数控车教案(下).docx

烟台工程职业技术学院
课 时 授 课 计 划
专业 学科 序号16
课 题
第二章
课题一：FANUC系统编程规则

班级
周
星 期
月、日
课节
08春车
10
三
11.3
1.2

教 学 方 法

互动教学法

教 具 准 备

教材
教案
白板笔

教 学 目 的

1、掌握FANUC的编程规则
2、熟悉FANUC操作
教 学 难 重 点

教 学 过 程 设 计
1、复习提问
2、导入新课
3、讲授新课
4、课堂小结
5、作业
课 后 体 会

课题一：FANUC系统编程规则
一、FANUC的准备功能表
二、FANUC系统编程规则
1、小数点编程
在本系统中输入的任何坐标字(包括X、Z、I、K、U、W、R等)的数值后必须加小数点，即X100必须记作X100.0或X100.否则系统会默认为坐标字数值为 100×0.001 mm=0.1mm。该功能可以通过参数关闭。
2、绝对方式与增量方式
FANUC-0i数控车系统中用U或W表示增量方式。在程序段出现U即表示X方向的增量值，出现W即表示Z方向的增量值。同时允许绝对方式与增量方式混合编程。注意与使用G90和G91表示增量的系统的区别。
3、进给功能
系统默认进给方式为转进给。
4、程序名的指定
本系统程序名采用字母O后跟四位数字的格式。子程序文件名遵循同样的命名规则。通常在程序开始指定文件名，程序结束须加程序结束指令。
5．指令简写模式
系统支持G指令或M指令简写。
三、常用G代码
G00、G01、G02、G03、G04、G32的应用在通用代码中已经讲过这里不再做重复的阐述。
1、参考点返回指令G28
G28 X(U)____ Z(W)____；
其中X(U)、Z(W)为参考点返回时的中间点，X、Z为绝对坐标，U、W为相对坐标
G28 U0 W0表示直接返回参考点
2、恒线速控制
有时为了提高效率和保证工件表面精度，需要以恒定的线速度来进行切削。
指令格式：G96 S__；
S后面的数字表示的是恒定的线速度（m/min）。
例如 G96 S150 表示切削点的线速度控制在150 m/min。
用恒线速度控制加工端面、锥度和圆弧时，由于X坐标值不断变化，当刀具逐渐接近工件的旋转中心时，主轴转速会越来越高，工件有从卡盘飞出的危险，所以为防止事故的发生，必须限定主轴的最高转速。
3、 恒线速取消（恒转速）
指令格式：G97 S__；
S后面的数字表示恒线速度控制取消后的主轴转速。
例如 G97 S3000 表示恒线速控制取消后主轴转速3000 rpm。如S未指定，将保留G96的最终值。
4、最高转速限制
指令格式：G50 S__；
S后面的数字表示的是最高限速（rpm）。
例如 G50 S3000 表示最高转速限制为3000rpm。

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课 时 授 课 计 划
专业 学科 序号17
课 题
第四章
课题二 内/外圆切削循环指令G90

班级
周
星 期
月、日
课节
08春车
13
一
11.22
1.2

教 学 方 法

互动教学法

教 具 准 备

教材
教案
白板笔

教 学 目 的

1、掌握G90的格式
2、熟练掌握G90车削外圆、圆锥
教 学 难 重 点

G90车削外圆、圆锥
教 学 过 程 设 计
1、复习提问
2、导入新课
3、讲授新课
4、课堂小结
5、作业
课 后 体 会

课题二 内/外圆切削循环指令G90
单一固定循环可以把切一刀的循环过程“切入-切削-退刀-返回”用一个循环指令完成，从而简化程序。
用内/外圆切削循环指令G90可切削圆柱面和圆锥面。
1、 用G90切削循环指令切削圆柱面，如图所示。

（1）指令格式：G90 X(U)＿ Z(W)＿F＿；
说明：X、Z为圆柱面切削的终点坐标值；U、W为圆柱面切削的终点相对于循环起点坐标分量。
在使用增量值指令时，U、W数值符号由刀具路径方向来决定。在循环加工过程中，除切削加工时，刀具按F指令速度运动外，刀具在切入、退出工件和返回起始点都是快速进给速度(G00指令的速度)进行的。
（1） 示例：
① 应用G90循环指令加工图3-28所示零件.

顺序号

程序

注释

N10

T0101；

建立工件坐标系，并选择1号刀

N20

M03 S800；

主轴以每分钟1000转的速度正转

N30

G00 X45.0 Z55.0 M08；

建立循环起点，打开切削液

N40

G90 X35.0 Z20.0 F0.2；

第一刀的循环终点

N50

X30.0；

第二刀的循环终点

N60

X25.0；

第三刀的循环终点

N70

G00 X200.0 Z200.0 M09；

返回起刀点，关闭切削液

N80

M30；

程序结束

②圆柱面固定循环切削加工举例：
G90 X40 Z20 F0.3；A→B→C→D→A
X30；A→E→F→D→A
X20；A→G→H→D→A

1、 用G90切削循环指令切削圆锥面，如图所示。

（1）指令格式：G90 X(U)＿Z(W)＿ R＿ F＿；

（2）说明：X、Z为圆锥面切削的终点坐标值；
U、W为圆锥面切削的终点相对于循环起点的坐标；
R为圆锥面切削的起点相对于终点的半径差。以增量值表示，其正负符号取决于锥端面位置，当刀具起于锥端大头时，R为正值：起于锥端小头时，R为负值。即如果切削起点的X向坐标小于终点的X向坐标，R值为负，反之为正值。
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课 时 授 课 计 划
专业 学科 序号18
课 题
第四章
课题三：G90应用举例

班级
周
星 期
月、日
课节
08春车
13
二
11.23
3、4

教 学 方 法

互动教学法

教 具 准 备

教材
教案
白板笔

教 学 目 的

1、掌握G90的编程技巧
2、熟悉G90操作
教 学 难 重 点

教 学 过 程 设 计
1、复习提问
2、导入新课
3、讲授新课
4、课堂小结
5、作业
课 后 体 会

题三：G90应用举例
1、应用圆柱面切削循环功能加工图所示零件。

N10 T0101；
N20 M03 S1000；
N30 G00 X55 Z4 M08；
N40 G01 G96 Z2 F2.5 S150；
N50 G90 X45 Z-25 F0.2；
N60 X40；
N70 X35；
N80 G00 X200 Z200；
N85 T0100；
N90 M30；
2、圆锥面固定循环切削加工举例：

G90 X40 Z20 R-5 F0.3；A→B→C→D→A
X30 R-5；A→E→F→D→A
X20 R-5；A→G→H→D→A

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课 时 授 课 计 划
专业 学科 序号19
课 题
第四章
课题四：端面车削循环

班级
周
星 期
月、日
课节
08春车
13
三
11.24
1.2

教 学 方 法

互动教学法

教 具 准 备

教材
教案
白板笔

教 学 目 的

1、掌握G94的格式
2、熟练掌握G94车削外圆、圆锥
教 学 难 重 点

教 学 过 程 设 计
1、复习提问
2、导入新课
3、讲授新课
4、课堂小结
5、作业
课 后 体 会

课题四 端面切削循环
端面切削循环是一种单一固定循环。适用于端面切削加工，如图所示。
1、平面端面切削循环
（1）编程格式：
G94 X(U)～ Z(W)～ F～；
式中：
X、Z-端面切削的终点坐标值；
U、W-端面切削的终点相对于循环起点的坐标。

（2）端面固定循环切削加工举例：
G94 X50 Z16 F0.3；A→B→C→D→A
Z13；A→E→F →D→A
Z10；A→G→H→D→A

2、锥面端面切削循环
（1）编程格式 G94 X(U)～ Z(W)～ R～ F～；
式中：X、Z-端面切削的终点坐标值；
U、W-端面切削的终点相对于循环起点的坐标；
R-端面切削的起点相对于终点在Z轴方向的坐标分量。当起点Z向坐标小于终点Z向坐标时K为负，反之为正。如图所示。

（2）例：应用端面切削循环功能加工图所示零件。
……
G94 X20 Z0 R-5 F0.2；
Z-5；
Z-10；
……

（3）带有锥面的端面固定循环切削加工举例：
G94 X15.0 Z33.48 R-3.48 F0.3；A→B→C→D→A
Z31.48； A→E→F→D→A
Z28.78； A→G→H→D→A

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课 时 授 课 计 划
专业 学科 序号20
课 题
第四章
课题五：子程序调用

班级
周
星 期
月、日
课节
08春车
14
一
11.29
1.2

教 学 方 法

互动教学法

教 具 准 备

教材
教案
白板笔

教 学 目 的

1、掌握M98、M99的编程格式
2、熟悉M98编程技巧
教 学 难 重 点

M98、M99的编程格式
教 学 过 程 设 计
1、复习提问
2、导入新课
3、讲授新课
4、课堂小结
5、作业
课 后 体 会

课题五：子程序调用
1、子程序概述
1）子程序的概念
当在一个加工程序中，若有几个程序段完全相同，或在几个程序中都要使用某个程序段，为减少不必要的重复编程和简化编程，可将这些重复的程序段单独抽出，按规定的程序格式编成固定程序，并单独命名，这组程序段就称为子程序。 当程序段中有调用子程序的指令时，数控机床就按子程序进行工作。当遇到子程序返回到主程序的指令时，机床才返回主程序，继续按主程序的指令进行工作。子程序的调用与返回如图所示

2）子程序的应用范围
（1）工件上有若干个相同的轮廓形状。
（2）加工中经常出现或具有相同的加工路线轨迹。
（3）某一轮廓或形状需要分层加工的。
3）子程序的编程格式
子程序的格式除有子程序名以外，结束行还要有代码M99，作为子程序结束并返回主程序的指令(返回主程序或上一层子程序，其指令字各系统很不统一，如FANUC系统用M99，SIEMENS系统用M17)。子程序的编写与主程序完全相同，第一行是子程序编号，最后一行是子程序结束指令，它们之间是子程序体。
O××××； 子程序名
…
…
…
M99； 子程序返回
2、子程序的调用方式
在主程序中，调用子程序的指令是一个程序段，其格式随具体的数控系统而定，FANUC0i数控车床系统常用的子程序调用格式如下：
1） 格式：

2）说明：
(1)子程序号同主程序，不同的是子程序用M99结束。
(2)子程序执行完请求的次数以后返回到主程序M98的下一句继续执行。如果子程序结束后没有M99，将不能返回主程序。
(3)省略循环次数时，默认循环次数为一次。
3、子程序的嵌套
子程序可以由主程序调用，已被调用的子程序也可以调用其他的子程序，这种子程序调用另一个子程序的功能，称为子程序的嵌套。如图所示为子程序的嵌套及执行顺序。从主程序调用的子程序称为一重，子程序嵌套不是无限次的，子程序可以嵌套多少层由具体的数控系统决定，在FANUC 0i系统中总共可以嵌套调用四重。上一级子程序与下一级子程序的关系，与主程序与第一层子程序的关系相同。
可以用一条调用子程序指令连续重复调用同一子程序，最多可重复调用999次。

4、如图所示的多槽轴零件，毛坯为Φ3 2 m m × 70 mm的棒料，材料为4 5号钢。

参考程序

程序
说明
O6003
程序名
N010 T0101G99
N020 M03 S800;
N030 M08G00 X35. Z0;
N040 G01 X0 F0.1;
N050 G00 X30. Z2.;
N060 G90X30.3 Z-52.F0.2;
N065G90X30.F0.1;
N070 G00 X100. Z100.;
N080 T0202;
N090 M03 S400;
N0100 G00 X32. Z0;
N0110 M98 P0026006;
N0120 G00 W-12.;
N130 G01 X0 F0.05.;
N140 G04 P2.;
N150 G00 X100. Z100. M09;
N160 M30;
换1号外圆车刀
主轴正传800r/min
移至断面切削起点
切削端面
移至外圆切削起点
粗车Φ30外圆
精车Φ30外圆
快速退刀至换刀点
换切断刀刃口2mm（以左刀尖为准）
调整转速400r/min
移到子程序起点处
调用子程序，循环2次
移至切断起
切断，调整进给速度
暂停2 s
快速退刀至安全点，关闭冷却液
程序结束
O6004
N10 G00 W-12.;
N020 G01 U-12. F0.05;
N030 G04 P1.;
N040 G00 U12.;
N050 W-8.;
N060 U-12.;
N070 G04 P1.;
N080 G00 U12.;
N090 M99;
子程序
移至槽的切削起点处
切槽至φ2 0 m m，调整进给速度
槽底暂停1 s
X向退刀
Z向偏移至第二个槽切削起点处
切槽至φ2 0 m m
槽底暂停1 s
X向退刀
子程序结束，并返回到主程序

烟台工程职业技术学院
课 时 授 课 计 划
专业 学科 序号21
课 题
第四章
课题六：G71内外径粗车循环

班级
周
星 期
月、日
课节
08春车
14
二
1130
3、4

教 学 方 法

互动教学法

教 具 准 备

教材
教案
白板笔

教 学 目 的

1、掌握 G71的编程格式
2、掌握 G71的编程技巧
教 学 难 重 点

G71的编程格式
教 学 过 程 设 计
1、复习提问
2、导入新课
3、讲授新课
4、课堂小结
5、作业
课 后 体 会

课题六：内外径粗车循环
1、概述
加工余量较大的表面，采用循环编程，可以缩短程序段的长度，减少程序所占内存。各类数控系统复合循环的形式和使用方法（主要是编程方法）相差很大。
在实际加工中，对于棒料毛坯车削阶梯相差较大的轴，或切除铸、锻件的毛坯余量时，都有一些多次重复进行的动作，借助复合固定循环，可以简化编程。
固定循环的作用是：“告诉”数控系统零件最终的外形轮廓，通过指令每次的切深或切削循环次数，机床就会自动地重复切削直到工件加工完为止。
不同的数控系统，复合固定循环指令的格式可能差别比较大。但是基本的原理都是相通的。复合固定循环指令主要有以下几种；G71、G72、G73、G74、G75、G76、G70等。
在这一组多次固定循环指令中，G70是G71、G72、G73粗加工后的精加工指令，G74是深孔钻削固定循环指令，G75切槽固定循环指令，G76螺纹加工固定循环。
2、内、外径粗车复合循环指令G71
该指令适用于毛坯料的粗车外径与粗车内径。如图所示为粗车外径的加工路径，图中C是粗加工循环的起点，A是毛坯外径与端面的交点，B是加工终点。该指令的执行过程如图所示，其指令格式为：
G71 U(Δd) R(e) ；
G71 P（ns） Q（nf） U(Δu) W(Δw) F__S__T__；

指令中各参数的意义如下：
Δd：车削深度，无符号。车削方向取决于方向AA′。该参数为模态值。
e：退刀量，该参数为模态值。
ns：精车削程序第一段程序号。
nf：精车削程序最后一段程序号。
Δu：X方向精车预留量的距离和方向。
Δw：Z方向精车预留量的距离和方向。
F、S、T：粗车过程中从程序段号P到Q之间包括的任何F、S、T功能都被忽略，只有G71指令中指定的F、S、T功能有效
3、精车循环指令G70
由G71、G72、G73完成粗加工后，可以用G70进行精加工。 精加工时，G71、G72、G73程序段中的F、S、T指令无效，只有在ns＿nf＿程序段中的F、S、T才有效。
指令格式：G70 P(ns)＿ Q(nf)＿；
说明：
ns—精加工轮廓程序段中开始程序段的段号；
nf—精加工轮廓程序段中结束程序段的段号。
在G71、G72、G73指令中的nf程序段后再加上“G70 P(ns)＿ Q(nf)＿”程序段，并在ns＿nf＿程序段中加上精加工适用的F、S、T，就可以完成从粗加工到精加工的全过程。
2、 G71示例：如图所示棒料，采用外径粗车复合循环指令G71和精车循环指令G70编写加工程序。
解：
毛坯为棒料，粗加工切削深度；△d=7mm；
精加工余量X向；△u=4mm(直径指定)
精加工余量Z向；△w=2 mm
粗加工进给量；0.3mm/r，主轴转速为500rpm；
精加工进给量；0.15mm/r，主轴转速为800rpm；

O0001
N01 G50 X200.0 Z220.0； 坐标系设定
N02 M03 S800 T0101； 主轴正转
N03 G00 X160.0 Z180.0；设定循环起点（X160.0 Z180.0）
N04 G71 U7.0 R0.5； 粗车循环
N05 G71 P06 Q12 U4.0 W2.0 F0.30 S500；
N06 G00 X40.0 S800；
N07 G01 W-40.0 F0.15；
N08 X60.0 W-30.0；
N09 W-20.0；
N10 X100.0 W-10.0；
N11 W-20.0；
N12 X140.0 W-20.0；
N13 G70 P06 Q12；
N14G00 X200.0 Z220.0； 回到起刀点
N15 M05； 主轴停
N16 M30； 程序结束
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专业 学科 序号22
课 题
第四章
课题七：G71应用举例

班级
周
星 期
月、日
课节
08春车
14
三
12.1
1.2

教 学 方 法

互动教学法

教 具 准 备

教材
教案
白板笔

教 学 目 的

1、掌握G71的编程方法
2、熟悉G71车外径的操作
教 学 难 重 点

G71的编程方法
教 学 过 程 设 计
1、复习提问
2、导入新课
3、讲授新课
4、课堂小结
5、作业
课 后 体 会

课题七：G71应用举例
1、分析下图 毛坯：φ130×200

编写加工程序
Ｏ0100
N10 G54 G00 X150.0 Z100.0； （起刀点）
N20 M03 S1200 T0101 G98；（主轴正转1200转、1号刀1号补偿）
N30 G00 X130.0 Z10.；　 （快移到切入点）
N30 G71 U5.0 R1.0； （粗加工循环）
N40 G71 P50 Q120 U0.2 W0.2 F160；
N50 G00 X50.0 Z10；　 （精加工开始段）
N60 G01 Z-45.0 F60； 　　 　　（加工φ45圆柱面）
N70 X70.0　Z-65.0； （加工圆锥面）
…
2、如图所示，运用外圆粗加工循环指令编程。

O0002
N010 G50 X150 Z100 T0101；
N020 G98 G00 X41 Z0；
N030 G71 U2 R1；
N040 G71 P50 Q120 U0.5 W0.2 F100；
N050 G01 X0 Z0；
N060 G03 X11 W-5.5 R5.5；
N070 G01 W-10；
N080 X17 W-10；
N090 W-15；
N100 G02 X29 W-7.348 R7.5；
N110 G01 W-12.652；
N120 X41；
N130 G70 P50 Q120 F30；
……