《数控车工实训（高级）》中职全套教学课件

《数控车工实训（高级）》任务1数控车床的操作任务2输出轴的加工任务3前顶尖的加工任务4端盖的加工任务5球头销的加工任务6陀螺模样的加工任务7手柄的加工任务8锥套的加工任务9带轮的加工任务10槽套的加工任务11心轴的加工任务12梯形螺纹轴的加工任务13椭圆轴的加工任务14轴承套的加工全套可编辑PPT课件

1．能掌握FANUC0iMate-TC数控系统的系统控制面板和机床操作面板上各功能按键、按钮的用途。2．能独立操作配置FANUC0iMate-TC数控系统的数控车床。本次任务要求能独立操作配置FANUC0iMate-TC数控系统的数控车床。要独立操作配置FANUC0iMate-TC数控系统的数控车床，首先要掌握系统控制面板和机床操作面板上各功能按键、按钮的名称与用途，然后要学习数控车床的基本操作。由显示器、MDI面板和功能软键组成。一、系统控制面板二、机床操作面板图1-2所示为配备FANUC0iMate-TC数控系统的机床操作面板。一、进入数控加工工作场地1．个人防护用品的穿戴要求进入数控加工工作场地应穿工作服、工作鞋（劳保鞋），扣紧袖口，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。1632．数控加工工作场地在数控加工工作场地中，常用黄线作为作业区和安全通道的分界线。进入数控加工工作场地，要走安全通道。二、操作数控车床1．开关机操作（1）开机1）检查数控系统和机床外观是否正常。2）接通机床电气柜电源，按下机床操作面板上的“系统启动”按钮。3）检查显示器画面显示信息。4）如果显示器画面显示“EMG”报警画面，顺时针旋转“急停”按钮并按下“RESET”按键数秒后，系统将复位。5）检查散热风机等是否正常运转。2．回零操作（2）关机1）检查数控车床数控加工程序是否停止运行。2）检查数控车床的移动部件是否都已经停止移动。3）如有外部输入/输出设备接到机床上，先关闭外部设备的电源。4）先按“急停”按钮，再按“系统停止”按钮，最后关闭机床电气柜电源。（1）按下“回零”模式按键，若指示灯亮，则系统进入回零模式。（2）选择回零时的快速进给倍率，回零快速进给倍率一般设置为50%或100%。（3）按下回零相应的进给轴按键，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移到机床零点。当刀具返回到零点后，零点指示灯亮。3．手动操作（1）手动进给（JOG进给）操作（2）主轴手动操作在手动或手摇模式下，可手动控制主轴的正转、反转和停止。机床开机后第一次手动操作使主轴启动，必须用MDI模式设定主轴转速。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，主电源被切断。（3）“急停”按钮操作1）按下“急停”按钮时，机床进入自锁状态，通常旋转“急停”按钮即可解除自锁。2）当机床故障排除，“急停”按钮旋转复位后，一定要先进行回零操作，再进行其他操作。4．手摇进给操作手摇进给操作流程如图1-7所示。5．手动数据输入（MDI）操作手动数据输入模式用于在机床操作面板上输入一段程序，按下“循环启动”按钮后即可执行该段程序。（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”模式按键，若指示灯亮，系统进入手动数据输入模式。2）按下“PROG”按键，显示器左下角显示“MDI”字样。3）依次按“M”“0”“3”“S”“5”“0”“0”“EOB”按键，将程序段“M03S500；”输入至输入域，按“INSERT”按键，程序段被输入到程序界面中，按下“循环启动”按钮，数控系统执行该程序段，主轴以500r/min的转速正转。（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”模式按键，若指示灯亮，系统进入手动数据输入模式。2）按下“PROG”按键，显示器左下角显示“MDI”字样。3）依次按“M”“0”“3”“S”“5”“0”“0”“EOB”按键，将程序段“M03S500；”输入至输入域，按“INSERT”按键，程序段被输入到程序界面中，按下“循环启动”按钮，数控系统执行该程序段，主轴以500r/min的转速正转。4）依次按“M”“0”“5”“EOB”按键，输入程序段“M05；”至输入域，按“INSERT”按键，程序段被输入到程序界面中，按下“循环启动”按钮，数控系统执行该程序段，数控车床主轴停转。（2）转换刀位（02号刀位）1）检查刀具是否处于安全位置。若安全，按下“MDI”模式按键，若指示灯亮，系统进入手动数据输入模式。2）按下“PROG”按键。3）依次按“T”“0”“2”“0”“0”“EOB”按键，将程序段“T0200；”输入至输入域，按“INSERT”按键，程序段被输入到程序界面中。按下“循环启动”按钮，数控系统执行该程序段，02号刀位旋转至当前刀位。（2）转换刀位（02号刀位）1）检查刀具是否处于安全位置。若安全，按下“MDI”模式按键，若指示灯亮，系统进入手动数据输入模式。2）按下“PROG”按键。3）依次按“T”“0”“2”“0”“0”“EOB”按键，将程序段“T0200；”输入至输入域，按“INSERT”按键，程序段被输入到程序界面中。按下“循环启动”按钮，数控系统执行该程序段，02号刀位旋转至当前刀位。6．刀具偏置参数的设置（1）试切法对刀（2）输入车床刀具补偿参数1）输入磨耗量补偿参数①在MDI面板上按“OFS/SET”按键→［补正］软键→［磨耗］软键，进入磨耗量补偿参数设定界面。②用光标上、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。按数字键输入补偿参数到输入域。按［输入］软键或按“INPUT”按键，将参数输入到指定区域。按“取消键”可逐字删除输入域中的字符。2）输入形状补偿参数按［形状］软键，系统进入形状补偿参数设定界面。用光标上、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。按数字键输入补偿参数到输入域。按［输入］软键，将形状补偿参数输入到指定区域。按“取消键”可逐字删除输入域中的字符。3）输入刀尖圆弧半径和刀具方位号在刀具偏置参数界面，分别把光标移到“R”和“T”下方，按数字键输入刀尖圆弧半径或刀具方位号，按［输入］键输入7．编辑数控加工程序（1）数控加工程序的输入1）按下“编辑”模式按键，编辑状态指示灯变亮，系统进入编辑模式。2）按下MDI面板上的“PROG”按键，显示器界面转入编辑页面。3）按地址键“O”，并输入程序号“0001”。4）按“INSERT”按键，程序名被输入至显示器界面，如图1-12a所示。5）按“EOB”按键，再按“INSERT”按键，程序结束符（；）被输入至程序名后，光标换行。6）依次按“N”“1”“0”“T”“0”“1”“0”“1”“S”“5”“0”“0”“M”“0”“3”“EOB”按键，再按“INSERT”按键，程序段被输入至显示器界面。7）按照步骤6的方法，将其余程序段输入至显示器界面。（2）数控加工程序的编辑1）插入字符先将光标移到所需位置，按下MDI面板上的“地址/数字”按键，将字符输入到输入域中，按“INSERT”按键，把输入域的内容插入到光标所在字符后面。2）删除输入域中的字符按“取消键”删除输入域中的字符。3）删除字符先将光标移到所需删除字符的位置，按“DELETE”按键，则删除光标所在的字符。4）查找字符输入需要搜索的字母或代码，按［检索↓］或［检索↑］软键，系统开始在当前数控加工程序中光标所在位置向后或向前搜索。如果此数控加工程序中有所搜索的字母和代码，则光标停留在找到的字母或代码处；如果此数控加工程序中没有所搜索的字母或代码，则光标停留在原处。5）替换字符先将光标移到所需替换字符的位置，将要替换成的字符通过MDI面板输入到输入域中，按“ALTER”按键，输入域中的内容将替换光标所在的字符。（3）数控加工程序的管理1）显示存储器的内容①选择编辑模式。②按“PROG”按键显示程序界面。③按［DIR］软键，显示器显示存储器内容。2）新建一个数控加工程序数控系统进入编辑模式，利用MDI面板输入“O×”（×为程序名，但不可与已有程序名重复），按“INSERT”按键则程序名被输入，按“EOB”按键，再按“INSERT”按键，则程序结束符“；”被输入，显示器上显示一个空程序，可以通过MDI面板开始输入程序。3）检索一个数控加工程序数控系统进入编辑模式，利用MDI面板输入程序名“O×”（×为数控加工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×”显示在显示器首行程序名位置，数控加工程序显示在显示器上。4）删除一个数控加工程序数控系统进入编辑模式，利用MDI面板输入“O×”（×为要删除的数控加工程序在目录中显示的程序名），按“DELETE”按键，程序即被删除。5）删除全部数控加工程序数控系统进入编辑模式，利用MDI面板输入“O-9999”，按“DELETE”按键，全部数控加工程序即被删除。8．自动加工（1）自动/连续方式1）自动加工检查机床是否回零，若未回零，先将机床回零。导入数控加工程序或自行编写一段程序。按下“自动”模式按键，若指示灯变亮，系统进入自动模式。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）中断运行数控加工程序在运行时，按下“循环保持”按钮，程序停止执行，再按下“循环启动”按钮，程序从暂停位置起开始执行。（2）自动/单段方式按下“自动”模式按键，若指示灯变亮，系统进入自动模式。按下“单段”按键，然后按下“循环启动”按钮，程序开始执行光标所在行的指令。（3）检查程序运行轨迹按下“CSTM/GR”按键，进入检查程序运行轨迹界面，按下机床操作面板上的“循环启动”按钮，即可观察数控加工程序的运行轨迹。1．掌握G90指令的格式及其应用。2．能编写输出轴粗、精加工程序，并能应用数控车床完成加工。某企业接到一批输出轴（见图2-1）零件的加工任务，数量为500件，毛坯尺寸为φ40mm×142mm，材料为45钢，工期为5天。现生产部门安排数控车工组完成此加工任务。本任务为输出轴的编程与加工，要完成该项工作任务，需要用到圆柱面的加工工艺和编程知识。由于工件加工余量比较大，因此可采用单一固定循环指令G90编写两端轮廓加工程序，采用G00与G01指令编写精加工程序。1．指令格式一、快速点定位指令G00G00X（U）__Z（W）__；2．指令说明（1）G00指令只是快速定位，而无刀具运动轨迹要求，且无切削加工过程。（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；快速移动速度可由机床操作面板上的“快速进给倍率”按键进行调节。（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指令的刀具实际运动轨迹有时不是直线，而是折线。3．示例（1）绝对值方式编程为：G00X40.0Z2.0；（2）增量值方式编程为：G00U-40.0W-38.0；1．指令格式G01X（U）__Z（W）__F__；指令中，X__Z__表示刀具目标点的绝对坐标；U__W__表示刀具目标点相对于起点的增量坐标；F__表示刀具的进给速度，可以用每分钟（min）进给表示，也可以用每转（r）进给表示。二、直线插补指令G012．指令说明（1）G01指令的进给速度由F决定，且F是模态指令，因此不必对每个程序段都指定F。（2）如果在G01指令之前的程序段没有F，且现在的G01指令所在的程序段中也没有F，则机床不运动。（3）G01指令为模态指令，可由G00、G02、G03或G33指令注销。3．示例（1）绝对值方式编程：G01Z-40.0F0.3；B→CX50.0；C→D（2）增量值方式编程：G01W-42.0F0.3；B→CU10.0；C→D1．指令格式三、内、外圆柱面切削循环指令G90G90X（U）__Z（W）__F__；指令中，X（U）__Z（W）__表示切削终点（图中的C点）的坐标，X__Z__为切削终点的绝对坐标，U__W__为切削终点相对于起点的增量坐标；F__表示切削过程中的进给量，该值可沿用到后续程序中去，该值也可沿用循环程序前已经指定的F值。2．指令说明（1）加工轨迹。刀具从循环起点A开始以G00方式径向移动至切削终点的X坐标处（图中B点），再以G01的方式沿轴向切削工件外圆至终点坐标处（图中C点），然后以G01方式沿径向车削退至循环起点的X坐标处（图中D点），最后以G00方式快速返回循环起点A处，准备下一个动作。（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的指令下变更，然后指定固定循环。（3）G90指令表示每一次切削加工结束后，刀具均返回循环起点。G90指令的第一步移动为X轴方向的移动。（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．循环起点的确定在加工外圆表面时，X轴方向应设定在略大于毛坯外圆直径2～3mm的位置；在加工内孔时，X轴方向应设定在略小于底孔直径2～3mm的位置。4．分层切削终点的确定根据硬质合金或硬质合金涂镀刀具车削非合金钢时切削用量的推荐值，粗加工时背吃刀量为2～3mm（单边量），精加工时背吃刀量根据刀具刀尖圆弧半径的不同，取0.2～0.6mm。图2-5所示G90指令的应用示例中工件的分层切削终点坐标见表3-1。5．编程示例一、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轴方向留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。2．制定加工路线2．制定加工路线2．制定加工路线二、基点坐标的确定选择工件右端面的回转中心作为工件的编程原点，确定各基点坐标，见表2-3，其中X轴方向坐标以直径表示。1．编制左端轮廓粗加工的数控加工程序三、程序的编制2．编制右端轮廓粗加工的数控加工程序三、程序的编制3．编制精加工的数控加工程序三、程序的编制四、工件的加工1．加工准备（1）着装准备根据生产车间着装管理规定，进行着装自检。（2）工、量、刃具准备（3）领取毛坯领取毛坯，测量并记录毛坯外形尺寸，判断毛坯是否有足够的加工余量，外形是否满足加工条件。2．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。粗加工：将90°硬质合金左偏刀装到01号刀位并对刀，将中心钻通过钻夹头装入尾座套筒。精加工：将90°硬质合金左偏刀、90°硬质合金右偏刀、2mm宽的车槽刀分别装入01号刀位、02号刀位和03号刀位，并进行对刀。3．装夹刀具并对刀4．输入与校验程序在编辑模式下，将程序O202、O203和O204输入数控系统中，检查输入正误，并进行加工轨迹校验。5．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）精加工输出轴批量生产时，首件试切需要通过修调X轴方向磨耗量来控制加工精度，其余件可直接进行自动加工，操作者不定时抽检即可。但当更换刀头或重新刃磨刀具后，需要再通过修调磨耗量的方法控制加工精度。五、加工质量的检测1．掌握内、外圆锥面切削循环指令G90的格式及其应用。2．能编写前顶尖的数控加工程序，并能应用数控车床完成加工。企业接到一批前顶尖（见图3-1）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5天，来料加工。现生产部门安排数控车工组完成此加工任务。本任务为直线轮廓零件的加工，加工轮廓包括圆柱面和圆锥面。本任务在任务2输出轴的加工的基础上，更加侧重圆锥面的加工，可采用内、外圆锥面切削循环指令G90编写其数控加工程序。1．指令格式内、外圆锥面切削循环指令G90G90X（U）__Z（W）__R__F__；指令格式中，X（U）__Z（W）__表示圆锥面切削终点的坐标，X__Z__为圆锥面切削终点的绝对坐标，U__W__为圆锥面切削终点相对于起点的增量坐标；R__表示车削圆锥面时起点半径与终点半径的差值；F__表示切削过程中的进给量。2．指令说明刀具A→B为快速进给，因此，在编程时，A点在轴向上要离开工件一段距离，以保证快速进刀时的安全；刀具B→C为切削进给（按照指令中的F值进给）；刀具C→D时也为切削进给，为了提高生产率，D点在径向上不要离毛坯轮廓太远。3．R值及循环起点的确定目的。G90指令中的R值有正、负之分，具体计算方法为圆锥起点半径尺寸减去圆锥终点半径尺寸。车削外圆锥面时，若外径左大右小，则R值为负；反之为正。车削内圆锥面时，若内径左小右大，则R值为正；反之为负圆锥面的锥度C为圆锥大、小端直径之差与长度之比，即：C＝（D-d）/L。设Δ为点C与点B2所在圆的直径之差，则：（40mm-30mm）/30mm=Δ/（30mm+3mm）Δ=11mm所以，R=-Δ/2=-11mm/2=-5.5mm。4．分层切削起点与终点的确定粗加工时背吃刀量取单边3mm，精加工余量为单边0.3mm，根据圆锥小端加工总余量20mm确定分层切削粗加工次数为4次。5．编程示例一、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60mm，粗、精车左端轮廓。（2）掉头装夹工件，粗、精车右端轮廓。精车右端轮廓时，采用数控车床的恒线速度功能。2．制定加工路线2．制定加工路线2．制定加工路线2．制定加工路线2．制定加工路线二、基点坐标的确定选择工件右端面的回转中心作为工件的编程原点，确定各基点坐标见表3-3，其中X轴方向坐标以直径表示。1．编制前顶尖左端轮廓粗、精加工程序三、程序的编制1．编制前顶尖左端轮廓粗、精加工程序三、程序的编制2．编制前顶尖右端轮廓粗、精加工程序三、程序的编制2．编制前顶尖右端轮廓粗、精加工程序三、程序的编制四、工件的加工1．加工准备（1）着装准备根据生产车间着装管理规定，进行着装自检。（2）工、量、刃具准备（3）领取毛坯领取毛坯，测量并记录毛坯外形尺寸，判断毛坯是否有足够的加工余量，外形是否满足加工条件。2．装夹工件用三爪自定心卡盘装夹φ50mm毛坯外圆，伸出长度不小于60mm，粗、精加工左端。当左端轮廓加工完毕，掉头装夹工件，用三爪自定心卡盘夹持φ36mm外圆，加工右端轮廓。注意：装夹时，采用铜皮包住装夹部位，避免夹伤已加工表面。选择90°外圆车刀，将其装到01号刀位，刀尖要与工件中心等高，刀杆垂直于工件轴线。3．装夹刀具并对刀4．输入与校验程序在编辑模式下，将上述编写的数控加工程序O302和O303输入数控系统中，检查输入程序的正误，并校验程序运行轨迹。5．对刀操作（1）X轴方向对刀（2）Z轴方向对刀6．自动加工（1）粗、精加工左端轮廓（2）粗、精加工右端轮廓五、加工质量的检测1．掌握G94、G96、G97指令格式及其应用。2．能编写端盖的粗、精加工数控加工程序，并能应用数控车床完成其加工。某企业接到一批端盖（见图4-1）零件的加工任务，数量为30件，毛坯尺寸为φ65mm×25mm，材料为45钢，工期为5天。现生产部门安排数控车工组完成此加工任务。图4-1所示零件为较典型的长径比较小的盘类件，由简单圆柱、圆锥形成，可用G90指令进行编程，但由于X轴方向加工余量比较大，走刀次数会很多，因此加工效率较低。。1．平端面切削循环一、端面切削循环指令G941）指令格式指令中，X（U）__Z（W）__表示切削终点（图4-2中的C点）的坐标，X__Z__为切削终点绝对坐标，U__W__为切削终点相对于起点的增量坐标；F__表示切削过程中的进给量。G94X（U）__Z（W）__F__；（2）指令说明1）加工轨迹。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，准备下一个动作。2）G90指令与G94指令的区别。二者的区别在于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指令第一步是刀具先沿Z轴运动，而G90指令则是刀具先沿X轴运动。（3）循环起点的确定在加工外圆时，循环起点取在离毛坯右端面2～3mm处，比毛坯直径大1～2mm；在加工内孔时，循环起点取在离毛坯右端面2～3mm处，比毛坯内径小1～2mm。（4）分层切削终点的确定用硬质合金或硬质合金涂层刀具切削非合金钢时，粗加工的背吃刀量取1～2mm，精加工的背吃刀量取0.3mm。图4-3所示G94指令应用示例的工件分层切削终点坐标见表4-1。（5）编程示例（1）指令格式G94X（U）__Z（W）__R__F__；R__：锥端面切削起点（图4-4中的B点）的Z坐标减去锥端面切削终点（图4-4中的C点）的Z坐标。（2）指令说明刀具从循环起点A开始以G00方式快速到达指令中的Z坐标处（图中B点），再以G01方式切削进给至切削终点坐标处（图中C点），并退至循环起始的Z坐标处（图中D点），再以G00方式返回循环起点A，准备下一个动作。2．锥端面切削循环（3）循环起点与R值的确定根据相似三角形原理，对应边长成比例，即R1/R＝A1D/AD。R1=R×（AD+AA1）/AD=-5mm×（15mm+0.75mm）/15mm=-5.25mm（4）分层切削起点与终点的确定（5）编程示例二、启动（取消）恒线速度指令G96（G97）在FANUC0iMate-TC数控系统中，有关恒线速度功能的指令及其格式如下：G96S××：启用恒线速度功能，S为线速度的指定值，单位为m/min。G50S××：限制主轴最高转速，S为主轴最高转速，单位为r/min。G97：取消恒线速度功能。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工件，车左端面，粗、精加工左端轮廓。（2）掉头装夹，粗、精加工右端圆柱面和圆锥面。2．制定加工路线2．制定加工路线二、基点坐标的确定选择工件右端面的回转中心作为工件坐标系的原点，确定各基点坐标见表4-5，其中X轴方向坐标以直径表示。1．编制左端轮廓数控加工程序三、程序的编制2．编制右端轮廓数控加工程序三、程序的编制2．编制右端轮廓数控加工程序三、程序的编制四、工件的加工1．加工准备（1）着装准备根据生产车间着装管理规定，进行着装自检。（2）工、量、刃具准备（3）领取毛坯领取毛坯，测量并记录毛坯外形尺寸，判断毛坯是否有足够的加工余量，外形是否满足加工条件。2．装夹工件本任务需要对左、右端轮廓进行加工，需要两次装夹。加工左端轮廓时，采用三爪自定心卡盘装夹工件，伸出长度大于12mm。掉头装夹工件时，装夹面为已加工表面，装夹时，需用铜皮等辅助工具保护已加工表面，避免产生夹痕影响表面质量，同时用百分表进行找正。将右偏刀和左偏刀装到01号和02号刀位。左偏刀的对刀方法与右偏刀的对刀方法相同，在此不再赘述。3．装夹刀具并对刀4．输入与校验程序在编辑模式下，将端盖左、右端轮廓的数控加工程序O403和O404输入数控系统中，检测程序输入的正误，并进行加工轨迹校验。5．加工工件（1）左端轮廓自动加工（2）右端轮廓自动加工五、加工质量的检测1．掌握G02、G03指令格式及其应用。2．掌握刀尖圆弧半径补偿指令的应用。3．能编写球头销的数控加工程序，并能应用数控车床完成加工。企业接到一批销轴（见图5-1）零件的加工任务，数量为30件，毛坯尺寸为φ45mm×123mm，材料为45钢，工期为5天。现生产部门安排数控车工组完成此加工任务。为完成该任务需要掌握圆弧插补指令G02、G03，内外圆复合固定粗车循环指令G71和精加工复合固定循环指令G70。在实际加工过程中，所采用的刀具一般都具有刀尖圆弧半径，它的存在将影响圆弧的加工精度，为此，需要掌握刀尖圆弧半径补偿指令G41、G42和G40。G02指令为顺时针圆弧插补指令，G03指令为逆时针圆弧插补指令一、圆弧插补指令G02、G031．指令格式2．圆弧顺逆的判别判别方法是：从垂直于圆弧所在平面（数控车床为XOZ平面）的轴（数控车床为Y轴）的正方向观察圆弧，顺时针方向用G02指令，逆时针方向用G03指令。3．圆心坐标的确定圆心坐标I、K值为圆弧起点到圆弧圆心的矢量在X轴、Z轴上的投影，如图5-4所示。I、K为增量值，带有正负号，且I值为半径值。I、K的正负取决于该矢量方向与坐标轴方向的异同，相同者为正，相反者为负。若已知圆心坐标和圆弧起点坐标，则I=（X圆心-X起点）/2，K=Z圆心-Z起点。图5-4中I值为-10，K值为-20。4．圆弧半径的确定圆弧半径R有正值与负值之分。当圆弧所对的圆心角小于或等于180°时，R取正值；当圆弧所对的圆心角大于180°并小于360°时，R取负值1．指令格式二、内外圆复合固定粗车循环指令G71U（Δd）表示X轴方向背吃刀量，半径量，不带符号，该值为模态值；R（e）表示粗加工时每次车削循环的X轴方向退刀量，不带符号，该值为模态值；P（ns）表示精加工程序第一个程序段的段号；Q（nf）表示精加工程序最后一个程序段的段号；U（Δu）表示X轴方向精加工余量（直径量）；W（Δw）表示Z轴方向精加工余量；F__S__T__表示粗加工循环中的进给速度、主轴转速与刀具功能。G71U（Δd）R（e）；G71P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）F__S__T__；2．加工轨迹分析数控装置首先根据用户编写的精加工轮廓，计算出粗加工实际轮廓的各个坐标值（预留X轴和Z轴方向的精加工余量Δu和Δw）。刀具按分层切削法将余量去除（刀具向X轴方向进刀Δd，切削外圆后按e值退刀，退刀角度通常为45°，循环切削直至粗加工余量被切除）3．循环起点确定为保证加工安全，应注意留安全裕量，需在Z轴方向留1～2mm安全裕量，X轴方向略大于或等于毛坯直径即可。4．指令说明（1）G71指令主要用于对径向尺寸要求比较高、轴向切削尺寸大于径向切削尺寸的工件的粗车循环。编程时，X轴方向的精车余量取值一般大于Z轴方向的精车余量取值。（2）在FANUC0iMate-TC数控系统中，G71指令所加工的轮廓外形必须采用单调递增或单调递减的形式，否则，对于凹形轮廓，系统可能无法正确进行分层切削，而可能在半精加工阶段一次性切除大量余量。（3）G71指令中X轴方向和Z轴方向精加工余量Δu和Δw的符号如图5-8所示。（4）G71指令中的F和S值是指粗加工循环中的F和S值，而在“ns”和“nf”程序段之间指定的F和S值将用于精加工阶段，若未指定，则系统沿用G71指令中的F和S值进行精加工。（5）对于G71指令中的“ns”程序段，应特别注意其书写格式，如下例所示：N100G01X30.0；（正确的“ns”程序段）N100G01X30.0Z2.0；（错误的“ns”程序段，程序段中出现了Z坐标字）（6）G71指令中的“nf”程序段应尽量退至毛坯。操作提示：在G71指令循环中，“ns”程序段必须沿X轴方向进刀，且不能出现Z坐标字，否则会出现机床报警。（7）在“ns”和“nf”之间的程序段中，不能含有固定循环指令、参考点返回指令、螺纹切削指令、宏程序调用或子程序调用指令。1．指令格式G70P（ns）Q（nf）；三、精加工复合固定循环指令G702．指令说明执行G70指令时，ns至nf程序段中指定的F、S、T有效；如果ns至nf程序段中不指定F、S、T，粗车循环中指定的F、S、T有效。指令格式中，P（ns）表示精加工程序的第一个程序段的段号；Q（nf）表示精加工程序的最后一个程序段的段号。1．刀尖圆弧半径补偿指令（1）刀尖圆弧半径左补偿指令G41四、刀尖圆弧半径补偿（2）刀尖圆弧半径右补偿指令G42顺着刀具运动方向看，刀具在工件的右侧，称为刀尖圆弧半径右补偿，用G42指令编程。顺着刀具运动方向看，刀具在工件的左侧，称为刀尖圆弧半径左补偿，用G41指令编程。（3）取消刀尖圆弧半径补偿指令G40G40为取消刀尖圆弧半径补偿指令，当刀尖圆弧半径补偿结束后，需要应用G40指令取消刀尖圆弧半径补偿。2．刀尖圆弧半径补偿的过程（1）刀补的建立刀补的建立是刀尖圆弧中心从与编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一个偏移量（一个刀尖圆弧半径的距离）的过程2．刀尖圆弧半径补偿的过程（2）刀补的进行执行G41或G42指令的程序段后，刀尖圆弧中心始终与编程轨迹相距一个偏移量（一个刀尖圆弧半径的距离）。2．刀尖圆弧半径补偿的过程（3）刀补的取消刀补的取消是刀具离开工件，刀尖圆弧中心过渡到与编程轨迹重合的过程3．刀尖方位的确定假想刀尖方位共有9种4．刀尖圆弧半径补偿的注意事项（1）G41、G42、G40指令不能与圆弧切削指令写在同一个程序段内，可与G01、G00指令在同程序段出现，即它是通过直线运动来建立或取消刀尖圆弧半径补偿的。（2）在调用新刀具前或要更改刀尖圆弧半径补偿方向时，必须取消刀尖圆弧半径补偿，目的是避免产生加工误差或干涉。（3）在使用G41或G42指令进行刀尖圆弧半径补偿后，必须随后使用G40指令来取消补偿。程序最后必须以取消刀尖圆弧半径补偿状态结束；否则刀尖圆弧中心不能在终点定位，而是停在与终点位置偏移一个刀尖圆弧半径矢量的位置上。（4）G41、G42、G40是模态代码。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外圆，粗、精加工销轴左端轮廓。（2）掉头装夹工件φ36mm圆柱面，粗、精加工销轴右端轮廓。2．制定加工路线选择销轴左、右端面的回转中心作为工件坐标系的原点，确定各基点坐标见表5-2，其中X轴方向坐标以直径表示。二、基点坐标的确定1．编制销轴左端轮廓数控加工程序三、程序的编制1．编制销轴左端轮廓数控加工程序三、程序的编制2．编制销轴右端轮廓数控加工程序三、程序的编制四、工件的加工1．加工准备（1）着装准备根据生产车间着装管理规定，进行着装自检。（2）工、量、刃具准备（3）领取毛坯领取毛坯，测量并记录毛坯外形尺寸，判断毛坯是否有足够的加工余量，外形是否满足加工条件。2．装夹工件本任务加工销轴左、右端轮廓，需要分两次装夹。加工销轴左端轮廓时，采用三爪自定心卡盘装夹工件，伸出长度大于60mm。掉头装夹工件时，装夹面为已加工表面，需用铜皮等辅助工具进行保护，避免产生夹痕影响已加工表面质量，同时用百分表进行找正。将外圆车刀装到01号刀位并进行对刀。X轴方向和Z轴方向对刀结束后，需要将光标移到R和T处，输入外圆车刀的刀尖圆弧半径值和刀尖方位号。3．装夹刀具并对刀4．输入与校验程序在编辑模式下，将销轴左、右端轮廓的数控加工程序输入数控系统中，检查输入程序的正误，并校验程序运行轨迹。5．加工工件（1）左端轮廓自动加工（2）右端轮廓自动加工五、加工质量的检测1．掌握G72指令的格式及其应用。2．能编写陀螺模样的数控加工程序，并能应用数控车床完成加工。某企业接到一批陀螺模样（见图6-1）零件的加工任务，数量为10件，毛坯尺寸为φ50mm×55mm，材料为2A12，工期为5天。现生产部门安排数控车工组完成此加工任务。本任务零件右端轮廓径向切削尺寸大于轴向切削尺寸，对于这类零件采用端面复合固定粗车循环指令G72进行编程较为合适。零件左端轮廓的轴向切削尺寸大于径向切削尺寸，所以左端轮廓采用G71指令进行编程较为合适。端面复合固定粗车循环指令G72主要用于加工长径比较小的盘类工件1．指令格式G72W（Δd）R（e）；G72P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）F__S__T__；指令中，W（Δd）表示Z轴方向背吃刀量，不带符号，该值为模态值；R（e）表示粗加工每次车削循环的Z轴方向退刀量，无符号，该值为模态值；其余参数的意义与它们在G71指令中的意义相同。2．加工轨迹数控装置首先根据用户编写的精加工轮廓，计算出粗加工实际轮廓的各个坐标值（预留出X轴和Z轴方向精加工余量Δu和Δw）。刀具按分层切削法将余量去除（刀具向Z轴方向进刀Δd，切削端面后按e值45°方向退刀，循环切削直至粗加工余量被切除），此时工件斜面和圆弧部分形成台阶状表面，然后按精加工轮廓进行表面精加工，最终在工件X轴方向留有Δu大小的余量、Z轴方向留有Δw大小的余量。3．循环起点确定对于外轮廓，循环起点宜取在毛坯外一点，X轴方向略大于毛坯直径，Z轴方向距离端面1～2mm；对于内轮廓，X轴方向应略小于底孔直径。4．指令说明（1）G72指令主要用于对端面精度要求比较高、径向切削尺寸大于轴向切削尺寸的毛坯工件的粗车循环。编程时，Z轴方向的精车余量取值一般大于X轴方向的精车余量取值。（2）G72指令所加工的轮廓形状，必须是单调递增或单调递减的形式。（3）对于G72指令中的“ns”程序段必须沿Z轴方向进刀，且不能出现X坐标字，否则会出现机床报警。一、加工方案及加工路线的制定1．制定加工方案（1）采用G01指令加工工件左端面。（2）采用G71、G70指令加工工件左端轮廓，加工时将ϕ48mm外圆表面加工至Z-35.0位置，以防止出现接刀痕迹。（3）掉头装夹工件（如用软爪或铜皮包裹装夹则更好），对ϕ48mm外圆表面进行精确找正。（4）采用G01指令加工工件右端面，应注意精确控制工件总长。一、加工方案及加工路线的制定1．制定加工方案（5）采用G72、G70指令加工工件右端轮廓。（6）工件去毛刺，检测工件加工质量。2．制定加工路线2．制定加工路线选择工件端面的回转中心作为工件坐标系的原点，确定各基点坐标见表7-1，其中X轴方向坐标以直径表示。二、基点坐标的确定1．编制左端轮廓数控加工程序三、程序的编制1．编制左端轮廓数控加工程序三、程序的编制2．编制右端轮廓的数控加工程序三、程序的编制四、工件的加工1．加工准备（1）着装准备根据生产车间着装管理规定，进行着装自检。（2）工、量、刃具准备（3）领取毛坯领取毛坯，测量并记录毛坯外形尺寸，判断毛坯是否有足够的加工余量，外形是否满足加工条件。2．装夹工件本任务需要对工件进行左、右端轮廓加工，需要两次装夹。加工左端轮廓时，采用三爪自定心卡盘装夹工件，伸出长度大于32mm。掉头装夹工件时，装夹面为已加工表面，需用软卡爪或用铜皮保护已加工表面进行装夹，避免产生夹痕影响工件表面质量，同时用百分表进行找正。将90°右偏刀垂直于主轴回转中心装夹到01号刀位，并进行对刀。将90°左偏刀平行于主轴回转中心装夹到02号刀位。3．装夹刀具并对刀4．输入与校验程序在编辑模式下，将陀螺模样左、右端轮廓数控加工程序输入数控系统中，检查程序输入正误，并进行加工轨迹校验。5．加工工件（1）左端轮廓自动加工（2）右端轮廓自动加工五、加工质量的检测1．掌握G73指令格式及其应用。2．能编写手柄的数控加工程序，并能应用数控车床完成加工。某企业接到一批手柄（见图7-1）零件加工任务，数量为30件。毛坯尺寸为φ35mm×95mm，材料为45钢，工期为5天。现生产部门安排数控车工组完成此加工任务。因手柄右端轮廓表面不是单调递增或递减的表面，故若采用G71、G70指令将无法完成工件加工。为此，本任务应用仿形粗车循环指令G73编写手柄右端轮廓的数控加工程序。G73指令适用于加工铸件、锻件。1．指令格式G73U（Δi）W（Δk）R（d）；G73P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）F__S__T__；指令中，U（Δi）表示X轴方向的退刀距离（半径值）；W（Δk）表示Z轴方向的退刀距离；R（d）表示循环次数；其余参数的意义与它们在G71指令中的意义相同。2．加工轨迹刀具从循环起点（C点）开始快速退刀至D点（在X轴方向的退刀量为Δu/2+Δi，在Z轴方向的退刀量为Δk+Δw）；快速进刀至E点（E点坐标值由A点坐标、精加工余量、X轴方向毛坯切除余量Δi和Z轴方向毛坯切除余量Δk及粗切次数确定）；刀具沿轮廓形状偏移一定值后，切削至F点；刀具快速返回G点，准备第二层切削循环；如此分层切削至循环结束（循环次数由指令中的参数d确定），刀具快速退回循环起点（C点）。3．指令说明（1）循环起点（C点）必须是毛坯以外的安全点，离毛坯可适当远些。进刀起点（D点）由系统根据G73指令设置的参数和工件轮廓大小计算后自动调整定位。（2）G73指令程序段中，“ns”所指程序段可以向X轴或Z轴的任意方向进刀。（3）用G73指令循环加工的轮廓形状，没有单调递增或单调递减形式的限制。（4）用G73指令循环粗车工件后，用G70指令循环精车工件，执行G70指令时，刀具沿工件的实际轮廓进行切削，如图8-2中的A点到B点，循环结束后刀具返回循环起点。（5）加工未切除余料的棒料毛坯时，Δi为X轴方向毛坯最大切除余量，可通过（毛坯尺寸-工件轮廓最小部分尺寸）/2来计算。一、加工方案及加工路线的制定1．制定加工方案（1）采用G01指令加工工件左端面。（2）采用G71、G70指令完成工件左端轮廓的粗、精加工。（3）掉头装夹工件（如用软爪或铜皮包裹装夹则更好）并找正，用菱形刀片外圆车刀采用G01指令加工工件右端面，应注意精确控制工件总长。（4）用G73、G70指令完成工件右端轮廓加工。（5）工件去毛刺、倒钝锐边，检测工件的加工质量。2．制定加工路线2．制定加工路线选择工件端面的回转中心作为工件坐标系的原点，确定各基点坐标见表7-1，其中X轴方向坐标以直径表示。二、基点坐标的确定1．编制左端轮廓数控加工程序三、程序的编制1．编制左端轮廓数控加工程序三、程序的编制2．编制右端轮廓的数控加工程序三、程序的编制四、工件的加工1．加工准备（1）着装准备根据生产车间着装管理规定，进行着装自检。（2）工、量、刃具准备（3）领取毛坯领取毛坯，测量并记录毛坯外形尺寸，判断毛坯是否有足够的加工余量，外形是否满足加工条件。2．装夹工件本任务需要加工工件左、右端轮廓，需要进行两次装夹。加工左端轮廓时，采用三爪自定心卡盘装夹工件，伸出长度大于15mm。掉头装夹工件时，装夹面为已加工表面，需用软卡爪或用铜皮保护已加工表面进行装夹，避免产生夹痕影响表面质量，同时用百分表进行找正。将菱形刀片外圆车刀装到01号刀位，并进行对刀。3．装夹刀具并对刀4．输入与校验程序在编辑模式下，将手柄左、右端轮廓数控加工程序输入数控系统中，并进行程序校验。5．加工工件（1）左端轮廓自动加工（2）右端轮廓自动加工五、加工质量的检测1．掌握G74指令格式及其应用。2．能应用G01、G90和G71指令编写加工程序，并能应用数控车床完成加工。企业接到一批锥套（见图8-1）零件的加工任务，数量为100件，毛坯尺寸为φ75mm×123mm，材料为45钢，工期为5天。现生产部门安排数控车工组完成此加工任务。编写内圆锥面和内圆弧面数控加工程序时，需要考虑圆弧的顺逆和刀尖圆弧半径补偿，否则加工的内圆锥面和内圆弧面会有较大的加工误差。1．主轴转速模式一、应用G01指令编写钻孔程序在数控车床上钻削所有在轴线上的孔时，主轴转速应采用G97指令进行控制，即应用每分钟的实际转数（r/min）来进行控制，而不使用恒线速度指令G96来进行控制。2．刀具趋近运动工件的程序段首先将Z轴移动到安全位置，然后移动X轴到主轴中心线，最后将Z轴移动到钻孔的起始位置。3．钻头切削和返回N50G01Z-30.0F0.1；N60G00Z5.0；4．程序结束N70G00X100.0Z50.0；N80M30；1．指令格式二、端面深孔钻削循环指令G74G74R（e）；G74X（U）__Z（W）__P（Δi）Q（Δk）R（Δd）F（f）；指令中，R（e）表示每次轴向（Z轴方向）进刀后的轴向退刀量；X（U）__表示最大切深点的X轴坐标，通常不指定；Z（W）__表示最大切深点的Z轴坐标；P（Δi）表示X轴方向的进给量（不带符号），通常不指定；Q（Δk）表示每次加工深度（不带符号）；R（Δd）表示刀具切削到底部在Z轴方向的退刀量，通常不指定；F（f）表示进给速度或进给量。2．指令说明刀具从循环起点（A点）开始，沿轴向进刀Δk并到达C点；退刀e（断屑）并到达D点；沿轴向进刀Δk+e并到达E点，直至递进切削至径向终点的Z坐标处；退到轴向起刀点，完成一次切削循环；沿径向偏移Δi至F点，进行第二次轴向切削循环；依次循环直至刀具切削至程序终点坐标处（B点），轴向退刀至起刀点G点，再径向退刀至起刀点A点，完成整个切削循环动作。1．应用G01指令加工内孔三、内孔车削程序的编制2．应用G90指令加工内孔三、内孔车削程序的编制（1）A→B：沿X轴正向快速进刀。（2）B→C：刀具以G90指令中指定的F值切削进给。（3）C→D：刀具以G90指令中指定的F值切削端面。（4）D→A：刀具沿Z轴正向快速返回至循环起点A。要加工如图8-6所示的台阶孔，已钻出φ18mm的通孔，应用G90指令编写的台阶孔数控加工程序见表8-2。3．应用G71指令加工内孔要加工如图8-7所示的台阶孔，已钻出φ20mm的通孔，应用G71指令编写的台阶孔数控加工程序见表8-3。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外圆，钻φ20mm的通孔。（2）用三爪自定心卡盘装夹工件，伸出长度大于50mm，粗、精加工左端内、外轮廓。（3）工件掉头，采用软卡爪装夹φ60mm外圆柱面，粗、精加工右端内、外轮廓。2．选择刀具该零件为小批量生产，可选用φ20mm的麻花钻钻通孔，选用93°外圆车刀加工外轮廓，选用93°后排屑盲孔车刀加工内孔。3．制定加工路线3．制定加工路线3．制定加工路线3．制定加工路线选择工件装夹后的右端面的回转中心作为工件坐标系的原点，确定各基点坐标见表8-4，其中X轴方向坐标以直径表示。二、基点坐标的确定1．编制锥套左端内、外轮廓数控加工程序三、程序的编制1．编制锥套左端内、外轮廓数控加工程序三、程序的编制1．编制锥套左端内、外轮廓数控加工程序三、程序的编制2．编制锥套右端内、外轮廓数控加工程序三、程序的编制2．编制锥套右端内、外轮廓数控加工程序三、程序的编制2．编制锥套右端内、外轮廓数控加工程序三、程序的编制四、工件的加工1．加工准备（1）着装准备根据生产车间着装管理规定，进行着装自检。（2）工、量、刃具准备（3）领取毛坯领取毛坯，测量并记录毛坯外形尺寸，判断毛坯是否有足够的加工余量，外形是否满足加工条件。2．装夹工件用三爪自定心卡盘装夹φ75mm毛坯外圆，伸出长度大于等于50mm，加工锥套左端轮廓。掉头装夹工件时，装夹面为已加工表面，需用软卡爪或用铜皮保护已加工表面进行装夹，避免产生夹痕影响表面质量，同时用百分表进行找正。将93°外圆车刀装到01号刀位，刀尖要与工件中心等高，刀杆垂直于工件轴线。将93°后排屑盲孔车刀装夹到02号刀位，刀尖应与工件中心等高，刀柄平行于工件轴线。装夹好刀具之后，采用试切法进行对刀。3．装夹刀具并对刀4．输入与校验程序在编辑模式下，将上述编写的程序O804和O805输入数控系统中，检查程序输入正误，并进行加工轨迹校验。5．加工工件（1）左端轮廓的自动加工（2）右端轮廓的自动加工五、加工质量的检测1．掌握子程序的概念及其调用方法。2．能编写带轮的数控加工程序，并能应用数控车床完成加工。企业接到一批带轮（见图9-1）零件的加工任务，数量为30件，材料为HT150，其内、外轮廓已加工，仅加工其梯形槽。现生产部门安排数控车工组完成此加工任务。图9-1中梯形槽尺寸较大，且表面质量要求较高，不宜采用成形刀一次性完成加工。在数控加工中通常选择刃宽等于或略小于槽底宽的切槽刀，先切直槽，再用切槽刀左、右切削，加工出两侧斜面。对于三处均布的梯形槽，形状、大小完全一样，采用子程序编程可以达到简化编程的目的。1．指令格式一、进给暂停指令G04G04X；或G04U；或G04P；2．指令说明（1）G04指令为非模态G指令。（2）G04指令的延时时间由地址X、U或P指定，X值和U值的单位为秒（s），P值的单位为毫秒（ms）。1．加工退刀槽如图9-2所示，退刀槽是轴类零件上典型的矩形沟槽，其精度不高且宽度较窄，一般选用刃宽等于或略小于槽宽的切槽刀，采用直进法进行加工。二、应用G01指令加工槽（1）加工路线（2）程序的编制2．加工梯形槽如图9-4所示工件，外形轮廓已加工完成，现需加工梯形槽。通常采用刃宽等于或略小于槽底宽的切槽刀，先切直槽，再用切槽刀左、右刀尖车出两侧斜面。（1）加工路线选择刃宽略小于槽底宽的切槽刀，先按A→B直进切入，切槽宽等于刃宽，反向退出切槽刀。槽左侧斜面按照A→B′→C′→A的加工路线切出，剩余槽宽及槽右侧斜面按照A→B″→C″→A的加工路线切出。（2）程序的编制1．应用G01指令加工内孔三、内孔车削程序的编制3．进、退刀路线的确定三、应用子程序加工多槽1．子程序的概念和嵌套（1）子程序的概念一组程序段在一个程序中多次出现，或者在几个程序中都要使用的情况。这个典型的数控加工程序可以做成固定程序，并单独加以命名，这组程序段就称为子程序。（2）子程序的嵌套2．子程序的调用在大多数数控系统中，子程序和主程序并无本质区别。子程序和主程序在程序号及程序内容方面基本相同，仅结束标记不同。主程序用M02或M30表示其结束，而子程序在FANUC系统中则用M99表示子程序结束，并实现自动返回主程序功能。O0903；G01U-1.0W0；G28U0W0；M99；（1）子程序的格式（2）子程序在FANUC系统中的调用地址符P后面的四位数字为子程序号，地址L后面的数字表示重复调用的次数，子程序号及调用次数前的0可省略不写。如果只调用子程序一次，则地址L及其后的数字可省略。格式一：M98P××××L××××；格式二：M98P××××××××；地址P后面的八位数字中，前四位表示调用次数，后四位表示子程序号，采用这种调用格式时，调用次数前的0可以省略不写，但子程序号前的0不可省略。子程序的执行过程示例如下3．编程示例一、加工方案及加工路线的制定1．制定加工方案由于槽侧面为带轮工作表面，对其表面质量要求较高，表面粗糙度达Ra1.6μm，因此在加工中应安排精加工工序。切削加工中应尽可能保证切削刃锋利，切削平稳。根据槽底宽度尺寸，选用刃宽3mm的切槽刀，先切直槽，再用切槽刀左、右刀尖车出两侧斜面，并各留0.5mm的精加工余量，最后精车两侧面。2．制定加工路线（1）粗车梯形槽（2）精车槽侧面二、编制梯形槽的数控加工程序1．编制梯形槽的粗车程序二、编制梯形槽的数控加工程序2．编制梯形槽的精车程序二、编制梯形槽的数控加工程序2．编制梯形槽的精车程序二、编制梯形槽的数控加工程序三、工件的加工1．加工准备（1）着装准备根据生产车间着装管理规定，进行着装自检。（2）工、量、刃具准备（3）领取毛坯领取毛坯，测量并记录毛坯外形尺寸，判断毛坯是否有足够的加工余量，外形是否满足加工条件。2．装夹工件用三爪自定心卡盘装夹φ46mm外圆，装夹面为已加工表面，需用软卡爪或铜皮保护已加工表面进行装夹，避免产生夹痕影响表面质量，同时用百分表进行找正。装夹切槽刀的注意事项如下：（1）切槽刀的主切削刃要平直，各角度要适当。（2）刀具安装时，切削刃要与工件中心等高，主切削刃要与轴线平行。（3）切槽刀的切削刃长，切削阻力大，应尽可能减小刀具悬伸量。3．装夹刀具并对刀4．输入与校验程序在编辑模式下，将梯形槽的粗、精车程序输入数控系统中，检查程序输入的正误，并校验程序运行轨迹。5．加工工件选择自动模式，运行梯形槽的粗车程序，对梯形槽进行粗加工调用梯形槽精车程序对梯形槽进行精加工。四、加工质量的检测1．掌握端面深孔钻削循环指令G74的格式及其应用。2．能编写槽套的数控加工程序，并能应用数控车床完成槽套的加工。企业接到一批槽套（见图10-1）零件的加工任务，数量为30件，来料加工，毛坯尺寸为φ60mm×65mm，材料为45钢。现生产部门安排数控车工组完成此加工任务。图10-1所示零件中的端面槽和外沟槽一样，如果采用G01指令来编程则程序冗长，而采用端面深孔钻削循环指令G74进行编程，可以达到简化编程的目的。端面深孔钻削循环指令G74经常用于零件端面槽的加工。1．指令格式G74R（e）；G74X（U）__Z（W）__P（Δi）Q（Δk）R（Δd）F（f）；指令格式中，R（e）表示每次轴向（Z轴方向）进刀后的轴向退刀量；X（U）__表示最大切深点的X轴坐标，通常不指定；Z（W）__表示最大切深点的Z轴坐标；P（Δi）表示X轴方向的进给量（不带符号），通常不指定；Q（Δk）表示每次加工深度（不带符号）；R（Δd）表示刀具切削到底部在Z轴方向的退刀量，通常不指定；F（f）表示进给速度或进给量。2．指令说明G74指令加工轨迹如图10-2所示，其与G75指令加工轨迹类似，不同之处是刀具从循环起点A出发，先轴向切削，再径向平移，依次循环直至完成全部动作。3．端面宽槽编程示例4．端面均布槽编程示例一、加工方案及加工路线的制定1．制定加工方案（1）采用三爪自定心卡盘装夹毛坯外圆，手动车两端面控制总长，并钻φ22mm通孔。（2）采用三爪自定心卡盘装夹毛坯外圆，工件伸出长度大于30mm，粗、精车零件左端内、外轮廓。（3）掉头装夹工件，用软卡爪或铜皮包住φ56mm外圆进行装夹，粗、精车右端内、外轮廓及端面槽。2．制定加工路线加工端面槽选用刃宽为3mm的端面切槽刀，循环起点、终点位置示意图如图10-5所示，循环起点坐标（36.0，2.0），终点坐标（46.0，-6.0）。二、程序的编制三、工件的加工1．加工准备（1）着装准备根据生产车间着装管理规定，进行着装自检。（2）工、量、刃具准备（3）领取毛坯领取毛坯，测量并记录毛坯外形尺寸，判断毛坯是否有足够的加工余量，外形是否满足加工条件。2．装夹工件加工槽套左端轮廓时，采用三爪自定心卡盘进行装夹，伸出长度大于30mm。掉头装夹时，装夹面为已加工表面，需用铜皮等辅助工具保护已加工表面进行装夹，避免产生夹痕影响表面质量，同时用百分表进行找正。将外圆车刀、内孔车刀和端面切槽刀分别装到01号、02号和03号刀位。加工左端轮廓时，需对01号和02号刀具进行对刀，加工右端轮廓时，需对01号、02号、03号刀具进行对刀。3．装夹刀具并对刀4．输入与校验程序在编辑模式下，将槽套左、右端轮廓的数控加工程序输入数控系统中，检查输入程序的正误，并校验程序运行轨迹。5．加工工件（1）左端轮廓的自动加工（2）右端轮廓的自动加工四、加工质量的检测1．掌握G32、G92指令格式及其应用。2．能编写心轴的数控加工程序，并能应用数控车床完成其加工。某企业接到一项心轴（见图11-1）零件加工任务，数量为20件，毛坯尺寸为φ35mm×113mm，毛坯材料为45钢，工期为3天。现生产部门安排数控车工组完成此加工任务。本任务中，学习用螺纹插补指令G32编程，并在此基础上，引入螺纹车削循环指令G92，以达到简化编程的目的。1．指令格式G32X（U）__Z（W）__F__Q__；一、螺纹插补指令G32指令中，X（U）__Z（W）__表示螺纹的切削终点坐标；F__表示螺纹的导程，如果是单线螺纹，则为螺纹的螺距；Q__表示螺纹起始角，该值为不带小数点的非模态值，其单位为0.001°，如果是单线螺纹，则该值为0。2．指令说明G32指令在切削方式上类似于G01指令，刀具从B点开始以每转进给一个导程（或螺距）的速度切削至C点。其切削前的进刀和切削后的退刀都要通过G00指令来实现，如图中的AB、CD、DA段。3．使用G32指令时的注意事项（1）在螺纹切削过程中，进给倍率功能无效。（2）在螺纹切削过程中，进给暂停功能无效。如果按下“循环保持”按钮，刀具将在执行完非螺纹切削程序段后停止。（3）在螺纹切削过程中，主轴转速修调功能失效。（4）在螺纹切削过程中，不宜使用恒线速度控制功能，而采用恒转速控制功能更为合适。1．指令格式二、螺纹车削循环指令G92G92X（U）__Z（W）__F__；X（U）__Z（W）__表示螺纹车削终点的坐标，U和W后面数值的符号取决于加工轨迹AB和BC的方向（见图11-3）；F__表示螺纹导程，如果是单线螺纹，则为螺距。2．指令说明在应用G92指令编程时，应注意循环起点的正确选择。通常情况下，X轴方向循环起点取在离外圆表面1～2mm（直径量）的地方，Z轴方向的循环起点根据导入值的大小进行选取。刀具从循环起点A沿X轴方向快速移动至B点，然后以工件每转一转进给一个导程的进给速度沿Z轴方向切削进给至C点，再沿X轴方向快速退刀至D点，最后返回循环起点A点，准备下一次循环。一、加工方案及加工路线的制定1．制定加工方案（1）采用三爪自定心卡盘夹持毛坯外圆，伸出长度大于45mm，车削端面，车平即可；粗、精车右端外圆和3mm×0.5mm退刀槽至尺寸要求。（2）掉头装夹工件φ32mm外圆，车削右端面，控制总长（108±0.1）mm，并钻中心孔。（3）采用一夹一顶方式装夹，粗、精车M20螺纹大径、1∶10圆锥面、φ26mm外圆柱面至加工要求；粗、精车5mm×2mm退刀槽至加工要求；粗、精车M20螺纹至加工要求。2．选择刀具3．选择切削用量4．确定加工路线（1）确定右端轮廓加工路线4．确定加工路线（2）确定左端轮廓加工路线4．确定加工路线（2）确定左端轮廓加工路线1．右端轮廓基点坐标的确定二、基点坐标的确定2．左端轮廓基点坐标的确定二、基点坐标的确定3．加工左端M20螺纹各基点的坐标二、基点坐标的确定螺纹总切深量：h′≈1.3P＝1.3×2.5mm＝3.25mm，分6次切削，背吃刀量依次为0.5mm、0.35mm、0.3mm、0.2mm、0.2mm、0.075mm。螺纹切削导入距离δ1取5mm，导出距离δ2取3mm。螺纹车削起点坐标为（24.0，5.0）。螺纹加工终点坐标依次为：第一刀（19.0，-26.0），第二刀（18.3，-26.0），第三刀（17.7，-26.0），第四刀（17.3，-26.0），第五刀（16.9，-26.0），第六刀（16.75，-26.0）。1．编制心轴右端轮廓数控加工程序三、程序的编制1．编制心轴右端轮廓数控加工程序三、程序的编制2．编制心轴左端轮廓数控加工程序三、程序的编制2．编制心轴左端轮廓数控加工程序三、程序的编制2．编制心轴左端轮廓数控加工程序三、程序的编制四、工件的加工1．加工准备（1）着装准备根据生产车间着装管理规定，进行着装自检。（2）工、量、刃具准备