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复习思考题3
３-1 车刀刀尖圆弧半径补偿有何意义。
数控车床按刀尖对刀,但车刀的刀尖总有一段小圆弧，所以对刀时刀尖的位置是假想刀尖P。编程时按假想刀尖轨迹编程(即工件的轮廓与假想刀尖p重合)，而车削时实际起作用的切削刃是圆弧切点Ａ，B,这样就会引起加工表面的形状误差。采用刀具半径补偿功能后可按工件的轮廓线编程，数控系统会自动计算刀心轨迹并按刀心轨迹运动,从而消除了刀尖圆弧半径对工件形状的影响。
3-２在数控车床上如何对刀？
在数控加工生产实践中,常用的对刀的方法有找正法对刀、机外对刀仪对刀、自动对刀等三大类。
在数控车床上常采用找正法对刀中的试切法。有用G50、Ｇ54和直接刀补来找到工件原点位置三种方法。
3-3 完成如图3-５3所示零件的粗加工循环。
图3-53
O1001; 程序名
Ｇ5４S800M0３；坐标系设定,主轴正转,转速80０r/miｎ
T01０１；选择1号刀1号刀补
G00 X110. Z5.；快速定位到循环起点（1１0,5）
G71U3．0 R1.5; 调用外圆粗加工循环Ｇ７1，切深3ｍm,退刀
量1．5mｍ
Ｇ７1 P1０Q20 Ｕ1.0 Ｗ０.5 F0.15；精加工路线是N10至Ｎ20.精加工余量
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-- 0．5mm,粗加工进给量0.1５mｍ/r
N１0 G00 Ｘ０.; 精加工路线第一段，沿Ｘ轴进给到零件中心G0１Z０；切削进给到z0
X35.; 平端面
Z-3０．; 切削φ35外圆
X55.Ｚ-５0．; 切削锥面
Ｚ-65.；切削φ５5外圆
G０２X85. Ｚ-80．R１5.; 切R15圆弧
Ｇ01 Ｘ１0０．Z－10０.；切锥面
Ｎ20 Z－120.; 精加工路线最后一段，切φ100外圆
G０0 X100. Z100.；快速返回到（10０，１０0)
M３0；程序结束
3-4 编写如图3-54所示工件的加工程序。
图3-5４
一、工艺分析
此零件的车削加工包括车端面、倒角、外圆、圆弧过渡面、切槽加工、螺纹加工和切断。
1.选择刀具。根据加工要求需选用三把刀：1号刀车外圆,２号刀切槽,刀刃宽3 mｍ，3号刀车螺纹。
（2）工艺路线首先粗、精车削外形,然后进行切槽加工，再车螺纹，最后切断。
（3)确定切削用量粗车外圆：主轴转速为S６00r/ｍin，进给速度为F０.15 mm/ｒ；精车外圆:主轴转速为S1000r/min,进给速度为F0.０5 mｍ/r。切槽:主轴转速S300 r/min,进给速度为F0.１5mm/r;车螺纹:主轴转速为S2０0 r/ｍｉｎ。
（4）数值计算
螺纹大径：Ｄ大＝D公称-0.1×螺距=(6０-０.1 ×5)＝59．5mm
螺纹小径:D小=Ｄ公称-１.3×螺距＝(6０-1．3×５）=5３.5 mm
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螺纹加工引入量=6 mm ，超越量=3m ｍ ２）数控编程
设定车刀刀尖的起始位置为(100,１00),其车削加工程序及程序说明如下: Ｏ1０02; 程序名 G5４ S600 M03； 设定坐标系，主轴正转，转速６00r/min T ０１01; 调用1号刀具1号刀补 G0０ Ｘ100． Ｚ5．; 快速定位到粗车外圆的循环起点(100,５） G71 U2.0 R1.0； 粗车外圆 G7１ P10 Ｑ20 U0.5 W0．１ F0.1５; 精加工余量０.25,Z 向０.1，粗加工进给量０.1５
mm/r
N10 G0０ X0 S １００0; 精加工路线第1段，精加工主轴转速１000r ／ｍi
ｎ
Ｇ01 Ｚ０ Ｆ0.０5; 精加工路线第1段，精加工进给量0.0５mm/r X57.５.; 平端面 X ５9.５. Z －1.; 加工Ｃ1倒角 Z-41.； 切外圆 X ７０．; 切台阶面 Z-60．； 切φ7０外圆 G0２ X90． Z-７0. Ｒ10．； 切Ｒ10倒圆弧 N20 G01 Z-90.; 精加工路线最后一段，切φ90外圆 G7０ Ｐ１0 Q2０; 精车外轮廓 G ０0 X １0０. Ｚ２00.; 快速回到换刀点(100,20０) Ｔ０202 S300; 换2号切槽刀,主轴转速30０r ／mi ｎ Ｇ00 X75. Z-4１.; 快速定位到槽正上方（切槽刀左刀尖为刀位点) Ｇ01 Ｘ5３.5 Ｆ0.２; X 向直线进给切槽到槽深，进给量０.２ｍｍ／ｒ G00 Ｘ7５．; X 向退刀到x75 Z-38．; Z 向定位到Z-38 G0１ X53.5; 第2次切槽 Ｚ-41.; 槽底Z 向进给到Z-４１，使槽底光滑 Ｇ00 X75．； X 向退刀 X １０0.Z200.； 回换刀点 T0303 S20０; 换3号螺纹刀,主轴转速200ｒ／m ｉn G ０0 Ｘ65. Z ６.； 定位到螺纹加工循环起点(６5,6) G76 Ｐ01006０ Q20０ Ｒ150； 螺纹加工复合循环，精加工1次，根部无倒角,
刀尖角６0度,
G76 X53.５ Z －３8． Ｐ3000 Q10０0 F ５.；
螺纹牙型高为3ｍm,第一刀切深1mm ，导程5m ｍ G00 X １00. Z10０．； 回换刀点 S ３００ T0２０２； 换2号切槽刀,切断主轴转速３00ｒ/ｍi ｎ G ０0 Ｘ1０0. 快速定位到X100
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Z-9３.; 定位到切断位置Z-９3
G01X１. F0.15; 切断,剩一点轻轻一掰就断
Ｇ0０X1０0. Z1０0.T0200; 回换刀点,取消刀补
M3０；程序结束
３－５图３－55所示零件的毛坯为φ82mm×１50mｍ，试编写其粗、精加工程序。
图3-55
O1０03; 程序名
G5４S８00Ｍ03; 设定坐标系,主轴正转,转速8０0ｒ/min
T0101; 调用1号刀具1号刀补
Ｇ00 X90. Ｚ５．；快速定位到粗车外圆的循环起点（90,5）G7１Ｕ3.0 R１．５; 粗车外圆
G71 P10 Q２0 U1.0Ｗ0．5 F０．15；精加工余量Ｘ向0.5，Z向0.1,粗加工进给
量0．15mm／r
N10 Ｇ00 X0.S１000; 精加工路线第1段,精加工主轴转速１000ｒ
/ｍiｎ
G01 Z0 F0.08; Z向进刀
Ｇ03X２０. Z－10．R10．; 切R10圆弧
G01 W-２0.；切φ20外圆
G03 X６0. Ｗ-35. Ｒ40.; 切R40圆弧面
G0１W－２0.; 切φ60外圆
X80. W-10.；切锥面
N2０Ｗ-２8.; 精加工路线最后1段,切φ80外圆
Ｇ７0 P10 Q２0; 精加工外轮廓
G00 Ｘ100.Z100. Ｔ0１00; 回换刀点，取消刀补
M３0; 程序结束
3-６完成图3-56所示零件的加工。
（１）毛坯:Φ８8mm×125mｍ，4５#钢。
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(2）按零件图制定加工工序。
（3)完成加工编程。
图3-5６
工序1:加工右端外圆面、槽及内孔。
工步顺序:先钻孔、再粗、精车车外圆，切槽, 粗车内孔，精车内孔。
工序2:掉头加工左端外圆面、槽及螺纹。
工步顺序：粗、精车外形，切槽,车螺纹。
选择刀具：1号刀为外圆粗车刀,选用８０°菱形刀片进行外表面粗车。２号刀为Φ20钻头，顶角为120°，进行内孔深部的钻削。3号刀为外圆精车刀，选用55°菱形刀片。4号刀为内孔的粗精车刀,选用8０°菱形刀片。5号刀为切槽刀,刀刃宽4mｍ。6号刀为螺纹刀。
切削用量:粗车外表面时主轴转速S＝100０ r／ｍｉn,进给量F＝0.1５ｍm/r。钻孔时的主轴转速S=5０0 r/miｎ,进给量F＝0．1 ｍm/ｒ。精车外圆时主轴转速Ｓ＝1400 r／mｉn,进给量Ｆ=0.08 ｍm/r。粗车内孔时主轴转速S=8０0 r/mｉn,进给量Ｆ=0．2 ｍｍ/r，精车内孔时主轴转速Ｓ=１0０0 ｒ/min，进给量F=0.１ mm/r。切槽时主轴转速S=500 r／mｉn，进给量F=0.2 mｍ/ｒ。切螺纹的主轴转速S＝300 r／ｍｉn。
数值计算
螺纹大径:D大=D公称-0．1×螺距＝(60-0.１×1.5）＝５9.85mm
螺纹小径：D小＝D公称-1．３×螺距＝（６0-1.3×1．５）＝58.0５mm
螺纹加工引入量＝3 mm,超越量＝2 mm
Ｏ１００4；工序1程序名
G５0 X2０0．Z2０0.；建立坐标系
S500 M0３T0202; 调用2号刀,钻孔
G０0 X0.Z１０.; 定位到（0，10)
G01Z-40.F0.1; 钻孔到Z-4０，进给量０.1mm/r
Ｇ00 Z１０0.；Z向退刀
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X10０． T ０200; X 向退刀,并取消刀补 Ｓ1000 T ０１01; 换1号刀,切削外轮廓
G ００ X90． Ｚ2.; 定位到外圆切削循环起点(90，2) G71 U2.0R1.0;
G71外圆切削循环
G71 P1０ Q20 U0.02 Ｗ0.0１ F0．15; 精加工余量0.０1ｍm, 粗加工进给量0．１5mm ／ Ｎ10 G00Ｘ６6.; 快速进刀到X6６ G01 Z ０； Z 向进刀到Z0 X74.
平端面 G0１ X8０. Ｚ-3.； 加工倒角 Ｇ01 Z-50．; 切φ8０外圆 X87.；
切台阶面 N20 Z-80．;
切φ87外圆
Ｇ0０ X1００.Ｚ10０.T ０１0０; 回换刀点，取消刀补
S １400 T030３ F0．08; 换３号精车刀，精车外轮廓 Ｇ0０ Ｘ9０. Z ２.; 定位到循环起点（９0,２） G ７0 P １０ Q ２0;
精加工外轮廓
G ００ X100. Z １0０. T0３00; 回换刀点,取消刀补
S ５00 Ｔ0505;
换5号切槽刀，主轴转速50０r/m ｉn G0０ X ９0. Z －50.; 定位到槽正上方
G01 Ｘ６9. F0.2; 切槽，进给量0．２mm ／r G04 Ｘ5.0; 槽底进给暂停5ｓ G ０0 X90.；
退刀
Ｘ100．Z10０.T0500; 回换刀点,取消刀补
S80０ T ０4０４; 换4号内孔车刀,主轴转速8０0r/ｍin Ｇ00 X18. Ｚ５.; 定位到内孔加工循环起点（18,5） G ７1 U2.R1．;
粗加工内孔
G71 P ３0 Ｑ40 Ｕ-0.02 W0．0１F ０.2；
粗加工进给量0.２ mm/r N30 G00 X58.S1０0０; 精加工主轴转速100０ r/ｍin G ０1 Z0.F0.1;
精加工进给量0.1 mm/r G ０2 X ５0．Z-８.Ｒ8.; 切削R8圆弧 Ｇ０１ Z －25.； 切φ50内圆 N40 X18.;
X 向退刀
G ７0 Ｐ３0 Q ４0；
精加工内轮廓
G00 Ｘ100. Z1０0． T04０0； 回换刀点,取消刀补 M30;
程序结束
O1０05;
工序2程序名 G50 X200． Z ２00.;
建立坐标系
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S１０00 Ｔ0101；调用1号刀1号刀补
Ｇ00 X90. Z２.；定位循环起点(90,２）
G７1U2.0Ｒ1．０；G71循环粗加工外轮廓
G71 P１0 Q20 U0.0２W0.01 F0.15; 精加工余量0.0１ｍm，粗加工进给量0.1５mｍ/r N10 Ｇ00Ｘ3０.; 快速进刀到X3０
G０1 X40．Ｚ－3.; 切倒角
Ｇ０1 Z-15.; 切φ40外圆
X55.85.; 切端面
X59.８5 .Ｗ-2.; 倒角
Ｚ-4５.; 切φ59.8５外圆
N20 Ｘ８7.; 切端面
Ｇ0０X100.Z100.Ｔ０1００; 回换刀点，取消刀补
S1400 T０303Ｆ0.08; 换精车刀，精车外轮廓
G０0X９0.Ｚ２.；定位循环起点（90,２）
G70 Ｐ10 Ｑ2０；Ｇ７0精车循环
G０0Ｘ1００. Z１00．Ｔ0300；回换刀点，取消刀补
S５00 Ｔ０５０5; 换５号切槽刀
G00 Ｘ90．Z-4５．; 定位到槽正上方
Ｇ０1 Ｘ57.Ｆ０.２；切槽到深度
G04 X5.0; 槽底暂停５s
Ｇ0０X90.; 退刀
Ｘ１０0.Z10０.T050０；回换刀点,取消刀补
S３00 T0606; 换６号螺纹刀
Ｇ00 Ｘ6５．Z－12.; 定位到螺纹加工循环起点(6５，-１2）
G９2 Ｘ59.2 Z-43.Ｆ1．5；切削螺纹第1刀
X５8.6; 切削螺纹第２刀
X５8．2; 切削螺纹第3刀
X58．０５；切削螺纹第４刀
G0０X100.Z100.T060０; 回换刀点，取消刀补
M30; 程序结束
３-7 试编写图3-５7所示小轴的数控加工程序，材料为45钢。
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图3-57
（一）工艺分析
零件两端都需要加工,故划分为两个工序。因为右端有螺纹,故先加工左端。
工序1:粗精加工左端外圆面、切槽。
工序2：掉头加工右端外圆面、切槽及螺纹。
选择刀具:1号刀为外圆粗车刀，选用８０°菱形刀片进行外表面粗车。2号刀为外圆精车刀,选用５5°菱形刀片。3号刀为切槽刀,刀刃宽2ｍm。4号刀为螺纹刀。
切削用量：粗车外表面时主轴转速S＝1000 r/miｎ，进给量F=0．15 mm/r。精车外圆时主轴转速S=1400 ｒ／min,进给量Ｆ=0.08 mm/r。切槽时主轴转速S=500 r／min，进给量F ＝0.2 mｍ/r。切螺纹的主轴转速Ｓ＝300 r／min。
数值计算
螺纹大径:D大=D公称-0．１×螺距＝(１６-0.１×1．5)=15.8５mm
螺纹小径：D小＝Ｄ公称-1．3×螺距＝(1６－1.３×1．5)=14.0５ｍm
螺纹加工引入量＝2mm，超越量＝１mｍ
(二)加工程序
Ｏ1006; 工序1程序名
G50 X200. Ｚ20０.；设定工件坐标系
S1000T01０1; 换1号刀1号刀补
G00 X30. Z2.；快速定位到外圆循环起点（30,2)
G７1 Ｕ２.0Ｒ1.0; Ｇ７１外圆切削循环
Ｇ7１Ｐ10Q20 U０.02W0.01F０.15; N10~N20为精加工路线
Ｎ10G０0X０.; Ｘ向进刀
G01Ｚ0；Z向进刀
Ｇ０1Ｘ１5.; 平端面
X１７. Z－１.; 加工倒角
Z-１８.; 切φ17外圆
Ｘ25．；切端面
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N2０Ｚ-80.; 切φ25外圆
Ｇ0０Ｘ１０0.Z１０0.T０10０; 回换刀点,取消刀补
S１４０0T0202 F０.08; 换2号精车刀
G00 X３0. Z2.; 定位到循环起点（30，２) Ｇ70 Ｐ10Q20; 精车外轮廓
Ｇ00 X１００. Z100. T020０；回换刀点，取消刀补
S50０Ｔ0303; 换3号切槽刀
G00 X30.Ｚ-18.; 定位到槽正上方
G０1 X16．F0.２; 切槽到槽深
G04X5.0; 槽底暂停５s
G00 Ｘ3０.；退刀
X100．Ｚ１００.Ｔ０30０; 回换刀点，取消刀补
M30; 程序结束
O1007; 工序２程序名
G５0 Ｘ20０. Z２00．; 设定工件坐标系
Ｓ１000 T0101; 调用1号刀
G00 X3０. Z２.；定位到循环起点(30，２)
G7１U2.0Ｒ1.0；G7１粗加工外轮廓
Ｇ7１P10 Ｑ20 U0.0２W0.０1 F0.１5; N１0~N20为精加工路线
N1０G0０X0.; X向快速进刀
G0１Ｚ0; Z向进刀
G０1X1３.85.; 平端面
X15.85．Z-1．; 加工倒角
Z-２2.; 切φ１5.85外圆
Ｘ1７.; 切台阶面
Z-40．; 切φ17外圆
N20 Ｘ２5.；切台阶面
Ｇ０0Ｘ1０0．Z100.T0１00; 回换刀点,取消刀补
S1400T0202Ｆ0.０8；换2号精车刀
G00 Ｘ3０.Z2.; 定位到循环起点（3０，２) G70 P10 Q20；精车外轮廓
Ｇ00 X1０0. Z１0０. T0200; 回换刀点，取消刀补
S5０0 T030３; 换3号切槽刀
G00 X3０．Ｚ-22.; 定位到槽正上方
G01 X13. F0．2; 切槽到槽深
G04 X5．0; 槽底暂停5s
G00Ｘ3０.；Ｘ向退刀
X１00.Z1００.T03０0; 回换刀点,取消刀补
S300 T0４0４; 换４号螺纹刀
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Ｇ00 Ｘ１8.Ｚ2.; 定位到螺纹加工循环起点(１8,2）
G92X15.２Z-21.F1.5；切削螺纹第1刀
X1４．6; 切削螺纹第２刀
X1４．4; 切削螺纹第3刀
X1４.０5; 切削螺纹第4刀
Ｇ00 X100.Z１00.T0400；回换刀点,取消刀补
Ｍ3０；程序结束
3-8 编制如图3－58所示简单回转零件的车削加工程序,包括粗精车端面、外圆、倒角、倒圆。零件加工的单边余量为2mm,其左端面2５mm为夹紧用。
图3－58
O1008; 程序名
Ｇ50 Ｘ20０．Ｚ２0０．；建立工件坐标系
S１000 Ｔ０101; 调用1号刀1号刀补
G０0 X9０. Z２.; 定位到循环起点（90,2)
G71 Ｕ２．０Ｒ1.0; G71粗切外轮廓
G7１P1０Q２0 U４.0 Ｗ2．0 F0.15; N１0～N20为精加工路线
N10G00X０.; X向快速进刀
Ｇ0１Z０；Ｚ向进刀
Ｇ０1 X３9.; 平端面
X45.Z-3．; 加工倒角
Z-40.; φ45外圆
G02 Ｘ50. Ｚ－45．R５．; 加工R5倒圆
G０1X7４.; 切台阶面
Ｘ80．W－３.; 加工倒角
Ｎ２0 Z－50.; 切φ80外圆
G00 X１00.Z100.T０10０；回换刀点，取消刀补
S1400 Ｔ020２Ｆ０.08; 换２号精车刀
Ｇ0０X90. Z2.; 定位到循环起点（9０，2)
Ｇ70P１0Q２0; 精车外轮廓
G0０X100.Z1００. T０２00; 回换刀点,取消刀补
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M30; 程序结束
３-9 编制如图3-59所示轴类零件的车削加工程序。加工内容包括粗精车端面、倒角、外圆、锥角、圆角、退刀槽和螺纹加工等，左端25mｍ夹紧用。毛坯为ф８５mｍ×30０mm 的棒料，精加工余量为0.2mm。
图3-5９
1.工艺分析
选择刀具:１号刀为外圆粗车刀，选用8０°菱形刀片进行外表面粗车。2号刀为外圆精车刀，选用55°菱形刀片。3号刀为切槽刀,刀刃宽3ｍm。４号刀为螺纹刀。
切削用量:粗车外表面时主轴转速Ｓ=１０00 r/miｎ,进给量F=0.15 mｍ/ｒ。精车外圆时主轴转速S=14０0 r/min,进给量F＝0．０８mm/r。切槽时主轴转速S=500 ｒ/min，进给量Ｆ＝0．2 mm/r。切螺纹的主轴转速Ｓ=300 r/mｉn。
数值计算
螺纹大径：D大=D公称－0.1×螺距＝（4８-0．1×2）=4７．8mｍ
螺纹小径:D小=Ｄ公称-1.3×螺距=(48－1.3 ×２）=45.4 mm
螺纹加工引入量＝2 mm,超越量＝１mｍ
(二）加工程序
O1009; 程序名
G5０X200．Z20０.; 建立工件坐标系
Ｓ１000M03 Ｔ010１; 调用1号刀1号刀补
G00 X90．Z２．; 定位到循环起点(90,2)
Ｇ71U2.0Ｒ１.0; Ｇ７1粗切外轮廓
G7１P10 Q20 Ｕ２.0 Ｗ1．0 F０．15；N10~Ｎ20为精加工路线
N１0 G00X0.；X向快速进刀
G０1 Z０; Ｚ向进刀
Ｇ0１X45．8；平端面
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