數(shù)控加工與編程技術(shù)-李體仁第3章 數(shù)控車床編程

第3章數(shù)控車床編程第一節(jié)數(shù)控車床編程基礎(chǔ)第二節(jié)數(shù)控車床工件坐標系的建立第三節(jié)基本G指令第四節(jié)螺紋切削編程第五節(jié)簡單臺階軸的單一循環(huán)編程第六節(jié)復(fù)雜軸類零件的多重循環(huán)編程第七節(jié)斷屑循環(huán)指令第八節(jié)程序舉例第九節(jié)刀尖半徑補償?shù)谝还?jié)數(shù)控車床編程基礎(chǔ)一.概述二.前置刀架后置刀架坐標系三.絕對坐標與相對坐標四.恒表面線速度切削五.切削進給六.刀具功能七.直徑和半徑編程八.進、退刀方式數(shù)控車床基本結(jié)構(gòu)（1）數(shù)控車床的主要類型（2）數(shù)控車床的內(nèi)部結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)伺服系統(tǒng)床身穩(wěn)固，裝有防護門數(shù)控車床與普通車床結(jié)構(gòu)差別配備自動刀架\對刀儀\自動排屑等輔助設(shè)備保留主軸箱、尾座取消掛輪箱、進給箱、溜板箱、光桿、絲桿等數(shù)控車床的主要類型臥式數(shù)控車立式數(shù)控車后置刀架數(shù)控車床

一.概述1.數(shù)控車床的基本概念2.數(shù)控車削加工的主要對象1.數(shù)控車床的基本概念通常我們常見的車床有傳統(tǒng)的普通車床和轉(zhuǎn)塔車床，幾乎在每個機加工車間都可以看到它們。車床主要用來加工圓柱形和圓錐形的零件，例如軸類零件、盤套類零件、內(nèi)外螺紋、孔等。1）數(shù)控車床的種類數(shù)控車床可以根據(jù)設(shè)計類型和軸的數(shù)目來進行分類。當然，臥式數(shù)控車床和立式數(shù)控車床是兩種最基本的類型。其中，臥式數(shù)控車床在實際應(yīng)用中更為廣泛，而立式數(shù)控車床在大型零件加工中具有不可替代的作用。2）數(shù)控車床的軸（1）兩軸數(shù)控車床（2）三軸數(shù)控車床（3）四軸數(shù)控車床2.數(shù)控車削加工的主要對象1）精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件2）表面形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件3）帶螺紋的回轉(zhuǎn)體零件4）淬硬工件的加工二.前置刀架后置刀架坐標系按刀座與機床主軸的位置來看，數(shù)控車床具有前置刀架和后置刀架之分，刀架布局在操作者和主軸之間位置，稱為前刀架。刀架布局在操作者和主軸外側(cè)位置，稱為后刀架。

1.數(shù)控車床的機床坐標系1）坐標軸的定義數(shù)控車削的主運動是工件的旋轉(zhuǎn)運動，輔助運動為刀具的平面移動。在國家標準規(guī)定的坐標軸定義中，Z坐標的運動由傳遞切削力的主軸決定，與主軸軸線平行，遠離工件為正。對于工件旋轉(zhuǎn)的機床，垂直于工件旋轉(zhuǎn)軸線的方向為X軸，而刀架上刀具遠離工件旋轉(zhuǎn)中心的方向，為X軸正方向。

2）數(shù)控車床的機床原點在第一章里我們知道了機床原點，對于數(shù)控車床或著車削中心而言，機床原點一般設(shè)置在卡盤端面與主軸中心線的交點處。

3）機床參考點在數(shù)控車床或車削中心上，機床參考點設(shè)置在每根軸行程范圍的正半軸的末端，即X軸和Z軸運動正方向的極限位置上，它與機床原點之間的坐標關(guān)系已知。

在機床設(shè)置過程中，尤其是打開電源時，所有軸的預(yù)先設(shè)置位置應(yīng)該始終一樣，不隨日期和工件的改變而改變。Fanuc和許多其他控制系統(tǒng)在執(zhí)行回零指令之前不允許機床的自動操作，通過參考點的確認，從而確認了機床原點，為數(shù)控車床刀架的移動提供基準。

2.數(shù)控車床的工件坐標系機床加工之前，工件首先應(yīng)該通過夾具安裝在機床上，然后使用工件參考點以確定它與機床參考點、刀具參考點及圖紙尺寸的關(guān)系，即建立工件坐標系。從理論上這個點可以在工件上的任意地方選擇，但由于實際機床操作中的限制，有三個因素決定了如何選擇工件參考點：加工精度、調(diào)試和操作的便利性和安全。●加工精度：工件加工必須符合圖紙的技術(shù)要求，尤其對于批量生產(chǎn)而言，所有后續(xù)的工作也必須相同?！裾{(diào)試：在保證加工精度的前提下，必須定義一個方便在機床上進行調(diào)試和檢查的程序原點，這將大大提高工作效率?！窆ぜ陌踩裕喊踩允莻€非常重要的指標，程序原點的選擇對加工操作的安全性影響極大。三.絕對坐標編程和相對坐標編程

編程中有兩種尺寸輸入方式：●以零件上一個公共點作為參考即絕對輸入的原點；●以零件上的當前點作為參考即增量輸入的上一刀具位置。1.絕對坐標編程絕對編程模式下，原點即程序參考點（程序原點），所有的尺寸都從原點開始測量。機床的實際運動是當前絕對位置與前一位置的差。坐標值的正負號并不表示運動方向。絕對編程的主要優(yōu)點就是CNC程序員可以方便地進行修改，改變一個尺寸，并不會影響程序中的其他尺寸。對于使用FANUC控制器的CNC車床來說，用軸名稱X和Z來表示絕對模式，它并不使用G90指令。2.相對坐標編程（增量編程）相對編程模式下，所有尺寸都是指定方向上的間隔距離。機床的實際運動就是沿每根軸移動指定的數(shù)值，方向由數(shù)值的正負號控制。對于使用FANUC控制器的CNC車床來說，用軸名稱U和W來表示相對（增量）模式，它并不使用G91指令。3.混合編程許多FANUC控制器中，為了特殊編程的目的，可以在一段程序中混合使用絕對模式和相對增量模式。由于CNC車床并不使用G90和G91，所以只在X軸和U軸以及Z軸和W軸之間切換，X和Z包含絕對值，U和W則是相對值，二者坐標方向定義相同。

－Z－X＋Z＋W－W－U＋X+UX,Z(0,0))圖中所示刀具的移動過程，用三種方式編程分別是：絕對方式編程：X20.0Z5.0；相對增量方式編程：U-60.0W-75.0；混合方式編程：X20.0W-75.0；

U-60.0Z5.0；絕對方式編程：X400.0Z50.0;相對增量方式編程：U200.0W-400.0;混合方式編程：X400.0W-400.0;U200.0Z50.0;四.恒表面線速度切削CNC車床上的加工工藝和銑削工藝不同，車刀不考慮刀具直徑的影響，但在車削工件時，工件直徑不斷改變，例如，表面切削或粗加工操作中。這樣以r/min模式為主軸編程就不夠理想了，因此就需要在車床編程中使用表面速度。設(shè)置格式

G96S；其中S后面數(shù)字的單位為r/min。該模式中，實際的主軸轉(zhuǎn)速將根據(jù)正在車削的當前直徑，自動增加或減少。大多數(shù)的CNC車床控制器中，都有恒表面速度，該功能不僅可以節(jié)省編程時間，也允許刀具始終以恒切削量切除材料，從而避免刀具的額外磨損，獲得良好的加工表面質(zhì)量。設(shè)置恒切削速度后，如果不需要時可以取消，其方式如下：G97S；其中S后面數(shù)字的單位為r/min。例：G96S300;表示主軸切向速度（圓周線速度）300m/min。

G97S300;表示轉(zhuǎn)速300r/min。CNC車床在恒表面速度模式下運行時，主軸轉(zhuǎn)速和當前工件直徑有關(guān)，當工件直徑越小，主軸轉(zhuǎn)速越大。因此，當?shù)毒呖拷鬏S中心線時，其速度通常會非常大，此時無法確保操作的安全性，因此在設(shè)置恒表面線速度之前，必須設(shè)置最大主軸轉(zhuǎn)速或稱為最大主軸轉(zhuǎn)速限制。切削過程中當執(zhí)行恒切削速度時，主軸最高轉(zhuǎn)速將被限制在這個最高值。設(shè)置方法如下：

G50S；其中S的單位為r/min。

五.切削進給（G98/G99、F指令）CNC程序中使用兩種進給率類型：每分鐘進給和每轉(zhuǎn)進給。車床操作中極少使用每分鐘進給。因為對于CNC車床，進給率不是以時間來衡量的，而是由刀具在主軸旋轉(zhuǎn)一周的時間內(nèi)所走過的實際距離來確定。1.進給率，單位為mm/r，其指令為：

G99；每轉(zhuǎn)進給指令

G01X_Z_F_；F的單位為mm/r2.進給速度，單位為mm/min，其指令為：

G98；每分鐘進給指令G01X_Z_F_；F的單位為mm/min六.刀具功能（T指令）

一般的斜床身車床使用多邊形轉(zhuǎn)塔上的刀架來實現(xiàn)外部加工刀具和內(nèi)孔加工刀具的夾持。由于所有的刀具均裝夾在一個轉(zhuǎn)塔上，所以被選擇的刀具將帶動所有的刀具到工作區(qū)域。此時刀具可能和機床或工件發(fā)生干涉現(xiàn)象，為了避免可能出現(xiàn)的碰撞問題，必須同時關(guān)注目前正在使用的刀具和在轉(zhuǎn)塔上的其他刀具。

CNC車床上使用T地址對所選刀具號進行編程，車削與銑削控制器之間的一個主要區(qū)別就是CNC車床上的T地址可以進行實際換刀，而銑削不是如此，故在CNC車床上不適用M06功能。要將刀具更換到當前加工位置，必須根據(jù)T功能的正確格式來進行編寫。對CNC車床，其格式為：T□□□□，其中前兩位代表刀具安裝到轉(zhuǎn)塔上對應(yīng)的刀位編號（也是幾何尺寸偏置號），后兩位對應(yīng)刀具的補償寄存器號碼即刀具磨損偏置號。通常情況下，兩組數(shù)字成一一對應(yīng)關(guān)系。如果同一把刀具使用兩種或多種不同磨損偏置，必須為同一刀具編號編寫兩種或多種不同磨損偏置。例：G00T011001號刀具，磨損偏置10G00T021402號刀具，磨損偏置14G00T030303號刀具，磨損偏置03從理論上來講，上述幾種選擇方式均是正確的，但一般推薦使用最后一種。當同一程序中使用多把刀具時，如果偏置號和刀位號不對應(yīng)，非常容易引起混淆。除非對同一把刀具使用兩個以上的磨損偏置時，允許出現(xiàn)二者的不同。七.直徑和半徑編程考慮加工測量上的方便，一般采用直徑編程。CNC系統(tǒng)缺省的編程方式為直徑編程。所示工件，A、B點采用直徑編程為：A:(30.0,80.0)，B:(40.0,60.0)；A、B點采用半徑編程為：A：(15.0,80．0)，B：(20.0,60.0)八.進、退刀方式對于車削加工，刀具進給時首先采用快速走刀接近工件切削起點附近的某個點，之后使用切削進給方式進行切削加工，以減少空走刀的時間，提高加工效率。切削起點的確定和工件毛坯余量的大小有關(guān)，應(yīng)以刀具快速走到該點時刀尖不與工件發(fā)生碰撞為原則，退刀時，沿輪廓延長線工進退出至工件附近，再快速退刀。一般先退X軸，后退Z軸。第二節(jié)數(shù)控車床工件坐標系的建立1.公制（米制）與英制編程數(shù)控車床使用的長度單位量綱有公制（米制）和英制兩種，由專用的指令代碼設(shè)定長度單位量綱，如FANUC-0TD系統(tǒng)用G20表示使用英制單位量綱，G21表示使用公制（米制）單位量綱。系統(tǒng)通電開機后，機床自動處于公制尺寸狀態(tài)。4．刀尖半徑補償編程時，通常都將車刀刀尖作為一點來考慮，但實際上刀尖處存在圓角，在進行倒角、錐面及圓弧切削時，則會產(chǎn)生少切或過切現(xiàn)象（坐標軸聯(lián)動）。具有刀尖圓弧自動補償功能的數(shù)控系統(tǒng)能根據(jù)刀尖圓弧半徑計算出補償量，避免少切或過切現(xiàn)象的產(chǎn)生。5.數(shù)控機床的初始狀態(tài)初始狀態(tài):指數(shù)控機床通電后具有的狀態(tài)，也稱為數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部默認的狀態(tài)，一般設(shè)定絕對坐標方式編程、使用米制長度單位量綱、取消刀具補償、主軸和切削液泵停止工作等狀態(tài)作為數(shù)控機床的初始狀態(tài)。6.加工坐標系加工坐標系應(yīng)與機床坐標系的坐標方向一致，X軸對應(yīng)徑向，Z軸對應(yīng)軸向，C軸（主軸）的運動方向則以從機床尾架向主軸看，逆時針為＋C向，順時針為－C向。加工坐標系的原點選在便于測量或?qū)Φ兜幕鶞饰恢?，一般在工件右端面或卡盤端面上。7.進刀和退刀方式對于車削加工，進刀時采用快速走刀接近工件切削起點附近的某個點，再改用切削進給，以減少空走刀的時間，提高加工效率。切削起點的確定與工件毛坯余量大小有關(guān)，應(yīng)以刀具快速走到該點時刀尖不與工件發(fā)生碰撞為原則。如下圖所示。第二節(jié)數(shù)控車床工件坐標系的建立一.試切對刀法二.G50設(shè)定工件坐標系三.G54～G59設(shè)定工件坐標系四.CNC車床編程格式一.試切對刀法先讓轉(zhuǎn)塔刀架回參考點，選擇相應(yīng)的刀具，快速移動刀具趨近工件前方。啟動主軸旋轉(zhuǎn)。用車刀先試切外圓表面A，測量外圓直徑ΦA(chǔ)后，按【OFFSET】—【補正】—【形狀】輸入“外圓直徑值ΦA(chǔ)”，按【測量】鍵，刀具“X方向幾何形狀補償值X(φ)”即自動輸入機床對應(yīng)的幾何形狀寄存器里。用車刀再試切外圓端面B，按【OFFSET】—【補正】—【形狀】輸入“z0”，按【測量】鍵，刀具“z方向幾何形狀補償值△z”即自動輸入機床對應(yīng)的幾何形狀寄存器里。用同樣的方法可以完成其它刀具的對刀（建立工件坐標系）。對刀過程的實質(zhì)是確認轉(zhuǎn)塔位于機床參考點時，相應(yīng)刀具的刀尖與程序原點之間的坐標關(guān)系，相當于對建立在機床參考點的坐標系進行偏移，偏移距離即為X和Z兩個方向的幾何尺寸偏置值。試切對刀的特點通過對刀，將刀具的幾何形狀偏置值寫入機床參數(shù)，從而建立工件坐標系。方法簡單，可靠性高，而且每把刀獨立坐標系，互不干擾。只要不斷電，不更改刀偏置，工件坐標系就會存在且固定不變，即使斷電，重起后回參考點，工件坐標系依然存在且不變。二.G50設(shè)定工件坐標系在使用刀具前，必須利用某些方法告訴控制系統(tǒng)每把刀具在機床工作區(qū)域內(nèi)的確切位置，如果在整個程序中，將刀具當前位置登記到控制系統(tǒng)的存儲器中，這一方法需要利用位置寄存器指令來建立。該指令將刀具位置設(shè)置為從程序原點到刀具當前位置的軸向距離和方向，而且只能用在絕對模式編程中。G50設(shè)定工件坐標系。編程格式：G50X(A)Z(B);應(yīng)用G50指令設(shè)定工件坐標系，是通知系統(tǒng)起刀點相對于工件原點的位置。執(zhí)行G50指令后，機床不產(chǎn)生運動。系統(tǒng)內(nèi)部對坐標X(A)Z(B)進行記憶并顯示，即相當于在CNC內(nèi)部系統(tǒng)建立了以程序原點為原點的工件坐標系。一般作為一條指令放在整個程序之前。定義：將刀具位置設(shè)置為從程序原點到刀具當前位置的軸向距離和方向。（定義里沒有提到機床原點）在CNC車床操作中使用的刀具按照工作類型可以分為工件外部工作的刀具—外表面切削刀具，工件內(nèi)部工作刀具—內(nèi)孔加工刀具，在工件中心線工作的刀具—鉆削類刀具三種。對于外表面切削刀具，例如粗加工和精加工外圓直徑，錐面加工、車槽、滾花、車削螺紋及切斷加工等，G50的值就是從程序原點到刀片的假想刀尖之間的距離。CNC車床上使用的麻花鉆、中心鉆、可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金鉆、鉸刀等都屬于對中刀具，這些刀具的共同特點就是：切削時，這些刀具的刀尖始終位于主軸中心線上，因此這些刀具在安裝時必須平行于Z軸。內(nèi)孔加工刀具主要是指在車床上對預(yù)制孔進行切削的刀具，例如內(nèi)孔車刀、鏜刀、內(nèi)孔螺紋加工及內(nèi)孔槽加工等。三.G54～G59設(shè)定工件坐標系

Fanuc控制器中的G54-G59又稱為工作區(qū)偏置。工作區(qū)偏置比使用G50位置寄存器指令要有效得多。它是用來調(diào)整機床原點參考位置和程序原點參考點之間關(guān)系的最先進的方法。

工作區(qū)偏置是一種編程方法，它使得操作者可以在不知道工件在機床工作臺上的確切位置情況下，遠離CNC機床編程。在工作區(qū)偏置系統(tǒng)中，可以在機床上安裝6個工件，操作者可以便利地將刀具從一個工件上移動到另一個工件。這種位置關(guān)系也同樣可以應(yīng)用到G55-G59中去。儲存在控制系統(tǒng)中的值通常是機床原點位置到工件程序原點之間的實際測量值。對于CNC車床而言，使用工作區(qū)偏置G54-G59避免了使用G50帶來的麻煩。在車床上使用工作區(qū)偏置的主要特點是很少需要多個工作區(qū)偏置，通常只依賴缺省的G54進行設(shè)置。G54設(shè)置工件坐標系的具體操作方法：開機后，進行原點復(fù)位?？焖僖苿拥毒叩焦ぜ胺?，啟動工件旋轉(zhuǎn)。試切外圓端面A到工件回轉(zhuǎn)中心，按【OFFSET】—【坐標系】，選擇G54～G59其中之一，如G54,輸入X0、Z0按【測量】鍵，工件坐標零點坐標（相對于機床原點的Z方向偏移值△Z）即存入G54對應(yīng)的坐標系偏置寄存器里。通過確定工件坐標系的原點在機床坐標系的位置來建立工件坐標系。使用G54～G59指令運行程序時與刀具的初始位置無關(guān)。特點在Z方向，對機床坐標系進行偏移從而建立工件坐標系。通過G54～G59命令，最多可以設(shè)置六個工件坐標系（1-6）。在接通電源和原點返回后，系統(tǒng)默認選擇G54。而且這些指令均為模態(tài)指令。G53指令可以清除G54-G59設(shè)定的工件坐標系。如圖所示點的坐標，程序可以直接調(diào)用為：G54X112.0Z27.0。四.CNC車床編程格式在CNC車床程序中，首先以程序起始句開始，設(shè)置程序的數(shù)據(jù)輸入格式、進給率方式等，接下來的程序段中進行刀具選擇、主軸轉(zhuǎn)速設(shè)置等，然后是根據(jù)零件特征的走刀過程。切削完成后，返回出發(fā)點，依次完成取消刀具、主軸停轉(zhuǎn)、程序停止。通常并不改變這樣的做法，它遵循了程序的連續(xù)模式形成了編程的基本模式。程序的一般結(jié)構(gòu)

如圖，用1號刀具加工Φ30的外圓，編寫程序如下：%┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅程序編號N5G00X50Z50;┅┅┅快速移動到換刀點N10T0101;┅┅換用第1把刀，調(diào)用其刀補N15M03S500;┅主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速500r/minX30Z2;┅┅┅快速趨近于工件正前方2mmG01Z-50F100;┅┅┅┅┅切削Φ30段外圓，長度50mm，進給速度100mm/minX42;┅┅┅┅┅┅┅刀具抬離工件表面G00X50Z50;┅┅┅┅┅快速返回到換刀點T0100;┅┅┅┅┅┅┅┅┅取消刀補M05;┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅停轉(zhuǎn)主軸M30;┅┅┅程序結(jié)束，并返回程序開頭%┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅程序結(jié)束符程序起始符表征程序傳輸?shù)拈_始。常用的有字符%、&等，其中FANUC系統(tǒng)常用%。程序編號O□□□□就是給零件數(shù)控加工程序一個編號，以便進行程序檢索，并說明該零件加工程序開始。程序編號由程序編號地址碼和其后的2~4位數(shù)字組成。其中，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)，一般采用英文字母O作為程序編號地址碼。程序內(nèi)容程序內(nèi)容是整個程序的核心，它由許多程序段組成。每個程序段由一個或者多個指令組成，表示了加工程序的全部內(nèi)容。程序結(jié)束段程序結(jié)束段以M02或M30指令等作為整個程序結(jié)束的符號來結(jié)束程序，程序結(jié)束應(yīng)位于最后一個程序段。程序結(jié)束符，表征程序傳輸?shù)慕Y(jié)束。常用的有字符%、&等，其中FANUC系統(tǒng)常用%。

O□□□□程序名稱

N10G99G21G40……；程序開始

N20T□□□□；選擇相應(yīng)的刀具

N30G97S…M03；確定主軸轉(zhuǎn)速

N40G00X…Z…M08；快速趨近工件，打開冷卻液

N50G96S…；確定恒線速度（選擇使用）

N60G01……F…；第一次切削運動

N70………………N…G00X…Z…T□□00；返回換刀位置，取消當前使用的刀具補償

N…M05；停主軸

N…M30；程序結(jié)束

%第三節(jié)基本G指令CNC車床準備功能與銑床同樣，將控制系統(tǒng)預(yù)先設(shè)置為某種預(yù)期的狀態(tài)，或者某種加工模式和狀態(tài)，為數(shù)控系統(tǒng)的插補運算等作好準備。所以它一般都位于程序段中尺寸字的前面而緊跟在程序段序號字之后。

1.模態(tài)、非模態(tài)O0001;N1G00X100Z100;

N2T0101;N3S500M03;N4X35Z2;N5G01Z-30F100;

N6X45;

N7G00X100Z100;N8T0100;

N9M05;

N10M30;

O0001;N1G00X100Z100;

N2T0101;N3S500M03;N4G00X35Z2;N5G01Z-30F100;

N6G01X45;

N7G00X100Z100;N8T0100;

N9M05;

N10M30;

2.指令字的省略輸入在實際編程過程中，除了上述的模態(tài)G代碼，若在同一個程序中，在前面程序段中使用，對后續(xù)程序段保持有效，此時在后續(xù)程序段中該指令可以省略不寫，直到需要改變工作狀態(tài)時，通過指令同組其他G指令使之失效。在編程過程中指令字的省略主要有以下幾種情況：1.各程序段中，重復(fù)模態(tài)G代碼的省略。2.各程序段中，相同坐標軸指令字（X、Z、U、W等）、進給速度指令字F等的省略。3.開機復(fù)位后，機床缺省模態(tài)G代碼的書寫省略。為了編程的可靠起見，這種情況不推薦使用。一.快速移動G00

G00指令是在工件坐標系中以快速移動速度移動刀具到達由絕對或相對指令指定的位置。在絕對指令中，用終點坐標值編程，在相對指令中用刀具移動的距離編程。該指令的主要作用是進行刀具的準確定位，縮短非切削操作的時間。快速運動經(jīng)常包括四種類型的運動：1.從換刀位置到工件的運動；2.從工件到換刀位置的運動；3.繞過障礙物的運動；4.工件間不同位置的移動。大型CNC機床常見的快進速度大約是450in/min（11430mm/min）。小型機床，快進速度可以達到1500in/min（38100mm/min）甚至更高。生產(chǎn)廠家確定了機床每根軸的快速運動速度。注意G00中的刀具路徑要比切削運動中的難以預(yù)測，它唯一的目的是從一個工件位置快速到達另一個工件位置，但它不一定是直線。指令格式：G00X(U)____Z(W)_____；X、Z：要求移動目標終點的絕對坐標值。U、W：要求移動目標終點的相對坐標值。注:同一程序段內(nèi)，可以使用M,S,T功能。由A點至D點G00X50.0Z5.0；（絕對指令）G00U-70.0W-70.0；（增量指令）G00X50.0W-70.0；（混合使用）G00U-70.0Z5.0；G00W-70.0；或G00Z5.0；由A點至B點X50.0；或U-70.0；由B點至D點G00X50.0；或G00U-70.0；由A點至C點W-70.0；或Z5.0；由C點至D點6000Φ4056070ZABDCX25二.直線插補G01G01是為實際材料切削設(shè)計的，在編程中使用G01使刀具從起點到終點做直線切削運動，刀具以兩個端點間最短的距離從一個位置移動到另一個位置。CNC車床在直線插補模式下可以產(chǎn)生下述三種類型的運動:1.導軌方向水平運動——只有Z軸參與插補；2.導軌方向垂直運動——只有X軸參與插補；3.XZ平面內(nèi)斜線運動——X軸、Z軸同時參與插補；在車削加工中可以實現(xiàn)外圓柱面、錐面和端面切削，以及倒角等切削動作。指令格式:G01X(U)____Z(W)_____F_____;X、Z：要求移動目標終點的絕對坐標值。U、W：要求移動目標終點的相對坐標值。注意：①F代碼指定的進給率，直到給定新的進給率前，一直保持有效，它不需要每個單節(jié)指定。（模態(tài)）②通常F值是每轉(zhuǎn)進給率，例F0.25即每轉(zhuǎn)進給0.25mm。③在G01的指令，一般在同一單節(jié)有X、Z或U、W是通常為錐度切削。

所看到的沿Z軸的直線切削：G01Z-60.0F0.1；或G01W-63.0F0.1；ZX603Ф30Ф35在車削加工中，從軸肩到外圓或者相反的切削過程中，通常需要拐角過渡，通常是45°的倒角和倒圓角。許多工程圖中都會指定所有需要過渡的直角拐角，但并不給尺寸，此時就要由程序員來決定。倒角加工主要出于以下三種因素：①外觀：加工后的工件外觀更好。②功能：方便裝配，考慮尖角處的強度。③安全：尖角比較危險。G01的特殊功能：倒角及倒圓角45°倒角

由軸向切削向端面切削倒角，即由Z軸向X軸倒角，I的正負根據(jù)倒角是向X軸正向還是負向,如圖a所示。其編程格式為G01Z(W)___C(I)_____F_____。

由端面切削向軸向切削倒角，即由X軸向Z軸倒角，K的正負根據(jù)倒角是向Z軸正向還是負向，如圖b所示。編程格式為G01X(U)____C(K)____F_____。45°45°CBCDA－X＋X起點移動路徑A→B→C45°45°C-KKCB+Z－Zab－IIAD起點刀具運動為軸肩-倒角-外圓時，由端面切削向軸向切削倒角。向量K表示倒角值和運動方向，倒角前沿X軸運動，倒角方向只能由X軸指向Z軸。K的正負根據(jù)倒角是向Z軸正向還是負向，如圖b所示。編程格式為：

G01X(U)____K(C)____F_____。例：G01X2.0K-0.125F0.1；沿X軸方向加工

Z-3.0；倒角后沿Z軸方向加工倒圓角

由軸向切削向端面切削倒圓角，即由Z軸向X軸倒角，R的正負根據(jù)倒角是向X軸正向還是負向,如圖a所示。其編程格式為G01Z(W)___R_____F_____。

由端面切削向軸向切削倒角，即由X軸向Z軸倒角，R的正負根據(jù)倒角是向Z軸正向還是負向，如圖b所示。編程格式為G01X(U)____R____F_____。起始點HI起始點HIBB移動路徑A—B—C

ab加工如圖所示零件，程序如下：

O0001；

N10G99G00X50.0Z50.0；

N20S500M03；

N30T0101；

N40G00X10.0Z22.0；

N50G01Z10.0R5.0F0.2；

N60X38.0K-4.0；

N70Z0；

N80X40.0；

N90G00X50.0Z50.0；

N100T0100；

N110M05；

N120M30；三.圓弧插補G02、G03在大部分的CNC編程應(yīng)用中，只有兩類和輪廓加工相關(guān)的刀具運動，一個是上一節(jié)看到的G01直線插補，另一個就是本節(jié)的圓弧插補。圓弧插補主要用在圓柱型腔、凹槽、外部和內(nèi)部半徑、圓球或圓錐、圓弧拐角加工等方面。圓弧插補編程格式包括幾個參數(shù)，即圓弧插補方向、圓弧的起點和終點、圓弧的圓心和半徑，此時切削進給率也必須是有效的。刀具沿圓弧有兩個插補方向，即順時針（CW）和逆時針（CCW）。G02和G03均為模態(tài)指令，當CNC程序激活該指令后，將自動取消當前有效的任何刀具運動指令，例如G00、G01等。G02：順時針方向圓弧插補CW。G03：逆時針方向圓弧插補CCW。當CNC程序激活G02或G03指令，將自動取消當前有效的任何刀具運動指令，例如G00、G01或循環(huán)指令。圓弧刀具指令必須與F指令編寫在一起，如果在該程序段中沒有指定進給率，控制系統(tǒng)會自動搜索前面最近的編程進給率。指令格式:X、Z：為絕對方式編程時，圓弧終點在工件坐標系中的坐標。U、W：為增量方式編程時，圓弧終點相對于圓弧起點的位移量。I、K：是圓心相對于圓弧起點的增加量（等于圓心的坐標減去圓弧起點的坐標，如圖所示），不管用絕對方式還是增量方式編程，都是以增量方式指定；在直徑、半徑編程時I都是半徑值。R：圓弧半徑。F：被編程的兩個軸的合成進給速度；

CNC車床中，前后刀架順時針和逆時針圓弧插補的判斷方法如圖所示。后置刀架中，G02為順時針圓弧插補，G03為逆時針圓弧插補。前置刀架中，G03為順時針圓弧插補，G02為逆時針圓弧插補。前后刀架的圓弧插補方向成鏡像關(guān)系。G03X44.0Z-12.0R12.0F0.15；A→B(或G03X44.0Z-12.0K12.0F0.15；)G01Z-25.0；B→CX50.0；C→D 2535Ф50Ф44Ф35ABCD

前刀架圓弧編程示例G03X44.0Z-12.0R12.0F0.15；A→B(或G03X44.0Z-12.0K12.0F0.15；)G01Z-25.0；B→CX50.0；C→D G02X63.06Z-20.0R19.26F0.25；或者G02U-17.81W-20.0R19.26F300；G02X63.06Z-20.0I35.36K-6.37F300；或者G02U17.81W-20.0I35.36K-6.37F300；四.暫停指令G04暫停指令應(yīng)用在程序處理過程中有目的的時間延遲，在暫停時間內(nèi)，機床各軸的運動都將停止，但不影響所有其他的程序指令和功能。在暫停時間結(jié)束后，控制系統(tǒng)將從包含暫停指令程序段的下一個程序段開始執(zhí)行。

暫停指令主要有下述用途：

操作機床附件時暫停指令在一些輔助功能后，用于控制機床附件，例如車床棒料進給器、尾座的伸縮、工件夾緊等。此外，在主軸換向時有時候也需要使用該指令。在切削過程中的需要從使用場合來講，暫停指令主要用于鉆孔、擴孔、凹槽加工等的排屑，在高速進給加工斜面的時候，暫停指令可以控制切削進給的減速等。G04必須與其他指令一起使用，并指定暫停時間。其格式為：G04X____（單位：秒，除固定循環(huán)外）；或者G04U____（單位：秒）；（只能用于車床）或者G04P____（單位：毫秒，但不允許使用小數(shù)點）；說明①G04在前一程序段的進給速度降到零之后才開始暫停動作。在執(zhí)行含G04指令的程序段時，先執(zhí)行暫停功能。②G04為非模態(tài)指令，僅在其被規(guī)定的程序段中有效。例：G04X1.0;(暫停一秒)G04U1.0;(暫停一秒)G04P1000;(暫停一秒)例：CNC車床的主軸調(diào)試或預(yù)熱，程序如下：

G97S100M03；指定初始轉(zhuǎn)速100r/minG04X300.0；暫停5分鐘

S800；轉(zhuǎn)速增加到800r/minG04X600.0；暫停10分鐘

S1500；轉(zhuǎn)速增加到1500r/minG04X900.0；暫停15分鐘

M05；主軸停轉(zhuǎn)第四節(jié)螺紋切削編程

螺紋加工是在圓柱上加工特殊形狀螺旋槽的過程。在CNC車床上加工螺紋，是與主軸旋轉(zhuǎn)同步進行的加工特殊形狀螺旋槽的過程。螺紋形狀主要由切削刀具的形狀（螺紋加工刀片的形狀和尺寸必須與所加工螺紋的形狀和尺寸一致）和安裝位置決定，加工速度由編程進給率控制。CNC編程中使用最多的螺紋形狀是60°的V形螺紋，生產(chǎn)中用的V形螺紋有公制和英制螺紋。

螺紋加工中常用的參數(shù)

螺距：從螺紋指定點到相鄰螺紋對應(yīng)點之間平行于機床軸的距離。大徑：螺紋的最大直徑。中徑：直螺紋上的節(jié)圓直徑，中徑圓柱面通過螺紋，該圓柱的母線上牙型溝槽和凸起寬度相等。小徑：螺紋的最小直徑。螺紋牙頂：連接兩側(cè)面的螺紋頂面。螺紋深度：齒頂和齒根之間的軸向距離。螺旋升角：中徑上螺紋螺旋線的切線與垂直于軸線的平面之間的夾角。導程：螺紋刀具在主軸旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)沿一根軸方向前進的距離。螺紋刀與其他類型刀具不同，它不僅僅是一把普通的車刀，而且還是形成螺紋的成型刀具，螺紋刀片的形狀通常跟螺紋加工后的形狀一樣。就刀具幾何特征來看，螺紋刀刀尖半徑遠小于普通粗加工車刀。而從切削用量來看，螺紋刀具的進給率要遠大于普通車削刀具，切削深度相對于普通車削加工是比較小的。無論加工何種螺紋，刀塔中安裝的螺紋刀可以垂直或平行于機床主軸的中心線，具體如何安裝，取決于螺紋相對于主軸中心線的角度。在CNC車床上加工螺紋，一般需要多次切削完成加工。為實現(xiàn)多次切削的目的，每一次切削開始的機床主軸旋轉(zhuǎn)必須同步，以使每次切削深度都在同一位置上，最后一次走刀加工出適當?shù)穆菁y尺寸、形狀、表面質(zhì)量和公差（這些參數(shù)需要查閱有關(guān)手冊獲得），并得到合格的螺紋。螺紋切削時的運動螺紋加工走刀至少有4次基本運動（直螺紋）1）將刀具從起始位置快速移動到螺紋直徑處2）軸向螺紋加工3）快速退刀4）快速返回至開始位置G00G00G00在執(zhí)行螺紋切削第一次運動之前，必須將刀具從換刀位置快速移動到靠近工件的位置，這個位置稱為螺紋起始位置，它定義了螺紋加工的起點和最終返回點。起始點作為螺紋X軸和Z軸安全間隙的交點，必須定義在工件附近的外側(cè)位置。每次加工路徑起點處的主軸轉(zhuǎn)速和進給率必須完全一致加工中X方向安全直徑單邊間隙值為1.5-2倍的導程（最小為2.5mm）。在實際加工中，螺紋刀接觸材料之前，其速度必須達到100%的編程進給率。因為在確定Z軸前端安全間隙時必須考慮加速的影響。通常，起始位置Z軸方向的間隙應(yīng)該是螺距的3-4倍。粗牙螺紋所需的前端間隙大于細牙和中牙螺紋。螺紋加工隨著切削深度的增加，刀片上的切削載荷越來越大。為此需要保持刀片上的恒定載荷。通常使用兩種方法，一種方法是逐漸減少螺紋加工深度，另一種方法是采用適當?shù)臋M切方法，這兩種方法經(jīng)常同時使用。螺紋退刀為了避免損壞螺紋，刀具沿Z軸運動到螺紋末端時，必須立即離開工件，退刀方式有兩種形式：直線退刀或斜線退刀。14

32直線退出，使用G00來取消G32G00X3.3X3.3Z0.3X2.972G32Z-1.75F0.0833刀具在較開闊的地方結(jié)束加工，例如退刀槽或凹槽，使用直線退刀，反之則使用斜線退刀。兩者相比，斜線退出運動可以加工出更高質(zhì)量的螺紋，也能延長螺紋刀片的使用壽命。1234斜線退出時，G32和進給率必須有效。退出長度為導程的1-1.5倍，推薦使用的角度為45。因此如使用斜線退刀，則程序為：N63G32Z-1.75F0.833；N64U0.2W-0.1N65G00X3.3螺紋加工進刀方式1)徑向進刀2)側(cè)向進刀3)左右側(cè)面交替進刀

徑向進刀側(cè)向進刀改良側(cè)向進刀左右側(cè)面交替進刀1)徑向進刀由于兩側(cè)刃同時工作，切削力較大，而且排屑困難，因此在切削時，兩切削刃容易磨損。在切削螺距較大的螺紋時，由于切削深度較大，刀刃磨損較快，從而造成螺紋中徑產(chǎn)生誤差；但是其加工的牙形精度較高，因此一般多用于螺距小于或者等于1.5mm的螺紋加工。

2)側(cè)向進刀

側(cè)向進刀式切削方法，由于為單側(cè)刃加工，加工刀刃容易損傷和磨損，使加工的螺紋面不直，刀尖角發(fā)生變化，而造成牙形精度較差。但由于其為單側(cè)刃工作，刀具負載較小，排屑容易，并且切削深度為遞減式。因此，此加工方法一般適用于大螺距螺紋加工。由于此加工方法排屑容易，刀刃加工工況較好，在螺紋精度要求不高的情況下，此加工方法更為方便。但采用側(cè)向進刀方式加工時，其中一個切削刃始終與螺紋壁接觸，并不產(chǎn)生切削運動，而僅僅是不期望的摩擦，為了提高螺紋表面質(zhì)量，編程時可使進給角度略小于牙形角，這就是改良的側(cè)向進刀方式。在加工較高精度螺紋時，可采用兩刀加工完成，既先用側(cè)向進刀加工方法進行粗車，然后用徑向進刀加工方法精車。3)左右側(cè)面交替進刀

左右側(cè)面交替進刀方式切削方法，一般用來螺距大于3mm的螺紋和常見的梯形螺紋。其加工程序通常采用宏程序編寫。

螺紋切削參數(shù)的確定F——螺紋導程；α——錐螺紋傾角，若α=0，則為直螺紋；δ1、δ2——螺紋加工導入導出長度（不完全螺紋長度），這兩個參數(shù)是由于數(shù)控機床伺服系統(tǒng)在車削螺紋的起點和終點的加減速引起的，這兩段的螺紋導程小于實際的螺紋導程，其簡易確定方法如下：

F為螺紋導程，mm;n為主軸轉(zhuǎn)速,r/min;△L為允許螺紋導程誤差；常數(shù)1800是基于伺服系統(tǒng)數(shù)為0.033s時得出的。

主軸轉(zhuǎn)速為500r/min,螺紋導程為2mm,α=0.015時，經(jīng)計算δ1=1.779mm,δ2=0.556mm。此外，還要查表時間常確定螺紋的其他參數(shù)，如螺紋的牙形角（選擇刀片角度的依據(jù)）、螺紋的頂徑（控制軸或者底孔的加工尺寸）、螺紋的底徑（控制螺紋加工深度）、螺紋的中徑（控制螺紋精度）以及其他參數(shù)。一.螺紋切削指令G32

G32是單行程螺紋切削指令，切削時，車刀進給運動嚴格按照規(guī)定的螺紋導程進行。每次螺紋加工至少需要四個程序段，若螺紋加工使用斜線退刀，則需要五個程序段。指令格式

G32

X（U）_____Z（W）_____F_____；（1）式中，X（U）、Z（W）為螺紋加工終點坐標，F(xiàn)為進給速度，大小等于螺紋的導程。（2）圓柱螺紋切削加工時，Ｘ、Ｕ值可以省略，格式為G32Z（W）_____F_____；（3）端面螺紋切削加工時，Ｚ、Ｗ值可以省略，格式為G32X（U）______F_____；注意①Ｆ表示螺紋導程，對于圓錐螺紋，其斜角α在45度以下時，螺紋導程以Z軸方向指定；斜角α在45～90度時，以Ｘ軸方向指定。②因為在采用恒表面線速度切削時，主軸速度變化。在螺紋切削時，為保證正確的螺距，不能使用表面恒速度切削方式。③螺紋切削時不能指定倒角或者倒圓角。45M30X1,55直螺紋：G00X35.0Z5.0;出發(fā)點X29.2;G32Z-44.0F1.5;G00X35.0;Z5.0;第一次切削X28.6;G32Z-44.0;G00X35.0;Z5.0;第二次切削G32指令的直螺紋切削545M30X1,5X28.2;G32Z-44.0;G00X35.0;Z5.0;第三次切削X28.04;G32Z-44.0;G00X35.0;Z5.0;第四次切削G32指令錐螺紋切削切削錐螺紋，應(yīng)查找錐螺紋標準，因其出發(fā)點不在工件端面，而是在安全位置，故其底徑必須以出發(fā)點進行計算。Ф30Ф22458F2.0G00X35.0Z8.0；出發(fā)點X21.1；G32X29.1Z-46.0F2.0；G00X35.0；Z8.0；X20.5；G32X28.5Z-46.0；G00X35.0；Z8.0；第一次切削第二次切削X19.9；G32X27.9Z-46.0；G00X35.0；Z8.0；第三次切削X19.5；G32X27.5Z-46；G00X35.0；Z8.0；第四次切削X19.4；G32X27.4Z-46.0；G00X35.0；Z8.0；第五次切削二.基本螺紋切削循環(huán)指令G92

G92指令用于簡單螺紋循環(huán)，每指定一次，螺紋車削自動循環(huán)一次，其加工過程如圖所示。在循環(huán)路徑中，除螺紋車削為切削進給外，其余均快速運動。圖中，用F表示切削進給，R表示快速進給。G92為模態(tài)指令，指令的起點和終點相同，徑向（X軸）進刀、軸向（Z軸或者X、Z軸同時）螺紋切削，實現(xiàn)等螺距的直螺紋、錐螺紋的切削循環(huán)。

指令格式

G92

X（U）____Z（W）____R_____F____;①X、Z表示螺紋終點坐標值;②U、W表示螺紋終點相對循環(huán)起點的坐標分量；③R表示錐螺紋始點與終點在Ｘ軸方向的坐標增量（半徑值），圓柱螺紋切削循環(huán)時Ｒ為零，可省略；④F表示螺紋導程(進給率)。用G92指令編寫圖所示的直螺紋，分三次車削，切削深度（直徑值）分別是：0.8mm、0.6mm、0.2mm，引入長度5mm，引出長度1mm，螺紋導程2mm。

50M30P1.55M30X1.52x1.5G97S1000M03；T0101；

G00X35.0Z5.0；

G92X28.4Z-44.0F2.0；

X27.2；

X26.8；

G00X200.0Z100.0；

TO100；

M05；

M30；編寫如圖所示錐螺紋程序，分五次車削，單邊切削深度分別是：1mm、0.8mm0.6mm、0.2mm、0.2mm。45Ф20Ф3553*1.5O0001G97S1000M03；啟動主軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1000r/minT0101；調(diào)用螺紋切削刀具G00X35.0Z5.0；確定螺紋切削起始位置G92X33Z-46.0I-4.0F2.0；單一循環(huán)開始X31.4；第二次切削X30.2；第三次切削X29.8；第四次切削X29.4；第五次切削G00X100.0Z100.0；返回換刀點T0100；取消刀補M05；主軸停轉(zhuǎn)M30；程序結(jié)束

三.多重螺紋切削循環(huán)G76

隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，為機床提供了更多新的功能，其中就有用于螺紋加工的另一種功能強大的車削循環(huán)-G76。使用G32切削螺紋時，每次螺紋加工需要4-5個程序段，使用G92循環(huán)每次螺紋加工需要一個程序段，但G76可以在1個或2個程序段中完成螺紋的加工。

G76屬于側(cè)向進刀加工螺紋。工藝性比較合理，編程效率較高.它可以加工帶螺尾退尾的直螺紋和錐螺紋，但不能加工渦卷螺紋。在車削過程中，除第一次車削深度需指定外，其余各次車削深度自動計算。根據(jù)不同系統(tǒng)，G76有兩種編程格式，即單程序段格式和雙程序段格式。

單程序段格式：G76X__Z__I__K__D__F__A__P__；指令說明：

X：螺紋的最后加工直徑；

Z：螺紋末端位置；

I：錐度增量值；

K：螺紋單側(cè)深度；（正值）

D：第一次螺紋加工深度；（正值）

A：刀尖角；（正值）

P：橫切進刀。從目前我們經(jīng)常使用的系統(tǒng)來看，雙程序段G76指令格式更為常見

G76P(m)(r)()Q(Δdmin)R(d)G76X（U）____Z（W）_____R(i)P(k)Q(Δd)F(f)P-分成3組的6位數(shù)據(jù)輸入第1、2位數(shù)字：精加工次數(shù)（01-99）第3、4位數(shù)字：斜線退出的導程數(shù)（導程的0.0-9.9倍，0.1的整數(shù)倍）第5、6位數(shù)字：螺紋角度，只能用于00、29、30、55、60及80度。例如:P021260,表示精加工次數(shù)2次（m=2），螺紋尾端倒角值1.2f(r=1.2f),螺紋牙形角60°（=60°）。Δdmin：螺紋最小加工深度（正半徑值，不使用小數(shù)點）d：固定的精加工余量（允許使用小數(shù)點）X、Z：表示螺紋終點的坐標值；I：表示錐螺紋起終點的半徑差，若I=0,則為直螺紋；k：表示螺紋高度（Ｘ方向半徑值），單位(0.001mm)；Δd

：表示第一次粗切深（半徑值），單位(0.001mm)；f：表示螺紋導程。實例：

M75*1.5內(nèi)螺紋

N20G76P011060Q050R0.05N21G76X74.376Z-30.0P812Q250F1.5G76的循環(huán)路徑與走刀方法

切削軌跡

參數(shù)定義對圖所示直螺紋采用G76多重循環(huán)指令進行編程。精加工次數(shù)為1次，退刀量等于螺紋加工進給率，螺紋牙形角60°，最小切削深度0.1mm，精加工余量0.2mm，螺紋高度3.68mm，如圖所示，第一次走刀深度1.8mm，螺紋進給率6mm。編程如下：1.8Z軸G97S1000M03；T0100；G00X75.0Z110.0T0101；G76P011060Q100R200；G76X60.64Z25.0P3680Q1800F6.0；G00X250.0Z200.0；T0100；M05；M30；

第五節(jié)簡單臺階軸的單一循環(huán)編程在CNC車床編程中，毛坯余量的去除占用了大量的時間，即粗加工中的外圓粗車和內(nèi)孔的粗鏜。手工編程粗加工刀具路徑需要一系列刀具路徑上的坐標點，如果工件輪廓復(fù)雜，則非常容易出錯且浪費時間。在粗加工去除中，CNC車床可以使用特殊的循環(huán)功能來自動處理粗加工刀具路徑。

由G90指定的簡單循環(huán)，主要的任務(wù)是去除刀具起始位置與指定的X、Z坐標位置之間的多余材料，通常為平行于主軸中心線的直線車削或鏜削，Z軸為主要的切削軸。例如在零件的外圓柱面（圓錐面）或者內(nèi)孔面（內(nèi)錐面）上毛坯余量較大或者直接從棒料車削零件時進行精車前的粗車。1.直線切削循環(huán)G90循環(huán)格式G90循環(huán)有兩種編程格式，第一種只用于沿Z軸方向的直線切削，第二種格式增加了參數(shù)I或R，用于錐體加工運動，以Z軸運動為主。圓柱面Z方向車削循環(huán)，指令格式：G90X（U）___Z（W）_____F____；式中，X（U）、Z（W）表示車削循環(huán)中車削進給路徑的終點坐標，可以是絕對坐標，也可以是增量坐標，F(xiàn)為進給速度。3F4R1R2F

圓錐面車削循環(huán)，指令格式：G90X（U）___Z（W）____R____F____；式中，X（U）、Z（W）表示車削循環(huán)中車削進給路徑的終點坐標，可以是絕對坐標，也可以是增量坐標，R為起終點半徑差值，有正負號。F為進給速度。注意使用任何運動指令（G00、G01、G02、G03）都可以取消G90模態(tài)固定循環(huán)，常用G00指令。G90為粗加工循環(huán)，首先需要選擇每次的切削深度，要確定深度，先求出外圓上實際去除的毛坯量是多少，實際毛坯量是沿X軸方向的單側(cè)（半徑）值；考慮精加工余量后，選擇切削次數(shù)，確定每次的切削余量。循環(huán)時只需按車削深度依次改變X坐標值，其余參數(shù)為模態(tài)量。安全間隙的選擇：柱體切削時，工件直徑以及前端面的間隙通常為3mm左右；錐體切削時，終點加工空間寬闊，兩段均需要加安全間隙。否則，至少要在起點處增加3mm左右的安全間隙。此外，為了保證表面加工質(zhì)量，G90固定循環(huán)可以和G96橫表面線速度切削指令結(jié)合使用。錐面切削時的正負號1(R)4(R)RU/23(F)2(F)WXZU<0,W<0,R<0U/2XZR1(R)4(R)3(F)2(F)WU>0,W<0,R>01(R)RU/2W2(F)3(F)4(R)XZU<0,W<0,R>0XZU/2RW1(R)2(F)3(F)4(R)U>0,W<0,I<0直徑102mm棒料，使用G90粗車循環(huán)，首先做直線切削，單邊切削深度為5mm、5mm、3mm、2mm、1mm。然后做錐體切削，使用恒線速度控制保證表面質(zhì)量，單邊切削深度為5mm、4mm、2mm、1.5mm。其程序如下：

O0008N10G99G00X80.0Z100.0；N20T0101；N30G00X102.0Z3.0；N40G90X92.0Z-63.0F0.5；X82.0；X76.0；X72.0；X70.0；N50G00X70.0Z3.0；

N60G50S2000；

N70G96S150M03；N80G90X70.0Z-25.0R5.0F0.3；Z-45.0R9.0；Z-55.0R11.0；Z-63.0R12.5；N90G00X80.0Z100.0；N100T0100；N110M05；N120M30；二.徑向切削循環(huán)（G94）

與G90功能非常相似的一個簡單循環(huán)為G94端面切削循環(huán)，G94主要用來去除零件的垂直端面或者錐形端面上大量的毛坯余量。X軸為其主切削方向，因此主要進行端面或軸肩的粗加工。①垂直端面車削固定循環(huán)指令格式：②圓錐面車削循環(huán)，指令格式：G94X（U）___Z（W）___R___F___；注意使用任何運動指令（G00、G01、G02、G03）都可以取消G90模態(tài)固定循環(huán)，常用G00指令。為了保證表面加工質(zhì)量，G90固定循環(huán)可以和G96恒表面線速度切削指令結(jié)合使用。G94為粗加工循環(huán)，首先需要選擇每次的切削深度，要確定深度，先求出外圓上實際去除的毛坯量是多少，實際毛坯量是沿Z軸方向的值；考慮精加工余量后，選擇切削次數(shù)，確定每次的切削余量。循環(huán)時只需按車削深度依次改變Z坐標值，其余參數(shù)為模態(tài)量。在錐面切削編程過程中注意R的正負號區(qū)分，具體見下圖：（1）U<0,W<0,R<O(2)U>0,W<0,R<0(3)U<0,W<0,R>0(4)U>0,W<0,R<0

錐形端面粗車示例如圖所示，零件右段小端面直徑Φ20mm，相鄰段零件的外徑為Φ60mm，臺階長度為5mm,R=-4mm,用G94車削循環(huán)指令編寫粗車程序，車削深度分別為2mm、3mm，X（半徑值）和Z方向各留0.2mm的精車余量，則粗車加工程序編寫如下：Φ60G00X100.0Z100.0；回換刀點G99M03S200；主軸正轉(zhuǎn)G00X65.0Z5.0T0101；刀具快速趨近工件，調(diào)用第1把刀及刀補G94X20.4Z34R-4.0F0.2；第一次粗車Z32.0；第二次粗車Z29.2；完成加工，留精加工余量G00X100.0Z100.0；退回安全點T0100；取消1號刀刀補M05；主軸停M30；程序結(jié)束第六節(jié)復(fù)雜軸類零件的多重循環(huán)編程在CNC車床上多重循環(huán)最主要的特征是可以脫離重復(fù)的操作順序，簡化程序。對于復(fù)雜軸類零件，這些循環(huán)可以進行直線、錐體、圓弧、倒角、凹槽等的加工。CNC車床總共有7個多重循環(huán)，即G70～G76。通過定義零件精加工路徑、進刀量、退刀量和加工余量等數(shù)據(jù)自動計算切削次數(shù)和每次的切削軌跡，機床可以自動實現(xiàn)多次進刀、切削、退刀、再進刀的加工循環(huán)，自動完成工件毛坯的粗加工到精加工全過程。輪廓粗加工切削循環(huán)G71粗車循環(huán)（主要是水平方向切削）G72粗車循環(huán)（主要是垂直方向切削）G73重復(fù)粗加工循環(huán)方式

輪廓精加工循環(huán)：在上述3個粗車循環(huán)結(jié)束后，采用該指令完成精加工。在編寫粗加工循環(huán)之前，必須首先指定精加工后的零件輪廓，只有這樣才可以使用粗加工循環(huán)。鉆削循環(huán)：G74：沿Z軸方向進行。切槽循環(huán)：G75：沿X軸方向進行。

G74和G75有時又稱為斷屑循環(huán)，即沿Z軸方向和X方向進行間歇式加工，G74循環(huán)可以在CNC車床上進行深孔鉆。而G75由于加工出的槽精度不高，在實際中使用的并不多。一.軸向粗車循環(huán)G71eRR起點）FA是毛壞外徑與端面輪廓的交點。只要在程序中，給出A→A‘→B之間的精加工形狀及徑向精車余量△U／2、軸向精車余量△W及每次切削深度△d即可完成AA‘BA區(qū)域的粗車工序。圖中e為退刀量，它是模態(tài)指令，用參數(shù)設(shè)定。指令格式G71U(Δd)

R(e)G71P(ns)Q(nf)U(Δu)

W(Δw)F(f)

S(s)第一程序段：Δd表示每次切削深度（半徑值），無正負號；e表示退刀量（半徑值），無正負號；ns表示精加工路線第一個程序段的順序號；nf表示精加工路線最后一個程序段的順序號；Δu表示Ｘ方向的精加工余量，直徑值；Δw表示Ｚ方向的精加工余量。精車預(yù)留余量Δu和Δw的符號與刀具軌跡的移動方向有關(guān)，即沿刀具移動軌跡移動時，如果X方向坐標值單調(diào)增加，Δu為正，反之為負；Z坐標值單調(diào)減小，則Δw為正，反之為負。如圖所示。圖中A——B——C為精加工軌跡，A’——B’——C’為粗加工軌跡。XXXXZZZZAAAABBBBCCCCA’A’A’A’B’B’B’B’C’C’C’C’△U>0,△W>0△U>0,△W<0△U<0,△W>0△U<0,△W<0注意：A’到B’之間的刀具軌跡是在包含G00和G01順序號為ns的程序段中指定，并且，在這個程序段中，不能指定Z軸的運動指令。B’和C’之間的刀具軌跡在X和Z方向必須逐漸增加或減少。ns和nf之間的程序段不能調(diào)用子程序。

G71循環(huán)的外部粗加工和內(nèi)部粗加工，若X軸方向精加工余量ΔU為正值，控制系統(tǒng)將循環(huán)作為外部循環(huán)處理，反之，按內(nèi)部循環(huán)處理。在車削循環(huán)期間，刀尖補償功能無效，需提前進行補償。在ns-nf程序段中，指定的G96、G97及T、F、S對車削循環(huán)均無效，而在G71指令中或者之前的程序段里指定的這些功能有效。如果公差和表面質(zhì)量要求不嚴格，稍后使用G70循環(huán)進行的精加工可以使用同一把刀具，否則應(yīng)選用另一把或多把刀具進行加工。如圖所示，要進行外圓粗車的軸，粗車切削深度定義為3mm,退刀量定義為1mm,精車預(yù)留量X方向為0.5mm,Z方向為0.3mm,粗車進給率為0.5mm/r,表面恒線速度為200m/min,

用G71數(shù)控程序編寫如下：

O0010N10G00X150.0Z150.0；快速返回換刀點N20T0100；N30G50S1500；限定最高轉(zhuǎn)速1500r/minN40G96S200M03；恒定線速度200m/min主軸正轉(zhuǎn)N50G00X41.0Z0T0101;快速趨近工件，調(diào)用1號刀及刀補N60G71U3.0R1.0；定義粗車循環(huán)N70G71P80Q150U0.5W0.3F0.5；N80G01X0；定義精加工軌跡N90G03X11.0W-5.5R5.5；

N100G01W-10.0；N110X17W-10.0；N120W-15.0；N130G02X29.0W-7.348R7.5；N140G01W-12.652；N150X41.0；精加工軌跡結(jié)束N160G00X150.0Z150.0T0100；退回換刀點，取消刀補N170M05；主軸停N180M30；程序結(jié)束二.徑向粗車循環(huán)G72G72各方面都與G71類似，惟一的區(qū)別是它從較大直徑向主軸中心線垂直切削，以去除端面上的多余材料。指令格式G72W(Δd)R(e)G72

P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)

F(f)S(s)說明W(Δd)：表示每次Z軸的單次切削深度，無正負號；R(e)：

e表示Z軸單次退刀量，無正負號；

P(ns)：表示精加工路線第一個程序段的順序號；Q(nf)：表示精加工路線最后一個程序段的順序號；U(Δu)：表示Ｘ方向的精加工余量，直徑值；W(Δw)：表示Ｚ方向的精加工余量。

G71循環(huán)的雙程序段定義中有2個U地址，G72循環(huán)的雙程序段定義中有2個W地址。第一個W表示切削深度，第二個表示端面的精加工余量。注意：①G72循環(huán)精加工輪廓的第一句P一般只能采用G00、G01指令，而且只包含Z坐標軸指令。②G72循環(huán)加工指令適用于毛坯棒料的外徑和內(nèi)徑的徑向粗車。③零件輪廓必須符合X軸、Z軸方向單調(diào)增大或者單調(diào)減小。④精車預(yù)留余量Δu和Δw的符號與刀具軌跡的移動方向有關(guān)，即沿刀具移動軌跡移動時，如果X方向作標值單調(diào)增加，Δu為正，反之為負；Z坐標值單調(diào)減小，則Δw為正，反之為負。如圖所示。圖中A——B——C為精加工軌跡，A’——B’——C’為粗加工軌跡。⑤在ns-nf程序段中，不能調(diào)用子程序。⑥在車削循環(huán)期間，刀尖補償功能無效，需提前進行補償。⑦在ns-nf程序段中，指定的G96、G97及T、F、S對車削循環(huán)均無效，而在G72指令中或者之前的程序段里制定的這些功能有效。⑧在徑向粗車循環(huán)前，可以使用恒表面線速度切削功能來提高其表面加工質(zhì)量。注意4種切削模式，所有這些切削循環(huán)都平行于X軸，Δu、Δw的符號如下：A和A’之間的刀具軌跡在包含G00或G01順序號為ns的程序段中制定，在這個程序段中，不能指定X軸的運動指令。在A’和B之間的刀具軌跡沿X和Z方向都必須單調(diào)變化。要進行外圓粗車的軸，粗車切削Z軸單次進刀量定義為2mm,退刀量定義為1mm,精車預(yù)留量X方向為0.5mm,Z方向為0.2mm,粗車進給率為0.3mm/r,用G72數(shù)控程序編寫如下：G50X220.0Z190.0；用G50建立工件坐標系G99M03S800；主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速800r/min,進給率切換為mm/rT0101；調(diào)用1號刀及刀補N02G00X176.0Zl32.0；快速趨近工件附近G72W2.0R0.5；定義粗車循環(huán)G72P04Q09U0.5W0.2F0.3；N04G00Z58.0；定義精車軌跡G01X120.0W120.0F0.15；W10.0；X80.0W10.0；W20.0；N09X36.0W22.0；精車軌跡結(jié)束G00X220.0Zl90.0；回換刀位置T0100;取消1號刀補G72徑向粗車循環(huán)實例M05；主軸停M30；程序結(jié)束三.模式重復(fù)切削循環(huán)G73

G73也稱為閉環(huán)或輪廓復(fù)制循環(huán)，其目的是將材料或不規(guī)則形狀的零件切削時間限制在最低限度。指令格式G73U(Δi)W(Δk)R(d)G73

P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)

F(f)S(s)U(Δi)：表示X軸向總退刀量W(Δk)：表示Z軸向總退刀量R(d)：表示重復(fù)循環(huán)次