教学材料《数控机床》-第二章

2.1数控车床基本操作2.1.1

FANUCOi系统车床基本操作FANUCOi-T数控系统主要由计算机、ＣＲＴ显示器、操作面板和控制软件等组成。1.FANUCOi-T数控控制面板FANUCOi-T数控控制面板如图2-1所示。2.FANUCOi-T机床控制面板FANUCOi-T机床控制面板如图2-2所示。3.FANUCOi-T系统数控车床操作方法１）开机开机有以下几个步骤。下-页

返回2.1数控车床基本操作（１）合上数控车床电气柜总开关，机床正常送电。（２）接通操作面板电按钮，给数控系统上电。如果机床启动一切正常，ＣＲＴ显示屏显示如图2-3所示的画面。２）返回参考点操作正常开机后，首先应完成返回参考点操作。因为机床断电后就失去对各坐标轴位置的记忆，所以接通电源后，必须让各坐标轴返回参考点。３）车床手动操作通过数控车床面板的手动操作，可以完成主轴旋转、进给运动、刀架转位、冷却液开／关等动作，检查机床状态，保证机床正常工作。上-页

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返回2.1数控车床基本操作４）输入工件加工程序选择编辑方式（ＥＤＩＴ）和功能键（ＰＲＯＧ）进入加工程序编辑画面，按照系统要求完成加工程序的输入，并检查输入无误。５）刀具和工件装夹根据加工要求，合理选择加工刀具，刀具安装时，要注意刀具伸出刀架的长度。６）对刀手动选择各刀具，用试切法或对刀仪测量各刀的刀补，并置入程序规定的刀补单位，注意小数点和正负号。根据加工程序需要，用Ｇ５０或Ｇ５４设定工件坐标系。上-页

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返回2.1数控车床基本操作７）程序校验程序校验的方法常用有机床锁紧和机床空运行两种。（１）选择自动运行模式，按机床锁紧和单步运行按钮，再按循环启动按钮，这样可以逐步检查编辑输入的程序是否正确无误。（２）程序校验还可以在空运行状态下进行，但检查的内容与机床锁紧方式是有区别的。８）首件试切程序校验无误后，装夹好工件，选自动方式，选择适当的进给率和快速倍率，按循环启动键，开始自动加工。上-页

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返回2.1数控车床基本操作９）工件加工首件加工完成后测量各加工部位尺寸，修改各刀具的刀补值，然后加工第二件，确认无误后恢复快速倍率１００％，加工全部工件。４.FANUCOiＴ系统数控车床对刀方法数控车床车削加工过程中，首先要确定零件的加工原点，以建立准确的工件坐标系；其次要考虑刀具不同尺寸对加工的影响，这些都需要通过对刀来解决。１）刀位点刀位点是指在编制程序和加工时，用于表示刀具特征的点，也是对刀和加工的基准点。数控车刀的刀位点如图2-4所示。上-页

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返回2.1数控车床基本操作２）刀具补偿刀具补偿包括刀具偏置（几何）补偿、刀具磨耗补偿、刀尖圆弧半径补偿。刀具补偿画面如图2-5所示。３）刀具偏置补偿刀具偏置补偿可使加工程序不随刀尖位置不同而改变。刀具偏置补偿也有两种形式：相对补偿形式和绝对补偿形式。下面介绍相对补偿形式及其对刀（１）相对补偿形式。相对补偿形式如图2-6所示，在对刀时，通常先确定一把基准刀具，并以其刀尖位置犃点为依据建立工件坐标系。上-页

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返回2.1数控车床基本操作（２）对刀方法。采用试切法对刀。设有三把刀具：外圆车刀、螺纹车刀和内孔镗刀。外圆车刀为1号刀，并作为基准刀具，螺纹车刀为2号刀，内孔镗刀为3号刀。下面介绍绝对补偿形式及其对刀（１）绝对补偿形式。绝对补偿形式如图2-7所示，在机床回到参考点时，工件坐标系原点相对于刀架工作位置上各刀刀尖位置的有向距离。当执行刀具补偿时，各刀以此值设定各自的加工坐标系。（２）对刀方法。采用试切法对刀。设有三把刀具：外圆车刀、螺纹车刀和内孔镗刀。外圆车刀为1号刀，并作为基准刀具，螺纹车刀为2号刀，内孔镗刀为3号刀。上-页

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返回2.1数控车床基本操作用1号刀车削工件右端面、车端面后，X向不能移动，沿X正向退出，在刀具偏置（几何）补偿画面，将光标放在番号G001行，在“＞”位置输入X０，在按软键盘上的“测量”，1号刀X向对刀完成。用1号刀车削工件外圆、车外圆后，X向不能移动，沿X正向退出后主轴停转，测量出外圆直径（假设39.25mm），将光标放在番号G001行，在“＞”位置输入X39.25，在按软键盘上的“测量”，1号刀X向对刀完成。让1号刀分别沿X、X轴正向离开工件到换刀不碰刀位置，换２号刀。让2号刀的刀尖与工件右端面对齐，如图2-8所示上-页

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返回2.1数控车床基本操作让２号刀的刀尖与工件已车的外圆对齐，将光标放在番号G002行，在“＞”位置输入X39.25，在按软键盘上的“测量”，2号刀Z向对刀完成。让2号刀分别沿X、X轴正向离开工件，换3号刀。让3号刀的刀尖与工件右端面对齐，将光标放在番号G003行，在“＞”位置输入Z0，再按软键盘上的“测量”，３号刀Z向对刀完成。其他刀具的对刀方式参照2、3号刀的对刀即可。上-页

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返回2.1数控车床基本操作４）刀具磨耗补偿当刀具出现磨损或更换刀片后，可以对刀具进行磨损设置，刀具磨损设置画面如图2-9所示。当刀具磨损后或工件加工尺寸有误差时，只要修改“刀具磨损设置”画面中的数值即可。一般可以分为以下两种情况。（１）当番号X、X向原数值是０的情况：例如工件外圆直径加工尺寸应为４０ｍｍ，如果实际加工后测得尺寸为４０.０８ｍｍ，尺寸偏大０.０８ｍｍ，则在刀具磨损设置画面所对应刀具补偿号，如１号刀具一般番号Ｗ００１中的X向补偿值内输入“－０.０８”。上-页

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返回2.1数控车床基本操作（２）当番号X、X向原数值不是０的情况：需要在原来数值的基础上进行累加，把累加后的数值输入。５）刀尖圆弧半径补偿（１）刀尖圆弧半径补偿的定义。在实际加工中，对于“尖头”车刀为了提高刀具的使用寿命，满足精加工的需要，常将刀尖磨成半径不大的圆弧，刀位点即为刀尖圆弧的圆心。（２）理想刀尖与刀尖圆弧半径。在理想状态下，一般将尖头车刀的刀位点假想成一个点，该点即为理想刀尖，在试切对刀时也是以理想刀尖进行的。但实际车刀不是一个理想点，而是一段圆弧。上-页

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返回2.1数控车床基本操作（３）刀尖圆弧半径补偿对加工精度影响。用圆弧刀头的外圆车刀切削加工时，圆弧车刀对刀点分别是犃点和犅点，如图2-４所示，所形成的假想刀尖为犘点。加工台阶面或端面时，对加工表面的尺寸和形状影响不大，但端面中心和台阶的清角处会产生残留。加工圆锥面对锥度不会产生影响，但对圆锥大小端的尺寸有影响。加工圆弧面会对圆弧的圆度和半径有影响。对于凸圆弧，半径会变小，实际半径＝理论半径－刀尖圆弧半径，对于凹圆弧，半径会变大，实际半径＝理论半径＋刀尖圆弧半径。上-页

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返回2.1数控车床基本操作（４）刀尖圆弧半径补偿指令。刀尖圆弧半径补偿编程格式：刀尖圆弧半径补偿是通过G41／G42／G40代码及Ｔ代码指定的刀尖圆弧半径补偿号来建立和取消半径补偿的。刀尖圆弧半径补偿偏置方向判断：当判断刀尖圆弧半径补偿偏置方向时，一定要沿着正犢向负犢方向观察刀具所处的位置。（５）圆弧车刀刀沿位置点。数控车床采用刀尖圆弧半径进行加工时，如果刀尖的形状和切削时所处的位置（即刀沿位置）不同，那么刀具的补偿量和补偿方向也不同。上-页

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返回2.1数控车床基本操作（６）刀尖圆弧半径补偿参数设置。其设置方法介绍如下。移动光标键选择与刀具补偿号对应的刀具半径参数。移动光标键选择与刀具补偿号对应的刀沿位置号参数。用同样的方法设置２号刀和３号刀的刀尖圆弧半径补偿参数，刀尖圆弧半径值分别是０.５ｍｍ和１ｍｍ，刀沿位置号分别是８和２。５.ＦＡＮＵＣＯｉＴ系统工件坐标系设定方法１）零点偏置工件坐标系零点偏置实质上是通过对刀找出工件坐标系原点在机床坐标系中的绝对坐标值，并将这些值通过机床面板操作，输入到机床偏置存储器（参数）中，从而建立机床原点与工件原点之间的关系。上-页

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返回2.1数控车床基本操作数控车床的机床坐标原点一般设在卡盘的端面和工件轴心线交点，若编程原点设在工件右端面与轴线的交点处，这两者之间有一个轴向距离，也就是有一个Z方向的偏移量，如图2-12所示。（１）确定零点偏置方法的步骤：在ＭＤＩ方式下，按ＭＥＮＵ／ＯＦＳＥＴ功能键，进入相应画面后，按该画面“坐标系”对应软键盘，进入如图2-13所示画面。（２）零点偏置应用：在编程和加工过程中可以通过Ｇ５４Ｇ５９指令对不同的坐标系进行选择，如图2-14所示。上-页

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返回2.1数控车床基本操作（３）零点偏置特点：通过零点偏置设置的工件坐标系，只要不对其进行修改、删除操作，该工件坐标系将永久保存，即使机床关机，其坐标系仍将保留。２）用Ｇ５０设定工件坐标系（１）Ｇ５０的编程格式。Ｇ５０Ｘ＿Ｚ＿X、Z的值为刀具的当前位置相对于新设定的工件坐标系的新坐标值。（２）设定工件坐标系方法：选定用基准刀（如：外圆车刀1刀），手动用1刀切工件的外圆，然后沿Z轴正方向离开工件，X向不能动，停车测量外圆直径。上-页

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返回2.1数控车床基本操作启动主轴，手动将刀沿Ｚ轴负方向移至工件的端面处。在ＭＤＩ方式下，输入Ｇ０１Ｕ（直径值），按循环启动按钮，切断面。或在“手摇脉冲”方式下，手动切至工件轴心。选择ＭＤＩ方式，输入Ｇ５０Ｘ０Ｚ０，启动循环按钮，把当前点设为零点，接着输入Ｇ５０Ｇ００Ｘ１００Ｚ１００，启动循环按钮，使刀具离开工件原点停在程序起刀点。（３）特点：采用Ｇ５０设定的工件坐标系，不具有记忆功能，当机床关机后，设定的坐标系立即失效。在执行该指令前，必须将刀具刀位点先通过一定方式（如手动方式或ＭＤＩ方式）准确移动到新坐标系指定的位置。上-页

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返回2.1数控车床基本操作2.1.2犛犐犈犕犈犖犛系统车床基本操作ＳＩＮＵＭＥＲＩＫ８０２Ｄ数控系统主要由计算机、ＣＲＴ显示器、操作面板和控制软件等组成。１.ＳＩＮＵＭＥＲＩＫ８０２Ｄ机床操作面板机床操作面板位于窗口的右下侧，如图2-16所示。２.ＳＩＮＵＭＥＲＩＫ８０２Ｄ机床控制面板１）按键介绍机床控制面板如图2-17所示。数字／字母键用于输入数据到输入区，系统自动判别取字母还是取数字。上-页

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返回2.1数控车床基本操作２）手动操作数控机床（１）开机：开机的操作步骤为：接通机床电源，系统启动以后进入“加工”操作区ＪＯＧ模式，出现“回参考点”窗口，如图2-18所示。（２）回参考点———“加工”操作区：注意：“回参考点”只有在ＪＯＧ模式下可以进行。３）ＪＯＧ模式———“加工”操作区ＪＯＧ模式加工操作区如图2-20所示。功能：在ＪＯＧ模式中，可以移动机床各轴。上-页

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返回2.1数控车床基本操作４）“手轮”模式———“加工”操作区HAND模式加工操作区如图2-21所示。功能：在HAND模式中，可以移动机床。５）MDA模式（手动输入）———“加工”操作区MDA模式加工操作区如图2-22所示。功能：在MDA模式下可以编制一个零件程序段加以执行。６）输入刀具参数及刀具补偿参数———“参数”操作区功能：刀具参数包括刀具几何参数、磨损量参数和刀具型号参数。2.1数控车床基本操作７）建立新刀具操作步骤有以下几步。新刀具功能下有两个菜单供使用，分别用于选择刀具类型，如图2-25所示，填入相应的刀具号，如图2-26所示。８）确定刀具补偿（手动）功能：利用此功能可以计算刀具Ｔ未知的几何长度。前提条件：换刀，在ＪＯＧ方式下移动该刀具，使刀尖到达一个已知坐标值的机床位置或试切零件使刀具到工件表面。９）输入／修改零点偏置值———“参数”操作区功能：首先根据工件图纸确定程式原点，编辑程序。在手动模式下，用芯棒测量工件的原点，把工件原点的机床坐标值输入到选择的工件坐标系Ｇ５４Ｇ５９。上-页

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返回2.1数控车床基本操作１０）计算零点偏置值前提：只有在ＪＯＧ模式下可以进行。１１）选择和启动零件程序———“加工”操作区注意：启动程序之前必须要调整好系统和机床，保证安全。１２）自动模式功能：在自动模式下调用零件程序可以自动加工工件。１３）程序段搜索———“加工”操作区前提条件：程序已经选择。１４）输入新程序———“程序”操作区功能：编制新的零件程序文件。上-页

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返回2.1数控车床基本操作１５）从计算机输入一个数控程序编辑ＮＣ程序可在计算机键盘上建立文本文件编写，文本文件后缀名（*.ｔｘｔ）必须改为*.ｍｐｆ（主程序）或*.ｓｐｆ（子程序）。１６）零件程序的修改———“程序”运行方式功能：零件程序不处于执行状态时，可以进行编辑，如图２-３８所示。２.１.３华中世纪星系统车床基本操作华中世纪星ＨＮＣ-２１Ｔ是基于ＰＣ的车床ＣＮＣ数控装置，具有开放性好、结构紧凑、集成度高、可靠性好、性能价格比高、操作维护方便的特点。上-页

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返回2.1数控车床基本操作１.华中世纪星系统机床操作面板１）操作台结构操作台结构如图2-39所示。２）软件操作界面ＨＮＣ２１Ｔ的软件操作界面如图2-40所示，其界面由如下几个部分组成。图形显示窗口：可以根据需要按功能键Ｆ9设置窗口的显示内容。菜单命令条：通过菜单命令条中的功能键Ｆ1~Ｆ10来完成系统功能的操作。运行程序索引：自动加工中的程序名和当前程序段行号。上-页

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返回2.1数控车床基本操作选定坐标系下的坐标值：坐标系可在机床坐标系／工件坐标系／相对坐标系之间切换；显示值可在指令位置／实际位置／剩余进给／跟踪误差／负载电流／补偿值之间切换工件坐标系零点：工件坐标系零点指在机床坐标系下的坐标值。快速修调———当前快进修调倍率。辅助机能：自动加工中的G、M代码。当前加工程序行：当前正在或将要加工的程序段。当前加工方式系统运行状态及当前时间上-页

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返回2.1数控车床基本操作工作方式———系统工作方式根据机床控制面板上相应按键的状态可在自动运行、单段运行、手动运行、增量运行、回零急停、复位等之间切换；运行状态———系统工作状态在运行正常和出错间切换；系统时钟———当前系统时间。操作界面中最重要的一块是菜单命令条。系统功能的操作主要通过菜单命令条中的功能键F1~F10来完成。当要返回主菜单时，按子菜单下的F10键即可。上-页

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返回2.1数控车床基本操作２.上电、关机、急停下面主要介绍机床数控装置的上电、关机、急停、复位、回参考点、超程解除等操作。１）上电（１）检查机床状态是否正常。（２）检查电源电压是否符合要求、接线是否正确。（３）按下急停按钮。（４）机床上电。（５）数控上电。（６）检查风扇及电动机运转是否正常。（７）检查面板上的指示灯是否正常。上-页

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返回2.1数控车床基本操作２）复位系统上电进入软件操作界面时，系统的工作方式为急停，为控制系统运行，需左旋并拔起操作台右上角的急停按钮，使系统复位并接通伺服电源，系统默认进入回参考点方式，软件操作界面的工作方式变为回零。３）返回机床参考点控制机床运动的前提是建立机床坐标系，为此，系统接通电源、复位后首先应进行机床各轴回参考点，操作方法如下。（１）如果系统显示的当前工作方式不是回零方式，按一下控制面板上面的回零按键，确保系统处于回零方式。上-页

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返回2.1数控车床基本操作（２）根据X轴机床参数回参考点方向，按一下＋Ｘ（回参考点方向为＋）或－Ｘ（回参考点方向为－）按键，X轴回到参考点后，＋Ｘ或Ｘ按键内的指示灯亮。（３）用同样的方法按＋Ｚ、－Ｚ按键，使Ｚ轴回参考点。所有轴回参考点后，即建立了机床坐标系。４）急停机床运行过程中，在危险或紧急情况下，按下急停按钮，ＣＮＣ即进入急停状态，伺服进给及主轴运转立即停止工作（控制柜内的进给驱动电源被切断）解除紧急停止前，先确认故障原因是否排除，且紧急停止解除后应重新执行回参考点操作，以确保坐标位置的正确性。上-页

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返回2.1数控车床基本操作５）超程解除在伺服轴行程的两端各有一个极限开关，作用是防止伺服机构碰撞而损坏。每当伺服机构碰到行程极限开关时，就会出现超程。（１）松开急停按钮，置工作方式为手动或手摇方式；（２）一直按压着超程解除按键（控制器会暂时忽略超程的紧急情况）；（３）在手动（手摇）方式下，使该轴向相反方向退出超程状态；（４）松开超程解除按键。上-页

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返回2.1数控车床基本操作若显示屏上运行状态栏“运行正常”取代了“出错”，表示恢复正常，可以继续操作。６）关机（１）按下控制面板上的急停按钮，断开伺服电源；（２）断开数控电源；（３）断开机床电源。３.机床手动操作机床的手动操作主要包括：手动移动机床坐标轴（点动、增量、手摇）、手动控制主轴（启停、点动）、机床锁住、刀位转换、卡盘松紧、冷却液启停、手动数据输入（ＭＤＩ）运行等。上-页

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返回2.1数控车床基本操作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2-43所示。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。其按键包括：点动进给；点动快速移动；点动进给速度选择；增量进给；手摇进给。上-页

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返回2.1数控车床基本操作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。其按键包括：主轴正转；主轴反转；主轴停止；主轴点动；主轴速度修调。上-页

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返回2.1数控车床基本操作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“机床锁住”按键（指示灯亮），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。４）其他手动操作刀位转换；冷却启动与停止；卡盘松紧。５）手动数据输入（ＭＤＩ）运行上-页

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返回2.1数控车床基本操作在图２-４１所示的主操作界面下按Ｆ４键进入ＭＤＩ功能子菜单。注意：自动运行过程中，不能进入ＭＤＩ运行方式，可在进给保持后进入。（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。上-页

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返回2.1数控车床基本操作（２）运行ＭＤＩ指令段：在输入完一个ＭＤＩ指令段后，按操作面板上的“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。４.程序输入与文件管理在软件操作界面下按Ｆ２键进入编辑功能子菜单命令行与菜单条，其显示如图2-46所示。１）选择编辑程序（Ｆ１→Ｆ２）在编辑功能子菜单下，按Ｆ２键，将弹出如图2-47所示的选择编辑程序菜单，其中：上-页

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返回2.1数控车床基本操作（１）磁盘程序———保存在电子盘、硬盘、软盘或网络路径上的文件；（２）正在加工的程序———当前已经选择存放在加工缓冲区的一个加工程序。２）程序编辑（Ｆ２）（１）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。编辑过程中用到的主要快捷键如下。DEL：删除光标后的一个字符，光标位置不变，余下的字符左移一个字符位置。上-页

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返回2.1数控车床基本操作Pgup：使编辑程序向程序头滚动一屏，光标位置不变，如果到了程序头，则光标移到文件首行的第一个字符处。Pgdn：使编辑程序向程序尾滚动一屏，光标位置不变，如果到了程序尾，则光标移到文件末行的第一个字符处。BS：删除光标前的一个字符，光标向前移动一个字符位置，余下的字符左移一个字符位置。（２）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。３）程序存储（Ｆ２→Ｆ４）在编辑状态下按Ｆ４键可对当前编辑程序进行存盘。上-页

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返回2.1数控车床基本操作５.程序运行在主界面下按Ｆ１键，进入程序运行子菜单，命令行与菜单条的显示如图2-48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。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2-49所示的选择运行程序子菜单，按Ｅｓｃ键可取消该菜单。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。上-页

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返回2.1数控车床基本操作程序校验运行的操作步骤如下。调入要校验的加工程序。按机床控制面板上的“自动”按键进入程序运行方式。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”。按机床控制面板上的“循环启动”按键程序校验开始。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回为“自动”；若程序有错，命令行将提示程序的哪一行有错。上-页

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返回2.1数控车床基本操作３）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，有以下步骤。（１）按一下机床控制面板上的“自动”按键（指示灯亮），进入程序运行方式。（２）按一下机床控制面板上的“循环启动”按键（指示灯亮），机床开始自动运行调入的零件加工程序。４）单段运行（１）按一下“循环启动”按键，运行一程序段，机床运动轴减速停止，刀具、主轴电动机停止运行。上-页

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返回2.1数控车床基本操作（２）再按一下“循环启动”按键，又执行下一程序段，执行完了后又再次停止。５）运行时干预（１）进给速度修调：在自动方式或ＭＤＩ运行方式下，当Ｆ代码编程的进给速度偏高或偏低时，可按进给修调右侧的“１００％”和“＋”、“－”按键修调程序中编制的进给速度。（２）快移速度修调：在自动方式或ＭＤＩ运行方式下，可按快速修调右侧的“１００％”和“＋”、“－”按键，修调Ｇ００快速移动时系统参数“最高快移速度”设置的速度。（３）主轴修调：在自动方式或ＭＤＩ运行方式下，当Ｓ代码编程的主轴速度偏高或偏低时，可按主轴修调右侧的“１００％”和“＋”、“－”按键修调程序中编制的主轴速度。上-页

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返回2.1数控车床基本操作（４）机床锁住：禁止机床坐标轴动作。在自动运行开始前，按一下“机床锁住”按键（指示灯亮），再按“循环启动”按键，系统继续执行程序，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。这个功能用于校验程序。上-页

返回2.2数控车削加工编程２.２.１数控车床的编程基础１.数控车床坐标系数控机床的加工是由程序控制完成的，所以坐标系的确定与使用非常重要。数控车床有三个坐标系即机械坐标系、编程坐标系和工件坐标系。机械坐标系的原点是生产厂家在制造机床时的固定坐标系原点，也称机械零点。它是在机床装配、调试时已经确定下来的，是机床加工的基准点。在使用中，机械坐标系是由参考点来确定的，机床系统启动后，进行返回参考点操作，机械坐标系就建立了。坐标系一经建立，只要不切断电源，坐标系就不会变化。下-页

返回2.2数控车削加工编程２.数控加工程序的格式及编程方法１）数控加工程序的构成在数控车床上加工零件，首先要编制程序，然后用该程序控制机床的运动。数控指令的集合称为程序。一个完整的数控加工程序由程序开始部分、若干程序段、程序结束部分组成。２）主程序和子程序有时被加工零件中，有多个形状和尺寸都相同的部位，若按通常的方法编程，则有一定量的连续程序段在几处完全重复的出现，则可以将这些重复的程序串，单独地提出来按一定格式做成子程序，程序中子程序以外的部分便称为主程序。上-页

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返回2.2数控车削加工编程子程序可以被多次重复调用。而且有些数控系统中可以进行子程序的“多层嵌套”，子程序可以调用其他子程序，从而可以极大地简化编程工作，缩短程序长度，节约程序存储器的容量。３）模态指令与非模态指令模态指令：称续效指令，一经程序段中指定，便一直有效，直到后面出现同组另一指令或被其他指令取消时才有效。非模态指令：称非续效指令，其功能仅在出现的程序段有效。４）常用M指令Ｍ指令是控制数控机床“开、关”功能的指令，主要用于完成加工操作时的辅助动作。上-页

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返回2.2数控车削加工编程（１）程序停止：指令：Ｍ００功能：执行完包含Ｍ００的程序段后，机床停止自动运行，此时所有存在的模态信息保持不变，用循环启动使自动运行重新开始。（２）选择停止：指令：Ｍ０１功能：与Ｍ００类似，执行完包含Ｍ０１的程序段后，机床停止自动运行，只是当机床操作面板上的选择停开关压下时，这个代码才有效。上-页

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返回2.2数控车削加工编程（３）主轴正转、反转、停止：指令：Ｍ０３、Ｍ０４、Ｍ０５功能：Ｍ０３、Ｍ０４可使主轴正、反转，与同段程序其他指令一起开始执行。Ｍ０５指令可使主轴在该程序段其他指令执行完成后停止转动。（４）冷却液开、关：指令：Ｍ０８、Ｍ０９功能：Ｍ０８表示开启冷却液，Ｍ０９表示关闭冷却液。（５）程序结束：指令：Ｍ０２、Ｍ３０功能：该指令表示主程序结束，同时机床停止自动运行。上-页

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返回2.2数控车削加工编程５）主轴功能、进给功能和刀具功能（１）主轴功能Ｓ：主轴转速功能表示机床主轴的转速大小，由Ｓ和后面的若干数字组成。（２）进给功能Ｆ：进给功能表示刀具中心运动时的进给速度，由Ｆ和其后的若干数字组成。每分钟进给量的格式为Ｇ９４Ｆ---。每转进给量的格式为Ｇ９５Ｆ---。上-页

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返回2.2数控车削加工编程（３）刀具功能：刀具功能用于指定刀具和刀具参数，由Ｔ和其后的四位数字组成。格式：ＴＸＸ６）基本Ｇ功能代码（１）快速定位Ｇ００：Ｇ００指令使刀具快速移动到指定的位置。指令格式：Ｇ００Ｘ（Ｕ）—Ｚ（Ｗ）—；其中Ｘ（Ｕ）Ｚ（Ｗ）为指定的坐标值。上-页

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返回2.2数控车削加工编程（２）直线插补Ｇ０１：Ｇ０１是使刀具以指令的进给速度沿直线移动到目标点。指令格式：Ｇ０１Ｘ（Ｕ）—Ｚ（Ｗ）—Ｆ—；其中：Ｘ、Ｚ表示目标点绝对值坐标；Ｕ、Ｗ表示目标点相对前一点的增量坐标，Ｆ表示进给量，若在前面已经指定，可以省略。通常在车削端面、沟槽等与X轴平行加工时，只需单独指定X（或Ｕ）坐标；在车外圆、内孔等与Z轴平行的加工时，只需单独指定Z（或Ｗ）值。绝对坐标编程方式Ｇ０１Ｘ８０Ｚ８０Ｆ０.２５增量坐标编程方式Ｇ０１Ｕ２０.０Ｗ８０.０Ｆ０.２５，上-页

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返回2.2数控车削加工编程（３）顺圆弧插补Ｇ０２：圆弧插补Ｇ０２程序段可以使机床从现在位置沿圆顺时针弧轨迹运动到指令位置，进给速率沿圆弧的切线方向，大小等于编程的进给率犉。（４）逆圆弧插补Ｇ０３：圆弧插补Ｇ０３程序段可以使机床从现在位置沿逆时针圆弧轨迹运动到指令位置，进给速率沿圆弧的切线方向，大小等于编程的进给率犉。圆弧插补可以用以下两种方式编程。编程Ｇ０２或Ｇ０３及Ｉ、Ｊ、Ｋ字定义圆弧中心点，称为中心编程。其编程格式为：N

G17

G02

X

Y

Z

I

J

K

F。上-页

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返回2.2数控车削加工编程半径编程。当圆弧的半径Ｒ或终点坐标为关键尺寸时，选用该编程方法。其编程格式为：NG17G02

XYZRF。2.2.2数控车床常用指令表2-1是FANUCOi-T数控系统的常用G代码。表2-2是SINUMERIK802D数控系统的常用指令。表2-3是华中世纪星HNC21/22T数控系统的G代码。上-页

返回2.3数控车削加工实训2.3.1外圆加工［例2-1］毛坯尺寸35mm棒料，材料45钢或铝，试车削成如图2-55所示圆锥小轴。１.零件图工艺分析（１）技术要求分析。如图2-55所示，包括圆锥面、圆柱面、端面、切断等加工。（２）确定装夹方案、定位基准、加工起点、换刀点。由于毛坯为棒料，用三爪自定心卡盘夹紧定位。（３）制订加工方案，确定各刀具及切削用量。下-页

返回2.3数控车削加工实训２.数值计算（１）设定程序原点，以工件右端面与轴线的交点为程序原点建立工件坐标系。（２）计算各节点位置坐标值。（３）当加工锥面的X向起始点为X2，计算精加工圆锥面时，切削起始点的直径d。３.工件参考程序与加工操作过程（１）工件的参考程序如表2-6所示。（２）输入程序。（３）数控编程模拟软件对加工刀具轨迹仿真，或数控系统图形仿真加工，进行程序校验及修改。上-页

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返回2.3数控车削加工实训（４）安装刀具，对刀操作，建立工件坐标系。（５）启动程序，自动加工。（６）停车后，按图纸要求检测工件，对工件进行误差及质量分析。2.3.2螺纹加工［例2-3］如图2-57所示组合零件，该组合零件具有内外螺纹相互配合的特点。１.螺纹轴的编程与加工１）零件图工艺分析（１）技术要求分析。如图2-57（ａ）所示，包括圆柱面、倒角、一个外沟槽、螺纹和切断等加工。上-页

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返回2.3数控车削加工实训（２）确定装夹方案、定位基准、加工起点、换刀点。由于毛坯为棒料，用三爪自定心卡盘夹紧定位。（３）制订加工方案，确定各刀具及切削用量。２）数值计算（１）设定程序原点，以工件右端面与轴线的交点为程序原点建立工件坐标系。（２）计算各节点位置坐标值。（３）螺纹加工前轴径的尺寸：20-0.2=19.8上-页

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返回2.3数控车削加工实训（４）计算螺纹小径：当螺距=2时，查看得牙深=1.299，则小径尺寸为≈17.4。３）工件参考程序与加工操作过程（１）工件的参考程序如表2-12所示。（２）输入程序。（３）数控编程模拟软件对加工刀具轨迹仿真，或数控系统图形仿真加工，进行程序校验及修改。（４）安装刀具，对刀操作，建立工件坐标系。（５）启动程序，自动加工。（６）停车后，按图纸要求检测工件，对工件进行误差及质量分析。上-页

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返回2.3数控车削加工实训２.螺纹套的编程与加工１）零件图工艺分析（１）技术要求分析。如图2-57（b）所示，包括圆柱面、倒角、内螺纹和切断等加工。（２）确定装夹方案、定位基准、加工起点、换刀点。由于毛坯为棒料，用三爪自定心卡盘夹紧定位。（３）制订加工方案，确定各刀具及切削用量。加工刀具的确定如表2-13所示，加工方案的制订如表2-14所示。２）数值计算（１）设定程序原点，以工件右端面与轴线的交点为程序原点建立工件坐标系。上-页

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返回2.3数控车削加工实训（２）计算各节点位置坐标值。（３）车螺纹前的孔径尺寸：D-P=20-2=18。３）工件参考程序与加工操作过程（１）工件的参考程序如表2-15所示。（２）输入程序。（３）数控编程模拟软件对加工刀具轨迹仿真，或数控系统图形仿真加工，进行程序校验及修改。（４）安装刀具，对刀操作，建立工件坐标系。（５）启动程序，自动加工。（６）停车后，按图纸要求检测工件，对工件进行误差及质量分析。上-页

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返回2.3数控车削加工实训２３３内圆加工［例２-４］如图2-58所示，毛坯尺寸外径55mm（毛坯已有20mm的通孔），材料为４５钢。１.零件图工艺分析（１）技术要求分析。如图2-58所示，包括端面、内外圆柱面、内圆角、倒角、内沟槽、切断等加工。（２）确定装夹方案、定位基准、加工起点、换刀点。由于毛坯为棒料，用三爪自定心卡盘夹紧定位。（３）制订加工方案，确定各刀具及切削用量。加工刀具的确定如表2-16所示，加工方案的制订如表2-17所示。上-页

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返回2.3数控车削加工实训２.数值计算（１）设定程序原点，以工件右端面与轴线的交点为程序原点建立工件坐标系。（２）计算各节点位置坐标值。（３）车螺纹前的孔径：由螺距P=2，得36-2=34。（４）由螺距犘=2，查得牙深=1.299，分５次切削，每次的吃刀量为0.9、0.6、0.6、0.4、0.1。３.工件参考程序与加工操作过程（１）工件的参考程序如表2-18所示。上-页

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返回2.3数控车削加工实训（２）输入程序。（３）数控编程模拟软件对加工刀具轨迹仿真，或数控系统图形仿真加工，进行程序校验及修改。（４）安装刀具，对刀操作，建立工件坐标系。（５）启动程序，自动加工。（６）停车后，按图纸要求检测工件，对工件进行误差及质量分析。2.3.4综合应用［例2-5］如图2-59所示零件，毛坯尺寸直径40mm，毛坯长度120mm。上-页

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返回2.3数控车削加工实训１.零件图工艺分析（１）技术要求分析。如图2-59所示，零件主要包括凹凸圆弧面、圆柱面、外螺纹、退刀槽、内孔等加工。（２）确定装夹方案、定位基准、加工起点、换刀点。定位基准：工件轴心线为基准。装夹方案：车一刀毛坯表面，夹已加工表面，伸出105mm；将图纸方向转180°粗、精加工外轮廓；调头夹已加工表面38ｍｍ（夹保护垫圈），钻孔、镗孔、车内螺纹等。上-页

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返回2.3数控车削加工实训工件零点：设在工件图纸端面，加工起点和换刀点可设为同一点，在工件的左前方距工件右端面100mm，X向距轴心线50mm的位置。（３）制定加工工艺路线，确定各刀具及切削用量。加工刀具的确定如表2-19所示，加工方案的制订如表2-20所示。２.数值计算该零件3