數(shù)控車床編程與操作教案

1、石屏中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校備課本年 級 二年級_科 目數(shù)控車床編程與操作_任課教師 李龍飛_學(xué) 期 20162017 學(xué)年第一學(xué)期2016 年 3_ 月 1 日教學(xué)計戈 y總計 90_課時20162017 年度第一學(xué)期制定教學(xué)計劃講授_ 課時作文_ 課時講授 78 課時作文 0 課時復(fù)實驗_0課時測驗_0_課時機動 6 課時復(fù)習(xí)_ 課時實驗_ 課時測驗_ 課時 機動_課時總計_課時20162017 年度第一學(xué)期制定（一）學(xué)科教學(xué)目的要求：1、了解數(shù)控車床的產(chǎn)生及發(fā)展過程；2、掌握數(shù)控車床的組成、分類及加工原理；3、掌握廣數(shù)980TD數(shù)控車床系統(tǒng)的功能及坐標系 統(tǒng)；4、掌握廣數(shù)980TD數(shù)控車床系統(tǒng)的

2、基本編程指令 及編程方法；5、能綜合運用廣數(shù)980TD數(shù)控車床的基本編程指 令編制各類車工零件的加工程序。（二）學(xué)生情況分析和提高教學(xué)質(zhì)量的具體措施：1、 學(xué)生情況分析：（1）大部分學(xué)生基礎(chǔ)比較差，特別是數(shù)學(xué)中的三角 函數(shù)公式?jīng)]掌握好， 在數(shù)控編程基點計算過程中很難 計算正確結(jié)果。（2）大部分學(xué)生對普通車床了解較深， 但對數(shù)控車 床了解不多，在學(xué)習(xí)過程中較難理解和接受數(shù)控車床 的知識點。（3）大部分學(xué)生對數(shù)控編程和操作部分較感興趣， 上課都能認真的聽課學(xué)習(xí)興趣較濃，教學(xué)效果較好。2、 具體措施：結(jié)合學(xué)?，F(xiàn)有的設(shè)備， 重點培訓(xùn)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)控車 工的實例編程方法，先在理論課堂上學(xué)習(xí)編程方法， 接著上

3、機房進行數(shù)控仿真加工， 最后再到數(shù)控實習(xí)車 間進行實例操作，強化學(xué)生動手操作能力。教學(xué)進度表周次起訖月 日教學(xué)內(nèi)容教時執(zhí)行 情況1月日至月日二年級學(xué)生還沒有返 校，所以還沒有開始上 課。0 節(jié)2月日至月日二年級學(xué)生還沒有返 校，所以還沒有開始上 課。0 節(jié)3月日至月日第一部分入門篇課題一 入門基礎(chǔ)概述6 節(jié)正常4月日至月日課題三編程基礎(chǔ)知識3.1程序設(shè)計3.2程序編寫6 節(jié)正常5月日至月日實習(xí)教師帶學(xué)生在 數(shù)控實習(xí)車間實習(xí)0 節(jié)正常6月日至月日實習(xí)教師帶學(xué)生在 數(shù)控實習(xí)車間實習(xí)0 節(jié)正常7月日至月日實習(xí)教師帶學(xué)生在 數(shù)控實習(xí)車間實習(xí)0 節(jié)正常8月日至月日實習(xí)教師帶學(xué)生在 數(shù)控實習(xí)車間實習(xí)0 節(jié)

4、正常月日9至實習(xí)教師帶學(xué)生在 數(shù)控實習(xí)車間實習(xí)0 節(jié)正常月日月日第二部分編程篇 課題五插補G功能6 節(jié)10至5.1直線插補（G01）月日5.2 圓弧插補（G02,G03）正常月日課題六單一固定循環(huán)6.1 外圓、內(nèi)圓車削循環(huán) G906 節(jié)正常11至6.2端面車削循環(huán)G94月日6.3螺紋切削循環(huán)G92月日課題七復(fù)合車削固定循環(huán)12至（G70-G76）6 節(jié)正常月日7.1 外圓、內(nèi)圓粗車循環(huán) G71月日7.3端面粗車循環(huán)（G7213至6 節(jié)正常月日月日7.4封閉切削循環(huán)（G7314至7.2精加工循環(huán)（G706 節(jié)正常月日月日7.5端面深孔加工循環(huán)（G74）6 節(jié)正常15至7.6外圓、內(nèi)圓切槽循月日環(huán)

5、（G75月日7.7復(fù)合螺紋切削循6 節(jié)正常16至環(huán)（G76）月日月日17至課題八綜合練習(xí)6 節(jié)月日正常月日18至課題八綜合練習(xí)6 節(jié)正常月日19月日至月日課題八綜合練習(xí)6 節(jié)正常20月日至月日課題九調(diào)用子程序6 節(jié)正常21月日至月日期末復(fù)習(xí)6 節(jié)正常22月日至月日期末復(fù)習(xí) 期末考試6 節(jié)正常第一部分 入門篇課題一 入門基礎(chǔ)概述課題： 入門基礎(chǔ)概述課型： 新知課教學(xué)時間：教學(xué)目標：6節(jié)1、了解數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展前景。2、了解數(shù)控的定義及數(shù)控機床的組成及工作原 理等基礎(chǔ)知識。3、了解數(shù)控車床的用途及分類。4、了解數(shù)控車刀和切削用量的選擇原則。5、了解數(shù)控機床的安全操作及維護重點：1、了解數(shù)控

6、的定義及數(shù)控車床的基礎(chǔ)知識2、了解數(shù)控車床的用途及分類。難點： 了解數(shù)控車床的用途及分類。教法教具：學(xué)法指導(dǎo)：結(jié)合本?，F(xiàn)有的數(shù)控車床進行現(xiàn)場參觀教學(xué)。 結(jié)合學(xué)過的普通車床跟現(xiàn)有的數(shù)控車床進行比 較學(xué)習(xí)。新課引入：教學(xué)內(nèi)容：一、 數(shù)控機床的發(fā)展概況1、數(shù)控機床的產(chǎn)生和發(fā)展1).產(chǎn)生的環(huán)境:隨著科學(xué)技術(shù)和社會生產(chǎn)的迅速發(fā)展，機械產(chǎn)品 日趨復(fù)雜，并且對于機械產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率的要求越來越高。在航 天、造船和計算機等工業(yè)中，零件的精度高、形狀復(fù)雜、批量小、改 動頻率高、 加工困難，而傳統(tǒng)的機械加工方法生產(chǎn)率低、 勞動強度大，產(chǎn)品質(zhì)量難以得到保證。因此，機械加工工藝過程自動化是適應(yīng)上述 發(fā)展特點的最重要

7、手段之一。為了解決上述問題，一種靈活、通用、高精度、高效率的“柔性” 自動化生產(chǎn)設(shè)備-數(shù)控機床應(yīng)運而生。2）.數(shù)控機床的產(chǎn)生：1946年,世界上第一臺電子計算機產(chǎn)生（美國）,1952年,由美國麻理理工學(xué)院研制出世界上第一臺由電子計算機控 制的三坐標立式銑床，隨后德國日本英國俄羅斯相繼開始研發(fā)我國是在1958年，由清華大學(xué)和北京機床研究所聯(lián)合研制出國 內(nèi)第一臺101數(shù)控機床,1986年開始進入國際市場，目前，數(shù)控加 工技術(shù)與數(shù)控機床在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，成為機床自動 化的一個重要發(fā)展方向。2、數(shù)控機床的發(fā)展概況隨著數(shù)控機床技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)不斷更新、升級，機床結(jié) 構(gòu)和刀具材料也在不斷變化

8、。未來的數(shù)控機床將向高速化發(fā)展，主軸 轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)位換刀速度將得到進一步的提高，刀架將實現(xiàn)快速移動；工 藝和工序?qū)⒏訌?fù)合化和集中化；數(shù)控機床將向多軸、多刀架加工方 向發(fā)展；通過區(qū)域化、網(wǎng)絡(luò)化的控制，數(shù)控機床的生產(chǎn)實現(xiàn)長時間無人化，全自動操作；機床的加工精度及可靠性也在向更高的水平發(fā)展。同時，數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)設(shè)計也更趨于簡易。數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展歷史數(shù)控系統(tǒng)名稱在世界上首次生產(chǎn)的年代在中國首次生產(chǎn)的年代第一代電子管數(shù)控系統(tǒng)（NC）1952年1958年第二代晶體管數(shù)控系統(tǒng)（NC）1959年1964年第三代集成電路數(shù)控系統(tǒng)1965年1972年第四代小型計算機數(shù)控系統(tǒng)（CNC）1970年1978年第五代微型處理器

9、數(shù)控系統(tǒng)（MNC）1974年1981年第六代基于工控PC機的通用CNC系統(tǒng)1990年1992年3.數(shù)控技術(shù)的定義是指用文字數(shù)字符號組成數(shù)字指令來實現(xiàn)一臺或多臺機械設(shè)備動作 控制的技術(shù)稱為數(shù)字控制技術(shù)，簡稱數(shù)控NC（numerical control）采用數(shù) 控技術(shù)的機床稱為數(shù)控機床.控制的物理量主要有：位置速度角度流向等二|數(shù)控機床的組成工作原理及特點1.數(shù)控機床的組成主要由：程序輸入輸出設(shè)備計算機數(shù)控系統(tǒng)伺服系統(tǒng)和機床本體等四 部份組成.注:程序包括存儲刀具工件刀具相對運動軌跡工藝參數(shù)（如:背吃刀量 進給量主軸轉(zhuǎn)速刀具尺寸類型）及輔助運動（工件的夾緊放松，冷卻液的 開閉刀具的自動更換）等加工

10、全部信息.這些程序存儲在載體上.1）輸入/輸出設(shè)備:編制程序輸入程序/輸入數(shù)據(jù)及顯示打印存儲等1輸入設(shè)備:紙帶閱讀機 鍵盤 磁盤U盤軟盤編程計算機等2輸出設(shè)備:CRT顯示器 液晶顯示器 打印機等2）數(shù)控系統(tǒng)：是數(shù)控機床的大腦和核心，通常由一臺通用或?qū)Ｓ糜嬎銠C構(gòu)成，是接 收輸入裝置輸入的加工信息，經(jīng)過數(shù)控系統(tǒng)進行譯碼運算和邏輯處理 后發(fā)出信號指令給伺服系統(tǒng)（如工件的夾緊和放松冷卻液的開閉刀具 的自動轉(zhuǎn)換等）和主軸電機產(chǎn)生運動，3）伺服系統(tǒng)：（1）作用:接收數(shù)控系統(tǒng)的指令信息，驅(qū)動機床的運動部件動作，加工出 符合圖紙要求的零件，伺服系統(tǒng)的伺服精度和動態(tài)響應(yīng)是影響加工精度 表面質(zhì)量和生產(chǎn)效的重要原因

11、之一（2）組成:控制線路功放大線路伺服電動機機械傳動機構(gòu)和執(zhí)行 機構(gòu)位置檢測裝置4）機床本體:床身立柱支承部件工作臺刀架及進給運動執(zhí)行部件傳動部件冷卻 潤滑 轉(zhuǎn)位和緊等輔助裝置存放刀具的刀庫 交換刀 具的機械手等2.數(shù)控機床的基本結(jié)構(gòu)框圖3.數(shù)控機床的工作過程:1）準備階段:了解機床的規(guī)格 性能 數(shù)控系統(tǒng)具備的功能 及編程指令 格式 代碼等2分析圖紙確定相關(guān)的參數(shù)（刀具的坐標軌跡 加工的切削用量即轉(zhuǎn)速 進給量 背吃刀量 刀具尺寸）等3確定工藝方案,夾具選用刀具類型以及輔助操作,如換刀 變速切削液 的開閉工件夾緊等2）編程階段:根據(jù)加工工藝信息,填寫程序單3）準備信息載體:將信息存放在載體（如穿

12、孔紙帶 磁帶 磁盤U盤或計算 機）4）加工階段機床數(shù)控系統(tǒng)將程序進行譯碼,寄存和運算現(xiàn)機床伺服系統(tǒng) 發(fā)出指令,驅(qū)動機床各運動部件完成對工件的加工.三.數(shù)控機床的工作原理根據(jù)圖紙的零件形狀尺寸及技術(shù)要求編寫程序（變?yōu)槌绦虼a）,并將 程序代碼存儲在信息載體上或通過鍵盤輸入數(shù)控裝置,經(jīng)運算和處理以 后變?yōu)槊}沖信號去控制伺服系統(tǒng),經(jīng)傳動機構(gòu)驅(qū)動機床的有關(guān)部件,完 成零件的加工.四、數(shù)控車床的特點與應(yīng)用1、與臥式車床相比，數(shù)控車床加工具有如下特點：（1）自動化程度高（2）具有能加工普通機床不能加工的復(fù)雜曲面形狀（3）提高零件加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量（因不需人工干擾并能自動補 償）（4）生產(chǎn)效率高（一般比

13、普通機床高23倍）（5）可以實現(xiàn)一機多用（如鉆 鏜 銑）（6）不需專用工裝夾具,只需更換程序即可適應(yīng)不同品種及尺寸要求的 零件不足之處,要求操作者技術(shù)水平高，數(shù)控車床價格高，加工成本高，技 術(shù)復(fù)雜，對加工編程要求高，加工中難以調(diào)整，維修困難等。2、數(shù)控車床加工適用范圍主要如下：（1）形狀復(fù)雜、加工精度要求高，特別是較為復(fù)雜的回轉(zhuǎn)曲面等方 面的零件。（2）產(chǎn)品更換頻繁，生產(chǎn)周期要求短的場合。（3）小批量生產(chǎn)的零件。（4）價值較高的零件等。五、數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)與分類數(shù)控車床按分類方式，如按安裝方式、工藝處理方式、結(jié)構(gòu)特點、 伺服類型，經(jīng)濟特征等。可分為不同的數(shù)控車床。1、按數(shù)控車床主軸位置分類（1）

14、臥式數(shù)控車床（分為水平導(dǎo)軌臥式車床和傾斜導(dǎo)軌臥式車床）（2）立式數(shù)控車床（主軸垂直于水平面,有一個很大的水平工作臺,用于 加工徑向尺寸較大 的軸向尺寸較小的工件）（3）立臥兩用數(shù)控車床2、按加工零件的基本類型分類（1）卡盤式數(shù)控車床（沒有尾座,適用于車削盤類）（2）頂尖式數(shù)控車床（適用于車削較長零件及直徑不大手盤類零件）3、按刀架數(shù)量分類（1）單刀架數(shù)控車床（2）雙刀架數(shù)控車床4、按功能分為類：（1）經(jīng)濟型數(shù)控車床 （2）普通型數(shù)控車床 （3）車削加工中心5、按系統(tǒng)伺服方式可分為：（1）開環(huán)數(shù)控車床 （2）閉環(huán)數(shù)控車床 （3）半閉環(huán)數(shù)控車床六、影響數(shù)控車床加工精度的因素1、加工精度系 加工精度

15、系是指零件加工后，其幾何參數(shù)（尺寸、形狀和 位置）與理想幾何參數(shù)符合的程度。2、尺寸精度 尺寸精度是指零件表面本身的尺寸精度和表面間相互距離 尺寸的精度。3、尺寸公差 尺寸公差是允許尺寸的變動量。它等于最大極限尺寸減去最小極限尺寸之差，或上偏差減去下偏差之差。4、數(shù)控車床精度檢驗可分為幾何精度的檢驗和形狀精度的檢驗。（1）幾何精度是指機床在不運轉(zhuǎn)時部件之間相互位置精度和主要零 件的形狀精度、位置精度。（2）工作精度是指機床在動態(tài)條件下，對工件進行加工時所反映出 來的機床精度。（3）影響機床工作精度的主要因素為機床的變形和振動。5、金屬切削機床試驗是為了檢驗機床的制造質(zhì)量、加工性質(zhì)和生產(chǎn) 能力而

16、進行的試驗，主要進行空試試驗和負荷試驗。（1）機床的空轉(zhuǎn)試驗是在無載荷狀態(tài)下運轉(zhuǎn)機床，檢驗各機構(gòu)的運 轉(zhuǎn)狀態(tài)、溫度變化、功率消耗以及操縱機構(gòu)動作的靈活性、平穩(wěn)性、 可靠性和安全性。（2）機床的負荷試驗是用以試驗機床最大承載能力。七、數(shù)控車床的用途數(shù)控車床是用來加工軸類或盤類的回轉(zhuǎn)體零件的機床。數(shù)控車床 可以自動完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、圓弧面、端面、螺紋等切削加工， 特別適合加工形狀復(fù)雜的軸類或盤類零件。數(shù)控車床具有加工靈活、通用性強、能適應(yīng)產(chǎn)品品種和規(guī)格頻繁 變化的特點，能夠滿足新產(chǎn)品的開發(fā)和多中、小批量、生產(chǎn)自動化的 要求，因此，被廣泛應(yīng)用于機械制造業(yè)，例如，汽車制造廠、發(fā)動機 制造廠等。八

17、、數(shù)控車削刀具1.對刀具材料的要求（1）高硬度和耐磨性（2）足夠的強度和韌性（3）良好的耐熱性能（4）良好的工藝性能（5）經(jīng)濟性數(shù)2.數(shù)控刀具應(yīng)具備的特點（1）高加工精度（2）高剛性（3）高耐用度（4）高可靠性（5）裝卸 調(diào)整方便（6）標準化、系列化、通用化程度高3.數(shù)控車刀的分類（1）按用途分：外圓車刀、鉆頭、鏜刀、切斷刀、螺紋 加工刀具等（2）按車刀結(jié)構(gòu)分：1整體式車刀（刀桿和切削部分是一個整體，主要有高速剛車刀，般用于螺蚊刀和成型車刀）2硬質(zhì)合金焊接車刀（用焊料將硬質(zhì)合金刀片焊接在刀槽內(nèi)） 、3機架車刀（用機械夾固的方法將刀片夾固持在刀桿上使用的車刀）4可轉(zhuǎn)位車刀（使用可轉(zhuǎn)位刀片的機夾車

18、刀，一條切削刃用鈍后轉(zhuǎn)換 成相鄰的新切削刃注：轉(zhuǎn)位刀片類型：車刀刀片，包括帶孔刀片（如正三角形、凸 三角形、正四角形、正五角形等）、帶后角刀片（正三角形、正四角形）專用刀片包括倒R角刀片、仿形刀片、螺蚊刀片、圓形刀片、立裝 刀片、帶副偏角刀片。3根據(jù)轉(zhuǎn)位刀片斷屑槽形狀和用途不同，車刀刀片分：T型、F型、W型（3）按刀具材料分：高速鋼刀具、硬質(zhì)合金刀具、金剛石刀具以及 其他材料的刀具（立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等）4.數(shù)控車刀的選用原則：1.確定工序類型內(nèi)部型腔的加工，再進行外圓的加工。2.確定加工類型 即確定外圓車削、內(nèi)孔車削、端面車削、螺蚊車削的類型。 注：車削分為粗車、半精車和精車等，粗車的

19、尺寸公差等級為IT12IT11,Ra值為2512.5呵,半精車等級為IT10IT9,Ra值為6.33.2口,精車公差等級為IT8IT7,Ra值為1.60.8阿。3.確定工具的夾緊方式：（1）M類：裝圓孔刀片，在刀片孔上方利用刀片孔將刀片夾緊。（2）P類;裝圓孔刀片，利用刀片孔將刀片夾緊（3）S類：裝沉孔刀片，螺釘穿過刀片孔夾緊4.確定刀具中心高，刀具中心高主要有：16mm20mm25mm32mm和40mm5.選擇刀片 形狀、型號、槽型、刀尖半徑、牌號如下圖（18頁）6確定切削參數(shù) 切削用量三要素：(1) 切削速度vc1，車削光軸切削速度,計算公式vc=ndniOOON工件或刀尖的回轉(zhuǎn)直徑，單位

20、為mmD工件或刀具轉(zhuǎn)速，單位為r/min2車削螺蚊主軸轉(zhuǎn)速nn +z J（3）參考點參考點為機床上一固定點，由X方向與Z方向的機械擋塊或系統(tǒng)定義的位置來確定，一般設(shè)定在Z、X軸正向最大位置（機床啟動時通常進行回參考點的操作，一般將運動部件回到各軸正極限位置），位置的設(shè)定由制造商定義。2、編程坐標系編程人員選擇工件圖樣上的某一已知點為原點（也稱為程序原點），建立一個新的坐標系，稱為編程坐標系。（1）選擇編程原點從理論上講編程原點選在零件上的任何一點都可以，但實際上，為了換算尺寸盡可能簡便，減少計算誤差，應(yīng)選擇一個合理的編程原點。車削零件編程原點的X向零點應(yīng)選在零件的回轉(zhuǎn)中心。Z向零點一般應(yīng)選在零

21、件的右端面、設(shè)計 基準或?qū)ΨQ平面內(nèi)。車削零件的編程原點選擇見圖3-3:3-3車削零件的編程坐標原點3、工件坐標系（1）為了便于尺寸計算、檢查、加工程序的坐標原點根根據(jù)零件圖樣建 立的坐標系稱為工件坐標系。工件坐標系的方向與機床坐標系的方向相同，但原 點不同。操作者通過對刀等方式將編程坐標系的原點移到數(shù)控車床上，此時在數(shù)控車床上建立的坐標系稱為工件坐標系。其原點一般選擇在軸線與工件右端面、左端面 或其他位置的交點上，工件坐標系的Z軸一般與主軸軸線重合。車削零件的工件 坐標原點選擇見圖3-4:（2）工件坐標系的建立：通過G50進行工件坐標原點的設(shè)定，G50 X- Z-; XZ值是指刀具現(xiàn)在位置（基

22、準點）在所設(shè)定的工件坐標系中的坐標值，即起刀點相對于加工原點的位置，是 通過這兩個參數(shù)倒過來推出工件坐標系的原點圖3-4車削零件的工件坐標原點車外圓，輸直徑” 對刀步驟FANUC系統(tǒng)：一號刀：Z:平端面一一切換界面OFFSET補正一一形狀補正一一在01刀補一行輸入Z0按測量（注意：平完端面退刀只能退X方向即豎著退）X:車外圓一一退刀（只退Z軸）一一停車測量剛車過的外圓直徑一一在01刀 補一行輸入X（直徑值）一一按測量 （注意：切完外圓退刀只能退Z方向即橫 著退）二號刀：Z:靠端面（注：不能切端面，因為編程原點已定在端面上）一一形狀補正一一在02刀補一行輸入Z0按測量X:車外圓一一退刀（只退Z軸

23、）一一停車測量剛車過的外圓直徑一一在02刀補一行輸入X（直徑值）按測量三號刀：Z:目測刀尖與端面對齊一一形狀補正一一在03刀補一行輸入Z0按測量X:車外圓一一退刀（只退Z軸）一一停車測量剛車過的外圓直徑一一在03刀補一行輸入X（直徑值）按測量西門子系統(tǒng)：一號刀：手動Z；切端面一一單擊鍵， 切換到“測量點擊-按下二鍵，單擊，切換到測量Z的界面，在“Z0”后的輸入框中填寫“0”,軟鍵；完成了Z方向上的刀具參數(shù)設(shè)置,X;試切零件外圓，并測量被切的外圓的直徑；按長度1二號刀：將2號刀切換為當前刀具，換刀的具體過程是:Z:靠斷面（注：不能切斷面，因為編程原點已定在端面上X:試切零件外圓，并且測量被切削的

24、外圓的直徑； 將所測得的直徑值寫入 其他刀具，都可以使用如上的方法進行對刀。4、對刀點將編程坐標系原點轉(zhuǎn)換成機床坐標系的已知點并成為工件坐標系的原 點，這個點就稱為對刀點。5、起刀點起刀點是零件程序加工的起始點。6、換刀點在零件車削過程中需要自動換刀，為此必須設(shè)置一個換刀點，該點應(yīng)離 開工件有一定距離，以防止刀架回轉(zhuǎn)換刀時刀具與工件發(fā)生碰撞。換刀點通常分 為兩種類型，即固定換刀點和自定義換刀點。7、 選擇起刀點、換刀點的位置通常要注意：方便數(shù)學(xué)計算和簡化編程容易找正對刀便于加工檢查引起的加工誤差小不要與機床、工件發(fā)生碰撞方便拆卸工件空行程不要太長三、編程坐標編程坐標分為絕對坐標 （X、Z）、相

25、對坐標（U、W）和混合坐標（X/Z,U/W）。將所測得的直徑值寫入叵后的輸入框內(nèi),按下鍵，依次單擊MDA模式，輸入換刀指令T2D1”，然后依次點擊MDA程序；運行完畢之后，第二把刀被換為當前刀具。將光標停在Z0”欄中輸入“0”，并按下*鍵，單擊軟鍵;后的輸入框內(nèi)，按下=4建 ，依次單擊進入到點擊依次點擊X;試切零件外圓，并測量被切的外圓的直徑；按長度11絕對坐標（X、Z）各點坐標參數(shù)以到坐標原點的距離作為參數(shù)值。2相對坐標（U、W） 某點的坐標參數(shù)以到另外一點的距離作為參數(shù)值， 即指令從前面一個位置到下一 個位置的距離作為參數(shù)值。3.混合坐標（X/Z,U/W） 絕對坐標和相對坐標同時使用，即在

26、同一個程序段中，可使用X或U,Z或W。4.直徑坐標X坐標參數(shù)值為直徑。5.半徑編程X坐標參數(shù)值為半徑值四、初態(tài)、模態(tài)1、初態(tài)（非模態(tài)）指運行加工程序之前的系統(tǒng)編程狀態(tài)，即機器里面已設(shè)置好的，一開機就進 入的狀態(tài)，例如：G98、G00。2、模態(tài)一種連續(xù)有效的指令。 指相應(yīng)字段的值一經(jīng)設(shè)置， 以后一直有效， 直到某程 序段有對該字段重新設(shè)置。設(shè)置之后，如果是同一組的也可以使用相同的功能， 而不必再輸入該字段。例如：N30 G90 X32 Z-0 F80;N40 X30:NG02 X30 Z-30 R5 F50:NG01 Z-30 F30;【小 結(jié)】：本次課主要對數(shù)控車床坐標系統(tǒng)，程序結(jié)構(gòu)、程序字符

27、與代碼、字與字的功 能類別、程序格式進行了學(xué)習(xí)，這些內(nèi)容是學(xué)習(xí)好數(shù)控編程這門課的基礎(chǔ)?！菊n 外 作 業(yè)】：1、 什么叫坐標原點？2、 什么叫程序起點？3、 編程坐標有幾種？4、 什么叫初態(tài)？5、 什么叫摸態(tài)？3.2程序編寫課題：程序編寫課型：新知課教學(xué)時間：2節(jié) 教學(xué)目的與要求：1、了解編程的基本要求和順序。2、掌握編程坐標的選擇。重點：了解編程的基本要求和順序。難點：了解編程的基本要求和順序。 教法教具：課堂理論教學(xué)。學(xué)法指導(dǎo)：學(xué)生課前要先預(yù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，課間要認真聽老師講課，課后要復(fù)習(xí)鞏 固。新課引入： 上一節(jié)講解了數(shù)控加工程序的基礎(chǔ)知識， 那么編寫一個完整的程序有 什么基本的要求， 又需要

28、注意些什么問題呢？從而引出本節(jié)課的教學(xué) 內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容：一、坐標系的設(shè)定1、 坐標系設(shè)定的要求應(yīng)選在盡可能靠近工件，但換刀時又不會碰到工件的范圍里。2、 坐標系設(shè)定的格式N10 G50 X_Z;式中X、Z的值是起刀點相對于加工原點（工件坐標系原點）的位置。在數(shù)控車床編程時，所有X坐標值均使用直徑值，如圖3-5所示。例：按圖3-5設(shè)置加工坐標的程序段如下:G50 X128.7 Z375.1二、快速定位（G00）1、編程格式：N10 G00 X（U）_Z（W）;式中X、Z的值絕對值編程進的目標點坐標（終點坐標）U、W的值是相對（增量）值編程時的目標點坐標（終點坐標）例：從A點到B點快速移動的程序段

29、為：N10 G00 X20 Z60 ;（圖中X坐標軸應(yīng)改為Z,Y應(yīng)改為X且Z坐標值為直徑）或是N10 G00 U-40 W-10;（編程中的負號表示運動方向和正方向相反）2、G00走刀路線圖3-6快速點定位功能：使刀具以點位控制的方式快速移動到目標位置，其移動速度由參數(shù)來 設(shè)定。注：刀具沿著各個坐標（XZ軸）方向同時按參數(shù)設(shè)定的速度移動，最后減速到達終點，如圖3-6所示。注意：刀具移動軌跡不一定是一條直線。 例如，在FANUC系統(tǒng)中，運動總是先沿45角的直線移動，最后再在某一軸單向移動至目標點位置，如圖3-6b所示。編程人員應(yīng)了解所使用的數(shù)控系統(tǒng)的刀具移動軌跡情況， 以避免加工中可能出現(xiàn)的碰撞

30、。3、G00沒有F值（1）快速移動速度由廠家設(shè)定。（2） 快速移動速度受快速倍率開關(guān)控制（F0 25%。50%。100%）。（3）用F值指定的進給速度無效。三、編寫程序開始使用的功能（前三步的編寫）1、N10 G50 X Z_;設(shè)定零件坐標系，即刀具（程序）起始點（對刀點）。2、N20 M S T ;主軸正反轉(zhuǎn)（M03主軸正轉(zhuǎn)，M04主軸反 轉(zhuǎn)）；主軸轉(zhuǎn)速：有變速箱的S1為第一檔，S2為第二檔，無變速箱 的直接輸入數(shù)值（如：S1000-轉(zhuǎn)速或S60線速度）；使用刀具號（如T0100）。3、N30 G00 X Z_;把刀具快速移動到工件準備加工的邊緣（起刀點）。b）單向移動至終點四、編寫程序結(jié)束

31、使用的功能（后三步的編寫）1、N _ GOO X _ Z_;把刀具快速移動回到程序起點（對刀點）。2、N _ M05 T_;主軸停止，換回基準刀。3、N _ M30;程序結(jié)束，光標回到程序開始位置，為下一工件加工 做準備。五、編寫程序中間部分使用的功能根據(jù)加工圖樣的要求，選擇加工工藝，編寫程序的中間部分。六、編程舉例例3-1工件加工如圖3-7所示，試編寫數(shù)控加工程序。編寫程序：O0001N10 G50 X100 Z100;（刀具程序起始點對刀點）N20 M03 S800 T0101;（主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為800r/min，用一號基準刀）N30 GOO X30 Z2;（快速定位到工件附近起刀點）N4

32、0（切削加工部分）N_ GOO X100 Z100;（快速回到起始點一對刀點）N - MO5 TO1OO;（主軸停止，換回基準刀）N - M3O;（程序結(jié)束，光標返回到程序開始）七、在同一程序段中可能使用的編程坐標1、絕對編程坐標：X、Z。2、相對（增量）編程坐標：U、W。3、混合編程坐標：X（U）、Z（W）。 例如：編程舉例中N30的程序段中可用：N30 G00 X30 Z2； （絕 對 編 程 ） 或N30 G00 U-70 W-98； （相 對 編 程 ）N30 G00 X30 W-98； （混 合 編 程 ）N30 G00 U-70 Z2； （混 合 編 程 ）八、程序編寫時應(yīng)注意的事

33、項1、坐標系的設(shè)定應(yīng)根據(jù)加工工藝的要求，要 盡可能靠近工件，只 要 換刀時不碰到工件就可以。2、 前 三 步 和 后 三 步 的 格 式 一 樣 ， 但 坐 標 系 設(shè) 定 的 范 圍 不 同 ， 工 件G00定位的 根據(jù)加 工要求 確定。3、GOO的程序段不能含有F值，有F值則無效?！拘?結(jié)】：本次課主要對數(shù)控車床編程坐標的選擇、編程的基本要求、順序及編程所要 注意的事項進行了學(xué)習(xí)，這些內(nèi)容是學(xué)習(xí)好數(shù)控編程這門課的基礎(chǔ)，要求學(xué)生必 須掌握?！菊n 外 作 業(yè)】：1、坐標系設(shè)定有什么要求？2、什么叫快速定位？用哪個符號來表示？3、在同一個程序段中可能使用的編程坐標有幾種？第二部分 編程篇課題五

34、插補功能課題：插補功能課型：新知課教學(xué)時間：6節(jié)教學(xué)目標：1、了解直線插補的使用方法。2、掌握G01格式中參數(shù)的含義及走刀方向和路線。3、了解圓弧插補的方法及格式中的各參數(shù)的含義。4、能判斷順時針、逆時針圓弧插補的方向。重點：1、掌握G01格式中參數(shù)的含義及走刀方向和路線。2、了解圓弧插補的方法及格式中的各參數(shù)的含義。難點：能判斷順時針、逆時針圓弧插補的方向。教法教具：課堂理論教學(xué)。學(xué)法指導(dǎo)：學(xué)生課前要先預(yù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，課間要認真聽老師講課，課后要復(fù)習(xí)鞏固。新課引入：第一部分介紹了教學(xué)內(nèi)容：5.1直 線 插 補 （G01） 教學(xué)目的和要求：1、了解直線插補的使用方法。2、掌握G01格式中參數(shù)的含

35、義及走刀方向和路線。 教學(xué)重點難點：1、掌握G01格式中參數(shù)的含義及走刀方向和路線。 教學(xué) 方式： 課 堂理 論教學(xué) 教學(xué)時數(shù)：2學(xué)時授課內(nèi)容：一、直線插補G01G01是使刀具以給定的進給速度從刀具所在點直線移動到目標位置點。（1）.指令格式為：G01 X（U）Z（W）_F_；其中：X、Z表示絕對值編程時目標點坐標；U、W表示增量（相對）值編程時目標點相對前一點的相對坐標（注意正負）；F表示進給量，若在前面已經(jīng)指定，可以省略。通常，在車削端面、溝槽等與x軸平行的加工時，只需單獨指定X（或U）坐標；在車外圓、內(nèi)孔等與Z軸平行的加工時，只需單獨指定Z（或W）值。圖5-1為同時指令兩軸移動車削錐面的

36、情況，用G01編程為：絕對坐標編程方式：G01 X80.0 Z-80.0F0.25增量坐標編程方式：G01 U20.0 W-80.0F0.25說明：1G01指令后的坐標值取絕對值編程還是取增量值編程，由尺寸字地址決定，有 的數(shù)控車床由數(shù)控系統(tǒng)當時的狀態(tài)決定。2進給速度由F指令決定.F指令也是模態(tài)指令，它可以用G00指令取消。如果在G01程序段之前的程序段沒有F指令，而現(xiàn)在的G01程序段中也沒有F指令，則機床不運動。因此，G01程序中必須含有F指令。二、編程加工舉例例5-1如圖5-2所示，工件已粗加工完畢，各位置留有余量0.2mm，要求重新編寫精加工程序，不切斷。*0圖5-2編寫加工程序0050

37、1N10 G99 G50 X150 Z100;N20 M03 S1000 T0101;N30 G00 X16 Z2;N40 G01 X16 Z0 F0.5;N50 G01 X20 Z-2 F0.1;N60 Z-20;N70 X40 Z-30N80 G00 X150 Z100;N90 M05 T0100;N100 M30;三、課堂練習(xí)1、如圖5-3所示，工件已粗加工完畢，各位置留有余量0.2mm，要求重新編寫精加工程序，不切斷。圖5-3【小結(jié)】：本次課主要數(shù)控車直線插補指令（G01）的格式及其應(yīng)用進行學(xué)習(xí),是數(shù)控車編程這門課的重要指令，要求學(xué)生必須掌握?！菊n外作業(yè)】：P218圖G01指令135.

38、2圓弧插補指令G02、G03教學(xué)目的和要求：1、掌握圓弧插補指令G02、G03方向的判別2、 掌握圓弧插補指令G02、G03的用法教學(xué)重點難點：1、圓弧插補指令G02、G03的應(yīng)用教學(xué)方式：課堂理論教學(xué)教學(xué)時數(shù)：4學(xué)時授課內(nèi)容：(一)圓弧插補指令G02、G03指令格式：G02/G03 X(U)_Z(W)_I_K_F_；G02/G03X(U)_Z(W)_R_F_；X(U)、Z(W)為圓弧終點坐標；I、K圓心相對于圓弧起點的增量坐標(I代表X方向的半徑增量，K代表Z方向增量)，R圓弧半徑F為進給速度1.圓弧順逆的判斷圓弧插補指令分為順時針圓弧插補指令G02和逆時針圓弧插補指令G03。圓弧插補的順逆

39、可按圖5-4給出的方向判斷：沿圓弧所在平面(如XZ平面)的垂直坐標軸(如Y)的正方向向負方向(一Y)看去，順時針方向為G02，逆時針方向 為G03。數(shù)控車床是兩坐標的機床，只有X軸和Z軸，按右手定則的方法將Y軸也加上去來考慮。 觀察者讓Y軸的正向指向自己向Y軸的負方向看去，站在這樣的位置上就可正確判斷X-Z平面上圓弧的順逆時針了。圖5-4圓弧順逆的判斷2.說明:采用絕對值編程時，圓弧終點坐標為圓弧終點在工件坐標系中的坐標值,用X、Z表示。當采用增量值編程時；圓弧終點坐標為圓弧終點相對于圓弧起點的增量值，用U、W表示。2圓心坐標I、K為圓弧起點到圓弧中心所作矢量分別在X、Z坐標軸方向上的分矢量(

40、矢量方向指向圓心)。本系統(tǒng)I、K為增量值，并帶有“土”號，當分矢量的方向與坐標軸的方向不一致時取“一”號。3當用半徑只指定圓心位置時，由于在同一半徑只的情況下，從圓弧的起點到終點有兩個圓弧的可能性，為區(qū)別二者，規(guī)定圓心角w 180。時，用“ +R”表示。若圓弧圓心角180時，用“一R”表示。4用半徑只指定圓心位置時，不能描述整圓。如圖5-5所示G02應(yīng)用實例：(1)用I、K表示圓心位置，絕對值編程:N03 G00 X20.O Z2.0;N04 G01 Z-30.0 F80;N05 G02 X40.0 Z-40.0 I0.0 KO F60用I、K表示圓心位置，增量值編程:N03 G00 U-80

41、.O W-98.0;N04 G01 UO W-32.0 F80;N05 G02 U20.O W-10.0 I0.0 K0 F60用R表示圓心位置N04 G01 Z-30.O F80;N05 G02 X40.0 Z-40.O R10 F60;如圖5-6所示G03應(yīng)用實例：(1)用I、K表示圓心位置，采用絕對值編程。N04 G00 X28.0 Z2.O;采用絕對值編程時，圓弧終點坐標為圓弧終點在工件坐標系中的坐標值,N05 G01 Z-40.0 F80;N06 G03 K40.O Z-46.0 10 K-6.0 F60(2)采用增量值編程N04 G00 U-150.O W-98.0;N05 G01

42、 W-42.O F80;N06 G03 U12.0 W-6.0 10 K-6.0 F60;(3)用R表示圓心位置，采用絕對值編程。N04 G00 X28.0 Z2.O;N05 G01 Z-40.0 F80;3. G02/G03車圓弧的方法：應(yīng)用G02(或G03)指令車圓弧，若用一刀就把圓弧加工出來，這樣吃刀量 太大，容易打刀。所以，實際車圓弧時，需要多刀加工，先將大多余量切除，最 后才車得所需圓弧。下面介紹車圓弧常用加工路線。車錐時的起點和終點的確定，若確定不好，則可能損壞圓錐表面，也可能將余量 留得過大。確定方法如圖2-4所示，連接OC交圓弧于D，過D點作圓弧的切線AB。圖5-8為車圓弧的同

43、心圓弧切削路線。即用不同的半徑圓來車削，最后將所需圓弧加工出來。此方法在確定了每次吃刀量ap后，對90圓弧的起點、終點坐標較易確定，數(shù)值計算簡單，編程方便，常采用。但空行程時間較長。編程實例例5-2如圖5-9所示，工件已粗加工完畢，各位置留有余量0.2mm，要求重新編寫精加工程序，不切斷。圖5-7為車圓弧的車錐法切削路線。即先車一個圓錐，再車圓弧。但要注意,圖5-7車錐法圖5-8車圓法編寫加工程序00502N10 G99 G50 X100 Z100;N20 M03 S1000 T0101;N30 G00 X10 Z2;N40 G01 Z0 F0.5;N50 G03 X12 Z-1 R1 F0.

44、2;N60 G01 Z-12;N70 G02 X18 Z-15 R3;N80 G03 X22 W-2 R2;N90 G01 Z-28;N100 G00 X100 Z100;N110 M05 T0100;N120 M30;【小結(jié)】：本課題是數(shù)控車床編程的重點和難點，必須掌握圓弧順，逆方向的判斷方 法及熟練掌握圓弧插補指令的編程格式?！菊n外作業(yè)】：P219圖(9)課題六 單一固定循環(huán)(G90,G92,G94)課題：單一固定循環(huán)(G90,G92,G94)課型： 新知課 教學(xué)時間：6節(jié) 教學(xué)目標：重點：1、熟練掌握外圓、內(nèi)圓車削循環(huán)的方法。2、熟練掌握端面車削循環(huán)的方法。3、掌握普通螺紋切削循環(huán)的基本

45、車削方法。難點：1、掌握外圓、內(nèi)圓車削循環(huán)的方法。2、掌握端面車削循環(huán)的方法。 掌握普通螺紋切削循環(huán)的基本車削方法。教法教具： 課堂理論教學(xué)學(xué)法指導(dǎo)：學(xué)生課前要先預(yù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，課間要認真聽老 師講課，課后要復(fù)習(xí)鞏固。教學(xué)內(nèi)容：6.1外圓、內(nèi)圓車削循環(huán)（G90）教學(xué)目的和要求：1、掌握外圓、內(nèi)圓車削循環(huán)（G90）指令2、能夠利用G90環(huán)指令編寫加工程序 教學(xué)重點難點：1、掌握外圓、內(nèi)圓車削循環(huán)（G90）指令2、能夠利用G90環(huán)指令編寫加工程序教學(xué)方式：課堂理論教學(xué)教學(xué)時數(shù)：2課時教學(xué)內(nèi)容一、外圓、內(nèi)圓車削循環(huán)功能：當零件的內(nèi)、外圓柱面（圓錐面）上毛坯余量較大時，用G90可以去除大部分毛坯余量。1、直線切削循環(huán)（1）格式：G90 X（U）_Z（W）_F_ ；其中：X、Z表示終點絕對值坐標；U、W表示相對（增量）值終點坐標尺寸；F切削進給速度。其軌跡如圖6-1所示，由4個步驟組成。 圖中1（R）表示第一步快速運動。2（F）表示第二步按進給速度切削。3（F）表示第三步按進給速度切削。4（R）表示第四步快速運動。(F)進給進給(R)快速進給快速進給圖6-12、錐體車