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1、 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术工程四 数控车削加工技术任务一任务一 认识数控车床认识数控车床任务二任务二 加工简单阶梯轴加工简单阶梯轴任务三任务三 加工螺纹轴类零件加工螺纹轴类零件任务四任务四 加工简单套类零件加工简单套类零件任务五任务五 加工复合轴类零件加工复合轴类零件任务六任务六 用户宏程序加工非圆曲线用户宏程序加工非圆曲线拓展实训拓展实训 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术工程要点：工程要点：1. 掌握数控车床的种类、加工对象及特点；掌握数控车床的种类、加工对象及特点；2. 掌握数控车床编程规那么、常用符号及指令代码；掌握数控车床编程规那么、常用符号及指令代
2、码；3. 掌握典型零件的加工工艺制定与加工程序编制；掌握典型零件的加工工艺制定与加工程序编制；4. 掌握掌握FANUC 0i系统变量应用与宏程序编制方法。系统变量应用与宏程序编制方法。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术 任务一任务一 认识数控车床认识数控车床一、任务引入一、任务引入二、任务分析二、任务分析三、知识准备三、知识准备四、任务实施四、任务实施五、任务评价五、任务评价 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术一、任务引入一、任务引入1.任务描述：任务描述： 数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。数控车床的种数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。数控车床的种类很多
3、，主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。本任务重点类很多，主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。本任务重点介绍数控车床的用途及种类，分析数控车床的特点。介绍数控车床的用途及种类，分析数控车床的特点。2.知识目标：知识目标： 1了解数控车床的用途和种类；了解数控车床的用途和种类； 2掌握数控机床车床的特点。掌握数控机床车床的特点。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术二、任务分析二、任务分析 本任务学习时先通过观看多媒体图片和现场参观本任务学习时先通过观看多媒体图片和现场参观了解数控机床的用途及分类；掌握数控车床的特点。了解数控机床的用途及分类；掌握数控车床的特点。 项目四项目四 数控车削
4、加工技数控车削加工技术术三、知识准备三、知识准备一数控车床的主要加工内容一数控车床的主要加工内容 精度要求高的零件精度要求高的零件1.要求高的回转体零件要求高的回转体零件 外表粗糙度好的回转体零件外表粗糙度好的回转体零件 精密、超低外表粗糙度的零件精密、超低外表粗糙度的零件2.外表形状复杂的回转体零件外表形状复杂的回转体零件3. 带横向加工的回转体零件带横向加工的回转体零件4.带一些特殊类型螺纹的零件带一些特殊类型螺纹的零件 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术二数控车床的分类二数控车床的分类 1.按主轴的配置形式分类按主轴的配置形式分类 卧式数控车床 立式数控车床2.2.按刀架数量
5、分类按刀架数量分类 单刀架数控车床 双刀架数控车床 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术 3.按功能分类按功能分类 经济型数控车床经济型数控车床 普通数控车床普通数控车床 车削加工中心车削加工中心 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术三数控车床的特点三数控车床的特点 1适应性强适应性强 2适合加工复杂型面的零件适合加工复杂型面的零件 3加工精度高，质量稳定加工精度高，质量稳定 4生产效率高生产效率高 5工序集中，一机多用工序集中，一机多用 6减轻劳动强度，改善劳动条件减轻劳动强度，改善劳动条件 7价格较高且调试和维修较复杂价格较高且调试和维修较复杂 项目四项目四 数控车削加
6、工技数控车削加工技术术四、任务实施四、任务实施班 级姓 名课 程 名 称章 节 名 称指 导 教 师参 观 日 期学习目的学习内容学习总结 实训车间参观记录表实训车间参观记录表 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术五、任务评价五、任务评价 根据学生参观时的纪律表现根据学生参观时的纪律表现20%、记录表的填写、记录表的填写60%及及平安文明生产平安文明生产20%执行情况执行情况,通过自评、互评和教师评分等方式，通过自评、互评和教师评分等方式，对完成任务情况进行综合评价。对完成任务情况进行综合评价。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术任务二任务二 加工简单阶梯轴加工简单阶梯轴
7、一、任务引入一、任务引入二、任务分析二、任务分析三、知识准备三、知识准备四、任务实施四、任务实施五、任务评价五、任务评价 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术一、任务引入一、任务引入1.任务描述任务描述如下图的为一简单阶梯轴零件，如下图的为一简单阶梯轴零件，材料为材料为45钢，毛坯尺寸为钢，毛坯尺寸为28100mm零件不需切断。零件不需切断。该零件在该零件在FANUC数控车窗上加请数控车窗上加请确定其编程指令。确定其编程指令。2知识目标知识目标1熟悉数控车床加工的根本工艺方法；熟悉数控车床加工的根本工艺方法；2掌握掌握FANUC 0i系统数控车床的常用指系统数控车床的常用指令的格式及
8、使用方法；令的格式及使用方法；3掌握阶梯轴零件的编程与加工方法。掌握阶梯轴零件的编程与加工方法。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术二、任务分析二、任务分析 本任务的重点和难点在于正确运用本任务的重点和难点在于正确运用FANUC 0iFANUC 0i系统中关于外圆加工的系统中关于外圆加工的指令格式，通过分析各功能的格式，编制出阶梯轴加工程序。指令格式，通过分析各功能的格式，编制出阶梯轴加工程序。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术三、知识准备三、知识准备( ( 一一) ) 数控车床的编程特点数控车床的编程特点1.1.编程坐标系编程坐标系2.2.直径编程和半径编程直径编程
9、和半径编程3.3.小数点编程小数点编程4.4.绝对编程与增量编程绝对编程与增量编程 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术二手工编程中的数学处理二手工编程中的数学处理 在数控编程加工的过程中，首先要计算出刀具运动轨迹点的坐标。在数控编程加工的过程中，首先要计算出刀具运动轨迹点的坐标。这种根据零件图样，按照已确定的加工路线和允许的编程误差，计算数这种根据零件图样，按照已确定的加工路线和允许的编程误差，计算数控系统所需输入的数据，称为数控加工的数值计算。控系统所需输入的数据，称为数控加工的数值计算。 1.节点、基点的概念与计算节点、基点的概念与计算 基点：构成零件轮廓的这些不同几何元素的链
10、接点称为基点。如图基点：构成零件轮廓的这些不同几何元素的链接点称为基点。如图中的中的A、B、C、D、E、F和和G都是该零件轮廓上的基点，显然，相邻基都是该零件轮廓上的基点，显然，相邻基点点间只能是一个几何元素。间只能是一个几何元素。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术 节点：当采用不具备非圆曲线插补功能的数控机床加工非圆曲线轮廓的零件时，在加工程序的编制工作中，常常需要用直线或圆弧去近似代替非圆曲线，称为拟合处理。拟合线段的交点或切点就称为节点。如下图：P1、P2、P3、P4、P5等。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术2 2、数值计算举例、数值计算举例 如下图，在进行
11、编制程序时，如下图，在进行编制程序时，R10R10与与R18R18相切，切点坐标未知，相切，切点坐标未知，R1R1与与7373外圆相切，切点坐标未知，需要进行计算得出，否那么程序无外圆相切，切点坐标未知，需要进行计算得出，否那么程序无法法编制。编制。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术 分析图纸所表达的信息，此零件有半径为分析图纸所表达的信息，此零件有半径为R3R3、R29R29、R45R45三个圆弧光三个圆弧光滑连接而成。对圆弧工件编程时，必须求出以下三个点的坐标值滑连接而成。对圆弧工件编程时，必须求出以下三个点的坐标值X X轴轴方向方向Z Z轴方向高一个级别：轴方向高一个级别：
12、圆弧的起始点坐标值；圆弧的起始点坐标值；圆弧的结束点圆弧的结束点( (目标点目标点) )坐标；坐标；圆弧中心点的坐标。圆弧中心点的坐标。添加辅助线，创立数学模型添加辅助线，创立数学模型如图。计算过程略如图。计算过程略 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术三数控车床制定加工方案的要求三数控车床制定加工方案的要求1.程序段最少。程序段最少。2.进给路线最短。进给路线最短。 进给路线比照进给路线比照起刀点和对刀点重合起刀点和对刀点重合起刀点和对刀点别离起刀点和对刀点别离 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术 削进给路线比照3.3.灵活选用不同形式的切削路线。灵活选用不同形式的切削
13、路线。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术四四FANUC 0iFANUC 0i系统数控车床的编程指令系统数控车床的编程指令1.1.辅助功能辅助功能 辅助功能也称辅助功能也称M M功能，它用于控制零件程序的走向，并用来指定机功能，它用于控制零件程序的走向，并用来指定机床辅助动作及状态。它是由字母床辅助动作及状态。它是由字母M M及其后面的数字组成。及其后面的数字组成。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术2.其他功能其他功能1主轴功能主轴功能S功能功能 主轴功能控制主轴转速，其后的数值表示主轴转速数值，单位为主轴功能控制主轴转速，其后的数值表示主轴转速数值，单位为r/min
14、。2刀具功能刀具功能T功能功能 刀具功能也称刀具功能也称T功能，功能，T代码主要用来选择刀具。它也是由地址符代码主要用来选择刀具。它也是由地址符T和后续数字组成。和后续数字组成。 例如：例如：T0101表示选择表示选择01号刀并调用号刀并调用01号刀具补偿值。号刀具补偿值。3进给功能进给功能F功能功能 进给功能也称进给功能也称F功能，功能，F指令表示坐标轴的进给速度，它的单位取决指令表示坐标轴的进给速度，它的单位取决于于G98或或G99指令。指令。G98表示每分钟进给量，单位为表示每分钟进给量，单位为mm/min。G99表表示每转进给量，单位为示每转进给量，单位为mm/r。 项目四项目四 数控
15、车削加工技数控车削加工技术术3.准备功能准备功能 准备功能又称准备功能又称“G功能或功能或“G代码，是由地址字代码，是由地址字G和后面的两位和后面的两位数来表示的，它用来规定刀具和工件的相对运动轨迹、机床坐标系、坐数来表示的，它用来规定刀具和工件的相对运动轨迹、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿、坐标偏置等多种加工操作。标平面、刀具补偿、坐标偏置等多种加工操作。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术1 1G50G50指令：设定数控车床编程坐标系指令：设定数控车床编程坐标系 指令格式：指令格式： G50 X G50 X Z Z ； 说明：说明： G50 G50表示设定坐标系，表示设定坐标系
16、，X X、Z Z表示原点的位置；表示原点的位置； 应在刀具运动指令之前设定；应在刀具运动指令之前设定； 执行该指令后，刀具并不运动；执行该指令后，刀具并不运动； 不允许有其他功能指令，但不允许有其他功能指令，但S S指令除外。指令除外。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术2根本指令根本指令G00、G01、G02、G03快速点定位指令快速点定位指令G00 G00指令是使刀具以点定位控制方式从刀具所在点快速运动到下一个目指令是使刀具以点定位控制方式从刀具所在点快速运动到下一个目标位置。它只是快速定位，而无运动轨迹要求，且无切削加工过程。标位置。它只是快速定位，而无运动轨迹要求，且无切削
17、加工过程。指令格式：指令格式： G00 XU_ ZW_XU、ZW：刀具以各轴的快速进给速度移动时的绝对增量：刀具以各轴的快速进给速度移动时的绝对增量坐标值；坐标值；例：刀尖从例：刀尖从A点快进到点快进到B点，用绝对点，用绝对和增量方式写出和增量方式写出G00程序。程序。绝对坐标方式：绝对坐标方式：G00 X40 Z58；增量坐标方式：；增量坐标方式：； 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术直线插补直线插补G01格式：格式：G01 XU ZW F；说说明明：1G01指指令令使使刀刀具具以以F指指定定的的进进给给速速度度直直线线移移动动到到目目标标点点，一一般般作作为为切切削削加加工工运
18、运动动指指令令，既既可可以以单单坐坐标标移移动动，又又可可以以两两坐坐标标同同时时插插补补运动。运动。XU、ZW为目标点坐标。为目标点坐标。 2程程序序中中只只有有一一个个坐坐标标值值X或或Z时时，刀刀具具将将沿沿该该坐坐标标方方向向移移动动；有有两两个坐标值个坐标值X和和Z时，刀具将按所给的终点直线插补运动。时，刀具将按所给的终点直线插补运动。 例例：如如图图刀刀具具从从P0 P1P2P3 P0点点运运动动图图中中 为为G00方方式式； 为为G01方式。方式。G00 X50 Z2； P0P1；P1P2 X80 Z-60； P2P3G00X200Z100； P3P0 项目四项目四 数控车削加工
19、技数控车削加工技术术 G02/03 G02/03 顺逆时针圆弧插补顺逆时针圆弧插补格式：格式：G02 /03 X_ Z_ R_(I_ K_G02 /03 X_ Z_ R_(I_ K_) ) 或或 G02/03 U_ W_ R_(I_ K_)G02/03 U_ W_ R_(I_ K_)其中：其中： X X，Z(U,W)Z(U,W)为圆弧终点坐标；为圆弧终点坐标； R R圆弧半径；圆弧半径； I I圆心相对于圆弧起点的径向增量坐标值圆心相对于圆弧起点的径向增量坐标值; ; K K圆心相对于圆弧起点的轴向增量坐标值。圆心相对于圆弧起点的轴向增量坐标值。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术
20、例例R R指令：指令： G02 X50.0 Z G02 X50.0 Z；或或G02 U30.0 WG02 U30.0 W；I I，K K指令：指令： G02 X50.0 Z G02 X50.0 Z；或或G02 U30.0 WG02 U30.0 W； 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术3 3车削简单阶梯轴常用指令车削简单阶梯轴常用指令内外圆切削循环指令：内外圆切削循环指令：G90G90指令格式：指令格式：G90 X(U)_Z(W)_R F_G90 X(U)_Z(W)_R F_； X,Z X,Z：切削终点的绝对坐标值；：切削终点的绝对坐标值； U,W U,W：切削终点的增量坐标值；：切
21、削终点的增量坐标值； F F：进给速度。：进给速度。 R: R:切削始点与圆锥面切削终点的半径差。切削始点与圆锥面切削终点的半径差。注：当为圆柱面时注：当为圆柱面时R R为零，可省略。为零，可省略。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术例：应用圆柱面切削循环功能加工以下图所示零件。例：应用圆柱面切削循环功能加工以下图所示零件。O0001O0001；G50 X200 Z200 T0101 G50 X200 Z200 T0101 ；M03 S1000M03 S1000；G00 X55 Z2 M08G00 X55 Z2 M08；X40X40；X35X35；G00 X200 Z200 T01
22、01G00 X200 Z200 T0101；M30M30； 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术四、任务实施四、任务实施一任务工艺分析一任务工艺分析1 1零件图分析零件图分析 图示零件由阶梯状的圆柱面组成，零件的尺寸精图示零件由阶梯状的圆柱面组成，零件的尺寸精度要求一般。从右度要求一般。从右至左，零件的外径尺寸依次增大。至左，零件的外径尺寸依次增大。2 2确定装夹方案确定装夹方案 该零件为轴类零件，轴心线为工艺基准，加工外该零件为轴类零件，轴心线为工艺基准，加工外外表用三爪自定心外表用三爪自定心卡盘夹持卡盘夹持28mm28mm外圆一次装夹完成加工。外圆一次装夹完成加工。 3 3加工工
23、艺路线设计加工工艺路线设计 车端面；车端面； 粗车粗车2525、2020、1515外圆，留余量；外圆，留余量； 从右至左精加工各面；从右至左精加工各面；4 4刀具选择刀具选择 90 90外圆车刀外圆车刀T0101T0101：用于车端面和粗、精车外：用于车端面和粗、精车外圆。圆。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术二参考程序：二参考程序： 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术五、任务评价五、任务评价 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术任务三任务三 加工螺纹轴类零件加工螺纹轴类零件 一、任务引入一、任务引入 二、任务分析二、任务分析 三、知识准备三、知识准备 四、
24、任务实施四、任务实施 五、任务评价五、任务评价 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术一、任务引入一、任务引入 编制如下图工件的加工程序，毛坯为编制如下图工件的加工程序，毛坯为2565棒材，材料为棒材，材料为45钢。钢。任务要求：任务要求： 1.掌握螺纹相关计算。掌握螺纹相关计算。 2.掌握螺纹程序的编制。掌握螺纹程序的编制。 3.掌握切槽加工方法。掌握切槽加工方法。 4.加工时间加工时间120min。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术二、任务分析二、任务分析 本任务通过螺纹轴及槽的加工工艺、加工特点、方法及编程指令以及加本任务通过螺纹轴及槽的加工工艺、加工特点、方法及编
25、程指令以及加工误差的分析及操作训练，重点掌握螺纹的编程、加工、刀具选择及测量工误差的分析及操作训练，重点掌握螺纹的编程、加工、刀具选择及测量等。等。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术三、知识准备三、知识准备一螺纹术语与计算一螺纹术语与计算 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术普通三角螺纹计算普通三角螺纹计算 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术二三角螺纹车刀二三角螺纹车刀 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术三三角螺纹车刀螺纹常用指令三三角螺纹车刀螺纹常用指令 1 1等螺距螺纹切削指令等螺距螺纹切削指令G32G32 1 1指令格式：指令格式： G32
26、 X(U)_Z(W)_F G32 X(U)_Z(W)_FI I_ _ ； X X、Z Z螺纹终点的绝对坐标值；螺纹终点的绝对坐标值； U U、W W螺纹终点相对于起点的增量坐标值；螺纹终点相对于起点的增量坐标值； F F长轴方向的导程；长轴方向的导程； I I每英寸牙数。用于加工英制螺纹每英寸牙数。用于加工英制螺纹 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术2 2螺纹切削固定循环指令螺纹切削固定循环指令G92G92 1 1指令格式：指令格式： G92 X(U)_Z(W)_ R_ F G92 X(U)_Z(W)_ R_ FI I_； X X、Z Z螺纹终点的绝对坐标值；螺纹终点的绝对坐标值；
27、 U U、W W螺纹终点相对于起点的增量坐标值；螺纹终点相对于起点的增量坐标值； R R切削螺纹起点和终点的半径差有符号；切削螺纹起点和终点的半径差有符号； F F螺纹导程单线螺纹的螺距等于导程；螺纹导程单线螺纹的螺距等于导程； I I每英寸的牙数用于加工英制螺纹。每英寸的牙数用于加工英制螺纹。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术3 3螺纹切削复合循环指令螺纹切削复合循环指令G76G761 1G76G76指令格式：指令格式：G76 P(m)(r)(a) Q(dmin) RdG76 P(m)(r)(a) Q(dmin) Rd；G76 X(u) Z(w) R(i) P(k) Q(d)
28、F (p) (I)G76 X(u) Z(w) R(i) P(k) Q(d) F (p) (I)；M M精加工重复次数；精加工重复次数；R R倒角量。当螺距由倒角量。当螺距由P P表示时，可以从到设定，单位为表示时，可以从到设定，单位为L L两位数两位数00009999；a a螺纹刀尖角度螺纹牙形角。可以选择螺纹刀尖角度螺纹牙形角。可以选择8080、6060、5555、3030、2929和和00，由，由2 2位数指定；位数指定；dmindmin最小切削深度半径值指定，单位为最小切削深度半径值指定，单位为mm；d d精加工余量；精加工余量；i i螺纹切削起点与终点的半径差有符号，如果螺纹切削起点与
29、终点的半径差有符号，如果i=0,i=0,可作一般直线螺纹切削；可作一般直线螺纹切削；k k螺纹高度，螺纹高度，X X轴方向用半径值指定，单位为轴方向用半径值指定，单位为mm；dd第一刀的切削深度，半径值，单位为第一刀的切削深度，半径值，单位为mm；P P螺纹导程；螺纹导程；I I每英寸的牙数用于加工英制螺纹。每英寸的牙数用于加工英制螺纹。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术 G76切削路线及进刀方式切削路线及进刀方式 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术 车削螺纹的走刀次数和背吃刀量参考数据车削螺纹的走刀次数和背吃刀量参考数据 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术
30、术四、任务实施四、任务实施1.螺纹轴的工艺设计螺纹轴的工艺设计1零件图工艺分析零件图工艺分析 该零件外表由退刀槽、三角螺纹和一段圆弧组成，尺寸精度和外表粗该零件外表由退刀槽、三角螺纹和一段圆弧组成，尺寸精度和外表粗糙度要求不高。毛坯材料为糙度要求不高。毛坯材料为45钢，毛坯尺寸为钢，毛坯尺寸为2565的圆棒的圆棒料。可用料。可用G32、G92、G76进行加工。进行加工。2选择设备选择设备 根据被加工零件的外形和材料等条件，选用根据被加工零件的外形和材料等条件，选用CK6140数控车床。数控车床。3确定零件的定位基准和装夹方式确定零件的定位基准和装夹方式 对短轴类零件，轴心线为工艺基准，用三爪自
31、定心卡盘夹持对短轴类零件，轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持25外外圆，一次装夹完成粗精加工。圆，一次装夹完成粗精加工。4确定加工顺序及进给路线确定加工顺序及进给路线 首先完成外形加工，然后车退刀槽，最后车螺纹。首先完成外形加工，然后车退刀槽，最后车螺纹。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术5 5选择刀具选择刀具 因外表粗糙度要求不高，该螺纹轴轮廓和螺纹粗精车均用一把刀完因外表粗糙度要求不高，该螺纹轴轮廓和螺纹粗精车均用一把刀完成将所选定的刀具参数填入数控加工刀具卡片中，以便编程和操作管理成将所选定的刀具参数填入数控加工刀具卡片中，以便编程和操作管理。 项目四项目四 数控车削加
32、工技数控车削加工技术术6 6选择切削用量选择切削用量 1 1背吃刀量的选择背吃刀量的选择 轮廓粗车循环时选轮廓粗车循环时选ap=2mmap=2mm，精加工时。螺纹车削时参照表，精加工时。螺纹车削时参照表1-211-21。 2 2主轴转速的选择主轴转速的选择粗车时粗车时n=600r/minn=600r/min，精车，精车n=1200r/minn=1200r/min，车螺纹时选用，车螺纹时选用600600r/min600600r/min。 3 3进给速度的选择进给速度的选择根据相关手册选择粗车、精车每转进给量，再根据加工的实际情况确定粗车每转进给量为根据相关手册选择粗车、精车每转进给量，再根据加工
33、的实际情况确定粗车每转进给量为 ，精车每转进给量。，精车每转进给量。 综合前面分析的各项内容，并将其填入数控加工工艺卡片，综合前面分析的各项内容，并将其填入数控加工工艺卡片， 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术2.2.编制加工程序编制加工程序设定工件右端面中心为编程零点，加工参考程序如下仅螺纹局部：设定工件右端面中心为编程零点，加工参考程序如下仅螺纹局部： 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术五、五、 任务评价任务评价 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术 任务四任务四 加工简单套类零件加工简单套类零件 一、任务引入一、任务引入 二、任务分析二、任务分析 三、知
34、识准备三、知识准备 四、任务实施四、任务实施 五、任务评价五、任务评价 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术一任务引入一任务引入 在数控车床上加工工件时往在数控车床上加工工件时往往会遇到各种各样的孔，通过钻、往会遇到各种各样的孔，通过钻、铰、镗、扩等可以加工出不同精铰、镗、扩等可以加工出不同精度的工件，其加工方法简单，加度的工件，其加工方法简单，加工精度也比普通车床要高，因此，工精度也比普通车床要高，因此，孔加工是数控车床上最常见的加孔加工是数控车床上最常见的加工之一。工之一。 编制如下图的简单套类零编制如下图的简单套类零件的加工程序，毛坯为件的加工程序，毛坯为140mm50mm锻件
35、底孔锻件底孔60mm。 任务要求：任务要求： 1.掌握孔加工的特点与工艺。掌握孔加工的特点与工艺。 2.编制主要轮廓加工程序。编制主要轮廓加工程序。 3.完成工件实际加工并进行检测。完成工件实际加工并进行检测。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术二任务分析二任务分析 本任务通过轴套的加工工艺、加工特点、方法及编程指令以及加工本任务通过轴套的加工工艺、加工特点、方法及编程指令以及加工误差的分析及操作训练，掌握轴套的编程、加工、刀具选择及测量等。误差的分析及操作训练，掌握轴套的编程、加工、刀具选择及测量等。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术三知识准备三知识准备1孔加工刀具
36、的种类及用途孔加工刀具的种类及用途 孔加工刀具按其用途可分为两大类：一类是钻头，它主要用于在实孔加工刀具按其用途可分为两大类：一类是钻头，它主要用于在实心材料上钻孔有时也用于扩孔。根据钻头构造及用途不同，又可分心材料上钻孔有时也用于扩孔。根据钻头构造及用途不同，又可分为麻花钻、扁钻、中心钻及深孔钻等；另一类是对已有孔进行再加工的为麻花钻、扁钻、中心钻及深孔钻等；另一类是对已有孔进行再加工的刀具，如扩孔钻、铰刀及镗刀等。刀具，如扩孔钻、铰刀及镗刀等。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术 各种钻头各种钻头 扩孔类刀具扩孔类刀具 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术2 2线性轮
37、廓加工循环指令线性轮廓加工循环指令G71G71、G72G72、G70G70(1)(1)内外径粗车循环内外径粗车循环G71G71 内外径粗车循环内外径粗车循环G71G71指令适用于切除棒料毛坯的大局部加工余量，指令适用于切除棒料毛坯的大局部加工余量，其指令格其指令格式为：式为：G71 U(d) R(e)G71 U(d) R(e)；G71 P(ns) Q(nf) U(u) W(w) F(f) S(s) T(t)G71 P(ns) Q(nf) U(u) W(w) F(f) S(s) T(t)；其中：其中：d:d:切削深度切削深度( (半径值半径值) )，单位，单位mmmm，不指定正负符号；，不指定正
38、负符号；e:Xe:X向退刀行程，无正负号，半径指定，模态指定，在下次指定前均有效；向退刀行程，无正负号，半径指定，模态指定，在下次指定前均有效；nsns：精加工程序中的第一个程序段号，该程序段不能有：精加工程序中的第一个程序段号，该程序段不能有Z Z轴指令；轴指令；nf nf ：精加工程序中最后一个程序段号；：精加工程序中最后一个程序段号；uu：X X轴方向精加工余量直径值；轴方向精加工余量直径值；ww：Z Z轴方向精加工余量；轴方向精加工余量；F F：粗车时的进给量，单位：粗车时的进给量，单位mm/rmm/r；S S：粗车时的主轴功能一般在：粗车时的主轴功能一般在G71G71之前已设定，故大
39、都省略；之前已设定，故大都省略；T T：粗车时的刀具一般在：粗车时的刀具一般在G71G71之前已设定，故大都省略。之前已设定，故大都省略。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术 G71 G71路径路径 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术2 2端面粗车循环端面粗车循环G72G72它适用于粗车圆柱棒料毛坯的端面，其指令格式为：它适用于粗车圆柱棒料毛坯的端面，其指令格式为： G72 W G72 WddR(e)R(e)； G72 P(ns) Q(nf) U(u) W(w) F(f) S(s) T(t) G72 P(ns) Q(nf) U(u) W(w) F(f) S(s) T(t
40、)；说明：说明： G72 G72程序段中各参数的含义与程序段中各参数的含义与G71G71相同。相同。 G72 G72指令的走刀路线与指令的走刀路线与G71G71类似，类似，不同之处在于该循环是沿不同之处在于该循环是沿Z Z向进行向进行分层车削的。分层车削的。提示：顺序号提示：顺序号nsns程序段中，只能程序段中，只能使用使用G01G01、G00G00指令，且不能有指令，且不能有X X轴指轴指令。令。 G72路线路线 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术3 3精车循环指令精车循环指令G70G70 当用当用G71G71、G72G72指令粗车工件后，用指令粗车工件后，用G70G70来指定精
41、车循环，切除精加来指定精车循环，切除精加工余量，其指令格式为：工余量，其指令格式为： G70 P(ns) Q(nf) G70 P(ns) Q(nf)； 其中：其中： ns ns：精加工程序的第一个程序段号；：精加工程序的第一个程序段号； nf nf：精加工程序的最后一个程序段号。：精加工程序的最后一个程序段号。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术四任务实施四任务实施1.轴套的工艺设计轴套的工艺设计 1零件图工艺分析零件图工艺分析 该零件毛坯是该零件毛坯是140mm50mm的锻件，主要外表为端面、外圆、的锻件，主要外表为端面、外圆、台台阶孔、阶孔、33的槽，尺寸精度不高，形位公差没做
42、要求，外表粗糙度全部的槽，尺寸精度不高，形位公差没做要求，外表粗糙度全部Ra值为。值为。 2选择设备选择设备 根据被加工零件的外形和材料等条件，选用根据被加工零件的外形和材料等条件，选用CK6140数控车床。数控车床。 3确定零件的定位基准和装夹方式确定零件的定位基准和装夹方式 该毛坯有该毛坯有60mm底孔可选择反爪卡盘进行安装。底孔可选择反爪卡盘进行安装。 4确定加工顺序及进给路线确定加工顺序及进给路线 该零件毛坯为锻件，已有该零件毛坯为锻件，已有60mm的孔，因此只选择镗孔。该零件首的孔，因此只选择镗孔。该零件首先在普通车床粗车先在普通车床粗车127mm为为128mm。在数控车床分两次装夹
43、，先。在数控车床分两次装夹，先用反用反爪夹持爪夹持128mm，粗车右端外圆及粗精加工内孔、内槽；然后反爪撑，粗车右端外圆及粗精加工内孔、内槽；然后反爪撑着着内孔，粗精车左端外圆及内孔。内孔，粗精车左端外圆及内孔。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术5 5选择刀具选择刀具 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术6 6工序卡工序卡 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术参考程序参考程序 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术五任务评价五任务评价 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术任务五任务五 加工复合轴
44、类零件加工复合轴类零件 一、任务引入一、任务引入 二、任务分析二、任务分析 三、知识准备三、知识准备 四、任务实施四、任务实施 五、任务评价五、任务评价 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术一任务引入一任务引入1.1.任务描述任务描述 加工图示的特型螺纹轴零件，材料为加工图示的特型螺纹轴零件，材料为4545号钢，其中号钢，其中5656圆柱面不圆柱面不加工。在数控车床上需要进行加工的内容为弧面、锥面、退刀槽、螺纹加工。在数控车床上需要进行加工的内容为弧面、锥面、退刀槽、螺纹及倒角。及倒角。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术2.2.任务要求任务要求1 1分析工艺过程与工艺路
45、线；分析工艺过程与工艺路线；2 2编写加工程序；编写加工程序；3 3完成零件加工；完成零件加工； 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术二任务分析二任务分析 本任务通过对复杂轮廓零件的工艺分析，程序编制和实际加工进一本任务通过对复杂轮廓零件的工艺分析，程序编制和实际加工进一步稳固和掌握数控工艺相关知识，各编程指令特别是步稳固和掌握数控工艺相关知识，各编程指令特别是G73G73的运用，复杂的运用，复杂零件的编程方法。零件的编程方法。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术三知识准备三知识准备1.1.数控车床典型夹具数控车床典型夹具三爪卡盘三爪卡盘四爪单动卡盘四爪单动卡盘油压软爪油
46、压软爪圆周定位类圆周定位类 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术活顶尖活顶尖死顶尖死顶尖拨动顶尖拨动顶尖中心定位类中心定位类 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术2. 2. 固定形状粗车循环固定形状粗车循环G73G73它适用于毛坯轮廓形状与零件轮廓形状根本接近的铸、锻毛坯件。其指它适用于毛坯轮廓形状与零件轮廓形状根本接近的铸、锻毛坯件。其指令格式令格式为：为：G73 U(i)W(k)R(d)G73 U(i)W(k)R(d)G73 P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t)G73 P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t)其中：其中：i:X
47、i:X轴方向退刀距离轴方向退刀距离( (半径指定半径指定) )；k: Zk: Z轴方向退刀距离及方向；轴方向退刀距离及方向；d:d:粗车切削次数；粗车切削次数；nsns：精加工程序中的第一个程序段号，该程序段不能有：精加工程序中的第一个程序段号，该程序段不能有Z Z轴指令；轴指令；nf nf ：精加工程序中最后一个程序段号；：精加工程序中最后一个程序段号；uu：X X轴方向精加工余量直径值；轴方向精加工余量直径值；ww：Z Z轴方向精加工余量；轴方向精加工余量；F F：粗车时的进给量，单位：粗车时的进给量，单位mm/rmm/r；S S：粗车时的主轴功能一般在：粗车时的主轴功能一般在G73G73
48、之前已设定，故大都省略；之前已设定，故大都省略；T T：粗车时的刀具一般在：粗车时的刀具一般在G73G73之前已设定，故大都省略。之前已设定，故大都省略。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术四任务实施四任务实施1根据工艺分析确定加工顺序及进给路线根据工艺分析确定加工顺序及进给路线 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术2.2.刀具的选择刀具的选择 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术3.3.工序卡片与切削用量工序卡片与切削用量 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术4.4.参考程序参考程序 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术 项目四项目四 数控
49、车削加工技数控车削加工技术术五任务评价五任务评价 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术任务五任务五 用户宏程序用户宏程序加工非圆曲线加工非圆曲线 一、任务引入一、任务引入 二、任务分析二、任务分析 三、知识准备三、知识准备 四、任务实施四、任务实施 五、任务评价五、任务评价 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术一、任务引入一、任务引入 学习用变量编制宏程序，完成非圆曲线程序的编制和加工。学习用变量编制宏程序，完成非圆曲线程序的编制和加工。 编制以下图中椭圆曲线的加工程序，毛坯为编制以下图中椭圆曲线的加工程序，毛坯为36 110
50、mm， 36mm外圆面已完成加工，工件不需切断。外圆面已完成加工，工件不需切断。 任务要求：任务要求：1了解宏程序的根本概念；了解宏程序的根本概念；2掌握宏变量的使用方法；掌握宏变量的使用方法；3会用宏程序进行程序编制。会用宏程序进行程序编制。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术二、任务分析二、任务分析 通过介绍宏程序的根本概念，宏变量的使用方法及种类，以及有关通过介绍宏程序的根本概念，宏变量的使用方法及种类，以及有关命令的格式等，掌握宏指令的程序编制。命令的格式等，掌握宏指令的程序编制。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术三、知识准备三、知识准备一用户宏程序的定义一用
51、户宏程序的定义 一组以子程序的形式存储并带有变量的程序称为用户宏程序，简一组以子程序的形式存储并带有变量的程序称为用户宏程序，简称宏程序；调用宏程序的指令称为称宏程序；调用宏程序的指令称为“用户宏程序命令，或宏程序调用用户宏程序命令，或宏程序调用指令。指令。 用户宏程序分为用户宏程序分为A、B两种。在一些较老的两种。在一些较老的FANUC系统如系统如FANUC0MD中采用中采用A类宏程序，而在较为先进的系统如类宏程序，而在较为先进的系统如FANUC0i中那中那么采么采用用B类宏程序。类宏程序。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术二用户宏程序的变量二用户宏程序的变量 1.变量的表示变
52、量的表示 在常规的主程序和子程序内，总是将一个具体的数值赋给一个地址在常规的主程序和子程序内，总是将一个具体的数值赋给一个地址，为了使程序更具有通用性，更加灵活，在宏程序中设置了变量，一个，为了使程序更具有通用性，更加灵活，在宏程序中设置了变量，一个变量由符号和变量组成，如：变量由符号和变量组成，如：i (i=1,2,3,)。例。例100，500，5等。等。 2.变量的引用变量的引用 将跟随在地址后的数值用变量来代替，即引入变量。例将跟随在地址后的数值用变量来代替，即引入变量。例 G01 X100 Y-101 F102；当、；当、103=80时，上式即表示为时，上式即表示为G01 X100.0
53、 Y-50.0 F80。类型宏程序变量的赋值类型宏程序变量的赋值 变量可以在操作面板上用变量可以在操作面板上用MDI方式直接赋值，也可在程序中以等式方方式直接赋值，也可在程序中以等式方式赋值，但等号左边不能用表达式。式赋值，但等号左边不能用表达式。 例如，；例如，； ； 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术4.4.变量的类型变量的类型 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术B类型宏程序运算指令类型宏程序运算指令 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术三三B B类型宏程序的转移指令类型宏程序的转移指令控制指令起到控制程序流向的作用。控制指令起到控制程序流向的作用。1 1
54、分支语句分支语句 格式一格式一 GOTO n GOTO n； 例如，例如，GOTO 1000GOTO 1000；无条件转移语句，当执行该程序时，无条件转；无条件转移语句，当执行该程序时，无条件转移到移到N1000N1000程序段执行。程序段执行。 格式二格式二 IF IF条件表达式条件表达式GOTO nGOTO n； 例如，例如，IFIF#1GT#100#1GT#100 GOTO 1000 GOTO 1000；有条件转移语句，如果条件成；有条件转移语句，如果条件成立，那么转到立，那么转到N1000N1000程序段执行，如果条件不成立，那么执行下一句程序。程序段执行，如果条件不成立，那么执行下一
55、句程序。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术2 2循环指令循环指令 WHILE WHILE条件式条件式 DO m (m=1 DO m (m=1、2 2、3 3、)； END m END m； 当条件式满足时，就循环执行当条件式满足时，就循环执行WHILEWHILE与与ENDEND之间的程序段之间的程序段m m次，当条件不次，当条件不满足时，就执行满足时，就执行END mEND m；的下一个程序段。；的下一个程序段。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术转移指令中条件判别式的种类转移指令中条件判别式的种类 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术四、任务实施四、任务实
56、施一任务工艺分析一任务工艺分析1零件图分析零件图分析图图4-59所示零件由所示零件由150的椭圆面和外圆、圆锥面组成，零件的尺寸精的椭圆面和外圆、圆锥面组成，零件的尺寸精度要求一般。度要求一般。2确定装夹方案确定装夹方案该零件为轴类零件，轴心线为工艺基准，根据加工要求不需切断，加工该零件为轴类零件，轴心线为工艺基准，根据加工要求不需切断，加工外外表用三爪自定心卡盘夹持外外表用三爪自定心卡盘夹持36mm外圆一次装夹完成加工。外圆一次装夹完成加工。 3刀具选择刀具选择由于有斜面，为了使刀具与工件的斜面在走刀加工的过程中，不产生干由于有斜面，为了使刀具与工件的斜面在走刀加工的过程中，不产生干预或是过
57、切，直接选用预或是过切，直接选用35仿形刀仿形刀T0101。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术 4. 4.选择切削用量选择切削用量 1 1背吃刀量的选择轮廓粗车循环时选背吃刀量的选择轮廓粗车循环时选apap，精车，精车ap=0.25mm ap=0.25mm 2 2主轴转速的选择粗车时主轴转速的选择粗车时n=600r/minn=600r/min，精车，精车n=1200r/minn=1200r/min， 3 3进给速度的选择进给速度的选择 根据相关手册选择粗车、精车每转进给量，再根据加工的实际情况根据相关手册选择粗车、精车每转进给量，再根据加工的实际情况确定粗车每转进给量为，精车每转
58、进给量。确定粗车每转进给量为，精车每转进给量。 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术二程序编制二程序编制 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术五、任务评价五、任务评价 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术思考题？思考题？ G02/G03 G02/G03圆弧切削指令的两种格式使用条件及区圆弧切削指令的两种格式使用条件及区别？别？ 线形轮廓循环线形轮廓循环G71G71和固定形状循环和固定形状循环G73G73的使用条的使用条件及区别？件及区别？ 在宏程序中使用变量时，变量初值的选择，运在宏程序中使用变量时，变量初值的选择，运行范围确实定？行范围确实定？ 项目四项目四 数控车削加工技数控车削加工技术术工程重点难点回忆工程重点难点回忆 本工程主要讲述数控车床的编程知识。重点学本工程主要讲述数控车床的编程知识。重点学习编程指令及工艺方法，通过对编程实例的练习运习编程指令及工艺方法，通过对编程实例的练习运用加强对宏程序编程中难点的理解和掌握程度。用加强对宏程序编程中难点的理解和掌握程度。
