任务6-1 典型子程序零件在数控车床的加工 任务6-2 用户宏指令零件的数控加工 任务6-3 异形轴及竞赛配合组件的数控车削加工
项目六 综合零件的数控车削加工全国高职高专规划教材 技能型紧缺人才培养及“双证制”教改教材国家示范性高职院校建设项目成
果 中国电子教育学会推荐教材 任务6-1 典型子程序零件在数控车床的加工 任务目标：
（1）掌握典型子程序类零件工艺安排。
（2）掌握宽窄槽加工方法。 （3）掌握数控车床子程序类零件的编程方法。任务引领：
制定如图6-1所示车削零件的数控加工刀具及加工工序卡，并编
写精加工程序。图6-1车削不等距槽子程序加工实例 6.1.1 子程序 当一个程序反复出现，或在几个程序中都要使用它，
可以把这类程序作为固定程序，并事先存储起来，使程序简化，这组程序叫子程序。 主程序可以调用子程序，一个子程序也可以调用
下一级子程序。子程序必须在主程序结束后建立，其作用相当于一个固定循环。 （1）调用子程序的格式如下： M98 P__ L__
； 其中：P — 调用的子程序号 L — 重复调用的子程序的次数 （2）子程序的格式： O（子程序号）
……… M99；（子程序返回）上一页下一页 任务6-1 典型子程序零件在数控车床的加工 车削如图6-
2所示的不等距槽的零件，要求应用子程序编写。已知毛坯直径φ32mm，长度为77mm，一号刀为外圆车刀，三号刀为切断刀，其宽度为2m
m。 上一页下一页 任务6-1 典型子程序零件在数控车床的加工 图6-2 子程序应用上一页下一页 任务6-1 典型子程序零件在数控
车床的加工 车削不等距槽程序 6.1.2 切槽刀对刀 1．Z方向对刀 手动模式下按主轴正转按钮，使主轴转动
。选择相应的倍率，移动刀具，接近时倍率为1%，使切槽刀左侧刀尖刚好接触工件右端面。沿着-X方向进行车削端面，后保持刀具Z方向位置不
变，再沿+X方向退出刀具如图6-3所示，使主轴停转。然后点击面板上的OFSET SETTING，进入刀补界面，选择【补正】，把刀具
的Z方向的偏移值输入到相应刀具长度补偿中，用【测量】的方法自动测出并反映到系统中。 任务6-1 典型子程序零件在数控车床的加工 图
6-3 切槽刀Z方向对刀示意图6.1.2 切槽刀对刀 2、X方向对刀手动模式下按主轴正转按钮，使主轴转动。选择相应
的倍率，移动切槽刀，沿着外圆-Z方向（长约3～5mm）试切外圆（或主切削刃刚好接触工件），后保持刀具X方向位置不变，再沿+Z方向退
出刀具如图6-4所示，使主轴停转。此时使用千分尺测量出外圆直径，点击面板上的OFSET SETTING，进入刀补界面，选择【补正】
，把刀具的X方向的偏移值输入到相应刀具长度补偿中，用【测量】的方法自动测出并反映到系统中。 任务6-1 典型子程序零件在数控车床的
加工 图6-4 切槽刀X方向对刀示意图 6．1．3槽加工工艺方案 1．窄槽加工方法 当槽宽度尺寸不大，可用刀头
宽度等于槽宽的切槽刀，一次进给切出，如图6-5所示。编程时还可用G04指令在刀具切至槽底时停留一定时间，以光整槽底。 任务6-1
典型子程序零件在数控车床的加工 图6-5窄槽加工方法 6．1．3槽加工工艺方案 2．宽槽加工方法 当槽宽度尺寸
较大(大于切槽刀刀头宽度)，应采用多次进给法加工，并在槽底及槽壁两侧留有一定精车余量，然后根据槽底、槽宽尺寸进行精加工。宽槽加工的
刀具路线如图6-6所示。 任务6-1 典型子程序零件在数控车床的加工 （a）
（b） 图6-6觅槽加工的刀具路线思考题
（1）子程序中用绝对值还是用增量值
编程，对零件加工有何影响？（2）如何设置切槽刀的刀补?（3）车削加工图6-8所示的零件，材料为45钢，毛坯为外圆直径Φ35。编制该
零件的数控加工刀具、加工工序卡和加工程序，并在数控车床上模拟加工路线轨迹。任务目标：
（1）掌握用户宏指令零件的工艺编制 。 （2）
掌握调头零件的工艺装夹 。 （3）掌握用户宏指令零件的程序编程及应用 。任务引领：
1．在数控车床完成图6-9所示椭圆宏程序零件的
加工。按图样要求制定正确的工艺方案，选择合理的刀具和切削工艺参数，编制数控加工程序，达到图纸的要求。 任务6-2 用户宏指令
零件的数控加工 任务引领：
2．在数控车床完成图6-10所示双曲线宏程序零件的加工。按图样要求制定正确的工艺方案，选择合理的刀具和切削工艺
参数，编制数控加工程序，达到图纸的要求。 任务6-2 用户宏指令零件的数控加工 任务引领：
3．在数控车床完成图6-11所示抛物线宏
程序零件的加工。按图样要求制定正确的工艺方案，选择合理的刀具和切削工艺参数，编制数控加工程序，达到图纸的要求。 任务6-2
用户宏指令零件的数控加工 6．2．1用户宏程序 “宏程序”一般是指含有变量的程序，宏程序由宏程序体和程序中
调用宏程序的指令即宏指令构成。主要应用于抛物线、椭圆、双曲线等各种数控系统没有插补指令的轮廓曲线编程，如图6-12所示。它类似于子
程序，虽然子程序对编制相同加工操作的程序非常有用,但用户宏程序由于允许使用变量、算术和逻辑运算及条件转移，使得编制相同加工操作的程
序更方便，更容易，可将相同加工操作编为通用程序，这就使得编制加工操作的程序更方便，更容易，可以大大地简化程序，是提高数控机床性能的
一种特殊功能，扩展了数控机床的应用范围。 任务6-2 用户宏指令零件的数控加工 任务6-2 用户宏指令零件的数控加工
编程步骤（1）首先将变量赋初值，也就是将变量初始化；（2）编制加工程序，若程序较复杂，用的变量多，可设子程序使主程序简练；（3）修
改赋值变量，重新计算变量值。（4）语句判断是否加工完毕，若否，则返回继续执行加工程序，若是，则程序结束。具体流程如图6-13所示。
图6-13 宏程序编制流程图 任务6-2 用户宏指令零件的数控加工 6．2．2 变量 任务6-2 用户宏指令零件的数控加
工 6．2．3算术和逻辑运算等于： EQ 格式： #j EQ #k不等于： NE 格式： #j NE
#k大于： GT 格式： #j GT #k小于： LT 格式： #j LT #k大于等于：GE 格式： #j G
E #k小于等于：LE 格式： #j LE #k 任务6-2 用户宏指令零件的数控加工 任务6-2 用户宏指令零
件的数控加工 6．2．4 用户宏程序语句1．转移和循环在程序中使用GOTO 语句和IF 语句可以改变控制的流向。有下面三种格式可以
实现转移和循环操作。转移和循环2．无条件转移(GOTO语句) 该语句转移到标有顺序号n的程序段。当指定1到99999 以
外的顺序号时，出现P/S 报警，可用表达式指定顺序号。 其语句格式为： GOTO n ； n 顺序号(1～
99999) 任务6-2 用户宏指令零件的数控加工 3．条件转移(IF语句) 条件转移语句中，IF之后指定条件表达式，
可有下面两种表达方式。（1）IF[<条件表达式>]GOTO n。 例如： （2）IF[<条件表达式>]THEN。例如：如果#
1和#2的值相同，0赋给#3。IF [#1EQ#2] THEN#3=0； 任务6-2 用户宏指令零件的数控加工 4．循环（WH
ILE语句） 用WHILE引导的循环语句,在其后指定一个条件表达式,当指定条件满足时,执行从DO 到END之间的程序否则转到END
后的程序段。一般格式如图6-15所示： 图6-15 WHILE引导的循环语句示意图 任务6-2 用户宏指令零件的数控加工
6．2．5 用户宏程序的调用 宏程序可以用非模态调用(G65)、模态调用(G66 G67)、G代码和M 代码来调用，下面就
重点介绍一下非模态调用(G65)、模态调用(G66 G67)的使用。首先我们应知道宏程序的调用(G65)不同于子程序调用(M98)
，如下所述。 （1）用G65可以指定自变量数据传送到宏程序，而M98没有该功能。 （2）当M98程序段包含另一个NC指令(例如G
01 X100.0 M98Pp)时，在指令执行之后调用子程序。相反，G65则无条件地调用宏程序。 （3）M98程序段包含另一个NC
指令(例如G01 X100.0 M98Pp)时，在单程序段方式中，机床停止。相反，使用G65机床时不停止。 （4）用G65改变局部
变量的级别；用M98不改变局部变量的级别。思考题
用数控车床完成如图6-29所示零件的加工，毛坯尺寸为Φ45mm×100mm，材料为4
5钢。按图样要求完成零件节点、基点计算，设定工件坐标系，编制该零件的数控加工刀具、加工工序卡和加工程序，并在数控车床上模拟加工路线
轨迹。 任务6-3 异形轴及竞赛配合组件的数控车削加工 任务目标：
（1）掌握异形轴及配合零件的工艺编制 。 （2）掌握配合零件的
工艺装夹。 （3）掌握异形轴及配合零件的程序编程及应用 。任务引领：
1．用数控车床完成图6-30所示零件的加工。按图样要求制定正
确的工艺方案，选择合理的刀具和切削工艺参数，编制数控加工程序。 任务6-3 异形轴及竞赛配合组件的数控车削加工
1．零件图分析 在数控车床上加工一个如图6-31所示轴类零件，该零件由外圆柱面、外圆锥面、圆弧面、螺纹构成，外形较
复杂，毛坯尺寸为φ25×65mm，其中φ25的外径不加工（可用于装夹）。分析该工件的形状，不是很规范的阶梯轴，因此在编写数控加工程
序时不能使用复合固定循环指令。 任务6-3 异形轴及竞赛配合组件的数控车削加工 2．确定工件的装夹方式由于这个工
件是一个实心轴，并且轴的长度不很长，所以采用工件的左端面和φ25外圆作为定位基准。使用普通三爪卡盘夹紧工件，取工件的右端面中心为工件坐标系的原点，如图6-32所示。 任务6-3 异形轴及竞赛配合组件的数控车削加工 3．确定数控加工刀具及加工工序卡 任务6-3 异形轴及竞赛配合组件的数控车削加工 4．选择切削用量 任务6-3 异形轴及竞赛配合组件的数控车削加工 5．编写加工程序 思考题 （1）车削外援时，工件表面产生锥度，简述其原因？（2）工件二次装夹后如何找正? |
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