数控车床编程与技能训练 课后习题答案 北邮

学习情境1FANUC/华中系统数控车床编

程与实例

习题1.1

1.数控车床编程有哪些特点？

2.为什么要应用恒定切削速度指令G96?

3.在应用倒角和倒圆指令时应注意什么问题？

4.为什么要应用刀具补偿指令？

参考答案：

1.数控车床具有加工通用性好、加工精度高、加工效率高和加工

质量稳定等特点，是理想的回转体零件加工机床，能对轴类和盘类零

件自动地完成内外圆柱面'圆锥面'球面'圆柱螺纹'圆锥螺纹等工

序的切削加工，并能进行切槽、钻'扩、钱孔等工序的加工。

2.G96实现恒线速控制，可以使数控装置依刀架在X轴的位置计

算出主轴的转速，自动而连续地控制主轴转速，使之始终达到由S功

能所指定的切削速度。当车削端面或工件直径变化较大时，采用此功

能，可保证当工件直径变化时，主轴的线速度不变，保证切削速度不

变，从而提高加工质量。

3.①倒角和倒圆角指令中的。值和R值有正'负之分。当倒角和

倒圆角的方向指向另一坐标轴的正方向时，。值和R值为正，反之C

值和R值为负。

②FANUC系统中的倒角和倒圆角指令仅适用于两直角边间的倒

角和倒圆角。

③倒角和倒圆角指令格式可用于实现凸'凹形尖角轮廓。

④在螺纹切削程序段中不得出现倒角控制指令。

4.在实际加工中，由于刀具产生磨损及精加工时车刀刀尖磨成半径

不大的圆弧，为确保工件轮廓形状，加工时不允许刀具中心轨迹与被

加工工件轮廓重合，而应与工件轮廓偏移一个半径值R,这种偏移称

为刀具半径补偿。

在数控系统编程时，不需要计算刀具中心运动轨迹，而只按零件轮廓

编程，在程序中使用刀具半径编程指令，在“刀具刀补设置”窗口中设

置好刀具半径，数控系统在自动运行时能自动计算出刀具中心轨迹，

即刀具自动偏离工件轮廓一个刀具半径值，从而加工出所要求的工件

轮廓。

习题1-2

1.试编制习题图1-2-1所示零件（毛坯尺寸080mm）的外轮廓

的加工程序。

2.试编制习题图1-2-2所示零件（毛坯尺寸040mm）的槽及螺

纹的加工程序。

习题1-2」参考答案：

程序编制

1.华中世纪星(HNC-21/22T)数控系统程序

%121；

N10G54G90G21G94G00X100Z100；

N20M03S600；

N30T0101；

N40G00X82Z2；

N50G71U1.5R2P70Q120X0.4Z0.2F100；

N70G01X20Z0F80；

N80X26Z-3；

N90Z-48；

N110X60Z-58；

N120X80Z-73；

N130G00X100Z100；

N140M5；

N150M30；

2.FANUCOi-MateTC数控系统程序

0121；

N10G54G98G21G00X100Z100；

N20M03S600；

N30T0101；

N40G00X82Z2；

N45G71U1.5R2

N50G71P60Q120X0.4Z0.2F100；

N60G00X20；

N70G01Z0F80；

N80X26Z-3；

N90Z-48；

N110X60Z-58；

N120X80Z-73；

N130G70P60Q120；

N150G00X80Z80；

N160M5；

N170M30；

%

习题1-2-2参考答案:

程序编制

1.华中世纪星(HNC-21/22T)数控系统程序

0122

G54G94G21；

S300M3；

T0303；

GOX34；

Z-56；

G1X26.2F30；

X34；

G0Z-53；

X26.2F30；

X34；

G0Z-52；

X26F30；

Z-56；

X30；

G0Z-50；

G1X26Z-52F30；

X34；

G0X100；

Z100；

T0404；

S600M3；

GOOX32Z-15；

G76C2ROEOA60X28.14Z-48IOK0.93

UO.lVO.O3Q0.5POF1.5；

G0X100；

Z1OO；

M05；

M3O；

2.FANUCOi-MateTC数控系统程序

0122

G54G98G21；

S300M3；

T0303；

GOOX34；

Z-56；

G75RO.l；

G75X26Z-52P500Q3000

ROF30；

G0X100；

Z100；

T0404；

S600M3；

GOOX32Z-15；

G76P10160Q60R0.1

G76X28.14Z-48ROP930

Q500F1.5；

G0X100；

Z1OO；

M05；

M3O；

习题1-3

1.试编制习题图1-3-1所示零件内轮廓的数控加工程序。

2.试编制习题图1-3-2所示零件内轮廓的数控加工程序。

早

篇

S.Q

W.+QI

受

习题图1-3-1习题图

1-3-2

习题L3-1参考答案:

程序编制

1.华中世纪星(HNC-21/22T)数控系统程序

%131；

N10G54G90G21G94G00X100Z100；

N20M03S400；

N30T0101；

N40G00X16Z5；

N50G71U1.5R2P70Q120X-0.4Z0.2F100；

N60G00X34Z2；

N70G01X32Z0F80；

N80X30Z-1F80；

N90Z-5；

N110X25Z-25；

N120X18；

N130G00Z80

N140G40X80；

N150M30；

2.FANUCOi-MateTC数控系统程序

0131；

N10G54G98G21G00X80Z80；

N20M03S400；

N30T0101；

N40G00X16Z2；

N45G71U1.5R2

N50G71P60Q120X-0.4Z0.2F100；

N60G00X32；

N70G01Z0F80；

N80X30Z-1F80；

N90Z-5；

N110X25Z-25；

N120X18；

N130G70P60Q120

N150G00Z80

N160G00X80；

N170M30；

%

习题1-3-2参考答案：

程序编制

1.计算螺纹小径：比

d，=d-2x0.6495P=22-2x0.6495x1.5=20.052

2.华中世纪星(HNC-21/22T)数控系统程序

%132；

N10G54G90G21G94G00X80Z80；

N20M03S400；

N30T0101；

N40G00X14Z5；

N50G71U1.5R1P70Q130X-0.4Z0.2F100；

N60G00X32Z5；

N70G01X32Z0F80；

N80G02X26Z-3R3F80；

N90G01Z-6；

N100X22.052；

N110X20.052Z-7；

N120Z-24

N130X14；

N140G00Z80；

N150G40X80；

N160T0202；

N170G00X14Z5；

N180Z-24

N190G01X23F50

N200G01X14；

N210G00Z80；

N220G40X80；

N230T0303

N240G00X18Z5

N250Z-3

N260G76C2A60X22Z-22K0.974U0.1VO.1QO.5F1.5

N270G40X80Z80

N280M30

3.FANUCOi-MateTC数控系统程序

0132；

N10G54G98G21G00X80Z80；

N20M03S400；

N30T0101；

N40G00X14Z5；

N50G71U1.5R2

N55G71P60Q130X-0.4Z0.2F100；

N60G00X32；

N70G01Z0F80；

N80G02X26Z-3R3F80；

N90G01Z-6；

N100X22.052；

N110X20.052Z-7；

N120Z-24

N130X14；

N135G70P60Q130

N140G00Z80；

N150G40X80；

N160T0202；

N170G00X14Z5；

N180Z-24

N190G01X23F50

N200G01X14；

N210G00Z80；

N220G40X80；

N230T0303

N240G00X18Z5

N250Z-3

N260G76P4Q160R0.1

N270G76X22Z-22P0.974Q0.8F1.5

N270G40X80Z80

N280M30

%

习题1-4

试编制习题图1-4-1所示零件的数控加工程序。

习题图1-4-1

参考答案：

程序编制

程序分左端加工程序和右端加工程序，在执行加工工序之前要进

行对刀，并设置工件坐标系以及补偿等参数，正式加工前必须进行程

序的检查和校验，确认无误后自动加工。

1）左端加工程序（钻孔后才能进行自动加工）

本程序以FANUCOiMate-TC系统为例，若为华中系统可自行修

改。

01411

G98G21G54；

T0101；

S600M03；

GOOX45.Z0；

G01X18.F80；

GOOX38.5Z2.；

G01Z-45F100；

GOOX42.Z2.；

G00X35.；

GO1Z-31.9；

GOOX42.Z2.；

GOOX32.5；

GO1Z-31.9；

GOOX42.Z2.；

M05；

MOO；

SI200M03T0101；

GOOX28.Z0；

G03X32.Z-2.R2；

G01Z-32.；

G01X38.；

G01Z-45.；

G00X100.Z100.；

M05；

MOO；

S600M03T0404；

GOOX21.5Z2.；

G01Z-20.F80；

G01X18.；

G00Z100.；

X1OO.；

M05；

MOO；

SI200M03T0404；

GOOX25.Z0；

G01X22.Z-1.5；

G01Z-20.F50；

G01X18.；

GOOZ100.；

X100.；

M05；

M30；

2）右端加工程序

本程序以FANUCOiMate-TC系统为例，若为华中系统可自行修

改。

01412；

G98G21G54；

T0101；

S600M03；

GOOX45.Z0；

G01XOF80；

GOOX45.Z2.；

G71U1.5R2.；

G71PIOQ20U0.5W0.1Fl00；

N10G00X20.；

ZO；

G01X24.Z-8

Z-12.；

X26.；

X30.Z-14.；

Z-45；

G03X33.722Z-57.379R50；

N20G02X38.Z-65.R16；

G00X100.Z100.；

M05；

MOO；

S1200M03T0101；

GOOX42.Z2.；

G70P10Q20F50；

G00X100.Z100.；

S420M03T0202；

GOOZ-45.；

GOOX32.；

G75R0.5；

G75X26.Z-41.P500Q2500RO

F3O；

GOOX32.；

Z-38.；

GO1X26.Z-41.；

GOOXI00.；

Z100.；

M3S600T0303；

GOOX32.Z—8.；

G92X29.2Z-40.F1.5；

X28.7；

X28.4；

X28.2；

X28.14；

G00X100.Z100.；

M05；

M02；

学习情境2SIEMENS系统数控车床编程与实例

习题2-1

1.什么是模态指令？什么是非模态指令？

2.什么是前指令代码？什么是后指令代码？

3.M00、M02、M30指令的区别是什么？

4.圆弧插补有哪些方式？

参考答案：

1.非模态G指令是指只在所规定的程序段中有效，程序段结束时被

注销，该功能不影响下一程序段的运行；模态G指令是一旦被执

行，则一直有效，直到被同一组的G功能注销为止。

非模态M功能（当段有效指令）只在有该指令的程序段中有效,

在下一程序段无效；模态M功能（续效指令）一旦被指定，就一直

有效，直到这些功能被同一组的另一个功能注销。

2.前作用M功能在程序段编制的轴运动之前执行，后作用M功能在

程序段编制的轴运动之后执行。

3.M00指令：M00实际是一个暂停指令。当执行有M00指令的程序

段后，程序停止执行（进给停止，但主轴仍然旋转）。它与单段程

序执行后停止相同，模态信息全部被保存，按下“循环启动”按钮,

可使车床继续运转。利用该指令的暂停功能，可以用来轮廓粗'

精加工后检测加工工件的尺寸或换刀等，但在执行检测操作时，

在M00程序段前必须加一个M05的程序段，使主轴停转。

M02：是程序结束指令。程序运行到M02程序段，表示程序已运

行完毕，系统处于复位状态。若要重新执行该程序，必须重新打开该

程序。

M30指令：M30除具有M02功能外，还兼有将程序返回到起始

处的作用。用M30的结束程序后，若要重新执行该程序，只需再次

按操作面板上的“循环启动”键。程序还自动返回到程序头部，为下一

个工件的加工作好准备。

4.圆弧插补有几种不同的编程方法，具体格式如下：

(1)圆心坐标和终点坐标。

G021XZIKF

(2)终点坐标和半径尺寸。

G02XZCR=F

G03

(3)圆弧张角和圆心坐标。

G021

G03)AR=_I_K_F

(4)圆弧张角和终点坐标。

G021AR=_X_Z_F

G03J

习题2-2

1.试编制习题图2-2-1(毛坯尺寸042mm)所示零件外轮廓的加

工程序。

2.试编制习题图2-2-2(毛坯尺寸040mm)所示零件的槽及螺纹

加工程序。

2-2-2

习题2-2-1参考答案：

程序编制

XT221.MPF

G90G95

S800M03

T1D1

GOOX45Z2

CYCLE95(ttAAl,,,2,0.5,0.5,0,0.5,0.75,0.6,1,,,)

G00X100Z100

M05

MOO

S1200M03T1D1F0.2

GOOXOZ2

AAl

G00X100Z100

M05

M3O

AA1.SPF

GO1XOZO

G03X24Z-24CR=15

G02X26Z-30CR=5

G01Z-40

X44

M17

习题2-2-2参考答案：

程序编制(切槽刀宽4mm)

S300M3LF

T3D1F30LF

GOX34Z-47LF

CYCLE93(32,-47,8,3,0,0,0,0,0,0,0,

0.1,0.1,1,1,1)LF

G1X32Z-40LF

X26Z-43LF

G0X100LF

Z1OOLF

M5LF

MOLF

T4D1LF

S600M3LF

GOX32Z-1OLF

CYCLE97(1.5,,-14,-39,30,30,5,3,0.97,0.05,

0,0,5,1,1,1)LF

G0X100Z100LF

M5LF

M30LF

习题2-3

1.试编制习题图2-3-1所示零件内轮廓的数控加工程序。

2.试编制习题图2-3-2所示零件内轮廓的数控加工程序。

习题图2-3-1习题图2-3-2

习题2-3”参考答案：

程序编制

XT231.MPF

G90G95

S800M03

T4D1

G00X18Z2

CYCLE95(“AAl”,2,0.5,0.5,0,0.5,0.75,0.6,3,,,)

G00X18

GOOZ200

X50

M05

MOO

SI200M03T4D1F0.2

G00X18Z2

AA1

G01X18

GOOZ200

XI00

M05

M30

AA1.SPF

G01X32ZO

G01X28Z-2

Z-25

X54Z-20

Z-30

G03X46Z-34CR=4

GO1X30

Z-45

X14

G02X10Z-47CR=2

G01Z-58

X6Z-60

XO

M17

习题232参考答案：

程序编制

XT232.MPF

G90G95

S800M03

T4D1

G00X18Z2

CYCLE95(“AAl”,2,0.5,0.5,0,0.5,0.75,0.6,3,,,)

G00X18

GOOZ200

X50

M05

MOO

SI200M03T4D1F0.2

GOOXI8Z2

AA1

G01X18

GOOZ200

X100

M05

M30

AA1.SPF

G01X74ZO

Z-1O

Z-25

X19

M17

习题2-4

试编制习题图2-4-1所示零件的数控加工程序。

习题图2-4-1

习题2-4-1参考答案：

程序编制

1）主程序

加工程序

LATHE01.MPF

G90G94G71LF

S800M3LF

T1DILF

GOX42ZOLF

G1XOF5OLF

GOX42Z2LF

CYCLE95(“LOI”,1,0,0.25,0,100,100,50,

1,0,0,1)LF

G0X100Z100LF

M5LF

MOLF

M3SI200LF

T2D1LF

G0X16Z2LF

CYCLE95(“LOI”，0.25,0,0,0,100,100,50,

5,0,0,1)LF

G0X100Z100LF

M5LF

MOLF

S300M3LF

T3D1F30LF

GOX32Z-58LF

CYCLE93(30,-58,8,3,0,0,0,0,0,0,

0,0.1,0.1,1,1,5)LF

G1X32Z-51LF

X26Z-54LF

GOXIOOLF

Z100LF

M5LF

MOLF

T4D1LF

S600M3LF

GOX32Z-20LF

CYCLE97(2,,-25,-50,30,30,5,3,1.3,

0.05,0,0,7,1,1,1)LF

G0X100Z100LF

M5LF

M30LF

2)子程序

加工程序

L01.SPF

G1XOZOLF

G3X15.814Z一

6.783R8LF

G1X20.116

Z-20.761LF

G2X30Z-25R5LF

G1Z-58LF

X38Z-66LF

Z-73LF

X42LF

RETLF

学习情境3FANUC/华中系统数控铳床与加工中心编程与实例

习题3-1-1

l.MOOxM02、M30指令的区别是什么？

2.在有圆弧指令的程序段中，R在什么情况下取正？什么情况下

取负？

3.加工整圆时，应用什么格式的编程指令？试写出程序段的格

式。

4.为什么要使用刀具半径补偿？

5.在使用刀具半径补偿指令时应注意哪些事项？

6.在使用坐标系旋转指令时，怎样确定R的旋向？

7.固定循环指令通常包括哪些基本动作？

8.用什么指令可以撤消固定循环指令？

9.使用固定循环指令中应注意哪些事项？

参考答案：

1.MOO指令：MOO实际是一个暂停指令。当执行有M00指令的程序

段后，程序停止执行（进给停止，但主轴仍然旋转）。M00指令与单

段程序执行后停止相同，模态信息全部被保存，按下“循环启动”按钮,

可使加工中心继续运转。利用该指令的暂停功能，可以用来检测加工

工件的尺寸，但在执行上述操作时，在M00指令程序段前必须加一

个M05指令的程序段，使主轴停转。

M02指令与M30指令:M02指令只将控制部分复位到初始状态,

表示程序结束；M30指令除将机床及控制系统复位到初始状态外，还

自动返回到程序开头位置，为加工下一个工件做好准备。

2.圆弧半径R：0。＜圆心角V180。时取正；180”圆心角V360。时取负。

3.用R编程时，不能加工整圆；加工整圆时，只能用圆心坐标人

K编程。即：G17.{^j-X_Y_I_J_F_

4.在加工工件轮廓时，当用半径为R的圆柱铳刀加工工件轮廓时，

如果数控系统不具备刀具补偿功能，那么编程人员必须要按照偏离轮

廓距离为R的刀具中心运动轨迹的数据来编程,其运算有时是相对复

杂的；而当刀具磨损后，刀具的半径减少，此时就要按新的刀具中心

轨迹进行编程，否则加工出来的零件要增加一个余量（即刀具的磨损

量）。对于有刀具半径补偿功能的数控系统，可不必求刀具中心的运

动轨迹，而只需按被加工工件轮廓曲线编程，同时在程序中给出刀具

半径的补偿指令，数控系统自行计算后，偏置一定的距离（如刀具半

径或其他设定值）后进行走刀，这样就可加工出具有轮廓曲线的零件,

使编程工作大大简化。

5.使用刀具半径补偿指令时应注意：

（1）建立和取消刀具半径补偿是逐渐偏移的过程，如图4-1-6所

示，所以，在建立或撤消刀具半径补偿时，要特别注意的是G41/G42

指令的切入方向和刀具半径补偿取消G40指令的撤销方向，不能使

刀具运行时发生碰撞。选择起始点和终止点的时候要选择合理，许多

时候由于选择不当导致程序出错或零件轮廓被过切或在零件轮廓上

留下多余残留料。刀具必须以GO指令或G1指令移动一段距离水/>R

刀具），否则刀具会沿运动的法向方向直接偏移一个半径量而造成意外。

（2）在建立或撤销刀具半径补偿时，只能用G1指令或GO指令，

不能用G2指令或G3指令。

（3）刀具切入点应选择平面内最左（或右）、最上（或下）的点

（如圆弧的象限点等）或相交的点。内、外轮廓的走刀方式如图4-1-7

所示，即用G41/G42指令进行刀具半径补偿一过渡段一轮廓切削一

过渡段一G40指令取消刀具半径补偿，其中过渡段圆弧半径必须大于

刀具半径，即R过渡>R刀具。

6.R为旋转角度，“+”为逆时针旋转，“一”为顺时针旋转。

7.固定循环通常由以下六个基本动作构成：

动作1―x、丫轴定位。刀具快速定位到孔加工的位置（初始点）。

动作2^一一快进到点R平面。刀具自初始点快速进给到点R平面

（准备切削的位置），在多孔加工时，为了刀具移动的安全，应注意

点R平面Z值的选取。

动作3——孔加工。以切削进给方式执行孔加工的动作。

动作4——在孔底的动作。包括暂停'主轴定向停止、刀具移位等

动作。

动作5------返回到点R平面。

动作6一快速返回到初始点。

8.固定循环指令是模态指令，一旦指定就一直保持有效，直到用G80

撤消指令为止。因此，只要在开始时用了这些指令，在后面连续的加

工中不必重新指定。如果仅仅是某个孔加工数据发生变化（如孔深发

生变化），仅需要修改变化的数据即可。此外，GOO、G01、G02、G03

也起撤消固定循环指令的作用。

9.使用固定循环指令中的注意事项：

（1）在使用固定循环指令之前，必须用辅助功能指令使主轴旋

转，如

M03（或M04）S主轴旋转

Gxx.......固定循环指令

M05主轴停止

M03(或M04)S_主轴重新旋转

Gxx.......固定循环指令

当使用主轴停止指令后，一定要再次使主轴旋转。若在主轴停止

功能M05之后接着指令固定循环则是错误的，这与其他加工情况一

样。

(2)在固定循环方式中，其程序段必须有X、KZ及R的位置

数据，否则不执行固定循环。

(3)在固定循环指令的程序段尾，若指令了G04P_,则是在完

成固定循环后执行暂停，而固定循环指令中的。不被G04变更。

(4)孔加工数据Q、P应在孔加工操作的程序段中指令。若在不

进行孔加工动作的程序段中指令了这些数据，则不保存为状态资料。

(5)撤消固定循环指令除了G80外,GOO、GOUG02、G03指

令也起撤消作用，因此编程时要注意。

(6)当主轴回转控制使用在固定循环指令G74、G84、G86、G88

指令时，如果连续加工的孔间距较小或初始点到点R的距离很短，则

在进入孔加工的切削动作前，主轴可能没有达到正常转速。在这种情

况下，必须在每个孔加工动作间插入一个暂停指令(G04指令)，使

主轴获得规定的转速。

（7）在固定循环方式中，G43、G44指令仍起着刀具长度补偿的

作用。

（8）在固定循环执行中，若按下复位或急停按钮，数控系统将停

止，但这时孔加工方式和孔加工数据还被存储着，所以，在重新开始

加工时要特别注意，应使固定循环剩余动作进行结束后，再执行其他

动作。

习题3-2

L完成习题图3-2-1所示零件外轮廓的编程（不要求残料清除）。

2.完成习题图3-2-2所示零件外轮廓的编程（不要求残料清除）。

习题图3-2-1参考答案:

程序编制

0321

M6T1

G90G94G21G17

M3S600

G0G43Z100H1

G54G0X-10Y60

Z2

G1Z-3F30

G1G41Y30D1F100

G3X0Y20R10

G2X-10Y-17.32R20

G1X-25Y-8.66

G2X-25Y-8.88R10

G1X-10Y17.32

G2X0Y20R20

G3X10Y30R10

G1G40X10Y60

G0G49Z0

M5

M30

习题图3-2-2参考答案:

程序编制

0322

M6T1

G90G94G21G17

M3S600

G0G43Z100H1

G54G0X-10Y60

Z2

G1Z-4F30

G1G41Y45D1F100

G3X0Y35R10

G2X30.71Y-16.79R35,R8

G2X15Y-25R-10,R8

G1X-15Y-25,R8

G2X-30.71Y-16.79R-10,R8

G2X0Y35R35

G3X10Y45R10

G1G40X10Y60

G0G49Z0

M5

M30

习题3-3

1.编写习题图3-3-1所示工件中内轮廓的加工程序（外轮廓及通

孔加工不作要求）。

习题图3-3-1

习题图3-3-1参考答案:

程序编制

0331

M6T2

G54G90G94G21G17

M3S600

G0G43Z100H2

G52X-15Y0

G0X0Y0

Z2

G1Z-4F30

G1G41X16Y0D2F100

G3X16Y0I-16J0

G1G40X0Y0

G41X0Y-11D2

X30

G3YUR-11

G1X0

G40Y0

G68X0Y0R30

G91G41G1X0Y10D2

X-20

G3Y-20R-10

G1X20

G90G40X0Y0

G0G49Z0

M5

M3O

2.编写习题图3-3-2所示工件的孔加工程序。

习题图3-3-2

参考答案:

程序编制（工件底面为Z0）

0332

%1（华中）

G90G94G40G80G21G54

M06T01

G90G00X-45.0Y-35.0

G43Z30.0H01

M03S1000

M8

G99G81X-45.0Y-35.0Z18.0R23.0F100

X45.0

Y35.0

X-45.0

Y0.0

X45.0

G80

G00G49Z0M9

M06T02

G90G00X-45.0Y0.0

G43Z30.0H02

M03S1000

M8

G99G81X-45.0Y0.0Z8.0R23.0F100

X45.0

G80

G00Z50.0M9

M06T03

G90G00X-45.0Y0.0

G43Z30.0H03

M03S800

M8

G99G81X-45.0Y0.0Z8.0R23.0F100

X45.0

G80

G00Z50.0M9

M06T04

G90G00X-45.0Y0.0

G43Z30.0H04

M03S300

M8

G99G81X-45.0Y0.0Z11.0R23.0F50

X45.0

G80

G00Z50.0M9

M06T05

G90G00X-45.0Y-35.0

G43Z30.0H05

M03S500

M8

G99G83X-45.0Y-35.0Z-3.0R23.0Q3.0F50

X45.0

Y35.0

X-45.0

G80

G0G49Z0

M9

M05

M30

习题3-4

1.编写习题图3-4-1零件的数控综合加工程序（要求残料清除）。

习题图3-4-1参考答案：

程序编制（TL①18立铳刀,T2-O16键槽铳刀）

0341

M6T1

G54G90G94G21G17

M3S600

G0G43Z100HI

G0X-60Y-60

Z2

G1Z-5F100

Y40

X-60

Y-40

X-80

G0Z5

X10Y-60

Z-5

G1G41X10Y-40D1F100

G3X0Y-30R10

G1X-50,C15

Y-10

G3Y10R-10

G1Y30,C15

X28

X42.5Y21.629

G2X50Y8.638R15

G1Y-8.638

G2X42.5Y-21.629R15

G1X28Y-30

XO

G3X-10Y-40R10

G40G1Y-60

G0G49Z0

M5

M6T2

M3S600

G0G43Z100H2

G52X-15Y5

G0X0Y0

G1Z-4F30

G41X10Y5D2F100

G3X0Y15R10

G3IOJ-15

G3X-10Y5R10

G40G1X0Y0

G52X0Y0

G0Z5

X10Y0

G1Z-4F30

G91G41X10Y2.5D2F100

G3X-10Y10R10

G3X0Y0I0J-12.5

G3X-1OY-IORIO

G90G1G40X10Y0

G0G49Z0

M5

M3O

习题图3-4-1

2.编写习题图3-4-2零件的数控综合加工程序（要求残料清除）。

习题图3-4-2

习题图3-4-2参考答案：

程序编制（TL①16立铳刀，T2q10键槽铳刀，T3心4中心钻,

T4-①11.8麻花钻，T5-中12较刀，残料加工时手动清除）

0342

M6T1

G54G90G94G21G17

M3S600

G0G43Z100H1

G0X10Y-60

Z2

G1Z-5F100

G1G41X10Y-45D1

G3X0Y-35R10

G1X-50,R8

Y-12.5,C4

X-40

G3Y12.5R-12.5

G1X-50,C4

Y35,C8

X50,R8

Y12.5,R4

X40

G3Y-12.5R-12.5

G1X50,R4

Y-35,C8

XO

G3X-10Y-45R10

G40G1Y-60

G0G49Z0

M5

M6T2

M3S600

G0G43Z100H2

G0X-20Y22.5

G1Z-5F30

M98P3421

G52X-5Y-10

GOXOYO

G68X0Y0R-25

G1Z-3F3O

G41X20Y0D2F100

G3X10Y17.32R-20

G1X25Y6.88

G3X30Y0R10

G3X10Y20R20

G1X0

G40X0Y0

G69

G68X0Y0R-10

G1Z-6F3O

M98P3421

G0G49Z0

M5

M6T3

M3SI200

G0G43Z100H3

G0X-40Y0

G81X-40Y0Z-8R3F30

X40

G80

G0G49Z0

M5

M6T4

M3S400

G0G43Z100H4

G0X-40Y0

G83X-40Y0Z-25R3Q3F30

X40

G80

G0G49Z0

M5

M6T5

M3S200

G0G43Z100H5

G0X-40Y0

G85X-40Y0Z-21R3F30

X40

G80

G0G49Z0

M5

M30

子程序03421

G91G41X9Y0D2F100

G3X-9Y9R9

G1X-15Y0,R6.5

Y-18,R6.5

X30,R6.5

Y18,R6.5

X-15

G3X-9Y-9R9

G40G1X9

G0G90Z5

M99

习题4-1

1.数控铳床与加工中心编程的特点是什么？

2.M0、M2、M30指令的区别是什么？

3.选择工件坐标系的指令有哪些？

4.在有圆弧指令的程序段中，CR在什么情况下取正？什么情况

下取负？

5.加工整圆时，应用什么编程指令？试写出程序段的格式。

6.在使用刀具半径补偿指令时应注意哪些事项？

7.简化编程指令有哪些？

参考答案：

L一、数控铳床编程特点：

1）使用子程序，可在工件上加工多个形状相同的结构。

2）使用固定循环指令，可进行钻孔'扩孔'像孔'钱孔和链孔

等加工，提高编程工作效率。

3）使用刀具半径补偿指令，可按零件的实际轮廓编程，简化编

程和数值计算。

4）使用刀具长度补偿指令，可补偿由于刀具磨损'更换新刀引

起的刀具长度方向尺寸变化，而不必重新编程。

5）使用简化编程指令，可实现镜像、缩放'旋转的功能。

6）使用用户宏程序，可加工非圆曲线和曲面。

二、加工中心编程特点：

1）使用固定循环指令，可进行钻孔、扩孔、钩孔、钱孔和锋孔

等加工，提高编程工作效率。

2）使用刀具半径补偿指令，就可按零件的实际轮廓编程；通过

改变刀具半径补偿值，就可用同一程序实现对工件的粗、精加工。

3）使用刀具长度补偿指令，可补偿由于刀具磨损'更换新刀或

刀具安装误差引起的刀具长度方向尺寸变化，而不必重新编程。

4）使用用户宏程序，可加工一些形状相似的系列零件或非圆曲

线。

5）增加数控回转工作台，能实现四轴以上的联动加工，加工出

形状较为复杂的工件。

2.M00指令：M00实际是一个暂停指令。当执行有M00指令的程序

段后，程序停止执行（进给停止，但主轴仍然旋转）。M00指令与单

段程序执行后停止相同，模态信息全部被保存，按下“循环启动”按钮,

可使加工中心继续运转。利用该指令的暂停功能，可以用来检测加工

工件的尺寸，但在执行上述操作时，在M00指令程序段前必须加一

个M05指令的程序段，使主轴停转。

M02指令与M30指令:M02指令只将控制部分复位到初始状态,

表示程序结束；M30指令除将机床及控制系统复位到初始状态外，还

自动返回到程序开头位置，为加工下一个工件做好准备。

3.选择工件坐标系的指令：G54/G55/G56/G57/G58/G59,G54-G59

可设定六个工件坐标系，根据需要任意选用。工件坐标系的原点在机

床坐标系中的值用MDI方式预先输入在“坐标系”功能表中，系统自

动记忆。当程序执行G54〜G59中某一个指令后，后续程序段中绝对

值编程时的指令值均为相对于此工件原点的值。G54〜G59指令为模

态指令，可相互注销，G54指令为缺省值。

4.圆弧半径（CR=）有正值与负值之分。当圆弧所对应的圆心角小于或

等于180。时，程序中的CR=用正值表示；当圆弧所对应的圆心角

大于180。并小于360。时，CR=用负值表示。

5.加工整圆时，应用I—J—K—方式编程，即：

G2

G17（1XYIJKF°

[G3J

6.使用刀具半径补偿指令时应注意：

（1）建立和取消刀具半径补偿是逐渐偏移的过程，如图4-1-6所

示，所以，在建立或撤消刀具半径补偿时，要特别注意的是G41/G42

指令的切入方向和刀具半径补偿取消G40指令的撤销方向，不能使

刀具运行时发生碰撞。选择起始点和终止点的时候要选择合理，许多

时候由于选择不当导致程序出错或零件轮廓被过切或在零件轮廓上

留下多余残留料。刀具必须以G0指令或G1指令移动一段距离水/＞尺

刀具），否则刀具会沿运动的法向方向直接偏移一个半径量而造成意外。

（2）在建立或撤销刀具半径补偿时，只能用G1指令或G0指令，

不能用G2指令或G3指令。

（3）刀具切入点应选择平面内最左（或右）、最上（或下）的点

（如圆弧的象限点等）或相交的点。内、外轮廓的走刀方式如图4-1-7

所示，即用G41/G42指令进行刀具半径补偿一过渡段一轮廓切削一

过渡段一G40指令取消刀具半径补偿，其中过渡段圆弧半径必须大于

刀具半径，即R过渡〉R刀具。

还需要指出的是，对轮廓加工时，从加工工艺上考虑，需要对轮

廓进行粗加工后再进行精加工。在编程时只需编制精加工程序。在此,

可通过改变当前刀具的半径补偿值来实现对轮廓的粗加工和精加工。

铳削外形时，将刀具直径改大，则轮廓外形尺寸就变大，可实现粗加

工。铳削内型腔时，将刀具直径改大，则内轮廓尺寸就变小，可实现

粗加工。一般从经验数据上，半径值改大0.2〜0.3mm比较合理。粗

加工后，对工件进行实际测量，根据测量值和图纸尺寸进行比较来修

整计算出精加工时刀具半径值，再对工件进行精加工。这样才可以满

足加工的要求，加工出合格的零件。

7.简化编程指令有：可编程的零点偏置指令TRANS、ATRANS；可

编程旋转指令ROT、AROT；可编程的镜像指令MIRRORsAMIRROR；

可编程的缩放SCALExASCALEo

习题4-2

完成习题图4-2-1-4-2-3所示零件外轮廓的编程（不要求残料清除）。

习题图4-2-1参考答案:

程序编制

XT421.MPF

G90G40G71G17G94

GOZODO

M06T01

G90G54

GOOX35.0Y-50.0

Z20.0DOI

MO3S600

MO8

GO1Z-5.0F50

G41GO1X45.0Y-45.0F100

GO3X35.0Y-35.0CR=10.0

X-35.0

G02X-45.0Y-25.0CR=10.0

GO1Y-22.361

G02X-43.333Y-18.634CR=5.0

GO3Y18.634CR=25.0

G02X-45.0Y22.361CR=5.0

GO1Y25.0

G02X-35.0Y35.0CR=10.0

GO1XO.O

X40.0Y11.906

G02X45.0Y3.246CR=10.0

G01Y-25.0

G02X35.OY-35.0CR=10.0

GO3X25.0Y-45.0CR=10.0

G40GO1X35.0Y-50.0

GOOZODO

MO5

M09

M3O

习题图4-2-2习题图4-2-3

习题图4-2-2参考答案：

程序编制

XT422.MPF

M6T1

G54G90G94G71G17

M3S600

G0Z100D1

TRANSX30Y-5

G0X-30Y40

Z2

G1Z-6F30

G1G41X-20Y30D1F100

G1X0Y30

G2X8.66Y25CR=10

G1X17.32Y10

G2X0Y-20CR=20

G1X-30Y-20

G2X-30Y20CR=20

G3X-20Y30CR=10

G1Y40

G40X-30

TRANS

GOZODO

M5

M3O

习题图4-2-3参考答案:

程序编制

XT423.MPF

G90G40G71G17G94

M6T1

G90G54GOZ200DI

MO3S500

MO8

TRANSX8Y5

AROTRPL=15

XOY45

Z5

G1Z-5F30

G41X-10Y35F100

G3XOY25CR=10

G1X30

G2X40Y20CR=10

G1Y-15

G2X30Y-25CR=10

G1X-30

G2X-40Y-15CR=10

G1Y15

G2X-30Y25CR=10

G1XO

G3X10Y35CR=10

G1G40XOY45

GOODOZO.OM5

TRANS

M09

M3O

习题4-3

1.编写习题图4-3-1所示工件中内轮廓的加工程序（外轮廓及通

孔加工不作要求）。

习题图4-3-1

习题图4-3-1参考答案:

程序编制

XT431.MPF

G90G40G71G17G94

ZODO

M06T01

G90G54

GOOXO.OYO.O

Z20.0DOI

MO3S600

MO8

GO1Z-5.0F3O

G41GO1X10.0Y10.0F100

GO3XO.OY20.0CR=10.0

GO1X-22.0

GO3X-30.0Y12.0CR=8.0

GO1Y-12.0

GO3X-22.0Y-20.0CR=8.0

GO1X22.0

GO3X30.0Y-12.0CR=8.0

GO1Y12.0

GO3X22.0Y20.0CR=8.0

GO1XO.O

GO3X-10.0Y10.0CR=10.0

G40GO1XO.OYO.O

GOOZO.ODO

M05

M09

M06T02

GOOXO.OY35.0

Z20.0DOI

MO3SI200

M08

G01Z-5.0F20

G41G01X3.5Y35.5F50

G03XO.OY39.0CR=3.5

X-19.5Y33.775CR=39.0

X-15.5Y26.847CR=4.0

G02X15.5CR=31.0

G03X19.5Y33.775CR=4.0

XO.OY39.0CR=39.0

X-3.5Y35.5CR=3.5

G40G01X0.0Y35.0

GOOZ5.0

XO.OY-35.0

G01Z-5.0F20

G41G01X-3.5Y-35.5D02F50

G03XO.OY-39.0CR=3.5

X19.5Y-33.775CR=39.0

X15.5Y-26.847CR=4.0

G02X-15.5CR=31.0

G03X-19.5Y-33.775CR=4.0

XO.OY-39.0CR=39.0

X3.5Y-35.5CR=3.5

G40G01X0.0Y-35.0

GOOZO.ODO

M05

M09

M30

2.编写习题图4-3-2所示工件的孔加工程序。

fi3

习题图4-3-2

习题图4-3-2参考答案：

程序编制（工件下表面为Z0）

XT432.MPF

G90G94G40G80G71G54

GOZODO

M06T01

G90G00X-45.0Y-35.0Z20.0D01

M03S1000

MCALLCYCLES1(30,20,3,18)F100

X45.0

Y35.0

X-45.0

MCALL

G00Z50.0

Z0D0

M06T02

G90G00X-45.0Y-35.0Z20.0D01

M03S600

MCALLCYCLE83(30,20,5,-3,,5,5,1,1,1,1)

X45.0

Y35.0

X-45.0

MCALL

G00Z50.0

Z0D0

M06T03

G90G00X-45.0Y-35.0Z20.0D03

M03S100

MCALLCYCLE84(30,20,5,-3,,0,3,,2,90,200,200)

X45.0

Y35.0

X-45.0

MCALL

G00Z50.0

Z0D0

M06T04

G90G00X0.0Y0.0Z20.0D04

M03S300

CYCLE85(30,20,5,-3,,0,100,150)

G00Z50.0

ZODO

M06T05

G90G00X0.0Y0.0Z20.0D05

M03S600

CYCLE86(30,20,4,-3,,2,3,-2,-2,2,45)；

G00Z50.0

M05

M30

习题4-4

1.编写习题图4-4-1所示零件的数控综合加工程序（要求残料清

除）。

x/®7法

习题图4-4-1

习题图4-4-1参考答案：（工件上表面为ZO）

程序编制（TL①18立铳刀，T2q16键槽铳刀，T3-O4中心钻,

T4-011.8麻花钻，T5-012较刀，残料加工时手动清除）

XT441.SPF

M6T1

G54G90G94G71G17

M3S600

G0Z100D1

X-60Y-60

G1Z-6F100

Y40

X60

Y-40

X-80

G0Z5

G0X10Y-60

G1Z-5F100

G1G41X10Y-40D1

G3XOY-3OCR=1O

G1X-45RND=8

Y-17.321

G3Y17.321CR=20

G1Y3ORND=8

X45RND=8

Y17.321

G3Y-17.321CR=20

G1Y-3ORND=8

XO

G3X-10Y-40CR=10

G40G1Y-60

GOZODO

M5

M6T2

M3S600

G0Z100D2

G0X-10Y0

G1Z-6F30

G41X8.104Y-8.5D2F100

G1X13

Y-14

G3X30CR=-8.5

G1Y14

G3X13CR=-8.5

G1Y8.5

X8.104

G3Y-8.5CR=-20

G1G40X-10Y0

G0Z0D0

M5

M6T3

M3S1200

G0Z100D3

G0X-50Y0

MCALLCYCLES1(30,,3,-9)F30

X50

MCALL

GOZODO

M5

M6T4

M3S400

G0Z100D4

G0X-50Y0

MCALLCYCLE83(30,,3,-25,,-5,,0,1,0,1,0)

X50

MCALL

GOZODO

M5

M6T5

M3S200

G0Z100D5

G0X-50Y0

CYCLE85(30,,3,-21,,2,100,150)

X50

MCALL

GOZODO

M5

M30