任务2-1台阶短轴数控车编程课件

任务2-1台阶短轴数控车编程课件简单的短轴，通过这个零件的数控加工，首先掌握数控编程中最基本的指令，包括有对刀、G00快速进给、G01直线插补、G02\G03圆弧插补、G90\G91绝对与增量编程、G98\G99每分钟与每转进给、G04暂停等。【任务要求】简单的短轴，通过这个零件的数控加工，首先掌握数控编程中最1.标准坐标系及其运动（2）坐标系的规定

1)拇指、食指、中指代表X、Y、Z三个移动坐标轴，右手大拇指的指向为X轴的正方向，食指的指向为Y轴的正方向，中指的指向为Z轴的正方向。（1）基本原则基本原则为刀具相对于静止工件运动的原则。即在加工过程中不论是刀具运动，还是工件运动，编程时均假定工件静止不动，刀具相对于静止的工件运动。

2）绕平行于X、Y、Z各轴的回转运动分别用A、B、C表示，其正方向用右手螺旋法则确定。以大拇指指向+X、+Y、+Z方向。其余四指的指向为+A、+B、+C的方向。

3）如果工件运动，刀具静止不动，则可分别用+X´、+Y´、+Z´、+A´、+B´、+C´表示工件相对于刀具的运动，一、数控机床坐标系1.标准坐标系及其运动（2）坐标系的规定（1）（3）运动方向的确定机床某一部件运动的正方向，是增大工件和刀具之间距离的方向，即在刀具相对静止的工件运动的前提下，刀具远离工件的运动方向为正方向。（4）附加坐标系如果机床在基本的直角坐标系X、Y、Z之外，另有轴线平行于它们的坐标系，称为附加坐标系，可指定为U、V、W轴，如果还有第三组，可指定为P、Q、R轴。如果+A、+B、+C之外还有平行或不平行与A、B、C的回转运动，可指定为D、E、F。（3）运动方向的确定（4）附加坐标系2.数控车床坐标系与工件坐标系（1）机床坐标系（2）机床参考点2.数控车床坐标系与工件坐标系（1）机床坐标系（2）机床（3）卧式数控车床坐标系（4）工件坐标系（3）卧式数控车床坐标系（4）工件坐标系%1000N01G91G00X50Y60N…….N200M02N10G01X100Y200F100D300M03程序M05程序段指令字1.数控程序的结构程序的结构一个零件程序是由遵循一定结构句法和格式规则的若干个程序段组成的，而每个程序段是由若干个指令字（又称功能字）组成的。二、程序结构与常用功能指令

%1000N10G01X100Y200F100D3NGXFMS程序段程序号准备功能尺寸字工艺功能字辅助功能字主轴功能字程序段结构程序段由程序段号、若干功能字和程序段结束符号组成。每个程序段由按照一定顺序和规定排列的指令字组成。NGXFM功能地址符说明程序号O或P或%程序地址编号尺寸字X，Y，Z，U，V，W直线坐标轴A，B，C，D，E旋转坐标轴R圆弧半径I，J，K圆弧中心坐标准备功能G指令动作方式辅助功能M开关控制方式的指定补偿值H，D补偿值地址暂停P或X或F暂停时间重复次数L或H子程序调用次数或循环程序的循环次数切削用量F进给量或进给速度，格式：F＿；表示工件被加工时刀具相对于工件的合成进给速度Vc主轴转速S主轴转速，格式：S＿；S后的数值表示主轴速度，单位为转/每分钟(r/min)，恒线速度时，S单位m/min。刀具号T刀库中的刀具编号，格式T××××；T后有面有四位数字，前两位数字是刀具号，后两位是刀具补偿号。例：T0303表示选用3号刀及3号刀具补偿值。功能地址符说明程序号O或P或%程序地址编号尺寸字

2.常用功能指令代码组别功能说明*GOO01快速定位H、FG01直线插补H、FG02圆弧插补（顺时针）H、FG03圆弧插补（逆时针）H、FG0400暂停H、FG2004英制输入H、F*G21公制输入H、FG2700参考点返回检查H、FG28返回参考点H、FG29从参考点返回H、FG30返回第二、第三或第四参考点H、FG3201螺纹切削H、FG3600X轴刀偏自动设定FG37Z轴刀偏自动设定FG4007取消刀尖半径补偿H、F*G41刀尖左补偿H、FG42刀尖右补偿H、F（1）准备功能指令2.常用功能指令代码组别功能说明*GOO01快速定位H、G54-G5903工件坐标系1-6H、FG99（华中数控是G94/G95）05每转进给方式H、F*G1816ZX平面选择H、FG9001内外圆切削循环FG5000坐标系设定或最大转速设定FG92螺纹切削循环FG52局部坐标系设置HG94端面切削循环FG6500宏指令调用H、FG66宏指令调用H、FG67宏指令取消H、FG70精车循环FG71内外圆粗车复合循环H、FG72端面粗车复合循环H、FG73固定粗车形状循环H、FG74端面钻孔加工循环H、FG75内外圆切槽循环H、FG76螺纹车削复合循环H、FG8001车外圆固定循环HG81车端面固定循环HG82车螺纹固定循环H*G9002绝对坐标编程HG91增量坐标编程HG9200工件坐标系制定H*G9805每分钟进给方式H、FG54-G5903工件坐标系1-6H、FG99（华中数控是G（2）辅助功能指令代码模态功能说明代码模态功能说明M00非模态程序停止M03模态主轴正转起动M02非模态程序结束M04模态主轴反转起动M30非模态程序结束并返回程序起点*M05模态主轴停止转动M06非模态换刀M98非模态调用子程序M07模态切削液打开M99非模态子程序结束*M09模态切削液停止注：M00、M02、M30、M98、M99用于控制零件程序的走向，是CNC內定的辅助功能与PLC程序无关，是非模态M功能，只在书写了该代码的程序段中有效。其余M代码用于机床各种辅助功能的开关动作其功能不由CNC內定，而是由PLC程序指定，是模态M功能，在被同一组的另一个功能注销前一直有效。（2）辅助功能指令代码模态功能说明代码模态功能说明M00非1.快速定位指令（G00）GOOX(U)Z(W)（1）编程格式（2）例题刀具从A点快速移动到B点，其程序可以有以下三种表达方式。1）绝对坐标：G00X20Z602）增量坐标：G00U-60W403）混合坐标：G00U-60Z60；或G00X20W40三、基本功能指令编程1.快速定位指令（G00）GOOX(U)（3）特点1）G00指令刀具相对于工件从当前位置以各轴预先设定的快速进给速度移动到程序段所指定的下一个定位点。2）G00指令中的快进速度由机床参数对各轴分别设定，不用程序规定。由于各轴以各自速度移动，不能保证各轴联动后的合成轨迹是直线。3）快移速度可由面板上的快速修调旋钮修正。4）G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。5）G00为模态指令，可由同组指令G01、G02、G03等功能注销。（3）特点2.直线插补指令（G01）（1）编程格式1）绝对编程G90G01X＿Z＿F＿2）相对编程G91G01X＿Z＿F＿或G01U＿W＿F＿必须注意的是：①G01指令是模态指令，必须由同组指令来取消。②G01指令进给速度由模态指令F决定。③G01指令前若出现G00指令，而该句程序段中未出现F指令，则G01指令的移动速度按照G00指令的速度执行。④进给速度有两种表示方法，一种是每分钟进给量，单位mm/min，另一种是每转进给量，单位mm/n。2.直线插补指令（G01）（1）编程格式必须注意的是：

刀具从A点直线到B点，其程序按进给速度表达方式不同，可以有下面两种表达式。

（2）例题

1）每分钟进给

G98G01X22Z60F1502）每转进给

G99G91G01X-56Z25F0.3（3）特点

1）G01指令刀具相对于工件从当前位置以联动的方式按程序段中F指令规定的合成进给速度，按合成的直线轨迹移动到程序段所指定的终点。

2）实际进给速度等于指令速度F与进给速度修调倍率的乘积。

3）G01为模态指令，如果后续程序段不改变加工线形和进给速度，可以不再书写这些代码。

4）可由同组指令G00、G02、G03等功能注销刀具从A点直线到B点，其程序按进给速度表达方式不同，

（4）G01倒角、倒圆角功能

1）编程格式①倒角指令格式

G01X（U）＿C＿F＿；

G01Z（W）＿C＿F＿；②倒圆角指令格式

G01X（U）＿R＿F＿；

G01Z（W）＿R＿F＿；2）特点

①倒角和倒圆角指令中的C值和R值有正、负之分。当倒角和倒圆角方向指向另一坐标轴的正向时，C值和R值为正，反之为负。②仅适用于直角边间倒角和倒圆角。③在螺纹切削程序段中不得出现倒角控制指令。（4）G01倒角、倒圆角功能1）编程格式2）特点

3）G01倒角、倒圆角功能编程示例

①该零件外轮廓有倒角C2、C3和倒圆角R3，直接采用G01倒角、倒圆角功能编程 ②采用G01倒角、倒圆角功能编程的交点A、B、D坐标分别为A（18,0）、B（18，-25）、D（36，-25）3）G01倒角、倒圆角功能编程示例①该零件外轮廓有倒角C③工件外轮廓精加工参考程序程序名O2101程序号程序备注N10G54G21G98；程序初始化N20M03S800T0101；主轴正转、转速800r/min、选1号刀N30G00X0ZO；快速定位右端面中心工件坐标系原点N40G01X18C2F80；光端面，倒角N50Z-25R3；车Φ18外圆，倒R3圆角N60X36C3；车台阶端面，倒角N70Z-50；车Φ36外圆N80G00X80Z20；快速返回起刀点N90M30；程序结束思考：①比较不用G01倒角、倒圆角功能编程的差别；②在实际加工中，N30中G00快速到右端面中心处会有什么后果；③精加工中，程序编写如何补偿刀尖半径误差。③工件外轮廓精加工参考程序程序名O2101程序号程序备注N14)直线编程示例绝对值编程%21021N010T0101N020S03N00X200.0Z100.0N040X30.0Z5.0N01X50.0Z130;N060Z-45.0N070X80.0Z-65.0N00X100.0N090Z5.0N100X200.0Z100.0T0100N110M05N120M30;4)直线编程示例绝对值编程%21021N020S03N0增量值编程%2103N010T0101N020S03N00X200.0Z100.0N040U-170.0W-95.0N01U20.0W130;N060W-40.0N070U30.0W-20.0N080U20.0N090W70.0N100X200.0Z100.0T0100N110M05N120M30;思考：①绝对编程与增量编程的优缺点②如可能让程序更简化增量值编程%2103N020S03N00X200.03.圆弧插补指令（G02、G03）（1）编程格式半径编程G02/G03X(U)＿Z(W)＿R＿F＿圆心编程G02/G03X(U)＿Z(W)＿I＿K＿F＿（a）后置刀架（b）前置刀架（2）G02、G03判断圆弧插补分为顺时针圆弧插补和逆时针圆弧插补，G02是顺时针圆弧插补指令，G03是逆时针圆弧插补指令。3.圆弧插补指令（G02、G03）（1）编程格式（a）后置刀圆弧插补参数说明圆弧插补参数说明（4）圆弧插补举例1）圆弧加工程序G03X45Z15R25F0.2或G03X45Z15I-10K-24.7F0.22）加工手柄，选右端面O点为编程原点。用两种圆弧指令编程（4）圆弧插补举例2）加工手柄，选右端面O点为编程原点。用两圆弧半径R和终点坐标表示的圆弧指令圆心坐标和终点坐标表示的圆弧指令%2104%2105N010T0101N010T0101N020G00X40Z5N020G00X40Z5N030M03S400N030M03S400N040G00X0N040G00X0N050G01Z0F60N050G01Z0F60N060G03U24W-24R15N060G03U24W-24I-15K0N070G02X26Z-31R5N070G02X26.0Z-31.0I3K-4N080G01Z-40N080G01Z-40.0N090G00X40N090G00X40.0N100Z5N100Z5N110M05N110M05N120M30N120M30思考：①I、K在绝对坐标编程与增量坐标编程定义有无差别②总结一下，在什么样的尺寸标注下，更适合采用圆心坐标和增量坐标编程圆弧半径R和终点坐标表示的圆弧指令圆心坐标和终点坐标表示的圆4.暂停指令（G04）暂停指令G04是按指令的时间延迟执行下一个程序段。（1）编程格式G04X或G04U；G04P；序号格式含义暂停时间单位1G04X

X

：指定时间（允许小数点）秒或转2G04U

U

：指定时间（允许小数点）秒或转3G04P

P

：指定时间（不允许小数点）0.001秒或转注：一般情况下，单位为秒。（2）G04应用G04可使刀具作短暂停留，以获得圆整而光滑的表面，该指令可用于切槽、钻镗孔以及螺纹加工。4.暂停指令（G04）序号格式含义暂停时间单位1G04X姓名班级学号任务名称台阶短轴数控车编程任务单编号MS2-1方案描述识图、工艺分析、工艺参数确定、编程、仿真加工教学目标1.能正确分析零件的工艺性；2.能合理选择外圆车刀并确定切削参数；3.能确定工件坐标系、对刀方法；4.会应用G00、G01、G02、G03、G04、G90、G91、G98、G99指令；5.具有与人合作及责任意识、质量意识、安全意识。材料45毛坯种类热轧圆棒料数控系统FANUC0i硬度HB196-224毛坯尺寸Φ36Χ1001.画出走刀路线，选择刀具，并确定切削用量2.填写程序注释程序程序注释四、任务单编制及仿真加工姓名班级学号任务名称台阶短轴数控车编程任务单编号MS2-1方任务2-1台阶短轴数控车编程课件任务2-1台阶短轴数控车编程课件简单的短轴，通过这个零件的数控加工，首先掌握数控编程中最基本的指令，包括有对刀、G00快速进给、G01直线插补、G02\G03圆弧插补、G90\G91绝对与增量编程、G98\G99每分钟与每转进给、G04暂停等。【任务要求】简单的短轴，通过这个零件的数控加工，首先掌握数控编程中最1.标准坐标系及其运动（2）坐标系的规定

1)拇指、食指、中指代表X、Y、Z三个移动坐标轴，右手大拇指的指向为X轴的正方向，食指的指向为Y轴的正方向，中指的指向为Z轴的正方向。（1）基本原则基本原则为刀具相对于静止工件运动的原则。即在加工过程中不论是刀具运动，还是工件运动，编程时均假定工件静止不动，刀具相对于静止的工件运动。

2）绕平行于X、Y、Z各轴的回转运动分别用A、B、C表示，其正方向用右手螺旋法则确定。以大拇指指向+X、+Y、+Z方向。其余四指的指向为+A、+B、+C的方向。

3）如果工件运动，刀具静止不动，则可分别用+X´、+Y´、+Z´、+A´、+B´、+C´表示工件相对于刀具的运动，一、数控机床坐标系1.标准坐标系及其运动（2）坐标系的规定（1）（3）运动方向的确定机床某一部件运动的正方向，是增大工件和刀具之间距离的方向，即在刀具相对静止的工件运动的前提下，刀具远离工件的运动方向为正方向。（4）附加坐标系如果机床在基本的直角坐标系X、Y、Z之外，另有轴线平行于它们的坐标系，称为附加坐标系，可指定为U、V、W轴，如果还有第三组，可指定为P、Q、R轴。如果+A、+B、+C之外还有平行或不平行与A、B、C的回转运动，可指定为D、E、F。（3）运动方向的确定（4）附加坐标系2.数控车床坐标系与工件坐标系（1）机床坐标系（2）机床参考点2.数控车床坐标系与工件坐标系（1）机床坐标系（2）机床（3）卧式数控车床坐标系（4）工件坐标系（3）卧式数控车床坐标系（4）工件坐标系%1000N01G91G00X50Y60N…….N200M02N10G01X100Y200F100D300M03程序M05程序段指令字1.数控程序的结构程序的结构一个零件程序是由遵循一定结构句法和格式规则的若干个程序段组成的，而每个程序段是由若干个指令字（又称功能字）组成的。二、程序结构与常用功能指令

%1000N10G01X100Y200F100D3NGXFMS程序段程序号准备功能尺寸字工艺功能字辅助功能字主轴功能字程序段结构程序段由程序段号、若干功能字和程序段结束符号组成。每个程序段由按照一定顺序和规定排列的指令字组成。NGXFM功能地址符说明程序号O或P或%程序地址编号尺寸字X，Y，Z，U，V，W直线坐标轴A，B，C，D，E旋转坐标轴R圆弧半径I，J，K圆弧中心坐标准备功能G指令动作方式辅助功能M开关控制方式的指定补偿值H，D补偿值地址暂停P或X或F暂停时间重复次数L或H子程序调用次数或循环程序的循环次数切削用量F进给量或进给速度，格式：F＿；表示工件被加工时刀具相对于工件的合成进给速度Vc主轴转速S主轴转速，格式：S＿；S后的数值表示主轴速度，单位为转/每分钟(r/min)，恒线速度时，S单位m/min。刀具号T刀库中的刀具编号，格式T××××；T后有面有四位数字，前两位数字是刀具号，后两位是刀具补偿号。例：T0303表示选用3号刀及3号刀具补偿值。功能地址符说明程序号O或P或%程序地址编号尺寸字

2.常用功能指令代码组别功能说明*GOO01快速定位H、FG01直线插补H、FG02圆弧插补（顺时针）H、FG03圆弧插补（逆时针）H、FG0400暂停H、FG2004英制输入H、F*G21公制输入H、FG2700参考点返回检查H、FG28返回参考点H、FG29从参考点返回H、FG30返回第二、第三或第四参考点H、FG3201螺纹切削H、FG3600X轴刀偏自动设定FG37Z轴刀偏自动设定FG4007取消刀尖半径补偿H、F*G41刀尖左补偿H、FG42刀尖右补偿H、F（1）准备功能指令2.常用功能指令代码组别功能说明*GOO01快速定位H、G54-G5903工件坐标系1-6H、FG99（华中数控是G94/G95）05每转进给方式H、F*G1816ZX平面选择H、FG9001内外圆切削循环FG5000坐标系设定或最大转速设定FG92螺纹切削循环FG52局部坐标系设置HG94端面切削循环FG6500宏指令调用H、FG66宏指令调用H、FG67宏指令取消H、FG70精车循环FG71内外圆粗车复合循环H、FG72端面粗车复合循环H、FG73固定粗车形状循环H、FG74端面钻孔加工循环H、FG75内外圆切槽循环H、FG76螺纹车削复合循环H、FG8001车外圆固定循环HG81车端面固定循环HG82车螺纹固定循环H*G9002绝对坐标编程HG91增量坐标编程HG9200工件坐标系制定H*G9805每分钟进给方式H、FG54-G5903工件坐标系1-6H、FG99（华中数控是G（2）辅助功能指令代码模态功能说明代码模态功能说明M00非模态程序停止M03模态主轴正转起动M02非模态程序结束M04模态主轴反转起动M30非模态程序结束并返回程序起点*M05模态主轴停止转动M06非模态换刀M98非模态调用子程序M07模态切削液打开M99非模态子程序结束*M09模态切削液停止注：M00、M02、M30、M98、M99用于控制零件程序的走向，是CNC內定的辅助功能与PLC程序无关，是非模态M功能，只在书写了该代码的程序段中有效。其余M代码用于机床各种辅助功能的开关动作其功能不由CNC內定，而是由PLC程序指定，是模态M功能，在被同一组的另一个功能注销前一直有效。（2）辅助功能指令代码模态功能说明代码模态功能说明M00非1.快速定位指令（G00）GOOX(U)Z(W)（1）编程格式（2）例题刀具从A点快速移动到B点，其程序可以有以下三种表达方式。1）绝对坐标：G00X20Z602）增量坐标：G00U-60W403）混合坐标：G00U-60Z60；或G00X20W40三、基本功能指令编程1.快速定位指令（G00）GOOX(U)（3）特点1）G00指令刀具相对于工件从当前位置以各轴预先设定的快速进给速度移动到程序段所指定的下一个定位点。2）G00指令中的快进速度由机床参数对各轴分别设定，不用程序规定。由于各轴以各自速度移动，不能保证各轴联动后的合成轨迹是直线。3）快移速度可由面板上的快速修调旋钮修正。4）G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。5）G00为模态指令，可由同组指令G01、G02、G03等功能注销。（3）特点2.直线插补指令（G01）（1）编程格式1）绝对编程G90G01X＿Z＿F＿2）相对编程G91G01X＿Z＿F＿或G01U＿W＿F＿必须注意的是：①G01指令是模态指令，必须由同组指令来取消。②G01指令进给速度由模态指令F决定。③G01指令前若出现G00指令，而该句程序段中未出现F指令，则G01指令的移动速度按照G00指令的速度执行。④进给速度有两种表示方法，一种是每分钟进给量，单位mm/min，另一种是每转进给量，单位mm/n。2.直线插补指令（G01）（1）编程格式必须注意的是：

刀具从A点直线到B点，其程序按进给速度表达方式不同，可以有下面两种表达式。

（2）例题

1）每分钟进给

G98G01X22Z60F1502）每转进给

G99G91G01X-56Z25F0.3（3）特点

1）G01指令刀具相对于工件从当前位置以联动的方式按程序段中F指令规定的合成进给速度，按合成的直线轨迹移动到程序段所指定的终点。

2）实际进给速度等于指令速度F与进给速度修调倍率的乘积。

3）G01为模态指令，如果后续程序段不改变加工线形和进给速度，可以不再书写这些代码。

4）可由同组指令G00、G02、G03等功能注销刀具从A点直线到B点，其程序按进给速度表达方式不同，

（4）G01倒角、倒圆角功能

1）编程格式①倒角指令格式

G01X（U）＿C＿F＿；

G01Z（W）＿C＿F＿；②倒圆角指令格式

G01X（U）＿R＿F＿；

G01Z（W）＿R＿F＿；2）特点

①倒角和倒圆角指令中的C值和R值有正、负之分。当倒角和倒圆角方向指向另一坐标轴的正向时，C值和R值为正，反之为负。②仅适用于直角边间倒角和倒圆角。③在螺纹切削程序段中不得出现倒角控制指令。（4）G01倒角、倒圆角功能1）编程格式2）特点

3）G01倒角、倒圆角功能编程示例

①该零件外轮廓有倒角C2、C3和倒圆角R3，直接采用G01倒角、倒圆角功能编程 ②采用G01倒角、倒圆角功能编程的交点A、B、D坐标分别为A（18,0）、B（18，-25）、D（36，-25）3）G01倒角、倒圆角功能编程示例①该零件外轮廓有倒角C③工件外轮廓精加工参考程序程序名O2101程序号程序备注N10G54G21G98；程序初始化N20M03S800T0101；主轴正转、转速800r/min、选1号刀N30G00X0ZO；快速定位右端面中心工件坐标系原点N40G01X18C2F80；光端面，倒角N50Z-25R3；车Φ18外圆，倒R3圆角N60X36C3；车台阶端面，倒角N70Z-50；车Φ36外圆N80G00X80Z20；快速返回起刀点N90M30；程序结束思考：①比较不用G01倒角、倒圆角功能编程的差别；②在实际加工中，N30中G00快速到右端面中心处会有什么后果；③精加工中，程序编写如何补偿刀尖半径误差。③工件外轮廓精加工参考程序程序名O2101程序号程序备注N14)直线编程示例绝对值编程%21021N010T0101N020S03N00X200.0Z100.0N040X30.0Z5.0N01X50.0Z130;N060Z-45.0N070X80.0Z-65.0N00X100.0N090Z5.0N100X200.0Z100.0T0100N110M05N120M30;4)直线编程示例绝对值编程%21021N020S03N0增量值编程%2103N010T0101N020S03N00X200.0Z100.0N040U-170.0W-95.0N01U20.0W130;N060W-40.0N070U30.0W-20.0N080U20.0N090W70.0N100X200.0Z100.0T0100N110M05N120M30;思考：①绝对编程与增量编程的优缺点②如可能让程序更简化增量值编程%2103N020S03N00X200.03.圆弧插补指令（G02、G03）（1）编程格式半径编程G02/G03X(U)＿Z(W)＿R＿F＿圆心编程G02/G03X(U)＿Z(W)＿I＿K＿F＿（a）后置刀架（b）前置刀架（2）