第四章 数控车床典型零件的加工.docx

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第四章数控车床典型零件的加工

第四章数控车床典型零件的加工

第一节数控车工操作工（中级）课题Ⅰ

一、实训图纸

如下图所示，已知毛坯为φ36×115的45钢，要求编制数控加工程序并完成零件的加工。

数控车工操作工（中级）课题Ⅰ

比例

数量

材料

（图1）

1

45钢

姓名

日期

中船澄西技工学校

评分

评分

1．如图

（1）所示，毛坯尺寸φ36×115㎜，材料45#钢，1号刀：

粗精车外圆刀（90°右偏刀），2号刀：

切断刀（刀宽4㎜）。

2．零件图工艺分析

（1）技术要求分析。

如图

（1）所示,零件包括外沟槽,外圆锥,半球体和切断等加工。

其中工件的尺寸精度和表面粗糙度的要求不高。

零件材料45#钢，无热处理和硬度要求。

（2）确定装夹方案，定位基准，加工起点，换刀点。

用三爪自定心卡盘夹紧定位，加工起点和换刀点可以设为同一点，（即：

G00X100.Z100.）。

（3）制定加工方案，确定各刀具及切削用量。

如表：

（图1号）的刀具卡

实训课题

典型零件的编程及加工

零件名称

轴类零件

零件图号

1

序号

刀具号

刀具名称及规格

刀尖半径

数量

加工表面

备注

1

T0101

90°粗精车外圆刀

0.2

1

外轮廓

2

T0202

切槽刀

刀宽4㎜

1

切槽

左刀尖

（图1号）的工序和操作清单

材料

45#

零件图号

13-4

系统

FANUC

工序号

120

操作序号

工步内容

（走刀路线）

G功能

T刀具

切削用量

转速S

r/min

进给速度F

mm/r

切削深度mm

主程序1

夹住棒料一头，夹持长度75㎜（手动操作），调用主程序1加工

（1）

加工工件端面

G01

T0101

600

0.1

（2）

外轮廓粗加工

G71

T0101

600

0.3

1.5

（3）

外轮廓精加工

G70

T0101

1500

0.1

0.5

（4）

车外沟槽

G01

T0202

600

0.2

3．数值计算

（1）设定程序原点,以工件前端面和轴线的交点为程序原点建立工件坐标系,当工件要调头车削时,也同样以前端面和轴线的交点为程序原点建立工件坐标系。

工件加工程序起始点和换刀点都设在（X100.，Z100.）位置点。

（2）暂不考虑刀具刀尖圆弧半径对工件轮廓的影响。

4.工件参考程序

a）工件的参考程序。

表4-1案例图

（1）程序卡（供参考）

数控车床程序卡

编程原点

工件右端面和轴线交点

编写日期

零件名称

球轴

零件图号

1

材料

45#

车床型号

CKA6150DJ

夹具名称

三爪卡盘

实训车间

数控车间

程序号

O1111

编程系统

FANUC0i-TC

序号

程序

简要说明

N0010

T0101

换刀补号为01的01号刀

N0020

M03S600

主轴正转，转速600r/min

N0030

G00X100Z100

快速定点，检验1号刀的刀补

N0040

G00X38Z2

快速定位到加工循环起始点

N0050

G71U1.5R1

采用外径粗加工循环指令编程加工

N0060

G71P70Q160U0.5W0F0.3

N0070

G00X0

循环起始句

N0080

G01Z0

N0090

G03X20Z-10R10

N0100

G01Z-25

N0110

G01X24

N0120

G01X30Z-38

N0130

G01Z-50

N0140

G01X35

N0150

G01Z-70

N0160

G01X40

循环结束句

N0170

G00X100Z100

N0180

M05

N0190

M00

N0200

T0101

N0210

M03S1500

N0220

G00X38Z2

快速定位到加工循环起始点

N0230

G70P70Q160F0.1

调用精加工程序，加工外轮廓

N0240

G00X100Z100

刀具返回换刀点

N0250

M05

N0260

M00

N0270

T0202

换刀补号为02的02号刀

N0280

M03S600

N0290

G00X37Z2

N0300

G00Z-50

N0310

G01X25F0.2

N0320

G00X37

N0330

G00X100Z100

刀具返回换刀点

N0340

M30

程序结束

b）工件的参考程序。

表4-2案例图

（1）程序卡（供参考）

数控车床程序卡

编程原点

工件右端面和轴线交点

编写日期

零件名称

球轴

零件图号

1

材料

45#

车床型号

仁和

夹具名称

三爪卡盘

实训车间

数控车间

程序号

P0001

编程系统

仁和

序号

程序

简要说明

N0010

T11

换刀补号为01的01号刀

N0020

M03

主轴正转

N0030

G00X35.5Z2

N0040

G01Z-70F150

粗车外圆

N0050

G00X40Z2

N0060

G23X34.5Z-50F150

矩形循环粗加工台阶

N0070

X32.5

N0080

X30.5

N0090

G00X30.5Z2

循环起点坐标

N0100

G22L0005

轮廓循环，循环5次

N0110

G00U-2

循环的内容

N0120

G01W-27F150

N0130

G01U4

N0140

G01U6W-13

N0150

G00W40

N0160

G00U-10

N0170

G80

循环结束

N0180

G22L0010

轮廓循环，循环10次

N0190

G00U-2

每次进刀2mm

N0200

G01W-2F150

N0210

G03U20W-10R10

N0220

G00W12

N0230

G00U-20

N0240

G80

循环结束

N0250

G00X100Z100

N0260

M05

主轴停，检测工件

N0270

M00

N0280

M03

N0290

T11

换刀补号为01的01号刀

N0300

G00X0Z5

外形轮廓精加工程序

N0310

G01Z0F100

N0320

G03X20Z-10R10F100

N0330

G01Z-25F100

N0340

G01X24

N0350

G01X30Z-38

N0360

G01Z-50

N0370

G01X35

N0380

G01Z-70

N0390

G00X100Z100

刀具返回换刀点

N0400

M05

主轴停，检测工件

N0410

M00

程序暂停

N0420

M03

N0430

T22

换刀补号为02的02号刀

N0440

G00X38Z-50

N0450

G01X25F100

切槽

N0460

G00X100

N0470

G00Z100

N0480

M30

程序结束

第二节数控车工操作工（中级）课题Ⅱ

一、实训图纸

如下图所示，已知毛坯为φ40×115的45钢，要求编制数控加工程序并完成零件的加工。

注：

毛坯为Ø40，零件还没有进行粗加工。

数控车工操作工（中级）课题Ⅱ

比例

数量

材料

（图2）

1

45钢

姓名

日期

中船澄西技工学校

评分

1.如图

（2）所示，毛坯尺寸φ40×115㎜，材料45#钢，1号刀：

粗精车外圆刀（90°右偏刀），2号刀：

切断刀（刀宽5㎜），3号刀:

外螺纹车刀（60°）

2.零件图工艺分析

（1）技术要求分析。

如图

（2）所示,零件包括复杂的外形面，外沟槽,外圆锥,半球体，圆弧面，和切断等加工。

其中工件的外圆尺寸精度和表面粗糙度的要求很高。

零件材料45#钢，无热处理和硬度要求。

（2）确定装夹方案，定位基准，加工起点，换刀点。

用三爪自定心卡盘夹紧定位，加工起点和换刀点可以设为同一点，（即：

G00X100.Z100.）。

（3）制定加工方案，确定各刀具及切削用量。

如下图：

（图2号）的刀具卡

实训课题

典型零件的编程及加工

零件名称

轴类零件

零件图号

2

序号

刀具号

刀具名称及规格

刀尖半径

数量

加工表面

备注

1

T0101

90°粗精车外圆刀

0.2

1

外轮廓

2

T0202

切槽刀

刀宽4㎜

1

切槽

左刀尖

3

T0303

60°螺纹车刀

1

（图2号）的工序和操作清单

材料

45#

零件图号

2

系统

FANUC

工序号

操作序号

工步内容

（走刀路线）

G功能

T刀具

切削用量

转速S

r/min

进给速度F

mm/r

切削深度mm

主程序1

夹住棒料一头，夹持长度70㎜（手动操作），调用主程序1加工

（1）

加工工件端面

G01

T0101

600

0.1

（2）

外轮廓粗加工

G71

T0101

600

0.3

1.5

（3）

外轮廓精加工

G70

T0101

1500

0.1

0.5

（4）

车外沟槽

G01

T0202

600

0.2

（5）

车三角螺纹

G92

T0303

600

3．数值计算

（1）设定程序原点,以工件前端面和轴线的交点为程序原点建立工件坐标系,当工件要调头车削时,也同样以前端面和轴线的交点为程序原点建立工件坐标系。

工件加工程序起始点和换刀点都设在（X100.，Z100.）位置点。

（2）计算螺纹切入的深度:

ap=1.25×P。

（3）暂不考虑刀具刀尖圆弧半径对工件轮廓的影响。

4.工件参考程序和加工操作过程

（1）工件的参考程序。

表4-3案例图

（2）程序卡（供参考）

数控车床程序卡

编程原点

工件右端面和轴线交点

编写日期

零件名称

轴类零件

零件图号

2

材料

45#

车床型号

CKA6150DJ

夹具名称

三爪卡盘

实训车间

数控车间

程序号

O0001

编程系统

FANUC0i-TC

序号

程序

简要说明

N0010

T0101

换刀补号为01的01号刀

N0020

M03S600

主轴正转，转速600r/min

N0030

G00X100Z100

快速定点，检验1号刀的刀补

N0040

G00X42Z2

快速定位到加工循环起始点

N0050

G71U1.5R1

采用外径粗加工循环指令编程加工

N0060

G71P70Q200U0.5W0F0.3

N0070

G00X0

循环起始句

N0080

G01Z0

采用复合循环粗加工外圆，X正方向留精加工余量0.5mm

N0090

G03X16Z-8R8

N0100

G01X21

N0110

G01X24Z-16

N0120

G01X27

N0130

G01X29.8Z-17.5

N0140

G01Z-46

N0150

G01X30

N0160

G01X32Z-47

N0170

G01Z-55

N0180

G02X38Z-58R3

N0190

G01Z-63

N0200

G01X42

循环结束句

N0210

G00X100Z100

刀具返回换刀点

N0220

M05

主轴停

N0230

M00

程序暂停，检测工件

N0240

T0101

再次执行01号刀和01号刀补

N0250

M03S1500

主轴正转，每分钟1500转

N0260

G00X38Z2

快速定位到加工循环起始点

N0270

G70P70Q200F0.1

调用精加工程序，加工外轮廓

N0280

G00X100Z100

刀具返回换刀点

N0290

M05

N0300

M00

N0310

T0202

换2号刀，执行02的号刀补，

N0320

M03S600

N0330

G00X40Z2

N0340

G00Z-46

切槽

N0350

G01X25F0.2

N0360

G00X40

N0370

G00Z-45

N0380

G01X30F0.3

N0390

G01X28Z-46F0.2

N0400

G00X40

退刀时先退X方向

N0410

G00X100Z100

刀具返回换刀点

N0420

M05

主轴停

N0430

M00

N0440

T0303

换03号刀，执行03的号刀补，

N0450

M03S800

N0460

G00X40Z-8

快速定位到加工螺纹的循环起始点

N0470

G92X29.5Z-43F2

车螺纹，螺距2

N0480

X29

N0490

X28.5

N0500

X28

N0510

X27.5

N0520

G00X100Z100

刀具返回换刀点

N0530

M30

程序结束

（2）工件的参考程序。

表4-4案例图

（2）程序卡（供参考）

数控车床程序卡

编程原点

工件右端面和轴线交点

编写日期

零件名称

轴类零件

零件图号

2

材料

45#

车床型号

仁和

夹具名称

三爪卡盘

实训车间

数控车间

程序号

P0001

编程系统

仁和

序号

程序

简要说明

N0010

T11

换刀补号为01的01号刀

N0020

M03

主轴正转

N0030

G00X38.5Z5

N0040

G01Z-63F150

粗车外圆

N0050

G00X40Z2

N0060

G00X38.5Z2

循环起点坐标

N0070

G22L0003

轮廓循环，循环3次

N0080

G00U-2

循环的内容，每次进给2mm

N0090

G01W-57F150

N0100

G02U6W-3R3

N0110

G00W60

N0120

G00U-6

N0130

G80

循环结束

N0140

G23X30.5Z-46F150

矩形循环粗加工台阶

N0150

X28.5Z-16

N0160

X26.5

N0170

X24.5

N0180

X22.5Z-8

N0190

X20.5

N0200

X18.5

N0210

X16.5

N0220

G00X21.5

N0230

G01Z-8F150

N0240

G01X24.5Z-16F150

粗车外圆锥

N0250

G00Z2

N0260

G00X16.5Z2

循环起点坐标

N0270

G22L0008

轮廓循环，循环8次

N0280

G00U-2

循环加工圆弧

N0290

G01W-2F150

N0300

G03U16W-8R8

N0310

G00W10

N0320

G00U-16

N0330

G80

循环结束

N0340

G00X100Z100

刀具返回换刀点

N0350

M05

主轴停，检测工件

N0360

M00

程序暂停

N0370

M03

N0380

T11

换刀补号为01的01号刀

N0390

G00X0Z5

外形轮廓精加工程序

N0400

G01Z0F100

N0410

G03X16Z-8R8

N0420

G01X21

N0430

G01X24Z-16

N0440

G01X27

N0450

G01X29.8Z-17.5

N0460

G01Z-46

N0470

G01X30

N0480

G01X32Z-47

N0490

G01Z-55

N0500

G02X38Z-58R3

N0510

G01Z-63

N0520

G00X100Z100

刀具返回换刀点

N0530

M05

主轴停，检测工件

N0540

M00

程序暂停

N0550

M03

N0560

T22

换刀补号为02的02号刀

N0570

G00X35Z-46

切槽和退刀槽的倒角，退刀时先退X方向

N0580

G01X25F100

N0590

G00X35

N0600

G00Z-44.5

N0610

G01X30F100

N0620

G01X27Z-46

N0630

G00X100

N0640

G00Z100

刀具返回换刀点

N0650

M05

N0660

M00

程序暂停

N0670

M03

N0680

T33

换刀补号为03的03号刀

N0690

G00X29.8Z-9

循环起点坐标

N0700

G22L0008

轮廓循环，循环8次

N0710

G00U-0.31

螺纹循环加工

N0720

G33W-33F2

N0730

G00W33

N0740

G00U-6

N0750

G80

循环结束

N0760

G00X100Z100

N0770

M05

主轴停

N0780

M30

程序结束

第三节数控车工操作工（中级）课题Ⅲ

一、实训图纸

如下图所示，已知毛坯为φ40×96的45钢，要求编制数控加工程序并完成零件的加工。

注：

毛坯为Ø40，零件还没有进行粗加工。

未注倒角2×45°。

数控车工操作工（中级）课题Ⅲ

比例

数量

材料

（图3号）

1

45钢

姓名

日期

中船澄西技工学校

评分

3.如图（3）所示，毛坯尺寸φ40×96㎜，材料45#钢，1号刀：

粗精车外圆刀（90°右偏刀），2号刀：

切断刀（刀宽3㎜），3号刀:

外螺纹车刀（60°）

4.零件图工艺分析

（1）技术要求分析。

如图（3）所示,零件包括复杂的外形面，外沟槽,V型槽，外圆锥,半球体，圆弧面的加工。

其中工件的外圆尺寸精度和表面粗糙度的要求很高。

零件材料45#钢，无热处理和硬度要求。

（2）确定装夹方案，定位基准，加工起点，换刀点。

用三爪自定心卡盘夹紧定位，加工起点和换刀点可以设为同一点，（即：

G00X100.Z100.）。

（3）制定加工方案，确定各刀具及切削用量。

如下图：

（图3号）的刀具卡

实训课题

典型零件的编程及加工

零件名称

轴类零件

零件图号

3

序号

刀具号

刀具名称及规格

刀尖半径

数量

加工表面

备注

1

T0101

90°粗精车外圆刀

0.2

1

外轮廓

2

T0202

切槽刀

刀宽3㎜

1

切槽

左刀尖

3

T0303

60°螺纹车刀

1

单线螺纹

（图3号）的工序和操作清单

材料

45#

零件图号

3

系统

FANUC

工序号

操作序号

工步内容

（走刀路线）

G功能

T刀具

切削用量

转速S

r/min

进给速度F

mm/r

切削深度mm

主程序1

夹住棒料一头，夹持长度60㎜（手动操作），调用主程序1加工

（1）

加工工件端面

G01

T0101

600

0.1

（2）

外轮廓粗加工

G71

T0101

600

0.3

1.5

（3）

外轮廓精加工

G70

T0101

1500

0.1

0.5

（4）

车外沟槽

G01

T0202

600

0.2

（5）

车三角螺纹

G92

T0303

600

3．数值计算

（1）设定程序原点,以工件前端面和轴线的交点为程序原点建立工件坐标系,当工件要调头车削时,也同样以前端面和轴线的交点为程序原点建立工件坐标系。

工件加工程序起始点和换刀点都设在（X100.，Z100.）位置点。

（2）计算螺纹切入的深度:

ap=1.25×P。

（3）暂不考虑刀具刀尖圆弧半径对工件轮廓的影响。

4.工件参考程序

（3）工件的参考程序。

表4-5案例图（3）程序卡（供参考）

数控车床程序卡

编程原点

工件右端面和轴线交点

编写日期

零件名称

轴类零件

零件图号

3

材料

45#

车床型号

CKA6150DJ

夹具名称

三爪卡盘

实训车间

数控车间

程序号

O0001

编程系统

FANUC0i-TC

序号

程序

简要说明

N0010

T0101

换刀补号为01的01号刀

N0020

G00X100Z100

快速定点，检验1号刀的刀补

N0030

M03S600

主轴正转，转速600r/min

N0040

G00X42Z2

快速定位到加工循环起始点

N0050

G71U1.5R1

采用外径粗加工循环指令编程加工

N0060

G71P70Q110U0.5W0F0.3

N0070

G00X32

循环起始句

N0080

G01Z0

N0090

G03X38Z-3R3

N0100

G0