数控车床单形状固定循环指令编程和数控机床编程及加工

项目8数控车床单一形状固定循环指令编程

武汉船舶职业技术学院周兰一、圆柱切削循环指令编程（G90）

1．指令格式

G90X(U)

Z(W)

F

；

●X、Z为绝对值编程时切削终点C在工件坐标系下的坐标；●U、W为增量编程时切削终点C相对于循环起点A的有向距离（有正负号）；●F为切削进给速度。2．指令循环路线分析刀具从A点出发：第一段沿X轴快速移动到B点；第二段以F指令的进给速度切削到达C点；第三段切削进给退到D点；第四段快速退回到出发点A点，完成一个切削循环。3．编程举例（1）

编写如图所示零件的加工程序，毛坯棒料为φ45×80。3．编程举例（2）

O2023T0101;G98M03S800;G00X46.0Z2.0;G90X43.0Z-64.0;X40.0;X37.0;X36.0;G00X100.0Z50.0;M05;M30;4．编程要点

●循环起点的选择应在靠近毛坯外圆表面与端面交点附近，循环起点离毛坯太远会增加走刀路线，影响加工效率。●注意根据粗、精加工不同加工状态改变切削用量。二、圆锥切削循环指令编程

（G90）

1．指令格式

G90X(U)

Z(W)

R

F

；●X、Z为绝对值编程时切削终点C在工件坐标系下的坐标；●U、W为增量编程时切削终点C相对于循环起点A的有向距离（有正负号）；●R为切削起点B与切削终点C的半径差，其符号为差的符号（无论是绝对值编程还是增量值编程）；●F为切削进给速度。2．指令循环路线分析

●循环起点为A，刀具从A到B为快速移动以接近工件；●从B到C、C到D为切削进给，进行圆锥面和端面的加工；●从D点快速返回到循环起点。3．指令中参数符号的确定4．编程举例（1）

编写如图所示零件的加工程序，毛坯棒料直径为φ33。4．编程举例（2）

O2023T0101;G98M03S800;G00X40.0Z3.0;G90X30.0Z-30.0R-5.5F50.0;X27.0R-5.5;X24.0R-5.5S1200F30.0;G00X50.0Z50.0;M05;M30;4．编程举例（3）

●当编程起点不在圆锥面小端外圆轮廓上时，注意锥度起点和终点半径差的计算，如本例锥度差R为-5.5而不是-5.0。●在对锥度进行粗、精加工时，虽然每次加工时R值都一样，但每条语句中R值都不能省略，否则系统会按照圆柱面轮廓处理。4．编程举例（4）

编写如图所示零件的加工程序，毛坯棒料直径为φ50×55。4．编程举例（5）

O2023T0101;G98M03S800;G00X51.0Z0.0;G90X50.0Z-40.0F50.0;;X50.0Z-40.0;X50.0Z-40.0;X50.0Z-40.0S1200F30.0;G00X100.0Z50.0;M05;M30;5．编程要点（1）

●注意各参数正负号的确定；●圆锥切削循环指令编程走刀路线分析：在车床上车削外圆时分为车正锥和车倒锥两种情况，如图所示。5．编程要点（2）

三、平端面切削循环指令编程

（G94）

1．指令格式

ABCDG94X(U)

Z(W)

F

；●X、Z为绝对值编程时端面切削终点C在工件坐标系下的坐标；●U、W为增量编程时端面切削终点C相对于循环起点A的有向距离（有正负号）；●F为切削进给速度。2．指令循环路线分析

ABCD刀具从循环起点A开始沿ABCDA的方向运动。●从A到B为快速移动以接近工件；●从B到C、C到D为切削进给，进行端面和圆柱面的加工；●从D点快速返回到循环起点。3．编程举例（1）

编写如图所示零件的加工程序，毛坯棒料直径为φ60。ZX3．编程举例（2）

O2023T0101;G98M03S500;G00X62.0Z2.0;G94X10.0Z-3.0F50.0;Z-5.0;X30.0Z-8.0;Z-10.0;G00X100.0Z50.0;M05;M30;ZX四、锥形端面切削循环

指令编程

（G94）

1．指令格式

G94X(U)

Z(W)

R

F

；●X、Z为绝对值编程时切削终点C在工件坐标系下的坐标；●U、W为增量编程时切削终点C相对于循环起点A的有向距离（有正负号）；●R为切削起点B到切削终点C的Z坐标分量，即B点的Z坐标减C点的Z坐标；●F为切削进给速度。2．指令循环路线分析

刀具从循环起点A开始沿ABCDA的方向运动，每个循环加工结束后刀具都返回到循环起点。3．编程举例（1）

编写如图所示零件的加工程序，毛坯棒料直径为φ60。ZX3．编程举例（2）

O2023T0101;G99M03S500;G00X62.0Z2.0;G94X10.0Z-2.0R-10.4F0.3;Z-4.0R-10.4;Z-6.0R-10.4;Z-8.0R-10.4;Z-10.0R-10.4F0.1S800G00X100.0Z50.0;M05;M30;ZX五、综合编程示例

1.综合编程示例（1）1.综合编程示例（2）（1）零件结构工艺性分析：该零件结构要素包括外圆锥面、外圆柱面、凹凸圆弧面等。外圆柱面处尺寸精度要求为φ48土0.03，总长度要求为50土0.1，表面粗糙度要求全部为Ra3.2，无热处理和硬度要求。1.综合编程示例（3）（2）机床选择：可选择通用卧式数控车床，如选用济南第一机床厂生产卧式数控车床，配置FANUC0iMate数控系统。（3）毛坯选择：选择LY12硬铝合金材料，并选用φ50×80圆柱棒料。1.综合编程示例（4）（4）工件装夹方式确定：由于是回转体零件加工，形状相对于中心线对称，工件可采用三爪卡盘装夹。1.综合编程示例（5）（5）刀具选择：根据轮廓形状及零件加工精度要求，选择90°外圆车刀作为粗加工刀具，选择93°外圆车刀作为精加工刀具。1.综合编程示例（6）零件图号WHCY2023零件名称锥弧连接零件使用设备名称数控车床使用设备型号MJ-50换刀方式回转刀架换刀程序编号O2023序号刀号刀具名称及规格刀尖半径及刀柄尺寸数量加工表面1T010190°外圆车刀20×201端面及外圆表面2T020293°外圆车刀20×201端面及外圆表面备注日期编制审核批准第页共页1.综合编程示例（7）（6）零件加工工艺路线设计：用循环指令粗车外圆表面及端面，换刀后精加工各表面。（7）切削用量选择：粗加工时主轴转速为500r/min，进给量为0.3㎜/r,精加工时主轴转速为800r/min，进给量为0.1㎜/r。1.综合编程示例（8）零件图号WHCY2023零件名称锥弧连接零件使用设备名称数控车床使用设备型号MJ-50换刀方式回转刀架换刀程序编号O2023刀具表量具表工具表刀具刀号刀具名称序号量具名称及规格序号工具名称及规格T0190°外圆车刀11T0293°外圆车刀22T0333T0444T0555T06661.综合编程示例（9）序号工艺内容切削用量备注ap（㎜）n（r/min）f（㎜/r）1粗车外圆柱面至尺寸φ48.55000.32粗车长度为30段外圆尺寸至φ35.55000.33粗车长度为20段外圆尺寸至φ30.55000.34粗车长度为10段外圆尺寸至φ20.55000.35精车轮廓至尺寸8000.1编制审核批准日期第页共页1.综合编程示例（10）O2023T0101;（粗加工及半精加工）G99M03S500;G00X52.0Z2.0;G90X48.5Z-52.0F0.3;X44.0Z-30.0;X40.0;X35.5;X30.5Z-20.0;X26.5Z-10.0;X21.5;G00X22.0;G90X20.5Z-10.0R-3.0;G00X32.0;Z-10.0;G90X30.5Z-20.0R-5.0;G00X37.0;Z-20.0;G90X35.5Z-30.0R-2.5;G00X100.0Z50.0;M05;1.综合编程示例（11）T0202;（精加工）M03S800;G00X0.0Z2.0;G01Z0.0F0.1;X15.0;X20.0Z-10.0;G02X30.0Z-20.0R15.0;G01X35.0Z-30.0;G03X48.0Z-46.82R25.0;G01Z-52.0;G00X100.0Z50.0;M05;M30;六、编程练习

END机械工程实验教学中心数控机床编程及加工机械工程实验教学中心实验目的通过数控机床的加工程序编制，掌握编程的方法及技巧；将在计算机上用OpenSoftCNC软件模拟显示加工过程校验程序，然后在数控机床上对工件进行加工；结合机械加工工艺，实现最优化编程，提高加工质量和生产效率。机械工程实验教学中心数控编程的基本原理数控编程的目的；数控编程的内容；编程步骤。机械工程实验教学中心数控编程的基本原理所谓编程，就是把零件的图形尺寸、工艺过程、工艺参数、机床的运动以及刀具位移等内容，按照数控机床的编程格式和能识别的语言记录在程序单上的全过程。这样编制的程序还必须按规定把程序单制备成控制介质如程序纸带、磁带等，变成数控系统能读懂的信息，再送入数控机床，数控机床的CNC装置对程序经过处理之后，向机床各坐标的伺服系统发出指令信息，驱动机床完成相应的运动。数控编程的目的机械工程实验教学中心数控编程的基本原理①分析零件图纸，确定加工工艺过程；②计算走刀轨迹，得出刀位数据；③编写零件加工程序；④制作控制介质；⑤校对程序及首件试加工。数控编程的内容机械工程实验教学中心数控编程的基本原理数控编程的步骤零件图纸分析零件图纸制定工艺规程数学处理编写程序文件制作控制介质程序校验及试切数控机床机械工程实验教学中心OpenSoftCNC软件介绍OpenSoftCNC软件包括数控车床模拟仿真和数控铣床模拟仿真系统，由软件+标准硬件系统构成，不要求专用硬件或运动控制卡，所有数控功能和逻辑控制功能均由软件完成，操作界面由系统操作和机床控制两大部分组成。机械工程实验教学中心OpenSoftCNC软件介绍为例，软件提供下列指令：以数控车床模拟仿真系统（OpenSoftCNC01T）组别指令功能编程格式模态

1G00快速线性移动G00X(U)_Z(W)_√G01直线插补G01X(U)_Z(W)_√G02顺时针圆弧插补G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆时针圆弧插补G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺纹插补G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺纹插补G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X轴返回程序零点G27

G28Z轴返回程序零点G28

G92定义绝对坐标系G92X_Z_√2G04延时G04E_

3M00暂停M00

M02程序结束M02

4M03主轴正转M03√M04主轴反转M04√M05主轴停M05√5M08开冷却液M08√M09关冷却液M09√

6M97程序跳转M97P_

M98子程序调用M98P_L_

M99子程序返回M99

7M20自定义开关1有效M20√M21自定义开关1无效M21√8M22自定义开关2有效M22√M23自定义开关2无效M23√9S主轴转速控制S00～S07；S0000～S9999√10T指定刀具T00～T05√11F指定速度F12～F4000√机械工程实验教学中心OpenSoftCNC软件介绍在程序管理界面下，可进行有关数控加工程序文件的各种操作，如读入程序、编辑修改及查错编译等。每一个工件程序由若干个程序段组成；每一个程序段完成一个加工步骤；每一个程序指令有程序段号和若干个指令代码组成，指令代码在程序段中的