简单零件的精加工

项目1外圆及圆弧面精加工程序编制数控车床编程项目教学法项目1简单零件的精加工一、任务数控车削仿真加工任务描述：完成图示零件的数控精加工加工，毛坯加工余量为1mm。

1阶梯轴零件图数控车床编程项目教学法二、知识链接

(一）数控车削外圆柱/圆锥面工艺知识1.刀具的选择（1）常用车刀种类和用途

图2-2常用车刀的种类、形状和用途1-切断刀2-90°左偏刀3-90°右偏刀4-弯头车刀5-直头车刀6-成型车刀7-宽刃精车刀8-外螺纹车刀9-端面车刀10-内螺纹车刀11-内槽车刀12-通孔车刀13-盲孔车刀数控车床编程项目教学法图2-3数控车床编程项目教学法（2）对刀具的要求为了减少换刀时间和方便对刀，便于实现机械加工的标准化，数控车削加工时，应尽量采用机夹刀和机夹刀片。数控车床一般选用可转位车刀，使用时需考虑以下几个方面：①刀片材质的选择常见刀片材料有高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石等，其中应用最多的是硬质合金和涂层硬质合金刀片。②刀片尺寸的选择刀片尺寸的大小取决于必要的有效切削刃长度L。③刀片形状的选择④刀尖圆弧半径的选择刀尖圆弧半径的大小直接影响刀尖的强度及被加工零件的表面粗糙度。刀尖圆弧半径大，表面粗糙度值增大，切削力增大且易产生振动，但刀刃强度增加。通常在切深较小的精加工、细长轴加工、机床刚度较差情况下，选用刀尖圆弧较小些；而在需要刀刃强度高、工件直径大的粗加工中，选用刀尖圆弧大些。数控车床编程项目教学法⑤刀杆头部形式的选择⑥左右手刀柄的选择有三种选择：R（右手）、L（左手）和N（左右手）。⑦断屑槽形的选择断屑槽形的参数直接影响着切屑的卷曲和折断，槽形根据加工类型和加工对象的材料特性来确定：基本槽形按加工类型有精加工（代码F）、普通加工（代码M）和粗加工（代码R）；加工材料按国际标准有加工钢的P类、不锈钢、合金钢的M类和铸铁的K类。这两种情况一组合就有了相应的槽形，选择时可查阅具体的产品样本。比如FP就指用于钢的精加工槽形，MK是用于铸铁普通加工的槽形等。数控车床编程项目教学法2.数控车削加工工件的装夹常用装夹方式图2-4数控车床编程项目教学法图2-5数控车床编程项目教学法

3.切削用量选择①背吃刀量ap的确定背吃刀量的选择根据加工余量确定。背吃刀量一般为2～3㎜。粗加工时，在允许的条件下，尽量一次切除该工序的全部余量，背吃刀量一般为2～3㎜。。半精加工时，背吃刀量一般为0.5～1㎜。精加工时，背吃刀量为0.1～0.4㎜。②进给量f进给量f的选取应该与背吃刀量和主轴转速相适应。在保证工件加工质量的前提下，可以选择较高的进给速度（2000㎜/min以下）。粗加工时，进给量f一般为0.2～0.3㎜/r。半精加工时，进给量f一般为0.1～0.2㎜/r。精加工时，进给量f一般为0.0.5～0.1㎜/r。③切削速度的确定表2-1列出硬质合金外圆车刀切削速度的参考值。数控车床编程项目教学法表1硬质合金外圆车刀切削速度的参考值工件材料热处理状态ap/㎜(0.3,2](2,6]（6,10]f/（㎜.r-1）(0.08,0.3](0.3,0.6]（0.6,1）vc（m.min-1）低碳钢、易切钢热轧140-180100-12070-90中碳钢热轧130-16090-11060-80调质100-13070-9050-70合金结构钢热轧100-13070-9050-70调质80-11050-7040-60工具钢退火90-12060-8050-70灰铸铁HBS＜19090-12060-8050-70HBS=190-22580-11050-7040-60高锰钢10-20铜及铜合金200-250120-18090-120铝及铝合金300-600200-400150-200铸铝合金（wsi13%）100-18080-15060-100数控车床编程项目教学法数控车床编程项目教学法（一）数控编程的基本知识1、数控编程概念：这种从分析零件图纸开始，到获得数控机床所需的数控加工程序的全过程叫做数控编程。%0001G92X150.0Y160.0Z120.0G90G00X100.0Y60.0Z-2.0S100M03G01X75.0F100X35.0G02X15.0R10.0G01Y70.0G03X-15.0R15.0G01Y60.0G02X-35.0R10.0G01X-75.0…….二、知识链接2、数控编程的内容和步骤1）零件图纸分析2）工艺处理工艺处理涉及内容较多，主要有以下几点：（1）加工方法和工艺路线的确定（2）刀具、夹具的设计和选择（3）对刀点的选择（4）加工路线的确定（5）切削用量的确定3）数学处理数学处理就是根据零件的几何尺寸和确定的加工路线，计算数控加工所需的输入数据。4）程序编制5）控制介质制备6）程序校验和试切削数控车床编程项目教学法3.数控编程的方法数控编程的方法主要分为两大类：手工编程和自动编程。1）手工编程手工编程是指由人工完成数控编程的全部工作，包括零件图纸分析、工艺处理、数学处理、程序编制等。对于几何形状或加工内容比较简单的零件，数值计算也较简单，程序段不多，采用手工编程较容易完成。因此，在点位加工或由直线与圆弧组成的二维轮廓加工中，手工编程仍广泛使用。但对于形状复杂的零件，特别是具有非圆曲线、列表曲线或列表曲面的零件，用手工编程困难较大，出错的可能增大，效率低，有时甚至无法编出程序。因此必须采用自动编程方法编制数控加工程序。数控车床编程项目教学法2）自动编程自动编程是指由计算机来完成数控编程的大部分或全部工作，如数学处理、加工仿真、数控加工程序生成等。自动编程方法减轻了编程人员的劳动强度，缩短了编程时间，提高了编程质量，同时解决了手工编程无法解决的复杂零件的编程难题，也利于与CAD的集成。工件表面形状愈复杂，工艺过程愈繁琐，自动编程的优势就愈明显。数控车床编程项目教学法4）程序结束标志

主程序：M02

M30子程序：

M994.编程的基本知识

1）程序的构成

在数控装置中，程序是由程序号、程序段和程序结束标志组成的。

O0022；

N01……………；

N05G01G96Z5.0F3.0S120；

N10G94X30.0Z-5.0F0.2；

N20…………….；

N15M02；

2）程序号的构成程序号由字母“O”接4位数（1～9999）表示。

程序编号方式为：O

；3）程序段的构成

程序段的构成主要是由程序段序号和各种程序字（功能指令）构成的：

N__G__X（U）__Z（W）__F__M__S__T__；

其中，N__为程序段序号；数控车床编程项目教学法5）程息序字嘱的构列成程序挽字是斗由地照址和概数字育构成珠的：N_挂_从G指__鞭X（U）__踢Z（W）__程F夫_伴_培M购__悉S颗__扰T淋_肿_；功能代码备注程序号O程序号程序段序号N顺序号准备功能G定义运动方式坐标地址X、Y、Z；A、B、C、U、V、W；R；I、J、K轴向运动指令；附加轴运动指令；圆弧半径；圆心坐标进给速度F定义进给速度主轴转速S定义主轴转速刀具功能T定义刀具号辅助功能M机床的辅助动作偏置号H、D偏置号子程序号P子程序号重复次数L子程序的循环次数参数P、Q、R固定循环参数暂停P、X暂停时间数控茎车床怕编程四项目坊教学再法6）准矩备功获能ＧＧ代燃码的惠种类G0广0～G9马9模态叹Ｇ代未码和畏非模愉态Ｇ却代码数控箱车床摸编程灾项目鲁教学帐法7）假辅助辱功能欺指令－－里－模招态Ｍ内功能鸡和非孝模态爱Ｍ功滚能数控罗车床俘编程肠项目鄙教学脏法M0马0指令删实际圈上是躺一个愧暂停滚指令倚。功弓能是络执行阿此指穷令后捏，机朵床停刚止一赛切操费作。冲按下璃控制亩面板救上的扎启动小指令甩后，错机床窄重新析启动避，继千续执蜜行后亩面的焦程序锣。M0奏0——程序尽停止胳指令M0秀1——计划泻停止纹指令M0弦1指令州的功艳能与M0兰0相似葛，不甚同的脆是，M0霜1只有望在预换先按译下控恨制面嘴板上牙“选海择停喝止开色关”游按钮布的情渠况下孝，程粒序才用会停戒止。M0矩2——程序爷结束庙指令M0合2指令撤的功每能是吉程序罪全部辅结束纷。此对时主亲轴停楼转、兄切削酬液关档闭，轮数控抹装置黑和机器床复嫁位。床该指慨令写合在程授序的趟最后费一段备。数控脸车床营编程缓项目驶教学边法M0禾3表示杜主轴绝正转脱，M0例4表示瓶主轴饲反转测。所昨谓主见轴正杀转，斜是从稀主轴督向Z轴正腿向看凶，主策轴顺忧时针西转动居；反杀之，紧则为纷反转祸。M0跳5表示关主轴拍停止酿转动。M0已3、M0加4、M0趁5—滋—主轴圆正转质、反您转、裕停止弄指令M0图6—底—自动察换刀较指令M0唱6为手歌动或活自动屋换刀悼指令乔。当廊执行M0盟6指令评时，偏进给忘停止杏，但旦主轴区、切体削液忌不停届。M0息7、M0安8、M0刃9—类—冷却饰液开桨关指夫令M0绩7表示2号冷削却液陕或雾辰状冷敌却液衫开。M0古8表示1号冷僵却液出或液帽状冷笨却液生开。M0筑9表示告关闭谎冷却竟液开繁关。数控彩车床醒编程益项目产教学筑法M3面0指令国与M0键2指令恳的功叛能基痰本相碧同，省不同读的是绍，M3胆0能自雅动返楚回程耐序起杜始位寺置，涛为加踩工下购一个紫工件荷作好创准备菠。M3克0—睬—程序偏结束性指令M9矛8、M9致9—观—子程震序调虹用与胸返回葛指令M9沉8为调规用子宵程序鸟指令丙，M9昂9为子有程序全结束拨并返昨回到侨主程妹序的丧指令扇。数控箭车床味编程偶项目铺教学充法8）赖进给拣功能治指令也称F功能搏，表称示进喉给速输度，餐属于放模态挤代码抹。在G0养1、G0上2、G0纽奉3和循欲环指艺令程希序段苹中，彼必须轿要有F指令司，或翁者在技这些淡程序垄段之彻前已虫经写狐入了F指令坝。进但给功臂能用可地址太符F和其旧后1至5位数吵字表市示，现通常束（F×应××）表示封。单凝位一皱般为mm检/m宋in，当进弱给速谊度与怪主轴呈转速繁有关乏时（竭如车改削螺翠纹）蒸，单溜位为mm御/r。＊、切向衣进给趋速度达的恒话定控智制＊、进给损量设娇定神Ｇ94穴(G跌98础)\准G9紧5(届G9田9)＊、进给犯速度沫的调安整垂进跟给修蜂调开喘关＊、快速宰移动某速度鬼快速刃修调腹开关数控毛车床铃编程彼项目制教学惩法G9浑4、G9窜5，均为宪模态略指令紫，G9艳4为缺馆省值始。程序户段格定式为仆：G9而4披F；或G9冈5颂FG9聪4设定焰每分称钟进岛给量听，G2览0－－in寸/m低in、G2跑1－－mm歼/m讯in。G9免5设定近每转痰进给违量，G2欢0－－in趟/r、G2走1－－mm号/r。9）柜刀鞋具功悬能指缸令刀具钻功能渔用地倘址符T加4位数良字表投示，晕前两牧位是起刀具蹦号，得后两偿位是挠刀补壤号。勺如果谷后两毅位数数为00，则盘表示遮刀具巨补偿礼取消诱。（1)Ｔ指蜻令编徒程（2)Ｔ、犬Ｄ指酿令编煌程T后接练两位厘数字喉，表郊示刀滔号，兰选择支刀具浴；D后面然也是瞧接两乎位数蛾，表屡示刀摘补号谷。如控果选丛用了D0，则表简示取饮消刀长具补络偿。默认D1数控授车床明编程子项目总教学斑法10）主笑轴转遗速功谊能指驳令也称S功能决，主符要表怒示主嘉轴转咬速或羽速度娱，属夸于模龄态代航码。址主轴枯转速外功能苗用地谎址符S加二筹到四秆位数旦字表伤示。偶用G9祖7和G9磁6分别筋指令辆单位贺为r/伤mi简n或m/今mi寒n，通常呜使用G9逼7(朱r/拿mi丑n)。G9腥6S3廊00；主轴前转速画为30充0m/披mi季nG9摇7S1垦50才0；主轴煎转速比为15普00r/拨mi皱n在车配床系蚊统里联，G9活7表示磁主轴汽恒转吨速，G9巩6表示星恒切卷削速迫度。＊＊我＊＊辩不同畅数控脂系统俯功能视代码于不完逃全一旷致＊缎＊＊僚＊数控听车床动编程搜项目谜教学欢法数控切车床凉编程温项目漂教学象法6.机床井坐标脊系的森概念数控搁机床息的坐捐标系匹规定授已标存准化雾，按窝右手罚直角扭坐标慢系确投定，色如图框所示架，一般帖假设馒工件眼静止，通粒过刀抛具相穴对工拿件的思移动拍来确增定机蛋床各角移动气轴的元方向映。数控腔车床从编程给项目画教学柱法4、机床鸟原点动（机犹械原彼点）是机风床坐众标系冻的原昆点，占它的碍位置矩是在冲各坐届标轴经的正糕向最复大极肚限处温。1、在能标准授中，宏规定辞平行宜于机默床主添轴（厘传递舍切削滥力）炎的刀哪具运逆动坐练标轴延为Z轴，拨取刀些具远难离工伤件的症方向凯为正写方向独（+Z）。惯当机售床有钞几个渣主轴雁时，饱则选绣一个酱垂直斥于工夕件装基夹面找的主忌轴为Z轴。2、X轴为仪水平皆方向赞，且足垂直缸于Z轴并阶平行软于工黎件的投装夹磨面。3、在丧确定功了X、Z轴的汁正方打向后芝，可际按右浮手直储角笛裕卡尔走坐标世系确摇定Y轴的歇正方岂向。机床烛坐标跳系确昆定规良则数控谈车床忠编程协项目秒教学勾法数控洲车床德的坐辨标系慕是以锋径向页为Ｘ泄轴方孙向，馋纵向芒为Ｚ哀轴方课向。指向挠主轴母箱的阳方向黄为Ｚ括轴的顶负方忠向，拳而指加向尾寻座的大方向向为Ｚ破轴的新正方舱向。洪Ｘ轴正是以意操作号者面优向的葱方向着为Ｘ湖轴正学方向墙。故，头根据字右手片法则顿，Ｙ途轴正案方向滩指向简地（沫数控改车床拉编程碗中不巾涉及Y轴坐脂标）缠。数控非车床治坐标说系如离右图缩慧所示电。坐标宣轴数控污车床煌编程愈项目战教学颠法坐标历轴数控付车床止编程锣项目居教学炒法机床重原点坐的设解置机床裙原点慌是指片在机列床上朋设置戒的一前个固引定点镜，即扑机床世坐标乓系的抗原点导。它在飞机床风装配诸、调葵试时抱就已接确定符下来捡，是粱数控败机床喷进行绕加工工运动悼的基红准参辈考点另。*数洪控车财床的擦机床奏原点狭和数兵控铣季床的仁机床约原点在数稳控车销床上按，机退床原补点一哈般取肌在卡诞盘端津面与狡主轴彻中心债线的选交点瓣处。解同时哈，通超过设笋置参染数的挡方法从，也糠可将覆机床弓原点田设定上在X、Z坐标焦的正斜方向肆极限败位置酒上。数控宗车床削编程慢项目视教学聚法机床讨参考分点机床压参考蚁点是眼用于晌对机恢床运抖动进储行检既测和违控制淡的固家定位阁置点运。机床丈参考绣点的好位置匪是由鲁机床承制造缓厂家叉在每耕个进饱给轴辉上用长限位羊开关誉精确苹调整罗好的你，坐嫂标值荣已输幼入数衬控系供统中裕。因宰此参夹考点勺对机仆床原灭点的够坐标择是一台个已夺知数矩。通常假在数蛮控铣凭床上疯机床期原点糕和机全床参貌考点租是重伞合的详；而如在数鼠控车迅床上亩机床柳参考惊点是只离机赠床原钓点最指远的法极限鸡点。下图为数亲控车妄床的止参考僵点与蛙机床泛原点番。数控冷车床擦编程黄项目中教学膜法7.工件饮坐标耳系（译编程缎坐标己系）编程洽坐标陶系是烤编程蔽人员察根据厌零件脉图样秧及加辆工工放艺等狡建立万的坐奏标系衡。编程坛坐标国系一袋般供盆编程秧使用侧，为浇了编行程方问便，闷一律插假定幕工件转不动怜，刀隔具移岭动所站设定怖的笛动卡尔芒坐标按。确摆定编业程坐究标系丸时不散必考猪虑工丝式件毛宪坯在悔机床缓上的逃实际粘装夹有位置较。如下图所示怀，其旬中O2即为编程辜坐标隔系原颤点。数控码车床肃编程塘项目已教学绍法8.编程勺坐标伤系与赶机床节坐标忘系建孝立联晓系的剂方法1）通小过对条刀操伤作使叹工件腔坐标轻系与饮机床驾坐标沸系之讯间建榆立对芝应关殿系。对刀斑操作滋之前拼必须座回参哭考点躺以建夹立机展床坐钱标系抄！（三宅）编牧程指卡令的佩介绍1.直径精编程爷方式在车章削加梨工的林数控御程序腾中，敞一般渗采用番直径燥编程狐方式克，X轴的冶坐标筹值取帐为零诉件图只样上速的直螺径值篮。格式扯：G3镇6/步G3位7说明丽：G3荡6直径旺编程G3陷7半径尼编程数控命车床绿编程毕项目再教学夹法2.进给难速度街单位晒的设厚定G9厕8、G9格式软：G9归8杀F灰__潜_墙/G故99哥F聚__倒_说明推：G9螺8：每萌分钟拉进给呢；F之后咏的数新值直贡接指吊定刀宴具每诱分钟考的进普给量,绪mm仆/m堆inG9志9：每爆转进捞给；勿主轴稼转一将周时剩刀具危的进荷给量洲，mm荣/r。数控扭车床气编程呜项目颠教学吼法3.蚂T功能T功能视指令神用于蛙选择占加工送所用固刀具夏。编程翅格式钉：T—陪—T后面全通常本有四钳位数追字表忧示所封选择拣的刀斗具号剖码。扰前两舒位是妇刀具酱号，眯后两度位是涉刀具柏长度蚂补偿倘号，摸又是充刀尖往圆弧越半径胸补偿勺号。纤但也紧有T后面都用两至位数鸡。例：T0院30伙3表示投选用3号刀凉及3号刀筋具长们度补泽偿值泡和刀蹲尖圆臂弧半计径补长偿值跑。T0楚30华0表示竞取消膏刀具矮补偿烦。4.快速珍定位饮指令G0挽0格式省：G0熟0X_烦Z顷_块o控r孕G挽00蚂U近_车W_其中筹，X、Z为快故速定惠位终驳点，U、W为相唤对上预一点瞧的增撑量值蓬。说明：①G0坛0指令识刀具潜相对效于工娘件从甩当前所位置狗以各年轴预运先设神定的乏快移毛进给厕速度浊移动悟到程洁序段赴所指四定的音下一应个定众位点幕。②G0锐0指令兔中的预快进尿速度斤由机程床参鄙数对筑各轴她分别漏设定脉，不技能用做程序蚕规定塑。由份于各奸轴以碌各自草速度颂移动赶，不诵能保王证各因轴同投时到火达终绢点，底因而堡联动携直线稠轴的爸合成丝式轨迹毁并不倡总是他直线尤。③快少移速创度可云由面孔板上拾的快塞速修欢调旋娃钮修停正。④G0涂0一般兴用于脆加工饲前快叫速定饿位或同加工武后快宁速退贴刀。⑤G0畜0为模忆态功房诚能，扫可由G0颜1、G0贺2、G0墙3或G3乡丰3功能宽注销酿。数控育车床象编程屠项目的教学北法5.直线摸进给毅指令G0伶1格式全：G0符1魄X_Z峡_挑F_G0催1波U师_奸W_掌F_其中牧，X、Z为终微点，U、W为相敲对上编一点献的增况量值咏。F为进料给速哭度；数控彻车床录编程销项目予教学津法6.圆弧紫插补架指令程序腊段格融式：G0挂2XZIJF或G0个2XZRFG0迁3XZIJF或G0街3XZRFG0判2、G0羊3为圆赞弧插猪补指觉令，护该指创令的锁功能便是使识机床澡在给天定的早坐标索平面语内进割行圆疾弧插百补运甜动。圆弧浓插补荡有两炮种方夜式，历一是语顺时坚针圆圈弧插酱补G0挎2，一硬是逆责时针岁插补G0凤3。编程们格式活有两垮种，谁一是I、J、K格式凑，另爪一种令是R格式务。G0绝2/产G0宫3的判蜜断数控黎车床企编程往项目荒教学驶法三、误任务金实施1.工艺僚过程①精唤车外妨轮廓庄；②切睁断；2.刀具除与工痛艺参漠数牧见表2、表3。项目简单零件精加工零件名称零件图号序号刀具号刀具名称及规格刀尖半径数量加工表面备注1T010193°粗精右偏外圆刀0.4mm1外表面、圆弧面2T0202切断刀（刀位点为左刀尖）B=4mm1切槽、切断表2数控并加工氧刀具已卡数控弓车床急编程慎项目种教学舌法表3数控温加工逢工序侮卡材料