《现代制造技术实训教程(第2版)》课件 第2章 数控车实训

第2章数控车实训本章内容●

2.1认识数控车床操作系统控制面板●2.2数控车床操作●2.3数控系统常用指令介绍●2.4数控车床实训典型案例●2.5数控车床编程练习

第2章数控车实训2.1认识数控车床操作系统控制面板

第2章数控车实训2.1.1 HNC-21T数控车床机床操作面板机床手动操作主要由手持单元和机床控制面板共同完成，机床控制面板如图2.1.2所示。

第2章数控车实训2.1.1 HNC-21T数控车床机床操作面板（1）、急停（2）、方式选择（3）、轴手动按键（4）、速率修调（5）、回参考点（6）、手动进给（7）、增量进给（8）、手摇进给（9）、自动运行（10）、单段运行（11）、超程解除（12）、手动机床动作控制

第2章数控车实训2.1.2华中世纪星HNC-21T车床数控系统操作面板HNC-21T的车床数控系统操作界面如下图2.1.4所示:

第2章数控车实训2.1.1 HNC-21T数控车床机床操作面板其界面由如下几个部分组成：（1）、图形显示窗口（2）、菜单命令条（3）、运行程序索引（4）、选定坐标系下的坐标值（5）、工件坐标零点（6）、倍率修调（7）、辅助机能（8）、当前加工程序行（9）、当前加工方式系统运行状态及当前时间

第2章数控车实训2.1.3FANUC0i车床数控系统操作面板FANUC0i车床数控系统操作面板由两个区域组成，如图2.1.5所示，左侧为显示屏，右侧是编程面板，

第2章数控车工实训2.1.4FANUC0i车床机床操作面板

第2章数控车实训2.2数控车床2.2.1 HNC-21T型数控车床操作实训操作1：机床的启动与关停开机：打开机床电气箱主电源，开启机床操作面板电源按钮，

等系统加载完毕，旋开机床急停开关，再执行回零操作。关机：拍下急停开关，关闭机床操作面板电源按钮，关闭机床

电气箱主电源。实训操作2：数控车床的操作1）、手动操作机床（1）坐标轴移动:手动移动机床坐标轴的操作由手持单元和机床控制面板上的方式选择、轴手动、增量倍率、进给修调、快速修调等按键共同完成。

第2章数控车实训①点动进给:按一下“手动”按键（指示灯亮），系统处于点动运行方式，可点动移动机床坐标轴。②点动快速移动:在点动进给时，若同时按压“快进”按键，则产生相应轴的正向或负向快速运动。③增量进给:当手持单元的坐标轴选择波段开关置于“Off”档时，按一下控制面板上的“增量”按键（指示灯亮），系统处于增量进给方式，可增量移动机床坐标轴。④增量值选择:增量进给的增量值由“X1”、“X10”、“X100”、“X1000”四个增量倍率按键控制。⑤手摇进给:当手持单元的坐标轴选择波段开关置于“X”、“Y”、“Z”、“4TH”档（对车床而言，只有“X”、“Z”有效）时，按一下控制面板上的“增量”按键（指示灯亮），系统处于手摇进给方式，可手摇进给机床坐标轴。

第2章数控车实训⑥手摇倍率选择:手摇进给的增量值（手摇脉冲发生器每转一格的移动量）由手持单元的增量倍率波段开关“X1”、“X10”、“X100”控制。（2）主轴控制:主轴手动控制由机床控制面板上的主轴手动控制按键完成。（3）机床锁住:机床锁住禁止机床所有运动。在手动运行方式下，按一下“机床锁住”按键，再进行手动操作，系统继续执行，显示屏上的坐标轴位置信息变化，但不输出伺服轴的移动指令，所以机床停止不动。

第2章数控车实训4）其他手动操作：

①刀位转换；

②冷却启动与停止（5）手动数据输入(MDI)运行(F4→F6)在图2.1.1所示的主操作界面下，按F4键进入MDI功能子菜单，命令行与菜单条的显示如图2.2.1所示.

第2章数控车实训在MDI功能子菜单下按F6，进入MDI运行方式，命令行的底色变成了白色，并且有光标在闪烁，如图2.2.2所示。这时可以从NC键盘输入并执行一个代码指令段，即“MDI运行”。

第2章数控车实训①输入MDI指令段MDI输入的最小单位是一个有效指令字，因此，输入一个MDI运行指令段可以有下述两种方法：一次输入，即一次输入多个指令字的信息；多次输入，即每次输入一个指令字信息。②运行MDI指令段在输入完一个MDI指令段后，按一下操作面板上的“循环启动”键，系统即开始运行所输入的MDI指令。如果输入的MDI指令信息不完整或存在语法错误，系统会提示相应的错误信息，此时不能运行MDI指令。③修改某一字段的值在运行MDI指令段之前，如果要修改输入的某一指令字，可直接在命令行上输入相应的指令字符及数值

第2章数控车工实训④清除当前输入的所有尺寸字数据在输入MDI数据后，按F7键可清除当前输入的所有尺寸字数据（其他指令字依然有效），显示窗口内X、Z、I、K、R等字符后面的数据全部消失。此时可重新输入新的数据。⑤停止当前正在运行的MDI指令在系统正在运行MDI指令时，按F7键可停止MDI运行。（6）程序输入与管理在图2.1.4所示的软件操作界面下，按F2键进入编辑功能子菜单。命令行与菜单条的显示如图2.2.3所示。在编辑功能子菜单下，可以对零件程序进行编辑，存储与传递以及对文件进行管理。

第2章数控车实训①选择编辑程序（F2→F2）在编辑功能子菜单（图2.2.3）按F2键，将弹出如图2.2.4所示的“选择编辑程序”菜单。②程序编辑（F2→）

I编辑当前程序(F2→F3)当编辑器获得一个零件程序后，就可以编辑当前程序了，但在编辑过程中退出编辑模式后，再返回到编辑模式时，如果零件程序不处于编辑状态，可在编辑功能子菜单下（图2.2.3）按F3键进入编辑状态。

第2章数控车实训II删除一行(F2→F6)：在编辑状态下，按F6键将删除光标所在的程序行。III保存程序(F2→F4)：在编辑状态下，按F4键可对当前编辑程序进行存盘。（7）程序运行在图2.1.4所示的软件操作界面下，按F1键进入程序运行子菜单。命令行与菜单条的显示如图2.2.5所示。在程序运行子菜单下，可以装入、检验并自动运行一个零件程序。

第2章数控车实训①选择运行程序(F1→F1)：在程序运行子菜单下，按F1键，将弹出如图2.2.6所示的“选择运行程序”子菜单。②程序校验(F1→F3)：程序校验用于对调入加工缓冲区的零件程序进行校验，并提示可能的错误。以前未在机床上运行的新程序在调入后最好先进行校验运行。正确无误后再启动自动运行。其步骤如下：I调入要校验的加工程序；II按机床控制面板上的“自动”按键进入程序运行方式；

第2章数控车实训III在程序运行子菜单下，按F3键，此时软件操作界面的工作方式显示改为“校验运行”；IV按机床控制面板上的“循环启动”按键，程序校验开始；V若程序正确，校验完后，光标将返回到程序头，且软件操作界面的工作方式显示改为“自动”；若程序有错，命令行将提示程序的哪一行有错。③启动、暂停、中止、再启动I启动自动运行：系统调入零件加工程序，经校验无误后，可正式启动运行：按一下机床控制面板上的“自动”按键→按“循环启动”按键。

第2章数控车实训II暂停、中止运行：在程序运行的过程中，需要暂停、中止运行，在程序运行子菜单下，按F7键→若按N健，则暂停程序运行；若按Y健，则中止程序运行。

III暂停后的再启动：在自动运行暂停状态下，按一下机床控制面板上的“循环起动”按键，系统将从暂停前的状态重新启动，继续运行。IV重新运行：在当前加工程序中止自动运行后，希望从程序头重新开始运行时，可在程序运行子菜单下，按F4键→Y健→按“循环启动”按键，从程序首行开始重新运行当前加工程序。

第2章数控车实训（8）空运行在自动方式下，按一下机床控制面板上的“空运行”按键（指示灯亮），CNC处于空运行状态，程序中编制的进给速率被忽，坐标轴以最大快移速度移动。（9）单段运行按一下机床控制面板上的“单段”按键（指示灯亮），系统处于单段自动运行方式，程序控制将逐段执行。

第2章数控车实训2）HNC-21T系统数控车床设置工件零点的方法直接用刀具试切对刀：(1)用外圆车刀先试切一外圆，测量外圆直径后，在MDI功能子菜单下，按“刀具补偿F4”按钮→按“刀偏表F1”按钮→光标移到与对应的刀补号里，在“试切直径”栏里按Enter健→输入“直径值”→按Enter健，刀具“X”补偿值即自动输入到几何形状里。(2)用外圆车刀再试切外圆端面，在MDI功能子菜单下，按“刀具补偿F4”按钮→按“刀偏表F1”按钮→光标移到与对应的刀补号里，在“试切长度”栏里按Enter健→输入“0”→按Enter健，刀具“Z”补偿值即自动输入到几何形状里。(3)在程序中使用TXXXX即可调用工件坐标系。

第2章数控车实训2）HNC-21T系统数控车床设置工件零点的方法直接用刀具试切对刀：(1)用外圆车刀先试切一外圆，测量外圆直径后，在MDI功能子菜单下，按“刀具补偿F4”按钮→按“刀偏表F1”按钮→光标移到与对应的刀补号里，在“试切直径”栏里按Enter健→输入“直径值”→按Enter健，刀具“X”补偿值即自动输入到几何形状里。(2)用外圆车刀再试切外圆端面，在MDI功能子菜单下，按“刀具补偿F4”按钮→按“刀偏表F1”按钮→光标移到与对应的刀补号里，在“试切长度”栏里按Enter健→输入“0”→按Enter健，刀具“Z”补偿值即自动输入到几何形状里。(3)在程序中使用TXXXX即可调用工件坐标系。

第2章数控车实训2.2.2 FANUC0i型数控车床操作实训操作1：机床的启动与关停开机：打开机床电气箱主电源，开启机床操作面板电源按钮，

等系统加载完毕，旋开机床急停开关，再执行回零操作。关机：拍下急停开关，关闭机床操作面板电源按钮，关闭机床

电气箱主电源。实训操作2：数控车床的操作1）、手动操作机床（1）回参考点①置模式旋钮在位置；②选择各轴,按住按钮,即回参考点。

第2章数控车实训（2）移动手动移动机床轴的方法有三种：方法一：快速移动方法二：增量移动方法三：操纵“手脉”（3）开、关主轴（4）启动程序加工零件①置模式旋钮在“AUTO”位置；②选择一个程序(参照下面介绍选择程序方法)；③按程序启动按钮

第2章数控车实训（5）试运行程序试运行程序时，机床和刀具不切削零件，仅运行程序。①置在模式；②选择一个程序如O0001后按调出程序；③按程序启动按钮。（6）单步运行①置单步开关于“ON”位置；②程序运行过程中，每按一次执行一条指令。（6）选择一个程序有二种方法进行选择：①按程序号搜索②选择模式AUTO位置

第2章数控车实训（8）删除一个程序①选择模式在“EDIT”；②按键输入字母“O”；③按键输入数字“7”，输入要删除的程序的号码：“07”；④按“07”NC程序被删除。（9）删除全部程序①选择模式在“EDIT”；②按键输入字母“O”；③输入“-9999”；④按全部程序被删除。

第2章数控车实训（10）搜索一个指定的代码一个指定的代码可以是：一个字母或一个完整的代码。例如：“N0010”，“M”，“F”，“G03”等等。搜索应在当前程序内进行。操作步骤如下：①在“AUTO”或“EDIT”模式；②按；③选择一个NC程序；④输入需要搜索的字母或代码，如：“M”，“F”，“G03”；⑤按检索，开始在当前程序中搜索。

第2章数控车实训（11）编辑NC程序（删除、插入、替换操作）①模式置于“EDIT”；②选择；③输入被编辑的NC程序名如“07”，按即可编辑；④移动光标：方法一：按PAGE：或翻页，按CURSOR：或移动光标；方法二：用搜索一个指定的代码的方法移动光标。⑤输入数据：用鼠标点击数字/字母键，数据被输入到输入域。

键用于删除输入域内的数据；⑥自动生成程序段号输入：按→如下图2.2.7所示，在参数页面顺序号中输入“1”，所编程序自动生成程序段号。(如：N10…N20…)。第2章数控车实训

第2章数控车实训（12）通过操作面板手工输入NC程序①置模式开关在“EDIT”；②按键，再按进入程序页面；③按输入“O7”程序名(输入的程序名不可以与已有程序名重复)；④按→键，开始程序输入；⑤按→键换行后再继续输入。

第2章数控车实训（13）输入零件原点参数①按键进入参数设定页面，如图2.2.7所示按“坐标系”。

②用或选择坐标系。输入地址字（X/Y/Z）和数值到输入域。方法参考“输入数据”操作。③按键，把输入域中间的内容输入到所指定的位置。

第2章数控车实训（14）输入刀具补偿参数①按键进入参数设定页面，如图2.2.7所示，按“”。②用和键选择长度补偿，半径补偿。③用CURSOR：和键选择补偿参数编号。④输入补偿值到长度补偿H或半径补偿D。⑤按键，把输入的补偿值输入到所指定的位置。

第2章数控车实训（15）位置显示按键切换到位置显示页面。用和键或者软键切换。（16）MDI手动数据输入①按键，切换到“MDI”模式；②按键，再按→分程序段号“N10”，输入程序如：G0X50；③按“N10G0X50”程序被输入；④按程序启动按钮。

第2章数控车实训（17）零件坐标系（绝对坐标系）位置（如图2.2.8所示）①绝对坐标系：显示机床在当前坐标系中的位置。②相对坐标系：显示机床坐标相对于前一位置的坐标。③综合显示：同时显示机床在以下坐标系中的位置。

第2章数控车实训2）FANUC0iT系统数控车床设置工件零点的方法直接用刀具试切对刀：(1)用外圆车刀先试切一外圆，测量外圆直径后，按→→输入“外圆直径值”，按键，刀具“X”补偿值即自动输入到几何形状里；(2)用外圆车刀再试切外圆端面，按→→输入“Z0”，按键，刀具“Z”补偿值即自动输入到几何形状里；(3)在程序中使用TXXXX即可调用工件坐标系。

第2章数控车实训2.3数控系统常用指令介绍2.3.1

HNC-21T数控系统常用指令介绍（1）、常用准备功能G代码列表如下表2.3.1所示。（2）、常用辅助功能M代码列表如下表2.3.2所示2.3.2

FANUC0iT数控系统常用指令介绍（1）、常用准备功能G代码列表如下表2.3.3所示。（2）、常用辅助功能M代码列表如下表2.3.4所示

第2章数控车实训数控车床加工零件总体步骤如下：第一步：工艺分析（1）图样分析：①视图分析：分析零件有哪些面组成。②尺寸分析：零件轮廓描述是否清楚。③技术要求分析：尺寸精度、表面质量及位置精度。（2）加工工艺确定①装夹方案的确定。②加工起点、换刀点及工艺路线的确定：总体遵循切入零件时采用快速走刀接近工件切削起始点附近的某个点，再改用切削进给，以减少空行程时间，提高加工效率。2.4数控车床实训典型案例

第2章数控车实训③加工刀具的确定：常用车刀有外圆车刀、槽刀、螺纹刀等，根据零件具体图样，确定刀具类型和规格。④切削用量。I主轴转速的确定：主轴转速应根据允许的切削速度和工件（或刀具）直径来选择。主轴转速由：n=1000v/3.14D（v为切削速度），加工螺纹时n≤(1200/P)-K。（其中P为被加工螺纹的螺距，K为保险系数一般为80）。一般粗加工400~600r/min；精加工800~1000r/min。II进给速度的确定：粗加工一般在100～200mm/min范围内选取；在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时，一般在20～50mm/min范围内选取；精加工一般在20～50mm/min范围内选取。在刀具空行程时，进给速度不用给，可以设定该机床数控系统设定的最高进给速度。

第2章数控车实训

螺

距1.01.52.02.53.03.54.0

牙

深0.6490.9741.2991.6241.9492.2732.598背吃刀量及切削次数1次0.70.80.91.01.21.51.5

2次0.40.60.60.70.70.70.8

3次0.20.40.60.60.60.60.64次

0.160.40.40.40.60.65次

0.10.40.40.40.46次

0.150.40.40.4

7次

0.20.20.48次

0.150.39次

0.2

第2章数控车实训第二步：数值计算（1）假设程序原点，确定工件坐标系，其原点一般选在工件的回转中心与工件右端面或左端面的交点上。（2）计算各节点位置坐标值。第三步：编程（1）程序编写：结合机床系统，用规定代码编写程序。（2）建立工件坐标系。I安装刀具：安装前保证刀杆及刀片定位面清洁，无损伤；将刀杆安装在刀架上时，应保证刀杆方向正确；安装刀具时需注意使刀尖等高于主轴的回转中心；车刀不能伸出过长，一般为30-35mm左右。①外圆车刀-将外圆车刀的前刀面朝上，刀柄下面放上标准刀垫，刀具前端不要伸出太长，轮流锁紧刀架上面的紧固螺钉。

第2章数控车实训②槽刀-在槽刀安装时应注意保持槽刀的横刃为一水平直线，即槽刀要装正。另外由于切槽时切削力较大，所以要严格控制槽刀的中心高，过低时，刀具易将工件挤掉；过高时，主后刀面进行切削，易损坏刀具和零件。③螺纹刀-螺纹车刀安装时，应将刀柄装正，不能倾斜，以保证螺纹的牙型角。II安装工件：工件要留有一定的夹持长度，其伸出长度要考虑零件的加工长度及必要的安全距离；短的轴类零件常用三爪自定心卡盘装夹，细长的轴类零件常用卡盘与顶尖装夹或两顶尖装夹。III对刀，建立工件坐标系。数控车床常用试切法对刀，具体对刀方法如下：

第2章数控车实训①试车外圆，并沿原路径退回（即X向不动，沿着+Z方向退回）；②用游标卡尺测出外圆直径，输入到相应的试切直径中（功能软件中的F4，再找刀偏表）并按Enter键确认；③试车端面，并沿原路径退回（即Z向不动，沿着+X方向退回）；④如果此时想将坐标系设立在该加工右端面上，即在试切长度中输入0，并按Enter键确认。另外：一般外圆车刀以刀尖为参考点；槽刀以左刀尖为参考点；三角螺纹刀以刀尖为参考点。

第2章数控车实训①试车外圆，并沿原路径退回（即X向不动，沿着+Z方向退回）；②用游标卡尺测出外圆直径，输入到相应的试切直径中（功能软件中的F4，再找刀偏表）并按Enter键确认；③试车端面，并沿原路径退回（即Z向不动，沿着+X方向退回）；④如果此时想将坐标系设立在该加工右端面上，即在试切长度中输入0，并按Enter键确认。另外：一般外圆车刀以刀尖为参考点；槽刀以左刀尖为参考点；三角螺纹刀以刀尖为参考点。第四步：加工（1）加工前准备工作：确保机床开启后回过参考点；检查机床的快速修调和进给修调倍率大小，一般快速修调在20%以下，进给修调在50%以下，以防止速度过快导致撞刀。

第2章数控车工实训（2）输入程序（3）校验程序（4）自动加工第五步：检测加工完后要对零件的尺寸精度和表面质量做相应的检测，分析原因避免下次加工再出现类似情况。其中，外螺纹加工完成后，先不要将工件卸下，用螺纹环规检测螺纹是否合格，如通规(Ｔ)通、止规(Ｚ)止即加工的螺纹合格；如通规通、止规通，螺纹无法精修；如通规不通、止规止，可对螺纹进行精修。第六步：关机关闭急停开关；打扫机床；保养机床；关闭数控系统电源；关闭机床电源。

第2章数控车实训图2.4.1所示轴类零件为铝件，毛坯尺寸为φ30×55mm。2.4.1简单轴类零件的加工

第2章数控车实训一、工艺分析（1）图样分析该零件主要由外圆面、圆柱面、倒角面、圆弧面及锥面等表面组成，零件材料为铝；轮廓描述清晰，尺寸标注完整；尺寸精度和表面质量无严格要求，轴向基准为零件的右端面，编程零点设置在零件右端面的轴心线上。（2）加工工艺确定①装夹方案的确定：根据本道工序的加工表面和选择毛坯，确定装夹φ30外圆面。②加工起点、换刀点及工艺路线的确定：

加工起点（35,5），满足X＞30，Z＞0；

第2章数控车实训换刀点（50,50），保证换刀过程中刀具不与周围介质产生干涉和空行程最短原则；加工路线是车φ6的圆弧面→车φ6的圆柱面→倒1×45︒→车φ14的圆柱面→车R10.36的外圆面→车锥面→车φ16的圆柱面→切断。③加工刀具的确定：一把外圆车刀和槽刀（刀宽3mm）。④切削用量。主轴转速：粗加工600r/min；精加工800r/min。进给速度：粗加工200mm/min；精加工：50mm/min。切削深度确定：粗加工余量取2mm；精加工余量取0.5mm。（3）填写数控加工工艺表

第2章数控车实训

第2章数控车实训二、数值计算确定如图2.4.2所示的工件坐标系，其原点O选在工件的回转中心与工件右端面交点上。各节点坐标值如表2.4.3所示

第2章数控车实训三、编程（1）程序编写：HNC-21T数控系统的加工程序程序号程序注释

%001程序名N10G00X80Z80移动安全位置N20T0101M03S600F200M08

N30G00X35Z5设定循环起点N40G71U4R2P60Q160X0.5Z0.5粗循环指令N50S800F50精加工主轴转速和进给速度N60G00X0Z2从N60到N160描述粗、精加工外轮廓轨迹，即“告诉”数控系统，零件的最终形状。数控系统根据零件的形状和G71提供的参数，自动分配加工路径，重复切削。先粗加工，后精加工。N70G01Z0N80G03X6Z-3R3N90G01Z-6

第2章数控车实训N100G00X12N110G01X14Z-7N120Z-22N130G02Z-32R10.36N140G01Z-37N150X16N160Z-45N170G00X50快速定位到换刀点N180Z50N190T0202S500换02刀切准备切断N200G00X18Z-48快速定位到切断点N210G01X-1F30N220G00X80退到安全位置N230Z80N240M02主程序结束

第2章数控车实训（2）建立工件坐标系安装刀具：将外圆车刀和槽刀安装在刀架上，注意刀尖点的高度。安装工件：采用三爪自定心卡盘夹紧工件，工件伸出卡盘55mm，棒料中心线尽量与主轴中心线重合。采用试切对刀方法进行对刀，建立工件坐标系。四、加工（1）打开机床，回参考点建立机床坐标系。（2）输入程序（3）校验程序（4）自动加工五、检测加工完后要对零件的尺寸精度和表面质量做相应的检测，分析原因，完善程序，规范操作。六、关机

第2章数控车实训如图2.4.3所示螺纹特形轴，生产纲领为小批量，毛坯为φ45㎜×75㎜㎜棒材，材料为铝。数控车削前毛坯已粗车端面、钻好中心孔。2.4.2螺纹类零件的加工

第2章数控车实训一、工艺分析（1）图样分析该零件主要由倒角面、外螺纹、槽、锥面、顺逆圆弧面等表面组成，零件材料为铝，轮廓描述清晰，尺寸标注完整；从图中可以看出尺寸精度和表面粗糙度要求不高；Φ22外圆轴心线为径向尺寸基准，轴向基准为零件的右端面，编程零点设置在零件右端面的轴心线上。（2）加工工艺确定①装夹方案的确定：根据本道工序的加工表面和选择毛坯，确定装夹φ45外圆面。②加工起点、换刀点及工艺路线的确定：加工起点（50，5），满足X＞45，Z＞0；

第2章数控车实训换刀点（80,50），保证换刀过程中刀具不与周围介质产生干涉和空行程最短原则；加工路线是：倒角C2→车φ22的圆柱面→车锥面→车φ22的圆柱面→车R20的顺圆弧面→车R17的逆圆弧面→车φ34的圆柱面→倒φ2的圆弧面→车φ38的圆柱面→车φ40的圆柱面→切槽→车外螺纹→切断。③加工刀具的确定根据零件结构特点，零件精度要求不高，所以粗精加工可以选择同一把刀具，选择90°硬质合金外圆刀、切槽用硬质合金切槽刀（槽刀宽3mm）、车螺纹用硬质合金外螺纹刀，如表2.4.4所示。

第2章数控车实训

第2章数控车实训④切削用量。主轴转速：粗加工600r/min；精加工800r/min；切槽400r/min；螺纹300r/min。进给速度：粗加工200mm/min；精加工50mm/min；切槽30mm/min。切削深度确定：粗加工余量取2mm；精加工余量取0.5mm。查得螺距为2.5的螺纹走刀次数为6次，最后再光一次刀，总共走7次刀，如表2.4.1所示。背吃刀量分别为：1.00mm、0.70mm、0.60mm、0.40mm、0.40mm、0.15mm、0mm。（3）填写数控加工工艺表HNC-21T数控系统的数控加工工序卡（如表2.4.5所示）

第2章数控车实训

第2章数控车实训二、数值计算确定如图2.4.4所示的工件坐标系，其原点O选在工件的回转中心与工件右端面交点上。各节点坐标值如表2.4.6所示

第2章数控车实训三、编程（1）程序编写HNC-21T数控系统的加工程序序号程序注释

%0001程序号N10T0101选1号刀及1号刀补N20M03S600主轴正转N30G00X50Z0快速定位N40G01X-2F200平端面N50G01X50Z5设定循环起点N60G71U4R1P80Q190X0.5Z0.5粗车循环指令N70S800F50精车转速800r/min，进给量50mm/min

第2章数控车实训N80G01X16Z1N80到N190为描述粗、精加工外轮廓轨迹，即“告诉”数控系统，零件的最终形状。数控系统根据零件的形状和G71提供的参数，自动分配加工路径，重复切削。N90X22Z-2N100Z-21N110X28Z-24N120W-4N130G02X31.2422Z-35.8844R20N140G03X34Z-42.59R17N150G01X34W-7N160G02X38W-2R2N170G01X38W-6N180X40N190W-5

第2章数控车实训N200G00X50快速定位到换刀点N210Z50N220T0202S600换2号刀N230G00X25定位到切槽点N240Z-21N250G01X19F30切槽N260G04P200暂停0.2秒N270G00X80快速定位到换刀点N280Z50N290T0303S300换3号刀N300G00X25Z3设置循环起点N310G82X21Z-20F2.5螺纹加工固定循环

第2章数控车实训N320G82X20.3Z-20F2.5加工螺纹走刀次数N330G82X19.7Z-20F2.5N340G82X19.3Z-20F2.5N350G82X18.9Z-20F2.5N360XG8218.75Z-20F2.5N370G82X18.75Z-20F2.5N380G00X80快速定位到换刀点N390Z50N400T0202S400换2号刀准备切断N410G00X50快速定位到切断点N420Z-65.59N430G01X-2F30切断

第2章数控车工实训N440G00X80快速回到换刀点N450Z50N460M30程序结束（2）建立工件坐标系安装刀具：将外圆车刀、切槽刀和螺纹刀安装在刀架上，注意刀尖点的高度。安装工件：采用三爪自定心卡盘夹紧工件，工件伸出卡盘70mm，棒料中心线尽量与主轴中心线重合。采用试切对刀方法进行对刀，建立工件坐标系。

第2章数控车实训四、加工（1）打开机床，回参考点建立机床坐标系。（2）输入程序（3）校验程序（4）自动加工五、检测外螺纹加工完成后，先不要将工件卸下，用螺纹环规检测螺纹是否合格，如通规(Ｔ)通、止规(Ｚ)止即加工的螺纹合格；如通规通、止规通，螺纹无法精修；如通规不通、止规止，可对螺纹进行精修。同时，要对零件的尺寸精度和表面质量做相应的检测，分析原因，完善程序，规范操作。六、关机

第2章数控车实训图2.4.5所示复杂轴类零件为铝件，毛坯尺寸为φ30×75mm。2.4.3中等复杂轴类零件的加工

第2章数控车实训一、工艺分析（1）图样分析该零件主要由球面、多个槽、锥面、圆柱面、倒角面等表面组成，零件材料为铝；轮廓描述清晰，尺寸标注完整；从图中可以看出尺寸精度和表面粗糙度要求不高，轴向基准为零件的右端面，编程零点设置在零件右端面的轴心线上。（2）加工工艺确定①装夹方案的确定：根据本道工序的加工表面和选择毛坯，确定装夹φ30外圆面。②加工起点、换刀点及工艺路线的确定：加工起点（35,5），满足X＞30，Z＞0；换刀点（50,50）；加工路线是车R15的球面→车φ16的圆柱面→车锥面→车φ23的圆柱面→倒2×45︒→车φ27的圆柱面→切槽→车外螺纹→倒1×45︒→切断。

第2章数控车实训③加工刀具的确定根据零件结构特点，零件精度要求不高，所以粗精加工可以选择同一把刀具，选择90°硬质合金外圆刀、切槽用硬质合金切槽刀（槽刀宽3mm）、车螺纹用硬质合金外螺纹刀，如表2.4.7所示。

第2章数控车实训

第2章数控车实训二、数值计算确定如图2.4.6所示的工件坐标系，其原点O选在工件的回转中心与工件右端面交点上。各节点坐标值如表2.4.9所示

第2章数控车实训④切削用量。主轴转速：粗加工600r/min；精加工800r/min；切槽400r/min；螺纹300r/min。进给速度：粗加工200mm/min；精加工50mm/min；切槽30mm/min。切削深度确定：粗加工余量取2mm；精加工余量取0.5mm。查得螺距为2.0的螺纹走刀次数为5次，最后再光一次刀，总共走6次刀，如表2.4.1所示。背吃刀量分别为：0.90mm、0.60mm、0.6mm、0.40mm、0.10mm、0mm。（3）填写数控加工工艺表HNC-21T数控系统的数控加工工序卡（如表2.4.8所示）

第2章数控车实训三、编程（1）程序编写HNC-21T数控系统的加工程序序号程序注释

%0001程序号N10G00X80Z80移动安全位置N20T0101M03S600F200M08

N30G00X35Z5设定循环起点N40G71U4R2P60Q130X0.5Z0.5粗循环指令N50S800F50精加工主轴转速和进给速度N60G00X0Z2N70G01Z0

第2章数控车实训N80G03X16Z-2.31R15从N60到N160描述粗、精加工外轮廓轨迹，即“告诉”数控系统，零件的最终形状。数控系统根据零件的形状和G71提供的参数，自动分配加工路径，重复切削。先粗加工，后精加工。N90G01Z-15N100X23Z-25N110Z-50N120X27Z-52N130Z-64N140G00X50N150Z50N160T0202S400快速定位到换刀点N170G00X18Z-15N180G01X12F30换02刀准备切槽N190G04P200快速定位到退刀槽切点

第2章数控车实训N200G00X25退刀并定位N210Z-25N220M98P0002L4调用子程序N220G00X50退到安全位置N230Z50N240T0303S300换3号刀N250G00X20Z3设置循环起点N260G82X15.1Z-13.5F2螺纹加工固定循环N270G82X14.5Z-13.5F2加工螺纹走刀次数N280G82X13.9Z-13.5F2N290G82X13.5Z-13.5F2N300G82X13.4Z-13.5F2N310G82X13.4Z-13.5F2

第2章数控车实训N320G00X50退刀N330Z50N340T0202S400F30换槽刀N350G00X30Z-67倒1×45︒N360G01X27N370X25Z-68N380X27切断N390X-1N400G00X80退刀N410Z80N420M02主程序结束

第2章数控车实训

%0002子程序N10G91G01Z-5F30采用绝对坐标，定位到第一个槽切点N20X-7切刀槽底N30G04P200暂定0.2秒N40G01X7退出N50M99子程序结束（2）建立工件坐标系安装刀具：将外圆车刀、切槽刀和螺纹刀安装在刀架上，注意刀尖点的高度。安装工件：采用三爪自定心卡盘夹紧工件，工件伸出卡盘70mm，棒料中心线尽量与主轴中心线重合。采用试切对刀方法进行对刀，建立工件坐标系。

第2章数控车实训四、加工（1）打开机床，回参考点建立机床坐标系。（2）输入程序（3）校验程序（4）自动加工五、检测外螺纹加工完成后，先不要将工件卸下，用螺纹环规检测螺纹是否合格，如通规(Ｔ)通、止规(Ｚ)止即加工的螺纹合格；如通规通、止规通，螺纹无法精修；如通规不通、止规止，可对螺纹进行精修。同时，要对零件的尺寸精度和表面质量做相应的检测，分析原因，完善程序，规范操作。六、关机

第2章数控车实训图2.4.7所示非圆曲面类零件为铝件，毛坯尺寸为φ35×59mm。2.4.

4非圆曲面类零件的加工

第2章数控车实训一、工艺分析（1）图样分析该零件主要由非圆曲面（抛物面）、圆柱面、圆弧面等表面组成，零件材料为铝；轮廓描述清晰，尺寸标注完整；尺寸精度和表面质量无严格要求，轴向基准为零件的右端面，编程零点设置在零件右端面的轴心线上。（2）加工工艺确定①装夹方案的确定：根据本道工序的加工表面和选择毛坯，确定装夹φ35外圆面。②加工起点、换刀点及工艺路线的确定：加工起点（35,5），满足X＞30，Z＞0；换刀点（50,50），保证换刀过程中刀具不与周围介质产生干涉和空行程最短原则；

第2章数控车实训加工路线是车抛物面→车φ24的圆柱面→倒R3圆角→车φ30的圆柱面→切断。③加工刀具的确定：一把外圆车刀和槽刀（刀宽3mm）。④切削用量。主轴转速：粗加工600r/min；精加工800r/min。进给速度：粗加工100mm/min；精加工：30mm/min。切削深度确定：粗加工余量取2mm；精加工余量取0.5mm。（3）填写数控加工工艺表

第2章数控车实训③加工刀具的确定：一把外圆车刀和槽刀（刀宽3mm）。④切削用量。主轴转速：粗加工600r/min；精加工800r/min。进给速度：粗加工100mm/min；精加工：30mm/min。切削深度确定：粗加工余量取2mm；精加工余量取0.5mm。（3）填写数控加工工艺表

第2章数控车实训二、数值计算确定如图2.4.8所示的工件坐标系，其原点O选在工件的回转中心与工件右端面交点上。各节点坐标值如表2.4.11所示

第2章数控车实训三、编程一般数控机床只具备了直线插补和圆弧插补功能，对于椭圆、抛物线等非圆二次曲线的数控加工，解决思路是借助数控系统宏程序功能（为用户提供了变量、循环语句、赋值语句、条件判断语句等，用户可以进行算术运算、逻辑运算和函数混合运算，有利于编制各种复杂的零件加工程序，精简编程工作量），采用用小线段或小段圆弧去逼近椭圆或抛物线，即宏程序的编程方法完成数控编程。下面以HNC-21/22T系统简单介绍一下宏指令功能。（1）变量的表示：一个变量由符号“#”和数字组成。（2）常量：PI-圆周率π；TRUE-条件成立；FALSE-条件不成立。

第2章数控车实训（3）运算符与表达式算术运算符：+，-，*，/。条件运算符：EQ-=；NE-≠；GT->；GE-≥;LT-<；LE≤。逻辑运算符：AND；OR；NOT。函数：SIN，COS，TAN，ATAN，ATAN2，ABS，INT，SIGN，SQRT，EXP。表达式：用运算符连接起来的常数和宏变量构成表达式，如175/SQRT[2]*COS[55*PI/180]和#2*3GT16。（4）赋值语句格式：宏变量=常数或表达式，把常数或表达式的值送给一个宏变量。如：#2=175/SQRT[2]*COS[55*PI/180]；#3=120。

第2章数控车实训（5）条件判别语句IF，ELSE，ENDIF格式1：IF条件表达式…ELSE…ENDIF格式2：IF条件表达式…ENDIF

第2章数控车实训（7）程序编写HNC-21T数控系统的加工程序序号程序注释

%0001程序号N10#10=0X坐标N20#11=0Z坐标N30G00X80Z80移动安全位置N40T0101M03S600F200M08

N50G00X35Z5设定循环起点N60G71U4R2P60Q160X0.5Z0.5粗循环指令N70S800F30精加工主轴转速和进给速度N80G00X0Z2N90G01Z0N100WHILE#10LE12

第2章数控车实训N110#10=#10+0.1从N60到N160描述粗、精加工外轮廓轨迹，即“告诉”数控系统，零件的最终形状。数控系统根据零件的形状和G71提供的参数，自动分配加工路径，重复切削。先粗加工，后精加工。其中，N110到N150是宏程序段，车抛物面。N120#11=-#10*#10/8N130G01X[2*#10]Z[#11]N140ENDWN150G01X24Z-23N160G02X30Z-26R3N170G01Z-56N180G00X50快速定位到换刀点N190Z50N200T0202S500换02刀准备切断N210G00X37Z-59快速定位到切断点N220G01X-1F30N230G00X80退到安全位置，主程序结束N240Z80M02

第2章数控车实训（2）建立工件坐标系安装刀具：将外圆车刀和槽刀安装在刀架上，注意刀尖点的高度。安装工件：采用三爪自定心卡盘夹紧工件，工件伸出卡盘65mm，棒料中心线尽量与主轴中心线重合。采用试切对刀方法进行对刀，建立工件坐标系。四、加工（1）打开机床，回参考点建立机床坐标系。（2）输入程序（3）校验程序（4）自动加工五、检测六、关机

第2章数控车实训如图图2.4.9位综合轴类零件，材料为硬铝，未标注倒角为C1，毛坯尺寸为φ50×110mm2.4.

5综合轴类件的加工

第2章数控车实训一、工艺分析（1）图样分析该零件主要由抛物面、圆柱面、倒角面、外螺纹、槽、锥面、顺逆圆弧面等表面组成，零件材料为铝，轮廓描述清晰，尺寸标注完整；从图中可以看出尺寸精度和表面粗糙度要求不高；Φ26外圆轴心线为径向尺寸基准，轴向基准为零件的右端面，编程零点设置在零件右端面的轴心线上。（2）加工工艺确定①装夹方案的确定：根据本道工序的加工表面和选择毛坯，确定装夹φ50外圆面。

第2章数控车实训②加工起点、换刀点及工艺路线的确定：加工起点（55,5），满足X＞50，Z＞0；换刀点（80,50），保证换刀过程中刀具不与周围介质产生干涉和空行程最短原则；加工路线是车抛物面→车φ20的圆柱面→倒角→车φ26的圆柱面→车锥面→车φ34.07的圆柱面→车R18的顺圆弧面→车R26的顺圆弧面→车R24的逆圆弧面→车φ48的圆柱面→切槽→倒角→车外螺纹→切断。③加工刀具的确定根据零件结构特点，零件精度要求不高，所以粗精加工可以选择同一把刀具，选择60°硬质合金外圆刀、切槽用硬质合金切槽