校本教材《數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)項目式教學(xué)》

國家中等職業(yè)教育改革發(fā)展示范學(xué)校建設(shè)項目校本教材數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)項目式教學(xué)PAGEPAGE3國家中等職業(yè)教育改革發(fā)展示范學(xué)校建設(shè)項目校本教材數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)項目式教學(xué)數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)項目式教學(xué)顧問：郭旭東柳臻（焦作市教育局職成教研室主任）主編：高惠敏副主編：李紅利行業(yè)專家：韓建國（中原活塞股份有限公司）杜世武（河南省中原內(nèi)配股份有限公司）參編人員：楊明立劉生張明卓楊艷麗張志蘭郭建成崔東亮張山孟州市職業(yè)中等專業(yè)學(xué)校機(jī)電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)

前言本教材是河南省孟州市職業(yè)中專數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)項目式教學(xué)校本教材，依據(jù)教育部頒發(fā)的相關(guān)教學(xué)指導(dǎo)方案，結(jié)合河南教育教學(xué)改革實(shí)踐經(jīng)驗和職業(yè)中專學(xué)生素質(zhì)要求編寫的。本書堅持“以服務(wù)為宗旨，以就業(yè)為導(dǎo)向”的職業(yè)教育辦學(xué)方針，采用“教學(xué)做合一”教學(xué)模式，充分體現(xiàn)以全面素質(zhì)為基礎(chǔ)，以能力為本位，以滿足學(xué)生需求和社會需求為目標(biāo)的編寫指導(dǎo)思想。在編寫中力求突出以下特色：（1）與企業(yè)合作設(shè)計教學(xué)方案，體現(xiàn)校企合作優(yōu)秀課改成果，編寫適用教材。（2）體現(xiàn)以本專業(yè)企業(yè)崗位群典型工作過程為導(dǎo)向和以典型工作任務(wù)為載體的學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程設(shè)計理念。結(jié)合崗位群典型工作過程流程和典型工作案例，介紹學(xué)生需要掌握的專業(yè)基礎(chǔ)知識、專業(yè)技術(shù)知識。（3）融入崗位職責(zé)、職業(yè)素質(zhì)和技能培養(yǎng)。幫助學(xué)生建立良好的工作次序，樹立良好的工作作風(fēng)，讓學(xué)生從課堂中走出來，融入到真實(shí)的項目實(shí)訓(xùn)中。學(xué)習(xí)過程中的標(biāo)準(zhǔn)要求與企業(yè)對本專業(yè)崗位要求標(biāo)準(zhǔn)保持基本一致，從而有效的將“教學(xué)”與“實(shí)踐”，“學(xué)校訓(xùn)練”與“企業(yè)生產(chǎn)”緊密結(jié)合，使學(xué)生能快速適應(yīng)將來崗位要求。（4）知識學(xué)習(xí)和技能訓(xùn)練模塊化。每個學(xué)習(xí)模塊有相對獨(dú)立的專業(yè)理論知識和專業(yè)專項技能，學(xué)習(xí)一個模塊即掌握一項專業(yè)技能。學(xué)員可依據(jù)自身條件和將來就業(yè)意向，選擇性學(xué)習(xí)某些模塊，賦予學(xué)生學(xué)習(xí)的可選擇性和靈活性。本教材共設(shè)有八個部分。依據(jù)數(shù)控中級車工國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，通過數(shù)控車床的基本操作、軸類零件的加工、套類零件的加工、槽的加工、螺紋的加工、綜合件的加工、數(shù)控仿真軟件操作、典型案例加工，由淺入深，由易到難，使學(xué)生掌握數(shù)控車削技術(shù)。本教材由機(jī)電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)教學(xué)主任李紅利主持編寫，機(jī)電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)教研組長高惠敏主編，中原內(nèi)配股份有限公司工程師劉治軍、焦作市起重控制電器廠部長楊志軍、中原活塞股份有限公司辦公室韓建國為特約編輯，實(shí)訓(xùn)處主任陳順心、數(shù)控專業(yè)教師崔東亮、薛建成審定，電腦制圖專業(yè)教師劉生校訂、排版。本書學(xué)時數(shù)為198學(xué)時，在教學(xué)過程中可參考以下課時分配表：項目序號項目內(nèi)容學(xué)時分配說明1數(shù)控車床的基本操作12采用教學(xué)做合一教學(xué)模式，每周集中安排一天2軸類零件的加工343套類零件的加工164槽的加工125螺紋的加工206綜合件的加工307數(shù)控仿真軟件操作208典型案例加工54合計（學(xué)時）198因編寫倉促，能力有限，教材存在錯誤與不足之處敬請大家諒解和指正。未經(jīng)許可，不得以任何方式復(fù)制或抄襲本書之部分或全部內(nèi)容。版權(quán)所有，侵權(quán)必究編者2013年1月PAGEPAGEI目錄6286項目1數(shù)控車床的基本操作 18831課題1認(rèn)識數(shù)控車削加工 119506任務(wù)1組建學(xué)習(xí)團(tuán)隊 132312任務(wù)2數(shù)控車床認(rèn)知 22488任務(wù)3認(rèn)識數(shù)控車削加工過程 313743任務(wù)4文明生產(chǎn)與安全操作 527862課題2編程基礎(chǔ)知識 725325任務(wù)1車床坐標(biāo)系 72032任務(wù)2車刀的選用、夾具及工件的裝夾 913635任務(wù)3數(shù)控車削加工工藝 10423任務(wù)4編程概述 1225365項目2軸類零件的加工 1424561課題1階梯軸的加工 1426393任務(wù)1軸類零件的加工工藝 1429916任務(wù)2程序結(jié)構(gòu) 1519601任務(wù)3相關(guān)編程知識 1716996任務(wù)4絕對編程和增量編程指令 1910820任務(wù)5點(diǎn)位控制和直線插補(bǔ)指令 205640課題2異形軸的加工 2110815任務(wù)1圓弧編程指令 2125092任務(wù)2刀尖圓弧自動補(bǔ)償指令 2411432任務(wù)3切削速度控制指令 2418775任務(wù)4內(nèi)、外圓粗車切削循環(huán)指令 2517961任務(wù)5端面粗車切削循環(huán)指令 2715616任務(wù)6成形粗車切削循環(huán)指令 287876任務(wù)7安全操作和注意事項 2915380項目3套類零件的加工 307165課題1套類零件的加工工藝 305536任務(wù)1孔加工方案 3022990任務(wù)2孔加工質(zhì)量分析與加工方法 3117007課題2單一固定循環(huán)指令 3220414任務(wù)1內(nèi)、外圓車削循環(huán)指令 3224108任務(wù)2端面切削循環(huán)指令與自動返回參考點(diǎn)指令 3311269任務(wù)3鉆孔循環(huán)指令 3417022任務(wù)4安全操作和注意事項 3531928項目4槽的加工 367178任務(wù)1切槽的加工工藝 3616195任務(wù)2子程序的應(yīng)用 3720609任務(wù)3切槽循環(huán)指令 3828857任務(wù)4切槽安全操作和注意事項 411574項目5螺紋的加工 42PAGEPAGEII19921任務(wù)1螺紋的基本要素和加工工藝 4224682任務(wù)2單行程螺紋切削指令 4310110任務(wù)3單一螺紋切削循環(huán)指令 4725239任務(wù)4復(fù)合螺紋切削循環(huán)指令 486528任務(wù)5安全操作和注意事項 5112445項目6綜合件的加工 526764課題1FANUC0i系統(tǒng)的宏程序 5226495任務(wù)1宏程序的調(diào)用、變量及編寫格式 5222773任務(wù)2算術(shù)和邏輯運(yùn)算、轉(zhuǎn)移和循環(huán) 5520980任務(wù)3宏程序編程示例 6014465課題2配合件的加工 649010任務(wù)1配合件加工的基本要求 653909任務(wù)2操作注意事項 6628934項目7數(shù)控仿真軟件操作 676793課題1界面及菜單介紹 6712187任務(wù)1進(jìn)入數(shù)控加工仿真系統(tǒng) 67450任務(wù)2機(jī)床臺面菜單操作 6817577任務(wù)3FANUC0i數(shù)控系統(tǒng)仿真面板操作 8018325課題2機(jī)床操作 8113532任務(wù)1機(jī)床的準(zhǔn)備 8116404任務(wù)2對刀 8217845任務(wù)3參數(shù)設(shè)置操作 957593任務(wù)4數(shù)控程序處理 10032565任務(wù)5手動加工零件 10429323任務(wù)6自動加工方式 1055131任務(wù)7MDI工作模式 10712981項目8典型案例加工 10911303課題1FANUCoi數(shù)控車床系統(tǒng)編程例題 10925267任務(wù)1外輪廓車削 10911478任務(wù)2內(nèi)輪廓車削 11116838任務(wù)3溝槽和切斷車削 11613017任務(wù)4螺紋車削 11829225課題2綜合練習(xí) 12022033任務(wù)1加工綜合零件一 12030846任務(wù)2加工綜合零件二 12219386任務(wù)3加工綜合零件三 12929614任務(wù)4加工綜合零件四 13225418任務(wù)5加工綜合零件五 13514530任務(wù)6加工綜合零件六 141PAGEPAGE55項目1數(shù)控車床的基本操作教學(xué)目標(biāo)一、了解數(shù)控車床的用途、分類和基本結(jié)構(gòu)。二、了解數(shù)控車削的主要加工對象。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)控車床的對刀。六、了解數(shù)控車床日常維護(hù)保養(yǎng)及安全操作方法。 七、熟悉數(shù)控車削加工工藝過程的處理。課題1認(rèn)識數(shù)控車削加工教學(xué)目標(biāo)一、建立學(xué)習(xí)團(tuán)隊，樹立合作精神和安全文明生產(chǎn)意識，加強(qiáng)素質(zhì)教育。二、了解數(shù)控車床的用途、分類和基本結(jié)構(gòu)。三、了解數(shù)控車削的主要加工過程。四、了解文明生產(chǎn)與安全操作辦法。任務(wù)1組建學(xué)習(xí)團(tuán)隊1．組建學(xué)習(xí)團(tuán)隊團(tuán)隊合作學(xué)習(xí)是一種富有創(chuàng)新意識，具有良好教學(xué)效果的學(xué)習(xí)方式。團(tuán)隊合作學(xué)習(xí)已經(jīng)成為老師課堂教學(xué)，學(xué)生的個體自學(xué)以外的第三種學(xué)習(xí)形式。在團(tuán)隊之間形成趕、幫、超的良好風(fēng)氣，使課堂氣氛生動活躍，學(xué)生在民主愉快的氛圍內(nèi)自主探索。在團(tuán)隊合作學(xué)習(xí)中學(xué)生學(xué)會溝通、合作的技能，學(xué)會處理分歧，分享學(xué)習(xí)成果，培養(yǎng)學(xué)生的社交能力和團(tuán)隊合作精神。在本課程的學(xué)習(xí)中有許多任務(wù)、活動需要通過小組成員的合作來完成，所以需要分組組建學(xué)習(xí)團(tuán)隊。(1)組建團(tuán)隊?？茖W(xué)合理的分組，是學(xué)習(xí)團(tuán)隊高效運(yùn)作，達(dá)到良好學(xué)習(xí)效果的基礎(chǔ)。在組建團(tuán)隊時應(yīng)按照“隊內(nèi)異質(zhì)，隊間同質(zhì)”的原則進(jìn)行組建，對于一個教學(xué)班，一般以每5-7個人為一個團(tuán)隊，組建若干個。(2)確定隊名和隊長。每個學(xué)習(xí)團(tuán)隊都應(yīng)確定一個有寓意和能夠反映團(tuán)隊特色的隊名。每個團(tuán)隊都要確定一名有責(zé)任心和協(xié)調(diào)能力強(qiáng)的隊員做隊長。隊長職責(zé)是：負(fù)責(zé)該團(tuán)隊的日常管理組織工作，領(lǐng)還物品、材料，了解、并記錄學(xué)習(xí)團(tuán)隊成員的任務(wù)完成情況，及時進(jìn)行信息反饋，協(xié)調(diào)、督促、幫助本組成員完咸任務(wù)。2．本課程的教學(xué)特點(diǎn)本課程的特色是項目引領(lǐng)，任務(wù)驅(qū)動，一體化教學(xué)。課程教學(xué)以項目實(shí)踐教學(xué)為主，理論課堂講授為輔，在實(shí)踐中講解所應(yīng)用的理論知識。課程的部分內(nèi)容可通過多媒體方式進(jìn)行教學(xué)，應(yīng)充分利用計算機(jī)開展仿真加工練習(xí)。整個教學(xué)過程始終圍繞以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)進(jìn)行。3．本課程的特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法(1)實(shí)踐性、實(shí)用性強(qiáng)。學(xué)習(xí)中要重視實(shí)踐環(huán)節(jié)，積極參與實(shí)訓(xùn)練習(xí)。(2)綜合性強(qiáng)。學(xué)習(xí)中要注意知識和技能的綜合應(yīng)用。(3)有一定的靈活性和先進(jìn)性。學(xué)習(xí)中要具體問題具體分析，要有創(chuàng)新精神，勤于學(xué)習(xí)，勇于探索，要在知識轉(zhuǎn)換為能力上下工夫。任務(wù)2數(shù)控車床認(rèn)知1．?dāng)?shù)控車床的用途其加工工藝類型主要包括車外圓、車端面、車錐面、車成形面、鉆孔、鏜孔、鉸孔、切槽、車螺紋、滾花等。2.數(shù)控車床的主要加工對象(1)精度要求高的零件(2)表面輪廓形狀復(fù)雜的零件(3)帶一些特殊類型螺紋的零件3．?dāng)?shù)控車床的分類(1)按車床主軸位置分類1）立式數(shù)控車床其主軸垂直于水平面。主要用于加工徑向尺寸大、軸向尺寸相對較小的大型復(fù)雜零件。2）臥式數(shù)控車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)控車床。（2）按車床功能分類1）簡易數(shù)控車床2）經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床3）全功能型數(shù)控車床4）車削中心4.數(shù)控車床的布局（1）床身和導(dǎo)軌的布局主要有平床身、斜床身、平床身斜滑板及立床身等。（2）刀架的布局?jǐn)?shù)控車床配置自動換刀的四刀位回轉(zhuǎn)刀架或多刀位轉(zhuǎn)塔刀架。5.數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)數(shù)控車床與普通車床相比較，其結(jié)構(gòu)仍然由床身、主軸箱、進(jìn)給傳動系統(tǒng)、刀架以及液壓、冷卻、潤滑系統(tǒng)等部分組成，只是數(shù)控車床的進(jìn)給系統(tǒng)與普通車床有著本質(zhì)上的差別。數(shù)控車床進(jìn)給系統(tǒng)大為簡化，僅保留了由伺服電動機(jī)控制的縱向、橫向進(jìn)給滾珠螺旋傳動機(jī)構(gòu)。數(shù)控車床的主軸脈沖發(fā)生器發(fā)出脈沖信號給數(shù)控裝置控制長絲杠，使長絲杠與主軸轉(zhuǎn)速成一定比例的頻率運(yùn)行，以加工出符合螺距的螺紋。任務(wù)3認(rèn)識數(shù)控車削加工過程1.零件加工的一般過程數(shù)控機(jī)床加工工件，首先要將被加工件圖上的幾何信息和工藝信息數(shù)字化，用規(guī)定的代碼和程序格式編寫加工程序，并存儲到程序載體上，然后通過相應(yīng)輸入裝置將所編的程序指令輸入到CNC裝置。CNC裝置將程序（代碼）進(jìn)行譯碼、運(yùn)算后，向機(jī)床各坐標(biāo)軸的伺服系統(tǒng)和輔助控制裝置發(fā)出信號，以驅(qū)動機(jī)床的各運(yùn)動部件，并控制所需要的輔助動作，最后加工出合格的工件。下圖為零件加工的一般過程框圖。零件加工程序零件加工程序程序載體輸入裝置數(shù)控裝置機(jī)床本體伺服驅(qū)動裝置輔助控制裝置檢測反饋裝置零件成品2.機(jī)床操作步驟為：(1)開機(jī)。開啟機(jī)床總電源_+按下系統(tǒng)啟動按鈕，啟動數(shù)控裝置一擰開急停按鈕一按RESET復(fù)位鍵使CNC復(fù)位。(2)回零。因為機(jī)床在斷電后就失去了對各坐標(biāo)位置的記憶，所以在接通電源后，必須讓各坐標(biāo)值回零（返回參考點(diǎn)）。操作步驟為：將方式選擇旋鈕置于回零狀態(tài)，再分別按下“+x”和“+Z”，回零完畢時“X”與“Z”指示燈相應(yīng)變亮，注意應(yīng)先讓X軸回零，再讓Z軸回零。（有的機(jī)床具有自動記憶功能，因此不需要回零，此步驟省略。）提示：即使機(jī)床已進(jìn)行回零操作，如出現(xiàn)下面幾種情況之一仍必須重新進(jìn)行回零操作。①機(jī)床關(guān)機(jī)后重新接通電源。②機(jī)床解除急停狀態(tài)后。③機(jī)床超行程解除后。④數(shù)控機(jī)床在機(jī)床“鎖住”狀態(tài)下進(jìn)行程序的空運(yùn)行操作后。(3)在手動或手搖方式下，將刀架從零點(diǎn)移至合適位置。(4)正確裝夾工件：工件中心應(yīng)盡量與機(jī)床主軸中心重合，伸出長度要考慮零件加工長度及必要的安全間隙，夾緊牢固。(5)正確安裝刀具。(6)試切對刀、設(shè)置刀具參數(shù)及工件坐標(biāo)系。數(shù)控車床的對刀方法較多，詳細(xì)步驟以后講解。(7)程序輸入與編輯。(8)程序調(diào)試與仿真模擬。(9)程序自動運(yùn)行加工。(10)零件檢測。(11)程序結(jié)束，關(guān)機(jī)并清理機(jī)床。關(guān)機(jī)時先按“急停旋鈕”再關(guān)系統(tǒng)停止按鈕，再關(guān)機(jī)床總電源。任務(wù)4文明生產(chǎn)與安全操作1.安全文明生產(chǎn)安全文明生產(chǎn)是工廠管理的一項十分重要的內(nèi)容，它直接影響著產(chǎn)品質(zhì)量的好壞及設(shè)備的使用壽命。作為企業(yè)的后備技術(shù)工人，從開始學(xué)習(xí)數(shù)控車床的操作時就必須做到以下幾點(diǎn)：(1)操作前要戴好防護(hù)用品，穿工作服，袖口扎緊。女同志要戴工作帽，并把頭發(fā)塞人帽內(nèi)。夏季禁止穿裙子、短褲和涼鞋上機(jī)操作。操作中不準(zhǔn)戴手套。(2)不允許在卡盤及床身土敲擊或校正工件，床頭箱上不準(zhǔn)放置工具或工件。(3)在車削鑄鐵工件時，導(dǎo)軌上潤滑油要擦去；使用冷卻液后，要再次在導(dǎo)軌上涂潤滑油。(4)機(jī)床開始加工前，應(yīng)關(guān)上機(jī)床防護(hù)門。(5)加工過程中嚴(yán)禁兩人或兩人以上同時操作一臺機(jī)床。(6)凡裝夾工件、更換刀具、測量加工表面以及主軸變換速度時，須先停機(jī)。停機(jī)時不準(zhǔn)用手剎住轉(zhuǎn)動的卡盤。車床開動時不準(zhǔn)用手摸工件表面，特別是加工螺紋時，嚴(yán)禁用手摸螺紋面。(7)工件和車刀必須裝夾牢固，工件裝夾完畢后，應(yīng)及時取下卡盤扳手，以防扳手在旋轉(zhuǎn)中飛出發(fā)生事故。車削過程中清除切屑時應(yīng)使用鐵鉤子，絕對不允許用手直接去拿，或用量具去鉤。(8)每件工具都應(yīng)放在規(guī)定的位置上，不可隨便亂放。(9)愛護(hù)量具，經(jīng)常保持量具的清潔。2.安全操作規(guī)程(1)開機(jī)前，檢查各開關(guān)、按鈕是否正常、靈活，機(jī)床有無異?，F(xiàn)象。(2)按順序開、關(guān)機(jī)，開機(jī)時，先開機(jī)床電源再開系統(tǒng)電源，關(guān)機(jī)時，先關(guān)系統(tǒng)電源再關(guān)機(jī)床電源。(3)機(jī)床通電后，CNC裝置尚未出現(xiàn)位置顯示前，不能碰控制面板上的任何鍵，以免讓機(jī)床出現(xiàn)非正常狀態(tài)。參數(shù)都是機(jī)床出廠時廠家設(shè)置好的，通常不能修改。(4)開機(jī)后，應(yīng)檢查系統(tǒng)顯示、機(jī)床潤滑系統(tǒng)是否正常；開機(jī)預(yù)熱機(jī)床5分鐘后，進(jìn)行零點(diǎn)回零操作。(5)各坐標(biāo)軸手動回參考點(diǎn)，建立機(jī)床坐標(biāo)系?；亓銜r首先將X坐標(biāo)軸手動回零，再使Z軸回零。如某軸在回零前已在零位，必須先沿該軸負(fù)方向移動一段距離后，再進(jìn)行手動回零。(6)確定符合加工工藝要求的刀具系統(tǒng)，進(jìn)行正確安裝，并輸入相應(yīng)刀具補(bǔ)償值。(7)裝夾工件，確定對刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)，通過對刀操作建立工件坐標(biāo)系。(8)輸入加工程序，應(yīng)認(rèn)真檢查核對加工程序?？赏ㄟ^數(shù)控車床的圖形加工模擬和空運(yùn)行功能對程序進(jìn)行校核。(9)手輪和手動操作時，必須檢查各種開關(guān)所選的位置是否正確，弄清X、Z坐標(biāo)軸的正負(fù)方向、軸的移動方向、移動倍率，認(rèn)準(zhǔn)按鍵，然后再進(jìn)行操作。(10)試加工時，快速倍率開關(guān)置于低檔，切人工件后再加大倍率。首先應(yīng)采用單段執(zhí)行方式進(jìn)行加工，這樣可以及時處理突發(fā)情況，驗證加工程序、對刀操作和刀具補(bǔ)餒的正確性，并在后續(xù)加工中作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。(11)在加工進(jìn)行中，需細(xì)心觀察加工情況，如果出現(xiàn)意外情況應(yīng)及時按下“進(jìn)給保持”、“復(fù)位”或“急停按鈕”。(12)刀具重新磨刃或更換后，要重新進(jìn)行對刀并修改刀具補(bǔ)償值。加工時應(yīng)使排屑裝置暢通無阻，無卡塞。3.機(jī)床的清理與保養(yǎng)(1)在每天操作前要給機(jī)床加潤滑油后方可工作。(2)每天工作結(jié)束后，應(yīng)清除切屑，擦拭機(jī)床外表，保持內(nèi)外潔凈，無銹蝕，無油污，清理現(xiàn)場，保持地面清潔，使機(jī)床與環(huán)境保持清潔狀態(tài)。(3)每天工作完畢后，對所有相對運(yùn)動部位進(jìn)行加油潤滑，并在手動方式下，將各坐標(biāo)軸進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動后置于相應(yīng)行程的中間偏正向位置。(4)刀具、量具、夾具等用完要?dú)w還，并按要求擦凈、涂油。(5)清潔保養(yǎng)后，先按下急停開關(guān)，再關(guān)閉系統(tǒng)電源，最后關(guān)閉機(jī)床電源，得到指導(dǎo)老師許可后方可離開。(6)檢查潤滑油、冷卻液的狀態(tài)，及時添加或更換。按規(guī)定定期對機(jī)床進(jìn)行保養(yǎng)、維護(hù)。課題2編程基礎(chǔ)知識教學(xué)目標(biāo)一、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。二、能正確使用車床的夾具并進(jìn)行工件的裝夾。三、了解數(shù)控車削加工工藝。四、了解編程方法。任務(wù)1車床坐標(biāo)系1.機(jī)床坐標(biāo)系目前我國執(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)動方向的命名》JB/T3051—1999與國際標(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，如圖所示。右手直角笛卡爾坐標(biāo)系標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：平行于車床主軸（傳遞切削力）的刀具運(yùn)動坐標(biāo)軸為Z軸，且取刀具遠(yuǎn)離工件方向為+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)離工件的方向為+X方向，如圖所示。數(shù)控車床坐標(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)過設(shè)計、制造和調(diào)整后，這個原點(diǎn)便被確定下來，它是機(jī)床上固定的一個點(diǎn)。數(shù)控車床一般將機(jī)床原點(diǎn)定義在卡盤后端面與主軸旋轉(zhuǎn)中心的交點(diǎn)上。3.機(jī)床參考點(diǎn)數(shù)控裝置通電時并不知道機(jī)床零點(diǎn)位置，為了正確地在機(jī)床工作時建立機(jī)床坐標(biāo)系，通常在每個坐標(biāo)軸的移動范圍內(nèi)（一般在X軸和Z軸的正向最大行程處）設(shè)置一個機(jī)床參考點(diǎn)（測量起點(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。通常在以下三種情況下，數(shù)控系統(tǒng)會失去對機(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)床超程報警信號解除后。（2）機(jī)床關(guān)機(jī)以后重新接通電源開關(guān)時。（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，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。對于加工人員來說，則應(yīng)在裝夾工件、調(diào)試程序時，通過對刀將編程原點(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。任務(wù)2車刀的選用、夾具及工件的裝夾1．車刀分類（1）車刀按刀刃形狀一般分為三類，即：尖形車刀、圓弧形車刀和成型車刀。（2）車刀按結(jié)構(gòu)分有整體式、焊接式、機(jī)夾式和可轉(zhuǎn)位式四種類型。（3）車刀按特征可分為：外圓車刀、切槽刀、鏜孔刀、螺紋刀、麻花鉆等。2．車刀的選用數(shù)控車床上車刀的選用與普通車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)控車床上應(yīng)盡可能多地使用可轉(zhuǎn)位機(jī)夾車刀。3.夾具及工件的裝夾1）三爪自定心卡盤裝夾工件。這種方法裝夾工件方便、省時，自動定心好，但夾緊力較小。三爪自定心卡盤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。適用于長度尺寸較大或加工工序較多的軸類工件裝夾。3）卡盤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。適用于車削質(zhì)量較大的工件，一般在卡盤內(nèi)裝一限位支承或利用工件臺階限位，防止工件由于切削力的作用而產(chǎn)生軸向位移。4）花盤裝夾工件。當(dāng)加工表面的回轉(zhuǎn)軸線與基準(zhǔn)垂直時，外形復(fù)雜的零件可以裝夾在花盤上加工。任務(wù)3數(shù)控車削加工工藝1.零件圖樣分析零件圖分析是制定數(shù)控車削工藝的首要工作，主要包括以下內(nèi)容。（1）尺寸標(biāo)注應(yīng)適應(yīng)數(shù)控車床加工的特點(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)計基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和編程原點(diǎn)的統(tǒng)一。（2）輪廓幾何要素應(yīng)完整、準(zhǔn)確。在手工編程時，要計算每個節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)；在自動編程時，要對構(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，要分析幾何元素的給定條件是否充分。（3）正確分析精度及技術(shù)要求。對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：1）分析精度及各項技術(shù)要求是否齊全、是否合理。2）分析本工序的數(shù)控車削加工精度能否達(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，則應(yīng)給后續(xù)工序留有余量。3）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。4）對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)工藝性是指零件對加工方法的適應(yīng)性，即所設(shè)計的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工成形。在數(shù)控車床上加工零件時，應(yīng)根據(jù)數(shù)控車削的特點(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，會受到某些限制，如控制系統(tǒng)的限制（主要是內(nèi)存容量），機(jī)床連續(xù)工作時間的限制（如一道工序在一個工作班內(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。對于經(jīng)加工后易發(fā)生變形的工件，由于對粗加工后可能發(fā)生的變形需要進(jìn)行校形，故一般來說，凡要進(jìn)行粗、精加工的過程，都要將工序分開。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)。離對刀點(diǎn)近的部位先加工，離對刀點(diǎn)遠(yuǎn)的部位后加工，以便縮短刀具移動距離，減少空行程時間。同時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程中相對于工件的運(yùn)動軌跡，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)給路線刀具切削時間最短，刀具損耗最小，為常用的粗加工時進(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，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，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，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，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，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：粗車時，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。精車時，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，精車時應(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。以上完成后可以制訂數(shù)控車削工藝文件，包括數(shù)控編程任務(wù)書、數(shù)控加工工序卡和數(shù)控加工刀具卡任務(wù)4編程概述數(shù)控加工程序編制數(shù)控加工程序編制包括從零件圖紙到制成控制介質(zhì)的全過程。將零件的加工信息：加工順序、零件輪廓軌跡尺寸、工藝參數(shù)(F、S、T)及輔助動作（變速、換刀、冷卻液啟停、工件夾緊松開等）等，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號組成的代碼按一定的格式編寫加工程序單，并將程序單的信息變成控制介質(zhì)的整個過程。常用的程序編制方法常用的程序編制方法有：手工編程和自動編程兩種。手動編程：整個編程過程由人工完成。對編程人員的要求高（不僅要熟悉數(shù)控代碼和編程規(guī)則，而且還必須具備機(jī)械加工工藝知識和數(shù)值計算能力）自動編程：編程人員只要根據(jù)零件圖紙的要求，按照某個自動編程系統(tǒng)的規(guī)定，將零件的加工信息用較簡便的方式送入計算機(jī)，由計算機(jī)自動進(jìn)行程序的編制，編程系統(tǒng)能自動打印出程序單和制備控制介質(zhì)。手工編程適用于：幾何形狀不太復(fù)雜的零件。自動編程適用于：形狀復(fù)雜的零件；雖不復(fù)雜但編程工作量很大的零件（如有數(shù)千個孔的零件）；雖不復(fù)雜但計算工作量大的零件（如輪廓加工時，非圓曲線的計算）。3.手工編程的內(nèi)容和步驟（1）圖紙工藝分析：這一步與普通機(jī)床加工零件時的工藝分析相同，即在對圖紙進(jìn)行工藝分析的基礎(chǔ)上，選定機(jī)床、刀具與夾具；確定零件加工的工藝線路、工步順序及切削用量等工藝參數(shù)等。（2）計算運(yùn)動軌跡:根據(jù)零件圖紙上尺寸及工藝線路的要求，在選定的坐標(biāo)系內(nèi)計算零件輪廓和刀具運(yùn)動軌跡的坐標(biāo)值，并且按NC機(jī)床的規(guī)定編程單位（脈沖當(dāng)量）換算為相應(yīng)的數(shù)字量，以這些坐標(biāo)值作為編程尺寸。（3）編制程序及初步校驗:根據(jù)制定的加工路線、切削用量、刀具號碼、刀具補(bǔ)償、輔助動作及刀具運(yùn)動軌跡，按照數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定指令代碼及程序格式，編寫零件加工程序，并進(jìn)行校核、檢查上述兩個步驟的錯誤。（4）制備控制介質(zhì):將程序單上的內(nèi)容，經(jīng)轉(zhuǎn)換記錄在控制介質(zhì)上，作為數(shù)控系統(tǒng)的輸入信息，若程序較簡單，也可直接通過鍵盤輸入。（5）程序的校驗和試切：所制備的控制介質(zhì)，必須經(jīng)過進(jìn)一步的校驗和試切削，證明是正確無誤，才能用于正式加工。如有錯誤，應(yīng)分析錯誤產(chǎn)生的原因，進(jìn)行相應(yīng)的修改項目2軸類零件的加工教學(xué)目標(biāo)：一、了解簡單軸類零件的數(shù)控車削工藝，會制訂軸類零件的數(shù)控加工工藝。二、正確選擇和安裝刀具，掌握對刀的方法并能進(jìn)行對刀正確性的檢驗。三、理安排數(shù)控加工工藝路線，正確進(jìn)行軸類加工常用切削參數(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零件的加工程序。五、掌握數(shù)控車床的操作流程，培養(yǎng)操作技能和文明生產(chǎn)的習(xí)慣。六、初步掌握檢測量具的使用，能對軸類工件作簡單質(zhì)量分析。課題1階梯軸的加工教學(xué)目標(biāo)一、掌握軸類工件的加工方法、程序結(jié)構(gòu)二、了解英制指令和公制指令、直徑編程和半徑編程以及F、S、T指令三、掌握絕對編程和增量編程指令、點(diǎn)位控制和直線插補(bǔ)指令任務(wù)1軸類零件的加工工藝1.數(shù)控車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，外圓柱面車削一般可分為粗車、半精車、精車、精細(xì)車。粗車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，表面粗糙度Ra12.5~50μm。半精車的尺寸精度可達(dá)IT8~IT10級，表面粗糙度Ra3.2~6.3μm。半精車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。精車后的尺寸精度可達(dá)IT7~IT8級，表面粗糙度Ra0.8~1.6μm。精細(xì)車后的尺寸精度可達(dá)IT6~IT7級，表面粗糙度Ra0.025~0.4μm。精細(xì)車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、Ra3.2～6.3μm的除淬火鋼以外的常用金屬，可采用普通型數(shù)控車床，按粗車、半精車方案加工。（2）加工精度為IT7～I(xiàn)T8級、Ra0.8～1.6μm的除淬火鋼以外的常用金屬，可采用普通型數(shù)控車床，按粗車、半精車、精車的方案加工。（3）加工精度為IT6～I(xiàn)T7級、Ra0.025~0.4μm的除淬火鋼以外的常用金屬，可采用精密型數(shù)控車床，按粗車、半精車、精車、精細(xì)車的方案加工。（4）加工精度高于IT5級、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)控車床，按粗車、半精車、精車、精細(xì)車的方案加工。（5）對淬火鋼等難車削材料，其淬火前可采用粗車、半精車的方法，淬火后安排磨削加工；對最終工序有必要用數(shù)控車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)控車削方法進(jìn)行加工。2.軸類工件的加工方法（1）車短小的工件時，一般先車某一端面，以便于確定長度方向的尺寸；車鑄鍛件時，最好先適當(dāng)?shù)菇呛笤佘囅?，以免刀尖輕易碰到型砂和硬皮而使車刀損壞。（2）軸類工件的定位基準(zhǔn)通常選用中心孔。加工中心孔時，應(yīng)先車端面后鉆中心孔，以保證中心孔的加工精度。（3）工件車削后還需磨削時，只需粗車或半精車，并注意留磨削余量。任務(wù)2程序結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的種類繁多，它們使用的數(shù)控程序語言規(guī)則和格式也不盡相同。因此，編程人員在針對某一臺數(shù)控機(jī)床編制加工程序時，應(yīng)該嚴(yán)格按照機(jī)床編程手冊中的規(guī)定進(jìn)行程序編制。1.程序的組成程序的組成：程序名：O2000刀具T01程序名是該加工程序的標(biāo)識；程序段是一個完整的加工工步單元，它以N（程序段號）指令開頭，LF指令結(jié)尾；M02作為整個程序結(jié)束的指令，有些數(shù)控系統(tǒng)可能還規(guī)定了一個特定的程序開頭和結(jié)束的符號，如%、EM等例如下圖：（1）程序名寫在程序的最前面，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)的程序號由英文字母O和1～4位正整數(shù)組成，例O0002。程序號一般要求單列一段。（2）程序內(nèi)容是由若干個程序段組成的。每個程序段一般占一行。程序結(jié)束指令可以用M02或M30，它必須寫在程序的最后。一般要求單列一段。2.程序段的組成一個數(shù)控加工程序是由若干個程序段組成的?，F(xiàn)在一般使用的地址符程序段格式中，每個程序段又由若干個程序字組成，各個程序段中的長度和字的個數(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N0040中Y20和F0.2可省略，可寫為：N0040G01X20；3.字的功能組成程序段的每一個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)范來介紹，實(shí)際工作中，請遵照機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)說明書來使用各個功能字。順序號字N順序號又稱程序段號,位于程序段之首,順序號字N是地址符，后續(xù)數(shù)一般為1～4位的正整數(shù)。數(shù)控加工中的順序號實(shí)際上是程序段的名稱，與程序執(zhí)行的先后次序無關(guān)。順序號的作用：對程序的校對和檢索修改；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)控車床常用的G功能字見表2.1。（3）尺寸字尺寸字用于確定機(jī)床上刀具運(yùn)動終點(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功能或T指令，用于指定加工時選刀。（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)床輔助裝置的開關(guān)動作。任務(wù)3相關(guān)編程知識1．英制指令和公制指令指令格式：G20/G212．直徑編程和半徑編程數(shù)控車床加工回轉(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)控車床出廠時一般設(shè)置為直徑編程方式。3．F、S、T指令（1）F指令指令格式：F-；例G01X0Y0F0.2（2）S指令指令格式：S-；例M03S500（3）T指令指令格式：T-；例T01014.MSFT指令M指令——輔助功能指令作用：用于控制CNC機(jī)床開關(guān)量，如主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻液的開停、工件的夾緊松開等。組成：M后帶二位數(shù)字組成。5.G代碼功能表任務(wù)4絕對編程和增量編程指令1.指令格式：G90/G912.指令說明：（1）G90絕對編程方式下，每個編程坐標(biāo)軸上的編程值是相對于編程原點(diǎn)。（2）G91增量編程方式下，每個編程坐標(biāo)軸上的編程值是相對于前一位置而言，該值等于軸移動的距離。（3）機(jī)床剛開機(jī)時默認(rèn)G90狀態(tài)。（4）G90和G91都是模態(tài)（續(xù)效）指令在某些車床上用X、Z表示絕對編程，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和相對編程方法：混合編程方式：X100W-50注意：混合編程時程序段前的G90/G91可省略。任務(wù)5點(diǎn)位控制和直線插補(bǔ)指令1.快速移動G00 X(U)Z(W);這個命令把刀具從當(dāng)前位置移動到命令指定的位置(在絕對坐標(biāo)方式下)，或者移動到某個距離處(在增量坐標(biāo)方式下)。示例：刀具快速從A移動到B點(diǎn)G0X20Z25;（絕對編程）G0U-22W-18;（相對編程）2.直線插補(bǔ)G01指令格式：G01X(U)Z(W)F;指令功能：運(yùn)動軌跡為從起點(diǎn)到終點(diǎn)的一條直線，為模態(tài)指令。示例：刀具從起點(diǎn)移動到終點(diǎn)G01X60.0Z7.0;(絕對編程)G01U20.0W-25.0;（相對編程）課題2異形軸的加工教學(xué)目標(biāo)：一、掌握圓弧編程指令二、了解刀尖圓弧自動補(bǔ)償指令、切削速度控制指令三、掌握內(nèi)、外圓粗車切削循環(huán)指令四、掌握端面粗車切削循環(huán)指令五、成形粗車切削循環(huán)指令任務(wù)1圓弧編程指令1.圓弧編程指令指令格式指令格式：G02/G03X(U)-Z(W)-R-F-;或G02/G03X(U)-Z(W)-I-K-F-;2.圓弧編程指令功能（1）G02指令為順時針圓弧插補(bǔ)，G03指令為逆時針圓弧插補(bǔ)，均為模態(tài)指令。（2）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，順時針方向G02，逆時針方向G03。（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，R值為正；當(dāng)圓弧的圓心角＞180°時，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同時指定，由地址R指定的圓弧優(yōu)先，其余被忽略。G02和G03圓弧的方向定義在前置刀架坐標(biāo)系和后置刀架坐標(biāo)系中中是相反的。如下圖所示：示例刀具從起點(diǎn)移動到終點(diǎn)：G02X63.06Z-20.0R19.26F300;或G02U17.81W-20.0R19.26F300;或G02X63.06Z-20.0I35.36K-6.37F300;或G02U17.81W-20.0I35.36K-6.37F300;任務(wù)2刀尖圓弧自動補(bǔ)償指令數(shù)控編程時，通常都將車刀刀尖作為一點(diǎn)來考慮，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，是不生誤差的；但在進(jìn)行倒角、錐面及圓弧切削時，則會產(chǎn)生少切或過切現(xiàn)象。此時可用刀尖圓弧自動補(bǔ)償功能來消除誤差，從而避免少切或過切現(xiàn)象的產(chǎn)生。1.刀尖圓弧自動補(bǔ)償指令格式指令格式：G41G01/G00X(U)-Z(W)-F-G42G01/G00X(U)-Z(W)-F-G40G01/G00X(U)-Z(W)-F-2.說明（1）G41指刀具半徑左補(bǔ)，定義為假設(shè)工件不動，沿刀具運(yùn)動方向看（假設(shè)工件不動），刀具在工件左側(cè)時的刀具半徑補(bǔ)償。（2）G42指刀具半徑右補(bǔ)，定義為假設(shè)工件不動，沿刀具運(yùn)動方向看（假設(shè)工件不動），刀具在工件右側(cè)時的刀具半徑補(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)置刀尖圓弧自動補(bǔ)償時，還要設(shè)置刀尖圓弧位置編碼。任務(wù)3切削速度控制指令1.恒線速控制編程格式G96S-說明：（1）當(dāng)數(shù)控車床的主軸為伺服主軸時，可通過G96指令來設(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任務(wù)4內(nèi)、外圓粗車切削循環(huán)指令1.內(nèi)、外圓粗車切削循環(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)-說明：（1）△d——粗車背吃刀量（即切深、半徑值，不帶符號，模態(tài)值）。（2）e——粗車退刀量（模態(tài)值）。（3）ns——精加工輪廓程序段中開始程序段的段號。（4）nf——精加工輪廓程序段中結(jié)束程序段的段號。（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——粗車時的F、S、T代碼。注意：（1）G71粗車切削循環(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)行粗車循環(huán)，如圖2.23所示。一般在編程時，X向的精車余量大于Z向精車余量。（2）FANUC0iT中，G71加工循環(huán)有兩種類型，即類型=1\*ROMANI和類型=2\*ROMANII。通常在所有類型=1\*ROMANI的粗加工循環(huán)中，零件輪廓必須符合X軸、Z軸方向同時單調(diào)增大或單調(diào)減少的形式，否則會出現(xiàn)凹形輪廓一次性切削。（3）ns→nf程序段中的F、S、T功能，即使被指定也對粗車循環(huán)無效。（4）FANUC0iT中G71加工循環(huán)，順序號“ns”程序段必須沿X向進(jìn)刀，且不應(yīng)出現(xiàn)Z軸的運(yùn)動指令，否則會出現(xiàn)程序報警。2.精車切削循環(huán)指令格式：G70P(ns)-Q(nf)-說明：（1）ns——精加工輪廓程序段中開始程序段的段號。（2）nf——精加工輪廓程序段中結(jié)束程序段的段號。注意：（1）G70精車切削循環(huán)指令不能單獨(dú)使用，必須在粗車切削循環(huán)G71、G72、G73之后。（2）G70執(zhí)行過程中的F、S由“ns”“nf”程序段之間給出的F、S確定任務(wù)5端面粗車切削循環(huán)指令1.端面粗車切削循環(huán)指令格式指令格式：G72W(△d)-R(e)-G72P(ns)-Q(nf)-U(△u)-W(△w)-F(f)-S(s)-T(t)-2.說明（1）△d——粗車背吃刀量（即Z向切深，不帶符號，模態(tài)值）。（2）e——粗車退刀量（模態(tài)值）。（3）ns——精加工輪廓程序段中開始程序段的段號。（4）nf——精加工輪廓程序段中結(jié)束程序段的段號。（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——粗車時的F、S、T代碼。3.注意事項（1）G72端面粗車切削循環(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)行粗車循環(huán)。一般在編程時，Z向的精車余量大于X向精車余量。（2）零件輪廓必須符合X軸、Z軸方向同時單調(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，即使被指定也對粗車循環(huán)無效。（4）FANUC0iT中G72加工循環(huán)，順序號“ns”程序段必須沿Z向進(jìn)刀，且不應(yīng)出現(xiàn)X軸的運(yùn)動指令，否則會出現(xiàn)程序報警。任務(wù)6成形粗車切削循環(huán)指令1.成形粗車切削循環(huán)指令格式指令格式：G73U(i)-W(k)-R(d)-G73P(ns)-Q(nf)-U(△u)-W(△w)-F(f)-S(s)-T(t)-2.說明（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始程序段的段號。（5）nf——精加工輪廓程序段中結(jié)束程序段的段號。（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——粗車時的F、S、T代碼。3.注意事項（1）如圖2.27所示G73成形粗車切削循環(huán)指令，可以高效的切削鑄造成形、鍛造成形或已粗車成形的工件。（2）G73循環(huán)對零件輪廓的單調(diào)性沒有要求。（3）FANUC0iT中G73加工循環(huán)，順序號“ns”程序段可以沿X、Z向任意進(jìn)刀進(jìn)刀。任務(wù)7安全操作和注意事項1.裝刀時，刀尖與工件中心高平齊。2.對刀前，先將工件右端面車平。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。對圓弧切點(diǎn)坐標(biāo)的計算一定要精確，以保證加工時圓弧與圓弧之間連接光滑。7.表面粗糙度要求較高時，需加冷卻液進(jìn)行冷卻潤滑。

項目3套類零件的加工教學(xué)目標(biāo)：一、了解套類零件的數(shù)控車削工藝，會制訂套類零件的數(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零件的數(shù)控加工程序。五、進(jìn)一步掌握數(shù)控車床的獨(dú)立操作技能。課題1套類零件的加工工藝教學(xué)目標(biāo)：一、了解套類零件的數(shù)控車削工藝，二、會制訂套類零件的數(shù)控加工工藝。任務(wù)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)到的尺寸公差等級為IT11~IT12級，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，鉆削時軸向力大。因此，當(dāng)鉆孔直徑d﹥30mm時，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)到的尺寸公差等級為IT10~IT11級,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.鉸孔鉸孔是對未淬硬孔進(jìn)行精加工的一種方法。鉸孔的尺寸公差等級可達(dá)IT6~IT9級，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，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，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)的尺寸公差等級為IT7~IT9級，表面粗糙度值為Ra0.4~1.6μm。任務(wù)2孔加工質(zhì)量分析與加工方法1.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2.套類工件的加工方法（1）一般把軸套、襯套等零件稱為套類零件。為了與軸類工件相配合，套類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，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，剛性差。因此對于切削用量的選擇，如進(jìn)給量和背吃刀量的選擇較切削外輪廓時的稍小。（3）內(nèi)輪廓切削時切削液不易進(jìn)入切削區(qū)域，切屑不易排出，切削溫度可能會較高，因此鏜深孔時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，孔徑較小時也可采用手動方式或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，按粗、精加工交替進(jìn)行內(nèi)、外輪廓切削，以保證形位精度。課題2單一固定循環(huán)指令教學(xué)目標(biāo)：一、掌握內(nèi)、外圓車削循環(huán)指令二、掌握端面切削循環(huán)指令三、掌握鉆孔循環(huán)指令任務(wù)1內(nèi)、外圓車削循環(huán)指令內(nèi)（外）圓車削循環(huán)是單一固定循環(huán)。內(nèi)（外）圓車削循環(huán)指令格式1）圓柱車削循環(huán)：指令格式：G90X（U）—Z（W）—F—；1）圓錐車削循環(huán)：指令格式：G90X(U)-Z(W)-R-F-2.說明（1）X(U)-Z(W)-表示切削的終點(diǎn)坐標(biāo)值，F(xiàn)-表示循環(huán)切削過程中的進(jìn)給速度。（2）R表示圓錐面切削的起點(diǎn)相對于終點(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車床上，有時也用“I”來執(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。3.注意事項正確選擇循環(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。任務(wù)2端面切削循環(huán)指令與自動返回參考點(diǎn)指令1.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車床上，有時也用“K”來執(zhí)行。（4）G94是模態(tài)（續(xù)效）指令。2.自動返回參考點(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)任務(wù)3鉆孔循環(huán)指令1.鉆孔循環(huán)指令格式指令格式：G74R(e)-G74X(U)-Z(W)-P(△i)-Q(△k)-R(△d)-F-G74粗車切削循環(huán)2.說明（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)移動量(不帶符號，直徑值，μm)（7）△k——Z方向的每次循環(huán)移動量(不帶符號,μm)（8）△d——刀具在切削底部的退刀量（直徑值）。△d的符號一定是正值，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。3.注意事項（1）G74循環(huán)用于深孔的斷續(xù)加工，如圖所示，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。任務(wù)4安全操作和注意事項1.裝刀時，應(yīng)使所有刀具的刀尖與工件中心高平齊，裝夾鉆頭時，鉆頭中心必須對準(zhǔn)工件中心。2.鉆削時，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，進(jìn)給率應(yīng)小一些，以防“拉”鉆頭造成鉆頭損壞，鉆大孔時，主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)低些，而鉆小孔時，主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)高一些，以盡可能通過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，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，需加冷卻液進(jìn)行冷卻潤滑。

項目4槽的加工教學(xué)目標(biāo):一、了解槽類零件的數(shù)控車削工藝，會制訂槽類零件的數(shù)控加工工藝。二、合理安排槽類零件的加工工藝，正確選擇工藝參數(shù)。三、正確運(yùn)用編程指令編制槽類零件的數(shù)控加工程序。四、進(jìn)一步掌握數(shù)控車床的獨(dú)立操作技能，能夠進(jìn)行參數(shù)的合理修改。任務(wù)1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)溝槽的車削方法車削內(nèi)溝槽時，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，然后再從內(nèi)孔排出，切屑的排出要經(jīng)過90°的轉(zhuǎn)彎。因此車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)法一次車出；要求較高或較寬的內(nèi)溝槽，可采用直進(jìn)法分幾次車出。粗車時，槽壁與槽底留精車余量，然后根據(jù)槽寬、槽深進(jìn)行精車；若內(nèi)溝槽深度較淺，寬度很大，可用內(nèi)圓粗車刀先車出凹槽，再用內(nèi)溝槽刀車溝槽兩端垂直面。3.切削用量的選擇（1）背吃刀量。當(dāng)橫向切削時，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，容易使刀折斷；進(jìn)給量太小時，刀具與工件產(chǎn)生強(qiáng)烈摩擦?xí)鹫駝印Ｒ话惝?dāng)高速鋼切槽刀車鋼料時，f=0.05~0.1mm/r；當(dāng)車鑄鐵時，f=0.1~0.2mm/r；當(dāng)用硬質(zhì)合金刀加工鋼料時，f=0.1~0.2mm/r；加工鑄鐵料時，f=0.15~0.25mm/r。（3）切削速度υc。切斷時的實(shí)際切削速度隨刀具的切入越來越低，因此，切斷時切削速度可選得高一些。用高速鋼切削鋼料時，υc=30~40m/min；加工鑄鐵時，υc=15~25m/min.用硬質(zhì)合金切削鋼料時，υc=80~120m/min；加工鑄鐵時，υc=60~100m/min。4.槽類工件的加工方法（1）車槽的刀具其主切削刃應(yīng)安裝在與車床主軸軸線平行并等高的位置上，過高過低都不利于切削。（2）切削過程出現(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)整車床主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量。（3）對外圓切槽加工，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最小。切削時從底部開始向外進(jìn)行切削有利于排屑。任務(wù)2子程序的應(yīng)用編程時為簡化程序編制，當(dāng)工件上有相同加工內(nèi)容時常用調(diào)子程序進(jìn)行編程。1．子程序調(diào)用指令編程格式M98Pxxxxxxxx說明：P后面的前4位為重復(fù)調(diào)用次數(shù)，省略時為調(diào)用一次，后4位為子程序號。2.子程序格式編程格式Oxxxx（子程序號）……M99（子程序程序結(jié)束字）說明：子程序號與主程序基本相同，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4.1所示。圖4.1子程序嵌套任務(wù)3切槽循環(huán)指令1.切槽循環(huán)指令格式指令格式：G75R(e)；G75X(U)-Z(W)-P(△i)-Q(△k)-R(△d)-F(f)-2.說明（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——切槽時的Z向終點(diǎn)位置坐標(biāo)。（5）W——Z向增量值。（6）△i——切槽時的X方向的每次切入量(不帶符號，半徑值，μm)。（7）△k——Z方向的每次切削移動量，其值應(yīng)小于刀寬(不帶符號,μm)（8）△d——刀具在切削終點(diǎn)時的Z向退刀量，通常不指定，以免斷刀。（9）F——切削進(jìn)給速度。3.注意事項（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4.2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4.2G75粗車切削循環(huán)4.G75粗車切削循環(huán)指令編程示例例1：用G75粗車切削循環(huán)指令，4mm寬的切槽刀（左刀尖為刀位點(diǎn)）切斷圖4.3所示的零件。圖4.3G75粗車切削循環(huán)指令切斷數(shù)控車削加工程序如表4.4所示表4.4G75粗車切削循環(huán)指令編程順序號程序注釋………N50G00X35Z-40刀具定位N60G75R1切槽循環(huán)N70G75X-1P5000F0.1………例2：用G75粗車切削循環(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。圖4.5G75粗車切削循環(huán)指令切寬槽數(shù)控車削加工程序如表4.5所示表4.2G75粗車切削循環(huán)指令編程順序號程序注釋………N50G00X42Z-44刀具定位N60G75R1切槽循環(huán)N70G75X20Z-60P3000Q3500F0.1………5.暫停指令指令格式：G04P-(X-)說明：（1）P表示暫停時間單位為ms，X表示暫停時間單位為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，該程序段只對自身程序段有效。任務(wù)4切槽安全操作和注意事項（1）切槽時工件和刀具裝夾應(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，車刀將不能正常切削工件。（2）對刀時，用切槽刀左刀尖作為刀位點(diǎn)。（3）切槽時，需加冷卻液進(jìn)行冷卻潤滑。

項目5螺紋的加工教學(xué)目標(biāo)：一、了解螺紋零件的數(shù)控車削工藝，會制訂螺紋類零件的數(shù)控加工工藝。二、正確選擇和安裝螺紋刀，并能準(zhǔn)確對刀。三、合理選用車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)控車床的獨(dú)立操作能力。任務(wù)1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，加工時為防止切削力過大，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1.02次0.83次0.64次5次0.40.46次0.47次8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)際螺紋的加工長度為：W=L(螺紋理論長度)+δ1+δ2式中：δ1——切入量，一般取2-5mm；δ2——切出量，一般取0.5δ1左右；圖5.25．螺紋的加工方法（1）直進(jìn)法（2）斜進(jìn)法（3）左右分層切削法任務(wù)2單行程螺紋切削指令1.單行程螺紋切削指令格式指令格式：G32X(U)-Z(W)-F-2.說明（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省略時為圓柱螺紋切削，Z省略時為端面螺紋切削；X、Z均不省略時為圓錐螺紋切削。（2）F——螺紋導(dǎo)程（單位：mm）。3.注意事項（1）G32指令可加工圓柱螺紋、圓錐螺紋和渦形螺紋。（2）螺紋切削時進(jìn)給速度和主軸轉(zhuǎn)速倍率開關(guān)均無效（固定在100%）。（3）螺紋切削進(jìn)給時暫停功能無效。（4）螺紋切削進(jìn)給時不要使用主軸恒線速度控制G96指令。4.單行程螺紋切削示例例1：圖5.3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。表5.4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………例2圖5.5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、41.2mm、41.05mm表5.6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………任務(wù)3單一螺紋切削循環(huán)指令1.單一螺紋切削循環(huán)指令格式指令格式：G92X(U)-Z(W)-R-F-2.說明（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，R=0。加工圓錐螺紋時，當(dāng)X向切削起始點(diǎn)坐標(biāo)小于切削終點(diǎn)坐標(biāo)時，R為負(fù)，反之為正。（3）切削循環(huán)中R在一些FANUC車床上，有時也用“I”來執(zhí)行。（4）F——螺紋導(dǎo)程（單位：mm）。3.注意事項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。螺紋切削時進(jìn)給速度和主軸轉(zhuǎn)速倍率開關(guān)均無效（固定在100%）。螺紋切削進(jìn)給時暫停功能有效。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)。4.單一螺紋切削循環(huán)圖示圖5.7任務(wù)4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指令更為簡捷，只需指定一次有關(guān)參數(shù)，螺紋加工即可自動進(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1.復(fù)合螺紋切削循環(huán)指令格式指令格式：G76P(m)（r）（α）-Q（△dmin）-R(d)-G76X(U)-Z(W)-R(i)-P(k)-Q(△d)-F(f)-2.說明（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同時指定。（例：m=2，r=1.2，α=60°表示為P021260）（4）△dmin——最小車削切入量（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，i=0。加工圓錐螺紋時，當(dāng)X向切削起始點(diǎn)坐標(biāo)小于切削終點(diǎn)坐標(biāo)時，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——第一次車削切入量（X軸方向的半徑值，μm）；（10）f——螺紋導(dǎo)程（單位：mm）。3.注意事項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。執(zhí)行G76循環(huán)的背吃刀量是逐步遞減的。例G76第一刀切削循環(huán)時，背吃刀量為△d，第二刀的背吃刀量，第n刀的背吃刀量為。進(jìn)刀時，螺紋車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過程中始終用一個刀刃進(jìn)行切削，減少了切削阻力，提高了刀具壽命，為螺紋的精車加工質(zhì)量提供了保證。4.復(fù)合螺紋切削循環(huán)加工示例例：用復(fù)合螺紋切削循環(huán)指令G76編寫圖5.9所示的普通三角形螺紋加工程序。圖5.9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5.10所示。表5.10復(fù)合螺紋切削循環(huán)指令編程程序…M03S800T0404G00X32Z2G76P010160Q50R0.5G76X27.4Z-32.5P1300Q450F2…任務(wù)5安全操作和注意事項（1）螺紋切削時進(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，刀尖必須對準(zhǔn)工件中心，必要時用樣板對刀，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）螺紋加工時需多刀加工，為防止切削力大損壞刀具，或者在切削過程中引起震顫，在導(dǎo)程小于3mm時采用“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）螺紋加工時需加冷卻液進(jìn)行冷卻潤滑。 （6）螺紋加工完畢，需用螺紋環(huán)規(guī)等進(jìn)行檢測。

項目6綜合件的加工教學(xué)目標(biāo)：一、熟悉數(shù)控車削零件圖形的數(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和功能，熟悉轉(zhuǎn)移和循環(huán)語句。三、通過對含二次曲線（如橢圓、拋物線等）的綜合件的宏程序編程，掌握數(shù)控車削加工含曲面類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)控車床的操作技能。五、正確使用檢測量具，能對曲面零件加工尺寸進(jìn)行控制。六、培養(yǎng)數(shù)控車床的獨(dú)立操作能力。七、掌握配