运城学院机电工程系 Mechanical and Electrical Engineering Departmen 数控加工与编程 能力训练指导书 (试用) 系部：机电工程系 专业： 机械设计制造及其自动化 主编：孙培禄 参编：王峰、倪娟、王新海 2019年11月7日
数控加工与编程 能力训练指导书 （试用） 系部： 机电工程系 专业： 机械设计制造及其自动化 主编： 孙培禄 参编：王峰、倪娟、王新海 2019 年 11 月 7 日
运城学院机电工程系 Mechanical and Electrical Engineering Department 目录 第一部分刀具对刀操作 。。。。。。 项目一：数控车床G54对刀操作 1 1.1实验内容与要求 1.2项目操作步骤.. …1 1.3结果展示. …………1 项目二：数控车床多刀具对刀操作 …3 2.1实验内容与要求..... 形 2.2项目操作步骤..... ….3 2.3结果展示... …3 项目三：数控机床G54多刀具对刀 3.1实验内容与要求 ….5 3.2操作流程....… …5 3.3结果展示...… ....5 第二部分数控车削部分.··..。 7 项目一：数控车床加工一一车端面 1.1基础知识.…… 7 1.2实验步骤： ..7 项目二：数控车床加工一外圆车削..。 2.1基础知识....… ……9 2.2实验步骤： .9 项目三：数控车床加工一一粗车外圆.，· ...12 3.1基础知识......· …….12 3.2实验步骤： .12 项目四：数控车床加工一G80/G81的切削循环... 14 4.1基础知识...... ….14 4.2实验步骤： ....14 项目五：数控车床加工一一车外圆槽.. .....16 5.1基础知识. .16 5.2实验步骤： .16 项目六：G02/G03应用... 19 6.1基础知识.. .19 6.2实验步骤： 19 项目七：G32螺纹加工..· 23 7.1基础知识... 23 7.2实验步骤： …23
目 录 第一部分 刀具对刀操作 .............................................. 1 项目一：数控车床 G54 对刀操作 ........................................ 1 1.1 实验内容与要求 .................................................... 1 1.2 项目操作步骤 ...................................................... 1 1.3 结果展示 .......................................................... 1 项目二：数控车床多刀具对刀操作 ...................................... 3 2.1 实验内容与要求 .................................................... 3 2.2 项目操作步骤 ...................................................... 3 2.3 结果展示 .......................................................... 3 项目三：数控机床 G54 多刀具对刀 ...................................... 5 3.1 实验内容与要求 .................................................... 5 3.2 操作流程 .......................................................... 5 3.3 结果展示 .......................................................... 5 第二部分 数控车削部分 .............................................. 7 项目一：数控车床加工——车端面 ...................................... 7 1.1 基础知识.......................................................... 7 1.2 实验步骤：........................................................ 7 项目二：数控车床加工——外圆车削..................................... 9 2.1 基础知识.......................................................... 9 2.2 实验步骤：........................................................ 9 项目三：数控车床加工——粗车外圆.................................... 12 3.1 基础知识......................................................... 12 3.2 实验步骤：....................................................... 12 项目四：数控车床加工——G80/G81 的切削循环 ........................... 14 4.1 基础知识......................................................... 14 4.2 实验步骤： ....................................................... 14 项目五：数控车床加工——车外圆槽.................................... 16 5.1 基础知识......................................................... 16 5.2 实验步骤：....................................................... 16 项目六：G02/G03 应用 ............................................... 19 6.1 基础知识......................................................... 19 6.2 实验步骤： ....................................................... 19 项目七：G32 螺纹加工 ............................................... 23 7.1 基础知识......................................................... 23 7.2 实验步骤： ....................................................... 23
运城学院机电工程系 Mechanical and Electrical Engineering Department 项目八：G82螺纹指令应用 ..26 项目九：G71/G72加工指令应用... 29 9.1基础知识.. ....29 9.2实验步骤： 29 第三部分数控铣削部分.·· 32 项目一：数控铣削对刀.·· 32 1.1基础知识： 32 1.2项目实践： .32 项目二：数控钻孔加工.， 37 2.1基础知识： .37 2.2项目实践： 37 项目三：外轮廊数控加工..· 40 3.1基础知识： 40 3.2实践操作： 40 项目四：内轮廓数控加工.·.. 43 4.1基础知识： 43 4.2实践操作： 43 项目五：铣削汉字实例，······ 46 项目六：铣削学号实例.·..· 50
项目八：G82 螺纹指令应用 ........................................... 26 项目九：G71/G72 加工指令应用........................................ 29 9.1 基础知识 ......................................................... 29 9.2 实验步骤： ....................................................... 29 第三部分 数控铣削部分 ............................................. 32 项目一：数控铣削对刀 .............................................. 32 1.1 基础知识： ....................................................... 32 1.2 项目实践： ....................................................... 32 项目二：数控钻孔加工 .............................................. 37 2.1 基础知识： ....................................................... 37 2.2 项目实践： ....................................................... 37 项目三：外轮廓数控加工 ............................................ 40 3.1 基础知识： ....................................................... 40 3.2 实践操作： ....................................................... 40 项目四：内轮廓数控加工 ............................................ 43 4.1 基础知识： ....................................................... 43 4.2 实践操作： ....................................................... 43 项目五：铣削汉字实例 .............................................. 46 项目六：铣削学号实例 .............................................. 50
运城学院机电工程系 Mechanical and Electrical Engineering Departmen 第一部分刀具对刀操作 项目一：数控车床G54对刀操作 1.1实验内容与要求 运用G54代码，对工件进行对刀操作。(G54的功能为坐标系的设定) 将默认的车床坐标系通过G54指令，选择工件坐标系，从而方便之后的对刀与数控 切削。 1.2项目操作步骤 1、进入操作界面后，将刀具回参考点。 2、点击刀具管理将外圆车刀添加至一号刀架。 3、手动使用刀具切削一个端面，记下此时坐标系的Z值。 4、点击MDI,选择MDI运行功能。输入代码G54后点击坐标系功能将此时的Z值 -395.833输入。 5、手动切削工件外圆。停下主轴，测量工件外圆直径记作中。回到坐标系功能中 输入X=X-中=-195.858-64.142=-260。 6、MDI运行下，输入x82,z0。单段模式下，选择循环启动。 7、更换工件，循环启动，对刀成功。 1.3结果展示 加工方式单控话行正意 182210 当前工行 79000 图1完成对刀操作
1 第一部分 刀具对刀操作 项目一：数控车床 G54 对刀操作 1.1 实验内容与要求 运用 G54 代码，对工件进行对刀操作。（G54 的功能为坐标系的设定） 将默认的车床坐标系通过 G54 指令，选择工件坐标系，从而方便之后的对刀与数控 切削。 1.2 项目操作步骤 1、 进入操作界面后，将刀具回参考点。 2、 点击刀具管理将外圆车刀添加至一号刀架。 3、 手动使用刀具切削一个端面，记下此时坐标系的 Z 值。 4、 点击 MDI,选择 MDI 运行功能。输入代码 G54 后点击坐标系功能将此时的 Z 值 -395.833 输入。 5、 手动切削工件外圆。停下主轴，测量工件外圆直径记作φ。回到坐标系功能中 输入 X=X-φ=-195.858-64.142=-260。 6、 MDI 运行下，输入 x82，z0。单段模式下，选择循环启动。 7、 更换工件，循环启动，对刀成功。 1.3 结果展示 图 1 完成对刀操作
运城学院机电工程系 Mechanical and Electrical Engineering Department X 器调 na可a四a可网阿m 图2更换工件对刀成功
2 图 2 更换工件对刀成功
运城学院机电工程系 Mechanical and Electrical Engineering Departmen 项目二：数控车床多刀具对刀操作 2.1实验内容与要求 使用刀偏表，对不同的刀具进行刀具补偿，从而实现多刀具的对刀。 在车床的日常工作中，经常会使用到很多把刀，而G54指令只能对一把刀进行操作， 为方便日常工作，刀偏表中刀具的补偿使得数控对刀更加方便。 2.2项目操作步骤 1、进入操作界面后，将刀具回参考点。 2、点击刀具管理将外圆车刀添加至一号刀架，将外圆精车刀天加至二号刀架。 3、在使用G54指令后，输入G00来取消G54设定的坐标系。 4、输入T0100,对一号刀使用零号刀补。（零号刀补为无任何补偿） 5、手动操作车床对工件切削一个端面，原路退出在刀偏表一号试切长度中输入0， 此时Z偏置会自动矫正，图中为-400.248；操作车床切削工件外圆，测量工件直径d后 在刀偏表一号试切直径输入d=72.232,X偏置为-260。 6、MD1下输入X82,Z0,T0101。单端模式下循环启动检验对刀成功与否。 7、将刀具远离工件输入T0200,对二号刀使用零号刀补。 8、手动操作车床将刀具移动到刚好接触工件，在刀偏表二号试切长度中输入0，此 时Z偏置会自动矫正，图中为-416.888：操作车床切削工件外圆，测量工件直径d后在 刀偏表二号试切直径输入d=39.796,自动生成X偏置为-260。 9、MD1下输入X82,Z0,T0202。单端模式下循环启动检验对刀成功与否。 10、之后的多把刀具均参照步骤4,5来进行多刀具对刀。 2.3结果展示 r四MX 刀偏号 偏 X磨损 Z磨损 试切直径 试切长度 #0000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 #0001 -260.000 400.048 0.000 0.000 72.232 0.000 图一一号刀补 UL■ 0000400.08■ 0.000 VU0 UUU■ #0002■ -260.000 416.888 0.000 0.000 39.796 0.000 图二二号刀补
3 项目二：数控车床多刀具对刀操作 2.1 实验内容与要求 使用刀偏表，对不同的刀具进行刀具补偿，从而实现多刀具的对刀。 在车床的日常工作中，经常会使用到很多把刀，而 G54 指令只能对一把刀进行操作， 为方便日常工作，刀偏表中刀具的补偿使得数控对刀更加方便。 2.2 项目操作步骤 1、进入操作界面后，将刀具回参考点。 2、点击刀具管理将外圆车刀添加至一号刀架，将外圆精车刀天加至二号刀架。 3、在使用 G54 指令后，输入 G00 来取消 G54 设定的坐标系。 4、输入 T0100，对一号刀使用零号刀补。（零号刀补为无任何补偿） 5、手动操作车床对工件切削一个端面，原路退出在刀偏表一号试切长度中输入 0， 此时 Z 偏置会自动矫正，图中为-400.248；操作车床切削工件外圆，测量工件直径 d 后 在刀偏表一号试切直径输入 d=72.232，X 偏置为-260。 6、MDI 下输入 X82,Z0，T0101。单端模式下循环启动检验对刀成功与否。 7、将刀具远离工件输入 T0200，对二号刀使用零号刀补。 8、手动操作车床将刀具移动到刚好接触工件，在刀偏表二号试切长度中输入 0，此 时 Z 偏置会自动矫正，图中为-416.888；操作车床切削工件外圆，测量工件直径 d 后在 刀偏表二号试切直径输入 d=39.796，自动生成 X 偏置为-260。 9、MDI 下输入 X82,Z0，T0202。单端模式下循环启动检验对刀成功与否。 10、之后的多把刀具均参照步骤 4,5 来进行多刀具对刀。 2.3 结果展示 图一 一号刀补 图二 二号刀补
运城学院机电工程系 Mechanical and Electrical Engineering Department ■型 aa四网四网回网四四 图三切换工件一号刀使用刀补后完成对刀 X 8.000 20 B 7回回a网a回阿可四 图四切换工件二号刀使用刀补后完成对刀
4 图三 切换工件一号刀使用刀补后完成对刀 图四 切换工件二号刀使用刀补后完成对刀
运城学院机电工程系 Mechanical and Electrical Engineering Departmen 项目三：数控机床G54多刀具对刀 3.1实验内容与要求 使用G54确定坐标系之后，通过填补刀补表来实现G54下的多刀具对刀。 3.2操作流程 1、一号刀在G54条件下对刀。手动切削端面，记下此时Z的值Z=-404.709,；切削 外圆，记下此时的直径d=60.042。在MD1坐标系中输入Z-404.709,X=X-d=-260。之后MD1 运行输入X82Z0,单端模式，循环启动，检查对刀成功。 2、二号刀使用刀偏表进行对刀，MD1下输入T0200,二号刀使用零号刀补进行对刀。 3、手动操作二号刀刚好接到刀工件，此时刀偏表试切长度输入0，Z偏置自动生成， 图中为-16.744：切削外圆，记下此时的直径d56.408,在刀偏表试切直径中输入56.408， X偏置自动生成0。 4、之后MD1运行输入X82Z0,T0202单端模式，循环启动，检查对刀成功。 3.3结果展示 运五正州 201020■ 运行程序念 马车排业电共有写8通 -260.000 -404.709 球助机能 直径 尘标系 图1一号刀G54坐标系 ®包可g0回口道为4眉多安马口。@以m1下心5,4生轻路h习·画 X 010 玉高 n阿阿四阿网可四同四 图2一号刀G54对刀成功 0001■0.000■ 0000■■0000■ 0.000■ 0.000■0000■ 0002■ -0.000 -16744 ■0.000■ 0.000■ 56.408■ ■0.000 图3二号刀刀补表
5 项目三：数控机床 G54 多刀具对刀 3.1 实验内容与要求 使用 G54 确定坐标系之后，通过填补刀补表来实现 G54 下的多刀具对刀。 3.2 操作流程 1、一号刀在 G54 条件下对刀。手动切削端面，记下此时 Z 的值 Z=--404.709,；切削 外圆，记下此时的直径 d=60.042。在 MDI 坐标系中输入 Z-404.709,X=X-d=-260。之后 MDI 运行输入 X82Z0,单端模式，循环启动，检查对刀成功。 2、二号刀使用刀偏表进行对刀，MDI 下输入 T0200，二号刀使用零号刀补进行对刀。 3、手动操作二号刀刚好接到刀工件，此时刀偏表试切长度输入 0，Z 偏置自动生成， 图中为-16.744；切削外圆，记下此时的直径 d=56.408，在刀偏表试切直径中输入 56.408， X 偏置自动生成 0。 4、之后 MDI 运行输入 X82Z0,T0202 单端模式，循环启动，检查对刀成功。 3.3 结果展示 图 1 一号刀 G54 坐标系 图 2 一号刀 G54 对刀成功 图 3 二号刀刀补表
运城学院机电工程系 Mechanical and Electrical Engineering Departmen 20 阿回回阿网网回网网m 图4二号刀MDI运行对刀成功 0003■■-0.000■4.451■■0.000■ 0000 52.992■■0.000■ 0004■ 0.000■ 4778■ 0.000 0.000■ 51.036■ 0.000 图5三号四号刀刀补表 网 回回回四四网可四阿四 图6三号刀对刀成功（割刀） 正三行 eTcToeT.mom 图7四号刀对刀成功（螺纹刀）
6 图 4 二号刀 MDI 运行对刀成功 图 5 三号四号刀刀补表 图 6 三号刀对刀成功（割刀） 图 7 四号刀对刀成功（螺纹刀）
运城学院机电工程系 Mechanical and Electrical Engineering Department 第二部分数控车削部分 项目一：数控车床加工一车端面 1.1基础知识 1工艺知识： [1]车端面互作用 a)保证端面平整 b)零件的一致性 [2]车削路线要求矩形路线 2编程知识： [1]程序结构 a)程序头 -—00001 b)程序段一一坐标系设定工艺设定路径设定 c)程序尾 -M02,M30结束符 [2]程序代码 F进给功率 G准备功能指令 M辅助路线 S主轴功能一一S1000(转速) 1.2实验步骤： (1)准备工作： ·视图设置为俯视图，取消冷却液 ●刀具管理一一四方刀具 (在机床操作、参数设置、机床参数) +X ●回参考点一一点击 点 按钮后，再点击 +Z 然后输入G00为了消除G54的 影响 ●添加刀具选择外圆车刀 ●选择毛坯（直径80长度200） 再通过G54对刀
7 第二部分 数控车削部分 项目一：数控车床加工——车端面 1.1 基础知识 1工艺知识： [1]车端面互作用 a) 保证端面平整 b) 零件的一致性 [2]车削路线要求矩形路线 2编程知识： [1]程序结构 a) 程序头 ——O0001 b) 程序段 ——坐标系设定 工艺设定 路径设定 c) 程序尾 ——M02,M30 结束符 [2]程序代码 F 进给功率 G 准备功能指令 M 辅助路线 S 主轴功能——S1000(转速) 1.2 实验步骤： （1） 准备工作： ⚫ 视图设置为俯视图，取消冷却液 ⚫ 刀具管理——四方刀具 （在机床操作、参数设置、机床参数） ⚫ 回参考点——点击 按钮后，再点击 ，然后输入 G00 为了消除 G54 的 影响 ⚫ 添加刀具选择外圆车刀 ⚫ 选择毛坯（直径 80 长度 200 ） ⚫ 再通过 G54 对刀