数控车削加工工艺与编程
数控车削编程与加工
用于控制主轴转速的代码，如S100表示主轴转速为100转/分钟。
T代码
用于控制刀具交换的代码，如T01表示换1号刀具等。
02
数控车削加工工艺
数控车削加工的特点
高精度
数控车削加工具有高精度的特 点，能够实现复杂形状零件的
精确加工。
高效率
数控车削加工具有高效率的特 点，能够大幅提高加工速度， 缩短加工周期。
数控车削编程与加工
目录
• 数控车削编程基础 • 数控车削加工工艺 • 数控车削编程实例 • 数控车削加工操作 • 数控车削编程与加工的发展趋势
01
数控车削编程基础
数控编程的基本概念
数控编程
指根据加工零件的图纸和工艺要求，使用规定的数控语言或软件， 编写加工程序，将加工程序输入数控机床进行加工的过程。
加工精度和一致性。自动化来自测与质量保证03集成自动化检测设备，实时监测加工过程和产品质量，确保加
工精度和质量达标。
绿色化数控车削编程与加工
节能减排技术
采用高效电机、节能刀具和工艺优化等技术，降低能耗和减少排 放，实现绿色生产。
废弃物回收与再利用
对加工过程中产生的废弃物进行分类回收和再利用，降低资源消 耗和环境污染。
零件图纸分析
对零件图纸进行详细分析，确 定加工工艺和加工要求。
编写加工程序
根据加工工艺和参数，使用数 控编程语言或软件编写加工程 序。
程序输入与加工
将校验好的加工程序输入数控 机床，进行零件加工。
数控编程的代码
G代码
用于控制机床运动轨迹的代码，如G00表示快速定位、G01表示直线插补等。
M代码
用于控制机床辅助功能的代码，如M03表示主轴正转、M05表示主轴停转等。
第三讲典型轴类零件数控车削加工工艺及编程
B
准确定位
B
英制O米制OB：基本功能 0：选购功能 数控车设定—— A功能
2. 进给功能（F功能）
F 功能指令用于在程序中控制切削进给量，有两种指令模式： （1）每转进给模式（G99）
编程格式： G99 F ___； F后面的数字表示主轴每转一转刀具的进给量。 单位：mm/r。
说明：模态指令，一经指定直到被G98取代，一直有效。 系统默认状态，车床上一般常用此种进给量指令方式。
A’ 65，2
B’ 10.01，2
C‘ 18.01，-2
D’ 18.01，-20
E‘ 24，-25
F’ 28，-25 G‘ 48.016，-35 H’ 48.016，-51 I‘ 58.023，-51 J‘ 58.023，-58 K’ 62，-58
符号
含义
编程原点
零件外轮廓走刀路线
工序号 程序段号
工步号 加工内容
粗车左端外轮廓，X轴留0.4、 Z轴留0.1精加工余量
精加工左端面外轮廓，各加工 表面符图示要求
审核
产品名称或代号
零件名称
材料 零件图号
XXX
夹具名称
三爪卡盘
刀具号
刀具规格/ （mm）
主轴转速/ （r/min）
T01
25×25
粗600 精1000
螺纹轴
45钢
XXX
使用设备
车间
CK6132
数控车
进给速度/ 背吃刀量/ 备注 （mm/r） （mm）
恒转速控制 编程格式： S ～
S后面的数字表示主轴转速，单位： r/min。
注意：
在具有恒线速功能的机床上， S 功能指令可限制主轴最高转速
（1）主轴最高转速限制（G50）
数控机床技能实训：第三章 数控车床的加工工艺基础与编程
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第三章 数控车床的加工工艺基础 与编程
范围很大，并可无级调速，加工时可选用最佳的切削速度和进 给速度，可实现恒转速和恒切速，以使切削参数最优化，这就 大大地提高了生产率，降低了加工成本，尤其对大批量生产的 零件，批量越大，加工成本越低。
中体现并由机床自动完成加工，因此，数控加工工艺 的正确与 否将直接影响到数控车床的加工精度和效率。 一、数控车削加工零件的类型
数控车床车削的主运动是工件装卡在主轴上的旋转运动， 配合刀具在平面内的运动，加工的类型主要是回转体零件。
回转体零件分为轴套类、轮盘类和其他类几种。轴套类和 轮盘类零件的区分在于长径比，一般将长径比大于1的零件视为 轴套类零件；长径比小于1的零件视为轮盘类零件。
第三章 数控车床的加工工艺基础 与编程
3.1数控车削加工工艺基础知识 3.2数控车削加工工艺的相关内容 3.3数控车削加工编程基础
第三章 数控车床的加工工艺基础 与编程
3.1数控车削加工工艺基础知识
数控车床与普通车床相比，加工效率和精度更高，可以加 工的零件形状更加复杂，加工工件的一致性好，可以完成普通 车床无法加工的具有复杂曲面的高精度的零件。
端面，端面的轮廓也可以是直线、斜线、圆弧、曲线或端面螺 纹、锥面螺纹等。
(3)其他类零件 数控车床与普通车床一样，装上特殊卡盘就可以加工偏心
轴，或在箱体、板材上加工孔或圆柱。
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第三章 数控车床的加工工艺基础 与编程
二、数控车削的加工特点 数控车削是数控加工中使用最广泛的加工方法之一，同常
数控车削加工编程
螺纹切削时，不能使用G96指令（确保切削正确旳螺距）； 螺纹切削程序应考虑始点坐标和终点坐标旳切入、切出距离；
外螺纹切削：顶径尺寸应不大于螺纹旳公称尺寸0.1-0.2mm； 切削螺纹时，一般需要屡次进刀才干完毕：p106表4-2。
①螺纹车削指令G32
X
10
A（100，100）
M20500；
N20 G40 G96 G99 S100 M03;
N25 T0101 ；
N30 G00 X20 Z2 M08 ；
N40 G01 Z-24 F0.2 ；
XN50 X33.856 Z-36；
N55 X42；
N60 Z-48；
N65 X60 Z-53.196；
Z
N70 X68
4.2 车床数控系统功能
涉及：准备功能、辅助功能及F、S、T功能。
FANUC 0i T 系列数控系统
1、G功能表 见P97表4-1.
2、M、S、T功能 a、常用M功能代码表：表3-2（P89） b、S功能：指定主轴转速（G96、G97） c、T功能：调用刀具 格式举例： T0101；/调用01号刀具，刀具补偿量存储在01号地址中
如图，运动轨迹由A B旳程序：
1）绝对坐标、直径编程：X、Z
G01 X36. Z8. F0.2；
增量坐标、直径编程：U、W
Z
G01 U24. W-20. F0.2；
2）增量坐标、半径编程：U、W
G01 U12. W-20. F0.2；
进刀和退刀
迅速走刀
切削进给 防止撞刀
刀具半径补偿G41、G42
第四章 数控车削加工编程
4.1数控车削编程概述
1、数控车削加工特点
（1）适合加工精度要求高旳零件 （2）适合加工表面粗糙度要求高旳零件
《数控加工工艺与编程》课程标准
《数控加工工艺与编程》课程标准1.课程概述1.1课程性质、地位和任务《数控加工工艺与编程》是机械类和相近类专业的高职学生必修的专业核心课程之一，也是一门教学做一体化课程。
根据数控工艺程序编制和数控机床操作岗位而设立，与之对应的职业资格证书是中级、高级工。
本课程的前导课程为《机械制图与CAD》、《机械设计》、《机械制造》、《互换性测量技术》、《数控机床》。
课程以操作为主，具有很强的实用性。
本课程介绍数控加工编程的基本知识，着重讲解数控程序的编制及数控程序的上机调试过程，让学生充分熟悉数控车床、数控铣床的有关操作，并具备加工中心机床和线切割机床操作、编程的一般知识，学习结束后需通过相关的数控车、数控铣及加工中心中高级证书的考核。
1.2课程设计思路在理念上改变传统的以学科体系为基础的教学思路，采用“以学生为中心以能力为本位”的课程模式，明确以培养“能工巧匠型的大学生”为培养目标，以训练职业能力为本位的新型教育教学模式。
以工作任务及工作过程为依据，整合、序化教学内容，做到技能训练与知识学习并重，通过校企合作，以岗位真实的工作任务为载体，设计课程项目模块；以工作过程为导向，实现“教、学、做”一体化。
每个项目的学习都按实际零件工作任务为载体设计的活动来进行，以工作任务为中心整合理论与实践，实现理论与实践一体化的教学。
教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式，通过理论与实践相结合，重点评价学生的职业能力。
2.课程目标2.1总体目标通过课程学习应达到的要求：1.合理制订数控加工的工艺方案。
2.合理确定走刀路线、合理选择刀具及加工余量。
3.掌握编程中数学处理的基本知识及一定的计算机处理能力。
4.掌握常用准备功能指令、辅助功能指令、宏功能指令，手工编写一般复杂程度零件的数控加工程序。
5.具有调试加工程序，参数设置、模拟调整的基本能力。
2.2具体目标2.2.1知识目标（1）熟悉数控机床结构和工作原理；（2）掌握数控车床的工艺分析、编程指令及宇龙数控仿真软件的操作；（3）掌握数控铣床的工艺分析、编程指令及宇龙数控仿真软件的操作；（4）掌握数控加工中心的工艺分析、编程指令及宇龙数控仿真软件的操作；（5）掌握数控电火花线切割的工艺分析、编程指令及宇龙数控仿真软件的操作。
轴类零件数控车削工艺分析与数控加工编程
轴类零件数控车削工艺分析与数控加工编程1. 轴类零件数控车削工艺分析数控车削是数控制技术的应用之一，应用广泛，其中尤以轴类零件的数控车削最为常见。
轴类零件的车削工艺分析，主要包括以下几个方面：1.1 零件结构分析轴类零件结构复杂，一般包含主轴、花键、键槽、圆孔、螺纹等，因此在进行数控车削之前，必须对轴类零件结构进行全面细致的分析。
通过结构分析，可以确定具体的加工过程和加工工艺，为编程提供依据。
1.2 切削轨迹分析在进行数控车削之前，必须对轴类零件的切削轨迹进行分析。
切削轨迹主要包括粗加工、精加工、后加工步骤，分别对应的是粗车、半精车、精车三个过程。
在分析切削轨迹时，还需考虑材料、硬度等因素，以便确定相应的切削速度和进给量。
1.3 工序分析轴类零件加工工序繁多，一般包括以下几个步骤：粗车、玻璃刀车、刮齿、打攒快轴、滚齿、内外圆坐标定位、高低波形度测量、打热处理、喷油漆等，每个步骤都必须经过严格的工序分析。
1.4 工具选择在进行数控车削之前，必须选择适合的刀具。
刀具选择要根据零件的材料、硬度、形状、尺寸等因素进行。
此外，还要考虑要加工的零件数量、加工时的切削速度、进给量等因素。
2. 数控加工编程轴类零件的数控加工编程是一项极为关键的工作，其目的是实现数控机床对轴类零件进行自动化加工。
数控加工编程分为以下几个步骤：2.1 编写数控加工程序在进行数控加工编程之前，必须对轴类零件的结构和要求进行全面细致的分析。
在分析的基础上，可以编写出数控加工程序，并分别对应不同的加工工序。
2.2 编写刀具半径补偿程序在进行数控加工编程时，必须考虑刀具半径。
一般来说，刀具半径要比零件轮廓的半径小一定程度，为了解决这个问题，必须编写刀具半径补偿程序，以便更加准确地控制刀具的切削轨迹。
2.3 选择数字控制器数字控制器是控制数控机床的关键部分，必须选择适合的数字控制器。
数字控制器也分为多种类型，根据集成度的不同，可以分为单通道和多通道数字控制器。
数控车削加工工艺课件(共21张PPT)《数控车削编程与操作训练》
1.对刀点 对刀点是在数控机床上加工零件时，
刀具相对于工件运动的起点。
ZO 对刀点X源自2.换刀点换刀点是指刀架转位换刀的位置。 以刀架转位时不碰工件及其他部件 为准。
3.刀位点 刀位点是指在加工程序编制中，用以表
示刀具位置的点
注：每把刀的刀位点在整个加工中只能有一个位置。
1.2.7 数控加工工艺技术文件的编写
确定原则： 粗加工时，选择较大的背吃刀量，
以减少走刀次数，提高生产率；
精加工时，通常选较小的 ap值，以
保证加工精度及表面粗糙度。
2.进给量f 的确定
确定原则： 粗加工时，进给量在保证刀杆、刀具、
机床、工件刚度等条件前提下，选用尽可 能大的f 值；
精加工时，进给量的选择主要受表面粗 糙度要求的限制，当表面粗糙度要求较高 时，应选较小的f 值。
以使总的工序数量减少。 适用于单件小批量生产。
2.工序分散原则 加工零件的过程在较多的工序中进行，
而每道工序的加工内容很少。 适用于大批量生产。
1.2.3 加工路线的确定
加工顺序确定原则：先粗后精、先近后远。
先粗后精
先近后远
1.2.4 刀具的选择
1.机架式可转位车刀
2. 数控车床常用刀具类型及用途
3.主轴转速n的确定
确定原则： 粗车时，选较低的切削速度， 精车时，选较高的切削速度。 由切削速度计算主轴转速的公式如下： n=1000v/（d） 式中：d ——工件直径，mm； v ——切削速度，m/min。
切削用量选择参考表
1.2.6 数控加工中对刀点、换刀 点及刀位点的确定
1.对刀点 2.换刀点 3.刀位点
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第一章 数控车削编程基础
第二节. 数控车削加工工艺
数控机床编程及操作数控车削加工工艺
数控机床编程及操作数控车削加工工艺1.几何元素的表示：数控编程需要对工件进行几何元素的表示，包括直线、圆弧、螺旋线等。
常用的表示方法有绝对坐标和相对坐标。
2.数控指令的选择：数控编程需要选择适当的数控指令来实现所需的加工操作。
常见的数控指令包括加工速度、进给速度、切削深度等。
3.编程语言的选择：数控编程可以使用不同的编程语言，包括ISO编程语言、EIA编程语言和高级编程语言等。
编程语言的选择要根据具体的数控系统和加工要求来确定。
数控机床操作是指根据数控程序对数控机床进行操作的过程。
操作主要包括以下几个方面：1.加工前的准备：操作人员需要检查数控机床的各项参数，包括机床坐标轴的位置、刀具的装夹情况、工件的夹持情况等。
同时，还要设置数控机床的基准点和起刀点。
2.启动数控机床：操作人员需要按照操作规程启动数控机床，并进行一系列的操作，包括机床的开关控制、刀具的自动换刀、工件的自动上下料等。
3.加工过程的监控：操作人员需要对数控机床的加工过程进行监控，包括工件的尺寸精度、加工速度、切削力等。
如果发现异常情况，需要及时进行调整和处理。
4.加工完成后的处理：加工完成后，操作人员需要对数控机床进行关机、刀具的卸载、工件的卸载等操作，同时还要清理加工现场和进行设备维护。
数控机床编程及操作的关键在于正确理解和掌握数控编程和操作的原理和方法。
编程时要准确表示几何元素，合理选择数控指令，并选择适当的编程语言。
操作时要严格按照操作规程进行操作，及时监控加工过程，并进行调整和处理。
总之，数控机床编程及操作是数控车削加工工艺中不可或缺的环节。
正确的编程和操作可以提高加工效率和精度，减少人为误差，提高生产质量和效益。
因此，需要加强对数控编程和操作的培训和学习，提高操作人员的技术水平和能力。
数控加工工艺与编程第六章
演讲人：何文
CONTENTS 目录
01 数控车床编程的特点和方法 02 数控车床的对刀 03 数控车床编程实例
6.1数控车床编程的特点和方法
第6章 数控车床的手工编程
数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。车削中心则可在一次装夹中完成更 多的加工工序，大大提高加工精度和生产效率，特别适合于复杂形状回转类零件的加工。通 过加工程序的运行，可自动完成内外圆柱面、圆锥面、成型表面、螺纹和端面等工序的切削加 工，并能进行车槽、钻孔、铰孔等加工。 数控车床的编程特点
第6章 数控车床的手工编程
(3)有的机床具有主轴恒线速控制(G96)和恒转速控制(G97 )的指令功能，那么，对于 端面螺纹和锥面螺纹的加工来说，若恒线速控制有效，则主轴转速将是变化的，这样加工出 的螺纹螺距也将是变化的，所以，在螺纹加工过程中就不应该使用恒线速控制功能。从粗加 工到精加工，主轴转速必须保持一常数。否则，螺距将发生变化。
第6章 数控车床的手工编程
第6章 数控车床的手工编程
循环过程如图6-8所示X,Z为端平面切削终点坐标值，U,W端面切削终点相对循环 起点的坐标增量。
第6章 数控车床的手工编程
2 切削锥面循环时，编程格式:G94 x(U)_ z(W)_ K_ F 循环过程如图6-9所示，K为端面切削始点至终点位移在Z轴方向的坐标增量，图中轨 协K的方向是Z轴的负方向，值为负，反之为正。
⑤精车之前，如需换精加工刀具，则应注意换刀点的选择。批量小不换刀，批量大换刀。 ⑥a的定位:不要使第一刀切在毛坯表皮上，否则容易崩掉刀。可以允许a=毛坯直径。
第6章 数控车床的手工编程
}2)端面粗加工循环(U}2} (U72与G71均为粗加工循环指令，而G72是沿着平行于X轴进行切削循环加工的，适合加工斋类零件。 如图6-11所示，编程格式为
数控加工工艺与编程课程整体教学设计方案
数控加工工艺与编程课程整体教学设计方案《数控加工工艺与编程》课程整体教学设计（教改计划）一、课程设计的基本思路1、课程的性质和作用本课程属于数控技术专业的核心课程，为培养数控技术人才提供必备的理论学问和专业技能。
2、教学目标（1）学问目标通过本课程学习，要求同学具备零件数控加工工艺设计和工艺分析、数控编程与操作的能力，并把握相应的数控编程学问。
（2）技能目标本课程以数控车削零件加工为核心，以国家社会与劳动部颁发的中级数控车工考核要求为依据，并将要求贯通到各个教学情境中，同学完成本课程学习达到数控加工中级工要求。
（3）职业素质通过各情境的训练，培养同学相应的办法能力、社会能力、互相交流和团队配合的能力。
3、课程设计理念本课程是情境教学课程。
同学通过情境资讯、分析和实施，理解和把握数控车削相关理论学问，培养同学动手能力。
4、课程设计思路为便于教学并让同学把握最基本、最典型零件的加工，本课程挑选了数控车常见典型零件，作为情境教学的载体，以实现情境教学的目标。
教学环节包括以下五个方面：1、情境分析。
针对每个教学情境，分析情境所应用的实际环境、情境教学的目的、情境所涉及的学问和应把握的能力。
2、课堂理论讲解。
结合情境，利用情境（实物、情境或多媒体课件）详细讲解情境涉及的理论学问。
理论学问的讲解要求理论结合实际，不求学问的系统性和完整性，重原理的有用性。
3、课堂仿照操作。
每个情境应当有同学的仿照操作，让同学体验和把握，使教、学、练有机结合。
4、同学课内实践。
按照课堂所教内容和情境要求，设计类似情境，让同学练习。
5、综合情境实训。
在每个教学情境模块完成后，设计一个运用本模块情境所涉及的学问和技能的综合情境，让同学自立完成情境要求。
二、课程内容和学习情境教学设计1、课程内容设与学时分配2、学习情境教学设计（每个学习情境单独一张表）三、教学组织形式设计(班级授课、分组教学以及组织详细支配方式等，假如是多位老师同时指导，还须说明老师分工支配)四、教学办法和手段多媒体讲授理论学问；仿真软件练习把握数控机床操作面板及基本指令加工；数控机床实际操作练习把握基本能力。
数控车削编程与操作实例
图1 复杂轴
2.任务提出
图2 车内孔
2.任务分析
图1是一个加工复杂轴的任务，毛坯棒料有较大余量，可用外圆粗 车固定循环指令G71配合G70加工。复合型车削固定循环指令G71，能 使程序进一步得到简化，大大提高加工效率。图2和图1类式，加工内 表面，用端面粗车循环G72加工较合理。
2.图1程序清单
N75 X52.0; N80 X54.0; N85 X50.0; N90 X48.0; N95 X46.0; N100 X44.0; N105 X42.0; N110 X40.0; （切至40,-25） N115 G00 X100.0 Z100.0; （直接退刀） N120 M05; （主轴停转）
nf—精车程序最后一个程序段的顺序号。 G70指令在程序中不能单独出现，要分别与G71、G72、G73配合使用， 其编程格式为： …… N _ G71 P ns Q nf ……； G71、G72或G73粗车循环指令； N ns ……； 为粗车循环定义的精加工路径的第一个程序段； N nf …… ； 为粗车循环定义的精加工路径的最后一个程序段； G70 P ns Q nf ； 精车循环指令。
3.图2程序清单
N100 X-4.0; N105 X-5.0; （循环切至10,-5） N110 G00 X100.0 Z100.0; （2号刀直接退刀） N120 M05; （主轴停转） N125 M30; （程序结束）
说明： 一般循环指令G90、G94和复合车削循环G71 G72 G73相比， G90、G94可以加工特殊的工件，能自行设定每次的进给量， 但编程感觉就有点儿复杂了。
指令格式：G01 X(U)_ Z(W)_ F_ ； 其中X、Z为目标点坐标，U、W为增量坐标编程方式；F为切削进给速 度,单位为mm∕r。
数控车削编程与加工(FANUC系统)5
判断方法是在后置刀架坐标系里沿着刀具前进的方向看，刀 具位于工件的左侧，补偿指令为刀具半径左补偿指令G41，刀 具位于工件的右侧，补偿指令为刀具半径右补偿指令G42。
二、工艺知识
（三）G41/G42/G40刀尖圆弧半径补偿指令 5、假想刀尖方位号
零件名称 数控系统
编程原点 FANUC 0i 编制
简要说明 程序号 程序初始化设置
定位 粗车Φ34外圆，留1mm精加工余量
粗车Φ26外圆，留1mm精加工余量
粗车Φ16外圆，留1mm精加工余量 提高主轴转速
精加工C2倒角 精车Φ16×15外圆 精车R5圆弧 精车Φ26×31外圆 精车R4圆弧
精车Φ34×45外圆，注意Z向多精车出5mm
二、工艺知识
（三）G41/G42/G40刀尖圆弧半径补偿指令 7、刀尖圆弧半径补偿注意事项
（6）必须在刀具补偿参数设定页面的刀尖圆弧半径处填入该把刀具的 刀尖圆弧半径值R，这时机床的数控装置会自动计算出应该移动的补偿 量，作为刀尖圆弧半径补偿的依据。 （7）必须在刀具补偿参数设定页面的假想刀尖方向处填入该把刀具的 假想刀尖号码T，作为刀尖圆弧半径补正之依据。 （8）刀尖圆弧半径补偿G41或G42指令后，刀具路径必须是单向递增或 单向递减。即指令G42后刀具路径如向Z轴负方向切削，不允许往Z轴正 方向移动。即Z轴正方向移动前，必须用G40指令取消刀尖圆弧半径补 偿。 （9）在MDI方式下，不能进行刀尖R补偿。
二、工艺知识
（三）G41/G42/G40刀尖圆弧半径补偿指令 3、没有刀具补偿时的过切和欠切
用假想的刀尖编制出的程序进行端面、外径、内径等与轴线平行 或垂直的表面加工时，是不会产生误差的。但是在进行倒角、锥面 及圆弧切削时，则会产生少切或过切现象，造成加工误差，影响尺 寸精度。
数控机床编程及操作数控车削加工工艺
第5讲 数控车削加工工艺
5.1 数控加工工艺概述 5.2 数控加工工艺分析的一般步骤与方法 5.3 数控车削工艺 5.4 数控车削零件工艺分析举例 5.5 数控加工工艺文件
第5讲 数控车削加工工艺
5.1 数控加工工艺概述
1.数控加工工艺的基本特点
在普通机床上加工零件时，是用工艺规程来规定每道加 工工序的操作顺序的，操作者严格按工艺卡规定的操作顺序 进行加工。而在数控机床上加工零件时，要把加工零件的全 部工艺过程、工艺参数等编制成程序，存储在数控系统的存 储器内，来控制机床进行加工。因此，数控机床加工工艺与 普通机床加工工艺原则基本相同，但数控加工的整个过程是 自动进行的，又有其特点：
② 尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后加工出全部 待加工表面。
③ 避免用占机人工调整加工方案，以便充分发挥数控机床的 效能。
第5讲 数控车削加工工艺
（2）选择夹具的基本原则
数控加工的特点对夹具提出了两点要求：一是要保证夹 具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定不变；二是要零件 和机床坐标系的尺寸关系。除此之外还应考虑以下几点： ① 当零件加工批量不大时，应尽量采用组合夹具、可调式夹 具或其他通用夹具，以缩短生产准备时间，节省生产费用。
第5讲 数控车削加工工艺
② 不能在一次安装中完成加工的星形零件或部位，采用数 控车削加工，效果不明显。 2.对零件图进行数控加工工艺分析 （1）结构工艺性分析
1）零件结构工艺性 零件结构工艺性是指在满足使用要求的前提下，零件
加工的可行性和经济性，换言之就是设计的零件结构要求 便于加工且成本低、效率高。
（2）零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点
1）零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸。这 样可以减少使用刀具的规格和加工中换刀的次数，使得 编程方便，生产效益提高。
课题四数控车削加工编程技术
模态
切削液停止
表4-1 M功能代码一览表
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四、准备功能G代码 准备功能G代码由G后一或二位数值组成，它用来规定刀具和工件 的相对运动轨迹、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿、坐标偏置等多种加 工操作。 （一）快速点定位指令（G00） 该指令命令刀具以点位控制方式从刀具所在点快速移动到目标位置，无运动轨迹要求，不需特别指定移动速度。 输入格式：G00 IP ； 注：1、“IP ”代表目标点的坐标，可以用X、Z、U、W表示； 2、X（U）坐标按直径值输入； 3、快速点定位时，刀具的路径通常不是直线。
四、螺纹切削指令（G32/G33） 螺纹加工的类型包括：内（外）圆柱螺纹和圆锥螺纹、单头螺纹和多头螺纹、恒螺距与变螺距螺纹。 数控系统提供的螺纹加工指令包括：单一螺纹指令和螺纹固定循环指令。前提条件是主轴上有位移测量系统。数控系统的不同，螺纹加工指令也有差异，实际应用中按所使用的机床要求编程。
考虑的因素
指令
含义
回转方向
G02
刀具轨迹按顺时针圆弧插补
G03
刀具轨迹按逆时针圆弧插补
终点位置IP
X、Z（U、W）
工件坐标系中圆弧终点的X、Z（U、W）值
从圆弧起点到圆弧中心的距离
I、K
I：圆心相对于圆弧起点在X方向的坐标增量 K：圆心相对于圆弧起点在Z方向的坐标增量
圆弧半径
R
指圆弧的半径，取小于180º的圆弧部分
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例4-6：逆时针圆弧插补。（图4-8）
图4-8 G03逆时针圆弧插补
（I、K）指令：G03 X50 Z-20 I-15 K-20 F0.5； G03 U20 W-20 I-15 K-20 F0.5； （R）指令： G03 X50 Z-20 R25 F0.5； G03 U20 W-20 R25 F0.5；
数控车削编程与加工(共86张PPT)
3)螺母式夹紧装置。
图4-27 螺母式夹紧装置
4)螺旋压板夹紧装置。
图4-28 螺旋式中间压板夹紧装置 a)中间夹紧式 b)整体螺旋压板式 c)结构完整螺旋压板式
5)偏心式夹紧装置。
图4-30 螺旋式铰链压板夹紧装置
5)偏心式夹紧装置。
图4-30 螺旋式铰链压板夹紧装置
图4-10 带圆柱孔工件用心轴和端面定位时的重复定位 a)心轴定位限制四个自由度 b)心轴和端面形成重复定位
(4)重复定位 几个定位点同时限制同一个自由度，称为重复定位。
图4-11 圆柱孔用心轴定位时防止重复定位的措施 a)减小平面 b)球面垫圈定位 c)缩短心轴长度
2.工件的定位方法
(1)工件以平面定位 当工件以平面定位时，由于工件的定位平面和定 位元件的外表不可能是理想平面(特别是以毛坯面作为定位基准时)，实 际定位中只能由最凸出的三点接触。 (2)工件以外圆定位 (3)工件以内孔定位 在车削齿轮、套筒、盘类等零件的外圆时，一般 应以加工好的内孔定位。 (4)工件以一面两孔定位 当工件以两个轴线互相平行的孔及与孔相互 垂直的平面作为定位基准时，可用一个短圆柱销、一个削边销和一个平 面作为定位元件来定位，这种定位方法称为一面两孔定位，如图4-23所 示。
2.工件的定位方法
图4-12 工件的三点平面定位
(1)工件以平面定位
•当工件以平面定位时，由于工件的定位平面和定位元件的外表不可能 是理想平面(特别是以毛坯面作为定位基准时)，实际定位中只能由最凸 出的三点接触。为保证定位的稳定可靠，工件以毛坯面定位时，应采用
L 面积尽可能大些，如图4 12 •工件以大平面定位时，大平面中间局部应做成凹面，以减小与定位面 的接触面积。用于工件点、线定位的定位元件常见的有支承钉、支承板 和可调支承等，分别如图4 13~图4 15
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爪卡盘、四爪卡盘、弹簧卡套和通用心轴等；
专用夹具是专门为加工某一特定零件的某一工序而设计的夹具。 （1）三爪自定心卡盘。 （2）四爪单动卡盘。 （3）花盘。
（4）心轴。
图 2-7 三爪自定心卡盘
图 2-8 四爪单动卡盘
四坐标控制
2.1.3
数控车床结构特点
机床本体包括：床身、电动机、主轴箱、电动回 转刀架、进给传动系统、冷却系统、润滑系统、安全 保护系统等组成 。 结构特点如下： 1，由于数控车床刀架的两个方向运动分别由伺 服电动机驱动，所以它的传动链短 。 2，多功能数控车床是采用直流或交流主轴控制
单元来驱动主轴，按控制指令作无级变速，主轴之间 不必用多级齿轮副来进行变速。
或零件端面中心孔。
（3）测量基准 被加工零件各项精度测量和检测时的基准。
3．数控车床定位基准的选择 定位基准的选择包括定位方式的选择和被加工零件定位面的选择。
在数控车削加工中，较短轴类零件的定位方式常采用一端外圆固定，
即用三爪卡盘，四爪卡盘或弹簧套固定零件的外圆表面，此定位方式对 零件的悬伸长度有一定限制，零件悬伸过长会在切削过程中产生变形， 还会增大加工误差甚至掉活。 注意！！！ 对于切削长度较长的轴类零件，可以采用一夹一顶、或采用两顶尖定 位。在装夹方式允许的条件下，零件的轴向定位面尽量选择几何精度较 高的表面。
要求，从而正确选择刀具及确定切削用量等。
4．形状和位置公差要求 图样上给定的形状和位置公差是保证零件精度的重要要求。
5．表面粗糙度要求
表面粗糙度是保证零件表面微观精度的重要要求，是合理选择机床、 刀具及确定切削用量的重要依据。 6．材料要求 7．加工数量
2.1.5 车削加工工件装夹
1．夹具类型
在数控车床上用于装夹零件的装置称为车床夹具。
3，数控车床的第三个结构特点是轻拖动。 4，为了拖动轻便，数控车床的润滑都比较充分，大部 分采用油雾自动润滑。 5，由于数控车床的价格较高、控制系统的寿命较长， 所以数控车床的滑动导轨也要求耐磨性好。 6，数控车床还具有加工冷却充分、防护较严密等特点。 7，数控车床一般还配有自动排屑装置。
2.1.4
1．结构工艺性分析 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 构应便于加种原因，在图纸上可能出现加工轮廓的数据不充分、尺 寸模糊不清及尺寸封闭等缺陷，从而增加编程的难度，有时甚至无法编 写程序.
3．尺寸公差要求 在确定控制零件尺寸精度的加工工艺时，必须分析零件图样上的公差
2.1 数控车削加工工艺分析
数控车削加工工艺是以普通车削加工工艺为基础， 结合数控车床的特点，综合运用多方面的知识解决数 控车削加工过程中面临的工艺问题，主要内容有：分 析零件图纸，确定工序和工件在数控车床上的装夹方 式，确定各表面的加工顺序和刀具的进给路线以及刀 具、夹具和切削用量的选择等。
2.1.1
3．车削端面
图2-3 车削端面示意图 (a)45°车刀车削端面 (b)左偏刀车削端面(由外向中心进刀)
4．车削螺纹 在普通车床上一般只能加工少量的等螺距螺纹， 而在数控车床上，只要通过调整螺纹加工程序，指出
螺纹终点坐标值及螺纹导程，即可车削各种不同螺距 的圆柱螺纹、锥螺纹或端面螺纹等。螺纹的车削可以 通过单刀切削的方式进行，也可进行循环切削。
图 2-9 花盘
注意！！！
选择夹具时应优先考虑通用夹具。 使用通用夹具无法装夹，或者不能保证被加工零件与加工工序的定位精 度时，才采用专用夹具。专用夹具的定位精度较高，成本也较高。
专用夹具的作用为：
（1）保证产品质量； （2）提高加工效率；
（3）解决车床加工中的特殊装夹问题；
（4）扩大机床的使用范围。
数控车削工艺分析
工艺分析是数控车削加工的前期工艺准备工作。 制定车削加工工艺之前，必须首先对被加工零件的图 样进行分析，它主要包括以下内容。
工艺 分析
构成零 结构 形状和 表面 件轮廓 尺寸公 工艺性 位置公 粗糙度 的几何 差要求 要求 分析 差要求 要素
材料 要求
加工 数量
2.1.4 数控车削工艺分析
4．装夹方法 （1）三爪卡盘装夹 （2）四爪卡盘装夹 （3）花盘装夹
（4）双顶尖拨盘装夹
（5）双顶尖中心架装夹
使用两顶尖装夹工件时的注意事项： ①前后顶尖的连线应该与车床主轴中心线同轴，否则会产生锥度误 差。
②尾座套筒在不与车刀干涉的前提下，应尽量伸出短些，以增加刚
性和减小振动。 ③中心孔的形状应正确，表面粗糙度应较好。
2.1.2
数控车床类型
1，按结构分类 按结构分类
立式数控车床
卧式数控车床
经济型数控车床
普通型数控车床
车削加工中心
2．按导轨分类
图2-4
床身导轨的布局形式
图2-4a）为水平床身布局
图2-4b）为斜床身布局 图2-4c）为水平床身配上倾斜 放置的滑板布局
3．按刀架的布局分类
按刀架的布局分类
两坐标联动
④两顶尖中心孔的配合应该松紧适当。
（6）一夹一顶跟刀架装夹
（7）心轴装夹
2.1.6 数控车刀的选择
1．常用数控车刀的类型 数控车刀一般分为尖形车刀、圆弧形车刀和成型车刀三种类型。 （1）尖形车刀 （2）圆弧形车刀 （3）成型车刀
2．常用车刀的几何参数
2．基准
（1）设计基准 设计基准是设计零件时采用的基准。例如轴套类和轮盘类零件的中心 线。轴套类和轮盘类零件都属于回转体类，通常将径向设计基准设置在 回转体轴线上，将轴向设计基准设置在零件的某一端面或几何中心处。 （2）加工定位基准 加工定位基准是在加工零件时装夹定位的基准。数控车削加工轴套类 及轮盘类零件的加工定位基准只能是被加工零件的外圆表面、内圆表面
数控车削加工内容
根据数控车床的工艺特点，数控车削加工主要 有以下加工内容。 1．车削外圆
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
图2-1 车削外圆示意图 (a)45°车刀车削外圆 (b)90°正偏刀车削外圆 (c)反偏刀车削外圆 (d)加工工件内部的外圆柱面 (e)加工外沟槽
2．车削内孔
图2-2
车削内孔示意图