数控车实习教学

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1、中国石油大学（华东）石油工业训练中心中国石油大学（华东）石油工业训练中心机械制造工程技术实训机械制造工程技术实训数控车削加工技术数控车削加工技术指导教师：刘智飞指导教师：刘智飞实习目的 1 1、掌握数控车削基本编程代码指、掌握数控车削基本编程代码指 令和加工程序的编制令和加工程序的编制; ; 2 2、掌握数控车床基本操作、掌握数控车床基本操作; ; 3 3、了解数控车削基本加工工艺。、了解数控车削基本加工工艺。教教 材材 分分 析析典型零件编程典型零件编程编程基本指令编程基本指令机床实操要点机床实操要点编程基础知识编程基础知识教教 学学 内内 容容教学重点、难点教学重点、难点编程基础知识1.1

2、.加工示例加工示例2.2.坐标系坐标系 3.3.坐标值计算坐标值计算4.4.程序语句结构程序语句结构+Z+Z轴轴+X+X轴轴+Y+Y轴轴Y轴通常是虚设的，与轴通常是虚设的，与X轴和轴和Z轴一起构成遵循右轴一起构成遵循右手定则的坐标系统。手定则的坐标系统。 卧式数控车床的坐标卧式数控车床的坐标轴轴 Z Z轴轴：长度方向为长度方向为Z Z轴。轴。 从从主轴主轴中心至尾座顶尖中心的方向为正方向中心至尾座顶尖中心的方向为正方向。X X轴轴：直径方向为直径方向为X X轴。轴。 刀具从主轴指向操作者一方为正方向。刀具从主轴指向操作者一方为正方向。机床原点：机床坐标系的原机床原点：机床坐标系的原点。通常设在

3、卡盘后端面与点。通常设在卡盘后端面与主轴旋转中心的交点上主轴旋转中心的交点上工件坐标系工件坐标系（编程坐标系）编程坐标系）: 编程时使用的坐标系，一般把坐标系原点编程时使用的坐标系，一般把坐标系原点（程序原点）设置在工件右端面与主轴旋转中（程序原点）设置在工件右端面与主轴旋转中心的交点处。心的交点处。程序原点（可程序原点（可人为任意设定）人为任意设定）机床原点机床原点注意注意: :轮廓点值一轮廓点值一般径向取直径值般径向取直径值 A绝对坐标与相对坐标绝对坐标编程绝对坐标编程 （用（用G90G90指令）指令） 轨迹终点的位置用相对于程序原点的坐标差轨迹终点的位置用相对于程序原点的坐标差( (使用

4、指令地址使用指令地址X,Z)X,Z)表示。表示。相对坐标编程相对坐标编程 （用（用G91G91指令）指令） 轨迹终点的位置用相对于前一起点的坐标差轨迹终点的位置用相对于前一起点的坐标差 ( (使用指令地址使用指令地址U,W)U,W)表示。表示。绝对坐标编程：绝对坐标编程：G90G90G01 X200G01 X200.0 .0 Z50Z50.0 .0 F0.2F0.2相对坐标编程相对坐标编程: G91: G91G01 U100G01 U100.0 .0 W-50W-50.0 .0 F0.2F0.2程序语句段的构成程序语句段的构成： N NG GX(U)X(U)Z(W)Z(W)F FM MS ST

5、 T； 其中其中: : N N 程序段顺序号程序段顺序号 G G 准备功能准备功能 X(U) X(U) X X轴坐标指令轴坐标指令 Z(W) Z(W) Z Z轴坐标指令轴坐标指令 F F 进给功能进给功能 M M 辅助功能辅助功能 S S 主轴转速功能主轴转速功能 T T 刀具功能刀具功能 ；(EOB)(EOB) 程序段程序段结束符号结束符号 程序语句结构程序语句结构 G G指令（准备功能）指令（准备功能） M M指令（辅助功能）指令（辅助功能） F F指令（进给功能）指令（进给功能） T T指令（刀具功能）指令（刀具功能）编程基本指令G G指令（准备功能）指令（准备功能）1 1. .快速定位

6、指令快速定位指令 G00G00。 格式：格式：G00 X_Z_ G00 X_Z_ 2.2.直线插补指令直线插补指令 G01G01。 格式：格式：G01 X_Z_G01 X_Z_F_F_3.3.圆弧插补指令圆弧插补指令 G02/G03G02/G03。 格式格式：G02G02（G03G03）X_Z_R_F_X_Z_R_F_G00G00快速定位快速定位指令格式：指令格式：G00 X(U)_Z(W)_G00 X(U)_Z(W)_指令功能：指令功能： 快速点定位，将刀快速点定位，将刀具快速的定位到某一个具快速的定位到某一个点点，用于切削开始时的，用于切削开始时的快速进刀或切削结束时快速进刀或切削结束时的

7、快速退刀。的快速退刀。绝对编程：绝对编程：绝对编程：绝对编程：G00 G00 G00 G00 X20X20X20X20 Z0Z0Z0Z0相对编程：相对编程：相对编程：相对编程：G00 G00 G00 G00 U-22U-22U-22U-22 W-18W-18W-18W-18G01G01直线插补直线插补指令格式：指令格式： G01 X_Z_F_G01 X_Z_F_指令功能：指令功能： 运动轨迹为从起点运动轨迹为从起点到终点的一条直线。到终点的一条直线。G02G02顺时针圆弧插补顺时针圆弧插补指令格式：指令格式：G02 X(U)_Z(W)_R_F_G02 X(U)_Z(W)_R_F_指令功能：运动

8、轨迹为顺时针圆弧。指令功能：运动轨迹为顺时针圆弧。G03G03逆时针圆弧插补逆时针圆弧插补指令格式：指令格式：G03 X(U)_Z(W)_R_F_G03 X(U)_Z(W)_R_F_指令功能：运动轨迹为逆时针圆弧。指令功能：运动轨迹为逆时针圆弧。注意：注意： 圆弧插补的顺逆是从垂直于圆弧所在平面（如圆弧插补的顺逆是从垂直于圆弧所在平面（如XZXZ平面）平面）的坐标轴的正方向向负方向看到的回转方向。即观察者站在的坐标轴的正方向向负方向看到的回转方向。即观察者站在Y Y轴的正向（正向指向自己）沿轴的正向（正向指向自己）沿Y Y轴的负方向看去，顺时针方向为轴的负方向看去，顺时针方向为G02G02，逆

9、时针方向为逆时针方向为G03G03。 对于刀架在操作者内侧的对于刀架在操作者内侧的卧式车床：观察者站在卧式车床：观察者站在Y Y轴轴的负向，沿的负向，沿Y Y轴的正向看去，轴的正向看去，顺时针方向为顺时针方向为G03G03，逆时针，逆时针方向为方向为G02G02。A AB: G03 X12B: G03 X12.0 .0 Z-6Z-6.0 .0 R6R6.0.0 F0.2 F0.2B BC: G02 X20C: G02 X20.0 .0 Z-10Z-10.0 .0 R4R4.0 .0 F0.2F0.21.1.主轴正转指令：主轴正转指令：M03 M03 格式：格式：M03 SM03 S2.2.主轴

10、停止指令：主轴停止指令：M05M053.3.程序结束指令：程序结束指令：M30M30M M指令（辅助功能）指令（辅助功能）S_：主轴转速指令主轴转速指令单位：单位：r/minF F指令（进给功能）指令（进给功能）进给速度指令：进给速度指令：FF单位单位: mm/rev: mm/rev指令含义指令含义: :表示主轴旋转一转进给轴移动表示主轴旋转一转进给轴移动 的直线距离。的直线距离。 数值范围数值范围:0.10.3 mm/ rev :0.10.3 mm/ rev T T指令（刀具功能）指令（刀具功能）换刀指令：换刀指令： TXXXXTXXXX指令功能：用来指令数控系统进行选刀或换刀指令功能：用来

11、指令数控系统进行选刀或换刀指令说明：前两位数字为刀位号，后两位数字指令说明：前两位数字为刀位号，后两位数字 为刀补号。为刀补号。例例: T0101: T0101，表示换，表示换1 1号刀具并调用一号刀补号刀具并调用一号刀补 T0100T0100，表示取消，表示取消1 1号刀补号刀补典型零件编程轮廓程序轮廓程序分刀程序分刀程序1 1、加工零件图、加工零件图2 2、走刀工艺图、走刀工艺图3 3、程序、程序轮廓程序轮廓程序加工零件图加工零件图A A点坐标点坐标（X12,Z0)X12,Z0)加工零件过程动画模拟加工零件过程动画模拟零件加工过程分析零件加工过程分析运动过程分析：运动过程分析：1 1、加工

12、运动过程：、加工运动过程： 主轴正转主轴正转换刀（安全位置）换刀（安全位置）靠近工件靠近工件切入工件切入工件切削轮廓切削轮廓刀具远刀具远离工件离工件主轴停止主轴停止加工结束。加工结束。2 2、工艺细节：、工艺细节： 1 1）坐标系设定在刀具运动之前）坐标系设定在刀具运动之前 2 2）程序起止位置与换刀点统一）程序起止位置与换刀点统一 3 3）运动性质（快慢）与指令对应）运动性质（快慢）与指令对应工艺流程（运动过程与工艺结合）：工艺流程（运动过程与工艺结合）： 主轴正转主轴正转换刀（调用参数设定坐标系）换刀（调用参数设定坐标系）靠近工件（快速）靠近工件（快速）切入工件切入工件（进给）（进给）轮廓

13、切削（进给）轮廓切削（进给）刀具远离工件返回起止点（快速）刀具远离工件返回起止点（快速）主轴停主轴停止止加工结束。加工结束。走刀路径拟定走刀路径拟定S（X12,Z1）程程 序序N1 M03 S500N1 M03 S500； 主轴正转主轴正转500r/min500r/min N2 T0101N2 T0101； 换一号刀具换一号刀具 N3 G00 X100.0 Z100.0N3 G00 X100.0 Z100.0； 快速定位到换刀点快速定位到换刀点N4 X12.0 Z1.0N4 X12.0 Z1.0； 快速靠近工件快速靠近工件N5 G01 Z0 F0.1N5 G01 Z0 F0.1； 进给至进给至

14、A A点点N6 X14.0 Z-1.0N6 X14.0 Z-1.0； 切削倒角至切削倒角至B B点点N7 N7 Z-16.0Z-16.0； 切削至切削至C C点点N8 G03 X18.0 Z-18.0 R2.0N8 G03 X18.0 Z-18.0 R2.0；切削圆弧至切削圆弧至D D点点N9 G01 Z-30.0N9 G01 Z-30.0； 切削至切削至E E点点N10 X24.0 Z-36.0N10 X24.0 Z-36.0； 切削锥面至切削锥面至F F点点N11 Z-46.0N11 Z-46.0； 切削至切削至G G点点N12 G00 X100.0 Z100.0N12 G00 X100.

15、0 Z100.0； 快速返回快速返回N13 T0100N13 T0100； 取消刀补取消刀补N14 M05N14 M05； 主轴停止转动主轴停止转动N15 M30N15 M30； 程序结束程序结束走刀工艺图走刀工艺图 小结：小结：1 1、结合车削加工基本工艺；、结合车削加工基本工艺；2 2、注意三点（程序原点、轮廓点坐标、起止点）；、注意三点（程序原点、轮廓点坐标、起止点）；3 3、程序语句书写格式与基本语法；、程序语句书写格式与基本语法；4 4、轮廓程序的应用范围与局限性。、轮廓程序的应用范围与局限性。分刀编程分刀编程1 1、走刀工艺图、走刀工艺图2 2、程序、程序走刀工艺图走刀工艺图S（X

16、18,Z1）程程 序序N1 M03 S500N1 M03 S500； 主轴正转主轴正转500r/min500r/minN2 T0101N2 T0101； 换取一号刀具换取一号刀具N3 G00 X100.0 Z100.0N3 G00 X100.0 Z100.0； 快速移动到换刀点快速移动到换刀点N4 X18.0 Z1.0N4 X18.0 Z1.0； 靠近工件靠近工件N5 G01 Z-30.0 F0.1N5 G01 Z-30.0 F0.1； 第一刀第一刀N6 X24.0 Z-36.0N6 X24.0 Z-36.0； N7 Z-46.0N7 Z-46.0；N8 X25.0N8 X25.0； 退刀退刀

17、N9 G00 Z1.0N9 G00 Z1.0； 返回进刀面返回进刀面N10 X12.0N10 X12.0； 第二刀第二刀N11 G01 Z0 F0.1N11 G01 Z0 F0.1； N12 X14.0 Z-1.0N12 X14.0 Z-1.0； N13 Z-16.0N13 Z-16.0； N14 G03 X18.0 Z-18.0 R2.0N14 G03 X18.0 Z-18.0 R2.0； N15 G00 X100.0 Z100.0N15 G00 X100.0 Z100.0；N16 T0100N16 T0100；N17 M05N17 M05； N18 M30N18 M30； 程序结束程序结束

18、 走刀工艺图走刀工艺图 小结：小结：1 1、车削分刀切削的基本运动特点（四步骤）；、车削分刀切削的基本运动特点（四步骤）；2 2、退刀的正确性；、退刀的正确性；3 3、切深（背吃刀量）与分刀路径拟定；、切深（背吃刀量）与分刀路径拟定；4 4、模态指令应用与基本语法；、模态指令应用与基本语法；5 5、分刀程序的局限性（仅一把刀具）。、分刀程序的局限性（仅一把刀具）。加工完整零件过程动画模拟加工完整零件过程动画模拟走刀工艺图走刀工艺图S1（X18,Z1）切断刀切断刀（右刀尖为基准）（右刀尖为基准）Z Z轴轴S2（X12,Z1）程程 序序N1 M03 S500N1 M03 S500； 主轴正转主轴正

19、转500r/min500r/minN2 T0101N2 T0101； 换取一号刀具换取一号刀具N3 G00 X100.0 Z100.0N3 G00 X100.0 Z100.0； 移动到换刀点移动到换刀点N4 X18.0 Z1.0N4 X18.0 Z1.0； 靠近工件靠近工件N5 G01 Z-30.0 F0.1N5 G01 Z-30.0 F0.1； 第一刀第一刀N6 X24.0 Z-36.0N6 X24.0 Z-36.0； N7 N7 Z-50.0Z-50.0； 多切一个刀宽多切一个刀宽N8 X25.0N8 X25.0；N9 G00 Z1.0N9 G00 Z1.0；N10 X12.0N10 X1

20、2.0； 第二刀第二刀N11 G01 Z0 F0.1N11 G01 Z0 F0.1； N12 X14.0 Z-1.0N12 X14.0 Z-1.0； N13 Z-16.0N13 Z-16.0； N14 G03 X18.0 Z-18.0 R2.0N14 G03 X18.0 Z-18.0 R2.0； N15 G00 X100.0 Z100.0N15 G00 X100.0 Z100.0；N16 T0100N16 T0100；N17 N17 T0202T0202； 更换切断刀更换切断刀N18 N18 G00 X26.0 Z-46.0G00 X26.0 Z-46.0；N19 N19 G01 X0 F0.

21、1G01 X0 F0.1； N20 N20 G00 X26.0G00 X26.0；N21 N21 G00 X100.0 Z100.0G00 X100.0 Z100.0；N22N22 T0200T0200；N23 M05N23 M05；N24 M30N24 M30； 重点：重点：1.1.分刀车削的基本运动特点（四步骤）；分刀车削的基本运动特点（四步骤）；2.2.退刀的正确性；退刀的正确性；3.3.切深（背吃刀量）与分刀路径拟定；切深（背吃刀量）与分刀路径拟定；4.4.模态指令应用与基本语法；模态指令应用与基本语法；5.5.分刀程序的局限性。分刀程序的局限性。 总结：总结：1 1、结合实际加工的基

22、本工艺拟定走刀路径；、结合实际加工的基本工艺拟定走刀路径；2 2、注意编程语法和工艺点的设定；、注意编程语法和工艺点的设定；3 3、运动控制指令与路径的对应；、运动控制指令与路径的对应；4 4、车削刀具的几何形状与加工基准的选择。、车削刀具的几何形状与加工基准的选择。总之：结合实际、遵循语法、认真仔细。总之：结合实际、遵循语法、认真仔细。机床实操要点 一一. .程序输入（面板操作）程序输入（面板操作） 二二. .工件安装工件安装 三三. .对刀（试切法）对刀（试切法） 四四. .调用程序加工零件调用程序加工零件 五五. .工件测量工件测量1 1、数控车床安全操作要求同普通车床一样，、数控车床安

23、全操作要求同普通车床一样， 加工时应佩戴好劳动保护用品加工时应佩戴好劳动保护用品; ;2 2、多人使用一台机床操作时，彼此应协调、多人使用一台机床操作时，彼此应协调 一致。当键盘操作时，禁止其它机床操一致。当键盘操作时，禁止其它机床操 作；当进行装刀、装工件等操作时，禁作；当进行装刀、装工件等操作时，禁 止操作面板键盘止操作面板键盘; ;3 3、加工之前应仔细检查程序和对刀情况、加工之前应仔细检查程序和对刀情况; ;4 4、加工时应关好防护门。、加工时应关好防护门。 安 全 操 作 要 点 课后作业课后作业 练习件一练习件一 练习件二练习件二技术要求：未注倒角技术要求：未注倒角1X4501X450切削参数：转速：切削参数：转速：S=450(r/min)S=450(r/min) 毛坯：毛坯：3232 刀具：刀具：T1T190900 0外圆车刀，切深（外圆车刀，切深（pp=2.5=2.5），），F=0.2F=0.2 T2 T2切断刀（刀宽切断刀（刀宽=4mm=4mm），），F=0.1F=0.1