数控车床加工技术（第二版） 课件全套 项目1-6 数控车床基本操作 -职业技能等级认定技能

数控车床加工技术（第二版）项目一数控车床基本操作项目一数控车床基本操作任务1认识数控车床任务2操作数控车床任务3识读销轴加工程序任务4心轴的仿真加工.项目一数控车床基本操作任务1认识数控车床任务1认识数控车床数控车工组刚入职一批学徒工，车间主任安排他们跟随教师学习数控车床编程与操作。教师带领他们进入数控车工车间，安排他们参观车间、认识数控车床，明确数控车床的组成、种类和特点。教师演示如图1-1-1所示球头零件的加工过程，帮助他们归纳数控车床的工作过程。任务描述任务1认识数控车床数控车工组刚入职一批学徒工，他们未接受过数控车床相关知识的培训，需要学习有关数控机床的概念，明确数控车床的结构、工作过程、分类和特点，为下一步学习数控车床的操作做准备。任务分析相关理论一、基本概念1.数字控制：是一种借助数字、字符或其他符号对某一工作过程（如加工、测量等）进行可编程控制的自动化方法。任务1认识数控车床2.数控技术：是指用数字量及字符发出指令并实现自动控制的技术，它已经成为制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础技术。3.数控系统：是指采用数字技术的控制系统。4.计算机数控系统：系统是以计算机为核心的数控系统。5.数控机床：是指采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。6.数控车床：又称CNC车床，即用计算机数字控制的车床，任务1认识数控车床二、数控车床的组成1．输入/输出装置是计算机数控系统与外部设备进行信息交互的装置。交互的信息通常是零件加工程序。任务1认识数控车床2．数控装置数控装置是数控机床的核心。数控装置由输入装置（如键盘）、控制运算器和输出装置（如显示器）等构成。作用：接收输入装置输入的数字化信息或控制介质中的数字化信息，经过控制软件或逻辑电路进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令，控制车床的移动部件，使其进行规定、有序地运动。任务1认识数控车床3．伺服系统伺服系统由驱动装置和执行部件组成，它是数控系统的执行机构。作用：是把来自数控装置的指令信号转换为机床移动部件的运动，使工作台（或滑板）精确定位或按规定的轨迹做严格的相对运动，最后加工出符合图样要求的工件。伺服系统作为数控车床的重要组成部分，其本身的性能直接影响整个数控车床的精度和速度。任务1认识数控车床4．测量反馈装置测量反馈装置的作用是通过测量元件将车床移动的实际位置、速度参数检测出来，将其转换成电信号，并反馈到数控装置中，使数控装置能随时判断车床的实际位置、速度是否与指令一致，并发出相应指令，纠正所产生的误差。5．车床主体机床本体是数控车床的主体，是数控系统的控制对象，是实现制造加工的执行部件。它主要由主运动部件、进给运动部件、支撑件以及特殊装置和辅助装置（如冷却润滑、排屑、转位和夹紧装置等）组成。任务1认识数控车床任务1认识数控车床三、数控车床的工作过程用数控车床加工工件时，根据零件图样要求和加工工艺，将所用刀具、刀具运动轨迹与速度、主轴转速与旋转方向、冷却与润滑等辅助操作以及相互间的先后顺序，以规定的数控代码形式编制成程序，并输入数控装置中，在数控装置内部的控制软件支持下，经过处理、计算后，向车床伺服系统和辅助装置发出指令，驱动车床各运动部件和辅助装置进行有序的动作，实现刀具与工件的相对运动，加工出所要求的工件任务1认识数控车床四、数控车床的分类1．按数控车床主轴位置分类立式数控车床卧式数控车床任务1认识数控车床任务1认识数控车床任务1认识数控车床2．按数控车床刀架数量分类（1）单刀架数控车床四工位卧式自动刀架多工位转塔式自动转位刀架（2）双刀架数控车床任务1认识数控车床3．按数控车床控制方式分类（1）开环控制数控车床任务1认识数控车床3．按数控车床控制方式分类（2）全闭环控制数控车床任务1认识数控车床3．按数控车床控制方式分类（3）半闭环控制数控车床任务1认识数控车床4．按数控系统的功能分类（1）经济型数控车床任务1认识数控车床4．按数控系统的功能分类（2）全功能型数控车床任务1认识数控车床4．按数控系统的功能分类（3）车削中心任务1认识数控车床五、数控车床的特点1．适应性强2．加工精度高3．生产效率高4．自动化程度高，劳动强度低任务1认识数控车床任务实施一、进入数控加工工作场地1.数控加工工作场地任务1认识数控车床2.防护用品的穿戴要求进入工作场地应穿工作服、工作鞋（劳保鞋），扎紧袖口，如图1-1-19所示。女生进入工作场地，禁止穿拖鞋、凉鞋，禁止穿裙子、高跟鞋，辫子、长发必须盘在帽内。任务1认识数控车床二、认识数控车床教师带领刚入职的学徒工参观数控加工车间，介绍每种数控车床的生产厂家、所配备的数控系统以及机床结构，让他们初步认识数控车床，探究数控车床的组成、种类和特点。三、观察数控车床的工作过程1.工艺分析教师展示球头零件图样，明确球头零件左端加工内容为φ44mm的外圆及端面，外圆与端面的表面粗糙度要求分别为Ra0.8μm、Ra1.6μm；右端加工内容为Sφ56mm圆球面和R22mm的圆弧面，表面粗糙度要求为Ra1.6μm。任务1认识数控车床2.数值计算编写右端Sφ56mm圆球面和R22mm圆弧面的加工程序，需要确定编程坐标系原点，并计算如图1-1-20所示图形中的A点坐标，求得A点坐标为（X42.85，Z-46.02）任务1认识数控车床3.编写程序任务1认识数控车床3.编写程序任务1认识数控车床4.程序的输入与校验在编辑模式下，教师将零件左、右端加工程序通过系统控制面板输入数控装置，并进行程序校验。5.对刀在手动或手轮模式下，教师装夹刀具并进行对刀操作。6.自动加工在自动模式下，教师先运行左端加工程序，完成零件左端的自动加工；掉头装夹工件，并重新对刀，运行右端加工程序完成零件右端的自动加工。任务1认识数控车床四、学习数控车床安全操作规程1.安全操作基本注意事项（1）工作时穿好工作服、工作鞋，戴好工作帽及防护镜，女工的辫子或长发应盘或塞在工作帽内。禁止戴手套操作车床。（2）不要移动或损坏安装在车床上的警告标牌。（3）不要在车床周围放置障碍物，工作空间应足够大。（4）某一项工作如需要多人共同完成时，应注意相互间的协调一致。（5）不允许采用压缩空气清洗车床、电气柜及CNC单元。任务1认识数控车床2.工作前的准备工作（1）车床开始工作前要预热，并认真检查润滑系统工作是否正常，如车床长时间未开动，可先采用手动模式向各部分供油润滑。（2）使用的刀具应与车床允许的规格相符，有严重破损的刀具要及时更换。（3）调整刀具所用的工具不要遗忘在车床内。（4）检查大尺寸轴类零件的中心孔是否合适，如太小，工作中易发生危险。（5）刀具安装好后应进行一两次试切削。（6）检查卡盘是否夹紧。工件装夹好后，卡盘扳手必须随即从卡盘上取下。（7）车床开动前，必须关好车床防护门。任务1认识数控车床3.工作过程中的注意事项（1）禁止用手接触刀尖和切屑，切屑必须用钩子或毛刷来清理。（2）禁止用手或其他任何方式接触正在旋转的主轴、工件或其他运动部位。（3）禁止在加工过程中测量工件尺寸，更不能用棉纱擦拭工件，也不能清扫车床。（4）车床运转中，操作者不得离开岗位，发现车床异常现象应立即停车。（5）在加工过程中，不允许打开车床防护门。（6）工件伸出车床100mm以外时，须在伸出位置设防护物。（7）严格遵守岗位责任制，车床由专人使用，他人使用须经本人同意。任务1认识数控车床4.工作完成后的注意事项（1）清除切屑，擦拭车床，使车床与环境保持清洁状态。（2）检查润滑油、切削液的状态，及时添加或更换。（3）依次关掉机床操作面板上的电源和总电源。项目一数控车床基本操作任务2操作数控车床任务2操作数控车床车间主任要求刚入职的数控车工组学徒工，识别图1-2-1所示FANUCSeries0iMate-TC系统控制面板与机床操作面板中各按键的功能，学会独立进行数控车床的基本操作。任务描述任务2操作数控车床要进行数控车床的操作，首先要明确数控车床的坐标系，其次要识别系统控制面板和机床操作面板中各按键的功能及其操作方法。任务分析相关理论一、数控车床坐标系为了便于描述数控车床的运动，数控研究人员引入了数学中的坐标系，用右手笛卡儿直角坐标系来描述机床的运动。为了准确地描述机床的运动，简化程序的编制方法及保证记录数据的互换性，数控车床的坐标和运动方向均已标准化。任务2操作数控车床1．坐标系的确定原则（1）刀具相对于静止工件而运动的原则（2）标准坐标（机床坐标）系的规定标准的机床坐标系是一个右手笛卡儿直角坐标系，如图1-2-2所示，图中规定了X、Y、Z三个直角坐标轴的方向。这一原则使编程人员能在不知道是刀具移近工件还是工件移近刀具的情况下，就可根据零件图样确定零件的加工过程。任务2操作数控车床2.坐标轴的确定1．Z

坐标轴Z坐标轴的运动方向是由传递切削力的主轴所决定的，与主轴轴线平行的标准坐标轴即为Z坐标轴，其正方向是增大刀具与工件之间距离的方向。机床坐标系是一个右手笛卡儿直角坐标系，如图所示，图中规定了X、Y、Z

三个直角坐标轴的方向。围绕X、Y、Z

坐标轴的旋转坐标分别用A、B、C

表示。任务2操作数控车床2．X

坐标轴X坐标轴平行于工件装夹面，一般在水平面内，它是刀具或工件在定位平面内运动的主要坐标。对于数控车床，X坐标轴的方向是在工件的径向上，且平行于横向滑板。X坐标轴的正方向是安装在横向滑板主要刀架上的刀具离开工件回转中心的方向任务2操作数控车床3．Y

坐标轴在确定了X和Z坐标轴后，可根据X和Z坐标轴的正方向，按照右手笛卡儿直角坐标系确定Y坐标轴及其正方向。任务2操作数控车床3.机床坐标系机床坐标系是数控车床的基本坐标系，它是以机床原点为坐标原点建立起来的X、Z

轴直角坐标系。机床原点是由生产厂家确定的，是数控车床上的一个固定点。卧式数控车床的机床原点一般取在主轴右端面与中心线交点处，但这个点不是一个物理点，而是一个定义点，它是通过机床参考点间接确定的。机床参考点是一个物理点，其位置由X、Z

向的机械挡块和行程开关确定。任务2操作数控车床4.工件坐标系编程人员在编写工件加工程序时通常要选择一个工件坐标系，又称编程坐标系，这样刀具轨迹就变为工件轮廓在工件坐标系下的坐标。工件坐标系是人为设定的，设定的依据是既要符合尺寸标注的习惯，又要便于坐标计算和编程。一般工件坐标系的原点最好选择在工件的定位基准、尺寸基准或夹具的适当位置上。根据数控车床的特点，工件原点通常设在工件左、右端面的中心或卡盘右端面的中心。任务2操作数控车床实际加工时考虑加工余量和加工精度，工件原点应选择在精加工后的端面或夹紧定位面上，如图1-2-6所示。任务2操作数控车床5．刀具相关点（1）刀位点刀具在机床上的位置是由刀位点的位置来表示的。刀位点是指刀具的定位基准点，不同的刀具其刀位点不同，各类车刀的刀位点如图1-2-7所示。任务2操作数控车床（2）对刀点对刀点是指数控加工中刀具相对于工件运动的起点，也可以叫作程序起点或起刀点。通过对刀点，可以确定机床坐标系和工件坐标系之间的相互位置关系。任务2操作数控车床（3）换刀点换刀点是指工件开始加工或加工过程中更换刀具的相关点，如图1-2-9所示。设立换刀点的目的是在更换刀具时让刀具处于一个比较安全的区域，换刀点可在远离工件和尾座处，也可在便于换刀的任何地方，但该点与程序原点之间必须有确定的坐标关系。任务2操作数控车床二、系统控制面板1.CRT显示屏区域1显示了程序名和程序段号；区域2显示了X和Z坐标轴的绝对坐标值；区域3显示了手动（JOG）运行的进给速度、加工部品数、运转时间、切削时间、切削进给速度、主轴转速、快速进给倍率、刀具号、刀补号、机床工作方式以及时间；区域4显示了功能软键的名称，在不同功能界面，该区域显示的功能软键名称不同。任务2操作数控车床2.MDI键盘该键盘包含复位键、帮助键、功能键、地址/数字键、换挡键、输入键、取消键、编辑键、光标键、翻页键和换行键，各按键的名称和作用见表1-2-1。任务2操作数控车床任务2操作数控车床任务2操作数控车床任务2操作数控车床任务2操作数控车床3.功能软键数控系统在不同功能界面时，功能软键所对应的功能不同，其名称显示在CRT显示屏的最下方。利用功能软键可以在不同的功能界面之间进行切换，如按图1-2-10所示界面中的［综合］所对应的功能软键，CRT界面所显示的内容如图1-2-12所示，此时［综合］亮显。任务2操作数控车床三、机床操作面板该面板包含操作选择、速度变化、坐标移动、工作方式、主轴控制、循环控制、进给倍率、手摇脉冲发生器、系统启动与停止等按钮，还有电源和零点指示灯、急停按钮、程序保护开关、坐标轴选择开关。任务2操作数控车床任务2操作数控车床任务2操作数控车床任务2操作数控车床任务2操作数控车床任务2操作数控车床任务2操作数控车床任务实施一、开关机操作1.开机合上机床总电源开关→按下机床操作面板上的系统启动按钮→开启急停按钮（顺时针旋转急停按钮即可开启）。2.关机按下急停按钮→按下机床操作面板上的系统停止按钮→断开机床电源总开关。任务2操作数控车床二、回参考点操作（1）按下回参考点模式按钮，若指示灯亮，则系统进入回参考点模式。（2）选择回参考点时的快速进给倍率，回参考点快速进给倍率一般设置为50%或100%。（3）按下回参考点相应的进给轴按钮，刀具以快速移动速度移动到减速点，然后按参数中设定的进给速度（FL）移到参考点，如图1-2-14所示。当刀具返回参考点后，返回参考点指示灯（LED）点亮。（4）对另外的坐标轴也执行回参考点的操作。任务2操作数控车床三、手动操作1.手动进给（JOG进给）操作（1）按下手动模式按钮，若指示灯亮，系统进入手动进给模式。（2）按住选定进给轴移动按钮，刀具沿选定坐标轴及选定方向移动，刀具按参数设定的进给速度移动，释放按钮后刀架就停止移动。（3）手动进给速度可由进给倍率旋钮调整。（4）若在按下坐标轴手动控制按钮期间，按下快速移动按钮，刀具将按快速移动速度运动。在快速移动期间，快速进给倍率按钮有效。任务2操作数控车床2.主轴手动操作在手动或手轮模式下，可手动控制主轴的正转、反转和停止。手动操作时要使主轴启动，必须用MDI方式设定主轴转速。按手动操作按钮，控制主轴正转、停止、反转。调节主轴转速修调按钮，对主轴转速进行倍率修调。3.急停按钮操作机床在遇到紧急情况时，应立即按下急停按钮，主轴和进给运动全部停止。按下急停按钮后，机床被锁住，电动机电源被切断。当清除故障因素后，可旋转急停按钮进行解锁，机床恢复正常操作。任务2操作数控车床四、手轮进给操作（1）按下手轮模式按钮，若指示灯亮，系统进入手轮进给操作模式。（2）选择一个机床要移动的轴。（3）选择合适的手轮进给倍率。（4）旋转手摇脉冲发生器，刀架沿选择轴移动。手摇脉冲发生器旋转360º，刀架移动相当于100个刻度的距离。任务2操作数控车床五、手动数据输入（MDI）操作1.主轴正转（转速为500r/min）（1）检测主轴卡盘是否安全，若安全，按下MDI模式按钮，若指示灯亮，系统进入手动数据输入模式。（2）按下数控程序显示与编辑页面键，CRT显示屏左下角显示“MDI”字样。（3）依次按M、0、3、S、5、0、0、EOB键，将程序段“M03S500；”输入至输入域，按键，程序段被输入程式界面中，如图1-2-17所示。按下循环启动按钮，数控系统执行该程序段，使数控车床主轴按照500r/min转速正转。任务2操作数控车床2.转换刀位（2号刀位）（1）检查刀具是否处于安全位置。若安全，按下MDI模式按钮，若指示灯亮，系统进入手动数据输入模式。（2）按下数控程序显示与编辑页面键。（3）依次按T、0、2、0、0、EOB键，将程序段“T0200；”输入至输入域，按键，程序段被输入程式界面中，如图1-2-18所示。按下循环启动按钮，数控系统执行该程序段，使2号刀位旋转至当前刀位。任务2操作数控车床六、刀具偏置参数的设置1.试切法对刀试切法对刀实质上就是通过使某一把刀的刀位点与工件原点重合时，找出刀架的转塔中心在机床坐标系中的坐标，并把它存储到刀补寄存器中。任务2操作数控车床任务2操作数控车床任务2操作数控车床2.车床刀具补偿参数的输入（1）输入磨耗量补偿参数1）在MDI键盘上按OFS/SET键，进入磨耗补偿参数设定界面，如图1-2-19所示。2）用光标键上下移动键选择所需的番号，并用光标左右移动键确定所需补偿参数的位置。按数字键，输入补偿值到输入域。按［输入］软键或按INPUT键，输入参数到指定区域。按can键可逐字删除输入域中的字符。任务2操作数控车床（2）输入形状补偿参数按图1-2-19中的［形状］软键，系统进入形状补偿参数设定界面。用光标键上下移动键选择所需的番号，并用光标左右移动键确定所需补偿参数的位置。按数字键，输入补偿值到输入域。按［+输入］软键，输入形状补偿值到指定区域。按can键可逐字删除输入域中的字符。（3）输入刀尖圆弧半径和方位号在刀具形状补偿界面，分别把光标移到R和T，按数字键输入刀尖圆弧半径值或刀具方位号，按［输入］软键输入，如图1-2-20所示。任务2操作数控车床七、编辑加工程序1.加工程序的输入加工程序可以直接用数控系统的MDI键盘手动输入。任务2操作数控车床（1）按下编辑按钮，编辑状态指示灯变亮，系统进入编辑模式。（2）按下MDI键盘上的PROG键，CRT界面转入编辑页面。（3）按地址键O，并输入程序号0001。（4）按insert键，程序名被输入至CRT界面，如图1-2-21a所示。（5）按EOB键，再按insert键，程序名后输入结束符（；），光标换行，如图1-2-21b所示。（6）依次按“N、1、0、T、0、1、0、1、S、5、0、0、M、0、3、EOB”，再按insert键，程序段被输入至CRT界面，如图1-2-21c所示。（7）按照步骤6的方法，将其余程序段输入至CRT界面，如图1-2-21d所示。任务2操作数控车床任务2操作数控车床2.加工程序的编辑（1）移动光标按翻页键可翻页，按光标键可移动光标。（2）插入字符先将光标移到所需位置，按下MDI键盘上的地址/数字键，将字符输入至输入域中，按键，把输入域的内容插入到光标所在字符后面。（3）删除输入域中的数据按CAN键用于删除输入域中的数据。任务2操作数控车床（4）删除字符先将光标移到所需删除字符的位置，按delete键，删除光标所在的字符。（5）查找字符输入需要搜索的字符，按［检索↓］或［检索↑］软键，系统开始在当前数控程序中光标所在位置向后或向前搜索（6）替换字符先将光标移到所需替换字符的位置，将替换后的字符通过MDI键盘输入至输入域中，按键，用输入域的内容替代光标所在的字符。任务2操作数控车床3.数控程序管理（1）显示程序存储器的内容1）选择编辑模式。2）按PROG键显示程式界面。3）按［DIR］软键，CRT界面显示存储器内容，如图1-2-23所示。任务2操作数控车床（2）新建一个数控程序数控系统进入程序编辑模式，利用MDI键盘输入“O×”（×为程序名，但不可与已有的程序名重复），按INSERT键则程序名被输入，按EOB键，再按INSERT键，则程序结束符“；”被输入，CRT界面上显示一个空程序，可以通过MDI键盘输入程序。（3）检索一个数控程序数控系统进入程序编辑模式，利用MDI键盘输入程序名“O×”（×为数控程序目录中显示的程序名），按［O检索］软键，系统开始搜索，搜索到后，“O×”显示在屏幕首行程序名位置，数控程序显示在CRT界面上。任务2操作数控车床（4）删除一个数控程序数控系统进入程序编辑模式，利用MDI键盘输入“O×”（×为要删除的数控程序在目录中显示的程序名），按DELETE键，程序即被删除。（5）删除全部数控程序数控系统进入程序编辑模式，利用MDI键盘输入“O－9999”，按键，全部数控程序即被删除。八、自动加工1.自动/连续模式（1）自动加工任务2操作数控车床检查机床是否回零，若未回零，先将机床回零。导入数控程序或自行编写一段程序。按下自动模式按钮，若指示灯变亮，系统进入自动加工模式。按下机床操作面板上的循环启动按钮，程序开始自动运行。（2）中断运行数控程序在运行过程中可根据需要暂停、停止、急停和重新运行。数控程序在运行时，按下循环保持按钮，程序停止执行，再按下循环启动按钮，程序从暂停位置开始执行。2.自动/单段模式自动/单段模式执行每一个程序段均需按循环启动按钮。任务2操作数控车床3.检查运行轨迹执行自动加工前，可通过系统图形显示功能检查程序加工轨迹，验证程序的对错。按下自动模式按钮，使其指示灯变亮，系统转入自动加工模式，按下MDI键盘上的按钮，按地址/数字键，输入程序名“O×”（×为需要检查运行轨迹的数控程序名），按［O检索］软键开始搜索，找到后，程序显示在CRT界面上。按下按钮，进入检查运行轨迹界面，按下机床操作面板上的循环启动按钮，即可观察数控程序的运行轨迹。项目一数控车床基本操作任务3识读销轴加工程序任务3识读销轴加工程序车间主任要求刚入职的数控车工组学徒工，能正确识读图1-3-1所示销轴的加工程序（见表1-3-1），并将该程序输入数控系统，在教师的指导下完成销轴的加工。任务描述任务3识读销轴加工程序任务3识读销轴加工程序为正确识读销轴加工程序，必须先明确数控加工程序的概念、编制过程、数控加工代码及程序格式。任务分析相关理论一、数控加工程序及编制过程1.数控加工程序的概念数控加工程序的定义：按规定格式描述零件几何形状和加工工艺的数控指令集。2.数控编程的方法（1）手工编程手工编程是指编程的各阶段均由人工完成。任务3识读销轴加工程序（2）自动编程自动编程是利用计算机专用软件来编制数控加工程序。3.数控编程的步骤任务3识读销轴加工程序二、数控加工代码及程序格式1.字符字符是用来组织、控制或表示数据的各种符号，如字母、数字、标点符号和数学运算符号等。2.地址地址又称地址符，在数控加工程序中，它是指位于程序字头的字符或字符组，用以识别其后的数据；在传递信息时，它表示其出处或目的地。任务3识读销轴加工程序3.程序字（1）程序段号程序段号也称顺序号字，一般位于程序段开头，可用于检索，便于检查交流或指定跳转目标等，它由地址符N和随后的1～4位数字组成。（2）准备功能字准备功能字的地址符是G，又称G功能或G指令，它是设立机床工作方式或控制系统工作方式的一种命令。在程序段中，G指令一般位于坐标尺寸字的前面。G指令由字母G及其后面的两位数字组成，从G00到G99共100种代码。任务3识读销轴加工程序任务3识读销轴加工程序任务3识读销轴加工程序任务3识读销轴加工程序任务3识读销轴加工程序（3）坐标尺寸字坐标尺寸字在程序段中主要用来指定机床的刀具运动到达的坐标位置。坐标尺寸字由规定的地址符及后续的带正、负号或者带正、负号又有小数点的多位十进制数组成。坐标尺寸字地址符用得较多的有三组：第一组是X、Y、Z、U、V、W、P、Q、R，主要用来指定到达点坐标值或距离；第二组是A、B、C、D、E，主要用来指定到达点角度坐标；第三组是I、J、K，主要用来指定零件圆弧轮廓圆心的坐标尺寸。任务3识读销轴加工程序（4）进给速度功能字进给速度功能字的地址符为F，又称F功能或F指令，它的功能是指定切削的进给速度。FANUC车床数控系统进给量单位用G98和G99指令指定，系统开机默认为G99指令。G98指令表示进给速度与主轴速度无关的每分钟进给量，单位为mm/min或in/min；G99指令表示与主轴速度有关的主轴每转进给量，单位为mm/r或in/r。任务3识读销轴加工程序（5）辅助功能字辅助功能字又称M功能或M指令，它用以指定数控机床中辅助装置的开关动作或状态，如主轴启、停，切削液通、断，更换刀具等。任务3识读销轴加工程序（6）主轴转速功能字主轴转速功能字的地址符为S，又称S功能或S指令，它主要用来指定主轴转速或速度，单位为r/min或m/min。中档以上的数控车床，其主轴驱动采用主轴伺服控制单元，主轴转速采用直接指定方式，例如，S1500表示转速为1500r/min。G96为恒线速度控制指令，“G96S200”表示线速度为200m/min，G97S200”表示取代G96指令，即主轴不是恒线速度功能，其转速为200r/min。任务3识读销轴加工程序（7）刀具功能字刀具功能字用地址符T及随后的数字代码表示，又称T功能或T指令，它主要用来指定加工中所用的刀具号及自动补偿编组号。其自动补偿内容主要是刀具的刀位偏差或长度补偿及刀尖圆弧半径补偿。T后跟四位数字的形式用得也比较多，一般前两位数表示刀具的编码号，后两位数为刀具补偿的编组号。4.程序段格式任务3识读销轴加工程序5.数控加工程序的组成与结构（1）加工程序的组成1）程序名。FANUC数控系统中的程序名一般由字母“O”开头，后面跟四位数，数字前面的零可以省略，后面的零不能省略，如“O0010”，可简写成“O10”。任务3识读销轴加工程序2）程序内容。程序内容是整个程序的核心部分，由若干程序段组成。一个程序段表示零件的一段加工信息，若干个程序段的集合则完整地描述一个零件的所有加工信息。3）程序结束。程序结束是以程序结束指令M02或M30来结束整个程序。（2）加工程序的结构任务3识读销轴加工程序1）主程序。主程序由指定加工顺序、刀具运动轨迹和各种辅助动作的程序段组成，它是加工程序的主体结构。2）子程序。在编制加工程序时会遇到一组程序段在一个程序中多次出现或在几个程序中都要用到的情况，那么就可把这一组加工程序段编制成固定程序，并单独予以命名，这组程序段即称为子程序。在主程序中，调用子程序指令是一个程序段，其格式随具体的数控系统而定，FANUC0i系统子程序调用格式见表1-3-8。任务3识读销轴加工程序任务3识读销轴加工程序一、识读销轴加工程序任务实施1.识读程序中的地址字（1）O为程序名字，O1002表示程序名。（2）N为顺序号字，N10～N230表示程序段号。（3）M为辅助功能字。M03表示主轴正转，M30表示程序结束。（4）S为主轴转速功能字。S500表示主轴转速为500r/min，S600表示主轴转速为600r/min，S1000表示主轴转速为1000r/min。（5）T为刀具功能字。T0101表示调用1号刀具，执行1号刀补；T0202表示调用2号刀具，执行2号刀补。任务3识读销轴加工程序（6）G为准备功能字。G00为刀具快速点定位指令，G01为直线插补指令（7）F为进给速度功能字。F0.1表示刀具以0.1mm/r的速度进给，F0.15表示刀具以0.15mm/r的速度进给，F0.2表示刀具以0.2mm/r的速度进给。（8）X、Z为坐标尺寸字，表示刀具进给的目标点坐标。2.识读销轴加工程序的含义任务3识读销轴加工程序任务3识读销轴加工程序任务3识读销轴加工程序任务3识读销轴加工程序1.加工准备二、销轴的加工（1）机床准备（2）刀具准备开机前对数控车床进行安全检查，检查电气装置、润滑系统是否正常，机床各部位安全装置是否正常等。当确认各部位情况正常后，方可开机。选择一把90°硬质合金外圆车刀装夹在1号刀位，选择一把3mm宽硬质合金切断刀装夹在2号刀位。任务3识读销轴加工程序（3）量具准备一把0～25mm千分尺，一把0～150mm游标卡尺。毛坯为φ25mm的细长棒料，45钢。采用三爪自定心卡盘装夹，伸出长度大于60mm。（4）毛坯准备3.程序的校验2.程序的输入将系统置于编辑模式，将销轴加工程序输入至数控系统，并逐行进行核对。应用图形校验功能校验加工轨迹是否正确。任务3识读销轴加工程序4.对刀1）X向对刀。在手动或手轮模式下，用90°外圆车刀沿Z轴负方向试切工件外圆，然后沿Z轴正方向退刀，停止主轴，测量试切工件外圆的直径；按OFS/SET功能键→按［补正］软键→按［形状］软键→将光标移动至01号偏置处，在输入域输入测量的直径“X测”，再按［测量］软键，系统自动生成X向刀补值。2）Z向对刀。在手动或手轮模式下，用90°外圆车刀沿X轴负方向试车工件端面，然后沿X轴正方向退刀，停止主轴，在01号偏置处，输入“Z0”，再按［测量］软键，系统自动生成Z向刀补值。任务3识读销轴加工程序5.自动加工将系统置于自动加工模式，关闭机床防护门，按循环启动按钮，程序运行进行自动加工。首件加工时，可采取单段运行模式，执行完程序段“N20G00X26.0Z1.0；”，观察刀具的位置是否符合加工要求，如果符合要求，可关闭单段按钮，进行连续加工，如果不符合要求，需要重新对刀。项目一数控车床基本操作任务4心轴的仿真加工任务4心轴的仿真加工生产部门接到一项心轴（见图1-4-1）试制任务，毛坯尺寸为φ35mm×113mm，材料为低碳钢。生产部门安排数控车工组应用数控仿真软件进行仿真加工，验证所给加工程序的对错。任务描述任务4心轴的仿真加工本次任务就是培养学生应用数控加工仿真软件的能力。任务分析相关理论一、宇龙数控仿真软件操作界面简介1.启动宇龙数控仿真软件（1）单击“开始”→“所有程序”→“数控加工仿真系统”→“加密锁管理程序”，打开宇龙数控仿真系统加密锁管理程序，此时在教师机右下角出现加密锁“”图标。任务4心轴的仿真加工（2）单击“开始”→“所有程序”→“数控加工仿真系统”文件→“数控加工仿真系统”执行文件，出现如图1-4-2所示“用户登录”界面，此时无须填写“用户名”和“密码”，直接单击“快速登录”按钮，登录数控仿真系统。仿真软件的操作界面如图1-4-3所示。任务4心轴的仿真加工任务4心轴的仿真加工2.仿真软件界面（1）仿真软件的主菜单主菜单为下拉菜单，部分下拉菜单的展开图如图1-4-4所示，可根据需要选择其中的一项菜单。任务4心轴的仿真加工（2）仿真软件的工具栏（3）仿真软件的机床操作面板宇龙数控仿真软件的机床操作面板是根据相应系统数控机床的实际操作面板定制而成。（4）仿真软件的机床显示根据所选择的不同类型的机床，在机床显示区域将显示不同类型的数控机床。任务4心轴的仿真加工3.各种按钮及旋钮的操作方法（1）按钮操作对于如图1-4-6所示的各种按钮，用鼠标器左键单击即可使该按钮处于接通状态，再次用鼠标器左键单击即可松开该按钮。任务4心轴的仿真加工（2）旋钮操作对于图1-4-7所示的各种旋钮及图1-4-8所示的手摇脉冲发生器，用鼠标器左键单击，可使旋钮逆时针旋转；用鼠标器右键单击，可使旋钮顺时针旋转。（3）MDI功能面板操作仿真软件中的MDI功能面板和真实数控系统相对应的MDI功能面板完全相同。任务4心轴的仿真加工二、宇龙数控仿真软件中数控车床的操作1.选择机床和数控系统任务4心轴的仿真加工2.机床开机（1）在机床操作面板中单击“系统启动”绿色按钮，此时，仿真系统的显示屏显示“现在位置（绝对坐标）”界面。（2）在机床操作面板中单击红色急停按钮，按钮弹出，系统解除紧急停止。3.机床回参考点（1）将机床操作面板中“回零”旋钮旋至｜，按下“+X”按钮，刀具沿X轴正方向返回机床参考点，按下“+Z”按钮，刀具沿Z轴正方向返回机床参考点。（2）机床回参考点后，仿真系统的显示界面如图1-4-10所示。任务4心轴的仿真加工4.安装零件（1）单击“零件”下拉菜单→“定义毛坯…”或直接单击工具栏“”按钮，弹出如图1-4-11所示“定义毛坯”对话框，根据毛坯尺寸设置图中对应的参数。（2）单击“零件”下拉菜单→“放置零件…”或直接单击工具栏“”按钮，弹出如图1-4-12所示“选择零件”对话框，选中上一步定义的毛坯后选择“安装零件”，弹出如图1-4-13所示“零件位置调整”对话框。任务4心轴的仿真加工任务4心轴的仿真加工5.输入加工程序（1）将工作模式旋钮旋转至编辑工作模式。（2）单击MDI键盘中的PROG键，系统进入程序编辑界面，此时，可进行程序的输入操作。数控仿真软件中的MDI键盘各按键的操作与实际机床的操作相同。6.安装加工用刀具（1）单击“机床”下拉菜单→“选择刀具…”或直接单击工具栏“”按钮，系统弹出如图1-4-14所示“刀具选择”对话框。（2）在该对话框中首先选择刀位，其次选择刀片，然后选择刀尖角度、刃长和刀尖半径等参数，最后选择刀柄和主偏角。任务4心轴的仿真加工（3）根据零件的加工要求，在不同的刀位上可选择不同的刀具。（4）选择好刀具后，单击“确定”按钮，选择的刀具安装到相应的刀位上任务4心轴的仿真加工任务实施一、识读加工程序任务4心轴的仿真加工任务4心轴的仿真加工任务4心轴的仿真加工任务4心轴的仿真加工任务4心轴的仿真加工二、仿真加工准备1.在记事本中输入加工程序（1）单击“开始”→“所有程序”→“附件”→“记事本”，打开记事本软件。（2）在记事本中输入左端轮廓加工程序，其界面如图1-4-15所示。（3）文件以“.txt”格式保存于“我的文档”中。任务4心轴的仿真加工2.选择机床单击工具栏中的“机床选择”按钮，弹出“选择机床”对话框，选“FANUC”厂家的“FANUC0iMate”系统，“机床类型”选择“车床”，“机床厂家”选择“大连机床厂”。3.新建加工项目（1）单击“文件”下拉菜单→“新建项目”按钮，弹出“是否保存当前修改的项目”对话框，单击“否”按钮，完成项目的新建。（2）接通机床电源，执行机床回参考点操作。任务4心轴的仿真加工4.输入右端轮廓加工程序（1）将工作模式开关旋转至“编辑”工作模式。（2）单击MDI键盘中的“PROG”键，系统进入编辑程序界面，应用MDI键盘输入右端轮廓加工程序（直接用鼠标器单击输入），输入后的显示屏如图1-4-16所示。5.毛坯、刀具、夹具准备任务4心轴的仿真加工三、对刀与对刀参数的设置任务4心轴的仿真加工任务4心轴的仿真加工任务4心轴的仿真加工任务4心轴的仿真加工四、完成右端轮廓的自动加工并保存项目（1）在编辑模式下选择要自动运行的程序。（2）将工作模式旋钮旋至自动模式。（3）单击循环启动按钮，程序自动运行加工，加工完成后的工件右端形状如图1-4-21所示。任务4心轴的仿真加工五、工件左端轮廓仿真加工1.输入NC程序心轴左端加工程序采用传输的方式输入仿真系统。任务4心轴的仿真加工2.导出/导入零件与零件模型安装3.对刀任务4心轴的仿真加工4.自动加工与保存项目按右端自动加工方法，完成工件左端的仿真加工，加工完成后的工件左端形状如图1-4-26所示。加工完成后保存加工项目。THANKYOU!数控车床加工技术（第二版）项目二外轮廓加工项目二外轮廓加工任务1定位轴的加工任务2前顶尖的加工任务3输出轴的加工任务4端盖的加工.项目二外轮廓加工任务5球头销的加工任务6固定顶尖的加工任务7陀螺模样的加工任务8手柄的加工项目二外轮廓加工任务1定位轴的加工任务1定位轴的加工企业接到一项定位轴（见图2-1-1）零件的加工任务，数量为20件，毛坯为φ50mm×105mm棒料，材料为45钢，工期为5d，来料加工。现生产部门安排数控车工组完成此项工作任务。任务描述任务1定位轴的加工该任务为直线轮廓零件——定位轴的编程与加工，要完成该项工作任务，需要学习圆柱面的加工工艺和编程知识。工艺方面着重学习数控车削加工方案和加工路线的确定。编程方面，在熟悉程序和程序段基本格式及编程规则的基础上，学习G00、G01指令格式及应用。任务分析一、数控车削加工路线相关理论1.加工路线的确定原则任务1定位轴的加工在数控加工中，刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为加工路线，泛指刀具从对刀点（或机床参考点）开始运动起，直至加工结束所经过的路径，包括切削加工的路径及刀具引入、返回等非切削空行程所经过的路径。编程时，加工路线的确定原则主要有以下几点：（1）加工路线的确定首先必须保证被加工零件的精度及表面粗糙度要求。（2）其次考虑数值计算简便，以减少编程工作量。（3）应使走刀路线尽量短、效率较高。（4）加工路线还应根据工件的加工余量和机床、刀具的刚度等具体情况确定。任务1定位轴的加工2.起刀点与换刀点的选择起刀点一般作为切削加工程序运行的起点。考虑到进刀（刀具引入）的安全性，并尽可能减少切削进给时的空行程，起刀点一般选择在径向等于或略大于工件毛坯直径、轴向距工件端面1～2mm的位置上，如图2-1-2所示。换刀点是指刀架转位换刀时的位置。任务1定位轴的加工3.台阶轴车削加工路线台阶轴的精加工按照离换刀点由近至远的原则，从右向左沿轮廓进行。台阶轴粗加工路线有分段粗车和分层粗车两种，其中分段粗车也应遵循先近后远的原则进行加工，车削进给路线如图2-1-3所示。任务1定位轴的加工二、基点的概念及基点坐标的确定1.基点的含义构成零件轮廓的不同几何要素的交点或切点称为基点，它可以直接作为刀位点运动轨迹的起点和终点。2.基点计算的内容确定每条运动轨迹（线段）的起点或终点在选定坐标系中的各坐标值和圆弧运动轨迹的圆心坐标值等是基点计算的主要内容。任务1定位轴的加工三、切削用量的确定1.切削用量的选用原则切削用量的选用原则是保证零件加工精度和表面粗糙度，充分发挥刀具的切削性能，保证合理的刀具使用寿命；并充分发挥机床的性能，最大限度提高生产率，降低成本。2.背吃刀量ap的确定背吃刀量是根据机床、工件和刀具等因素来确定的。任务1定位轴的加工3.主轴转速n的确定车削加工主轴转速n应根据允许的切削速度vc和工件直径d来选择，按式vc=πdn/1000计算。切削速度vc的单位为m/min，由刀具使用寿命决定，计算时可参考切削用量手册选取。4.进给速度vf的确定（1）当工件的质量要求能够得到保证时，为提高生产率，可选择较大的进给速度，一般在100～200mm/min范围内选取。（2）在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时，宜选择较小的进给速度，一般在20～50mm/min范围内选取。任务1定位轴的加工（3）当加工精度、表面粗糙度要求较高时，应选择较小的进给速度，一般在20～50mm/min范围内选取。（4）刀具空行程时，特别是远距离“回零”时，可以选择机床数控系统设定的最高进给速度。四、指令学习1.快速点定位指令G00（1）指令格式G00X（U）_

Z（W）_；任务1定位轴的加工（2）指令说明2）G00指令为模态指令，可由G01、G02、G03或G33指令注销。3）G00指令的移动速度不能用程序指令F设定，而是通过机床系统参数预先设置的；快速移动速度可由机床操作面板上的进给倍率旋钮进行调节。4）G00指令的执行过程为刀具由程序起点加速到最大速度，然后快速移动，最后减速到终点，实现快速点定位。5）G00指令的实际运动路线有时不是直线，而是折线。任务1定位轴的加工（3）示例如图2-1-5所示，要求刀具快速从A点移动到B点。1）绝对值方式编程为：G00

X40.0

Z2.0；2）增量值方式编程为：G00

U-40.0

W-38；任务1定位轴的加工2.直线插补指令G01（1）指令格式G01

X（U）

Z（W）

F

；（2）指令说明1）G01指令的进给速度由F指令指定，且F指令是模态指令，因此不必对每个程序段都指定F。2）如果在应用G01指令的程序段之前没有F指令，且应用G01指令的程序段中也没有F指令，则机床不运动。3）G01为模态指令，可由G00、G02、G03或G33指令注销。任务1定位轴的加工（3）示例如图2-1-6所示，用G01指令编写刀具从B→C→D的运动轨迹。1）绝对值方式编程：G01

Z-40.0

F0.3；B→CX50.0；C→D2）增量值方式编程：G01

W-42.0

F0.3；B→CU10；C→D任务1定位轴的加工3.编程示例（1）车端面如图2-1-7所示，毛坯直径为50mm，工件右端面为Z0，右端面有0.5mm的余量，工件右端面中心为编程坐标系原点，选用90°车刀，刀具初始点在换刀点（X100.0，Z50.0）处。任务1定位轴的加工N10T0101；（选择1号刀具，执行1号刀补）N20S700M03；（主轴正转，转速为700r/min）N30G00Z0M08；（沿Z轴负方向到达切削起点）N40X52.0；（沿X轴负方向到达切削起点）N50G01X0F0.1；（沿X轴负方向车端面）N60G00Z2.0；（刀具沿Z轴正方向退出）N70X100.0Z50.0；（返回至换刀点）N80M30；（程序结束并复位）任务1定位轴的加工（2）车外圆应用G00与G01指令编写如图2-1-8所示车削ϕ45mm外圆的加工程序，毛坯直径为50mm，外圆有5mm的余量。工件右端面中心为编程坐标系原点，选用90°车刀，刀具初始点在换刀点（X100.0，Z50.0）处。任务1定位轴的加工N10T0101；（选择1号刀具，执行1号刀补）N20M03S700；（主轴正转，转速为700r/min）N30G00X42.0Z2.0M08；（快速靠近工件）N40X46.0；（刀具沿X轴负方向进刀）N50G01Z-20.0F0.3；（粗车外圆）N60G01X54.0；（刀具沿X轴正方向退刀）N70G00Z2.0；（刀具沿Z轴正方向退刀）N80X45.0S1200；（刀具沿X轴负方向进刀）N90G01Z-20.0F0.1；（刀具沿Z轴负方向精车φ45mm外圆，进给量为0.1mm/r）N100X54.00；（沿X轴正方向退刀）N110G00X100.0Z50.0；（刀具快速返回换刀点）N120M30；（程序结束并复位）任务1定位轴的加工任务实施一、加工方案及加工路线的制定1.加工内容的分析2.加工要求的分析（1）尺寸精度：三个外圆柱面直径的上偏差均为0mm，下偏差均为-0.039mm；定位轴总长为（100±0.1）mm；φ35mm外圆柱面的长度为20mm，φ40mm外圆柱面的长度为30mm，二者均按GB/T1804-m确定尺寸公差。（2）表面粗糙度：三个外圆柱面的表面粗糙度要求为Ra1.6μm，其余加工表面的表面粗糙度要求为Ra3.2μm。任务1定位轴的加工（3）几何公差：φ35mm对基准φ46mm的同轴度公差为φ0.06mm。（4）材料与热处理：定位轴材料为45钢，无热处理和硬度要求。3.加工方案的制定（1）采用三爪自定心卡盘夹持毛坯外圆，伸出长度大于55mm，手动车削端面，车平即可；粗、精车φ46mm外圆至尺寸，保证长度大于50mm。（2）掉头夹持φ46mm外圆，手动车削右端面，控制总长（100±0.1）mm；采用分层粗、精车φ40mm和φ35mm外圆柱面至尺寸，控制长度30mm和20mm。任务1定位轴的加工4.刀具的选择该零件为单件加工，车端面选用45°硬质合金车刀，粗车和精车外圆选用一把90°外圆车刀即可。5.切削用量的选择（1）背吃刀量的选择：粗车时选ap=1.5mm，精车时选ap=0.5mm。（2）主轴转速的选择：粗车选择700r/min，精车选择900r/min。（3）进给速度的选择：粗车、精车分别为280mm/min和180mm/min。任务1定位轴的加工6.加工路线的制定（1）制定左端加工路线任务1定位轴的加工（2）制定右端加工路线任务1定位轴的加工二、基点坐标的计算1.左端基点坐标的计算任务1定位轴的加工2.右端基点坐标的计算任务1定位轴的加工三、编制加工程序1.编制左端加工程序任务1定位轴的加工任务1定位轴的加工2.编制右端加工程序任务1定位轴的加工任务1定位轴的加工任务1定位轴的加工四、工件的加工1.装夹工件用三爪自定心卡盘装夹φ50mm毛坯外圆，伸出长度大于55mm，粗、精加工左端。当左端加工完毕，掉头，用三爪自定心卡盘夹持φ46mm外圆加工右端；装夹时，采用铜皮包住，避免夹伤已加工外圆表面。2.装夹刀具将45°硬质合金车刀装到01号刀具位置，将90°外圆车刀装夹到02号位置。刀尖要与工件中心等高，刀柄垂直于工件轴线。任务1定位轴的加工3.输入程序在编辑模式下，将上述编写的程序O2011和O2012，通过系统控制面板输入数控系统中，并检查输入正误。4.对刀（1）设置主轴转速，并使主轴正转。（2）X向对刀（3）Z向对刀5.自动加工项目二外轮廓加工任务2前顶尖的加工任务2前顶尖的加工企业接到一项前顶尖（见图2-2-1）零件的加工任务，数量为500件，毛坯为φ50mm×105mm棒料，材料为45钢，工期为5d，来料加工。现生产部门安排数控车工组完成此项工作任务。任务描述任务2前顶尖的加工本任务仍为直线轮廓零件的编程与加工，加工轮廓包括圆柱面和圆锥面。在任务1定位轴编程加工的基础上，本任务侧重于圆锥面的数控车削加工工艺分析和加工路线的合理选择。对G00和G01指令的格式、功能及编程规则进行巩固也是本任务的要点。任务分析相关理论一、圆锥面的数控车削加工路线在车床上车外圆锥面可以分为车正锥和车倒锥两种情况，每一种情况又有两种加工路线，如图2-2-2、图2-2-3所示。任务2前顶尖的加工任务2前顶尖的加工1.圆锥面各部分尺寸计算二、圆锥面车削加工编程任务2前顶尖的加工2.编程示例O0001；（程序名）N10T0101；（选择1号刀具，调用1号刀补）N20S500M03M08；（主轴正转，转速为500r/min，切削液开）N30G00X41.0Z1.0；（快速进刀至起刀点）N40G01X35.0Z0F0.2；（进刀至切入点）N50G01X40.0Z-40.0F0.2；（第一层粗车，进给量为0.2mm/r）N60G00X41.0Z1.0；（退回起刀点）N70G01X32.5Z0F0.2；（进刀至切入点，X向留精加工余量0.5mm）任务2前顶尖的加工2.编程示例N80G01X40.0Z-40.0F0.2；（第二层粗车）N90G00X41.0Z1.0；（退回起刀点）N100S1000；（主轴变速）N110G01X32.0Z0F0.2；（进刀至精加工切入点）N120G01X40.0Z-40.0F0.1；（精车，进给量为0.1mm/r）N130G00X100.0Z50.0；（刀具快速退刀至换刀点）N140M05M09；（主轴停转，切削液关）N150M30；（程序结束并复位）任务2前顶尖的加工三、外圆锥的检测1.角度和锥度的检测（1）用游标万能角度尺检测任务2前顶尖的加工（2）用角度样板检测在成批和大量生产时，为减少辅助时间，可直接将设定好圆锥角的样板放置于工件上，通过透光情况检查确定圆锥角合格与否。（3）用正弦规检测任务2前顶尖的加工（4）用圆锥套规检测1）在工件表面顺着圆锥素线薄而均匀地涂上周向均等的三条显示剂（印油、红丹粉、机油的调和物）。2）手握套规轻轻地套在工件上，稍加轴向推力，并将套规转动半圈。3）取下套规，观察工件表面显示剂被擦去的情况。若三条显示剂全长擦痕均匀，表明圆锥套规接触良好，说明锥度正确；若小端擦去，大端未擦去，说明圆锥角小了；若大端擦去，小端未擦去，说明圆锥角大了。任务2前顶尖的加工2.尺寸精度的检测（1）用卡钳和千分尺检测（2）用圆锥套规检测在圆锥套规上，根据工件的直径尺寸和公差，在套规小端处开有轴向距离为m的缺口，表示过端和止端。测量外圆锥时，如果锥体的小端平面在缺口之间，说明其小端直径尺寸合格；若锥体未能进入缺口，说明其小端直径大了；若锥体小端平面超过缺口，说明其小端直径小了，如图2-2-9所示。任务2前顶尖的加工任务2前顶尖的加工任务实施一、加工方案及加工路线的制定1.制定加工方案（1）用三爪自定心卡盘装夹毛坯，伸出长度大于65mm，粗、精车左端轮廓。（2）掉头装夹，粗、精车右端轮廓。精车右端时，采用数控车床的恒线速度控制功能。2.制定加工路线二、数值计算及基点坐标的确定任务2前顶尖的加工任务2前顶尖的加工任务2前顶尖的加工任务2前顶尖的加工任务2前顶尖的加工任务2前顶尖的加工三、程序的编制1.编制左端粗、精加工程序任务2前顶尖的加工三、程序的编制1.编制左端粗、精加工程序任务2前顶尖的加工三、程序的编制2.编制右端粗、精加工程序任务2前顶尖的加工三、程序的编制2.编制右端粗、精加工程序任务2前顶尖的加工三、程序的编制2.编制右端粗、精加工程序任务2前顶尖的加工三、程序的编制2.编制右端粗、精加工程序任务2前顶尖的加工四、工件加工1.装夹工件用三爪自定心卡盘装夹φ50mm毛坯外圆，伸出长度大于65mm，粗、精加工左端轮廓。当左端加工完毕，掉头，用三爪自定心卡盘夹持φ36mm外圆加工右端轮廓；装夹时，采用铜皮包住，避免夹伤已加工外圆表面。2.装夹刀具选择90°外圆车刀，并将其装到01号刀具位置，刀尖要与工件中心等高，刀柄垂直于工件轴线。任务2前顶尖的加工3.输入程序在编辑模式下，将上述编写的程序O2021和O2022，通过系统控制面板输入数控系统中，并检查输入正误。4.对刀（1）设置主轴转速，并使主轴正转。（2）X向对刀（3）Z向对刀5.自动加工项目二外轮廓加工任务3输出轴的加工任务3输出轴的加工企业接到一项输出轴（见图2-3-1）零件的加工任务，数量为500件，毛坯为φ40mm×142mm棒料，材料为45钢，工期为5d，来料加工。现生产部门安排数控车工组完成此项工作任务。任务描述任务3输出轴的加工采用固定循环指令编程可以使编写的加工程序简洁明了。本任务引入单一固定循环G90指令用于简单圆柱、圆锥表面的粗、精加工。任务分析相关理论一、内、外圆切削单一固定循环（G90）1.内、外圆柱面切削循环（1）指令格式G90X（U）

Z（W）

F

；（2）指令说明1）运动轨迹。圆柱面切削循环（即矩形循环）的执行过程如图2-3-2所示。任务3输出轴的加工2）在固定循环切削过程中，M、S、T等功能都不能改变；如需改变，必须在G00或G01指令下变更，然后再指定固定循环。3）G90指令每一次切削加工结束后，刀具均返回循环起点。G90指令第一步移动为X轴方向移动。4）G90指令将AB、BC、CD、DA四段插补指令组合成一条循环指令进行编程，达到简化编程的目的。（3）循环起点的确定Z向应离开加工部位1～2mm。在加工外圆表面时，X向略大于毛坯外圆直径2～3mm；加工内孔时，X向略小于底孔直径2～3mm。任务3输出轴的加工（4）分层加工终点坐标的确定任务3输出轴的加工（5）编程示例任务3输出轴的加工2.内、外圆锥面切削循环（1）指令格式G90X（U）

Z（W）

R

F

；（2）指令说明如图2-3-4所示为圆锥面切削循环运动轨迹，任务3输出轴的加工（3）R值及循环起点的确定（4）分层切削起点与终点坐标的确定任务3输出轴的加工（5）编程示例任务3输出轴的加工二、外圆尺寸的修调方法刀具补偿参数界面中的磨耗值通常用于补偿刀具的磨耗量，改变该值可以改变零件的加工尺寸，因此，常用于补偿加工误差值。借助磨耗值修调尺寸的具体操作过程：粗加工前，在磨耗中预留精加工余量（注意：该余量应与程序中的精加工余量取相同值）。任务3输出轴的加工为了进行磨耗修调，需要增加刀具快速退至换刀点、主轴停、程序暂停的程序段，用于检测并修调磨耗值。任务3输出轴的加工任务实施一、加工方案及加工路线的制定1.制定加工方案（1）在粗加工数控车床上，用三爪自定心卡盘装夹工件，车两端面、钻两中心孔，粗加工左、右端轮廓，X向留0.5mm的精加工余量。（2）在精加工数控车床上，采用两顶尖（前顶尖采用端面拨动顶尖，后顶尖采用活动顶尖）装夹工件，精加工左、右两端轮廓以及2mm×1mm的槽。任务3输出轴的加工2.制定加工路线左、右两端外圆轮廓粗加工轨迹任务3输出轴的加工2.制定加工路线左、右两端外圆轮廓精加工轨迹任务3输出轴的加工2.制定加工路线切槽加工轨迹二、基点坐标的确定三、程序编制任务3输出轴的加工1.左端粗加工程序任务3输出轴的加工2.右端粗加工程序任务3输出轴的加工3.输出轴精加工程序任务3输出轴的加工3.输出轴精加工程序任务3输出轴的加工3.输出轴精加工程序任务3输出轴的加工四、工件加工1.装夹工件在粗加工数控车床上，采用三爪自定心卡盘装夹工件。在精加工数控车床上，以两中心孔为装夹基准，采用两顶尖（前顶尖采用端面拨动顶尖，后顶尖采用活动顶尖）装夹工件。2.装夹刀具在粗加工数控车床上，将90°外圆左偏刀装到01刀位。在精加工数控车床上，将90°外圆左偏刀装到01刀位，将90°外圆右偏刀装到02刀位，将2mm宽的切槽刀装到03刀位。任务3输出轴的加工3.输入程序在编辑模式下，将上述编写的程序通过系统控制面板输入数控系统中，并检查输入正误。4.加工工件（1）车端面、钻中心孔（2）粗加工左端轮廓（3）粗加工右端轮廓（4）精加工项目二外轮廓加工任务4端盖的加工任务4端盖的加工企业接到一项端盖（见图2-4-1）零件的加工任务，数量为20件，毛坯为φ65mm×25mm棒料，材料为45钢，工期为5d，来料加工。现生产部门安排数控车工组完成此项工作任务。任务描述任务4端盖的加工图2-4-1所示为较典型的长径比较小的盘类工件，可用G90指令进行编程，但X向加工余量比较大，走刀次数会很多，加工效率较低。此类工件以端面车削为主，在本任务中引入端面切削单一固定循环G94指令进行编程加工。任务分析相关理论一、端面切削单一固定循环（G94）1.平端面切削循环（1）指令格式任务4端盖的加工G94X（U）

Z（W）

F

；（2）指令说明1）运动轨迹。刀具从循环起点A开始以G00方式轴向移动至指令中的Z坐标处（图中B点），再以G01的方式沿径向切削进给至终点坐标处（图中C点），然后以G01方式沿轴向车削至循环起点的Z坐标处（图中D点），最后以G00方式快速沿径向返回循环起点A处，准备下个动作。任务4端盖的加工2）G90指令与G94指令的区别在于G90指令是在工件径向做分层粗加工，而G94指令是在工件轴向做分层粗加工。G94指令第一步先沿Z轴运动，而G90指令则是先沿X轴运动。（3）循环起点的确定在加工外圆表面时，该点离毛坯右端面2～3mm，比毛坯直径大1～2mm；在加工内孔时，该点离毛坯右端面2～3mm，比毛坯内径小1～2mm。（4）分层加工终点坐标的确定用硬质合金刀具或硬质合金涂层刀具切削非合金钢时，粗加工背吃刀量取1～2mm，精加工背吃刀量取0.3mm。任务4端盖的加工（5）编程示例任务4端盖的加工任务4端盖的加工2.圆锥面切削循环（1）指令格式G94X（U）

Z（W）

R

F

；（2）指令说明刀具从循环起点A开始以G00方式快速到达指令