1、數(shù)控車教案教師：韋紹杰 單位：教學(xué)實踐部金工實習(xí)實 訓(xùn) 目 的 及 要 求實訓(xùn)目的1了解數(shù)控車床的工作原理、主要組成部分及其作用。了解數(shù)控車床加工零件的工藝過程。掌握零件加工程序的編制和輸入方法。掌握數(shù)控車床的操作方法。熟悉并嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程。實 訓(xùn) 目 的 及 要 求實訓(xùn)要求2設(shè)計一個零件圖（圖紙輪廓尺寸標(biāo)注清晰明確、規(guī)范），單擊查看樣圖。根據(jù)設(shè)計的零件圖編寫數(shù)控加工G代碼輸入G代碼到數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)里對編寫的G代碼進(jìn)行圖形模擬或者利用仿真軟件模擬刀軌編寫實訓(xùn)報告（單擊請看報告樣例）實 訓(xùn) 樣 圖設(shè)計圖紙教 學(xué) 安 排單元內(nèi) 容進(jìn)行方式具體內(nèi)容和要求時 間1數(shù)控車?yán)碚撜n課堂教學(xué)1數(shù)控車

2、加工基本原理2車削加工工藝設(shè)計原則3數(shù)控車加工編程方法4學(xué)生按給定考核件圖形編程5學(xué)生自己創(chuàng)意零件圖形并編程210分鐘2數(shù)控車加工設(shè)計示范講解1數(shù)控車模擬加工操作步驟2操作注意事項60分鐘學(xué)生實踐操作1輸入所編的數(shù)控車程序2檢查程序3模擬加工150分鐘3數(shù)控車實踐加工操作示范講解1數(shù)控車加工操作步驟2操作注意事項60分鐘學(xué)生實踐操作1編程加工考核件4編程加工創(chuàng)意件150分鐘課 程 內(nèi) 容數(shù)控車床簡介1數(shù)控加工工藝2數(shù)控編程基礎(chǔ)3數(shù)控加工實例41. 數(shù) 控 車 床 簡 介認(rèn)識數(shù)控車床 數(shù)控車床簡稱CNC車床，即計算機(jī)數(shù)字控制機(jī)床。車床的運動由計算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)控制，包括主軸的啟動、停止、轉(zhuǎn)速和刀

3、架的運動控制等。數(shù)控車床用途加工零件類型：軸類、盤套類、形狀復(fù)雜的 回轉(zhuǎn)體件和螺紋等。應(yīng)用場合：精度要求較高，中、小批量生產(chǎn)121. 數(shù) 控 車 床 簡 介數(shù)控車床 型號CAK6136V的含義：C：類別為車床類。A：結(jié)構(gòu)性代號（沈陽一機(jī)）K：數(shù)控。6：組別普通。1：型別臥式。36：最大回轉(zhuǎn)直徑360mm。V：重大改進(jìn)順序號本次實訓(xùn)使用的都是CAK6136V車床，其數(shù)控系統(tǒng)采用的是廣州數(shù)控GSK980TA31. 數(shù) 控 車 床 簡 介常用數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床廠商常用數(shù)控系統(tǒng)日本三菱日本法蘭克（FANUC）德國西門子(SINUMERIK)廣州數(shù)控華中數(shù)控（大賽常用）北京凱恩帝成都廣泰數(shù)控機(jī) 床 廠 商北

4、京第一機(jī)床廠大連機(jī)床廠沈陽第一機(jī)床廠云南機(jī)床廠齊齊哈爾機(jī)床廠桂林機(jī)床廠寶雞機(jī)床廠我中心目前用于的實訓(xùn)的數(shù)控車床有10臺41. 數(shù) 控 車 床 簡 介數(shù)控車床組成及原理5數(shù)控車床一般由輸入輸出設(shè)備、CNC裝置、 伺服單元、驅(qū)動裝置、可編程控制器 PLC 及電氣控制裝置、輔助裝置、機(jī)床本體及測量裝置等組成。電 氣 回 路輔 助 裝 置PLC主軸伺服單元操 作 面 板主軸驅(qū)動裝置進(jìn)給驅(qū)動裝置測量反饋裝置進(jìn)給伺服單元輸入/輸出設(shè) 備計算機(jī)數(shù) 控裝 置機(jī)床本體數(shù)控系統(tǒng)1. 數(shù) 控 車 床 簡 介數(shù)控車削的特點6數(shù)控車削特點適應(yīng)性強(qiáng)精度高質(zhì)量穩(wěn)定生產(chǎn)效率高實現(xiàn)負(fù)責(zé)運動經(jīng)濟(jì)效益好利于管理現(xiàn)代化 適應(yīng)性即所謂

5、的柔性，是指數(shù)控機(jī)床隨生產(chǎn)對象變化而變化的適應(yīng)能力。在數(shù)控機(jī)床上改變加工零件時，只需重新編制程序，輸入新的程序后就能實現(xiàn)對新的零件的加工；而不需改變機(jī)械部分和控制部分的硬件，且生產(chǎn)過程是自動完成的。這就為復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的單件、小批量生產(chǎn)以及試制新產(chǎn)品提供了極大的方便。適應(yīng)性強(qiáng)是數(shù)控機(jī)床最突出的優(yōu)點，也是數(shù)控機(jī)床得以生產(chǎn)和迅速發(fā)展的主要原因。1. 數(shù) 控 車 床 簡 介數(shù)控車削的特點6數(shù)控車削特點適應(yīng)性強(qiáng)精度高質(zhì)量穩(wěn)定生產(chǎn)效率高實現(xiàn)負(fù)責(zé)運動經(jīng)濟(jì)效益好利于管理現(xiàn)代化 數(shù)控機(jī)床是按數(shù)字形式給出的指令進(jìn)行加工的，一般情況下工作過程不需要人工干預(yù)，消除了操作者人為產(chǎn)生的誤差。在設(shè)計制造數(shù)控機(jī)床時，采取了許

6、多措施，使數(shù)控機(jī)床的機(jī)械部分達(dá)到了較高的精度和剛度。數(shù)控機(jī)床工作臺的移動當(dāng)量普遍達(dá)到了0.010.0001mm，而且進(jìn)給傳動鏈的反向間隙與絲杠螺距誤差等均可由數(shù)控裝置進(jìn)行補償，高檔數(shù)控機(jī)床采用光柵尺進(jìn)行工作臺移動的閉環(huán)控制。數(shù)控機(jī)床的加工精度由過去的0.01 mm提高到0.005mm甚至更高。1. 數(shù) 控 車 床 簡 介數(shù)控車削的特點6數(shù)控車削特點適應(yīng)性強(qiáng)精度高質(zhì)量穩(wěn)定生產(chǎn)效率高實現(xiàn)負(fù)責(zé)運動經(jīng)濟(jì)效益好利于管理現(xiàn)代化 數(shù)控機(jī)床的傳動系統(tǒng)與機(jī)床結(jié)構(gòu)都具有很高的剛度和熱穩(wěn)定性。通過補償技術(shù)，數(shù)控機(jī)床可獲得比本身精度更高的加工精度。尤其提高了同一批零件生產(chǎn)的一致性，產(chǎn)品合格率高，加工質(zhì)量穩(wěn)定。1. 數(shù)

7、 控 車 床 簡 介數(shù)控車削的特點6數(shù)控車削特點適應(yīng)性強(qiáng)精度高質(zhì)量穩(wěn)定生產(chǎn)效率高實現(xiàn)負(fù)雜運動經(jīng)濟(jì)效益好利于管理現(xiàn)代化 零件加工所需的時間包括機(jī)動時間和輔助時間。數(shù)控機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的變化范圍比普通機(jī)床大，可選用最有利的切削用量；結(jié)構(gòu)剛性好，允許進(jìn)行大切削用量的強(qiáng)力切削，這就提高切削效率；移動部件空行程運動速度快，工件裝夾時間短，刀具可自動更換，輔助時間比一般機(jī)床大為減少。 更換被加工零件時幾乎不需重新調(diào)整機(jī)床，節(jié)省了零件安裝調(diào)整時間。加工質(zhì)量穩(wěn)定，一般只作首件檢驗和工序間關(guān)鍵尺寸的抽樣檢驗，節(jié)省了停機(jī)檢驗時間。在加工中心上加工時，一臺機(jī)床實現(xiàn)了多道工序的連續(xù)加工，生產(chǎn)效率的提高更為顯著。

8、1. 數(shù) 控 車 床 簡 介數(shù)控車削的特點6數(shù)控車削特點適應(yīng)性強(qiáng)精度高質(zhì)量穩(wěn)定生產(chǎn)效率高實現(xiàn)負(fù)雜運動經(jīng)濟(jì)效益好利于管理現(xiàn)代化普通機(jī)床難以實現(xiàn)或無法實現(xiàn)軌跡為三次以上的曲線或曲面的運動，如螺旋槳、汽輪機(jī)葉片之類的空間曲面；而數(shù)控機(jī)床則可實現(xiàn)幾乎是任意軌跡的運動和加工任何形狀的空間曲面，適應(yīng)于復(fù)雜異形零件的加工。1. 數(shù) 控 車 床 簡 介數(shù)控車削的特點6數(shù)控車削特點適應(yīng)性強(qiáng)精度高質(zhì)量穩(wěn)定生產(chǎn)效率高實現(xiàn)負(fù)責(zé)運動經(jīng)濟(jì)效益好利于管理現(xiàn)代化 數(shù)控機(jī)床雖然設(shè)備昂貴，加工時分?jǐn)偟矫總€零件上的設(shè)備折舊費較高。但在單件、小批量生產(chǎn)的情況下，使用數(shù)控機(jī)床加工可節(jié)省劃線工時，減少調(diào)整、加工和檢驗時間，節(jié)省直接生產(chǎn)費

9、用。 數(shù)控機(jī)床加工零件一般不需制作專用夾具，節(jié)省了工藝裝備費用。數(shù)控機(jī)床加工精度穩(wěn)定，減少了廢品率，使生產(chǎn)成本進(jìn)一步下降。 此外，數(shù)控機(jī)床可實現(xiàn)一機(jī)多用，節(jié)省廠房面積和建廠投資。因此使用數(shù)控機(jī)床可獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。1. 數(shù) 控 車 床 簡 介數(shù)控車削的特點6數(shù)控車削特點適應(yīng)性強(qiáng)精度高質(zhì)量穩(wěn)定生產(chǎn)效率高實現(xiàn)負(fù)責(zé)運動經(jīng)濟(jì)效益好利于管理現(xiàn)代化 數(shù)控機(jī)床使用數(shù)字信息與標(biāo)準(zhǔn)代碼處理、傳遞信息，特別是在數(shù)控機(jī)床上使用計算機(jī)控制，為計算機(jī)輔助設(shè)計、制造以及管理一體化奠定了基礎(chǔ)。2. 數(shù) 控 加 工 工 藝圖紙分析（1）選擇毛坯42mm，45鋼材。（2）加工內(nèi)容：端面、外圓、倒角、錐面、切槽、切斷。（3）確

10、定工件坐標(biāo)系：選擇工件右端面（4）裝夾工件，車右端面，對刀，確定工件坐標(biāo)系（5）換到點：X100. Z100.；（此距離不能太小，防止換刀過程中刀具碰到工件）12. 數(shù) 控 加 工 工 藝工藝處理（1）工步和走刀處理:粗車工件外輪廓（除槽以外）精加工外輪廓切槽、切斷（2）切削用量：T0101：外圓粗車刀，主軸轉(zhuǎn)速600，進(jìn)給0.15mmT0202：外圓精車刀，主軸轉(zhuǎn)速1000，進(jìn)給0.05mmT0303：切斷刀，主軸轉(zhuǎn)速300，進(jìn)給0.05mm編程G代碼一定要遵守先粗車后精車原則23粗車刀精車刀切斷刀3. 數(shù) 控 編 程 基 礎(chǔ)程序段格式1ISO代碼是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（International

11、 standardization Organization）制定的數(shù)控國際標(biāo)準(zhǔn)化代碼，它已被廣泛應(yīng)用來編寫各種數(shù)控機(jī)床加工的程序。N_ G_ X_ Z（或U_ W_）F_ S_ T_ M_；地 址功能 意 義單 位 地 址 功能 意 義 單 位N順序號程序段順序號F進(jìn)給速度指令速度mm/minG準(zhǔn)備功能指令動作代碼T刀具功能指定刀具偏移號X、Z坐標(biāo)字坐標(biāo)運動指令（絕對值）mmM輔助功能指定機(jī)床輔助動作U、W坐標(biāo)字坐標(biāo)運動指令（增量值）mmL重復(fù)次數(shù)指定固定循環(huán)次數(shù)R 坐標(biāo)字圓弧半徑mmX暫停指定暫停時間secF螺紋導(dǎo)程螺紋切削導(dǎo)程指定mmD調(diào)子程序子程序序號3. 數(shù) 控 編 程 基 礎(chǔ)O000

12、1;/程序名（編號）N001 G99 M03 T0101; /分進(jìn)給，主軸正轉(zhuǎn)，換01號車刀N002 G00 X20. Z1.;/快速移動到點（20，0）N003 G01 Z-10 F0.05; /直線插補到點（20，-10）N004 G00 X30 /快速移動到點（30，-10） N005 Z50;/快速移動到點（30，50）N006 M03 M30; /主軸停止，程序結(jié)束 單擊視頻演示程序及走刀示例起刀點停刀點3. 數(shù) 控 編 程 基 礎(chǔ)坐標(biāo)系定義2 數(shù)控車床使用X軸和Z軸組成直角坐標(biāo)系，X軸與機(jī)床主軸垂直，Z軸與主軸軸線方向平行，車刀接近工件方向為負(fù)方向，離開工件方向為正方向。 根據(jù)刀坐

13、和機(jī)床主軸位置關(guān)系劃分，數(shù)控車床有前刀坐和后刀坐之分，相同的編程指令在前刀坐和后刀坐中的運動軌跡是不一樣的刀坐類型后刀坐前刀坐3混合編程一個坐標(biāo)軸采用絕對編程，一個坐標(biāo)軸采用相對編程3. 數(shù) 控 編 程 基 礎(chǔ)絕對坐標(biāo)編程和相對坐標(biāo)編程31絕對編程 刀具軌跡終點坐標(biāo)用絕對坐標(biāo)表示（指令字X和Z）2相對編程刀具軌跡終點坐標(biāo)用相對坐標(biāo)表示（指令字U和W），相對坐標(biāo)為負(fù)值表示沿坐標(biāo)軸負(fù)方向，相對坐標(biāo)為正值表示沿坐標(biāo)軸正方向插補A到B10020050100OAB絕對編程：G01 X200. Z50.;相對編程：G01 U100. W-50.; 混合編程：G01 X200. W-50.; 或者 G01

14、U100. Z50.;3. 數(shù) 控 編 程 基 礎(chǔ)直徑編程和半徑編程4直徑編程：X方向的數(shù)值按照直徑值輸入。半徑編程： X方向的數(shù)值按照半徑值輸入。起刀點停刀點O0001;N001 G99 M03 T0101; N002 G00 X20. Z1.;N003 G01 Z-10 F0.05; N004 G00 X30 ；N005 Z50;N006 M03 M30; % 3. 數(shù) 控 編 程 基 礎(chǔ)程序一般結(jié)構(gòu)5O0001;N001 G99 M03 T0101; /N002 G00 X20. Z1.;N003 G01 Z-10 F0.05; N004 G00 X30 ；N005 Z50;N006 M

15、03 M30; % 指令字程序名程序段選跳符程序段號程序結(jié)束符程序段結(jié)束符程序段數(shù)控程序3. 數(shù) 控 編 程 基 礎(chǔ)常用MSTF指令6指令功能M03主軸正轉(zhuǎn)M04主軸反轉(zhuǎn)M05主軸停止M08冷卻液開M09 冷卻液關(guān)M30程序結(jié)束 指令 功能 示例S主軸速度S300（主軸每分鐘300轉(zhuǎn)）F進(jìn)給速度G98模式：F100（每分進(jìn)給）G99模式：F0.05（每轉(zhuǎn)進(jìn)給）T使用刀具號及補償號T0101使用01號刀和01號刀具補償，補償號省略表示不使用刀具補償3. 數(shù) 控 編 程 基 礎(chǔ)常用G指令7指令組別功能備注指令組別功能備注G0001快速移動模態(tài)G0400暫停非模態(tài)G01直線插補G28返回機(jī)械零點G0

16、2圓弧插補G50坐標(biāo)系設(shè)定G03圓弧插補G70精加工循環(huán)G32螺紋切削G71軸向粗車循環(huán)G90軸向切削循環(huán)G72徑向租車循環(huán)G92螺紋切削循環(huán)G74軸向切槽循環(huán)G94徑向切削循環(huán)G9602恒線速度開模態(tài)G4004取消刀具半徑補償模態(tài)G97恒線速度關(guān)初態(tài)G41刀具半徑左補償G9803每分進(jìn)給初態(tài)G42刀具半徑右補償G99每轉(zhuǎn)進(jìn)給模態(tài)3. 數(shù) 控 編 程 基 礎(chǔ)G00 快速移動（定位）格式：G00 X(U)_ Z(W)_ ;功能：快速移動到指定點（初態(tài)指令）。BACC點為A點快速移動到B點的中間點Z軸X軸OXWU/2BA3. 數(shù) 控 編 程 基 礎(chǔ)G00 快速移動（定位）格式：G00 X(U)_

17、Z(W)_ ;功能：快速移動到指定點（初態(tài)指令）。刀具從A點快速移動到B點：絕對編程：G00 X20. Z0. ;相對編程： G00 U-22. W-18. ;混合編程： G00 X20. W-18. ;編程示例Z軸X軸O201811BA啟動刀具移動3. 數(shù) 控 編 程 基 礎(chǔ)G01 直線插補格式：G01 X(U)_ Z(W)_ F_;功能：按F給定的進(jìn)給速度直線移動到指定點（模態(tài)指令）。Z軸X軸OXWU/2起點終點刀具從起點到終點的直線插補3. 數(shù) 控 編 程 基 礎(chǔ)G01 直線插補格式：G01 X(U)_ Z(W)_ F_;功能：按F給定的進(jìn)給速度直線移動到指定點（模態(tài)指令）。刀具從起點點

18、直線插補到終點：絕對編程：G01 X60. Z0. F0.05;相對編程： G01 U20. W-20. F0.05;混合編程： G01 X60. W-20. F0.05;Z軸X軸O602010起點終點啟動刀具移動3. 數(shù) 控 編 程 基 礎(chǔ)G02、G03 圓弧插補格式：G02 X(U)_ Z(W)_ I_ K_ F_;或者 G02 X(U)_ Z(W)_ R_ F_;功能：按F給定的進(jìn)給速度按照逆時針（前刀坐）插補到指定點（模態(tài)指令）。說明：G02跟G02正好相反，格式相同。I：圓心與圓弧起點X軸坐標(biāo)差值（-9999.9999999.999mm） 。K：圓心與圓弧起點Y軸坐標(biāo)差值（ -999

19、9.9999999.999mm ） 。R：圓弧半徑（09999.999mm）3. 數(shù) 控 編 程 基 礎(chǔ)G02、G03 圓弧插補前刀坐編程G02逆時針編程G03順時針編程Z軸X軸OXZU/2起點終點WZ軸X軸OXZU/2終點起點W3. 數(shù) 控 編 程 基 礎(chǔ)G02、G03 圓弧插補前刀坐編程刀具從起點點逆時針插補到終點：利用圓弧半徑：G02 X60. Z-30. R20. F0.05;G02 U20. W-20. R20. F0.05;利用圓弧圓心：G02 X60. Z-30. I40. K0. F0.05;G02 U20. W-20. I40. K0. F0.05;Z軸X軸O603020起點

20、終點R203. 數(shù) 控 編 程 基 礎(chǔ)G04 暫停指令格式：G04 P_;或者 G04 X_;或者 G04 U_ ;功能：各軸運動停止一定時間（非模態(tài)指令）。P：單位為毫秒X：單位為秒U：單位為秒3. 數(shù) 控 編 程 基 礎(chǔ)G90 軸向切削固定循環(huán)格式： G90 X(U)_ Z(W)_ F_;或者 G90 X(U)_ Z(W)_ R_ F_;功能：實現(xiàn)圓柱或者圓錐表面切削，（模態(tài)指令）。R：切削起點和切削終點X軸坐標(biāo)值之差（半徑值）； 快速移動 切削進(jìn)給A: 起點（終點）B：切削起點C：切削終點Z軸X軸OXACDBZ軸X軸OACDB啟動刀具移動啟動刀具移動3. 數(shù) 控 編 程 基 礎(chǔ)G90 軸

21、向切削固定循環(huán)Z軸X軸O601203030110ABCDO0001;M03 s500 G99;G00 X125. Z2. M08;G90 X120. Z-110. F0.05; CDX60. Z-30.; ABG00 X125. Z-30.;G90 X120. Z-80. R-30. F0.05; BCM09;G00 X100. Z100.;M05 M30;3. 數(shù) 控 編 程 基 礎(chǔ)G94 徑向切削固定循環(huán)格式： G94 X(U)_ Z(W)_ F_;或者 G94 X(U)_ Z(W)_ R_ F_;功能：實現(xiàn)端面或者錐度端面切削，（模態(tài)指令）。R：切削起點和切削終點Z軸坐標(biāo)值之差；ABZ軸

22、X軸OXCD啟動刀具移動DZ軸X軸OACB啟動刀具移動O0001;M03 s500 G99;G00 X125. Z2. M08;G94 X120. Z-110. F0.05; DCG00 X120. Z0.;G94 X60. Z-30. R-30. F0.05; CBAM09;G00 X100. Z100.;M05 M30;3. 數(shù) 控 編 程 基 礎(chǔ)G94 徑向切削固定循環(huán)Z軸X軸O601203030110ABCD3. 數(shù) 控 編 程 基 礎(chǔ)G92 螺紋切削固定循環(huán)格式： G92 X(U)_ Z(W)_ F_;（公制直螺紋切削循環(huán)） G92 X(U)_ Z(W)_ I_;（英制直螺紋切削循環(huán)

23、） G92 X(U)_ Z(W)_ R_ F_; （公制錐螺紋切削循環(huán)） G92 X(U)_ Z(W)_ R_ I_; （英制錐螺紋切削循環(huán)）3. 數(shù) 控 編 程 基 礎(chǔ)G92 螺紋切削固定循環(huán)Z軸X軸OM60X320G00 X62. Z2. ;G92 X58.5. Z-22. F3;X57.5. Z-22.；X55.5. Z-22. ；X56. Z-22. ； 3. 數(shù) 控 編 程 基 礎(chǔ)G71 軸向粗車多重循環(huán)格式： G71 U (d) R (e) F_; G71 P(ns) Q(nf) U (u) W (w) ; N (ns) ； ； ； ； N(nf) ； 給定粗車的加工參數(shù)：U：進(jìn)刀量R：退刀量F：切削速度。P：精車軌跡的第一個程序段號Q：精車軌跡的最后一個程序段號U：X方向的精車余量W：Z方向的精車余量定義精車軌跡的若干程序段，執(zhí)行G71時，這些軌跡僅僅用于計算粗車的軌跡，實際上并未執(zhí)行顯示精車輪廓顯示精車余量精車粗車3. 數(shù) 控 編 程 基 礎(chǔ)G71 軸向粗車多重循環(huán)604020202020G00 X62. Z2. ;G71 U1 R0.5 F0.01;G71 P1 Q2 U0.5 W0.3;N1 G00 X20.;G01 Z-20.;X40. W-20.;W-20