数控车床编PPT程基础

1、. 数控车床编程基础 数控车床是在普通车床的基础上发展和演变而来的。数控车床的编程，就是把零件加工工艺过程、工艺参数、机床位移量以及刀具位移量等信息，用数控系统所规定语言记录在程序单上的全过程。学习和掌握数控车床的编程并不难，但因编程的过程同时牵涉到零件加工的各个方面，故不具备一定的金属切削知识和加工工艺知识，想真正掌握好数控车床的编程就会比较困难。一名合格的数控车床工，首先应该是一名合格的普通车工，因而学习和掌握普通车床的切削知识、工艺分析、刀具及几何参数、性能、切削用量等基本知识，积累一定的实践经验，熟悉零件的工艺要求，能正确处理工艺问题，是学习数控车床的编程和操作的基础。 学习数控车床的

2、编程，不仅要掌握程序编制的各方面基础知识，掌握数控系统所规定的有关程序结构、格式要求和各指令运用，还要有扎实的金属切削知识，较全面的工艺分析、处理能力，才能快速准确地编制出各种零件的加工程序。.一、数控加工与数控编程数控加工的定义数控加工是指在数控机床上自动加工零件的一种工艺方法。数控加工的实质是：数控机床按照事先编制好的加工程序并通过数字控制过程，自动完成零件的加工。数控加工的内容：一般来说，数控加工流程如图2-1所示，主要包括以下几方面的内容。（1）分析图样，确定加工方案，对所要加工的零件进行技术要求分析，选择合适的加工方式，再根据加工方式选择合适的数控加工机床。（2）工件的定位与装夹 根

3、据零件的加工要求，选择合理的定位基准，并根据零件批量、精度及加工成本选择合适的夹具，完成工件的装夹与找正。（3）刀具的选择与安装 根据零件的加工工艺性与结构工艺性，选择合适的刀具材料与刀具种类，完成刀具的安装与对刀，并将对刀所得参数正确设定在数控系统中。（4）编制数控加工程序 根据零件的加工要求，对零件进行编程，并经初步校验后，将这些程序通过控制介质或手动方式输入机床数控系统。（5）试切削、试运行并校验数控加工程序 对所输入的程序进行试运行，并进行首件试切削。试切削一方面用来对加工程序进行最后的校验，另一方面用来校验工件的加工精度。（6）数控加工 当试切削的首件经检验合格并确认加工程序正确无误

4、后，便可进入数控加工阶段。（7）工件的验收与质量误差分析 工件入库前，先进行工件的检验，并通过质量分析，找正误差产生的原因，提出纠正误差的措施。.3.数控编程和定义为了使数控机床能根据零件加工的要求进行操作，必须将这些要求以机床数控系统能识别的指令形式告知数控系统，这种数控系统可以识别的指令集称为程序，制作程序的过程称为数控编程。数控编程的过程不仅仅指编写数控加工指令的过程，它包括从零件分析开始，经编写加工指令到制成控制介质以及程序校验的全过程。在编程前，首先要进行零件的加工工艺分析，确定加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数以及各项其他功能，如换（转）刀、主轴正反转及停止、

5、切削液开关等；然后，根据数控机床规定的指令及程序格式，编写加工程序单；再将程序单中的内容记录在控制介质上（如软盘、移动存储器、硬盘），并经检查无误后，采用手工输入方式或计算机传输方式输入机床的数控装置中，从而指挥机床加工零件。.4.数控编程的内容与步骤数控编程的步骤如图2-2所示，其内容主要有以下几个方面。（1）分析零件图样 零件轮廓分析，零件尺寸精度、形位精度、表面粗糙度、技术要求的分析，零件材料、热处理等要求的分析。（2）确定加工工艺 选择加工方案，确定加工路线，选择定位与夹紧方式，选择刀具，选择各项切削参数，选择对刀点、转刀点等。（3）数值计算 选择编程坐标系原点，对零件轮廓上各基点进行

6、准确的数值计算，为编程单做好准备。（4）编写加工程序单 根据数控机床规定的指令及程序格式编写加工程序单（5）制作控制介质 简单的数控加工程序，可直接通过键盘进行手工输入。当需要自动输入加工程序时，必须预先制作控制介质。现在大多数程序采用软盘、移动存储器、硬盘作为存储介质，采用计算机传输进行自动输入。目前，老式的穿孔纸带已很少使用了。（6）程序校验 加工程序必须经过校验并确认无误后才能使用。程序校验一般采用机床空运行的方式进行，有图形显示功能的机床可直接在CRT显示屏上进行校验，另外还可采用计算机数控模拟方式进行校验。. 二、数控编程的分类数控编程可分为手工编程和自动编程两类。1手工编程是所有编

7、制加工程序的全个过程，即图样分析、工艺处理、数值计算、编写程序单、制作控制介质、程序校验都是由手工来完成。手工编程不需要计算机、编程器、编程软件等辅助设备，只要有合格的编程人员即可完成。手工编程具有编程简单、及时的优点，但其缺点是不宜对复杂曲线或三维曲面轮廓进行编程。手工编程比较适合批量较大、形状简单、计算方便、轮廓由直线或圆弧组成的零件的加工。对于形状复杂的零件，特别是具有非圆曲线、列表曲线及三维曲面的零件，采用手工编程则比较困难。 2自动编程自动编程是指通过计算机自动编程数控加工程序的过程。自动编程的优点是效率高、程序正确性好。自动编程由计算机替代人完成复杂的坐标计算和书写程序单的工作，它

8、可以解决许多手工编程无法完成的复杂零件编程的难题。其缺点是必须具备自动编程系统或编程软件。实现自动编程的方法主要有语言式自动编程和图形交互自动编程两种。前者是通过高级语言的形式，表示出全部加工内容，计算机采用批处理方式，一次性处理，输出加工程序。后者是采用人机对话的处理方式，利用CAD/CAM功能生成加工程序。CAD/CAM软件编程与加工过程：图样分析、工艺分析、三维造型、生成刀具轨迹、后置处理生成加工程序、程序校验、程序传输并进行加工。当前常用的数控车床自动编程软件有：Masteream数控车床编程软件、Caxa数控车床编程软件等。自动编程的硬件与软件配置费用较高，在加工中心，数控铣床上应用

9、较多，在数控车床上应用较少。. 三、数控车床的坐标系 机床坐标系 机床坐标系 在数控机床上加工零件，机床的动作是由数控系统发出的指令来控制的。 为了确定刀架（工件）的运动方向和移动距离，就要在机床上建立一个坐标系，这个坐标系就称为机床坐标系，它是一个标准坐标系。 2）机床坐标系的规定 数控车床的加工操作主要分为刀具的运动和工件的运动两部分。因此，在确定机床坐标系的方向时规定；永远假定刀具相对于静止的工件运动。 数控车床的坐标系采用符合右手定则规定的笛卡儿坐标系（见图2-03）。对于机床坐标系的方向，统一规定增大工件与刀具间距离的方向为正方向。图2-03左图所示大拇指的方向为X轴的正方向，食指指

10、向为Y轴的正方向，中指指向为Z轴的正方向。图2-3右图则规定了转动轴A、B、C转动的正方向。对工件旋转的主轴（如车床主轴），其正转方向（+C）与+C方向相反。对前置刀架式各类车床，现称的“正转”，按标准应为反转（C），其“正转”系指习惯上的俗称。. 3）机床坐标系的方向 （1）Z坐标方向 Z坐标坐标的运动由主要传递切削动力的主轴所决定。对任何具有旋转主轴的机床，其主轴及主轴轴线平行的坐标轴都称为Z坐标轴（简称Z轴）。根据坐标系正方向的确定原则，刀具远离工件的方向为该轴的正方向。 （2）X坐标方向 X坐标一般为水平方向并垂直Z轴。对工件旋转的机床（如车床），X坐标方向规定在工件的径向上且平行于车

11、床的横导轨，同时也规定其刀具远离工件的方向为X轴的正方向。 （3）Y坐标方向及确定各轴的方法 Y坐标垂直于X轴、Z轴。按照右手笛卡儿坐标系确定机床坐标系中各坐标轴时，应根据主轴先确定Z轴，然后再确定X轴，最后确定Y轴。数控车床坐标系如图2-4及2-5所示。. 2数控车床坐标系中的各原点 数控车床的坐标系，包括坐标系、坐标原点和运动方向，对于数控加工和编程的是一个十分重要的概念，每一个数控机床的编程者、操作者必须对数控车床的坐标系统有一个完全而正确的理解，现将数控车床的一些主要的原点（图2-06）及其机坐标系和编程人材 坐标系介绍如下。1-主轴 2-机床原点 3卡盘 4工件 5、5-工件编程原点

12、6程序原点 7机械原点图2-6 坐标系中的原点 .1机床原点机床原点也称为机床零位。它的位置通常收机床制造厂确定，数控车床的机床坐标系原点的位置大多规定在其主轴轴心的线与装夹卡盘法兰盘端面的交点上，该原点是确定机床固定原点的基准（见图2-06中2点）。2机械原点（机械零点）机械原点又称为机床固定原点或机床参考点。机械原点为车床上的固定位置，通常设置在X轴和Z轴的正向的最大行程处（见图2-06中7点），该点至机床原点要 在其进给轴方向上的距离在机床出厂时已准确确定，利用系统所指定自动返回机械原点指令（GSK980T为G28）可以使指令的轴自动返回机械零点，全自动或高档型的数控车床都设有机械原点，

13、但一般的经济型或改造的数控车床上没有安装机械原点。数控车床设置机械原点的目的主要是：需要时便于将刀具或刀架自动返回该点。若程序加工起点与机械原点一致，可执行自动返回程序加工起点。若程序加工起点与机械原点不一致，可通过快速定位指令或回程起点方式回程序加工起点。可作为进给位置反馈的测量基准点。3工件编程原点在工件坐标系上，确定工件轮廓坐标值的计算和编程的原点，称为工件编程点，它属于一个浮动坐标系，以它为原点建立一个直角坐标系来进行数值的换算，在数控车床上，一般将工件编程原点设在零件的轴心线和零件两边端面的交点上（如图2-06中的5、5两点）。确定工件编程原点的原则：工件编程原点的位置在给定的图样上

14、应为已知。在该点建立的坐标中，各几何要素关系应简洁明了，便于坐标值的确定。便于程序原点的设定。4程序原点程序原点指刀具（刀尖）在加工程序执行的起点，又称程序起点。程序原点的位置是以工件的编程原点位相对的。一般情况下，一个零件加工完毕，刀具返回程序原点位置，等候命令执行下一个零件的加工。 ，程序原点的位置设定方法，详见后面的机床操作说明。. 四、加工程序的结构与格式。 加工程序就是一系列指令有序的集合。通过这些指令，使刀具按直线、圆弧或其他曲线运动，以先完成切削加工，同时控制主轴的正反、停止、切削的开关、自动换刀装置和中拖板、大拖板的动作等等。每一种数控系统，根据系统本身的特点与编程的需要，都规

15、定有一定的程序格式。因些，编程人员必须严格按照机床（系统）说明书规定的格式进行编程，但加工程序的基本格式是相同的。 程序的组成 一个完整的程序由程序名称，内容部份和结束部份组成。如下例所示 O0001； 程序名部份 N10 G00 X100 Z100； N20 T0101 M03 S1； N30 G90 X45 Z-50 F100； 内容部份 N200 G00 X100 Z100 M05； N210 M30； 结束部份 . 1）程序名部份 每一个存储在系统存储器中的程序都需要指定一个程序号，以便相互区别。这种用于区别零件加工程序的代号称为程序号。因为程序号是加工程序开始部份的识别标记（又称为程

16、序名），所以，同一数控系统中的程序号（名）不能重复。 程序号写在程序的最前面，必须单独占一行。书写格式为：O，其中O为地址符，其后为4位数字数值从00009999，在书写时其数字前的零可以省略不写，如O0020，可写成O20。 2）内容部分 内容部分是整个加工程序的核心，它由许多程序段组成，每个程序段由一个或多个指令字构成，表示数控机床中除程序结束外的全部动作。 3）结束部份 结束部份由程序结束指令构成，它必须写在程序的最后。 可以作为程序结束标记的M指令有M02和M30，它们代表零件加工程序的结束。为了保证最后程序的正常执行，通常要求M02或M30单独占一行。.程序段的组成1.程序段的基本格

17、式程序段是程序的基本组成部份，每个程序段由若干个地址字构成，而地址字又由表示地址的英文字母、特殊文字和数字构成。如X20、G73等。 程序段格式是指在一个程序段中，字、字符、数据的排列、书写方式和顺序。通常情况下，程序段格式有可变程序段，使用分隔符的程序段、固定程序段格式三种。后面两种程序段格式除在线切割机床加工时，还使用分隔符的“3B”或“4B”指令格外，其他已很小见到了。所以，本节主要介绍可变程序段格式。可变程序段格式如下：N GXZ F S T M LF程序 准备 尺寸 进给 主轴 刀具 辅助 结束段号 功能 字 功能 功能 功能 功能 标记例：N100 G03 X40 Z-50 F10

18、0 S800 T01 M03；. 2 程序段号与程序段结束 程序段号N由地址符N和其后23位数组成，程序段号。例如N50表示程序用于程序中的第5段程序，数控车床在读取某段程序时，该程序段号由屏幕显示，以便操作者了解和检查程序运行和执行情况。程序段号也可以由数控系统自动生成，程序段号的递增量值为10，以便在修改程序时方便进行 “插入”在GSK980T系统编程中可省略。 程序段结束标记，本书中一律以符号“；”表示程序段结束。. 五、坐标值的确定 在编制加工程序时，为了准确描述刀具运动轨迹，除正确使用准备功能字外，还要有符合图纸轮廓的地址及坐标值。要正确识读零件图纸中各坐标点的坐标值，首先就要确定工

19、件编程的坐标原点，以此建立一个直角坐标系，来进行各坐标点的坐标值的确定。 1绝对坐标值 在直角坐标系中，所有的坐标点以直角中的原点（工件编程原点）为固定的原点，作为坐标位置的起点（0，0），如图2-7中，O1/O2是分别建立在工件上两个不同的工件编程原点，并以之计算各坐标值，箭头所指的方向为正方向。绝对坐标值是指某坐标点到工件编程原点之间的垂直距离，用X代表径向，Z代表轴向，且X向在直径编程时为直径量（实际距离的2倍）。 2增量（相对）坐标值 增量坐标值指在坐标系中，运动轨迹的终点坐标是以起点计量的，各坐标点的坐标值是相对于前点所在的位置之间的距离，径向用U表示，轴向用W表示。图2-7中的各点

20、的增量坐标值以加工顺序从以上各点坐标值看出，各点的增量坐标值都是相对于前一个点的位置而言的，而不是象绝对坐标值那样各点都是相对于工件编程原点而言的。 例：如图2-7.图 2-7 . 图2-7 各坐标值如下表以O1为编程原点以O2为编程原点坐标点绝对坐标值相对坐标值绝对坐标值相对坐标值XZUWXZUWA0000095095B25-1025-10258525-10C25-300-2025650-20D35-301003565100E45-3510-5456010-5F45-600-25456010-25G56-601105635110H60-624-260334-2J60-750-1360200-

21、13K30-95-30-20300-30-20. 六、数控系统常用的功能。 数控车床的基本功能包括准备功能（G功能）、辅助功能（M功能）、进给功能（F功能）、刀具功能（T功能）和主轴功能（S功能）。 准备功能（G功能） 准备功能是数控机床完成某些准备动作的指令，由地址符G和后面的两位数字组成。从G00G99共有100种功能。用以指令机床不同的动作。 从G00G99虽有100种G指令，但并不是每种指令都有实际意义，有些在国际标准（ISO）及我国原机械工业部相关中并没有指令其功能。这些指令主要用于将来修改其标准时指定新的功能。还有些指令即使修改标准时也永不指定其功能，这些指定可由机床设计者根据需要

22、自行规定其功能，但必须在机床的出厂说明书中予以说明。 G代码有单次G代码和模态G代码之分。单次G代码只限于在指令的程序段中有效，而模态G代码在同组G代码出现之兴前，其代码一直有效。 （GSK980T数车）G代码表.G代码组别功能*G00G01G02G0301定位（快速移动）直线插补（切削进给）圆弧插补CW（顺时针）圆弧插补CCW（逆时针）G04G2800暂停，准停返回参考点（机械原点）G3201螺纹切削G5000坐标系设定G6500宏成序命令G70G71G72G73G74G7500精加工循环 G70外圆粗车循环 G71端面粗车循环 G72 封闭切削循环 G73 端面深孔加工循环 G74 外圆，

23、内圆切槽循环 G75G90G92G9401外圆，内圆车削循环螺纹切削循环端面切削循环G96G9702恒线速开恒线速关*G98G9903每分进给每转进给. 2辅助功能（M功能） 它由地址符M和后面的两位数字组成，从M00M99共100种。 辅助功能主要控制机床系统的各种辅助动作，如机床系统的电源开、关，冷却液的开、关，主轴的正、反、停止及程序的结束等。 M代码： M03： 主轴正转。 M04： 主轴反转。 M08 冷却液开。 M09： 冷却液关（不输出信号）。 M32： 润滑开。 M33： 润滑关（不输出信号）。 M10： 备用。 M11 备用关（不输出信号）。 M00： 程序暂停，按“循环起动

24、”程序继续执行。 M30： 程序结束，程序返回开始。. 在同一程序段中，即有M指令又有其他指令，M指令与其他指令执行的先后次序由机床系统参数设定。因此，为保证程序以正确的次序执行，有很多M指令，如M30、M02等，最好以单独的程序段进行编程。 M功能其标准的程序与G功能指令一样不高，指令代码少，不指定和永不指定代码多，因此M功能常因数控系统生产厂家及机床结构的差异和规格的不同而有所差别。因此编程人员必须熟悉具体所使用数控系统的M功能指令的功能，不可盲目套用。. 3、主轴功能（S功能）。 用以控制主轴转速的功能。由地址符S及其后面一组数字组成。 1）一般经济型数控车床一般用1位或2位约定的代码数

25、字来控制主轴某一档的高速或低速。 GSK980T数控系统，对应机床提供的6级主轴机械换档（每个档位有高速档和低速档），S1指定低档，S2指定高档。 例： 想要指定车床每分钟560正转，则先将车床变速档位打在1120/560档位上（手动）编程时只需在程序段中输入指令S1、M03，即可实现转速要求（其余转速可类推）。 2）对具有无级调速功能的数控车床，则可由后续数字直接指令其主轴的转速（r/min），用G97准备功能来指定。 例：G97 S1000（主轴转速为1000r/min） 3）恒线速度，在加工某些非圆柱体表面时，为了保证工件的表面质量，主轴需要满足其线速度恒定不变的要求，而自动实时调整转速

26、， 这种功能称为恒线速度（m/min）用准备功能G96来指定。 例：G96 S100；（主轴恒线速度为100m/min） 在编程时，主轴转速不允许用负值来表示，但允许用S0使转速停止，在实际操作过程中，可通过机床作面板上的主轴倍率开关来对主轴转速值进行修正，其调整范围一般为50%120%。.4、进给功能（F功能）用来指定刀具相对于工件运动速度的功能。由地址符F的后面数字组成。根据加工需要，进给功能分为每分钟进给和每转进给两种，并以其对应的功能字进行转换。 （1）每分钟进给即刀具每分钟走的距离，单位为mm/min，与车床转速快慢无关，其进给速度不随主轴转速的变化而变化。这和普通车床的进给量慨念有

27、区别。这种方式用G98配合指令（或不用指令），现大部份经济型车床都采用这种进给方式来指令。 F值=车床转速所选用进给量。例： 如车削一外圆，主轴转速分别定为800rmim和1200rmim，进给量分别选0.3r和0.1r。则： F8000.3240 mmmim F12000.1120mmmim例： G01 X25 Z-30 F100；（进给速度为100mm/min）（2）每转进给即车床主轴每转1圈，刀具向进给方向移动的距离。单位为mm/r，主轴每转刀具的进给量用F后续的数值直接指令，用G99配合指令。例G99 G01 x25 z-30 F0.3；（进给速度为0.3mm/r）在编程时，进给速度不

28、允许用负值来表示，一般也不允许用F0来控制进给停止。但在除车削螺纹外的实际操作过程中，均可通过操作机床面扳上的进给倍率开关来对进给速度值进行实时修正。这时，通过倍率开关，可以控制其进给速度的值为0。至于机床开始与结束进给过程的加速、减速运动，则由数控系统自动实现，编程时不用考虑。. 5.刀具功能（T功能） 用于指令加工中所用刀具号及自动补偿偏组号的地址字。其自动补偿内容主要指刀具刀位偏差及刀具半径补偿。 在数控车床中， 对地址符T及后续数字主要有以下两种规定。 两位数的规定 首先数字表示刀具号，常用0-8共9个数字，其中0表示不转刀，未位刀具补偿的编组号，常用08共9个数字，其中0表示不执行刀

29、补，补偿量为零。 例：T30：表示将3号刀转到切削位置上，不执行刀补，补偿值为零。 例：T11：表示将1号刀转到切削位置上，并执行第一组刀具补偿值。 2）四位数的规定 对刀具较多的数控车床或车削中心，其数控系统一般规定，其后读数字为4位数，前2位为刀具号，后2位为刀具补偿的编组号或同时为刀尖圆弧半径补偿的编组号。 如本书介绍的GSK980T系统就采用四位数的规定。 例：T0100：表示将1号刀转到切削位置上，不执行刀补，补偿量为零。 T0101：表示将1号刀转到切削位置上，并执行第1组刀具补偿值。. 6.常用功能指令的属性。 1）指令分组 所谓指令分组，就是将系统中不能同时执行的指令分为一组，

30、并以编程区别。例如G00 G01 G02 G03 就属于同组指令，其编号为1组。类似的同组指令还有很多详见G代码指令一览表。 同组指令具有相互取代作用，同一组指令在一个程序段内只有一个生效，当在同一程序段内出现两个或两个以上的同组指令时，只执行其最后输入的指令，有的机床此时会出现系统报警。在于不同组的指令，在同一程序内可以进行不同的组合。如以下程序段所示： G96 G90 X30 Z10 F100；（是规范正确的程序段，所有指令均不同组） G01 G02 G03 X30 Z10。（是不规范的程序段，其中、G01 G02 G03J是同组指令）。. 2）模态指令 模态指令（又称为续效指令）表示该指

31、令在某个程序段中一经指定，在接下来的程序段中将持续有效，直到出现同组的另一个指令时，该指令才失效。如常用的G00 G01G03及F、S、T等指令。 模态指令的出现，避免了在程序中出现大量的重复指令，使程序变得清晰明了。同样，当尺寸功能字在前后程序段中出现重复，则该尺寸地址字也可以省略。如下程序段中，有下划线的指令，则可以省略其书写和输入： G01 X20 Z-20 F150 G01 X25 Z-20 F150 G03 X25 Z-40 R20 F100； (漏了下画线) 可缩写成： G01 X20 Z-20 F150； X25； G03 Z-40 R20 F100；. 3）非模态指令 仅在偏入

32、的程序段内中才有效的指令段为非模态指令（或称为非续效指令）。如G指令中的G04指令、M指令中的G00指令等。 4）开机默认指令 为了避免编程人员出现指令遗漏，数控系统中对每一组的指令，都选取其中的一个作为开机默认指令，此指令在开机或系统复位时可以自动生效。 常见的开机默认指令有G96 G97 G98 G99等。 如车床已设置了G98、即默认了进给量为每分钟进给。 例： G01 X30 Z-30 F100； 在程序段中不用编写G98；当电源接通时，系统处于这个G98代码状态进给量为每分钟进给。. 习题习题 2-1 简述数控车床的基本功能。 2-2 归纳数控编程的内容与步骤。 2-3 模态指令与非

33、模态指令在功能上有什么区别？ 2-4 程序由几部份组成？.一、G00、G01指令功能与编程 、G00快速定位指令 G00指令的运行轨迹按快速定位进给速度运行。其移动速度由机床系统参数设定。先两轴Z、X同步进给作斜线运动。走完较短的轴，再走完长的另一轴。 【格式】： G00 X（U）_ Z（W）_； 式中： G00 快速定位代号 X、Z 绝对值编程的目标（mm）。U、W 增量值编程的目标点坐标，（mm）。. 【走刀路线】：如图2-1、2-2所示。 【程序语句】： G00 X100 Z100； 图2-1. 【程序语句： G 00 X 80 Z100；图2-2. 【G00应用实例】 例（1）快速退刀

34、：应退到安全位置，即用完一把刀，要调用另一把刀，转刀架时、刀架、刀具不与工件、机床相碰。程序结来后、便于测量、装卸工件。 如图车内孔快速退刀。. 例（2）.快速定位准备加工。应定位到离工件毛坯表面较近的位置。 如图3-5准备加工外圆： 【程序语句】 G00 X83 Z2；. （例3） 如图3-6；准备加工内孔。 【程序语句】 G00 X28 Z2；.G01直线插补指令首先简要介绍数控机床运动轨迹的插补原理，在数控机床的运动控制中，工作台（刀具）X、Y、Z轴的最小移动单位一个脉冲量。因此，刀具的运动轨迹是具有极小阶梯所组成的折线（数据点密化），例如，用数控机床加工直线AB、曲线CD，刀具是沿X轴

35、移动一步或几步（一个或几个脉冲当量X）,再沿Y轴方向移动一步或几步（一个或几个脉冲当量Y），直至到达目标点，从而合成所需的运动轨迹（直线或曲线）。数控系统根据给定的直线、圆弧（曲线）函数，在理想的轨迹上的已知点之间，进行数据点密化，确定一些中间点的方法，称为插补。G01指令命令刀具在两坐标轴或三坐标轴以插补联动的方式，并按指定的进给速度作规定斜率的直线运动。【指令格式】： G01 X(U)_ Z(W)_ F_； 式中： G01直线插补代码。 X、Z 绝对值编程的目标点坐标（mm）。U、W 增量值编程的目标点坐标（mm）。F 进给功能代码。. 【走刀路线】：如图所示：刀具移动直接连接起点A和终点

36、B的一条直线。如果在G01程序前的其他程序段中没有F指令，而在G01程序段中也没有F指令，则机床不运动，F在没有新的指令以前总是有效的，因此不需要一一指定。 . 【程序实例1】：试编写下图所示的工件精加工程序。程序语句 简要说明O0001； 程序名G00 X100 Z100； 建立坐标系T0100 M03 S600； 调用1号刀，主轴正转，转速600rmminG00 X34 Z2； 刀具快速定伙位至工件毛项坯2mm处x15； 快速至15起刀点G01 Z-10 F100； 车A-B 15X10X32 Z-25； 车B-C圆锥G00 X100；Z100 M05； 快速退刀并停主轴M30； 程序结束

37、.【程序实例2 】：加工如下图工件，毛坯尺寸3材料45钢. 程序语句： 简要说明 O0002； 程序名 G00 X100 Z100； 建立坐标系 T0100 M03 S600； 调用90合金外圆刀。n=600r/min； G00 X37 Z2； 快速定位工件毛坯尺寸附近； G01 X16 Z0 F100 ； 刀尖移到160起点位置； X26 Z5； 倒角C5 （X与Z同行走斜线） Z30； 车2630外圆； X30 Z-32； 倒角C2 ； Z-50； 车3020外圆； G00 X100； Z100 M05 快速退刀，并停主轴； M30； 程序结束 .二、G02、G03指令功能与编程 、G02

38、顺时针圆弧插补指令 G03逆时针圆弧插补指令 圆弧插补的顺、逆方向的判断方法是根据右手定则方法将Y轴也加上去来考虑。观察者让Y轴的正方向指向自己（即沿Y轴的负方向看去），站在这样的位置上就可以判断XZ平面上圆弧的顺、逆了。. 圆弧顺、逆方向判断. 【编程格式】：在车床上加工圆弧时，不仅要用G02、G03指出圆弧的顺、逆时针方向，用X（U）、Z（W）指定圆弧的终点坐标，而且还要指定圆弧的中心位置。常用指定圆心位置的方式两种，因而G02、G03的指令格式有两种。 用I、K指定圆心位置： 指令格式：G02/G03 X(U)_ Z(W)_ I_ K_ F_； 用圆弧半径R指定圆心位置： 指令格式：G0

39、2/G03 X(U)_ Z(W)_ R_ F_； 式中：X、Z为圆弧半径终点绝对坐标值。 U、W为圆弧半径终点增量坐标值。 R 为圆弧半径。 I、K为圆弧的圆心相对其起点并分别在X轴、Z轴上的增量值（I值为半径量、K值为轴向长度）。如图. G02 R及I、K编程举例G02 X50 Z-27 R45 F60； G02 X50 Z-27 I 43.48 K11.35 F60；.G03 R及I、K编程举例 G03 X50 Z-20 R24 F60； G03 X50 Z-20 I8.89 K-22.29 F60 ；. 【G02、G03圆弧插补指令应用示例】 如图：毛坯规格：25。. 程序语句 简要说明

40、 00003； 程序名 G00 X100 Z100； 建立坐标系 M03 S800 T0100； 调用1号刀，n800rmmin G00 X27 Z2； 快速定位 G01 X8 Z0 F100； 刀尖移到起刀点 G03 X14 Z-3 R3； 车R3圆弧 G01 Z-5； 车14外圆 G02 X24 Z-10 R5； 车R5圆弧 G01 Z-15； 车24外圆 G00 X100； Z100 M05； 快速退刀 M30； 程序结束.三、G70、G71 内外圆精、粗车固定循环指令为更简化编程提供的固定循环，只要给出精加工尺寸形状的轨迹，便可以自动决定中途进行粗车，精车的刀具轨迹。G71内外圆粗车循

41、环走刀路线：.【指令格式】： G00 X _ Z_ ；刀具快速定位到工件毛坯尺寸附近 G71 U_ R-； 每次退刀刀尖离开已加工表面距离（mm） 每刀吃刀深度ap(mm) G71 P_ Q_ U_ W_ F_； 粗加工进给量（mm/min） 长度精加工余量（mm） 直径精加工余量（mm） 终点序号（NF）精加工形态程序群最后一个程序的顺序号 始点序号（NS）精加工形态程序群第一个程序的顺序号 N（NS） 精加工程序段 N（NF） 注1：在NSNF 精加工程序段中，告诉车床工件的尺寸和形状。循环运动由P、Q指定。Q的数值必须大于P的数值。注2：在顺序号NS的程序段中，可含G00、G01指令，但

42、不能含有Z轴指令。注3：在NSNF间，X轴、Z轴必须都是单调增大或减少。注4：在NSNF间，不能调用子程序。. G70精加工循环指令 粗车循环后，调用G70进行精加工循环。 指令格式： G70 P_ Q_ F_； 精加工进给量 （NF） （NS）. 【G71、G70 指令编程应用实例】 例（1）： 如图3-20零件，毛坯尺寸：80100，材料为45号钢。 .程序 简要说明 O0004；G00 X100 Z100； T0101 M03 S600； 调用1号90合金外圆车刀 n=600r/minG00 X83 Z2；G71 U3 R1 ； 每刀吃刀深度选择ap=3G71 P1 Q2 U0.5 W0

43、 F180 粗车循环段从N1N2,各阶台留0.5精车余量，长度没 有 留余量，粗车进给选择f=180/600 = 0.3mm/r,N1 G00 X26； 快速将刀尖移到起始点,该段不允许含有Z轴指令，Z 0； G01 X30 Z-2； 直线插补，倒角C2Z-30 ； 车3030的外圆X50 Z-50 ； 车圆锥G03 X70 Z-60 R10 ； 逆时针圆弧插之补，车R10圆弧N2 Z-70； 最终车7010外圆G00 X100 Z100 M05 ；T0202 M03 S1200； 调用精车合金外圆车刀，转速 n=1200r/minG00 X83 Z2；G70 P1 Q2 F100 精车N1N

44、2段； G00 X100 Z100 M05；M30 ； 程序结束. 例（2）：如图3-21毛坯尺寸55140，材料为45号钢。.程序 简要说明O0005；G00 X100 Z100；T0101 M03 S1 700；G00 X57 Z2；G71 U2 R1； 每刀吃刀深度ap=2G71 P1 Q2 U0.5 W0 F180；N1 G01 X22； 刀尖移到起点22处Z0； 刀尖移到右端起点面X24 Z-1； 倒角C1Z-20； 车2420外圆X32 W-30； 车圆锥G02 X48 W-16 R14； 车R14圆弧N2 G01 W-14； 终点G00 X100 Z100 M05；T0202 M

45、03 S21200； 调用精车外圆刀，n =1200rmimG00 X50 Z2；G70 P1 Q2 F80； 精加工N1N2段G00 X100 Z100 M05；M30；.四、G73封闭切削循环指令（仿形加工） 按同一轨迹重复切削，切削刀具每次向前移动一次，因此对于锻造，铸造等粗加工已初步形成的毛坯，可以高效地加工。 特点：可加工任何曲面。. 【指令格式】： G73 U _ R_； 粗车分割次数 最高点与最低点之差（最大直径 最小直径）/2即选 填最深ap G73 P_ Q_ U_ W_ F_； N(NS) G00 或G01 X_； 与 G71 相同 N（NF） . 指令意义： G73指令根

46、据精车余量、退刀量、切削次数等数据自动计算出粗车偏移量、粗车的单次进刀量和粗车轨迹，每次切削的轨迹都是精车轨迹的偏移，切削轨迹逐步靠近精车轨迹，最后一次车削轨迹为按精车余量偏移的精车轨迹。G73的起点和终点相同，本指令适合用 于成型毛坯的粗车。 G73指令为非模态指令.【G73、G70指令编程应用实例】例：图 毛坯3590， 材料为45号钢程序 简要说明O0006；G00 X100 Z100；T0101 M03 S600； 调用1号刀（Kr = 20，90合金偏刀）转速n=600r/minG00 X38 Z2;G73 U11 R0.005； U=毛坯35 14/2 = 10.5 分割5次，即5

47、刀粗车完G73 P1 Q2 U0.5 W0 F180； 直径留0.5精车余量，长度不留精车余量N1 G00 X14；Z0； 快速定位到倒角起点G01 X16 Z-1 ； 倒角C1G03 X25 Z-32 R16； 车A-B圆弧G02 X30 Z-53 R16； 车B-C圆弧G01 X26 Z-65； 车圆锥N2 Z-70； 车一段准备切断265外圆G00 X100 Z100 M05； 快速退刀并停主轴T0202 M03 S1200； 调用2号精车刀换高档转速n=1200r/minG70 P1 Q2 F100； 精车N1N2段G00 X100 Z100 M05；M30；. 【G73、G70指令编

48、程与实操】课题一：图 ：圆球 毛坯 25 塑棒料。.工艺分析：无尺寸公差、形位公差要求。确定加工方案：1. 夹毛坯伸长。2. 1号外圆外仿刀，2号切刀，刀刃宽3mm，以右刀尖为对刀点。3. 加工步骤：G73粗车、G70精车外轮廓， G01切断。切削用量： 粗车外曲面 Vc 80Mmmin 精车外曲面Vc100Mmmin ap 1.52mm aP 0.25mm f 0.3mmr f 0.1mmr 提示：车削加工圆弧时，要准确判断出圆弧的顺、逆方向。正确设定精车时退刀点。. 课题二 如图 ：配合件(1) (2)毛坯35mm塑棒料。. 1、工艺分析：形状复杂，有配合要求。 2、确定加工方案： 先加工

49、图(1)，后加工图(2)。都用一次装夹方法安装工件。 图(1)：从左向右车，G73粗车、G70精车外轮廓， G01切断。 图(2)：先内后外，G71、G70粗、精车内孔，G73粗车、G70精车外轮廓， G01切断。 切削用量：粗车内孔Vc 100Mmmin。 精车内孔 Vc 150 Mmmin aP 11.5mm aP 0.30.4 mm f 0.3 mmr f 0.080.1mmr 粗车外曲面 Vc 80Mmmin 精车外曲面Vc100Mmmin ap 1.52mm aP 0.5mm f 0.3mmr f 0.1mmr 3、要求：两件满足过渡配合要求，R20外轮廓配合间隙小于0.1mm。.

50、课题三 如图 ：小酒杯毛坯35mm塑棒料或铝棒料。.工艺分析：无尺寸公差、形位公差要求。确定加工方案：先内后外。夹毛坯伸长。1号外圆尖刀，2号切刀，3号内孔刀。加工步骤：钻孔1620G71、G70车孔G73、G70车外曲面G01切断。切削用量：粗车内孔Vc 100Mmmin。 精车内孔 Vc 150 Mmmin aP 11.5mm aP 0.30.4 mm f 0.3 mmr f 0.080.1mmr 粗车外曲面 Vc 80Mmmin 精车外曲面Vc100Mmmin ap 1.52mm aP 0.5mm f 0.3mmr f 0.1mmr重点：内孔编程与加工、内孔刀的刃磨与安装。难点：钻孔深度

51、、内曲面的编程与加工、内孔刀安装。目的：提高学习兴趣，撑握加工内外曲面的方法。.五、G72 径向粗车循环指令 【指令意义】：G72指令分三个部分： （1）：给定粗车时的切削量、退刀量和切削速度、主轴转速、刀具功能的程序段； （2）：给定定义精车轨迹的程序段区间、精车余量的程序段； （3）：定义精车轨迹的若干连续的程序段，执行G72时，这些程序段仅用于计算粗车的轨迹，实际并未被执行。 系统根据精车轨迹、精车余量、进刀量、退刀量等数据自动计算粗加工路线，沿与Z轴平行的方向切削，通过多次进刀切削退刀的切削循环完成工件的粗加工，G72 的起点和终点相同。 本指令适用于非成型毛坯(棒料)开放式的径向切削

52、成型粗车。. 【指令格式】： G72 WR； | 粗车时z轴的退刀量mm。 粗车时Z轴的吃刀深度aP mm G72 PQUWF； N ns G00 或G01 Z；不允许有X值。 X； 精加工起刀点 N nf ； . 【走刀路线】 G72循环加工轨迹如图所示。 该轨迹与G71轨迹相似，不同之处在于该循环是沿着Z向进行分层切削的。 注1：G72循环指令顺序号NS段中，不能含有X(U)轴指令。 注2：G72循环所加工的轮廓形状，必须采用单调递增或递减的形式， 注3：被使用序号NSNF间的程序段中，不允子程序调用指令。. 【G72指令应用例题】 例1：如图： 毛坯规格为35棒料。 . 程序 简要说明

53、O0007； G00 X100 Z100 ； T0100 M03 S800； G00 X37 Z2 ； G72 W2.5 R1， 轴向ap=2.5mm 退刀离开已加工表面1mm。 G72 P1Q2 V0.4 W0.1 F80； 直径、长度分别留余量0.4、0.1mm， N 1G00 Z-15； 精车z轴起刀点 。 X34； 精车X轴起刀点。 G01 X30 Z -5； 车AB 段圆锥。 N2 G03 X0 Z0 R30 ； 车B-C 段圆弧。 G04 R5 ； 暂停5秒。 M03 S1200 ； G70 P1 Q2 F100； 精车N1N2 段。 G00 X100 Z100 M05 ； M30

54、 ；. 例2： ：铸坯、锻坯、电弧切割坯件需要切去大余量的端面。如图3-30 毛坯规格为90棒料。需切去长10mm的端面。. 程序 说明 O0008； G00 X100 Z100； M03 S300 T0100； 调用一号端面刀。 G00 X85 Z15； 快速定位。 G72 W3 R1； ap=3mm。 G72 P1 Q2 V0 W0 F90； N1 G01 Z0； 精车Z起刀点 X85； 精车X起刀点 X0； 切去10mm余量 N2 Z10； M30；. 例3、盘类工件的内孔径向切削。如图：齿轮。(己锻造28内孔)。 . 程序 说明 O0009； G00 X100 Z100； M03 S5

55、00 T0303； 调用3号内孔刀 G00 X26 Z2； 定位准备车内孔 G72 W2.5 R1； ap=2.5mm。 G72 P1Q2 V-0.5 W0.1 F50； N1 G00 Z-15； 快速定位到精车起刀点(粗车退刀点) X30； G002 X40 Z-10 R5； 车R5 圆弧 N2 G01 Z0； 车40内孔 M05； M03 S800； G70 P1 Q2 F80； 精车N1N2段。 G00 X100 Z100 M05； M30；.【G72 指令编程与实操】 课题 一 如图3-32毛坯现格：105mm47mm ，45钢。. G72课题 二 如图3-33 ，毛坯现格：8035

56、铸件，已铸出18通孔。. 【指令意义】：径向(X)进刀循环复合轴向断续切削循环：从起点轴向(Z)进给、回退、再进给直至切削到与切削终点Z轴坐标相同的位置，然后径向退刀、轴向回退至与起点Z轴坐标相同的位置，完成一次轴向切削循环；径向再次进刀后，进行下一次轴向切削循环；切削到切削终点后，返回起点（G74的起点和终点相同），轴向切槽复合循环完成。G74的径向进刀和轴向进刀方向由切削终点X(U) Z(W)与起点的相对位置决定，此指令用于在工件端面加工环形槽或中心深孔，轴向断续切削起到断屑，及时排屑的作用。六、G74端面深孔加工循环指令. 【走刀路径】：. 【指令格式】： G74 R ； 每次轴(Z)向

57、进刀后的轴(Z)向退刀量(mm) G74 X(U) Z(W) P Q F ； (f) 轴(Z)向切削时，断续进 的进刀量(0.001mm) 径向(X)位移量(0.001mm半径值) X与Z最终值.【G74指令应用例题】例 1、要在工件上钻12150深孔。 程序 说明 O0010； T0303； 调用安装在3号刀架上12钻头以钻心为对刀点 G00 X0 Z2； G74 R2； G74 Z-150 Q5000 F150 钻头每次钻深5后轴向退刀2的循环钻削 G00 Z100 M05； M30； 注意：钻头安装轴线要与主轴轴线重合 钻孔时要浇注充分切削液。. 例2：如图 程序 O0011； G00

58、X40 Z5； G74 R1； G74 X20 Z-20 P3000 Q5000 F50； M30；.七、G75内外圆切槽循环指令 【指令意义】：轴向(Z)进刀循环复合径向断续切削循环：从起点径向(X)进给、回退、再进给直至切削到与切削终点X轴坐标相同的位置，然后轴向退刀、径向回退至与起点X轴坐标相同的位置，完成一次径向切削循环；轴向再次进刀后，进行下一次径向切削循环；切削到切削终点后，返回起点（G75的起点和终点相同），径向切削复合循环完成。G75的轴向进刀和径向进刀方向由切削终点X(U) Z(W)与起点的相对位置决定，此指令用于加工径向环形槽或圆柱面。径向断续切削起到断屑，及时排屑的作用。

59、. 【走刀路径】：. 【指令格式】： G75 R； 径向退刀量(mm) G75 X(u) Z(W) P Q RF； 进给量 可省略 横移量(um) 切深值( um) X 、Z最终值(mm) . 【G75应用例题】： 如图 ：用G75指令加工零件中的槽。. 程序 说明 O0012； T0303 M03 S300； 调用3号切刀，a3，以右刀尖为对刀点 G00 X42 Z-10； G75 R2； 径向退刀2，以便排屑 G75 X30 Z-22 P3000 Q2500 F20每次切深3，向左横移2.5， 循 环 车至3015槽 G00 X100 ； Z100 M05； M30； 注意：1、横移量Q切

60、刀宽a； 2、切断或切槽时进给量不宜太快，白钢刀切削f0.1mmr； 3、 对刀点的确定。. 【75 指令编程与实操】 G75 课题 一 如图：毛坯规格为55棒料 . G75 课题 二 如图：毛坯规格为35棒料。.八、G90 内外圆单一固定粗加工循环指令。 在有些特殊的粗加工中，由于切削量大，同一加工路线要反复切削多次，此时可利用固定循环功能，用一个程序可实现通常由310多个程序段才能完成的加工路线。并且重复切削时，只需改变数值。这个固定循环对简化程序非常有效。 【走刀路线】：如图所示。. 【指令格式】 （1）内外圆柱切削循环（G90） 【指令格式】： G90 X（U）_ Z(W)_ F_；