單元一 臺階軸的編程與加工

1、 認(rèn)識數(shù)控車床認(rèn)識數(shù)控車床任務(wù)任務(wù)1 填寫數(shù)控加工工藝文件填寫數(shù)控加工工藝文件任務(wù)任務(wù) 2 數(shù)控車床操作（廣州數(shù)控數(shù)控車床操作（廣州數(shù)控980T980T）系統(tǒng)）系統(tǒng)任務(wù)任務(wù) 3 銷軸的編程與加工銷軸的編程與加工任務(wù)任務(wù) 4數(shù)控車床是數(shù)控機床中結(jié)構(gòu)較為簡單，用途十分?jǐn)?shù)控車床是數(shù)控機床中結(jié)構(gòu)較為簡單，用途十分廣泛的機床之一。它能加工各種回轉(zhuǎn)體零件。下廣泛的機床之一。它能加工各種回轉(zhuǎn)體零件。下面我們就來認(rèn)識一下數(shù)控車床，并學(xué)習(xí)相關(guān)的安面我們就來認(rèn)識一下數(shù)控車床，并學(xué)習(xí)相關(guān)的安全文明生產(chǎn)等方面的知識。全文明生產(chǎn)等方面的知識。 本任務(wù)學(xué)習(xí)時先通過觀看多媒體課件了本任務(wù)學(xué)習(xí)時先通過觀看多媒體課件了解數(shù)控機

2、床，然后進行現(xiàn)場參觀，讓學(xué)解數(shù)控機床，然后進行現(xiàn)場參觀，讓學(xué)生對數(shù)控機床有一定的感性認(rèn)識，為下生對數(shù)控機床有一定的感性認(rèn)識，為下一步的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，在輕松愉快的氛一步的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，在輕松愉快的氛圍中掌握所學(xué)內(nèi)容。圍中掌握所學(xué)內(nèi)容。1. 數(shù)控車床的組成數(shù)控車床的組成（1）數(shù)控裝置）數(shù)控裝置切斷時的切削深度等于切斷刀刀體的寬度。切斷時的切削深度等于切斷刀刀體的寬度。（2）輸入）輸入/輸出設(shè)備輸出設(shè)備 圖圖1-1 控制介質(zhì)控制介質(zhì) a）移動硬盤）移動硬盤 b） U盤盤 c）磁盤）磁盤a） b） c）（3）伺服系統(tǒng)）伺服系統(tǒng) 圖圖1-2 驅(qū)動裝置驅(qū)動裝置 圖圖1-3 伺服電動機伺服電動機（4）驅(qū)動裝

3、置）驅(qū)動裝置（5）輔助控制裝置）輔助控制裝置圖圖1-4 可編程控制器可編程控制器PLC（6）檢測裝置）檢測裝置 a) 直線光柵直線光柵 b)光電編碼器光電編碼器圖圖1-5 常用檢測元件常用檢測元件（7）機床本體）機床本體（1）按進給伺服系統(tǒng)控制方式分類）按進給伺服系統(tǒng)控制方式分類1）開環(huán)控制系統(tǒng)）開環(huán)控制系統(tǒng)(圖圖1-6) 圖圖1-6 開環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)半閉環(huán)控制系統(tǒng)半閉環(huán)控制系統(tǒng)(圖圖1-7)2）閉環(huán)控制系統(tǒng)）閉環(huán)控制系統(tǒng)圖圖1-7 半閉環(huán)控制系統(tǒng)半閉環(huán)控制系統(tǒng) 全閉環(huán)控制系統(tǒng)全閉環(huán)控制系統(tǒng)(圖圖1-8) 直線位移檢測裝置工作臺伺服電動機放大電路指令值位置反饋比較器圖圖1-8 全閉環(huán)控

4、制系統(tǒng)全閉環(huán)控制系統(tǒng)（2）按功能分類）按功能分類1)經(jīng)濟型數(shù)控車床經(jīng)濟型數(shù)控車床 2)普通數(shù)控車床普通數(shù)控車床 3)車削加工中心車削加工中心 圖圖1-9 臥式數(shù)控車床臥式數(shù)控車床 圖圖1-10 立式數(shù)控車床圖立式數(shù)控車床圖 2）立式數(shù)控車床）立式數(shù)控車床(圖圖1-10)（1）數(shù)控車床的用途）數(shù)控車床的用途（2）數(shù)控車床的特點）數(shù)控車床的特點 1）適應(yīng)性強）適應(yīng)性強 2）適合加工復(fù)雜型面的零件）適合加工復(fù)雜型面的零件 3）加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定）加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定 4）生產(chǎn)效率高）生產(chǎn)效率高 5）工序集中，一機多用）工序集中，一機多用 6）減輕勞動強度，改善勞動條件）減輕勞動強度，改善勞動條件

5、7）價格較高且調(diào)試和維修較復(fù)雜）價格較高且調(diào)試和維修較復(fù)雜多媒體設(shè)備、課件，數(shù)控機床車間。多媒體設(shè)備、課件，數(shù)控機床車間。1.教師利用多媒體課件講解重點知識教師利用多媒體課件講解重點知識2.教師帶領(lǐng)學(xué)生數(shù)控車間參觀，進行教師帶領(lǐng)學(xué)生數(shù)控車間參觀，進行 互動學(xué)習(xí)互動學(xué)習(xí)工藝路線設(shè)計好后工藝路線設(shè)計好后,以表格（卡片）形式記錄下以表格（卡片）形式記錄下來的技術(shù)文件就是工藝文件。這些技術(shù)文件是來的技術(shù)文件就是工藝文件。這些技術(shù)文件是對數(shù)控加工的具體說明，目的是讓操作者更明對數(shù)控加工的具體說明，目的是讓操作者更明確加工程序的內(nèi)容、裝夾方式、各個加工部位確加工程序的內(nèi)容、裝夾方式、各個加工部位所選用的刀

6、具切削用量及其它技術(shù)問題。下面所選用的刀具切削用量及其它技術(shù)問題。下面介紹工藝文件的三個卡片，通過填寫工藝文件介紹工藝文件的三個卡片，通過填寫工藝文件，掌握工藝文件中所涉及的知識。，掌握工藝文件中所涉及的知識。 工藝文件是編寫程序前必需掌握的工藝文件是編寫程序前必需掌握的內(nèi)容，是編程前的準(zhǔn)備工作，為零件的內(nèi)容，是編程前的準(zhǔn)備工作，為零件的編程加工提供參數(shù)選擇依據(jù)。本任務(wù)通編程加工提供參數(shù)選擇依據(jù)。本任務(wù)通過介紹分析數(shù)控加工的工藝路線、刀具過介紹分析數(shù)控加工的工藝路線、刀具、切削用量、工件安裝及加工方案，了、切削用量、工件安裝及加工方案，了解工藝文件的填寫內(nèi)容，掌握工藝路線解工藝文件的填寫內(nèi)容，

7、掌握工藝路線的設(shè)計方法、步驟，選擇刀具、切削用的設(shè)計方法、步驟，選擇刀具、切削用量、工件安裝的方法，能確定加工方案量、工件安裝的方法，能確定加工方案。為零件編程及加工做準(zhǔn)備。為零件編程及加工做準(zhǔn)備。1.工藝文件工藝文件（1）數(shù)控加工刀具卡片）數(shù)控加工刀具卡片（2）數(shù)控加工工藝卡片）數(shù)控加工工藝卡片（3）數(shù)控加工程序單）數(shù)控加工程序單（1）數(shù)控加工工藝路線設(shè)計中應(yīng)注意的幾）數(shù)控加工工藝路線設(shè)計中應(yīng)注意的幾個問題個問題 1）工序的劃分）工序的劃分以一次安裝、加工作為一道工序。以一次安裝、加工作為一道工序。 以同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序。以同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序。 以加工部位劃分工序。以加工

8、部位劃分工序。 以粗、精加工劃分工序。以粗、精加工劃分工序。 （2）工序的安排）工序的安排 1）上道工序的加工不能影響下道工序的）上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有普通車床加工定位與夾緊，中間穿插有普通車床加工工序的也應(yīng)綜合考慮。工序的也應(yīng)綜合考慮。 2）先進行內(nèi)腔加工，后進行外形加工。）先進行內(nèi)腔加工，后進行外形加工。 3）以相同定位、夾緊方式或同一把刀具）以相同定位、夾緊方式或同一把刀具加工的工序，最好連續(xù)加工，以減少重加工的工序，最好連續(xù)加工，以減少重復(fù)定位次數(shù)和換刀次數(shù)。復(fù)定位次數(shù)和換刀次數(shù)。 4）數(shù)控加工工序與普通工序的銜接）數(shù)控加工工序與普通工序的銜接（3）數(shù)控

9、加工工藝處理的原則和步驟）數(shù)控加工工藝處理的原則和步驟1）數(shù)控加工工藝處理的一般原則）數(shù)控加工工藝處理的一般原則因地制宜因地制宜總結(jié)經(jīng)驗總結(jié)經(jīng)驗靈活運用靈活運用考慮周全考慮周全2）數(shù)控加工工藝處理的步驟）數(shù)控加工工藝處理的步驟圖樣分析圖樣分析工藝分析工藝分析工藝準(zhǔn)備工藝準(zhǔn)備工藝設(shè)計工藝設(shè)計實施編程實施編程（4）數(shù)控車床刀具的選擇）數(shù)控車床刀具的選擇1）刀具性能）刀具性能強度高。強度高。 精度高。精度高。 適應(yīng)高速和大進給量切削。適應(yīng)高速和大進給量切削。 可靠性好。可靠性好。 使用壽命長。使用壽命長。斷屑及排屑性能好。斷屑及排屑性能好。 2）刀具材料性能）刀具材料性能 刀具材料必須具備的主要性能

10、同普通車刀具材料必須具備的主要性能同普通車床刀具材料的性能。床刀具材料的性能。3）刀具的類型）刀具的類型 機夾可轉(zhuǎn)位車刀。機夾可轉(zhuǎn)位車刀。 涂層刀具。涂層刀具。 非金屬材料刀具。非金屬材料刀具。 （5）基準(zhǔn)）基準(zhǔn) 1）基準(zhǔn)的分類）基準(zhǔn)的分類基準(zhǔn)分為設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。其基準(zhǔn)分為設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。其中，工藝基準(zhǔn)又分為定位基準(zhǔn)、測量基中，工藝基準(zhǔn)又分為定位基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)等。準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)等。 2）定位基準(zhǔn)）定位基準(zhǔn)3）定位基準(zhǔn)的選擇）定位基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)選擇原則粗基準(zhǔn)選擇原則.選擇重要表面為粗基準(zhǔn)選擇重要表面為粗基準(zhǔn).選擇加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)選擇加工余量最小的表面為粗基

11、準(zhǔn).選擇較為平整光潔、加工面積較大的表選擇較為平整光潔、加工面積較大的表面為粗基準(zhǔn)面為粗基準(zhǔn).選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn).粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用精基準(zhǔn)的選擇原則精基準(zhǔn)的選擇原則.基準(zhǔn)重合基準(zhǔn)重合.基準(zhǔn)統(tǒng)一基準(zhǔn)統(tǒng)一.自為基準(zhǔn)自為基準(zhǔn).互為基準(zhǔn)互為基準(zhǔn).裝夾方便裝夾方便（6）確定切削用量）確定切削用量1）背吃刀量的確定）背吃刀量的確定2）切削速度的確定）切削速度的確定3）進給量的確定）進給量的確定在滿足表面質(zhì)量的條件下，為提高生產(chǎn)效率，可在滿足表面質(zhì)量的條件下，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進給量。選擇較高的進給量。切斷、車削深孔或用高速鋼刀具車削時，宜選擇切斷、

12、車削深孔或用高速鋼刀具車削時，宜選擇較低的進給量，如切斷時取較低的進給量，如切斷時取0.050.2mm/r在粗車時進給量的取值可大一些，精車應(yīng)小一些在粗車時進給量的取值可大一些，精車應(yīng)小一些如一般粗車時取如一般粗車時取0.30.8mm/r。dn1000進給量應(yīng)與切削速度和背吃刀量相適應(yīng)進給量應(yīng)與切削速度和背吃刀量相適應(yīng)（7）制定加工方案）制定加工方案 1）常用加工方案）常用加工方案 先粗后精先粗后精 先近后遠先近后遠 先內(nèi)后外先內(nèi)后外2）制定加工方案的要求）制定加工方案的要求程序段最少程序段最少進給路線最短進給路線最短.巧用起刀點。巧用起刀點。 .選擇最短的切削進給路線。選擇最短的切削進給路線

13、。 靈活選用不同形式的切削路線。靈活選用不同形式的切削路線。 （8）程序編制流程）程序編制流程1）分析零件圖和工藝方案）分析零件圖和工藝方案數(shù)控機床上確定工藝方案、工藝路線的數(shù)控機床上確定工藝方案、工藝路線的原則是原則是:.應(yīng)考慮數(shù)控機床使用的合理性及經(jīng)濟性應(yīng)考慮數(shù)控機床使用的合理性及經(jīng)濟性,并充分發(fā)揮數(shù)控機床的功能。并充分發(fā)揮數(shù)控機床的功能。.保證零件的加工精度和表面粗糙度要求保證零件的加工精度和表面粗糙度要求.盡量縮短加工路線盡量縮短加工路線, 減少空行程時間和減少空行程時間和換刀次數(shù)換刀次數(shù),以提高生產(chǎn)率。以提高生產(chǎn)率。.盡量使數(shù)值計算方便盡量使數(shù)值計算方便, 程序段少程序段少,以減少以

14、減少編程工作量。編程工作量。.合理選取起刀點、切入點和切入方式合理選取起刀點、切入點和切入方式,保保證切入過程平穩(wěn)證切入過程平穩(wěn),沒有沖擊。沒有沖擊。.保證加工過程的安全性保證加工過程的安全性, 避免刀具與非避免刀具與非加工面的干涉。加工面的干涉。零件的安裝與夾具的選擇零件的安裝與夾具的選擇,應(yīng)考慮以下三應(yīng)考慮以下三點點:.盡量選擇通用、組合夾具盡量選擇通用、組合夾具,一次安裝中把一次安裝中把零件的所有加工面都加工出來零件的所有加工面都加工出來, .特別注意要迅速完成工件的定位和夾緊特別注意要迅速完成工件的定位和夾緊過程過程,以減少輔助時間以減少輔助時間,必要時可以考慮采必要時可以考慮采用專用

15、夾具。用專用夾具。.所用夾具應(yīng)便于安裝所用夾具應(yīng)便于安裝,便于協(xié)調(diào)工件和機便于協(xié)調(diào)工件和機床坐標(biāo)系的尺寸關(guān)系。床坐標(biāo)系的尺寸關(guān)系。 刀具和切削用量刀具和切削用量 選擇刀具時應(yīng)根據(jù)工件材料的性能、機選擇刀具時應(yīng)根據(jù)工件材料的性能、機床的加工能力、加工工序的類型、切削床的加工能力、加工工序的類型、切削用量以及其他與加工有關(guān)的因素來選擇用量以及其他與加工有關(guān)的因素來選擇刀具。刀具。 切削用量包括切削用量包括:主軸轉(zhuǎn)速、進給速度、切主軸轉(zhuǎn)速、進給速度、切削深度等。削深度等。 2）數(shù)學(xué)處理）數(shù)學(xué)處理選擇編程原點選擇編程原點圖圖1-23 車削加工的編程原點車削加工的編程原點基點基點非圓曲線數(shù)學(xué)處理的基本過

16、程非圓曲線數(shù)學(xué)處理的基本過程3）編寫零件加工程序單）編寫零件加工程序單4）程序的輸入及檢驗）程序的輸入及檢驗1.零件圖紙零件圖紙 圖圖1-24 螺紋軸螺紋軸（1）數(shù)控加工刀具卡片。）數(shù)控加工刀具卡片。（2）數(shù)控加工工藝卡片。）數(shù)控加工工藝卡片。1. 零件圖工藝分析零件圖工藝分析（1）該零件表面由退刀槽和三角螺紋組成）該零件表面由退刀槽和三角螺紋組成的，尺寸精度和表面粗糙度要求不高。的，尺寸精度和表面粗糙度要求不高。已知毛坯材料為已知毛坯材料為45鋼，毛坯尺寸為鋼，毛坯尺寸為35mm103mm的圓棒料。螺紋加工可的圓棒料。螺紋加工可用用G32或或G92或或G76指令進行編程。指令進行編程。（2）

17、選擇設(shè)備）選擇設(shè)備 根據(jù)被加工零件的外形和材料等條件，選用根據(jù)被加工零件的外形和材料等條件，選用GSK980T數(shù)控車床。數(shù)控車床。（3）確定零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式）確定零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式 選擇三爪自定心卡盤進行裝夾，如果選擇三爪自定心卡盤進行裝夾，如果35外圓外圓已精加工，避免夾傷，也可選擇軟卡爪。已精加工，避免夾傷，也可選擇軟卡爪。（4）確定加工順序及進給路線）確定加工順序及進給路線 1）粗、精車外圓及倒角。）粗、精車外圓及倒角。 2）車退刀槽；）車退刀槽； 3）車螺紋。）車螺紋。（5）選擇刀具）選擇刀具 因表面粗糙度要求不高，可選擇一把因表面粗糙度要求不高，可選擇一把YT15硬質(zhì)合

18、金可轉(zhuǎn)位外圓右偏刀、一把硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位外圓右偏刀、一把YT15硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車槽刀、一把硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車槽刀、一把YT15硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位螺紋車刀。硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位螺紋車刀。（6）選擇切削用量）選擇切削用量 1）背吃刀量的選擇）背吃刀量的選擇 輪廓粗車循環(huán)時選輪廓粗車循環(huán)時選p=2mm，精車，精車p=0.5mm，螺紋每次切深根據(jù)螺距大小，螺紋每次切深根據(jù)螺距大小確定確定2）主軸轉(zhuǎn)速的選擇）主軸轉(zhuǎn)速的選擇 外圓粗車時外圓粗車時n=600r/min，精車，精車n=1250r/min；車槽；車槽n=600r/min；螺紋；螺紋n=500r/min。3）進給速度的選擇）進給速度的選擇 根據(jù)相關(guān)手冊選擇粗車

19、、精車每轉(zhuǎn)進給根據(jù)相關(guān)手冊選擇粗車、精車每轉(zhuǎn)進給量，再根據(jù)加工的實際情況確定粗車每量，再根據(jù)加工的實際情況確定粗車每轉(zhuǎn)進給量為轉(zhuǎn)進給量為0.2mm/r，精車每轉(zhuǎn)進給量，精車每轉(zhuǎn)進給量0.15mm/r，最后根據(jù)公式，最后根據(jù)公式vf =nf計算粗車計算粗車、精車進給速度分別為、精車進給速度分別為200mm/min和和180mm/min。本任務(wù)主要由外圓、圓弧、槽等部分組成本任務(wù)主要由外圓、圓弧、槽等部分組成程序編制并不復(fù)雜，外圓部分可用復(fù)合指程序編制并不復(fù)雜，外圓部分可用復(fù)合指令令G71來加工，槽部分可用我們新學(xué)的指令來加工，槽部分可用我們新學(xué)的指令復(fù)合指令復(fù)合指令G75加工。加工。 2.填寫工

20、藝文件卡片填寫工藝文件卡片掌握數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu)、組成，指令字的掌握數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu)、組成，指令字的含義；理解含義；理解GSK980T數(shù)控系統(tǒng)面板上各按數(shù)控系統(tǒng)面板上各按鍵的功能和作用，并能熟練掌握它的操作方鍵的功能和作用，并能熟練掌握它的操作方法。法。 該任務(wù)是學(xué)習(xí)數(shù)控車床編程與加工的基該任務(wù)是學(xué)習(xí)數(shù)控車床編程與加工的基礎(chǔ)，包括坐標(biāo)系統(tǒng)、程序的結(jié)構(gòu)與組成礎(chǔ)，包括坐標(biāo)系統(tǒng)、程序的結(jié)構(gòu)與組成、程序指令字的意義、數(shù)控操作系統(tǒng)面、程序指令字的意義、數(shù)控操作系統(tǒng)面板上按鍵的作用、數(shù)控車床的操作方法板上按鍵的作用、數(shù)控車床的操作方法及相關(guān)的安全文明操作規(guī)程等內(nèi)容。學(xué)及相關(guān)的安全文明操作規(guī)程等內(nèi)容。學(xué)習(xí)

21、過程中如采用數(shù)控仿真軟件與數(shù)控機習(xí)過程中如采用數(shù)控仿真軟件與數(shù)控機床操作相結(jié)合的方法，效果會更好。床操作相結(jié)合的方法，效果會更好。1. 數(shù)控車床坐標(biāo)系統(tǒng)數(shù)控車床坐標(biāo)系統(tǒng)（1）坐標(biāo)軸和運動方向命名的原則）坐標(biāo)軸和運動方向命名的原則圖圖1-26 右手直角笛卡爾坐標(biāo)系右手直角笛卡爾坐標(biāo)系1）運動方向的確定）運動方向的確定實際編程時，假定刀具相對于靜止的工件而運實際編程時，假定刀具相對于靜止的工件而運動。當(dāng)工件運動時，在坐標(biāo)軸符號上加動。當(dāng)工件運動時，在坐標(biāo)軸符號上加“”表表示。按相對運動的關(guān)系，工件運動的正方向恰示。按相對運動的關(guān)系，工件運動的正方向恰好與刀具運動的正方向相反。好與刀具運動的正方向相

22、反。運動方向的規(guī)定：將增大刀具與工件距離的方運動方向的規(guī)定：將增大刀具與工件距離的方向確定為各坐標(biāo)軸的正方向。向確定為各坐標(biāo)軸的正方向。機床旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)運動的正方向是按照右旋螺紋進機床旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)運動的正方向是按照右旋螺紋進入工件的方向。即車床主軸順時針旋轉(zhuǎn)的方向入工件的方向。即車床主軸順時針旋轉(zhuǎn)的方向為為“+C”。2）坐標(biāo)軸的規(guī)定）坐標(biāo)軸的規(guī)定先確定先確定Z坐標(biāo)軸。按規(guī)定確定坐標(biāo)軸。按規(guī)定確定X坐標(biāo)軸。最后用坐標(biāo)軸。最后用右手直角笛卡爾定則確定右手直角笛卡爾定則確定Y坐標(biāo)軸。坐標(biāo)軸。Z坐標(biāo)軸：坐標(biāo)軸：Z軸與主軸軸線重合，設(shè)軸與主軸軸線重合，設(shè)Z軸遠離工軸遠離工件（即增大刀具與工件之間的距離）的方向為

23、件（即增大刀具與工件之間的距離）的方向為Z軸的正方向（如圖軸的正方向（如圖1-27所示）。所示）。X坐標(biāo)軸：坐標(biāo)軸：X軸垂直于軸垂直于Z軸，對應(yīng)于刀架的徑向軸，對應(yīng)于刀架的徑向移動，設(shè)移動，設(shè)X軸遠離工件的軸心線（即增大刀具軸遠離工件的軸心線（即增大刀具與工件之間的距離）的方向為與工件之間的距離）的方向為X軸的正方向。軸的正方向。Y坐標(biāo)軸（車床上通常為虛設(shè)軸）：坐標(biāo)軸（車床上通常為虛設(shè)軸）：Y坐標(biāo)軸坐標(biāo)軸根據(jù)根據(jù)Z和和X坐標(biāo)軸，按照右手直角笛卡爾坐標(biāo)坐標(biāo)軸，按照右手直角笛卡爾坐標(biāo)系確定。系確定。 （2）機床坐標(biāo)系）機床坐標(biāo)系 1）機床坐標(biāo)系的原點）機床坐標(biāo)系的原點圖圖1-28 機床原點機床原點

24、 圖圖1-29 數(shù)控車床坐標(biāo)系數(shù)控車床坐標(biāo)系2）機床參考點）機床參考點圖圖1-30 機床坐標(biāo)系機床坐標(biāo)系（3）編程坐標(biāo)系）編程坐標(biāo)系1）編程坐標(biāo)系）編程坐標(biāo)系2）編程原點）編程原點3）對刀點）對刀點圖圖1-31編程坐標(biāo)系及對刀點編程坐標(biāo)系及對刀點（1）零件程序的結(jié)構(gòu)）零件程序的結(jié)構(gòu)1）程序號）程序號2）程序內(nèi)容）程序內(nèi)容3）程序結(jié)束）程序結(jié)束4）程序指令字的格式）程序指令字的格式（2）功能代碼）功能代碼1）準(zhǔn)備功能）準(zhǔn)備功能 準(zhǔn)備功能又稱準(zhǔn)備功能又稱“G功能功能”或或“G代碼代碼”，是由地址字是由地址字G和后面的兩位數(shù)來表示的和后面的兩位數(shù)來表示的，它用來規(guī)定刀具和工件的相對運動軌，它用來規(guī)定

25、刀具和工件的相對運動軌跡、機床坐標(biāo)系、坐標(biāo)平面、刀具補償跡、機床坐標(biāo)系、坐標(biāo)平面、刀具補償、坐標(biāo)偏置等多種加工操作、坐標(biāo)偏置等多種加工操作. 2）輔助功能）輔助功能 輔助功能也稱輔助功能也稱M功能，它用于控制零件功能，它用于控制零件程序的走向，并用來指定機床輔助動作程序的走向，并用來指定機床輔助動作及狀態(tài)。及狀態(tài)。CNC內(nèi)定的輔助功能內(nèi)定的輔助功能.M00（程序暫停）（程序暫停）.M30(程序結(jié)束并返回程序結(jié)束并返回).M98、M99(子程序調(diào)用子程序調(diào)用)PLC設(shè)定的輔助功能設(shè)定的輔助功能 .主軸控制指令主軸控制指令 M03啟動主軸以程序中編制的主軸速度順時針啟動主軸以程序中編制的主軸速度順

26、時針方向旋轉(zhuǎn)。方向旋轉(zhuǎn)。 M04啟動主軸以程序中編制的主軸速度逆時針啟動主軸以程序中編制的主軸速度逆時針方向旋轉(zhuǎn)。方向旋轉(zhuǎn)。 M05使主軸停止旋轉(zhuǎn)。使主軸停止旋轉(zhuǎn)。 .冷卻控制指令冷卻控制指令 M08打開切削液。打開切削液。 M09關(guān)閉切削液。關(guān)閉切削液。3）主軸功能（）主軸功能（S功能）功能） 主軸功能控制主軸轉(zhuǎn)速，其后的數(shù)值表主軸功能控制主軸轉(zhuǎn)速，其后的數(shù)值表示主軸轉(zhuǎn)速數(shù)值，單位為示主軸轉(zhuǎn)速數(shù)值，單位為r/min。 在使用恒線速度功能時（在使用恒線速度功能時（G96），），S指令指令為切削線速度，單位為為切削線速度，單位為m/min。4）刀具功能（）刀具功能（T功能）功能） 刀具功能也稱刀

27、具功能也稱T功能，它是由地址符功能，它是由地址符T和和后續(xù)數(shù)字組成。后續(xù)數(shù)字組成。 5）進給功能（）進給功能（F功能）功能） 進給功能也稱進給功能也稱F功能，功能，F(xiàn)指令表示坐標(biāo)軸指令表示坐標(biāo)軸的進給速度，它的單位取決于的進給速度，它的單位取決于G98或或G99指令。指令。G98表示每分鐘進給量，單位為表示每分鐘進給量，單位為mm/min。G99表示每轉(zhuǎn)進給量，單位為表示每轉(zhuǎn)進給量，單位為mm/r。F指令為模態(tài)指令。指令為模態(tài)指令。數(shù)控車床計算機模擬仿真軟件、數(shù)控車床數(shù)控車床計算機模擬仿真軟件、數(shù)控車床。1. 數(shù)控車床的操作面板（廣州數(shù)控數(shù)控車床的操作面板（廣州數(shù)控980T）系統(tǒng)）系統(tǒng) （1）

28、數(shù)控系統(tǒng)操作面板）數(shù)控系統(tǒng)操作面板 屏 幕 顯 示屏 幕 顯 示器器指示指示燈燈編輯鍵盤編輯鍵盤顯示頁面顯示頁面鍵鍵圖圖1-32 數(shù)控系統(tǒng)操作面板數(shù)控系統(tǒng)操作面板 1）顯示頁面按鈕）顯示頁面按鈕 2）編輯鍵盤按鈕的名稱及用途）編輯鍵盤按鈕的名稱及用途 （2）數(shù)控車床操作面板）數(shù)控車床操作面板 1）數(shù)控車床操作面板）數(shù)控車床操作面板 2）機床操作面板各按鈕的名稱及用途）機床操作面板各按鈕的名稱及用途 （1）選擇機床類型）選擇機床類型圖圖1-34 選擇機床類型選擇機床類型（2）接通機床電源）接通機床電源（3）機床回零）機床回零（4）設(shè)置工件坐標(biāo)系原點（對刀）設(shè)置工件坐標(biāo)系原點（對刀）（5）參數(shù)設(shè)置

29、）參數(shù)設(shè)置（1）手動方式）手動方式 1）手動返回程序起點）手動返回程序起點 2）手動連續(xù)進給）手動連續(xù)進給（2）單步進給）單步進給（3）手輪進給）手輪進給（4）手動輔助機能操作）手動輔助機能操作1)手動換刀手動換刀2)冷卻液開關(guān)冷卻液開關(guān)3)潤滑開關(guān)潤滑開關(guān)4)主軸正轉(zhuǎn)主軸正轉(zhuǎn)5)主軸反轉(zhuǎn)主軸反轉(zhuǎn)6)主軸停止主軸停止7)主軸倍率增加，減少主軸倍率增加，減少8)快速進給倍率增加，減少快速進給倍率增加，減少9)進給速度倍率增加，減少進給速度倍率增加，減少（5）自動方式）自動方式 1）自動）自動/單段方式的啟動單段方式的啟動 2）自動運行停止）自動運行停止 3）檢查程序運行軌跡）檢查程序運行軌跡 （

30、6）錄入方式（）錄入方式（MDI方式）方式）（7）空運行方式）空運行方式（8）數(shù)控程序處理）數(shù)控程序處理 1）新建數(shù)控程序）新建數(shù)控程序 2）程序字的插入、修改和刪除）程序字的插入、修改和刪除 3）程序號檢索）程序號檢索 4）程序的刪除）程序的刪除 5）程序的導(dǎo)出、導(dǎo)入）程序的導(dǎo)出、導(dǎo)入（9）數(shù)據(jù)顯示）數(shù)據(jù)顯示 1）程序存儲器使用量的顯示）程序存儲器使用量的顯示 2）當(dāng)前位置的顯示）當(dāng)前位置的顯示 3）指令值的顯示）指令值的顯示 4）加工時間、零件數(shù)顯示）加工時間、零件數(shù)顯示圖圖1-61 銷軸銷軸 軸類零件是在數(shù)控車床上加工的典型零件之一軸類零件是在數(shù)控車床上加工的典型零件之一，如常見的有臺階

31、軸、細(xì)長軸、偏心軸、復(fù)雜，如常見的有臺階軸、細(xì)長軸、偏心軸、復(fù)雜軸等零件，它們的特點是直徑方向尺寸較小，軸等零件，它們的特點是直徑方向尺寸較小，而長度方向尺寸較大，加工的部位主要是外表而長度方向尺寸較大，加工的部位主要是外表面，我們稱這樣的零件為軸類零件。如圖面，我們稱這樣的零件為軸類零件。如圖1-61所示為一銷軸零件圖，圖所示為一銷軸零件圖，圖1-62為銷軸實物圖，為銷軸實物圖，生產(chǎn)類型為單件或小批量生產(chǎn)，無熱處理工藝生產(chǎn)類型為單件或小批量生產(chǎn)，無熱處理工藝要求，試正確設(shè)定工件坐標(biāo)系，制定加工工藝要求，試正確設(shè)定工件坐標(biāo)系，制定加工工藝方案，選擇合理的刀具和切削工藝參數(shù)，正確方案，選擇合理的

32、刀具和切削工藝參數(shù)，正確編制數(shù)控加工程序并完成零件的加工。編制數(shù)控加工程序并完成零件的加工。圖圖1-62 銷軸實物圖銷軸實物圖 該零件只有直徑為該零件只有直徑為20的精度較高，其他尺寸的精度較高，其他尺寸精度要求不高，表面粗糙度全部為精度要求不高，表面粗糙度全部為Ra3.2，要，要求一般，外圓端面加工較為簡單，注意保證精求一般，外圓端面加工較為簡單，注意保證精度要求即可。零件可以用度要求即可。零件可以用G01、G90指令加工指令加工外圓，可用外圓，可用G94指令來加工端面，但指令來加工端面，但G01編程編程時會使程序段增加，且計算量較大，編程容易時會使程序段增加，且計算量較大，編程容易出錯，如

33、果采用固定循環(huán)指令出錯，如果采用固定循環(huán)指令G90加工會使程加工會使程序簡短。通過學(xué)習(xí)銷軸的編程與加工，使學(xué)生序簡短。通過學(xué)習(xí)銷軸的編程與加工，使學(xué)生掌握軸類零件的數(shù)控加工工藝知識、工件安裝掌握軸類零件的數(shù)控加工工藝知識、工件安裝、刀具選擇與安裝、常用指令、刀具選擇與安裝、常用指令(G00、G01、G94、G90)格式及用法及零件加工與質(zhì)量分析格式及用法及零件加工與質(zhì)量分析等。等。1.加工工藝的確定加工工藝的確定（1）零件的裝夾）零件的裝夾1）使用普通三爪自定心卡盤裝夾，工件安裝后）使用普通三爪自定心卡盤裝夾，工件安裝后一般不需要校正，只控制長度即可。一般不需要校正，只控制長度即可。2）用軟卡

34、爪裝夾，并適當(dāng)增加夾持面的長度，）用軟卡爪裝夾，并適當(dāng)增加夾持面的長度，以保證定位準(zhǔn)確，裝夾穩(wěn)固。以保證定位準(zhǔn)確，裝夾穩(wěn)固。3）同軸度要求高或需經(jīng)多道工序才能完成的工）同軸度要求高或需經(jīng)多道工序才能完成的工件，可采用一夾一頂或兩頂尖方式裝夾。件，可采用一夾一頂或兩頂尖方式裝夾。（2）選擇刀具及加工方式）選擇刀具及加工方式 1）盡量選擇通用標(biāo)準(zhǔn)刀具。）盡量選擇通用標(biāo)準(zhǔn)刀具。 2）盡量選擇可轉(zhuǎn)位車刀。）盡量選擇可轉(zhuǎn)位車刀。 3）根據(jù)零件材料選擇特殊刀具。）根據(jù)零件材料選擇特殊刀具。（3）選擇切削用量）選擇切削用量（1）快速點定位指令）快速點定位指令G00 1）指令格式）指令格式 G00 X（U）_

35、 Z（W）_； X、Z：目標(biāo)點的坐標(biāo)；：目標(biāo)點的坐標(biāo)； U、W：目標(biāo)點相對前一點的增量坐標(biāo)。：目標(biāo)點相對前一點的增量坐標(biāo)。2）說明：）說明： G00的執(zhí)行過程：刀具由程序起始點加的執(zhí)行過程：刀具由程序起始點加速到最大速度，然后快速移動，最后減速到最大速度，然后快速移動，最后減速到終點，實現(xiàn)快速點定位。速到終點，實現(xiàn)快速點定位。 刀具的實際運動路線有時不是直線，刀具的實際運動路線有時不是直線，而是折線，因此使用而是折線，因此使用G00時，要注意刀時，要注意刀具與工件是否發(fā)生干涉，對不適合聯(lián)動具與工件是否發(fā)生干涉，對不適合聯(lián)動的場合，兩軸可單動。的場合，兩軸可單動。（2）直線插補指令）直線插補指令

36、G01 1）指令格式）指令格式 G01 X（U）_ Z（W）_ F ； X、Z：目標(biāo)點坐標(biāo)；：目標(biāo)點坐標(biāo)； U、W：目標(biāo)點相對前一點的增量坐標(biāo)；：目標(biāo)點相對前一點的增量坐標(biāo)； F：進給速度。：進給速度。2)說明：說明： G01指令后的坐標(biāo)值取絕對值編程還是指令后的坐標(biāo)值取絕對值編程還是增量值編程，由編程者根據(jù)情況決定。增量值編程，由編程者根據(jù)情況決定。 進給速度由進給速度由F指令決定。指令決定。F指令也是模指令也是模態(tài)指令，即：程序中的態(tài)指令，即：程序中的F指令在沒有新的指令在沒有新的F指令以前一直有效，不必在每個程序段指令以前一直有效，不必在每個程序段中都寫入中都寫入F指令。指令。（3）內(nèi)外

37、徑切削固定循環(huán)）內(nèi)外徑切削固定循環(huán)G90 1）指令格式）指令格式 G90 X(U)_Z(W)_F_； X，Z：切削終點的絕對坐標(biāo)值；：切削終點的絕對坐標(biāo)值； U，W：切削終點的增量坐標(biāo)值；：切削終點的增量坐標(biāo)值； F：進給速度。：進給速度。 圖圖1-65 外圓切削循環(huán)加工外圓切削循環(huán)加工 加工程序加工程序程序說明程序說明O0001；程序號程序號G99 M03 S600 T0101；主軸正轉(zhuǎn)啟動，轉(zhuǎn)速為主軸正轉(zhuǎn)啟動，轉(zhuǎn)速為600600r/min，選擇，選擇1 1號刀及號刀及1 1號刀號刀補補G00 X42.0 Z2.0；刀具快速移動到循環(huán)起點位置刀具快速移動到循環(huán)起點位置G90 X35.0 Z-

38、25.0 F0.2；循環(huán)第一刀外圓車至循環(huán)第一刀外圓車至35mm35mmX31.0；循環(huán)第二刀外圓車至循環(huán)第二刀外圓車至31mm31mm，留余量，留余量1mmX30.0；循環(huán)第三刀加工循環(huán)第三刀加工30mm30mm外圓及階臺至尺寸外圓及階臺至尺寸GOO X100. Z100.；車刀遠離工件車刀遠離工件M30；程序結(jié)束，光標(biāo)返回程序頭程序結(jié)束，光標(biāo)返回程序頭表表1-17 G90應(yīng)用實例應(yīng)用實例2）說明）說明在固定循環(huán)切削過程中，在固定循環(huán)切削過程中，M、S、T等功等功能不能改變，如需改變，須在能不能改變，如需改變，須在G00或或G01狀態(tài)下變更。狀態(tài)下變更。每執(zhí)行完一句每執(zhí)行完一句G90切削循環(huán)

39、后，車刀返切削循環(huán)后，車刀返回循環(huán)起點。回循環(huán)起點。（4）端面車削循環(huán)（）端面車削循環(huán)（G94） 1）指令格式）指令格式 G94 X(U)_Z(W)_F_； X，Z：切削終點的絕對坐標(biāo)值；：切削終點的絕對坐標(biāo)值； U，W：切削終點的增量坐標(biāo)值；：切削終點的增量坐標(biāo)值； F：進給速度：進給速度圖圖1-67 G94應(yīng)用實例應(yīng)用實例加工程序加工程序程序說明程序說明O0002；程序號程序號G99 M03 S600 T0101；主軸正轉(zhuǎn)啟動，轉(zhuǎn)速為主軸正轉(zhuǎn)啟動，轉(zhuǎn)速為600600r/min，選擇，選擇1 1號號刀及刀及1 1號刀補號刀補G00 X52. Z2.；刀具快速移動至循環(huán)起點刀具快速移動至循環(huán)起

40、點G94 X20.0 Z-3.5 F0.2；循環(huán)第一刀加工，循環(huán)第一刀加工，Z Z軸進刀軸進刀3.53.5mmZ-7.0；循環(huán)第二刀加工，循環(huán)第二刀加工，Z Z軸進刀軸進刀3.53.5mmZ-10.0；循環(huán)第三刀加工，循環(huán)第三刀加工，Z Z軸進刀軸進刀3 3mmG00 X100. Z100.；刀具遠離工件刀具遠離工件M30；程序結(jié)束，光標(biāo)返回程序頭程序結(jié)束，光標(biāo)返回程序頭表表1-18 G94應(yīng)用實例應(yīng)用實例1.設(shè)備選擇設(shè)備選擇 選用廣州數(shù)控選用廣州數(shù)控GSK980系統(tǒng)數(shù)控車床；計算系統(tǒng)數(shù)控車床；計算機及仿真軟件；采用三爪自定心卡盤裝夾。機及仿真軟件；采用三爪自定心卡盤裝夾。2.零件毛坯零件毛坯

41、 選用選用40mm55mm棒料，多件練習(xí)時也可以棒料，多件練習(xí)時也可以采用加長棒料，毛坯材質(zhì)為采用加長棒料，毛坯材質(zhì)為45鋼。鋼。3.刀具類型刀具類型 選用選用90外圓右偏車刀外圓右偏車刀 （1）鋼直尺：）鋼直尺：0200mm。（2）游標(biāo)卡尺：）游標(biāo)卡尺：0.02mm/0150mm。（3）外徑千分尺：）外徑千分尺：0.01mm/025mm。（4）表面粗糙度樣板。）表面粗糙度樣板。1.確定加工工藝確定加工工藝（1）車削零件左端面。）車削零件左端面。（2）粗、精車零件左端）粗、精車零件左端38外圓柱面，長度外圓柱面，長度21mm。（3）工件調(diào)頭，車右端面，保證總長尺寸）工件調(diào)頭，車右端面，保證總長

42、尺寸50mm合要求。合要求。（4）粗車）粗車200 0.03外圓，留精車余量外圓，留精車余量0.5mm。（5）精車）精車200 0.03外圓和倒角至尺寸要求外圓和倒角至尺寸要求 下面就用兩種指令分別編寫本任務(wù)的加下面就用兩種指令分別編寫本任務(wù)的加工程序，見表工程序，見表1-21、1-22。（1）程序方案一）程序方案一加工程序加工程序程序說明程序說明實物圖實物圖O0003；程序名程序名G97 G99 M03 S800 T0101 F0.15;主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為800800r/min，選擇，選擇1 1號刀及號刀及1 1號刀補號刀補G00 X42. Z2.;刀具快速靠近工件刀具快速靠近

43、工件Z0.;Z向進刀向進刀G01 X-1.;車左端面車左端面G00 Z2.;Z軸退刀軸退刀X37.9;X X軸退刀軸退刀G01 Z-22.;車車38外圓外圓X42.;X向退刀向退刀G00 X100. Z100.;車刀遠離工件車刀遠離工件表表1-21 用用G01指令加工銷軸程序指令加工銷軸程序M00;程序暫停，測量、調(diào)頭程序暫停，測量、調(diào)頭M03 S900 T0101;主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速900r/minG00 X42. Z2.;車刀靠近工件車刀靠近工件Z1.;Z向進刀向進刀G01 X-1. F0.15;粗車右端面第一刀粗車右端面第一刀G00 Z2.;Z Z向退刀向退刀X42.;X向退刀

44、向退刀Z0;Z向進刀向進刀G01 X-1.;精車右端面精車右端面G00 Z2.;Z向退刀向退刀X35.;X向退刀向退刀表表1-21 用用G01指令加工銷軸程序（續(xù)表指令加工銷軸程序（續(xù)表1）G01 Z-30. F0.2;粗車粗車200 0.03外圓外圓，留余量，留余量0.5mmX42.;G00 Z2.;X30.;G01 Z-30.;X42.;G00 Z2.;X25.;G01 Z-30.;X42.;G00 Z2.;X20.5;G01 Z-30.;X42.;G00 Z2.;表表1-21 用用G01指令加工銷軸程序（續(xù)表指令加工銷軸程序（續(xù)表2）S1200;精車外圓轉(zhuǎn)速精車外圓轉(zhuǎn)速G00 X16.;

45、X X向進刀向進刀G01 Z0 F0.1;精車精車200 0.03外圓至尺寸并倒角外圓至尺寸并倒角X20. Z-2.;Z-30.;X42.;G00 X100. Z100.;車刀遠離工件車刀遠離工件M30；程序結(jié)束光標(biāo)返回程序結(jié)束光標(biāo)返回程序頭程序頭表表1-21 用用G01指令加工銷軸程序（續(xù)表指令加工銷軸程序（續(xù)表3）表表1-22 用用G90、G94切削循環(huán)指令加工銷軸程序切削循環(huán)指令加工銷軸程序加工程序加工程序程序說明程序說明實物圖實物圖O0004程序名程序名G99 M03 S800 T0101 F0.15;主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為800800r/min，選，選擇擇1 1號刀及號刀及

46、1 1號刀補號刀補G00 X42. Z2.;刀具快速移動到達循環(huán)起點刀具快速移動到達循環(huán)起點G94 X-1. Z1. F0.15;G94G94切削循環(huán)車削工件左端面切削循環(huán)車削工件左端面Z0;G90 X37.9 Z-22. F0.15;G90G90切削循環(huán)車削切削循環(huán)車削38mm38mm外圓外圓G00 X100. Z100.;車刀快速退刀，遠離工件車刀快速退刀，遠離工件M00;程序暫停，測量、調(diào)頭程序暫停，測量、調(diào)頭M03 G99 S800 T0101 F0.15;主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為800800r/min，選，選擇擇1 1號刀及號刀及1 1號刀補號刀補G00 X42. Z2.;車

47、刀快速到達循環(huán)起點車刀快速到達循環(huán)起點G94 X-1. Z1. F0.15;G94G94切削循環(huán)車削工件右端面切削循環(huán)車削工件右端面Z0;S900;主軸轉(zhuǎn)速主軸轉(zhuǎn)速900r/minG90 X35. Z-30. F0.2;粗車粗車200 0.03外圓，留余外圓，留余量量0.5mmX30.;X25.;X20.5;S1200;精車外圓轉(zhuǎn)速精車外圓轉(zhuǎn)速G00 X16.;精車精車200 0.03外圓至尺寸外圓至尺寸并倒角并倒角G01 Z0 F0.1;X20. Z-2.;Z-30.;X42.;G00 X100. Z100.;車刀遠離工件車刀遠離工件M30；程序結(jié)束光標(biāo)返回程序頭程序結(jié)束光標(biāo)返回程序頭表表1-22 用用G90、G94切削循環(huán)指令加工銷軸程序（續(xù)表）切削循環(huán)指令加工銷軸程序（續(xù)表）圖圖1-68 銷軸加工過程模擬銷軸加工過程模擬 工件和刀具在數(shù)控車床上的安裝方法同工件和刀具在數(shù)控車床上的安裝方法同普通車床要求基本相同。工件裝夾在三普通車床要求基本相同。工件裝夾在三爪自定心卡盤上，裝夾要牢固。車刀安爪自定心卡盤上，裝夾要牢固。車刀安裝時不宜伸出過長，刀尖高