数控技术之零件加工程序的编制

1、第二章第二章 零件加工程序的编制零件加工程序的编制第一节第一节 概述概述一一 数控机床程序编制的内容和步骤数控机床程序编制的内容和步骤主要内容主要内容；分析零件图纸，确定加工工艺过程，进行数学处理，分析零件图纸，确定加工工艺过程，进行数学处理，编写程序清单，制作控制介质，进行程序检查，输入程序编写程序清单，制作控制介质，进行程序检查，输入程序以及工件试切。以及工件试切。分分析析零零件件图图样样工工艺艺处处理理数数学学处处理理编编写写程程序序清清单单程程序序输输入入程程序序检检查查数数控控系系统统数数控控机机床床试试切切零件零件毛坯毛坯成品成品零件零件2-1 数控机床的编程步骤数控机床的编程步骤

2、一一 数控机床程序编制的内容和步骤数控机床程序编制的内容和步骤(一一)分析零件图样和工艺处理分析零件图样和工艺处理 1 选择合适的对刀点选择合适的对刀点 对刀点对刀点-刀具相对零件运动的起点，又称起刀点。刀具相对零件运动的起点，又称起刀点。刀位点刀位点-刀具在机床上的位置是由刀位点的位置来表示的。刀具在机床上的位置是由刀位点的位置来表示的。立铣刀、端铣刀和钻头而言，是指他们的底面中心；立铣刀、端铣刀和钻头而言，是指他们的底面中心；球头铣刀，是指球头球心；球头铣刀，是指球头球心； 对车刀和镗刀是指它们的刀尖。对车刀和镗刀是指它们的刀尖。一一 数控机床程序编制的内容和步骤数控机床程序编制的内容和步

3、骤选择对刀点的原则选择对刀点的原则:(1)为了提高零件加工精度，刀具的起点应尽量选在零件的设计为了提高零件加工精度，刀具的起点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上。基准或工艺基准上。(2)对刀点应选在对刀方便的位置，便于观察和检测。对刀点应选在对刀方便的位置，便于观察和检测。(3)对刀点的选择应便于坐标值的计算。对刀点的选择应便于坐标值的计算。(4)在加工中心上，由于加工过程中要进行换刀，每次换刀所选在加工中心上，由于加工过程中要进行换刀，每次换刀所选择的换刀位置要在工件的外部，以免换刀时刀具与工件相碰。择的换刀位置要在工件的外部，以免换刀时刀具与工件相碰。一一 数控机床程序编制的内容和步骤数

4、控机床程序编制的内容和步骤2确定加工路线确定加工路线加工路线加工路线加工过程中刀具相对于工件运动的轨迹。加工过程中刀具相对于工件运动的轨迹。加工线路的确定应考虑以下几方面的问题加工线路的确定应考虑以下几方面的问题:(1)应使加工路线最短，这样既可减少程序段，又可减少空刀应使加工路线最短，这样既可减少程序段，又可减少空刀时间时间一一 数控机床程序编制的内容和步骤数控机床程序编制的内容和步骤n 个ban 个ba红线长红线长=b+2=b+2（n-1n-1）a+a+切入段切入段+ +切出段切出段蓝线长蓝线长=nb+(n-1)a +=nb+(n-1)a +切入段切入段+ +切出段切出段 一一 数控机床程

5、序编制的内容和步骤数控机床程序编制的内容和步骤大余量切除的走刀次数要少，每一次走刀应切除尽大余量切除的走刀次数要少，每一次走刀应切除尽可能多的加工内容，尽量减少或缩短空行程。可能多的加工内容，尽量减少或缩短空行程。用用4次次大的背吃刀大的背吃刀量，再用一次精车量，再用一次精车全部外表面。全部外表面。车削大余量走刀路线车削大余量走刀路线一一 数控机床程序编制的内容和步骤数控机床程序编制的内容和步骤(2)在车削与铣削零件时，应尽量避免径向切入和切出，而应在车削与铣削零件时，应尽量避免径向切入和切出，而应沿零件的切向切入和切出。沿零件的切向切入和切出。一一 数控机床程序编制的内容和步骤数控机床程序编

6、制的内容和步骤铣内圆轮廓，路线为铣内圆轮廓，路线为1A231A23（偏心圆）（偏心圆）B4B4（工件轮廓）（工件轮廓）B5B5（偏心圆）（偏心圆）C61C61。非圆曲线平面轮廓的铣削同样要切入和切出延伸。非圆曲线平面轮廓的铣削同样要切入和切出延伸。一一 数控机床程序编制的内容和步骤数控机床程序编制的内容和步骤 铣削内轮廓表面时，切入和切出无法外延，这时铣刀可沿零件铣削内轮廓表面时，切入和切出无法外延，这时铣刀可沿零件轮廓的法线方向切入和切出，并将其切入、切出点选在零件轮廓两轮廓的法线方向切入和切出，并将其切入、切出点选在零件轮廓两几何元素的交点处。几何元素的交点处。 加工过程中，工件、刀具、夹

7、具、机床系统处于弹性变形的平加工过程中，工件、刀具、夹具、机床系统处于弹性变形的平衡状态下，进给停顿时，切削力减小，会改变系统的平衡状态。刀衡状态下，进给停顿时，切削力减小，会改变系统的平衡状态。刀具会在进给停顿处的零件表面留下划痕，因此在轮廓加工中应避免具会在进给停顿处的零件表面留下划痕，因此在轮廓加工中应避免进给停顿。进给停顿。一一 数控机床程序编制的内容和步骤数控机床程序编制的内容和步骤3)要选择工件在加工后变形较小的路线。例如对细长零件或薄板零要选择工件在加工后变形较小的路线。例如对细长零件或薄板零件，应采用分几次走刀加工到最后尺寸。件，应采用分几次走刀加工到最后尺寸。 此外，确定加工

8、路线时，还要考虑工件的加工余量和机床、刀此外，确定加工路线时，还要考虑工件的加工余量和机床、刀具的刚度等情况，确定是一次走刀还是多次走刀来完成加工，以及具的刚度等情况，确定是一次走刀还是多次走刀来完成加工，以及在铣削加工中是采用顺铣还是采用逆铣等。在铣削加工中是采用顺铣还是采用逆铣等。一一 数控机床程序编制的内容和步骤数控机床程序编制的内容和步骤 图图a a用行切法，路线短，但工件轮廓周边有较大的残留余量。用行切法，路线短，但工件轮廓周边有较大的残留余量。图图b b为环切法，计算较复杂且路线较长。为环切法，计算较复杂且路线较长。图图c c用行切法粗铣，最后精铣轮廓一周，既保证了加工质量，又使计

9、算用行切法粗铣，最后精铣轮廓一周，既保证了加工质量，又使计算简单，路线也较短。简单，路线也较短。 铣内槽走刀路线铣内槽走刀路线 a 行切法行切法 b 环切法环切法 c 行切法最后环切一刀光整轮廓表面行切法最后环切一刀光整轮廓表面一一 数控机床程序编制的内容和步骤数控机床程序编制的内容和步骤 图图a为矩形走刀路线，当轴向进刀时切削力陡增，排屑不畅，易崩刀为矩形走刀路线，当轴向进刀时切削力陡增，排屑不畅，易崩刀图图b为斜线走刀路线，切削截面由小逐渐增大，切削力渐增，排屑也为斜线走刀路线，切削截面由小逐渐增大，切削力渐增，排屑也畅，切削条件得以改善。由于取消了轴向进刀，程序段数可减少畅，切削条件得以

10、改善。由于取消了轴向进刀，程序段数可减少一半。一半。 数数控控车车床床加加工工陀陀螺螺转转子子一一 数控机床程序编制的内容和步骤数控机床程序编制的内容和步骤3 程序编制中的误差程序编制中的误差编程误差：编程误差：程序编制的允许误差。一般为工件允许误差的程序编制的允许误差。一般为工件允许误差的1/51/10。 SP =f（a， b， c）式中：式中： a为用近似计算法逼近零件轮廓时产生的误差，它出现在用直线为用近似计算法逼近零件轮廓时产生的误差，它出现在用直线或圆弧去逼近零件轮廓的情况；或圆弧去逼近零件轮廓的情况； b为插补误差，它表示插补加工出的线段与理论线段的误差，该为插补误差，它表示插补加

11、工出的线段与理论线段的误差，该误差与数控系统的插补功能即插补算法及某些参数有关。误差与数控系统的插补功能即插补算法及某些参数有关。 c为圆整误差，它表示在编程中，因数据处理、小数圆整而产生为圆整误差，它表示在编程中，因数据处理、小数圆整而产生的误差，为减小误差值，一般采用的误差，为减小误差值，一般采用“累计进位法累计进位法”代替传统的四舍五入代替传统的四舍五入法，可避免产生累积误差。法，可避免产生累积误差。一一 数控机床程序编制的内容和步骤数控机床程序编制的内容和步骤(二二)数学处理数学处理 先建立一个工件坐标系，根据图纸的要求，计算出刀先建立一个工件坐标系，根据图纸的要求，计算出刀具的运动轨

12、迹。具的运动轨迹。(三三)编写零件程序清单编写零件程序清单加工路线和工艺参数确定后，编写程序清单。加工路线和工艺参数确定后，编写程序清单。(四四)程序输入程序输入现代数控机床，多采用键盘把程序输入到计算机中。在现代数控机床，多采用键盘把程序输入到计算机中。在通信控制的机床中，程序可以由计算机接口传送。通信控制的机床中，程序可以由计算机接口传送。一一 数控机床程序编制的内容和步骤数控机床程序编制的内容和步骤(五五)程序校验和试切削程序校验和试切削校验通常的方法是将控制的内容输入到数控装置中进行校验通常的方法是将控制的内容输入到数控装置中进行机床的空运转检查。机床的空运转检查。对于平面轮廓的工件，

13、可在机床上用笔代替刀具。坐标对于平面轮廓的工件，可在机床上用笔代替刀具。坐标纸代替工件进行空运行进行绘图。纸代替工件进行空运行进行绘图。对于空间曲面零件，可用木料或塑料工件进行试切，以对于空间曲面零件，可用木料或塑料工件进行试切，以此检查机床运动轨迹与动作的正确性。此检查机床运动轨迹与动作的正确性。在具有图形显示的机床上，用模拟刀具进行试削过程的在具有图形显示的机床上，用模拟刀具进行试削过程的方法进行校验。方法进行校验。二二数控机床的编程方法数控机床的编程方法手动编程手动编程 定义：整个编程过程由人工完成。对编程人员的要求高定义：整个编程过程由人工完成。对编程人员的要求高（熟悉数控代码功能、编

14、程规则，具备机械加工工艺（熟悉数控代码功能、编程规则，具备机械加工工艺知识和数值计算能力）知识和数值计算能力） 适用：适用： 几何形状不太复杂的零件；几何形状不太复杂的零件； 三坐标联动以下加工程序三坐标联动以下加工程序 二二数控机床的编程方法数控机床的编程方法自动编程自动编程： 定义：编程人员根据零件图纸的要求，按照某个自动编程系定义：编程人员根据零件图纸的要求，按照某个自动编程系统的规定，将零件的加工信息用较简便的方式送入计算统的规定，将零件的加工信息用较简便的方式送入计算机，编程系统将能根据数控系统的类型输出数控加工程机，编程系统将能根据数控系统的类型输出数控加工程序。序。 适用：适用：

15、 形状复杂的零件形状复杂的零件 虽不复杂但编程工作量很大的零件（如有数虽不复杂但编程工作量很大的零件（如有数 千个孔的零件）千个孔的零件） 虽不复杂但计算工作量大的零件（如非圆曲虽不复杂但计算工作量大的零件（如非圆曲 线轮廓的计算）线轮廓的计算）二二数控机床的编程方法数控机床的编程方法图形交互式自动编程图形交互式自动编程 定义：利用被加工零件的二维和三维图形，由专用软定义：利用被加工零件的二维和三维图形，由专用软件用窗口对话框的方式生成的加工程序。件用窗口对话框的方式生成的加工程序。 适用：对复杂的曲面加工更为方便。适用：对复杂的曲面加工更为方便。第二节第二节 数控机床编程的基础知识数控机床编

16、程的基础知识一一程序的结构与格式程序的结构与格式加工程序加工程序主程序和子程序主程序和子程序 程序段程序段(block) 字字(word) 字母和数据字母和数据N程序段序号程序段序号 准备功能字准备功能字 坐标字坐标字 进给功能字进给功能字 主轴转速功能字主轴转速功能字 刀具功能字刀具功能字 辅助功能字辅助功能字 结束符结束符 GX.Y.F STM ;一一程序的结构与格式程序的结构与格式图图2-2 2-2 点位加工过程点位加工过程二二功能字功能字1 准备功能字（准备功能字（G代码）代码）:使机床做某种操作的指令。使机床做某种操作的指令。G00G99u模态代码一旦执行就保持有效，直到同组另一代码

17、出现模态代码一旦执行就保持有效，直到同组另一代码出现u非模态代码只有在它所在的程序段内有效非模态代码只有在它所在的程序段内有效二二功能字功能字2 坐标字（尺寸字）坐标字（尺寸字）X Y Z U V WP Q R A B C I J K3 进给功能字进给功能字F: 它给出的是刀具中心的进给速度，指各坐标方向速度的它给出的是刀具中心的进给速度，指各坐标方向速度的矢量和。单位取决于数控系统的工作方式和用户的规定。可以是矢量和。单位取决于数控系统的工作方式和用户的规定。可以是mm/min、in/min、r/min、mm/r、in/r、/min4 主轴转速功能字主轴转速功能字S:规定主轴转速。规定主轴转

18、速。如如S300表示主轴转速为表示主轴转速为300r/min 5 刀具功能字刀具功能字T: 进行换刀或选刀进行换刀或选刀二二功能字功能字6 辅助功能字辅助功能字(M功能功能)：表示机床在操作时，各种辅助动作及其状表示机床在操作时，各种辅助动作及其状态。态。M00M99。分模态与非模态分模态与非模态u辅助功能代码与坐标代码同时执行辅助功能代码与坐标代码同时执行 G00 M08 快进与开冷却液快进与开冷却液u坐标移动指令之前执行坐标移动指令之前执行M代码。代码。“前置前置” G00 M03 快进与主轴正转快进与主轴正转u反之反之“后置后置” G00 M02 快进与程序结束快进与程序结束uM00:

19、程序停止程序停止 M01: 可选择程序停止可选择程序停止 M02 :程序结束，指针指向程序头程序结束，指针指向程序头 M30 : 程序结束并倒带，指针指向程序头程序结束并倒带，指针指向程序头二二功能字功能字7 刀具偏置字刀具偏置字( D和和H )uG42 D01uG43 H02第三节第三节 坐标系坐标系一一坐标轴坐标轴2-3 右手坐标系统右手坐标系统一一坐标轴坐标轴一一坐标轴坐标轴1)Z轴：轴：对于车床、磨床等主轴带动工件旋转，对于铣床、钻床、镗床等对于车床、磨床等主轴带动工件旋转，对于铣床、钻床、镗床等主轴带着刀具旋转，那么与主轴平行的坐标轴即为主轴带着刀具旋转，那么与主轴平行的坐标轴即为z

20、轴。轴。如果机床没有主轴如果机床没有主轴(如牛头刨床如牛头刨床)或有多个主轴，那么或有多个主轴，那么z轴垂直于工轴垂直于工件装卡面。件装卡面。主轴能摆动主轴能摆动n在摆动的范围内其轴线只与标准坐标系中的某一坐标平行时，在摆动的范围内其轴线只与标准坐标系中的某一坐标平行时，则该坐标便是则该坐标便是Z坐标；坐标；n若在摆动的范围内其轴线可与多个坐标平行，则取垂直于工若在摆动的范围内其轴线可与多个坐标平行，则取垂直于工件装夹面的方向为件装夹面的方向为Z坐标。坐标。立式立式5 5轴数控铣床的坐标系轴数控铣床的坐标系一一坐标轴坐标轴正方向：远离工件的方向。正方向：远离工件的方向。一一坐标轴坐标轴一一坐标

21、轴坐标轴一一坐标轴坐标轴 2)X轴：轴：X轴一般是水平的，平行于工件的装卡面。轴一般是水平的，平行于工件的装卡面。工件旋转的机床（如车床、磨床等），工件旋转的机床（如车床、磨床等），X轴的方向是在工件的轴的方向是在工件的径向上并平行于刀具移动面，且是刀具远离工件的方向。径向上并平行于刀具移动面，且是刀具远离工件的方向。一一坐标轴坐标轴对于刀具旋转的机床（如铣床、镗床、钻床等）对于刀具旋转的机床（如铣床、镗床、钻床等）u如如Z轴是水平的，从主轴向工件方向看，轴是水平的，从主轴向工件方向看，X轴的正方向指向右。轴的正方向指向右。一一坐标轴坐标轴u如如Z轴是垂直的，单立柱机床，从刀具主轴看向立柱，轴

22、是垂直的，单立柱机床，从刀具主轴看向立柱，X轴的正方轴的正方向指向右。向指向右。立式立式5 5轴数控铣床的坐标系轴数控铣床的坐标系一一坐标轴坐标轴一一坐标轴坐标轴3）Y轴轴按照右手直角笛卡尔坐标系来判断。按照右手直角笛卡尔坐标系来判断。一一坐标轴坐标轴龙门数控铣床龙门数控铣床一一坐标轴坐标轴4）旋转运动）旋转运动A、B和和C轴轴A、B和和C轴分别表示轴分别表示X、Y和和Z轴的旋转方向，按照右旋螺纹前轴的旋转方向，按照右旋螺纹前进的方向。进的方向。一一坐标轴坐标轴5）附加坐标轴）附加坐标轴U、V、W和和P、Q、R， 与与X、Y、Z平行。平行。立式立式5 5轴数控铣床的坐标系轴数控铣床的坐标系一一

23、坐标轴坐标轴卧式车床卧式车床立式铣床立式铣床一一坐标轴坐标轴卧式铣床卧式铣床五坐标摆动式镗铣床五坐标摆动式镗铣床一一坐标轴坐标轴一一坐标轴坐标轴一一坐标轴坐标轴二二坐标系坐标系1 机床坐标系机床坐标系 是机床上固有的坐标系，是机床回参考点操作完成以后建立的。是机床上固有的坐标系，是机床回参考点操作完成以后建立的。一旦建立起来就不受控制程序和设定新坐标系的影响。一旦建立起来就不受控制程序和设定新坐标系的影响。选用机床坐标系的指令选用机床坐标系的指令:G53二二坐标系坐标系2 工件坐标系工件坐标系工件零点偏置工件零点偏置二二坐标系坐标系Y轴轴偏偏置置量量X轴偏置量轴偏置量工件原点工件原点Z轴偏置量

24、轴偏置量Y轴轴机床原点机床原点X轴轴Z轴轴卧式数控机床的坐标系卧式数控机床的坐标系X轴轴Z轴轴偏偏置置量量Y轴轴Y轴偏置量轴偏置量X轴偏置量轴偏置量机床原点机床原点工件原点工件原点立式数控机床的坐标系立式数控机床的坐标系Z轴轴二二坐标系坐标系设定工件坐标系指令：设定工件坐标系指令：G54 G55 G56 G57 G58 G59 G59.1 G59.2 G59.3二二坐标系坐标系图图2-8 设定工件坐标系举例设定工件坐标系举例二二坐标系坐标系图图2-9 机床坐标关系机床坐标关系二二坐标系坐标系图图2-10 改变工件坐标系改变工件坐标系二二坐标系坐标系可使用多种方法改变偏置表中的工件坐标系的零点值

25、，常用可使用多种方法改变偏置表中的工件坐标系的零点值，常用的是手动修改和通过程序来修改。的是手动修改和通过程序来修改。A-B9系列数控系统的程序修改指令格式系列数控系统的程序修改指令格式: G10 L2 P_X_Y_Z_;二二坐标系坐标系3 设定工件坐标系设定工件坐标系nISO标准规定设定工件坐标系的选择指令是标准规定设定工件坐标系的选择指令是G92(非模态非模态)G92 X_Y_;图图2-11 设定工件坐标系设定工件坐标系二二坐标系坐标系G92的另一种功能是移动由的另一种功能是移动由G54G59.3规定的坐标系。规定的坐标系。二二坐标系坐标系4 工件坐标系的零点偏置工件坐标系的零点偏置G52

26、 X_Y_Z_;G52和和G92的区别的区别:N5 G01 G55 X25 Y25;N6 G52 X10 Y10;二二坐标系坐标系取消工件坐标系的零点偏置取消工件坐标系的零点偏置: （1）用）用G52 X0Y0Z0 （2）用）用G92移动有零点偏置的坐标系移动有零点偏置的坐标系 （3）程序执行结束遇到）程序执行结束遇到M30或或M02代码代码第四节第四节 常用编程指令常用编程指令一快速定位方式一快速定位方式(G00)G00 X_Y_Z_; (模态模态)二二直线插补方式直线插补方式G01 X_Y_Z_F_;(模态模态)三三圆弧插补指令圆弧插补指令G02 G03XY平面平面: G17 G02(G0

27、3) X_Y_ I_J_(R_) F_;XZ平面平面: G18 G02(G03) X_Z_ I_K_(R_) F_;YZ平面平面: G19 G02(G03) Z_Y_ J_K_(R_) F_;三三圆弧插补指令圆弧插补指令G02 G03例题例题如图所示，设起刀点在坐标原点如图所示，设起刀点在坐标原点O O，刀具沿，刀具沿A-B-CA-B-C路路线切削加工，使用绝对坐标与增量坐标方式编程。线切削加工，使用绝对坐标与增量坐标方式编程。绝对坐标编程绝对坐标编程G92 X0 Y0 G90 G17 G00 X200 Y40 M03 S500 G03 X140 Y100 I-60 (或或R60) F100G

28、02 X120 Y60 I-50 (或或R50)G00 X0 Y0 M05 M02增量坐标编程增量坐标编程G92 X0 Y0 G91 G17 G00 X200 Y40 M03 S500 G03 X-60 Y60 I-60 (或或R60) F100G02 X-20 Y-40 I-50 (或或R50)G00 X-120 Y-60 M05 M02四四暂停指令暂停指令G04G04 X_ 五五返回参考点指令返回参考点指令G27 G28 G29G27 返回参考点校验返回参考点校验,检查机床是否准确返回参考点检查机床是否准确返回参考点 G27 X_Y_G28 自动返回参考点自动返回参考点,G28 X_Y_G

29、29 从参考点自动返回从参考点自动返回,G29 X_Y_ G28 Y90 X158 T01; M06 T02; G29 Y30 X216;XYABRC30609036158216G28G29六六螺旋线的加工螺旋线的加工 G17 G02(G03) X_Y_Z_I_J_(R_)F; G18 G02(G03)X_Z_Y_I_K_(R_)F; G19 G02(G03)Y_Z_X_J_K_(R_)F; G90 G17 G03 X0 Y10 Z5 I-10 F100;图图2-17 螺旋线插补螺旋线插补七七 切削螺纹切削螺纹指令指令G33(模态模态)G33 X_(Y_)Z_F_;螺纹认头螺纹认头螺纹切削应注

30、意在两端设置足够的升速螺纹切削应注意在两端设置足够的升速进刀段进刀段f 和降速退刀段和降速退刀段f图图2-18 切削螺纹切削螺纹七七 切削螺纹切削螺纹指令指令G33(模态模态)G90 G33 X10 Z100 F4;八八极坐标编程极坐标编程 起动极坐标编程指令起动极坐标编程指令 G16 停止极坐标编程指令停止极坐标编程指令G15(模态模态) G16; X_Y_;或或X_Z_;或或Y_Z_; G15;八八极坐标编程极坐标编程增量方式极坐标编程增量方式极坐标编程八八极坐标编程极坐标编程绝对方式极坐标编程绝对方式极坐标编程绝对方式绝对方式；八八极坐标编程极坐标编程八八极坐标编程极坐标编程图图2-22

31、 螺栓孔加工（增量和螺栓孔加工（增量和绝对方式转换）绝对方式转换）九九刀具长度偏置指令刀具长度偏置指令G43 G44 G49G43 H_Z_;G44 H_Z_;九九刀具长度偏置指令刀具长度偏置指令G43 G44 G49十十刀具位置偏置指令刀具位置偏置指令G45 G48G45(或或G46 G47 G48) X_Y_H(D)_;十一十一 刀具半径补偿指令刀具半径补偿指令G40 G41 G42G41(G42) D_X_Y_(X_Y_或或Y_Z_);十一十一 刀具半径补偿指令刀具半径补偿指令G40 G41 G42图图2-9 用刀具半径补偿加工轮廓线用刀具半径补偿加工轮廓线十一十一 刀具半径补偿指令刀具

32、半径补偿指令G40 G41 G42粗、精加工的补偿方法：设精加工余量为粗、精加工的补偿方法：设精加工余量为。先人工输入先人工输入(r + )的偏置量，即可进行粗加工。的偏置量，即可进行粗加工。精加工时，输入刀具半径为精加工时，输入刀具半径为r的偏置量，即可的偏置量，即可进行最终轮廓的加工。进行最终轮廓的加工。粗、精加工的补偿法粗、精加工的补偿法练习练习: F(135,90) J(45,60)F(135,90) J(45,60)N01 G00 G54 G90 X0 Y90 ；N02 G43 Z0 H03 S440 M03；N03 G41 G17 X28 D30 ；N04 G01 X30 F100

33、 ；N05 X60 Y120；N06 G02 X90 Y90 I0 J-30；N07 G01 X120；N08 G02 X150 Y120 I30 J0；N09 G01 X135 Y90；N10 X150 Y60;N11X120；N12 X90 Y30；N13 X45 Y60；N14 X30 Y90；N15 G40 G00 X0 Y90；N16 Y0；N17 G49 Z300 M05；N18 M30；第五节第五节 子程序和固定循环子程序和固定循环一一 子程序子程序1. 子程序的格式子程序的格式 O * * * * 子程序子程序 . 子程序主体子程序主体 . M99；子程序结束指令；子程序结束指

34、令2. 子程序调用子程序调用 M98 P* * * *L_； 注意，在子程序中，如果控制系统在读到注意，在子程序中，如果控制系统在读到M99以前读到以前读到M02或或M30，则程，则程序停止。序停止。一一 子程序子程序3. M99的功能的功能M99既可用在主程序中既可用在主程序中,也可用在子程序中也可用在子程序中,作为返回命令代码作为返回命令代码在主程序中在主程序中,其作用其作用:(1) 执行程序中所有指令包括执行程序中所有指令包括M99右边的指令右边的指令(2) 清除所有的模态代码清除所有的模态代码(3) 将当前主程序复位到第一个零件程序段将当前主程序复位到第一个零件程序段(4) 零件程序复

35、位后自动执行循环启动零件程序复位后自动执行循环启动,零件程序开始被执行零件程序开始被执行 在子程序中在子程序中,其作用其作用:(1) 只执行只执行M99之前的指令之前的指令,M99后边的指令将不被执行后边的指令将不被执行(2) 通知控制系统子程序结束通知控制系统子程序结束一一 子程序子程序4. 子程序调用举例子程序调用举例一一 子程序子程序5. 子程序嵌套子程序嵌套二二 固定循环固定循环钻孔钻孔 G81 用于中心钻加工定位孔和一般孔加工用于中心钻加工定位孔和一般孔加工指令格式指令格式 G81 X_ Y_ Z_ R_ F_L _； 初始点初始点R点点G98G99Z第六节第六节 用户宏程序用户宏程

36、序一一 概述概述若若AB=CD=20,BC=AD=40,OI=20,OJ=20,则则G65 P9801 I20.0 J20.0 U60.0 V40.0;二二 变量变量1 变量的种类变量的种类（1）局部变量）局部变量#1#33（2）公用变量（全局变量）公用变量（全局变量）#100#199、#500#699（3）系统变量）系统变量 如：刀具补偿如：刀具补偿#2000#2200、工件偏置量、工件偏置量#5201#5326、报警、报警信息信息#3000、模态信息、模态信息#4001#4120（#4002为为G17G19，若当，若当前值为前值为G17平面，则平面，则#4002值为值为17）二二 变量变量

37、G65 P2012 A10.0 I5.0 J0 K0 I0 J30 K9二二 变量变量三三 变量的运算变量的运算在宏程序中可进行加减乘除、函数运算、数据处理和逻辑运算在宏程序中可进行加减乘除、函数运算、数据处理和逻辑运算数值运算的格式为：数值运算的格式为： #i= 如如:#101=#2+#8*COS#1四四 转移和循环命令转移和循环命令1 无条件转移命令无条件转移命令:GOTO 格式格式:GOTO n2 条件转移命令条件转移命令: 格式格式: IF 转移条件转移条件 GOTO n 如如:IF #i EQ #j GOTO 9913 无条件循环指令无条件循环指令 格式格式: DO m; END m

38、 4 条件循环指令条件循环指令 格式格式: WHILE 循环条件循环条件 DO m； END m；五五 宏程序调用命令宏程序调用命令1 非模态调用非模态调用 格式：格式： G65 P_ L_ A_B _ 2 模态调用模态调用 格式：格式： G66 P_ （宏程序号）（宏程序号）L_（重复次数）（重复次数）A _B_ ； X _Y _; X _Y _; G67;六六 用户宏程序举例用户宏程序举例 铣刀铣内圆表面时的情况，当把刀具引到圆心的上方以后，铣刀铣内圆表面时的情况，当把刀具引到圆心的上方以后，可调用下面的宏程序加工。图中，可调用下面的宏程序加工。图中，I为加工圆半径，为加工圆半径，C为趋近

39、圆为趋近圆半径，省略后取半径，省略后取I/2，R是快速趋近位置，是快速趋近位置，Z为孔底面位置为孔底面位置Z点，点，F为进给速度，为进给速度，S为快速进给速度，省略为快速进给速度，省略S=3F，D为刀具补偿号码，为刀具补偿号码，Q为切削方向，缺省为为切削方向，缺省为G41方式，方式，Q=1为为G42方式，方式，M指示指示R、Z方式，方式，M=1相对方式，缺省为绝对方式。相对方式，缺省为绝对方式。六六 用户宏程序举例用户宏程序举例调用指令格式为调用指令格式为G65 P9110 I D R Z F C S Q M- ；该命令中；该命令中的字母与变量的对应关系可由表查得：的字母与变量的对应关系可由表

40、查得：I=#4，D=#7， R=#18，Z=#26， F=#9，C=#3，S=#19，Q=#17，M=#13程序程序O9110IF #4*#7*#9 EQ 0 GOTO 990; I加工圆半径加工圆半径D刀具补偿号码刀具补偿号码F进给速度赋值为进给速度赋值为0时报警时报警IF #18 EQ 0 GOTO 990;若没有若没有R快速接近位置的赋值报警快速接近位置的赋值报警IF #26 EQ 0 GOTO 990;若没有若没有Z孔底面位置孔底面位置Z点的赋值报警点的赋值报警#33=#5003；Z轴坐标值赋给轴坐标值赋给#33#32=#4001；模态指令读取并存入模态指令读取并存入#32、#31六六

41、 用户宏程序举例用户宏程序举例#31=#4003；M98P9100;刀补量的读入调用子程序刀补量的读入调用子程序IF #4 LE #30 GOTO 991;加工孔半径加工孔半径刀补量，报警刀补量，报警IF #3 NE 0 GOTO 10;趋近加工圆半径被指定时，指向趋近加工圆半径被指定时，指向N10#3=#4/2;加工孔半径的加工孔半径的1/2作为趋近加工圆半径作为趋近加工圆半径N10 IF #3 LE #30 GOTO 991;趋近加工圆半径趋近加工圆半径刀补量，报警刀补量，报警 IF #3 GT #4 GOTO 992;趋近加工圆半径趋近加工圆半径加工孔半径，报警加工孔半径，报警 IF #

42、19 NE 0 GOTO 20;若若S快速进给速度被指定，转向快速进给速度被指定，转向N20 #19=#9*3;S=F*3N20 IF #13 EQ 1 GOTO 30;M=1为相对编程，转向为相对编程，转向N30六六 用户宏程序举例用户宏程序举例 IF #18 LT #26 GOTO 992;RZ时，报警时，报警 IF #33 LT #18 GOTO 992; 当前当前Z值值R时，报警时，报警 #5=#33-#18;绝对方式时的绝对方式时的R、Z读入读入 #6=ABS#18-#26; GOTO 40;N30 #5 =ABS#18;增量方式时的增量方式时的R、Z读入读入 #6=ABS#26;N

43、40 G91 G00 G17 Z-#5;向向R点快速移动点快速移动 G01 Z-#6 F#9/2;切削进给到切削进给到Z点，速度点，速度F/2 IF #17 EQ 1 GOTO 50;若若Q=1为为G42方式转向方式转向50 G41 X-#4-#3 Y#3 D#7 F#19;左偏加工程序左偏加工程序 G03 X-#3 Y-#3 J-#3 F#9； I#4; X#3 Y-#3 I#3; G01 G40 X#4-#3 Y#3 F#19; GOTO 60;六六 用户宏程序举例用户宏程序举例N50 G42 X-#4-#3 Y-#3 D#7 F#19;右偏加工程序右偏加工程序 G02 X-#3 Y#3

44、J#3 F#9； I#4; X#3 Y#3 I#3; G01 G40 X#4-#3 Y-#3 F#19;N 60 G00 Z#5+#6 ;返回到原高度返回到原高度 GOTO 999;N990 #3000=140；报警信息报警信息N991 #3000=141;N992 #3000=142;N999 G#32 G#31 F#9M99;恢复模态指令，程序结束恢复模态指令，程序结束六六 用户宏程序举例用户宏程序举例读入刀补和程序读入刀补和程序O9100N1 #30=#2000+#7;N2 IF #512 NE 1 GOTO 4;N3 #30=#2000+#7+#2600+#7;N4 IF #512 N

45、E 2 GOTO 6;N5 #30=#2400+#7+#2600+#7;N6 M99;返回主程序返回主程序数控车床编程数控车床编程一一 数控车床坐标系数控车床坐标系1 机床坐标系机床坐标系n主轴方向为主轴方向为Z方向，刀具远离工件，即指向尾架方向为正方向；方向，刀具远离工件，即指向尾架方向为正方向；以径向为以径向为X轴方向，刀具远离工件方向为正方向。轴方向，刀具远离工件方向为正方向。一一 数控车床坐标系数控车床坐标系2 机床原点与参考点机床原点与参考点n机床原点：机床原点：是主轴旋转中心与卡盘端面交点。是主轴旋转中心与卡盘端面交点。n参考点：参考点：是一个固定不变的点，刀具退到极限点，由机是一

46、个固定不变的点，刀具退到极限点，由机械挡块来确定。械挡块来确定。一一 数控车床坐标系数控车床坐标系3 程序原点程序原点n通常是将主轴中心设为通常是将主轴中心设为X轴方向的原点，将加工工件的精切轴方向的原点，将加工工件的精切后的右端面或精切后的夹紧定位面设定为后的右端面或精切后的夹紧定位面设定为Z轴方向的原点。轴方向的原点。一一 数控车床坐标系数控车床坐标系4 绝对编程与增量编程绝对编程与增量编程n按绝对值编程时，使用代码按绝对值编程时，使用代码X和和Z，按增量编程时，使用代，按增量编程时，使用代码码U和和W。绝对值编程时，。绝对值编程时，X以直径值表示，用增量值编程以直径值表示，用增量值编程时

47、，以径向实际位移量的二倍值表示，并有方向符号。时，以径向实际位移量的二倍值表示，并有方向符号。绝对值编程绝对值编程N40 G01 X30.0 Z0 F60;N50 G01 X40.0 Z-25.0;N60 G01 X60.0 Z-40.0;增量编程增量编程N50 G01 U10.0 W-25.0 F60;N60 G01 U20.0 W-15.0;混合编程混合编程N50 G01 U10.0 Z-25.0 F60;N60 G01 X60.0 W-15.0;练习：练习：如如图所示，走刀路线为图所示，走刀路线为A-B-C-D-E-FA-B-C-D-E-F，试分别用绝对坐，试分别用绝对坐 标方式和增量坐

48、标方式编程。标方式和增量坐标方式编程。绝对坐标编程绝对坐标编程G03 X34 Z-4 K-4（或（或R4）F50 A-BG01 Z-20 B-CG02 Z-40 R20 C-DG01 Z-58 D-EG02 X50 Z-66 I8（或（或R8） E-F增量坐标编程增量坐标编程G03 U8 W-4 k-4（或（或4）50 A-BG01 W-16 B-CG02 W-20 R20 C-D G01 W-18 D-E G02 U16 W-8 I8（或（或R8） E-F一一 数控车床坐标系数控车床坐标系5 直径编程与半径编程直径编程与半径编程n轴类零件其截面为圆形，尺寸给定分为直径与半径指定。轴类零件其截

49、面为圆形，尺寸给定分为直径与半径指定。n出厂时设定为直径编程，则出厂时设定为直径编程，则X、U都为直径值。如需用半都为直径值。如需用半径编程则需要改变系统中相关的几项参数，使系统处于径编程则需要改变系统中相关的几项参数，使系统处于半径编程。半径编程。二二 编程的有关规定和部分指令说明编程的有关规定和部分指令说明1 米制与英制输入米制与英制输入 G21 米制状态（出厂时一般设定为此状态）米制状态（出厂时一般设定为此状态） G20 英制状态英制状态2 F功能指令功能指令 G99 每转进给量（每转进给量（mm/r）（上电系统默认）（上电系统默认） G98 每分钟进给量（每分钟进给量（mm/min）二

50、二 编程的有关规定和部分指令说明编程的有关规定和部分指令说明3 T功能指令功能指令二二 编程的有关规定和部分指令说明编程的有关规定和部分指令说明G00 X20.0 Z20.0 T0303；G00 X20.0 Z20.0 T0505；取消刀具补偿取消刀具补偿T 或或T 00二二 编程的有关规定和部分指令说明编程的有关规定和部分指令说明4 工作坐标系设定指令工作坐标系设定指令G50 X_Z_； XZ值给出的是刀具当前所在的点在工件坐标系当中的坐标值。值给出的是刀具当前所在的点在工件坐标系当中的坐标值。二二 编程的有关规定和部分指令说明编程的有关规定和部分指令说明5 自动回原点指令自动回原点指令G2

51、7 X（U） _Z（W） _T00； 或或G27；G28 X（U） _Z（W） _T00； 或或G28；G29 X（U） _Z（W） _； 或或G29；三三 数控车床编程实例数控车床编程实例例：例：85mm不加工，要求编制精加工程序。不加工，要求编制精加工程序。三三 数控车床编程实例数控车床编程实例1首先根据图纸要求按先主后次的加工原则确定工艺路线首先根据图纸要求按先主后次的加工原则确定工艺路线1)先从右至左切削外轮廓面。其路线为：倒角先从右至左切削外轮廓面。其路线为：倒角切削螺纹的实际外切削螺纹的实际外圆圆切削锥度部分切削锥度部分车削车削62mm外圆外圆例角例角车车80mm外圆外圆切削圆弧部

52、分切削圆弧部分车车80mm外圆；外圆；2)切切3mm45mm的槽；的槽；三三 数控车床编程实例数控车床编程实例2 选择刀具并绘制刀具布置图选择刀具并绘制刀具布置图n根据加工要求需选用二把刀，根据加工要求需选用二把刀，T04外圆左偏精车刀，外圆左偏精车刀，T06外圆切槽刀，外圆切槽刀，n在绘制刀具布置图时，要正确选择换刀点，以避免换刀时刀具与机床、在绘制刀具布置图时，要正确选择换刀点，以避免换刀时刀具与机床、工件及夹具发生碰撞现象。本例换刀点选为工件及夹具发生碰撞现象。本例换刀点选为A(200，350)点。点。3 确定切削用量确定切削用量 切削用量切削用量切削表面切削表面主轴转速主轴转速(r/min)进给速度进给速度(mm/r)车外圆车外圆6300.15车槽车槽3150.16三三 数控车床编程实例数控车床编程实例4 编写精加工程序编写精加工程序O0006N01 G50 X200.0 Z350.0 ;N02 S630 M03 T04