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轴类零件外圆轮廓在数控车床上的编程加工摘要数控车床能够加工轴类或者盘类零件的各类回转表面、曲面及各类螺纹等轮廓，轴类零件外圆轮廓特别适宜在数控车床上加工，灵活的运用多种数控编程指令，保证产品精度，能够有效的提高产品加工效率。
关键字外圆轮廓 G71指令 G73指令 G70指令刀尖圆弧补偿复合循环G71、仿形复合循环G73及精加工循环70等编程指令在轴类零件外圆轮廓的粗加工中运用较多，编程加工过程中要熟悉编程指令、灵活的选择与运用各个指令，运用各类方法保证产品加工精度。
一．复合循环G71指令的编程加工关于加工棒料等余量不均匀毛坯的外圆轮廓粗加工，常用复合循环G71指令来完成，其编程格式为：G71 U__ R__；G71 P__Q__U__W__F__S__T__；运用G71指令进行编程加工时务必注意下列问题：1.G71指令务必带有P、Q地址ns、nf，且与精加工路径起、止顺序号对应，否则无法运行。
2.ns程序段务必为G00/G01指令，且只能为X向进给，不能出现Z向进给。
3.G71指令精加工轨迹在X及Z向务必是单调增加或者减小，假如出现不单调增加或者减小时机床也能运行，但在粗加工分层切削时非单调增加或者减小的轮廓部位不可能切削，待到粗加工最后一刀（半精加工）时一次切除，假如非单调增加或者减小的轮廓部位余量较大，则会因切削量过大导致崩刀等事故的发生。
4.G71指令在加工圆弧轮廓时，要注意防止过切，如图一所示：通常认为加工时凹轮廓A-D在粗加工最后一刀（半精加工时切除），但实际上粗加工时走刀轨迹路线为：O-E-B-C-D,导致轮廓E-A-B过切；粗加工最后一刀轨迹路线正常，即O-E-A-B-C-D。
解决方法：编程时把圆弧段O-B分成O-A及A-B两段进行编程加工。
5.G71指令程序段中的F、S、T只在粗加工循环时有效，精加工程序段中的F、S、T在精加工时有效，如精加工程序段中的F、S、T省略时，默认为粗加工时的F、S、T。
尺寸公差标注：教学过程形状/位置公差种类：形状公差标注：读懂图纸必备位置公差标注：教学过程教学生如何将理论知识用于实际加工识图练习教学过程表面粗糙度标注：读懂图纸必备教学过程尺寸精度检验：常用游标卡尺、百分尺等来检验。
若测得尺寸在最大极限尺寸与最小极限尺寸之间，零件合格。
若测得尺寸大于最大实体尺寸，零件不合格，需进一步加工。
若测得尺寸小于最小实体尺寸，零件报废。
形状精度的检验：通常用直尺、百分表、轮廓测量仪等来检验。
位置精度的检验：常用游标卡尺、百分表、直角尺等来检验。
加工精度主要用于生产产品，加工精度与加工误差都是评价加工表面几何参数的术语。
加工精度用公差等级衡量，等级值越小，其精度越高；加工误差用数值表示，数值越大，其误差越大。
加工精度高，就是加工误差小，反之亦然。
公差等级从IT01，IT0，IT1，IT2，IT3至IT18一共有20个，其中IT01表示的话该零件加工精度最高的，IT18表示的话该零件加工精度是最低的，IT7、IT8是加工精度中等级别。
读懂图纸必备实际生产必备知识N100 M30；主程序结束并返回程序开始注意：①G01指令格式中，若省略X(U)，则表示为圆柱面加工；若省略Z(W)，则表示为端面加工。
②进给速度由F指令决定；F指令也是模态指令，可由G00取消；程序中F指令的进给速度在没有新的F指令前一直有效，不必在每个程序段中都写入F指令。
程序中第一条切削加工程序段中必须含有F指令，否则机床认为进给速度为零，不运动。
课堂练习课后作业1、查询目前世界新材料以及先进的加工刀具有哪些？2、背诵FANUC系统常用G指令格式与用法。
数控铣---内外轮廓的编程(最全)word资料项目一数控铣---内外轮廓的编程1、何谓机床原点、机床参考点?【教学目的】:1．理解刀具半径补偿的概念及意义；2．掌握G40、G41、G42指令的应用格式和特点。
3．了解固定循环中孔系加工指令的功能及应用；4．掌握G81、G80、G84、G98、G99指令功能及应用格式。
【重点】:刀具半径补偿的意义及G40、G41、G42指令的应用;钻孔循环指令G81；攻螺纹循环指令G84【难点】:刀具半径补偿的方法;深孔钻孔循环指令G83一、旧课复习1、G92与G54有何差别?2、刀具长度补偿有什么意义？3、何谓插补平面?4、如何判断不同插补平面圆弧的顺逆方向?5、圆弧插补指令格式?二、新课教学内容（一）内外轮廓的编程与加工1．刀具半径补偿功能的概念（1）用铣刀铣削工件的轮廓时，刀具中心的运动轨迹并不是加工工件的实际轮廓。
如图10-1所示，由于数控系统控制的是刀心轨迹，编程时要根据零件轮廓尺寸计算出刀心轨迹图10-1 刀具半径的补偿（2）注意到零件轮廓可能需要粗铣、半精铣和精铣三个工步，由于每个工步加工余量不同，因此它们都有相应的刀心轨迹。
（3）另外刀具磨损后，也需要重新计算刀心轨迹，这样势必增加编程的复杂性。
编程工作简化成只按零件尺寸编程，将加工余量和刀具半径值输入系统内存并在程序中调用。
这样既简化了编程计算，又增加了程序的可读性。
（4）以按照零件轮廓编制的程序和预先设定的偏置为依据，自动生成刀具中心轨迹的功能即称为刀具半径补偿功能数控装置大都具有刀具半径补偿功能，为程序编制提供了方便。
当编制零件加工程序时，只需按零件轮廓编程，使用刀具半径补偿指令，数控系统便能自动计算出刀具中心的偏移量，并使系统按刀具中心轨迹运动。
如图10-2。
图10-2 刀具半径的补偿这样，既简化了编程，而且变换刀具后，无需更改程序，只需将对应的刀补值变换即可，在同一轮廓的粗精加工中也可以使用同一程序，粗加工时的补偿值等于刀具的半径值加上轮廓的余量值，精加工时的补偿值等于刀具的半径值。
项目三内、外轮廓加工3.1学习目标通过本项目的学习，掌握子程序的概念、格式；能够运用子程序编写数控铣削加工程序；合理按排内、外轮廓走刀路线。
3.2 项目内容完成如图3.1所示工件外轮廓的加工程序，并在数控铣床上加工。
（已知毛坯尺寸为50mmX50mmX30mm，材料45钢）1、零件图形图3.12、编程要求1）毛坯件的尺寸为50×50×30 材料45钢；2）完成外轮廓铣削加工程序；3）完成工件内轮廓的加工程序；3.3知识点本课题主要讲解以下知识点：1、子程序的概念、格式和编制方法；2、轮廓分层切削的加工方法；3、内外轮廓走刀路线的合理安排；3.4 学习内容3.4.1 外轮廓的加工一般零件的切削深度大于刀具的最大切削深度，所以常采用子程序编制，在编子程序时，注意刀具半径补偿在子程序中的编制方法，并要注意合理选择进刀与退刀路线。
1、数控铣削编程中的子程序1）子程序的定义在编制加工程序时，有时会遇到一组程序段在一个程序中多次出现，或在几个程序中都要使用它，这个典型的加工程序可以作成固定程序，并单独命名，这组程序段就称为子程序。
子程序不能单独使用，它只能通过主程序调用，实现加工中的局部动作。
子程序结束后，能自动返回到调用的主程序中。
2）子程序的格式子程序的格式与主程序格式相似包括程序名、程序段、程序结束指令，所不同的是程序结束指令不同，主程序用M02 或 M30，子程序用M99。
子程序格式如下：O0003；G91 G01 Z-2.0 F100………G01 X20 Y30M993）子程序的调用在FANUC系统中，子程序的调用格式有两种。
格式一： M98 P X X X X L X X X X地址P后面的四位数字为子程序名，地址L的数字表示重复调用的次数，当只调用一次时，L可省略不写。
例：M98 P1234 L5 表示调用子程序“O1234”共5次。
格式二：M98 P X X X X X X X X地址P后面的八位数字中，前四位表示调用次数，后四位表示子程序名，采用这种调用格式时，调用次数前的0可以省略，但子程序名前的0不能省略。
数铣中级实习教案4
复习导入新授课题
活动探究相关工艺复习：对本次课题必须用到的知识进行简单的复习并提问：
①怎样建立工件坐标系
②对刀的目的及意义
③手动加工的基本方法
导入：建立好工件坐标系后如何进行自动加工，导入新课题并提出任务。
轮廓的自动加工
出示任务：
FANUC 0i 系统编程基础指令
一、加工程序格式
1、加工程序号
加工程序号为O和最多4位数字组成，如O××××，其中××××为0000～9999中的某数。
如：O1234。
2、程序段
常见格式为：
3、程序结束符“；”
二、FANUC 0i系统常用M代码
四、基本编程指令
1、G00 快速定位X Y Z
G01 直线插补X Y Z F (mm/min)
GO2 顺圆弧X Y R
G03 逆圆弧X Y R F (mm/min)
G41左刀补：从加工方向望过去，刀具在工件的左侧称之为左刀补。
G42左刀补：从加工方向望过去，刀具在工件的右侧称之为右刀补。
2、刀具补偿功能
(1)刀具补偿功能在数控编程过程中，为了编程方便，通常将数控刀具假想成一个点。
在编程时，一般不考虑刀具的长度与半径，而只考虑刀位点与编程轨迹重合。
但在实际加工过程中，由于刀具半径与刀具长度各不相同，在加工中势必造成很大的加工误差。
因此，实际加工时必须通过刀具补偿指令，使数控机床根据实际使用的刀具尺寸自动调整各坐标轴的移动量，确保实际加工轮廓和编程轨迹完全一致。
数控机床的这种根据实际刀具尺寸，自动改变坐标轴位置，使实际加工轮廓和编程轨迹完全一致的功能，称为刀具补偿功能。
数控铣床的刀具补偿功能分为刀具半径补偿功能和刀具长度补偿功能。
(2)刀位点刀位点是指加工和编制程序时，用于表示刀具特征的点，如图2-26所示，也是对刀和加工的基准点。
车刀与镗刀的刀位点，通常是指刀具的刀尖；钻头的刀位点通常指
钻尖；立铣刀、端面铣刀的刀位点指刀具底面的中心；而球头铣刀的刀位点指球头中心。
如图数控刀具的刀位点
(3)刀具半径补偿
①刀具半径补偿功能在编制数控铣床轮廓铣削加工程序时，一般按工件的轮廓尺寸进行刀具轨迹编程，而实际的刀具运动轨迹与工件轮廓有一偏移量（即刀具半径），在编程中通过刀具半径补偿功能来调整坐标轴移动量，以使刀具运动轨迹与工件轮廓一致。
因此，运用刀具补偿功能来编程可以达到简化编程的目的。
根据刀具半径补偿在工件拐角处过渡方式的不同，刀具半径补偿通常分为B型刀具半径补偿和C型刀具半径补偿两种。
B型刀具半径补偿在工件轮廓的拐角处采用圆弧过渡，如图2－27a所示的圆弧DE。
这样在外拐角处，刀具切削刃始终与工件尖角接触，刀具的刀尖始终处于切削状态。
采用此种刀具半径补偿方式会使工件上尖角变钝、刀具磨损加剧，甚至在工件的内拐角处还会引起过切现象。
C型刀具半径补偿采用了较为复杂的刀偏计算，计算出拐角处的交点，如图2－27b所示B点，使刀具在工件轮廓拐角处采用了直线过渡的方式，如图2－27b中的直线AB与BC，从而彻底解决了B型刀具半径补偿存在的不足。
FANUC系统默认的刀具半径补偿形式为C型。
下面讨论的刀具半径补偿都是指C型刀具半径补偿。
如图刀具半径补偿的拐角过度方式
a) B型刀具半径补偿 b)C型刀具半径补偿
D值用于指定刀具偏置存储器号。
在地址D所对应的偏置存储器中存入相应的偏置值，其值通常为刀具半径值。
刀具号与刀具偏置存储器号可以相同，也可以不同。
一般情况下，为防止出错，最好采用相同的刀具号与刀具偏置存储器号。
G41、G42为模态指令，G41、G42的取消指令为G40。
☼刀补建立刀补的建立指刀具从起点接近工件时，刀具中心从与编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一个偏置量的过程。
该过程的实现必须有G00或G01功能才有效。
☼刀补执行在G41指令或G42指令程序段后，程序进入补偿模式，此时刀具中心与编程轨迹始终相距一个偏置量，直到刀具半径补偿取消。
在补偿模式下，机床同样要预读两段程序，找出当前程序段刀具轨迹与以下程序段偏置刀具轨迹的交点，以确保机床把下一个工件轮廓向外补偿一个偏置量。
☼刀补取消刀具离开工件，刀具中心轨迹过渡到与编程轨迹重合的过程称为刀补取消。
刀补的取消用G40指令或DOO指令来执行，要特别注意的是，G40指令必须与G41指令或G42指令成对使用。
④刀具半径补偿注意事项在刀具半径补偿过程中要注意以下几个方面的问题：
☼刀具半径补偿模式的建立与取消程序段只能在G00或G01移动指令模式下才有效。
当然，现在有部分系统也支持G02、G03模式，但为防止出现差错，在半径补偿建立与取消程序段最好不使用G02、G03指令。
☼为保证刀补建立与刀补取消时刀具与工件的安全，通常采用GO1运动方式来建立或取消刀补。
如果采用G00运动方式来建立或取消刀补，则要采取先建立刀补再下刀和先退刀再取消刀补的加工方法。
☼为了便于计算坐标，可采用切向切人方式或法向切人方式来建立或取
00010：
G90 G94 G40 G21 G17 G54； (程序初始化，设定工件坐标系) G91 G28 Z0；（刀具回Z向零点）
G90 GOO X -60.0Y-60.0；（刀具快速点定位到工件外侧，轨迹1）
Z30．O；（Z向快速点定位，轨迹2）
M03 S600 M08；（主轴正转，开切削液）
G01 Z-5.0 F50；（刀具切削进给至切削层深度，轨迹3）
G41 GO1 X -30.O Y-50.O F1OO DO1;（建立刀具半径补偿，切向切入，轨迹4）
Y30.0；（G17平面切削加工，轨迹5）
X30 0；（轨迹6）
Y-30．O：（轨迹7）
X -50．O；（轨迹8）
G40 GO1 X-60.0 Y-60．O；（取消刀具半径补偿，轨迹9）GOO Z50.0；（刀具Z向退刀）
M30; （主轴停转，程序结束）
图2-6 刀具半径补偿编程实例
a)平面图 b)实体图与刀具轨迹。
