数控车床加工工艺与编程-锥面与圆弧加工知识
数控车床锥度编程实例
数控车床锥度编程实例引言：数控车床是一种自动化机械设备，广泛应用于工业生产中。
在数控车床的加工过程中，锥度是一个非常重要的参数，它决定了加工零件的形状和尺寸。
为了实现精确的加工，需要进行锥度编程。
本文将以数控车床锥度编程实例为例，介绍锥度编程的基本步骤和注意事项。
一、锥度的定义和分类锥度是指两个直径不同的圆柱体之间的夹角。
根据夹角的大小，锥度可分为大锥度和小锥度。
大锥度是指夹角大于90度的锥度，小锥度是指夹角小于90度的锥度。
在实际加工中，常用的锥度包括圆锥、角锥和棱锥等。
二、锥度编程的基本步骤1. 确定锥度的参数：首先需要确定锥度的角度和直径差。
角度可以根据实际需要进行选择，直径差则决定了两个圆柱体之间的尺寸差异。
2. 创建数控程序：使用数控编程软件，创建一个新的数控程序。
程序中包含了加工锥度所需要的指令和参数。
3. 定义刀具：根据加工需求，选择合适的刀具，并在程序中定义刀具的参数，如刀具直径、切削速度等。
4. 设定工件坐标系：确定工件的坐标系，可以根据加工需要选择合适的坐标系，如绝对坐标系或相对坐标系。
5. 编写加工指令：根据锥度的参数和加工要求，编写加工指令。
指令包括移动指令、切削指令、进给指令等。
6. 运行程序：将程序加载到数控车床控制系统中，通过控制系统的操作界面，启动加工过程。
控制系统将按照程序中设定的指令和参数，自动控制车床进行加工。
三、锥度编程的注意事项1. 精确测量：在进行锥度编程前，需要进行精确的测量。
测量锥度的角度和直径差时，可以使用专用的测量工具，如锥度量规、千分尺等。
2. 切削参数选择：根据材料性质和锥度的大小，选择合适的切削参数。
切削参数包括切削速度、进给速度、切削深度等。
选择不当的切削参数可能导致加工质量下降或刀具磨损加剧。
3. 刀具选择：选择合适的刀具对于保证加工质量和效率至关重要。
根据锥度的大小和形状，选择具有合适刀具几何特征的刀具。
4. 加工顺序：在编写加工指令时，需要考虑加工顺序。
数控车床零件的工艺分析及编程典型实例
数控车床零件的工艺分析及编程典型实例更新日期：来源：数控工作室根据下图所示的待车削零件，材料为45号钢，其中Ф85圆柱面不加工。
在数控车床上需要进行的工序为：切削Ф80mm 和Ф62mm 外圆；R70mm 弧面、锥面、退刀槽、螺纹及倒角。
要求分析工艺过程与工艺路线，编写加工程序。
图1 车削零件图1.零件加工工艺分析(1)设定工件坐标系按基准重合原则，将工件坐标系的原点设定在零件右端面与回转轴线的交点上，如图中Op点，并通过G50指令设定换刀点相对工件坐标系原点Op的坐标位置（200,100）(2)选择刀具根据零件图的加工要求，需要加工零件的端面、圆柱面、圆锥面、圆弧面、倒角以及切割螺纹退刀槽和螺纹，共需用三把刀具。
1号刀，外圆左偏刀，刀具型号为：CL-MTGNR-2020/R/1608 ISO30。
安装在1号刀位上。
3号刀，螺纹车刀，刀具型号为：TL-LHTR-2020/R/60/1.5 ISO30。
安装在3号刀位上。
5号刀，割槽刀，刀具型号为：ER-SGTFR-2012/R/3.0-0 IS030。
安装在5号刀位上。
(3)加工方案使用1号外圆左偏刀，先粗加工后精加工零件的端面和零件各段的外表面，粗加工时留0.5mm的精车余量；使用5号割槽刀切割螺纹退刀槽；然后使用３号螺纹车刀加工螺纹。
(4)确定切削用量切削深度：粗加工设定切削深度为3mm，精加工为0.5mm。
主轴转速：根据45号钢的切削性能，加工端面和各段外表面时设定切削速度为90m/min；车螺纹时设定主轴转速为250r/min。
进给速度：粗加工时设定进给速度为200mm/min，精加工时设定进给速度为50mm/min。
车削螺纹时设定进给速度为1.5mm/r。
2.编程与操作(1)编制程序(2)程序输入数控系统将程序在数控车床MDI方式下直接输入数控系统，或通过计算机通信接口将程序输入数控机床的数控系统。
然后在CRT 屏幕上模拟切削加工，检验程序的正确性。
很好的数控车圆弧编程技巧
很好的数控车圆弧编程技巧一、圆弧分层切削法1. 圆弧始点、终点均不变，只改变半径R如图a所示，在零件加工一个凸圆弧，根据过两点作圆弧，半径越小曲率越大的原则，因此在切削凸圆弧时，可以固定始点和终点把半径R由小逐渐变大至规定尺寸。
但要注意，圆弧半径最小不得小于成品圆弧弦长的一半。
N10 G01 X40 Z-5 F0.3;N20 G03 X40 Z-25 R10.2 F0.2; N30 G00 X53;N40 Z-5;N50 G01 X40 F0.3;N60 G03 X40 Z-25 R12 F0.2; N70 G00 X53;N80 Z-5;N90 G01 X40 F0.3;N100 G03 X40 Z-25 R16 F0.1 :2. 圆弧始点、终点坐标变化，半径R不变如图b所示，在零件上加工一个凹圆弧，为了合理分配吃刀量，保证加工质量，采用等半径圆弧递进切削，编程思路简单。
N10 G01 X54 Z-30 F0 .3; N20 G02 X60 Z-33 R10 F0 .2; N30 G00 X54 Z-30;N40 G01 X48 F0.3 ;N50 G02 X60 Z-36 R10 F0.2; N60 G00 X48 Z-30;N70 G01 X42 F0.3 ;N80 G02 X60 Z-39 R10 F0.2; N90 G00 X42 Z-30;N100 G01 X40 F0.3;N110 G02 X60 Z-40 R10 F0.1;3. 圆弧始点、终点坐标，半径R均变化如图c所示，在零件一端加工一个半球，在该种情况下，走刀轨迹的半径R等于上次走刀半径R与Z(或X)方向的变化量?Z(?X)之差。
N10 G01 X0 Z10 F0.3;N20 G03 X60 Z-20 R30 F0.2 ; N30 G00 Z6;N40 X0;N50 G03 X60 Z-20 R26 F0.2; N60 G00 Z2;N70 X0;N80 G03 X60 Z-20 R22 F0.2 , N90 G00 Z0;N100 X0;N110 G03 X60 Z-20 R20 F0.1; 二、先锥后圆弧法1. 该方法是先把过多的切削余量用车锥的方法切除掉，最后一刀走圆弧的路线切削圆弧成型，如图d所示。
锥套数控加工工艺与程序设计
锥套数控加工工艺与程序设计1. 引言锥套是一种常用的机械零件，在许多机械加工领域都有广泛的应用。
传统的锥套加工通常需要大量的人工操作，不仅效率低下，而且存在一定的加工误差。
而采用数控加工技术可以提高加工效率和精度，进而提高产品质量。
本文将介绍锥套数控加工的工艺和程序设计。
2. 锥套数控加工工艺锥套数控加工工艺是指通过数控机床对锥套进行加工的具体流程和方法。
下面将介绍一种常见的锥套数控加工工艺：2.1 加工准备在进行锥套数控加工之前，需要进行一些加工准备工作。
首先，需要选取合适的数控机床，并安装好相应的刀具和夹具。
接下来，需要对锥套进行测量，确定加工所需的参数，例如锥套的直径、长度和角度等。
2.2 程序编制在进行锥套数控加工之前，需要编写相应的加工程序。
加工程序是数控机床执行加工操作的指令集合，通过编写加工程序可以实现对锥套的精确加工。
在编制加工程序时，需要考虑锥套的几何形状和加工路径，合理选择切削速度和进给量等参数。
2.3 加工操作在进行实际的锥套数控加工时，需要按照编写好的加工程序进行操作。
首先，需要将锥套安装在数控机床上，并进行工件夹持。
然后，根据加工程序的指示，启动数控机床，并进行自动加工操作。
在加工过程中，需要保持机床和刀具的稳定性，避免产生振动和切削力过大等问题。
2.4 加工检验在完成锥套数控加工之后，需要对加工结果进行检验。
可以使用工件测量仪器进行测量，比较实际加工结果和设计要求的参数，以确定加工质量是否符合要求。
如果有问题，需要及时调整加工参数或者进行二次加工。
3. 锥套数控加工程序设计锥套数控加工程序设计是指根据锥套的几何形状和加工要求，编写相应的加工程序。
下面将介绍一种常见的锥套数控加工程序设计方法：3.1 几何形状建模在进行锥套数控加工程序设计之前，首先需要对锥套的几何形状进行建模。
可以使用CAD软件进行建模，通过绘制几何图形来描述锥套的形状。
在建模过程中，需要考虑锥套的直径、长度和角度等参数。
锥面上圆弧螺纹的编程方法
图 ２ Ｒ１ ． ５ 、 Ｒ１小 圆 弧 圆心 坐 标
２ ． ２刚． ５ 、 Ｒ１ 小 圆 弧加 工起始 角 、 终止 角 的确定
能竞赛 的难点之一。 以Ｆ Ａ Ｎ Ｕ Ｃ ｏ ｉ 系统的数控车为例，
介绍 了锥 面上 圆弧螺纹 的 编程方 法 ， 通过 实例 研究宏
将 Ｒ １ ． ５ 、 Ｒｌ圆弧 连 接 的 螺 旋 槽 沿 水 平 方 向 放 置 ，由图 ３可见 ， Ｒ１ ． ５圆弧 的加 工起 始 角 为 ９ ０ 。， 终 止 角为 ３ ６ ｏ； Ｒ１圆弧 的加工 起 始角 为 ３ ６ 。，终 止 角
Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｎｏ ． １ ２ ， ２ ０ １ ３
锥 面 上 圆弧 螺 纹 的编 程 方 法
王 建 霞
（ 江 苏省 如东 中等 专业学 校 ， 江苏 如东 ２ ２ ６ ４ ０ ０ ）
１ 问题的引 出
如图 １ 所示 ， 锥 面上 的 圆弧螺 纹 ， 圆锥 角 为３ ０ 。， 圆锥 大端 为 ７ ４ ｍ ｍ， 其上 有半 径 为 Ｒ１ ． ５与 Ｒ１圆弧
连接 的螺距 为 ４ ｍｍ 的 圆弧螺 旋槽 ，长 度 为 ２ ５ ｍ ｍ。
心 坐标 为 （ ４ ， ５ ８ ． ４ ５ ８ ） ， 最 后一 段 Ｒ １圆弧 的 圆心 坐标
２ｌ ０
《 装备制造技术） ） ２ ０ １ ３ 年第 １ ２ 期
Ｍ ０ ９； 切 削液关 Ｍ ３ ０； 程序 结束 ０ ０ ０ ０ ２；程序 名 ， 加工 锥 面上 Ｒｌ圆弧螺 纹 Ｇ ９ ９； 设 定 进给 量单 位 Ｔ ０ １ ０ １；调 用 ３ ５ 。 对 中尖 刀
模块2数控车床编程与加工5
模块2 数控车床编程与加工
（3）计算各点坐标
模块2 数控车床编程与加工
（4）选择刀具 1）选用硬质合金93°偏刀，用于粗、精加工零件外圆、 端面和右倒角，刀尖半径R=0.4mm，刀尖方位T=3，置 于T01刀位。 2）选用硬质合金60°尖刀，用于加工圆弧，刀尖半径 R=0.4mm，刀尖方位T=8，置于T02刀位。 3）选用硬质合金切刀（刀宽为4mm），以左刀尖为刀 位点，用于左倒角和切断，置于T03刀位。
模块2 数控车床编程与加工
1）当数控车床采用前置刀架时，G02与G03的选择如图a 所示；当数控车床采用后置刀架时，G02与G03的选择如 图b所示。 2）使用圆弧插补指令，可以用绝对坐标编程，也可以用 相对坐标编程。 3）圆心位置的指定可以用R，也可以用I、K，R为圆弧 半径值。 4）F为沿圆弧切线方向的进给量或进给速度。 5）当用半径R来指定圆心位置时，特规定圆心角 α≤180°时，用“+R”表示；α＞180°时，用“-R”。注 意：R编程只适于非整圆的圆弧插补的情况，不适于整 圆加工。
模块2ห้องสมุดไป่ตู้数控车床编程与加工
（6）参考程序
模块2 数控车床编程与加工
模块2 数控车床编程与加工
例2-19 使用CK6150数控车床加工如图所示零件，已知 材料为45钢，毛坯尺寸为φ50mm×1000mm，要求所有 加工面的表面粗糙度值为Ra1.6μm，试编制该零件的加 工程序。
模块2 数控车床编程与加工
模块2 数控车床编程与加工
（2）粗加工凹圆弧表面 当圆弧表面为凹表面时，其加 工方法有等径圆弧形式（等径不同心）、同心圆弧形式 （同心不等径）、梯形形式和三角形形式。等径圆弧形 式的计算和编程最简单，但走刀路线较其他几种方式长； 同心圆弧形式的走刀路线短，且精车余量最均匀；梯形 形式的切削力分布合理，切削率最高；三角形形式的走 刀路线较同心圆弧形式长，但比梯形、等径圆弧形式短。
数控机床编程与操作任务2.4 圆弧轴的的编程与加工
3）主轴转速 硬质合金车刀粗车时选择中速，精车时选择高速。一般粗车时主轴转速取400～700 r /min，精车时主轴转速取800～1200 r /min。
O
Z
R
少切
P2
P1
过切
少切
P3
P8
P7
P6
P4 P5
X
图2-52加工时欠切与过切现象 图5-10
知识准备：三、刀具半径补偿指令G40/G41/G42 任务2.4 圆弧轴的编程与加工
1.刀尖半径补偿原因
为减小刀尖圆弧半径对加工精度的影响，数控车床设置了刀尖圆弧半径补偿功能，可根 据给定的工件轮廓和设定的刀尖圆弧半径，自动进行刀具轨迹的计算，如图2-53所示。
知识准备： 一、工艺知识准备
任务2.4 圆弧轴的编程与加工
1. 圆弧面的车削方法
常采用的圆弧粗车路径有车圆、车锥、车阶梯等方法，如表2-12所示。
表2-12 圆弧粗车方法的特点及应用场合
切削路径
图例
特点及应用场合
车圆法
编程坐标计算简单，切削路径短，余量均匀。
车锥法
编程坐标计算简单，适用于圆心角小于900且不 能跨象限的圆弧面。粗车时不能超过AB临界圆 锥面，否则会损坏圆弧表面。
知识准备：二、圆弧插补指令G02/G03
任务2.4 圆弧轴的编程与加工
1.指令功能
G02/G03指令用于切削圆弧轮廓。可使数控车床以指定的进给速度F在XOZ平面内执行联 轴运动，完成刀具从圆弧起点到圆弧终点的移动。
2.指令格式
数控车床加工工艺编程-车削外圆椎
注意啦！
转动小滑板时，可以使小滑板转角略大于圆锥半角a／2，但不 能小于a／2。转角偏小会使圆锥素线车长而难以修正圆锥长度尺寸。
小滑板镶条的调整
车削外圆锥面前，应检查和调整小滑板导轨与镶条间 的配合间隙。配合间隙调得过紧，手动进给费力，小滑板 移动不均匀。配合间隙调得过松，则小滑板间隙太大，车 削时刀纹时深时浅。配合间隙调整应合适，过紧或过松都 会使车出的锥面表面粗糙度值增大，且圆锥的素线不直。
外圆锥的检测
谢谢观赏！
转动小滑板法的特点
1．能车削圆锥角口较大的圆锥面。 2．能车削整圆锥表面和圆锥孔，应用范围广，且操作简单。 3．在同一工件上车削不同锥角的圆锥面时，调整角度方便： 4．只能手动进给，劳动强度大，工件表面 粗糙度值较难控 制，只适用于单件、小批量生产。 5．受小滑板行程的限制，只能加工素线长度不长的圆锥面。
小滑板转动角度的确定
根据被加工工件的已知条件，可由此公式计 算求得。
tan a／2=1C/2=D-d/2L 式中a／2——圆锥半角(即小滑板转动角度) ，“°”；
C--锥度； D--圆锥大端直径，mm； d--圆锥小端直径，mm； L——圆锥大端直径与小端直径处的轴向 距离，mm。
车刀的装夹
1．工件的回转中心必须与车床主轴的回转中心重合。 2．车刀的刀尖必须严格对准工件的回转中心，否则 车出的圆锥素线不是直线，而是双曲线。 3．车刀的装夹方法及车刀刀尖对准工件回转中心的 方法与车端面时装刀方法相同。
粗车外圆锥面
1．按圆锥大端直径(增加l mm余量)和圆锥长度将圆锥部分先车成圆柱体。 2．移动中、小滑板，使车刀刀尖与轴端外圆面轻轻接触。 然后将小滑板向后退出，中滑板刻度调至零位，作为粗车外圆锥面的起始 位置。 3．按刻度移动中滑板向前进切并调整吃刀量，开动车床，双手交替转动小 滑板手柄，手动进给速度应保持均匀一致和不间断。当车至终端，将中滑板退 出，小滑板快速后退复位。 4．反复步骤3，调整吃刀量、手动进给车削外圆锥面，直至工件能塞人套 规约1／2为止。 5．用套规、样板或万能角度尺检测圆锥锥角，找正小滑板转角。 6．找正小滑板转角后，粗车圆锥面，留精车余量0．5～1mm。
螺纹及锥面配合件的数控车削加工工艺及编程
螺纹及锥面配合件的数控车削加工工艺及编程引言螺纹及锥面配合件是机械加工中常见的零部件之一。
在数控车削加工中，通过合理的工艺及编程，能够高效、准确地加工螺纹及锥面配合件，保证其质量和精度。
本文将介绍螺纹及锥面配合件的数控车削加工工艺及编程的基本知识和技术要点。
1. 加工工艺1.1 螺纹配合件的加工工艺螺纹配合件的加工工艺包括以下步骤： - 首先确定螺纹参数，如螺距、螺纹类型等； - 设计加工夹具，用于固定工件；- 选择适当的刀具和切削参数； - 进行切削，包括粗加工和精加工； - 检验螺纹尺寸和质量。
1.2 锥面配合件的加工工艺锥面配合件的加工工艺包括以下步骤： - 首先确定锥面参数，如锥度、基直径等； - 设计加工夹具，用于固定工件； - 选择适当的刀具和切削参数； - 进行切削，包括粗加工和精加工； - 检验锥面尺寸和质量。
2. 编程要点2.1 螺纹编程要点在数控车削加工中，编程螺纹配合件需要注意以下要点： - 使用适当的螺纹相关指令，如G76等； - 根据螺距设置进给速度； - 控制主轴速度； - 考虑螺纹的方向和公称直径等因素；- 进行刀具补偿。
2.2 锥面编程要点在数控车削加工中，编程锥面配合件需要注意以下要点： - 使用适当的锥度相关指令，如G02、G03等； - 根据锥度计算进给速度； - 控制主轴速度； - 考虑锥面的方向和基直径等因素； - 进行刀具补偿。
3. 示例程序程序示例：N10 G90 G54 G92 S1000 M03N20 T01 M06N30 G43 H01 Z1.0 M08N40 G00 X50. Y0.N50 G01 Z-10. F100.N60 G01 X10.N70 G01 G02 X0. Y0. R5.N80 G01 X-50. Y50.N90 G01 G02 X-50. Y-50. R50.N100 G01 X10.N110 G01 G02 X0. Y0. R5.N120 G01 X50. Y0.N130 G00 Z10.N140 M09 M05 M304. 总结螺纹及锥面配合件的数控车削加工是机械加工过程中的重要环节。
数控车削圆弧和圆锥的加工路线分析
１ ）车 圆弧 的阶梯 切 削路 线 （ 图 １ ， 先粗 见 ）即 车戚阶梯 ， 最后 一 次走刀精 车 出圆弧 种方 法在 这 确定 了每次 走刀 的切削 深 度 ａ 后 ， 精确 地计 算 须
定 多 次走 刀 时 的 加 工 路 线 ．
图 】 阶梯 切 削 路 线 车 圆 弧
在 数 控 加工 中， 刀具 （ 格地 讲 是 刀位 点 ） 严 相
对 于 被 加 工 零 件 的 运 动 轨 迹 称 为 加 工 路 线 。 它 包
２ ）车 圆 弧 的 同 心 圆 弧 切 削 路 线 （ 图 ２ ， 见 ） 即
先用 不同 的半 径 来 车 削 ， 最后 一 刀将 所 需 圆 弧加 工出来 。此 法 在确 定 每次 的 切 削深度 ａ ． 于 后 对 圆心角 为 ９ ０ 的圆弧起 点和 终点 坐标较 易 确定 ， 数
括 切 削加 工 的路 径 、 具 的 引人 、 出、 回 等非 刀 引 返
切削空行 程 。
３ ）车 圆 弧 的 车 锥 法 坍 削 路 线 Ｌ 图 ３ ， 先 见 ）即
车一个 圆锥 ， 车圆弧 ， 要 注意 车锥 时起 点 和终 再 但 点 的确 定 ， 若确 定 不 好 ， 可 能损 坏 圆弧表 面 ， 则 也
可 能 使 加 工 余 量 留 的 过 大
车的 终刀 距ｓ要进行 计算 。 由相似 三角形计 算 ： 可
加 工路径 短 。
螭 ａ ｈ Fra bibliotek围 ５ 车 圆 锥 的 儿种 加 Ｌ路线 图 ３ 车锥 ｛ 削 路线 车 蹬 孤 击切
锥面、成形面的编程(2)PPT课件(V17版).
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课堂小结
使用G02、G03的注意事项：
（1）圆弧方向判断正确 （2）I、K、R
（3）整圆
使用G41、G42、G40的注意事项：
（1）建立刀补 （2）取消刀补
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时间为10分钟
(四)刀尖圆弧半径补偿指令（G41、G42、G40） （1）刀尖圆弧半径的概念
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（2）刀具补偿数据的设定
刀具补偿数据可以通过数控系统的刀具补偿设定画面设 定。T指令与刀具补偿编号必须相对应。
① 刀尖半径。 ② 车刀的形状和位置参数(刀尖方位T)。
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（3Байду номын сангаас刀具半径补偿指令
G41是刀具半径左补偿指令，即沿着刀具前进方向 看，刀具位于工件轮廓的左边； G42是刀具半径右补偿指令，即沿着刀具前进方向 看，刀具位于工件轮廓的右边； G40是取消刀具半径补偿指令。
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编程格式
G41 G42 G40 G01
X(U)__ Z(W)__ F__
G00
学习单元二 锥面、成形面的数控车削加工
主讲教师：周虹
授课班级：数控101 授课教师：周虹
1. 锥面、成形面的程序编制
授课地点：编程机房 学时：4（其中教师讲授2学时， 学生训练2学时）
2.锥面、成形面的车削加工
3.锥面、成形面的检查与评估
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编写半精车外圆的程序并仿真
1、教师示范
2、学生练习
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编写精车外圆的程序并仿真
A点坐标的确定？
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任务
编制圆弧轴数控加工程序卡,实施仿真 加工进行程序检查和优化
时间：35分钟
《数控车床加工工艺与编程操作》项目三 锥面加工
回顾本次任务所学知识，强调本节课的重点与难点，让同学熟悉圆锥车削加工路线，明确刀尖圆弧半径补偿的目的，掌握刀尖圆弧半径的建立、执行和取消的过程，并学会运用G41/G42/G40指令编制圆锥零件的加工程序。
学习评价
测量同学所加工的零件尺寸，并检查同学完成学后测评试题情况，一并计入平时成绩。
课后作业
2．刀尖圆弧半径补偿。
3．圆锥零件加工程序的编制。
教学难点
1．刀尖圆弧半径补偿补偿的判别。
2．刀尖圆弧半径补偿的应用。
教学方法
教学手段
借助于多媒体课件，详细讲授圆锥车削加工路线的确定、刀尖圆弧半径补偿。讲授刀尖圆弧半径补偿时，详细讲授刀尖圆弧半径左补偿和右补偿的判别，避免出现补偿错误，造成过切或欠切。在掌握刀尖圆弧半径补偿基础上，让同学编制锥体零件加工程序，并利用数控加工仿真软件验证编制程序的正确性。验证正确后，再上机实训，加工出合格的零件。
学时安排
1．圆锥面切削循环指令约20分钟。
2.带锥度的端面切削循环指令约15分钟。
3．恒线速切削约10分钟。
4．程序的编制约45分钟。
5.仿真练习5小时，上机实训5小时。
教学条件
多媒体课件、数控仿真加工软件、数控车床。
课外作业
查阅锥体加工质量分析知识。
检查方法
随堂提问，按效果计平时成绩。
教学后记
授课主要内容
学时安排
1．圆锥车削加工路线的确定约15分钟。
2.刀尖圆弧半径补偿约30分钟。
3．程序的编制约45分钟。
4.仿真练习5小时，上机实训5小时。
教学条件
多媒体课件、数控仿真加工软件、数控车床。
课外作业
查阅FANUC 0I系统倒角简化编程知识。
数控车床加工工艺与编程锥面与圆弧加工知识
三、刀尖圆弧半径补偿（6－2）
刀尖圆弧半径补偿偏置方向的判别：
后置刀架，+Y 轴向外
前置刀架，+Y 轴向内
三、刀尖圆弧半径补偿（6－3）
2．刀尖号位置的确定
根据刀尖及刀尖位置的不同，数控车床刀具的刀尖号位置共有9种。
三、刀尖圆弧半径补偿（6－4）
3．刀尖圆弧半径补偿的编程实例
刀补加载
刀补卸载
补偿引入 G42
刀补取消
三、刀尖圆弧半径补偿（6－5）
例：使用刀尖圆弧半径左右补偿指令，编
制右图所示零件的加工程序。
编程指令如下：
N30 G00 XA0 ZA0；
N40 G01 G42 XA1 ZA1 F50；
N50
XA2 ZA2；
N60
XA4 ZA4；
N70 G00 G40 XA5 ZA5；
其中：A0~A5是刀具在工件移动轨迹中的
2
产生加工表面形 状误差的原因 ？
3
如何使用刀尖圆弧 半径补偿指令？
一、刀尖圆弧半径补偿的目的（3－1）
理想状态下
实际状态下
一、刀尖圆弧半径补偿的目的（3－2）
车削圆锥面时欠切削产生误差 车削圆弧时产生的误差
一、刀尖圆弧半径补偿的目的（3－3）
结论：
在加工圆锥面和圆弧面时可能会发生过切削或欠切削的现象，产 生加工表面的形状误差。
刀具磨耗补偿参数界面
二、刀具号补偿（4－4）
注意事项： 1．刀具补偿程序段内有G00或G01功能才有效。偏
移量补偿在一个程序的执行过程中完成，这个过程是不能 省略的。例如“G00 X20.0 Z10.0 T0202；”表示调用2 号刀具，且有刀具补偿，补偿量在02号寄存器内。
数控车床圆弧编程方法及步骤
使机床在XOY、XOZ、YOZ平面内执行圆弧插补运动，加工出圆弧轮廓。
G02为顺时针圆弧插补指令，G03为逆时针圆弧插补指令。
圆弧的顺、逆可按图1给出的方向进行判断：沿圆弧所在平面（XOY）的另外一坐标轴的负方向（即-Z）看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。
圆弧插补程序应包括：坐标平面选择、圆弧的顺逆、圆弧的终点坐标及圆心坐标或半径。
其程序格式为：G17 G02（G03）X┈Y┈I┈J┈（R┈）F┈G18 G02（G03）X┈Z┈I┈K┈（R┈）F┈G19 G02（G03）Y┈Z┈J┈K┈（R┈）F┈当机床只有一个坐标平面时，平面选择指令可省略（如车床）；当机床具有三个坐标时（如立式加工中心），G17可以省略。
圆弧插补终点坐标可以用绝对坐标,也可以用增量坐标，取决于程序中已指定的G90或G91。
图1圆弧顺逆的区分圆心坐标I、J、K一般用圆心相对于圆弧起点（矢量方向指向圆心）在X、Y、Z坐标的分矢量，且总是为增量值（圆弧起点作为圆心坐标的原点），与程序中已指定的G90无关。
圆心参数也可用半径R。
由于在同一半径R的情况下，从圆弧的起点到终点有两个圆弧的可能性，为区别二者，当圆心角θ≤180°的圆弧用R，当θ>180°的圆弧用-R。
用R参数时，不能描述整圆。
应注意的是，圆弧是由数控装置的圆弧插补器完成的，若给出的圆弧参数有误差时，圆弧的终点处必残留一个小的直线段而形成圆弧误差ε，一般限制在ε≤10μ。
现代的数控机床都可跨象限编制圆弧程序。
但有些旧式数控机床是按象限划分程序段的。
图2为封闭圆，用圆心坐标I、J编程。
设刀具起点在坐标原点O，刀具回转中心快速移到A ，按箭头方向以F=100mm/min 速度切削整圆至A，再返回原点。
（1）假定不能跨象限编程，只能按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限分别编程。
用绝对坐标：N001 G92 XO YO LFN002 G90 G00 X20 YO S200 M03 T01 LFN003 G03 X0 Y20 I-20 J0 F100 LFN004 X-20 Y0 I0 J-20 LFN005 X0 Y-20 I20 J0 LFN006 X20 Y0 I0 J20 LFN007 GOO X0 Y0 M02 LF注：I0和J0可以省略用增量坐标：N001 G91 G00 X20 Y0 S200 M03 T01 LFN002 G03 X-20 Y20 I-20 J0 F100 LFN003 X-20 Y-20 I0 J-20 LFN004 X20 Y-20 I20 J0 LFN005 X20 Y20 I0 J20 LFN006 GOO X-20 Y0 M02 LF增量坐标还可以表达为：N001 G00 U20 V0 S200 M03 T01 LFN002 G03 U-20 V20 I-20 J0 F100 LFN003 U-20 V-20 I0 J-20 LFN004 U20 V-20 I20 J0 LFN005 U20 V20 I0 J20 LFN006 G00 U-20 V0 M02 LF图2 封闭圆编程<="">图图3 圆弧用R编程（2）可以跨象限编程用绝对坐标：N001 G92 X0 Y0 LFN002 G90 G00 X20 Y0 S200 M03 T01 LFN003 G03 X20 Y0 I-20 J0 F100 LFN004 G00 X0 Y0 M02 LF用增量坐标：N001 G91 G00 X20 Y0 S200 M03 T01 LFN002 G03 X0 Y0 I-20 J0 F100N003 G00 X-20 Y0 M02 LF图3为圆弧插补圆参数用R编程。
最新《数控车床编程与操作》精品课件 圆锥面零件加工
（1）掌握锥面的标注方法； （2）掌握锥度和斜度在尺寸计算中的应用； （3）掌握刀尖半径补偿的应用； （4）掌握锥面加工工艺的制定； （5）掌握加工锥面刀具的选择和使用；
项目内容
完成如图9-1所示的圆锥面零件的加工。
图9-1 圆锥面零件图
项目 知识
一、圆锥面零件识图分析
1.读圆锥面零件标题栏
2.外圆精车刀对刀
1）Z轴对刀
（1）手动模式下，保持主轴停转状态，同时将主轴机械挡位打到空 挡。这样手动搬动主轴旋转时会更容易些。
（2）手动移动刀具，使外圆精车刀的主切削刃靠近工件右端面，手 动旋转主轴移动刀具主切削刃接触工件右端面。在接触工件过程中要注 意控制进给速度，避免由于速度过快导致刀具主切削刃撞击工件右端面， 如图9-12所示。
（3）操作系统面板进入刀具补偿存储器界面，将光标移动到相应的 刀具补偿号位置处，输入“Z0”并确认，这样Z轴对刀结束。 （4）手动移动刀具使刀具离开工件右端面。
图9-12 外圆精车刀Z轴对刀
2）X轴对刀
图9-13 外圆精车刀X轴对刀
3.切断刀对刀
1）Z轴对刀
切断刀可以选 择左侧刀尖点为到 位点，Z轴对刀过 程与外圆精加工车 刀基本相同，如图 9-14所示。 图9-14 切断刀Z轴对刀
5.数控加工程序单
详见课本P136 -P137的表9-4。
一、加工准备
项目实践
（1）查看毛坯，检查尺寸。 （2）识读零件图，并进行工艺分析。 （3）打开机床电源，系统上电，检查急停状态。 （4）机床回参考点。 （5）装夹工件与刀具。将直径为 35 mm的钢棒料夹在三爪自定心卡盘 上，伸出50 mm，找正并夹紧；将90°硬质合金右偏外圆粗车刀安装在1 号刀位上，90°硬质合金右偏外圆精车刀安装在2号刀位上，4 mm宽的 切断刀安装在3号刀位上。圆锥轴零件刀具安装图如图9-11所示。
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路漫漫其悠远
少壮不努力，老大徒悲伤
任务1 简单圆锥零件的精加工
1．掌握刀具补偿号和刀尖圆弧半径补偿 指令的用法
2．巩固G00、G01指令完成圆锥精加工 的编程方法
全部
圆锥零件
任务分析
1
精加工该零件时应 考虑什么问题？
2
产生加工表面形 状误差的原因 ？
G4 2
G4 0状 态
补 偿 引入 G4 2
补 偿 取消 G40 编 程 轨 迹
编 程 轨迹
G4 2状 态
起点
终点
编 程 轨迹
刀补的加载和卸载
编 程 轨迹
知识 链接 ★刀具半径补偿程序
1
G41/G42 建 立刀补
刀补建立
2
刀补一旦建立， 就一直维持该 状态直到刀补 撤消为止
3
程序执行到撤 消指令G40时， 刀补结束，刀 具撤离工件回 到退向
二、带锥度的端面切削循环（2－1）
指令格式：
切削循环终点相对于循 环起点的坐标增量
G94 X（U） Z（W） K F ；
切削循环终点的绝对 坐标值
端面切削始点 至终点位移在
Z方向的坐标
增量
二、带锥度的端面切削循环（2－2）
锥面的方向
三、G90与G94加工路径对比
三、刀尖圆弧半径补偿（6－2）
刀尖圆弧半径补偿偏置方向的判别：
后置刀架，+Y 轴向外
前置刀架，+Y 轴向内
三、刀尖圆弧半径补偿（6－3）
2．刀尖号位置的确定
根据刀尖及刀尖位置的不同，数控车床刀具的刀尖号位置共有9种。
三、刀尖圆弧半径补偿（6－4）
3．刀尖圆弧半径补偿的编程实例
刀 补 加载
刀 补 卸载
坐标值。
三、刀尖圆弧半径补偿（6－6）
使用刀尖圆弧半径补偿时的注意事项： （1）G41、G42、G40只能用在G00、G01指令的程 序段内，不允许与G02、G03指令用在同一程序段内， 以免产生报警。 （2）在编入G41、G42、G40的G00、G01前后的两 个程序段中，X、Z值至少有一个值变化，否则会产生报 警。 （3）在调用新的刀具之前，必须取消前一个刀尖圆 弧半径补偿，以免产生加工误差。
G90加工路径
点击 图框 播放
G94加工路径
一、确定加工工艺（2－1）
刀补执行
刀补取消
三、刀尖圆弧半径补偿（6－5）
例：使用刀尖圆弧半径左右补偿指令，编
制右图所示零件的加工程序。
编程指令如下：
N30 G00 XA0 ZA0；
N40 G01 G42 XA1 ZA1 F50；
N50
XA2 ZA2；
N60
XA4 ZA4；
N70 G00 G40 XA5 ZA5；
其中：A0~A5是刀具在工件移动轨迹中的
由此可见，在工件编程时加入刀尖圆弧半径补偿，使切削出来的 工件获得正确的加工精度。
二、刀具号补偿（4－1）
刀尖圆弧半径补偿可以通过刀具号来实现，即在程序中 用指定的T代码来实现。T代码的形式为T××××。
例如：T ×× ××
刀具补偿号 刀具号
二、刀具号补偿（4－2）
刀具补偿号实际上是刀具补偿寄存器的地址号，该寄存器
全部
锥体零件
任务分析
1
该零件包含哪些加 工内容？
2
如何制定锥面的 加工工艺？
3
如何使用G90锥面 循环加工指令 ？
一、锥面循环加工指令G90（2－1）
指令格式：
圆锥面切削终点相对于 循环起点的坐标增量
G90 X(U) Z(W) I F ；
圆锥面切削终点的 绝对坐标值
切削始点与圆锥面 切削终点的半径差
一、确定加工工艺
数控加工工艺卡片
工步号
工步内容
刀具号
刀具规格 主轴转速 名称 （r/min）
进给量 (mm/r)
备注
1
精车工件 外轮廓
T01
93°外圆 精车刀
1000
0.08
二、编制加工程序
程序
O0001；
圆
N10 G99 T0101；
锥
零
N20 M03 S1000；
件
N30 G00 X56. 0 Z2.0；
的
N40 G01 G42 X36.0 Z0. F0.08；
加
N50 X52.0 Z-30.0；
工
N60 Z-50.0；
程
N70 G00 G40 X56.0；
序
N80 X100.0 Z100.0；
N90 M05；
N100 M30；
说明
换1号外圆车刀，并建立1 号刀补 主轴正转，转速为 1000r/min 刀具快速定位 建立刀尖圆弧半径右补偿 车圆锥面 车外圆 退刀，并取消刀尖圆弧半径 补偿 返回换刀点 主轴停转
3
如何使用刀尖圆弧 半径补偿指令？
一、刀尖圆弧半径补偿的目的（3－1）
理想状态下
实际状态下
一、刀尖圆弧半径补偿的目的（3－2）
车削圆锥面时欠切削产生误差 车削圆弧时产生的误差
一、刀尖圆弧半径补偿的目的（3－3）
结论：
在加工圆锥面和圆弧面时可能会发生过切削或欠切削的现象，产 生加工表面的形状误差。
刀具磨耗补偿参数界面
二、刀具号补偿（4－4）
注意事项： 1．刀具补偿程序段内有G00或G01功能才有效。偏
移量补偿在一个程序的执行过程中完成，这个过程是不能 省略的。例如“G00 X20.0 Z10.0 T0202；”表示调用2 号刀具，且有刀具补偿，补偿量在02号寄存器内。
2．必须在取消刀具补偿状态下调用其他刀具。
三、刀尖圆弧半径补偿（6－1）
1．刀尖圆弧半径的左右补偿指令
（1）G41刀尖圆弧半径左补偿。 （2）G42刀尖圆弧半径右补偿。 （3）G40取消刀尖圆弧半径左右补偿。
指令格式如下：
G41 G00/G01 X Z F ； G42 G00/G01 X Z F ； G40 G00/G01 X Z F ；
程序结束，并返回初始位置
1 为什么要用刀尖圆弧半径补偿？刀尖圆弧半径补偿有哪 几种指令?
2
试应用刀尖圆弧半径补偿指令，编写下图所示零件的精加工程序。
毛坯尺寸为ø50mm×60mm，材料为45钢。
圆 锥 零 件
任务2 大余量锥体加工
1. 能熟练制定锥面加工工艺 2. 掌握G90、G94指令完成锥面加工的编程方法 3.能熟练分析和解决锥面加工误差的问题
中存放着刀具的几何偏置量和磨损偏置量（X 轴偏置和Z 轴
偏置）。
R为刀尖圆弧半径 T为假想刀尖号位置
刀具形状补偿参数界面
二、刀具号补偿（4－3）
在零件粗加工后，如果用 同一把刀具对零件进行精加工, 由于刀具产生磨损，使零件尺 寸产生误差，只要在刀具磨耗 补偿参数界面中 ，修改每把 刀具相应寄存器中的数值即可。