数控加工编程与操作技能培训

软件职业技术学院数控技术专业计算机绘图与数控加工编程培养方案精品资料数控教研室编制2010 年 4 月 6 日目录数控加工编程与操作技能培养方案.5一、培养目标.5二、培养对象.5三、培训手段.5四、场地、时间及课程安排.6五、培养内容.7基础技能部分.7培训项目一.7培训项目二.13培训项目三.17培训项目四：.19培训项目五.24培训项目六.27提高技能部分.31培训项目一：.31培训项目二：.33培训项目三 : .34培训项目四：.35培训项目五：.39培训项目六：.42培训项目七：.46培训项目八：.49培训项目九：.53培训项目十：.56培训项目十一：.59培训项目十二：.61培训项目十三：.64培训项目十四：.68培训项目十五：.69培训项目十六：.73培训项目十七：.75培训项目十八：.78数控加工编程与操作技能培养方案软件职业技术学院数控技术教研室一、培养目标数控机床与编程以数控机床为对象，结合当前数控产业的最新技术，研究数控系统的工作原理、组成部分、性能特点及数控车床、数控铣床、加工中心的程 序编制方法。通过本次的培训能够让学生进一步掌握计算机数控技术的基本原理 和基础知识， 掌握数控系统和机械结构，培养学生编程和加工的能力。随着机械自动化程度的提高和数控技术的不断发展，数控技术将有更大的发展空间。数控机床与编程是一个实践性非常强的一门课程，其主要任务是训练学生数控编程和数控加工的能力 ,目的是培养学生的实践动手能力和创新能力。本次培养的目的是使学生在短时间内掌握数控机床、数控编程及数控机床操作有关基本知识；并通过实验增加感性认识，提高学生的动手能力。二、培养对象1、数控技术专业校学生（20829 20839 班、20932 20939 班）2、采用自愿接受培训的原则三、培训手段1、培训方式：鉴于学生对数控加工编程不是十分熟悉但是有数控技术、机械制图、auto cad 作为基础， 因此对基础知识不做专题性培训，但培训过程分为基础技能部分与提高部分，在基础技能部分当中主要培养学生对数控加工编程的兴趣及提高学生对机床的驾驭能力，此过程学生不需进行计算机绘图，直接编程仿真加工。在技能提高部分的培训项目内容将大体分为三个步骤：第一步：手工绘图及计算机绘图在此阶段， 教师讲解各零件尺寸规格， 学生主要利用手工绘图技术及计算机技术绘制索要加工零件的尺寸，为三维建模做好基础工作。 这一阶段学生提交的主要作品有： 1、手绘零件图纸一张2、autocad图纸一张 3、电子板图纸一张第二步：三维建模及仿真在此阶段， 教师根据第一步所绘图纸指导学生进行三维建模， 使学生掌握对复杂零件的建模方法。 同时指导学生使用宇龙数控仿真软件， 使学生在进行实际加工前对自己所编程序做到心中有数，同时保证了在实际加工过程的安全。在此阶段学生提交的主要作品有： 1、三维建模截图一张 2、零件加工程序一个3、零件仿真截图一张。第三步：实际加工在此阶段， 教师主要指导学生对机床的实际操作，保证学生在实际加工过程中的安全问题。学生在此过程中提交的主要作品为：零件加工成品一件。2、培训制度：（1） 建立出勤统计表，明确出勤情况，建立出勤档案。（2） 建立个人作品档案。（3） 教师定期检查各学员作品进展情况。四、场地、时间及课程安排1、培训地点软件楼 102 、201 实验室2、培训时间2009 至 2010 学年：教学周7 至 18 周时间： 17 ：30 20 ：003、进度安排（技能提高部分）日期培训内容培养目标7 12 教学周基础培训： 对学生进行基本数控方面绘图、仿真、编程、机床操作培训。数控加工编程与操作初级水平12 18 教学周提高培训：根据学生前半段学习实际情况，针对不同水 平学生进行提高培养。使学生达到绘制来自工厂的各种零件图纸，加工时机零件。数控加工编程与操作中级或高级水平18 教学周整理文件写出总结报告五、培养内容基础技能部分培训项目一一、程序格式：1、 圆柱面切削循环编程格式：g90 x(u)z(w)f；其中： 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的坐标分量。如下图所示：2、圆锥面切削循环编程格式：g90 x(u)z(w)if；其中： x、z 圆锥面切削的终点坐标值；u、w 圆锥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，则 i 值为负；反之为正，如下图所示：3、端面切削循环g94端面切削循环适用于端面切削加工。1) 平面端面切削循环编程格式：g94 x(u)z(w)f；其中： 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，如下图所示：2) 锥面端面切削循环编程格式：g94x(u)z(w)kf；其中： 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，如图所示：二、加工案例：1、n10g54n20n30m03g00s500;x55z4;n40g01g96z2f2.5s150;n50n60g90x40;x45z-25f0.2;n70x35;n80g00x100z150; n90m30;2、n10g54t0101;n20m03s1000;n30g00x55z4;n40g01x65z2 ；n50g90x60z 25i5f0.2 ；n60x50 ；n70g00x100z200 ；n80m30;3、n10g54t0101;n20m03s600;n30g00x60z5 ；n40g94x30z 5f0.2 ；n50z10 ；n60z15 ；n70g00x100z100;n90m30;4、n10g54t0101; n20m03s600;n30g00x60z5n40n50g94x20z0k-5f0.2 ；z-5 ；n60n70g00z-10 ；x100z100;n90m30;培训项目二一、程序格式1）车外圆复合循环g71 g71 u( d) r(e) ；g71 p(ns) q(nf) u(u) w( w) f(f) s(s) t(t)；其中：d 背吃刀量；e 退刀量；ns 精加工轮廓程序段中开始程序段的段号； nf 精加工轮廓程序段中结束程序段的段号； u x 轴向精加工余量；w z 轴向精加工余量；f、s、t f、s、t 代码。2. 精加工循环 g70 ：由 g71 、g72 、g73 完成粗加工后，可以用g70 进行精加工。精加工时， g71 、g72 、g73 程序段中的 f、s、t 指令无效，只有在nsnf 程序段中的 f、s、t 才有效。精车时的加工余量是粗车循环时留下的精车余量，加工轨迹是工件的轮廓线。编程格式：g70 p(ns) q(nf) ；其中： ns 精加工轮廓程序段中开始程序段的段号； nf 精加工轮廓程序段中结束程序段的段二、加工案例n10g54t0101;n20g00g42x53z10m08;n30g96s120;n40g71u2r0.5;n50n60g71g00p60q120u2x20;w2f0.25;n70g01z-30f0.15;n80x30z-60;n90z-80;n100x40z-90;n110n120z-110;x53z-130;n130g70p60q120;n140g00x65;n150n160x100m02;z140;培训项目三一、程序格式 车端面复合循环g72g72 u( d) r(e) ；g72 p(ns) q(nf) u(u) w( w) f(f) s(s) t(t)；其中：d 背吃刀量；e 退刀量；ns 精加工轮廓程序段中开始程序段的段号； nf 精加工轮廓程序段中结束程序段的段号； u x 轴向精加工余量；w z 轴向精加工余量；f、s、t f、s、t 代码。二、加工案例n10g54t0101 ； n20m03s800 ；n30g90g00g41x70z2； n40g96s120 ；n50g72u3r0.5 ；n60g72p70q120u2w0.5f0.2 ；n70g00x60z60 ；n80 g01x50z70f0.15 ； n90z80 ；n100x40z90 ； n110z110 ； n120x27z132 ；n130g70p70q120 ；n140g00g40x100z200 ； n150m30 ；培训项目四：一、程序格式：1. 基本螺纹切削g32编程格式：g32 x(u)z(w)f；其中： x(u) 、z(w) 螺纹切削的终点坐标值，x省略时为圆柱螺纹切削，z省略时为端面螺纹切削，x、z 均不省略时为锥螺纹切削；f 螺纹导程。切削时应注意以下四个参数。1) 螺纹牙型高度螺纹牙型高度 (螺纹总切深 )是指螺纹牙型上牙顶到牙底之间垂直于螺纹轴线的距离，如图 1 h 所示，它是车削时车刀的总切入深度。根据 gb 192 197 81 规定， 普通螺纹的牙型理论高度h0.866p ， 实际加工时，由于螺纹车刀刀尖半径的影响， 螺纹的实际切深有变化。根据 gb 197 81 规定，螺纹车刀可在牙底最小削平高度h/8 处削平或倒圆，则螺纹实际牙型高度可按下式计算：hh 20.6495p式中： h 螺纹原始三角形高度，h0.866p mm ；p 螺距(单位为 mm) 。图 1 牙型的高度2) 螺纹起点与螺纹终点径向尺寸螺纹加工中，径向起点 (编程大径 )的确定决定于螺纹大径。3) 螺纹起点与螺纹终点轴向尺寸由于车螺纹起始时有一个加速过程，结束前有一个减速过程，在这段距离中螺距不可能保持均匀， 因而车螺纹时， 两端必须设置足够的升速进刀段和减速退刀段，以剔除两端因变速而出现的非标准螺距的螺纹段。同理，在螺纹切削过程中，进给速度修调功能和进给暂停功能无效； 若此时按进给暂停键， 刀具将在螺纹段加工完后才停止运动。有的机床具有主轴恒线速控制(g96) 和恒转速控制 (g97) 的指令功能，那么，对于端面螺纹和锥面螺纹的加工来说，若恒线速控制有效， 则主轴转速将是变化的， 这样加工出的螺纹螺距也将是变化的。所以， 在螺纹加工过程中， 不应该使用恒线速控制功能。从粗加工到精加工，主轴转速必须保持为一常数，否则，螺距将发生变化。4) 分层切削深度如果螺纹牙型较深、螺距较大，可分几次进给，每次进给的背吃刀量用螺纹深度减精加工背吃刀量所得的差按递减规律分配，如图3.37 所示。二、案例1、o0012;g54t0303;s160m03;g90g00x40z2;x29.3;g32z-46f1;g00x40;z2;g32x28.9;z-46f1;g00x40;z2;x28.7;g32z-46f1;g00x40;z2;x70z25 ;m02;2、如图所示锥螺纹切削， 螺距为 1.5 mm, d1 2 mm, d2 1 mm 。其车削程序如下 ：o0013 ； g54 ；s160m03 ；g90g00x50z122 ；x13.2 ；g91g32x29z- 43f1.5 ； g00x7 ；z43 ；g90x12.6 ；g32x41.6z79f1.5 ； g00x50 ；z122 ；x12.2 ；g32x41.2z79f1.5 ； g00x50 ；z122 ； x124 ；g32x414z79 ；g00x50 ； z122 ；x80z150 ；m02 ；培训项目五一、程序格式螺纹切削循环 g92螺纹切削循环 g92 把“ 切入螺纹切削退刀返回”四个动作作为一个循环(如图 3.38所示)，用一个程序段来指定。其中只有一段主要用于车螺纹的工 进路线段， 其余都是快速空程路线。 采用简单固定循环编程虽然可简化程序，但要车出一个完整的螺纹还需要人工连续安排几个这样的循环。编程格式： g92x(u)z(w)if； 其中： x(u)、 z(w) 螺纹切削的终点坐标值；i 螺纹部分半径之差，即螺纹切削起点与切削终点的半径差。加工圆柱螺纹时， i 0。加工圆锥螺纹时， 当 x 向切削起始点坐标小于切削终点坐标时， i 为负；反之为正二、加工案例1、o0014;g54t0202;s160m03;g00x35z104 ；g92x29.2z53f1.5 ； x28.6 ；x28.2 ；x28.04 ； g00x100z200 ； m02;2、o0015;g54t0202;s160m03;g00x80z62 ；g92x49.6z12i-5f2 ；x48.7 ； x48.1 ； x47.5 ； x47 ；g00 x100 z200 ； m02培训项目六一、程序格式在编制加工程序过程中， 如果有一组程序段在一个程序中多次出现或者在几个程序中都要使用它， 则可以将这个典型的加工程序编制成固定程序，单独命名，这种程序段称为子程序。 使用子程序可以减少不必要的编程重复，从而达到简化编程的目的。编程格式： m98pl； 其中： p 要调用的子程序号；l 子程序调用次数，如省略，表示只调用1 次。子程序中还可以再调用其他子程序，即可多重嵌套调用。一个子程序应以 “ m99 ”作程序结束行，可被主程序多次调用，一次调用时最多可重复9999 次子程序调用。需要注意的是，在mdi 方式下使用子程序调用指令是无效的。二、加工案例例如图所示为车削不等距槽的示例。对等距槽采用循环比较简单， 而对不等距槽则采用子程序调用较为简单。o10;g54t0101;s800m03;g00x35 z0m08; g01x0f0.3; g00x30z2;g01z-55f0.3;g00x150z100;t0303;g00 x32 z0; m98 p15 l2; g00 w-12;g01 x0 f0.12; g04 x2;g00x150z100m09;m30;o15;g00w-12;g01u-12f0.1;g04x1;g00u12;w-8;g01u-12f0.1;g04x1;g00u12;m99;提高技能部分培训项目一：图 1o3327;n10g54g00x80z80;n20m03s400;n30g00x46z3;n40g71u2r0.5;n50g71p60q140u0.4w0.1f0.2;n60n70g00x0;g01x10z-2;n80z-20;n90g02u10w-5r5;n100g01w-10;n110n120g03u14w-7g01z-52;r7;n130u10w-10n140w-20;n150x50;n160n170g00x80z80;m05;n180m30;培训项目二：图 2n10g54t0101;n20m03s700;n30g00x70z74;n40g73u3w3r3;n50g73p60q130u1w0.5f0.25;n60g00x0z62;n70g01z60f0.08;n80g03x20z50r10;n90g01x40z35;n100z25;n110g02z5r30;n120g01z0;n130x72;n140g70p60q130;n150g00x80z140;n160m30;培训项目三 :图 3o3560;n10g54n20m03n30g98n40g73n50g73t0101; s560;g00x32z2; u5w0r0.004;p60q120u0.4w0.1f100;n60g00n70g01n80z-20;n90g03x13;x21;x20w-20r16;n100g01w-1;n110g02x28w-4r4;n120g01x28z-60;n130g70p60q120f50;n140g00x80z140;n150t0202;n160n170m03s600;g00x32z-60;n180g01x-1f20;n190g00x32;n200x80z140;n210n220m05;m30;培训项目四：图 4o1016;n5g98g21;n10m03s800;n15t0101;n20g00x41z2; n25g71u1.5r1;n30g71p35q85u0.5w0.1f100; n35g01x0;n40z0;n45g03x18z-9r9; n50g02x22z-13r5; n55g01x26z-23;n60x29.8z-25;n65z-56;n70x32;n75z-66;n80x38;n85z-76;/n90g00x100;/n95z200;/n100m05;/n105m00;n110m03s800;/n115t0101;/n120g00x41z2;n125g70p35q85f50;n130g00x100;n135z200;/n140m05;/n145m00;n150m03s600;n155t0202;n160g00x33z-52;n165n170g75g75r0.1;x26z-56p500q3500r0f50;n175g00x40;n180z-50;n185g01x30f50;n190n195x26g00z-52;x100;n200z200;/n205m03s600;n210t0303;n215g00x31z-20;n220g76p020160q80r0.08;n225g76x28.052z-50r0p974q400f1.5;n230g00x100;n235z200;/n240m05;/n245m00;/n250n255m03t0202;s600;n260g00x42z-75;n265g01x0f30;n270x42f100;n280z200;n285t0101;n290m30;培训项目五：图 5n10m03s500t0101;n20g00z1x50;n30 n40n50g01 x0;g00x50z1z0f0.2;x50;n60g71u1.5r1;n70g71p80q120u0w0f0.2;n80n90g00g01x35x40;z1;n100g01x40;n110g01z-77;n120g00x48;n130g00x40z5;n140x27;n150g01z0f0.1;n160g03x37z-5r5;n170n180g00x25;z0;n190g01z0f0.1;n200g03x35z-5r5;n210g00x37;n220n230x100t0202;z120;n240s300;n250g00x37;n260z-12;n270n280g01x37;x30f0.1;n290g00z-37 ;n300g01x30;n310x37;n320g00x100;n330z120;n340t0101;n350s500;n370g00x42;n380z-37;n390x36;n400g01x32f0.1;n410g01x36z-57;n420g00z-37;n430g01x30;n440g01x35z-57;n450n460g00t0303;x100z120;n470s300;n480g00x37;n490z-11;n500g01x35f0.1;n510g76p020060q50r0.5;n520g76x32.4z-33r0p1300q400f2;n530g00x100z120;n540m30;培训项目六：图 6o1017;n5g98g21;n10m03s800;n15t0101;n20g00x42z0; n25g01x-0.5f50; n30g00x41z2; n35g71u1.5r2;n40g71p45q90u0.5w0.1f100; n45g01x17f50;n50z0;n55x19.8z-1.5; n60z-21;n65x22;n70z-31;n75x24;n80x28.494z-53.469; n85g02x38z-63r15; n90g01z-76;/n95g00x100;/n100z200;/n105m05 ；/n110m00 n115m03s800 ；/n120t0101 ；/n125g00x42z2；n130g70p45q90 ；n135g00x100 ；n140z200;/n145m05;/n150m00;n155m03s600;n160t0202;n165g00x24z-19;n170g75r0.1;n175g75x16z-21p500q3500r0f50;n180g00x100;n185x200;/n190m03s600;n195t0303;n200g00x21z3;n205g76p20160q80r0.1;n210g76x18.052z-17r0p975q400f1.5;n215g00x100;n220z200;/n225m05;/n230m00;/n235m03s600;n240t0202;n245x42z-75;n250g01x0f30;n255x42f100;n260g00x100;n265z200;n270t0101;n275m30;培训项目七：图 7n10n20g98g00m03x45s600z10;t0101;n30n40g01g73z0u19f50;w10r19;n50 n60n70g73 g01g01p60 x0z-20;q140 f50;u2w0f50s600;n80 n90 n100n110x32; z-45;x36;z-50;n120x37;n130z-98;n140g00x45;n170g70p60q140;n180g00x80;n190z120;n200n210m06g00t0202x45;s600;n220z-45;n230g01x32f50;n240g01x36z-50f50;n250g01x30z-62f50;n260g03x30z-78r16f50;n270g01x37z-90f50;n280z-98;n290g00x80;n300n310z120;m06t0303s200;n320g00z-45;n330g01x30f20;n340x33;n350g00z-44;n360g01x30;n370g00x80;n380g00z120;n390m06t0404s300;n400g00x32;n410g00z-15;n420g76p060060q50r0.05;n430g76x29.4z-40r0p1300q300f2;n440g00x80;n450z120;n460m05m02;培训项目八：图 8o0011;n10g54t0101;n20m03s600;n30g00z2;n40x22;n50g01z-45f0.2;n60g00x25;n70z2;n80x20;n90g01z-45;n100g00x24z2;n110x18;n120g01z-38;n130g00x24z2;n135x18n140g71u2r0.5 ；n150g71p160q170u2r2f0.25 ；n160g00x8；n170z-6 ；n180g00x10z5 ；n190x4；n200g02x12z-2r4 ；n210g00x15z-5 ；n220g01x20z-14 ；n230g00z-26 ；n240g03x20z-32r16 ；n250g00z-26 ；n260g01x18 ；n270g03x18z-32r16 ；n280g00x20 ；n290z0；n300x6；n310g0