5-数控加工程序的编制

第5章

数控加工程序的编制目录5.1概述5.2数控编程基础知识5.3数控车削加工程序的编制5.5加工中心加工程序的编制5.6自动编程2*5.1概述5.1.1数控编程的基本概念在数控机床上加工零件，首先要编制加工零件的数控程序，然后才能进行自动加工。数控编程，就是把零件的工艺过程、工艺参数、机床的运动以及刀具位移量等信息用数控语言记录在程序单上并经校核的全过程。为了与数控系统的内部程序（系统软件）及自动编程用的零件源程序相区别，把从外部输入的直接用于加工的程序称为数控加工程序，简称数控程序。3*5.1概述5.1.2数控编程的步骤和方法1.程序编制的步骤数控机床程序编制的内容主要包括：分析被加工零件的零件图、确定加工工艺过程、进行刀具运动轨迹坐标计算、编写程序单、制备控制介质、程序校验和首件试切等。4*5.1概述5.1.2数控编程的步骤和方法2.数控编程的方法手工编程自动编程数控语言编程（APT）

交互式图形编程5**6从零件图样分析、工艺处理、数值计算、编写程序、程序输入、程序校验的等各步骤均由人工完成，称为手工编程。对于加工形状简单的零件，计算比较简单，程序短比较短，且校验程序比较容易，采用手工编程比较容易完成，而且经济及时，因此在点定位加工及直线与圆弧组成的轮廓加工中，应用广泛。5.1概述（1）手工编程*7利用计算机专用软件编制数控加工程序的过程，称为自动编程。对于加工形状复杂的零件，特别是具有非圆曲线、列表曲线及曲面的零件，采用手工编程就有一定的困难，出错的机率增大，有的甚至无法编出程序，因此必须采用自动编程的方法编制程序。（2）自动编程5.1概述*8APT语言是编制数控加工程序专用的计算机语言，和其它编程语言一样，由基本符号系统和一套语法规则组成。编程人员根据图样的要求，使用数控语言编写出零件加工源程序，输入计算机，由计算机自动地进行编译、数值计算、后置处理，编写出零件加工程序，直至自动加工出数控加工纸带或通过直接通信的方式将加工程序输入数控机床，指挥机床工作。数控语言编程（APT）5.1概述*9编写的程序还可以通过屏幕进行检查，有错误的时候可以由人工编辑修改，直至程序正确为止。数控语言编程为解决多坐标数控机床加工曲面、曲线提供了有效方法。且数控语言接近自然语言，由编译系统完成主要的数学处理工作，所以数控语言编程效率比手工编程高。直观性差：采用数控语言定义零件几何形状不易描述复杂的几何图形，缺乏对零件形状、刀具运动轨迹的直观显示。编程过程比较复杂不易掌握。5.1概述数控语言编程（APT）*10交互式图形编程是建立在CAD/CAM的基础上的，通过人机对话，利用菜单采取图形交互方式进行编程的自动编程方法。零件的图形文件

计算机内数控编程模块，进行刀具轨迹处理计算机自动对零件加工轨迹的每一个节点进行运算和数学处理

生成刀位文件后置处理数控加工程序，并同时在计算机上动态地显示其刀具的加工轨迹。交互式图形编程5.1概述*11交互式图形编程具有速度快、直观性好、使用方便、便于检查等优点。交互式图形编程极大地提高了数控编程的效率，实现了CAD/CAM的集成，是复杂零件普遍采用的数控编程方法，也是现在普遍使用的自动编程方法。5.1概述交互式图形编程*125.2数控编程基础知识5.2.1数控加工程序的结构1.字符与代码字符是用来组织、控制或表示数据的一些符号，如数字、字母、标点符号、数学运算符等。字符是机器能进行存储或传送的记号，也是加工程序的最小组成单位。*135.2数控编程基础知识5.2.1数控加工程序的结构1.字符与代码加工程序用的字符分为四类。一类是字母，它由26个英文字母组成；第二类是数字和小数点，它由0~9共10个阿拉伯数字及一个小数点组成；第三类是符号，由正号（+）和负号（一）组成；第四类是功能字符，它由程序开始（结束）符（如“%"）、程序段结束符（如“;"）、跳过任选程序段符（如“/',)等组成。*145.2数控编程基础知识5.2.1数控加工程序的结构1.字符与代码代码由字符组成，数控机床功能代码的标准有EIA（美国电子工业协会）制订的EIARS244和ISO（国际标准化协会）制订的ISORS840两种标准，国际上大都采用ISO代码。我国新产品也采用ISO代码标准，同时JB/T3208一1999标准中也规定了G代码、M代码及其功能。*155.2数控编程基础知识5.2.1数控加工程序的结构2.数控机床功能代码（1）准备功能准备功能（G功能）是使数控机床建立起某种加工方式的指令，如插补、刀具补偿、固定循环等。准备功能由地址符G和其后的两位数字组成（G00-G99）。不同数控系统的G代码及其功能略有不同，详见5.3、5.4、5.5节的G代码表。*165.2数控编程基础知识5.2.1数控加工程序的结构2.数控机床功能代码（2）辅助功能辅助功能（M功能）用于指定主轴的旋转方向，启动、停止冷却液的开关，夹紧和松开工件或刀具以及更换刀具等。辅助功能由地址符M和其后的两位数字组成（M00~M99）。不同数控系统的M代码及其功能略有不同，详见5.3、5.4、5.5节的M代码表。*175.2.1数控加工程序的结构3.程序段与程序段格式1）程序字

程序字是程序指令中的最小有效单位，由“地址”和“数字”组成。地址：英文字母或字符，代表一类指令；数字：有正负号，有小数点同类指令中不同的指令。

N001G01X50.0Z-64.0F100;5.2数控编程基础知识*185.2.1数控加工程序的结构3.程序段与程序段格式2）程序段

每个程序段是由程序段编号，若干个指令（功能字）和程序段结束符号组成。程序段是可作为一个单位来处理的连续程序字组，在书写、显示和打印程序段时，每一个程序段一般占一行。5.2数控编程基础知识*19N——程序段地址码，用来制定程序段序号；G——准备功能地址码，G01为直线插补指令；X、Z——坐标轴地址码，其后面数据字表示刀具在该坐标轴方向应移动的距离；F——进给速度地址码，其后面数据字表示刀具进给速度值，F100表示进给速度为100mm/min。；——程序段结束码，与“NL”、“LF”或“CR”、“*”等符号含义等效，不同的数控系统规定有不同的程序段结束符。5.2数控编程基础知识5.2.1数控加工程序的结构3.程序段与程序段格式2）程序段

*202）程序段

主体部分为若干指令，反映6个方面的要素：

N10G90G01X100.Y100.F100S300T01M03;1）移动的目标是哪里:2）沿什么样的轨迹移动:3）移动速度要多快:4）刀具的切削速度是多少:5）选择哪一把刀切削:6）机床还需要哪些辅助动作：G90X100.Y100.（终点坐标）G01（直线插补）F100（进给速度100mm/min）S300（主轴转速300r/min）T01（1号刀）M03（主轴正转）5.2数控编程基础知识*21程序号程序内容程序结束标记%O2001

N10

G54

X85

Y120；N20

G90

G00

X30

Y45；N30

G01

X54

Y58

F150

S250

M03；…N110

M98

P1001

L2；…N200

M02；%程序开始标记

程序开始标记、程序号、程序内容、程序结束标记是任何加工程序都必须具备的四个要素。程序结构5.2数控编程基础知识*22程序号便于进行程序检索，一般由字母加若干数字组成日本FANUC6数控系统采用Oxxxx；美国的AB8400数控系统采用Pxxxx；德国的SMK8M数控系统采用%xxxx。

程序内容整个程序的核心，由若干程序段组成。最后以程序结束指令M02或M30作为整个程序结束的符号程序结构5.2数控编程基础知识*5.2.2数控机床的坐标系1.坐标系及运动方向X、Y、Z

—移动坐标A、B、C

—旋转坐标U、V、W

—附加坐标23*5.2数控编程基础知识右手笛卡尔坐标系*242.坐标轴的确定Z轴：规定与机床主轴轴线平行的坐标轴，若没有主轴，垂直于工件装夹面；

刀具远离工件的方向为正。X轴：数控车床：工件的径向，平行于横滑座；刀具远离工件的方向为正。数控铣床：垂直于Z轴，平行于工件装夹表面；

立式：操作者观看工作台时的右方。

卧式：从主轴向工件看的右方。Y轴：垂直于X、Z轴，按右手右手笛卡尔坐标系来判断正方向5.2数控编程基础知识*252.坐标轴的确定5.2数控编程基础知识*262.坐标轴的确定5.2数控编程基础知识*27附加坐标轴Ｕ轴：平行于Ｘ轴的坐标轴；Ｖ轴：平行于Ｙ轴的坐标轴；Ｗ轴：平行于Ｚ轴的坐标轴；方向和Ｘ、Ｙ、Ｚ轴方向一致。若有第三组运动，则分别指定为P、Q、R轴。2.坐标轴的确定5.2数控编程基础知识*28对于工件运动的方向对于工件运动而不是刀具运动的机床，必须将前述刀具运动所作的规定，作相反的安排。用带“ˊ”的字母，如+xˊ，表示工件相对于刀具正向运动指令；不带“ˊ”的字母，如+x，表示刀具相对于工件的正方向运动指令。

2.坐标轴的确定5.2数控编程基础知识*295.2数控编程基础知识*305.2数控编程基础知识*31机床坐标系是机床上固定的坐标系，具有固定的原定的原点和坐标轴方向。数控装置内部的位置计算都是在机床坐标系内进行的。机床原点又称为机床零点，它是机床坐标系的原点，它是机床上设置的一个固定点。在机床设计、制造和调整后，这个原点就被确定下来。是数控机床进行加工运动的基准参考点，通常不允许用户改变。3.机床坐标系与工件坐标系5.2数控编程基础知识*32工件坐标系是数控编程人员根据零件图和加工工艺等建立的坐标系，其各轴与所用数控机床相对应的坐标轴平行，正方向一致。工件坐标系一旦建立，所有的编程尺寸都按工件坐标系中的尺寸确定；在加工过程中一值有效，直到被新的工件坐标系代替。合理地选择工件坐标系的位置，可以减少编程的计算量。工件原点就是工件坐标系的原点，也叫做工件零点。是编程人员设定的。操作者通过测量，将工件原点的坐标值输入数控机床。3.机床坐标系与工件坐标系5.2数控编程基础知识*333.机床坐标系与工件坐标系5.2数控编程基础知识*34工件坐标系原点的选择要尽量满足编程简单、尺寸换算少、引起的加工误差小、操作者容易测量等条件。选择原点的一般原则是：

1．尽量选在工件图样的基准上，便于计算，减少错误，以利于编程。

2．尽量选在尺寸精度高，粗糙度值低的工件表面上，以提高被加工件的加工精度。

3．要便于测量和检验。

4．对于对称的工件，最好选在工件的对称中心上。

5．对于一般零件，选在工件外轮廓的某一角上。

6．Z轴方向的原点，一般设在工件表面。5.2数控编程基础知识*3580305050机床原点XY

工件坐标系O1

（0，0）

A（30，40）O2

（0，0）B（30，30）XY3040AO13030XYBO2机床坐标系（-80，30）（-50，70）（50，50）（80，80）5.2数控编程基础知识3.机床坐标系与工件坐标系*36机床参考点是机床上的一个特殊位置点，通常位于各运动轴上的极限点位置，它由厂家测量并输入至系统中，用户不得随意更改。机床参考点可以与机床原点重合，也可以不重合，它是相对于机床原点的一个可以设定的参考值。机床回到参考点，也就知道了该坐标轴的原点位置；找到了所有坐标轴的参考点，系统也就建立了机床坐标系。绝大多数数控机床采用增量式测量系统，需要参考点。而装有绝对测量系统的数控机床，由于具有坐标轴的精确坐标值，并随时能读取，故不用参考点。3.机床坐标系与工件坐标系5.2数控编程基础知识*375.3数控车削加工程序的编制5.3.1数控车床编程特点和代码数控车削编程要点

：

1）绝对、增量灵活运用

2）直径编程更方便

3）常用固定循环

4）按工件轮廓编程，采用刀具半径补偿

5）进、退刀采用快速准备功能代码见表5-1辅助功能代码见表5-2*385.3数控车削加工程序的编制5.3.2编程坐标系数控车床工件原点一般设在主轴中心线与工件左端面或右端面的交点处。工作坐标系设定：G50X_Z_

X、Z为刀位点在工件坐标系中的初始位置。G50

X25.0

Z350.0

设定工件坐标系为X1O1Z1G50

X25.0

Z10.0

设定工件坐标系为X2O2Z2工件坐标系设定35010O2Z1、Z2O1X1X225*395.3数控车削加工程序的编制5.3.3数控车床基本编程指令1.快速定位指令G00格式：G00X(U)_

Z(W)_;说明：1)

G00指令使刀具在点位控制方式下从刀具所在点以快移速度向目标点移动。采用绝对坐标X、Z编程时，用终点的坐标值编程；采用增量坐标U、W编程时，用刀具的移动增量距离编程。绝对坐标和增量坐标可以混编。不运动的坐标可以省略。G00可以简写成G0。*405.3数控车削加工程序的编制5.3.3数控车床基本编程指令1.快速定位指令G00格式：G00X(U)_

Z(W)_;说明：2)X、U的坐标值均为直径量。3)

程序中只有一个坐标值X或Z时，刀具将沿该坐标方向移动；有两个坐标值X和Z时，刀具将两坐标联动，直到终点。4)

G00快速移动速度由机床设定（X轴为12m/min，Z轴为16m/min)，可通过操作面板上的速度修调旋钮进行调节。*415.3数控车削加工程序的编制5.3.3数控车床基本编程指令1.快速定位指令G00格式：G00X(U)_

Z(W)_;例如：如图所示，刀尖从点A快进到点B，绝对坐标方式：G00X40.0Z58.0;增量坐标方式：G00U-60.0W-28.5;混合坐标方式：G00X40.0W-28.5；

或G00

U-60.0Z58.0;*425.3数控车削加工程序的编制5.3.3数控车床基本编程指令2.直线插补指令G01格式：G01X(U)_

Z(W)_F_;

G01指令即直线插补指令，X(U)_

Z(W)_为目标点坐标;按程序段中规定的进给速度F，由某坐标点移动到另一坐标点，插补加工出任意斜率的直线。机床在执行G01指令时，在该程序段中必须具有或在该程序段前已经有F指令，如无F指令则认为进给速度为零。G01和F均为模态代码。。*435.3数控车削加工程序的编制5.3.3数控车床基本编程指令2.直线插补指令G01格式：G01X(U)_

Z(W)_F_;

例如：如图所示，刀尖从点B以F=0.1min/r切削到点D，绝对坐标方式：G01X40.0Z0F0.1;

或G01Z0F0.1;增量坐标方式：G01U0W-58.0F0.1;

或G01W-58.0F0.1;*445.3数控车削加工程序的编制5.3.3数控车床基本编程指令2.直线插补指令G01格式：G01X(U)_

Z(W)_F_;

如图所示，刀具从P0P1P2P3P0

，*455.3数控车削加工程序的编制5.3.3数控车床基本编程指令2.直线插补指令G01刀具从P0P1

P2P3

P0绝对坐标方式：N030G00X50.0Z2.0;（P0P1）N040G01Z-40.0F0.1;（P1P2）N050X80.0Z-60.0;（P2P3）N060G00X200.0Z100.0;

（P3P0）46程序的开始与结束：O0021程序号N10G99G97G40G21;程序初始化N20T0101;换刀并设定刀具补偿N30G00X100.0Z100.0;刀具移至安全位置N40M03S

;主轴正转N50G00X

Z

;刀具定位至循环起点…………工件车削加工N___G00X100.0Z100.0;（或G28U0W0；）刀具退出N___M05;主轴停转N___M30;程序结束并返回程序开始段程序结束段5.3数控车削加工程序的编制475.3数控车削加工程序的编制*%O0001;N10G99G97G40G21;N20T0101;N30G00X100.0Z100.0;N40M03S600;N50X36.0Z2.0;N60G00X30.2;N70G01Z-40.0F0.3;N80X36.0;N90G00Z2.0;N100X25.0;N110G01Z-25.0;N120X32.0;N130G00Z2.0;N140X20.0;N150G01Z-25.0;N160X32.0;N170G00Z2.0;N180X14.2;N190G01Z-25.0;N200X36.0;N210G00Z2.0;N220G00X14.0Z2.0S1000;N230G01Z-25.0F0.1;N240X30.0;N250Z-40.0;N260X36.0;N270G00Z2.0;N370X100.0Z100.0;N380M05;N390M30;%例1：485.3数控车削加工程序的编制*例2：*495.3.3数控车床基本编程指令3.圆弧插补指令G02、G03格式：G02（G03）

X(U)_

Z(W)_

R_F_;

C02（G03）

X(U)_

Z(W)_

I_K_F_;

该指令的功能是使机床在给定的坐标平面内进行圆弧插补运动，顺时针圆弧插补G02，逆时针插补G03。G02G02G02G03G03G03ZXYO*505.3.3数控车床基本编程指令3.圆弧插补指令G02、G03格式：G02（G03）

X(U)_

Z(W)_

R_F_;

C02（G03）

X(U)_

Z(W)_

I_K_F_;

X、Z为圆弧终点的绝对坐标；U、W为圆弧终点相对于圆弧起点的增量坐标。R表示圆弧半径，圆弧角度小于180°为正，大于180°为负。I、K表示起点和圆心之间的增量距离（圆心的坐标值减去起点的坐标值）。整圆只能用圆心坐标编程

。*515.3.3数控车床基本编程指令3.顺时针圆弧插补G02绝对坐标方式：A：G01X20.0Z-30.0F0.1;B：G02X40.0Z-40.0R10.0F0.08;

（G02X40.0Z-40.0I20.0K0F0.08;）增量坐标方式：

A：G01U0W-32.0F0.1;B：G02U20.0W-10.0R10.0F0.08;（G02U20.0W-10.0I20.0K0F0.08;）AB*525.3.3数控车床基本编程指令3.逆时针圆弧插补G03绝对坐标方式：A：G01X28.0Z-40.0F0.1;B：G03X40.0Z-46.0R6.0F0.08;

（G03X40.0Z-46.0I0K-6.0F0.08;）增量坐标方式：

A：G01U0W-42.0F0.1;B：G03U12.0W-6.0R6.0F0.08;（G03U12.0W-6.0I0K-6.0F0.08;）AB53*5.3.3数控车床基本编程指令例3：完成下图的精加工程序%O0003N10G99G97G40G21;N20T0101;N30G00X100.0Z100.0;N40M03S600;N50G00X38.0Z2.0;N60G01X0.0Z0.0F0.3;

N70G03X24.0Z-24.0R15.0;N80G02X26.0Z-31.0R5.0;N90G00X30.0Z-31.0;N100G00X100.0Z100.0；N110M05;N120M30;%54

例4：试编写图中所示工件的精加工程序。*5.3.3数控车床基本编程指令55

例5：毛坯为φ50mm的45钢，编写数控车加工程序。*5.3.3数控车床基本编程指令*565.3.3数控车床基本编程指令4.螺纹车削指令G32格式:G32

X(U)_

Z(W)_F_;

说明：G32指令可进行等螺距的圆柱螺纹、圆锥螺纹以及端面螺纹的切削；X、Z为螺纹终点绝对坐标值；

U、W为螺纹终点相对螺纹起点坐标增量；F为螺纹导程（螺距），单位：mm/r。对锥螺纹的F指令值，当锥度斜角在45°以下时，螺距以Z轴方向的值指令；45～90°时，以X轴方向的值指令。*575.3.3数控车床基本编程指令4.螺纹车削指令G32格式:G32

X(U)_

Z(W)_F_;

说明：螺纹切削应注意在两端设置足够的升速进刀段δ1和降速退刀段δ2。在螺纹切削过程中，进给速度修调功能和进给暂停功能无效。若此时进给暂停键按下，刀具将在螺纹段加工完后才停止运动。在螺纹（锥螺纹）加工过程中不要使用恒线速控制功能。从粗加工到精加工，主轴转速必须保持一常数。否则，螺距将发生变化。*585.3.3数控车床基本编程指令4.螺纹车削指令G32格式:G32

X(U)_

Z(W)_F_;

说明：径向起点（螺纹大径）由外圆车削保证，按螺纹公差确定其尺寸范围。径向终点（螺纹小径）一般分数次进给。车削螺纹时，在保证生产效率和正常切削的情况下宜选择较低的主轴转速n。

p—导程，mmK—保险系数，一般为80

*595.3.3数控车床基本编程指令4.螺纹车削指令G32加工图5一14所示圆柱螺纹，已知螺纹螺距P=2mm，引入量δ1=3mm，超越量δ2=1.5mm，分两次车削，背吃刀量为ap=5mm。G00U-60.0;G32W-74.5F2.0;G00U60.0;W74.5;U61.0;G32W-74.5F2.0;G00U61.0;W74.5;60

例6：车削图示工件，车削M16×1的螺纹部分，螺纹大径为ф16mm，三次进给切削深度（直径值）分别为ap1=0.7mm、ap2=0.4mm、ap3=0.2mm，进退刀段取δ1=2mm、δ2＝1mm.%O0006N05G99G97G21G40;N10G00X100.Z100.；N15T0303；N20M03S200；N25G00X30.0Z2.0;N40G00

X15.3;N50G32Z­26.0F1.0;N60G00X30.0;N70Z2.0;N80X14.9;

N90G32Z-26.0F1.0;N100G00X30.0;N170M05;N180M02;%N110Z2.0;N120X14.7;N130G32Z-26.0F1.0;N140G00X30.0;N150Z2.0;5.3.3数控车床基本编程指令*615.3.3数控车床基本编程指令5.暂停指令G04格式:G04

X_（或P__）;说明：该指令的功能是使刀具作短暂的无进给加工，经过指令的暂停时间后再继续执行下一程序段，以获得平整而光滑的表面。G04指令为非模态指令。X后面可用带小数点的数，单位为s，

P后面不允许用小数点，单位为ms

N10

G04

X2.5；暂停2.5秒

N10

G04

P1000；暂停1秒*625.3.3数控车床基本编程指令6.尺寸单位设定指令

G21/G20格式:G21;（G20；）说明：G20表示英制尺寸G21表示公制尺寸，缺省值;同一组模态指令*635.3.3数控车床基本编程指令7.进给速度控制指令G99/G98格式:G99;（G98；）说明：G99表示每转进给量

F单位：mm/rG98表示每分钟进给量F单位：mm/min同一组模态指令，G99为缺省值

例如：G99；F0.15；

（进给速度为0.15mm/r）*645.3.3数控车床基本编程指令7.进给速度控制指令G99/G98格式:G99;（G98；）说明：机床操作面板上有进给速度倍率修调旋钮，进给速度可在0%~150%范围内以每级10%进行调整。机床实际进给速度等于程序中F_值乘以进给速率。*655.3.3数控车床基本编程指令8.主轴控制指令G97/G96格式:G97;（G96；）说明：G97表示恒转速控制S为主轴转速，单位：r/minG98表示恒线速度控制S为切削速度，单位：m/min同一组模态指令，G97为缺省值

例如：G97；S1000；

（主轴转速为1000r/min））*665.3.3数控车床基本编程指令8.主轴控制指令G97/G96为保持A、B、C各点的线速度在150m/min，则各点在加工时的主轴转速分别为：A：n=1000×150÷(π×40)=1193r/min

B：n=1000×150÷(π×60)=795r/min

C：n=1000×150÷(π×70)=682r/min

*675.3.3数控车床基本编程指令8.主轴控制指令G97/G96G96指令数控装置从刀尖位置处计算出主轴转速，自动而连续地控制主轴转速，使之始终达到由S指定的数值。设定恒线速可以使工件各表面获得一致的表面粗糙度值。在恒线速控制中，由于数控系统是将X的坐标值当做工件的直径来计算主轴转速，所以在使用G96指令前必须正确地设定工件坐标系。当刀具逐渐靠近工件中心时，主轴转速会越来越高，此时工件有可能因卡盘调整压力不足而从卡盘中飞出。为防止这种事故，在建立G96指令之前，最好设定G50指令来限制主轴最高转速。*685.3.3数控车床基本编程指令9.主轴最高转速设定指令

G50格式:G50S_

;

说明：G50指令有坐标系设定和主轴最高转速设定两种功能，此处G50是后一种功能。例如：G50S2000

主轴最高转速设定为2000r/min。在设置恒线速前，可以将主轴最高转速设定在某个值，切削过程中当执行恒线速时，主轴最高转速将被限制在这个设定的值。*695.3.3数控车床基本编程指令10.自动返回参考点指令

G28格式:G28

X(U)_

;

X向返回参考点G28

Z(W)_

;

Z向返回参考点

G28

X(U)_

Z(W)_

;

X、Z向同时返回参考点说明：该指令使指定的轴自动返回参考点。X(U)、Z(w)是返回参考点过程中的中间点位置，用绝对坐标或增量坐标指定。X(U)、Z(w)是刀架出发点与参考点之间的任一中间点，但此中间点不能超过参考点。有时为保证返回参考点的安全，应先X向返回参考点，然后Z向再返回参考点。*705.3.3数控车床基本编程指令10.自动返回参考点指令

G28如图5-12所示，在执行

G28

X80.Z50.程序，

刀具以快速移动速度从点B开始移动，

经过中间点A(40,50)，移动到参考点R。或

执行

G28

U20.W30.程序，

刀具沿X向、Z向快速离开点B，

经过中间点A，移动到参考点R。*715.3数控车削加工程序的编制5.3.4车削加工循环单一外形固定循环复合固定循环螺纹车削复合循环（G76）内外径粗车复合循环（G71）端面粗车复合循环（G72）固定形状粗车复合循环（G73）精车复合循环（G70）端面切槽深孔钻削循环（G74）内圆车槽循环（G75）外径、内径车削循环（G90）端面车削循环（G94）螺纹车削循环（G92）72

(1)圆柱面切削循环程序段格式为：G90X(U)_Z(W)_F_;X、Z表示切削终点位置F切削速度(2)圆锥面切削循环程序段格式为：G90X(U)_Z(W)_R_F_;R值为切削起点B与切削终点C的X坐标值之差（半径值）1、单一形状固定循环指令G90、G92、G94（1）外（内）圆车削循环—G905.3.4车削加工循环73

例7：如图所示，用G90指令编程，毛坯直径ф34，工件直径ф24，分三次车削。用绝对值编程。％O0007N05G99G97G40G21;N10T0101;N15G00X100.0Z100.0;N16M03S600;N20G00X40.Z60.；N25G90X30.Z20.F0.3；N30G90X27.Z20.；N40G90X24.Z20.；N50G00X100.Z100.；N60M05；N70M30；％5.3.4车削加工循环74例8：(φ70,50)%O0008N05G99G97G21G40;N10G00X100.0Z100.0;N20S600M03;N30T0101;N40G00X40.Z3.N50G90X30.Z-30.R-5.5F0.3;N60G90X27.Z-30.R-5.5;N70G90X24.Z-30.R-5.5;N80G00X100.Z100.;N90M05;N95M30;％5.3.4车削加工循环75

(1)端平面切削循环程序段格式为：G94X(U)_Z(W)_F_;X、Z表示切削终点位置F切削速度(2)端锥面切削循环程序段格式为：G94X(U)_Z(W)_R_F_;R值为切削起点B与切削终点C的Z坐标值之差（2）端面车削循环指令—G945.3.4车削加工循环76

G94与G90的区别——切削方向的不同(2)端面切削循环G94G94的切削方向是X轴方向，主要适用于X向进给量大于Z向进给量的情况（毛坯径向余量比轴向余量多）。(1)外(内)圆切削循环G90G90的切削方向是Z轴方向，主要适用于Z向进给量大于X向进给量的情况（毛坯轴向余量比径向余量多）。5.3.4车削加工循环77

例9：如图所示，每次吃刀2mm，每次切削起点位距工件外圆面5mm。%O0009N05G99G97G40G21;N10T0101;N15G00X100.0Z100.0;N20M03S600;N25G00X60.Z40.;N30

G94X25.Z31.5R-4.F0.3;N35Z29.5R-4.;N40

Z27.5R-4.;N50

Z25.5R-4.;N55G00X100.0Z100.0;N60M05;N70M30;%5.3.4车削加工循环78例10：5.3.4车削加工循环G94X(U)_Z(W)_F_;G90X(U)_Z(W)_F_;79例11：G90、G94综合编程5.3.4车削加工循环80

格式:G92X(U)...Z(W)....F...其中：X、Z

为螺纹终点绝对坐标值。

U、W

为螺纹终点相对循环起点坐标增量。F为与螺距有关的进给速度。图2-34圆柱螺纹车削编程图例5.3.4车削加工循环（3）螺纹车削循环指令—G9281

例12:车削图5.18所示工件，车削M16×1的螺纹部分，螺纹大径为ф16mm，三次切削深度（直径值）分别为ap1=0.7mm、ap2=0.4mm、ap3=0.2mm，进退刀段取δ1=2mm、δ2＝1mm。%O0012N05G99G97G21G40;N10T0303

；N15G00X100.Z100.；N20M03S400；N30G00X30.0Z2.0;N40G92X15.3Z-26.0F1.0;N50G92X14.9Z-26.0F1.0;N60G92X14.7Z-26.0F1.0;N70G00X100.Z100.N80M05;N90M30;%5.3.4车削加工循环*825.3.4车削加工循环2、复合固定循环要完成一个多型面粗车过程,，用简单车削循环编程需要人工计算分配车削次数和吃刀量，再一段段地用简单循环程序实现。比用基本加工指令要简单，但使用起来还是很麻烦。若使用复合车削循环则只须指定精加工路线和吃刀量，系统就会自动计算出粗加工路线和加工次数。可大大简化编程工作。831、外圆、内孔粗车复合循环—G71（1）粗车外径走刀路线

精车路线（工件轮廓）：

A→A’→B→A（2）适于：圆柱毛坯料粗车外圆圆筒毛坯料粗车内径5.3.4车削加工循环84（3）指令格式

G71U(

d)R(e)；

G71P(ns)Q(nf)U(

u)W(

w)F(f)S(s)T(t)；（4）参数说明：

d—每次切削深度（半径值）

e—退刀量（模态，也可通过操作面板指定）ns—调用编程轮廓程序段群（精车路线）的首个程序段号nf—调用编程轮廓程序段群（精车路线）的结束程序段号

u—径向（X轴方向）的精加工余量(直径值)（外圆为正，内孔为负）

w

—轴向（Z轴方向）的精加工余量F、S、T

—粗切时的进给速度、主轴转速、刀补设定1、外圆、内孔粗车复合循环—G715.3.4车削加工循环85

例13：用G71指令编程。如图所示，粗车切削深度△d=3mm，退刀量e=1mm，X、Z轴方向精加工余量均为0.3mm。％O0013N05G99G97G21G40;N10G00X100.Z100.；N20T0101；N30M03S700；N40G00X58.Z62.；N50G71U3.R1.;N55G71P60Q150U0.3W0.3F0.4；N60G00X13.Z62.;N70G01X20.Z58.5；N80X20.Z43；N90G02X26.Z40.R3.；N100G01X31.；N150G01X55.;N160G00X70.Z90.;N180M05;N190M30;%N110X34.Z38.5；N120Z25.；N130X50.Z15.；N140

Z-2.；5.3.4车削加工循环86（5）使用G71编程时的说明：G71程序段本身不进行精加工，粗加工是按后续程序段ns～nf给定的精加工编程轨迹A→A’→B→A，沿平行于Z轴方向进行。G71程序段不能省略除F、S、T以外的地址符。G71程序段中的F、S、T只在循环时有效，精加工时,处于ns到nf程序段之间的F、S、T有效。循环中的第一个程序段(即ns段)必须包含G00或G01指令，即A→A’的动作必须是直线或点定位运动,但不能有Z轴方向上的移动。ns到nf程序段中，不能包含有子程序。1、外圆、内孔粗车复合循环—G715.3.4车削加工循环87（5）使用G71编程时的说明：通常情况下，粗加工循环中，轮廓外形必须采用单调递增或单调递减的形式，否则会产生凹形轮廓不是分层切削，而是在半精加工时一次性切削的情况。1、外圆、内孔粗车复合循环—G715.3.4车削加工循环88例14：

G71指令编程精车路线：

A→A1→B1→A2→AXZR55.3.4车削加工循环89XZR5%O0014N05G99G97G21G40;N10G00X100.0Z100.0;N15S600M03T0101;N20G00X40.0Z5.0;N30G71U2.R0.5;N35G71P40Q110

U0.2W0.2F0.3;N40

G00X18.0Z5.0;N50G01X18.0Z-15.0;N60X22.0Z-25.0;N70X22.0Z-31.0;N80G02X32.0Z-36.0R5.0;N90G01X32.0Z-40.0;N100

G01X36.0Z-50.0;N110

G00X40.0;N120G00X100.0Z100.0;N130M05;N140M30;%5.3.4车削加工循环902、端面粗车复合循环—G72（1）粗车走刀路线

精车路线：

A→A’→B→A（2）适于：圆柱毛坯料粗车端面盘类零件粗车端面5.3.4车削加工循环91（3）指令格式

G72W(

d)R(e)G72P(ns)Q(nf)U(

u)W(

w)F(f)S(s)T(t)（4）参数说明：

d—每次切削深度（Z方向）e—退刀量（模态，也可通过操作面板指定）ns—调用编程轮廓程序段群（精车路线）的首个程序段号nf—调用编程轮廓程序段群（精车路线）的结束程序段号

u—径向（X轴方向）的精加工余量(直径值)

w

—轴向（Z轴方向）的精加工余量F、S、T

—粗切时的进给速度、主轴转速、刀补设定2、端面粗车复合循环—G725.3.4车削加工循环92（5）使用G72编程时的说明：循环中的第一个程序段(即ns段)必须包含G00或G01指令，即A→A’的动作必须是直线或点定位运动，但不能有X轴方向上的移动。轮廓外形必须采用单调递增或单调递减的形式。其它与G71类似。2、端面粗车复合循环—G72

5.3.4车削加工循环93例15：

G72指令编程精车路线：

A→A2→B1→A1→AXZR5

5.3.4车削加工循环94XZR5

5.3.4车削加工循环%O0015N05G99G97G21G40;N10G00X100.0Z100.0;N20M03S700T0101;N30G00X40.0Z5.0;N40G72W3.0R1.0;N50G72P60Q130U0.1W0.3F0.3;N60

G00Z-60.0;N65G01X36.0Z-50.0;N70G01X32.0Z-40.0;N80Z-36.0;N90G02X22.0Z-31.0R5.0;N100G01X22.0Z-25.0;N110X18.0Z-15.0;N120Z2.0;N130

G00X10.0;N150G00X100.0Z100.0;N160M05;N170M30;%953、固定形状粗车复合循环—G73（1）粗车走刀路线精车路线：

A→A’→B→A（2）适于：铸、锻成型毛坯

5.3.4车削加工循环96（3）指令格式

G73U(

I)W(

k)R(d)；

G73P(ns)Q(nf)U(

u)W(

w)F(f)S(s)T(t)；（4）参数说明：

i、

k—分别为X轴和Z轴方向上的粗车总余量（半径值）d—重复进行的粗车次数（模态，也可通过操作面板指定）ns—调用编程轮廓程序段群（精车路线）的首个程序段号nf—调用编程轮廓程序段群（精车路线）的结束程序段号

u—径向（X轴方向）的精加工余量(直径值)

w

—轴向（Z轴方向）的精加工余量F、S、T

—粗切时的进给速度、主轴转速、刀补设定3、给定形状粗车复合循环—G73

5.3.4车削加工循环97

例16：如图所示工件。粗车分三次循环进给，每次背吃刀量为3mm，X、Z轴方向的精加工余量为0.3mm。％O0016N10G50X70.Z90.;N15T0101;N20S700M03;N30G73U9.W9.R3.;N35G73P40Q120U0.3W0.3F0.3;N40G00X13.Z62.;N50G01X20.Z58.5F0.1;N60Z43.;N70G02X26.Z40.R3.;N80G01X31.;N90X34.Z38.5;N100Z25.;N110X50.Z15.;N120Z0.;N130G00X70.Z90.;N150M05;N160M30;％

5.3.4车削加工循环98编程说明：循环中的第一个程序段(即ns段)可以向X轴或Z轴的任意方向进刀。轮廓外形没有单调递增或单调递减形式的限制。对于不具备类似成形条件的工件，如采用G73进行编程与加工，则会增加刀具在切削过程中的空行程，而且也不便于计算粗车余量。3、给定形状粗车复合循环—G73

5.3.4车削加工循环99例17：

G73指令编程举例精车路线：

A→A1→B1→A2→AXZR5

5.3.4车削加工循环100XZR5

5.3.4车削加工循环%O0017N05G99G97G21G40;N10G00X100.0Z100.0;N20M03S700T0101;N30G00X40.0Z5.0;N40G73U9.0W9.0R5.0;N50G73P60Q130U0.3W0.1F0.3;N60G00X18.0;N70G01Z-15.0;N80X22.0Z-25.0;N90Z-31.0;N100G02X32.0Z-36.0R5.0;N110G01Z-40.0;N120X38.0Z-55.0;N130

G00X40.0;N150G00X100.0Z100.0;N160M05;N170M30;%101

5.3.4车削加工循环G71G73G72G71U(

d)R(e)；G71P(ns)Q(nf)U(

u)W(

w)F(f)S(s)；G72W(

d)R(e);G73U(

I)W(

k)R(d)；102

5.3.4车削加工循环G71G73G72103指令格式

G70P(ns)Q(nf)说明：ns—调用编程轮廓程序段群（精车路线）的首个程序段号nf—调用编程轮廓程序段群（精车路线）的结束程序段号4、精车加工循环指令—G70

5.3.4车削加工循环104例18：用G71指令编程。如图所示，粗车切削深度△d=3mm，退刀量e=1mm，X、Z轴方向精加工余量均为0.3mm。％O0018N10G50X70.Z90.；N20T0101；N30M03S700；N40G00X58.Z62.；N50G71U3.R1.;N55G71P60Q150U0.3W0.3F0.4；N60G42G00X13.Z62.F0.1S1200；N70G01X20.Z58.5；N80X20.Z43；N90G02X26.Z40.R3.；N100G01X31.；N110X34.Z38.5；N120Z25.；N180G00X70.Z90.；N190M05;N200M30;%

5.3.4车削加工循环N130X50.Z15.；N140

Z-2.；N150

G40G01X55.;N170G70P60Q150;105使用G70编程说明：G71、G72、G73程序段中的F、S、T只在循环时有效，精加工时,处于ns到nf程序段之间的F、S、T有效。G71、G72、G73循环时可以进行刀具位置补偿，在指令前必须用G40取消原有的刀尖半径补偿。在ns到nf程序段中可以含有G41或G42指令，对精车轨迹进行刀尖半径补偿，对粗加工无效。

5.3.4车削加工循环4、精车加工循环指令—G70106XZR5%O0014N05G99G97G21G40;N10G00X100.0Z100.0;N15S600M03T0101;N20G00X40.0Z5.0;N30G71U2.R0.5;N35G71P40Q110U0.2W0.2F0.3;N40

G42

G00X18.0Z5.0F0.1S1200;N50G01X18.0Z-15.0;N60X22.0Z-25.0;N70X22.0Z-31.0;N80G02X32.0Z-36.0R5.0;N90G01X32.0Z-40.0;N100

G01X36.0Z-50.0;N110

G40G00X40.0;N120G70P40Q110;N130G00X100.0Z100.0;5.3.4车削加工循环例14N140M05;N150M30;%107XZR5

5.3.4车削加工循环%O0015N05G99G97G21G40;N10G00X100.0Z100.0;N20M03S700T0101;N30G00X40.0Z5.0;N40G72W3.0R1.0;N50G72P60Q130U0.1W0.3F0.3;N60

G41G00Z-60.0F0.1S1000;N65G01X36.0Z-50.0;N70G01X32.0Z-40.0;N80Z-36.0;N90G02X22.0Z-31.0R5.0;N100G01X22.0Z-25.0;N110X18.0Z-15.0;N120Z2.0;N130

G40G00X10.0;N140G70P60Q130;N150G00X100.0Z100.0;N160M05;N170M30;%例15108XZR5

5.3.4车削加工循环%O0017N05G99G97G21G40;N10G00X100.0Z100.0;N20M03S700T0101;N30G00X40.0Z5.0;N40G73U9.0W9.0R5.0;N50G73P60Q130U0.3W0.1F0.3;N60

G42G00X18.0F0.1S1000;N70G01Z-15.0;N80X22.0Z-25.0;N90Z-31.0;N100G02X32.0Z-36.0R5.0;N110G01Z-40.0;N120X38.0Z-55.0;N130

G40G00X40.0;N140G70P60Q130;N150G00X100.0Z100.0;N160M05;N170M30;%例171095.3.5刀具补偿功能

刀具补偿：是补偿实际加工时所用的刀具与编程时使用的理想刀具或对刀时使用的基准刀具之间的偏差值，保证加工零件符合图纸要求的一种处理方法。刀具补偿刀具的几何补偿

（TXXXX实现）刀尖圆弧半径补偿（G41、G42实现）几何位置补偿磨损补偿1101、几何位置补偿

刀具几何位置补偿是用于补偿各刀具安装好后，其刀位点（如刀尖）与编程时理想刀具或基准刀具刀位点的位置偏移的。通常是在所用的多把车刀中选定一把车刀作基准车刀，对刀编程主要是以该车刀为准。5.3.5刀具补偿功能111图示5.3.5刀具补偿功能1121）补偿数据获取：分别测出各刀尖相对于刀架基准面的偏离距离[X1，Z1]、[X2，Z2]、[X3，Z3]…若选刀具1为对刀用的基准刀具，则各刀具的几何偏置分别为[

Xj，

Zj]

Xj1=0、

Zj1=0

Xj2=(X2-X1)x2、

Zj2=Z2-Z1

Xj3=(X3-X1)x2、

Zj3=Z3-Z15.3.5刀具补偿功能1132）磨损补偿

主要是针对某把车刀而言，当某把车刀批量加工一批零件后，刀具自然磨损后而导致刀尖位置尺寸的改变，此即为该刀具的磨损补偿。批量加工后，各把车刀都应考虑磨损补偿（包括基准车刀）5.3.5刀具补偿功能1143、刀具几何补偿的合成

若设定的刀具几何位置补偿和磨损补偿都有效存在时，实际几何补偿将是这两者的矢量和。

X=

Xj+

Xm、

Z=

Zj+

Zm5.3.5刀具补偿功能1154、刀具几何补偿的实现刀具的几何补偿是通过引用程序中使用的Txxxx来实现的。

Txx

xx

当前刀具号刀补地址号过程：将某把车刀的几何偏置和磨损补偿值存入相应的刀补地址当程序执行到含Txxxx的程序行的内容时，即自动到刀补地址中提取刀偏及刀补数据。驱动刀架拖板进行相应的位置调整。TXX00取消几何补偿。5.3.5刀具补偿功能116对于有自动换刀功能的车床来说，执行T指令时，将先让刀架转位，按刀具号选择好刀具后，再调整刀架拖板位置来实施刀补。5.3.5刀具补偿功能1172、刀尖圆弧半径补偿1、刀具半径补偿的概念若车削加工使用尖角车刀，刀位点即为刀尖，其编程轨迹和实际切削轨迹完全相同。若使用带圆弧头车刀（精车时），刀位点为刀尖圆弧的圆心，而加工时该圆心的运动轨迹与被加工工件轮廓重合，而应与工件轮廓偏移一个半径值，这种偏移就称为刀尖圆弧半径补偿。5.3.5刀具补偿功能A点：假想刀尖，对刀使用；BC圆弧：实际加工圆弧1182、刀尖圆弧半径补偿2）未使用刀尖圆弧半径补偿时的加工误差分析

实际加工过程中，刀具切削点在刀尖圆弧上变动，从而在加工过程中可能产生过切或少切现象。5.3.5刀具补偿功能1192、刀尖圆弧半径补偿2）未使用刀尖圆弧半径补偿时的加工误差分析

实际加工过程中，刀具切削点在刀尖圆弧上变动，从而在加工过程中可能产生过切或少切现象。5.3.5刀具补偿功能1）加工台阶面或端面时，对加工表面的尺寸和形状影响不大，但在端面中心位置和台阶的清角位置会产生残留误差。2）加工圆锥面时，对圆锥的锥度不会产生影响，但对锥面的大小端尺寸会产生较大的影响，通常会使外锥面的尺寸变大，内锥面的尺寸变小。2）加工圆弧时，会对圆弧的圆度和圆弧半径产生影响。加工外凸圆弧时，会使加工后的圆弧半径变小，其值=理论轮廓R-刀尖圆弧r；加工内凹圆弧时，会使加工后的圆弧半径变大，其值=理论轮廓R+刀尖圆弧r。1202、刀尖圆弧半径补偿3）刀尖圆弧半径补偿指令格式：G41G42G00G01X__Z__G40G00X__Z__说明：G41—左补偿G42—右补偿G40—取消补偿5.3.5刀具补偿功能X、Z

为建立或取消刀补程序段中，刀具移动的终点坐标。1212、刀尖圆弧半径补偿3）刀尖圆弧半径补偿指令

说明：G41—左补偿G42—右补偿G40—取消补偿5.3.5刀具补偿功能1222、刀尖圆弧半径补偿

4）刀尖方位

虽然说只要采用刀径补偿，就可加工出准确的轨迹尺寸形状，但若使用了不合适的刀具，如左偏刀换成右偏刀，那么采用同样的刀补算法还能保证加工准确吗？肯定不行。为此，就引出了刀尖方位的概念。5.3.5刀具补偿功能1232、刀尖圆弧半径补偿

4）刀尖方位5.3.5刀具补偿功能

图示为按假想刀尖方位以数字代码对应的各种刀具装夹放置的情况；如果以刀尖圆弧中心作为刀位点进行编程，则应选用0或9作为刀尖方位号，其他号都是以假想刀尖编程时采用的。

只有在刀具数据库内按刀具实际放置