数控车工实训指导书Word文档格式.docx
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通过实训使学生了解数控车床的一般结构和基本工作原理。
掌握数控车床（CK6136i型）的功能及其操作使用方法，掌握常用功能代码的用法，学会简单程序的手工编程方法，掌握数控加工中的编程坐标系（工件坐标系）与机床坐标系之间的关系，学会工件装夹及对刀方法，加深理解有关刀具知识和加工工艺知识。
接受有关的生产劳动纪律及安全生产教育，培养学生良好的职业素质。
训练学生的实际操作技能，使全部学生能达到中级车工水平。
二、实训条件
1．场地条件：
生产型数控车加工实训车间
2．设备条件：
生产型数控车床（6台）
3．工具及材料条件：
⑴工副具：
装拆刀具专用扳手、装拆工件专用扳手、垫片若干、铜皮若干（每组1套）；
⑵量具：
千分尺、游标卡尺；
0~125游标卡尺、25~50千分尺、0~150钢尺、0~25中径千分尺（每组1套）。
⑶刀具：
45°
外圆硬质合金车刀YT15，60°
螺纹硬质合金车刀，刀宽3mm的切槽刀（每组3把）。
⑷材料：
45#钢，
尺寸规格约为①Ф45×
83（每人3件）、②Ф80×
83（每人2件）、③Ф55×
75（每人1件）、④Ф40×
83（每人1件）、⑤Ф30×
90（每人1件）、⑥Ф30×
80（每人2件）、⑦Ф30×
105（每人1件）、⑧Ф30×
90（每人1件）。
三、实训要求及注意事项
1．要求每一个学生都能独立并熟练地操作数控车床（CK6136i型），独立并熟练地完成中级数控车工考证要求的有关课题。
2．以教材《数控车工实习与考级》入门及中级工课题进行编程与加工强化训练学生的手工编程与实际操作技能。
3．每个学生独立完成实训报告的撰写。
4．说明
因已经开设了《机床数控技术应用》课程，该课程中已讲解了数控车床手工编程的相关内容，再预先给学员发下本实训指导书，让他们预习附件1的内容，所有与手工编程有关内容在课内外完成，有问题可以当场问指导老师。
四、实训内容和时间安排
本次实训时间为2个星期（15天）或3个星期（30天）。
内容和时间安排如下：
序号
周序
内容
时间（天）
备注
2周
6周
3周
1
安全教育和布置实训任务，数控车床的手工编程
1（6课时）
2（12课时）
对应附件1的内容
2
数控车床的基本操作
对应附件2的内容
3
车削外圆、端面、台阶
对应附件3的内容
4
圆弧车削练习
2（6课时）
对应附件4的内容
5
车槽与切断
对应附件5的内容
6
车圆柱孔和内沟槽
对应附件6的内容
7
车外圆锥…
对应附件7的内容
8
9
车外三角螺纹
对应附件8的内容
10
车简单成形面
1（12课时）
对应附件9的内容
11
复合课题一
对应附件10的内容
12
复合课题二
对应附件11的内容
13
复合课题三
对应附件12的内容
14
复合课题四
对应附件13的内容
15
复合课题五
对应附件14的内容
五、实训步骤
1．安全教育
⑴安全生产教育；
⑵讲授实训的目的意义；
⑶实训纪律；
⑷实训要求。
2．熟悉数控车床的编程方法（见附件1）。
3．熟悉数控车床的功能和操作使用方法（见附件2）。
4．常见简单结构编程与加工（见附件3～附件10）。
5．零件编程与加工（见附件11～附件15）。
6.数控车床维护与保养、加工过程中问题的处理。
了解一般的机床维护与保养方法。
7.实训总结、写实训报告、评定实训成绩。
实训总结要根据时间顺序撰写，写出自己的体会。
成绩的评定见考核方式。
六、考核方式
⑴考查的依据是：
实训中的表现，出勤情况，对实训相关知识的掌握程度，实际操作技术的熟练程度，分析问题和解决问题的能力，加工工件的质量，以及对设备工具维护的情况，实训报告的编写水平等。
⑵根据考勤、过程考核确定平时成绩、实训报告等三部分确定最后成绩，权重分别为20％、70％、10％。
⑶成绩评定可分为优、良、中、及格、不及格。
七、参考文献
1．孙伟伟.《数控车工实习与考级》北京高等教育出版社，2004
2.武汉华中数控股份有限公司.《世纪星车床数控系统（HNC-21/22T）编程说明书》2001
3.武汉华中数控股份有限公司.《世纪星车削数控装置（HNC-21T）操作说明书》2001
第一部分华中数控系统的G指令
1.快速定位G00
格式：
G00X（U）_Z（W）_
说明：
X、Z：
为绝对编程时，快速定位终点在工件坐标系中的坐标；
U、W：
为增量编程时，快速定位终点相对于起点的位移量；
G00指令刀具相对于工件以各轴预先设定的速度，从当前位置快速移动到程序段指令的定位目标点。
G00指令中的快移速度由机床参数“快移进给速度”对各轴分别设定，不能用F规定。
G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。
快移速度可由面板上的快速修调按钮修正。
G00为模态功能，可由G01、G02、G03或G32功能注销。
注意：
在执行G00指令时，由于各轴以各自速度移动，不能保证各轴同时到达终点，因而联动直线轴的合成轨迹不一定是直线。
操作者必须格外小心，以免刀具与工件发生碰撞。
常见的做法是，将X轴移动到安全位置，再放心地执行G00指令。
2.线性进给G01
G01X（U）_Z（W）_F_；
X、Z：
为绝对编程时终点在工件坐标系中的坐标；
为增量编程时终点相对于起点的位移量；
F_：
合成进给速度。
G01指令刀具以联动的方式，按F规定的合成进给速度，从当前位置按线性路线（联动直线轴的合成轨迹为直线）移动到程序段指令的终点。
G01是模态代码，可由G00、G02、G03或G32功能注销。
★倒直角
G01X（U）____Z（W）____C____；
直线倒角G01，指令刀具从A点到B点，然后到C点X、Z：
为绝对编程时，未倒角前两相邻轨迹程序段的交点G的坐标值；
为增量编程时，G点相对于起始直线轨迹的始点A点的移动距离。
C：
是相邻两直线的交点G，相对于倒角始点B的距离。
★倒圆角
G01X（U）____Z（W）____R____；
直线倒角G01，指令刀具从A点到B点，然后到C点（见图1-1）。
R：
是倒角圆弧的半径值。
3.圆弧进给G02/G03
G02X（U）_Z（W）_I_K_F
G02/G03指令刀具，按顺时针/逆时针进行圆弧加工。
圆弧插补G02/G03的判断，是在加工平面内，根据其插补时的旋转方向为顺时针/逆时针来区分的。
加工平面为观察者迎着Y轴的指向，所面对的平面。
G02：
顺时针圆弧插补
G03：
逆时针圆弧插补
X、Z：
为绝对编程时，圆弧终点在工件坐标系中的坐标；
为增量编程时，圆弧终点相对于圆弧起点的位移量；
I、K：
圆心相对于圆弧起点的增加量（等于圆心的坐标减去圆弧起点的坐标，在绝对、增量编程时都是以增量方式指定，在直径、半径编程时I都是半径值R：
圆弧半径，F：
被编程的两个轴的合成进给速度；
4.螺纹切削G32
G32X（U）__Z（W）__R__E__P__F__
为绝对编程时，有效螺纹终点在工件坐标系中的坐标；
为增量编程时，有效螺纹终点相对于螺纹切削起点的位移量；
F：
螺纹导程，即主轴每转一圈，刀具相对于工件的进给值；
R、E：
螺纹切削的退尾量，R表示Z向退尾量；
E为X向退尾量，R、E在绝对或增量编程时都是以增量方式指定，其为正表示沿Z、X正向回退，为负表示沿Z、X负向回退。
使用R、E可免去退刀槽。
R、E可以省略，表示不用回退功能；
根据螺纹标准R一般取0.75~1.75倍的螺距，E取螺纹的牙型高。
P：
主轴基准脉冲处距离螺纹切削起始点的主轴转角。
使用G32指令能加工圆柱螺纹、锥螺纹和端面螺纹。
①从螺纹粗加工到精加工，主轴的转速必须保持一常数；
②在没有停止主轴的情况下，停止螺纹的切削将非常危险；
因此螺纹切削时进给保持功能无效，如果按下进给保持按键，刀具在加工完螺纹后停止运动；
③在螺纹加工中不使用恒定线速度控制功能；
④在螺纹加工轨迹中应设置足够的升速进刀段δ和降速退刀段δ′，以消除伺服滞后造成的螺距误差；
简单循环有三类简单循环，分别是
G80：
内（外）径切削循环；
G81：
端面切削循环；
G82：
螺纹切削循环。
5.内（外）径切削循环G80
★圆柱面内（外）径切削循环
G80X__Z__F__；
绝对值编程时，为切削终点C在工件坐标系下的坐标；
增量值编程时，为切削终点C相对于循环起点A的有向距离，图形中用U、W表示，其符号由轨迹1和2的方向确定。
该指令执行如图3.3.15所示A→B→C→D→A的轨迹动作。
园锥面内（外）径切削循环
G80X__Z__I___F__；
增量值编程时，为切削终点C相对于循环起点A的有向距离，图形中用U、W表示。
I：
为切削起点B与切削终点C的半径差。
其符号为差的符号（无论是绝对值编程还是增量值编程）。
该指令执行如图（1-2）所示A→B→C→D→A的轨迹动作。
（2）端面切削循环G81
6.端平面切削循环G81
G81X__Z__F
增量值编程时，为切削终点C相对于循环起点A的有向距离，图形中用U、W表示，其符号由轨迹1和2的方向确定。
该指令执行如图（1-3）所示A→B→C→D→A的轨迹动作。
★园锥端面切削循环
G81X__Z__K__F__；
增量值编程时，为切削终点C相对于循环起点A的有向距离，用U、W表示。
K：
为切削起点B相对于切削终点C的Z向有向距离。
该指令执行如图（1—4）所示A→B→C→D→A的轨迹动作。
7.螺纹切削循环G82
★直螺纹切削循环
G82X（U）__Z（W）__R__E__C__P__F__；
绝对值编程时，为螺纹终点C在工件坐标系下的坐标；
增量值编程时，为螺纹终点C相对于循环起点A的有向距离，用U、W表示，其符号由轨迹1和2的方向确定；
R,E：
螺纹切削的退尾量，R、E均为向量，R为Z向回退量；
E为X向回退量，R、E可以省略，表示不用回退功能；
螺纹头数，为0或1时切削单头螺纹；
单头螺纹切削时，为主轴基准脉冲处距离切削起始点的主轴转角（缺省值为0）；
多头螺纹切削时，为相邻螺纹头的切削起始点之间对应的主轴转角。
螺纹导程；
螺纹切削循环同G32螺纹切削一样，在进给保持状态下，该循环在完成全部动作之后才停止运动。
G82X__Z__I__R__E__C__P__F__；
增量值编程时，为螺纹终点C相对于循环起点A的有向距离，用U、W表示。
为螺纹起点B与螺纹终点C的半径差。
其符号为差的符号（无论是绝对值编程还是增量值编程）；
螺纹导程
8．复合循环
有四类复合循环，分别是
G71：
内（外）径粗车复合循环；
G72：
端面粗车复合循环；
G73：
封闭轮廓复合循环；
G76：
螺纹切削复合循环；
运用这组复合循环指令，只需指定精加工路线和粗加工的吃刀量，系统会自动计算粗加工路线和走刀次数。
⑴内（外）径粗车复合循环G71
★无凹槽加工时
G71U（?
d）R（r）P（ns）Q（nf）X（?
x）Z（?
z）F（f）S（s）T（t）；
该指令执行如图（1-7）所示的粗加工和精加工，其中精加工路径为A→A'
→B'
→B的轨迹。
△d：
切削深度（每次切削量），指定时不加符号，方向由矢量AA′决定；
r：
每次退刀量；
ns：
精加工路径第一程序段（即图中的AA'
）的顺序号；
nf：
精加工路径最后程序段（即图中的B'
B）的顺序号；
△x：
X方向精加工余量；
△z：
Z方向精加工余量；
f，s，t：
粗加工时G71中编程的F、S、T有效，而精加工处于ns到nf程序段之间的F、S、T有效。
G71切削循环下，切削进给方向平行于Z轴，X（?
U）和Z（?
W）的符号如图（1-8）所示。
其中（+）表示沿轴正方向移动，（-）表示沿轴负方向移动。
★有凹槽加工时
G71U（△d）R（r）P（ns）Q（nf）x（△x）z（△z）F（f）S（s）T（t）；
该指令执行如图（1-9）所示的粗加工和精加工，其中精加工路径为A→A'
d：
e：
精加工余量，其为X方向的等高距离；
外径切削时为正，内径切削时为负
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。
①G71指令必须带有P，Q地址ns、nf，且与精加工路径起、止顺序号对应，否则不能进行该循环加工。
②ns的程序段必须为G00/G01指令，即从A到A'
的动作必须是直线或点定位运动。
③在顺序号为ns到顺序号为nf的程序段中，不应包含子程序。
⑵端面粗车复合循环G72
G72W（△d）R（r）P（ns）Q（nf）X（△x）Z（△z）F（f）S（s）T（t）；
该循环与G71的区别仅在于切削方向平行于X轴。
该指令执行如图（1-10）所示的粗加工和精加工，其中精加工路径为A→A'
其中：
f、s、t：
①G72指令必须带有P，Q地址，否则不能进行该循环加工。
②在ns的程序段中应包含G00/G01指令，进行由A到A'
的动作，且该程序段中不应编有X向移动指令。
③在顺序号为ns到顺序号为nf的程序段中，可以有G02/G03指令，但不应包含子程序。
⑶螺纹切削复合循环G76
G76C（c）R（r）E（e）A（a）X（x）Z（z）I（i）K（k）U（d）V（△dmin）Q（△d）P（p）F（L）;
螺纹切削固定循环G76执行如图（1-11）所示的加工轨迹。
其单边切削及参数如图（1-12）所示。
c：
精整次数（1~99），为模态值；
螺纹Z向退尾长度（00~99），为模态值；
螺纹X向退尾长度（00~99），为模态值；
a：
刀尖角度（二位数字），为模态值；
在80°
、60°
、55°
、30°
、29°
和0°
六个角度中选一个；
x、z：
绝对值编程时，为有效螺纹终点C的坐标；
增量值编程时，为有效螺纹终点C相对于循环起点A的有向距离；
（用G91指令定义为增量编程，使用后用G90定义为绝对编程。
）
i：
螺纹两端的半径差；
如i=0，为直螺纹（圆柱螺纹）切削方式；
k：
螺纹高度；
该值由x轴方向上的半径值指定；
△dmin：
最小切削深度（半径值）；
当第n次切削深度（?
dn?
?
dn?
1），小于△dmin时，则切削深度设定为?
dmin；
精加工余量（半径值）；
第一次切削深度（半径值）；
p：
主轴基准脉冲处距离切削起始点的主轴转角；
L：
螺纹导程（同G32）；
按G76段中的X（x）和Z（z）指令实现循环加工，增量编程时，要注意u和w的正负号（由刀具轨迹AC和CD段的方向决定）。
G76循环进行单边切削，减小了刀尖的受力。
第一次切削时切削深度为△d，第n次的切削总深度为△dn，每次循环的背吃刀量为△d（n△n△1）复合循环指令注意事项G71，G72，G73复合循环中地址P指定的程序段，应有准备机能01组的G00或G01指令，否则产生报警。
在MDI方式下，不能运行G71，G72，G73指令，可运行G76指令。
在复合循环G71，G72，G73中由P，Q指定顺序号的程序段之间，不应包含M98子程序调用及M99子程序返回指令。
刀具补偿功能指令刀具的补偿包括刀具的偏置和磨损补偿，刀尖半径补偿。
声明：
刀具的偏置和磨损补偿，是由T代码指定的功能，而不是由G代码规定的准备功能，但为了方便用户阅读，保持整个说明书的系统性和连贯性，改在此处描述。
刀具偏置补偿和刀具磨损补偿我们编程时，设定刀架上各刀在工作位时，其刀尖位置是一致的。
但由于刀具的几何形状、及安装的不同，其刀尖位置是不一致的，其相对于工件原点的距离也是不同的。
因此需要将各刀具的位置值进行比较或设定，称为刀具偏置补偿。
刀具偏置补偿可使加工程序不随刀尖位置的不同而改变。
刀具偏置补偿有两种形式：
其一、相对补偿形式。
如图3.3.39所示，在对刀时，确定一把刀为标准刀具，并以其刀尖位置A为依据建立坐标系。
这样，当其它各刀转到加工位置时，刀尖位置B相对标刀刀尖位置A就会出现偏置，原来建立的坐标系就不再适用，因此应对非标刀具相对于标准刀具之间的偏置值△x、△z进行补偿。
使刀尖位置B移至位置A。
标刀偏置值为机床回到机床零点时，工件坐标系零点相对于工作位上标刀刀尖位置的有向距离。
附件2；
第二部分数控车床操作
一、基本面板功能
实训教学目的和要求
1．目的：
⑴了解整个操作面板的基本结构
⑵熟悉板面各区的分布位置及功能
⑶掌握各功能键的功能能运用各功能键进行操作
2．要求：
⑴严格按照数控车床的操作进行操作
⑵严格遵守实训室的各项规定
⑶对操作有疑问时要先向指导老师请教后方可进行操作
F1→F4格式表示在主菜单下按F1，然后在子菜单下按F4。
将不再做说明。
二、系统功能熟悉
1．实训教学目的和要求
1）目的
⑴掌握规范的操作动作和操作的基本要求
⑵掌握数控车床的基本操作
⑶熟悉系统的每一个功能键的功能
⑷熟练运用每个键进行各项操作
2）要求
⑴严格按照机床的操作说明进行操作
⑵严格遵守各项安全规定，以免发生人身或机床事故
⑶不清楚的问题要在指导老师的指导后方可进行操作，不可擅自操作。
2．机床的基本操作
1）．急停
2）．工作方式选择
3）．轴手动按键
4）．速率修调
5）．回参考点
6）．手动进给
7）．增量进给
8）．手摇进给
9）．自动运行
10）．单段运行
11）．超程解除
12）．手动机床动作控制
3．手动数据输入（MDI）运行（F4→F6）
1．输入MDI指令段；
2．运行MDI指令段；
3．修改某一字段的值；
4．停止当前运行的MDI指令。
4．显示切换
⑴主显示窗口；
⑵显示模式；
⑶正文显示；
⑷坐标系选择；
⑸位置值类型选择。
当前位置显示；
⑹图形选择；
⑺设置图形显示模式。
5．程序的选择、编辑、新建以及文件的管理
在软件主操作面板界面下，按F2键进入编辑功能子菜单。
命令行与菜单的显示。
1）选择编辑程序（F2→F2）
在编辑功能子菜单下按F2键，将弹出一对话框。
⑴选择磁盘程序（含网络程序）；
⑵读入串口程序；
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