数控机床及编程教案(三篇)

数控机床及编程教案篇一

二．面的分类及加工策略，（水平面，竖直面，平坦面，陡峭面的判断及其加工方法）。

三．ugcam主要功能应用(平面铣 面铣 型腔铣 固定轴曲面铣 点位加工)。

四．电极的加工程序制作，粗加工，粗加工清角的三种方法（基于层_cavity，参考刀具，3d_cavity及其适用场合），精加工，小刀半精加工的二种方法（zlevel,3d_cavity）, 小刀精加工及其清角的三种方法(参考刀具，修剪边界，补助实体)等。

五．电极火花的三种放法（缩小图形法，扣刀法，负余量法），刀长检测及碰撞检查。

六．模仁的加工程序制作，淬火做法和非淬火做法，修补形体，做辅助实体，粗

加工及其清角，半精加工及其清角，精加工及其清角，编程工艺安排 特殊情况处理。

七、ug电极设计及电极装配，模具结构知识。

八、ug工程图 (出工程图 出电极放电图和程序加工单)

九、ug高级设置(快捷键 工具条 加工模板 刀具库 后处理的设置)

十、ug模具编程实例总结(重点部分)

十一、外挂修改及使用

昆山中山模具设计中心昆山市长江南路1128号（详细信息百度搜索“昆山中山工业设计中心”或“昆山中山教育”）

数控机床及编程教案篇二

简答题

一、试述g83与g73的区别 。

答：g73每次以切削速度钻进q深度后，再快速退刀d的距离，然后再进行下次切削，而g83则每次钻进一个q深度后。匀快速退刀至安全平面高度，然后快速下降至前一个q深度之上的d处，再以进给深度钻至下一个q深度。

二、试述g8

5、g8

6、g8

7、g8

8、g89的主要区别。

答：它们的主要区别在于孔底动作和逃离方式的不同。即g85没有孔底动作，逃离方式为切削进给，用于铰孔循环；g86孔底动作为主轴停止，逃离方式为快速移动，用于镗孔循环；g87孔底动作为主轴停止，做径向移动，逃离方式为快速移动，用于反镗孔循环；g88孔底动作为进给暂停——主轴停止，逃离方式为手动操作；g89孔底动作为进给暂停，逃离方式为切削进给。

三、什么是工件坐标系，试述其工件坐标系的设计原则。

答：工件坐标系是编程人员为了编程方便人为的在工件工装夹具或者其他位置选定一点为原点坐标系。设定工件坐标原则：①应尽量满足编程简单，尺寸换算少，引起误差小等条件；②工件坐标系的坐标轴方向要与机床的坐标轴的方向一致。

四、什么是机床远点，机床参考点，编程原点？

答：①机床原点是机床制造商设计在机床上的一个物理位置，是数控机床的基准位置，用于使机床与控制系统的同步，建立测量机床运用坐标的起始点；②机床参考点是机床制造商在机床上用形成开关设置的一个物理位置，是各轴运动的极限位置点，是测量系统的极限位置点，与机床的原点相对位置是固定的，机床出厂前由制造商精密测量测定；③编程原点是编程人员在数控编程中定义在工件上的几何基准点，通常以此原点作为工件坐标系的原点。

五、简述刀具补偿的分类和作用。

答：刀具补偿分为半径补偿和长度补偿。其作用有：①因磨损重磨货换新刀引起刀具直径长度的改变后，不必修改编程，只需在刀具参考系设置中输入变化后的刀具直径、长度 ②同一程序中，对同一类型的刀具，利用刀具补偿可进行组精加工。

六、试述铣床坐标轴的正负方向的判断。

答：①规定正方向的前提，假定工件不动，刀具远离工件的方向为正方向②判断z轴z轴与主轴方向一致，刀具远离工件的方向为正方向③判断x轴x轴一般是水平的，平行于工件装夹面，且垂直于z轴，从刀具和主轴向立柱看，右手方记为x轴的正方向④判断y轴在确定x、z轴的正方向后，用右手法则去决定y轴及其正方向。

七、试述数控加工过程。

答：①零件工艺分析②编写加工程序③像数控系统输入加工程序④显示走刀路径⑤试切并根据加工结果调整程序⑥正式批量生产

选择题

1、数控机床的核心是数控装置，点位控制机床有；数控钻床、数控冲床、数控镗床。

2、g01后面的x、y、z的含义是加工终点坐标值，如果是g91，则是加工终点相对于加工起点的坐标增量，g01如果是在数控车床中，x用直径值表示

3、g02的x、y、i、j，其中i、j的是指圆心相对于圆弧的起点坐

标增量，g02的x、y、r 中，r指圆弧半径，如果是优弧，r取负值，如果是劣弧，r取正值。

4、g92 的x、y是机床坐标原点或换刀点在工件坐标系下的坐标

值。

5、开机第一件事是手动回参考点

6、g90在数控铣和数控车中的含义：

数控铣：g90表示绝对坐标

数控车：g90表示单一固定循环

数控机床及编程教案篇三

知识目标：1数控机床的组成 2数控机床的分类 3数控机床的加工特点 技能目标：1能说出数控机床的组成2能说出数控机床的 各种分类特点 3能说出数控机床优于普通机床的加工特点 任务下达:任务

一、数控机床 任务分析 相关知识2 1数控机床的组成，输入/输出设备。数控装置，伺服系统，机床本体，检测反馈装置。2数控机床的分类（1）按加工方式分为

金属切削累，金属成型累，特种加工类，其他类

（2）按控制系统功能分类

点位控制数控机床

直线控制数控机床

轮廓控制机床（3）按伺服控制分类

开环控制数控机床

闭环控制数控机床 半闭环控制数控机床（4）按数控系统的功能分

高档数控机床

中档数控机床

抵挡数控机床（5）按可联动的轴数分

两轴控制

两州半控制（两个轴式连续控制，第三轴式位位或直线控

制）

多轴控制 3数控机床的加工特点 适应性强

适合加工复杂型面得零件 加工精度高加工质量稳定 加工生产率高 一机多用

减轻操作者的劳动强度 有利于生产管理的现代化 价格较费 调试于维修较复杂

任务实施：通过多媒体教学师生互动完成对数控机床组成，分类，加工特点的认知 任务评价：通过提问检查授课的效果

知识目标：1数控.数控机床的概念 2数控机床的发展趋势

技能目标: 1能说出普通机床与数控机床的根本区别 2能说出数控.数控机床的概念 3 能说出 数控机床的发展趋势 任务下达: 任务

二、认识数控机床 相关知识1 普通机床与数控机床在加工零件的根本区别:数控机床是按

事先编制好的加工程序自动的完成对零件的加工而普通机

床是由操作者按照工艺规程通过手动操作来完成零件的加

工.1数控/数控机床

数控:l）的简称。是用数字

化信号对机床的运动及加工 过程进行控制的自动控制技术

数控机床：采用数字控制的机床或装备了数控系统的机床 2数控机床的产生

(1)1949年美国密执安州特拉弗斯城帕森斯公司的帕森斯。为精

确的制作直升飞机叶片的样板.设想了用电子技术控制坐标的镗床的方案

(2)1989年美国空军后勤司令部位了在短时间内造出经常变更设

计的火箭零件于帕森斯公司合作.并选择麻省理工学院伺服机

构研究所协作单位.于1952年研制成功(3)1959年美国的克耐.杜列克公司开发出世界第一台加工中心, 从1960年开始德国.日本.前苏联等工业发达国家都陆续开发

生产及使用了数控机床

(4)1967年英国率先将几台数控机床连接成具有 的加工系统

（fms）

（5）20世纪80年代初导性制造单元fmc（6）我国从1959年开始研究数控技术。1968年研制成功x53k-1 立式铣床。20世纪70年代初加工中心研制成功1988年我国的第一套fms通过验收投入运行。用于生产伺服电动机的零

件

3数控机床的发展趋势 高速度，高精度化 多功能化 高效化 智能化 先进制造系统

4数控机床的工作原理

零件图-程序-数控装置-伺服系统-机床本体-工件

进入数控装置的信息经一系列的处理和运算转变成脉冲信号一

部分被传送到机床的私服系统。经传动装置驱动机床有关运动

部件有的则传送到可编程控制四中按顺序有控制机床的其他辅

助动作 任务实施：通过录像多媒体课件教学。引导学生分析，认识数

空机床。

任务评价：通过提问检查授课结果

任务3现场教学 现场教学内容：

观察数控机床外形，建立立体性认识 数控机床组成 数控机床的加工特点

掌握数控机床与普通机床的区别

任务4 知识目标：1数控机床坐标系及运动方向 2机床坐标系原点及机床参考点 3工件坐标系

4角柜坐标系与相对坐标系

技能目标：1能运用右手笛卡尔准则正确判断机床坐标轴及方向 2能说出机床坐标系原点与机床参考点的不同 3能理解机床坐标系工件坐标系及方向的区别于联系 4能写出任意点在坐标系中的绝对坐标值或相对与某 一点的相对坐标值 任务下达：数控机床坐标系 任务分析：

1机床的坐标系

x.y.z-基本坐标系。判别规则-右手笛卡尔螺旋定则 a.b.c-围绕x.y.z轴旋转的圆周进给坐标轴 x轴-大拇指 y-食指 z-中指 2坐标轴及其运动方向

jb/t 3015-1999规定：机床某一部件运动的正方向是增大工件和刀 据之间距离的方向 z坐标轴 车窗：x.z轴

铣床：夹持刀具的垂直主轴位z轴.w.r轴 x坐标轴

x轴通常是水平的且平行于工件装夹表面。他平行于主要的切削方向。而且以此方向为正方向。

车床x轴：工件平行于工作点的径向

铣床：主要花瓣的运动方向为x轴方向,u.p轴 y坐标轴

运用右手笛卡尔螺旋定则决定 3机床坐标系原点机床参考点

机床坐标系原点是由机床厂家在设计时确定的，既是机床坐标系 的原点。同时也是其他坐标系的基准点。‘；

机床残开点事相对机床零点的一个特定点一个可设定的参数值 它由机床厂家在机床导轨上设定测量其位置后输出至数控系统 中用户不得随意改动。4工件坐标系能

工件坐标系的零点-工件零点-工件原点（编程原点）

工件原点偏置：在加工时工件装夹到机床上通过对刀求得工件

原点与机床原点间的距离这个距离称为工件原点偏置。5绝对坐标系。相对坐标系

相对坐标系：运动轨迹的终点时相对于起点计量的坐标系

绝对坐标系：所有坐标点的坐标值均从某一固定坐标原点计量的坐标系。

任务实施：通过上一节课现场教学及本节录像，多媒体课件分 析坐标系

任务评价：打开多媒体机床图片让学生说坐标系的轴，方向及

坐标原点

任务5 知识目标：1切削用量的选择 2走刀路线的确定

技能目标：1能根据刀具及工件草料加工要求选择合理的切削用量 2能根据圆形及技术要求确定合理的走刀路线 任务下达：选择切削用量，确定走刀路线 任务分析：1切削用量的选择

包括背驰刀量主轴转速切削速度(用于恒线速度切削进给

速度或进给量。

即切削过程中切削速度进给量背吃刀量的总称。（1）背吃刀量：在与主运动和进给运动方向所组成的平面相垂

直的方向上测量工件的上加工表面和待加工表面的距离。

切削用量的大小对切削力切削功率刀具磨损加工质量和

加工成本均有显著影响数控加工选择切削用量时就是在保证加工质量和刀具耐用度的前提下充分发挥机床性能

和刀具切削性能使切削效率提高加工成本最低。

粗加工首先选取尽可能大的背吃刀量其次要根据机床动 力和刚性的限制条件等。选取尽可能大的进给量。最后根

据刀具耐用度确定最佳的切削速度。

精加工首先根据粗加工后的余量确定背吃刀量，其次根据

已加工表面的粗糙度要求。选取较小的进给量，最后在保 证刀具耐用度的前提下，尽可能均较高的切削速度。 粗加工时一次进给应尽可能切除全部余量。在中等功率机

床上背吃刀量可达8~10mm,半精加工0.5~2mm 精加工时取为0.2~0.4mm.(2)主轴转速

n=vcx1000/ dc vc切削度(单齿切削线速度)单位m/与刀具耐用度

有关随着vc的增大刀具耐用度急剧下降。故vc的选择主

要取决于刀具耐用度，名牌刀具供应商都会向用户提供规

格刀具的切削速度推荐速度参数vc.(3)进给量(进给速度)单位;mm/min.或mm/r.根据零件的加工精度表面粗糙度要求以及道具和工件材料来选择

加工表面粗糙度要求低时vf可选择的大一些.当加工精度表面粗

糙度要求高时进给量数值应选小一些,一般都在20~50mm范围内

选取.①当工件的质量要求能够得到保证时为提高生产效率可选择较高的 进给速度一般在100~200mm/min范围内选取.②当加工精度表面粗糙度要求高时进给速度应选小一些一般在20~50mm/min范围内选取.③在切断加工深孔或用高度刚刀具加工时宜选择较低的进给速度一 般都在20~50mm/min范围内选取.2.加工路线的确定.(1)对点位加工的数控机床如钻镗床要考虑尽可能缩短走刀路线.以减少空程时向提高加工效率.(2)为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求最终轮廓应安排最后一

次走刀连续加工.(3)刀具的进退刀路线认真考虑要尽可能避免在轮廓初停刀或垂直切入工件以免留下刀痕.(4)铣削轮廓加工路线要合理选择.z字形 单向 环形

(5)旋转体类零件的加工一般采用数控车床或数控磨床加工由于车削

零件的毛坯多为锻件或棒料.加工余量大且不均匀.因此合理制定粗加工时的加工路线对于编程至关重要.3.数控加工工艺性分析内容.(1)零件图分析.尺寸标注方法分析.零件图的完整性与正确性分析.零件技术要求分析(尺寸精度形状精度位置-表面粗糙度及热处理

理.零件材料分析.在满足零件功能的前提下应选用廉价切削性能好的材料(2)零件的结构工艺性分析.指所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性 性.①内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小所以内槽圆角半径不应变 小r

任务6.加工程序格式 知识目标:1.加工程序的结构 2.程序的格式 3.常用地址符及其含义

技能目标:1.能知道并说出加工程序主要由那几部分组成? 2.能正确书写程序的格式 任务下达:加工程序的格式及编程方式 任务分析: 1.加工程序的结构

例:加工矩形轮廓的工件.工件坐标系设在工件的上表面中心 刀具从中心出发.逆时针加工一周,加工程序为: %-----程序起始符 00001 程序名

n0001 g90 g54 g00 x0 y0 z100.0 s300 m03;n0002 g00 x0 y-500;n0003 g01 z-50.0 f100;n0004 x100.0;n0005 y50.0;n0006 x-100.0;n0007 y-50.0;n0008 x0;n0009 z100.0;n00010 y0 m05;n00011 m30;由以上分析可知,加工程序主要由程序号,程序内容和程序结束等组成.(1)程序号.就是给零件加工程序一个编号，并说明零件加工程序开始.%.....;0..p..(2)程序内容。

由许多程序段组成.每个程序由一个或多个指令构成.表示数控机床要完成的全部动作.包括加工前机床状态要求.刀具加工零件时的运动轨迹.程序段是由一个或若干个指令字组成.指令字代表某一信息单元.每个指令字由地址符和数字组成.它代表机床的一位置或一个动作;每个程序段结束处应有“；”表示改程序段结束转入下一个程序段。地址符由字母组成，每个字母、数字、和符号都称为字符。① 程序段格式。

程序段格式是指令字在程序段中排列的顺序。不同数控系统有不同的程序段格式。格式不符合规定，数控装置就会报警，不运行。常见程序段格式：

n_ g_﹛x_ y_ z_﹜﹛i_ j_ k_ ﹜ f_ s_ t_ m_； u_ v_ w_ r_ q_ p_ r_ ② 地址符含义。

程序段序号（简称顺序号）：通常用4位数字表示，即“00000 ~9999”在数字前还冠有标识符号“n”。

准备功能（简称g功能）：它由表示准备功能地址符“g”和两位数字组成。g功能的代号已标准化。

坐标字：由坐标地址符及数字组成，且按一定的顺序进行排列，各组数字必须具有作为地址代码的字母开头，各坐标轴的坐标符按下列顺序排列：

x.y.z.u.v.w.q_ r.a.b.c.d.e 例 x50.0 /x50000表示沿x轴移动50mm。

进给功能f：由进给地址符及数字组成，数字表示所递交的进给速度，一般为四位数字码。单位： mm/min mm/r 主轴转速功能s：由主轴地址符s及两位数字组成，数字表示主轴转数。r/ min 刀具功能t：由地址符和数字组成，用以指定刀具的号码。

辅助功能m（简称m功能）：由辅助操作地址符“m”和两位数字组成。m功能的代码已标准化。

程序段结束符号；表示程序段的结束。（3）程序结束

m0

2、m30、m99（子程序结束）。

2、数控程序的编制方法及步骤（数控编程的内容及方法）（1）分析零件图（2）数学处理

（3）编写零件加工程序单（4）操作键盘输入程序（5）校验

（6）加工生产与复制程序存储介质

为了满足设计、制造、维修普及的需要，在输入程序代码、坐标系统、加工指令、辅助功能及程序段格式等方面，国际上形成了两种通用的标准，即iso及eia。

任务实施：通过多媒体课件讲解，学生分析传授内容。任务评价：通过对一个程序的分析，评价教学的效果。

任务7：g54.g92.g17-g19指令 知识目标：

1、g92的编程格式及应用

2、g54的变成格式及含义 能力目标：

1、能说出g92的含义及格式

2、能写出g54的含义及格式 任务下达：g9

2、g54指令 任务分析: 加工程序：就是把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数以及辅助功能等。按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写加工程序单，再把程序单的内容通过控制介质或直接输入到数控机床的数控装置中，从而控制机床加工零件。坐标系设定指令g92 g92指令就是用来建立工件坐标系的，它规定了工件坐标系原点的位置，就是说它确立了工件坐标的原点（工件原点）在距刀具刀位点起始位置（起刀点）多远的地方，或者说，以弓箭原点为准，确定起到点的坐标值。

编程时通过g92指令将工件坐标系的原点告诉数控装置，并把这个设定值记忆在数控装置的存储内，执行该指令后就确定了起刀点与工件原点的相对位置。格式：g92x _ y _ z _ ； 例：

g92x30 z40； 2.工件坐标系的选取指令（g54~g59）

一般数控机床可以预先设定6个（g54~g59）工作坐标系，这些坐标系存储在机床存储内。在机床重开机时仍然存在，在程序中可以分别选取其中之一使用。

6个工作坐标系均以机床原点为参考点，分别以各自与机床原点的偏移量表示，需要提前输入机床内部。3.g90 g91 g90：程序中的位移量用刀具的终点坐标表示。g91：程序中的位移量用刀具的运动的增量表示。例：g90x _ y _ z _ ； a(200，60，30)g91x _ y _ z _ ； b(80，150，90)4.平面选择指令（g17~g19）g17--xy平面 g18--zx平面 g19--yz平面

即：在三坐标机床上加工时，如进行圆弧插补，要规定加工所在的平面。

任务实施：通过多媒体课件，现场教学附属完成本任务的教学。任务评价：学生讲出g

54、g92的含义及区别，评价学生对本任务掌握情况。

任务8：g00,g01,g04指令 知识目标:1.g01指令及应用。2.g00指令含义及应用。3.g04指令含义及应用。

技能目标：能运用g00、g0

1、g04指令完成简单零件的编程。 任务下达：

坐标系原点o是程序起始点，要求刀具o点快速移动到a点然后沿ab,bc,ca实现直线切削，再由a点快速返回程序起始点o。任务分析： 快速定位指令g00.刀具从当前位置快速移动到切削开始前的位置，在切削完了之后，快速离开工件。一般在道具非加工状态的快速移动时使用，该指令只是快速到位，其运动轨迹因具体的控制系统不同而异。进给速度f对g00指令无效。

格式： g00x _ y _ z _ ； 例：

程序的起始点是坐标原点o，先从o点快速移动到参考点a，紧接着快速移至参考点b g90g00 x 195.0 y 100.0； x 300.0 y 50.0； 相对： g91 g00 x 195.0 y 100.0 x 105.0 y-50.0； 注意事项：1.g00是模态指令。2.f对g00程序段无效。

3.执行过程是，刀具由程序起始点开始加速移动至最大速度，然后保持快速移动，最后减速到达终点，止痒可以提高数控机床的定位精度。 直线插补指令—g01 格式： g01 x _ y _ z _ f _ ；

注：1.g01程序段中必须含有下指令，否则机床不运作。2.g01和f指令均为读效指令。任务实施： 程序编制如下： n001 g92 xo yo;n002 g90 g00 x24.0 y30.0 s300 t01 m03;n003 g01 x96.0 y70.0 f100;n004 x24.0 y30.0;n005 g00 xo yo m02;相对：

n001 g91 g00 x24.0 y30.0 s300 t01 m03;n002 g01 x72.0 y40.0 f100;n003 x72.0 y-20.0;n004 x-144.0 y-20.0;n005 g00 x-24.0 y-30.0;n006 m02;任务评价：抽查学生编制程序的质量，评价本任务的教学成果。

任务9 g02 g03 g17~g19指令 知识目标：1.g02，g03指令含义及格式 2.g02，g03指令应用。

技能目标：1.能运用g0

2、g03指令完成圆弧的编程。 任务下达：g0

2、g03指令应用。 任务分析：

g02——顺时针方向圆弧插补指令。g03——逆时针方向圆弧插补指令。格式： xy平面

g17 g02（g03）x_ y_ i_ j_ f_ ； g17 g02（g03）x_ y_ r_ f_ ； xz平面

g18 g02（g03）x_ z_ i_ k_ f_ ； g18 g02（g03）x_ z_ r_ f_ ； yz平面

g19 g02（g03）y_ z_ j_ k_ f_ ； g19 g02（g03）y_ z_ r_ f_ ；

注：1.圆弧终点的坐标分量，可以按相对坐标或绝对坐标给定，取决于是g91还是g90编程。

2.r编程，当圆弧小于或等于180°时，用+r表示圆弧半径，当圆弧大于180°时，用-r表示圆弧半径。

3.i,j,k表示圆心相对于圆弧起点在x,y,z轴方向上增量值，也可理解为圆弧起点到圆心的矢量在经x,y,z轴的投影。 例：

使用分矢量i,j编程

g90 g03 x15.0 y0 i0 j15.0 f100； g02 x55.0 y0 i20.0 j0； g03 x80.0 y-25.0 i0 j-25.0 使用r编程

g90 g03 x15.0 y0 r15.0 f100； g02 x55.0 y0 r20.0； g03 x80.0 y-25.0 r-25.0；

相对：

g91 g03 x15.0 y15.0 r15.0 f100； g02 x40.0 y0 r20.0； g03 x25.0 y-25.0 r-25.0； 4.整圆，只能使用分矢量编程。例：

g90 g03 x20.0 y0 i-20.0 f100； g91 g03 x0 y0 i-20.0 j0 f100； 例：

g02 x0 y0 i20.0 f100； 0-a g03 x-20.0 y20.0 i-20； a-e g03 x-10.0 y10.0 j-10.0； e-b 任务实施：运用g0

2、g03编制图形圆弧程序。

任务评价：通过圆弧图形编程考察学生对g0

2、g03的掌握情况。

任务10 g04 g28 g27 g29 指令 知识目标：g0

4、g28~g29指令 技能目标：g0

4、g28~g29指令 相关知识：

1.g04——暂时指令

指令格式：g04 x_(u_或p_)式中：x(u或p)为暂停时间

说明：1.作用：加工凹槽时，为避免在槽的底部留下切削痕迹，用该指令使切槽刀在槽底部停留一定的时间。2．x、u、p后面接暂停的时间。

3.暂停时，主轴不会停止运动，但刀具会停止运动。 2.与参考点有关的指令

（1）g27——返回参考点检查指令 g27 x(u)_ z（w）_；（2）g28——自动返回参考点指令 g28 x(u)_ z(w)_；

功能是使刀具以快速定位移动的方式，经过指定的中间位置，返回参考点。

（3）g29——从参考点返回指令 g29 x _ z _ ；

x、z为刀具返回目标点时的坐标。

功能是命令刀具经过中间点到达目标点指定的位置，这一指令所指的中坚定啊是指g28指令所规定的中间点。小结：本节主要讲了g0

4、g

27、g

28、g29指令。

任务11：g40、g

41、g42指令

知识目标：1.g40、g

41、g42的格式及含义 2.g40、g

41、g42 的应用 技能目标：1.能正确运用g40、g

41、g42编程 2.能说出g40、g

41、g42的含义

任务下达：刀具半径自动补偿指令——g40、g

41、g42。 任务分析：

使用半径为r的立铣刀加工工件时的轮廓曲线，刀具在移动加工过程中，刀具的中心与被加工工件的轮廓之间始终保持刀具的半径值，通常称为刀具半径偏置。

如果数据系统中不具备半径补偿功能，就不能按照工件轮廓尺寸编程，必须依据刀具中心运动轨迹编程，数据计算工作量大而且复杂，即便是编写加工程序，由于刀具的磨损，重磨及更新道具等原因，必须从新计算，从新编程，十分繁琐，加工精度也很难保证。若使用刀具半径补偿功能，只需要按照工件图样上的轮廓尺寸编写程序，而将刀具的半径作为工件轮廓的偏置值，由操作者预先存入数据装置的指定存储单元中，在执行加工程序时，由半径自动补偿指令调出在指定存储单元存放的偏置值，并自动计算刀具中心轨迹，加工出符合图样轮廓的工件。1.刀具半径补偿指令 g41 刀具左偏 g42 刀具右偏 g40 取消左，右偏置

格式：﹛g00﹜﹛g41﹜x _ y _ d _ ； g01 g42 例：⑴无z轴移动 00001 n10 g90 g54 g00 x0 y0 s1000 m03； n20 g41 x20.0 y10.0 d01； n30 g01 y50.0 f100； n40 x50.0； n50 y20.0； n60 x10.0；

n70 g40 g00 x0 y0 m05； n80 m30；

补偿条件：⑴有g41或g42被指定。

⑵在补偿平面内有轴的移动。

⑶指定了一个补偿号或已经指定一个补偿号但不能是d00 ⑷偏置（补偿）平面被指定或已经被指定。

⑸g00或g01模式有效。（有些机床可以用g02或g03）。即：n20指令执行完成后机床的坐标位置由以下方法确定： 将含有g41语句的坐标点与下边两句中最近的，在选定平面内有坐标移动语句的坐标点相连，其连线垂直方向为偏置方向。⑵有z轴移动 0002 n10 g90 g54 g17 g00 x0 y0 s1000 m03； n20 z100.0；

n30 g41 x20.0 y10.0 d01； n40 z2.0；

n50 g01 z-10.0 f100； n60 y50.0； n70 x50.0； n80 y20.0； n90 x10.0； n100 g00 z100.0； n110 g40 x0 y0 m05； n120 m30；

由于n50、n50均为轴z移动，么有xy轴移动，机床无法判断下一步补偿的矢量方向，这时机床不会报警，补偿照常进行，只是n30目的点发生变化，刀具中心将会运动到p1点，其位置是n30的目的点与原点连线垂直方向左偏d01值，于是发生过切。

⑶粗加工补偿。

即采用同一加工程序可以实现一把刀具完成工件的粗、精加工。

任务实施：多媒体教学。

任务评价：通过让学生编制简单零件轮廓程序，评价本任务的效果。

任务12：辅助功能指令

知识目标：辅助功能指令的含义及应用。技能目标：能正确运用辅助功能指令编程。任务下达：辅助功能指令。任务分析：

1.辅助功能指令。

⑴程序停止指令

m00是程序停止指令，被编辑在一个单独的程序段中。

⑵计划停止指令 m01——选择停止

⑶程序结束指令 m02 m03 ⑷主轴正转、反转、停止指令 m03 主轴正转 m04 主轴反转

格式：m03（m04）s_ 或s_ m03（m04）

①转速 s1500 1500r/min ②线速 s50 50m/min ③代码 例s40 代 1200r/min 2.刀具功能指令

⑴t后面的数字表示刀具号。如t00~t99 ⑵t后面的数字表示刀具号和道具补偿号。如t0812 3.进给功能指令。

f——mm/min mm/r 4．主轴转速功能指令

⑴铣床 s——

⑵车床

g92——极限转速指令

s——极限转速数据地址符 r/min g96——恒切削速度指令 g97——每分钟转速指令

s——恒切削速度数据地址符 m/min 任务实施：通过多媒体课件完成本任务的教学。

任务评价：要求编制简单的轮廓的程序，检查学生对本任务的接受效果。

任务13： 数控车床加工概述

知识目标：1.数控车床的加工对象、分类 2．数控车床刀具的选择

技能目标：1.能说出数控车床的加工对象、分类 2．能合理选择车削刀具。任务下达：数控车床概述 任务分析：1数控车削加工对象

用于精度要求高，表面粗糙，轮廓形状复杂的轴类.盘;类等回转体零件,能够通过程序控制自动完成内圆柱面, 锥面原户螺纹等工序的切削加工并进行切槽,钻扩铰孔 等工作.2编程特点

可采用绝对相对混合编程.直径尺寸编程

固定循环.可多次重复循环切削 具有自动补偿功能 3主要类型 组成及其作用.主体.计算机数控装置.伺服驱动系统.辅助装置 分类

立体数控车床 卧式数控车床 卡盘式……… 顶尖式..经济型数控车床全功能型数控车床精密型数控车床.4数控车床加工及刀具及其选择 常用车刀的种类和用途 a尖型车刀

以直线形切削为特征的车刀一般称为尖形车刀 b圆弧形车刀

刀位点不在圆弧上。而在该圆弧的圆心上。c 形车刀

俗称样板车刀。加工零件的轮廓形状完全由车刀切削刃的形状和尺寸 决定。

机夹可转位的刀具有点 a可转位刀具的优点

刀垫共刀片3套装在刀杆的夹固元件上由该元件将刀片压向支承面而紧固。车刀的前后脚靠刀片在杆槽中安装后获得，一条切削刃用钝后可迅速转位换成相邻的新切削刃即可继续工作，知道刀片上所有切削刃均以用钝刀片才报废回收更新刀片后车刀又可继续工作。数控机床使用可转位刀具具有下述有点

刀具寿命高：由于刀片避免了由焊接和刃磨高温引起的缺陷刀具几何参数完全由刀片和杆槽保证，切削性能稳定，从而提高了刀具寿命。生产效率高：由于机床操作工人不在磨刀，可大大减少停机换刀具等辅助时间。

有利于推广新技术，新工艺可转位刀具具有利于推广使用涂层，陶瓷等新型刀具材料。

为了使刀具能达到良好的切削性能，对刀片的夹紧有以下基本要求： 加紧可靠，不允许刀片松动和移动 定位准确，确保定位精度和重复精度。排屑流畅 有足弓的排屑空间。

结构简单 操作方便制造成本低转位动作快换刀时间短。任务实施：通过讲授实物演示完成本任务的教学。任务评价：通过转向，回答问题评价本次课授课效果。

任务14：数控车床的刀具补偿 知识目标：数控车床的刀具补偿。技能目标：正确运用刀具补偿编制程序。任务下达：数控车床的刀具补偿 任务分析： 1.刀具位置偏置 t。。。。刀具号 刀具偏置号 2.刀具半径补偿

⑴刀具半径补偿的目的 数控车床按刀尖对刀，但车刀的刀尖总有一段小圆弧，所以对刀时刀尖的位置是假想刀尖。编程时按假想刀尖轨迹编程（即工件的轮廓与假想刀尖点p重合）而车削时实际起作用的切削刃是圆弧切点a、b.这样就会引起加工表面的形状误差。车内外圆柱面和端面时并无误差产生，因为实际切削刃的轨迹与工件的轮廓一致（工件转角处除外）。但对车削锥面，圆弧时将产生误差。如图4—10 ⑵刀具半径补偿的方法

参数：刀尖半径，车刀形状，刀尖圆弧位置这些都与工件的形状 有关必须将参数输入刀据库。

刀尖半径补偿量可以通过刀尖补偿设定画面设定t指令要与刀具补偿编号相对应，并且要输入假想刀尖位置编号假想刀尖位置编号 共有10个（0~9）如图4-13 n40 g00x20.0 z20.0: n50 g41 g01 x20.0 f20；刀具左补偿 ng0 z-20,0;n710 x70.0 z-55.0;n80 g40g01 x80.0 z-55退刀并取消刀补偿。

程序如下： 0001 n10 t0101;n20 s600 m03;n30 g00 x10.0 z2.0;n40 g01 g41 x0 f1.5;n50 z0;n60 x6.0;n70 x10.0 z-20.0;n80 z-20.0;n90 g02 x20.0 z-25 rs;n100 g01 z-35;n110 g03 x34.0 z-42 r7;n120 g01 z-52;n130 x44.0 z-62.0;n140 g01 g40 x50.0 z-62.0;n150 g00 z50.0;n160 m05;n170 m30;任务实施：通过讲授学生练习文成本任务教学 任务评价：程序的正确编制，评价学生掌握情况。

任务15：单一外形固定循环指令 知识目标：1.g90.g94.g70.g71循环指令 技能目标：能正确运用g90.g94.g70.g71编程 任务下达：g90.g94.g70.g71 任务分析：一单一外形固定循环.1外圆内孔车削循环（g90）g90 x(u)_z(w)_f_;r-圆锥体半径端的半径差值:r正、负判定：锥面起点b坐标大于终点c坐标时r为正反之为负。3端面车削循环g94 直端面：g94x(u)_z(w)_f_;锥端面：g94x(u)_z(w)_r_f_;

二、复合固定循环

1外圆、内孔粗加工循环指令g71（fanw-0i）

g71指令适用于原著毛坯粗车外圆和圆筒毛坯粗车内孔.g71 u_r_;g71 p_q_u_w_f_s_t_;2精加工循环指令g70 g70 p ns qnf;注意：（1） 程序段中指定的f.s.下则对精加工 循环g70有效。

程序中不能有 相同的序号.之间不能条用程序.粗车之后返回循环点在进行精加工.n10 t101;n20 s1000 m03;n30 g00 x120.0 z10.0;n40 g71 u2.0 r0.5;n50 g71 p60 q120 u2.0 w2.0 f0.25;n60 g00g42 x40.0 s800;n70 g01 z-30.0 f0.15;n80 x60.0 z-60.0;n90 z-80.0;n100 x100.0 w-10.0;n110 w-20.0;n130 x120.0 w-20.0;n150 g70 p60 q130;n160 g00 g40 z100.0;n170 m05;n180 m30;任务实施：通过举例编程完成本任务的教学.任务评价：提问学生g71，g70的编程的过程特点并编程.任务16：复合固定循环g70、g71 任务 下达。

利用常用编程指令编写其精加工程序.任务实施 0001 n10 g92 x100.0 z100.0;n20 s800 mu3;n30 g00 g42 x0 z3.0 mu8;n40 g01 g42 z0 f100;n50 g03 x40.0 z-20.0 r20.0;n60 g01 z-40.0;n70 x50.0;n80 z-70.0;n90 x70.0 w-25.0;n100 w-150;n110 g02 x70.0 w-30.0 r70.0;n120 g01 x70.0 z-150.0;n130 x75.0 m09;n140 g200 x100.0;n150 z100.0;n160 m05;n170 m30;学生练习。

试利用常用编程指令编写其精加工及切断程序（要求考虑刀具补偿）0003 m10 g92 x100.0 z100.0 t0101;n20 m03 s1000;n30 g00 x0 z3.0 m08;n40 g42 g01 z0 f100;n50 g03 x40.0 z-20.0 r20.0;n60 g01 z-400;n70 x50.0;n80 z-70.0;n90 x70.0 w-25.0;n100 z-150.0;n110 x80.0;n120 g40 g00 x100.0 z100.0;n130 s300 t0202;n140 g00 x100.0 z100.0;n150 x80.0 z-154.0 n160 g01 x1.0 f30;n170 g00 x100.0 m09;m80 z100.0 t0200;m190 m10;n200 m30;任务评价：通过批改学生编写程序考察本次课的教学效果。

任务17：复合固定循环g72 知识目标：1.g72指令的含义及应用 程序编制

技能目标：1能运用 g72熟练编程 任务下达

利用端面粗车复合固定循环指令g72编号其粗加工程序.u=0.5mm △w=0.2mm △d=3mm坐标系对刀点循环起点如图 任务分析：相关知识：端面粗加工循环指令g72 格式：g72 w(△d)r(e);g72p(ns)q(nf)u(ou)w(△w)f(f)s(s)t(t);任务实施： 0002 n10 t0101;n20 s100 m03;n30 g00 x100.0 z100.0 m08;n40 z5.0;n50 g72 w3.0 r5.0;n60 g72 p70 q u0.5 w0.2 f100;n70 g00 g42 x100.0 z+60.0;n80 g01 x90.0;n90 g01 z-55.0 n100 x70.0;n110 x50.0 z-35.0;n120 w15.0;n130 x30.0;n140 x20.0 w10.0;n150 z5.0;n160 g00 x100.0 z100.0 m09;n170 m05;m180 m30;任务评价：通过学生变成考察本次教学的效果。

任务18：复合固定循环指令 知识目标：g73指令 技能目标：g73应用 任务下达：

⑴如图所示轴类零件，若△u=0.5mm,△w=0.5mm,△d=3次,△i=14.5mm试利用封闭（或固定形状）粗车复合固定循环指令g73编写其粗加工程序。任务分析：

g73 u△i w△k r△d g73 p_ q_ u_ w_ f_ s_ t_ ； △i_ 粗加时，x轴方向需要切除的总余量。△k_ 粗车时，z轴方向需要切除的总余量。00054 n10 n10 n10 t0101； n20 s900 m03；

n30 g00 x1800 z150 m08； n40 g73 u14.5 w14.5 r30； n50 g73 p60 q u0.5 w0.5 f2.0； n60 g00 x30.0 z3.0 s1000； n70 g01 z-40.0 f1.5； n80 z-80.0；

n90 g05 x80.0 w-20.0 r20.0； n100 x100.0；

n110 x120.0 z-120.0；

n120 g00 x100.0 z100.0 m09； n130 m05； n140 m30；

⑴深孔钻固定循环指令 _ g73 g74 z(w)q(△k)f_； w——钻削深度。△k——每次钻削行程长度 f——给进速度

说明：⑴该指令是采用往复排屑式钻孔（啄钻）用于较深的空的加工。

⑵每次的退刀量e值，有数控系统的内部参数来设定 例：试用g74深孔钻固定循环指令编写其程序。程序如下：

n10 g92 x100.0 z100.0； n20 s300 m03；

n30 g00 x0 z5.0 m08； n40 g74 z-100.0 q10.0 f30； n50 g00 z100.0 m09； n60 x100.0； n70 m05； n80 m30；

任务评价：学生变成的正确与否，评价本次课的教学效果。