数控车削加工项目进阶教程

数控车削加工项目进阶教程项目一数控车床操作任务1.1数控车床及其仿真软件操作任务内容运行数控加工仿真软件，了解软件界面操作，选择合适的数控车床系统，完成工件设置与装卸、车刀设置与装卸等基本操作，详细内容参见附5表1-1。进阶目标熟悉一款仿真软件的界面操作；熟悉虚拟数控车床的准备操作。实施条件完成本任务需要多方面条件的准备与资源配合，包括计算机房、配套仿真软件等，详细内容如表1-1-1所示。考核与评估本任务考核内容包括软件操作、基本机床配置操作、工作过程中的职业素养等，考核结合自评、互评、教师评价因素，评定总体表现。任务考核与评估内容汇总按附5表1-1进行。项目一数控车床操作任务1.1数控车床及其仿真软件操作

序号名称规格数量备注

设备与场地

1计算机计算机室1台/人条件允许可使用理实一体化教学场地2仿真软件仿真软件正常运行1套/台表1-1-1实施条件清单项目一数控车床操作1.1.1数控车床的结构与保养数控车床是数字程序控制车床的简称，它具有通用性好、加工精度高、加工效率高的特点，是目前使用量最大、覆盖面最广的一种数控机床。数控车床一般按主轴位置分为两大类：卧式数控车床和立式数控车床，如图1-1-1所示。立式数控车床适用于车削回转直径较大的盘类零件；卧式数控车床适用于车削轴向尺寸较长或小型盘类零件。卧式数控车床是最常见的数控车床，以下主要介绍卧式数控车床及其车削加工。（a）立式数控车床

（b）卧式数控车床图1-1-1数控车床的常见种类

项目一数控车床操作1.1.1数控车床的结构与保养图1-1-2数控车床加工工艺类型（a）车外圆

（b）车端面

（c）切槽和切断（d）钻顶尖孔

（e）钻孔

（f）车内孔

（g）铰孔（h）车螺纹

（i）车圆锥

（j）车成形面（k）滚花

（l）绕弹簧

（m）攻螺纹1．数控车床的加工工艺类型车削加工是机械加工中最常见的加工方法之一，用于回转体零件的加工。数控车床的加工工艺类型主要包括：车外圆、车端面、切槽、车螺纹、滚花、车锥面、车成形面、钻中心孔、钻孔、镗孔、铰孔、攻螺纹等，如图1-1-2所示。此外借助标准夹具（如四爪单动卡盘）或专用夹具，在数控车床上还可完成非回转体零件上的回转表面加工。

项目一数控车床操作1.1.1数控车床的结构与保养图1-1-3数控车床的全功能结构2．卧式数控车床结构典型数控车床的机械结构包括：自动送料机构、主轴卡盘、刀架、尾架、主轴电机或C轴控制的主轴电机、机内对刀仪、工件接收器、自动排屑装置、副主轴等，如图1-1-3所示。（1）数控车床整体结构项目一数控车床操作1.1.1数控车床的结构与保养图1-1-4数控车床布局形式根据床身与滑板的不同数控车床整体布局形式有4种，如图1-1-4所示，特点如下：平床身—平滑板结构，如图1-1-4a所示，这种布局中水平床身工艺性好、导轨面易于加工，工作时不受刀架滑板自重影响，容易提高定位精度。缺点是下部空间小、排屑困难，刀架水平放置使得滑板横向尺寸较大，导致车床宽度较大，一般用于大型数控车床或小型精密数控车床的布局。（a）平床身—平滑板

（b）斜床身—斜滑板

（c）平床身—斜滑板

（d）立床身—立滑板项目一数控车床操作1.1.1数控车床的结构与保养斜床身—斜滑板结构，如图1-1-4b所示，这种布局中排屑最方便，操作、上下料方便，易于安装机械手，机床占地面积小，容易实现床身的封闭式截面设计而提高机床刚性。床身倾斜角是设计时的重要参数，倾斜角度小排屑不便，倾斜角度大，导轨导向性及受力情况差。小型数控车床多采用30°或45°倾斜角，中型数控车床多采用60°倾斜角，大型数控车床多采用75°倾斜角。立式数控车床采用90°倾斜角的滑板式立床身结构。平床身—斜滑板结构，如图1-1-4c所示，水平床身配上倾斜放置的滑板，并配置倾斜式导轨防护罩，这种布局形式水平床身工艺性好，斜导轨使得机床宽度较小，排屑方便，被中、小型数控车床所普遍采用。综合来看，倾斜床身或斜滑板多采用30°、45°、60°、75°和90°倾斜角，常用的倾斜角有45°、60°和75°。其特点是：排屑容易，热铁屑不会堆积在导轨上，也便于安装自动排屑器；操作方便，易于安装机械手，以实现单机自动化；机床占地面积小，外形简单、美观，容易实现封闭式防护。图1-1-4d所示的立床身—立滑板结构则因切屑、刀具安装等问题极少使用。项目一数控车床操作1.1.1数控车床的结构与保养图1-1-5平床身—平滑板数控车床（电动四方刀架）面向不同的加工特点，常见的不同结构形式的数控车床有以下几种：平床身—平滑板数控车床（电动四方刀架）（如图1-1-5所示）、斜床身—斜滑板数控车床（后置回转刀架）（如图1-1-6所示）、斜床身—斜滑板数控车床（排刀架）（如图1-1-7所示）、水平床身—水平滑板数控车床（排刀架）（如图1-1-8所示）。（2）数控车床的常见结构形式图1-1-6斜床身—斜滑板数控车床（回转刀架）图1-1-7斜床身—斜滑板数控车床（排刀架）图1-1-8水平床身—水平滑板数控车床（排刀架）项目一数控车床操作1.1.1数控车床的结构与保养数控车床为适应不同的加工场合，刀架结构形式各有特点。刀架大致可以分为两大类，即排刀式刀架和转塔式刀架。有的车削中心还采用带刀库的自动换刀装置。排刀式刀架一般用于小型数控车床，各种刀具排列并夹持在可移动的滑板上，换刀时可实现自动定位，换刀速度非常快，适用于铜、铝等小金属件的批量加工。大多数数控车床使用回转式刀架，刀具沿圆周方向安装在刀架上，可以安装径向车刀、轴向车刀、钻头、镗刀等。车削加工中心还可以安装轴向铣刀、径向铣刀。3．数控车床的维护保养为了使数控车床保持良好的工作状态，保持稳定的加工质量，防止和减少故障发生,坚持定期检查和按要求维护保养十分重要。不同型号的数控车床日常保养内容和要求不完全一样，对于具体的机床，应按其说明书的规定执行。项目一数控车床操作1.1.1数控车床的结构与保养（1）“三好”管好，自觉遵守定人定机制度，凭操作证使用设备，不乱用别人的设备，管好工具、附件，不丢失损坏，放置整齐，安全防护装置齐全好用，线路、管道完整。用好，设备不带病运转，不超负荷使用，不大机小用、精机粗用。遵守操作规程和维护保养规程。细心爱护设备，防止事故发生。修好，按计划检修时间，停机修理，积极配合维修工，参加设备的二级保养工作和大、中修理后完工验收试车工作。项目一数控车床操作1.1.1数控车床的结构与保养（2）“四会”会使用，熟悉设备结构，掌握设备的技术性能和操作方法，懂得加工工艺，正确使用设备。会保养，正确地按润滑图表规定加油、换油，保持油路畅通，油线、油毡、滤油器清洁，认真清扫，保持设备内外清洁，无油垢、无脏物、漆见本色铁见光。按规定进行一级保养工作。会检查，了解设备精度标准，会检查与加工工艺有关的精度检验项目，并能进行适当调整。会检查安全防护和保险装置。会排除故障，能通过不下常的声音、温度和运转情况，发现设备的异常状况，并能判断异常状况的部位和原因，及时采取措施，排除故障。发生事故，参加分析，明确事故原因，吸取教训，做出预防措施。项目一数控车床操作1.1.1数控车床的结构与保养作为数控车床的操作人员，每天长时间与数控车床接触，应当留心与熟悉数控车床运行状态的变化，及时维护和保养机床，保持设备工作在最佳状态。常规的日常维护保养工作按表1-1-2所示的要求进行。表1-1-2操作人员每天的维护保养工作

序号检查周期检查部位检查内容

1每天外观清洁保养①下班后，擦清机床表面，机台外观保持清洁，清理导轨、刀架、尾架等部位全部切屑，清理冷却液及其他脏物；②所有的加工面抹上机油或防锈油防锈；③检查机床内外有无磕、碰、拉伤现象；④保持工位整洁，清除垃圾

2润滑系统（导轨、主轴等）①润滑泵是否工作正常，是否定时启动及停止泵油；②油箱油量是否足够，油质是否良好；③每天使用前手动打润滑油；④有无泄漏3散热系统①电气柜冷却风扇工作是否正常，过滤器有无堵塞；②及时清洗过滤网或过滤器4液压系统①工作是否正常，油压泵有无噪声；②压力表读数是否正常；③油面是否正常，有无泄漏项目一数控车床操作1.1.1数控车床的结构与保养续表1-1-2序号检查周期检查部位检查内容

5每天冷却系统①冷却液是否足够，及时添加油或水；②油、水脏时要及时更换清洗；③检查有无泄漏6数控系统留意并汇报各类提示与报警信息项目一数控车床操作1.1.2数控加工仿真软件解决了昂贵的数控机床配置难题，可在电脑上进行操作实践，无需占用实体机床。采用数控仿真软件作为学习平台，能大大减少材料的损耗，降低训练场地与设备的管理难度。减低初级学员操作的风险，在电脑上练习，无需担心误操作导致撞机、断刀等事故，尤其是关乎人身安全的事故。编程实践无需在特定的场地和设备上练习，学员可以不受地点时间的限制，做到全方位全天候的学习和练习。

数控加工中进行验证与优化，如可以进行干涉检查，协助预判刀具与工件、夹具、机床部件等相互间的碰撞，这在多轴加工或使用复杂夹具的场合尤其重要；可以进行切削检查，协助预判工件在某些部位的过切或少切现象；可以进行智能的工艺验证与切削参数优化等。图1-1-9所示为某数控车削仿真软件的主界面。图1-1-9数控车削仿真软件项目一数控车床操作1.1.3工件的装夹1．卡盘装夹与卡爪卡盘的常见形式有三爪自定心卡盘和四爪单动卡盘，如图1-1-10所示。卡盘一般由卡盘体、活动卡爪和卡爪驱动机构组成，三爪卡盘装夹工件的工作原理如图1-1-11a所示。（a）三爪自定心卡盘

（b）四爪单动卡盘图1-1-10卡盘形式（a）结构

（b）夹持棒料

（c）反爪夹持大棒料图1-1-11三爪卡盘结构及使用项目一数控车床操作1.1.3工件的装夹①用卡盘扳手插入任一小锥齿轮的方孔中转动时，大锥齿轮也随之转动；②在大锥齿轮背面平面螺纹的带动下，三个卡爪同时向中心或背离中心移动，以夹紧或松开工件。三爪卡盘装夹面与加工面同轴，能自动定心，夹持工件时一般不需要找正，安装工件快捷、方便。但三爪卡盘装夹工件时定心精度不是很高，夹紧力不大，所以一般适用于装夹精度要求不是很高、重量较轻、中小型尺寸、形状规则的轴类和盘套类零件。四爪单动卡盘由一个盘体，四个丝杆，四个卡爪组成，如图1-1-9b所示。常见的四爪单动卡盘每个卡爪都可单独运动，没有自动定心功能。工作时用手动分别转动四个丝杠带动和调整对应四爪位置，夹紧力较大。四爪单动卡盘除装夹回转体棒料外，还用于装夹各种方形、偏心、重量较大、不规则、尺寸较大、表面很粗糙的工件。三爪或四爪卡盘装夹较小工件时卡爪正装（如图1-1-11b所示），装夹较大工件时可将卡爪反装（如图1-1-11c所示）。卡爪有硬爪和软爪之分。硬爪经淬火处理，硬度大，难以被切削，用来调整装夹定位；软爪选用低碳钢、铜或铝制作，硬度较小，不易夹伤工件，安装在卡盘上的三爪可同时车一下装夹面以保证较高的装夹精度。卡爪上的号码1、2、3、4对应卡盘体上的数字序号，卡爪安装时，按序号顺序装配。项目一数控车床操作1.1.3工件的装夹2．花盘装夹车削加工时，往往会遇到一些不能直接用三爪卡盘和四爪卡盘安装的外形复杂或不规则的工件，必须用花盘以及装夹附件（螺栓、压板等）安装工件。图1-1-12花盘的装夹使用花盘一端联结主轴，另一端为垂直于主轴轴线的大盘面，盘面上有若干条径向T形直槽，工件可用螺栓和压板直接安装在花盘上，如图1-1-12所示。工件装夹后常会出现重心偏离中心的现象，这时必须在相对一侧加装平衡块，避免车削时出现冲击和振动，确保安全。（a）花盘压板装夹工件

（b）花盘与弯板配合装夹工件项目一数控车床操作任务1.2数控车床控制面板操作任务内容手动操作数控车床，车削如图1-2-1所示工件的端面及台阶，控制车削精度，快速地综合体验数控车床的基本操作，包括主轴动作、进给动作、手轮操作、刀具安装、试切工件、工件测量等。图1-2-1手动试切工件

进阶目标综合熟悉仿真软件的界面操作了解开机回零的作用了解外圆车刀结构与车削使用熟练操作手轮或进给按钮，能够手动车削工件端面、工件外圆面熟练操作仿真软件进行工件测量，能控制手动车削的尺寸精度项目一数控车床操作实施条件完成本任务需要多方面条件的准备与资源配合，包括计算机房、配套仿真软件、数控车床、刀具等，详细内容如表1-2-1所示。表1-2-1实施条件清单

序号名称规格数量备注

设备与场地

1计算机计算机室1台/人条件允许可使用理实一体化教学场地

2仿真软件仿真软件正常运行1套/台3数控车床工具、刃具配套2人/台台：指一台车床项目一数控车床操作图1-2-2华中数控HNC-22T控制面板1.2.1华中数控HNC-22T面板操作华中数控HNC-22T控制面板共分4个区，如图1-2-2所示。

屏幕显示区：用于显示各种信息，如程序编辑、参数设置、系统报警等。键盘操作区：用于输入数据，如程序录入、参数输入等。功能键区：用于选择数控系统中的功能操作，如程序操作、运行控制、MDI（手工数据输入的简称）、刀具补偿、设置、故障诊断、DNC（分布式数控的简称）通信、显示方式等各种功能的选择。机床操作区：对机床进行各种控制，如模式选择、倍率修调、进给轴手动运动、主轴动作、换刀操作、切削液控制等。华中数控HNC-22T系统的数控车床操作功能键如表1-2-2所示。项目一数控车床操作表1-2-2华中数控HNC-22T操作功能键说明1.2.1华中数控HNC-22T面板操作名称功能说明急停开关按下急停开关时，伺服断电，机床立即停止运动；如要消除急停状态，旋转急停开关即弹出复位循环启动/进给保持

在自动和MDI运行方式下，循环启动键用来启动程序；进给保持键用来暂停程序执行，这时机床各轴的进给运动停止，S、M、T功能保持不变。若要继续加工，按下循环启动键项目一数控车床操作续表1-2-21.2.1华中数控HNC-22T面板操作名称功能说明模式选择用来选择系统的运行方式，各键的功能如下：自动：程序自动运行方式；单段：程序单段运行方式；手动：手动连续进给运行方式；增量：增量运行方式，在这种方式下使用手轮进给；回参考点：返回机床参考点运行方式。方式选择键互锁，当按下其中一个键时（该键左上方的指示灯亮），其余各方式失效（键指示灯灭）主轴动作

主轴动作各键的功能如下：主轴正转：按下该键主轴正向旋转；主轴停止：按下该键主轴停止转动；主轴反转：按下该键主轴反向旋转；主轴点动：按下该键一次，主轴动一下项目一数控车床操作续表1-2-21.2.1华中数控HNC-22T面板操作名称功能说明辅助操作在手动连续进给运行方式下，每按一次刀位选择键，刀位号依次增加，以选择所需刀位。在手动连续进给运行方式下，按下刀位转换键，刀架即转到所选择的刀位。每按一次冷却开/停键，依次打开或关闭切削液。每按一次卡盘松/紧键，依次松开或卡紧卡盘。每按一次内卡/外卡键，卡紧方式在外卡和内卡之间转换。撑内孔形式为内卡，抱外圆形式为外卡进给轴和方向选择

在手动连续进给、增量进给和返回机床参考点运行方式下，用来选择机床欲移动的轴和方向。如按下+Z键不放，刀具将持续向Z轴正方向移动。当按下快进键后，该键左上方的指示灯亮，表明快进功能开启，再按一下该键，指示灯灭，表明快进功能关闭项目一数控车床操作续表1-2-21.2.1华中数控HNC-22T面板操作名称功能说明倍率修调在自动或MDI运行方式下，对应修调主轴转速、快移速度、进给速度的倍率。按一下+键则倍率递增；按一下-键则倍率递减，按一下100%键则倍率置为100%，且键指示灯亮手轮

在增量运行方式下，使用手轮控制坐标轴进给运动。按下+Z键，选择Z轴移动；按下+X键，选择X轴移动项目一数控车床操作续表1-2-21.2.1华中数控HNC-22T面板操作名称功能说明增量值选择在增量运行方式下，用来选择增量进给的增量值。X1：增量值为0.001mm；X10：增量值为0.01mm；X100：增量值为0.1mm；X1000：增量值为1mm。各键互锁，当按下其中一个键时（该键左上方的指示灯亮），其余各键失效（该键左上方的指示灯灭）模式状态

当机床运动部分到达行程极限时，出现超程，系统发出警告音，同时紧急停止。要退出超程状态，长按超程解除键（该键左上方的指示灯亮），同时按与超程相反方向的坐标轴键，直到运动部分回到要求的位置。在自动运行方式下，按下空运行键（该键左上方的指示灯亮），数控加工程序中规定的进给速率被忽略，刀架以最快速度移动，以验证切削刀路的正确性。按下亮度调节键，显示屏亮度变化，以调节显示屏的亮度。系统在自动运行方式下加工时，系统可跳过某些指定的程序段。如在某程序段首加上“/”，且按下程序跳段键，该程序段被跳过不执行；而当释放此键时，“/”不起作用，该段程序被执行。按下选择停键，暂停指令M01无效，选择停键处于释放状态时，暂停指令M01有效。机床锁住键用来禁止机床动作。当按下机床锁住键时，如按下坐标轴移动键（如+Z），显示屏上的坐标轴坐标仍会发生变化，但机床停止不动项目一数控车床操作1.2.2广数数控980TDc面板操作广州数控980TDc控制面板如图1-2-3所示，包括LCD（液晶显示屏）、软功能键、状态指示灯、编辑键盘、显示菜单、机床面板。

图1-2-3广州数控980TDc系统操作界面

项目一数控车床操作1.2.2广数数控980TDc面板操作其中，显示菜单用于切换不同的显示界面，进入相应的功能操作：位置POS：用于进入位置显示界面；程序PRG：用于进入程序操作界面，进行程序浏览、新建、编辑、保存、调用等操作；刀补OFT：用于进入刀补显示界面，可以进入对刀参数的刀偏设置、宏变量、G54～G59工件坐标系、刀具寿命4个不同界面；报警ALM：用于进入报警界面，可以查阅报警信息、报警日志；设置SET：用于进入设置界面，可以设定CNC（数控机床）、系统时间、文件管理等；参数PAR：用于进入参数查阅和设置显示界面，如状态参数、数据参数、常用参数、螺距补偿等；诊断DGN：用于进入诊断显示界面，可以查看系统诊断信息、查看产品信息和梯形图信息与状态等；梯形图PLC：用于进入梯形图显示界面，可以查看PLC状态、梯形图监控、PLC数据等。项目一数控车床操作表1-2-3广州数控980TDc操作功能键说明1.2.1华中数控HNC-22T面板操作广州数控980TDc系统的数控车床操作功能键如表1-2-3所示。名称功能说明急停开关按下急停开关时，伺服断电，机床立即停止运动；如要消除急停状态，旋转急停开关即弹出复位循环启动/保持

在自动和MDI运行方式下，循环启动键用来启动程序；进给保持键用来暂停程序执行，这时机床各轴的进给运动停止，S、M、T功能保持不变。若要继续加工，按下循环启动键项目一数控车床操作续表1-2-31.2.1华中数控HNC-22T面板操作名称功能说明模式选择用来选择系统的运行方式，各键的功能如下：编辑：按下此键，进行加工程序的建立、删除和修改等操作；自动：按下此键，机床进入程序自动运行方式；MDI：按下此键，进行参数的输入以及代码的编辑和执行；回参考点：按下此键，分别执行进给轴回机床零点操作；手脉：按下此键，系统进入手脉操作方式，各轴按选定的增量进行移动；手动：按下此键，可进行手动进给、手动快速、进给倍率调整、快速倍率调整及主轴启停、冷却液开关、润滑液开关、主轴点动、手动换刀等操作；回程序零点：按下此键，可分别执行进给轴回程序零点操作；手轮试切：按下此键，可以通过转动手轮来控制程序的执行的速度，从而达到检测加工程序程序是否正确的目的主轴动作

主轴正转：按下该键，主轴正向旋转；主轴停止：按下该键，主轴停止转动；主轴反转：按下该键，主轴反向旋转；点动：单击该键一次，主轴动一下项目一数控车床操作续表1-2-31.2.1华中数控HNC-22T面板操作名称功能说明辅助操作换刀：手动模式下，每按一次该键，转到下一刀位；冷却：切削液开/关键；润滑：机床润滑开/关键；卡盘：单击该键一次，卡盘夹紧，再次单击，卡盘松开；尾座：尾座进/退键；液压：液压输出开/关。进给轴和方向选择

在手动连续进给、增量进给和返回机床参考点运行方式下，用来选择机床欲移动的轴和方向，如按下+Z键不放，刀具将持续向Z轴正方向移动。X、Y、Z、4th、C键分别对应X轴、Y轴、Z轴、第4轴、CS轴的进给移动；其中带点的键同时用于在手动模式下选择相应的移动坐标轴。快速移动用于快速速度/进给速度之间的切换。C/S键用于主轴速度/位置控制之间的切换项目一数控车床操作续表1-2-31.2.1华中数控HNC-22T面板操作名称功能说明手轮在增量模式下，使用手轮控制坐标轴进给运动。按下进给键+Z选择Z轴移动，按下进给键+X选择X轴移动手脉/单步增量与快速倍率选择在手脉操作方式下，每格移动倍率×最小当量，倍率分别为1，10，100，1000；在单步方式下，每步移动倍率×最小当量，倍率分别为1，10，100，1000；快速倍率F0、25%、50%、100%项目一数控车床操作续表1-2-31.2.1华中数控HNC-22T面板操作进给倍率键

进给速度调整主轴倍率键

主轴速度调整模式状态键

选择停：选择停有效时，执行M01暂停；单段：程序单段运行或连续运行开关；跳段：程序段跳段开关，程序段首标有“/”号的程序是否跳过；机床锁：机床锁住时进给轴输出无效；辅助锁：辅助功能锁住，M、S、T功能输出无效；空运行：有效时加工程序或MDI代码段空运行项目一数控车床操作任务1.3数控车床系统面板对刀操作任务内容手动操作数控车床，完成外圆车刀、外槽刀、外螺纹刀、内镗刀的对刀操作，详细内容参见附5表1-3所示。进阶目标正确安装外圆车刀、外槽刀、外螺纹刀、内镗刀，确保刀尖对中、悬伸长度等要素合理熟悉数控系统面板操作，正确录入对刀参数，如试切长度、试切直径等熟悉和掌握外圆车刀、外槽刀、外螺纹刀、内镗刀的对刀方法和操作要领熟悉机床坐标系、工件坐标系，掌握相应的实现方式项目一数控车床操作任务1.3数控车床系统面板对刀操作实施条件完成本任务需要多方面条件的准备与资源配合，包括计算机房、配套仿真软件、数控车床、各种刀具等，详细内容如表1-3-1所示。表1-3-1实施条件清单

序号名称规格数量备注设备与场地1计算机计算机室1台/人条件允许可使用理实一体化教学场地2仿真软件计算机上正确安装1套/台3数控车床工、刃具配套2人/台台：指一台车床

项目一数控车床操作1.3.1车刀刀位点刀位点是指编制程序和加工时，用于表示刀具特征的点，也是对刀和加工的基准点，如图1-3-1所示。图1-3-1数控车床刀具的刀位点

数控机床尖形车刀、成形刀具的刀位点通常是指刀具的刀尖，圆弧形车刀的刀位点是指圆弧刃的圆心。通过试切工件，测出工件坐标系在机床坐标系中的位置，将其储存到数控车床刀具补偿中，程序运行时自动调用存储器中的数值。项目一数控车床操作1.3.2车刀安装图1-3-2外圆车刀刀尖安装高度外圆车刀装夹在刀架上时，其伸出部分在满足切削深度要求的前提下应尽量短，以保证其刚性。垫片的数量尽量少，并与刀架边缘对齐，至少用两个螺钉压紧，防止车削时受力振动。刀尖要严格对准工件中心，刀尖高于工件轴线时，车刀实际后角减小，车刀后面与工件之间的摩擦增大；刀尖低于工件轴线时，车刀的实际前角减小，切削阻力增大，如图1-3-2所示。刀尖对中心不准，在车至端面中心时会留下凸头，刀尖容易崩刃。1．外圆车刀的安装（a）刀尖高于工件中心

（b）刀尖与工件中心等高

（c）刀尖低于工件中心刀尖对准工件中心的刀具安装方法是：根据车床的主轴中心高，用钢直尺测量刀尖到导轨的距离进行刀具安装；根据车床尾座顶尖高低安装刀具。将顶尖安装到机床尾座，刀架移动到顶尖附近安装刀具，调整刀杆垫片使刀尖与顶尖高度保持一致。项目一数控车床操作1.3.2车刀安装图1-3-3使用样板校准螺纹车刀外螺纹车刀装夹时，其伸出部分不要过长，以保证其刚性。刀尖应与工件轴线等高，调整方法与外圆车刀的调整方法相同。车刀刀尖角的对称中心线必须与工件轴线垂直，此时可用螺纹样板来校准安装刀具，如图1-3-3所示。如果螺纹车刀的安装存在歪斜现象，车出螺纹的两牙型半角不相等。2．外螺纹车刀的安装外槽刀的刀头结构窄长，强度较低，切入槽中时排屑困难，受力状况较恶劣，容易产生振动而崩刃甚至断刀，故外槽刀车削速度低，悬伸不宜太长，以保证刀杆有足够的刚性。外槽刀的主切削刃必须严格对准工件的回转中心，调整方法与外圆车刀的调整方法相同。外槽刀两侧偏角要求对称，其中心线和工件轴线必须保证垂直，可用90°角尺校准副偏角，如图1-3-4所示。3．外槽刀的安装图1-3-4使用角尺校准外槽刀内镗刀安装时要注意刀尖应对准工件中心或稍高，以便增大镗刀的后角。刀杆伸出长度尽可能短些，一般比孔深多5mm左右，以保证刀具的安装刚性。保证刀杆与车床轴心线基本平行，防止刀杆与内孔壁产生干涉。在镗削台阶内平面时，要保证横向有足够的退刀余地。4．内镗刀的安装项目一数控车床操作1.3.3华中数控HNC-22T对刀操作1．外圆车刀的X轴对刀图1-3-5外圆车刀X轴对刀依次在系统面板上按下刀具补偿F4→刀偏表F1，进入刀偏参数录入界面。主轴正转，控制X+，X-，Z+，Z-进给单击，结合快进单击，使刀具快速地靠近工件。切换到手动模式，操作手轮控制刀具车削工件外圆长度约10mm（能够卡尺测量即可。如果工件外圆面粗糙、跳动大，可先粗车一刀外圆，再试切），然后保持X轴向不动，沿Z轴正向移出刀具，停下主轴，使用游标卡尺测量试切外径数值（假设工件毛坯尺寸为φ30，试切外径测量值为φ29.2）。假设外圆车刀安装在1号刀位，如图1-3-5所示，单击上或下光标键将蓝色亮条移动到1号刀位对应的#0001行，单击左或右光标键将蓝色亮条移到试切直径列，单击ENTER键确定，在试切长度处输入测量数值29.2，再单击ENTER确定，此时可以看到对应的X轴偏置值记录下当前位置。项目一数控车床操作1.3.3华中数控HNC-22T对刀操作图1-3-6外圆车刀Z轴对刀如图1-3-6所示，假设外圆车刀安装在1号刀位，单击上或下光标键将蓝色亮条移动到1号刀位对应的#0001行，然后单击左或右光标键移到试切长度列，单击ENTER确定，在试切长度处输入测量数值0，单击ENTER确定，此时可以看到对应的Z轴偏置值记录下当前位置。2．外圆车刀的Z轴对刀项目一数控车床操作1.3.3华中数控HNC-22T对刀操作外槽刀轻碰工件外圆，在刀偏表相应的刀偏号（例如#0002）试切直径栏中输入测量得到的直径值，单击ENTER确定，X轴偏置设置完成。以左刀尖为刀位点，轻碰零件右端面，在刀偏表相应的刀偏号（例如#0002）试切长度处输入0，单击ENTER确定，Z轴偏置设置完成。3．其他常用刀具对刀要点（1）外槽刀对刀要点

螺纹刀轻碰工件外圆，在刀偏表相应的刀偏号（例如#0003）试切直径栏中输入测量得到的直径值，单击ENTER确定，X轴偏置设置完成。Z向对刀时，因为螺纹刀的刀位点无法碰到零件端面，所以目测把刀位点（螺纹刀尖）移到工件端面同一平面处，在相应的刀偏号（例如#0003）试切长度处输入0，单击ENTER确定，Z轴偏置设置完成。（2）螺纹刀对刀要点

预钻好内孔，孔径要比内孔刀的刀头略宽，使内孔刀能自由进出。用内镗车刀轻车工件内孔一刀，测量试切后的工件孔径，在刀偏表相应的刀偏号（例如#0004）试切直径栏输入测量得到的直径值，单击ENTER确定，X轴偏置设置完成。移动盲孔镗刀刀尖轻碰工件端面，在刀偏表相应的刀偏号（例如#0004）试切长度栏输入0，单击ENTER确定，Z轴偏置设置完成（由于通孔镗刀的刀位点无法触碰零件端面，可移动刀具目测刀尖对齐端面）。（3）内镗刀对刀要点项目一数控车床操作1.3.4广州数控980TDc对刀操作1．外圆车刀的X轴对刀主轴正转，控制X+、X-、Z+、Z-进给键，单击快进键，使刀具快速靠近工件；切换到手动模式，操控手轮控制刀具车削工件外圆（图1-3-7所示表面B）长度约10mm（能够卡尺测量即可。如果工件外圆面粗糙、跳动大，可先粗车一刀外圆，再试切），然后保持X轴向不动，沿Z轴正向移出刀具，停止主轴，使用游标卡尺测量试切外径数值（设工件毛坯尺寸为φ30，试切外径测量值为φ29.2）。假设外圆车刀安装在1号刀位，按刀补OFT键进入偏置界面，选择刀偏设置，如图1-3-8所示，按上或下光标键将光标移动到1号刀位对应的01行，键入X29.2，单击输入IN键完成输入。图1-3-7外圆车刀试切示意图

图1-3-8刀偏设置界面项目一数控车床操作1.3.4广州数控980TDc对刀操作2．外圆车刀的Z轴对刀在X轴对刀的操作基础上，操控手轮控制外圆车刀轻靠右端面（图1-3-7所示表面A，如果工件右端面为粗糙毛坯面，可手摇车刀车削右端面到中心，对刀的同时完成右端面车削加工），然后保持Z轴向不动，沿X轴正向移出刀具，停止主轴。假设外圆车刀安装在1号刀位，单击刀补OFT键进入偏置界面，选择刀偏设置，单击上或下光标键将光标移动到1号刀位对应的01行，键入Z0，单击输入IN键完成输入。项目一数控车床操作1.3.4广州数控980TDc对刀操作3．其他常用刀具对刀要点（1）外槽刀对刀要点外槽刀轻碰工件外圆，在刀具偏置界面移动光标到相应的刀偏号（例如02），键入X+直径测量值，单击输入IN键录入，完成X轴偏置设置。以左刀尖为刀位点，轻碰零件端面，在刀具偏置界面移动光标到相应的刀偏号（例如02），键入Z0，单击输入IN键录入，完成Z轴偏置设置。（2）螺纹刀对刀要点操控机床使螺纹刀轻碰工件外圆，在刀具偏置界面移动光标到相应的刀偏号（例如03），键入X+直径测量值，单击输入IN键录入，完成X轴偏置设置。Z向对刀时，因为螺纹刀的刀位点无法碰到零件端面，所以目测把刀位点（螺纹刀尖）移到工件端面同一平面处，在刀具偏置界面移动光标到相应的刀偏号（例如03），键入Z0，单击输入IN键录入，完成Z轴偏置设置。（3）内镗刀对刀要点预钻好内孔，孔径要比内孔刀的刀头略宽，使内孔刀能自由进出。操控内镗车刀轻车工件内孔一刀，测量试切后的工件孔径，在刀具偏置界面移动光标到相应的刀偏号（例如04），键入X+直径测量值，单击输入IN键录入，完成X轴偏置设置。操控盲孔镗刀可移动刀尖轻碰工件端面，在刀具偏置界面相应的刀偏号（例如04），键入Z0，单击输入IN键录入，完成Z轴偏置设置（由于通孔镗刀的刀位点无法触碰零件端面，可以移动刀具目测刀尖对齐端面）。项目一数控车床操作数控车削加工项目进阶教程项目二零件轮廓车削加工任务2.1用基本编程指令车削轮廓任务内容编写如图2-1-1所示零件的轮廓加工程序，完成零件的轮廓车削，并切断工件。项目二零件轮廓车削加工图2-1-1轮廓精车零件图

任务2.1用基本编程指令车削轮廓进阶目标了解程序结构，掌握程序编制方法。了解直线、顺时针圆弧、逆时针圆弧的几何轮廓编程。掌握基本编程指令。①基本G指令：G00、G01、G02、G03；

②基本M指令：M02、M30、M03、M04、M05；

③F、S、T指令。了解模态指令与非模态指令、模态指令在程序的略写形式与应用。了解数控车床的直径编程方式。掌握走刀的进退刀方法。掌握外圆车刀、切断刀的使用方法、切削参数设置方法。掌握游标卡尺的规范使用方法。掌握数控系统的程序操作：新建、录入、编辑、保存、校验、运行等。项目二零件轮廓车削加工任务决策项目二零件轮廓车削加工2.1.1数控车床的结构与保养图2-1-1所示工件没有标注精度要求，操作人员常态下的对刀操作、编程加工就能够保证尺寸要求。工件结构包括水平直线、斜直线、顺时针圆弧、逆时针圆弧，轮廓典型且连接处圆顺，没有难下刀之处。右侧端面无特别技术要求，Z向对刀时手动车削，故端面车削无需写入程序。数控车床型号考虑到工件直径为φ30mm，故选用通用CK6140型车床；装夹方式因工件技术要求较低，工件材料为塑料，所以采用三爪卡盘，配套软爪或硬爪均可，夹紧长度5~10mm。零件的加工工艺卡如表2-1-1所示。序号工步内容刀具切削用量加工余量（mm）备注S（r/min）F（mm/min）ap（mm）1精车外圆轮廓T01：外圆精车刀5001002切断工件T02：切断刀30040表2-1-1工艺卡

项目二零件轮廓车削加工2.1.2数控编程与说明华中数控系统（简称华中系统）、广州数控系统（简称广数系统）的程序对比分析如表2-1-2所示。表2-1-2参考程序与说明华中系统广数系统程序说明%1O1;%后跟数字表示程序的开头，数字范围为1～9999T0101T0101;选择1号刀、1号刀偏（工件坐标系建立）S500M03S500M03;主轴转速为500r/min，正转G00X100G00X100;刀具快移到换刀点，设置此位置以判断对刀及工件坐标系建立是否正确Z100Z100;Z2Z2;刀具快速靠近工件。建议先走Z向定位，再沿X向靠近工件。如果此两语句合并写成G00X32Z2，则刀具以折线靠近工件，难以判断是否会碰撞工件X32X32;G01X20F400G01X20F400;刀具以400mm/min的进给速度运动到切削起点Z0F100Z0F100;项目二零件轮廓车削加工2.1.2数控编程与说明续表2-1-2G03X26Z-3R3G03X26Z-3R3;车削工件外圆轮廓G01Z-10G01Z-10;G02Z-30R30G02Z-30R30;G01X28Z-40G01X28Z-40;Z-45Z-45;X32X32;切出工件G00X100G00X100;刀具快速离开工件。建议先X向退出，再Z向回到换刀点。如果此两语句合并写成G00X100Z100，则刀具走折线轨迹，难以判断会否碰撞工件Z100Z100;S300M03S300M03;切槽时转速不宜过快项目二零件轮廓车削加工2.1.2数控编程与说明续表2-1-2华中系统广数系统程序说明T0202T0202;换切断刀G00Z-44G00Z-44;切断刀刃宽4mm，切断刀快速靠近工件X32X32;G01X-1F40G01X-1F40;切断工件，径向切削工件进给不能过快，X轴向到-1确保切槽刀过中心X32F150X32F150;切出工件G00X100G00X100;刀具快速离开工件，返回换刀点Z100Z100;M05M05;主轴停止M02M02;程序结束，再次运行需重新调出程序实施条件项目二零件轮廓车削加工任务实施需要多方面条件的准备与资源配合，包括场地、设备、耗材、刀具、量具、工具等等，具体参见表2-1-3所示数据。表2-1-3实施条件清单

序号名称规格数量备注

设备与场地

1计算机配装加工仿真软件；计算机室1人/台条件允许可使用理实一体化教学场地2数控车床配套三爪卡盘；实训车间3人/台序号名称规格数量备注

耗材

1毛坯φ30塑料棒长条，主轴孔送料

刀具

1T01外圆精车刀，高速钢1把/台台：指一台车床

2T02外槽刀，高速钢1把/台

量具

1游标卡尺0～150mm（0.02）1把/台

工具

1清洁类毛刷、碎布、铁钩等1套/台

2装夹类垫片等1套/台

3安装类螺丝刀、扳手（活动、开口、六角）等1套/台续表2-1-32.1.3编程基础一个完整的程序结构包括程序开头、程序体、程序结尾，而程序体有程序段组成，如表2-1-4所示。表2-1-4程序结构项目二零件轮廓车削加工程序备注N10%1程序开头。华中系统使用“%+数字”组成，广数系统使用“O+数字”组成，数字范围均为1～9999N20T0101程序体，由程序段组成，每行为一个程序段N30S500M03N40G00X100……N120M05N130M02程序结尾，用M02或M30指令表示2.1.3编程基础N后跟数字（数字范围：1～9999）表示程序的行号，用来标识程序行，如表2-1-4所示。例如，当使用跳转指令跳转到另一程序行时，该行前需加行号标识。如无特别需要，为简化程序录入工作，建议不使用N字符。项目二零件轮廓车削加工1．N字符华中系统中，“;”字符表示注释，紧跟其后的字母用于注释，不起作用。广数系统中，“;”字符表示程序段的结束符。2．“;”字符2.1.3编程基础华中系统的编程指令如下：项目二零件轮廓车削加工3．绝对值编程与相对值编程①G90指令表示绝对值编程，每个编程坐标轴上的编程值是相对于程序原点的；G91指令表示相对值编程（增量编程），每个编程坐标轴上的编程值是相对于前一位置而言的，该值等于沿轴移动的距离。②绝对编程时，用G90指令后面的X、Z表示X轴、Z轴的坐标值。③增量编程时，用U、W或G91指令后面的X、Z表示X轴、Z轴的增量值。④G90、G91为模态功能，可相互注销，G90为缺省值。广数系统华中系统的编程指令如下：①使用X、Z字符表示绝对值编程，使用U、W字符表示相对值编程；②对应的G90为轴向切削循环指令，无G91指令。2.1.3编程基础T代码用于选刀，其后的4位数字分别表示选择的刀位号和刀具补偿号。如T0202中，第一个02表示选择刀架中的02号刀位，第二个02表示选择02补偿号作为刀具偏置补偿值。项目二零件轮廓车削加工4．T指令S：指定主轴转速。默认状态下（非恒线速度状态，由G97指定），S后的数值单位为r/min；恒线速度状态下（由G96指由定），S后数值单位为m/min。S是模态指令，S功能只有在主轴速度可调时有效。S编程所指定的主轴转速可以借助机床控制面板上的主轴倍率开关进行修正调整。M03：启动主轴以程序中指定的主轴速度正向旋转。5．主轴控制指令：S、M03、M04、M05M04：启动主轴以程序中指定的主轴速度逆向旋转。M05：使主轴停止旋转。2.1.3编程基础项目二零件轮廓车削加工F指令表示加工时刀具相对于工件的合成进给速度；华中系统中，F的单位指定指令为G94（每分钟进给量mm/min）或G95（主轴每转一转刀具的进给量mm/r）。G94为默认方式，如F200表示刀具移动的进给速度为200mm/min。广数系统中，F的单位指定指令为G98（每分钟进给量mm/min）或G99（主轴每转一转刀具的进给量mm/r）。G98为默认方式，如F200表示刀具移动的进给速度为200mm/min。当工作在G01，G02或G03方式下，编程指定的F一直有效，直到被新的F值所取代，而工作在G00方式下，快速定位的速度是各轴的最高速度，与编程指定的F无关。借助机床控制面板上的倍率单击，F可在一定范围内进行倍率修正调整。当执行攻丝循环G76、G82、螺纹切削G32时，倍率开关失效，进给倍率固定在100%。6．F指令2.1.3编程基础项目二零件轮廓车削加工X、Z后跟数字表示位置坐标值，如X100、Z100表示坐标系中坐标值为X100Z100的位置。7．X、Z字符华中系统中，默认方式为直径编程方式，由G36指定；由G37指定半径编程方式。广数系统中，规定直径编程方式，切换直径/半径编程方式需修改用户系统参数，广数系统的G36、G37指令用于自动刀具补偿测量。8．直径方式和半径方式编程指令格式：G00X（U）___Z（W）___指令功能：X、Z轴同时从起点以各自独立的快移速度移动到终点。短轴先到达终点，长轴独立移动剩下的距离，其合成轨迹不一定是直线，如图2-1-2所示。9．快速定位指令G00图2-1-2G00指令快移轨迹

G00指令中的快移速度由用户系统参数对各轴分别设定，不能用F规定；快移速度可由面板上的快速修调按钮修正；G00为模态功能指令，可由

G01、G02、G03或G32功能注销。2.1.3编程基础项目二零件轮廓车削加工指令格式：G01X（U）_Z（W）_F_指令功能：运动轨迹为从起点到终点的一条直线，以F指定速度移动。示例：车削图2-1-3所示工件圆锥的G01指令格式，如右侧4种写法。10．直线插补指令图2-1-3G01指令示例G01是模态指令，可由G00、G02、G03或G32功能注销。2.1.3编程基础项目二零件轮廓车削加工指令格式：G02/G03X（U）_Z（W）_R_F_指令功能：G02为顺时针圆弧插补指令，指定刀具顺时针方向沿圆弧轨迹移动到指定位置。如G02X40Z-30R18F150，表示刀具按150mm/min的进给速度从当前位置沿顺时针圆弧轨迹移动到X40Z-30的坐标位置，该顺时针圆弧半径为18mm。G03为逆时针圆弧插补指令，指定刀具沿逆时针圆弧轨迹移动到指定位置。如G03X40Z-30R18F150，表示刀具按150mm/min的进给速度从当前位置沿逆时针圆弧轨迹移动到X40Z-30的坐标位置，该逆时针圆弧半径为18mm。11．圆弧插补指令图2-1-3G01指令示例示例：编写图2-1-4所示工件轮廓的主要代码。2.1.3编程基础项目二零件轮廓车削加工

M03：主轴正转。M04：主轴反转。M05：主轴停止。12．主轴控制指令

M30：执行到该指令，程序结束并回到程序开头，等待下一次执行操作。M02：执行到该指令，程序结束，如要再次运行程序，需再次调用程序。13.程序结束指令2.1.4华中HNC-22T程序操作流程项目二零件轮廓车削加工①新建程序。单击F1（程序）→F3（新建程序）→输入程序名（以字母O开头）→按Enter键确定→录入程序→F4（保存程序）。②打开程序。单击F1（程序）→F1（选择程序）切换到程序列表→移动向上或向下光标到所需程序，按Enter打开该程序→移动光标到需修改的指令处，使用删除、变更、字母键、数字键编辑程序→F4（保存程序）。③校验程序。选择单段或自动模式→F1（程序）→F1（选择程序）→移动向上或向下光标到所需程序，按Enter打开该程序→F5（程序校验）→单击循环启动，在仿真窗口显示仿真切削过程。仿真工件尺寸规格可以如下设置：F5（设置）→F2毛坯尺寸→以外径、内径、长度、内端面的顺序录入尺寸，按Enter确定。④运行程序。选择单段或自动模式→F1（程序）→F1（选择程序）→移动向上或向下光标到所需程序，按Enter打开该程序→单击循环启动，数控车床按程序顺序动作。⑤从指定行运行程序。选择单段或自动模式→F2（程序控制）→F1（指定行运行）→移动光标到需运行的程序行→按循环启动运行。⑥MDI运行程序。选择单段模式→F3（MDI）→进入MDI界面，输入程序段→按循环启动运行。2.1.5广数980TDc程序操作流程项目二零件轮廓车削加工①新建程序。选择编辑模式，单击程序（PRG）进入程序页面→输入新程序名“字母O+数字”，如O1234→单击换行EOB或键输入IN，进入新程序输入界面，即可录入程序。注：广数系统中程序录入或修改时会自动保存，无需其他操作进行保存。②打开程序。选择编辑或自动模式，单击程序（PRG），进入程序页面→输入程序名“O+数字”（已有程序）→单击↓，即打开程序。③校验程序。选择编辑模式，单击程序PRG→单击软键本地程序→单击软键轨迹预览，将显示整个程序的编程轨迹，来确认程序是否有错误。④运行程序。

选择自动运行模式，打开程序，单击RESET键或移动光标到程序头，单击循环启动即可运行程序。注意，同时选择单段状态，则每单击循环启动一次，运行一个程序段。⑤从指定行运行程序。选择自动运行模式，打开程序，移动光标到需运行的程序行，单击循环启动运行程序。注意，同时选择单段状态，则每单击循环启动一次，运行一条程序段。⑥MDI运行程序。选择MDI模式，单击程序（PRG）→输入程序段（可多条）→单击循环启动运行程序。注意，同时选择单段状态，则每单击循环启动一次，运行一个程序段。2.1.6进退刀走刀规范项目二零件轮廓车削加工安全、规则的走刀轨迹是高效进行数控加工的关键之一。走刀轨迹包括进退刀轨迹、切削轨迹、切削区域跳转轨迹。其中进退刀轨迹是安全加工的重点，描述刀具怎样快速靠近工件，怎样切入工件，怎样切出工件，怎样快速离开工件等问题。以本任务走刀轨迹为例，如图2-1-5所示。

图2-1-5进退刀规范轨迹

①刀具定位在点A，加工过程返回到点A换刀，A为换刀点；②快速沿Z轴定位到点B，避免X、Z轴同时自由运动产生的折线走刀，不碰撞夹具、工件等；③快速沿X轴定位到点C，准备切入工件，C为进刀点；④工进（工作进给）速度切入并切削工件；⑤工进速度切出工件到点D，D为退刀点；⑥快速沿X轴退刀到点E；⑦快速沿Z轴退刀到点A。数控车削加工项目进阶教程项目三零件单头车削加工任务3.1粗精刀路设计与外槽车削加工任务内容设计如图3-1-1所示零件的粗精加工和槽加工刀路，并编制相应程序完成加工。项目三零件单头车削加工图3-1-1粗加工零件图任务3.1粗精刀路设计与外槽车削加工进阶目标了解粗、精加工的作用及加工阶段的划分；掌握简单外圆车削循环指令及其使用，体验粗加工刀路的设计与实现；能够运用CAD软件捕捉零件图的节点、交点等点坐标；掌握普通外槽的工艺特点、车削走刀轨迹；了解暂停指令的作用、机床暂停状态，并合理使用；了解粗车刀、精车刀、外槽刀的结构参数、作用、切削性能。项目三零件单头车削加工任务3.1粗精刀路设计与外槽车削加工任务决策项目三零件单头车削加工3.1.1工艺分析与对策

①粗、精加工需合理设置，粗加工后留约0.5mm的精加工单边余量。在CAD软件中绘制零件轮廓，将轮廓向外偏移0.5mm，外轮廓向内偏移直线，如图3-1-2所示虚线，间距为每刀切削深度（单边2mm，因工件材料为塑料，如果工件材料为铝或钢等其他材料，应适当调整切削深度），偏移轮廓与水平线的交点即为粗加工刀路节点A~F。图3-1-2粗车刀路绘图捕点坐标项目三零件单头车削加工3.1.1工艺分析与对策

②结构分析：工件结构包括水平直线、斜直线、顺时针圆弧、逆时针圆弧，轮廓典型且连接处圆顺，没有难下刀之处。外槽宽为5mm，单边深2mm，实际外槽刀刃宽不同，本例中设刃宽为3.6mm，因此分X向2次垂直进刀，为保证槽底圆顺，设置切槽刀在槽底停留1s。表3-1-1工艺卡③精度分析：图3-1-1所示工件没有标注精度要求，操作人员常态下的对刀操作、编程加工能够保证尺寸要求。右侧端面无技术要求，Z向对刀时手动车削，故端面车削无需写入程序。④设备选型：数控车床型号考虑到工件直径为φ30mm，故选用通用CK6140型数控车床。⑤装夹方式：因工件技术要求较低，工件材料为塑料，所以采用三爪卡盘，配套软爪或硬爪均可，夹紧长度5~10mm，工艺卡如表3-1-1所示。序号工步内容刀具切削用量加工余量（mm）备注S（r/min）F（mm/min）ap（mm）1粗车外圆轮廓T01：外圆粗车刀400150≈0.52精车外圆轮廓T02：外圆精车刀6001003槽车削T03：切断刀300404切断工件T03：切断刀30040项目三零件单头车削加工实施条件任务实施需要多方面条件的准备与资源配合，包括场地、设备、耗材、刀具、量具、工具等，具体如表3-1-3所示。序号名称规格数量备注设备与场地1计算机配装加工仿真软件、CAD软件；计算机室1人/台条件允许可使用理实一体化教学场地2数控车床配套三爪卡盘；实训车间2人/台耗材1毛坯φ30塑料棒长条，主轴孔送料刀具1T01外圆粗车刀，高速钢1把/台台：指一台车床2T02外圆精车刀，高速钢1把/台3T03外槽刀，硬质合金，焊接式1把/台量具1游标卡尺0～150mm（0.02）1把/台工具1清洁类毛刷、碎布、铁钩等1套/台2装夹类垫片等1套/台3安装类螺丝刀、扳手（活动、开口、六角）等1套/台表3-1-3实施条件清单

项目三零件单头车削加工考核与评估任务考核内容包括零件的完好程度、工作过程中的职业素养、工艺与数控编程的合理性、操作设备的熟练程度，考核最后结合自评、互评、教师评价因素，评定总体表现。任务考核与评估内容汇总按附5表3-1进行。知识连接3.1.3加工阶段划分及作用零件的加工阶段一般划分为：粗加工、半精加工、精加工、光整加工。一般情况下，零件加工无法直接仅一刀即从毛坯加工成形。粗加工的目的是尽可能快地去除毛坯的多余材料，并预留适当的余量给后续加工。粗加工亦需要根据毛坯不同结构特征选用合适刀具，控制切削速度、切削深度、进给速度等参数，分多次走刀来实现。粗加工的多次走刀轨迹可以通过基本指令G00、G01、G02、G03实现，但编写的走刀程序繁琐冗长，检验困难，容易出错。简便的编程方法是使用简单循环指令，适当简化粗程序的编写。简单循环指令包括：内（外）径简单切削循环指令、端面切削循环指令、螺纹切削循环指令。以下介绍本任务所使用的内（外）径简单切削循环指令与暂停指令，其他指令详见相应编程手册。项目三零件单头车削加工知识连接3.1.4内（外）径简单切削循环指令内（外）径简单切削循环指令可以车削圆柱面或圆锥面，如图3-1-3所示。（a）圆柱面车削

（b）圆锥面车削图3-1-3内（外）径简单切削循环华中系统格式：G80X（U）_Z（W）_I_F_广数系统格式：G90X（U）_Z（W）_R_F_代码功能：带I或R参数时进行圆锥车削；不带I或R时进行圆柱车削。X：切削终点X轴绝对坐标；Z：切削终点Z轴绝对坐标；U：切削终点与起点X轴的坐标相对值；W：切削终点与起点Z轴的坐标相对值；I/R：切削起点B与切削终点C的半径差。项目三零件单头车削加工知识连接3.1.5暂停指令暂停指令执行时，各轴运动停止，不改变当前的G代码模态和保持的数据和状态，延时给定的时间后，再执行下一个程序段。可用于切槽、台阶端面等需要刀具在加工表面作短暂停留的埸合。华中系统格式：G04X_（X后数字单位为s，如G04X3，暂停3s）；广数系统格式：G04X_（X后数字单位为s，如G04X3，暂停3s）；G04P_（P后数字单位为ms，如G04P500，暂停0.5ms）；

G04（程序段间准确停）。任务3.2用复合循环指令进行粗精加工与螺纹加工任务内容分析图3-2-1所示零件的零件结构，设计其加工过程，编制数控车削程序，并在数控机床上完成加工。项目三零件单头车削加工图3-2-1复合指令粗加工零件图进阶目标项目三零件单头车削加工了解复合车削循环指令的走刀轨迹生成原理，以及对应参数的含义；掌握复合车削循环指令的使用，合理进行编程应用与加工操作；掌握复合车削循环指令中粗、精车刀的切换、粗、精加工程序运行操作；了解退刀槽的作用及其编程工艺；了解G01倒角、倒圆的功能及其应用；了解螺纹的作用，掌握螺纹车削指令的应用，掌握普通螺纹的基本加工工艺；了解螺纹刀的结构参数、作用、切削性能。任务决策项目三零件单头车削加工3.2.1工艺分析与对策1．结构分析工件轮廓连接圆顺，没有难下刀之处。外槽宽为5mm，单边深1.5mm，实际外槽刀刃宽不同，本例中设刃宽为3.6mm，因此分X向2次垂直进刀，为保证槽底圆顺，设置切槽刀在槽底停留1秒。螺纹M14×1.5为普通三角螺纹，大径为14mm，螺距为1.5mm；外螺纹考虑配合要求，大径实际加工尺寸应略小，为13.8mm；螺纹牙型考虑结构和刀具切削性能，螺牙应分多刀车削完成；为保证螺纹前、后段的完整性，应考虑加工时螺纹的升速段和减速段。2．精度分析工件没有标注精度要求，操作人员常态下的对刀操作、编程加工能够保证尺寸要求。右侧端面无技术要求，但为保证右侧端面与螺纹外圆面的圆滑连接，端面与外圆一刀完成车削。3．设备选型数控车床型号考虑到工件直径为φ30mm，故选用通用数控车床CK6140型。4．装夹方式因工件技术要求较低，工件材料为塑料，所以采用三爪卡盘，配套软爪或硬爪均可，夹紧长度5~10mm。任务决策项目三零件单头车削加工3.2.1工艺分析与对策5．工艺过程及相关参数工艺过程及相关参数如表3-2-1所示。表3-2-1工艺过程及相关参数

序号工步内容刀具切削用量加工余量（mm）备注S（r/min）F（mm/min）ap（mm）1粗车外圆轮廓T01：外圆粗车刀400150单边0.32精车外圆轮廓T02：外圆精车刀6001003退刀槽车削T03：切断刀400404螺纹车削T04：外螺纹刀2505切断工件T03：切断刀40040任务决策项目三零件单头车削加工3.2.2数控编程与说明1．外圆粗、精车程序参考程序及其说明如表3-2-2所示。表3-2-2外圆粗车程序（精车程序修改参见表后注意提示）华中系统广数系统程序说明%1O1；T0101T0101；选择1号粗车刀S400M03S400M03；G00X100G00X100；粗车刀定位到换刀点Z100Z100；Z2Z2；粗车刀快速靠近工件X36X36；G71U1.5R1P1Q2X0.6Z0.2F200G71U1.5R1F200；G71粗车循环指令G71P1Q2U0.6W0.2；任务决策项目三零件单头车削加工3.2.2数控编程与说明续表3-2-2华中系统广数系统程序说明N1G01X0F400N1G01X0F400；精车程序段（进刀建议使用G01，加大F值，如使用G00将使得开粗刀路进退刀速度过快；程序段“X14C1.5”使用G01指令的倒角功能）Z0F100Z0F100；X14C1.5X14L1.5；Z-20Z-20；X16X16；G02X24.63Z-38.34R36G02X24.63Z-38.34R36；G03X23Z-45R14G03X23Z-45R14；G01Z-55G01Z-55；N2X36N2X36；G00X100G00X100；回换刀点，程序结束。Z100Z100；M05M05；M02M02；任务决策项目三零件单头车削加工3.2.2数控编程与说明2．外槽、螺纹车削程序参考程序及其说明如表3-2-3所示。表3-2-3槽、螺纹车削参考程序与剖析华中系统广数系统程序剖析%2%2;T0303T0303;换外槽刀，设刃宽为3.6mm，并定位到换刀点S300M03S300M03;G00X100G00X100;Z100Z100;Z-18.6Z-18.6;快速定位到槽起刀点X20X20;G01X11F40G01X11F40;Z向分两刀车退刀槽，槽底暂停1秒G04X1G04X1;X20F200X20F200;Z-20Z-20;X11F40