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1、项目1 外圆及圆弧面精加工程序编制数控车床编程数控车床编程 项目教学法项目教学法 项目1 简单零件的精加工一、 任务 数控车削仿真加工任务描述：完成图示零件的数控精加工加工，毛坯加 工余量为1mm。 1 阶梯轴零件图数控车床编程数控车床编程 项目教学法项目教学法 二、知识链接(一）数控车削外圆柱/圆锥面工艺知识1.刀具的选择（1）常用车刀种类和用途 图2-2 常用车刀的种类、形状和用途 1-切断刀 2-90左偏刀 3-90右偏刀 4-弯头车刀 5-直头车刀 6-成型车刀 7-宽刃精车刀 8-外螺纹车刀 9-端面车刀 10-内螺纹车刀 11-内槽车刀 12-通孔车刀 13-盲孔车刀数控车床编程数
2、控车床编程 项目教学法项目教学法 图2-3数控车床编程数控车床编程 项目教学法项目教学法 （2）对刀具的要求 为了减少换刀时间和方便对刀，便于实现机械加工的标准化，数控车 削加工时，应尽量采用机夹刀和机夹刀片。数控车床一般选用可转位 车刀，使用时需考虑以下几个方面：刀片材质的选择 常见刀片材料有高速钢、硬质合金、涂层硬质合 金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石等，其中应用最多的是硬质合金和涂 层硬质合金刀片。刀片尺寸的选择 刀片尺寸的大小取决于必要的有效切削刃长度L。刀片形状的选择 刀尖圆弧半径的选择 刀尖圆弧半径的大小直接影响刀尖的强度及 被加工零件的表面粗糙度。刀尖圆弧半径大，表面粗糙度值增大，切
3、 削力增大且易产生振动，但刀刃强度增加。通常在切深较小的精加工 、细长轴加工、机床刚度较差情况下，选用刀尖圆弧较小些；而在需 要刀刃强度高、工件直径大的粗加工中，选用刀尖圆弧大些。数控车床编程数控车床编程 项目教学法项目教学法 刀杆头部形式的选择 左右手刀柄的选择 有三种选择：R（右手）、L（左手）和N （左右手）。 断屑槽形的选择 断屑槽形的参数直接影响着切屑的卷曲和折 断，槽形根据加工类 型和加工对象的材料特性来确定：基本槽形按加工类型有精加工 （代码F）、普通加工（代码M）和粗加工（代码R）；加工材料 按国际标准有加工钢的P类、不锈钢、合金钢的M类和铸铁的K类 。这两种情况一组合就有了相
4、应的槽形，选择时可查阅具体的产 品样本。比如FP就指用于钢的精加工槽形，MK是用于铸铁普通 加工的槽形等。 数控车床编程数控车床编程 项目教学法项目教学法 2.数控车削加工工件的装夹 常用装夹方式图2-4数控车床编程数控车床编程 项目教学法项目教学法 图2-5数控车床编程数控车床编程 项目教学法项目教学法 3.切削用量选择 背吃刀量ap的确定 背吃刀量的选择根据加工余量确定。背吃刀量一般为23。 粗加工时，在允许的条件下，尽量一次切除该工序的全部余量， 背吃刀量一般为23。 半精加工时，背吃刀量一般为0.51。 精加工时，背吃刀量为0.10.4。 进给量f 进给量f的选取应该与背吃刀量和主轴转
5、速相适应。在保证工件加 工质量的前提下，可以选择较高的进给速度（2000/min以下）。 粗加工时，进给量f一般为0.20.3/r。 半精加工时，进给量f一般为0.10.2/r。 精加工时，进给量f一般为0.0.50.1/r。 切削速度的确定 表2-1列出硬质合金外圆车刀切削速度的参考值。 数控车床编程数控车床编程 项目教学法项目教学法 表1 硬质合金外圆车刀切削速度的参考值 工件材料热处 理状态ap/ (0.3,2(2,6（6,10 f/（ .r-1） (0.08,0.3(0.3,0.6（0.6,1） vc（m.min-1） 低碳钢、易切钢热轧140-180100-12070-90 中碳钢热
6、轧130-16090-11060-80 调质100-13070-9050-70 合金结构钢热轧100-13070-9050-70 调质80-11050-7040-60 工具钢退火90-12060-8050-70 灰铸铁HBS19090-12060-8050-70 HBS=190-22580-11050-7040-60高锰钢10-20铜及铜合金200-250120-18090-120铝及铝合金300-600200-400150-200 铸铝 合金（ wsi13%）100-18080-15060-100数控车床编程数控车床编程 项目教学法项目教学法 数控车床编程 项目教学法 （一）数控编程的基本知
7、识 1、数控编程概念：这种从分析零件图纸开始，到获得数控机 床所需的数控加工程序的全过程叫做数控编程。%0001 G92 X150.0 Y160.0 Z120.0 G90 G00 X100.0 Y60.0 Z-2.0 S100 M03 G01 X75.0 F100X35.0G02 X15.0 R10.0G01 Y70.0G03 X-15.0 R15.0G01 Y60.0G02 X-35.0 R10.0G01 X-75.0 .二、 知识链接2、数控编程的内容和步骤1）零件图纸分析 2）工艺处理 工艺处理涉及内容较多，主要有以下几点： （1）加工方法和工艺路线的确定 （2）刀具、夹具的设计和选择
8、（3）对刀点的选择 （4）加工路线的确定 （5）切削用量的确定 3）数学处理 数学处理就是根据零件的几何尺寸和确定的加工路线，计算数控加 工所需的输入数据。 4）程序编制 5）控制介质制备 6）程序校验和试切削数控车床编程 项目教学法 3.数控编程的方法数控编程的方法主要分为两大类：手工编程和自动编程。1）手工编程 手工编程是指由人工完成数控编程的全部工作，包括零件图 纸分析、工艺处理、数学处理、程序编制等。 对于几何形状或加工内容比较简单的零件，数值计算也较简 单，程序段不多，采用手工编程较容易完成。因此，在点位加 工或由直线与圆弧组成的二维轮廓加工中，手工编程仍广泛使 用。但对于形状复杂的
9、零件，特别是具有非圆曲线、列表曲线 或列表曲面的零件，用手工编程困难较大，出错的可能增大， 效率低，有时甚至无法编出程序。因此必须采用自动编程方法 编制数控加工程序。数控车床编程 项目教学法 2）自动编程自动编程是指由计算机来完成数控编程的大部分或全部工作，如数学处理、加工仿真、数控加工程序生成等。自动编程方法减轻了编程人员的劳动强度，缩短了编程时间，提高了编程质量，同时解决了手工编程无法解决的复杂零件的编程难题，也利于与CAD的集成。工件表面形状愈复杂，工艺过程愈繁琐，自动编程的优势就愈明显。 数控车床编程 项目教学法 4）程序结束标志主程序：M02 M30 子程序： M994.编程的基本知
10、识 1）程序的构成在数控装置中，程序是由程序号、程序段和程序结束标志组成的。 O0022； N01 ； N05 G01 G96 Z5.0 F3.0 S120； N10 G94 X30.0 Z-5.0 F0.2； N20.； N15 M02 ； 2）程序号的构成程序号由字母“O”接4位数（19999）表示。 程序编号方式为：O ；3）程序段的构成程序段的构成主要是由程序段序号和各种程序字（功能指令）构成的：N_ G _ X（U）_ Z（W） _ F _ M _ S_ T _；其中，N_为程序段序号；数控车床编程 项目教学法 5）程序字的构成 程序字是由地址和数字构成的： N_ G _ X（U）_
11、 Z（W） _ F _ M _ S_ T _；功 能代 码备 注程序号O程序号程序段序号N顺序号准备功能G定义运动方式坐标地址X、Y、Z；A、B、C、U、V、W；R；I、 J、K轴向运动指令；附加轴运动指令； 圆弧半径；圆心坐标进给 速度F定义进给 速度主轴转 速S定义主轴转 速刀具功能T定义刀具号辅助功能M机床的辅助动作偏置号H、D偏置号子程序号P子程序号重复次数L子程序的循环次数参数P、Q、R固定循环参数暂停P、X暂停时间数控车床编程 项目教学法 6）准备功能代码的种类 G00 G99 模态代码和非模态代码数控车床编程 项目教学法 7） 辅助功能指令 模态功能和非模态功能数控车床编程 项目
12、教学法 M00指令实际上是一个暂停指令。功能是执行此 指令后，机床停止一切操作。按下控制面板上的启 动指令后，机床重新启动，继续执 行后面的程序。 M00程序停止指令 M01计划停止指令 M01指令的功能与M00相似，不同的是，M01只有在预先按 下控制面板上“选择停止开关”按钮的情况下，程序才会停 止。M02程序结束指令 M02指令的功能是程序全部结束。此时主轴停转、切削液 关闭，数控装置和机床复位。该指令写在程序的最后一段。数控车床编程 项目教学法 M03表示主轴正转，M04表示主轴反转。所谓主轴正转， 是从主轴向Z轴正向看，主轴顺时针转动 ；反之，则为反转 。M05表示主轴停止转动。M0
13、3、M04、M05主轴正转、反转、停止指令 M06自动换刀指令 M06为手动或自动换刀指令。当执行M06指令时，进给停 止，但主轴、切削液不停。 M07、M08、M09冷却液开关指令 M07表示2号冷却液或雾状冷却液开。M08表示1号冷却液 或液状冷却液开。M09表示关闭冷却液开关。 数控车床编程 项目教学法 M30指令与M02指令的功能基本相同，不同的是，M30能自 动返回程序起始位置，为加工下一个工件作好准备。M30程序结束指令 M98、M99子程序调用与返回指令 M98为调用子程序指令，M99为子程序结束并返回到主程 序的指令。数控车床编程 项目教学法 8） 进给功能指令也称F功能，表示
14、进给速度，属于模态代码。在G01、G02、G03和循环指令程序段中，必须 要有F指令，或者在这些程序段之前已经写入了F指令。进给功能用地址符F和其后1至5位数字 表示，通常（F）表示。单位一般为mm/min，当进给速度与主轴转速有关时（如车削螺纹 ），单位为mm/r。 、切向进给速度的恒定控制 、进给量设定 94(G98) G95(G99) 、进给速度的调整 进给修调开关 、快速移动速度 快速修调开关 数控车床编程 项目教学法 G94、G95，均为模态指令，G94为缺省值。 程序段格式为：G94 F；或G95 F G94设定每分钟进给量，G20 in/min、 G21mm/min。G95设定每
15、转 进给量，G20 in/r、 G21mm/r。 9） 刀具功能指令 刀具功能用地址符T加4位数字表示，前两位是刀具号， 后两位是刀补号。如果后两位数为00，则表示刀具补偿取消。 （1)指令编程 （2)、指令编程 T后接两位数字，表示刀号，选择刀具；D后面也是接两 位数，表示刀补号。如果选用了D0，则表示取消刀具补偿。默认D1 数控车床编程 项目教学法 10）主轴转速功能指令也称S功能，主要表示主轴转速或速度，属于模态代码。主轴转速功能用地址符S加二到四位数字表示。用G97和G96分 别指令单位为r/min或m/min，通常使用G97(r/min)。G96 S300 ；主轴转速为300m/minG97 S1500 ；主轴转速为1500r/min在车床系统里，G97表示主轴恒转速，G96表示恒
