（中职）数控编程技术项目二数控车床加工编程电子课件.pptx

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1、YCF正版可修改PPT（中职）数控编程技术项目二数控车床加工编程ppt电子课件数控编程技术项目二数控车床加工编程项目情境创设项目情境创设项目教学目标项目教学目标项目学习目标项目学习目标数控车床主要用来加工轴类或盘类零件等回转体工件，如轴奥工件的内外圆柱面、圆锥面、螺纹表面、成形回转体表面，还可以完成车端面、切槽、倒角等加工，更适合于加工形状复杂的轴奥成盘类工件。本项目以华中数控HNC-21T系统为例介绍编程方法。通过实例编程，能掌握简单外形面轮廓的车削煸程方法，掌握建立坐标系指令和部分准。项目学习目标见表2-1。项目学习目标项目学习目标1任务一 简单外形面加工2任务二 外形面加工的简化编程3任

2、务三 槽类零件车削加工编程任务一 简单外形面加工任务描述1本任务是编写图2-1所示工件的精加工程序，已知该工件已做好粗加工。指定工艺路线;进给功能;快速定位指令C00，直线插补指令G01，圆弧插补指令C02、C03;刀具和刀具补偿。图2-1工件零件图任务分析一、分析加工工艺由于本工件已做好粗加工，精加工的路线可以采用沿轮廓连续走刀一次切削完成。二、编写加工技术文件1.工序卡工序卡见表2-2。任务教学2.刀具卡刀具卡见表2-3。3.加工程序卡加工程序卡见表2-4。三、加工工件(数控车床的操作)(一)数控车床的一般操作步骤数控车床的一般操作过程为:开机一刀具安装一安装夹具和工件一对刀并设定工件坐标

3、系一设置工作参数和刀具偏置值一输人加工程序-调试加工程序一自动加工一取下工件一关机。在上述操作过程中，离不开手动进给和手动车床动作控制以及紧急情况的处理，面这些操作均是通过机床操作面板来完成的。(二)“世纪星”数控系统操作装置操作装置是操作人员与数控机床进行交互的工具。操作装置主要由显示装置、NC键盘、机床控制面板、状态灯、手持单元等部分组成。图2-2所示为华中数控”世纪星”HNC-2IT的操作面板。1.NC键盘NC键盘包括精简型键盘(图2-3)和F1-FI0 十个功能键。MDI键盘主要用于零件程序的编辑、参数输人、MDI操作等，其中部分按键的功能在图2-3中右侧列出，F1-FI0 十个功能键

4、位于显示器的正下方，用于系统的菜单操作。图2-2华中数控“世纪星”HNC21T的操作板图2-3部分NC键查功能2.机床控制面板机床控制面板(MCP)包括按键(钮)和状态灯。MCP 用于直接控制机床的动作或加工过程,如启动、暂停零件程序的运行，手动进给坐标轴，调整进給速度等。MCP上的按键一般会因所配机床类型的不同而有所差异，但配置“世纪星”数控机床的MCP,其上的按键种类及布局差别很小。以图2-4中的MCP为例，介绍其各按键的作用及使用方法。图2-4机床控制圆板(三)软件操作界面1.操作界而“世纪星”数控系统通电后，显示HNC-2IT的软件操作界面，如图2-5所示。其界面由如下9部分组成。图2

5、-5操作界(1)倍率修调。主轴修调:当前主轴修调倍率;进给修调:当前进給修调倍率;快速修调:当前快速修调倍率。(2)菜单命令条。通过菜单命令条中的功能键FI-F10来完成系统功能的操作。(3)运行程序索引。显示自动加工中的程序名和当前程序段行号。(4)选定坐标系下的坐标值。坐标系可在机床坐标系、工件坐标系、相对坐标系之间切换。显示值可在指令位置、实际位置、剩余进给、跟踪误差、负载电流、补偿值之间切换(负载电流只对HSV-II型何服有效)。(5)工件坐标零点。工件坐标系零点在机床坐标系下的坐标。(6)辅助机能。自动加工中的M、S、T代码。(7)当前加工方式、系统运行状态及系统时钟。当前加工方式:

6、根据机床控制面板上相应按键的状态，可在自动(运行)单段(运行)手动(运行)增量(运行)回零、急停、复位等之间进行切换。系统运行状态:在运行正常和出错之间切换。系统时钟:为当前系统时间。(8)当前加工程序行。当前正在或将要加工的程序段。(9)图形显示窗口。可以根据需要，用功能健F9设置窗口的显示内容。2.系统菜单结构操作界面中最重要的部分是菜单命令条，系统功能的操作主要通过菜单命令条中的功能键F1-FI0来完成。由于每个功能包括不同的操作，故菜单采用层次结构，即在主菜单下选择一个菜单项后，数控装置会显示该功能下的子菜单，用户可根据该子菜单的内容选择所需的操作，如图2-6所示。图2-6单层欢HNC

7、一21T的菜单结构如图2-7所示。(四)开机、关机及返回参考点1.开机步骤(1)检查车床状态是否正常。(2)检查电源电压是否符合要求，接线是否正确。(3)按下控制面板上的“急停”按键(此步不是必需的，但建议依此操作)。(4)打开外部电源开关，启动机床电源。(5)接通数控系统电源。(6)检查风扇、电机的运转是否正常。(7)检查面板上的指示灯是否正常。若开机成功，则HNC-2IT自动运行系统软件。此时，液晶显示器显示软件操作界面，工作方式为“急停”。图2-7 HNC-2IT 的菜单结构2.复位若在开机过程中按下了“急停”按键，则系统通电进入软件操作界面时，系统初始模式显示为“急停，为使数控系统运行

8、，衢顺时针旋转MCP右上角的“急停”按键使其松开，使系统复位，并接通何服电源。系统依方式选择按键的状态面进人相应的工作方式，软件操作界面的上方显示相应的工作方式。然后，车床操作者可按软件操作界面的菜单提示，运用NC键盘上的功能键、MDI键和控制面板的操作按键，进行后续的手动回参考点、点动进给、增量(步进)进给、手摇进给、自动运行、手动机床动作控制等操作。3.返回机床参考点数控车床在自动方式和MDI方式下，正确运行的前提是建立机床坐标系。此外，当数控系统接通电源复位后，紧接着应进行车床各轴手动回参考点的操作。此外，数控车床断电后再次接通数控系统电源、超程报警解除以后以及“急停”按键解除以后，般也

9、需要进行再次回参考点操作，以建立正确的机床坐标系。未回参考点之前，数控车床只能手动操作。(1)回参考点的操作方法为:如果数控系统显示的当前工作方式不是回零方式，则按控制面板上的“回零”按键，以确保数控系统处于“回零”方式;根据x轴机床参数“回参考点方向”，按+X(回参 考点方向”为+”时)或“-x(“回参考点方向为“-”时)按键。x轴回到参考点后，+X或“-X”按键内的指示灯亮;用同样的方法，使用+Z-Z按键，可以使z轴回参考点。当所有轴回参考点后，即建立了机床坐标系。此时，操作者可正确地控制车床自动或MDI运行。(2)返回机床参考点注意事项为:回参考点时应确保安全，以免在车床运行方向上发生碰

10、撞。车床回参考点时必须先回x轴参考点，再回z轴参考点，否则刀架可能与尾座发生碰撞;使用多个相容(+X与-X”不相容，其余类同)的轴向选择按键，可一-次性地使多个坐标轴同时返回参考点，但建议各坐标轴逐-返回参考点;在回参考点前，应确保回零轴位于参考点的“回参考点方向”的相反侧，否则应手动移动该轴直到满足此条件;在回参考点过程中，若出现超程，可按住控制面板上的“超程解除”按键，采用手动方式向相反方向移动该轴使其退出超程状态。4.紧急情况的处理(1)急停。在车床运行过程中，若遇危险或紧急情况，则应按下“急停”按键，使CNC进入急.停状态。这时，何服进给及主轴运转立即停止工作(控制柜内的进给驱动电源被

11、切断);当故障排除后，可松开“急停”按键(右旋此按键即自动跳起),使CNC进人复位状态。紧急停止解除后应，重新执行回参考点操作，以确保坐标位置的正确性。注意:在通电和关机之前建议按下“急停”按键，以减少电网对设备的冲击。(2)超程解除。当某轴出现超程报警时，自动进入急停状态。要退出超程状态，必须按所述方法操作:松开“急停”按键，置工作方式为“手动”或“手摇”方式;一直按压着“超程解除”按键;在手动(手摇)方式下，使该轴向相反方向移动，退出超程扶态;松开“超程解除”按键。若显示屏上运行状态栏中的“运行正常”取代了“出错”，则表示已退出超程状态，数控系统恢复正常状态。提示:在操作数控车床退出超程状

12、态时，请务必注意其移动方向及移动速率，以免发生机械碰撞。5.关机步骤数控车床使用完毕后，可按下述步骤关机。(1)按下控制面板上的“急停”按键，断开何服电源或按下Alr+C组合键.(2)断开数控系统电源。(3)断开数控车床电源。(五)数控车床的手动控制1.坐标轴的运动控制(1)手动连续进给。手动连续进给的一 般操作方法为:按压控制面板上的“手动”按键，系统处于手动运行方式;在轴手动按键(+X、+Z-X、-Z)中，按压需手动连续进給的轴和方向(如+X)。被选轴(如X轴)将向所选择的方向(如正方向)以选定的进给速率连续移动;松开相应的轴手动按键(如+X),被选轴(如x轴)即减速停止;同时按压多个相容

13、的轴手动按键，可连续移动多个坐标轴。(2)增量(步进)进給。增量进給的一般操作方法为:当有手持单元时，置其上坐标轴选.择波段开关于“OFF挡，否则直接按压控制面板上的“增量”按键，数控系统处于增量进給方式;按压增量倍率按键x1“x10“x100或“x 100”中的一个，选择合适的步进增量值;在轴手动按键(+X、+Z、-X、-Z)中，按压需增量进給的轴和方向(如+X)被选轴(如X轴)将向所选择的方向(如正方向)移动一个步进增量;松开相应的轴手动按键(如+X)后,再次按压该按键，被选轴(如x轴)将再次进给一个步进增量。(3)手摇(手摇脉冲发生器)进给。手摇进给的一般操作方法为:当手持单元的坐标轴选

14、择波段开关置于“X Z挡时，按压控制面板上的“增量”按键，数控系统处于手摇进给方式;由手持单元的坐标轴选择波段开关选择进給的坐标轴(如x轴);由手持单元的倍率波段开关选择进给的脉冲当量;顺时针或逆时针手动旋转手摇脉冲发生器，被选轴(如x轴)将向正向或负向移动。提示:手摇进给方式每次只能增量进给一个坐标轴。2.主轴手动操作(1)主轴制动。在手动1增量方式下，当主轴处于停止状态时，按压“主轴制动”按键，主轴电机被镇定在当前位置;再按一次该按键，主轴电机制动取消。(2)主轴正、反转及停止。在手动1增量方式下，当“主轴制动”无效时，可进行下述操作:按压“主轴正转”按键，主轴电机正转;按压“主轴反转”按

15、键，主轴电机反转;按压“主轴停止”按键，主轴电机停止运转。提示:这几个按键互锁，即按压其中一个时，其余几个会失效。3.其他手动操作(1)冷却启动与停止。在任何方式下，按压“冷却开1停”按键，冷却液开;再按压此按键，冷却液关;再按压此按键，冷却液又开;如此循环。(2)卡盘夹紧与松开。在数控车床的手动方式下，按下“卡盘松/紧”按键，可松开工件(默认值为夹紧),进行工件更换操作;再按压此按键，可夹紧工件，进行工件加工操作;如此循环。(3)尾座套简的前进与后退。在数控车床的手动方式下，按下“尾座进1退”按键，可使尾座顶紧工件，进行工件加工操作;再按下此按键可使尾座离开工件，进行工件更换操作;如此循环。

16、(4)刀位转换。对于有转塔刀架的数控车床，可通过程序指令使刀架自动转位;也可通过面板按键，手动控制刀架转位。在手动方式下按-下“刀位转换按键，数控系统会预先计数，转塔刀架将转动一个刀位。以此类推，按几次“刀位转换”按键，系统就预先计数，转塔刀架将转动几个刀位，接着按“刀位转换”按键左边的空白按键，转塔刀架才真正转动至指定的刀位。此为“预选刀”功能，可避免因换刀不当而导致的撞刀操作。例如，当前刀位为I号刀时，要转换至4号刀，可连按“刀位转换”按键3次，然后按空白按钮，4号刀就会转至正确的位置。(六)工作参数设置1.工件坐标系设置由于零件程序-般是以工件坐标系为基准编制的，且在加工过程中需要进行刀

17、具补偿，因此为避免刀具与工件的碰撞或加工零件报废、确保零件加工的正确性，在加工前务必正确输入工件坐标系及刀具补偿数据。在图2-5所示的软件操作界面下，按F5键进入设置功能子菜单，如图2-8所示。图2-8设置功能子菜单工件坐标系设置步骤如下。(1)在图2-8所示设置功能子菜单下按FI键，进入坐标系手动数据输入方式，图形显示窗口首先显示G54坐标系数据，如图2-9所示。图2-9坐标系设置(2)选择要输人的坐标系。选择G547G55AC5676577G58/C59坐标系。(3)在命令行输人所需数据。例如，在图2-9所示情况下输入x0,20，并按Enter键，将设置G54坐标系的X。Z偏置分别为0、0

18、。(4)若输人正确，图形显示窗口相应位置将显示修改过的值，否则原值不变。注意:编辑过程中在按Enter键之前，按Esc键可退出编辑。此时输入的数据将丢失，系统将保持原值不变。2.刀具补偿设置在HNC-2IT主菜单下按F4键，进入刀具补偿功能子菜单，如图2-10所示。图2-10刀具料信防能子2米(I)刀偏数据设置(F4-FI)%刀偏数据，即刀具偏置补偿数据的设置有两种方法:方法一是手工填写，即直接填写刀具偏置值;方法二是采用试切法，由系统自动生成。推荐用试切法。试切法确定刀具偏置值。试切法指的是通过试切，由试切直径和试切长度来计算刀具偏置值的方法。根据是否采用标准刀具，它又可以分为绝对刀偏法和相

19、对刀偏法。a绝对刀偏法。绝对刀偏法是指每一把刀具独立建立自己的补偿偏置值，如图2-11所示，该值将会反映到工件坐标系上。绝对刀偏法对刀的具体步骤为:用光标键将蓝色亮条移动到要设置刀具的行;用刀具试切工件的外径，然后沿z轴方向退刀，把此时x坐标值X1填入图2-11中“x偏置”一栏。测量试切后的工件外径，并手工填入图2-11中的“试切直径”一栏。这样，x偏置就设置好了;用刀具试切工件的端面，然后沿x轴方向退刀，把此时Z坐标值Zl填入图2-11中Z偏置”一栏。将试切工件端面在要建立的工件坐标系中的z轴坐标值填入图2-11中的“试切长度”一栏。这样Z偏置就设置好了。如果要设置其余的刀具，重复以上步骤即

20、可。注意:使用绝对刀偏法时不存在标准刀具。b.相对刀偏法。相对刀偏法是指有标准刀具，而其余的每-把刀具的偏置是相对于标准刀具的偏置。该值将不会反映到工件坐标系上，此时只建立一个由标准刀具确定的工件坐标系。相对刀偏法对刀的具体操作步骤为:将标准刀具对刀。进人刀偏表，如果我们要选择作为标准刀具的刀具已经是标准刀具，则需将光标键移到标准刀具位置，按F5键取消标准刀具。按照绝对刀偏法，对好要作为标准刀具的刀具偏置，建立该刀具所确定的工件坐标系。设置标准刀具。按光标键移动蓝色亮条到已对好刀的刀具位置，按F5键设置该刀具为标准刀具。选择要对刀的刀具，按光标键移动蓝色亮条到要对刀的刀具位置。按照绝对对刀法，

21、对所选的刀具填人相应的数据。图2-11刀偏表编辑如果要设置其余的刀具，可重复以上最后两个步骤。这样就对好了所有的刀具偏置。注意:非标准刀具的试切长度，是指非标准刀具试切工件端面在标准刀具已建立工件坐标系中直接填写刀具偏置值。直接填写刀具偏置值就是参照标准刀具来直接填写刀具偏置值，其步骤:执行相对刀偏法中的前3个步骤，填好标准刀具的偏置。在手摇工作方式下，用基准刀具对准工件的一基准点，如图2-12 所示的A点。按FIX轴置零”，则屏暮上显示的x轴坐标清零。按F2 Z轴置零”，则屏暮上显示的Z轴坐标清零。按F3 XZ轴置零”，则屏幕上显示的XZ轴坐标清零。使刀具退刀。选择要对刀的刀具，按光标键移动

22、蓝色亮条到要对刀的刀具位置，手动换刀。同样旋转手摇脉冲发生器，使刀尖对准基准点A。这时屏幕上显示的坐标值，就是该刀对基准刀的偏置值AX、NZ。将AX、AZ分别填人已选刀具的X偏置和Z偏置，完成对刀。图2-12测量刀编数据(2)刀补数据设置。刀补数据设置的操作步骤为:在刀具补偿功能子菜单中按F2键，进行.刀补设置，图形显示窗口将出现刀补表，如图2-13 所示;用、Pgup.Pgdn键移动蓝色亮条，选择要编辑的选项;按Enter键，蓝色亮条所指刀库数据的颜色和背景都发生变化，同时有一光标在闪烁;用、BS.Del键进行编辑修改;修改完毕，按Enter键确认;若输入正确，图形显示窗口的相应位置将显示修

23、改过的值，否则原值不变。图2-13刀补数据(七)程序编辑(输入编辑)1.编辑新程序如图2-14所示为编辑新程序。图2-14编辑新程序2.选择已有程序编辑如图2-15所示为选择已有程序编程。图2-15选择已有程序编程(八)程序运行(自动加工)1.程序模拟运行如图2-16所示为程序模拟运行。图2-16程序模拟运行2.程序自动运行如图2-17所示为程序自动运行。图2-17程序自动运行四、基本知识1.快速定位指令G00指令格式:G00X(U)_Z(W)_。指令说明:X、Z为刀具移动的终点坐标值，U、W为刀具移动的增量坐标值。如图2-18所示，刀具由P0快速移到到P表示为G00 X50 22。又可表示为

24、G00U-90 W-100。图2-18数控车 削加工快速定位G00说明:刀具的实际运动轨迹不一定是一条直线，也可以是折线，所以使用时一定要避免撞刀;刀具的快速移动速度由机床参数设定，移动速度只能由快速修调按钮修正，无运动轨迹要求，且无切削加工工程。G00 是模态指令。2.直线插补指令G01Q01指令使刀具从当前位置按指定的进给速度以插补联动的方式移动到指定的目标位置,指令格式:G01X(U)_Z(W)_F_指令说明:X、Z为刀具移动的终点坐标值(由绝对坐标编程指令G90决定),U、W为刀具移动的增量坐标值(由增量坐标编程指令C91决定),F为刀具的进给速度(进给量),F指令为模态指令，其单位由

25、直线进给率或旋转进给率决定(mn/r),如图2-19所示，刀具直线插补从起点移动到终点，其编程格式如下:G90 G01 X40 220.1 F100G91 G01 U20 W-25.9 F1000图2-19直线插补G013.圆弧插补指令G02/G03G02为顺时针圆弧插补，G03 为逆时针圆弧插补，如图2-20所示。图2-20 G02/G03 轨迹图（a)绝对编程:G02X _Z_I _K _F_;(b)绝对编程:G03X_Z_I_K_F_;(c)绝对编程:G02X _Z_R_F_;指令格式:G18 G02 X_ Z_ I_ K(R)_ F_G18 G03 X_ z_ I_ K(R)_ F_其

26、中GI8可省略。指令说明:X、Z的值是指圆弧插补的终点坐标值;1.K是指圆弧起点到圆心的增量坐标，与G90、G91无关;R为指定圆弧半径，当圆弧的圆心角180时,R值为正，当圆弧的圆心角180时，R值为负。4.数控车刀介绍车刀形状和位置是多种多样的，车刀形状还决定刀尖圆弧在什么位置。因此，车刀形状和位置也必须输入计算机。车刀形状和位置共有9种。如图2-21所示，车刀的形状和位置分别用L1 L9输人刀具数据库中。图2-22所示为数控车床各种常用的车刀的类型与用途。图2-21车刀形状和位置图2-22车刀的类型与用途1一45头车刀;290 外圆车刀;3外螺纹车刀;4一750外圆车刀;5一成形车刀;6

27、一90左外圆车刀;7一车槽刀;8一内孔车槽刀;9一内螺丝车刀;10一盲孔车刀;11一通孔镗刀编写下列工件(图2-23，已做好粗加工)的加工程序，并填写学习过程记录单，见表2-5。学习与思考学习与思考图2-23零件图(一)表2-5学习过程记录单视频欣赏视频欣赏点击播放知识拓展数据采样插补原理数据采样插补法又称数字增量插补法或时间标量插补法，用数据采样插补法又称数字增量插补法或时间标量插补法，用在闭环、半闭环交直流伺服电机驱动的控制系统中，插补结果输在闭环、半闭环交直流伺服电机驱动的控制系统中，插补结果输出的不是脉冲，而是数据。计算机定时地对反馈回路采样，得到出的不是脉冲，而是数据。计算机定时地对

28、反馈回路采样，得到采样数据与插补程序所产生的指令数据相比较后，以误差信号输采样数据与插补程序所产生的指令数据相比较后，以误差信号输出，驱动伺服电动机。出，驱动伺服电动机。知识拓展数据采样插补可以划分两个阶段数据采样插补可以划分两个阶段:粗插补和精插补，其中粗插粗插补和精插补，其中粗插补是主要环节。粗插补是用微小的直线段逼近给定的轮廓，该微补是主要环节。粗插补是用微小的直线段逼近给定的轮廓，该微小的直线段与指令给定的速度有关，常用软件实现小的直线段与指令给定的速度有关，常用软件实现:精插补是在精插补是在上述微小的直线段上进行上述微小的直线段上进行“数据点的密化数据点的密化”，这一阶段其实就是，这

29、一阶段其实就是对直线的脉冲增量插补，计算简单，可以用硬件或软件实现。这对直线的脉冲增量插补，计算简单，可以用硬件或软件实现。这种插补方法所产生的最大速度不受计算机最大运算速度的限制，种插补方法所产生的最大速度不受计算机最大运算速度的限制，但插补程序比较复杂。但插补程序比较复杂。知识拓展CNCCNC的定义的定义加工中心加工中心(Computer ized Numerical Control Machine(Computer ized Numerical Control Machine 简称简称cnccnc，是由机械设备与数控系统组成的使用于加工复杂形状工件的高效率是由机械设备与数控系统组成的使用

30、于加工复杂形状工件的高效率自动化机床。加工中心又叫电脑锣。加工中心备有刀库，具有自动自动化机床。加工中心又叫电脑锣。加工中心备有刀库，具有自动换刀功能，是对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床。加工换刀功能，是对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床。加工中心是高度机电一体化的产品，工件装夹后，中心是高度机电一体化的产品，工件装夹后，知识拓展数控系统能控制机床按不同工序自动选择、更换刀具、自动数控系统能控制机床按不同工序自动选择、更换刀具、自动对刀、自动改变主轴转速、进给量等，可连续完成钻、镗、铣、对刀、自动改变主轴转速、进给量等，可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序，因而大大减少了工件

31、装夹时间、测量和机铰、攻丝等多种工序，因而大大减少了工件装夹时间、测量和机床调整等辅助工序时间，对加工形状比较复杂，精度要求较高，床调整等辅助工序时间，对加工形状比较复杂，精度要求较高，品种更换频繁的零件具有良好的经济效果。品种更换频繁的零件具有良好的经济效果。知识拓展数控机床实现了中、小批量加工自动化数控机床实现了中、小批量加工自动化,改善了劳动条件。此改善了劳动条件。此外外,它还具有生产率高、加工精度稳定、产品成本低等一系列优它还具有生产率高、加工精度稳定、产品成本低等一系列优点。点。为了进一步发挥这些优点，数控机床遂向为了进一步发挥这些优点，数控机床遂向“工序集中工序集中”,”,即即一台

32、数控机床在一次装夹零件后能完成多工序加工的数控机床一台数控机床在一次装夹零件后能完成多工序加工的数控机床(即加工中心即加工中心)方面发展。方面发展。知识拓展加工中心的用途加工中心的用途(1)(1)周期性重复投产的工件。周期性重复投产的工件。(2)(2)高精度工件。高精度工件。(3)(3)批量生产的工件。批量生产的工件。(4)(4)多工位和工序可集中的工件。多工位和工序可集中的工件。(5)(5)形状复杂的工件。形状复杂的工件。(6)(6)难测量的工件。难测量的工件。2任务二 外形面加工的简化编程任务描述任务描述编制图2-24所示零件的加工程序，工艺条件:工件材质为45号钢或铝，毛坯直径为54 m

33、m,长度200mm的棒料。图2-24零件图(二)1.工艺路线先平端面，切除毛坯多余的长度，再对毛坯外轮廓进行粗、精加工，最后进行螺纹加工。2.刀具选用1号端面刀加工工件端面，2号端面外圆刀粗加工工件轮廓，3号端面外圆刀精加工工件辊廓，4号外圆螺纹刀加T螺距为1 mm的三角螺纹。3.加工该零件可以用到简单的循环指令G80内(外)径切削循环;G81端面切削循环;G82螺纹切削循环。4.加工该零件也可用到复合循环G71内(外)径粗车复合循环;G72端面粗车复合循环;G73封闭轮廓复合循环;G76螺纹切觊复合循环。任务分析任务分析一、分析加工工艺在加工之前，分析图纸所给的信息，确定加工的工艺路线，选择

34、机床、夹具、量具等。零件的轮席由圆柱面、圆弧、螺纹构成。装夹时用三爪自定心卡盘夹紧定位，将工件零点设定在毛坯右端面的圆心，加工起点设在毛坯直径处且离开工件毛坯右端面10 mm(X60、Z10)处，换刀点设在距件零点X向+100mm,Z向+100mm处。任务教学二、编写加工技术文件1.工序卡工序卡见表2-6。续2.刀其卡刀具卡见表2-7。3.加工程序卡加工程序卡见表2-8。三、加工工件对刀仍采用试切法对刀，加工操作同前面工件，不再详述。四、基本知识1.倒角G01指令(图2-25 图2-28)(1)直线后倒直角G01指令格式:.G01x(U)_Z(W)_C_(2)直线后倒圆角G01指令格式:G01

35、 X()_ z(W)_R_图2-25直线后倒直角 图2-26直线后倒圆角图2-27圆弧后倒直角 图2-28圆弧后倒圆角(3)圆弧后倒直角C01指令，格式:C02/C03X(U)_Z(W)_R_RL=。(4)圆弧后倒圆角C01指令，格式:C02/C03X(U)_Z(W)_R_RC=。说明:在螺纹切削程序段中不得出现刀具控制指令;X、Z轴指定的移动量比指定的R、C小时，系统将报警，即GA长度必须大于GB长度;RC-.RL-必须大写。2.简单循环指令G80(1)内(外)径切削循环指令格式:G80 x_ z_ F_指令说明:X、Z在绝对编程时，为切削终点C在工件坐标系下的坐标;增量编程时，为切削终点C

36、相对于循环起点A的有向距离，图2-29中用U、W表示。该指令执行如图2-29所示A-B-C-D-4的轨迹动作。图2-29圆柱内(外)径切削循环(2)圆锥面内(外)径切削循环指令格式:G80 x_z_I_F_指令说明:X、Z在绝对编程时，为切削终点C在工件坐标系下的坐标;增量编程时，为切削终点C相对于循环起点A的有向距离，图2-30中用U、W表示。I为切点起点B与切削终点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2-30所示A-B-C-D-A的轨迹动作。图2-30回谁面内(外)径切刚循环3.端面切削循环指令G81(1)圆柱端面切削循环指令格式:G81_x_ Z

37、_ F_指令说明:X、Z在绝对编程时，为切削终点C在工件坐标系下的坐标;增量编程时，为切削终点C相对于循环起点A的有向距离，图2-31中用U、W表示。该指令执行如图2-31所示A-B-C-D-A的轨迹动作。图2-31回柱端面切用循环(2)圆锥端面切削循环指令格式:G81 X_ Z_K_F_指令说明:X、Z在绝对编程时，为切削终点c在工.件坐标系下的坐标;增量编程时，为切削终点C相对于循环起点A的有向距离，图2-32中用U、W表示。K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2-32所示A-B-C-D-A的轨迹动作。图2-2回锥地面切削循环4.蝶纹切削指令(1)螺纹切削G32指令

38、格式:G32 x(U)_ Z(W)_ R_E_P_ F_指令说明:X、Z为螺纹切削终点的坐标值;U、W为螺纹切削终点相对于切削始点的坐标增量。R、E为螺纹切削的退尾量，R为Z方向的退尾量,E为X方向的退尾量，使用R、E可免去退刀槽，R、E可省略。P为主轴基准脉冲处距离螺纹切削起点的主轴转角。F为螺纹导程，单位:mn/r。如图2-33所示为螺纹切削参数。图2-33螺纹切刚参数例2-1 如图2-34 所示，螺纹导程为1.5mm,d=l.5mm，d=1mm，每次吃刀量(直径值)分别为0.8 mm、0.6 mm、04 mm、0.16 mm。这里只编写加工螺纹程序，同学们自己编出加工外圆、车槽程序然后连

39、接加工螺纹程序。图2-34圆柱螺纹零件参考程序见表2-9。(2)螺纹切削循环G82指令格式:G82 x(U)_ Z(W)_I_R_E_C_P_F_指令说明:X、Z为螺纹终点坐标;U、W为螺纹终点坐标相对于螺纹循环起点的增量坐标;1为圆锥螺纹起点和终点的半径差，加工圆柱螺纹时1为零，可省略;R、E为螺纹切削的退尾量;C为螺纹头数，为0或1时切削单头螺纹;P为主轴基准脉冲处距离螺纹切削起点的主轴转角，单头螺纹默认为0;F为导程(单头螺纹螺距等于导程)。G82走刀轨迹:加工圆柱螺纹时的走刀轨迹，如图2-35所示。在图2-35中，各点的名称及取值:A点一循环起点;X点一 螺纹大径+(2 5);Z点一距

40、螺纹右端面(2 5);B点一 螺纹切削起点;C点一螺纹切削终点;D点一退刀点。图2-35圆柱螺纹的走刀轨迹走刀的轨迹:G0OX(A)Z(A);刀具定位到A点。G82X(C)Z(C)R(r)E(e)F(f);刀其从A一B一C一D一A，如果螺纹终点有退刀槽，则刀具直接从C点沿X轴方向退出，不用写R和E参数，走刀轨迹为矩形。例2-2 如图 2-36所示，用G82指令编程加工螺纹，毛坯外形已加工完成。螺纹导程为2 mm,每次吃刀量(直径值)分别为0.9mm、0.6 mm、0.5 mm、0.4 mm、0.2 mm。图2-36圆柱螺纹零件参考程序见表2-10。5.复合循环指令(1)G71内外径粗车复合指令

41、。无凹槽加工时，指令格式:G71(d)_ R(r)_ P(ns)_ Q(nf)_ x(x)_ z(z)_ F(f)_ s(s)_ T(t)_该指令执行如图2-37所示粗加工和精加工，其中精加工路径为A-A一B的轨迹。图2-37内(外)径粗车复合循环(无凹槽加工)说明:Ad为切削深度(每次切削量),指定时不如符号，方向由矢量AA决定;f 为每次退刀量;行5为精加工路径第一程序段(即图中的AA)的顺序号;nf为精加工路径最后程序段(图中的B B)的顺序号;z为X方向精加工余量;z为Z方向精加工余量;f、s、为粗加工时G71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有效。

42、有凹槽加工时，指令格式:G71 U(d)_ R(r)_ p(ns)_ Q(nf)_ E(e)_ F(f)_ s(s)_ T(t)_该指令执行如图2-38所示粗加工和精加工，其中精加工路径为A-A-B-B的轨迹。图2-38内(外)径粗车复合循环(有凹槽加工)说明:d为切削深度(每次切削量)，指定时不加符号，方向由矢量A决定;f为每次退刀量;nf为精加工路径第一程序段(图中的AA)的顺序号;nf为精加工路径最后程序段(图中的.B B)的顺序号;P为精加工余量，其为X方向的等高距离;外径切削时为正，内径切削时为负;f、s、t为粗加工时G71 中编程的F、S.T有效，而精加工时处于ns到nf程序段之间

43、的F.S、丁有效。注意: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;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;在顺序号为nf到顺序号为nf的程序段中，不应包含子程序。(2)G72端面粗车复合指令。G72 W(d)_ R(r)_ P(ns)_ Q(nf)_ x(x)_ z(z)_ F(f)_ s(s)_ T(t)_该指令与G71的区别仅在于切削方向平行于X轴。该指令执行图2-39所示的粗加工和精加工，其中精加工的路径为A-A-B 的轨迹。图2-39端面粗车复合循环说明:d为切削深度(每次切削量)，指定时不加

44、符号，方向由矢量AA决定;f 为每次退刀量;九s为精加工路径第一程序段的顺序号;nf 为精加工路径最后程序段的顺序号;z为X方向精加工余量;z为Z方向精加工余量;f、s、t为粗加工时G71中编程的F、S、T有效，而精加工处于ns到nf程序段之间的F、S、T有效。注意:G72指令必须带有P、Q地址，否则不能进行该循环加工;在ns的程序段中应包含G00/G01指令，进行由A到A的动作，且该程序段中不应编有X向移动指令，在顺序号为ns到顺序号为nf的程序段中，可以有G02/G0指令，但不应包含子程序。(3)G73闭环车削复合循环指令。G73 U(I)_ W(K)_ R(r)_ P(ns)_ Q(nf

45、)_ x(x)_ z(z)_ F(f)s(s)_ T(t)该指令在切削工件时刀具轨迹如图2-40所示的封闭回路，刀具逐渐进给，使封闭切削回路逐渐向零件最终形状靠近，最终切削成工件的形状，其精加工路径为A-A-B的轨迹，这种指令能对铸造和锻造等粗加工中已初步成形的工件进行高效率的切削。图2-40闭环车削复合循环说明:I为X轴方向的粗加工总余量;K为Z轴方向的粗加工总余量;f为粗切削次数;ns为.精加工路径第一程序段的顺序号;nf为精加工路径最后程序段的顺序号;x为X方向精加工余量;z为Z方向精加工余量;f、s、为粗加工时G71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

46、有效。注意:正I和K表示粗加工时总的切削量，粗加工次数为r，则每次X、Z方向的切削量为I/r.、K/r;按G73段中的P和Q指令值实现循环加工，要注意z和z、I和K的正负号。(4)G76螺纹切削复合循环指令。G76 c(c)_ R(r)_ E(e)_ A(a)_ X(x)_ z(z)_ I(i)_ K(k)_ U(d)_v(dmin)_ Q(d)_ P(p)_ F(L)_螺纹切削固定循环G76执行如图2-41所示的加工轨迹。其单边切削参数如图2-42所示。说明:c为精整次数(1-99)，为模态值;r为螺纹Z向退尾长度(00-99)，为模态值;e为螺纹X向退尾长度(00-99)，为模态值;a为刀

47、尖角度(二位数字)，为模态值;在80、60、55、30、29和 0这6个角度中选一个;绝对值编程时，X、Z为有效螺纹终点C的坐标;增量值编程时，X、Z为有效螺纹终点C相对于循环起点A的有向距离;d主为螺纹两端的半径差。图2-41螺纹切削复合循环 图2-42单边切削参数如i=0，为直螺纹(圆柱螺纹)切削方式;k为螺纹高度;该值由X轴方向上的半径值指定;dmin:最小切削深度(半径值);当第n次切削深度小于dmin时，则切削深度设定为dmin;d为精加工余量(半径值);d为第一次切削深度(半径值);p为主轴基准脉冲处距离切削起始点的主轴转角;L为螺纹导程(同G32)。例2-3 G76 螺纹切削复合

48、循环，如图2-43所示，加工螺纹为ZM60 x2，工件尺寸如图2-43所示，其中括弧内尺寸根据标准得到。参考程序见表2-11。图2-43 G76 指令编程加工锥螺纹零件图(5)复合循环指令注意事项。G71、G72、G73复合循环中地址P指定的程序段，应有准备机能01组的G00或G01指令，否则产生报警。在MDI方式下，不能运行G71、G72、G73指令，可运行G76指令。在复合循环G71、G72、G73中由P、Q指定顺序号的程序段之间，不应包含M98子程序调用和M99子程序返回指令。6.常用普通螺纹基本尺寸图2-44所示为公制普通螺纹的牙型。图2-44公制普通 螺丝的牙型D-内螺纹大径即公称尺

49、寸;D1一内螺纹小径;D2一内螺纹中径;H一原始三角形高度;d一外螺纹大径即公称尺寸;d1一外螺纹小径;d2一外螺纹中径实际牙型高度H=0.6495p=0.65p;双边牙型高度2h=1.3p;.螺纹小径尺寸d1=d-2h=d-1.3p;螺纹车削前外圆尺寸d=d-0.1p;内螺纹小径尺寸D1=D-(1-1.1)p;内螺纹车削前孔径尺寸:对于塑性材料。D=D-3p;对于脆性材料，D=D-1.05p;牙型角a=60。标记示例:M24一公 称直径为24 mm的粗牙普通螺纹;M24x1.5一公称直径为 24 mm、螺距为1.5 mm的细牙普通螺纹;M24x1.5左一公称直径为 24 mm、螺距为1.5

50、mm、向为左旋的细牙普通螺纹。常用普通螺丝基本尺寸见表2-12。编写下列工件(图2-45)的加工程序，并填写学习过程记录单，见表2-13。学习与思考学习与思考图2-45螺纹加工视频欣赏视频欣赏点击播放知识拓展加工中心得分类加工中心得分类1.1.按加工工序分类按加工工序分类(1)(1)镗铣镗铣(2)(2)车铣车铣2.2.按控制轴数分类按控制轴数分类(1)(1)三轴加工中心三轴加工中心(2)(2)四轴加四轴加1 1工中心工中心(3)(3)五轴加工中心。五轴加工中心。知识拓展3.3.按主轴与工作台相对位置分类按主轴与工作台相对位置分类(1)(1)卧式加工中心卧式加工中心(2)(2)立式加工中心立式加