《数控加工技能实训》教学教案—04数控车削编程实训.docx

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1、第1节 数控车削主要加工对象【教学目标】通过本节的教学：掌握数控车削加工的特点，数控车床的分类 与结构，数控车削主要加工对象，数控车床坐标系，数控车刀及数控车床夹具等。【教学重点】数控车削加工的特点、数控车削主要加工对象、数控车刀及夹 具。【教学难点】数控车削主要加工对象。【难点点化】结合教学视频和现场参观充分理解数控车削的主要加工对象， 了解数控车削的方式特点。【教学时数】1学时【课程类型】理实一体化课程【教学方法】数字化课程教学、课堂提问、理论联系实际【教学内容】概述数控车削加工的对象数控车床是目前使用比较广泛的数控机床，主要用于轴类和盘类回转体工件的 加工，能自动完全内外圆面、柱面、锥面

2、、圆弧、螺纹等工序的切削加工，并能进 行切槽、钻、扩、较孔等加工，适合复杂形状工件的加工。与常规车床相比，数控 车床还适合加工如下工件。1、轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件2、精度要求高的零件3、特殊的螺旋零件如特大螺距（或导程）、变螺距、等螺距与变螺距或圆 柱与圆锥螺旋面之间作平滑过渡的螺旋零件，以及高精度的模数螺旋零件和端面螺 旋零件。第5节G73外圆粗车循环【教学目标】通过本节的教学：掌握G73处圆粗车循环指令的用法、格式和 注意事项。【教学重点】数控车削外圆粗车循环G73指令的使用。【教学难点】数控车削外圆粗车循环G73指令中各参数的含义。【难点点化】结合教学视频和现场演示掌

3、握G73各参数的含义及其中的注意 事项。【教学时数】1学时【课程类型】理实一体化课程【教学方法】数字化课程教学、课堂提问、理论联系实际【教学内容】1、G73指令格式2、G73指令的使用3、G73指令的注意事项第6节螺纹加工循环【教学目标】通过本节的教学：掌握G92螺纹加工循环指令的用法、格式和 注意事项。【教学重点】数控车削螺纹加工循环G92指令的使用。【教学难点】数控车削螺纹循环G92指令中各参数的含义。【难点点化】结合教学视频和现场演示掌握G92各参数的含义及其中的注意 事项。【教学时数】1学时【课程类型】理实一体化课程【教学方法】数字化课程教学、课堂提问、理论联系实际【教学内容】1、G9

4、2指令格式2、G92指令的使用3、G92指令的注意事项 4、其它螺纹指令第7节切槽加工循环【教学目标】通过本节的教学：掌握G75切槽加工循环指令的用法、格式和 注意事项。【教学重点】数控车削切槽加工循环G75指令的使用。【教学难点】数控车削切槽循环G75指令中各参数的含义。【难点点化】结合教学视频和现场演示掌握G75各参数的含义及其中的注意 事项。【教学时数】1学时【课程类型】理实一体化课程【教学方法】数字化课程教学、课堂提问、理论联系实际【教学内容】1、G75指令格式2、G75指令的使用3、G75指令的注意事项 4、其它指令4、淬硬工件的加工在大型模具加工中，有不少尺寸大而形状复杂的零件。

5、这些零件热处理后的变形量较大，磨削加工困难，可以用陶瓷车刀在数控机床上对 淬硬后的零件进行车削加工，以车代磨，提高加工效率。数控车床编程要点数控车床的编程具有如下特点：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或增量值编 程，也可以采用混合编程。2、被加工零件的径向尺寸在图样上和测量时，一般用直径值表示，所以采用 直径尺寸编程更为方便。3、由于车削加工常用棒料作为毛坯，加工余量较大，为简化编程，常用采用 不同形式的固定循环。4、编程时，认为车刀刀尖是一个点，而实际上为了提高刀具寿命和工件表面 质量，车刀刀尖常磨成一个半径不大的圆弧。为提高工件的加工精度，编制圆头刀 程序时，需要

6、对刀具半径进行补偿。使用刀具半径补偿后，编程时可直接按工件轮 廓尺寸编程。5、为了提高加工效率，车削加工的进刀与退刀都采用快速运动。进刀时，尽 量接近工件切削开始点，切削开始点的确定以不碰撞工件为原则。4.2数控车床的刀具补偿4. 2. 1刀具位置补偿在实际加工工件时，使用一把刀具一般不能满足工件的加工要求，通常要使用 多把刀具进行加工。作为基准刀的1号刀刀尖点的进给轨迹如图4.1所示（图中各 刀具无刀位偏差）。其它刀具的刀尖点相对于基准刀刀尖的偏移量（即刀位偏差） 如图4.2所示（图中各刀具有刀位偏差）。在程序里使用M06指令使刀架转动，实现 换刀，T指令则使非基准刀刀尖点从偏离位置移动到基

7、准刀的刀尖点位置（A点） 然后再按编程轨迹进给，如图4.2的实线所示。刀具在加工过程中出现的磨损也要进行位置补偿。4.1基准刀图4.2刀具位置补偿4. 2.2刀尖半径补偿刀尖半径补偿的目的就是为了解决刀尖圆弧可能引起的加工误差。图4.3刀尖圆弧半径和理想刀尖点在车端面时，刀尖圆弧的实际切削点与理想刀尖点的Z坐标值相同；车外圆柱 表面和内圆柱孔时，实际切削点与理想刀尖点的X坐标值相同。因此，车端面和 内外圆柱表面时不需要对刀尖圆弧半径进行补偿。当加工轨迹与机床轴线不平行（斜线或圆弧时），则实际切削点与理想刀尖点 之间在X、Z轴方向都存在位置偏差，如图4.4所示。以理想刀尖点P编程的进给 轨迹为图

8、中轮廓线，圆弧刀尖的实际切削轨迹为图中斜线所示，会出现少切或过切 现象，造成了加工误差。刀尖圆弧半径R越大，加工误差越大。图4.4刀尖圆弧半径对加工精度的影响常见的刀尖圆弧半径为0.2mm、0.4mm、0.8mm、1.2mm。为使系统能正确计算出刀具中心的实际运动轨迹，除要给出刀尖圆弧半径R 以外，还要给出刀具的理想刀尖位置号T。各种刀具的理想刀尖位置号如图4.4所 小O0图4.4理想刀尖位置号4. 2. 3刀尖圆弧半径补偿的实现刀尖圆弧半径补偿及其补偿方向是由G40、G41、G42指令实现的。刀尖半径补偿指令的程序段格式为：G40(G41/G42) G01(G00) XZ FG40：取削刀尖

9、圆弧半径补偿，也可用TXXOO取消刀补；G41：刀尖圆弧半径左补偿(左刀补)。顺着刀具运动方向看，刀具在工件左 侧，如图4.6 (a) oG42：刀尖圆弧半径右补偿(右刀补)。顺着刀具运动方向看，刀具在工件右 侧，如图4.6 (b) oX、Z为建立或取削刀具圆弧半径补偿程序段中，刀具移动的终点坐标。(b)(a)图4.6刀具半径补偿G40、G41、G42 指令不能与 G02、G03、G71、G72、G73、G76 指令出现 在同一程序段。G01程序段有倒角控制功能时也不能进行刀具补偿。在调用新刀 具前，必须用G40取消刀补。G40、G41、G42指令为模态指令，G40为缺省值。要改变刀尖半径补偿

10、方向, 必须先用G40指令解除原来的左刀补或右刀补状态。再用G41或G42指令重新 设定，否则补偿会不正常。当刀具磨损、重新刃磨或更换新刀具后，刀尖半径发生变化，这时只需在刀具 偏置输入界面中改变刀具参数的R值，而不需修改已编好的加工程序。利用刀尖 圆弧半径补偿，还可以用同一把刀尖半径为R的刀具按相同的编程轨迹分别进行粗、精加工。设精加工余量为4,则粗加工的刀具半径补偿量为R + ZX,精加工的 补偿量为Ro例如车削图4.7所示工件。毛坯为锻件，用一把90。偏刀分粗、精车两次进 给,已知刀尖圆弧半径R = 0.2mm,精车余量 = 0.3mm。60一| 215_25,80XI图4.7刀具半径补

11、偿编程实例第2节 数控车削精车编程【教学目标】通过本节的教学：掌握数控车削编程基础，数控车削常用的基 本指令，刀具补偿功能指令等。【教学重点】数控车削编程基础，数控车削常用的基本指令，刀具补偿功能 指令。【教学难点】刀具补偿功能指令的建立、执行和取消。【难点点化】通过实际车床中演示进行建立刀补和取消刀补的比较，对比两 种方式所加工零件的不同点。【教学时数】1学时【课程类型】理实一体化课程【教学方法】数字化课程教学、课堂提问、理论联系实际【教学内容】1、数控车床程序编制基础2、数控车削常用指令3、刀具补偿功能指令第3节G90外圆单一车削循环【教学目标】通过本节的教学：掌握G90处圆粗车循环指令的

12、用法、格式和 注意事项。【教学重点】数控车削外圆粗车循环G90指令的使用。【教学难点】数控车削外圆粗车循环G90指令中各参数的含义。【难点点化】结合教学视频和现场演示掌握G90各参数的含义及其中的注意 事项。【教学时数】1学时【课程类型】理实一体化课程【教学方法】数字化课程教学、课堂提问、理论联系实际【教学内容】1、G90指令格式2、G90指令的使用3、G90指令的注意事项第4节G71外圆粗车循环【教学目标】通过本节的教学：掌握G71处圆粗车循环指令的用法、格式和 注意事项。【教学重点】数控车削外圆粗车循环G71指令的使用。【教学难点】数控车削外圆粗车循环G71指令中各参数的含义。【难点点化】结合教学视频和现场演示掌握G71各参数的含义及其中的注意 事项。【教学时数】2学时【课程类型】理实一体化课程【教学方法】数字化课程教学、课堂提问、理论联系实际【教学内容】1、G71指令格式2、G71指令的使用3、G71指令的注意事项