《数控车床编程与操作》实训指导书.docx

《数控车床编程与操作》实训指导书项目一：数控车床工件坐标系学习目标：1、了解数控车床工件坐标系的组成；2、掌握绝对坐标与相对坐标及混合坐标；3、学会计算零件图中各基点的绝对坐标与相对坐标知识点击：通过本项目的学习，将会熟悉数控车床工件坐标系的组成，知晓什么是绝对坐标，什么是相对坐标及混合坐标，也能求出零件图中各基点的绝对坐标或相对坐标一、数控车床工件坐标系1、什么是工件坐标系 工件坐标系也称编程坐标系，是编程人员在编程时设定的坐标系2、工件坐标系的规定 数控车床坐标系由X轴、Z轴及编程原点组成其中，Z轴指的是主轴的回转轴所在的直线，指向尾座的方向为Z正方向；X轴指的是与横向滑板平行且垂直于Z轴，刀具远离主轴中心的方向为X轴正方向如图1-1所示3、编程原点（O） 编程原点即工件坐标系的原点，是编程时根据零件图的形状特点和尺寸设定的它是进行路线安排、数值处理和编程的基础从理论上讲，编程原点可以选在工件的任一点上，但这可能带来繁琐的计算问题，增添编程的难度为了计算方便，简化编程，通常编程原点设在工件右端面的中心上二、绝对坐标、相对坐标及混合坐标1、绝对坐标（X、Z）指的是零件图上每一点的坐标都是相对于编程原点计算的。

如图1-2，O点为编程原点，坐标为（0,0），A点绝对坐标为（15,0），B点绝对坐标为（15，-10），C点绝对坐标为（25，-10）2、相对坐标（U、W）指的是零件图上每一点的坐标都是相对于它前一点计算的相对坐标又称为增量坐标在FANUC0i数控系统中，X向增量用U表示，Z向增量用W表示如图1-2，A点相对坐标为（15,0），B点相对坐标为（0，-10），C点相对坐标为（10,0）3、混合坐标（X、W或U、Z）指的是零件图上某一点的坐标中，X坐标为绝对坐标，Z坐标为相对坐标或X坐标为相对坐标，Z坐标为绝对坐标例1：请计算下列零件图中从A点至J点的绝对坐标，相对坐标 分析：在FANUC0i数控系统中，X坐标默认值为直径值，所以，零件图上每一基点的绝对坐标，X值看尺寸标注中直径值，Z值看尺寸标注中的长度值，但要加上负号，因为，离开工件的方向为正，除原点外，工件上每一基点的Z值都应该为负相对坐标为该点相对它前一点的坐标增加的值解：此零件图中，各基点的绝对坐标，相对坐标如下表:习题1、列表计算下列零件图中各基点的绝对坐标及相对坐标项目二：数控车床操作面板学习目标：1、熟悉FANUC oi系统数控车操作面板的结构；2、掌握各主要按钮的功能及使用方法。

知识点击：通过本项目的学习，将会认识FANUC oi系统数控车操作面板的结构，熟悉各功能按钮的位置，掌握各功能按钮的功能及使用方法FANUC oi系统数控车操作面板见图2-1,它由CRT显示屏和MDI键盘两部分组成二、MDI键盘MDI键盘，见图2-3，它由字母键、数字键、功能按钮等组成主要用于数控程序、参数、机床指令的输入及系统功能的选择各功能键的功能如表2-1表2-1 FANUC oi系统数控车操作面板各功能键及作用         项目三：数控车床对刀学习目标：（1）了解数控加工中对刀的含义和重要性2）熟悉数控车床的机床回零及手动车削的操作过程3）掌握数控车床对刀及首件试车操作的全部过程4）练习数控试车后正确的测量工件，和对刀参数的修改知识点击：   在数控机床上利用程序控制进行自动加工，就需要让刀具到达程序指定的X、Z坐标位置，对刀就是在机床上确定刀补值或确定工件坐标系原点的过程，它在数控操作中是至关重要的环节如果说程序设计是数控加工的必要条件，那么，对刀则是数控加工的充要条件对刀的准确度，直接影响工件的加工质量所以，对刀是数控机床操作的基本技能技巧是确保工件加工效率的“根基”三、操作注意事项易错点：1.x，z向数值没有输入到对应刀补号对应位置上。

2.精神不集中，退刀方向与输入轴方向搞错试车时出现刀位不对应，导致加工尺寸不合格3．用千分尺测量直径尺寸读数差0.5mm四、零件加工程序如下： O0001；（程序名） N5 T0101；（换90°外圆刀） N6 M08；（冷却液开） N8 M03S800；（主轴正转800r/min） N10 G00 X100. Z100.; N15 X35. Z5.; N20 G71 U2.R1.; N25 G71 P30 Q60 U1. W0.1 F0.2; N30 G00 X23. ; N35 G01 ZO ; N40 X26. Z-1.5; N45 Z-15. N50 X32. C0.3 ; N55 Z-25. X45.； N60 X36.; N65 G70 P30 Q60 F0.1; N70 G00 X100.Z100.; （快速退刀） N75 M09；（冷却液关） N80 M05；（主轴停转） N90 M30；（程序结束） 仿真教室 每排五人为一组，组长根据首件试车，填写加工尺寸，巡示发现问题及时纠正 数控实习车间 1.安全操作行为规范指导： 两人为一工位，一人操作，其他学生观察，如果出现操作错误，及时提醒，绝不允许帮助操作，避免撞刀，出现危险。

2.巡视:注意事项实施情况 3.出现问题: 共性问题：集中指导 个体问题：单独指导五、思考试车加工后的尺寸与零件图给定的尺寸总是有差异，什么原因？如何修正？六、练习项目四；G00、G01指令学习目标：1、掌握G00、G01指令的编程格式及特点2、掌握简单形面的程序设计思想和方法知识点击： 前面我们学习了数控车床的基础理论知识，并简单介绍了几种编程的常用指令，了解G00，G01指令的作用，下面就来学习如何利用G00、G01指令是进行编程的 一、快速定位G001、格式：G00 X（U）＿Z（W）＿式中:X、Z：绝对编程时使用的坐标U、W：相对编程时使用的坐标2、编程实例 如图所示，要求刀尖从A点移动到B点，再从B点移动到F点G00的编程方式（1） 绝对坐标方式程序 当用绝对值编程时，X、Z后面的数值是目标位置在工件坐标系的坐标 G00   X80   Z60;      X18   Z2;      X42   Z-36;（2） 相对坐标方式程序 当用相对值编程时，U、W后面的数值则是现在点与目标点之间的距离与方向 G00   X80   Z60;      U42   W-58;      U24   W-38;（3）混合编程程序 G00   X80   Z60;      U42   W-58;      X42   Z-36;3、注意 因为X轴和Z轴的进给速率不同，因此机床执行快速运动指令时两轴的合成运动轨迹不一定是直线，因此在使用G00指令时，一定要注意避免刀具和工件及夹具发生碰撞。

如果忽略这一点，就容易发生碰撞，而快速运动状态下的碰撞就更加危险二、 直线插补G011、格式：G01X（U）＿Z（W）＿F；式中： X、U、Z、W的应用同G00指令格式中的相同 F：进给速度在程序中一直有效直到指定新值有两种表示方法： ①每分钟进给量（mm／min）; ②每转进给量(mm／r)2、编程实例 如图要求刀尖从B点移动到C点，再从C点移动到D点 G01功能应用 （1） 绝对坐标方式程序 G00   X18   Z2； G01   X18       Z-15     F0.35；         X30       Z-26； （2） 相对坐标方式程序 G00     X18    Z2； G01     U0       W-17     F0.35；         U12      W-11； （3）混合编程程序 G00   X18   Z2； G01   U0    W-17   F0.35；       X30   Z-26；三、思考 G00、G01指令都是直线运动，它们有什么不同之处？四、练习项目五：圆弧插补指令G02、G03学习目标：1、学会G02/G03插补方向的判别，理解R的含义及正负的确定，并会用G02/G03编程2、熟记圆弧插补指令； 3、学完该知识点后，会灵活应用。

知识点击：1、判断顺时针、逆时针圆弧的方法； 2、灵活应用圆弧插补指令的编程方法定义：命令刀具在指定平面内按给定的进给速度F做圆弧运动，切削出圆弧轮廓顺、逆圆弧的判别规定：在刀架后置的数控车床上，迎着Y轴箭头方向看，顺时针用G02，逆时针用G03，对于前置刀架相反   格式： G02 /G03 X（U） Z（W） R F说明：G02：顺时针圆弧插补 G03：逆时针圆弧插补 X，Z：绝对坐标编程时，圆弧终点在工件坐标系中的坐标值； U，W：增量编程时，圆弧终点相对于起点的增量坐标； R：圆弧半径；F：加工圆弧时的进给速度；注意： α≤180° 用＋R；360°＞α＞180° 用－R例题：项目六：外圆粗、精加工指令G71、G70学习目标：1、掌握G71、G70指令的格式 2、认识G71、G70的编程要点 3、运用G71、G70指令对简单零件进行编程知识点击：学习G71、G70指令的格式，掌握指令格式参数的确立及运用一、外圆粗加工固定循环指令——G71 格式： G71 U△d Re G71 Pns Qnf U△u W△w Ff 说明： （1）该指令用于切除棒料毛坯的大部分余量，为精加工做好准备。

（2）其中△d为切削深度（半径值），刀具的切削方向取决于AA′方向； （3）e为退刀量，由参数设定； （4）ns指定精加工路线的第一个程序段的顺序号； （5）nf指定精加工路线的最后一个程序段的顺序号； （6）△u为X方向上的精加工余量（直径值）； （7）△w为Z方向上的精加工余量  二、外圆精加工固定循环指令——G70 格式： G70 Pns Qnf 说明： （1）当用G71、G72、G73指令粗加工完毕以后，用G70指令可切除粗加工留下的余量 （2）其中ns指定精加工循环中第一个程序段的顺序号；nf指定精加工循环中最后一个程序段的顺序号 （3）精加工时，G71、G72、G73程序段中的F、S、T指令无效，只有在ns→nf程序段中的F、S、T指令才有效4）在G71、G72、G73程序应用例中的nf程序段后再加上“G70 Pns Qnf”程序段，并在ns→nf程序段中加上适用精加工的F、S、T，就可以完成从粗加工到精加工的全过程三、外圆粗精加工固定循环切削加工举例 例6-1：如图6-2所示工件，毛坯直径为50mm，请用G71、G70指令编写加工程序 参考指令：N0010 M03 S1000 T0101N0020 G00  X53. Z5.N0030 G71  U6.  R0.5N0040 G71  P50  Q140  U1. W0. F0.25N0050 G00  X15.    N0060 G01  Z-10. F0.15N0070      X25. N0080   。