數(shù)控車實(shí)訓(xùn)教程

1、數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)教程高 級(jí) 工 教 程JAC大學(xué)目 錄模塊三：高級(jí)工達(dá)標(biāo)練習(xí)5課題一：子程序編程5課題二：子程序編程實(shí)例8課題三：A類宏程序編程10課題四：B類宏程序編程17課題五：復(fù)雜型面工件25課題六：薄壁工件31課題七：偏心工件35課題八：組合工件一44課題九：組合工件二49課題十：組合工件三58課題十一：組合工件四82課題十二：組合工件五89課題十三：組合工件六101課題十四：組合工件七114課題十五：組合工件八129附錄一：數(shù)控車工國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1461、職業(yè)概況1462、基本要求1493工作要求1504.比重表166一、實(shí)訓(xùn)目的通過(guò)實(shí)訓(xùn)使學(xué)生了解數(shù)控車床的一般結(jié)構(gòu)和基本工作原理。掌握數(shù)控

2、車床（FANUCOI型）的功能及其操作使用方法，掌握常用功能代碼的用法，學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單程序的手工編程方法，掌握數(shù)控加工中的編程坐標(biāo)系（工件坐標(biāo)系）與機(jī)床坐標(biāo)系之間的關(guān)系，學(xué)會(huì)工件裝夾及對(duì)刀方法，加深理解有關(guān)刀具知識(shí)和加工工藝知識(shí)。接受有關(guān)的生產(chǎn)勞動(dòng)紀(jì)律及安全生產(chǎn)教育，培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)素質(zhì)。訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)際操作技能，使學(xué)生能達(dá)到高級(jí)數(shù)控車工水平。二、實(shí)訓(xùn)條件1場(chǎng)地條件：生產(chǎn)型數(shù)控車加工實(shí)訓(xùn)車間2設(shè)備條件：生產(chǎn)型數(shù)控車床（6臺(tái)）3工具及材料條件：（1）工輔具：裝拆刀具專用扳手、裝拆工件專用扳手、墊片若干、銅皮若干（每組1套）；（2）量具：千分尺、游標(biāo)卡尺；0125游標(biāo)卡尺、2550千分尺、0150鋼尺、

3、025中徑千分尺（每組1套）。（3）刀具：45外圓硬質(zhì)合金車刀YT15，60螺紋硬質(zhì)合金車刀，刀寬3mm的切槽刀（每組3把）。（4）材料：45#鋼，尺寸規(guī)格約為4583（每人3件）、8083（每人2件）、5575（每人1件）、4083（每人1件）、3090（每人1件）、3080（每人2件）、30105（每人1件）、3090（每人1件）。三、實(shí)訓(xùn)要求及注意事項(xiàng)1要求每一個(gè)學(xué)生都能獨(dú)立并熟練地操作數(shù)控車床（CK6136i型），獨(dú)立并熟練地完成高級(jí)數(shù)控車工考證要求的有關(guān)課題。2以教材數(shù)控車工實(shí)訓(xùn)教程及高級(jí)工課題進(jìn)行編程與加工強(qiáng)化訓(xùn)練學(xué)生的手工編程與實(shí)際操作技能。3每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)訓(xùn)報(bào)告的撰寫。4說(shuō)

4、明因已經(jīng)開設(shè)了機(jī)床數(shù)控技術(shù)應(yīng)用課程，該課程中已講解了數(shù)控車床手工編程的相關(guān)內(nèi)容，再預(yù)先給學(xué)員發(fā)下本實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書，讓他們預(yù)習(xí)附件1的內(nèi)容，所有與手工編程有關(guān)內(nèi)容在課內(nèi)外完成，有問(wèn)題可以當(dāng)場(chǎng)問(wèn)指導(dǎo)老師。四、實(shí)訓(xùn)步驟1安全教育（1）安全生產(chǎn)教育；（2）講授實(shí)訓(xùn)的目的意義；（3）實(shí)訓(xùn)紀(jì)律；（4）實(shí)訓(xùn)要求。2熟悉數(shù)控車床的編程方法。3熟悉數(shù)控車床的功能和操作使用方法。4常見簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)編程與加工。5零件編程與加工。6.數(shù)控車床維護(hù)與保養(yǎng)、加工過(guò)程中問(wèn)題的處理。了解一般的機(jī)床維護(hù)與保養(yǎng)方法。7.實(shí)訓(xùn)總結(jié)、寫實(shí)訓(xùn)報(bào)告、評(píng)定實(shí)訓(xùn)成績(jī)。實(shí)訓(xùn)總結(jié)要根據(jù)時(shí)間順序撰寫，寫出自己的體會(huì)。成績(jī)的評(píng)定見考核方式。五、考核方式考查

5、的依據(jù)是：實(shí)訓(xùn)中的表現(xiàn)，出勤情況，對(duì)實(shí)訓(xùn)相關(guān)知識(shí)的掌握程度，實(shí)際操作技術(shù)的熟練程度，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，加工工件的質(zhì)量，以及對(duì)設(shè)備工具維護(hù)的情況，實(shí)訓(xùn)報(bào)告的編寫水平等。根據(jù)考勤、過(guò)程考核確定平時(shí)成績(jī)、實(shí)訓(xùn)報(bào)告等三部分確定最后成績(jī)，權(quán)重分別為20、70、10。成績(jī)?cè)u(píng)定可分為優(yōu)、良、中、及格、不及格。七、參考文獻(xiàn)1孫偉偉.數(shù)控車工實(shí)習(xí)與考級(jí)北京高等教育出版社，20042.徐偉、張倫玠主編.數(shù)控車工職業(yè)技能培訓(xùn)教程高等教育出版社.2006年3.劉萬(wàn)菊、趙長(zhǎng)明主編.數(shù)控加工職業(yè)資格認(rèn)證強(qiáng)化實(shí)訓(xùn)高等教育出版社.2005年模塊三：高級(jí)工達(dá)標(biāo)練習(xí)課題一：子程序編程一、子程序1、程序的概念(1)子程序的

6、定義。機(jī)床的加工程序可以分為主程序和子程序兩種。主程序是一個(gè)完整的零件加工程序，或是零件加工程序的主體部分。它與被加工零件或加工要求一一對(duì)應(yīng)，不同的零件或不同的加工要求，都有惟一的主程序與之對(duì)應(yīng)。在編制加工程序中，有時(shí)會(huì)遇到一組程序段在一個(gè)程序中多次出現(xiàn)，或者在幾個(gè)程序中都要使用它。這個(gè)典型的加工程序可以做成固定程序，并單獨(dú)加以命名，這組程序段就稱為子程序。子程序一般都不可以作為獨(dú)立的加工程序使用，它只能通過(guò)主程序進(jìn)行調(diào)用，實(shí)現(xiàn)加工中的局部動(dòng)作。子程序執(zhí)行結(jié)束后，能自動(dòng)返回到調(diào)用它的主程序中。(2)子程序的嵌套為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化加工程序，可以允許其子程序再調(diào)用另一個(gè)子程序，這一功能稱為子程序的嵌套

7、。當(dāng)主程序調(diào)用子程序時(shí)，該子程序被認(rèn)為是一級(jí)子程序，F(xiàn)ANUC0系統(tǒng)中的子程序允許4級(jí)嵌套，如圖3-1所示。圖3-1子程序嵌套2、子程序的調(diào)用(1)子程序的格式在大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)中，子程序和主程序并無(wú)本質(zhì)區(qū)別。子程序和主程序在程序號(hào)及程序內(nèi)容方面基本相同，僅結(jié)束標(biāo)記不同。主程序用M02或M30表示其結(jié)束，而子程序在FANUC系統(tǒng)中則用M99表示子程序結(jié)束，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)返回主程序功能，如下述子程序。O0401；G01U-1.0W0;G28UOWO；M99；對(duì)于子程序結(jié)束指令M99，不一定要單獨(dú)書寫一行，如上面子程序中最后兩段可寫成“G28U0W0M99”。(2)子程序在FANUC系統(tǒng)中的調(diào)用在FAN

8、UC0系列的系統(tǒng)中，子程序的調(diào)用可通過(guò)輔助功能指令M98指令進(jìn)行，同時(shí)在調(diào)用格式中將子程序的程序號(hào)地址改為P，其常用的子程序調(diào)用格式有兩種：格式二M98PL其中，地址符P后面的4位數(shù)字為子程序號(hào)，地址L后面的數(shù)字表示重復(fù)調(diào)用的次數(shù)，子程序號(hào)及調(diào)用次數(shù)前的0可省略不寫。如果只調(diào)用子程序一次，則地址L及其后的數(shù)字可省略。格式二M98P地址P后面的8位數(shù)字中，前4位表示調(diào)用次數(shù)，后4位表示子程序號(hào)，采用這種調(diào)用格式時(shí)，調(diào)用次數(shù)前的0可以省略不寫，但子程序號(hào)前的0不可省略。子程序的執(zhí)行過(guò)程示例如下：主程序：O0402；自程序：N10；O0100；N20M98P0100；N30；M99；N60M98P2

9、0200；O0200；N100M30；M99；3、子程序調(diào)用的特殊用法（1）子程序返回到主程序中的某一程序段。如果在子程序的返回指令中加上Pn指令，則子程序在返回主程序時(shí)將返回到主程序中有程序段段號(hào)為“Nn”的那個(gè)程序段，而不直接返回主程序。其程序格式如下：M99Pn；M99P100；返回到N100程序段（2）自動(dòng)返回到程序開始段。如果在主程序中執(zhí)行M99，則程序?qū)⒎祷氐街鞒绦虻拈_始程序段并繼續(xù)執(zhí)行主程序。也可以在主程序中插入M99Pn；用于返回到指定的程序段。為了能夠執(zhí)行后面的程序，通常在該指令前加“”，以便在不需要返回執(zhí)行時(shí)，跳過(guò)該程序段。（3）強(qiáng)制改變子程序重復(fù)執(zhí)行的次數(shù)用M99L指令可

10、強(qiáng)制改變子程序重復(fù)執(zhí)行的次數(shù)，其中L后面的兩位數(shù)字表示子程序調(diào)用的次數(shù)。例如，如果主程序用M98PL99，而子程序采用M99L2返回，則子程序重復(fù)執(zhí)行的次數(shù)為兩次。4、編寫子程序時(shí)的注意事項(xiàng)1）在編寫子程序的過(guò)程中，最好采用增量坐標(biāo)方式進(jìn)行編程，以避免失誤。2）在刀尖圓弧半徑補(bǔ)償模式中的程序不能被分隔指令。課題二：子程序編程實(shí)例一、編程實(shí)例例試用子程序的編程方式編寫如圖3-2所示工件的數(shù)控車加工程序。精加工該工件凹槽時(shí)，采用如圖3-2所示專用的切槽刀具(刀寬設(shè)為3mm)進(jìn)行加工，以假想點(diǎn)A點(diǎn)作為刀位點(diǎn)，則加工第一條槽時(shí)，刀位點(diǎn)的z向坐標(biāo)=-10.6-3(刀寬)=-13.6。圖3-2專用切槽刀具

11、課題編程與加工思路：在編寫本課題的精加工程序時(shí)，由于工件輪廓有許多相類似的形狀組成。因此，采用子程序方式進(jìn)行編程可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化編程的目的。其參考程序見表3-1。表3-1子程序編程程序刀具1號(hào)刀具，930硬質(zhì)合金外圓車刀，2號(hào)刀具，定制切斷刀程序段號(hào)FANUC0i系統(tǒng)程序程序說(shuō)明O0010主程序及外圓加工程序N10G98G40G21;程序開始部分N20T0101;N30G00X100.0Z100.0;N40M03S800;N50G00X28.0Z2.0;快速定位至循環(huán)起點(diǎn)N60G71U1.5R0.3;粗車外圓表面N70G71P100Q200U0.3W0.0F150;N80N100G00X15.4S1

12、600;精加工開始程序段沿X向進(jìn)刀N90G01Z0.0F60;精加工軌跡N100X16.4Z-6.0;N110Z-42.7;N120G02X19.6Z-44.3R1.6;N130N200G01X28.0;N140G70P100Q200;外圓精加工N150G00X100.0Z100.0;定位至換刀點(diǎn)N160T0202;換切槽刀N170M03S1600;主軸正轉(zhuǎn)，1600r/minN180G00X17.4Z-13.6;快速定位N190M98P60020;調(diào)用子程序6次N200G00X100.0Z100.0;程序結(jié)束部分N210M30;N10O0020;切槽子程序N20G01U-1.8F100;子程

13、序采用增量坐標(biāo)較為合適N30G02U-0.78W-0.47R0.4;N40G01U1.58W-4.23;N50U1.0;N60M99;返回主程序課題三：A類宏程序編程一、用戶宏程序簡(jiǎn)介用戶宏程序是FANUC數(shù)控系統(tǒng)及類似產(chǎn)品中的特殊編程功能。用戶宏程序的實(shí)質(zhì)與子程序相似，它也是把一組實(shí)現(xiàn)某種功能的指令，以子程序的形式預(yù)先存儲(chǔ)在系統(tǒng)存儲(chǔ)器中，通過(guò)宏程序調(diào)用指令執(zhí)行這一功能。在主程序中，只要編入相應(yīng)的調(diào)用指令就能實(shí)現(xiàn)這些功能。一組以子程序的形式存儲(chǔ)并帶有變量的程序稱為用戶宏程序，簡(jiǎn)稱宏程序；調(diào)用宏程序的指令稱為“用戶宏程序指令”或宏程序調(diào)用指令。宏程序與普通程序相比較，普通程序的程序字為常量，一個(gè)

14、程序只能描述一個(gè)幾何形狀，所以缺乏靈活性和適用性。而在用戶宏程序的本體中，可以使用變量進(jìn)行編程，還可以用宏指令對(duì)這些變量進(jìn)行賦值、運(yùn)算等處理。通過(guò)使用宏程序能執(zhí)行一些有規(guī)律變化(如非圓二次曲線輪廓)的動(dòng)作。用戶宏程序分為A、B兩類。通常情況下，F(xiàn)ANUC0TD系統(tǒng)采用A類宏程序，而FANUC0i系統(tǒng)則采用B類宏程序。二、A類宏程序1、變量在常規(guī)的主程序和子程序內(nèi)，總是將一個(gè)具體的數(shù)值賦給一個(gè)地址，為了使程序更加具有通用性、靈活性，故在宏程序中設(shè)置了變量。(1)變量的表示。一個(gè)變量由符號(hào)“#”和變量序號(hào)組成，如：#i(i=1，2，3，)。(2)變量的引用。將跟隨在地址符后的數(shù)值用變量來(lái)代替的過(guò)程

15、稱為引用變量。例C01X#100Y-#10lF#102；當(dāng)#100=100.0、#101=50.0、#102=80時(shí)，上面這句程序即表示為G01X100.OY-50.OF80;(3)變量的種類變量分為局部變量、公共變量（全局變量）和系統(tǒng)變量三種。在A、B類宏程序中，其分類均相同。1）局部變量：局部變量(#1#33)是在宏程序中局部使用的變量：當(dāng)宏程序1調(diào)用宏程序2而且都有變量#1時(shí)，由于變量#l服務(wù)于不同的局部，所以1中的#l與2中的#1不是同一個(gè)變量，因此可以賦于不同的值，且互不影響。2)公共變量。公共變量(#100#149、#500#549)貫穿于整個(gè)程序過(guò)程。同樣，當(dāng)宏程序1調(diào)用宏程序2

16、而且都有變量#100時(shí)，由于#100是全局變量，所以1中的#100與2中的#100是同一個(gè)變量。3）系統(tǒng)變量。系統(tǒng)變量是指有固定用途的變量，它的值決定系統(tǒng)的狀態(tài)。系統(tǒng)變量包括刀具偏置值變量、接口輸入與接口輸出信號(hào)變量及位置信號(hào)變量等。2、用戶宏程序的格式及調(diào)用(1)宏程序格式用戶宏程序與子程序相似。以程序號(hào)O及后面的4位數(shù)字組成，以M99指令作為結(jié)束標(biāo)記。比較一下主程序、子程序和宏程序的格式。O0060；G65H01P#100Q100；將值100賦給#100G00X#100Y;M99；宏程序結(jié)束(2)宏程序的調(diào)用。宏程序的調(diào)用有兩種形式：一種與子程序調(diào)用方法相同，即用M98進(jìn)行調(diào)用。另一種用指

17、令G65進(jìn)行調(diào)用，如：G65P0070X100.0Y100.0Z-30.0;此處的X、Y、Z并不代表坐標(biāo)功能字其中，G65為調(diào)用宏程序指令，該指令必須寫在句首；P0070表示宏程序的程序號(hào)為O0070；L5表示調(diào)用次數(shù)為5；X100.0Y100.0Z-30.0變量引數(shù)，引數(shù)為有小數(shù)點(diǎn)的正、負(fù)數(shù)。3、宏程序的運(yùn)算和轉(zhuǎn)移指令(表3-2)指令H碼功能定義G65H01定義、替換#i=#jG65H02加#i=#j+#kG65H03減#i=#j-#kG65H04乘#i=#j#kG65H05除#i=#j/#kG65H11邏輯或#i=#jOR#kG65H12邏輯與#i=#jAND#kG65H13異或#i=#j

18、XOR#kG65H21平方根#i=G65H22決定值#i=G65H23求余#i=#j-trunc(#j/#k)#kG65H24十進(jìn)制碼變?yōu)槎M(jìn)制碼#i=BIN(#j)G65H25二進(jìn)制碼變?yōu)槭M(jìn)制碼#i=BCD(#j)G65H26復(fù)合乘/除#i=(#i#j)/#kG65H27復(fù)合平方根1#i=G65H28復(fù)合平方根2#i=G65H31正弦#i=#jsin(#k)G65H32余弦#i=#jcos(#k)G65H33正切#i=#jtan(#k)G65H34反正切#i=arctan(#j/#k)G65H80無(wú)條件轉(zhuǎn)移GOTOnG65H81條件轉(zhuǎn)移1(EQ)IF#j=#k,GOTOnG65H82條件轉(zhuǎn)

19、移2(NE)IF#j#k,GOTOnG65H83條件轉(zhuǎn)移3(GT)IF#j#k,GOTOnG65H84條件轉(zhuǎn)移4(LT)IF#j#202時(shí)，轉(zhuǎn)移到N1000程序段，當(dāng)#201#202時(shí)，程序繼續(xù)執(zhí)行。4、A類宏程序編程示例例：試用A類宏程序編寫如圖3-3所示的橢圓加工的數(shù)控車床加工程序。圖3-3橢圓加工課題分析：本例以Z為自變量，每次增量為-0.1mm。X為應(yīng)變量（注意公式中的X為半徑值），直徑量X=2=。編寫該工件宏程序時(shí)，使用以下變量進(jìn)行操作運(yùn)算。#101：曲線上各點(diǎn)的Z坐標(biāo)。#102：曲線上各點(diǎn)的X坐標(biāo)。曲線精加工程序如下：O0501;主程序程序開始部分G00X0.0Z2.0;宏程序起點(diǎn)

20、G65G01P#101Q0;Z坐標(biāo)賦初值G65G01P#102Q0;X坐標(biāo)附初值N100G01X#102Z#101F100;G65H03P#101Q#101R100;Z坐標(biāo)每次減0.1mmG65H04P#100Q#101R-64000;注意R值為64000，而不能用64G65H21P#102Q#100;X坐標(biāo)值G65H86P100Q#102R32000;如果X坐標(biāo)小于32mm，則返回N100G01X100.0Z100.0;M30;三、編程實(shí)例例：試用A類宏程序的編程方法編寫如圖3-4所示的橢圓手柄的數(shù)控車床精加工程序。圖3-4橢圓手柄課題編程與加工思路：本課題的輪廓表面為非圓曲線，無(wú)法采用常規(guī)

21、的直線和圓弧指令進(jìn)行編程。因此，本課題引人宏程序編程的方式進(jìn)行曲線擬合編程。其加工程序見表3-3。1、編程說(shuō)明如圖3-4所示，該橢圓的方程為X2/12.52+(Z+25)2/252=1;該橢圓方程的另一種表達(dá)式為“X=12.5sin，Z=25cos-25”，橢圓上各點(diǎn)坐標(biāo)分別是（12.5sin，25cos-25），坐標(biāo)值隨角度的變化而變化，“”是自變量，每次角度增量為0.10，而坐標(biāo)“X”和“Z”是應(yīng)變量。注：用極坐標(biāo)編寫該橢圓時(shí)，應(yīng)注意M點(diǎn)處的極角不等于圖樣上已知的平面角14630需經(jīng)換算后得到該點(diǎn)的極角為12686。本課題編程時(shí)使用以下變量進(jìn)行運(yùn)算(過(guò)渡用變量略)#100：橢圓X向半軸A的

22、長(zhǎng)度。#101：橢圓Z向半軸B的長(zhǎng)度。#102：橢圓上各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的角度a。#103：Asina。#104：Bcosa。#105：橢圓上各點(diǎn)在編程坐標(biāo)系中的X坐標(biāo)。#106：橢圓上各點(diǎn)在編程坐標(biāo)系中的Z坐標(biāo)。2、參考程序(表3-3)刀具1號(hào)刀具：930硬質(zhì)合金外圓車刀程序段號(hào)FANUC0i系統(tǒng)程序程序說(shuō)明O0400;主程序N10G98G40G21F100;程序開始部分N20T0101;換菱形刀片外圓車刀，選精加工轉(zhuǎn)速N30M03S1200;N40G00X0.0Z5.0;宏程序起點(diǎn)N50M98P402;調(diào)用精加工宏程序N60G02X20.0Z-70.0R40.0;加工圓弧N70G01Z-85.0;N

23、80G00X100.0Z100.0;程序結(jié)束N90M30;O0402N10G65H01P#100Q12500;N20G65H01P#101Q25000;N30G65H01P#102Q0;N40G65H31P#103Q#100R#102;N50G65H32P#104Q#101R#102;N60G65G04P#105Q#103R2;N70G65H03P#106Q#104R25000;N80G01X#105Z#106F100;N90G65H02P#102Q#102R100;N100G65H86P40Q#102R126860;N110M99;課題四：B類宏程序編程一、B類宏程序在FANUC0MD等老型

24、號(hào)的系統(tǒng)面板上沒(méi)有“+”、“一”、“”、“”、“=”、“”等符號(hào)，故不能進(jìn)行這些符號(hào)輸入，也不能用這些符號(hào)進(jìn)行賦值及數(shù)學(xué)運(yùn)算。所以，在這類系統(tǒng)中只能按A類宏程序進(jìn)行編程。而在FANUC0i及其后(如FANUC18i等)的系統(tǒng)中，則可以輸入這些符號(hào)，并運(yùn)用這些符號(hào)進(jìn)行賦值及數(shù)學(xué)運(yùn)算，即按B類宏程序進(jìn)行編程.1、變量B類宏程序的變量與A類宏程序的變量基本相似，主要區(qū)別有以下幾個(gè)方面。(1)變量的表示B類宏程序除可采用A類宏程序的變量表示方法外，還可以用表達(dá)式進(jìn)行表示，但其表達(dá)式必須全部寫入方括號(hào)“”中，程序中的圓括號(hào)“（）”僅用于注釋。例#l+#2+lO當(dāng)#1=lO，#2=100時(shí)，該變量表示#1

25、20。(2)變量的引用引用變量也可以采用表達(dá)式。例G01X#l00-30.0Y-#101F#101+#103；當(dāng)#100=100.O，#101=50.O，#103=80.O時(shí)，上面語(yǔ)句即表示為G01X70.OY-50.OF130。2、變量的賦值(1)直接賦值變量可以在操作面板上用MDI方式直接賦值，也可在程序中以等式方式賦值，但等號(hào)左邊不能用表達(dá)式。例#100=100.0；#100=30.O+20.O：(2)引數(shù)賦值宏程序以子程序方式出現(xiàn)，所用的變量可在宏程序調(diào)用時(shí)賦值。例G65P1000x100.0Y30.OZ20.0F100.0；該處的X、Y、Z并不代表坐標(biāo)字，F(xiàn)也不代表進(jìn)給字，而是對(duì)應(yīng)于

26、宏程序中的變量號(hào)，變量的具體數(shù)值由引數(shù)后的數(shù)值決定。引數(shù)宏程序中的變量對(duì)應(yīng)關(guān)系有兩種，這兩種方法可以混用，其中G、L、N、O、P不能作為引數(shù)代替變量賦值。例1變量引數(shù)賦值方法IG65P0030A50.0I40.0J100.0K0I20.0J10.0K40.0；經(jīng)賦值后#l=50.0，#4=40.0，#5=100.0，#6=0，#7=20.0,#8=10.0，#9=40.0。表3-4變量引數(shù)賦值方法表3-5變量引數(shù)賦值方法例2變量引數(shù)賦值方法G65P0020A50.0X40.0F100.0；經(jīng)賦值后#1=50.0,#24=40.0，#9=100.0。例3變量引數(shù)賦值方法I和混合使用G65P003

27、0A50.0D40.0I100.0K0I20.0；經(jīng)賦值后，I20.0與D40.0同時(shí)分配給變量#7，則后一個(gè)#7有效，所以變量#7=20.0，其余同上。實(shí)例采用變量賦值后，圖3-4實(shí)例的A類精加工宏程序可改成如下形式：O0503；主程序C65P0504A12.5B25.0CO.0D126.86F100.0；賦值后，X向半軸長(zhǎng)#l=12.5，Z向半軸長(zhǎng)#2=25.0，角度起始角#3=0.0，角度終止角#7=126.86，進(jìn)給速度#9=100.0 。O504；精加工宏程序N1000#4=#lSIN#3；#5=#2COS#3；#6=#42;#8=#5-#2;G01X#6Z#8F#9；#3=#3+0

28、.0l：IF#3LE#7GOTO1000;M99;3、運(yùn)算指令B類宏程序的運(yùn)算指令與A類宏程序的運(yùn)算指令有很大的區(qū)別，它的運(yùn)算類似于數(shù)學(xué)運(yùn)算，仍用各種數(shù)學(xué)符號(hào)來(lái)表示。運(yùn)用運(yùn)算指令見表：表3-6B類宏程序變量的各種運(yùn)算(1)函數(shù)SIN、COS等的角度單位是0，和”要換算成0。如90030應(yīng)表示為90.50，30018應(yīng)表示為30.30。(2)宏程序數(shù)學(xué)計(jì)算的次序依次為：函數(shù)運(yùn)算(SIN、COS、ATAN等)，乘和除運(yùn)算(、AND等)，加和減運(yùn)算（+、-、OR、XOR等)。例#l=#2+#3SIN#4；運(yùn)算次序?yàn)椋汉瘮?shù)SIN#4乘和除運(yùn)算#3SIN#4加和減運(yùn)算#2+#3SIN#4。(3)函數(shù)中的

29、括號(hào)。括號(hào)用于改變運(yùn)算次序，函數(shù)中的括號(hào)允許嵌套使用，但最多只允許嵌套5層。例#1=SIN#2+#34+#5#6；(4)宏程序中的上、下取整運(yùn)算。CNC處理數(shù)值運(yùn)算時(shí)，若操作產(chǎn)生的整數(shù)大于原數(shù)時(shí)為上取整，反之則為下取整。例設(shè)#1=1.2，#2=-1.2執(zhí)行#3=FUP#1時(shí)，2.0賦給#3；執(zhí)行#3=FIX#l時(shí)，1.O賦給#3；執(zhí)行#3=FUP#2時(shí)，-2.O賦給#3；執(zhí)行#3=FIX#2時(shí)，-1.0賦給#3；4控制指令：控制指令起到控制程序流向的作用。(1)分支語(yǔ)句格式一GOTOn；例GOTO1000該例為無(wú)條件轉(zhuǎn)移。當(dāng)執(zhí)行該程序段時(shí)，將無(wú)條件轉(zhuǎn)移到N1000程序段執(zhí)行。格式二IF條件表達(dá)

30、式GOTOn；例IF#1GT#100GOTO1000該例為有條件轉(zhuǎn)移語(yǔ)句。如果條件成立，則轉(zhuǎn)移到N1000程序段執(zhí)行；如果條件不成立，則執(zhí)行下一程序段：條件表達(dá)式的種類見表3-7。表3-7B類宏程序條件表達(dá)式的種類注意:條件判斷中條件的表示方法(2)循環(huán)指令循環(huán)指令格式為：WHlLE條件表達(dá)式DOm(m=l、2、3)ENDm：當(dāng)條件滿足時(shí)，就循環(huán)執(zhí)行WHlLE與END之間的程序段m次；當(dāng)條件不滿足時(shí)，就執(zhí)行ENDm的下一個(gè)程序段。5、B類宏程序編程示例例:試用B類宏程序編寫如圖3-5所示的玩具喇叭凸模曲線的精加工程序。圖3-5B類宏程序編程示例實(shí)例分析：本例的精加工采用B類宏程序編程，以Z值為

31、自變量，每次變化0.1mm、X值為應(yīng)變量，通過(guò)變量運(yùn)算計(jì)算出相應(yīng)的X值。編程時(shí)使用以下變量進(jìn)行運(yùn)算：注：宏程序編程時(shí)，首先要找出各點(diǎn)X坐標(biāo)和Z坐標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。#101為方程中的Z坐標(biāo)(起點(diǎn)Z=72)；#102為方程中的X坐標(biāo)(起點(diǎn)半徑值X=3.5)；#103為工件坐標(biāo)系中的Z坐標(biāo)，#103=#101-72.0;#104為工件坐標(biāo)系中的X坐標(biāo)，#104=R22;精加工程序如下：0420G00X9.0Z2.0；宏程序起點(diǎn)#101=72.0：#102=3.5：N100#103=#10l-72.O；跳轉(zhuǎn)目標(biāo)程序段#104=#1022；C01X#104Z#103；#101=#101-0.1；Z坐標(biāo)每

32、次增量-0.1mm#102=36/#101+3；變量運(yùn)算出X坐標(biāo)IF#101GE2.0GOTO100；有條件跳轉(zhuǎn)G28U0W0；M30：二、編程實(shí)例例：試用B類宏程序編寫圖3-6所示繞線筒曲線輪廓的數(shù)控車床加工程序。圖3-6應(yīng)用B類宏程序的示件本例編程與加工思路：本課題的精加工輪廓采用B類宏程序編程。由于宏程序編程中不能使用復(fù)合固定循環(huán)。因此，本課題粗加工時(shí)，采用坐標(biāo)平移指令(G52)編寫出類似于仿形車復(fù)合循環(huán)G73指令的加工程序。其加工程序見表3-8。1、實(shí)例分析該正弦曲線由兩個(gè)周期組成，總角度為7200（-6300900）。將沿Z軸方向?qū)⒃撉€分成1000條線段，每段直線在Z軸方向的間距為

33、0.04mm，對(duì)應(yīng)其正弦曲線的角度增加7200/1000。根據(jù)公式，計(jì)算出曲線上每一線段終點(diǎn)的X坐標(biāo)值，X=34+6sin。工件粗加工時(shí)，采用局部坐標(biāo)進(jìn)行編程，編程時(shí)使用以下變量進(jìn)行運(yùn)算：#100為局部坐標(biāo)系中的X坐標(biāo)變量；#10l為正弦曲線角度變量；#102為正弦曲線各點(diǎn)X坐標(biāo)；#103為正弦曲線各點(diǎn)Z坐標(biāo)。2、參考程序(見表3-8)表3-8數(shù)控車床參考程序刀具1號(hào)刀具：350硬質(zhì)合金外圓車刀程序段號(hào)FANUC0i系統(tǒng)程序程序說(shuō)明O0400;主程序N10G98G40G21F100;程序開始部分N20T0101;N30M03S800;N40G0042.0Z-13.0;宏程序起點(diǎn)N50#100=

34、10.0;局部坐標(biāo)系X附初值N60N200G52X#100Z0;局部坐標(biāo)系N70M98P402;調(diào)用宏程序N80#100=#100-2.0;徑向每次切深2mmN90IF#100GE0GOTO200;條件判斷N100G00X100.0Z100.0;程序結(jié)束N110M30;O0402曲線加工宏程序N10G01X40.0Z-15.0;加工與曲線相連的直線段N20Z-20.0;N30#101=90.0;正弦曲線角度賦初值N40#103=-20.0;曲線Z坐標(biāo)賦初值N50N300#102=34+6SIN#101;曲線X坐標(biāo)N60G01X#102Z#102F100;直線段擬合曲線N70#101=#101-

35、0.72;角度增量為-0.720N80#103=#103-0.04;Z坐標(biāo)增量為-0.04mmN90IF#101GE-630.0GOTO300;條件判斷N100G01X40.0Z-67.0;加工與曲線相連的線段并退刀N110X42.0;N120G00Z-13.0;N130M99;返回主程序課題五：復(fù)雜型面工件一、分析零件圖樣1、零件圖(圖3-7)圖3-7復(fù)雜型面加工實(shí)例2、零件精度分析（1）尺寸精度。本工件中精度要求較高的尺寸主要有：外圓42mm，內(nèi)孔28mm、22mm，長(zhǎng)度(600.03)mm和螺紋的中徑等。對(duì)于尺寸精度要求，主要通過(guò)在加工過(guò)程中的準(zhǔn)確對(duì)刀、正確設(shè)置刀補(bǔ)及摩耗，以及正確制定合

36、適的加工工藝等措施來(lái)保證。（2）形位精度。本例中主要的形位精度有：外圓28軸線對(duì)22基準(zhǔn)軸線A的同軸度公差為0.04mm。對(duì)于形位精度要求，主要通過(guò)調(diào)整機(jī)床的機(jī)械精度、制定合理的加工工藝及工件的裝夾、定位與找正等措施來(lái)保證。（3）表面粗糙度。外圓和內(nèi)孔加工后的表面粗糙度要求為Ra1.6m，螺紋、端面、切槽等表面的粗糙度為Ra3.2m。對(duì)于表面粗糙度要求，主要通過(guò)選用合適的刀具及其幾何參數(shù)，正確的粗、精加工路線，合理的切削用量及冷卻等措施來(lái)保證。注：合理的零件圖樣分析是高質(zhì)量完成工件的前提。二、加工工藝分析1.編程原點(diǎn)的確定由于工件在長(zhǎng)度方向的要求較低，根據(jù)編程原點(diǎn)的確定原則，該工件的編程原點(diǎn)取

37、在加工完成后工件的右端面與主軸軸線相交的交點(diǎn)上。2.制定加工方案及加工路線(1)選擇數(shù)控機(jī)床及數(shù)控系統(tǒng)。根據(jù)工件的形狀及加工要求，選用CK6132數(shù)控車床(前置刀架)進(jìn)行本工件的加工。數(shù)控系統(tǒng)選用FANUC0i-TA或SIEMENS802D。(2)制定加工方案與加工路線。本例采用兩次裝夾后完成粗、精加工的加工方案，先加工左端內(nèi)、外形，完成粗、精加工后，再調(diào)頭加工另一端。進(jìn)行數(shù)控車削工件時(shí)，加工的起始點(diǎn)定在離工件毛坯2mm的位置。應(yīng)盡可能采用沿軸向切削的方式進(jìn)行加工，以提高加工過(guò)程中工件與刀具的剛性。3.工件的定位、裝夾及刀具的選用(1)工件的定位及裝夾加工工件兩端時(shí)，均采用三爪自定心卡盤進(jìn)行定

38、位與裝夾。工件裝夾時(shí)的夾緊力要適中，既要防止工件的變形與夾傷，又要防止工件在加工過(guò)程中產(chǎn)生松動(dòng)。工件裝夾過(guò)程中，應(yīng)對(duì)工件進(jìn)行找正，以保證工件軸線與主軸軸線同軸。(2)刀具的選用選用如圖3-10所示的4種刀具，根據(jù)實(shí)際條件，可選用整體式或機(jī)夾式車刀，這4種刀具的刀片材料均選用硬質(zhì)合金。為了保證加工精度，可分別選擇不同的粗、精車刀。圖3-8刀具的選用注：注意選擇合適的刀具、刀具材料和刀具角度參數(shù)。4.確定加工參數(shù)加工參數(shù)的確定取決于實(shí)際加工經(jīng)驗(yàn)、工件的加工精度及表面質(zhì)量、工件的材料性質(zhì)、刀具的種類及刀具形狀、刀柄的剛性等諸多因素。(1)主軸轉(zhuǎn)速(n)。硬質(zhì)合金刀具材料切削鋼件時(shí)，切削速度v取802

39、20mmin，根據(jù)公式n=1000vD及加工經(jīng)驗(yàn)，并根據(jù)實(shí)際情況，本課題粗加工主軸轉(zhuǎn)速在4001000rmin的范圍內(nèi)選取，精加工的主軸轉(zhuǎn)速在8002000rmin的范圍內(nèi)選取。(2)進(jìn)給速度粗加工時(shí)，為提高生產(chǎn)效率，在保證工件質(zhì)量的前提下，可選擇較高的進(jìn)給速度，一般取100200mmmin。當(dāng)進(jìn)行切槽、切斷、車孔加工或采用高速鋼刀具進(jìn)行加工時(shí)，應(yīng)選用較低的進(jìn)給速度，一般在50100mmmin的范圍內(nèi)選取。精加工的進(jìn)給速度一般取粗加工進(jìn)給速度的1/2。刀具空行程的進(jìn)給速度一般取G00速度，或在G01時(shí)選取F8001500mmmin。(3)背吃刀量(aP)背吃刀量根據(jù)機(jī)床與刀具的剛性及加工精度來(lái)

40、確定，粗加工的背吃刀量一般取25mm(直徑量)，精加工的背吃刀量等于精加工余量，精加工余量一般取0.20.5mm(直徑量)。通過(guò)以上分析，本實(shí)例的加工工藝列于表3-9中。表3-9數(shù)控加工工藝卡數(shù)控實(shí)訓(xùn)中心數(shù)控加工工藝卡片產(chǎn)品代號(hào)零件名稱零件圖號(hào)工藝序號(hào)程序編號(hào)夾具內(nèi)容夾具編號(hào)使用設(shè)備車間CK6130SKC-5工步號(hào)工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)給速度背吃刀量1手動(dòng)鉆孔22鉆頭250502手動(dòng)加工左端面T01外圓車刀6001000.53粗加工左端內(nèi)輪廓T04盲孔車刀5001001.04精加工左端內(nèi)輪廓1000500.155粗加工左端外圓輪廓T01外圓車刀6002001.56精加工左端外圓輪廓1

41、200800.157調(diào)頭手動(dòng)加工外圓輪廓6001000.58粗加工右端外圓輪廓6001000.59精加工右端外圓輪廓1200800.1510切槽62T03切槽刀60080刀寬11分線加工雙線普通外螺紋T04普通外螺紋車刀4001200分層12粗加工右端內(nèi)孔輪廓T04盲孔車刀5001001.013精加工右端內(nèi)孔輪廓1000500.1514工件精度檢測(cè)編制審核批準(zhǔn)共頁(yè)三、加工參考程序表3-10復(fù)雜型面加工實(shí)例參考程序刀具及材料T01為930硬質(zhì)合金外圓車刀，輔偏角大于300；T02為外切槽刀（刀寬為3mm）；T03為外螺紋車刀；T04為不通孔車刀。毛坯直徑為18mm程序段號(hào)FANUC0i系統(tǒng)程序程

42、序說(shuō)明O0020;右端加工程序N10G98G40G21F100;程序開始部分N20T0101;N30G00X100.0Z100.0;N40M03S600;粗加工轉(zhuǎn)速為600r/minN50G00X47.0Z2.0;快速定位至循環(huán)起點(diǎn)N60G71P80Q120U0.5W0.05;輪廓切削循環(huán)N70G01X31.8F80S1200;N80Z0.0;N90X35.8Z-2.0;N100Z-30.0;N110X47.0;N120G70P80Q120;精加工切削循環(huán)N130G00X100.0Z100.0;N140T0202;N150M03S600;N160G00X38.0Z-27.0;N170G75R0

43、.3;螺紋切削循環(huán)N180G75X32.0Z-30.0P1500Q2000F80;N190G01Z-24.0;N200X32.0Z-27.0;N210X38.0;N220G00X100.0Z100.0;退刀、換內(nèi)孔車刀、換轉(zhuǎn)速、快速定位至循環(huán)起點(diǎn)N230T0303;N240M03S400;N250G00X38.0Z5.0;N260G76P020060Q50R-0.1;內(nèi)孔切削循環(huán)N270G76X34.05Z-27.0P975Q300F3.0;N280G01Z3.5;N290G76P020060Q50R-0.1;N300G76X34.05Z-27.0P975Q300F3.0;N310G00X10

44、0.0Z100.0;N320T0404;N330M03S500;N340G00X16.0Z2.0;N350G71U1.0R0.3;外輪廓粗加工N360G71P380Q420U-0.5W0.05;N370G01X26.0F50S1200;N380Z0.0;N390X22.0Z-2.0;N400Z-20.0;N410X16.0;N420G70P380Q420;外輪廓精加工N430G28U0W0;N440M30;注：左端加工程序與右端加工程序類似，請(qǐng)自行編制。課題六：薄壁工件一、分析零件圖樣1、零件圖(圖3-9)圖3-9薄壁工件加工實(shí)例2、零件精度及加工工藝分析本例中零件的尺寸精度、形位精度和表面粗

45、糙度要求均較高。而且該工件材料為錫青銅，壁厚僅2mm，屬于薄壁工件。因此，在加工過(guò)程中極易產(chǎn)生工件變形，從而無(wú)法保證零件的各項(xiàng)加工精度。對(duì)于薄壁工件，為了保證零件的加工精度要求，應(yīng)合理安排其加工工藝，并特別注意工件裝夾方法的選擇。二、薄壁工件的加工特點(diǎn)車薄壁工件時(shí)，由于工件的剛性差，在車削過(guò)程中，可能產(chǎn)生以下現(xiàn)象。1)因工件壁薄在夾緊力的作用下容易產(chǎn)生變形。從而影響工件的尺寸精度和形狀精度。當(dāng)采用如圖3-10a所示的方式夾緊工件加工內(nèi)孔時(shí)，在夾緊力的作用下，會(huì)略微變成三邊形，但車孔后得到的是一個(gè)圓柱孔。當(dāng)松開卡爪，取下工件后，由于彈性恢復(fù)，外圓恢復(fù)成圓柱形，而內(nèi)孔則變成圖7-4b所示的弧形三邊

46、形。若用內(nèi)徑千分尺測(cè)量時(shí)，各個(gè)方向直徑D相等，但已不是內(nèi)圓柱面了，這種變形稱之為等直徑變形。2)因工件較薄，切削熱會(huì)引起工件熱變形，從而使工件尺寸難于控制。對(duì)于線膨脹系數(shù)較大的金屬薄壁工件，如在一次安裝中連續(xù)完成半精車和精車，由切削熱引起工件的熱變形，會(huì)對(duì)其尺寸精度產(chǎn)生極大影響，有時(shí)甚至?xí)构ぜㄋ涝趭A具上。圖3-10薄壁工件的夾緊變形3)在切削力(特別是徑向切削力)的作用下，容易產(chǎn)生振動(dòng)和變形，影響工件的尺寸精度、形狀、位置精度和表面粗糙度。三、防止和減少薄壁工件變形的方法1、工件分粗、精車階段粗車時(shí)，由于切削余量較大，夾緊力稍大些，變形也相應(yīng)大些；精車時(shí)，夾緊力可稍小些，一方面夾緊變形小，

47、另一方面精車時(shí)還可以消除粗車時(shí)因切削力過(guò)大而產(chǎn)生的變形。2、合理選用刀具的幾何參數(shù)精車薄壁工件時(shí)，刀柄的剛度要求高，車刀的修光刃不易過(guò)長(zhǎng)(一般取O.2O.3mm)，刃口要鋒利。通常情況下，車刀幾何參數(shù)可參考下列要求：(1)外圓精車刀kr=900930，kr/=150，0=140160，01=150，0適當(dāng)增大。(2)內(nèi)孔精車刀kr=600，kr/=300，0=350，0=140160，01=6080,s=5060。3.增加裝夾接觸面采用開縫套筒(圖3-11)或一些特制的軟卡爪。使接觸面增大讓夾緊力均布在工件上，從而使工件夾緊時(shí)不易產(chǎn)生變形。4.應(yīng)采用軸向夾緊夾具車薄壁工件時(shí)，盡量不使用如圖3-

48、12a所示的徑向夾緊，而優(yōu)先選用如圖3-12b所示的軸向夾緊方法。圖3-12b中，工件靠軸向夾緊套(螺紋套)的端面實(shí)現(xiàn)軸向夾緊，由于夾緊力F沿工件軸向分布，而工件軸向剛度大，不易產(chǎn)生夾緊變形。5.增加工藝?yán)哂行┍”诠ぜ谄溲b夾部位特制幾根工藝?yán)?圖7-7)，以增強(qiáng)此處剛性，使夾緊力作用在工藝?yán)呱希詼p少工件的變形，加工完畢后，再去掉工藝?yán)摺?.充分澆注切削液通過(guò)充分澆注切削液，降低切削溫度，減少工件熱變形。圖3-11開縫套筒圖3-12薄壁工件的夾緊四、車削步驟圖3-13用扇形軟卡爪安裝精車內(nèi)、外圓及端面1)粗車內(nèi)、外圓表面，各留精車余量11.5mm，精車30mm內(nèi)孔。夾持外圓小頭，粗車端面、內(nèi)

49、孔。精車內(nèi)孔30mm至加工要求。夾持內(nèi)孔，粗車外圓、端面。2)安裝在如圖3-13所示的扇形軟卡爪中精車內(nèi)孔42H8，精車外圓達(dá)60mm及端面A，達(dá)到圖樣要求。3)以內(nèi)孔42H8和端面A為基準(zhǔn)，工件安裝在如圖3-14所示的彈性脹力心軸上，精車外圓48h8達(dá)到圖樣要求。圖3-14用彈性脹力心軸安裝粗車外圓四、加工參考程序本例的加工難點(diǎn)在于薄壁工件的加工工藝，而非編程。本例的數(shù)控編程比較簡(jiǎn)單，請(qǐng)自行編制其加工程序。課題七：偏心工件一、分析零件圖樣1.零件圖(圖3-15)圖3-15偏心軸套加工實(shí)例2、零件精度分析精度要求較高的尺寸主要有：外圓48mm、36mm，內(nèi)孔32mn、22mm，內(nèi)孔32mm和36mm外圓與48mm外圓的偏心距2mm，兩處偏心距無(wú)相位角要求。主要的形位精度有：外圓36mm和內(nèi)孔32mm的軸心線對(duì)外圓48mm基準(zhǔn)軸線B的平行度公差O.03mm，內(nèi)孔22mm的軸心線對(duì)外圓48mm基準(zhǔn)軸線B的同軸度公差O.03mm。本例中，外圓和內(nèi)孔加工后的表面粗糙度要求為Ra1.6m，