项目03 外圆锥、圆弧车削
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试析圆锥的车削方法
试析圆锥的车削方法
圆锥的车削方法是在工件表面上以旋转圆锥体为刀具的车削方法。
这种车削方法适用于加工圆锥形零件，如圆锥形工件、锥形孔和锥形轴等。
圆锥的车削方法主要包括圆锥面车削和圆锥孔车削两种。
一、圆锥面车削方法
1. 刀具选择：圆锥面车削一般选用圆弧形刀具或者带有圆弧刀片的车刀。
刀具的刀尖要与圆锥体的旋转轴线成一定的角度，以便于切削。
2. 调整车床：在进行圆锥面车削时，需要首先调整车床的工进和退刀的方向，使刀具能够按照一定的轨迹进行切削。
3. 确定工件位置：将工件夹在车床的工件夹持中，使之固定牢靠，并与刀具的刀尖成一定的角度。
4. 开始车削：启动车床，使工件和刀具旋转起来，利用工进和退刀的方式，使刀具沿着圆锥体的轨迹进行切削，直至完成车削。
5. 注意事项：在进行圆锥面车削时，需要注意刀具的位置、调整车床的速度和进给量，以保证切削质量。
总结：圆锥的车削方法是在车床上采用圆锥体为刀具对工件进行切削加工的方法，其主要包括圆锥面车削和圆锥孔车削两种。
在进行圆锥车削时，需要注意刀具的选择、车床的调整、工件的固定以及切削工艺的操作，以保证加工质量。
车削圆锥面的演示
• 调整小滑板
移动大滑板, 使车刀处于合适的位置，松开 小滑板前后紧固螺钉, 逆时针转动小滑板, 观察 小滑板刻度线, 使转动角度略微大于所要求的角 度。
• 粗车圆锥面
因为转动角度不一定合适，所以中滑板进刀 量不易过大，以防锥长超差。
• 测量角度
测量时线间隙。
车削外圆锥面
• 车削圆锥面的任务图
• 车削步骤
粗、精车外圆----调整小滑板----粗车圆 锥----测量角度----调整角度----半精车圆锥---测量长度----精车圆锥。
• 粗、精车外圆:
在车削时,工件端面、圆柱面与圆锥面必须 是一次装夹加工出来，要求车刀严格对正工件 旋转中心，否则外锥会出现双曲线形状误差。
出ap。
ap（中滑板进刀量）= a（锥长余量）×
c/2
• 精车圆锥面
锥度调整正确后，精车主要是为提高工件 的表面质量、控制圆锥面尺寸。根据计算出的
ap，作为中滑板的进刀量
，完成圆锥面的车削。
• •
《完》
• 调整小滑板
根据测量结果, 再次调整小滑板，角度调 整好后，锁紧螺母。调整切削深度继续车削， 之后再测量、再调整、再车削，反复试车直至 圆锥角度找正为止 。
• 半精车圆锥面
为精车留好余量，当车刀车至圆锥终端， 大滑板不移动，牢记中滑板刻度值，车刀退回 圆锥起点。
• 测量长度
用卡尺测量锥面长度，然后根据公式计算
《 数控车床加工工艺与编程操作(华中系统)》项目二任务三外圆锥零件加工
观察刀具所在位置。
若需要取消刀具左、右补偿，可编入 G40 指令，这时，车刀轨 迹按照编程轨迹运动。
3.刀具半径补偿的过程
刀具半径补偿的过程分为以下三步： 刀补的建立，刀具中心从编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一
个偏移量的过程； 刀补的进行，执行 G41 或 G42 指令的程序段后，刀具中心始终
5.使用刀尖圆弧半径补偿时的注意事项
G41、G42、G40 指令不能与圆弧切削指令写在同一个程序段内 ，可与G01、G00指令在同程序段出现，即它是通过直线运动来 建立或取消刀具补偿的。
在调用新刀具前或要更改刀具补偿方向时，中间必须取消刀具补 偿。目的是为了避免产生加工误差或干涉。
刀尖半径补偿取消在 G41 或 G42 程序段后面，加 G40 程序段， 便使刀尖半径补偿取消，其格式为： G41（或G42）
N30 G01 X51.0 F240； X 向进刀
N40 Z-30.0； 粗车外圆
N50 G00 X52.0 Z0； 快速退刀
N60 G01 X47.0 F240； X 向进刀
N70 X50.0 Z-30.0； 粗车锥体第一刀
N80 G00 Z0； Z 向退刀 N90 G01 X43.0 F240； X 向进刀
一般的不重磨刀片刀尖处均呈圆弧过渡，且有一定的半径值。 即使是专门刃磨的“尖刀”其实际状态还是有一定的圆弧倒角，不 可能绝对是尖角。因此，实际上真正的刀尖是不存在的，这里所说 的刀尖只是一“假想刀尖”。但是，编程计算点是根据理论刀尖
（假想刀尖）A 来计算的，相当于图（a）中尖头刀的刀尖点。
实际加工中，所有车刀均有大小不等或近似的刀尖圆弧，假
一、圆锥车削加工路线的确定
如图（a） 所示为平行法车正锥 的加工路线。平行法车正锥时，刀具 每次切削的背吃刀量相等，切削运动 的距离较短。采用这种加工路线时，
若需要取消刀具左、右补偿，可编入 G40 指令，这时，车刀轨 迹按照编程轨迹运动。
3.刀具半径补偿的过程
刀具半径补偿的过程分为以下三步： 刀补的建立，刀具中心从编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一
个偏移量的过程； 刀补的进行，执行 G41 或 G42 指令的程序段后，刀具中心始终
5.使用刀尖圆弧半径补偿时的注意事项
G41、G42、G40 指令不能与圆弧切削指令写在同一个程序段内 ，可与G01、G00指令在同程序段出现，即它是通过直线运动来 建立或取消刀具补偿的。
在调用新刀具前或要更改刀具补偿方向时，中间必须取消刀具补 偿。目的是为了避免产生加工误差或干涉。
刀尖半径补偿取消在 G41 或 G42 程序段后面，加 G40 程序段， 便使刀尖半径补偿取消，其格式为： G41（或G42）
N30 G01 X51.0 F240； X 向进刀
N40 Z-30.0； 粗车外圆
N50 G00 X52.0 Z0； 快速退刀
N60 G01 X47.0 F240； X 向进刀
N70 X50.0 Z-30.0； 粗车锥体第一刀
N80 G00 Z0； Z 向退刀 N90 G01 X43.0 F240； X 向进刀
一般的不重磨刀片刀尖处均呈圆弧过渡，且有一定的半径值。 即使是专门刃磨的“尖刀”其实际状态还是有一定的圆弧倒角，不 可能绝对是尖角。因此，实际上真正的刀尖是不存在的，这里所说 的刀尖只是一“假想刀尖”。但是，编程计算点是根据理论刀尖
（假想刀尖）A 来计算的，相当于图（a）中尖头刀的刀尖点。
实际加工中，所有车刀均有大小不等或近似的刀尖圆弧，假
一、圆锥车削加工路线的确定
如图（a） 所示为平行法车正锥 的加工路线。平行法车正锥时，刀具 每次切削的背吃刀量相等，切削运动 的距离较短。采用这种加工路线时，
数控车床加工工艺编程-车削外圆椎
注意啦！
转动小滑板时，可以使小滑板转角略大于圆锥半角a／2，但不 能小于a／2。转角偏小会使圆锥素线车长而难以修正圆锥长度尺寸。
小滑板镶条的调整
车削外圆锥面前，应检查和调整小滑板导轨与镶条间 的配合间隙。配合间隙调得过紧，手动进给费力，小滑板 移动不均匀。配合间隙调得过松，则小滑板间隙太大，车 削时刀纹时深时浅。配合间隙调整应合适，过紧或过松都 会使车出的锥面表面粗糙度值增大，且圆锥的素线不直。
外圆锥的检测
谢谢观赏！
转动小滑板法的特点
1．能车削圆锥角口较大的圆锥面。 2．能车削整圆锥表面和圆锥孔，应用范围广，且操作简单。 3．在同一工件上车削不同锥角的圆锥面时，调整角度方便： 4．只能手动进给，劳动强度大，工件表面 粗糙度值较难控 制，只适用于单件、小批量生产。 5．受小滑板行程的限制，只能加工素线长度不长的圆锥面。
小滑板转动角度的确定
根据被加工工件的已知条件，可由此公式计 算求得。
tan a／2=1C/2=D-d/2L 式中a／2——圆锥半角(即小滑板转动角度) ，“°”；
C--锥度； D--圆锥大端直径，mm； d--圆锥小端直径，mm； L——圆锥大端直径与小端直径处的轴向 距离，mm。
车刀的装夹
1．工件的回转中心必须与车床主轴的回转中心重合。 2．车刀的刀尖必须严格对准工件的回转中心，否则 车出的圆锥素线不是直线，而是双曲线。 3．车刀的装夹方法及车刀刀尖对准工件回转中心的 方法与车端面时装刀方法相同。
粗车外圆锥面
1．按圆锥大端直径(增加l mm余量)和圆锥长度将圆锥部分先车成圆柱体。 2．移动中、小滑板，使车刀刀尖与轴端外圆面轻轻接触。 然后将小滑板向后退出，中滑板刻度调至零位，作为粗车外圆锥面的起始 位置。 3．按刻度移动中滑板向前进切并调整吃刀量，开动车床，双手交替转动小 滑板手柄，手动进给速度应保持均匀一致和不间断。当车至终端，将中滑板退 出，小滑板快速后退复位。 4．反复步骤3，调整吃刀量、手动进给车削外圆锥面，直至工件能塞人套 规约1／2为止。 5．用套规、样板或万能角度尺检测圆锥锥角，找正小滑板转角。 6．找正小滑板转角后，粗车圆锥面，留精车余量0．5～1mm。
数控车削圆弧和圆锥的加工路线分析
及 机 床 进 给 机 构 滑 动 部 位 的磨 损 ， 低 生 产 成 本 降 １ 数 控 车 削 圆 弧 的 加 工 路 线 分 析
１ ）车 圆弧 的阶梯 切 削路 线 （ 图 １ ， 先粗 见 ）即 车戚阶梯 ， 最后 一 次走刀精 车 出圆弧 种方 法在 这 确定 了每次 走刀 的切削 深 度 ａ 后 ， 精确 地计 算 须
定 多 次走 刀 时 的 加 工 路 线 ．
图 】 阶梯 切 削 路 线 车 圆 弧
在 数 控 加工 中， 刀具 （ 格地 讲 是 刀位 点 ） 严 相
对 于 被 加 工 零 件 的 运 动 轨 迹 称 为 加 工 路 线 。 它 包
２ ）车 圆 弧 的 同 心 圆 弧 切 削 路 线 （ 图 ２ ， 见 ） 即
先用 不同 的半 径 来 车 削 ， 最后 一 刀将 所 需 圆 弧加 工出来 。此 法 在确 定 每次 的 切 削深度 ａ ． 于 后 对 圆心角 为 ９ ０ 的圆弧起 点和 终点 坐标较 易 确定 ， 数
括 切 削加 工 的路 径 、 具 的 引人 、 出、 回 等非 刀 引 返
切削空行 程 。
３ ）车 圆 弧 的 车 锥 法 坍 削 路 线 Ｌ 图 ３ ， 先 见 ）即
车一个 圆锥 ， 车圆弧 ， 要 注意 车锥 时起 点 和终 再 但 点 的确 定 ， 若确 定 不 好 ， 可 能损 坏 圆弧表 面 ， 则 也
可 能 使 加 工 余 量 留 的 过 大
车的 终刀 距ｓ要进行 计算 。 由相似 三角形计 算 ： 可
加 工路径 短 。
螭 ａ ｈ Fra bibliotek围 ５ 车 圆 锥 的 儿种 加 Ｌ路线 图 ３ 车锥 ｛ 削 路线 车 蹬 孤 击切
１ ）车 圆弧 的阶梯 切 削路 线 （ 图 １ ， 先粗 见 ）即 车戚阶梯 ， 最后 一 次走刀精 车 出圆弧 种方 法在 这 确定 了每次 走刀 的切削 深 度 ａ 后 ， 精确 地计 算 须
定 多 次走 刀 时 的 加 工 路 线 ．
图 】 阶梯 切 削 路 线 车 圆 弧
在 数 控 加工 中， 刀具 （ 格地 讲 是 刀位 点 ） 严 相
对 于 被 加 工 零 件 的 运 动 轨 迹 称 为 加 工 路 线 。 它 包
２ ）车 圆 弧 的 同 心 圆 弧 切 削 路 线 （ 图 ２ ， 见 ） 即
先用 不同 的半 径 来 车 削 ， 最后 一 刀将 所 需 圆 弧加 工出来 。此 法 在确 定 每次 的 切 削深度 ａ ． 于 后 对 圆心角 为 ９ ０ 的圆弧起 点和 终点 坐标较 易 确定 ， 数
括 切 削加 工 的路 径 、 具 的 引人 、 出、 回 等非 刀 引 返
切削空行 程 。
３ ）车 圆 弧 的 车 锥 法 坍 削 路 线 Ｌ 图 ３ ， 先 见 ）即
车一个 圆锥 ， 车圆弧 ， 要 注意 车锥 时起 点 和终 再 但 点 的确 定 ， 若确 定 不 好 ， 可 能损 坏 圆弧表 面 ， 则 也
可 能 使 加 工 余 量 留 的 过 大
车的 终刀 距ｓ要进行 计算 。 由相似 三角形计 算 ： 可
加 工路径 短 。
螭 ａ ｈ Fra bibliotek围 ５ 车 圆 锥 的 儿种 加 Ｌ路线 图 ３ 车锥 ｛ 削 路线 车 蹬 孤 击切
车工工艺 项目三 加工内、外圆锥工件 模块一加工外圆锥工件
项目三加工内、外圆锥工件
模块一: 加工外圆锥工件
■工作任务一: 掌握圆锥的定义、术语和尺寸计算方法
◆知识链接
在机床与工具中，圆锥配合应用的很广泛。
在加工圆锥时，除了对尺寸精度，形位精度和表面粗糙度有要求外，还有角度和精度要求。
■
■工作任务二: 移动小滑板法车圆锥的方法
（1）车外锥时，利用端面中心对刀。
（2）车内锥时，可利用尾座顶尖对刀或者在孔端面上涂上显示剂，用刀尖在端面上划一条直线，卡盘旋转180度，再划一条直线，如果重合则车刀已对准中心，否则继续调整垫片厚度达到对准中心的目的。
图3.1 三、加工锥度的步骤
1、根据图纸得出角度，将小滑板转盘上的两个螺母松开，转动一个圆锥半角后固定两个螺母。
2、进行试切削并控制尺寸，要求锥度在五次以内合格。
3、检查。
◆任务完成过程中操作技巧与禁忌
1、车刀应对准工件中心，以防母线不直。
2、粗车时进刀不宜过深，应先找正锥度，以防工件车小报废。
3、随时注意两顶尖间的松紧和前顶尖的磨损情况，以防工件飞出伤人。
4、如果工件数量较多时，其长度和中心孔的深浅、大小必须一致。
5、精加工锥面时，a
和f都不能太大，否则影响锥面加工质量.
p
6、当车刀在中途刃磨以后装夹时，必须重新调整，使刀尖严格对准中心。
车削加工技术补充课件—内外圆锥加工——车外圆锥(3)
（2）刀具刃磨要要符合要求， ap<0.1,Vc<60m/min,f=0.1—0.3mm/r
三、外圆锥的检测
1、角度、锥度的检测
A、用万能角度尺检测
B、用角度样板检测C、用正弦规 Nhomakorabea测D、用涂色法检测（圆锥塞规、圆锥套规）
2、圆锥尺寸的检测 1）用游标卡尺、卡钳和千分尺检测 2）用圆锥套规检测 如图Ｄ所示
仿形法又叫靠模法 ，靠模板装置是车床加工圆锥
面的附件。对于较长的外圆锥和圆锥孔，当其精 度要求较高而批量又较大时常采用这种方法。 如 图：
2、仿形法的特点
1）方便、生产率高，适合批量生产 2）中心孔接触良好，可自动进给，表面质量 3）角度调整范围小，一般用于车削圆锥半角
a/2<12°的工件。
靠模的倾斜方向：
示。其工作原理实质上是属于成型法，所以要求切削 刃必须平直，切削刃与主轴轴线的夹角应等于工件圆 锥半角α/2。同时要求车床有较好的刚性，否则易引起 振动。当工件的圆锥斜面长度大于切削刃长度时，可 以用多次接刀方法加工，但接刀处必须平整。
2）宽刃刀车削法车外圆锥的方法、步骤及注意事项
（1）单夹式工件装夹伸出不要太长
六、车圆锥体的质量分析
1.锥度不准确 原因时计算上的误差；小拖板转动角度和床尾偏移量偏 移不精确；或者是车刀、拖板、床尾没有固定好，在车 削中移动而造成。甚至因为工件的表面粗糙度太差，量 规或工件上有毛刺或没有擦干净，而造成检验和测量的 误差。 2.锥度准确而尺寸不准确 原因是粗心大意，测量不及时不仔细，进刀量控制不好， 尤其是最后一刀没有掌握好进刀量而造成误差。
技能目标
熟练掌握圆锥的车削加工方法 ——仿形法、宽刃刀车削法的要点
德育目标
三、外圆锥的检测
1、角度、锥度的检测
A、用万能角度尺检测
B、用角度样板检测C、用正弦规 Nhomakorabea测D、用涂色法检测（圆锥塞规、圆锥套规）
2、圆锥尺寸的检测 1）用游标卡尺、卡钳和千分尺检测 2）用圆锥套规检测 如图Ｄ所示
仿形法又叫靠模法 ，靠模板装置是车床加工圆锥
面的附件。对于较长的外圆锥和圆锥孔，当其精 度要求较高而批量又较大时常采用这种方法。 如 图：
2、仿形法的特点
1）方便、生产率高，适合批量生产 2）中心孔接触良好，可自动进给，表面质量 3）角度调整范围小，一般用于车削圆锥半角
a/2<12°的工件。
靠模的倾斜方向：
示。其工作原理实质上是属于成型法，所以要求切削 刃必须平直，切削刃与主轴轴线的夹角应等于工件圆 锥半角α/2。同时要求车床有较好的刚性，否则易引起 振动。当工件的圆锥斜面长度大于切削刃长度时，可 以用多次接刀方法加工，但接刀处必须平整。
2）宽刃刀车削法车外圆锥的方法、步骤及注意事项
（1）单夹式工件装夹伸出不要太长
六、车圆锥体的质量分析
1.锥度不准确 原因时计算上的误差；小拖板转动角度和床尾偏移量偏 移不精确；或者是车刀、拖板、床尾没有固定好，在车 削中移动而造成。甚至因为工件的表面粗糙度太差，量 规或工件上有毛刺或没有擦干净，而造成检验和测量的 误差。 2.锥度准确而尺寸不准确 原因是粗心大意，测量不及时不仔细，进刀量控制不好， 尤其是最后一刀没有掌握好进刀量而造成误差。
技能目标
熟练掌握圆锥的车削加工方法 ——仿形法、宽刃刀车削法的要点
德育目标
数控车床编程与操作项目二 轴类零件加工任务三外圆锥加工
5．子程序的调用
子程序的结构：子程序和主程序在程序号及程序内容方面基本相同，仅结束 标记不同。主程序用M02或M30表示其结束，而子程序用M99表示子程序结 束，并实现自动返回主程序功能。
例如子程序O0100。 O0100；
G01 U-20.0 W20.0； …… G00 X100.0 Z100.0； M99； 在这个例子中可以看到，子程序的名字和主程序的命名方式一样，只是子程 序的结束以M99为标志。 子程序的调用格式：M98 P ××× ××××； 地址P后面的7位数字中，前3位表示子程序重复调用次数，后4位表示子程序 号。当不指定重复次数时，子程序只调用一次。一个调用指令可以重复调用 子程序最多达999次。例如 M98 P52233表示连续调用5次O2233子程序；M98 P1234表示调用O1234子程序一次。M98 进行重复加工的轮廓形状或零件上相同形状轮廓的加工，可编制 子程序，在程序适当的位置进行调用、运行。原则上子程序和主程序之间没 有区别。
3．子程序名
子程序与主程序一样命名方式相同，由字母“O”开头，后跟四位数字，如 “O1234”等。
4．子程序结速与返回
子程序用M99指令结束并返回上一级程序。
子程序“O1000” N10 N20 N30 N40
G01 W-3. U3.5 W-6.5 U-3.5 W-17.5
M99
Z向增量为-3mm X向增量为3.5mm,Z向增量为-6.5 mm X向增量为-3.5mm,Z向增量为-17.5 mm 子程序结束并返回
【实施训练】
一、加工准备 二、对刀操作 三、空运行及仿真 四、零件自动加工及锥度控制 五、加工结束，清理机床
程序内容 T0101
G00 X22. Z2. M03 S600 X0 Z5. M08
子程序的结构：子程序和主程序在程序号及程序内容方面基本相同，仅结束 标记不同。主程序用M02或M30表示其结束，而子程序用M99表示子程序结 束，并实现自动返回主程序功能。
例如子程序O0100。 O0100；
G01 U-20.0 W20.0； …… G00 X100.0 Z100.0； M99； 在这个例子中可以看到，子程序的名字和主程序的命名方式一样，只是子程 序的结束以M99为标志。 子程序的调用格式：M98 P ××× ××××； 地址P后面的7位数字中，前3位表示子程序重复调用次数，后4位表示子程序 号。当不指定重复次数时，子程序只调用一次。一个调用指令可以重复调用 子程序最多达999次。例如 M98 P52233表示连续调用5次O2233子程序；M98 P1234表示调用O1234子程序一次。M98 进行重复加工的轮廓形状或零件上相同形状轮廓的加工，可编制 子程序，在程序适当的位置进行调用、运行。原则上子程序和主程序之间没 有区别。
3．子程序名
子程序与主程序一样命名方式相同，由字母“O”开头，后跟四位数字，如 “O1234”等。
4．子程序结速与返回
子程序用M99指令结束并返回上一级程序。
子程序“O1000” N10 N20 N30 N40
G01 W-3. U3.5 W-6.5 U-3.5 W-17.5
M99
Z向增量为-3mm X向增量为3.5mm,Z向增量为-6.5 mm X向增量为-3.5mm,Z向增量为-17.5 mm 子程序结束并返回
【实施训练】
一、加工准备 二、对刀操作 三、空运行及仿真 四、零件自动加工及锥度控制 五、加工结束，清理机床
程序内容 T0101
G00 X22. Z2. M03 S600 X0 Z5. M08
试析圆锥的车削方法
试析圆锥的车削方法
圆锥的车削方法是通过旋转刀具对工件进行加工，将工件的外形变成圆锥形状的加工方法。
圆锥的车削方法包括外圆锥车削和内圆锥车削两种。
1. 外圆锥车削
外圆锥车削是将具有直锥形外轮廓的工件按照一定的程序进行车削。
其车削工序一般包括以下步骤：
(1) 安装工件：将工件安装在车床的工件夹具上，并固定好，保证工件的稳定性。
(2) 确定切削参数：根据工件的材料和尺寸要求，确定切削速度、进给速度和切削深度。
(3) 调整车床：根据工件的尺寸要求，调整车床的各项参数，如刀架位置、主轴转速等。
(4) 开始车削：打开主轴，使工件开始旋转，同时将切削刀具按照一定路径移动，切削下去，直到达到所需的尺寸和形状。
(5) 精加工和磨光：根据需要，进行精加工和磨光，以提高工件的表面质量和尺寸精度。
无论是外圆锥车削还是内圆锥车削，都需要根据工件的要求确定切削参数，并进行适当的调整。
车削时要注意刀具的选用和刃研磨，以确保切削效果和工件质量。
数控车床加工工艺与编程-锥面与圆弧加工知识(PPT 58页)
正，如图中的圆弧1；
>180°时， R值为负，
如图中的圆弧2。
指定半径的圆弧插补
一、确定加工工艺（4－1） 1．确定工件的装夹方式及加工工艺路线
球头手柄装夹
一、确定加工工艺（4－2）
2．相关计算
3．刀具选择
选择外圆粗精车 刀具各一把。
1号刀为93°外圆 仿形粗车刀；
2号刀为93°外圆 仿形精车刀。
刀补建立
2
刀补一旦建立， 就一直维持该 状态直到刀补 撤消为止
3
程序执行到撤 消指令G40时， 刀补结束，刀 具撤离工件回 到退刀点
刀补执行
刀补取消
三、刀尖圆弧半径补偿（6－5）
例：使用刀尖圆弧半径左右补偿指令，编
制右图所示零件的加工程序。
编程指令如下：
N30 G00 XA0 ZA0；
N40 G01 G42 XA1 ZA1 F50；
工
N70 X30.5
圆锥面粗车循环第三次
圆锥面粗车循环第四次，并留精 车余量，双边0.5mm
程
N80 G00 X100.0 Z100.0 T0202;
换2号外圆车刀，建立2号刀补
序
N90 G00 X54.0 Z2.0 M03 S1000;
主轴正转，转速为1000r/min
N100 G90 X30.0 Z-40.0 I-5.25 F0.08 ；精车圆锥面，转速为1000r/min
N110 G00 X100.0 Z100.0；
返回换刀点
N120 M05；
主轴停转
N130 M30；
程序结束并返回初始位置
三、锥面加工Leabharlann 差分析问题锥度（角度） 不符合要求 切削过程出 现干涉现象
>180°时， R值为负，
如图中的圆弧2。
指定半径的圆弧插补
一、确定加工工艺（4－1） 1．确定工件的装夹方式及加工工艺路线
球头手柄装夹
一、确定加工工艺（4－2）
2．相关计算
3．刀具选择
选择外圆粗精车 刀具各一把。
1号刀为93°外圆 仿形粗车刀；
2号刀为93°外圆 仿形精车刀。
刀补建立
2
刀补一旦建立， 就一直维持该 状态直到刀补 撤消为止
3
程序执行到撤 消指令G40时， 刀补结束，刀 具撤离工件回 到退刀点
刀补执行
刀补取消
三、刀尖圆弧半径补偿（6－5）
例：使用刀尖圆弧半径左右补偿指令，编
制右图所示零件的加工程序。
编程指令如下：
N30 G00 XA0 ZA0；
N40 G01 G42 XA1 ZA1 F50；
工
N70 X30.5
圆锥面粗车循环第三次
圆锥面粗车循环第四次，并留精 车余量，双边0.5mm
程
N80 G00 X100.0 Z100.0 T0202;
换2号外圆车刀，建立2号刀补
序
N90 G00 X54.0 Z2.0 M03 S1000;
主轴正转，转速为1000r/min
N100 G90 X30.0 Z-40.0 I-5.25 F0.08 ；精车圆锥面，转速为1000r/min
N110 G00 X100.0 Z100.0；
返回换刀点
N120 M05；
主轴停转
N130 M30；
程序结束并返回初始位置
三、锥面加工Leabharlann 差分析问题锥度（角度） 不符合要求 切削过程出 现干涉现象
数控车(铣)床编程与操作课题3 外圆锥面加工
示子程序名。如：L28．SPF、L028．SPF，且两
者不是同一子程序。
3．子程序结构 子程序结构与主程序结构完全相同，由程序
段组成。
4．子程序结束及返回（见表2-22）
表2-22法那克系统与西门子系统子程序结束及返回
数控系统 子程序返回
使用说明
法那克系统
西门子系统
用M99指令结束子程序并返回。 用M2或RET指令结束子程序并返回。
课题名称
课题时数
图号
材料
毛坯
外圆锥面加工
12课时
SKC2-3
硬铝
φ 20
图2-17外圆锥面加工零件图
[知识学习]
一、圆锥面基本参数的计算（表2-20）
基本参数
表2-20圆锥面基本参数及计算 图例
最大圆锥直径：D
最小圆锥直径：d
圆锥长度：L
锥度：C=（D-d）/L 圆锥半角α/2 C/2=tan(α/2)
备注：圆锥具有4个基本参数（C、 D、d、L），只要已知其中三个参 数，便可以通过公式：
计算出未知参数
例1：图2-17，P2点直径为φ18mm，圆锥长度 为15mm，锥度C=1：5，试确定P3点直径。 解：根据公式：C=（D-d）/L
d=D-LC=18-15/5=15(mm) 例2：图2-17，P5点直径为φ15mm，P6点直径为
图2-20刀尖圆弧半径及假想刀尖
图2-21存在刀尖圆弧半径加工锥面时产生欠切削和过切削情况
采用刀尖半径补偿功能后，按零件轮廓线编程，数控系统会自动沿轮廓方向 偏置一个刀尖圆弧半径，消除了刀尖圆弧半径加工圆锥产生的欠切削和过切 削现象。如图2-22所示。
图2-22采用刀尖半径补偿功能后刀具轨迹
圆锥面、圆弧面的车削
生产实习授课教案科目数控加工与编程课题名称圆锥面、圆弧面的车削教学目的(1)复习基点的几种计算方法。
(2)理解和熟练的应用封闭切削复合循环G71代码编制出合理的程序。
(3)培养学生的思维能力，掌握其指令的编程技巧。
(4)培养学生运用所学知识解决问题的能力；会使用复合循环指令编程，并初步掌握数控车加工的主要步骤和合理路径，拓展数控车的应用范围并能对工件进行正确分析处理。
讲授主要内容1、G71代码的格式及参数含义；2、走刀路线及车削方法；3、注意事项。
4、编程举例及演示；教学重点G71指令格式、参数、刀具路径及编程要点教学难点熟练的运用G71编程程序和加工零件。
组织教学1、准备教具(挂图、小纸板、小黑板）；2、检查学生穿着是否符合要求，记录出勤情况；3、集中讲授——操作示范——操作练习——巡回指导——总结。
示范演示1、G71的走刀路线；2、举例演示G71的编程及加工过程；课题练习内容要求1、能灵活选取指令进行圆锥面、圆弧面的切削；2、能按工艺要求进行编写程序加工零件。
巡回指导1、指导学生的程序编制及工艺制定；2、纠正学生的错误操作，保证安全文明生产；3、对加工误差的工件进行分析原因并加以修正。
总结指导详见后面教学内容课时分配总课时：300分钟新课导入新课内容练习、测试、巡回指导课题总结相关的工艺知识注意事项例题讲解及演示5分钟20分钟10分钟15分钟240分钟10分钟巡回 指导 整体教学流程图教学区2、操作演示 机床测试针对讲解 （解决问题） 发现差距认真听讲集体测试 1、测试YES （加大难度）发现问题 实操练习 布置任务实操练习2、测试NO（难度适当）提出目标 认真听讲拟订目标 讲授新课 讲授新课 2、仔细观摩1、认真听讲 1、讲解编程 竞赛测试测试小结再练习任务练习复习旧课图形编程 举例操作开 始结 束课堂总结和课后作业教案过程教学内容教学说明[复习旧课、引入新课]（5分钟）1、提问学生G90 指令的格式及走刀路线。
项目三 外圆弧面的加工
N100 X26 N110 G00 X100 Z100; N120 T0100; N130 T0202 S300; N140 G00 X30 Z10; N150 Z-37; N160 G01 X0 F0.1; N170 G00 X100; N180 Z100; N190 T0200; N200 M05; N210 M30;
图3-6 车削圆弧面产生的误差
图3-7 半径补偿后的刀具轨迹图
（1）编程格式：
G41：刀具半径左补偿，即站在第三轴指向上，沿刀具运动方向 看，刀具位于工件左侧时的刀具半径补偿。如图3-8所示。 G42：刀具半径右补偿，即站在第三轴指向上，沿刀具运动方向 看，刀具位于工件右侧时的刀具半径补偿。如图3-8所示。 G40：刀具半径补偿取消，即使用该指令后，使G41、G42指令 无效。 G42：刀具半径右补偿，即沿刀具运动方向看，刀具位于工件右 侧的刀具半径补偿。
3）子程序的调用 在主程序中，调用子程序的指令是一个程序段，其格式随具 体的数控系统而定，FANUC数控系统常用的子程序调用格式有以 下2种。 （1） M 98 P×××× L×××× ； 式中M98—子程序调用字； P—子程序号； L—子程序重复调用次数，L省略时为调用一次。 （2） M 98 P○○○○ ×××× ； P后面前四位为重复调用次数，省略时为调用一次；后4位为 子程序号。 例：M98 P51002 ； 表示号码为1002的子程序连续调用5次。M98 P_ 也可以与移 动指令同时存在于一个程序段中。
注意： G41、G42不能重复。若想使用，则必须先用G40指令解除原补 偿状态后，再使用G42。
图 3-8 刀尖方位号
（2）刀尖方位号的确定 在设置刀尖圆弧自动补偿值时，还要设置刀尖圆弧位置编码， 指定编码值的方法参考图3-8 3.3 任务实施 1.工艺过程 ①车端面； ②自右向左粗车外表面； ③自右向左粗车外表面； ④切断。 2.刀具与工艺参数 见表3-1、表3-2。
课题三 车外圆-圆锥-压花
结束
可续页，每个环节的实施细节说明） 教学过程具体说明（可续页，每个环节的实施细节说明）
教 学 教学内容 环 节 车 外 粗车 圆 车 外 精车 圆 车 锥 度 滚 花 和 车 成 型 面 练 习 与 作 主轴零件图 车削凹凸圆 弧和滚花 边示范、边 练 习 车 削 凹 凸 圆 讲解 弧和滚花 使学生对零件表面处理和 车削成型面方法有深刻的 了解 15 40 所 用 时 间 教师活动 （ min ） 结 合 零 件 图，边示范 边讲解 结 合 零 件 图，边示范 边讲解 结合挂图和 四种车锥度 的方法 15 板 书 边 示 练习车削 60°的 范、边讲解 顶尖 讲解
教学重点及 解决措施
削加工中工序的安排要遵循以下原则：第一：先基面，后其它；第二：先面后孔； 第三：先大后小；第四：先粗后精。 （2）提供 45°和 90°偏刀以及平头和圆头车刀，介绍在粗车和精车过程中需 要选用的车刀； （3）重点介绍一夹一顶和两顶针的装夹方法，以及装夹时要注意的安全事项； （4）通过示范操作与讲解，使学生明白要合理的选择切削用量三要素才能加 工合格的零件。如用硬质合金和高速钢刀具分别精车 45 号调质钢外圆时，硬质合 金刀具可以选用高速而高速钢刀具要用低速，在粗车外圆时通常选择低速大走刀， 外圆车削时通常要分粗车和精车两道工序。 最后让学生能够自己根据所要加工的零 件材料、所使用的刀具材料和加性质来合理选择切削用量三要素。
工件的安装 装夹方法各自的 示范和板书相结合 区别和运用 切削用量选 会正确选择切削 择 三要素
示范和板书相结合
结合示范件讲 解
车外圆加工 会正确操作车床 方法 加工外圆
示范和板书相结合
结合示范件讲 解
车削圆锥
了解车削锥度的 四种常用方法
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d：重复加工次数。 ns：精加工轮廓程序段中开始程序段的段号。 nf：精加工轮廓程序段中结束程序段的段号。
Δ u：X轴向精加工余量。
Δ w：Z轴向精加工余量。 f、s、t：F、S、T代码。
任务一 外圆锥、圆弧车削
四、复合切削固定循环G73
任务一 外圆锥、圆弧车削
五、精加工循环G70
1、指令格式 G70 P（ns） Q（nf）； 2、指令说明 ns：精加工程序段中开始程序段的段号； nf：精加工程序段中结束程序段的段号。 由G71、G72、G73完成粗加工后，可以用G70进行精加工。精加工时， G71、G72、G73程序段中的F、S、T指令无效，只有在ns和nf程序段中的
一、圆弧插补指令（G02/G03）
3、编程举例
如图所示，加工圆弧AB、BC，加工路线为C→B→A，采用圆弧半径方式编 程加工圆弧AB和BC。
N10 G00 X40 Z110；定义起刀点的位置
N20 G03 X120 Z70 R40；加工BC段 N30 G02 X88 Z38 R20；加工AB段
任务一 外圆锥、圆弧车削
项目三 外圆锥、圆弧车削
目录
任务一 外圆锥、圆弧车削
项目三 外圆锥、圆弧车削
学习重点
1.能够对简单轴类零件进行数控车削工艺分析。
2.掌握G02、G03、G71、G73、G70指令的应用和编程。
3.会对不同的零件形状，合理选择编程格式。 4.能处理现场简单编程、操作及加工技术问题。 5.能正确操作机床及工量具的使用。 6.能对数控车床进行常规日常维护。 7.养成安全第一、质量至上的严谨工作态度。
任务一 外圆锥、圆弧车削
一、圆弧插补指令（G02/G03）
1、指令格式 G02/G03 X_Z_I_K_（R_）_F； 2、指令说明 ① G02为顺圆插补；G03为逆圆插补，用以在指定平面内按设定的 圆弧轨迹切削。 ② 圆弧顺时针（或逆时针）旋转的判别方式：利用右手定则为工作坐标系加上Y 轴，沿Y轴正向往负向看，顺时针方向用G02，反之用G03。 进给速度沿
任务一 外圆锥、圆弧车削
三、外径粗加工循环指令G71
任务一 外圆锥、圆弧车削
四、复合切削固定循环G73
1、指令格式 G73 U（i） W（k） R（d）； G73 P（ns） Q（nf） U（Δ u） W（Δ w） F（f） S（s） T（t）； 2、指令说明 i：X轴向总退刀量。
k：Z轴向总退刀量（半径值）。
② 在车床刀具补偿设定的画面中，包括刀具位置补偿、刀尖半径补偿、假想刀尖位置
序号。即除了输入刀具位置、刀头圆角半径外，还应输入假想刀尖相对于圆头刀中心的位 置，这是因为内、外圆车刀或左、右偏刀的刀尖位置不同，假想刀尖位置序号共有10个 （1～8，0，9）。
任务一 外圆锥、圆弧车削
二、刀尖圆弧半径补偿指令（G40、G41、G42）
F、S、T才有效。
任务一 外圆锥、圆弧车削
任务实施
一、工艺分析
1、数控加工刀具卡片
2、数控加工工艺卡片
任务一 外圆锥、圆弧车削
任务实施
二、编制程序
任务一 外圆锥、圆弧车削
任务实施
二、编制程序
任务一 外圆锥、圆弧车削
任务实施
二、编制程序
任务一 外圆锥、圆弧车削
任务实施
三、程序校验及加工
（1） 数控车床对刀操作。 （2） 输入程序、检查程序的编写，要求做到严谨、仔细、认真，以 避免不必要的错误。 （3） 程序图形模拟校验。
二、刀尖圆弧半径补偿指令（G40、G41、G42）
编制数控车床加工程序时，理论上是将车刀刀尖看成一个点，按这个刀尖点或圆心 来编程，如图所示的P点就是理论刀尖，图（b）为刀尖实际图。为了提高刀具的使用寿
命和降低加工工件的表面结构要求，通常将刀尖磨成半径不大的圆弧（一般圆弧半径R是
0.2~1.6之间，球头车刀可达4mm）。
（4） 零件自动加工及检测。
四、完成加工并检测 五、机床维护与保养
① 清除切屑、擦拭机床，使用机床与环境保持清洁状态。 ② 注意检查或更换磨损坏的机床导轨上的油擦板。 ③ 检查润滑油、冷却液的状态，及时添加或更换。 ④ 依次关掉机床操作面板上的电源和总电源。来自项目三 外圆锥、圆弧车削
学习难点回顾
（1）工件装夹的可靠性。 （2）刀具装夹的可靠性。 （3）机床在试运行前必须进行图形模拟加工，避免程序错误、刀具碰 撞工件或卡盘。 （4）快速进刀和退刀时，一定要注意不要碰上工件和三爪卡盘。 （5）加工零件过程中一定要提高警惕，将手放在“急停”按钮上，如
端面或轴径固定循环，所以不需要刀补。
任务一 外圆锥、圆弧车削
三、外径粗加工循环指令G71
1、指令格式 G71 U_R_； G71P（ns）Q （nf）U （Δ u）W（Δ w）F_ S_ T_； 2、指令说明 ① U：第一行的U表示粗车时每次吃刀深度，R表示退刀量。 ② ns：精加工程序段中的第一个程序段序号。 ③ nf：精加工程序段中的最后一个程序段序号。
任务一 外圆锥、圆弧车削
二、刀尖圆弧半径补偿指令（G40、G41、G42）
③ G41、G42、G40指令不能与圆弧切削指令写在同一程序段里，应与
G00、G01写在同一段里。
④ 在G41、G42指令模式中，不允许有两个连续的非移动指令，否则刀具 在前面程序段终点的垂直位置停止，且产生过切或欠切现象。非移动指令包括 M，S，G04、G96等。 ⑤ 在G74～G76、G90～G92固定循环指令中不用刀尖半径补偿，因为是
遇到紧急情况，迅速拍下“急停”按钮，防止意外事故发生。
任务一 外圆锥、圆弧车削
二、刀尖圆弧半径补偿指令（G40、G41、G42）
1、指令格式 G41 G01/G00 X_Y_F_； G42 G01/G00 X_Y_F_；
G40 G01/G00 X_Y_；
2、指令说明 ① 补偿方向的判断：逆着Y轴看，沿着刀具前进的方向看，刀具在工件左侧为左刀补 G41，在右侧为右刀补G42。
④ Δ u：X轴方向精加工余量（0.2~0.5mm）。
⑤ Δ w：Z轴方向的精加工余量（0.5~1mm）。 ⑥ Δ d：精加工每次切深或背吃刀量（切削深度）（2~5mm）。 ⑦ F、S、T—分别是进给量、主轴转速、刀具号地址符。粗加工时G71中编程的F、
S、T有效，而精加工时处于ns到nf程序段之间的F、S、T有效。
任务一 外圆锥、圆弧车削
一、圆弧插补指令（G02/G03）
③ I、K分别为平行于X、Z的轴，用来表示圆心的坐标，因I、K后面的
数值为圆弧起点到圆心矢量的分量（圆心坐标减去起点坐标），故始终为
增量值。 ④ 当圆心角小于180°时R为正，大于180°时R为负。 ⑤ G02（或G03）为续效指令。
任务一 外圆锥、圆弧车削
Δ u：X轴向精加工余量。
Δ w：Z轴向精加工余量。 f、s、t：F、S、T代码。
任务一 外圆锥、圆弧车削
四、复合切削固定循环G73
任务一 外圆锥、圆弧车削
五、精加工循环G70
1、指令格式 G70 P（ns） Q（nf）； 2、指令说明 ns：精加工程序段中开始程序段的段号； nf：精加工程序段中结束程序段的段号。 由G71、G72、G73完成粗加工后，可以用G70进行精加工。精加工时， G71、G72、G73程序段中的F、S、T指令无效，只有在ns和nf程序段中的
一、圆弧插补指令（G02/G03）
3、编程举例
如图所示，加工圆弧AB、BC，加工路线为C→B→A，采用圆弧半径方式编 程加工圆弧AB和BC。
N10 G00 X40 Z110；定义起刀点的位置
N20 G03 X120 Z70 R40；加工BC段 N30 G02 X88 Z38 R20；加工AB段
任务一 外圆锥、圆弧车削
项目三 外圆锥、圆弧车削
目录
任务一 外圆锥、圆弧车削
项目三 外圆锥、圆弧车削
学习重点
1.能够对简单轴类零件进行数控车削工艺分析。
2.掌握G02、G03、G71、G73、G70指令的应用和编程。
3.会对不同的零件形状，合理选择编程格式。 4.能处理现场简单编程、操作及加工技术问题。 5.能正确操作机床及工量具的使用。 6.能对数控车床进行常规日常维护。 7.养成安全第一、质量至上的严谨工作态度。
任务一 外圆锥、圆弧车削
一、圆弧插补指令（G02/G03）
1、指令格式 G02/G03 X_Z_I_K_（R_）_F； 2、指令说明 ① G02为顺圆插补；G03为逆圆插补，用以在指定平面内按设定的 圆弧轨迹切削。 ② 圆弧顺时针（或逆时针）旋转的判别方式：利用右手定则为工作坐标系加上Y 轴，沿Y轴正向往负向看，顺时针方向用G02，反之用G03。 进给速度沿
任务一 外圆锥、圆弧车削
三、外径粗加工循环指令G71
任务一 外圆锥、圆弧车削
四、复合切削固定循环G73
1、指令格式 G73 U（i） W（k） R（d）； G73 P（ns） Q（nf） U（Δ u） W（Δ w） F（f） S（s） T（t）； 2、指令说明 i：X轴向总退刀量。
k：Z轴向总退刀量（半径值）。
② 在车床刀具补偿设定的画面中，包括刀具位置补偿、刀尖半径补偿、假想刀尖位置
序号。即除了输入刀具位置、刀头圆角半径外，还应输入假想刀尖相对于圆头刀中心的位 置，这是因为内、外圆车刀或左、右偏刀的刀尖位置不同，假想刀尖位置序号共有10个 （1～8，0，9）。
任务一 外圆锥、圆弧车削
二、刀尖圆弧半径补偿指令（G40、G41、G42）
F、S、T才有效。
任务一 外圆锥、圆弧车削
任务实施
一、工艺分析
1、数控加工刀具卡片
2、数控加工工艺卡片
任务一 外圆锥、圆弧车削
任务实施
二、编制程序
任务一 外圆锥、圆弧车削
任务实施
二、编制程序
任务一 外圆锥、圆弧车削
任务实施
二、编制程序
任务一 外圆锥、圆弧车削
任务实施
三、程序校验及加工
（1） 数控车床对刀操作。 （2） 输入程序、检查程序的编写，要求做到严谨、仔细、认真，以 避免不必要的错误。 （3） 程序图形模拟校验。
二、刀尖圆弧半径补偿指令（G40、G41、G42）
编制数控车床加工程序时，理论上是将车刀刀尖看成一个点，按这个刀尖点或圆心 来编程，如图所示的P点就是理论刀尖，图（b）为刀尖实际图。为了提高刀具的使用寿
命和降低加工工件的表面结构要求，通常将刀尖磨成半径不大的圆弧（一般圆弧半径R是
0.2~1.6之间，球头车刀可达4mm）。
（4） 零件自动加工及检测。
四、完成加工并检测 五、机床维护与保养
① 清除切屑、擦拭机床，使用机床与环境保持清洁状态。 ② 注意检查或更换磨损坏的机床导轨上的油擦板。 ③ 检查润滑油、冷却液的状态，及时添加或更换。 ④ 依次关掉机床操作面板上的电源和总电源。来自项目三 外圆锥、圆弧车削
学习难点回顾
（1）工件装夹的可靠性。 （2）刀具装夹的可靠性。 （3）机床在试运行前必须进行图形模拟加工，避免程序错误、刀具碰 撞工件或卡盘。 （4）快速进刀和退刀时，一定要注意不要碰上工件和三爪卡盘。 （5）加工零件过程中一定要提高警惕，将手放在“急停”按钮上，如
端面或轴径固定循环，所以不需要刀补。
任务一 外圆锥、圆弧车削
三、外径粗加工循环指令G71
1、指令格式 G71 U_R_； G71P（ns）Q （nf）U （Δ u）W（Δ w）F_ S_ T_； 2、指令说明 ① U：第一行的U表示粗车时每次吃刀深度，R表示退刀量。 ② ns：精加工程序段中的第一个程序段序号。 ③ nf：精加工程序段中的最后一个程序段序号。
任务一 外圆锥、圆弧车削
二、刀尖圆弧半径补偿指令（G40、G41、G42）
③ G41、G42、G40指令不能与圆弧切削指令写在同一程序段里，应与
G00、G01写在同一段里。
④ 在G41、G42指令模式中，不允许有两个连续的非移动指令，否则刀具 在前面程序段终点的垂直位置停止，且产生过切或欠切现象。非移动指令包括 M，S，G04、G96等。 ⑤ 在G74～G76、G90～G92固定循环指令中不用刀尖半径补偿，因为是
遇到紧急情况，迅速拍下“急停”按钮，防止意外事故发生。
任务一 外圆锥、圆弧车削
二、刀尖圆弧半径补偿指令（G40、G41、G42）
1、指令格式 G41 G01/G00 X_Y_F_； G42 G01/G00 X_Y_F_；
G40 G01/G00 X_Y_；
2、指令说明 ① 补偿方向的判断：逆着Y轴看，沿着刀具前进的方向看，刀具在工件左侧为左刀补 G41，在右侧为右刀补G42。
④ Δ u：X轴方向精加工余量（0.2~0.5mm）。
⑤ Δ w：Z轴方向的精加工余量（0.5~1mm）。 ⑥ Δ d：精加工每次切深或背吃刀量（切削深度）（2~5mm）。 ⑦ F、S、T—分别是进给量、主轴转速、刀具号地址符。粗加工时G71中编程的F、
S、T有效，而精加工时处于ns到nf程序段之间的F、S、T有效。
任务一 外圆锥、圆弧车削
一、圆弧插补指令（G02/G03）
③ I、K分别为平行于X、Z的轴，用来表示圆心的坐标，因I、K后面的
数值为圆弧起点到圆心矢量的分量（圆心坐标减去起点坐标），故始终为
增量值。 ④ 当圆心角小于180°时R为正，大于180°时R为负。 ⑤ G02（或G03）为续效指令。
任务一 外圆锥、圆弧车削