第三章数控加工程序的编制

第二数控加工程序的编制（补充）

341、数控车床的编程特点普通控车床能完成端面、内外圆、倒角、锥面、球面及成形面、螺纹等的车削加工。在一个程序段中，根据图样上标注的尺寸，可以采用绝对值编程、增量值编程或二者混合编程。由于车削加工图样上的径向尺寸及测量的径向尺寸使用的是直径值，因此在数控车削加工的程序中输入的X及U坐标值也是“直径值”。为提高工件的径向尺寸精度，X向的脉冲当量取Z向的一半。由于毛坯常用棒料或锻料，加工余量大，所以数控装置常具备不同形式的固定循环功能，可进行多次循环切削。341、数控车床的编程特点编程时，常认为车刀刀尖是一个点，而实际上为了提高刀具寿命和工作表面质量，车刀刀尖常磨成一个半径不大的圆弧，因此为提高工件的加工精度，当编制圆头刀程序时，需要对刀具半径进行补偿。大多数数控车床都具有刀具补偿，这类数控车床可直接按工件轮廓尺寸编程。对不具备刀具自动补偿功能的数控车床，编程时需先计算补偿量。许多数控车床用X、Z表示绝对坐标指令；用U、W表示增量坐标指令，而不用G90、G91指令。I、K在不同的程序段中作用也不同。I、K在圆弧切削时表示圆心相对于圆弧起点的坐标位置。而在有自动循环指令的程序中，I、K坐标则用来表示每次循环的进给量。三、车削加工程序编制

（回转体表面和端面）1、零件加工特点：

主要为轴类、盘类等回转体零件。主要加工表面为内外圆柱面、圆锥面、成形表面、螺纹和端面，以及还需要做车槽、倒角、切断、钻孔、扩孔、铰孔等工作。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。

X方向分直径和半径,直径是回转零件常用的标注方式。切削需要多次吃刀。2、常用编程指令：

刀尖半径补偿指令:G40、G41、G42

循环指令：单一固定循环指令（G90、G92、G94）

复合固定循环指令（G71、G72、G73、G74、G75、G76）

子程序指令直径编程方式恒速切削和恒转速切削指令进给速度和恒进给量切削速度3、常用编程指令举例1）刀尖圆弧半径自动补偿指令G40、G41、G42举例2）恒速切削G96与恒转速切削G97指令举例3）恒进给速度G94与恒进给量G95指令举例4）固定循环指令举例（1）单一固定循环指令举例

（2）复合固定循环指令举例（G71、G72、G73、G74、G75、G76指令）7）调用子程序举例刀尖位置编码：3

N10G00X200Z175T0101

N20M03S1500

N30G00G42X58Z10M08

N40G96S200

N50G01Z0F1.5

N60X70F0.2

N70X78Z-4

N80X83

N85X85Z-5N90Z-15

N100G02X91Z-18R3F0.15

N110G01X94

N120X97Z-19.5

N130X100

N140G00G40G97X200Z175

N150M30

1）、刀尖圆弧半径自动补偿指令

G40、G41、G42举例加工图所示零件2）恒速切削与恒转速切削指令

(G96G97)ISO标准:G96恒速切削指令(最大线速度m/min)G97恒转速切削指令(转速r/min)，表示取消恒定切削格式:G96(G97)S___应用:G96常用与精加工和半精加工

G97常用与粗加工或半径变化不大的工件.举例:G96S180（恒速切削最大线速度180m/min)）

G97S2500（恒转速切削转速2500r/min）G96、G97为同组的模态指令字。CNC系统上电默认G97有效G50S-；设置恒线速控制时的主轴最高转速限制值（r/min）恒线速度是指在车床车削工件时，工件通常以主轴轴线为中心线进行旋转，刀具切削工件的切削点可以看成围绕主轴轴线作圆周运动，圆周切线方向的瞬时速率称为切削线速度（通常简称为线速度），线速度可由下式求出：恒线速切削的优点是：对于直径变化的工件，因为工件上各点的切削线速度相同，使工件各表面粗糙度保持一致，从而使工件表面质量显著提高。但使用恒线速功能加工端面、锥面和圆弧时，随着直径尺寸的变化，特别是当刀具接近工件中心时，主轴的转速会越来越高，造成离心力过大，产生危险甚至危及机床的寿命。针对这种情况，所以要限制主轴的最高转速，也就是说当由切削线速度计算出的主轴转速高于设定的转速时，此时主轴转速限制为当前设定的转速。（1）在G96状态下，被指令的S值，即使在G97状态中也保持着，当返回到G96状态时，其值恢复。如：G96S50；切削线速度50m/mimG97S1000；主轴转速为1000r/minG96G0X30切削线速度50m/mim（2）当机床锁住时，恒线速度控制功能仍然有效。（3）螺纹切削时，恒线速度控制功能虽然也能有效，但为了保证螺纹加工精度，螺纹切削时不要采用恒线速度控制，应在G97状态下进行螺纹切削，这点对于各个数控系统都是适用的。3）恒进给速度与恒进给量指令

(G94G95)ISO标准:G94:恒进给速度(mm/min)G95:恒进给量(mm/r)格式:G94(G95)F___华中I系统标准G98:恒进给速度(mm/min)G99:恒进给量(mm/r)格式:G98(G99)F___应用:G95恒进给量用于加工螺纹。举例:G98F100:

（恒进给速度00mm/min)G99F0.3

（恒进给量0.3mm/r)4、单一固定循环

单一固定循环可以将一系列连续加工动作，如“切入-切削-退刀-返回”，用一个循环指令完成，从而简化程序。包括圆柱面或圆锥面切削循环

端面切削循环平面端面切削循环锥面端面切削循环螺纹切削循环第一节数控车床的程序编制

车削固定循环功能车削循环指令是用含有G功能的一个程序段完成多个程序段指令的加工操作，免去了复杂的数学运算，使程序得以简化。车削循环指令有单一固定循环指令和复合循环指令。1.单一固定循环指令（FUNC-0i系统)单一固定循环指令只能进行简单的重复加工，主要有外径/内径切削固定循环指令（G90）、螺纹切削固定循环指令（G92)和端面固定循环指令（G94）。单一固定循环可以将一系列连续加工动作，如“切入-切削-退刀-返回”，用一个循环指令完成，从而简化程序。第一节数控车床的程序编制

1.外径/内径切削循环固定循环指令（G90)编程格式：G90X_Z_F_其中，X、Z值为圆柱面切削终点的坐标值；F是进给速度。如图所示，该指令可使刀具从循环起点A走矩形轨迹，回到A点，然后进刀，在按矩形循环，依次类推，最终完成圆柱面车削。执行该指令刀具刀尖从循环起点（A点）开始，经ABCDA。其中，AB、DA段按快速R移动；BC、CD段按指令速度F移动。对于如图所示的工件，编制一个粗车φ32外圆的简单循环程序，每次切深1mm（半径方向）（1）确定切削深度及循环次数，单边径向余量为（40-32）/2=4mm,每次切削深度为1mm，其循环次数为4次。图3-2外循环程序示例（2）编写的循环程序如下：绝对坐标方式程序G90X38Z-60F300;G90X36Z-60F300;G90X34Z-60F300;G90X32Z-60F300;相对坐标方式程序G90X-4Z-62F300;G90X-6Z-62F300;G90X-8Z-62F300;G90X-10Z-62F300;

圆柱面固定循环切削举例G90X40Z20F0.3；（ABCD

A)

X30；（AEFD

A)X20;（AGHD

A)第一节数控车床的程序编制

2)带锥度的内（外）径切削循环指令如图所示，该指令可使刀具从循环起点A走直线轨迹，刀具刀尖从循环起点（A）开始，经A－B－C－A四段轨迹，依次类推，最终完成圆锥面车削。编程格式：

G90X_Z_R_F_其中，X、Z为圆锥终点坐标值；R为圆锥面切削的起点相对于终点的半径差，如果切削起点的X向坐标小于终点的X向坐标，R值为负，反之为正；F为进给速度。圆锥面固定循环切削举例3）端面切削循环（平面端面切削循环）编程格式

G94X(U)～Z(W)～F～式中：X、Z-端面切削的终点坐标值；

U、W-端面切削的终点相对于循环起点的坐标。

……

G00X85Z5

G94X30Z-5F0.2

Z-10

Z-15.....第一节数控车床的程序编制

2.端面切削固定循环指令（G94）(1)端面切削循环编程格式如下：G94X_Z_F_;其中，X、Z为端面切削的终点坐标值；F为进给速度。第一节数控车床的程序编制

如右图所示的工件，编写其粗车端面的简单循环程序（z轴每次进刀3mm）①绝对坐标方式程序G94X50Z-3F200；G94Z-6；G94Z-9；②相对坐标方式程序G94X-14Z-3F200；G94Z-6；G94Z-9；第一节数控车床的程序编制

（2）带锥度的端面切削循环指令编程格式：G94X_Z_R_F_其中，X、Z为端面切削的终点坐标轴；R为端面切削的起点相对于终点在Z轴方向的坐标分量。当起点Z向左边小于终点Z向坐标时R为负；反之为正。如图所示带有锥面的端面固定循环切削加工举例3、复合固定循环指令复合固定循环指令能解决复杂形面的加工，与简单循环的单一程序段不同，它有若干个程序段参加循环。运用复合循环切削指令，只需指定精加工路线和粗加工的背吃刀量，系统会自动计算出粗加工路线和加工次数，使程序得到进一步简化。外圆粗切循环（G71）适用于外圆柱面需多次走刀才能完成的粗加工。指令功能:切除棒料毛坯大部分加工余量，切削是沿平行Z轴方向进行

编程格式：

G71U(△d)R(e)

G71P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)

式中：

△d-表示每次切削深度，即X轴向的进刀，以半径值表示，无正负号；

；

e—每次切削结束的退刀量（半径值），无正负号；

；

ns--表示精加工路线第一个程序段的顺序号；

；

nf--精加工路线最后一个程序段的顺序号；

；

△u--Ｘ方向的精加工余量，直径值；即外圆的加工余量为正,内孔加工余量为负

△w--Z轴向精加工余量；

f、s、t--F、S、T代码。

注意：1、ns→nf程序段中的F、S、T功能，即使被指定也对粗车循环无效。

2、零件轮廓必须符合X轴、Z轴方向同时单调增大或单调减少；3、使用G71指令不得有Z方向的位移。使用循环指令编程，首先要确定换刀点、循环点A、切削始点A’和切削终点B的坐标位置。为节省数控机床的辅助工作时间，从换刀点至循环点A使用G00快速定位指令，循环点A的X坐标位于毛坯尺寸之外，Z坐标值可与切削始点A’的Z坐标值相同。

其次，按照外圆粗加工循环的指令格式和加工工艺要求写出G71指令程序段，在循环指令中有两个地址符U，前一个表示背吃刀量，后一个表示X方向的精加工余量。

A’→B是工件的轮廓线，A→A’→B为精加工路线，粗加工时刀具从A点后退Δu

/2、Δw，即自动留出精加工余量。顺序号ns至nf之间的程序段描述刀具切削加工的路线。外圆粗切循环（G71）举例N10G00X200Z140T0101N20G00X120Z12M08N30G96S120N40G71U2R0.5N50G71P60Q120U2W2F0.25N60G00X40//nsN70G01Z-30F0.15N80X60Z-60N90Z-80N100X100Z-90N110w-20;N120X120w-20//nfN130G00X125N140X200Z140N150M30

例子N010

G00

X150

Z100；N015S500M03T0101；N020

G00

X41

Z0；N030

G71

U2

R1；N040

G71

P50

Q120

U0.5

W0.2

F0.2；

N050

G01

X0

F0.1；N055S800M03；N060

G03

X11

W-5.5

R5.5；N070

G01

W-10；N080

X17

W-10；N090

W-15；N100

G02

X29

W-7.348

R7.5；N110

G01

W-12.652；N120

X41；N130

G70

P50

Q120

；N140G00X150Z100；N150M30；端面粗切循环（G72）端面粗切循环适于Z向余量小，X向余量大的棒料粗加工，指令功能

除切削是沿平行X轴方向进行外，该指令功能与G71相同，。编程格式

G72W(△d)R(e)

G72P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)

式中：

△d-背吃刀量；

e-退刀量；

ns-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；

△u-X轴向精加工余量；

△w-Z轴向精加工余量；

f、s、t-F、S、T代码。注意：

（1）ns→nf程序段中的F、S、T功能，即使被指定对粗车循环无效。

（2）零件轮廓必须符合X轴、Z轴方向同时单调增大或单调减少。（3）使用G72时不得有X方向的位移

指令功能

除切削是沿平行X轴方向进行外，该指令功能与G71相同，

端面粗加工切削循环程序举例O002N10G00X200Z200T0101N20M03S800N30G90G00X176Z132M08N40G96S120N50G72W3R0.5N60G72P70Q120U2W0.5F0.2N70G00X160Z60//nsN80G01X120Z70F0.15N90Z80N100X80Z90N110Z110N120X36Z132//nfN130G00G40X200Z200N140M30封闭切削循环G73

适合加工铸造、锻造成形的一类工件.指令功能

指令格式：G73U(Δi)

W(Δk)

R(d)；

G73P(ns)

Q(nf)U(Δu)W(Δw)FST；N(ns)

……；

……；

……F；

……S；

……；

N(nf)……；

图5

固定形状切削复合循环Δi表示X轴向总退刀量（半径值）；ΔK表示Z轴向总退刀量；d表示循环次数ns表示精加工路线第一个程序段的顺序号；nf表示精加工路线最后一个程序段的顺序号；Δu表示X方向的精加工余量（直径值）；Δw表示Z方向的精加工余量。背吃刀量分别通过X轴方向总退刀量Δi和Z轴方向总退刀量ΔK除以循环次数d求得。总退刀量Δi与ΔK值的设定与工件的切削深度有关。

使用固定形状切削复合循环指令，首先要确定换刀点、循环点A、切削始点A’和切削终点B的坐标位置。指令说明例

如图6所示，运用固定形状切削复合循环指令编程。N010

G00

Ｘ100

Z100N015S800M03T0101；N020

G00

Ｘ50

Z10N030

G73

Ｕ18

W5

R10N040

G73

P50

Q100

U0.5

W0.5

F0.2

N050

G01

X0

Z1F0.1N055S800M03；N060

G03

X12

W-6

Ｒ6N070

G01

W-10N080

X20

W-15N090

W-13N100

G02

X34

W-7

R7N110

G70

P50

Q100

N120G00X100Z100;N130M30;精加工复合循环（G70）指令格式G70

P(ns)

Q(nf)

指令功能用G71、G72、G73指令粗加工完毕后，可用精加工循环指令，使刀具进行A-A'-B的精加工，（如图1，图3，图5）。指令说明ns表示指定精加工路线第一个程序段的顺序号；nf表示指定精加工路线最后一个程序段的顺序号；

G70～G73循环指令调用N(ns)至N(nf)之间程序段，其中程序段中不能调用子程序。4.螺纹加工1.螺纹加工中的问题(1)车削螺纹时,刀具在进给方向(Z向)的进给速度与主轴转速之间有严格的定比关系。(2)设置引入量和超越量。但在螺纹切削的开始和结束部分,由于伺服的滞后,会产生螺距误差,为此必须设置引入量L1和超越量L2,L1≥2×导程，一般取2~5mm,L2≥（1～1.5）×导程，则取L1的l/2左右。(3)若螺纹收尾处没有退刀槽,应按45°退刀收尾。(4)不可随意设定和调整主轴转速和车刀进给速度。(5)受车刀挤压,螺纹车削后其大径会涨大,因此,车削外螺纹前的外圆直径应比螺纹大径小,当螺距为1·5~3·5mm时,外径一般可以小0·2~0·4mm车削内螺纹时,孔径尺寸D孔可按以下列近似公式计算:①车削塑性金属材料内螺纹时:D孔=D-P;②车削脆性金属材料的内螺纹时:D孔=D-1·05P(式中D为内螺纹大径,P为螺距)。(6)安装螺纹车刀时,刀尖必须与工件轴线等高,刀两侧刃角平分线与工件轴线垂直。三角形普通螺纹的牙深高度按下式计算：

h=0.6495P≈0.65PD大径＝D公称－0.1PD小径＝D公称－1.3P3)螺纹切削循环指令(G92)编程格式G92X(U)~Z(W)~I~F~式中：X(U)、Z(W)-螺纹切削的终点坐标值；I-螺纹部分半径之差，即螺纹切削起始点与切削终点的半径差。加工圆柱螺纹时，I=0。加工圆锥螺纹时，当X向切削起始点坐标小于切削终点坐标时，I为负，反之为正。(X坐标值依据《机械设计手册》查表确定)

F-螺纹导程。螺纹切削循环指令把“切入-螺纹切削-退刀-返回”四个动作作为一个循环，用一个程序段来指令。注意：其他系统常用的螺纹的加工为:G33、G32圆锥螺纹的加工程序编写

……

G00X80Z62

G92X49.6Z12I-5F2

X48.7

X48.1

X47.5

X47

G00X200Z200

……圆柱螺纹的加工程序编写举例（螺纹导程4mm，升速进刀段δ1=3mm，降速退刀段δ2=1.5mm，螺纹深度2.165mm大径=60mm）。螺纹的加工程序。

……

G00X115.67Z84.5G32X58.5Z10.7F4X57.5

X55.77……X56.5X56圆柱螺纹的加工程序编写

G00X35Z104

G33X29.2Z53F1.5

X28.6

X28.2

X28.04

G00X200Z200（3）带螺纹的轴类零件数控车削加工及其手工编程第一节车削数控加工及其手工编程分析A、工艺路线⑴先倒角→切削螺纹的实际外圆Φ47.8mm→切削锥度部分→车削Φ62mm外圆→倒角→车削Φ80mm外圆→切削圆弧部分→车削Φ85mm外圆。⑵切槽。⑶车螺纹。第一节车削数控加工及其手工编程B、选择刀具及画出刀具布置图根据加工要求,选用三把刀具。Ⅰ号刀车外圆，Ⅱ号刀切槽，Ⅲ号刀车螺纹。刀具布置如下图所示。采用刀仪对刀，螺纹刀尖相对与Ⅰ号刀尖在Z向位置15mm。编程之前,应正确的选择换刀点，以便在换刀过程中，刀具与工件、机床和夹具不会碰撞。C、确定切削用量车外圆，主轴转速为S630，进给速度为F150。切槽时，主轴转速为S315，进给速度为F10。切削螺纹时，主轴转速为S200，进给速度为F1.5。第一节车削数控加工及其手工编程刀具布置图第一节车削数控加工及其手工编程O0004/*程序号N10G92X200.Z350./*建立工件坐标系N20G00X41.8Z292.S630M03T1M08/*刀具快速接近工件，启动主轴,开冷却液N30G01X47.8Z289.F150./*倒角

N40U0W-59/*车Φ47.8mm外圆,增量坐标编程

N50X50./*退刀,绝对坐标与增量坐标混合编程N60X62.W-60./*车锥度,绝对坐标与增量坐标混合编程第一节车削数控加工及其手工编程N70U0Z155

/*车Φ62mm外圆,绝对坐标与增量坐标混合编程N80X78.W0/*退刀,绝对坐标与增量坐标混合编程N90X80.W-1./*倒角,绝对坐标与增量坐标混合编程N100U0W-19./*车Φ80mm外圆,绝对坐标与增量坐标混合编程N110G02U0W-60.I163.25K-30.

/*车圆弧,I、K表示圆心相对于圆弧起点的坐标N120G01U0Z65./*车Φ80mm外圆N130X90W0/*退刀第一节车削数控加工及其手工编程N140G00X200.Z350.M05M09/*快速退回到起始点,主轴停,冷却液关N150X51.Z230.S315M03T2M08/*换2#刀具,快速接近工件,启动主轴,开冷却液N160G01X45.W0F10./*切槽N170G04U50/*延时50ms,G40为延时指令N180G00X51/*退刀N190X200.Z350.M05M09/*快速退回到起始点,主轴停,冷却液关N200G00X52.Z296.S200M03T3M08/*换3#刀具,快速接近工件,启动主轴,开冷却液第一节车削数控加工及其手工编程N210G33X47.2Z231.5F150./*G33车螺纹,切至深度0.3=(47.8-47.2)/2N220X46.6/*车螺纹,切至深度0.6=0.3+0.6/2N23046.1/*车螺纹,切至深度0.85=0.6+0.5/2N24045.8/*车螺纹,切至深度1.0=0.85+0.3/2N250G00X200.Z350.M02/*快速退回到起始点,程序结束

第一节车削数控加工及其手工编程车床编程实例例：如图所示的螺纹类零件，其φ28外圆柱直径处加工精度较高，同时需加工M24×1.5的螺纹，其材料为45钢，选择毛坯为φ32×100。如图所示，这是一个由圆弧面、外圆锥面、外圆柱面构成的特殊型面零件，其外圆柱面Φ50直径处不加工，而Φ40外圆柱面直径处加工精度较高，其材料为45钢，选择毛坯尺寸Φ50×110.(1）工艺分析及处理1）零件图的分析2)加工方案及加工路线的确定以零件右端面中心0作为坐标系原点，设定工件坐标系。根据零件尺寸精度及技术要求，将粗、精加工分开考虑。确定的加工工艺路线为：车削右端面→粗车外圆柱面分别为Φ44，Φ40.5，Φ34.5，Φ28.5，Φ22.5，Φ16.5→粗车圆弧面R14.25，→粗车外圆柱面Φ40.5→粗车外圆锥面→粗车外圆弧面R4.75→精车圆弧面R14，→精车外圆锥面→精车外圆柱面Φ40→精车外圆弧面R53）零件的装夹及夹具的选择采用数控机床本身的标准卡盘，零件伸出三爪卡盘外75mm左右，并找正加紧。4）刀具和切削用量的选择刀具的选择：选择1号刀具为90度硬质合金机夹车刀，用于粗、精车削加工。切削用量的选择：主轴转速n=630r/min，进给速度粗车为vt=0.2mm/r，精车外vt=0.1mm/r（2)尺寸计算R14mm圆弧的圆心坐标是：X=0mm,Z=-14mm;R5mm圆弧的圆心坐标是：X=50mm,Z=-(44+20-5)=-59mm参考程序O0001N0010G92X100.0Z100.0;工件坐标系设定N0020S630M03T0101;N0030G00X52.0Z0.0;快速点定位N0040G01X0.0F0.2;车削右端面N0050G00Z1.0快速点定位N0060X44.0N0070G01Z-62.5;粗车外圆柱面为Φ44mmN0080X50.0;车削台阶N0090G00Z1.0;快速点定位N0100X40.5;N0110G01Z-60.0;粗车外圆柱面为Φ40.5mmN0120X44.0;车削台阶N0130G00Z1.0;快速点定位N0140X34.5;N0150G01Z-29.0;粗车外圆柱面为Φ34.5mmN0160X40.5;车削台阶N0170G00Z1.0;快速点定位N0180X28.5;N0190G01Z-14.0粗车外圆柱面为Φ28.5mmN0200X34.5车削台阶N0210G00Z1.0;快速点定位N0220X22.5;N0230G01Z-4.0;粗车外圆柱面为Φ22.5mmN0240X28.5;车削台阶N0250G00Z1.0;快速点定位N0260X16.5;N0270G01Z-2.0;粗车外圆柱面为Φ16.5mmN0280X22.5;车削台阶N0290G00Z0.25快速点定位

N0300X0.0N0310G03X28.5Z-14.0R14.25;粗车圆弧面R14mmN0320G01X40.5Z-44.0;粗车外圆锥面N0330W-15.0;粗车外圆柱面Φ40.5N0340G02X50.0W-4.75R4.75;粗车圆弧面R5mmN0350G00Z0.0快速点定位N0360X0.0N0370G03X28.0Z-14.0R14.0;精车圆弧面R14mmN0380G01X40.0Z-44.0;精车外圆锥面N0390W-15.0;精车外圆柱面Φ40N0400G02X50.0W-5.0R5.0;精车圆弧面R5mmN0410G00X100.0Z100.0T0100;

快速退回起始点，取消1号刀补N0420M05;主轴停止转动N0430M30;程序结束如图所示，是一个由球头面、圆弧面、外圆弧面、外圆柱面、螺纹构成的外形较复杂的轴类零件。φ25直径不加工，φ15和φ21外圆柱面直径处加工精度较高，材料为45钢，选择毛坯φ25×90(1）工艺分析及处理1）零件图的分析2)加工方案及加工路线的确定以零件右端面中心0作为坐标系原点，设定工件坐标系。根据零件尺寸精度及技术要求，将粗、精加工分开考虑。确定的加工工艺路线为：车削右端面→粗车外圆柱面为Φ21.5→粗车外圆柱面为Φ18.5和Φ15.5→粗车圆弧面为15.5→粗车圆弧面为R8.25→粗车外圆锥面→精车Φ15圆弧面→精车圆弧面为R8→精车外圆锥面→精车Φ20外圆柱面倒角C1→精车螺纹大径→精车Φ21外圆柱面→切槽→循环车削M18×1.5的螺纹3）零件的装夹及夹具的选择采用数控机床本身的标准卡盘，零件伸出三爪卡盘外60mm左右，并找正加紧。4）刀具和切削用量的选择刀具的选择：选择1号刀具为90度硬质合金机夹车刀，用于粗、精车削加工。2号到为硬质合金机夹切断刀，其刀片宽度为4mm，用于切槽、切断等车削加工。选择3号为60度硬质合金机夹螺纹刀，用于螺纹加工。切削用量的选择：主轴转速n=630r/min，进给速度粗车为vt=0.2mm/r，精车外vt=0.1mm/r（2)尺寸计算1.坐标尺寸的计算：A点：X=13mm，Z=-(7.5+3.74)=-11.24B点：X=13mm，Z=-(11.24+2×3.99)=-19.22AB圆弧的圆心坐标是：X=13+2×2.93=26.86mm,Z=-(11.24+3.99)=-15.23mm螺纹尺寸计算螺纹牙深：t=0.65P=0.975D大=D公称-0.1P=17.85mmD小=D公称-1.3P=16.05mm螺纹加工分为4刀进给切削加工，加工的螺纹底径依次为：17.00；16.50；16.20；16.05参考程序O0002N0010G92X100.0Z100.0;工件坐标系设定N0020S630M03T0101;N0030G00X52.0Z0.0;快速点定位N0040G01X0.0F0.2;车削右端面N0050G00Z1.0快速点定位N0060X21.5N0070G01Z-50.0;粗车外圆柱面为Φ21.5mmN0080X25.0;车削台阶N0090G00Z1.0;快速点定位N0100X18.5;N0110G01Z-45.0;粗车外圆柱面为Φ18.5mmN0120X21.5;车削台阶N0130G00Z1.0;快速点定位N0140X15.5;N0150G01Z-31.0;粗车外圆柱面为Φ15.5mmN0160X18.5;车削台阶N0170G00Z0.25;快速点定位N0180X0.0;N0190G03X-13.21Z11.36R7.51粗车圆弧面为Φ15.5mmN0200G02Z-19.1R8.25粗车圆弧面R8.25N0210G01X15.5Z-28.0;粗车外圆锥面N0220X16.0;退刀N0230G00Z0.0;快速点定位N0240X0.0;N0250G03X13.01Z-11.24R7.5；精车圆弧面为Φ15mm

N0260G02Z-19R8.0；精车圆弧面R8N0270G01X15.0Z-28.0;精车外圆锥面N0280W-3.0;精车圆柱面为Φ15mm

N0290G01X15.85;车削台阶N0300X17.85W1.0倒角C1N0310Z-45.0;精车螺纹外径N0320X21.0；车削台阶N0330Z-50.0;精车外圆柱面Φ21N0340X25.0;车削台阶N0350G00X100Z100.0T0100;快速退回起始点，取消1号刀补N0360T0202;N0370G00X22.0Z-45.0;快速点定位N0380G01X15.0;切槽N0390G04X1.0;暂停1sN0400X22.0

退刀N0410G00X100.0Z100.0T0200;快速退回起始点，取消2号刀补N0420T0303M00;调用3号刀具，刀具补偿号为3，主轴暂停，手动接通编码器N0430G001X20.0Z28.0;快速点定位N0440G33X17.0Z-42.0F1.5;循环车削M18×1.5的螺纹N0450X16.5;N0460X16.2；N0470X16.05;N0480G00X100Z100.0T0300;快速退回起始点，取消3号刀补N0490M05N0500M30第二节

镗铣数控加工及其手工编程数控铣床应用范围数控铣床是机床设备中应用非常广泛的加工机床，它可以进行平面铣削、平面型腔铣削、外形轮廓铣削、三维及三维以上复杂型面铣削，还可进行钻削、镗削、螺纹切削等孔加工。加工中心、柔性制造单元等都是在数控铣床的基础上产生和发展起来的。

数控系统和铣削加工的主要功能1.点位控制功能

此功能可以实现对相互位置精度要求很高的孔系加工。

2.

连续轮廓控制功能

此功能可以实现直线、圆弧的插补功能及非圆曲线的加工。

3.

刀具半径补偿功能

此功能可以根据零件图样的标注尺寸来编程，而不必考虑所用刀具的实际半径尺寸，从而减少编程时的复杂数值计算。

4.

刀具长度补偿功能

此功能可以自动补偿刀具的长短，以适应加工中对刀具长度尺寸调整的要求。

5.

比例及镜像加工功能

比例功能可将编好的加工程序按指定比例改变坐标值来执行。镜像加工又称轴对称加工，如果一个零件的形状关于坐标轴对称，那么只要编出一个或两个象限的程序，而其余象限的轮廓就可以通过镜像加工来实现。数控系统和铣削加工的主要功能6.旋转功能

该功能可将编好的加工程序在加工平面内旋转任意角度来执行。

7.子程序调用功能

有些零件需要在不同的位置上重复加工同样的轮廓形状，将这一轮廓形状的加工程序作为子程序，在需要的位置上重复调用，就可以完成对该零件的加工。

8.宏程序功能

该功能可用一个总指令代表实现某一功能的一系列指令，并能对变量进行运算，使程序更具灵活性和方便性。

第二节镗铣数控加工及其手工编程2、镗铣数控加工中的基本工艺问题

工件坐标系的确定及程序原点的设置

安全高度

刀具半径补偿

a)合理方式b)不合理方式建立刀补半径补偿第二节镗铣数控加工及其手工编程刀具半径确定

对于铣削加工，精加工刀具半径选择的主要依据是零件加工轮廓和加工轮廓凹处的最小曲率半径或圆弧半径。刀具半径应小于该最小曲率半径值。

第二节镗铣数控加工及其手工编程进刀/退刀方式

a)切线方向进刀b)侧向进刀第二节镗铣数控加工及其手工编程数控立铣的机床坐标系

数控铣床坐标系统复习数控卧铣的机床坐标系

+X+Z+Y刀具长度补偿指令多把刀加工示例多把刀加工示例刀具基准钻Ｔ01101050扩T02铰T0360Z=0T01G90G01Z-50F50…..用于刀具轴向(Z向)的补偿。使刀具在轴向的实际位移量比程序给定值增加或减少一个偏置量。刀具长度尺寸变化时，可以在不改动程序的情况下，通过改变偏置量达到加工尺寸。利用该功能，还可在加工深度方向上进行分层铣削，即通过改变刀具长度补偿值的大小，通过多次运行程序而实现。1.刀具长度补偿的作用：将不同长度刀具通过对刀操作获取差值。2.刀具长度补偿的方法方法1：试切对刀1.用手动操作移动基准刀具使其与机床上（或工件上）的一个指定点接触。2．将Z轴的相对坐标值置为0。3.显示刀具补偿画面。4.通过手动操作移动要进行测量的刀具使其与同一指定位置接触。基准刀具和进行测量的刀具长度的差值就显示在画面的相对坐标系中。结论：非标刀短于标刀时，差值为负值；非标刀长于标刀时，差值为正值。方法2：机外对刀仪对刀按刀架参考点编程，各把刀的长度补偿值为各自的实际长度（由机外对刀仪对刀获得）。

3.刀具长度补偿指令格式G43/G44G01/G00Z…F…H…；实际坐标值发生变化G40G01/G00Z…F…；变回原位置即基准刀具的坐标位置G43刀具长度正补偿；G44刀具长度负补偿；G40取消刀具长度补偿。G43G44G40

均为模态指令。Z为指令终点位置。Hxx用H00～H99来指定，是指xx寄存器中的补偿量，其值可以是正值或者是负值。当刀长补偿量取负值时，G43和G44的功效将互换。执行G43时，（刀具长，离开工件补偿）Z实际值=Z指令值+（Hxx）4.刀具长度补偿指令格式执行G44时，（刀具短，趋近工件补偿）Z实际值=Z指令值-（Hxx）

例如：刀具长度偏置存储器H01中存放的刀具长度值为11，对于数控铣床，执行语句G90G01G43Z-15H01后，刀具实际运动到Z（-15+11）=Z-4的位置；执行语句G90G01G49Z50后，刀具实际运动到Z50位置。设（H02）=200mm时N1G54X0Y0Z0；设定当前点O为程序零点N2G90G00G44Z10.0H02；指定点A，实到点BN3G01Z-20.0；实到点CN4Z10.0；实际返回点BN5G00G40Z0；实际返回点O5.编程实例N1Z0N2Z10-200=-190N3Z-20.0-200=-220N4Z10.0-200=-190N5Z0补偿后相当于坐标系下移了200mm使用G43、G44相当于平移了Z轴原点。应用：在机床上有时可用提高Z轴位置的方法来校验运行程序。

为了简化编程，有的数控系统提供了图形旋转，镜像，图形缩放等功能。2加工轨迹编辑类指令1、G11-对称于Y轴镜像2、G12-对称于X轴镜像3、G13-对称于原点镜像G11编程举例N0060M02说明：

G12指令将定义的两程序段之间的加工沿y轴负方向进行，其余描述与G11相同。N0130M30N0010G01Z-1F4S10M03;N0020G91G42T01X20Y20;N0030X30Y10;N0040X30;N0050G03X15Y15I0J15;N0060X15Y15I5J0;N0070G01Y10;N0080X-50N0090G01X-30YOI-15J0;N0100G90G01X20Y20;N0110G40XOY0;N0120G11N0020.0110N0130G12N0020.0110N0140G13N0020.0110N0150G00Z5;0160M30;

如图所示．程序段N0020—N0110用于铣削图形1，再用G11功能调程序段N0020-N0110铣削图形2，用G12功能调程序段NO020-NOll0铣图形3，用G13功能调程序段N0020-N0110铣削图形4。

所谓固定循环是为完成某种加工将多个程序段的指令按约定的执行次序综合为一个程序段，例如钻孔固定循环，将快速点定位，按进给速度（G01）钻入工件，达到给定的孔深后快速（G00）将钻头退出工件等只用一个程序段表示，使用固定循环使编程工作大大简化。孔加工固定循环有G81钻孔固定循环，G82钻至孔深处停留光切的钻孔循环，G83是钻深孔（有退屑动作）固定循环，G84是攻丝固定循环，G85是以工进的速度退刀的用于铰孔的固定循环，G86是镗孔固定循环，加工到孔深后主轴停转退刀，G89是以工进速度退刀的镗孔固定循环。这些循环都是模态代码，取消这些循环用G80，机床通电后G80生效。若编有G98刀具退到起刀平面，若编有G99，则退到预停平面。3固定循环加工类指令1.钻孔循环指令2.镗孔循环指令3.攻丝循环指令

孔加工循环的平面固定循环的动作（1）指令格式:（2）在孔加工过程中，刀具的运动由6个动作组成：动作1—快速定位至初始点。X，Y表示了初始点在初始平面中的位置；动作2—快速定位至R点。刀具自初始点快速进给到R点；动作3—孔加工。以切削进给的方式执行孔加工的动作；动作4—在孔底的相应动作，包括暂停、主轴准停、刀具移位等动作；动作5—返回到R点，继续孔加工时刀具返回到R点平面；动作6—快速返回到初始点，孔加工完成后返回初始点平面。（3）参数含义：

X__Y__指定加工孔的位置；

Z__

指定孔底平面的位置；G90方式指孔底的绝对坐标；G91方式指孔底相对于R点的增量。

R__

指定R点平面的位置；

Q__

在G73或G83指令中定义每次进刀加工深度（Q<0），G76或G87指令中定义位移量，Q值为增量值，与G90或G91指令的选择无关；

P__

指定刀具在孔底的暂停时间，用整数表示，单位为s；

I、J__

刀尖在X、Y轴反方向的移动量（负值）；

K__

每次退刀时刀具的位移增量，恒为正。FANUC系统，在参数5114

中设定退刀量；F__

指定孔加工切削进给速度。该指令为模态指令，即使取消了固定循环，在其后的加工程序中仍然有效；

L__对等间距孔进行重复钻孔，执行一次时L1可以省略。如果程序中选G90指令，刀具在原来孔的位置上重复加工，如果选择G91指令，则用一个程序段对分布在一条直线上的若干个等距孔进行加工。L指令仅在被指定的程段中有效。

另外：没有配编码器的数控铣床或加工中心，不能使用攻丝循环进行螺纹加工。

没有主轴定向功能，数控铣床或加工中心不能使用要求主轴定向停止的固定循环。3固定循环加工类指令格式孔加工在孔底的动作刀具返回用途G73XYZRQKF间歇进给——快速高速深孔钻孔G74XYZRPF切削进给暂停——主轴正转切削进给攻左旋螺纹G76XYZRIPF切削进给主轴定向停止—刀具移位快速精镗孔G80——————取消固定循环G81XYZRF切削进给——快速钻孔G82XYZRPF切削进给暂停快速锪孔、镗阶梯孔G8