2.1数控车削零件的工艺分析
◆ 分析零件图样
构成零件轮廓的几何条件
尺寸精度要求
形状和位置精度要求
表面粗糙度要求
◆确定毛坯
毛坯类型：铸造毛坯、锻造毛坯、型材、焊接件
主要考虑 因素,零件材料及其力学性能；零件的结构形状与外形
尺寸；生产类型；现有生产条件；毛坯制造的新工艺、新技术
说明
本次课的内容主要涉及零件图样分析、毛坯类型的确定等，这些内容
需要相关课程的支持。学生在学习本门课程之前，应已先期学习机械
制造技术或金属工艺学等基本知识。
本次课以讲授为主，因考虑前期课程的开设，故授课中不必面面俱到。
复习与思考
1.课后阅读机械制造技术课程中关于零件的工艺分析内容。
2.数控车削零件的毛坯一般有哪几种类型？
2.2数控车削刀具及切削用量选择
1.数控车刀的类型及选用
2.切削用量的确定
1.数控车刀的类型及选用
尖形车刀
圆弧形车刀
成形车刀
数控车削中加多采用尖形车刀和圆弧形车刀,较少选用成形车刀
具体 根据被加工零件轮廓的几何形状及精度而定
SR
a
r
2．确定切削用量
切削深度（ ap）,系统刚性允许的条件下尽可能选取较大的切削深度
主轴转速（ n）：一般情况,n=1000v/（ ∏d）
车螺纹,n≤1200/p-k
进给量（ f）：粗车一般取 0.3～ 0.8 mm/r，精车时常取 0.1～ 0.3mm/r，
切断时取 0.05～ 0.2mm/r。
? 小结：
? 主要内容：①数控车刀的类型、几何参数，选用数控车刀时应考虑的
问题；②数控加工时切削用量的确定（切削深度、主轴转速、进给量）
? 注意问题：与前期课程（机械制造技术等）的联系
? 复习与思考
1.常用的数控车刀有哪几种？
2.分别说明粗、精车外圆及切槽时所采用的主轴转速和进给量
2.3 零件的装夹及对刀
2.3.1零件的装夹
2.3.2数控车削时的对刀
2.3.1 零件的装夹
? 数控车削加工时零件定位安装的基本原则
与普通车床加工相同。
三爪自定心卡盘
四爪单动卡盘
专用夹具
2.3.2数控车削时的对刀
1.机床坐标系与编程（工件）坐标系的关系
机床坐标系,机床出厂时由制造商设定的坐标系，有固定
的参考点（数控车床坐标系的 X,Z轴零点 一般设在 卡盘
端面向内 20mm处主轴中心 ）。
编程坐标系,编程者为方便编程计算设定的坐标系，故其
零点一般设在 零件图上某一便于计算的参考点。
数控车床的 机械零点是固定的,但对于不同零件，编程零
点可以 不同,甚至对同一零件也可有不同的编程零点。
2.零点偏置
实际生产中要使编程坐标系与机床坐标系的零点完全重合，
既 不方便 也 不准确 。
工件安装后，先测得工作原点（编程原点）在机床坐标系
中的 位置,并将该位置坐标值 预存到数控系统,数控系统
即可按机床坐标系确定加工坐标值（相当于使 工作原点偏
移到机械零点 ）。
利用数控系统的零点偏置功能，编程人员不必考虑工件在
机床上的安装位置和精度。
3.数控车削中的对刀
①对刀的目的及意义
目的：告诉数控系统工件在机床坐标系中的位置。
意义：将工作原点（编程零点）在机床坐标系中的位置坐
标值预存到数控系统。
② 对刀方法
刀位点：用以表示刀具特征的点，如外圆车刀的刀尖点、
螺纹车刀的刀尖点、切槽刀的左刀尖点等，一般把它们作
为对刀和加工的基准点。
? 定位对刀法,将刀位点调整到与对刀基准点（预设）重合。
? 光学对刀法,将刀位点调整到与对刀基准点（光学显微镜
或投影放大镜的十字基准刻线交点）重合。
? ATC对刀法,光学对刀镜与 CNC组合，需将显微镜十字刻
线交点调整到机床固定原点。
以上三种方法均可能受手动和目测误差影响，对刀 精度有限 。
? 试切对刀法,通过试切对刀，结果更加 准确可靠 。
③ 试切对刀法的操作步骤
以 FANUC-0i系统为例（机床已回零，工件装夹完毕）
对刀目的：将刀位点（刀尖）调整至与编程原点（工件右端面中心）
重合。
图中所显示坐标 x43.766 z125.090为车刀在机床坐标系中的坐标值
操作步骤：
?Z向对刀：将刀具移至工件端面，切端面，沿 X向退刀至
安全位置，按机床操作面板上的 OFFSETSETTING按钮
形状（软键） 输入 z0 测量按钮（软键）
对刀操作 —— 机床面板显示 1
对刀操作 —— 机床面板显示 2
?X向对刀：将刀具移至工件端面，切外圆，沿 Z向退刀至
安全位置，停机，测量所切外圆的实际直径值，按机床操
作面板上的 OFFSETSETTING按钮 形状 （软键）
输入 X （实际直径值） 测量按钮（软键）
2.4数控车削编程指令
2.4.1编程基本指令
G00 X－ Z－
G01 X－ Z－ F－
G02/G03 X— Z— I— K— F—
G02/G03 X— Z— R— F—
编程基本指令已在前面章节讨论。
2.4.2固定循环（ FANUC系统）
G70—— 精车循环，
G71—— 外圆粗车循环
G72—— 端面粗车循环
G73—— 固定形状粗车循环
G71编程格式：
G71 P(ns) Q(nf) U(Δu) W(Δw) D(Δd) F— S— T—
说明：
? ns—— 循环程序段中第一个程序段的顺序号；
? nf—— 循环程序段中最后一个程序段的顺序号；
? Δu—— 径向（ X轴方向）的精车余量，以直径值指定；
? Δw—— 轴向（ Z轴方向）的精车余量；
? Δd—— 每次吃刀深度。
外圆粗车循环 G71
? ?
◆ 分析零件图样
构成零件轮廓的几何条件
尺寸精度要求
形状和位置精度要求
表面粗糙度要求
◆确定毛坯
毛坯类型：铸造毛坯、锻造毛坯、型材、焊接件
主要考虑 因素,零件材料及其力学性能；零件的结构形状与外形
尺寸；生产类型；现有生产条件；毛坯制造的新工艺、新技术
说明
本次课的内容主要涉及零件图样分析、毛坯类型的确定等，这些内容
需要相关课程的支持。学生在学习本门课程之前，应已先期学习机械
制造技术或金属工艺学等基本知识。
本次课以讲授为主，因考虑前期课程的开设，故授课中不必面面俱到。
复习与思考
1.课后阅读机械制造技术课程中关于零件的工艺分析内容。
2.数控车削零件的毛坯一般有哪几种类型？
2.2数控车削刀具及切削用量选择
1.数控车刀的类型及选用
2.切削用量的确定
1.数控车刀的类型及选用
尖形车刀
圆弧形车刀
成形车刀
数控车削中加多采用尖形车刀和圆弧形车刀,较少选用成形车刀
具体 根据被加工零件轮廓的几何形状及精度而定
SR
a
r
2．确定切削用量
切削深度（ ap）,系统刚性允许的条件下尽可能选取较大的切削深度
主轴转速（ n）：一般情况,n=1000v/（ ∏d）
车螺纹,n≤1200/p-k
进给量（ f）：粗车一般取 0.3～ 0.8 mm/r，精车时常取 0.1～ 0.3mm/r，
切断时取 0.05～ 0.2mm/r。
? 小结：
? 主要内容：①数控车刀的类型、几何参数，选用数控车刀时应考虑的
问题；②数控加工时切削用量的确定（切削深度、主轴转速、进给量）
? 注意问题：与前期课程（机械制造技术等）的联系
? 复习与思考
1.常用的数控车刀有哪几种？
2.分别说明粗、精车外圆及切槽时所采用的主轴转速和进给量
2.3 零件的装夹及对刀
2.3.1零件的装夹
2.3.2数控车削时的对刀
2.3.1 零件的装夹
? 数控车削加工时零件定位安装的基本原则
与普通车床加工相同。
三爪自定心卡盘
四爪单动卡盘
专用夹具
2.3.2数控车削时的对刀
1.机床坐标系与编程（工件）坐标系的关系
机床坐标系,机床出厂时由制造商设定的坐标系，有固定
的参考点（数控车床坐标系的 X,Z轴零点 一般设在 卡盘
端面向内 20mm处主轴中心 ）。
编程坐标系,编程者为方便编程计算设定的坐标系，故其
零点一般设在 零件图上某一便于计算的参考点。
数控车床的 机械零点是固定的,但对于不同零件，编程零
点可以 不同,甚至对同一零件也可有不同的编程零点。
2.零点偏置
实际生产中要使编程坐标系与机床坐标系的零点完全重合，
既 不方便 也 不准确 。
工件安装后，先测得工作原点（编程原点）在机床坐标系
中的 位置,并将该位置坐标值 预存到数控系统,数控系统
即可按机床坐标系确定加工坐标值（相当于使 工作原点偏
移到机械零点 ）。
利用数控系统的零点偏置功能，编程人员不必考虑工件在
机床上的安装位置和精度。
3.数控车削中的对刀
①对刀的目的及意义
目的：告诉数控系统工件在机床坐标系中的位置。
意义：将工作原点（编程零点）在机床坐标系中的位置坐
标值预存到数控系统。
② 对刀方法
刀位点：用以表示刀具特征的点，如外圆车刀的刀尖点、
螺纹车刀的刀尖点、切槽刀的左刀尖点等，一般把它们作
为对刀和加工的基准点。
? 定位对刀法,将刀位点调整到与对刀基准点（预设）重合。
? 光学对刀法,将刀位点调整到与对刀基准点（光学显微镜
或投影放大镜的十字基准刻线交点）重合。
? ATC对刀法,光学对刀镜与 CNC组合，需将显微镜十字刻
线交点调整到机床固定原点。
以上三种方法均可能受手动和目测误差影响，对刀 精度有限 。
? 试切对刀法,通过试切对刀，结果更加 准确可靠 。
③ 试切对刀法的操作步骤
以 FANUC-0i系统为例（机床已回零，工件装夹完毕）
对刀目的：将刀位点（刀尖）调整至与编程原点（工件右端面中心）
重合。
图中所显示坐标 x43.766 z125.090为车刀在机床坐标系中的坐标值
操作步骤：
?Z向对刀：将刀具移至工件端面，切端面，沿 X向退刀至
安全位置，按机床操作面板上的 OFFSETSETTING按钮
形状（软键） 输入 z0 测量按钮（软键）
对刀操作 —— 机床面板显示 1
对刀操作 —— 机床面板显示 2
?X向对刀：将刀具移至工件端面，切外圆，沿 Z向退刀至
安全位置，停机，测量所切外圆的实际直径值，按机床操
作面板上的 OFFSETSETTING按钮 形状 （软键）
输入 X （实际直径值） 测量按钮（软键）
2.4数控车削编程指令
2.4.1编程基本指令
G00 X－ Z－
G01 X－ Z－ F－
G02/G03 X— Z— I— K— F—
G02/G03 X— Z— R— F—
编程基本指令已在前面章节讨论。
2.4.2固定循环（ FANUC系统）
G70—— 精车循环，
G71—— 外圆粗车循环
G72—— 端面粗车循环
G73—— 固定形状粗车循环
G71编程格式：
G71 P(ns) Q(nf) U(Δu) W(Δw) D(Δd) F— S— T—
说明：
? ns—— 循环程序段中第一个程序段的顺序号；
? nf—— 循环程序段中最后一个程序段的顺序号；
? Δu—— 径向（ X轴方向）的精车余量，以直径值指定；
? Δw—— 轴向（ Z轴方向）的精车余量；
? Δd—— 每次吃刀深度。
外圆粗车循环 G71
? ?
