數(shù)控車(chē)削編程與加工電子教案

《數(shù)控車(chē)削編程與加工》教案數(shù)控車(chē)削編程與加工教案項(xiàng)目序號(hào)1授課班級(jí)授課學(xué)時(shí)6教學(xué)載體機(jī)床授課項(xiàng)目名稱項(xiàng)目1數(shù)控車(chē)床的基本操作項(xiàng)目目標(biāo)一、了解數(shù)控車(chē)床的用途、分類(lèi)和基本結(jié)構(gòu)。二、了解數(shù)控車(chē)削的主要加工對(duì)象。三、正確建立機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系之間的聯(lián)系，并能設(shè)定工件坐標(biāo)系。四、能正確使用車(chē)床的夾具并進(jìn)行工件的裝夾。五、能正確安裝刀具并熟練掌握數(shù)控車(chē)床的對(duì)刀。六、了解數(shù)控車(chē)床的操作面板各功能鍵的作用。七、能正確完成數(shù)控車(chē)床的手動(dòng)操作、程序輸入、刀具參數(shù)等基本設(shè)置。八、了解數(shù)控車(chē)床日常維護(hù)保養(yǎng)。 九、熟悉數(shù)控車(chē)削加工工藝過(guò)程的處理。相關(guān)知識(shí)一、數(shù)控車(chē)床基本操作二、數(shù)控車(chē)床認(rèn)知三、車(chē)床坐標(biāo)系四、車(chē)刀的選用五、夾具及工件的裝夾六、車(chē)床日常維護(hù)保養(yǎng)七、FANUC0iT系統(tǒng)面板的操作八、車(chē)床的對(duì)刀項(xiàng)目實(shí)踐FANUC0iT系統(tǒng)的基本操作拓展知識(shí)數(shù)控車(chē)削加工工藝重點(diǎn)難點(diǎn)一、重點(diǎn)1）幾種坐標(biāo)系；2）數(shù)控車(chē)床的對(duì)刀。3）數(shù)控車(chē)床的基本操作。二、難點(diǎn)工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系的關(guān)系。課外作業(yè)教學(xué)后記導(dǎo)入新授實(shí)踐拓展小結(jié)項(xiàng)目目標(biāo)、項(xiàng)目任務(wù)相關(guān)知識(shí)一、數(shù)控車(chē)床認(rèn)知1．?dāng)?shù)控車(chē)床的用途其加工工藝類(lèi)型主要包括車(chē)外圓、車(chē)端面、車(chē)錐面、車(chē)成形面、鉆孔、鏜孔、鉸孔、切槽、車(chē)螺紋、滾花等。2.數(shù)控車(chē)床的主要加工對(duì)象（1）精度要求高的零件(2)表面輪廓形狀復(fù)雜的零件(3)帶一些特殊類(lèi)型螺紋的零件3．?dāng)?shù)控車(chē)床的分類(lèi)（1）按車(chē)床主軸位置分類(lèi)1）立式數(shù)控車(chē)床其主軸垂直于水平面。主要用于加工徑向尺寸大、軸向尺寸相對(duì)較小的大型復(fù)雜零件。2）臥式數(shù)控車(chē)床其主軸軸線處于水平位置，它的床身和導(dǎo)軌有多種布局形式，是目前應(yīng)用最廣泛的數(shù)控車(chē)床。（2）按車(chē)床功能分類(lèi)1）簡(jiǎn)易數(shù)控車(chē)床2）經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床3）全功能型數(shù)控車(chē)床4）車(chē)削中心車(chē)削中心以全功能型數(shù)控車(chē)床為主體，并配置刀庫(kù)和換刀機(jī)構(gòu)手。4.數(shù)控車(chē)床的布局（1）床身和導(dǎo)軌的布局主要有平床身（a）、斜床身(b)、平床身斜滑板(c)及立床身(d)等。（2）刀架的布局?jǐn)?shù)控車(chē)床配置自動(dòng)換刀的四刀位回轉(zhuǎn)刀架或多刀位轉(zhuǎn)塔刀架。5.數(shù)控車(chē)床的結(jié)構(gòu)數(shù)控車(chē)床與普通車(chē)床相比較，其結(jié)構(gòu)仍然由床身、主軸箱、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)、刀架以及液壓、冷卻、潤(rùn)滑系統(tǒng)等部分組成，只是數(shù)控車(chē)床的進(jìn)給系統(tǒng)與普通車(chē)床有著本質(zhì)上的差別。數(shù)控車(chē)床進(jìn)給系統(tǒng)大為簡(jiǎn)化，僅保留了由伺服電動(dòng)機(jī)控制的縱向、橫向進(jìn)給滾珠螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。數(shù)控車(chē)床的主軸脈沖發(fā)生器發(fā)出脈沖信號(hào)給數(shù)控裝置控制長(zhǎng)絲杠，使長(zhǎng)絲杠與主軸轉(zhuǎn)速成一定比例的頻率運(yùn)行，以加工出符合螺距的螺紋。二、車(chē)床坐標(biāo)系目前我國(guó)執(zhí)行的行業(yè)數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)《數(shù)控機(jī)床—坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)方向的命名》JB/T3051—1999與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO841等效。標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系采用右手笛卡爾坐標(biāo)系，如圖1.6所示。圖1.6右手直角笛卡爾坐標(biāo)系車(chē)床坐標(biāo)軸標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：平行于車(chē)床主軸（傳遞切削力）的刀具運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸為Z軸，且取刀具遠(yuǎn)離工件方向?yàn)?Z方向；X軸垂直于Z軸且平行于工件的裝夾面，取刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)?X方向，如圖1.7所示。圖1.7數(shù)控車(chē)床坐標(biāo)軸及方向2.機(jī)床坐標(biāo)系和機(jī)床原點(diǎn)機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床固有的坐標(biāo)系，機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)稱為機(jī)床原點(diǎn)或機(jī)床零點(diǎn)。在機(jī)床經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、制造和調(diào)整后，這個(gè)原點(diǎn)便被確定下來(lái)，它是機(jī)床上固定的一個(gè)點(diǎn)。數(shù)控車(chē)床一般將機(jī)床原點(diǎn)定義在卡盤(pán)后端面與主軸旋轉(zhuǎn)中心的交點(diǎn)上。3.機(jī)床參考點(diǎn)數(shù)控裝置通電時(shí)并不知道機(jī)床零點(diǎn)位置，為了正確地在機(jī)床工作時(shí)建立機(jī)床坐標(biāo)系，通常在每個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)范圍內(nèi)（一般在X軸和Z軸的正向最大行程處）設(shè)置一個(gè)機(jī)床參考點(diǎn)（測(cè)量起點(diǎn)）。機(jī)床參考點(diǎn)可以與機(jī)床零點(diǎn)重合，也可以不重合。機(jī)床回到了參考點(diǎn)位置，CNC就建立起了機(jī)床坐標(biāo)系。圖1.8中O′為數(shù)控車(chē)床參考點(diǎn)。通常在以下三種情況下，數(shù)控系統(tǒng)會(huì)失去對(duì)機(jī)床參考點(diǎn)的記憶，必須進(jìn)行返回機(jī)床參考點(diǎn)的操作：（1）機(jī)床超程報(bào)警信號(hào)解除后。（2）機(jī)床關(guān)機(jī)以后重新接通電源開(kāi)關(guān)時(shí)。（3）機(jī)床解除急停狀態(tài)后。4.編程坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系編程坐標(biāo)系是編程人員根據(jù)零件圖樣及加工工藝等建立的坐標(biāo)系，數(shù)控程序中的坐標(biāo)值均以此坐標(biāo)系為依據(jù)。編程坐標(biāo)系中各軸的方向應(yīng)該與所使用的數(shù)控機(jī)床相應(yīng)的機(jī)床坐標(biāo)軸方向一致，一旦確定也就確定了數(shù)控加工時(shí)零件的安裝方向。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。編程坐標(biāo)系也稱工件坐標(biāo)系，實(shí)際上工件原點(diǎn)是指零件被裝夾好后，相應(yīng)的編程原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置。編程人員在編制程序時(shí)，只要根據(jù)零件圖樣就可以選定編程原點(diǎn)、建立編程坐標(biāo)系、計(jì)算坐標(biāo)數(shù)值，而不必考慮工件毛坯裝夾的實(shí)際位置。對(duì)于加工人員來(lái)說(shuō)，則應(yīng)在裝夾工件、調(diào)試程序時(shí)，通過(guò)對(duì)刀將編程原點(diǎn)轉(zhuǎn)換為工件原點(diǎn)，并確定工件原點(diǎn)的位置，在數(shù)控系統(tǒng)中給予設(shè)定。三、車(chē)刀的選用1．車(chē)刀分類(lèi)（1）車(chē)刀按刀刃形狀一般分為三類(lèi)，即：尖形車(chē)刀、圓弧形車(chē)刀和成型車(chē)刀。（2）車(chē)刀按結(jié)構(gòu)分有整體式、焊接式、機(jī)夾式和可轉(zhuǎn)位式四種類(lèi)型。（3）車(chē)刀按特征可分為：外圓車(chē)刀、切槽刀、鏜孔刀、螺紋刀、麻花鉆等。2．車(chē)刀的選用數(shù)控車(chē)床上車(chē)刀的選用與普通車(chē)削用的刀具基本相同，需遵循效率原則和精度原則。此外，在數(shù)控車(chē)床上應(yīng)盡可能多地使用可轉(zhuǎn)位機(jī)夾車(chē)刀。四、夾具及工件的裝夾1．三爪自定心卡盤(pán)裝夾工件。這種方法裝夾工件方便、省時(shí)，自動(dòng)定心好，但夾緊力較小。三爪自定心卡盤(pán)可裝成正爪或反爪兩種形式。2．兩頂尖之間裝夾工件。這種方法裝夾工件不需找正，每次裝夾的精度高。適用于長(zhǎng)度尺寸較大或加工工序較多的軸類(lèi)工件裝夾。3.卡盤(pán)和頂尖之間裝夾工件。這種方法裝夾工件剛性好，軸向定位準(zhǔn)確，能承受較大的軸向切削力，比較安全。適用于車(chē)削質(zhì)量較大的工件，一般在卡盤(pán)內(nèi)裝一限位支承或利用工件臺(tái)階限位，防止工件由于切削力的作用而產(chǎn)生軸向位移。4.花盤(pán)裝夾工件。當(dāng)加工表面的回轉(zhuǎn)軸線與基準(zhǔn)垂直時(shí)，外形復(fù)雜的零件可以裝夾在花盤(pán)上加工。項(xiàng)目實(shí)踐數(shù)控車(chē)削加工工藝1.數(shù)控車(chē)削加工工藝的制定（1）零件圖樣分析零件圖分析是制定數(shù)控車(chē)削工藝的首要工作，主要包括以下內(nèi)容。尺寸標(biāo)注應(yīng)適應(yīng)數(shù)控車(chē)床加工的特點(diǎn)。零件圖上尺寸標(biāo)注應(yīng)以同一基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸，這種標(biāo)注方法既便于編程，又有利于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)和編程原點(diǎn)的統(tǒng)一。輪廓幾何要素應(yīng)完整、準(zhǔn)確。在手工編程時(shí)，要計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)；在自動(dòng)編程時(shí)，要對(duì)構(gòu)成零件輪廓的所有幾何元素進(jìn)行定義。因此在分析零件圖時(shí)，要分析幾何元素的給定條件是否充分。正確分析精度及技術(shù)要求。對(duì)被加工零件的精度及技術(shù)要求進(jìn)行分析，是零件工藝性分析的重要內(nèi)容，分析的主要內(nèi)容如下：分析精度及各項(xiàng)技術(shù)要求是否齊全、是否合理。分析本工序的數(shù)控車(chē)削加工精度能否達(dá)到圖樣要求，若達(dá)不到，需采取其他措施（如磨削）彌補(bǔ)時(shí)，則應(yīng)給后續(xù)工序留有余量。找出圖樣上有位置精度要求的表面，這些表面應(yīng)在一次安裝下完成。對(duì)表面粗糙度要求較高的表面，應(yīng)確定用恒線速切削。4）結(jié)構(gòu)工藝的合理性分析。零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指零件對(duì)加工方法的適應(yīng)性，即所設(shè)計(jì)的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工成形。在數(shù)控車(chē)床上加工零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)數(shù)控車(chē)削的特點(diǎn)，認(rèn)真審視零件結(jié)構(gòu)的合理性。（2）工序的劃分1）按安裝次數(shù)劃分。對(duì)于加工內(nèi)容較少的零件，加工完后就能達(dá)到待檢狀態(tài)，可以一次安裝、加工作為一道工序。2）按刀具劃分。有些零件雖然能在一次安裝中加工出很多待加工表面，但考慮到程序太長(zhǎng)，會(huì)受到某些限制，如控制系統(tǒng)的限制（主要是內(nèi)存容量），機(jī)床連續(xù)工作時(shí)間的限制（如一道工序在一個(gè)工作班內(nèi)不能結(jié)束）等，可以同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序。3）按加工部位劃分。對(duì)于加工內(nèi)容很多的工件，可按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將加工部位分成幾個(gè)部分，如內(nèi)腔、外形、曲面或平面，并將每一部分的加工作為一道工序。4）按粗、精加工劃分。對(duì)于經(jīng)加工后易發(fā)生變形的工件，由于對(duì)粗加工后可能發(fā)生的變形需要進(jìn)行校形，故一般來(lái)說(shuō)，凡要進(jìn)行粗、精加工的過(guò)程，都要將工序分開(kāi)。（3）工序順序的安排1）基面先行。先加工定位基準(zhǔn)面，減少后面工序的裝夾誤差。如軸類(lèi)零件，先加工中心孔，再以中心孔為精基準(zhǔn)加工外圓表面和端面。2）先粗后精。先對(duì)各表面進(jìn)行粗加工，然后再進(jìn)行半精加工和精加工，逐步提高加工精度。3）先近后遠(yuǎn)。離對(duì)刀點(diǎn)近的部位先加工，離對(duì)刀點(diǎn)遠(yuǎn)的部位后加工，以便縮短刀具移動(dòng)距離，減少空行程時(shí)間。同時(shí)有利于保持工件的剛性，改善切削條件。4）內(nèi)外交叉。先進(jìn)行內(nèi)、外表面的粗加工，后進(jìn)行內(nèi)、外表面的精加工。不能加工完內(nèi)（或外）表面后，再加工外（或內(nèi)）表面。（4）進(jìn)給路線的確定進(jìn)給路線是刀具在加工過(guò)程中相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡，也稱走刀路線。它既包括切削加工的路線，又包括刀具切入、切出的空行程。不但包括了工步的內(nèi)容，也反映出工步的順序，是編寫(xiě)程序的依據(jù)之一。因此，以圖形的方式表示進(jìn)給路線圖，可為編程帶來(lái)很大方便。1）粗加工進(jìn)給路線的確定a.矩形循環(huán)進(jìn)給路線。利用數(shù)控系統(tǒng)的矩形循環(huán)功能，確定矩形循環(huán)進(jìn)給路線。這種進(jìn)給路線刀具切削時(shí)間最短，刀具損耗最小，為常用的粗加工時(shí)進(jìn)給路線。b.三角形循環(huán)進(jìn)給路線。利用數(shù)控系統(tǒng)的三角形循環(huán)功能，確定三角形循環(huán)進(jìn)給路線。c.沿工件輪廓循環(huán)進(jìn)給路線。利用數(shù)控系統(tǒng)的復(fù)合循環(huán)功能，確定沿工件輪廓循環(huán)進(jìn)給路線。這種進(jìn)給路線刀具切削總行程最長(zhǎng)，一般只適用于單件小批量生產(chǎn)。d.階梯切削路線。當(dāng)零件毛坯的切削余量較大時(shí)，可采用階梯切削進(jìn)給路線。2）精加工進(jìn)給路線的確定a.各部位精度要求一致的進(jìn)給路線。在多刀進(jìn)行精加工時(shí)，最后一刀要連續(xù)加工，并且要合理確定進(jìn)、退刀位置，盡量不要在光滑連接的輪廓上安排切入和切出或換刀及停頓，以免因切削力變化造成彈性變形，產(chǎn)生表面劃傷、形狀突變或滯留刀痕等缺陷。b.各部位精度要求不一致的進(jìn)給路線。當(dāng)各部位精度要求相差不大時(shí)，要以精度高的部位為準(zhǔn)，連續(xù)加工所有部位；當(dāng)各部位精度要求相差很大時(shí)，可將精度相近的部位安排在同一進(jìn)給路線，并且先加工精度低的部位，再加工精度高的部位。c.切入、切出及接刀點(diǎn)位置的選擇。應(yīng)選在工件上有空刀槽或表面間有拐點(diǎn)、轉(zhuǎn)角的位置，不應(yīng)選在曲線相切或光滑連接的部位。（5）切削用量的選擇切削用量的選擇原則是：粗車(chē)時(shí)，首先考慮選擇盡可能的背吃刀量ap，其次選擇較大的進(jìn)給速度F，最后確定一個(gè)合適的切削速度υc。增大背吃刀量ap可使走刀次數(shù)減少，增大進(jìn)給速度F有利于斷屑。精車(chē)時(shí)，加工精度和表面粗糙度要求較高，加工余量不大且較均勻，選擇切削用量時(shí)應(yīng)著重考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)率。因此，精車(chē)時(shí)應(yīng)選用較?。ǖ荒芴。┑谋吵缘读縜p和進(jìn)給速度F，并選用性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，以盡可能提高切削速度υc。2.數(shù)控車(chē)削工藝文件(1)數(shù)控編程任務(wù)書(shū)(2)數(shù)控加工工序卡(3)數(shù)控加工刀具卡數(shù)控車(chē)削編程與加工教案項(xiàng)目序號(hào)2授課班級(jí)授課學(xué)時(shí)18教學(xué)載體零件授課項(xiàng)目名稱項(xiàng)目2軸的加工任務(wù)一：階梯軸的加工任務(wù)二：異形軸的加工項(xiàng)目目標(biāo)一、了解簡(jiǎn)單軸類(lèi)零件的數(shù)控車(chē)削工藝，會(huì)制訂軸類(lèi)零件的數(shù)控加工工藝。二、正確選擇和安裝刀具，掌握對(duì)刀的方法并能進(jìn)行對(duì)刀正確性的檢驗(yàn)。三、理安排數(shù)控加工工藝路線，正確進(jìn)行軸類(lèi)加工常用切削參數(shù)的選擇。四、了解數(shù)控程序的基本結(jié)構(gòu)，正確運(yùn)用編程指令編制軸類(lèi)零件的數(shù)控加工程序。五、掌握數(shù)控車(chē)床的操作流程，培養(yǎng)操作技能和文明生產(chǎn)的習(xí)慣。六、初步掌握檢測(cè)量具的使用，能對(duì)軸類(lèi)工件作簡(jiǎn)單質(zhì)量分析。相關(guān)知識(shí)一、軸類(lèi)零件的加工工藝二、程序結(jié)構(gòu)三、英制指令和公制指令四、直徑編程和半徑編程五、F、S、T指令六、絕對(duì)編程和增量編程指令七、點(diǎn)位控制和直線插補(bǔ)指令八、圓弧編程指令九、倒角倒圓角指令十、刀尖圓弧補(bǔ)償指令十一、切削速度控制指令十二、內(nèi)、外圓粗車(chē)切削循環(huán)指令、精車(chē)切削循環(huán)項(xiàng)目實(shí)踐軸類(lèi)加工及精度檢測(cè)拓展知識(shí)SIEMENS802ST系統(tǒng)基本編程指令、應(yīng)用及數(shù)控加工重點(diǎn)難點(diǎn)一、重點(diǎn)1）軸類(lèi)零件加工工藝特點(diǎn)，軸類(lèi)加工刀具的選擇和加工工藝的制定。2）常用車(chē)床的F、S、T指令。3）圓弧編程、刀尖圓弧補(bǔ)償、切削速度控制指令。4）常用粗、精加工切削循環(huán)指令二、難點(diǎn)1）軸類(lèi)零件的編程。課外作業(yè)教學(xué)后記導(dǎo)入新授實(shí)施新授實(shí)施拓展實(shí)踐小結(jié)項(xiàng)目目標(biāo)、項(xiàng)目任務(wù)任務(wù)一階梯軸的加工相關(guān)知識(shí)一、軸類(lèi)零件的加工工藝1.數(shù)控車(chē)削外圓柱面的加工方案根據(jù)毛坯的制造精度和工件的加工要求，外圓柱面車(chē)削一般可分為粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)、精細(xì)車(chē)。粗車(chē)的目的是切去毛坯硬皮和大部分余量。加工后工件尺寸精度IT11~IT13級(jí)，表面粗糙度Ra12.5~50μm。半精車(chē)的尺寸精度可達(dá)IT8~IT10級(jí)，表面粗糙度Ra3.2~6.3μm。半精車(chē)可作為中等精度表面的終加工，也可作為磨削或精加工的預(yù)加工。精車(chē)后的尺寸精度可達(dá)IT7~IT8級(jí)，表面粗糙度Ra0.8~1.6μm。精細(xì)車(chē)后的尺寸精度可達(dá)IT6~IT7級(jí)，表面粗糙度Ra0.025~0.4μm。精細(xì)車(chē)尤其適合于有色金屬加工，有色金屬一般不宜采用磨削，所以常用精細(xì)車(chē)代替磨削。因此，可選擇以下加工方案：（1）加工精度為IT8～I(xiàn)T10級(jí)、Ra3.2～6.3μm的除淬火鋼以外的常用金屬，可采用普通型數(shù)控車(chē)床，按粗車(chē)、半精車(chē)方案加工。（2）加工精度為IT7～I(xiàn)T8級(jí)、Ra0.8～1.6μm的除淬火鋼以外的常用金屬，可采用普通型數(shù)控車(chē)床，按粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)的方案加工。（3）加工精度為IT6～I(xiàn)T7級(jí)、Ra0.025~0.4μm的除淬火鋼以外的常用金屬，可采用精密型數(shù)控車(chē)床，按粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)、精細(xì)車(chē)的方案加工。（4）加工精度高于IT5級(jí)、Ra＜0.08μm的除淬火鋼以外的常用金屬，可采用高檔精密型數(shù)控車(chē)床，按粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)、精細(xì)車(chē)的方案加工。（5）對(duì)淬火鋼等難車(chē)削材料，其淬火前可采用粗車(chē)、半精車(chē)的方法，淬火后安排磨削加工；對(duì)最終工序有必要用數(shù)控車(chē)削方法加工的難切削材料，可參考有關(guān)難加工材料的數(shù)控車(chē)削方法進(jìn)行加工。2.軸類(lèi)工件的加工方法（1）車(chē)短小的工件時(shí)，一般先車(chē)某一端面，以便于確定長(zhǎng)度方向的尺寸；車(chē)鑄鍛件時(shí)，最好先適當(dāng)?shù)菇呛笤佘?chē)削，以免刀尖輕易碰到型砂和硬皮而使車(chē)刀損壞。（2）軸類(lèi)工件的定位基準(zhǔn)通常選用中心孔。加工中心孔時(shí)，應(yīng)先車(chē)端面后鉆中心孔，以保證中心孔的加工精度。（3）工件車(chē)削后還需磨削時(shí)，只需粗車(chē)或半精車(chē)，并注意留磨削余量。二、程序結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的種類(lèi)繁多，它們使用的數(shù)控程序語(yǔ)言規(guī)則和格式也不盡相同。因此，編程人員在針對(duì)某一臺(tái)數(shù)控機(jī)床編制加工程序時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格按照機(jī)床編程手冊(cè)中的規(guī)定進(jìn)行程序編制。1.程序的組成一個(gè)完整的程序由程序號(hào)、程序內(nèi)容和程序結(jié)束三部分組成，如下所示：O0002；程序號(hào)N0010G00G90G54X0Y0M03S800N0020G43H1Z30M08；程序內(nèi)容N0030G01X40.2Y88.3F……N0100M30（1）程序號(hào)寫(xiě)在程序的最前面，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)的程序號(hào)由英文字母O和1～4位正整數(shù)組成，例O0002。程序號(hào)一般要求單列一段。（2）程序內(nèi)容是由若干個(gè)程序段組成的。每個(gè)程序段一般占一行。（3）程序結(jié)束指令可以用M02或M30，它必須寫(xiě)在程序的最后。一般要求單列一段。2.程序段的組成一個(gè)數(shù)控加工程序是由若干個(gè)程序段組成的?，F(xiàn)在一般使用的地址符程序段格式中，每個(gè)程序段又由若干個(gè)程序字組成，各個(gè)程序段中的長(zhǎng)度和字的個(gè)數(shù)都是可變的。地址符程序段格式：N—G—X—Y—Z—F—S—T—M—在這種格式中，字的排列順序無(wú)嚴(yán)格的要求，字的位數(shù)可多可少，與上段相同的續(xù)效數(shù)字可以省略。例如：N0030G00X10Y20F0.2；N0040G01X20(Y20)(F0.2)；可見(jiàn)N0040中Y20和F0.2可省略，可寫(xiě)為：N0040G01X20；3.字的功能組成程序段的每一個(gè)字都有其特定的功能含義，以下是以FANUC-0iT數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范來(lái)介紹，實(shí)際工作中，請(qǐng)遵照機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)說(shuō)明書(shū)來(lái)使用各個(gè)功能字。（1）順序號(hào)字N順序號(hào)又稱程序段號(hào),位于程序段之首,順序號(hào)字N是地址符，后續(xù)數(shù)字一般為1～4位的正整數(shù)。數(shù)控加工中的順序號(hào)實(shí)際上是程序段的名稱，與程序執(zhí)行的先后次序無(wú)關(guān)。順序號(hào)的作用：對(duì)程序的校對(duì)和檢索修改；作為條件轉(zhuǎn)向的目標(biāo)，即作為轉(zhuǎn)向目的程序段的名稱。（2）準(zhǔn)備功能字G準(zhǔn)備功能字G，又稱為G功能或G指令，是用于建立機(jī)床或控制系統(tǒng)工作方式的一種，數(shù)控車(chē)床常用的G功能字見(jiàn)表2.1。（3）尺寸字尺寸字用于確定機(jī)床上刀具運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)的坐標(biāo)位置,共有三組。其中，第一組X，Y，Z，U，V，W，P，Q，R用于確定終點(diǎn)的直線坐標(biāo)尺寸；第二組A，B，C，D，E用于確定角度坐標(biāo)尺寸；第三組I，J，K用于確定圓弧輪廓的圓心坐標(biāo)尺寸。在一些數(shù)控系統(tǒng)中，還可以用P指令暫停時(shí)間、用R指令圓弧的半徑等。（4）進(jìn)給功能字F進(jìn)給功能字F，又稱為F功能或F指令，用于指定切削的進(jìn)給速度。（5）主軸轉(zhuǎn)速功能字S主軸轉(zhuǎn)速功能字S，又稱為S功能或S指令，用于指定主軸轉(zhuǎn)速。（6）刀具功能字T刀具功能字T，又稱為T(mén)功能或T指令，用于指定加工時(shí)選刀。（7）輔助功能字M輔助功能字M，后續(xù)數(shù)字一般為1～3位正整數(shù)，又稱為M功能或M指令，用于指定數(shù)控機(jī)床輔助裝置的開(kāi)關(guān)動(dòng)作。三、英制指令和公制指令指令格式：G20/G21四、直徑編程和半徑編程數(shù)控車(chē)床加工回轉(zhuǎn)體，其X坐標(biāo)可采用直徑編程和半徑編程兩種方式加以指定。目前，數(shù)控車(chē)床出廠時(shí)一般設(shè)置為直徑編程方式。五、F、S、T指令1.F指令指令格式：F-；例G01X0Y0F0.22.S指令指令格式：S-；例M03S5003.T指令指令格式：T-；例T0101六、絕對(duì)編程和增量編程指令指令格式：G90/G91說(shuō)明：（1）G90絕對(duì)編程方式下，每個(gè)編程坐標(biāo)軸上的編程值是相對(duì)于編程原點(diǎn)。（2）G91增量編程方式下，每個(gè)編程坐標(biāo)軸上的編程值是相對(duì)于前一位置而言，該值等于軸移動(dòng)的距離。（3）機(jī)床剛開(kāi)機(jī)時(shí)默認(rèn)G90狀態(tài)。（4）G90和G91都是模態(tài)（續(xù)效）指令在某些車(chē)床上用X、Z表示絕對(duì)編程，用U、W表示增量編程，并允許在同一程序段中混合使用絕對(duì)和相對(duì)編程方法：混合編程方式：X100W-50注意：混合編程時(shí)程序段前的G90/G91可省略。七、點(diǎn)位控制和直線插補(bǔ)指令指令格式：G00X（U）-Z(W)-G01X（U）-Z(W)-F-項(xiàng)目實(shí)施任務(wù)二異形軸的加工相關(guān)知識(shí)一、圓弧編程指令指令格式：G02X(U)-Z(W)-I-K-F-G03R-說(shuō)明：(1)G02指令為順時(shí)針圓弧插補(bǔ)，G03指令為逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)，均為模態(tài)指令。圓弧順逆方向的判別方法為：沿著不在圓弧平面內(nèi)的坐標(biāo)軸Y，由正方向向負(fù)方向看，順時(shí)針?lè)较騁02，逆時(shí)針?lè)较騁03。(3)X(U)和Z(W)是指圓弧插補(bǔ)的終點(diǎn)坐標(biāo)值。（4）I、K是指圓弧圓心到起點(diǎn)的增量坐標(biāo)，與G90、G91無(wú)關(guān)。I、K是矢量值，并且I0、K0可以省略。（5）R為指定圓弧半徑，當(dāng)圓弧的圓心角≤180°時(shí)，R值為正；當(dāng)圓弧的圓心角＞180°時(shí)，R值為負(fù)。（6）G02和G03都是模態(tài)（續(xù)效）指令。注意：如果圓心I、K和半徑R同時(shí)指定，由地址R指定的圓弧優(yōu)先，其余被忽略。二、倒直角倒圓角指令1.倒直角指令指令格式：G01X(U)-Z(W)-C-F-2.倒圓角指令指令格式：G01X(U)-Z(W)-R-F-三、刀尖圓弧自動(dòng)補(bǔ)償指令數(shù)控編程時(shí)，通常都將車(chē)刀刀尖作為一點(diǎn)來(lái)考慮，但實(shí)際加工的刀尖處存在圓角。當(dāng)用按理論刀尖點(diǎn)編出的程序進(jìn)行端面、外徑、內(nèi)徑等與軸線平行或垂直的表面加工時(shí)，是不生誤差的；但在進(jìn)行倒角、錐面及圓弧切削時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生少切或過(guò)切現(xiàn)象。此時(shí)可用刀尖圓弧自動(dòng)補(bǔ)償功能來(lái)消除誤差，從而避免少切或過(guò)切現(xiàn)象的產(chǎn)生。指令格式：G41G01X(U)-Z(W)-F-G42G40說(shuō)明：（1）G41指刀具半徑左補(bǔ)，定義為假設(shè)工件不動(dòng)，沿刀具運(yùn)動(dòng)方向看（假設(shè)工件不動(dòng)），刀具在工件左側(cè)時(shí)的刀具半徑補(bǔ)償。（2）G42指刀具半徑右補(bǔ)，定義為假設(shè)工件不動(dòng)，沿刀具運(yùn)動(dòng)方向看（假設(shè)工件不動(dòng)），刀具在工件右側(cè)時(shí)的刀具半徑補(bǔ)償。（3）G40為取消刀具半徑補(bǔ)償。即使用該指令后，G41、G42指令無(wú)效。（4）G41、G42和G40參數(shù)都是模態(tài)（續(xù)效）指令。（5）在設(shè)置刀尖圓弧自動(dòng)補(bǔ)償時(shí)，還要設(shè)置刀尖圓弧位置編碼。四、切削速度控制指令1.恒線速控制編程格式G96S-說(shuō)明：（1）當(dāng)數(shù)控車(chē)床的主軸為伺服主軸時(shí)，可通過(guò)G96指令來(lái)設(shè)置。（2）S后面的數(shù)字表示的是恒定的線速度（m/min）。例：G96S150表示切削點(diǎn)線速度控制在150m/min。2．恒線速取消編程格式G97S-S后面的數(shù)字表示恒線速度控制取消后的主軸轉(zhuǎn)速，如S未指定，將保留G96的最終值。例：G97S3000表示恒線速控制取消后主軸轉(zhuǎn)速3000r/min。3.最高轉(zhuǎn)速限制編程格式：G50S-說(shuō)明：S后面的數(shù)字表示的是最高轉(zhuǎn)速（r/min）。例：G50S2000表示最高轉(zhuǎn)速限制為2000r/min例：圖所示的零件，為保持A、B、C各點(diǎn)的線速度在150m/min，則各點(diǎn)在加工時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速分別為：A：n=1000×150÷(π×40)=1193r/minB：n=1000×150÷(π×60)=795r/minC：n=1000×150÷(π×70)=682r/min五、內(nèi)、外圓粗車(chē)切削循環(huán)指令指令格式：G71U(△d)-R(e)-G71P(ns)-Q(nf)-U(△u)-W(△w)-F(f)-S(s)-T(t)-說(shuō)明：（1）△d——粗車(chē)背吃刀量（即切深、半徑值，不帶符號(hào)，模態(tài)值）。（2）e——粗車(chē)退刀量（模態(tài)值）。（3）ns——精加工輪廓程序段中開(kāi)始程序段的段號(hào)。（4）nf——精加工輪廓程序段中結(jié)束程序段的段號(hào)。（5）△u——X軸向精加工余量（直徑值，外圓加工為正，內(nèi)圓加工為負(fù)）。（6）△w——Z軸向精加工余量。（7）f、s、t——粗車(chē)時(shí)的F、S、T代碼。注意：（1）G71粗車(chē)切削循環(huán)是復(fù)合固定循環(huán)指令，適合于軸向尺寸大于徑向尺寸的毛坯工件進(jìn)行粗車(chē)循環(huán)，如圖2.23所示。一般在編程時(shí)，X向的精車(chē)余量大于Z向精車(chē)余量。（2）FANUC0iT中，G71加工循環(huán)有兩種類(lèi)型，即類(lèi)型=1\*ROMANI和類(lèi)型=2\*ROMANII。通常在所有類(lèi)型=1\*ROMANI的粗加工循環(huán)中，零件輪廓必須符合X軸、Z軸方向同時(shí)單調(diào)增大或單調(diào)減少的形式，否則會(huì)出現(xiàn)凹形輪廓一次性切削。（3）ns→nf程序段中的F、S、T功能，即使被指定也對(duì)粗車(chē)循環(huán)無(wú)效。（4）FANUC0iT中G71加工循環(huán)，順序號(hào)“ns”程序段必須沿X向進(jìn)刀，且不應(yīng)出現(xiàn)Z軸的運(yùn)動(dòng)指令，否則會(huì)出現(xiàn)程序報(bào)警。六、精車(chē)切削循環(huán)指令格式：G70P(ns)-Q(nf)-說(shuō)明：（1）ns——精加工輪廓程序段中開(kāi)始程序段的段號(hào)。（2）nf——精加工輪廓程序段中結(jié)束程序段的段號(hào)。注意：(1)G70精車(chē)切削循環(huán)指令不能單獨(dú)使用，必須在粗車(chē)切削循環(huán)G71、G72、G73之后。（2）G70執(zhí)行過(guò)程中的F、S由“ns”“nf”程序段之間給出的F、S確定七、端面粗車(chē)切削循環(huán)指令指令格式：G72W(△d)-R(e)-G72P(ns)-Q(nf)-U(△u)-W(△w)-F(f)-S(s)-T(t)-說(shuō)明：（1）△d——粗車(chē)背吃刀量（即Z向切深，不帶符號(hào)，模態(tài)值）。（2）e——粗車(chē)退刀量（模態(tài)值）。（3）ns——精加工輪廓程序段中開(kāi)始程序段的段號(hào)。（4）nf——精加工輪廓程序段中結(jié)束程序段的段號(hào)。（5）△u——X軸向精加工余量（直徑值，外圓加工為正，內(nèi)圓加工為負(fù)）。（6）△w——Z軸向精加工余量。（7）f、s、t——粗車(chē)時(shí)的F、S、T代碼。注意：（1）G72端面粗車(chē)切削循環(huán)是復(fù)合固定循環(huán)指令，適合于徑向尺寸大于軸向尺寸的毛坯工件進(jìn)行粗車(chē)循環(huán)。一般在編程時(shí)，Z向的精車(chē)余量大于X向精車(chē)余量。（2）零件輪廓必須符合X軸、Z軸方向同時(shí)單調(diào)增大或單調(diào)減少的形式。（3）ns→nf程序段中的F、S、T功能，即使被指定也對(duì)粗車(chē)循環(huán)無(wú)效。（4）FANUC0iT中G72加工循環(huán)，順序號(hào)“ns”程序段必須沿Z向進(jìn)刀，且不應(yīng)出現(xiàn)X軸的運(yùn)動(dòng)指令，否則會(huì)出現(xiàn)程序報(bào)警。例：用G72、G70指令加工如圖2.26所示零件右端各外輪廓，零件材料為45鋼。八、成形粗車(chē)切削循環(huán)指令指令格式：G73U(i)-W(k)-R(d)-G73P(ns)-Q(nf)-U(△u)-W(△w)-F(f)-S(s)-T(t)-說(shuō)明：（1）i——X軸向總退刀量（模態(tài)值）。（2）k——Z軸向總退刀量（模態(tài)值）；（3）d——重復(fù)加工次數(shù)（分層次數(shù)）；（4）ns——精加工輪廓程序段中開(kāi)始程序段的段號(hào)。（5）nf——精加工輪廓程序段中結(jié)束程序段的段號(hào)。（6）△u——X軸向精加工余量（直徑值，外圓加工為正，內(nèi)圓加工為負(fù)）。（7）△w——Z軸向精加工余量。（8）f、s、t——粗車(chē)時(shí)的F、S、T代碼。注意：（1）如圖2.27所示G73成形粗車(chē)切削循環(huán)指令，可以高效的切削鑄造成形、鍛造成形或已粗車(chē)成形的工件。（2）G73循環(huán)對(duì)零件輪廓的單調(diào)性沒(méi)有要求。（3）FANUC0iT中G73加工循環(huán)，順序號(hào)“ns”程序段可以沿X、Z向任意進(jìn)刀進(jìn)刀。項(xiàng)目實(shí)施拓展知識(shí)一、SIEMENS802ST系統(tǒng)的基本編程1.SIEMENS802ST系統(tǒng)主程序命名原則開(kāi)始的兩個(gè)符號(hào)必須是字母，其后的符號(hào)可以是字母,數(shù)字或下劃線，最多為8個(gè)字符，不得使用分隔符。例：RAHMEN522.半徑編程和直徑編程指令指令格式：G22/G233.絕對(duì)編程和增量編程指令指令格式：G90/G914.點(diǎn)位控制和直線插補(bǔ)指令指令格式：G0X-Z-G1X-Z-F-5.圓弧編程指令指令格式：G2/G3X-Z-I-K-說(shuō)明：用圓心和終點(diǎn)編程G2/G3X-Z-CR=說(shuō)明：用半徑和終點(diǎn)編程6.倒角倒圓角指令指令格式：G1X-Z-CHF=F-說(shuō)明：倒角指令G1X-Z-RND=F-說(shuō)明：倒圓角指令7.刀具和刀具補(bǔ)償號(hào)（1）刀具T功能：T指令可以選擇刀具。（2）刀具補(bǔ)償號(hào)功能：一個(gè)刀具可以匹配從1到9幾個(gè)不同補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)組(用于多個(gè)切削刃)。另外可以用D及其對(duì)應(yīng)的序號(hào)設(shè)置一個(gè)專門(mén)的切削刃。如果沒(méi)有編寫(xiě)D指令，則D1自動(dòng)生效。如果設(shè)置D0，則刀具補(bǔ)償值無(wú)效。8.刀尖圓弧補(bǔ)償指令指令格式：G41G1X-Z-F-G42G40說(shuō)明：G41指刀具半徑左補(bǔ)，G42指刀具半徑右補(bǔ)，G40為取消刀具半徑補(bǔ)償。9.主軸轉(zhuǎn)速限制指令格式：G96S-LIMS=說(shuō)明：S后面的數(shù)字表示的是恒定的線速度（m/min），LIMS最高轉(zhuǎn)速限制（r/min）。例：G96S150LIMS=150010.切削循環(huán)LCYC95指令格式：R105=R106=R108=R109=R110=R111=R112=LCYC95參數(shù)說(shuō)明：參數(shù)含義，數(shù)值范圍參數(shù)含義，數(shù)值范圍R105加工類(lèi)型：數(shù)值1...12R110粗加工時(shí)的退刀量R106精加工余量，無(wú)符號(hào)R111粗切進(jìn)給率R108切入深度，無(wú)符號(hào)R112精切進(jìn)給率R109粗加工切入角（1）R105加工方式，定義為下表。數(shù)值縱向/橫向外部/內(nèi)部粗加工/精加工/綜合加工1縱向外部粗加工2橫向外部粗加工3縱向內(nèi)部粗加工4橫向內(nèi)部粗加工5縱向外部精加工6橫向外部精加工7縱向內(nèi)部精加工8橫向內(nèi)部精加工9縱向外部綜合加工10橫向外部綜合加工11縱向內(nèi)部綜合加工12橫向內(nèi)部綜合加工（2）R106精加工余量參數(shù)。（3）R108切入深度參數(shù)。（4）R109粗加工切入角。（5）R110粗加工時(shí)退刀量參數(shù)。（6）R111粗加工進(jìn)給率參數(shù)。(7)R112精加工進(jìn)給率參數(shù)。注意：SIEMENS802ST系統(tǒng)加工的輪廓在一個(gè)子程序中定義，循環(huán)通過(guò)變量_CNAME名下的子程序名調(diào)用子程序。輪廓由直線或圓弧組成，并可以插入圓角和倒角。輪廓的編程方向必須與精加工時(shí)所選擇的加工方向相一致。11．可編程坐標(biāo)平移指令指令格式：G158X-Z-說(shuō)明：坐標(biāo)平移G158說(shuō)明：取消坐標(biāo)平移項(xiàng)目實(shí)踐安全操作和注意事項(xiàng)（1）裝刀時(shí)，刀尖與工件中心高平齊。（2）對(duì)刀前，先將工件右端面車(chē)平。（3）注意換刀點(diǎn)的選擇，防止打刀。（4）含圓弧面零件的加工難點(diǎn)是保證圓弧表面的形狀誤差，應(yīng)準(zhǔn)確編程。（5）注意圓弧刀具幾何參數(shù)的選擇，主偏角一般取90°~30°，刀尖角取35°~55°，以保證刀尖位于刀具的最前端，避免刀具過(guò)切、干涉（圖2.43）。（6）注意采用刀尖圓弧半徑補(bǔ)償進(jìn)行編程。對(duì)圓弧切點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算一定要精確，以保證加工時(shí)圓弧與圓弧之間連接光滑。（7）表面粗糙度要求較高時(shí)，需加冷卻液進(jìn)行冷卻潤(rùn)滑。數(shù)控車(chē)削編程與加工教案項(xiàng)目序號(hào)3授課班級(jí)授課學(xué)時(shí)6教學(xué)載體零件授課項(xiàng)目名稱項(xiàng)目3套的加工項(xiàng)目目標(biāo)一、了解套類(lèi)零件的數(shù)控車(chē)削工藝，會(huì)制訂套類(lèi)零件的數(shù)控加工工藝。二、正確選擇和安裝刀具，避免加工過(guò)程中刀具的干涉。三、合理安排內(nèi)外輪廓的加工順序，正確選擇加工方向和切削參數(shù)。四、正確運(yùn)用編程指令編制套類(lèi)零件的數(shù)控加工程序。五、進(jìn)一步掌握數(shù)控車(chē)床的獨(dú)立操作技能。六、正確使用檢測(cè)量具，并能夠?qū)μ最?lèi)工件進(jìn)行質(zhì)量分析。相關(guān)知識(shí)一、套類(lèi)零件加工工藝二、單一固定循環(huán)指令三、鉆孔循環(huán)指令四、暫停指令五、自動(dòng)返回參考點(diǎn)指令項(xiàng)目實(shí)踐套類(lèi)加工及精度檢測(cè)拓展知識(shí)SIEMENS802ST系統(tǒng)基本編程指令及應(yīng)用重點(diǎn)難點(diǎn)一、重點(diǎn)1）套類(lèi)零件加工工藝特點(diǎn)，套類(lèi)加工刀具的選擇和加工工藝的制定。2）單一固定循環(huán)指令。3）鉆孔循環(huán)指令。二、難點(diǎn)套類(lèi)零件的的編程。課外作業(yè)教學(xué)后記導(dǎo)入新授實(shí)施拓展實(shí)踐小結(jié)項(xiàng)目目標(biāo)、項(xiàng)目任務(wù)相關(guān)知識(shí)一、套類(lèi)零件的加工工藝1.孔加工方案內(nèi)孔有不同的精度和表面質(zhì)量要求，也有不同的結(jié)構(gòu)尺寸，如通孔、盲孔、階梯孔、深孔、淺孔、大直徑孔、小直徑孔等。常用的孔加工有鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、磨孔、拉孔、研磨孔、珩磨孔、滾壓孔等。（1）鉆孔用鉆頭在工件實(shí)體部位加工孔稱為鉆孔。鉆孔屬粗加工，可達(dá)到的尺寸公差等級(jí)為IT11~IT12級(jí)，表面粗糙度值為Ra12.5μm。鉆孔的工藝特點(diǎn)有：鉆頭容易偏斜，孔徑容易擴(kuò)大，孔的表面質(zhì)量較差，鉆削時(shí)軸向力大。因此，當(dāng)鉆孔直徑d﹥30mm時(shí)，一般分兩次進(jìn)行鉆削。第一次鉆出(0.5~0.7)d，第二次鉆到所需的孔徑。（2）擴(kuò)孔擴(kuò)孔是用擴(kuò)孔鉆對(duì)已鉆出的孔做進(jìn)一步加工，以擴(kuò)大孔徑并提高精度和降低表面粗糙度值。擴(kuò)孔可達(dá)到的尺寸公差等級(jí)為IT10~IT11級(jí),表面粗糙度值為Ra6.3~12.5μm，屬于孔的半精加工方法，常作鉸削前的預(yù)加工，也可作為精度不高的孔的終加工。擴(kuò)孔與鉆孔相比有以下特點(diǎn)：剛性較好，導(dǎo)向性好，切屑條件較好。（3）鉸孔鉸孔是對(duì)未淬硬孔進(jìn)行精加工的一種方法。鉸孔的尺寸公差等級(jí)可達(dá)IT6~IT9級(jí)，表面粗糙度值可達(dá)Ra0.1~3.2μm。鉸孔的方式有機(jī)鉸和手鉸兩種。鉸削的余量很小，一般粗鉸余量為0.15~0.25mm，精鉸余量為0.05~0.15mm。鉸削應(yīng)采用低切削速度，以免產(chǎn)生積屑瘤和引起振動(dòng)，一般粗鉸υc=4~10m/min,精鉸υc=1.5~5m/min。機(jī)鉸的進(jìn)給量可比鉆孔時(shí)高3~4倍，一般可取0.5~1.5mm/r。（4）鏜孔鏜孔是很經(jīng)濟(jì)的孔加工方法，一般廣泛地應(yīng)用于單件、小批生產(chǎn)中。生產(chǎn)中的非標(biāo)準(zhǔn)孔、大直徑孔、精確的短孔、不通孔和有色金屬孔等，一般多采用鏜孔。鏜孔既可以作為粗加工，也可以作為精加工；鏜孔是修正孔中心線偏斜的有效方法，也有利于保證孔的坐標(biāo)位置。鏜孔的尺寸精度一般可達(dá)IT6~IT9級(jí)，表面粗糙度為Ra0.4~3.2μm。（5）拉孔拉孔是一種高效率的精加工方法。除拉削圓孔外，還可拉削各種截面形狀的通孔及內(nèi)鍵槽。拉削圓孔可達(dá)的尺寸公差等級(jí)為IT7~IT9級(jí)，表面粗糙度值為Ra0.4~1.6μm。2.孔加工質(zhì)量分析（1）工藝因素（2）切削熱因素（3）操作方法因素（4）刀具因素（5）編程因素3.套類(lèi)工件的加工方法（1）一般把軸套、襯套等零件稱為套類(lèi)零件。為了與軸類(lèi)工件相配合，套類(lèi)工件上一般有加工精度要求較高的內(nèi)輪廓，尺寸精度為IT7～I(xiàn)T8級(jí)，表面粗糙度要求達(dá)到Ra0.4～3.2μm。（2）內(nèi)輪廓加工刀具由于受到孔徑和孔深的限制，刀桿細(xì)而長(zhǎng)，剛性差。因此對(duì)于切削用量的選擇，如進(jìn)給量和背吃刀量的選擇較切削外輪廓時(shí)的稍小。（3）內(nèi)輪廓切削時(shí)切削液不易進(jìn)入切削區(qū)域，切屑不易排出，切削溫度可能會(huì)較高，因此鏜深孔時(shí)可以采用工藝性退刀，以促進(jìn)切屑排出。（4）內(nèi)輪廓加工工藝常采用鉆——粗鏜——精鏜，孔徑較小時(shí)也可采用手動(dòng)方式或MDI方式“鉆——鉸”加工。（5）大錐度錐孔表面加工可采用固定循環(huán)編程或子程序編程，一般直孔和小錐度錐孔采用鉆孔后鏜削。（6）工件精度較高時(shí)，按粗、精加工交替進(jìn)行內(nèi)、外輪廓切削，以保證形位精度。二、單一固定循環(huán)指令（一）內(nèi)（外）圓車(chē)削循環(huán)指令內(nèi)（外）圓車(chē)削循環(huán)是單一固定循環(huán)指令格式：G90X(U)-Z(W)-R-F-說(shuō)明：（1）X(U)-Z(W)-表示切削的終點(diǎn)坐標(biāo)值，F(xiàn)-表示循環(huán)切削過(guò)程中的進(jìn)給速度。（2）R表示圓錐面切削的起點(diǎn)相對(duì)于終點(diǎn)的半徑差（如為圓柱面，則表示為R0，可以省略，指令變?yōu)镚90X(U)-Z(W)-F-）。如果切削起點(diǎn)的X向坐標(biāo)小于終點(diǎn)的X向坐標(biāo)，R值為負(fù)，反之為正。（3）圓錐切削循環(huán)中R在一些FANUC車(chē)床上，有時(shí)也用“I”來(lái)執(zhí)行。（4）G90是模態(tài)（續(xù)效）指令。（5）G90指令也能切削內(nèi)輪廓。注意：正確選擇循環(huán)起點(diǎn)，一般該點(diǎn)即是循環(huán)起點(diǎn)既是循環(huán)終點(diǎn)，宜選擇離毛坯2mm左右處。（二）端面切削循環(huán)指令端面切削循環(huán)是單一固定循環(huán)，可分為平端面切削循環(huán)和斜端面切削循環(huán)，主要用于零件的垂直端面和錐形端面的加工。指令格式：G94X(U)-Z(W)-R-F-說(shuō)明：（1）X(U)、Z(W)含義同G90。（2）R為斜端面切削起點(diǎn)減去切削終點(diǎn)的Z坐標(biāo)值。（如為平端面，則表示為R0，可以省略，指令變?yōu)镚94X(U)-Z(W)-F-）。（3）圓錐切削循環(huán)中R在一些FANUC車(chē)床上，有時(shí)也用“K”來(lái)執(zhí)行。（4）G94是模態(tài)（續(xù)效）指令。三、鉆孔循環(huán)指令指令格式：G74R(e)-G74X(U)-Z(W)-P(△i)-Q(△k)-R(△d)-F-圖3.7G74粗車(chē)切削循環(huán)說(shuō)明：(1)e——Z方向的退刀量（模態(tài)值）。（2）X——B點(diǎn)的X坐標(biāo)（終點(diǎn)坐標(biāo)）。（3）U——從A點(diǎn)至B點(diǎn)增量值。(4)Z——C點(diǎn)的Z坐標(biāo)（終點(diǎn)坐標(biāo)）。(5)W——從A點(diǎn)至C點(diǎn)增量值。(6)△i——X方向的每次循環(huán)移動(dòng)量(不帶符號(hào)，直徑值，μm)(7)△k——Z方向的每次循環(huán)移動(dòng)量(不帶符號(hào),μm)(8)△d——刀具在切削底部的退刀量（直徑值）?！鱠的符號(hào)一定是正值，通常不指定。如果X（U）及△i省略，則△d視為零。(9)F——切削進(jìn)給速度。注意：（1）G74循環(huán)用于深孔的斷續(xù)加工，如圖3.7所示，也可用于端面圓環(huán)槽的斷續(xù)加工。（2）如X（U）和P省略，只在Z向鉆孔。（3）刀圓弧尖補(bǔ)償不能用于G74。四、自動(dòng)返回參考點(diǎn)指令指令格式：G28X(U)-(X向回參考點(diǎn))G28Z(W)-(Z向回參考點(diǎn))G28X(U)-Z(W)-(第一參考點(diǎn)返回)G30P2X(U)-Z(W)-(第二參考點(diǎn)返回、P2可省略)G30P3X(U)-Z(W)-(第三參考點(diǎn)返回)G30P4X(U)-Z(W)-(第四參考點(diǎn)返回)項(xiàng)目實(shí)施拓展知識(shí)SIEMENS802ST系統(tǒng)的基本編程1.鉆削/沉孔鉆削循環(huán)LCYC82指令格式：R101=R102=R103=R104=R105=LCYC82參數(shù)說(shuō)明：參數(shù)含義，數(shù)值范圍R101返回平面(絕對(duì)坐標(biāo))R102安全高度R103參考平面(絕對(duì)坐標(biāo))R104最后鉆深(絕對(duì)坐標(biāo))R105在最后鉆削深度停留時(shí)間（1）R101返回平面確定循環(huán)結(jié)束之后鉆削軸的位置，用來(lái)移動(dòng)到下一位置繼續(xù)轉(zhuǎn)孔。（2）R102安全距離只對(duì)參考平面而言，循環(huán)可以自動(dòng)確定安全距離的方向。（3）R103參數(shù)R103所確定的參考平面就是圖紙中所標(biāo)明的鉆削起始點(diǎn)。（4）R104確定鉆削深度，它取決于工件零點(diǎn)。（5）R105設(shè)置此深度處(斷屑)的停留時(shí)間(秒)。2.深孔鉆削循環(huán)LCYC83指令格式：R101=R102=R103=R104=R105=R107=R108=R109=R110=R111=R127=LCYC83圖3.10LCYC83深孔鉆削循環(huán)說(shuō)明：深孔鉆削循環(huán)如圖3.10所示。參數(shù)說(shuō)明：參數(shù)含義，數(shù)值范圍R101返回平面(絕對(duì)坐標(biāo))R102安全距離(無(wú)符號(hào))R103參考平面(絕對(duì)坐標(biāo))R104最后鉆深(絕對(duì)值)R105在此鉆削深度停留時(shí)間(斷屑)R107鉆削進(jìn)給率R108首鉆進(jìn)給率R109在起始點(diǎn)和排屑時(shí)停留時(shí)間R110首鉆深度(絕對(duì))R111每次切削量(無(wú)符號(hào))（1）R101返回平面確定了循環(huán)結(jié)束之后鉆削加工軸的位置。循環(huán)以位于參考平面之前的返回平面為出發(fā)點(diǎn)，因此從返回平面到鉆深的距離也較大。（2）R102安全距離只對(duì)參考平面而言，循環(huán)可以自動(dòng)確定安全距離的方向。（3）R103參數(shù)R103所確定的參考平面就是圖紙中所標(biāo)明的鉆削起始點(diǎn)。（4）R104最后鉆深以絕對(duì)值設(shè)置，與循環(huán)調(diào)用之前的狀態(tài)G90或G91無(wú)關(guān)。（5）R105設(shè)置到深度處的停留時(shí)間(秒)。（6）R107、R108通過(guò)這兩個(gè)參數(shù)設(shè)置了第一次鉆深及其后鉆削的進(jìn)給率。（7）R109可以設(shè)置起始點(diǎn)停留時(shí)間。只有在“排屑”方式下才執(zhí)行在起始點(diǎn)處的停留時(shí)間。（8）R110確定第一次鉆削行程的深度。（9）R111確定每次切削量的大小，從而保證以后的鉆削量小于當(dāng)前的鉆削量。用于第二次鉆削的量如果大于所設(shè)置的遞減量，則第二次鉆削量應(yīng)等于第一次鉆削量減去遞減量。否則，第二次鉆削量就等于遞減量。當(dāng)最后的剩余量大于兩倍的遞減量時(shí)，則在此之前的最后鉆削量應(yīng)等于遞減量，所剩下的最后剩余量平分為最終兩次鉆削行程。如果第一次鉆削量的值與總的鉆削深度量相矛盾，則顯示報(bào)警號(hào)61107“第一次鉆深錯(cuò)誤定義”從而不執(zhí)行循環(huán)。（10）R127值0：鉆頭在到達(dá)每次鉆削深度后上提1毫米空轉(zhuǎn)，用于斷屑。值1：每次鉆深后鉆頭返回到參考平面加安全距離處，以便排屑3.鏜孔鉆削循環(huán)LCYC85指令格式：R101=R102=R103=R104=R105=R107=R108=LCYC85參數(shù)說(shuō)明：參數(shù)含義，數(shù)值范圍R101返回平面(絕對(duì)坐標(biāo))R102安全距離(無(wú)符號(hào))R103參考平面(絕對(duì)坐標(biāo))R104最后鉆深(絕對(duì)值)R105在鏜孔深度處的停留時(shí)間R107鏜孔進(jìn)給率R108退刀時(shí)進(jìn)給率（1）R101返回平面確定循環(huán)結(jié)束之后鉆削軸的位置，用來(lái)移動(dòng)到下一位置繼續(xù)轉(zhuǎn)孔。（2）R102安全距離只對(duì)參考平面而言，循環(huán)可以自動(dòng)確定安全距離的方向。（3）R103參數(shù)R103所確定的參考平面就是圖紙中所標(biāo)明的鉆削起始點(diǎn)。（4）R104確定鉆削深度，它取決于工件零點(diǎn)。（5）R105設(shè)置此深度處(斷屑)的停留時(shí)間(秒)。（6）R107確定鏜孔時(shí)的進(jìn)給率大小。（7）R108確定退刀時(shí)的進(jìn)給率大小。注意：LCYC82、LCYC83、LCYC85僅加工直孔，如加工階梯內(nèi)孔，建議采用LCYC95循環(huán)。4.暫停指令指令格式：G04F-(S-)說(shuō)明：F表示暫停時(shí)間單位為s，S表示暫停主軸轉(zhuǎn)數(shù)。5.G74返回參考點(diǎn)指令格式：G74X-Z-說(shuō)明：（1）G74實(shí)現(xiàn)NC程序中回參考點(diǎn)功能,每個(gè)軸的方向和速度存儲(chǔ)在機(jī)床數(shù)據(jù)中。（2）G74需要一獨(dú)立程序段。6.G75返回固定點(diǎn)指令格式：G75X-Z-說(shuō)明：（1）G75可以返回到機(jī)床中某個(gè)固定點(diǎn),比如換刀點(diǎn)。固定點(diǎn)位置固定地存儲(chǔ)在機(jī)床數(shù)據(jù)中，它不會(huì)產(chǎn)生偏移。每個(gè)軸的返回速度就是其快速移動(dòng)速度。（2）G75需要一獨(dú)立程序段。7.坐標(biāo)平面選擇指令格式：G17/G18/G19說(shuō)明：G17/G18/G19坐標(biāo)平面選擇如圖，車(chē)床默認(rèn)G18平面，立式銑床默認(rèn)G17。項(xiàng)目實(shí)踐安全操作和注意事項(xiàng)（1）裝刀時(shí)，應(yīng)使所有刀具的刀尖與工件中心高平齊，裝夾鉆頭時(shí)，鉆頭中心必須對(duì)準(zhǔn)工件中心。（2）鉆削時(shí)，鉆頭部分進(jìn)入工件后，進(jìn)給率應(yīng)大些，以提高生產(chǎn)率；快鉆透時(shí)，進(jìn)給率應(yīng)小一些，以防“拉”鉆頭造成鉆頭損壞，鉆大孔時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)低些，而鉆小孔時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)高一些，以盡可能通過(guò)改變切削用量提高鉆孔效果。（3）鏜孔刀的換刀點(diǎn)應(yīng)較遠(yuǎn)些，以防打刀。（4）鏜孔刀加工內(nèi)孔時(shí)，退刀應(yīng)不碰傷已加工表面，應(yīng)先使刀具向直徑縮小的方向退刀，再Z向退出工件。（5）孔加工時(shí)，需加冷卻液進(jìn)行冷卻潤(rùn)滑。數(shù)控車(chē)削編程與加工教案項(xiàng)目序號(hào)4授課班級(jí)授課學(xué)時(shí)6教學(xué)載體零件授課項(xiàng)目名稱項(xiàng)目4槽的加工任務(wù)一：多槽的加工任務(wù)二：端面槽的加工項(xiàng)目目標(biāo)一、了解槽類(lèi)零件的數(shù)控車(chē)削工藝，會(huì)制訂槽類(lèi)零件的數(shù)控加工工藝。二、正確選擇和安裝凹槽加工刀具，選擇正確的刀位點(diǎn)進(jìn)行對(duì)刀。三、合理安排槽類(lèi)零件的加工工藝，正確選擇工藝參數(shù)。四、正確運(yùn)用編程指令編制槽類(lèi)零件的數(shù)控加工程序。五、進(jìn)一步掌握數(shù)控車(chē)床的獨(dú)立操作技能，能夠進(jìn)行參數(shù)的合理修改。六、正確使用檢測(cè)量具，并能夠?qū)Σ垲?lèi)工件進(jìn)行質(zhì)量分析。相關(guān)知識(shí)一、切槽的加工工藝、端面槽的加工工藝二、子程序的應(yīng)用三、切槽循環(huán)指令項(xiàng)目實(shí)踐套類(lèi)加工及精度檢測(cè)拓展知識(shí)SIEMENS802ST系統(tǒng)基本編程指令及應(yīng)用重點(diǎn)難點(diǎn)一、重點(diǎn)1）槽類(lèi)零件加工工藝特點(diǎn)，槽類(lèi)加工刀具的選擇和加工工藝的制定。2）子程序的調(diào)用指令。二、難點(diǎn)槽類(lèi)零件的的編程。課外作業(yè)教學(xué)后記導(dǎo)入新授實(shí)施拓展實(shí)踐小結(jié)項(xiàng)目目標(biāo)、項(xiàng)目任務(wù)相關(guān)知識(shí)一、切槽的加工工藝1．切槽加工的特點(diǎn)（1）切削變形大。（2）切削力大。（3）切削熱比較集中。（4）刀具剛性差。2.內(nèi)溝槽的車(chē)削方法車(chē)削內(nèi)溝槽時(shí)，刀桿直徑受孔徑和槽深的限制，排屑特別困難，斷屑首先要從溝槽內(nèi)出來(lái)，然后再?gòu)膬?nèi)孔排出，切屑的排出要經(jīng)過(guò)90°的轉(zhuǎn)彎。因此車(chē)削寬度較小和要求不高的內(nèi)溝槽，可用主切削刃寬度等于槽寬的內(nèi)溝槽刀采用直進(jìn)法一次車(chē)出；要求較高或較寬的內(nèi)溝槽，可采用直進(jìn)法分幾次車(chē)出。粗車(chē)時(shí)，槽壁與槽底留精車(chē)余量，然后根據(jù)槽寬、槽深進(jìn)行精車(chē)；若內(nèi)溝槽深度較淺，寬度很大，可用內(nèi)圓粗車(chē)刀先車(chē)出凹槽，再用內(nèi)溝槽刀車(chē)溝槽兩端垂直面。3.切削用量的選擇（1）背吃刀量。當(dāng)橫向切削時(shí)，切槽刀的背吃刀量等于刀的主切削刃寬度，所以只須確定切削速度和進(jìn)給量。（2）進(jìn)給量f。由于刀具剛性、強(qiáng)度及散熱條件較差，所以應(yīng)適當(dāng)減小進(jìn)給量。進(jìn)給量太大時(shí)，容易使刀折斷；進(jìn)給量太小時(shí)，刀具與工件產(chǎn)生強(qiáng)烈摩擦?xí)鹫駝?dòng)。一般當(dāng)高速鋼切槽刀車(chē)鋼料時(shí)，f=0.05~0.1mm/r；當(dāng)車(chē)鑄鐵時(shí)，f=0.1~0.2mm/r；當(dāng)用硬質(zhì)合金刀加工鋼料時(shí)，f=0.1~0.2mm/r；加工鑄鐵料時(shí)，f=0.15~0.25mm/r。（3）切削速度υc。切斷時(shí)的實(shí)際切削速度隨刀具的切入越來(lái)越低，因此，切斷時(shí)切削速度可選得高一些。用高速鋼切削鋼料時(shí)，υc=30~40m/min；加工鑄鐵時(shí)，υc=15~25m/min.用硬質(zhì)合金切削鋼料時(shí)，υc=80~120m/min；加工鑄鐵時(shí)，υc=60~100m/min。4.槽類(lèi)工件的加工方法（1）車(chē)槽的刀具其主切削刃應(yīng)安裝在與車(chē)床主軸軸線平行并等高的位置上，過(guò)高過(guò)低都不利于切削。（2）切削過(guò)程出現(xiàn)切削平面呈凸、凹形等和因切斷刀主切削刃磨損及“扎刀”，要注意調(diào)整車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量。（3）對(duì)外圓切槽加工，如果槽寬比槽深小，采用多步切槽的方法。（4）對(duì)內(nèi)溝槽加工，與外圓切槽的方法相似，確保排屑通暢和振動(dòng)最小。切削時(shí)從底部開(kāi)始向外進(jìn)行切削有利于排屑。二、子程序的應(yīng)用編程時(shí)為簡(jiǎn)化程序編制，當(dāng)工件上有相同加工內(nèi)容時(shí)常用調(diào)子程序進(jìn)行編程。1．子程序調(diào)用指令編程格式M98Pxxxxxxxx說(shuō)明：P后面的前4位為重復(fù)調(diào)用次數(shù)，省略時(shí)為調(diào)用一次，后4位為子程序號(hào)。2.子程序格式編程格式Oxxxx（子程序號(hào)）……M99（子程序程序結(jié)束字）說(shuō)明：子程序號(hào)與主程序基本相同，只是程序結(jié)束字用M99表示。3.子程序嵌套子程序可以被主程序調(diào)用，被調(diào)用的子程序也可以調(diào)用其它子程序，稱為子程序嵌套。如圖4.2所示。圖4.2子程序嵌套三、切槽循環(huán)指令指令格式：G75R(e)；G75X(U)-Z(W)-P(△i)-Q(△k)-R(△d)-F(f)-說(shuō)明：(1)e——X方向的退刀量（半徑值，模態(tài)值）。（2）X——槽底直徑（終點(diǎn)坐標(biāo)）。（3）U——X向增量值。(4)Z——切槽時(shí)的Z向終點(diǎn)位置坐標(biāo)。(5)W——Z向增量值。(6)△i——切槽時(shí)的X方向的每次切入量(不帶符號(hào)，半徑值，μm)。(7)△k——Z方向的每次切削移動(dòng)量，其值應(yīng)小于刀寬(不帶符號(hào),μm)(8)△d——刀具在切削終點(diǎn)時(shí)的Z向退刀量，通常不指定，以免斷刀。(9)F——切削進(jìn)給速度。注意：（1）G75切槽循環(huán)指令用于外圓面上的溝槽切削和切斷加工（如圖4.3所示）。（2）如Z（W）和Q省略，則只在X向進(jìn)行切斷加工。（3）刀尖圓弧補(bǔ)償不能用于G75。圖4.3G75粗車(chē)切削循環(huán)圖4.4G75粗車(chē)切削循環(huán)指令切斷例：用G75粗車(chē)切削循環(huán)指令，4mm寬的切槽刀（左刀尖為刀位點(diǎn)）切斷圖4.4所示的零件。數(shù)控車(chē)削加工程序如表4.1所示表4.1G75粗車(chē)切削循環(huán)指令編程順序號(hào)程序注釋………N50G00X35Z-40刀具定位N60G75R1切槽循環(huán)N70G75X-1P5000F0.1………例：用G75粗車(chē)切削循環(huán)指令，4mm寬的切槽刀（左刀尖為刀位點(diǎn)）切圖4.5所示的寬槽。數(shù)控車(chē)削加工程序如表4.2所示圖4.5G75粗車(chē)切削循環(huán)指令表4.2G75粗車(chē)切削循環(huán)指令編程順序號(hào)程序注釋………N50G00X42Z-44刀具定位N60G75R1切槽循環(huán)N70G75X20Z-60P3000Q3500F………四、暫停指令指令格式：G04P-(X-)說(shuō)明：(1)P表示暫停時(shí)間單位為ms，X表示暫停時(shí)間單位為s。例：G04P2000或G04X2均表示暫停2s。（2）G04指令不是續(xù)效（模態(tài)）指令，該程序段只對(duì)自身程序段有效。項(xiàng)目實(shí)施拓展知識(shí)SIEMENS802ST系統(tǒng)的基本編程1.子程序（1）子程序結(jié)構(gòu)和命名子程序的結(jié)構(gòu)與主程序的結(jié)構(gòu)一樣，在子程序中在最后一個(gè)程序段中用M02結(jié)束程序運(yùn)行，子程序結(jié)束后返回主程序。除了用M02指令外，還可以用RET指令結(jié)束子程序，RET要求占用一個(gè)獨(dú)立的程序段。子程序名與主程序名的選取方法一樣，例：LRAHMEN7。另外，在子程序中還可以使用地址字L…，其后的值可以有7位(只能為整數(shù))。注意：地址字L之后的每個(gè)零均有意義，不可省略。例：L128、L0128和L00128表示3個(gè)不同的子程序。（2）子程序調(diào)用在一個(gè)程序中(主程序或子程序)可以直接用程序名調(diào)用子程序，子程序調(diào)用要求占用一個(gè)獨(dú)立的程序段。例:N10L785；調(diào)用子程序L785（3）程序重復(fù)調(diào)用次數(shù)P…如果要求多次連續(xù)地執(zhí)行某一子程序，則在設(shè)置時(shí)必須在所調(diào)用子程序的程序名后地址P下寫(xiě)入調(diào)用次數(shù)，最大次數(shù)可以為9999(P1…P9999)。例:N10L785P3；調(diào)用子程序L785，運(yùn)行3次（4）嵌套深度子程序不僅可以從主程序中調(diào)用，也可以從其它子程序中調(diào)用，這個(gè)過(guò)程稱為子程序的嵌套。子程序的嵌套深度可以為三層，也就是四級(jí)程序界面。注意：在使用加工循環(huán)進(jìn)行加工時(shí)，要注意加工循環(huán)程序也同樣屬于四級(jí)程序界面中的一級(jí)。(5)子程序結(jié)束除了用M2指令外，還可以用RET指令結(jié)束子程序。RET要求占用一個(gè)獨(dú)立的程序段。2.切槽循環(huán)LCYC93指令格式：R100=R101=R105=R106=R107=R108=R114=R115=R116=R117=R118=R119=LCYC93參數(shù)說(shuō)明：參數(shù)含義，數(shù)值范圍R100橫向坐標(biāo)軸起始點(diǎn)R101縱向坐標(biāo)軸起始點(diǎn)R105加工類(lèi)型，數(shù)值1～8R106精加工余量，無(wú)符號(hào)R107刀具寬度，無(wú)符號(hào)R108切入深度，無(wú)符號(hào)R114槽寬，無(wú)符號(hào)R115槽深，無(wú)符號(hào)R116角度范圍：0～89.999R117槽沿倒角R118槽底倒角R119槽底停留時(shí)間（1）R100橫向坐標(biāo)軸起始點(diǎn)參數(shù)，規(guī)定X向切槽起始點(diǎn)直徑。（2）R101縱向坐標(biāo)軸起始點(diǎn)參數(shù)，規(guī)定Z軸方向切槽起始點(diǎn)。(3)R105確定加工方式：數(shù)值縱向/橫向外部/內(nèi)部起始點(diǎn)位置1縱向外部左邊2橫向外部左邊3縱向內(nèi)部左邊4橫向內(nèi)部左邊5縱向外部右邊6橫向外部右邊7縱向內(nèi)部右邊8橫向內(nèi)部右邊(4)R106精加工余量參數(shù)。切槽粗加工時(shí)參數(shù)R106設(shè)定其精加工余量。(5)R107刀具寬度參數(shù)。該參數(shù)確定刀具寬度，實(shí)際所用的刀具寬度必須與此參數(shù)相符。(6)R108切入深度參數(shù)。通過(guò)在R108中設(shè)置進(jìn)刀深度可以把切槽加工分成許多個(gè)切深進(jìn)給。在每次切深之后刀具上提1mm(7)R114切槽寬度參數(shù)。切槽寬度是指槽底（不考慮倒角）的寬度值。(8)R115切槽深度參數(shù)。(9)R116螺紋嚙合角參數(shù)。R116的參數(shù)值確定切槽齒面的斜度，值為0時(shí)表明加工一個(gè)與軸平行的切槽（矩形形狀）。(10)R117槽沿倒角參數(shù)。R117確定槽口的倒角。(11)R118槽底倒角參數(shù)。R118確定槽底的倒角。(12)R119槽底停留時(shí)間參數(shù)。R119下設(shè)定合適的槽底停留時(shí)間，其最小值至少為主軸旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所用時(shí)間。例：用LCYC93編制如圖4.7所示的寛槽零件程序。圖4.7寛槽參考程序如下：T3D1M03S500

G0X56Z10

R100=40.000R101=-35.000R105=1.000R106=0.500R107=2.000R108=1.000R114=25.000R115=5.000R116=0.000R117=0.000R118=0.000R119=1.000LCYC93

項(xiàng)目實(shí)踐切槽安全操作和注意事項(xiàng)（1）切槽時(shí)工件和刀具裝夾應(yīng)牢固，刀具刀尖與工件中心高平齊，如刀尖低于工件中心，容易造成扎刀現(xiàn)象；如高于工件中心，車(chē)刀將不能正常切削工件。（2）對(duì)刀時(shí)，用切槽刀左刀尖作為刀位點(diǎn)。（3）切槽時(shí)，需加冷卻液進(jìn)行冷卻潤(rùn)滑。數(shù)控車(chē)削編程與加工教案項(xiàng)目序號(hào)5授課班級(jí)授課學(xué)時(shí)10教學(xué)載體零件授課項(xiàng)目名稱項(xiàng)目5螺紋的加工項(xiàng)目目標(biāo)一、了解螺紋零件的數(shù)控車(chē)削工藝，會(huì)制訂螺紋類(lèi)零件的數(shù)控加工工藝。二、正確選擇和安裝螺紋刀，并能準(zhǔn)確對(duì)刀。三、合理選用車(chē)削加工螺紋的切削參數(shù)。四、掌握螺紋編程加工指令的適用范圍和編程技能技巧。五、培養(yǎng)數(shù)控車(chē)床的獨(dú)立操作能力。六、正確使用螺紋檢測(cè)量具，并能夠?qū)β菁y類(lèi)工件進(jìn)行質(zhì)量分析。相關(guān)知識(shí)一、螺紋的基本要素和加工工藝二、單行程螺紋切削指令三、單一螺紋切削循環(huán)指令四、復(fù)合螺紋切削循環(huán)指令項(xiàng)目實(shí)踐螺紋加工及精度檢測(cè)拓展知識(shí)SIEMENS802ST系統(tǒng)螺紋基本編程指令及應(yīng)用重點(diǎn)難點(diǎn)一、重點(diǎn)1）螺紋加工工藝特點(diǎn)，螺紋加工加工刀具的選擇和加工工藝的制定。2）單一螺紋切削循環(huán)指令、復(fù)合螺紋切削指令。二、難點(diǎn)螺紋加工的編程。課外作業(yè)教學(xué)后記導(dǎo)入新授實(shí)施拓展實(shí)踐小結(jié)項(xiàng)目目標(biāo)、項(xiàng)目任務(wù)相關(guān)知識(shí)一、螺紋的基本要素和加工工藝1.普通螺紋的基本要素（1）牙型（2）螺紋的直徑（大徑、小徑、中徑）（3）線數(shù)（n）（4）螺距（P）和導(dǎo)程（L）（5）旋向2.螺紋切削加工的走刀次數(shù)和背吃刀量螺紋加工處于多刃切削，切削力大，需進(jìn)行多次切削。常用螺紋加工走刀次數(shù)與分層切削用量參考表5.1所示，加工時(shí)為防止切削力過(guò)大，可適當(dāng)增加切削加工次數(shù)。表5.1螺紋加工走刀次數(shù)與背吃刀量（雙邊）參考表螺距P（mm）1.01.52.02.53.03.54.0牙深（半徑值）0.6490.9751.2991.6241.9492.2732.598切削次數(shù)及吃刀量（直徑值）1次0.70.80.91.01.21.51.52次0.40.60.60.70.70.70.83次0.20.40.60.60.60.60.64次0.150.40.40.40.60.65次0.10.40.40.40.46次0.150.40.40.47次0.20.20.48次0.150.39次0.23.主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度4.螺紋切入切出量的確定為保證螺紋加工質(zhì)量，螺紋切削時(shí)在兩端設(shè)置足夠的切入切出量。因此，實(shí)際螺紋的加工長(zhǎng)度為：W=L(螺紋理論長(zhǎng)度)+δ1+δ2式中：δ1——切入量，一般取2-5mm；δ2——切出量，一般取0.5δ1左右；5.螺紋的預(yù)制6．螺紋的加工方法（1）直進(jìn)法（2）斜進(jìn)法（3）左右分層切削法7.車(chē)削螺紋時(shí)常見(jiàn)的問(wèn)題二、單行程螺紋切削指令指令格式：G32X(U)-Z(W)-F-說(shuō)明：（1）X(U)、Z(W)——螺紋切削的終點(diǎn)坐標(biāo)值（mm，X（U）是直徑值）。X省略時(shí)為圓柱螺紋切削，Z省略時(shí)為端面螺紋切削；X、Z均不省略時(shí)為圓錐螺紋切削。（2）F——螺紋導(dǎo)程（單位：mm）。注意：（1）G32指令可加工圓柱螺紋、圓錐螺紋和渦形螺紋。(2)螺紋切削時(shí)進(jìn)給速度和主軸轉(zhuǎn)速倍率開(kāi)關(guān)均無(wú)效（固定在100%）。（3）螺紋切削進(jìn)給時(shí)暫停功能無(wú)效。（4）螺紋切削進(jìn)給時(shí)不要使用主軸恒線速度控制G96指令。取δ1=2、δ2=1.5，螺紋導(dǎo)程為1.0mm，螺紋吃刀量查表5.1可得：0.7mm、0.4mm、0.2mm，螺紋的公稱直徑為30mm，則每次螺紋切削尺寸為：29.3mm、28.9mm、28.7mm。單行程螺紋切削單一螺紋切削循環(huán)指令注釋………G00X40Z2M08G00X40Z2M08X29.3G92X29.3Z-46.5F1ap=0.7G32Z-46.5F1G00X40Z2X28.9X28.9ap=0.4G32Z-46.5G00X40Z2X28.7X28.7ap=0.2G32Z-46.5G00X40Z2………取δ1=2、δ2=1，螺紋導(dǎo)程為1.5mm，螺紋吃刀量查表5.1可得：0.8mm、0.6mm、0.4mm、0.15mm。則右端每次螺紋切削尺寸為：13.2mm、12.6mm、12.2mm、12.05mm，則左端每次螺紋切削尺寸為：42.2mm、41.6mm、單行程螺紋切削單一螺紋切削循環(huán)注釋………G00X50Z2M08X13.2ap=0.8G92X42.2Z-41R-14.5ap=0.8G32X42.2Z41F1.5G00X50Z2X12.6ap=0.6X41.6ap=0.6G32X41.6Z-41G00X50Z2X12.2ap=0.4X41.2ap=0.4G32X41.2Z-41G00X50Z2X12.05ap=0.15X41.05ap=0.15G32X41.05Z-41G00X50Z2………三、單一螺紋切削循環(huán)指令圖5.7單一螺紋切削循環(huán)指令格式：G92X(U)-Z(W)-R-F-說(shuō)明：（1）X(U)、Z(W)——螺紋切削的終點(diǎn)坐標(biāo)值（mm，X（U）是直徑值）。（2）R——螺紋部分半徑之差，即螺紋切削起始點(diǎn)與切削終點(diǎn)的半徑差。加工圓柱螺紋時(shí)，R=0。加工圓錐螺紋時(shí)，當(dāng)X向切削起始點(diǎn)坐標(biāo)小于切削終點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)，R為負(fù)，反之為正。（3）切削循環(huán)中R在一些FANUC車(chē)床上，有時(shí)也用“I”來(lái)執(zhí)行。(4)F——螺紋導(dǎo)程（單位：mm）。注意：G92指令可加工圓柱螺紋和圓錐螺紋。通常X向循環(huán)起點(diǎn)取在離外圓表面1-2mm處，Z向循環(huán)起點(diǎn)根據(jù)導(dǎo)入量進(jìn)行選取。螺紋切削時(shí)進(jìn)給速度和主軸轉(zhuǎn)速倍率開(kāi)關(guān)均無(wú)效（固定在100%）。螺紋切削進(jìn)給時(shí)暫停功能有效。按下暫停功能，刀具立刻按斜線退回，然后先回到X軸的起點(diǎn)，再回到Z軸起點(diǎn)。四、復(fù)合螺紋切削循環(huán)指令復(fù)合螺紋切削循環(huán)指令G76較G92指令更為簡(jiǎn)捷，只需指定一次有關(guān)參數(shù)，螺紋加工即可自動(dòng)進(jìn)行。G76切削循環(huán)軌跡如圖5.8所示.。圖5.8復(fù)合螺紋切削循環(huán)的切削循環(huán)軌跡指令格式：G76P(m)（r）（α）-Q（△dmin）-R(d)-G76X(U)-Z(W)-R(i)-P(k)-Q(△d)-F(f)-說(shuō)明：(1)m——精加工重復(fù)次數(shù)（從01-99間用兩位數(shù)表示，模態(tài)值）。(2)r——螺紋尾端倒角量（即斜向退刀，可設(shè)置在0-9.9L之間，用00-99兩位數(shù)表示，系數(shù)為0.1的整倍數(shù)。其中L為導(dǎo)程，模態(tài)值）。(3)α——刀尖角（可選擇80°、60°、55°、30°、29°、0°，由兩位數(shù)表示）。m,r,α用地址P同時(shí)指定。（例：m=2，r=1.2，α=60°表示為P021260）(4)△dmin——最小車(chē)削切入量（半徑值，μm，模態(tài)值）。(5)d——精加工余量（半徑值，模態(tài)值）。(6)X(U)Z(W)——螺紋終點(diǎn)坐標(biāo)（mm，X（U）是直徑值）。(7)i——螺紋部分半徑之差，即螺紋切削起始點(diǎn)與切削終點(diǎn)的半徑差。加工圓柱螺紋時(shí)，i=0。加工圓錐螺紋時(shí)，當(dāng)X向切削起始點(diǎn)坐標(biāo)小于切削終點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)，i為負(fù)，反之為正。(8)k——螺牙的高度（X軸方向的半徑值，μm）；(9)△d——第一次車(chē)削切入量（X軸方向的半徑值，μm）；(10)f——螺紋導(dǎo)程（單位：mm）。注意：G76指令可以加工圓柱螺紋和圓錐螺紋，可以加工導(dǎo)程較大的螺紋。如圖5.8所示，G76第一刀切削循環(huán)時(shí)，背吃刀量為△d，第二刀的背吃刀量，第n刀的背吃刀量為。因此，執(zhí)行G76循環(huán)的背吃刀量是逐步遞減的。進(jìn)刀時(shí)，螺紋車(chē)刀向深度方向并沿基本牙型一側(cè)的平行方向進(jìn)刀，從而保證了螺紋粗車(chē)過(guò)程中始終用一個(gè)刀刃進(jìn)行切削，減少了切削阻力，提高了刀具壽命，為螺紋的精車(chē)加工質(zhì)量提供了保證。圖5.9復(fù)合螺紋切削循環(huán)編程例：用復(fù)合螺紋切削循環(huán)指令G76編寫(xiě)圖5.9所示的普通三角形螺紋加工程序。因螺紋為單線螺紋，螺距為2mm，故螺紋牙深（螺牙高度）為H=0.6495P=0.6495*2=1.3mm。螺紋牙底切削直徑為：30-1.3*2=27.4mm。程序如表5.4所示。表5.4復(fù)合螺紋切削循環(huán)指令編程程序…M03S800T0404G00X32Z2G76P010160Q50R0.5G76X27.4Z-32.5P1300Q450F2…項(xiàng)目實(shí)施拓展知識(shí)SIEMENS802ST系統(tǒng)的基本編程1.功能用螺紋切削循環(huán)可以加工圓柱螺紋或圓錐螺紋、外螺紋或內(nèi)螺紋、單頭螺紋或多頭螺紋。左旋螺紋/右旋螺紋由主軸的旋轉(zhuǎn)方向確定，它必須在調(diào)用循環(huán)之前的程序中編入。在螺紋加工期間，進(jìn)給調(diào)整和主軸調(diào)整開(kāi)關(guān)均無(wú)效。2.指令格式：R100=R101=R102=R103=R104=R105=R106=R109=R110=R111=R112=R113=R114=LCYC97參數(shù)含義，數(shù)值范圍R100螺紋起始點(diǎn)直徑R101縱向軸螺紋起始點(diǎn)R102螺紋終點(diǎn)直徑R103縱向軸螺紋終點(diǎn)R104螺紋導(dǎo)程值，無(wú)符號(hào)R105加工類(lèi)型數(shù)值：1,2R106精加工余量，無(wú)符號(hào)R109空刀導(dǎo)入量，無(wú)符號(hào)R110空刀退出量，無(wú)符號(hào)R111螺紋深度，無(wú)符號(hào)R112起始點(diǎn)偏移，無(wú)符號(hào)R113粗切削次數(shù)R114螺紋頭數(shù)3.參數(shù)說(shuō)明（1）R100,R101螺紋起始點(diǎn)直徑參數(shù)，縱向軸螺紋起始點(diǎn)參數(shù)。這兩個(gè)參數(shù)分別用于確定螺紋在X軸和Z軸方向上的起始點(diǎn)。（2）R102，R103螺紋終點(diǎn)直徑參數(shù)，向軸螺紋終點(diǎn)參數(shù)。參數(shù)R102和R103確定螺紋終點(diǎn)。若是圓柱螺紋，則其中必有一個(gè)數(shù)值等同于R100或R101。（3）R104螺紋導(dǎo)程值參數(shù)。螺紋導(dǎo)程值為坐標(biāo)軸平行方向的數(shù)值，不含符號(hào)。（4）R105加工方式參數(shù)：R105=1：外螺紋R105=2：內(nèi)螺紋（5）R106精加工余量參數(shù)。螺紋深度減去參數(shù)R106設(shè)定的精加工余量后剩下的尺寸劃分為幾次粗切削進(jìn)給。精加工余量是指粗加工之后的切削進(jìn)給量。（6）R109，R110空刀導(dǎo)入量參數(shù),空刀退出量參數(shù)。參數(shù)R109和R110用于循環(huán)內(nèi)部計(jì)算空刀導(dǎo)入量和空刀退出量，循環(huán)中設(shè)置起始點(diǎn)提前一個(gè)空刀導(dǎo)入量，設(shè)置終點(diǎn)延長(zhǎng)一個(gè)空刀退出量。（7）R111螺紋深度參數(shù)。（8）R112起始點(diǎn)角度偏移參數(shù)。由該角度確定車(chē)削件圓周上第一螺紋線的切削切入點(diǎn)位置，也就是說(shuō)確定真正的加工起始點(diǎn)，范圍0.0001～+359.999°。如果沒(méi)有說(shuō)明起始點(diǎn)的偏移量，則第一條螺紋線自動(dòng)地從0度位置開(kāi)始加工。（9）R113粗切削次數(shù)參數(shù)。循環(huán)根據(jù)參數(shù)R105和R111自動(dòng)地計(jì)算出每次切削的進(jìn)刀深度。（10）R114螺紋頭數(shù)參數(shù)。確定螺紋頭數(shù).螺紋頭數(shù)應(yīng)該對(duì)稱地分布在車(chē)削件的圓周上。項(xiàng)目實(shí)踐安全操作和注意事項(xiàng)（1）螺紋切削時(shí)進(jìn)給率大，切削力大，故工件和刀具裝夾應(yīng)牢固。（2）螺紋刀安裝時(shí)，刀尖必須對(duì)準(zhǔn)工件中心，必要時(shí)用樣板對(duì)刀，以保證刀尖角平分線與工件的軸線垂直，螺紋牙型角不偏斜。（3）螺紋加工時(shí)需多刀加工，為防止切削力大損壞刀具，或者在切削過(guò)程中引起震顫，在導(dǎo)程小于3mm時(shí)采用“直進(jìn)法”加工，盡可能避免“斜進(jìn)法”加工。（4）為保證螺紋加工精度，應(yīng)考慮螺紋加工的切入量和切出量。（5）螺紋加工時(shí)需加冷卻液進(jìn)行冷卻潤(rùn)滑。 （6）螺紋加工完畢，需用螺紋環(huán)規(guī)等進(jìn)行檢測(cè)。數(shù)控車(chē)削編程與加工教案項(xiàng)目序號(hào)6授課班級(jí)授課學(xué)時(shí)10教學(xué)載體零件授課項(xiàng)目名稱項(xiàng)目6綜合件的加工項(xiàng)目目標(biāo)一、熟悉數(shù)控車(chē)削零件圖形的數(shù)學(xué)處理，能準(zhǔn)確確定綜合件的編程尺寸。二、了解宏程序的基本知識(shí)和功能，熟悉轉(zhuǎn)移和循環(huán)語(yǔ)句。三、通過(guò)對(duì)含二次曲線（如橢圓、拋物線等）的綜合件的宏程序編程，掌握數(shù)控車(chē)削加工含曲面類(lèi)零件的基本方法和工藝路徑。四、熟悉宏程序的輸入方法，進(jìn)一步掌握數(shù)控車(chē)床的操作技能。五、正確使用檢測(cè)量具，能對(duì)曲面零件加工尺寸進(jìn)行控制。六、培養(yǎng)數(shù)控車(chē)床的獨(dú)立操作能力。七、正確使用各種車(chē)削檢測(cè)量具，并能夠?qū)C合件進(jìn)行質(zhì)量分析。相關(guān)知識(shí)FANUC0i系統(tǒng)的宏程序項(xiàng)目實(shí)踐綜合件的加工及精度檢測(cè)拓展知識(shí)SIEMENS802ST系統(tǒng)的宏程序指令及應(yīng)用重點(diǎn)難點(diǎn)一、重點(diǎn)1）車(chē)削綜合件的加工工藝特點(diǎn)，加工刀具的選擇和加工工藝的制定。2）車(chē)削宏程序編程指令。二、難點(diǎn)含橢圓、拋物線等綜合件的宏程序編程。課外作業(yè)教學(xué)后記導(dǎo)入新授實(shí)施拓展實(shí)踐小結(jié)項(xiàng)目目標(biāo)、項(xiàng)目任務(wù)相關(guān)知識(shí)FANUC0i系統(tǒng)的宏程序宏程序指令適合拋物線、橢圓、雙曲線等非圓曲線的編程，運(yùn)用宏指令可大大簡(jiǎn)化程序，擴(kuò)展數(shù)控車(chē)床手工編程應(yīng)用范圍。1．宏程序調(diào)用指令格式：G65P（宏程序號(hào)）L（重復(fù)次數(shù)）（變量分配）2．宏程序的編寫(xiě)格式宏程序的編寫(xiě)格式與子程序相同。例：Oxxxx（宏程序號(hào)0001～8999）N10……N～M99注意：（1）宏程序中除通常使用的編程指令外，還可使用變量、算術(shù)運(yùn)算指令及其他控制指令。變量值可在宏程序調(diào)用指令中賦給。（2）一個(gè)宏程序可被另一個(gè)宏程序調(diào)用，最多可調(diào)用4重。3．變量使用宏程序時(shí)，數(shù)值可以直接指定或用變量指定。當(dāng)用變量時(shí)，變量值可用程序或用MDI面板上的操作改變。例如：＃1=＃2+5；G01X＃1F0.2變量的表示變量用符號(hào)（＃）和后面的變量號(hào)指定。例：＃1、＃2變量的類(lèi)型。（3）變量值的范圍（4）小數(shù)點(diǎn)的省略（5）變量的引用（6）限制4