项目四 圆弧加工
中职教育-加工中心操作项目训练教程：项目四 加工槽类轮廓训练(一).ppt
高等教育出版社
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【项目实施】
5．工件装夹 以已加工的底面和侧面作为定位基准，在机用虎钳 上装夹工件．钳口高度为50 mm，工件顶面高于钳口10 mm左右，工件底面用垫块垫起，在虎钳上夹紧前后两 侧面。虎钳用T形槽用螺栓固定在铣床工作台上。
加工4个倾斜键槽。
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【项目实施】
4．走刀路线 工步一，粗铣扇形内型腔。走刀路线如图4-9和图 4-10所示，从0点下刀，O→ A建立左刀补，按 A→B→C→D→E→F→G→H→L→B→C→M 的 路 线 进 给 ， 加 工 扇 形 侧 壁 ， M→O 取 消 刀 补 。 再 按 O→A1→B1→C1→D1→E1→F1→G1→H1→L1→M1→N1→ P1的路线进给，去除扇形内型腔中间余量，P1点抬刀。
T04
ø12立铣刀
1200 1600 1500
240
4．9
350
5
360
4
注意事项：①起动机床回零后，检查机床零点位置是否正确。 ②正确操作机床，注意安全，文明生产。
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表4—2数控加工刀具及其补偿
编 刀具名称 号
刀具规格
数量
2 键槽铣刀
ø 16
（b） 以边界2挖槽
图4-7 铣削凸台时的边界设定 （a） 以轮廓边界挖槽
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四、圆弧加工指令
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圆弧编程加工在数控编程中属于难度较 大的项目，要求编程者在编程时务必要明 确圆弧的起点、终点坐标，圆弧的方向、 刀尖圆弧半径值，补偿的方向和刀具位置 代码。任何一点的错误，都将影响到圆弧 的正确加工。
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本节课结束
23
倒角圆弧
2
一、圆弧的加工指令：
1、G02------顺时针圆弧加工指令 2、G03------逆时针圆弧加工指令 3、程序段格式：G02 X（U） Z（W） R F G03 X（U） Z（W） R F 4、含义：X、Z为圆弧的终点坐标（X/Z为绝对值 U/W为增量值）。 R为圆弧的半径，当中心角大于180°时为负值。 F为进给量。 5、举例：G02 X50 Z-4 R4 F120; G03 X60 W-5 R6 F0.1;
同心圆法 等半径法 车锥法
6
4，注意刀具的干涉问题。 在加工内凹或外凸圆弧时，刀具的副后刀面以及 副切削刃会和工件接触，因此在加工这类圆弧时， 要选用比较尖的刀具。
刀具干涉
7
• 5，刀尖圆弧半径补偿。
为提高刀尖强度，一般刀尖都做成圆弧形过渡刃，但刀 尖圆弧的存在产生虚拟刀尖，使车削时刀刃不同的点和工 件接触，出现加工误差。
3
• 二、圆弧加工的关键技术：
• 1，圆弧方向的判定：刀架位置 刀具走刀方向
方向 顺时针
逆时针
方向
若刀具反向走刀圆弧方向正好相反！！
4
• 2，圆弧的起点和终点坐标。 • 圆弧开始前刀具要位于圆弧的起点，因此在圆弧编
程中一个很重要的方面就是要明确圆弧的起点和终点 坐标。对于简单圆弧可直接计算得到，对于复杂圆弧 现在一般通过CAD辅助得到。
13
程序实例：
O0100; M3S1000T0101;----启动主轴，调用1号刀 G0X0Z10; G42G1Z0F100;----刀补建立 G3X40Z-20R20; G1W-30;
数控车削编程与加工(FANUC系统) 第2版 项目四习题(法)[4页]
![数控车削编程与加工(FANUC系统) 第2版 项目四习题(法)[4页]](https://img.taocdn.com/s3/m/181273ef6037ee06eff9aef8941ea76e58fa4a17.png)
思考与练习一、填空题1．粗车凹圆弧面路径有、、和。
2．用二维CAD软件辅助查找编程基点坐标时，工件原点与CAD软件原点应。
3．凹圆弧面的形状精度主要用测量。
4．G17是指平面，G18是指平面。
5．G02指令含义是，G03指令含义是。
6．G02/G03 X（U）Z(W) R F 指令格式中，X、Z指点坐标，R是，F含义是。
7．G18 G02/G03 X（U）Z(W) I K F 格式中，I、K含义是。
8．圆头车刀常取刀头的作为刀位点。
9．车凸圆弧面采用棱形车刀容易发生干涉现象。
10．粗车凸圆弧面的车削路径有、。
11．G73 UΔi WΔk R d；G73 P n s Q n f UΔu WΔw F(Δf)指令中，Δi含义是，Δk含义是，Δu含义是，Δw含义是。
12．车成形面零件，刀尖圆弧半径影响零件形状与尺寸精度。
13．G73指令较G71指令走刀路径，空行程路线。
14．车内凸圆弧面时使用指令（G02/G03）。
15．车内凸圆弧面车刀易发生干涉，车内凹圆弧面易发生干涉。
16．内圆弧面形状精度一般采用测量。
17．当内圆弧面尺寸较小成为内圆弧槽时，可选用车刀加工。
二、判断题1．成形面零件是由曲线回转形成表面的零件。
（）2．带阶梯的成形面宜用圆头车刀切削。
（）3．尖头车刀不易产生副切削刃干涉。
（）4．粗车凹圆弧路径中，梯形形式编程计算简单。
（）5．粗车凹圆弧路径中，车三角形形式编程计算简单，且余量均匀，切削路径短。
（）6．大部分二维CAD软件都具有查询点坐标功能。
（）7．数控车床常使用G19平面。
（）8．外圆表面车凹圆弧用G02指令。
（）9．数控车床上不论是车凹圆弧还是车凸圆弧都是用G02指令。
（）10．尖头刀车凸圆弧一般不易产生主切削刃干涉。
（）11．棱形车刀常用于车带阶梯的凸圆弧面零件。
（）12．G73指令不能用来粗车径向尺寸单向递增或递减的轴类零件。
（）13．G73指令中d是指精车余量。
（）14．车成形面零件也需要使用刀尖半径补偿功能指令。
四、圆弧加工指令
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圆弧编程加工在数控编程中属于难度较 大的项目，要求编程者在编程时务必要明 确圆弧的起点、终点坐标，圆弧的方向、 刀尖圆弧半径值，补偿的方向和刀具位置 代码。任何一点的错误，都将影响到圆弧 的正确加工。
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本节课结束
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16
后置刀架机床
WT1 O A A WT 5 O
WT 6 O
A A
WT 2 O
WT 0 WT 9 A BO Z
O WT 7
X
A O WT 4 A A O WT 3
17
O WT 8
前置刀架机床
刀具位置代码输入此处
Hale Waihona Puke 刀具半径值输入此处18
三、用G2/G3加工圆弧举例：
• 例一
19
• 例二
20
• 例三
3
• 二、圆弧加工的关键技术：
• 1，圆弧方向的判定：刀架位置 刀具走刀方向
方向 顺时针
逆时针
方向
若刀具反向走刀圆弧方向正好相反！！
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• 2，圆弧的起点和终点坐标。 • 圆弧开始前刀具要位于圆弧的起点，因此在圆弧编
程中一个很重要的方面就是要明确圆弧的起点和终点 坐标。对于简单圆弧可直接计算得到，对于复杂圆弧 现在一般通过CAD辅助得到。
同心圆法 等半径法 车锥法
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4，注意刀具的干涉问题。 在加工内凹或外凸圆弧时，刀具的副后刀面以及 副切削刃会和工件接触，因此在加工这类圆弧时， 要选用比较尖的刀具。
刀具干涉
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• 5，刀尖圆弧半径补偿。
为提高刀尖强度，一般刀尖都做成圆弧形过渡刃，但刀 尖圆弧的存在产生虚拟刀尖，使车削时刀刃不同的点和工 件接触，出现加工误差。
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工程施工圆弧
工程施工圆弧是指在施工过程中，根据设计图纸上的要求，采用一定的施工方法和工艺，将圆弧线形的结构物施工完成。
圆弧形结构物在工程中广泛应用，如桥梁的拱圈、道路的平曲线、建筑物的屋顶轮廓等。
工程施工圆弧的质量和精度直接影响到工程的美观和使用性能。
本文将从圆弧施工的准备、施工方法、质量控制等方面进行详细介绍。
一、工程施工圆弧的准备1. 设计图纸：根据设计图纸上的要求，确定圆弧的半径、圆心、弦长等参数。
同时，了解圆弧所处的工程环境，如地质条件、交通状况等，为施工提供依据。
2. 施工方案：根据设计图纸和工程环境，制定详细的施工方案，包括施工工艺、施工顺序、施工要点等。
3. 施工设备：根据施工方案，准备相应的施工设备，如模板、支架、混凝土泵等。
4. 施工材料：根据设计要求，选择合适的施工材料，如混凝土、钢筋等。
二、工程施工圆弧的施工方法1. 模板施工：根据圆弧的半径和圆心，制作合适的模板。
模板应具有较高的精度和稳定性，以确保圆弧的施工质量。
2. 钢筋施工：按照设计图纸要求，安装圆弧形结构的钢筋。
钢筋的位置、数量和连接方式应符合规范要求。
3. 混凝土施工：采用合适的混凝土施工工艺，如泵送、浇筑等，将混凝土浇筑到模板内。
在混凝土浇筑过程中，应采取措施防止模板移位和变形。
4. 养护：混凝土浇筑完成后，及时进行养护，确保混凝土的强度和耐久性。
三、工程施工圆弧的质量控制1. 模板质量控制：模板的尺寸、形状和位置应准确无误，不得有变形、翘曲等现象。
模板安装后，应进行验收，确保符合设计要求。
2. 钢筋质量控制：钢筋的品种、规格、数量和连接方式应符合设计要求。
钢筋安装后，应进行验收，确保钢筋网的完整性。
3. 混凝土质量控制：混凝土的强度、密实度和耐久性应符合设计要求。
混凝土浇筑完成后，应进行验收，确保混凝土表面光滑、无裂缝等现象。
4. 圆弧度控制：采用测量仪器，如全站仪、水准仪等，对圆弧形结构进行测量，确保圆弧度符合设计要求。
项目四数控编程指令(上传用)
暂停延时 英制单位 公制单位 回参考点检查 回参考点 参考点返回
03 00 05
06
表内00组为非模态指令，只在本程序段内有效。 00组为非模态指令 注：(1) 表内00组为非模态指令，只在本程序段内有效。其他组为 模态指令，一次指定后持续有效，直到被本组其他代码所取代。 模态指令，一次指定后持续有效，直到被本组其他代码所取代。 标有* 代码为数控系统通电启动后的默认状态。 (2) 标有*的G代码为数控系统通电启动后的默认状态。
说明
1、G54～G59是系统预置的六个坐标系，可 、 是系统预置的六个坐标系， ～ 是系统预置的六个坐标系 根据需要选用。 根据需要选用。 2、G54～G59建立的工件坐标原点是相对于 、 ～ 建立的工件坐标原点是相对于 机床原点而言的，在程序运行前已设定好， 机床原点而言的，在程序运行前已设定好，在 程序运行中是无法重置的。 程序运行中是无法重置的。 3、G54～G59预置建立的工件坐标原点在机 、 ～ 预置建立的工件坐标原点在机 方式输入， 床坐标系中的坐标值可用 MDI 方式输入，系 统自动记忆。 统自动记忆。 4、使用该组指令前，必须先回参考点。 、使用该组指令前，必须先回参考点。 5、G54～G59为模态指令，可相互注销。 、 为模态指令， ～ 为模态指令 可相互注销。
• 实际进给速度可借助机床控制面板上的
进给倍率按键，在一定范围内进行修调。 而螺纹加工时倍率开关失效。
• F指令为模态指令
5、常用的辅助功能 M00——程序停止 M00——程序停止 实际上是一个暂停指令。 实际上是一个暂停指令。当执行有 M00指令的程序段后 主轴的转动、 M00指令的程序段后，主轴的转动、进 指令的程序段后， 切削液都将停止。 给、切削液都将停止。它与单程序段停 止相同，模态信息全部被保存， 止相同，模态信息全部被保存，以便进 行某一手动操作，如换刀、 行某一手动操作，如换刀、测量工件的 尺寸等。重新启动机床后， 尺寸等。重新启动机床后，继续执行后 面的程序。 面的程序。
机械加工质量分析-项目四：机械加工质量分析一、填空题
项目四：机械加工质量分析一、填空题1、理论粗糙度的公式为 ，要减小表面粗糙度，应选 f、k r 和 k’r。
2、残余应力产生的原因是 、 和 。
3、机床主轴回转误差的三种基本形式为 、 和 。
4、精密主轴加工以支承轴颈为定位基准来修研 ，再以其为基准来加工 ，符合基准选择的 原则，从而获得较高的加工精度 。
5、工艺系统受力变形会引起加工误差，用两顶尖装夹加工轴类零件 ，当车床刚性较差时，工件刚性较好时，加工后工件呈 形误差，反之，工件呈 形误差。
6、误差统计分析中常用的方法有二种： 法和 法。
7、表面残余应力是 、 、 、 和 几种效应的综合结果。
8、机械加工中，获得几何形状精度的加工方法的： 、 和 。
9、主轴轴承外环滚道有形状误差时，对 类机床的加工精度影响较大；主轴轴承内环滚道有形状误差时，对 类机床的加工精度影响较大。
10、误差复映规律说明 是 在工件上的复映，当工件的材料和切削用量选定后，误差复映系数主要与 有关。
11、产生振型耦合自激振动的条件是 系统是不稳定的，且当 系统组合刚度最小，最易产生自激振动。
12、机械加工中获得尺寸精度的四种方法为 、 、 和 。
13、导轨是机床中确定主要部件相对位置的基准，对于普通车床，影响其加工精度的导轨误差是 、 。
14、在普通车床上加工轴类零件的外圆，若刀架移动对主轴中心线在水平内不平行，则加工后工件呈 误差，若在垂直面内不平行，则加工后工件呈 误差。
15、在普通车床上车外圆，若车床导轨垂直平面内有直线度误差△1，则工件直径误差为 ；若在水平内有误差△2，则工件直径误差为 ，若车床前后导轨有平行度误差△3，则工件直径误差为 。
16、工艺能力系数的计算式为 ，它是指工序的工艺能力能否满足产品精度的程度。
当C p 时，说明工序的工艺能力能满足加工精度要求，当c p 时，表示不能保证加工精度。
17、机械加工时，影响表面粗糙度的原因大致归纳为两方面 、 。
《CAXA制造工程师》项目四任务二 加工带拔模斜度的凹槽
知识链接
1.主要加工参数：
拔摸基准： 底层为基准：加工中
所选轮廓为工件底层的 轮廓。
顶层为基准：加工中 所选轮廓为工件顶层的 轮廓。
知识链接
1.主要加工参数：
区域内抬刀在加工区域遇到岛屿时是否抬刀，此 项只对平行加工的单向有用。
否：遇到岛屿时不抬刀。 是：遇到岛屿时直接抬刀连接。 加工参数 顶层高度：生成轨迹的起始高度值。一般为加工 部位的最高点。 底层高度：所要加工到的深度的Z坐标值，也就是 生成轨迹的最小高度值。 每层下降高度：层与层之间的高度差，即层高。 从顶层开始向下计算。
行距方式：设定不同刀次之间 的行距值及加工完所留余量，为 等行距加工方式。
余量方式：定义每次加工完所 留余量，为不等行距加工方式。 余量的次数与刀次相同，最多可 定义10次加工的余量，如图所示。 余量由小向大设定，刀具从轮廓 向远离轮廓的方向加工；余量由 大向小设定，刀具向靠近轮廓的 方向加工。
知识链接
清根进刀、退刀方式 垂直：刀具在轨迹的第一个切削点处垂直向下进
刀。 直线：按给定长度，以相切方式向轨迹的第一个
切削点进刀。 圆弧：刀具按给定半径，以1/4圆弧向轨迹的第一
个切削点进刀。
知识链接
3.下刀方式：
切入方式 螺旋 近似节距：螺旋线的螺
距。 倾斜 近似节距：倾斜线的高
度。 渐切 长度：从一层按给定长
主要加工参数：
层间走刀：是指刀具轨迹层与层之间的连接方式。 单向：在刀具轨迹层次大于1时，层之间的刀迹轨迹沿
着同一方向。 往复：在刀具轨迹层次大于1时，层之间的刀迹轨迹为
往复。 抬刀
否：层与层之间通过切削连接，不抬刀。 是：层与层之间通过抬刀连接。
巩固练习
圆弧弧形加工
5
（3）指令格式 格式一：终点坐标+圆弧半径
系统
法那克系统 西门子系统
指令格式
G17 G02（G03）X Y R F G17 G02（G03）X Y CR= F
其中X、Y为圆弧终点坐标，R、CR为圆弧半径，F为圆弧插补进给速度。
例：如图2-2-5，加工圆弧起点在A点，终点为B点。
法那克系统程序：图2-2-5 N30 G17 G02 X90 Y40 R52 F60 西门子系统程序：
P13
P14 P15
（62.5，35）
（67.5，35） （75，27.5）
P8
（55，12.5）
15
（3）参考程序
法那克系统程序名“O0022”；西门子系统程序名“XX0022．MPF”，两套系统程序相同。 程序 段号 N10 N20 N30 程序内容 动作说明
G0 G54 G17 G90 X0 Y0 Z100 M3 S1200 T01
P14点→顺时针圆弧加工至P15点→抬刀结束（加工字母“S”）。
13
（2）合理切削用量选择 加工材料为硬铝，硬度较低，切削力较小，切削速度可选大些；刀具直径较小，进给速 度选择小一些；字深1mm，一次下刀至深度。具体如下： 主轴转速：1200r/min。 进给速度：垂直进给速度50mm/min；表面进给速度70mm/min。 3.参考程序编制 （1）工件坐标系建立 根据工件坐标系建立原则：X轴、Y轴零点取在零件的设计基准或工艺基准上，Z轴零点 取在零件上表面，故工件坐标系设置在O点，见图2-2-1所示。 （2）基点坐标计算 坐标系建立后应计算基点P1、P2…P15等（图2-2-1所示）坐标，其中B、S圆弧半径 为7.5mm，字母“O”圆弧半径为12.5mm，具体基点坐标见表2-2-5。
《数控车床编程与操作》教学课件—项目四 槽的编程与加工
2.功能说明
（1）指令的运动轨迹 G75切削循环指令的执行过程如图所示。
G75切削循环运动轨迹
四、径向切槽复合循环G75的应用 1.宽槽的加工 如图所示工件，编写其外径宽槽的加工程序，切槽刀宽4mm。
径向切槽循环示例
（1）循环参数的确定 e：分层切削每次退刀量，半径量，取0.5mm； X(U) Z(W) ：切槽终点B坐标为（40.0，-60.0）； Δi：X方向的每次背吃刀量，取值2mm（半径量）； Δk：刀具完成一次径向切削后，在Z方向的偏移量3.5mm； Δd：缺省； F：径向切削时的进给速度，取F0.1。
（1）退刀槽的加工路线
退刀槽是轴类零件上典型的矩形沟槽，精度不高且宽度较窄， 一般采用刃宽等于或略小于槽宽的切槽刀，采用直进法切出。（a） 如果退刀槽较宽，可以采用多次直进法进行车削。 (b)
a）刃宽=槽宽
b）刃宽＜槽宽
（2）梯形槽的加工路线
通常采用刃宽等于或略小于槽底宽的切槽刀，先切直槽，再用切槽刀左右刀 尖车出两侧斜面。加工路线如图4-3所示
项目四 槽的编程与加工
零件在机器中的作用，往往决定了零件
的结构形状。沟槽作为零件的重要组成部分，
也是如此。一般在轴类、盘类、孔类零件上
项
都有各种沟槽，起到退刀和装配时提供准确 轴向位置的作用，比如：退刀槽、砂轮越程
目 槽、梯形槽、圆弧槽、V形槽、键槽等等。
描
通过本项目两个加工任务的学习，可学
述 会根据各种沟槽的特点及精度要求，灵活选
减小刀具的悬伸量。
三、径向切槽复合循环G75
1.指令格式
G75 R（e） ； G75 X（U） Z（W） P（Δi） Q（Δk） R（Δd） F ；
e：分层切削每次退刀量，半径值，其值为模态值； X（U）、Z（W）：切槽终点坐标； Δi：X方向的每次吃刀量，半径值； Δk：刀具完成一次径向切削后，在Z方向的偏移量； Δd：刀具在底部的Z向退刀量； F：径向切削时的进给速度。
《多轴加工项目化教程(活页式教材)》电子教案 项目四 任务4-1 陀螺仪基体加工(1)
布知局识之学美习 图任形务运实用施 具任体务设报计告
深度轮廓铣切削区域指定
3．操作步骤-陀螺仪基体加工程序创建
布知局识之学美习 图任形务运实用施 具任体务设报计告
（2）陀螺仪基体尾部精加工
3）刀轴设置：展开【刀轴】下拉菜单， 在【轴】的下拉列表中选择【+ZM轴】。
4）刀轨设置：展开【刀轨设置】对话框 ，【公共每刀切削深度】选择“恒定”，在【 最大距离】文本框中输人0.05，其余参数数 值的确定按图进行设置。
2．加工工艺方案
布知局识之学美习 图任形务运实用施 具任体务设报计告
陀螺仪基体加工工艺表
3．操作步骤-加工基本环境设置
（1）WCS位置设置
创建MCS-1坐标系，选择陀螺 仪基体毛坯顶面为基准坐标系的位 置。在【安全设置选项】的下拉列 表中选择【圆柱】，输入距离数值 70，保证加工过程中有足够的抬刀 高度。
深度轮廓铣【刀轨设置】对话框
3．操作步骤-陀螺仪基体加工程序创建
（2）陀螺仪基体尾部精加工
5）切削参数设置：在【切削参 数】对话框【策略】中选择“混合 ”、“深度优先”。在【连接】对 话框“层到层”中选择“直接对部 件进刀”，如图所示。
布知局识之学美习 图任形务运实用施 具任体务设报计告
【切削参数设置】对话框Fra bibliotek【刀具创建】对话框
【铣刀参数】对话框
3．操作步骤-陀螺仪基体加工程序创建
（1）陀螺仪基体尾部粗加工
1）创建工序 创建陀螺仪基体尾部粗加工工序，选
择【型腔铣】
布知局识之学美习 图任形务运实用施 具任体务设报计告
【工序创建】对话框
3．操作步骤-陀螺仪基体加工程序创建
（1）陀螺仪基体尾部粗加工
圆弧工艺技术
圆弧工艺技术圆弧工艺技术是一种通过切削或者磨削的方式，将工件表面形成圆弧形状的加工技术。
它可以用于各种材料的加工，并能够满足不同形状和尺寸的工件加工需求。
圆弧工艺技术在制造业中有着广泛的应用，下面将介绍其原理、优势和应用场景。
圆弧工艺技术的原理是通过切削或者磨削工具的运动，将工件上的材料去除，从而形成圆弧形状。
具体来说，切削工具在工件表面移动的过程中，将工件上的材料逐渐切割下来，直到达到所需的圆弧形状。
而磨削工具则通过磨削的方式，将工件表面的材料慢慢磨掉，从而形成圆弧形状。
圆弧工艺技术相比于其他加工方式具有一些明显的优势。
首先，它可以实现高精度的加工，能够满足对尺寸和形状要求较高的工件加工需求。
其次，圆弧工艺技术对工件的表面质量要求较低，能够加工出平整且光滑的表面。
此外，圆弧工艺技术还能够提高工件的寿命和使用性能，减少疲劳和应力集中，提高工件的耐用性。
圆弧工艺技术在制造业中有着广泛的应用场景。
首先，它可以用于汽车制造业中的传动系统和转向系统的加工。
这些系统中的零部件需要有着高精度的圆弧形状，以确保整个系统的运行稳定性和可靠性。
其次，圆弧工艺技术还可以用于航空航天工业中的零部件加工。
航空航天零部件需要具备高强度和高精度的特点，圆弧工艺技术能够满足这些要求。
此外，圆弧工艺技术还可以用于电子设备和机械设备的加工，以及模具制造等领域。
总的来说，圆弧工艺技术是一种能够实现高精度和高质量加工的技术，具有广泛的应用场景。
它在制造业中起到了重要的作用，能够提高工件的质量和性能，满足不同行业对精密零部件的需求。
随着工艺技术的不断发展和创新，圆弧工艺技术还将不断提高和完善，为制造业的发展做出更大的贡献。
数控车床项目教学--简单圆弧轴的加工
数控车床项目教学——简单圆弧轴的加工侯海华【教学内容】《数控车床编程与加工技术》(高等教育出版社）项目四“成形面的加工"之任务一“简单圆弧的加工"。
【设计理念】根据“以能力为本位，以就业为导向”的职业教育方针，构建以岗位能力为本位的专业课程新体系,注重把理论知识和技能训练相结合，教学项目内容与任务拓展相结合，突出了实践操作、工艺分析和编程能力，并适当拓展相关知识，提高学生对所学知识的应用能力和综合能力。
通过让学生动手去做的有效教学途径，让学生在实践的过程中有所启发，有所感悟。
教师精选恰当的任务载体和正确的引导，使学生乐于接受任务,并在任务的完成的过程中获取相关知识和技能。
采用分组的方法，能够增强学生团队合作精神，同时吸取别人的长处，弥补自己的不足。
【教学对象】中等职业学校高二年级数控专业学生【教学课时】4课时其中：2课时（讲授+练习）数控实训车间多媒体教室2课时(机床操作+评比总结)数控实训车间【教材分析】《数控车床编程与加工技术》教材采用“任务驱动、项目教学”的方式编写，实际操作性强,任务直接选自企业生产实践案例，具有一定的综合性、难度和代表性。
【学情分析】本次课的教学对象是职高二年级学生，他们已有一学期的普通车床学习积累。
在本次课前，学生已学习了“项目一数控车床的认识"、“项目二数控车削的准备”、“项目三轴孔的加工”，有了一定的数控车床编程和加工基础。
【教学目标】根据教学大纲和教学内容，结合学生实际，制定如下教学目标。
1、最终目标：会加工简单圆弧成形面零件2、促成目标：（1）、知识目标能读懂简单圆弧成形面零件图知道简单圆弧成形面零件加工的相关工艺知识会用G02/G03指令编圆弧面的加工程序能熟练应用G71/G70循环指令完成外轮廓的编程(2)、技能目标会正确安装工件能正确选用刀具并安装会在数控系统上输入和校验程序能进行试切对刀，完成零件调试加工能完成简单圆弧成形面零件的测量（3)、情感目标☺通过对简单圆弧成形面零件的车削加工，使学生在最短时间内掌握成形面的加工方法,从而树立学习数控车工的自信心，使他们热爱自己的专业☺ 通过小组合作，同学间的互相帮助，培养学生团队合作精神 ☺ 养成规范的操作习惯和精益求精的工作作风【重点难点】★ 重点：能正确运用G02/G03指令编制圆弧轴的加工程序★ 难点：正确判断圆弧的顺逆方向，选择圆弧插补G02或G03指令编程【教学方法】任务驱动+小组合作+项目教学 【教学准备】学生人数：中职高二年级数控专业40名以内（2人一组，互相合作完成) 教学环境：数控实训车间+数控实训车间多媒体教室（现场教学） 零件实物：1件（讲授时展示给学生，引入项目用）零件毛坯：40件(每一组学生操作一台数控车床,提供毛坯2件) 数控车床:CY —K6132 （FANUC 系统） 20台【教学流程】实物展示任务引入 任务要求多媒体教室任务分析多媒体教室机床操作数控实训车间任务评价数控实训车间教学反思 数控实训车间项目四 任务一简单圆弧轴加工多媒体教室任务实施多媒体教室知识拓展 巩固、作业知识链接相关编程知识任务要求1、出示图纸技术要求、锐角倒钝，去毛刺。
钳工工艺与技能训练-项目四 配合件制作
（4）加工六方体的第三面。经粗锉、细锉、修
锉控制第三面与第一面的角度精度为 120 2' ，
与底面垂直度小于0.02mm。
（5）加工六方体的第四面。经粗锉、细
锉、修锉控制第四面与第三面的尺寸精
度为（43.3 0.03）mm ，平行度小于
0.03mm，与底面垂直度小于0.02mm。
（1）锉削基准平面A，并使之达到平面度
0.03mm．表面粗糙度Ra6.3m要求。
（2）锉削A面对应面。以A面为基准，在 相距12mm处划出平面加工线，并使锉削 达到尺寸12mm，平面度0.03mm，表面 粗糙度Ra6.3m要求。
（3）锉削基准面C，并使之达到平面度和 垂直度0.03mm，表面租糙度Ra6.3m要 求。
对称度误差，是指被测表面的中心 平面与基准表面的中心平面间的最大偏
移距离，如图4.3所示的。
图4.3 对称度误差值
图4.4 对称度的测量
二、对称度误差修整
对称度误差在凸凹配合件中可通过 凸凹体配合进行检查，然后根据检查结 果修整，以减小或消除对称度误差。其 原理如图4.5所示。
图4.5 对称度误差的修整
（7）在锉配过程中，只能用手推入四方 体，禁止使用榔头或硬金属敲击，以避 免将两锉配面咬毛。
（8）锉配时应采用倾向锉、不得推锉。
（9）加工内四方体时，可加工一件内角 样板。
任务Ⅳ 制作六方组合配件
本项目的第四个任务就是用45钢制 作图4.27所示的六方组合体，其形状如图 4.28所示。
图4.27 六方组合体
（2）为达到转位互换对的配合精度，开 始试配时其尺寸误差都要控制在最小范 围内，亦即配合要达到很紧的程度，以 便于对平行度、垂直度和转位配合精度 作微量修正。
课题四G02、G03圆弧插补指令的应用
表JX—2
淮海技师学院教案
编号：SHJD—508—14 版本号：A/0 流水号：
课题：课题四、G02/G03圆弧插补指令的应用
教学目的、要求：1、掌握G02/G03指令的编程格式及特点；2、掌握G02/G03的判断，正确选择指令进行编程； 3、通过车削带圆柱、圆锥、倒角及圆弧的工件，培养学生基本操作技能，养成安全、文明生产的习惯。
教学重点：1、根据图形正确选择G02/G03指令。
教学难点：2、正确运用G02/G03指令编制简单带有圆弧零件的加工程序。
授课方法：讲授法演示法
教学参考及教具（含电教设备）：多媒体
板书设计
注：要求以一块黑板的版面来进行板书设计
教学过程
教学后记：。
圆弧加工的技巧
圆弧加工的技巧
圆弧加工是一种常见的机械加工工艺，用于加工圆形或弧形工件的外形和表面。
下面是几个圆弧加工的常用技巧：
1. 选择合适的工具：根据具体的加工要求，选择适当的切削工具，例如刀具或磨具。
2. 选用合适的切削参数：切削速度、进给速度和切削深度都需要根据加工材料和工件尺寸进行调整，以保证加工质量和提高生产效率。
3. 合理安装工件：工件的固定和装夹对于加工质量至关重要。
在圆弧加工中，要确保工件的位置稳定、固定良好，并且能够保持较小的运动误差。
4. 控制切削力：切削力的大小对于加工结果有直接影响。
通过选择合适的切削工具、切削参数和加工方式，可以尽量减小切削力，减少振动，提高加工质量。
5. 注意刀具磨损：切削工具的磨损对于圆弧加工的质量和寿命有很大影响。
定期检查和更换磨损严重的刀具，以保证加工的精度和表面质量。
6. 控制加工温度：圆弧加工中容易产生大量的热量，加工温度过高会造成工件变形、表面质量下降等问题。
可以通过切削液冷却或定期停机降温等方式来控制加工温度。
总之，圆弧加工的技巧主要包括选择合适的工具和切削参数、合理安装工件、控制切削力和加工温度等方面。
只有综合运用这些技巧，才能够获得满意的加工效果。
圆弧类零件的加工--教学案例
数控车编程与实训（教学案例）一、项目课题：圆弧类零件的加工二、问题分析：在掌握了数控编程基础理论后，需要进一步提高学生的操作技能。
为了使学生较快较好的掌握数控车床的基本操作，按照数控车床工中级工的技能标准进行训练。
根据轴类零件图，按照要求加工出零件。
任务分析：要完成本次课题，学生要完成以下几个方面的工作:1、看懂并分析零件图样（如上图）该零件图为圆弧类零件，在加工的过程中要分为粗加工、精加工，要根据工件毛坯尺寸分多次切削。
2、加工工艺分析（1）、编程原点的确定在工件右端面与轴线的交点处。
（2）、制定加工方案与加工路线选择数控机床及数控系统：GSK980TDB或 FANUC数控系统1）分析图纸，确定切削用量2）写出节点坐标值3）计算X向吃刀深度和走刀次数U=(36-16)／2=10 R=U-1=94）编写加工程序（3）工件的定位、装夹及刀具量具的选用工件的定位与装夹：使用三爪卡盘刀具： 93°外圆粗、精车车刀各一套量具：0—150mm游标卡尺0—25mm外径千分尺表7-1 工、量、刃具清单3、切削用量的选择4、参考程序（略）选择工件端面圆心为工件坐标系原点（毛坯φ36） 三、实训操作（一）、加工准备1)阅读零件图，并检查坯料的尺寸。
2)开机，机床回参考点。
3)输入程序并检查该程序。
4)安装刀具，夹紧工件 （二）、程序检测注意程序检测时，使机床机械锁定，刀具处于安全位置，按下启动键，适当降低进给速度，检查刀具运动轨迹是否正确。
若在机床机械锁定状态下，空运行结束后必须回机床参考点。
（三）、零件自动加工首先使各个倍率开关达到最小状态，按下循环启动键。
机床正常加工过程中适当调整各个倍率开关，保证加工正常进行。
（ 四）、零件检测零件加工结束后，进行尺寸检测，检测结果写在评分表中。
（五）、加工结束，清理机床松开夹具，卸下工件，保养机床并清理工作场地。
7-3 零件综合加工训练评分表四、注意事项1)装夹工件时，主轴换挡手柄要在空挡位或按下急停按钮。
车工技能训练(劳动版)教学课件：圆弧加工及切槽
讲解选择适当的切槽刀具和正确使用它们的方法。
3 切槽加工的注意事项
注意切槽加工过程中的安全性、精度和加工速度。来自圆弧加工和切槽的实操演练
1
圆弧加工的实操演练
进行圆弧加工的实际操作演练以加深理解和技能。
2
切槽的实操演练
进行切槽操作的实际演练，提升相关技能。
3
观摩和评价
观摩他人的圆弧加工和切槽演练，并提供评价和反馈。
车工技能训练(劳动版)教学课 件：圆弧加工及切槽
圆弧加工
1
圆弧加工的概念
圆弧加工是在车床上使用刀具进行曲线形状的加工。
2
刀具选择和刀具路径设计
选择适合的刀具和设计合理的刀具路径来实现圆弧加工。
3
加工要点和注意事项
掌握加工的技巧，注意工序、加工速度和润滑，确保加工质量。
切槽
1 切槽的概念和分类
介绍切槽的定义和不同类型的切槽。
四、圆弧加工指令
四、圆弧加工指令圆弧加工指令是数控加工中常用的指令之一，用于在工作台上加工出一定半径的曲面。
圆弧加工指令通常由若干个代码指令组成，这些代码指令包括半径指令、起点坐标指令、终点坐标指令、圆心坐标指令、比例指令和插补方式指令等。
圆弧加工指令可分为三种类型：绝对指令、相对指令和增量指令。
不同类型的指令需要不同的参数设置和编程方式，在使用时需要注意设置。
绝对指令是指以绝对坐标为基准进行加工的指令。
在绝对指令中，圆弧加工从一点开始，切入指定半径的圆心形成圆弧，最后停止于指定的终点。
绝对指令要求在开始编程前要将工件的坐标原点设置为零点，以便确定起点和终点的精确位置。
增量指令是指以先前坐标点为基准进行加工的指令。
在增量指令中，圆弧加工按照坐标位置的变化进行加工，即先定义圆弧弧度、方向和半径，再指定其相对于当前坐标位移的大小和方向。
增量指令通常用于在加工过程中需要进行紧密配合和微调时。
圆弧加工指令的主要参数包括圆弧半径、起点坐标、终点坐标和圆心坐标等，其中圆弧半径是圆弧加工指令中最关键的参数之一，它决定了加工出的圆弧的大小和形状。
圆弧半径的大小一般由几何绘图、工件加工特点等因素综合决定，一般是在加工之前进行计算和测试。
在圆弧加工指令中，除了基本参数外还有一些辅助参数，例如比例指令和插补方式指令等。
比例指令用于定义加工速度和转速之间的比率关系，以此来调节加工效率和加工质量；插补方式指令用于定义加工过程中的各种插补方式，以便在不同的加工场景中选择最合适的加工方式。
总之，圆弧加工指令是数控加工中不可或缺的指令之一，它能够快速准确地完成多种复杂曲面的加工任务，实现工艺流程的高效自动化。
相信随着科技的不断发展和创新，圆弧加工指令的应用范围和效率将会不断提高，为加工行业带来更加广阔的发展空间和机遇。
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图4-9 数控车床的刀具切削沿位置
a)刀架前置
b)刀架后置
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2）刀尖圆弧半径补偿值的确定 刀具的半径补偿值看车刀的刀片标注，一般常用的有 0.2mm、0.4mm、0.8mm等。
3）参数的设置 在FANUC车削系统中，刀尖圆弧半径补偿号由T指令指定，如 T0202，后一个02既是刀具补偿号，也是刀尖圆弧补偿号，如图4-8显示画面G001 中的TIP下面的“ 3”即是指该刀具的切削沿位置号是3号，对应的“R0.4”即是 指刀具的半径补偿值为0.4mm。
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这里输入标题
任务１
粗车循环G71加工圆弧
学习目标 1)熟悉圆弧面数控车削加工路线，并能合理确定轮廓粗、精加工路线。 2)掌握圆弧面相关尺寸计算，并能准确计算出轮廓上各基点的坐标。 3)掌握圆弧插补指令G02/G03的指令格式、功能，掌握顺逆圆弧的判别方法。 4)能够根据加工要求完成圆弧面零件的编程与加工。
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知识１
G02、G03指令
1.圆弧面的数控车削加工方法 有些机器零件的表面轴向剖面呈圆弧线，如椭圆手柄、圆球手柄等，具 有这些特征的表面叫成形面。如果在普通车床上加工圆弧面，其难度较大， 加工精度不高，劳动强度也较大。但在数控车床上，利用数控车床的两轴 联动功能及圆弧插补指令，可以联动控制X坐标轴和Z坐标轴方便地进行圆 弧面轮廓零件的加工，同时加工精度及加工效率也得到大大提高。 (1)车削凸圆弧面的方法 1)车锥法 如图4-1(a)所示，根据加工余量，采用圆锥分层切削的办法将 加工余量去除后，再进行圆弧精加工。采用这种方法加工时，加工效率高， 但计算麻烦。
a)圆弧顺逆方向 b）刀架位置
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②圆弧半径的确定。圆弧半径R有正值与负值之分。当圆弧圆心角小于或 等于180º（图4-4中圆弧1）时，程序中的R用正值表示。当圆弧圆心角大于 180º并小于360º (图4-4中圆弧2）时，R用负值表示。通常情况下，数控车 床上所加工的圆弧的圆心角小于180º。 ③整圆编程时不可以使用R，只能用I、K。 ④同时编入R与I、K时，转，转速1000r/min,选择1号93º外圆车刀 快速定位Ø 0mm直径，距离端面正向10mm 刀补建立
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X40.0;
Z-18.0; X80.0 ; G40 G00 X85.0 Z10.0; X100.0 Z100.0 M05; M30; 刀补取消 返回刀具换刀点，停主轴 程序结束 刀补进行
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知识２
G40、G41、G42指令
1.刀尖圆弧半径补偿 (1)刀尖圆弧半径补偿的定义 带有刀尖圆弧的车刀的刀位点为刀尖圆弧的圆心。为确保工件加工后的轮廓形状，加工 时刀尖圆弧的圆心运动轨迹应与工件轮廓偏置一个半径值，这种偏置称为刀尖圆弧半径 补偿。圆弧形车刀的切削刃半径偏置也与其相同。 (2)刀尖圆弧半径补偿指令格式 G41 G01/G00 X_ Z_ F_;刀尖圆弧半径左补偿 G42 G01/G00 X_Z_F_：刀尖圆弧半径右补偿 G40 G01/G00 X_Z_F_；取消刀尖圆弧半径补偿 (3)刀尖圆弧半径补偿过程刀尖圆弧半径补偿的过程分为三步： 刀补的建立、刀补的进行和刀补的取消。 其补偿过程是A→B：刀补建立，B→C→D→E：刀补进行，E→F：刀补取消，如图4-6所示
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G00 X35.0 Z-10.0； G01 X30.4； G02 X30.4 Z-30.0 R20.0； G00 X35.O Z-10.0； G01 X30.0 S1000； G02 X30.0 Z-30.0 R20.0 F80； G00 X100.0 Z100.0 M05; M30;
退回起刀点 进刀至切人点 第二次粗车圆弧面，X方向留单边0.2mm 精加工余量 退回起刀点 进刀至精加工切入点，转速l000r/min 精车圆弧面，进给量80mm/min 返回刀具换刀点，停主轴 程序结束
图4-2 车削凹圆弧面的方法
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(3)对以上加工路线的比较和分析如下： 1)程序段最少的为同心圆分层切削法及圆弧偏移法。 2)加工路线最短的为同心圆分层切削法，其余依次为变半径分层切 削法、切梯形槽法及圆弧偏移法。 3)计算和编程最简单的为圆弧偏移法（可利用程序循环功能），其 余依次为同心圆分层切削法、变半径分层切削法、切梯形槽法。 4)金属切除率最高、切削力分布最合理的为切梯形槽法。 5)精车余量最均匀的为同心圆分层切削法
图4-8 FANUC系统刀具补偿参数设定
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(3) 刀具切削沿位置的确定 由于刀具刀尖圆弧的影响，在车锥度和圆弧时就有1个刀尖圆弧半径误差，为了 使数控系统对刀尖圆弧半径的误差进行自动补偿，就要进行刀具切削沿位置的 确定。 1）根据各种刀尖形状及刀尖位置的不同，数控车刀的刀具切削沿位置共有9种， 如图4-9所示。不管前置刀架还是后置刀架，外圆右偏车刀的刀具切削沿位置 都是3。
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2.刀具切削沿位置及刀具参数的设置
(1)常用车刀的切削沿位置号如图4-7所示
图4-7 常用车刀的切削沿位置号 a）后置刀架，+Y轴垂直向纸面外时的切削沿位置号 b）前置刀架，+Y轴垂直向纸面内时的切削沿位置号
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这里输入标题
(2)刀具参数的设置 在FANUC车削系统中，刀具半径补偿号由T指令指定，本例中为T0101。其刀尖 圆弧补偿号与刀具偏置补偿号对应，图4-8所示显示画面“001”中相对应的 “TIP3”即是指该刀具的切削沿位置号是3号，对应的“Ｒ0.400”即是指该 刀具的半径补偿值（刀尖圆弧半径为0.4mm）。
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知识３
G71加工带圆弧低台阶轴
1.圆弧面的编程及加工操作方法 在数控车床上完成图4-10所示圆弧轴零件，毛坯尺寸为Ø32mm×100mm，材料 为45钢。
图4-10
圆弧轴零件
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(1)分析零件图
该零件为一个比较简单的圆弧轴，尺寸精度和表面粗糙度要求不高，右 端有2个外圆2个圆弧，由于工件结构简单，采用手动切断和倒角。
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。
图4-6 刀尖圆弧半径补偿过程
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补偿过程的加工程序如表4-2所示 表4-2程序卡（供参考） 主程序 用自定心卡盘夹持毛坯外圆并夹牢，车左端外圆 程 序 简要说明
04002;
G21 G97 G98 G40; T0101 M03 S1000 ; G00 X0 Z10.0 ; G42 G01 X0 Z0 F100.0;
(2)工艺分析
1)该零件右端单调增大，可在一次装夹中完成零件车削。 2)零件右端轮廓可采用分层粗、精车的加工方法。 3)装夹加工时，将工件坐标系原点设定在工件右端面中心上。程序换刀点 都设在(X100.0，Z100.0)的位置上。
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图4-1 车削凸圆弧面的方法 2)同心圆分层切削法 如图4-1b所示，根据加工余量，采用不同的圆 弧半径，同时在两个方向上向所加工的圆弧偏移，最终将圆弧加工出来。 采用这种方法加工时，每次进给的加工余量相等，圆弧的起点、终点坐 标容易确定，数值计算简单，编程方便，但空行程较多。 3)圆弧偏移法 如图4-1c所示，根据加工余量，通过移动圆心的位置， 并用相同的圆弧半径，渐进地向机床的某一坐标轴方向偏移，最终将圆 弧加工出来。采用这种方法加工时，编程简便，但空行程较多。
程 序
04001; G21 G97 G98 G40; T0101 M03 S600 ;
简要说明
程序名 程序初始化 主轴正转，选择1号93º外圆车刀 快速定位Ø 35mm直径，距离端面负向10mm 进刀至切入点 第一次粗车圆弧面，背吃刀量为单边1.2mm
G00 X35.0 Z-10.0 ; G01 X32.4 F120； G02 X32.4 Z-30.0 R20.0；
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①顺逆圆弧判断。顺时针或逆时针是从垂直于圆弧所在平面（如ZX平 面）的坐标（如Y轴）的正方向到负方向看到的回转方向，顺时针方向 圆弧为G02顺圆，逆时针方向弧为G03逆圆。在判断圆弧的顺逆方向时， 一定要注意刀架的位置及Y轴的方向，图4-3所示。前置刀架与后置刀架 正好相反。
图4-3 圆弧插补方向规定
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1)刀补建立 刀补的建立指刀具从起点接近工件时，车刀圆弧刃的圆心从与编程 轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一个偏置量的过程。该过程的实现必须与G00或 G01功能在一起才有效。 刀具补偿过程通过G42程序段建立。当执行G42程序段后，车刀圆弧刃的圆心 坐标位置由以下方法确定：将包含G42语句的下边两个程序段预读，连接在补偿 平面内最近两移动语句的终点坐标（见图4-6中的BC连线），其连线的垂直方向 为偏置方向，根据G41或G42来确定偏向哪一边，偏置的大小由刀尖圆弧半径值 决定。经补偿后，车刀圆弧刃的圆心位于图4-6中的B点处，其坐标值为[0，（0+ 刀尖圆弧半径）]。 2)刀补进行 在(G41或G42程序段后，程序进入补偿模式，此时车刀圆弧刃的圆 心与编程轨迹始终相距一个偏置量，直到刀补取消。 在该补偿模式下，机床同样要预读两段程序,找出当前程序段所示刀具轨迹与 下一程序段偏置后的刀具轨迹交点，以确保机床把下一段工件轮廓向外补偿一个 偏置量，如图4-6中的C点、D点等。 3)刀补取消 刀具离开工件，车刀圆弧刃的圆心轨迹过渡到与编程轨迹重合的 过程称为刀补取消，如图4-6中的EF段，通过指令G40来执行。
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2.圆弧插补指令 G02、G03 1)指令格式 G02 X(U)_ Z(W)_ R_ F_； G03 I_K_ 其中：X_、Z_是绝对编程时，圆弧终点在工件坐标系中的坐标; U_、 W_是增量编程时，圆弧终点相对于圆弧起点的位移量; I_、K_是圆心相对于圆弧起点的增加量（等于圆心的坐标减去圆弧起点的 坐标， 在绝对、增量编程时都是以增量方式指定，在直径、半径编程时I都是 半径值）; R_是圆弧半径，圆弧圆心角小于180º时，R为正值，否则R为负值; F_是进给速度。 2)功能 刀具在指定平面内按给定的进给速度作圆弧运动，车削圆弧轮廓。 3)指令说明