项目二轴类零件的典型表面数控车削加工

数控车床操作与加工项目式教程任务2-1简单型面程序编制在数控车床仿真软件上的加工任务2-2端面及阶梯轴在数控车床仿真软件上的加工任务2-3阶梯轴在数控车床仿真软件上的加工项目二轴类零件的典型表面数控车削加工全国高职高专规划教材技能型紧缺人才培养及“双证制”教改教材国家示范性高职院校建设项目成果中国电子教育学会推荐教材数控车床操作与加工项目式教程任务2-1简单型面程序编制在数控车床仿真软件上的加工任务目标：（1）掌握数控车床仿真软件的基本功能与操作。（2）掌握数控车床工件坐标系的设定。（3）掌握数控车床的常用指令及编程方法。任务引领：制定如图2-1所示车削零件的数控加工刀具及加工工序卡，并编写精加工程序。图2-1简单型面加工零件图数控车床操作与加工项目式教程2.1.1坐标系及坐标方向一、标准坐标系数控车床的坐标系是以径向为Ｘ轴方向，纵向为Ｚ轴方向。指向主轴箱的方向为Ｚ轴的负方向，而指向尾座的方向为Ｚ轴的正方向。Ｘ轴是以操作者面向的方向为Ｘ轴正方向。故，根据右手法则，Ｙ轴正方向指向地（数控车床编程中不涉及Y轴坐标）。数控车床坐标系如右图（后置刀架）所示。上一页下一页任务2-1简单型面程序编制在数控车床仿真软件上的加工数控车床操作与加工项目式教程二、机床坐标系机床坐标系是用来确定工件坐标系的基本坐标系；是机床本身所固有的坐标系；是机床生产厂家设计时自定的，其位置由机械挡块决定，不能随意改变。三、工件坐标系１、工件原点编制加工程序的基准点（零点）称为工件原点。数控车床的工件原点一般定为零件精加工右端面与轴心线的交处。２、工件坐标系以程序原点为原点，所构成的坐标系称为工件坐标系。XZ上一页下一页任务2-1简单型面程序编制在数控车床仿真软件上的加工数控车床操作与加工项目式教程2.1.2基本编程指令一、编程常识：1、程序的构成在数控装置中，程序的记录是由程序号来辩别的，调用某个程序可通过程序号来调出，编辑程序也要首先调出程序号。程序号由字母“O”接4位数（1～9999）表示。程序编号方式为：O；2、程序段的构成程序段的构成主要是由程序段序号和各种功能指令构成的：N__G__X（U）__Z（W）__F__M__S__T__；其中，N__为程序段序号；上一页下一页任务2-1简单型面程序编制在数控车床仿真软件上的加工数控车床操作与加工项目式教程G为准备功能；X（U）Z（W）为工件坐标系中X、Z轴移动终点位置；F为进给功能指令；M为辅助功能指令；S为主轴功能指令；T为刀具功能指令。3、坐标的选取：绝对坐标：X、Z相对坐标：U、W注：X、Z与U、W在一个程序段内可以混用X方向坐标值使用直径值上一页下一页任务2-1简单型面程序编制在数控车床仿真软件上的加工数控车床操作与加工项目式教程上一页下一页任务2-1简单型面程序编制在数控车床仿真软件上的加工二、工件坐标系设定具有参考点设定功能的机床可用工件零点预置G54～G59指令来代替G50建立工件坐标系。它是先测定出欲预置的工件原点相对于机床原点的偏置值，并把该偏置值通过参数设定的方式预置在机床参数数据库中，因而该值无论断电与否都将一直被系统所记忆，直到重新设置为止。当工件原点预置好以后，便可用“G54G00X__Z__；”指令让刀具移到该预置工件坐标系中的任意指定位置，不需要再通过试切对刀的方法去测定刀具起刀点相对于工件原点的坐标，也不需要再使用G50指令了。很多数控系统都提供G54～G59指令，完成预置六个工件原点的功能。数控车床操作与加工项目式教程三、插补功能1、快速点定位（G00）格式：G00X__Z__；G00U__W__；其中（X，Z）（U，W）为定位点例：如图所示快速进刀指令G00X50.0Z6.0；或G00U-70.0W-84.0；上一页下一页任务2-1简单型面程序编制在数控车床仿真软件上的加工数控车床操作与加工项目式教程2、G01（直线插补指令）格式:G01X__Z__F__；G01U__W__F__；其中（X，Z）（U，W）为直线终点位置F进给指令单位：mm/r（毫米/转）例：如图所示G01外圆柱切削使用绝对值编程：（O点为工件原点）从A→BG01X45.0Z13.0F30；使用增量值编程：从A→BG01U20.0W-20.0F30；上一页下一页任务2-1简单型面程序编制在数控车床仿真软件上的加工图2-16直线插补实例数控车床操作与加工项目式教程3、G02/G03（圆弧插补指令）格式：G02为顺时针圆弧插补指令；G02X__Z__I__K__F__；或G02X__Z__R__F__；G03为逆时针圆弧插补指令。G03X__Z__I__K__F__；或G03X__Z__R__F__；其中X，Z为圆弧终点位置坐标，也可使用增量坐标U，W；I，K为圆弧起点到圆心在X，Z轴方向上的增量；R为圆弧的半径值，当圆弧≤180º时R取正值；当圆弧180º时R取负值。上一页下一页任务2-1简单型面程序编制在数控车床仿真软件上的加工数控车床操作与加工项目式教程方法一：用I、K表示圆心位置。①绝对值编程。……N05G00X20.0Z2.0；N10G01Z-30.0F80；N15G02X40.0Z-40.0I10.0K0F60；……②增量值编程。……N05G00U-80.0W-98.0；N10G01U0W-32.0F80；N15G02U20.0W-10.0I10.0K0F60；……方法二：用R表示圆心位置。……N05G00X20.0Z2.0；N10G01Z-30.0F80；N15G02X40.0Z-40.0R10.0F60；上一页下一页任务2-1简单型面程序编制在数控车床仿真软件上的加工图2-18顺时针圆弧插补数控车床操作与加工项目式教程四、暂停指令（G04）格式：G04X__；G04U__；G04P__；*使用P不能有小数点（G99）G04__；指令暂停进刀的主轴回转数；（G98）G04__；指令暂停进刀的时间（秒数）；例：（G99）G04X（U）1.0；或（G99）G04P1000；主轴停转一转后执行下一个程序段（G98）G04X（U）1.0；或（G98）G04P1000；主轴停转一秒钟后执行下一个程序段上一页下一页任务2-1简单型面程序编制在数控车床仿真软件上的加工数控车床操作与加工项目式教程五、进给功能指（F功能）1、G99：每转进给量格式：G99____（F____）；G99使进给量F的单位为mm/r。如图所示。2、G98：每分钟进给量格式：G98____（F____）；G98使进给量F的单位为mm/min。如图所示。*数控车床中，当接入电源时，机床进给方式默认G99。上一页下一页任务2-1简单型面程序编制在数控车床仿真软件上的加工数控车床操作与加工项目式教程六、主轴转动功能(S功能)G50：主轴最高转速设定格式：(G50)____S____；其中S指令给出主轴最高转速；G97：主轴转速直接设定格式：(G97)____S____(M38或M39)；设定主轴转数恒定（r/min）；G96：主轴转速线速度恒定设定格式：(G96)____S____(M38或M39)；设定主轴线速度，即切削速度恒定（m/min)。其中M38设定主轴在低速范围内变化(粗加工)；M39设定主轴在高速范围内变化(精加工)。上一页下一页任务2-1简单型面程序编制在数控车床仿真软件上的加工数控车床操作与加工项目式教程七、刀具功能指令(T功能)该指令可指定刀具号及刀具补偿号。格式：T____；前两位指定刀具序号；后两位指定刀具补偿号。*刀具序号尽量与刀塔上的刀位号相对应；*刀具补偿包括几何补偿和磨损补偿；*为使用方便，尽量使刀具序号和刀具补偿号保持一致；*取消刀具补偿，T指令格式为：T__或T__00。上一页下一页任务2-1简单型面程序编制在数控车床仿真软件上的加工数控车床操作与加工项目式教程任务2-1简单型面程序编制在数控车床仿真软件上的加工2.1.2数控车床仿真软件基本操作使用“数控加工仿真与远程教学系统VNUC”软件可以很方便地进行教学和练习，采用数控车床的仿真软件进行模拟加工，如图2-22所示。软件中包括国内外大部分数控系统。主要有三大系统：Fanuc、西门子、华中数控，还有其他的一些如：广州数控、阿贝尔信浓ASINASeries205-TCNC数控系统等。图2-22数控加工仿真与远程教学系统数控车床操作与加工项目式教程上一页下一页任务2-1简单型面程序编制在数控车床仿真软件上的加工数控车床操作与加工项目式教程思考题（1）说明G00、G01指令的功用与区别？（2）分析模态代码与非模态代码有何特点?（3）试述数控车床常用的对刀方法？数控车床操作与加工项目式教程任务目标：（1）掌握数控车床仿真软件的基本功能与操作。（2）掌握数控车床单一形状端面切削固定循环指令及编程方法。（3）掌握数控车床单一形状外圆切削固定循环指令及编程方法。任务引领：制定如图2-33所示车削零件的数控加工刀具及加工工序卡，并编写加工程序。图2-33单一形状端面及外圆加工零件任务2-2端面及阶梯轴在数控车床仿真软件的加工数控车床操作与加工项目式教程2.2.1内、外径切削循环指令（G90）格式：切削圆柱面：G90X（U）__Z（W）__（F__）；其中X，Z（U，W）为外径、内径切削终点坐标如图所示，G90指令循环动作N05G90X40.020.0F30.0；（A—B—C—D—A）N10X30.0；（A—E—F—D—A）N15X20.0；（A—G—H—D—A）上一页下一页任务2-2端面及阶梯轴在数控车床仿真软件的加工图2-35外圆切削循环加工实例数控车床操作与加工项目式教程2.2.2端面切削循环指令（G94）格式：G94X（U）__Z（W）__（F__）；其中X，Z（U，W）为端面切削终点坐标例：如图所示的程序……；G00X85.0Z10.0T0101M03；G01G96Z5.0F3.0S120；G94X30.0Z-5.0F0.2；①Z-10.0；②循环部分Z-15.0；③G00G97X200.0Z200.0S450T0100；M01；……；上一页下一页任务2-2端面及阶梯轴在数控车床仿真软件的加工数控车床操作与加工项目式教程任务2-2端面及阶梯轴在数控车床仿真软件的加工2.2.3数控车床仿真软件的程序创建与编辑1．创建程序2．字的检索3．跳到程序头4．字的插入5．字的替换6．字的删除7．输入过程中的删除8．程序号检索9．删除程序10．输入加工程序11．保存代码程序数控车床操作与加工项目式教程思考题（1）说明在使用数控车床单一形状端面切削固定循环指令时，K值是如何确定的？（2）说明在使用数控车床单一形状外圆切削固定循环指令时，I值是如何确定的？（3）编制如图2-42所示车削零件的数控加工刀具、加工工序卡和加工程序，并在VNUC数控加工仿真软件上模拟加工路线轨迹。数控车床操作与加工项目式教程任务2-3阶梯轴在数控车床仿真软件上的加工任务目标：（1）熟练掌握数控车床仿真软件的基本功能与操作。（2）掌握数控车床外圆复合形状多重粗车固定循环指令及编程方法。（3）掌握数控车床端面复合形状多重粗车固定循环指令及编程方法。（4）掌握数控车床轮廓复合形状多重粗车固定循环指令及编程方法。（5）掌握数控车床精车固定循环指令及编程方法。任务引领：制定如图2-43所示车削零件的数控加工刀具及加工工序卡，并编写加工程序。图2-43加工零件图数控车床操作与加工项目式教程2．3．1外圆复合形状多重粗车固定循环（G71）格式：G71U△dRe；G71PnsQnfU△uW△w（F__S__T__）；其中△d：每次切削深度（半径值，无正负值符号）e：每次切削的退刀量ns：精加工程序第一个程序段的序号nf：精加工程序最后一个程序段的序号△u：X向的精加工余量△w：Z向的精加工余量G71循环指令的刀具切削路径如图所示：任务2-3阶梯轴在数控车床仿真软件上的加工图2-44外圆粗车循环G71图2-44外圆粗车循环G71数控车床操作与加工项目式教程上一页下一页U和W的符号确定规则任务2-3阶梯