数控加工程序编制

1、第二章 数控加工程序编制-作业题详解一、 数控铣床、钻床编程作业1. 使用刀具长度补偿和固定循环指令加工如图所示的零件中A、B、C三个孔N01 G91 T1 M06； 换刀N02 M03 S600； 主轴启动N02 G43 H01； 设置刀具补偿N03 G99 G81 X120.0 Y80.0 Z-21.0 R-32.0 F100； 钻孔AN04 G99 G82 X30.0 Y-50.0 Z-38.0 R-32.0 P2000； 锪孔BN05 G98 G81 X50.0 Y30.0 Z-25.0 R-32.0 P2000； 钻孔C N06 G00 X-200.0 Y-60.0； 返回起刀点N0

2、7 M05；N08 M02； 2. 毛坯为120mm×60mm×10mm铝板材，5mm深的外轮廓已粗加工过，周边留2mm余量，要求加工出如图所示的外轮廓及20mm深10mm的孔，试编写加工程序。（1）根据图纸要求，确定工艺方案及加工路线1）以底面为定位基准，两侧用压板压紧，固定于铣床工作台上；2）工步顺序：钻孔20mm；按 线路铣削轮廓（2）选择机床设备选用数控铣钻床。C(26.8，45)， D(57.3，40) E(74.6，30)3）选用刀具采用20mm的钻头，铣削20mm孔；10mm的立铣刀用于轮廓的铣削，并把该刀具的直径输入刀具参数表中。数控钻铣床没有自动换刀功能，

3、钻孔完成后，直接手工换刀。（4）确定切削用量切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。（5）确定工件坐标系和对刀点在XOY平面内确定以O点为工件原点，Z方向以工件上表面为工件原点，建立工件坐标系，如图所示。采用手动对刀方法对刀。（6）编写程序2）铣轮廓程序（手工安装好10mm立铣刀）O0002；G54 G90 G00 Z5.0 S1000 M03；X-5.0 Y-10.0；G41 D01 X5.0 Y-10.0；G01 Z-5.0 F150.0；G01 Y35.0；G01 X15.0 Y45.0；G01 X26.8；G02 X57.3 Y40.0 R20.

4、0；G03 X74.6 Y30.0 R20.0；G01 X85.0；G01 Y5.0；G01 X-5.0；G40 G00 Z100.0；M05；M02；3. 如图所示零件，进行打中心孔、钻孔、攻螺纹等加工。刀具:T01（中心钻） T02（8.5钻头） T03（倒角钻头） T04（M10丝锥）O0003 ； 主程序 N10 G54 G90 G00X0 Y0 Z250.0 ；选择工件坐标系，快进到换刀点 N15 T01 M06 ；换上01号刀具中心钻 N20 S1500 M03 M08 ；启动主轴，开冷却液 N25 M98 P0100 ；在四个孔中心孔位置打中心孔 N30 T02 M06 ；换02

5、号刀具8.5钻头 N35 S1000 M03 M08 ；启动主轴，开冷却液 N40 M98 P0200 ；钻四个孔 N45 T03 M06 ；换03号刀具倒角 N50 S1500 M03 M08 ；启动主轴，开冷却液 N55 M98 P0300 ；给每个孔倒角 N60 T04 M06 ；换04号刀具M10丝锥 N65 S200 M03 M08 ；启动主轴，开冷却液 N70 M98 P0400 ；对四个孔攻丝 N75 G28 ；返回参考点主程序结束 N80 M30 ；主程序结束O0100；钻中心孔子程序 N85G99G81X-40.0Y0R2.0Z-1.5F10.0；钻中心孔循环，钻第1个孔的中

6、心孔 N90 M98 P0500 ；调用孔位置子程序（二级调用），钻2、3、4孔的中心孔 N95 M99 ； O0200 ；钻孔子程序 N100G99G81X-40.0Y0R2.0Z-17.0F10.0 ；钻第1个孔 N105 M98 P0500 ；调用孔位置子程序，钻2、3、4孔 N110 M99 ； O0300 ；倒角子程序 N115 G99G81X-40.0Y0.R2.0Z-1.0F20.0 ；第1个孔倒角 N120 M98 P0500 ；调用孔位置子程序， 对2、3、4孔倒角 N125 M99 ； O0400 ；攻丝子程序 N130 G99G84X-40.0Y0R2.0Z-17.0F1

7、0.0 ；攻第1个孔 N135 M98 P0500；调用孔位置子程序， 对2、3、4孔攻丝 N140 M99 ； O0500 ；位置子程序 N150 X0 Y40.0 ； 第2个孔的位置 N155 X40.0 Y0 ； 第3个孔的位置 N160 X0.0 Y-40.0 ；第4个孔的位置 N165 G00 X0 Y0 Z250; 回起刀点 N170 M05N175 M99 ；4. 加工如图所示零件1.工艺分析 此零件加工内容为凸台和槽。凸台加工余量较小，采用18mm平底刀一次性完成加工。槽加工由于槽宽为20，故可先用18mm平底刀去余量，再用10mm平底刀（由R6圆弧决定刀具）完成精加工。零点设

8、在零件上表面与其轴线的交点处。 本次作业只需要对槽进行粗铣和精铣。2.加工步骤： （1）槽粗加工 T1 18mm平底刀（2）凸台加工 T2 18mm平底刀（3）槽精加工 T3 10mm平底刀 注：这样安排加工可减少一次换刀。 O0001；槽粗加工T01 M6; 18mm平底刀G90 G54 G0 X-10. Y-2. S600 M03;G00 G43 Z50.H1; 起始点，H1为刀长补偿号Z10.; 安全点G01 Z-5. F100; X10.; X0; Y13.;G00 Z50.M5;槽精加工：T03 M6; 10平底刀，G90 G54 G00 X00 Y17.S600M03;G43 Z5

9、0. H02; Z10.;M98 P1001； G00 Z50.;M05；M30;O1001；槽精加工子程序G01Z-5.F50;G01G41 D03 X6.； 刀具半径补偿为5.0 G03 X0 Y23.R6.; 沿R6的圆弧切向进刀（即切向切入）G01 X-4.;G03 X-10. Y17. R6.;G01 Y8.; X-14.;G03 X-20. Y2. R6.;G01 Y-6.;G03 X-14.Y-12. R6.;G01 X14.;G03 X20. Y-6. R6.;G01 Y2.;G03 X14. Y8. R6.;G01 X10.; Y17.;G03 X4. Y23. R6.;G0

10、1X0.;G03 X-6. Y17. R6.; 沿R6的圆弧切向退刀（即切向退出）G01 G40 X0; M99； 5. 加工如图所示零件走刀路线：粗铣和精铣B面-粗镗、半精镗和精镗60H7孔-钻、扩、铰12H8孔-M16螺纹钻孔、攻丝本次作业只需要对B面进行粗铣和精铣。刀具编号：T01-粗铣B面铣刀 T13-精铣B面铣刀 T02-粗镗刀60H7 T03-半精镗刀 T04-精镗刀 T05-钻中心孔刀12H8孔 T06-钻孔刀T07-扩孔刀（锪孔刀） P0005-位置子程序粗铣B面-面铣刀（刀具直径较大45mm）O0001N1 G92 X0 Y0 Z50.0 ； N2 T01 M06；N3 G9

11、0 G00 Z10.0； N4 X-135.0 Y45.0； N5 S300 M03； N6 G43Z0.5 H01 M08；N7 G01X75. 0 F70；N8 Y-45.0；N9 X-135.0 M09； N10 G00 G49 Z10. 0 M05；N11 X0 Y0； 精铣B面-端铣刀N12 T13 M06；N13 X-135.0 Y45.0；N14 G43 Z0 H13 S500 M03； N15 G01 X75.0 F50 M08；N16 Y-45.0；N17 X-135.0 M09；N18 G00 G49 Z10.0 M05；N19 X0 Y0； 6. 对下图零件在加工中心上进

12、行数控编程，要求在图中标出编程坐标系及坐标原点，需加工外形、钻孔及攻丝。（不是作业题）其中：T01铣削外形刀具 T02钻孔刀具 T03攻右旋螺纹刀具YYA1A2TPNMLKJIHGFEDCQBOOZXSAO003N001 G92 X0 Y0 Z150 建立工件坐标系，并设置对刀点Q（0，0，150）（程序起点）N002 M06 T01 M03 S600 换1号刀，主轴正转，转速600r/minN003 G90 G00 G41 X-50 Y-80 D01 绝对编程，刀具快速移动到点A（-50，-80）并建立起1号刀的半径补偿N004 G43 Z-10 H01 刀具向下移动到点S，Z=-10mm处

13、并建立起刀具的长度补偿N005 G01 Y-15 F60· 直线插补至点B（加工AB段）N006 G03 Y15 R15 逆时针圆弧插补至点C（加工BC段）N007 G01 Y30 直线插补至点D（加工CD段）N008 X-40 Y50 直线插补至点E（加工DE段）N009 X-10 直线插补至点F（加工EF段）N010 G03 X10 Y50 R10 F50 逆时针圆弧插补至点G（加工FG段）N011 G01 X40 F100 直线插补至点H（加工GH段）N012 G02 X50 Y40 R10 顺时针圆弧插补至点I（加工HI段）N013 G01 Y-40 直线插补至点J（加工IJ

14、段）N014 G02 X40 Y-50 R10 顺时针圆弧插补至点K（加工JK段）N015 G01 X10 Y-50 直线插补至点L（加工KL段）N016 G03 X-10 Y-50 R10 逆时针圆弧插补至点M（加工LM段）N017 G01 X-30 Y-50 直线插补至点N（加工MN段）N018 G02 X-50 Y-30 顺时针圆弧插补至点P（加工NP段）N019 G01 Y0 直线插补(退刀)至点TN020 G49 Z150 向上退刀至Z=150mm处并取消刀具的长度补偿N021 G40 X0 Y0 M05 快速回到对刀点Q（0，0，150）N022 M06 T02 S800 M03

15、换2号刀，主轴正转，转速800r/minN023 G00 G43 Z50 H02 刀具向下移动到Z=50mm处并建立起刀具的长度补偿N024 G99 G81 X0 Y20 Z-10 R5 F100 在点A1（0,20）处钻通孔，完成后返回参考平面N025 Y-20 M05 在点A2（0,20）处钻通孔，完成后返回参考平面N026 G00 G49 X0 Y0 Z150 退刀至对刀点Q（0，0，150）并取消刀具长度补偿N027 M06 T03 S800 M03 换3号刀，主轴正转，转速800r/minN028 G00 G43 Z50 H03 刀具向下移动到Z=50mm处并建立起刀具的长度补偿N0

16、29 G99 G84 X0 Y20 Z-10 R5 F100 在点A1（0,20）处加工螺纹孔，完成后返回参考平面N030 Y-20 M05 在点A2（0,20）处加工螺纹孔，完成后返回参考平面N031 G00 G49 X0 Y0 Z150 退刀至对刀点Q（0，0，150）并取消刀具长度补偿N032 M05 M02 主轴停转，程序结束7. 在数控钻床上加工如图所示的两个螺纹孔A1 、A2。工件上表面作为工件坐标系中的Z轴零点，X，Y原点如图所示。使用刀具：麻花钻、M8丝锥，请编制2×M8螺纹底孔的程序以及加工2×M8右旋螺纹程序。（不是作业题）B2A1B1A2O0002；（

17、钻螺纹底孔程序）N10 G54 G00 G90 X-30.0 Y30.0 S1000 M03；建立工件坐标系，刀具快速到达A1（-30，30）点的正上方，主轴正转，转速1000r/minN20 Z10.0； 刀具快速下降到Z=10mmN30 G98 G81 X-30.0 Y30.0 Z-25.0 R4.0 Q5.0 F50.0； 在点A1处钻通孔，完成后返回初始平面（Z=10mm处）N40 X30.0 Y-30.0；在点A2（30，-30）处钻通孔，完成后返回初始平面（Z=10mm处）N50 G80；取消孔加工循环N60 G00 Z100.0； 刀具快速退刀到达Z=100mm处N70 M05

18、M02；主轴停转，程序结束O0003；（加工螺纹孔程序）N10 G54 G00 G90 X-30.0 Y30.0 S800 M03；建立工件坐标系，刀具快速到达A1（-30，30）点的正上方，主轴正转，转速800r/minN20 Z10.0；刀具快速下降到Z=10mmN30 G98 G84 X-30.0 Y30.0 Z-22.0 R2.0 F120.0； 在点A1处攻右螺纹孔，完成后返回初始平面（Z=10mm处）N40 X30.0 Y-30.0； 在点A2处攻右螺纹孔，完成后返回初始平面（Z=10mm处）N50 G80；取消孔加工循环N60 G00 Z100.0； 刀具快速退刀到达Z=100m

19、m处N70 M05 M02；主轴停转，程序结束8在镗铣加工中心上加工A、B、C、D四个螺纹孔（不是作业题）O0001N10 G92 X0 Y0 Z250.0; 建立工件坐标系，设置起刀点（对刀点）（0,0,250）N15 T01 M06; 在250mm处换刀N20 G90 G00 Z150.0; 快进到初始平面N25 G99G73X15.0Y10.0Z-53.0Q5.0R3.0F50; 钻通孔A, 参考平面为工件上表面3mm处，刀具伸出下平面4mm,返回到参考平面，进给速度50mm/minN30 G98 Y35.0; 钻B孔,返回到初始平面N35 G99 X50.0; 钻C孔,返回到参考平面N

20、40 G98 X10.0; 钻D孔,返回到初始平面N45 G00 X0 Y0 Z250.0 T02 M06; 快速到达点（0,0,250），换2号刀N50 Z150.0 S150 M03; 快速到达Z=150mm处，主轴正转，转速150 r/minN55 G99G74X15.0Y10.0Z-53.0R3.0F150; 攻A孔螺纹循环,返回到初始平面N60 G98 Y35.0; 攻B孔螺纹N65 G99 X50.0; 攻C孔螺纹N70 G98 Y10.0; 攻D孔螺纹N75 G80 G00 X0 Y0 Z250.0 取消孔加工循环，快速退刀到达点（0,0,250）N80 M05 M30; 主轴停

21、转，程序结束二、数控车床编程作业1. 粗加工已经做过，只需要编制精加工的程序。（1）零件结构工艺性分析 该零件为简单阶梯轴，尺寸公差按未注公差处理，无形位公差要求，表面粗糙度全部为Ra6.3。（2）毛坯选择 选择毛坯尺寸为35×30PVC棒料。（3）设备选择 选择实训车间现有数控卧式车床。（4）装夹方式选择 用三爪卡盘装夹及软爪或护套装夹。（5）刀具选择 外圆端面车刀（T0101）。（6）加工工艺路线安排 1）车端面：用三爪卡盘夹持毛坯约12左右，校正，夹紧，外圆端面车刀加工零件20侧端面。 2）粗车外圆：零件20侧加工余量为14（直径方向），粗加工分两次走刀，每次吃刀深度均为3.5

22、，留0.5精加工余量。 3）精加工外圆至尺寸。 4）工件掉头安装：用软爪或护套夹持20加工侧，校正，夹紧。 5）加工30侧端面，并保证工件全长。 6）粗加工30侧外圆表面，留0.5精加工余量。 7）精加工30侧外圆表面至图纸尺寸要求O2006T0101;M03 S400;G00 X36.0 Z0.0;G01 X-1.0 F50.0;G00 X28.0 Z1.0;G01 Z-15.0 F80.0;X36.0;G00 Z1.0;X21.0;G01 Z-15.0 F80.0;X36.0;G00 Z1.0; X16.0;G01 X20.0 Z-1.0 F50.0 S600;Z-15.0;X28.0;X

23、30.0 Z-16.0;G00 X100.0;Z100.0;M05;M30;O2007 工件掉头装夹T0101;M03 S400;G00 X36.0 Z3.0;G01 X-1.0 F50.0; X36.0 Z5.0; Z1.0 X-1.0; X36.0 Z5.0; Z0.0; X-1.0;G00 X31.0 Z1.0;G01 Z-12.0 F80.0;X36.0;G00 Z1.0;X26.0;G01 X30.0 Z-1.0 F50.0 S600;Z-12.0;G00 X100.0 Z100.0;M05;M30;2. 如图所示零件，除螺纹部分外其余表面均已加工完成，用G92指令编写螺纹加工程序。

24、螺纹高度为0.67mm，粗加工分两次进行。第一次粗车车削深度0.35mm，精车余量（半径）0.1mm。 分析：要保证螺纹的总切削深度0.67mm，所以第二次粗车切削深度 =0.67-0.35-0.1=0.22mmN50 G50 X270 Z150;N60 G90 G97 S300;N70 T0101 M03;N80 G00 X30 Z5; 先走刀到螺纹加工循环起点处，编程者定N90 G92 X19.3 Z-28 F1; 第一次粗车车削深度0.35mmN100 X18.86; 第二次粗车切削深度0.22mmN110 X18.66; 精车深度0.1mmN130 G00 X270 Z150 T010

25、0 M05;N140 M02;从程序可以看出，螺纹的总切深t=(20-18.66)÷2 =1.34÷2 =0.67mm，满足已知条件。 3. 如下所示零件的精加工程序，三把车刀T01、T02、T03分别用于车外圆、割槽、车螺纹。O4004N001 G50 X100 Z100 建工件坐标系，设起刀点QN002 T0101; 换1号刀N003 G98 M03 S400; 主轴正转，转速400r/minN004 G00 X26.0 Z2.0; 快速点定位至点AN005 G00 G42 X4.835; 刀具半径补偿，并到达点BN006 G01 X11.835 Z-1.5 F50.0

26、 S600; 直线插补车倒角，到达C点N007 Z-16.0; 直线插补到达D点N008 X14.0; 直线插补到达E点N009 X16.0 W-12.0; 直线插补到达F点N010 W-3.0; 直线插补到达G点N011 X18.0; 直线插补到达H点N012 W-10.0; 直线插补到达I点N013 G03 X20.0 W-15.0 R15.0; 圆弧插补到J点N014 G01 W-4.0; 直线插补到达K点N015 X21; 直线插补到达L点N016 X24 W-1.5; 直线插补到达M点N017 G00 X100 Z100 ; 返回起刀点QN018 T0202; 换2号刀N019 S3

27、00; 主轴转速300r/minN020 G00 X16.0 Z-16.0; 刀具快速到达N点N021 G01 X9.8 F30.0; 割槽宽4mm，深1.1mmN022 G04 X2.0; 暂停2秒钟N023 G01 X16.0; 刀具退回至N点N024 G00 X100.0 Z100.0; 返回起刀点QN025 T0303; 换2号刀N026 G00 G42 X14.0 Z4.0; 刀具半径补偿，并到达点P点N027 G92 X10.357 Z-14.0 F2.5; 车螺纹循环M12x2.5，螺距2.5mmN028 G00 X100.0 Z100.0; 返回起刀点QN029 M05 M30

28、; 主轴停转，程序结束4. 用G73指令编程O100N001 G50 X280 Z210 建立工件坐标系，设置起刀点（280，210）N002 G00 X250 Z160 M03 S600 M08刀具快进至点（250，160），主轴正转，转速600r/min，打开切削液N003 G73 P004 Q007 I12 K12 U4 W2 D3 F0.3 S800ABCD轮廓粗车循环三次，X向粗车切除余量12mm，Z向粗车切除余量12mm，X向精车余量4mm，Z向精车余量2mm。N004 G00 X30 Z150 刀具快进至点（30，150）N005 G01 X90 W-80 插补圆锥AB段N006

29、 G03 X170 W-40 R40 插补圆弧BC段N007 G01 X200 W-10 插补圆锥CD段N008 G70 P004 Q007 精车循环，从N004执行至N007。N009 G00 X280 Z210 M09 快退至起刀点（280，210），关闭切削液N010 M05 M30 主轴停转，程序结束5. 编写如图所示零件的加工程序，毛坯预先钻8内孔。 以工件右端面中心为工件坐标系原点；将循环起点设置在直径为6，距离端面为5的地方，选择切削深度为1.5（半径值），退刀量为1；X方向精加工余量为0.4，Z方向精加工余量为0.1。 O2018T0101;G98 M03 S400;G00 X6.0 Z5.0;G71 U1.5 R1.0;G71 P10 Q20 U-0.4 W0.1 F100; N10 G00 G41 X