第三章数控车床的程序编制-aozhiqiang1

1、第三章第三章 数控车床数控车床的程序编制的程序编制 数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。 数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。通过数控加工程序的运行，可自动完成零件。通过数控加工程序的运行，可自动完成内外圆柱面、圆锥面、成形表面、螺纹和端面内外圆柱面、圆锥面、成形表面、螺纹和端面等工序的切削加工，并能进行车槽、钻孔、扩等工序的切削加工，并能进行车槽、钻孔、扩孔、铰孔等工作。孔、铰孔等工作。 车削中心可在一次装夹中完成更多的加工工车削中心可在一次装夹中完成更多的加工工序，提高加工精度和生产效率，特别适合于复

2、序，提高加工精度和生产效率，特别适合于复杂形状回转类零件的加工。杂形状回转类零件的加工。一、数控车床类型一、数控车床类型 按数控系统的复杂程度可以划分为：按数控系统的复杂程度可以划分为：1、简易数控车床、简易数控车床 低档数控，用单片机或单板机控制。不能存低档数控，用单片机或单板机控制。不能存储程序，无刀尖圆弧半径补偿功能。储程序，无刀尖圆弧半径补偿功能。第一节 数控车床程序编制的基础一、数控车床类型一、数控车床类型 按数控系统的复杂程度可以划分为：简易数按数控系统的复杂程度可以划分为：简易数控车床、经济型数控车床、多功能数控车床、控车床、经济型数控车床、多功能数控车床、车削中心。车削中心。2

3、、经济型数控车床、经济型数控车床 中档数控，无恒线速度切削功能。中档数控，无恒线速度切削功能。3、多功能数控车床、多功能数控车床 较高档次数控，具备刀尖圆弧半径自动补偿、较高档次数控，具备刀尖圆弧半径自动补偿、恒线速度切削、倒角、固定循环、图形显示、恒线速度切削、倒角、固定循环、图形显示、用户宏程序等功能。用户宏程序等功能。4、车削中心、车削中心 配有刀库和换刀机配有刀库和换刀机械手。有动力刀架，械手。有动力刀架，可安装钻头或铣刀，可安装钻头或铣刀，完成铣削加工。完成铣削加工。C轴轴位置控制。位置控制。二、工艺装备特点二、工艺装备特点1、对刀具的要求、对刀具的要求(1) 刀具结构：尽可能采用机

4、夹刀具。刀具结构：尽可能采用机夹刀具。(2) 刀具强度高，耐用度好。刀具强度高，耐用度好。(3) 刀具断屑槽：要求有良好的断屑性能。刀具断屑槽：要求有良好的断屑性能。 机夹刀具图片机夹刀具图片外圆车刀内孔车刀螺纹车刀切断（槽）车刀2、对刀座的要求、对刀座的要求 数控车床的刀具一般通过刀座过渡与刀架连数控车床的刀具一般通过刀座过渡与刀架连接，刀座的结构应根据刀具的形状、刀架的外接，刀座的结构应根据刀具的形状、刀架的外形和刀架对主轴的配置形式来决定。形和刀架对主轴的配置形式来决定。3、数控车床可转位刀具特点、数控车床可转位刀具特点 可转位刀具的特点见表可转位刀具的特点见表3-1。表表3.1可转位车

5、刀特点可转位车刀特点3、数控车床可转位刀具特点、数控车床可转位刀具特点 可转位刀具的特点见表可转位刀具的特点见表3-1。表表3.1可转位车刀特点可转位车刀特点三、对刀三、对刀 对刀的实质是确定加工坐标系。对刀的方法对刀的实质是确定加工坐标系。对刀的方法有：有：1、一般对刀（图、一般对刀（图3-1）2、机外对刀仪对刀（图、机外对刀仪对刀（图3-2）机外对刀仪对刀机外对刀仪对刀 3、ATC对刀（图对刀（图3-3） 它是在机床上利用对刀显微镜自动地计算出它是在机床上利用对刀显微镜自动地计算出车刀长度的简称。车刀长度的简称。4、自动对刀（图、自动对刀（图3-4）四、数控车床的编程特点四、数控车床的编程

6、特点1、加工坐标系、加工坐标系右手坐标系，右手坐标系，X轴对应径向，轴对应径向，Z轴对应轴向，主轴的轴对应轴向，主轴的运动方向则以从机床尾架向主轴看，逆时针为，顺运动方向则以从机床尾架向主轴看，逆时针为，顺时针为，如下图所示。时针为，如下图所示。加工坐标系的原点选在便于测量或对刀的基准位置，加工坐标系的原点选在便于测量或对刀的基准位置，一般在工件的右端面或左端面上。一般在工件的右端面或左端面上。2、直径编程方式、直径编程方式数控车编程时，数控车编程时，X轴的坐标值一般按直径编程，轴的坐标值一般按直径编程，下图所示：图中下图所示：图中A点的坐标值为点的坐标值为(30，80)，B点的点的坐标值为坐

7、标值为(40，60)。采用直径尺寸编程与零件图。采用直径尺寸编程与零件图样中的尺寸标注一致，这样可避免尺寸换算过程样中的尺寸标注一致，这样可避免尺寸换算过程中可能造成的错误，给编程带来很大方便。中可能造成的错误，给编程带来很大方便。3、进刀和退刀方式、进刀和退刀方式进刀和退刀一般采用快速走刀，以减少空走进刀和退刀一般采用快速走刀，以减少空走刀的时间，提高加工效率。切削起点的确定与刀的时间，提高加工效率。切削起点的确定与工件毛坯余量大小有关，应以刀具快速走到该工件毛坯余量大小有关，应以刀具快速走到该点时刀尖不与工件发生碰撞为原则。如下图所点时刀尖不与工件发生碰撞为原则。如下图所示。示。第二节 数

8、控车床程序编制的基本方法一、一、F功能功能 F功能指令用于控制切削进给量。在程序中，功能指令用于控制切削进给量。在程序中，有两种使用方法。有两种使用方法。1、每转进给量、每转进给量 编程格式编程格式 G95 F_ F后面的数字表示的是主轴每转进给量，单位后面的数字表示的是主轴每转进给量，单位为为mm/r。例：例：G95 F0.2 表示进给量为表示进给量为0.2 mm/r。 F功能指令用于控制切削进给量。在程序中，功能指令用于控制切削进给量。在程序中，有两种使用方法。有两种使用方法。1、每转进给量、每转进给量 编程格式编程格式: G95 F_ F后面的数字表示的是主轴每转进给量，单位后面的数字表

9、示的是主轴每转进给量，单位为为mm/r。例：例：G95 F0.2 表示进给量为表示进给量为0.2 mm/r。2、每分钟进给量、每分钟进给量 编程格式编程格式: G94 F_ F后面的数字表示的是每分钟进给量，单位为后面的数字表示的是每分钟进给量，单位为 mm/min。例：例：G94 F100 表示进给量为表示进给量为100mm/min。 二、二、S功能功能 S功能指令用于控制主轴转速。功能指令用于控制主轴转速。 编程格式：编程格式： S_ S后面的数字表示主轴转速，单位为后面的数字表示主轴转速，单位为r/min。 在具有恒线速功能的机床上，在具有恒线速功能的机床上，S功能指令还有功能指令还有如

10、下作用。如下作用。1、最高转速限制、最高转速限制 编程格式编程格式: G50 S_ S后面的数字表示的是最高转速：后面的数字表示的是最高转速：r/min。例：例：G50 S3000 表示最高转速限制为表示最高转速限制为3000r/min。2、恒线速控制、恒线速控制 编程格式：编程格式： G96 S_ S后面的数字表示的是恒定的线速度后面的数字表示的是恒定的线速度m/min。例例:G96 S150 表示切削点线速度控制在表示切削点线速度控制在150m/min。 例图例图3-6中所示，为保持线速度在中所示，为保持线速度在150 m/min，则各直径主轴转速分别为：则各直径主轴转速分别为：；r/mi

11、n682r/min795r/min1193CBnnnA3、恒线速取消、恒线速取消 编程格式：编程格式： G97 S_ S后面的数字表示恒线速度控制取消后的主轴后面的数字表示恒线速度控制取消后的主轴转速，如转速，如S未指定，将保留未指定，将保留G96的最终值。的最终值。 例：例：G97 S3000 表示恒线速控制取消后主轴表示恒线速控制取消后主轴转速转速3000 r/min。注意：采用恒线速度控制时要配合注意：采用恒线速度控制时要配合S50指令控制指令控制主轴最高转速。主轴最高转速。三、T功能功能 T功能指令用于选择加工所用刀具。功能指令用于选择加工所用刀具。 编程格式：编程格式： T T后面通

12、常有两位数表示所选择的刀具号码。后面通常有两位数表示所选择的刀具号码。但也有但也有T后面用四位数字，前两位是刀具号，后后面用四位数字，前两位是刀具号，后两位是刀具补偿号，包括刀具长度补偿和刀尖两位是刀具补偿号，包括刀具长度补偿和刀尖圆弧半径补偿。补偿号为圆弧半径补偿。补偿号为00时表示取消补偿。时表示取消补偿。 例：例：T0303 表示选用表示选用3号刀及号刀及3号刀具长度补号刀具长度补偿值和刀尖圆弧半径补偿值。偿值和刀尖圆弧半径补偿值。T0300 表示取消表示取消刀具补偿。刀具补偿。刀具补偿值的输入：刀具补偿值的输入： 补偿值必须在加工之前通过补偿值必须在加工之前通过MDI面板输入到面板输入

13、到CNC系统中的相应补偿地址中去。如下图所示的系统中的相应补偿地址中去。如下图所示的“X、Z和和R”栏，不同的刀补号对应的不同偏置量。栏，不同的刀补号对应的不同偏置量。 刀具补偿刀具补偿分为形状和分为形状和磨耗两项，磨耗两项，两者之和构两者之和构成刀具长度成刀具长度补偿参数。补偿参数。刀具长度补偿的作用：刀具长度补偿的作用： 刀具长度补偿（即形状补偿）主要是调整实刀具长度补偿（即形状补偿）主要是调整实际工作的刀具与标准刀具的差异，将实际工作刀际工作的刀具与标准刀具的差异，将实际工作刀具的刀位点调整到与标准刀重合的位置上。补偿具的刀位点调整到与标准刀重合的位置上。补偿值是工作刀具的刀尖到基准刀具

14、刀尖的矢量坐标值是工作刀具的刀尖到基准刀具刀尖的矢量坐标值。值。刀具磨耗补偿的作用：刀具磨耗补偿的作用： 磨耗补偿主要用于补偿刀具的磨损，也可用磨耗补偿主要用于补偿刀具的磨损，也可用于加工尺寸的微调。于加工尺寸的微调。 四、四、M功能功能M00:程序暂停，可用程序暂停，可用NC启动按钮（循环启动按启动按钮（循环启动按钮）使程序继续运行；钮）使程序继续运行；M01:计划暂停，与计划暂停，与M00作用相似，但作用相似，但M01可以可以用机床用机床“任选停止按钮任选停止按钮”选择是否有效；选择是否有效；四、四、M功能功能M03：主轴顺时针旋转；：主轴顺时针旋转；M04：主轴逆时针旋转；：主轴逆时针旋

15、转；M05：主轴旋转停止；：主轴旋转停止；M08：冷却液开；：冷却液开；M09：冷却液关；：冷却液关；M02：程序结束程序结束M30：程序停止，程序复位到起始位置。：程序停止，程序复位到起始位置。五、五、G功能功能1、加工坐标系设置、加工坐标系设置 数控车床加工坐标系设定指令有：数控车床加工坐标系设定指令有：G50和和G54G59。G50使用方法与使用方法与G92类似。类似。 编程格式：编程格式： G50 X_ Z_; 式中式中X、Z的值是起刀点相对于加工原点的位的值是起刀点相对于加工原点的位置。置。 在数控车床编程时，所有在数控车床编程时，所有X坐标值均使用直径坐标值均使用直径值，如图值，如

16、图3-6所示。所示。 例：按图例：按图3-6设置加工坐标的程序段如下：设置加工坐标的程序段如下： G50 X128.7 Z375.1；例：按图例：按图3-6设置加工坐标的程序段如下：设置加工坐标的程序段如下： G50 X128.7 Z375.1；2、倒角、倒圆编程、倒角、倒圆编程 倒角、倒圆编程可以简化倒角程序。倒角、倒圆编程可以简化倒角程序。1) 45倒角倒角 ZX倒角：刀具运动轨迹如图倒角：刀具运动轨迹如图3-7a)。 编程格式：编程格式： G01 Z(W) Ii 。 XZ 倒角：刀具运动轨迹如图倒角：刀具运动轨迹如图3-7b)。 编程格式：编程格式： G01 X(U) Ki 。 例：加工

17、图例：加工图3-8所示零件的部分程序段为：所示零件的部分程序段为：N20 G00 X10. Z22.;N30 G01 Z10. R5;N40 X38. K-4.;N50 Z0;2) 任意角度倒角任意角度倒角在直线进给程序段尾部加上在直线进给程序段尾部加上C_，可自动插入，可自动插入任意角度的倒角。任意角度的倒角。C的数值是从假设没有倒角的的数值是从假设没有倒角的拐角交点距倒角始点或与终点之间的距离，如拐角交点距倒角始点或与终点之间的距离，如图图3-9所示。所示。例：例：N10 G01 X50. C10.;N20 X100. Z-100.;3) 倒圆角倒圆角编程格式：编程格式：G01 Z(W)_

18、 Rr时，圆弧倒角情况时，圆弧倒角情况如图如图3-7c)所示。所示。编程格式：编程格式：G01 X(U)_ Rr时，圆弧倒角情况时，圆弧倒角情况如图如图3-7d)所示。所示。4) 任意角度倒圆角角任意角度倒圆角角在直线进给程序段尾部加上在直线进给程序段尾部加上R_，可自动插入，可自动插入任意角度的倒圆角。任意角度的倒圆角。R的数值是从假设没有倒角的数值是从假设没有倒角的拐角交点距倒角始点或与终点之间的距离，的拐角交点距倒角始点或与终点之间的距离，如图如图3-10所示。所示。例：例：N10 G01 X50. R10.;N20 X100. Z-100.;例：加工下图所示零件的轮廓，程序如下：例：加

19、工下图所示零件的轮廓，程序如下： N10 G00 X10 Z22; N20 G01 Z10 R5 F0.2; N30 X38 K-4; N40 Z0;3、刀尖圆弧自动补偿功能、刀尖圆弧自动补偿功能问题的引出：问题的引出： 数控车床编程时，刀位点通常是取在理论刀尖上，数控车床编程时，刀位点通常是取在理论刀尖上，而实际上刀尖存在圆角，如图而实际上刀尖存在圆角，如图3-11所示。在切削内所示。在切削内孔、外圆及端面时，刀尖圆弧不影响加工尺寸和形孔、外圆及端面时，刀尖圆弧不影响加工尺寸和形状。但在切削锥面和圆弧时，则会造成状。但在切削锥面和圆弧时，则会造成过切过切或或少少(欠欠)切切现象，如图现象，如

20、图3-12所示。所示。 图图3.24 刀尖圆角刀尖圆角R3、刀尖圆弧自动补偿功能、刀尖圆弧自动补偿功能问题的引出：问题的引出： 数控车床编程时，刀位点通常是取在理论刀尖上，数控车床编程时，刀位点通常是取在理论刀尖上，而实际上刀尖存在圆角，如图而实际上刀尖存在圆角，如图3-11所示。在切削内所示。在切削内孔、外圆及端面时，刀尖圆弧不影响加工尺寸和形孔、外圆及端面时，刀尖圆弧不影响加工尺寸和形状。但在切削锥面和圆弧时，则会造成状。但在切削锥面和圆弧时，则会造成过切过切或或少少(欠欠)切切现象，如图现象，如图3-12所示。所示。 3、刀尖圆弧自动补偿功能、刀尖圆弧自动补偿功能解决办法：解决办法： 用

21、刀尖圆弧半径补偿功能便可消除误差这种用刀尖圆弧半径补偿功能便可消除误差这种现象，图下图所示。现在的数控系统一般均具现象，图下图所示。现在的数控系统一般均具备这项功能。备这项功能。 刀具圆弧半径自动补偿指令：刀具圆弧半径自动补偿指令： G41刀尖圆弧半径左补偿；刀尖圆弧半径左补偿； G42刀尖圆弧半径右补偿；刀尖圆弧半径右补偿； G40取消刀尖圆弧半径补偿指令。取消刀尖圆弧半径补偿指令。 设置刀尖圆弧半径自动补偿值设置刀尖圆弧半径自动补偿值圆弧半径圆弧半径与位置补偿时，不仅需要包含与位置补偿时，不仅需要包含刀尖圆弧半径值刀尖圆弧半径值，而且还要设置而且还要设置刀尖圆弧位置的编码刀尖圆弧位置的编码

22、。 指定圆弧位置编码值的方法参考图指定圆弧位置编码值的方法参考图3-3，设置，设置方法参见表方法参见表4-4中的中的“R”栏和栏和“T” 栏。栏。 指定圆弧位置编码值的方法参考图指定圆弧位置编码值的方法参考图3-13，补，补偿值必须在加工之前通过偿值必须在加工之前通过MDI面板输入到面板输入到CNC系统中的相应补偿地址中去。系统中的相应补偿地址中去。图3-13 指定圆弧位置编码值的方法参考图指定圆弧位置编码值的方法参考图3-13，补，补偿值必须在加工之前通过偿值必须在加工之前通过MDI面板输入到面板输入到CNC系统中的相应补偿地址中去。系统中的相应补偿地址中去。例：应用刀尖圆弧自动补偿功能加工

23、图例：应用刀尖圆弧自动补偿功能加工图3-14所示零件：所示零件：刀尖位置编码：刀尖位置编码：3N10 G50 X200 Z175 T0101;N20 M03 S1500;N30 G00 G42 X58 Z10 M08;N40 G96 S200;N50 G01 Z0 F1.5;N60 X70 F0.2;N70 X78 Z-4;N80 X83;N90 X85 Z-5;N100 G02 X91 Z-18 R3 F0.15;N110 G01 X94;N120 X97 Z-19.5;N130 X100;N140 G00 G40 G97 X200 Z175 S1000; N150 M30;4、单一固定循环

24、、单一固定循环 单一固定循环可以将一系列连续加工动作，单一固定循环可以将一系列连续加工动作，如如“切入切入-切削切削-退刀退刀-返回返回”，用一个循环指令，用一个循环指令完成，从而简化程序。完成，从而简化程序。例图例图3-15图形若用一般程序图形若用一般程序写法，则程序段为：写法，则程序段为： N10 G00 X50.; N20 G01 Z-30. F_; N30 X65.; N40 G00 Z2.;若改为固定循环，则只需一若改为固定循环，则只需一句程序：句程序： G90 X50. Z-30. F_;(1) 圆柱面或圆锥面切削循环圆柱面或圆锥面切削循环 G90 圆柱面或圆锥面切削循环是一种单一

25、固定循圆柱面或圆锥面切削循环是一种单一固定循环，圆柱面单一固定循环如图环，圆柱面单一固定循环如图3-15所示，圆锥所示，圆锥面单一固定循环如图面单一固定循环如图3-16所示。所示。 圆柱面切削循环圆柱面切削循环编程格式：编程格式：G90 X(U)_ Z(W)_ F_说明：说明： X(U)，Z(W)为为C点坐标值，增量值时为点坐标值，增量值时为A点点到到C点的增量点的增量. F为切削进给速度。为切削进给速度。例：应用圆柱面切削循环功能加工图例：应用圆柱面切削循环功能加工图3-17所示零件。所示零件。O0317N10 G50 X200. Z200. T0101; N20 G97 G40 S695

26、M03;N30 G00 X55. Z4. M08;N40 G01 G96 Z2. F2.5 S120;N50 G90 X45. Z-25. F0.35;N60 X40.;N70 X35.;N80 G00 G97 X200. Z200. S695 T0100; N90 M30; 该程序端面该程序端面A重复加工，为重复加工，为提高效率，将程序进行修改。提高效率，将程序进行修改。 修改后，修改后，A面重复加工的距离有所减小。面重复加工的距离有所减小。O0317N10 G50 X200. Z200. T0101; N20 G97 G40 S695 M03;N30 G00 X55. Z4. M08;N4

27、0 G01 G96 Z2. F2.5 S120;N50 G90 X45. Z-25. F0.35;N55 G00 X47.;N60 G90 X40. Z-25.;N65 G00 X42.;N70 G90 X35. Z-25.;N80 G00 G97 X200. Z200. S695 T0100; N90 M30; 圆锥面切削循环圆锥面切削循环编程格式：编程格式：G90 X(U)_ Z(W)_ I_ F_说明：说明： X(U)，Z(W)，F值的意义同前。值的意义同前。 I值为切削终点值为切削终点C 与切削始点与切削始点B的的X轴增量值。轴增量值。图图3-16中中I0 。 若若C点在点在A点的左点

28、的左 上方时，为内孔车上方时，为内孔车 削循环。削循环。例：图例：图3-19的锥面切削的锥面切削N40 G01 G96 X65. Z2. F2.5 S120;N50 G90 X60. Z-35. I-5. F0.3;N60 X50.;N70 G00 X100. Z100.;(2) 端面切削循环端面切削循环G94指令格式：指令格式：G94 X(U)_ Z(W)_ F_ ； G94 X(U)_ Z(W)_ K_ F_ ；说明：说明： X(U)，Z(W)，F值的意义同前。值的意义同前。 K值为切削终点值为切削终点C到切削始点到切削始点B的的Z轴增量值。轴增量值。例图例图3-22中中K0。例图例图3-

29、21所示零件的程序段为：所示零件的程序段为：O0321N10 G50 X200. Z200. T0101; N20 G97 G40 S450 M03;N30 G00 X85. Z10. M08;N40 G01 G96 Z5. F3 S120;N50 G94 X30. Z-5. F0.2;N60 Z-10.;N70 Z-15.;N80 G00 G97 X200. Z200. S450 T0100; N90 M01; 同理，该程序外圆部分重复加工，为提高效率，同理，该程序外圆部分重复加工，为提高效率，可将程序进行修改。可将程序进行修改。修改后的程序循环如下：修改后的程序循环如下：O0321N10

30、G50 X200. Z200. T0101; N20 G97 G40 S450 M03;N30 G00 X85. Z10. M08;N40 G01 G96 Z5. F3 S120;N50 G94 X30. Z-5. F0.2;N60 G00 Z-3.;N70 G94 X30. Z-10.;N80 G00 Z-8.;N90 G94 X30. Z-15.;N80 G00 G97 X200. Z200. S450 T0100; N90 M01;例图例图3-23所示零件的程序段为：所示零件的程序段为：O0323N10 G50 X200. Z200. T0101; N20 G97 G40 S450 M0

31、3;N30 G00 X55. Z4. M08;N40 G01 G96 X55. Z2. F3 S120;N50 G94 X20. Z0 K-5. F0.2;N60 Z-5.;N70 Z-10.;N80 G00 G97 X200. Z200. S450 T0100; N90 M30; 同理，该程序外圆部分重复加工，为提高效率，同理，该程序外圆部分重复加工，为提高效率，也可将程序进行修改。同学们可自行修改。也可将程序进行修改。同学们可自行修改。5、复合固定循环、复合固定循环（G70G76） 在复合固定循环中，在零件轮廓定义之后，即在复合固定循环中，在零件轮廓定义之后，即可完成从粗加工到精加工的全过

32、程，使程序得到可完成从粗加工到精加工的全过程，使程序得到进一步简化。进一步简化。 其中其中G70是是G71、G72、G73粗车后的精加工粗车后的精加工指令，一般配合使用。见下表所示。指令，一般配合使用。见下表所示。(1) 外圆粗切循环外圆粗切循环外圆粗切循环是一种复合固定循环。适用于外圆粗切循环是一种复合固定循环。适用于外圆柱面需多次走刀才能完成的粗加工，如图外圆柱面需多次走刀才能完成的粗加工，如图3-24所示。所示。(1) 外圆粗切循环外圆粗切循环编程格式：编程格式： G71 U(d) R(e) G71 P(ns) Q(nf) U(u) W(w) F(f) S(s) T(t) 式中：式中：d

33、背吃刀量；背吃刀量；e退刀量；退刀量；ns精加工轮廓程序段中开始程序段的段号；精加工轮廓程序段中开始程序段的段号；nf精加工轮廓程序段中结束程序段的段号；精加工轮廓程序段中结束程序段的段号；uX轴向精加工余量；轴向精加工余量；wZ轴向精加工余量；轴向精加工余量；f、s、tF、S、T代码。代码。程序的一般结构程序的一般结构（以（以G71/70编程为例）：编程为例）： ;G71 U(d) R(e); G71 P(ns) Q(nf) U(u) W(w) F_ S_ T_; N(ns); ; ;N(nf);G70 P(ns) Q(nf) 精加工程序段精加工程序段; 从顺序号从顺序号ns到到nf的程序段

34、为精加的程序段为精加工形状的运动指令。工形状的运动指令。 本段程序是粗加工循环。本段程序是粗加工循环。 注注 意：意： nsnf程序段中的程序段中的 F、S、T功能，即使被功能，即使被 指定也对粗车循环无效。指定也对粗车循环无效。 零件轮廓必须符合零件轮廓必须符合X轴、轴、Z轴方向同时单调增轴方向同时单调增大或单调减少。大或单调减少。 可以进行刀具补偿。可以进行刀具补偿。 nsnf之间的程序段不能调用子程序。之间的程序段不能调用子程序。 图图3-24中的中的C点坐标，图中并没有给出具体坐点坐标，图中并没有给出具体坐标值，控制系统根据标值，控制系统根据A点坐标值、点坐标值、u、w和和d可自动计算

35、出其坐标值。可自动计算出其坐标值。例例:图图3-25图形，循环起始点在图形，循环起始点在A(42,12)，切削深度，切削深度d=6mm，退刀量，退刀量e=2mm，X方向精加工余量方向精加工余量u=2 mm，Z方向精加工余量方向精加工余量w=2 mm。O0325；N10 G50 X200.0 Z140.0 T0101；N20 G90 G40 G97 S240 M03；N30 G00 X116.0 Z90.0 M08；N40 G96 S120; 刀具快速移动到刀具快速移动到复合循环起点位置复合循环起点位置N50 G71 U2.0 R1.0； N60 G71 P70 Q130 U2.0 W2.0 F

36、0.3；N70 G00 X40.0； /ns N80 G01 Z-30.0 S150 ；N90 X60.0 Z-60.；N100 Z-80.0 ； N110 X100.0 Z-90.0；N120 Z-110.0；N130 X120.0 Z-130.0；/nfN140 X125.0 G40；N150 G70 P70 Q130；N160 G00 X125.0 Z0;N170 X41.0； N180 G01 X0；N190 G00 X200.0 Z140.0 T0100；N200 M30； 粗粗加加工工循循环环指定复合循环参数指定复合循环参数精加工轮廓精加工轮廓光端面光端面精加工精加工余量太大余量太

37、大例例:循环起始点在循环起始点在A(200,200)，切削深度，切削深度d=3mm，退刀量退刀量e=1mm，u=1 mm，w=1 mm。(2) 端面粗切循环端面粗切循环G72 G72指令适用于圆柱指令适用于圆柱毛坯端面粗车，各参毛坯端面粗车，各参数意义与数意义与G71的相同，的相同，不同之处就是刀具路不同之处就是刀具路线是按直径方向循环线是按直径方向循环的，如图的，如图4-26所示。所示。编程格式编程格式:G72 U(d) R(e)G72 P(ns) Q(nf) U(u) W(w) F(f) S(s) T(t) 式中：式中：d背吃刀量；背吃刀量；e退刀量；退刀量；ns精加工轮廓程序段中开始程序

38、段的段号；精加工轮廓程序段中开始程序段的段号；nf精加工轮廓程序段中结束程序段的段号；精加工轮廓程序段中结束程序段的段号；uX轴向精加工余量；轴向精加工余量；wZ轴向精加工余量；轴向精加工余量；f、s、tF、S、T代码。代码。例例:利用端面复合循环利用端面复合循环G72与与G70指令，编制图指令，编制图3-27所示所示零件的加工程序，切削深度零件的加工程序，切削深度d=3mm，退刀量，退刀量e=0.1mm，X方向精加工余量方向精加工余量u=2mm，Z方向精加方向精加工余量工余量w=0.5mm。加工程序参考（含加工程序参考（含G70精加工）精加工）O0327；N10 G50 X220.0 Z20

39、0.0 T0101；N20 G90 G97 S220 M03； N30 G00 G41 X176.0 Z2.0 M08；N40 G96 S120; N50 G72 W3.0 R0.1； N60 G72 P70 Q120 U2.0 W0.5 F0.3； N70 G00 X160.0 Z60.0； /ns,A点坐标点坐标 N80 G01 X120.0 Z70.0 W0.5 S150；N90 Z80.0；N100 X80.0 Z90.0；N110 Z110.0；N120 X36.0 z132.0； /nf ,N130 G00 X220.0 Z200.0 T0100；N140 T0202； N150

40、G00 X176.0 Z2.0；N160 G70 P70 Q120；N170 G00 X220.0 Z200.0 T0200；N180 M30；(3) 封闭切削循环封闭切削循环G73 所谓封闭形状就是按照一定的切削形状逐渐地所谓封闭形状就是按照一定的切削形状逐渐地接近最终形状，接近最终形状，如图如图3-29所示。所示。其其适于对铸、锻适于对铸、锻毛坯切削。毛坯切削。 编程格式：编程格式： G73 U(i) W(k) R(d)G73 P(ns) Q(nf) U(u) W(w) F(f) S(s) T(t) 式中：式中：iX轴向总退刀量；轴向总退刀量；kZ轴向总退刀量（半径值）；轴向总退刀量（半径

41、值）；d重复加工次数；重复加工次数；ns精加工轮廓程序段中开始程序段的段号；精加工轮廓程序段中开始程序段的段号；nf精加工轮廓程序段中结束程序段的段号；精加工轮廓程序段中结束程序段的段号；uX轴向精加工余量；轴向精加工余量；wZ轴向精加工余量；轴向精加工余量；f、s、tF、S、T代码。代码。例：按图例：按图3-29所示尺寸编写封闭切削循环加工程序。所示尺寸编写封闭切削循环加工程序。N01 G50 X200. Z200. T0101;N20 M03 S2000;N30 G00 G42 X140. Z40. M08;N40 G96 S150;N50 G73 U9.5 W9.5 R3;N60 G73

42、 P70 Q130 U1 W0.5 F0.3;N70 G00 X20. Z0; /nsN80 G01 Z-20. F0.15; N90 X40. Z-30.;N100 Z-50.;N110 G02 X80. Z-70. R20.;N120 G01 X100. Z-80.;N130 X105.; /nfN140 G00 X200. Z200. G40;N150 M30; 请同学们自己请同学们自己尝试加入尝试加入G70精精加工程序。加工程序。(4) 精加工精加工循环循环G70 与与G71、G72、G73配合，在其进行完粗加工配合，在其进行完粗加工后进行精加工。后进行精加工。编程格式：编程格式： G

43、70 P(ns) Q(nf) 式中：式中：ns精加工轮廓程序段中开始程序段的段号；精加工轮廓程序段中开始程序段的段号；nf精加工轮廓程序段中结束程序段的段号。精加工轮廓程序段中结束程序段的段号。注意：用注意：用G70进行精加工时，进行精加工时，G71、G72、G73程程序段中的序段中的F、S、T指令无效，只有在指令无效，只有在nsnf程序段中的程序段中的F、S、T才有效。才有效。 用用G70在在G71、G72、G73程序中的程序中的nf程序段后程序段后加上加上“G70 Pns Qnf”程序段，并在程序段，并在ns-nf程序段中程序段中加上精加工适用的加上精加工适用的F、S、T，就可以完成从粗加

44、，就可以完成从粗加工到精加工的全过程。工到精加工的全过程。 例图例图3-29的程序修改后即可实现粗、精加工同的程序修改后即可实现粗、精加工同时进行。（下一页）时进行。（下一页）例：图例：图3-29所示封闭切削循环加工程序所示封闭切削循环加工程序增加了增加了G70。N01 G50 X200. Z200. T0101;N20 M03 S2000;N30 G00 G42 X140. Z40. M08;N40 G96 S150;N50 G73 U9.5 W9.5 R3;N60 G73 P70 Q130 U1 W0.5 F0.3;N70 G00 X20. Z0; /nsN80 G01 Z-20. F0.

45、15; N90 X40. Z-30.;N100 Z-50.;N110 G02 X80. Z-70. R20.;N120 G01 X100. Z-80.;N130 X105.; /nfN135 G70 P70 Q130;N140 G00 X200. Z200. G40;N150 M30; (5) 深孔钻循环深孔钻循环G74 G74指令适用于深孔钻削加工，如图指令适用于深孔钻削加工，如图3-30所示。所示。编程格式：编程格式：G74 R(e) G74 Z(W) Q(k) F式中：式中：e 退刀量；退刀量； Z(W)钻削深度；钻削深度； k每次钻削长度（不加符号）；每次钻削长度（不加符号）； F进给

46、量。进给量。例：图例：图3.40所示深孔钻循环加工程序如下。其中：所示深孔钻循环加工程序如下。其中：e=1， k=20，F=0.1。N10 G50 X200. Z100. T0202;N20 M03 S600;N30 G00 X0 Z1.;N40 G74 R1.;N50 G74 Z-80. Q20. F0.1;N60 G00 X200. Z100.;N70 M30;(6) 外径切槽循环外径切槽循环G75 G75指令指令适合于外圆面上切削沟槽或切断加工。适合于外圆面上切削沟槽或切断加工。编程格式编程格式：G75 R(e) G75 X(U) P(i) F 式中：式中：e退刀量；退刀量； X(U)

47、槽深；槽深； i 每次循环切削量。每次循环切削量。注意：注意：FANAC-0i系统已经没有这条系统已经没有这条指令了。指令了。例：图例：图3.41所示零件切断加工的所示零件切断加工的循环循环程序。程序。N10 G50 X200. Z100. T0202;N20 G97 S700 M03;N30 G00 G40 X35. Z-50. M08;N40 G96 S80;N50 G75 R1.;N60 G75 X0.5. P5. F0.1;N70 G00 X200. Z100.;N80 M30;6、螺纹切削指令、螺纹切削指令 螺纹包括螺纹包括内内(外外)圆柱螺纹圆柱螺纹和和圆锥螺纹圆锥螺纹，单头螺单头

48、螺纹和多头螺纹纹和多头螺纹、恒螺距与变螺距螺纹恒螺距与变螺距螺纹。 数控系统提供的螺纹加工指令包括：数控系统提供的螺纹加工指令包括：单行程单行程螺纹切削螺纹切削G32等等、螺纹切削简单循环螺纹切削简单循环G92和和螺纹螺纹切削复合循环切削复合循环G76三种指令。三种指令。 恒螺距螺纹的形式如下图所示。恒螺距螺纹的形式如下图所示。 G32指令是单行程螺纹切削指令指令是单行程螺纹切削指令，也称基本螺，也称基本螺纹切削指令。车刀进给运动严格按指令中规定纹切削指令。车刀进给运动严格按指令中规定的螺纹导程进行。的螺纹导程进行。在编写螺纹加工程序时，车在编写螺纹加工程序时，车刀的切入、切出、返回均需编入程

49、序中刀的切入、切出、返回均需编入程序中。(1) 螺纹切削指令螺纹切削指令G32 编程格式编程格式 编程格式编程格式：G32 X(U)_ Z(W)_ F_ ;其中其中: 1) X(U)、 Z(W)为螺纹切削为螺纹切削结束点的坐标值结束点的坐标值，F为螺纹导程，单位为为螺纹导程，单位为mm/r。2) 当程序段中当程序段中X(U)值不存在，则为值不存在，则为车削圆柱螺车削圆柱螺纹纹(直螺纹直螺纹)；3) 当程序段中当程序段中Z(W)值不存在，则为值不存在，则为车削端面螺车削端面螺纹纹(如三爪卡盘内的驱动卡爪盘如三爪卡盘内的驱动卡爪盘)；4) 当程序段中当程序段中X与与Z值均存在，则为值均存在，则为车

50、削圆锥螺车削圆锥螺纹纹(如管螺纹如管螺纹) 。 由于车螺纹由于车螺纹Z轴向进给速度与主轴转速有严格的轴向进给速度与主轴转速有严格的匹配关系，在需保持一定的主轴转速情况下，为满匹配关系，在需保持一定的主轴转速情况下，为满足螺距的要求，故进给速度较快。因此足螺距的要求，故进给速度较快。因此车螺纹均需车螺纹均需分多次进刀分多次进刀。常用螺纹切削的进刀次数及每次进刀。常用螺纹切削的进刀次数及每次进刀量如下表所示。量如下表所示。 螺纹切削编程步骤螺纹切削编程步骤a) 螺纹底径的确定螺纹底径的确定 确定确定螺纹底径螺纹底径(d)的简单算法的简单算法(普通三角螺纹普通三角螺纹)： d=D(螺纹外径螺纹外径)

51、-1.3P(螺距螺距) 。b) 螺纹螺纹切削加、减速空行程切削加、减速空行程1和和2的确定的确定 为避免在进给机构加、减速过程中切削螺纹，为避免在进给机构加、减速过程中切削螺纹，应在两端设置足够的应在两端设置足够的升速进刀空行程升速进刀空行程1和和降速退降速退刀空行程刀空行程2，如图，如图3-32所示。所示。 一般取一般取1=210mm；2=1/24 ( P越大则越大则1就就越大，对于大螺距和高精度的螺纹越大，对于大螺距和高精度的螺纹2一般取一般取1的的1/4左右左右)。若螺纹的收尾处没有退刀槽，一般按。若螺纹的收尾处没有退刀槽，一般按45退刀收尾。退刀收尾。 G32指令每切削一次螺纹需要四个

52、连续动作，指令每切削一次螺纹需要四个连续动作，即即“进刀进刀-切削切削-退刀退刀-返回返回”四个程序四个程序段，段，且均必须单独由程序完成。且均必须单独由程序完成。 c) 编程径向尺寸的确定编程径向尺寸的确定 据下表每次进刀的深度来确定进刀径向尺寸，即：据下表每次进刀的深度来确定进刀径向尺寸，即： 螺纹外径螺纹外径(D) 每次进刀的累积深度每次进刀的累积深度(详见后面编程举例详见后面编程举例)。注意注意:表中的表中的进刀量进刀量为直径为直径编程。编程。d) 编程编程 按确定的参数及零件图要求编程。按确定的参数及零件图要求编程。(3) 编程举例编程举例 编写右图所示螺纹的加工编写右图所示螺纹的加

53、工程序。程序。根据查表进刀次数确定每次根据查表进刀次数确定每次进刀径向尺寸，如表进刀径向尺寸，如表4-4所示。所示。编程：编程： 螺纹底径：螺纹底径： d=D-1.3*P=48-1.3*2 =45.4mm；升速进刀空行程取升速进刀空行程取1=5mm，降速退刀空行，降速退刀空行程取程取2=2mm；编程：编程：O1006； N10 G50 X100.0 Z100.0；N15 S300 M03 T0101；N20 G00 X58.0 Z70.0； 进刀至起点进刀至起点N30 X47.1； 第第1次进刀次进刀0.9mmN40 G32 Z13.0 F2.0； 切削螺纹切削螺纹N50 G00 X58.0；

54、 退刀退刀N60 Z70.0； 返回进刀起点返回进刀起点将起刀点改在将起刀点改在与退刀点重合与退刀点重合的位置上，便的位置上，便于重复加工。于重复加工。编程：编程：N70 X46.5； （第（第2次进刀次进刀0.6mm）N80 G32 Z13.0 F2.0； N90 G00 X58.0；N100 Z70.0；N110 X45.9； （第（第3次进刀次进刀0.6mm）N120 G32 Z13.0 F2.0；N130 G00 X58.0；N140 Z70.0；编程：编程：N150 X45.5； （ 第第4次进刀次进刀0.4mm）N160 G32 Z13.0 F2.0；N170 G00 X58.0；

55、N180 Z70.0；N190 X45.4； （第（第5次进刀次进刀0.1mm）N200 G32 Z13.0 F2.0；N210 G00 X100.0；N220 Z100.0；N230 M30；加工程序为：加工程序为：N100 G00 U-60.;N110 G32 W-74.5 F4;N120 G00 U60.;N130 W74.5;N140 U-64.;N150 G32 W-74.5;N160 G00 U64.;N170 W74.5;例：图例：图3-32所示螺纹的加工程序。（螺纹导程所示螺纹的加工程序。（螺纹导程4mm，升速进刀段，升速进刀段1=3mm，降速退刀段，降速退刀段2=1.5mm，

56、螺纹深度，螺纹深度2.165 mm）。）。加工程序为：加工程序为：N100 G00 X12.;N110 G32 X41. W-43. F3.5;N120 G00 X50.;N130 W43.;N140 X10.;N150 G32 X39. W-43.;N160 G00 X50.;N170 W743.;例：下图所示圆锥螺纹的加工程序。（螺纹导程例：下图所示圆锥螺纹的加工程序。（螺纹导程3.5mm，升速进刀段，升速进刀段1=2mm，降速退刀段，降速退刀段2=1mm，螺纹深度，螺纹深度1.0825 mm）。）。 G92指令把指令把“切入切入-螺纹切削螺纹切削-退刀退刀-返回返回”四个四个动作作为一个

57、循环（如图动作作为一个循环（如图3-34、35所示），用一所示），用一个程序段来指令。个程序段来指令。 (1) 螺纹切削循环指令螺纹切削循环指令 G92指令格式：指令格式：G92 X(U)_ Z(W)_ F_ ； G92 X(U)_ Z(W)_ I_ F_ ；说明：说明：1) X(U)，Z(W)为螺纹终点为螺纹终点C点坐标值，增量值时为点坐标值，增量值时为A点点到到C点的增量，点的增量，F值为螺纹导程。值为螺纹导程。I的意义同的意义同G90。 例：图例：图3-36所示圆柱所示圆柱 螺纹的加工程序为：螺纹的加工程序为：N50 G50 X270. Z260.;N60 G97 S300;N70 T0

58、101 M03;N80 G00 X35. Z104.;N90 G92 X29.2 Z53. F1.5;N100 X28.6N110 X28.2N120 X28.04N130 G00 X270. Z260. T0100 M05;N140 M02; 例：图例：图3-35所示圆锥螺纹的加工程序：所示圆锥螺纹的加工程序：N50 G50 X270. Z260.;N60 G97 S300;N70 M03 T0101;N80 G00 X80. Z62.;N90 G92 X49.6 Z12. I-5. F2; N100 X48.7;N110 X48.1; N120 X47.5; N130 X47.1; N14

59、0 X47.; N150 G00 X270. Z260. T0100 M05;N140 M02; (3) 复合螺纹切削循环指令复合螺纹切削循环指令G76G76指令可以完成一个螺纹段的全部加工任指令可以完成一个螺纹段的全部加工任务。它的进刀方法有利于改善刀具的切削条件，务。它的进刀方法有利于改善刀具的切削条件，在编程中应优先考虑应用该指令，如图在编程中应优先考虑应用该指令，如图3-38所所示。示。编程格式编程格式: G76 P(m) (r) () Q(dmin) R(d) G76 X(U)_ Z(W)_ R(i) F(f) P(k) Q(d)式中：式中： m 精加工重复次数精加工重复次数(1 9

60、9)； r 倒角量，可以从倒角量，可以从0.0L9.9L设定设定(L为螺距为螺距)，单，单位为位为0.1L，该值为模态值；，该值为模态值；刀尖角，可选刀尖角，可选80、60、55、30、29、0度六种，度六种，其角度数值用其角度数值用2位数值指定，位数值指定，m、r、可用数可用数值一次指定，如值一次指定，如P02 1.2 60 ；编程格式编程格式: G76 P(m) (r) () Q(dmin) R(d) G76 X(U)_ Z(W)_ R(i) F(f) P(k) Q(d)式中：式中： dmin最小切入量；最小切入量； d精加工余量；精加工余量；X(U) Z(W) 终点坐标；终点坐标；i螺纹