數(shù)控加工工藝與編程 課件 朱秀榮 第3-5章 FANUC系統(tǒng)數(shù)控車床編程、FANUC系統(tǒng)數(shù)控銑床與加工中心編程、FANUC系統(tǒng)宏程序編程

第3章FANUC系統(tǒng)數(shù)控車床編程目錄ContentsPart1Part2Part3FANUC系統(tǒng)數(shù)控車床編程基礎數(shù)控車床常用功能指令單一固定循環(huán)編程Part1復合循環(huán)指令編程Part4螺紋與槽切削加工編程Part5Part3車削編程綜合實例Part6FANUC系統(tǒng)數(shù)控車床編程基礎Part11數(shù)控車床編程特點數(shù)控車床的主要編程特點如下：1)在一個程序段中，可以采用絕對值編程(用X、Z表示)、增量值編程(用U、W表示)或者二者混合編程（X、W或U、Z表示）。2)徑向尺寸編程（X方向）分為直徑編程和半徑編程。當直徑方向(X方向)用絕對值編程時，X以直徑值表示；用增量值編程時，以徑向?qū)嶋H位移量的二倍值表示，并附方向符號(正向可以省略)。通常系統(tǒng)默認為直徑編程，也可以采用半徑編程，但必須更改系統(tǒng)設定或通過編程指令進行切換。3)?X向的脈沖當量應取Z向的一半。4)車削加工毛坯余量較大時，為簡化編程，數(shù)控裝置常備有不同形式的固定循環(huán)和復合循環(huán)，可以進行多次重復循環(huán)切削。5)編程時，常認為車刀刀尖是一個點，而實際上為了提高刀具壽命和工件表面質(zhì)量，車刀刀尖常被磨成一個圓弧，因此，當編制加工程序時，需要考慮對刀具進行半徑補償和刀尖位置確定。2數(shù)控車床的坐標系

1．數(shù)控車床坐標系數(shù)控車床坐標系是機床固有的坐標系，它是制造和調(diào)整機床的基礎，也是設置工件坐標系的基礎。在機床經(jīng)過設計、制造和調(diào)整后，機床坐標系就已經(jīng)由機床生產(chǎn)廠家確定好了，一般情況下用戶不能隨意改動。數(shù)控車床的坐標系規(guī)定如圖3-1所示。它是以機床原點為坐標原點建立起來的。機床原點是機床上一個固定的點，數(shù)控車床的機床原點處于主軸旋轉中心與卡盤后端面的交點。圖3-1中O點即為機床原點。2．參考點參考點也是機床上一個固定的點，它是刀具退到一個固定不變的位置。該點與機床原點的相對位置如圖3-1所示(圖中的參考點)。參考點的固定位置由Z向和X向的機械擋塊或者電氣裝置來限定，一般設在車床正向最大極限位置。當進行回參考點(也叫回零)的操作時，裝在縱向和橫向滑板上的行程開關碰到相應的擋塊后，就會向數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出信號，由系統(tǒng)控制滑板停止運動，完成回參考點的操作。3.工件坐標系和工件原點工件坐標系是編程人員在程序編制中使用的坐標系，程序中的坐標值均以此坐標系為依據(jù)，因此又稱為編程坐標系。在進行數(shù)控程序編制時，必須首先確定工件坐標系和坐標原點。工件圖樣給出以后，首先應該找出圖樣上的設計基準點，圖樣上其他各尺寸都是以該基準來進行標注的。同時，在工件加工過程中有工藝基準，設計基準應盡量與工藝基準統(tǒng)一。一般情況下，將該基準稱為工件原點。以工件原點為坐標原點建立起來的坐標系稱為工件坐標系。工件坐標系是人為設定的。數(shù)控車床的工件原點也稱為程序原點。工件坐標系主要設定在工件的右端面中心位置。數(shù)控車床常用功能指令Part2準備功能G代碼與輔助功能M代碼不同的數(shù)控車床，其指令系統(tǒng)也不盡相同。此處以FANUC0i數(shù)控系統(tǒng)為例介紹數(shù)控車床的基本編程指令。1.準備功能G代碼基本功能指令通常稱為準備功能指令，用G代碼表示，稱為G代碼編程，它是用地址字G和后面的兩位數(shù)字來表示的，見表3-1所示。2．輔助功能M代碼

輔助功能字也稱M功能，M指令或M代碼。輔助功能字由地址符M和其后兩位數(shù)字組成，有M00-M99共100種。M指令是控制機床在加工時做一些輔助動作的指令。（1）M00：程序停止執(zhí)行M00指令后，自動運行停止，機床所有動作均被切斷，以便進行某種手動操作。程序停止時，所有模態(tài)指令信息保持不變。重新按動循環(huán)啟動按鈕后，系統(tǒng)將繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)的程序段。（2）M01：選擇停止與M00相似，在包含M01的程序段執(zhí)行以后自動運行停止。它與M00的區(qū)別是：只有當機床操作面板上的“選擇停止”開關壓下時M01才有效，否則無效?？捎醚h(huán)啟動按鈕恢復自動運行。（3）M02：程序結束執(zhí)行該指令后，表示程序內(nèi)所有指令均已完成，因而切斷機床所有動作，機床復位。但程序結束后，程序光標不返回到程序開頭的位置。（4）M30：程序結束并復位執(zhí)行該指令后，除完成M02的功能外，程序光標將自動返回到程序開頭的位置，同時為加工下一個工件做好準備。通常程序結束采用該指令。（5）M03：主軸正轉（順時針旋轉）（6）M04：主軸反轉（逆時針旋轉）（7）M05：主軸停轉（8）M06：換刀,M06必須與相應刀號(T代碼)結合，才能構成完整的換刀指令。經(jīng)濟型車床無此功能。（9）M07：霧狀切削液打開（10）M08：液態(tài)切削液打開（11）M09：切削液關閉

（12）M98：調(diào)用子程序其指令格式為：M98P_L_其中，P后面寫被調(diào)用的子程序的程序號，L為重復調(diào)用的次數(shù)，當調(diào)用次數(shù)為1時，該參數(shù)可以省略不寫。（13）M99：子程序調(diào)用結束，返回主程序子程序的格式為：O____……M99在子程序開頭，必須規(guī)定子程序號，以作為調(diào)用入口地址。在子程序結束時用M99，以控制執(zhí)行該子程序后返回主程序。注：主程序號與子程序號不能重復。數(shù)控車床刀具補償功能數(shù)控車床的補償功能是其主要功能之一，它分為兩大類，即刀具的位置補償(亦稱刀具尺寸補償、輪廓補償、偏置補償)和刀尖圓弧半徑補償。這兩類功能主要是用來補償?shù)毒邔嶋H安裝位置和實際刀尖圓弧半徑與理論編程位置和刀尖圓弧半徑之差一種功能。假定以刀架中心作為編程起點，當實際刀具安裝以后，由于實際刀尖與編程起點不能重合，必然會存在著一定的偏移量，其偏移值主要表現(xiàn)在X方向和Z方向。如果測量出這兩個偏移量，并將其輸入到相應的存儲器中，當程序執(zhí)行到刀具補償功能時，原來的編程起點就會被實際刀尖所取代，從而簡化了編程。當?shù)毒吣p或者更換刀具以后，只要修正X方向和Z方向的偏移量即可自動實現(xiàn)補償。數(shù)控車床的刀具位置補償包括刀具的幾何補償和磨損補償。在實際編程時，通常都選用一把刀具作為標準刀具。實際刀具與標準刀具在X方向和Z方向的差值稱為幾何補償；磨損補償是指刀具磨損以后和實際值之間的偏差。1.刀具偏置補償機床的原點和工件的原點是不重合的，也不可能重合。加工前首先安裝刀具，然后回機床參考點，這時車刀的關鍵點(刀尖或刀尖圓弧中心)處于一個位置，隨后將刀具的關鍵點移動到工件原點上(這個過程叫對刀)。刀具偏置補償是用來補償以上兩種位置之間的距離差異的，有時也叫作刀具幾何偏置補償，如圖3-3所示。（1）刀具偏置補償分為兩類一類是刀具幾何偏置補償，另一類是刀具磨損偏置補償。刀具磨損偏置補償用于補償?shù)都饽p量，如圖3-4所示。（2）刀具偏置通常由T代碼指定在FANUC0i系統(tǒng)中，T代碼指定有兩種方式，一種是2位數(shù)指令，另一種是4位數(shù)指令。

2位數(shù)指令是指T地址后面跟兩位數(shù)字，第一位數(shù)字表示刀號，第二位數(shù)字表示刀具磨損和刀具幾何偏置號，例如，T12表示調(diào)用第1號刀，調(diào)用第2組刀具磨損和刀具幾何偏置。還有一種方法是把幾何偏置和磨損偏置分開放置，用第一位數(shù)字表示刀號和刀具幾何偏置號，用第二位數(shù)字表示刀具磨損偏置號。例如，T12表示調(diào)用第1號刀，調(diào)用第1組刀具幾何偏置，調(diào)用第2組刀具磨損偏置。4位數(shù)指令是指T地址后面跟四位數(shù)字，前兩位數(shù)字表示刀號，后兩位數(shù)字表示刀具磨損和刀具幾何偏置號。例如，T0102表示調(diào)用第1號刀，調(diào)用第2組刀具磨損和刀具幾何偏置。（3）刀具偏置號有兩種意義既可用來開始偏置功能，又可用來指定與該號對應的偏置距離。當?shù)毒咂锰柡笠晃?2位數(shù)指令)為0時或者最后兩位(4位數(shù)指令)為00時，則表明取消刀具偏置值。一般情況下，常用4位數(shù)指令指定刀具偏置。2.車刀刀尖半徑補償

數(shù)控車床是以刀尖對刀的，加工時所選用車刀的刀尖不可能絕對尖，總有一個小圓弧，如圖3-5所示。對刀時，刀尖位置是一個假想刀尖A，編程時，按照A點的軌跡進行程序編制，即工件輪廓與假想刀尖A重合。車削時，實際起作用的切削刃是圓弧與工件輪廓表面的切點。當車錐面時，由于刀尖圓弧R的存在，實際車出的工件形狀就會和工件圖樣上的尺寸不重合，如圖3-6所示。圖中的虛線即為實際車出的工件形狀，這樣就會產(chǎn)生圓錐表面誤差。刀具半徑補償指令用G41和G42來實現(xiàn)，它們都是模態(tài)指令，用G40來注銷。順著刀具運動方向看，刀具在被加工工件的左邊，則用G41指令，因此，G41也稱為左補償；順著刀具運動方向看，刀具在被加工工件的右邊，則用G42指令，因此，G42也稱為右補償。格式：G41/G42/G40G01/G00X(U)_Z(W)_；說明：X(U)、Z(W)為建立或者取消刀具補償程序段中刀具移動的終點坐標。G41、G42、G40指令只能與G00、G01結合編程，通過直線運動建立或者取消刀補，它們不允許與G02、G03等指令結合編程，否則將會報警。假想刀尖的方位是由切削時刀具的方向所決定的，F(xiàn)ANUC0i用0～9來確定假想刀尖的方位，如圖3-7所示。3.刀具位置號對于不同的車刀來說，其刀尖圓弧中心與假想刀尖之間的方位關系是不同的，由此產(chǎn)生的過切或欠切的大小和方向也是不同的，因此執(zhí)行G41、G42時需指定刀尖圓弧中心與假想刀尖之間的方位關系，即刀具位置號。當采用假想刀尖編程時，刀具位置號為1~8，當采用刀尖圓弧中心編程時，刀具位置號為0或9。如圖3-8所示。4.刀具補償注意事項1）G42（G41）與G02（G03）指令不能在同一程序段中，可以與G00或G01指令寫在同一程序段內(nèi)，其下一程序段始點與刀尖圓弧中心連線應垂直于刀具路徑。2）必須用G40指令取消刀尖半徑補償，其前一程序段的終點與刀尖圓弧中心連線應垂直于刀具路徑。3）G42（G41）狀態(tài)下不允許有兩個連續(xù)的非移動指令，否則刀具在前面程序段終點垂直位置停止，而產(chǎn)生過切或欠切。4）切斷端面時，為防止在回轉中心留下欠切小錐，刀具應切過軸線，過切量應大于刀具半徑。5）在靠近卡爪或工件端面處取消刀補時，為防止卡爪或端面被切，應提前取消刀補，提前量應大于刀具半徑。6）刀具補償功能在固定循環(huán)中無效。7）刀尖圓弧半徑補償需要與刀尖方位和圓弧半徑同時使用，否則補償功能無效。坐標系設定指令G50與G54-G591．用G50指令設定工件坐標系用G50指定設定工件坐標系時，其書寫格式為：G50X_Z_

欲設定XOZ為工件坐標系，則程序段為：G50X121.8Z33.9；

欲設定X'O'Z為工件坐標系，則程序段為：G50X121.8Z109.7；注：G50指令除了設定坐標系之外，還可以限制當前主軸最高轉速，例如：G50S1500，表示為本程序最高轉速為1500r/min。2．工件坐標系的選擇指令G54～G59使用G54～G59指令，可以在機床行程范圍內(nèi)設置6個不同的工件坐標系。這些指令和G50指令相比，在使用時有很大區(qū)別。用G50指令設定工件坐標系，是在程序中用程序段中的坐標值直接進行設置；而用G54～G59指令設置工件坐標系時，必須首先將G54～G59的坐標值設置在原點偏置寄存器中，編程時再分別用G54～G59指令調(diào)用，在程序中只寫G54～G59指令中的一個指令。例如，用G54指令設定如圖3-10中所示的工件坐標系。首先設置G54原點偏置寄存器：G54X0Z85；然后再在程序中調(diào)用：N10G54；基本指令G00、G011．快速點位移動G00格式：G00X(U)_Z(W)_；X(U)_、Z(W)_為終點坐標值。說明：1)執(zhí)行該指令時，刀具以機床規(guī)定的進給速度從所在點以點位控制方式移動到終點。移動速度不能由程序指令設定，它的速度已由生產(chǎn)廠家預先調(diào)定。若編程時設定了進給速度F，則對G00程序段無效。2)?G00為模態(tài)指令，只有遇到同組指令時才會被取替。3)?X、Z后面跟的是絕對坐標值，U、W后面跟的是增量坐標值。4)?X、U后面的數(shù)值應乘以2，即以直徑方式輸入，且有正、負號之分。如圖3-11所示，要實現(xiàn)從起點A快速移動到終點C。其絕對值編程方式為：G00X141.2Z98.1；其增量值編程方式為：G00U91.8W73.4；2．直線插補G01格式：G01X(U)_Z(W)_F_；說明：X(U)、Z(W)為終點坐標，F(xiàn)為進給速度。如圖3-11所示，由A到B，

G01X141.2Z70.6;G01U91.8W45.9除完成直線插補功能外，G01還可以實現(xiàn)自動倒角功能或自動倒圓角功能。格式：G01X_，C或R_；

G01Z_，C或R_；

例如：G01X20，R1.5，系統(tǒng)會自動實現(xiàn)自動倒圓角功能；

G01X20，C1.5，系統(tǒng)會自動實現(xiàn)自動倒角功能；

注：采用自動倒角或倒圓角功能時，刀具位置一定在倒角或圓角的起點延長線上，而且終點位置也相應在對應坐標軸的延長線上例題3-1加工如圖3-12所示的工件，選右端面O點為編程原點，在編程之前計算各個點的坐標值后進行編程。圖中有倒角、圓柱面、圓錐面組成，已粗加工完成，進行精加工編程。首先以右端面中心為原點，計算各點坐標值（40，0）、（50，-5）、（50，-45）、（80，-65）后進行精加工編程。程序(絕對值編程)如下：O0301；程序名N10T0101；換1號刀N20S800M03；主軸正轉，轉速800r/minN30G00X30Z5G42；快速進到起始點，加右刀補N40G01X50Z-5F0.3；(G01X50，C5F0.3;)加工倒角N50Z-45；加工50圓柱面N60X80Z-65；加工圓錐面N70G00X200Z100T0100；退刀，取消刀補N80M05；主軸停N90M30；程序結束并復位例題3-1加工如圖3-12所示的工件，選右端面O點為編程原點，在編程之前計算各個點的坐標值后進行編程。圖中有倒角、圓柱面、圓錐面組成，已粗加工完成，進行精加工編程。首先以右端面中心為原點，計算各點坐標值（40，0）、（50，-5）、（50，-45）、（80，-65）后進行精加工編程。程序(增量值編程)如下：O0302；程序名N10T0101;

換1號刀N20S800M03;

主軸正轉，轉速800r/minN30G00U-170（30-200）W-95G42;

快速進到起始點，加右刀補N40G01U20W-10F0.3；加工倒角N50W-40；

加工50圓柱面N60U30W-20；加工圓錐面N70G00U120W165T0100；退刀，取消刀補N80M05；主軸停N90M30；

程序結束并復位圓弧插補指令G02、G03

G02：順時針圓弧插補指令續(xù)效指令

G03：逆時針圓弧插補指令續(xù)效指令作用：是使刀具從當前位置開始，以各坐標軸聯(lián)動的方式，按規(guī)定的合成進給速度，順(逆)時針圓弧插補移動到程序段所指定終點。

※圓弧順逆的判定：1）根據(jù)插補時移動軌跡的旋轉方向來區(qū)分；2）對于某兩個軸所決定的平面內(nèi)的順/逆時針圓弧插補，要根據(jù)垂直于該平面的第三個軸從正向往負向看來判定。1、用圓弧半徑R和終點坐標進行圓弧插補格式：G02(G03)X(U)_Z(W)_R_F_；X、Z：值是圓弧終點在工件坐標系下的絕對坐標值；

U、W：值是圓弧終點相對于圓弧起點（即當前點）的坐標增量；

圓弧起點為刀具當前點，程序段中不要寫。R：圓弧半徑，當圓心角小于180度時，R為正值；否則為負值。

F

：刀具移動時的合成進給速度。分析：圖中a弧與b弧的起點、終點、方向和半徑都相同，僅旋轉角度不同，所以，a弧以R30表示b弧以R–30表示。例題3-2如圖3-14所示，走刀路線為A-B-C-D-E-F,試分別用絕對坐標方式和增量坐標方式編程。粗加工已完成，進行精加工。絕對坐標編程N10G03X34Z-4R4F0.2；

A-BN20G01Z-20；B-CN30G02X34Z-40R20；

C-DN40G01Z-58；D-EN50G02X50Z-66R8；E-F增量坐標編程N10G03U8W-4Ｒ4Ｆ0.2；A-BN20G01W-16；

B-CN30G02X0（可省略）W-20R20；

C-DN40G01X0（可省略）W-18；D-EN50G02U16W-8R8；

E-F2.用分矢量和終點坐標進行圓弧插補格式：G18G02(G03)X(U)_Z(W)_I_K_F_；

注：I、J、K：圓心相對于圓弧起點的坐標增量。例題3-4如圖3-15所示工件尺寸，用分矢量加工圓弧所編制的程序如下：O0304；程序名N10T0101；換1號刀N20S800M03；主軸正轉，轉速800r/minN30G00X6Z2；快速進到起始點N40G01Z-20F0.3；加工6圓柱面N50G02X14Z-24I4K0；加工R4圓弧N60G01W-8；加工14圓柱面N70G03X20W-3I0K-3；加工圓弧R3N80G01W-37；加工20圓柱面N90G02U20W-10I10K0；加工R10圓弧N100G01W-20；加工40圓柱面N110G03X52W-6I0K-6；加工R6圓弧N120G02U10W-5I5K0；

加工R5圓弧N130G00X100Z52.7； 退刀N140M05；主軸停N150M30；程序結束并復位暫停指令G04格式：G04X(P)_；說明：X(P)為暫停時間。X后用小數(shù)表示，單位為秒；P后用整數(shù)表示，單位為毫秒。如G04X2表示暫停2秒；G04P1000表示暫停1000毫秒。G04指令常用于車槽、鏜平面、孔底光整以及車臺階軸清根等場合，可使刀具做短時間的無進給光整加工，以提高表面加工質(zhì)量。執(zhí)行該程序段后暫停一段時間，當暫停時間過后，繼續(xù)執(zhí)行下一段程序。G04指令為非模態(tài)指令，只在本程序段有效。例題3-5如圖3-17為車槽加工，采用G04指令時主軸不停止轉動，刀具停止進給3秒，

程序如下：N10G01U-15（X45）F0.2；

N20G04X3（P3000）；

N30G00U8；單一固定循環(huán)編程Part3內(nèi)外徑切削單一固定循環(huán)G90（1）車削內(nèi)外圓柱面指令格式：G90X（U）___Z（W）__F___（2）車削圓錐面指令格式：G90X（U）__Z（W）__R__F__例題1：G90X40Z20F30；A→B→C→D→A

X30；A→E→F→D→A

X20；A→G→H→D→A例題2：G90X40Z20R-5F30；A→B→C→D→AX30；A→E→F→D→AX20；A→G→H→D→A端面切削循環(huán)G94（1）圓柱形端面切削循環(huán)格式：

G94X（U）___Z（W）___F___（2）錐形端面切削循環(huán)格式：

G94X（U）___Z（W）___R___F___

例題1：G94X50Z16F30；A→B→C→D→AZ13；A→E→F→D→A

Z10；A→G→H→D→A例題2：G94X15.0Z33.48R-3.48F0.3；A→B→C→D→A

Z31.48；A→E→F→D→A

Z28.78；A→G→H→D→A復合循環(huán)指令編程Part4內(nèi)外徑粗車復合循環(huán)G71適用于圓柱毛坯料粗車內(nèi)外徑。G71指令只需要指定精加工輪廓路線，CNC系統(tǒng)便會根據(jù)G71給定的參數(shù)自動生成粗加工路線，將粗加工加工余量切削完成。

1.外徑粗車循環(huán)指令G71（1）編程格式：G71U(△d)R(e)；G71P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)；N(ns)……………….……..N(nf)…………….…（2）參數(shù)說明程序段中各地址的含義如下：△d：每次X向循環(huán)背吃刀量(半徑值)，mm，沒有正、負號。切削方向取決于AA方向。該值是模態(tài)的，直到其他值指定以前不改變。e：每次X向切削退刀量，mm，該值是模態(tài)的，直到其他值指定以前不改變。

ns：精加工程序中的第一個程序段的順序號。

nf：精加工程序中的最后一個程序段的順序號。

△u：X軸方向的精車余量，（直徑量），mm。

△w：Z軸方向的精車余量，mm。

f:進給速度。

s:主軸轉速。

t:刀具。

f、s、t：僅在粗車循環(huán)程序段中有效，在順序號ns至nf程序段中無效。

G71一般用于加工軸向尺寸較長的工件，即所謂的軸類工件，在切削循環(huán)過程中，刀具是沿X方向進刀，平行于Z軸切削G71的循環(huán)過程如圖3-27所示，圖中C為粗加工循環(huán)的起點，A是毛坯外徑與端面輪廓的交點。只要給出AA‘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及背吃刀量d就可以完成AA1BA區(qū)域的粗車工序。

注意：在從A到A'的程序段，不能指定Z軸的運動指令。

（3）注意事項：

1）G71精加工程序段的第一句只能寫X值，不能寫Z或X、Z同時寫入。

2）該循環(huán)的起始點位于毛坯外徑處。

3）該指令不能切削凹進形的輪廓。

精加工循環(huán)G70編程

G70指令用于G71、G72、G73指令粗車工件后的精車循環(huán)，同時也是用來指定G71、G72、G73粗加工循環(huán)路徑的指令。使用G70指令可實現(xiàn)精車循環(huán)。精車時的加工量是粗車循環(huán)時留下的精車余量，加工軌跡是工件的輪廓線。

編程格式G70P(ns)Q(nf)；

注：在G71程序段中規(guī)定的F、S、T對于G70無效，但在執(zhí)行G70時順序號ns至nf程序段之間的F、S、T有效；當G70循環(huán)加工結束時，刀具返回到起點并讀下一個程序段；ns的程序段必須為G00/G01指令；G71中ns至nf程序段不能調(diào)用子程序。在順序號為ns到順序號nf的程序段中，不應包含子程序。

例題3-10如圖3-28所示，外徑采用粗車循環(huán)指令G71和精車循環(huán)指令G70的加工舉例,毛坯為棒料，直徑是30mm，每次粗車循環(huán)深度為1.5mm，退刀量為0.5mm，進給量為0.3mm/r，主軸轉速為600r/min，徑向加工余量0.8mm和橫向加工余量均為0.2mm，粗加工時進給量為0.3mm/r，主軸轉速為600r/min；精加工時進給量為0.1mm/r，主軸轉速為1000r/min。

1）圖樣分析：該臺階軸由圓弧、外圓面、倒角等組成。編程原點設置在工件前端面的中心位置。計算各個點坐標值后編程。

2）工藝編制：該工件采用自定心卡盤裝夾定位，外輪廓可采用粗車輪廓循環(huán)和精車輪廓循環(huán)加工，車端面可采用手動操作的方法完成，加工工藝見表3-3所示。

3）程序編寫

O0005；

程序名

N10T0101；換1號刀具

N20M03S600；

主軸正轉轉速600r/min

N25G99;

進給速度單位mm/r

N30G00X32Z2G42；快速進到循環(huán)起點加刀具半徑補償

N40G71U1.5R0.5；

粗車循環(huán)

N50G71P60Q130U0.8W0.2F0.3；粗車循環(huán)

N60G00X0；

快速移動到第一點X值

N70G01Z0F0.1；直線移動到Z0點

N80G03X12Z-6R6；加工R6圓弧

N90G01Z-24；加工圓柱面

N100G02X20W-4R4；加工R4圓弧

N110G01W-10；加工20圓柱面N120X24,C2；加工倒角

N130Z-53；加工24圓柱面

N140G00X100Z100；退刀

N150M05;主軸停止

N160M00;程序暫停，測量尺寸，補償粗車加工誤差

N170M03S1000;

主軸正轉轉速1000r/min

N180G00X32Z2； 快速進到循環(huán)起點

N190G70P60Q130;

精加工

N200G00X100Z100G40;退刀取消刀具半徑補償

N210T0202;換2號切斷刀

N220M03S400;

主軸正轉轉速400r/min

N230G00X32;快速進刀X32超過24mm即可

N240G00Z-53;快速進到最左端

N250G01X-0.1F0.1;直線走刀切斷工件

N260G00X100Z100;退刀

N270M30;程序結束并復位2.內(nèi)徑粗車復合循環(huán)G71編程

（1）編程格式G71U(△d)R(e)；

G71P(ns)Q(nf)U(-△u)W(△w)F_S_T_

N(ns)………………

………………

N(nf)………………

（2）參數(shù)說明程序段中各地址的含義同外圓車削粗車循環(huán)G71相同。

例如：外徑編程：G71U1R0.5;

G71P1Q2U0.5W0.2F0.2

內(nèi)徑編程：G71U1R0.5;

G71P1Q2U-0.5W0.2F0.2;例題3-13如圖3-31所示，用內(nèi)徑粗車復合循環(huán)編制如圖所示工件的加工程序：要求循環(huán)起始點在A(46，3)，背吃刀量為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，原點在工件右端面中心處。

1）圖樣分析該臺階軸由倒角、圓弧、外圓面、錐面組成。編程原點設置在工件右端面的中心位置。

2）工藝編制該工件采用自定心卡盤裝夾定位，內(nèi)輪廓可采用粗車輪廓循環(huán)和精車輪廓循環(huán)加工，車端面可采用手動操作的方法完成，加工工藝見表3-6所示。

3.程序編寫

O1002；程序名

N10T0101；

換1號刀

N20G00X80Z80

；快速進到換刀點位置

N30M03S600；

主軸以600r/min

正轉

N40G99；進給速度單位mm/r

N50X6Z3

G41；快速進到循環(huán)起點位置加左刀補

N60G71U1.5R1；吃刀量1.5mm，退刀量0.5mm

N70G71P80Q170U-0.4W0.1F0.2；內(nèi)徑粗切循環(huán)加工

N80G00X44

；精加工輪廓開始，到44

外圓處

N90G01Z0F0.15；直線走刀Z0進給速度0.15mm/r

N100G01W-20；

加工44

圓柱面

N110U-10(X34)W-10(Z-30)；

加工圓錐面

N120W-8

；加工34

圓柱面

N130G03X20W-7R7；

加工R7

圓弧

N140G01W-10

（Z-55）；加工20

圓柱面

N150G02U-10(X10)W-5R5

；加工R5

圓弧

N160G01Z-69；

加工10

圓柱面

N170U-2(X8)Z-70；加工倒1×45°角，加工輪廓結束

N180G40X4

；退出已加工表面，取消刀尖圓弧半徑補償

N190G00Z80

；退出工件內(nèi)孔

N200X80

；回換刀點位置

N210M05；主軸停止

N220M00；程序暫停，測量尺寸補償誤差

N230M03S1000；主軸正轉轉速1000r/min

N240G00X6Z3；

快速進到循環(huán)起點

N250G70P80Q170；精加工

N260G00Z80；退刀

N270X80G40；退刀取消刀具半徑補償

N280M30；

程序結束并復位

端面粗車復合循環(huán)G72

1）指令格式：G72W(△d)R(e)

G72P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F_S_T_2）指令說明：該循環(huán)與G71的區(qū)別僅在于切削方向平行于X軸?！鱠：每次Z向循環(huán)的切削深度e：每次Z向切削退刀量；ns：精加工路徑第一程序段的順序號；nf：精加工路徑最后程序段的順序號；△u：X方向精加工余量△w：Z方向精加工余量3）注意問題

①G72精加工程序段的第一句只能寫Z值，不能寫X或X、Z同時寫入。

②該循環(huán)的起刀點位于毛坯外徑處。

③該指令不能切削凹進形的輪廓。

④由于刀具切削時的方向和路徑不同，要調(diào)整好刀具裝夾方向。

⑤描述精加工輪廓軌跡是從左邊向右切削。

4）加工路徑：

端面粗車復合循環(huán)方式適用于長徑比較小的盤類零件的粗車。指令含義與G71相類似，不同之處是刀具平行于X軸方向切削，它是由外徑方向向軸心方向切削工件端面，具體走刀路線如右圖

例題：編制如圖所示零件的加工工藝和加工程序：要求循環(huán)起始點在A(80，2)，切削深度為1.5mm。退刀量為1mm，X方向精加工余量為0.2mm，Z方向精加工余量為0.5mm，其中點劃線部分為工件毛坯。

程序編寫:

O0016;

N10T0101;

N20G00X100Z80;

N25G99;

N30M03S500;

N40X80Z2G42;

N50G72W1.5R1;

N60G72P70Q160U0.8W0.5F0.2;

N70G00Z-56S1000;

N80G01X54Z-40F0.1;

N90Z-30;

N100G02X46W4R4;

N110G01X30;N120Z-15;

N130X14;

N140G03X10W2R2;

N150G01Z-2;

N160X6W3;

N170G70P70Q160;

N180G00X100;

N190G40Z80;

N200M30;

固定形狀粗車復合循環(huán)G73固定形狀粗車復合循環(huán)也稱為封閉切削循環(huán)，可以切削固定的圖形，適合切削鑄造成形、鍛造成形或者已粗車成形的工件。當毛坯輪廓形狀與工件輪廓形狀基本接近時，用該指令比較方便。

1）編程格式：G73U(△i)W(△k)R(△d)；G73P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)；N(ns)……………………N(nf)………………2）參數(shù)說明：

△i：X軸方向總的退刀量（半徑值指定），mm；

△k：Z軸方向總的退刀量，mm；

△d：粗車循環(huán)次數(shù)；

ns：指定精加工程序中的第一個程序段的順序號；

nf：指定精加工程序中的最后一個程序段的順序號；

u：X軸方向的精車余量，（直徑量），mm；

w：Z軸方向的精車余量，mm；

f:進給速度；

s:主軸轉速；

t:刀具。

注：f、s、t：僅在粗車循環(huán)程序段中有效，在順序號ns至nf程序段中無效。

G73循環(huán)過程如圖3-35所示。精加工走刀路徑應封閉，加工循環(huán)結束時，刀具返回到A點。3）注意事項：

①該指令可以切削凹進的輪廓。

②該循環(huán)的起刀點要大于毛坯外徑。

③X軸的總退刀量是用毛坯外徑減去輪廓循環(huán)中最小直徑值。

例題3-17編制如圖3-37所示工件的加工工藝和加工程序：要求循環(huán)起始點在(32，2)，X方向(單邊)和Z方向需要粗加工切除12mm，X方向(單邊)和Z方向需要精加工切除2mm，退刀量為1mm，加工外輪廓。

①圖樣分析：該圖形由圓弧、外圓柱面、外圓錐面組成。編程原點設置在工件右端面的中心。

②工藝編制：該工件采用自定心卡盤裝夾定位，外輪廓可采用粗車輪廓循環(huán)和精車輪廓循環(huán)加工，車端面可采用手動操作的方法完成，加工工藝見表3-10所示。

4）程序編寫

O0307；

N10T0101;換1號刀

N20M03S600;主軸以600r/min正轉

N25G99;進給速度單位mm/r

N30G00X32Z2G42;快速到循環(huán)起點位置

N40G73U12W12R3;

重復次數(shù)3

N50G73P60Q140U4W2F0.2;固定形狀粗車循環(huán)加工

N60G00X0S1000;精加工輪廓開始

N70G01Z0F0.1;精加工到原點

N80G03X15Z-7.5R7.5;精加工R7.5圓弧

N90G01Z-12.5;精加工直徑15外圓

N100X10Z-17;精加工錐面

N110Z-20;精加工10外圓

N120G02X16Z-27.5R10;精加工R10圓弧

N130G01X26Z-32.5;精加工錐面

N140G01Z-47.5;精加工26外圓

N150G00X100Z100；退刀

N160M05；主軸停止

N170M00；程序暫停測量尺寸補償誤差

N180M03S1000；主軸正轉轉速1000r/min

N190G00X32Z2；快速進到循環(huán)起點

N200G70P60Q140;精加工

N210G00X100;退出已加工表面

N220Z100G40;退出取消刀具半徑補償

N230M05;主軸停止

N240M30;程序結束并復位

深孔鉆循環(huán)指令G74在數(shù)控車床上的鉆、擴孔加工時，刀具在車床主軸中心線上加工，即X值為0，刀具進給切削和退刀都是沿Z軸方向。1.手動直接鉆、擴孔。先用中心鉆定位，之后換鉆孔刀具進行均勻搖動尾座手輪，沿Z軸方向進行切削和退刀。2.G01指令直接鉆、擴孔。當工件孔深較小，精度要求較低（粗加工），可以直接用G01指令進行編程。加工過程是：首先將鉆頭沿Z軸移動到安全位置，然后移動X軸到主軸中心線，最后，將Z軸移動到鉆孔的起始位置，用適合的進給速度使刀具做切削和返回運動。O1212；程序名

...

N10T0101;換1號刀

N20G97S600M03;

恒轉速切削主軸正轉轉速600r/min

N30G00Z5;

快速進到Z5

N40X0;進到中心點

N50G01Z-30F0.1;

直線進給

N60G00Z2;退刀

...

N70M30；程序結束并復位

程序段N50為鉆頭的實際切削運動，切削完成后執(zhí)行下一個程序段N60，鉆頭沿Z軸方向退出工件。

鉆孔時，鉆孔刀具從孔中返回的第一個運動總是沿著Z軸方向的運動。端面深孔鉆循環(huán)路徑如圖3-38所示：深孔鉆循環(huán)指令G74（啄式鉆孔循環(huán)）編程格式：G74R(e);G74X(U)-Z(W)-P(?i)-Q(?k)-R(?d)-F(f)-參數(shù)說明：

R(e)―Z向啄式切削每次退刀量；

X(U)―孔中心坐標，鉆深孔時X0不寫；

Z(W)―Z向終點坐標值（孔深）；

P(?i)―X向啄式切深，X方向移動量，即切槽時每刀切深量，鉆深孔時不寫。不帶符號，不

能使用小數(shù)點。

Q(?k)―Z方向移動量，即Z方向切削寬度，不帶符號，不能使用小數(shù)點。

R(?d)―刀具在切削槽底部的Z方向的退刀量，符號總是正值，鉆深孔時、切槽時不能使用，

設為零；

F(f)―進給速度。

注意事項：

1）孔加工刀具的最大回轉直徑應小于預加工孔，且刀桿要保證一定的強度和剛度。

2）加工內(nèi)孔輪廓時，切削循環(huán)起點、切出點的位置要保證刀具在內(nèi)孔中移動而不干涉工件。起點、切出點的X值一般取與預加工孔直徑稍小一點的值。

加工路徑：該指令可以實現(xiàn)端面鉆削斷屑加工，也可以用于端面割槽或鏜削加工。

例題3-18深孔鉆實例如圖3-39所示，在工件上加工直徑為10mm的孔，孔的有效深度為50mm。工件端面及中心孔已加工。

1）圖樣分析該圖由內(nèi)圓柱面組成。編程原點設置在工件右端面的中心位置。

2）工藝編制該工件采用自定心卡盤裝夾定位，內(nèi)輪廓可采用深孔鉆循環(huán)G74加工，車端面可采用手動操作的方法完成，加工工藝見表3-11所示。

3.程序編寫

O3690；

程序名

N10T0101調(diào)1號刀直徑為10mm麻花鉆

N20M03S500;主軸以500r/min正轉

N30G00X0Z5;快速進到循環(huán)起點位置

N40G74R1;Z向啄式切削每次退刀量

N50G74Z-50Q6000F0.1;深孔鉆循環(huán)加工

N60G00Z50;退出已加工表面

N70X100;退刀

N80M05;主軸停止

N90M30;程序結束并復位

內(nèi)外徑切槽循環(huán)指令G75FANUC數(shù)控車床有兩種用于啄式切削的復合循環(huán)指令G74和G75，G74用于沿Z軸切削，用于啄式進給式鉆孔；G75用于沿X軸切削，多用于深槽、寬槽和多槽切削編程加工。G75指令沿X軸切削加工凹槽時，刀具不直接切削到槽底，而是沿X向進給切削一段距離后，快速后退一小段距離，再進給切削，再快速后退.........如此反復，直到切削到槽底。主要目的是有利于斷屑和排屑，在深槽粗加工和切斷操作中很有用。根據(jù)G75切削循環(huán)的特點，G75切削循環(huán)常用于深槽、切斷、寬槽和等距多槽切削，不能用于高精度槽的加工。G75槽切削復合循環(huán)路徑如圖3-40所示。1）G75切削循環(huán)指令編程格式:

G75R(e)

G75X(U)-Z(W)-P(?i)-Q(?k)-R(?d)-F(f)-

2）參數(shù)說明:

R(e)―X向啄式切削每次退刀量；

X(U)―最終凹槽槽底直徑；

Z(W)―最終凹槽Z向位置值；

P(?i)―X向啄式切深，X方向移動量，即每刀切深量，不帶符號，不能使用

小數(shù)點，每刀切深量1mm應寫為1000；

Q(?k)―Z向槽間距，Z方向移動量，即Z方向切削寬度，不帶符號，不能使用

小數(shù)點，根據(jù)切刀寬度確定；

R(?d)―刀具在切削槽底部Z方向的退刀量，符號總是正值，切槽時不能使用，

設為零；

F(f)―進給速度。

3)注意事項

①循環(huán)的切削區(qū)域由兩部分組成：一是由刀具起點與切削槽的最終點決定的矩形區(qū)域；二是與刀具刃寬相等的槽。即切削區(qū)域大小由刀具起點、槽最終角點和刀具刃寬決定。

②G75循環(huán)執(zhí)行后，刀具重新回到刀具起點。G75循環(huán)刀具起點選擇要慎重，X向位置選擇要保證刀具與工件有一定的安全間隙，并且Z向位置與槽右側相差一個刀具刃寬。

例題3-19G75切削循環(huán)寬槽切削編程實例如圖3-41所示，工件槽是一個較寬的徑向槽，由尺寸56mm定位，槽寬40mm，槽深10mm，適合用G75循環(huán)編程加工。

用刃寬為3mm的外切槽刀具加工，刀具起點在（X54，Z-18），刀具在X向與工件有2mm的安全間隙，刀位點Z向位置與槽右側相差刃寬3mm。槽最終角點坐標：（X30,Z-55),

X向啄式切深3mm，Z向槽間距2mm,相鄰兩刀有1mm重疊量。

程序編寫用G75切削寬槽程序如下：

O3503；

程序名

N10T0202;

換2號刀

N20M03S500;

主軸正轉轉速500r/min

N30G00X54Z-18;

切槽刀起點位置

N40G75R1；退刀1mm

N50G75X30Z-55P3000Q2000F0.2;寬槽循環(huán)加工

N60G00X100;X向退刀

N70Z100;Z向退刀

N80M05;

主軸停止

N90M30;

程序結束并復位

例題3-20G75切削循環(huán)用于等距多槽切削編程如圖3-42所示，工件槽是等距多個徑向槽，第一個槽由尺寸30mm定位，共有5個槽，槽間距13mm,槽寬3mm，槽深10mm(60~40)。

槽的精度要求不高，各槽擬用刃寬為3mm的外切槽刀一次加工完成，刀具起點在（X64,Z-33），刀具在X向與工件有2mm的間隙，刀具Z向起始位置時，切削刃與第一個槽正對。槽最終角點坐標為（X40,Z-85）。設X向啄式切深為2mm，Z向槽間距為13mm。

1)圖樣分析該圖由5個槽組成。尺寸如圖所示，編程原點設在工件右端面的中心位置。

2)工藝編制該工件采用自定心卡盤裝夾定位，槽可采用深孔鉆循環(huán)G75加工，車端面可采用手動操作的方法完成，加工工藝見表3-13所示。

3)程序編寫

O3522;

程序名

N10T0202;

換2號刀

N20M03S500;

主軸正轉轉速500r/min

N30G00X64Z-33;

切槽刀起點位置

N40G75R1;

退刀1mm

N50G75X40Z-85P2000Q13000F0.1;多槽循環(huán)加工

N60G00X100;

退刀

N70Z100;Z向退刀

N80M05;

主軸停止

N90M30;

程序結束并復位

螺紋與槽切削加工編程Part5G32指令可以執(zhí)行單行程螺紋切削，螺紋車刀進給運動嚴格根據(jù)輸入的螺紋導程進行。但是，螺紋車刀的切入、切出、返回等均需另外編入程序，編寫的程序段比較多，在實際編程中一般很少使用G32指令。

1）指令格式：G32X（U）__Z（W）__R__F__

2）指令說明：

X、Z：為絕對編程時，有效螺紋終點在工件坐標系中的坐標；

U、W：為增量編程時，有效螺紋終點相對于螺紋切削起點的位移量；

F：螺紋導程，即主軸每轉一圈，刀具相對于工件的進給值；

R：錐螺紋錐角半徑差，有正、負值。

螺紋切削單行程指令G32螺紋切削時的相關知識：

1）螺紋牙型高度（螺紋總切深）

螺紋牙型高度是指在螺紋牙型上，牙頂?shù)窖赖字g垂直于螺紋軸線的距離，它是車削時車刀總切入深度。

對于三角形普通螺紋，牙型高度按下式計算：

h=0.6495P

式中，P為導程（mm）。

2）螺紋起點與終點軸向尺寸

由于車螺紋起始時有一個加速過程，結束前有一個減速過程，在這段距離中，螺距不可能保持均勻，因此車螺紋時，兩端必須設置足夠的升速進刀段（空刀導入量）δ1和減速退刀段（空刀導出量）δ2。如圖所示，δ1、δ2一般按下式選?。?/p>

δ1≥n×P/400δ2≥n×P/1800

其中：n為主軸轉速（r/min）；P為螺紋導程

3）分層切削深度

如果螺紋牙型較深，螺距較大，可分幾次進給。每次進給的背吃刀量用螺紋深度減精加工背吃刀量所得的差按遞減規(guī)律分配。常用螺紋切削的進給次數(shù)與背吃刀量可參考表選取。

4）注意事項：

①從螺紋粗加工到精加工，主軸的轉速必須保持一常數(shù)；

②在沒有停止主軸的情況下，停止螺紋的切削將非常危險；因此螺紋切削時進給保持功能無效，如果按下進給保持按鍵，刀具在加工完螺紋后停止運動；

③在螺紋加工中不使用恒定線速度控制功能；

④在螺紋加工軌跡中應設置足夠的升速進刀段δ1和降速退刀段δ2，以消除伺服滯后造成的螺距誤差；

圓柱螺紋編程實例：加工如圖所示螺距為4mm的螺紋，設δ1=3mm，δ2=1.5mm，X方向每次切深1mm，切兩次，采用公制輸入，直徑編程。

O1212;……G00U-62G32W-74.5F4G00U62W74.5U-64G32W-74.5F4G00U64W74.5……

錐螺紋編程實例：加工如圖所示螺距為3.5mm（Z軸方向）的錐螺紋，設δ1=2mm，δ2=1mm，X方向每次切深1mm，切兩次，采用公制輸入，直徑編程。

O1213；……G00X12Z72G32X41Z29F3.5G00X50Z72X10G32X39Z29G00X50Z72……螺紋切削單一固定循環(huán)指令G92指令格式：G92X（U）__Z（W）__R__F__

G92可切削錐螺紋和圓柱螺紋。如下面兩幅圖所示，按由A-B-C-D進行自動循環(huán)，最后回到循環(huán)起點A。

X、Z：是C點（螺紋終點）在工件坐標系下的絕對坐標※U、W：是C點（螺紋終點）相對于A點（循環(huán)起點）的坐標增量值?！鵌：錐螺紋起點（B點）與終點（C點）的半徑差，加工圓柱螺紋時，I

為零，可省略。

F：螺紋的導程（進給速度mm/r）

螺紋加工的一些數(shù)值通過經(jīng)驗公式計算：外螺紋大徑=公稱直徑-0.1P（P為螺距）外螺紋小徑=公稱直徑-2×0.65P（0.65P為螺紋單邊牙高）牙高=0.65×P

螺紋切削時的進給次數(shù)與背吃刀量一般根據(jù)機械手冊上推薦數(shù)據(jù)使用。例題3-22G92切削螺紋實例如圖3-47所示：是圓柱螺紋加工實例，直徑24mm,螺距為2mm，引入長度為4mm，超越長度為2mm。外螺紋大徑=公稱直徑-0.1P（P為螺距）=24-0.1×2=23.8mm，

外螺紋小徑=公稱直徑-2×0.65P（0.65P為螺紋單邊牙高）=24-1.3×2=21.4mm

螺距為2mm，從直徑24mm開始計算吃刀量：0.9mm，0.6mm，0.6mm，0.4mm，0.1mm。

程序編寫:

O0308；程序名

...

N10T0202；換2號刀螺紋刀

N20M03S360；主軸正轉，轉速360r/min

N30G00X26Z4；螺紋單一循環(huán)起點

N40G92X23.1Z-22F2；螺紋螺距2mm第一次切削量0.9mm,24-0.9=23.1mm

N50X22.5；第二次切削量0.6mm，23.1-0.6=22.5mm

N60X21.9；第三次切削量0.6mm，22.5-0.6=21.9mm

N70X21.5；

第四次切削量0.4mm，21.9-0.4=21.5mm

N80X21.4；第五次切削量0.1mm，21.5-0.1=21.4mm最小徑

N90G00X100；

X向退刀

N100Z100；

Z向退刀

…

N110M30；程序結束并復位

注意事項:螺紋切削循環(huán)同G32螺紋切削一樣，在進給保持狀態(tài)下，該循環(huán)在完成全部動作之后才停止運動。

例題3-23錐螺紋編程如圖3-48所示實例：試用G92指令編寫如圖所示錐螺紋加工程序（螺紋切削導入距離取R為6mm，導出距離取3mm，Z向螺距為1.5mm）。螺距為1.5mm，從直徑30mm開始計算切削量：0.8mm，0.6mm，0.4mm，0.15mm。編程時螺紋刀走到錐面延長線上，因此取R-6.5。

程序編寫:

O0025；程序名

...

N10T0202；換2號刀螺紋刀

N20M03S330；