《數(shù)控加工工藝與編程》課件全套 史家迎 模塊1-4 數(shù)控機床編程基礎 - 綜合件的編程與加工

學習目標：了解數(shù)控機床的基本組成了解數(shù)控機床的主要參數(shù)技術掌握數(shù)控機床的結構特點掌握數(shù)控機床的分類掌握數(shù)控機床的加工對象及加工特點（一）數(shù)控車床結構及特點數(shù)控車床由床身、主軸箱、刀架、進給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及潤滑系統(tǒng)等部分組成。數(shù)控車床的特點是直接用伺服電機通過滾珠絲杠驅動溜板和刀架實現(xiàn)進給運動，因而進給系統(tǒng)的結構大為簡化。一、數(shù)控機床結構及特點1—操作面板2—床身3—尾座4—滑板5—刀架6—主軸卡盤7—機床防護門8—主軸箱3—防護罩（二）數(shù)控銑床結構及特點數(shù)控銑床一般由主軸箱、進給伺服系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、輔助裝置、機床基礎件、工作臺等部分組成。數(shù)控銑床的特點：（1）主傳動系統(tǒng)多采用無級變速或分段無級變速方式。（2）進給傳動系統(tǒng)中廣泛采用無間隙滾珠絲杠傳動和無間隙齒輪傳動，利用貼塑導軌或靜壓導軌來減少運動副的摩擦力，提高傳動精度。（3）床身、立柱、橫梁等主要支承件具有較高的結構剛度。（4）有些數(shù)控銑床配備刀庫和自動換刀裝置，可進行多工序、多面加工，大大提高了生產率。（一）數(shù)控車床分類1.按主軸位置分類（1）立式數(shù)控車床。立式數(shù)控車床的主軸垂直于水平面，一個直徑很大的圓形工作臺，用來裝夾工件。（2）臥式數(shù)控車床。臥式數(shù)控車床的主軸軸線處于水平位置。二、數(shù)控機床分類立式數(shù)控車床臥式數(shù)控車床2.按加工零件的基本類型分類（1）卡盤式數(shù)控車床。這類車床沒有尾座，適合車削盤類（含短軸類）零件。（2）頂尖式數(shù)控車床。這類車床配有普通尾座或數(shù)控尾座，適合車削較長的零件及直徑不太大的盤類零件。3.按刀架數(shù)量分類（1）單刀架數(shù)控車床。數(shù)控車床一般都配置有各種形式的單刀架，如四工位水平轉位刀架或多工位轉塔式自動轉位刀架。（2）雙刀架數(shù)控車床。這類數(shù)控車床的雙刀架配置平行分布，也可以是相互垂直分布。4.按數(shù)控系統(tǒng)的功能分類（1）經(jīng)濟型數(shù)控車床（簡易數(shù)控車床）。（2）普通數(shù)控車床。（3）車削加工中心。5.其他分類方法（二）數(shù)控銑床（加工中心）的分類1.按主軸的位置分類（1）數(shù)控立式銑床，其主軸軸線垂直于水平面。（2）臥式數(shù)控銑床，其主軸軸線平行于水平面。（3）立臥兩用數(shù)控銑床，這類銑床的主軸方向可以更換，能達到在一臺機床上既可以進行立式加工，又可以進行臥式加工。數(shù)控立式銑床臥式數(shù)控銑床立臥兩用數(shù)控銑床2.按構造分類（1）工作臺升降式數(shù)控銑床。這類數(shù)控銑床采用工作臺移動、升降，而主軸不動的方式，一般小型數(shù)控銑床采用此種方式。（2）主軸頭升降式數(shù)控銑床。這類數(shù)控銑床采用工作臺縱向和橫向移動，且主軸沿垂向溜板上下運動。（3）龍門式數(shù)控銑床。這類數(shù)控銑床主軸可以在龍門架的橫向與垂向溜板上運動，而龍門架則沿床身作縱向運動。工作臺升降式數(shù)控銑床主軸頭升降式數(shù)控銑床龍門式數(shù)控銑床（一）數(shù)控車床的加工對象及特點1.數(shù)控車床的加工對象（1）輪廓形狀特別復雜或難于控制尺寸的回轉體零件加工（2）高精度零件加工（3）淬硬零件的加工2.數(shù)控車床的加工特點（1）加工精度高。目前國內生產的規(guī)格（回轉直徑）在1000mm以下的數(shù)控車床重復定位精度在0.01mm內，定位精度控制在0.02mm之內。（2）生產效率高。目前有的小規(guī)格數(shù)控車床可達到最高轉速為8000r/min，中規(guī)格可達3000～4500r/min，這樣拓寬了轉速選調范圍，可以獲得較好的線速度。三、數(shù)控機床的加工對象及特點（3）適用性強。在數(shù)控車床上加工新的零件時，只需要重新編制、輸入加工程序，對機床和刀具稍加調整，就能實現(xiàn)對零件的加工。（4）有利于現(xiàn)代化管理。（5）價格較貴但經(jīng)濟效益良好。（二）數(shù)控銑床的加工對象及特點1.平面類零件加工面與水平面平行或垂直或呈一定值夾角的零件。2.曲面類零件加工面為空間曲面的零件。3.變斜角類零件加工面與水平面的夾角呈連續(xù)變化的零件。平面類零件曲面類零件變斜角類零件四、數(shù)控機床主要技術參數(shù)（一）數(shù)控車床主要技術參數(shù)數(shù)控車床主要技術參數(shù)有床身與刀架最大回轉直徑、最大車削長度、最大車削直徑以及精度指標等。CKA6150數(shù)控車床主要技術參數(shù)如下表。機床規(guī)格及技術參數(shù)工作范圍床身上最大工件回轉直徑?500mm刀架上最大工件回轉直徑?280mm最大工件長度1500mm最大加工長度1430mm最大車削直徑400mm主軸主軸頭形式D8主軸通孔直徑82mm主軸轉速范圍（r/min）7-2200：低：（7～135）、中：（30～550）、高：（110～2200）主軸電機變頻型7.5KW系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)FANUC0iMate坐標行程橫向（X軸）最大行程280mm縱向（Z軸）最大行程1435mm橫向快速進給6000mm/min縱向快速進給10000mm/min刀臺刀位數(shù)臥式6工位刀臺轉位重復定位精度0.008mm換刀時間(單工位)2.4s刀桿截面25×25尾架套簡最大行程150mm套簡直徑75mm套筒錐孔錐度莫氏5號（二）數(shù)控銑床（加工中心）主要技術參數(shù)數(shù)控銑床（加工中心）主要技術參數(shù)有工作臺尺寸、坐標軸行程、快速移動速度、切削速度、主軸轉速、定位精度、重復定位精度、刀柄形式及刀庫容量等。立式加工中心850（FANUC0imate-MD系統(tǒng)）主要技術參數(shù)如下表。機床規(guī)格及技術參數(shù)工作臺工作臺規(guī)格長度1000mm寬度500mm工作臺最大承重1500kg工作臺T型槽（槽數(shù)×槽寬×槽距）6×18×125坐標軸行程X坐標軸行程850mmY坐標軸行程510mmZ坐標軸行程510mm機床主軸主軸中心線到立柱正面距離550mm主軸端面至工作臺上平面距離150~700mm主軸轉速8000r/min主軸錐孔7:24快速移動速度X軸16m/minY軸16m/minZ軸16m/min切削速度X軸1~7500mm/minY軸1~7500mm/minZ軸1~7500mm/min機床精度定位精度X：0.005/300mm、Y：0.005/300mm、Z：0.005/300mm重復定位精度X：±0.003、Y：±0.003、Z：±0.003刀柄形式BT50拉釘BT50~45°刀庫容量24把（刀臂式）換刀時間（刀—刀）3.5s最大刀具重量15kg最大刀具直徑125/250（鄰空）氣源壓力0.5~0.8MPa機床重量14000kg機床輪廓尺寸3100×2500×2780學習目標：了解數(shù)控機床編程方法了解數(shù)控程序的結構掌握F、S、T功能掌握準備功能代碼的分類掌握常用的準備功能代碼掌握常用的輔助功能代碼掌握數(shù)控程序的編輯與輸入數(shù)控機床程序的編制方法有兩種：手工編程和自動編程（計算機編程）。一、數(shù)控機床編程方法二、數(shù)控程序的結構每一個完整的數(shù)控程序都是由程序號、程序內容和程序結束三部分組成。（一）程序號程序號是以字母O后面接4位數(shù)字（不能全為0）組成，應單獨占一行。如：O0008，在書寫時非零數(shù)字前面的零可以省略不寫，如O0008可寫成O8。（二）程序內容程序內容是整個加工程序的核心，它是由若干程序段組成的，程序段又是由一個或多個程序字組成，如下表所示。（三）程序結束程序結束部分由程序結束指令構成，它必須寫在程序的最后，代表零件加工程序的結束。三、程序指令字一個程序指令字是由地址符（指令字符）和帶符號或不帶符號的數(shù)字組成。（一）準備功能代碼準備功能又稱G功能或G指令，是由地址字G和后面的兩位數(shù)來表示的，它用來規(guī)定刀具和工件的相對運動軌跡、機床坐標系、坐標平面、刀具補償、坐標偏置等多種加工操作。G功能根據(jù)功能的不同又分成若干組，其中00組的G功能稱非模態(tài)G功能，其余組的稱模態(tài)G功能。1.公、英制編程指令（G21/G20）G21指令或G7l指令表示公制，而G20指令或G70指令表示英制。2.平面選擇指令（G17/G18/G19）G17（XY平面）、G18（ZX平面）和G19（YZ平面）。3.快速定位指令（G00）指令格式G00X__Y__Z__；X__Y__Z__為刀具目標點坐標，當使用增量方式時，X__Y__Z__為目標點相對于起始點的增量坐標，沒有增量值的坐標可以省略不寫。G00是模態(tài)代碼。4.直線插補指令（G01）指令格式G01X__Y__Z__F__；X__Y__Z__為刀具目標點坐標，當使用增量方式時，X__Y__Z__為目標點相對于起始點的增量坐標，沒有增量值的坐標可以不寫。F為刀具切削進給速度指令。5.絕對坐標與增量坐標指令（G90/G91）ISO代碼中，絕對坐標指令用G代碼G90來表示。程序中坐標功能字后面的坐標以原點作為基準，表示刀具終點的絕對坐標。增量坐標（亦稱為相對坐標）指令用G代碼G91來表示。程序中坐標功能字后面的坐標以刀具起始點作為基準，表示刀具終點相對于刀具起始點坐標值的增量。6.返回參考點指令（G27、G28、G29）（1）返回參考點校驗指令（G27）指令格式：G27X_Y_Z_；X_Y_Z_為參考點在工件坐標系中的坐標值。（2）自動返回參考點指令（G28）指令格式：G28X_Y_Z_；X_Y_Z_為返回過程中經(jīng)過的中間點的坐標值，其坐標值可以用增量值，也可以用絕對值。但需用G9l指令或G90指令來指定。（3）自動從參考點返回指令（G29）功能：是使刀具由機床參考點經(jīng)過中間點到達目標點。指令格式：G29X__Y__Z__；X__Y__Z__為從參考點返回后刀具所到達的終點坐標。可用G9l／G90指令來決定該值是增量值還是絕對值。如果是增量值，則該值指刀具終點相對于G28指令所指中間點的增量值。7.工件坐標系零點偏移及取消指令（G54～G59、G53）在編程時，通過對刀設定的工件坐標系，可通過工件坐標系零點偏移指令G54～G59在程序中得到體現(xiàn)。工件坐標系零點偏移指令可通過G53指令來取消。工件坐標系零點偏移取消后，在程序中使用的坐標系為機床坐標系。G04暫停指令可使刀具作短時間無進給加工或機床空運轉，從而降低加工表面的表面粗糙度。指令格式：G04X（U）_；或G04P_；地址符X后面可用小數(shù)點進行編程，如G04X2.0表示暫停時間為2s，而X2則表示暫停時間為2ms。地址P后面不允許帶小數(shù)點，單位為ms，如G04P2000表示暫停時間為2s。（二）輔助功能代碼輔助功能也稱M功能或M指令，它是用于控制零件程序的走向，以及用來指定機床輔助動作及狀態(tài)的功能。1.程序停止指令M00執(zhí)行M00指令后，機床所有動作都暫停，只有當重新按下循環(huán)啟動按鈕后，再繼續(xù)執(zhí)行M00指令后面的程序。2.程序計劃停止指令M01M01的執(zhí)行過程和M00類似，只有按下機床控制面板上的“選擇停止”開關后，該指令才有效，否則機床繼續(xù)執(zhí)行后面的程序。3.程序結束指令M02執(zhí)行M02程序結束指令后，表示加工程序內所有內容都已完成，執(zhí)行光標停止在M02指令后。4.程序結束并返回起點指令M30程序結束并返回起點指令M30的執(zhí)行過程與M02相似。不同之處在于執(zhí)行M30指令后，隨即停止主軸的轉動和切削液的流通等所有動作，并且光標返回到程序頭，為加工下一個工件做準備。（三）主軸功能主軸功能也稱S功能或S指令，用于控制主軸轉速，其后的數(shù)值表示主軸轉速，單位為r/min。在使用恒線速度功能時（G96表示恒線速切削，G97表示取消恒線速切削），S功能后的數(shù)值表示切削線速度，單位為m/min。（四）刀具功能刀具功能也稱T功能或T指令，用來選擇刀具。它是由地址符T和后續(xù)數(shù)字組成，有T××位和T××××位之分，具體對應關系由生產廠家確定。（五）進給功能進給功能也稱F功能或F指令，表示工件被加工時刀具相對于工件的合成進給速度，它的單位取決于G98或G99指令（FANUC系統(tǒng)）。G98表示每分鐘進給量，單位為mm/min；G99為每轉進給量，單位為mm/r。四、程序的輸入與編輯（略）學習目標：理解絕對坐標系和增量坐標系的含義掌握絕對坐標系和增量坐標系的表示方法掌握坐標和運動方向命名的原則掌握標準坐標系的規(guī)定掌握機床坐標軸的確定掌握機床坐標系與工件坐標系的區(qū)別掌握工件坐標系原點的原則掌握數(shù)控機床參考點的作用掌握對刀的作用（一）坐標和運動方向命名的原則特規(guī)定：永遠假定刀具相對于靜止的工件坐標系而運動。（二）標準坐標系的規(guī)定數(shù)控機床上的坐標系是采用右手直角笛卡爾坐標系。在圖中，大拇指的方向為X軸的正方向，食指的方向為Y軸的正方向，中指的方向為Z軸的正方向。一、數(shù)控機床坐標軸與運動方向（一）程序號程序號是以字母O后面接4位數(shù)字（不能全為0）組成，應單獨占一行。如：O0008，在書寫時非零數(shù)字前面的零可以省略不寫，如O0008可寫成O8。（二）程序內容程序內容是整個加工程序的核心，它是由若干程序段組成的，程序段又是由一個或多個程序字組成，如下表所示。（三）機床坐標軸的確定JB3051—82中規(guī)定：機床某一部件運動的正方向，是增大工件和刀具之間距離的方向。1.沿Z軸的運動Z坐標的運動，是由傳遞切削力的主軸所決定，與主軸軸線平行的坐標軸即為Z坐標。2.沿X軸的運動規(guī)定X坐標一般為水平方向，且垂直于Z軸并平行于工件的裝夾面。3.沿Y軸的運動Y坐標軸垂直于X、Z坐標軸，其正方向可根據(jù)X軸和Z軸的正方向，按照右手直角笛卡兒坐標系來判斷。4.旋轉運動坐標A、B、CA、B、C相應地表示其軸線平行于X、Y、Z軸的旋轉運動坐標。根據(jù)右手螺旋定則，大拇指的指向為X、Y和Z軸正方向，則其余四指的旋轉方向為旋轉運動坐標A、B、C的正方向。5.附加坐標如果在X、Y、Z主要坐標軸以外，還有平行于它們的坐標，可分別指定為U、V、W軸。如還有第三組坐標軸，則分別指定為P、Q、R軸。6.主軸旋轉運動的方向主軸的順時針旋轉運動方向（正轉）是按照右旋螺紋旋入工件的方向。（一）絕對坐標系如果刀具運動軌跡的坐標值是相對于固定的坐標原點OP給出的，則這種坐標值稱為絕對坐標。（二）增量坐標系如果刀具運動軌跡的坐標值是相對于前一位置（起點）來計算的，則這種坐標值稱為增量坐標。二、絕對坐標系與增量坐標系絕對坐標系增量坐標系（一）機床坐標系與機床原點、機床參考點1.機床坐標系機床坐標系是機床上固有的坐標系，建立在機床原點上。它是用來確定工件坐標系的基本坐標系，是確定刀具（刀架）或工件（工作臺）位置的參考系。2.機床原點機床原點是機床坐標系原點。它是機床制造商設置在機床上的一個物理位置，在機床裝配、調試時就已確定下來，是機床上的一個固定點。在數(shù)控車床上，機床原點一般取在卡盤后端面與主軸中心線的交點處；在數(shù)控銑床上，機床原點一般取在X、Y、Z坐標的正方向極限位置上。三、機床坐標系與工件坐標系數(shù)控車床的機床原點數(shù)控銑床的機床原點3.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。其位置是由機床制造廠家在每個進給軸上用限位開關精確調整好的，坐標值已輸入數(shù)控系統(tǒng)中。數(shù)控車床的參考點通常是離機床原點最遠的極限點。而數(shù)控銑床（加工中心）上機床原點和機床參考點是重合的。數(shù)控車床的機床參考點（二）工件坐標系、工件坐標系原點和對刀點1.工件坐標系工件坐標系是編程人員在編程時設定的坐標系，也稱為編程坐標系。工件坐標系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐標系所取代。2.工件坐標系原點選擇原則：（1）應盡量選擇在工件的設計基準或工藝基準上；（2）盡可能選在尺寸精度高、粗糙度低的表面上；（3）最好選擇在工件的對稱中心上。數(shù)控車床工件坐標系的原點數(shù)控銑床工件標系的原點3.對刀對刀是指工件被裝夾到機床上之后，用某種方法獲得工件坐標系原點在機床坐標系中的位置（即工件坐標系原點的機床坐標值），從而建立工件坐標系與機床坐標系的關系的操作。當工件在機床上固定以后，工件坐標系原點與機床原點也就有了確定的位置關系，即兩坐標原點的偏差就已確定。這就要測量工件坐標系原點與機床原點之間的距離。這個偏差值通常是由機床操作者在手動操作下，通過工件測量頭或試切的方式測量的。該測量值可以預存在數(shù)控系統(tǒng)內或編寫在加工程序中。在加工時，工件坐標銑原點與機床原點的偏差值便自動疊加到工件坐標系上，使數(shù)控系統(tǒng)能夠確定工件在機床坐標系中的坐標值，實現(xiàn)對工件的自動加工。學習目標：了解工藝規(guī)程的內容、作用以及工藝文件的格式掌握制訂工藝規(guī)程的原則及步驟掌握基準的分類及其定義掌握工藝基準的分類及其定義掌握設計基準和工序基準的區(qū)別掌握粗基準和精基準的選擇原則掌握數(shù)控機床的常用夾具1.工藝規(guī)程的內容（1）定義機械加工工藝規(guī)程是指規(guī)定產品或零部件制造工藝過程和操作方法等工藝文件。（2）內容工藝規(guī)程內容包毛坯類型和材料定額、工件的加工工藝路線、所經(jīng)過的車間和工段、各工序的內容要求及采用的機床和工藝裝備、工件質量的檢驗項目及檢驗方法、切削用量，、工時定額及工人技術等級等。2.工藝規(guī)程的作用（1）工藝規(guī)程是指導生產的主要技術文件。工藝規(guī)程是生產調度、技術準備、關鍵技術研究、設備配置、處理生產問題等方面的依據(jù)。（2）工藝規(guī)程是生產組織和管理工作的基本依據(jù)。（3）工藝規(guī)程是新建或改（擴）建工廠或車間的基本資料。一、數(shù)控加工工藝規(guī)程的編制3.工藝規(guī)程的格式（1）機械加工工藝過程卡片（2）數(shù)控加工工藝卡片（3）機械加工工序卡片二、制訂工藝規(guī)程的原則、原始資料及步驟（一）制訂工藝規(guī)程的原則（1）技術上的先進性；（2）經(jīng)濟上的合理性；（3）有良好的勞動條件。（二）需要的原始資料1.產品的裝配圖和零件圖2.產品驗收的質量標準3.產品的生產綱領4.毛坯資料5.現(xiàn)場設備和工藝裝備6.國內外生產技術的發(fā)展情況7.有關的工藝手冊及圖冊（三）制訂工藝規(guī)程的步驟1.分析研究產品的裝配圖和零件圖2.按零件批量大小確定生產類型3.確定毛坯的種類和尺寸，畫出毛坯的草圖，作出材料預算4.擬定工藝路線5.確定各工序的加工余量，計算工序尺寸和公差6.確定各工序的設備、刀具、夾具、量具和輔助工具7.確定切削用量和工時定額8.編寫零件加工程序單9.確定各主要工序的技術要求及檢驗方法。10.填寫工藝文件二、定位基準的選擇（一）基準的概念與分類1.設計基準設計基準是指設計圖樣上所采用的基準。2.工藝基準工藝基準是指零件在工藝過程中所采用的基準。（1）工序基準：在工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準。（2）定位基準：在加工中用以確定工件在機床或夾具上正確位置的基準。（3）測量基準：零件檢驗時用以測量已加工表面尺寸及位置的基準。（4）裝配基準：在機器裝配時，用來確定零件或部件在產品中的相對位置所采用的基準。3.基準的分析（1）作為基準的點、線、面在工件上不一定存在（如球心、軸心線、中心平面等），通常由某些具體表面來體現(xiàn)，這些表面稱為基面。（2）各表面間的位置精度（如平行度、垂直度）也有基準關系。（二）定位基準的選擇定位基準分為粗基準和精基準。1．精基準的選擇（1）基準重合原則。設計基準與工序基準重合，定位基準與設計基準重合。（2）基準統(tǒng)一原則。同一個零件的多道工序盡可能選用同一個定位基準，稱為基準統(tǒng)一原則。（3）自為基準原則。有些精加工工序，要求加工余量小而均勻，這時常選用加工面本身作為基準（4）互為基準原則。當兩個表面相互位置精度以及它們自身的尺寸與形狀精度的要求都很高時，可以采取互為基準的原則，使兩個被加工表面互相作為精基準，反復多次進行精加工。2.粗基準的選擇（1）選擇不加工表面作粗基準，以保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求。（2）選擇重要表面作粗基準，保證工件重要表面的余量均勻。（3）作為粗基準的表面，應面積大、平整、光潔，沒有澆口、冒口、坡口或飛邊等缺陷，以便定位和夾緊可靠。（4）粗基準原則上在同一尺寸方向上只能使用一次，以避免產生較大的定位誤差。因為粗基準都是些毛坯面，精度低，表面粗糙，重復使用不能保證工件與刀具的相對位置一致因而影響加工精度。3.附加基準零件上根據(jù)機械加工工藝需要而專門設計的定位基準，稱為附加基準。如用作軸類零件定位的頂尖孔，用作箱體類零件定位的工藝孔或工藝凸臺等。（一）數(shù)控車床常用夾具1.自定心卡盤自定心卡盤裝夾能實現(xiàn)自動定心，裝夾方便，但定心精度不高（一般為0.05～0.08mm），夾緊力較小。2.單動卡盤單動卡盤的四個卡爪分別通過四個調整螺釘調整。用單動卡盤裝夾工件的特點是：夾緊可靠、用途廣泛，但不能自動定心，要與劃線盤、百分表配合進行找正安裝工件。3.頂尖較長的軸類零件在加工時常用兩頂尖裝夾。三、數(shù)控機床常用夾具自定心卡盤單動卡盤頂尖（二）數(shù)控銑床（加工中心）常用夾具1.螺釘壓板利用T形槽螺栓和壓板將工件固定在機床工作臺上即可。2.機用平口鉗形狀比較規(guī)則的零件銑削時，常用平口鉗裝夾，方便靈活，適應性廣。3.卡盤和分度頭當需要在數(shù)控銑床（加工中心）上加工回轉體零件時，可以采用自定心盤裝夾。機用平口鉗卡盤分度頭螺釘壓板項目目標：了解臺階軸的加工工藝了解臺階軸的裝夾方案及定位方法了解可轉位刀具的結構掌握指令G70、G71的格式及參數(shù)的含義掌握指令G70、G71的應用掌握臺階軸數(shù)控程序及加工工藝的編制具備臺階軸數(shù)控仿真加工能力具備臺階軸實操加工及尺寸檢測能力完成臺階軸的數(shù)控程序編制與加工，毛坯尺寸為?60mm×120mm，材料為45鋼。一、項目導入本項目典型零件是臺階軸，屬于典型的軸類零件。零件由四個圓柱組成，零件尺寸精度高，且有位置精度要求。三、相關知識（一）臺階軸車削工藝1.臺階軸類零件的結構特點臺階軸是旋轉體零件，其長度大于直徑，一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面及相應的端面所組成。2.臺階軸的裝夾及定位方法軸類零件的定位基準，最常用的是采用兩中心孔。3.加工路線的確定安排工序時，應將粗、精加工分開，先完成各表面的粗加工，再完成各表面的半精加工和精加工，主要表面的精加工放在最后進行。二、項目分析4.刀具的選擇一般選擇可轉位車刀或焊接車刀。5.切削液的選擇車削臺階軸時，為了減少工件的溫升而引起的熱變形，必須合理選擇刀具，保持刀具鋒利，同時加注切削液充分冷卻。（二）編程指令1.粗車復合循環(huán)指令G71指令格式：2.精車復合循環(huán)指令G70粗車完畢，可用G70指令，使刀具對工件進行精加工。指令格式：四、項目實施任務一

臺階軸數(shù)控加工工藝編制1.分析零件圖該零件形狀較復雜，結構尺寸較多，由?25mm圓柱、兩處?35mm圓柱、?45mm圓柱、兩處C1.5倒角組成。徑向尺寸?25mm、?35mm、?45mm公差值較小，加工精度高；軸向尺寸分別是15mm、35mm、65mm、100mm，其中尺寸15mm、35mm、100mm公差值小，加工精度高，其他尺寸是自由尺寸，公差值較大，加工較容易。2.確定裝夾方案采用自定心卡盤夾持毛坯的左端（按圖2-1所示零件方位，以下相同），車削工件的右端各部分。為保證工件兩端的同軸度，選用軟爪裝夾工件的右端，以工件外圓定位，車削工件的左端各部分。3.選擇刀具及切削用量4.確定加工方案夾持毛坯的左端，完成零件?25mm外圓、?35mm外圓及C1.5倒角等車削；調頭夾持?35mm的外圓，車削工件左端端面，完成零件?20mm外圓、?25mm外圓及C1.5倒角等車削，并控制工件總長。（1）工序一①工步一：車削工件右端面；②工步二：粗車?25mm、?35mm外圓，以及C1.5倒角；③工步三：精車?25mm、?35mm外圓，以及C1.5倒角。（2）工序二①工步一：調頭，車削工件左端面；②工步二：粗車?35mm、?45mm外圓，以及C1.5倒角；③工步三：精車?35mm、?45mm外圓，以及C1.5倒角。5.填寫工序卡任務二臺階軸數(shù)控車削程序編制零件右側加工程序：O0001；N10T0101；N11M03S800；N12G00X62.0Z2.0；N13G71U1.5R0.5；N14G71P15Q21U0.4W0.1F0.25；N15G00X22.0；N16G01Z0F0.1；N17X25.0Z-1.5；N18Z-35.0；N19X35.0；N20Z-65.0；N21X62.0；N22G00X100.0Z100.0；N23M05；N24T0202；N25M03S1500；N26G00X62.0Z2.0；N27G70P15Q21；N28G00X100.0Z100.0；N29M30；零件左側加工程序：O0002；N10T0101；N11M03S800；N12G00X62.0Z2.0；N13G71U1.5R0.5；N14G71P15Q20U0.4W0.1F0.25；N15G00X32.0；N16G01Z0F0.1；N17X35.0Z-1.5；N18Z-15.0；N19X45.0；N20Z-35.0；N21G00X100.0Z100.0；N22M05；N23T0202；N24M03S1500；N25G00X62.0Z2.0；N26G70P15Q20；N27G00X100.0Z100.0；N28M30；任務二臺階軸數(shù)控車削程序編制任務三臺階軸數(shù)控車削仿真加工1.仿真軟件準備2.激活機床3.回參考點4.毛坯選擇和安裝5.刀具選擇和安裝6.對刀操作7.程序輸入與校驗8.仿真加工9.零件測量10.優(yōu)化零件程序仿真加工工件檢測任務四臺階軸數(shù)控實操加工與檢測1.毛坯、刀具、工具準備2.程序輸入與編輯3.零件加工（1）裝夾工件（2）安裝刀具（3）啟動主軸（4）對刀（5）調出程序（6）自動加工4.臺階軸尺寸檢測與評分（見右表）項目目標：了解槽的種類及車削工藝了解等距多槽零件的車削加工方法了解等距多槽零件的裝夾方案及定位方法掌握指令G75的格式及參數(shù)的含義具備使用指令G01、G75編制溝槽車削程序的能力掌握溝槽軸數(shù)控程序及加工工藝的編制具備溝槽軸數(shù)控仿真加工能力具備溝槽軸實操加工及尺寸檢測能力完成溝槽軸的數(shù)控程序編制與加工，毛坯尺寸為?55mm×140mm，材料為45鋼。一、項目導入本項目典型零件是溝槽軸，屬于典型的槽類零件。零件由三個圓柱、七個溝槽組成，零件結構復雜，尺寸精度高。三、相關知識（一）溝槽軸車削工藝1.槽的種類在零件上車削多種形狀的槽叫車溝槽。零件外溝槽主要有兩種：外圓溝槽和平面溝槽。2.零件的裝夾（1）利用軟爪，并適當增加夾持面的長度，以保證定位準確、裝夾穩(wěn)固。（2）利用尾座及頂尖做輔助支撐，采用一夾一頂方式裝夾，最大限度的保證零件裝夾穩(wěn)定。二、項目分析

（二）編程指令1.直線插補指令G01指令格式：G01X（U）_Z（W）_F_其中，X_Z_：指切削終點的絕對坐標；U_W_：指切削終點相對于切削起點的增量坐標；F_：進給速度。2.暫停指令G04（略）3.切槽循環(huán)指令G75指令格式：G75R（e）G75X（U）Z（W）P（△i）Q（△k）R（△d）F（f）其中，e：每次沿X方向切削后的退刀量；X（U）Z（W）：X、Z方向槽總寬和槽深的絕對坐標值，U、W為增量坐標；△i：X方向的每次切入深度（單位：μm）（半徑量）；△k：Z方向的每次Z向移動間距（單位：μm）；△d：切削到終點時Z方向的退刀量，通常不指定；f：進給速度四、項目實施任務一溝槽軸數(shù)控加工工藝編制1.分析零件圖該零件由?20mm圓柱、?25mm圓柱、?30mm圓柱、?45mm圓柱、兩處C1.5倒角、五處?26mm溝槽及兩處?21mm溝槽組成。?20mm、?25mm、?30mm、?45mm外圓尺寸，以及軸向尺寸25mm、100mm公差值小，加工精度高，其他尺寸是自由尺寸，公差值大，加工較容易。2.確定裝夾方案根據(jù)零件的結構特征，采取一夾一頂?shù)难b夾方式。用三爪自定心卡盤分別夾持零件的左右兩端（按圖2-19所示零件方位，以下相同），后頂尖相應地頂持零件的左、右端面，并完成零件的車削加工。3.選擇刀具及切削用量4.確定加工方案（1）工序一①工步一：車削工件右端面；②工步二：鉆中心孔；③工步三：粗車?20mm、?25mm外圓，以及C1.5倒角；④工步四：精車?20mm、?25mm外圓，以及C1.5倒角；⑤工步五：車削兩處2mm×2mm溝槽。（2）工序二①工步一：調頭，車削工件左端面，控制工件總長；②工步二：鉆中心孔；③工步三：粗車?30mm、?45mm外圓，以及C1.5倒角；④工步四：精車?30mm、?45mm外圓，以及C1.5倒角；⑤工步五：車削五處2mm×2mm溝槽。5.填寫工序卡任務二溝槽軸數(shù)控車削程序編制零件右側加工程序：O0001；N10T0101；N11M03S800；N12G00X57.0Z2.0；N13G71U2.5R0.5；N14G71P15Q21U0.4W0.1F0.25；N15G00X17.0；N16G01Z0F0.1；N17X20.0Z-1.5；N18Z-25.0；N19X25.0；N20Z-60.0；N21X57.0；N22G00X100.0Z10.0；N23M05；N24T0202；N25M03S1500；N26G00X57.0Z2.0；N27G70P15Q21；N28G00X100.0Z10.0；N29M05；N30T0303；N31M03S300；N32G00X27.0Z-32.0；N33G01X21.0F0.15；N34X27.0F0.3；N35G00Z-46.0;N36G01X21.0F0.15；N37X27.0F0.3；N38G00X100.0Z10.0；N39M05；N40M30；零件左側加工程序：O0002；N10T0101；N11M03S800；N12G00X55.0Z2.0；N13G71U2.5R0.5；N14G71P15Q21U0.4W0.1F0.25；N15G00X27.0；N16G01Z0F0.1；N17X30.0Z-1.5；N18Z-40.0；N19X45.0；N20Z-60.0;N21X55.0;N22G00X100.0Z10.0；N23M05；N24T0202；N25M03S1500；N26G00X55.0Z2.0；N27G70P15Q21；N28G00X100.0Z10.0；N29M05；N30T0303;N31M03S300;N32G00X32.0Z-10.0;N33G75R0.5;N34G75X26.0Z-34.0P2000Q6000F0.15；N35G00X100.0Z10.0;N36M30；任務二溝槽軸數(shù)控車削程序編制任務三溝槽軸數(shù)控車削仿真加工1.仿真軟件準備2.激活機床3.回參考點4.毛坯選擇和安裝5.刀具選擇和安裝6.對刀操作7.程序輸入與校驗8.仿真加工9.零件測量10.優(yōu)化零件程序仿真加工工件檢測任務四溝槽軸數(shù)控實操加工與檢測1.毛坯、刀具、工具準備2.程序輸入與編輯3.零件加工（1）裝夾工件（2）安裝刀具（3）啟動主軸（4）對刀（5）調出程序（6）自動加工4.溝槽軸尺寸檢測與評分（見右表）項目目標：了解盤類零件的車削加工方法了解盤類零件的裝夾方案及定位方法掌握連接盤的加工工藝掌握指令G72的格式及其各參數(shù)的含義掌握使用指令G72編制連接盤的車削程序具備連接盤數(shù)控仿真加工能力具備連接盤實操加工與尺寸檢測能力完成連接盤的數(shù)控程序編制與加工，毛坯尺寸為?120mm×40mm，材料為45鋼。一、項目導入本項目典型零件是連接盤，屬于典型的盤類零件。零件的徑向尺寸較大，軸向尺寸小，并且兩端面有平行度要求，因此在裝夾時，對零件的定位精度要求高。三、相關知識（一）盤類零件車削工藝1.盤類零件的種類及特點盤類零件是機械加工中常見的典型零件之一。它的應用范圍很廣，如支撐傳動軸的各種形式的軸承，夾具上的導向套，汽缸套等。盤類零件通常起支撐和導向作用，不同的盤類零件也有很多的相同點，如主要表面基本上都是圓柱型的，它們有較高的尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度要求，同軸度要求高等。2.加工盤類零件的刀具在數(shù)控車床上，加工盤類零件的刀具與加工軸類零件的刀具均采用90o外圓偏刀，只是刀具的安裝方式不一樣。二、項目分析3.定位基準與裝夾方法加工盤類零件時，通常以其內孔、端面定位或外圓、端面定位，使用專用心軸（一種帶孔工件的夾具）或卡盤裝夾工件。4.切削用量及測量工具的選擇切削深度和進給量的選擇原則是：粗加工時，以提高生產加工效率為主，只有刀具的強度能滿足的前提下，盡可能增加切削深度和進給量。精加工時，以滿足零件的加工質量為主，根據(jù)刀具和工件材料，選擇切削深度和進給量。盤類常用游標卡尺、千分尺及外卡鉗等量具進行測量。盤類零件的內徑常用游標卡尺、內測千分尺及內卡鉗等量具進行測量。（二）編程指令1.粗車復合循環(huán)指令G71（略）2.精加工循環(huán)指令G70（略）3.端面復合循環(huán)指令G72指令格式：G00X_Z_；G72W（△d）R（e）；G72P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）F（f）；（）……；（）……；……；其中，△d：每次循環(huán)Z向的吃刀深度；e：退刀量；ns：零件輪廓精加工程序的第一程序段的段號；nf：零件輪廓精加工程序的最后一程序段的段號；Δu：X方向上的精加工余量；Δw：Z方向上的精加工余量；f：進給量。G72粗車循環(huán)軌跡（二）編程指令1.直線插補指令G01指令格式：G01X（U）_Z（W）_F_其中，X_Z_：指切削終點的絕對坐標；U_W_：指切削終點相對于切削起點的增量坐標；F_：進給速度。2.暫停指令G04（略）3.切槽循環(huán)指令G75指令格式：G75R（e）G75X（U）Z（W）P（△i）Q（△k）R（△d）F（f）其中，e：每次沿X方向切削后的退刀量；X（U）Z（W）：X、Z方向槽總寬和槽深的絕對坐標值，U、W為增量坐標；△i：X方向的每次切入深度（單位：μm）（半徑量）；△k：Z方向的每次Z向移動間距（單位：μm）；△d：切削到終點時Z方向的退刀量，通常不指定；f：進給速度四、項目實施任務一連接盤數(shù)控加工工藝編制1.分析零件圖該連接盤是由兩個臺階圓柱組成，徑向尺寸?30mm（本次不加工）、?50mm、?100mm，以及軸向尺寸5有公差要求，并且公差值小，加工精度高，其他尺寸是自由尺寸，公差值較大，加工較容易。2.確定裝夾方案根據(jù)零件的結構特征，用自定心卡盤夾持毛坯的左端（按圖2-38所示零件方位，以下相同），車削零件的右端面及右端各部分；用軟爪夾持零件的右端，車削零件的左端面，并保證零件的總長。3.選擇刀具及切削用量4.確定加工方案為保證連接盤的尺寸精度和位置精度，夾持毛坯的左端，完成零件?50mm、?100mm外圓等車削。調頭夾持?50mm外圓，完成零件左端面等車削，并控制零件總長。（1）工序一①工步一：車削工件右端面；②工步二：粗車?50mm、?100mm外圓；③工步三：精車?50mm、?100mm外圓；④工步四：去毛刺。（2）工序二①工步一：調頭，車削工件左端面，控制工件總長；②工步二：去毛刺。5.填寫工序卡任務二連接盤數(shù)控車削程序編制零件加工程序：O0001；N10T0101；N11M03S800；N12G00X122.0Z2.0；N13G72W2.0R0.5；N14G72P15Q19U0.2W0.05F0.25；N15G00Z-20.0；N16G01X100.0F0.1；N17Z-5.0；N18X50.0；N19Z0；N20G00X100.0Z100.0；N21M05；N22T0202；N23M03S1500；N24G00X122.0Z2.0；N25G70P15Q19；N26G00X100.0Z100.0；N27M30；任務三連接盤數(shù)控車削仿真加工1.仿真軟件準備2.激活機床3.回參考點4.毛坯選擇和安裝5.刀具選擇和安裝6.對刀操作7.程序輸入與校驗8.仿真加工9.零件測量10.優(yōu)化零件程序仿真加工工件檢測任務四連接盤數(shù)控實操加工與檢測1.毛坯、刀具、工具準備2.程序輸入與編輯3.零件加工（1）裝夾工件（2）安裝刀具（3）啟動主軸（4）對刀（5）調出程序（6）自動加工4.連接盤尺寸檢測與評分（見右表）項目目標：了解零件內孔的車削加工方法了解內孔零件的裝夾方案及定位方法掌握內孔刀具的選擇和安裝掌握臺階孔的加工工藝掌握臺階孔車削程序的編制具備臺階孔數(shù)控仿真加工能力具備臺階孔實操加工與尺寸檢測能力完成臺階孔的數(shù)控程序編制與加工，毛坯尺寸為?60mm×60mm，材料為45鋼。一、項目導入本項目典型零件是臺階孔，屬于典型的套類零件。零件的內部由三個圓柱孔組成，且精度比較高，零件兩端圓柱孔有位置精度要求。三、相關知識（一）孔加工工藝確定1.孔加工方法的選擇在數(shù)控車床上，常用孔加工的方法有鉆孔、擴孔、鉸孔、車孔等。二、項目分析2.孔加工刀具根據(jù)不同的加工情況，常用孔加工刀具有麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀、內孔車刀等。3.直通孔與階臺孔的加工工藝（1）直通孔加工的工藝路線。車削直通孔時的進給路線與車削外圓相似，僅是X方向的進給方向相反。（2）階臺孔的加工工藝路線。階臺孔加工一般也根據(jù)“先近后遠”、“先粗后精”的原則，先粗車大孔、小孔，然后再精車大孔、小孔。4.錐孔車削工藝①當圓錐角較?。ㄔ?°以下）時，可傳遞很大的轉矩；②裝卸方便，雖經(jīng)多次裝卸，仍能保證精確的定心作用；③圓錐面配合同軸度較高，并能做到無間隙配合。5.孔加工的切削用量車直通孔的切削用量選擇與車削外圓相似，粗車、精車分開，但由于直通孔車刀的刀桿直徑受孔徑的限制，剛性較差，故其切削深度及進給量應略小于外圓加工。6.內孔車刀的對刀方法對刀的方法與車外圓的方法基本相同，所不同的是毛坯若不帶內孔必須先鉆孔，再用內孔車刀試切對刀，為使測量準確，內徑對刀時須用內徑百分表測量尺寸。（二）編程指令1.粗車復合循環(huán)指令G71（該指令已詳述，不再贅述）2.精車復合循環(huán)指令G70（該指令已詳述，不再贅述）四、項目實施任務一連接盤數(shù)控加工工藝編制1.分析零件圖該零件的內部結構由?20mm、兩處?30mm內孔，以及兩處C1.5內倒角組成。徑向尺寸?20mm、兩處?30mm內孔，以及軸向尺寸50mm公差值小，加工精度高，加工難度大；其他尺寸是自由尺寸，公差值較大，加工較容易。2.確定裝夾方案根據(jù)零件的結構特征，用軟爪（零件外圓已加工完畢）夾持零件的左端（按圖2-53所示零件方位，以下相同），車削零件的右端面及右端各部分；用軟爪夾持零件的右端，車削零件的左端面及左端各部分，并保證零件的總長和零件的位置精度。3.選擇刀具及切削用量4.確定加工方案為保證臺階孔的尺寸精度和位置精度，夾持工件的左端，完成零件?20mm、?30mm內孔等車削。調頭夾持?40mm外圓，完成零件?30mm內孔等車削，并控制工件總長。（1）工序一①工步一：車削工件右端面；②工步二：粗車?20mm、?30mm內孔；③工步三：精車?20mm、?30mm內孔；④工步四：去毛刺。（2）工序二①工步一：調頭，車削工件左端面，控制工件總長；②工步二：粗車?30mm內孔；③工步三：精車?30mm內孔；④工步四：去毛刺。5.填寫工序卡任務二臺階孔數(shù)控車削程序編制零件右端加工程序：O0001；N10T0101；N11M03S500；N12G00X14.0Z2.0；N13G71U1.5R0.5；N14G71P15Q20U-0.4W0.1F0.2；N15G00X33.0；N16G01Z0F0.1；N17X30.0Z-1.5；N18Z-20.0；N19X20.0；N20Z-30.0；N21G00X100.0Z100.0；N22M05；N23T0202；N24M03S1000；N25G00X14.0Z2.0；N26G70P15Q20；N27G00X100.0Z100.0；N28M30；零件左端加工程序：O0002；N10T0101；N11M03S500；N12G00X14.0Z2.0；N13G71U1.5R0.5；N14G71P15Q19U-0.4W0.1F0.2；N15G00X33.0；N16G01Z0F0.1；N17X30.0Z-1.5；N18Z-20.0；N19X14.0；N20G00X100.0Z100.0；N21M05；N22T0202；N23M03S1000；N24G00X14.0Z2.0；N25G70P15Q19；N26G00X100.0Z100.0；N27M30；任務二臺階孔數(shù)控車削程序編制任務三臺階孔數(shù)控車削仿真加工1.仿真軟件準備2.激活機床3.回參考點4.毛坯選擇和安裝5.刀具選擇和安裝6.對刀操作7.程序輸入與校驗8.仿真加工9.零件測量10.優(yōu)化零件程序仿真加工工件檢測任務四臺階孔數(shù)控實操加工與檢測1.毛坯、刀具、工具準備2.程序輸入與編輯3.零件加工（1）裝夾工件（2）安裝刀具（3）啟動主軸（4）對刀（5）調出程序（6）自動加工4.臺階孔尺寸檢測與評分（見右表）項目目標：了解螺紋類零件的車削加工方法了解螺紋類零件的車削刀具及切削參數(shù)選擇掌握螺紋軸的加工工藝掌握指令G32、G92、G76的格式及其參數(shù)的含義具備使用螺紋指令編制螺紋軸車削程序的能力具備螺紋軸數(shù)控仿真加工能力具備螺紋軸實操加工與尺寸檢測能力完成如圖所示零件的數(shù)控程序編制與加工，毛坯尺寸為?40mm×140mm，材料為45鋼。一、項目導入本項目典型零件是螺紋軸，屬于典型的螺紋類零件。零件由兩處圓柱、兩處外螺紋及溝槽組成，兩處螺紋分布在零件的兩端，加工零件時應采用合理的裝夾方案，否則，因工藝系統(tǒng)的剛性不足而引起零件的車削變形。三、相關知識（一）螺紋軸車削工藝1.螺紋的基礎知識（1）螺紋的種類。螺紋按牙型不同一般可分為三角形、梯形、鋸齒形、矩形和圓形螺紋。（2）普通螺紋的標記。粗牙普通螺紋代號用牙型符號“M”及“公稱直徑”表示，如M18、M24等；細牙普通螺紋的代號用牙型符號“M”及“公稱直徑”×螺距表示，如M24×2，M27×1.5等。（3）普通螺紋的尺寸計算。普通螺紋各基本尺寸：螺紋大徑d=D（螺紋大徑的基本尺寸與公稱直徑相同）；中徑d2=D2=d-0.6495p（p為螺紋的螺距）；牙型高度h1=0.5413P；螺紋小徑d1=D1=d-1.0825P。二、項目分析2.螺紋車削的加工方法螺紋車削加工的常用方法有3種。3.刀具的選擇通常螺紋刀具切削部分的材料為硬質合金和高速鋼兩類。刀具類型有整體式、焊接式和機械夾固式三種。4.走刀次數(shù)及進刀量的計算螺紋車削加工需分粗、精加工工序，經(jīng)多次重復切削完成，可以減小切削力，保證螺紋精度。螺紋加工中的走刀次數(shù)和進刀量（背吃刀量）會直接影響螺紋的加工質量，每次切削量的分配應依次遞減。一般精加工余量為0.05～0.1mm。5.車螺紋前孔徑的計算車削塑性金屬時：D孔=D-P；車削脆性金屬時：D孔=D-1.05P。式中，D為大徑；P為螺距6.切削液的選擇（二）編程指令1.單一螺紋切削指令G32指令格式：G00XZ；快速定位到切削起點G32X（U）_Z（W）_F_；其中，F(xiàn)_：螺紋的導程；X（U）_Z（W）_：螺紋切削的終點坐標值。說明：（1）螺紋切削的終點坐標值X與切削起點X坐標值相同時為圓柱螺紋切削，X可以省略。（2）螺紋切削的終點坐標值Z與切削起點Z坐標值相同時為端面螺紋切削，Z可以省略。（3）螺紋切削的終點坐標值X、Z均與切削起點不同時為錐螺紋。2.螺紋切削單一循環(huán)指令G92指令格式：G00X_Z_；（循環(huán)起點）圓柱螺紋：G92X（U）_Z（W）_F_Q_；圓錐螺紋：G92X（U）_Z（W）_R_F_；其中，F(xiàn)_：螺紋導程；X_Z_：螺紋加工循環(huán)起點坐標；X（U）_Z（W）_：螺紋切削循環(huán)中螺紋切削段終點的坐標；R：螺紋的錐度，其值為圓錐螺紋的切削起點與切削終點的半徑之差，R值有正負號，正負號取決于走刀方向；Q：螺紋分度度數(shù)。3.螺紋車削復合循環(huán)指令G76指令格式：G76P（m）（r）（a）

Q（△dmin）

R（d）

；G76X（U）Z（W）R（i）P（k）Q（△d）F（L）；其中，m：精車重復次數(shù)，從01～99，用兩位數(shù)表示，該參數(shù)為模態(tài)量；r：螺紋尾端倒角值，改值的大小可設置在（0.0～9.9）L之間，系數(shù)應為0.1的整倍數(shù)，用00～99之間的兩位整數(shù)來表示，其中L為導程，該參數(shù)為模態(tài)量；α：刀尖角，可在80o、60o、55o、30o、29o、0o六個角度中選擇，用兩位整數(shù)來表示，該參數(shù)為模態(tài)量；m、r、α用地址P同時指定，例如，m=2，r=1.2L，α=60o，表示為P021260；△dmin：最小切削深度，用半徑編程指定，通常使用單位：μm。該參數(shù)為模態(tài)量；d：精車余量，用半徑編程指定，通常使用單位：μm。該參數(shù)為模態(tài)量；X（U）Z（W）：螺紋終點絕對坐標或增量坐標；i：螺紋錐度值，用半徑編程指定。如果i=0則為直螺紋，可省略；k：螺紋高度，用半徑編程指定，通常使用單位：μm；△d：第一次車削深度，用半徑編程指定，通常使用單位：μm；L：螺紋的導程。指令G76刀具軌跡圖四、項目實施任務一螺紋軸數(shù)控加工工藝編制1.分析零件圖該零件由?20mm、?30mm圓柱面，兩處M16×2螺紋，兩處3mm×2mm溝槽，以及兩處C1.5倒角組成。徑向尺寸?20mm、?30mm外圓，以及軸向尺寸120mm公差值小，加工精度高；其他尺寸為自由尺寸，公差值大，加工容易。2.確定裝夾方案根據(jù)零件的結構特征，采取一夾一頂?shù)难b夾方式。用三爪自定心卡盤分別夾持零件的左右兩端（按圖2-71所示零件方位，以下相同），后頂尖相應地頂持零件的左、右端面，并完成零件的車削加工。3.選擇刀具及切削用量4.確定加工方案（1）工序一①工步一：車削工件右端面；②工步二：鉆中心孔；③工步三：粗車?20mm外圓、M16螺紋大徑，以及C1.5倒角；④工步四：精車?20mm外圓、M16螺紋大徑，以及C1.5倒角；⑤工步五：車削3mm×2mm溝槽；⑥工步六：車削螺紋。（2）工序二①工步一：調頭，車削工件左端面，控制工件總長；②工步二：鉆中心孔；③工步三：粗車?30mm外圓、M16螺紋大徑，以及C1.5倒角；④工步四：精車?30mm外圓、M16螺紋大徑，以及C1.5倒角；⑤工步五：車削3mm×2mm溝槽；⑥工步六：車削螺紋。5.填寫工序卡任務二螺紋軸數(shù)控車削程序編制零件右側加工程序：O0001；N10T0101；N11M03S800；N12G00X42.0Z2.0；N13G71U3.0R0.5；N14G71P15Q21U0.4W0F0.3；N15G00X13.0；N16G01Z0F0.15；N17X16.0Z-1.5；N18Z-25.0；N19X20.0；N20Z-55.0；N21X40.0；N22G00X100.0Z10.0；N23M05；N24T0202；N25M03S1500；N26G00X42.0Z2.0；N27G70P15Q21；N29G00X100.0Z10.0；N30M05；N31T0303；N32M03S300；N33G00X22.0Z-25.0；N34G01X14.0F0.15；N35X22.0F0.3；N36G00X100.0Z10.0；N37T0404；N38G00X18.0Z3.0.0；N39G92X15.5Z-22.5F2.0；N40X14.5；N41X13.4；N42G00X100.0Z10.0；N43M30；任務二螺紋軸數(shù)控車削程序編制零件左側加工程序：O0002；N10T0101；N11M03S800；N12G00X42.0Z2.0；N13G71U3.0R0.5；N14G71P15Q20U0.4W0F0.3；N15G00X13.0；N16G01Z0F0.15；N17X16.0Z-1.5；N18Z-40.0；N19X30.0；N20Z-65.0；N21G00X100.0Z10.0；N22M05；N23T0202；N24M03S1500；N25G00X42.0Z2.0；N26G70P15Q20；N27G00X100.0Z10.0；N28M05；N29T0303；N30M03S300;N31G00X32.0Z-40.0；N32G01X14.0F0.15；N33X32.0F0.3；N34G00X100.0Z10.0；N35T0404；N36G00X18.0Z3.0.0；N37G92X15.5Z-37.5F2.0；N38X14.5；N39X13.4；N40G00X100.0Z10.0；N41M30；任務三螺紋軸數(shù)控車削仿真加工1.仿真軟件準備2.激活機床3.回參考點4.毛坯選擇和安裝5.刀具選擇和安裝6.對刀操作7.程序輸入與校驗8.仿真加工9.零件測量10.優(yōu)化零件程序仿真加工工件檢測任務四螺紋軸數(shù)控實操加工與檢測1.毛坯、刀具、工具準備2.程序輸入與編輯3.零件加工（1）裝夾工件（2）安裝刀具（3）啟動主軸（4）對刀（5）調出程序（6）自動加工4.螺紋軸尺寸檢測與評分（見右表）項目目標：了解圓弧類零件的車削加工方法了解圓弧類零件的車削刀具及切削參數(shù)選擇掌握圓弧軸的加工工藝掌握指令G02/G03的格式及參數(shù)的含義具備使用指令G02/G03編制圓弧軸車削程序的能力具備圓弧軸數(shù)控仿真加工能力具備圓弧軸實操加工與尺寸檢測能力完成圓弧軸的數(shù)控程序編制與加工，毛坯尺寸為?80mm×140mm，材料為45鋼。一、項目導入本項目典型零件是圓弧軸，屬于典型的曲面類零件。圓弧軸由圓柱面、圓弧面、圓角等組成，零件兩端的圓柱面有同軸度要求，加工零件時應采用合理的裝夾方案，才能保證零件的位置精度。三、相關知識（一）圓弧軸車削工藝1.加工工序的劃分（1）保證精度的原則。為減少熱變形和切削力產生的變形對工件的形狀、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影響，應將粗、精加工分開進行。通過先粗加工留少量余量精加工，來保證表面質量要求。（2）提高生產效率的原則。在數(shù)控加工中，為減少換刀次數(shù)，節(jié)省換刀時間，應用同一把刀加工的部位全部完成后，再換另一把刀來加工其他部位。二、項目分析2.圓弧的加工方法（1）同心車圓法。用不同半徑圓來車削，最后將所需圓弧加工出來。（2）車錐法。此法是先粗車一個圓錐，再車圓弧的方法。（3）等徑移圓法。此方法數(shù)值計算簡單，編程方便，用尖形刀車削時余量均勻，但加工的空行程時間較長。（4）加工圓弧直徑較小的零件?？梢杂脠A弧車刀直進法加工，此時刀具圓弧半徑即為工件圓弧半徑。同心車圓法車錐法等徑移圓法直進法3.刀具的選擇加工含圓弧面零件，由于外表面有內凹輪廓，選擇車刀時要特別注意副偏角的大小，以防止車刀副后刀面與工件已加工表面發(fā)生干涉。一般主偏角取90°～93°，刀尖角取35°～55°，以保證刀尖位于刀具的最前端，避免刀具過切。4.切削用量的選擇（1）粗車時切削用量的選擇。首先選擇一個盡量大的切削深度，其次選擇一個較大的進給量，最后根據(jù)已選定的切削深度和進給量，并在工藝系統(tǒng)剛性、刀具壽命和機床功率許可的條件下選擇一個合理的切削速度。（2）半精車、精車時切削用量的選擇。背吃刀量是根據(jù)加工精度和表面粗糙度要求由粗車后留下的余量確定的，原則上取上一次切削的余量數(shù)。進給量對工藝系統(tǒng)的強度和剛性的影響較小，可以適當?shù)倪x擇大一些。用硬質合金車刀精車時，一般多采用較高的切削速度（>80m/min）；用高速鋼車刀精車時，選用較低的切削速度（<5m/min）。（二）編程指令1.固定形狀粗車循環(huán)指令G73指令格式：G73U（?i）W（

?k）R

(?d)；G73P（ns）Q（nf）U（

?u）W（

?w）F（f）S（s）T（t

）；

N（ns）……；

N（nf）……；……；其中,?i：X向毛坯切除余量；?k

：Z方向毛坯切除余量；?d

：粗車循環(huán)的次數(shù)；ns

：零件輪廓精加工程序的第一程序段的段號；nf

：零件輪廓精加工程序的最后一程序段的段號；?u

：X方向上的精加工預留量的距離及方向；?w

：Z方向上的精加工預留量的距離及方向。

刀具軌跡圖

2.精車復合循環(huán)指令G70（該指令已詳述，不再贅述）3.圓弧插補G02/G03圓弧的順、逆方向的判斷：沿與垂直于圓弧所在平面（如XOZ）的坐標軸，由正方向往負方向（如-Y）看，順時針為G02，逆時針為G03。格式一：G02/G03X（U）_

Z（W）_

R_F_；格式二：G02/G03X（U）_

Z（W）_I_K_F_；其中，X（U）_

Z（W）_：表示圓弧終點在工件坐標系中的坐標；R_：表示圓弧半徑；I、K_：表示圓心在X、Z軸方向上相對于圓弧起點的增量坐標值。（a）后置式刀架

（b）前置式刀架4.刀尖圓弧補償（1）刀尖圓弧補償?shù)母拍?。?shù)控車床加工是按車刀理想刀尖為基準編寫數(shù)控軌跡代碼的，對刀時也希望能以理想刀尖來對刀。但實際加工中，為了降低被加工工件表面的粗糙度，減緩刀具磨損，提高刀具壽命，一般車刀刀尖處磨成圓弧過渡刃，又稱為假想刀尖。刀尖圓弧半徑過切削與欠切削現(xiàn)象（2）刀尖圓弧補償指令G41/G42/G40G41為刀尖圓弧半徑左補償，沿著刀具前進方向看，刀具位于零件左側；G42為刀尖圓弧半徑右補償，沿著刀具前進方向看，刀具位于零件右側；G40為取消刀尖圓弧半徑補償，用于取消刀尖圓弧半徑補償指令。指令格式：G41G00（G01）X（U）Z（W）；刀尖圓弧半徑左補償；G42G00（G01）X（U）Z（W）；刀尖圓弧半徑右補償；G40G00（G01）X（U）Z（W）；取消刀尖圓弧半徑補償。說明：①G40、G41、G42都是模態(tài)代碼，可相互注銷。②G40、G41、G42只能用G00、G01結合編程。不允許與G02、G03等其他指令結合編程，否則系統(tǒng)會報警。③在調用新的刀具前，必須取消刀尖圓弧補償，否則產生報警。④在MDI狀態(tài)下不能進行刀尖圓弧R補償。⑤用假想刀尖編程時，如果只加工軸向尺寸或只加工徑向尺寸，可以不考慮刀尖的R補償。⑥補償進行時，指定平面內若連續(xù)有兩個或以上的非移動指令（輔助機能或暫停等），會產生過切或欠切。（3）假想刀尖位置序號確定。數(shù)控車床加工時，采用不同的刀具，其假想刀尖相對圓弧中心的方位不同，它直接影響圓弧車刀補償計算結果。（4）刀尖半徑補償值的設定。刀尖半徑補償值可以通過刀具補償設定界面設定，T指令要與刀具補償編號相對應，并且要輸入刀尖位置序號。四、項目實施任務一圓弧軸數(shù)控加工工藝編制1.分析零件圖該零件由兩處?30mm、?45mm、兩處?60mm圓柱，R15mm、R25mm圓弧以及兩處R5圓角組成。兩處?30mm、?45mm、兩處?60mm圓柱，以及軸向尺寸60mm公差值小，加工精度高，其他尺寸是自由尺寸，公差值較大，加工較容易。2.確定裝