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1、数控车削编程与加工技术教学计划数控车削编程与加工技术教学计划鹿寨职业教育中心教学工作计划202*年秋学期专业课程数控技术应用年级教师08秋陈立刚数控车削编程与加工技术本学期使用的教材为电子工业出版社出版，谢晓红主编的数控车削编程与加工技术，本书是根据中等职业学校数控技术应用专业领域技能型人才培养培训编写的，教材分符合教学与训练项目的要求和中级数控车床操作员职业技能鉴定规范的要求。难度适中，其中还有很多教学实例，思路清晰，浅显易懂，每个章节后都有相关练习，析将数控车削加工工艺（工艺路线选择、刀具选择、切削用量设置等）和程序编制方法等专业技术能力融合到实训操作中。学生在学习这门课前也学习了机械制图
2、、车工工艺等专业课，还进行了8个星期的普车考证培训，因此学生有了学这门课的基础，但是很多学生的基础比较差，并且涉及到工艺性的问题学生不爱听，经验少，对于一些复杂零件（如圆弧连接的学生分曲面）计算比较复杂，学生不容易掌握。学生比较喜欢动手操作，也比较喜欢仿真析练习。针对教材以及学生的情况，1教学内容的调整。教材以讲明基本概念、基本原理为度，应删去一些繁锁的计算过程和一些过时的教学内容。例如，由于自动编程在数控编程中已得到广泛应用，可将教材中一些复杂曲线的数学处理等内容进行了压缩；因穿孔纸带在企业中已很少使用，这部分内容也可以删减；由于高职主要措施学生主要是技能的培养，因此，有必要对理论性太强、岗
3、位实用性较低的内容进行删减，突出实践技能性强的教学内容。2教学手段的改革。提高学生学习兴趣过去学生在学习数控编程课程时，普遍感觉这门课枯燥、难学，但如果利用电子教案，采用多媒体形式组织教学，同时利用数控加工的仿真软件，对学生编制出的数控程序进行仿真加工，这样就会使教学直观、形象，也会大大提高学生的学习兴趣。周次一二三四课时(节)44224课题第一模块：数控车床概述数控车床的基本组成及工作原理实训厂房了解车床的构造第二模块：数控编程的基础知识数控编程的概念数控加工程序格式与标准数控代码程序编制中的数学处理机床参考点、工件坐标系、工件原点、绝对坐标、增量坐标等基础知识3.掌握常用G功能代码、M功能
4、代码指令。1.掌握基点和节点的计算教学目标1.掌握数控机床的概念2.掌握数控机床的组成及各部分的作用，了解其它分类方法，3.了解数控机床的使用、加工特点。1.掌握编程的内容和步骤2.掌握数控编程的机床坐标系建立的原则、机床坐标系、机床原点、掌握层度认识理解理解理解运用检测形式考试第三模块：数控车床基本1.熟悉数控机床的控制面板、2.掌握操作方法及刀补设置3.了解机床的坐标系与对刀的基本原理运用理解工余量确定、选择刀具和切削用量、工艺文件编制。2.掌握典型零件的加工工艺分析运用运用理解运用运用理解理解理解理解认识认识操作考试考试考试考试操作五六七八九十十一十二十三十四十五十六十七十八十九二十二十
5、一注：掌握层度：、认识、理解、运用检测形式：A、考试B、操作C、作品期考222224242422442424444操作1.面板介绍及机床基本操作3.机床的坐标系与对刀的基本原理及对刀方法第四模块：数控车床加工工艺1.数控车削加工工艺的内容2.数控车削加工工艺的定制3.轴类零件的数控车削加工工艺分析4.典型零件的加工工艺分析1.掌握数控车削加工的工艺设计、工序划分、零件的装夹方法和对刀点的确定、走刀路线和加第五模块：数控车床编程1.简单轴类零件编程G02/G03指令2.简单套类零件的编程G90/G94指令圆锥小轴的编程加工3.复杂轮廓类零件的编程与加工4.复合固定循环（G70G75）用G71、G
6、72、G70车削轴类零件5.螺纹加工数控车削螺纹基本知识G92、G76的编程6.数控车床编程综合实例G75凹槽类零件编程与加工复杂零件编程与加工第六模块：刀尖半径补偿编程及加工第七模块：强化训练考证练习1.掌握切槽指令G751.掌握G00、G01和G02/G03指令编程格式及特点2.掌握简单轴类零件的数控车削加工工艺1.掌握简单套类零件车削工艺2.了解单一固定循环指令G90、G92的编程方法3.掌握圆锥小轴的编程加工1.掌握数控车削复合循环车削原理2.能正确运用各类指令代码编制较复杂零件程序3.能制定工件的车削加工工艺规程4.进一步掌握数控车削数值计算方法1.掌握螺纹加工指令G92、G76的编
7、程格式及特点2.能合理选用数控车削加工螺纹的切削用量1.掌握刀尖半径补偿指令的含义2.了解刀尖半径补偿指令的正确使用方法按照国家职业标准的要求，通过训练达到全面1针对实训考证强化训练1掌握中级数控车工应具备的知识与技能2针对实训考证强化训练2复习期考课程编制专业：数控技术应用年级：课程名称：数控车削编程与加工技术课时分配：理论课：44研讨课：10实验课：20总课时：74教学目标：数控车削编程与加工技术是我职教中心机械、机电、数控类专业的重要专业课，学习的目的在于使学生通过学习，掌握零件数控加工的编程方法，提高数控机床的操作能力和数控加工的工艺处理能力。在教学和自学中都应坚持学以致用、理论联系实
8、际的原则，既要注意理论知识的学习，更要注意运用知识和机床实际操作能力培养。通过理论讲解使学生全面掌握数控车床加工工艺、数控编程知识、数字处理能力、数控车床设备应用的能力。通过基本技能实训训练、综合技能训练，通过科学的评价体系、国家职业标准、顶岗实习等，获得综合职业能力，为与生产岗位的无缝对接，完成职业岗位的能力需求奠定基础。教学大纲：第一模块：数控车床概述（主修；考试）8课时1.1数控车床的产生与发展1.2数控车床的基本组成及工作原理1.3数控车床的分类1.4数控车床的特点和应用范围1.5数控系统的主要功能第二模块：数控编程的基础知识（主修；考试）8课时2.1数控编程的概念2.2数控编程的基础
9、知识2.3数控加工程序格式与标准数控代码2.4程序编制中的数学处理第三模块：数控车床基本操作（主修；考试）4课时3.1FANUC0i-TB数控系统的面板介绍及机床基本操作3.2刀具结构与刀具材料及其刀具类型3.3常用量具3.4常用车削用量选用3.5程序格式及常用指令讲解3.6机床的坐标系与对刀的基本原理及对刀方法第四模块：数控车床加工工艺（主修；考试）10课时4.1数控车削加工工艺的内容4.2数控车削加工工艺的定制4.3轴类零件的数控车削加工工艺分析4.4典型零件的加工工艺分析第五模块：数控车床编程（主修；考试）30课时5.1简单轴类零件编程G02/G03指令5.2简单套类零件的编程G90/G
10、94指令圆锥小轴的编程加工5.3复杂轮廓类零件的编程与加工5.4复合固定循环（G70G75）用G71、G72、G70车削轴类零件5.5螺纹加工数控车削螺纹基本知识G92、G76的编程5.6数控车床编程综合实例G75凹槽类零件编程与加工5.7复杂零件编程与加工5.8数控车床编程综合实例第六模块：刀尖半径补偿编程及加工（选修；非考试）4课时6.1基础知识6.2刀具几何补偿和磨损补偿6.3刀尖半径补偿第七模块：强化训练考证练习（必修；考试）10课时7.1针对实训考证强化训练17.2针对实训考证强化训练2课程编制一、需求分析1、国家（区域）经济发展需求。2、企业需求。3、学生学习志向与需求。二、课程编
11、制的考量1、企业的需求。2、知识的实用性及难易程度。3、模块（单元）名称。4、模块（单元）顺序安排。5、课时分配（总课时、理论课、实践课各多少）。6、模块类别（主修/选修；考试/非考试）。扩展阅读：数控车削编程与加工电子教案数控车削编程与加工教案数控车削编程与加工教案项目序号授课学时授课项目名称16授课班级教学载体机床项目1数控车床的基本操作一、了解数控车床的用途、分类和基本结构。二、了解数控车削的主要加工对象。三、正确建立机床坐标系与工件坐标系之间的联系，并能设定工件坐标系。四、能正确使用车床的夹具并进行工件的装夹。五、能正确安装刀具并熟练掌握数控车床的对刀。六、了解数控车床的操作面板各功能
12、键的作用。七、能正确完成数控车床的手动操作、程序输入、刀具参数等基本设置。八、了解数控车床日常维护保养。九、熟悉数控车削加工工艺过程的处理。一、数控车床基本操作二、数控车床认知三、车床坐标系四、车刀的选用五、夹具及工件的装夹六、车床日常维护保养七、FANUC0iT系统面板的操作八、车床的对刀FANUC0iT系统的基本操作数控车削加工工艺一、重点1）几种坐标系；2）数控车床的对刀。3）数控车床的基本操作。二、难点工件坐标系与机床坐标系的关系。项目目标相关知识项目实践拓展知识重点难点课外作业教学后记导入新授项目目标、项目任务相关知识一、数控车床认知1数控车床的用途其加工工艺类型主要包括车外圆、车端
13、面、车锥面、车成形面、钻孔、镗孔、铰孔、切槽、车螺纹、滚花等。2.数控车床的主要加工对象（1）精度要求高的零件(2)表面轮廓形状复杂的零件(3)带一些特殊类型螺纹的零件3数控车床的分类（1）按车床主轴位置分类1）立式数控车床其主轴垂直于水平面。主要用于加工径向尺寸大、轴向尺寸相对较小的大型复杂零件。2）卧式数控车床其主轴轴线处于水平位置，它的床身和导轨有多种布局形式，是目前应用最广泛的数控车床。（2）按车床功能分类1）简易数控车床2）经济型数控车床3）全功能型数控车床4）车削中心车削中心以全功能型数控车床为主体，并配置刀库和换刀机构手。4.数控车床的布局（1）床身和导轨的布局主要有平床身（a）
14、、斜床身(b)、平床身斜滑板(c)及立床身(d)等。（2）刀架的布局数控车床配置自动换刀的四刀位回转刀架或多刀位转塔刀架。5.数控车床的结构数控车床与普通车床相比较，其结构仍然由床身、主轴箱、进给传动系统、刀架以及液压、冷却、润滑系统等部分组成，只是数控车床的进给系统与普通车床有着本质上的差别。数控车床进给系统大为简化，仅保留了由伺服电动机控制的纵向、横向进给滚珠螺旋传动机构。数控车床的主轴脉冲发生器发出脉冲信号给数控装置控制长丝杠，使长丝杠与主轴转速成一定比例的频率运行，以加工出符合螺距的螺纹。二、车床坐标系目前我国执行的行业数控标准数控机床坐标和运动方向的命名JB/T30511999与国际
15、标准ISO841等效。标准坐标系采用右手笛卡尔坐标系，如图1.6所示。图1.6右手直角笛卡尔坐标系1车床坐标轴标准规定：平行于车床主轴（传递切削力）的刀具运动坐标轴为Z轴，且取刀具远离工件方向为+Z方向；X轴垂直于Z轴且平行于工件的装夹面，取刀具远离工件的方向为+X方向，如图1.7所示。图1.7数控车床坐标轴及方向2.机床坐标系和机床原点机床坐标系是机床固有的坐标系，机床坐标系的原点称为机床原点或机床零点。在机床经过设计、制造和调整后，这个原点便被确定下来，它是机床上固定的一个点。数控车床一般将机床原点定义在卡盘后端面与主轴旋转中心的交点上。3.机床参考点数控装置通电时并不知道机床零点位置，为
16、了正确地在机床工作时建立机床坐标系，通常在每个坐标轴的移动范围内（一般在X轴和Z轴的正向最大行程处）设置一个机床参考点（测量起点）。机床参考点可以与机床零点重合，也可以不重合。机床回到了参考点位置，CNC就建立起了机床坐标系。图1.8中O为数控车床参考点。通常在以下三种情况下，数控系统会失去对机床参考点的记忆，必须进行返回机床参考点的操作：（1）机床超程报警信号解除后。（2）机床关机以后重新接通电源开关时。实践拓展（3）机床解除急停状态后。4.编程坐标系和工件坐标系编程坐标系是编程人员根据零件图样及加工工艺等建立的坐标系，数控程序中的坐标值均以此坐标系为依据。编程坐标系中各轴的方向应该与所使用
17、的数控机床相应的机床坐标轴方向一致，一旦确定也就确定了数控加工时零件的安装方向。编程原点应尽量选择在零件的设计基准或工艺基准上。编程坐标系也称工件坐标系，实际上工件原点是指零件被装夹好后，相应的编程原点在机床坐标系中的位置。编程人员在编制程序时，只要根据零件图样就可以选定编程原点、建立编程坐标系、计算坐标数值，而不必考虑工件毛坯装夹的实际位置。对于加工人员来说，则应在装夹工件、调试程序时，通过对刀将编程原点转换为工件原点，并确定工件原点的位置，在数控系统中给予设定。三、车刀的选用1车刀分类（1）车刀按刀刃形状一般分为三类，即：尖形车刀、圆弧形车刀和成型车刀。（2）车刀按结构分有整体式、焊接式、
18、机夹式和可转位式四种类型。（3）车刀按特征可分为：外圆车刀、切槽刀、镗孔刀、螺纹刀、麻花钻等。2车刀的选用数控车床上车刀的选用与普通车削用的刀具基本相同，需遵循效率原则和精度原则。此外，在数控车床上应尽可能多地使用可转位机夹车刀。四、夹具及工件的装夹1三爪自定心卡盘装夹工件。这种方法装夹工件方便、省时，自动定心好，但夹紧力较小。三爪自定心卡盘可装成正爪或反爪两种形式。2两顶尖之间装夹工件。这种方法装夹工件不需找正，每次装夹的精度高。适用于长度尺寸较大或加工工序较多的轴类工件装夹。3.卡盘和顶尖之间装夹工件。这种方法装夹工件刚性好，轴向定位准确，能承受较大的轴向切削力，比较安全。适用于车削质量较
19、大的工件，一般在卡盘内装一限位支承或利用工件台阶限位，防止工件由于切削力的作用而产生轴向位移。4.花盘装夹工件。当加工表面的回转轴线与基准垂直时，外形复杂的零件可以装夹在花盘上加工。项目实践数控车削加工工艺1.数控车削加工工艺的制定（1）零件图样分析零件图分析是制定数控车削工艺的首要工作，主要包括以下内容。1）尺寸标注应适应数控车床加工的特点。零件图上尺寸标注应以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸，这种标注方法既便于编程，又有利于设计基准、工艺基准、测量基准和编程原点的统一。2）轮廓几何要素应完整、准确。在手工编程时，要计算每个节点坐标；在自动编程时，要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义。因
20、此在分析零件图时，要分析几何元素的给定条件是否充分。3）正确分析精度及技术要求。对被加工零件的精度及技术要求进行分析，是零件工艺性分析的重要内容，分析的主要内容如下：a分析精度及各项技术要求是否齐全、是否合理。b分析本工序的数控车削加工精度能否达到图样要求，若达不到，需采取其他措施（如磨削）弥补时，则应给后续工序留有余量。c找出图样上有位置精度要求的表面，这些表面应在一次安装下完成。d对表面粗糙度要求较高的表面，应确定用恒线速切削。4）结构工艺的合理性分析。零件的结构工艺性是指零件对加工方法的适应性，即所设计的零件结构应便于加工成形。在数控车床上加工零件时，应根据数控车削的特点，认真审视零件结
21、构的合理性。（2）工序的划分1）按安装次数划分。对于加工内容较少的零件，加工完后就能达到待检状态，可以一次安装、加工作为一道工序。2）按刀具划分。有些零件虽然能在一次安装中加工出很多待加工表面，但考虑到程序太长，会受到某些限制，如控制系统的限制（主要是内存容量），机床连续工作时间的限制（如一道工序在一个工作班内不能结束）等，可以同一把刀具加工的内容划分工序。3）按加工部位划分。对于加工内容很多的工件，可按其结构特点将加工部位分成几个部分，如内腔、外形、曲面或平面，并将每一部分的加工作为一道工序。4）按粗、精加工划分。对于经加工后易发生变形的工件，由于对粗加工后可能发生的变形需要进行校形，故一般
22、来说，凡要进行粗、精加工的过程，都要将工序分开。（3）工序顺序的安排1）基面先行。先加工定位基准面，减少后面工序的装夹误差。如轴类零件，先加工中心孔，再以中心孔为精基准加工外圆表面和端面。2）先粗后精。先对各表面进行粗加工，然后再进行半精加工和精加工，逐步提高加工精度。3）先近后远。离对刀点近的部位先加工，离对刀点远的部位后加工，以便缩短刀具移动距离，减少空行程时间。同时有利于保持工件的刚性，改善切削条件。4）内外交叉。先进行内、外表面的粗加工，后进行内、外表面的精加工。不能加工完内（或外）表面后，再加工外（或内）表面。（4）进给路线的确定进给路线是刀具在加工过程中相对于工件的运动轨迹，也称走
23、刀路线。它既包括切削加工的路线，又包括刀具切入、切出的空行程。不但包括了工步的内容，也反映出工步的顺序，是编写程序的依据之一。因此，以图形的方式表示进给路线图，可为编程带来很大方便。小结1）粗加工进给路线的确定a.矩形循环进给路线。利用数控系统的矩形循环功能，确定矩形循环进给路线。这种进给路线刀具切削时间最短，刀具损耗最小，为常用的粗加工时进给路线。b.三角形循环进给路线。利用数控系统的三角形循环功能，确定三角形循环进给路线。c.沿工件轮廓循环进给路线。利用数控系统的复合循环功能，确定沿工件轮廓循环进给路线。这种进给路线刀具切削总行程最长，一般只适用于单件小批量生产。d.阶梯切削路线。当零件毛
24、坯的切削余量较大时，可采用阶梯切削进给路线。2）精加工进给路线的确定a.各部位精度要求一致的进给路线。在多刀进行精加工时，最后一刀要连续加工，并且要合理确定进、退刀位置，尽量不要在光滑连接的轮廓上安排切入和切出或换刀及停顿，以免因切削力变化造成弹性变形，产生表面划伤、形状突变或滞留刀痕等缺陷。b.各部位精度要求不一致的进给路线。当各部位精度要求相差不大时，要以精度高的部位为准，连续加工所有部位；当各部位精度要求相差很大时，可将精度相近的部位安排在同一进给路线，并且先加工精度低的部位，再加工精度高的部位。c.切入、切出及接刀点位置的选择。应选在工件上有空刀槽或表面间有拐点、转角的位置，不应选在曲
25、线相切或光滑连接的部位。（5）切削用量的选择切削用量的选择原则是：粗车时，首先考虑选择尽可能的背吃刀量ap，其次选择较大的进给速度F，最后确定一个合适的切削速度c。增大背吃刀量ap可使走刀次数减少，增大进给速度F有利于断屑。精车时，加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量不大且较均匀，选择切削用量时应着重考虑如何保证加工质量，并在此基础上尽量提高生产率。因此，精车时应选用较小（但不能太小）的背吃刀量ap和进给速度F，并选用性能高的刀具材料和合理的几何参数，以尽可能提高切削速度c。2.数控车削工艺文件(1)数控编程任务书(2)数控加工工序卡(3)数控加工刀具卡数控车削编程与加工教案项目序号授课学时
26、授课项目名称218授课班级教学载体零件项目2轴的加工任务一：阶梯轴的加工任务二：异形轴的加工一、了解简单轴类零件的数控车削工艺，会制订轴类零件的数控加工工艺。二、正确选择和安装刀具，掌握对刀的方法并能进行对刀正确性的检验。三、理安排数控加工工艺路线，正确进行轴类加工常用切削参数的选择。四、了解数控程序的基本结构，正确运用编程指令编制轴类零件的数控加工程序。五、掌握数控车床的操作流程，培养操作技能和文明生产的习惯。六、初步掌握检测量具的使用，能对轴类工件作简单质量分析。一、轴类零件的加工工艺二、程序结构三、英制指令和公制指令四、直径编程和半径编程五、F、S、T指令六、绝对编程和增量编程指令七、点
27、位控制和直线插补指令八、圆弧编程指令九、倒角倒圆角指令十、刀尖圆弧补偿指令十一、切削速度控制指令十二、内、外圆粗车切削循环指令、精车切削循环轴类加工及精度检测SIEMENS802ST系统基本编程指令、应用及数控加工一、重点1）轴类零件加工工艺特点，轴类加工刀具的选择和加工工艺的制定。2）常用车床的F、S、T指令。3）圆弧编程、刀尖圆弧补偿、切削速度控制指令。4）常用粗、精加工切削循环指令二、难点1）轴类零件的编程。项目目标相关知识项目实践拓展知识重点难点课外作业教学后记导入新授项目目标、项目任务任务一阶梯轴的加工相关知识一、轴类零件的加工工艺1.数控车削外圆柱面的加工方案根据毛坯的制造精度和工
28、件的加工要求，外圆柱面车削一般可分为粗车、半精车、精车、精细车。粗车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IT11IT13级，表面粗糙度Ra12.550m。半精车的尺寸精度可达IT8IT10级，表面粗糙度Ra3.26.3m。半精车可作为中等精度表面的终加工，也可作为磨削或精加工的预加工。精车后的尺寸精度可达IT7IT8级，表面粗糙度Ra0.81.6m。精细车后的尺寸精度可达IT6IT7级，表面粗糙度Ra0.0250.4m。精细车尤其适合于有色金属加工，有色金属一般不宜采用磨削，所以常用精细车代替磨削。因此，可选择以下加工方案：（1）加工精度为IT8IT10级、Ra3.26.3m的
29、除淬火钢以外的常用金属，可采用普通型数控车床，按粗车、半精车方案加工。（2）加工精度为IT7IT8级、Ra0.81.6m的除淬火钢以外的常用金属，可采用普通型数控车床，按粗车、半精车、精车的方案加工。（3）加工精度为IT6IT7级、Ra0.0250.4m的除淬火钢以外的常用金属，可采用精密型数控车床，按粗车、半精车、精车、精细车的方案加工。（4）加工精度高于IT5级、Ra0.08m的除淬火钢以外的常用金属，可采用高档精密型数控车床，按粗车、半精车、精车、精细车的方案加工。（5）对淬火钢等难车削材料，其淬火前可采用粗车、半精车的方法，淬火后安排磨削加工；对最终工序有必要用数控车削方法加工的难切削
30、材料，可参考有关难加工材料的数控车削方法进行加工。2.轴类工件的加工方法（1）车短小的工件时，一般先车某一端面，以便于确定长度方向的尺寸；车铸锻件时，最好先适当倒角后再车削，以免刀尖轻易碰到型砂和硬皮而使车刀损坏。（2）轴类工件的定位基准通常选用中心孔。加工中心孔时，应先车端面后钻中心孔，以保证中心孔的加工精度。（3）工件车削后还需磨削时，只需粗车或半精车，并注意留磨削余量。二、程序结构数控系统的种类繁多，它们使用的数控程序语言规则和格式也不尽相同。因此，编程人员在针对某一台数控机床编制加工程序时，应该严格按照机床编程手册中的规定进行程序编制。1.程序的组成一个完整的程序由程序号、程序内容和程
31、序结束三部分组成，如下所示：O0002；程序号N0010G00G90G54X0Y0M03S800；N0020G43H1Z30M08；程序内容N0030G01X40.2Y88.3F0.2；N0100M30；程序结束（1）程序号写在程序的最前面，FANUC系统的程序号由英文字母O和14位正整数组成，例O0002。程序号一般要求单列一段。（2）程序内容是由若干个程序段组成的。每个程序段一般占一行。（3）程序结束指令可以用M02或M30，它必须写在程序的最后。一般要求单列一段。2.程序段的组成一个数控加工程序是由若干个程序段组成的。现在一般使用的地址符程序段格式中，每个程序段又由若干个程序字组成，各个
32、程序段中的长度和字的个数都是可变的。地址符程序段格式：NGXYZFSTM在这种格式中，字的排列顺序无严格的要求，字的位数可多可少，与上段相同的续效数字可以省略。例如：N0030G00X10Y20F0.2；N0040G01X20(Y20)(F0.2)；可见N0040中Y20和F0.2可省略，可写为：N0040G01X20；3.字的功能组成程序段的每一个字都有其特定的功能含义，以下是以FANUC-0iT数控系统的规范来介绍，实际工作中，请遵照机床数控系统说明书来使用各个功能字。（1）顺序号字N顺序号又称程序段号,位于程序段之首,顺序号字N是地址符，后续数字一般为14位的正整数。数控加工中的顺序号实
33、际上是程序段的名称，与程序执行的先后次序无关。顺序号的作用：对程序的校对和检索修改；作为条件转向的目标，即作为转向目的程序段的名称。（2）准备功能字G准备功能字G，又称为G功能或G指令，是用于建立机床或控制系统工作方式的一种，数控车床常用的G功能字见表2.1。（3）尺寸字尺寸字用于确定机床上刀具运动终点的坐标位置,共有三组。其中，第一组X，Y，Z，U，V，W，P，Q，R用于确定终点的直线坐标尺寸；第二组A，B，C，D，E用于确定角度坐标尺寸；第三组I，J，K用于确定圆弧轮廓的圆心坐标尺寸。在一些数控系统中，还可以用P指令暂停时间、用R指令圆弧的半径等。（4）进给功能字F进给功能字F，又称为F功
34、能或F指令，用于指定切削的进给速度。（5）主轴转速功能字S主轴转速功能字S，又称为S功能或S指令，用于指定主轴转速。（6）刀具功能字T刀具功能字T，又称为T功能或T指令，用于指定加工时选刀。（7）辅助功能字M辅助功能字M，后续数字一般为13位正整数，又称为M功能或M指令，用于指定数控机床辅助装置的开关动作。三、英制指令和公制指令指令格式：G20/G21四、直径编程和半径编程数控车床加工回转体，其X坐标可采用直径编程和半径编程两种方式加以指定。目前，数控车床出厂时一般设置为直径编程方式。五、F、S、T指令1.F指令指令格式：F-；例G01X0Y0F0.22.S指令实施新授指令格式：S-；例M03
35、S5003.T指令指令格式：T-；例T0101六、绝对编程和增量编程指令指令格式：G90/G91说明：（1）G90绝对编程方式下，每个编程坐标轴上的编程值是相对于编程原点。（2）G91增量编程方式下，每个编程坐标轴上的编程值是相对于前一位置而言，该值等于轴移动的距离。（3）机床刚开机时默认G90状态。（4）G90和G91都是模态（续效）指令在某些车床上用X、Z表示绝对编程，用U、W表示增量编程，并允许在同一程序段中混合使用绝对和相对编程方法：混合编程方式：X100W-50注意：混合编程时程序段前的G90/G91可省略。七、点位控制和直线插补指令指令格式：G00X（U）-Z(W)-G01X（U）
36、-Z(W)-F-项目实施任务二异形轴的加工相关知识一、圆弧编程指令指令格式：G02X(U)-Z(W)-I-K-F-G03R-说明：(1)G02指令为顺时针圆弧插补，G03指令为逆时针圆弧插补，均为模态指令。圆弧顺逆方向的判别方法为：沿着不在圆弧平面内的坐标轴Y，由正方向向负方向看，顺时针方向G02，逆时针方向G03。(3)X(U)和Z(W)是指圆弧插补的终点坐标值。（4）I、K是指圆弧圆心到起点的增量坐标，与G90、G91无关。I、K是矢量值，并且I0、K0可以省略。（5）R为指定圆弧半径，当圆弧的圆心角180时，R值为正；当圆弧的圆心角180时，R值为负。（6）G02和G03都是模态（续效）
37、指令。注意：如果圆心I、K和半径R同时指定，由地址R指定的圆弧优先，其余被忽略。二、倒直角倒圆角指令1.倒直角指令指令格式：G01X(U)-Z(W)-C-F-2.倒圆角指令指令格式：G01X(U)-Z(W)-R-F-三、刀尖圆弧自动补偿指令数控编程时，通常都将车刀刀尖作为一点来考虑，但实际加工的刀尖处存在圆角。当用按理论刀尖点编出的程序进行端面、外径、内径等与轴线平行或垂直的表面加工时，是不生误差的；但在进行倒角、锥面及圆弧切削时，则会产生少切或过切现象。此时可用刀尖圆弧自动补偿功能来消除误差，从而避免少切或过切现象的产生。指令格式：G41G01X(U)-Z(W)-F-G42G00G40说明：
38、（1）G41指刀具半径左补，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向看（假设工件不动），刀具在工件左侧时的刀具半径补偿。（2）G42指刀具半径右补，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向看（假设工件不动），刀具在工件右侧时的刀具半径补偿。（3）G40为取消刀具半径补偿。即使用该指令后，G41、G42指令无效。（4）G41、G42和G40参数都是模态（续效）指令。（5）在设置刀尖圆弧自动补偿时，还要设置刀尖圆弧位置编码。四、切削速度控制指令1.恒线速控制编程格式G96S-说明：（1）当数控车床的主轴为伺服主轴时，可通过G96指令来设置。（2）S后面的数字表示的是恒定的线速度（m/min）。例：G96S15
39、0表示切削点线速度控制在150m/min。2恒线速取消编程格式G97S-S后面的数字表示恒线速度控制取消后的主轴转速，如S未指定，将保留G96的最终值。例：G97S3000表示恒线速控制取消后主轴转速3000r/min。3.最高转速限制编程格式：G50S-说明：S后面的数字表示的是最高转速（r/min）。例：G50S202*表示最高转速限制为202*r/min例：图所示的零件，为保持A、B、C各点的线速度在150m/min，则各点在加工时的主轴转速分别为：A：n=1000150(40)=1193r/minB：n=1000150(60)=795r/minC：n=1000150(70)=682r/
40、min五、内、外圆粗车切削循环指令指令格式：G71U(d)-R(e)-G71P(ns)-Q(nf)-U(u)-W(w)-F(f)-S(s)-T(t)-说明：（1）d粗车背吃刀量（即切深、半径值，不带符号，模态值）。（2）e粗车退刀量（模态值）。（3）ns精加工轮廓程序段中开始程序段的段号。（4）nf精加工轮廓程序段中结束程序段的段号。（5）uX轴向精加工余量（直径值，外圆加工为正，内圆加工为负）。（6）wZ轴向精加工余量。（7）f、s、t粗车时的F、S、T代码。注意：（1）G71粗车切削循环是复合固定循环指令，适合于轴向尺寸大于径向尺寸的毛坯工件进行粗车循环，如图2.23所示。一般在编程时，X
41、向的精车余量大于Z向精车余量。（2）FANUC0iT中，G71加工循环有两种类型，即类型I和类型II。通常在所有类型I的粗加工循环中，零件轮廓必须符合X轴、Z轴方向同时单调增大或单调减少的形式，否则会出现凹形轮廓一次性切削。（3）nsnf程序段中的F、S、T功能，即使被指定也对粗车循环无效。（4）FANUC0iT中G71加工循环，顺序号“ns”程序段必须沿X向进刀，且不应出现Z轴的运动指令，否则会出现程序报警。六、精车切削循环指令格式：G70P(ns)-Q(nf)-说明：（1）ns精加工轮廓程序段中开始程序段的段号。（2）nf精加工轮廓程序段中结束程序段的段号。注意：(1)G70精车切削循环指
42、令不能单独使用，必须在粗车切削循环G71、G72、G73之后。（2）G70执行过程中的F、S由“ns”“nf”程序段之间给出的F、S确定七、端面粗车切削循环指令指令格式：G72W(d)-R(e)-G72P(ns)-Q(nf)-U(u)-W(w)-F(f)-S(s)-T(t)-说明：（1）d粗车背吃刀量（即Z向切深，不带符号，模态值）。（2）e粗车退刀量（模态值）。（3）ns精加工轮廓程序段中开始程序段的段号。（4）nf精加工轮廓程序段中结束程序段的段号。（5）uX轴向精加工余量（直径值，外圆加工为正，内圆加工为负）。（6）wZ轴向精加工余量。（7）f、s、t粗车时的F、S、T代码。注意：（1）
43、G72端面粗车切削循环是复合固定循环指令，适合于径向尺寸大于轴向尺寸的毛坯工件进行粗车循环。一般在编程时，Z向的精车余量大于X向精车余量。（2）零件轮廓必须符合X轴、Z轴方向同时单调增大或单调减少的形式。（3）nsnf程序段中的F、S、T功能，即使被指定也对粗车循环无效。（4）FANUC0iT中G72加工循环，顺序号“ns”程序段必须沿Z向进刀，且不应出现X轴的运动指令，否则会出现程序报警。例：用G72、G70指令加工如图2.26所示零件右端各外轮廓，零件材料为45钢。八、成形粗车切削循环指令指令格式：G73U(i)-W(k)-R(d)-G73P(ns)-Q(nf)-U(u)-W(w)-F(f
44、)-S(s)-T(t)-实施拓展说明：（1）iX轴向总退刀量（模态值）。（2）kZ轴向总退刀量（模态值）；（3）d重复加工次数（分层次数）；（4）ns精加工轮廓程序段中开始程序段的段号。（5）nf精加工轮廓程序段中结束程序段的段号。（6）uX轴向精加工余量（直径值，外圆加工为正，内圆加工为负）。（7）wZ轴向精加工余量。（8）f、s、t粗车时的F、S、T代码。注意：（1）如图2.27所示G73成形粗车切削循环指令，可以高效的切削铸造成形、锻造成形或已粗车成形的工件。（2）G73循环对零件轮廓的单调性没有要求。（3）FANUC0iT中G73加工循环，顺序号“ns”程序段可以沿X、Z向任意进刀进刀
45、。项目实施拓展知识一、SIEMENS802ST系统的基本编程1.SIEMENS802ST系统主程序命名原则开始的两个符号必须是字母，其后的符号可以是字母,数字或下划线，最多为8个字符，不得使用分隔符。例：RAHMEN522.半径编程和直径编程指令指令格式：G22/G233.绝对编程和增量编程指令指令格式：G90/G914.点位控制和直线插补指令指令格式：G0X-Z-G1X-Z-F-5.圆弧编程指令指令格式：G2/G3X-Z-I-K-说明：用圆心和终点编程G2/G3X-Z-CR=说明：用半径和终点编程6.倒角倒圆角指令指令格式：G1X-Z-CHF=F-说明：倒角指令G1X-Z-RND=F-说明：
46、倒圆角指令7.刀具和刀具补偿号（1）刀具T功能：T指令可以选择刀具。（2）刀具补偿号功能：一个刀具可以匹配从1到9几个不同补偿的数据组(用于多个切削刃)。另外可以用D及其对应的序号设置一个专门的切削刃。如果没有编写D指令，则D1自动生效。如果设置D0，则刀具补偿值无效。8.刀尖圆弧补偿指令指令格式：G41G1X-Z-F-G42G0G40说明：G41指刀具半径左补，G42指刀具半径右补，G40为取消刀具半径补偿。9.主轴转速限制指令格式：G96S-LIMS=说明：S后面的数字表示的是恒定的线速度（m/min），LIMS最高转速限制（r/min）。例：G96S150LIMS=150010.切削循环
47、LCYC95指令格式：R105=R106=R108=R109=R110=R111=R112=LCYC95参数R105R106R108R109含义，数值范围加工类型：数值1.12精加工余量，无符号切入深度，无符号粗加工切入角参数R110R111R112含义，数值范围粗加工时的退刀量粗切进给率精切进给率参数说明：（1）R105加工方式，定义为下表。数值12345纵向/横向纵向横向纵向横向纵向外部/内部外部外部内部内部外部粗加工/精加工/综合加工粗加工粗加工粗加工粗加工精加工实践小结6789101112横向纵向横向纵向横向纵向横向外部内部内部外部外部内部内部精加工精加工精加工综合加工综合加工综合加工
48、综合加工（2）R106精加工余量参数。（3）R108切入深度参数。（4）R109粗加工切入角。（5）R110粗加工时退刀量参数。（6）R111粗加工进给率参数。(7)R112精加工进给率参数。注意：SIEMENS802ST系统加工的轮廓在一个子程序中定义，循环通过变量_CNAME名下的子程序名调用子程序。轮廓由直线或圆弧组成，并可以插入圆角和倒角。轮廓的编程方向必须与精加工时所选择的加工方向相一致。11可编程坐标平移指令指令格式：G158X-Z-说明：坐标平移G158说明：取消坐标平移项目实践安全操作和注意事项（1）装刀时，刀尖与工件中心高平齐。（2）对刀前，先将工件右端面车平。（3）注意换刀
49、点的选择，防止打刀。（4）含圆弧面零件的加工难点是保证圆弧表面的形状误差，应准确编程。（5）注意圆弧刀具几何参数的选择，主偏角一般取9030，刀尖角取3555，以保证刀尖位于刀具的最前端，避免刀具过切、干涉（图2.43）。（6）注意采用刀尖圆弧半径补偿进行编程。对圆弧切点坐标的计算一定要精确，以保证加工时圆弧与圆弧之间连接光滑。（7）表面粗糙度要求较高时，需加冷却液进行冷却润滑。数控车削编程与加工教案项目序号授课学时授课项目名称36项目3套的加工授课班级教学载体零件项目目标一、了解套类零件的数控车削工艺，会制订套类零件的数控加工工艺。二、正确选择和安装刀具，避免加工过程中刀具的干涉。三、合理安排内外轮廓的加工顺序，正确选择加工方向和切削参数。四、正确运用编程指令编制套类零件的数控加工程序。五、进一步掌握数控车床的独立操作技能。六、正确使用检测量具，并能够对套类工件进行质量分析。相关知识一、套类零件加工工艺二、单一固定循环指令三、钻孔循环指令四、暂停指令五、自动返回参考点指令项目实践拓展知识套类加工及精度检测SIEMENS802ST系统基本编程指令及应用一、重点1）套类