數(shù)控加工與編程能力訓(xùn)練指導(dǎo)書（試用）系部：機(jī)電工程系專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化主編：參編：2019年11月7日

目錄TOC\o"1-2"\h\u第一部分刀具對(duì)刀操作 第一部分刀具對(duì)刀操作項(xiàng)目一：數(shù)控車床G54對(duì)刀操作1.1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求運(yùn)用G54代碼，對(duì)工件進(jìn)行對(duì)刀操作。（G54的功能為坐標(biāo)系的設(shè)定）將默認(rèn)的車床坐標(biāo)系通過G54指令，選擇工件坐標(biāo)系，從而方便之后的對(duì)刀與數(shù)控切削。1.2項(xiàng)目操作步驟進(jìn)入操作界面后，將刀具回參考點(diǎn)。點(diǎn)擊刀具管理將外圓車刀添加至一號(hào)刀架。手動(dòng)使用刀具切削一個(gè)端面，記下此時(shí)坐標(biāo)系的Z值。點(diǎn)擊MDI,選擇MDI運(yùn)行功能。輸入代碼G54后點(diǎn)擊坐標(biāo)系功能將此時(shí)的Z值-395.833輸入。手動(dòng)切削工件外圓。停下主軸，測(cè)量工件外圓直徑記作φ。回到坐標(biāo)系功能中輸入X=X-φ=-195.858-64.142=-260。MDI運(yùn)行下，輸入x82，z0。單段模式下，選擇循環(huán)啟動(dòng)。更換工件，循環(huán)啟動(dòng)，對(duì)刀成功。1.3結(jié)果展示圖1完成對(duì)刀操作圖2更換工件對(duì)刀成功

項(xiàng)目二：數(shù)控車床多刀具對(duì)刀操作2.1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求使用刀偏表，對(duì)不同的刀具進(jìn)行刀具補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)多刀具的對(duì)刀。在車床的日常工作中，經(jīng)常會(huì)使用到很多把刀，而G54指令只能對(duì)一把刀進(jìn)行操作，為方便日常工作，刀偏表中刀具的補(bǔ)償使得數(shù)控對(duì)刀更加方便。2.2項(xiàng)目操作步驟1、進(jìn)入操作界面后，將刀具回參考點(diǎn)。2、點(diǎn)擊刀具管理將外圓車刀添加至一號(hào)刀架，將外圓精車刀天加至二號(hào)刀架。3、在使用G54指令后，輸入G00來取消G54設(shè)定的坐標(biāo)系。4、輸入T0100，對(duì)一號(hào)刀使用零號(hào)刀補(bǔ)。（零號(hào)刀補(bǔ)為無任何補(bǔ)償）5、手動(dòng)操作車床對(duì)工件切削一個(gè)端面，原路退出在刀偏表一號(hào)試切長度中輸入0，此時(shí)Z偏置會(huì)自動(dòng)矯正，圖中為-400.248；操作車床切削工件外圓，測(cè)量工件直徑d后在刀偏表一號(hào)試切直徑輸入d=72.232，X偏置為-260。6、MDI下輸入X82,Z0，T0101。單端模式下循環(huán)啟動(dòng)檢驗(yàn)對(duì)刀成功與否。7、將刀具遠(yuǎn)離工件輸入T0200，對(duì)二號(hào)刀使用零號(hào)刀補(bǔ)。8、手動(dòng)操作車床將刀具移動(dòng)到剛好接觸工件，在刀偏表二號(hào)試切長度中輸入0，此時(shí)Z偏置會(huì)自動(dòng)矯正，圖中為-416.888；操作車床切削工件外圓，測(cè)量工件直徑d后在刀偏表二號(hào)試切直徑輸入d=39.796，自動(dòng)生成X偏置為-260。9、MDI下輸入X82,Z0，T0202。單端模式下循環(huán)啟動(dòng)檢驗(yàn)對(duì)刀成功與否。10、之后的多把刀具均參照步驟4,5來進(jìn)行多刀具對(duì)刀。2.3結(jié)果展示圖一一號(hào)刀補(bǔ)圖二二號(hào)刀補(bǔ)圖三切換工件一號(hào)刀使用刀補(bǔ)后完成對(duì)刀圖四切換工件二號(hào)刀使用刀補(bǔ)后完成對(duì)刀

項(xiàng)目三：數(shù)控機(jī)床G54多刀具對(duì)刀3.1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求使用G54確定坐標(biāo)系之后，通過填補(bǔ)刀補(bǔ)表來實(shí)現(xiàn)G54下的多刀具對(duì)刀。3.2操作流程1、一號(hào)刀在G54條件下對(duì)刀。手動(dòng)切削端面，記下此時(shí)Z的值Z=--404.709,；切削外圓，記下此時(shí)的直徑d=60.042。在MDI坐標(biāo)系中輸入Z-404.709,X=X-d=-260。之后MDI運(yùn)行輸入X82Z0,單端模式，循環(huán)啟動(dòng)，檢查對(duì)刀成功。2、二號(hào)刀使用刀偏表進(jìn)行對(duì)刀，MDI下輸入T0200，二號(hào)刀使用零號(hào)刀補(bǔ)進(jìn)行對(duì)刀。3、手動(dòng)操作二號(hào)刀剛好接到刀工件，此時(shí)刀偏表試切長度輸入0，Z偏置自動(dòng)生成，圖中為-16.744；切削外圓，記下此時(shí)的直徑d=56.408，在刀偏表試切直徑中輸入56.408，X偏置自動(dòng)生成0。4、之后MDI運(yùn)行輸入X82Z0,T0202單端模式，循環(huán)啟動(dòng)，檢查對(duì)刀成功。3.3結(jié)果展示圖1一號(hào)刀G54坐標(biāo)系圖2一號(hào)刀G54對(duì)刀成功圖3二號(hào)刀刀補(bǔ)表圖4二號(hào)刀MDI運(yùn)行對(duì)刀成功圖5三號(hào)四號(hào)刀刀補(bǔ)表圖6三號(hào)刀對(duì)刀成功（割刀）圖7四號(hào)刀對(duì)刀成功（螺紋刀）

第二部分?jǐn)?shù)控車削部分項(xiàng)目一：數(shù)控車床加工——車端面1.1基礎(chǔ)知識(shí)工藝知識(shí)：車端面互作用保證端面平整零件的一致性車削路線要求矩形路線編程知識(shí)：程序結(jié)構(gòu)程序頭——O0001程序段——坐標(biāo)系設(shè)定工藝設(shè)定路徑設(shè)定程序尾——M02,M30結(jié)束符程序代碼F進(jìn)給功率 G準(zhǔn)備功能指令M輔助路線 S主軸功能——S1000(轉(zhuǎn)速)1.2實(shí)驗(yàn)步驟：準(zhǔn)備工作：視圖設(shè)置為俯視圖，取消冷卻液刀具管理——四方刀具（在機(jī)床操作、參數(shù)設(shè)置、機(jī)床參數(shù)）回參考點(diǎn)——點(diǎn)擊按鈕后，再點(diǎn)擊，然后輸入G00為了消除G54的影響添加刀具選擇外圓車刀選擇毛坯（直徑80長度200）再通過G54對(duì)刀項(xiàng)目四：創(chuàng)建程序，程序名為Y917.1,編寫程序前3行基礎(chǔ)參數(shù)的設(shè)置設(shè)置X82Z2為起刀點(diǎn),走一個(gè)矩形路線最后結(jié)束程序

項(xiàng)目二：數(shù)控車床加工——外圓車削2.1基礎(chǔ)知識(shí)工藝知識(shí)：外圓精車的作用：精車的目的是保證零件尺寸精度和表面粗糙度多線路徑切削三要素：切削深度（背吃力量）——ap切削量——V進(jìn)給量速度（實(shí)際切削）——F（銑床F100mm/min車床F0.1mm/r）2.2實(shí)驗(yàn)步驟：準(zhǔn)備工作：視圖設(shè)置為俯視圖，取消冷卻液刀具管理——四方刀具（在機(jī)床操作、參數(shù)設(shè)置、機(jī)床參數(shù)）回參考點(diǎn)——點(diǎn)擊按鈕后，再點(diǎn)擊，然后輸入G00為了消除G54的影響添加刀具選擇外圓車刀選擇毛坯（直徑80長度200）再通過G54對(duì)刀創(chuàng)建程序，程序名為Y917.2,編寫程序（在項(xiàng)目一的基礎(chǔ)上進(jìn)行下列的操作）根據(jù)所需要的要求進(jìn)行計(jì)算，編寫程序，完整程序?yàn)椋?/p>

項(xiàng)目三：數(shù)控車床加工——粗車外圓3.1基礎(chǔ)知識(shí)工藝知識(shí)：粗車外圓的作用：粗車目的是盡快的從工件上切去大部分余量，使工件接近最后的形狀尺寸分層切削路線編程知識(shí)： 程序流程G00——G01——G01——G00 G90/G91刀位點(diǎn)、起刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)的區(qū)別刀位點(diǎn)：指加工程序編制中，用以表示刀具特征的點(diǎn)，也是對(duì)刀和加工的基準(zhǔn)點(diǎn)起刀點(diǎn)：指刀具相對(duì)于被加工零件的起始點(diǎn)換刀點(diǎn)：用來更換刀具，選擇時(shí)要避免和工件及夾具發(fā)生干涉對(duì)刀點(diǎn)設(shè)置的原則:便于數(shù)值計(jì)算和簡(jiǎn)化程序編制,易于找正并在加工過程中便于檢查,引起的加工誤差小3.2實(shí)驗(yàn)步驟：準(zhǔn)備工作：視圖設(shè)置為俯視圖，取消冷卻液刀具管理——四方刀具（在機(jī)床操作、參數(shù)設(shè)置、機(jī)床參數(shù)）回參考點(diǎn)——點(diǎn)擊按鈕后，再點(diǎn)擊，然后輸入G00為了消除G54的影響添加刀具選擇外圓車刀選擇毛坯（直徑30長度200）再通過G54對(duì)刀創(chuàng)建程序，程序名為Y917.3,在項(xiàng)目四的基礎(chǔ)上編寫程序根據(jù)要求，編寫程序，具體程序如下4行程序?yàn)橐坏俄?xiàng)目四：數(shù)控車床加工——G80/G81的切削循環(huán)4.1基礎(chǔ)知識(shí)編程知識(shí)：G80外圓車削（X_Z_F_）G81端面車削工藝知識(shí)：G80/G81的特點(diǎn)：一次走刀，走四部應(yīng)用范圍：端面粗車外圓粗車4.2實(shí)驗(yàn)步驟：準(zhǔn)備工作：視圖設(shè)置為俯視圖，取消冷卻液刀具管理——四方刀具（在機(jī)床操作、參數(shù)設(shè)置、機(jī)床參數(shù)）回參考點(diǎn)——點(diǎn)擊按鈕后，再點(diǎn)擊，然后輸入G00為了消除G54的影響添加刀具選擇外圓車刀選擇毛坯（直徑30長度200）再通過G54對(duì)刀4行程序?yàn)橐坏秳?chuàng)建程序，程序名為Y917.4,在項(xiàng)目四的基礎(chǔ)上編寫程序,具體程序如下G80和G811行相當(dāng)于之前的4行程序（程序編寫考慮只起點(diǎn)終點(diǎn)）項(xiàng)目五：數(shù)控車床加工——車外圓槽5.1基礎(chǔ)知識(shí)使用的刀具是：割刀、車槽刀車槽刀兩刃尖編程和工藝G00/G01F0.1（F盡可能的小）路徑直進(jìn)直出5.2實(shí)驗(yàn)步驟：準(zhǔn)備工作：視圖設(shè)置為俯視圖，取消冷卻液刀具管理——四方刀具（在機(jī)床操作、參數(shù)設(shè)置、機(jī)床參數(shù)）回參考點(diǎn)——點(diǎn)擊按鈕后，再點(diǎn)擊，然后輸入G00為了消除G54的影響添加刀具選擇割刀，并且刀寬度設(shè)置為4選擇毛坯（直徑80長度200）再通過G54對(duì)刀創(chuàng)建程序，程序名為Y917.5備注：深度為76根據(jù)要求，編寫程序，具體程序如下刀是4mm所以-30，-27，-24有一小段覆蓋這樣的話效果比較好

項(xiàng)目六：G02/G03應(yīng)用6.1基礎(chǔ)知識(shí)數(shù)控車床坐標(biāo)：右手笛卡爾坐標(biāo)系G02（順方向）/G03（逆方向）使用的場(chǎng)合：大于0小于360——360的整圓度不能用大于180的情況例如：270度程序里-90使用方法1：X_Z_R_（R軸正方向向負(fù)方向看所見即所得,反之則相反）使用方法2:確定3個(gè)參數(shù),起點(diǎn)、終點(diǎn)、半徑，會(huì)出現(xiàn)兩條圓弧熟練地應(yīng)用笛卡爾坐標(biāo)系6.2實(shí)驗(yàn)步驟：準(zhǔn)備工作：視圖設(shè)置為俯視圖，取消冷卻液刀具管理——四方刀具（在機(jī)床操作、參數(shù)設(shè)置、機(jī)床參數(shù)）回參考點(diǎn)——點(diǎn)擊按鈕后，再點(diǎn)擊，然后輸入G00為了消除G54的影響添加刀具，1號(hào)刀選擇外圓車刀，2號(hào)刀選擇外圓精車刀選擇毛坯（直徑80長度200）再通過G54對(duì)1號(hào)刀，再通過刀偏表對(duì)2號(hào)刀創(chuàng)建程序，程序名為Y923.0根據(jù)要求，編寫程序，具體程序如下：準(zhǔn)備程序換刀點(diǎn)是X100Z50削端面粗車削精車削結(jié)束程序創(chuàng)建程序，程序名為Y923.2,材料換成（直徑28長度150）根據(jù)要求，編寫程序，具體程序如下：項(xiàng)目七：G32螺紋加工7.1基礎(chǔ)知識(shí)螺紋基礎(chǔ)知識(shí)（P44）螺紋牙型：1.三角形2.梯形3.鋸齒形螺紋直徑：1.大徑2.中徑3.小徑導(dǎo)程和螺距：螺距：相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離導(dǎo)程：同一條螺紋線上的相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離線數(shù)：?jiǎn)尉€螺紋：沿一條螺旋線所形成的螺紋多線螺紋：沿兩條或兩條以上，且在軸向等距分布的螺旋線所形成的螺紋工藝知識(shí)切入長度：2——5mm，對(duì)大螺紋距螺紋可適當(dāng)取大值切出長度：0.5——1mmM30的螺紋（大徑30）擠壓變大，所以一般加工29.7槽深要比牙深要深切削距離，進(jìn)給距離，一般加工時(shí)要加退刀槽編程知識(shí)G32X_Z_F_導(dǎo)程/螺距G82X_Z_F_導(dǎo)程/螺距7.2實(shí)驗(yàn)步驟：準(zhǔn)備工作：視圖設(shè)置為俯視圖，取消冷卻液刀具管理——四方刀具（在機(jī)床操作、參數(shù)設(shè)置、機(jī)床參數(shù)）回參考點(diǎn)——點(diǎn)擊按鈕后，再點(diǎn)擊，然后輸入G00為了消除G54的影響添加刀具，1號(hào)刀選擇外圓車刀，2號(hào)刀選擇割刀（寬度為3），3號(hào)刀選擇螺紋刀（寬度為3），選擇毛坯（直徑45長度200）再通過G54對(duì)1號(hào)刀，再通過刀偏表對(duì)2號(hào)刀和3號(hào)刀創(chuàng)建程序，程序名為Y923.3根據(jù)要求，編寫程序，具體程序如下

項(xiàng)目八：G82螺紋指令應(yīng)用實(shí)驗(yàn)步驟：準(zhǔn)備工作：視圖設(shè)置為俯視圖，取消冷卻液刀具管理——四方刀具（在機(jī)床操作、參數(shù)設(shè)置、機(jī)床參數(shù)）回參考點(diǎn)——點(diǎn)擊按鈕后，再點(diǎn)擊，然后輸入G00為了消除G54的影響添加刀具，1號(hào)刀選擇外圓車刀，2號(hào)刀選擇割刀（寬度為3），3號(hào)刀選擇螺紋刀（寬度為3），選擇毛坯（直徑30長度200）再通過G54對(duì)1號(hào)刀，再通過刀偏表對(duì)2號(hào)刀和3號(hào)刀創(chuàng)建程序，程序名為Y923.3根據(jù)要求，編寫程序，具體程序如下

項(xiàng)目九：G71/G72加工指令應(yīng)用9.1基礎(chǔ)知識(shí)1、對(duì)刀知識(shí)：G54多刀對(duì)刀2、編程基礎(chǔ)：G71適用于毛胚內(nèi)徑和外徑的粗加工，加工方向與Z軸平行，其將多次重復(fù)動(dòng)作的程序段用一個(gè)簡(jiǎn)短的程序來表示3、指令格式G71P_Q_U_W_F_S_T_U_W_表示X和Z精加工預(yù)留量和方向9.2實(shí)驗(yàn)步驟：準(zhǔn)備工作：視圖設(shè)置為俯視圖，取消冷卻液刀具管理——四方刀具（在機(jī)床操作、參數(shù)設(shè)置、機(jī)床參數(shù)）回參考點(diǎn)——點(diǎn)擊按鈕后，再點(diǎn)擊，然后輸入G00為了消除G54的影響添加刀具，1號(hào)刀選擇外圓車刀，2號(hào)刀選擇割刀（寬度為3），3號(hào)刀選擇螺紋刀（寬度為3），選擇毛坯（直徑40長度150）再通過G54對(duì)1號(hào)刀，再通過刀偏表對(duì)2號(hào)刀和3號(hào)刀創(chuàng)建程序，程序名為Y923.4根據(jù)要求，編寫程序，具體程序如下

第三部分?jǐn)?shù)控銑削部分項(xiàng)目一：數(shù)控銑削對(duì)刀1.1基礎(chǔ)知識(shí)：對(duì)刀知識(shí)對(duì)刀操作目的：確定程序原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置對(duì)刀點(diǎn)（起刀點(diǎn)、程序運(yùn)行的起點(diǎn)）：數(shù)控銑削加工時(shí)刀具相對(duì)零件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，對(duì)刀點(diǎn)選定后，便確定了機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系之間的相互關(guān)系刀位點(diǎn)的概念：刀具在機(jī)床上的位置是由刀位點(diǎn)的位置來表示的，不同的刀具，刀位點(diǎn)不同，其可以設(shè)在零件上、夾具上或機(jī)床上，但必須與零件的位置基準(zhǔn)有一定的關(guān)系不同刀具的刀位點(diǎn)：圓柱銑刀，刀位點(diǎn)為刀刃底平面中心；對(duì)于鉆頭，刀位點(diǎn)為鉆尖；對(duì)于球頭銑刀，則為球心；對(duì)刀時(shí)應(yīng)使對(duì)刀點(diǎn)與刀位點(diǎn)重合步驟：三個(gè)方向——XYZ計(jì)算半徑偏量值——G54坐標(biāo)值輸入機(jī)床刀具表中刀具半徑值1.2項(xiàng)目實(shí)踐：設(shè)置毛坯（更換工件時(shí)一定要勾選更換工件，選擇的毛胚參數(shù)為100*100*40）設(shè)置夾具（共有3種裝夾方式，此處選平口鉗裝夾）設(shè)置刀具——選擇半徑為12的鉆頭G54對(duì)刀X方向的對(duì)刀（左視圖）Y方向的對(duì)刀（右視圖）Z方向的對(duì)刀（右視圖）刀具表輸入半徑值——因刀具半徑為12所以01號(hào)刀補(bǔ)為6刀具坐標(biāo)測(cè)試——單段運(yùn)行驗(yàn)證對(duì)刀的正確性

項(xiàng)目二：數(shù)控鉆孔加工2.1基礎(chǔ)知識(shí)：工藝知識(shí)通孔加工鉆頭頂角預(yù)留安全平面防止鉆到平臺(tái)，所以夾具選擇平口鉗裝夾，并控制暫停的作用——增加表面的加工精度程序在執(zhí)行到某一段后，需要暫停一段時(shí)間，進(jìn)行某些人為的調(diào)整，這時(shí)用G04指令使程序暫停，暫停時(shí)間一到，繼續(xù)執(zhí)行下一段程序。G04的程序段里不能有其他指令。暫停時(shí)間的長短可以通過地址X(U)或P來指定G04P_:P后面的數(shù)字為整數(shù)，單位是msG04X（U）_:X(U)后面的數(shù)字為帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)，單位為s編程知識(shí)：對(duì)刀安全平面設(shè)置走刀路線2.2項(xiàng)目實(shí)踐：毛胚選擇（根據(jù)要求選擇100*100*25）夾具選擇（選平口鉗裝夾）刀具選擇（選擇鉆頭）G54對(duì)刀編程運(yùn)行

項(xiàng)目三：外輪廓數(shù)控加工3.1基礎(chǔ)知識(shí)：工藝知識(shí)夾具選擇走刀路線、切入切出刀具補(bǔ)償——坐標(biāo)要補(bǔ)上刀具的半徑編程知識(shí)：G54應(yīng)用G54～G59指令都是用于設(shè)定工件加工坐標(biāo)系的G92應(yīng)用G92指令是通過程序來設(shè)定、選用加工坐標(biāo)系的，它所設(shè)定的加工坐標(biāo)系原點(diǎn)與當(dāng)前刀具所在的位置有關(guān)，這一加工原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置是隨當(dāng)前刀具位置的不同而改變的。G90/G91應(yīng)用G90指令規(guī)定在編程時(shí)按絕對(duì)值方式輸入坐標(biāo)，即移動(dòng)指令終點(diǎn)的坐標(biāo)值x、y、z都是以工件坐標(biāo)系坐標(biāo)原點(diǎn)(程序零點(diǎn))為基準(zhǔn)來計(jì)算。G91指令規(guī)定在編程時(shí)按增量值方式輸入坐標(biāo)，即移動(dòng)指令終點(diǎn)的坐標(biāo)值x、y、z都是以起始點(diǎn)為基準(zhǔn)來計(jì)算，再根據(jù)終點(diǎn)相對(duì)于始點(diǎn)的方向判斷正負(fù)，與坐標(biāo)軸同向取正，反向取負(fù)。3.2實(shí)踐操作：零件圖分析：找出、加工部位、確定毛胚形成零件是一個(gè)100mm×100mm×15mm的立方體上加工出一個(gè)凸臺(tái)確定裝夾方案——平口鉗裝夾確定加工順序與走刀路線選擇刀具與切削用量刀具：φ20立銑刀切削用量（根據(jù)刀具材料、工件材料和加工精度確定）粗加工：主軸轉(zhuǎn)速S=1000r/min進(jìn)給速度F=100mm/min背吃刀量P=9.5mm切削深度為2mm精加工：主軸轉(zhuǎn)速S=1500r/min進(jìn)給速度F=80mm/min背吃刀量P=0.5mm切削深度為2mm編制加工工序卡、刀具卡編制程序、對(duì)刀、加工

項(xiàng)目四：內(nèi)輪廓數(shù)控加工4.1基礎(chǔ)知識(shí)：工藝知識(shí)切入切出走刀方式編程知識(shí)：G02/G03切入切出編程G40/G41/G42應(yīng)用G01(G02、G03)G40X__Y__刀具半徑補(bǔ)償注銷G01(G02、G03)G41D__X__Y__：左刀補(bǔ)，沿加工方向看刀具在左邊G01(G02、G03)G42D__X__Y__：右刀補(bǔ)，沿加工方向看刀具在右邊功能：編程時(shí)假定的理想刀具半徑與實(shí)際使用的刀具半徑之差作為偏置設(shè)定在偏置存儲(chǔ)器D01～D99中。在實(shí)際使用的刀具選定后，將其與編程刀具半徑的差值事先在偏置寄存器中設(shè)定，就可以實(shí)現(xiàn)用實(shí)際選定的刀具進(jìn)行正確的加工，而不必對(duì)加工程序進(jìn)行修改。使用這組指