《数控编程与操作》课件-学习领域3　数控车床的编程与操作

数控编程与操作

学习领域3：数控车床的编程与操作主编邓健平张若锋

学习领域1加工准备

学习领域2数控机床编程与操作基础

学习领域3数控车床的编程与操作

学习领域4数控铣床/加工中心的编程与操作

学习领域5数控线切割机床的编程与操作

学习领域6数控机床的维护、故障诊断与精度检验学习领域3数控车床的编程与操作3.1数控车床仿真加工

3.2FANUC系统数控车床的编程与操作

3.3HNC-21T系统数控车床的编程与操作

学习领域3考核要点

学习领域3测试题3.1数控车床仿真加工3.1.1上海宇龙(FANUC)数控车床仿真软件的操作

3.1.2上海宇龙(HNC-21T)数控车床仿真软件的操作3.1.1上海宇龙(FANUC)数控车床仿真软件的操作1.上海宇龙仿真软件的进入。

2.上海宇龙(FANUC)数控车床仿真软件的工作窗口。

3.上海宇龙(FANUC)数控车床仿真软件的操作。

3.1.1.1任务描述

3.1.1.2任务分析

3.1.1.3知识链接

3.1.1.4任务实施

3.1.1.5教学评价1.上海宇龙仿真软件的进入。

2.上海宇龙(FANUC)数控车床仿真软件的工作窗口。

3.上海宇龙(FANUC)数控车床仿真软件的操作。

3.1.1.1任务描述

3.1.1.2任务分析

3.1.1.3知识链接1.上海宇龙仿真软件的进入图3-1从开始菜单进入数控加工仿真系统3.1.1.3知识链接图3-2数控加工仿真系统登录界面2.上海宇龙仿真软件的工作窗口3.1.1.3知识链接图3-3FANUC数控加工仿真系统工作窗口3.1.1.3知识链接表3-1FANUC0i系统键盘说明3.1.1.3知识链接表3-1FANUC0i系统键盘说明3.1.1.3知识链接表3-1FANUC0i系统键盘说明3.1.1.3知识链接表3-2数控车床操作面板按钮的功能3.1.1.3知识链接表3-2数控车床操作面板按钮的功能3.1.1.3知识链接表3-2数控车床操作面板按钮的功能3.1.1.3知识链接3.上海宇龙(FANUC)数控车床仿真软件的操作图3-4机床选择界面3.1.1.3知识链接图3-5定义毛坯界面3.1.1.3知识链接图3-6移动零件界面3.1.1.3知识链接图3-7刀具选择界面3.1.1.3知识链接图3-8车床工件测量界面图3-9试切端面及外圆3.1.1.3知识链接图3-10工具补正设置页面3.1.1.3知识链接图3-11切槽刀的对刀3.1.1.3知识链接图3-12螺纹刀的对刀3.1.1.4任务实施(1)开机与回参考点(回零)操作

(2)定义毛坯在工具条上选择，设置毛坯尺寸为ϕ36×100mm。

(3)定义刀具在工具条中选择，如图3-7b所示。

(4)输入本任务程序按下操作面板上的“编辑”键和MDI键盘上的键，按照下列按键操作顺序输入本任务程序。

(5)数控程序的校验输入数控程序后，在数控机床上可通过图形模拟功能检查刀具运动轨迹，但仿真软件中没有此功能。

(6)对刀图3-13加工结果3.1.1.4任务实施(7)自动运行程序在机床显示区单击鼠标右键选择“俯视图”，或单击工具栏上的以显示俯视图。3.1.1.5教学评价表3-3上海宇龙(FANUC)数控车床仿真软件的操作配分权重表3.1.2上海宇龙(HNC-21T)数控车床仿真软件的操作1.上海宇龙(HNC-21T)数控车床操作面板。

2.上海宇龙(HNC-21T)数控车床仿真软件的操作。

3.1.2.1任务描述

3.1.2.2任务分析

3.1.2.3知识链接

3.1.2.4任务实施

3.1.2.5教学评价1.上海宇龙(HNC-21T)数控车床操作面板。

2.上海宇龙(HNC-21T)数控车床仿真软件的操作。

3.1.2.1任务描述

3.1.2.2任务分析

3.1.2.3知识链接1.上海宇龙(HNC-21T)数控车床操作面板图3-14HNC-21T数控车床操作面板3.1.2.3知识链接2.上海宇龙(HNC-21T)数控车床仿真软件的操作图3-15程序功能菜单图3-16编辑程序功能子菜单3.1.2.3知识链接图3-17绝对刀偏表编辑功能子菜单3.1.2.3知识链接图3-18运行控制功能子菜单3.1.2.4任务实施(1)选择HNC-21T数控车床

(2)开机并回参考点

(3)定义毛坯与刀具按本任务要求，设置毛坯尺寸为ϕ35mm×80mm。

(4)输入本任务程序在图3-15所示的程序功能菜单下，按F2键进入图3-16所示的编辑程序功能子菜单。

%00013.1.2.5教学评价

3.2FANUC系统数控车床的编程与操作3.2.1外圆与端面加工

3.2.2圆弧加工

3.2.3孔加工

3.2.4槽加工

3.2.5螺纹加工

3.2.6宏程序编程

3.2.7自动编程

3.2.8综合加工训练3.2.1外圆与端面加工1.G00、G01指令的功能。

2.G20、G21、G22、G50、G96、G97、G98、G99指令的功能。

3.G90、G94、G71、G73、G70等循环指令的格式及功能。

3.2.1.1任务描述

3.2.1.2任务分析

3.2.1.3知识链接

3.2.1.4任务实施

3.2.1.5教学评价1.G00、G01指令的功能。

2.G20、G21、G22、G50、G96、G97、G98、G99指令的功能。

3.G90、G94、G71、G73、G70等循环指令的格式及功能。

3.2.1.1任务描述图3-19外圆与端面加工任务1图3.2.1.1任务描述图3-20外圆与端面加工任务2图3.2.1.2任务分析

3.2.1.3知识链接1.有关单位的设定表3-4尺寸输入制式及单位2.快速定位指令G003.2.1.3知识链接图3-21G00指令编程举例3.直线插补指令G013.2.1.3知识链接图3-22车削圆锥面4.单一固定循环指令3.2.1.3知识链接图3-23G90圆柱切削循环示意图3.2.1.3知识链接图3-24G90圆锥切削循环示意图3.2.1.3知识链接图3-25G90切削加工举例3.2.1.3知识链接图3-26G94端面切削循环5.复合循环指令3.2.1.3知识链接图3-27G71指令刀具循环路径3.2.1.3知识链接图3-28G72指令刀具循环路径3.2.1.3知识链接图3-29G73指令刀具循环路径3.2.1.3知识链接图3-30使用G70功能可能出现的碰撞3.2.1.4任务实施1.任务1

2.任务23.2.1.5教学评价表3-5图3-20所示工件的配分权重表3.2.2圆弧加工1.G02、G03指令的格式及功能。

2.G40、G41、G42指令的功能。

3.2.2.1任务描述

3.2.2.2任务分析

3.2.2.3知识链接

3.2.2.4任务实施

3.2.2.5教学评价1.G02、G03指令的格式及功能。

2.G40、G41、G42指令的功能。图3-31圆弧加工任务图3.2.2.1任务描述

3.2.2.2任务分析

3.2.2.3知识链接1.圆弧插补指令图3-32车削圆弧面3.2.2.3知识链接图3-33阶梯形切削路线车圆弧3.2.2.3知识链接图3-34同心圆弧切削路线车圆弧2.刀尖圆弧半径补偿3.2.2.3知识链接图3-35车锥法切削

路线车圆弧3.2.2.3知识链接图3-36刀尖圆弧与假想刀尖3.2.2.3知识链接图3-37刀尖圆弧引起的加工误差3.2.2.3知识链接图3-38刀尖方位指定

a)后置刀架b)前置刀架3.2.2.4任务实施

3.2.2.5教学评价图3-39刀尖半径补偿量的设定3.2.3孔加工1.G74指令的格式及功能。

2.G04指令的格式及功能。

3.2.3.1任务描述

3.2.3.2任务分析

3.2.3.3知识链接

3.2.3.4任务实施

3.2.3.5教学评价1.G74指令的格式及功能。

2.G04指令的格式及功能。图3-40孔加工任务图3.2.3.1任务描述

3.2.3.2任务分析

3.2.3.3知识链接(1)镗孔复合循环与端面钻孔复合循环G74图3-41G74指令刀具循环路径(2)程序延时G043.2.3.4任务实施

3.2.3.5教学评价

3.2.4槽加工1.槽类零件的加工工艺。

2.G75指令的格式及功能。

3.M98、M99指令的格式及功能。

3.2.4.1任务描述

3.2.4.2任务分析

3.2.4.3知识链接

3.2.4.4任务实施

3.2.4.5教学评价1.槽类零件的加工工艺。

2.G75指令的格式及功能。

3.M98、M99指令的格式及功能。

3.2.4.1任务描述图3-42槽加工任务图3.2.4.2任务分析

3.2.4.3知识链接1.槽加工工艺分析

2.径向切槽复合循环G75图3-43G75指令刀具循环路径3.2.4.3知识链接图3-44G75应用举例13.2.4.3知识链接图3-45G75应用举例23.子程序调用及返回M98、M993.2.4.3知识链接图3-46切纸辊3.2.4.4任务实施

3.2.4.5教学评价

3.2.5螺纹加工1.螺纹的加工工艺。

2.螺纹加工指令G32、G92、G76的格式及功能。

3.2.5.1任务描述

3.2.5.2任务分析

3.2.5.3知识链接

3.2.5.4任务实施

3.2.5.5教学评价1.螺纹的加工工艺。

2.螺纹加工指令G32、G92、G76的格式及功能。

3.2.5.1任务描述图3-47螺纹加工任务图3.2.5.2任务分析

3.2.5.3知识链接1.螺纹加工工艺3.2.5.3知识链接表3-6常用螺纹切削的进给次数与背吃刀量3.2.5.3知识链接表3-6常用螺纹切削的进给次数与背吃刀量3.2.5.3知识链接图3-48螺纹加工时的升速进刀段

与减速退刀段3.2.5.3知识链接2.单行程等导程螺纹切削G32图3-49G32编程举例3.2.5.3知识链接3.螺纹切削固定循环G92图3-50G92编程举例3.2.5.3知识链接4.螺纹切削复合循环G76图3-51G76指令的循环和进刀方式

a)循环路线b)进刀方式3.2.5.3知识链接图3-52G76编程举例3.2.5.4任务实施

3.2.5.5教学评价

3.2.6宏程序编程1.非圆曲线的加工原理。

2.宏程序的控制指令及运算指令的编程格式。

3.宏程序的编程方法。

3.2.6.1任务描述

3.2.6.2任务分析

3.2.6.3知识链接

3.2.6.4任务实施

3.2.6.5教学评价1.非圆曲线的加工原理。

2.宏程序的控制指令及运算指令的编程格式。

3.宏程序的编程方法。

3.2.6.1任务描述图3-53宏程序编程任务图3.2.6.2任务分析

3.2.6.3知识链接1.概念

2.变量表3-7FANUC系统局部变量赋值对照表表3-8运算指令3.2.6.3知识链接表3-8运算指令3.宏程序调用指令

4.控制指令3.2.6.3知识链接图3-54条件转移语句举例3.2.6.3知识链接图3-55椭圆的极角

a)椭圆的极坐标表示方法b)本例椭圆的极角3.2.6.4任务实施

3.2.6.5教学评价

3.2.7自动编程1.CAXA数控车XP自动编程软件的界面。

2.CAXA数控车的图形绘制。

3.CAXA数控车的自动编程加工。

1.零件的加工工艺分析。

2.零件建模的方法和步骤。

3.根据加工工艺，正确选择加工参数，生成刀位轨迹。

4.对所使用的数控系统进行机床类型设置和后置处理设置，自动生成加工代码。

3.2.7.1任务描述

3.2.7.2任务分析

3.2.7.3知识链接3.2.7自动编程3.2.7.4任务实施

3.2.7.5教学评价1.CAXA数控车XP自动编程软件的界面。

2.CAXA数控车的图形绘制。

3.CAXA数控车的自动编程加工。

1.零件的加工工艺分析。

2.零件建模的方法和步骤。

3.根据加工工艺，正确选择加工参数，生成刀位轨迹。

4.对所使用的数控系统进行机床类型设置和后置处理设置，自动生成加工代码。图3-56自动编程任务图3.2.7.1任务描述

3.2.7.2任务分析

3.2.7.3知识链接1.CAXA数控车XP界面图3-57CAXA数控车XP基本应用界面3.2.7.3知识链接2.鼠标、键盘和热键3.2.7.4任务实施1.分析加工工艺表3-9数控加工刀具卡片2.加工建模3.2.7.4任务实施图3-58做水平线

a)立即菜单b)点位对话框c)生成直线L13.2.7.4任务实施图3-59做等距线

a)选择等距方向b)生成等距线3.2.7.4任务实施图3-60做垂直线3.2.7.4任务实施图3-61做轴向位置尺寸线3.2.7.4任务实施图3-62曲线裁剪和删除3.2.7.4任务实施图3-63做圆锥线和圆弧3.2.7.4任务实施图3-64加工造型3.刀具轨迹的生成3.2.7.4任务实施图3-65刀具库管理3.2.7.4任务实施图3-66增加93°外轮廓车刀3.2.7.4任务实施图3-67增加3mm切槽车刀3.2.7.4任务实施图3-68增加60°螺纹车刀3.2.7.4任务实施图3-69粗、精车外圆的加工造型3.2.7.4任务实施图3-70粗车加工参数3.2.7.4任务实施图3-71粗车进退刀方式3.2.7.4任务实施图3-72粗车切削用量图3-73粗车轮廓车刀图3-74粗车外圆加工轨迹

a)拾取的方式b)生成粗车加工轨迹3.2.7.4任务实施图3-75精车参数表

a)精车加工参数b)精车进退刀方式图3-75精车参数表(续)

c)精车切削用量d)精车轮廓车刀图3-76精车外圆加工轨迹图3-77切槽参数表

a)切槽加工参数b)切槽切削用量图3-78切槽加工轨迹图3-79车螺纹参数表图3-79车螺纹参数表(续)3.2.7.4任务实施图3-80车螺纹加工轨迹图3-81机床类型设置3.2.7.4任务实施图3-82后置处理设置图3-83加工程序3.2.7.5教学评价

3.2.8综合加工训练1.典型零件加工工艺的制定。

2.典型零件数控加工程序的编制。

1.典型零件的加工工艺分析。

2.典型零件的加工方法。

3.2.8.1任务描述

3.2.8.2任务分析

3.2.8.3任务实施

3.2.8.4教学评价1.典型零件加工工艺的制定。

2.典型零件数控加工程序的编制。

1.典型零件的加工工艺分析。

2.典型零件的加工方法。

3.2.8.1任务描述图3-84综合加工训练任务图3.2.8.2任务分析

3.2.8.3任务实施(1)制定加工方案

(2)工件定位与装夹工件采用三爪自定心卡盘进行装夹，在装夹(特别是调头装夹)过程中，一定要仔细对工件进行找正，以减小工件的位置误差。

(3)选择刀具及切削用量选择刀具及切削用量见表3-10。表3-10数控车削用刀具及切削用量参数表(4)基点的计算图3-84中1点的坐标为X62.36，Z-14.0。

(5)加工程序的编制3.2.8.4教学评价表3-11综合加工训练的配分权重表3.3HNC-21T系统数控车床的编程与操作1.HNC-21T系统数控车床的指令格式。

2.HNC-21T系统数控车床的程序编制。

3.HNC-21T系统数控车床的操作。

3.3.1任务描述

3.3.2任务分析

3.3.3知识链接

3.3.4任务实施

3.3.5教学评价1.HNC-21T系统数控车床的指令格式。

2.HNC-21T系统数控车床的程序编制。

3.HNC-21T系统数控车床的操作。

3.3.1任务描述图3-85HNC-21T系统数控车床的

编程与操作任务图3.3.2任务分析

3.3.3知识链接1.HNC-21T数控系统的编程指令1.HNC-21T数控系统的编程指令(1)有关单位设定的G功能

(2)有关坐标系和坐标的G功能

(3)进给控制指令HNC-21T系统的快速定位G00、直线插补G01、圆弧插补G02/G03等指令的格式及应用与FANUC系统相同。图3-86倒直角图3-87倒圆角(4)简单循环图3-88内(外)径切削循环G80的加工轨迹1.HNC-21T数控系统的编程指令图3-89端面切削循环G81的加工轨迹(5)复合循环图3-90螺纹切削循环G82图3-91内(外)径粗车复合循环G71(无凹槽)图3-92内(外)径粗车复合循环G71(有凹槽)图3-93端面粗车复合循环G721.HNC-21T数控系统的编程指令图3-94闭环车削复合循环G73图3-95螺纹切削复合循环G763.3.4任务实施

3.3.5教学评价

学习领域3考核要点1.数控车床仿真加工

2.FANUC系统数控车床的编程与操作

3.HNC-21T系统数控车床的编程与操作1.数控车床仿真加工

2.FANUC系统数控车床的编程与操作

3.HNC-21T系统数控车床的编程与操作

学习领域3测试题一、判断题(下列判断正确的请打“√”，错误的请打“×”)

二、选择题(下列每题的选项中，只有一个是正确的，请将其代号填在横线空白处)

三、编程题一、判断题(下列判断正确的请打“√”，错误的请打“×”)1.为了提高生产效率，螺纹加工时主轴转速越高越好。

2.在编程时，规定刀具远离工件的方向作为坐标的正方向。

3.机床通电后，CNC装置尚未出现位置显示或报警画面之前，应不要碰MDI面板上任何键。

4.数控机床在输入程序时，不论何种系统，坐标值为整数时不必加入小数点。

5.把输入域的内容插入到光标所在代码后面，应按INPUT。

6.数控机床的机床坐标原点和机床参考点是重合的。

7.改变进给速度倍率时，螺纹切削时的进给速度将不会发生变化。一、判断题(下列判断正确的请打“√”，错误的请打“×”)8.用圆弧半径R编程只适于整圆的圆弧插补，不适于非整圆加工。

9.在数控车床中，主轴的启停属于准备功能。

10.在圆弧插补中，当圆心角α≤180°时，圆弧半径R取正值。

11.建立刀尖圆弧补偿和撤销补偿程序段也可以是圆弧指令程序段。

12.G00指令的移动速度受F字段值的控制。

13.机械零点是机床调试和加工时十分重要的基准点，由操作者设置。

14.M00指令属于准备功能字指令，含义是主轴停转。一、判断题(下列判断正确的请打“√”，错误的请打“×”)15.FANUC系统中，在同一个程序段中，既可以用绝对坐标，又可以用增量坐标。

16.数控机床在进行自动加工状态时，主轴转速、进给速度只能严格按程序设定值进行，不可进行人工干预。

17.螺纹指令G32X41.0W-43.0F1.5是以每分钟1.5mm的速度加工螺纹。

18.数控车床可以车削直线、斜线、圆弧、米制和英制螺纹、圆柱管螺纹、圆锥螺纹，但是不能车削多线螺纹。

19.机床参考点在机床上是一个浮动的点。

20.在执行G00指令时，刀具路径不一定为一直线。1.为了提高生产效率，螺纹加工时主轴转速越高越好。

2.在编程时，规定刀具远离工件的方向作为坐标的正方向。

3.机床通电后，CNC装置尚未出现位置显示或报警画面之前，应不要碰MDI面板上任何键。

4.数控机床在输入程序时，不论何种系统，坐标值为整数时不必加入小数点。

5.把输入域的内容插入到光标所在代码后面，应按INPUT。

6.数控机床的机床坐标原点和机床参考点是重合的。

7.改变进给速度倍率时，螺纹切削时的进给速度将不会发生变化。

8.用圆弧半径R编程只适于整圆的圆弧插补，不适于非整圆加工。

9.在数控车床中，主轴的启停属于准备功能。

10.在圆弧插补中，当圆心角α≤180°时，圆弧半径R取正值。

11.建立刀尖圆弧补偿和撤销补偿程序段也可以是圆弧指令程序段。

12.G00指令的移动速度受F字段值的控制。

13.机械零点是机床调试和加工时十分重要的基准点，由操作者设置。

14.M00指令属于准备功能字指令，含义是主轴停转。

15.FANUC系统中，在同一个程序段中，既可以用绝对坐标，又可以用增量坐标。

16.数控机床在进行自动加工状态时，主轴转速、进给速度只能严格按程序设定值进行，不可进行人工干预。

17.螺纹指令G32X41.0W-43.0F1.5是以每分钟1.5mm的速度加工螺纹。

18.数控车床可以车削直线、斜线、圆弧、米制和英制螺纹、圆柱管螺纹、圆锥螺纹，但是不能车削多线螺纹。

19.机床参考点在机床上是一个浮动的点。

20.在执行G00指令时，刀具路径不一定为一直线。

二、选择题(下列每题的选项中，只有一个是正确的，请将其代号填在横线空白处)1.是指机床上一个固定不变的极限点。

2.数控车床回零时，应先回轴。

3.坐标系是机床固有的坐标系，是固定不变的。

4.数控车床以主轴轴线方向为轴方向，刀具远离工件的方向为正方向。

5.代码具有两种功能：一种是设定坐标系；另一种是设定主轴最高转速。

6.指令在车槽和钻、镗孔时使用，也可用于拐角轨迹的控制。

7.指令可以进行外圆及内孔直线加工和锥面加工循环。

8.数控机床每次接通电源后在运行前首先应做的是。二、选择题(下列每题的选项中，只有一个是正确的，请将其代号填在横线空白处)9.数控机床工作时，当发生任何异常现象需要紧急处理时应启动。

10.若消除报警，则需要按键。

11.数控机床的标准坐标系是以来确定的。

12.系统在直径编程状态下，当刀偏表中刀具X轴磨损值为1时，加工出的工件直径比要求值大0.8mm。

13.下面是程序段号的正确表达方式。

14.程序设计时，一般都假设。

15.数控零件加工程序的输入必须在工作方式下进行。

16.取消主轴恒线速度功能的指令是。二、选择题(下列每题的选项中，只有一个是正确的，请将其代号填在横线空白处)17.FANUC0系列数控系统操作面板上显示当前位置的功能键为。

18.螺纹的综合测量使用量具。

19.FANUC0i系列数控系统操作面板上用来显示刀偏/设定显示界面的功能键为。

20.精车时选择切削用量时，应选择。

21.螺纹切削循环可用指令。

22.在“机床锁住”方式下，进行自动运行，功能被锁定。

23.在其他切削正常的情况下，螺纹切削时螺距不正常，主要原因是。

24.数控加工中刀具上能代表刀具位置的基准点是指。二、选择题(下列每题的选项中，只有一个是正确的，请将其代号填在横线空白处)25.用FANUC系统的指令编程，程序段G02XZIK中的G02及I和K分别表示。

26.G00速度是由确定的。

27.程序校验与试切削试验的目的是。

28.下列哪种格式表示撤消补偿。

29.在数控车床中，主轴的起停属于功能。

30.自动加工过程中，出现紧急情况，可按键中断加工。1.是指机床上一