第二章數(shù)控車床編程基礎(chǔ)教案

1、第二章 數(shù)控車床編程基礎(chǔ) 教 案課 題第一節(jié)數(shù)控加工的基本過程及其坐標(biāo)系課 時(shí)2教學(xué)目標(biāo)1. 了解數(shù)控車床加工的基本過程2. 理解數(shù)控車床編程的概念及內(nèi)容3.掌握數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)1. 數(shù)控編程的概念及內(nèi)容2. 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系教學(xué)過程主 要 教 學(xué) 內(nèi) 容 及 步 驟一、數(shù)控機(jī)床編程概念1.數(shù)控編程概念1）數(shù)控加工程序根據(jù)被加工零件的圖紙及其技術(shù)要求、工藝要求等切削加工的必要信息，按數(shù)控系統(tǒng)所規(guī)定的指令和格式編制的數(shù)控加工指令序列，就是數(shù)控加工程序，或稱零件程序。2）數(shù)控編程制備數(shù)控加工程序的過程稱為數(shù)控加工程序編制，簡(jiǎn)稱數(shù)控編程(NC programming)。2.數(shù)控編程的內(nèi)容

2、及步驟（圖1） 圖1數(shù)控車床編程過程（1）分析零件圖樣（2）確定工藝過程（3）圖形的數(shù)學(xué)處理（4）編寫程序單及程序的輸入（5）程序校驗(yàn)（6）首件試切3. 數(shù)控編程方法1）手工編程含義：根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的功能指令代碼和程序格式編寫出數(shù)控加工程序單。整個(gè)編程的過程（分析零件圖確定加工工藝數(shù)值計(jì)算編寫零件加工程序單制備控制介質(zhì)程序校驗(yàn)）都是由人工完成。 特點(diǎn)：這種方式比較簡(jiǎn)單，容易掌握，適應(yīng)性較大。應(yīng)用范圍：適用于加工形狀不太復(fù)雜的（如點(diǎn)位加工、由直線和圓弧組成的輪廓加工）、計(jì)算量不大的零件。 2）自動(dòng)編程含義：是經(jīng)過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAD/CAM）處理，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成加工程序。

3、特點(diǎn)：這種方式適應(yīng)面廣、效率高、程序質(zhì)量好，但投資大，掌握起來需要一定時(shí)間。適用范圍：適用于加工形狀復(fù)雜的（如具有非圓曲線、列表曲線和曲面組成的）零件編程，以及各類柔性制造系統(tǒng)（FMS）和集成制造系統(tǒng)（CIMS），應(yīng)用廣泛。 二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系1.機(jī)床坐標(biāo)系的命名規(guī)定1）規(guī)定不論是刀具移動(dòng)，還是工件移動(dòng)，一律假定刀具相對(duì)于靜止的工件移動(dòng)。刀具與工件之間距離增大的方向?yàn)樽鴺?biāo)軸的正方向。2）機(jī)床坐標(biāo)系 為了確定機(jī)床的運(yùn)動(dòng)方向和移動(dòng)的距離，要在機(jī)床上建立一個(gè)坐標(biāo)系，這個(gè)坐標(biāo)系就是標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系，也叫機(jī)床坐標(biāo)系，機(jī)床坐標(biāo)系采用右手笛卡爾坐標(biāo)系。圖2 右手笛卡爾坐標(biāo)系圖3 機(jī)床坐標(biāo)系的建立2.機(jī)床坐標(biāo)軸方

4、向和方位的確定1）Z軸的規(guī)定平行于機(jī)床主軸軸線的坐標(biāo)軸為Z軸，如數(shù)控銑床主軸帶動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)，與主軸平行的坐標(biāo)即為Z坐標(biāo) ，如圖4所示；圖4 立式數(shù)控銑床坐標(biāo)系取刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)槠湔较?，如鉆孔時(shí)鉆入工件的方向?yàn)樨?fù)方向，而退出方向?yàn)檎较?；?duì)于沒有主軸的機(jī)床，如牛頭刨床取垂直于裝夾工件的工作臺(tái)的方向?yàn)閆軸方向；如果機(jī)床有幾個(gè)主軸，則選擇其中一個(gè)與裝夾工件的工作臺(tái)垂直的主軸為主要主軸，并以它的方向作為Z軸方向。 2）X軸的規(guī)定X軸位于與工件定位平面相平行的水平面內(nèi)，且垂直于Z軸。對(duì)于工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床，X軸在水平面內(nèi)且垂直于工件旋轉(zhuǎn)軸線，刀具離開工件的方向?yàn)檎较?，如圖5所示；對(duì)于刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床，若

5、主軸是垂直的，從主軸向立柱看時(shí)，X軸的正方向指向右方。若主軸是水平的，當(dāng)從主軸向工件看時(shí)，X軸的正方向指向右方，如圖6所示。對(duì)于無主軸的機(jī)床(如刨床)，則選定主要切削方向?yàn)閄軸正方向。圖5 工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床圖6 臥式數(shù)控銑床的機(jī)床坐標(biāo)系3）Y軸的確定Y軸方向可根據(jù)已確定的Z軸、X軸方向，用右手直角笛卡兒坐標(biāo)系來確定。4）回轉(zhuǎn)軸 繞X軸回轉(zhuǎn)的坐標(biāo)軸為A，繞Y軸回轉(zhuǎn)的坐標(biāo)軸為B，繞Z軸回轉(zhuǎn)的坐標(biāo)軸為C，方向采用右手螺旋定則。5）附加坐標(biāo)軸如果機(jī)床除有X、Y、Z主要的直線運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)外，還有平行于它們的坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)，則應(yīng)分別命名為U、V、W。作業(yè)布置課后習(xí)題教后小記數(shù)控編程的完整認(rèn)識(shí)，數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的規(guī)定和原

6、則是學(xué)習(xí)這門課程的基礎(chǔ)。應(yīng)要求學(xué)生完全掌握。第二章 數(shù)控車床編程基礎(chǔ) 教 案課題第二節(jié) 數(shù)控車床的編程原則課時(shí)2教學(xué)目標(biāo)1. 掌握絕對(duì)編程與增量編程的方法和區(qū)別2.理解工件坐標(biāo)系的幾種設(shè)定方法3.掌握單位設(shè)置、進(jìn)給量設(shè)置、主軸轉(zhuǎn)速設(shè)置4.掌握G00、G01指令的運(yùn)用教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)1.直徑編程、半徑編程和極坐標(biāo)編程2.單位設(shè)置、進(jìn)給量設(shè)置、主軸轉(zhuǎn)速設(shè)置3.G00、G01指令的運(yùn)用教學(xué)內(nèi)容一、數(shù)控車床編程規(guī)則1.絕對(duì)編程與增量值編程1）絕對(duì)編程：絕對(duì)編程是根據(jù)預(yù)先設(shè)定的編程原點(diǎn)計(jì)算出絕對(duì)值坐標(biāo)尺寸進(jìn)行編程的一種方法，即采用絕對(duì)值編程時(shí)，所有編入的坐標(biāo)值全部以編程零點(diǎn)為基準(zhǔn)。并用地址X，Z進(jìn)行編程（X

7、為直徑值）。如圖所示，刀具由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，用絕對(duì)坐標(biāo)表示B點(diǎn)的坐標(biāo)為（X30.0,Z70.0）。圖7絕對(duì)坐標(biāo)編程 圖8 增量坐標(biāo)編程 2）增量編程：增量編程是根據(jù)與前一個(gè)位置的坐標(biāo)值增量來表示位置的一種編程方法，即采用增量坐標(biāo)編程時(shí)，所有編入的坐標(biāo)值均以前一個(gè)坐標(biāo)位置作為起終點(diǎn)來計(jì)算運(yùn)動(dòng)的位置矢量。即程序中的終點(diǎn)坐標(biāo)是相對(duì)于起點(diǎn)坐標(biāo)而言的。用地址U，W代替X，Z進(jìn)行編程。U，W的正負(fù)方向由行程方向確定，行程方向與機(jī)床坐標(biāo)方向相同時(shí)為正，反之為負(fù)。如圖所示，刀具由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，用增量坐標(biāo)表示B點(diǎn)的坐標(biāo)為（U-30.0,W-40.0）。 3）混合編程：絕對(duì)值編程與相對(duì)值編程混合起來進(jìn)行編程的方

8、法叫混合編程。如圖所示，刀具由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，用混合坐標(biāo)表示B點(diǎn)的坐標(biāo)為（X30.0,W-40.0）。2.直徑編程和半徑編程1）數(shù)控車床采用直徑編程更簡(jiǎn)單、直觀。2）數(shù)控車床出廠時(shí)均設(shè)定為直徑編程，如需用半徑編程則需要更改系統(tǒng)中的相關(guān)參數(shù)，使系統(tǒng)處于半徑編程狀態(tài)。3）當(dāng)采用絕對(duì)值編程時(shí)，徑向尺寸X以直徑表示；4）當(dāng)采用增量坐標(biāo)編程時(shí)，以徑向?qū)嶋H位移量的2倍來表示，并附上方向符號(hào)（正號(hào)可以省略）。如：“G00 U5.0”表示刀具執(zhí)行完這句程序后刀具X向的移動(dòng)量為2.5mm，移動(dòng)方向?yàn)閄的正向。3.極坐標(biāo)編程圖9極坐標(biāo)編程4.小數(shù)點(diǎn)編程對(duì)于距離，小數(shù)點(diǎn)的位置單位是mm或in；對(duì)于時(shí)間，小數(shù)點(diǎn)的位置

9、單位是s（秒）。 程序中有無小數(shù)點(diǎn)的含義根本不同。無小數(shù)點(diǎn)時(shí)，與參數(shù)設(shè)定的最小輸入增量有關(guān)。 在程序中，小數(shù)點(diǎn)的有無可混合使用。 在暫停指令中，小數(shù)點(diǎn)輸入只允許用于地址X和U，不允許用于地址P。二、設(shè)定工件坐標(biāo)系 用G50設(shè)置工件坐標(biāo)系 指令格式：G50 X_ Z_X Z為刀尖起始點(diǎn)距工件原點(diǎn)在X、Z方向的距離執(zhí)行此程序段只建立工件坐標(biāo)系，刀具并不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，且刀具必須放在程序要求的位置上。該坐標(biāo)系在機(jī)床重開機(jī)時(shí)消失，是臨時(shí)的坐標(biāo)系。圖10臨時(shí)的坐標(biāo)系選左端面為工件原點(diǎn)G50 X150.0 Z100.0選右端面為工件原點(diǎn)G50 X150.0 Z20.0用G54G59設(shè)置工件坐標(biāo)系圖11 MDI方

10、式輸入各坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)說明： 使用該組指令時(shí)，必須先用MDI方式輸入各坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。其存放的是當(dāng)前工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系之間的差值，與刀具所停位置無關(guān)。工件坐標(biāo)系一旦選定，就確定了工件坐標(biāo)系在機(jī)床坐標(biāo)系的位置，后續(xù)程序中均以此坐標(biāo)系為基準(zhǔn)。坐標(biāo)系存儲(chǔ)在機(jī)床中，故重新開機(jī)仍存在，但須先返回參考點(diǎn)。為模態(tài)指令，可相互注銷。例：如圖使用工件坐標(biāo)系編程：要求刀具從當(dāng)前點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)，再從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)。 圖12 工件坐標(biāo)系編程G54 G00 X40.0 Z30.0；G59 G00 X30.0 Z30.0；三、 切削用量的單位設(shè)置1.單位設(shè)置指令G20/G21格式： G20 （

11、英制尺寸，單位為英寸） G21 （公制尺寸，單位為毫米）注：為模態(tài)指令，可相互注銷。（默認(rèn)為公制G21） 換算關(guān)系： 1英寸=25.4毫米 2.進(jìn)給速度單位設(shè)置指令（G99、G98） 1）每轉(zhuǎn)進(jìn)給量指令（G99）格式：G99 (F ) ；F后面指主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（進(jìn)給速度mm/r）圖13 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量例如：G99 F0.3； 表示每轉(zhuǎn)進(jìn)給量0.3。 2）每分鐘進(jìn)給量指令（G98） 輸入格式： G98 (F ) ；F后面指主軸每分鐘進(jìn)給量（進(jìn)給速度mm/min）例如：G98 F80；表示每分鐘進(jìn)給量80。說明： G98、G99為模態(tài)指令，默認(rèn)為G99。 F為模態(tài)指令，且在插補(bǔ)指令（G01/G02/G

12、03）中必須指定F，但快速定位（G00）與F無關(guān)。 3.主軸S功能指令（G50、G96、G97）1）主軸最高轉(zhuǎn)速的設(shè)定（G50）格式：（G50） S ；S 為主軸最高轉(zhuǎn)速，單位：r/min。 例如：G50 S1500； 表示設(shè)定主軸最高轉(zhuǎn)速為1500r/min。說明：使用恒線速控制切削時(shí)，為防止主軸轉(zhuǎn)速過高而使用最高轉(zhuǎn)速限制。2）設(shè)定主軸線速度恒定指令（G96）格式：（G96） S ；主軸速度以恒定線速度（m/min）值輸入例如： G96 S200；表示切削速度為200m/min。說明：當(dāng)工件直徑變化時(shí)主軸每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)也隨之變化，這樣就可保證切削速度不變，從而提高了切削質(zhì)量。 3）直接設(shè)定主軸轉(zhuǎn)

13、速指令（G97）格式：（G97） S ；主軸速度用轉(zhuǎn)速設(shè)定，單位為r/min。例如：G97 S1000；表示主軸轉(zhuǎn)速為1000 r/min。說明： G96、G97均為模態(tài)指令，可相互相互相互注銷；默認(rèn)為G97。 使用完G96后，必須及時(shí)用G97取消。 四、 插補(bǔ)指令1.快速點(diǎn)定位指令（GOO） 定位指令命令刀具以點(diǎn)位控制方式從刀具所在點(diǎn)快速移動(dòng)到目標(biāo)位置，無運(yùn)動(dòng)軌跡要求，不需特別規(guī)定進(jìn)給速度。 輸入格式： G00 X(U) Z(W) ； “X(U) Z(W) ”目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)； X(U)坐標(biāo)按直徑值輸入； “；”表示一個(gè)程序段的結(jié)束。圖14 快速點(diǎn)定位絕對(duì)坐標(biāo)編程為：G00 X40.0 Z56.

14、0;相對(duì)坐標(biāo)編程為：G00 U-60.0 W-30.5;2.直線插補(bǔ)指令（G01） 直線插補(bǔ)指令用于直線或斜線運(yùn)動(dòng)?？墒箶?shù)控車床沿x軸、z軸方向執(zhí)行單軸運(yùn)動(dòng)，也可以沿x、z平面內(nèi)任意斜率的直線運(yùn)動(dòng)。 輸入格式： G01 X(U) Z(W) F ； “X(U) Z(W) ”目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)； F為進(jìn)給速度 圖15 直線插補(bǔ)絕對(duì)坐標(biāo)編程為：G01 X40.0 Z20.1 F0.2;相對(duì)坐標(biāo)編程為：G01 U20.0 W-25.9 F0.2;作業(yè)課后習(xí)題教學(xué)后記絕對(duì)編程與增量編程的方法和區(qū)別、單位設(shè)置、進(jìn)給量設(shè)置、主軸轉(zhuǎn)速設(shè)置、是編程的前題條件，基本指令G00、G01是最常用的兩條指令，要注意各自的適用

15、場(chǎng)合。第二章 數(shù)控車床編程基礎(chǔ) 教 案課 題第三節(jié) 圓弧插補(bǔ)指令課 時(shí)2教學(xué)目標(biāo)1. 圓弧順逆的判斷（前置刀架與后置刀架）2. 掌握G02/G03指令的格式3.G41、G42指令的區(qū)分4.刀具半徑補(bǔ)償功能的建立方法教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)1. 指令中R的正負(fù)值區(qū)別2. 采用圓心方法編程時(shí)I、K數(shù)值的計(jì)算3.刀具半徑補(bǔ)償?shù)淖饔?.左補(bǔ)償、右補(bǔ)償?shù)姆椒ㄅ袛?. 建立刀補(bǔ)取消刀補(bǔ)的過程教學(xué)過程主 要 教 學(xué) 內(nèi) 容 及 步 驟一、圓弧插補(bǔ)指令 圓弧插補(bǔ)指令：G02/G031圓弧順逆的判斷對(duì)于前置刀架數(shù)控車床，順圓為G03,逆圓為G02；對(duì)于后置刀架數(shù)控車床，順圓為G02,逆圓為G03；2指令格式1）用圓弧半徑R

16、指定圓心位置編程G02(或G03) X Z R F (絕對(duì))；G02(或G03) U W R F (相對(duì))；2）用I, K指定圓心位置的編程G02(或G03) X Z I K F (絕對(duì))；G02(或G03) U W I K F (相對(duì))； 指令格式的說明絕對(duì)坐標(biāo)形式中， X Z 表示圓弧終點(diǎn)在的坐標(biāo)值；相對(duì)坐標(biāo)形式中， U W 表示圓弧終點(diǎn)相對(duì)于圓弧 起點(diǎn)的坐標(biāo)增量值；I K 為圓心相對(duì)起點(diǎn)的坐標(biāo)增量；圓心角大于180°，R為負(fù)；圓心角小于等于180°，R為正；圖16 圓弧插補(bǔ)（a）X, Z是圓弧終點(diǎn)的坐標(biāo)值；I, K是圓心相對(duì)于圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)值；U, W是終點(diǎn)相對(duì)始點(diǎn)的

17、坐標(biāo)值；R是圓弧的半徑值。圖17 圓弧插補(bǔ)（b） A. 絕對(duì)坐標(biāo)編程半徑法：G02 X60.0 Z-23.0 R23. F30;圓心法：G02 X60.0 Z-23.0 I23. K0 F30;B. 相對(duì)坐標(biāo)編程半徑法：G02 U46.0 W-23.0 R23. F30;圓心法：G02 U46.0 W-23.0 I23. K0 F30;圖18 圓弧插補(bǔ)（C）A. 絕對(duì)坐標(biāo)編程半徑法：G03 X60.0 Z-30.0 R30 F30;圓心法：G03 X60.0 Z-30.0 I0 K-30 F30; B. 相對(duì)坐標(biāo)編程半徑法：G03 U60.0 W-30.0 R30 F30;圓心法：G03 U6

18、0.0 W-30.0 I0 K-30 F30;例：如圖所示，刀具由O點(diǎn)沿著工件輪廓以0.3mm/r的進(jìn)給速度切削到A點(diǎn)，快速退刀至B點(diǎn)。試用G01、G02、G03等指令編寫上述刀具運(yùn)動(dòng)過程的程序段 圖19 圓弧插補(bǔ)（d）二、刀具半徑補(bǔ)償功能（G40、G41、G42）1.刀具半徑補(bǔ)償?shù)念愋?圖 20 刀具位置補(bǔ)償?shù)毒叩奈恢醚a(bǔ)償包括刀具幾何補(bǔ)償和刀具磨損補(bǔ)償；1） 幾何補(bǔ)償是補(bǔ)償?shù)毒咝螤詈偷毒甙惭b位置與編程時(shí)理想刀具或基準(zhǔn)刀具的偏移。2） 磨損補(bǔ)償是用于補(bǔ)償?shù)毒呤褂媚p后刀具尺寸與原始尺寸的誤差。圖21 刀尖圓弧半徑補(bǔ)償在數(shù)控車削加工中，為了提高刀尖的強(qiáng)度，降低加工表面的粗糙度，一般將刀尖處處理成

19、半徑為0.41.6mm圓弧過渡刃，但是在數(shù)控加工編程過程中，一般按假想刀尖A進(jìn)行編程，而在實(shí)際車削中起作用的切削刀刃是圓弧與工件輪廓表面的切點(diǎn)。 2.刀具補(bǔ)償指令1）指令格式G40 G01（G00）X_ Z_；G41 G01（G00）X_ Z_D_；G42 G01（G00）X_ Z_D_；G40取消刀具偏置及刀尖圓弧半徑補(bǔ)償；G41建立刀具偏置及刀尖圓弧半徑左補(bǔ)償；G42建立刀具偏置及刀尖圓弧半徑右補(bǔ)償；X、Z建立或取消刀具補(bǔ)償程序段中，刀具移動(dòng)的終點(diǎn)坐標(biāo);D存儲(chǔ)刀具補(bǔ)償值的寄存器號(hào)。2）補(bǔ)償方向 圖22 前置刀架數(shù)控車床 后置刀架數(shù)控車床 3）注意事項(xiàng) G40/G41/G42指令只能和G00

20、/G01結(jié)合編程，不允許同G02/G03等其他指令結(jié)合編程； 在編入G40/G41/G42的G00與G01前后兩個(gè)程序段中X、Z至少有一值變化； 在調(diào)用新刀具前必須用G40取消補(bǔ)償； 在使用G40前，刀具必須已經(jīng)離開工件加工表面。3.刀具補(bǔ)償?shù)慕⑦^程 圖23 刀具補(bǔ)償?shù)慕?刀具補(bǔ)償?shù)娜∠?圖24刀具補(bǔ)償切削切削程序：G42 G00 X60.0 Z0.0 D01；( AB,建立刀尖圓弧半徑右補(bǔ)償)G01 X120.0 Z-150.0 F80；（BC，切削外圓錐面）G00 G40 X300.0 Z30.0；（CA，取消刀尖圓弧半徑補(bǔ)償）4.刀具補(bǔ)償功能的實(shí)現(xiàn)1） 刀尖方位號(hào) 圖25 前置刀架車

21、床 圖26 后置刀架車床2） 補(bǔ)償參數(shù)的輸入 圖27補(bǔ)償參數(shù)將刀尖圓弧半徑R和刀具的理想刀尖位置號(hào)T輸入到偏置文件中5.刀具補(bǔ)償功能舉例 圖28 階梯軸作業(yè)布置課后習(xí)題教后小記圓弧指令要能正確判斷順時(shí)針和逆時(shí)針，掌握好刀具半徑補(bǔ)償功能可提高加工精度及簡(jiǎn)化編程。第二章 數(shù)控車床編程基礎(chǔ) 教 案課 題第四節(jié) 單一固定循環(huán)指令課 時(shí)2教學(xué)目標(biāo)1. G90、G94、G92各語句的格式2. G90、G92指令的功能3、三種單一循環(huán)語句的具體應(yīng)用方法教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)1. 內(nèi)外直徑的單一切削循環(huán)語句G90的使用2. 螺紋切削單一循環(huán)語語句G92的應(yīng)用教學(xué)過程主 要 教 學(xué) 內(nèi) 容 及 步 驟 一、單一固定循環(huán)指

22、令內(nèi)外直徑的切削循環(huán)(G90) 格式：G90 X(U)_Z(W)_F_ ;X、Z-圓柱面切削的終點(diǎn)坐標(biāo)值；U、W-圓柱面切削的終點(diǎn)相對(duì)于循環(huán)起點(diǎn)坐標(biāo)分量。 圖29 圓柱面切削加工起點(diǎn)-終點(diǎn)坐標(biāo)（a）圖30 圓柱面切削加工起點(diǎn)-終點(diǎn)坐標(biāo)（b）例： ABCDA AEFDAAGHDAG90 X40.0 Z20.0 F0.4;X30.0 ；X20.0; 格式：G90 X(U)_Z(W)_ R_ F_ ;X、Z：圓錐面切削的終點(diǎn)坐標(biāo)值 ；U、W：圓錐面切削的終點(diǎn)相對(duì)于循環(huán)起點(diǎn)的坐標(biāo) 。 R：圓錐面切削的起點(diǎn)相對(duì)于終點(diǎn)的半徑差。如果切削起點(diǎn)的X向坐標(biāo)小于終點(diǎn)的X向坐標(biāo)，I值為負(fù)，反之為正。 圖31 圓錐面

23、切削加工起點(diǎn)-終點(diǎn)坐標(biāo)（a）圖32 圓錐面切削加工起點(diǎn)-終點(diǎn)坐標(biāo)（b）例：ABCDAAEFDAAGHDA G90 X40.0 Z30.0 R5. F0.4;X30.0 ；X20.0;例：圖33 圓柱面切削加工切削程序：T0101；M03 S1000；G00 X105.0 Z5.0；G90 X90.0 Z-80.0 F0.3；X85.0；X80.0；X75.0；X70.0；G00 X150.0 Z100.0；M05；M30；例：圖34 圓錐面切削加工切削程序：T0101；M03 S1000；G00 X105.0 Z5.0；G90 X96.0 Z-80.0 R-10.0 F0.3；X93.0；X9

24、0.0；G00 X100.0 Z100.0；M05；M30；端面切削循環(huán)指令(G94) 格式：直端面G94 X(U)_Z(W)_F_ ；X、Z切削終點(diǎn)坐標(biāo)值；U、W切削終點(diǎn)相對(duì)于循環(huán)起點(diǎn)的坐標(biāo)。 圖35圓柱面端面循環(huán)切削加工（a）圖36圓柱面端面循環(huán)切削加工（b）例：ABCDAAEFDAAGHDAO5003；G94 X50.0 Z16.0 F0.3；Z13.0；Z10.0；格式：錐端面G94 X(U)_Z(W)_ R_ F_ ;X、Z切削終點(diǎn)坐標(biāo)值；U、W切削終點(diǎn)相對(duì)于循環(huán)起點(diǎn)的坐標(biāo)。R為端面切削的起點(diǎn)相對(duì)于終點(diǎn)在Z軸方向的坐標(biāo)分量。當(dāng)起點(diǎn)Z向坐標(biāo)小于終點(diǎn)Z向坐標(biāo)時(shí)K為負(fù)，反之為正。圖37圓柱

25、面端面循環(huán)切削加工（c）圖38圓柱面端面循環(huán)切削加工（d）例：ABCDAAEFDAAGHDAO5004；G94 X15.0 Z33.48 F0.2；Z31.48；Z28.78； 圖39圓柱面端面循環(huán)切削加工（e）切削程序：T0101；（調(diào)用1號(hào)刀具，1號(hào)刀補(bǔ)）M03 S1000；（主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1000r/min）G00 X65.0 Z40.0；( 快速接近工件)G94 X20.0 Z34.0 R-4.0 F30；（錐面切削循環(huán)）Z32.0；（第二刀切2mm）Z30.0；（第三刀切2mm）Z29.0；（切削到規(guī)定尺寸）G00 X65.0 Z100.0；（退刀到安全位置）M05；（主軸停轉(zhuǎn)）M3

26、0；（程序結(jié)束）圖40圓柱面切削加工切削程序：T0101；M03 S1000；G00 X65.0 Z25.0；G94 X50.0 Z16.0 F30；Z13.0；Z10.0；G00 X65.0 Z100.0；M05；M30；螺紋切削循環(huán)指令(G92)圖41 螺紋切削（a）運(yùn)動(dòng)軌跡：ABCDA格式：圓柱螺紋G92 X(U)_Z(W)_F_ ;X、Z絕對(duì)值編程時(shí)，螺紋終點(diǎn)C的坐標(biāo)值；U、W增量值編程時(shí)，螺紋終點(diǎn)C相對(duì)于循環(huán)起點(diǎn)A的增量值；F螺紋導(dǎo)程。 例：加工如圖所示M30×1.5圓柱螺紋，螺紋外徑已加工完成，起刀點(diǎn)定在X100.0、Z150.0位置，利用螺紋固定循環(huán)指令G92編寫螺紋加

27、工程序。 圖42 螺紋切削（b）O5005；T0303；M03 S300；G00 X35.0 Z104.0；G92 X29.2 Z56.0 F1.5；X28.6；X28.2；X28.04；G00 X100.0 Z150.0；M05；M30；圖43 螺紋切削（c）運(yùn)動(dòng)軌跡：ABCDA圓錐螺紋：G92 X(U)_Z(W)_ R_ F_ ;X、Z：絕對(duì)值編程時(shí)，螺紋終點(diǎn)C的坐標(biāo)值；U、W：增量值編程時(shí)，螺紋終點(diǎn)C相對(duì)于循環(huán)起點(diǎn)A的增量值；R：螺紋起點(diǎn)B與螺紋終點(diǎn)C的半徑差；F：螺紋導(dǎo)程。例：加工如圖所示M40×2圓錐螺紋，螺紋外徑已加工完成，起刀點(diǎn)定在X100.0、Z150.0位置，利用螺

28、紋固定循環(huán)指令G92編寫螺紋加工程序。 圖44 螺紋切削-圓錐螺紋（d）O5006；T0303；M03 S200；G00 X80.0 Z62.0；G92 X49.1 Z12.0 R-5.0 F2.0；X48.5；X47.9；X47.5；X47.4；G00 X100.0 Z150.0；M05；M30； 作業(yè)布置課后編程練習(xí)教后小記單一固定循環(huán)指令可簡(jiǎn)化編程，尤其是螺紋的加工應(yīng)用較廣泛。第二章 數(shù)控車床編程基礎(chǔ) 教 案課 題第五節(jié) 復(fù)合固定循環(huán)指令G71課 時(shí)2教學(xué)目標(biāo)1. G71復(fù)合循環(huán)指令的功能2. G71指令格式中各參數(shù)的含義及取值3.G71的運(yùn)用場(chǎng)合的區(qū)分教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)1. G71指令格式中

29、各參數(shù)的含義及取值2. G71的運(yùn)用場(chǎng)合的區(qū)分教學(xué)過程主 要 教 學(xué) 內(nèi) 容 及 步 驟一、復(fù)合固定循環(huán)指令1.內(nèi)外直徑粗加工循環(huán)指令(G71) 格式： G71 U ( d) R (e)G71 P(ns) Q(nf) U(u) W(w) F(f) S(s)T(t)d:切削深度(半徑指定) e:退刀行程ns:精加工形狀程序的第一個(gè)段號(hào)。nf:精加工形狀程序的最后一個(gè)段號(hào)。u：X方向精加工余量w: Z方向精加工余量 圖45 G71粗車循環(huán)指令走刀路線（a）圖46 G71粗車循環(huán)指令走刀路線（b）說明： nsnf程序段中指定的F、S、T功能，只對(duì)精加工有效， 對(duì)粗車循環(huán)加工無效； G71指令必須帶有

30、P、Q地址ns、nf，且與精加工路徑起、 止順序號(hào)對(duì)應(yīng)； 在nsnf程序段中，不能調(diào)用子程序；2.用外徑粗加工復(fù)合循環(huán)編制零件的加工程序例1：要求循環(huán)起始點(diǎn)在A(46，3)，切削深度為1.5mm（半徑量）。退刀量為1mm，X 方向精加工余量為0.4mm，Z 方向精加工余量為0.1mm，其中點(diǎn)劃線部分為工件毛坯。圖47用外徑粗加工復(fù)合循環(huán)編制零件N10 G54 ; /選定工件坐標(biāo)系N20 G99 ; /進(jìn)給量單位為mm/rN30 T0101;N40 M03 S2000; /主軸以2000r/min正轉(zhuǎn)N50 G0 X46. Z3.; /刀具到循環(huán)起點(diǎn)位置N60 G71 U1.5 R1.;N70

31、G71 P80 Q170 U0.4 W0.1 F0.4; /粗切量：1.5mm 精切量：X0.4mm Z0.1mmN80 G00 X0. ; /精加工輪廓起始行，到倒角延長(zhǎng)線N90 G01 X10. Z-2. F0.2; /精加工2×45°倒角N100 Z-20. ; /精加工10 外圓N110 G02 U10. W-5. R5.; /精加工R5 圓弧N120 G01 W-10.; /精加工20 外圓N130 G03 U14. W-7. R7.; /精加工R7 圓弧N140 G01 Z-52.; /精加工34 外圓N150 U10. W-10.; /精加工外圓錐N160 W

32、-20.; /精加工44 外圓，精加工輪廓結(jié)束行N170 X50.; /退出已加工面N180 G28 ; /返回參考點(diǎn)N190 M05 ; /主軸停N200 M30 ; /主程序結(jié)束并復(fù)位3.用內(nèi)徑粗加工復(fù)合循環(huán)編制零件的加工程序例2：要求循環(huán)起始點(diǎn)在A(46，3)，切削深度為1.5mm（半徑量）。退刀量為1mm，X 方向精加工余量為0.4mm，Z 方向精加工余量為0.1mm，其中點(diǎn)劃線部分為工件毛坯。圖48 用內(nèi)徑粗加工復(fù)合循環(huán)編制零件N10 G54 ; /選定工件坐標(biāo)系N20 G99 ; /進(jìn)給量單位為mm/rN30 T0101;N40 M03 S400; /主軸以400r/min正轉(zhuǎn)N5

33、0 G00 X6. Z5.; /到循環(huán)起點(diǎn)位置 N60 G71 U1. R1.; /內(nèi)徑粗切循環(huán)加工N70 G71 P80 Q170 U-0.4 W0.1 F0.4;N80 G00 G41 X44. Z5.; /加入刀尖園弧半徑補(bǔ)償N90 G01 W-20. F0.2; /精加工44 外圓N100 U-10. W-10.; /精加工外圓錐N110 W-10.; /精加工34 外圓N120 G03 U-14. W-7. R7.; /精加工R7 圓弧N130 G01 W-10.; /精加工20 外圓N140 G02 U-10. W-5. R5.; /精加工R5 圓弧N150 G01 Z-80.;

34、/精加工10 外圓N160 U-4.W-2.; /精加工倒2×45°角，精加工輪廓結(jié)束N170 G40 X4.; /退出已加工表面，取消刀尖園弧半徑補(bǔ)償N180 G28 /返回參考點(diǎn)N190 M05 /主軸停N200 M30 /主程序結(jié)束并復(fù)位3.用有凹槽的外徑粗加工復(fù)合循環(huán)編制零件的加工程序，其中點(diǎn)劃線部分為工件毛坯。 圖49 有凹槽的外徑粗加工復(fù)合循環(huán)編制零件N10 G54; /選定工件坐標(biāo)系N20 G99; /進(jìn)給量單位為mm/rN30 T0101; /換一號(hào)刀，確定其坐標(biāo)系N40 G00 X80. Z100.; /到程序起點(diǎn)或換刀點(diǎn)位置N50 M03 S1500 /

35、主軸以1500r/min 正轉(zhuǎn)N60 G00 X42 Z3.; /到循環(huán)起點(diǎn)位置N70 G71 U1. R1.;N80 G71 P120 Q230 U0.3 W0. F0.4; /有凹槽粗切循環(huán)加工N90 G00 X80. Z100.; /粗加工后，到換刀點(diǎn)位置N100 T0202 /換二號(hào)刀，確定其坐標(biāo)系N110 G00 G42 X42. Z3.; /二號(hào)刀加入刀尖園弧半徑補(bǔ)償N120 G00 X10.; /精加工輪廓開始，到倒角延長(zhǎng)線處N130 G01 X20. Z-2. F0.2; /精加工倒2×45°角N140 Z-8.; /精加工20 外圓N150 G02 X28

36、. Z-12. R4.; /精加工R4 圓弧N160 G01 Z-17.; /精加工28 外圓N170 U-10. W-5.; /精加工下切錐N180 W-8.; /精加工18 外圓槽N190 U8.66 W-2.5.; /精加工上切錐N200 Z-37.5.; /精加工26.66 外圓N210 G02 X30.66 W-14. R10.; /精加工R10 下切圓弧N220 G01 W-10.; /精加工30.66 外圓N230 X40.; /退出已加工表面，精加工輪廓結(jié)束N240 G00 G40 X80. Z100.; /取消半徑補(bǔ)償，返回?fù)Q刀點(diǎn)位置N250 G28 /返回參考點(diǎn)N260 M

37、05 /主軸停N270 M30 /主程序結(jié)束并復(fù)位作業(yè)布置課后編程練習(xí)教后小記G71指令在實(shí)際編程加工中應(yīng)用很廣泛，但一定要強(qiáng)調(diào)其適用的場(chǎng)合，使用時(shí)區(qū)分各程序字的含義。第二章 數(shù)控車床編程基礎(chǔ) 教 案課 題第六節(jié) 端面車削固定循環(huán)(G72) 封閉切削循環(huán)指令(G73)課 時(shí)2教學(xué)目標(biāo)1. G72、G73復(fù)合循環(huán)指令的功能2. G72、G73指令格式中各參數(shù)的含義及取值3. G71、G72、G73的運(yùn)用場(chǎng)合的區(qū)分教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)1. G72、G73指令格式中各參數(shù)的含義及取值2. G71、G72、G73的運(yùn)用場(chǎng)合的區(qū)分教學(xué)過程主 要 教 學(xué) 內(nèi) 容 及 步 驟一、端面車削固定循環(huán)(G72) 格式：

38、G72 W（d）R(e)G72 P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t)d:切削深度 e:退刀行程ns:精加工形狀程序的第一個(gè)段號(hào)。nf:精加工形狀程序的最后一個(gè)段號(hào)。u：X方向精加工余量w: Z方向精加工余量圖50端面車削固定循環(huán)加工路線（a）圖51端面車削固定循環(huán)路線（b）說明： nsnf程序段中指定的F、S、T功能，只對(duì)精加工有 效，對(duì)粗車循環(huán)加工無效； G72指令必須帶有P、Q地址ns、nf，且與精加工路徑 起、止順序號(hào)對(duì)應(yīng)； 在nsnf程序段中，不能調(diào)用子程序；例：編制零件的加工程序：要求循環(huán)起始點(diǎn)在A(80，1)，切削深度為1.2mm。退刀量為1mm，X 方向精

39、加工余量為0.2mm，Z 方向精加工余量為0.5mm，其中點(diǎn)劃線部分為工件毛坯。圖52階梯軸N10 G54 /選定工件坐標(biāo)系N20 G99 /進(jìn)給量單位為mm/rN30 T0101 /換一號(hào)刀，確定其坐標(biāo)系N40 G00 X100. Z80.; /到程序起點(diǎn)或換刀點(diǎn)位置N50 M03 S400 /主軸以400r/min 正轉(zhuǎn)N60 X80. Z1.; /到循環(huán)起點(diǎn)位置N70 G72 W1.2 R1.;N80 G72 P110 Q210 X0.2 Z0.5 F100; /外端面粗切循環(huán)加工N90 G00 X100.Z80.; /粗加工后，到換刀點(diǎn)位置N100 G42 X80. Z1.; /加入刀

40、尖園弧半徑補(bǔ)償N110 G00 Z-56.; /精加工輪廓開始，到錐面延長(zhǎng)線處N120 G01 X54. Z-40. F80.; /精加工錐面N130 Z-30.; /精加工54 外圓N140 G02 U-8. W4. R4.; /精加工R4 圓弧N150 G01 X30.; /精加工Z26 處端面N160 Z-15.; /精加工30 外圓N170 U-16.; /精加工Z15 處端面N180 G03 U-4. W2. R2.; /精加工R2 圓弧N180 G03 U-4. W2. R2.; /精加工R2 圓弧N190 Z-2.; /精加工10 外圓N200 U-6. W3. ; /精加工倒2

41、×45°角，精加工輪廓結(jié)束N210 G00 X50.; /退出已加工表面N220 G40 X100. Z80.; /取消半徑補(bǔ)償，返回程序起點(diǎn)位置N230 G28 /返回參考點(diǎn)N240 M05 /主軸停N250 M30 /主程序結(jié)束并復(fù)位二、封閉切削循環(huán)指令(G73) 格式： G73U(i)W(k)R(d)G73P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t）i：X軸方向退刀距離；k：Z軸方向退刀距離；d：分割次數(shù)Ns： 精加工形狀程序的第一個(gè)段號(hào)。 Nf：精加工形狀程序的最后一個(gè)段號(hào)。u：X方向精加工余糧w：Z方向精加工余量圖53封閉切削循環(huán)加工路線（a）圖5

42、4封閉切削循環(huán)加工路線（b）說明： nsnf程序段中指定的F、S、T功能，只對(duì)精加工有 效，對(duì)粗車循環(huán)加工無效； G73指令必須帶有P、Q地址ns、nf，且與精加工路徑 起、止順序號(hào)對(duì)應(yīng)； 對(duì)于經(jīng)鍛造、鑄造等粗加工已初步成型的毛坯，可提高 加工效率。例：編制零件的加工程序：設(shè)切削起始點(diǎn)在A(60，5)；X、Z 方向粗加工余量分別為3mm、0.9mm；粗加工次數(shù)為3；X、Z 方向精加工余量分別為0.6mm、0.1mm。其中點(diǎn)劃線部分為工件毛坯。 圖55 階梯軸N10 G54; /選定工件坐標(biāo)系N20 G99; /進(jìn)給量單位為mm/rN30 G00 X80. Z80.; /選定坐標(biāo)系，到程序起點(diǎn)位

43、置N40 M03 S2000; /主軸以2000r/min正轉(zhuǎn)N50 G00 X60. Z5.; /到循環(huán)起點(diǎn)位置N60 G73 U3. W0.9 R3.;N70 G73 P80 Q160 U0.6 W0.1 F0.4 ;/閉環(huán)粗切循環(huán)加工N80 G00 X0. Z3.; /精加工輪廓開始，到倒角延長(zhǎng)線處N90 G01 U10. Z-2. F0.2; /精加工倒2×45°角N100 Z-20.; /精加工10外圓N110 G02 U10. W-5. R5.; /精加工R5圓弧N120 G01 Z-35.; /精加工20外圓N130 G03 U14. W-7. R7.; /精

44、加工R7圓弧N140 G01 Z-52.; /精加工34外圓N150 U10. W-10.; /精加工錐面N160 U10.; /退出已加工表面，精加工輪廓結(jié)束N170 G28 /返回參考點(diǎn)N180 M05 /主軸停N190 M30 /主程序結(jié)束并復(fù)位三、精加工循環(huán)(G70)格式G70 P(ns) Q(nf)ns:精加工形狀程序的第一個(gè)段號(hào)。nf:精加工形狀程序的最后一個(gè)段號(hào)用G71、G72或G73粗車削后，G70精車削。四、G71、G72、G73、G70使用注意事項(xiàng)1.如何選用內(nèi)、外圓復(fù)合固定循環(huán)，應(yīng)根據(jù)毛坯的形狀、工件的加工輪廓及其加工要求來選取。 G71固定循環(huán)主要用于對(duì)徑向尺寸要求比較

45、高、軸向切削尺寸大于徑向切削尺寸這類毛坯工件進(jìn)行粗車循環(huán)。 G72固定循環(huán)主要用于對(duì)端面精度要求比較高、徑向切削尺寸大于軸向切削尺寸這類毛坯工件進(jìn)行粗車循環(huán)。 G73固定循環(huán)主要用于已成形工件的粗車循環(huán)。2.使用內(nèi)、外圓復(fù)合固定循環(huán)進(jìn)行編程時(shí)，在其nsnf之間的程序段中，不能含有以下指令。除G04(暫停)以外的00組的非模態(tài)G代碼（如參考點(diǎn)返回和G71G76固定循環(huán)指令等）；除G00 G01 G02和G03 外的所有01組G代碼（如G90、G92、G94等切削指令）； 06組G代碼；宏程序調(diào)用或子程序調(diào)用指令。3.執(zhí)行G71、G72、G73循環(huán)時(shí)，只有在C71、G72、G73指令的程序段中F、

46、S、T是有效的，在調(diào)用的程序段nsnf之間編入的F、S、T功能將被全部忽略。相反，在執(zhí)行G70精車循環(huán)時(shí)，G71、G72、G73程序段中指令的F、S、T功能無效，這時(shí)，F(xiàn)、S、T值決定于程序段nsnf之間編入的F、S、T功能。4.在MDI方式不能指令G70、G71、G72或G73，如果指令了會(huì)產(chǎn)生67號(hào)P/S 報(bào)警。在MDI方式可以指令G74、G75或G76。（5）當(dāng)執(zhí)行G70、G71、G72 或G73 時(shí)，用地址P和Q指定的順序號(hào)不應(yīng)當(dāng)在同一程序中指定兩次以上。5.在C71、G72、G73程序段中，系統(tǒng)是根據(jù)C71、G72、G73程序段中是否指定P、Q來區(qū)分d（i）、u及k、w的。當(dāng)程序段中沒有指定P、Q時(shí)，該程序段中的U和W分別表示d（i）和k；當(dāng)程序段中指定了P、Q時(shí)，該程序段中的U、W分別表示u和w。6.在C71、G72、G73程序段中的W、U是指精加工余量值，該值按其余量的方向有正、負(fù)之分。另外，G73指令中