數(shù)控機床手工編程與機床操作

數(shù)控機床手工編程與機床操作,數(shù)控機床,手工,編程,機床,操作 數(shù)控機床手工編程與機床操作 （數(shù)控車削編程） 教案 友 嘉 機 電 學 院 第2章 數(shù)控車削編程與操作 項目1 輪廓線加工（G00、G01、G02、G03） 項目1 加工軸的輪廓線 課 時 目的要求 掌握G00、G01、G02、G03的編程方法。 知 識 點 G00、G01、G02、G03——基本編程指令 關(guān) 鍵 點 指令格式、G02、G03的編程 教學進程 設 計 1．快速定位指令(G00)。 2．直線插補指令(G01)。 3．圓弧插補指令(G02、G03)。 4．主軸速度控制指令(G96，G97，G50) 5．總結(jié) 教學方法 實驗法（現(xiàn)場教學） 教具引用 數(shù)控機床 課后記述 參考鏈接 任務1 任務分析 1．知識和目標 『項目知識』基本指令（G00、G01、G02、G03）的應用； 『技能目標』軸的輪廓線車削 2．任務提出 車削如圖1所示的軸，毛坯為￠52×100，材料為45#鋼。 3．任務分析 這是一個加工軸輪廓的任務，有直線和圓弧，用基本編程指令G00、G01、G02、G03可完成。 圖1 任務2 指令講解 一、快速定位指令(G00) 該指令命令刀具以點定位控制方式從當前所在點快速運動到指令給出的目標位置；它只是快速定位，而無運動軌跡要求。 1．指令格式：G00 X(U)_ Z(W)_ ； 其中X、Z為目標點坐標，U、W為增量坐標編程方式。 2．編程并運行。 二、直線插補指令(G01) 該指令命令刀具在兩坐標點間以插補聯(lián)動方式按指令的F進給速度作任意斜率的直線運動。 1．指令格式：G01 X(U)_ Z(W)_ F_ ； 其中X、Z為目標點坐標，U、W為增量坐標編程方式；F為切削進給速度,單位為mm∕r。 2．編程并運行。 三、圓弧插補指令(G02、G03) 該指令命令刀具在X Z坐標平面內(nèi)，按指定的F進給速度進行圓弧插補運動，切削出圓弧輪廓。G02為順時針圓弧插補指令，G03為逆時針圓弧插補指令。 1．指令格式： G02 X(U)_ Z(W)_ I_ K_ F_ ； 或 G02 X(U)_ Z(W)_ R_ F_ ； G03 X(U)_ Z(W)_ I_ K_ F_ ； 或 G03 X(U)_ Z(W)_ R_ F_ ； 其中X、Z為圓弧終點坐標；I、K為圓弧中心的坐標，R為圓弧半徑 2．順時針圓弧與逆時針圓弧的判別方法 在使用G02或G03指令之前，要正確判別刀具在加工零件時是按順時針路徑作圓弧插補運動，還是按逆時針路徑作圓弧插補運動。 在X—Z平面內(nèi)向Y軸的負方向看去，刀具相對工件進給的方向順時針為G02，逆時針為G03。b為前置刀架的情況；加工同一段圓弧時，前置刀架的數(shù)控車床所使用的圓弧插補指令G02 (G03)與后置刀架的數(shù)控車床恰好相反。 四、主軸速度控制指令(G96，G97，G50) FANUC 0-T數(shù)控系統(tǒng) 五、準備功能(G功能) 準備功能由地址G和兩位數(shù)字組成，又稱為G功能。G代碼分為模態(tài)G代碼和非模態(tài)G代碼兩種類型。 準備功能G代碼表。 六、輔助功能(M功能) 輔助功能由地址M和兩位數(shù)字組成，又稱為M功能。在每個程序段內(nèi)只允許指令一個M代碼。 對于刀架后置的數(shù)控車床、車削中心，M03和 M04所規(guī)定的主軸或旋轉(zhuǎn)刀具的轉(zhuǎn)向，注意：主軸(站在床頭向床尾觀看)及X向和Z向旋轉(zhuǎn)刀具(從刀柄向刀頭觀看)順時針旋轉(zhuǎn)為正轉(zhuǎn)，用M03指令；逆時針旋轉(zhuǎn)為反轉(zhuǎn)，用M04指令。對于主軸箱內(nèi)有機械轉(zhuǎn)動裝置的數(shù)控車床，當需要改變主軸的轉(zhuǎn)向時，必須用M05指令使主軸停轉(zhuǎn)，再用M03或 M04換向。 輔助功能M代碼表 七、S、 F、T功能 1．主軸功能指令(S) 主軸功能指令是設定主軸轉(zhuǎn)速或速度的指令，用字母S和其后面的數(shù)字表示。單位：r∕min。 2．進給功能指令(F) 進給功能指令是設定進給速度的指令，用字母F和其后面的數(shù)字表示。 在數(shù)控車削中有兩種指令進給速度的模式，分為每轉(zhuǎn)進給模式、每分鐘進給模式； 在數(shù)控車削加工中一般采用每轉(zhuǎn)進給模式，只有在用動力刀具銑削時才采用每分鐘進給模式。需要說明的一點是：在每轉(zhuǎn)進給模式下，當主軸轉(zhuǎn)速較低時會出現(xiàn)進給速度波動現(xiàn)象。主軸轉(zhuǎn)速越低，波動發(fā)生的越頻繁。 3．刀具功能指令(T) T指令用于指定刀具號和刀具補償號。其指令格式有兩種： T ×××× T × × 刀補存儲器號 刀補存儲器號 刀具號 刀具號 任務3 程序編制 一、準備工作 編程原點確定在該軸右端面中心處，所用操作系統(tǒng)為FANAC-0i，刀架前置。工件材料45#鋼，各切削參數(shù)選用如下：主軸轉(zhuǎn)速S=1000r/min；進給速度F=0.1mm/r。選擇刀具：1號刀為90°外圓車刀，車外形。 二、程序清單 00010 N05 T0101; N05 M03 S1000; N10 G00 X55 Z5; （編程起點） N10 X0; N15 G01 Z0.0 F0.1; N20 G03 X30.0 Z-15 R15.0 F0.08;(切R15的圓弧) N25 GO1 Z-30.0 F0.12； （切X軸切輪廓至Z-30的位置） N30 G01 X50.0 Z-50.0; N35 Z-58.0; N40 G02 X-72.0 Z-50.0 R9.0 F0.08;（切R9的圓?。? N45 GO1 Z-95 F0.1; N50 G00 X55; N55 Z5; N60 X100.0 Z200.0; N65 M05; N70 M30; 小結(jié)： 常用G功能（G00、G01、G02、G03）、M功能、S、 F、T功能的作用、刀具號的指令格式。能車削軸的輪廓線。 訓練：加工下面零件。 1．用基本指令編制下圖所示零件的加工程序，毛坯為￠60×80，材料為45#鋼。 2．用基本指令編制下圖所示零件的加工程序，毛坯為￠52×80，材料為45#鋼。 3．用基本指令編制下圖所示零件的加工程序，毛坯為￠62×80，材料為45#鋼。 4．用基本指令編制下圖所示零件的加工程序，毛坯為￠30×60，材料為45#鋼。 項目2 階梯軸加工 項目2 階梯軸加工 課 時 2 目的要求 理解G90、G94的加工原理、編程方法。 知 識 點 G90、G94——簡單固定循環(huán)功能 關(guān) 鍵 點 G90、G94編程方法 教學進程 設 計 1．外圓(內(nèi)孔)切削循環(huán)G90。 2．端面切削循環(huán)G94。 3．總結(jié)。 教學方法 講授、動畫演示（多媒體教學） 教具引用 網(wǎng)絡資源 課后記述 參考鏈接 圓柱面或圓錐面切削循環(huán)、端面切削循環(huán) 任務1 任務分析 1．知識和目標 『項目知識』簡單固定循環(huán)指令（G90、G94）的應用； 『技能目標』車階梯軸或盤類零件。 2．任務提出 車削如圖2和圖3所示的軸，毛坯為￠52×100，材料為45#鋼。 圖2 圖3 3．任務分析 圖2和圖3都是毛坯余量較大，或直接用棒料毛坯進行精車前的粗車。圖1軸向余量較大，可用G90完成；圖2徑向余量較大，可用G94完成。 任務2 指令講解 數(shù)控車床的數(shù)控系統(tǒng)具有車削循環(huán)功能，若能恰當?shù)氖褂醚h(huán)功能編制加工程序，可以免去許多復雜的計算過程，而且使程序得到簡化。 利用G90、G94指令可以分別進行外圓(內(nèi)孔)切削循環(huán)和端面切削循環(huán)，循環(huán)過程包含了“切入—切削—退刀—返回”等4個動作，僅用一個程序段指令。 G90、G94指令用于零件毛坯余量較大或直接用棒料毛坯進行精車前的粗車，以切除毛坯的大部分余量。 一、外圓(內(nèi)孔)切削循環(huán)G90。 1．指令格式 G90 X(U) _ Z(W) _ F _ ； X(U)、Z(W)為車削循環(huán)中車削進給路線的終點坐標。 G90 X(U) _ Z(W) _ R _ F _ ； R為圓錐面起點半徑與終點半徑的差值，有正負號之分。 2．兩點說明。 G90為模態(tài)代碼，使用G90循環(huán)指令進行粗車加工時,每次車削一層余量,當需要多次進刀時,只需按背吃刀量依次改變X的坐標值，則循環(huán)過程將依次重復執(zhí)行。 為提高加工效率，可以將每次循環(huán)的起始點沿X軸負方向移動。 3．編程舉例 二、端面切削循環(huán)G94 1．指令格式 G94 X(U) _ Z(W) _ F _ ； X(U)、Z(W)為車削循環(huán)中車削進給路線的終點坐標。 G94為模態(tài)代碼，使用G94循環(huán)指令進行粗車加工時,每次車削一層余量,當需要多次進刀時,只需按背吃刀量依次改變Z的坐標值，則循環(huán)過程將依次重復執(zhí)行。 任務3 程序編制 1．準備工作 編程原點都確定在該軸右端面中心處，所用操作系統(tǒng)為FANAC-0i，刀架前置。工件材料45#鋼，各切削參數(shù)選用如下：主軸轉(zhuǎn)速S=800r/min；進給速度F=0.2mm/r。圖1選1號90°外圓車刀；圖2選2號90°左偏刀，固定循環(huán)點都為（62,2）。 2．圖2程序清單 00020 N01 T0101; N05 M03 S800; N10 G00 X62 Z2; （編程循環(huán)點） N12 G90 X58.0 Z-56.0 FO.2; （沿X軸切至Z-56的位置，多切2mm） N15 X56.0; （X方向背吃刀量1mm） N20 X54.0 Z-40; N25 X52.0； N30 X50.0; N35 X48.0; N40 X46.0; N45 X44.0; N50 X42.0; N55 X40.0; N60 G90 X58.0 Z-25.0 R-10.0 F0.2; （切圓錐面） N65 X56.0; N70 X54.0; N75 X52.0; N80 X54.0; N85 X50.0; N90 X48.0; N95 X46.0; N100 X44.0; N105 X42.0; N110 X40.0; （切至40,-25） N115 G00 X100.0 Z100.0; （直接退刀） N120 M05; （主軸停轉(zhuǎn)） N125 M30; （程序結(jié)束） 3．圖3程序清單 00030 N05 T0101; （1號刀加工） N10 M03 S800; N15 G00 X62.0 Z2.0 N20 G01 Z0.0; N25 X58.0 Z-15.0 F0.2; N30 X56.0; （1號刀切至56,-15,背吃刀量為1mm） N35 GOO X60.0; N40 X100.0 Z100.0;（1號刀快速退刀） N45 T0202; （2號刀加工） N50 GOO X62.0 Z2.0; N95 G94 X10.0 Z-2 F0.2; （2號刀G94加工） N100 X-4.0; N105 X-5.0; （循環(huán)切至10,-5） N110 G00 X100.0 Z100.0; （2號刀直接退刀） N120 M05; （主軸停轉(zhuǎn)） N125 M30; （程序結(jié)束） 小結(jié)： 強調(diào)G90、G94的加工原理、編程方法、應用。 訓練：加工下面零件 1．用固定循環(huán)指令編制下圖所示零件的加工程序，毛坯為￠55×60，材料為45#鋼。 2．用固定循環(huán)指令編制下圖所示零件的加工程序，毛坯為￠55×60，材料為45#鋼。 3．用固定循環(huán)指令編制下圖所示零件的加工程序，毛坯為￠50×100，材料為45#鋼。 4．用固定循環(huán)指令編制下圖所示零件的加工程序，毛坯為￠50×100，材料為45#鋼。 項目3 復雜軸加工 項目3 復雜軸加工 課 時 目的要求 理解G71、G72、G70的加工原理、編程方法。 知 識 點 G71、G72、G73、G70——復合固定循環(huán)指令 關(guān) 鍵 點 G71、G72、G73、G70編程方法 教學進程 設 計 1．外圓(內(nèi)孔)粗車循環(huán)G71。 2．精車循環(huán)G70。 3．端面粗車循環(huán)G72。 4．總結(jié)。 教學方法 講授、演示（多媒體教學） 教具引用 網(wǎng)絡資源 課后記述 參考鏈接 G71、G72 任務1 任務分析 1．知識和目標 『項目知識』固定循環(huán)指令（G71、G72、G70 ）的應用 『技能目標』車復雜軸 2．任務提出 (1)車削如圖4所示的復雜軸（螺紋可暫不加工），毛坯為￠50×100； (2)車削如圖5所示的內(nèi)孔，工件毛坯為內(nèi)經(jīng)為￠8，材料都為45#鋼。 圖4 圖5 3．任務分析 圖4是一個加工復雜軸的任務，毛坯棒料有較大余量，可用外圓粗車固定循環(huán)指令G71配合G70加工。復合型車削固定循環(huán)指令G71，能使程序進一步得到簡化，大大提高加工效率。圖5和圖4類式，加工內(nèi)表面，用端面粗車循環(huán)G72加工較合理。 任務2 指令講解 使用G71、G72、G73、G70復合固定循環(huán)指令編程時，只要給出最終精加工路徑、循環(huán)次數(shù)、每次加工余量等參數(shù)，機床能自動決定粗加工時的刀具路徑，可以完成從粗加工到精加工的全過程。 一、外圓(內(nèi)孔)粗車循環(huán)G71。 G71指令適用于棒料毛坯粗車外圓或粗車內(nèi)徑，以切除毛坯的較大余量。 1．指令格式 G71 U(△d) R(e)； G71 P(ns) Q(nf ) U(△u) W(△w) F_ S_ ； N(ns) ……； …… N(nf) ……； 其中△d—粗加工每次背吃刀量（半徑值），無符號，車削方向沿AA′的方向； e —退刀量，該參數(shù)為模態(tài)值，直到指定另一個值前保持不變； ns—精車程序第一個程序段的順序號； nf—精車程序最后一個程序段的順序號； △u—X方向預留精車余量（直徑值）； △w—Z方向預留精車余量。 2．兩點說明。 1)粗車循環(huán)過程中從N(ns)到N(nf)之間的程序段中的F、S功能均被忽略，只有G71指令中指定的F、S功能有效。 2)在粗車削循環(huán)過程中，刀尖半徑補償功能無效。 3．G71循環(huán)指令可用于兩種類型的粗車加工 1）類型一：零件輪廓在X和Z方向坐標值必須是單調(diào)增加或減小； 2）類型二：零件輪廓在X方向坐標值不是單調(diào)變化的，允許有凹槽，但在Z方向必須是單調(diào)變化的。 二、精車循環(huán)G70 使用G71、G72、G73指令完成零件的粗車加工之后，可以用G70指令進行精加工，切除粗車循環(huán)中留下的余量。 1．指令格式 G70 P(ns) Q(nf) ； 其中ns—精車程序第一個程序段的順序號； nf—精車程序最后一個程序段的順序號。 G70指令在程序中不能單獨出現(xiàn)，要分別與G71、G72、G73配合使用，其編程格式為： …… N _ G71 P ns Q nf ……； G71、G72或G73粗車循環(huán)指令； N ns ……； 為粗車循環(huán)定義的精加工路徑的第一個程序段； …… N nf …… ； 為粗車循環(huán)定義的精加工路徑的最后一個程序段； G70 P ns Q nf ； 精車循環(huán)指令； …… 2．編程舉例 （略）見P47-49。 三、端面粗車循環(huán)G72 G72與G71指令加工方式相同，只是車削循環(huán)是沿著平行于X 軸進行的。 1．指令格式 G72 U(△d) R(e) ； G72 P(ns) Q(nf ) U(△u) W(△w) F_ S_ ； N(ns) ……； …… 程序段號N(ns)到N(nf)之間的程序段定義工件A→A′→B之間 …… 的精車路線； N(nf) ……； 其中各參數(shù)的含義與G71指令中的相同。 任務3 程序編制 1．準備工作 編程原點確定在該軸右端面中心處，所用操作系統(tǒng)為FANAC-0i，刀架前置，工件材料45#鋼，各切削參數(shù)選用如下：主軸轉(zhuǎn)速S=600r/min；進給速度F=0.1mm/r，固定循環(huán)點（52,2）。選擇刀具：1號刀為75°外圓車刀，粗車外形；2號刀為90°外圓車刀，精車外形；3號刀為寬度5mm的切斷刀，車螺紋退刀槽。 2．圖4程序清單 00040 N05 T0101;（1號粗車刀） N10 M03 S600; N15 G00 X52.0 Z2.0; N20 G71 U1.0 R0.5; N25 G71 P30 Q55 U0.2 W0.2 F0.1;（從P30到Q55是循環(huán)體） N30 G00 X12.0 Z2.0; N35 G01 X20.0 Z-2.0; N40 Z-25.0; N45 X30.0 Z-35.0; N50 G03X46.0 Z-55.0 R39.0; N55 G01 Z-72;（沿X軸車直線至Z-72，多車2mm） N60 P30 Q55; N65 GOO X100.0 Z200.0; N70 M05; N75 T0202;（2號精車刀） N80 M03 S1000; N85 X52.0 Z2.0; N90 G70 P30 Q55; N95 G00 X100.0 Z200.0; N100 T0303；（3號切割刀） N105 G00 X22.0 Z-25.0; N110 G01 X12.0 F0.1; N115 G00 X22.0; N120 X100.0 Z200.0; M125 M05; M130 M30; 3．圖5準備工作 編程原點確定右端面中心處，所用操作系統(tǒng)為FANAC-0i，刀架前置，工件材料45#鋼。各切削參數(shù)選用如下：主軸轉(zhuǎn)速S=600r/min；進給速度F=0.1mm/r，固定循環(huán)點(6,3)，切削深度為1.2mm，退刀量為1mm，X方向精加工余量為0.2mm，Z方向精加工余量為0.5mm，其中點劃線表示工件毛坯。刀具為右偏刀。 4．圖5程序清單 00050 N05 T0101;（1號右偏刀） N10 M03 S600; N15 G00 X6.0 Z3.0; （定義循環(huán)點位置） N20 G72 U1.2R1.0; N20 G72 P25Q75 U0.2W0.5F0.1;（內(nèi)端面粗切循環(huán)加工） N25 G00 Z-61.0; N30 X8.0; （加工輪廓開始，到倒角延長線處） N35 GO1 X10.0 Z-59.0; （加工Φ10外圓） N40 G02 X14.0 Z-45.0 R2.0; （加工R2圓弧） N45 G01 X30.0; （加工Z-45處端面） N50 Z-34.0; （加工Φ30外圓） N55 X46.0; （加工Z-34處端面） N60 G03 X54.0 Z-30.0 R4.0; （加工R4圓?。? N65 G01 Z-20.0; （加工Φ54外圓） N70 U20.0 W10.0; （加工錐面） N75 Z3; （加工Φ74外圓） N80 G70 P25 Q75; (精加工輪廓結(jié)束） N85 G00 X100.0 Z200.0; （返回對刀點) N90 M05; N95 M30; （主程序結(jié)束并復位) 小結(jié)： 固定循環(huán)指令（G71、G72、G70 ）的應用，車復雜軸。 訓練：加工下面零件 1．用外徑粗加工復合循環(huán)編制下圖所示零件的加工程序：要求循環(huán)起始點在A(46，3)，切削深度為1.5mm（半徑量）。退刀量為1mm，X方向精加工余量為0.4mm，Z方向精加工余量為0.1mm，其中點劃線部分為工件毛坯。 2．編制下圖所示零件的加工程序：要求循環(huán)起始點在A(80，1)，切削深度為1.2mm。退刀量為1mm，X方向精加工余量為0.2mm，Z方向精加工余量為0.5mm，其中點劃線部分為工件毛坯。 項目4 仿形零件加工 項目4 仿形零件加工 課 時 目的要求 固定循環(huán)指令G73的應用，仿形零件的車加工 知 識 點 G73、G70——復合固定循環(huán)指令 關(guān) 鍵 點 G73、G70編程方法 教學進程 設 計 1．固定形狀粗車循環(huán)； 2．精車循環(huán)G70。 3．總結(jié)。 教學方法 講授、演示（多媒體教學） 教具引用 網(wǎng)絡資源 課后記述 參考鏈接 G73、G70 任務1 任務分析 1．知識和目標 『項目知識』固定循環(huán)指令G73的應用 『技能目標』仿形零件的車加工 2．任務提出 車削圖6所示的仿形軸，毛坯為￠35×160，鋁材料。 3．任務分析 這是一個仿形軸的加工任務，用接近最終形狀的循環(huán)切削方式加工效率最高，可用固定形狀粗車循環(huán)G73配合G70加工。 圖6 任務2 指令講解 一、固定形狀粗車循環(huán)G73 固定形狀粗車循環(huán)是按照一定的切削形狀，逐漸地接近最終形狀的循環(huán)切削方式。一般用于車削零件毛坯的形狀已用鍛造或鑄造方法成形的零件的粗車，加工效率很高。 1．指令格式。 G73 U(△i) W(△k) R(d)； G73 P(ns) Q(nf ) U(△u) W(△w) F_ S_ ； 其中 ns、nf、△u、△w 、F和S與G71指令中的相同。 △i—X軸的退刀距離和方向（半徑值）； △k—Z軸的退刀距離和方向； d —粗車循環(huán)次數(shù)。 2．兩點說明： 1)X方向和Z方向的精車余量△u和△w的正負號確定方法與G71指令相同； 2)在粗車削循環(huán)過程中，刀尖半徑補償功能無效。 二、精車循環(huán)G70 使用G71、G72、G73指令完成零件的粗車加工之后，可以用G70指令進行精加工，切除粗車循環(huán)中留下的余量。 指令格式 G70 P(ns) Q(nf) ； 其中ns—精車程序第一個程序段的順序號； nf—精車程序最后一個程序段的順序號。 G70指令在程序中不能單獨出現(xiàn)，要分別與G71、G72、G73配合使用，其編程格式為： …… N _ G71 P ns Q nf ……； G71、G72或G73粗車循環(huán)指令； N ns ……； 為粗車循環(huán)定義的精加工路徑的第一個程序段； …… N nf …… ； 為粗車循環(huán)定義的精加工路徑的最后一個程序段； G70 P ns Q nf ； 精車循環(huán)指令； …… 任務3 程序編制 1．準備工作 編程原點確定在該軸右圓弧面頂點，所用操作系統(tǒng)為FANAC-0i，刀架前置，工件材料為鋁，￠35×160。各切削參數(shù)選用如下：主軸轉(zhuǎn)速S=1000r/min；進給速度F=0.2mm/r，固定循環(huán)點（37,2）。選擇75°外圓車刀，用于粗車和精車。 2．程序清單 00050 N05 T0101;（1號刀） N10 M03 S1000; N15 G00 X37.0 Z2.0; （固定循環(huán)點） N20 G73 U18 W18 R9; N25 G73 P30 Q65 U0.2 W0.2 F0.2;（從P30到Q60是循環(huán)體） N30 G00 X0 Z2.0; N35 G03 X11.89 Z-3.3 R7.0; N40 X21.78 Z-56.83 R60.0; N45 G02 X20.0 Z-85.0 R42.0; N50 G01 Z-95.0; N55 X32; （切Z-95的端面） N60 Z-110.0; （沿X軸切￠32的外圓，Z軸向多切5mm） N65 G70 P30 Q60;（同一把刀精車） N70 M05; N75 M30; 小結(jié)： 強調(diào)G73、G70的格式、編程方法、適用零件。 訓練：加工下面零件 1．用固定形狀粗車循環(huán)編制下圖所示零件的加工程序，工件材料為鋁，￠35×100。 2．編制下圖所示零件的加工程序：設切削起始點在A(60，5)；X、Z方向粗加工余量分別為3mm、0.9mm； 粗加工次數(shù)為3；X、Z方向精加工余量分別為0.6mm、0.1mm。其中點劃線部分為工件毛坯。 3．用固定形狀粗車循環(huán)編制下圖所示零件的加工程序，工件材料為鋁，￠30×100。 項目5 槽的加工 項目5 槽的加工 課 時 目的要求 指令G04、G75、G74的應用，加工各種槽。 知 識 點 指令G04、G75、G74的應用 關(guān) 鍵 點 G04、G75、G74編程方法 教學進程 設 計 1．端面槽和軸向槽的加工。 2．指令G04、G75、G74的應用。 3．總結(jié)。 教學方法 講授、演示（多媒體教學） 教具引用 網(wǎng)絡資源 課后記述 參考鏈接 G04、G75、G74 任務1 任務分析 1．『項目知識』指令G04、G75、G74的應用 『技能目標』加工各種槽 2．任務提出 車削圖7所示的仿形軸，毛坯為￠35×160，鋁材料。 圖7 3．任務分析 這主要是一個槽的加工任務，端面槽用G74加工；軸向槽可用G75、G01加工；鉆孔可用G74配合G04進行孔底光整加工。 項目6 螺紋加工（G32、G92、G76） 項目5 螺紋加工 課 時 目的要求 掌握G32、G92、G76的編程方法。 知 識 點 G32、G92、G76編程指令 關(guān) 鍵 點 G32、G92、G76指令格式、G32、G92、G76的編程 教學進程 設 計 1．基本螺紋切削指令G32 2．螺紋切削循環(huán)指令G92 3．復合螺紋切削循環(huán)指令G76 4．總結(jié) 教學方法 實驗法（現(xiàn)場教學） 教具引用 數(shù)控機床 課后記述 參考鏈接 任務1 任務分析 1.知識和目標 『項目知識』G32、G92、G76的應用； 『技能目標』螺紋具體加工 2.任務分析 這是一個螺紋的加工任務，基本螺紋切削可以用指令G32完成； 螺紋切削循環(huán)用指令G92完成；復合螺紋切削循環(huán)可以用指令G76編程方法可完成。 直螺紋 錐螺紋 端面螺紋 圖6.1 任務2 指令講解 1 、基本螺紋切削指令 基本螺紋切削方法見圖6.1所示。 編程格式 G32 X(U)______ Z(W)________F_______ 式中：X(U)、 Z(W) - 螺紋切削的終點坐標值；X省略時為圓柱螺紋切削，Z省略時為端面螺紋切削；X、Z均不省略時為錐螺紋切削；(X坐標值依據(jù)《機械設計手冊》查表確定) F : 螺紋導程。螺紋切削應注意在兩端設置足夠的升速進刀段δ1和降速退刀段δ2。 例：試編寫圖3.42所示螺紋的加工程序。（螺紋導程4mm，升速進刀段δ1=3mm，降速退刀段δ2=1.5mm，螺紋深度2.165 mm）。 …… G00 U-62 G32 W-74.5 F4 G00 U62 W74.5 U-64 G32 W-74.5 G00 U64 W74.5 …… 圖6.2 圓柱螺紋切削 例：試編寫圖6.2所示圓錐螺紋的加工程序。（螺紋導程3.5mm，升速進刀段δ1=2mm，降速退刀段δ2=1mm，螺紋深度1.0825 mm）。 G00 X12 G32 X41 W-43 F3.5 G00 X50 W43 X10 G32 X39 W-43 G00 X50 W43 圖6.3圓錐螺紋切削 2、 螺紋切削循環(huán)指令 螺紋切削循環(huán)指令把“切入-螺紋切削-退刀-返回”四個動作作為一個循環(huán)（如圖6.3所示），用一個程序段來指令。 編程格式 G92 X(U)_______Z(W)________ I_________ F_________ 式中：X(U)、 Z(W) - 螺紋切削的終點坐標值； I - 螺紋部分半徑之差，即螺紋切削起始點與切削終點的半徑差。加工圓柱螺紋時，I=0。加工圓錐螺紋時，當X向切削起始點坐標小于切削終點坐標時，I為負，反之為正。 例：試編寫圖6.4所示圓柱螺紋的加工程序。 …… G00 X35 Z104 G92 X29.2 Z53 F1.5 X28.6 X28.2 X28.04 G00 X200 Z200 ………… 圖6.4螺紋切削循環(huán) 圖6.5 圓柱螺紋切削循環(huán) 圖6.6圓錐螺紋切削循環(huán)應用 例：試編寫圖6.5所示圓錐螺紋的加工程序。 ………… G00 X80 Z62 G92 X49.6 Z12 I-5 F2 X48.7 X48.1 X47.5 X47 G00 X200 Z200 ……………… 3、 復合螺紋切削循環(huán)指令 　　復合螺紋切削循環(huán)指令可以完成一個螺紋段的全部加工任務。它的進刀方法有利于改善刀具的切削條件，在編程中應優(yōu)先考慮應用該指令，如圖6.6所示。 編程格式 G76 P (m)_______（r）________（α）_________Q（△dmin）_______R(d) G76 X(U) _______Z(W)___R(I)___ ___F(f)___ ___P(k)_______Q(△d)_______ 式中： m - 精加工重復次數(shù)； r - 倒角量； α - 刀尖角； △ dmin-最小切入量； d-精加工余量； X(U) Z(W) - 終點坐標； I - 螺紋部分半徑之差，即螺紋切削起始點與切削終點的半徑差。加工圓柱螺紋時，i=0。加工圓錐螺紋時，當X向切削起始點坐標小于切削終點坐標時，I為負，反之為正。 k - 螺牙的高度 （X軸方向的半徑值）； △ d - 第一次切入量（X軸方向的半徑值）； f - 螺紋導程。 圖6.6 復合螺紋切削循環(huán)與進刀法 圖6.7 復合螺紋切削循環(huán)應用 例：試編寫圖6.7所示圓柱螺紋的加工程序,螺距為6mm。 ………… G76 P 02 12 60 Q0.1 R0.1 G76 X60.64 Z23 R0 F6 P3.68 Q1.8 ………… 螺紋切削固定循環(huán)G76 執(zhí)行如圖6.8所示的加工軌跡。其單邊切削及參數(shù)如圖6.9 所示 圖6.8 螺紋切削復合循環(huán)G76 圖6.9 G76循環(huán)單邊切削及其參數(shù) 項目7 軸套加工（內(nèi)輪廓加工） 項目7 軸套加工（內(nèi)輪廓加工） 課 時 目的要求 用先前學過的編程方法進行內(nèi)輪廓的加工。 知 識 點 內(nèi)輪廓的加工具體方法 關(guān) 鍵 點 內(nèi)輪廓的加工 教學進程 設 計 1．內(nèi)孔加工指令。 2．內(nèi)孔加工與外圓加工的區(qū)別。 3．總結(jié)。 教學方法 講授、演示（多媒體教學） 教具引用 網(wǎng)絡資源 課后記述 參考鏈接 任務1 任務分析 1.知識和目標 『項目知識』用先前學過的編程方法進行內(nèi)輪廓的加工 『技能目標』車內(nèi)孔 2.任務分析 很多機器零件如齒輪、軸套、帶輪等，不僅有外圓柱面，而且有內(nèi)圓柱面，一般情況下，通常采用鉆孔、擴孔、車孔等方法加工內(nèi)圓柱面。車孔是車削加工的主要內(nèi)容之一，可作為半精加工和精加工，車孔后的精度一般可達IT7－IT8，表面粗糙度可達Ra1.6-3.2，精車可達Ra0.8。 一、內(nèi)孔車刀 內(nèi)孔車刀的種類 根據(jù)不同的加工情況，內(nèi)孔車刀可分為通孔車刀和盲孔車刀兩種（見圖6－1）。 圖7－1 內(nèi)孔車刀 通孔車刀 通孔車刀切削部分的幾何形狀基本上與外圓車刀相似，為了減小徑向切削抗力，防止車孔時振動，主偏角應取得大些，一般在之間，副偏角。為了防止內(nèi)孔車刀后刀面和孔壁的摩擦，一般兩個后角和，其中取。取左右。 盲孔車刀 盲孔車刀用來車削盲孔或階臺孔，切削部分的幾何形狀基本上與偏刀相似，它的主偏角大于，一般為（見圖1-33b），后角的要求和通孔車刀一樣。不同之處是盲孔車刀夾在刀桿的最前端，刀尖到刀桿外端的距離小于孔半徑R，否則無法車平孔的底面。 二、車孔的關(guān)鍵技術(shù) 車孔的關(guān)鍵技術(shù)是解決內(nèi)孔車刀的剛性和排屑問題。 1、增加內(nèi)孔車刀的剛性可采取以下措施 盡量增加刀柄的截面積，通常內(nèi)孔車刀的刀尖位于刀柄的上面，這樣刀柄的截面積較小，還不到孔截面積的1/4，若使內(nèi)孔車刀的刀尖位于刀柄的中心線上，那么刀柄在孔中的截面積可大大地增加。 （2）盡可能縮短刀柄的伸出長度，以增加車刀刀柄剛性，減小切削過程中的振動，此外還可將刀柄上下兩個平面做成互相平行，這樣就能很方便地根據(jù)孔深調(diào)節(jié)刀柄伸出的長度。 2、解決排屑問題 主要是控制切屑流出方向。精車孔時要求切屑流向待加工表面（前排屑）。為此，采用正刃傾角的內(nèi)孔車刀；加工盲刀時，應采用負的刃傾角，使切屑從孔口排出。 三、車階梯孔基礎知識 數(shù)控車削內(nèi)孔的指令與外圓車削指令基本相同，關(guān)鍵應該注意外圓柱在加工過程中是越加工越小，而內(nèi)孔在加工過程中是越加工越大，這在保證尺寸方面尤為重要。對于內(nèi)外徑粗車循環(huán)指令G71，在加工外徑時余量X為正，但在加工孔時余量X應為負，這一點應該尤為注意，否則內(nèi)孔尺寸肯定會增多，內(nèi)徑粗車循環(huán)指令G71U1R1X-0.5Z0.1P12Q13F0.3； 四、舉例 例題1： 1、 圖紙 加工圖7.1所示階梯孔類零件，材料為鋁合金，材料規(guī)格為Ф50×30mm，其中毛坯軸向余量為5mm，要求按圖紙要求加工完成該零件。 圖7.1 階梯孔類零件 2. 工藝分析 該零件表面由內(nèi)外圓柱面、圓弧等表面組成，工件在加工的過程中要進行兩次裝夾才能夠完成加工，同時根據(jù)在加工孔類零件時一般按照先進行內(nèi)腔加工工序，后進行外形的加工工序的原則應該首先進行孔的加工然后進行其他面的加工。 3、操作步驟及加工程序 1）工件裝夾，內(nèi)孔加工時以外圓定位，用三爪自定心卡盤夾緊。 2）對刀，內(nèi)孔鏜刀的對刀：內(nèi)孔刀對刀之前內(nèi)孔已經(jīng)鉆完成，調(diào)用所需刀具，首先對Z軸，刀具刀尖接近工件外端面，試切削工件外端面，然后在工件補正界面內(nèi)輸入Z0測量，Z軸對刀完成，X軸對刀，沿Z軸切削工件內(nèi)孔表面，沿Z軸切削深度控制在10mm左右，刀具沿Z向退刀，主軸停轉(zhuǎn)，測量工件內(nèi)孔直徑，在工件補正界面內(nèi)輸入X測量值即可完成X軸對刀。 表1數(shù)控加工工序卡 工步 工步內(nèi)容 刀具 切削用量 背吃刀量（mm） 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 進給速度（mm/r) 1 粗車工件端面 T11（90°外圓車刀） <400 0.3 2 鉆孔 中心鉆 <400 3 鉆底孔 Ф15麻花鉆 <400 4 擴孔 Ф20麻花鉆 <400 5 粗加工Ф45外圓、R5圓弧 T11（90°外圓車刀 2 <500 0.3 6 精加工工件端面Ф45外圓、R5圓弧 T22（90°外圓車刀） 0.3 <1000 0.1 7 調(diào)頭裝夾工件找正 8 車削工件端面，保證工件總長 T11（90°外圓車刀） <400 0.3 9 粗加工階梯孔、R3圓弧 通孔鏜刀T33 1 <500 0.2 10 精加工階梯孔、R3圓弧 通孔鏜刀T44 0.2 <800 0.05 11 粗加工Ф48外圓 T11（90°外圓車刀） 2 <500 0.3 12 精加工Ф48外圓 T22（90°外圓車刀） 0.3 <1000 0.1 3）編寫程序 1、應用G71內(nèi)外徑粗車復合循環(huán)指令進行編程： O0013； G90； （絕對坐標編程） G95； （轉(zhuǎn)化為每轉(zhuǎn)進給） M03S400； （主軸正轉(zhuǎn)400r/min） T0101； （調(diào)用一號刀具90°外圓車刀粗加工用） G00X52； Z2； （刀具定位） G71U1R1X0.5Z0.1P10Q11F0.3； （外圓粗車復合循環(huán)指令，單邊切深為2mm，退刀量為1mm，軸向留量為0.5mm，徑向留量為0.1mm） M00； （程序停止） M05； （主軸停轉(zhuǎn)） T0202； （調(diào)用二號刀具90°外圓車刀精加工用） G95； （轉(zhuǎn)化為每轉(zhuǎn)進給） G00X50； Z2； （刀具定位） P10G00X35； （刀具快速進給至精加工位置，精加工開始行） G01G42Z0F0.1； 　?。ǖ毒呔M給至Z0位置進給量為0.1mm/r） G03X45Z-5R5F0.1； （精加工R5圓?。? G01Z-17； （精加工Ф45尺寸） G00G40X50； （取消刀補） Z100； （刀具退刀至安全位置） M05； （主軸停轉(zhuǎn)） G95； （轉(zhuǎn)化為每轉(zhuǎn)進給） M03S400； （主軸正轉(zhuǎn)400r/min） T0303； （調(diào)用三號刀具通孔鏜刀粗加工內(nèi)孔用） G00X18； Z2； （刀具定位） G71U1R1X-0.5Z0.1P12Q13F0.3； （內(nèi)孔粗車復合循環(huán)指令，單邊切深為2mm，退刀量為1mm，軸向留量為0.5mm，徑向留量為0.1mm） M00； （程序停止） M05； （主軸停轉(zhuǎn)） M03S800； （主軸正轉(zhuǎn)800r/min） T0404； （調(diào)用四號刀具通孔鏜刀精加工內(nèi)孔用） G95； （轉(zhuǎn)化為每轉(zhuǎn)進給） G00X18； Z2； （刀具定位） N12G00X30； （刀具快速進給至加工位置） G01G41Z-12F0.1； ?。ň庸ぇ?0建立刀補進給量為0.1mm/r） G03X24Z-15R3； （精加工R3圓?。〨01X22； N13Z-27； （精加工Ф22內(nèi)孔進給量為0.1mm/r） G00G40X18； （取消刀補） Z100； （刀具退刀至安全位置） M05； （主軸停轉(zhuǎn)） G95； （轉(zhuǎn)化為每轉(zhuǎn)進給） M03S400； （主軸正轉(zhuǎn)400r/min） T0101； 　　（調(diào)用一號刀具90°外圓車刀粗加工外圓用） G00X52； Z2； （刀具定位） G71U1R1X0.5Z0.1P14Q15F0.3； （外圓粗車復合循環(huán)指令，單邊切深為2mm，退刀量為1mm，軸向留量為0.5mm，徑向留量為0.1mm） M00； （程序停止） M05； （主軸停轉(zhuǎn)） M03S800； （主軸正轉(zhuǎn)800r/min） G95； （轉(zhuǎn)化為每轉(zhuǎn)進給） T0202； （調(diào)用二號刀具90°外圓車刀精加工外圓用） G00X52； Z2； （刀具定位） P14G00X48； （刀具快速進給至加工位置） P15G01G42Z-10F0.1； （精加工Ф48外圓進給量為0.1mm/r） G00G40X55； （取消刀補） Z100； （刀具退刀至安全位置） M05； （主軸停轉(zhuǎn)） M30； （程序結(jié)束返回至程序頭） 4、相關(guān)問題及注意事項 1）鉆孔前，必須先將工件端面車平，中心處不允許有凸臺，否則鉆頭不能自動定心，會使鉆頭折斷。 2）當鉆頭將要穿透工件時，由于鉆頭橫刃首先穿出，因此軸向阻力大減。所以這時進給速度必須減慢，否則鉆頭容易被工件卡死，造成錐柄在尾座套筒內(nèi)打滑，損壞錐柄和錐孔。 3）鉆小孔或鉆較深孔時，由于切屑不易排出，必須經(jīng)常退出鉆頭排屑，否則容易因切屑堵塞而使鉆頭“咬死”或折斷。 4）鉆小孔時，轉(zhuǎn)速應選得快一些，否則鉆削時抗力大，容易產(chǎn)生孔位偏斜和鉆頭折斷。 5）精車內(nèi)孔時，應保持刀刃鋒利，否則容易產(chǎn)生讓刀（因刀桿剛性差），把孔車成錐形。 6）車平底孔時，刀尖必須嚴格對準工件旋轉(zhuǎn)中心，否則底平面無法車平。 7）用塞規(guī)測量孔徑時，應保持孔壁清潔，否則會影響塞規(guī)測量。 8）用塞規(guī)檢查孔徑時，塞規(guī)不能傾斜，以防造成孔小的錯覺，把孔徑車大。相反，孔徑小的時候，不能用塞規(guī)硬塞，更不能用力敲擊。 例題二： 2.十字限位蓋加工及工藝方案 7.2十字限位蓋零件圖 2 毛坯選擇： 一、鑄造成型件，毛坯單邊余量2.5mm ，Φ78外圓、Φ14中心孔由前序加工完畢，數(shù)控車加工2、3序 3 工藝設計方案 數(shù)車加工工藝路線：加工Φ48內(nèi)輪廓——R74圓弧——倒角——Φ60外圓及端面——切空刀槽——調(diào)頭車SR71.9球面 2、技術(shù)分析：主要保證Φ60尺寸精度；垂直度0.05；表面粗糙度1.6 3裝卡方案：以Φ78外圓定位，加工左端（專用卡爪）再以Φ60外圓及大端面定位，加工球面（注意夾緊力不宜過大） 4、加工工序內(nèi)容、刀具、切削用量選擇參考表2。 表2 十字限位蓋加工工序內(nèi)容、刀具、切削用量選擇參考 加工程序單1 O2007； G54G99M03S450T0101； G00X40.Z5.； G90X45.Z-19.F0.2； X47.8； G00X10.； Z-23.8； G02X47.8Z-19.9R72.F0.15；（內(nèi)?。? G00X10.； Z-26.； G02X48.Z-22.R74.； G01Z-0.5F0.2； X49.Z0.； X61.； G00X100.Z100.； T0202（車外圓） G00X67.Z3.； G71U1.5R1.； G71P5Q10U0.6W0.1F0.2； N5G00X59.； G01Z0.； X60.Z-1.； Z-16.5； N10X79.； S800； G70P5Q10F0.1； G00X100.Z100.； T0303S400（切槽） G00X79.Z-16.5； G01X59.F0.06； X61.； G00X100.Z100.； M05； M30； 加工程序單2 O2008； G54G99T0404M03S500； G00X80.Z2.； G72W1.5R1.0； G72P1Q2U0.1W0.3F0.2； N1G00Z-10.5； G01X78.0； G02X12.Z-0.5R72.0； N2G01W2. ； S800； G70P1Q2F0.1； G00X100.Z100.； T0400； M05； M30； 項目8 非圓曲線加工（宏指令） 項目8 非圓曲線加工（宏指令） 課 時 目的要求 用宏指令的編程方法進行非圓曲線加工的加工 知 識 點 非圓曲線加工的加工具體方法 關(guān) 鍵 點 宏指令 教學進程 設 計 1．宏指令指令結(jié)構(gòu)、變量等。 2．宏指令應用。 3．總結(jié)。 教學方法 講授、演示（多媒體教學） 教具引用 網(wǎng)絡資源 課后記述 參考鏈接 任務1 任務分析 1.知識和目標 『項目知識』用宏指令的編程方法進行非圓曲線加工的加工 『技能目標』宏指令應用 2.任務分析 數(shù)控系統(tǒng)配備了強有力的類似于高級語言的宏程序功能，用戶可以使用變量進行算術(shù)運算、邏輯運算和函數(shù)的混合運算，此外宏程序還提供了循環(huán)語句、分支語句和子程序調(diào)用語句，利于編制各種復雜的零件加工程序，減少乃至免除手工編程時進行繁瑣的數(shù)值計算，以及精簡程序量。 雖然子程序?qū)幹葡嗤庸げ僮鞯某绦蚍浅Ｓ杏茫脩艉瓿绦蛴捎谠试S使用“變量算術(shù)和邏輯運算及條件轉(zhuǎn)移”使得編制相同加工操作的程序更方便更容易，可將相同加工操作編為通用程序如：型腔加工宏程序和固定加工循環(huán)宏程序，使用時加工程序可用一條簡單指令調(diào)出用戶宏程序和調(diào)用子程序完全一樣變量。 1．變量 變量是指在一個程序運行期間其值可以變化的量。變量可以是常數(shù)或者表達式，也可以是系統(tǒng)內(nèi)部變量，變量在程序運行時參加運算，在程序結(jié)束時釋放為空。其中內(nèi)部變量稱為系統(tǒng)變量，是系統(tǒng)自帶，也可以人為的為其中一些變量賦值，內(nèi)部變量主要分為四種類型： (1)空變量 指永遠為空的變量。 (2)?局部變量 用于存放宏程序中的數(shù)據(jù)，斷電時丟失為空。 (3)?公共變量 可以人工賦值，有斷電為空與斷電記憶兩種。 (4)?系統(tǒng)變量 用于讀寫CNC數(shù)據(jù)變化。 2．算術(shù)運算、邏輯運算與條件 2.1 算術(shù)運算 算術(shù)運算主要是指加、減、乘、除、乘方、函數(shù)等。在宏程序中經(jīng)常使用的 算術(shù)運算有： ＋ （加） ― （