第三章数控车床 加工 基础

1、第一节 阶梯轴零件的编程,1熟悉并掌握G00、G01、G90等基本指令的格式及 说明。 2能进行简单零件基本轮廓基点的数值计算。 3能进行简单轴类零件数控加工工艺分析和编程。,图示阶梯轴是车削加工中最常见的一种零件。该零件在普通车床上是如何加工的？如在数控车床上加工，与普通车床相比，又有什么不同呢？,一、轴类零件编程基础 1车削方法 （1）低台阶车削 （2）高台阶车削,2编程方式 （1）直径编程和半径编程 用直径制定时为直径编程，用半径指定时为半径编程。 （2）小数点编程 对于不可省略小数点编程的系统，使用小数点编程时，数字以mm为输入单位；当不用小数点编程时，则以机床最小设定单位为输入单位。,（3）绝对值编程、增量值编程或混合编程,绝对值/增量值编程,3编程尺寸计算 如图所示阶梯轴零件，计算 、 外圆及 、20长度的编程尺寸。,二、阶梯轴零件编程常用指令 1G00快速点定位指令 （1）指令格式： G00 X（U）_Z（W）_； （2）应用：主要用于数控加工过程中非切削运动时，刀具快速接近或快速远离零件，目的是缩短空行程时间。,（3）说明： 1）执行G00指令时，刀具的移动速度是由数控

2、机床的控制系统设定的，无需在程序段中指定。 2）执行G00指令时，刀具移动的轨迹依系统不同而有所不同。,G00指令下刀具运动轨迹,（4）编程要点 1）用于快速近退刀，不用于加工。 2）X、U为直径值编程。 （5）编程举例,绝对值方式编程：G00 X20 Z2 增量值方式编程：G00 U-10 W-18,2G01直线插补指令,（1）指令格式：G01 X（U）_Z（W）_F_ （2）应用：该指令主要用于加工零件的端面、外圆、内孔、切槽、倒角、圆锥面等表面。 （3）说明：G00与G01指令均属同组的模态代码，相互之间可以注销。 （4）编程要点 1）F的单位可以设定，有mm/min和mm/r两种表示方法，分别用G98（分进给方式）和G99（转进给方式）来指定。一般默认为G98分进给方式。 2）增量编程时可以用终点的绝对坐标减去起点的绝对坐标计算。,（5）编程举例 如图所示轴类零件，毛坯为24的棒料，要求对外圆进行粗、精加工编程，粗车时切削深度为2.5mm，精车时切削深度为0.5 mm，试分别用绝对值方式和增量值方式编制加工程序。,绝对值编程 增量值编程 GOO X19 Z1； G00 X19

3、Z1； G01 Z-20 F120 ； G01 W-21 F120； X20（省略了默认的G01）； U1； Z1； W21； X18； U-2； Z-20 ； W-21； X19 ； U1； Z1； W21；,3G90外圆切削循环指令 （1）指令格式 G90 X（U）_Z_W_F_; （2）应用：该指令主要用于外圆或内孔的加工 （3）说明 （4）编程要点 X、Z是C点绝对坐标。 U、W为A到C点坐标增量。 （5）编程举例 程序见教材。,4G50（或G92）工件坐标系设定指令 （1）指令格式： G50（或G92） XZ; （2）应用：应用于加工程序开始，确定工件坐标原点。 （3）说明 （4）编程要点 先确定坐标原点位置，再写出当前刀具刀尖坐标值。,（5）编程举例,O：G50（或G92）X60 Z50 O1：G50（或G92）X60 Z80,5S主轴转速指令,（1）指令格式：S_ （2）应用：设定主轴转速或变换主轴转速。 （3）说明：单位r/min。 （4）编程要点 1）恒线速指令一般适用于直径尺寸相差不大的圆锥和圆弧的加工。 2）使用恒线速编程指令时，要先确定好最高主轴转速和最低主轴转

4、速。 3）加工直径变化较大的零件或直径较小的零件在使用恒线速度切削指令时应用G50指令设定最高主轴转速。避免因主轴转速过快而出现事故。,6M03-主轴正转指令 （1）指令格式：M03 （2）说明：MO3指令必须与S指令配套使用，执行这两条指令时，主轴以S设定的转速进行正转。 7M05-主轴停止指令 （1）指令格式：M05 （2）说明：程序加工完成后，用M05指令使主轴停止转动。,8T换刀指令 （1）指令格式：T_ （2）说明：T后面跟14位数。如为一位数，这位数则表示要换的刀号；如为两位数，则前一位表示要换的刀号，后一位表示要执行的刀补组号；如为四位，则前两位表示要换的刀号，后两位表示要执行的刀补组号。在编程时一般T后面跟的是四位数。 9M30程序结束 （1）指令格式：M30 （2）说明：该指令表示加工程序结束，返回到程序的起始程序段。,三、阶梯轴零件编程实例 如图所示零件，若已知材料为45钢，毛坯为45mm棒料，试分析工艺并编制加工程序。,1加工工艺分析 （1）用三爪自定心卡盘夹住毛坯为45mm的外圆，外伸75mm，找正。 （2）建立工件坐标系，设置坐标系原点在主轴轴线和零件右端面交

5、点处。 （3）平右侧端面。 （4）依次粗车40mm、28mm、20mm的外圆，各留1mm精车余量。 （5）依次精车20mm、28mm、40mm各段外圆及端面至要求尺寸。 （6）切断，完成该零件的加工。,3编制加工程序 （1）对具有公差的尺寸计算如下：,2选择刀具，计算切削用量,N10 G50 X60 Z60； N20 S600 M03 T0101； N30 G00 X46 Z0； N40 G01 X0 F120； N50 G00 X46 Z1； N60 G90 X41 Z-69 F120； N70 X37 Z-50； N80 X33； N90 X29； N100 X25 Z-20； N110 X21； N120 G00 X20 S1000；,N130 G01 Z-20 F80； N140 X27.985； N150 Z-50； N160 X40； N170 Z-69； N180 G0 X60 Z60； N190 S300 T0202； N200 G0 X41 Z-69； N210 G01 X0 F40； N220 G00 X60 Z60； N230 M30；,（2）按照绝对值方式编制加

6、工程序如下：,第二节 圆锥面零件的编程,1能正确应用G90、G94等编程指令编制外圆锥面加工程序。 2能正确运用锥比公式计算锥类零件的大径、小径。 3能进行锥面零件的工艺分析和编程。,图示外圆锥面零件在普通车床上是如何加工的？如在数控车床上加工，与普通车床相比，又有什么不同呢？,一、圆锥面零件编程基础 1车削方法,（1）终点坐标法 （2）分段车削法,2编程尺寸计算 锥比=,二、圆锥面零件编程常用指令 1G90锥面切削循环指令 （1）指令格式 G90 X（U）_Z（W）_R _ F_ （2）应用：圆锥的粗车加工。,（3）说明 （4）编程要点 1）编程时X、Z 是图中终点C 的绝对坐标值; U、W 是图中A 点到C 点的坐标增量。 2） R 为刀具从B 点到C 点的半径差。R 有正负之分, 若B 点半径值小于C 点半径值，R 取负值；若B 点半径值大于C 点半径值， R 取正值。,（5）编程举例 如图所示，我们在粗车锥面时直径方向先留1mm的精车余量，在X向我们分成5次粗车，第一次在直径方向实车4mm，其余四次每次实车5mm；在Z向我们也相应的分成5段，每段8mm。,绝对值方式编程： G0

7、0 X52 Z0； G90 X51 Z-8 R-2.5 120； Z-16 R-5； Z-24 R-7.5； Z-32 R-10； Z-40 R-12.5；,增量值方式编程： G00 X52 Z0； G90 U-1 W-8 R-2.5 F120； U-1 W-16 R-5； U-1 W-24 R-7.5； U-1 W-32 R-10； U-1 W-40 R-12.5；,2G94端面切削循环 （1）指令格式： G94 X（U）_Z（W）_R_F_ （2）应用:切削端平面或带有锥度的端面。,（3）说明 （4）编程要点 1）编程时X、Z 是图中终点C 的绝对坐标值; U、W 是图中终点C 相对于循环起点A点的坐标增量。 2）R 为刀具从切削起点B 到切削终点C 在Z 轴上的长度差。,（5）编程举例 在粗车带锥度的端面时主要考虑在Z向上的增量，在Z向共25mm,我们每次车掉5mm,粗车5次完成。粗车路线如图所示。,绝对值方式编程： G00 X41 Z0； G94 X31 Z0 R-5 F120； R-10； R-15； Z-5 Z-10 ；,增量值方式编程： G00 X41 Z0； G94 U

8、-10 W0 R-5 F120； U-10 R-10； U-10 R-15； U-10 W-5 ； U-10 W-10 ；,三、圆锥面零件编程实例 如图所示圆锥面零件，若已知材料为45钢，毛坯为55的棒料，试分析加工工艺并编程。,1加工工艺分析,粗车路线,2选择刀具，计算切削用量,3编制加工程序 （1）对具有公差的尺寸计算如下：,N10 G50 X80 Z80； N20 S600 T0101 M03； N30 G00 U-28 W-80； N40 G01 U-52 F120； N50 G00 U52 W1； N60 G90 U-6 W-21 F120； N70 U-11； N80 U-16； N90 G00 W-21； N100 G90 U-1 W-10 R-2.5 F120； N110 U-1 W-20 R-5； N120 U-1 W-30 R-7.5；,N130 GO0 W21； N140 U-22 S1000； N150 G01 U5.005 W-2.5 F80； N160 W-20； N170 U15 W-30； N180 W-15； N190 G00 U30 W145； N2

9、00 S300 T0202； N210 G00 U-29 W-144； N220 GO1 U-51 F40； N230 G00 U80 W144； N240 M30；,（2）增量值方式编制加工程序,第三节 套类零件的编程,1能进行简单套类零件的轮廓基点及锥度的计算。 2能进行简单套类零件的工艺分析和编程。,图示套类零件，已知材料为45号钢，毛坯为5540mm，请分析该零件的加工工艺，并编写该零件的加工程序。,一、加工工艺分析 1图纸分析 2制定加工工艺,粗车,二、选择刀具，计算切削用量,三、编制加工程序,1. 尺寸计算,0100； N10 G50 X80 Z80； N20 S500 T0101 M03； N30 GOO X56 Z0； N40 GO1 X0 F120； N50 GO0 X51 Z1； N60 G01 Z-21 F120； N70 G00 U1 Z1； N80 S1200； N90 GOO X44； N100 G01 X50 Z-2 F60； N110 Z-21； N120 G00 X80 Z80； N130 M30； /调头，手动用18的钻头钻内孔,0101； N10 G50 X80 Z80； N20 S500 T0101 M03； N30 GOO X56 Z0； N40 GO1 X16 F120； N50 GO0 X56 Z1； N60 G90 X51 Z-16 F120； N70 X46；

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