(zhǔn)備零件數(shù)控車削加工方案的擬定車刀的類型及選用確定切削用量確定裝夾方法典型車削零件的工藝分析5.2.1零件數(shù)控鏜銑削加工方案的擬定

1．?dāng)M定工藝路線

（1）加工方法的選擇回轉(zhuǎn)體零件的結(jié)構(gòu)形狀雖然是多種多樣的，但它們都是由平面、內(nèi)、外圓柱面、曲面、螺紋等組成。每一種表面都有多種加工方法，實(shí)際選擇時(shí)應(yīng)結(jié)合零件的加工精度、表面粗糙度、材料、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸及生產(chǎn)類型等因素全面考慮。

（2）加工順序的安排在選定加工方法后，接下來(lái)就是劃分工序和合理安排工序的順序。零件的加工工序通常包括切削加工工序、熱處理工序和輔助工序，合理安排好切削加工、熱處理和輔助工序的順序，并解決好工序間的銜接問(wèn)題，可以提高零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率，降低加工成本。在數(shù)控車床上加工零件，應(yīng)按工序集中的原則劃分工序，安排零件車削加工順序一般遵循下列原則：

①先粗后精

②先近后遠(yuǎn)③內(nèi)外交叉④刀具集中⑤基面先行

走刀路線是指刀具從起刀點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)起，直至返回該點(diǎn)并結(jié)束加工程序所經(jīng)過(guò)的路徑，包括切削加工的路徑及刀具引入、切出等非切削空行程。

2．確定走刀路線

（1）刀具引入、切出在數(shù)控車床上進(jìn)行加工時(shí)，尤其是精車時(shí)，要妥當(dāng)考慮刀具的引入、切出路線，盡量使刀具沿輪廓的切線方向引入、切出，以免因切削力突然變化而造成彈性變形，致使光滑連接輪廓上產(chǎn)生表面劃傷、形狀突變或滯留刀痕等疵病。車螺紋時(shí)，必須設(shè)置升速段L1和降速段L2，這樣可避免因車刀升降速而影響螺距的穩(wěn)定，如圖5.3所示。圖5.3升、降速段示例

（2）確定最短的空行程路線確定最短的走刀路線，除了依靠大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)外，還應(yīng)善于分析，必要時(shí)可輔以一些簡(jiǎn)單計(jì)算。在手工編制較復(fù)雜輪廓的加工程序時(shí)，編程者(特別是初學(xué)者)有時(shí)將每一刀加工完后的刀具通過(guò)執(zhí)行“回零”(即返回?fù)Q刀點(diǎn))指令，使其返回到換刀點(diǎn)位置，然后再執(zhí)行后續(xù)程序。這樣會(huì)增加走刀路線的距離，從而大大降低生產(chǎn)效率。因此，在不換刀的前提下，執(zhí)行退刀動(dòng)作時(shí)，應(yīng)不用“回零”指令。安排走刀路線時(shí)，應(yīng)盡量縮短前一刀終點(diǎn)與后一刀起點(diǎn)間的距離，方可滿足走刀路線為最短的要求。（3）確定最短的切削進(jìn)給路線

圖5.4走刀路線示例（a）圖表示利用數(shù)控系統(tǒng)具有的封閉式復(fù)合循環(huán)功能而控制車刀沿著工件輪廓進(jìn)行走刀的路線；（b）圖為“三角形”走刀路線；（c）圖為“矩形”走刀路線。經(jīng)分析和判斷后，可知矩形循環(huán)進(jìn)給路線的走刀長(zhǎng)度總和為最短。5.2.2車刀的類型及選用

1．常用車刀的刀位點(diǎn)

2．車刀的類型

（1）尖形車刀

以直線形切削刃為特征的車刀一般稱為尖形車刀。這類車刀的刀尖(同時(shí)也為其刀位點(diǎn))由直線形的主、副切削刃構(gòu)成，如90o內(nèi)、外圓車刀，左、右端面車刀，切槽(斷)車刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內(nèi)孔車刀。用這類車刀加工零件時(shí)，其零件的輪廓形狀主要由一個(gè)獨(dú)立的刀尖或一條直線形主切削刃位移后得到。（2）圓弧形車刀

成型車刀俗稱樣板車刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定。數(shù)控車削加工中，常見(jiàn)的成型車刀有小半徑圓弧車刀、非矩形車槽刀和螺紋車刀等。在數(shù)控加工中，應(yīng)盡量少用或不用成型車刀，當(dāng)確有必要選用時(shí)，則應(yīng)在工藝準(zhǔn)備的文件或加工程序單上進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。（3）成型車刀3．常用車刀的幾何參數(shù)

（1）尖形車刀的幾何參數(shù)

選擇方法與使用普通車削時(shí)基本相同，但應(yīng)結(jié)合數(shù)控加工的特點(diǎn)如走刀路線及加工干涉等進(jìn)行全面考慮。例如：在加工下圖所示的零件時(shí)，要使其左右兩個(gè)45

o錐面由一把車刀加工出來(lái)，則車刀的主偏角應(yīng)取50o～55o，副偏角取50o

～52o

，這樣既保證了刀頭有足夠的強(qiáng)度，又利于主、副切削刃車削圓錐面時(shí)不致發(fā)生加工干涉。

（2）圓弧形車刀的幾何參數(shù)

圓弧形車刀具有寬刃切削(修光)性質(zhì)，能使精車余量相當(dāng)均勻而改善切削性能，還能一刀車出跨多個(gè)象限的圓弧面。例如，當(dāng)圖5.8所示零件的曲面精度要求不高時(shí)，可以選擇用尖形車刀進(jìn)行加工；當(dāng)曲面形狀精度和表面粗糙度均有要求時(shí)，選擇尖形車刀加工就不合適了，因?yàn)檐嚨吨髑邢魅械膶?shí)際吃刀深度在圓弧輪廓段總是不均勻的，如圖5.9所示。當(dāng)車刀主切削刃靠近其圓弧終點(diǎn)時(shí)，該位置上的切削深度(ap1)將大大超過(guò)其圓弧起點(diǎn)位置上的切削深度(ap)，致使切削阻力增大，可能產(chǎn)生較大的線輪廓度誤差，并增大其表面粗糙度數(shù)值。圖5.8曲面車削示例圖5.9切削深度不均勻性示例

②圓弧形車刀的幾何參數(shù)圓弧形車刀的幾何參數(shù)除了前角及后角外，主要幾何參數(shù)為車刀圓弧切削刃的形狀及半徑。選擇車刀圓弧半徑的大小時(shí)，應(yīng)考慮兩點(diǎn)：第一，車刀切削刃的圓弧半徑應(yīng)當(dāng)小于或等于零件凹形輪廓上的最小曲率半徑，以免發(fā)生加工干涉，第二，該半徑不宜選擇太小，否則既難于制造，還會(huì)因其刀頭強(qiáng)度太弱或刀體散熱能力差，使車刀容易受到損壞。4．機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀的選用

（1）刀片材質(zhì)的選擇常見(jiàn)刀片材料有高速鋼、硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金、陶瓷、立方氮化硼和金鋼石等，其中應(yīng)用最多的是硬質(zhì)合金和涂層硬質(zhì)合金刀片。選擇刀片材質(zhì)的主要依據(jù)是被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面質(zhì)量要求、切削載荷的大小以及切削過(guò)程有無(wú)沖擊和振動(dòng)等。①刀片的緊固方式在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，一般緊固方式有上壓式（代碼為C）、上壓與銷孔夾緊（代碼M）、銷孔夾緊（代碼P）和螺釘夾緊（代碼S）四種。但這仍沒(méi)有包括可轉(zhuǎn)位車刀所有的夾緊方式，而且，各刀具商所提供的產(chǎn)品并不一定包括了所有的夾緊方式，因此選用時(shí)要查閱產(chǎn)品樣本。（2）可轉(zhuǎn)位車刀的選用②刀片外形的選擇仿形加工常用55o（D型）、35o（V型）菱形和圓形（R型）刀片，如圖所示。90o主偏角常用三角形（T型）刀片。不同的刀片形狀有不同的刀尖強(qiáng)度，一般刀尖角越大，刀尖強(qiáng)度越大，反之亦然。圓刀片（R型）刀尖角最大，35o菱形刀片（V型）刀尖角最小。在選用時(shí)，應(yīng)根據(jù)加工條件惡劣與否，按重、中、輕切削有針對(duì)性地選擇。在機(jī)床剛性、功率允許的條件下，大余量、粗加工應(yīng)選用刀尖角較大的刀片，反之，機(jī)床剛性和功率小、小余量、精加工時(shí)宜選用較小刀尖角的刀片。③刀桿頭部形式的選擇有直角臺(tái)階的工件，可選主偏角大于或等于90o的刀桿。一般粗車可選主偏角45o～90o的刀桿；精車可選45o～75o的刀桿；中間切人、仿形車則選45o～107.5o的刀桿；工藝系統(tǒng)剛性好時(shí)可選較小值，工藝系統(tǒng)剛性差時(shí)，可選較大值。當(dāng)?shù)稐U為彎頭結(jié)構(gòu)時(shí)，則既可加工外圓，又可加工端面。

④刀片后角的選擇一般粗加工、半精加工可用N型；半精加工、精加工可用C、P型，也可用帶斷屑槽形的N型刀片；加工鑄鐵、硬鋼可用N型；加工不銹鋼可用C、P型；加工鋁合金可用P、E型等；加工彈性恢復(fù)性好的材料可選用較大一些的后角；一般孔加工刀片可選用C、P型，大尺寸孔可選用N型。

⑤左右手刀柄的選擇左右手刀柄有R（右手）、L（左手）、N（左右手）三種。要注意區(qū)分左、右刀的方向。選擇時(shí)要考慮車床刀架是前置式還是后置式、前刀面是向上還是向下、主軸的旋轉(zhuǎn)方向以及需要的進(jìn)給方向等。⑥刀尖圓弧半徑的選擇從刀尖圓弧半徑與最大進(jìn)給量關(guān)系來(lái)看，最大進(jìn)給量不應(yīng)超過(guò)刀尖圓弧半徑尺寸的80％，否則將惡化切削條件，甚至出現(xiàn)螺紋狀表面和打刀等問(wèn)題。刀尖圓弧半徑還與斷屑的可靠性有關(guān)，為保證斷屑，切削余量和進(jìn)給量有一個(gè)最小值。當(dāng)?shù)都鈭A弧半徑減小，所得到的這兩個(gè)最小值也相應(yīng)減小，因此，從斷屑可靠出發(fā)，通常對(duì)于小余量、小進(jìn)給車削加工應(yīng)采用小的刀尖圓弧半徑，反之宜采用較大的刀尖圓弧半徑。

⑦斷屑槽形的選擇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(guó)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，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。如果加工向兩方向擴(kuò)展，如超精加工和重型粗加工，以及材料也擴(kuò)展，如耐熱合金、鋁合金，有色金屬等等，就有了超精加工、重型粗加工和加工耐熱合金、鋁合金等補(bǔ)充槽形，選擇時(shí)可查閱具體的產(chǎn)品樣本。一般可根據(jù)工件材料和加工的條件選擇合適的斷屑槽形和參數(shù)，當(dāng)斷屑槽形和參數(shù)確定后，主要靠進(jìn)給量的改變控制斷屑。

（3）刀夾數(shù)控車刀一般通過(guò)刀夾（座）裝在刀架上。刀夾的結(jié)構(gòu)主要取決于刀體的形狀、刀架的外形和刀架對(duì)主軸的配置三種因素。刀架對(duì)主軸的配置形式只有幾種，而刀架與刀夾聯(lián)結(jié)部分的結(jié)構(gòu)形式多，致使刀夾的結(jié)構(gòu)形式很多，用戶在選型時(shí)，除滿足精度要求外，應(yīng)盡量減少種類、形式，以利于管理。5.2.3確定切削用量

1．背吃刀量（ap）的確定

在車床主體－夾具－刀具－零件這一系統(tǒng)剛性允許的條件下，盡可能選取較大的背吃刀量，以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。當(dāng)零件的精度要求較高時(shí)，則應(yīng)考慮留出精車余量，常取0.1～0.5mm。

2．主軸轉(zhuǎn)速的確定

（1）光車時(shí)光車時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速的確定應(yīng)根據(jù)零件上被加工部位的直徑，并按零件和刀具的材料及加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度來(lái)確定。在實(shí)際生產(chǎn)中，主軸轉(zhuǎn)速可用下式計(jì)算：

n=1000Vc/d

式中,n是主軸轉(zhuǎn)速（r／min）；Vc是切削速度（m／min）；d是零件待加工表面的直徑（mm）。在確定主軸轉(zhuǎn)速時(shí)，首先需要確定其切削速度，而切削速度又與背吃刀量和進(jìn)給量有關(guān)。5.2.4工件的安裝與夾具的選擇1．工件安裝的基本原則（1）力求設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一。（2）盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后就能加工出全部待加工表面。（3）避免采用占機(jī)人工調(diào)整式方案，以充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效能。2．夾具的選擇（1）當(dāng)零件加工批量不大時(shí)，應(yīng)盡量采用組合夾具、可調(diào)夾具和其它通用夾具，以縮短準(zhǔn)備時(shí)間，節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用。（2）在成批生產(chǎn)時(shí)才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。（3）夾具要開(kāi)敞，加工部位開(kāi)闊，夾具的定位、夾緊機(jī)構(gòu)元件不能影響加工中的進(jìn)給（如產(chǎn)生碰撞等）。（4）裝卸零件要快速、方便、可靠，以縮短準(zhǔn)備時(shí)間，批量較大時(shí)應(yīng)考慮采用氣動(dòng)或液壓夾具、多工位夾具。①進(jìn)給量（f）粗車時(shí)一般取為0.3～0.8mm／r，精車時(shí)常取0.1～0.3mm／r，切斷時(shí)宜取0.05～0.2mm／r。②切削速度（Vc）如何確定加工時(shí)的切削速度，除了參考表5.2列出的數(shù)值外，主要根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行確定。

（２）車螺紋時(shí)大多數(shù)經(jīng)濟(jì)型車床數(shù)控系統(tǒng)推薦車螺紋時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速如下：

n≤式中，P是工件螺紋的導(dǎo)程（mm），英制螺紋為相應(yīng)換算后的毫米值；K是保險(xiǎn)系數(shù)，一般取為80。

3．進(jìn)給速度的確定

應(yīng)在保證表面質(zhì)量的前提下，選擇較高的進(jìn)給速度。一般應(yīng)根據(jù)零件的表面粗糙度、刀具及工件材料等因素，查閱切削用量手冊(cè)選取。需要說(shuō)明的是切削用量手冊(cè)給出的是每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，因此要根據(jù)Vf=f×n計(jì)算進(jìn)給速度。

5.2.4確定裝夾方法

1．定位基準(zhǔn)的選擇

在數(shù)控車削中，應(yīng)盡量讓零件在一次裝夾下完成大部分甚至全部表面的加工。對(duì)于軸類零件，通常以零件自身的外圓柱面作定位基準(zhǔn)；對(duì)于套類零件則以內(nèi)孔作定位基準(zhǔn)。2．常用車削夾具和裝夾方法

在數(shù)控車床上裝夾工件時(shí)，應(yīng)使工件相對(duì)于車床主軸軸線有一個(gè)確定的位置，并且在工件受到各種外力的作用下，仍能保持其既定位置。常用裝夾方法見(jiàn)表5.5。1．分析零件圖樣

該零件由圓柱、順圓弧、逆圓弧等表面組成。其中兩端Ф20的軸頸因?yàn)橐c其它零件配合，所以技術(shù)要求很高，公差為IT6，表面粗糙度為Ra0.8；兩端Ф26的臺(tái)階面有圓跳動(dòng)要求，其它軸頸的精度要求不高。該零件材料為20CrMnTi，硬度為HRC≥58。通過(guò)分析，采取以下工藝措施：（1）零件圖樣上帶公差的尺寸，編程時(shí)取其平均值。（2）兩端Ф20的軸頸、Ф26的臺(tái)階面按粗車→精車→磨削進(jìn)行，以保證其精度和表面粗糙度要求。5.3任務(wù)實(shí)施

2．加工方案的擬定

該零件的加工工藝過(guò)程見(jiàn)表5.6。3．?dāng)?shù)控車削加工方案的擬定

由表5.6可以看出，30號(hào)工序要在數(shù)控車床上完成，其工序圖如圖5.13所示。

（1）確定裝夾方案以零件兩端的中心孔為定位基準(zhǔn)，采用兩頂尖裝夾的方式。（2）確定加工順序

①粗、精車Ф26、Ф47.5外圓并倒角；

②粗、精車Ф200-0.2外圓并倒角。（3）刀具將所選定的刀具參數(shù)填入表5.7中間軸數(shù)控加工刀具卡片中，以便于編程和操作管理。表5.7支撐套數(shù)控加工工序卡片

（4）確定切削用量

①切削深度粗車時(shí)，單邊外圓的切削深度為1.5mm左右，圓弧為R0.8～1mm；精車時(shí)，單邊外圓的切削深度為0.15mm左右，圓弧為R0.4mm。

②切削速度為30～60㎜/min。

③進(jìn)給速度粗車時(shí)為0.2mm/r，精車時(shí)為0.1mm/r。

5.4實(shí)訓(xùn)內(nèi)容分析如圖所示的零件數(shù)控加工工藝，并制作工藝資料及表格。實(shí)訓(xùn)題

任務(wù)6簡(jiǎn)單軸類零件的編程與加工任務(wù)導(dǎo)入1知識(shí)準(zhǔn)備2任務(wù)實(shí)施33實(shí)訓(xùn)內(nèi)容44學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握FANUC-0iMate-TB數(shù)控系統(tǒng)的G50、G96、G97、G98、G99、G00、G01等指令，能編寫(xiě)簡(jiǎn)單軸類零件的數(shù)控加工程序。6.1任務(wù)導(dǎo)入在FANUC0iMateTB數(shù)控車床上加工如圖6.1所示的零件，毛坯是φ40的棒料，要求編寫(xiě)數(shù)控加工程序并進(jìn)行仿真加工。6.2知識(shí)準(zhǔn)備數(shù)控車床的編程特點(diǎn)主軸轉(zhuǎn)速功能設(shè)定（G50、G96、G97）進(jìn)給功能設(shè)定（G98、G99）刀具功能（T指令）快速點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)G00直線插補(bǔ)G01暫停指令（G04）

內(nèi)徑、外徑車削循環(huán)指令G90端面車削循環(huán)指令G946.2.1數(shù)控車床的編程特點(diǎn)

數(shù)控車床編程坐標(biāo)系的建立

6.2.2刀具功能（T指令）

功能：該指令可指定刀具及刀具補(bǔ)償。格式：T□□□□說(shuō)明：1．前兩位表示刀具序號(hào)（0～99），后兩位表示刀具補(bǔ)償號(hào)（01～64）；2．刀具的序號(hào)可以與刀盤(pán)上的刀位號(hào)相對(duì)應(yīng)；3．刀具補(bǔ)償包括形狀補(bǔ)償和磨損補(bǔ)償；4．刀具序號(hào)和刀具補(bǔ)償號(hào)不必相同，但為了方便通常使它們一致；5．取消刀具補(bǔ)償?shù)腡指令格式為：T00或T□□00。

6.2.3進(jìn)給功能設(shè)定（G98、G99）1．每分鐘進(jìn)給量（G98）格式：G982．每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（G99）格式：G99說(shuō)明：G99為數(shù)控車床的初始狀態(tài)。G98進(jìn)給量：mm/minG99進(jìn)給量：mm/r6.2.4主軸轉(zhuǎn)速功能設(shè)定（G50、G96、G97）

1．主軸最高轉(zhuǎn)速限制

格式：G50S

該指令可防止因主軸轉(zhuǎn)速過(guò)高，離心力太大，產(chǎn)生危險(xiǎn)及影響機(jī)床壽命。2．主軸速度以恒線速度設(shè)定格式：G96S

該指令用于車削端面或工件直徑變化較大的場(chǎng)合。采用此功能，可保證當(dāng)工件直徑變化時(shí)，主軸的線速度不變，從而保證切削速度不變，提高了加工質(zhì)量。3．主軸速度以轉(zhuǎn)速設(shè)定

格式：G97S

該指令用于車削螺紋或工件直徑變化較小的場(chǎng)合。采用此功能，可設(shè)定主軸轉(zhuǎn)速并取消恒線速度控制。例1：設(shè)定主軸速度G96S150；設(shè)定線速度恒定，切削速度150m/min。G50S2500；設(shè)定主軸最高轉(zhuǎn)速為2500r/min。┆┆G97S300；取消線速度恒定功能，主軸轉(zhuǎn)速為300r/min。6.2.5快速定位G00

功能：使刀具以點(diǎn)位控制方式,從刀具所在點(diǎn)快速移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)。格式：G00X（U）

Z（W）

說(shuō)明：（１）X、Z：絕對(duì)坐標(biāo)方式時(shí)的目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)；U、W：增量坐標(biāo)方式時(shí)的目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)。（２）常見(jiàn)G00軌跡如圖所示，從A到B有四種方式：直線AB、直角線ACB、直角線ADB、折線AEB。折線的起始角θ是固定的（22.50或450），它決定于各坐標(biāo)軸的脈沖當(dāng)量。

6.2.6直線插補(bǔ)G01

功能：使刀具以給定的進(jìn)給速度，從所在點(diǎn)出發(fā)，直線移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)。格式：G01X（U）

Z（W）

F

說(shuō)明：（１）X、Z：絕對(duì)坐標(biāo)方式時(shí)的目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)；U、W：增量坐標(biāo)方式時(shí)的目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)。（２）F是進(jìn)給速度。例2：車削外圓柱面，如圖所示。程序：G01X60Z-80F0.3；或G01U0W-80F0.3；也可寫(xiě)成：G01Z-80F0.3；或G01W-80F0.3；還可寫(xiě)成：G01X60W-80F0.3；或G01U0Z-80F0.3；G01指令車外圓柱例3：車削外圓錐面，如圖所示。程序：G01X80Z-80F0.3；或G01U20W-80F0.3；G01指令車外圓錐

6.2.7暫停指令（G04）

功能：該指令可使刀具做短時(shí)間的停頓。格式：G04X（U）或G04P

說(shuō)明：（１）X、U指定時(shí)間，允許小數(shù)點(diǎn)；（２）P指定時(shí)間，不允許小數(shù)點(diǎn)。應(yīng)用場(chǎng)合：（１）車削溝槽或鉆孔時(shí)，為使槽底或孔底得到準(zhǔn)確的尺寸精度及光滑的加工表面，在加工到槽底或孔底時(shí)，應(yīng)暫停適當(dāng)時(shí)間；（２）使用G96車削工件輪廓后，改成G97車削螺紋時(shí)，可暫停適當(dāng)時(shí)間，使主軸轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后再執(zhí)行車螺紋，以保證螺距加工精度要求。例4：若要暫停1秒鐘，可寫(xiě)成如下格式：G04X1.0；或：G04P1000；

6.2.8內(nèi)徑、外徑車削循環(huán)指令G90

功能：適用于在零件的內(nèi)、外圓柱面（圓錐面）上毛坯余量較大或直接從棒料車削零件時(shí)進(jìn)行精車前的粗車，以去除大部分毛坯余量。（１）直線車削循環(huán)格式：G90X（U）

Z（W）

F

其軌跡如圖所示，由4個(gè)步驟組成。G90直線切削示意圖（２）錐體車削循環(huán)格式：G90X（U）Z（W）RF

其軌跡如圖所示。G90錐體切削示意圖6.2.9

端面車削循環(huán)指令G94功能：適用于在零件的端面上毛坯余量較大時(shí)進(jìn)行精車前的粗車，以去除大部分毛坯余量。（１）端面車削循環(huán)格式：G94X（U）

Z（W）

F

其軌跡如圖所示。G94端面車削循環(huán)示意圖（２）帶錐度的端面車削循環(huán)格式：G94X（U）

Z（W）

R

F

其軌跡如圖所示，R值的正負(fù)由B點(diǎn)和C點(diǎn)的X坐標(biāo)之間的關(guān)系確定，圖中B點(diǎn)的X坐標(biāo)比C點(diǎn)的X坐標(biāo)小，所以R應(yīng)取負(fù)值。G94帶錐度的端面車削循環(huán)示意圖6.3任務(wù)實(shí)施下面是編制階梯軸的數(shù)控程序。6.4實(shí)訓(xùn)內(nèi)容如圖所示，已知毛坯為φ40×100的45鋼，要求編制數(shù)控加工程序并完成零件的加工。

實(shí)訓(xùn)題

任務(wù)7圓弧面零件的編程與加工任務(wù)導(dǎo)入1知識(shí)準(zhǔn)備2任務(wù)實(shí)施33實(shí)訓(xùn)內(nèi)容44學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握FANUC-0iMate-TB數(shù)控系統(tǒng)的G02、G03、G40、G41、G42等指令，能編寫(xiě)帶圓弧面零件的精車程序。7.1任務(wù)導(dǎo)入在FANUC0iMateTB數(shù)控車床上加工圖7.1所示的零件，粗加工已經(jīng)完成，現(xiàn)要求車端面、精車各外圓、切斷。要求編寫(xiě)數(shù)控加工程序并進(jìn)行仿真加工。7.2知識(shí)準(zhǔn)備圓弧插補(bǔ)G02、G03刀具半徑補(bǔ)償（G41、G42、G40）7.2.1圓弧插補(bǔ)G02、G03

功能：使刀具從圓弧起點(diǎn)，沿圓弧移動(dòng)到圓弧終點(diǎn)；其中G02為順時(shí)針圓弧插補(bǔ)，G03為逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)。圓弧的順、逆方向的判斷：圓弧的順、逆方向格式：G02（G03）X（U）__Z（W）__I__K__F__G02（G03）X（U）__Z（W）__R__F__

說(shuō)明：（１）X（U）、Z（W）是圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)；（２）I、K分別是圓心相對(duì)圓弧起點(diǎn)的增量坐標(biāo)，I為半徑值編程；（３）R是圓弧半徑，不帶正負(fù)號(hào)；（４）F是進(jìn)給速度。例1：順時(shí)針圓弧插補(bǔ)，如圖所示。（１）絕對(duì)坐標(biāo)方式G02X64.5Z-18.4I15.7K-2.5F0.2；或G02X64.5Z-18.4R15.9F0.2；（２）增量坐標(biāo)方式G02U32.3W-18.4I15.7K-2.5F0.2；或G02U32.3W-18.4R15.9F0.2；G02順時(shí)針圓弧插補(bǔ)G03逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)例2：逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)，如圖所示。（１）絕對(duì)坐標(biāo)方式G03X64.6Z-18.4I0K-18.4F0.2；或G03X64.6Z-18.4R18.4F0.2；（２）增量坐標(biāo)方式G03U36.8W-18.4I0K-18.4F0.2；或G03U36.8W-18.4R18.4F0.2；7.2.2刀具半徑補(bǔ)償（G41、G42、G40）

1．刀尖圓弧半徑的概念指令：G41、G42、G40功能：G41是刀具半徑左補(bǔ)償指令；G42是刀具半徑右補(bǔ)償指令；G40是為取消刀具半徑補(bǔ)償指令。格式：G41G01X（U）__Z（W）__G42G01X（U）__Z（W）__G40G00X（U）__Z（W）__說(shuō)明：（1）G41、G42、G40必須與G01或G00指令組合完成；（2）X（U）、Z（W）是G01、G00運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)。注意：G41、G42只能預(yù)讀兩段程序。2．刀具半徑補(bǔ)償指令

刀具半徑補(bǔ)償量可以通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)的刀具補(bǔ)償設(shè)定畫(huà)面設(shè)定。T指令要與刀具補(bǔ)償編號(hào)相對(duì)應(yīng)，并且要輸入假想刀尖號(hào)。假想刀尖號(hào)是對(duì)不同形式刀具的一種編碼，如圖（a）所示，常用車刀的假想刀尖號(hào)如圖（b）所示。3．刀具半徑補(bǔ)償量的設(shè)定

7.3任務(wù)實(shí)施下面是編制圓弧軸的數(shù)控程序。7.4實(shí)訓(xùn)內(nèi)容如圖所示，已知毛坯為φ40×150的45鋼，要求編制數(shù)控加工程序并完成零件的加工。實(shí)訓(xùn)題任務(wù)8螺紋的編程與加工任務(wù)導(dǎo)入1知識(shí)準(zhǔn)備2任務(wù)實(shí)施33實(shí)訓(xùn)內(nèi)容44學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握FANUC

0iMate-TB數(shù)控系統(tǒng)的G32、G92、G76等指令，能編寫(xiě)螺紋的加工程序。8.1任務(wù)導(dǎo)入在FANUC0iMateTB數(shù)控車床上加工圖8.1所示的零件，要求車端面，車M30螺紋大徑、切槽、車螺紋，試編寫(xiě)數(shù)控加工程序并進(jìn)行仿真加工。8.2知識(shí)準(zhǔn)備車螺紋G32螺紋切削單一循環(huán)G92車螺紋復(fù)合循環(huán)G768.2.1車螺紋G32該指令用于車削等螺距直螺紋、錐螺紋。格式：G32X（U）__Z（W）__F__

說(shuō)明：（1）X（U）、Z（W）是螺紋終點(diǎn)坐標(biāo)；（2）F是螺紋螺距。注意：（1）在車螺紋期間進(jìn)給速度倍率、主軸速度倍率無(wú)效（固定100%）；（2）車螺紋期間不要使用恒表面切削速度控制，而要使用G97；（3）車螺紋時(shí)，必須設(shè)置升速段L1和降速段L2，這樣可避免因車刀升降速而影響螺距的穩(wěn)定，如圖8.2所示。通常L1、L2按下面公式計(jì)算：

L1=n×P/400，