数控车削编程与加工.ppt

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1、数控车削编程与数控车削编程与加工加工前前 言言 数控制造技术是集机械制造技术、计算机技术、机电一数控制造技术是集机械制造技术、计算机技术、机电一体化技术、现代控制技术等于一体的多学科高新制造技术，体化技术、现代控制技术等于一体的多学科高新制造技术，数控技术水平高低、数控机床拥有量已成为衡量一个国家工数控技术水平高低、数控机床拥有量已成为衡量一个国家工业现代化的重要标志。中国加入业现代化的重要标志。中国加入WTOWTO后逐渐成了制造业大国，后逐渐成了制造业大国，数控机床的应用已日趋普及，企业对熟练掌握现代数控机床数控机床的应用已日趋普及，企业对熟练掌握现代数控机床的编程、操作、维修的高技能人才需

2、求也日益增加。因此，的编程、操作、维修的高技能人才需求也日益增加。因此，为了满足职业院校数控技术相关专业教学之用和适应中、高为了满足职业院校数控技术相关专业教学之用和适应中、高级数控技术人员学习、培训需要，根据教育部数控技能型紧级数控技术人员学习、培训需要，根据教育部数控技能型紧缺人才的培养方案的指导思想和数控车工国家职业技能鉴定缺人才的培养方案的指导思想和数控车工国家职业技能鉴定标准，标准， 由北京理工大学出版社组织编写了高等职业院校数控由北京理工大学出版社组织编写了高等职业院校数控技术专业规划系列教材。技术专业规划系列教材。下一页下一页 本书围绕数控车床的设备、加工工艺、编程和操作等核本书

3、围绕数控车床的设备、加工工艺、编程和操作等核心内容，以数控车削加工的技术应用为主线，全面介绍了数心内容，以数控车削加工的技术应用为主线，全面介绍了数控车床的结构组成、车削加工工艺、控车床的结构组成、车削加工工艺、FANUC-0iFANUC-0i数控系统的编数控系统的编程技术以及数控车床的操作等。尤其具有的特点是本书各知程技术以及数控车床的操作等。尤其具有的特点是本书各知识点都编入相应实例，将数控车削加工工艺（工艺路线确定、识点都编入相应实例，将数控车削加工工艺（工艺路线确定、装夹方案选择、刀具选用、切削用量设置等）、程序编制方装夹方案选择、刀具选用、切削用量设置等）、程序编制方法和数控车床操作

4、有机结合，注重培养学习者对所学知识的法和数控车床操作有机结合，注重培养学习者对所学知识的实际应用能力和综合应用能力。本书语言通俗易懂，尽可能实际应用能力和综合应用能力。本书语言通俗易懂，尽可能用平白的语句来叙述，图文并茂，书中节选大量图样，内容用平白的语句来叙述，图文并茂，书中节选大量图样，内容更加清晰明了，使读者接受起来更加容易。所以本书不仅适更加清晰明了，使读者接受起来更加容易。所以本书不仅适合作为职业院校数控技术应用相关专业教学用书，而且还可合作为职业院校数控技术应用相关专业教学用书，而且还可以作为从事数控车削工艺、编程等方面的工程技术人员和操以作为从事数控车削工艺、编程等方面的工程技术

5、人员和操作人员的参考书。作人员的参考书。上一页上一页 下一页下一页 返回返回前前 言言 本书由江苏联合职业技术学院常州铁道分院赵太平老师本书由江苏联合职业技术学院常州铁道分院赵太平老师担任主编并统稿，常州机电职业技术学院辛岚、张吉玲老师担任主编并统稿，常州机电职业技术学院辛岚、张吉玲老师担任副主编。参加编写的有江苏联合职业技术学院常州铁道担任副主编。参加编写的有江苏联合职业技术学院常州铁道分院赵太平（第分院赵太平（第2 2、3 3、5 5、7 7、9 9章）、杨晓旻（第章）、杨晓旻（第6 6章）、杨章）、杨红霞（第红霞（第7 7、8 8章），常州机电职业技术学院辛岚（第章），常州机电职业技术学

6、院辛岚（第1 1、4 4章）、张吉玲（第章）、张吉玲（第1010章）。章）。 本书在编写过程中得到江苏联合职业技术学院常州铁道本书在编写过程中得到江苏联合职业技术学院常州铁道分院胡劲松、喻佩佩等老师的大力支持和帮助，在此表示衷分院胡劲松、喻佩佩等老师的大力支持和帮助，在此表示衷心感谢。在编写过程中参考数控技术方面诸多论述、教材和心感谢。在编写过程中参考数控技术方面诸多论述、教材和数控车床相关手册，在此对参考文献中的各位作者深表谢意。数控车床相关手册，在此对参考文献中的各位作者深表谢意。上一页上一页 返回返回前前 言言目目 录录第第1 1章章 数控车床概述数控车床概述第第2 2章章 数控车削加工

7、工艺数控车削加工工艺第第3 3章章 数控车床编程基础数控车床编程基础第第4 4章章 部分准备功能指令编程及应用部分准备功能指令编程及应用第第5 5章章 FANUCFANUC系统数控车床操作系统数控车床操作第第6 6章章 循环指令循环指令下一页下一页第第7 7章章 螺纹编程及应用螺纹编程及应用第第8 8章章 利用子程序编程及应用利用子程序编程及应用第第9 9章章 用户宏程序及应用用户宏程序及应用第第1010章章 典型零件的编程典型零件的编程上一页上一页目目 录录第第1 1章章 数控车床概述数控车床概述1.1 1.1 数控车床组成数控车床组成1.2 1.2 数控车床分类及特点数控车床分类及特点1.

8、1 1.1 数控车床组成数控车床组成 数控（数控（numerical control,NCnumerical control,NC）机床，顾名思义，是一）机床，顾名思义，是一类由数字程序控制的机床。是将事先编好的程序输入到机床类由数字程序控制的机床。是将事先编好的程序输入到机床的专用计算机中，由计算机指挥机床各坐标轴的伺服电机控的专用计算机中，由计算机指挥机床各坐标轴的伺服电机控制机床各运动部件的先后动作、速度和位移量，并与选定的制机床各运动部件的先后动作、速度和位移量，并与选定的主轴转速相配合，从而加工出各种不同工件的设备。数控机主轴转速相配合，从而加工出各种不同工件的设备。数控机床种类较多

9、，如数控车床、数控铣床、加工中心、数控电火床种类较多，如数控车床、数控铣床、加工中心、数控电火花机床、数控线切割机床等。花机床、数控线切割机床等。 数控车床是数字程序控制车床的简称，其结构如数控车床是数字程序控制车床的简称，其结构如图图1-11-1所所示。数控车床能自动完成轴类及盘类零件内外圆柱面、圆锥示。数控车床能自动完成轴类及盘类零件内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹以及各种回转曲面切削加工，并能进行切面、圆弧面、螺纹以及各种回转曲面切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔和铰孔等工作。它是目前国内使用量最大，槽、钻孔、扩孔和铰孔等工作。它是目前国内使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床。覆盖面最广

10、的一种数控机床。下一页下一页 返回返回图图1-1 1-1 数控车床数控车床返回返回1.1.1 1.1.1 数控车床结构数控车床结构 数控车床与普通卧式车床在结构形式上有许多相似之处，数控车床与普通卧式车床在结构形式上有许多相似之处，其结构仍然是由主轴箱、刀架、进给系统、床身以及液压、其结构仍然是由主轴箱、刀架、进给系统、床身以及液压、气压、润滑系统等部分组成。但数控车床的进给系统与卧式气压、润滑系统等部分组成。但数控车床的进给系统与卧式车床在结构上有本质区别。卧式车床的进给系统是经过交换车床在结构上有本质区别。卧式车床的进给系统是经过交换齿轮架、进给箱、溜板箱传到刀架实现纵向和横向进给运动，齿

11、轮架、进给箱、溜板箱传到刀架实现纵向和横向进给运动，而数控车床是采用伺服电动机经滚珠丝杠传到滑板和刀架，而数控车床是采用伺服电动机经滚珠丝杠传到滑板和刀架，实现实现Z Z向（纵向）和向（纵向）和X X向（横向）的进给运动，如向（横向）的进给运动，如图图1-21-2所示。所示。上一页上一页 下一页下一页 返回返回1.1 1.1 数控车床组成数控车床组成图图1-2 1-2 数控车床结构示意图数控车床结构示意图返回返回 数控车床刀架的两个运动方向分别由两台伺服电机驱动，数控车床刀架的两个运动方向分别由两台伺服电机驱动，不必使用交换齿轮、光杠等传动部件，传动链短。伺服电动不必使用交换齿轮、光杠等传动部

12、件，传动链短。伺服电动机可以直挂与丝杠联接来带动刀架运动，也可以用同步齿形机可以直挂与丝杠联接来带动刀架运动，也可以用同步齿形带联接。多功能数控车床一般采用交流或直流主轴控制单元带联接。多功能数控车床一般采用交流或直流主轴控制单元来控制主轴，按控制指令实现无级变速，与主轴之间无需再来控制主轴，按控制指令实现无级变速，与主轴之间无需再用多级齿轮副来进行变速，其主轴箱内的结构较卧式车床简用多级齿轮副来进行变速，其主轴箱内的结构较卧式车床简单得多。因此数控车床的结构大为简化，其精度和刚度大大单得多。因此数控车床的结构大为简化，其精度和刚度大大提高。提高。上一页上一页 下一页下一页 返回返回1.1 1

13、.1 数控车床组成数控车床组成1.1.2 1.1.2 数控车床组成数控车床组成 数控车床主要由控制介质、输入数控车床主要由控制介质、输入/ /输出装置、数控系统、输出装置、数控系统、伺服系统、车床本体和辅助装置等组成。如伺服系统、车床本体和辅助装置等组成。如图图1-31-3所示。所示。1 1 控制介质控制介质 控制介质又称为信息载体，是人和数控机床之间联系的控制介质又称为信息载体，是人和数控机床之间联系的中间媒介物质。程序的存储介质有纸带、磁带、光盘等。中间媒介物质。程序的存储介质有纸带、磁带、光盘等。上一页上一页 下一页下一页 返回返回1.1 1.1 数控车床组成数控车床组成图图1-3 1-

14、3 数控车床系统组成框图数控车床系统组成框图返回返回输入输出装置 数控系统 伺服系统 机床本体 反馈装置 2 2 输入输入/ /输出装置输出装置 存储介质上记载的加工信息需要通过输入装置传送给机存储介质上记载的加工信息需要通过输入装置传送给机床数控系统，内存中的数控加工程序可以通过输出装置传送床数控系统，内存中的数控加工程序可以通过输出装置传送到存储介质上。输入到存储介质上。输入/ /输出装置是机床和外部设备的接口，目输出装置是机床和外部设备的接口，目前主要有纸带阅读机、软盘驱动器、前主要有纸带阅读机、软盘驱动器、RS232RS232串行通信口等。串行通信口等。3 3 数控系统数控系统 数控系

15、统是数控机床实现自动加工的核心，由数控系统是数控机床实现自动加工的核心，由CPUCPU、存储、存储器、控制器、器、控制器、PLCPLC、各类输入、各类输入/ /输出接口等组成。主要控制对输出接口等组成。主要控制对象是位置、角度、速度等机械量，以及温度、压力等物理量。象是位置、角度、速度等机械量，以及温度、压力等物理量。控制方式可分数据运算处理控制和时序逻辑控制两类。控制方式可分数据运算处理控制和时序逻辑控制两类。上一页上一页 下一页下一页 返回返回1.1 1.1 数控车床组成数控车床组成 数据运算处理控制是根据所读入的零件程序，通过译码、数据运算处理控制是根据所读入的零件程序，通过译码、编译等

16、处理后，进行相应的刀具轨迹插补运算，并通过与各编译等处理后，进行相应的刀具轨迹插补运算，并通过与各坐标伺服系统的位置、速度反馈信号比较，从而控制各坐标坐标伺服系统的位置、速度反馈信号比较，从而控制各坐标轴的位移。而时序逻辑控制通常由轴的位移。而时序逻辑控制通常由PLCPLC来完成，根据机床加工来完成，根据机床加工过程中各动作要求进行协调，按各检测信号进行逻辑判断，过程中各动作要求进行协调，按各检测信号进行逻辑判断，从而控制机床各部件按顺序工作。从而控制机床各部件按顺序工作。4 4 伺服系统伺服系统 伺服系统是数控系统和机床本体之间的电传动联系环节。伺服系统是数控系统和机床本体之间的电传动联系环

17、节。主要由伺服电机、驱动控制系统和检测与反馈装置等组成。主要由伺服电机、驱动控制系统和检测与反馈装置等组成。伺服电机是系统的执行元件，驱动控制系统则是伺服电机的伺服电机是系统的执行元件，驱动控制系统则是伺服电机的动力源。数控系统发出的指令信号与位置反馈信号比较后作动力源。数控系统发出的指令信号与位置反馈信号比较后作为位移指令，再经过驱动系统的功率放大后，驱动电机运转，为位移指令，再经过驱动系统的功率放大后，驱动电机运转，通过机械传动装置拖动刀架运动，并可对其位置、速度等进通过机械传动装置拖动刀架运动，并可对其位置、速度等进行控制。行控制。上一页上一页 下一页下一页 返回返回1.1 1.1 数控

18、车床组成数控车床组成5 5 车床本体车床本体 车床本体是加工运动的实际机械机构，主要包括：主运车床本体是加工运动的实际机械机构，主要包括：主运动机构、进给运动机构和支承部件（如床身、立柱）等。动机构、进给运动机构和支承部件（如床身、立柱）等。 数控车床机械传动机构与普通车床相比已大大简化，除数控车床机械传动机构与普通车床相比已大大简化，除了部分主轴箱内的齿轮传动外，取消了挂轮箱、进给箱、溜了部分主轴箱内的齿轮传动外，取消了挂轮箱、进给箱、溜板箱和绝大部分的传动机构。板箱和绝大部分的传动机构。 主运动机构。主运动机构包括主轴部件和主轴驱动。主运动机构。主运动机构包括主轴部件和主轴驱动。主运动的最

19、高与最低转速、转速范围、传递功率和动力特性，主运动的最高与最低转速、转速范围、传递功率和动力特性，决定数控车床的切削效率和加工工艺能力。主轴组件的回转决定数控车床的切削效率和加工工艺能力。主轴组件的回转精度、刚度、抗震性和热变形，直接影响加工零件的尺寸、精度、刚度、抗震性和热变形，直接影响加工零件的尺寸、位置精度和表面质量等。位置精度和表面质量等。上一页上一页 下一页下一页 返回返回1.1 1.1 数控车床组成数控车床组成 进给运动机构。进给运动机构包括引导和支承执行部进给运动机构。进给运动机构包括引导和支承执行部件的导轨、丝杠螺母副等。它的精度、灵敏度和稳定性，将件的导轨、丝杠螺母副等。它的

20、精度、灵敏度和稳定性，将直接影响到工件的加工精度。直接影响到工件的加工精度。 床身。数控车床的床身除了采用传统的铸造床身外，床身。数控车床的床身除了采用传统的铸造床身外，也可采用加强钢筋板或钢板焊接结构，以减轻其结构重量，也可采用加强钢筋板或钢板焊接结构，以减轻其结构重量，提高其刚度。提高其刚度。 导轨。数控车床上的运动部件都是沿着它的床身、立导轨。数控车床上的运动部件都是沿着它的床身、立柱、横粱等部件上的导轨而运行，导轨起支承和导向作用。柱、横粱等部件上的导轨而运行，导轨起支承和导向作用。导轨很大程度上决定数控车床的精度、刚度和精度保持性。导轨很大程度上决定数控车床的精度、刚度和精度保持性。

21、目前数控车床上的导轨型式主要有滑动导轨、滚动导轨和静目前数控车床上的导轨型式主要有滑动导轨、滚动导轨和静压导轨。压导轨。上一页上一页 下一页下一页 返回返回1.1 1.1 数控车床组成数控车床组成 刀架。刀架是数控车床普遍采用的一种简单的换刀装刀架。刀架是数控车床普遍采用的一种简单的换刀装置。刀架的结构形式如置。刀架的结构形式如图图1-71-7和和图图1-81-8所示。所示。 刀架的换刀过程是：接受换刀指令刀架的换刀过程是：接受换刀指令 松开夹紧机构松开夹紧机构 分度定位分度定位 粗定位粗定位 精定位精定位 锁紧锁紧 发出动作完成回答发出动作完成回答信号。驱动刀架的工作动力有电动和液压两种。信

22、号。驱动刀架的工作动力有电动和液压两种。6 6 辅助装置辅助装置 辅助装置是指数控车床上的一些配套部件，如液压、气辅助装置是指数控车床上的一些配套部件，如液压、气压装置、润滑系统、自动排屑装置等。压装置、润滑系统、自动排屑装置等。上一页上一页 返回返回1.1 1.1 数控车床组成数控车床组成图图1-7 1-7 基本结构的自动转位刀架基本结构的自动转位刀架返回返回（a） （b）（a）四工位刀架；（b）转塔式刀架。图图1-8 1-8 组合形式的自动转位刀架组合形式的自动转位刀架返回返回（a） （b）（a）平行交错双刀架；（b）垂直交错双刀架。1.2.1 数控车床布局 根据床身和导轨相对与水平面位置

23、的不同，数控车床的根据床身和导轨相对与水平面位置的不同，数控车床的布局通常有四种形式。布局通常有四种形式。 水平床身。如水平床身。如图图1-91-9（a a）所示，水平床身的工艺性好，所示，水平床身的工艺性好，便于导轨面的加工。水平床身上配有水平放置的刀架可以提便于导轨面的加工。水平床身上配有水平放置的刀架可以提高刀架的运动精度。但水平床身下部空间小，排屑困难。高刀架的运动精度。但水平床身下部空间小，排屑困难。 水平床身斜导轨。如水平床身斜导轨。如图图1-9(b)1-9(b)所示，这种布局形式一所示，这种布局形式一方面具有水平床身工艺好的特点，另一方面机床宽度尺寸较方面具有水平床身工艺好的特点

24、，另一方面机床宽度尺寸较水平配置导轨的要小，且排屑容易。水平配置导轨的要小，且排屑容易。下一页下一页 返回返回1.2 1.2 数控车床分类及特点数控车床分类及特点图图1-9 1-9 数控车床的布局形式数控车床的布局形式返回返回（a）水平床身；（b）水平床身斜导轨； 斜床身。如斜床身。如图图1-91-9（c c）所示，斜床身的导轨倾斜角分所示，斜床身的导轨倾斜角分别为别为3030、4545、6060和和7575等。它具有排屑容易、操作方等。它具有排屑容易、操作方便、机床占地面积小、外形美观等优点，但大的倾斜角度使便、机床占地面积小、外形美观等优点，但大的倾斜角度使得导轨的导向性和受力变差，因此在

25、中小型车床运用较为普得导轨的导向性和受力变差，因此在中小型车床运用较为普遍。遍。 立床身。如立床身。如图图1-91-9（d d）所示，从排屑的角度看，立床所示，从排屑的角度看，立床身布局最好，切屑自由落下，不易损伤导轨面，导轨的维护身布局最好，切屑自由落下，不易损伤导轨面，导轨的维护和防护比较简单，但机床的精度不如其它三种布局形式，所和防护比较简单，但机床的精度不如其它三种布局形式，所以运用较少。以运用较少。 综上所述，数控车床的床身和导轨的布局形式不仅影响综上所述，数控车床的床身和导轨的布局形式不仅影响数控车床的结构和外观，而且直接影响数控车床的使用性能。数控车床的结构和外观，而且直接影响数

26、控车床的使用性能。上一页上一页 下一页下一页 返回返回1.2 1.2 数控车床分类及特点数控车床分类及特点返回返回图图1-9 1-9 数控车床的布局形式数控车床的布局形式（c）斜床身；（d）立床身。 1.2.2 1.2.2 数控车床分类数控车床分类1 1 按加工零件的基本类型分类按加工零件的基本类型分类 卡盘式数控车床。这类数控车床未配置尾座，适合车卡盘式数控车床。这类数控车床未配置尾座，适合车削盘类零件。其夹紧方式多为电动或液压控制，卡盘结构多削盘类零件。其夹紧方式多为电动或液压控制，卡盘结构多数具有卡爪。数具有卡爪。 顶尖式数控车床。这类数控车床配有普通尾座或液压顶尖式数控车床。这类数控车

27、床配有普通尾座或液压尾座，适合车削较长的轴类零件以及直径不大的盘、套类零尾座，适合车削较长的轴类零件以及直径不大的盘、套类零件。件。上一页上一页 下一页下一页 返回返回1.2 1.2 数控车床分类及特点数控车床分类及特点2 2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。其主轴轴线处于水平位置，其床身和卧式数控车床。其主轴轴线处于水平位置，其床身和导轨有多种布局形式，是应用最广泛的数控车床。导轨有多种布局形式，是应用最广泛的数控车床。 立式数控车床。其主轴轴线处于垂直位置，并有一个立式数控车床。其主轴轴线处于垂直位置，并有一个直径很大的圆形工作台供装夹工件用。这类机床主要用于加直径很

28、大的圆形工作台供装夹工件用。这类机床主要用于加工径向尺寸大、轴向尺寸小的大型复杂零件。工径向尺寸大、轴向尺寸小的大型复杂零件。3 3按数控系统功能分类按数控系统功能分类 经济型数控车床。经济型数控车床是以配置经济型数经济型数控车床。经济型数控车床是以配置经济型数控系统为特征，常用于开环或半闭环伺服系统控制，这类机控系统为特征，常用于开环或半闭环伺服系统控制，这类机床结构简单，价格低廉，无刀尖圆弧半径自动补偿和恒线速床结构简单，价格低廉，无刀尖圆弧半径自动补偿和恒线速度切削等功能。度切削等功能。上一页上一页 下一页下一页 返回返回1.2 1.2 数控车床分类及特点数控车床分类及特点 全功能型数控

29、车床。全功能型数控车床主轴一般采用全功能型数控车床。全功能型数控车床主轴一般采用能调速的直流或交流主轴控制单元来驱动，采用伺服电机进能调速的直流或交流主轴控制单元来驱动，采用伺服电机进给，半闭环或闭环控制，数控系统功能多，这类机床具有高给，半闭环或闭环控制，数控系统功能多，这类机床具有高刚度、高精度和高效率等特点。刚度、高精度和高效率等特点。 车削中心。车削中心除了具有数控车削加工功能外，车削中心。车削中心除了具有数控车削加工功能外，还采用了动力刀架，并可在刀架上安装铣刀等回转刀具，该还采用了动力刀架，并可在刀架上安装铣刀等回转刀具，该刀架具备动力回转功能。刀架具备动力回转功能。 FMC FM

30、C车床。车床。FMCFMC车床是一个由数控车床、机器人等构成车床是一个由数控车床、机器人等构成的一个柔性加工单元。它除了具备车削中心的功能外，还能的一个柔性加工单元。它除了具备车削中心的功能外，还能实现工件的搬运、装卸的自动化和加工调整准备的自动化。实现工件的搬运、装卸的自动化和加工调整准备的自动化。上一页上一页 下一页下一页 返回返回1.2 1.2 数控车床分类及特点数控车床分类及特点1.2.3 1.2.3 数控车床特点数控车床特点 随着控制系统性能不断提高，机械结构不断完善，数控随着控制系统性能不断提高，机械结构不断完善，数控车床已成为一种高自动化、高柔性的加工设备，具有以下特车床已成为一

31、种高自动化、高柔性的加工设备，具有以下特点：点： 加工精度高、质量稳定。数控车床的机械传动系统和加工精度高、质量稳定。数控车床的机械传动系统和结构都具有较高的精度、刚度和热稳定性。数控车床的加工结构都具有较高的精度、刚度和热稳定性。数控车床的加工精度基本不受零件复杂程度的影响，零件加工精度和质量由精度基本不受零件复杂程度的影响，零件加工精度和质量由机床保证，消除了操作者的人为误差。所以数控车床加工精机床保证，消除了操作者的人为误差。所以数控车床加工精度高，而且同一批零件加工尺寸一致性好，加工质量稳定。度高，而且同一批零件加工尺寸一致性好，加工质量稳定。上一页上一页 下一页下一页 返回返回1.2

32、 1.2 数控车床分类及特点数控车床分类及特点 加工效率高。数控车床结构刚性好，功率大，能自动加工效率高。数控车床结构刚性好，功率大，能自动进行切削加工，所以能采用较大的、合理的切削用量，可以进行切削加工，所以能采用较大的、合理的切削用量，可以在一次装夹中完成全部或大部分工序，随着新刀具材料的应在一次装夹中完成全部或大部分工序，随着新刀具材料的应用和机床机构不断完善，其加工效率也不断提高，是普通车用和机床机构不断完善，其加工效率也不断提高，是普通车床的床的2525倍，且加工零件形状越复杂，越能体现数控车床高效倍，且加工零件形状越复杂，越能体现数控车床高效率的特点。率的特点。 适应范围广，灵活性

33、好。数控车床能自动完成轴类及适应范围广，灵活性好。数控车床能自动完成轴类及盘类零件内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹以及各种回转盘类零件内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹以及各种回转曲面切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔和铰孔等工作。曲面切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔和铰孔等工作。 上一页上一页 下一页下一页 返回返回1.2 1.2 数控车床分类及特点数控车床分类及特点 如对由非圆曲线或列表曲线（如流线形曲线）构成其旋如对由非圆曲线或列表曲线（如流线形曲线）构成其旋转面的零件，各种非标螺距的螺纹或变螺距螺纹等多种特殊转面的零件，各种非标螺距的螺纹或变螺距螺纹等多种特殊旋转类零件，以及表面粗糙度

34、要求非常均匀、旋转类零件，以及表面粗糙度要求非常均匀、RaRa又很小的变又很小的变径表面类零件，都可以通过数控系统所具有的同步运行和恒径表面类零件，都可以通过数控系统所具有的同步运行和恒线速度等功能保证其精度要求。加工程序可以根据加工零件线速度等功能保证其精度要求。加工程序可以根据加工零件的要求而变化，所以它的适应性和灵活性强，可以加工普通的要求而变化，所以它的适应性和灵活性强，可以加工普通车床无法加工的形状复杂的零件。车床无法加工的形状复杂的零件。上一页上一页 返回返回1.2 1.2 数控车床分类及特点数控车床分类及特点第第2 2章章 数控车削加工工艺数控车削加工工艺2.1 2.1 数控车削

35、加工工艺概述数控车削加工工艺概述2.2 2.2 数控车削加工工艺制定数控车削加工工艺制定2.3 2.3 数控车削加工工序划分与设计数控车削加工工序划分与设计2.4 2.4 数控车削加工工艺文件数控车削加工工艺文件2.5 2.5 数控车削加工工艺制定实例数控车削加工工艺制定实例2.1 2.1 数控车削加工工艺概述数控车削加工工艺概述 数控车削是数控加工中最常用的加工方法之一，其加工数控车削是数控加工中最常用的加工方法之一，其加工工艺与普通车床的加工工艺有相似之处，但由于数控车床具工艺与普通车床的加工工艺有相似之处，但由于数控车床具有直线、圆弧插补功能，许多数控系统还具有非圆曲线的编有直线、圆弧插

36、补功能，许多数控系统还具有非圆曲线的编程功能等，工艺范围较普通车床宽得多，因此数控车床加工程功能等，工艺范围较普通车床宽得多，因此数控车床加工零件往往比普通车床加工零件的工艺规程要复杂。数控加工零件往往比普通车床加工零件的工艺规程要复杂。数控加工前要编写数控加工程序，数控程序内容实际包括工件加工的前要编写数控加工程序，数控程序内容实际包括工件加工的工艺过程、刀具选用、切削用量和走刀路线等，所以必须掌工艺过程、刀具选用、切削用量和走刀路线等，所以必须掌握相关数控加工工艺，否则就无法合理地编制零件的加工程握相关数控加工工艺，否则就无法合理地编制零件的加工程序。序。下一页下一页 返回返回1 1 数控

37、车削加工工艺主要内容数控车削加工工艺主要内容数控车床的加工工艺主要包括如下内容：数控车床的加工工艺主要包括如下内容： 通过数控车削加工的适应性分析，确定进行数控加工通过数控车削加工的适应性分析，确定进行数控加工的零件内容（即加工对象）。的零件内容（即加工对象）。 分析零件图，明确加工内容和技术要求。分析零件图，明确加工内容和技术要求。 确定加工方案，制定数控加工工艺路线。如划分工序、确定加工方案，制定数控加工工艺路线。如划分工序、安排加工顺序，处理与非数控加工工序的衔接等。安排加工顺序，处理与非数控加工工序的衔接等。 数控加工工序的设计。如选择定位基准、确定装夹方数控加工工序的设计。如选择定位

38、基准、确定装夹方案、选用刀具、确定切削用量等。案、选用刀具、确定切削用量等。 编制数控加工程序。编制数控加工程序。 填写数控加工工艺技术文件。填写数控加工工艺技术文件。上一页上一页 下一页下一页 返回返回2.1 2.1 数控车削加工工艺概述数控车削加工工艺概述2 2 数控车削加工工艺特点数控车削加工工艺特点 工艺规程是操作人员在加工时的指导性文件。由于普通工艺规程是操作人员在加工时的指导性文件。由于普通车床受控于操作工人，因此，在普通车床上用的工艺规程实车床受控于操作工人，因此，在普通车床上用的工艺规程实际上只是一个工艺过程卡，车床的切削用量、走刀路线、工际上只是一个工艺过程卡，车床的切削用量

39、、走刀路线、工序的工步往往都是由操作工人自行选定。数控车床的加工程序的工步往往都是由操作工人自行选定。数控车床的加工程序是数控车削加工的指令性文件。数控车床运行受控于程序序是数控车削加工的指令性文件。数控车床运行受控于程序指令，加工的全过程都是按照程序指令自动执行的。因此数指令，加工的全过程都是按照程序指令自动执行的。因此数控车床与普通车床相比，工艺规程有较大的差别，涉及的内控车床与普通车床相比，工艺规程有较大的差别，涉及的内容也较为广泛。容也较为广泛。上一页上一页 下一页下一页 返回返回2.1 2.1 数控车削加工工艺概述数控车削加工工艺概述 数控车床的加工程序不仅包括零件的工艺过程，而且还

40、数控车床的加工程序不仅包括零件的工艺过程，而且还包括切削用量、走刀路线、刀具选用以及车床的运动过程等，包括切削用量、走刀路线、刀具选用以及车床的运动过程等，这些具体的问题，不仅是在数控加工工艺设计时认真考虑的这些具体的问题，不仅是在数控加工工艺设计时认真考虑的问题，而且还必须作出合理选择并编入到数控加工程序中，问题，而且还必须作出合理选择并编入到数控加工程序中，这就要求编程人员对数控车床的性能、特点、刀具系统、运这就要求编程人员对数控车床的性能、特点、刀具系统、运动方式、加工范围以及工件的装夹方法等都要非常熟悉。动方式、加工范围以及工件的装夹方法等都要非常熟悉。 因此，数控车床加工工艺的制定时

41、工艺内容是非常具体因此，数控车床加工工艺的制定时工艺内容是非常具体的，工艺设计是很严密的。数控车削加工工艺合理与否不仅的，工艺设计是很严密的。数控车削加工工艺合理与否不仅会影响车床效率的发挥，而且将直接影响到零件的加工质量。会影响车床效率的发挥，而且将直接影响到零件的加工质量。上一页上一页 返回返回2.1 2.1 数控车削加工工艺概述数控车削加工工艺概述 数控车削加工工艺制定的合理与否，对数控加工程序编数控车削加工工艺制定的合理与否，对数控加工程序编制、数控车床加工效率以及工件的加工精度都有重要的影响。制、数控车床加工效率以及工件的加工精度都有重要的影响。因此，根据车削加工的一般工艺原则并结合

42、数控车床的特点，因此，根据车削加工的一般工艺原则并结合数控车床的特点，制订零件的数控车削加工工艺显得非常重要。其主要内容有：制订零件的数控车削加工工艺显得非常重要。其主要内容有：分析被加工零件图样，确定在数控车床上加工内容，在此基分析被加工零件图样，确定在数控车床上加工内容，在此基础上确定在数控车床上的工件装夹方式、加工顺序、刀具的础上确定在数控车床上的工件装夹方式、加工顺序、刀具的进给路线以及刀具、夹具、切削用量的选择等。进给路线以及刀具、夹具、切削用量的选择等。1 1 分析零件图样分析零件图样 分析零件图样是工艺准备中的首要工作。内容包括零件分析零件图样是工艺准备中的首要工作。内容包括零件

43、轮廓的组成要素，尺寸、形状、位置公差要求，表面粗糙度轮廓的组成要素，尺寸、形状、位置公差要求，表面粗糙度要求，材料及热处理、毛坯以及生产批量等，这些都是制定要求，材料及热处理、毛坯以及生产批量等，这些都是制定合理工艺方案的依据。合理工艺方案的依据。 下一页下一页 返回返回2.2 2.2 数控车削加工工艺制定数控车削加工工艺制定2 2 确定数控车削加工内容确定数控车削加工内容 在分析零件形状、精度和其它技术要求的基础上，考虑在分析零件形状、精度和其它技术要求的基础上，考虑零件或零件的某些部位是否适合在数控车床上加工。对于一零件或零件的某些部位是否适合在数控车床上加工。对于一个零件来讲，并非全部的

44、加工内容都适合在数控车床上完成，个零件来讲，并非全部的加工内容都适合在数控车床上完成，这就要对零件图样进行全面分析，选择出那些最需要、最适这就要对零件图样进行全面分析，选择出那些最需要、最适合在数控车床上的加工的内容，充分发挥数控车床作用，提合在数控车床上的加工的内容，充分发挥数控车床作用，提高经济效益。高经济效益。 3 3 数控车削加工方案的拟定数控车削加工方案的拟定 数控车削加工方案的拟定是制定数控车削加工工艺的重数控车削加工方案的拟定是制定数控车削加工工艺的重要内容之一，其主要内容包括：选择各加工表面的加工方法、要内容之一，其主要内容包括：选择各加工表面的加工方法、安排工序的先后顺序、确

45、定刀具的走刀路线等。安排工序的先后顺序、确定刀具的走刀路线等。 上一页上一页 返回返回2.2 2.2 数控车削加工工艺制定数控车削加工工艺制定数控车削加工工序划分常有以下几种方法：数控车削加工工序划分常有以下几种方法： 按安装次数划分工序。以每一次装夹作为一道工序。按安装次数划分工序。以每一次装夹作为一道工序。这种方法划分主要适用于加工内容不多的零件。这种方法划分主要适用于加工内容不多的零件。 按加工部位划分工序。按零件的结构特点分成几个加按加工部位划分工序。按零件的结构特点分成几个加工部分，每个部分作为一道工序。工部分，每个部分作为一道工序。 按所用刀具划分工序。这种方法用于工件在切削过程按

46、所用刀具划分工序。这种方法用于工件在切削过程中基本不变形，退刀空间足够大的情况。此时可以着重考虑中基本不变形，退刀空间足够大的情况。此时可以着重考虑加工效率、减少换刀时间和尽可能缩短走刀路线。刀具集中加工效率、减少换刀时间和尽可能缩短走刀路线。刀具集中分序法是按所用刀具划分工序，即用同一把刀或同一类刀具分序法是按所用刀具划分工序，即用同一把刀或同一类刀具加工完成零件所有需要加工的部位，以达到节省时间、提高加工完成零件所有需要加工的部位，以达到节省时间、提高效率的目的。效率的目的。下一页下一页 返回返回2.3 2.3 数控车削加工工序划分与设计数控车削加工工序划分与设计 按粗、精加工划分工序。对

47、易变形或精度要求较高的按粗、精加工划分工序。对易变形或精度要求较高的零件常用这种方法。这种划分工序一般不允许一次装夹就完零件常用这种方法。这种划分工序一般不允许一次装夹就完成加工，而是粗加工时留出一定的加工余量，重新装夹后再成加工，而是粗加工时留出一定的加工余量，重新装夹后再完成精加工。完成精加工。 数控车削加工工序划分后，对每个加工工序都要进行设数控车削加工工序划分后，对每个加工工序都要进行设计。数控车削加工工序设计主要包括选择定位基准、确定装计。数控车削加工工序设计主要包括选择定位基准、确定装夹方案、选用刀具、确定切削用量等内容。夹方案、选用刀具、确定切削用量等内容。1 1 确定装夹方案确

48、定装夹方案 数控车削加工在零件加工定位基准的选择上相对比较简数控车削加工在零件加工定位基准的选择上相对比较简单。定位基准的选择包括定位方式的选择和被加工零件定位单。定位基准的选择包括定位方式的选择和被加工零件定位面的选择。面的选择。 上一页上一页 下一页下一页 返回返回2.3 2.3 数控车削加工工序划分与设计数控车削加工工序划分与设计数控车床常用的装夹方法有以下几种。数控车床常用的装夹方法有以下几种。 三爪自定心卡盘装夹三爪自定心卡盘装夹 三爪自定心卡盘是是数控车床最常用的卡具。它的特点三爪自定心卡盘是是数控车床最常用的卡具。它的特点是可以自定心，夹持工件时一般不需要找正，装夹速度较快，是可

49、以自定心，夹持工件时一般不需要找正，装夹速度较快，但夹紧力较小，定心精度不高。适于装夹中小型圆柱形、正但夹紧力较小，定心精度不高。适于装夹中小型圆柱形、正三边或正六边形工件，不适合同轴度要求高的工件的二次装三边或正六边形工件，不适合同轴度要求高的工件的二次装夹。夹。 三爪卡盘常见的有机械式和液压式两种。液压卡盘装夹三爪卡盘常见的有机械式和液压式两种。液压卡盘装夹迅速、方便，但夹持范围变化小，尺寸变化大时需要重新调迅速、方便，但夹持范围变化小，尺寸变化大时需要重新调整卡爪位置。数控车床上经常采用液压卡盘，液压卡盘特别整卡爪位置。数控车床上经常采用液压卡盘，液压卡盘特别适合于批量生产。适合于批量生

50、产。上一页上一页 下一页下一页 返回返回2.3 2.3 数控车削加工工序划分与设计数控车削加工工序划分与设计 软爪装夹软爪装夹 由于三爪自定心卡盘定心精度不高，当加工同轴度要求由于三爪自定心卡盘定心精度不高，当加工同轴度要求高的工件二次装夹时，常常使用软爪。软爪是一种具有切削高的工件二次装夹时，常常使用软爪。软爪是一种具有切削性能的卡爪。软爪是在使用前配合被加工工件特别制造的。性能的卡爪。软爪是在使用前配合被加工工件特别制造的。 四爪单动卡盘装夹四爪单动卡盘装夹 用四爪单动卡盘装夹时，夹紧力较大，装夹精度较高，用四爪单动卡盘装夹时，夹紧力较大，装夹精度较高，不受卡爪磨损的影响，但夹持工件时需要