第4章数控编程实例

1、1第四章第四章 数控编程实例数控编程实例掌握数控编程的基本指令与格式；掌握数控编程的基本指令与格式；掌握数控车与数控铣的编程方法；掌握数控车与数控铣的编程方法；本章学习要点：本章学习要点：2立式数控车床用于回转直径较大的盘类零件的车削加工。立式数控车床用于回转直径较大的盘类零件的车削加工。卧式数控车床用于轴向尺寸较长或小型盘类零件的车削加卧式数控车床用于轴向尺寸较长或小型盘类零件的车削加工。工。一、数控车床简介一、数控车床简介 数控车床分为数控车床分为立式立式数控车床和数控车床和卧式卧式数控车床两种数控车床两种相对于立式数控车床来说，卧式数控车床的结构形式较多、相对于立式数控车床来说，卧式数控

2、车床的结构形式较多、加工功能丰富、使用面广。本教程主要针对卧式数控车床加工功能丰富、使用面广。本教程主要针对卧式数控车床进行介绍。进行介绍。卧式数控车床按功能可进一步分为：卧式数控车床按功能可进一步分为：经济型数控车床、普通数控车床和车削加工中心。经济型数控车床、普通数控车床和车削加工中心。概概 述述31经济型数控车床经济型数控车床 采用采用步进电动机和单片机步进电动机和单片机对普通车床的车削进给系统进行对普通车床的车削进给系统进行改造后形成的改造后形成的简易型简易型数控车床，成本较低，但自动化程度数控车床，成本较低，但自动化程度和功能都比较差，车削加工精度也不高，和功能都比较差，车削加工精度

3、也不高，适用于适用于要求不高要求不高的回转类零件的车削加工的回转类零件的车削加工2普通数控车床普通数控车床 根据车削加工要求在结构上进行根据车削加工要求在结构上进行专门设计并配备通用数控专门设计并配备通用数控系统系统而形成的数控车床，数控系统功能强，自动化程度和而形成的数控车床，数控系统功能强，自动化程度和加工精度也比较高。加工精度也比较高。适用于一般回转类零件的车削加工。这种数控车床可同时适用于一般回转类零件的车削加工。这种数控车床可同时控制两个坐标轴，即控制两个坐标轴，即X轴和轴和Z轴。轴。43车削加工中心车削加工中心在普通数控车床的基础上，增加了在普通数控车床的基础上，增加了C轴和动力头

4、轴和动力头，更高级的，更高级的机床还带有机床还带有刀库刀库，可控制，可控制X、Z和和C 三个坐标轴，联动控制三个坐标轴，联动控制轴可以是轴可以是(X、Z)、(X、C)或或(Z、C）。）。由于增加了由于增加了C轴和铣削动力头，除可以进行一般车削外，还轴和铣削动力头，除可以进行一般车削外，还可以进行径向和轴向铣削、曲面铣削、中心线不在零件回可以进行径向和轴向铣削、曲面铣削、中心线不在零件回转中心的孔和径向孔的钻削等加工。转中心的孔和径向孔的钻削等加工。56二二 夹具的选择和装夹方式的确定夹具的选择和装夹方式的确定 为了缩短生产周期，数控机床上一般采用通用夹具。为了缩短生产周期，数控机床上一般采用通

5、用夹具。1定位基准的选择定位基准的选择 应该尽量使应该尽量使设计基准、工艺基准与定位基准设计基准、工艺基准与定位基准重合，减少重合，减少基准不重合误差和编程中的计算工作量，并减少工件的装基准不重合误差和编程中的计算工作量，并减少工件的装夹次数；夹次数；在多工序或者多次装夹中，要选择在多工序或者多次装夹中，要选择相同的定位基准相同的定位基准，保，保证工件的位置精度；证工件的位置精度；要保证定位准确、夹紧可靠，操作方便。要保证定位准确、夹紧可靠，操作方便。7(1)三爪自动定心卡盘装三爪自动定心卡盘装夹夹这种方式装夹工件方便，这种方式装夹工件方便，但精度不是太高。适用但精度不是太高。适用于装夹外圆规

6、则的中、于装夹外圆规则的中、小型工件。小型工件。2数控车床常用的装夹方式数控车床常用的装夹方式8 (3)卡盘和顶尖装夹卡盘和顶尖装夹这种方式装夹工件的刚性好，这种方式装夹工件的刚性好，轴向定位准确，能承受较大的轴向定位准确，能承受较大的轴向切削力，装夹可靠。实用轴向切削力，装夹可靠。实用于于装夹较大装夹较大的工件。的工件。一般在卡盘内装一般在卡盘内装一限位支承或一限位支承或利用工件台阶限位利用工件台阶限位，防止工件，防止工件由于切削力的作用产生轴向位由于切削力的作用产生轴向位移移(2)两顶尖装夹两顶尖装夹这种装夹方式精度高，这种装夹方式精度高，能较好地保证工件的能较好地保证工件的同同轴度轴度要

7、求，且适合于长要求，且适合于长度尺寸较大或工序较度尺寸较大或工序较多的轴类零件的装夹多的轴类零件的装夹9三三 刀具的选择刀具的选择1、数控机床车削常用的车刀一般分为、数控机床车削常用的车刀一般分为3类，类，即尖形车刀、圆弧车刀和成形车刀即尖形车刀、圆弧车刀和成形车刀1 1）尖形车刀）尖形车刀以直线形切削刃为特征。这类车刀的刀尖由直线形的主副切以直线形切削刃为特征。这类车刀的刀尖由直线形的主副切削刃构成，如削刃构成，如9090内、外圆车刀，左右端面车刀、切断车刀内、外圆车刀，左右端面车刀、切断车刀等等用这类车刀加工零件时，其零用这类车刀加工零件时，其零件的轮廓形状主要由一个独立件的轮廓形状主要由

8、一个独立的刀尖或一条直线形主切削刃的刀尖或一条直线形主切削刃位移后得到位移后得到102 2）圆弧形车刀）圆弧形车刀特征：构成主切削刃的刀刃特征：构成主切削刃的刀刃形状为圆弧。该圆弧刃上每形状为圆弧。该圆弧刃上每一点都是圆弧形车刀的一点都是圆弧形车刀的刀尖刀尖，因此，刀位点不在圆弧刃上，因此，刀位点不在圆弧刃上，而在圆弧的圆心上。而在圆弧的圆心上。圆弧形车刀可以用于车削内、外表面，特别适合圆弧形车刀可以用于车削内、外表面，特别适合于车削各种光滑连接（凹形）成型面。于车削各种光滑连接（凹形）成型面。113) 3) 成型车刀成型车刀成型车刀俗称样板车刀，其加工零件的轮廓形成型车刀俗称样板车刀，其加工

9、零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形状和尺寸决定。状完全由车刀刀刃的形状和尺寸决定。数控车削加工中，常见的成型车刀有：数控车削加工中，常见的成型车刀有：小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和螺纹车刀螺纹车刀等。等。在数控加工中，应尽量少用或不用成型车刀，当确有在数控加工中，应尽量少用或不用成型车刀，当确有必要选用时，则应在工艺准备的文件或加工程序单上必要选用时，则应在工艺准备的文件或加工程序单上进行详细说明。进行详细说明。122、数控车床的刀具选择、数控车床的刀具选择 在数控车床或车削加工中心上车削零件时，应根据车床的刀在数控车床或车削加工中心上车削零件时，应根据车床的刀架结

10、构和可以安装刀具的数量，合理、科学地安排刀具在刀架结构和可以安装刀具的数量，合理、科学地安排刀具在刀架上的位置，并注意避免刀具在静止和工作时，刀具与机床、架上的位置，并注意避免刀具在静止和工作时，刀具与机床、刀具与工件以及刀具相互之间的干涉现象。数控车床上常用刀具与工件以及刀具相互之间的干涉现象。数控车床上常用的刀具如图所示。的刀具如图所示。1314 Y轴向轴向上上Y轴向轴向下下154 数控车床的编程基础数控车床的编程基础1） 数控车床编程特点数控车床编程特点在一个程序段中，根据图样上标注的尺寸编写运动坐标在一个程序段中，根据图样上标注的尺寸编写运动坐标值，既可以采用绝对值编程值，既可以采用绝

11、对值编程(X，Z)，也可以采用相对值编，也可以采用相对值编程程(U，W)，或二者混合编程。，或二者混合编程。为了方便编程和增加程序的可读性，为了方便编程和增加程序的可读性，X坐标采用坐标采用直径编直径编程程，即程序中，即程序中X坐标以直径值表示；坐标以直径值表示；用增量编程时，以径向实际位移量的二倍值表示，并附以用增量编程时，以径向实际位移量的二倍值表示，并附以方向符号方向符号(正向可以省略正向可以省略)。16由于车削常用的毛坯为棒料或锻件，加工余量大，为简化由于车削常用的毛坯为棒料或锻件，加工余量大，为简化编程，编程，数控系统常具有不同形式的固定循环功能数控系统常具有不同形式的固定循环功能，

12、可进行多，可进行多次重复循环切削，如圆柱面切削固定循环（次重复循环切削，如圆柱面切削固定循环（G90）、圆锥面）、圆锥面切削固定循环（切削固定循环（G90）、）、 端面切削固定循环（端面切削固定循环（G94）、）、 车槽车槽循环、螺纹切削固定循环循环、螺纹切削固定循环(G92)及复合切削循环及复合切削循环(G71-G72)。编程时，常认为车刀刀尖为一个点。而实际上，为了提编程时，常认为车刀刀尖为一个点。而实际上，为了提高刀具寿命和工件的表面质量，车刀刀尖常为一个半径不高刀具寿命和工件的表面质量，车刀刀尖常为一个半径不大的圆弧。因此，为了提高工件的加工精度，当用圆头车大的圆弧。因此，为了提高工件

13、的加工精度，当用圆头车刀加工编程尺寸，需要对刀加工编程尺寸，需要对刀具半径进行补偿刀具半径进行补偿。换刀一般在换刀一般在起刀点起刀点进行，同时应注意换刀点选择在工进行，同时应注意换刀点选择在工件外安全的地方件外安全的地方17小数点编程小数点编程 数控车床编程时，可以使用小数点编程或脉冲数编程。数控车床编程时，可以使用小数点编程或脉冲数编程。用小数点编程时，轴坐标移动距离的计量单位是用小数点编程时，轴坐标移动距离的计量单位是mm；用脉冲数编程时，轴坐标移动距离的计量单位是用脉冲数编程时，轴坐标移动距离的计量单位是数控系统数控系统的脉冲当量的脉冲当量。在编程时，一定要注意编写格式和小数点的输入。如

14、在编程时，一定要注意编写格式和小数点的输入。如X70.0(或或X70)表示表示X轴运动终点坐标为轴运动终点坐标为70 mm。如果将上式误写为如果将上式误写为X70，则表示，则表示X轴运动终点坐标为轴运动终点坐标为0.07 mm，相差，相差1 000倍。倍。18主轴旋转指令选择主轴旋转指令选择后置刀架正装刀具，即刀面朝上安装时，采用主轴反转后置刀架正装刀具，即刀面朝上安装时，采用主轴反转M04；前置刀架正装刀具，即刀面朝上安装时，采用主轴；前置刀架正装刀具，即刀面朝上安装时，采用主轴正转正转M03；反装刀具，即刀面朝下安装时，采用主轴反转；反装刀具，即刀面朝下安装时，采用主轴反转M04；左旋和右

15、旋螺纹的车削加工左旋和右旋螺纹的车削加工后置刀架正装刀具，即刀面朝上安装时，采用主轴反转后置刀架正装刀具，即刀面朝上安装时，采用主轴反转M04，加工右旋螺纹时，向，加工右旋螺纹时，向-Z方向走刀自左向右，加工左方向走刀自左向右，加工左旋螺纹时，向旋螺纹时，向+Z方向走刀方向走刀前置刀架正装刀具，即刀面朝上安装时，采用主轴正转前置刀架正装刀具，即刀面朝上安装时，采用主轴正转M03 ，加工右旋螺纹时，向，加工右旋螺纹时，向-Z方向走刀；加工左旋螺纹时，方向走刀；加工左旋螺纹时，向向+Z方向走刀；方向走刀；19 工件原点工件原点204.1 数控编程的基本指令数控编程的基本指令4.1.1 数控车床编程

16、的基本指令数控车床编程的基本指令1、辅助功能、辅助功能辅助功能指令又称辅助功能指令又称M指令或指令或M代码。这类指令的作用代码。这类指令的作用是控制机床或系统的是控制机床或系统的辅助功能辅助功能动作，如冷却泵的开、动作，如冷却泵的开、关；主轴的正转、反转；程序结束等。关；主轴的正转、反转；程序结束等。21FUNUC系统指令系统指令22CAK6150P数控车床主轴转速采用机械换挡与电数控车床主轴转速采用机械换挡与电磁离合器联合调速磁离合器联合调速23 3F T S功能指令功能指令 (1)F功能功能 F功能也称进给功能，作用是指定执行元件功能也称进给功能，作用是指定执行元件(如刀架、工作如刀架、工

17、作台等台等)的进给速度。的进给速度。 程序中用程序中用F和其后面的数字组成，有和其后面的数字组成，有每转进给和每分钟进每转进给和每分钟进给。给。每转进给：每转进给：在一条含有在一条含有G99的程序段后面，的程序段后面，F单位是以单位是以mmr表示，表示，如：如：G99 G01 X Z F0.2；该程序表示主轴转一转，；该程序表示主轴转一转，刀具移动刀具移动0.2 mm，即进给量，即进给量f为为0.2 mmr。每分钟进给：每分钟进给：在一条含有在一条含有G98的程序段后面，的程序段后面，F单位是以单位是以mmmin表示，如：表示，如： G98 G01 X Z F100； 则进给速度则进给速度F=

18、100 mmmin24G98指令指令(或或G99指令指令)只能被只能被G99指令指令(或或G98指令指令)取消。机床取消。机床开机状态一般为开机状态一般为G99，即为每转进给量方式。，即为每转进给量方式。(2)S功能功能 S功能也称主轴转速功能，作用是指定主轴的转速。主功能也称主轴转速功能，作用是指定主轴的转速。主轴转速有两种表示方式：轴转速有两种表示方式：一种是指定转速，以一种是指定转速，以rmin为计量单位，用为计量单位，用G97来指令来指令主轴转速。如主轴转速。如G97 S2500表示主轴转速为表示主轴转速为2500 rmin，切削过程中转速恒定，转速不随直径大小而变化，切削过程中转速恒

19、定，转速不随直径大小而变化，使用使用在车削直径变化较小及车削螺纹的场合。在车削直径变化较小及车削螺纹的场合。25另一种是指定线速度，以另一种是指定线速度，以mmin为计量单位，用为计量单位，用G96来指来指令恒线速度，如令恒线速度，如G96S100表示切削速度为表示切削速度为100 mmin。在车削工件的端面、锥面或圆弧等直径变化较大的表面在车削工件的端面、锥面或圆弧等直径变化较大的表面时，希望切削速度不受工件径向尺寸变化的影响时，希望切削速度不受工件径向尺寸变化的影响当刀具接近工件中心时，机床主轴转速会变得越来越高，当刀具接近工件中心时，机床主轴转速会变得越来越高，为防飞车，此时应限制主轴最

20、高转速。因此，在用为防飞车，此时应限制主轴最高转速。因此，在用G96指令恒线速度的同时，还要用指令恒线速度的同时，还要用G50指令来限制主轴最指令来限制主轴最高转速。高转速。 例如，例如，G50 S2000(主轴最高转速为主轴最高转速为2000 rmin)。26(3)T功能功能 T功能也称为刀具功能，其作用是指定刀具号码和刀具补功能也称为刀具功能，其作用是指定刀具号码和刀具补偿号码。程序中用偿号码。程序中用T和其后的数字表示。和其后的数字表示。 T为为4位表示方法位表示方法.例如，例如，T0101表示表示1号刀具号刀具1号补正；号补正；T0115表示表示1号刀具号刀具1 5号补正。号补正。 通

21、常情况下，刀具序号应与刀架上的刀位号相对应，以通常情况下，刀具序号应与刀架上的刀位号相对应，以免出错。免出错。 若要取消刀具补偿，可采用若要取消刀具补偿，可采用T00。例如：。例如：T0200表示表示取消取消2号刀具的刀具补偿。号刀具的刀具补偿。27 3准备功能准备功能G指令指令 准备功能指令又称准备功能指令又称G指令或指令或G代码，它是建立机床或控制代码，它是建立机床或控制数控系统数控系统工作方式工作方式的一种指令。的一种指令。G指令由字母指令由字母G和其后两位数字组成。不同的数控车床，和其后两位数字组成。不同的数控车床，其指令系统也不尽相同。其指令系统也不尽相同。例如，例如，FANUC 系

22、统的数控车床常用的准备功能指令，系统的数控车床常用的准备功能指令，见表见表43。2829 注：注：有标记有标记“ ”的指令为开机时即已被设定的指令。的指令为开机时即已被设定的指令。 属于属于“00组群组群”的的G码是非模态指令，只能在指定的程码是非模态指令，只能在指定的程序段中有效。序段中有效。 一个程序段中可使用若干个不同组群的一个程序段中可使用若干个不同组群的G指令，指令， 在在 FANUC系统中，系统中，若使用一个以上同组群的若使用一个以上同组群的G指令则指令则 最后一个最后一个G指令有效指令有效。30快速点定位指令快速点定位指令G00功能：功能：G00在编程中常用来作快速接近工件切削起

23、点在编程中常用来作快速接近工件切削起点或快速返回换刀点等。或快速返回换刀点等。其运动速度程序中不设定，由机床原始设置来确定。其运动速度程序中不设定，由机床原始设置来确定。快速运动到接近定位点时快速运动到接近定位点时通过通过1-3级降速级降速以实现精确定以实现精确定位位指令格式：指令格式：G00 X（U）_ Z（W）_；（1）几个最基本的指令）几个最基本的指令31直线插补指令直线插补指令G01功能：指定直线插补，其作用是切削加工任意斜率的平面或空间功能：指定直线插补，其作用是切削加工任意斜率的平面或空间直线。直线。指令格式：指令格式：G01 X（U）_ Z（W）_ F_；N30 G90 G01

24、X40. Z-30. F500N40 X60. Z-48.N30 G91 G01 X10 Z-30 F500N40 X20 Z-1832功能：功能： G02G02为顺圆插补；为顺圆插补；G03G03为逆圆插补，用以在指定平面内按为逆圆插补，用以在指定平面内按设定的进给速度沿圆弧轨迹切削。设定的进给速度沿圆弧轨迹切削。圆弧插补指令圆弧插补指令G02、G03指令格式：指令格式：G02(G03) X（U）_ Z（W）_ R_ F_；33车床圆弧插补：车床圆弧插补：34R与与I、K可以在同一程序段中出现，但在执行时可以在同一程序段中出现，但在执行时R优先，优先， I、K被忽略。被忽略。进行整圆加工时只

25、能用进行整圆加工时只能用I、K 来表示圆弧指令。来表示圆弧指令。注：注：圆弧的大小也可以用圆弧的大小也可以用I、K表示：表示： I、K为起点到圆心为起点到圆心的矢量（矢量方向指向圆心）；的矢量（矢量方向指向圆心）；G02(G03)指令段中不能使用指令段中不能使用T指令；指令；圆心角圆心角180，R为正；为正； 180，R为负；为负；35 暂停指令暂停指令G04 G04指令可使刀具作暂短的无进给光整加工，一般用于镗指令可使刀具作暂短的无进给光整加工，一般用于镗平面、锪孔等场合。平面、锪孔等场合。 地址码地址码X或或P为暂停时间，其中为暂停时间，其中X后面可用带小数点的数，后面可用带小数点的数，单

26、位为单位为s，如，如G04 X5.0;表示在前一程序执行完后，要经过表示在前一程序执行完后，要经过5s以后，后一程序段才执行。以后，后一程序段才执行。地址地址P后面不允许用小数点，单位为后面不允许用小数点，单位为ms。如。如G04 P1000表示表示暂停暂停1s。格式：格式：G04X-；P-；36例如，图为锪孔加工，孔底有表面粗糙度要求。例如，图为锪孔加工，孔底有表面粗糙度要求。程序如下：程序如下：G91 G01 Z-7.0 F60；G04 X5.0；(刀具在孔底刀具在孔底停留停留5s)G00 Z7.0；37 G21G20为米制英制指令转换为米制英制指令转换注：注： G21，G20指令可作为选

27、择参数设定于系统中，系统通电指令可作为选择参数设定于系统中，系统通电后保留前次关机时的方式。后保留前次关机时的方式。 G21，G20不能在程序中途不能在程序中途转换转换。格式：格式：必须在程序的一个独立的程序段中指定必须在程序的一个独立的程序段中指定G20或或G21,然后然后才能输入坐标尺寸。才能输入坐标尺寸。例：例： G97 M03 S500; T0202; G20; G00 X3.218；38G40指令取消刀尖半径的补偿，应写在程序开始的第一个程序指令取消刀尖半径的补偿，应写在程序开始的第一个程序段或取消刀尖半径补偿的程序段；段或取消刀尖半径补偿的程序段；G42指令为刀尖半径右补偿，如图指

28、令为刀尖半径右补偿，如图 (a)所示，所示，从从y轴正向往负向轴正向往负向看，刀具在工件的右侧；看，刀具在工件的右侧；G41指令为刀尖半径左补偿，如指令为刀尖半径左补偿，如 (b)所示，从所示，从y轴正向往负向看，轴正向往负向看，刀具在工件的左侧。刀具在工件的左侧。 G40 、G41、G4239编制加工过程中应注意：编制加工过程中应注意：由于刀尖圆弧半径的存在，切削工件右端面或是切断工件时，由于刀尖圆弧半径的存在，切削工件右端面或是切断工件时，无需指令无需指令G41，G42进行刀尖半径补偿，但是进行刀尖半径补偿，但是X轴进给的终轴进给的终点坐标应为一点坐标应为一2R，即刀尖越过工件中心线，即刀

29、尖越过工件中心线例如，车削例如，车削图所示零件，图所示零件，采用刀具半采用刀具半径补偿指令。径补偿指令。40上图中，上图中，A0A1为产生刀补过程，为产生刀补过程， A4A5为取消刀补过为取消刀补过程，相对于（程，相对于（a）图，）图， （b）图中的刀具多走了一个补偿值。）图中的刀具多走了一个补偿值。其程序为：其程序为：N40 G00 X20. Z2.；快进至；快进至A0点点N50 G42 G01 X20.0 Z0; 右补偿右补偿N60 Z-20.0; 车车2020外圆外圆N70 X70.0 Z-55.0;车锥面车锥面A2A4N80 G40 G00 X80.0 Z-55.0;退刀并取消补偿退刀

30、并取消补偿A4A541FANUC系统建立工件坐标系的方法一般有以下两种：系统建立工件坐标系的方法一般有以下两种：(1)G50指令建立工件坐标系指令建立工件坐标系 通过设置通过设置刀具起点刀具起点相对工件坐标系的坐标值，来设定工相对工件坐标系的坐标值，来设定工件坐标系件坐标系 建立工件坐标系建立工件坐标系42(2)G54G59指令建立工件坐标系指令建立工件坐标系 直接采用直接采用G54G59指令建立工件坐标系，对于采用增量位指令建立工件坐标系，对于采用增量位置检测装置的数控系统，要求数控机床先进行回零操作。置检测装置的数控系统，要求数控机床先进行回零操作。当工件装夹在机床上后，当工件装夹在机床上

31、后，程序原点程序原点(即工件原点即工件原点)在机床坐标在机床坐标系中的位置必须通过对刀确定系中的位置必须通过对刀确定，然后存入，然后存入G54G59对应的对应的寄存器中。寄存器中。例如，如右图所示零件的工件坐例如，如右图所示零件的工件坐标系，首先设置标系，首先设置G54G59原点原点偏置参数值：偏置参数值： 若工件坐标系原点为若工件坐标系原点为O，则设，则设置置G54 X-200 Z-1 000； 若工件坐标系原点为若工件坐标系原点为0，则设，则设置置G55 X-200 Z-1080。 43然后调用：然后调用： 若工件坐标系原点为若工件坐标系原点为O，则坐标系设定的程序段为：，则坐标系设定的程

32、序段为： N10 G54; 若工件坐标系原点为若工件坐标系原点为0，则坐标系设定的程序段为：，则坐标系设定的程序段为： N10 G55;注意注意:G50是一个非运动指令是一个非运动指令,在在G50程序段中，不允许有其他功能程序段中，不允许有其他功能指令，但指令，但S指令除外。指令除外。而而G54G59指令是模态指令，并且在指令是模态指令，并且在G54G59程序程序段中，允许有其他指令，如段中，允许有其他指令，如N10 G54 G00 X100.0 Z200.0；44 主轴最高转速限定主轴最高转速限定G50 S_；如如 G50 S2000；表示主轴最高转速限定在；表示主轴最高转速限定在2000r

33、/min机床原点与参考点机床原点与参考点1机床原点机床原点 机床原点是数控机床上一个固有的点，不同类型的车床机床原点是数控机床上一个固有的点，不同类型的车床其机床原点的位置也不相同。其机床原点的位置也不相同。卧式车床的机床原点在主轴回转中心与卡盘后端面的交线卧式车床的机床原点在主轴回转中心与卡盘后端面的交线上，如图中的上，如图中的0点点452参考点返回参考点返回 参考点也是机床上一个固定的点，它参考点也是机床上一个固定的点，它是是用机械挡块或电气装置用机械挡块或电气装置来限制刀具来限制刀具的极限位置。的极限位置。参考点返回就是使刀具按指令自动地参考点返回就是使刀具按指令自动地返回到机床的这一固

34、定点，此功能用返回到机床的这一固定点，此功能用来在加工过程中检查坐标系的正确与来在加工过程中检查坐标系的正确与否和建立机床坐标系，以确保精确的否和建立机床坐标系，以确保精确的控制加工尺寸。控制加工尺寸。 这个点常用来作为刀具交换的点这个点常用来作为刀具交换的点当机床刀架返回参考点之后，则刀架中心在该机床坐标系中的当机床刀架返回参考点之后，则刀架中心在该机床坐标系中的坐标值即为一组确定的数值。坐标值即为一组确定的数值。46 (1)参考点返回检查指令参考点返回检查指令G27 G27用于加工过程中，检查刀架是否准确地返回参考点，用于加工过程中，检查刀架是否准确地返回参考点，指令格式如下：指令格式如下

35、： G27 X(U)； X向参考点检查向参考点检查 G27 Z(W)； Z向参考点检查向参考点检查 ， G27 X(U)Z(W)； 参考点检查参考点检查.其中：其中：X，Z表示参考点的坐标值表示参考点的坐标值，U，W表示到参考点所移表示到参考点所移动的距离。动的距离。 执行执行G27指令的前提是机床在通电后，必须返回过一次参指令的前提是机床在通电后，必须返回过一次参考点考点(手动返回或用手动返回或用G28返回返回)。执行完执行完G27指令后，如果机床准确地返回参考点，则面板上指令后，如果机床准确地返回参考点，则面板上的的参考点返回指示灯亮参考点返回指示灯亮。否则，机床将出现报警。否则，机床将出

36、现报警。47(2)自动返回参考点指令自动返回参考点指令G28 G28指令的功能是通过指令点指令的功能是通过指令点X(U)，Z(W)，使刀具自动返，使刀具自动返回参考点，指令格式如下：回参考点，指令格式如下： G28 X(U)； X向回参考点向回参考点 G28 Z(W)； Z向回参考点向回参考点 G28 X(U)Z(w)； 刀架返回参考点刀架返回参考点其中：其中：X(U)，Z(W)是指令刀架出发点与参考点之间的任一中是指令刀架出发点与参考点之间的任一中间点间点，但此中间点不能超过参考点。，但此中间点不能超过参考点。如图矩形如图矩形A，B，C，D中的任一点都可以选作中间点。中的任一点都可以选作中间

37、点。48车削加工循环车削加工循环数控车床上加工阶梯轴零件时的毛坯常使用棒料或铸件、数控车床上加工阶梯轴零件时的毛坯常使用棒料或铸件、锻件，所以加工余量大，一般需要多次重复循环加工，才锻件，所以加工余量大，一般需要多次重复循环加工，才能车去全部加工余量。为了简化编程，数控车床常具备一能车去全部加工余量。为了简化编程，数控车床常具备一些循环加工功能。些循环加工功能。FANUC 系统就有如下几种常用的循环指令。系统就有如下几种常用的循环指令。 1简单固定循环指令简单固定循环指令G90，G94 (1)外圆、内孔切削循环指令外圆、内孔切削循环指令G90 该指令可实现车削内、外圆柱面和内、外圆锥面的自动固

38、该指令可实现车削内、外圆柱面和内、外圆锥面的自动固定循环。程序格式为：定循环。程序格式为： 圆柱面切削循环圆柱面切削循环 G90 X(U)_ Z(W)_ F_； 圆锥面切削循环圆锥面切削循环 G90 X(U)_ Z(W)_ I_ F_；X(U)_ Z(W)_ ；加工终点坐标加工终点坐标I为圆锥为圆锥起点起点半径减去终点半径的差值，有正负号半径减去终点半径的差值，有正负号49循环循环起点起点G90固定循环固定循环I=20-25=-550 车削循环过程与圆柱面车削过程类似，如图所示。车削循环过程与圆柱面车削过程类似，如图所示。 5152编程实例编程实例圆柱面粗车圆柱面粗车如图所示，零件右端外径为如

39、图所示，零件右端外径为20，相邻段零件的，相邻段零件的外径为外径为 32，直径相差很大，加工余量较大，在精车前，直径相差很大，加工余量较大，在精车前，必须将大部分余量去除，为此，可使用必须将大部分余量去除，为此，可使用G90车削循环指令车削循环指令编写粗车程序，每次车削深度沿编写粗车程序，每次车削深度沿x向为向为1mm，留，留0.2mm余余量用于精车，则粗车程序可编写如下：量用于精车，则粗车程序可编写如下：5354编程实例编程实例圆锥面粗车圆锥面粗车如图所示，零件圆锥面小端外径为如图所示，零件圆锥面小端外径为16，大端外，大端外径为径为 30，棒料外径为，棒料外径为 48，按锥面粗车符号确定规

40、则，按锥面粗车符号确定规则，I=162-302=-7，沿，沿x方向车削深度方向车削深度lmm，留，留0.2mm用于精用于精车，粗车程序如下：车，粗车程序如下：5556 2)端面车削固定循环端面车削固定循环G94 G94指令用于在零件的垂直端面或锥形端面上毛坯余量较指令用于在零件的垂直端面或锥形端面上毛坯余量较大或直接从棒料车削零件时进行精车前的粗车，以去除大部大或直接从棒料车削零件时进行精车前的粗车，以去除大部分毛坯余量。分毛坯余量。 (1)垂直端面车削固定循环指令格式为：垂直端面车削固定循环指令格式为： G94 X(U)_Z(W)_ F_; (2)锥形端面车削固定循环指令格式为：锥形端面车削

41、固定循环指令格式为： G94 X(U)_Z(W)_K_F_; X(U)、 Z(W)为车削循环中车削进给路径的终点坐标，为车削循环中车削进给路径的终点坐标，K为为 圆锥面圆锥面起点起点Z坐标坐标减去减去终点终点Z坐标坐标的差值，有正负号的差值，有正负号57端面车削固定循环端面车削固定循环G9458用用G94进行粗车时，每次车削一层余量，再次循环时只需进行粗车时，每次车削一层余量，再次循环时只需按车削深度依次改变按车削深度依次改变Z的的坐标值，则循环过程依次重复执坐标值，则循环过程依次重复执行行59用用G94编程：编程：O0001 N001 G50 X100.0 Z100.0；N002 G50 S

42、1800；N003 G00 G96 S150 T0202；N004 M03；N005 M08；N006 X57.0 Z2.0；(指定循环点指定循环点)N007 G94 X30.4 Z-2.0 F0.25；N008 Z-4.0；N009 Z-6.0；N010 Z-8.0；N011 Z-10.0；N012 Z-12.0；N013 Z-14.0； 每次进给每次进给2mm，留，留0.2mm的的加工余量加工余量60 N014 Z-14.8； N015 X50.4 Z-17.0； N016 Z-19.0； N017 Z-21.0； N018 Z-23.0； N019 Z-25.0； N020 Z-27.0

43、； N021 Z-29.0； N022 Z-31.0； N023 Z-31.8； N024 G00 X100.0 Z100.0； N025 M30；用用G90编程：编程： O0002 N001 G50 X100.0 Z100.0； N002 G50 S1800； N003 G00 G96 S150 T0202； N004 M03； N005 M08； N006 X57.0 Z2.0； N007 G90 X50.4 Z-31.8 F0.25； N008 X45.0 Z-14.8； N009 X40.0； N010 X35.0； N01I X30.2； N012 G00 X100.0 Z100.0

44、； N013 M30；每次单边进给每次单边进给2.5mm，留，留0.2mm的加工余量的加工余量61由以上程序可见，用由以上程序可见，用G90编程其程序段数较少。编程其程序段数较少。因此，当因此，当X方向进刀距离较短时，宜采用方向进刀距离较短时，宜采用G90编编程；程；当当Z方向进刀距离较短时，宜采用方向进刀距离较短时，宜采用G94编程。编程。623）复合循环指令）复合循环指令G71、G72、G73、G70利用多次固定循环功能，只要给出最终利用多次固定循环功能，只要给出最终精加工精加工路径、循环路径、循环次数和每次加工余量，机床能自动决定粗加工时的刀具路次数和每次加工余量，机床能自动决定粗加工时

45、的刀具路径。径。 主要用于铸、锻毛坯的粗车和棒料车阶梯较大的轴及螺纹主要用于铸、锻毛坯的粗车和棒料车阶梯较大的轴及螺纹加工加工 多次车削循环有多次外圆粗车削循环多次车削循环有多次外圆粗车削循环G71、多次端面粗车削、多次端面粗车削循环循环G72、多次成形车削循环、多次成形车削循环G73及精车循环及精车循环G7063（1）外圆内孔粗车循环）外圆内孔粗车循环G71该指令的执行过程如图所示该指令的执行过程如图所示. 64G71 U(d）R(e）；）；G71 P（ns） Q（nf）U（U）W（ W）F_S_T_； N(P) 程序段号程序段号P到到Q之间的程序段定义之间的程序段定义A A-B之间之间 的

46、移动轨迹的移动轨迹N(Q) 指令中各参数的意义如下：指令中各参数的意义如下： d ：车削深度：车削深度(半径编程半径编程)，无符号。该参数为模态值，直到，无符号。该参数为模态值，直到指定另一个值前保持不变。指定另一个值前保持不变。 e：退刀量，该参数为模态值，直到指定另一个值前保持不：退刀量，该参数为模态值，直到指定另一个值前保持不变。变。半径编程半径编程,无符号。无符号。 ns：精车削程序第一段程序号。：精车削程序第一段程序号。 nf：精车削程序最后一段程序号。：精车削程序最后一段程序号。 其指令格式为：其指令格式为：65U U ： X X方向精车预留量的距离和方向方向精车预留量的距离和方向

47、( (直径编程直径编程) ) 。W ： Z Z方向精车预留量的距离和方向。方向精车预留量的距离和方向。F、S、T：粗车过程中从程序段号：粗车过程中从程序段号P到到Q之间包括的任何之间包括的任何F、S、T功能都被忽略，只有功能都被忽略，只有G71指令中指定的指令中指定的F、S、T功能功能有效。有效。662端面车削复合循环端面车削复合循环G72 G72为端面切削复合循环，使用在工件径向尺寸较大的为端面切削复合循环，使用在工件径向尺寸较大的场合，其功能与场合，其功能与G71基本相同，不同之处是刀具路线按纵基本相同，不同之处是刀具路线按纵向循环，其切削路线如图向循环，其切削路线如图4-7所示。其程序格

48、式为：所示。其程序格式为：67G72 W（d)R（e）；）；G72 P(ns)Q(nf)U(u)W( w)F(f)； d为每一次循环轴向背吃刀量，没有正负号；为每一次循环轴向背吃刀量，没有正负号；e为每次轴向切削退刀量，无正负号；为每次轴向切削退刀量，无正负号；ns为指定精加工路线的第一个程序段的顺序号；为指定精加工路线的第一个程序段的顺序号；nf为指定精加工路线的最后一个程序段的顺序号；为指定精加工路线的最后一个程序段的顺序号；u为为X方向上的精加工余量方向上的精加工余量(直径值直径值)； w为为Z方向上的精加工余量；方向上的精加工余量；f为刀具切削进给量。为刀具切削进给量。683固定形状粗

49、加工复合循环指令固定形状粗加工复合循环指令G73 G73指令与指令与G71，G72指令功能相同，只是刀具路线是按指令功能相同，只是刀具路线是按工件精加工轮廓进行循环工件精加工轮廓进行循环的。用本切削循环功能，可有效的。用本切削循环功能，可有效的切削用粗加工、锻造或铸造等方法已初步成形的零件，的切削用粗加工、锻造或铸造等方法已初步成形的零件，可提高工效。可提高工效。其程序格式：其程序格式：G73U(i)W(k)R(d)；G73P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t)；i为为X轴上的轴上的总总退刀量；退刀量；k为为Z轴上的轴上的总总退刀量；退刀量；d为重复的次数；为重复的次数；

50、694精车循环精车循环G70 G70指令用于在零件用粗车循环指令指令用于在零件用粗车循环指令G71、G72或或G73车削后进行精车，指令格式为：车削后进行精车，指令格式为： G70 P（ns）Q（nf）；指令中各参数的意义如下：指令中各参数的意义如下： ns：精车程序第一段程序号；：精车程序第一段程序号； nf：精车程序最后一段程序号；：精车程序最后一段程序号；ns为指定精加工路线的第一个程序段顺序号；为指定精加工路线的第一个程序段顺序号；nf为指定精加工路线的最后一个程序段的顺序号；为指定精加工路线的最后一个程序段的顺序号； u为为X轴上的精加工余量轴上的精加工余量(直径值直径值)； w为为

51、Z轴上的精加工余量。轴上的精加工余量。70例如，编制图所示零件例如，编制图所示零件的粗加工程序，采用的粗加工程序，采用G71，G70指令。粗车指令。粗车切深为切深为2 mm，退刀量，退刀量1 mm，精车余量在，精车余量在X方方向为向为0.6 mm(直径值直径值)，Z方向为方向为0.3 mm。其加。其加工程序为工程序为00003 N010 G50 X250.0 Z160.0； N020 T0100；N030 G50 S2000； N040 G96 S55 T0101； N050 M03；N060 M08； N070 G00 X45.0 Z5.0；循环点循环点N080 G71 U2.0R1.0：N

52、090 G71 P100 Q140 U0.6 W0.3 F0.2；71N100 G00 G42 X22.0 S58；N110 G01 W-17.0 F0.1； N120 G02 X38.0 W-8.0 R8.0；N130 G01 W-10.0； N140 X44.0 W-10.0； N150 G70 P100 G140；N160 G00 G40 X250.0 Z160.0； N170 M30；精加工切削精加工切削用量用量72例如，用例如，用G73，G70指令，编制如图零件粗、精车指令，编制如图零件粗、精车程序。其加工程序为程序。其加工程序为O0004N001 G50 X250.0 Z160.0

53、；N005 T0100；N010 G50 S2000；N015 G96 S150 T0101 M03；N020 M08；N025 G00 X64.0 Z10.0；N030 G73 U10.0 W10.0 R5；N035 G73 P040 Q060 U0.6 W0.3 F0.2；73N040 G00 G42 X22.0 Z2.0；N045 G01 W-14.0 F0.1 S58；N050 G02 X38.0 W-8.0 R8.0；N055 G01 W-10.0：N060 G01 X44.0 W-10.0；N065 G70 P040 Q060；N070 G00 G40 X250.0 Z160.0；

54、N075 M30；精加工程序精加工程序74例如，用例如，用G72，G70指令，编指令，编制图零件粗、精车程序。其制图零件粗、精车程序。其加工程序为加工程序为N001 G50 X200.0 Z150.0 T0101；N002 G50 S1500；N003 G96 S150N004 M03 M08；N005 X152.0 Z2.0；N006 G72 W2.0 R1.0；N007 G72 P008Q0l9 U0.2 W0.1 F0.22；N008 G00 G41 Z-42.0；N009 G01 X140.0 F0.15;N010 Z-20.0；N011 X132.0 Z-16.0；N012 X88.

55、0；N013 G03 X82.0 Z-13.0 R3.0；N014 G01 Z-8.0;N015 G02 X78.0 Z-6.0 R2.0；75N016 G01 X38.0；N017 X22.0 Z0.0；N018 X14.0；N019 G00 G40 X200.0 Z150.0 ；N020 G50 S2000；N021 G96 S200 T0202；N022 X152.0 Z2.0：N023 G70 P008 Q019；N025 M30；76螺纹车削加工编程螺纹车削加工编程 螺纹加工的类型包括：内外圆柱螺纹和圆锥螺纹、单线螺纹螺纹加工的类型包括：内外圆柱螺纹和圆锥螺纹、单线螺纹和多线螺纹、恒

56、螺距与变螺距螺纹。和多线螺纹、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：单一螺纹切削指令和螺单一螺纹切削指令和螺纹固定循环指令。纹固定循环指令。数控系统不同，螺纹加工指令也有差异，实际应用中按所使数控系统不同，螺纹加工指令也有差异，实际应用中按所使用机床的要求编程。用机床的要求编程。（1）单一螺纹切削指令）单一螺纹切削指令G32 程序格式：程序格式：G32 X(U) - Z(W)- F- ；其中：其中：X(U) Z(W) 为螺纹终点坐标，为螺纹终点坐标， F - 为螺纹导程。为螺纹导程。 G32指令可以加工圆柱螺纹和圆锥螺纹。指令可以加工圆柱螺纹和圆锥

57、螺纹。它和它和G01的根本区别，是它能使刀具在直线移动的同时主的根本区别，是它能使刀具在直线移动的同时主轴旋转按一定的关系保持同步，即主轴转一转，刀具移动轴旋转按一定的关系保持同步，即主轴转一转，刀具移动一个导程；一个导程；77用用G32加工螺纹时，由加工螺纹时，由于伺服系统本身具有滞于伺服系统本身具有滞后特性，会在起始段和后特性，会在起始段和停止段发生螺纹的停止段发生螺纹的螺距不规则现象，故应螺距不规则现象，故应考虑刀具的引入长度考虑刀具的引入长度1，和超越长度，和超越长度2。注意：注意：切削螺纹时，一定要保证主轴转速不变，故不能切削螺纹时，一定要保证主轴转速不变，故不能 用用G96指令。指

58、令。 每次的切入量及切削次数一定要计算好，否则难每次的切入量及切削次数一定要计算好，否则难 以保证精度，或发生崩刀现象。以保证精度，或发生崩刀现象。78螺纹加工中的走刀次数和背吃刀量会直接影响螺纹的加工螺纹加工中的走刀次数和背吃刀量会直接影响螺纹的加工质量，车削加工螺纹时的走刀次数和背吃刀量可参考下表质量，车削加工螺纹时的走刀次数和背吃刀量可参考下表所列。所列。牙深牙深t=0.6496x螺距螺距P7980例如，加工图所示的圆柱螺纹，螺距为例如，加工图所示的圆柱螺纹，螺距为2 mm，车削螺纹前的，车削螺纹前的零件直径零件直径48，分，分5次车削，背吃刀量分别为次车削，背吃刀量分别为0.9 mm，

59、0.6 mm，0.6 mm，0.4 mm和和0.1 mm，采用绝对值编程。其加工，采用绝对值编程。其加工程序为程序为 O0005 N005 G50 X200.0 Z100.0; N010 G97 S1000 T0101； N020 M03； N030 M08； N040 G00 X58.0 Z71.0； N050 X47.1； N060 G32 Z12.0 F2.0；(1) N070 G00 X58.0； N080 Z71.0： ， d=d-0.13p螺纹深度螺纹深度=0.649X2=1.2988mm81 N090 X46.5； N100 G32 Z12.0 F2.0；(2) N1i0 G00

60、 X58.0； N120 Z71.0； N130 X45.9； N140 G32 Z12.0 F2.0；(3) N150 G00 X58.0； N160 Z71.0； N170 X45.5； N180 G32 Z12.0 F2.0; (4) N190 G00 X58.0； N200 Z71.0; N210 X45.4； N220 G32 Z12.0 F2.0；(5) N230 G00 X58.0； N240 Z71.0； N250 M30；82 （2） 螺纹自动循环切削指令螺纹自动循环切削指令G92 该指令可以切削圆柱螺纹与圆锥螺纹，其循环路线及取值与该指令可以切削圆柱螺纹与圆锥螺纹，其循环路