數(shù)控加工編程技術(shù)

第2章數(shù)控加工編程技術(shù)本章內(nèi)容2.1數(shù)控編程的基礎(chǔ)知識(shí)2.2數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系2.3數(shù)控程序代碼結(jié)構(gòu)2.4常用指令的編程方法2.5~2.7數(shù)控車、銑、加工中心編程2.8程序編制中的數(shù)學(xué)處理

通過把數(shù)字化了的刀具移動(dòng)軌跡信息（通常指CNC加工程序），傳入數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置，經(jīng)過譯碼、運(yùn)算，指揮執(zhí)行機(jī)構(gòu)（伺服電機(jī)帶動(dòng)的主軸和工作臺(tái)）控制刀具與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而加工出符合編程設(shè)計(jì)要求的零件。數(shù)控加工的原理

2.1數(shù)控編程的基礎(chǔ)知識(shí)數(shù)控加工的過程

制定工藝閱讀零件工藝分析數(shù)控編程程序傳輸

雖然數(shù)控加工與傳統(tǒng)的機(jī)械加工相比，在加工的方法和內(nèi)容上有許多相似之處，但由于采用了數(shù)字化的控制形式和數(shù)控機(jī)床，許多傳統(tǒng)加工過程中的人工操作被計(jì)算機(jī)和數(shù)控系統(tǒng)的自動(dòng)控制所取代。

數(shù)控加工工藝的概念

數(shù)控加工工藝是采用數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)所運(yùn)用各種方法和技術(shù)手段的總和，應(yīng)用于整個(gè)數(shù)控加工工藝過程。

數(shù)控加工工藝是伴隨著數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生、發(fā)展而逐步完善起來的一種應(yīng)用技術(shù)，它是人們大量數(shù)控加工實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

數(shù)控加工工藝過程

數(shù)控加工工藝過程是利用切削刀具在數(shù)控機(jī)床上直接改變加工對(duì)象的形狀、尺寸、表面位置、表面狀態(tài)等，使其成為成品或半成品的過程。數(shù)控加工工藝

與普通加工工藝的區(qū)別及特點(diǎn)

由于數(shù)控加工采用了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床，使得數(shù)控加工具有加工自動(dòng)化程度高、精度高、質(zhì)量穩(wěn)定、生成效率高、周期短、設(shè)備使用費(fèi)用高等特點(diǎn)。在數(shù)控加工工藝上也與普通加工工藝具有一定的差異。

區(qū)別之一

數(shù)控加工的工序內(nèi)容比普通機(jī)床加工的工序內(nèi)容復(fù)雜

由于數(shù)控機(jī)床比普通機(jī)床價(jià)格昂貴、加工功能強(qiáng)，所以在數(shù)控機(jī)床上一般安排較復(fù)雜的零件加工工序，甚至是在普通機(jī)床上難以完成的加工工序。區(qū)別之二

數(shù)控機(jī)床加工程序的編制比普通機(jī)床工藝規(guī)程的編制復(fù)雜。

因?yàn)樵谄胀C(jī)床的加工工藝中不必考慮的問題，例如工序中工步的安排、對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)以及走刀路線的確定等因素，在數(shù)控機(jī)床編程時(shí)必須考慮確定。

數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容數(shù)控加工的工藝分析零件圖形的數(shù)學(xué)處理及編程尺寸設(shè)定值的確定制定數(shù)控加工工藝方案確定工步和進(jìn)給路線選擇數(shù)控機(jī)床的類型選擇和設(shè)計(jì)刀具、夾具與量具確定切削參數(shù)編寫、校驗(yàn)和修改加工程序首件試加工與現(xiàn)場(chǎng)問題處理數(shù)控加工工藝技術(shù)文件的定型與歸檔

閱讀零件圖紙：充分了解圖紙的技術(shù)要求，如尺寸精度、形位公差、表面粗糙度、工件的材料、硬度、加工性能以及工件數(shù)量等；工藝分析：根據(jù)零件圖紙的要求進(jìn)行工藝分析，其中包括零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析、材料和設(shè)計(jì)精度合理性分析、大致工藝步驟等；制定工藝：根據(jù)工藝分析制定出加工所需要的一切工藝信息——如：加工工藝路線、工藝要求、刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡、位移量、切削用量（主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量、吃刀深度）以及輔助功能（換刀、主軸正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)、切削液開或關(guān)）等，并填寫加工工序卡和工藝過程卡；數(shù)控編程：根據(jù)零件圖和制定的工藝內(nèi)容，再按照所用數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的指令代碼及程序格式進(jìn)行數(shù)控編程；程序傳輸：將編寫好的程序通過傳輸接口，輸入到數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置中。調(diào)整好機(jī)床并調(diào)用該程序后，就可以加工出符合圖紙要求的零件。數(shù)控機(jī)床程序編制（一）零件圖的工藝分析2.1.1數(shù)控程序編制的方法與步驟（四）編寫零件加工程序單（三）數(shù)學(xué)處理（五）制備控制介質(zhì)及程序檢驗(yàn)（二）工藝處理－1加工方法的選擇－2工序的劃分－3定位與夾緊方式的確定－4加工順序的安排－5確定走刀路線和工步順序－6切削用量的選擇－7對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定（一）零件圖的工藝分析

1、零件圖分析（1）尺寸標(biāo)注方法分析注意基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，減少累積誤差。（2）零件圖的完整性與正確性分析幾何圖素條件要求充分。（3）零件技術(shù)要求分析尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度、熱處理等都會(huì)影響工藝方案。同時(shí)考慮安裝、刀具、切削用量。（4）零件材料分析材料影響價(jià)格、切削用量、工藝方案。（一）零件圖的工藝分析

2、零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析（1）采用統(tǒng)一的幾何類型和尺寸，減少換刀，提高效率，減少成本。（2）內(nèi)槽圓角影響刀具的選擇，應(yīng)大些。（3）槽底圓角應(yīng)小些，提高工藝性和效率。（4）統(tǒng)一基準(zhǔn)定位，減少定位誤差。（5）減少刀具數(shù)量，減低成本和減少定位誤差。r越大，加工平面能力越差。（二）－1加工方法的選擇1、外圓表面加工方法的選擇2、內(nèi)孔表面加工方法的選擇3、平面加工方法的選擇4、平面輪廓和曲面輪廓加工方法的選擇

方法有數(shù)控銑削、線切割及磨削等對(duì)平面外輪廓，采用數(shù)控銑削。對(duì)曲率半徑較小的平面內(nèi)輪廓，采用線切割。對(duì)曲面輪廓，采用數(shù)控銑削。（二）－2工序的劃分1.工序劃分的原則工序集中原則（數(shù)控加工常采用的原則）：減少設(shè)備投入，減少安裝次數(shù)、有利于保證加工精度。調(diào)整麻煩，生產(chǎn)周期長(zhǎng)。工序分散原則：設(shè)備投入成本大，生產(chǎn)效率高。2.工序劃分方法考慮生產(chǎn)綱領(lǐng)、設(shè)備、零件結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求。要求遵循以下原則：（1）按所用刀具劃分。如加工中心，減少換刀次數(shù)。（2）按安裝次數(shù)劃分。減少定位誤差。（3）按粗、精加工劃分。減少誤差復(fù)映，提高加工精度。（4）按加工部位劃分。減少空行程，提高效率。（二）－3定位與夾緊方式的確定正確選用定位方案和夾緊方式是保證加工精度的條件。要求：基準(zhǔn)重合、減少安裝次數(shù)、避免采用占機(jī)調(diào)整方式。（二）－4加工順序的安排1、基面先行原則：減少定位誤差。2、先粗后精原則：減少誤差復(fù)映。3、先主后次原則：減少不必要的浪費(fèi)。4、先面后孔：避免切削變形，保證孔的加工精度。5、先近后遠(yuǎn)原則：減少空行程，提高效率。（二）－5確定走刀路線和工步順序

走刀路線是刀具刀位點(diǎn)在整個(gè)加工工序中的運(yùn)動(dòng)軌跡，它不但包含了工步的內(nèi)容，也反映了工步的順序。

走刀路線的確定非常重要，因?yàn)樗c零件的加工精度和表面質(zhì)量密切相關(guān)。走刀路線確定原則：1、應(yīng)能保證零件的加工精度和表面粗糙度要求。銑削平面零件外輪廓時(shí)，刀具的切入、切出應(yīng)沿輪廓切線方向進(jìn)行，避免在工件表面形成接刀痕。且注意留有切入長(zhǎng)度和切出長(zhǎng)度。銑削外輪廓的切入切出路徑銑削外圓的切入切出路徑

銑削平面零件內(nèi)輪廓時(shí)，刀具切入、切出點(diǎn)應(yīng)選擇在輪廓兩幾何元素的交點(diǎn)處。若無交點(diǎn)，刀具切入、切出點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離拐角，或選擇圓弧切入、切出。銑削內(nèi)圓的切入切出路徑銑削內(nèi)輪廓的切入切出路徑銑削無交點(diǎn)內(nèi)輪廓的切入切出路徑從拐角切入、切出，容易產(chǎn)生過切現(xiàn)象。從直線中間圓弧切入、切出。車螺紋時(shí)，為保證螺距的準(zhǔn)確，應(yīng)避免在進(jìn)給機(jī)構(gòu)的加速和減速過程中切削，故應(yīng)有引入距離和超越距離。

引入距離超越距離

常見的切削進(jìn)給路線行切法刀具沿某一方向（如X）進(jìn)行切削，沿另一方向進(jìn)給，來回往復(fù)切削去除加工余量。環(huán)切法刀具沿與精加工輪廓平行的路線進(jìn)行切削，從外向內(nèi)或從內(nèi)向外，呈環(huán)狀逐步去除加工余量。行切法切削進(jìn)給路線環(huán)切法切削進(jìn)給路線最終輪廓應(yīng)一次走刀連續(xù)完成。

行切法在兩次走刀的起點(diǎn)和終點(diǎn)間留下殘留高度，達(dá)不到要求的表面粗糙度。先用行切法，最后沿周向環(huán)切一刀，光整輪廓表面，能獲得較好的效果。

環(huán)切法，效果較好，但加工時(shí)間較長(zhǎng)。銑削內(nèi)腔的三種走刀路線根據(jù)加工質(zhì)量要求和工件毛坯的質(zhì)量及材料，選擇好銑削的方式（順銑或逆銑）。逆銑順銑走刀路線確定原則：1、應(yīng)能保證零件的加工精度和表面粗糙度要求。2、尋求最短走刀路線，減少空行程，提高效率。2、尋求最短走刀路線，減少空行程，提高效率。先加工完外圈孔后，再加工內(nèi)圈孔，時(shí)間較長(zhǎng)。交錯(cuò)加工內(nèi)、外圈孔，減少空刀時(shí)間。

零件樣圖

孔加工最短走刀路線選擇仿形進(jìn)給路線，用于鑄、鍛件毛坯時(shí)進(jìn)給路線較短。三角形進(jìn)給路線，適用于棒料毛坯，進(jìn)給路線較長(zhǎng)。矩形進(jìn)給路線，適用于棒料毛坯，進(jìn)給路線較短。粗車進(jìn)給路線選擇走刀路線確定原則：1、應(yīng)能保證零件的加工精度和表面粗糙度要求。2、尋求最短走刀路線，減少空行程，提高效率。3、應(yīng)使數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單，以減少編程工作量。4、應(yīng)選擇使工件加工變形小的走刀路線。對(duì)薄板類零件應(yīng)采用分層切削或?qū)ΨQ切削的走刀路線。（二）－6切削用量的選擇1、切削用量的選擇原則考慮切削力、切削功率、刀具磨損、加工質(zhì)量和加工成本。（1）粗加工時(shí)切削用量的選擇原則：主要考慮保證提高效率和刀具耐用度。背吃刀量進(jìn)給量切削速度（2）精加工時(shí)的切削用量的選擇原則：主要考慮保證加工精度和表面粗糙度，其次是刀具耐用度和效率。背吃刀量進(jìn)給量切削速度2、切削用量的選擇方法

（1）背吃刀量的選擇（常規(guī)加工條件下）

CK6140機(jī)床車削工藝時(shí)：粗車：≥3mm

半精加工：≈3～0.5mm

精加工：≈0.5～0.05mmXK714機(jī)床銑削工藝時(shí)：粗銑：X、Y方向取刀具直徑的75%Z方向取刀具半徑的1/4～1/6

半精加工：X、Y方向取刀具直徑的50%Z方向取刀具半徑的1/4～1/6

精加工：X、Y方向取0.1～0.5mmZ方向取0.1～0.3mm（2）進(jìn)給量（進(jìn)給速度）的選擇

主要根據(jù)零件的表面粗糙度、加工精度、刀具和工件的材料、刀具的刃數(shù)等因素選擇。

車削加工時(shí)：粗加工：0.3~0.5mm/r

半精加工：0.15~0.25mm/r

精加工：0.05~0.15mm/r

銑削加工時(shí)：

Vf=fzZn=（0.05～0.18）Zn

進(jìn)給速度=每刃切削量×刀具刃數(shù)×主軸轉(zhuǎn)速刀具小時(shí)取小端數(shù)值，刀具大時(shí)取大端數(shù)值。每種規(guī)格的刀具每刃切削量變化在0.01~0.03的范圍內(nèi)，刃數(shù)少時(shí)取偏大的值，刃數(shù)多時(shí)取偏小的數(shù)值。精加工時(shí)取刃數(shù)多的刀具，粗加工時(shí)取刃數(shù)少的刀具。（3）切削速度的選擇

根據(jù)已經(jīng)選定的背吃刀量、進(jìn)給量、刀具材料和刀具耐用度等選擇。

n=1000Vc/πD

主軸轉(zhuǎn)速=1000×切削線速度/（π×刀具直徑或工件直徑）

高速鋼刀具：粗加工：V≈15m/min

半精加工：V≈25m/min

精加工：V≈45m/min

硬質(zhì)合金刀具：粗加工：V≈30m/min

半精加工：V≈50m/min

精加工：V≈100m/min

陶瓷刀具：5～10倍的硬質(zhì)合金刀具（二）－7對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定1、對(duì)刀點(diǎn)的確定

對(duì)于數(shù)控機(jī)床來說，在加工開始時(shí)，確定刀具與工件的相對(duì)位置是很重要的，這一相對(duì)位置是通過確認(rèn)對(duì)刀點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)的。對(duì)刀點(diǎn)－－加工零件時(shí)刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)。

可以設(shè)置在被加工零件上，也可以設(shè)置在夾具上與零件定位基準(zhǔn)有一定尺寸聯(lián)系的某一位置。

對(duì)刀點(diǎn)的選擇原則便于數(shù)字處理和簡(jiǎn)化編程。容易找正、便于檢查。引起的加工誤差小。通常對(duì)刀點(diǎn)選在編程原點(diǎn)

對(duì)刀--使“刀位點(diǎn)”與“對(duì)刀點(diǎn)”準(zhǔn)確定位的操作。每把刀具的半徑與長(zhǎng)度尺寸都是不同的，刀具裝在機(jī)床上后，應(yīng)在控制系統(tǒng)中設(shè)置刀具的基本位置。刀位點(diǎn)是指刀具的定位基準(zhǔn)點(diǎn)。圓柱銑刀的刀位點(diǎn)是刀具中心線與刀具底面的交點(diǎn)球頭銑刀的刀位點(diǎn)是球頭的球心點(diǎn)或球頭頂點(diǎn)車刀的刀位點(diǎn)是刀尖或刀尖圓弧中心鉆頭的刀位點(diǎn)是鉆頭頂點(diǎn)

對(duì)刀的方法各類數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀方法是不完全一樣的，這一內(nèi)容將結(jié)合各類機(jī)床分別討論。2、換刀點(diǎn)的確定換刀點(diǎn)——指刀架轉(zhuǎn)位換刀時(shí)的位置。換刀點(diǎn)選擇原則：換刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部，刀架轉(zhuǎn)位時(shí)刀具不與其他部位干涉為原則。

（三）數(shù)學(xué)處理計(jì)算零件輪廓和刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的各坐標(biāo)值?；c(diǎn)——各幾何元素間的連接點(diǎn)（四）編寫零件加工程序單根據(jù)所使用的數(shù)控系統(tǒng)的指令、程序段格式，逐段編寫零件加工程序。（五）制備控制介質(zhì)及程序檢驗(yàn)空走刀檢測(cè)圖形模擬加工 易切材料試切數(shù)控加工工藝文件

闡明工藝人員對(duì)數(shù)控加工工序的技術(shù)要求、工序說明、數(shù)控加工前應(yīng)該留有的加工余量。數(shù)控編程任務(wù)書數(shù)控加工工藝文件

表達(dá)數(shù)控加工零件的定位方式和夾緊方法，并應(yīng)標(biāo)明被加工零件的零點(diǎn)設(shè)置位置和坐標(biāo)方向，以及使用的夾具名稱、編號(hào)等。工件安裝和零點(diǎn)設(shè)定卡由編程員根據(jù)被加工零件，編制數(shù)控加工的工藝和作業(yè)內(nèi)容；此卡中還應(yīng)該反映使用的輔具、刀具切削參數(shù)、切削液等。它是操作人員用數(shù)控加工程序進(jìn)行數(shù)控加工的主要指導(dǎo)性工藝資料。數(shù)控加工工藝文件

工序卡

數(shù)控加工刀具卡上要反映刀具編號(hào)、刀具結(jié)構(gòu)、刀桿型號(hào)、刀片型號(hào)及材料或牌號(hào)等。它是組裝數(shù)控加工刀具和調(diào)整數(shù)控加工刀具的依據(jù)。

數(shù)控加工工藝文件

刀具卡編程人員進(jìn)行數(shù)值計(jì)算、編制程序、審查程序和修改程序的主要依據(jù)。

數(shù)控加工工藝文件

刀具運(yùn)行軌跡圖根據(jù)工藝分析情況，經(jīng)過數(shù)值計(jì)算，按照數(shù)控機(jī)床規(guī)定的指令代碼，根據(jù)運(yùn)行軌跡圖的數(shù)據(jù)處理而進(jìn)行編寫的。數(shù)控加工工藝文件

程序單2.1.2程序編制的方法1．手工編程2.自動(dòng)編程

APT（AutomaticallyProgrammedTool），對(duì)工件、刀具的幾何形狀及刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)等進(jìn)行定義時(shí)所用的一種接近于英語的符號(hào)語言。把用APT語言書寫的零件加工程序輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)編譯產(chǎn)生刀位文件（CLDATAFile），然后進(jìn)行數(shù)控后置處理，生成數(shù)控系統(tǒng)能接受的零件數(shù)控加工程序。

CAD/CAM集成系統(tǒng)數(shù)控編程。 2.2數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系2.2.1數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)

1．國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

ISO代碼和EIA代碼2.常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn) 數(shù)控的名詞術(shù)語數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸和運(yùn)動(dòng)方向數(shù)控機(jī)床的編碼字符（ISO代碼和EIA代碼）數(shù)控編程的程序段格式準(zhǔn)備功能和輔助功能進(jìn)給功能、主軸功能和刀具功能 2.2.2程序編制的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

1．機(jī)床坐標(biāo)系

數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系是為了確定工件在機(jī)床中的位置，機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的位置及運(yùn)動(dòng)范圍，即描述機(jī)床運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生數(shù)據(jù)信息而建立的幾何坐標(biāo)系。通過機(jī)床坐標(biāo)系的建立，可確定機(jī)床位置關(guān)系，獲得所需的相關(guān)數(shù)據(jù)。工件坐標(biāo)系原點(diǎn)機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)1）、坐標(biāo)軸的命名

假設(shè)：工件固定，刀具相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)。這一原則使編程人員能在不知道是刀具移近工件還是工件移近刀具的情況下，就能根據(jù)零件圖樣確定機(jī)床的加工過程。

當(dāng)工件運(yùn)動(dòng)時(shí)，在坐標(biāo)軸符號(hào)上加“′”表示。

標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系采用右手直角笛卡兒定則。拇指為X軸，食指為Y軸，中指為Z軸，圍繞X、Y、Z各軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及其正方向+A、+B、+C分別用右手螺旋定則判定，拇指為X、Y、Z的正向，四指彎曲的方向?yàn)閷?duì)應(yīng)的A、B、C的正向。

1）伸出右手的大拇指、食指和中指，并互為90°。則大拇指代表X坐標(biāo)，食指代表Y坐標(biāo)，中指代表Z坐標(biāo)。2)大拇指的指向?yàn)閄坐標(biāo)的正方向，食指的指向?yàn)閅坐標(biāo)的正方向，中指的指向?yàn)閆坐標(biāo)的正方向。3)圍繞X、Y、Z坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)分別用A、B、C表示，根據(jù)右手螺旋定則，大拇指的指向?yàn)閄、Y、Z坐標(biāo)中任意軸的正向，則其余四指的旋轉(zhuǎn)方向即為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)A、B、C的正向。(1)不論機(jī)床的具體結(jié)構(gòu)，一律看作是工件相對(duì)靜止，刀具運(yùn)動(dòng)。ISO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：(3)增大工件與刀具之間距離的方向?yàn)樽鴺?biāo)軸正方向。(2)機(jī)床的直線坐標(biāo)軸X、Y、Z的判定順序是：先Z軸，再X軸，最后按右手定則判定Y軸。2）坐標(biāo)軸的確定（1）Z坐標(biāo)軸Z坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)由傳遞切削力的主軸決定，與主軸平行的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)軸為Z坐標(biāo)軸，其正方向?yàn)樵黾拥毒吆凸ぜg距離的方向。2）坐標(biāo)軸的確定（1）Z坐標(biāo)軸+Z數(shù)控車床2）坐標(biāo)軸的確定（1）Z坐標(biāo)軸數(shù)控銑床+Z2）坐標(biāo)軸的確定（1）Z坐標(biāo)軸數(shù)控銑床+Z

若機(jī)床有幾個(gè)主軸，可選擇一個(gè)垂直與工件裝夾面的主要軸為主軸，并以它確定Z坐標(biāo)軸。

若機(jī)床沒有主軸（刨床），則Z坐標(biāo)軸垂直與工件裝夾面。（1）Z坐標(biāo)軸X坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)是水平的，它平行于工件裝夾面，是刀具或工件定位平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)的主要坐標(biāo)。刀具離開工件回轉(zhuǎn)中心的方向?yàn)閄坐標(biāo)的正方向2）坐標(biāo)軸的確定（2）X坐標(biāo)軸

對(duì)于工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床（車床、磨床），X坐標(biāo)的方向在工件的徑向上，并且平行與橫滑座，刀具離開工件回轉(zhuǎn)中心的方向?yàn)閄坐標(biāo)的正方向。（2）X坐標(biāo)軸

對(duì)于刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床（銑床），若Z坐標(biāo)軸是水平的（臥式銑床），當(dāng)由主軸向工件看時(shí)，X坐標(biāo)軸的正方向指向右方；若Z坐標(biāo)軸是垂直的（立式銑床），當(dāng)由主軸向立柱看時(shí)，X坐標(biāo)軸的正方向指向右方；對(duì)于雙立柱的龍門銑床，當(dāng)由主軸向左側(cè)立柱看時(shí)，X坐標(biāo)軸的正方向指向右方。（2）X坐標(biāo)軸+Z+X+Z+X

對(duì)刀具和工件均不旋轉(zhuǎn)的機(jī)床（刨床），X坐標(biāo)平行于主要切削方向，并以該方向?yàn)檎较?。?）X坐標(biāo)軸

根據(jù)X、Z坐標(biāo)軸，按照右手直角笛卡兒坐標(biāo)系確定。注：如在X、Y、Z主要直線運(yùn)動(dòng)之外還有第二組平行于它們的運(yùn)動(dòng)，可分別將它們坐標(biāo)定為U、V、W。2）坐標(biāo)軸的確定（3）Y坐標(biāo)軸Z軸垂直（與主軸軸線重合），向上為正方向；面對(duì)機(jī)床立柱的左右移動(dòng)方向?yàn)閄軸，將刀具向右移動(dòng)（工作臺(tái)向左移動(dòng)）定義為正方向；根據(jù)右手笛卡爾坐標(biāo)系的原則，Y軸應(yīng)同時(shí)與Z軸和X軸垂直，且正方向指向床身立柱。立式數(shù)控銑床的坐標(biāo)方向?yàn)椋篫軸水平，且向里為正方向（面對(duì)工作臺(tái)的平行移動(dòng)方向）；工作臺(tái)的平行向左移動(dòng)方向?yàn)閄軸正方向；Y軸垂直向上臥式升降臺(tái)銑床的坐標(biāo)方向?yàn)椋?Y+X+Z（4）旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸

旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)A、B、C相應(yīng)地表示其軸線平行于X、Y、Z的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其正方向按照右旋螺紋旋轉(zhuǎn)的方向。（5）附加坐標(biāo)系

指定平行于X、Y、Z的坐標(biāo)軸可以采用的附加坐標(biāo)系：第二組U、V、W坐標(biāo)，第三組P、Q、R坐標(biāo)。

對(duì)于回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，如果還有平行或不平行于A、B、C的第二回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可指定為D、E和F。

指定不平行于X、Y、Z的坐標(biāo)軸也可以采用附加坐標(biāo)系：第二組U、V、W坐標(biāo)，第三組P、Q、R坐標(biāo)。

機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床上固有的坐標(biāo)系，是用來確定工件坐標(biāo)系的基本坐標(biāo)系，是確定刀具(刀架)或工件(工作臺(tái))位置的參考系，并建立在機(jī)床原點(diǎn)上。2.2.2程序編制的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

1．機(jī)床坐標(biāo)系2.機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系(1)機(jī)床原點(diǎn)

現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床都有一個(gè)基準(zhǔn)位置，稱為機(jī)床原點(diǎn)，是機(jī)床制造商設(shè)置在機(jī)床上的一個(gè)物理位置，其作用是使機(jī)床與控制系統(tǒng)同步，建立測(cè)量機(jī)床運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的起始點(diǎn)。

機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)是指在機(jī)床上設(shè)置的一個(gè)固定點(diǎn)，即機(jī)床原點(diǎn)。它在機(jī)床裝配、調(diào)試時(shí)就已確定下來，是數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)參考點(diǎn)。

通常車床的機(jī)床零點(diǎn)多在主軸法蘭盤接觸面的中心即主軸前端面的中心上。主軸即為Z軸，主軸法蘭盤接觸面的水平面則為X軸。+X軸和+Z軸的方向指向加工空間。

在數(shù)控銑床上，機(jī)床原點(diǎn)一般取在X、Y、Z坐標(biāo)的正方向極限位置上，見下圖(2)機(jī)床參考點(diǎn)

也是機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn)，不同于機(jī)床原點(diǎn)

回零操作（回參考點(diǎn)）后表明機(jī)床坐標(biāo)系建立。

機(jī)床參考點(diǎn)對(duì)機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)是已知值，既可根據(jù)機(jī)床參考點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值間接確定機(jī)床原點(diǎn)的位置。編程人員在編程時(shí)設(shè)定的坐標(biāo)系，也稱為編程坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的確定與機(jī)床坐標(biāo)系坐標(biāo)軸方向一致工件坐標(biāo)系(3)工件坐標(biāo)系（4）工件坐標(biāo)系原點(diǎn)

也稱為工件原點(diǎn)或編程原點(diǎn)，由編程人員根據(jù)編程計(jì)算方便性、機(jī)床調(diào)整方便性、對(duì)刀方便性、在毛坯上位置確定的方便性等具體情況定義在工件上的幾何基準(zhǔn)點(diǎn)，一般為零件圖上最重要的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)點(diǎn)工件坐標(biāo)系原點(diǎn)工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的設(shè)置原則(1)設(shè)置在工件的工藝基準(zhǔn)或設(shè)計(jì)基準(zhǔn)上。(2)設(shè)置在尺寸精度高和表面粗糙度低的位置。(3)便于測(cè)量和編程。

我們利用工件坐標(biāo)系編程時(shí),不必考慮工件在機(jī)床內(nèi)的安裝位置,但在加工時(shí)則需要確定機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系之間的相互位置關(guān)系。工件裝夾到機(jī)床上后,可通過對(duì)刀操作來確定兩者之間的位置關(guān)系,加工程序才能夠被執(zhí)行。機(jī)床類型工件原點(diǎn)位置數(shù)控車床一般設(shè)在工件右端面的中心數(shù)控銑床一般設(shè)在工件上表面的幾何中心或四個(gè)基準(zhǔn)角上．工件坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)置

XZXYoz數(shù)控車床數(shù)控銑床工件坐標(biāo)系原點(diǎn)機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的關(guān)系1）加工程序的結(jié)構(gòu)

加工程序

主程序和子程序

程序段(block)

字(word)

地址和數(shù)據(jù)2.3數(shù)控程序代碼結(jié)構(gòu)2.3.1數(shù)控程序段的結(jié)構(gòu)字地址符程序段格式數(shù)控程序由三個(gè)部分組成：程序名、程序內(nèi)容和程序結(jié)束．例如：Ｏ００１１程序名Ｎ１０Ｔ０１０１；Ｎ２０Ｍ０３Ｓ４００；程序內(nèi)容

Ｎ３０Ｇ００Ｘ４０Ｚ２；Ｎ４０Ｍ３０；程序結(jié)束

（１）程序名系統(tǒng)可以存儲(chǔ)多個(gè)程序，為相互區(qū)分，在程序的開始必須冠以程序名。ＦＡＮＵＣ系統(tǒng)：Ｏ＊＊＊＊（字母Ｏ加四個(gè)數(shù)字）ＳＩＥＭＥＮＳ系統(tǒng)：ＡＢ＊＊＊＊＊＊（程序開始兩個(gè)字符必須是字母）ＨＮＣ系統(tǒng)：Ｏ＊＊＊＊＊＊（字母Ｏ加若干個(gè)字母或數(shù)字）（２）程序內(nèi)容程序內(nèi)容由若干個(gè)程序段組成。程序段由段號(hào)和程序字組成，并由結(jié)束符“；”結(jié)束。（西門子系統(tǒng)結(jié)束符為“ＬＦ)N10……;N20……;程序內(nèi)容N30……;……N××××G××X±××××.×××Y±××××.×××F××S××T××M××LF

程序段序號(hào)準(zhǔn)備機(jī)能字坐標(biāo)字進(jìn)給功能字主軸轉(zhuǎn)速功能字刀具功能字輔助功能字結(jié)束符常用地址字符地址字 意義A、B、C

圍繞X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸角度尺寸字F、S、T

進(jìn)給速度指定機(jī)能、主軸速度機(jī)能、刀具機(jī)能G

準(zhǔn)備機(jī)能I、J、K

插補(bǔ)參數(shù)M

輔助機(jī)能N

程序段序號(hào)U、V、W

與X、Y、Z軸平行的第2移動(dòng)坐標(biāo)尺寸字X、Y、Z

主坐標(biāo)軸X、Y、Z移動(dòng)坐標(biāo)尺寸字程序段序號(hào)字（SequenceNumber）功能：表示程序段執(zhí)行的順序構(gòu)成：N數(shù)字范圍從Ｎ０００１到Ｎ９９９９，段號(hào)可以不寫并不影響程序的執(zhí)行。系統(tǒng)在執(zhí)行程序時(shí)，是按照程序段的先后順序依次執(zhí)行，而不是按照段號(hào)的大小順序執(zhí)行的。準(zhǔn)備功能字（PreparatoryFunctionorG-function）功能：指定坐標(biāo)移動(dòng)；定位方法；插補(bǔ)方式；平面選擇；循環(huán)加工；刀補(bǔ)等。構(gòu)成：G二位數(shù)字（G00~G99）尺寸字（DimensionWord）功能：指定機(jī)床各坐標(biāo)軸位移的方向和大小。構(gòu)成：地址代碼符數(shù)字進(jìn)給功能字（FeedFunctionorF-function）功能：指定刀具相對(duì)工件移動(dòng)的速度（mm/min;mm/r）構(gòu)成：F數(shù)字主軸功能字（SpindleSpeedFunctionorS-Function）功能：指定主軸轉(zhuǎn)速。（r/min）構(gòu)成：S數(shù)字刀具功能字（ToolFunctionorT-function）功能：指定刀具或刀具補(bǔ)償構(gòu)成：T數(shù)字輔助功能字（MiscellaneousFunctionorM-Function）功能：指定除G功能之外的“通斷控制”功能構(gòu)成：M兩位數(shù)字程序段結(jié)束符（EndofBlock）功能：表示程序段的結(jié)束寫法：；或*，LF2.4常用指令的編程方法

1準(zhǔn)備功能指令代碼—G代碼

（見教材表2-2，P29）模態(tài)代碼：一經(jīng)在一個(gè)程序段中指定，其功能一直保持到被取消或被同組其它G代碼所代替非模態(tài)代碼：功能僅在所出現(xiàn)的程序段內(nèi)有效同組的兩個(gè)代碼不能出現(xiàn)在一個(gè)程序段中不同組的G代碼根據(jù)需要可以在一個(gè)程序段中出現(xiàn)（1）定位（快速）指令（G00）格式：G00X(U)_Y(V)_Z(W)_

說明：（1）使刀具以系統(tǒng)預(yù)設(shè)速度快速移動(dòng)定位所指定的位置。（2）不運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)可以省略。（3）X、Y、Z表示目標(biāo)點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)值，F(xiàn)anuc數(shù)控車床U、W表示目標(biāo)點(diǎn)的相對(duì)前一點(diǎn)的增量坐標(biāo)。正數(shù)可以省略“+”號(hào)。（4）用G00編程時(shí)，也可以定作G0。絕對(duì)值方式編程：(G90)

G00X50.0Z6.0增量方式編程：G91

G00X-70.0Z-84.0注：Fanuc數(shù)控車系統(tǒng)不用G90/G91，增量編程為U、W字。（一）與刀具運(yùn)動(dòng)有關(guān)的G代碼（一）與刀具運(yùn)動(dòng)有關(guān)的G代碼（1）定位（快速）指令（G00）格式：G00X(U)_Y(V)_Z(W)_

注意：*在G00方式下,刀具移動(dòng)軌跡通常不是直線.*G00指令不能用于零件的切削.*G00速度可以通過面板的快速倍率開關(guān)進(jìn)行調(diào)整,不能在地址F中規(guī)定.*運(yùn)行G00指令時(shí)注意刀具是否在安全區(qū)域內(nèi),以免撞刀.G00指令發(fā)生碰撞正確使用G00指令G01X_Y_Z_F_;（2）直線插補(bǔ)指令（G01）該指令使刀具以指定的進(jìn)給速度F沿直線移動(dòng)到指定的位置.G01指令適用于各種加工及倒角.F:進(jìn)給率.(F值可以通過面板上的進(jìn)給倍率開關(guān)進(jìn)行調(diào)整)（一）與刀具運(yùn)動(dòng)有關(guān)的G代碼G01X_Y_Z_F_;（2）直線插補(bǔ)指令（G01）（一）與刀具運(yùn)動(dòng)有關(guān)的G代碼G01X_Y_Z_F_;Y110.0XO20.0（終點(diǎn)）220.0（起點(diǎn)）10.0（起點(diǎn)）

（終點(diǎn)）

進(jìn)給速度300rad/min90°（2）直線插補(bǔ)指令（G01）例：直線軸插補(bǔ)：（G91）G01X200.0Y100.0F200.0；旋轉(zhuǎn)軸插補(bǔ)：G91G01C–90.0F300.0；（一）與刀具運(yùn)動(dòng)有關(guān)的G代碼例：Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車床絕對(duì)值方式編程：G01X45.0Z13.0F120增量方式編程：G01U20.0W-20.0F120方向：從XY平面（ZX平面，YZ平面）的Z軸（Y軸，X軸）的正向往負(fù)向觀察XYG17G03G02ZXG18G03G02YZG19G03G02順時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令（G02）逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令（G03）（3）圓弧插補(bǔ)指令（一）與刀具運(yùn)動(dòng)有關(guān)的G代碼問：該兩圓弧車削加工分別是G02還是G03？G02G03格式：

G02X_Y_I_J_F_;

或 G02X_Y_R_F_; X,Y----終點(diǎn)坐標(biāo)(與G90和G91有關(guān)) I,J----圓心坐標(biāo)(增量值，與G90和G91無關(guān)

) R------圓弧半徑(負(fù)值表示大于180度圓弧) F------切向速度（3）圓弧插補(bǔ)指令例： G03X100.0Y100.0I50.0J50.0F100.0;

或

G03X100.0Y100.0R50.0F100.0;（一）與刀具運(yùn)動(dòng)有關(guān)的G代碼圓弧插補(bǔ)示例，加工軌跡如圖絕對(duì)編程方式：

G90G03X140.0Y100.0I-60.0F300；

G02X120.0Y60.0I-50.0；或G90G03X140.0Y100.0R60.0F300；

G02X120.0Y60.0R50.0；增量編程方式：

G91G03X-60.0Y60.0I-60.0F300；

G02X-20.0Y-40.0I-50.0；或G91G03X-60.0Y60.0R60.0F300；

G02X-20.0Y-40.0R50.0；

90120140200R60R501006040OYXABC例：Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車床絕對(duì)值方式編程：G02X46.0Z-15.078I22.204K6.0F125;

絕對(duì)值方式R編程（半徑編程）：G02X46.0Z-15.078R23.0F125;增量方式編程：G02U26.0W-15.078I22.204K6.0F125;加工實(shí)例1：加工圖示零件，毛坯為Ф85棒料，主軸轉(zhuǎn)速500r/min，切削速度100mm/min說明：（1）X、U、P的指令時(shí)間是暫停時(shí)間，其中P后面的數(shù)值為整數(shù)，單位為ms，X（U）后面為帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)值，單位為s。（2）該指令除用于切削或鉆、鏜孔外，還用于拐角軌跡控制。由于數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)加、減速運(yùn)行，刀具在拐角處的軌跡不是直角。如果拐角處的精度要求很高，其軌跡必須是直角時(shí)，就應(yīng)在拐角處使用暫停指令。此功能也用在車削加工螺紋時(shí)，指令暫停一段時(shí)間，使主軸轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后再執(zhí)行車削螺紋，以保證螺距的加工精度。（3）此指令為非模態(tài)指令，只在本程序段中有效。編程舉例：G04X2.5

或G04U1.5

或G04P1500G04程序暫停指令格式：G04P___或G04X（U）___（一）與刀具運(yùn)動(dòng)有關(guān)的G代碼（二）與坐標(biāo)系有關(guān)的G代碼（1）G92坐標(biāo)系設(shè)定指令說明：（1）G92規(guī)定刀具起點(diǎn)（或換刀點(diǎn)）至工件原點(diǎn)的距離。坐標(biāo)值X、Z為刀尖（刀位點(diǎn)）在工件坐標(biāo)系中的起始點(diǎn)（即起刀點(diǎn)）的位置。假使刀尖的起始點(diǎn)距工件原點(diǎn)的Z向尺寸和X向尺寸分別為β和α（直徑值），執(zhí)行該程序段，相當(dāng)于系統(tǒng)內(nèi)部建立了一個(gè)以工件原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)的的工件坐標(biāo)系。（2）G92Xα

Zβ前，必須先行對(duì)刀，通過調(diào)整機(jī)床，將刀尖放在程序所要求的起刀點(diǎn)位置上。（3）在G92指令中如果將X、Z各軸數(shù)值設(shè)置為零時(shí)，則工件坐標(biāo)系原點(diǎn)與刀具起始點(diǎn)重合。（4）G92指令的作用只是分離工件坐標(biāo)系原點(diǎn)和刀具起始點(diǎn)，加工中并不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。格式：G92X_Y_Z_;

Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車使用的代碼為G50例：Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車床當(dāng)以工件左端面為工件原點(diǎn)時(shí)：G50X200.0Z150.0例：Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車床當(dāng)以工件左端面為工件原點(diǎn)時(shí)：G50X200.0Z150.0；當(dāng)以工件左端面為工件原點(diǎn)時(shí)：當(dāng)以工件右端面為工件原點(diǎn)時(shí)：當(dāng)以卡爪前端面為工件原點(diǎn)時(shí)：例：Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車床G50X200.0Z263.0；G50X200.0Z123.0；G50X200.0Z253.0；（2）G53~G59坐標(biāo)系設(shè)定指令說明：（1）G54~G59可分別設(shè)定6個(gè)工件坐標(biāo)系（2）G53注銷設(shè)定G54G55參考點(diǎn)機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)（二）與坐標(biāo)系有關(guān)的G代碼（3）G17~G19坐標(biāo)平面設(shè)定指令

G17----XY平面; G18----ZX平面; G19----YZ平面.Z/X平面Y/Z平面X/Y平面YXZ（二）與坐標(biāo)系有關(guān)的G代碼（三）與坐標(biāo)值尺寸有關(guān)的G代碼（1）G90，G91

絕對(duì)值和增量值編程指令

G90G01X40.0Y70.0；絕對(duì)值編程

G91G01X－60.0Y40.0；增量值編程

XY70.030.040.0100.0終點(diǎn)起點(diǎn)Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車非G90、G91直接使用U、W進(jìn)行增量值編程（2）英制和公制輸入指令

G20英制輸入

G21公制輸入

G70英制輸入

G71公制輸入

Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車（三）與坐標(biāo)值尺寸有關(guān)的G代碼（1）G28自動(dòng)返回參考點(diǎn)指令說明：（1）執(zhí)行該指令時(shí)，刀具先快速移動(dòng)到指令指定的中間點(diǎn)位置，然后自動(dòng)返回到參考點(diǎn)。到達(dá)參考點(diǎn)后，相應(yīng)坐標(biāo)方向的指示燈亮。（2）X、Z是指刀具經(jīng)過中間點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)；U、W表示刀具經(jīng)過的中間點(diǎn)相對(duì)于起點(diǎn)的增量坐標(biāo)。G28U40.0W40.0；（A—B—R）格式：G28X(U)_Z(W)_；（四）關(guān)于參考點(diǎn)的G代碼G28自動(dòng)返回參考點(diǎn)指令（3）G29自動(dòng)從參考點(diǎn)返回指令20030070040010001500ABRCXYG28G90X1000.0Y700.0；返回參考點(diǎn)（A→B→R）T1111；在參考點(diǎn)換刀G29X1500.0Y200.0；從參考點(diǎn)返回（R→B→C）

（四）關(guān)于參考點(diǎn)的G代碼說明：（1）螺紋導(dǎo)程用F或E指定。數(shù)值E僅在螺紋切削時(shí)有效，用于英制螺紋的加工。（2）螺紋切削應(yīng)注意在螺紋兩端設(shè)置切入和切出的空行程δ1和δ2，以避免電動(dòng)機(jī)升降速過程對(duì)螺紋加工質(zhì)量造成影響。（五）關(guān)于螺紋切削G代碼（1）G32格式：G32X（U）_Z（W）_F(E)_如果螺紋深度較大或螺距較大時(shí)，可分為數(shù)次進(jìn)刀，每次進(jìn)刀的深度用螺紋深度減去精加工切削深度所得的差按遞減規(guī)律分配。

G32－－螺紋切削圓柱螺紋切削加工舉例：螺紋導(dǎo)程為3mm，δ1=3mm，δ2=1.5mm，若第一刀切削的深度為1mm，第二刀為0.5mm。則前兩刀的程序?yàn)椋篏00U-62.0；G32W-74.5F3.0；G00U62.0；W74.5；U-63.0；G32W-74.5；G00U63.0；W74.5；Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車錐螺紋切削加工舉例：螺紋導(dǎo)程為3.5mm，δ1=2mm，δ2=1mm，若第一刀切削的深度為1mm，第二刀為0.5mm。則前兩刀的程序?yàn)椋篏00X12.0；G32X41.0W-43.0F3.5；G00X50.0；W43.0；X11.0；G32X40.0W-43.0；G00X50.0；W43.0；Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車格式：G92X（U）

Z（W）_I_F(E)_；說明：（1）該指令可用于切削錐螺紋和圓柱螺紋。（2）刀具從循環(huán)點(diǎn)開始按梯形循環(huán)，最后又回到循環(huán)起點(diǎn)。圖中虛線表示快速移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)按F（或E）指定的工件進(jìn)給速度移動(dòng)；X、Z為螺紋終點(diǎn)坐標(biāo)值；U、W為螺紋終點(diǎn)相對(duì)于循環(huán)起點(diǎn)的坐標(biāo)分量；I為錐螺紋始點(diǎn)與終點(diǎn)的半徑差。加工圓柱螺紋時(shí)，I為零，可省略。（六）固定循環(huán)G代碼（1）G92——螺紋切削循環(huán)Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車G92螺紋切削循環(huán)圓柱螺紋圓柱螺紋切削加工舉例：G50X270.0Z260.0；坐標(biāo)系設(shè)定G97S300；主軸轉(zhuǎn)速300r/minT0101M03；主軸正轉(zhuǎn)G00X35.0Z104.0；循環(huán)起點(diǎn)；G92X29.2Z56.0F1.50；螺紋切削循環(huán)1X28.6；螺紋切削循環(huán)2X28.2；螺紋切削循環(huán)3X28.0；螺紋切削循環(huán)4G00X270.0Z260.0T0000M05；回到起刀點(diǎn)，主軸停M30；Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車螺紋切削深度：

第一刀：0.4mm第二刀：0.3mm第三刀：0.2mm第四刀：0.1mmG92螺紋切削循環(huán)圓錐螺紋圓錐螺紋切削加工舉例：G50X270.0Z260.0；坐標(biāo)系設(shè)定G97S300；主軸轉(zhuǎn)速300r/minT0101M03；主軸正轉(zhuǎn)G00X80.0Z62.0；循環(huán)起點(diǎn)G92X49.6Z12.0I-5.0F2.0；螺紋切削循環(huán)1X48.7；螺紋切削循環(huán)2X48.1；螺紋切削循環(huán)3X47.5；螺紋切削循環(huán)4X47.5；螺紋切削循環(huán)5X47.1；螺紋切削循環(huán)6X47.0；螺紋切削循環(huán)7G00X270.0Z260.0T0000M105；回到起刀點(diǎn)，主軸停M02格式：G90X（U）_Z（W）_F_；（六）固定循環(huán)G代碼（2）G90——直線切削循環(huán)圓柱面說明：（1）圓柱面固定循環(huán)切削如圖所示。刀具從循環(huán)起點(diǎn)開始按照矩形循環(huán)，最后回到循環(huán)起點(diǎn)，圖中虛線表示按R快速移動(dòng)，實(shí)線表示按照F指定的進(jìn)給速度移動(dòng)。（2）X、Z為圓柱面切削終點(diǎn)坐標(biāo)值。U、W為圓柱面切削終點(diǎn)相對(duì)于循環(huán)起點(diǎn)的坐標(biāo)分量。Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車G90直線切削循環(huán)Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車G90——直線切削循環(huán)圓柱面Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車圓柱面固定循環(huán)切削加工舉例：G90X40.0Z20.0F30.0；A→B→C→D→AX30.0；A→E→F→D→AX20.0；A→G→H→D→AFanuc系統(tǒng)數(shù)控車G90－－直線切削循環(huán)圓錐面格式：G90X（U）_Z（W）_I（或R）_F_;

說明：（1）圓錐面固定循環(huán)切削如圖所示。刀具從循環(huán)起點(diǎn)開始循環(huán)，最后回到循環(huán)起點(diǎn)，圖中虛線表示快速移動(dòng)，實(shí)線表示按照F指定的進(jìn)給速度移動(dòng)。（2）X、Z為圓錐面切削的終點(diǎn)坐標(biāo)值。U、W為圓錐面切削的終點(diǎn)相對(duì)于循環(huán)起點(diǎn)的坐標(biāo)分量。I為圓錐面切削的起點(diǎn)相對(duì)于循環(huán)終點(diǎn)的半徑差。（3）如果切削起點(diǎn)的X向坐標(biāo)小于終點(diǎn)的坐標(biāo)，則I值為負(fù)；反之為正。

Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車G90——直線切削循環(huán)圓錐面Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車圓錐面固定循環(huán)切削加工舉例：G90X40.0Z20.0I-5.0F30.0；B→C→D→AX30.0；A→E→F→D→AX20.0；A→G→H→D→AFanuc系統(tǒng)數(shù)控車格式：G94X（U）_Z（W）_F_；（六）固定循環(huán)G代碼（3）G94——端面切削循環(huán)說明：

（1）切削端平面時(shí)，指令格式如上。（2）X、Z為端平面切削終點(diǎn)坐標(biāo)值；U、W為端平面切削終點(diǎn)相對(duì)于循環(huán)起點(diǎn)的坐標(biāo)分量。（3）切削帶有錐度的端面時(shí)，指令格式為：G94X（U）

Z（W）

K或（R）

F

；K（或R）為端面切削起點(diǎn)至切削終點(diǎn)在Z軸方向上的坐標(biāo)增量。（4）注意一般在固定循環(huán)切削過程中，M、S、T等功能都不能變更；但如有必要變更時(shí)，必須G00和G01指令下變更，然后在指定固定循環(huán)。Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車G94——端面切削循環(huán)端面固定循環(huán)切削加工舉例：G90X50.0Z16.0F30.0；A→B→C→D→AZ13.0；A→E→F→D→AZ13.0；A→G→H→D→AG94——端面切削循環(huán)帶有錐面的端面固定循環(huán)切削加工舉例：G90X15.0Z33.48K-3.48F30.0；A→B→C→D→AZ31.48；A→E→F→D→AZ28.78；A→G→H→D→A（七）復(fù)合循環(huán)G代碼是否有更為簡(jiǎn)單的方法進(jìn)行編程？格式：G71U△dRe；G71Pns

Qnf

U△u

W△wFf；（七）復(fù)合循環(huán)G代碼（1）G71——外圓粗加工循環(huán)說明：（1）用于切除棒料毛坯的大部分余量，如圖。刀具起始點(diǎn)為A，假定在加工程序中指定了由A→A′→B的精加工路線，應(yīng)用此指令，就可以實(shí)現(xiàn)切削深度為△d，精加工余量為△u/2和△w的粗加工循環(huán)。Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車（2）其中△d為切削深度（半徑值），刀具的切削方向取決于AA′方向；e為退刀量；由參數(shù)設(shè)定；ns指定精加工路線的第一個(gè)程序段的順序號(hào)；nf指定精加工路線的最后一個(gè)程序段的順序號(hào)；△u為X方向上的精加工余量（直徑值）；△w為Z方向上的精加工余量。（七）復(fù)合循環(huán)G代碼G71——外圓粗加工循循環(huán)G71外圓粗加工循環(huán)外圓粗加工固定循環(huán)切削加工舉例：

N0010G50X150.0Z50.0T0100;N0020S1000M04;N0030G00X125.0Z12.0M08;N0040S500;N0050G71U2.0R0.5;N0060G71P70Q130U0.5W2.0F0.5;N0070G00X40.0Z6.0;N0080G01Z-30.0F0.3;N0090X60.0Z-60.0;N0100Z-80.0;N0110X100.0W-10.0;N0120W-20.0;N0130X120.0W-20.0;N0140G00X125.0;N0150Z12.0;N0160X150.0Z50.0;N0170M30;加工實(shí)例2：G50建立工件坐標(biāo)系進(jìn)行加工！采用G54-G59如何建立工件坐標(biāo)系進(jìn)行加工？（七）復(fù)合循環(huán)G代碼（2）G70——精加工復(fù)合循環(huán)說明:（1）當(dāng)用G71等指令粗加工完畢以后，用G70代碼指定精加工循環(huán)，切除粗加工留下的余量。（2）其中ns指定精加工循環(huán)中第一個(gè)程序段的順序號(hào)；nf指定精加工循環(huán)中最后一個(gè)程序段的順序號(hào)。（3）精加工時(shí)，G71等程序段中的F、S、T指令無效，只有在ns→nf程序段中的F、S、T指令才有效。在G71等程序應(yīng)用例中的nf程序段后再加上“G70Pns

Qnf”程序段，并在ns→nf程序段中加上適用精加工的F、S、T，就可以完成從粗加工到精加工的全過程。格式：G70Pns

Qnf1020R850.3BXp100ZpAC1500.321Ф44Ф38Ф22應(yīng)用舉例：已知粗車切深為2mm，退刀量為1mm，精車余量在X軸方向?yàn)?.6mm（直徑值），Z軸方向?yàn)?.3mmN010G50X250.0Z160.0；設(shè)置工件坐標(biāo)系；N020T0100；

換刀，無長(zhǎng)度和磨損補(bǔ)償；N030G96S55M04；主軸反轉(zhuǎn)，恒線速度（55m/min）控制；N040G00X45.0Z5.0T0101；由起點(diǎn)快進(jìn)至循環(huán)起點(diǎn)A，用1號(hào)刀具補(bǔ)償；N050G71U2.0R1.0；外圓粗車循環(huán)，粗車切深2mm，退刀量1mm；N060G71P070Q110U0.6W0.3F0.2；精車路線為N070～N110。N070G00X22.0F0.1S58；設(shè)定快進(jìn)A→A′,精車進(jìn)給量0.1mm/r，恒線速度控制；

N080G01W-17.0；

車φ22外圓N090G02X38.0W-8.0R8；車R8圓弧N100G01W-10.0；車φ38外圓N110X44.0W-10.0；車錐面；N120G70P070Q110；精車循環(huán)開始結(jié)束后返回到A點(diǎn)；N130G28U30.0W30.0；經(jīng)中間點(diǎn)（75，35）返回到參考點(diǎn)；N140M30；程序結(jié)束。格式：G72U△dReG72Pns

Qnf

U△u

W△wFf

或G72Pns

Qnf

U△u

W△w

D△dFfSs（七）復(fù)合循環(huán)G代碼（3）G72——端面粗加工循環(huán)說明：（1）用于切除棒料毛坯的大部分余量，如圖所示。其中各符號(hào)含義與G71指令相同。（2）注意：G71、G72指令中A→A′的進(jìn)刀是采用快速方式還是工進(jìn)方式，取決于N（ns）與N（nf）程序段之間對(duì)A→A′的移動(dòng)是用G00指令還是用G01指令。A→A′指定加工路線的程序段只能有一個(gè)軸X（G71時(shí)）或軸Z（G72時(shí)）移動(dòng)。G72——端面粗加工循環(huán)端面粗加工固定循環(huán)切削加工舉例：

N0010G50X200.0Z200.0N0020M03S800N0030G90G00G41X176.0Z2.0M08N0040G96S120N0050G72U3.0R0.5N0060G72P040Q120U2.0W0.5F0.2N0070G00X160Z60S800N0080G01X120.0Z70F0.15N0090Z80.0N0100X80.0W10.0N0110W20.0N0120X36.0W22.0N0130G00G40X200Z200N0140M03格式：G76Pmrα

Q△dimRd

G76X(U)

Z(W)

R(I)

F(f)

P(k)

Q(△d)__

說明：（1）復(fù)合螺紋切削循環(huán)指令可以完成一段螺紋的全部切削工作。它的進(jìn)刀方法有利于改善刀具的切削條件，在編程中應(yīng)該優(yōu)先考慮應(yīng)用此程序。如圖所示。（2）其中m為精加工重復(fù)次數(shù)；r為收尾長(zhǎng)度，即倒角量?？稍?.1－9.9f之間，系數(shù)為0.1的整數(shù)倍用00-99之間的兩位整數(shù)表示；α為刀尖角；d為精加工余量；△dim為最小切入量；X、Z為終點(diǎn)坐標(biāo)；（3）I為螺紋部分的半徑差；加工圓柱螺紋時(shí)，I=0；加工圓錐螺紋時(shí)，當(dāng)X向切削始點(diǎn)坐標(biāo)小于切終點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)，I為負(fù)值；反之取正。k為螺牙的高度（半徑值）；△d為第一次切入量（X軸方向的半徑值）；f為螺紋導(dǎo)程度。（七）復(fù)合循環(huán)G代碼（4）G76——復(fù)合螺紋切削循環(huán)（八）復(fù)合循環(huán)G代碼（4）G76——復(fù)合螺紋切削循環(huán)G76復(fù)合螺紋切削循環(huán)復(fù)合螺紋切削循環(huán)加工舉例：（螺距為6mm）G76P02260Q0.1R0.1G76X60.64Z23.0R0F6.0P3.68Q1.8

G76復(fù)合螺紋切削循環(huán)格式：G73UiWkRdG73Pns

Qnf

U△u

W△wFf

或G73Pns

QnfIi

Kk

U△u

W△w

DdFfSs說明：（1）該功能適合加工已基本鑄造、鍛造成形的一類工件。如圖所示。（2）其中I為X軸上的總退刀量（半徑值）；k為Z軸上的總退刀量；d為重復(fù)加工次數(shù)；ns為指定精加工路線中第一個(gè)程序段的順序號(hào)；nf為指定精加工路線中最后一個(gè)程序段的順序號(hào)；△u為X軸上的精加工余量（直徑值）；△w為Z軸上的精加工余量。（七）復(fù)合循環(huán)G代碼（5）G73——端面封閉切削加工循環(huán)G73端面封閉切削加工循環(huán)封閉切削粗加工循環(huán)舉例：

N0010G50X200.0Z200.0N0020M04S2000N0030G00G42X140.0Z40.0M08N0040G96S150N0050G73U9.5W9.5R3.0N0060G73P70Q130U1W0.5F0.3N0070G00X20.0Z0S800N0080G01Z-20.0F0.15N0090X40.0W-10.0N0100W-20.0N0110G02X800.0Z-70.0R20.0N0120G01X100.0Z-80.0N0130X105S600N0140G00X200Z200G40N0150M30（八）刀具補(bǔ)償G代碼

G40——取消補(bǔ)償

G41——刀具左補(bǔ)償

G42——刀具右補(bǔ)償?shù)毒甙霃窖a(bǔ)償?shù)毒哐a(bǔ)償功能（八）刀具補(bǔ)償G代碼（1）刀具的幾何、磨損補(bǔ)償?shù)毒叩难a(bǔ)償功能由程序中指定的T代碼來實(shí)現(xiàn)。T代碼由字母T后面跟4位數(shù)碼組成。其中前兩位為刀具號(hào)，后兩位為刀具補(bǔ)償號(hào)。刀具補(bǔ)償號(hào)實(shí)際上是刀具補(bǔ)償寄存器的地址號(hào)，該寄存器中存有刀具的幾何偏差量和磨損偏差量（X軸偏差和Z軸偏差）。刀具補(bǔ)償運(yùn)行軌跡刀具補(bǔ)償功能（2）刀尖半徑補(bǔ)償

1）按刀尖圓弧中心編程。

加工中當(dāng)系統(tǒng)執(zhí)行到含有T代碼的程序段時(shí)，是否對(duì)刀具進(jìn)行半徑補(bǔ)償，取決于G40、G41、G42指令。

（八）刀具補(bǔ)償G代碼G40——取消刀具半徑補(bǔ)償

格式：G40G01X_____Y_____說明：（1）G40必須與G41或G42成對(duì)使用；（2）G40的程序段為撤消刀具半徑補(bǔ)償?shù)某绦蚨?，必須采用直線插補(bǔ)G01指令和數(shù)值，編入撤消刀補(bǔ)的軌跡。G41(G42)——左(右)邊刀具半徑補(bǔ)償格式：G41（G42）G01（G02或G03）X____Y____說明：（1）G41（G42）的切削方向如圖所示；（2）G41（G42）發(fā)生前，必須先用T指令選擇刀具參數(shù)，并在主操作屏上設(shè)置刀具參數(shù)；（3）G41（G42）本段程序，必須有G01（G02或G03）功能及對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)參數(shù)才有效，以建立刀補(bǔ)；（4）G41（G42）與G40之間不得出現(xiàn)任何轉(zhuǎn)移加工，如鏡像、子程序、跳轉(zhuǎn)等；使用刀具半徑補(bǔ)償?shù)淖⒁馐马?xiàng)

(1)建立刀補(bǔ)為保證刀具從無刀具半徑補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)到所希望的刀具半徑補(bǔ)償開始點(diǎn)，應(yīng)提前用G01直線功能建立刀具半徑補(bǔ)償，各種情況如圖所示。圖中打陰影線的為實(shí)際編程軌跡，箭頭線為刀補(bǔ)后的刀具中心軌跡。刀補(bǔ)建立段為G01直線，是從刀具當(dāng)前點(diǎn)直線運(yùn)動(dòng)到刀補(bǔ)后的偏移點(diǎn)處。

使用刀具半徑補(bǔ)償?shù)淖⒁馐马?xiàng)(2)撤銷刀補(bǔ)的原則，是最后一段刀補(bǔ)軌跡加工完成后，應(yīng)有一段直線G01撤銷刀補(bǔ)狀態(tài)，它是從刀補(bǔ)終點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到撤銷刀補(bǔ)點(diǎn)的實(shí)際位置，這與建立刀補(bǔ)方式類似。注意：刀補(bǔ)建立程序段和刀補(bǔ)撤銷程序段所使用的G01直線段，必須同G40、G41或G42編在同一個(gè)程序段里，其后寫上坐標(biāo)參數(shù)。

計(jì)算車刀長(zhǎng)度補(bǔ)償值（1）每分進(jìn)給量指令（G94）

G94；每分進(jìn)給G代碼

F_；進(jìn)給速度指令（mm/min或inch/min）（九）進(jìn)給功能G代碼（2）每轉(zhuǎn)進(jìn)給量指令（G95）

G95；每轉(zhuǎn)進(jìn)給G代碼

F_；進(jìn)給速度指令（mm/r或inch/r）FANUC數(shù)控車系統(tǒng)通過G98指令來指定，西門子、世紀(jì)星系統(tǒng)的車、銑床及FANUC系統(tǒng)銑床通過G94指令來指定FANUC數(shù)控車系統(tǒng)通過G99指令來指定，西門子、世紀(jì)星系統(tǒng)的車、銑床及FANUC系統(tǒng)銑床通過G95指令來指定（3）時(shí)間倒數(shù)進(jìn)給率指令（G93）

G93；倒數(shù)時(shí)間進(jìn)指令G代碼

F_；進(jìn)給速度指令（1/min）1.恒表面速度控制指令（G96）格式為：

G96S○○○○○； ↑線速度（m/min或feet/min）2.恒表面速度控制取消指令（G97）格式為：

G97S○○○○○；

↑主軸速度（rpm）（十）主運(yùn)動(dòng)速度G代碼2.4數(shù)控系統(tǒng)的指令代碼

1.準(zhǔn)備功能指令代碼—G代碼

（見教材表2-2，P29）2.輔助功能指令代碼—M代碼

（見教材表2-3，P32）M代碼指令主要用于數(shù)控機(jī)床開、關(guān)量的控制。如：程序結(jié)束，主軸的正、反轉(zhuǎn)，冷卻液的開、停等。

M00

－－

暫停指令

M02、M30

－－

程序結(jié)束指令。

M03、M04和M05－－主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止。

M08和M09－－冷卻液開、關(guān)指令。

M98和M99－－子程序的調(diào)用、返回2.輔助功能指令代碼—M代碼

2.5數(shù)控車削加工實(shí)例——綜合型零件

數(shù)控車床加工實(shí)例——綜合型零件

工藝分析及處理（1）零件圖的分析

由球頭面、圓弧面、外圓錐面、外圓柱面、螺紋構(gòu)成的外形較復(fù)雜的軸類零件?！?5mm外圓柱面直徑處不加工，￠15mm和￠21mm外圓柱面直徑處加工精度較高，材料為45號(hào)鋼，選擇毛坯尺寸為￠25mm×L90mm。

工藝分析及處理（2）加工方案及加工路線的確定

以零件右端面中心O作為坐標(biāo)系原點(diǎn)，設(shè)定工件坐標(biāo)系。根據(jù)零件尺寸精度及技術(shù)要求，本例將粗、精加工分開來考慮，確定加工工藝路線。數(shù)控車床加工實(shí)例——綜合型零件工藝分析及處理加工工藝路線為：

車削右端面→粗車外圓柱面為￠21.5mm→￠18.5mm

→￠15.5mm→粗車圓弧面為15.5mm→粗車圓弧面為R8.25mm→外圓錐面→精車￠15mm圓弧面→精車外圓錐面→精車￠15mm外圓柱面→倒角→1×45°→精車螺紋大徑→精車21mm外圓柱面→切槽→循環(huán)車削M18mm×1.5mm的螺紋。數(shù)控車床加工實(shí)例——綜合型零件數(shù)控車削加工實(shí)例——綜合型零件

工藝分析及處理

（3）零件的裝夾及夾具的選擇

采用該機(jī)床本身的標(biāo)準(zhǔn)卡盤，零件伸出三爪卡盤外60mm左右，并找正夾緊。數(shù)控車削加工實(shí)例——綜合型零件

工藝分析及處理(4）刀具和切削用量的選擇

1)刀具的選擇：

1號(hào):硬質(zhì)合金機(jī)加偏刀，用于粗、精車削，副偏角應(yīng)較大，否則加工凹曲面時(shí)易發(fā)生干涉。

2號(hào):硬質(zhì)合金機(jī)夾切斷刀，刀片寬度為4mm，用于切槽、切斷。

3號(hào):60°硬質(zhì)合金機(jī)夾螺紋刀，用于螺紋車削。數(shù)控車削加工實(shí)例——綜合型零件

工藝分析及處理

（4）刀具和切削用量的選擇

2)切削用量的選擇：

采用切削用量主要考慮加工精度要求并兼顧提高刀具耐用度、機(jī)床壽命等因素。確定主軸轉(zhuǎn)速n=630r/min，進(jìn)給速度粗車為F=0.2mm/r，精車為F=0.1mm/r。尺寸計(jì)算

（1）坐標(biāo)尺寸的計(jì)算

A點(diǎn)：X=13;Z=-(7.5+3.74)=-11.24(mm)

B點(diǎn)：X=13;Z=-(11.24+2×3.99)=-19.22(mm)

AB弧的圓心：X=13+2×2.93=-26.86(mm)

Z=-(11.24+3.99)=-15.23(mm)數(shù)控車床加工實(shí)例——綜合型零件尺寸計(jì)算

（2）螺紋尺寸的計(jì)算

螺紋牙型深度：t=0.65P=0.65×1.5=0.975(mm)

D大=D公稱-0.1P=18-0.1×1.5=17.85(mm)

D小=D公稱-1.3P=18-1.31.5=16.05(mm)

螺紋加工分為4刀進(jìn)給切削加工，加工的螺紋根徑依次為：

第1刀：17.00mm；第2刀：16.50mm；

第3刀：16.20mm；第4刀：16.05mm。

數(shù)控車削加工實(shí)例——綜合型零件

N10G50X100.0Z100.0；工件坐標(biāo)系的設(shè)定

N20S630M03T0101；主軸正轉(zhuǎn)630r/min，調(diào)用l號(hào)刀，刀補(bǔ)號(hào)為1

N30G00X26.0Z0.0；快速點(diǎn)定位

N40G01X0.0F0.2；車削右端面

N50G00Z1.0；快速點(diǎn)定位

N60X21.5；

N70G01Z-50.0；