数控车床编程市公开课一等奖省赛课获奖课件

第二章数控编程第三节数控车床编程基础一、数控车床编程特点

1.在一个程序段中，能够采取绝对坐标编程、增量坐标编程或二者混合编程。2.普通情况下，用绝对坐标编程时，坐标值X取工件直径；增量坐标编程时用地址U，W代替X，Z进行编程，用径向实际位移量2倍值表示，U、W正负方向由行程方向确定，行程方向与机床坐标方向相同时为正；反之为负。3.为提升工件径向尺寸精度，X向脉冲当量取Z向二分之一。

数控车床编程第1页

4.因为车削加工余量较大，为简化编程,数控装置常具备不一样形式固定循环。5.编程时，常认为刀尖是一个点，而实际中刀尖为一个半径不大圆弧，所以需要对刀具刀尖圆弧半径进行赔偿。注意：直径编程与半径编程

当用直径值编程时，称为直径编程法。车床出厂时设定为直径编程，所以，在编制与X轴相关各项尺寸时，一定要用直径值编程。

用半径值编程时，称为半径编程法。如需用半径编程，普通需专门设定。数控车床编程第2页二、坐标系统

数控车床是以机床主轴轴线方向为Z轴方向，刀具远离工件方向为Z轴正方向。X轴垂直于工件旋转轴线方向，且刀具远离主轴轴线方向为X轴正方向。1.机床坐标系机床原点O+Z+XLФd旋转中心线数控车床坐标系图O´参考点数控车床编程第3页2.工件坐标系普通将工件坐标系Z轴设成与机床主轴中心线重合，X轴设在工件左端面或右端面。工件原点O+Z+XLФd工件坐标系图起刀点工件原点1O1数控车床编程第4页三、对刀问题对刀就是确定刀尖在工件坐标系中位置。惯用对刀方法为试切法和利用对刀仪自动对刀。O(b)确定刀尖在X向位置O(a)确定刀尖在Z向位置L数控车床对刀将L和d输入数控系统，即完成这把刀具Z向和X向对刀。O(a)确定刀尖在Z向位置L数控车床对刀O(a)确定刀尖在Z向位置L数控车床对刀O(b)确定刀尖在X向位置dO(b)确定刀尖在X向位置d①试切法对刀数控车床编程第5页②利用对刀仪自动对刀

自动对刀是经过刀尖检测系统实现，刀尖以设定速度向接触式传感器靠近，当刀尖与传感器接触并发出信号，数控系统马上记下该瞬间坐标值，并自动修正刀具赔偿值。自动对刀过程如图所表示.数控车床编程第6页轴类零件刀具选择

总之，数控车削加工中，确定零件加工原点，建立准确加工坐标系（工件坐标系）以及考虑刀具不一样尺寸对加工影响问题等，都需要经过对刀来处理。四、车削工艺问题数控车削加工包含内外圆柱面车削加工、端面车削加工、钻孔加工、螺纹加工、复杂外形轮廓回转面车削加工等。数控车床编程第7页盘类零件加工刀具选择数控车床编程第8页外圆车削示意图数控车床编程第9页车削类零件毛坯数控车床编程第10页先用直线程序进行粗加工，再按零件轮廓进行精加工

可先按图中方法进行1~4次粗加工，再精加工成形。回转体类零件车削加工路线回转体类零件惯用数控车床或数控磨床来加工，尤其是在车削零件毛坯多为棒料或锻坯，加工余量较大且不均匀，所以在编程中，粗车加工线路是主要要考虑问题。

4321数控车床编程第11页（一）F功效（进给量）1、在G98码状态下，F后面数值表示每分钟进给量。如：G98F200表示进给量200mm/min2、在G99码状态下，F后面数值表示是主轴1转切削进给量或切螺纹螺距。如：G99F0.3表示进给量0.3mm/r五、相关编程代码说明数控车床编程第12页（二）

S功效（主轴功效）1、G50S□□□□表示主轴最高转速限制。如：G50S1800表示主轴最高转速限制为1800r/min.2、G96S□□□□表示周速一定控制，S后面数值为圆周切削速度V（m/min）.

如：G96S150表示控制主轴转速，使切削点速度一直保持在150m/min.数控车床编程第13页由周速V可求得主轴转速以下：N=1000V/π

D其中：V---周速（150m/min）。D----切削点直径（mm）.如图，为保持ABC各点周速一致，则在每点主轴转速分别为：A：n=1000×150/(π×40)=1193r/min

B：n=1000×150/(π×60)=795r/min

C：n=1000×150/(π×70)=682r/min

上述转速改变是由数控装置自动控制。数控车床编程第14页3、

G97S□□□□表示周速一定取消。

S后面数字表示恒线速度控制取消后主轴转速，如S未指定，将保留G96最终值。

例：G97S3000表示恒线速控制取消后主轴转速3000r/min。（三）T功效（刀具功效）T后面有4位数字，表示使用刀具及刀具赔偿号。T□□

□□如：T0303表示调用第3号刀具，使用3号刀补。若后二位数字为00表示取消刀具赔偿，如T0300。数控车床编程第15页（四）

M功效（辅助功效）M代码功能说明M00程序停顿用于停顿运行（主轴冷却全停）M01选择停顿可由机床按钮选择是否有效M02程序停顿停顿读纸带，停顿主轴M03主轴正转起动M04主轴反转起动M05主轴旋转停顿M08冷却液开M09冷却液关M23螺纹自动切离M24螺纹自动切离停顿M30程序停顿程序复位到起始位置M40主轴低速档20~310~1075r/minM41主轴高速档70~1030~3600r/minM98调用子程序M99返回主程序数控车床编程第16页（五）

G功效（准备功效）

1.工件坐标系设定

一个为：G50XZ（惯用方法）另一个为：G54~G59数控车床编程第17页2.G01倒角功效(45°)

G01X__K__F__由端面切削向轴向切削倒角，K正负依据倒角是向Z轴正向还是负向，如右图①③所表示。①G01X50.0K-2.0F__;③G01X20.0K-2.0F__;

G01Z__I__F__由轴向切削向端面切削倒角，I正负依据倒角是向X轴正向还是负向,如图②④所表示。②G01Z0I-2.0F__;④G01Z0I2.0F__;其中X、Z是倒角切削后位置坐标，I、K是倒角尺寸指定。②①502×45°KIX0Z0外径倒角202×45°KIX0Z0③④内孔倒角数控车床编程第18页3.G01倒圆功效(1/4圆角）G01X__R__F__由端面切削向轴向切削倒圆，R正负依据倒圆是向Z轴正向还是负向，如右图⑤⑦所表示。⑤G01X50.0R-2.0F__;⑦G01X20.0K-2.5F__;G01Z__R__F__由轴向切削向端面切削倒圆，R正负依据倒圆是向X轴正向还是负向,如图⑥⑧所表示。⑥G01Z0R-2.0F__;⑧G01Z0R2.5F__;其中X、Z是倒圆切削后位置坐标，R是倒圆半径。20X0Z0G01倒圆50R2.0R2.5⑥⑧⑤⑦数控车床编程第19页

4.进给暂停G04 PP值可输入两位整数，表示延迟时间，单位为毫秒。主要用于车削环槽、不通孔和自动加工螺纹等场所。暂停指令G04图G04P1000数控车床编程第20页例1如图所表示圆柱螺纹，螺纹导程为1.5mm。5.螺纹切削(G32)

G32X(U)Z(W)FQX(U)Z(W)指令终点坐标，F螺纹导程，

Q螺纹切削开始角度，能够给定不一样开始角度来切出多头螺纹。G00Z104.0；X29.2；（ap1=0.4）G32Z56.0F1.5；G00X40.0；Z104.0；X28.6；（ap2=0.3）G32Z56.0；G00X40.0；Z104.0；X28.2；（ap3=0.2）…….3056104车螺纹图数控车床编程第21页

例2如图所表示圆锥螺纹，螺纹导程为3.5mm，1=2mm，2=1mm，每次背刀量为1mm。2140431450车削圆锥螺纹图……G00X12.0；G32X41.0W-43.0F3.5；G00X50.0；W43.0；X10.0；G32X39.0W-43.0；G00X50.0；W43.0；……数控车床编程第22页6.螺纹切削循环(G92)

G92X(U)Z(W)IFX,Y为螺纹终点坐标值，U,W为螺纹终点相对循环起点坐标分量，I为锥螺纹终点与始点半径差，正负号由终点（基准）看始点方向来决定。G50X270.0Z260.0坐标设定G97S300主轴300r/minT0101M03主轴正转G00X35.0Z104.0G92X29.2Z56.0F1.5切削循环1X28.6切削循环2X28.2切削循环3X28.04切削循环4G00X270.0Z260.0T0100M05回起刀点，主轴停M02程序结束例3车如图所表示圆柱螺纹。3056104车螺纹图数控车床编程第23页例4车如图所表示圆锥螺纹。G50X270.0Z260.0G97S300M03T0101G00X80.0Z62.0G92X49.0Z12.0I-5.0F2.0X48.5X48.1X47.7X47.5G00X270.0Z260.0T0100M05M02126222+Z+X504050车削圆锥螺纹图80(49.6)数控车床编程第24页7.刀尖圆弧自动赔偿功效（G41，G42，G40）

编程时，通常都将车刀刀尖作为一点来考虑，但实际上刀尖处存在圆角，如图所表示。当用按理论刀尖点编出程序进行端面、外径、内径等与轴线平行或垂直表面加工时，是不会产生误差。但在进行倒角、锥面及圆弧切削时，则会产生少切或过切现象，如图所表示。含有刀尖圆弧自动赔偿功效数控系统能依据刀尖圆弧半径计算出赔偿量，防止少切或过切现象产生。刀尖圆角R图刀尖圆角R造成少切与过切图数控车床编程第25页①G40（解除刀尖半径赔偿）②G41（左刀尖半径赔偿）③G42（右刀尖半径赔偿）在设置刀尖圆弧自动赔偿值时，还要设置刀尖圆弧位置编码（即刀尖方向编码）。刀尖方向要求图38332227654441109R数控车床编程第26页刀具补偿量确定数控车床编程第27页（六）固定循环G功效利用固定循环能够将普通程序中“切入——切削（或切螺纹）——退刀——返回”等四段动作，用一个循环指令完成，使程序简单化。数控车床编程第28页G90固定循环图Φ50X0Z0φ6030④①②③ABCDX65.0Z2.0G90X_Z_（I_）F_；其中X、Z为如图所表示循环起点对角点坐标（切削终点坐标）。I为圆锥面切削终点相对于起点半径差。正负号由终点看始点方向(X向)来决定。

普通写法：G00X50.0；G01Z-30F_；X65.0；G00Z2.0；固定循环语句来写：G90X50.0Z-30.0F_；1.外圆/内径切削循环G90数控车床编程第29页O2（CIRCLETAP）……；N4G01G96X65.0Z2.0S120；N5G90X60.0Z-35.0I-5.0F0.3；N6G00X55.0；N7G90X50.0Z-35.0

I-5.0；第2刀N8

G00X_Z_；G90使用方法图φ60φ40X0Z0BA12φ50352.0第1刀数控车床编程第30页2.端面固定循环G94G94X_Z_（K_）F_；其中X、Z为循环起点对角点坐标（切削终点坐标）。K为圆锥面切削终点相对于起点之差。正负号由终点看始点方向(Z向)来决定。

G94使用方法图φ75φ30321X0Z015X85.0Z5.001（CIRCLESTR）N1T0100M40；N2G97G40S450M08；N3G00X85.0Z10.0T0101M03；N4G01G96Z5.0F3.0S120；N5G94X30.0Z-5.0F0.2；N6Z-10.0；N7Z-15.0;N8G00G97X200Z200S450T0100;N9M01;10第1刀第2刀第3刀数控车床编程第31页O2（CIRCLETAP）……；N4G01G96X55.0Z2.0S120；N5G94X20.0Z0K-5.0F0.2；N6Z-5.0

；N7Z-10.0N8

G00X_Z_；X55.0Z2.01015第1刀第2刀第3刀数控车床编程第32页3.复合固定循环G71、G72、G73、G70在使用G90、G92、G94时，已经使程序简化了一些，但还有一类被称为复合固定循环代码，能够使程序深入简化。这些代码是G71、G72、G73、

G70等。使用这些复合形固定循环编程时，只需指令精加工形状，就能够完成从粗加工到精加工全过程。数控车床编程第33页①内外径粗切循环G71当给出如图所表示精加工形状路线A→A’→B及切削深度，就会进行平行于Z轴屡次切削，最终按留有精加工切削余量△W和△U/2之后精加工形状进行加工。数控车床编程第34页其指令形式及含义以下：

G71P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)I(△i)K(△k)D(△d)F(f)S(s)T(t)N（ns）………………N（nf）…………数控车床编程第35页P-精加工形状程序段中开始程序段号Q-精加工形状程序段中结束程序段号U-X向精加工余量；

W-Z向精加工余量；△d–每次切削深度(半径值)F–进给量（e-退刀量）I-X方向中精加工余量K-Z方向中精加工余量S–主轴功效T–刀具功效数控车床编程第36页

注意：1、在G71中

P→Q程序段中F、S、T功效，为精车时指令，对粗车循环G71无效。含在G71程序段中F、S、T功效才是粗车指令。2、I=0、K=0时。中精加工被省略。3、每次切深△d可按工艺要求设定，当实际总切深不为每次切深整数倍时，系统自动调整粗加工循环最终一刀切深，以确保加工余量。数控车床编程第37页4、普通零件轮廓必须符合X轴、Z轴方向同时单调增大或单调降低；当X方向非单调时，Z轴方向必须单调改变，此时，ns→nf程序段中第一条指令必须在X、Z向同时有运动。5、能够进行刀补。Z向非单调改变不允许单调改变时：G71P100Q200

……N100G00X_;……N200……;X方向非单调改变时：G71P100Q200……N100G00X_Z_;……N200……;

数控车床编程第38页X200Z140例5:用G71编写程序加工如图所表示零件O1；T0100；G40G97S240M08；G00G42X120.Z10.T0101M03；G96S120；G71P6Q12U2.W2.DF0.3；N6G00X40.F0.15；G01Z-30.；X60.Z-60.；Z-80.；X100.Z-90.；Z-110.；N12X120.Z-130.；N13G00X125.；……M30；数控车床编程第39页②端面粗车循环G72G72与G71加工方式相同，但沿着X方向进行切削循环。G72P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)I(△i)K(△k)D(△d)F(f)S(s)T(t)；N（ns）………………N（nf）…………其参数含义与G71相同。△W△U/2△d快速进给切削进给AA’B数控车床编程第40页例6:用G72编写程序加工如图所表示零件

N10G50X200Z200T0101;

N20M03S800;

N30G00G41X176.Z2.M08;

N40G96S120;

N60G72P70Q120U2.W0.5DF0.2;

N70G00X160.Z-70.;

N80G01X120.Z-60.F0.15;

N90Z-50.;

N100X80.Z-40.;

N110Z-20.;

N120X36.Z2.;

N130G00G40X200.Z200.;

N140M30;XX176.0Z2.0O1注意：零件轮廓必须符合X轴、Z轴方向均单增或单减。数控车床编程第41页③闭环切削循环G73闭环切削循环就是按照一定切削形状逐步地靠近最终形状。适于对铸、锻毛坯切削。

G73P(ns)Q(nf)I(△i)

K(△k)U(△u)W(△w)D(△d)F(f)S(s)T(t);N（ns）………………N（nf）…………CBDA’A数控车床编程第42页式中：P--精加工轮廓程序段中开始程序段段号；Q--精加工轮廓程序段中结束程序段段号；I--X方向总让刀量（半径值）；K—Z方向总让刀量；D--重复加工次数；

△u--X向精加工余量（直径值）；△w--Z向精加工余量；CBDA’A数控车床编程第43页N01G50X200.Z200.；N10T0100M41;N20M03S；N30G00G42X140.Z40.T0101；N40G96S150；N60G73P70Q130U1W0.5D3F0.3；N70G00X20.Z0.；N80G01Z-20F0.15；

N90X40.0Z-30.0；

N100Z-50.0；

N110G02X80.Z-70.R20.0；

N120G01X100Z-80；N130X105.0；N140G00X200.Z200.G40；

N150M30；数控车床编程第44页④精加工循环G70由G71、G72、G73完成粗加工后，能够用G70进行精加工。

编程格式:G70P(ns)Q(nf)

式中：P-精加工轮廓程序段中开始程序段段号；

Q-精加工轮廓程序段中结束程序段段号。

精加工时，G71、G72、G73程序段中F、S、T指令无效，只有在ns----nf程序段中F、S、T才有效。

比如：在前述程序中增加N135G70P70Q130；就能够完成从粗加工到精加工全过程。数控车床编程第45页4.钻削循环G74编程格式:G74Z(W)K(△k)FZ(W)--钻削深度；K--每次钻削长度（不加符号）。例：采取钻削循环功效加工如图所表示深孔，试编写加工程序。其中：∆k=20，F=0.1。N10G50X200Z100

T0202;N20M03S600;

N30G00X0Z5;N50G74Z-80K20F0.1;N60G00X200Z100

T0200;N70M30;

数控车床编程第46页5.外径切槽循环G75G75功效适合于在外圆面上切削沟槽或切断加工。

格式:G75X(U)I(△i)F;X(U)-槽深;I-每次循环切削量。G50X200.Z100.T0202;M03S600;G00X35.Z-50.;G96S80;G75X-1.I5.F0.1;G00X200.Z100.T0200;M30;X200.0Z100.0数控车床编程第47页6.复合螺纹切削循环指令G76复合螺纹切削循环指令能够完成一个螺纹段全部加工任务。编程格式:G76X(U)_Z(W)_I_K_D_F_A_P_;X、Z-终点坐标；I-螺纹部分半径差，即螺纹切削起始点与切削终点半径差，正负号由终点看始点方向(X向)来决定,当i=0时为直螺纹；K-螺纹牙型高（以半径值指定）D-第一次切入量（以半径值指定）；F-螺纹导程；A-刀尖角(0-120°)；P-切削方式(省略时为切削量固定,单侧刃切削)。数控车床编程第48页α刀尖KDD√nP1型切削量固定，单刃切削P2型切削量固定，交织切削αKA开始点KDIФXZP数控车床编程第49页αKDDDDDP3型切入量固定，单刃切削αKDDDDDDP4型切入量固定，交织切削数控车床编程第50页例7编制如图所表示零件数控程序，双点画线为2570坯料，粗车每次切深约1mm，精车余量为0.5。1025314150651425241620161214例8图+X+ZC0.5C1200T01T02355355外圆车刀切槽刀100数控车床编程第51页1025314150651425241620161214+X+ZC0.5C1200100N1T01N2G50X200.Z100.建立工件坐标系N3S1000M03主轴正转1000r/minN4G00X27.Z0车端面进刀点N5G01X-0.5F80N6G00Z2.X23.第一次粗车进刀点N7G01Z-44.5F100X25.N8G00Z2.X21.第二次粗车进刀点65+X+Z272565+X+Z272565+X+Z232565+X+Z232565+X+Z25+X+Z25+X+Z25数控车床编程第52页N9G01Z-44.5F100X23.N10G00Z2.X19.第三次粗车进刀点N11G01Z-30.5F100X21.N12G00Z2.X17.第四次粗车进刀点N13G01Z-30.5F100X19.N14G00Z2.X15.第五次粗车进刀点+X+Z2521+X+Z2521+X+Z2521+X2521+Z+X2521+Z+X252119+Z+X252119+Z+X252119+Z+X252119+Z+X252117+Z+X252117+Z+X252117+Z+X2521171025314150651425241620161214例8图+X+ZC0.5C1数控车床编程第53页+Z+X252117N15G01Z-10.F100X17.N16G00Z2.X13.第六次粗车进刀点N17G01Z-10.F100X15.N18G00Z2.X9.第七次粗车进刀点N19G01X13.Z-5.F80N20G00Z2.X0.精车进刀点N21G01Z0F70+Z+X25211715+Z+X25211715+Z+X25211715+Z+X25211715+Z+X25211713+Z+X25211713+Z+X25211713+Z+X25211713+Z+X25211713+Z+X25211713+Z+X25211713+Z+X252117131025314150651425241620161214例8图+X+ZC0.5C1数控车床编程第54页+Z+X25211713N22G03X12.Z-6.I0K-6.

车头部圆弧N23G01Z-10.F80

车12柱面X14.X16.Z-25.

车锥面

Z-31X18X20.Z