模块四内外端面数控车床加工编程
项目三外圆、内孔及端面加工训练
教学目的：①掌握外圆、内孔及端面的大余量切削方法。
②掌握钻孔、镗孔加工的相关工艺知识和编程知识。
③掌握粗、精车削工件的加工工艺路线、刀具选用和切削用量确定。
④熟练掌握钻头、镗刀等刀具在刀架上的安装和对刀操作。
任务一编程的基本知识
1．简单循环指令
（1）外、内径切削循环指令G90
格式：G90 X（U） Z（W） F ；
说明：X、Z——绝对值编程时，为切削终点C在工件坐标系下的坐标；增量值编程时，为切削终点C相对于循环起点A的有向距离，图形中用U、W表示。
该指令执行如图3-l3所示A—B—C一D—A的轨迹动作。
例8-5 如图8-11所示：
O1487
………
G00 X62.0 Z2.0；
G90 X50.0 Z-40.0 F0.15；
X40.0；
X30.0；
G00 X200.0 Z100.0；
M05；
M30；
（2）圆锥面内（外）径切削循环指令G90 （如图8-12所示）
格式：G90 X （U ） Z （W ） R F ；
R ——为切出点到切入点在X 轴上的投影，与X 轴同向取正，与X 轴反向取负（无论是绝对值编程还是增量值编程）。
如图8-12所示
根据相似三角形公式： 52
2030=-=h 2
+=BE R BE h 2
20205+=R 5.5=R
又因切出点到切入点在X 轴的投影为R 值，R 方向与X 正向相反，所以R=-5.5mm 。
O0002
………
G00 X42.0 Z2.0
G90 X30.0 Z-20.0 R-5.5 F0.15
G00 X200.0 Z100.0
………
(3)端平面切削循环指令G94
该指令主要用于盘套类零件的平面粗加工工序。
格式：G94 X （U ） Z （W ） F ；
该指令执行如图3-17所示A ——B ——C ——D ——A 的轨迹动作。
例8-6 如图8-14所示，用G94指令编写程序。
O1234
………
G00 X62.0 Z2.0；
G94 X10.0 Z-3.0 F0.2；
Z-5.0；
X30.0 Z-7.0；
Z-10.0；
G00 X200.0 Z100.0；
………
(4)带锥度的端面切削循环指令 G94
该指令主要用于盘套类带锥度的圆锥面零件的粗加工工序。
格式：G94 X Z R F ；
该指令执行如图3-l8所示A——B—C——D——A的轨迹动作。 R为切出点C相对于切起点B 在Z轴的投影，与Z轴同向取正，与Z轴反向取负。
例：如图8-16所示，用带锥度的端面切削循环指令 G94编写程序。
根据相似三角形公式，求得：R=-10.4mm。
O1235
………
G00 X62.0 Z2.0；
G94 X10.0 Z-3.0 F0.2；
Z-6.0；
Z-8.0；
Z-10.0；
G94 X10.0 Z-13.0 R-10.4 F0.2
Z-16.0
Z-18.0
Z-20.0
G00 X200.0 Z100.0；
………
2.复合固定循环指令
(1) 外径（内径）粗加工复合固定循环指令G71。
G71指令用于非一次走刀完成加工的场合，利用G71指令，只要编写出最终走刀路线，给出每次切除余量，机床即可自动完成重复切削，直至加工完毕。
格式：G71 U（Δd） R (e）
G71 P（ns） Q（nf）U（Δu）W（Δw） F（f） S（s） T（t）
其中:
Δd—切削深度（每次切削量）, 指定时不加符号，方向由矢量AA′决定，如图3-20 所示；
e—每次退刀量；
ns—精加工路径第一程序段的顺序号；
nf—精加工路径最后程序段的顺序号；
Δu—X方向精加工余量和方向，Δu为负值时，表示内径粗车循环；
Δw—Z方向精加工余量和方向。
说明：
① f，s，t。包含在ns到nf程序段中的任何F、S或T功能被忽略，而在G71程序段中F、S、T功能有效。
② G71指令必须带有P、Q地址ns、nf，且与精加工路径起、止顺序号对应，否则不能进行该循环加工。
③ ns的程序段必须为GO0／GO1指令，即从A到A′的动作必须是直线或点定位运动且程序段中不应编有Z向移动指令。
④在顺序号为ns到顺序号为nf的程序段中，不能调用子程序。
⑤零件轮廓必须符合X轴、Z轴方向同时单调增大或单调减少模式。
⑥循环点位置选定应正确，退刀方向应大于最大坯料尺寸，以避免回切工件。
例：按图3-21所示尺寸编写外圆粗切循环加工程序。
OO006
N10 G54 G00 X100 2200 （选定坐标系 G54，到程序起点位置）N20 M03 S400 （主轴以400r／min正转）
N30 G01 X46 Z3 FO．25 （刀具到循环起点位置）
N40 G71 UI．5 R1 （粗加工切削深度1.5mm，退刀量lmm）N50 G71 P60 Q140 UO.4 WO.1 F0.25 （精加工余量：UO.4mm WO.lmm）
N60 G00 X4 （精加工轮廓起始行，到倒角延长线）N70 G01 X10 Z-2 （精加工2×45°倒角）
N80 Z-20 （精加工Φ10外圆）
N90 G02 U10 W-5 R5 （精加工R5圆弧）
N100 GOI W-10 （精加工Φ20外圆）
N110 G03 U14 W-7 R7 （精加工R7圆弧）
N120 GO1 Z-52 （精加工Φ34外圆）
N130 U10 W-10 （精加工外圆锥）
N140 W-20 （精加工Φ44外圆, 精加工轮廓结束行）
N150 X50 （退出已加工面）
N160 G00 X100 Z200 （回对刀点）
N170 M05 （主轴停）
N180 M30 （主程序结束）
(2) 端面粗加工复合固定循环指令G72
它用于圆柱棒料毛坯的端面粗车，端面粗车循环适用于Z向余量小，X向余量大的棒料粗加工。
格式：G72 W（Δd） R (e）
G72 P（ns） Q（nf）U（Δu）W（Δw） F（f） S（s） T（t）
其中:
Δd—切削深度（每次切削量）, 指定时不加符号，如图3-22 所示；
e—每次退刀量；
ns—精加工路径第一程序段号；
nf—精加工路径最后程序段号；
Δu—X方向精加工余量（直径值）；
ΔW—Z方向精加工余量。
说明：
① G72与G71的区别仅在于其切削方向平行于X轴，在ns程序段中不能有X方向的移动指令，其他相同。
② G71指令精加工轮廓（ns——nf）编程是从最小直径处开始编程（内孔加工从最大内径处开始），G72指令精加工轮廓（ns——nf）编程是从最大直径处开始编程。
例：按图3－23所示尺寸编写端面粗切循环加工程序。
OO007
N10 G54 X100 Z200 （选定坐标系G54，到程序起点位置）N20 M03 S400 （主轴以400r／min正转）
N30 G00 X6 Z3 （到循环起点位置）
N40 G72 W1.5 R1 （内端面粗切循环加工）
N50 G72 P60 Q160 U-0.2 WO.5 FO.25 （精加工余量：U-0.2mm，W0.5mm）
N6O G00 Z-61 (精加工轮廓开始,到倒角延长线处）N70 G01 U6 W3 FO.2 （精加工倒2×45°角）
N80 W10 （精加工Φ10外圆）
N90 G03 U4 W2 R2 （精加工R2圆弧）
N100 GO1 X30 （精加工Z45处端面）
N110 Z-34 （精加工Φ30外圆）
N120 X46 （精加工Z34处端面）
N130 G02 U8 W4 R4 （精加工R4圆弧）
N140 G01 Z-20 （精加工Φ54外圆）
N150 U 20 W1O （精力工锥面）
N160 Z3 （精加工Φ74外圆，精加工轮廓结束）
N170 G00 X100 Z200 （返回对刀点位置）
N180 M05 （主轴停）
N190 M30 （主程序结束）
（3）封闭轮廓复合循环指令G73
它适用毛坯轮廓形状与零件形状基本接近时的粗车。如图3-24所示，利用该循环，可以按同一轨迹重复切削，每次切削刀具向前移动一次。因此，对于锻造、铸造和异型可加工表面等粗加工已形成的毛坯件，可以按形状轮廓加工。
格式：G73 U（Δi）W（Δk）R（d）。
G73 P（ns）Q（nf）U（Δu） W（Δw）F(f）s（s）T（t）
其中:
Δi—X轴方向退刀距离和方向（半径值）；
Δk—Z轴方向退刀量的距离和方向；
d—粗切削次数；
ns—精加工路径第一程序段的顺序号；
nf—精加工路径最后程序段的顺序号；
Δu—X方向精加工余量（直径值）；
Δw—Z方向精加工余量；
说明：
①按G73段中的P和 Q指令值实现循环加工，要注意Δu、Δw、Δi和Δk的正负号。
② G73适用于已初成形毛坯的粗加工。
例：按图3－25所示尺寸用G73粗切循环指令编写加工程序。
OO008
N10 G54 G00 X100 2200 选定坐标系，到程序起点位置）
N20 M03 S400 （主轴以400r／min正转）
N30 G00 X60 Z5 （到循环起点位置）
N40 G73 U3 W0.9 R3 (闭环粗切循环加工）
N50 G73 P60 Q140 UO.6 WO.1 FO.3 （精加工余量：UO.6mm WO.lmm）
N60 G00 XO Z3 （精加工轮廓开始，到倒角延长线处）
N70 GO1 U1O Z-2 F0.05 （精加工倒2×45°角）
N80 Z-20 （精加工Φ10外圆）
N90 G02 U10 W-5 R5 （精加工R5圆弧）
N100 GO1 Z-35 （精加工Φ20外圆）
N110 G03 U14 W-7 R7 （精加工R7圆弧）
N120 GO1 Z-52 （精加工Φ34外圆）
N130 U10 W-10 （精加工锥面）
N140 U10 （退出已加工表面，精加工轮廓结束）
N150 G00 X80 Z80 （返回程序起点位置）
N160 MO5 （主轴停）
N170 M30 （主程序结束）
（4）精车循环指令G70
格式：G70 P（ns）Q（nf）
说明:
ns—精加工路径第一程序段号；
nf—精加工路径最后程序段号。
当用G71、G72、G73粗车工件后，用G70来指定精车循环，切除粗加工留下的余量；在G71，G72，G73中的F、S、T无效，在执行G70时处于ns到nf程序段之间的F、S、T有效；在顺序号为ns到顺序号为nf的程序段中，不能调用子程序。
（5）端面深孔钻削循环指令G74
该指令主要用于回转体类零件端面槽或深孔钻削加工（图9-8）。
格式：G74 R（e）
G74 X（U） Z（W） P（Δi） Q（Δk） R（△d） F ；
e—每次退刀量；
X——为D点的X轴坐标值（半径值）；
U——从A至B的X轴增量；
Z——D点的Z轴坐标值；
W——从A至D的Z轴增量；
Δi—X轴方向间断切削长度（无正负半径值）；
Δk—Z轴方向间断切削长度（无正负增量值）；
△d——为切削至终点的退刀量。△d的符号为正，但如果X（U）和P（Δi）省略，可用正、负符号指定退刀方向。
例：按图9-9所示，在工件端面上钻mm 8 、长100mm 的孔，使用G74指令（省略X （U ）、P （Δi ）和R （△d ），只有Z 向循环）为其编程。
O0098；
G54 G99 G97 S700 M03； T0404；
G00 X200.0 Z100.0； X0 Z5.0； G74 R0.3；
G74 Z-100.0 Q8000 F0.1； G00 Z100.0； M05； M30；
（6）内、外圆槽复合循环指令G75
该指令主要用于回转体类零件内、外圆沟槽的循环加工（图10-2所示）。 格式：G75 R （e ）
G75 X （U ） Z （W ） P （Δi ） Q （Δk ） R （△d ） F ；
e —退刀量（半径值）； X ——为D 点的X 轴坐标值； U ——从A 至D 的X 轴增量； Z ——D 点的Z 轴坐标值； W ——从A 至B 的Z 轴增量；
Δi —X 轴方向间断切削长度（无正负半径值）； Δk —Z 轴方向间断切削长度（无正负增量值）；
△d ——为切削至终点的退刀量。△d 的符号为正，但如果Z （W ）和Q （Δk ）省略，可用正、
负符号指定退刀方向。
例：按图10-3所示，在工件上加工出宽20mm，深7mm的宽槽。使用G75内、外圆切槽复合循环为其编程。
O0102；
G54 G99 S500 M03；
T0404；
G00 X30.0 Z2.0；
Z-26.0；
G75 R0.3；
G75 X15.0 Z-11.0 P2000 Q4000 R0 F0.05；
G00 X200.0 Z100.0；
M05；
M30；
说明：△d为切削至终点的退刀量。退刀方向与Z向进给方向相反。通常情况下，因为加工槽时，刀两侧无间隙，无退让距离，所以一般△d值取零或省略。
任务二相关工艺知识
1.外圆和端面车削时刀具的真确安装
车刀安装得真确与否，将直接影响切削能否顺利进行和工件的加工质量。安装车刀时，应注意下列几个问题：
（1）车刀安装在刀架上，伸出部分不宜太长，伸出量一般为刀杆高度的1～1.5倍。伸出过长会使刀杆刚性变差，切削时易产生振动，影响工件的表面粗糙度。
（2）车刀垫铁要平整，数量要少，垫铁应与刀架对齐。车刀至少要用两个螺钉压紧在刀架上，
并逐个轮流拧紧。
（3）车刀刀尖应与工件轴线等高（图2-24a），否则会因基面和切削平面的位置发生变化，而改变车刀工作时的前角和后角的数值。当车刀刀尖高于工件轴线（图2-24b）时，使后角减小，增大车刀后刀面与工件间的摩擦；当车刀刀尖低于工件轴线（图2-24c）时，使前角减小，切削力增加，切削不顺利。
车断面时，车刀刀尖高于或低于工件中心，车削后工件端面中心处留有凸头（图2-25a）。使用硬质合金车刀时，如不注意这一点，车削到中心处会使刀尖崩碎（图2-25b）。
（4）车刀刀杆中心线应与进给方向垂直，否则会使主偏角和副偏角的数值发生变化，如图2-26所示。如螺纹车刀安装歪斜，会使螺纹牙型半角产生误差。
2.用循环指令车削内径时底孔的加工
车削内径时底孔的加工主要是车床上用尾座安装钻头钻削来进行，钻头的装夹方法有两种：直
柄麻花钻可用钻夹头装夹，再利用钻夹头的锥柄插入车床尾座套筒内使用，锥柄麻花钻可直接插入车床尾座套筒内或用锥形套过渡使用。
（1）安装钻头应注意的问题
在装夹钻头或锥形套前，必须把钻头锥柄、尾座套筒和锥形套擦干净。否则会由于锥面接触不好，使钻头在尾座锥孔内打滑旋转。
装夹钻头时，钻头轴心线和工件轴心线要一致，否则钻头容易折断。
如内孔很长并且是通孔，可采用调头钻孔的方法，即钻到大于工件长度二分之一以后，把工件调头装夹校正后，再钻孔，直至钻通，这样可减少孔的偏斜。
（2）钻孔时，注意的问题
在钻孔前，先把工件端面车平，中心处不要留有凸头，否则很容易使钻头歪斜，而影响正确定心。
加工孔时，可先用中心钻定心，再用麻花钻钻孔，使加工出的孔内外同轴，尺寸正确。
钻较深孔时，切屑不易排出，必须经常退出钻头，清除切屑。
（3）钻孔加工的冷却
钻削钢材料时，为了不是钻头发热，必须加充足的冷却润滑液。钻削铸铁材料时，一般不加冷却液；钻削铝材料时，可以加煤油；钻削黄铜、青铜时，一般不加切削液，如需要，也可以加乳化液。
3.镗孔加工知识
（1）镗刀装夹方法
镗刀装夹时，刀尖必须跟工件中心等高或稍高一些，这样就能防止由于切削力把刀尖扎进工件里面（如图9-12a所示）。如装得低于工件中心，就容易产生扎刀现象，而把内孔镗大（如图9-12b 所示）。镗刀伸出长度应尽可能短，以增强刀杆刚性，防止振动。
（2）工件的装夹
镗孔时，工件通常采用三爪或四爪卡盘装夹，一般先校平面，再校外圆，经调整反复校调几次，
直至达到要求为止。尽可能一次装夹中加工外圆表面和端面，这种方法没有定位误差，能保证较高的同轴度和垂直度等行为精度。
（3）薄壁套筒工件的装夹
车削薄壁套筒时，特别要注意夹紧力引起的工件变形。如图9-13a所示，工件夹紧后会略微变成三角形，镗孔后内表面是一个圆柱孔。当松开卡爪取下工件后，工件会弹性复原，外圆为圆柱形，内孔呈如图9-13b所示的弧形三边形。如用内径千分尺检测，各方向直径D相等，但已等直径变形。
为减少薄壁零件的变形，可采用下列方法。
工件加工分粗、精车，粗车时加紧些，精车夹得松些，这样可以减少变形。
应用开缝套筒，由于开缝套筒接触面积大，加紧力均匀分布在工件上，不易产生变形。
应用软爪卡盘，软爪卡盘接触面大，定位精度好，可以减少变形。
（4）镗孔加工方法
镗孔加工时，循环点坐标位置选取要适当，防止镗刀后壁与孔壁发生碰撞。镗削不通孔或台阶孔时，一般先用钻头钻孔，因钻头顶角一般是116º～118º，所以内孔底面是不平的，若要沿孔壁进刀镗孔底面，镗刀会切深加剧。可采用分层切削法或用平头钻平底面，再镗不通孔。
镗孔时，由于工作条件不利，加上刀杆刚性差，容易引起振动，因此，它的切削用量应比车外圆时底些。镗刀的刀杆伸出长度应尽可能缩短，如刀杆伸出过长，就会降低刀杆的刚性，容易引起振动和让刀现象。因此，刀杆伸出长度只要略大于孔深就可以。
（5）镗孔加工冷却
用硬质合金镗刀镗孔时，一般不需要加冷却润滑液。镗铝合金孔时，不要加切削液，因为水和铝容易起化学作用，会使加工表面产生小针孔。精加工铝合金时，使用煤油较好。
任务三外圆、内孔及端面加工操作实例
在数控车床上加工如图9-14所示零件。
1.零件图工艺分析 （1）技术要求分析
零件包括外圆锥面、外圆柱面、内圆锥面、内圆锥面、内圆柱面等加工。零件材料为LY12硬铝合金，内、外圆锥面粗糙度要求6.1a R ，其余各处要求均为2.3a R ，内外圆锥面处尺寸精度要求分别为082
.0142.050--φ和052
.0142.030--φ，精度要求较高，是作为锥度配合面设计的。内孔与外圆锥有同轴度要求。无热处理和硬度要求。
（2）确定装夹方案、定位基准和刀位点
装夹方案：原料为毛坯棒料，可采用三爪自定心卡盘装夹定位，伸出卡盘端面50mm 。 设定程序原点：在工件右端面与轴线的交点处建立工件坐标系（采用试切对刀法建立）。 换刀点设置：在工件坐标系X200.0 Z100.0处。
加工起点设置：外表面、粗加工设定在（X67.0 Z2.0）处；内孔粗、精加工设定在X18.0 Z2.0处。
（3）刀具选择、加工方案制定和切削用量确定（见表9-1、9-2）
（4）数值计算
a ．设定程序原点：以工件右端面与轴线的交点为程序原点建立工件坐标系。
b ．计算基点位置坐标值。
图9-14中，外圆锥度C1:4处小径值的计算： 根据锥度计算公式：L
d
D C -=
CL D d -= 45204
1
50=⨯-=d 基点值为X45.0 Z0 图9-14中，内圆锥度C1:3处小径的计算： 根据锥度计算公式：L
d
D C -=
CL D d -= 20303
1
30=⨯-=d
基点值为X20.0 Z-30.0
c.其他各基点值可通过标注尺寸识读或换算出来(略)。 2.工艺路线确定
a.手动钻毛坯孔：打顶尖孔0.3φ——用10φ钻头钻孔，深41mm ——用18φ钻头扩孔，深41mm ——用18φ平头钻平孔底面。
b.用G71复合固定循环指令粗车外圆表面（精加工余量0.5mm）。
c.用G71复合固定循环指令粗车内圆表面（精加工余量0.5mm）。
d.用G70精加工循环指令精车内圆表面。精车轨迹为：G00移刀至X30.0 Z2.0——G01工进移刀至X30.0 Z0——工进切削锥圆至X20.0 Z-30.0——工进切削内圆至X20.0 Z-40.5。
e. 用G70精加工循环指令精车外圆表面。精车轨迹为：G00移刀至X28.0 Z2.0——G01工进移刀至X28.0 Z0——工进切削端面至X45.0 Z0——工进切削外圆锥面至X50.0 Z-20.0——工进车端面台至X60.0 Z-20.0——工进车外圆柱至X60.0 Z-40.5。
f.手动切断工件。
3.编程
程序内容说明
O0009
N1；粗加工外圆表面
G54 G99 97 S600 M03；
T0101；
G00 X200.0 Z100.0；换刀点
X67.0 Z2.0；循环点（加工起刀点）
G71 U1.5 R0.5；用G71复合固定循环指令粗车外圆表面
G71 P10 Q11 U0.5 W0.05 F0.2；
N10 G00 X28.0；
G01 Z0；
X45.0；
X50.0 Z-20.0；
X60.0；
N11 Z-40.5；
G00 X200.0 Z100.0；
M05；
M00；
N2；粗车内孔表面
G54 G99 G97 S600 M03；
T0303；
X18.0 Z2.0；
G71 U1.0 R0.5；用G71复合固定循环指令粗车内圆表面G71 P20 Q21 U-0.5 W0.05 F0.15；
N20 G00 X30.0；
G01 Z0；
X20.0 Z-30.0；
N21 Z-45.0；
G00 X200.0 100.0；
M05；
M00；
N3；精车内孔表面
G54 G99 G97 S1000 M03；
T0303；
X18.0 Z2.0；
G70 P20 Q21 F0.08；用G70精加工循环指令精车内圆表面G00 X200.0 100.0；
M05；
M00；
N4；精车外圆表面
G54 G99 G97 S1000 M03；
T0202；
X67.0 Z2.0；
G70 P10 Q11 F0.08；用G70精加工循环指令精车外圆表面
G00 X200.0 100.0；
M05；
M30；
模块四内外端面数控车床加工编程
项目三外圆、内孔及端面加工训练 教学目的：①掌握外圆、内孔及端面的大余量切削方法。 ②掌握钻孔、镗孔加工的相关工艺知识和编程知识。 ③掌握粗、精车削工件的加工工艺路线、刀具选用和切削用量确定。 ④熟练掌握钻头、镗刀等刀具在刀架上的安装和对刀操作。 任务一编程的基本知识 1．简单循环指令 （1）外、内径切削循环指令G90 格式：G90 X（U） Z（W） F ； 说明：X、Z——绝对值编程时，为切削终点C在工件坐标系下的坐标；增量值编程时，为切削终点C相对于循环起点A的有向距离，图形中用U、W表示。 该指令执行如图3-l3所示A—B—C一D—A的轨迹动作。 例8-5 如图8-11所示： O1487 ……… G00 X62.0 Z2.0； G90 X50.0 Z-40.0 F0.15； X40.0； X30.0； G00 X200.0 Z100.0； M05；
M30； （2）圆锥面内（外）径切削循环指令G90 （如图8-12所示） 格式：G90 X （U ） Z （W ） R F ； R ——为切出点到切入点在X 轴上的投影，与X 轴同向取正，与X 轴反向取负（无论是绝对值编程还是增量值编程）。 如图8-12所示 根据相似三角形公式： 52 2030=-=h 2 +=BE R BE h 2 20205+=R 5.5=R 又因切出点到切入点在X 轴的投影为R 值，R 方向与X 正向相反，所以R=-5.5mm 。 O0002 ……… G00 X42.0 Z2.0 G90 X30.0 Z-20.0 R-5.5 F0.15 G00 X200.0 Z100.0 ……… (3)端平面切削循环指令G94 该指令主要用于盘套类零件的平面粗加工工序。 格式：G94 X （U ） Z （W ） F ； 该指令执行如图3-17所示A ——B ——C ——D ——A 的轨迹动作。
数控车床加工工艺及编程
数控车床加工工艺及编程 目录: 第一章:数控机床的概述 1.1数控机床的产生和发展过程 1.2数控机床的组成工作原理和特点 1.3：数控机床的分类 第二章：数控车削加工工艺 4.1：数控车削的主要加工对象 4.2：数控车削的刀具与选用 4.3：工件在数控机床上的装夹 4.4：切削用量的选择 4.5：数控车削加工工艺的制定 4.6：数控车削加工前的调整与安全生产规范 第三章：数控车床编程 5.1：数控车床编程的特点和基础 5.2：数控车床的编程的方法 5.3：数控车床编程举例 第四章数控加工技术的发展与机械制造自动化的发展 6.1：数控加工技术的发展 6.2：计算机辅助制造和计算机辅助工艺设计
第一章：数控机床的概述 1.1：数控机床的产生和发展过程 数字控制（Numerical Control）技术，简称为数控（NC）技术，是指用数字指令来控制机器的动作。采用数控技术的控制系统称为数控系统，用控制软件来实现数控功能的数控系统，称为计算机数控（CNC）系统。装备了数控系统的机床，称为数控机床。 数控机床是为了解决复杂型面零件加工的自动化而产生的。我国是1952年试制成功了世界上第一台数控机床样机。20世纪90年代起，我国开始向高档数控机床发展。一些高档数控攻关项目通过了国家鉴定并陆续在工程上得到应用。航天I型，华中I型，华中——2000型等高性能数控系统，实现了高速，高精度和高效经济的加工效果，能完成高复杂度的五坐标曲面时插补控制，可加工出复杂得便整体叶轮及复杂刀具。 1.2：数控机床的组成、工作原理及特点 一：数控机床的组成及工作原理 数控机床是一种利用数控技术，按照事先编好的程序实现动作的机床，它由程序载体、输入装置、数控装置、伺服系统、位置反馈和机床机械部件组成 二：数控机床的特点 （1）适应性强，适合加工单件或小批量复杂工件在数控机床上加工不同形状的工件，只需重新编制新工件的加工程序，就能实现新工件的加工。 （2）加工精度高，生产质量稳定数控机床的脉冲当量普遍可达0.001mm/p，传动系统和机床机构都具有很高的刚度和热稳定性，进给系统采用间隙措施，并对反向间隙与丝缸螺距误差等由数控系统实现自动补偿，所以加工精度高，（3）生产率高工件加工所需时间包括机动时间和辅助时间。数控机床能有效的减少这两部分时间。数控机床主轴转速和进给量的调速都比普通机床的范围大，机床刚性好，快速移动和停止采用了加速、减速措施，数控机床更换工件时，不需要调整机床。同一批工件加工质量稳定，无需停机检验，故辅助时间大大减少。 （4）减轻劳动强度，改善劳动条件数控机床加工是自动进行的工件过程不需要人的干预，加工完毕自动停车，这就使工人的劳动条件大为改善。 （5）良好的经济效益机床价格昂贵，分摊到每个工件的设备费用较大，但是机床可节省许多其他的费用。例如，工件加工前不用划分工序，工件的安装、调整、加工和检验所花费的时间少，特别不用设计制造专用工装夹具，加
数控车床编程
数控车床编程 数控车削加工包括内外圆柱面的车削加工、端面车削加工、钻孔加工、螺纹加工、复杂外形轮廓回转面的车削加工等，本章结合配置FANUC 0i Mate TC数控系统的数控车床重点讨论数控车床编程方法。 第一节编程的基本代码 1、工件坐标系设定指令G50 指令格式：G50 X_Z_； 参数含义：X、Z-刀具起始点在工件坐标系中的坐标值。 例：如图4-1所示。 图4-1工件坐标系设定 G50 X150.0 Z200.0；执行该指令后工件坐标原点即建立在图4-1所示位置。 2、G00快速点定位指令 指令格式：G00 X（U）__Z（W）__ X、Z-目标点坐标 G00是指令刀具从当前点快速运动至目标点的指令。在执行该指令时，刀具的运动路线由机床参数来确定。 图4-2 G00快速定位 例：如图4-2所示，刀具从P1点快速移动至P2点 G00 X20 Z2 ；（绝对值编程） 或G00 U-20 W-30；（增量值编程） 3、 G01 直线插补指令 指令格式：X（U）_ Z（W）__F_ X、Z目标点坐标 F进给速度（单位：mm/r或mm/min）
直线插补是刀具以F指定的进给速度从当前点沿直线移动至目标点。 例：如图4-3所示，刀具由P1点切削至P2点，至P3点，至P4点。 G01 X20 Z-10 F0.2；（绝对值编程，F单位：mm/r） G01 X32 Z-24； G01 X40； 或： G01 W-12 F0.2；（相对值编程，F单位：mm/r） G01 U12 W-14； G01 U8； 图4-3 G01直线插补 4、圆弧插补指令 G02 顺圆插补指令 G03 逆圆插补指令 指令格式：G02/G03 X（U）_ Z（W）_ R_ F_；（起点、终点、半径） G02/G03 X（U）_ Z（W）_ I_ K_ F_；（起点、终点、圆心）X_ Z-圆弧终点坐标； R-圆弧半径； I-圆弧圆心相对圆弧起点的X向的增量值； K-圆弧圆心相对圆弧起点的z向的增量值； 图4-4圆弧插补 例：如图4-4所示，刀具沿轮廓从P1点切至P2点。 G03 X20 Z-10 R10 F0.2； G01 Z-15 ； G02 X36 Z-23 R82； 或：
数控车床编程与操作(机工版)教案：6.2 端面车削循环(G94).doc
6.2端面车削循环(G94) 教学目的和要求： 1、熟练掌握端面车削循环(G94)指令的车削方法。教学重点难点： 1、熟练掌握端面车削循环(G94)指令的车削方法。教学方式：课堂理论教学 教学时数：2课时 教学内容 端面车削循环 1、平端面车削循环 （1）格式： G94 X（U）___Z(W)___F ； 其中：X、Z表示终点绝对值坐标； U、W表示相对（增量）值终点坐标尺寸； F切削进给速度。 其轨迹如图6-5所示，由4个步骤组成。 图中1（R）表示第一步快速运动。 2（F）表示第二步按进给速度切削。 3（F）表示第三步按进给速度切削。 4（R）表示第一步快速运动。 图6-5 2、锥面车削循环 （1）格式： G94X（U）___Z(W)___R___F ； 其中：X、Z表示终点绝对值坐标； U、W表示相对（增量）值终点坐标尺寸；
R表示锥度尺寸（R=(D-d)/2,D为锥度大端直径，d为锥度小端直径）,车削外圆锥度如是从小端车到大端时，切削锥度R为负值；车削内圆锥 度如是从大端车到小端时，内圆锥度R为正值。 F切削进给速 其轨迹如图6-6所示，由4个步骤组成。 图6-6 3、G94编程实例 图图6-7 图6-8 图6-7加工程序图6-8加工程序 O0603 O0604 N10 M03 S600 T0202 ； N10 M03 S700 T0101； N20 G00 X65 Z24； N20 G00 X60 Z45； N30 G94 X-15 Z-8 F0.1； N30 G94 X25 Z31.5 R-3.5 F0.15； N40 X-15 Z-11； N40 X25 Z29.5 R-3.5； N50 X-15 Z-14 ； N50 X25 Z27.5 R-3.5； N60 G00 X100 Z100 ； N60 X25 Z25.5 R-3.5； N70 M30； N70 G00 X100 Z100； N80 M30； 【小结】：
数控车床的编程与加工操作
第2章数控车床编程与加工操作 2．1数控车削零件加工工艺分析 2.1.1分析零件图样 分析零件图样主要考虑以下几个方面： 1.构成零件轮廓的几何条件 由于设计等多方面的原因，可能在零件图上构成零件加工轮廓的数据不充分，这样可增加编程的难度，甚至会无法编程。例如零件图上漏掉某尺寸，使几何尺寸条件不充分；零件图上的图线位置模糊或尺寸标注不清；零件图上给定的几何条件不合理，造成数学处理困难等。 2.尺寸精度要求 分析零件图样尺寸精度要求，以判断能否利用车削工艺达到，并控制尺寸精度，同时可以进行尺寸换算，如增量尺寸与绝对尺寸及尺寸链计算等。 在利用数控车床车削零件时，通常对零件要求的尺寸取最大和最小极限尺寸的平均值作为编程的尺寸依据。 3.形状和位置精度要求 加工时，按照零件图样给定的形状，位置公差确定零件的定位基准和测量基准。 4.表面粗糙度要求 表面粗糙度是保证零件表面微观精度的重要要求，也是合理选择机床、刀具及确定切削用量的依据。 2.1.2确定毛坯 确定毛坯的种类及制造方法主要考虑以下几个方面：
1.零件材料及其力学性能 零件的材料及其力学性能大致确定了毛坯的种类。例如钢质零件若力学性能要求不太高且形状不十分复杂时可选择型材毛坯，但若要求较高的力学性能，则应选择锻件毛坯。 2.零件的结构形状与外形尺寸 如形状复杂的大型零件毛坯可采用砂型铸造；一般用途的阶梯轴，若各台阶直径相差不大，可用圆棒料，各台阶直径相差较大时，选择锻件毛坯较为合适；对于锻件毛坯，尺寸大的零件一般选择自由锻造，中小型零件可选择模锻。 3.生产类型 大批量生产的零件应选择精度和生产率较高的毛坯制造方法，如金属模机器造型或精密铸造、模锻、精锻等；零件产量较小时选择精度和生产率较低的毛坯制造方法。 4.现有生产条件 确定毛坯的种类及制造方法，还要考虑具体的生产条件，如毛坯制造的工艺水平、设备状况以及对外协作等情况。 5.充分考虑利用新工艺、新技术的可能性 毛坯制造的新工艺、新技术和新材料的应用，对机械制造的生产率、经济性都会产生很大影响，因此，选择毛坯时要尽可能考虑采用如精铸、精锻、冷挤压、粉末冶金等毛坯制造的新工艺和新技术。 2.1.3确定加工方案 1.制定工艺路线 在数控车床加工过程中，考虑加工对象轮廓曲线形状、位置、材料、批量不同等多方面因素的影响，对零件制定工艺路线时，应考虑以下原则： 1)先粗后精（见图2-1） 粗加工半精加工精加工
车加工数控车床编程
数控车加工程序编制 式中：X、Z- -圆柱面切削的终点坐标值； U、W--圆柱面切削的终点相对于循环起点坐标分量。 例：应用圆柱面切削循环功能加工图3.29所示零件。 N10 G50 X200 Z200 T0101 N20 M03 S1000 N30 G00 X55 Z4 M08 N40 G01 G96 Z2 F2.5 S150 N50 G90 X45 Z-25 F0.2 N60 X40 N70 X35 N80 G00 X200 Z200 N90 M30 （2）圆锥面切削循环 编程格式G90 X(U)～ Z(W)～ I～ F～ 式中：X、Z- 圆锥面切削的终点坐标值； U、W-圆柱面切削的终点相对于循环起点的坐标； I- 圆锥面切削的起点相对于终点的半径差。如果切削起点的X向坐标小于终点的X向坐标，I值为负，反之为正。如图3.30所示。 例：应用圆锥面切削循环功能加工图3.30所示零件。 …… G01 X65 Z2 G90 X60 Z-35 I-5 F0.2 X50
G00 X100 Z200 …… 2、端面切削循环 端面切削循环是一种单一固定循环。适用于端面切削加工，如图3.31所示。 （1）平面端面切削循环 编程格式G94 X(U)～ Z(W)～ F～ 式中：X、Z- 端面切削的终点坐标值； U、W-端面切削的终点相对于循环起点的坐标。 例：应用端面切削循环功能加工图3.31所示零件。 …… G00 X85 Z5 G94 X30 Z-5 F0.2 Z-10 Z-15 …… （2）锥面端面切削循环 编程格式 G94 X(U)～ Z(W)～ K～ F～ 式中：X、Z- 端面切削的终点坐标值； U、W-端面切削的终点相对于循环起点的坐标； K- 端面切削的起点相对于终点在Z轴方向的坐标分量。当起点Z向坐标小于终点Z向坐标时K为负，反之为正。如图3.32所示。 例：应用端面切削循环功能加工图3.33所示零件。 …… G94 X20 Z0 K-5 F0.2 Z-5 Z-10 …… 3.2.9复合固定循环
数控车床编程步骤和用法【技巧】
数控机床编程课,是数控专业的一门综合性较强的专业课,它要求学生不仅会读懂程序,还要会手工编写简单零件的加工程序。编程的入门较难,入门以后就显得简单一点。下面就先给大家介绍一下数控车床编程步骤和用法。 数控车床编程方法与步骤： 数控机床编程课，是数控专业的一门综合性较强的专业课，它要求学生不仅会读懂程序，还要会手工编写简单零件的加工程序。编程的入门较难，入门以后就显得简单一点。现把编程方法总结如下： 一、分析零件图样、确定加工工艺过程 分析零件的材料、形状、尺寸、精度及毛坯形状和热处理要求等，确定正确的加工方法、定位夹紧以及加工顺序、所用刀具和切削用量等，即制定加工工艺。这一个环节是数控编程的一个重要环节。其主要目的是确定数控加工的工艺路线、切削用量以及工件的定位、夹紧等。首先是数控加工工艺的划分，如加工端面、车外圆、切槽、切断等等；其次是刀具的选择，应该合理选择加工刀具；然后是工序顺序的安排，要求在确定工艺过程中，要做到加工路线短，进给、换刀次数少，充分发挥数控机床的功能，使加工安全、可靠，效率高。 走刀路线是指在加工过程中，刀具刀位点相对于工件的运动轨迹和方向，它不仅包括了工步内容，还反映了工步顺序。在安排可以一刀或多刀进行的精加工工序时，其零件的最终轮廓应由最后一刀连续加工而成。这时，加工刀具的进退刀位置要考虑妥当，尽量不要在连续的轮廓中安排切人和切出或换刀及停顿，以免因切削力突然变化而造成弹性变形，致使光滑连接轮廓上产生表面划伤、形状突变或滞留刀痕等疵病。 二、数值计算 根据零件的尺寸要求、加工路线及设定的坐标系，进行运动轨迹坐标值的计算。对于由圆弧和直线组成的简单零件，只要求计算零件轮廓上各几何元素的交点或切点的坐标，得出各几何元素的起点、终点、圆弧圆心的坐标值。如果数控系统无刀具补偿功能，还应该计算刀具刀位点的运动轨迹。对于由非圆曲线组成的复杂零件，由于数控机床通常只具有直线和平面圆弧插补功能，因而只能采用支线段或圆弧段逼近的方法进行加工，这时就要计算逼近线段和被加工曲线的交点(即节点)的坐标值。 对于简单的平面运动轨迹，各几何元素坐标值的计算常由人工完成。对于运动轨迹十分复杂，或者是三维立
数控车床加工程序的编制及实例分析
数控车床加工程序的编制及实例分析 数控车床加工程序的编制及实例分析 [内容摘要] 本文通过对数控车床加工程序的分类，掌握合适的编程方法，并对零件 图样进行合理的分析，确定合理的走刀路线，合理调用G命令和安排“回零”路线，合理选择切削用量。并通过实例分析掌握常见零件加工程序的编制。学会编程中细节问题的处理。 [关键词] 数控车床程序精加工刀补 数控车床是一种技术密集度及自动化程度很高的机电一体化加工设备，是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物。随着数控车床的发展与普及，利用数控车床来加工零件变得越来越普遍。在数控车削中，程序贯穿整个零件的加工过程。由于每个人的加工方法不同，编制加工程序也各不相同，但最终的目的是为了提高数控车床的生产效率，因此对于选择最合理的加工路线显得尤为重要。 一、编程方法分类 数控编程方法有手工编程和自动编程两种。手工编程是指从零件图样分析工艺处理、数据计算、编写程序单、输入程序到程序校验等各步骤主要有人工完成的编程过程。它适用于点位加工或几何形状不太复杂的零件的加工，以及计算较简单，程序段不多，编程易于实现的场合等。但对于几何形状复杂的零件（尤其是空间曲面组成的零件），以及几何元素不复杂但需编制程序量很大的零件，由于编程时计算数值的工作相当繁琐，工作量大，容易出错，程序校验也较困难，用手工编程难以完成，因此要采用 自动编程。所谓自动编程即程序编制工作的大部分或全部有计算机完成，可以有效解决复杂零件的加工问题，也是数控编程未来的发展趋势。同时，也要看到手工编程是自动编程的基础，自动编程中许多核心经验都来源于手工编程，二者相辅相成。 二、零件图样分析
数控加工工艺及编程 数控车床编程基础知识
一、数控车床的有关各点 1、数控车床坐标轴 数控车床的Z 轴是与主轴轴线平行的标准坐标轴，Z 轴的正方向是增加刀具和工 件之间距离的方向，即刀具远离卡盘的方向为Z 轴正方向。X 轴是平行于工件装夹面， 且与Z 轴垂直的方向，刀具远离主轴轴线的方向为X 轴的正方向(如下图2-7-2所示)。 图2-7-2 数控车床坐标系 Z 轴：主轴的中心线，指向尾座为正方向。 X 轴：直径方向，与Z 轴垂直，远离工件为正方向。 2、数控车床坐标系和参考点 机床坐标系是机床上固有的坐标系，在建立机床坐标系前先设有固定的坐标原点O 点（如下图2-7-3所示M 点，对于数控车床来说坐标原点M 点通常定在卡盘后端面与中心线交点处）。再以机床原点为坐标原点，建立一个Z 轴与X 轴的直角坐标系，则此坐标系就称为机床坐标系。 参考点也是机床上的一个固定点，该点与机床原点的相对位置如图2-7-3所示R 点为参考点。它是机床坐标系中一个固定不变的极限点，其固定位置由各轴向的机械挡块来确定。参考点在数控机床出厂时就已经调好并记录，并在机床使用说明书中供用户编程使用，一般情况下，不允许随意变动。 一般数控机床开机后，通常要进行机动或手动回参考点以建立机床坐标系。 Y Z Z X X Z X X Z X Z X Z Y (a )(b )
图2-7-3 数控车床坐标系和参考点 3、工件坐标系和工件原点 工件坐标系是编程人员在编程时使用的，编程人员选择工件上的某一已知点，如上图2-7-3所的O点为原点（也称工件原点、程序原点），建立一个新的坐标系，称为工件坐标系。工件坐标系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐标系所取代。 工件坐标系的原点是人为设定的，设定的依据是要尽量满足编程简单、尺寸换算少、引起的加工误差小等条件。一般情况下，工件原点选择在工件右端面、左端面的中心处，工件直径方向为X轴方向，工件轴线方向为Z轴方向(如上图2-7-3所示)。 4、换刀点和起刀点 数控机床加工过程中经常要换刀，为了防止换刀时碰伤零件、刀具、尾座、夹具等，编程时还需要设定一个换刀点（也称程序起点）。换刀点也就是加工过程中需要换刀时刀具的相对位置，如上图2-7-3所示a点为换刀点。换刀点通常设置在被加工零件的外轮廓外，在车床上常以刀架远离工件的某一点或机床参考点为换刀点；在铣床上常以机床参考点为换刀点；在加工中心上常以换刀机械手的固定位置点为换刀点。 起刀点是指在数控机床上加工工件时，刀具相对于工件运动的起始点。起刀点应选择在不妨碍工件装夹、不会与夹具相碰及编程简单的地方。对于数控车床一般选在靠近参考点附近，如上图2-7-3所示b点为起刀点。 5、刀位点 刀具刀位点是指刀具的定位基准点，它是刀具用于表现刀具位置的参照点。一般来说，圆柱铣刀和端面铣刀的刀位点是刀具轴线与刀具底面的交点、球头铣刀刀位点为球心。车刀刀位点为刀尖或刀尖圆弧中心，钻头是钻尖或钻头的中心，线切割的刀位点则是线电极的轴心与零件面的交点。下图2-7-4所示是常用车刀刀位点。 图2-7-4 刀位点 二、数控车床特点 1、绝对尺寸与增量尺寸 在一个程序段中，根据被加工零件的图样标注尺寸，从便于编程的角度出发，可采用绝
数控车床编程实例详解
结合生产 实 际，用实 物、 图表直 观教 学， 2.1 数控车床编程基础
擁柞岩 图2.1.1数控车床坐标系 三、直径编程方式 在车削加工的数控程序中，X轴的坐标值取为零 件图样上的直径值，如图 B点的坐标值为（40，60）。采用直径尺寸编程与零件图样中的尺寸标注一致, 这样可避免尺寸换算过程中可 2.1.2所示：图中A点的坐标值为（30, 80）， 能造成的错误，给编程带来很大方便。 z4 举例说明 80 图2.1.2直径编程 四、进刀和退刀方式 对于车削加工，进刀时采用快速走刀接近工件切削起点附近的某个点，再改用切削进给，以 减少空走刀的时间，提高加工效率。切削起点的确定与工件毛坯余量大小有关，应以刀具快速走 到该点时刀尖不与工件发生碰撞为原则。如图2.1.3所示。
蔘苕点 工件核c C 炳削起殆点 卡盘 图2 .1.3切削起始点的确定 五、绝对编程与增量编程 X、Z表示绝对编程，U、W表示增量编程，允许同一程序段中二者混合使用。 图2 .1.4绝对值编程与增量编程如图2.1.4所示，直线AT，可用： 绝对：G01 X100.0 Z50.0; 相对：G01 U60.0 W-100.0;
混用：G01 X100.0 W-100.0; 或G01 U60.0 Z50.0; 第2节数控车床的基本编程方法 数控车削加工包括内外圆柱面的车削加工、端面车削加工、钻孔加工、螺纹加工、复杂外形轮廓回转面的车削加工等，在分析了数控车床工艺装备和数控车床编程特点的基础上，下面将结合配置FANUC-0i数控系统的数控车床重 点讨论数控车床基本编程方法。 一、坐标系设定 编程格式G50 X〜Z〜 式中X、Z的值是起刀点相对于加工原点的位置。G50使用方法与G92 类似。 在数控车床编程时，所有X坐标值均使用直径值，如图 2.1.5所示。 例：按图2.1.5设置加工坐标的程序段如下： X' G50 X 121.8 Z 33.9 109.7 33.9 精品资料 鼻J件原点I 旋转中心
数控车床编程实例
数控车床编程实例 如下图所示为数控加工的机床手柄零件图，毛坯尺寸和类型为mm 的棒料，毛坯材料为45钢。 编程实例零件图 依据图纸要求，工件以mm圆柱面定位，以三爪卡盘夹持mm圆柱面。加工时，自右向左进行外轮廓面加工；粗加工的背吃刀量为2mm，进给速度为100mm/min；精加工的背吃刀量为0.25mm，进给速度为150mm/min。 精加工工艺路线如下：R3mm圆弧— R29mm圆弧— R45mm圆弧— mm 外圆— Ra3.2mm台阶面。根据精加工工艺路线走粗加工轮廓。 工件坐标原点设置于工件右端面，建立如上图所示的工件坐标系，起刀点在工件坐标系中的坐标为(50，10)。通过计算可知：R3mm圆弧和R29mm圆弧切点坐标为(4.616，-1.083)，R29mm圆弧和R45mm 圆弧切点坐标为(13.846，-30.390)。 粗加工路线以(20.5，0)为切削始点，精加工路线以(0，0)为切削始点。 数控加工程序如下： O0014
N0010 G92 X50 Z10 N0020 T0100 N0030 M03 S600 N0040 G00 X25 Z2 N0050 G01 Z0.5 F100 N0060 X0 N0070 X23 N0080 Z0 N0090 M98 P0022 L0011 N0100 G00 X50 Z10 N0110 P05 N0120 S1000 N0130 G00 X25 Z0 N0140 G01 X2.5 F150 N0150 M98 P0022 N0160 G00 X50 Z10 N0170 M05 N0180 M30 O0022 N0010 G01 U-2.5 N0020 G03 U4.616 W-1.083 R3 N0030 G03 U9.230 W-29.307 R29
外圆端面加工数控车床编程
外圆端面加工数控车床编程 如图2-16所示工件，毛坯为φ45㎜×120㎜棒材，材料为45钢，数控车削端面、外圆。 1．根据零件图样要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线 1）对短轴类零件，轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持φ45外圆，使工件伸出卡盘80㎜，一次装夹完成粗精加工。 2）工步顺序 ①粗车端面及φ40㎜外圆，留1㎜精车余量。 ②精车φ40㎜外圆到尺寸。 2．选择机床设备 根据零件图样要求，选用经济型数控车床即可达到要求。故选用CK0630型数控卧式车床。 3．选择刀具 根据加工要求，选用两把刀具，T01为90°粗车刀，T03为90°精车刀。同时把两把刀在自动换刀刀架上安装
好，且都对好刀，把它们的刀偏值输入相应的刀具参数中。4．确定切削用量 切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。 5．确定工件坐标系、对刀点和换刀点 确定以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点，建立XOZ工件坐标系，如前页图2-16所示。 采用手动试切对刀方法（操作与前面介绍的数控车床对刀方法基本相同）把点O作为对刀点。换刀点设置在工件坐标系下X55、Z20处。 6．编写程序(以CK0630车床为例) 按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下：N0010 G59? X0 Z100 ；设置工件原点 N0020 G90 N0030 G92 X55? Z20 ；设置换刀点 N0040 M03 S600 N0050 M06 T0101 ；取1号90°偏刀，粗车 N0060 G00 X46 Z0 N0070 G01 X0 Z0 N0080 G00 X0 Z1 N0090 G00 X41 Z1
数控车床精加工程序编程实例 完整的工艺分析
数控车床精加工程序编程实例完整的工艺分析 更新日期：来源：数控工作室 如图1所示的零件，其材料为45钢，零件的外形轮廓有直线、圆弧和螺纹。欲在某数控车床上进行精加工，编制精加工程序。 图1 车削零件示例 1）依据图样要求，确定工艺方案及走刀路线
按先主后次的加工原则，确定其走刀路线。首先切削零件的外轮廓，方向为自右向左加工，具体路线为：先倒角（1×45°）→切削螺纹的实际路径φ47.8→切削锥度部分→切削φ62→倒角（1×45°）→切削φ80→切削圆弧部分→切削φ80，再切槽，最后车削螺纹。 2）选用刀具并画出刀具布置图 根据加工要求需选用三把刀具。1号刀为外圆车刀，2号刀为3㎜的切槽刀，3号刀为螺纹车刀。刀具布置图见图1（b）。对刀时采用对刀仪，以1号为基准。3号刀刀尖相对于1号刀刀尖在Z向偏量15㎜，由3号刀的程序进行补偿，其补偿值通过控制面板手工输入，以保持刀尖位置的一致。 3）工件坐标系确定 由工件图样尺寸分布情况确定工件坐标系原点O取在工件内端面（如图示）处，刀具零点坐标为（200，350）4）确定切削用量 切削用量应根据工件材料、硬度、刀具材料及机床等因素来综合考虑，一般由经验确定。本例各刀具切削用量情况如表1所示 表1切削用量表 5）编制精加工编程 该系统可以采用绝对值和增量值混合编程，绝对值用X、Z地址，增量值用U、W地址，采用小数点编程。 O0020 N01 G50 X200.0 Z350.0；（工件坐标系设定） N02 S630 T0101 M03；（用1号刀，主轴正转） N03 G00 X41.8 Z292.0 M08； N04 G01 X47.8 Z289.0 F0.15；（倒1×45°角）
数控车床加工编程典型实例[1]
数控车床加工编程典型实例[1] 数控机床是一种技术密集度及自动化程度很高的机电一体化加工设备，是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物。 随着数控机床的发展与普及，现代化企业对于懂得数控加工技术、能进行 数控加工编程的技术人才的需求量必将不断增加。数控车床是目前使用最 广泛的数控机床之一。本文就数控车床零件加工中的程序编制问题进行探讨。 一、编程方法 二、编程步骤 拿到一张零件图纸后，首先应对零件图纸分析，确定加工工艺过程， 也即确定零件的加工方法（如采用的工夹具、装夹定位方法等），加工路 线（如进给路线、对刀点、换刀点等）及工艺参数（如进给速度、主轴转速、切削速度和切削深度等）。其次应进行数值计算。绝大部分数控系统 都带有刀补功能，只需计算轮廓相邻几何元素的交点（或切点）的坐标值，得出各几何元素的起点终点和圆弧的圆心坐标值即可。最后，根据计算出 的刀具运动轨迹坐标值和已确定的加工参数及辅助动作，结合数控系统规 定使用的坐标指令代码和程序段格式，逐段编写零件加工程序单，并输入CNC装置的存储器中。 三、典型实例分析 数控车床主要是加工回转体零件，典型的加工表面不外乎外圆柱、外 圆锥、螺纹、圆弧面、切槽等。例如，要加工形状如图所示的零件，采用 手工编程方法比较合适。由于不同的数控系统其编程指令代码有所
不同，因此应根据设备类型进行编程。以西门子802S数控系统为例，应进行如下操作。 (1)确定加工路线 按先主后次，先精后粗的加工原则确定加工路线，采用固定循环指令 对外轮廓进行粗加工，再精加工，然后车退刀槽，最后加工螺纹。 (2)装夹方法和对刀点的选择 采用三爪自定心卡盘自定心夹紧，对刀点选在工件的右端面与回转轴 线的交点。 (3)选择刀具 根据加工要求，选用四把刀，1号为粗加工外圆车刀，2号为精加工 外圆车刀，3号为切槽刀，4号为车螺纹刀。采用试切法对刀，对刀的同 时把端面加工出来。 (4)确定切削用量 车外圆，粗车主轴转速为500r/min，进给速度为0.3mm/r，精车主轴 转速为800r/min，进给速度为0.08mm/r，切槽和车螺纹时，主轴转速为300r/min，进给速度为0.1mm/r。 (5)程序编制 确定轴心线与球头中心的交点为编程原点，零件的加工程序如下： 主程序 J某CP1.MPF N05G90G95G00某80Z100（换刀点）
数控车床编程实例
如图2—16所示工件，毛坯为φ45㎜×120㎜棒材，材料为45钢，数控车削端面、外圆. 1．根据零件图样要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线 1）对短轴类零件,轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持φ45外圆，使工件伸出卡盘80㎜，一次装夹完成粗精加工. 2）工步顺序 ①粗车端面及φ40㎜外圆，留1㎜精车余量。 ②精车φ40㎜外圆到尺寸。 2．选择机床设备 根据零件图样要求，选用经济型数控车床即可达到要求。故选用CK0630型数控卧式车床。3．选择刀具 根据加工要求,选用两把刀具，T01为90°粗车刀，T03为90°精车刀。同时把两把刀在自动换刀刀架上安装好，且都对好刀，把它们的刀偏值输入相应的刀具参数中。 4．确定切削用量 切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定,详见加工程序。5．确定工件坐标系、对刀点和换刀点 确定以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点，建立XOZ工件坐标系，如前页图2-16所示。 采用手动试切对刀方法（操作与前面介绍的数控车床对刀方法基本相同）把点O作为对刀点。换刀点设置在工件坐标系下X55、Z20处. 6．编写程序(以CK0630车床为例) 按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下： N0010 G59 X0 Z100 ；设置工件原点 N0020 G90 N0030 G92 X55 Z20 ；设置换刀点 N0040 M03 S600 N0050 M06 T01 ；取1号90°偏刀，粗车 N0060 G00 X46 Z0 N0070 G01 X0 Z0 N0080 G00 X0 Z1 N0090 G00 X41 Z1 N0100 G01 X41 Z-64 F80 ；粗车φ40㎜外圆,留1㎜精车余量 N0110 G28 N0120 G29 ;回换刀点
数控机床加工程序编制-编程训练
编程训练 一、简单编程题目 例如 如图所示的外圆切槽加工，其加工程序如下： 例如：如图所示，圆柱螺纹加工，螺纹的螺距为 1.5mm ，车削螺纹前工件直径φ42mm ，第一次进给背吃刀量0.3mm ，第二次进给背吃刀量0.2mm ，第三次进给背吃刀量0.10mm ，第四次进给背吃刀量0.08mm ，采用绝对值编程。 基点坐标 ：A(26,0) B(28,-1) C(28,-20) D(32,-20) E(42,-35) F(42,-50) G(45,-50)根据加工要求选用刀具：2号为外圆左偏精车刀。 切削用量表 二、在GSK980-TD 数控车床上，加工如图所示零件，试编制精车加工程序。 U /2 X
三、在 FANUC O-TD数控车床上加工如图所示零件，试编制其加工程序。 已知条件：毛坯为φ60×95的棒料，材料为45钢。从右端至左端轴向走刀切削；粗加工每次进给深度2.0mm，进给量为0.25mm/r；精加工余量X向0.4mm，Z向0.1mm；切槽刀刃宽4mm。 加工路线为：(1)粗车外圆。从右至左切削外轮廓，采用粗车循环。 (2) 精车外圆。右端倒角→φ20mm外圆→倒角→φ30mm外圆→倒角→φ40mm外圆。(3)切断。 根据加工要求选用3把刀具：1号为外圆左偏粗车刀，2号为外圆左偏精车刀，3号为外圆切断刀。 答：设工件右端面为编程坐标原点。（毛坯为锻件，余 该零件的加工程序如下： 程序说明 答：该零件的加工程序如下： 程序说明 O0002；程序号 G50 X100. Z50.； M03 S1000； T0100； N1；工序(一)外圆粗切削 G00 G99 X44.0 Z1.0； G71 U2. R1.；外圆粗车循环点 G71 P10 Q11 U1. W0.1 F0.15；X向精加工余量为0.5mm，Z向精加工余量0.1mm N10 G0 X0；工件轮廓程序起始序号(N10)，刀具以G0速度至X0 G01 Z0 F0.1 ；进刀至Z0 X20.0 K-1.0；切削端面，倒角1×45º Z-20.0；切削φ20外圆，长20mm X30.0 K-1.0；切削端面，倒角1×45º Z-50.0；切削φ30外圆，长50mm
数控机床加工编程
数控机床加工编程
xxxxxx 大学 毕业论文（设计） 论文题目数控机床加工编程 姓名____ xxxx _____ 学号____xxxxx____ 院系____工学院_____ 专业机械制造及自动化指导教师xxxxx 职称xxxx
中国·合肥 二o一五年五月
数控机床加工编程 作者：xx 指导老师：xxx xxxx大学工学院 11机制合肥230036 下载须知：本文档是独立自主完成的毕业设计，只可用于学习交流，不可用于商业活动。另外：有需要电子档的同学可以加我2353118036，我保留着毕设的全套资料，旨在互相帮助，共同进步，建设社会主义和谐社会。 摘要：我国数控机床技术正在飞速发展，市场对机械产品的要求也来越高，数控机床正解决了机械产品市场的供求问题，数控技术成为了机械制造业竞争的实质。本此设计就零件加工编程做了详细的研究，重点研究了零件加工工艺的分析，加工路线的确定及加工程序编制。本文介绍了数控机床编程的方法，简要说明里数控系统的组成及优缺点，对零件进行了加工工艺分析，并运用数控知识对零件加工进行了编程，同时对编程过程中的出现的问题进行了探讨，得出了几种较为简便的编程方法。 关键词：数控编程数控加工加工路线 1 引言 近年来，世界的科学技术及经济处于迅猛发展阶段，为适应当今飞速变化的市场环境，我们的机械产品必须更精确、高效、灵活。尽管已经有很多汽车、家电、机械制造厂采用了数控机床及专用的生产流水线，用来提高生产产品的效率、减少人工成本同时提高产品品质，但这并不能满足日益激烈的市场竞争，因此企业的新产品研发及推广仍为企业发展的重中之重。随着新产品的不断研发生产，不可变的自动化装置渐渐无法适应不断变化生产要求，其生产工艺繁复的缺点逐渐显现。此外，小批量的零件生产在制造业中也占有不小的比重。有数据显示，大批量生产仅占总生产量的20%左右。若把不可变的自动化装置用于小批量生产中，那么将会使生产成本大幅提高，并无法满足产品的精度要求，大大降低生产效率。为了方便新产品的研发生产及小批量生产的自动化要求，人们研制出了数控机床用以满足生产对于灵活性、适应性的需求。
机械学生最全的数控车床编程实例
第4章数控车床的程序编制 数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。通过数控加工程序的运行，可自动完成内外圆柱面、圆锥面、成形外表、螺纹和端面等工序的切削加工，并能进行车槽、钻孔、扩孔、铰孔等工作。车削中心可在一次装夹中完成更多的加工工序，提高加工精度和生产效率，特别适合于复杂形状回转类零件的加工。 4.1 数控车削加工工艺 数控车床加工的主要特点 数控车床与普通车床一样，也是用来加工轴类和回转体零件的。但是由于数控车床是自动完成内外圆柱面、圆弧面、端面、螺纹等工序的切削加工，所以数控车床特别适合加工形状复杂、精度要求高的轴类或盘类零件。数控车床具有加工灵活，通用性强，能适应产品的品种和规格频繁变化的特点，能够满足新产品的开发和多品种、小批量、生产自动化的要求，因此被广泛应用于机械制造业。数控车床的类型 对于数控车床的分类可以采取不同的方法，按主轴配置形式可分为卧式和立式两大类，；按刀架数量来分可分为单刀架和双刀架两种；按数控车床控制系统和机械结构的档次分为经济型数控车床、全功能数控车床和车削中心。 车削用刀具及其主要特点 1、数控车床可转位刀具特点 数控车床所采用的可转位车刀，与通用车床相比一般无本质的区别，其根本结构、功能特点是相同的。但数控车床的加工工序是自动完成的，因此对可转位车刀的要求又有别于通用车床所使用的刀具，具体要求和特点如表所示。 表可转位车刀特点
求。 换刀迅速采用车削工具系统； 采用快换小刀夹。 迅速更换不同形式的切削部件， 完成多种切削加工，提高生产效率。 刀片材料刀片较多采用涂层刀片。 满足生产节拍要求，提高加工效率。 刀杆截形 刀杆较多采用正方形刀杆，但因刀 架系统结构差异大，有的需采用专用刀 杆。 刀杆与刀架系统匹配。 2、数控车床刀具的选刀过程 数控车床刀具的选刀过程，如下图。从对被加工零件图样的分析开始，到选定刀具，共需经过十个根本步骤。选刀工作过程从第1图标“零件图样〞开始，经箭头所示的两条路径，共同到达最后一个图标“选定刀具〞，以完成选刀工作。其中，第一条路线为：零件图样、机床影响因素、选择刀杆、刀片夹紧系统、选择刀片形状，主要考虑机床和刀具的情况；第二条路线为：工件影响因素、选择工件材料代码、确定刀片的断屑槽型代码或ISO断屑范围代码、选择加工条件脸谱，这条路线主要考虑工件的情况。综合这两条路线的结果，才能确定所选用的刀具。下面将讨论每一图标的内容及选择方法。