數(shù)控技術實驗

1、 數(shù)控技術實驗指導書二一一年九月目 錄項目一 培訓系統(tǒng)界面介紹及基本操作1項目二 外圓、端面、臺階面的編程與加工.16項目三 外圓錐面、倒角的編程與加工.20項目四 切槽和切斷的編程與加工.23項目五 圓弧面車削的編程與加工.26項目六 內孔車削的編程與加工.30項目七 三角螺紋車削的編程與加工.34項目八 數(shù)控車床編程綜合項目訓練.39項目九 平面和臺階面的編程與加工.44項目十 外輪廓銑削的編程與加工.56項目十一 孔的編程與加工.60項目十二 型腔銑削的編程與加工.65項目十三 數(shù)控銑床編程綜合項目訓練.70附錄 FANUC 0i 數(shù)控指令.81數(shù)控技術實驗指導書項目一 培訓系統(tǒng)界面介紹

2、及基本操作一、實驗目的1、熟悉數(shù)控機床操作面板的作用與組成2、熟悉數(shù)控系統(tǒng)軟件的界面。3、了解數(shù)控系統(tǒng)的功能菜單。4、掌握數(shù)控車床的開、關機操作順序和回零操作技能。5、在手動、手輪、MDI等方式下操作數(shù)控機床。6、掌握對刀的基本操作。二、培訓系統(tǒng)界面介紹界面分為兩部分，包括場景顯示界面和操作面板。場景界面主要動態(tài)地顯示操作面板控制的結果，如機床各坐標軸的運動、工件材料的去除等，并提供用戶管理、場景界面交互控制等功能。操作界面是培訓系統(tǒng)的實物控制臺，分為程序面板及操作面板，如圖1.1所示。圖1.1 操作界面圖1.2 程序面板MDI面板的主要功用是讓使用者可以逐字編輯或修改程序，以及設定數(shù)值（圖1

3、.2）。操作面板是為了實現(xiàn)各種加工需求所使用的控制板，上面置有許多不同功能的開關、按鍵、旋鈕以及脈波產生器(手輪)等等。標準的操作面板又分為兩個面板，一個是開關面板，另一個是手輪面板，如圖1.3所示。圖1.3 操作面板三、實驗內容以數(shù)控車床的外圓切削基本操作為例，完成數(shù)控車床的基本操作：開/關、回參考點（回零）、手動進給、MDI、對刀。數(shù)控機床的基本操作過程如圖1.4所示。圖1.4 操作面板實驗步驟：1、 開機啟動1） 急?！卑粹o是否按下。 2） 機床電源。 3） 按“系統(tǒng)啟動”按鈕。4） 在計算機的桌面上雙擊Fanuc 0i TC (桌面快捷方式)，出現(xiàn)系統(tǒng)的初始界面，如圖1.5所示。圖1.

4、5 系統(tǒng)初始界面5）按操作面板上的POWER ON 給操作面板上電，即可進行機床培訓操作。6）單擊鼠標右鍵，顯示彈出菜單(圖1.6(a)，選擇“全屏切換”切換到窗口模式(圖1.6(b)。 (a) (b)圖1.6 窗口模式切換2、回參考點（回零）1) 單擊菜單【仿真模式/材料去除仿真】，畫面顯示為圖1.8所示。圖1.8 窗口模式切換2) 在控制面板上，“模式選擇”鈕旋轉到“ZRN”檔，如圖1,9所示。圖1.9 “ZRN”檔3) 按+Z和+X使各軸移動。當某一軸到達參考點時，回參考點復位指示燈亮。當軸回到參考點時，程序顯示屏的坐標值發(fā)生變化。4) 以任何方式使軸離開參考點后，對應復位指示燈滅。3、

5、手動進給操作1）選擇手動連續(xù)進給方式“JOG”。2）手動連續(xù)進給速度由手動連續(xù)進給倍率選擇按鈕設定。3）按進給軸按鍵，機床沿相應的軸和方向移動。當松開按鍵后，機床停止移動。4）若按進給軸鍵的同時按住快速移動按鍵，則機床以快速移動速度運動?？焖僖苿颖堵视行?。簡明步驟：選擇JOG方式à設置進給倍率à軸進給（圖1.0）圖1.10 JOG方式操作4、手輪進給1）選擇手輪進給方式“HANDLE”。2）選擇一個手輪要移動的軸；3）選擇手輪進給倍率；4）旋轉手輪，機床沿選擇軸移動。簡明步驟：選擇HANDLE方式à設置手輪倍率à選擇進給軸à旋轉手輪。（圖1.1

6、1）圖1.11 HANDLE方式操作！注意：1）手輪旋轉360°，機床移動距離相當于100個刻度的單位。5、刀具準備1) 根據(jù)具體的加工要求，可在菜單【數(shù)據(jù)庫/刀具管理】中編輯刀具和添加新刀具。2) 在刀庫管理管理對話框中，選中欲添加到機床刀庫中的刀具，單擊“選擇”按鈕將其添加到機床刀庫中（圖1.12）。圖1.12 刀庫管理操作3) 如有必要，在機床刀庫中按“編輯”可編輯刀具的刀號。注：在本系統(tǒng)提供的示例中，可不設置。6、工件安裝1) 根據(jù)具體的加工要求，單擊菜單【加工準備/載入毛坯】，系統(tǒng)彈出如下對話框（圖1.13）。圖1.13 載入毛坯操作2) 在列表框中，根據(jù)“描述”選擇某一根

7、據(jù)工件尺寸，單擊“選擇”按鈕。如選擇描述為“51X150”的毛坯后，單擊對話框右側的“選擇”按鈕，“關閉”對話框。3) 單擊菜單【加工準備/工件裝夾】，系統(tǒng)彈出如下對話框。通常不用設置，直接單擊“確定”，則選擇的“51X150”的毛坯模型“裝夾”在機床上（圖1.14）。 圖1.14 工件裝夾操作7、對刀對刀過程需經歷以下步驟：1) 選擇需要對刀的刀具。按刀盤正轉或刀盤反轉，使需要對刀的刀具處于工作位置（圖1.15）。本例中使用1號刀，不需換刀。 圖1.15刀盤正反轉操作2) “模式選擇”鈕旋轉到“JOG”或“HANDLE” 檔，按 “主軸正轉”（圖1.16）。圖1.16 刀盤正反轉操作3) Z

8、向對刀 (1) 用軸向選擇鍵或手輪移動坐標軸，使刀具和工件小心Z向接近。當?shù)毒吆凸ぜ容^接近時，調低進給速度，使刀具小心靠近工件前端面，使刀具和工件接觸時（如聲音播放啟動，則聲音發(fā)生變化），如圖1.17所示。圖1.17 刀具接觸工件(2) 保持機床Z向不動，按MDI鍵盤上的“OFFSET SETTING”，顯示偏置設置畫面（圖1.18）；圖1.18 刀偏設置界面(3) 按MDI鍵盤上的上下方向鍵選中對應的行，如本示例就選第一行；(4) 用MDI鍵盤輸入“Z0”或其它值（如“Z2”，與編程坐標系有關），本示例輸入”Z0”；(5) 按小顯示屏下方的“【測量】”對應的軟鍵，則該行的Z值自動發(fā)生變化，

9、實現(xiàn)了當前刀具的Z向位置補償設置（圖1.19）。圖1.19 Z向刀具補償值設置4) X向對刀(1) 移動刀具，使刀具輕微接觸工件外圓面，然后使X向保持不變，-Z向移動刀具，切出一段外圓面（圖1.20）；圖1.20 X向對刀操作(2) 保持X值不變，沿+Z向移動刀具，使刀具脫離接觸工件；(3) 按控制面板上的“主軸停止”（圖1.21）；圖1.21 主軸停止鍵(4) 單擊菜單【檢測/直徑測量】，彈出一對話框“工件直徑測量”，并且顯示畫面改變；(5) 移動十字光標，且使光標接近加工面，記錄對話框“工件直徑測量”中直徑值，如圖1.22所示；圖1.22 直徑測量操作(6) 單擊“關閉”按鈕退出對話框后，

10、單擊菜單【檢測/測量完成】；(7) 按MDI鍵盤上的“OFFSET SETTING”，顯示偏置設置畫面（可多次按，直至出現(xiàn)如圖1.23）；圖1.23 X向補償值輸入(8) 輸入記錄的直徑值，如“X57.46”；(9) 按小顯示屏下方的“【測量】”對應的軟鍵，則該行的X值自動發(fā)生變化（也有可能不變化），實現(xiàn)了當前刀具的X向位置補償設置。注：其它刀具可采用步驟1)、3) 和4)的方法實現(xiàn)對刀。6 載入數(shù)控程序1) 在控制面板上，“模式選擇”鈕旋轉到“EDIT”檔（圖1.24）。圖1.24 EDIT選擇2) 按小顯示屏下方的軟鍵DIR，顯示程序列表（圖1.25）；圖1.25 DIR列表顯示3) 直接

11、輸入程序文件名，再按MDI編輯鍵盤上的向下光標鍵，則顯示已存在程序內容（圖1.26）。若文件不存在，則生成新文件。本示例中輸入“O2002”。圖1.26 MDI方式顯示程序內容8、編輯數(shù)控程序如必要，需對程序進行編輯。本示例不需編輯程序。1) 在控制面板上，“模式選擇”鈕旋轉到 “EDIT” 檔；2) 按MDI鍵盤的光標鍵，選中要編輯的內容（圖1.27）；3) 利用編輯鍵直接進行編輯，按字符數(shù)字鍵和ALTER、INSERT、DELETE等MDI鍵進行編輯，如坐標系設置指令G54等。圖1.27 編輯選中程序內容9、自動執(zhí)行1) “模式選擇”鈕旋轉到“JOG”檔；2) 按“+Z”或“+X”移動坐標

12、軸，確保刀具距離工件處于安全位置；3) “模式選擇”鈕旋轉到選擇“AUTO”檔；4) 按CYCLE START開始加工；5) 在加工過程中，可按“程序暫?！睍和＜庸ぃㄔ侔础俺绦騿印笨衫^續(xù)執(zhí)行），也可旋轉主軸轉速修調旋鈕、進給速度修調旋鈕調整主軸轉速和進給速度。圖1.28為程序“O2002”的執(zhí)行過程，程序執(zhí)行結果如圖1.29所示。圖1.28 執(zhí)行選擇的程序圖1.29 程序O2002執(zhí)行結果如在“6 載入數(shù)控程序”中載入的程序為“O2001”，則執(zhí)行結果如圖1.30所示。圖1.29 程序O2001執(zhí)行結果10、相對坐標設置1) 按POS功能選擇鍵，顯示坐標畫面；2) 按相對軟鍵，顯示相對坐標畫

13、面；3) 輸入當前坐標值的相對值如U20等并配合相應的軟鍵，改變當前坐標的相對值。11、關閉系統(tǒng)操作完成后，按下“急?！卑粹o；按操作面板上的POWER OFF斷電，然后關閉培訓系統(tǒng)； 3） 關閉Windows系統(tǒng)；4）關閉總電源。四、注意事項(1) 開/關機時一定要按照操作順序操作（本培訓系統(tǒng)可以不按此順序），否則數(shù)控系統(tǒng)會受到大電流的沖擊。（2）在回參考點操作和手動操作時，要注意進給倍率開關的位置，要調整適當，初操作時，速度要慢些，以免發(fā)生意外。（3）回參考點操作時，手要放在“急?！卑粹o上，眼睛盯住刀具的位置，做好應急準備。（4）手輪的使用一般在小距離范圍內的使用，當移動距離很大時，應該盡量

14、使用手動方式，從而延長手輪的壽命。（5）關機床之前要檢查滑鞍不要在兩個坐標軸的極限位置，以免影響設置參考點元件的使用壽命。（6）換刀操作之前一定要檢查刀具的位置是否安全，以免發(fā)生碰撞事故。（7）毛坯第一次對刀時，要切削端面和圓柱面，后面再對刀時，只要刀尖接觸到工件的端面和圓柱面即可，一般不需要再切削。（8）對刀時，要注意道具號與設置的參數(shù)號一一對應。五、思考與練習 1、按照實驗的要求完成數(shù)控機床基本操作。2、用MDI方式實現(xiàn)：主軸反轉，轉速為300r/min；主軸停止；切削液開/關；調用2號刀。3、數(shù)控機床加工前，為什么要進行對刀？對刀有哪些方法？簡述數(shù)控車床對刀的基本操作。項目二 外圓、端面

15、、臺階面的編程與加工一、實驗目的1、掌握外圓與端面車刀的選用和切削用量參數(shù)的選擇。2、掌握車削外圓、端面、臺階的程序編制、熟練掌握指令GOO、G01、G90格式、含義及使用方法。3、按圖完成工件的外圓面、端面、臺階車削加工。4、通過對工件的外圓、端面、臺階進行車削加工，使學生掌握在數(shù)控車床上加工零件和保證尺寸的基本方法。二、實驗內容加工零件如圖2.1所示，毛坯為50X125的45鋼，編寫其數(shù)控加工程序并加工出零件。圖2.1 臺階面編程實例1、零件圖的分析該零件是典型的軸類零件，由圓柱、臺階面組成，其中三個直徑尺寸有嚴格的尺寸精度和表面粗糙度要求；尺寸標注完整，輪廓描述清楚。2、零件圖的分析1）

16、設備的選擇根據(jù)加工工件的形狀尺寸及材料情況，選用CK6140數(shù)控車床。2）定位基準和裝夾方式（1）定位基準 坯料軸線和左端面（設計基準）為定位基準。（2）裝夾方式 采用三爪自定心卡盤定心夾緊。3）確定加工順序及進給路線加工順序由粗到精，由近到遠（由右到左）的原則確定。即先從右到左進行粗車加工（x方向留0.5mm精車余量），然后從右到左根據(jù)工件的輪廓進行精車加工。切削端面的走刀路線如圖2.2所示。圖2.2 切削端面走刀路線4）刀具的選擇粗車，精車及平端面采用90度的硬質合金外圓車刀。5）切削用量的選擇根據(jù)被加工表面質量的要求、刀具材料和工件材料的要求，參考切削用量手冊和相關資料選取切削速度和進給

17、量，然后利用公式計算主軸轉速和進給速度。背吃刀量的選擇，因粗、精加工不同。粗車時在機床剛性及刀具允許的情況下，盡可能取較大的背吃刀量，減小進給次數(shù)；精車是為保證表面粗糙度，背吃刀量一般選0.2-0.5mm為宜。 刀具及切削參數(shù)如表2.1所示：表2.1 刀具及切削參數(shù)序號加工面刀具號 刀具規(guī)格主軸轉速 Vc/（r/min）進給速度 f/（mm/r）類型材料1端面T190°外圓車刀硬質合金5000.12外圓粗車T190°外圓車刀5000.23外圓精車T290°外圓車刀12000.13、程序編制程序說明O0002主程序名N10 G97 G99 G40 G21； 單位設定

18、為r/min和mm/r；刀補取消N15 M03 S500;主軸正轉，轉速500r/minN20 T0101;換1號刀N25 G00 X52.0;快速定位N30 Z2.00;快速定位到AN35 M08;切削液開N40 G01 Z-0.5 F0.1;直線插補至B，以下開始切削端面N45 X0.0;直線插補至CN50 X52.0 Z2.0;快速退刀至D，即固定循環(huán)的起點N55 G90 X48.0 Z-70.0F0.2;調用固定循環(huán)加工圓柱表面N60 X46.0;N65 G00 Z2.0;先回XN70 X50.0快速退刀至粗車循環(huán)起點EN75 G71 U2.0 R1.0;粗車循環(huán)，指定進刀與退刀量N8

19、0 G71 P85 Q120 U0.5 W0.01 F0.2;指定循環(huán)所屬的首、末程序段，精車余量與進給速度，其轉速由前面程序段指定N85 G00 X35.00;N90 G01 Z0.0 F0.2;N100 X39.0;N110 X44.0;N115 Z-70;N120 X52.0;N125 G00 Z100.0;快速退刀N130 M03 S1200;主軸正轉，轉速1200r/minN135 T0202;換2號刀N140 G00 X50.0;快速定位N145 Z2.00;快速定位至起始點N150 G70 P85 Q120 F0.1;精加工循環(huán)N155 G00 Z100.0;快速退刀N160 M

20、05;主軸停止N165 M09;切削液關N170 M02;程序停止三、注意事項1、加工工件時，刀具和工件必須加緊，否則會發(fā)生故障。2、編程時X方向的坐標值應是直徑方向的尺寸。3、粗、精加工中的P和Q要一致。4、精加工之前，刀具指令、起始點語句不可缺少。5、在加工中出現(xiàn)尺寸精度不合格時，可以修改程序或刀具補償量來提高精度。6、應嚴格按照安全操作規(guī)范進行操作。四、思考與練習 1、比較車削圓柱面常用指令的優(yōu)缺點。2、編寫圖2.3所示的零件加工程序，毛坯為45×83的45#鋼。圖2.3 臺階面編程練習項目三 外圓錐面、倒角的編程與加工一、實驗目的1、掌握車削外圓錐面參數(shù)的選擇。2、掌握圓錐面

21、加工的編程方法。3、掌握恒線速切削編程指令。4、掌握倒角的編程方法。二、實驗內容加工如圖3.1示的零件，毛坯為45X80的45鋼，編寫其數(shù)控加工程序并加工出零件。圖3.1 圓錐面編程實例1、零件圖的分析該零件由圓柱、錐面、兩處倒角組成，其中三個直徑尺寸有嚴格的尺寸精度和表面粗糙度要求；尺寸標注完整，輪廓描述清楚。通過上述分析，可以采取以下幾點工藝措施。（1）對圖樣上給定的兩個精度要求較高的尺寸。因其公差較小，編程時不必取平均值，全部取基本尺寸。（2）通過圖樣分析，加工時一次裝夾，從右到左進行完成加工。2、工藝分析1）設備的選擇根據(jù)加工工件的形狀尺寸及材料情況，選用CJK6136數(shù)控車床。2）定

22、位基準和裝夾方式（1）定位基準 坯料軸線和左端面（設計基準）為定位基準。（2）裝夾方式 采用三爪自定心卡盤定心夾緊。3）確定加工順序及進給路線加工順序由粗到精，由近到遠（由右到左）的原則確定。即先從右到左進行粗車加工（x方向留0.5mm精車余量），然后從右到左根據(jù)工件的輪廓進行精車加工。4）刀具及切削用量的選擇刀具及切削參數(shù)如表3.1所示：表3.1 刀具及切削參數(shù)序號加工面刀具號 刀具規(guī)格主軸轉速 V/（r/min）進給速度 V/（mm/min）類型材料1端面T190°外圓車刀硬質合金5001002外圓粗車T190°外圓車刀5001003外圓精車T290°外圓車刀

23、1000503、程序編制程序說明O0003主程序名N10 G98 G40 G21；程序初始化N15 T0101；換1#刀N20 G00 X100.0 Z100.0；參考點N25 M03 S500；軸正轉、轉速500r/minN30 G00 X45.0 Z2.0；快速定位N35 M08；切削液開N40 G90 X41.0 Z-45.0 F100；粗車38，精加工余量0.5mmN45.X38.5；N50 G90 X34.5 Z-10.0；粗車20，精加工余量0.5mmN55.X30.5；N60 X26.5；N65.X20.5；N70 X50.0；N75 G00 X32 Z-10；固定循環(huán)起點N80

24、 G90 X44.5 Z-30.0 R-5.0 F100；調用固定循環(huán)加工圓錐表面，在X38.5 Z0處開始切削，平均分配吃刀量N85 X40.5；N90 X36.5；N90 X32.5；N100 X30.5；N105 G00 X100.0 Z100.0；返回參考點N110 T0202；換2#刀N115 G00 X18.0 Z2；定位N120 G01 X20 0.Z-1.0 C1.0 F50;N125 Z-10.0；精車20N130 X30.0 Z-30.0；精車外圓錐N135 X35.0；定位N140 X38.0 W-1.5；倒角N145 Z-45.0；精車38N150 G00 X100.0

25、 Z100.0；返回參考點N155 M30；程序結束三、注意事項1、加工圓錐時刀具必須嚴格對準中心，否則易出現(xiàn)雙曲線誤差。2、加工圓錐時，錐度由各點坐標確定，尺寸計算必須準確。3、可以采用恒線速度切削，以保證表面粗糙度。4、粗加工圓錐時，必須車出錐形（尤其是錐度較大時），以保證精車時余量均勻。四、思考與練習 編寫圖3.2所示的零件加工程序，毛坯為45×75的45#鋼。圖3.2 圓錐面編程練習項目四 切槽和切斷的編程與加工一、實驗目的1、能根據(jù)圖樣確定切槽、切斷程序編制方法。2、了解槽的種類和作用，掌握加工方法。3、掌握切槽刀的對刀方法。4、能應用合理加工技術保證槽的精度。二、實驗內容

26、加工如圖4.1所示的零件，毛坯為45X100的45鋼，編寫其數(shù)控加工程序并加工出零件。圖4.1 切槽切斷編程實例1、零件圖的分析該零件為軸類零件，由圓柱體、圓錐體等形狀構成，兩頭直徑尺寸大，中間帶有凹槽結構。該零件直徑30、42處均有尺寸精度要求；整個零件無形位公差要求；除兩端及凹槽尺寸處表面粗糙度要求為Ra3.2m外，其余表面粗糙度要求為Ra1.6m；零件未注倒角為1×45°，無熱處理要求。2、工藝分析1）設備的選擇可選擇通用臥式數(shù)控車床，配置FANUC 0i Mate數(shù)控系統(tǒng)。2）定位基準和裝夾方式（1）定位基準：坯料軸線和左端面（設計基準）為定位基準。（2）裝夾方式：

27、選用三爪卡盤夾持棒料，夾持長度約20左右。3）確定加工順序及進給路線以工件右端面中心作為工件坐標系原點，通過對刀方式建立工件坐標系。采用外圓粗車循環(huán)指令G90對外圓表面進行粗加工，留0.5加工余量，對外圓表面進行精加工至尺寸；用切槽刀進行錐面及凹槽加工至尺寸；對工件左端進行倒角并切斷工件，保證加工零件全長。4）刀具的選擇根據(jù)輪廓形狀及零件加工精度要求，選擇90°外圓粗加工車刀（T0101）、外圓精加工車刀（T0202）以及刀寬為4的切槽切斷刀（T0303）。5）切削用量的選擇刀具及切削參數(shù)如表4.1所示：表4.1 刀具及切削參數(shù)序號加工面刀具號 刀具規(guī)格主軸轉速 V/（r/min）進

28、給速度 V/（mm/min）類型材料1外圓粗車T190°外圓車刀硬質合金400802外圓精車T290°外圓車刀800403切槽切斷T34寬切槽切斷刀800202、程序編制程序說明O0004主程序名N10 T0101;N20 G98 M03 S400；N30 G00 X45.0 Z2.0;N40 G90 X42.5 Z-45.0 F80.0;外圓表面粗加工N50 T0202;N60 G00 G42 X36.014 S600;N70 G01 X42.014 Z-1.0 F40.0;N80 Z-45.0;N90 G00 G40 X100.0 Z50.0;N100 M05;N110

29、 T0303;4寬切槽刀溝槽加工并倒角N120 M03 S300;N130 G00 X45.0 Z-20.0;N140 G75 R0.5;N150 G75 X30.0 Z-24.0 P2000 Q2000 F20.0;N160 G00 G42 X42.014 Z-14.0;N170 G01 X30.0 Z-20.0;N180 Z-24.0;N190 X44.014 Z-31.0;N200 Z-44.0;N210 X15.0;N220 X42.014;N230 Z-43.0;N240 X40.014 Z-44.0;N250 X2.0;N260 G00 X100.0;N270 Z50.0;N280

30、 M30;三、注意事項1、刀片寬度的選擇：切削深度小于8X刀片寬度W。例如，3mm寬的刀片可以切斷48mm棒料，切槽、切斷時，刀頭寬度不能過寬，否則易振動。2、加工較寬的溝槽時，每次分層切削進給要有重疊部分，刀具橫向走刀時，刀具最大切深為0.8W。3、若工件槽寬精度要求很高時，操作者可分別以切槽刀的兩個刀尖設置刀具的兩個補償量以便使用。4、安裝切槽刀時，刀具必須與工件中心對準，否則，不僅工件不能切斷，而且刀具的刀頭易損壞。5、切斷時進給速度不易過大，當接近終了時，在中心應減少進給量，約75%。6、切斷時要及時注意排屑的順暢，否則易將刀頭折斷。7、一卡一頂裝卡工件時，不能直接把工件切斷，以防切斷

31、時工件飛出。四、思考與練習 1、思考調用子程序加工多個槽的編程方法。2、加工如圖4.2所示的零件，毛坯為45X100的45鋼，編寫其數(shù)控加工程序并加工出零件。圖4.2 槽與切斷練習項目五 圓弧面車削的編程與加工一、實驗目的1、掌握圓弧與直線相切、圓弧與圓弧相切時基點的計算方法。2、掌握圓弧面加工的工藝及編程方法。3、了解刀具圓弧半徑補償?shù)氖褂梅椒ā６?、實驗內容加工如圖5.1所示的零件，毛坯為45X100的45鋼，熱處理要求調質2832HRC，編寫其數(shù)控加工程序并加工出零件。圖5.1 圓弧零件編程舉例1、零件圖的分析該零件為軸類零件，由圓柱、圓弧表面等形狀構成。該零件直徑30、42處均有尺寸精度

32、要求；整個零件無形位公差要求；除30、42尺寸處表面粗糙度要求為Ra1.6m外，其余表面粗糙度要求為Ra3.2m；零件未注倒角為2×45°，熱處理要求調質2832HRC。2、工藝分析1）設備的選擇可選擇通用臥式數(shù)控車床，配置FANUC 0i Mate數(shù)控系統(tǒng)。2）定位基準和裝夾方式（1）定位基準：坯料軸線和右端圓弧徑線為定位基準。（2）裝夾方式：選用三爪卡盤夾持棒料，夾持長度約20左右。3）確定加工順序及進給路線以工件右端面圓弧中心作為工件坐標系原點，通過對刀方式建立工件坐標系。（1）車外形；（2）切5X2直槽；（3）切斷保證總長60.5；（4）掉頭裝夾平端面保證總長60。

33、4）基點計算 根據(jù)工藝路線做出基點坐標圖，如圖5.2所示。圖5.2 基點坐標圖計算得基點坐標如表5.1所示。表5.1 基點坐標值1（0，12）2（24，0）3（24，-3）4（26，-3）5（30，5）6（30，-18）7（26，-18）8（26，-23）9（30，-23）10（38，-38）11（42，-40）12（42，-60）5）刀具的選擇根據(jù)輪廓形狀及零件加工精度要求，選擇90°外圓粗加工車刀（T0101）、外圓精加工車刀（T0202），刀尖半徑均為0.2mm；刀寬為5的切槽刀（T0303）以及刀寬為4的切斷刀（T0404），刀位點均為左刀尖。6）切削用量的選擇刀具及切削參數(shù)

34、如表5.10所示：表5.10 刀具及切削參數(shù)序號加工面刀具號 刀具規(guī)格主軸轉速 S/（r/min）進給速度 F/（mm/r）類型材料1粗切外形T190°外圓車刀硬質合金6000.22精切外形T290°外圓車刀7000.153切5X2直槽T35寬切槽刀4000.14切斷保證總長60.5T44寬切斷刀3000.1掉頭裝夾1平端面保證長度60T190°外圓車刀6000.22、程序編制程序說明O0005主程序名N5 G97 G99 G40 G21；N10 T0101 M8；換1號刀，外圓車刀N15 M03 S600；主軸正轉，轉速600r/minN20 G00 X46.0

35、 Z15.0；定位到循環(huán)起點N25 G71 U1.5 R0.5；外圓切削循環(huán)N30 G71 P35 Q90 U0.4 W0.2 F0.2；N35 G00 G42 X0;精加工程序開始N40 G01 Z12.0 F0.15；點1N45 G02 X24. Z0 R12.；點2N50 G1 Z-3.；點3N55 X26.0.；點4N60 X30.0.Z-5.0；點5N65 Z-23.0；點9N70 G02 X38.0Z-38.0 45.0；點10N75 G01 X42.0 Z-40.0；點11N80 Z-65.0；Z向延伸5mmN85 X45.0；退刀N90 G40 X46.0；刀補取消N95 G0

36、0 X100.0 Z100.0；回換刀點N100 T0202；換2號刀，外圓車刀N105 G70 P35 Q90；精加工外輪廓N110 G00 X100.0 Z100.0；回換刀點N115 T0303；換3號刀，切槽刀，左刀尖對刀N120 M3 S400；N125 G00 X50.0 Z-23.0；快速定位N130 G01 X32.0 F1.0；切槽起點N135 X26.0 F0.1；點8、點7N140 X32.0 F0.5；退刀N145 G00 X100.0 Z100.0；回換刀點N150 T0404;換4號切斷刀N155 M03 S300；N160 G00 X50.0 Z-60.5；快速定

37、位Z向過點12,0.5mmN165 G01 X44.0 F0.1；切削起點N170 G75 R0.5；切槽循環(huán)N175 G75 X0 P8000 F0.1；N180 W0.1；N185 G01 X50.0 F0.3；N190 G00 X100.0 Z100.0 M09；回換刀點，切削液停N195 G28 U0 W0 M05;返回參考點，主軸停N200 M30；程序結束掉頭裝夾，平端面保證60,程序略。三、注意事項1、數(shù)控車床上車削成形面時要注意副切削刃的角度，不能與工件產生干涉。2、安裝刀具時，刀尖要與軸線等高，防止圓球端面出現(xiàn)凸臺或小平面。3、加工圓弧時要正確選擇初加工路線，加工精度較高的圓

38、弧面時力求精車余量均勻，編程時要考慮刀尖圓弧半徑補償問題。4、若直徑尺寸相差較大，應設定主軸線速度恒定。四、思考與練習 加工如圖5.3所示的零件，毛坯為50X45的45鋼，編寫其數(shù)控加工程序并加工出零件。圖5.8 基點坐標圖 圖5.3 圓弧面車削編程項目六 內孔車削的編程與加工一、實驗目的1、了解鉆孔、內孔車刀的基本知識。2、掌握鉆孔、車內孔時切削用量的選擇。3、掌握鉆孔孔、車盲孔、通孔和內溝槽的編程方法。二、實驗內容加工零件如圖6.1所示，毛坯外徑40的45鋼，編制數(shù)控加工程序并加工出零件。圖6.1 內孔加工編程實例1、零件圖的分析該零件由38mm外圓柱面和22mm內直通孔組成，其中內孔有嚴

39、格的尺寸精度和表面粗糙度要求；尺寸標注完整，輪廓描述清楚。通過上述分析，可以采取以下幾點工藝措施。（1）對圖樣上給定的內孔尺寸精度要求較高。因其公差較小，編程時不必取平均值，全部取基本尺寸。（2）通過圖樣分析，加工時分兩次次裝夾，先平端面、加工外圓，然后加工孔，最后切斷工件，掉頭裝夾，平端面保證總長，完成加工。2、工藝分析1）設備的選擇根據(jù)加工工件的形狀尺寸及材料情況，選用CJK6136數(shù)控車床。2）定位基準和裝夾方式（1）定位基準 坯料軸線和左端面（設計基準）為定位基準。（2）裝夾方式 采用三爪自定心卡盤定心夾緊。3）確定加工順序及進給路線（1）平端面（對刀時進行）；（2）鉆20mm的孔；（

40、3）粗車外圓；（4）粗車內孔；（5）精車端面、外圓；（6）精車內孔至尺寸要求；（7）切斷；（8）、掉頭裝夾平端面并控制總長，完成加工。4）刀具的選擇粗車，精車外圓及平端面采用90度的硬質合金右偏刀，直通孔用內孔車刀加工。5）切削用量的選擇根據(jù)被加工表面質量的要求、刀具材料和工件材料的要求，參考切削用量手冊和相關資料選取切削速度和進給量，刀具及切削參數(shù)如表6.1所示：表6.1 刀具及切削參數(shù)序號加工面刀具號 刀具規(guī)格主軸轉速 Vc/（r/min）進給速度 f/（mm/r）類型材料1鉆中心孔A3中心鉆高速鋼800802鉆孔T120mm麻花鉆300803外圓T290°外圓車刀硬質合金500

41、804內孔粗、精車T3盲孔車刀800505內溝槽T4寬4mm內溝槽車刀500406切斷T54mm切斷刀50040二、程序編制程序說明O0006主程序名N10 G97 G98 G40 G21；初始化N15 M03 S300；N20 T0101;20麻花鉆N25 G00 X0;N30 Z2.0;N35 M08;N40 G74 R0.5;鉆孔循環(huán)，淺孔加工可用G01N45 G74 Z-27.5 Q1000 F80;N50 M05 M09;N55 G00 Z100.0;N60 X100.0;N65 T0202;換外圓車刀N66 M03 S500;N70 N35 G00 X38.5Z2;定位N75 M0

42、8;N80 G01 Z-35.0 F80;車外圓N85 M05 M09;N90 G00 X100.0 Z100.0;N95 T0303;換內孔鏜刀N96 M03 S800;N100 G00 X21.5 Z2.0;N110 G01 Z-16.0 F80;粗車內孔N115 G00 X20.0 Z2.0;N120 X22.0; N125 G01 Z-16.0 F50;精車內孔N130 M09;N135 G00 X20.0 Z2.0;N140 G00 X100.0 Z100.0;N145 T0404;換內溝槽車刀N146 M03 S500;N150 G00 X21.0 Z2.0;N155 G00 Z-

43、9.0;N160 M08;N165 G01 X27.0 F40;車溝槽N170 G04 X0.2;對槽寬進行修整，并在槽底刀具停留0.2秒N175 G01 X21.0 F100;N180 M09;N185 G00 Z2.0;N190 G00 X100.0 Z100.0;N195 T0505;外圓車刀N200 G00 X40.0 Z-36.0;N205 M08;N210 G01 X0 F50; 車斷N215 G00 X100.0 Z100.0;N220 M30;掉頭裝夾，平端面保證總長三、注意事項：1、鉆中心孔的端面必須平整，不允許有凸臺，以免中心鉆被折斷。2、中心線的軸心線必須與工件軸心線同軸

44、。3、鉆孔時，工件的轉速通常要高一些，一般要大于1000r/min，以保證一定的切削速度。4、鉆削時適時退出中心鉆，以便及時排屑，最好加注切削液。5、鉆孔前若需要鉆中心孔時，預鉆中心孔的端面直徑要大于麻花鉆的橫刃長，否則預鉆中心孔將起不到導向作用。6、用小直徑麻花鉆鉆孔時要采取防止鉆頭擺動的措施。7、鉆削深孔時，要注意排屑和冷卻措施。8、車削內槽時要嚴格計算“Z”向尺寸，避免刀具進給速度超過孔深度而使刀具損壞，內溝槽切削的最大深度根據(jù)刀具確定。9、內溝槽刀具切削刃寬度不能過寬，否則會產生振動。10、切削用量選擇不合理，刀具刃磨不當，致使鐵屑不斷屑，因選擇合理切削用量及刀具。11、程序在輸入后要

45、養(yǎng)成用圖模擬的習慣，以保證加工的安全。 四、思考與練習 加工如圖6.2所示的零件，毛坯為45X83的45鋼，編寫其數(shù)控加工程序并加工出零件。圖6.2 內孔加工編程練習項目七 三角螺紋車削的編程與加工一、實驗目的1、掌握三角螺紋幾何尺寸的計算方法。2、掌握三角螺紋車削的工藝及編程方法。3、會分析產生“亂扣”的原因，并能找出原因。二、實驗內容加工零件如圖7.1所示，毛坯外徑35×65鋁棒，編制數(shù)控加工程序并加工出零件。圖7.1 螺紋車削編程實例1、零件圖的分析該零件形狀較為簡單，由圓柱面、槽和螺紋面組成，尺寸標注完整，輪廓描述清楚。2、工藝分析1）設備的選擇根據(jù)加工工件的形狀尺寸及材料情

46、況，選用CJK6136數(shù)控車床。2）定位基準和裝夾方式（1）定位基準 坯料軸線和左端面（設計基準）為定位基準。（2）裝夾方式 采用三爪自定心卡盤定心夾緊。3）確定加工順序及進給路線（1）平端面（對刀時進行）；（2）粗車M22×20，M27×40，32×50外圓，留0.25精車量；（3）精車C1.5倒角、M22×20、C2倒、M27×40、32×50外圓，達到尺寸精度要求；（4）切4×1.5窄槽；（5）加工M22×1.5螺紋；（6）切斷；4）刀具的選擇 90°外圓車刀T0101； 切刀T0202，刀寬4mm

47、，左刀尖為刀位點； 螺紋車刀T0303；5）計算螺紋各部分尺寸 （1）M22×1.5螺紋 實際車削外圓直徑：d實際=d-0.1P220.1×1.5=21.85mm 螺紋小徑：d1=d-1.3P221.3×1.5=20.05mm 螺紋加工分四刀切削：每次切削量分別為0.6,0.6,0.4,0.16。（2）M27×2螺紋 實際車削外圓直徑：d實際=d-0.1P270.1×2=26.8mm 螺紋小徑：d1=d-1.3P271.3×2=24.4mm 螺紋加工分四刀切削：每次切削量分別為1,0.6,0.4,0.1。6）切削用量的選擇根據(jù)被加工表

48、面質量的要求、刀具材料和工件材料的要求，參考切削用量手冊和相關資料選取切削速度和進給量，刀具及切削參數(shù)如表7.1所示：表7.1 刀具及切削參數(shù)序號加工面刀具號 刀具規(guī)格主軸轉速 Vc/（r/min）進給速度 f/（mm/r）類型材料1粗車外圓T190°外圓車刀高速鋼8000.252精車外圓T290°外圓車刀10000.122切槽T34mm切斷刀4500.053車螺紋T4螺紋車刀4004切斷T24mm切斷刀4500.053、程序編制程序說明O0007主程序名N10 G40 G97 G99 M03 S800 F0.25；程序初始化N15 T0101；調外圓車刀N20 M08；N

49、25 G00 X35.0 Z2.0；快速定位到循環(huán)起點N30 G71 U1.5 R0.5；外圓粗車循環(huán)N35 G71 P40 Q85 U0.5 W0.05；N40 G00 G42 X0；加右刀補，N40-N20是精車程序N45 G01 Z0 F0.12 S1000；N50 X19.0；N55 X21.85 Z-1.5；N60 Z-20.0；N65 X23.0；N70 X26.8 Z-22.0；N75 Z-40.0；N80 X32.0;N85 G01 G40 X35.0；N90 G00 X100. Z100.M09；換刀點N95 T0202；換精車刀T02N100 G70 P40 Q85；外圓精

50、車循環(huán)N105 M09；N110 M05；N115 G00 X100. Z100. M09；N120 T0303；換切槽刀N125 M03 S450 F0.05；N130 M08；N135 G00 X28. Z-20.；N140 G01 X19.；N145 G04 U2.0；槽底停2sN150 G01 X28.；N155 M09；N160 M05；N165 G00 X100. Z100.M09；N170 T0404；N175 M03 S400 ；N180 M08；N185 G00 X23. Z3.；N190 G92 X21.2 Z-18. F1.5； 車M22螺紋N195 G92 X20.7 Z-18. F1.5；N200 G92 X20.2 Z-18. F1.5；N205 G92 X20.05 Z-18. F1.5；N210 G00 X28.0；N215 Z-16.0；N220 G92 X26.1 Z-35.0 F2.0；車M27螺紋N225 X25.5;N230 X24.9;N235 X24.5;N240 X24.4;N245 M09；N250 M05N255 G00 X100. Z1