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1、西安交通大学出版社数控加工技术基础01项目一：认识数控机床03项目三：数控铣削02项目二：数控车削04项目四：加工中心Contents目录项目1认识数控机床0 1任务1：数控机床简介0 2任务2：宇龙仿真软件介绍学习任务：任务1：数控机床简介A.任务描述任务描述1)使学生明确数控设备的产生与发展。2)使学生明确数控设备的工作原理、组成与特点。B.任务分析任务分析通过本任务的学习能够知道工厂里常用的数控系统，数控机床的种类，以及数控机床加工产品的特点。C.相关知识一、数控机床的产生与发展 数控设备就是采用了数控技术数控设备就是采用了数控技术 的机械设备，或者说是装备了数控的机械设备，或者说是装备
2、了数控 系统的机械设备。数控机床是数控系统的机械设备。数控机床是数控 设备的典型代表，其他数控设备还设备的典型代表，其他数控设备还 有数控冲剪机、数控压力机、数控有数控冲剪机、数控压力机、数控 弯管机、数控坐标测量机、数控绘弯管机、数控坐标测量机、数控绘 图仪、数控雕刻机等等图仪、数控雕刻机等等。 19481948年，美国帕森（年，美国帕森（ParsonsParsons）公司在研制加工直升机螺）公司在研制加工直升机螺旋桨叶片轮廓用检查样板的机床时，首先提出计算机控制机旋桨叶片轮廓用检查样板的机床时，首先提出计算机控制机床的设想，在麻省理工学院（床的设想，在麻省理工学院（MITMIT）的协助下，
3、于）的协助下，于19521952年研年研制成功了世界上第一台三坐标直线插补且连续控制的立式数制成功了世界上第一台三坐标直线插补且连续控制的立式数控铣床。我国于控铣床。我国于19581958年由清华大学和北京第一机床厂合作研年由清华大学和北京第一机床厂合作研制了我国第一台数控铣床制了我国第一台数控铣床。数控系统的发展到现在已经有了两个阶段：计算机数字控制（CNC）阶段和普通数控（NC）阶段。二数控机床的加工原理 数控机床是数值控制的工作母机的总称。一般由输入输出设备、数控装置、数控机床是数值控制的工作母机的总称。一般由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成。伺服系统、测量反
4、馈装置和机床本体组成。数控机床的加工原理如下图所示数控机床的加工原理如下图所示。输入装置输出装置计算机数控装置PLC主轴控制单元主轴机床伺服电机速度控制单元工作台位置检测反馈装置 三、数控机床的种类（一）按工艺用途可分为：数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控镗铣床、数控电火花加工机床、数控线切割机床、数控齿轮加工机床、数控冲床、数控液压机等各种用途的数控机床。（二）按伺服控制方式分：开环控制数控机床：这类机床不带位置检测反馈装置，通常用步进电机作为执行机构。输入数据经过数控系统的运算，发出脉冲指令，使步进电机转过一个步距角，再通过机械传动机构转换为工作台的直线移动，移动部件的移动速度和
5、位移量由输入脉冲的频率和脉冲个数所决定。半闭环控制数控机床：在电机的端头或丝杠的端头安装检测元件（如感应同步器或光电编码器等），通过检测其转角来间接检测移动部件的位移，然后反馈到数控系统中。由于大部分机械传动环节未包括在系统闭环环路内，因此可获得较稳定的控制特性。其控制精度虽不如闭环控制数控机床，但调试比较方便，因而被广泛采用。闭环控制数控机床：这类数控机床带有位置检测反馈装置，其位置检测反馈装置采用直线位移检测元件，直接安装在机床的移动部件上，将测量结果直接反馈到数控装置中，通过反馈可消除从电动机到机床移动部件整个机械传动链中的传动误差，最终实现精确定位。（三）按运动方式分：点位控制数控机床
6、：数控系统只控制刀具从一点到另一点的准确位置，而不控制运动轨迹，各坐标轴之间的运动是不相关的，在移动过程中不对工件进行加工。这类数控机床主要有数控钻床、数控坐标镗床、数控冲床等。直线控制数控机床：数控系统除了控制点与点之间的准确位置外，还要保证两点间的移动轨迹为一直线，并且对移动速度也要进行控制，也称点位直线控制。这类数控机床主要有比较简单的数控车床、数控铣床、数控磨床等。单纯用于直线控制的数控机床已不多见。轮廓控制数控机床：轮廓控制的特点是能够对两个或两个以上的运动坐标的位移和速度同时进行连续相关的控制，它不仅要控制机床移动部件的起点与终点坐标，而且要控制整个加工过程的每一点的速度、方向和位
7、移量，也称为连续控制数控机床。这类数控机床主要有数控车床、数控铣床、数控线切割机床、加工中心等。四、数控机床加工特点任务2：宇龙仿真软件介绍A.任务描述使学生熟悉数控机床的操作面板、宇龙仿真软件的使用。B.任务分析通过本任务的学习，使学生熟悉FANUC0i的操作面板功能，掌握宇龙仿真软件的应用。C.相关知识一、仿真软件的进入和退出（一）进入1启动加密锁管理程序：用鼠标左键依次点击“开始”-“程序”-“宇龙数控加工仿真软件”-“加密锁管理程序”，加密锁程序启动后，屏幕右下方的工具栏中将加密锁程序启动后，屏幕右下方的工具栏中将出现出现 “ “ ” ” 图标。图标。2.运行宇龙数控加工仿真软件依次点
8、击“开始”-“程序”-“宇龙数控加工仿真软件V4.8”-“宇龙控加工仿真软件”，系统将弹出如下图所示的“用户登录”界面。此时，可以通过点击“快速登录”按钮进入宇龙数控加工仿真软件V4.8的操作界面或通过输入用户名和密码，再点击“登录”按钮，进入宇龙数控加工仿真软件。（二）退出存盘后点击界面右上角关闭按钮即可退出仿真软件。二、仿真软件的工作窗口介绍以FANUC0iMate数控车床为例介绍仿真操作步骤（一）、选择机床类型打开菜单“机床机床/选择机床选择机床”，在选择机床对话框中选择控制系统类型和相应的机床并按确定确定按钮，此时界面如图所示。（二）、激活机床点击电源开按钮 ，使机床总电源打开。检查“
9、紧急停止”按钮是否松开至 状态，若未松开，将其松开。 （三）、回参考点检查操作面板，查看是否在检查操作面板，查看是否在回参考点回参考点模式，若指示灯亮，则已进入回模式，若指示灯亮，则已进入回原点模式；否则点击原点模式；否则点击“回参考点回参考点”按钮按钮 ，使系统进入回原点模式。，使系统进入回原点模式。在回原点模式下，先将在回原点模式下，先将X轴回原点，后置刀架机床点击操作面板上的轴回原点，后置刀架机床点击操作面板上的 按钮，前置刀架机床点按钮按钮，前置刀架机床点按钮 ；然后将；然后将Z轴回原点，点击操作面板上轴回原点，点击操作面板上的的 按钮按钮。养成一个好习惯：无论是仿真还是实际操养成一个
10、好习惯：无论是仿真还是实际操作，不管是数控车床还是铣床，数控机床作，不管是数控车床还是铣床，数控机床开机后第一步要做的事情就是回参考点。开机后第一步要做的事情就是回参考点。（四四）、工件的定义和使用、工件的定义和使用1、定义毛坯、定义毛坯 2、放置零件、放置零件 3、拆除零件、拆除零件1、定义毛坯、定义毛坯打开菜单打开菜单“零件零件/定义毛坯定义毛坯”或在工具条或在工具条上选择图标上选择图标 ，系统打开图示对话框：，系统打开图示对话框：毛坯的高级定义毛坯的高级定义-导入导入/导出零件模型导出零件模型导入零件模型导入零件模型 机床在加工零件时，除了可以使用原始机床在加工零件时，除了可以使用原始定
11、义的毛坯，还可以对经过部分加工的毛定义的毛坯，还可以对经过部分加工的毛坯进行再加工，这个毛坯被称为零件模型，坯进行再加工，这个毛坯被称为零件模型，可以通过导入零件模型的功能调用零件模可以通过导入零件模型的功能调用零件模型。型。 打开菜单打开菜单“文件文件/ /导入零件模型导入零件模型”，若，若已通过导出零件模型功能保存过成型毛坯，已通过导出零件模型功能保存过成型毛坯，则系统将弹出则系统将弹出“打开打开”对话框，在此对话对话框，在此对话框中选择并且打开所需的后缀名为框中选择并且打开所需的后缀名为“PRT”的零件文件，则选中的零件模型的零件文件，则选中的零件模型被放置在工作台面上。被放置在工作台面
12、上。毛坯的高级定义毛坯的高级定义-导入导入/导出零件模型（续）导出零件模型（续）导出零件模型导出零件模型 导出零件模型的功能是把经过部分加工的零件作导出零件模型的功能是把经过部分加工的零件作为成型毛坯予以单独保存。如图所示，此毛坯已经为成型毛坯予以单独保存。如图所示，此毛坯已经过部分加工，称为零件模型。可通过导出零件模型过部分加工，称为零件模型。可通过导出零件模型功能予以保存。功能予以保存。 打开菜单打开菜单“文件文件/ /导出零件模型导出零件模型”，系统弹出，系统弹出 “另存为另存为”对话框，在对话框中输入文件名，按保存对话框，在对话框中输入文件名，按保存按钮，此零件模型即被保存。按钮，此零
13、件模型即被保存。可在以后需要时被调可在以后需要时被调用。用。文件的后缀名为文件的后缀名为“prt”，请不要更改后缀名。，请不要更改后缀名。2、放置零件（毛坯）、放置零件（毛坯） 打开菜单打开菜单“零件零件/放置零件放置零件” 命令或者在命令或者在工具条上选择图标工具条上选择图标 ，系统弹出如左图所示，系统弹出如左图所示的操作对话框。的操作对话框。调整零件位置调整零件位置 零件可以在卡盘内移动。毛坯放进卡零件可以在卡盘内移动。毛坯放进卡盘后，系统将自动弹出一个小键盘如盘后，系统将自动弹出一个小键盘如图所示，通过按动小键盘上的方向按图所示，通过按动小键盘上的方向按钮，实现零件的平移和旋转或车床零钮
14、，实现零件的平移和旋转或车床零件调头。小键盘上的件调头。小键盘上的“退出退出”按钮用按钮用于关闭小键盘。选择菜单于关闭小键盘。选择菜单“零件零件/移移动零件动零件”也可以打开小键盘。请在执也可以打开小键盘。请在执行其他操作前关闭小键盘。行其他操作前关闭小键盘。如果进行过如果进行过“导入零件模型导入零件模型”的操作，对的操作，对话框的零件列表中会显示模型文件名，若话框的零件列表中会显示模型文件名，若在类型列表中选择在类型列表中选择“选择模型选择模型”，则可以，则可以选择导入零件模型文件。选择的零件模型选择导入零件模型文件。选择的零件模型即经过部分加工的成型毛坯被放置在卡盘即经过部分加工的成型毛坯
15、被放置在卡盘上。如图所示。上。如图所示。3、拆除零件、拆除零件 如果要更换毛坯，点菜单如果要更换毛坯，点菜单“零件零件/拆除零拆除零件件”将旧毛坯拆除，然后才可安装新毛坯。将旧毛坯拆除，然后才可安装新毛坯。（五五）、定义或选择刀具、定义或选择刀具1、选择刀具、选择刀具系统中数控车床允许同时安装系统中数控车床允许同时安装8把刀具把刀具(后后置刀架置刀架)或者或者4把刀具把刀具(前置刀架前置刀架)。对话框。对话框图如下图如下：1) 选择、安装车刀选择、安装车刀(1) 在刀架图中点击所需的刀位。该刀位对应程序中的在刀架图中点击所需的刀位。该刀位对应程序中的T01T08（或（或T04）。）。(2) 选
16、择刀片类型。选择刀片类型。(3) 在刀片列表框中选择刀片。在刀片列表框中选择刀片。(4) 选择刀柄类型。选择刀柄类型。(5) 在刀柄列表框中选择刀柄。在刀柄列表框中选择刀柄。2) 变更刀具长度和刀尖半径：变更刀具长度和刀尖半径：“选择车刀选择车刀”完成后，该界面的左完成后，该界面的左下部位显示出刀架所选位置上的刀具。其中显示的下部位显示出刀架所选位置上的刀具。其中显示的“刀具长度刀具长度”和和“刀尖半径刀尖半径”均可以由操作者修改。均可以由操作者修改。3) 拆除刀具：在刀架图中点击要拆除刀具的刀位，点击拆除刀具：在刀架图中点击要拆除刀具的刀位，点击“卸下刀卸下刀具具”按钮。按钮。4) 确认操作
17、完成：点击确认操作完成：点击“确认确认”按钮。按钮。 2、自定义刀具 如果刀具库中没有合适的刀具，也可以自定义刀具。 然后进行相关的设置即可。（六六）、数控程序处理、数控程序处理1 1、导入数控程序、导入数控程序 数控程序可以通过数控程序可以通过记事本记事本或写字板等编辑软件输入并保存或写字板等编辑软件输入并保存为文本格式（为文本格式（*.txt*.txt格式）文件，也可直接用格式）文件，也可直接用FANUC 0i FANUC 0i MateMate系统的系统的MDIMDI键盘输入。键盘输入。点击操作面板上的编辑键点击操作面板上的编辑键 ，编辑状态指示灯变亮，编辑状态指示灯变亮，此时已进入编辑
18、状态。点击此时已进入编辑状态。点击MDIMDI键盘上的键盘上的 ，CRTCRT界面界面转入编辑页面。再按菜单软键转入编辑页面。再按菜单软键 操作操作 ，在出现的下级子菜，在出现的下级子菜单中按软键单中按软键 ，按菜单软键，按菜单软键READREAD，然后点击，然后点击MDIMDI键盘键盘上的数字上的数字/ /字母键（或电脑的键盘），输入字母键（或电脑的键盘），输入“OxOx”(x(x为任意为任意不超过四位的数字不超过四位的数字) )，按软键，按软键EXECEXEC；点击菜单；点击菜单“机床机床/DNC/DNC传送传送”，在弹出的对话框中选择所需的，在弹出的对话框中选择所需的NCNC程序，按程序
19、，按“打开打开”确认，则数控程序被导入并显示在确认，则数控程序被导入并显示在CRTCRT界面上。界面上。具体步骤详见以下的图解说明。具体步骤详见以下的图解说明。 导入数控程序图解说明第第8步：点击菜单步：点击菜单“机床机床/DNC/DNC传送传送”，在弹出的，在弹出的对话框中选择所需的对话框中选择所需的NC程序，按程序，按“打开打开”确认，则确认，则数控程序被导入并显示在数控程序被导入并显示在CRT界面上。（如界面上。（如左左图）图）2、新建程序第1步：在系统面板上按下 ，进入程序编辑机能区，再点击CRT下方的 软键，程序编辑界面如图1-2-16所示。点击“程序”按钮，则界面，如图1-2-17
20、所示：图1-2-16图1-2-17第2步：在里输入程序编号，里可输入程序的注释。第3步：按“”键，生成新程序文件，并进入到编辑界面，如图1-2-18所示。其他说明：软键用于呼出已有程序调到编辑状态，软键用于切换画面的字体显示，“大字体”时每行显示40个字符，“小字体”时每行显示80个字符。图1-2-18（七）（七）、仿真加工零件、仿真加工零件1、检查运行轨迹、检查运行轨迹 程序导入后，即可检查运行轨迹。程序导入后，即可检查运行轨迹。将模式设为将模式设为“自动自动” 点击操作面板上的按钮点击操作面板上的按钮 ，指，指示灯变亮，系统进入自动运行状态。点击示灯变亮，系统进入自动运行状态。点击MDI键
21、盘上键盘上的的 按钮，点击数字按钮，点击数字/字母键，输入字母键，输入“Ox”（x为所为所需要检查运行轨迹的数控程序号），按开始搜索，需要检查运行轨迹的数控程序号），按开始搜索，找到后，程序显示在找到后，程序显示在CRT界面上。点击按钮界面上。点击按钮 ，进入，进入检查运行轨迹模式。点击操作面板上的检查运行轨迹模式。点击操作面板上的“循环启动循环启动”按钮按钮 ，即可观察数控程序的运行轨迹，此时也，即可观察数控程序的运行轨迹，此时也可通过可通过“视图视图”菜单中的前视图、俯视图、动态旋菜单中的前视图、俯视图、动态旋转、动态放缩、动态平移等方式对三维运行轨迹进转、动态放缩、动态平移等方式对三维运
22、行轨迹进行全方位的动态观察。行全方位的动态观察。 2、仿真加工零件仿真加工零件-自动自动/连续方式连续方式检查机床是否回零，若未回零，先将机床回零。点击操作面板检查机床是否回零，若未回零，先将机床回零。点击操作面板上的上的 按钮，指示灯变亮，系统进入自动运行状态。按钮，指示灯变亮，系统进入自动运行状态。点击操作面板上的点击操作面板上的“循环启动循环启动”按钮按钮 ，程序开始执行。，程序开始执行。3、中断程序运行、中断程序运行 程序在运行过程中可根据需要暂停，急停和重新运行。程序在运行过程中可根据需要暂停，急停和重新运行。程序在运行时，按程序在运行时，按“进给保持进给保持” 按钮按钮 ，程序停止
23、执行；再，程序停止执行；再点击点击“循环启动循环启动”按钮按钮 ，程序从暂停位置开始执行。，程序从暂停位置开始执行。程序在运行时，按下程序在运行时，按下“急停急停”按钮按钮 ，数控程序中断运行，数控程序中断运行，继续运行时，先将急停按钮松开，再按继续运行时，先将急停按钮松开，再按“循环启动循环启动”按钮按钮 ，余下的数控程序从中断行开始作为一个独立的程序执行。余下的数控程序从中断行开始作为一个独立的程序执行。（八）（八）、检测零件、检测零件加工完毕后，点菜单加工完毕后，点菜单“测量测量”，检测零件各，检测零件各部分尺寸是否合格。部分尺寸是否合格。项目2数控车削0 1任务1：数控车床工件坐标系及
24、对刀0 2任务2：阶梯轴的数控车削学习任务：00 40 530 6任务6：内孔的数控车削任务3：圆弧轴的数控车削任务4：轴类件的螺纹车削任务5：轴类零件的复合循环车削任务1：数控车床工件坐标系及对刀A.任务描述1)正确建立数控车床工件坐标系2)熟练进行对刀操作。B.任务分析在数控车床的编程和操作过程中，工件坐标系的设定和对刀是两个很重要的环节，对程序的简练和加工精度的高低会带来直接的影响，这两个环节也是初学数控编程者难以掌握的地方。C.相关知识一、标准坐标系 为简化编程和保证程序的通用性，对数控机床的坐标为简化编程和保证程序的通用性，对数控机床的坐标轴和方向命名制定了统一的标准，规定直线进给坐
25、标轴用轴和方向命名制定了统一的标准，规定直线进给坐标轴用X,Y,Z表示，称基本坐标轴。表示，称基本坐标轴。X,Y,Z坐标轴的相互关系用右手笛坐标轴的相互关系用右手笛卡尔法则确定卡尔法则确定。图中大拇指指向X轴的正方向，食指指向Y轴的正方向，中指指向Z轴的正方向。小结：机床坐标系坐标轴应遵循的原则运动方向的确定 刀具相对与静止工件而运动的原则，且刀具远离工件的刀具相对与静止工件而运动的原则，且刀具远离工件的方向为坐标轴正方向。方向为坐标轴正方向。则坐标系用加“”的字母表示，按相对运动关系，工件运动的正方向恰好与刀具运动的正方向相反，则有：+X=-X+Y=-Y+Z=-Z+A=-A+B=-B+C=-
26、C确定机床坐标轴的正方向坐标轴方向的确定1、Z轴坐标的运动轴坐标的运动一般取产生切削力的主轴轴线方向为Z轴方向2、X轴坐标的运动轴坐标的运动X轴一般位于平行于工件装夹面的水平面内，且垂直于Z轴，车床上是对应刀架的径向移动方向。3、轴坐标的运动、轴坐标的运动轴（车床上通常设为虚轴）于轴和轴一起构成遵循右手笛卡尔坐标系。二、 数控车床机床坐标系的确定以机床原点为坐标原点建立起来的直角坐标系称为机床坐标系机床坐标系。机床坐标系是机床固有的机床固有的，它是制造和调整机床的基础，也是设置工件坐标系的基础。其坐标轴及方向按标准规定，其坐标原点的位置则由各机床生产厂设定，一般情况下，不允许用户随意一般情况下
27、，不允许用户随意变动变动。机床坐标系机床坐标系刀具运动的参照坐标系三、数控车床工件坐标系的确定三、数控车床工件坐标系的确定 工件坐标系也称编程坐标系编程坐标系，专供编程时使用，选择工件上的某一已知点为原点，建立一个新的坐标系，称为工件坐标系工件坐标系。，如下图所示。工件坐标系一旦建立便一直有效，直到被新的坐标系所代替为止。工件坐标系编制程序所用的参照坐标系机床坐标系机床坐标系工件坐标系工件坐标系机床坐标系和工件坐标系的对比四、绝对坐标系统与相对坐标系统1.绝对坐标系统绝对坐标系统是指工作台位移是从固定的基准点开始计算的。2.相对坐标系统相对坐标系统是指工作台的位移是从工作台现有位置开始计算的。
28、五、对刀点换刀点的概念及确定原则换刀点换刀点换刀点换刀点是零件程序开始加工或是加工过程中相对与机床固定原点而设置的一个自动更换刀具的相关点，如下图所示。设立换刀点的目的是在更换刀具时让刀具处于一个比较安全的区域。对对刀刀点点：对对刀刀点点是是指指通通过过对对刀刀确确定定刀刀具具与与工工件件相相对对位位置置的的基基准准点点。对对刀刀点点可可以以设设置置在在被被加加工工零零件件上上，也也可可以以设设置置在在夹夹具具上上与与零零件件定定位位基基准准有有一一定定尺尺寸寸联联系系的的某某一一位位置置，用用于于确确定定工工件件坐坐标标系系与与机机床床坐坐标标系系的的相相对位置。对位置。 刀刀具具在在机机床
29、床上上的的位位置置是是由由“刀刀位位点点”的的位位置置来来表示的。表示的。 对刀点的选择原则：对刀点的选择原则：1）、在机床上对刀方便、便于观察和检测。）、在机床上对刀方便、便于观察和检测。2）、编程时便于数学处理和有利于简化编程）、编程时便于数学处理和有利于简化编程。3）、对刀点可选择在零件上或夹具上。）、对刀点可选择在零件上或夹具上。4）、为提高零件的加工精度，减少对刀误差，）、为提高零件的加工精度，减少对刀误差，对刀点应尽量选择在零件的设计基准或工艺基对刀点应尽量选择在零件的设计基准或工艺基准上。如以孔定位的零件，应将孔的中心作为准上。如以孔定位的零件，应将孔的中心作为对刀点。对刀点。各
30、个基本点及关系各个基本点及关系1、机床原点机床原点 机床坐标系的原点又称为机床原点或机床零点，机床坐标系的原点又称为机床原点或机床零点，这是一个固有的点，通常有机床制造厂确定。它是数控车床进行加工运动的基准参考点。数控机床车床原点的位置大多规定在主轴轴心线与装夹盘端面的交点上。画龙点睛2.机床参考点机床参考点数控装置通电时并不知道机床原点，为了在机床工作时正确建立机床坐标系，通常在每个坐标轴的移动范围内设置一个机床参考点通常在每个坐标轴的移动范围内设置一个机床参考点（测量起点），机床启动时，首先要进行机动或手动的回参考点，以建立机床坐标系。机床原点实际上是通过返回（或称寻找）机床参考点来确定的
31、。 归纳总结归纳总结：机床开机后回参考点的目的就是为了找到机床原点，建立机床坐标系。3、工件编程原点工件编程原点工件编程原点工件编程原点是由编程人员在编程时根据加工零件图样及加工工艺要求选定的编程坐标系的原点。编程坐标系中各轴的方向应该与所使用的数控机床相应的坐标轴方向一致。 满足编程简单，尺寸换算少，引起的加工误差少等条件。 对车床而言，工件坐标系工件坐标系原点一般选在工件轴线原点一般选在工件轴线与右端面或左端面的交与右端面或左端面的交点上。点上。 小结小结：为了便于编程所设定的坐标原点总结提炼总结提炼数控机床开机后，回参考点回参考点建立机床坐标系，建立刀具运动参照。加工前通过对刀对刀建立机
32、床坐标系和工件坐标系的联系，使刀具运动参照和工件编程尺寸参照统一。从而能够完成自动加工。归纳总结归纳总结D.任务实施在数控车床上加工时,工件坐标系确定好后，还需确定刀尖点在工件坐标系中的位置,即对刀问题。常用的对刀方法为试切对刀。一、Z向对刀刀具安装后，先移动刀具手动切削工件右端面，再沿X向退刀，将右端面与加工原点距离N输入数控系统，即完成这把刀具Z向对刀过程。二、X向对刀试切对刀的具体方法是车外径一刀后Z向退出,测量车件的外径是多少,然后在offshift里找到你所用刀号把光标移到X输入X（外径值），按测量机床就知道这个刀位上的刀尖位置了,内径对刀方法同外径一样。对刀之对刀之G50对刀之对刀
33、之G54G59 1、试切法设置、试切法设置G54G59 测量工件原点，直接输入工件坐标系测量工件原点，直接输入工件坐标系G54G59 1 1）切削外径切削外径：点击机床面板上的：点击机床面板上的“JOG”（手动）（手动）按钮按钮 ，系统进入，系统进入手动手动操作模式，点击控制面板上的操作模式，点击控制面板上的 或或 ，使机床在，使机床在X轴方向移动；同样按轴方向移动；同样按 或或 ，使机，使机床在床在Z轴方向移动。通过手动方式将刀具移到靠近工轴方向移动。通过手动方式将刀具移到靠近工件的位置。件的位置。 点击操作面板上的点击操作面板上的 或或 按钮，使其指示灯变亮，主按钮，使其指示灯变亮，主轴转
34、动。再点击轴转动。再点击“Z负轴方向负轴方向”按钮按钮 ，用所选刀具，用所选刀具来试切工件外圆。然后按按钮来试切工件外圆。然后按按钮 ，X方向保持不动，方向保持不动，刀具退出。刀具退出。2）测量切削位置的直径测量切削位置的直径：点击操作面板上的主轴停转：点击操作面板上的主轴停转按钮按钮 ，使主轴停止转动，点击菜单，使主轴停止转动，点击菜单“测量测量/ /剖面图测剖面图测量量” ，点击试切外圆时所切线段，选中的线段由红色变，点击试切外圆时所切线段，选中的线段由红色变为黄色。记下对话框中对应的为黄色。记下对话框中对应的X的值的值。 3）按下控制箱键盘上的）按下控制箱键盘上的 键。键。4）把光标定位
35、在需要设定的坐标系上（如）把光标定位在需要设定的坐标系上（如G54）。）。5）光标移到）光标移到X6）输入）输入“X” （注意先输入（注意先输入X，然后输数值）。，然后输数值）。7）按菜单软键）按菜单软键测量测量，系统自动计算应输入的数值并，系统自动计算应输入的数值并填入。填入。 8 8）切削端面切削端面： 点击操作面板上的点击操作面板上的 或或 按钮，使其指示灯变亮，主轴转动。将刀具移至合适按钮，使其指示灯变亮，主轴转动。将刀具移至合适的位置，准备切削端面。点击控制面板上的的位置，准备切削端面。点击控制面板上的 按钮，切削工件端面。然后按按钮，切削工件端面。然后按 按钮，按钮，Z方向保持不动
36、，刀具退出。方向保持不动，刀具退出。9）点击操作面板上的）点击操作面板上的“主轴停止主轴停止”按钮按钮 ，使主轴停止转动。，使主轴停止转动。10）把光标定位在需要设定的坐标系上。）把光标定位在需要设定的坐标系上。11）光标移到）光标移到Z12）输入工件坐标系原点的距离）输入工件坐标系原点的距离 （注意距离有正负号），格式为（注意距离有正负号），格式为“Z” 。 如以工件右端面中心为坐标原点，则输入如以工件右端面中心为坐标原点，则输入“Z0”；如以工件左端面中心为坐标原；如以工件左端面中心为坐标原点，则先测量工件长度点，则先测量工件长度，然后输入，然后输入“Z”。13）按菜单软键）按菜单软键测量
37、测量，系统自动计算出坐标值填入。，系统自动计算出坐标值填入。注意：可用注意：可用G53 指令清除指令清除G54G59 工件坐标系。工件坐标系。对刀之对刀之G54G59相关图示相关图示下图为点软键下图为点软键测量测量前后的界面。前后的界面。Z的设的设置与此类似。置与此类似。对刀之测量、输入刀具偏移量对刀之测量、输入刀具偏移量2、测量、输入刀具偏移量、测量、输入刀具偏移量使用这个方法对刀，在程序中直接使用机床坐标系原点作为工件使用这个方法对刀，在程序中直接使用机床坐标系原点作为工件坐标系原点。在程序中无需坐标系原点。在程序中无需G50、G54等建立坐标系指令。等建立坐标系指令。1）用所选刀具试切工
38、件外圆用所选刀具试切工件外圆 点击点击“主轴停主轴停”按钮，使主轴停按钮，使主轴停止转动，点击菜单止转动，点击菜单“测量测量/剖面图测量剖面图测量”，得到试切后的工件直径，得到试切后的工件直径，记为记为。保持。保持X轴方向不动，刀具退出。轴方向不动，刀具退出。2）X X参数输入参数输入 点击点击MDI键盘上的键键盘上的键 ，进入刀具，进入刀具形状形状补偿参数补偿参数设定界面，将光标移到相应的位置，输入设定界面，将光标移到相应的位置，输入“X”，按菜单软键，按菜单软键测量测量 输入，系统自动计算出相应数值填入。输入，系统自动计算出相应数值填入。3）试切工件端面试切工件端面 试切工件端面，读出端面
39、在工件坐标系中试切工件端面，读出端面在工件坐标系中Z的坐的坐标值，记为标值，记为（此处以工件右端面中心点为工件坐标系原点，则（此处以工件右端面中心点为工件坐标系原点，则为为0，如果以工件左端面中心点为工件坐标系原点，则，如果以工件左端面中心点为工件坐标系原点，则为工件长为工件长度（需测量得到）。保持度（需测量得到）。保持Z轴方向不动，刀具退出。轴方向不动，刀具退出。4） Z Z参数输入参数输入 进入形状补偿参数设定界面，将光标移到相应的进入形状补偿参数设定界面，将光标移到相应的位置，输入位置，输入“Z”，按，按测量测量软键输入到指定区域。软键输入到指定区域。 对刀之测量、输入刀具偏移量相关图示
40、对刀之测量、输入刀具偏移量相关图示下图为刀具形状补正点软键下图为刀具形状补正点软键测量测量前后的前后的界面。界面。Z的设置与此类似。输入完的设置与此类似。输入完X、Z后，后，分别将光标移到分别将光标移到R和和T处，输入刀尖圆弧半处，输入刀尖圆弧半径和刀尖方位代号。径和刀尖方位代号。对刀之多把刀具对刀3、多把刀具对刀、多把刀具对刀 工件坐标系的建立方法不同，其它刀具的对刀方工件坐标系的建立方法不同，其它刀具的对刀方法也不同。但本质是一样的，那就是通过某种法也不同。但本质是一样的，那就是通过某种方法获得其余各刀的刀尖与第一把刀（标准刀）方法获得其余各刀的刀尖与第一把刀（标准刀）的刀尖在的刀尖在X向
41、和向和Z向的偏离值。向的偏离值。 1）方法）方法1 坐标系是由坐标系是由输入刀具偏移量输入刀具偏移量建立的建立的同第一把刀的对刀方法一样，点击操作面板上同第一把刀的对刀方法一样，点击操作面板上的手动换刀按钮的手动换刀按钮 ，分别用其余的各把刀试切，分别用其余的各把刀试切工件的外圆和端面（注意切少一点，不要切伤工件的外圆和端面（注意切少一点，不要切伤零件零件。）。然后将数值分别输入到相应刀具的。）。然后将数值分别输入到相应刀具的形状形状补偿参数表中即可（见下图）。补偿参数表中即可（见下图）。对刀之多把刀具对刀相关图示对刀之多把刀具对刀2、方法、方法2坐标系是由坐标系是由G54G59建立的建立的选
42、择一把刀为标准刀具，采用试切法或自动设置坐标系法完成对刀，选择一把刀为标准刀具，采用试切法或自动设置坐标系法完成对刀，把工件坐标系原点放入把工件坐标系原点放入G54G59（见前述），然后通过设置偏置值（见前述），然后通过设置偏置值完成其它刀具的对刀，下面介绍刀具偏置值的获取办法。完成其它刀具的对刀，下面介绍刀具偏置值的获取办法。点击点击MDI键盘上键和键盘上键和相对相对软键，进入相对坐标显示界面，如下软键，进入相对坐标显示界面，如下图所示。图所示。用选定的标刀试切工件端面，将刀具当前的用选定的标刀试切工件端面，将刀具当前的Z轴位置设为相对零轴位置设为相对零点（设零前不得有点（设零前不得有Z轴位
43、移）。轴位移）。用电脑键盘或用电脑键盘或MDI键盘，输入键盘，输入“W0”，按软键，按软键预定预定，则将，则将Z轴轴当前坐标值设为相对坐标原点。当前坐标值设为相对坐标原点。标刀试切零件外圆，将刀具当前标刀试切零件外圆，将刀具当前X轴的位置设为相对零点（设零轴的位置设为相对零点（设零前不得有前不得有X轴的位移）：用电脑键盘或轴的位移）：用电脑键盘或MDI键盘，输入键盘，输入“U0”，按，按软键软键预定预定，则将，则将X轴当前坐标值设为相对坐标原点。此时轴当前坐标值设为相对坐标原点。此时CRT界面界面如下图所示。如下图所示。手动换刀后，移动刀具使刀尖分别与标准刀切削过的表面接触。接手动换刀后，移动
44、刀具使刀尖分别与标准刀切削过的表面接触。接触时显示的相对值，即为该刀相对于标刀的偏置值触时显示的相对值，即为该刀相对于标刀的偏置值X, Z。（为。（为保证刀准确移到工件的基准点上，可采用手动脉冲进给方式）此时保证刀准确移到工件的基准点上，可采用手动脉冲进给方式）此时CRT界面如下图所示，所显示的值即为偏置值。界面如下图所示，所显示的值即为偏置值。将偏置值输入到刀具将偏置值输入到刀具磨耗磨耗参数补偿表或形状参数补偿表内。参数补偿表或形状参数补偿表内。注注1：MDI键盘上的键盘上的 键用来切换字母键，如键用来切换字母键，如 键，直接按下输入键，直接按下输入的为的为“W”，按键，按键 ，再按，再按
45、，输入的为，输入的为“V”。注注2：在本仿真软件上用此方法（即用：在本仿真软件上用此方法（即用“靠靠”的方法）其实是有较的方法）其实是有较大误差的（一般在大误差的（一般在0.6mm左右），最好采用左右），最好采用“切切”的方法，但的方法，但“切切”的方法所输数值还需将其它刀具的所切表面与标刀所切表面在的方法所输数值还需将其它刀具的所切表面与标刀所切表面在X向和向和Z向的距离计算在内。向的距离计算在内。对刀之螺纹刀对刀外螺纹刀与外圆车刀对刀方法相同外螺纹刀与外圆车刀对刀方法相同内螺纹刀与内圆车刀对刀方法相同内螺纹刀与内圆车刀对刀方法相同对刀之切断刀对刀切断刀的对刀方法与外圆车刀相同，但切切断刀的
46、对刀方法与外圆车刀相同，但切断刀有两个刀尖，只需一个刀尖的数据即断刀有两个刀尖，只需一个刀尖的数据即可（此刀尖即是编程所用刀尖）可（此刀尖即是编程所用刀尖）对刀之钻头对刀对刀之内圆车刀对刀内圆车刀的对刀前必须有孔，并且该孔能内圆车刀的对刀前必须有孔，并且该孔能保证内圆车刀能吃进，其他同外圆车刀。保证内圆车刀能吃进，其他同外圆车刀。任务2：阶梯轴的数控车削A.任务描述学生能够运用所学G00、G01等指令完成图示工件的编程、加工，并能选择最优加工方案。B.任务分析该零件为阶梯轴类零件，具有圆柱、倒角等工艺结构，该零件结构并不复杂，完成该零件加工需掌握FANUC-0I系统的常用编程指令G00、G01
47、，并能够合理安排走刀路线。C.相关知识FANUC 0i-TB数控系统编制的程序无论是主程序还是子程序都是由程序开始符、程序号、程序段和程序结束语、结束符组成。一个程序是由遵循一定结构、句法和格式规则的若干个程序段组成的，而每个程序段是由若干个指令字组成的。一、一、程序的文件名程序的文件名 程序起始符：%或O符； 程序名：FANUC 0i-TB数控系统要求每个主程序和子程序有一个程序号。O(地址O后面可以有四位数字0-9999，数值前的0可以省略)。二、二、程序段的格式程序段的格式 程序段含有执行工序所需要的全部数据内容。它是由若干个字和程序段结束符“；”所组成。每个字是由地址符和数值所组成。
48、地址符：一般是一个字母，扩展地址符也可以包含多个字母。程序段的构成主要是由程序段序号和各种功能指令构成的：NGX（U）Z（W）FMST；其中：N为程序段序号，范围为1-9999，顺序号是任意给定的，可以不连续，可以在所有的程序段中都指定顺序号，也可只在必要的程序段指明顺序号；G为准备功能，准备功能就是控制机床运动方式的指令，它是用地址字G和后面的数字组合起来表示格式是：GXX；X（U）Z（W）为工件坐标系中X，Z轴移动终点位置；F为进给功能指令，F功能表示刀具的进给速度，它是所有移动坐标轴速度的矢量和；M为辅助功能指令，辅助功能就是用于控制零件程序的走向，以及机床各种辅助功能动作（如冷却液的开
49、关、主轴正反转等）的指令。辅助功能由地址字M和其后的一或两位数字组成；S为主轴功能指令，主轴功能S控制主轴转速，其后的数值表示主轴速度；T为刀具功能指令，T代码用于选刀，其后的4位数字分别表示选择的刀具号和刀具补偿号。符 号说 明N程序段号数值为1-9999的正整数，一般以5或10间隔以便以后插入程序段时而无须重新编排程序段号字1表示程序段指令；注释.表示对程序段进行说明,位于程序段最后但需用分号隔开；表示程序段结束表示中间空格三、坐标的选取1.直径编程方式在车削加工的数控程序中，X轴的坐标值取为零件图样上的直径编程方式。与设计、标注一致，减少换算。2.坐标选取数控编程通常都是按照组成图形的线
50、段或圆弧的端点的坐标来进行的。绝对编程：指令轮廓终点相对于工件原点绝对坐标值的编程方式。增量编程：指令轮廓终点相对于轮廓起点坐标增量的编程方式。有些数控系统还可采用极坐标编程。在越来越多车床中X、Z表示绝对编程，U、W表示增量编程，允许同一程序段中二者混合使用。绝对:G01X100.0Z50.0;相对:G01U60.0W-100.0;混用:G01X100.0W-100.0;或G01U60.0Z50.0;3.X、Z取值原则：1)方便数学计算和简化编程；2)容易找正对刀；3)不要与机床、工件发生碰撞；4)方便拆卸工件；5)空行程不要太长；四、常用编程指令1.准备功能（G功能）准备功能就是控制机床运
51、动方式的指令，它是用地址字G和后面的数字组合起来表示各式是：GXX；准备功能分为模态指令和非模态指令；模态指令就是在同一G指令出现之前一直有效的G指令，非模态指令就是只在程序段中有效的G指令。FANUC0i-TB数控系统常用G功能指令见下表。G代码组功能参数（后续地址字）G00、G01、G02、G0301 快速定位直线插补顺时针圆弧插补逆时针圆弧插补X， Z同上X，Z，I，K，R同上G0400暂停PG20、G2106英寸输入毫米输入X， Z同上G27、G2800返回参考点检查返回参考点 G3201恒螺纹切削X，Z，U,W,G3401变螺纹切削X，Z，U,W,G40、G41、G4206刀尖半径补
52、偿取消左刀补右刀补 TTG54、G55、G5614 坐标系选择 G6500宏指令简单调用P，AZG70、G71、G72、G73、G76 06精车循环外径/内径车削复合循环端面车削复合循环闭环车削复合循环螺纹切削复合循环X，Z，U，W，C，P， Q，R，EG90、G9103 绝对编程相对编程 G9200工件坐标系设定X，ZG96、G9702恒线速度切削恒转速度切削 G98、G9905每分钟进给每转进给S注：注： 00 00组中的组中的G G代码是非模态的，其他组的代码是非模态的，其他组的G G代码是模态的；代码是模态的；1） 快速定位G00 格式：G00 X（U）_ Z（W）_ 说明： X、Z：
53、绝对编程时，快速定位终点在工件坐标系中的坐标； U、W：增量编程时，快速定位终点相对于起点的位移量；例：如图所示快速进刀指令 G00 X50.0 Z6.0；或 G00 U-70.0 W-84.0；说明：(1)该指令使刀具按照点位控制方式快速移动到指定位置。移动过程中不得对工件进行加工；(2)所有编程轴同时以参数所定义的速度移动，当某轴走完编程值便停止，而其他轴继续运动；(3)不运动的坐标无须编程；(4)G00可以写成G02)直线插补指令（G01）格式：G01X(U)_Z(W)_F_(mm/r)其中X(U)_Z(W)_为直线终点位置F进给指令单位：mm/r（毫米/转）该指令用于直线或斜线运动，可
54、沿X轴、Z轴方向执行单轴运动，也可沿XZ平面内任意斜率的直线运动。G01指令刀具以联动的方式，按F规定的合成进给速度，从当前位置按线性路线(联动直线轴的合成轨迹为直线)移动到程序段指令的终点。G01是模态代码，可由G00、G02、G03或G32功能注销。G01 X60.0 Z-80.0 F0.3；或 G01 U0 W-80.0 F0.3；*此例为单轴切削，故X、U指令可省略不写3）暂停指令（G04）格式：G04X_；或G04P_(使用P不能有小数点)说明：加工运动暂停，时间到后，继续加工。暂停时间由X或P后面的数据指定。单位是秒或毫秒。范围是0.01秒到300秒。4）自动回原点（G28）格式：
55、G28X（U）_Z（W）_；该指令使刀具自动返回机械原点或经过某一中间位置，再回到机械原点；X，Z（或U，W）为中间点坐标；该指令以G00的速度运动。5)倒角和倒圆角指令C、R在零件轮廓拐角处如倒角或倒圆，可以插入倒角或倒圆指令C.或者R.与加工拐角的轴运动指令一起写入到程序段中。直线轮廓之间、圆弧轮廓之间以及直线轮廓和圆弧轮廓之间都可以用倒角或倒圆指令进行倒角或倒圆。格式：（1）倒角：G01X_Z_C_；（2）倒圆：G01X_Z_R_；说明：其中X、Z是倒角或倒圆切削后的位置，、是倒圆或倒角终点相对于起点的方向。G01Z-20.0C4.0F0.4；X50.0C-2.0；Z-40.0；G01
56、Z-20.0 R4.0 F0.4G01 Z-20.0 R4.0 F0.4； X50.0 R-2.0X50.0 R-2.0； Z-40.0Z-40.0；3.进给功能指（F功能）F功能表示刀具的进给速度，它是所有移动坐标轴速度的矢量和。F功能在G01、G02、G03等插补指令中生效，在程序中第一次出现插补指令之前或同时，应设定F功能指令。F指令一旦设定就一直有效直到被新的F指令取代。G99：每转进给量格式：G99_（F_）；G99使进给量F的单位为mm/r。G98：每分钟进给量格式：G98_（F_）；G98使进给量F的单位为mm/min。说明：数控车床中，当接入电源时，机床进给方式默认G99。4.
57、主轴转动功能(S功能)主轴功能S控制主轴转速，其后的数值表示主轴速度，单位为r/min。恒线速度功能时S指定切削线速度，其后的数值单位为米m/min。（G96恒线速度有效、G97取消恒线速度）S是模态指令，S功能只有在主轴速度可调节时有效。S所编程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调。G97：主轴转速直接设定格式：(G97)_S_；设定主轴转数恒定（r/min）G96：主轴转速线速度恒定设定格式：(G96)_S_；设定主轴线速度，即切削速度恒定（m/min)5.刀具功能指令(T功能)T代码用于选刀，其后的4位数字分别表示选择的刀具号和刀具补偿号。执行T指令，转动转塔刀架，选用
58、指定的刀具。当一个程序段同时包含T代码与刀具移动指令时：先执行T代码指令，而后执行刀具移动指令。T指令同时调入刀补寄存器中的补偿值。格式：T前两位指定刀具序号，后两位指定刀具补偿号。说明1）刀具序号尽量与刀塔上的刀位号相对应；2）刀具补偿包括几何补偿和磨损补偿；3）为使用方便，尽量使刀具序号和刀具补偿号保持一致；4）取消刀具补偿，T指令格式为：T或T00。6.辅助功能指令（M功能）辅助功能就是用于控制零件程序的走向，以及机床各种辅助功能动作（如冷却液的开关、主轴正反转等）的指令。辅助功能由地址字M和其后的一或两位数字组成，M功能有非模态M功能和模态M功能两种形式。非模态M功能(当段有效代码)：
59、只在书写了该代码的程序段中有效；模态M功能(续效代码)：一组可相互注销的M功能，这些功能在被同一组的另一个功能注销前一直有效。FANUC0i-TB系统常用辅助功能见下表。M代码功能M代码功能M00程序停止M12尾顶尖伸出M01计划停止M13尾顶尖缩回M02程序结束M21门打开可执行程序M03主轴顺时针转动M22门打开无法执行程序M04主轴逆时针转动M30程序结束返回程序头M05主轴停止M98调用子程序M08冷却液开M99子程序结束M09冷却液关 D.任务实施：编程实例图刀具表 T0193 外圆正偏刀 切削用量主轴转速S粗加工500r/min精加工800 r/min进给速度F粗加工0.2mm/r
60、精加工0.1mm/r切削深度a粗加工不大于4mm精加工0.3mm加工程序程序注释O001主程序名N10 G54 G99 S500 M03 T0101设定工件坐标系，主轴正转转速为500r/min，选择1号刀,用G99设定进给量F单位N20 G00 X17.3 Z2快速移动点定位,留出精加工余量0.3mmN30 G01 Z-20 F0.2车17.3外圆，长20mm进给量F=0.2 mm/rN40 U2X方向退刀N50 G00 Z2Z方向退刀N60 X15.3X方向进刀，15.外圆留出精加工余量0.3mmN70 G01 Z-10车15.3外圆，长10mmN80 U2X方向退刀N90 G00 Z2Z
61、方向退刀N100 S800精加工转速800 r/minN110 G00 X12 Z0快速移动点定位N120 G01 X15 Z-1.5 C1.5 F0.1加工倒角，精加工进给量F=0.1 mm/rN130 Z-10车15外圆，长10mmN140 X17车台阶面N150 Z-20车17外圆，长20mmN160 X20车台阶面N170 Z-63.5车20外圆长63.5mm(比零件总长加切断刀宽度略长)N180 U2X方向退刀N190 G00 X100 Z100快速移动点定位至换刀点N200 M05主轴停止N210 M30程序结束E.实践训练任务3：圆弧轴的数控车削A.任务描述学生能够运用所学G02
62、、G03等指令完成图示工件的编程、加工。B.任务分析该零件为阶梯轴类零件，具有圆柱、圆弧等工艺结构，该零件结构并不复杂，完成该零件加工需掌握FANUC-0I系统的常用编程指令G02、G03，并能够合理安排走刀路线。C.相关知识一、常用编程指令1.圆弧插补指令（G02/G03）圆弧插补指令使刀具以圆弧轨迹从起始点移动到终点，模态有效。G02指令表示圆弧插补方向为顺时针，G03指令表示圆弧插补方向为逆时针。圆弧编程格式如下：其中：X、Z：为绝对编程时，圆弧终点在工件坐标系中的坐标；U、W：为增量编程时，圆弧终点相对于圆弧起点的位移量；I、K：圆心相对于圆弧起点的增加量(等于圆心的坐标减去圆弧起点的
63、坐标，在绝对、增量编程时都是以增量方式指定，在直径、半径编程时I都是半径值；R：圆弧半径，同时编入R与I、K时，R有效，当圆弧圆心角180时R取正值；当圆弧圆心角180时R取负值；F：进给速度。G02/G03G02/G03参数说明参数说明2.圆弧插补方向判别如图所示，从Y轴正方向去观察顺时针就用顺时针圆弧插补指令G02，逆时针就用逆时针圆弧插补指令G03；从Y轴负方向去观察顺时针就用逆时针圆弧插补指令G03，逆时针就用顺时针圆弧插补指令G02。二、圆弧的加工工艺分析1.圆弧分层切削法1)圆弧始点、终点坐标变化，半径R不变如图所示，在零件上加工一个凹圆弧，为了合理分配吃刀量，保证加工质量，采用等
64、半径圆弧递进切削，编程思路简单。N10 G01 X54 Z-30 F0 .3;N10 G01 X54 Z-30 F0 .3;N20 G02 X60 Z-33 R10 F0 .2; N20 G02 X60 Z-33 R10 F0 .2; N30 G00 X54 Z-30; N30 G00 X54 Z-30; N40 G01 X48 F0.3 ;N40 G01 X48 F0.3 ;N50 G02 X60 Z-36 R10 F0.2; N50 G02 X60 Z-36 R10 F0.2; N60 G00 X48 Z-30; N60 G00 X48 Z-30; N70 G01 X42 F0.3 ; N
65、70 G01 X42 F0.3 ; N80 G02 X60 Z-39 R10 F0.2; N80 G02 X60 Z-39 R10 F0.2; N90 G00 X42 Z-30; N90 G00 X42 Z-30; N100 G01 X40 F0.3; N100 G01 X40 F0.3; N110 G02 X60 Z-40 R10 F0.1;N110 G02 X60 Z-40 R10 F0.1; 2)圆弧始点、终点坐标、半径R均变化如图所示，在零件一端加工一个半球，在该种情况下，走刀轨迹的半径R等于上次走刀半径R与Z(或X)方向的变化量Z(X)之差。N10 G01 X0 Z10 F0.3;
66、N10 G01 X0 Z10 F0.3; N20 G03 X60 Z-20 R30 F0.2 ;N20 G03 X60 Z-20 R30 F0.2 ; N30 G00 Z6; N30 G00 Z6; N40 X0; N40 X0; N50 G03 X60 Z-20 R26 F0.2; N50 G03 X60 Z-20 R26 F0.2; N60 G00 Z2; N60 G00 Z2; N70 X0; N70 X0; N80 G03 X60 Z-20 R22 F0.2 , N80 G03 X60 Z-20 R22 F0.2 , N90 G00 Z0; N90 G00 Z0; N100 X0; N
67、100 X0; N110 G03 X60 Z-20 R20 F0.1; N110 G03 X60 Z-20 R20 F0.1; 2.先锥后圆弧法该方法是先把过多的切削余量用车锥的方法切除掉，最后一刀走圆弧的路线切削圆弧成型，如图所示。N10 G01 X102 Z-30 N10 G01 X102 Z-30 F0.3; F0.3; N20 G90 X100 Z-50 I-5 N20 G90 X100 Z-50 I-5 F0.2; F0.2; N30 I-10; N30 I-10; N40 I-15; N40 I-15; N50 I-20; N50 I-20; N60 G01 X60 Z-30 N6
68、0 G01 X60 Z-30 F0.3; F0.3; N70 G02 X100 Z-50 R20 N70 G02 X100 Z-50 R20 F0.1; F0.1; D.任务实施：编程实例图 毛坯为25铝棒刀具表 T0193 外圆正偏刀 切削用量主轴转速S粗加工500r/min精加工800 r/min进给速度F粗加工0.2mm/r精加工0.1mm/r 切削深度 a粗加工不大于4mm精加工0.3mm加工程序程序注释O001主程序名S500 M03 T0101主轴正转转速为500r/min，选择1号刀, G00 X20.3 Z2快速移动点定位,留出精加工余量0.3mmG01 Z-25 F0.2车2
69、0.3外圆，长25mm进给量F=0.2 mm/rU2X方向退刀G00 Z2Z方向退刀X16.3X方向进刀Z-10车16.3外圆，长25mmX20.3 Z-25圆锥粗加工U2X方向退刀G00 Z0Z方向退刀X6.49X方向进刀G01 X12.79 Z-5顶部尖端第一刀粗加工U2X方向退刀G00 Z0Z方向退刀X0.3X方向进刀G01 X12.79 Z-5顶部尖端第二刀粗加工G03 X16.3 Z-10 R8.15圆弧粗加工G01 U2X方向退刀G00 Z0Z方向退刀X0X方向进刀S800精加工转速800 r/minG01 X12.49 Z-5 F0.1顶部尖端精加工G03 X16 Z-10 R8
70、圆弧精加工G01 X20 Z-25圆锥精加工X25端面加工Z-40.5车25外圆长40.5mm(比零件总长加切断刀宽度略长)U2X方向退刀G00 X100 Z100快速移动点定位至换刀点M05主轴停止M30程序结束E.实践训练训练题1训练题2训练题3任务4：轴类件的螺纹车削A.任务描述学生能够运用所学G32、G92等指令完成图示工件的编程、加工。B.任务分析该零件为阶梯轴类零件，具有圆柱、圆弧、退刀槽、螺纹等工艺结构，该零件结构比较复杂，完成该零件加工需掌握FANUC-0I系统的常用编程指令G32、G92，并能够合理安排走刀路线。C.相关知识1.恒螺距螺纹切削指令G32恒螺距螺纹切削指令G32
71、可以加工：圆柱螺纹、圆锥螺纹、外螺纹和内螺纹以及左旋螺纹和右旋螺纹,G32指令模态有效。恒螺距螺纹切削指令G32的程序段格式为:G32X(U)Z(W)F其中：X、Z为螺纹终点绝对坐标值。U、W为螺纹终点相对螺纹起点坐标增量。F为螺纹导程（螺距），单位：mm/rG32和G01指令的根本区别是：G32能使刀具直线移动的同时，使刀具的移动和主轴保持同步，即主轴转一周，刀具移动一个导程；G01指令刀具的移动和主轴的旋转位置不同步，用来加工螺纹时会产生乱牙现象。用G32加工螺纹时，由于机床伺服系统本身具有滞后特性，会在起始段和停止段发生螺纹的螺距不规则现象，故应考虑刀具的引入长度（切入延长）和超越长度（
72、切出延长），整个被加工螺纹的长度应该是引入长度、超越长度和螺纹长度之和。经验公式：引入长度：=RP/400；超越长度：2=RP/1800；其中R：主轴转速（r/min）；P：螺纹导程。 说明 （1）加工螺纹主轴转速S及每次进刀的深度，应根据车床及刀具的具体情况选择合适值。螺纹牙深等于螺纹大径减螺纹小径；对与普通三角形螺纹螺纹牙深等于0.5413*P （2）因为在恒螺距螺纹切削时，刀具进给速度F只取决于主轴转速S和螺纹导程K，根据主轴转一转刀具移动一个导程的原理，在螺纹加工时进给修调开关无效,并且要保持主轴修调开关不变。 （3）圆柱螺纹的导程K与螺距P的关系是：K=n*P n为螺纹头数；空刀退出
73、量一般取b1.2K，空刀导入量一般取a2.5K,如空刀导入量a取得太小，有可能产生“乱牙”现象。编程实例图3-12刀具表T0193 外圆正偏刀T024MM宽割断刀T0360螺纹刀切削用量粗加工精加工主轴速度S500r/min800 r/min进给量F0.2mm/r0.05 mm/r切削深度a小于4mm0.2mmD.任务实施：加工程序程序注释O0004主程序名N10 S500 M03 T0101设定工件坐标系，主轴正转转速为500r/min，选择1号刀N20 G00 X20.2 Z2快速移动点定位N30 G01 Z-29.8 F0.2 粗车螺纹外圆，留单边0.2mm余量 X24.4 R1.5粗车
74、台阶面,倒圆角R1.5 Z-46粗车24外圆长46mmX26车出毛坯外圆N40 G00 X30 Z2快速移动点定位 X0快速移动点定位N50 S800 M03主轴转速为800r/min, N60 G01 Z0 F0.05直线插补至右端面中心进给量F=0.05 mm/r X19.8 C1.5精车端面, 倒角1.5X45 Z-30精车螺纹外圆(外螺纹大径都是负偏差) X24 R1精车台阶面,倒圆角R1 Z-46精车24外圆长46mmN70 G00 X50 Z200快速移动点定位至换刀点N80 T0202 S300 M03换2号刀, 主轴转速为300r/minN90 G00 X25快速移动点定位,先
75、定位X方向 Z-30再定位Z方向N100 G01 X17 F0.05割槽，切削用量为：S=300r/min，F=0.05 mm/rN110 G04 P2000槽底暂停2秒N120 G01 X26 F0.4退出槽底N130 G00 X50快速移动点定位退刀,先定位X方向 Z200再定位Z方向N140 T0303换3号60螺纹刀N150 G00 X19.1 Z6快速移动点定位 N160 G32 X19.1 Z-28 F1 第一刀车螺纹N170 G00 X30快速移动点定位退刀,先定位X方向 Z6再定位Z方向 X18.8快速移动点定位进刀N180 G32 Z-28 F1第二刀车螺纹N190 G00
76、X30快速移动点定位退刀,先定位X方向 Z6再定位Z方向 X18.72快速移动点定位进刀N200 G32 Z-28 F1第三刀车螺纹N210 G00 X50快速移动点定位至换刀点 Z200N220 T0202换2号刀N230 G00 X26快速移动点定位 Z-44N240 G01 X0 F0.05割断N250 G00 X50 退刀 Z200N260 M05主轴停止N270 M30程序结束2.螺纹切削循环指令G92（1）直螺纹切削循环格式：G92X（U）_Z（W）F_；X、Z：绝对值编程时，为螺纹终点在工件坐标系下的坐标；增量值编程时，为螺纹终点相对于循环起点的有向距离，图形中用U、W表示，其符
77、号由轨迹1和2的方向确定；F：螺纹导程；该指令执行图所示1234的轨迹动作（2）锥螺纹切削循环格式：G92X_Z_R_F_；X、Z：绝对值编程时，为螺纹终点在工件坐标系下的坐标；增量值编程时，为螺纹终点相对于循环起点的有向距离，图形中用U、W表示。R：为螺纹起点与螺纹终点的半径差。其符号为差值的符号(无论是绝对值编程还是增量值编程)；F：螺纹导程。该指令执行图示1234的轨迹动作。D.任务实施例图刀具表 T01 93外圆正偏刀T023MM宽切断刀T0360螺纹刀切削用量 粗加工精加工主轴速度S500r/min 800 r/min 进给量F 0.2mm/r0.05 mm/r 切削深度小于4mm
78、0.2mm加工程序 程序注释O0003程序名S500 M03 T0101 设定工件坐标系，主轴正转转速为500r/min，选择1号刀G00 X18.2 Z2快速移动点定位G01 Z-43 F0.2粗车18外圆，保留0.2加工余量U2X方向退刀G00 Z2Z方向退刀X16X方向进刀G01 Z-28粗车螺纹外圆U2X方向退刀G00 Z2Z方向退刀S800调整主轴转速X0 G01 Z0 F0.05直线插补至右端面中心进给量F=0.05X15.8 C1.5平端面，车C1.5倒角Z-28精车螺纹外圆X18精车台阶面Z-43精车18外圆U2X方向退刀G00 X100 Z100快速移动点定位至换刀点T020
79、2 S300换2号刀, 主轴转速为300r/minG00 X18X方向快速移动点定位Z-28Z方向快速移动点定位G01 X12 F0.05切槽至X12，切削用量为：S=300r/min，F=0.05 mm/rG04 X2暂停2秒（或者可以G04 P2000）G01 X20 F0.4X方向退刀G00 X100 Z100快速移动点定位至换刀点T0303换3号刀G00 X18 Z5快速移动点定位至循环起始点G92 X15 Z-26.5 F2第1刀螺纹加工，粗牙螺纹螺距为2X14第2刀螺纹加工X13.8第3刀螺纹加工X13.4第4刀螺纹加工X13.4第5刀螺纹加工，0进给光整加工S500调整主轴转速G
80、00 X20X方向退刀Z-31快速移动点定位G01 X18.2 F0.1X方向进刀G02 X18.2 W-9 R10凹弧粗加工G00 W9快速移动点定位S800调整主轴转速G01 X18 F0.05X方向进刀G02 X18 W-9 R10凹弧精加工G01 U2X方向退刀G00 X100 Z100快速移动点定位M05主轴停转M30 程序结束E.实践训练训练题1训练题2任务5：轴类零件的复合循环车削A.任务描述学生能够运用所学G90、G94、G70、G71、G72等指令完成图示的零件的编程、加工。B.任务分析该零件为阶梯轴类零件，具有圆柱、圆弧、退刀槽、螺纹等工艺结构，该零件结构比较复杂，完成该零
81、件加工需掌握FANUC-0I系统的常用编程指令G90、G94、G70、G71、G72，并能够合理安排走刀路线。C.相关知识一、内、外径切削循环指令（G90）1.圆柱面切削循环G90指令格式：G90X(U)_Z(W)_F_；其中X，Z（U，W）为外径、内径切削终点坐标该指令执行如图所示该指令执行如图所示ABCDAABCDA的轨迹动作。的轨迹动作。 2. 圆锥面内（外）径切削循环指令G90 格式：G90 X(U)_Z(W)_R F_； 说明：X、Z：绝对值编程时，为切削终点C在工件坐标系下的坐标；增量值编程时，为切削终点C相对于循环起点A的有向距离，图形中用U、W表示。 R：为切削起点B与切削终点
82、C的半径差。其符号为差的符号(无论是绝对值编程还是增量值编程)。 该指令执行如图所示ABCDA的轨迹动作。二、二、端面切削循环指令（端面切削循环指令（G94G94） 1.端面平面切削循环格式：G94 X(U)_Z(W)_F_； 说明：X、Z：绝对值编程时，为切削终点C在工件坐标系下的坐标；增量值编程时，为切削终点C相对于循环起点A的有向距离，图形中用U、W表示。R：为切削起点B相对于切削终点C的Z向有向距离。该指令执行如图所示ABCDA的轨迹动作。 2.圆锥端面切削循环格式：G94X(U)_Z(W)_RF_；R：为切削起点B相对于切削终点C的Z向有向距离。该指令执行如图所示ABCDA的轨迹动作
83、。编程例题编程例题利用利用G90G90指令完成图示零件的数控加工程指令完成图示零件的数控加工程序。序。例图刀具表 T01 93外圆正偏刀T024MM宽切断刀T0360螺纹刀切削用量 粗加工精加工主轴速度S500r/min 800 r/min 进给量F 0.2mm/r0.05 mm/r 切削深度小于4mm 0.2mm加工程序 程序注释O0001程序名S500 M03 T0101 设定工件坐标系，主轴正转转速为500r/min，选择1号刀G00 X26 Z2快速移动点定位G90 X24.2 Z-40 F0.2利用G90粗车24外圆X22 Z-30利用G90两次粗车螺纹外圆X20.2 G00 X0结
84、束循环，快速移动点定位G01 Z0 F0.05直线插补至右端面中心进给量F=0.05S800调整主轴转速G01 X19.8 C1.5平端面，车C1.5倒角Z-30精车螺纹外圆X23.99 R1精车台阶面，倒圆角Z-46精车24外圆U2X方向退刀G00 X100 Z100快速移动点定位至换刀点T0202 S350换2号刀, 主轴转速为350r/minG00 Z-30Z方向快速移动点定位X25X方向快速移动点定位G01 X17 F0.05切槽至X12，切削用量为S=300r/min，F=0.05 mm/rG04 X2暂停2秒（或者可以G04 P2000）G01 X26 F0.4X方向退刀G00 X
85、100 Z100快速移动点定位至换刀点T0303换3号刀G00 X22 Z5快速移动点定位至循环起始点G92 X19 Z-28 F1第1刀螺纹加工，粗牙螺纹螺距为2X18.5第2刀螺纹加工X18.2第3刀螺纹加工X18.2第4刀螺纹加工，0进给光整加工G00 X100 Z100快速移动点定位M05主轴停转M30程序结束三、外径、内径粗加工循环指令（G71）三、格式：G71UdRe；G71PnsQnfUuWw（FST）；其中：d每次切削深度（半径值，无正负值符号）；e每次切削的退刀量；ns精加工程序第一个程序段的序号；nf精加工程序最后一个程序段的序号；uX向的精加工余量；wZ向的精加工余量。说
86、明：1)F、S、T：粗加工时G71中编程的F、S、T无效，而精加工时处于ns到nf程序段之间的F、S、T有效。2)G71指令必须带有P，Q地址ns、nf，且与精加工路径起、止顺序号对应，否则不能进行该循环加工。3)G71指令必须带有P，Q地址ns、nf，且与精加工路径起、止顺序号对应，否则不能进行该循环加工。4)ns的程序段必须为G00/G01指令，即从A到A的动作必须是直线或点定位运动且程序段中不应编有Z向移动指令。5)在顺序号为ns到顺序号为nf的程序段中，不能调用子程序。四、端面粗加工循环指令（G72）格式：G72UdRe；G72PnsQnfUuWw（F_S_T_）其中：d切削深度(每次
87、切削量)，指定时不加符号；e每次退刀量；ns精加工路径第一程序段号；nf精加工路径最后程序段号；uX方向精加工余量；wZ方向精加工余量。说明：1)粗加工时G72中编程的F、S、T无效，而精加工时处于ns到nf程序段之间的F、S、T有效。2)G72切削循环下，切削进给方向平行于X轴，U(u)和W(w)的符号为正表示沿轴的正方向移动，负表示沿轴负方向移动。3)G71指令必须带有P，Q地址ns、nf，且与精加工路径起、止顺序号对应，否则不能进行该循环加工。4)ns的程序段必须为G00或G01指令，即从A到A的动作必须是直线或点定位运动且程序段中不应编有X向移动指令。5)在顺序号为ns到顺序号为nf的
88、程序段中，不能调用子程序。五、闭环切削循环指令（G73）格式：G73UiWkRd；G73PnsQnfUuWw（F_S_T_）；其中：iX方向粗加工毛坯的预留量（半径值）；kZ方向粗加工毛坯的预留量（半径值）；d切削次数；ns精加工程序第一个程序段的序号；nf精加工程序最后一个程序段的序号；UX向的精加工余量；WZ向的精加工余量。说明：1)G73指令能对铸件、锻件或已在粗加工中成型的毛坯进行高效率切削加工。2)G73中编程的F、S、T有效，而精加工时处于ns到nf程序段之间的F、S、T无效。3)按G73段中的P和Q指令值实现循环加工，要注意u,w，i和k的正负号。六、精加工循环指令（G70）格式
89、：G70PnsQnf；其中：ns循环开始的第一个程序段的序号；nf循环结束最后一个程序段的序号。说明：1)在G71,G72,G73中的F、S、T无效，在执行G70时处于ns到nf程序段之间的F、S、T有效。2）在顺序号为ns到顺序号为nf的程序段中，不能调用子程序。D.任务实施加加工图示工件，毛坯为工图示工件，毛坯为2525铝棒。铝棒。例图刀具表T01 93外圆正偏刀T024MM宽切断刀T0360螺纹刀切削用量 粗加工精加工主轴速度S500r/min 800 r/min 进给量F 0.2mm/r0.05 mm/r 切削深度小于4mm 0.2mm加工程序 程序注释O0001程序名S500 M03
90、 T0101 设定工件坐标系，主轴正转转速为500r/min，选择1号刀G00 X26 Z2快速移动点定位，到循环起始点G71 U2 R1粗加工循环，每次进刀量2mm，退刀量1mmG71 P10 Q20 U0.2 W0.02 F0.2自N10至N20完成粗加工，X方向保留0.2mm加工余量，Z方向保留0.02mm加工余量，粗加工F=0.2，S=500r/minN10 G01 X0 F0.05 S800N10至N20段程序为精加工轨迹，精加工F=0.05，S=800r/minZ0 G03 X8 Z-4 R4 G01 X11.85 Z-28 X13 X18 Z-43 N20 Z-53 G70 P1
91、0 Q20精加工循环，完成自N10至N20段程序，精加工F=0.05，S=800r/minG00 X100 Z100快速移动点定位至换刀点TO2O2 S350换2号刀, 主轴转速为350r/minG00 Z-28Z方向快速移动点定位X18X方向快速移动点定位G01 X8 F0.05切槽至X14，切削用量为：S=350r/min，F=0.05 mm/rG04 X2暂停2秒（或者可以G04 P2000）G01 X18 F0.4X方向退刀G00 X100 Z100快速移动点定位至换刀点T0303换3号刀G00 X14 Z1快速移动点定位至循环起始点G92 X11 Z-22 F2第1刀螺纹加工，细牙螺
92、纹螺距为2X10.5第2刀螺纹加工X9.8第3刀螺纹加工X9.725第4刀螺纹加工X9.725第5刀螺纹加工，0进给光整加工GOO X100 Z100快速移动点定位M05主轴停转M30程序结束E.实践训练任务6：内孔的数控车削A.任务描述学生能够运用前面所学指令，完成图示内孔零件的编程与加工。B.任务分析该零件为孔类零件，内孔表面具有圆柱、圆弧、圆锥等工艺结构，该零件结构比较复杂，完成该零件加工需掌握前面所学FANUC-0I系统的常用编程指令，加工中要注意合理安排走刀路线。C.相关知识数控车削内孔的指令与外圆车削指令基本相同，但也有区别，编程时应注意以下方面：1粗车循环指令G71、G73，在加
93、工外径时余量U为正，但在加工内轮廓时余量U应为负。2若精车循环指令G70采用半径补偿加工，以刀具从右向左进给为例。在加工外径时，半径补偿指令用G42，刀具方位编号是“3”。在加工内轮廓时，半径补偿指令用G41，刀具方位编号是“2”。3加工内孔轮廓时，切削循环的起点S、切出点Q的位置选择要慎重，要保证刀具在狭小的内结构中移动而不干涉工件。起点S、切出点Q的X值一般取与预加工孔直径稍小一点的值。D.任务实施加工如图所示阶梯孔类零件，材料为45钢，材料规格为5050mm，设外圆端面已加工完毕，要求按图纸要求加工该零件内结构。1.加工方法：1)选用3的中心钻钻削中心孔；2)钻20的孔；3)粗镗削内孔；
94、4)精镗削内孔。例图刀具表 T01 93内圆正偏刀 切削用量 粗加工精加工主轴速度S500r/min 800 r/min 进给量F 0.2mm/r0.05 mm/r 切削深度小于4mm 0.2mm加工程序 程序注释O0001程序名S500 M03 T0101 设定工件坐标系，主轴正转转速为500r/min，选择1号刀G00 X18 Z2快速移动点定位，到循环起始点G71 U1 R0.5粗加工循环，每次进刀量1mm，退刀量0.5mmG71 P10 Q20 U-0.2 W0.02 F0.2自N10至N20完成粗加工，X方向保留0.2mm加工余量，Z方向保留0.02mm加工余量，粗加工F=0.2，S
95、=500r/minN10 G01 X36 F0.05 S800N10至N20段程序为精加工轨迹，精加工F=0.05，S=800r/minZ0 X30 Z-15 Z-32 G03 X24 Z-35 R3 G01 X20 N20 Z-50 G70 P10 Q20精加工循环，完成自N10至N20段程序，精加工F=0.05，S=800r/minG00 X100 Z100快速移动点定位至换刀点M05主轴停转M30程序结束项目3数控铣削0 1任务1：数控铣床工件坐标系及对刀、参数设定 0 2任务2：外轮廓及平面零件的数控铣加工 学习任务：0 3任务3：内轮廓零件的数控铣加工0 4任务4：钻孔的数控铣加工任
96、务1：数控铣床工件坐标系及对刀、参数设定1 13.1.1 三坐标铣床的仿真对刀 1 23.1.2 三坐标铣床的手工对刀 返回 3.1.1三坐标铣床的仿真对刀A.任务描述任务描述将120mm100mm25mm的长方体块状工件毛坯安装在铣床工作台上，校平上表面。情形1：设置长方体上表面几何中心点为加工原点。情形2：设置长方体上表面左上角点为加工原点。B.任务分析任务分析 机床在实践时和仿真唯一的不同在于塞尺的运用，有时为了节省时间，把仿真中加入塞尺调整至松紧合适的步骤，用刀具微触工件来替代，直接用旋转的刀具微触工件待测面，刀具和工件之间不需要塞尺，计算时也不需要再考虑塞尺厚度，这种方法叫做试切对刀
97、。 刀具接触工件，必须具备一定转速，否则会受到损伤。 如果用寻边器代替刀具寻找XY中心，可提高对刀精度，且不会切伤工件表面，一般加工精度要求较高时使用。3.1.1三坐标铣床的仿真对刀C.相关知识一、数控铣床简介数控铣床是机械设备中应用非常广泛的加工机床，可以进行平面铣削、平面型腔铣削、外形轮廓铣削和三维及三维以上复杂型面铣削。图3-1-1所示为数控铣床。图3-1-1 数控铣床二、数控铣床机床坐标系与工件坐标系数控铣床的机床坐标系是机床上的固有坐标系，其方向及正向遵循三个规定：1机床相对运动的规定机床上，始终认为工件静止，刀具是相对于工件在运动的；2机床坐标系的规定XYZ坐标的相对关系，根据右手
98、笛卡尔法则确定；3坐标轴方向的确定刀具远离工件的方向，即为坐标轴的正向。立式数控铣床的Z轴，平行于主轴，垂直于工件装夹平面，向上为正；X轴，垂直主轴，平行于工件装夹平面，从机床正面观察，+Z看向-Z，水平向右为正；Y轴，根据右手笛卡尔法则，已知两轴，则Y轴垂直XZ平面，指向机床后方为正。图3-1-2 数控铣床坐标系数控铣床的机床坐标原点，一般在各轴行程的最大值（或最小）位置，机床原点的机械坐标为（0，0，0），如果机床坐标原点在各轴行程最大位置，那么刀具在其他位置时，机械坐标均为负值。编程原点的选取，以方便编程（数学处理）为原则，一般选在工件的上表面上，可以是任意点，也可以是对称线上的点，或者
99、角点。在加工前，应将工件上的对应点设置为加工原点，也就是对刀。图3-1-3 工件及刀具在机床坐标系中三、数控铣床对刀方法FANUC数控铣床对刀（G54）举例：欲将工件的上表面任意点设为加工原点，先设该点的机械坐标为（X0，Y0，Z0），计算数值，并把计算结果写入G54寄存器下，检验无误，即完成G54对刀，如图3-1-4所示。操作步骤接下页。图3-1-4 任意点对刀举例操作步骤：（1）用刀具接近工件左侧面，加入塞尺厚度为0.15mm，调整松紧度为合适，记录当前刀位点机械坐标X值-355.0；（2）计算X0=-355.0+6.0+0.15+14.8=-334.05；（3）用刀具接近工件后侧面，加入
100、塞尺厚度为0.2mm，调整松紧度为合适，记录当前机械坐标Y值-213.0；（4）计算Y0=-213.0-6.0-0.2-121.0=-340.2；（5）用刀具接近工件上表面，加入塞尺厚度为0.1mm，调整松紧度为合适，记录当前机床坐标Z值-271.；（6）计算Z0=-271.0-0.1=-271.1；（7）在G54下输入，分别写入X0/Y0/Z0的计算值：X-334.05Y-340.2Z-271.1（8）检验：可手动移动刀具到工件上方，在MDI方式下输入程序：“G0G90G54X0Y0；Z20.；”观察刀位点在程序运行结束后的位置，在工件上表面左上角点正上方20mm处，即为对刀正确。备注：G5
101、4G59指令，都是选择加工坐标系，区别在于G54是系统默认选择，而G55G59需要程序中出现指令，才能选择对应寄存器下的预存点作为加工坐标系。D.任务实施：数控铣床仿真对刀情形1：设置120mm100mm25mm长方体上表面几何中心为加工原点，如图3-1-5所示。当任意点取上表面几何中心时，a=60, b=50。X0=X1+Mx+R+60Y0=Y1-My-R-50Z0=Z1-Mz将计算结果输入G54G59中任意一个寄存器下。情形2：设置120mm100mm25mm长方体上表面左上角点为加工原点。当任意点取上表面左上角点时，a=0, b=0。X0=X1+ Mx + RY0=Y1 My - R Z
102、0= Z1 - Mz将计算结果输入G54G59中任意一个寄存器下。返回上级菜单3.1.2三坐标铣床的手工对刀A.任务描述任务描述将120mm100mm25mm的长方体块状工件毛坯安装在铣床工作台上，校平上表面。情形1：设置长方体上表面几何中心点为加工原点。情形2：设置长方体上表面左上角点为加工原点。3.1.2三坐标铣床的手工对刀B.任务分析任务分析机床在实践时和仿真唯一的不同在于塞尺的运用，有时为了节省时间，把仿真中加入塞尺调整至松紧合适的步骤，用刀具微触工件来替代，直接用旋转的刀具微触工件待测面，刀具和工件之间不需要塞尺，计算时也不需要再考虑塞尺厚度，这种方法叫做试切对刀。刀具接触工件，必须
103、具备一定转速，否则会受到损伤。如果用寻边器代替刀具寻找XY中心，可提高对刀精度，且不会切伤工件表面，一般加工精度要求较高时使用。C.相关知识寻边器是在数控加工中，为了精确确定被加工工件的中心位置的一种检测工具，也叫分中棒。寻边器的工作原理是首先在X轴上选定一边为零，再选另一边得出数值，取其一半为X轴中点，然后按同样方法找出Y轴原点，这样工件在XY平面的中心就得到了确定。图3-1-10 偏心式寻边器D.任务实施：数控铣床寻边器XY对中情形1：设置长方体上表面几何中心点为加工原点。1.将偏心式寻边器安装在主轴上。2.主轴转速400-600RPM，测定端子被甩动，转速不宜过大，否则容易损坏寻边器。3
104、.使测定端子与加工件的左侧端面相接触，一点一点的触碰移动，就会达到全接触状态，即测定端子不会震动，宛如静止的状态接触着，如果此时加以外力，测定子就会偏移出位，此处滑动的起点就是所要求的基准位置，此处将X轴相对坐标置零。4.抬起寻边器移动到工件的右侧进行同样操作，找到基准位置时，记录X相对坐标a。5.将刀具X的相对位置移动到a/2值,在G54中输入X的当前机械坐标。6.同理，改变接触面至前后侧面，重复35操作，可得到工件Y向的中点机械坐标，并输入G54。情形2：设置长方体上表面左上角点为加工原点。知道寻边器测定端子的直径，可以把直径因素加入到加工原点的计算中，比如直径10cm，则加工原点的计算公
105、式可参照等直径立铣刀的试切对刀公式。X0=X1+RY0=Y1-RZ0=Z1返回上级菜单任务2：外轮廓及平面零件的数控铣加工2 13.2.1外轮廓加工的切入切出方式 2 23.2.2分层切削外轮廓加工 2 33.2.3相同图素的外轮廓加工 返回 3.2.1外轮廓加工的切入切出方式A.任务描述任务描述情形3：完成直边零件的外轮廓加工，切深2mm。情形4：完成整圆外轮廓加工，切深2mm。3.2.1外轮廓加工的切入切出方式B.任务分析任务分析合理的切入切出轮廓方式，会弱化切入切出交界线痕迹，改善轮廓切削后的表面质量。手工编程中，常使用切向直线或圆弧切入轮廓，切向直线或圆弧切出轮廓。切点的选取，如同编程
106、原点的确定，都是以方便编程为原则。3.2.1外轮廓加工的切入切出方式编程时，将刀具理想化为一点（刀位点），程序中的走刀路线就是刀位点的加工路径（没有半径补偿的情况下）。而加工时，刀具并非一个点而是有体积的，正对工作平面观察有横截面积。以下是情景3和情形4走刀路线的设计，虚线是刀位点的加工轨迹，编程轨迹与零件轮廓的切点，既是走刀路线的切入点，也是切出点。3.2.1外轮廓加工的切入切出方式C.相关知识一、编程指令1.进给功能字：F（转速/导程）刀具轨迹速度，它是所有移动坐标轴速度的矢量和，在G01、G02、G03插补方式下有效，直到被新的地址F所替代。G94：毫米/分G95：毫米/转（只在主轴旋转
107、才有意义）G94、G95更换时要求输入一个新的F2.辅助功能字：辅助功能也称M功能，是指令机床辅助动作的功能。M00：程序停止执行完含有该指令的程序后，主轴的转动、进给、切削液都将停止，以便进行某一手动操动。M0l：计划停止（选择性停止）M01与M00功能基本相似，不同的是只有在按下选择性停止键后，M01才有效，否则机床继续执行后面的程序段。M02：程序结束该指令编在最后一个程序段中，它表示执行完程序内所有指令后，主轴停止、进给停止、切削液关闭。M30：程序结束M30除具有M02功能外，并返回到程序头，准备下一个工件的加工。M06：自动换刀主轴刀具与刀库上位于换刀位置的刀具交换，执行时先完成主
108、轴准停的动作，然后才执行换刀动作。3.工件装夹可设定的零点偏置：G54：第一可设定零点偏置G55：第二可设定零点偏置G56：第三可设定零点偏置G57：第四可设定零点偏置G58：第五可设定零点偏置G59：第六可设定零点偏置G500：取消设定零点偏置，模态代码G53：取消设定零点偏置，程序段方式有效4.绝对坐标与相对坐标方式编程：G90、G91G90：按绝对坐标方式设定运动轴的移动坐标G91：按相对坐标方式设定运动轴的移动坐标。程序格式：G90X_Y_Z_;G91X_Y_Z_;例题：刀具从A(150,50)移动到B(60,100)的两种编程方法。G90G01X150Y50;（1）G90G01X60
109、Y100;（2）G91G01X-90Y50;5.平面选择指令：G17、G18、G19（对应XY、YZ、XZ平面）在计算刀具长度补偿和半径补偿时必须首先确定一个平面，在这个平面内可以进行刀具补偿。对于三坐标数控铣床和铣镗加工中心，开机后数控装置自动将机床设置成G17状态，所以G17指令在使用时可以省略。6.快速定位：G00用G00指令点定位，命令刀具以点位控制方式，从刀具所在点以最快的速度移动到目标点。三轴联动时的程序格式：G00XYZ其中X、Y、Z轴也可单独移动或任意组合，由于是快速，所以只用于空程，不能用于切削。7.直线插补：G01刀具以直线插补的方式按照该程序段中指定的速度作进给运动，用于
110、加工直线轨迹。三轴联动的程序格式：G01XYZFXYZ为目标点坐标值，F为进给速度，各轴实际进给速度是F在该轴投影分量。8.圆弧插补：G02、G03圆弧插补指令可以自动加工圆弧曲线，G02为顺时针圆弧插补，G03为逆时针圆弧插补，圆弧顺逆方向的判断方法以及用矢量I、J、K表示圆心的编程方法与数控铣床圆弧插补的判断方法相同。本系统还可以采用另外一种圆弧插补方法半径法。半径法是用圆弧半径R代替矢量法的圆心I、J、K。程序格式：G17 G02（G03） X YRF G19 G02（G03） Y ZRF说明：1）G17、G18、G19表示选择圆弧插补平面，分别表示选择在XY、ZX、YZ平面进行圆弧插补
111、；2）X、Y、Z表示圆弧的终点坐标，其坐标值采用绝对坐标还是增量坐标，取决于G90或G91的状态，G91状态下终点坐标为相对圆弧起点的增量值；3）R为圆弧半径值。用半径法编写圆弧加工程序时应注意，在使用同一半径R的情况下，从起点A到终点B的圆弧可能有两个即圆弧a与圆弧b，编程时它们的起始点及半径都一样，为区分二者，规定圆弧所对应的圆心角小于180时（圆弧段a）用“R”表示半径，圆心角大于180时（圆弧b）用“-R”表示半径。圆心角等于180时用“R”或“-R”均可。9.半径补偿：在编制轮廓切削加工的场合，一般以工件的轮廓尺寸为编程轨迹，这样编制加工程序比较简单，即假设刀具中心运动轨迹是沿工件轮
112、廓运动的，而实际的刀具运动轨迹要与工件轮廓有一个偏移量（刀具半径）。利用刀具半径补偿功能可以方便的实现这一转变,简化程序的编制,机床可以自动判别补偿的方向和补偿值的大小，自动计算出实际刀具中心轨迹,并按刀心轨迹运动。G40：取消刀具半径补偿G41：刀具左补偿G42：刀具右补偿G41左补偿指令是沿着刀具前进的方向观察，刀具在工件轮廓的左边，而G42则在工件的右边，G41、G42为续效指令建立和取消半径补偿需与G01或G00指令配合使用。编程格式举例：G17G41/G42G01XYD01F80;/建立半径补偿XY;/正在补偿G40XY;/取消半径补偿其中，G41为左补偿，G42为右补偿，D01的意
113、思是调用01号寄存器下的D值作为补偿值。建立和取消半径补偿的位移量不能为零。二、加工路线分析确定走刀路线的基本要求：1寻求最短加工路线，减少空刀时间以提高加工效率。2为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求，最终轮廓应安排在最后一次走刀中连续加工出来。3考虑刀具的进、退刀（切入、切出）路线。4选择使工件在加工后变形小的路线。D.任务实施情形3：O3230;G54G90G40G50G69G80;/建立工件坐标系等G0X0Y0Z100.;/刀具定位于起刀点M03S1000;/主轴正转起来Z5.;/刀具竖直方向快速接近工件，但不接触G01Z-2.F60;/竖直切入工件，也许是切入表平面以下G42X10.
114、Y20.D01;/建立半径补偿段，刀具到位完成补偿建立，不能原地建立X50.;/补偿中，按零件轮廓编程，延长线切入Y50.;X20.;Y10.;/延长线切出G40X0Y0;/取消半径补偿，刀具到位完成取消，不能原地取消G01Z5.F200;/刀具抬离工件上表面G0X0Y0Z100.;/刀具回到结束点M05;M30;情形4：O3240;G54G90G40G50G69G80;G0X0Y0Z100.;M03S1000;X50.Y0Z5.;G01Z-2.F60;G41X40.Y10.D01;G03X30.Y0R10.;/切向圆弧切入G02I-30.;G03X40.Y-10.R10.;/切向圆弧切出G4
115、0G01X50.Y0;G01Z5.F200;G0X0Y0Z100.;M05;M30;返回上级菜单3.2.2分层切削外轮廓加工A.任务描述任务描述情形6：完成以下轮廓加工，不考虑铣平面部分。B.任务分析任务分析情形6和情景5的差别，只在切削的Z向总深度不同，情形6切深较大，可以分两层切削，每层Z向切深2.5。情形5在XY平面上的走刀路线，可以在逐渐下移的切削层中重复使用。做法是，把走刀路线中相同的部分，打包编成子程序，方便多次调用，简化主程序。3.2.2分层切削外轮廓加工C.相关知识编程时，为了简化程序的编制，当上一个工件有相同的内容时，常调用子程序进行编程，使用子程序的程序称为主程序。子程序的
116、编号与普通程序一样，只是程序结束字使用M99，意为返回主程序。编程格式：M98P*;/调用子程序，在主程序中使用。M99;/返回主程序，在子程序结尾使用。其中：P表示子程序的调用情况，P后面共有8位数字，前4位为调用次数（19999），后4位为所调用子程序号。如M98P00032014，表示调用O2014子程序程序3次，也可写成P32014。D.任务实施O3260;/主程序G54G90G40G50G69G80;G0X0Y0Z100.;Z5.;M03S1000;G01Z0F60;M98P23261;G90G01Z5.F500;G0X0Y0Z100.;M05;M30;O3261 ; /子程序G91
117、 G01 Z-2.5 F60 ;G90 G42 G01 X30. Y10. D01 F100 ;X80.;Y40.;X110.;Y70.;X80.;Y100.;X50.;Y70.;X20.;Y40.;X50.;Y5.;G40 X0 Y0 ;M99 ;返回上级菜单3.2.3相同图素的外轮廓加工A.任务描述任务描述情形8：完成下列6个三角形的外轮廓加工。B.任务分析任务分析对于相同形状轮廓，我们已经知道可以通过调用子程序的方法来简化编程，具体到上图，六个三角形的形状一致，但对应点的绝对坐标位置不同，这种情况，子程序可更多地使用增量值编程。三角形的分布，在X向增量变化，可把这种规律的重复的变化也体现
118、在子程序中，进一步简化程序。3.2.3相同图素的外轮廓加工C.相关知识编程格式:G91X*Y*Z*;其中：X、Y、Z使用增量坐标值。D.任务实施O3280;/主程序G54G90G40G50G69G80;G0X0Y0Z100.;M03S1000;G0X0Y-36.Z5.;M98P33281;G90G0X0Y4.;M98P33281;G90G0X0Y0Z100.;M05;M30;O3281 ; /子程序G90 G01 Z-2. F50 ;G91 G42 X-10. Y1.36 D01 F100 ;X20. Y34.64 ;X-20. ;X20. Y-34.64 ;G40 X-10. Y-1.36
119、;G90 Z5. F500 ;G91 G0 X30. ;M99 ;返回上级菜单任务3：内轮廓零件的数控铣加工3 13.3.1内轮廓加工的切入切出方式 3 23.3.2相同图素的内轮廓加工 返回 3.3.1内轮廓加工的切入切出方式A.任务描述任务描述情形10：成比例图素的侧壁精加工，如图3-3-1所示。B.任务分析任务分析内轮廓加工，如果是封闭图形，精加工时为了底面和侧面质量，底面一般采用螺旋切入进刀，侧壁可采用圆弧切入。对于多个相似图形的对象，可以先编写相似图形中的一个，走刀路线如下，然后利用比例缩放获得另一个相似图形。需要注意的是，图3-3-1的缩放中心不在预设的编程原点上，而在点（X-20
120、.0，Y-15.0）位置。3.3.1内轮廓加工的切入切出方式C.相关知识比例镜像功能可使原编程尺寸按指定比例缩小或放大；也可让图形按指定规律产生镜像变换。G51为比例编程指令，G50为撤销比例编程指令，都是模态指令。编程格式：G51X*Y*Z*P*;/缩放开始/移动指令按指定比例缩放G50;/取消缩放其中：X,Y,Z比例中心坐标（绝对方式）；P比例系数，范围0.001999.999。G51程序段以后的移动指令，从比例中心点开始，实际移动量为原数值的P倍。编程格式：G51X*Y*Z*I*J*K*;/缩放开始/移动指令按各轴指定比例缩放G50;/取消缩放其中：X,Y,Z比例中心坐标（绝对方式）；I
121、,J,K对应X,Y,Z轴的比例系数，范围0.001999.999。注意：如果移动指令中有圆弧插补，指定不同的缩放比例，刀具仍将进行圆弧插补，圆弧的半径根据I、K中较大值进行缩放。D.任务实施O3310;/主程序G54G90G40G50G69G80;G0X0Y0Z100.;M03S1000;M98P3311;G51X-20.Y-15.Z0I3.J3.K1.;M98P3311;G50;G0X0Y0Z100.;M05;M30;O3311 ; /子程序G90 G0 X5. Y0 ;Z5. ；G41 X-5. Y5. D01;G01 Z-2. F60 ;G03 X-10. Y0 R5. ;X0 Y-10
122、. R10. ;G01 X15. Y0 ;X0 Y10. ;G03 X-10. Y0 R10. ;X-5. Y-5. R5. ;G01 Z5. ;G40 X5. Y0 ;M99 ;返回上级菜单3.3.2相同图素的内轮廓加工A.任务描述任务描述情形12：内壁加工，Z向切深5cm。B.任务分析任务分析为14象限的图形分别编号为1、2、3、4，则2是1的X-10.镜像图形（线对称），3是1的X0Y0镜像图形（点对称），4是1的Y-10.镜像图形（线对称）。程序可以先编写1，然后利用“镜像”指令获得其他对象。3.3.2相同图素的内轮廓加工C.相关知识G51的镜像功能：举例说明：已有原始图形1，Z向切深
123、3mm，用子程序O8201来体现它的外轮廓走刀。主程序通过G51的镜像功能获得其余4个图形。思考，如需获得图形1的X轴镜像图形，该如何编程。主程序:O3390;G54G90G40G50G69G80;G0X0Y0Z100.;M03S1000;M98P3391;/调用子程序切1号轮廓G51X0Y0I-1.J-1.;/以X0Y0为比例中心，以X比例为-1，Y比例为-1开始镜像M98P3391;/调用子程序切2号轮廓G51I-1.;/以上一个程序段刀具到达的点位为比例中心，X比例为-1，Y比例为1开始镜像M98P3391;/调用子程序切3号轮廓G51X0Y-40.I-1.;/以X0Y-40为比例中心，
124、以X比例为-1，Y比例为1开始镜像（即Y轴镜像）M98P3391;/调用子程序切4号轮廓G51X0Y0I2.J-2.;/以X0Y0为比例中心，以X比例为2，Y比例为-2开始镜像M98P3391;/调用子程序切5号轮廓G50;/取消镜像。G0X0Y0Z100.;M05;M30;子程序（图形1）：O3391;G90G0X-10.Y0Z5.;G42G0X0Y20.D01;G01Z-3.F60;X30.;G03X40.Y30.R10.;G01Y50.;X10.;Y10.;Z5.;G40G0X-10.Y0;M99;D.任务实施O3380;/主程序G54G90G40G50G69G80;G0X0Y0Z100
125、.;M03S1000;G0Z5.;M98P3381;G51X-10.I-1.;M98P3381;G51X0Y0I-1.J-1.;M98P3381;G51Y-10.J-1.;M98P3381;G50;G90G0X0Y0Z100.;M05;M30;O3381; /子程序1G90 G0 X50. Y30.;G01 Z0 F60;M98 P23382;G90 G01 Z5. F500;M99;O3382;/子程序2G91G01Z-2.5F60;G90G41X45.Y25.D01F100;G03X50.Y20.R5.;G01X95.;Y40.;X60.;G02X50.Y50.R10.;G01Y70.;X
126、30.;Y40.;G03X50.Y20.R20.;X55.Y25.R5.;G40G01X50.Y30.;M99;返回上级菜单任务4：钻孔的数控铣加工4 13.4.1直角坐标系的钻孔加工 4 23.4.2极坐标系的钻孔加工 返回3.4.1直角坐标系的钻孔加工A.任务描述任务描述情形14：钻5个深孔，孔深50mm。B.任务分析任务分析图中孔与孔间的加工位置转换，可采用最短距离移动方式：如果精度要求较高，可采用单向移动方式：3.4.1直角坐标系的钻孔加工C.相关知识数控铣床有专门用于孔加工的指令，将孔加工通用的6个动作“XY定位下刀到安全平面R孔切削孔底动作返回到安全平面R返回起始Z平面”用一个G指
127、令来完成，这种指令叫做孔加工固定循环指令。根据孔类型的不同，固定循环功能从G73G89对应不同的孔加工方式，都是模态指令，可以完成如钻孔、攻螺纹、镗孔等工作。编程格式：G90/G91G98/G99G73G89X*Y*Z*R*Q*P*F*K*;/孔加工固定循环G80;/取消固定循环其中：G90/G91绝对编程/增量编程，两方式选其一。G98/G99返回起始点/返回R平面，两方式选其一。G73G89孔加工方式，如钻孔加工、高速深孔钻加工、镗孔加工等，见表3-4-1：X、Y孔的位置坐标；Z孔底坐标；R安全面（R面）的坐标，增量方式时为起始点到R面的增量距离，在绝对方式时为R面的绝对坐标；Q每次切削深
128、度；P孔底的暂停时间；F切削进给速度；K规定重复加工次数。备注：1.P的默认单位为0.001秒。2.K为1时省略不写。3.G74/G84中的F表示导程，在螺纹切削期间，速率修正无效，移动不会中途停顿，直到循环结束。4.G83间歇工进的返回平面为R。5.G87的安全R平面为负值，在通孔孔底以下，只有G98一种方式。6.“G80G00XaYbZc；”等同于“G80XaYbZc；”。D.任务实施设置编程原点在工件上表面中心点,用最短移动距离的刀路,由于孔的高径比5，可用高速深孔钻指令G73/G83，两者的区别在于，G73切入Q深后返回一个恒定值d（dQ），而G83每次切入Q深后，都返回安全R平面。O
129、1111;G54 G90 G40 G50 G69 G80;G0 X0 Y0 Z100.;M03 S1000;G99 G73 X0 Y35. Z-51. R3. Q6. F60;X-35. Y0;X0;X35.;Y-35.;G98 X0;G80 G0 X0 Y0 Z100.;M30;返回上级菜单3.4.2极坐标系的钻孔加工A.任务描述任务描述情形16：铰孔，深度40cm，如图3-4-6所示。B.任务分析任务分析图3-4-6中的孔呈圆周排布，多数孔的定位坐标X，Y值都不是整数，但是孔心与圆心距离，孔心、圆心的连线与+X夹角都是整数。这种情况采用极坐标方式给出孔的XY平面位置，会避免数据位数多，简化
130、计算。3.4.2极坐标系的钻孔加工C.相关知识极坐标指令的编程格式：G17/G18/G19G90/G91G16X*Y*;/开始极坐标方式G15;/结束极坐标方式其中：X半径；Y角度，顺时针为正。极坐标的G90方式和G91方式如图3-4-7所示。D.任务实施设置编程原点在上表面大圆圆心，铰孔之前，可先预钻孔，使用切削刃长于孔深的16钻头钻孔，再用26铰刀铰孔。16钻头钻孔加工（使用绝对极坐标编程）：O1601;G54 G90 G15 G40 G50 G69 G80 ;G0 X0 Y0 Z100. ;M03 S1000 ;G17 G16 ;G99 G81 X70. Y90. Z-35. R3. F
131、50 ;Y150. ;Y210. ;Y270. ;Y330. ;G98 Y30. ;M30;26铰刀铰孔加工（使用相对极坐标编程）：O1602;G55;G90G0X0Y0Z100.;M03S1000;G99G85X70.Y90.Z-35.R3.F50;G91X70.Y120.;X70.Y60.;X70.Y60.;X70.Y60.;G98X70.Y60.;G15;G90;M30;试着粗镗孔至36。返回上级菜单项目4加工中心4 1任务任务1 1：数控加工中心工件坐标系及对刀、参数设置：数控加工中心工件坐标系及对刀、参数设置4 2任务任务2 2：铣旋转凸台（坐标系旋转指令）：铣旋转凸台（坐标系旋转指
132、令）学习任务：4 3任务任务3：钻底座孔（换刀指令）：钻底座孔（换刀指令）4 4任务任务4：铣削综合加工：铣削综合加工任务任务1：数控加工中心工件坐标系及对刀、：数控加工中心工件坐标系及对刀、参数设置参数设置A.任务描述任务描述 如下图如下图4-1-1所示，工件原点设在毛坯上表面的对称中心，所示，工件原点设在毛坯上表面的对称中心，需分别用需分别用16、10、6的三把立铣刀具进行对刀，并进行对的三把立铣刀具进行对刀，并进行对刀正确性的验证。刀正确性的验证。任务任务1：数控加工中心工件坐标系及对刀、：数控加工中心工件坐标系及对刀、参数设置参数设置B.任务分析任务分析要完成以上任务，需要能正确装夹刀
133、具，能正确对刀及要完成以上任务，需要能正确装夹刀具，能正确对刀及进行参数设置，最后还需要能用进行参数设置，最后还需要能用MDI（MDA）的方式进）的方式进行验证对刀是否正确。行验证对刀是否正确。任务任务1：数控加工中心工件坐标系及对刀、：数控加工中心工件坐标系及对刀、参数设置参数设置C.相关知识相关知识一、加工中心简介加工中心(ComputerizedNumericalControlMachine)简称CNC，是由机械设备与计算机数控系统组成的使用于加工复杂形状工件的高效率自动化机床。任务任务1：数控加工中心工件坐标系及对刀、：数控加工中心工件坐标系及对刀、参数设置参数设置C.相关知识相关知识
134、一、加工中心简介二、加工中心的工艺及工艺装备任务任务1：数控加工中心工件坐标系及对刀、：数控加工中心工件坐标系及对刀、参数设置参数设置任务任务1：数控加工中心工件坐标系及对刀、：数控加工中心工件坐标系及对刀、参数设置参数设置C.相关知识相关知识一、加工中心简介二、加工中心的工艺及工艺装备三、机床坐标系与工件坐标系任务任务1：数控加工中心工件坐标系及对刀、：数控加工中心工件坐标系及对刀、参数设置参数设置任务任务1：数控加工中心工件坐标系及对刀、：数控加工中心工件坐标系及对刀、参数设置参数设置C.相关知识相关知识一、加工中心简介二、加工中心的工艺及工艺装备三、机床坐标系与工件坐标系四、对刀方法任务
135、任务1：数控加工中心工件坐标系及对刀、：数控加工中心工件坐标系及对刀、参数设置参数设置任务任务1：数控加工中心工件坐标系及对刀、：数控加工中心工件坐标系及对刀、参数设置参数设置任务任务1：数控加工中心工件坐标系及对刀、：数控加工中心工件坐标系及对刀、参数设置参数设置任务任务1：数控加工中心工件坐标系及对刀、：数控加工中心工件坐标系及对刀、参数设置参数设置C.相关知识相关知识一、加工中心简介二、加工中心的工艺及工艺装备三、机床坐标系与工件坐标系四、对刀方法五、编程指令任务任务1：数控加工中心工件坐标系及对刀、：数控加工中心工件坐标系及对刀、参数设置参数设置五、五、编程编程指令指令1.可设定的零点
136、偏置指令：G54G59编程格式：G54G90G00(G01)XYZ(F)；任务任务1：数控加工中心工件坐标系及对刀、：数控加工中心工件坐标系及对刀、参数设置参数设置任务任务1：数控加工中心工件坐标系及对刀、：数控加工中心工件坐标系及对刀、参数设置参数设置五、五、编程编程指令指令1.可设定的零点偏置指令：G54G592.指令辅助功能指令2 2、M M指令指令辅助功能指令助功能指令作用：控制机床及其辅助装置的通断。作用：控制机床及其辅助装置的通断。作用：控制机床及其辅助装置的通断。作用：控制机床及其辅助装置的通断。组组成：成：成：成：M M M M后跟两位数字后跟两位数字后跟两位数字后跟两位数字组
137、组成。成。成。成。分为分为分为分为: : : :前指令代码前指令代码前指令代码前指令代码、后指令代码后指令代码后指令代码后指令代码 加工中心常用加工中心常用的的M M指令如下：指令如下：（1 1）程序暂停指令）程序暂停指令M00M00 本指令使程序暂时停止执行，以便操作者本指令使程序暂时停止执行，以便操作者做其它工作做其它工作, ,按下启动键后，程序可继续向下按下启动键后，程序可继续向下执行。执行。 注：程序暂停和暂停键的功能不同注：程序暂停和暂停键的功能不同, ,区别区别在于前者为需要固定暂停的场合，后者为随机在于前者为需要固定暂停的场合，后者为随机需要。需要。（2 2）程序结束指令）程序结
138、束指令M02M02本指令表示某程序号程序结束。本指令表示某程序号程序结束。（3 3）主轴停止、程序结束指令）主轴停止、程序结束指令M30M30本指令表示某程序号程序结束，并返回程序开头。本指令表示某程序号程序结束，并返回程序开头。（4 4）主）主轴正正转指令指令M03M03执行本指令，接口行本指令，接口发出主出主轴正正转信号，信号持信号，信号持续时间0.40.4秒秒（5 5）主）主轴反反转指令指令M04M04执行本指令，接口行本指令，接口发出主出主轴反反转信号，信号持信号，信号持续时间0.40.4秒。秒。（6 6）主）主轴停停转指令指令M05M05执行本指令，接口行本指令，接口发出主出主轴停停
139、转信号，信号持信号，信号持续时间0.40.4秒。秒。（7 7）切削液）切削液泵启启动指令指令M07M07、M08M08，泵停止指令停止指令M09M09。 3 3、其它功能指令、其它功能指令 （1 1 1 1）F F F F指令指令指令指令指定指定指定指定进给进给速度指令（速度指令（速度指令（速度指令（G94/G95G94/G95G94/G95G94/G95）（2 2 2 2）S S S S指令指令指令指令指定主指定主指定主指定主轴转轴转速指令（速指令（速指令（速指令（续续效指令）效指令）效指令）效指令）（3 3 3 3）T T T T指令指令指令指令刀具号选择指令刀具号选择指令刀具号选择指令刀
140、具号选择指令（4 4 4 4）D D D D指令指令指令指令刀具刀具刀具刀具补偿补偿号指令号指令号指令号指令作用：指令刀具的作用：指令刀具的作用：指令刀具的作用：指令刀具的补偿补偿号号号号组成：组成：D D后加二位数字。如后加二位数字。如D01D01，表示当前刀具用，表示当前刀具用第第0101号刀具补偿量。号刀具补偿量。 任务任务1：数控加工中心工件坐标系及对刀、：数控加工中心工件坐标系及对刀、参数设置参数设置C.相关知识相关知识一、加工中心简介二、加工中心的工艺及工艺装备三、机床坐标系与工件坐标系四、对刀方法任务任务1：数控加工中心工件坐标系及对刀、：数控加工中心工件坐标系及对刀、参数设置参
141、数设置D.任务实施：任务实施：一、加工中心的开机1.开机2.回机床参考点3.手动操作任务任务1：数控加工中心工件坐标系及对刀、：数控加工中心工件坐标系及对刀、参数设置参数设置D.任务实施：任务实施：一、加工中心的开机二、刀库中刀柄的装入与取出操作三、工件的装夹四、对刀五、参数设置六、验证对刀是否正确任务任务1：数控加工中心工件坐标系及对刀、：数控加工中心工件坐标系及对刀、参数设置参数设置E.实践训练实践训练每台机床可安排4-6人进行对刀练习，每个人可以用不同大小工件和多把刀具进行对刀练习。前一位同学练习完对刀后，下一位同学需对工件重新装夹，再进行对刀练习。任务任务2：铣旋转凸台（坐标系旋转指令
142、）：铣旋转凸台（坐标系旋转指令）A.任务任务描述描述如下图所示，零件毛坯为矩形铝块，尺寸1208030，加工该零件上表面上的凸台，试设计该零件的数控加工工艺，编制加工程序。任务任务2：铣旋转凸台（坐标系旋转指令）：铣旋转凸台（坐标系旋转指令）B、任务分析、任务分析该零件属于板类零件，加工的内容是上表面的六角形凸台轮廓，轮廓形状并不复杂，只是轮廓的对称中心不在毛坯的对称中心上，而且主要的轮廓边与毛坯的边不平行，有一定的夹角。任务任务2：铣旋转凸台（坐标系旋转指令）：铣旋转凸台（坐标系旋转指令）C、相关、相关知识知识1.FANUC系统坐标系旋转指令格式：G68X_Y_R_坐标系开始旋转坐标系旋转方
143、式的程序段G69坐标系旋转取消指令任务任务2：铣旋转凸台（坐标系旋转指令）：铣旋转凸台（坐标系旋转指令）任务任务2：铣旋转凸台（坐标系旋转指令）：铣旋转凸台（坐标系旋转指令）例：G68X15.0Y20.0R30.0；该指令表示图形以坐标点（15，20）作为旋转中心，逆时针旋转30任务任务2：铣旋转凸台（坐标系旋转指令）：铣旋转凸台（坐标系旋转指令）D、任务实施（一）刀具及切削用量的选用本例选用16mm的高速钢立铣刀，Z向背吃刀量3mm，转速500r/min，切削速度100mm/min。任务任务2：铣旋转凸台（坐标系旋转指令）：铣旋转凸台（坐标系旋转指令）D、任务实施（一）刀具及切削用量的选用（
144、二）走刀路线的设计如下图（图4-2-4）：任务任务2：铣旋转凸台（坐标系旋转指令）：铣旋转凸台（坐标系旋转指令）D、任务实施（一）刀具及切削用量的选用（二）走刀路线的设计如下图（图4-2-4）（三）参考程序本例可看成是如图4-2-5-a所示的图形在XY平面内偏移（图4-2-5-b）、旋转（图4-2-5-c）后的结果。任务任务2：铣旋转凸台（坐标系旋转指令）：铣旋转凸台（坐标系旋转指令）任务任务2：铣旋转凸台（坐标系旋转指令）：铣旋转凸台（坐标系旋转指令）（三）参考程序O4200G90G80G40G21G17G94G54G0X10Y5G1G43Z10H1F500M3S500M8G68X10Y5R
145、45G91Y70G1Z-13F30G91G41X-20Y-20D1F100G3X20Y-20R20任务任务2：铣旋转凸台（坐标系旋转指令）：铣旋转凸台（坐标系旋转指令）（三）参考程序G1X17.32X17.32Y-30X-17.32Y-30X-34.64X-17.32Y30X17.32Y30G3X20Y20R20G1G40X-20Y20任务任务2：铣旋转凸台（坐标系旋转指令）：铣旋转凸台（坐标系旋转指令）（三）参考程序G69G90G0G49Z0M5M9M30任务任务2：铣旋转凸台（坐标系旋转指令）：铣旋转凸台（坐标系旋转指令）E、实践训练实践训练训练题1：如图4-2-6所示，零件毛坯为矩形铝块
146、，尺寸120mm80mm30mm，加工该零件上表面上的凹槽，试设计该零件的数控加工工艺，编制数控加工程序，并加工出零件。任务任务2：铣旋转凸台（坐标系旋转指令）：铣旋转凸台（坐标系旋转指令）E、实践训练实践训练训练题2：如图4-2-7所示，零件毛坯为矩形铝块，尺寸100mm80mm20mm，加工该零件上表面上的凸台和凹槽，试设计该零件的数控加工工艺，编制数控加工程序，并加工出零件。任务任务3：钻底座孔（换刀指令）：钻底座孔（换刀指令）A.任务描述任务描述如下图所示，零件毛坯为矩形铝块，尺寸12010020，加工该零件上的所有孔，试设计该零件的加工工艺，编制数控加工程序，并加工出零件。任务任务3
147、：钻底座孔（换刀指令）：钻底座孔（换刀指令）B.任务分析任务分析该零件主要的加工内容为16的通孔和10H7的盲孔，需要用到中心钻、麻花钻等多把刀具进行加工，因此在加工过程中需要进行自动换刀，以提高加工效率。任务任务3：钻底座孔（换刀指令）：钻底座孔（换刀指令）C.相关知识相关知识1.刀具长度补偿指令G43/G44/G49任务任务3：钻底座孔（换刀指令）：钻底座孔（换刀指令）C.相关知识相关知识1.刀具长度补偿指令G43/G44/G49刀具长度补偿指令格式编程格式：G0（G1）Z_H_G0（G1）G49Z_任务任务3：钻底座孔（换刀指令）：钻底座孔（换刀指令）C.相关知识相关知识1.刀具长度补偿
148、指令G43/G44/G492.G28自动返回机床参考点指令格式：G28X_Y_Z_例：G91方式编程如下：G91G28X100Y150；/表示刀具经中间点（相对坐标X100Y150）返回机床参考点例：G90方式编程如下：G90G54G28Z50；/表示刀具经中间点（绝对坐标Z50）返回机床参考点任务任务3：钻底座孔（换刀指令）：钻底座孔（换刀指令）C.相关知识相关知识1.刀具长度补偿指令G43/G44/G492.G28自动返回机床参考点指令3.T指令刀具选择指令格式：T/一般用两位数表示刀库中的刀位号功能：如刀库有24个刀位，则可用T01表示选用第01号位的刀具；用T03表示选用第03位的刀具
149、。任务任务3：钻底座孔（换刀指令）：钻底座孔（换刀指令）C.相关知识相关知识1.刀具长度补偿指令G43/G44/G492.G28自动返回机床参考点指令3.T指令刀具选择指令4.M06刀具交换指令刀具交换指令是指将刀库上位于换刀位置的刀具与主轴上的刀具进行自动交换。程序格式：M06T01/表示将主轴上的刀具更换为刀库中01号位置的刀具任务任务3：钻底座孔（换刀指令）：钻底座孔（换刀指令）例：G91G28X0Y0Z0/表示刀具从当前点返回机床参考点M06T03/自动换取刀库中03号位的刀具G1X0Y0Z50/从机床参考点直线进给至坐标为X0Y0Z50的点任务任务3：钻底座孔（换刀指令）：钻底座孔（
150、换刀指令）D、任务实施1.工艺设计该零件主要加工的内容为16的通孔和10H7的盲孔，16的通孔为未注尺寸公差，可用定位（6中心钻）钻孔（16的麻花钻）两道工序完成；10H7的盲孔精度等级为7级公差，孔的精度要求较高，可通过定位（6中心钻）钻孔（8的麻花钻）扩孔（9.8的麻花钻）铰孔（10H7的铰刀）四道工序完成。任务任务3：钻底座孔（换刀指令）：钻底座孔（换刀指令）D、任务实施1.工艺设计2.程序编制O4300G90G94G40G80G21G54G91G28X0Y0Z0M06T01G90G00X-40.0Y-20.0G43Z30.0H01任务任务3：钻底座孔（换刀指令）：钻底座孔（换刀指令）D
151、、任务实施1.工艺设计2.程序编制M03S1000M8G99G81X-40.0Y-20.0Z-2.0R5.0F100X0X40.0Y20.0X0任务任务3：钻底座孔（换刀指令）：钻底座孔（换刀指令）X-40.0G80G00G49Z0M9G91G28X0Y0Z0M06T02G54G90G00X0Y20.0G43Z30.0H02M03S1000M8G99G81X0Y20.0Z-12R5F100Y-20G80任务任务3：钻底座孔（换刀指令）：钻底座孔（换刀指令）G00G49Z50.0M9G91G28X0Y0Z0M06T03G90G54G00X0Y20.0G43Z30.0H03M03S800M8G99
152、G81X0Y20.0Z-12R5.0F100Y-20.0G80任务任务3：钻底座孔（换刀指令）：钻底座孔（换刀指令）G00G49Z50.0M9G91G28X0Y0Z0M06T04G54G90G00X0Y20.0G43Z30.0H04M03S300M8G99G81X0Y20.0Z-9.0R23.0F50Y-20.0G80任务任务3：钻底座孔（换刀指令）：钻底座孔（换刀指令）G00G49Z50.0M9G91G28X0Y0Z0M06T05G90G54G00X-40.0Y-20.0G43Z30.0H05M03S500M8G99G83X-40.0Y-20.0Z-23.0R5.0Q3.0F50任务任务3：
153、钻底座孔（换刀指令）：钻底座孔（换刀指令）X45.0Y20.0X-40.0G80G0G49Z0M9M05M30任务任务3：钻底座孔（换刀指令）：钻底座孔（换刀指令）E、实践训练如下图所示，零件毛坯为矩形铝块，尺寸1208020，加工该零件上的所有孔，试设计该零件的数控加工工艺，编制数控加工程序，并加工出零件。任务任务4：铣削综合加工：铣削综合加工A.任务描述任务描述如图4-4-1所示零件，毛坯外形尺寸为1208020mm，材料为45号钢，试按图纸要求制定正确的工艺方案（包括定位、夹紧方案和工艺路线），选择合理的刀具和切削工艺参数，编写数控加工程序并加工出零件。任务任务4：铣削综合加工：铣削综合
154、加工B.任务分析任务分析如图所示，零件外形规则，包含了内、外轮廓的铣削加工及钻孔等加工内容，需要用到不同的刀具加工，因此会用到刀具补偿、换刀等指令，是一个典型的综合加工的零件。任务任务4：铣削综合加工：铣削综合加工C.任务实施任务实施1.数控加工工艺设计2.根据零件图纸要求确定的加工工序和选择刀具3.切削参数的选择4.编写程序任务任务4：铣削综合加工：铣削综合加工C.任务实施任务实施1.数控加工工艺设计2.根据零件图纸要求确定的加工工序和选择刀具3.切削参数的选择4.编制工艺卡如下:任务任务4：铣削综合加工：铣削综合加工加工工序刀具与切削参数加工内容刀具规格主轴转速r/min进给率mm/min
155、刀具补偿刀号刀具名称材料长度半径工序1：粗、精加工外轮廓/去余料T116mm立铣刀高速钢1000100H1D1=8.2D2=8工序2：粗、精加工4025长方形槽T210mm键槽铣刀1000100H2D3=5.2D4=5工序3：粗、精加工30mm圆形槽T210mm键槽铣刀1000100H2D3=5.2D4=5工序4：粗、精加工两个形状相同的槽T210mm键槽铣刀1000100H2D3=5.2D4=5工序5：点钻2-10mm定位孔T54mm中心钻80030H5工序6：钻2-10mm的孔T610mm麻花钻80030H6任务任务4：铣削综合加工：铣削综合加工5.程序编制（1）FANUC0i-MC系统下
156、工序1程序：O4510N1G53G90G0Z0N2M6T1N3G54G90M3S1000N4G0G43H1Z200M8N5X0Y70N6Z5N7G1Z-2F100N8G42X-20Y55D1（D2）任务任务4：铣削综合加工：铣削综合加工N9G3X0Y35R20N10G1X55R10N11G1Y-35C8N12G1X-55R10N13G1Y35C8N14G1X0N15G3X20Y55R20N16G0G40X0Y70N17G49G0Z0M09N18M5N19M30任务任务4：铣削综合加工：铣削综合加工（2）FANUC0i-MC系统下工序2程序：O4520G53G90G0Z0M6T2G54G90M3
157、S1000G0G43H2Z200M8X-32.5Y-15Z5G1Z-2F30G1X-22.5G41X-17.5Y-12.5D3(D4)G3X-27.5Y-2.5R10G1-47.5R8任务任务4：铣削综合加工：铣削综合加工G1-27.5R8G1X-7.5R8G1Y-2.5R8G1X-27.5G3X-37.15Y-12.5R10G40G1X-27.5Y-15G1Z5G49G0Z0M09M5M30任务任务4：铣削综合加工：铣削综合加工（3）FANUC0i-MC系统下工序3程序：O4530G53G90G0Z0M6T2G54G90M3S1000G0G43H2Z200M8X27.5Y-15Z5G1Z-2
158、F30任务任务4：铣削综合加工：铣削综合加工G91G1G41X10Y5D3(D4)/（精加工用D4）G3X-10Y10R10G3X0Y0I-15J0G3X-10Y-10R10G1G40X10Y-5G90Z5G49G0Z0M09M5M30任务任务4：铣削综合加工：铣削综合加工（4）FANUC0i-MC系统下工序4程序：O4540G53G90G0Z0M6T2G54G90M3S1000G0G43H2Z200M8X27.5Y17.5G68XX27.5Y17.5R-30M98P4541任务任务4：铣削综合加工：铣削综合加工X-27.5G68XX27.5Y17.5R30M98P4541G69G90Z5G4
159、9G0Z0M09M5M30任务任务4：铣削综合加工：铣削综合加工子程序：O4541G1Z-2F30G91G41G1X7Y0.5D3(D4)/（精加工用D4）G3X-7Y7R7G1X-7.5G3Y-15R7.5G1X15G3Y15R7.5任务任务4：铣削综合加工：铣削综合加工G1X-7.5G3X-7Y-7R7G40G1X7Y-0.5G90G0Z5M99任务任务4：铣削综合加工：铣削综合加工（5）FANUC0i-MC系统下工序5、工序6加工程序：O4560G53G90G0Z0M6T5G94G40G80G21G54G0X-35Y-15.0G43Z30.0H5M03S800M8G99G81X-35Y-
160、15.0Z-2.0R5.0F30G98X20G80任务任务4：铣削综合加工：铣削综合加工G53G90G0Z0M06T6G54G00X-35Y-15.0G43Z30.0H6G99G83X-35Y-15.0Z-23R5F30G98X20G80G00G49Z50.0M9G91G28X0Y0Z0M5M30任务任务4：铣削综合加工：铣削综合加工G53G90G0Z0M06T6G54G00X-35Y-15.0G43Z30.0H6G99G83X-35Y-15.0Z-23R5F30G98X20G80G00G49Z50.0M9G91G28X0Y0Z0M5M30任务任务4：铣削综合加工：铣削综合加工E.实践训练实践训练如图4-5-2所示零件，毛坯外形尺寸为1208020mm，材料为45号钢，试按图纸要求制定正确的工艺方案（包括定位、夹紧方案和工艺路线），选择合理的刀具和切削工艺参数，编写数控加工程序并加工出零件。谢谢您的支持！PPT模板下载： 行业PPT模板： 节日PPT模板： PPT素材下载： PPT图表下载： 优秀PPT下载： PPT教程： Word教程： Excel教程： 资料下载： PPT课件下载： 范文下载： 试卷下载： 教案下载：
