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1、数控加工数控加工(ji gng)程序编制程序编制-车削编程车削编程 (FANUC 0i)任务任务(rn wu)一：建立工件坐标系一：建立工件坐标系第一页，共53页。课程(kchng)简介课程宗旨 掌握数控加工工艺的基础知识。掌握数控加工工艺的基础知识。掌握编制数控程序的基本掌握编制数控程序的基本(jbn)(jbn)方法。方法。掌握数控仿真的基本掌握数控仿真的基本(jbn)(jbn)操作。操作。主要内容 数控车床程序编制数控车床程序编制 数控铣床程序编制数控铣床程序编制 加工加工(ji gng)(ji gng)中心程序编制中心程序编制第二页，共53页。课程(kchng)简介教学方式 任务驱动任务
2、驱动 自自主主学学习习(xux)(xux)团队教学团队教学考核方法 期末考试期末考试 项项目目考考核核（共共同同制制定定(zhdng)(zhdng)考考核方案）核方案）课程特点与学习方法 综合性综合性注意联系和综合应用以往所学知识注意联系和综合应用以往所学知识 实践性实践性重视实践性环节重视实践性环节 灵活性灵活性掌握基本知识，活学活用掌握基本知识，活学活用第三页，共53页。材料材料(cilio)45钢钢 建立工件坐标系，在数控车床上仿真建立工件坐标系，在数控车床上仿真(fn zhn)加工加工工作工作(gngzu)任务任务第四页，共53页。学习学习(xux)目标目标最终目标：掌握数控车床工件坐
3、标系建立的三种最终目标：掌握数控车床工件坐标系建立的三种方式，能够对多把车刀方式，能够对多把车刀(ch do)(ch do)正确建立工件坐标系。正确建立工件坐标系。促成目标：促成目标：1 1掌握机床坐标系和机床坐标轴的确定原则；掌握机床坐标系和机床坐标轴的确定原则；2 2会机床坐标系、工件坐标系、机床参考点的概念会机床坐标系、工件坐标系、机床参考点的概念 及其相互关系；及其相互关系；3 3会会G50G50指令建立工件坐标系；指令建立工件坐标系；4.4.会会G54G54G59G59指令建立工件坐标系；指令建立工件坐标系；5 5会刀具功能指令会刀具功能指令T T建立工件坐标系。建立工件坐标系。第五
4、页，共53页。相关相关(xinggun)知识知识了解数控加工过程了解数控加工过程认识数控程序的特点认识数控程序的特点坐标值坐标值了解数控机床了解数控机床显示坐标显示坐标认识数控机床认识数控机床坐标系坐标系思考普通机床对刀的目的思考普通机床对刀的目的刀尖位于对刀点时显示的坐标值刀尖位于对刀点时显示的坐标值对刀操作对刀操作(cozu)刀尖位于工件坐标系原点时显示的坐标值刀尖位于工件坐标系原点时显示的坐标值计算计算将计算结果告知数控系统将计算结果告知数控系统数控指令数控指令G54第六页，共53页。数控加工过程数控加工过程第七页，共53页。数控加工过程数控加工过程在数控机床上，严格按照加工程序，自动的
5、对被加工工件在数控机床上，严格按照加工程序，自动的对被加工工件(gngjin)进行加进行加工。工。第八页，共53页。程序程序(chngx)O0001;G54;T0101;M03S600;G00X50.Z5.;G73U21.W0R11;F0.5;N10G00X0;G01G42Z0F0.2;G03XZ-25.909R15.;G02X14.826Z-40.R12.5;G02X24.002Z-43.R5.;G01X41.;U6.W-3.;X47.;N20G40X50.;G70P10Q20G00X100.Z50.;M30;第九页，共53页。数控车床数控车床第十页，共53页。数控车床坐标系数控车床坐标系数
6、控车床的坐标系以径向为数控车床的坐标系以径向为x x 轴方向，纵向轴方向，纵向(zn xin)(zn xin)为为z z 轴方向。轴方向。Z Z轴正负：指向尾架方向是轴正负：指向尾架方向是 z z 轴的正方向。轴的正方向。x x轴正负：远离车床卡盘的方向为轴正负：远离车床卡盘的方向为 x x 轴正方向。轴正方向。+X+Z机床原点卡盘工件毛坯料工件原点刀具机械参考点Z参X参数控车床的机床原点一般数控车床的机床原点一般(ybn)设在卡盘前端面或后端面设在卡盘前端面或后端面的中心。的中心。第十一页，共53页。机床机床(jchung)参考点参考点机床参考点也是机床上的一个固定点。通常设置在机床各轴机床
7、参考点也是机床上的一个固定点。通常设置在机床各轴靠近正向极限的位置。靠近正向极限的位置。机床参考点对机床原点的坐标是已知值。机床参考点对机床原点的坐标是已知值。开机开机(ki j)回零回零回零操作（回参考点）后表明机床坐标系建立回零操作（回参考点）后表明机床坐标系建立第十二页，共53页。完成回零操作，自动完成回零操作，自动(zdng)建立起机床坐标系建立起机床坐标系第十三页，共53页。在机床在机床(jchung)坐标系中的坐标值是刀架上的某点相对机床坐标系中的坐标值是刀架上的某点相对机床(jchung)原点的距离原点的距离第十四页，共53页。工件工件(gngjin)坐标系坐标系n工件坐标系坐标
8、轴的确定与机床坐标系坐标轴方向一致。工件坐标系坐标轴的确定与机床坐标系坐标轴方向一致。n工件坐标系原点由编程人员选择。工件坐标系原点由编程人员选择。n在数控车床上加工工件时，工件原点一般设在主轴中心线与工件右在数控车床上加工工件时，工件原点一般设在主轴中心线与工件右端面端面(dunmin)（或左端面（或左端面(dunmin)）的交点处。）的交点处。n编程尺寸都按工件坐标系中的尺寸确定。编程尺寸都按工件坐标系中的尺寸确定。第十五页，共53页。G54G54对刀对刀第十六页，共53页。（刀具(doj)靠近工件为负，直径编程）第十七页，共53页。建立建立(jinl)工件坐标系工件坐标系G54中的坐标值
9、是刀尖位于工件坐标系中的坐标值是刀尖位于工件坐标系原点时，刀架上某点在机床原点时，刀架上某点在机床(jchung)坐标系中的坐标值。坐标系中的坐标值。在工件坐标系中的坐标值则是刀尖相对在工件坐标系中的坐标值则是刀尖相对工件原点的距离。（有正负之分）工件原点的距离。（有正负之分）第十八页，共53页。计划计划(jhu)n毛坯毛坯(mop)4585，n刀具刀具93度外圆车刀，度外圆车刀，n刀尖角刀尖角35度，度，n刀尖圆弧半径取刀尖圆弧半径取0。第十九页，共53页。实施实施(shsh)仿真仿真(fn zhn)加工加工填写记录单填写记录单第二十页，共53页。加工加工(ji gng)步骤步骤 1）开机；
10、）开机；2）回参考点：先回）回参考点：先回X，后回，后回Z 3）装夹工件；）装夹工件；4）安装刀具；）安装刀具；5）对刀）对刀:一把刀一把刀G54 6）导入程序；）导入程序；7）轨迹模拟）轨迹模拟(mn)8）运行程序加工工件；）运行程序加工工件；9）测量）测量第二十一页，共53页。数控系统操作数控系统操作(cozu)面板面板第二十二页，共53页。循环循环(xnhun)启启动动AUTO EDIT MDI单段单段 跳段跳段 选择选择(xunz)停止停止 机械锁住机械锁住 空运行空运行回零回零 手动手动 手轮手轮(shu ln)主轴正转主轴正转 停止停止 反转反转机床控制机床控制面板面板第二十三页，
11、共53页。将刀具将刀具(doj)移至工件端面，切端面，沿移至工件端面，切端面，沿X向退刀至安全位置，按数控系统面板上的向退刀至安全位置，按数控系统面板上的OFFSETSETTING按钮按钮 坐标系（软键）坐标系（软键）G54 输入输入z0 测量按钮（软键）测量按钮（软键）G54对刀操作步骤：对刀操作步骤：Z向对刀按按“手动手动”按钮按钮 ，按按“主轴主轴(zhzhu)正转按钮正转按钮”第二十四页，共53页。将刀具移至工件端面，切外圆，沿将刀具移至工件端面，切外圆，沿Z向退刀至安全位置，主轴停止转动，向退刀至安全位置，主轴停止转动，,测量测量(cling)所切外圆的实际直径值，按数控系统面板所切
12、外圆的实际直径值，按数控系统面板OFFSET SETTING按钮按钮 坐标系（软键）坐标系（软键）G54 输入输入X（实际直径值）（实际直径值）测量测量(cling)按钮按钮（软键）（软键）G54对刀操作步骤：对刀操作步骤：X向对刀按按“手动手动”按钮按钮 ，按按“主轴主轴(zhzhu)正转按钮正转按钮”第二十五页，共53页。记录记录(jl)单单车车端面端面Z Z坐坐标标（工件坐（工件坐标标）车车外外圆圆X X直径直径工件坐工件坐标标系系(G54)(G54)X X（机械坐（机械坐标标）Z Z（机械坐（机械坐标标）右端右端G54对刀记录表对刀记录表第二十六页，共53页。记录记录(jl)单单车端面
13、车端面（机械坐标）（机械坐标）起始点起始点（程序（程序G50）起始点起始点（机械坐标）（机械坐标）Z坐标坐标A50A+50车外圆车外圆（机械坐标）（机械坐标）测量测量外圆直径外圆直径起始点起始点（程序（程序G50）起始点起始点（机械坐标）（机械坐标）X坐标坐标BC100B-C+100G50对刀记录表对刀记录表第二十七页，共53页。记录记录(jl)单单报警记录报警记录 记录员签名记录员签名_尺寸测量记录尺寸测量记录 记录员签名记录员签名_问题分析及解决记录问题分析及解决记录 记录员签名记录员签名_第二十八页，共53页。程序程序(chngx)O0001;G54;T0101;M03S600;G00X
14、50.Z5.;G71U2.R1.;G71P10Q20U0.6W0F0.5;N10G00X0;G01G42Z0F0.2;G03X20.59Z-25.909R15.;G02X14.826Z-40.R12.5;G02X24.002Z-43.R5.;G01X41.;U6.W-3.;X47.;N20G40X50.;G70P10Q20G00X100.Z50.;M30;第二十九页，共53页。导入程序导入程序(chngx)步骤步骤按机床面板按机床面板“编辑编辑”按按钮钮按数控系按数控系统统面板面板PROG按按钮钮 操作（操作（软键软键）（软键软键）READ（软键软键）输输入入O0001 EXEC（软键软键）菜
15、菜单单“机床机床/DNC传传送送”或或 选择选择所需的所需的NC程序程序 按按“打开打开(d ki)”按按钮钮 数控程序被数控程序被导导入并入并显显示在示在CRT界面上界面上 第三十页，共53页。轨迹模拟和自动轨迹模拟和自动(zdng)加工加工轨迹模拟：轨迹模拟：按操作面板上的按操作面板上的“自动运行自动运行”按钮，按钮，按系统面板按系统面板 按钮按钮 操作面板上的操作面板上的“循环启动循环启动(qdng)”按钮按钮 ，即可，即可观察数控程序的运行轨迹观察数控程序的运行轨迹 自动加工：自动加工：按操作面板上的按操作面板上的“自动运行自动运行”按钮，按钮，操作面板上的操作面板上的“循环启动循环启
16、动(qdng)”按钮按钮 ，程序，程序开始执行，自动加工工件。开始执行，自动加工工件。第三十一页，共53页。检查检查(jinch)1加工加工(ji gng)前，轨迹模拟检验程序、检查工前，轨迹模拟检验程序、检查工件坐标系建立正确与否。件坐标系建立正确与否。2在工件加工在工件加工(ji gng)过程中，工件首次加工过程中，工件首次加工(ji gng)时，正常切削工件前，必须用单段方式时，正常切削工件前，必须用单段方式运行程序，且切入工件而且切削正常后，方可取消运行程序，且切入工件而且切削正常后，方可取消单段运行方式。单段运行方式。3加工加工(ji gng)完后，看工件的形状是否正确、完后，看工件
17、的形状是否正确、测量尺寸是否合格测量尺寸是否合格第三十二页，共53页。第三十三页，共53页。总结、评价总结、评价(pngji)与提升与提升问题问题评价评价 拓展拓展进一步思考进一步思考整理实训报告整理实训报告(bogo)预习预习第三十四页，共53页。问题问题(wnt)第三十五页，共53页。第三十六页，共53页。第三十七页，共53页。第三十八页，共53页。评价评价(pngji)自我自我(zw)评价评价教师评价教师评价第三十九页，共53页。拓展拓展(tu zhn)目测右刀尖靠近圆柱和倒角的交线，但在交线的左侧。（操作手轮）目测右刀尖靠近圆柱和倒角的交线，但在交线的左侧。（操作手轮）记下记下(j x
18、i)此处显示的此处显示的Z坐标。坐标。切断切断(qi dun)保证总长度保证总长度第四十页，共53页。向左移动刀具等于向左移动刀具等于(dngy)或大于或大于13，试切，测量工件长度，试切，测量工件长度退刀后，向右移动刀具退刀后，向右移动刀具(doj)，保证切断后的长度为零件的长度即，保证切断后的长度为零件的长度即58，切断，切断第四十一页，共53页。工件坐标系建立的方法工件坐标系建立的方法1)G50 X_Z_;X、Z值分别为刀尖（刀位点）起始点相对工件原点的值分别为刀尖（刀位点）起始点相对工件原点的X向和向和Z向坐标，注意向坐标，注意X应为直径值。应为直径值。2）G543）刀具偏移值）刀具偏
19、移值 T0101改变改变(gibin)方法时，方法时，G54、刀补界面等先清零刀补界面等先清零再执行回零操作。再执行回零操作。第四十二页，共53页。将刀具移至工件端面，切端面，沿将刀具移至工件端面，切端面，沿X向退刀至安全位置，按机床操作面板向退刀至安全位置，按机床操作面板上的上的OFFSETSETTING按钮按钮 形状形状(xngzhun)（软键）（软键）输入输入z0 测量按钮测量按钮（软键）（软键）刀具偏移刀具偏移(pin y)值值T0101对对刀法刀法将刀具移至工件端面，切外圆，沿将刀具移至工件端面，切外圆，沿Z向退刀至安全位置，停机，测量所切外圆向退刀至安全位置，停机，测量所切外圆的实
20、际直径值，按机床操作的实际直径值，按机床操作(cozu)面板上的面板上的OFFSET SETTING按钮按钮 形状形状（软键）（软键）输入输入X（实际直径值）（实际直径值）测量按钮（软键）测量按钮（软键）Z向对刀向对刀X向对刀向对刀第四十三页，共53页。程序程序(chngx)3O0001;G50X100.Z50.;T0101;M03S600;G00X50.Z5.;G73U21.W0R11;G73P10Q20U0.6W0F0.5;N10G00X0;G01G42Z0F0.2;G03X20.59Z-25.909R15.;G02X14.826Z-40.R12.5;G02X24.002Z-43.R5.;
21、G01X41.;U6.W-3.;X47.;N20G40X50.;G70P10Q20G00X100.Z50.;M30;第四十四页，共53页。程序程序(chngx)4O0001;T0101;M03S600;G00X50.Z5.;G73U21.W0R11;G73P10Q20U0.6W0F0.5;N10G00X0;G01G42Z0F0.2;G03X20.59Z-25.909R15.;G02X14.826Z-40.R12.5;G02X24.002Z-43.R5.;G01X41.;U6.W-3.;X47.;N20G40X50.;G70P10Q20G00X100.Z50.;M30;第四十五页，共53页。刀尖
22、圆弧半径取刀尖圆弧半径取0.2，重新对刀，建立工件，重新对刀，建立工件(gngjin)坐标坐标系，加工后，测量零件圆弧半径，看是否合格？系，加工后，测量零件圆弧半径，看是否合格？通过课后自主学习课本通过课后自主学习课本P81-82的内容等相关知识找答案。的内容等相关知识找答案。第四十六页，共53页。机床机床(jchung)(jchung)坐标系的规定坐标系的规定 n数控机床标准坐标系是一个右手直角笛卡儿坐标系数控机床标准坐标系是一个右手直角笛卡儿坐标系n基本坐标轴基本坐标轴x、Y、z的关系及其正方向用右手直角定则判定。拇指的关系及其正方向用右手直角定则判定。拇指为为x轴，食指为轴，食指为Y轴，
23、中指为轴，中指为z轴轴n围绕围绕x、Y、z各轴的回转各轴的回转(huzhun)运动及其正方向运动及其正方向+A、+B、+C分别用右手螺旋定则判定，拇指为分别用右手螺旋定则判定，拇指为x、Y、z的正向，四指弯曲的正向，四指弯曲的方向为对应的的方向为对应的A、B、C的正向。的正向。+C+Z+A+X+B+Y+A、+B或+C+X、+Y或+Z+X+Z+Y右手右手(yushu)直直角角右手螺旋右手螺旋第四十七页，共53页。ISO标准规定：标准规定：(1)不论机床的具体结构，一律看作不论机床的具体结构，一律看作(kn zu)是工件相对静止，是工件相对静止，刀具运动。刀具运动。(2)机床的直线坐标轴机床的直线
24、坐标轴X、Y、Z的判定顺序是：先的判定顺序是：先Z轴，再轴，再X轴，最后按右手定则判定轴，最后按右手定则判定Y轴。轴。(3)增大工件与刀具之间距离的方向为坐标轴正方向增大工件与刀具之间距离的方向为坐标轴正方向Z轴与机床主轴重合或平行；轴与机床主轴重合或平行；X轴是水平的平行于工件的装夹轴是水平的平行于工件的装夹面，具体方向与加工过程有关，详见课本面，具体方向与加工过程有关，详见课本P47第四十八页，共53页。机床机床(jchung)原点原点n机床坐标系是机床上固有的坐标系，是用来确机床坐标系是机床上固有的坐标系，是用来确定工件坐标系的基本坐标系，是确定刀具定工件坐标系的基本坐标系，是确定刀具(
25、刀刀架架)或工件或工件(工作台工作台)位置的参考系，并建立在位置的参考系，并建立在机床原点上。机床原点上。n机床坐标系原点是指在机床上设置的一个机床坐标系原点是指在机床上设置的一个(y)固定点，即机床原点。固定点，即机床原点。n数控车床的机床原点一般设在卡盘前端面或后数控车床的机床原点一般设在卡盘前端面或后端面的中心。端面的中心。第四十九页，共53页。机床机床(jchung)参考点参考点n机床参考点也是机床上的一个固定点，是用于对机床工作台、机床参考点也是机床上的一个固定点，是用于对机床工作台、滑板与刀具相对运动的测量滑板与刀具相对运动的测量(cling)系统进行标定和控制的系统进行标定和控制
26、的点。点。n机床参考点为刀具退离到一个固定不变的极限点，其位置由机机床参考点为刀具退离到一个固定不变的极限点，其位置由机械挡铁或行程开关确定。械挡铁或行程开关确定。n机床参考点对机床原点的坐标是已知值，即可根据机床参考点机床参考点对机床原点的坐标是已知值，即可根据机床参考点在机床坐标系中的坐标值间接确定机床原点的位置在机床坐标系中的坐标值间接确定机床原点的位置n回零操作（回参考点）后表明机床坐标系建立回零操作（回参考点）后表明机床坐标系建立n开机回零开机回零第五十页，共53页。工件工件(gngjin)坐标系坐标系n工件工件(gngjin)坐标系是编程人员在编程时设定的坐标系，也称为坐标系是编程
27、人员在编程时设定的坐标系，也称为编程坐标系。编程尺寸都按工件编程坐标系。编程尺寸都按工件(gngjin)坐标系中的尺寸确定。坐标系中的尺寸确定。n工件工件(gngjin)坐标系坐标轴的确定与机床坐标系坐标轴方向一致坐标系坐标轴的确定与机床坐标系坐标轴方向一致n工件工件(gngjin)坐标系原点也称为工件坐标系原点也称为工件(gngjin)原点或编程原点，原点或编程原点，由编程人员选择，选择的原则：由编程人员选择，选择的原则：n 工件工件(gngjin)原点选在工件原点选在工件(gngjin)图样的尺寸基准上。图样的尺寸基准上。n 能使工件能使工件(gngjin)方便地装卡、测量和检验。方便地装
28、卡、测量和检验。n 工件工件(gngjin)原点尽量选在尺寸精度高、粗糙度较细的工件原点尽量选在尺寸精度高、粗糙度较细的工件(gngjin)表面上。表面上。n 对于有对称形状的几何零件，工件对于有对称形状的几何零件，工件(gngjin)零件最好选在对称零件最好选在对称中心上。中心上。n在数控车床上加工工件在数控车床上加工工件(gngjin)时，工件时，工件(gngjin)原点一般设原点一般设在主轴中心线与工件在主轴中心线与工件(gngjin)右端面（或左端面）的交点处。右端面（或左端面）的交点处。第五十一页，共53页。n主轴正旋转方向：主轴正旋转方向：n 从主轴尾端向前端从主轴尾端向前端(装刀具装刀具(doj)或工件端或工件端)看顺时针方向旋转为主轴正旋看顺时针方向旋转为主轴正旋转方向转方向第五十二页，共53页。一、机床坐标系的判定一、机床坐标系的判定(pndng)原则有原则有哪些？哪些？二、二、G50、G54两种对刀方法两种对刀方法(fngf)的比较。的比较。三三、机床坐标系原点、参考点、编程坐标系原、机床坐标系原点、参考点、编程坐标系原点、工件点、工件(gngjin)坐标系原点的含义。坐标系原点的含义。问题及思考问题及思考第五十三页，共53页。