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1、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）课题一、实训图纸如下图所示，已知毛坯为36115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）课题比例数量材料（图1）145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36115，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
2、卡盘夹紧定位，加工起点和换刀点可以设为同一点，（即：G00 X100. 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1T010190粗精车外圆刀0.21外轮廓2T0202切槽刀刀宽41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Sr/min进给速度Fmm/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G01T0
3、1016000.1(2)外轮廓粗加工G71T01016000.31.5(3)外轮廓精加工G70T010115000.10.5(4)车外沟槽G01T02026000.23数值计算（1）设定程序原点,以工件前端面与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,也同样以前端面与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与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
4、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N0010T0101换刀补号为01的01 号刀N0020M03 S600主轴正转，转速600r/minN0030G00 X100 Z100快速定点，检验1号刀的刀补N0040G00 X38 Z2 快速定位到加工循环起始点N0050G71 U1.5 R1 采用外径粗加工循环指令编程加工N0060G71 P70 Q160 U0.5 W0 F0.3N0070G00 X0 循环起始句N0080G01 Z0 N0090G03 X20 Z-10 R10 N0100G01 Z-25 N0110G01
5、 X24 N0120G01 X30 Z-38 N0130G01 Z-50N0140G01 X35N0150G01 Z-70N0160G01 X40循环结束句N0170G00 X100 Z100 N0180M05 N0190M00 N0200T0101N0210M03 S1500N0220G00 X38 Z2 快速定位到加工循环起始点N0230G70 P70 Q160 F0.1调用精加工程序，加工外轮廓N0240G00 X100 Z100 刀具返回换刀点N0250M05 N0260M00 N0270T0202换刀补号为02的02 号刀N0280M03 S600N0290G00 X37 Z2 N0
6、300G00 Z-50 N0310G01 X25 F0.2N0320G00 X37 N0330G00 X100 Z100刀具返回换刀点N0340M30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与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 G00 X35.5 Z2N0040 G01 Z-70 F150粗车外圆N0050 G00 X40 Z2 N0060G23 X3
7、4.5 Z-50 F150矩形循环粗加工台阶N0070 X32.5N0080 X30.5N0090 G00 X30.5 Z2循环起点坐标N0100 G22 L0005轮廓循环，循环5次N0110 G00 U-2 循环的内容N0120 G01 W-27 F150N0130 G01 U4 N0140 G01 U6 W-13N0150 G00 W40 N0160 G00 U-10N0170 G80循环结束N0180 G22 L0010轮廓循环，循环10次N0190 G00 U-2 每次进刀2 mmN0200 G01 W-2 F150N0210 G03 U20 W-10 R10N0220 G00 W1
8、2 N0230 G00 U-20 N0240 G80循环结束N0250 G00 X100 Z100 N0260 M05主轴停，检测工件N0270 M00N0280 M03N0290 T11换刀补号为01的01 号刀N0300 G00 X0 Z5外形轮廓精加工程序N0310 G01 Z0 F100 N0320 G03 X20 Z-10 R10 F100N0330 G01 Z-25 F100N0340 G01 X24 N0350 G01 X30 Z-38 N0360 G01 Z-50 N0370 G01 X35N0380 G01 Z-70 N0390 G00 X100 Z100 刀具返回换刀点N0
9、400 M05 主轴停，检测工件N0410 M00程序暂停N0420 M03N0430 T22换刀补号为02的02号刀N0440 G00 X38 Z-50 N0450 G01 X25 F100切槽N0460 G00 X100 N0470 G00 Z100N0480 M30程序结束第二节 数控车工操作工（中级）课题一、实训图纸如下图所示，已知毛坯为40115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40，零件还没有进行粗加工。数控车工操作工（中级）课题比例数量材料（图2）145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40115，材料45#钢，1号刀：粗精车外圆
10、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：G00 X100. 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
11、1T010190粗精车外圆刀0.21外轮廓2T0202切槽刀刀宽41切槽左刀尖3T030360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Sr/min进给速度Fmm/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G01T01016000.1(2)外轮廓粗加工G71T01016000.31.5(3)外轮廓精加工G70T010115000.10.5(4)车外沟槽G01T02026000.2(5)车三角螺纹G92T03036003数值计算 （1）设定程序原点,以工
12、件前端面与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,也同样以前端面与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=1.25P。（3）暂不考虑刀具刀尖圆弧半径对工件轮廓的影响。4.工件参考程序与加工操作过程（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与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N0010T0101换刀
13、补号为01的01 号刀N0020M03 S600主轴正转，转速600r/minN0030G00 X100 Z100快速定点，检验1号刀的刀补N0040G00 X42 Z2 快速定位到加工循环起始点N0050G71 U1.5 R1 采用外径粗加工循环指令编程加工N0060G71 P70 Q200 U0.5 W0 F0.3N0070G00 X0 循环起始句N0080G01 Z0 采用复合循环粗加工外圆，X正方向留精加工余量0.5 mm N0090G03 X16 Z-8 R8 N0100G01 X21N0110G01 X24 Z-16 N0120G01 X27 N0130G01 X29.8 Z-17
14、.5N0140G01 Z-46N0150G01 X30N0160G01 X32 Z-47N0170G01 Z-55N0180G02 X38 Z-58 R3 N0190G01 Z-63N0200G01 X42循环结束句N0210G00 X100 Z100 刀具返回换刀点N0220M05 主轴停N0230M00 程序暂停，检测工件N0240T0101再次执行01 号刀和01号刀补N0250M03 S1500主轴正转，每分钟1500转N0260G00 X38 Z2 快速定位到加工循环起始点N0270G70 P70 Q200 F0.1调用精加工程序，加工外轮廓N0280G00 X100 Z100 刀具
15、返回换刀点N0290M05 N0300M00 N0310T0202换2号刀，执行02的号刀补， N0320M03 S600N0330G00 X40 Z2 N0340G00 Z-46 切槽N0350G01 X25 F0.2N0360G00 X40 N0370G00 Z-45 N0380G01 X30 F0.3N0390G01 X28 Z-46 F0.2N0400G00 X40退刀时先退X方向N0410G00 X100 Z100刀具返回换刀点N0420M05 主轴停 N0430M00 N0440T0303换03号刀，执行03的号刀补，N0450M03 S800N0460G00 X40 Z-8 快速
16、定位到加工螺纹的循环起始点N0470G92 X29.5 Z-43 F2车螺纹，螺距2N0480X29 N0490X28.5N0500X28 N0510X27.5N0520G00 X100 Z100刀具返回换刀点N0530M30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与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 G00 X38.5 Z5N0040 G01 Z
17、-63 F150粗车外圆N0050 G00 X40 Z2N0060 G00 X38.5 Z2 循环起点坐标N0070 G22 L0003 轮廓循环，循环3次N0080 G00 U-2 循环的内容，每次进给2 mmN0090 G01 W-57 F150N0100 G02 U6 W-3 R3N0110 G00 W60 N0120 G00 U-6N0130 G80循环结束N0140 G23 X30.5 Z-46 F150矩形循环粗加工台阶N0150 X28.5 Z-16N0160 X26.5N0170 X24.5N0180 X22.5 Z-8N0190 X20.5 N0200 X18.5N0210
18、X16.5N0220 G00 X21.5N0230 G01 Z-8 F150N0240 G01 X24.5 Z-16 F150粗车外圆锥N0250 G00 Z2N0260 G00 X16.5 Z2循环起点坐标N0270 G22 L0008轮廓循环，循环8次N0280 G00 U-2循环加工圆弧N0290 G01 W-2 F150N0300 G03 U16 W-8 R8 N0310 G00 W10 N0320 G00 U-16N0330 G80循环结束N0340 G00 X100 Z100 刀具返回换刀点N0350 M05 主轴停，检测工件N0360 M00程序暂停N0370 M03N0380
19、T11换刀补号为01的01 号刀N0390 G00 X0 Z5外形轮廓精加工程序N0400 G01 Z0 F100N0410 G03 X16 Z-8 R8N0420 G01 X21N0430 G01 X24 Z-16N0440 G01 X27N0450 G01 X29.8 Z-17.5N0460 G01 Z-46N0470 G01 X30N0480 G01 X32 Z-47N0490 G01 Z-55N0500 G02 X38 Z-58 R3N0510 G01 Z-63 N0520 G00 X100 Z100 刀具返回换刀点N0530 M05主轴停，检测工件N0540 M00程序暂停N0550
20、 M03N0560 T22换刀补号为02的02号刀N0570 G00 X35 Z-46切槽和退刀槽的倒角，退刀时先退X方向N0580 G01 X25 F100N0590 G00 X35 N0600 G00 Z-44.5N0610 G01 X30 F100N0620 G01 X27 Z-46 N0630 G00 X100 N0640 G00 Z100刀具返回换刀点N0650 M05 N0660 M00程序暂停N0670 M03N0680 T33换刀补号为03的03号刀N0690 G00 X29.8 Z-9循环起点坐标N0700 G22 L0008轮廓循环，循环8次N0710 G00 U-0.31
21、螺纹循环加工N0720 G33 W-33 F2N0730 G00 W33N0740 G00 U-6N0750 G80循环结束N0760 G00 X100 Z100N0770 M05主轴停N0780 M30程序结束第三节 数控车工操作工（中级）课题一、实训图纸如下图所示，已知毛坯为4096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40，零件还没有进行粗加工。未注倒角245。数控车工操作工（中级）课题比例数量材料（图3号）145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4096，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
22、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：G00 X100. 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1T010190粗精车外圆刀0.21外轮廓2T020
23、2切槽刀刀宽31切槽左刀尖3T030360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Sr/min进给速度Fmm/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G01T01016000.1(2)外轮廓粗加工G71T01016000.31.5(3)外轮廓精加工G70T010115000.10.5(4)车外沟槽G01T02026000.2(5)车三角螺纹G92T03036003数值计算 （1）设定程序原点,以工件前端面与轴线的交点为程序原点建立工件坐标系,
24、当工件要调头车削时,也同样以前端面与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=1.25P。（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与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 G00 X100 Z10
25、0 快速定点，检验1号刀的刀补N0030 M03 S600主轴正转，转速600r/minN0040 G00 X42 Z2快速定位到加工循环起始点N0050 G71 U1.5 R1采用外径粗加工循环指令编程加工N0060 G71 P70 Q110 U0.5 W0 F0.3N0070 G00 X32 循环起始句N0080 G01 Z0 N0090 G03 X38 Z-3 R3N0100 G01 Z-50N0110 G01 X42循环结束句N0120 G00 X100 Z100 刀具返回换刀点N0130 M05主轴停N0140 M00程序暂停，检测工件N0150 M03 S1500主轴正转，每分钟1
26、500转N0160 T0101再次执行01 号刀和01号刀补N0170 G00 X42 Z2快速定位到加工循环起始点N0180 G70 P70 Q110 F0.1调用精加工程序，加工外轮廓N0190 G00 X100 Z100 刀具返回换刀点N0200 M05 主轴停N0210 M00程序暂停，检测工件N0220 M03 S600 N0230 T0202 换2号刀，执行02的号刀补，N0240 G00 X45 Z-20 切矩型外沟槽和V型槽，车好后要先退+X，后退+Z方向N0250 G01 X32.1 F0.1N0260 G00 X40 N0270 G01 Z-18 F0.2N0280 G01
27、 X32 N0290 G01 Z-20 N0300 G00 X40 N0310 G00 Z-31.11N0320 G01 X28 F0.2 N0330 G00 X40 N0340 G01 Z-34 F0.2N0350 G01 X38 N0360 G01X28 Z-31.11N0370 G00 X40 N0380 G00 Z-28N0390 G01 X38 F0.2N0400 G01 X28 Z-30.89 N0410 G00 X100 先退+XN0420 G00 Z100 后退+Z方向N0430 M05 主轴停N0440 M30程序结束工件调头装夹，车端面保证总长程序号O0002编程系统FAN
28、UC0i-TC序号程序简要说明N0010 T0101换刀补号为01的01 号刀N0020 G00 X100 Z100 快速定点，检验1号刀的刀补N0030 M03 S600主轴正转，转速600r/minN0040 GOO X42 Z2快速定位到粗加工循环起始点N0050 G71 U1.5 R1采用外径粗加工循环指令编程加工N0060 G71 P70 Q180 U0.5 W0 F0.3N0070 G00 X0循环起始句N0080 G01 Z0采用复合循环粗加工外圆，X正方向留精加工余量0.5 mm N0090 GO3 X12 Z-6 R6 N0100 G01 Z-11N0110 G01 X26N
29、0120 G01 X29.8 Z-13N0130 G01 Z-35N0140G01 X30 N0150 G01 Z-40 N0160 G01 X33 N0170 G01 Z-45 N0180 G01 X42循环结束句N0190 G00 X100 Z100刀具返回换刀点N0200 M05主轴停N0210 M00程序暂停，检测工件N0220 M03 S1500主轴正转，每分钟1500转N0230 T0101再次执行01 号刀和01号刀补N0240 G00 X42 Z2 快速定位到精加工循环起始点N0250 G70 P70 Q180 F0.1调用精加工程序，加工外轮廓N0260 G00 X100 Z
30、100 刀具返回换刀点N0270 M05N0280M00N0290 M03 S600N0300 T0202换2号刀，执行02的号刀补N0310 G00 X35 Z-35切槽N0320 G01 X24 F0.2N0330G00 X32 N0340 G00 Z-33切槽和倒角N0350 G01 X24 F0.2 N0360 G01 Z-35 N0370 G00 X32N0380 G00 Z-31 N0390 G01 X30 F0.2N0400 G01 X26 Z-33N0410 G00 X100 退刀时先退X方向N0420 G00 Z100N0430 T0303换03号刀，执行03的号刀补N044
31、0 G00 X32 Z-5快速定位到加工螺纹的循环起始点N0450 G92 X29.5 Z-31 F2车螺纹，螺距2N0460 X29N0470 X28.5N0480 X28N0490 X27.5N0500 G00 X100 Z100 刀具返回换刀点N0510 M30程序结束b) 工件的参考程序。 表4-6 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与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 G00
32、 X38.5 Z5N0040 G01 Z-50 F150 粗车外圆N0050 G00 X40 Z2 N0060 G00 X38.5 Z2循环起点坐标N0070 G22 L0003轮廓循环，循环3次N0080 G00 U-2循环的内容，每次进给2 mmN0090 G01 W-2 N0100 G03 U6 W-3 R3N0110 G00 W5N0120 G00 U-6 N0130 G80循环结束N0140 G00 X100 Z100刀具返回换刀点N0150 M05 主轴停，检测工件N0160 M00程序暂停N0170 M03N0180 T11换刀补号为01的01 号刀N0190 G00 X32 Z
33、5外形轮廓精加工程序N0200 G01 Z0 F100N0210 G03 X38 Z-3 R3 F100N0220 G01 Z-50 F100N0230 G00 X100 Z100N0240 M05 N0250 M00N0260 M03N0270 T22换刀补号为02的02号刀N0280 G00 X45 Z-20 切槽和V形槽，退刀时先退X方向N0290 G01 X32.1 F100N0300 G00 X40 N0310 G01 Z-18 F100N0320 G01 X32 N0330 G01 Z-20 N0340 G00 X40 N0350 G00 Z-31.11N0360 G01 X28
34、F100N0370 G00 X40 N0380 G01 Z-34 F100N0390 G01 X38 N0400 G01X28 Z-31.11N0410 G00 X40 N0420 G00 Z-28N0430 G01 X38 F100N0440 G01 X28 Z-30.89 N0450 G00 X100 N0460 G00 Z100 N0470 M05 主轴停N0480 M30程序结束工件调头装夹，车端面保证总长程序号P0002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 G00 X42 Z2N0040 G23 X38
35、Z-45 F150矩形循环粗加工台阶N0050 X36.5 N0060 X33.5N0070 X30.5 Z-40N0080 X28.5 Z-11N0090 X26.5N0100 X24.5N0110 X22.5N0120 X20.5N0130 X18.5N0140 X16.5 N0150 X14.5 N0160 X12.5N0170 G00 X12.5 Z2循环起点坐标N0180 G22 L0006轮廓循环，循环6次N0190 G00 U-2 循环的内容，每次进给2 mmN0200 G01 W-2 F150N0210 G03 U12 W-6 R6N0220 G00 W8 N0230 G00
36、U-12 N0240 G80循环结束N0250 G00 X100 Z100刀具返回换刀点N0260 M05 主轴停，检测工件N0270 M00程序暂停N0280 M03N0290 T11换刀补号为01的01 号刀N0300 G00 X0 Z5 外形轮廓精加工程序N0310 G01 Z0 F100N0320 G03 U12 W-6 R6 N0330 G01 Z-11 F100N0340 G01 X26N0350 G01 X29.8 Z-13 外形轮廓精加工程序N0360 G01 Z-35 N0370 G01 X30N0380 G01 Z-40 N0390 G01 X33N0400 G01 Z-4
37、5N0410 G01 X40 N0420 G00 X100 Z100刀具返回换刀点N0430 M05 主轴停，检测工件N0440 M00程序暂停N0450 M03N0460 T22换刀补号为02的02号刀N0470 G00 X35 Z-35切槽和退刀槽的倒角，退刀时先退X方向N0480 G01 X24 F100N0490G00 X32 N0500 G00 Z-33N0510 G01 X24 F100 N0520 G01 Z-35 N0530 G00 X32N0540 G00 Z-31 N0550 G01 X30 F100N0560 G01 X26 Z-33N0570 G00 X100 N0580 G00 Z100刀具返回换刀点N0590 T0303换刀补号为03的03号刀N0600 G00 X29.8 Z-5 循环起点坐标N0610 G22 L0008 轮廓循环，循环8次N0620 G00 U-0.31 N0630 G
