数 控 车 削 编 程 工 程 训 练 中 心

实训的目的及要求 实训目的： 了解数控车床的种类、基本结构及工作原理； 了解数控车床加工零件的工艺过程； 掌握零件加工程序的编制和输入方法； 掌握数控车床的操作方法； 熟悉并严格遵守安全操作规程。

实训的目的及要求 实训要求： 独立掌握数控车床的简单操作与对刀； 根据零件图纸编写加工程序并完成零件的加工； 根据零件图纸建立零件三维模型并应用CAXA软件编制加工程序； 完成先进制造技术工程训练实习报告。

主讲内容 数控车床 1 坐 标 系 2 数控程序 3 典型实例 4

主讲内容 数控车床 1 坐 标 系 2 数控程序 3 典型实例 4 5

一、数控车床 1.数控车床 数控车床简称CNC车床，即计算机数字控制机床。车床的运动由计算机数字控制系统控制，包括主轴的启动、停止、转速和刀架的运动控制等。 2.数控车床用途： 加工零件类型：轴类、盘套类、形状复杂的回转体件和螺纹等。 应用场合：精度要求较高、中、小批量生产。 3.数控编程分为： 手工编程和自动编程。

一、数控车床 1.1.数控车床分类： 数控车床按使用功能可以分为：经济型数控车，全机能数控车，车削中心。 经济型数控车 全机能数控车

一、数控车床 车削中心：它是在全机能数控车床的基础上进一步提升机床性能。它具备C轴功能；自动换刀功能；一定的铣削功能。 车削中心

数控系统 机 床 本 体 一、数控车床 1.2 数控车床组成及原理 数控车床一般由数控系统和机床本体组成。数控系统由输入输出设备、CNC装置、 伺服单元、驱动装置、可编程控制器 PLC 及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置等组成。 电 气 回 路 辅 助 装 置 PLC 主轴伺服单元 操 作 面 板 主轴驱动装置 进给驱动装置 测量反馈装置 进给伺服单元 输入/输出 设 备 计算机 数 控 装 置 机 床 本 体 数控系统

一、数控车床 1.3 机床本体 机床本体是数控车床的机械部件，主要包括主轴箱、床身、刀架、底座、尾架、进给传动机构等。 数控车床布局

一、数控车床 4.加工流程

主讲内容 数控车床 1 坐 标 系 2 数控程序 3 典型实例 4 12

二、坐标系 坐标系分为：机床坐标系和工件坐标系。 1.机床坐标系：CNC进行坐标计算的基准坐标系，确定机床上刀具的运动方向和移动距离。 数控车床使用X轴和Z轴组成直角坐标系，X轴与机床主轴垂直，Z轴与主轴轴线方向平行，车刀接近工件方向为负方向，离开工件方向为正方向。 刀坐类型 前刀座的坐标系 后刀座的坐标系 13

二、坐标系 2.工件坐标系： 通过试切工件对刀，建立工件坐标系。

二、坐标系 3.数控车对刀

主讲内容 数控车床 1 坐 标 系 2 数控程序 3 典型实例 4 16

三、数控程序 程序及走刀示例 O0001; //程序名（编号） N001 T0101; //换01号车刀 N002 M03 S600; //主轴正转600r/min N003 M08; //切削液开 N004 G00 X20. Z1.; //快速移动到点（20，0） N005 G01 Z-10 F100; //直线插补到点（20，-10） N006 G00 X30 //快速移动到点（30，-10） N007 Z50; //快速移动到点（30，50） N008 M30; //主轴停止，程序结束 程序及走刀示例 停刀点 起刀点

数控程序由程序名、程序内容、程序结束三部分组成。 三、数控程序 数控程序由程序名、程序内容、程序结束三部分组成。 （1）程序名： o---- 可由4位数指定（0~9999）。 （2）程序段： N0030 G0 X20 Z30 ; N---G---X(U)---Z(W)---M---S---T---F--- N：顺序号，为了识别各程序段所加的编号。 G：准备功能，反映了刀具的移动加工等功能。 X、Z：绝对坐标，刀具在坐标系中的坐标。 U、W：相对坐标，坐标变化量。 M：辅助功能，主轴、冷却等。 T：刀具功能。 F：进给速度。 （3）程序结束：M30

三、数控程序 数控程序由若干个程序段构成。 程序的一般结构

三、数控程序 G代码： 轴向粗车循环

三、数控程序 G代码： 轴向粗车循环

三、数控程序 常用G指令 指令 组别 功能 备注 G00 01 快速移动 模态 G04 00 暂停 非模态 G01 直线插补 G28 返回机械零点 G02 圆弧插补 G50 坐标系设定 G03 G70 精加工循环 G32 螺纹切削 G71 轴向粗车循环 G90 轴向切削循环 G72 径向租车循环 G92 螺纹切削循环 G74 轴向切槽循环 G94 径向切削循环 G96 02 恒线速度开 G40 04 取消刀具半径补偿 G97 恒线速度关 初态 G41 刀具半径左补偿 G98 03 每分进给 G42 刀具半径右补偿 G99 每转进给 轴向粗车循环

三、数控程序 Ｇ00 — 快速移动（定位） 格式：Ｇ00 X（U）＿ Z（W）＿ ； 功能：快速移动到指定点（初态指令）。 参数说明： Ｇ00 — 快速移动（定位） Z轴 X轴 O X W U/2 B（50,0） A 格式：Ｇ00 X（U）＿ Z（W）＿ ； 功能：快速移动到指定点（初态指令）。 参数说明： X、Z — 终点坐标的绝对值； Ｕ、W — 终点坐标的相对值； 走刀规律： 按机床的快速进给速度走刀，先两轴同量同步做斜线运动，走完较短轴再走另外较长轴。 （80,50） B A C C点为A点快速移动到B点的中间点

三、数控程序 Ｇ00 — 快速移动（定位） 刀具从A点快速移动到B点： 绝对编程：G00 X20 Z0 ; Ｇ00 — 快速移动（定位） Z轴 X轴 O Φ20 18 11 B A 刀具从A点快速移动到B点： 绝对编程：G00 X20 Z0 ; 相对编程： G00 U-22 W-18; 混合编程： G00 X20 W-18 ; 启动

三、数控程序 G01—直线插补（控制刀具移动轨迹） 格式：G01 X（U）＿Z（W）＿F＿； 刀具从起点直线插补到终点： 绝对编程：G01 X60 Z-20 F100; 相对编程： G01 U20 W-20 F100; 混合编程： G01 X60 W-20 F100; Z轴 X轴 O Φ60 20 10 起点 终点 启动

三、数控程序 G02/G03 — 圆弧插补 格式：G02 X（U）＿Z（W）＿R＿F＿； 或者 G02 X（U）＿Z（W）＿I _ K_ F_; 功能：按F给定的进给速度按照逆时针（前刀坐）插补到指定点（模态指令）。 参数说明： X、Z — 终点坐标的绝对值； Ｕ、W — 终点坐标的相对值； R — 圆弧半径； F — 进给速度； I —圆心与圆弧起点X轴坐标差值； K —圆心与圆弧起点Z轴坐标差值。

三、数控程序 G02/G03 — 圆弧插补 G02逆时针编程 G03顺时针编程 Z轴 Z轴 O O X X U/2 U/2 W W Z Z 终点 起点 W G03顺时针编程 Z轴 X轴 O X Z U/2 起点 终点 W

三、数控程序 G02/G03 — 圆弧插补 刀具从起点逆时针插补到终点： 利用圆弧半径： G02 X60 Z-30 R20 F100; O Φ60 30 Φ20 起点 终点 R20 刀具从起点逆时针插补到终点： 利用圆弧半径： G02 X60 Z-30 R20 F100; G02 U20 W-20 R20 F100; 利用圆弧圆心： G02 X60 Z-30 I40 K0 F100; G02 U20 W-20 I40 K0 F100; 前刀座坐标系编程

三、数控程序 G90 — 轴向切削循环 格式： G90 X（U）＿Z（W）＿F＿； G90 X（U）＿Z（W）＿R＿ F＿； 功能：实现圆柱或者圆锥表面切削，（模态指令）。 参数说明： X、Z — 终点坐标的绝对值； Ｕ、W — 终点坐标的相对值； R —切圆锥时，起点X坐标减终点X坐标的一半； F — 进给速度。

三、数控程序 G90 — 轴向切削循环 Z轴 X轴 O X A C D B Z轴 X轴 O A C D B 启动 启动

三、数控程序 G71 — 轴向粗车循环 格式：G71 U(△d) R(e) F＿ ； 给定粗车的加工参数： △d：进刀量； e：退刀量； F：切削速度。 格式：G71 U(△d) R(e) F＿ ； G71 P(ns) Q(nf) U(△ u) W(△w) ； 定义精车轨迹的若干程序段，执行G71时，这些轨迹仅仅用于计算粗车的轨迹，实际上并未执行。 ns：精车轨迹的第一个程序段号； nf：精车轨迹的最后一个程序段号； △u：X方向的精车余量； △w：Z方向的精车余量。

三、数控程序 G71 — 轴向粗车循环 精车 粗车 显示精车轮廓 显示精车余量

三、数控程序 G71 — 轴向粗车循环 ……… G00 X62 Z2 ; G71 U1 R0.5 F80; G71 P1 Q2 U0.5 W0.3; N1 G00 X20; G01 Z-20; X40 W-20; W-20; N2 X60; …… 20 20 20 Φ20 Φ60 Φ40

三、数控程序 G70 — 精加工循环 格式：G70 P（ns）Q（nf） 参数说明： ns：精加工轨迹第一个程序段号； 注意项： 用在G71粗加工复合循环之后，进行精加工循环。

三、数控程序 G70 — 精加工循环 格式： G71 /G72/G73 N (ns) ……； ……； N(nf) ……； …… G70 P(ns) Q(nf) ; 粗加工路线程序群。

三、数控程序 G92 — 螺纹切削循环 格式： G92 X（U）＿Z（W）＿ F＿； G92 X（U）＿Z（W）＿R＿ F＿； 参数说明： X、Z — 终点坐标的绝对值； Ｕ、W — 终点坐标的相对值； R－切锥螺纹时，起点X坐标减终点X坐标的1/2； F — 螺纹导程。

三、数控程序 G92 — 螺纹切削循环 ……… G00 X62 Z2; G92 X58.5 Z-22 F3; M60X3 X57.5 ； O M60X3 20 ……… G00 X62 Z2; G92 X58.5 Z-22 F3; X57.5 ； X57 ； X56.5 ； X56.1 ； ……

三、数控程序 常用M、S、T、F指令 指令 功能 M03 主轴正转 M04 主轴反转 M05 主轴停止 M08 冷却液开 M09 冷却液关 程序结束 指令 功能 示例 S 主轴速度 S300（主轴每分钟300转） F 进给速度 G98模式：F100（每分进给） G99模式：F0.05（每转进给） T 使用刀具号及补偿号 T0101 使用01号刀和01号刀具补偿，补偿号省略表示不使用刀具补偿

三、数控程序 M代码 — 辅助功能 注意项： M02程序结束时，表示本加工程序的内容均已完成，但LCD显示屏上光标不返回程序开始。 指令 功能 M00 程序暂停 M08 冷却液开 M01 程序选择停 M09 冷却液关 M02 程序结束 M30 M03 主轴正转 M98 调用子程序 M04 主轴反转 M99 返回主程序 M05 主轴停止

三、数控程序 S代码 — 主轴功能 指令格式：S＿； 参数说明：转速的单位为r/min，用准备功能G97来指定，其值为大于0的常数。当用G96指定时为恒线速，单位为m/min。

三、数控程序 T代码 — 刀具功能 指令格式：T＿ ＿ ＿ ＿； 参数说明：前两位数用于指定刀具号，后两位用于指定刀具补偿存储器号。

三、数控程序 操作面板 数控车床采用集成式操作面板，面板划分如下：

主讲内容 数控车床 1 坐 标 系 2 数控程序 3 典型实例 4 43

四、典型实例 实例：

编程： 四、典型实例 O0001 N0001 T0303; N0002 M03 S500; N0014 G01 Z-30 F60; N0004 G00 X35 Z5; N0005 G71 U1 R1; N0006 G71 P1 Q2 U1 W0.5 F50; N0007 N1 G00 X6 Z3; N0008 G01 Z0; N0009 X8 Z-1 F60; N0010 Z-7; N0011 G02 X14 Z-10 R3; N0012 G01 Z-20 F60; N0013 G03 X20 Z-23 R3; N0014 G01 Z-30 F60; N0015 X30 Z-35; N0016 N2 Z-45; N0017 G70 P1 Q2 F50; N0018 G00 X100; N0019 Z100; N0020 M09; N0021 M5; N0022 M00; N0023 T0404; N0024 M03 S400;

编程： 四、典型实例 N0025 M08; N0026 G00 X16 Z-10; N0027 G92 X13.5 Z-20 F1.5; N0028 X13.2; N0029 X12.9; N0030 X12.6; N0031 X12.3; N0032 X12.1; N0033 X12.05; N0034 G00 X100; N0035 Z100; N0036 M30; 46

谢谢大家 敬请批评指正