车削中心编程与加工
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《数控车削编程与加工》习题与答案
任务一数控车床基本操作一、填充题1．ALTER键是键，DELTE键是键。
2．CAN键是键，SHIFT键是键。
3．EOB键是键，POS键是键。
4．PROG键是键，OFSET键是键。
5．RESET键是键，INPUT键是键。
6．AUTO键是键，EDIT键是键。
7．MDI键是键，REF键是键。
8．JOG键是键，HNDL键是键。
9．数控车床开机后一般都需要。
10．数控车床回机床参考点后，其机械坐标值显示为。
11．数控车床报警显示页面键是。
二、判断题1．CAN键是程序段结束换行键。
2．信息页面键一般用于查看报警信息。
3．按REST复位键后，数控机床将停止一切动作。
4．MDI是回参考点工作方式。
5．回机床参考点是在AUTO模式下进行的。
6．机床锁住键可使数控机床各坐标轴不运动。
7．按下空运行键后，数控机床各坐标轴将不运动。
8．当数控车床失去对机床参考点记忆时，必须进行返回参考点操作。
9．数控机床回参考点的目的就是为了建立机床坐标系。
10．解除紧急停止状态后，数控机床需要重回机床参考点。
11．机床参考点就是机械原点。
12．输入程序时应先输入程序名。
13．程序名相同也可输入数控系统。
14．数控机床开机与关机的次序是一样的。
三、选择题1．法那科系统数控面板中替换键是。
A．ALTER B．INSERT C．OFFSET D．DELETE2．法那科系统数控面板中设置刀具参数的键是。
A．PROG B．POS C．OFFSET D．SYSTM3．法那科系统数控面板中AUTO是。
A．手动方式 B．回参考点方式 C．编辑方式 D．自动方式4．法那科系统数控面板中打开数控程序的按钮是。
A．PROG B．POS C．OFFSET D．SYSTM5．法那科系统数控面板中“HNDL”是。
A．手摇轮方式 B．手动方式 C．回参考点方式 D．自动工作方式6．以下按键为回参考点方式的是。
A．AUTO B．REF C．JOG D．MDI 7．“EDIT”键表示的工作方式是。
数控车床编程与操作加工PPT课件
例1 如图3-10所示的圆柱螺纹，螺纹导程为1.5mm。
G00 Z104.0 X29.3 ap1=0.35 G32 Z56.0 F1.5 G00 X40.0 Z104.0 X28.9 ap2=0.2 G32 Z56.0 F1.5 G00 X40.0 Z104.0 X28.5 ap2=0.2 …….
1．绝对编程与增量编程
(1)绝对编程
绝对值编程是根据预先设定的编程原点计算出绝对值坐标尺寸进行编程的一种方法。即采用绝对值编程时，首先要指出编程原点的位置，并用地址X，Z进行编程(X为直径值)。
增量值编程是根据与前一个位置的坐标值增量来表示位置的一种编程方法。即程序中的终点坐标是相对于起点坐标而言的。
根据试切后工件的尺寸确定刀尖的位置。
O
(a) 确定刀尖在Z向的位置
L
图3-3 数控车床的对刀
O
(a) 确定刀尖在Z向的位置
L
图3-3 数控车床的对刀
O
(b) 确定刀尖在X向的位置
d
O
(b) 确定刀尖在X向的位置
d
三、有关编程代码说明
（一）G功能
准备功能也称为G功能（或称G代码），它是用来指令机床动作方式的功能。准备功能是用地址G及其后面的数字来指令机床动作的。如用G00来指令运动坐标快速定位。表3-2为FANUC-0TD系统的准备功能G代码表。
10.刀具偏置功能 (G40/G41/G42)
1. 格式 G41 X_ Z_;G42 X_ Z_;
在刀具刃是尖利时，切削进程按照程序指定的形状执行不会发生问题。不过，真实的刀具刃是由圆弧构成的 (刀尖半径) 就像上图所示，在圆弧插补和攻螺纹的情况下刀尖半径会带来误差。
2. 偏置功能
1、非直线切削形式的定位 我们的定义是：采用独立的快速移动速率来决定每一个轴的位置。刀具路径不是直线，根据到达的顺序，机器轴依次停止在命令指定的位置。
G00 Z104.0 X29.3 ap1=0.35 G32 Z56.0 F1.5 G00 X40.0 Z104.0 X28.9 ap2=0.2 G32 Z56.0 F1.5 G00 X40.0 Z104.0 X28.5 ap2=0.2 …….
1．绝对编程与增量编程
(1)绝对编程
绝对值编程是根据预先设定的编程原点计算出绝对值坐标尺寸进行编程的一种方法。即采用绝对值编程时，首先要指出编程原点的位置，并用地址X，Z进行编程(X为直径值)。
增量值编程是根据与前一个位置的坐标值增量来表示位置的一种编程方法。即程序中的终点坐标是相对于起点坐标而言的。
根据试切后工件的尺寸确定刀尖的位置。
O
(a) 确定刀尖在Z向的位置
L
图3-3 数控车床的对刀
O
(a) 确定刀尖在Z向的位置
L
图3-3 数控车床的对刀
O
(b) 确定刀尖在X向的位置
d
O
(b) 确定刀尖在X向的位置
d
三、有关编程代码说明
（一）G功能
准备功能也称为G功能（或称G代码），它是用来指令机床动作方式的功能。准备功能是用地址G及其后面的数字来指令机床动作的。如用G00来指令运动坐标快速定位。表3-2为FANUC-0TD系统的准备功能G代码表。
10.刀具偏置功能 (G40/G41/G42)
1. 格式 G41 X_ Z_;G42 X_ Z_;
在刀具刃是尖利时，切削进程按照程序指定的形状执行不会发生问题。不过，真实的刀具刃是由圆弧构成的 (刀尖半径) 就像上图所示，在圆弧插补和攻螺纹的情况下刀尖半径会带来误差。
2. 偏置功能
1、非直线切削形式的定位 我们的定义是：采用独立的快速移动速率来决定每一个轴的位置。刀具路径不是直线，根据到达的顺序，机器轴依次停止在命令指定的位置。
数控车削加工编程
注意：
螺纹切削时，不能使用G96指令（确保切削正确旳螺距）； 螺纹切削程序应考虑始点坐标和终点坐标旳切入、切出距离；
外螺纹切削：顶径尺寸应不大于螺纹旳公称尺寸0.1-0.2mm； 切削螺纹时，一般需要屡次进刀才干完毕：p106表4-2。
①螺纹车削指令G32
X
10
A（100，100）
M20500；
N20 G40 G96 G99 S100 M03;
N25 T0101 ；
N30 G00 X20 Z2 M08 ；
N40 G01 Z-24 F0.2 ；
XN50 X33.856 Z-36；
N55 X42；
N60 Z-48；
N65 X60 Z-53.196；
Z
N70 X68
4.2 车床数控系统功能
涉及：准备功能、辅助功能及F、S、T功能。
FANUC 0i T 系列数控系统
1、G功能表 见P97表4-1.
2、M、S、T功能 a、常用M功能代码表：表3-2（P89） b、S功能：指定主轴转速（G96、G97） c、T功能：调用刀具 格式举例： T0101；/调用01号刀具，刀具补偿量存储在01号地址中
如图，运动轨迹由A B旳程序：
1）绝对坐标、直径编程：X、Z
G01 X36. Z8. F0.2；
增量坐标、直径编程：U、W
Z
G01 U24. W-20. F0.2；
2）增量坐标、半径编程：U、W
G01 U12. W-20. F0.2；
进刀和退刀
迅速走刀
切削进给 防止撞刀
刀具半径补偿G41、G42
第四章 数控车削加工编程
4.1数控车削编程概述
1、数控车削加工特点
（1）适合加工精度要求高旳零件 （2）适合加工表面粗糙度要求高旳零件
螺纹切削时，不能使用G96指令（确保切削正确旳螺距）； 螺纹切削程序应考虑始点坐标和终点坐标旳切入、切出距离；
外螺纹切削：顶径尺寸应不大于螺纹旳公称尺寸0.1-0.2mm； 切削螺纹时，一般需要屡次进刀才干完毕：p106表4-2。
①螺纹车削指令G32
X
10
A（100，100）
M20500；
N20 G40 G96 G99 S100 M03;
N25 T0101 ；
N30 G00 X20 Z2 M08 ；
N40 G01 Z-24 F0.2 ；
XN50 X33.856 Z-36；
N55 X42；
N60 Z-48；
N65 X60 Z-53.196；
Z
N70 X68
4.2 车床数控系统功能
涉及：准备功能、辅助功能及F、S、T功能。
FANUC 0i T 系列数控系统
1、G功能表 见P97表4-1.
2、M、S、T功能 a、常用M功能代码表：表3-2（P89） b、S功能：指定主轴转速（G96、G97） c、T功能：调用刀具 格式举例： T0101；/调用01号刀具，刀具补偿量存储在01号地址中
如图，运动轨迹由A B旳程序：
1）绝对坐标、直径编程：X、Z
G01 X36. Z8. F0.2；
增量坐标、直径编程：U、W
Z
G01 U24. W-20. F0.2；
2）增量坐标、半径编程：U、W
G01 U12. W-20. F0.2；
进刀和退刀
迅速走刀
切削进给 防止撞刀
刀具半径补偿G41、G42
第四章 数控车削加工编程
4.1数控车削编程概述
1、数控车削加工特点
（1）适合加工精度要求高旳零件 （2）适合加工表面粗糙度要求高旳零件
车削中心加工编程技术
详细描述
轴类零件通常具有回转体形状，如阶梯轴、光轴等，其加工过程包括粗车、半精车和精车等阶段。在 编程时，需要选择合适的刀具、切削参数和加工顺序，以确保加工精度和表面质量。
盘类零件的车削加工
总结词
盘类零件的加工编程技术要求较高，需 要特别注意装夹方式和切削参数的选择 ，以防止变形和振动。
VS
详细描述
02
车削中心编程基础
编程语言与工具
编程语言
常用的编程语言有G代码和M代码， 用于控制车削中心的切削运动和辅助 动作。
工具软件
如CAD/CAM软件，用于生成加工路 径和刀具轨迹，以及后处理生成可执 行程序。
编程前的准备工作
80%
工艺分析
对零件图进行工艺性分析，确定 加工方案、工艺参数和刀具选择 。
车削中心的应用范围
汽车行业
车削中心广泛应用于汽车零部件的加工，如曲轴、 凸轮轴、轴承座等。
机械制造业
在机械制造业中，车削中心可用于加工各种回转体 零件，如轴类、盘类、套类等。
航空航天业
在航空航天领域，车削中心用于加工发动机和飞机 零部件，如叶片、轮毂等。
车削中心的发展趋势
01
02
03
04
高精度化
盘类零件通常具有扁平的圆形或方形结构 ，如皮带轮、齿轮坯等。在编程时，需要 考虑零件的定位和装夹方式，以及切削过 程中的受力情况，以确保加工稳定性和精 度。
复杂零件的车削加工
总结词
复杂零件的车削加工需要高超的编程技术和丰富的实践经验，其加工过程可能涉及多轴 联动和复合加工。
详细描述
复杂零件通常具有不规则形状和多曲面特征，如叶轮、蜗杆等。在编程时，需要采用先 进的算法和技术，如多轴联动和复合加工技术，以确保加工效率和精度。同时，还需要
轴类零件通常具有回转体形状，如阶梯轴、光轴等，其加工过程包括粗车、半精车和精车等阶段。在 编程时，需要选择合适的刀具、切削参数和加工顺序，以确保加工精度和表面质量。
盘类零件的车削加工
总结词
盘类零件的加工编程技术要求较高，需 要特别注意装夹方式和切削参数的选择 ，以防止变形和振动。
VS
详细描述
02
车削中心编程基础
编程语言与工具
编程语言
常用的编程语言有G代码和M代码， 用于控制车削中心的切削运动和辅助 动作。
工具软件
如CAD/CAM软件，用于生成加工路 径和刀具轨迹，以及后处理生成可执 行程序。
编程前的准备工作
80%
工艺分析
对零件图进行工艺性分析，确定 加工方案、工艺参数和刀具选择 。
车削中心的应用范围
汽车行业
车削中心广泛应用于汽车零部件的加工，如曲轴、 凸轮轴、轴承座等。
机械制造业
在机械制造业中，车削中心可用于加工各种回转体 零件，如轴类、盘类、套类等。
航空航天业
在航空航天领域，车削中心用于加工发动机和飞机 零部件，如叶片、轮毂等。
车削中心的发展趋势
01
02
03
04
高精度化
盘类零件通常具有扁平的圆形或方形结构 ，如皮带轮、齿轮坯等。在编程时，需要 考虑零件的定位和装夹方式，以及切削过 程中的受力情况，以确保加工稳定性和精 度。
复杂零件的车削加工
总结词
复杂零件的车削加工需要高超的编程技术和丰富的实践经验，其加工过程可能涉及多轴 联动和复合加工。
详细描述
复杂零件通常具有不规则形状和多曲面特征，如叶轮、蜗杆等。在编程时，需要采用先 进的算法和技术，如多轴联动和复合加工技术，以确保加工效率和精度。同时，还需要
数控车削加工工艺课件(共21张PPT)《数控车削编程与操作训练》
1.对刀点 对刀点是在数控机床上加工零件时，
刀具相对于工件运动的起点。
ZO 对刀点X源自2.换刀点换刀点是指刀架转位换刀的位置。 以刀架转位时不碰工件及其他部件 为准。
3.刀位点 刀位点是指在加工程序编制中，用以表
示刀具位置的点
注：每把刀的刀位点在整个加工中只能有一个位置。
1.2.7 数控加工工艺技术文件的编写
确定原则： 粗加工时，选择较大的背吃刀量，
以减少走刀次数，提高生产率；
精加工时，通常选较小的 ap值，以
保证加工精度及表面粗糙度。
2.进给量f 的确定
确定原则： 粗加工时，进给量在保证刀杆、刀具、
机床、工件刚度等条件前提下，选用尽可 能大的f 值；
精加工时，进给量的选择主要受表面粗 糙度要求的限制，当表面粗糙度要求较高 时，应选较小的f 值。
以使总的工序数量减少。 适用于单件小批量生产。
2.工序分散原则 加工零件的过程在较多的工序中进行，
而每道工序的加工内容很少。 适用于大批量生产。
1.2.3 加工路线的确定
加工顺序确定原则：先粗后精、先近后远。
先粗后精
先近后远
1.2.4 刀具的选择
1.机架式可转位车刀
2. 数控车床常用刀具类型及用途
3.主轴转速n的确定
确定原则： 粗车时，选较低的切削速度， 精车时，选较高的切削速度。 由切削速度计算主轴转速的公式如下： n=1000v/（d） 式中：d ——工件直径，mm； v ——切削速度，m/min。
切削用量选择参考表
1.2.6 数控加工中对刀点、换刀 点及刀位点的确定
1.对刀点 2.换刀点 3.刀位点
谢谢观看！
第一章 数控车削编程基础
第二节. 数控车削加工工艺
数控编程与加工课程标准
《数控车削编程与加工》课程教学标准课程名称：数控车削编程与加工适用专业：1前言1.1课程性质本课程是上海市群益职业学校数控技术应用专业的一门专业技能课程。
通过本课程学习，使学生掌握数控车床加工零件技术技能，提高数控车削加工能力，为其未来专业发展奠定基础。
1.2设计思路本课程以数控车削岗位工作任务为主线，由行业专家对数控车削的工作任务和职业能力进行分析，按数控车削岗位的工作要求、零件加工流程，以任务为引领，确定本课程结构和课程内容。
课程设计依据培养目标和中职学生的认知能力，按照必需、够用的原则，结合职业资格鉴定标准（数控车工四级），使学生通过本课程的学习，掌握数控车床加工零件的知识和技能。
2.课程目标通过本课程的学习，掌握数控车床加工零件的基本技能和相关理论知识，了解企业的岗位要求，培养良好的职业道德，养成文明生产习惯，达到职业资格鉴定标准（数控车工四级）的相应要求，胜任中级数控车床操作工的要求。
职业能力目标：●能识读轴、盘套、特形面和螺纹类零件车削工艺●会编制轴、盘套、特形面和螺纹类零件数控车削程序●会加工轴、盘套、特形面和螺纹类零件●会检测轴、盘套、特形面和螺纹类零件●能严格执行安全操作规程●会判断简单的设备故障、会维护保养数控车床●掌握数控车工的岗位工作要求●了解机械加工企业的生产组织方式和工作流程3课程内容和要求：说明：课时分配按每天6课时，每周30课时。
4.实施建议4.1教材编写(1)打破传统学科体系教材模式，充分体现任务引领的特点，以课程标准为依据编写教材。
(2)以理论与实践一体化的项目教学形式进行设计，精选数控铣加工零件的企业生产的实例，把握本课程的知识点和技能点，按照必需、够用的原则，循序渐进地组织教材内容。
(3)教材编写应考虑中职学生的认知能力，采用图文并茂的形式，体现本课程的特征，便于学习和掌握。
(4)依据行业和企业的实际情况，教材应体现先进制造业对从业人员的综合素质要求。
(5)教材应反映数控车削技术的现状和发展趋势，引入新技术、新工艺、新方法、新材料，使教材富有时代性、先进性、前瞻性。
SIEMENS系统数控车床与车削中心编程
SIEMENS系统数控车床与车削中心编程1. 简介SIEMENS系统是一款用于数控车床和车削中心编程的软件系统。
它的主要功能包括程序编辑、加工参数设定、加工路径规划、轴向运动控制等。
通过SIEMENS系统，操作者可以轻松地编写和控制机床进行各种加工作业。
2. 编程语言SIEMENS系统使用一种专门的编程语言来描述加工路径和操作步骤，该语言称为SIEMENS编程语言。
SIEMENS编程语言基于G代码，但具有一些特定的语法和指令。
通过编写SIEMENS编程语言的程序，操作者可以指导机床按照特定的路径和刀具进行加工。
SIEMENS编程语言包括以下常用的指令和参数：•G代码：用于控制加工方式和刀具轨迹。
•M代码：用于控制机床的辅助功能，如冷却液、主轴转速等。
•S代码：用于设定主轴转速。
•T代码：用于设定刀具。
•F代码：用于设定进给速度。
•X、Y、Z代码：用于设定坐标轴位置。
3. 编程流程使用SIEMENS系统进行数控车床或车削中心编程的一般流程如下：1.确定加工零件的尺寸和材料。
2.设计加工路径和工装夹具。
3.编写SIEMENS编程语言的程序，包括G代码、M代码和刀具设定等。
4.导入程序到SIEMENS系统中。
5.设置机床的工作坐标系和工件坐标系。
6.进行刀具校对和工装夹具校对。
7.开始加工作业。
4. 编程示例下面是一个简单的SIEMENS编程语言的示例程序，用于控制机床进行简单的车削操作：%PROGRAMSTARTN10 G90 G21 G50 S1500 M3 ; 绝对坐标、毫米计量单位、刀具报警、主轴转速1500N20 G54 ; 工件坐标系设定N30 T0101 ; 刀具设定N40 G00 X30. Y0. Z10. ; 刀具定位N50 G01 Z-10. F200. ; 刀具下刀，进给速度200N60 X50. Y10. ; 横向切削N70 X30. Y20. ; 前进N80 Z10. ; 刀具抬刀N90 G00 X0. Y0. Z50. ; 回原点N100 M5 ; 主轴停止%PROGRAMEND5. 注意事项在使用SIEMENS系统进行编程时，操作者需要注意以下事项：•仔细阅读机床和SIEMENS系统的操作手册，了解相关的功能和操作流程。
四、请谈谈对数控车削编程与加工的课程内容的建议
四、请谈谈对数控车削编程与加工的课程内容的建议
针对数控车削编程与加工的课程内容，我有以下几点建议：
1.注重实践：数控车削编程与加工属于实践性很强的课程，因此应该注重实践教学，让学生多进行实际的编程和加工操作。
可以引导学生自己寻找模型来编程，然后进行加工，检验其编程是否正确。
2.强化理论：尽管数控车削编程与加工是一门实践课程，但是理论和实践相互促进，因此课程中需要把握好理论与实践的比例。
理论内容可以包括数控编程的基本知识、加工工艺流程以及数控机床的组成和工作原理等。
3.兼顾教材：选择一本好的教材来指导学生的学习是非常重要的，优秀的教材可以引导学生学习掌握数控车削编程与加工的基本理论和实践技能。
4.关注行业需求：数控车削编程与加工是行业内必不可少的技能之一，因此需要关注企业对该领域专业人才的需求。
可以通过企业合作、实习等方式，建立起紧密的联系，从而更好地为学生就业提供支持。
《数控车削编程与加工》教案
《数控车削编程与加工》教案教学过程设计解(60分钟)花钻、扩孔钻、铰刀、内孔车刀。
其中内孔车刀分为通孔车刀和盲孔车刀两种2、通孔、阶梯孔的加工工艺(1)通孔加工的工艺路线车削通孔时的进给路线与车削外圆相似，时，要注意正确的退刀路线，仅是X方向的进给方向相反。
另外，在退刀径向移动量不能太大，以免刀杆与内孔相碰。
(2)阶梯孔加工的工艺路线阶梯孔加工一般也根据“先近后远”、再精车大孔、小孔。
先粗后精的原则，先粗车大孔、小孔，然后3、孔加工的切削用量车孔的切削用量选择与车外圆相似，粗、精车应分开径的限制，刚性较差，故其切削深度及进给量应略小，但由于内孔车刀的刀杆直径受孔于外圆加工。
4、内孔车刀的对刀方法对刀方法与外圆车刀基本相同试切对刀，为使测量准确，所不同的是毛坯若不带内孔必须先钻孔再用内孔车刀试切对刀，为使测量准确，可用内测千分尺测量尺寸。
合零件图样要求的合格零件，还应该使数控机床的功能得到合理的应用与充分的发扌车，使数控机床能安全、可靠、咼效的工作。
1.1.4数控程序编制的内容及步骤数控编程是指从零件图纸到获得数控加工程序的全部工作过程。
数控程序的编制应该有如下几个过程：(1)分析零件图纸(2)确定工艺过程(3)数值计算(4)编写程序单(5)制备控制介质分类，讲解数控车床常见应用、工作原理和加工过程等；适时组织学生讨论、总结、做好笔记。
织和表述能力。
(6)程序调试和检验1如图3-1所示：毛坯为© 50棒料，材料为45钢小组讨论、讲解、展示六、应用训练(20 分) 巩固所学知识和技能，培养学生运用已学的知识，准确认出数控车床各部分的组成。
并通过完成任务展现出来。
真正体现学中做。
七、总结、评价与反馈(30 分) 2、具体要求如下：(1)制定零件的数控车加工工艺方案(2)编制零件的数控加工程序(3)完成各项工艺准备工作，操作数控车床完成零件的加工(4)检测工件的加工质量1、各小组根据展示的结论，对其他小组进行点评；2、各组讨论本次任务完成情况，并写出心得体会。
《数控车削编程与加工技术》部分习题答案
《数控车削编程与加工技术》部分习题答案第一章数控车床的工件原理和组成1．数控车床与普通车床相比，具有哪些加工特点？答：数控车床主要用于轴类和盘类回转体零件的加工，能够通过程序控制自动完成内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹等工序的切削加工，并可进行切槽、钻、扩、铰孔和各种回转曲面的加工。
数控车床加工效率高，精度稳定性好，操作劳动强度低，特别适用于复杂形状的零件或中、小批量零件的加工。
数控车床与普通车床相比，具有三个方面的特色。
（1）高难度加工。
如“口小肚大”的内成型面零件，在普通车床上不仅难以加工，并且还难以检测。
采用数控车床加工时，其车刀刀尖运动的轨迹由加工程序控制，“高难度”由车床的数控功能可以方便地解决.（2）高精度零件加工。
复印机中的回转鼓、录像机上的磁头及激光打印机内的多面反射体等超精零件，其尺寸精度可达0.01m，表面粗糙度值可达Ra0.02m，这些高精度零件均可在高精度的特殊数控车床上加工完成。
（3）高效率完成加工。
为了进一步提高车削加工的效率，通过增加车床的控制坐标轴，就能在一台数控车床上同时加工出两个多工序的相同或不同的零件，也便于实现一批复杂零件车削全过程的自动化。
2．试简述数控车床工作时的控制原理。
答：数控车床是一种高度自动化的机床，是用数字化的信息来实现自动化控制的，将与加工零件有关的信息——工件与刀具相对运动轨迹的尺寸参数（进给执行部件的进给尺寸）、切削加工的工艺参数（主运动和进给运动的速度、切削深度等），以及各种辅助操作（主运动变速、刀具更换、冷却润滑液关停、工件夹紧松开等）等加工信息——用规定的文字、数字和符号组成的代码，按一定的格式编写成加工程序单，将加工程序通过控制介质输入到数控装置中，由数控装置经过分析处理后，发出各种与加工程序相对应的信号和指令控制机床进行自动加工。
数控车床的数字控制的原理与过程通过下述的数控车床组成可得到更明确的说明。
3．数控车床一般由哪几部分组成？各有何作用？答：数控车床是由数控程序及存储介质、输入/输出设备、计算机数控装置、伺服系统、机床本体组成。
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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。
图24-3 极坐标插补平面3）极坐标插补的移动距离和进给速度在极坐标插补方式，程序指令是在极坐标平面用直角坐标指令的。
回转轴的轴地址作为平面中的第二轴（虚拟轴）的地址。
当指令G12.1后，极坐标插补的刀具位置从角度0°开始。
虚拟轴与直线轴坐标单位相同，即mm；进给速度的单位是mm/min。
4）使用时注意事项①可以在极坐标插补方式下使用的G代码有：G01、G02、G03、G04、G40、G41、G42、G65、G66、G67、G98、G99。
②在极坐标插补方式下使用G02、G03时，圆弧半径用R指令；当指定圆弧的圆心时，用I、J指令。
③F指令的进给速度是零件和刀具间的相对速度。
④极坐标插补单独使用。
⑤在机床上电复位时，为极坐标插补方式取消模式。
【例24-1】在车削中心上，将圆棒料铣削成如图所示的正方形，铣削深度为5mm（走刀路线见图24-4）。
图24-4 极坐标插补铣正方形参考程序（以工件右端面与轴线的交点为程序原点建立工件坐标系）：O2401 程序号N10 T0101 选择1号刀，建立刀补N20 M70 C轴功能有效N30 G28 C0 C轴回零N40 M93 S300 动力头正转N50 G98 G00 X70 Z5 快速定位至1点N60 G12.1 极坐标插补开始N70 G42 G01 X30 C0 F100 建立刀具半径补偿，1点→2点N80 G01 C15 2点→3点N90 X-30 3点→4点N100 C-15 4点→5点N110 X30 5点→6点N120 C0 6点→2点N130 G40 X70 取消刀具半径补偿，2点→1点N140 G00 Z50 Z向退刀N150 G13.1 取消极坐标插补N160 M95 停止动力头N170 M12 动力头回零N180 M71 取消C轴功能N190 T0100 取消1号刀刀补2.孔加工固定循环指令1）常用孔加工固定循环指令在车削中心上常用孔加工固定循环指令见表24-1。
表24-1 孔加工固定循环指令G代码钻孔轴切入动作孔底动作回退动作（正向）应用G80 取消固定循环G83 Z 切削进给/断续暂停快速进给端面钻孔循环G84 Z 切削进给暂停→主轴反转切削进给端面攻螺纹循环G85 Z 切削进给暂停切削进给端面镗孔循环G87 X 切削进给/断续暂停快速进给径向钻孔循环G88 X 切削进给暂停→主轴反转切削进给径向攻螺纹循环G89 X 切削进给暂停切削进给径向镗孔循环如图24-5所示，固定循环通常由6个动作顺序组成：动作1（AB段）：XY平面快速定位；动作2（BR段）：Z向快速进给到R点；动作3（RZ段）：Z轴切削进给，进行孔加工；动作4（Z点）：孔底部的动作；动作5（ZR段）：Z轴退刀；动作6（RB段）：Z轴快速回到起始位置。
图24-5 固定循环动作3）端面钻孔循环指令G83指令格式：G83 X＿C＿Z＿R＿Q＿P＿F＿式中：X、C─孔位数据。
Z─孔底数据，R点到孔底的距离。
R─R点数据，初始平面到R点的距离。
Q─每次切削进给的深度，μm。
P─孔底暂停时间。
F─进给速度（mm/min）。
4）径向钻孔循环指令G87指令格式：G87 Z＿C＿X＿R＿Q＿P＿F＿式中：Z、C─孔位数据。
X─孔底数据,R点到孔底的距离。
R─R点数据，初始平面到R点的距离。
Q─每次切削进给的深度，μm。
P─孔底暂停时间。
F─进给速度（mm/min）。
5）钻孔循环的注意事项（1）指定固定循环之前，必须用辅助功能（M指令）使主轴旋转。
（2）在每个固定循环中，R（初始平面到R点的距离）总是半径量。
Z或X（R点到孔底的距离）是作为直径量还是半径量，取决于数控机床的设置。
（3）可用01组G代码取消固定循环，当01组G代码如GOO、G01、G02、G03等与固定循环指令出现在同一程序段时，按后出现的指令执行。
【例24-2】在车削中心上，加工如图24-6所示四个轴向均匀分布的孔。
图24-6 端面钻孔参考程序（以工件右端面与轴线的交点为程序原点建立工件坐标系）：O2402 程序名N10 T0101 选择1号刀，建立刀补N20 M70 C轴功能有效N30 G28 C0 C轴回零N40 M93 S500 动力头正转N50 G98 G00 X100 Z15 快速定位至钻孔初始平面N60 G83 X40 C0 Z-26 R-12 Q5000 F50 钻第一个孔，R平面距离初始平面为12mm N70 C90 Q5000 主轴旋转90°，钻第二个孔N80 C180 Q5000 主轴再旋转90°，钻第三个孔N90 C270 Q5000 主轴再旋转90°，钻第四个孔N100 G80 G00 Z50 取消钻孔循环N110 M95 停止动力头N120 M12 动力头回零N130 M71 取消C轴功能N140 T0100 取消1号刀刀补N150 M30 程序结束24.3 任务实施24.3.1 加工工艺的确定1.分析零件图样如图24-1所示，该零件为一轴类零件，包括回转体外轮廓、端面六方、端面孔的加工。
结合零件形状，采用车削中心加工该零件。
2.工艺分析1）加工方案的确定根据零件表面的粗糙度值Ra3.2μm的加工要求，确定各表面的加工方案如下：回转体外轮廓：粗车→精车；端面六方：粗铣→精车铣；端面孔：钻-扩。
2）确定装夹方案工件是棒料，为回转体，可用三爪自定心卡盘装夹。
3）确定加工工序加工工艺见表24-2。
表24-2 数控加工工序卡4）进给路线的确定铣端面六方的走刀路线如图24-7所示，其余表面加工走刀路线略。
图24-7 铣端面六方的走刀路线图24-7中各点坐标如表24-3所示。
表24-3 铣端面六方的基点坐标1 （75.258,0）2 （65.258,-10）3 （45.358，0）4 （41.34，7.5）5 （33.66，14.151）6 （7.68，21.651）7 （-7.68，21.651）8 （-33.66，14.151）9 （-41.34，7.5）10 （-41.34，-7.5）11 （-33.66，-14.151）12 （-7.68，-21.651）13 （7.68，-21.651）14 （33.66，-14.151）15 （41.34，-7.5）16 （65.258,10）3.刀具及切削参数的确定刀具及切削参数的确定见表20-4。
表20-4 数控加工刀具卡数控加工刀具卡片工序号程序编号产品名称零件名称材料零件图号45序号刀具号刀具名称及规格刀尖半径/mm 加工表面备注1 T0101 95°右偏外圆刀0.8 回转体外轮廓硬质合金2 T0202 ￠16立铣刀（3齿）0.4 端面六方高速钢3 T0303 ￠7.6钻头钻￠7.6底孔高速钢4 T0404 ￠8钻头扩￠8孔高速钢5 T0505 切断刀（B=4）切断硬质合金24.3.2 参考程序编制1.工件坐标系的建立以工件右端面与轴线的交点为编程原点建立工件坐标系。
2.基点坐标计算（略）3.参考程序参考程序见表20-5。
表20-5 参考程序思考题与习题24-8 在车削中心上，加工如图24-8所示四个轴向均匀分布的孔。
图24-824-2 完成如图24-9所示零件的加工。
按单件生产安排其数控车削工艺，编写出加工程序。
毛坯为￠70mm棒料，材料为45钢。
图24-9。