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数控车床零件编程与加工 FANUC0iMateTC系统 现代制造技术实验室 目录 第1章数控编程基础 1 1数控 数控编程的概念 1 2坐标系的设定 1 3绝对坐标编程及增量坐标编程 1 4数控程序的格式及组成 第2章指令解释及编程 2 1FANUC0i MateTC数控车床系统的基本指令表 2 2F S T功能 2 2 1进给功能 F功能 2 2 2主轴转速功能 S功能 2 2 3刀具功能 T功能 2 3有关坐标的指令 2 4有关运动的指令 2 4 1快速定位指令 G00 2 4 2直线插补指令 G01 2 4 3圆弧插补指令 G02 G03 2 5程序暂停指令 G04 2 6刀尖圆弧半径补偿指令 G41G42G40 2 7螺纹切削指令 G32 2 8回参考点指令 G27 G29 2 8 1返回参考点检查 G27 2 8 2自动返回参考点 G28 2 8 3从参考点返回 G29 2 9单一固定循环指令 G90 G92 G94 2 9 1内外直径 轴向 的切削循环G90 2 9 2切削螺纹循环G92 2 10复合固定循环指令 G71 G76 2 10 1外圆粗车固定循环 G71 2 10 2端面车削固定循环 G72 2 10 3成型加工复式循环 G73 2 10 4精加工循环 G70 2 10 5端面啄式钻孔 Z向切槽循环 G74 2 10 6外径 内径啄式钻孔 X向切槽循环 G75 2 10 7螺纹切削循环 G76 2 11子程序 2 9 3台阶切削循环G94 2 12加工实例 第3章数控车床的操作 3 1数控车床控制面板的组成 3 2数控车床的数控系统操作面板 3 3机床操作面板 3 4数控车床的基本操作 3 4 1机床的开启及原点复位 3 4 2手动操作机床 3 4 3程序的编辑 3 4 4刀具补偿值的输入 3 4 5工件原点偏移值的输入 3 4 6图形模拟 3 4 7对刀 第1章数控编程基础 1 1数控 数控编程的概念 数控 NumericalControlNC 是指用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法 数控编程是指将加工顺序 工件与刀具相对运动轨迹的尺寸数据 工艺参数 主轴运动 进给运动 进给量等 以及辅助操作 换刀 冷却液开关 工件夹紧松开 等加工信息 用规范的文字 数字 符号组成的代码 按一定格式编写成加工程序单的过程 数控编程的分类 数控程序的分类 1 2坐标系的设定 1 机床坐标系的设定 机床欲对工件的车削进行程序控制 必须首先设定机床坐标系 数控车床坐标系的概念有机床原点 机床坐标系以及机床参考点 机床原点是机床上的一个固定点 数控车床一般将其设定在卡盘前端面或后端面的中心 机床坐标系 X Z 机床坐标系 机床坐标系是以机床原点为坐标原点建立的X Z轴两维坐标系 Z轴与主轴中心线重合 为纵向进刀方向 X轴与主轴垂直 为横向进刀方向 采用右手笛卡儿直角坐标系 机床参考点是机床坐标系中一个固定不变的位置点 是用于对机床工作台 滑板与刀具相对运动的测量系统进行标定和控制的点 该点在机床制造厂出厂时已调试好 并将数据输入到数控系统中 机床参考点通常设在机床各轴靠近正向极限的位置 通过减速行程开关粗定位而由零位点脉冲精确定位 数控车床开机时 必须先确定机床参考点 我们也称之为刀架返回机床参考点的操作 只有机床参考点确定以后 车刀移动才有了依据 否则 不仅编程无基准 还会发生碰撞等事故 注意 2 工件坐标系的设定 当采用绝对值编程时 必须首先设定工件坐标系 该坐标系与机床坐标系是不重合的 设定工件坐标系就是以工件原点为坐标原点 确定刀具起始点的坐标值 工件坐标系设定后 屏幕上显示的是车刀刀尖相对工件原点的坐标值 编程时 工件各尺寸的坐标值都是相对工件原点而言的 因此 数控车床的工件原点又是程序原点 工件坐标系的原点就是工件原点 而工件原点是人为设定的 数控车床工件原点一般设在主轴中心线与工件左端面或右端面的交点处 1 3绝对坐标编程及增量坐标编程 数控加工程序中表示几何点的坐标位置有绝对值和增量值两种方式 绝对值是以 工件原点 为依据来表示坐标位置 增量值是以相对于 前一点 位置坐标尺寸的增量来表示坐标位置 在数控程序中绝对坐标与增量坐标可单独使用 也可在不同程序段上交叉设置使用 数控车床上还可以在同一程序段中混合使用 使用原则主要看何种方式编程更方便 1 4数控程序的格式及组成 数控程序由程序名 程序段和相应的指令代码组成 如下面的程序 O0001N100G92X0 Y0 Z0 N102G43X 50 0Y0 F300 N104G02X50 0R50 0 N106G01G40X0 Y0 N108M30 程序名O0001 程序号地址码 程序编号 程序段N102G01X70 0Y50 0Z 10 F300 程序段号 运动方式指令 坐标移动指令 进给速度指令 第2章指令解释及编程 2 1FANUC0i MateTC数控车床系统的基本指令表 FANUC0i MateTC数控系统中常见的G指令和M指令功能表见2 1和表2 2 表2 1G指令功能表 表2 2M指令功能表 带 者表示开机时会初始化的代码 关于M功能的几点说明 1 M00 程序暂停程序中若使用M00指令 于执行至M00指令时 程序即停止执行 且主轴停止 切削液关闭 若欲再继续执行下一段程序 只要按下循环启动 CYCLESTART 键即可 2 M01 选择停止M01指令必须配合执行操作面板上的选择性停止功能键OPTSTOP一起使用 若此键 灯亮 时 表示 ON 则执行至M01时 功能与M00相同 若此键 灯熄 时 表示 OFF 则执行至M01时 程序不会停止 继续往下执行 3 M02 程序结束此指令应置于程序最后 表示程序执行到此结束 此指令会自动将主轴停止 M05 及关闭切削液 M09 但程序执行指针不会自动回到程序的开头 4 M03 主轴正转程序执行至M03 主轴即正方向旋转 由主轴向尾座看 顺时针方向旋转 5 M04 主轴反转程序执行至M04 主轴即反方向旋转 由主轴向尾座看 逆时针方向旋转 6 M05 主轴停止程序执行至M05 主轴即瞬间停止 此指令用于下列情况 程序结束前 但一般常可以省略 因为M02 M30指令 皆包含M05 若数控车床有主轴高速挡 M42 主轴低速挡 M41 指令时 在换挡之前 必须使用M05 使主轴停止 再换挡 以免损坏换挡机构 主轴正 反转之间的转换 也必须加入此指令 使主轴停止后 再变换转向指令 以免伺服电机受损 7 M08 切削液开程序执行至M08 即启动润滑油泵 8 M09 切削液关用于程序执行完毕之前 将润滑油泵关闭 停止喷切削液 该指令常可省略 因为M02 M30指令 都包含M09 9 M30 程序结束复位此指令应置于程序最后 表示程序执行到此结束 此指令会自动将主轴停止 M05 及关切削液 M09 且程序执行指针会自动回到程序的开头 以方便此程序再次被执行 此即是M02指令不同之处 故程序结束大都使用M30较方便 10 M98 子程序调用当程序执行M98指令时 控制器即调用M98所指定的子程序出来执行 该指令格式为 M98P 调用次数 若省略则调用一次 子程序号 11 M99 子程序结束并返回主程序此指令用于子程序最后程序段 表示子程序结束 且程序执行指针跳回主程序中M98下一程序段继续执行 M99指令也可用于主程序最后程序段 此时程序执行指针会跳回主程序的第一程序段继续执行此程序 所以此程序将一直重复执行 除非按下RESET键才能中断执行 使用M指令时 一程序段只允许出现一个 若同时出现两个以上 则以最后面的M代码有效 前面的M代码将被忽略而不执行 例如 G97S2000M03M08 则执行此程序段时 主轴不会正转 只有切削液开 注意 2 2F S T功能 2 2 1 进给功能 F功能 功能用于指定进给速度 它有每转进给和每分进给两种指令模式 1 每分钟进给模式 G98 格式 G98 F 该指令在F后面直接指定刀具每分钟的进给量 G98为模态指令 在程序中指定后 直到G99被指定前 一直有效 图a G98指令 2 每转进给模式 G99 格式 G99 F 该指令在F后面直接指定主轴转一转刀具的进给量 G99为模态指令 在程序中指定后 直到G98指定以前一直有效 机床通电后 该指令为系统默认状态 图b G99指令 2 2 2 主轴转速功能 S功能 S功能用于指定主轴转速 它有恒线速度控制和恒转速控制两种指令方式 并可以限制主轴最高转速 1 主轴最高转速限制 G50 格式 G50S 例如 G50S2000 表示设定主轴最高转速为2000r min该指令可以防止因主轴转速过高 离心力太大 产生危险及影响机床寿命 2 恒线速度控制 G96 格式 G96S 例如 G96S180M03 表示主轴正转 使切削点的线速度为180m min 该指令在车削端面或工件直径变化较大时使用 转速与线速度的转换关系为 n 1000 d 线速度d 切削点的直径n 主轴的转速 3 恒线速度控制取消 G97 指令格式 G97S S后面的数字表示恒线速度控制取消后的主轴转速 如S未指定 将保留G96的最终值 例如 G97S1500M03 表示主轴以1500r min转速正转恒转速控制一般在车螺纹或车削工件直径变化不太大时使用 该指令可以设定主轴转速并取消恒线速度控制 2 2 3 刀具功能 T功能 指令格式T T后的前两位表示刀具号 后两位为刀具补偿号 例如 T0808 表示选择8号刀 用8号刀具补偿 T0212 表示选择2号刀 用12号刀具补偿 T0300表示取消刀具补偿 刀具补偿包括刀具长度补偿和刀尖圆弧半径补偿 2 3 有关坐标的指令 1 坐标的取法 Z轴 X轴 主轴轴线方向 主轴径向方向 正方向 刀具远离工件的方向 2 绝对值和增量值 绝对值 X Z 增量值 U W X 直径尺寸 Z 轴向尺寸 U 增量的两倍 W 增量值 3 G54 G59工件坐标系选择 格式 G54 G55 G59 X Z 功能 确定工件坐标系原点在机床坐标系的位置 通过使用G54 G59命令 最多可设置六个工件坐标系 1 6 在接通电源和完成了原点返回后 系统自动选择工件坐标系1 G54 在有 模态 命令对这些坐标做出改变之前 它们将保持其有效性 2 4 有关运动的指令 2 4 1 快速定位指令 G00 指令格式G00X U Z W 指令说明 X Z后面的值为终点坐标值 U W后面的值是现在点与目标点之间的距离与方向 指令功能 这个指令把刀具从当前位置移动到指令指定的位置 在绝对坐标方式下 或者移动到某个距离处 在增量坐标方式下 点击这里看动画效果 此时的刀具一般处于非加工状态 其速度不需要指定 而是由所使用的机床决定 例 如图所示 刀具从换刀点A 刀具起点 快速进给到B点 试分别用绝对坐标方式和增量坐标方式编写G00程序段 增量坐标编程 G00U 60 0W 80 0 绝对坐标编程 G00X40 0Z122 0 2 4 2 直线插补指令 G01 指令格式G01X U Z W F 指令功能G01指令是以直线方式和指令给定的移动速度 从当前位置移动到指令位置 指令说明X Z要求移动到的位置的绝对坐标值 U W要求移动到的位置的增量坐标值 F以F给定速度进行切削加工 在无新的F指令替代前一直有效 点击这里看动画效果 例 如图所示 设零件各表面已完成粗加工 试分别用绝对坐标方式和增量坐标方式编写G00 G01程序段 绝对坐标程序 G00X18 0Z2 0 A BG01X18 0Z 15 0F50 B CG01X30 0Z 26 0 C DG01X30 0Z 36 0 D EG01X42 0Z 36 0 E F增量坐标程序 G00U 62 0W 58 0 A BG01 17 0 50 G01U12 0W 11 0 G01W 10 0 G01U12 0 2 4 3 圆弧插补指令 G02 G03 指令格式 指令功能 G02 G03指令表示刀具以 进给速度从圆弧起点向圆弧终点进行圆弧插补 指令说明 1 G02为顺时针圆弧插补指令G03为逆时针圆弧插补指令 点击这里看G02动画效果 朝着圆弧所在平面的另一坐标轴的负方向看 顺为G02 逆为G03 点击这里看G03动画效果 2 X Z为圆弧终点坐标值U W为圆弧终点相对于圆弧起点的坐标增量 3 R为圆弧半径 最大180 R编程只适用于非整圆的圆弧插补 4 圆弧中心由I K确定 无论是绝对坐标 还是增量坐标 I K都采用增量值 圆心坐标 I K 中的I是一圆弧起点到圆心之X轴的距离 K是圆弧起点到圆心之Z轴的距离 方向一致取正 相反为负 例 如图所示 走刀路线为A B C D E F 试分别用绝对坐标方式和增量坐标方式编程 绝对坐标编程G03X34 0Z 4 0R4 0F50A BG01Z 20 0 B CG02Z 40 0R20 0 C DG01Z 58 0 D EG02X50 0Z 66 0I8 0 或R8 0 E F增量坐标编程G03U8W 4k 4 或 4 0 50 A BG01W 16 0 B CG02W 20 0R20 0 C DG01W 18 0 D EG02U16 0W 8 0I8 0 或R8 0 E F 2 5 程序暂停指令 G04 指令格式 G04 X 单位 秒 U 单位 秒 P 单位 毫秒 指令说明 利用暂停指令 可以推迟下个程序段的执行 推迟时间为指令的时间 U X P均为暂停时间 单位 秒 在用地址P表示暂停时间时不能用小数点表示法 例如 若要停止2秒 则可写成如下几种格式 G04X2 0 或 G04U2 0 或 G04P2000 G04应用场合 在车削沟槽或钻孔时 为使槽底或孔底得到准确的尺寸精度及光滑的加工表面 在加工槽底时 应该暂停一适当时间 使工件回转一周以上 使用G96 主轴以恒线速度回转 车削工件轮廓后 改成G97 主轴以恒定转速回转 车削螺纹 指令暂停一段时间 使主轴转速稳定后再执行车削螺纹 以保证螺距加工精度要求 2 6 刀尖圆弧半径补偿指令 G41G42G40 指令格式G41 G42 G40 G01 G00 X U Z W 指令功能G41为刀尖圆弧半径左补偿 G42为刀尖圆弧半径右补偿 G40是取消刀尖圆弧半径补偿 点击这里看动画效果 建立刀尖半径补偿的原因 编程时 通常都将车刀刀尖作为一点来考虑 但实际上刀尖处存在圆角 如图所示 当用按理论刀尖点编出的程序进行端面 外径 内径等与轴线平行或垂直的表面加工时 是不会产生误差的 但在进行倒角 锥面及圆弧切削时 则会产生少切或过切现象 具有刀尖圆弧自动补偿功能的数控系统能根据刀尖圆弧半径计算出补偿量 避免少切或过切现象的产生 补偿方向 从刀具延工件表面切削运动方向看 刀具在工件的左边还是在右边 因坐标系变化而不同 如下 刀具运动轨迹示意图 补偿原则 取决于刀尖圆弧中心的动向 它总是与切削表面法向里的半径矢量不重合 因此 补偿的基准点是刀尖中心 通常 刀具长度和刀尖半径的补偿是按一个假想的刀刃为基准 因此为测量带来一些困难 把这个原则用于刀具补偿 应当分别以X和Z的基准点来测量刀具长度刀尖半径R 以及用于假想刀尖半径补偿所需的刀尖形式号0 8 刀尖方向代码 右图为后刀架代码 注意 G40 G41 G42只能同G00 G01结合编程 不允许同G02 G03等其它指令结合编程 因此 在编入G40 G41 G42的G00与G01前后两个程序段中X Z至少有一值变化 在调用新刀具前必须用G40取消补偿 在使用G40前 刀具必须已经离开工件加工表面 G00X20 0Z2 0 快进至A0点 G42G01X20 0Z0 0 刀尖圆弧半径右补偿A0 A1 Z 20 0 A1 A2 X40 0Z 40 0 A2 A3 A4 G40G01X80 0Z 40 0 退刀并取消刀尖圆弧半径补偿A4 A5 例题如图所示 运用刀具半径补偿指令编程 2 7 螺纹切削指令 G32 指令格式G32X U Z W F E 指令功能 切削加工圆柱螺纹 圆锥螺纹和平面螺纹 2 F 公制螺纹的导程 螺距 E 英制螺纹的导程 指令说明 1 X U Z W 螺纹切削的终点坐标值 起点和终点的X坐标值相同 不输入X或U 时 进行直螺纹切削 X省略时为圆柱螺纹切削 Z省略时为端面螺纹切削 X Z均不省略时为锥螺纹切削 点击这里看动画效果 注意的事项 主轴转速 不应过高 尤其是是大导程螺纹 过高的转速使进给速度太快而引起不正常 一些资料推荐的最高转速为 主轴转速 转 分 1200 导程 80 切入 切出的空刀量 为了能在伺服电机正常运转的情况下切削螺纹 应在Z轴方向有足够的空切削长度 一些资料推荐的数据如下 切入空刀量 2倍导程 切出空刀量 0 5倍导程 换言之 就是螺纹切削应注意在两端设置足够的升速进刀段 1和降速退刀段 2 例1 试编写右图所示螺纹的加工程序 螺纹导程4mm 升速进刀段 1 3mm 降速退刀段 2 1 5mm 螺纹深度2 165mm 程序 G00U 62 0 G32W 74 5F4 G00U62 0 W74 5 U 64 0 G32W 74 5 G00U64 0 W74 5 例2 试编写右图所示圆锥螺纹的加工程序 螺纹螺距 4mm 1 3 5mm 2 3 5mm 总切深1mm 单边 分两次切入 程序 G00X28 0Z3 0 第一次切入0 5mmG32X51 W 77 0F4 锥螺纹第一次切削G00X55 0 刀具退出W77 0 Z向回起点X27 0 第二次再进刀0 5mmG32X50 0W 77 0F4 锥螺纹第二次切削G00X55 0 刀具退出W77 0 Z向回起点 2 8 回参考点指令 G28 指令格式 G28X U Z W 指令功能 使刀具从当前位置以快速定位 G00 移动方式 经过中间点回到参考点 指令解释 X Z是刀具经过中间点的绝对坐标值 U W为刀具经过的中间点相对起点的增量坐标 2 9 单一固定循环指令 G90G92G94 2 9 1内外直径 轴向 的切削循环G90 1 圆柱切削循环指令 指令格式 G90X U Z W F 指令说明X Z表示切削终点坐标值 U W表示切削终点相对循环起点的坐标分量 F表示进给速度 指令功能该指令用在径向余量比轴向余量多时 简化编程 该指令将刀具 切入 切削 退刀 返回 1 2 3 4 用一个指令 G90 完成 点击这里看动画效果 例 应用圆柱面切削循环功能加工下图所示零件 程序 N10T0101 N20M03S1000 N30G00X55 0Z2 0 起刀位置N40G90X45 0Z 25 0F0 2 切削循环N50X40 0 第二刀N60X35 0 切削到尺寸N70G00X200 0Z100 0 N80M05 N90M30 2 圆锥切削循环指令 指令格式G90X U Z W R F 指令说明X Z表示切削终点坐标值 U W表示切削终点相对循环起点的增量坐标 R切削起点与切削终点的直径值除以2 必须指定锥体的 R 值 F表示进给速度 指令功能切削循环功能及用法与圆柱切削循环功能相同 点击这里看动画效果 R 正负的判断 如果切削起点的X向坐标小于终点的X向坐标 R值为负 反之为正 例 圆锥切削循环功能加工图所示零件 编程 G00X70 0Z5 0 起刀位置G90X65 Z 35 R 5 0F0 3 切削循环X60 0 第二刀X55 0 第三刀X50 0 切削到尺寸G00X100 0Z100 0 回换刀点 2 9 2切削螺纹循环G92 1 直螺纹指令格式G92X U Z W F 指令说明X Z表示切削终点坐标值 U W表示螺纹终点相对循环起点的增量坐标 F螺纹导程 螺纹切削循环指令把 快速进刀 螺纹切削 快速退刀 返回起点 四个动作作为一个循环 还能在螺纹车削结束时 按要求有规则退出 称为螺纹退尾倒角 因此可在没有退刀槽的情况下车削螺纹 指令功能 用于圆柱螺纹循环切削 在使用G92前 只须把刀具定位到一个合适的起点位置 X方向处于退刀位置 执行G92时系统会自动把刀具定位到所需的切深位置而G32则不行 起点位置的X方向必须处于切入位置 点击这里看动画效果 例 试编写图所示圆柱螺纹的加工程序 程序 G00X35 0Z104 0 起刀位置G92X29 2Z53 0F1 5 螺纹切削循环X28 6 第二刀X28 2 第三刀X28 04 切削到尺寸G00X200 0Z200 0 回换刀点 2 锥螺纹指令格式G92X U Z W R F 指令说明X Z表示切削终点坐标值 U W表示切削终点相对循环起点的增量坐标 R螺纹部分半径之差 即螺纹切削起始点与切削终点的半径差 加工圆锥螺纹时 当X向切削起始点坐标小于切削终点坐标时 R为负 反之为正 判断方法同G90 指令功能 用于圆锥螺纹循环切削 例 试编写右图所示圆锥螺纹的加工程序 程序 G00X80 0Z62 0 起刀位置G92X49 2Z12R 20 0F1 5 螺纹切削循环X48 6 第二刀X48 2 第三刀X47 04 切削到尺寸G00X200 0Z200 0 表2 3常用公 英制螺纹牙深及推荐切削次数 续表 2 9 3台阶切削循环G94 1 平台阶面车削循环 指令格式G94X U Z W F 指令说明X Z表示端面切削终点坐标值 U W表示端面切削终点相对循环起点的增量坐标 F表示进给速度 指令功能 用于直端面车削循环 例 应用端面切削循环功能加工下图所示零件 程序 G00X85 0Z5 0 G94X30 0Z 5 0F0 2 Z 10 0 Z 15 0 2 锥端面切削循环 指令格式G94X U Z W R F 指令说明X Z表示切削终点坐标值 U W表示切削终点相对循环起点的增量坐标 R端面切削的起点相对于终点在Z轴方向的坐标分量 当起点Z向坐标小于终点Z向坐标时R为负 反之为正 F表示进给速度 指令功能用于锥端面循环车削 点击这里看动画效果 例 应用端面切削循环功能加工下图零件 程序 G94X20 0Z0 R 5 0F0 2 Z 5 0 Z 10 0 2 10 复合固定循环指令 G71 G76 指令格式G71U d R e G71P ns Q nf U u W w F f S s T t 指令说明从顺序号ns到nf的程序段 指定A及B间的移动指令 d 吃刀量 半径指定 无符号 切削方向依照AA 的方向决定 如下图 e 每次切削结束的退刀量 ns 精车加工程序第一个程序段段的顺序号 nf 精车加工程序最后一个程序段的顺序号 u X轴方向精加工余量的距离及方向 以直径表示 w Z轴方向精加工余量的距离及方向 指令功能G71指令的粗车是以多次Z轴方向走刀以切除工件余量 为精车提 G70 供一个良好的条件 适用于毛坯是圆钢的工件 2 10 1外圆粗车固定循环 G71 点击这里看动画效果 G71刀具运动轨迹示意图 注意 u w精加工余量的正负判断 如下图 F S或T功能在 G71 循环时无效 而在 G70 循环时ns nf程序段中的F S 或T功能有效 ns nf程序段中恒线速功能无效 ns nf程序段中不能调用子程序 起刀点A和退刀点B必须平行 零件轮廓A B间必须符合X轴 Z轴方向同时单向增大或单向减少 ns程序段中可含有G00 G01指令 不许含有Z轴运动指令 例 按下图所示尺寸编写外圆粗切循环加工程序 N10T0101M03S450 N20G00G42X121 0Z10 0M08 起刀位置N30G71U2 0R0 5 外圆粗车固定循环N40G71P50Q110U2 0W2 0F0 2N50G00X40 0 ns第一段 不允许有Z方向的定位 N60G01Z 30 0 N70X60 0Z 60 0 N80Z 80 0 N90X100 Z 90 0 N100Z 110 0 N110X120 0Z 130 0 nf最后一段N120G00G40X200 0Z140 0M09 N130M05 主轴停N140M30 程序 2 10 2端面车削固定循环 G72 指令格式G72W d R e G72P ns Q nf U u W w F f S s T t 指令说明 d e ns nf u w f s及t的含义与G71相同 ns程序段中可含有G00 G01指令 不许含有X轴运动指令 指令功能除了是平行于X轴外 本循环与G71相同 但粗车是以多次X轴方向走刀来切除工件余量 适用于毛坯是圆 钢各台阶面直径差较大的工件 点击这里看动画效果 G72刀具运动轨迹示意图 程序 N10T0101 N20M03S600 N30G00G41X165 0Z2 0M08 N40G72W4 0R1 0 N50G72P60Q130U1 0W1 0F0 2 N60G00Z 110 0 ns此段不允许有X方向的定位 N70G01X160 0F0 15 N80Z 80 0 N90X120Z 70 0 N100Z 50 0 N110X80 0Z 40 0 N120Z 20 0 N130X40 0Z0 nfN140G00G40X200 0Z200 0M09 N150M05 N160M30 例 按图所示尺寸编写端面粗切循加工程序 2 10 3成型加工复式循环 G73 指令格式G73U i W k R d G73P ns Q nf U u W w F f S s T t 指令说明A和B间的运动指令指定在从顺序号ns到nf的程序段中 如下图 i X轴方向退刀距离 毛坯余量 半径表示 k Z轴方向退刀距离 毛坯余量 d 分割次数 这个值与粗加工重复次数相同 ns 精加工程序第一个程序段的顺序号 nf 精加工程序最后一个程序段的顺序号 u X轴方向精加工余量的距离及方向 以直径表示 w Z轴方向精加工余量的距离及方向 指令功能 本功能用于重复切削一个逐渐变换的固定形式 用本循环 可有效的切削一个用粗加工锻造或铸造等方式已经加工成型的工件 ns nf程序段中的F S或T功能在循时环无效 而在G70时 程序段中的F S或T功能有效 加工余量的计算 毛坯 工件最小 2 u w精加工余量的正负判断 1 减1是为了少走一空刀 注意 G73刀具运动轨迹示意图 点击这里看动画效果 程序 N10T0101 N20M03S800 N30G00G42X140 0Z5 0M08 N50G73U9 5W9 5R3 X Z向退刀量9 5mm 循环3次 N60G73P70Q130U1 0W0 5F0 3 精加工余量 X向余1mm Z向余0 5mmN70G00X20 0Z0 nsN80G01Z 20 0F0 15 N90X40 0Z 30 0 N100Z 50 0 N110G02X80 0Z 70 0R20 0 N120G01X100 0Z 80 0 N130X105 0 nfN140G00G40X200 0Z200 0 N150M30 例 按下图所示尺寸编写封闭切削循环加工 2 10 4精加工循环 G70 指令格式G70P ns Q nf 指令解释ns 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 指令功能 当用G71 G72 G73粗加工完毕后 用G70精车削 切除粗加工中留下的余量 注意 1 在G71 G72 G73程序段中规定的F S和T功能无效 但在执行G70时顺序 ns 和 nf 之间指定的F S和T有效 2 当G70循环加工结束时 刀具返回到起点并读下一个程序段 3 G70到G73中ns到nf间的程序段不能调用子程序 2 10 5端面啄式钻孔 Z向切槽循环 G74 指令格式G74R e G74X u Z w P i Q k R d F f 指令说明e 退刀量 X B点的X坐标 U 从A至B增量 Z C点的Z坐标 w 从A至C增量 i X方向的移动量 无符号 直径值 单位 0 001mm k Z方向的移动量 无符号 单位 0 001mm d 刀具在切削底部的退刀量 d的符号一定是 但是如果X u 及 i省略 退刀方向可以指定为希望的符号 f 进给率 指令功能此指令用于在工件端面加工环形槽或中心孔 轴向断续切削起到断屑的作用 如果省略X U 及P 结果只在Z轴操作 用于钻孔 G74刀具运动轨迹示意图 点击这里看动画效果 例 用深孔钻削循环功能加工图所示深孔 试编写加工程序 其中 e 1 k 2000 F 0 1 程序 N10T0303 N20M03S600 N30G00X0 Z1 0 N40G74R1 0 退刀量1mmN50G74Z 80 0Q2000F0 1 每刀吃2mmN60G00Z100 0 N70M30 指令格式G75R e G75X u Z w P i Q k R d F f 指令说明e 退刀量 X B点的X坐标 U 从A至B增量 Z C点的Z坐标 w 从A至C增量 i X方向的移动量 无符号 直径值 单位 0 001mm k Z方向的移动量 无符号 单位 0 001mm d 刀具在切削底部的退刀量 d的符号一定是 但是如果X u 及 i省略 退刀方向可以指定为希望的符号 f 进给率 指令功能指令操作如下图所示 除X用Z代替外与G74相同 此指令用于加工径向环形槽或圆柱面 径向断续切削起到断屑 及时排屑的作用 2 10 6外径 内径啄式钻孔 X向切槽循环 G75 G75刀具运动轨迹示意图 点击这里看动画效果 例 试编写下图所示零件切断加工的程序 程序 N10T0101 N20M03S650 N30G00X32 0Z 13 0 N40G75R1 N50G75X20 0Z 40 0P5000Q9000F0 5 N60G00X50 0 N70Z100 0 N80M05 N90M30 退刀量1mm P X向吃刀量5mm Q Z向每次增量移动9mm 2 10 7螺纹切削循环 G76 指令格式G76P m r a Q dmin R d G76X u Z w R i P k Q d F L 指令说明m 精加工重复次数 必须用两位数字表示 范围01 99 r 螺纹末端倒角量 当螺距由L表示时 可以从0 0L到9 9L设定 单位为0 1L 两位数 从00到99 例如r 10 则倒角量 10 0 1 导程 导程 a 刀尖角度 可选择80 60 55 30 29 和0 六种中的一种 用2位数指定 m r a均用两位数表示 同时由P指定 例如当m 2 r 1 2L a 60 指定为F L是螺距 P021260mra dmin 最小切削深度 若自动计算而得的切削深度小于 dmin时 以 dmin为准 此数值不可用 小数点方式表示 例如 dmin 0 02mm 须写成Q20 半径值 单位 0 001mm d 精加工余量 X U Z W 螺纹终点坐标 X即螺纹的小径 Z即螺纹的长度 i 螺纹部分的半径差 含义及方向与G92的R相同 如果i 0 可作一般直线螺纹切削 k X轴方向之螺纹深度 以半径值表示 d 第一刀的切削深度以半径值表示 单位 0 001mm 该值不能用小数点方式表示 例如 d 0 6mm 需写成Q600 L 螺纹导程 同G32 指令功能螺纹切削循环 此指令功能比G32 G92简单 可节省编程计算时间 缩短程序 G76刀具运动轨迹示意图 点击这里看动画效果 例 试编写下图所示圆柱螺纹的加工程序 螺距为6mm 程序 G76P010060Q200R0 1 G76X60 64Z23 0R0 P3680Q1800F6 2 11子程序 子程序调用指令M98指令格式 M98P 指令说明 P后最多可以跟八位数字 前四位表示调用次数 后四位表示调用子程序号 若调用一次则可直接给出子程序号 例如 M98P46666 表示连续调用四次O6666子程序 M98P8888 表示调用O8888子程序一次 M98P12 表示调用O12子程序一次 指令功能 对于许多重复的加工指令可以编制一子程序 在使用一主程序调用 可简化程序的编制和节省CNC系统的内存空间 子程序必须有一程序号码 且以M99作为程序的结束指令 主程序调用同一子程序执行加工 最多可执行999次 且子程序亦可再调用另一子程序执行加工 最多可调用4层子程序 不同的系统其执行的次数及层次可能不同 主程序调用子程序 其执行方式如下 主程序O222 N10 N20 N30 N40M98P23333 N50 N60 N70 子程序 N10 N20 N30 M99 例1 G90内外径切削循环 2 12加工实例 程序 N10T0101 N20M03S1000 N30G00X105 0Z5 0 快速接近工件N40G90X90 0Z 80 0F0 3 粗车直径切削循环N50X85 0 第二刀吃5mmN60X80 0 第三刀吃5mmN70X75 0 第四刀吃5mmN80X70 0 切削到尺寸N90G00X150 0Z100 0 退出到安全位置N100M05 主轴停止N110M30 程序结束并返回 例2 G90锥面切削循环 程序 T0101 M03S1000 转速1000G00X105 0Z5 0 快速接近工件G90X96 Z 80 0R 10 0F0 3 锥面切削循环X93 0 第二刀X90 0 切削到尺寸G00X100 0Z100 0 退出到安全位置M05 M30 例3 G92切削螺纹循环 程序 N10T0101 N20M03S500 N30G00X102 0Z10 0 快速接近工件N40G92X91 2Z 80 0F2 0切削螺纹循环N50X90 6 第二刀吃0 6mmN60X90 0 第三刀吃0 6mmN70X89 6 第四刀吃0 4mmN80X89 5 车削螺纹到尺寸N90G00X150 0Z100 0 退出到安全位置N100M05 N120M30 例4 G92锥螺纹循环 螺距1 5mm 1 2mm 2 1mm 程序 N10T0101 N20M03S500 N30G00X50 0Z2 0 快速接近工件N40G92X42 2Z 44 0R 29 0F1 5 切削螺纹循环N50X41 6 第二刀吃0 6mmN60X41 2 第三刀吃0 4mmN70X41 04 车削螺纹到尺寸N80G00X100 0Z100 0 退出到安全位置N90M05 N100M30 程序 N10T0101 N20M03S400 N30G00X30 0Z10 0 快速接近工件N40G90X35 0Z 70 0R10 0F0 2 内圆锥循环N50X40 0 N60G00X100 0Z150 0 退出到换刀位置N70T0202 换2号刀N80G00X30 0Z10 0 快速接近工件N90G92X40 9Z 70 0R10 0F2 0 内锥螺纹循环N100X41 5 第二刀吃0 6mmN120X42 1 第三刀吃0 6mmN130X42 5 第四刀吃0 4mmN140X42 6 车削螺纹到尺寸N150G00X100 0Z150 0 退出到换刀位置N160M05 N170M30 例5 G90 G92内圆锥螺纹实例 例6 G94台阶切削循环 程序 N10T0101 N20M03S500 N30G00X105 0Z5 0 快速接近工件N40G94X60 0Z 5 0F0 3 台阶切削循环N50Z 9 0 第二刀吃4mmN60Z 13 0 第三刀吃4mmN70Z 17 0 切削到尺寸N80G00X100 0Z100 0 退出到安全位置N90M05 N100M30 例7 G71 G70粗 精加工循环 程序 N010T0101 刀具补偿N020M03S800 N030G00X105 0Z2 0 快速接近工件N040G71U2 0R1 0 粗车削循环N050G71P060Q150U1 0W1 0F0 2 N060G00X21 8 ns N070G01X23 8Z 2 0F0 1 N080Z 21 0 N090X28 07 N100X34 0Z 33 0 N110Z 48 0 N120X42 0 N130Z 58 0 N140X100 0 N150Z 100 0 nf N160G70P060Q150 精加工循环N170G00X150 Z100 退出到安全位置N180M05 N190M30 例8 G71 G70粗 精加工循环 程序 N10T0101 N20M43 N30M03S200 N40G00X165 0Z2 0 N50G71U2 0R1 0 N60G71P70Q160U1 0W0 5F0 3 N70G00X161 0 N80G01Z 1 0F0 1 N90X0 N100G03X100 0W 50 0R50 0 N110G01W 20 0 N120X120 0W 20 0 N130X150 0 N140G03X160 0W 5 0R5 0 N150G01W 15 0 N160G70P70Q160 N170G00X150 0Z50 0 N180M05 N190M30 例9 G72 G70端面车削固定循环 程序 N10T0101 N20M03S600 N30G00G41X165 0Z2 0M08 加入刀尖补偿N40G72W2 0R1 0 吃刀量2mm 退刀量1mmN50G72P60Q130U1 0W1 F0 2 精车余量1mmN60G00Z 110 0 ns此段不允许有X方向的定位 N70G01X160 0F0 15 N80Z 80 0 N90X120Z 70 N100Z 50 N110X80 0Z 40 0 N120Z 20 0 N130X40 0Z0 nfN140G70P60Q130 精车循环N150G00G40X200 0Z200 0M09 N160M05 N170M30 例10 G73 G70成型加工复式循环 程序 N10M03S1200 T0101 N20G00X44 0Z 1 0 接近工件N30G01X 1 0F0 05 车削端面N40Z2 0 N50G00X40 Z2 0 N55G73U7 0W1 0R7 0 成型车循环N60G73P70Q160U0 6W0 3F0 1 N70G00X27 8Z2 0S1500M03 N80G01Z0 F0 05 N90X29 8Z 1 0 N100Z 10 0 N110X26 Z 12 0 N120Z 22 776 N130G02X30 775Z 28 041R7 0 N140G01X38 0Z 48 N150Z 55 0 N160X42 0 N170G00X80 0Z1 0 N180G70P70Q160 精加工循环N190G0X200 0Z200 退出到安全位置N200M05 N220M30 例11 G73 G70成型加工复式循环 程序N10T0101 N20M41 主轴换 档N30M03S50 N40G00X40 0Z1 0 N50G73U 10 0W10 0R5 退刀量 X 10mm Z 10mmN60G73P70Q100U 1 0W0 5F0 2 余量X 1 mm Z 0 5mmN70G00X47 0Z 49 0 N80G01X48 0F0 1N90G02X196 Z 1 R120 圆弧切削N100G01X237 0 N110G70P70Q100 精车N120G00X40 0Z50 0 N130M05 N140M30 例12 G74端面啄式钻孔循环 程序 N10T0101 N20M03S800 N30G00X0 Z2 0 N40G74R1 0 端面啄式钻孔循环 退刀量1mmN50G74Z 60 0Q3000F0 1 钻孔深度 每刀吃3mmN60G00X100 0Z100 0 N70M05 N80M30 例13 G74轴向切槽循环 程序 N10M03S500 N20G00X40 Z5 0 定位到加工起点N30G74R1 0 Z向切槽多重循环 退刀量1mmN40G74X20 0Z60 0P5000Q5000F0 5 N50G00Z50 0 Z向退刀N60X10 0 X向退刀N70M05 N80M30 例14 G75外径 内径切槽循环 程序 N10T0101 刀宽2mmN20M03S800 N30G00X105 0Z 22 0 定位到加工起点N40G75R2 0 退刀量2mmN50G75X90 0Z 60 0P3000Q3000R0 F0 1 N60G00X100 0 N70M05 N80M30 例15 G75径向切断 程序 N10T0404 N20M03S600 N30G00X45 0Z 40 0 N40G75R1 0 N50G75X 1 0P5000F0 2 N60M05 N70M30 例16 G76直螺纹切削循环 程序 N10T0404 N20M03S450 N30G00X55 0Z2 0 N40G76P010060Q300R0 1 螺纹切削循环N50G76X44 804Z 50 0P2598Q1800F4 N60G00X60 0Z50 0 N70M05 N80M30 例16 G76锥螺纹切削循环 程序 N10M03S600 N20T0101 N30X105 0Z5 0 N40G90X104 0Z 100 0R 10 0F0 1 N50X102 0 N60X100 0 N70G00X110 0Z50 N80T0404 N90G76P010060Q300R0 1 N100G76X94 804Z 100 0R 109 2598Q1800F4 0 N110G00X110 0Z50 0 N120M05 N130M30 综合例题 T1 外圆粗车刀T2 外圆精车刀T3 螺纹刀T4 钻头 未注倒角均为2 45 O1234 程序号N010T0101 换1号刀N020M44 主轴4挡N030M03S1200 主轴正转 速度1200转 分N040G00X61 0Z3 0M08 快速接近工件 冷却开N050G71U2 0R0 5粗切循环 吃刀量2mm 退刀量0 5mmN060G71P070Q180U0 4W0 2F0 4 粗切循环 精车余量0 4mmN070G00X29 0 ns粗切循环第一段N080G01X30 0Z 2 0 N090Z 30 0 N100X39 0 N110X40 0Z 32 0 N120Z 62 0 N130X46 0 N140G03X50 0Z 64 0R2 0 圆弧切削N150G01Z 77 0 程序 N160G03Z 80 0X56 0R3 0 圆弧切削N170G01Z 85 0 N180X60 0Z 100 0 nf粗切循环结束段N190G00X100 0Z100 0M09 快速退出 冷却关N200T0202 换2号刀N210G00X60 0Z3 0M08 快速接近工件 冷却开N220G70P070Q180 精车循环N230G00X150 0Z150 0M09 快速退出 冷却关N240T0404 换4号刀N250M05 主轴停止N260M43 换主轴3挡N270M03S450 主轴正转 速度450转 分N280G00X0 Z1 0M08 快速接近工件 冷却开N290G74R1 端面啄式钻孔循环 退刀量1mmN300G74Z 60 0Q10000F0 1 钻孔深度 每刀移动10mmN310G00Z170 0M09 快速退出 冷却关 N320T0303 换3号刀N330G00X30 0Z3 0M08 快速接近工件 冷却开N340G92X29 0Z 25 0F2 切螺纹循环 螺距2mmN350X28 0 第一