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1、实验二 数控车床编程一、实验目的1、掌握手工编程的步骤；2、掌握车削加工的步骤；3、掌握数控车床加工仿真系统的操作流程；4、了解数控车床综合加工工艺，掌握直线、圆弧、螺纹、复合循环、刀偏及半径补偿 等编程指令，提高综合运用能力。二、实验仪器与设备1、图形工作站（计算机）；2、数控加工仿真软件。三、实验原理及主要知识点 数控程序手工编制的主要内容有：分析零件图纸，进行工艺处理和数值计算，编写零件加工程序、校对程序及首件试切。数控车床具有广泛的加工性能，可自动完成内外圆柱面、 圆锥面、成形表面、螺纹和端面等工序的切削加工，并能进行车槽、钻孔、扩孔、铰孔等加 工。数控车床主要用于加工轴类和盘类等回转
2、体零件，特别适合于复杂形状回转类零件的加 工。数控车床的编程特点：1、在一个程序段中，根据图样上标注的尺寸，可以采用绝对值编程、增量值编程或二 者混合编程。大多数数控车床用X、Z表示绝对坐标，用U、W表示增量坐标。2、数控车床的编程有直径、半径两种方法。3、为提高工件的径向尺寸精度，X向的脉冲当量取Z向的一半。4、数控车床上的工件毛坯大多为圆棒料，加工余量较大，一个表面往往需要进行多次 反复的加工，如果对每个加工循环都编写若干个程序段，就会增加编程的工作量。为了简化 加工程序，一般情况下，数控车床的数控装置中都有车外圆、车端面和车螺纹等不同形式的 循环功能，可进行多次重复循环切削。（1）外径、
3、内径粗加工循环指令 G71 它适用于圆柱毛坯料粗车外径和圆筒毛坯料粗车内径，如图2-1 所示。指令格式：G71 U （Ad） R （e）G71 P （ns） Q （nf） U（Au）W（Aw）F （f） S （s） T （t）其中， Ad背吃刀量（沿垂直轴线方向即AA方向）;e退刀量；ns循环程序中第一个程序段的顺序号；nf循环程序中最后一个程序段的顺序号；Au径向（X轴方向）的精车余量（直径值）,Aw轴向（Z轴方向）的精车余量；f、 s、tF、 S、 T 代码。注意：ns-nf程序段中即使指令了 F、S、T功能，对粗车循环也无效。 当上述程序指令的是工件内径轮廓时， G71 就自动成为内径粗
4、车循环，此时径向精车留 量 Au 应指定为负值。 G71 只能完成外径或内径粗车。图 2-1 内、外径粗车循环 G71图 2-2 固定形状粗车循环 G73(2) 固定形状粗车循环 G73 它适用于毛坯轮廓形状与零件轮廓形状基本接近时的粗车。指令格式：G73 U (Ai) W (Ak) R (d)G73 P (ns) Q (nf) U (Au) W (Aw) F (f) S (s) T (t)；其中，ns、nf、Au、Aw、f、s、t与G71指令中相同；AiX 方向总退刀量(半径值)；AkZ 方向总退刀量；d粗切循环次数。(3)精车循环 G70当用G71、G72、G73粗车工件后，必须用G70来
5、指定精车循环，切除粗加工中留下的 余量。在精车循环G70状态下，nsnf程序中指定的F、S、T有效；当nsnf程序中不指 定的F、S、T时，粗车循环中指定的F、S、T有效。指令格式：G70 P (ns) Q (nf)其中，ns指定精车循环的第一个程序段的顺序号；nf指定精车循环的最后一个程序段的顺序号。螺纹切削循环G92为简单螺纹循环，该指令可切削锥螺纹和圆柱螺纹。指令格式：G92 X (U)_Z (W)_R_F_；式中F为螺纹导程。如图2-3所示，a)为圆锥螺纹循环，b)为圆柱螺纹循环。刀具从循环点开始，按A、 B、C、D进行自动循环，最后又回到循环起点A。图中虚线表示按R快速移动，实线表示
6、 按F指定的工作进给速度移动。X、Z为螺纹终点(C点)的坐标值；U、W为螺纹终点坐 标相对于螺纹起点的增量坐标，R为锥螺纹起点和终点的半径差。加工圆柱螺纹时R为零, 可省略。(5)螺纹切削复合循环指令G76 该指令可以完成一个螺纹段的全部加工任务。图2-4 所示为螺纹走刀路线及进刀方式。a)走刀路线b)进刀方式图 2-4 螺纹切削复合循环指令 G76指令格式：G76P (m) (r) (a) Q(Ad i)R (d)；minG76 X (U)_Z (W)_R (i) P (k) Q (Ad) F (f)；其中，m精加工重复次数；r倒角量；a刀尖角；Ad .最小切入量；mind精加工余量；X (
7、U)_Z (W) 终点坐标；i螺纹部分半径之差，即螺纹切削起始点与切削终点的半径差。加工圆柱螺 纹时，i=0。加工圆锥螺纹时，当X向切削起始点坐标小于切削终点坐标时，i为负，反之 为正。k螺牙的高度(X轴方向的半径值)；Ad第一刀切入量(X轴方向的半径值)；f螺纹导程。注 1： G92 与 G76 的比较：G92螺纹切削循环采用直进式进刀方式，由于刀具两侧刃同时切削工件，切削力比较大, 而且排屑困难，两切削刃容易磨损。在切削螺距大的螺纹时，由于切削深度较大，刀刃磨损较快，从而造成螺纹中径加工误差。但由于其加工的牙形精度较高，因此一般多用于小螺距 高精度的加工。由于刀刃在加工过程中易磨损，因此在
8、加工中要经常测量。G76 螺纹切削循环采用斜进式进刀方式，由于刀具单刃切削工件，刀刃容易损伤和磨损， 使加工的螺纹面不直，刀尖角发生变化，而造成牙形精度较差。但由于其为单刃切削，刀具 负载小，易排屑，并且切削深度为递减式，因此，此加工方法一般用于大螺距低精度的螺纹 加工。如果需要加工高精度、大螺距的螺纹，则可采用G92、G76混用的办法，即先用G76 完成粗加工，再用 G92 完成精加工。需要注意的是粗、精加工时的起刀点要相同，以防止 螺纹乱扣。注 2：常用螺纹切削的进给次数与吃刀量表 2-1 常用螺纹切削的进给次数与吃刀量（米制螺纹）米制螺纹（直径值，单位：mm）牙深：0.6495xP螺距（
9、P）1.01.52.02.53.03.54.0牙深背 吃 刀 量 及 切1次2次3次4次5次6次0.6490.9741.2991.6241.9492.2732.5980.70.80.91.01.21.51.50.40.60.60.70.70.70.80.20.40.60.60.60.60.60.160.40.40.40.60.60.10.40.40.40.40.150.40.40.40.20.20.40.150.30.2四、数控加工步骤1、分析零件图2、工艺设计（1）加工方案的确定根据零件的加工要求，各表面的加工方案确定为：粗车f精车（2）装夹方案及走刀路线的确定（3）加工工艺的确定3、编制程
10、序 设定工件坐标系，手工编制加工程序。4、仿真加工启动斯沃仿真系统，选择单机版、 FANUC-0iT 数控系统，点击运行进入数控加工仿真 系统。（1）选择机床（2）开机返参考点（3）设定机床为前置刀架、四方刀架（4）设定工件毛坯（5）安装刀具（6）试切法对刀，在【刀具补正/几何】画面下设定 X、 Z、 R、 T。7）输入程序，可选择文件打开方式或直接编辑输入。8）程序校验、仿真加工。五、实验内容具体要求：（1）按加工步骤完成以下实验题，螺纹切削的进给次数与吃刀量按表21计算（2）根据零件图和刀轨图，补全划线处数控代码，然后在仿真系统中测试。实验题 1：G73-24 斗 20毛坯：60*200T
11、0101：外圆车刀，Tool 2,刀片：三角形O2223N10T0101G99M03；N20G00X80Z100；N30Z4 ；循环起点N40G73；粗加工循环N50G73；N110N120N130；N140；N150；轮廓结束N160G70P60Q150F1；精车循环N170G00Z100；N180M30；毛坯：100*200T0101：外圆车刀，Tool 1 刀片：三角形T0202：割刀，刀片宽度3, Tool 6T0303：螺纹刀，Tool 3 双线螺纹，螺距是1.5O2222N10T0101G99S1000M03N20G00X102.0Z100.0N30Z2.0循环起点N40G71粗加
12、工循环N50G71N60G00X0加工轮廓N70G01Z0N80X30.0C1.5N90Z-36.0N100G02N110G01N120N130X102.0轮廓结束N140G70精加工循环N150G00X102.0Z100.0N160T0202N170G00X31.0Z-36.0 车削退刀槽N180G01U-4.0F0.1N190U4.0N200G00X102.0Z100.0N210T0303N220G00X34.0Z6.01 头起点N230G92车螺纹N240N250N260N270G00X34.0Z7.52 头起点N280车螺纹N290N300N310N320G00X102.0Z100.0
13、N330M30实验题 3：毛坯：68*200T0101 :外圆车刀，Tool 1T0202:割刀，宽度 10, Tool 6T0303 :螺纹刀，Tool 3O2224N10T0101G99M03；N20G00X70Z100；N30X0Z0；车削外圆N40G01X68C4F0.1；N50Z-60；N60G00X70 ；外圆结束N70Z100；N80T0202；N90G00X70Z-60；车削退刀槽N100；N110X70；N120G00X70Z100；N130T0303；N140G00X70Z10；循环起点N150G76;螺纹循环N160G76；N170G00X70Z100；N180M30；实验报告 实验名称 实验目的 实验内容 实验小结
