数控加工与编程教案

1、数控机床概述教案教学课时：2课时教学设计：讲解与练习教学过程：、导入新课何谓数控机床？数控（NC）是数字控制的简称，是20世纪中叶发展起来的一种利用数字化信息进行自动控制的一种方法。装备了数控技术的机床，称为数控机床。、新课教学1948年，美国帕森斯公司受美国空军委托与麻省理工学院伺服机构研究所合作进行数控机床的研制工作。1952年，第一台三坐标立式铣床试制成功，但第一台工业用数控机床直到1954年11月才生产出来。我国数控机床的研制是从1958年起步的，由清华大学研制出最早的样机。一、 何谓数控机床狭义：数控机床就是指装备了数字控制技术的机床，也称为NC机床。专业：数控机床就是用数字和字符以

2、一定的编码形式，通过数控系统来实现自动加工的一种机床。70年代初，第四代数控系统研制成功，即计算机控制系统，简称CNC。1976年制成以微机处理为核心的数控系统，称为第五代微型机数控系统，也称为MNC。二、 数控机床的工作原理1.分析零件图样2.根据运动顺序编制程序单3.将程序代码输入数控装置4.数控装置将代码指令进行一系列处理和运算5.变成脉冲信号输入驱动装置带动机床传动机构加工出图样要求的零件。三、 数控机床的组成主要由控制介质、数控装置、伺服系统和机床四部分及辅助装置组成。1.控制介质就是指将零件加工信息传送到数控装置去的信息载体。常用的有穿孔带、穿孔卡、磁带、磁盘等。2.数控装置是数控

3、机床的控制中心，被喻位“中枢系统”。由输入装置、控制运算器（CPU）和输出装置构成。3.伺服系统是数控系统的执行机构，包括驱动、执行和反馈装置。4.机床本体是数控机床的实体，是完成实际切削加工的机械部分，包括床身、底座、工作台、床鞍、主轴等。5.辅助装置主要包括换刀机构、工件自动交换机构、工件夹紧机构、润滑装置、冷却装置、照明装置、排屑装置、液压气动装置、过载保护与限位保护装置等。、课堂练习（师生互动）、小结、课后作业数控机床分类教案教学课时：2课时教学设计：讲解与练习教学过程：、导入新课何谓数控机床？数控机床的组成？ 、新课教学一、 按运动轨迹分类1、点位控制数控机床就是点与点之间的准确定位

4、，刀具不进行任何切削加工。如数控钻床、数控坐标镗床、数控冲床、数控点焊机、数控弯折机和数控测量机等。2、直线控制数控机床就是点与点之间的准确定位，且刀具在移动过程中进行切削。如数控车床、数控钻床、数空铣床和数控磨床等。3、轮廓切削（连续轨迹）控制数控机床就是能控制两个或两个以上的轴，可以加工出任意斜线、曲线或曲面组成的复杂零件。如数控车床、数空铣床、数控磨床、数控齿轮加工机床和数控加工中心等。二、 按联动轴分类目前世界上数控系统最高能控制几十个轴（即坐标）。联动是指各个坐标轴同时达到空间某一点。我国目前最高能控制五十轴联动。1、二轴联动数控机床 如数控车床，加工曲面回转体；数控铣床，二轴联动铣

5、斜面。2、三轴联动数控机床 如数控铣床、数控加工中心，加工曲面零件。3、二轴半联动数控机床 如数控钻铣床，任意两个轴联动，第三轴做周期性等距离运动。4、多轴联动数控机床 指四轴或四轴以上联动的数控机床，如数控铣床和数控加工中心。三、 按工艺类型分类1、金属切削类数控机床 如数控加工中心，分铣削中心和车削中心。数控加工中心又称多工序数控机床，可使零件一次装夹后，进行多种工艺、多道工序的集中连续加工。2、金属成型类数控机床 如数控弯管机、数控组合冲床、数控转头压力机等。3、数控特种加工机床 如数控线切割机床，数控电火花加工机床，数控火焰切割机、数控激光切割机等。4、其他类型的数控机床 如数控三坐标

6、测量机床等。四、 按伺服类型分类1、开环伺服系统数控机床 机床结构简单，没有测量装置和反馈装置，加工精度由制造精度决定。2、闭环伺服系统数控机床 有测量装置和反馈装置，加工精度高，但结构复杂，设计和调试较困难。3、半闭环伺服系统数控机床 无直接测量装置，但可以通过检测丝杠转角间接地测量工作台的位移量，后反馈给数控装置进行位移校正。其结构简单，安装调试方便，常用于中档数控机床。4、混合环伺服系统数控机床 适用于大型数控机床。五、 按数控装置功能水平分类通常分为低、中、高档三类。第三节 数控机床的特点及应用范围一、 数控机床的特点在数控机床上加工零件的整个过程全由数字指令控制。1、数控机床与普通机

7、床的区别：1）手动与自动；2）数控机床具有CRT屏幕显示功能和自动报警显示功能，而普通车床不具备上述功能；3）数控机床主传动和进给传动采用直流或交流无级调速伺服电动机，而普通机床一般采用三相交流异步电动机。4）数控机床一般具有工件测量系统。2、数控机床的特点：1）加工精度高；2）生产效率高；3）减轻劳动强度，改善劳动条件和劳动环境；4）良好的经济效益；5）有利于生产管理的现代化。二、 数控机床的应用范围1、多品种、小批量零件；2、轮廓要求高（复杂零件）；3、试制阶段；4、关键零件；5、周期短；6、多工序零件。第四节 数控机床的发展一、 机床结构的发展1.提高机床的动、静刚度；2.减少机床的热变

8、形；3.减少运动件的摩擦和消除传动间隙，采用滚动导轨、静压导轨和塑料导轨。二、 数控系统的发展1952年 第一代 电子管。（NC）1959年以后，第二代 晶体管和印制电路板。（NC）1965年以后，第三代 小规模集成电路。（NC）1970年以后，第四代 小型计算机。（CNC）第五代 微处理机技术的计算机数控系统。（MNC）三、 伺服系统的发展以交流数字伺服系统为主。四、 数控机床的发展趋势1高速化2精密化3高效能4系统化5复合化。、课堂练习（师生互动）、小结、课后作业数控机床机械结构特点及主传动教案教学课时：2课时教学设计：讲解与练习教学过程：、导入新课 普通机床的结构？、新课教学一、 主传动

9、系统的要求1宽调速、无级调速；2高刚度、低噪声； 3高抗振性、高热稳定性。二、 主传动的变速方式1经皮带和变速齿轮的主传动； 2经带传动的主传动；3由调速电动机直接驱动的主传动。（主轴的最高转速可达20000转/分钟）三、 主轴部件1主轴的轴承有四种配置形式；2主轴编码器；3主轴头部刀具自动夹紧机构；4主轴的准停装置。、课堂练习（师生互动）、小结、课后作业进给传动系统、自动换刀装置教案教学课时：2课时教学设计：讲解与练习教学过程：、导入新课阐述普通机床的进给装置、刀架、新课教学一、数控进给伺服系统的要求1高的精度要求；2宽的调速范围； 3快的响应速度； 4好的稳定性；5大的转矩输出。二、数控进

10、给系统的伺服驱动装置数控机床的伺服系统一般由驱动装置与机械传动执行件等组成，对于半闭环、闭环控制系统还包括位置检测环节。1步进电动机；2直流伺服电动机；3交流伺服电动机。三、数控进给传动机构1滚珠丝杠螺母副传动；特点：1）传动效率高2）灵敏度高、传动平稳3）定位精度高、传动刚度高4）不能自锁、有可逆性5）制造成本高。2静压蜗杆蜗母条传动。3双齿轮齿条传动。4双导程蜗杆传动。四、数控进给传动导轨1 塑料滑动导轨 有两种1）塑料软带也称为贴塑导轨；2）塑料涂层也称为注塑导轨。特点：1）摩擦特性好2）耐磨性好3）减振性好4）工艺性好。2 滚动导轨 目前常用的有直线滚动导轨。特点：摩擦系数小，灵敏度高

11、，低速运动稳定性好，定位精度高，磨损小，润滑系统简单。但其抗振性较差，结构复杂，对赃物较敏感，必须有较好的防护措施。3 静压导轨 应用于大型、重型数控机床上。第三节 数控机床的自动换到装置一、 回转刀架换刀装置自动回转刀架数控车床有四方位、六方位、八方位等。数控铣床和加工中心有十二方位、二十四方位等。回转刀架在结构上必须具有良好的强度和刚度。回转刀架类型有螺母升降转位刀架、十字槽轮转位刀架、凸轮棘爪式刀架、电磁式刀架。二、多主轴转塔头换刀装置 刀具数量少，结构简单，可靠性高，缩短换刀时间，适用于加工较简单的工件三、刀库机械手自动换刀装置刀具数量多，适用于加工各种复杂的工件、课堂练习（师生互动）

12、、小结、课后作业伺服驱动系统、位置检测装置教案教学课时：2课时教学设计：讲解与练习教学过程：、导入新课 数控机床的伺服系统与普通机床区别、新课教学一、伺服驱动装置1、步进电动机是一种将电脉冲信号转换成机械角位移的驱动元件。当电脉冲连续不断地输入时，步进电动机便跟随脉冲一步一步地转动，步进电动机的角位移量和输入的脉冲个数严格成正比，在时间上与输入的脉冲同步。2、直流伺服电动机3、交直流伺服电动机二、位移检测装置的要求：1、工作可靠，抗干扰性强；满足数控机床的精度和速度的要求；维护方便，成本低等。2位移检测装置的分类：数字式和模拟式检测；增量式和绝对式检测；旋转型和直线型。3常用的检测装置有脉冲编

13、码器、感应同步器、旋转变压器、光栅和磁尺等。、课堂练习（师生互动）、小结、课后作业程序编制的基本知识教案教学课时：2课时教学设计：讲解与练习教学过程：、导入新课何谓数控机床？数控（NC）是数字控制的简称，是20世纪中叶发展起来的一种利用数字化信息进行自动控制的一种方法。装备了数控技术的机床，称为数控机床。、新课教学一、什么是数控编程数控编程就是将零件图的工艺参数，按加工的动作顺序，根据数控机床规定的指令格式编写程序，记录于控制介质（穿孔带、磁带、磁盘），然后输入数控装置，从而指挥机床加工产品。二、编程的一般步骤1.分析零件图样和制定工艺过程及工艺路线；2.数值处理（数学运算）；3.编写加工程序

14、；4.程序输入；5.程序检验。（图形模拟加工，检查刀具运行轨迹）三、 程序的基本构成1 程序结构：程序的开头是程序号，中间是程序内容，最后是程序结束指令。1） 程序号：FAUNC系统 O，O PA8000系统 P，P华中系统 %，%西门子系统一般开始的两个符号必须为字母，后面的符号可以是字母、数字或下划线，最多为8个字符，不可用分隔符。如ABC、AB123456、XY ； 2）程序内容：由许多程序段组成，每个程序段由一个或多个指令组成，表示数控机床要完成的全部动作。3）程序结束：以程序结束指令M02或M30作为整个程序结束的符号，来结束整个程序。当用EIA标准代码时，结束符为“CR”；用ISO

15、标准代码时为“NL”或“NF”；有的用符号“；”或“*”表示，还有的直接按回车（enter）即可。2 程序段格式：通常的程序段中的程序字的顺序及形式。1）顺序号：由地址码N和后面若干位数字组成，如：N20。一般可省略不写，编写时缝5或10进行间隔。2）准备功能字（也称G功能）：用地址码G和两位数字表示，从G00G99共100种，目前，有的数控系统也用到这100种以上的数字。 3）坐标字：坐标字由地址码、符号及绝对（或增量）数值构成。坐标字的地址码有X，Y，Z，U，V，W，P，Q，R，A，B，C，I，J，K，D，H等，如：X20.Y-40.，小数点有的系统可省略，有的不可省略；正负符号，正号可省

16、略，负号不可省略。4）进给功能字F：表示刀具中心运动时的进给速度。如F100表示进给速度为100mm/min。有的以F表示，这两位既可以是代码，也可以是数值。5）主轴功能字S：由地址码S和后面若干位数字构成，单位为r/min。如S1000表示主轴转速为每分钟1000转。6）刀具功能字T：由地址码T和后面若干位数字构成，其中的数字是指定的刀号，数字的位数由系统决定。如有的用T0101或T0202分别表示1号和2号刀，有的用T02或T03分别表示2号和3号刀。7）辅助功能字（M功能）：由地址码M和后面若干位数字构成,从M00M99共100种。、课堂练习（师生互动）、小结、课后作业数控机床坐标系教案

17、教学课时：2课时教学设计：讲解与练习教学过程：、复习导入新课在数控机床上，机床的动作是由数控装置来控制的，为了确定机床上的成形运动和辅助运动，必须先确定机床上运动的方向和运动的距离，这样就引入了数控机床坐标系。、新课教学一、标准坐标系1标准坐标系的规定原则首先确立机床坐标系中X，Y，Z轴的关系，采用右手直角笛卡儿坐标系，也称右手直角坐标系，用右手的拇指、食指和中指分别代表X，Y，Z三轴，三个手指互相垂直，所指方向分别为X，Y，Z轴的正方向。围绕X，Y，Z各轴的回转运动分别用A，B，C表示。与之相反的用+X，+Y，+Z，+A，+B，+C表示。2刀具相对于静止工件而运动的原则该原则规定：永远假定工

18、件静止，而刀具是相对于静止的工件运动。把刀具看作相对静止不动，工件移动，则工件移动的坐标系就是+X，+Y，+Z。3运动方向的确定机床坐标轴的确定，一般先确定Z轴，再确定X轴，最后确定Y轴。机床的某一运动部件的运动正方向规定为增大工件与刀具之间距离的方向，即刀具靠近工件表面为负方向，刀具远离工件表面为正方向。1）Z轴：产生切削力的轴线（即主轴轴线）2）X轴：一般位于平行工件装夹面的水平面内。3）Y轴：用右手直角笛卡儿坐标系确定。4）工件的运动与附加运动坐标：一般称X，Y，Z为第一坐标系，如有平行于第一坐标系的第二组和第三组坐标，则分别指定为U，V，W和P，Q，R。第一坐标系是指靠近主轴的直线运动

19、，稍远的为第二坐标系，更远的为第三坐标系。二、坐标系的类型数控机床坐标系分为两种类型：一种是机床坐标系，另一种是工件坐标系。工件原点O+Z+XLd 起刀点1机床坐标系：以机床原点为坐标原点建立起来的直角坐标系称为机床坐标系。机床坐标系是机床固有的，其坐标原点位置由各机床厂生产设定，用户不能随意变动。2工件坐标系：也称编程坐标系，规定工件坐标系是“刀具相对于工件而运动”的刀具运动坐标系。是可变的，可根据各图样确定机床加工过程。三、零点与参考点1机床零点：也称机床原点，数控车床一般为主轴旋转中心与卡盘定位面之交点；或离卡盘端面的某一距离处；或接近坐标轴正向极限的位置处。数控铣床一般取在三个坐标的正

20、方向的极限位置。2工件零点：也称工件编程原点，工件零点可以随意设定，但为了编程方便确定以下原则：1）工件零点应选在零件图标注的尺寸基准上；2）对称零件，工件零点应选在对称中心上；3）一般零件，工件零点应选在轮廓的基准角上；4）Z方向的零点,一般设在工件表面。3参考点：数控机床有机床参考点与刀具参考点两种。1）机床参考点设置机床坐标系的一个基准点，也就是机床某一固定点，该点为刀具退离到一个固定不变、接近正向极限位置的点，也可由机床各轴方向的机械挡块来设定，用户不能随意调整。2刀具参考点机床参考点在刀架或刀具上的一个具体定标点。有的机床参考点与机床零点重合，这时回参考点的操作也就是机床回零。、课堂

21、练习（师生互动）、小结、课后作业编程常用指令教案教学课时：2课时教学设计：讲解与练习教学过程：、复习导入新课为了上数控机床按要求进行切削加工，人们就要用程序形式给它输入必要的指令来加以控制。这样就引入了数控基本功能指令。、新课教学一、数控系统的准备功能及辅助功能准备功能和辅助功能是程序段的基本组成部分，是指定工艺过程各种运动和操作特性的核心。1准备功能指令：又称G指令，主要用于机床的运动方式，由地址字G及两位数字表示。G指令分为两种：1）模态代码：该功能具有延续性，在同组的G代码未出现之前一直有效；2）非模态指令：该功能仅限定在被指定的程序段内有效。为了用户使用方便，有的数控系统规定在通电后使

22、一些G代码自动生效。2辅助功能指令：又称M指令，由地址字M及两位数字表示，主要用来控制机床或系统的辅助动作，如冷却泵的开、关；主轴的正、反转；程序结束等。二、数控编程的工艺处理1、加工方法的选择2、加工工序的划分3、对刀点和换刀点的确定4、零件的安装与夹具的选择5、刀具和切削用量三、插补功能1、在数控机床上加工零件，是通过刀具和工件的相对运动实现的。刀尖沿各坐标轴的相对运动是以脉冲当量为单位的（mm/脉冲）2、当走刀轨迹为直线或圆弧时，数控装置则在线段的起点和终点坐标值之间进行“数据点的密化”，求出一系列中间点的坐标值，然后按中间点的坐标值，向各坐标输出脉冲数，保证加工出需要的直线和圆弧轮廓。

23、数控装置进行的这种“数据点的密化”称为插补。四、编程中的基点计算基点的坐标值，根据图样上给定的尺寸和三角、几何或解析几何的知识，是比较容易求的。各个几何元素间的连接点称为基点，如直线与直线的交点，直线与圆弧的交点或切点，圆弧与圆弧的交点或切点等。（1）三角函数法 三角函数计算法在手工编程工作中，是进行数学处理时应重点掌握的方法之一。（2）三角函数常用定理及应用举例正弦定理：a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R余弦定理：cosA=b+c-a/2bc【实例】 ：一零件轮廓如图2-4所示，其中A、B、C、D、E、F为基点， A、B、C、D、可直接由图中所设工件坐标系中得知，而E点是直线DE

24、与EF的交点，F是直线EF与圆弧AF的切点。分析可知，OF与X轴的夹角为30，EF与X轴夹角为120，则FX= 20 cos30=17.321 FY = 20 sin30= 10 EY = 30 EX = FX -（EY - FY ）/ tg60= 5.774 、课堂练习（师生互动）、小结、课后作业数控车床编程的基本方法教案教学课时：2课时教学设计：讲解与练习教学过程：、复习导入新课1、 数控机床基本功能指令2、 机床坐标系3、 工件坐标系、新课教学一、 数控车床的准备功能准备功能指令又称G代码指令,是数控机床准备好某种运动方式的指令。如快速定位、直线插补、圆弧插补、刀具补偿、固定循环等，G代

25、码有G00G99共100种，祥见G代码表。（目前也有超出这100种的，例如德国PA8000NT系统中有G190取消直径编程和G191直径编程）。在编程时应注意以下几个问题：1. 直径和半径编程：一般数控车床出厂时均设定为直径编程。 2. 绝对值与增量值编程：FANUC系统/华中数控系统中绝对值用G(地址)00X_Z_，增量值用G(地址)00U_W_；西门子系统中绝对指令用G(代码)90G00X_Z_，增量指令用G(代码)91G00U_W_。3. 米制与英制编程：我国采用米制尺寸，FANUC系统/华中数控系统用G20表示英制、G21表示米制；西门子系统用G70表示英制、G71表示米制。4. 模态

26、与非模态：模态指令也称续效指令，一经程序段中指定便一直有效，与上段相同的模态指令可省略不写，直到以后程序中重新指定同组指令时才失效，而非模态指令仅在本程序段中有效。在G代码表中00组的为非模态指令，其他均为模态G代码。5. 小数点的输入：在数控系统中允许小数点输入，也可以不用，这与数控系统参数设置有关，因此在实际使用中最好输入小数点，例如G00X1.表示X1mm；G00X1表示X0.001mm。小数点的有无可混合使用，例如X1000Z5.7表示X1mmZ5.7mm。可使用小数点指令的地址有：X，Y，Z，U，V，W，A，B，C，I，J，K，R，F。比最小设定单位小的指令值被舍去，例如X1.234

27、56，最小设定单位为0.001mm时为X1.234；考工时一般多保留小数点后三位。6. 数控车床的程序格式开头是程序号；FANUC系统/华中数控系统的程序号用O，华中程序号后跟程序名%，西门子系统的程序号一般开始的两个符号必须为字母，后面的符号可以是字母、数字或下划线，最多为8个字符，不可用分隔符。；之后为加工指令程序段；最后是程序段结束符；程序段构成：NGX（U）Z（W）FMST；N为程序段的顺序号，FANUC系统/华中系统可以不写顺序号， G54、G94、G17等为准备功能，X（U）为X轴移动指令，Z（W）为Z轴移动指令，F100为进给功能，M03为辅助功能，S800为主轴功能，T为刀具功

28、能，“；”为程序段结束符。二、辅助功能又称M功能，由字母M和其后两位数字组成，该功能主要用于控制主轴启动、旋转、停止、程序结束等方面辅助动作的指令，祥见M代码表。三、其他功能1. F功能(切削进给功能)F指令为模态指令，F指令有三种形式：1)每分钟进给量(mm/min)G98F115000；2）每转进给量（mm/r）G99F0.0001500.0000，一般数控机床系统默认G99模式；3)螺纹切削进给速度（mm/r）G32、G76、G82、G92 F0.0001500.0000，指定螺纹的螺距。2. S功能(主轴功能)主轴功能指令是设定主轴转速的指令。有三种主轴转速的控制指令：1） 主轴最高转

29、速的设定 G50 S2000r/min2） 设定主轴线速度恒定指令 G96 S80m/min 切削速度VC=nD/10003） 直接设定主轴转速指令（也称恒转速控制）G97 S1000 r/min3. T功能（刀具功能）由地址字T后面跟二位/四位数字表示。例如：调用第3号刀具指令，T0303，若要取消刀具补偿时T0300；或T33， T30；每把刀加工结束必须取消刀具补偿。坐标系的设定1. 机床坐标系和工件坐标系1) 机床坐标系是机床固有的，有的以机床原点O为坐标系原点,有的直接将机床原点设在参考点处。2) 工件坐标系是加工工件所使用的坐标系，也是编程时使用的坐标系，所以又称编程坐标系，通常把

30、零件的基准点作为工件原点。2. 工件坐标系的设定1） 设置刀具起点的方法（G50或G92）格式：G50或G92 X_ Z_说明：X，Z表示刀具起点在工件坐标系中的坐标值。2） 工件原点偏置的方法(G54G59)格式：G54G59 六个工件坐标系说明：指令后参数(X，Z)值是工件原点在机床坐标系中的坐标值。在编程时将G54编在加工程序的第一段，将测得的X，Z值分别输入到机床偏置寄存器中。例如 O0003G54 G94M04 S800 （M04为反转，M03为正转，仿真系统正反转多可以， T0101 车床上根据刀架的前后置设定正反转）3） 用刀具补偿指令设定（T）例如 O0001N10 T0100

31、N20 S800 M03N30 G00 X40. Z5. T0101N100 G00 X100.Z100.N110 T0100N120 M05N130 M30二、 基本移动指令1. 快速定位(G00)使刀具以机床规定的参数速度移动到目标点，又称定位点。在移动时不加工。格式：G00 X(U)_ Z(W)_ 说明：X，Z表示目标点的绝对坐标；U，W表示目标点的增量坐标。2. 直线插补(G01)该指令用于直线和斜线运动。格式：G01 X(U)_Z(W)_ F_(一般F200mm/min粗加工，F100精加工)3. 圆弧插补(G02、G03)指令：G02为顺时针圆弧插补，G03为逆时针圆弧插补。格式：

32、G02 X(U)_ Z(W)_ R_ F_G03 X(U)_ Z(W)_ I_ K_ F_说明：1)沿着不在圆弧所在平面的第三轴，正向向负向看，顺时针为G02，逆时针为G03； 2)X，Z为圆弧终点的绝对坐标、U，W为圆弧终点的增量坐标； 3)R为圆弧半径； 半径值I,K表示圆心相对于圆弧起点在坐标方向的增量。三、 参考点是机床上某一特定的位置,一般位于机床移动部件沿坐标轴正向移动的极限位置,该点在制造厂出厂时调好,一般不允许随意变动。1. 返回参考点(G28)格式：G28 X(U)_ Z(W)_(中间点的坐标位置) T0100(必须取消刀具补偿)2. 从参考点返回(G29)格式：G29 X(

33、U)_ Z(W)_(目标点坐标)、课堂练习（师生互动）举例（精加工程序）、小结、课后作业固定循环切削教案教学课时：4课时教学设计：讲解与练习教学过程：、复习导入新课4、 数控机床基本功能指令5、 机床坐标系6、 工件坐标系、新课教学一、单一固定循环3. 圆柱或圆锥切削循环(G90)格式： G90X(U)_ Z(W)_ I F_二、复合循环(G70G76)只需指定精加工路线和粗加工的吃刀量，系统就会自动计算出粗加工路线和加工次数，因此可大大简化编程。4. 外圆粗加工复合循环(G71)(适用于车削Z向形状单调递增的零件)格式：G71 U d R e G71 P ns Q nf Uu Ww F f

34、说明：1)d 粗车时的吃刀量；(半径值16,一般取2) 2）e表示退刀量；(半径值13,一般取1)3）ns表示精加工开始第一段的顺序号；4）nf表示精加工最后一段的顺序号；5）u表示X向精加工余量；(直径值，一般取0.5)6）w表示Z向精加工余量；(一般取0)7）f表示切削速度。(进给速度)5. 精加工复合循环(G70) 当G71，G72，G73粗加工完毕后，用G70代码指定精加工循环，切除粗加工中留下的余量。格式： G70 P ns Q nf 说明： ns表示精加工开始第一段的顺序号；nf表示精加工最后一段的顺序号。6. 端面粗加工复合循环(G72)格式：G72 U d R e G72 P

35、ns Q nf Uu Ww F f 说明： 同G717. 封闭切削复合循环(G73)格式：G73 Ui Wk RdG73 P ns Q nf Uu Ww F f说明：1）i表示X轴上总切削量；（也是退刀量，半径值）2）k表示Z轴上总退刀量；（一般取0）3）d表示重复加工次数；4）其余同G71。例题：如图所示：一.FANUC系统用G70、G71编制程序和用G70、G73编制程序1先计算螺纹大径、小径,后计算M301.5螺纹牙深H。 D大=D0.1P=300.11.5=29.85mm D小=D1.3P=301.31.5=28.05mm H=( D大D小)/2=(29.8528.05)/2=0.9

36、mm 2按递减规律分配吃刀量及走刀次数，第一刀车至29.05 mm， 第二刀车至28.45mm， 第三刀车至28.25 mm， 第四刀车至28.05 mm。O0001 O0001T0101 T0101 M04 S800 M4 S800 G00 X64. Z3. G0 X64. Z3.G71 U2. R1. G73 U16. W0 R15G71 P10 Q20 U0.5 W0 F300 G73 P10 Q20 U0.5 W0 F300N10 G00 X0 N10 G0 X29.85G01 Z0 F200 G1 Z-24. F200X27.85 X34.X29.85 Z-1. X40. Z-34.

37、Z-24. Z-39.X34. G2 X50. Z-44. R5.X40. Z-34. G3 X60. Z-49. R5.Z-39. N20 G1 Z-54.G02 X50. Z-44. R5. G70 P10 Q20 G03 X60. Z-49. R5. G1 X64.N20 G01 Z-54. G0 Z-1.G70 P10 Q20 G1 X29.85 F200G01 X64. X27.85 Z0 G0 X80. Z80. T0100 X0M05 G0 X80. Z80. T0100M00 M05 T0202 M00M03 S300 T0202G00 X40. Z-24. M3 S300G0

38、1 X26. G0 X40. Z-24.G04 X0.5 G1 X26.G00 X40.Z-23. G4 X0.5G01 X26. G0 X40. Z-23.G04 X0.5 G1 X26.G00 X40. G4 X0.5G0 X80. Z80. T0200 G0 X40.M5 G0 X80.Z80. T0200M0 M5T0303 M0M3 S100 T0303G00 X35. Z5. M3 S100G92 X29.05 Z-22. F1.5 G0 X35. Z5.X28.45 G92 X29.05 Z-22. F1.5X28.25 X28.45X28.05 X28.25G1 X35.Z5.

39、 X28.05G0 X80. Z80. T0300 G0 X80. Z80. T0300M05 M5M30 M30、课堂练习（师生互动）举例（精加工程序）、小结、课后作业螺纹切削指令教案教学课时：4课时教学设计：讲解与练习教学过程：、复习导入新课 三角螺纹参数计算（顶径、底径、牙高）、新课教学一、螺纹车削指令8. 相等导程的螺纹切削格式：G32 X(U)_ Z(W)_F_(mm/r)说明：圆柱螺纹切削时, X(U)_指令省略。格式:G32 Z(W)_F_(mm/r)端面螺纹切削时, Z(W)_指令省略。格式:G32 X(U)_ F_(mm/r)9. 螺纹切削循环格式：G92 X(U)_ Z(W

40、)_ I_F_(mm/r)说明：I为圆锥螺纹起点和终点半径差，加工圆柱螺纹时I为零，可省略。例题：用G92进行M302的外螺纹切削，退刀槽宽为4mm。解：1)计算M302螺纹牙深H，计算螺纹大径、小径。 D大=D0.1P=300.12=29.8mm D小=D1.3P=301.32=27.4mm H=( D大D小)/2=(29.827.4)/2=1.2 mm 2)按递减规律分配吃刀量及走刀次数，第一刀车至29 mm， 第二刀车至28.2mm， 第三刀车至27.6 mm， 第四刀车至27.5 mm， 第五刀车至27.4mm。 3）加工程序如下：O0001N10 T0100N20 M04 S100

41、（后置刀架为M04）、（前置刀架为M03）N30 T0101N40 G00 X40. Z5.N50 G92 X29.0 Z-42.0 F2.0N60 X28.2N70 X27.6N80 X27.5N90 X27.4N100 G00 X100. Z100. T0100N110 M05N120 M30；二、螺纹切削复合循环格式：G76 Pm r a Qdmin RdG76 X（U） Z（W） Ri P k Qd F f说明：1）m表示精加工重复次数（199）；（一般取1次）2）r表示斜向退刀量（0.0f9.9f,以0.1f为一挡,可用0099两位数字指定）；（一般取510）3）a表示刀尖角度，可选

42、80，60，55，30，29，0共6种；4）dmin表示最小切深；（一般取0.1mm）5）d表示精加工余量；(一般取0.1mm)6）d表示第一次粗切深（半径值）；(一般取0.70.8mm)7）i表示圆锥螺纹的半径差，圆柱螺纹i为0；8）k表示螺纹牙高（X方向半径值），通常为正；(牙高等于牙深H,计算得到)9）f表示螺纹导程。（即螺距）例如：以M394螺纹为例，假设精加工次数为1次，斜向退刀量取10，刀尖角60，最小切深取0.1mm，精加工余量0.1mm，螺纹半径差为0，牙高计算得2.4mm，第一次切深取0.8mm，螺距为4mm，螺纹小径计算得33.8mm螺纹终点坐标（33.8,-60）。程序段

43、为：G76 P011060 Q100 R100 G76 X33.8 Z-60. P2400 Q800 F4.、课堂练习（师生互动）、小结、课后作业数控车床仿真面板熟悉教案教学课时：4课时教学设计：讲解与练习教学过程：、复习导入新课7、 数控机床基本功能指令8、 机床坐标系9、 工件坐标系、新课教学FUNAC 0I车床标准面板操作FANUC 0I车床标准面板1、面板按钮说明按钮名称功能说明自动运行此按钮被按下后，系统进入自动加工模式。编辑此按钮被按下后，系统进入程序编辑状态，用于直接通过操作面板输入数控程序和编辑程序。MDI此按钮被按下后，系统进入MDI模式，手动输入并执行指令。远程执行此按钮被

44、按下后，系统进入远程执行模式即DNC模式，输入输出资料。单节此按钮被按下后，运行程序时每次执行一条数控指令。单节忽略此按钮被按下后，数控程序中的注释符号“/”有效。选择性停止当此按钮按下后,“M01”代码有效。机械锁定锁定机床。试运行机床进入空运行状态。进给保持程序运行暂停，在程序运行过程中，按下此按钮运行暂停。按“循环启动”恢复运行。循环启动程序运行开始；系统处于“自动运行”或“MDI”位置时按下有效，其余模式下使用无效。循环停止程序运行停止，在数控程序运行中，按下此按钮停止程序运行。回原点机床处于回零模式；机床必须首先执行回零操作，然后才可以运行。手动机床处于手动模式，可以手动连续移动。手

45、动脉冲机床处于手轮控制模式。手动脉冲机床处于手轮控制模式。X轴选择按钮在手动状态下，按下该按钮则机床移动X轴。Z轴选择按钮在手动状态下，按下该按钮则机床移动Z轴。正方向移动按钮手动状态下，点击该按钮系统将向所选轴正向移动。在回零状态时，点击该按钮将所选轴回零。负方向移动按钮手动状态下，点击该按钮系统将向所选轴负向移动。快速按钮按下该按钮，机床处于手动快速状态。主轴倍率选择旋钮将光标移至此旋钮上后,通过点击鼠标的左键或右键来调节主轴旋转倍率。进给倍率调节主轴运行时的进给速度倍率。急停按钮按下急停按钮，使机床移动立即停止，并且所有的输出如主轴的转动等都会关闭。超程释放系统超程释放。主轴控制按钮从左

46、至右分别为：正转、停止、反转。手轮显示按钮按下此按钮，则可以显示出手轮面板。手轮面板点击按钮将显示手轮面板手轮轴选择旋钮手轮模式下，将光标移至此旋钮上后，通过点击鼠标的左键或右键来选择进给轴。手轮进给倍率旋钮手轮模式下将光标移至此旋钮上后，通过点击鼠标的左键或右键来调节手轮步长。X1、X10、X100分别代表移动量为0.001mm、0.01mm、0.1mm。手轮将光标移至此旋钮上后，通过点击鼠标的左键或右键来转动手轮。启动启动控制系统关闭关闭控制系统、课堂练习（师生互动）、小结、课后作业数控车床仿真装夹、选刀、参数设置教案教学课时：10课时教学设计：讲解与练习教学过程：、复习导入新课数控车床仿

47、真面板介绍、新课教学15.2.1 激活车床点击“启动”按钮，此时车床电机和伺服控制的指示灯变亮。检查“急停”按钮是否松开至状态，若未松开，点击“急停”按钮，将其松开。15.2.2 车床回参考点检查操作面板上回原点指示灯是否亮，若指示灯亮，则已进入回原点模式；若指示灯不亮，则点击“回原点”按钮，转入回原点模式。在回原点模式下，先将X轴回原点，点击操作面板上的“X轴选择”按钮，使X轴方向移动指示灯变亮，点击“正方向移动”按钮，此时X轴将回原点，X轴回原点灯变亮，CRT上的X坐标变为“390.00”。同样， 再点击“Z轴选择”按钮，使指示灯变亮，点击， Z轴将回原点，Z轴回原点灯变亮，此时CRT界面

48、如图15-2-2-1所示。图15-2-2-115.3 对刀数控程序一般按工件坐标系编程，对刀的过程就是建立工件坐标系与机床坐标系之间关系的过程。下面具体说明车床对刀的方法。其中将工件右端面中心点设为工件坐标系原点。将工件上其它点设为工件坐标系原点的方法与对刀方法类似。15.3.1试切法设置G54G59测量工件原点，直接输入工件坐标系G54G591）切削外径：点击操作面板上的“手动”按钮，手动状态指示灯变亮，机床进入手动操作模式，点击控制面板上的按钮，使X轴方向移动指示灯变亮，点击或，使机床在X轴方向移动；同样使机床在Z轴方向移动。通过手动方式将机床移到如图15-3-1-1所示的大致位置图15-

49、3-1-1点击操作面板上的或按钮，使其指示灯变亮，主轴转动。再点击“Z轴方向选择”按钮，使Z轴方向指示灯变亮，点击，用所选刀具来试切工件外圆，如图15-3-1-2所示。然后按按钮，X方向保持不动，刀具退出。2）测量切削位置的直径：点击操作面板上的按钮，使主轴停止转动，点击菜单“测量/坐标测量”如图15-3-1-5所示，点击试切外圆时所切线段，选中的线段由红色变为黄色。记下下半部对话框中对应的X的值（即直径）。3）按下控制箱键盘上的 键。4）把光标定位在需要设定的坐标系上。5）光标移到X6）输入直径值。7）按菜单软键测量；（通过按软键操作，可以进入相应的菜单。）8）切削端面：点击操作面板上的或按

50、钮，使其指示灯变亮，主轴转动。将刀具移至如图15-3-1-3的位置，点击控制面板上的按钮，使X轴方向移动指示灯变亮，点击按钮，切削工件端面。如图15-3-1-4所示。然后按按钮，Z方向保持不动，刀具退出。9）点击操作面板上的“主轴停止”按钮，使主轴停止转动。10）把光标定位在需要设定的坐标系上。11）在MDI键盘面板上按下需要设定的轴“Z”键12）输入工件坐标系原点的距离（注意距离有正负号）。13）按菜单软键测量，自动计算出坐标值填入。 图15-3-1-2 图15-1-3-3 图15-3-1-4 图15-3-1-5 图15-3-1-615.3.2 测量、输入刀具偏移量使用这个方法对刀，在程序中直接使用机床坐标系