数控加工工艺与编程课件.ppt

1、u引例引例O0000001 1；N10 G50 X74.0 Z58.0 S350;N10 G50 X74.0 Z58.0 S350;(刀具调至刀具调至P P点，确定工件坐标系；起动主轴转速点，确定工件坐标系；起动主轴转速350r/min)350r/min)N20 G00 X48.0 Z40.0;N20 G00 X48.0 Z40.0;(刀具快速移动到刀具快速移动到A A点点)N30 G01 X0.0 Z40.0 F0.15;N30 G01 X0.0 Z40.0 F0.15;(直线插补直线插补加工端面至加工端面至B B点点,进给量为进给量为0.15mm/r)0.15mm/r)N40 G00 X0

2、.0 Z45.0;(N40 G00 X0.0 Z45.0;(快速退刀至快速退刀至C C点点)N50 GOO X74.0 Z58.0;N50 GOO X74.0 Z58.0;(快速退刀到快速退刀到P P点点)N60 M02;N60 M02;（程序结束）（程序结束）刀具加工轨迹刀具加工轨迹P-A-B-C-PP-A-B-C-P1.1.1 1.1.1 数控编程的基本概念数控编程的基本概念1.1.数控编程数控编程l 数控加工程序包括了加工零件和控制机床动作等各种意图的数控加工程序包括了加工零件和控制机床动作等各种意图的全部信息，是数控机床的指挥者。全部信息，是数控机床的指挥者。l 把零件的加工工艺路线、

3、加工参数、刀具的运动轨迹、位移把零件的加工工艺路线、加工参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数（主轴转速、进给量、背吃刀量）、辅助功能量、切削参数（主轴转速、进给量、背吃刀量）、辅助功能（换刀、主轴正反转、切削液开与关等），按照数控系统规（换刀、主轴正反转、切削液开与关等），按照数控系统规定的指令代码及程序格式编写成加工程序，再把这一程序中定的指令代码及程序格式编写成加工程序，再把这一程序中的内容输入到数控机床的数控系统中，从而指挥机床加工零的内容输入到数控机床的数控系统中，从而指挥机床加工零件。件。这一过程叫数控编程这一过程叫数控编程。2.2.数控编程的内容与步骤数控编程的内容与步骤（1 1

4、）数控编程的内容）数控编程的内容l 分析零件图样、进行工艺处理和数值计算、编写零件加分析零件图样、进行工艺处理和数值计算、编写零件加工程序、校对程序及首件试切工程序、校对程序及首件试切（2 2）数控编程的步骤）数控编程的步骤1 1）分析图样）分析图样l 包括几何形状和尺寸、加工精度、表面质量、使用材包括几何形状和尺寸、加工精度、表面质量、使用材料和热处理料和热处理 2.2.数控编程的内容与步骤数控编程的内容与步骤（2 2）数控编程的步骤）数控编程的步骤2 2）工艺处理）工艺处理l 确定加工方案。编程人员根据图样的技术要求，选择适确定加工方案。编程人员根据图样的技术要求，选择适合的数控机床，选择

5、或设计夹具及工件装夹方法，合理合的数控机床，选择或设计夹具及工件装夹方法，合理选择刀具及切削用量。选择刀具及切削用量。l 正确选择工件坐标原点。也即建立工件坐标系，确定编正确选择工件坐标原点。也即建立工件坐标系，确定编程原点程原点l 确定机床的对刀点和换刀点确定机床的对刀点和换刀点l 选择合理的进给路线选择合理的进给路线l 确定有关辅助装置确定有关辅助装置2.2.数控编程的内容与步骤数控编程的内容与步骤（2 2）数控编程的步骤）数控编程的步骤3 3）数值计算）数值计算l 根据零件图的几何尺寸，按已确定的坐标系和进给路线，根据零件图的几何尺寸，按已确定的坐标系和进给路线，计算零件粗、精加工各运动

6、轨迹，得到刀位数据。计算零件粗、精加工各运动轨迹，得到刀位数据。4 4）编制加工程序清单）编制加工程序清单l 利用进给路线的计算数据和已确定的切削用量，便可根利用进给路线的计算数据和已确定的切削用量，便可根据据CNCCNC系统的加工指令代码和程序段格式，逐段编写出零系统的加工指令代码和程序段格式，逐段编写出零件加工程序清单。件加工程序清单。多数多数CNCCNC系统的基本数控加工指令和程系统的基本数控加工指令和程序段未完全标准化，必须严格参加有关编程说明书进行序段未完全标准化，必须严格参加有关编程说明书进行，不允许有丝毫的差错。不允许有丝毫的差错。2.2.数控编程的内容与步骤数控编程的内容与步骤

7、（2 2）数控编程的步骤）数控编程的步骤5 5）程序的输入、校验与首件试切）程序的输入、校验与首件试切u作为一名编程人员，不但要熟悉数控机床的结构、数控系统的作为一名编程人员，不但要熟悉数控机床的结构、数控系统的功能及标准，而且必须是一名好的工艺人员，要熟悉零件的加功能及标准，而且必须是一名好的工艺人员，要熟悉零件的加工工艺、装夹方法、刀具、切削用量的选择等方面的知识。工工艺、装夹方法、刀具、切削用量的选择等方面的知识。3.3.数控编程的方法数控编程的方法（1 1）手工编程）手工编程l 编程人员根据加工图样和工艺，采用数控程序指令和指定编程人员根据加工图样和工艺，采用数控程序指令和指定的格式进

8、行程序编写。的格式进行程序编写。l 对于加工形状简单的零件，计算比较简单、程序不多，采对于加工形状简单的零件，计算比较简单、程序不多，采用手工编程较容易完成，而且经济、及时。用手工编程较容易完成，而且经济、及时。3.3.数控编程的方法数控编程的方法（2 2）计算机辅助编程）计算机辅助编程1 1）数控语言编程）数控语言编程l 采用某种高级语言（采用某种高级语言（APTAPT），由计算机完成复杂的几何计算。），由计算机完成复杂的几何计算。在我国已被陶汰。在我国已被陶汰。2 2）人机交互图形编程）人机交互图形编程l UG PRO/EUG PRO/E、MasterCAMMasterCAM3 3）数字化

9、编程）数字化编程l 用测量机或扫描仪对零件或实物的形状和尺寸进行测量或用测量机或扫描仪对零件或实物的形状和尺寸进行测量或扫描，然后经计算机处理后自动生成数控加工程序。这种扫描，然后经计算机处理后自动生成数控加工程序。这种方法十分方便，但成本较高，仅用于一些特殊场合。方法十分方便，但成本较高，仅用于一些特殊场合。1.1.机床坐标系机床坐标系u为了确定机床的运动方向和移动的距离，就要在机床上建为了确定机床的运动方向和移动的距离，就要在机床上建立一个坐标系，这个坐标系就叫机床坐标系立一个坐标系，这个坐标系就叫机床坐标系。（1 1）刀具相对于静止的工件而运动的原则）刀具相对于静止的工件而运动的原则在机

10、床上始终认为工件静止，而刀具是运动的。在机床上始终认为工件静止，而刀具是运动的。编程人员编程人员不考虑机床上工件与刀具具体运动的情况下，就可以依据零件不考虑机床上工件与刀具具体运动的情况下，就可以依据零件图样，确定机床的加工过程。图样，确定机床的加工过程。（2 2）机床坐标系的规定）机床坐标系的规定 为了确定机床上的成形运动和辅助运动，必须先确定机床为了确定机床上的成形运动和辅助运动，必须先确定机床上运动的方向和运动的距离，必须设定一个机床坐标系。上运动的方向和运动的距离，必须设定一个机床坐标系。（2 2）机床坐标系的规定）机床坐标系的规定1 1）标准机床坐标系中）标准机床坐标系中X X、Y

11、Y、Z Z坐标轴的关系与笛卡尔直角坐标坐标轴的关系与笛卡尔直角坐标系相同。系相同。X X、Y Y、Z Z组成直角坐标，围绕组成直角坐标，围绕X X、Y Y、Z Z坐标旋转的旋转坐标坐标旋转的旋转坐标轴由轴由A A、B B、C C表示。表示。（2 2）机床坐标系的规定）机床坐标系的规定1 1）运动方向的确定（机床坐标轴的确定）运动方向的确定（机床坐标轴的确定）u数控机床某一部件运动的正方向规定为增大刀具与工件之间距数控机床某一部件运动的正方向规定为增大刀具与工件之间距离的方向。即刀具离开工件的方向便是机床某一运动的正方向。离的方向。即刀具离开工件的方向便是机床某一运动的正方向。Z Z坐标的确定坐

12、标的确定Z Z坐标的运动由传递切削力的主轴所决定，与主轴轴线平行的坐标的运动由传递切削力的主轴所决定，与主轴轴线平行的标准坐标轴即为标准坐标轴即为Z Z轴。轴。Z Z坐标的正方向是增加刀具与工件之间距坐标的正方向是增加刀具与工件之间距离的方向。离的方向。Z Z坐标的确定坐标的确定（2 2）机床坐标系的规定）机床坐标系的规定1 1）运动方向的确定（机床坐标轴的确定）运动方向的确定（机床坐标轴的确定）X X坐标的确定坐标的确定X X坐标运动一般是水平的，它平行于工件的主装夹面，是刀具坐标运动一般是水平的，它平行于工件的主装夹面，是刀具或工件运动的主要坐标。或工件运动的主要坐标。u若若Z Z轴是水平

13、的，从主轴向工件看，轴是水平的，从主轴向工件看，X X轴正向指向右边；轴正向指向右边；u若若Z Z轴是垂直的，从主轴向立柱看，轴是垂直的，从主轴向立柱看，X X轴正向指向右边。轴正向指向右边。X X坐标的确定坐标的确定（2 2）机床坐标系的规定）机床坐标系的规定1 1）运动方向的确定（机床坐标轴的确定）运动方向的确定（机床坐标轴的确定）Y Y坐标的确定坐标的确定根据根据X X、Z Z坐标，按照右手笛卡尔坐标来确定。坐标，按照右手笛卡尔坐标来确定。Y Y坐标的确定坐标的确定确定该数控卧式铣床的坐标系确定该数控卧式铣床的坐标系1 1）运动方向的确定（机床坐标轴的确定）运动方向的确定（机床坐标轴的确

14、定）旋转运动坐标。旋转运动坐标。A A、B B、C C相应地表示其轴线平行于相应地表示其轴线平行于X X、Y Y、Z Z的旋转运动，按照右的旋转运动，按照右手螺旋法，也手螺旋法，也X X轴正方向一致，取轴正方向一致，取“+A”+A”，与，与X X轴负方向一致取轴负方向一致取“-A”-A”。附加坐标。如果在附加坐标。如果在X X、Y Y、Z Z主要直线运动之外还有另一组平行主要直线运动之外还有另一组平行于它们的坐标运动，就称称为附加坐标，分别用于它们的坐标运动，就称称为附加坐标，分别用U U、V V、W W来表来表示。示。机床坐标原点。机床坐标原点。也称为机床零点，通过机床参考点间接确定。也称为

15、机床零点，通过机床参考点间接确定。u多数采用增量式位置检测装置的数控机床，每次机床上电后，多数采用增量式位置检测装置的数控机床，每次机床上电后，都要进行回参考点（也称为回零）的操作，以建立机床坐标系。都要进行回参考点（也称为回零）的操作，以建立机床坐标系。2.2.工件坐标系（编程坐标系）工件坐标系（编程坐标系）如果直接使用机床坐标系进行编程会带来很多麻烦，零件如果直接使用机床坐标系进行编程会带来很多麻烦，零件图中尺寸的标注是不考虑机床加工空间中的位置。图中尺寸的标注是不考虑机床加工空间中的位置。（1 1）确定工件坐标系）确定工件坐标系(编程坐标系编程坐标系)确定工件坐标轴，以及工件原点。确定工

16、件坐标轴，以及工件原点。2.2.工件坐标系（编程坐标系）工件坐标系（编程坐标系）（2 2）设置工件坐标系）设置工件坐标系实际加时工，要把工件坐标系转化为机床坐标系中。通过实际加时工，要把工件坐标系转化为机床坐标系中。通过对刀点和指令（对刀点和指令（G50G50、G92G92）实现。）实现。2.2.工件坐标系（编程坐标系）工件坐标系（编程坐标系）（3 3）绝对坐标与增量（相对）坐标）绝对坐标与增量（相对）坐标u刀具（或机床）运动轨迹的坐标值是以相对于固定的坐标原点刀具（或机床）运动轨迹的坐标值是以相对于固定的坐标原点O O给出的，即称为绝对坐标。给出的，即称为绝对坐标。u刀具（或机床）运动轨迹的

17、坐标值是相对于前一位置（起点）刀具（或机床）运动轨迹的坐标值是相对于前一位置（起点）来计算的，即称为增量（或相对）坐标。来计算的，即称为增量（或相对）坐标。2.2.工件坐标系（编程坐标系）工件坐标系（编程坐标系）（3 3）绝对坐标与增量（相对）坐标）绝对坐标与增量（相对）坐标绝对坐标：绝对坐标：A A（1010，1515）B B（2525，2626）C C（1818，3535）相对坐标：相对坐标：B B（1515，1111）C C（-7-7，9 9）1.1.程序结构与程序段格式程序结构与程序段格式（1 1）程序的结构）程序的结构1.1.程序结构与程序段格式程序结构与程序段格式（1 1）程序的结

18、构）程序的结构u加工程序的开头要有程序号，以便进行程序检索和子程序调用。加工程序的开头要有程序号，以便进行程序检索和子程序调用。常用字符常用字符“O”加加4 4位十进制数表示，数字中前零可省略；有的位十进制数表示，数字中前零可省略；有的系统也用字符系统也用字符“%”%”或或“P”P”头成编号。头成编号。u程序结束是以辅助功能指令程序结束是以辅助功能指令M02M02、M30M30或或M99M99（子程序结束）作（子程序结束）作为整个程序的结束符号，来结束加工过程。为整个程序的结束符号，来结束加工过程。u由多个程序段组成加工程序的全部内容，用以表达数控机床要由多个程序段组成加工程序的全部内容，用以

19、表达数控机床要完成的全部动作。完成的全部动作。1.1.程序结构与程序段格式程序结构与程序段格式（2 2）程序段格式）程序段格式u零件加工程序是由多个程序段组成，每个程序段又由若干个字零件加工程序是由多个程序段组成，每个程序段又由若干个字组成，每个字是控制系统的具体指令。组成，每个字是控制系统的具体指令。1.1.程序结构与程序段格式程序结构与程序段格式（2 2）程序段格式）程序段格式u程序段各字形式如下：程序段各字形式如下：N N G G X X Y Y Z Z F F S S T T M M LF LF N N 为语句字；为语句字；G G 为准备功能字；为准备功能字；X X Y Y Z Z 为

20、坐标字；为坐标字；F F 为进给功能字；为进给功能字；S S 为主轴转速功能字；为主轴转速功能字；T T 为刀具功能字；为刀具功能字；M M 为辅助功能字。为辅助功能字。各字前有地址，各字的排列顺利一般如上；数据的位数可各字前有地址，各字的排列顺利一般如上；数据的位数可多可少；不需要的字以及上一程序段相同的续效字可以不写；多可少；不需要的字以及上一程序段相同的续效字可以不写；LFLF为程序段结束符，一般用为程序段结束符，一般用“；”代替代替。u程序段各字形式如下：程序段各字形式如下：N N G G X X Y Y Z Z F F S S T T M M ；2.2.程序结构与程序段格式程序结构与

21、程序段格式u国家标准国家标准JB/T3208-1999JB/T3208-1999中对中对G G指令、指令、M M指令功能作了简单介绍。指令功能作了简单介绍。但与有些国家或数控机床生产集团所制定的但与有些国家或数控机床生产集团所制定的G G、M M代码的功能含代码的功能含义不完全相同，所以义不完全相同，所以必须按照用户使用说明书中的规定进行编必须按照用户使用说明书中的规定进行编程。程。（1 1）准备功能指令（）准备功能指令（G G代码）代码）u该指令的作用是指定数控机床的加工方式，插补运算、刀补运该指令的作用是指定数控机床的加工方式，插补运算、刀补运算、固定循环等作用。简称算、固定循环等作用。简

22、称G G代码或代码或G G指令指令 准备功能指令（准备功能指令（G G代码）代码）（1 1）准备功能指令（）准备功能指令（G G代码）代码）G G代码有两种，非模态指令、代码有两种，非模态指令、模态指令模态指令 1 1）非模态指令）非模态指令u表中带表中带“*”号的指令，这种指令仅在被指定的程序段执行，号的指令，这种指令仅在被指定的程序段执行，不能延续。不能延续。2 2）模态指令）模态指令u表中表中“a b c d”a b c d”，这种指令在同组其他的，这种指令在同组其他的G G指令出现并被执行指令出现并被执行以前一直有效。不同组的模态以前一直有效。不同组的模态G G指令在同一程序中可以指定

23、多指令在同一程序中可以指定多个；如果同一程序段中指定了两个或以上的同一组个；如果同一程序段中指定了两个或以上的同一组G G指令，则指令，则最后指定的有效。最后指定的有效。（2 2）辅助功能指令（）辅助功能指令（M M代码）代码）u主要用作机床加工时的辅助性动作控制，如主轴的正反转、切主要用作机床加工时的辅助性动作控制，如主轴的正反转、切削液开关等。削液开关等。3.3.变量参数编程与用户宏程序变量参数编程与用户宏程序u程序段中各功能字，尺寸字，都有严格的地址和随后的数值。程序段中各功能字，尺寸字，都有严格的地址和随后的数值。该数值可用一个可赋值的代号来代替，这个代号称为变量。该数值可用一个可赋值

24、的代号来代替，这个代号称为变量。u含有变量的子程序叫用户宏程序。含有变量的子程序叫用户宏程序。1.2.1 1.2.1 概述概述u数控机床可自动完成内外圆柱机、圆锥面、成形表面、螺纹和数控机床可自动完成内外圆柱机、圆锥面、成形表面、螺纹和端面等工序的切削加工，并能进行车槽、钻孔、扩孔、铰孔等端面等工序的切削加工，并能进行车槽、钻孔、扩孔、铰孔等加工。加工。u数控机床主要用于加工轴类和盘类等回转体零件，特别适合复数控机床主要用于加工轴类和盘类等回转体零件，特别适合复杂形状回转类零件。杂形状回转类零件。1.1.数控车床的类型数控车床的类型（1 1）按主轴的配置形式分类：立式数控车床（用于直径大、轴）

25、按主轴的配置形式分类：立式数控车床（用于直径大、轴向尺寸相对较小的大型复杂零件）、卧式数控车床；向尺寸相对较小的大型复杂零件）、卧式数控车床；（2 2）按数控系统功能分类：经济型数控机床、普通数控机床、）按数控系统功能分类：经济型数控机床、普通数控机床、车削加工中心；车削加工中心；（3 3）按刀架数量分类：单刀架数控车床、双刀架数控车床。）按刀架数量分类：单刀架数控车床、双刀架数控车床。1.2.1 1.2.1 概述概述2.2.数控车床的加工对象数控车床的加工对象l 加工精度要求高的零件加工精度要求高的零件l 表面粗糙度要求小的零件表面粗糙度要求小的零件l 轮廓形状复杂的零件轮廓形状复杂的零件l

26、 带一些特殊类型螺纹的零件带一些特殊类型螺纹的零件1.2.1 1.2.1 概述概述3.3.数控车削刀具及适用的工序内容数控车削刀具及适用的工序内容u数控车床一般使用标准的机夹可转位刀具。机夹可转位刀具的数控车床一般使用标准的机夹可转位刀具。机夹可转位刀具的刀片和刀体都有标准，刀片材料采用硬质合金、涂层硬质合金刀片和刀体都有标准，刀片材料采用硬质合金、涂层硬质合金以及高速钢。以及高速钢。1.2.1 1.2.1 概述概述3.3.数控车削刀具及适用的工序内容数控车削刀具及适用的工序内容u数控车削可分为粗加工、半精加工和精加工。数控车削可分为粗加工、半精加工和精加工。u数控车削加工主要适用于以下加工工

27、序数控车削加工主要适用于以下加工工序 车削外圆车削外圆 车削内孔车削内孔 车削端面车削端面 车削螺纹车削螺纹1.2.2 1.2.2 数控车削加工工艺数控车削加工工艺数控车削工艺制订得合理与否，对程序编制、数控车床的数控车削工艺制订得合理与否，对程序编制、数控车床的加工效率和零件的加工精度都有直接影响。加工效率和零件的加工精度都有直接影响。1.1.对零件图样进行工艺分析对零件图样进行工艺分析u仔细阅读图样，详细了解图样的技术要求，明确加工内容。仔细阅读图样，详细了解图样的技术要求，明确加工内容。了解零件的材料、毛坏类型、生产批量、尺寸精度、形位了解零件的材料、毛坏类型、生产批量、尺寸精度、形位公

28、差、表面粗糙度等技术要求公差、表面粗糙度等技术要求u分析图样上的几何条件是否充分分析图样上的几何条件是否充分u分析图样上尺寸标注方法是否适应数控加工的特点分析图样上尺寸标注方法是否适应数控加工的特点 编程原点与工艺基准（定位基准）、设计基准、测量基准编程原点与工艺基准（定位基准）、设计基准、测量基准尽量统一。尽量统一。2.2.工序及装夹方式的确定工序及装夹方式的确定（1 1）划分加工工序）划分加工工序u应按工序集中的原则划分工序，即工件在一次安装下尽可应按工序集中的原则划分工序，即工件在一次安装下尽可能完成大部分甚至全部表面的加工能完成大部分甚至全部表面的加工 较为简单的零件较为简单的零件u以

29、一个完整数控程序连续加工的内容为一道工序以一个完整数控程序连续加工的内容为一道工序 整个工件加工时间较长或程序复杂较长时，可取一个整个工件加工时间较长或程序复杂较长时，可取一个独立、完整的数控程序连续加工的内容为一道工序。独立、完整的数控程序连续加工的内容为一道工序。2.2.工序及装夹方式的确定工序及装夹方式的确定（1 1）划分加工工序）划分加工工序u以工件上的结构内容组合用一把刀具加工为一道工序以工件上的结构内容组合用一把刀具加工为一道工序 零件结构复杂，同一个装夹要换多把刀具零件结构复杂，同一个装夹要换多把刀具u以粗、精加工划分工序以粗、精加工划分工序2.2.工序及装夹方式的确定工序及装夹

30、方式的确定（2 2）装夹工件）装夹工件u力求在一次装夹中尽可能完成大部分或甚至全部表面的加力求在一次装夹中尽可能完成大部分或甚至全部表面的加工。工。u通常选用外圆、端面或内孔端面装夹工件，并力求设计基通常选用外圆、端面或内孔端面装夹工件，并力求设计基准、工艺基准和编程原点统一。准、工艺基准和编程原点统一。3.3.进给路线的确定进给路线的确定刀具从起刀点开始到加工结束相对于工件运动的路径，刀具从起刀点开始到加工结束相对于工件运动的路径，其中包括切削加工路径及刀具引入和返回等空行程程路径。其中包括切削加工路径及刀具引入和返回等空行程程路径。（1 1）最短的空行程路线）最短的空行程路线u设置循环起点

31、设置循环起点3.3.进给路线的确定进给路线的确定（1 1）最短的空行程路线）最短的空行程路线u巧设换（转）刀点巧设换（转）刀点为了考虑换刀的方便和安全，有时将刀点设置在离坯件转为了考虑换刀的方便和安全，有时将刀点设置在离坯件转远位置处，当换第二把刀后，进行下一次加工时空行程路远位置处，当换第二把刀后，进行下一次加工时空行程路线必然较长。综合考虑换刀安全与空行程距离。线必然较长。综合考虑换刀安全与空行程距离。3.3.进给路线的确定进给路线的确定（2 2）最短的切削进给路线）最短的切削进给路线u切削进给路线短，可有效地提高生产率，降低刀具的损耗。切削进给路线短，可有效地提高生产率，降低刀具的损耗。

32、图图C C进给长度总和最短，在同等条件下，所需时间最少，进给长度总和最短，在同等条件下，所需时间最少，生产率最高，刀具损耗最少。但因其留给精车的余量不均匀，生产率最高，刀具损耗最少。但因其留给精车的余量不均匀，所以当精度要求较高时，应安排半精加工。所以当精度要求较高时，应安排半精加工。3.3.进给路线的确定进给路线的确定（3 3）精加工最后一刀的切削进给路线要连续）精加工最后一刀的切削进给路线要连续u不要在连续的轮廓加工过程中安排切入、切出、换刀或停不要在连续的轮廓加工过程中安排切入、切出、换刀或停顿，以免因切削力突然发生改变而造成弹性变开，使光滑顿，以免因切削力突然发生改变而造成弹性变开，使

33、光滑的轮廓上产生刀痕等缺陷。的轮廓上产生刀痕等缺陷。3.3.进给路线的确定进给路线的确定（4 4）车削螺纹的引入与超越）车削螺纹的引入与超越u车削螺纹时，车削螺纹时，Z Z向的进给与主轴转速保持严格的速比关系，向的进给与主轴转速保持严格的速比关系，才能保证所加工的螺距。才能保证所加工的螺距。u两端设置足够的升速进刀段两端设置足够的升速进刀段11和降速退刀段和降速退刀段22 1 1一般取螺纹螺距的一般取螺纹螺距的3 35 5倍倍 22一般取螺纹螺距的一般取螺纹螺距的1 12 2倍倍3.3.进给路线的确定进给路线的确定（5 5）车槽之后的退刀路线要合理）车槽之后的退刀路线要合理u车槽加工结束时，要

34、注意合理地安排退刀路线，避免车刀车槽加工结束时，要注意合理地安排退刀路线，避免车刀与工件发生碰撞。与工件发生碰撞。3.3.进给路线的确定进给路线的确定（6 6）特殊的进给路线）特殊的进给路线u数控加工，一般情况下，数控加工，一般情况下，Z Z轴方向的进给运动都是沿着负轴方向的进给运动都是沿着负方向进给的，但有时负方向进给并不合理，甚至可能车坏方向进给的，但有时负方向进给并不合理，甚至可能车坏工件。工件。4.4.刀具的选择刀具的选择u与普通车床相比，数控车削对刀具的要求更高，不仅要求与普通车床相比，数控车削对刀具的要求更高，不仅要求精度高、刚度好、耐用度高，而且要求尺寸稳定、安装调精度高、刚度好

35、、耐用度高，而且要求尺寸稳定、安装调整方便。这要求采用新型优质材料刀具。整方便。这要求采用新型优质材料刀具。u粗车时，选强度高、耐用度好的刀具，以满足大背吃刀量、粗车时，选强度高、耐用度好的刀具，以满足大背吃刀量、大进给量；大进给量；u精车时，选精度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度；精车时，选精度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度；4.4.刀具的选择刀具的选择u数控车床用得最普遍的刀具材料有硬质合金和高速钢刀具；数控车床用得最普遍的刀具材料有硬质合金和高速钢刀具；u主要采用不重磨镶嵌式可转位刀片的刀具。常见的可转位主要采用不重磨镶嵌式可转位刀片的刀具。常见的可转位刀片的夹紧方式有杠杆式、楔块

36、上压式、螺栓上压式。刀片的夹紧方式有杠杆式、楔块上压式、螺栓上压式。4.4.刀具的选择刀具的选择5.5.切削用量的选择切削用量的选择u切削三要素：背吃刀量、主轴转速、进给速度（进给量）切削三要素：背吃刀量、主轴转速、进给速度（进给量）u粗车时，采用尽可能大的背吃刀量粗车时，采用尽可能大的背吃刀量a ap p，大的进给量，大的进给量f（提（提高效率，并容易断屑）高效率，并容易断屑），较低的主轴转速，较低的主轴转速n;u精车时，采用较小的背吃刀量精车时，采用较小的背吃刀量a ap p，较小的进给量，较小的进给量f f，尽可，尽可能高的主轴转速能高的主轴转速n;保证加工质量的同时，要兼顾生产率。保证

37、加工质量的同时，要兼顾生产率。5.5.切削用量的选择切削用量的选择（1 1）背吃刀量）背吃刀量a ap p的确定的确定u在工艺刚性系统和机床功率充许的条件下，尽可能选取较在工艺刚性系统和机床功率充许的条件下，尽可能选取较大的背吃刀量，以减少进给次数提高效率。要适当留出半大的背吃刀量，以减少进给次数提高效率。要适当留出半精加工或粗加工的余量；精加工或粗加工的余量；5.5.切削用量的选择切削用量的选择 （2 2）主轴转速）主轴转速n n的确定的确定u车内外圆时的主轴转速车内外圆时的主轴转速n n查阅相关的数控加工切削用量资料，选取切削速度查阅相关的数控加工切削用量资料，选取切削速度v(m/min)

38、v(m/min)，计算主轴转速，计算主轴转速n(r/min)n(r/min)。n=1000v/dn=1000v/du车螺纹时的主轴转速车螺纹时的主轴转速 主轴转速与沿主轴转速与沿Z Z轴的进给量要保持同步关系，保证螺距。轴的进给量要保持同步关系，保证螺距。注意参照机床系统推荐的车削螺纹时的主轴转速范围。注意参照机床系统推荐的车削螺纹时的主轴转速范围。5.5.切削用量的选择切削用量的选择 （3 3）进给速度（进给量）的确定）进给速度（进给量）的确定u确定进给量的原则：确定进给量的原则：在保证质量的前提下，为提高生产效，采用较高的进在保证质量的前提下，为提高生产效，采用较高的进给速度。给速度。切断

39、、车深孔、精车时，选用较低的进给速度；切断、车深孔、精车时，选用较低的进给速度；刀具空行程，特别是远距离刀具空行程，特别是远距离“回零回零”时，可以设定尽时，可以设定尽量高的进给速度；量高的进给速度；进给速度与主轴转速、背吃刀量相适应。进给速度与主轴转速、背吃刀量相适应。u进给速度的计算进给速度的计算查阅相关表格查阅相关表格5.5.切削用量的选择切削用量的选择u切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验，通过试切削的方法确定，使机床主轴转速、背实际经验，通过试切削的方法确定，使机床主轴转速、背吃刀量及进给量三都能相互适应，以形成

40、最佳的切削效果。吃刀量及进给量三都能相互适应，以形成最佳的切削效果。1.1.数控车床的编程特点数控车床的编程特点（1 1）在一个程序段中，可采用绝对坐标编程、增量坐标编程或）在一个程序段中，可采用绝对坐标编程、增量坐标编程或二者混合编程。大多数数控车床用二者混合编程。大多数数控车床用X X、Z Z表示绝对坐标，用表示绝对坐标，用U U、W W表示增量坐标，而不用表示增量坐标，而不用G90G90或或G91G91指令表示；指令表示；（2 2）数控车床的编程有直径、半径两种方法。直径编程是指）数控车床的编程有直径、半径两种方法。直径编程是指X X轴上的有关尺寸为直径值。轴上的有关尺寸为直径值。（3

41、3）为提高工件的径向尺寸精度，）为提高工件的径向尺寸精度，X X向的脉冲当量取向的脉冲当量取Z Z向的一半。向的一半。（4 4）数控车床的工件毛坯多为圆棒量，加工余量较大，一个表）数控车床的工件毛坯多为圆棒量，加工余量较大，一个表面要反复进行多次加工，所以，有车外圆、车端面和车螺纹面要反复进行多次加工，所以，有车外圆、车端面和车螺纹等不同形式的循环加工指令。等不同形式的循环加工指令。（5 5）为了提高刀具的寿命和工件表面质量，车刀刀尖点常磨成）为了提高刀具的寿命和工件表面质量，车刀刀尖点常磨成一个半径不大的圆弧，需对刀具半径进行补偿。一个半径不大的圆弧，需对刀具半径进行补偿。2.2.工件坐标系

42、工件坐标系（1 1）机床坐标系）机床坐标系u机床坐标系是机床固有的坐标系，在出厂前已经调整好，机床坐标系是机床固有的坐标系，在出厂前已经调整好，一般情况下，不允许用户随意变动。一般情况下，不允许用户随意变动。u机床原点是一个固定的点，车床的机床原点为主轴旋转中机床原点是一个固定的点，车床的机床原点为主轴旋转中心与卡盘后端面一个交点。参考点（回零点）也是机床一心与卡盘后端面一个交点。参考点（回零点）也是机床一个固定点，该点是刀具退离到一个固定不变的极限点。个固定点，该点是刀具退离到一个固定不变的极限点。2.2.工件坐标系工件坐标系（2 2）工件坐标系（编程坐标系）工件坐标系（编程坐标系）u编程时

43、，应该首先确定工件坐标系和工件原点。编程时，应该首先确定工件坐标系和工件原点。X X轴的正轴的正向和刀具的布置有关，刀具位于操作者一侧时（即前置刀向和刀具的布置有关，刀具位于操作者一侧时（即前置刀架），架），X X轴正向如图轴正向如图a a所示；刀具远离操作者一侧时（即后所示；刀具远离操作者一侧时（即后置刀架），置刀架），X X轴正向如图轴正向如图b b所示。所示。u数控车床工件坐标系原点一般在工件的右端面或左端面以数控车床工件坐标系原点一般在工件的右端面或左端面以便于测量和对刀，工件坐标系与机床坐标系坐标方向要一便于测量和对刀，工件坐标系与机床坐标系坐标方向要一致，即致，即X X轴对应为径向

44、，轴对应为径向，Z Z轴对应轴向。轴对应轴向。2.2.工件坐标系工件坐标系（3 3）设定工件坐标系）设定工件坐标系u数控程序中所在的坐标数据都是在工件坐标系中确定的，数控程序中所在的坐标数据都是在工件坐标系中确定的，当毛坯安装好后，通过当毛坯安装好后，通过G50G50（或（或G92G92）指令，建立起工件坐）指令，建立起工件坐标系和机床坐标系的关系。标系和机床坐标系的关系。1 1）G50G50指令编程格式指令编程格式G50 XG50 X Z Z ；指明当前刀具在工件坐标系中的坐标。指明当前刀具在工件坐标系中的坐标。2 2）G50G50指令说明指令说明2.2.工件坐标系工件坐标系（3 3）设定工

45、件坐标系）设定工件坐标系2 2）G50G50指令说明指令说明u在执行此指令之前必须先对刀，通过调整，将刀具刀尖放在执行此指令之前必须先对刀，通过调整，将刀具刀尖放在加工程序所要求的起刀点位置上；在加工程序所要求的起刀点位置上；u此指令并不产生运动。此指令执行后，显示器显示的坐标此指令并不产生运动。此指令执行后，显示器显示的坐标值发生了变化，显示的坐标值从机床坐标系转到工件坐标值发生了变化，显示的坐标值从机床坐标系转到工件坐标中。中。u具有参考点设定功能的机床还可用工件原点预设置指令具有参考点设定功能的机床还可用工件原点预设置指令G54G54G59G59来代替来代替G50G50建立工件坐标系。建

46、立工件坐标系。（3 3）设定工件坐标系）设定工件坐标系3 3）具有以机械原点为参考点设定功能的机床可用工件原点预）具有以机械原点为参考点设定功能的机床可用工件原点预置指令置指令G54G54B59B59。u用用G54G54G59G59设立工件原点是通过设立工件原点是通过MDIMDI控制面板把工件坐标控制面板把工件坐标系相对于机床原点的偏移量提前输入数控系统，执行段程系相对于机床原点的偏移量提前输入数控系统，执行段程序后，均于序后，均于G54G54G59G59指定的零点作为原点；指定的零点作为原点；（3 3）设定工件坐标系）设定工件坐标系3 3）具有以机械原点为参考点设定功能的机床可用工件原点预）

47、具有以机械原点为参考点设定功能的机床可用工件原点预置指令置指令G54G54B59B59。u用用G54G54G59G59时，不需要后跟坐标字（坐标偏移理是通过时，不需要后跟坐标字（坐标偏移理是通过MDIMDI方式提前输入到系统中），可单独一行书写。后面跟方式提前输入到系统中），可单独一行书写。后面跟坐标字是附属于前次移动所需的模态坐标字是附属于前次移动所需的模态G G指令。指令。G90 G55 G00 X80.0 Y40.0G90 G55 G00 X80.0 Y40.03.3.对刀对刀常用的是试切法对刀常用的是试切法对刀u先进行返回参考点的操作先进行返回参考点的操作u试切外圆确定对刀点的试切外圆

48、确定对刀点的X X位置。位置。u试切端面确定对刀点的试切端面确定对刀点的Z Z位置。位置。4.4.数控车削常用指令数控车削常用指令以以FANUCFANUC系列数控装置为例，介绍系列数控装置为例，介绍数控车床数控车床常用编程指令。常用编程指令。（1 1）常用辅助功能指令）常用辅助功能指令uM00M00：机床所有动作均被切断，以便进行某种手动操作。：机床所有动作均被切断，以便进行某种手动操作。重新按程序启动按钮后，再继续执行后面的程序段；重新按程序启动按钮后，再继续执行后面的程序段；uM01M01：与：与MOOMOO相同，不同是只有按下机床控制面板上的相同，不同是只有按下机床控制面板上的“选选择停

49、止择停止”开关时，该指令才有效，否则继续执行后面的程开关时，该指令才有效，否则继续执行后面的程序，该指令常用于检查工件的关键尺寸。序，该指令常用于检查工件的关键尺寸。uM02M02：程序结束，表示程序内所有指令均已完成，因而切：程序结束，表示程序内所有指令均已完成，因而切断机床所有动作，机床复位。程序结束后，光标不返回到断机床所有动作，机床复位。程序结束后，光标不返回到程序开头的位置。程序开头的位置。uM30M30：程序结束，除完成：程序结束，除完成MO2MO2的内容外，光标返回程序开头。的内容外，光标返回程序开头。4.4.数控车削常用指令数控车削常用指令（2 2）F F、T T、S S功能功

50、能uF F功能功能指定进给速度，由地址指定进给速度，由地址F F和其后面的数字组成。和其后面的数字组成。G95G95（每转进给（每转进给mm/rmm/r）:该指令指定该指令指定F F的进给速度为的进给速度为mm/r,mm/r,开机默认为每转进给开机默认为每转进给mm/rmm/r；属于模态指令属于模态指令。G94G94（每分钟进给（每分钟进给mm/minmm/min）：该指令指定）：该指令指定F F的进给速度为的进给速度为mm/minmm/min。属于模态指令。属于模态指令。4.4.数控车削常用指令数控车削常用指令（2 2）F F、T T、S S功能功能uT T功能功能用于数控系统选刀。用于数控