教學(xué)課件-數(shù)控加工編程及操作

PROGRAMMINGAND

OPERATIONOFCNCMACHINE國家精品資源共享課程課程內(nèi)容簡介：

分為數(shù)控車床編程及加工、數(shù)控銑床/加工中心編程及加工、數(shù)控線切割編程及加工三個(gè)學(xué)習(xí)模塊，每一個(gè)學(xué)習(xí)模塊，按零件加工的復(fù)雜程度，以2-6個(gè)典型零件為載體，形成任務(wù)化的學(xué)習(xí)內(nèi)容。數(shù)控車床編程及加工:

階梯軸類零件的編程及加工

成型曲面軸類零件的數(shù)控編程及加工

螺紋軸類零件的數(shù)控編程及加工

軸類綜合零件的數(shù)控編程與加工

套類綜合零件的數(shù)控編程及加工

車削組合件的數(shù)控編程及加工項(xiàng)目一

階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工

一、任務(wù)引入圖1-1階梯軸類零件

a)零件圖b)立體圖二、任務(wù)分析

項(xiàng)目一

階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工

三、相關(guān)知識介紹(一)數(shù)控車削工藝1.數(shù)控車削的主要加工對象（1）要求高的回轉(zhuǎn)體零件（2）超精密、超低表面粗糙度的零件（3）表面形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件（4）帶橫向加工的回轉(zhuǎn)體零件（5）帶一些特殊類型螺紋的零件2.零件圖工藝分析項(xiàng)目一

階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工三、相關(guān)知識介紹(一)數(shù)控車削工藝3.數(shù)控車削加工工藝過程的擬訂項(xiàng)目一

階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工三、相關(guān)知識介紹(一)數(shù)控車削工藝4.夾具選擇5.加工順序的確定項(xiàng)目一

階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工6.數(shù)控車削加工工進(jìn)給路線的確定a)錯(cuò)誤的切削路線b)正確的切削路線項(xiàng)目一

階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工圖1-6雙向進(jìn)刀的走刀路線項(xiàng)目一

階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工圖1-7分層切削時(shí)刀具的終止位置項(xiàng)目一

階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工圖1-8車削螺紋時(shí)的引入和切出距離項(xiàng)目一

階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工圖1-9巧用起刀點(diǎn)

a)起刀點(diǎn)對刀點(diǎn)重合b)起刀點(diǎn)對刀點(diǎn)分離項(xiàng)目一

階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工走刀路線示例

a)沿工件輪廓的走刀路線b)三角形走刀路線c)矩形走刀路線項(xiàng)目一

階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工三、相關(guān)知識介紹(一)數(shù)控車削工藝7．?dāng)?shù)控車削刀具8．切削用量的選擇

(1）背吃刀量ap的確定(2）進(jìn)給量f（有些數(shù)控車床用進(jìn)給速度Vf）(3）主軸轉(zhuǎn)速的確定項(xiàng)目一

階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工表1-1數(shù)控車削用量推薦表

項(xiàng)目一階梯軸類零件的數(shù)控編程與加工數(shù)控車削加工外圓回轉(zhuǎn)體零件與端面加工方案的選擇①加工精度為IT7～I(xiàn)T8級、表面粗糙度Ra1.6～3.2μm的除淬火鋼以外的常用金屬，可以采用普通型數(shù)控車床，按粗車、半精車、精車的方案進(jìn)行加工；②加工精度為IT5～I(xiàn)T6級、表面粗糙度Ra0.2～0.8μm的除淬火鋼以外的常用金屬，可以采用精密型數(shù)控車床，按粗車、半精車、精車、細(xì)車的方案進(jìn)行加工；③加工精度高于IT5、表面粗糙度Ra＜0.08μm的除淬火鋼以外的常用金屬，可以采用高檔精密型數(shù)控車床，按粗車、半精車、精車、精密車的方案進(jìn)行加工；④對淬火鋼等難加工材料，在淬火前可以采用粗車、半精車的方法，淬火后安排磨削加工。

數(shù)控車削加工工序的劃分：以一次安裝進(jìn)行的加工作為一道工序以一個(gè)完整數(shù)控程序連續(xù)加工的內(nèi)容為一道工序以工件上的結(jié)構(gòu)內(nèi)容組合用一把刀具加工為一道工序以粗、精加工劃分工序項(xiàng)目一階梯軸類零件的數(shù)控編程與加工工序順序的安排先加工定位面

先加工平面后加工孔，先加工簡單的幾何形狀，后加工復(fù)雜的幾何形狀。

對于零件精度要求高，粗、精加工需要分開的零件，先進(jìn)行粗加工后進(jìn)行精加工。

以相同定位、夾緊方式安裝的工序，應(yīng)該連接進(jìn)行，以便減少重復(fù)定位次數(shù)和夾緊次數(shù)。項(xiàng)目一階梯軸類零件的數(shù)控編程與加工加工中間穿插有通用機(jī)床加工工序的零件加工，要綜合考慮合理安排加工順序。

先粗后精先近后遠(yuǎn)內(nèi)外交叉保證工件加工剛度同一把刀連續(xù)加工一般原則工步順序的安排項(xiàng)目一階梯軸類零件的數(shù)控編程與加工

項(xiàng)目一階梯軸類零件的數(shù)控編程與加工2）工件的裝夾與找正:（2）常用的裝夾方法①在三爪卡盤自定心卡盤上裝夾。這種方法裝夾工件方便，省時(shí)。自動(dòng)定心好，但夾緊力較小。外形構(gòu)造反爪

項(xiàng)目一階梯軸類零件的數(shù)控編程與加工2）工件的裝夾與找正:②在兩頂尖之間裝夾。這種方法安裝工件不需找正，每次裝夾的精度高。適用于長度尺寸較大或加工工序較多的軸類工件裝夾。

項(xiàng)目一階梯軸類零件的數(shù)控編程與加工③用卡盤和頂尖裝夾。這種方法裝夾工件剛性好，軸向定位準(zhǔn)確，能承受較大的軸向切削力，比較安全。適用于車削質(zhì)量較大的工件，一般在卡盤內(nèi)裝一限位支撐或利用工件臺(tái)階限位，防止工件由于切削力的作用而產(chǎn)生軸向位移。

項(xiàng)目一階梯軸類零件的數(shù)控編程與加工3）選用車刀:數(shù)控車床使用的刀具有焊接式和機(jī)夾式之分，目前機(jī)夾式刀具在數(shù)控車床上得到了廣泛的應(yīng)用，如圖1-7所示。

項(xiàng)目一階梯軸類零件的數(shù)控編程與加工選擇機(jī)夾式刀具的關(guān)鍵是選擇刀片，在選擇刀片上要考慮以下幾點(diǎn)：1.

工件材料的類別：黑色金屬、有色金屬、復(fù)合材料、非金屬材料等；2.

工件材料的性能：包括硬度、強(qiáng)度、韌性和內(nèi)部組織狀態(tài)等；3.

切削工藝類別：粗加工、精加工、內(nèi)孔、外圓加工等；4.

零件的幾何形狀、加工余量和加工精度；5.

要求刀片承受的切削用量；6.

零件的生產(chǎn)批量和生產(chǎn)條件。項(xiàng)目一階梯軸類零件的數(shù)控編程與加工Vd

切削速度

切削刃選定點(diǎn)所對應(yīng)的工件或刀具的回轉(zhuǎn)直徑

背吃刀量根據(jù)余量確定，其原則是盡量選擇大的背吃刀量，減少進(jìn)給次數(shù)。精車時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速

S＝1000v/πd

4）車削參數(shù)的選擇PROGRAMMINGAND

OPERATIONOFCNCMACHINE國家精品資源共享課程項(xiàng)目一：階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工

第2講數(shù)控機(jī)床編程基礎(chǔ)（1）

項(xiàng)目一階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工三、相關(guān)知識介紹(二)數(shù)控編程基礎(chǔ)

1.數(shù)控編程的內(nèi)容與步驟項(xiàng)目一階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工2.數(shù)控編程的方法3.數(shù)控編程程序的格式O0008程序號N10G54G21G40G98；N15T0101；N20G00G42X30Z5M08；程序主體………………..N150X100Z100；

N160M02；程序結(jié)束指令項(xiàng)目一階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工項(xiàng)目一階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工4.數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系。右手直角笛卡兒坐標(biāo)系(1)機(jī)床各坐標(biāo)軸及其正方向的確定原則

1)Z軸:通常把傳遞切削力的主軸定為Z軸,Z軸正方向是使刀具遠(yuǎn)離工件的方向。項(xiàng)目一階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工2)X軸為水平方向且垂直于Z軸并平行于工件的裝夾面。3)Y軸:確定了X、Z軸的正方向后，即可按右手定則定出Y正方向。數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系

a)數(shù)控車床b)數(shù)控銑床項(xiàng)目一階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工(2)附加坐標(biāo)系為了編程和加工的方便，有時(shí)還要設(shè)置附加坐標(biāo)系。

1)指定平行于X、Y、Z的坐標(biāo)軸。

2)指定不平行于X、Y、Z的坐標(biāo)軸。多軸數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系

a)臥式鏜銑床b)六軸加工中心項(xiàng)目一階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工PROGRAMMINGAND

OPERATIONOFCNCMACHINE國家精品資源共享課程項(xiàng)目一：階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工

第3講數(shù)控機(jī)床編程基礎(chǔ)（2）項(xiàng)目一：階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工三、相關(guān)知識介紹（二）數(shù)控機(jī)床編程基礎(chǔ)5.機(jī)床原點(diǎn)與機(jī)床參考點(diǎn)

(1)機(jī)床原點(diǎn)機(jī)床原點(diǎn)又稱為機(jī)械原點(diǎn)，是機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)。該點(diǎn)是機(jī)床上一個(gè)固定的點(diǎn)，其位置是由機(jī)床設(shè)計(jì)和制造單位確定的，通常不允許用戶改變。

數(shù)控車床的機(jī)床原點(diǎn)項(xiàng)目一

階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工數(shù)控銑床的機(jī)床原點(diǎn)(2)機(jī)床參考點(diǎn)機(jī)床參考點(diǎn)是機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn),用于對機(jī)床工作臺(tái)、滑板與刀具相對運(yùn)動(dòng)的測量系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定和控制，其位置由機(jī)械擋塊或行程開關(guān)來確定。項(xiàng)目一階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工機(jī)床參考點(diǎn)對機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)是一個(gè)已知定值，也就是說，可以根據(jù)機(jī)床參考點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值間接確定機(jī)床原點(diǎn)的位置。

數(shù)控車床的參考點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)項(xiàng)目一階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工6.工件坐標(biāo)系

(1)工件坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系是由編程人員根據(jù)零件圖樣及加工工藝，以零件上某一固定點(diǎn)為原點(diǎn)建立的坐標(biāo)系，又稱為編程坐標(biāo)系或工作坐標(biāo)系。

1)工件原點(diǎn)選在工件圖樣的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上，以利于編程。

2)工件原點(diǎn)盡量選在尺寸精度高、表面粗糙度值低的工件表面上。

3)工件原點(diǎn)最好選在工件的對稱中心上。

4)要便于測量和檢驗(yàn)。項(xiàng)目一

階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工圖1-18工件原點(diǎn)設(shè)置

a)數(shù)控車床b)數(shù)控銑床(2)對刀與對刀點(diǎn)1)在數(shù)控加工中，工件坐標(biāo)系確定后，還要確定刀尖點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的位置。

2)對刀點(diǎn)是指通過對刀確定刀具與工件相對位置的基準(zhǔn)點(diǎn)。

①所選的對刀點(diǎn)應(yīng)使程序編制簡單。

②對刀點(diǎn)應(yīng)選在容易找正、便于確定零件加工原點(diǎn)的位置。

③對刀點(diǎn)應(yīng)選在加工過程中檢查方便、可靠的位置。

④對刀點(diǎn)的選擇應(yīng)有利于提高加工精度。

3)換刀點(diǎn)是為加工中心、數(shù)控車床等采用多刀加工的機(jī)床而設(shè)置的，因?yàn)檫@些機(jī)床在加工過程中要自動(dòng)換刀，在編程時(shí)應(yīng)考慮選擇合適的換刀位置。

7.絕對坐標(biāo)編程與增量坐標(biāo)編程(1)絕對坐標(biāo)編程當(dāng)所有坐標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)值均從某一固定的坐標(biāo)原點(diǎn)計(jì)量的話，就稱之為絕對坐標(biāo)表達(dá)方式，按這種方式進(jìn)行編程即為絕對坐標(biāo)編程。(2)增量坐標(biāo)編程當(dāng)運(yùn)動(dòng)軌跡的終點(diǎn)坐標(biāo)是相對于線段的起點(diǎn)來計(jì)量時(shí)，稱之為增量坐標(biāo)或相對坐標(biāo)表達(dá)方式。(二)數(shù)控編程基礎(chǔ)

例1.1實(shí)現(xiàn)圖1-19所示的從起點(diǎn)A快速移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)B。圖1-19絕對坐標(biāo)和增量坐標(biāo)PROGRAMMINGAND

OPERATIONOFCNCMACHINE國家精品資源共享課程項(xiàng)目一：階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工

第4講數(shù)控車床基本編程指令（1）項(xiàng)目一

階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工三、相關(guān)知識介紹1．?dāng)?shù)控車床的編程特點(diǎn)

(三)數(shù)控車床的基本編程指令

準(zhǔn)備功能G代碼

該代碼的主要作用是指定數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行方式，為數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)運(yùn)算做好準(zhǔn)備。輔助功能M代碼

這種指令主要用于數(shù)控機(jī)床加工操作時(shí)的工藝指令(三)數(shù)控車床的基本編程指令2.數(shù)控系統(tǒng)的功能

(1)準(zhǔn)備功能G代碼該代碼的主要作用是指定數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行方式，為數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)運(yùn)算做好準(zhǔn)備。表1-4數(shù)控車床(FANUC0i系統(tǒng))準(zhǔn)備功能G代碼2.標(biāo)有*的G代碼為數(shù)控系統(tǒng)通電啟動(dòng)后的默認(rèn)狀態(tài)。項(xiàng)目一

階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工(三)數(shù)控車床的基本編程指令(2)輔助功能M代碼這種指令主要用于數(shù)控機(jī)床加工操作時(shí)的工藝指令。表1-5數(shù)控車床輔助功能M代碼(3)F功能F功能指令用于控制切削進(jìn)給量，在程序中有兩種使用方法。

1)每轉(zhuǎn)進(jìn)給量。

例1.2“G99F0.2；”表示進(jìn)給量為0.2mm/r。項(xiàng)目一

階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工(三)數(shù)控車床的基本編程指令2)每分鐘進(jìn)給量。

例1.3“G98F100;”表示進(jìn)給量為100mm/min。

(4)S功能

1)S功能指令用于控制主軸轉(zhuǎn)速。

例1.4“G50S1000;”表示最高轉(zhuǎn)速限制為1000r/min。

2)恒線速控制。

例1.5“G96S150;”表示切削點(diǎn)線速度控制在150m/min。圖1-20恒線速切削方式項(xiàng)目一階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工

3.工件坐標(biāo)系的設(shè)定

(1)工件坐標(biāo)系的建立G50指令格式：G50X___Z___

說明：

1)在執(zhí)行此指令之前必須先進(jìn)行對刀，通過調(diào)整機(jī)床，將刀尖放在程序所要求的起刀點(diǎn)位置上。

2)此指令并不會(huì)產(chǎn)生機(jī)械移動(dòng)，只是讓系統(tǒng)內(nèi)部用新的坐標(biāo)值取代舊的坐標(biāo)值，從而建立新的坐標(biāo)系。

。(三)數(shù)控車床的基本編程指令圖1-21設(shè)定加工坐標(biāo)系(2)預(yù)置工件坐標(biāo)系指令G54～G59具有參考點(diǎn)設(shè)定功能的機(jī)床還可用工件零點(diǎn)預(yù)置指令G54～G59來代替G50指令建立工件坐標(biāo)系。G54～G59與G50的區(qū)別：1)用G50指令時(shí)，后面一定要跟坐標(biāo)地址字；而用G54～G59指令時(shí)，則不需要跟坐標(biāo)地址字，且可單獨(dú)作為一行書寫。2）G50與G54～G59分別和刀具當(dāng)前位置的關(guān)系！執(zhí)行G50與G54～G59刀具是否移動(dòng)？3)G50與G54～G59在使用上的區(qū)別？項(xiàng)目一階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工4.G00——快速定位

格式：G00X（U）___Z（W）___

說明：（1）此指令是使刀具以系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的速度快速移動(dòng)定位所指定的位置。（2）不運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)可以省略。（3）X、Z表示目標(biāo)點(diǎn)的絕對坐標(biāo)值，U、W表示目標(biāo)點(diǎn)的相對前一點(diǎn)的增量坐標(biāo)。注意：刀具移動(dòng)軌跡是幾條線段的組合，不是一條直線。故在各坐標(biāo)方向上有可能不是同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)。例如，在FANUC系統(tǒng)中，運(yùn)動(dòng)總是先沿45°角的直線移動(dòng)，最后再在某一軸單向移動(dòng)至目標(biāo)點(diǎn)位置項(xiàng)目一階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工。

5.G01——直線插補(bǔ)格式：G01X（U）___Z（W）___F___說明：

（1）采用絕對尺寸編程時(shí)，刀具以F指令指進(jìn)給速度進(jìn)行插補(bǔ)，運(yùn)行至坐標(biāo)值為X、Z的某軌跡點(diǎn)上；（2）采用相對尺寸編程時(shí)，刀具運(yùn)行到距當(dāng)前點(diǎn)（起始點(diǎn)）的距離為U、W的某軌跡點(diǎn)上；F指令為續(xù)效指令，在沒有新的F指令前一直有效，并且不必在每個(gè)程序段中都寫入F指令。項(xiàng)目一階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工直線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)例：實(shí)現(xiàn)圖中從P0點(diǎn)到P1點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),其程序段為：N10G00X50Z2；（P0→P1）N20G01Z-40F0.3；（刀尖從P1點(diǎn)按F速度進(jìn)給到P2點(diǎn)）N30X80Z-60；（P2→P3）以F速度進(jìn)給N40G00X200Z100；（P3→P0）快速返回項(xiàng)目一

階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工6.數(shù)控車床的刀具補(bǔ)償及應(yīng)用（1）刀具的幾何、磨損補(bǔ)償

為什么設(shè)刀具幾何、磨損補(bǔ)償？

補(bǔ)償后使所有的刀尖點(diǎn)重合項(xiàng)目一階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工(2)刀尖圓弧半徑補(bǔ)償

1）刀尖圓弧自動(dòng)補(bǔ)償

●按刀尖圓弧中心編程。

●按假想刀尖編程。

刀尖圓弧半徑R造成的少切與過切項(xiàng)目一階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工2）刀尖圓弧自動(dòng)補(bǔ)償指令

G41——刀尖半徑左補(bǔ)償沿著進(jìn)給方向看，刀尖位置應(yīng)在編程軌跡的左邊，G42——刀尖半徑右補(bǔ)償沿著進(jìn)給方向看，刀尖位置應(yīng)在編程軌跡的右邊。G40——取消刀尖半徑補(bǔ)償?shù)都膺\(yùn)動(dòng)軌跡與編程軌跡一致。項(xiàng)目一階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工3）刀尖補(bǔ)償方位

在刀具數(shù)據(jù)庫內(nèi)按刀具實(shí)際放置情況設(shè)置相應(yīng)的刀尖方位代碼，才能保證對它進(jìn)行正確的刀補(bǔ)。項(xiàng)目一階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工4)刀尖圓弧半徑自動(dòng)補(bǔ)償功能的執(zhí)行過程

●刀具補(bǔ)償?shù)慕41、G42(加工前）●刀具補(bǔ)償進(jìn)行刀具中心軌跡始終偏離工件一個(gè)刀尖半徑值。（加工中)●刀具補(bǔ)償撤消G40(加工完)PROGRAMMINGAND

OPERATIONOFCNCMACHINE國家精品資源共享課程項(xiàng)目一：階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工

第6講

FANUC0i數(shù)控車床模擬仿真軟件基本操作項(xiàng)目一

階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工1.打開機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)（FANUC0i）進(jìn)入VNUC系統(tǒng)后，使用主菜單“選項(xiàng)”下的“選擇機(jī)床和系統(tǒng)”，在彈出的窗口中進(jìn)行機(jī)床和系統(tǒng)的選擇。首先選擇“機(jī)床類型”為“臥式車床”，然后從系統(tǒng)提供的機(jī)床列表中選擇數(shù)控系統(tǒng)。保存并關(guān)閉窗口后，系統(tǒng)主界面會(huì)顯示機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)。項(xiàng)目一

階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工2.接通電源，釋放急停按鈕，機(jī)床回零點(diǎn)。數(shù)控系統(tǒng)打開時(shí)處于電源關(guān)閉狀態(tài)，需要先接通電源。按下機(jī)床控制面板上的電源啟動(dòng)按鍵，顯示屏上會(huì)顯示機(jī)床的初始位置坐標(biāo)。按急停鍵，使急停鍵抬起。電源接通后，首先要做的事就是將刀具移到參考點(diǎn)。然后可以使用按鈕或開關(guān)，使刀具沿各軸運(yùn)動(dòng)。機(jī)床回零點(diǎn)首先把加電開關(guān)打開，彈開急停按鈕，點(diǎn)擊，在jog狀態(tài)下面點(diǎn)擊，然后，就可以調(diào)節(jié)z軸、x軸的控制按鈕和進(jìn)行回零了。項(xiàng)目一

階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工3.安裝工件和工藝裝夾。從菜單欄“工藝流程”中選擇“毛坯”，打開毛坯管理窗口，從中建立新毛坯。選擇“新毛坯”，出現(xiàn)圖2對話框，按照對話框提示，填寫工件要求的數(shù)值項(xiàng)目一

階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工4.安裝刀具。從菜單欄“工藝流程”中選擇“車刀刀庫”，打開刀具庫管理窗口，從中建立新刀具。項(xiàng)目一

階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工5.程序的輸入（加載和修改）。如果工件的加工程序較長、較復(fù)雜時(shí)，最好先用其它軟件編程，保存成代碼文件，然后導(dǎo)入系統(tǒng)。點(diǎn)擊菜單欄“文件”下的“加載NC代碼文件”就可導(dǎo)入編寫的程序。輸入的程序若需要修改，可進(jìn)行編輯操作。將方式開關(guān)置于編輯狀態(tài)，利用編輯鍵進(jìn)行增加、刪除、修改等操作。項(xiàng)目一

階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工6.工件坐標(biāo)系的建立（對刀調(diào)整）。在實(shí)際加工中，可以使用試切法確定每一把刀具起始點(diǎn)的坐標(biāo)值，結(jié)合測量視圖進(jìn)行計(jì)算，然后將值輸入系統(tǒng)。其操作過程如下：1）選一把加工所使用的刀具。2）使用手動(dòng)進(jìn)給操作，平端面，得到工件坐標(biāo)系的z軸坐標(biāo)。（機(jī)械坐標(biāo)）3）在工件端面試切，使用“測量”圖測量工件直徑，刀尖所在的x軸絕對坐標(biāo)（機(jī)械坐標(biāo)）加上試切直徑的負(fù)值，得到工件坐標(biāo)系的x軸坐標(biāo)。4）把計(jì)算出來的工件坐標(biāo)系的x、z值輸入到G54-G59坐標(biāo)系。項(xiàng)目一

階梯軸類零件的數(shù)控編程及加工7.仿真加工。在開始加工前檢查倍率和主軸轉(zhuǎn)速按鈕，然后開啟循環(huán)啟動(dòng)按鈕，機(jī)床開始自動(dòng)加工。PROGRAMMINGAND

OPERATIONOFCNCMACHINE國家精品資源共享課程項(xiàng)目2：

成形曲面軸類零件的數(shù)控編程及加工

第1講車圓弧的加工工藝一、任務(wù)引入二、任務(wù)分析

三、相關(guān)知識介紹(一)車圓弧的加工工藝

1.車圓弧的加工路線分析項(xiàng)目2成形曲面軸類零件的數(shù)控編程及加工

車圓弧

車同心圓弧項(xiàng)目2成形曲面軸類零件的數(shù)控編程及加工車錐法加工圓弧2.數(shù)控車床的通用夾具軟爪自定心卡盤項(xiàng)目2成形曲面軸類零件的數(shù)控編程及加工（1）圓周定位夾具卡盤加頂尖心軸和彈簧心軸項(xiàng)目2成形曲面軸類零件的數(shù)控編程及加工彈簧夾套

a)拉式彈簧夾套b)推式彈簧夾套項(xiàng)目2成形曲面軸類零件的數(shù)控編程及加工單動(dòng)卡盤項(xiàng)目2成形曲面軸類零件的數(shù)控編程及加工項(xiàng)目2成形曲面軸類零件的數(shù)控編程及加工兩頂尖撥盤

a)裝夾立體圖b)平面圖（2）中心孔定位夾具內(nèi)、外撥動(dòng)頂尖

a)內(nèi)撥動(dòng)頂尖b)外撥動(dòng)頂尖端面撥動(dòng)頂尖項(xiàng)目2成形曲面軸類零件的數(shù)控編程及加工3.數(shù)控可轉(zhuǎn)位車刀的選用(1)可轉(zhuǎn)位刀具的組成項(xiàng)目2成形曲面軸類零件的數(shù)控編程及加工（2）可轉(zhuǎn)位刀片的夾緊（3）刀片形狀的選擇（4）刀具前角的作用

刀片夾緊方式（5）刀具后角的作用后角大小與后刀面磨損的關(guān)系項(xiàng)目2成形曲面軸類零件的數(shù)控編程及加工（6）主偏角的作用

主偏角與切削層公稱厚度的關(guān)系bD—切削寬度f—進(jìn)給量hD—切削層公稱厚度kr—主偏角

項(xiàng)目2成形曲面軸類零件的數(shù)控編程及加工（7）副偏角的作用（8）刃傾角的作用

刀具刃傾角項(xiàng)目2成形曲面軸類零件的數(shù)控編程及加工PROGRAMMINGAND

OPERATIONOFCNCMACHINE國家精品資源共享課程項(xiàng)目二：

成形曲面軸類零件的數(shù)控編程及加工

第2講成形曲面軸類零件的數(shù)控編程1.圓弧面的加工指令G02和G03：編程格式：G02X（U）___Z（W）___I___K___F___G03X（U）___Z（W）___I___K___F___

注意圓弧的逆、順判斷。說明：

1)絕對編程時(shí)，X、Z是指圓弧插補(bǔ)的終點(diǎn)坐標(biāo)值，增量編程時(shí)，U、W為圓弧終點(diǎn)相對于圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)值。

2)I、K是指圓弧起點(diǎn)到圓心的增量坐標(biāo)，與G90,G91無關(guān)，其為零時(shí)可省略，有正負(fù)之分。

3)R為指定圓弧半徑。4)X、Z同時(shí)省略時(shí)，表示起點(diǎn)與終點(diǎn)重合。分矢量I、K正負(fù)的判斷圓弧插補(bǔ)時(shí)R與-R的區(qū)別項(xiàng)目2成形曲面軸類零件的數(shù)控編程及加工練習(xí)一：項(xiàng)目2成形曲面軸類零件的數(shù)控編程及加工順圓插補(bǔ)項(xiàng)目2成形曲面軸類零件的數(shù)控編程及加工練習(xí)二：逆圓插補(bǔ)2．自動(dòng)倒角及倒圓(1)45°倒角

1)Z軸向X軸倒角。編程格式：G01Z(W)_I±i;如a圖。2)X軸向Z軸倒角。編程格式：G01X(U)_K±k;

如b圖。項(xiàng)目2成形曲面軸類零件的數(shù)控編程及加工(2)任意角度倒角在直線進(jìn)給程序段尾部加上C，可自動(dòng)插入任意角度的倒角。C的數(shù)值是從假設(shè)沒有倒角時(shí)的拐角交點(diǎn)到倒角終點(diǎn)或與終點(diǎn)之間的距離，如下圖所示。G01X50C10;X100Z-100;任意角度倒角項(xiàng)目2成形曲面軸類零件的數(shù)控編程及加工(3)45°倒圓

1)Z軸向X軸倒圓。如(a)圖。編程格式：G01Z(W)_R±r;

2)X軸向Z軸倒圓。如(b)圖。編程格式：G01X(U)_R±r;a)Z軸向X軸倒圓b)X軸向Z軸倒圓項(xiàng)目2成形曲面軸類零件的數(shù)控編程及加工(4)任意角度倒圓角如下圖所示倒圓角程序：G01X50R10F0.2;X100Z-100;任意角度倒圓角項(xiàng)目2成形曲面軸類零件的數(shù)控編程及加工3.封閉切削循環(huán)指令G73格式：G73UiWkRdG73PnsQnfU△uW△wFf

說明：（1）該功能適合加工已基本鑄造、鍛造成形的一類工件。如圖所示。（2）其中I為X軸上的總退刀量（半徑值）；k為Z軸上的總退刀量；d為重復(fù)加工次數(shù)；ns為指定精加工路線中第一個(gè)程序段的順序號；nf為指定精加工路線中最后一個(gè)程序段的順序號；△u為X軸上的精加工余量（直徑值）；△w為Z軸上的精加工余量。項(xiàng)目2成形曲面軸類零件的數(shù)控編程及加工4.數(shù)控車床加工案例——成形曲面軸類零件項(xiàng)目2

成形曲面軸類零件的數(shù)控編程及加工

（1）工藝分析

1)分析圖樣。這是一個(gè)由圓弧面、外圓錐面、外圓柱面構(gòu)成的零件。其￠50mm外圓柱面直徑處不加工，而￠40mm外圓柱面直徑處加工精度較高，其材料為45號鋼，選擇毛坯尺寸為￠50mm×L110mm。

2)確定加工方案及加工路線。以零件右端面中心O作為坐標(biāo)系原點(diǎn)，設(shè)定工件坐標(biāo)系。根據(jù)零件尺寸精度及技術(shù)要求，本例將粗、精加工分開來考慮。確定的加工工藝路線為：車削右端面→粗車外圓柱面分別為

￠44mm，￠40.5mm，￠34.5mm，￠28.5mm，￠22.5mm，￠16.5mm，→粗車圓弧面R14.25mm，→粗車外圓柱面￠40.5mm→粗車外圓錐面→粗車外圓弧面R4.75mm→精車圓弧面R14mm→精車外圓錐面→精車外圓柱面￠40mm→精車外圓弧面R5mm。

項(xiàng)目2

成形曲面軸類零件的數(shù)控編程及加工3)裝夾零件及選擇夾具。采用該機(jī)床本身的標(biāo)準(zhǔn)卡盤，零件伸出三爪卡盤外75mm左右，并找正夾緊。

4)選擇刀具和切削用量。刀具的選擇：選擇1號刀具為90°硬質(zhì)合金機(jī)夾偏刀，用于粗、精車削加工。切削用量的選擇：采用切削用量主要考慮加工精度并兼顧提高刀具耐用度、機(jī)床壽命等因素。主軸轉(zhuǎn)速n=630r/min，進(jìn)給速度粗車為F=0.2mm/r，精車為F=0.1mm/r。（2）數(shù)值計(jì)算

R14mm圓弧的圓心坐標(biāo)是：X=0，Z=-14（mm），R5mm圓弧的圓心坐標(biāo)是：X=50，Z=-（44+20-5）=-59（mm）。（3)參考程序（4）數(shù)控加工

(1）打開機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)。(2）接通電源，釋放急停按鈕，機(jī)床回零點(diǎn)。(3）安裝工件和工藝裝夾。(4）安裝刀具。(5）程序的輸入（加載和修改）。(6）工件坐標(biāo)系的建立（對刀調(diào)整）。在實(shí)際加工中，可以使用試切法確定每一把刀具起始點(diǎn)的坐標(biāo)值，結(jié)合測量視圖進(jìn)行計(jì)算，然后將值輸入系統(tǒng)。其操作過程如下：(7)程序仿真校驗(yàn)。(8）數(shù)控加工。在開始加工前檢查倍率和主軸轉(zhuǎn)速按鈕，然后開啟循環(huán)啟動(dòng)按鈕，機(jī)床開始自動(dòng)加工。(9）測量工件。（5）學(xué)習(xí)評價(jià)表2-1成形曲面軸類零件的數(shù)控車削編程及加工任務(wù)評價(jià)表

工件編號

技術(shù)要求

配分

總得分項(xiàng)目與權(quán)重序號

評分標(biāo)準(zhǔn)檢測記錄

得分加工操作

(25%)1

尺寸精度符合要求10

不合格每處扣2分2

形位精度符合要求5

不合格每處扣2分3

表面粗糙度符合要求10

不合格每處扣2分程序與工藝

(25%)4

程序格式規(guī)范5

不規(guī)范每處扣2分5

工藝過程規(guī)范合理10

不合理每處扣5分6

切削用量參數(shù)正確5

不正確每處扣5分7

程序正確完整5

不完整全扣機(jī)床操作

(20%)8

刀具的選擇與安裝正確5

不正確每次扣2分9

對刀及坐標(biāo)系設(shè)定正確5

不正確每次扣2分10

機(jī)床操作規(guī)范5

不規(guī)范每次扣2分11

工件加工不出錯(cuò)5

出錯(cuò)全扣文明生產(chǎn)

(10%)13

安全操作5

出錯(cuò)全扣14

工作場所整理5

不合格全扣相關(guān)知識及職業(yè)能力（20%）15車床夾具知識10

提問16

自學(xué)能力10

根據(jù)學(xué)生情況，酌情給分

表達(dá)溝通能力

合作能力

創(chuàng)新能力PROGRAMMINGAND

OPERATIONOFCNCMACHINE國家精品資源共享課程第3講完成成形曲面軸類零件的編程及加工項(xiàng)目2成形曲面軸類零件的數(shù)控編程及加工一、任務(wù)引入二、任務(wù)分析材料:45鋼1、工藝分析

1)分析圖樣。這是一個(gè)由球頭面、圓弧面、外圓錐面、外圓柱面構(gòu)成的軸類零件。Φ20mm,Φ30mm,及Φ38mm外圓柱面直徑處加工精度較高,材料為45鋼,選擇毛坯尺寸為Φ40mm×80mm。

2)確定加工方案及加工路線。以零件右端中心O作為原點(diǎn)設(shè)定工件坐標(biāo)系。根據(jù)零件尺寸精度及技術(shù)要求，將粗、精加工分開來考慮，確定的加工路線為：車削右端面→粗車圓弧面→粗車外圓柱面→粗車外圓錐面→粗車圓弧面→精車圓弧面→精車外圓柱面→精車外圓錐面→精車圓弧面。

3)裝夾零件及選擇夾具。采用該機(jī)床本身標(biāo)準(zhǔn)的自定心卡盤，零件伸出自定心卡盤外60mm左右，并找正加緊。

項(xiàng)目2成形曲面軸類零件的數(shù)控編程及加工4)選擇刀具和切削用量。①選擇刀具。選擇1號刀具為90°硬質(zhì)合金機(jī)加工偏刀，用于粗、精加工，其副偏角應(yīng)較大，否則加工凹曲面時(shí)易發(fā)生干涉現(xiàn)象。②選擇切削用量。選擇切削用量主要考慮加工精度要求并兼顧提高刀具壽命、機(jī)床壽命等因素。確定粗車時(shí)主軸轉(zhuǎn)速n=630r/mm,進(jìn)給速度為f=0.25mm/r；精車時(shí)主軸轉(zhuǎn)速n=1000r/mm,進(jìn)給速度為f=0.15mm/r。2、數(shù)值計(jì)算SR14mm圓弧的圓心坐標(biāo)是：X=0，Z=-14，R5mm圓弧的圓心坐標(biāo)是：X=50，Z=-(44+20-5)=-59。項(xiàng)目2成形曲面軸類零件的數(shù)控編程及加工3、參考程序O0010N10G54;N15T0101;N20G00X40Z5M08;N30S630M03;N40G71U2R0.5;N50G71P60Q160U0.6W0.2F0.25;N60G00G42X0Z2;N70G01Z0F0.15S1000;N80G03X14Z-7R7;N90W-6;N95X17;N100X20W-1.5;N105W-8.5;N110X24;N120X30W-8;N130W-10;項(xiàng)目2成形曲面軸類零件的數(shù)控編程及加工N140G02X38W-4R4;N150G01Z-58;N160G00X45;N170G70P60Q160;N180X100Z100;N190M02;4、數(shù)控加工1）打開機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)。2）接通電源，釋放“急?！卑粹o，機(jī)床回零點(diǎn)。3）安裝工件和工藝裝夾。4）安裝刀具。5）輸入程序（加載和修改）。6）建立工件坐標(biāo)系（對刀調(diào)整）。在實(shí)際加工中，可以使用試切法確定每一把刀具起始點(diǎn)的坐標(biāo)值，結(jié)合測量視圖進(jìn)行計(jì)算，然后將值輸入系統(tǒng)。項(xiàng)目2成形曲面軸類零件的數(shù)控編程及加工7）進(jìn)行程序仿真校驗(yàn)。8）數(shù)控加工。在開始加工前檢查倍率和主軸轉(zhuǎn)速按鈕，然后開啟循環(huán)啟動(dòng)按鈕，機(jī)床開始自動(dòng)加工。9）測量工件。5、學(xué)習(xí)評價(jià)成形曲面軸類零件的數(shù)控車削程序及加工任務(wù)內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)見附表。項(xiàng)目2成形曲面軸類零件的數(shù)控編程及加工PROGRAMMINGAND

OPERATIONOFCNCMACHINE國家精品資源共享課程項(xiàng)目3螺紋軸類零件的數(shù)控編程及加工

項(xiàng)目3螺紋軸類零件的數(shù)控編程及加工學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.理解槽的種類及切槽指令；2.掌握切槽刀具的選擇；3.掌握窄槽、寬槽的加工方法；4.知道切槽、切斷編程的注意事項(xiàng)；5.知道螺紋的種類，會(huì)進(jìn)行螺紋的有關(guān)參數(shù)計(jì)算；6.掌握螺紋加工指令的含義及格式；7.掌握數(shù)控車床螺紋加工的方法和編程；8.掌握螺紋軸類零件的數(shù)控編程及加工。項(xiàng)目3螺紋軸類零件的數(shù)控編程及加工圖3-1階梯軸類零件

a)零件圖b)立體圖二、任務(wù)分析一、任務(wù)引入三、相關(guān)知識介紹(一)切槽及切斷加工

1.切槽與切斷加工的刀具選擇項(xiàng)目3螺紋軸類零件的數(shù)控編程及加工圖3-2切槽刀和切斷刀第1講切槽及切斷加工2.槽的加工路線

(1)較窄的溝槽加工加工較窄的溝槽時(shí)，可以正確選擇刀頭的寬度，通過橫向直接進(jìn)給切削而成。圖3-3較窄溝槽的加工路線

a)加工精度要求不高的溝槽b)粗車高精度要求的溝槽c)精車高精度要求的溝槽(2)較寬的外圓溝槽加工加工較寬的外圓溝槽時(shí)，可以分幾次進(jìn)給，要求每次切削時(shí)要留有重疊的部分，并在槽溝兩側(cè)和底面留一定的余量精車。項(xiàng)目3螺紋軸類零件的數(shù)控編程及加工圖3-4較寬溝槽的加工路線

a)粗加工b)精加工(3)退刀路線的安排切槽刀或切斷刀退刀時(shí)要注意合理安排退刀的路線。一般應(yīng)先退X方向，再退Z方向。項(xiàng)目3螺紋軸類零件的數(shù)控編程及加工3.切槽與切斷加工的編程指令(1)外徑切槽循環(huán)指令G75外徑切槽循環(huán)功能適合于在外圓面上切削溝槽或切斷加工。圖3-5切斷加工項(xiàng)目3螺紋軸類零件的數(shù)控編程及加工編程格式：G75R(e)；G75X(U)—P(△i)F—；式中：e——X方向退刀量（半徑值）；

X(U)——槽深；

△i——每次循環(huán)切削量。N10G50X200Z100T0202

N20M03S600

N30G00X35Z-50

N40G75R1

N50G75X-1P5F0.1

N60G00X200Z100

N70M30

(2)程序暫停指令G04項(xiàng)目3螺紋軸類零件的數(shù)控編程及加工圖3-6G04指令的應(yīng)用編程格式：

G04X（U）—（單位：s）；

或

G04P—（單位：ms）；說明：①指令范圍從0.001～99999.999；②用法：G04X1.0（U1.0）(暫停1s)；G04P1000（暫停1s）；③

執(zhí)行該指令時(shí)機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)暫停，暫停時(shí)間過后，繼續(xù)運(yùn)行下一段程序。程序暫停一般用于以下情況：①可用于切槽、臺(tái)階端面等需要刀具在加工表面作短暫停留的場合，以保證該段輪廓的車削質(zhì)量；②鉆孔加工到達(dá)孔底部時(shí)，設(shè)置延時(shí)時(shí)間，以保證孔底的鉆孔質(zhì)量。③鉆孔加工中途退刀后設(shè)置延時(shí)，以保證孔中切屑充分排出。④鏜孔加工到孔底部時(shí)設(shè)置延時(shí)，以保證孔底的鏜孔質(zhì)量。(3)子程序在編制加工程序的過程中，如果有一組程序段在一個(gè)程序中多次出現(xiàn)或者在幾個(gè)程序中都要使用它，則可以將這個(gè)典型的加工程序編制成固定程序，單獨(dú)命名，這種程序段稱為子程序。項(xiàng)目3螺紋軸類零件的數(shù)控編程及加工圖3-7子程序調(diào)用PROGRAMMINGAND

OPERATIONOFCNCMACHINE國家精品資源共享課程項(xiàng)目3螺紋軸類零件的數(shù)控編程及加工(二)螺紋加工1.螺紋加工刀具項(xiàng)目3螺紋軸類零件的數(shù)控編程及加工第2講螺紋加工圖3-8外螺紋加工用車刀圖3-9內(nèi)螺紋加工用車刀項(xiàng)目3螺紋軸類零件的數(shù)控編程及加工(1)螺紋牙型高度(螺紋總切削深度)螺紋牙型高度是指螺紋牙型上牙頂?shù)窖赖字g垂直于螺紋軸線方向上的距離。

(2)螺紋起點(diǎn)與螺紋終點(diǎn)的徑向尺寸螺紋加工中，徑向起點(diǎn)(編程大徑)的確定決定于螺紋大徑。

(3)螺紋起點(diǎn)與螺紋終點(diǎn)的軸向尺寸由于車螺紋起始時(shí)有一個(gè)加速過程，結(jié)束前有一個(gè)減速過程，在這段距離中螺距不可能保持均勻，因而車螺紋時(shí)兩端必須設(shè)置足夠的升速進(jìn)刀段δ1和減速退刀段δ2，以剔除兩端因變速而出現(xiàn)的非標(biāo)準(zhǔn)螺距的螺紋段。

(4)分層切削如果螺紋牙型較深、螺距較大，可分幾次進(jìn)給，每次進(jìn)給的背吃刀量用螺紋深度減精加工背吃刀量所得的差按遞減規(guī)律分配。項(xiàng)目3螺紋軸類零件的數(shù)控編程及加工2.螺紋切削參數(shù)項(xiàng)目3螺紋軸類零件的數(shù)控編程及加工圖3-10螺紋牙型的高度3.螺紋切削的編程指令

(1)基本螺紋切削指令G32G32——螺紋切削格式：G32X（U）___Z（W）___F___

或：G32X（U）___Z（W）___E___X(U)、Z(W)——螺紋切削的終點(diǎn)坐標(biāo)值；X省略時(shí)為圓柱螺紋切削，Z省略時(shí)為端面螺紋切削；X、Z均不省略時(shí)為錐螺紋切削；

F——螺紋導(dǎo)程。項(xiàng)目3螺紋軸類零件的數(shù)控編程及加工(2)螺紋切削循環(huán)指令G92螺紋切削循環(huán)指令把“切入—螺紋切削—退刀—返回”四個(gè)動(dòng)作作為一個(gè)循環(huán)，用一個(gè)程序段來執(zhí)行。G92——螺紋切削循環(huán)格式：G92X（U）___

Z（W）___I___F___

或：G92X（U）___

Z（W）___I___E___

項(xiàng)目3螺紋軸類零件的數(shù)控編程及加工(3)復(fù)合螺紋切削循環(huán)指令G76編程格式:G76P(m)（r）（α）Q（△dmin）R(d)G76X(U)Z(W)R(I)F(f)P(k)Q(△d)復(fù)合螺紋切削循環(huán)指令可以完成一個(gè)螺紋段的全部加工任務(wù)。項(xiàng)目3螺紋軸類零件的數(shù)控編程及加工圖3-11復(fù)合螺紋切削循環(huán)與進(jìn)刀法數(shù)控車床加工案例——螺紋軸類零件項(xiàng)目3螺紋軸類零件的數(shù)控編程及加工第3講完成螺紋軸類零件的編程及加工圖3-12螺紋類零件四、任務(wù)實(shí)施1.工藝分析

(1)圖樣分析(2)加工方案及加工路線的確定(3)零件的裝夾及夾具的選擇(4)刀具和切削用量的選擇

1)選擇刀具。

2)選擇切削用量。

(5)數(shù)值計(jì)算本項(xiàng)目主要計(jì)算螺紋的小徑。

2.參考程序項(xiàng)目3螺紋軸類零件的數(shù)控編程及加工3.數(shù)控加工

1)打開機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)。

2)接通電源，釋放“急?！卑粹o，機(jī)床回零點(diǎn)。

3)安裝工件和工藝裝夾。

4)安裝刀具。

5)輸入程序(加載和修改)。

6)建立工件坐標(biāo)系(對刀調(diào)整)。

7)進(jìn)行程序仿真校驗(yàn)。

8)數(shù)控加工。

9)測量工件。

4.學(xué)習(xí)評價(jià)項(xiàng)目3螺紋軸類零件的數(shù)控編程及加工項(xiàng)目4軸類綜合零件的數(shù)控編程及加工項(xiàng)目4軸類綜合零件的數(shù)控編程及加工圖4-1軸類綜合零件a)零件圖b)立體圖一、任務(wù)引入二、任務(wù)分析1.數(shù)控加工工藝文件

(1)數(shù)控編程任務(wù)書表4-1數(shù)控編程任務(wù)書三、相關(guān)知識介紹項(xiàng)目4軸類綜合零件的數(shù)控編程及加工工藝處數(shù)控編程任務(wù)書產(chǎn)品零件圖號任務(wù)書編號零件名稱使用數(shù)控設(shè)備

主要工序說明及技術(shù)要求：編程收到日期月日經(jīng)手人編制審核編程審核批準(zhǔn)表4-2數(shù)控加工工序卡片(2)數(shù)控加工工序卡片

項(xiàng)目4軸類綜合零件的數(shù)控編程及加工單位數(shù)控加工工序卡片產(chǎn)品名稱或代號零件名稱零件圖號工序簡圖車間使用設(shè)備工藝序號程序編號夾具名稱夾具編號工步號工步作業(yè)內(nèi)容加工面刀具號刀補(bǔ)量主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)給速度背吃刀量編制審核批準(zhǔn)年月日共頁第頁表4-3數(shù)控加工刀具卡片(3)數(shù)控加工刀具卡片數(shù)控加工時(shí)，對刀具的要求十分嚴(yán)格，一般要在機(jī)外對刀儀上預(yù)先調(diào)整刀具直徑和長度。項(xiàng)目4軸類綜合零件的數(shù)控編程及加工產(chǎn)品名稱或代號零件名稱零件圖號序號刀具號刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面?zhèn)渥⒕幹茖徍伺鷾?zhǔn)共頁第頁表4-4工件安裝和原點(diǎn)設(shè)定卡片(4)數(shù)控加工工件安裝和原點(diǎn)設(shè)定卡它應(yīng)表示出數(shù)控加工原點(diǎn)定位方法和夾緊方法，并應(yīng)注明加工原點(diǎn)設(shè)置位置和坐標(biāo)方向、使用的夾具名稱和編號等，見表4-4。

項(xiàng)目4軸類綜合零件的數(shù)控編程及加工零件圖號數(shù)控加工工件安裝和原點(diǎn)設(shè)定卡片工序號零件名稱裝夾次數(shù)編制（日期）審核（日期）批注（日期）第頁共頁序號夾具名稱夾具圖號表4-5數(shù)控加工走刀路線圖2.數(shù)控車削加工的注意事項(xiàng)(5)數(shù)控加工走刀路線圖

項(xiàng)目4軸類綜合零件的數(shù)控編程及加工

3.返回類指令

(1)回參考點(diǎn)檢驗(yàn)指令G27G27指令用于檢查X軸和Z軸是否能準(zhǔn)確返回參考點(diǎn)。

(2)自動(dòng)返回參考點(diǎn)指令G28該指令可以使刀具從任何位置以快速點(diǎn)定位的方式經(jīng)中間點(diǎn)返回參考點(diǎn)。(3)從參考點(diǎn)返回指令G29執(zhí)行G29指令時(shí)，各軸先以G00指令指定的速度快移到由前段G28指令定義的中間點(diǎn)位置，然后再向程序指令指定的目標(biāo)點(diǎn)快速定位。項(xiàng)目4軸類綜合零件的數(shù)控編程及加工圖4-2G28、G29指令的應(yīng)用項(xiàng)目4軸類綜合零件的數(shù)控編程及加工4.數(shù)控車床加工案例——軸類綜合零件圖4-3加工零件圖項(xiàng)目4軸類綜合零件的數(shù)控編程及加工

如圖4-3所示零件，材料為45鋼，該零件的毛坯尺寸為￠40mm×100mm。試用所學(xué)知識確定零件的加工工藝，正確地編制零件的加工程序，并完成零件的仿真加工。⑴工藝分析零件輪廓包括外圓、溝槽和螺紋，所用刀具為外圓粗車刀、外圓精車刀、外切槽刀和外螺紋刀。各主要外圓表面的表面粗糙度

值均為1.6，說明該零件對表面粗糙度要求比較高，因此，加工工藝應(yīng)安排粗車和精車。工件原點(diǎn)位于工件右端面中心。⑵工件的裝夾方法及工藝路線的確定1)用三爪自定心卡盤夾持毛坯面，粗精車端面、SR10mm球頭、20mm外圓、圓錐面、R6mm圓弧、M34螺紋牙頂圓、36mm外圓至要求尺寸。2)車削4mm×2mm溝槽。3)車削M34外螺紋。項(xiàng)目4軸類綜合零件的數(shù)控編程及加工⑶填寫數(shù)控加工刀具卡片和工藝卡片項(xiàng)目4軸類綜合零件的數(shù)控編程及加工表4-6數(shù)控加工刀具卡刀具號刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工內(nèi)容主軸轉(zhuǎn)速(r/min)進(jìn)給量(mm/r)材料T0193°外圓車刀1粗車工件外輪廓8000.2YT15T0293°外圓車刀1精車工件外輪廓12000.08YT15T034mm寬切槽刀1車退刀槽4000.05YT15T0460°外螺紋車刀1車M34×2螺紋500YT15表4-7數(shù)控加工工藝卡工步加工內(nèi)容刀具號備注1夾持毛坯面車削端面T012粗車SR10mm球頭、￠20mm外圓、圓錐面、R6mm圓弧、M34螺紋牙頂圓、￠36mm外圓T013精車SR10mm球頭、

￠20mm外圓、圓錐面、R6mm圓弧、M34螺紋牙頂圓、￠36mm外圓T024切4mm×2mm退刀槽T035車螺紋M34×2至要求尺寸T046檢驗(yàn)項(xiàng)目4軸類綜合零件的數(shù)控編程及加工⑷編寫加工程序由于各外圓公差方向一致，因此編程時(shí)只需按圖樣實(shí)際尺寸編程，通過修改刀補(bǔ)磨耗來保證尺寸要求。四、任務(wù)實(shí)施1.工藝分析

(1)零件圖的分析(2)設(shè)備的選擇(3)零件定位基準(zhǔn)和裝夾方式的確定

1)定位基準(zhǔn)。

2)裝夾方法。

(4)加工順序及進(jìn)給路線的確定加工順序按先車端面，然后遵循“由粗到精、由近到遠(yuǎn)”(由右到左)的原則。

(5)刀具的選擇刀具材料為W18Cr4V，其選擇卡片見表4-9。項(xiàng)目4軸類綜合零件的數(shù)控編程及加工表4-8刀具選擇卡片(6)切削用量的確定項(xiàng)目4軸類綜合零件的數(shù)控編程及加工產(chǎn)品名稱或代號零件名稱綜合軸類零件零件圖號序號刀具號刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面?zhèn)?/p>

注1T01右手外圓偏刀1粗車外輪廓表面20mmX20mm2T02右手外圓偏刀1精車外輪廓表面20mmX20mm3T0360°外螺紋車刀1車螺紋20mmX20mm4T04切槽刀1切4mm槽，切斷B=4mm20mmX20mm編制審核批注共頁第

頁表4-9綜合軸的數(shù)控加工工藝卡片2.參考程序

3.數(shù)控加工項(xiàng)目4軸類綜合零件的數(shù)控編程及加工單位名稱產(chǎn)品名稱或代號零件名稱零件圖號綜合軸類零件工序號程序編號夾具名稱使用設(shè)備車間O01自定心卡盤CK6140型數(shù)控車床數(shù)控中心工步號工步內(nèi)容（尺寸單位：mm）刀具號刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速/（r/min)進(jìn)給量/(mm/r)背吃刀量/mm備

注1從右至左粗車各面T0120mmX20mm8000.2522從右至左精車各面T0220mmX20mm15000.150.53切槽T0420mmX20mm4000.14車M18X1.5螺紋T0320mmX20mm3001.55切斷T0420mmX20mm4000.1編程審核批準(zhǔn)年

月

日共

頁第

頁項(xiàng)目6車削組合件的數(shù)控編程及加工一、任務(wù)引入圖6-1車削組合件項(xiàng)目6車削組合件的數(shù)控編程及加工a)車削件1b)車削件2

c)組合結(jié)構(gòu)技術(shù)要求：1.銳邊倒角0.3；2.過渡部分要光滑；3.材料鋁合金；4.未注公差尺寸按照IT12加工和檢查。項(xiàng)目6車削組合件的數(shù)控編程及加工三、相關(guān)知識介紹1.數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容

1)選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的零件及內(nèi)容。

2)對零件圖進(jìn)行數(shù)控加工的工藝分析。

3)進(jìn)行數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)。

4)對零件圖樣進(jìn)行數(shù)學(xué)處理。

5)編寫加工程序單。

6)按程序單制作控制介質(zhì)。

7)進(jìn)行程序的校驗(yàn)與修改。

8)進(jìn)行首件試加工與現(xiàn)場問題處理。

9)對數(shù)控加工工藝文件進(jìn)行定型與歸檔。二、任務(wù)分析

該任務(wù)是一個(gè)典型的車削組合件加工，完成該任務(wù)的目的是為了進(jìn)一步提高學(xué)生分析、解決工藝問題的能力及數(shù)控編程、加工的能力。在編程與加工前合理地安排加工工藝，將會(huì)達(dá)到事半功倍的效果。2.對加工程序的說明

1)所用數(shù)控設(shè)備的型號及控制機(jī)型號。2)程序原點(diǎn)、對刀點(diǎn)及允許的對刀誤差。

3)工件相對于機(jī)床的坐標(biāo)方向及位置(用簡圖表述)。

4)所用刀具的規(guī)格、圖號及其在程序中對應(yīng)的刀具號。

5)整個(gè)程序加工內(nèi)容的順序安排(相當(dāng)于工步內(nèi)容說明與工步順序)，使操作者明白先干什么后干什么。

6)子程序說明。

7)其他需要作特殊說明的問題，例如，需要在加工中更換夾緊點(diǎn)(挪動(dòng)壓板)的計(jì)劃停機(jī)程序段號，中間測量用的計(jì)劃停機(jī)程序段號，允許的最大刀具半徑和長度補(bǔ)償值等，都應(yīng)說明清楚。項(xiàng)目6車削組合件的數(shù)控編程及加工四、任務(wù)實(shí)施1.零件圖樣分析

(1)形狀分析該項(xiàng)目由兩個(gè)工件配對而成。

(2)尺寸精度分析該零件尺寸標(biāo)注齊全，多處有公差要求，公差等級為IT7～I(xiàn)T8。

(3)表面粗糙度分析本例中表面粗糙度值均為Ra1.6μm。

2.加工工藝分析

根據(jù)工件圖樣的幾何形狀和尺寸要求，第一次裝夾件2左端，鉆孔、粗精車外圓、粗精車內(nèi)孔。調(diào)頭倒1.5

×45°角、粗精車內(nèi)孔、車削內(nèi)螺紋。第三次裝夾件1左端加工內(nèi)容為：粗精車外輪廓、切槽、車削螺紋（用件2配車螺紋）和切斷工件四個(gè)工步完成。調(diào)頭裝夾的加工內(nèi)容為手動(dòng)鉆￠20底孔、粗精車外輪廓、粗精車內(nèi)孔。項(xiàng)目6車削組合件的數(shù)控編程及加工3.工件的裝夾方法及工藝路線的確定

⑴用三爪自定心卡盤夾持￠50×200的毛坯面，手動(dòng)操作機(jī)床對件2鉆

￠24底孔，依次粗精車￠46外圓、R6圓弧及1：5內(nèi)錐面。

⑵切斷。⑶工件調(diào)頭裝夾取總長，倒1.5

×45°角、粗精車M27內(nèi)螺紋牙頂圓。

⑷車削M27×1.5內(nèi)螺紋。

⑸用三爪自定心卡盤夾持剩余毛坯左端，依次粗精車件1右端面、R10圓弧、

￠20外圓、M27螺紋牙頂圓、

￠36外圓、1.5

×45°倒角、￠46外圓至要求尺寸。⑹車削5mm寬溝槽。⑺車削M27×1.5外螺紋，用件2配車。⑻切斷。⑼工件調(diào)頭裝夾取總長。手動(dòng)操作機(jī)床鉆

￠20底孔，粗精車1：5錐面及R6圓??；倒1

×45°角、粗精車￠24內(nèi)孔。

項(xiàng)目6車削組合件的數(shù)控編程及加工表6-1數(shù)控加工刀具卡片項(xiàng)目6車削組合件的數(shù)控編程及加工產(chǎn)品名稱或代號零件名稱數(shù)控加工刀具卡零件圖號程序編號使用設(shè)備組合件加工序號刀具號刀具規(guī)格及名稱刀具型號刀尖圓弧半徑加工表面?zhèn)渥⒌扼w刀片1T010190°外圓車刀用于外輪廓的粗車與精車2T0202切斷刀（刀寬4mm）加工5mm寬退刀槽、切斷3T030360°外螺紋車刀M27X1.5的加工4T040490°內(nèi)孔鏜刀用于內(nèi)輪廓的粗、精車5T050560°內(nèi)螺紋車刀用于內(nèi)螺紋的加工6A3中心鉆用于手動(dòng)鉆孔7?20mm麻花鉆用于手動(dòng)鉆孔8?24mm麻花鉆用于手動(dòng)鉆孔編制審核批準(zhǔn)

4.確定刀具。圖6-2刀具的選用a)外圓車刀b)切槽刀c)螺紋車刀d)內(nèi)孔鏜刀e)內(nèi)螺紋車刀表6-2件1的右側(cè)數(shù)控加工工序卡項(xiàng)目6車削組合件的數(shù)控編程及加工單位數(shù)控加工工序卡片產(chǎn)品名稱或代號零件名稱材料零件圖號工序號程序編號夾具編號使用設(shè)備車間O1111工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速/(r/min)進(jìn)給量/(mm/min)背吃刀量/mm備注1手動(dòng)車端面T010115003002粗車外輪廓T01011600300≤33精車外輪廓T010120001500.54切退刀槽T0202800305車外螺紋T030315006切斷T0202800207校檢編制審核批注共

頁第頁5.填寫數(shù)控加工工藝卡片表6-3件1的左側(cè)數(shù)控加工工序卡項(xiàng)目6車削組合件的數(shù)控編程及加工單位數(shù)控加工工序卡片產(chǎn)品名稱或代號零件名稱材料零件圖號工序號程序編號夾具編號使用設(shè)備車間O2222工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速/(r/min)進(jìn)給量/(mm/min)背吃刀量/mm備注1鉆中心孔A3中心鉆350手動(dòng)2鉆孔?20mm麻花鉆350手動(dòng)3粗車外輪廓T01011600300≤34精車外輪廓T010120001500.55粗車內(nèi)輪廓T04041500200≤26精車內(nèi)輪廓T040420001000.37校檢編制審核批準(zhǔn)

表6-4件2的右側(cè)數(shù)控加工工序卡項(xiàng)目6車削組合件的數(shù)控編程及加工單位數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品名稱或代號零件名稱材料零件圖號工序號程序編號夾具編號使用設(shè)備車間O3333工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速/(r/min)進(jìn)給量/(mm/min)背吃刀量/mm備注1鉆中心孔A3中心鉆350手動(dòng)2鉆孔?24mm麻花鉆350手動(dòng)3粗車外輪廓T01011600300≤34精車外輪廓T010120001500.55粗車內(nèi)輪廓T04041500200≤26精車內(nèi)輪廓T040420001000.37切斷T0202800208校檢編制審核批準(zhǔn)共----頁第----頁表6-5件2的左側(cè)數(shù)控加工工序卡項(xiàng)目6車削組合件的數(shù)控編程及加工單位數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品名稱或代號零件名稱材料零件圖號工序號程序編號夾具編號使用設(shè)備車間O4444工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速/(r/min)進(jìn)給量/(mm/min)背吃刀量/mm備注1倒角1.5×45°T010115002002粗車M27內(nèi)螺紋牙頂圓T04041500200≤23精車M27內(nèi)螺紋牙頂圓T040420001000.34車內(nèi)螺紋T050515006檢驗(yàn)編制審核批注

圖6-3加工件16．參考程序項(xiàng)目6車削組合件的數(shù)控編程及加工件1右端程序：O1111M03S1600T0101G00X50Z1G71U1.5R1.5G71P1Q10U0.5W0F300N1G00X0Z1G01Z0F150G03X19.984Z-10R10G01Z-26.5X24X26.9W-1.5Z-49.5X32G01X36R2G01Z-64.5X43X46W-1.5N10Z-76G70P1Q10S2000G00X100Z100T0202S800G00X28Z-48.5G01X23F20G00X28Z-49.5G01X23G00X30X100Z100T0303S1500G00X29Z-24G92X26.6Z-46.5F1.5X26.2X25.9X25.6X25.4X25.2X25.1X25.06X25.04G00X100Z100T0303S800G00X48Z-101G01X1F20G00X50G00X100Z100M30件1左端程序：O2222M03S1600T0101G00X50Z1G71U1.5R1.5G71P1Q5U0.5W0F300N1G00X29.7Z1G01Z0F150N5G01X34.2Z-22.5R6G70P1Q5S2000G00X100Z100T0404S1500G00X20Z2G71U1R1G71P1Q5U-0.3W0F200N1G00X28Z2G01X24.017Z-1F100N5G01Z-20G70P1Q5S2000G00X18Z10X100Z100M30圖6-4加工件2項(xiàng)目6車削組合件的數(shù)控編程及加工件2右端程序：O3333M03S1600T0101G00X50Z1G71U1.5R1.5G71P1Q3U0.5W0F300N1G00X46Z1N3G01Z-51F150G70P1Q3S2000G00X100Z100T0404S1500G00X24Z1G71U1R1G71P1Q5U-0.3W0F200N1G00X48Z1G01XZ0F100G01X34.2R6G01X29.6Z-23N5X27W-1.5G70P1Q5S2000G00X20Z10X100Z100M30件2左端程序：O4444M03S1200T0101G00X41Z1G01X48Z-2.5F150G00X100Z100T0404S1500G00X24Z1G71U1R1G71P1Q3U-0.3W0F200N1G00X25.4Z1N3G01Z-25F100G70P1Q3S2000G00X20Z10X100Z100T0505G00X23Z2G92X25.8Z-46.5F1.5X26.2X26.5X26.8X27.0X27.1X27.13X27.15G00X100Z100M307.數(shù)控加工8.學(xué)習(xí)評價(jià)

項(xiàng)目6車削組合件的數(shù)控編程及加工PROGRAMMINGAND

OPERATIONOFCNCMACHINE國家精品資源共享課程項(xiàng)目7

平面凸廓及型腔類零件的數(shù)控編程及加工第1講數(shù)控銑削加工工藝項(xiàng)目7

平面凸廓及型腔類零件的數(shù)控編程及加工一、任務(wù)引入二、任務(wù)分析項(xiàng)目7

平面凸廓及型腔類零件的數(shù)控編程及加工三、相關(guān)知識介紹(一)數(shù)控銑削加工工藝

1.數(shù)控銑床/加工中心的加工流程項(xiàng)目7

平面凸廓及型腔類零件的數(shù)控編程及加工2.數(shù)控銑床/加工中心主要的加工對象

(1)平面類零件平面類零件是指加工面平行或垂直于水平面，以及加工面與水平面的夾角為一定值的零件，這類加工面可展開為平面。

平面類零件

a)曲線輪廓面Ab)凸臺(tái)側(cè)面Bc)斜面C項(xiàng)目7

平面凸廓及型腔類零件的數(shù)控編程及加工(2)曲面類零件

1)直紋曲面類零件。直紋曲面項(xiàng)目7

平面凸廓及型腔類零件的數(shù)控編程及加工2)立體曲面類零件。（加工面為空間曲面的零件）

①行切加工法，即刀具與零件輪廓的切點(diǎn)軌跡是一行一行的，行間距按零件加工精度要求而確定，需三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)或兩軸半聯(lián)動(dòng)，如下圖所示。②三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工，即采用三坐標(biāo)數(shù)控銑床三軸聯(lián)動(dòng)加工，進(jìn)行空間直線插補(bǔ)。如半球形零件可用行切加工法加工，也可用三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的方法加工，這時(shí)數(shù)控銑床用X、Y、Z三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的空間直線插補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)球面加工，如下圖所示。

行切加工法三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工項(xiàng)目7

平面凸廓及型腔類零件的數(shù)控編程及加工(3)箱體類零件箱體類零件一般是指具有一個(gè)以上孔系，內(nèi)部有一定型腔或空腔，在長、寬、高方向有一定比例的零件。

3.零件圖工藝分析1)構(gòu)成零件輪廓圖形的各種幾何元素的條件要充分2)零件尺寸所要求的加工精度、尺寸公差應(yīng)得到保證3)內(nèi)槽及緣板之間的內(nèi)轉(zhuǎn)接圓弧不應(yīng)過小。

4)零件銑削面的槽底圓角或腹板與緣板相交處的圓角半徑r不應(yīng)太大。

5)零件圖中各加工面的凹圓弧(R與r)不要過于零亂，應(yīng)盡量統(tǒng)一。6)零件上應(yīng)有統(tǒng)一基準(zhǔn)7)分析零件的形狀及原材料的熱處理狀態(tài)項(xiàng)目7平面凸廓及型腔類零件的數(shù)控編程及加工

必須兩次安裝加工的零件項(xiàng)目7

平面凸廓及型腔類零件的數(shù)控編程及加工4.數(shù)控銑削加工工藝路線的設(shè)計(jì)

(1)工序的劃分

1)刀具集中分序法（這種方法就是按所用刀具來劃分工序，用同一把刀具加工完成所有可以加工的部位，然后再換刀。這種方法可以減少換刀次數(shù)，縮短輔助時(shí)間，減少不必要的定位誤差）2)粗、精加工分序法（根據(jù)零件的形狀、尺寸精度等因素，按粗、精加工分開的原則，先粗加工，再半精加工，最后精加工）平面、定位面，再加工孔；先加工形狀簡單的幾何形狀，再加工復(fù)雜的幾何形狀；先加工精度比較低的部位，再加工精度比較高的部位）3)加工部位分序法（即先加工加工質(zhì)量，減少輔助時(shí)間，提高加工效率。因此要注意選用能準(zhǔn)確和迅速定位并夾緊工件的裝夾方法。零件的定位基準(zhǔn)應(yīng)盡量與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)及測量基準(zhǔn)重合，以減少定位誤差。在數(shù)控銑床上的工件裝夾方法與普通銑床一樣，所使用的夾具往往并不很復(fù)雜，只要有簡單的定位、夾緊機(jī)構(gòu)就行。為了不影響進(jìn)給和切削加工，在裝夾工件時(shí)一定要將加工部位敞開。選擇夾具時(shí)應(yīng)盡量做到在一次裝夾中將零件要求加工表面都加工出來）(2)零件裝夾方法的確定（在數(shù)控加工中，為了保證加工質(zhì)量，減少輔助時(shí)間，提高加工效率。因此要注意選用能準(zhǔn)確和迅速定位并夾緊工件的裝夾方法。零件的定位基準(zhǔn)應(yīng)盡量與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)及測量基準(zhǔn)重合，以減少定位誤差。在數(shù)控銑床上的工件裝夾方法與普通銑床一樣，所使用的夾具往往并不很復(fù)雜，只要有簡單的定位、夾緊機(jī)構(gòu)就行。為了不影響進(jìn)給和切削加工，在裝夾工件時(shí)一定要將加工部位敞開。選擇夾具時(shí)應(yīng)盡量做到在一次裝夾中將零件要求加工表面都加工出來。）(3)加工順序的安排（一般數(shù)控銑削采用工序集中的方式，通常按照從簡單到復(fù)雜