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2.2數(shù)控機床的坐標(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)字化了的刀具移動軌跡信息（通常指CNC加工程序），傳入數(shù)控機床的數(shù)控裝置，經(jīng)過譯碼、運算，指揮執(zhí)行機構(gòu)（伺服電機帶動的主軸和工作臺）控制刀具與工件相對運動，從而加工出符合編程設(shè)計要求的零件。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)控機床，許多傳統(tǒng)加工過程中的人工操作被計算機和數(shù)控系統(tǒng)的自動控制所取代。

數(shù)控加工工藝的概念

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

數(shù)控加工工藝是伴隨著數(shù)控機床的產(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)控加工實踐的經(jīng)驗總結(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)控機床上直接改變加工對象的形狀、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

由于數(shù)控加工采用了計算機控制系統(tǒng)和數(shù)控機床，使得數(shù)控加工具有加工自動化程度高、精度高、質(zhì)量穩(wěn)定、生成效率高、周期短、設(shè)備使用費用高等特點。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)容比普通機床加工的工序內(nèi)容復(fù)雜

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

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

因為在普通機床的加工工藝中不必考慮的問題，例如工序中工步的安排、對刀點、換刀點以及走刀路線的確定等因素，在數(shù)控機床編程時必須考慮確定。

數(shù)控加工工藝設(shè)計的主要內(nèi)容

選擇并確定進行數(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給路線選擇數(shù)控機床的類型選擇和設(shè)計刀具、夾具與量具確定切削參數(shù)編寫、校驗和修改加工程序首件試加工與現(xiàn)場問題處理數(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、刀具的運動軌跡、位移量、切削用量（主軸轉(zhuǎn)速、進給量、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)控機床的數(shù)控裝置中。調(diào)整好機床并調(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（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對刀點與換刀點的確定（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、熱處理等都會影響工藝方案。同時考慮安裝、刀具、切削用量。（4）零件材料分析材料影響價格、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、線切割及磨削等對平面外輪廓，采用數(shù)控銑削。對曲率半徑較小的平面內(nèi)輪廓，采用線切割。對曲面輪廓，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。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。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在整個加工工序中的運動軌跡，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，因為它與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，刀具的切入、切出應(yīng)沿輪廓切線方向進行，避免在工件表面形成接刀痕。且注意留有切入長度和切出長度。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，刀具切入、切出點應(yīng)選擇在輪廓兩幾何元素的交點處。若無交點，刀具切入、切出點應(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，為保證螺距的準(zhǔn)確，應(yīng)避免在進給機構(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

常見的切削進給路線行切法刀具沿某一方向（如X）進行切削，沿另一方向進給，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。行切法切削進給路線環(huán)切法切削進給路線最終輪廓應(yīng)一次走刀連續(xù)完成。

行切法在兩次走刀的起點和終點間留下殘留高度，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，但加工時間較長。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，時間較長。交錯加工內(nèi)、外圈孔，減少空刀時間。

零件樣圖

孔加工最短走刀路線選擇仿形進給路線，用于鑄、鍛件毛坯時進給路線較短。三角形進給路線，適用于棒料毛坯，進給路線較長。矩形進給路線，適用于棒料毛坯，進給路線較短。粗車進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)值計算簡單，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。背吃刀量進給量切削速度（2）精加工時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機床車削工藝時：粗車：≥3mm

半精加工：≈3～0.5mm

精加工：≈0.5～0.05mmXK714機床銑削工藝時：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）進給量（進給速度）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：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：

Vf=fzZn=（0.05～0.18）Zn

進給速度=每刃切削量×刀具刃數(shù)×主軸轉(zhuǎn)速刀具小時取小端數(shù)值，刀具大時取大端數(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)少時取偏大的值，刃數(shù)多時取偏小的數(shù)值。精加工時取刃數(shù)多的刀具，粗加工時取刃數(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對刀點與換刀點的確定1、對刀點的確定

對于數(shù)控機床來說，在加工開始時，確定刀具與工件的相對位置是很重要的，這一相對位置是通過確認(rèn)對刀點來實現(xiàn)的。對刀點－－加工零件時刀具相對于工件運動的起始點。

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。

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

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

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

（三）數(shù)學(xué)處理計算零件輪廓和刀具運動軌跡的各坐標(biāo)值?；c——各幾何元素間的連接點（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)及程序檢驗空走刀檢測圖形模擬加工 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設(shè)置位置和坐標(biāo)方向，以及使用的夾具名稱、編號等。工件安裝和零點設(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、刀具結(jié)構(gòu)、刀桿型號、刀片型號及材料或牌號等。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

刀具卡編程人員進行數(shù)值計算、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

刀具運行軌跡圖根據(jù)工藝分析情況，經(jīng)過數(shù)值計算，按照數(shù)控機床規(guī)定的指令代碼，根據(jù)運行軌跡圖的數(shù)據(jù)處理而進行編寫的。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.自動編程

APT（AutomaticallyProgrammedTool），對工件、刀具的幾何形狀及刀具相對工件的運動等進行定義時所用的一種接近于英語的符號語言。把用APT語言書寫的零件加工程序輸入計算機，經(jīng)編譯產(chǎn)生刀位文件（CLDATAFile），然后進行數(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)控機床的坐標(biāo)系2.2.1數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)

1．國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(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)控機床的坐標(biāo)軸和運動方向數(shù)控機床的編碼字符（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．機床坐標(biāo)系

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

假設(shè)：工件固定，刀具相對工件運動。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)零件圖樣確定機床的加工過程。

當(dāng)工件運動時，在坐標(biāo)軸符號上加“′”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)運動及其正方向+A、+B、+C分別用右手螺旋定則判定，拇指為X、Y、Z的正向，四指彎曲的方向為對應(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)大拇指的指向為X坐標(biāo)的正方向，食指的指向為Y坐標(biāo)的正方向，中指的指向為Z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，大拇指的指向為X、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)不論機床的具體結(jié)構(gòu)，一律看作是工件相對靜止，刀具運動。ISO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：(3)增大工件與刀具之間距離的方向為坐標(biāo)軸正方向。(2)機床的直線坐標(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)軸的運動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，其正方向為增加刀具和工件之間距離的方向。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

若機床有幾個主軸，可選擇一個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)軸的運動是水平的，它平行于工件裝夾面，是刀具或工件定位平面內(nèi)的運動的主要坐標(biāo)。刀具離開工件回轉(zhuǎn)中心的方向為X坐標(biāo)的正方向2）坐標(biāo)軸的確定（2）X坐標(biāo)軸

對于工件旋轉(zhuǎn)的機床（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)中心的方向為X坐標(biāo)的正方向。（2）X坐標(biāo)軸

對于刀具旋轉(zhuǎn)的機床（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，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，X坐標(biāo)軸的正方向指向右方；對于雙立柱的龍門銑床，當(dāng)由主軸向左側(cè)立柱看時，X坐標(biāo)軸的正方向指向右方。（2）X坐標(biāo)軸+Z+X+Z+X

對刀具和工件均不旋轉(zhuǎn)的機床（刨床），X坐標(biāo)平行于主要切削方向，并以該方向為正方向。（2）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主要直線運動之外還有第二組平行于它們的運動，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；面對機床立柱的左右移動方向為X軸，將刀具向右移動（工作臺向左移動）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)方向為：Z軸水平，且向里為正方向（面對工作臺的平行移動方向）；工作臺的平行向左移動方向為X軸正方向；Y軸垂直向上臥式升降臺銑床的坐標(biāo)方向為：+Y+X+Z（4）旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸

旋轉(zhuǎn)運動A、B、C相應(yīng)地表示其軸線平行于X、Y、Z的旋轉(zhuǎn)運動，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)。

對于回轉(zhuǎn)運動，如果還有平行或不平行于A、B、C的第二回轉(zhuǎn)運動，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)。

機床坐標(biāo)系是機床上固有的坐標(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)位置的參考系，并建立在機床原點上。2.2.2程序編制的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

1．機床坐標(biāo)系2.機床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系(1)機床原點

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

機床坐標(biāo)系原點是指在機床上設(shè)置的一個固定點，即機床原點。它在機床裝配、調(diào)試時就已確定下來，是數(shù)控機床進行加工運動的基準(zhǔn)參考點。

通常車床的機床零點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，機床原點一般取在X、Y、Z坐標(biāo)的正方向極限位置上，見下圖(2)機床參考點

也是機床上的一個固定點，不同于機床原點

回零操作（回參考點）后表明機床坐標(biāo)系建立。

機床參考點對機床原點的坐標(biāo)是已知值，既可根據(jù)機床參考點在機床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值間接確定機床原點的位置。編程人員在編程時設(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

也稱為工件原點或編程原點，由編程人員根據(jù)編程計算方便性、機床調(diào)整方便性、對刀方便性、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，一般為零件圖上最重要的設(shè)計基準(zhǔn)點工件坐標(biāo)系原點工件坐標(biāo)系原點的設(shè)置原則(1)設(shè)置在工件的工藝基準(zhǔn)或設(shè)計基準(zhǔn)上。(2)設(shè)置在尺寸精度高和表面粗糙度低的位置。(3)便于測量和編程。

我們利用工件坐標(biāo)系編程時,不必考慮工件在機床內(nèi)的安裝位置,但在加工時則需要確定機床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系之間的相互位置關(guān)系。工件裝夾到機床上后,可通過對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。機床類型工件原點位置數(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基準(zhǔn)角上．工件坐標(biāo)系原點設(shè)置

XZXYoz數(shù)控車床數(shù)控銑床工件坐標(biāo)系原點機床坐標(biāo)系原點機床坐標(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)可以存儲多個程序，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加四個數(shù)字）ＳＩＥＭＥＮＳ系統(tǒng)：ＡＢ＊＊＊＊＊＊（程序開始兩個字符必須是字母）ＨＮＣ系統(tǒng)：Ｏ＊＊＊＊＊＊（字母Ｏ加若干個字母或數(shù)字）（２）程序內(nèi)容程序內(nèi)容由若干個程序段組成。程序段由段號和程序字組成，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

程序段序號準(zhǔn)備機能字坐標(biāo)字進給功能字主軸轉(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

進給速度指定機能、主軸速度機能、刀具機能G

準(zhǔn)備機能I、J、K

插補參數(shù)M

輔助機能N

程序段序號U、V、W

與X、Y、Z軸平行的第2移動坐標(biāo)尺寸字X、Y、Z

主坐標(biāo)軸X、Y、Z移動坐標(biāo)尺寸字程序段序號字（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，段號可以不寫并不影響程序的執(zhí)行。系統(tǒng)在執(zhí)行程序時，是按照程序段的先后順序依次執(zhí)行，而不是按照段號的大小順序執(zhí)行的。準(zhǔn)備功能字（PreparatoryFunctionorG-function）功能：指定坐標(biāo)移動；定位方法；插補方式；平面選擇；循環(huán)加工；刀補等。構(gòu)成：G二位數(shù)字（G00~G99）尺寸字（DimensionWord）功能：指定機床各坐標(biāo)軸位移的方向和大小。構(gòu)成：地址代碼符數(shù)字進給功能字（FeedFunctionorF-function）功能：指定刀具相對工件移動的速度（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)有效同組的兩個代碼不能出現(xiàn)在一個程序段中不同組的G代碼根據(jù)需要可以在一個程序段中出現(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)速度快速移動定位所指定的位置。（2）不運動的坐標(biāo)可以省略。（3）X、Y、Z表示目標(biāo)點的絕對坐標(biāo)值，F(xiàn)anuc數(shù)控車床U、W表示目標(biāo)點的相對前一點的增量坐標(biāo)。正數(shù)可以省略“+”號。（4）用G00編程時，也可以定作G0。絕對值方式編程：(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）與刀具運動有關(guān)的G代碼（一）與刀具運動有關(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)進行調(diào)整,不能在地址F中規(guī)定.*運行G00指令時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）直線插補指令（G01）該指令使刀具以指定的進給速度F沿直線移動到指定的位置.G01指令適用于各種加工及倒角.F:進給率.(F值可以通過面板上的進給倍率開關(guān)進行調(diào)整)（一）與刀具運動有關(guān)的G代碼G01X_Y_Z_F_;（2）直線插補指令（G01）（一）與刀具運動有關(guān)的G代碼G01X_Y_Z_F_;Y110.0XO20.0（終點）220.0（起點）10.0（起點）

（終點）

進給速度300rad/min90°（2）直線插補指令（G01）例：直線軸插補：（G91）G01X200.0Y100.0F200.0；旋轉(zhuǎn)軸插補：G91G01C–90.0F300.0；（一）與刀具運動有關(guān)的G代碼例：Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車床絕對值方式編程：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順時針圓弧插補指令（G02）逆時針圓弧插補指令（G03）（3）圓弧插補指令（一）與刀具運動有關(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）圓弧插補指令例： G03X100.0Y100.0I50.0J50.0F100.0;

或

G03X100.0Y100.0R50.0F100.0;（一）與刀具運動有關(guān)的G代碼圓弧插補示例，加工軌跡如圖絕對編程方式：

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)控車床絕對值方式編程：G02X46.0Z-15.078I22.204K6.0F125;

絕對值方式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的指令時間是暫停時間，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)自動加、減速運行，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，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，指令暫停一段時間，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）與刀具運動有關(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（或換刀點）至工件原點的距離。坐標(biāo)值X、Z為刀尖（刀位點）在工件坐標(biāo)系中的起始點（即起刀點）的位置。假使刀尖的起始點距工件原點的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)部建立了一個以工件原點為坐標(biāo)原點的的工件坐標(biāo)系。（2）G92Xα

Zβ前，必須先行對刀，通過調(diào)整機床，將刀尖放在程序所要求的起刀點位置上。（3）在G92指令中如果將X、Z各軸數(shù)值設(shè)置為零時，則工件坐標(biāo)系原點與刀具起始點重合。（4）G92指令的作用只是分離工件坐標(biāo)系原點和刀具起始點，加工中并不產(chǎn)生運動。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時：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時：G50X200.0Z150.0；當(dāng)以工件左端面為工件原點時：當(dāng)以工件右端面為工件原點時：當(dāng)以卡爪前端面為工件原點時：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個工件坐標(biāo)系（2）G53注銷設(shè)定G54G55參考點機床坐標(biāo)系原點（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

絕對值和增量值編程指令

G90G01X40.0Y70.0；絕對值編程

G91G01X－60.0Y40.0；增量值編程

XY70.030.040.0100.0終點起點Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車非G90、G91直接使用U、W進行增量值編程（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自動返回參考點指令說明：（1）執(zhí)行該指令時，刀具先快速移動到指令指定的中間點位置，然后自動返回到參考點。到達(dá)參考點后，相應(yīng)坐標(biāo)方向的指示燈亮。（2）X、Z是指刀具經(jīng)過中間點的絕對坐標(biāo)；U、W表示刀具經(jīng)過的中間點相對于起點的增量坐標(biāo)。G28U40.0W40.0；（A—B—R）格式：G28X(U)_Z(W)_；（四）關(guān)于參考點的G代碼G28自動返回參考點指令（3）G29自動從參考點返回指令20030070040010001500ABRCXYG28G90X1000.0Y700.0；返回參考點（A→B→R）T1111；在參考點換刀G29X1500.0Y200.0；從參考點返回（R→B→C）

（四）關(guān)于參考點的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，以避免電動機升降速過程對螺紋加工質(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，可分為數(shù)次進刀，每次進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。則前兩刀的程序為：G00U-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。則前兩刀的程序為：G00X12.0；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)點開始按梯形循環(huán)，最后又回到循環(huán)起點。圖中虛線表示快速移動，實現(xiàn)按F（或E）指定的工件進給速度移動；X、Z為螺紋終點坐標(biāo)值；U、W為螺紋終點相對于循環(huán)起點的坐標(biāo)分量；I為錐螺紋始點與終點的半徑差。加工圓柱螺紋時，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；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，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，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)起點開始按照矩形循環(huán)，最后回到循環(huán)起點，圖中虛線表示按R快速移動，實線表示按照F指定的進給速度移動。（2）X、Z為圓柱面切削終點坐標(biāo)值。U、W為圓柱面切削終點相對于循環(huán)起點的坐標(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)起點開始循環(huán)，最后回到循環(huán)起點，圖中虛線表示快速移動，實線表示按照F指定的進給速度移動。（2）X、Z為圓錐面切削的終點坐標(biāo)值。U、W為圓錐面切削的終點相對于循環(huán)起點的坐標(biāo)分量。I為圓錐面切削的起點相對于循環(huán)終點的半徑差。（3）如果切削起點的X向坐標(biāo)小于終點的坐標(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，指令格式如上。（2）X、Z為端平面切削終點坐標(biāo)值；U、W為端平面切削終點相對于循環(huán)起點的坐標(biāo)分量。（3）切削帶有錐度的端面時，指令格式為：G94X（U）

Z（W）

K或（R）

F

；K（或R）為端面切削起點至切削終點在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，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代碼是否有更為簡單的方法進行編程？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程序段的順序號；nf指定精加工路線的最后一個程序段的順序號；△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;加工實例2：G50建立工件坐標(biāo)系進行加工！采用G54-G59如何建立工件坐標(biāo)系進行加工？（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)中第一個程序段的順序號；nf指定精加工循環(huán)中最后一個程序段的順序號。（3）精加工時，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軸方向為0.6mm（直徑值），Z軸方向為0.3mmN010G50X250.0Z160.0；設(shè)置工件坐標(biāo)系；N020T0100；

換刀，無長度和磨損補償；N030G96S55M04；主軸反轉(zhuǎn)，恒線速度（55m/min）控制；N040G00X45.0Z5.0T0101；由起點快進至循環(huán)起點A，用1號刀具補償；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A→A′,精車進給量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；N130G28U30.0W30.0；經(jīng)中間點（75，35）返回到參考點；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。其中各符號含義與G71指令相同。（2）注意：G71、G72指令中A→A′的進刀是采用快速方式還是工進方式，取決于N（ns）與N（nf）程序段之間對A→A′的移動是用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軸X（G71時）或軸Z（G72時）移動。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為收尾長度，即倒角量。可在0.1－9.9f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為終點坐標(biāo)；（3）I為螺紋部分的半徑差；加工圓柱螺紋時，I=0；加工圓錐螺紋時，當(dāng)X向切削始點坐標(biāo)小于切終點坐標(biāo)時，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程序段的順序號；nf為指定精加工路線中最后一個程序段的順序號；△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）刀具補償G代碼

G40——取消補償

G41——刀具左補償

G42——刀具右補償?shù)毒甙霃窖a償?shù)毒哐a償功能（八）刀具補償G代碼（1）刀具的幾何、磨損補償?shù)毒叩难a償功能由程序中指定的T代碼來實現(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，后兩位為刀具補償號。刀具補償號實際上是刀具補償寄存器的地址號，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）。刀具補償運行軌跡刀具補償功能（2）刀尖半徑補償

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，是否對刀具進行半徑補償，取決于G40、G41、G42指令。

（八）刀具補償G代碼G40——取消刀具半徑補償

格式：G40G01X_____Y_____說明：（1）G40必須與G41或G42成對使用；（2）G40的程序段為撤消刀具半徑補償?shù)某绦蚨危仨毑捎弥本€插補G01指令和數(shù)值，編入撤消刀補的軌跡。G41(G42)——左(右)邊刀具半徑補償格式：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）功能及對應(yīng)的坐標(biāo)參數(shù)才有效，以建立刀補；（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；使用刀具半徑補償?shù)淖⒁馐马?/p>

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

使用刀具半徑補償?shù)淖⒁馐马?2)撤銷刀補的原則，是最后一段刀補軌跡加工完成后，應(yīng)有一段直線G01撤銷刀補狀態(tài)，它是從刀補終點運動到撤銷刀補點的實際位置，這與建立刀補方式類似。注意：刀補建立程序段和刀補撤銷程序段所使用的G01直線段，必須同G40、G41或G42編在同一個程序段里，其后寫上坐標(biāo)參數(shù)。

計算車刀長度補償值（1）每分進給量指令（G94）

G94；每分進給G代碼

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

G95；每轉(zhuǎn)進給G代碼

F_；進給速度指令（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）時間倒數(shù)進給率指令（G93）

G93；倒數(shù)時間進指令G代碼

F_；進給速度指令（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）主運動速度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)控車削加工實例——綜合型零件

數(shù)控車床加工實例——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，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)控車床加工實例——綜合型零件數(shù)控車削加工實例——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:硬質(zhì)合金機加偏刀，用于粗、精車削，副偏角應(yīng)較大，否則加工凹曲面時易發(fā)生干涉。

2號:硬質(zhì)合金機夾切斷刀，刀片寬度為4mm，用于切槽、切斷。

3號:60°硬質(zhì)合金機夾螺紋刀，用于螺紋車削。數(shù)控車削加工實例——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、機床壽命等因素。確定主軸轉(zhuǎn)速n=630r/min，進給速度粗車為F=0.2mm/r，精車為F=0.1mm/r。尺寸計算

（1）坐標(biāo)尺寸的計算

A點：X=13;Z=-(7.5+3.74)=-11.24(mm)

B點：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)控車床加工實例——綜合型零件尺寸計算

（2）螺紋尺寸的計算

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號刀，刀補號為1

N30G00X26.0Z0.0；快速點定位

N40G01X0.0F0.2；車削右端面

N50G00Z1.0；快速點定位

N60X21.5；

N70G01Z-50.0；