数控技术典型机床数控编程.ppt

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1、第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 数控技术典型机床数控编程 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 5.1数控车床编程数控车床编程5.1.1数控车床编程概述数控车床编程概述1.数控车床编程的数控车床编程的特点特点（1）在一个程序段中，在一个程序段中，可以采用可以采用绝对值编程绝对值编程，也也可以采用可以采用增量值编程增量值编程，或二者或二者混合编程混合编程。第第5 5章章 典型机床数控编程典型

2、机床数控编程 （2）由由于于被被加加工工零零件件的的径径向向尺尺寸寸在在图图样样上上和和测测量量时时都都是是以以直直径径值值表表示示的的，因因而而当当直直径径方方向向用用绝绝对对值值编编程程时时，X以以直直径径值值表表示示；用用增增量量值值编编程程时时，以以径径向向实实际际位位移移量量的的二二倍倍值值表表示示，并并附附上上方方向向符符号号（正正向向可可以以省略）。省略）。（3）为提高工件的径向尺寸精度，为提高工件的径向尺寸精度，X向的向的脉冲当脉冲当量量取取Z向的一半。向的一半。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 （4）由由于于车车削削加加工工常常用用棒棒料料或或锻锻料料作作为为

3、毛毛坯坯，加加工工余余量量较较大大，因因而而为为简简化化编编程程，数数控控装装置置常常具具备备不不同同形式的形式的固定循环固定循环，可以在程序中调用。可以在程序中调用。（5）车车床床数数控控系系统统中中都都有有刀刀具具位位置置补补偿偿功功能能和和刀刀具具半半径径补补偿偿功功能能，合合理理利利用用刀刀具具补补偿偿功功能能可可以以简简化化程程序编制，序编制，提高零件的加工精度。提高零件的加工精度。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 2.车床数控系统的功能车床数控系统的功能1）准备功能准备功能G准准备备功功能能又又称称G功功能能或或G代代码码，它它是是指指定定数数控控系系统统准准备备好

4、好某某种种运运动动和和工工作作方方式式的的一一种种命命令令，由由地地址址G及及其后的其后的两位数字两位数字组成。组成。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 表5.1 准 备 功 能 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 2）辅助功能辅助功能M辅辅助助功功能能又又称称M功功能能，主主要要用用来来表表示示机机床床操操作作时时的的各各种种辅辅助助动动作作及及其其状状态态。它它由由地地址址M及及其其后后的的两两位位数数字字组组成成。常常用用辅辅助助功功能能如如表表5.2所所示示，其其中中几几个个不不同同的停止方式介绍如下：的停止方式介绍如下：第第5 5章章 典型机床数控编程典型

5、机床数控编程 表5.2 辅 助 功 能 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 （1）M00程序停止。程序停止。（2）M01选择停止。选择停止。（3）M02程序结束。程序结束。（4）M30纸带结束。纸带结束。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 3）F、S、T功能功能（1）F功能。功能。F功能用于指定功能用于指定进给速度进给速度，由由“F”和其后面的和其后面的数字数字组成。组成。（2）S功能。功能。S功能用于指定功能用于指定主轴转速主轴转速或或速度速度，由由“S”和其后的和其后的数字数字组成。组成。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 （3）T功能。功能。T功

6、功能能也也叫叫刀刀具具功功能能，用用来来指指定定刀刀位位号号和和刀刀具具补补偿偿组组号号（简简称称刀刀补补号号），由由“T”和和其其后后的的数数字字组组成成，格式为格式为T刀具补偿组号刀具补偿组号刀具号刀具号第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 3.车床坐标系的设定车床坐标系的设定1）机床坐标系机床坐标系机机床床坐坐标标系系是是以以机机床床原原点点为为坐坐标标原原点点建建立立的的X、Z轴轴直直角角坐坐标标系系。其其中中，Z轴轴与与主主轴轴中中心心线线重重合合，为为纵纵向向退退刀刀方方向向（+）；X轴轴与与主主轴轴垂垂直直，为为横横向向退退刀刀方方向向（+），如图如图5.1所示。所示

7、。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.1 机床坐标系 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 2）工件坐标系工件坐标系工工件件坐坐标标系系是是编编程程时时使使用用的的坐坐标标系系，因因此此又又称称为为编编程程坐坐标标系系。数数控控编编程程时时，应应该该首首先先确确定定工工件件坐坐标标系系和和工件原点工件原点。工工件件坐坐标标系系是是由由操操作作编编程程人人员员设设定定的的，其其目目的的是是为了方便编程和使各尺寸较为直观。为了方便编程和使各尺寸较为直观。工工件件原原点点般般设设在在零零件件的的设设计计基基准准点点或或工工艺艺基基准准点点上上。图图5.2中中将将工工件

8、件原原点点选选在在了了主主轴轴中中心心线线与与工工件件左左端面端面或或右端面右端面的交点处。的交点处。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.2 工件坐标系 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.3 设定工件坐标系实例 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 4.刀具补偿功能刀具补偿功能1）刀具位置补偿刀具位置补偿刀具刀具位置补偿位置补偿又叫刀具又叫刀具长度补偿长度补偿、刀具偏置或刀刀具偏置或刀具偏移。具偏移。以下三种情况下均需要进行刀具以下三种情况下均需要进行刀具位置补偿位置补偿：（1）用用多多把把不不同同尺尺寸寸的的刀刀具具对对同同一一个个零零件

9、件的的轮轮廓廓尺尺寸寸进进行行连连续续加加工工的的过过程程中中，每每把把刀刀具具的的刀刀尖尖之之间间存存在在位位置置偏偏差差，必必须须利利用用刀刀具具位位置置补补偿偿功功能能将将所所有有刀刀具具的刀尖都偏置到同一个基准点上。的刀尖都偏置到同一个基准点上。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 （2）对对同同一一把把刀刀来来说说，当当刀刀具具重重磨磨后后再再把把它它安安装装在在原原来来的的位位置置时时，会会产产生生安安装装误误差差。因因此此，在在重重新新开开始始加加工工以以前前，也也必必须须利利用用刀刀具具位位置置补补偿偿功功能能来来修修正正重重新安装位置误差新安装位置误差。（3）每每

10、把把刀刀具具在在其其使使用用过过程程中中都都会会有有不不同同程程度度的的磨磨损损，这这时时的的刀刀尖尖位位置置与与磨磨损损前前的的刀刀尖尖位位置置存存在在偏偏差差，这势必造成加工误差。这势必造成加工误差。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 2）刀具半径补偿刀具半径补偿在在编编制制数数控控车车床床加加工工程程序序时时，通通常常将将刀刀尖尖看看作作是是一一个个点点。然然而而在在实实际际应应用用中中，为为了了提提高高刀刀具具寿寿命命和和降降低低加加工工表表面面的的粗粗糙糙度度，一一般般将将车车刀刀刀刀尖尖磨磨成成半半径径约约为为0.41.6mm的的圆圆弧弧，如图如图5.4所示。所示。第

11、第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.4 刀尖圆弧半径补偿对加工精度的影响 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图图5.4中中，在在切切削削工工件件右右端端面面时时，车车刀刀圆圆弧弧的的切切点点A与与理理论论刀刀尖尖P的的Z坐坐标标值值相相同同；车车外外圆圆时时，车车刀刀圆圆弧弧的的切切点点B与与理理论论刀刀尖尖P的的X坐坐标标值值相相同同；这这时时不不会会产产生生加工误差，加工误差，不需要考虑刀尖半径补偿。不需要考虑刀尖半径补偿。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.5 车刀刀尖方位代号 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 为为了

12、了对对上上述述由由刀刀尖尖圆圆弧弧半半径径所所引引起起的的误误差差进进行行自自动动补补偿偿，在在加加工工工工件件之之前前，必必须须把把刀刀具具半半径径补补偿偿的的有有关关参参数数输输入入到到CNC装装置置中中。参参数数包包括括刀刀尖尖半半径径R值值和和刀刀尖尖方方位位T参参数数。T值值与与车车刀刀的的形形状状和和刀刀尖尖所所处处的的位位置置有有关关，用用09表表示示，如如图图5.5所所示示。典典型型车车刀刀的的形形状状、位置和参数之间的关系如表位置和参数之间的关系如表5.3所示。所示。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 表5.3 典型车刀的形状、位置和参数之间的关系 第第5 5章

13、章 典型机床数控编程典型机床数控编程 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 3）刀具补偿参数的输入刀具补偿参数的输入每每个个刀刀具具补补偿偿号号对对应应一一组组X、Z、R、T值值。其其中中X、Z为刀具为刀具位置补偿值位置补偿值，R、T为刀具为刀具半径补偿值半径补偿值。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.6 显示器屏幕显示刀补参数 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 4）刀具半径补偿的方向刀具半径补偿的方向将将刀刀补补参参数数输输入入到到CNC装装置置后后，当当执执行行到到含含有有T功功能能（如如T0101）的的程程序序段段时时，刀刀具具位位置置补补

14、偿偿参参数数即即可可生生效效，而而刀刀具具半半径径补补偿偿参参数数则则必必须须执执行行到到含含有有刀刀具具半半径径补补偿偿方方向向指指令令G41或或G42指指令令时时才才可可生生效效。如如图图5.7所所示示，G41指指定定左左刀刀补补，刀刀具具沿沿编编程程轨轨迹迹前前进进方方向向左左侧侧行行进进；G42指指定定右右刀刀补补，刀刀具具沿沿编编程程轨轨迹迹前前进进方方向向右侧行进右侧行进。当当取消取消刀具半径补偿时，刀具半径补偿时，使用使用G40指令。指令。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.7 刀具半径补偿G41、G42 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 5.

15、1.2常用常用G指令指令1.快速点定位快速点定位G00G00指指令令使使刀刀具具快快速速定定位位到到指指定定的的目目标标位位置置，运运动过程中无运动轨迹要求。动过程中无运动轨迹要求。其指令书写格式是：其指令书写格式是：G00X（U）_Z（W）_；如如图图5.8所所示示，从从起起点点A快快速速定定位位到到目目标标点点B，可可以有以有三种编程方式三种编程方式。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.8 快速点定位 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 （1）绝对值方式编程如下：绝对值方式编程如下：G00X120.0Z100.0；或或G00X120000Z100000；（

16、2）增量值方式编程如下：增量值方式编程如下：G00U80.0W80.0；（3）绝对绝对/增量混合方式编程如下：增量混合方式编程如下：G00U80.0Z100.0；或或G00X120.W80.0；第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 2.直线插补直线插补G01该该指指令令用用于于按按F指指定定的的进进给给速速度度切切削削任任意意斜斜率率的的直直线，线，指令格式为指令格式为G01X（U）_Z（W）_F_；编编程程示示例例如如图图5.9所所示示，选选右右端端面面轴轴心心O为为编编程程原原点，点，其绝对值方式编程如下：其绝对值方式编程如下：第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程

17、图5.9 直线插补 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 N10G00X50.0Z2.0S800T01M03；（P0P1点）点）N20G01Z40.0F80；（刀尖从（刀尖从P1点按点按F速度进给到速度进给到P2点）点）N30X80.0Z60.0；（P2P3）以）以F速度进给速度进给N40G00X200.0Z100.0；（P3P0）快速返回）快速返回本例也可采用增量值编程。本例也可采用增量值编程。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 3.圆弧插补圆弧插补G02/G03圆圆弧弧插插补补指指令令使使刀刀具具按按F给给定定的的进进给给速速度度切切削削出出圆圆弧弧轮轮廓廓，G0

18、2用用于于顺顺时时针针圆圆弧弧，G03用用于于逆逆时时针针圆圆弧弧。指令格式如下：指令格式如下：（1）终点终点+圆心（圆心（I，K）：G02或或G03X（U）_Z（W）_I_K_F_；（2）终点终点+圆弧半径圆弧半径R：G02或或G03X（U）_Z（W）_R_F；第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.10 圆弧插补时R与-R的区别 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.11 顺时针圆弧插补 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.12 逆时针圆弧插补 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 4.螺纹切削指令螺纹切削指令G32该该指指

19、令令用用来来切切削削圆圆柱柱螺螺纹纹、圆圆锥锥螺螺纹纹、端端面面螺螺纹纹（涡形螺纹），（涡形螺纹），指令格式为指令格式为G32X（U）_Z（W）_F_；F为为螺螺纹纹导导程程。对对于于如如图图5.13所所示示的的锥锥螺螺纹纹，其其斜斜角角在在45以以下下时时，螺螺纹纹导导程程以以Z轴轴方方向向指指定定；45以以上至上至90时，时，以以X轴方向值指定。轴方向值指定。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.13 螺纹加工G32 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.14 螺纹加工示例 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 5.暂停（延时）指令暂停（延时

20、）指令G04该指令可使刀具进行暂短的无进给光整加工，该指令可使刀具进行暂短的无进给光整加工，主主要用于切槽、要用于切槽、钻到孔底以及自动加工钻到孔底以及自动加工螺纹等场合，螺纹等场合，如如图图5.15所示，所示，指令格式为指令格式为G04X（U）_（秒（秒s，可带小数），可带小数）P_（毫秒（毫秒ms，不可带小数），不可带小数）第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.15 G04暂停指令 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 6.自动返回参考点指令自动返回参考点指令G28该该指指令令使使刀刀具具自自动动返返回回参参考考点点或或经经过过某某一一中中间间位位置置再回到参

21、考点，再回到参考点，如图如图5.16所示。所示。指令格式为指令格式为G28X（U）_Z（W）_T00；T00(刀刀具具复复位位)指指令令必必须须写写在在G28指指令令的的同同一一程程序序段段或或该该程程序序段段之之前前；X(U)必必须须按按直直径径值值输输入入；该该指指令令以设定的速度快速移动。以设定的速度快速移动。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图图5.16自动返回参考点指令自动返回参考点指令(a)经过中间点返回参考点；经过中间点返回参考点；(b)从当前位置返回参考点从当前位置返回参考点第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 5.1.3数控车床加工与编程数控车床加

22、工与编程1.加工加工路线路线与加工与加工余量余量1)大余量毛坯的切削路线大余量毛坯的切削路线一一般般用用阶阶梯梯车车削削法法来来车车削削大大余余量量毛毛坯坯。图图5.17所所示示的的两两种种加加工工路路线线中中，图图（a）是是错错误误的的切切削削路路线线，图图（b）按按15的的顺顺序序切切削削，每每次次切切削削所所留留余余量量相相等等，是是正正确确的的切切削削路路线线。因因为为在在同同样样背背吃吃刀刀量量的的条条件件下下，按图（按图（a）方式加工所剩余的余量过多。）方式加工所剩余的余量过多。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图图5.17大余量毛坯的阶梯切削路线大余量毛坯的阶梯切

23、削路线(a)错误；错误；(b)正确正确第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 根根据据数数控控加加工工的的特特点点，还还可可以以放放弃弃常常用用的的阶阶梯梯车车削削法法，改改用用依依次次从从轴轴向向和和径径向向进进刀刀、顺顺工工件件毛毛坯坯轮轮廓廓走刀走刀的路线，的路线，如图如图5.18所示。所示。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.18 双向进刀的走刀路线 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图图5.19分层切削时刀具的终止位置分层切削时刀具的终止位置第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 2）分层切削时刀具的终止位置分层切削时刀具的终止

24、位置当当某某表表面面的的余余量量较较多多需需分分层层多多次次走走刀刀切切削削时时，从从第第二二刀刀开开始始就就要要注注意意防防止止走走刀刀至至终终点点时时切切削削深深度度的的猛猛增增。如如图图5.19所所示示，设设以以90主主偏偏刀刀分分层层车车削削外外圆圆，合合理理的的安安排排应应是是每每一一刀刀的的切切削削终终点点依依次次提提前前一一小小段段距距离离e（例例如如可可取取e=0.05mm）。如如果果e=0，则则每每一一刀刀都都终终止止在在同同一一轴轴向向位位置置上上，主主切切削削刃刃就就可可能能受受到到瞬瞬时时的的重负荷重负荷冲击冲击。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 2.加

25、工参数的选择加工参数的选择1）合理选择切削用量合理选择切削用量切切削削用用量量（ap、f、v）选选择择是是否否合合理理，对对于于能能否否充充分分发发挥挥机机床床的的潜潜力力与与刀刀具具的的切切削削性性能能，实实现现优优质质、高高产产、低低成成本本和和安安全全操操作作具具有有很很重重要要的的作作用用。一一些些资资料上推荐的切削用量数据如表料上推荐的切削用量数据如表5.3所示。所示。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 表表5.3数控车削用量表数控车削用量表第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 2）合理选择刀具合理选择刀具刀刀具具尤尤其其是是刀刀片片的的选选择择是是保保证证

26、加加工工质质量量和和加加工工效效率率的的重重要要环环节节。零零件件材材质质的的切切削削性性能能、毛毛坯坯余余量量、尺尺寸寸精精度度和和表表面面粗粗糙糙度度要要求求以以及及机机床床的的自自动动化化程程度度等等都都是是选择刀片的重要依据选择刀片的重要依据。数数控控车车床床能能兼兼作作粗粗、精精车车削削，粗粗车车时时要要选选强强度度高高、耐耐用用度度好好的的刀刀具具，以以满满足足粗粗车车时时大大背背吃吃刀刀量量、大大进进给给量量的的要要求求；精精车车时时要要选选精精度度高高、硬硬度度高高、耐耐用用度度好好的的刀具，刀具，以保证加工以保证加工精度的要求。精度的要求。第第5 5章章 典型机床数控编程典型

27、机床数控编程 3.锥的切削锥的切削1）车锥原理车锥原理在在车车床床上上车车外外圆圆锥锥时时可可以以分分为为车车正正锥锥和和车车倒倒锥锥两两种种情情况况，而而每每一一种种情情况况又又有有两两种种加加工工路路线线。图图5.20所所示示为为车车正正锥锥的的两两种种加加工工路路线线，当当按按图图（a）的的加加工工路路线线车车正正锥锥时时，需需要要计计算算终终刀刀距距S。假假设设圆圆锥锥大大径径为为D，小小径径为为d，锥锥长长为为L，背背吃吃刀刀量量为为ap，则则由由相相似似三三角角形形可得：可得：即 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 当当按按图图（b）的的走走刀刀路路线线车车正正锥锥时

28、时，则则不不需需要要计计算算终终刀刀距距S，只只要要确确定定了了背背吃吃刀刀量量ap即即可可车车出出圆圆锥锥轮轮廓廓。但在每次切削中，但在每次切削中，背吃刀量是变化的。背吃刀量是变化的。图图5.21为为车车倒倒锥锥的的两两种种加加工工路路线线，车车锥锥原原理理与与正正锥相同。锥相同。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.20 车正锥的加工路线 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.21 车倒锥的加工路线 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 2）车锥举例车锥举例用用30mm的的棒棒料料毛毛坯坯，3号号刀刀为为外外圆圆刀刀，车车削削如如图图5.22

29、所所示示的的正正锥锥。通通过过分分析析，确确定定分分三三次次走走刀刀，前前两两次次背背吃吃刀刀量量ap=2mm，最最后后一一次次背背吃吃刀刀量量ap=1mm。按按第一种车锥路线进行加工，第一种车锥路线进行加工，终刀距终刀距S1=8mm；S2=16mm。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.22 车锥编程实例 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 4.圆弧圆弧的车法的车法1）车锥法车锥法在在车车圆圆弧弧时时，不不可可能能用用一一刀刀就就把把圆圆弧弧车车好好，因因为为这这样样吃吃刀刀量量太太大大，容容易易打打刀刀。可可以以先先车车一一个个圆圆锥锥，再再车车圆圆弧弧，但

30、但要要注注意意车车锥锥时时起起点点和和终终点点的的确确定定，若若确确定定不不好好则则可可能能损损伤伤圆圆弧弧表表面面，也也有有可可能能将将余余量量留留得得太太大大。确定起点和终点的方法如图确定起点和终点的方法如图5.23所示所示.第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.23 车锥法 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.24 车圆法 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 2）车圆法车圆法对对于于较较复复杂杂的的圆圆弧弧，用用车车锥锥法法较较复复杂杂，也也可可用用车车圆圆法法，即即用用不不同同半半径径的的圆圆来来车车削削，最最终终将将所所需需的的圆圆

31、弧弧车车出出来来。如如图图5.24所所示示，起起刀刀点点A和和终终点点B的的确确定定方方法法如如下下：连连接接OA、OB，则则此此时时车车削削圆圆弧弧的的半半径径为为R1=OA=OB，因此因此每刀切削深度：每刀切削深度：（P为分刀次数）第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 5.孔的加工孔的加工对对于于孔孔加加工工，不不同同的的数数控控系系统统有有不不同同的的指指令令。本本系系统统孔孔加加工工所所使使用用的的指指令令为为直直线线插插补补指指令令G01，下下面面以图以图5.25为例说明孔加工的编程方法。为例说明孔加工的编程方法。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.2

32、5 孔加工编程实例 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 6.单一固定循环单一固定循环G90在在前前面面介介绍绍的的加加工工程程序序中中，一一个个G指指令令对对应应机机床床的的一一个个动动作作，一一个个加加工工需需要要用用若若干干个个程程序序段段实实现现。为为了了缩缩短短程程序序长长度度，提提高高编编程程效效率率，FANUC-0TD系系统统提提供供了了固固定定循循环环指指令令，每每个个固固定定循循环环能能够够完完成成一一个个典典型型加加工工的的一一系系列列动动作作。G90为为单单一一加加工工固固定定循循环环指指令令，用于用于圆柱面圆柱面和和圆锥面圆锥面的循环切削。的循环切削。第第5

33、 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 （1）外圆切削循环，外圆切削循环，指令格式如下：指令格式如下：G90X（U）_Z（W）_F_；如图如图5.26所示，所示，刀具从循环起点开始按刀具从循环起点开始按矩形循环矩形循环，最后又回到循环起点。最后又回到循环起点。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图图5.26外圆切削循环外圆切削循环第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 所示的工件，所示的工件，其有关程序如下：其有关程序如下：N05G90X35.0Z30.0F60.0；N06X30.0；N07X25.0；第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图图5.27外

34、圆切削循环加工实例外圆切削循环加工实例第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 (2)锥面切削循环，锥面切削循环，指令格式如下：指令格式如下：G90X（U）_Z（W）_R_F_；如如图图5.28所所示示，R为为锥锥体体大大小小端端的的半半径径差差。锥锥面面起起点点坐坐标标大大于于终终点点坐坐标标时时R为为正正，反反之之为为负负。加加工工如如图图5.29所示的工件，所示的工件，其有关程序如下：其有关程序如下：N05G90X40.0Z-40.0R-5.0F40.0；N06X35.0；N07X30.0；第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图图5.28车锥面循环车锥面循环第第5

35、5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图图5.29锥面切削循环加工实例锥面切削循环加工实例第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 7.外圆粗车循环外圆粗车循环G71G71为为复复合合加加工工固固定定循循环环，用用于于外外（内内）圆圆多多刀刀循环粗车加工，循环粗车加工，其指令格式如下：其指令格式如下：G71U(d)R(e)G71P（ns）Q（nf）U（u）W（w）F_S_T_；N(ns)第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 从序号从序号ns至至nf的程序段，的程序段，指定指定A到到B间的移动指令间的移动指令F_S_T_N(nf)第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数

36、控编程 如如图图5.30所所示示，C是是粗粗车车循循环环的的起起刀刀点点，w是是轴轴向向精精车车余余量量，u2是是径径向向精精车车余余量量，d是是切切削削深深度度，e是是回回刀刀时时的的径径向向退退刀刀量量。R表表示示快快速速进进给给，F表表示示切切削削进给。进给。当粗车当粗车内圆内圆时，时，径向精车余量径向精车余量d应指定为应指定为负值负值。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图图5.30外圆粗车循环外圆粗车循环第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图图5.31端面粗车循环端面粗车循环第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 8.端面粗车循环端面粗车循环G7

37、2G72用用于于圆圆柱柱棒棒料料毛毛坯坯端端面面方方向向粗粗车车，如如图图5.31所所示，示，指令格式如下：指令格式如下：G72W（d）R(e)G72P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F_S_T_；其其中中，d、e、ns、nf、u、w的的含含义义与与G71相同。相同。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 9.成型粗加工复合循环成型粗加工复合循环G73G73用用于于重重复复切切削削一一个个已已经经锻锻造造、铸铸造造加加工工成成型型的工件，的工件，其指令格如下：其指令格如下：G73U(i)W(k)R(d)G73P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F_S_T_；N(ns)；指定沿指定沿

38、AAB的加工路线的加工路线N(nf)第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 其中：其中：iX轴方向的总退刀距离轴方向的总退刀距离(半径值半径值)；kZ轴方向的总退刀距离；轴方向的总退刀距离；d重复加工次数；重复加工次数；ns精加工形状程序的第一个段号；精加工形状程序的第一个段号；nf精加工形状程序的最后一个段号；精加工形状程序的最后一个段号；uX方向精加工余量及方向（直径）；方向精加工余量及方向（直径）；wZ方向精加工余量及方向。方向精加工余量及方向。走刀路线如图走刀路线如图5.32所示。所示。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图图5.32固定形状粗车循环固定形状粗车

39、循环G73第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 10.精车循环精车循环G70当当用用G71、G72、G73粗粗车车工工件件后后，可可以以用用G70指指令令完完成成精精车车循循环环，即即让让刀刀具具按按粗粗车车循循环环指指令令的的精精加加工工路线切除粗加工中留下的余量。路线切除粗加工中留下的余量。其指令格式如下：其指令格式如下：G70P（ns）Q（nf）其其中中，ns指指定定精精车车循循环环的的第第一一个个程程序序段段号号；nf指指定精车循环的最后一个程序段号。定精车循环的最后一个程序段号。在在精精车车循循环环G70状状态态下下，ns至至nf程程序序中中指指定定的的F、S、T有有效效

40、；当当ns至至nf程程序序中中不不指指定定F、S、T时时，粗粗车循环中指定的车循环中指定的F、S、T有效。有效。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图图5.33所所示示为为采采用用G71外外圆圆粗粗车车循循环环与与G70精精车车循循环环的的例例子子。毛毛坯坯为为棒棒料料，粗粗加加工工切切削削深深度度为为7mm，进进给给量量0.3mmr，主主轴轴转转速速为为500rmin，主主轴轴转转速速为为500r/min，精精加加工工余余量量X向向4mm(直直径径上上)，Z向向2mm，进进给给量量为为0.15mm/r，主主轴轴转转速速为为800r/min，程序起点如图所示。程序起点如图所示。第

41、第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.33 G71、G70指令加工实例 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图图5.34使用使用G70功能可能出现的碰撞功能可能出现的碰撞第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图图5.35G73、G70加工实例加工实例第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 11.简单螺纹切削循环简单螺纹切削循环G92G92为为简简单单螺螺纹纹循循环环，用用于于切切削削锥锥螺螺纹纹和和圆圆柱柱螺螺纹纹，该该指指令令与与单单一一固固定定循循环环基基本本相相同同，只只是是F后后边边的的进给量改为进给量改为螺距螺距值，值，指令格式如下

42、：指令格式如下：G92X（U）_Z（W）_R（I）_F_；第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图图5.36螺纹循环螺纹循环G92(a)圆锥螺纹循环；圆锥螺纹循环；(b)圆柱螺纹循环圆柱螺纹循环第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 切削时应注意以下四个参数。切削时应注意以下四个参数。1）螺纹牙型高度螺纹牙型高度（螺纹总切深）（螺纹总切深）螺螺纹纹牙牙型型高高度度是是指指螺螺纹纹牙牙型型上上牙牙顶顶到到牙牙底底之之间间垂垂直直于于螺螺纹纹轴轴线线的的距距离离，如如图图5.37中中的的H所所示示，它它是是车车削时车刀的总切入深度。削时车刀的总切入深度。第第5 5章章 典型机

43、床数控编程典型机床数控编程 图图5.37螺纹牙型的高度螺纹牙型的高度第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 根根据据国国标标GB19219781规规定定，普普通通螺螺纹纹的的牙牙型型理理论论高高度度H=0.866P，实实际际加加工工时时，由由于于螺螺纹纹车车刀刀刀刀尖尖半半径径的的影影响响，螺螺纹纹的的实实际际切切深深有有变变化化。根根据据GB19781规规定定，螺螺纹纹车车刀刀可可在在牙牙底底最最小小削削平平高高度度H8处处削削平平或倒圆，或倒圆，则螺纹实际牙型高度可按下式计算：则螺纹实际牙型高度可按下式计算：h=H-2（H8）=0.6495P式中：式中：H螺纹原始三角形高度，螺纹

44、原始三角形高度，H=0.866Pmm；P螺距（单位为螺距（单位为mm）。）。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 2）螺纹起点与螺纹终点径向尺寸螺纹起点与螺纹终点径向尺寸螺纹加工中，螺纹加工中，径向起点（编程大径）的确定决定径向起点（编程大径）的确定决定于螺纹大径。于螺纹大径。3）螺纹起点与螺纹终点轴向尺寸螺纹起点与螺纹终点轴向尺寸由由于于车车螺螺纹纹起起始始时时有有一一个个加加速速过过程程，结结束束前前有有一一个个减减速速过过程程，在在这这段段距距离离中中螺螺距距不不可可能能保保持持均均匀匀，因因而而车车螺螺纹纹时时，两两端端必必须须设设置置足足够够的的升升速速进进刀刀段段和和减

45、减速速退刀段退刀段。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 4）分层切削深度分层切削深度如如果果螺螺纹纹牙牙型型较较深深、螺螺距距较较大大，可可分分几几次次进进给给，每每次次进进给给的的背背吃吃刀刀量量用用螺螺纹纹深深度度减减精精加加工工背背吃吃刀刀量量所所得得的的差差按按递递减减规规律律分分配配，如如图图5.38所所示示。常常用用螺螺纹纹切切削的进给次数与背吃削的进给次数与背吃刀量可参考表刀量可参考表5.4选取。选取。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.38 螺纹进刀切削方法 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 表5.4 常用螺纹切削的进给次数与背

46、吃刀量 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.39 使用G92加工实例 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 12.复合螺纹切削循环复合螺纹切削循环G76复合螺纹切削循环指令复合螺纹切削循环指令G67的格式如下：的格式如下：G76P(m)(r)(a)Q(dmin)R(d)G76X(W)Z(W)R(I)P(k)Q(d)F(f)第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 13.子程序子程序在在编编制制加加工工程程序序过过程程中中，如如果果有有一一组组程程序序段段在在一一个个程程序序中中多多次次出出现现或或者者在在

47、几几个个程程序序中中都都要要使使用用它它，则则可可以以将将这这个个典典型型的的加加工工程程序序编编制制成成固固定定程程序序，单单独独命命名，名，这种程序段称为这种程序段称为子程序子程序。使使用用子子程程序序可可以以减减少少不不必必要要的的编编程程重重复复，从从而而达达到到简简化化编编程程的的目目的的。主主程程序序可可以以调调用用子子程程序序，子子程程序序也也可可以以调调用用下下一一级级子子程程序序。子子程程序序必必须须在在主主程程序序结结束束指令后建立，指令后建立，其其作用作用相当于一个相当于一个固定循环固定循环。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 子程序调用指令子程序调用指令M

48、98的格式如下：的格式如下：M98P_L_；其中，其中，P为为子程序号子程序号，L为子程序为子程序重复调用次数重复调用次数。子子程程序序必必须须以以M99结结尾尾，表表示示子子程程序序运运行行结结束束，请返回到主程序。请返回到主程序。子程序调用下一级子程序称为子程序调用下一级子程序称为嵌套嵌套。图图5.40所所示示为为车车削削不不等等距距槽槽的的示示例例。对对等等距距槽槽采采用循环比较简单，用循环比较简单，而不等距槽则调用子程序较为简单。而不等距槽则调用子程序较为简单。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.40 子程序编程示例 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程

49、 5.1.4数控车床编程实例数控车床编程实例某某零零件件图图如如图图5.41所所示示，需需要要在在数数控控车车床床上上对对该该零零件件进进行行精精加加工工，其其中中85mm部部分分不不加加工工，要要求求编编制精加工程序。制精加工程序。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 图5.41 车削零件示例 第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 1.根根据据图图纸纸要要求求按按先先主主后后次次的的加加工工原原则则确确定定工工艺艺路线路线（1）先先从从左左至至右右切切削削外外轮轮廓廓面面，其其路路线线为为：倒倒角角切切削削螺螺纹纹的的实实际际外外圆圆切切削削锥锥面面部部分分车车削削6

50、2mm外外圆圆倒倒角角车车80mm外外圆圆切切削削圆圆弧弧部部分分车车80mm外圆。外圆。（2）切切3mm45mm的槽。的槽。（3）车车M481.5的螺纹。的螺纹。第第5 5章章 典型机床数控编程典型机床数控编程 2.选择刀具并绘制刀具布置图选择刀具并绘制刀具布置图根根据据加加工工要要求求需需选选用用三三把把刀刀具具：一一号号刀刀车车外外圆圆，二号刀二号刀切槽切槽，三号刀三号刀车螺纹车螺纹。在在绘绘制制刀刀具具布布置置图图时时，要要正正确确选选择择换换刀刀点点，以以避避免免换换刀刀时时刀刀具具与与机机床床、工工件件及及夹夹具具发发生生碰碰撞撞现现象象。本本例换刀点选为例换刀点选为A（200，3