1、（三）数控车床加工工艺制定方法在数控车床上加工零件时，应该遵循如下原则：（ 1 ）选择适合在数控车床上加工的零件。（ 2 ）分析被加工零件图样，明确加工内容和技术要求。（ 3 ）确定工件坐标系原点位置。原点位置一般选择在工件右端面和主轴回转中心交点 P ，也可以设在主轴回转中心与工件左端面交点 O 上，如图 1-2所示。图 1-2 编程原点（ 4 ）制定加工工艺路径，应该考虑加工起始点位置，起始点一般也作为加工结束的位置，起市点应便于检查和装夹工件；应该考虑粗车、半精车、精车路线，在保证零件加工精度和表面粗糙度的前提下，尽可能以最少的进给路线完成零件的加工，缩短单件的加工时间；应考虑换刀点的位
2、置，换刀点是加工过程中刀架进行自动换刀的位置，换刀点位置的选择应考虑在换刀过程中不发生干涉现象，且换刀路线尽可能短，加工起始点和换刀点可选同一点或者不选同点。（ 5 ）选择切削参数。在加工过程中，应根据零件精度要求选择合理的主轴转速、进给速度、和切削深度。（ 6 ）合理选择刀具。根据加工的零件形状和表面精度要求，选择合适的刀具进行加工。（ 7 ）编制加工程序，调试加工程序，完成零件加工。（四）数控加工程序的构成在数控车床上加工零件，首先要编制程序，然后用该程序控制机床的运动。数控指令的集合称为程序。在程序中根据机床的实际运动顺序书写这些指令。一个完整的数控加工程序由程序开始部分、若干程序段、程
3、序结束部分组成。一个程序段由程序段号和若干个“字”组成，一个“字”由地址符和数字组成。下面是一个完整的数控加工程序，该程序由程序号开始，以M30结束。 程序 说明O1234 程序开始N10 T0101 G95 M3 S500 程序段1N20 G0 X100 Z100 程序段2N30 G0 X26 Z0 程序段3N40 G1 X0.0 F0.1 程序段4N50 Z1 程序段5N60 G0 X100 程序段6N70 Z100 程序段7N80 M30 程序结束（1） 程序号零件程序的起始部分一般由程序起始符号%（或O）后跟14位数字组成，如：%123，O1234等。（2）程序段的格式和组成程序段的格
4、式可分为地址格式、分割地址格式、固定程序段格式和可变程序段格式等。其中以可变程序段格式应用最为广泛，所谓可变程序段格式就是程序段的长短是可变的。例如：N10 G01 X40.0 Z-30.0 F200 ；程序段号 功能字 坐标字 进给速度功能字 程序段结束（3）“字” 一个“字”的组成如下所示：Z - 30.0地址符 符号（正、负号） 数据字（数字）程序段号加上若干程序字就可组成一个程序段。在程序段中表示地址的英文字母可分为地址和非尺寸地址两种。表示尺寸地址的英文字母有X、Y、Z、U、V、W、P、Q、I、J、K、A、B、C、DERH共18个字母。表示非尺寸地址有N、G、F、S、T、M、L、O等
5、8个字母。（五）模态指令与非模态指令的区分（1）模态指令：称续效指令，一经程序段中指定，便一直有效，直到后面出现同组另一指令或被其他指令取消时才有效。编写程序时，与上段相同的模态指令可以省略不写。不同组模态指令编在同一程序段内，不影响其续效。（2）非模态指令：称非续效指令，其功能仅在出现的程序段有效。（六）常用M指令M指令是控制数控机床“开、关”功能的指令，主要用于完成加工操作时的辅助动作。M指令有模态还非模态之分，常用M指令的功能及应用如下：（1） 程序停止指令：M00功能：执行完包含M00的程序段后，机床停止自动运行，此时所有存在的模态信息保持不变，用循环启动使自动运行重新开始。（2） 选
6、择停止M01与M00类似，执行完包含M01的程序段后，机床停止自动运行，只是当机床机床操作面板上的选择停开关压下时，这个代码才有效。（3） 主轴正转、反转、停止M03、M04、M05M03、M04可使主轴正、反转，与同段程序其他指令一起开始执行。M05指令可使主轴在该程序段其他指令执行完成后停止转动。格式：M03 S M04 S M05（4） 冷却液开、关M08、M09M08表示开启冷却液，M09表示关闭冷却液。（5） 程序结束M02或M30该指令表示主程序结束，同时机床停止自动运行。CNC装置复位。M30还可使控制返回到程序的开始，故程序结束使用M30比M02方便些。说明：该指令必须编在最后
7、一个程序段中。（七）主轴功能、进给功能和刀具功能（1）主轴功能S主轴转速功能表示机床主轴的转速大小，由S和后面的若干数字组成。M03 S600 主轴以600r/min的速度正转。（2） 进给功能F进给功能表示刀具中心运动时的进给速度，由F和其后的若干数字组成。数字的单位取决于数控系统所采用的进给速度的指定方式。1. 每分钟进给量G94 F-G94为数控车床的初始状态。2. 每转进给量G95 F-使用下式可以实现每转进给量和每分钟进给量的转化。Fm=FrSFm为每分钟的进给量Fr为每转的进给量S为主轴转速（3） 刀具功能刀具功能用于指定刀具和刀具参数，由T和其后的四位数字组成。T XX XX前两
8、位不表示刀具序号，后面两位表示刀具补偿号。 刀具的序号要与刀架上的刀位号相对应。 刀具序号和刀具补偿号不必相同，但为了方便通常他们一致。 取消刀具补偿的T指令格式为：T0000。（八）基本G功能代码1.快速定位G00G00指令使刀具快速移动到指定的位置。指令格式：G00 X（U） Z（W）；其中X（U） Z（W）为指定的坐标值。快速定位指令的实例：图（1-3） 20 Z轴 B30 40 A X轴图1-3 快速定位直径编程：快速从A点移动到B点。绝对编程：G00 X20 Z0；相对编程：G00 U60 W40；注1：G00时各轴单独以各自设定的速度快速移动到终点，互不影响。任何一轴到位自动停止运
9、行，另一轴继续移动直到指令位置。注2：G00各轴快速移动的速度由参数设定，用F指定的进给速度无效。注3：G00是模态指令，下一段指令也是G00时，可省略不写。G00可编写成G0。G0与G00等效。2直线插补G01G01是使刀具以指令的进给速度沿直线移动到目标点。1）.指令格式为：G01 X（U）_Z（W）_F_；其中：X、Z表示目标点绝对值坐标；U、W表示目标点相对前一点的增量坐标，F表示进给量，若在前面已经指定，可以省略。通常，在车削端面、沟槽等与x轴平行的加工时，只需单独指定X（或U）坐标；在车外圆、内孔等与Z轴平行的加工时，只需单独指定Z（或W）值。图1-4为同时指令两轴移动车削锥面的情
10、况，用G01编程为：图1-4绝对坐标编程方式：G01 X80.0 Z-80.0F0.25增量坐标编程方式：G01 U20.0 W-80.0F0.25G01指令后的坐标值取绝对值编程还是取增量值编程，由尺寸字地址决定，有的数控车床由数控系统当时的状态（G90、G91）决定。进给速度由F指令决定F指令也是模态指令，它可以用GOO指令取消。如果在G01程序段之前的程序段没有F指令，而现在的G01程序段中也没有F指令，则机床不运动。因此，G01程序中必须含有F指令。（九）编程实例如图1-5所示，编写其精加工程序。图1-5%1234N1 M03 S500 G95 T0101 选择转速，选择刀具N2 G0
11、0 X18 Z1 定位至倒角延长线N3 G01 X26 Z-3 F0.15 倒345角N4 Z-48 车26外圆N5 X60 Z-58 车削第一段锥N6 X80 Z-73 车削第二段锥N7 G00 X100 Z100 退刀至换刀点N8 M30 程序结束，并回起点四、小结本课题是数控车床编程的重要环节，必须了解数控车床的编程特点，掌握F、S、T功能，熟练掌握直线移动指令的应用，能够编制简单的轴类零件精加工程序。课题2数控车床编程训练 学时41. 了解数控车床的安全操作规程2. 掌握数控车床的基本操作及步骤3. 掌握数控车削中的基本操作技能4. 培养良好的职业道德1. 数控车床的安全操作规程2.
12、数控车床程序的存储与传递3. 程序的模拟运行三、 实训内容1. 数控车床安全操作规程2. 数控车床的操作面板与控制面板3. 数控车床的基本操作 数控车床的启动和停止；启动和停止的过程 数控车床的手动操作：手动操作回参考点、手动连续进给、增量进给、手轮进给 数控车床的MDI运行；MDI的运行步骤 数控车床的程序和管理 简单轴类零件精加工程序的编制四、 实训设备CK6230数控车床 14台五、 实训步骤实训步骤见数控车床编程与操作实训指导书六、 小结本课题对数控车床（CK6230）操作的有关基本知识、基本操作方法和步骤，做了详细的阐述，这是数控车床加工的一项主要内容。要求学生掌握数控车床的启动和停
13、止、程序的管理与编辑、学会在MDI方式下的程序运行，并能熟练的进行手动操作，为后续的加工打下基础。课题3数控车床基本程序指令及应用1. 掌握圆弧插补指令G02、G03方向的判别2. 掌握圆弧插补指令G02、G03的用法3. 掌握C、R倒角指令的用法4. 掌握子程序M98、M99的用途及用法1. 圆弧插补指令G02、G03的应用2. C、R倒角指令的应用3. 子程序M98、M99的用途及用法（一） 圆弧插补指令G02、G03G02/G03 X（U）_Z（W）_I_K_F_； G02/G03 X（U）_Z（W）_R_F_；1.圆弧顺逆的判断 圆弧插补指令分为顺时针圆弧插补指令G02和逆时针圆弧插补
14、指令G03。圆弧插补的顺逆可按图2-1给出的方向判断：沿圆弧所在平面（如XZ平面）的垂直坐标轴的负方向（Y）看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。数控车床是两坐标的机床，只有X轴和Z轴，按右手定则的方法将Y轴也加上去来考虑。观察者让Y轴的正向指向自己（即沿Y轴的负方向看去），站在这样的位置上就可正确判断X-Z平面上圆弧的顺逆时针了。图2-1 圆弧顺逆的判断2.说明：采用绝对值编程时，圆弧终点坐标为圆弧终点在工件坐标系中的坐标值，用X、Z表示。当采用增量值编程时；圆弧终点坐标为圆弧终点相对于圆弧起点的增量值，用U、W表示。圆心坐标I、K为圆弧起点到圆弧中心所作矢量分别在X、Z坐标轴方向上
15、的分矢量（矢量方向指向圆心）。本系统I、K为增量值，并带有“”号，当分矢量的方向与坐标轴的方向不一致时取“”号。当用半径只指定圆心位置时，由于在同一半径只的情况下，从圆弧的起点到终点有两个圆弧的可能性，为区别二者，规定圆心角180时，用“R”表示。若圆弧圆心角180时，用“R”表示。用半径只指定圆心位置时，不能描述整圆。图2-2 G02应用实例图2-3 G03应用实例如图2-2所示G02应用实例：用I、K表示圆心位置，绝对值编程：N03 G00 X20.O Z2.O；N04 G01 Z-30.0 F80；N05 G02 X40.0 Z-40.0 IO.O KO F60；用I、K表示圆心位置，增
16、量值编程：N03 G00 U-80.O W-98.0；N04 G01 UO W-32.0 F80；N05 G02 U20.O W-10.0 I0.0 K0 F60；用R表示圆心位置N04 G01 Z-30.O F80；N05 G02 X40.0 Z-40.O R10 F60，如图2-3所示G03应用实例：用I、K表示圆心位置，采用绝对值编程。N04 G00 X28.0 Z2.O；N05 G01 Z-40.0 F80；N06 G03 K40.O Z-46.0 I0 K-6.0 F60；采用增量值编程N04 G00 U-150.O W-98.0；N05 G01 W-42.O F80；N06 G03
17、 U12.0 W-6.0 10 K-6.0 F60；用R表示圆心位置，采用绝对值编程。3. G02/G03车圆弧的方法：应用G02（或G03）指令车圆弧，若用一刀就把圆弧加工出来，这样吃刀量太大，容易打刀。所以，实际车圆弧时，需要多刀加工，先将大多余量切除，最后才车得所需圆弧。下面介绍车圆弧常用加工路线。图2-4 车锥法图2-5 车圆法图2-4为车圆弧的车锥法切削路线。即先车一个圆锥，再车圆弧。但要注意，车锥时的起点和终点的确定，若确定不好，则可能损坏圆锥表面，也可能将余量留得过大。确定方法如图2-4所示，连接OC交圆弧于D，过D点作圆弧的切线AB。图2-5为车圆弧的同心圆弧切削路线。即用不同
18、的半径圆来车削，最后将所需圆弧加工出来。此方法在确定了每次吃刀量ap后，对90圆弧的起点、终点坐标较易确定，数值计算简单，编程方便，常采用。但空行程时间较长。4. 编程实例图2-6所示加工程序 图2-7所示加工程序 图2-8所示加工程序%123 %1 %2M3S800G95T0101 M3S600G95T0101 M3S700T0101G95G0X30Z37 G0X20Z2 G0X36Z42G1Z27F0.15 G1Z0F0.2 G1Z34F0.1G02X46W-8R8 G03X48Z-14I0K-14F0.08 G02X36W-24R20G1X50 G1Z-28 G01W-10W-17 X5
19、6 G0X100Z100G0X150Z150 W-10 M30M30 G0X100Z100 M30（二） C、R倒角1.C倒角 G01X_Z_ C直线倒角G01，指令刀具从A点到B点,然后到C点（见图2-9）。X、Z：在G90时，是两相邻直线的交点,即G点的坐标值； 在 G91 时是G点相对于起始直线轨迹的始点A点的移动距离。 C ：是相邻两直线的交点6，相对于倒角始点A的距离。图2-9 图2-102.R倒角G01X_Z_R_:圆弧倒角G01，指令刀具从A点到B点，然后到c点（见图2-10）。在G90时是两相邻直线的交点，即G点的坐标值； 在091时，是G点相对于起始直线轨迹的始点A点的移动距
20、离。 R： 是倒角圆弧的半径值。注： 1 、使用增量指令编程进行倒角控制时，其指令必须分别从点D、G开始计算距离，而不是从点E、H开始。 2 、单段工作方式下，刀具将在点D、G处停止前进，而非停于E、H点。 3 、在螺纹切削程序段中不得出现倒角控制指令。 4 、如X、Z轴指定的移动量比指定的R或C小时，系统将报警。 5 、在 G01 状态下 C 、 R 指令均出现时，以后出现的为准。（三） 子程序M98、M99把程序中某些固定顺序和重复出现的程序单独抽出来，按一定格式编成一个程序供调用，这个程序就是常说的子程序，这样可以简化主程序的编制。子程序可以被主程序调用，同时子程序也可以调用另一个子程序
21、。这样可以简化程序的编制和节省CNC系统的内存空间。 子程序必须有一程序号码，且以M99作为子程序的结束指令。主过程调用子程序的指令格式如下： M98 P_L_；图2-11 子程序加工实例其中P为被调用的子程序号 L为重复调用的次数M98 P1234L4 主程序调用同一子程序执行加工，最多可执行999次，且子程序亦可再调用另一子程序执行加工，最多可调用4层子程序（不同的系统其执行的次数及层次可能不同）。例：以HNC-21T系统子程序指令，加工图2-11工件上的四个槽。 分别编制主程序和子程序如下： 主程序 %123； M3 S600 G95 T0101； G00 X82.0 Z0； M98 P
22、1234 L4；（调用于程序1234执行四次，切削四个凹槽） X150.0 Z200.0；M30；子程序%1234； W-20.0； G01 X74.0 F0.08； G00 X82.0；M99； M99指令也可用于主程序最后程序段，此时程序执行指针会跳回主程序的第一程序段继续执行此程序，所以此程序将一直重复执行，除非按下RESET键才能中断执行。本课题是数控车床编程的重点和难点，必须掌握圆弧顺，逆方向的判断方法及熟练掌握圆弧插补指令的编程格式，熟练掌握子程序M98、M99的用法及用途；能够用C、R倒角指令进行倒角。课题4数控车床零件程序编制及模拟加工训练 学时41. 熟练掌握数控车床操作面板上各按键的功用及使用方法2. 掌握G02、G03指令与G01、G00指令的应用和编程方法3. 掌握子程序M98、M99、C、R倒角在程序编制中的应用4. 熟练掌握程序的输入及修改方法5. 熟练掌握程序输入的正确性及检验1. 熟练掌握G02、G03圆弧指令的编程方法2. 数控车床的模拟加工操作1.如图4-1所示成型面零件，已知
