工程训练中心

数控车实习教学

教学目的及要求教学目的及要求

自从自从 2020 世纪中叶数控技术创立以来，他给机械制造业世纪中叶数控技术创立以来，他给机械制造业带来革命化的变化。随着数控技术在我国的普及和发展，带来革命化的变化。随着数控技术在我国的普及和发展，及高等工科院校教学改革的不断深入，为配合工程训练中及高等工科院校教学改革的不断深入，为配合工程训练中心的实践教学，在提高学生综合能力与高素质培养的同时，心的实践教学，在提高学生综合能力与高素质培养的同时，让学生了解现代制造业中自动化、柔性话、产技术，我们让学生了解现代制造业中自动化、柔性话、产技术，我们开展数控车床实验操作。学生通过对数控车床的实验操作开展数控车床实验操作。学生通过对数控车床的实验操作达到下述各方面的锻炼：达到下述各方面的锻炼：

11 、了解数控车床的种类及基本结构；、了解数控车床的种类及基本结构； 22 、了解用户操作面板及其操作方法；、了解用户操作面板及其操作方法； 33 、掌握数控车床的基本技能及日常维护与保养的方、掌握数控车床的基本技能及日常维护与保养的方

式方法。 式方法。

教学内容教学内容一、 数控车床的种类及基本结构一、 数控车床的种类及基本结构• 11 ．． 11 数控机床种类很多，通常有以下几种不同的分类；数控机床种类很多，通常有以下几种不同的分类；• 按工艺用途分类（机床类型）按工艺用途分类（机床类型）

– 切削加工类具有切削加工功能的数控机床。如：数控铣床、数控切削加工类具有切削加工功能的数控机床。如：数控铣床、数控车床、数控磨床、加工中心、数控齿轮加工机床、柔性制造单元车床、数控磨床、加工中心、数控齿轮加工机床、柔性制造单元等；等；

– 成型加工类具有通过物理方法改变工件形状功能的数控机床。如成型加工类具有通过物理方法改变工件形状功能的数控机床。如数控折管机、数控弯管机等；数控折管机、数控弯管机等；

– 特种加工类具有特种加工功能的数控机床。如数控线切割、电火特种加工类具有特种加工功能的数控机床。如数控线切割、电火花加工机、激光加工机等；花加工机、激光加工机等；

– 其他类型 一些广义上的数控装备。如数控装配机、数控测量机、其他类型 一些广义上的数控装备。如数控装配机、数控测量机、机器人等。机器人等。

• 按控制功能分类按控制功能分类– 点位控制数控机床点位控制数控机床

• 这类数控机床尽能控制两个坐标轴带动这类数控机床尽能控制两个坐标轴带动刀具相对于工件运动。这类机床主要有刀具相对于工件运动。这类机床主要有数控钻床、印刷电路板钻孔机、数控镗数控钻床、印刷电路板钻孔机、数控镗床、数控冲床。床、数控冲床。

– 直线控制数控机床直线控制数控机床• 这类数控机床可控制刀具或工作台以适这类数控机床可控制刀具或工作台以适

当的进给速度，沿平行与坐标轴的方向当的进给速度，沿平行与坐标轴的方向进行直线移动和切削加工。进行直线移动和切削加工。

– 轮廓控制数控机床轮廓控制数控机床

• 按进给伺服系统类型分类按进给伺服系统类型分类• 按数控系统的进给伺服子系统有无位置测按数控系统的进给伺服子系统有无位置测

量装置可分为开环数控机床和闭环数控机量装置可分为开环数控机床和闭环数控机床，在闭环数控系统中，根据位置测量装床，在闭环数控系统中，根据位置测量装置安装的位置又可分为全闭环和半闭环两置安装的位置又可分为全闭环和半闭环两种。种。

结构特点结构特点

11 、各进给轴可自动变速，变速范围大；、各进给轴可自动变速，变速范围大；22 、主轴可自动变速，变速范围大；、主轴可自动变速，变速范围大；33 、配有可转位自动架，可自动换刀；、配有可转位自动架，可自动换刀；

44 、配有液压动力卡盘、自动排削装置、、配有液压动力卡盘、自动排削装置、气动防护门等。 气动防护门等。

编程的定义： 为了使数控机床能根据零件加工的要求进行动作，必须将这些要求以机床数控系统能识别的指令形式告知数控系统，这种数控系统可以识别的指令称为程序，制作程序的过程称为数控编程。

　　数控编程的过程不仅仅单一指编写数控加工指令的过程，它还包括从零件分析到编写加工指令再到制成控制介质以及程序校核的全过程。

数控车编程

坐标系程序格式 程序代码

数控车编程 坐标系

机床坐标系： 为了确定机床上刀具的运动方向和移动距离，在机床上建立起来的坐标系，称做机床坐标系，也叫标准坐标系。

与机床主轴平行的方向为 Z 坐标方向，切削平面内垂直于主轴的方向为 X 坐标方向，刀具远离工件的方向为正方向。

开机后，进行刀台返回参考点的操作即建立了机床坐标系。

工件坐标系： 为了方便计算坐标，方便编程，根据零件图在工件上建立起来的坐标系称为工件坐标系。

坐标轴方向与机床坐标系一致。

通过试切工件对刀，建立工件坐标系。

数控车编程 程序格式

程序由程序名、程序内容、程序结束三部分组成。

（ 1 ）程序名： 0---- 可由 4 位数指定（ 0~9999 ）。（ 2 ）程序段： N---G---X(U)---Z(W)---M---S---T---F---

N ：顺序号，为了识别各程序段所加的编号。 G ：准备功能，反映了刀具的移动加工等功能。 X 、 Z ：绝对坐标，刀具在坐标系中的坐标。 U 、 W ：相对坐标，坐标变化量。 M ：辅助功能，主轴、冷却等。 T ：刀具功能。 F ：进给速度。 （ 3 ）程序结束： M30

数控车编程 代 码

G代码

其他代码

数控车编程 G 代码

G00快速定位

G01直线插补

G02圆弧插补

G03圆弧插补

G04暂停

G32 螺纹切削

G70 精加工循环

G71 纵向粗车复循环

G72 横向粗车复循环

G73 仿形车削复循环

G74 端面切槽循环

G75 径向切槽循环

G76 螺纹加工复循环

G90 内外圆车削单循环

G94 端面切削单循环

G92 螺纹切削单循环

数控车编程 　　　　　　　 Ｇ代码

Ｇ 00 — 快速定位

格式：Ｇ 00 X （ U ） ＿ Z （ W ） ＿ 参数说明： X 、 Z — 终点坐标的绝对值Ｕ、 W — 终点坐标的相对值走刀规律： 按机床的快速进给速度走刀，先两轴同量同步做斜线运动，走完较短轴再走另外较长轴（也可设置为直线走刀）。

ZO

X

A(80,60 )

B(40,20 )

刀具从 A 点快速定位到 B 点… …G00 X40 Z20 ；… …

数控车编程 G 代码

G01— 直线插补

格式： G01 X （ U ）＿ Z （ W ）＿ F＿参数说明：X 、 Z — 终点坐标的绝对值Ｕ、 W — 终点坐标的相对值F — 进给速度

O

X

B(40,20)

A(80,60)

Z

刀具由Ａ点沿直线切削到Ｂ点

……G01 X40 Z20 F0.1……

数控车编程 G 代码

G02 — 圆弧插补

格式： G02 X （ U）＿ Z （W ）＿ R ＿ F ＿参数说明： X 、 Z — 终点坐标的绝对值 Ｕ、 W — 终点坐标的相对值 R — 圆弧半径 F — 进给速度方向判定：逆着 Y 轴看 X 、 Z 平面。注意项：刀台在 Z 轴不同侧时，顺、逆圆方向相反。

O

X

ZA(20,30)

B(60,10)

G02

刀具沿 A 点逆时针方向切原弧到 B 点

……G02 X60 Z10 R20 F0.1……

数控车编程 G 代码

G03 — 圆弧插补

格式：G02 X （ U）＿ Z （W ）＿ R ＿ F ＿参数说明： X 、 Z — 终点坐标的绝对值 Ｕ、 W — 终点坐标的相对值 R — 圆弧半径 F — 进给速度方向判定：逆着 Y 轴看 XZ 平面。注意项：刀台在 Z 轴不同侧时，顺、逆圆方向相反。

O

X

ZA(20,30)

B(60,10)

G03

刀具沿 A 点顺时针方向切原弧到B 点

……G03 X60 Z10 R20 F0.1……

数控车编程 G 代码

G04 — 暂停

格式： G04 X （ U）＿或 G04 P＿

参数说明： X （ U）— 暂停时间，单位秒（ s） P — 暂停时间，单位毫秒（ ms ）

注意项：如果省略了 X （ U）、 P，指令则看作是准确停。

数控车编程 G 代码

G32 — 螺纹车削

格式： G32 X （ U ）＿ Z （ W ）＿ F ＿ Q ＿

参数说明： X 、 Z — 螺纹终点坐标的绝对值Ｕ、 W — 螺纹终点坐标的相对值 F — 螺纹导程 Q — 螺纹起始角，单位 0.001° （多头螺纹）。

注意项： 切削形式与 G01 相同，如果是单头螺纹不指定 Q 。

数控车编程 G 代码

G70 — 精加工循环

格式： G70 P （ ns ） Q（ nf ）

参数说明： ns ：构成精加工轨迹第一个程序段的顺序号 nf ：构成精加工轨迹最后一个程序段的顺序号

注意项：用在 G71 、 G72 、 G73 等粗加工复合循环之后，进行精加工循环。

数控车编程 G 代码

G71 — 纵向粗加工复合循环

格式： G71 U(△ d)R(e)； G71 P(ns)Q(nf)U( △ u)W(△ w) F ＿；参数说明： △ d ： X 向背吃刀量（半径指定），不带符号，模态值。 e ：退刀量，模态值。 ns ：构成精加工轨迹第一个程序段的顺序号。 nf ：构成精加工轨迹最后一个程序段的顺序号。 △u ： X 向精车余量，有正负。 △w ： Z 向精车余量，有正负。 F：粗加工的进给量。注意项： 加工轨迹中， ns 程序段里不允许指定 Z 向坐标，加工轨迹必须为单调递增或递减。

O

X

ZA

B

△d△

u/2

△ w e

a

快 速 移 动 轨 迹

切 削 轨 迹

a为 循 环 起 点 ， 循 环 加 工 A-B的 外 轮 廓

数控车编程 G 代码

G72 — 横向粗加工复合循环

格式： G72W(△ d)R(e)； G72P(ns)Q(nf)U( △ u)W(△ w)F ＿；参数说明： △d： Z 向背吃刀量，不带符号，模态值。 e ：退刀量，模态值。 ns ：构成精加工轨迹第一个程序段的顺序号。 nf ：构成精加工轨迹最后一个程序段的顺序号。 △u： X 向精车余量，有正负。 △w： Z 向精车余量，有正负。 F：粗加工的进给量。注意项：加工轨迹中， ns 程序段里不允许指定 X 向坐标，加工轨迹必须为单调递增或递减。

ZBO

X A a

快 速 移 动 轨 迹

切 削 轨 迹

a为 循 环 起 点 ， 循 环 加 工 A-B的 外 轮 廓

数控车编程 G 代码

G73 — 仿形粗加工复合循环

格式： G73 U(△ i)W(△ k)R(d)； G73 P(ns)Q(nf)U(△ u)W(△ w)F ＿；参数说明： △i： X 向总的退刀量（半径指定），有正负，模态值。 △k： Z 向总的退刀量，有正负，模态值。 d：分割次数。 ns ：构成精加工轨迹第一个程序段的顺序号。 nf ：构成精加工轨迹最后一个程序段的顺序号。 △u： X 向精车余量，有正负。 △w： Z 向精车余量，有正负。 F：粗加工的进给量。注意项：加工轨迹中， ns 程序段 X向， Z 向坐标都可以指定，加工轨迹没有单调递增或递减的限制。

ZO

X

A

B

a′

a

快 速 移 动 轨 迹

切 削 轨 迹

a为 循 环 起 点 ， 循 环 加 工 A-B的 外 轮 廓

数控车编程 G 代码

G74 — 端面切槽复合循环

格式： G74 R （ e ）； G74 X （ U）＿ Z （ W ）＿P（△ i ） Q（△ k ） R（△ d ） F ＿；参数说明： e ：退刀量，模态值。 X （ U）＿， Z （W ）＿为切槽终点坐标。 △ i ：完成一次轴向切削后， X 向偏移量（半径）不带符号。 △ k ： Z 向每次切深 ，不带符号。 △ d ：刀具在切削底部的 X 向退刀量，无要求可省略。 F：轴向切削时的进给速度。注意项： 当程序段中 X （ U）值设定为 0 时，刀具仅作 Z 向进给而不作 X 向偏移， K可作轴向深孔切削循环。对于△ i、 △ k 值，只能输入最小编程单位，如 P1500表示轴向每次切深量为 1.5mm 。

数控车编程 G 代码

G75 — 径向切槽复合循环

格式： G75 R （ e ）； G75 X （ U）＿ Z （ W ）＿P（△ i ） Q（△ k ） R（△ d ） F ＿；参数说明： e ：退刀量，模态值。 X （ U）＿ Z （W ）＿ :切槽终点坐标。 △ i ： X 向每次切深（半径指定），不带符号。 △ k ：完成一次切削后， Z 向偏移量，不带符号。 △ d ：刀具在切削底部的 Z 向退刀量，无要求可省略。 F：径向切削时的进给速度。注意项： 当程序段中 Z （W ）值设定为 0 时，刀具仅作 X 向进给而不作 Z 向偏移，可作径向深孔切削循环。对于△ i 、 △ k值，只能输入最小编程单位，如 P1500表示径向每次切深量为 1.5mm 。

数控车编程 G 代码G76 — 螺纹切削复合循环

格式： G76 P(m)(r)(a)Q(△ dmin )； G76 X(U) ＿ Z(W) ＿ R(i) P(k) Q(△ d) F＿；参数说明： m:精加工次数 01 ～ 99 。 r:倒角量 ,00 ～ 99, 单位 (0.1F) 。 a ：刀尖角度（螺纹牙型角）。 △dmin ：最小切深（半径），单位 0.001mm 。 X(U),Z(W) ：螺纹切削终点坐标。 i ：螺纹半径差。 k ：牙型高度，单位 0.001mm △ d ：第一刀的切深（半径），单位 0.001mm 。 F：螺纹导程。注意项： 当第一次切深△d比最小切深△ dmin还小时，用△ dmin 作为第一次切深 。

数控车编程 G 代码

G90 — 内外径固定循环

格式：G90 X （ U ）＿ Z （ W ）＿ R＿ F＿

参数说明： X 、 Z — 终点坐标的绝对值 Ｕ、 W — 终点坐标的相对值。 R －切圆锥时，起点 X 坐标减终点 X 坐标的一半。 F — 进给速度 a为 起 点 ， 走 刀 路 线 为 a-A-B-b， B点 为 终 点 坐 标 。

快 速 移 动 轨 迹

切 削 轨 迹

ZO

X

a

A

B

b

数控车编程 G 代码

G94 — 端面固定循环

格式：G94 X （ U ）＿ Z （ W ）＿ R＿ F＿

参数说明： X 、 Z — 终点坐标的绝对值 Ｕ、 W — 终点坐标的相对值。 R － 切圆锥时，起点 Z 坐标减终点 Z 坐标的一半。 F — 进给速度

ZO

X

A

B

a

b

a为 起 点 ， 走 刀 路 线 为 a-A-B-b， B点 为 终 点 坐 标 。

快 速 移 动 轨 迹

切 削 轨 迹

数控车编程 G 代码

G92 — 螺纹切削固定循环

格式：G92 X （ U ）＿ Z （ W ）＿ R ＿

F＿参数说明： X 、 Z — 终点坐标的绝对值 Ｕ、 W — 终点坐标的相对值。 R－切锥螺纹时，起点 X 坐标减终点 X 坐标的 1/2 。 F — 螺纹导程注意项：对于锥螺纹中的 R值，在编程时除了要注意有正、负之分外，还有根据不同长度来确定 R值的大小。

ZO

X

a

A

B

b

a为 起 点 ， 走 刀 路 线 为 a-A-B-b， B点 为 终 点 坐 标 。

快 速 移 动 轨 迹

螺 纹 切 削 轨 迹

数控车编程 其它代码

T 代码（刀具功能） S 代码（主轴功能） M 代码（辅助功能）

数控车编程 T 代码

T 代码 — 刀具功能

指令格式： T ＿ ＿ ＿ ＿

参数说明：前两位数用于指定刀具号，后两位用于指定刀具补偿存储器号。

例如： T0101

数控车编程 S 代码

S 代码 — 主轴功能

指令格式： S ＿

参数说明：转速的单位为 r/min ，用准备功能 G97 来指定，其值为大于0 的常数。当用 G96 指定时为恒线速，单位为 m/min ，并用 G50限制最高转速。

数控车编程 M 代码

M 代码 — 辅助功能指令：M00 ：程序暂停 M01 ：程序选择停 M02 ：程序结束 M03 ：主轴正转M04 ：主轴反转 M05 ：主轴停止 M08 ：冷却液开 M09 ：冷却液关M30 ：程序结束 M98 ：调用子程序 M99 ：返回主程序

注意项：M02 程序结束时表示本加工程序的内容均已完成，但 CRT屏上光标不返回程序开始。M30 程序结束时，表示主轴、冷却液等所有机床动作全部结束，并且 CRT屏上光标返回程序开始，为下一个工件作好准备。

结 束 语

在实践教学过程中，应用此多媒体课件教学，加深了同学们的印象，提高了单位学时的授课信息量并提高了教学效率和教学质量，取得了良好的教学效果 。

结 束 语

谢 谢 ！