《数控编程技术》实物教材

1、1 概述1.1 项目研究的目的和意义数控编程技术是一门实践性很强的专业课程，目前各学校的数控技术应用、模具等相关专业都开设了此门课程。由于中等职业技术学校学生基础知识较差、底子薄、动手能力差，为使学生更快、更好的掌握专业技能所必备的专业理论知识和提高动手操作能力，各个学校都加大了对数控编程技术教学资源配置的经费投入。多年来，我校的实物教材已发挥了它应有的作用，但是随着科技的发展、时代的进步和招生规模不断的扩大，当前的实物教材已不能满足现代制造技术的要求和新型高技能人才培养的需求，经过反复研究论证并结合我校数控机床设备、数控软件的条件在此基础上研究开发此套数控编程技术实物教材。所开发的实物教材能

2、在数控编程技术理论教学和实训教学中发挥至关重要的作用。本项目的意义：（1）充分利用学校现有硬件软件资源，降低教学投入，提高教学质量。（2）深化课程教学改革，深层次的提高学校数控技术等相关专业数控编程技术课程的建设，有利于学校人才培养，与企业需求接轨。（3）通过本项目的研发不断提升学校的教学效能，扩大学校数控编程技术在同类院校的影响力，同时是对我校作为国家重点中等职业学校示范性实训基地的补充和提升。（4）有利于学生动手，提高学生的专业技能水平，促进我校学生职业技能的提高。1.2 项目研究的基本情况1.2.1 研究概况研究概况是课题研究与开发必不可少的一个组成部分，它主要分析课题研究的内容，从而制

3、定课题研究的工作进程和要求。本课题内容依据数控编程技术课程要求，整个项目主要分为以下三个任务：数控车床编程技术项目任务数控铣床编程技术项目任务数控加工中心编程技术项目任务在三大项目任务中，又分了若干个子任务，与课程要求紧密联系在一起，并有连贯性。1.2.2 工作进程课题研究与开发工作进程主要包括以下几个阶段：项目总体规划项目研究开发项目仿真调试、生产、试运行上述三个阶段是按照项目开发时间顺序进行的，在每一个工作阶段完成后提供技术参数、工件图纸等技术文档作为下一阶段工作的指导和依据，每一阶段都对设计内容进行审核，确信该阶段无误并达到要求后才进入下一阶段，同时在以后的工作阶段中不能轻易改变前面经过

4、审查的成果。1.项目总体规划项目总体规划是整个项目研究与开发的基础性阶段，也是作为项目设计的一个重要阶段。针对整个项目规划的合理化科学化，首先要对市场进行全面的调查和分析，通过调查用户的需求，提出项目研究开发目标。项目调查的主要内容有：目前市场上的数控编程技术实物教材学校数控加工实训室现有的实物教材调查发现学校现有实物教材存在的问题，这些问题结合目前学校现有条件进行设计新实物教材调查各类中等职业学校及学生对实物教材的需求调查市场上刀具、工量具、材料市场上展示柜布局实施实物教材加工制作的操作安全性为了开发实物教材，学校准备投入的人力(何种技术水平、有多少人)，财力（需购买多少工量具、刀具和材料，

5、多少资金）以及时间（多长开发时间）等基本情况。针对以上项目的各种调查，特别是根据中职学生特点，项目组首先把实物教材进行分类，需包含数控车床编程技术、数控铣床编程技术、数控加工中心编程技术等内容，这些编程技术能为学校提供优质的教学服务，提高学生的专业技能水平。数控编程技术实物教材结构框图如图1-1所示。图1-1结构框图2.项目研究开发根据在项目总体规划阶段确定的开发目标组织研发人员进行研发数控编程技术实物教材，此阶段的工作是整个课题项目研发的主要工作，主要包括以下任务进行：项目技术咨询项目分析与方案设计数控车床编程技术任务设计数控铣床编程技术任务设计数控加工中心编程技术任务设计数控编程技术实物教

6、材展示3.项目调试运行通过项目全体成员五个月的齐心协力和艰苦奋斗，项目数控编程技术实物教材已完成，并于九月份开始进行试运行阶段，试运行是按照课程设计的教学进度分阶段测试，最后检查反馈的整体效果。1.2.3 主要研究成果研究成果数控车床编程技术实物教材数控铣床编程技术实物教材数控加工中心编程技术实物教材主要文档图纸使用说明书2 项目需求分析与方案设计2.1 引言项目需求分析的目的是确定项目的总体规划设计和各个任务的方案设计，便于教学和学生实验实训，从而在需求上尽可能研发出设计合理化、实用性强的数控编程技术实物教材。2.2 任务概述2.2.1 用户特点该数控编程技术实物教材的开发目的是即减少教学投

7、入，又能提高教学质量；理论教师可以更直观地运用实物教材教授知识，使得抽象的理论具体化；通过实物教材使学生更容易理解零件加工的技术原理和操作过程，也有利于学生动手操作的提高，提高学生的专业技能水平。2.2.2 任务目标为了兼顾用户的各种需求，使数控编程技术实物教材得到最大限度利用，实现的任务目标是：根据教育部颁发的“数控编程技术教学大纲”进行研发，借助各种软件和学校现有机床设备，研究开发出一整套以“项目任务化”为主线，通过一个个“任务”来辅助数控编程技术教学；精心设计项目任务，激发学生动手操作的积极性；以“必须、实用、够用、好用”为度，开发设计出适合中等职业技术学校的数控编程技术实物教材；强化动

8、手操作能力培养，难易适度；教师上课时随时演示和讲解并且具有携带方便的特点；2.3 功能需求2.3.1 数控车床编程技术任务功能需求该任务主要完成轴类和套类零件加工部分的内容,从学生掌握基本概念及加工应用的角度出发,该任务将实现以下功能:轴类零件加工零件综合加工宏程序加工CAD/CAM软件车削编程加工2.3.2 数控铣床编程技术任务功能需求数控铣床主要加工板材、型腔类零件，包括外形轮廓、孔系、螺纹、型腔、曲面等加工内容。针对我校中职学生的学习侧重点，主要是培养其动手操作能力，课题组将以“必须、实用、够用、好用”为度，结合各种类加工内容开发适合我校学生学习与实践操作所需的实物教材，力求让同学对外形

9、轮廓铣削、孔系加工、螺纹加工、型腔铣削等有一个全新的理解与认识。所以本任务将实现以下的功能：轮廓铣削加工型腔铣削加工孔系加工宏程序应用加工零件综合加工2.3.3 数控加工中心编程技术任务功能需求数控加工中心与数控铣床相似，其加工内容基本相同，主要区别在于前者比后者多安置了一个刀库，前者可以一次完成多个工步内容。所以本任务设计的任务内容主要完成以下几个功能：2D零件加工3D零件加工数控大赛典型零件加工2.4 方案设计与技术路线针对目前企业数控编程技术对当前中等职业学校的培养目标和发展方向，有目的采用项目任务式导入教学，实施每个章节或每个部分知识结构就用一个或多个任务项目进行任务教学，使学生在理论

10、学习的同时可以掌握实践操作的要点。根据项目需要，结合数控编程技术教学大纲要求，可实施的方案有以下：一是在现有的数控编程技术实物教材的基础上，增加相应的任务项目，这种方案简单，成本低廉，但适用性差，与企业需求有一定的差距；二是自行设计任务设计项目。课题采用任务式设计，把每个章节的内容用一个或多个任务来驱动教学，第二种方案设计的任务内容更贴近现代企业，对于学生提高理论理解理论知识、动手操作和教师教学的互动性具有很大的帮助，也有助于学生今后的就业。所以项目采用第二种方案进行设计的。2.4.1 数控车床编程技术任务设计与技术路线数控车床编程技术实物教材任务设计的目的，是使同学能在给定图纸的情况下，根据

11、各种技术要求，结合数控车床编程技术编写NC代码，并在机床设备中自主独立完成达到技术参数要求。技术路线采用任务项目给出图纸技术参数、节点数值，根据数控车床编程技术编写出程序代码，进行模拟仿真、上机加工，然后检测各技术参数是否达标，并分析其产生误差的原因。2.4.2 数控铣床编程技术任务设计与技术路线根据中等职业学校的大纲要求和适应现代制造技术发展的需求，本项目数控铣床编程技术任务主要包括外形轮廓、孔系、螺纹、型腔、曲面等加工内容，并运用我校现有机床设备编写加工程序代码，加工出实物零件。技术路线采用任务项目给定的图纸技术参数、刀具、工具、材料等条件下，运用数控铣床编程技术编写出加工程序代码，并进行

12、模拟仿真、上机加工，最后检测各技术参数是否达标，并分析其产生误差的原因。2.4.3 数控加工中心编程技术任务设计与技术路线数控加工中心编程技术实物教材任务设计的目的，是使同学们在理解数控铣床编程的基础上运用MasterCAMX软件造型、模拟、仿真加工、出NC代码完成2D零件、3D零件、凹凸模零件的加工。技术路线采用任务项目给出的图纸技术参数，在我校当前现有的机床设备、毛坯材料、刀具、量具等的条件下，运用MasterCAMX软件造型、模拟仿真加工、校验合格以后生成NC代码、上机加工，最后检测各技术参数是否达标，并分析误差产生的原因。 3 数控车床编程技术任务设计3.1 轴类零件加工任务3.1.1

13、 阶梯轴零件加工任务一、任务目的1能够运用基本指令G00、G01、G90编写程序。2掌握外圆阶梯、外锥、倒角的加工操作。3掌握刀具补偿指令的应用（G40、G41、G42）。4能够正确使用量具并对工件尺寸进行检验。本任务完成零件如图3-1-1所示，其三维效果图如3-1-2所示。材料为硬铝。图3-1-1 零件图二、加工工艺分析1工、量、刃具选择 （1）工具选择 工件采用三爪自定心卡盘装夹。（2）量具选择 工件加工尺寸要求，量具用0150mm游标卡尺。（3）刀具选择 外轮廓粗车选用93º硬质合金偏刀，精车选用90º硬质合金偏刀。相关参数见表3-1-1。表3-1-1 刀具卡产品名称

14、阶梯轴零件加工零件名称零件图号 3-1-1序号 刀具号刀具名称 数量加工表面刀尖半径R 刀尖方位T备注1T193º硬质合金偏刀1粗车阶梯轴0.4mm32T290º硬质合金偏刀1精车阶梯轴0.2mm3编制审核批准 共1页第1页图3-1-2 三维效果图2加工工艺方案（1） 加工工艺路线 根据毛坯尺寸50×75mm，将棒料伸出卡盘55mm找正后夹紧。 用1号刀，用G00、G01指令进行粗车、轮廓留0.5mm精车余量（粗车也可以用G90指令） 用2号刀，采用G00、G01指令精车各表面至尺寸要求。 粗、精加工中应使用G40、G41、G42刀补指令。（2） 加工工序加工工序

15、卡见表3-1-2表3-1-2 阶梯轴零件加工工序卡产品名称阶梯轴零件加工零件名称阶梯轴类零件零件图号3-1-1工步号工步内容 刀具号刀具规格/mm主轴转速n/(r/min)进给量f(mm/r)背吃刀量ap/mm备注1粗车外轮廓，留余量0.05mmT0125×206000.2522精车各表面至尺寸要求T0225×208000.150.25编制审核批准 共1页第1页三、参考程序编制表3-1-3阶梯轴零件加工参考程序程序段号程序内容说明N10G40 G97 G99 M3 S600 F0.25；取消刀补，主轴正转，转速600r/min,进给量0.25mm/rN20T0101；换01

16、号刀到位N30M08；打开冷却液N40G42 G00 X42.5 Z2.0；建立刀具补偿，刀具快进，准备粗车42外圆N50G01 Z-47.0；粗车42外圆N60G00 X45.0 Z2.0；快速退刀N70X38.5；快速进刀，准备粗车锥面N80G01 Z-31.0；粗车38外圆N90X42.5 Z-42.0粗车锥面N100G00 Z2.0快速退刀N110X34.5快速退刀，准备粗车30外圆第一刀N120G01 Z-27.0粗车30外圆第一刀N130X38.5 Z-29粗车4×45º倒角第一刀N140G00 Z2.0快速退刀N150X30.5快速进刀，准备粗车30外圆第二刀

17、N160G01 Z-27.0粗车30外圆第二刀N170X38.5 Z-31.0粗车4×45º倒角第二刀N180G00 Z2.0快速退刀N190X26.5快速进刀，准备粗车22外圆第一刀N200G01 Z-15.0粗车22外圆第一刀N210G00 X29.0 Z2.0快速退刀N220X22.5快速进刀N230G01 Z-5.0粗车22外圆第二刀N240X24.5 Z-15.0粗车锥面N250G40 G00 X27.0 Z2.0取消刀补，快速退刀N260G00 X200.0 Z100.0快速退刀至换刀点N270M09关闭切削液N280M01程序选择暂停N290T0202换精车偏

18、刀N300M8 M03 S800 F0.15主轴正转，转速800r/min,进给量0.15mm/rN310G00 X0快速退刀，准备精车N320G42 G01 Z0建立刀具左补偿，刀具慢进，准备精车端面N330X21.974精车右端面N340Z-5.0精车22外圆N350X23.974 Z-15精车锥面N360X30精车30端面N370Z-27精车30外圆N380X38.0 Z-31.0精车4×45º倒角N390X41.95 Z-42.0精车锥面N400Z-47.0精车42外圆N410X45.0精车42调用端面N420G40 G01 X46.0取消刀具补偿N430G00 X

19、200.0 Z100.0快速退刀N440M30程序结束四、注1程序的结构与格式（1）程序段格式 程序段格式是指一个程序段中的字、字符和数据的书写规则。它由程序段号字、数据字和程序段结束符组成。字地址可变程序段一般格式如下：N G X Z F S T M LF（2）程序段内各字说明 程序段内各字说明见表3-1-4字说明程序段号字N程序段的编号，由地址码和后面的若干位数字表示（例N0010）。程序段的编号一般不连续排列，以5或10间隔，主要是便于插入语句准备功能字G代码G功能的控制数控机床进行操作的指令，用地址符G和两位数字来表示尺寸字X，Z等尺寸字由地址码、“+”、“-”符号及绝对值或增量值构成

20、，地址码有X、Z、U、W、R、I、K等进给功能字F表示刀具中心运动时的进给量，由地址码F和后面若干位数字构成，其 单位是mm/min或mm/r主轴转速功能字S由地址码S和若干位数字组成，单位为r/min刀具功能字T表示刀具所处的位置，由地址码T和若干位数字组成辅助功能字M辅助功能，表示一些机床的辅助动作指令，由地址码M和后面两位数字组成程序段结束符写在每段程序之后，表示程序段结束，在使用EIA标准代码时，结束符为“CR”,在使用ISO标准时，结束符为“LF”或“NL”,FANUC系统结束符为“；”2程序指令（1）G00指令刀具快速定位（点定位）指令指令格式：G00 X（U） Z(W) ；其中：

21、X、Z为目标点（刀具运动的终点）的绝对坐标。 U、W为目标点相对刀具移动起点的增量值。应用：主要用于使刀具快速接近或快速离开零件。说明：G00指令使刀具移动的速度是由机床系统设定的 ，无需在程序段中指定；车削时，快速定位目标点不能选在零件上，一般要离开零件表面15mm。（2）G01直线插补指令 指令格式：G01 X（U） Z(W) F ；其中：X、Z为目标点（刀具运动的终点）的绝对坐标。U、W为目标点相对刀具移动起点的增量值。F为指刀具在切削路径上的进给量，根据切削要求确定。应用：用于完成端面、内圆、外圆、槽、倒角、圆锥面等表面的加工。说明：G00与G01指令均属同组的模态代码。（3）G90

22、简单固定循环指令指令格式：圆柱面车削循环 G90 X(U) Z(W) F ； 圆锥面车削循环 G90 X(U) Z(W )R F ；其中:X、Z为切削终点的绝对坐标值；U、W为切削终点相对循环起点的增量坐标值；F为切削进给量，mm/r；R为车圆锥时切削起点与终点的半径差值。该值有正负号：若切削起点半径值小于切削终点半径值，R为负值。反之，R取正值。3.1.2 宽槽零件加工一、任务目的1掌握加工轴类零件槽的编程及加工方法。2掌握切刀的选择及工件切断的方法。3根据零件要求，正确运用G04指令的方法。4正确使用量具测量轴类零件的槽及相关尺寸。本任务完成零件如图3-1-1所示，其三维效果图如3-1-2

23、所示。材料为硬铝。二、加工工艺分析1工、量、刃具选择 （1）工具选择 工件采用三爪自定心卡盘装夹。（2）量具选择 工件加工尺寸要求，量具用0150mm游标卡尺。（3）刀具选择 外圆车削选用90º硬质合金偏刀，分粗车和精车。槽加工选用硬质合金切刀加工。相关参数见表3-1-5。图3-1-3 零件图图3-1-4 三维效果图表3-1-5 刀具卡产品名称宽槽零件加工零件名称零件图号 3-1-2序号 刀具号刀具名称 数量加工表面刀尖半径R 刀尖方位T备注1T193º硬质合金偏刀1粗车阶梯轴0.4mm32T290º硬质合金偏刀1精车阶梯轴0.2mm33T3硬质合金切刀1切槽、切

24、断刀宽5mm编制审核批准 共1页第1页2加工工艺方案（1） 加工方案如图3-1-3所以，根据零件的工艺特点和毛坯尺寸50×100mm，确定加工方案 。 采用三爪自定心卡盘装卡，零件伸出卡盘70mm，先加工零件右部分外轮廓及梯形槽至尺寸，留0.5mm的余量。加工前先对刀，设置编程原点在右端面的轴心线上。 零件调头，夹持30外圆，手动平端面保总长。（2） 加工工序加工工序卡见表3-1-6表3-1-6 宽槽零件加工工序卡产品名称阶梯轴零件加工零件名称零件图号3-1-3工步号工步内容 刀具号刀具规格/mm主轴转速n/(r/min)进给量f(mm/r)背吃刀量ap/mm备注1粗车38、30外圆

25、及锥面，留余量X向0.5mmZ向0.05mmT0125×206000.251.52精车锥面、30外圆、右倒角、38外圆至尺寸要求T0225×208000.150.253粗、精加工梯形槽至尺寸，倒左角切左倒角切断，总长留0.5mm余量T0325×203500.0554零件调头定长度T0125×206000.25<1.55车端面至尺寸要求T0125×208000.15<1编制审核批准 共1页第1页三、参考程序编制表3-1-7 宽槽零件加工参考程序程序段号程序内容说明N10G40 G97 G99 M3 S600 F0.25；取消刀补，主轴

26、正转，转速600r/min,进给量0.25mm/rN20T0101；换01号刀到位N30M08；打开冷却液N40G42 G00 X50 Z2.0；快速进刀至循环起点N50G71 U1.5 R0.5定义粗车循环，背吃刀量1.5mm，退刀量0.5mmN60G71 P70 Q150 U0.5 W0.05精车路线为N70N150指定，X方向精车余量0.5mmZ方向精车余量0.05mmN70G00 G42 X0设置刀具左补偿，快速进刀N80G01 Z0N90X37.458N100X39.958 Z-20.0N110Z-35.0N120X45.95N130X47.95 Z-36.0N140Z-63.5N1

27、50G01 G40 X49.0取消刀补N160G00 X200.0 Z100.0快速退刀至换刀点N170M09关闭切削液N180M01程序选择暂停N190T0202换精车偏刀N200M3 S800 F0.15主轴正转，转速为800r/min,进给量0.15mm/rN210M08打开冷却液N220G00 X50.0 Z2.0快速进刀至循环起点N230G70 P70 Q150定义G70精车循环，精车外圆表面N240G00 X200.0 Z100.0快速退刀至换刀点N250M09关闭切削液N260T0303换切刀N270M03 S350 F0.05主轴正转，转速为350r/min,进给量0.05mm

28、/rN280M08打开冷却液N290G00 X49.0 Z-51.5快速进刀，准备切槽N300G01 X34.895切槽第一刀N310G00 X49.0退刀N320Z-46.5移刀N330G01 X34.895切槽第二刀N340G00 X49.0退刀N350Z-53.0移刀N360G01 X47.95慢速移刀，准备切槽的左边倒角N370X34.895 Z-51.5切槽的左边倒角N380G00 X49.0退刀N390Z-45.0移刀N400G01 X47.95慢速移刀，准备切槽的右边倒角N410X34.895 Z-46.5切槽的右边倒角N420Z-51.5精切槽底N430G00 X49.0退刀N

29、440Z-63.5移刀 N450G01 X46.45切槽N460X49.0退刀N470G00 W1.5移刀N480G01 X47.95慢速进刀准备车左倒角N490U-1.5 W-1.5车左倒角N500G01 X0切断N510G00 X200.0 Z100.0快速退回换刀点N520M30程序结束四、注1程序指令（1）G71外圆粗车循环指令 功能：如图3-1-5所示，该指令只需指定粗加工背吃刀量、精加工余量和精加工路线，系统便可自动给出粗加工路线和加工次数，完成各外圆表面的粗加工。图中A为刀具循环起点，执行粗车循环时，刀具从A点移动刀C点，粗车循环结束后，刀具返回A点。图3-1-5 外圆粗车固定循

30、环指令格式：G71 Ud Re； G71 Pns Qnf Uu Ww ；其中：G71为外圆粗车循环指令。 d为每刀的背吃刀量，半径值。一般45钢件取12mm，铝件取1.53mm。e为退刀量，半径值。一般取0.51mm。ns为指定精加工路线的第一个程序段的段号。nf为指定精加工路线的最后一个程序段的段号。u为X方向上的精加工余量，直径值，一般取0.5mm。加工内径轮廓时，为负值。w为Z方向上的精加工余量，一般取0.050.1mm。（2）G70精加工循环指令功能：用该精加工循环指令切除G71或G73指令粗加工后留下的加工余量。格式：G70 Pns Qnf ；其中：G70为精加工循环指令；ns为指定

31、精加工路线的第一个程序段的段号；nf为指定精加工路线的最后一个程序段的段号；说明：在精车循环G70状态下,ns至nf程序中指定的F、S、T有效；当ns至nf程序中不指定F、S时，粗车循环（G71、G73）中指定的F、S、T有效。3.1.3 轴类成形面零件加工一、任务目的1能够运用基本指令G02、G03编写程序。2能够运用复合循环粗车指令G71及精车循环指令G70编写程序。3正确选择刀具加工成形面。4会编制轴类成形面零件的加工方案。本任务完成零件如图3-1-6所示，其三维效果图如3-1-7所示。材料为硬铝。二、加工工艺分析1工、量、刃具选择 （1）工具选择 工件采用三爪自定心卡盘装夹。（2）量具

32、选择 工件加工尺寸要求，量具用0150mm游标卡尺。（3）刀具选择 外圆车削选用90º硬质合金偏刀，分粗车和精车。槽加工选用硬质合金切刀加工。相关参数见表3-1-8。图3-1-6 零件图图3-1-7 三维效果图表3-1-8 刀具卡产品名称宽槽零件加工零件名称零件图号 3-1-2序号 刀具号刀具名称 数量加工表面刀尖半径R 刀尖方位T备注1T193º硬质合金偏刀1粗车阶梯轴0.4mm32T290º硬质合金偏刀1精车阶梯轴0.2mm33T3硬质合金切刀1切槽、切断刀宽5mm编制审核批准 共1页第1页2加工工艺方案（1）加工工艺路线 根据零件毛坯尺寸50×10

33、0mm，零件伸出卡盘80mm。 运用G71粗车指令粗车零件轮廓外形预留X向0.5mm、Z向0.05mm。 运用G70精车指令精车零件至尺寸要求（运用G03、G02加工成形面）。 用切刀切槽，并切断工件，总长留0.5mm余量。 零件调头，定总长，手动车端面至要求尺寸。（2） 加工工序加工工序卡见表3-1-9表3-1-9 轴类成形面零件加工工序卡产品名称阶梯轴零件加工零件名称零件图号3-1-6工步号工步内容 刀具号刀具规格/mm主轴转速n/(r/min)进给量f(mm/r)背吃刀量ap/mm备注1粗车32、35外圆及R5圆弧面，留余量X向0.5mmZ向0.05mmT0125×206000

34、.251.52精车粗车32、35外圆及R5圆弧面至尺寸要求T0225×208000.150.253切槽至要求尺寸T0325×203500.0554零件调头定长度T0125×206000.25<1.55车端面至尺寸要求T0125×208000.15<1编制审核批准 共1页第1页三、参考程序编制表3-1-10 轴类成形面零件加工参考程序程序段号程序内容说明N10G40 G97 G99 M3 S600 F0.25；取消刀补，主轴正转，转速600r/min,进给量0.25mm/rN20T0101；换01号刀到位N30M08；打开冷却液N40G00 X

35、50 Z2.0；快速进刀至循环起点N50G71 U1.5 R0.5定义粗车循环，背吃刀量1.5mm，退刀量0.5mmN60G71 P70 Q160 U0.5 W0.05精车路线为N70N160指定，X方向精车余量0.5mmZ方向精车余量0.05mmN70G00 G42 X0设置刀具左补偿，快速进刀N80G01 Z0 F0.15N90G03 X32.0 Z-16.0 R16.0R16凸圆弧加工N100G01 Z-40N110X34N120X35 Z-50N130Z-56N140G02 X45 Z-61 R5R5圆弧加工N150G01 Z-71N160G40 X50刀补取消N170G00 X200

36、 Z100快速退刀至换刀点N180M09关闭切削液N190M01程序选择暂停N200T0202换精车偏刀N210M3 S800 F0.15主轴正转，转速为800r/min,进给量0.15mm/rN220M08打开冷却液N230G00 X45.0 Z2.0快速进刀至循环起点N240G70 P70 Q160定义G70精车循环，精车外圆表面N250G00 X200.0 Z100.0快速退刀至换刀点N260M09关闭切削液N270T0303换切刀N280M03 S350 F0.05主轴正转，转速为350r/min,进给量0.05mm/rN290M08打开冷却液N300G00 X45 Z-40快速进刀，

37、准备切槽N310G01 X28切槽N320X52退刀N330G00 Z-75移刀N340G01 X0.5 F0.05切断N350G00 X200.0 Z100.0快速退回换刀点N360M09切削液关N370M05主轴停止N380M30程序结束四、注1程序指令G02/G03 顺/逆时针圆弧插补格式:G02/G03 X(U) Z(W) R F ； 或G02/G03 X(U) Z(W) I K F ；其中：X、Z为切削终点的绝对坐标值；U、W为切削终点相对循环起点的增量坐标值；F为切削进给量，mm/r；R为圆弧半径值。I、J为圆心相对于圆弧起点的增量值。2操作注意事项：1）2）3）4）3.1.4 单

38、线螺纹零件加工一、任务目的1掌握螺纹轴的编程及加工尺寸的计算。2掌握螺纹加工刀具的选用和装夹，并合理选择螺纹加工的切削用量。3熟练掌握车削三角形螺纹的基本方法。4能对三角螺纹的加工质量进行分析。本任务完成零件如图3-1-8所示，其三维效果图如3-1-9所示。材料为硬铝。二、加工工艺分析1工、量、刃具选择 （1）工具选择 工件采用三爪自定心卡盘装夹。（2）量具选择 工件加工尺寸要求，量具用0150mm游标卡尺。（3）刀具选择 外圆车削选用90º硬质合金偏刀，分粗车和精车。槽加工选用硬质合金切刀加工。M24×2选择三角螺纹刀。相关参数见表3-1-11。图3-1-8 零件图图3-

39、1-9 三维效果图表3-1-11 刀具卡产品名称阶梯轴零件加工零件名称零件图号3-1-8序号 刀具号刀具名称 数量加工表面刀尖半径R 刀尖方位T备注1T190º硬质合金偏刀1粗车阶梯轴0.4mm32T290º硬质合金偏刀1精车阶梯轴0.2mm33T3硬质合金切刀1切槽、切断刀宽4mm4T460º硬质合金螺纹车刀1车外螺纹0.2编制审核批准 共1页第1页2加工工艺方案（1）加工工艺路线 如图3-1-8所示，根据零件的工艺特点和毛坯尺寸45×100mm，确定加工方案 。 采用三爪自定心卡盘装卡，零件伸出卡盘70mm，选用T1号90º硬质合金车刀粗车

40、零件外轮廓。 检测粗车尺寸。根据实测尺寸重新设定刀具的半径补偿值。运用G70精车固定循环车削至要求尺寸。 用T3号切断刀切5×3mm沟槽至要求尺寸。 用T4号三角螺纹刀，车M24×2螺纹至要求尺寸，并保证通规止规均符合要求。 换T3号刀具切断工件，并保证长度尺寸达标。（2） 加工工序加工工序卡见表3-1-12表3-1-12轴类成形面零件加工工序卡产品名称阶梯轴零件加工零件名称零件图号3-1-1工步号工步内容 刀具号刀具规格/mm主轴转速n/(r/min)进给量f(mm/r)背吃刀量ap/mm备注1平端面T0125×206000.151.0手动2精车外轮廓，留余量0

41、.5mmT0125×206000.251.53精车各表面至尺寸要求T0225×208000.150.254切槽5×2至尺寸要求T0325×204500.0545粗、精加工螺纹T0425×204001.56切断，留余量0.5mmT0325×203500.057调头车右端面至尺寸要求T0125×206000.151.0手动编制审核批准 共1页第1页三、参考程序编制表3-1-13 轴类成形面零件加工参考程序程序段号程序内容说明N10G40 G97 G99 M3 S600 F0.25；取消刀补，主轴正转，转速600r/min,进给量

42、0.25mm/rN20T0101；换01号刀到位N30M08；打开冷却液N40G00 X45 Z2.0；快速进刀至循环起点N50G71 U1.5 R0.5定义粗车循环，背吃刀量1.5mm，退刀量0.5mmN60G71 P70 Q190 U0.5 W0.05精车路线为N70N150指定，X方向精车余量0.5mmZ方向精车余量0.05mmN70G00 X0快速进刀N80G01 G42 Z0刀具右补偿，精加工轮廓起点N90X19.8车削端面至螺纹倒角起点N100X23.8 Z-2.0车螺纹倒角N110Z-25.0车螺纹牙顶圆N120X28.0车28阶台N130X33.969 Z-33.0车外圆锥面N

43、140Z-44.0车34外圆N150G02 X41.969 Z-48.0 R4.0车R4圆弧N160G01 X41.98车至34外圆公差中值N170Z-61.0车42外圆N180X45.0X向退刀N190G01 G40 X46.0取消刀补N200G00 X200.0 Z100.0快速退刀至换刀点N210M09关闭切削液N220M5主轴停N230T0202换刀T0202N240M03 S800 F0.12主轴正转，转速为800r/min,进给量0.12mm/rN250M08打开冷却液N260G00 X45.0 Z2.0快速进刀至循环起点N270G70 P70 Q190精车循环N280G00 X2

44、00 Z100快速退刀至换刀点N290M09切削液停N300M05主轴停N310T0303换切刀N320M03 S350 F0.05主轴正转，转速为350r/min,进给量0.25mm/rN330M08切削液开N340G00 X30.0 Z-25.0快速进刀至第一刀切槽起点N350G01 X21.0切槽第一刀留0.5mm余量N360G04 X1.0暂停1sN370G00 X30.0快速退刀至第一刀切槽起点N380Z-24.0快速退刀至第二刀切槽起点N390G01 X20.0切槽第二刀N400G04 X1.0暂停1sN410G01 Z-25.0车槽底N420G00 X30.0X向快速退刀N430

45、G00 X200.0 Z100.0快速退刀至换刀点N440M9切削液停 N450M05主轴停N460T0404换刀T0404N470M03 S400主轴正转400 r/minN480M08切削液开N490G00 X28.0 Z5.0快速进刀至螺纹循环起点N500G92 X23.0 Z-21.0 F2.0螺纹车削循环第一刀，切深0.9mm，螺距为2mmN510X22.5螺纹车削循环第二刀，切深0.6mmN520X21.9螺纹车削循环第三刀，切深0.6mmN530X21.5螺纹车削循环第四刀，切深0.4mmN540X21.4螺纹车削循环第五刀，切深0.1mmN550X21.4螺纹车削循环第六刀，光

46、一刀N560G00 X200.0 Z100.0快速退刀至换刀点N570M09切削液停N580M05主轴停N590T0303换切刀N600M03 S350 F0.05主轴正转350r/minN610M08切削液开N620G00 X43.0 Z-60.5快速进刀至切断起点，留0.5mm余量N630G01 X0切断N640G00 X45.0X向退刀N650G00 X200.0 Z100.0快速退回换刀点N660M30程序结束四、注1.程序指令1）单行程螺纹切削指令G32 指令格式：G32 X(U) Z(W) F ；其中：X、Z为螺纹编程终点的X、Z向坐标，X为直径值。 U、W为螺纹编程终点相对编程起

47、点的X、Z向相对坐标，mm。U为直径值。 F为螺纹导程，mm。2）螺纹车削循环指令G92 指令格式：G92 X(U) Z(W) I(R) F ；其中：X、Z为螺纹编程终点的绝对坐标，X为直径值，mm； U、W为螺纹终点相对螺纹起点的相对坐标，mm。U为直径值。 F为螺纹导程，mm。 I(R)为圆锥螺纹起点半径与终点半径的差值，mm。其值的正负判断方法与G90相同，圆锥螺纹终点半径大于起点半径时I(R)为负值；圆锥螺纹终点半径小于起点半径时I(R)为正值。圆柱螺纹I=0,可省略。圆柱螺纹指令格式 G92 X(U) Z(W) F ；圆锥螺纹指令格式 G92 X(U) Z(W) I(R) F ；2.

48、操作注意事项： 按照零件加工及工艺要求提前准备必要的工、量、刀具。 根据螺纹的牙型角、导程合理选择螺纹加工刀具。 外螺纹车刀刀尖角的平分线与刀杆中心线平行，切削刃必须平直且无崩刃。 装夹螺纹车刀时，用三角螺纹样板对螺纹刀，保证刀尖角的平分线必须与零件轴线垂直。 注意加工42外圆和切断时，要防止车刀与卡盘相碰。3.1.5 双线螺纹加工一、任务目的1. 熟练掌握螺纹轴的编程及加工尺寸的计算。2. 掌握螺纹加工刀具的选用和装夹，并合理选择螺纹加工的切削用量。3. 熟练掌握车削多线三角螺纹的基本方法。4. 能对多线三角螺纹的加工质量进行分析。5. 熟练运用通规、止规检查零件是否合格。本任务完成零件如图

49、3-1-10所示，其三维效果图如3-1-11所示。材料为硬铝。二、加工工艺分析1工、量、刃具选择 （1）工具选择 工件采用三爪自定心卡盘装夹。（2）量具选择 工件加工尺寸要求，量具用0150mm游标卡尺。（3）刀具选择 外圆粗车选用90º硬质合金偏刀,外圆精车选用93º硬质合金偏刀。槽加工选用4mm硬质合金切刀加工。M30×4（P2）-8e选择三角螺纹刀。相关参数见表3-1-14。图3-1-10 零件图图3-1-11 三维效果图表3-1-14 刀具卡产品名称阶梯轴零件加工零件名称零件图号3-1-8序号 刀具号刀具名称 数量加工表面刀尖半径R 刀尖方位T备注1T190º硬质合金偏刀1粗车阶梯轴0.4mm32T293º硬质合金偏刀1精车阶梯轴