數(shù)控車床的程序編制和數(shù)控機(jī)床編程及加工

數(shù)控車床的整體結(jié)構(gòu)組成基本與普通車床相同，同樣具有床身、主軸、刀架及其拖板和尾座等基本部件。數(shù)控柜、操作面板是數(shù)控機(jī)床特有的部件。數(shù)控車床的機(jī)械部件和普通車床也具有很大的區(qū)別。如：

1數(shù)控車的主軸箱內(nèi)部省掉了機(jī)械式的齒輪變速部件，因而結(jié)構(gòu)就非常簡(jiǎn)單了；

2車螺紋也不再需要另配絲桿和掛輪了；

3滾珠絲杠。下面以CK7815數(shù)控車床為例，簡(jiǎn)單介紹一下數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)組成。數(shù)控車床的程序編制CK7815型數(shù)控車床是長(zhǎng)城機(jī)床廠的產(chǎn)品，可選配FANUC－6T或FANUC－5T系統(tǒng)，為兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)半閉環(huán)控制的CNC車床。該車床能車削直線(圓柱面)、斜線(錐面)、圓弧(成形面)、公制和英制螺紋(圓柱螺紋、錐螺紋及多頭螺紋)，能對(duì)盤形零件進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸和鏜孔加工。數(shù)控車床的傳動(dòng)及速度控制主軸由AC－6型5.5kW交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)或DC－8型1.1kW直流調(diào)速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，靠電器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。由于電機(jī)調(diào)速范圍的限制，故采用兩級(jí)寶塔皮帶輪實(shí)施高、低兩擋速度的手工切換，在其中某擋的范圍內(nèi)可由程序代碼S任意指定主軸轉(zhuǎn)速。結(jié)合數(shù)控裝置還可進(jìn)行恒線速度切削。但最高轉(zhuǎn)速受卡盤和卡盤油缸極限轉(zhuǎn)速的制約，一般不超過(guò)4500r/min。主軸轉(zhuǎn)速高速區(qū)低速區(qū)直流電機(jī)38～3000r/min22～1800r/min交流電機(jī)37.5～5000r/min15～2000r/min進(jìn)給速度：～～50in/r1～～600in/min快進(jìn)速度：縱向Z軸 12m/min

橫向X軸 9m/minCK7815的主要速度指標(biāo)為：數(shù)控車床的加工對(duì)象數(shù)控車床與普通車床一樣，也是用來(lái)加工軸類或盤類的回轉(zhuǎn)體零件。（1）精度要求高的零件由于數(shù)控車床有剛性好、精度高等優(yōu)點(diǎn)，故加工精度高。有些場(chǎng)合可以以車代磨。（2）表面粗糙度好的回轉(zhuǎn)體零件線速度切削功能——在材質(zhì)、精車留量和刀具已定的情況下，表面粗糙度取決于進(jìn)給速度和切削速度。使用數(shù)控車床的恒線速度切削功能，就可選用最佳線速度來(lái)切削端面，這樣切出的粗糙度既小又一致。（3）輪廓形狀復(fù)雜的零件數(shù)控車床具有圓弧插補(bǔ)功能，所以可直接使用圓弧指令來(lái)加工圓弧輪廓。（4）帶一些特殊類型螺紋的零件傳統(tǒng)車床只能加工等節(jié)距的直、錐面公、英制螺紋，而且一臺(tái)車床只限定加工若干種節(jié)距。數(shù)控車床不但能加工任何等節(jié)距直、錐面，公、英制和端面螺紋，而且能加工增節(jié)距、減節(jié)距，以及要求等節(jié)距、變節(jié)距之間平滑過(guò)渡的螺紋。

數(shù)控車削加工包括內(nèi)外圓柱面的車削加工、端面車削加工、螺紋加工、復(fù)雜外形輪廓回轉(zhuǎn)面的車削加工等，下面將結(jié)合FANUC-6T數(shù)控系統(tǒng)（CK7815型數(shù)控車床，2軸聯(lián)動(dòng)）討論數(shù)控車床基本編程方法。數(shù)控車床的基本編程方法1.機(jī)床坐標(biāo)系1)機(jī)床原點(diǎn)：為機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn)，數(shù)控車床一般將其定義在主軸前端面的中心。2)機(jī)床坐標(biāo)系：是以機(jī)床原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立的X、Z軸兩維坐標(biāo)系。Z軸與主軸中心線重合，為縱向進(jìn)刀方向；X軸與主軸垂直，為橫向進(jìn)刀方向；3)機(jī)床參考點(diǎn):在數(shù)控機(jī)床上設(shè)定一個(gè)特定的機(jī)械位置,是指刀架中心退離距機(jī)床原點(diǎn)最遠(yuǎn)的一個(gè)固定點(diǎn)。該點(diǎn)在機(jī)床制造廠出廠時(shí)已調(diào)試好，并將數(shù)據(jù)輸入到數(shù)控系統(tǒng)中。

數(shù)控車床開(kāi)機(jī)時(shí)，必須先確定機(jī)床參考點(diǎn)，我們也稱其為刀架返回機(jī)床參考點(diǎn)的操作或稱為回零操作。只有機(jī)床參考點(diǎn)確定后，刀架移動(dòng)才有了依據(jù)，否則，不僅編程無(wú)基準(zhǔn)，還會(huì)發(fā)生碰撞事故。機(jī)床參考點(diǎn)的位置由設(shè)置在機(jī)床X向、Z向滑板上的機(jī)械檔塊來(lái)確定。當(dāng)?shù)都芊祷貦C(jī)床參考點(diǎn)時(shí)，裝在X向、Z向滑板上的檔塊分別壓下對(duì)應(yīng)的行程開(kāi)關(guān)，向數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，停止滑板的移動(dòng)，即完成了返回機(jī)床參考點(diǎn)的操作。在機(jī)床通電后，刀架返回機(jī)床參考點(diǎn)之前，不論刀架處于什么位置，此時(shí)CRT屏幕上顯示X、Z坐標(biāo)值為0。當(dāng)完成了返回機(jī)床參考點(diǎn)的操作后，CRT屏幕上立即顯示出刀架在機(jī)床坐標(biāo)中的坐標(biāo)值，即建立起了機(jī)床坐標(biāo)系。刀架返回機(jī)床參考點(diǎn)的操作有兩種。一種是手動(dòng)操作，一種是編程操作。①自動(dòng)返回參考點(diǎn)（G28）

指令格式：G28XZ

;X、Z是返回參考點(diǎn)的中間點(diǎn)的位置坐標(biāo)值。G28程序段的操作首先是快速進(jìn)給使被指令的軸移向中間點(diǎn)，然后從該中間點(diǎn)向參考點(diǎn)進(jìn)行快速進(jìn)給定位。程序運(yùn)行時(shí)G28指令的坐標(biāo)值作為中間點(diǎn)的坐標(biāo)值，存儲(chǔ)在控制器中。即使G28沒(méi)有指令坐標(biāo)值，系統(tǒng)仍然使用前指令的G28的坐標(biāo)值作為中間點(diǎn)的坐標(biāo)值。②返回參考點(diǎn)檢驗(yàn)（G27）：用來(lái)檢驗(yàn)程序執(zhí)行了返回參考點(diǎn)的指令后，是否能正確地返回參考點(diǎn)。

指令格式：G27XZ

；

XZ

：參考點(diǎn)的坐標(biāo)位置前提：機(jī)床通電后已返回過(guò)參考點(diǎn)一次。③從參考點(diǎn)返回（G29）：使被指令的軸經(jīng)過(guò)中間點(diǎn)，移到所指定的位置。

指令格式：G29XZ

；XZ

：要移動(dòng)到的坐標(biāo)位置

例G28U40.0W100.0；T0202G29U-80.0W50.0；前提：機(jī)床刀架在參考點(diǎn)。工件坐標(biāo)系是為了確定工件幾何圖形上各幾何要素（如點(diǎn)、直線、圓弧等）的位置而建立的坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系是一個(gè)以工件原點(diǎn)為坐標(biāo)系原點(diǎn)的坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系設(shè)定后，CRT屏幕上顯示的是車刀刀尖相對(duì)工件原點(diǎn)的坐標(biāo)值。2工件坐標(biāo)系的確定

建立工件坐標(biāo)系使用G50準(zhǔn)備功能指令。指令格式：G50XZ

;當(dāng)X、Z為絕對(duì)指令時(shí)，就可直接得到刀具在當(dāng)前設(shè)定工件坐標(biāo)中的位置。當(dāng)X、Z為相對(duì)指令時(shí)，則指令前的刀具坐標(biāo)值和當(dāng)前指令值相加所得的坐標(biāo)值就是刀具在該坐標(biāo)系中的位置。G50還有一個(gè)功能：坐標(biāo)平移。G50UW

;U、W的數(shù)值就是舊坐標(biāo)原點(diǎn)在新坐標(biāo)中的位置。

坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)置的方法坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)置設(shè)在工件左端面設(shè)在工件右端面程序G50X200.0Z180.0G50X200.0Z110.0刀尖距原點(diǎn)距離X=200,Z=180X=200,Z=110從實(shí)踐可知，將工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)設(shè)定在工件的右端面要比設(shè)定在工件左端面時(shí)計(jì)算各尺寸的坐標(biāo)值方便，從而給編程帶來(lái)方便。數(shù)控車床工件原點(diǎn)一般設(shè)在主軸中心線與工件右端面的交點(diǎn)處。這個(gè)坐標(biāo)系的特點(diǎn)是：1）x方向的坐標(biāo)系零點(diǎn)在主軸回轉(zhuǎn)中心線上。2）z方向的坐標(biāo)系零點(diǎn)可以根據(jù)圖紙技術(shù)要求，設(shè)在右端面或在左端面，也可以設(shè)在其它位置。

3.對(duì)刀

車刀的對(duì)刀就是在加工前測(cè)定出加工起始點(diǎn)(起刀點(diǎn))處，刀具刀位點(diǎn)(如刀尖)在預(yù)想的工件坐標(biāo)系(編程坐標(biāo)系)中的相對(duì)坐標(biāo)位置。對(duì)刀操作通常是在建立工件坐標(biāo)系以前進(jìn)行的，只有通過(guò)對(duì)刀才可確保建立一個(gè)和編程坐標(biāo)系一致的工件坐標(biāo)系。①試切法對(duì)刀試切法對(duì)刀是實(shí)際中應(yīng)用的最多的一種對(duì)刀方法。②對(duì)刀儀自動(dòng)對(duì)刀現(xiàn)在很多高級(jí)車床上都裝備了對(duì)刀儀，使用對(duì)刀儀對(duì)刀可免去測(cè)量時(shí)產(chǎn)生的誤差，大大提高對(duì)刀精度。

試切法對(duì)刀：對(duì)于數(shù)控車床而言，在經(jīng)過(guò)回參考點(diǎn)操作后，由于機(jī)床原點(diǎn)是已知的、固定不變的，因此在參考點(diǎn)處顯示的是刀架上某參照點(diǎn)(如刀架中心)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)。對(duì)刀操作在機(jī)床坐標(biāo)系控制下進(jìn)行，當(dāng)?shù)毒哐b夾好后，刀架中心和刀具刀位點(diǎn)之間的距離即是固定的，因此，可以通過(guò)刀架中心在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)變化來(lái)推測(cè)出刀具刀位點(diǎn)在設(shè)想的工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)?？梢哉f(shuō)，刀架中心點(diǎn)是用于對(duì)刀的參照點(diǎn)。其試切對(duì)刀的過(guò)程大致如下：①先進(jìn)行手動(dòng)返回參考點(diǎn)的操作。②試切外圓。③試切端面。④對(duì)刀。⑤建立工件坐標(biāo)系。①先進(jìn)行手動(dòng)返回參考點(diǎn)的操作。②試切外圓。用MDI方式操縱機(jī)床將工件外圓表面試切一刀，然后保持刀具在X軸方向上的位置不變，沿Z軸方向退刀，記下此時(shí)顯示器上顯示的刀架中心在機(jī)床坐標(biāo)系中的X坐標(biāo)值Xt，并測(cè)量工件試切后的直徑D，此即當(dāng)前位置上刀尖在工件坐標(biāo)系中的X值。(通常X零點(diǎn)都選在回轉(zhuǎn)軸心上。)③試切端面。用同樣的方法再將工件右端面試切一刀，保持刀具Z坐標(biāo)不變，沿X方向退刀，記下此時(shí)刀架中心在機(jī)床坐標(biāo)系中的Z坐標(biāo)值Zt，且測(cè)出試切端面至預(yù)定的工件原點(diǎn)的距離L，此即當(dāng)前位置處刀尖在工件坐標(biāo)系中的Z值。④對(duì)刀。將刀具移至使顯示器上所顯示的刀架中心在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值為(Xt+a?D，Zt+b?L)的位置。⑤建立工件坐標(biāo)系。G50XaZb;編程規(guī)程1.尺寸單位

FANUC數(shù)控系統(tǒng)以G20表示英制單位編程，G21是以公制單位編程，機(jī)床通電后自動(dòng)使G21生效。指令格式：G20；輸入數(shù)據(jù)單位為英制

G21；輸入數(shù)據(jù)單位為公制公、英制轉(zhuǎn)換的G代碼要寫(xiě)在程序的開(kāi)頭，在坐標(biāo)系設(shè)定之前并用單獨(dú)語(yǔ)句來(lái)指令。當(dāng)G代碼轉(zhuǎn)換時(shí)，輸入數(shù)據(jù)的單位就分別設(shè)定為公制或英制的最小單位。需要提醒的是，G20和G21不要在程序運(yùn)行中途轉(zhuǎn)換。

2.絕對(duì)值編程與增量值編程1)絕對(duì)值編程絕對(duì)值編程是根據(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)，首先要指出編程原點(diǎn)的位置，并用地址X、Z進(jìn)行編程（X為直徑值）。2)增量值編程增量值編程是根據(jù)與前一個(gè)位置的坐標(biāo)值來(lái)表示位置的一種編程方法。即程序中的終點(diǎn)坐標(biāo)是相對(duì)起點(diǎn)坐標(biāo)而言的，并用地址進(jìn)行編程。U、W的正負(fù)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)。3)混合編程絕對(duì)值編程與增量值編程混合起來(lái)進(jìn)行編程的方法。編程時(shí)也必須先設(shè)定編程原點(diǎn)。采用上述三種不同方法編程時(shí)程序如下：（a）絕對(duì)值編程：（b）增量值編程:（c）混合編N04G01X30.0Z0F60;N05X40.0Z-25.0;N05G01U10.W-25.F60;N05G01U10.W-25.F60;N06X60.0Z-40.0;N06U20.W-15.0;N06X60.W-15.0;3.直徑編程和半徑編程在車削加工的數(shù)控程序中，X軸的坐標(biāo)值取為零件圖樣上的直徑值，如圖所示：圖中A點(diǎn)的坐標(biāo)值為（30，80），B點(diǎn)的坐標(biāo)值為（40，60）。采用直徑尺寸編程與零件圖樣中的尺寸標(biāo)注一致，這樣可避免尺寸換算過(guò)程中可能造成的錯(cuò)誤，給編程帶來(lái)很大方便。N、F、T、S、M功能1.N順序號(hào)字2.F進(jìn)給功能字進(jìn)給功能字的地址符是F，又稱為F功能或F指令，用于指定切削的進(jìn)給速度。如F100表示進(jìn)給速度為100mm/min1）每分鐘進(jìn)給(G98)

系統(tǒng)在執(zhí)行了G98指令后再遇到F指令時(shí)，便認(rèn)為F所指定的進(jìn)給速度單位為m/m或in/min，并一直有效，直至系統(tǒng)又執(zhí)行了含有G99的程序段，則G98被否定，而G99發(fā)生作用。2）每轉(zhuǎn)進(jìn)給(G99)

若系統(tǒng)執(zhí)行了含有G99的程序段，則所指定的進(jìn)給速度單位為mm/r或in/r。要取消G99狀態(tài)，必須重新指定G98。注：G98、G99可相互注銷，G98為缺省值。

3.T刀具功能字字刀具功能主要用于系統(tǒng)對(duì)各種刀具的選擇．它是由地址下和其后的四位數(shù)字表示。其中前位為選擇的刀具號(hào)，后兩位為選擇的刀具偏置號(hào)。每一刀具加工結(jié)束后必須取消其刀偏偏置值。即將后兩位數(shù)設(shè)為“00”，取消刀具偏置值。指令格式：T□□□□N02M06T0101：（用“01”號(hào)刀加工，刀具偏號(hào)為“01”)

N03G00G90Z40

N04G01X40Z30F100；

N05G00X50Z50T0100;（取消“01“號(hào)刀偏）

N06M02

主軸轉(zhuǎn)速功能字用于指定主軸轉(zhuǎn)速。單位為r/min。切削速度可以直接用數(shù)值指定。當(dāng)加工工件直徑變化時(shí)，CNC可使主軸轉(zhuǎn)速不斷變化，以保持切削速度不變，這就叫很恒線速度控制功能。在材質(zhì)、精車留量和刀具已定的情況下，表面粗糙度取決于進(jìn)給速度和切削速度。使用數(shù)控車床的恒線速度切削功能，就可選用最佳線速度來(lái)切削端面。

G96S；恒線速度控制指令，S后面是端面周速即切削速度（m/min或ft/min）；G97S；恒角速度控制指令，S后面是主軸轉(zhuǎn)速(r/min)；

5.M輔助功能字輔助功能字是用于指定主軸的旋轉(zhuǎn)方向、啟動(dòng)、停止、冷卻液的開(kāi)關(guān)，工件或刀具的夾緊和松開(kāi)，刀具的更換等機(jī)床輔助裝置的開(kāi)關(guān)動(dòng)作。

編程指令一、直線加工

1.快速點(diǎn)定位指令G00

G00指令是模態(tài)代碼，它命令刀具以點(diǎn)定位控制方式從刀具所在點(diǎn)快速運(yùn)動(dòng)到下一個(gè)目標(biāo)位置。它只是快速定位，而無(wú)運(yùn)動(dòng)軌跡要求。其指令書(shū)寫(xiě)格式是：G00X（U）

Z（W）

；例如：從起點(diǎn)A快速運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)B。絕對(duì)值方式編程為G00X120Z100；增量編程方式編程為G00U80W80；軌跡：首先刀具以快速進(jìn)給速度運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)（60，60），然后再運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)（60，100），所以使用G00指令時(shí)要注意刀具是否和工件及夾具發(fā)生干涉，忽略這一點(diǎn)，就容易發(fā)生碰撞，而在快速狀態(tài)下的碰撞更加危險(xiǎn)。1）G00移動(dòng)速度是機(jī)床設(shè)定的空行程速度，與程序段中進(jìn)給速度無(wú)關(guān)。2）車削時(shí)，快速定位目標(biāo)點(diǎn)不能直接選在工件上，一般要離開(kāi)工件1～2㎜。

2.直線插補(bǔ)指令G01

直線插補(bǔ)指令G01是直線運(yùn)動(dòng)指令。它命令刀具在兩坐標(biāo)或三坐標(biāo)間以插補(bǔ)聯(lián)動(dòng)方式按指定的F進(jìn)給速度作任意斜率的直線運(yùn)動(dòng)。G01指令是模態(tài)（續(xù)效）指令。G01X（U）

Z（W）

F

；①G01指令后的坐標(biāo)值取絕對(duì)值方式編程還是取增量值編程，由尺寸字地址決定，有的數(shù)控車床由數(shù)控系統(tǒng)當(dāng)時(shí)的狀態(tài)（G90、G91）決定。②進(jìn)給速度由F指令決定。F指令也是模態(tài)指令，它可以用G00指令取消。如果在G01程序段之前的程序段沒(méi)有F指令，則機(jī)床不運(yùn)動(dòng)。因此，G01程序中必須含有F指令。絕對(duì)值方式編程：（右端面為編程原點(diǎn)）N03G00X50.0Z2.0S800T01M03；N04G01Z-40.0F80；；；增量值編程：N03G00U-150.0W-98.0S800T01M03；N04G01W-42.0F80；；；倒角（G01）1倒角Z-XG01Z（W）bI±iZ——絕對(duì)編程，W——增量編程b——未倒角前沿Z移動(dòng)到或者移動(dòng)b后轉(zhuǎn)折I——倒角±i——倒角邊長(zhǎng)，+表示向轉(zhuǎn)彎后向X正前進(jìn)2倒角X-ZG01X（U）bK±kX——絕對(duì)編程，U——增量編程b——未倒角前沿X移動(dòng)到或者移動(dòng)b后轉(zhuǎn)折I——倒角±k——倒角邊長(zhǎng)，+表示向轉(zhuǎn)彎后向X正前進(jìn)倒圓（G01）1倒圓X-ZG01X（U）bR±rX——絕對(duì)編程，U——增量編程r——未倒角前沿X移動(dòng)到或者移動(dòng)b后轉(zhuǎn)折R——倒角±r——倒角邊長(zhǎng)，+表示向轉(zhuǎn)彎后向X正前進(jìn)2倒圓Z-XG01Z（W）bR±rZ——絕對(duì)編程，W——增量編程r——未倒角前沿X移動(dòng)到或者移動(dòng)b后轉(zhuǎn)折R——倒角±r——倒角邊長(zhǎng)，+表示向轉(zhuǎn)彎后向X正前進(jìn)二、圓弧加工圓弧加工可根據(jù)具體情況合理使用加工指令。加工圓弧半徑較小的零件時(shí)，可用圓弧車刀直進(jìn)法加工。此時(shí)刀具圓弧半徑為工件圓弧半徑，使用G01直線插補(bǔ)指令。加工圓弧半徑較大的零件時(shí)，使用偏刀或圓弧刀具沿圓弧軌跡運(yùn)動(dòng)，采用G02/G03圓弧插補(bǔ)指令，切削圓弧輪廓。G02/G03指令是刀具在指定平面內(nèi)，按給定的F進(jìn)給速度做圓弧運(yùn)動(dòng)的指令。1.圓弧順逆的判斷圓弧差補(bǔ)指令分為順時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令G02和逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令G03。圓弧差補(bǔ)的順逆可按圖給出的方向判斷：沿圓弧所在平面（如XZ平面）的垂直坐標(biāo)軸的負(fù)方向（-Y）看去，順時(shí)針?lè)较驗(yàn)镚02，逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)镚03。讓Y軸的正方向指向自己

圖4-11圓弧順逆的判斷指令的格式在車床上加工圓弧時(shí)，不僅要用G02/G03指出圓弧的順、逆時(shí)針?lè)较?，用X（U），Z（W）指定圓弧的終點(diǎn)坐標(biāo)，而且還要指定圓弧的中心位置。常用指定圓心位置的方式有兩種，因而G02/G03的指令格式有兩種：1）用I、K指定圓心位置：G02/G03X（U）

Z（W）

I

K

F

；

X、Z的值是指圓弧插補(bǔ)的終點(diǎn)坐標(biāo)值；I、K是指圓弧起點(diǎn)到圓心的增量坐標(biāo)2）用圓弧半徑R指定圓心位置：G02/G03X（U）

Z（W）

R

F

；R為指定圓弧半徑，當(dāng)圓弧的圓心角≤180時(shí)，R值為正，當(dāng)圓弧的圓心角＞180時(shí)，R值為負(fù)。作業(yè)1：R編程只適于非整圓的圓弧插補(bǔ)的情況，不適于整圓加工.為什么?方法一用I、K表示圓心位置，絕對(duì)值編程?！籒04G01Z-30.0F80；N05G02X40.0Z-40.0I10.0K0F60；……方法二用I、K表示圓心位置，增量編程……；N04G01U0W-32.0F80；N05G02U20.0W-10.0I10.0K0F60；……方法三用R表示圓心位置……；N04G01Z-30.0F80；N05G02X40.0Z-40.0R10F60；……方法四三、暫停（G04）指令程序暫停。即程序在執(zhí)行前一個(gè)程序段之后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后執(zhí)行下一個(gè)程序段。暫停從前一個(gè)程序段的指令速度為零后開(kāi)始。該指令可以使刀具作短時(shí)間的無(wú)進(jìn)給光整加工，在車槽、鉆鏜孔時(shí)使用，也可用于拐角軌跡控制。例如，在車削環(huán)槽時(shí)，若進(jìn)給結(jié)束立即退刀，其環(huán)槽外形為螺旋面，用暫停指令G04可以使工件空轉(zhuǎn)幾秒鐘，即能將環(huán)形槽外形光整圓。指令格式：G04X

（t）;或G04U

（t）;或G04P

（t）;例：暫停秒。

G04P2500四、螺紋切削在數(shù)控車床上加工螺紋的進(jìn)刀方式通常有直進(jìn)法和斜進(jìn)法,如圖所示。直進(jìn)法一般用于螺距或?qū)С绦∮?㎜的螺紋加工;斜進(jìn)法是刀具單側(cè)刃加工減輕負(fù)載，一般用于螺距或?qū)С檀笥?㎜的螺紋加工。A直進(jìn)法b斜進(jìn)法螺紋的切削深度遵循后一刀的切削深度不能超過(guò)前一刀的切削深度的原則，其分配方式有常量式和遞減式如圖所示，遞減式規(guī)律由數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定，目的是使每次切削面積接近相等。

G32X(U)Z(W)F或E指令中的X(U)、Z(W)為螺紋終點(diǎn)坐標(biāo)(mm)F或E為螺紋導(dǎo)程（單線螺紋為螺距）(F的單位為mm/r,E的單位為0.01mm/r)。1圓柱螺紋指令格式：G32Z(W)F(E)2端面螺紋指令格式：G32X(U)F(E)3圓錐螺紋指令格式：G32X(U)Z(W)F(E)加工錐螺紋時(shí)，取X方向和Z方向中螺紋導(dǎo)程較大者；

由于進(jìn)入螺紋加工階段時(shí)有一個(gè)加速過(guò)程（Z1），結(jié)束前有一個(gè)減速過(guò)程（Z2），在這段距離內(nèi)螺距不可能保持均勻，如圖

所示。因此，車削螺紋時(shí)，兩端必須設(shè)置升速段Z1和降速段Z2。刀具實(shí)際Z向行程（Z+Z1+Z2）包括螺紋有效長(zhǎng)度L，以及升降速段距離。Z1、Z2數(shù)值與工件螺距和轉(zhuǎn)速有關(guān)，由各系統(tǒng)設(shè)定。

如圖所示零件其螺紋導(dǎo)程p=4㎜，δ1=3㎜，δ

2=1.5㎜，切深2㎜（2次切削），試編制螺紋切削的程序。G00U-62.0;G32W-74.5F4.0;G00U62.0;W74.5;U-64.0;（第2次再切深2㎜）G32W-74.5;G00U64.0;W74.5;

如圖所示零件其螺紋導(dǎo)程（Z向）p=3.5㎜，a1=2㎜，a2=1㎜，切深（X向）2㎜（2次切削），試編制螺紋切削的程序。

G00X12.0G32X41.0W-43.0F3.5G00X50.0W43.0;X10.0;（第2次再切深1㎜）可變導(dǎo)程螺紋(G34)指令格式：G34X(U)Z(W)F(E)K指令中的X(U)、Z(W)為螺紋終點(diǎn)坐標(biāo)(mm)，F(xiàn)為螺紋導(dǎo)程（單線螺紋為螺距）(mm/r,E的單位為0.01mm/r)。K為螺紋每導(dǎo)程的增量(或者減量)五、固定循環(huán)在某些粗車等工序的特殊加工中，由于切削余量大，通常要在同一軌跡上重復(fù)切削多次，此時(shí)可以利用固定循環(huán)功能。對(duì)于加工余量較大的表面，采用循環(huán)編程，以縮短程序段的長(zhǎng)度，減少程序所占的內(nèi)存。1.外圓車削循環(huán)指令格式：G90X（U）

Z（W）

F

；如圖所示，刀具從循環(huán)起點(diǎn)開(kāi)始按矩形循環(huán)，最后又回到循環(huán)起點(diǎn)。圖中虛線表示快速運(yùn)動(dòng)，實(shí)線表示按F指定的工作進(jìn)給速度運(yùn)動(dòng)。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)循環(huán)的增量值。其加工順序按1、2、3、4進(jìn)行。

……N06G90X35.0Z20.0F100.0;N07X30.0;N08X25.0;2.錐面切削循環(huán)指令格式：G90X（U）

Z（W）

I

F

；

X、Z為錐面切削終點(diǎn)坐標(biāo)值；U、W為錐面切削終點(diǎn)相對(duì)循環(huán)的增量值;

I為錐體大小端的半徑差。如圖所示，刀具從循環(huán)起點(diǎn)開(kāi)始按梯形循環(huán)，最后又回到循環(huán)起點(diǎn)。圖中虛線表示快速運(yùn)動(dòng)，實(shí)線表示按F指定的工作進(jìn)給速度運(yùn)動(dòng)。編程時(shí)，應(yīng)注意I的符號(hào)，確定的方法是：錐面起點(diǎn)坐標(biāo)大于終點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)為正，反之為負(fù)?！璑06G90X40.0Z-40.0I-5.0F40.0;N07X35.0;N08X30.0;3.端面車削循環(huán)1）循環(huán)車削端面指令格式：G94X（U）

Z（W）

F

；2）循環(huán)車削錐端面指令格式：G94X（U）

Z（W）

I

F

；根據(jù)毛坯和成品形狀選擇適當(dāng)?shù)墓潭ㄑh(huán)。如以下各圖所示。4螺紋切削循環(huán)(G92)G92X（U）

Z（W）

I

F(E)

；指令中的X(U)、Z(W)為螺紋終點(diǎn)坐標(biāo)(mm)，F(xiàn)為螺紋導(dǎo)程（單線螺紋為螺距）(mm/r,E的單位為0.01mm/r)。I為螺紋起點(diǎn)與終點(diǎn)的半徑差。

車削如圖所示的M30×2-6g的普通螺紋，螺距為1.5mm,試編制程序。N01G50X270.0Z260.0;N02G97S300M03;N03T0101;N04G00X35.0Z104.0;N05G92X29.2Z56.0F1.5;N06X28.6;N07X28.2;N08X28.04;N09G00X270.0Z260.0T0000;N10M05;N11M02;

六、子程序

1、子程序的定義在編制程序中，有時(shí)會(huì)遇到一組程序段在一個(gè)程序中多次出現(xiàn)，或者在幾個(gè)程序中都要使用到。這個(gè)典型的加工程序可以做成固定程序，并單獨(dú)命名，這組程序段就稱為子程序。2、使用子程序的目的和作用使用子程序可以減少不必要的編程重復(fù)，從而達(dá)到簡(jiǎn)化編程的目的。在主程序中可以調(diào)用子程序，一個(gè)子程序可以調(diào)用下一級(jí)的子程序。子程序必須在主程序結(jié)束指令后建立，其作用相當(dāng)于一個(gè)固定循環(huán)。3、子程序的調(diào)用在主程序中調(diào)用子程序的指令是一個(gè)程序段，其格式隨著具體數(shù)控系統(tǒng)而定，F(xiàn)ANUC-6T系統(tǒng)子程序調(diào)用格式為：

M98P

L

M99式中M98——子程序調(diào)用字；

P——子程序號(hào)；

L——子程序重復(fù)調(diào)用次數(shù)（可重復(fù)調(diào)用999次）。4、子程序的嵌套為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化程序，可以讓子程序調(diào)用另一個(gè)子程序，稱為子程序的嵌套。上一級(jí)子程序與下一級(jí)子程序的關(guān)系，與主程序和第一層子程序的關(guān)系相同。子程序的嵌套層數(shù)有具體的數(shù)控系統(tǒng)決定，F(xiàn)ANUC0-TD系統(tǒng)中，只能有兩次嵌套。圖是子程序的嵌套及執(zhí)行順序。O0001;…M98P1000L1;…M02…O1000;…M98P2000;…M99O2000;…N120…;…M99主程序子程序子程序七、刀具補(bǔ)償編程時(shí)，通常都將車刀刀尖作為一點(diǎn)來(lái)考慮，但實(shí)際上刀尖處存在圓角，如圖所示。當(dāng)用按理論刀尖點(diǎn)編出的程序進(jìn)行端面、外徑、內(nèi)徑等與軸線平行或垂直的表面加工時(shí)，是不會(huì)產(chǎn)生誤差的。但在進(jìn)行倒角、錐面及圓弧切削時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生少切或過(guò)切現(xiàn)象，如圖所示。具有刀尖圓弧自動(dòng)補(bǔ)償功能的數(shù)控系統(tǒng)能根據(jù)刀尖圓弧半徑計(jì)算出補(bǔ)償量，避免少切或過(guò)切現(xiàn)象的產(chǎn)生。刀具半徑補(bǔ)償指令:

G41刀具半徑左補(bǔ)償，即沿刀具運(yùn)動(dòng)方向看，刀具位于工件左側(cè)的刀具半徑補(bǔ)償。

G42

刀具半徑右補(bǔ)償，即沿刀具運(yùn)動(dòng)方向看，刀具位于工件右側(cè)的刀具半徑補(bǔ)償。G40

刀具半徑補(bǔ)償取消，即使用該指令后，使G41、G42指令無(wú)效。八、多次固定循環(huán)（G70、G71、G72、G73、G74、G75、G76）

G70~G76是多次固定循環(huán)指令，與單次固定循環(huán)指令一樣，可以用于必須重復(fù)多次加工才能加工到規(guī)定尺寸的典型工序。主要用于鑄、鍛毛坯的粗車和棒料車階梯較大的軸及螺紋加工。利用多次固定循環(huán)功能，只要給出最終精加工路徑和每次加工余量，機(jī)床能自動(dòng)決定粗加工時(shí)的刀具路徑。在這一組多次固定循環(huán)指令中，G70是G71、G72、G73粗加工后的精加工指令，G74是深孔鉆削固定循環(huán)指令，G75切槽固定循環(huán)指令，G76螺紋加工固定循環(huán)。

1．G71--外圓粗車復(fù)合循環(huán)

如圖所示，工件成品形狀為A1－B，若留給精加工的余量為u/2和

w，每次切削用量為

d，則程序格式為：

G71U(d)R(e)P(ns)Q(nf)X(u)Z(w)F(f)S(s)T(t)其中：

e為退刀量；

ns和nf分別為按A－A1－B的走刀路線編寫(xiě)的精加工程序中的第一個(gè)程序行的順序號(hào)N(ns)和最后一個(gè)程序行的順序號(hào)N(nf)；

F、S、T為粗切時(shí)的進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速和刀具設(shè)定。此時(shí)，這些值將不再按精加工的設(shè)定。

O0009G50X40.0Z5.0G90M03;G71U1R2P100Q200X0.2Z0.2F50;N100G00X18.0Z5.0;G01X18.0Z?15.0F30;X22.0Z?25.0;X22.0Z?31.0;G02X32.0Z?36.0R5.0;G01X32.0Z?40.0;N200G01X36.0Z?50.0;G00X40.0Z5.0;M05M02;

G71U(d)R(e)P(ns)Q(nf)X(u)Z(w)F(f)S(s)T(t)

2．G72——端面粗車復(fù)合循環(huán)

如圖所示，工件成品形狀為A1→B。若留給精加工的余量為u/2和

w，每次切削用量為

d，則程序格式為：

G72W(d)R(e)P(ns)Q(nf)X(u)Z(w)F(f)S(s)T(t)

其中：e為退刀量；

ns和nf分別為按A→A1→B的走刀路線編寫(xiě)的精加工程序中的第一個(gè)程序行的順序號(hào)N(ns)和最后一個(gè)程序行的順序號(hào)N(nf)；

F、S、T為粗切時(shí)的進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速和刀補(bǔ)設(shè)定。若設(shè)定后，這些值將不再按精加工的設(shè)定值進(jìn)行。O0010G50X0Z0;G90G00X40.0Z5.0;G72W3R2P100Q200X0.2Z0.2F50M03;N100G00X40.0Z?60.0;G01X32.0Z?40.0F30;X32.0Z?36.0;G03X22.0Z?31.0R5.0;G01X22.0Z?25.0;G01X18.0Z?15.0;N200G01X18.0Z1.0;G00X40.0Z5.0;??M05M02;

G72W(d)R(e)P(ns)Q(nf)X(u)Z(w)F(f)S(s)T(t)

3．G73——固定形狀粗車復(fù)合循環(huán)

如圖所示，工件成品形狀為A1→B。該切削方式是每次粗切的軌跡形狀都和成品形狀類似，只是在位置上由外向內(nèi)環(huán)狀地向最終形狀靠近。其程序格式為：

G73U(i)W(k)R(m)P(ns)Q(nf)X(u)Z(w)F(f)S(s)T(t)其中：m為粗切的次數(shù)；i、

k分別為起始時(shí)X軸和Z軸方向上的緩沖距離；u、

w分別為X軸(直徑值)和Z軸方向上的精加工余量；ns和nf分別為按A→A1→B的走刀路線編寫(xiě)的精加工程序中的第一個(gè)程序行的順序號(hào)N(ns)和最后一個(gè)程序行的順序號(hào)N(nf)；F、S、T為粗切時(shí)的進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速和刀補(bǔ)設(shè)定。此時(shí)，這些值將不再按精加工的設(shè)定。O0011G92X0Z0;G90G00X40.0Z5.0;G73U12W5R10P100Q200X0.2Z0.2F50M03;N100G00X18.0Z0.0;??G01X18.0Z?15.0F30;??X22.0Z?25.0;??X22.0Z?31.0;??G02X32.0Z?36.0R5.0;??G01X32.0Z?40.0;N200G01X36.0Z?50.0;G00X40.0Z5.0;M05M02;

G73U(i)W(k)R(m)P(ns)Q(nf)X(u)Z(w)F(f)S(s)T(t)

4．G76——車螺紋復(fù)合循環(huán)格式：G76X(U)Z(W)I(i)K(k)D(d)F(f)Ai—錐螺紋的始點(diǎn)與終點(diǎn)的半徑差;k—螺紋牙型高度(半徑值)；d—精加工余量；d—第一次切削深度(半徑值)；f—螺紋導(dǎo)程(螺距)；U、W—絕對(duì)編程時(shí)為螺紋終點(diǎn)的坐標(biāo)值；相對(duì)編程時(shí)，為螺紋終點(diǎn)相對(duì)于循環(huán)起點(diǎn)A的有向距離；dmin—最小進(jìn)給深度，當(dāng)某相鄰兩次的切削深度差小于此值時(shí)，則以此值為準(zhǔn)。A—牙型角(取80°，60°，55°，30°，29°，0°)通常為60°;G90：絕對(duì)方式編程。

G91：相對(duì)方式編程。

G00XZ

：先X后Z向快速定位至目標(biāo)點(diǎn)（X，Z）。不運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)值可以省略。

G01XZF

：直線插補(bǔ)。不運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)值可以省略。F省略數(shù)值，表示采用以前設(shè)定值。

G02XZIKF

：順圓插補(bǔ)。I和K是圓心的X、Z坐標(biāo)。G90時(shí)I和K是絕對(duì)坐標(biāo)，G91時(shí)I、K是相對(duì)坐標(biāo)。圓弧的順逆應(yīng)按第三軸的反向判定。

G03XZIKF

：逆圓插補(bǔ)。

G04P

：暫停。其中P值為到秒。

G28：X向回G92指定的參考點(diǎn)。

G29：Z向回G92指定的參考點(diǎn)。CK0625型數(shù)控車床(NIM9702)的編程G33DIXLPQ

：公制螺紋插補(bǔ)。D為螺紋大徑，I為螺紋小徑，X為每次徑向進(jìn)給量，L為螺紋長(zhǎng)度，P為螺紋導(dǎo)程，Q為錐螺紋之錐半角所對(duì)徑向尺寸，Q=0表示圓柱螺紋。本指令必須以增量方式G91進(jìn)入。主軸正轉(zhuǎn)時(shí)，L為負(fù)，加工右螺紋；為正，加工左螺紋。

G34DIXLPQ

：英制螺紋插補(bǔ)。

G36A

：調(diào)用子程序。本指令必須以增量方式進(jìn)入，且必須已經(jīng)創(chuàng)建受調(diào)子程序。

G37A

：創(chuàng)建子程序。A=01-99，在M02后建立。子程序不嵌套，也不能套循環(huán)。

G38：結(jié)束子程序。CK0625型數(shù)控車床(NIM9702)的編程G59XZ

：浮動(dòng)原點(diǎn)設(shè)置。本指令不用時(shí)，工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)在工件右端面中心；使用時(shí)，必須位于第一段，且應(yīng)使X=0，Z=20+工件伸出卡盤的長(zhǎng)度，此時(shí)，編程坐標(biāo)系的原點(diǎn)仍然為工件右端中心。

G92XZ

：加工程序參考點(diǎn)設(shè)置。

G95PQ

：主軸轉(zhuǎn)速范圍設(shè)定。P為最低轉(zhuǎn)速，Q為最高轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）。只對(duì)G96的設(shè)定有效，對(duì)M03、M04設(shè)定的轉(zhuǎn)速無(wú)效。

G96V

：恒線速度設(shè)定。例G96V3表示切削線速度恒為3米/分。

G97：注銷恒線速度設(shè)定。CK0625型數(shù)控車床(NIM9702)的編程

M00:程序暫停。按面板“START”，程序可繼續(xù)執(zhí)行。

M02：加工程序結(jié)束。

M03S

：主軸正轉(zhuǎn)。M03S600表示主軸轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分。

M04S

：主軸反轉(zhuǎn)。

M05：主軸停轉(zhuǎn)。

M06T

：換刀指令。

M08：開(kāi)啟冷卻液。只有面板的按鈕有效時(shí)才起作用。

M09：關(guān)閉冷卻液。CK0625型數(shù)控車床(NIM9702)的編程數(shù)控機(jī)床編程及加工機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)數(shù)控機(jī)床的加工程序編制，掌握編程的方法及技巧；將在計(jì)算機(jī)上用OpenSoftCNC軟件模擬顯示加工過(guò)程校驗(yàn)程序，然后在數(shù)控機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行加工；結(jié)合機(jī)械加工工藝，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化編程，提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理數(shù)控編程的目的；數(shù)控編程的內(nèi)容；編程步驟。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理所謂編程，就是把零件的圖形尺寸、工藝過(guò)程、工藝參數(shù)、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)以及刀具位移等內(nèi)容，按照數(shù)控機(jī)床的編程格式和能識(shí)別的語(yǔ)言記錄在程序單上的全過(guò)程。這樣編制的程序還必須按規(guī)定把程序單制備成控制介質(zhì)如程序紙帶、磁帶等，變成數(shù)控系統(tǒng)能讀懂的信息，再送入數(shù)控