數(shù)控教案的加工

工程一數(shù)控機(jī)床根本操作［學(xué)習(xí)目標(biāo)］通過(guò)本課題學(xué)習(xí)，掌握數(shù)控車(chē)床的根本結(jié)構(gòu)及其各軸移動(dòng)方向?qū)?yīng)的坐標(biāo)軸；理解坐標(biāo)系確實(shí)立原那么，以及機(jī)床上幾種坐標(biāo)系的聯(lián)系與區(qū)別；掌握M、S、T指令在程序中的用法，以及增量與絕對(duì)坐標(biāo)系的使用情況；并練習(xí)掌握加工前的對(duì)刀準(zhǔn)備動(dòng)作。［知識(shí)點(diǎn)］本課題主要講解以下知識(shí)點(diǎn)：弄清楚機(jī)床結(jié)構(gòu)及其移動(dòng)方向?qū)?yīng)坐標(biāo)軸；坐標(biāo)系確實(shí)立原那么；機(jī)床坐標(biāo)系、編程坐標(biāo)系、加工坐標(biāo)系的聯(lián)系與區(qū)別；加工前的準(zhǔn)備動(dòng)作之對(duì)刀；絕對(duì)坐標(biāo)與增量坐標(biāo)；加工前的準(zhǔn)備動(dòng)作之對(duì)刀；6、M、S、T指令。［學(xué)習(xí)內(nèi)容］、機(jī)床結(jié)構(gòu)及其坐標(biāo)軸如右圖示，操作機(jī)床面板，了解各坐標(biāo)軸位置規(guī)定并弄清楚正、負(fù)方向等〔可拓展講解其他類(lèi)型結(jié)構(gòu)〕。二、坐標(biāo)系確實(shí)立原那么1．刀具相對(duì)于靜止工件而運(yùn)動(dòng)的原那么這一原那么使編程人員能在不知道是刀具移近工件還是工件移近刀具的情況下，就可依據(jù)零件圖樣，確定機(jī)床的加工過(guò)程。附記機(jī)床操作平安規(guī)程。2．標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)〔機(jī)床坐標(biāo)〕系的規(guī)定在數(shù)控機(jī)床上，機(jī)床的動(dòng)作是由數(shù)控裝置來(lái)控制的，為了確定機(jī)床上的成形運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)，必須先確定機(jī)床上運(yùn)動(dòng)的方向和運(yùn)動(dòng)的距離，這就需要一個(gè)坐標(biāo)系才能實(shí)現(xiàn)，這個(gè)坐標(biāo)系就稱(chēng)為機(jī)床坐標(biāo)系。標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)床坐標(biāo)系是一個(gè)右手笛

卡爾直角坐標(biāo)系。3．運(yùn)動(dòng)的方向數(shù)控機(jī)床的某一部件運(yùn)動(dòng)的正方向，是增大工件和刀具之間距離的方向。+Y+Y+A、+B或+C圖1-2運(yùn)動(dòng)方向的判斷示意圖根據(jù)實(shí)際情況，結(jié)合具體機(jī)床，依次確定Z、X、Y軸。三、三點(diǎn)聯(lián)系與區(qū)別1、機(jī)床原點(diǎn)：是指在機(jī)床上設(shè)置的一個(gè)固定的點(diǎn)，即機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)。它在機(jī)床裝配、調(diào)試時(shí)就已確定下來(lái)了，是數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)參考點(diǎn)。在數(shù)控車(chē)床上，一般取在卡盤(pán)端面與主軸中心線(xiàn)的交點(diǎn)處，如圖1-3〔a〕中4即為機(jī)床原點(diǎn)。TOC\o"1-5"\h\z1 均Ai " ,a) b)4圖1-32、編程原點(diǎn)：是指根據(jù)加工零件圖樣選定的編制零件程序的原點(diǎn)，即編程坐標(biāo)系的原點(diǎn)。如上圖〔b〕中所示的02點(diǎn)。編程原點(diǎn)應(yīng)盡量選擇在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上，并考慮到編程的方便性，編程坐標(biāo)系中各軸的方向應(yīng)該與所使用數(shù)控機(jī)床相應(yīng)的坐標(biāo)軸方向一致。3、加工原點(diǎn)：也稱(chēng)程序原點(diǎn)。是指零件被裝卡好后，相應(yīng)的編程原點(diǎn)在機(jī)床原點(diǎn)坐標(biāo)系中的位置。四、絕對(duì)坐標(biāo)與增量坐標(biāo).刀具〔或機(jī)床〕運(yùn)動(dòng)位置的坐標(biāo)值是相對(duì)于固定的坐標(biāo)原點(diǎn)給出，即稱(chēng)為絕對(duì)坐標(biāo)。如圖1-4%〕所示，A、B點(diǎn)的坐標(biāo)值為：XA=10，YA=12,XB=30，YB=37。圖1-4絕對(duì)坐標(biāo)與增量坐標(biāo).刀具〔或機(jī)床〕運(yùn)動(dòng)位置的坐標(biāo)值是相對(duì)于前一位置，而不是相對(duì)于固定的坐標(biāo)原點(diǎn)給出的，稱(chēng)為增量坐標(biāo)。常使用尺寸字中的第二組坐標(biāo)U、V、W〔分別與X、Y、Z平行且同向〕表示。上圖〔b〕中，B點(diǎn)的坐標(biāo)是相對(duì)于前面的A點(diǎn)給出的，其增量坐標(biāo)為：UB=20，VB=25。U-V坐標(biāo)系統(tǒng)稱(chēng)為增量坐標(biāo)系統(tǒng)。在程序編制過(guò)程中，是使用絕對(duì)坐標(biāo)系還是使用增量坐標(biāo)系，也可以根據(jù)需要和方便用G指令來(lái)選擇。五、對(duì)刀設(shè)假設(shè)有下列圖所示加工零件、程序，需要在加工前的完成對(duì)刀動(dòng)作〔移動(dòng)刀具到起刀點(diǎn)位置〕。 ＞總生 圖1-5對(duì)刀示意圖表1-1程序表程序說(shuō)明%1G92X50Z100建立工件坐標(biāo)系M03S300主軸正轉(zhuǎn)G00X45Z-1快速到達(dá)切削起點(diǎn)，G01X0F80進(jìn)行端面切削G00X50Z100M05.快速返回起刀點(diǎn)，主軸停M30程序結(jié)束對(duì)刀方法多種多樣，建議初學(xué)者先理解掌握一般對(duì)刀法。為使結(jié)果更為精確，可反復(fù)進(jìn)行“試切一測(cè)量一調(diào)整〃幾個(gè)階段的練習(xí)。如右圖示零件，其對(duì)刀操作過(guò)程如下：.回參考點(diǎn)：進(jìn)行回參考點(diǎn)操作，通過(guò)刀具返回機(jī)床零點(diǎn)消除刀具運(yùn)行中插補(bǔ)累積誤差。圖1-6試切法對(duì)刀示意圖.試切削：用手動(dòng)方式操做機(jī)床，先切削工件外圓外表保持刀具在X方向位置不變退刀，記錄此時(shí)X軸坐標(biāo)值Xt，并測(cè)量試切后的工件外圓直徑為d；然后切削工件的右端面，保持刀具在Z方向位置不變退刀，記錄此時(shí)Z軸坐標(biāo)值Zt。.計(jì)算編程原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值：設(shè)假設(shè)工件長(zhǎng)度為L(zhǎng)，那么編程原點(diǎn)為：Xo=Xt-d,Zo=Zt—L；假設(shè)編程原點(diǎn)選在右端面，那么此處L取0。.計(jì)算刀具機(jī)床坐標(biāo)系中的起點(diǎn)位置：假設(shè)刀具起點(diǎn)位置設(shè)為A160,100〕，那么刀具起點(diǎn)坐標(biāo)位置為Xa=Xo+60,Za=Zo+100。.移動(dòng)刀具到起點(diǎn)位置，執(zhí)行G92指令，那么系統(tǒng)建立了新的工件坐標(biāo)系。假設(shè)加工坐標(biāo)系采用指令G54系列來(lái)選擇，那么只需計(jì)算出3步驟中的［X。,Zo〕輸入相應(yīng)坐標(biāo)系設(shè)置中即可；但依然顯得陳舊而麻煩，現(xiàn)在常用的T方式對(duì)刀法［即將步驟2中測(cè)量直徑d和工件長(zhǎng)度1輸入到指定的刀具偏置號(hào)中，然后在程序中調(diào)用相應(yīng)偏置號(hào)，如T0101就意味著使用1號(hào)刀1號(hào)偏置來(lái)建立工件坐標(biāo)系〕，十分的簡(jiǎn)單明了。六、M、S、T指令輔助功能由地址字M和其后的一或兩位數(shù)字組成，主要用于控制零件程序的走向，以及機(jī)床各種輔助功能的開(kāi)關(guān)動(dòng)作。非模態(tài)M功能和模態(tài)M功能二種形式。非模態(tài)M功能：當(dāng)段有效代碼；模態(tài)M功能：續(xù)效代碼， 號(hào)上電初始化；前置M功能：在程序段編制的軸運(yùn)動(dòng)之前執(zhí)行；后置M功能：在程序段編制的軸運(yùn)動(dòng)之后執(zhí)行。表1-2M指令功能表代碼模態(tài)功能說(shuō)明代碼模態(tài)功能說(shuō)明MOO非模態(tài)程序停止MO3模態(tài)主軸正轉(zhuǎn)起動(dòng)MO2非模態(tài)程序結(jié)束MO4模態(tài)主軸反轉(zhuǎn)起動(dòng)MO3非模態(tài)程序結(jié)束并返回程序起點(diǎn)MO5模態(tài)主軸停止起動(dòng)MO6非模態(tài)換刀M98非模態(tài)調(diào)用子程序MO7模態(tài)切削液翻開(kāi)M99非模態(tài)子程序結(jié)束MO9模態(tài)切削液停止M00、M02、M30、M98、M99用于控制零件程序的走向，是CNC內(nèi)定的輔助功能，不由機(jī)床制造商設(shè)計(jì)決定，與PLC程序無(wú)關(guān)；其余M代碼用于機(jī)床各種輔助功能的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，其功能不由CNC內(nèi)定，而是由PLC程序指定，所以有可能因機(jī)床制造廠(chǎng)不同而有差異（表內(nèi)為標(biāo)準(zhǔn)PLC指定的功能），請(qǐng)使用者參考機(jī)床說(shuō)明書(shū)。主軸功能S控制主軸轉(zhuǎn)速，其后的數(shù)值表示主軸速度，常見(jiàn)單位為轉(zhuǎn)/每分鐘（r/min）。恒線(xiàn)速度功能時(shí)S指定切削線(xiàn)速度，其后的數(shù)值單位為米/每分鐘（m/min）［G96恒線(xiàn)速度有效、G97取消恒線(xiàn)速度〕。S是模態(tài)指令，S功能只有在主軸速度可調(diào)節(jié)時(shí)有效。S所編程的主軸轉(zhuǎn)速可以借助機(jī)床控制面板上的主軸倍率開(kāi)關(guān)進(jìn)行修調(diào)。T代碼用于選刀，其后的4位數(shù)字分別表示選擇的刀具號(hào)和刀具補(bǔ)償號(hào)。T代碼與刀具的關(guān)系是由機(jī)床制造廠(chǎng)規(guī)定的，請(qǐng)參考機(jī)床廠(chǎng)家的說(shuō)明書(shū)。當(dāng)一個(gè)程序段同時(shí)包含T代碼與刀具移動(dòng)指令時(shí),先執(zhí)行T代碼指令。T指令同時(shí)調(diào)入刀補(bǔ)存放器中的補(bǔ)償值。刀具補(bǔ)償功能目前常用于簡(jiǎn)便對(duì)刀中，見(jiàn)本課題對(duì)刀知識(shí)點(diǎn)。［思考與練習(xí)］1.任意給定兩個(gè)坐標(biāo)軸的方向，練習(xí)根據(jù)右手笛卡兒原那么判定第三個(gè)坐標(biāo)軸方向。2.如圖1-6所示零件其編程原點(diǎn)可如何選擇，其坐標(biāo)軸位置又如何？3.M、S、T代碼在程序中有何作用？圖1-6軸類(lèi)零件附一：數(shù)控機(jī)床平安操作規(guī)程1、操作數(shù)控機(jī)床之前應(yīng)熟悉數(shù)控機(jī)床的操作說(shuō)明書(shū),聽(tīng)從安排,嚴(yán)格操作規(guī)程操作。2、開(kāi)機(jī)前,應(yīng)檢查數(shù)控機(jī)床各局部機(jī)構(gòu)是否完好,各按鈕是否能自動(dòng)復(fù)位。3、嚴(yán)禁戴手套上機(jī)床操作,女生務(wù)必戴平安帽;操作過(guò)程中應(yīng)防止身體于機(jī)床（如電器柜等）接觸,以防觸電,參觀者必須與加工區(qū)域保持一定的平安距離。4、嚴(yán)格遵守先開(kāi)線(xiàn)路總電源,在開(kāi)機(jī)床強(qiáng)電電源,然后開(kāi)NC電源,最后開(kāi)驅(qū)動(dòng)電源（即電腦電源）的操作順序操作。5、不允許在卡盤(pán)及床身上敲擊校正；工具、工件、毛坯放在指定位置，不允許隨便亂放，等不允許放在床身上。6、車(chē)削鑄鐵或氣割下料的工件時(shí)，導(dǎo)軌上潤(rùn)滑油要擦去，工件上的型砂雜質(zhì)應(yīng)除干凈。7、使用冷卻液時(shí)，要帶導(dǎo)軌上涂潤(rùn)滑油。8、保護(hù)量具，保持量具的清潔，用后擦凈、涂油，放入盒內(nèi)；假設(shè)有缺損，應(yīng)及時(shí)向?qū)嵙?xí)老師反映。9、機(jī)床工作時(shí)，人不許離開(kāi)。否那么必須切斷電源，待機(jī)床完全停止運(yùn)行后，方可離開(kāi)。10、加工時(shí)精力集中，出現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)立即按下機(jī)床的急停開(kāi)關(guān)，并向?qū)嵙?xí)老師報(bào)告。11、操作過(guò)程中出現(xiàn)任何異常問(wèn)題，都應(yīng)及時(shí)向?qū)嵙?xí)老師反映。12、實(shí)習(xí)時(shí)保持機(jī)床清潔和過(guò)做周邊位置環(huán)境清潔，每天用后必須清理機(jī)床和清掃衛(wèi)生；搞衛(wèi)生時(shí)嚴(yán)禁用濕棉紗及其他帶水物件擦拭或接觸機(jī)床。工程二外圓與端面加工［學(xué)習(xí)目標(biāo)］通過(guò)學(xué)習(xí)外圓與端面加工，掌握節(jié)點(diǎn)的計(jì)算、編程格式確實(shí)定、G00、G01指令的理解以及G00、G01指令的走刀路線(xiàn)，恒線(xiàn)速度的加工。［工程內(nèi)容］在數(shù)控車(chē)床上經(jīng)常加工類(lèi)似下列圖所示的回轉(zhuǎn)類(lèi)零件，其外外表多為外圓和端面加工，是零件加工的根本步驟和前期工步。1、零件圖形：圖2-1臺(tái)階軸12、編程要求：1〕、毛坯件的尺寸為100義“40。2〕、編寫(xiě)程序要求如下：以右端點(diǎn)為編程原點(diǎn)，要求加工端面和外圓柱。［知識(shí)點(diǎn)］編程中數(shù)學(xué)處理、節(jié)點(diǎn)的計(jì)算、編程格式確實(shí)定、G00、G01指令的理解，恒線(xiàn)速度加工的理解和應(yīng)用。［學(xué)習(xí)內(nèi)容］程序編制中的數(shù)學(xué)處理根據(jù)被加工零件圖樣，按照已經(jīng)確定的加工路線(xiàn)和允許的編程誤差，計(jì)算數(shù)控系統(tǒng)所需要輸入的數(shù)據(jù)，稱(chēng)為數(shù)學(xué)處理。這是編程前的主要準(zhǔn)備工作之一，不但對(duì)手工編程來(lái)說(shuō)是必不可少的工作步驟，而且即使采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)編程，也經(jīng)常需要對(duì)工件的輪廓圖形進(jìn)行數(shù)學(xué)預(yù)處理，才能對(duì)有關(guān)幾何元素進(jìn)行定義。對(duì)圖形的數(shù)學(xué)處理一般包括兩個(gè)方面：(1)根據(jù)零件圖給出的形狀、尺寸和公差等直接通過(guò)數(shù)學(xué)方法〔如三角、幾

何與解析幾何法等〕計(jì)算出編程時(shí)所需要的有關(guān)各點(diǎn)的坐標(biāo)值，圓弧插補(bǔ)所需要的圓弧圓心的坐標(biāo)。(2)當(dāng)按照零件圖給出的條件還不能直接計(jì)算出編程時(shí)所需要的所有坐標(biāo)值，也不能按零件圖給出的條件直接進(jìn)行工件輪廓幾何要素的定義進(jìn)行自動(dòng)編程時(shí)，我們可以借助其它軟件進(jìn)行坐標(biāo)點(diǎn)的處理，例如利用AutoCAD進(jìn)行坐標(biāo)的捕捉。如圖2-2中節(jié)點(diǎn)的計(jì)算。圖2-2例：計(jì)算下列圖中各節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)：圖2-3錐形臺(tái)階軸在上圖中，我們將坐標(biāo)Y換為Z，很明顯這是一個(gè)在車(chē)床上加工的零件。在車(chē)床中計(jì)算節(jié)點(diǎn)時(shí)，同樣是與例1的方法不變，但由于在車(chē)床中加工的零件都是圓形的，為了計(jì)算的方便，我們常采用直徑編程。所謂直徑編程，即在X方向上我們計(jì)算節(jié)點(diǎn)時(shí)，是原值的一倍，即直徑。故在圖2-3中，我們計(jì)算A點(diǎn)的X坐標(biāo)時(shí)，應(yīng)該為30,而不是15,故A點(diǎn)的坐標(biāo)為A〔30,0〕、B〔30,—15〕、C〔60，—30〕、D〔60，—50〕。二、編程指令1、快速定位指令G00G00指令是模態(tài)代碼，刀具以點(diǎn)定位控制方式從刀具所在點(diǎn)快速運(yùn)動(dòng)到達(dá)下一個(gè)目標(biāo)位置。它只是快速定位,而無(wú)切削加工過(guò)程。指令格式：G00X〔U〕_Z〔W〕_指令說(shuō)明：X、Z：為絕對(duì)編程時(shí)，快速定位終點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；U、W：為增量編程時(shí)，快速定位終點(diǎn)相對(duì)于起點(diǎn)的位移量。2、直線(xiàn)插補(bǔ)G01G01是模態(tài)代碼，它是直線(xiàn)插補(bǔ)指令，規(guī)定刀具在乂。2平面內(nèi)以插補(bǔ)聯(lián)動(dòng)方式按指定的進(jìn)給速度F做任意的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。指令格式：G01X〔U〕_Z〔W〕_F_；指令說(shuō)明：X、Z：為絕對(duì)編程時(shí)終點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；U、W：為增量編程時(shí)終點(diǎn)相對(duì)于起點(diǎn)的位移量；F_：合成進(jìn)給速度。3、恒線(xiàn)速度加工在加工端面及直徑變化比擬大的零件時(shí),為了獲得外表較好的外表質(zhì)量,常要利用恒線(xiàn)速度加工。(1)主軸最高轉(zhuǎn)速限制〔G46〕編程格式：G46XP例如：G46X1000P2000即主軸最低轉(zhuǎn)速為1000r/min,最高轉(zhuǎn)速為2000r/min。(2)恒線(xiàn)速度控制〔G96〕編程格式：G96S例如：G96S120表示控制主軸轉(zhuǎn)速，使切削點(diǎn)的線(xiàn)速度始終保持在120m/min。(3)恒線(xiàn)速度取消〔G97〕編程格式：G97S例如：G97S1000表示主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min。三、編程格式確實(shí)定：1、程序段格式程序段是可作為一個(gè)單位來(lái)處理的連續(xù)的字組,它實(shí)際上是數(shù)控加工程序中的一句。多數(shù)程序段是用來(lái)指令機(jī)床完成〔執(zhí)行〕某一個(gè)動(dòng)作的。程序的主體是由假設(shè)干個(gè)程序段組成的。在書(shū)寫(xiě)和打印時(shí),每個(gè)程序段一般占一行,在熒光屏顯示程序時(shí)也是如此。程序段格式是指程序段中的字、字符和數(shù)據(jù)的安排形式?，F(xiàn)在一般都使用字地址可變程序段格式,它稱(chēng)為字地址格式。對(duì)這種格式,程序段由假設(shè)干個(gè)字組成,字首是一個(gè)英文字母,它稱(chēng)為字的地址。字的功能類(lèi)別由地址決定。在此格式程序中,上一段程序中已寫(xiě)明、本程序段里又不必變化的那些字仍然有效,可

以不再重寫(xiě)。具體地說(shuō)，對(duì)于模態(tài)〔連續(xù)有效〕G指令〔如G01〕，在前面程序段中已有時(shí)可不再重寫(xiě)。在這種格式中，每個(gè)字長(zhǎng)不固定。例如在尺寸字中可只寫(xiě)有效數(shù)字、省略前置零或后置零。各個(gè)程序段中的長(zhǎng)度〔即字符個(gè)數(shù)〕和程序字的個(gè)數(shù)都是可變的，故屬于可變程序段格式。下面列出某程序中的兩個(gè)程序段：N30G01X88.467Z47.5F50S250T03M08這兩段的字?jǐn)?shù)和字符個(gè)數(shù)相差甚大，但除X坐標(biāo)有變化外其他情況不變。當(dāng)今的數(shù)控系統(tǒng)絕大多數(shù)對(duì)程序段中各類(lèi)字的排列不要求有固定的順序。即在同一程序段中各個(gè)指令字的位置可以任意排列。上例N30段也可寫(xiě)成：N30M08T03S250F50Z47.5X88.467G01當(dāng)然，還有很多排列形式，它們?cè)跀?shù)控系統(tǒng)中執(zhí)行都是等效的。在大多數(shù)場(chǎng)合，為了書(shū)寫(xiě)、輸入、檢查和校對(duì)的方便，程序字在程序段中習(xí)慣按一定的順序排列，如N、G、X、Y、Z、S、T、M順序。2、加工程序的一般格式加工程序一般由開(kāi)始符〔單列一段〕程序名〔單列一段〕程序主體和程序結(jié)束指令〔一般單列一段〕組成。程序的最后還有一個(gè)程序結(jié)束符。程序開(kāi)始符與程序結(jié)束符是同一個(gè)字符：在ISO代碼中是％，在EIA代碼中是ER。程序結(jié)束指令可用M02〔程序結(jié)束〕或M30〔程序結(jié)束返回〕。在使用中，執(zhí)行M02指令結(jié)束程序時(shí)，自動(dòng)運(yùn)行結(jié)束后光標(biāo)停在程序結(jié)束處;而執(zhí)行M30指令來(lái)結(jié)束程序時(shí)，自動(dòng)運(yùn)行結(jié)束后光標(biāo)和屏幕顯示能自動(dòng)返回到程序開(kāi)始處，一按啟動(dòng)按鈕就可以再一次運(yùn)行程序。雖然M02與M30允許與其他程序字合用一個(gè)程序段，但最好還是將其單列一段，或者只與順序號(hào)共用一個(gè)程序段。程序名位于程序主體之前、程序開(kāi)始符之后，它一般獨(dú)占一行。程序名有兩種形式：一種是以規(guī)定的英文字母〔多用0〕打頭、后面緊隨假設(shè)干位數(shù)字組成，數(shù)字最多允許位數(shù)由數(shù)控系統(tǒng)決定，在使用說(shuō)明書(shū)中可以查詢(xún)到，常見(jiàn)的是兩位和四位兩種；另一種形式是，程序名由英文字母、數(shù)字或英文、數(shù)字混合組成，中間還可以參加“一〃號(hào)。程序名用哪種形式是由數(shù)控系統(tǒng)決定的。3、程序舉例：如圖2-4所示，設(shè)零件各外表已完成粗加工，那么編程如下：%21T010160圖2-4臺(tái)階軸2%21T010160圖2-4臺(tái)階軸2〔設(shè)立坐標(biāo)系，定義對(duì)刀點(diǎn)的位置〕M03S600G00X45Z-1 〔移到倒角延長(zhǎng)線(xiàn)，Z軸2mm處〕G01X0F100 〔車(chē)端面〕X40.5 〔退刀〕Z-60 〔粗加工中40外圓〕G00X41Z2 〔退刀〕G01X36 〔進(jìn)刀〕Z-30 〔粗加工中32外圓〕X37Z2Z-30X33Z2S1000 〔精加工外圓，轉(zhuǎn)速提高〕X32Z-30X40Z-60G00X100Z100 〔回平安位置〕M05〔主軸?！矼30〔主程序結(jié)束并復(fù)位〕［思考與練習(xí)］1、編寫(xiě)圖2-5圖形的程序。045工程三 錐度與倒角的加工［學(xué)習(xí)目標(biāo)］通過(guò)學(xué)習(xí)錐度與倒角的加工，掌握好倒角、錐度的計(jì)算、理解G80，G71指令的格式以及走刀路線(xiàn)。［工程內(nèi)容］

錐度與倒角是車(chē)削加工中最常見(jiàn)的加工之一，如下圖便是其中較有代表性的零件。1、零件圖形：1〕、毛坯件的尺寸為100X@40。2〕、編寫(xiě)程序要求如下：以右端點(diǎn)為編程原點(diǎn)，要求加工端面和外圓柱。［知識(shí)點(diǎn)］倒角、錐度的計(jì)算，G80,G71指令的理解。［學(xué)習(xí)內(nèi)容］一、錐度倒角的計(jì)算1、倒角的計(jì)算如下列圖所示，坐標(biāo)原點(diǎn)為。點(diǎn)，計(jì)算A和B兩點(diǎn)在數(shù)控車(chē)中的坐標(biāo)值。圖3-2臺(tái)階軸解：由于倒角為2義45°,故A點(diǎn)的X坐標(biāo)為38—2X2=34,所以A點(diǎn)坐標(biāo)為(34,0)；B點(diǎn)在Z方向的坐標(biāo)為一2,故B點(diǎn)的坐標(biāo)為：(38,—2)。2、錐度的計(jì)算如下列圖所示，計(jì)算右端面的直徑值。錐度是正圓錐底圓直徑與圓錐高度之比或正圓錐臺(tái)兩底圓直徑之差與圓錐臺(tái)高度之比，如上圖所示，錐度的計(jì)算為：錐度二(D—d)/1=(37—d)/30:13:30，故d=24。二、編程指令1、錐度外圓循環(huán)加工指令〔G80〕指令格式：G80X__Z__IF__；指令說(shuō)明：X、Z：絕對(duì)值編程時(shí)，為切削終點(diǎn)C在工件坐標(biāo)系下的坐標(biāo)；增量值編程時(shí)，為切削終點(diǎn)C相對(duì)于循環(huán)起點(diǎn)A的有向距離，圖形中用U、W表示。I：為切削起點(diǎn)B與切削終點(diǎn)C的半徑差。其符號(hào)為差的符號(hào)(無(wú)論是絕對(duì)值編程還是增量值編程)。如下圖其中I=&b-xc)/2,外圓切削循環(huán)時(shí)i為零，可省略。該指令執(zhí)行如下圖A-B-C-D-A的軌跡動(dòng)作。圖3-4G80指令加工軌跡示意圖2、內(nèi)〔外〕徑粗車(chē)符合循環(huán)〔G71〕指令格式：G71U(Ad)R(r)P(ns)Q(nf)XQx)Z(Az)F(f)S(s)T(t)；該指令執(zhí)行如圖3-5所示的粗加工和精加工，其中精加工路徑為一A'-B，一B的軌跡?！鱠：切削深度(每次切削量)，指定時(shí)不加符號(hào)，方向由矢量皿，決定；

r：每次退刀量；ns：精加工路徑第一程序段即圖中的AA')的順序號(hào)；nf：精加工路徑最后程序段即圖中的B'B)的順序號(hào)；△x：X方向精加工余量；△z：Z方向精加工余量；F、S、T：粗加工時(shí)G71中編程的F、S、T有效，而精加工時(shí)處于ns到nf程序段之間的F、S、T有效；G71切削循環(huán)下，切削進(jìn)給方向平行交軸。圖3-5G71指令加工軌跡示意圖13、程序舉例：用外徑粗加工復(fù)合循環(huán)編制圖3-6所示零件的加工程序：要求循環(huán)起始點(diǎn)在A(46,3)，切削深度為〔半徑量〕。退刀量為1mm，X方向精加工余量為，Z方向精加工余量為，其中點(diǎn)劃線(xiàn)局部為工件毛坯。S267圖3-6帶圓弧的臺(tái)階軸

%3327N1T0101N2M03S400N3G01X46Z3F100N4G71U1.5R1P5Q13X0.4Z0.1N5G00X0N6G01X10Z-2N7Z-20N8G02U10W-5R5N9G01W-10N10G03U14W-7R7N11G01Z-52N12U10W-10N13W-20N14X50N15G00X80Z80N16M05N17M30［思考與練習(xí)］〔主軸以400r/min正轉(zhuǎn)〕〔刀具到循環(huán)起點(diǎn)位置〕〔粗切量：精切量：XZ〕〔精加工輪廓起始行，到倒角延長(zhǎng)線(xiàn)〕〔主軸以400r/min正轉(zhuǎn)〕〔刀具到循環(huán)起點(diǎn)位置〕〔粗切量：精切量：XZ〕〔精加工輪廓起始行，到倒角延長(zhǎng)線(xiàn)〕〔精加工2義45°倒角〕〔精加工①10外圓〕〔精加工R5圓弧〕〔精加工①20外圓〕〔精加工R7圓弧〕［精加工①34外圓〕〔精加工外圓錐〕［精加工①44外圓，精加工輪廓結(jié)束行〕〔退出已加工面〕〔回對(duì)刀點(diǎn)〕〔主軸?！场仓鞒绦蚪Y(jié)束并復(fù)位〕圖3-7錐形臺(tái)階軸1圖3-8錐形臺(tái)階軸2工程四圓弧插補(bǔ)［學(xué)習(xí)目標(biāo)］通過(guò)學(xué)習(xí)圓弧插補(bǔ)，掌握G02、G03指令的格式，以及G02/G03的判斷方法。［工程內(nèi)容］［知識(shí)點(diǎn)］圓弧指令G02和G03的介紹，圓弧插補(bǔ)G02/G03的判斷方法。［學(xué)習(xí)內(nèi)容］Z（W）1、圓弧插補(bǔ)G02/G03指令介紹Z（W）G021G03J指令說(shuō)明：G02：順時(shí)針圓弧插補(bǔ)；G03：逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)；X、Z：為絕對(duì)編程時(shí)，圓弧終點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；U、W：為增量編程時(shí)，圓弧終點(diǎn)相對(duì)于圓弧起點(diǎn)的位移量；人人圓心相對(duì)于圓弧起點(diǎn)的增加量（等于圓心的坐標(biāo)減去圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)）；R：圓弧半徑；F：被編程的兩個(gè)軸的合成進(jìn)給速度。考前須知：采用絕對(duì)坐標(biāo)編程，X、Z為圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)值；采用增量坐標(biāo)編程，U、W為圓弧終點(diǎn)相對(duì)圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)增量，R是圓弧半徑，當(dāng)圓弧所對(duì)圓心角為0。?180。時(shí)，R取正值；當(dāng)圓心角為180。?360。時(shí)，R取負(fù)值。I、K為圓心在乂、Z軸方向上相對(duì)圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)增量〔用半徑值表示〕，1、K為零時(shí)可以省略。2、圓弧插補(bǔ)G02/G03的判斷方法：根據(jù)迪卡爾坐標(biāo)系，觀察者從Y軸的正向往負(fù)向看去，在乂2平面內(nèi)假設(shè)圓弧為順時(shí)針那么用G02,假設(shè)為逆時(shí)針那么用G03,如圖4-2所示。

圖4-2G02/G03的判斷示意圖例:圖4-3圓弧軸2表4-1編程格式表指定圓心I、K指定半徑R絕對(duì)方式G02X60Z-30I12K0FG02X60Z-30R12F增量方式G02U24W-12I12K0FG02U24W-12R12F例：編寫(xiě)如下零件圖形的程序圖4-4圓弧臺(tái)階軸%123T0101M03S800G00X50Z1G71U1.5R1P10Q20X0.5Z0.1F100N10G00X26G03X34Z-4R4F90G01Z-20G02X34Z-40R20G01Z-58G02X50Z-66R8N20G01Z-76G00X100Z100M30［思考與練習(xí)］編寫(xiě)下列圖所法零件的圖形：圖4-5圓弧軸330 1('圖4-6圓弧手柄軸工程五螺紋與切槽加工［學(xué)習(xí)目標(biāo)］通過(guò)學(xué)習(xí)螺紋與切槽加工，掌握G82指令的格式以及走刀路線(xiàn)，理解好螺紋參數(shù)確實(shí)定。［工程內(nèi)容］在數(shù)控車(chē)削加工中，經(jīng)常會(huì)遇到各種帶有槽和螺紋的零件，如下列圖所示為槽及螺紋典型零件。1、零件圖形，加工如下零件：1〕、毛坯件的尺寸為100X①40；2〕、編寫(xiě)程序要求如下：要求加工外圓、槽以及螺紋。［知識(shí)點(diǎn)］切削參數(shù)確實(shí)定、螺紋尺寸確實(shí)定，編程指令G82的應(yīng)用。［學(xué)習(xí)內(nèi)容］一、切槽加工編寫(xiě)下列圖程序，切槽刀寬為3毫米。

圖5-2G00X36Z-10刀具定位于要加工的外表G01X30F80切X36F150槽Z-12加X(jué)30F80工G00X40退刀Z100二、螺紋加工1、螺紋相關(guān)尺寸的介紹1〕、牙型高度hi：指在螺紋根本牙型上，牙頂?shù)窖赖字g，垂直于螺紋軸線(xiàn)的距離，即車(chē)削時(shí)的理論切削深度。hi=0.5413P,在數(shù)控車(chē)削實(shí)踐中，其實(shí)際切削深度一般取為h1'=0.65P。2〕、內(nèi)螺紋的理論底孔直徑D1=D-1.0825P。式中D1為內(nèi)螺紋小徑，D為內(nèi)螺紋大徑，其實(shí)際底孔直徑一般取為D'=D-1.3P。3〕、螺紋切削次數(shù)與背吃刀量如螺紋螺距較大、牙型較深時(shí)，可分?jǐn)?shù)次進(jìn)給，每次進(jìn)給的背吃刀量見(jiàn)下表。表5-1背吃刀量表公制螺紋螺距12牙深背吃刀量及切削次數(shù)123452、指令介紹：螺紋切削固定循環(huán)指令〔G82〕1）、指令格式：G82X〔U〕_Z〔W〕_I_F_指令功能：切削圓柱螺紋和錐螺紋，刀具從循環(huán)起點(diǎn)，按如圖5-3與圖5-4所示的走刀路線(xiàn)，最后返回到循環(huán)起點(diǎn)。指令說(shuō)明：X、Z表示螺紋終點(diǎn)坐標(biāo)值；U、W表示螺紋終點(diǎn)相對(duì)循環(huán)起點(diǎn)的坐標(biāo)分量；I表示錐螺紋始點(diǎn)與終點(diǎn)在X軸方向的坐標(biāo)增量〔半徑值〕，圓柱螺紋切削循環(huán)時(shí)I為零，可省略；F表示螺紋導(dǎo)程。圖5-3圓柱螺紋加工示意圖圖5-4錐形螺紋加工示意圖2）、舉例說(shuō)明：如圖5-5所示，運(yùn)用圓柱螺紋切削循環(huán)指令編制如下列圖所示零件的加工程序。圖5-5圓柱螺紋臺(tái)階軸%212T0101M03S600G00X35Z1G71U1.5R1P10Q20X0.5Z0.1F100N10G00X24G01X30Z-2F100N20Z-34G00X100Z100T0202G00X40Z-34G01X26F100G00X100Z100T0303G00X32Z4G82X28.6Z-32FG82X28.2Z-32FG82X28.04Z-32FG00X270Z260M303、螺紋車(chē)削考前須知：1、裝夾螺紋車(chē)刀時(shí)，刀尖位置應(yīng)與車(chē)床主軸軸線(xiàn)等高，特別是內(nèi)螺紋車(chē)刀的刀尖高必須嚴(yán)格保證，以免出現(xiàn)“扎刀〞、“阻刀〞、“讓刀〞及螺紋面不光等現(xiàn)象。2、螺紋車(chē)刀兩側(cè)刀刃相對(duì)于牙型對(duì)稱(chēng)中心線(xiàn)的牙型半角應(yīng)各等于牙型角的一半，它通過(guò)牙型對(duì)稱(chēng)中心線(xiàn)與車(chē)床主軸軸線(xiàn)垂直位置的安裝要求而實(shí)現(xiàn)。如果把車(chē)刀裝歪，所車(chē)螺紋會(huì)產(chǎn)生牙型歪斜等質(zhì)量異?，F(xiàn)象，影響正常旋合。3、假設(shè)用G82方法編寫(xiě)程序時(shí)，要注意開(kāi)始點(diǎn)的X直徑大于螺紋的大徑值。即螺紋刀的循環(huán)起始點(diǎn)〔起刀點(diǎn)〕應(yīng)大于螺紋大徑，起刀點(diǎn)在梯形框外。如下面程序，螺紋的大徑為30，那么開(kāi)始點(diǎn)應(yīng)大于30，故：G00X32Z3G82X29.5Z-20F24、假設(shè)零件空間允許的情況下，應(yīng)考慮螺紋加工的導(dǎo)入長(zhǎng)度和切出長(zhǎng)度，即紋編程加工長(zhǎng)度應(yīng)比實(shí)際需要的螺紋長(zhǎng)度要長(zhǎng)些。如下圖導(dǎo)入長(zhǎng)度為L(zhǎng)1和切出長(zhǎng)度為L(zhǎng)2。一般情況下，升速長(zhǎng)度L1＞。圖5-6螺紋加工的導(dǎo)入與切出長(zhǎng)度［思考與練習(xí)］

完成以以下零件的編程。圖5-8螺紋軸工程六孑L、內(nèi)槽及內(nèi)輪廓加工［學(xué)習(xí)目標(biāo)］通過(guò)本課題學(xué)習(xí)，掌握數(shù)控車(chē)削加工常見(jiàn)內(nèi)孔的類(lèi)型及其相應(yīng)加工方式。［知識(shí)點(diǎn)］本課題主要講解以下知識(shí)點(diǎn)：1、孔的類(lèi)別及相應(yīng)的加工方式；2、內(nèi)槽的加工；3、內(nèi)螺紋加工；4、內(nèi)輪廓的加工。［學(xué)習(xí)內(nèi)容］一、綜述很多機(jī)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；有某些特殊零件帶有內(nèi)螺紋、內(nèi)槽以及階梯內(nèi)輪廓等。常見(jiàn)的加工方式有鉆孔、擴(kuò)孔、車(chē)孔和鉸孔等。如圖6-1所示零件，考慮其左端內(nèi)孔、內(nèi)槽、及內(nèi)螺紋加工。圖6-1帶內(nèi)螺紋的臺(tái)階軸1、鉆中心孔：鉆頭裝在尾座上并選擇適宜的中心鉆。中心鉆為：03,02.5,02,01.5?！彩謩?dòng)控制〕2、擴(kuò)孔：此例內(nèi)孔外表精度要求不高，可直接用鉆頭先擴(kuò)鉆到020X25；再擴(kuò)鉆022X22?！彩謩?dòng)控制〕3、車(chē)內(nèi)槽：寬度4mm,注意對(duì)刀點(diǎn)位置；內(nèi)溝槽車(chē)刀與切斷刀幾何形狀相似,只是裝夾方向相反,且在內(nèi)孔中車(chē)槽?？身槑瓿蓛?nèi)孔倒角?！渤绦蚵浴?、內(nèi)螺紋加工：使用內(nèi)螺紋刀,加工考前須知參考外螺紋加工。其程序如下：

圖6-2內(nèi)螺紋軸%6101T0101M03S300G00X20Z5G82X22.8Z-20FG82X23.4Z-20FG82X23.8 Z-50FG82X23.96Z-20FG00X80Z50M05M30二、內(nèi)輪廓加工假設(shè)有類(lèi)似零件，那么其加工方式同階梯軸，可用復(fù)合循環(huán)指令G71等。要求循環(huán)起始點(diǎn)在A(46,3)，切削深度為〔半徑量〕。退刀量為1mm，X方向精加工余量為，Z方向精加工余量為，其中點(diǎn)劃線(xiàn)局部為工件毛坯。圖6-3帶臺(tái)階內(nèi)孔的軸%6103〔見(jiàn)圖6-3〕N1T0101N2G00X80Z80%6103〔見(jiàn)圖6-3〕N1T0101N2G00X80Z80N3M03S400N4X6Z50.1F100〔內(nèi)徑粗切循環(huán)加工〕N5G00X80Z80N6T0202N7G00G42X6Z5N8G00X44N9G01W-2