G90圆锥面 成型面零件加工计
数控车削的编程基础
▪ N140 M30 ;
程序结束
⑴程序号 在数控装置存储器中经过
程序号查找和调用程序。程序 号在程序旳最前端，由地址码 和1-9999范围内旳任意数字构 成，在FANUC系统中一般地址 码为字母O，华中数控系统用 %，还有系统用到P或*。 ⑵程序内容
程序内容主要用以控制数
控机床自动完毕零件旳加工， 是整个程序旳主要部分，它由 若干程序段构成。每个程序段 由若干程序字构成。 ⑶程序结束
置在零件旳工艺基准与设计基准上，并以这个原点作为坐标系旳原点，再建立 一个新旳坐标系，称编程坐标系或零件坐标系。
编程坐标系用来拟定编程和刀具旳起点。在数控车床上，编程原点一般设在 右端面与主轴回转中心线交点O上，也可设在零件左端面与主轴回转中心线交 点O上。坐标系以机床柱主轴线方向为Z轴方向，刀具远离零件旳方向为Z轴旳 正方向。X轴位于水平面且垂直于零件旋转轴线旳方向，刀具远离主轴轴线旳 方向为X轴旳正方向。
程序内容
▪ N70 G03 X9.1 Z-2.8 R11.2 ;
▪ N80 X19.7 Z-75.6 R90.0 ；
▪ N90 G02 X22.0 W-22.8 R30.0 ;
▪ N100 G01 Z-111.5 ;
▪ N110 X36.0 ;
▪ N120 G00 X100.0 Z100.0 ;
▪ N130 T0100 ;
数控车削编程与 操作训练
玉田职教中心机电部
主讲 专业
张金玉 数控
第一章 数控车削旳编程基础
▪ 数控车削加工是数控加工中使用最广泛、最基本旳加工措施， 主要涉及内外圆柱面、端面、沟槽、内外圆锥面、成形面、 螺纹等回转面旳车削加工。
▪ 本章主要简介下列几种方面旳内容：
车削加工技术补充课件—成形面及表面修饰加工---成形面加工(1)
刃磨与选用刀具：要求车刀的主切削刃呈圆弧形。用三爪自 定心卡盘夹持工件
制定车削加工工艺（加工步骤）
按圆球部分的直径和长度L车出两级外圆（D、d）均留 0.3～0.5mm余量。
圆球部倒角，用45°车刀先在圆球的两侧倒角，以减少加 工余量如图所示。
粗车右半球：车刀进至离右半球中心4～5mm接触外圆后， 用双手同时移动中、小滑板，中滑板开始进给速度要慢，以后 逐渐加快，小滑板恰好相反；双手动作要协调一致，最后一刀 离球面中心位置大概1.5mm，以保证有足够的切削用量。
② 尾座靠模法。
配 钥 匙
1-成型面；2-车刀；3-靠模；4-靠模杆；5-尾座； 用尾座靠模车手柄
与车圆锥的仿形法基本相同，只是将圆 ③ 横向靠模法。 锥靠模板换成一个带有曲线槽的靠模板，并
将滑块换成圆柱即可
1-车刀；2-刀杆；3-刀夹；4-弹簧；5-滚轮； 6-靠模；7-夹板；8-螺钉；9-键； 10-工件
横向靠模法车削成型面
④ 靠模车凸轮。
1-心轴；2-靠模；3-套圈；4-工件；5-垫圈；6-螺帽；7-宽轮子；8-车刀 用靠模车削凸轮
2、成型件的表面修光
（1）锉刀修整。 通常用细纹板锉和特细纹板锉（油光锉）进行修整，锉削余量
一般在0.03 mm之内。 （2）砂布抛光。
三、成型面的检验
用样板检验成型面的方法 用千分尺检验圆球
2021/5/27
二、成形面的加工
1、成型面的车削加工
（1）双手控制车削成型面
方法1：中滑板+小滑板 小滑板 不能连续进给，劳动强度大
方法2：床鞍+中滑板 小滑板能 连续进给，劳动强度小
双手控制法车削成形面注意事项
双手配合协调、熟练，准确控制车刀切入深度，防局 部车小；需多次合成进给 运动，才能加工成形；工件装夹 时伸出尽可能短些，以增加刚性，否则，采用两顶装夹，先 车靠近尾座一端，再车靠近主轴一端；车刀最好从曲面高处 向低处送进，先车靠近尾座一端，再车靠近主轴一端；车削 复杂成形面时，分几个简单成形面逐一加工。无论分成多少 个成形面，其检测基准应保持一致，先车直线部分，再车曲 线部分。锉削修整，用力不宜过猛。
普通车床的加工精度范围表
机械零部件用作不同的机械部位，车床加工精度也是不同的，与其匹配的加工形式和加工工艺也不同。
本文围绕介绍车、铣、刨、磨、钻、镗等常见的几种加工形式所能达到的加工精度。
一、车削工件旋转，车刀在平面内作直线或曲线移动的切削加工。
车削一般在车床上进行，用以加工工件的内外圆柱面、端面、圆锥面、成形面和螺纹等。
车削加工精度一般为IT8—IT7，表面粗糙度为1.6—0.8μm。
1）粗车力求在不降低切速的条件下，采用大的切削深度和大进给量以提高车削效率,但加工精度只能达IT11,表面粗糙度为Rα20—10μm。
2）半精车和精车尽量采用高速而较小的进给量和切削深度，加工精度可达IT10—IT7,表面粗糙度为Rα10—0.16μm。
3）在高精度车床上用精细修研的金刚石车刀高速精车有色金属件,可使加工精度达到IT7—IT5,表面粗糙度为Rα0.04—0.01μm，这种车削称为"镜面车削"。
二、铣削铣削是指使用旋转的多刃刀具切削工件，是高效率的加工方法。
适于加工平面、沟槽、各种成形面(如花键、齿轮和螺纹)和模具的特殊形面等。
按照铣削时主运动速度方向与工件进给方向的相同或相反，又分为顺铣和逆铣。
铣削的加工精度一般可达IT8—IT7，表面粗糙度为6.3—1.6μm。
1）粗铣时的加工精度IT11—IT13,表面粗糙度5—20μm。
2）半精铣时的加工精度IT8—IT11，表面粗糙度2.5—10μm。
3）精铣时的加工精度IT16—IT8，表面粗糙度0.63—5μm。
三、刨削刨削加工是用刨刀对工件作水平相对直线往复运动的切削加工方法，主要用于零件的外形加工。
刨削加工精度一般可达IT9—IT7，表面粗糙度为Ra6.3—1.6μm。
1）粗刨加工精度可达IT12—IT11，表面粗糙度为25—12.5μm。
2）半精刨加工精度可达IT10—IT9，表面粗糙度为6.2—3.2μm。
3）精刨加工精度可达IT8—IT7，表面粗糙度为3.2—1.6μm。
车削加工程序编制
2、常用编程指令：
刀尖半径补偿指令: G40、G41、 G42 循环指令：单一固定循环指令（G70 、 G77、G78） 复合固定循环指令（ G71 、G72、 G73 、G76 ） 子程序指令 直径编程方式 ，半径编程方式 恒速切削和恒转速切削指令 进给速度和恒进给量切削速度
3、常用编程指令举例
3）恒进给速度与恒进给量指令 (G94 G95)
ISO标准:
G94:恒进给速度(mm/min) G95:恒进给量(mm/r) 格式: G94 ( G95) F___
华中I系统标准
G98:恒进给速度(mm/min) G99:恒进给量(mm/r) 格式: G98 ( G99) F___ 举例: G98 F100 :
车削加工程序编制
1、零件加工特点：
主要为轴类、盘类等回转体零件。 主要加工表面为内外圆柱面、圆锥面、成形表面、螺纹和端面，以 及还需要做车槽、倒角、切断、钻孔、扩孔、铰孔等工作。 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。 X方向分直径和半径,直径是回转零件常用的标注方式。 切削需要多次吃刀。
I-5 F2
3）端面切削循环
（平面端面切削循环）
…… G00 X85 Z5 G94 X30 Z-5 F0.2 Z-10 Z-15 .....
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。
举例： G01 X65 Z2 G90 X60 Z-35 I-5 F0.2 X50 G00 X100 Z200
3)螺纹切削循环指令(G78)
螺纹切削循环指令把“切入-螺纹切削-退刀-返回”四个动作作为一个循环，用一个 程序段来指令。
数控车床编程(G90G94)
编程简单
G90编程只需要指定加工的起始点和目标点，不需要计算中间点，简化了编程过程。
加工精度高
由于G90编程使用绝对坐标系，加工过程中不会受到机床坐标系的影响，因此加工精度较高。
适用范围广
G90编程适用于各种类型的数控车床，并且可以用于加工各种形状的零件。
G90编程特点
轴类零件加工
G90编程可以用于轴类零件的外圆、内孔、端面等加工。
盘类零件加工
G90编程可以用于盘类零件的平面、外圆、内孔等加工。
螺纹加工
G90编程可以用于各种类型的螺纹加工，包括圆柱螺纹、圆锥螺纹等。
G90编程应用场景
02
G94编程基础
G94编程简介
01
G94编程是一种数控车床编程指令，用于控制车床的切削加工过程。
总结词
详细描述
解决方案
问题一：程序错误
问题二：加工精度不足
总结词：加工精度不足是指加工出的零件尺寸、形状和位置精度不符合要求。
问题三：加工效率低下
总结词：加工效率低下是指完成相同加工任务所需的时间过长或生产率低下。
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数控车床编程(g90g94)
G90编程基础 G94编程基础 G90与G94编程比较 G90/G94编程实例 G90/G94编程常见问题及解决方案
contents
目 录
01
G90编程基础
G90编程简介
G90编程是一种绝对编程方式，它以工件坐标系的原点作为编程原点，刀具相对于工件坐标系进行定位和加工。
切槽和螺纹加工
பைடு நூலகம்
铣工初级(五级)模拟试题+参考答案
铣工初级（五级）模拟试题+参考答案一、单选题（共92题，每题1分，共92分）1.进行孔类零件加工时，钻孔→扩孔→倒角→铰孔的方法适用于（）。
A、孔位置精度不高的中小孔B、小孔径的盲孔C、高精度孔D、大孔径的盲孔正确答案：A2.开拓创新的本质是要有（）。
A、胆大B、意志C、突破D、信心正确答案：C3.一个完整的测量过程应包括测量对象.测量方法.测量精度和（）。
A、计量器具B、计量单位C、测量条件D、检验方法正确答案：B4.在数控机床上使用的夹具与在普通机床上使用夹具最大的区别是（）。
A、夹具上有对刀基准B、夹具的刚性好C、没有区别D、夹具的精度高正确答案：B5.准备功能G90表示的功能是（）。
A、固定循环B、增量尺寸C、绝对尺寸D、预置功能正确答案：C6.遵纪守法是（）。
A、文明礼貌的具体要求B、办事公道的基本内容C、文明生产的行为准则D、文明职工的基本要求正确答案：D7.目前数控机床的加工精度和速度主要取决于（）A、C.PUB、机床导轨C、检测元件D、伺服系统正确答案：D8.铣削凹球面时，铣刀刀尖回转半径应（）球面半径A、等于B、小于C、大于D、/正确答案：B9.不能用来加工平键键槽的刀具是（）。
A、立铣刀B、三面刃铣刀C、圆柱铣刀D、键槽铣刀正确答案：B10.对切削加工性有害的夹杂物是（）。
A、SB、PC、WCD、Ca正确答案：C11.如果要用数控钻削5mm，深40mm的孔时，钻孔循环指令应选择（）。
A、G83B、G81C、G82D、G84正确答案：A12.计算机辅助设计的英文缩写是（）。
A、CAPPB、CAEC、CADD、CAM正确答案：C13.下列关于子程序的叙述，正确的是（）。
A、子程序可以调用其它的主程序B、子程序可以调用其它同层级的子程序C、子程序可以调用自己的上级子程序D、子程序可以调用自己本身子程序正确答案：B14.钨钴类硬质合金中，含TiC越多，Co越少，则合金的（），而抗弯强度及韧性就越差。
2.1.1工件的表面形状
过刀具和工件的相对运动，用刀具的刀刃
切削出来的
实质——借助于一定形状的切削刃、切削
刃与被加工表面之间按一定规律的相对运 动，形成所需的母线和导线。 母线和导线——发生线
三 、切削刃的形成方法
切削刃形状——切削刃与工件成形表 面相接触部分的形状 为一切削点 为一切削线——与发生线形状吻合 为一切削线——与发生线形状不吻合
2.1 机床的运动分析
研究——机床所应具有的各种运动及 其相互关系
目的——用科学简便的方法，根据机 床的运动规律来分析、比较各类机床 的传动系统，以便合理使用机床和设 计机床。
表面形状及其形成方法 机床的运动 传动联系及传动原理图 传动系统与运动调整和计算
第一节 工件的表面形状及其 形成方法
一 、工件表面形状
机床工作原理——
通过刀具和工件之间的相对运
动切除毛坯上多余金属形成一定
形状、尺寸和质量的表面以获得 所需的机械零件
加工机械零件 = 形成零件上各个表面 零件表面组成——
平面、圆柱面、圆锥面
—母线沿导线运动而成
机床上加工零件时，所需形状的表面是通
G90指令各数控系统G90指令功能介绍及编程实例
G90指令各数控系统G90指令功能介绍及编程实例G代码的功能du有差异，的功能：FANUC数控车zhi床G90：（dao内外直径）切削循环。
SIEMENS数控系统G90：绝对尺寸。
HNC数控车床G90：绝对值编程。
KND100数控车床G90：（内外直径）切削循环。
GSK980数控车床G90：（内外直径）切削循环。
内外径切削循环指令G90介绍1.G90指令格式：G00 X（U）__Z（W）__ G90 X（U）__Z （W）__R__F__ 其中，G00 X（U）Z（W）为固定循环的起点，也是固定循环的终点。
车削外圆时，定位点的X轴坐标要比毛坯外圆直径略大；车削内孔时，定位点的X轴坐标要比毛坯内孔直径略小。
2. G90指令格式含义：X（U）__Z（W）__为切削终点绝对坐标值/相对坐标值，单位mm。
R__为圆锥切削起点与切削终点的半径差，即：R=（X圆锥切削起点－X圆锥切削终点）/2。
R值有正负之分，R=0时为圆柱面切削，此时格式中可缺省R。
F__为循环进给速度,可用G98每分进给或G99每转进给指定。
2.G90典例讲解图：外圆车削固定循环指令G90及举例1）外圆切削循环指令格式：G90 X(U)____Z(W)____F____：如图所示，该循环主要用于轴类零件的外圆、锥面的加工。
X(U)、Z(W)为车削循环中车削进给路径的终点坐标，在使用增量值指令时，U、W数值符号由刀具路径方向来决定。
在循环加工过程中，除切削加工时，刀具按F指令速度运动外，刀具在切入、退出工件和返回起始点都是快速进给速度(G00指令的速度)进行的。
2）锥面切削循环指令格式：G90 X(U)____Z(W)____R____F____；如图3-15b所示，R为锥度部分大端与小端之半径差。
以增量值表示，其正负符号取决于锥端面位置，当刀具起于锥端大头时，R为正值：起于锥端小头时，R为负值。
即起始点坐标大于终点坐标时R为正，反之为负。
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X48 G00 X100; G01 X52Z-42 F0.13; Z100; G01 X52; M05; G00 Z2; M30;
3、导入 固定循环指令
利用G00与G01加工一个轮廓需要四个动作： ①快速进刀（G00指令） ②切削进给（G01指令） ③退刀（G01指令） ④快速返回（G00指令） 那么我们能否将这四个指令并成一个指令 从而简化我们的程序呢？
问题1、该圆锥能否一刀加工成形， 不能为什么？该图是几刀完成加工？ 答案1：不能一刀完成；切削量大； 三刀完成加工 问题2、在三次走刀的路线中R值是 否相等？R为多少？请计算求解 答案2：三次走刀R值是相等的。 由Z=5 求出 X= 26.7 算得R=-11.65 问题3、在三次走刀中的三个终点坐 标如何进行计算？三次走刀的背吃 刀量是否相等？ 答案3：因为三次背吃刀量相等，均 为1，而最后一刀C点终点坐标为 （50，-30），所以前面D坐标（52， -30）、（54，-30）、（56，-30）。
利用G00与G01加工一个轮廓需要四个动 作： ①快速进刀（G00指令） ②切削进给（G01指令） ③退刀（G01指令） ④快速返回（G00指令） 那么我们能否将这四个指令并成一 个指令从而简化我们的程序呢？
1、G90外圆、内圆单一固定车削循环 格式 G0X Z G90X(U) Z(W) F X:切削终点坐标值 Z: 切削终点坐标值 F:切削速度
4、问题讨论：R值的计算
练一练
R:
大小端半径差
R1=(18-12)/2 =3 R1=(24-18)/2 =3
R=(30-50)/2 =-10
5、加工路线(难点化解）
问题与讨论： 1、如图刀具的起点位置是否合理？ 如果不合理应该放在什么位置？ 2、试问R值是否发生变化？在 实际加工R值由哪些因素来控 制？
X
3、根据前面所讲的R值概念， 试问R值应该为多少？如何 求解？(提示d、D谁变化了） R值的关键在于求出X（通 过两个相似三角形或者利 用直线的斜率进行求解） 而求出X值的关键的条件 是确定定刀点的Z坐标。
A
5
Z=2
X=37.5
R=-11.25
G90X60Z-40R-11.25F0.2
5、加工路线(编程序思路）
刀号 1 O0001 圆锥面加工 90°外圆刀 T0101 规格 YT15 S 800
切削要素
F 100 Ap 1
切削要素
走刀路线
（5）程序编制与机床仿真加工
O0001 M03S800 T0101 G0X58 Z5 G90X56Z-30R-11.65F100 X54 X52 X50 G0X58 Z150 M05 M30
项目一、轴类零件
任务二、减速器高速轴轮廓加工
问题1:减速器的工作原理是什么？
完成零件的加工
固定循环指令 对于加工余量较大的毛坯，刀具常常反复执行相同的动 作，需要编写很多相同或相似的程序段。为了简化程序， 缩短编程时间，用一个或几个程序段指定刀具做反复切削 动作，这就是循环指令的功能。 将常用的相关指令序列结合成为一个指令。
② ③ ④ ① 简化一个指令
固定循环指令
对于加工余量较大的毛坯，刀具常常反
复执行相同的动作，需要编写很多相同或
相似的程序段。为了简化程序，缩短编程
时间，用一个或几个程序段指定刀具做反
复切削动作，这就是循环指令的功能。
将常用的相关指令序列结合成为一个
指令。
1.单一外圆锥面指令的走刀路线
G90 X __ Z __R __ F__；
车床主轴
认识圆锥
2、定义：以直角三角形的一条直角边所在直线 为旋转轴，其余两边旋转形成的面所围成的 旋转体叫做圆锥。 3、原理：依靠较小的锥度通过锥面的摩擦力来 传递扭矩。 4、应用：圆锥面应用很广，当锥角较小可传递 很大转矩，圆锥面配合同轴度较高，并能做 到无间隙配合，可以进行多次装卸仍能保持 精确的定心作用。
圆锥
毛坯为Φ 50×100
该零件的元素只有一个圆锥
圆柱
（2）工件的装夹、工件原点的确定、刀具选择
Z
X
（3）基点计算
基点 X Z Z 1 56 -30 2 54 -30 3 52 -30 4 50 -30
1 四 个 基 点 2 3 4
X
零件图分析 （4）走刀路线、切削要素
加工 步骤 程序 号 加工内容 刀具名称
一、工作任务
1.任务描述 根据图样要求，完成工件的编程。
2.学习目标：
(1）掌握圆锥指令的含义，能在加工外锥时编制 出正确合理的程序。 (2）培养学生对数控车床编程的兴趣和相应的计 算能力。
3.教学重点及难点：
重点：圆锥指令的含义，圆锥指令的加工路线 难点：加工中刀具的起点和终点位置的确定即 R值的计算；
二、任务准备（理论知识的讲解）
1、圆锥的参数 锥度C:大端直径与小端直径之差除以圆锥长 度的比值称为圆锥锥度。 C C=(D-d）/ L 问题1：该图圆锥长度多少？ C=(D-d）/ L 1/1.5=（50-30）/L D L=30 d
L
2、按图样要求进行编程（毛坯尺寸φ 50x100）
O1111； G99 T0101; M03 S800; G00 X52 Z2;
学习评价
过程评分表
序号 1 评价项目 案例分析中的表现，（学习态度、 是否踊跃发言，积极思考，独到 见解等） 自评 互评 Nhomakorabea评 总评
2
3
项目工艺分析合理与否（编程思 路、刀具、切削用量、装夹等）
程序编写正确与否 ※
4
5
仿真验证、仿真测量
组织能力、合作协调能力、团队 精神、纪律性
※
备注
表中带※不需要互评
课堂总结
1、G90指令适合加工零件的范围 2、G90指令的加工路线及加工中刀具的起点 和终点位置的确定。 3、思考： 既然圆锥面配合同轴度较高，并能做到 无间隙配合，那么外锥在加工要注意什么？ 外锥要涉及配合试问该如何检测锥面加 工的质量？
作业（采用两种方法编程)
5、加工路线(编程难点化解）
思考、讨论、引导
G90 X50 Z-30 R-11.65 F100
G90 X52 Z-30 R-11.65 F100
G90 X54 Z-30 R-11.65 F100
G90 X56 Z-30 R-11.65 F100
注意：编程应该从外往里面进行编写
三、任务实施 零件图分析 （1）该零件的元素组成
斯沃仿真软件
拓展练习（另一种加工思路
思考与讨论： 问题1：如动画演示所示该 加工方法能否加工该外圆锥 思考与讨论： 问题2：每次走刀路线中R 值是否相等？如果不相等如 何去计算（提示：终点坐标 是不变的）
思考与训练： 问题3：计算出R值，尝试 编写出该加工方法的加工程 序。 通过掌握以上三个问题加深 巩固对G90指令的理解与应 用；
B C
D
A G00定位点
G90走刀路线
2. 格式：
G90 X __ Z __ R__F __； （1） 各参数含义：
X 、Z：绝对值终点坐标尺寸
R:
大小端半径差
F: 切削进给速度
3.R值正负的判断（讨论）
锥面的起点坐标大于终点坐标时取正，反之取负。
D(A)-D(B)<0 R<0
D(B)-D(A)>0 R>0
2、走刀路线分析 1）X向快速进至与终点 坐标同一X坐标的位置上； 2）Z向以进给速度车削 至终点位置； 3）X向以进给速度退至 与起点同一X坐标的位置； 4）Z向快速退回起点。
3)设3点坐标为（48，30）编写程序
认识圆锥
1、数控车间中的圆锥
锥柄麻花钻
铣刀刀柄
圆锥
活顶尖
1）为什么采用圆锥？ 2）圆锥起到什么样作用？