《数控车床编程与加工》实训教案

课题1数控车床基本程序指令及应用

学时2

一、教学目的和要求

1、了解数控车床的安全操作规程

2、掌握数控车床基本程序指令

3、掌握数控车床简单轴类零件程序的编制

二、重点难点

1、数控车床的安全操作规范

2、数控车床基本指令的基本应用

3、数控车床简单轴类零件精加工程序的编制

三、授课内容

（一)数控车床安全操作规程

1.开机前应对数控车床进行全面细致的检查，包括操作面板、导轨面、卡爪、

尾座、刀架、刀具等,确认无误后方可操作。

２.数控车床通电后，检查各开关、按钮和按键是否正常、灵活、机床有无异常现象。

3.程序输入后,应仔细核对代码、地址、数值、正负号、小数点及语法是否正

确。

4.正确测量和计算工件坐标系，并对所得结果进行检查。

5．输入工件坐标系，并对坐标、坐标值、正负号、小数点进行认真核对。

6.未装工件前,空运行一次程序,看程序能否顺利进行,刀具和夹具安装是否合

理,有无超程现象。

７.试切时快速倍率开关必须打到较低挡位。

8.试切进刀时，在刀具运行至工件30~５0㎜处,必须在进给保持下，验证Z

轴和X轴坐标剩余值与加工程序是否一致。

9.试切和加工中，刃磨刀具和更换刀具后，要重新测量刀具位置并修改刀补

值和刀补号。

10．程序修改后,要对修改部分仔细核对。

11.必须在确认工件夹紧后才能启动机床,严禁工件转动时测量、触摸工件。

１2.操作中出现工件跳动、打抖、异常声音、夹具松动等异常情况时必须停车处理。

13紧急停车后,应重新进行机床“回零”操作,才能再次运行程序。

(二）数控车床坐标系

数控机床的加工是由程序控制完成的，所以坐标系的确定与使用非常重要。根据ISO８41标准,数控机床坐标系用右手笛卡儿坐标系作为标准确定。数控车床平行于主轴方向即纵向为Z轴，垂直于主轴方向即横向为Ｘ轴，刀具远离工件方向为正向。如图１-1所示

数控车床有三个坐标系即机械坐标系、编程坐标系和工件坐标系。机械坐标系的原点是生产厂家在制造机床时的固定坐标系原点,也称机械零点。它是在

机床装配、调试时已经确定下来的，是机床加工的基准点。在使用中机械坐标系是由参考点来确定的，机床系统启动后，进行返回参考点操作，机械坐标系就建立了。坐标系一经建立，只要不切断电源，坐标系就不会变化。编程坐标系是编程序时使用的坐标系,一般把我们把Z轴与工件轴线重合，X轴放在工件端面上。工件坐标系是机床进行加工时使用的坐标系,它应该与编程坐标系一致。能否让编程坐标系与工坐标系一致，使操作的关键。

图1－１

(三）数控车床加工工艺制定方法

在数控车床上加工零件时,应该遵循如下原则：

( 1 )选择适合在数控车床上加工的零件。

( 2 )分析被加工零件图样,明确加工内容和技术要求。

( ３)确定工件坐标系原点位置。原点位置一般选择在工件右端面和主轴回转中心交点Ｐ,也可以设在主轴回转中心与工件左端面交点O 上，如图１－2所示。

图1-２编程原点

（４）制定加工工艺路径,应该考虑加工起始点位置，起始点一般也作为加工结束的位置，起市点应便于检查和装夹工件;应该考虑粗车、半精车、精车路线，在保证零件加工精度和表面粗糙度的前提下,尽可能以最少的进给路线完成零件的加工，缩短单件的加工时间；应考虑换刀点的位置，换刀点是加工过程中刀架进行自动换刀的位置,换刀点位置的选择应考虑在换刀过程中不发生干涉现象,且换刀路线尽可能短,加工起始点和换刀点可选同一点或者不选同点。

（5)选择切削参数。在加工过程中，应根据零件精度要求选择合理的主轴转速、进给速度、和切削深度。

（6 ）合理选择刀具。根据加工的零件形状和表面精度要求，选择合适的刀具进行加工。

（7 ）编制加工程序，调试加工程序，完成零件加工。

（四)数控加工程序的构成

在数控车床上加工零件，首先要编制程序,然后用该程序控制机床的运动。数控指令的集合称为程序。在程序中根据机床的实际运动顺序书写这些指令。

一个完整的数控加工程序由程序开始部分、若干程序段、程序结束部分组成。一个程序段由程序段号和若干个“字”组成，一个“字”由地址符和数字组成。

下面是一个完整的数控加工程序,该程序由程序号开始,以M30结束。

程序说明

Ｏ1２34 程序开始

N10 T0101 G9５Ｍ3 S50０程序段1

N20 G0 X10０Z10０程序段2

N30Ｇ0 X26 Z0 程序段3

N４0 G１Ｘ0.0 F０.１程序段4

N5０Z1 程序段5

N60 G0 Ｘ１00程序段6

Ｎ70 Z100程序段7

Ｎ80 Ｍ30 程序结束

（1）程序号

零件程序的起始部分一般由程序起始符号%（或O)后跟1—４位数字组成,如：%123,O1２３4等。

(2)程序段的格式和组成

程序段的格式可分为地址格式、分割地址格式、固定程序段格式和可变程序段格式等。其中以可变程序段格式应用最为广泛，所谓可变程序段格式就是程序段的长短是可变的。

例如：

Ｎ１0 G01 X40.0Z-3０．0 F2０0;

程序段号功能字坐标字进给速度功能字程序段结束

（3）“字”

一个“字”的组成如下所示：

Ｚ-３0.0

地址符符号（正、负号)数据字(数字）

程序段号加上若干程序字就可组成一个程序段。在程序段中表示地址的英文字母可分为地址和非尺寸地址两种。表示尺寸地址的英文字母有X、Y、Z、Ｕ、V、W、P、Q、I、J、Ｋ、A、B、C、ＤERH共１8个字母。表示非尺寸地址有N、G、F、S、T、M、L、O等8个字母。

（五)模态指令与非模态指令的区分

(1）模态指令：称续效指令,一经程序段中指定，便一直有效，直到后面出现同组另一指令或被其他指令取消时才有效。编写程序时,与上段相同的模态指令可以省略不写。不同组模态指令编在同一程序段内，不影响其续效。

(2)非模态指令：称非续效指令,其功能仅在出现的程序段有效。

(六)常用Ｍ指令

M指令是控制数控机床“开、关”功能的指令,主要用于完成加工操作时的辅助