第1章数控车削
1.1数控车削概述
数控车削是指数字化控制车床加工的工艺方法，在传统车床基础上加入了数控系统和驱动系统，形成了数控车床。数控车床大致可分为经济型数控车、全功能数控车和车铣复合机床等；具有自动化、精度高、效率高和通用性好等特点；适用于复杂零件和大批量生产。
数控车床一般分为卧式（水平导轨和倾斜导轨）和立式两大类。配备多工位刀塔或动力刀塔的数控车床也称车削中心或车铣复合，它具有广泛的加工艺性能，可加工外圆、镗孔、螺纹、槽、蜗杆等复杂工件，具有直线插补、圆弧插补等各种补偿功能。
1.2数控车床的组成及工作原理
1.2.1 数控车床的组成
数控车床一般由车床主体、数控装置和伺服系统三大部分组成，如图1-1所示。
图1-1 数控车床的基本组成
车床主体，是指车床机械结构部分，包括：主轴、导轨、机械传动机构、自动转动刀架、检测反馈装置和对刀装置等，具体可参考车床结构。
数控装置，数控装置的核心是计算机及其软件，主要作用：接收由加工程序送来的各种信息，并经处理和调配后，向驱动机构发出执行命令；在执行过程中，其驱动、检测等机构同时将有关信息反馈给数控装置，以便经处理后发出新的执行命令。
伺服系统，是数控装置指令的执行系统，动力和进给运动主要来源。主要由伺服电机及其控制器组成。
总体来说，数控车床采用数字化的符号和信息对机床的运动和加工过程进行自动控制，它具有如下优点：
1.具有全封闭防护；
2.主轴转速较高，工件夹紧可靠；
3.自动换刀；
4.主传动与进给传动分离，由数控系统协调；
5.以两轴联动车削为主，并向多轴、车铣复合加工发展；
1.2.2数控车床的工作过程
数控车床的工作过程如图1-2所示。
图1-2 数控车床的工作过程
（1）根据需加工零件的形状、尺寸、材料及技术要求等内容，进行各项准备工作（包括图纸信息归纳、工艺分析、工艺设计、数值计算及程序设计等）；
（2）将上述程序和数据按数控装置所规定的程序格式编制出加工程序；
（3）将加工程序以代码形式输入数控装置，数控装置将代码转变为电信号输出；
（4）数控装置将电信号以脉冲信号形式向伺服系统统发出执行的命令。
（5）伺服系统接到执行的信息指令后，立即驱动车床进给机构严格按照指令的要求进行位移，使车床自动完成相应零件的加工。
1.3数控车削系统
1.3.1 编程概要
1．轴定义
车床通常使用X轴、Z轴组成的直角坐标系进行定位和插补运动。X轴为工件的径向方向（X轴正向指向车刀位置，通常X值表示该点处工件的直径值），Z轴为工件的轴向方向（右边为Z轴正半轴）。
2. 机械原点
机械原点为车床上的固定位置，机械原点常装在X轴和Z轴的正方向的最大行程处。
3．编程坐标
系统可用绝对坐标，相对坐标，或混合坐标(绝对和相对坐标同时使用)进行编程。绝对坐标中坐标值是以工件原点为基准而得到的，用（X、Z）表示。增量坐标中坐标值是以目标点的前一点为基准而得到的，用（U、W）表示。绝对坐标和增量坐标举例，如图
X60 Z-80
B点的增量坐标：
U-40 W-50
B点的混合坐标：
X60 W-50
或U-40 Z-80
图
4．工件坐标系
系统以工件坐标系作为编程的坐标系，通常将工件旋转中心设置为X0.00坐标位置，将中心线上的某一个有利于编程的点设置为Z0.00坐标位置。
5．坐标的单位及范围
系统使用直角坐标系，最小单位为0.001mm，编程的最大范围是±99999.99。
6.程序的组成
（1）程序号：程序必需的标识符，由地址符O后带4位数字组成。
（2）程序体：整个程序的核心，完成数控加工的全部动作，由若干个程序段组成。
（3）程序结束指令：结束整个程序的运行，指令有M30或M02。
7.程序段的构成
程序段由若干个指令字组成，每个指令字由地址符与数字组成。目前广泛采用地址符可变程序段格式(字地址程序段格式)。另外指令字在程序段中的顺序没有严格的规定，可以任意顺序的书写。与上段相同的模态指令(包括G、M、F、S及尺寸指令等)可以省略。
字地址程序段格式：
N20 G01 X35 Z-20 F100 S400 T0202 M08
程序段号准备功能坐标功能进给功能主轴转速功能刀具功能辅助功能
1.3.2 代码认识（以广州数控系统为例）
1.G代码(主要功能)
表1-1为常用G代码及功能，G代码有以下两种：非模态G代码：仅在被指定的程序段内有效的G代码。模态G代码：直到同一组的其他G代码被指定之前均有效的G 代码。
表1-1
注：
⑴带“*”指令为系统上电时的默认设置；
⑵00组代码为非模态代码，仅在所在的程序行内有效；
⑶其他组别的G指令为模态代码，此类指令设定后一直有效，直到被同组G代码取代。
现以G00、G01、G02、G03指令为例，简单讲解G代码在数控编程中的用法。
（1）快速定位GOO
代码格式: GOO X(U)_ Z(W)_;
代码功能:X轴、Z轴同时从起点以各自的快速移动速度移动到终点，如图3-1所示。
两轴是以各自独立的速度移动，短轴先到达终点，长轴独立移动剩下的距离，其合成轨迹不一定是直线。
代码说明：GOO为初态G代码:
X，U，Z，W取值范围为-99999.999mm~99999.999mm;
X(U）、Z(W)可省略一个或全部，当省略一个时，表示该轴的起点和终点坐标值一致；同时省略表示终点点是和始同一位置， X与U、Z与W在同一程序段时X、Z有效， U、W无效。
代码轨迹图：
图 G00轨迹图
X， Z轴各自快速移动速度分别由系统数据参数NO.022、NO.023设定，实际的移
动速度可通过机面板的快速倍率键进行修调。
示例:刀具从A点快速移动到B点。图3-2
图 G00代码轨迹图
GO X20 Z25; (绝对坐标编程) GO U-22 W-18; (相对坐标编程)
GO X20 W-18; (混合坐标编程) GO U-22 Z25; (混合坐标编程）
（2）直线插补G01
代码格式: G01 X(U ）_ Z(W ）_ F_;
代码功能：运动轨迹为从起点到终点的一条直线。轨迹如图3-3所示。 代码说明: G01为模态G 代码:
X 、U 、Z 、W 取值范围为-99999.999mm ~99999.999mm;
X(U)、Z(W)可省略一个或全部，当省略一个时，表示该轴的起点和终点坐标值一致；同时省略表示终点和始点是同一位置。
F 代码值为X
轴方向和Z 轴方向的瞬时速度的向量合成速度，实际的切削速度为进给倍率与F 代码值的乘积:
F 代码值执行后，此代码值一直保持，直至新的F 代码值被执行。后述其它
G 代码使用的F 代码字功能相同时，不再详述。 取值范围如下表： 表1-2 G01取值范围
注: G98状态下， F 的最大值不超过数据参数N0027(切削进给上限速度)设置值，否则将产生报警。
代码轨迹图：
图 G01轨迹图 图 G01代码轨迹图
示例：从直径φ40切削到φ60的程序代码，图3-4 程序：
G01 X60 Z7 F500; (绝对值编程) G01 U20W-25; (相对值编程） GOI X60 W-25; (混合编程) GOI U20 Z7; (混合编程) （3）圆弧插补G02、G03
G0
G01}
代码格式：}
代码功能: G02代码运动轨迹为从起点到终点的顺时针(后刀座坐标系)/逆时针(前刀座坐标系)圆弧，轨迹如图3-5所示。
G03代码运动轨迹为从起点到终点的逆时针(后刀座坐标系)/顺时针(前刀座坐标系)圆弧，轨迹如图3-6所示。 代码轨迹图：
图 G02轨迹图 图 G03代码轨迹图
代码说明: G02、G03为模态G 代码；
R 为圆弧半径，取值范围-99999.999mm~99999.999mm;
I 为圆心与圆弧起点在X 方向的差值，用半径表示，取值范围-99999. 999mm ~ 99999. 999mm;
K 为圆心与圆弧起点在Z 方向的差值，取值范围99999.999mm~99999.999mm 。
圆弧中心用地址I 、K 指定时，其分别对应于X,Z 轴，I 、K 表示从圆弧起点到圆心的向量分量，是增量值;如图3-6-1所示。
I=圆心坐标X 一圆弧起始点的X 坐标; K=圆心坐标Z 一圆弧起始点的Z 坐标:
I 、K 根据方向带有符号，I 、K 方向与X 、Z 轴方向相同，则取正值；否则，取负值。
图 G02轨迹图
圆弧方向: G02/ G03圆弧的方向定义，在前刀座坐标系和后刀座坐标系是相反的，见图3-7:
图 G02/G03方向
注意事项：
●当1=0或K=O时，可以省略:但地址I、K或R必须至少输入一个，否则系统产生报警;
●I、K和R同时输入时，R有效，I、K无效;
●R值必须等于或大于起点到终点的一半，如果终点不在用R定义的圆弧上，系统会产生报警；
●地址X（U)、Z(W)可省略一个或全部;当省略一个时，表示省略的该轴的起点和终点一致;同时省略表示终点和始点是同一位置，若用I、K指定圆心时，执行G02/G03代码的轨迹为全圆(360°);用R指定时，表示0o的圆:
●建议使用R编程。当使用I、K编程时，为了保证圆弧运动的始点和终点与指定值一致，系统按半径运动；
●若使用I、K值进行编程，若圆心到的圆弧终点距离不等于R()，系统会自动调整圆心位置保证圆弧运动的始点和终点与指定值一致，如果圆弧的始点与终点间距离大于2R，系统报警。
●R指定时，是小于360o的圆弧，R负值时为大于180o的圆弧，R正值时为小于或等于180o的圆弧；
示例：从直径φ45.25切削到φ63.06的圆弧程序代码，图3-8
程序：G02 X63.06 Z-20.0 R19.26F300;
或
G02 U17.81 W-20.0 R19.26 F300;或
G02 X63.06 Z-20.0 I17.68 K-6.37;或
G02 U17.81 W-20.0 I17.68 K-6.37 F300。
图 G02代码示例及其轨迹
G03代码综合编程实例:
图圆弧编程示例
程序：O0001
NOOI GO X40 Z5; (快速定位)
N002 M03 S200; （主轴开）
NOO3 GO1 X0 Z0 F900; (靠近工件)
N009 M30；（程序结束）
2.M代码(辅助功能)
表1—2为常用的M功能。
表1—3
S□□□：主轴转速指令，代码后带具体转速，单位为转/分钟。通常与辅助代码M3（正转）和M4（反转）配合使用。
4.T代码(刀具选择功能)
T功能可控制多位自动刀架。
格式：T■■□□，其中前两位数字（■■）为选择机床刀具号，其数值的后两位（□□）用于指定刀具补偿（刀补）的补偿号。
刀具偏置号用于选择与偏置号相对应的刀补。刀补在对刀时通过键盘单元输入。相应的偏置号有两个刀补，一个用于X轴，另一个用于Z轴。使用多把刀加工时，必须先设置刀补。
5.编程示例
以下我们使用直径26mm塑料棒，采用循环粗车和循环精车加工方法，将图1-4零件的加工工艺和数控程序编写如下：
图1-4 M20螺栓
程序：
G0 X50 Z150;
T0101;
S400 M3;
G0 X25 Z5;
G71 U1 R0.5 F100;
G71 P10 Q20 U0.2 W0.1;
N10 G0 X0 ;
G1 Z0;
X16;
X20 Z-2;
Z-30;
G03 X24 Z-32 R2 F100;
N20 G1 Z-38;
G70 P10 Q20 S600 F40;
G0 X25 Z150;
T0202;
S100 M3;
G0 X25 Z5;
G92 X19 Z-25 P2.5 J3 K1;
X18;
X17.5;
G0 X50 Z150;
T0303;
S400 M3;
G0 X30 Z-38;
G1 X0 F10;
G0 X50 Z150;
T0101;
G0 X25 Z0;
M30;
1.4数控车床基本操作
1.4.1系统操作（以广州数控GSK980TDa为例）
1.4.1.1广州数控GSK980TDa
1.GSK980TDa的面板如图1—3所示。
图1—3 GSK980TDa的LCD/MDI面板
2.GSK980TDa面板中各常见的按键功能见表1-3：
表1-4
1.4.1.2手动进给
在主菜单中按“手动”按键，进入手动方式。
1.手动连续进给
①按下“手动”按键，这时液晶屏幕右下角显示[手动]。再选择移动轴，则机床沿着选择轴方向移动；
②选择相应的进给速率：进给速度百分率由25%～100%以25%递增或递减。
2.快速进给
按下快速进给键时，面板上指示灯亮，关时指示灯灭。选择为开时，手动以快速速度进给。
1.4.1.3手轮进给
转动手摇脉冲发生器，可以使机床微量进给。按下手轮方式键，选择手轮操作方式，这时液晶屏幕右下角显示[手轮]。
1.手摇脉冲发生器的右转为+方向，左转为-方向；
2.选择手轮运动轴在手轮方式下，按下相应的键，则选择其轴；
3. 选择移动量按下增量选择键，选择移动增量，每一刻度的移动量分别为0.001mm、
0.01mm、0.1mm。
1.4.1.4录入方式（MDI运转）
从MDI界面上输入一个程序段的指令，并可以执行该程序段。
例：X25 Z0 的输入方法如下。
（1）把方式选择于MDI界面（具体步骤为按“程序”键，按“翻页”键后进入该界面）；
（2）键入X25，按“输入”键。X25输入后被显示出来；
（3）输入Z0，按“输入”键。Z0输入后被显示出来；
（4）输入G0，按“输入”键。G0输入后被显示出来；
（5）按“循环起动”键。
1.4.1.5对刀
为简化编程，允许在编程时不考虑刀具的实际其位置，GSK980TDa提供了定点对刀、试切对刀及回机械回零点对刀三种对刀方法，通过对刀操作来获得刀具偏置数据。
1.定点对刀
操作步骤如下：
图基准刀对刀点图二号刀对刀点（1）首先确定XZ向的刀补值是否为零，如果不为零，必须把所有刀具号的刀补值清零；
（2）使刀具中的偏置号为00如T0100\T0300，并将其中的刀偏值执行方法：在T0100状态下执行一个移动代码或执行机械回零，回到机械零点自动清除刀偏值；
（3）选择任意一把刀（一般是加工中的第一把刀，此刀将作为基准刀）
（4）将基准刀的刀尖位置定位到某点对刀点，如图A；
（5）在录入操作方式、程序状态页面下用G50X___Z___代码设定工件坐标系；
（6）使相对坐标（U，W）的坐标值清零，清零方法详见本篇N1.3.1节
（7）移动刀具到安全位置后，选择另外一把刀，并移动到对刀点，如图B；
（8）按键，按键、键移动光标选择该刀对应的刀具偏置号；
（9）按地址键，再按键，X向刀具偏置值被设置到相应的偏置号当中；
（10）按地址键、再按键，Z向刀具偏置值被设置到相应的偏置号当中；
（11）重复步骤7~10，可对其他刀具进行对刀。
注：在定点对刀时必须先将系统中所有的刀偏清除，在按U和W输入新刀偏值时不能重复多次只能输入一次，刀补值清零的方法详见本篇7.4.4节。
另外，上述定点对刀步骤亦可通俗描述如下：
（1）开机后按“程序”按钮，然后通过“翻页键”进入MDI界面；
（2）进入MDI界面后，选择“录入”按钮；
（3）输入代码“T0101”、“输入”，按“循环起动”按钮；
（4）输入代码：“G0”、“输入”、“X50”、“输入”、“Z150”、“输入”，按“循环起动”；
（5）输入“S400”、“输入”、“M3”、“输入”，按“循环起动”按钮，机床开始转动；
（6）按“手轮”按钮，然后将刀尖移至工件端面右边，按“手动”按钮，按住“Z负向”按钮沿着Z负向切削工件一段距离；
（7）按“手轮”按钮和“Z向”按钮，用手轮将刀沿Z向移开，主轴停止，然后测量工件车削后的直径，并记录测量直径值；
（8）主轴运行，将刀移至工件端面（刀尖停放点命名为A点）；进入MDI界面，录入以下程序代码：“G50”、“输入”、“X测量直径值”、“输入”、“Z0”“输入”，按“循环起动”；
（9）按“位置”按钮，通过“上下翻页”按键，进入UW显示界面（正常显示是U测量直径值，W0），然后输入以下代码：“U”“取消”；
（10）将刀架移开，然后进入MDI界面，录入以下程序代码：“T0202”、“输入”，按“手轮”按钮，将02号刀移至工件端面（即刀尖停放在A点）；
（11）按“刀补”按钮，通过移动光标，选择“02”，然后依次输入以下代码：“X”、“输入”、“Z”“、输入”、“U”、“输入”、“W”、“输入”，完成T0202对刀；
（12）重复10-11步骤完成T0303和T0404对刀。
1.4.1.5试切对刀
试切对刀是否有效，取决于CNC参数NO.012的BIT位的设定。
操作步骤如下，以工作端面建立工件坐标系：
图工件坐标系
1、选择任意一把刀，使刀具沿A表面切削；
2、在Z 轴不动的情况下沿X轴推出刀具，并且停止主轴旋转；
3、按键进入偏置界面，选择刀具偏置界面，按键、
键移动光标选择该刀具对应的偏置号；
4、一次键入地址键、数字键及键；
5、使刀具沿B表面切削；
6、在X轴不动的情况下，沿Z轴退出刀具，并且停止主轴旋转；
7、测量直径“ɑ”（假定ɑ=15）；
8、按键进入偏置界面，选择刀具偏置界面，按键、
键移动光标选择该刀具对应的偏置号；
9、依次键入地址键、数字键、及键；
10、移动刀具至安全换刀位置，换另一把刀；
图工件坐标系中“ɑ”与“?”
11、使刀具沿A1表面切削；
12、在Z轴不动的情况下沿X轴退出刀具，并且停止主轴旋转；
13、测量A1表面与工件坐标系原点之间的距离“?”（假定?‘=1）；
14、按键进入偏置界面，选择刀具偏置界面，按键、
键移动光标选择该刀具对应的偏置号；
15、依次按地址键、符号键、数字键及
键；
16、使刀具沿B1表面切削；
17、在X轴不动的情况下，沿Z轴退出刀具，并且停止主轴旋转；
18、测量距离“α”(假定α‘=1);
19、按键进入偏置界面，选择刀具偏置页面，按键、
键移动光标选择该刀具对应的偏置号;
20、依次键入地址键、数字键、及键;
21、其他刀具对刀方法重复步骤10~20。
注：此对刀方法的刀补值有可能很大，因此CNC必须设置为以坐标偏移方向执行刀补（CNC 参数NO.0.003的BIT4设置为1），并且，第一个程序段用T代码执行刀具长度补偿或程序的第一个移动代码程序段包含执行刀具长度补偿的T代码。
1.4.1.6回机械零点机床零点对刀
用此对刀方法不存在基准刀非基准刀问题，在刀具磨损或调整任何一把刀时，只要对此刀进行重新对刀即可，对刀前回一次机械零点。断电后上电只要回一次机械零点后即可继续加工，操作简单方便。
操作步骤如下，以工件端面建立工件坐标：
图工件坐标系
1、按键进入机械回零操作方式，使两轴回机械零点；
2、选择任意一把刀，使刀具中的偏置号为00（如T0100、T0300）；
3、使刀具沿A表面切削；
4、在Z轴不动的情况下，沿X轴退出刀具，并且停止主轴旋转；
5、按进入偏置界面，选择刀具偏置界面，按键、键移动光标选择某一偏置号；
6、依次按地址键、数字键及键，Z轴偏置值被设定；
7、使刀具沿B表面切削；
8、在X轴不动的情况下，沿Z轴退出刀具，并且停止主轴旋转；
9、测量距离“α”（假定α=15）；
10、按进入偏置界面，选择刀具偏置页面，按键、
键移动光标选择偏置号；
图工件坐标系中“ɑ”与“?”
11、依次键入地址键、数字键、及键，x轴刀具偏置值被设定；
12、移动刀具至安全换刀位置；
13、换另一把刀，使刀具中的偏置号为00（如T0100、T0300）；
14、使刀具沿A1表面切削；
15、在Z轴不动的情况下沿X轴退出刀具，并且停止主轴旋转；测量A1轴表面与工件坐标系原点之间的距离“?1”（假定?1=1）；
16、按进入偏置界面，选择刀具偏置页面，按键、键移动光标选择某一偏置号；
17、依次按地址键、符号键、数字键及键，Z轴刀具偏置值被设定；
18、使刀具沿B1表面切削；
19、在X轴不动的情况下，沿Z轴退出刀具，并且停止主轴旋转；
20、测量距离“α1”（假定α1=10）；
21、按进入偏置界面，选择刀具偏置页面，按键、键移动光标选择偏置号；
22、依次键入地址键、数字键、及键，X 轴刀具偏置值被设定；
23、移动刀具至安全换刀位置；
24、重复步骤12~23，即可完成所有刀的对刀。
注1：机床必须安装机械零点开关才能进行机械零点对刀操作；
注2：回机械零点对刀后，不能执行G50代码设定工件坐标系。
注3：CNC必须设置为以坐标偏移方式执行刀补（CNC参数NO.003的BIT4设置为1），而且，第一个程序段用T代码执行刀具长度补偿或程序的第一个移动代码程序段包含执行刀具长度补偿的T代码。
注4：相应参数必须如下设置：
CNC参数No.004的BIT7=0；
CNC参数No.012的BIT5=1；
CNC参数No.012的BIT7=1；
注5：CNC参数No.049、No.050的设置值应与机械零点在工件坐标系XOZ中的绝对坐标值相近，如下所示：
图工件回零
示例：回机械零点后，刀具在工件坐标系中的绝对坐标为（a,b），则应分别设置CNC 参数No.049的值与a相近、No.050的值与b相近。
1.4.1.7刀具偏置值的设置与修改
按键进入偏置界面，通过键、键分别显示NO.000~No.032偏置号。
图刀具偏置（两轴）
图刀具磨损（两轴）
1.刀具偏置值的设置
（1）按键进入刀具偏置页面，按键、键选择需要的页；
（2）移动光标至要输入的刀具偏置、磨损号的位置；
扫描法：按键、键顺次移动光标；
检索法：用下述按键顺序可直接将光标移动至键入的位置+偏置号+
；
（3）按地址键或后，输入数字（可以输入小数点）；
（4）按键后，CNC自动计算刀具偏置量，并在页面上显示出来。
注:刀具偏置值的输入范围-9999.999~9999.999，单位：mm，刀尖半径R值的输入范围-9999.999~9999.999，单位：mm，刀尖方向T值的输入范围0~9（只能输入整数）
2.刀具偏置值的修改
（1）按本章7.4.1节所述的方法将光标移到要变更得刀具偏置号的位置；
（2）如要改变X轴的刀具偏置值，键入U；对于Z轴，键入W；
（3）键入增值量；
（4）按，把现在的刀具偏置值与现在的增值量相加，其结果作为新的刀具偏
《数控车削编程与加工》课程标准 一、课程基本情况 二、课程的定位及性质 《数控车削编程与加工》课程是根据教育部颁发的《中等职业学校数控技术应用专业领域技能型紧缺型人才培养培训指导方案》中核心教学与训练项目的基本要求及劳动技能型人才的发展需要，以就业为导向，顺应现代职业教育教学制度的改革趋势，在数控技术应用专业开设的必修课。该课程是数控技术应用专业的综合性核心课程，通过本课程的学习，使学生掌握数控车床的操作方法，能够依据生产工艺文件（或零件）选择刀具、夹具和测量工具，在数控车床上独立完成零件的车削加工，正确对零件进行检测，达到数控机床操作工岗位的要求。该课程以培养综合素质为基础，以提高学生的职业能力为本位，采用理实一体化教学模式，注重实践教学，使学生成为企业迫切需要的劳动技能型人才。 三、课程的设计思路 以校企合作，工学结合为平台，以对接企业生产的真实零件为载体，以一体化教学、四步教学法、项目教学法为主要教学方式，倾力打造本课程，提升教学效果。主要思路有：加强实践案例教学，充分利用校内数控实训室，加大实践操作力度，进行教师现场辅导，师生互动交流。 四、课程目标
本课程的任务是使学生了解数控车床的工作原理，掌握数控车床的编程指令及使用方法，并能够使用数控仿真软件验证数控加工程序，掌握零件的车削加工和精度检测的方法，能对数控机床进行日常的维护保养。并进行数控编程的实践应用，解决实际生产中的零件加工问题。培养学生独立解决问题和继续学习的能力，培养学生良好的职业道德和意志品质。课程结束时，学生应达到数控中级车工（国家职业资格四级）的要求。 1、专业能力 （1）能读懂零件图； （2）能读懂和编制车削类零件的数控车削加工工艺文件； （3）能使用通用夹具进行零件定位与装夹； （4）能根据数控车床加工工艺文件选择、安装和调整数控车床常用刀具； （5）能进行数控加工程序的编制及调整； （6）能使用数控仿真软件验证数控加工程序； （7）能使用CAXA数控车软件自动编程； （8）能利用数控车床进行轮廓、螺纹、槽及孔的加工； （9）能进行零件的长度、内径、外径、螺纹和角度的精度检验； （10）能进行数控车床的正确操作，独立完成零件的数控车削加工； （11）能对数控机床进行日常的维护保养。 2、方法能力 （1）能够根据学习任务要求，制定合理工作计划和方案，并正确实施方案； （2）能够应用所学的工艺知识，解决数控车削加工中出现的问题； （3）培养学生自主学习和独立解决问题的能力； 3、社会能力 （1）在实际加工过程中，严格遵守安全操作规程，同时具有质量、效率意识； （2）通过小组合作完成学习项目，培养学生与人沟通和团队协作精神； （3）在教学中，及时对学生的进步进行鼓励，培养学生的自信心。 （4）培养学生独立思考的学习习惯，求真务实、踏实严谨的工作作风。
数控车削加工工艺分析之我见的论文【摘要】数控车床的使用的目的旨在加工出合格的零件,但是合格的零件的加工必须要依靠制定合理的加工工艺。本文针对当前数控车床使用者的工艺分析的不合理来进行对比,讲述合理的工艺分析的顺序问题。 【关键词】数控车床车削加工工艺工艺分析车削 一、问题的提出 数控车削加工主要包括工艺分析、程序编制、装刀、装工件、对刀、粗加工、半精加工、精加工。而数控车削的工艺分析是数控车削加工顺利完成的保障。 数控车削加工工艺是采用数控车床加工零件时所运用的方法和技术手段的总和。其主要内容包括以下几个方面: (一)选择并确定零件的数控车削加工内容;(二)对零件图纸进行数控车削加工工艺分析;(三)工具、夹具的选择和调整设计;(四) 切削用量选择;(五)工序、工步的设计;(六)加工轨迹的计算和优化;(七)编制数控加工工艺技术文件。 笔者观察了很多数控车的技术工人,阅读了不少关于数控车削加工工艺的文章,发现大部分的使用者采用选择并确定零件的数控车削加工内容、零件图分析、夹具和刀具的选择、切削用量选择、划分工序及拟定加工顺序、加工轨迹的计算和优化、编制数控加工工艺技术文件的顺序来进行工艺分析。 但是笔者分析了上述的顺序之后,发现有点不妥。因为整个零件的工序、工步的设计是工艺分析这一环节中最重要的一部分内容。工序、工步的设计直接关系到能否加工出符合零件形位公差要求的零件。https://www.doczj.com/doc/f06715172.html,工序、工步的设计不合理将直接导致零件的形位公差达不到要求。换言之就是工序、工步的设计不合理直接导致产生次品。
二、分析问题 目前,数控车床的使用者的操作水平非常高,并且能够独立解决很多操作上的难题,但是他们的理论水平不是很高,这是造成工艺分析顺序不合理的主要原因。 造成工艺分析顺序不合理的另一个原因是企业的工量具设备不足。 三、解决问题 其实分析了工艺分析顺序不合理的现象和原因之后,解决问题就非常容易了。需要做的工作只要将对零件的分析顺序稍做调整就可 以。 笔者认为合理的工艺分析步骤应该是: (一)选择并确定零件的数控车削加工内容;(二)对零件图纸进行数控车削加工工艺分析;(三)工序、工步的设计;(四)工具、夹具的选择和调整设计;(五)切削用量选择; (六)加工轨迹的计算和优化;(七)编制数控加工工艺技术文件。 本文主要对二、三、四、五三个步骤进行详细的阐述。 (一)零件图分析 零件图分析是制定数控车削工艺的首要任务。主要进行尺寸标注方法分析、轮廓几何要素分析以及精度和技术要求分析。此外还应分析零件结构和加工要求的合理性,选择工艺基准。 1.选择基准 零件图上的尺寸标注方法应适应数控车床的加工特点,以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程,又有利于设计基准、工艺基准、测量基准和编程原点的统一。 2.节点坐标计算
江苏省职业学校实习课程教师教案本 （2010 —2011学年第二学期） 专业名称 课程名称 授课教师 学校
《数控车床加工工艺与编程操作》 教案设计说明 实训篇六——轴类零件的加工 本节教学内容属于数控加工基础实训篇课题6的教学内容；根据本专业人才培养方案及教材要求将本节教学内容设计成适合理实一体化教学的四
课题名称实训篇六——轴类零件加工课题序号课题1——轴外圆加工授课日期第12周 2011年5月11日至2011年5月13日 授课时数 4 授课班级10数控授课班级人数30 教学目的与要求1、能根据零件图要求，合理选择进刀路线及切削用量； 2、能根据零件图正确编制外圆、圆弧加工程序，并学会必要的尺寸计算； 3、掌握车削外圆对刀、进刀方法； 4、能正确的装夹毛坯、刀具。 重点与难点1、合理的选择进刀路线； 2、正确的装夹毛坯； 3、刀具的选择； 4、能对加工质量进行分析和处理。 示范内容1、多媒体软件仿真示范； 2、车床上的实际操作示范。 巡回重点及注意事项1、教师巡视；（巡视学生操作的规范性、正确性） 2、对于不正确的学生，教师进行个别指导。 实习课题图或操作工序安排
实习课日安排（分课题操作教学安排）
课题名称实训篇六——轴类零件加工课题序号课题4——阶段性综合 训练 授课日期第14周 2011年5月25 日至2011年5月27日授课时数 4 授课班级10数控授课班级人数30 教学目的与要求1、能根据零件图连贯的编出整个零件程序。 2、能根据零件图要求，合理选择进刀路线及切削用量。 3、合理采用加工技巧保证零件加工精度。 4、培养学生的综合应用能力。 重点与难点1、轴类综合零件工艺分析及程序编制的能力。 2、能根据零件图要求，合理选择进刀路线及切削用量。 3、合理采用加工技巧保证零件加工精度。 示范内容1、多媒体软件仿真示范； 2、车床上的实际操作示范。 巡回重点及注意事项1、教师巡视；（巡视学生操作的规范性、正确性） 2、对于不正确的学生，教师进行个别指导。 实习课题图或操作工序安排
江苏省技工院校 教案首页 授课 2.15 2.17 日期 班级10数/10机10数/10机 课题：第四章第一节数控加工用刀具的种类与特点 教学目的要求： 1. 刀具的种类。2. 刀具的特点。3. 对刀具的要求。教学重点、难点： 1. 刀具的种类。2. 刀具的特点。3. 对刀具的要求。授课方法：示范 授课执行情况及分析：基本掌握，作业情况良好 板书设计或授课提纲 一、复习前课（5’） 二、导入新课（10’） 三、讲解新课（45’） 四、课堂小结（15’） 五、布置作业（5’）
教学活动及板书设计 第四章数控加工用刀具与夹具系统 第一节数控加工用刀具的种类与特点一、复习前课 二、导入新课 数控加工用刀具可分为常规刀具和模块化刀具。 三、讲解新课 （一）刀具的种类 1. 车削刀具 2. 钻削刀具 3. 铣削刀具 4. 镗削刀具 5. 特殊型刀具 （二）刀具的特点 （三）对刀具的要求 1. 强度高 2. 精度高
3. 切削速度和进给速度高 4. 可靠性好 5. 使用寿命长 6. 断屑及排屑性能好 四、课堂小结 五、作业布置
江苏省技工院校 教案首页 授课 2.22 2.24 日期 班级10数/10机10数/10机 课题：第四章第二节数控车削用刀具 教学目的要求：1. 机夹可转位片刀具及代码。2. 数控车削刀具系统的形式。3. 数控车削用刀具的选用。 教学重点、难点： 授课方法：示范 授课执行情况及分析：基本掌握，作业情况良好 板书设计或授课提纲 一、复习前课（5’） 二、导入新课（10’） 三、讲解新课（45’） 四、课堂小结（15’） 五、布置作业（5’）
二O ～二O 学年第 三年级《数控车削技术》期终试卷 一、 填空题 1、 数控车床主要用于轴类 和 盘类回转体工件 的加工。 2、 程序由程序号、程序段和程序结束组成。 3、 数控机床按伺服系统的形式分类，可分为： 开环控制、 全闭环控制 、 半闭环控制 。 4、 机床的含义是数控机床，机床的含义是( 计 算机数字控制 )， 的含义是( 柔性制造系统 )。 5、 数控程序的编制方法有手工编程_和_自动编 程及软件_编程三种。 6、 数控机床中的标准坐标系采用右手笛卡尔直 角坐标系，并规定增大刀具与工件之间距离的方向为坐标正方向。
7、刀具补偿包括 _半径补偿_ 和 _长度补偿_。 8、编程时可将重复出现的程序编成子程序，使 用时可以由主程序多次重复调 用。 9、切削用量包括_切削速度_、进给速度和吃刀 深度。 10、机床接通电源后的回零操作是使刀具或工作 台退回到机床参考点。 11、按数控机床功能强弱可将数控机床分为_经 济型数控机床_、全功能型数控机床、_高档 数控机床。 12、数控车床按主轴的配置形式分类分为：卧 式数控车床、和立式数控机床。 13、数控车床的X坐标轴一般是平行于主轴的， 与工件安装面平行，且垂直Z坐标轴。 二、选择题 1、辅助功能中表示无条件程序暂停的指令是 ( A )。 A) M00 B) M01 C) M02 D) M30 2、程序终了结束时，以何种指令表示 ( C )。
A) M00 B) M01 C)M02 D) M03 3、闭环控制系统的反馈装置是装在( C ) A)传动丝杠上B)电机轴上C)机床工作台上D)装在减速器上 4、用于指令动作方式的准备功能的指令代码是( B )。 A)F 代码 B)G 代码 C)T 代码 D)s代码 5、利用计算机辅助设计与制造技术，进行产品的设计和制造，可以提高产品质量，缩短产品研制周期。它又称为( C ) A) B) C) D) 6、数控装置将所收到的信号进行一系列处理后，再将其处理结果以( D )形式向伺服系统发出执行命令 A)输入信号 B)位移信号 C)反馈信号 D)脉冲信号 7、开环伺服系统的主要特征是系统内( B )位置检测反馈装置 A)有B)没有 C) 某一部分有 D)
数控车床实训综合训练教案
实训教案 综合课题1 编制如图零件的加工程序?工艺条件:工件材质为45号钢（塑料棒），毛坯e30mm 的棒料 1 ?分析零件图样 ⑴零件图样外沟槽、外螺纹、切断等加工?材料为45号钢（塑料棒），毛坯C30mm的棒料. （2）本零件精度要求较高的尺寸：有外圆0 280-0. 033 > O24 土0?02、。25°-0?033、长度 20±0?01、77土0? 02 等。 (3)表面粗糙度 加工后的外圆0 280_0.033、C24±0?02、C 25°-0?033锥度1： 5,表面粗糙度要求为Ra 1.6 如图的零件包括圆柱面、球面、端面、 C 2 10.02 - 锥 面、
Um,切槽与其他表面的粗糙度为Ra3.2um. 2、工艺分析 (1)确定装夹方案、定位基准、编程原点、加 工起点、换刀点 由于毛坯为棒料，用三爪自定心卡盘夹紧定位。加工起点和换刀点可以为同一点，放在Z向距离工件端面X40, Z30的位置(其他机床可以为 X100,Z200) (2)制定加工方案及加工路线 根据工件形状及加工要求，选用数控车床进行工件加工。 (3)刀具的选用 根据加工内容，选用93。外圆车刀、60。外螺纹 刀、4mm宽切断刀，3种刀具的刀片材料选用高 速钢。刀具表如下
（4） 主轴转速（n）：查表，高速钢刀具材料切削中 碳钢件时，切削速度V=45~60m/min,根据公式 n=1000V c/ n d及加工经验，并根据实际情况, 本课题粗加工时主轴转速选取600r/min o精加工时选取800r/min,切槽时主轴转速取300r/min, 车螺纹时主轴转速取300r/min o 进给速度（Vf）：粗加工时，为提高生产效率, 在保证工件质量的前提下，可选择较高的进给速度，粗车时一般取0.3?0?8mm/r,精车时常取 0?1?0?3mm/「切断时宜取0?05?0?2mm/r。本课 题粗加工时进给速度选取0.3mm/r,精加工时进给速度选取O.lmm/r,切断及切糟时取0.1mm/r o 背吃刀量（ap）：本课题粗加工背吃刀量取2mm, 精加工背吃刀量取0-2mm o （5）数值计算
数控车床加工工艺分析 摘要：随着数控加工的日益成熟越来越多的零件产品都用数控机床来加工,因此如何改进数控加工的工艺问题就越来越重要。在数控机床上由于机床空间及机床的其他局限了数控加工的灵活性，这样就要求我们要懂得如何改进加工工艺，提高数控机床的应用范围和加工性能。从而达到提高生产效率和产品质量。 关键词：数控加工加工工艺薄壁套管、护轴 前言：数控加工作为一种高效率高精度的生产方式，尤其是形状复杂精度要求很高的模具制造行业，以及成批大量生产的零件。因此数控加工在航空业、电子行业还有其他各行业都广泛应用。然而在数控加工从零件图纸到做出合格的零件需要有一个比较严谨的工艺过程，必须合理安排加工工艺才能快速准确的加工出合格的零件来，否则不但浪费大量的时间，而且还增加劳动者的劳动强度，甚至还会加工出废品来。下面我将结合某一生产实例对数控加工的工艺进行分析。以便帮助大家进一步了解数控加工，对实际加工起到帮助作用。 一般数控机床的加工工艺和普通机床的加工工艺是大同小异的，只是数控机床能够通过程序自动完成普通机床的加工动作，减轻了劳动者的劳动强度，同时能比较精准的加工出合格的零件。由于数控加工整个加工过程都是自动完成的，因此要求我们在加工零件之前就必须把整个加工过程有一个比较合理的安排，其中不能出任何的差错，
否则就会产生严重的后果。 1、1 零件图样分析 因为薄壁加工比较困难，尤其是内孔的加工，由于在切削过程中，薄壁受切削力的作用，容易产生变形。从而导致出现椭圆或中间小，两头大的“腰形”现象。另外薄壁套管由于加工时散热性差，极易产生热变形，使尺寸和形位误差。达不到图纸要求，需解决的重要问题，是如何减小切削力对工件变形的影响。薄壁零件的加工是车削中比较棘手的问题，原因是薄壁零件刚性差，强度弱，在加工中极容易变形，使零件的形位误差增大，不易保证零件的加工质量。可利用数控车床高加工精度及高生产效率的特点，并充分地考虑工艺问题对零件加工质量的影响，为此对工件的装夹、刀具几何参数、程序的编制等方面进行试验，有效地克服薄壁零件加工过程中出现的变形，保证了加工精度,为今后更好的加工薄壁零件提供了好的依据及借鉴。 无论用什么形式加工零件，首先都必须从查看零件图开始。由图看见该薄壁零件加工，容易产生变形，这里不仅装夹不方便，而且所要加工的部位也那难以加工，需要设计一专用薄壁套管、护轴。
数控车削加工实训报专业：数控技术 班级1009 班 姓名禹忠 学号：32号扌旨导老师：姜天根赵 传彬裘敏浩 日期：2011年11月27日
一. 实训的目的和要求：知识目标：加深学生对数控机床结构和数控原理液压理论知识的理解，培养学生思考解决问题的能力和良好的工作素质。使学生掌握从事数控车床操作编程和加工所必须的专业知识方法和专业技能。同时，通过本次实训课程，提高学生的全面素质，培养学生的综合职业能力创新精神和良好的职业道德，提高学生运用所学理论知识分析和解决实际工程问题的能力。为学生从事本专业工作和适应职业岗位的变化以及学习新的生产科学技术打下基础。 能力目标： 1.熟悉数控车床组成结构及工作原理。 2.熟练掌握待加工零件的装夹定位加工路线设置及加工参数调校实际操作工艺。 3.掌握数控车综合操作技能；迅速独立编制练习件的加工程序。 4.养成独立的工作能力和安全文明生产的习惯。 5.能熟练使用常用的精密量具进行尺寸测量。 6.能分析判断并解决加工程序中所出现的错误，学 会排除编程及机械方面的一般性故障。 二.实训任务：
1.实训课题： 2?数控车削零件操作加工图：见附件（图一、图二）3.实训任务： （1）.全班学生根据教师给定的实训进程完成每天的工作内容。 （2）.各组人员按给定的零件图，在规定的时间内独立完成零件的数控加工。 （3）.实训结束，每人交付实训零件2个，个人交付实训报告一份，作为成绩评定的依据。 图一
四.零件工艺分析 1 .图一工艺分析：①该零件由外圆柱、圆锥、螺纹等表 面组成零件尺寸标注完整，表面粗糙度要求不高。②采用三角定心抓 盘加紧，伸出100mm ③确定切削用量 零件切削用量 加工内容 被吃刀量ap （mr ） 进给量f （mm/r ） 主轴转速 （r/min ） 粗车外圆 2 600 精车外圆 800 车螺纹 300 切槽 1 200 5 —1^
情况说明 尊敬的海关： 我司，现在贵关申报 “韩国斗山数控卧式车削中心”，两台，型号分别为PUMA280LM 及LYNX220LMA 的进口报关手续，下面就该设备的基本情况向贵关作如下解释： 该设备是一款数控卧式车削中心，不同于传统数控车床，传统数控车床只能完成车削加工，即采用砖塔式刀库（简称刀塔）只能安装若干把车刀，且车刀安装面垂直于主轴方向，只能沿工件端面进给，其通常只有工件旋转轴Z 轴以及车刀进给轴X 轴，如下图所示： 而车削中心则是在传统车床的基础之上增加了部分简单的铣削功能，即能够对工件的端面以及圆周面进行一些钻孔、铣槽的简单加工，这种铣削功能是通过在刀塔上增加动力装置，并且安装几把铣刀来完成，加工时，卡盘带动工件旋转，刀塔转到相应位置的车刀位置，即可实现车削加工，而工件通过分度装置转到特定位置并固定之后，刀塔转到铣刀位置，动力头带动铣刀旋转，即可对工件进行铣削加工，这种铣削只能加工工件的端面或者圆周面，如钻孔，铣端面槽等。相比于传统的车床，其在X 轴、Z 轴基础之上增加了绕Z 轴旋转的C 轴（即动力头旋转轴） 。
如下图所示： 车铣复合加工中心是在车削中心基础上发展起来的，相当于1台车削中心和1台加工中心的复合。可以在1台车铣复合中心上，经过一次装夹，完成全部车、铣、钻、镗、攻丝等加工，其工艺范围之广和能力之强，是世界范围内最先进的机械加工设备之一。其至少具有五个控制轴，即在传统加工中心的XYZ 三个平面轴的基础上，增加了BC 两个轴，它的铣削功能由自带的铣头来完成，车削则是通过装在刀塔上的车刀来完成，相比于车削中心，主要差别在于其铣头独立于刀塔，且既可以沿Z 轴旋转进给，也可以沿X 轴进给，既可以加工工件端面，也可以加工工件圆周面。 结 合我司此次进口的PUMA280LM 及LYNX220LMA 两个个型号
内孔数控车削加工(编程)教案
内孔数控车削加工教案 数控车床上孔加工工艺 很多零件如齿轮、轴套、带轮等，不仅有外圆柱面，而且有内圆柱面，在车床上加工内结构加工方法有钻孔、扩孔、铰孔、车孔等加工方法，其工艺适应性都不尽相同。应根据零件内结构尺寸以及技术要求的不同，选择相应的工艺方法。 1．麻花钻钻孔 如图8-7-1，钻孔常用的刀具是麻花钻头(用高速钢制造) ，孔的主要工艺特点如下： 钻头的两个主刀刃不易磨得完全对称，切削时受力不均衡；钻头刚性较差，钻孔时钻头容易发生偏斜。 通常麻花钻头钻孔前，用刚性好的钻头，如用中心孔钻钻一个小孔，用于引正麻花钻开始钻孔时的定位和钻削方向。 麻花钻头钻孔时切下的切屑体积大，钻孔时排 屑困难，产生的切削热大而冷却效果差，使得刀
刃容易磨损。因而限制了钻孔的进给量和切削速度，降低了钻孔的生产率。 可见，钻孔加工精度低(IT2～13)、表面粗糙度值大(Ra12.5)，一般只能作粗加工。钻孔后，可以通过扩孔、铰孔或镗孔等方法来提高孔的加工精度和减小表面粗糙度值。 2．硬质合金可转位刀片钻头钻孔 如图8-7-2，CNC车床通常也使用硬质合金可转位刀片钻头。可转位刀片的钻孔速度通常要比高速钢麻花钻的钻孔速度高很多。刀片钻头适用于钻孔直径范围为16～80mm的孔。刀片钻头需要较高的功率和高压冷却系统。如果孔的公差要求小于±0.05，则需要增加镗孔或铰孔等第二道孔加工工序，使孔加工到要求的尺寸。用硬质合金可转位刀片钻头钻孔时不需要钻中心孔。 3．扩孔 扩孔是用扩孔钻对已钻或铸、锻出的孔进行加工，扩孔时的背吃刀量为0.85～4.5mm范围内，切屑体积小，排屑较为方便。因而扩孔钻的容屑槽较浅而钻心较粗，刀具刚性好；一般有3～4个主刀刃，每个刀刃的切削负荷较小；棱刃多，使得导向性好，切削过程平稳。扩孔能修正孔轴线的歪斜，扩孔钻无端部横刃，切削时轴向力小，因而可以采用较大的进给量和切削速度。扩孔的加工质量和生产率比钻孔高，加工精度可达ITl0，表面粗糙度值为Ra6.3～3.2μm。采用镶有硬质合金刀片的扩孔钻，切削速度可以提高2～3倍，大大地提高了生产率。扩孔常常用作铰孔等精加工的准备丁序：也可作为要求不高孔的最终加工。 4．铰孔 铰孔是孔的精加工方法之一，铰孔的刀具是
第 1 章 数控加工的切削基础 作业 、单项选择题 1、切削脆性金属材料时，材料的塑性很小，在刀具前角较小、切削厚度较 大的情况下，容易产生( C )。 (A )带状切屑 (B )挤裂切屑 (C )单元切屑 (D)崩碎切屑 2、 切削用量是指( D )。 (A) 切削速度 (B )进给量 (C )切削深度 (D )三者都是 3、 粗加工切削用量选择的一般顺序是( A )。 ( A B C a p -f-v c ( B ) a p - v c -f ( C ) v c -f-a p ( D ) f-a p - v c 4、确定外圆车刀主后刀面的空间位置的角度有( B ) 5、 分析切削层变形规律时，通常把切削刃作用部位的金属划分为( C ) 变形区。 (A) 二个 (B )四个 (C )三个 (D )五个 6、 在切削平面内测量的车刀角度是 ( D )。 (A )前角 (B )后角 (C )楔角 (D )刃倾角 7、车削用量的选择原则是：粗车时，一般 ( A )，最后确定一个合适的切 削速度 v 。 ap,其次选择较大的进给量f ； ap,其次选择较大的进给量f ； ap,其次选择较小的进给量f ； ap,其次选择较小的进给量f 。8、车削时的切削热大部分由( C )传散出去 A ) 刀具 ( B ) 工件 ( C ) 切屑 ( D ) 空气 9、切削用量三要素对刀具耐用度的影响程度为( C ) (A) 背吃刀量最大，进给量次之，切削速度最小; (B) 进给量最大，背吃刀量次之，切削速度最小; (C) 切削速度最大，进给量次之，背吃刀量最小; (D) 切削速度最大，背吃刀量次之，进给量最小; 10、粗车细长轴外圆时,刀尖的安装位置应( C ),目的是增加阻尼 作用。 A 应首先选择尽可能大的吃刀量 B ) 应首先选择尽可能小的吃刀量 C 应首先选择尽可能大的吃刀量 D ) 应首先选择尽可能小的吃刀量 (A ) g o 和 a o (B ) a o 和 K r (C ) K r 和 a o (D )入 s 和 K r ' (A )比轴中心稍高一些 (C )比轴中心略低一些 (B) 与轴中心线等高 (D )与轴中心线高度无关
项目24 车削中心编程与加工 24.1 任务描述 加工如图24-1所示零件，毛坯为￠52mm棒料，材料为45钢，单件生产。 图24-1 车削中心加工实例 24.2 知识链接 24.2.1 车削中心简介 1.车削中心概念 车削中心是一种以车削加工模式为主、添加铣削动力刀头后又可进行铣削加工模式的车-铣合一的切削加工机床类型。 2.车削中心特点 ①有一套自动换刀装置，实现多工序连续加工，在一台加工中心上实现原来多台数控机床才能实现的加工功能。 ②具有附加动力刀架和主轴分度机构，除车削外还可以在零件内外表面和端面上铣平面、凸轮、各种键槽、螺旋槽或钻、铰、攻丝等加工。 3.车削中心工艺范围 车削中心比数控车床工艺范围宽，工件一次安装，几乎能完成所有表面的加工。在车削中心上对工件的加工一般分为三种情况： ①一种是主轴分度定位后固定，对工件进行钻、铣、攻螺纹等加工。 ②一种是主轴运动作为一个控制轴（C轴），C轴运动和X、Z轴运动合成为进给运动，即三坐标联动，铣刀在工件表面上铣削各种形状的沟槽、凸台、平面等。 ③另一种是利用Y轴功能，X、Y轴协调运动，控制刀具沿工件径向方向移动，相当于铣削加工。 4.车削中心的C轴功能 机床主轴旋转除作为车削的主运动外，还可作分度运动，即定向停车和圆周进给，并在
数控装置的伺服控制下，实现C轴与Z轴联动，或C轴与X轴联动，以进行圆柱面上或端面上任意部位的钻削、铣削、攻螺纹及平面或曲面铣削加工。图24-2为车削中心C轴功能示意图。 24.2.2 车削中心编程指令 1.极坐标插补功能 极坐标插补功能是将轮廓控制由直角坐标系中编程的指令转换成一个直线轴运动（刀具的运动）和一个回转轴的运动（工件的回转）。这种方法适应于在与Z轴垂直的切削平面上进行加工切削加工。 1）指令格式 指令格式：G12.1；启动极坐标插补方式（使极坐标插补功能有效） … … G13.1；极坐标插补方式取消 注：可用G112和G113指令分别替代G12.1和G13.1。 2）极坐标插补平面 G12.1启动极坐标插补方式，并选择一个极坐标插补平面，极坐标插补在该平面上完成。极坐标插补平面通常如图24-3所示，X轴为直线轴（直径量），C轴为旋转轴（半径量）。在编程中X轴增量值用U地址，C轴增量值用H地址表示。 a) b) c) d) 图24-2 C轴功能 a)C轴定向时，在圆柱面或端面上铣槽 b)C轴、Z轴进给插补，在圆柱面上铣螺旋槽 c)C轴、X轴进给插补，在端面上铣螺旋槽 d)C轴、X轴进给插补，铣直线和平面 指令直角坐标系中的直线和圆弧插补，直角坐标系由直线轴和回转轴组成。
数控机床加工工艺教案 数控机床加工工艺 第一章绪论 一、数控加工在机械制造业中的地位和作用 数控机床综合应用了电子计算机、自动控制、精密检测与新型机械结构等方面的技术成果，具有高柔性、高精度与高自动化的特点。 应用数控加工技术是机械制造业的一次技术革命，使机械制造业的发展进入了一个新的阶段，提高了机械制造业的制造水平，为社会提供了高质量、多品种及高可靠性的机械产品。 目前应用数控加工技术的领域已从当初的航空工业部门逐步扩大到汽车、造船、机床、建筑等民用机械制造业，并已取得了巨大的经济效益。 二、数控加工的发展 1.数控机床的发展 数控机床的发展经历了电子管（1952年）、晶体管(1959年)、小规模集成电路（1965年）、大规模集成电路及小型计算机（1970年）和微处理机或微型计算机(1974年)等五代数控系统。由于现代数控系统的控制功能大部分由软件技术来实现，因而使硬件进一步得到了简化，系统可靠性提高，功能更加灵活和完善。目前现代数控系统几乎完全取代了以往的普通数控系统。 2.自动编程系统的发展 在本世纪50年代后期，美国首先研制成功了APT(Automatically Progammed Tools)系统。到了本世纪60年代和70年代又先后发展了APTⅢ和APTⅣ系统。在西欧和日本，也在引进美国技术的基础上发展了各自的自动编程系统，如德国的EXAPT系统、法国的IFAPT 系统、英国的2CL系统等。我国的自动编程系统发展较晚，但进步很快，目前主要有用于航空零件加工的SKC系统以及ZCK、ZBC和用于线切割加工的SKG等系统。 3.自动化生产系统的发展 在本世纪60年代末期出现了直接数控系统DNC(Direct NC)，1976年出现了由多台数控机床联接成可调加工系统，这是最初的柔性制造系统FMS（Flexible Manufcturing Cell)。自动化生产系统的发展，使加工技术跨入了一个新的里程，建立了一种全新的生产模式。我国已开始在这方面进行探索与研制，并取得了可喜的成果，已有一些FMS和CIMS成功地用于生产。 三、数控加工的特点 （1）自动化程度高 （2）加工精度高，加工质量稳定 （3）对加工对象的适应性强 （4）生产效率高 （5）易于建立计算机通信网络 当然，数控加工在某些方面也有不足之处，这就是数控机床价格昂贵，加工成本高，技术复杂，对工艺和编程要求较高，加工中难以调整，维修困难。为了提高数控机床的利用率，取得良好的经济效益，需要确实解决好加工工艺与程序编制、刀具的供应、编程与操作人员的培训问题。
数控机床跟车削中心的区别，别傻傻分不清了 （文章底部可以评论，欢迎对文章进行点评和知识补充）数控车床和车削中心的区别是大家都在关注的问题,但是很 多人却无从找到该方面详细的记载.本文将要借此机会带大 家从不同方面更合理的认识数控车床与车削中心的区别,希 望更多人从本文得到欲求的信息,更多内容参见本文详情.数 控车床可分为卧式和立式两大类。卧式车床又有水平导轨和倾斜导轨两种。档次较高的数控卧车一般都采用倾斜导轨。按刀架数量分类，又可分为单刀架数控车床和双刀架数控车，前者是两坐标控制，后者是4坐标控制。双刀架卧车多数采用倾斜导轨。数控车床与普通车床一样，也是用来加工零件旋转表面的。一般能够自动完成外圆柱面、圆锥面、球面以及螺纹的加工，还能加工一些复杂的回转面，如双曲面等。车床和普通车床的工件安装方式基本相同，为了提高加工效率，数控车床多采用液压、气动和电动卡盘。 数控车床的外形与普通车床相似，即由床身、主轴箱、刀架、进给系统压系统、冷却和润滑系统等部分组成。数控车床的进给系统与普通车床有质的区别，传统普通车床有进给箱和交换齿轮架，而数控车床是直接用伺服电机通过滚珠丝杠驱动溜板和刀架实现进给运动，因而进给系统的结构大为简化。数控车床品种繁多，规格不一，可按如下方法进行分类。
按车床主轴位置分类 (1)立式数控车床立式数控车床简称为数控立车，其车床主轴垂直于水平面，一个直径很大的圆形工作台，用来装夹工件,柔性制造系统fms。这类机床主要用于加工径向尺寸大、轴向尺寸相对较小的大型复杂零件。(2)卧式数控车床卧式数控车床又分为数控水平导轨卧式车床和数控倾斜导轨卧式车床。其倾斜导轨结构可以使车床具有更大的刚性，并易于排除切屑。按加工零件的基本类型分类 (1)卡盘式数控车床这类车床没有尾座，适合车削盘类(含短轴类)零件。夹紧方式多为电动或液动控制，卡盘结构多具有可调卡爪或不淬火卡爪(即软卡爪)。 (2)顶尖式数控车床这类车床配有普通尾座或数控尾座，适合车削较长的零件及直径不太大的盘类零件。 按刀架数量分类 (1)单刀架数控车床数控车床一般都配置有各种形式的单刀架，如四工位卧动转位刀架或多工位转塔式自动转位刀架。 (2)双刀架数控车床这类车床的双刀架配置平行分布，也可以是相互垂直分布。按功能分类 (1)经济型数控车床采用步进电动机和单片机对普通车床的 进给系统进行改造后形成的简易型数控车床，成本较低，但自动化程度和功能都比较差，车削加工精度也不高，适用于要求不高的回转类零件的车削加工。(2)普通数控车床根据车
数控车削加工基础
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1.1学习目标 通过本课题学习，掌握数控车床的基本结构及其各轴移动方向对应的坐标轴；理解坐标系的确立原则，并结合加工前的对刀动作掌握机床上几种坐标系的联系与区别；掌握数控车床编程指令的基本格式； 1.2知识点 本课题主要讲解以下知识点： 1、机床结构及其对应坐标轴； 2、坐标系的确立原则； 3、机床坐标系、编程坐标系、加工坐标系的联系与区别； 4、对刀的方法与原理； 5、数控车床编程格式的确定。 1.3学习内容 1.3.1机床结构及其坐标轴 如图1.1示，操作机床面板，了解各坐标轴位置规定并弄清楚正、负方向等。（可拓展讲解其他类型结构） 附记机床操作安全规程。
图1.1数控车床 1.3.2坐标系的确立原则 1 ?刀具相对于静止工件而运动的原则 这一原则使编程人员能在不知道是刀具移近工件还是工件移近刀具的情况下，就可依据零件图样，确定机床的加工过程。附记机床操作安全规程。 2 ?标准坐标（机床坐标）系的规定 在数控机床上，机床的动作是由数控装置来控制的，为了确定机床上的成形运动和辅助运动，必须先确定机床上运动的方向和运动的距离，这就需要一个坐标系才能实现，这个坐标系就称为机床坐标系。标准的机床坐标系是一个右手笛卡尔直角坐标系，图1.2中规定了X轴为大拇指指向，丫轴为食指指向，Z轴为中指指向。这个坐标系的各个坐标轴与机床的主要导轨相平行，它与安装在机床上的主要直线导轨找正的工件相关。 3?运动的方向 数控机床的某一部件运动的正方向，是增大工件和刀具之间距离的方向。 +r 图1.2坐标系 根据实际情况，结合具体机床，依次确定Z、X、丫轴
第十章数控车削加工-4
第十章数控车削加工 第一节数控车床 数控车床主要是用于加工各种回转表面，如内、外圆柱表面，圆锥表面，成型回转表面等。由于大多数零件都具有回转表面，因此近年来，数控车床广泛应用于加工业，其中以卧式数控车床位用最为广泛。数控车削加工中心在主轴旋转将工件车削后，主轴还可作分度或圆周进给动作以进行铣削、钻削工序，从而可将工件表面上的几何要素全部加工完成。这种加工中心的特点是工序高度集中。 一、数控车床的组成 数控车床又称为叫CNC车床，与普通车床相比，其结构上仍然由主轴箱、刀架、进给传动系统、床身、液压系统、冷却系统、润滑系统等部分组成，只是数控车床的进给系统与普通车床的进给系统在结构上存在着本质上的差别。普通车床主轴的运动经过挂轮架、进给箱、溜板箱传到刀架，实现纵向和横向进给运动。数控车床的进给是由伺服电动机经滚珠丝杠，传到滑板和刀架，实现Z向(纵向)和X向(横向)进给运动。 数控车床的主轴、尾座等部位相对车身的布局形式与普通车床基本一致，但刀架和导轨的布局形式发生了根本的变化，这是因为刀架和导轨的布局直接影响数控车床的使用性能。另外，数控车床上都设有封闭的保护装置。 (1)床身和导轨的布局数控车床床身导轨与水平面的相对位置，有四种布局形式，分别力平床身、斜床身、平床身斜滑板、立床身。 (2)刀架的布局刀架作为数控车床的重要部件，其布局形式对机床整体布局及工作性能影响很大。目前两坐标联动数控车床多采用12工位的回转刀架，也有采用6工位、8工位、10工位回转刀架的。回转刀架在机床上的布局有两种形式：—种是回转轴垂直于主轴；另一种是回转轴平行于主轴。 四坐标数控车床的床身上安装有两个独立的滑板和回转刀架，故称为双刀架四坐标数控车床。其中每个刀架的切削进给量是分别控制的，出此两刀架可以同时切削同一工件的个同部位，既扩大了加工范围，又提高门加工效率。 二、数控车床编程指令 1、数控车床编程要点 (1)数控车床编程时，根据被加工零件的图样标注尺寸，既可以使用绝对值编程，也可使用增量值编程，还可使用二者混合编程。而且，合理的绝对值、增量值混合编程往往可以减少编程中的计算量，缩短程序段，简化程序。 (2)数控车床的径向X值均以直径值表示，以与图样尺寸、测量尺寸相对应。当使用增量值编程时，径向的增量以实际位移量的两倍值编写，并配以正、负号以确定增量的方向。 (3)X向脉冲当量为Z向的一半，以提高径向尺寸精度。 (4)车床数控系统具有多种切削固定循环，如：内、外径矩形切削循环，锥度切削循环，端面切削循环，螺纹切削循环等。编程时，可依据不同的毛坯材料和加工余量，合理选用切削循环。 (5)数控车床具备刀具刀尖半径补偿功能(G40、G41、G42指令)。为提高刀具寿命和加工表面的质量，在车削中，经常使用半径不大的圆弧刀尖进行切削，正确使用刀具补偿指令可在编程时直接依据零件轮廓尺寸编程，减小繁杂的计算工作量，提高程序的通用性。在使用刀补指令时，要注意选择正确的刀补值与补偿方向号，以免产生过切、少切等情况。 (6)合理、灵活使用数控系统给定的其他指令功能，如零点偏置指令、坐标系平移指令、返回参考点指令、
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/f06715172.html, 数控车床技术发展现状及精度提升方法探索作者：杨皓天万腾刘瑶 来源：《农机使用与维修》2017年第12期 摘要：数控技术是现代工程制造业所依托的重要技术，我国的数控车床技术近年来有了 长足的发展，为我国的机械加工行业提供了不小的帮助，但同时也应清楚的认识到我国数控车床在技术和市场占有率上的不足，生产厂家应积极探索出路，数控车床的使用者也应尝试新方法以提高零件的加工精度。 关键词：数控车床；发展历程；现状；精度提升 中图分类号：TG659 文献标识码：A doi：10.14031/https://www.doczj.com/doc/f06715172.html,ki.njwx.2017.12.021 数控技术是将机械、电子技术、液压及气动等众多技术集于一身的先进技术，数控技术自诞生以来给机械制造业带来了巨大的变化，其具备的高效率、高精度以及高度自动化的优点正迎合了装备制造业对加工设备的需求，数控机床技术水平的高低和其加工能力的强弱是衡量国家装备制造整体水平的重要标志。数控车床是数控机床最常见的重要分支，在数控加工中需求量高、占有的比例很大且发展速度很快，通过研究数控车床的发展过程及发展现状，努力探索先进的加工技术及工艺，能够更好地促进我国数控车床技术的发展，为提高我国工业制造能力提供保障。 1 数控车床技术发展现状 我国对数控车床的研究和开发始于20世纪70年代，经过多年的探索与发展，截止到2000年，结构简单的卧式数控车床已经较为广泛地在各大加工企业中使用，其特点是价格低廉、购置所需的费用较少，且能够完成车床加工的常规需求，且加工效率相对于人工较高，特别适用于批量生产中使用，因此受到了加工界的欢迎，目前仍有很多企业仍在使用这一机型。随着时代的进步，有2轴控制的斜床身数控车床及立式数控车床逐渐占据我国市场，相对于普通卧式数控车床而言，其加工能力、自动化程度更为强大，国产机型受到了用户的认可与购买，能够在机械加工上给我国加工企业以更大帮助。而更为先进的3轴以上的数控车床，因其技术复杂且售价较高，在我国的中小加工企业中的保有量较低，大企业所购置的3轴以上的数控车床也多以进口技术为主，其机型多为外资或合资企业所生产的成熟产品，国产机床对高端机床市场的占有率较低。近年来，我国针对中高端的数控车床市场也努力开发了新技术，如双主轴双刀架车削中心、车Y 轴功能的车削中心以及铣复合中心等新技术和新机型都纷纷研发 成功并推向市场。
. 西华大学实验报告（计算机类） 开课学院及实验室： 实验时间 ： 2013 年4 月 5 日 一、实验目的 1、了解数控车床的编程特点，掌握数控车床车削加工编程步骤。 2、掌握G92设定工件坐标系的方法。 3、熟练掌握车削加工零件的数控程序编制方法。 二、加工零件图 三、使用环境 1、微型计算机。 2、操作系统及宇龙数控仿真软件。（上机操作已经完成宇龙数控的仿真内容，由于个人计算机系统版本与宇龙数控仿真系统不兼容，课下使用了南京斯沃数控仿真软件，本次编程加工使用的数控系统为“法兰克OIT ”系统。）
西华大学实验报告 四、数控加工程序 1、数控加工工艺分析 （1）零件结构分析。 如图图1、数控车削加工零件所示，该零件由外圆柱面、外圆锥面、内凹圆弧面、外凸圆弧面组成。零件图轮廓描述清晰完整；尺寸标注完整，符合数控加工尺寸标注要求。 图1、数控车削加工零件 （2）加工顺序的确定。 根据数控车床的工序划分原则，零件的加工顺序如下： ①车端面及倒斜角。 ②粗车Φ20外圆柱面、倒斜角、Φ24外圆柱面、圆锥面、R18圆弧面、Φ35外圆柱、以及Φ40 外圆柱面。 ③循环精车Φ20外圆柱面、倒斜角、Φ24外圆柱面、圆锥面、R18圆弧面、Φ35外圆柱、以及 Φ40外圆柱面。 ④车3 X Φ17退刀槽。 ⑤车R5内凹圆弧面。 （3）装夹与定位的选择。 此零件加工选用车床上常用的三爪自定心卡盘。选择毛坯为直径42mm，长200mm的棒料，夹毛坯外圆并使其伸出185mm，加工完成后将零件从棒料上切断。加工时将右端面设置为工作原点，作为加工的基准。 （4）加工刀具的选择。 数控加工道具卡片见表一
第1章数控加工的切削基础 作业 一、单项选择题 1、切削脆性金属材料时，材料的塑性很小，在刀具前角较小、切削厚度较大的情况下，容易产生（ C ）。 （A）带状切屑（B）挤裂切屑（C）单元切屑(D) 崩碎切屑 2、切削用量是指（D）。 （A）切削速度（B）进给量（C）切削深度（D）三者都是 3、粗加工切削用量选择的一般顺序是（ A ）。 （A）a p-f-v c（B）a p- v c -f（C）v c -f-a p（D）f-a p- v c 4、确定外圆车刀主后刀面的空间位置的角度有（ B ）。 （A）g o和a o（B）a o和K r′（C）K r和a o（D）λs和K r′ 5、分析切削层变形规律时，通常把切削刃作用部位的金属划分为（ C ）变形区。 （A）二个（B）四个（C）三个（D）五个 6、在切削平面内测量的车刀角度是（ D ）。 （A）前角（B）后角（C）楔角（D）刃倾角 7、车削用量的选择原则是：粗车时，一般（A ），最后确定一个合适的切 削速度v。 （A）应首先选择尽可能大的吃刀量ap，其次选择较大的进给量f； （B）应首先选择尽可能小的吃刀量ap，其次选择较大的进给量f； （C）应首先选择尽可能大的吃刀量ap，其次选择较小的进给量f； （D）应首先选择尽可能小的吃刀量ap，其次选择较小的进给量f。 8、车削时的切削热大部分由（ C ）传散出去。 （A）刀具（B）工件（C）切屑（D）空气 9、切削用量三要素对刀具耐用度的影响程度为（ C ） （A）背吃刀量最大，进给量次之，切削速度最小； （B）进给量最大，背吃刀量次之，切削速度最小； （C）切削速度最大，进给量次之，背吃刀量最小； （D）切削速度最大，背吃刀量次之，进给量最小； 10、粗车细长轴外圆时，刀尖的安装位置应（C ），目的是增加阻尼作用。 （A）比轴中心稍高一些（B）与轴中心线等高 （C）比轴中心略低一些（D）与轴中心线高度无关