数控车床编程与工艺

1、Copyright by SOME-XJTU All rights reserved.数控机床编程技术数控机床编程技术华华南理工大学学广州学学院 机械工程学学院范淇元范淇元教学内容教学内容第第1 1章数控机床编程基础章数控机床编程基础1第第2 2章数控加工工艺分析章数控加工工艺分析2第第3 3章数控加工刀具选择章数控加工刀具选择3第第4 4章编程中的数学处理章编程中的数学处理4第第5 5章数控车削编程章数控车削编程5教学内容教学内容1.11.1数控编程概述数控编程概述11.21.2数控机床组成及分类数控机床组成及分类21.31.3数控机床坐标系数控机床坐标系31.41.4数控系统数控系统41.

2、51.5加工程序结构与格式加工程序结构与格式5一、数控机床概述一、数控机床概述定义：通过数字化信息对机床的运动及其定义：通过数字化信息对机床的运动及其加工过程进行控制实现要求的机械动作，加工过程进行控制实现要求的机械动作，自动完成加工任务。自动完成加工任务。实质：就是技术密集且自动化程度很高的实质：就是技术密集且自动化程度很高的机电一体化加工设备。机电一体化加工设备。数数控控机机床床数字控制技术简称数字控制技术简称NC ） 二、数控机床的发展简况二、数控机床的发展简况数控机床发展数控机床发展第五代第五代微型计算机微型计算机MNC第一代第一代电子管元件电子管元件帕森斯公司帕森斯公司第二代第二代晶

3、体管电路晶体管电路杜列克公司杜列克公司第三代第三代小集成电路小集成电路NCNC系统系统第四代第四代大集成电路大集成电路CNC德国西门子公司（德国西门子公司（SiemensSiemens）德国德马吉公司（德国德马吉公司（DMGDMG）日本法那克公司（日本法那克公司（FanucFanuc）西班牙发格公司（西班牙发格公司（FagorFagor）日本大隗公司（日本大隗公司（OkumaOkuma）日本三菱公司（日本三菱公司（MitsubishiMitsubishi） 四、知名数控系统和数控机床生产厂家四、知名数控系统和数控机床生产厂家五、我国数控机床发展概况五、我国数控机床发展概况19581958年开始

4、并试制成功第一台电子管数控机床。年开始并试制成功第一台电子管数控机床。19651965年开始研制晶体管数控系统，直到年开始研制晶体管数控系统，直到2020世纪世纪6060年年代末至代末至7070年代初成功。年代初成功。 从从2020世纪世纪8080年代开始，先后从日本、美国、德国等年代开始，先后从日本、美国、德国等国家引进先进的数控技术。国家引进先进的数控技术。 我国第一台数控机床我国第一台数控机床 1.1.1 1.1.1数控加工的过程数控加工的过程图图1.11.1数控加工的具体过程数控加工的具体过程1.1.21.1.2数控编程的内容和步骤数控编程的内容和步骤零件图工艺分析零件图工艺分析数值计

5、算数值计算编写加工程序编写加工程序校对程序及首件试切校对程序及首件试切1.1.31.1.3数控编程的方法数控编程的方法手工编程手工编程 手工编程是指利手工编程是指利用计算工具，通过各用计算工具，通过各种数学方法，人工进种数学方法，人工进行刀具轨迹的运算，行刀具轨迹的运算，并进行指令编制。并进行指令编制。自动编程自动编程 自动编程是指自动编程是指用计算机或编程器用计算机或编程器编制数控加工程序。编制数控加工程序。优点在于大大减轻优点在于大大减轻了编程人员的劳动了编程人员的劳动强度，解决复杂零强度，解决复杂零件编程难题。件编程难题。1.21.2数控机床组成及分类数控机床组成及分类程序载体程序载体机

6、床本体机床本体反馈装置反馈装置数控系统数控系统输入输入/输出装置输出装置数控机床组成数控机床组成伺服系统伺服系统1.2.11.2.1数控机床组成数控机床组成图图1.21.2数控机床的组成数控机床的组成1.2.2 1.2.2 数控机床分类及应用范围数控机床分类及应用范围123按工艺用途分类按工艺用途分类按运动方式分类按运动方式分类按控制方式分类按控制方式分类u数控车床、数控铣床、加工中心、数控车床、数控铣床、加工中心、数控钻床、数控镗床、数控齿轮加工机数控钻床、数控镗床、数控齿轮加工机床、数控平面磨床、数控外圆磨床、数床、数控平面磨床、数控外圆磨床、数控轮廓磨床、数控工具磨床、数控坐标控轮廓磨床

7、、数控工具磨床、数控坐标磨床、数控电火花加工机床、数控线切磨床、数控电火花加工机床、数控线切割机床、数控冲床、数控激光加工机床、割机床、数控冲床、数控激光加工机床、数控超声波加工机床及其他数控机床数控超声波加工机床及其他数控机床( (如三坐标测量机如三坐标测量机) )等。等。按工艺用途分类按工艺用途分类点位控制数控机床点位控制数控机床轮廓控制数控机床轮廓控制数控机床2.2.按运动按运动方式分类方式分类点位直线控制数控机床点位直线控制数控机床(1)(1)点位控制数控机床点位控制数控机床 点位控制是指数点位控制是指数控装置只控制刀具或控装置只控制刀具或工作台从一点精确的工作台从一点精确的移动到另一

8、点，而点移动到另一点，而点与点之间的轨迹不需与点之间的轨迹不需严格控制，即移动过严格控制，即移动过程中刀具不进行加工程中刀具不进行加工从而保证定位精度的从而保证定位精度的一种方法。如钻床、一种方法。如钻床、镗床、冲床等。镗床、冲床等。图图1.31.3点位控制点位控制(2)点位直线控制数控机床点位直线控制数控机床点位直线控制是指数点位直线控制是指数控装置不仅控制刀具控装置不仅控制刀具或机床工作台从一点或机床工作台从一点精确的移动到另一点精确的移动到另一点而且控制在两点之间而且控制在两点之间的运行轨迹是一条与的运行轨迹是一条与各坐标轴平行或成各坐标轴平行或成4545。的直线。例如数控车的直线。例如

9、数控车床、数控镗床。床、数控镗床。 图图1.41.4点位直线控制点位直线控制(3)轮廓控制数控机床轮廓控制数控机床轮廓控制是通过控制轮廓控制是通过控制几个进给轴同时协调几个进给轴同时协调运动运动( (坐标联动坐标联动) )，使，使工件相对于刀具按程工件相对于刀具按程序规定的轨迹和速度序规定的轨迹和速度运动，在运动过程中运动，在运动过程中进行连续切削加工的进行连续切削加工的一种方法。例如数控一种方法。例如数控车床、数控铣床、加车床、数控铣床、加工中心等用于加工曲工中心等用于加工曲线和曲面的机床上。线和曲面的机床上。图图1.51.5轮廓控制轮廓控制a)a)外轮廓加工外轮廓加工1.2.2数控机床分类

10、及应用范围图图1.51.5轮廓控制轮廓控制b)b)内轮廓加工内轮廓加工c)c)空间曲面轮廓加工空间曲面轮廓加工3.3.按控制方式分类按控制方式分类图图1.61.6开环控制系统开环控制系统(1)(1)开环控制数控机床是指无位置反馈的一种控制开环控制数控机床是指无位置反馈的一种控制方法，执行机构为步进电动机或电液伺服电动机。方法，执行机构为步进电动机或电液伺服电动机。 在开环系统的丝杠上装有角位移测量装置，在开环系统的丝杠上装有角位移测量装置，通过测量丝杠的转角从而间接地测量移动部件通过测量丝杠的转角从而间接地测量移动部件的位移，然后反馈到数控装置的比较器中，与的位移，然后反馈到数控装置的比较器中

11、，与输入原指令位移值进行比较，用比较后的差值输入原指令位移值进行比较，用比较后的差值进行控制，使移动部件补充位移，直到消除差进行控制，使移动部件补充位移，直到消除差值的控制系统。值的控制系统。(2)(2)半闭环控制数控机床半闭环控制数控机床图图1.71.7半闭环控制系统半闭环控制系统(3)(3)闭环控制数控机床闭环控制数控机床 在机床的移动部件上直接安装直线式位置在机床的移动部件上直接安装直线式位置检测装置，对移动部件的实际运动位置进行检检测装置，对移动部件的实际运动位置进行检测，再把实际测量结果反馈给数控装置，与数测，再把实际测量结果反馈给数控装置，与数控装置输入的指令位移进行比较，用两者之

12、间控装置输入的指令位移进行比较，用两者之间的偏差去控制移动部件的运动，从而实现精确的偏差去控制移动部件的运动，从而实现精确定位的一种控制方法。定位的一种控制方法。图图1.81.8闭环控制系统闭环控制系统机床坐标系：机床坐标系：在数控机床上，为了确定机床在数控机床上，为了确定机床上的成形运动和辅助运动必须先确定机床上上的成形运动和辅助运动必须先确定机床上运动的方向和运动的距离，这就需要一个坐运动的方向和运动的距离，这就需要一个坐标系才能实现，这个坐标系称为机床坐标系。标系才能实现，这个坐标系称为机床坐标系。 机床坐标系的规定：机床坐标系的规定：对数控机床中的坐标系对数控机床中的坐标系和运动方向命

13、名，和运动方向命名，ISOISO标准和我国标准和我国JB305282JB305282颁部标准都统一规定采用标准的右手笛卡儿颁部标准都统一规定采用标准的右手笛卡儿直角坐标系，直角坐标系，数数控控机机床床坐坐标标系系1.31.3数控机床坐标系数控机床坐标系 围绕围绕X X、Y Y、Z Z轴旋转的圆周进给坐标轴分别用轴旋转的圆周进给坐标轴分别用A A、B B、C C表示。根据右手螺旋法则，可以方便地确定表示。根据右手螺旋法则，可以方便地确定A A、B B、C C三个旋转坐标轴。以大拇指指向三个旋转坐标轴。以大拇指指向X X、Y Y、Z Z方向，则食指、中指等的指向是圆周进给运动方向，则食指、中指等的

14、指向是圆周进给运动A A、B B、C C方向。方向。右手直角笛卡儿坐标系右手直角笛卡儿坐标系 1对于没有主轴的机床，规定垂直于工件对于没有主轴的机床，规定垂直于工件装夹表面的方向为装夹表面的方向为Z Z坐标轴的方向，正坐标轴的方向，正向是使刀具离开工件的方向向是使刀具离开工件的方向统一规定与机床主轴重合或平行的坐标为统一规定与机床主轴重合或平行的坐标为Z Z轴，远离工件的方向为正方向。轴，远离工件的方向为正方向。机床主轴是传递切削动转矩的轴。如数机床主轴是传递切削动转矩的轴。如数控车床、数控外圆磨床是主轴带动工件控车床、数控外圆磨床是主轴带动工件旋转，数控铣床、数控钻床等是主轴带旋转，数控铣床

15、、数控钻床等是主轴带动刀具旋转。动刀具旋转。1231(1)Z(1)Z坐标方向坐标方向机床坐标系的方向机床坐标系的方向Copyright by SOME All rights reserved.华南理工大学广州学院华南理工大学广州学院机械工程学院机械工程学院立式5轴数控铣床的坐标系Z Z坐标正方向规定：刀具远离工件的方向。坐标正方向规定：刀具远离工件的方向。 Copyright by SOME All rights reserved.华南理工大学广州学院华南理工大学广州学院机械工程学院机械工程学院 Copyright by SOME All rights reserved.华南理工大学广州学院华

16、南理工大学广州学院机械工程学院机械工程学院X坐标 在刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床等）。nZ轴水平（卧式）（卧式），则从刀具(主轴)向工件看时，X坐标的正方向指向右边。 Copyright by SOME All rights reserved.华南理工大学广州学院华南理工大学广州学院机械工程学院机械工程学院lZ轴垂直（立式）（立式）： 单立柱机床，从刀具向立柱看时，X的正方向指向右边；立式5轴数控铣床的坐标系 Copyright by SOME All rights reserved.华南理工大学广州学院华南理工大学广州学院机械工程学院机械工程学院 Copyright by SOME A

17、ll rights reserved.华南理工大学广州学院华南理工大学广州学院机械工程学院机械工程学院n在工件旋转的机床上（车床、磨床等），X轴的运动方向是工件的径向并平行于横向拖板，且刀具离开工件 旋 转 中 心 的 方 向 是 X 轴 的 正 方 向 。 机床坐标系的方向机床坐标系的方向 (3)Y(3)Y坐标方向坐标方向 Y Y坐标垂直于坐标垂直于X X、Z Z坐标轴坐标轴并按照右手笛卡儿坐标系来并按照右手笛卡儿坐标系来确定。确定。1.3.2 1.3.2 机床原点机床原点 机床原点是机床基本坐标系的原点，是工机床原点是机床基本坐标系的原点，是工件坐标系、机床参考点的基准点，又称机床零件坐标

18、系、机床参考点的基准点，又称机床零点它是机床上的固定点，其位置是由机床设计点它是机床上的固定点，其位置是由机床设计和制造单位确定，通常不允许用户改变。和制造单位确定，通常不允许用户改变。 1.3.2 1.3.2 机床原点机床原点1.3.2 1.3.2 机床原点机床原点工件坐标系是编程人员在编程时使用工件坐标系是编程人员在编程时使用的由编程人员以工件图纸上的某一固定点的由编程人员以工件图纸上的某一固定点为原点所建立的坐标系，编程尺寸都按工为原点所建立的坐标系，编程尺寸都按工件坐标系中的尺寸确定。为保证编程与机件坐标系中的尺寸确定。为保证编程与机床加工的一致性，工件坐标系也应该是右床加工的一致性，

19、工件坐标系也应该是右手笛卡儿坐标系，而且工件装夹到机床上手笛卡儿坐标系，而且工件装夹到机床上时，应使工件坐标系与机床坐标系的坐标时，应使工件坐标系与机床坐标系的坐标轴方向保持一致。轴方向保持一致。1.3.3 1.3.3 工件坐标系（编程坐标系）工件坐标系（编程坐标系）数控铣床工件坐标系的原点数控铣床工件坐标系的原点 尽可能选择在工件的设计基准和工艺基准上，工尽可能选择在工件的设计基准和工艺基准上，工件坐标系的坐标轴方向与机床坐标系的坐标轴方件坐标系的坐标轴方向与机床坐标系的坐标轴方向保持一致。向保持一致。 设置工件坐标系原则：设置工件坐标系原则：尽可能选择在工件的设计基准和工艺基准上，工尽可能

20、选择在工件的设计基准和工艺基准上，工件坐标系的坐标轴方向与机床坐标系的坐标轴方件坐标系的坐标轴方向与机床坐标系的坐标轴方向保持一致。向保持一致。 设置工件坐标系原则：设置工件坐标系原则：车床工件坐标系的建车床工件坐标系的建立立 数控车床工件坐标系的原点数控车床工件坐标系的原点 工件坐标系的原点称为工件原点或编程原点。工件坐标系的原点称为工件原点或编程原点。工件原点在工件上的位置可以任意选择，为工件原点在工件上的位置可以任意选择，为了有利于编程，工件原点最好选在工件图样了有利于编程，工件原点最好选在工件图样的基准上或工件的对称中心上，例如回转体的基准上或工件的对称中心上，例如回转体零件的端面中心

21、、非回转体零件的角边、对零件的端面中心、非回转体零件的角边、对称图形的中心等。称图形的中心等。工件坐标系的原点工件坐标系的原点工件坐标系原点工件坐标系原点机床坐标系原点机床坐标系原点 1.41.4数控系统数控系统国外数控系统国外数控系统FUNUC数控系统数控系统SIEMENSSIEMENS数控系统数控系统 1.41.4数控系统数控系统国内数控系统国内数控系统华华中数控中数控广州数控广州数控蓝天数控蓝天数控固定循环加工固定循环加工G功能功能补偿功能补偿功能插补功能插补功能进给功能进给功能主轴功能主轴功能主要功能主要功能1.4.21.4.2数控系统主要功能数控系统主要功能代码转换代码转换辅助功能辅

22、助功能多轴联动多轴联动显示功能显示功能1.4.21.4.2数控系统主要功能数控系统主要功能简单的说，进给运动的信息输入到数控系统后，简单的说，进给运动的信息输入到数控系统后，数控系统运用软件数控系统运用软件的算法，在轮廓的起点的算法，在轮廓的起点和终点之间计算出若干个逼近理想轮廓的中间点的坐和终点之间计算出若干个逼近理想轮廓的中间点的坐标值，而后以脉冲形式的指令对个坐标轴进行进给运标值，而后以脉冲形式的指令对个坐标轴进行进给运动任务的分配，从而对沿指定轮廓的进给运动实现控动任务的分配，从而对沿指定轮廓的进给运动实现控制制, ,这就是插补。这就是插补。直线和圆弧是构成工件轮廓的基本线条，因此大直

23、线和圆弧是构成工件轮廓的基本线条，因此大多数数控系统都具有直线和圆弧的插补功能多数数控系统都具有直线和圆弧的插补功能. .在高档次在高档次的数控系统中还具有抛物线、螺旋线等插补功能。的数控系统中还具有抛物线、螺旋线等插补功能。1.51.5数控加工程序的结构与格式数控加工程序的结构与格式程序段程序段程序号程序号程序结束指令程序结束指令数控加工程序结构数控加工程序结构程序段格式指程序中的程序段格式指程序中的字、字符字、字符、数据的安排规则。不同的数控系统有不同数据的安排规则。不同的数控系统有不同的程序段格式，格式不符合规定，数控系的程序段格式，格式不符合规定，数控系统便不能接受，则程序将不被执行而

24、出现统便不能接受，则程序将不被执行而出现报警提示，故必须依据该数控装置的指令报警提示，故必须依据该数控装置的指令格式书写指令。格式书写指令。 程序段的格式程序段的格式字与字的功能字与字的功能 1、字符、字符用来组织、控制或表示数据的一些符号用来组织、控制或表示数据的一些符号 如如 数字、数字、 字母、字母、 标点符号、标点符号、数学运算符数学运算符2、字、字 一系列按规定排列的字符，作为一个信息一系列按规定排列的字符，作为一个信息单元存储、传递和操作单元存储、传递和操作 字由字由地址符地址符一个英文字母一个英文字母若干位十进制数字若干位十进制数字 组成组成与与3 3、字的功能、字的功能 （1）

25、顺序号字）顺序号字N 又称程序段号或程序段序号又称程序段号或程序段序号 顺序号字顺序号字N和和14位后续数字位后续数字作用作用 组成组成对程序的校对和检索修对程序的校对和检索修改改 （2）准备功能字）准备功能字G 又称又称G功能或功能或G指令指令 建立机床或控制系统工作方式建立机床或控制系统工作方式 作用作用 常见常见G G指令见表指令见表作用作用确定机床上刀具运动终点的坐标位置确定机床上刀具运动终点的坐标位置确定终点的直线坐标尺寸确定终点的直线坐标尺寸 ：X，Y，Z，U，V，W，P，Q，R 确定终点的角度坐标尺寸确定终点的角度坐标尺寸 A，B，C，D，E 确定圆弧轮廓的圆心坐标尺寸确定圆弧轮

26、廓的圆心坐标尺寸 I，J，K （4）进给功能字）进给功能字F 又称又称F功能或功能或F指令指令 作用作用指定切削的进给速度指定切削的进给速度 （3）尺寸字）尺寸字（5）主轴转速功能字）主轴转速功能字S又称又称S功能或功能或S指令指令 指定主轴转速指定主轴转速 作用作用（6）刀具功能字）刀具功能字T 又称又称T功能或功能或T指令指令 作用作用 指定加工时所用刀具的编号指定加工时所用刀具的编号 （7）辅助功能字）辅助功能字M 又称又称M功能或功能或M指令指令 作用作用指定数控机床辅助装置的开关动作指定数控机床辅助装置的开关动作 G G功能功能 G G指令是使数控机床建立起某种加工指令方式，指令是使

27、数控机床建立起某种加工指令方式，如规定刀具和工件的相对运动轨迹、刀具补偿、固如规定刀具和工件的相对运动轨迹、刀具补偿、固定循环、机床坐标系、坐标平等多种功能。定循环、机床坐标系、坐标平等多种功能。G G指令指令由地址符由地址符G G和后面的两位数字组成，从和后面的两位数字组成，从G00G00到到G99G99共共100100种。种。JB/T32081999JB/T32081999标准规定了标准规定了G G代码代码5.1.1 5.1.1 程序指令分类程序指令分类 表表2-1 G代码代码(JB/T32081999) 2 2辅助功能辅助功能(M(M指令指令) ) 辅助功能辅助功能M M代码代码(JB/

28、T32081999)(JB/T32081999) 常用常用M M指令指令M00：程序停止指令：程序停止指令M00使程序停止在本段，使程序停止在本段，不执行下段。该指令可不执行下段。该指令可用于自动加工过程中停用于自动加工过程中停车进行测量工件尺寸、车进行测量工件尺寸、工件调头、手动变速等工件调头、手动变速等操作。操作。M01：计划停止指令：计划停止指令预先在控制面板上按下预先在控制面板上按下“任选停止任选停止”键，当执键，当执行到行到M01时程序才停止；时程序才停止；该指令常用于工件尺寸该指令常用于工件尺寸的停机抽样检查等，当的停机抽样检查等，当检查完成后，可按启动检查完成后，可按启动键继续执

29、行以后的程序。键继续执行以后的程序。常用常用M M指令指令M02：程序结束指令：程序结束指令用此指令使主轴、进给、用此指令使主轴、进给、冷却全部停止，并使机冷却全部停止，并使机床复位。床复位。M02必须出现必须出现在程序的最后一个程序在程序的最后一个程序段中，表示加工程序全段中，表示加工程序全部结束。部结束。M03、M04、M05、 M06M03表示主轴正转；表示主轴正转；M04表示主轴反转；表示主轴反转；M05表示主轴停止；表示主轴停止；M06表示换刀指令，用表示换刀指令，用于具有自动换刀装置的于具有自动换刀装置的机床。机床。3 3进给功能进给功能(F(F功能功能) )代码法：后面的数代码法

30、：后面的数字机床进给速度数字机床进给速度数列的序号。列的序号。直接指定法：直接指定法：F后跟后跟的数字就是进给速度的数字就是进给速度的大小，目前大多数的大小，目前大多数数控机床都采用直接数控机床都采用直接指定法。指定法。F F指令为进给速度指指令为进给速度指令，用来指定坐标令，用来指定坐标轴移动进给的速度。轴移动进给的速度。F F代码为续效代码，代码为续效代码，一经设定后如未被一经设定后如未被重新指定，则先前重新指定，则先前所设定的进给速度所设定的进给速度继续有效。该指令继续有效。该指令有两种表示方法。有两种表示方法。4 4S S功能功能S指令用来指定主轴转速，用字母及指令用来指定主轴转速，用

31、字母及后面的后面的14位数字表示，有恒转速位数字表示，有恒转速(单位单位为为r/min)和恒线速和恒线速(单位为单位为m/min)两种两种方式。方式。S指令只是设定主轴转速的大小，指令只是设定主轴转速的大小，并不会使主轴回转，必须有并不会使主轴回转，必须有M03或或M04指令，主轴才旋转。指令，主轴才旋转。S指令是续效代码。指令是续效代码。 T指令用于选择所需的刀具和指定刀具补偿号。指令用于选择所需的刀具和指定刀具补偿号。一般加工中心程序中的一般加工中心程序中的T代码后的数字直接表示所代码后的数字直接表示所选择的刀具号码，如选择的刀具号码，如T12，表示，表示12号刀；数控车号刀；数控车床程序

32、中的床程序中的T代码后的数字既包含所选择的刀具号，代码后的数字既包含所选择的刀具号，也包含刀具补偿号。也包含刀具补偿号。5 5T T功能功能 说明说明 虽然数控代码是国际通用的，虽然数控代码是国际通用的，但是各个数控系统厂家自定了一但是各个数控系统厂家自定了一些编程规则，不同的系统指令方些编程规则，不同的系统指令方法和含义不同，具体应用时要参法和含义不同，具体应用时要参阅该数控机床的编程说明书。阅该数控机床的编程说明书。注意注意2.3.1绝对尺寸指令和增量尺寸指令绝对尺寸指令和增量尺寸指令绝对尺寸绝对尺寸(G90)：机床：机床运动部件的坐标尺寸值运动部件的坐标尺寸值相对于坐标原点给出。相对于坐

33、标原点给出。地址符用地址符用 X、Y、Z增量尺寸增量尺寸(G91)：机床：机床运动部件的坐标尺寸值运动部件的坐标尺寸值相对于前一位置给出相对于前一位置给出 。地址符用地址符用 U、V、W123451 1）G50G50指令：设定数控车床编程坐标系指令：设定数控车床编程坐标系指令格式：指令格式： 例：如图所示，设零件各表面已完成粗加工，例：如图所示，设零件各表面已完成粗加工，试分别用绝对坐标方式和增量坐标方式编写试分别用绝对坐标方式和增量坐标方式编写G00G00，G01G01程序段。程序段。绝对坐标编程：绝对坐标编程：G00 X18 Z2G00 X18 Z2A-BA-BG01 X18 Z-15 F

34、50G01 X18 Z-15 F50B-CB-CG01 X30 Z-26G01 X30 Z-26C-DC-DG01 X30 Z-36G01 X30 Z-36D-ED-EG01 X42 Z-36G01 X42 Z-36E-FE-F增量坐标编程：增量坐标编程：G00 U-62 W-58A-BG01 -17 50 -G01 U12 W-11 -G01 W-10 -G01 U12 -例例5.1;5.1;加工图所示的零件，选右端面加工图所示的零件，选右端面O O点为编程点为编程原点，则加工程序如下：原点，则加工程序如下：O0001O0001T0101;T0101;S800 M03;S800 M03;G0

35、0 X200.0 Z100.0;G00 X200.0 Z100.0;X30.0 Z5.0;X30.0 Z5.0;G01 X50.0 Z5 F1.3;G01 X50.0 Z5 F1.3;Z45.0;Z45.0;X80.0 Z65.0;X80.0 Z65.0;X100.0;X100.0;Z5.0;Z5.0;X200.0 Z100.0 T0100;X200.0 Z100.0 T0100;M05;M05;M30;M30; 用直线插补指令编程。用直线插补指令编程。 %3306%3306N10 G00 X20 Z2 M03N10 G00 X20 Z2 M03；N20 G01 X26 Z-5 F300N20

36、 G01 X26 Z-5 F300；N30 Z-48N30 Z-48； N40 U34 W-10N40 U34 W-10；N50 X80 Z-73N50 X80 Z-73； N60 X90N60 X90；N70 G00 X100 Z10N70 G00 X100 Z10；N80 M05N80 M05；N90 M30N90 M30；(4) G02 (4) G02 顺圆插补顺圆插补格式：格式：G02 X_ Z_ R_(I_ K_G02 X_ Z_ R_(I_ K_) ) 或或 G02 U_ W_ R_(I_ K_)G02 U_ W_ R_(I_ K_)其中：其中： X X，Z(U,W)Z(U,W)为

37、圆弧终点坐标；为圆弧终点坐标； RR圆弧半径；圆弧半径； II圆心相对于圆弧起点的径向增量坐标值圆心相对于圆弧起点的径向增量坐标值; ; K K圆心相对于圆弧起点的轴向增量坐标值。圆心相对于圆弧起点的轴向增量坐标值。 N50 G02 X58 Z-20 R20 N60 G01 X58 Z-54N70 G02 X58 Z-93 R25顺圆顺圆(4) G03 (4) G03 逆圆插补逆圆插补格式：格式：G03 X_ Z_ R_(I_ K_G03 X_ Z_ R_(I_ K_) ) 或或 G02 U_ W_ R_(I_ K_)G02 U_ W_ R_(I_ K_)其中：其中： X X，Z(U,W)Z(

38、U,W)为圆弧终点坐标；为圆弧终点坐标； RR圆弧半径；圆弧半径； II圆心相对于圆弧起点的径向增量坐标值圆心相对于圆弧起点的径向增量坐标值; ; K K圆心相对于圆弧起点的轴向增量坐标值。圆心相对于圆弧起点的轴向增量坐标值。 1 1）I I、K K的指定也可用半径指定；的指定也可用半径指定；2 2）当）当I I、K K值均为零时，该代码可以省略；值均为零时，该代码可以省略；3 3）圆弧在多个象限时，该指令可连续执行；）圆弧在多个象限时，该指令可连续执行；4 4）在圆弧插补程序内不能有刀具（）在圆弧插补程序内不能有刀具（T T）指令；）指令；5 5）使用半径）使用半径R R值时，指定小于值时，

39、指定小于180180；6 6）R R可以优先与可以优先与I I、K K。执行圆弧插补需要注意的事项：执行圆弧插补需要注意的事项：例例1 1（R R）指令：）指令： G02 X50.0 ZG02 X50.0 Z10.0 R27 F0.110.0 R27 F0.1；或或G02 U30.0 WG02 U30.0 W10.0 R27 F0.110.0 R27 F0.1；（I I，K K）指令：）指令： G02 X50.0 ZG02 X50.0 Z10.0 I20.0 K17.0 F0.110.0 I20.0 K17.0 F0.1；或或G02 U30.0 WG02 U30.0 W10.0 I20.0 K

40、17.0 F0.110.0 I20.0 K17.0 F0.1；例：如图所示，走刀路线为例：如图所示，走刀路线为A-B-C-D-E-FA-B-C-D-E-F，试分，试分别用绝对坐标方式和增量坐标方式编程。别用绝对坐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 R4 F50G03 X34 Z-4 R4 F50G01 Z-20G01 Z-20G02 Z-40 R20G02 Z-40 R20G01 Z-58G01 Z-58G02 X50 Z-66 R8G02 X50 Z-66 R8增量坐标编程增量坐标编程 G03 U8 W-4 R4 F50 G03 U8 W-4 R4 F5

41、0 G01 W-16 G01 W-16 G02 W-20 R20 G02 W-20 R20 G01 W-18 G01 W-18 G02 U16 W-8 R8 G02 U16 W-8 R8 G01 U0 W-42 F0.1G01 U0 W-42 F0.1；G03 U12 W-6 R6 F0.08G03 U12 W-6 R6 F0.08； 作业：编制下图加工程序。SR5SR5121214143232 1616 1212(1)(1)设定编程原设定编程原点点(2)(2)计算基点坐计算基点坐标标编写图示零件的精加工程序编写图示零件的精加工程序( (工艺分析略工艺分析略) )O OG92 X100 Z8G

42、92 X100 Z8T22T22M03 S800M03 S800G00 X24 Z1G00 X24 Z1G01 X28 Z-1 F80G01 X28 Z-1 F80Z-20Z-20X32X32X42 W-15X42 W-15G01 X42 Z-40G01 X42 Z-40G02 Z-54 R12G02 Z-54 R12G01 Z-60G01 Z-60X47X47G00 X100 Z80G00 X100 Z80M02M02 车削加工，进刀时采用快速走刀接近工件车削加工，进刀时采用快速走刀接近工件切削起点附近的某个点，再改用切削进给，以切削起点附近的某个点，再改用切削进给，以减少空走刀的时间，提高

43、加工效率切削起点的减少空走刀的时间，提高加工效率切削起点的确定与工件毛坯余量大小有关，应以刀具快速确定与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。走到该点时刀尖不与工件发生碰撞为原则。进刀和退刀方式进刀和退刀方式加工内容加工内容主轴转速主轴转速S S进给速度进给速度F(mm/min)F(mm/min)车端面车端面120120m/minm/min100100粗车外圆粗车外圆500500r/minr/min100100精车外圆精车外圆500500r/minr/min8080切断切断300 300 r/minr/min2020切削用量确定切削用量确定例：如图车削例：如图

44、车削50502 2槽，编程如下：槽，编程如下：N010 G00 X62 Z-12N010 G00 X62 Z-12；N011 G01 X50 F0.08N011 G01 X50 F0.08；N012 G04 U1N012 G04 U1；N013 G00 X62N013 G00 X62； 返回参考点检查指令返回参考点检查指令 G27G27格式：格式：G27 XG27 X（U U）- Z- Z（W W）- - 说明：说明：1)1)回原点之前必须先取消刀补。回原点之前必须先取消刀补。2 2）机床必须已经回过一次参考点。）机床必须已经回过一次参考点。例：例：G27 U0 W0;G27 U0 W0;自动

45、返回参考点指令自动返回参考点指令 G28G28格式：格式：G28 XG28 X（U U）- Z- Z（W W）- T0000- T0000说明：说明：1 1）G28G28指令先快速定位到中间点，再从中间点返指令先快速定位到中间点，再从中间点返回到参考点。回到参考点。2)2)即回原点之前取消刀补。即回原点之前取消刀补。例：例：G28 U0 W0;G28 U0 W0;固定循环功能固定循环功能单一固定循环单一固定循环复合固定循环复合固定循环 在数控车床上对圆柱、端面、螺纹在数控车床上对圆柱、端面、螺纹等表面进行粗加工时，刀具往往要多次等表面进行粗加工时，刀具往往要多次反复地执行相同的动作，直至将工件

46、切反复地执行相同的动作，直至将工件切削到所要求的尺寸。为了简化编程工件，削到所要求的尺寸。为了简化编程工件，数控系统可以用一个程序段来设置刀具数控系统可以用一个程序段来设置刀具作反复切削，这就是循环功能。作反复切削，这就是循环功能。G90G90内、外径切削循环内、外径切削循环格式：格式：G90 X(U)_ Z(W)_ (F_); G90 X(U)_ Z(W)_ (F_); （加工圆柱面）（加工圆柱面）说明说明: :1 1）X(U)_X(U)_、Z(W)_Z(W)_为外、内径切削终点坐标为外、内径切削终点坐标2 2）F_F_为切削进给量；为切削进给量；例：应用圆柱面切削循环功能加工下图所示零件。

47、例：应用圆柱面切削循环功能加工下图所示零件。O0001O0001G50 X200 Z200 T0101 G50 X200 Z200 T0101 M03 S1000M03 S1000G00 X55 Z2 M08G00 X55 Z2 M08G90 X45 Z-25 F0.2G90 X45 Z-25 F0.2X40X40X35X35G00 X200 Z200 T0101G00 X200 Z200 T0101M30M30锥面切削循环指令锥面切削循环指令 （G90G90）格式：格式：G90 XG90 X（U U）_ Z_ Z（W W）_ I _ F_ I _ F_说明说明: :1 1）X(U)_X(U)

48、_、Z(W)_Z(W)_为外、内径切削终点坐标为外、内径切削终点坐标2 2）F_F_为切削进给量；为切削进给量；3 3）I_I_为圆锥半径差，为圆锥半径差，I=I=起点半径起点半径终点半径。终点半径。SK3例例5.65.6加工图加工图5.355.35所示的零件，毛坯如图中双点所示的零件，毛坯如图中双点画线所示，小端直径为画线所示，小端直径为?50mm50mm，加工锥面的大端直，加工锥面的大端直径为径为?20mm20mm，加工余量较大，为此，使用，加工余量较大，为此，使用G90G90车削循车削循环指令编写粗车程序，每次环指令编写粗车程序，每次X X向的背吃刀量为向的背吃刀量为5mm5mm： 例题

49、例题 运用锥度切削循环指令编程。运用锥度切削循环指令编程。G90 X40 Z20 I-5 F30 G90 X40 Z20 I-5 F30 A-B-C-D-AA-B-C-D-A X30 X30 A-E-F-D-AA-E-F-D-A X20 X20 A-G-H-D-AA-G-H-D-A1.1.外径、内径粗车循环指令外径、内径粗车循环指令G71G71（1 1）功能：）功能：G71G71适合棒料毛坯除去较大余量的切削，适合棒料毛坯除去较大余量的切削，粗车后为精车留有粗车后为精车留有U U（直径值）的精车余量（直径值）的精车余量, ,该指该指令只须指定精加工路线，系统自动给出粗加工路令只须指定精加工路线

50、，系统自动给出粗加工路线。线。（2 2） 格式：格式：G71 U (G71 U ( d) R(e);d) R(e);G71 P(ns)Q(nf)U(G71 P(ns)Q(nf)U( u)W(u)W( w) F S T ;w) F S T ; 复合固定循环指令复合固定循环指令（3 3） 说明：说明：u d d是背吃刀量，无正负号，半径值是背吃刀量，无正负号，半径值; ;ue e是退刀量，无正负号，半径值；是退刀量，无正负号，半径值；unsns是指定精加工路线的第一个程序段的段号；是指定精加工路线的第一个程序段的段号；unfnf是指定精加工路线的最后一个程序段段号；是指定精加工路线的最后一个程序段

51、段号；u u u是是X X方向上的精加工余量，直径方向上的精加工余量，直径值；值；u w w是是Z Z方向上的精加工余量。方向上的精加工余量。u粗车过程中从程序段号粗车过程中从程序段号nsnsnfnf之间的任何之间的任何F F、S S、T T功能均被忽略，只有功能均被忽略，只有G71G71指令中指定的指令中指定的F F、S S、T T功能有效。功能有效。注意：注意：粗加工第一个程序段中，只允许粗加工第一个程序段中，只允许G00XG00X轴移轴移动，动，Z Z轴不能有移动轴不能有移动, ,否则出现报警。否则出现报警。例例5.10 5.10 车削图车削图5.445.44所所示的零件。粗车刀示的零件

52、。粗车刀T0101T0101，精车余量，精车余量X X轴为轴为0.2mm0.2mm，Z Z轴为轴为0.1mm0.1mm。粗车的切削速度为粗车的切削速度为500r/min500r/min。粗车的进给。粗车的进给量为量为60mm/min60mm/min，粗车时，粗车时每次背吃刀量为每次背吃刀量为2mm2mm。退刀量为退刀量为0.5mm0.5mm。（。（P79P79）编写程序如下：编写程序如下：O0007N010 G00 X150.0 Z50.0 T0101;N020 M03 S500;N030 G00 X84.0 Z3.0 M08;N040 G71 U2.0 R 0.5；N050 G71 P055

53、 Q115 U0.2 W0.1 F60；N055 G00 X20.0; N060 G01 Z-20.0;N070 X40 Z-40.0;N080 G03 X60.0 W-10.0 R10.0; N090 G01 X60.0 W-20.0;N100 X80.0;N110 Z-90.0； N115 X84.0;N120 G00 X150.0 Z50.0 T0100 M09;N130 M05;N140 M30; 加工如图所示工件，毛坯为加工如图所示工件，毛坯为45mm45mm，要进行粗加工，主轴转速，要进行粗加工，主轴转速500r/min500r/min，粗车时，粗车时背吃刀量为背吃刀量为2mm2m

54、m，进给速度，进给速度60mm/min60mm/min，留给精加工，留给精加工的余量的余量X X方向为方向为0.3mm,Z0.3mm,Z方向为方向为0.1mm0.1mm，编制该工件，编制该工件粗加工程序。粗加工程序。1 1、工艺分析、工艺分析（）以右端面中心点建立工件坐标系。（）以右端面中心点建立工件坐标系。（）该零件采用（）该零件采用G71G71进行粗车。进行粗车。2 2、确定工艺方案。确定工艺方案。 从右至左粗加工各面。从右至左粗加工各面。3 3、选择刀具及切削用量、选择刀具及切削用量（1 1）选择刀具）选择刀具外圆刀外圆刀T0101T0101：粗车加工；粗车加工；（2 2）切削用量确定）

55、切削用量确定4 4、程序如下、程序如下; ;O0008O0008N010 G00 X150.0 Z100.0 N010 G00 X150.0 Z100.0 ；N020 M03 S500; N020 M03 S500; N030 T0101 M08;N030 T0101 M08;N040 G00 X45.0 Z2.0; N040 G00 X45.0 Z2.0; N050 G71 U2.0 R0.5;N050 G71 U2.0 R0.5;N060 G71 P065 Q135 U0.3 W0.1 F60; N060 G71 P065 Q135 U0.3 W0.1 F60; N065 N065 G00

56、 X0;G00 X0;（Z Z轴不能移动）轴不能移动）N070 G01 Z0;N070 G01 Z0;N080 G03 X11.0 W-5.5 R5.5N080 G03 X11.0 W-5.5 R5.5；N090 G01 Z-15.5;N090 G01 Z-15.5;N100 X17.0 W-10.0;N100 X17.0 W-10.0;N110 W-15;N110 W-15;N120 G02 X29.0 W-7.348 R7.5;N120 G02 X29.0 W-7.348 R7.5;N130 G01 W-12.652;N130 G01 W-12.652;N135 X45.0;N135 X4

57、5.0;N140 G00 X150.0 Z100.0 M09N140 G00 X150.0 Z100.0 M09；N150 T0100 M05;N150 T0100 M05;N160 M30;N160 M30;程序如下：程序如下：N10 G00 X200 Z100 T0101N10 G00 X200 Z100 T0101；N20 M03 S500N20 M03 S500；N30 G00 X120 Z5 M08N30 G00 X120 Z5 M08；N40 G71 U2 R0.5N40 G71 U2 R0.5；N50 G71 P60 Q120 U2 W2 F0.25N50 G71 P60 Q12

58、0 U2 W2 F0.25；N60 G00 X40 N70 G01 Z-30N60 G00 X40 N70 G01 Z-30； N80 X60 Z-60N80 X60 Z-60；N90 Z-80N90 Z-80；N100 X100 Z-90N100 X100 Z-90；N110 Z-110N110 Z-110；N120 X120 Z-130N120 X120 Z-130； N130 G00 X125N130 G00 X125； N140 X200 Z100 M09N140 X200 Z100 M09； N150 M05 T0100N150 M05 T0100； N160 M02N160 M02

59、； 精车循环指令（精车循环指令（G70G70）精车循环指令（精车循环指令（G70G70）当用当用G71G71指令对工件进行粗加工后，可以用指令对工件进行粗加工后，可以用G70G70指令完成精车循环也就是让刀具按粗车循环指指令完成精车循环也就是让刀具按粗车循环指令的精加工路线切除粗加工中留下的余量。令的精加工路线切除粗加工中留下的余量。指令格式为：指令格式为： G70 PG70 P（nsns） Q Q（nfnf）nsns指定精加工路线的第一程序段的顺序号；指定精加工路线的第一程序段的顺序号；nfnf指定精加工路线的最后一个程序段顺序号。指定精加工路线的最后一个程序段顺序号。【例题】用【例题】用G

60、70G70、G71G71指令编程，指令编程，如图所示，程序如下：如图所示，程序如下： N01 G50 X200.0 Z220.0N01 G50 X200.0 Z220.0；（坐标系设定）；（坐标系设定） N02 G00 X160.0 Z180.0 M03 S800N02 G00 X160.0 Z180.0 M03 S800；N03 G71 P04 Q10 U4.0 W2.0 D7.0 F0.30 S500N03 G71 P04 Q10 U4.0 W2.0 D7.0 F0.30 S500；NO4 G00 X40.0 S800NO4 G00 X40.0 S800；N05 G01 W-40.0 F0