数控车工技能实训课件下篇基础篇12车非圆弧直线回转面训练

然后在件一毛坯钻出直径为Ф20mm、深30mm的底孔， 调头以毛坯表面作为装夹表面，加工件一的左端及梯形槽 达图纸要求，工件调头后以已加工的Ф35mm外圆作为装 夹表面，加工右端内轮廓及螺纹等图纸要求，不拆除工件， 将件二与件一进行配合，保证配合精度。最后加工件一与 件二外轮廓达图纸要求。
12.2.2 数控车床加工操作实例
• （2）ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ定装夹方案、定位基准和刀位点 • a.装夹方案
– 椭圆轴（件二）右端面加工：用三爪卡盘夹持(件二)毛 坯外圆，伸出长约30mm；
– 椭圆轴套（件一）左端面加工：调头夹（件一）毛坯 外圆，伸出长约65mm；
– 椭圆轴套（件一）右端面加工：调头夹（件一） Ф38mm外圆；
– 件一和件二配合后加工：不拆除件一，将件二与件一 进行配合。
12.1.2 实训内容
图12-2 椭圆轴零件图样（件二）
12.1.3 实训步骤
• （1）分析工件图样，选择定位基准和加工方法，确定走
刀路线，选择刀具和装夹方法，确定各切削用量参数，填 写数控车床加工工艺卡。
• （2）根据零件的加工工艺分析和使用数控车床的编程指
令说明，编写加工程序。
• （3）根据零件图要求，选择合适的量具对工件进行检测，
基本方法。培养学生综合应用能力。
12.1.2 实训内容
• 编制如图12-1、12-2所示零件的数控车床加工程序，材料
为45钢，毛坯为Ф50mm×107mm和Ф50mm×56mm。按 照数控车床的加工步骤及有关安全操作规程，逐步完成整 个操作，实训时间为8小时。
12.1.2 实训内容
图12-1 椭圆轴套零件图样（件一）
一个几何形状，缺乏灵活性与适用性，针对这种情况，数 控机床提供了另一种编程方式，即宏编程。
• 在程序中使用变量，通过对变量进行赋值及处理的方法达
到程序功能，这种有变量的程序叫宏程序。
12.2.1.1 概述
• （1）宏程序使用格式。
O0001；(主程序) … G65 P8000(引数和引数值)； 宏程序体 … … … M30；
#10=ACOS[#16]
#i=LN[#j]
自然对数
#3=LN[#100]
#i=EXP[#j]
ex
#7=EXP[#9]
12.2.1.4 控制指令
• (1)分支语句(GOTO)。该语句格式为：
• IF [<条件表达式>] GOTO n
• 若条件表达式为成立，则程序转向程序号为n的程序段，
若条件不满足就继续执行下一句程序。条件表达式种类如 表12-3所示。
#i=#j * #k
3
乘法形演算 #i=#j / #k #i=#j AND #k
#i=#j MOD #k
意义
定义、转换
和 差 逻辑和 异或 积 商 逻辑乘 取余
具体示例
#102=#10 #20=500
#5=#10 + #102 #8=#3 + 100 20=#3 - #8 #12=#5 - 25
#120=#1 * #24 #20=#7*360 #104=#8 / #7 #110=#21/12 #116=#10 AND #11 #20=#8 MOD #2
• G01 Z#26 F#9；
• #100=#18+#26；
• G00 Z-#100；
• M99；
12.2.1.1 概述
• b.模态调用 • 模态调用功能近似固定循环的续效作用，在调用宏程序的
语句后，机床在指定的多个位置循环执行宏程序。宏程序 的模态调用G67指令取消
• 格式： • G66 P (宏程序号) L 重复次数<指定引数>；此时机床不动 • X_Y_；机床在这些点开始加工 • X_Y_； • G67； (停止宏程序调用)
12.2.1.4 控制指令
• 例12-3：用循环指令(WHILE)编写如图12-2所示椭圆A→B
的精加工程序。
• • • • •
O0001；(主程序)
•
… G65
P0002
A50.0
B80.0
C0
D0.1
F0.15；••
… M30；
• •
O0002；(宏程序) WHILE [#3 LE 90.0] DO 2； N2#5= #2*cos[#3] #6= 2*[#1]*sin[#3] G01 X[#6] Z[#5] F[#9]；
•…
• G91 G00Z#18；
• G01 Z#26 F#9；
• #100=#18+#26；
• G00 Z-#100；
图12-3 宏程序模态调用
• M99；
12.2.1.1 概述
• c.子程序调用 • 格式： • M98 P(宏程序号)；
12.2.1.2 变量
• （1）变量的表示 • 一个变量由符号“#”和变量号组成，如#1、#2、#3等；
• #3= #3+#7
• END 2；
• M99；
12.2.2 数控车床加工操作实例
• 编制如图12-1、12-2所示零件的数控车床加工程序，材料
为45钢，毛坯为Ф50mm×107mm和Ф50mm×56mm。
12.2.2 数控车床加工操作实例
• （1）工艺分析 • 本例工件是一个两件组合件。加工时先加工件二的左端，
也可用表达式来表示变量，如#[<表达式>]，例如 #[#50]、#[200l-1]、#[#4/2]。
• （2）变量的使用 • 在地址号后可使用变量，如： • F#9 若#9=100.0→F100 • Z-#26 若#26=10.0→Z-10.0
12.2.1.2 变量
• （3）变量的赋值 • a.直接赋值 变量可在操作面板MACRO内容处直接输入，
12.2.2 数控车床加工操作实例
• b.设定程序原点 以工件右端面与轴线交点处建立工件坐
标系（采用试切对刀法建立）。
• c.换刀点设置 在工件坐标系X100.0 Z100.0处。
12.2.2 数控车床加工操作实例
• d.加工起点设置
– 螺纹轴（件二）工件左端：粗、精加工设定在X52.0 Z2.0处；退刀槽设定在X35.0 Z-9.0处；外螺纹设定在 X32.0 Z3.0处。
• #3 = #3+#7；
• O0001；(主程序)
• GOTO 5；
•…
• N10 M99；
• G65 P0002 A50.0 B80.0 C0 D0.1 F0.15；
•…
• M30；
12.2.1.4 控制指令
• (2)循环指令 • 格式： • WHILE [<条件式>] DO m (m=1、2、3…) •… • END m；
O8000；(宏程序) … [变量]
[运算指令] [控制指令] … M99；
12.2.1.1 概述
• （2）宏程序调用方法。 • a.非模态调用(单纯调用) • 非模态调用指一次性调用宏主体，即宏程序只在一个程序
段内有效。
• 格式： • G65 P (宏程序号) L 重复次数<指定引数值> • 一个引数是一个字母，对应于宏程序中变量的地址，引数
• 直角坐标参数方程： • X=80cosθ • Y=50sinθ
• O0002；(宏程序) • N5 IF [#3 GT 90.0] GOTO
10；
• 机床坐标加工方程：
• #5 = #2*cos[#3]
• Z=80cosθ
• #6 = 2*[#1]*sin[#3]
• X=2×50sinθ
• G 01 X[#6] Z[#5] F[#9]；
#21
E
#8
M
#13
V
#22
F
#9
Q
#17
W
#23
12.2.1.3 运算指令
• 宏程序具有赋值、算术运算、逻辑运算、函数运算等功能，
如表12-2所示。
表12-2 变量的各种运算
NO
名称
形式
1 定义转换 #i=#j
#i=#j + #k
2
加法形演算 #i=#j - #k #i=#j OR #k
#i=#j XOR #k
后边的数值赋给宏程序中对应的变量，同一语句可以有多 个引数。
12.2.1.1 概述
• O0001；(主程序)
•…
• G65 P7000 L2 X100.0 Y100.0 Z-12.0 R-7.0 F80.0；
• G00 X-200.0 Y100.0；
•… • M30；
• O7000；(子程序) • G91 G00 X#24 Y#25 Z#18；
表12-3 条件式种类
条件式
意义
条件式
意义
#i EQ #k
#i = #k
#i LT #k
#i ＜ #k
#i NE #k
#i ≠ #k
#i GE #k
#i ≥ #k
#i GT #k
#i ＞ #k
#i LE #k
#i ≤ #k
12.2.1.4 控制指令
• 例12-2：用分支语句(GOTO)编写如图12-2所示椭圆A→B的精加工程序。
并对零件进行质量分析。
12.1.4 注意事项
• （1）安全第一，学生的实训必须在教师的指导下，严格
按照数控车床的安全操作规程，有步骤的进行。
• （2）注意非圆曲线方程在实际编程中的应用。 • （3）合理给定相关参数编程的数值，提高非圆曲线的加
工精度。
• （4）确定编程零点后，注意非圆曲线相关点的坐标计算。 • （5）机床在试运行前必须进行图形模拟加工，避免程序
12.2 实训技术指导
• 12.2.1 宏程序编制的方法 • 12.2.2 编程实例
12.2.1 宏程序编制的方法
• 12.2.1.1 概述 • 12.2.1.2 变量 • 12.2.1.3 运算指令 • 12.2.1.4 控制指令
12.2.1.1 概述
• 在一般的程序编制中程序字为一常量，一个程序只能描述
也可在程序内用以下方式赋值，但等号左边不能用表达式：
• #i=数值(或表达式) • 例如，#1=100、#1=#2。 • b.引数赋值 宏程序体以子程序方式出现，所用变量可在
宏程序调用时赋值。
• 例如，“G65 P9120 X100.0 Y20.0 F20.0；”其中，X、Y、
F对应于宏程序中的变量号，变量的具体数值由引数后数 值决定。引数与宏程序体中变量的对应关系如表12-1所示。
#131=SQRT[#10]
4
函数运算 #i=ABS[#j]
绝对值
#5=ABS[#102]
#i=ROUND[#j] 四舍五入整数化 #112=ROUND[#23]
#i=FIX[#j]
小数点以下舍去 #115=FIX[#109]
#i=FUP[#j]
小数点以下进位 #l14=FUP[#33]
#i=ACOS[#j] 反余弦(度)
• c.间接赋值 例如，#1=50,#2=30,#3=#1+#2。
12.2.1.2 变量
表12-1 变量赋值方法
引数(自变量) 变量 引数(自变量) 变量 引数(自变量) 变量 引数(自变量) 变量
A
#1
H
#11
R
#18
X
#24
B
#2
I
#4
S
#19
Y
#25
C
#3
J
#5
T
#20
Z
#26
D
#7
K
#6
U
12.2.1.1 概述
• 例12-1：宏程序模态调用。（见图12-3）
• O0001；(主程序)
•…
• G66 P8000 Z-12.0 R-2.0 F100.0；(机床不动)
• X100.0 Y-50.0；(机床开始动作)
• X100.0 Y-80.0；
• G67；
• M30；
• O8000；(宏程序)
12.2.1.3 运算指令
NO
名称
形式
意义
具体示例
#i=SIN[#j]
正弦(度)
#10=SIN[#5]
#i=COS[#j] 余弦(度)
#133=COS[#20]
#i=TAN[#j]
正切
#30=TAN[#21]
#i=ATAN[#j] 反正切
#148=ATAN[#1][#2]
#i=SQRT[#j] 平方根
12 车非圆曲线成型面训练
• 12.1 实训程式 • 12.2 实训技术指导
12.1 实训程式
• 12.1.1 实训目的 • 12.1.2 实训内容 • 12.1.3 实训步骤 • 12.1.4 注意事项 • 12.1.5 实训思考题 • 12.1.6 实训报告要求
12.1.1 实训目的
• 熟悉非圆曲线的参数方程，掌握数控车非圆曲线成型面的
– 螺纹轴套（件一）工件左端：粗、精加工设定在X52.0 Z2.0处；梯形槽设定在X50.0 Z-50.91处；
– 螺纹轴套（件一）工件右端内轮廓：粗、精加工设定 在X18.0 Z2.0处；内沟槽设定在X19.0 Z2.0处；内孔螺 纹设定在X26.0 Z3.0处；
错误、刀具碰撞工件或卡盘。
12.1.5 实训思考题
• （1）宏程序在编程中有何作用？ • （2）宏程序变量有几种赋值方法？ • （3）如何使用宏程序简化编程？
12.1.6 实训报告要求
• （1）实训目的 • （2）实训设备 • （3）实训内容（如图12-1、12-2所示，材料由指导教师
指定）。
• （4）根据图纸要求确定加工工艺，填写数控加工工艺单。 • （5）编写数控加工程序。 • （6）对零件尺寸的检测结果进行分析。 • （7）分析总结在数控车床上的调试程序的方法。