数控加工程序的编制

1、编辑课件 第二章 数控加工程序的编制 确 定 加 工 方案 工 艺 处 理 数 学 处 理 编 写 程 序 清单 制 备 控 制 介质 程 序 检 验 第一节第一节 数控编程的基本知识数控编程的基本知识 一、一、 编程的内容与步骤编程的内容与步骤 数控编程的过程可以用流程图2-1表示。各环节简要说明如下： 图2-1 数控编程过程 返回课件首页 编辑课件 1确定加工方案: 选择能够实现该方案的适当的机床、刀具、夹具和装夹方法。 2.工艺处理: 工艺处理包括选择对刀点，确定加工路线和切削用量。 3. 数学处理: 根据图纸数据求出编程所需的数据(每一程序段的终点坐标)。 4. 编写程序清单 5. 制

2、备介质和程序检验 加工方案 工艺处理 数学处理 编辑课件 编程方法有手工编程、数控语言编程和图形编程三种 1. 手工编程 2. 数控语言编程 3. 图形编程 二、二、 数控加工工艺基础数控加工工艺基础 1 数控机床的坐标系 为了使编出的程序在不同厂家生产的同类机床上有互换性，必须统一规定 数控机床的坐标方向。我国的JB3051-82标准为数字控制机床坐标轴和运 动方向的命名 ，其中的规定与国际标准ISO841中的规定是相同的。 右手坐标系，X,Y,Z,A,B,C； X,Y,Z,A,B,C Z为平行与机床主轴，离开工件为正； X为水平，平行工件装夹面，平行主切削方向； a 对于工件旋转的机床，X

3、为工件径向，平行于横滑座，刀具离开工件旋转中心向为正 b 对于刀具旋转的立式机床，当从刀具的主轴向立柱看时，向右的方向为正 c 对于刀具旋转的卧式机床，当从刀具（主轴）尾端向工件看时，向右的方向为正 编辑课件 图2-2 数控机床坐标系的定义 编辑课件 2. 2. 机床坐标系、编程坐标系和局部坐标系 机床原点（机械原点，机械参考点，零点）机床原点（机械原点，机械参考点，零点） 机床固有点，启动时，通常要进行机动式或手动式回零，回零就是回机床固有点，启动时，通常要进行机动式或手动式回零，回零就是回 到直线坐标和旋转坐标的正向极限位置，这个位置一般采用常开微动开关到直线坐标和旋转坐标的正向极限位置，

4、这个位置一般采用常开微动开关 配合反馈元件标记脉冲的方法确定。配合反馈元件标记脉冲的方法确定。 机床坐标系机床坐标系 以机床原点建立的坐标系以机床原点建立的坐标系 编程坐标系（工件坐标系）编程坐标系（工件坐标系） 编程时一般选择工件上的某一点为程序的原点（编程时一般选择工件上的某一点为程序的原点（0 0），并以这点作为），并以这点作为 坐标系的原点，建立的新坐标系。同时可设定坐标系的原点，建立的新坐标系。同时可设定6 6个（个（G54-G59G54-G59） 局部坐标系局部坐标系 在编程坐标系中建立的坐标系在编程坐标系中建立的坐标系G52,G52,在所在的编程坐标系里有效在所在的编程坐标系里有

5、效 编辑课件 编程坐标 系G54 编程坐标 系G59 G54中的 局部坐标系 G59中的 局部坐标系 机床坐标系 图2-3 机床坐标系、编程坐标系和局部坐标系的关系 编辑课件 车床的两种坐标系：车床的两种坐标系： CK3263(b)CK0630(c)CK6140 XOZ机床坐标系 XpOpZp工件坐标系 编辑课件 1.工件2.工作台 图2铣床的两种坐标系 编辑课件 3 对刀点（起刀点）的确定 在数控加工中，工件坐标系确定后，还要确定刀具的刀位点在 工件坐标系中的位置。即常说的对刀问题。对刀点也称起刀点是数 控加工中刀具相对工件运动的起点。数控机床上，目前，常用的对 刀方法为手动试切对刀。 a）

6、对称零件的对刀点选择 b）钻孔加工时的对刀点选择 图2-4 对刀点的选择 编辑课件 参考内容：数控车床与铣床的对刀 (一)数控车床的对刀 数控车床对刀方法基本相同，首先，将工件在三爪卡盘上装夹好之后，用 手动方法操作机床，具体步骤如下： 1）回参考点操作 采用ZERO（回参考点）方式进行回参考点的操作，建立机 床坐标系。此时CRT上将显示刀架中心（对刀参考点）在机床坐标系的坐标值。 2）试切对刀 先用已选好的刀具 将工件外圆表面车一刀，保持X向 尺寸不变，Z向退刀，按设置编程 零点键，CRT屏幕上显示X、Z坐标 值都清成零（即X0，Z0）；然后， 停止主轴，测量工件外圆直径D。 如图所示。再将

7、工件端面车一刀， 当CRT上显示的X坐标值为-（D/2） 时，按设置编程零点键，CRT屏幕 上显示X、Z坐标值都清成零（即X0， Z0），系统内部完成了编程零点的 设置功能。 编辑课件 (二)数控铣床的对刀 假设零件为对称零件，并且毛坯已测量好长为L1、宽为L2，平底立铣刀 的直径也已测量好。如图所示，将工件在铣床工作台上装夹好后，在手动 方式操纵机床，具体步骤如下： 1）回参考点操作 采用ZERO（回参 考点）方式进行回参 考点的操作，建立机 床坐标系。此时CRT 上将显示铣刀中心 （对刀参考点）在机 床坐标系中的当前位 置的坐标值。 编辑课件 2）手工对刀 先使刀具靠拢工件的左侧面（采用点

8、动操作，以开始有微量切削为 准），刀具如图A位置，按设置编程零点键，CRT上显示X0、Y0、Z0，则 完成X方向的编程零点设置。再使刀具靠拢工件的前侧面，刀具如图B位 置，保持刀具Y方向不动，使刀具X向退回，当CRT上X坐标值0时，按编 程零点设置键，就完成X、Y两个方向的编程零点设置。最后抬高Z轴， 移动刀具，考虑到存在铣刀半径，当CRT上显示X坐标值为（L1/2+铣刀 半径），Y的坐标值为（L2/2+铣刀半径）时，使铣刀底部靠拢工件上表 面，按编程零点设置键，CRT屏幕上显示X、Y、Z坐标值都清成零（即X0， Y0，Z0），系统内部完成了编程零点的设置功能。就把铣刀的刀位点设 置在工件对称

9、中心上，即工件坐标系的工件原点上。 3）建立工件坐标系 此时，刀具（铣刀的刀位点）当前位置就在编程零点（即工件原点） 上。由于手动试切对刀方法，调整简单、可靠，且经济，所以得到广泛 的应用。 编辑课件 4. 编程中的误差控制 （1） 逼近误差 （2） 插补误差 （3） 圆整化误差 程 程 f(f(逼 逼， ， 插 插， ， 圆 圆) ) 数控零件加工中，还有其它不可避免的误差，如进给误差、定位误差等，数控零件加工中，还有其它不可避免的误差，如进给误差、定位误差等， 一般编程误差占整个加工误差的一般编程误差占整个加工误差的1010。 缩小编程误差的方式：增加插补段，这样加大了计算工作量。缩小编程

10、误差的方式：增加插补段，这样加大了计算工作量。 编辑课件 第二节 手工编程 一、代码标准与格式 两种国际通用标准：ISO（国际标准化组织）,EIA（美国电子工业协 会）；我国JB3208-83,与ISO等效 程序段格式的相关概念 1 程序由若干个“程序段（block）”组成，每个程序段由一定的顺序和规 定排列的“字”（word）组成程序段 2 字：表示地址的英文字母、特殊文字和数字集合，表示某一功能的一组 代码符号，是控制带或程序的信息单位 3 格式：指一个程序段中各个字的排列顺序及其表达形式；常用的有三种： 固定顺序程序段格式；分隔符固定顺序程序段格式；字地址程序段格式。广 为应用的是：字地

11、址程序段格式 二、字地址程序段格式（word address format） 如:N100 G01 X3200 Y2500 Z-150 F180 S240 T12 M05; 可见每个程序段由：顺序号字；准备功能字；尺寸字；进给功能字；主轴功 能字；刀具功能字；辅助功能字和程序结束符组成 编辑课件 1、各字的意义 1）程序段序号（sequence muber） N加数字 2) 准备功能G代码（preparatory function or G-function）, 数控系统作某种操作 3）尺寸字（dimension word）, 给定机床各坐标轴位移的方向和数据，进给尺寸地址字有 X,Y,Z,U

12、,V,W,P,Q,R,A,B,C,I,J,K 4)进给速度字（feed function or F-function） F后加若干位数字，数字取决于每个数控系统所采取的进给速度指定方式 5）主轴速度字（spindle speed function or S-function） S后加若干位数字，数字取决于每个数控系统所采取的主轴速度指定方式 6）刀具功能字（tool function or T-function） 7)辅助功能字（miscellaneous function or M-function） 指定除G之外的种种通断控制功能 M00-M99, 8)程序段结束符 ； * CR LF 空

13、格 回车 编辑课件 三、常用G代码 作用：主要是指定数控机床的运动方式，为数控系统的插补运算做准备 通过下图学习： 图示为加工轮廓ABCDE,XO机Y为零件坐标系，X0Y为编程坐标系，两 坐标系的关系就是零件加工安装关系， N01 G92 X-10 Y-10; N02 G90 G17 G00 X10 Y10; N03 G01 X30 F100; N04 G03 X40 Y20 I0 J10; N05 G02 X30 Y30 I0 J10; N06 G01 X10 Y20; N07 Y10; N08 G00 X-10 Y-10 M02; N01 G91 G17 G01 X20 Y20; N03

14、G01 X20 F100; N04 G03 X10 Y10 I0 J10; N05 G02 X-10 Y10 I0 J10; N06 G01 X-20 Y-10; N07 Y-10; N08 G00 X-20 Y-20 M02; 绝对编程 相对编程 10 O机 O编 B 2040 X Y D A C 10 E 编辑课件 1坐标定义指令 1）绝对尺寸及相对尺寸编程指令G90、G91 图2-8 绝对坐标和相对坐标的定义 假设刀具的当前位置在A点，以下两段代码的功能是一样的： G00 G54 G90 X60.0 Y40.0； G00 G91 X40.0 Y30.0； 2）G92 设定当前位置坐标值(

15、坐标系设定) G92 X_ Y_ Z_ 设编程原点在机床原点的坐标系中为O（x1,y1）则尺寸字为-X1,-Y1 G92并不使机床产生运动，只是记录坐标设定值，在加工前送入数控系统内存 y 40 B 30 20 10 A O 2 0 40 60 x 编辑课件 3）平面指令 G17 G18 G19 圆弧插补平面选择指令G17、G18、G19, 进行圆弧插补和刀具补偿时必须使用 Z YX G19 G18 G17 4）设定当前编程坐标系指令G54G59 编辑课件 AA A BB B XXX YYY 图2-5 G00指令的运动轨迹 2 运动进给指令 1）快速点定位指令G00 格式为： G00 X Y；

16、 三种可能的路径： a）方案1 b）方案2 c）方案3 编辑课件 a）逆圆指令G03 b）顺圆指令G02 图2-6 圆弧插补指令 2）直线插补指令G01 格式： G01 X Y F； 3） 圆弧插补指令G02、G03 格式：G02（G03）X Y I J F； G02（G03）X Y R F； 顺逆判定:沿垂直于圆弧所在平面的坐标轴的负方向观察，来确定顺 逆方向。如车床。 I,J,K为圆弧圆心相对起点的坐标。 编辑课件 4） 暂停指令G04 格式：G04 P； 其中P后面为暂停时间，单位是毫秒。常出现在孔加工孔底停 留时。 对于运用R地址表达的圆弧插补,如图左， R为圆弧半径，R后跟负数，表示

17、的是 180度的弧 R后跟正数，表示的是 0 (b) I0 图2-20 锥度切削G77符号与刀具轨迹的关系 编辑课件 (2) 螺纹切削固定循环G78 该指令用于在柱面或锥面上切削螺纹。 图2-21为螺纹切削时的动作图，使用G78指令的格式为： G78 X（U）Z（W）F； 式中F表示螺纹导程地址。图中虚线表示快速进给、实线表示工 作进给。r是结束螺纹切削的退刀参数，其值与螺距有关，要大于 或等于螺距值。用增量编程时，根据轨迹1和2的方向设定U和W后面 数值的符号。 编辑课件 2 r I r 2 r 3 1 U/2 3 r 1 U/2 4 4 W W a）车直螺纹 b）车 锥螺纹 图2-21 螺

18、纹切削G78时的动作图 编辑课件 （3 3）端面切削固定循环）端面切削固定循环G79 G79G79 G79指令的动作图见图指令的动作图见图2-222-22，其指令格式，其指令格式 为：为： G79 XG79 X（U U）ZZ（W)KFW)KF； 其中符号的意义同直线切削固定循环。其中符号的意义同直线切削固定循环。 用增量编程时，若轨迹用增量编程时，若轨迹1 1的方向在的方向在Z Z坐标是负方向，则坐标是负方向，则W W是负值，同是负值，同 理可确定理可确定U U值的正负。值的正负。K K是与端面锥度有关的地址，是与端面锥度有关的地址，F F为进给速度。为进给速度。U U、W W 和和K K后面

19、数值的符号与刀具轨迹间的关系见图后面数值的符号与刀具轨迹间的关系见图2-232-23。 编辑课件 Z Z W K W o z z 3 X/2 X/2 3 2 4 U/2 2 4 U/2 x 1 1 x a) 端面切削 b）端面锥度切削 图2-22 端面切削G79时的动作图 编辑课件 K W W 3 3 2 4 U/2 U/2 2 4 1 1 K a） K0 b）K 0 图2-23 端面锥度切削符号与刀具轨迹关系图 编辑课件 车削固定循环中，X（U）、Z（W）和K是模态的，如果这些值不 变，在下一个程序段中可不指定。当某一个值需要改变时，才在下一 个程序段中指定。若指定非模态G代码（除G04以外

20、）或G00G03代码， 则数值被取消。以上是常用的G指令，其余G指令代码见表2-1。 6宏指令简介 某些高档数控系统为用户配备了类似于高级语言的复合指令 （宏程序）功能，用户可以使用变量进行算术运算、逻辑运算和混合 运算，此外复合指令功能还提供了循环语句、分支语句和子程序调用 语句。对于经常用到的加工过程，如铣键槽、加工圆周分布的孔等， 利用复合指令，可以大大简化编程过程。 编辑课件 复合指令的应用过程如图2-24所示，分为编辑、登录和调用三个阶 段。编辑阶段是将复合指令所要实现的功能编成一段NC程序，程序中可以 使用系统提供的基本指令系统中的任何代码，以系统指定的形式将这段代 码保存起来。第

21、二个阶段把刚才编辑的登录为一个复合指令，例如G71。 数控系统应提供登录用的服务程序。经过登录的复合指令就可以和普通指 令一样使用了。图2-24中的加工圆周分布的六个孔的加工过程可以用下面 一条指令实现： G71 XYZIDR； 其中X、Y地址中存放六个孔中心所在圆的圆心，Z地址存放钻孔深度， I地址存放均布孔的个数，D地址存放钻孔的直径，R地址存放六个孔中心 所在圆的半径。用一条指令，实现了同类型加工过程，大大减少了程序量。 编辑课件 N1000; G90G00G54X0Y; G43H01Z50M03; G00Z5; G90G00X150Y35; X100Y70; G67; M99； 程 序

22、 编辑 调用 登录 图2-24 复合指令的编辑、登录和调用过程 编辑课件 二、M M代码代码 1 程序停止指令M00、M01和M02 2 主轴转动控制指令M03、M04和M05 3 换刀指令M06 4 冷却液控制指令M07、M08和M09 5 主轴夹紧和松开指令M10和M11 6 改变运动方向指令M15和M16 7 主轴定向停止指令M19 8 纸带结束指令M30 9 互锁旁路指令M31 编辑课件 10改变进给范围指令M36和M37 11改变主轴转速范围指令M38和M39 12刀具直线位移指令M55和M56 13工件直线位移指令M61和M62 14工件角度位移指令M71和M72 15子程序调用指

23、令M98和M99 编辑课件 三、其他代码三、其他代码 1 主轴功能(S功能) 2 刀具功能(T功能) 3 进给功能(F功能) 4 主轴速度和进给速度的其它表示方法 （1）等比级数法或两位代码法 这是用两位十进制数字来表示速度的方法，它所表示 的速度值构成公比为1.122的等比级数。如F60表示速度为 1000 mm/min，F61代码则表示速度为1120 mm/min。 编辑课件 （2）幻3代码法 这是用3位、4位或5位代码来表示进给速度和主轴回转 速度的方法。代码的第一位数字为实际速度值小数点 前的位数加上3，其它位数字用实际速度的高位数字 表示，其中最低位数字是用四舍五入方法得到的。例 如

24、，实际速度为47.826 mm/min,用五位幻3码表示为 54783。其他例子见表2-3。 编辑课件 速 度 三位代码 四位代码 五位代码 1728 150.3 15.25 7.826 0.1537 0.01268 0.008759 0.000462 717 615 515 478 315 213 188 046 7173 6150 5153 4783 3154 2127 1876 0462 71728 61503 51525 47826 31 537 21268 18759 04624 表2-3 三、四和五位幻3代码法的例子 编辑课件 （3）符号法或一位代码法 该代码用一位数字符号表示，它

25、可以表示一种速度， 其值在机床使用说明书中详细规定。 （4）进给速率数法（FRN - feed rate number） 这种方法只用来表示进给速度。直线插补时 FRN=V/L 圆弧插补时 FRN=V/R 式中 V(mm/min)-进给速度； L(mm)-直线位移； R(mm)-圆弧半径； FRN(1/min)-进给速率数代码。 FRN代码用00019999四位数字表示。 编辑课件 四、数控加工程序实例四、数控加工程序实例 （一）钻孔加工程序 1孔加工程序的特点 （1） 编程中坐标性质（指绝对坐标或相对坐标）的选 择应与图纸尺寸的标注方法 一致，这样可以减少尺寸换算和保证加工精度； （2） 注

26、意提高对刀精度，如程序中需要换刀，在空间 允许的情况下，换刀点应尽 量安排在加工点上； （3） 注意使用刀具补偿功能，可以在刀具长度变化时 保证钻孔深度。 （4） 在钻孔量很大时，为了简化编程，应使用固定循 环指令和对称功能； 程序的最后应有返回原点检查，以保证程序的正确性。 编辑课件 A 20 C 30 25钻头 B 30 120 30 50 补偿值 b= - 4mm 35 3 18 22 30 5 图2-25 孔加工零件编程实例 编辑课件 2编程实例 例例2-12-1 使用刀具长度补偿和一般指令加工图2-25所示 的零件中A、B、C三个孔。 程序清单： N01G92 X0 Y0 Z0； 设

27、定坐标系 N02 G91 G00 X120.0 Y80.0； 定位到A点 N03 G43 Z-32.0 T1 H01； 刀具快速移动到工 进起点， 刀具长度补偿 N04 S600 M03； 主轴启动 N05 G01 Z-21.0 F1000； 加工A孔 N06 G04 P2000； 孔底停留2秒 N07 G00 Z21.0； 快速返回到 工进起点 N08 X30.0 Y-50.0； 定位到B点 编辑课件 N09 G01 Z-38.0； 加工B孔 N10 G00 Z38.0； 快速返回到工进起点 N11 X50.0 Y30.0； 定位到C孔 N12 G01 Z-25.0； 加工C孔 N13 G0

28、4 P2000； 孔底停留2秒钟 N14 G00 Z57.0 H00； Z坐标返回到程序起点， 取消刀补 N15 X-200.0 Y-60.0； X、Y坐标返回到程序起点 N16 M05； 主轴停止 N17 M02； 程序结束 编辑课件 例例2-22-2 使用固定循环指令加工例1中的三个孔。 分析图纸和数据处理的过程同例1，使用固定循环指令编 出的程序清单如下： N01 G91 T1 M06； 换刀 N02 M03 S600； 主轴启动 N02 G43 H01； 设置刀具补偿 N03 G99 G82 X120.0 Y80.0 Z-21.0 R-32.0 P2000F1000； 钻孔A N04

29、G99 G81 X30.0 Y-50.0 Z-38.0 R-32.0； 钻孔B N05 G98 G82 X50.0 Y30.0 Z-25.0 R-32.0 P2000； 钻孔C N06 G00 X-200.0 Y-60.0； 返回起刀点 N07 M05； N08 M02； 程序结束 编辑课件 （二）车削程序 1 车削加工程序的特点 （1）坐标的取法及坐标指令。数控车床径向为x轴、纵 向为z轴。x和z坐标指令， 在按绝对坐标编程时使用代码X和Z，按增量编程时使用 代码U和W 。切削圆弧时，使用I和K表示圆心相对圆弧 起点的坐标增量值或者使用半径R值代替I和K值。在一 个零件的程序中或一个程序段中

30、，可以按绝对坐标编 程，或增量坐标编程，也可以用绝对坐标与增量坐标 值混合编程。 X或U坐标值，在数控车床的程序编制中是“直径 值”，即按绝对坐标编程时，X为直径值，按增量坐标 编程时，U为径向实际位移值的两倍，并附上方向符号。 编辑课件 （1）刀具补偿。由于在实际加工中，刀具会产生磨损， 精加工时车刀刀尖需要磨 出半径不大的圆弧；换刀时刀尖位置有差异以及安装刀 具时产生误差等，都需要利用刀具补偿功能加以调整。 现代数控机床中都有刀具补偿功能，以减少复杂的计 算。 （2）车削固定循环功能。车削加工一般为大余量多次切 除过程，常常需要多次重复几种固定的动作。因此， 在数控车床系统中具备各种不同形

31、式的固定切削循环 功能。如内、外圆柱面固定循环，内、外锥面固定循 环，端面固定循环，内、外螺纹固定循环及组合面切 削循环等，使用固定循环指令可以简化编程。 编辑课件 2 车削加工程序实例 例例2-32-3手工编写图2-26所示零件的车削加工程序。该零 件需要精加工，图中85表面不加工。选用具有直线、 圆弧插补功能的数控车床加工该零件。 编辑课件 R70 M48x1.5 85 78 o 45 z 80 62 50 41.8 1x45o 200 3x45 65 10 60 20 60 60 2 290 350 x A 图2-26 车削零件图 编辑课件 35 5 5 35 5 35 10 图2-27

32、 刀具布置图 编辑课件 N01 G92 X200.0 Z350.0； 起点坐标设定 N02 G00 X41.8 Z292.0 S31 M03 T11 M08； 移到刀路起点 N03 G01 X47.8 Z289.0 F15； 倒角 N04 U0 W-59.0； 切47.8圆 N05 X50.0 W0； 切圆锥小头 N06 X62.0 W-60.0； 切锥度 N07 U0 Z155.0； 切62.0圆 N08 X78.0 W0； N09 X80.0 W-1.0； 倒角 N10 U0 W-19.0； 切80.0圆 N11 G02 U0 W-60.0 I63.25 K-30.0 切圆弧 N12 G0

33、1 U0 Z65.0； 切80.0圆 N13 X90.0 W0； 退刀 编辑课件 N14 G00 X200.0 Z350.0 M05 T10 M09； 退回换刀点，主轴停 N15 X51.0 Z230.0 S23 M03 T22 M08；换刀， 开主轴 N16 G01 X45.0 W0 F10； 切退刀槽 N17 G04 U0.5； 延迟 N18 G01 X51.0 W0； 退刀 N19 G00 X200.0 Z350.0 M05 T20 M09； 到换刀位置，关主轴，换刀 N20 X52.0 Z296.0 S22 M03 T33 M08； 换刀，开主轴 N21 G78 X47.2 Z231.

34、5 F330.0； 切螺纹，粗切 N22 X46.6 W-64.5； 切螺纹，半精切1 编辑课件 N23 X46.1 W-64.5； 切螺纹，半精切2 N24 X45.8 W-64.5； 切螺纹，精切 N25 G00 X200.0 Z350.0 T30 M02； 退至起刀点 上面这段程序是精车程序，没有考虑到全部余量的去除过程。本例中毛坯 直径为85mm，单边最大余量约为15mm 。这么大的余量是不可能一次切 除的。下面是一个考虑了余量切除过程的车削加工程序。 例例2-42-4 图2-28所示零件的车削程序。 N01 T0100 M41； 设定刀具号，主轴高速挡 N02 G97 G40 S20

35、0 M08； 定主轴转速表示方法，开冷却 N03 G00 G41 X150.0 Z110.0T0101 M03；取1号刀具1号刀补，开主轴 编辑课件 N04 G96 S120； 恒切削速度控制 N05 G73 U9.0 W 3.0D3； 闭环切削循环，粗切 N06 G73 P7 Q13 U0.2 W0.2 F0.3； 闭环切削循环，精切 N07 G00 X20.0 Z110； 移动到起刀点 N08 G01 X20.0Z80.0 F0.15 S150； 切20圆 N09 X40.0 Z70.0； 切小锥面 N10 Z50.0； 切40圆 N11 G02 X80.0 Z30.0 R40.0； 切圆

36、弧 N12 G01 X120.0 Z10.0； 切大锥面 N13 X150.0Z110.0； 退刀 编辑课件 100 10 20 20 10 20 100 80 40 20 z 150 200 9 110 3 x 120 图2-28 车削程序例2 编辑课件 这段程序中的G73是闭环切削指令。其功能是按照一定的 切削形状，逐渐去除余量，达到最终尺寸。巧妙地使 用G73指令可以简化车削程序。这是车削加工中的一个 特殊指令，格式如下： G73 P(ns) Q(nf) I(i) K(k) U(u) W(w) D(d) F(f) S(s)； N(ns)； . N(nf)； 其中 P 表示最终形状的程序段

37、首段程序号(ns)； Q 表示最终形状的程序段末段程序号(nf)； I X轴方向的让刀距离及方向(i，直径指 定)； 编辑课件 K Z轴方向的让刀距离及方向(k)； U X方向精加工余量及方向(u，直径指定)； W Z方向的精加工余量(w)； D 切削次数(d)； F 进给量； S 主轴功能。 编辑课件 数控车床编程实例 （如图2-16所示工件，毛坯为45120棒材，材料为45钢，数 控车削端面、外圆。 编辑课件 1根据零件图样要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线 1）对短轴类零件，轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持45外圆，使工件伸出卡盘80，一次装夹完成粗精加工。 2） 工步顺序 粗

38、车端面及40外圆，留1精车余量。 精车40外圆到尺寸。 2选择机床设备 根据零件图样要求，选用经济型数控车床即可达到要求。故选用CK0630型数控卧式车床。 3选择刀具 根据加工要求，选用两把刀具，T01为90粗车刀，T03为90精车刀。同时把两把刀在自动换刀刀架上安装好，且都对好刀，把 它们的刀偏值输入相应的刀具参数中。 4确定切削用量 切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。 5确定工件坐标系、对刀点和换刀点 确定以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点，建立XOZ工件坐标系，如前页图2-16所示。 采用手动试切对刀方法（操作与前面介绍的数控车床对刀方

39、法基本相同）把点O作为对刀点。换刀点设置在工件坐标系下X55、 Z20处。 6编写程序(以CK0630车床为例) 按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下： N0010 G59 X0 Z100 ；设置工件原点 N0020 G90 N0030 G92 X55 Z20 ；设置换刀点 N0040 M03 S600 N0050 M06 T01 ；取1号90偏刀，粗车 N0060 G00 X46 Z0 N0070 G01 X0 Z0 N0080 G00 X0 Z1 N0090 G00 X41 Z1 N0100 G01 X41 Z-64 F80 ；粗

40、车40外圆，留1精车余量 N0110 G28 N0120 G29 ；回换刀点 N0130 M06 T03 ；取3号90偏刀，精车 N0140 G00 X40 Z1 N0150 M03 S1000 N0160 G01 X40 Z-64 F40 ；精车40外圆到尺寸 N0170 G00 X55 Z20 N0180 M05 N0190 M02 编辑课件 如图2-17所示变速手柄轴，毛坯为25100棒材，材料 为45钢，完成数控车削。 编辑课件 1根据零件图样要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线 1）对细长轴类零件，轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持25外圆一头，使工件伸出卡盘85， 用顶尖顶持

41、另一头，一次装夹完成粗精加工。 2） 工步顺序 手动粗车端面。 手动钻中心孔。 自动加工粗车16、22外圆，留精车余量1。 自右向左精车各外圆面：倒角车削16外圆，长35车22右端面倒角车22外圆，长45。 粗车20.5槽、316槽。 精车316槽，切槽30.5槽，切断。 2选择机床设备 根据零件图样要求，选用经济型数控车床即可达到要求。故选用CK0630型数控卧式车床。 3选择刀具 根据加工要求，选用五把刀具，T01为粗加工刀，选90外圆车刀，T02为中心钻，T03为精加工刀，选 90外圆车刀，T05为切槽刀，刀宽为2，T07为切断刀，刀宽为3（刀具补偿设置在左刀尖处）。 同时把五把刀在自动

42、换刀刀架上安装好，且都对好刀，把它们的刀偏值输入相应的刀具参数中。 4确定切削用量 切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。 5确定工件坐标系、对刀点和换刀点 确定以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点，建立XOZ工件坐标系，如图2-17所示。 采用手动试切对刀方法（操作与前面介绍的数控车床对刀方法基本相同）把点O作为对刀点。换刀点设 置在工件坐标系下X35、Z30处。 6编写程序（以CK0630车床为例） 按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程 序如下： 编辑课件 N0010 G59 X0 Z105

43、N0020 G90 N0030 G92 X35 Z30 N0040 M03 S700 N0050 M06 T01 N0060 G00 X20 Z1 N0070 G01 X20 Z-34.8 F80 N0080 G00 X20 Z1 N0090 G00 X17 Z1 N0100 G01 X17 Z-34.8 F80 N0110 G00 X23 Z-34.8 N0120 G01 X23 Z-80 F80 N0130 G28 N0140 G29 N0150 M06 T03 N0160 M03 S1100 N0170 G00 X14 Z1 N0171 G01 X14 Z0 N0180 G01 X16

44、Z-1 F60 N0190 G01 X16 Z-35 F60 N0200 G01 X20 Z-35 F60 N0210 G01 X22 Z-36 F60 N0220 G01 X22 Z-80 F60 N0230 G28 N0240 G29 N0250 M06 T05 N0260 M03 S600 N0270 G00 X23 Z-72.5 N0280 G01 X21 Z-72.5 F40 N0290 G04 P2 N0300 G00 X23 Z-46.5 N0310 G01 X16.5 Z-46.5 F40 N0320 G28 N0330 G29 N0340 M06 T07 N0350 G00

45、X23 Z-47 N0360 G01 X16 Z-47 F40 N0370 G04 P2 N0380 G00 X23 Z-35 N0390 GO1 X15 Z-35 F40 N0400 G00 X23 Z-79 N0410 G01 X20 Z-79 F40 N0420 G00 X22 Z-78 N0430 G01 X20 Z-79 F40 N0440 G01 X0 Z-79 F40 N0450 G28 N0460 G29 N0470 M05 N0480 M02 编辑课件 如图2-18所示工件，毛坯为2565棒材，材 料为45钢。 编辑课件 1根据零件图样要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线

46、1）对短轴类零件，轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持25外圆，一次装夹完成粗精加工。 2) 工步顺序 粗车外圆。基本采用阶梯切削路线，为编程时数值计算方便，圆弧部分可用同心圆车圆弧法，分三刀切 完。 自右向左精车右端面及各外圆面：车右端面倒角切削螺纹外圆车16外圆车R3圆弧车22 外圆。 切槽。 车螺纹。 切断。 2选择机床设备 根据零件图样要求，选用经济型数控车床即可达到要求。故选用CJK6136D型数控卧式车床。 3选择刀具 根据加工要求，选用四把刀具，T01为粗加工刀，选90外圆车刀，T02为精加工刀，选尖头车刀，T03 为切槽刀，刀宽为4，T04为60螺纹刀。刀具布置如图2-19所

47、示。 同时把四把刀在四工位自动换刀刀架上安装好，且都对好刀，把它们的刀偏值输入相应的刀具参数中。 4确定切削用量 切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。 5确定工件坐标系、对刀点和换刀点 确定以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点，建立XOZ工件坐标系，如图2-18所示。 采用手动试切对刀方法（操作与前面介绍的数控车床对刀方法相同）把点O作为对刀点。换刀点设置在 工件坐标系下X15、Z150处。 6编写程序（该程序用于CJK6136D车床） 按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程 序如下：（该系统X方

48、向采用半径编程） 编辑课件 N0010 G00 Z2 S500 T01.01 M03 N0020 X11 ；粗车外圆得22 N0030 G01 Z-50 F100 N0040 X15 N0050 G00 Z2 N0060 X9.5 ；粗车外圆得19 N0070 G01 Z-32 F100 N0080 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ；粗车圆弧一刀得R1.5 N0090 G90 G00 X15 N0100 Z2 N0110 X8.5 ；粗车外圆得17 N0120 G01 Z-32 F100 N0130 G91 G02 X2.5 Z-2.5 I2.5 K0 ；粗车圆弧二刀得R

49、3 N0140 G90 G00 X15 Z150 N0150 T02.02 ；精车刀，调精车刀刀偏值 N0160 X0 Z2 N0170 G01 Z0 F50 S800 ；精加工 N0180 X7 N0190 X8 Z-1 N0200 Z-32 N0210 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0 N0220 G90 G01 X11 Z-50 N0230 G00 X15 N0240 Z150 N0250 T03.03 ；换切槽刀，调切槽刀刀偏值 N0260 G00 X10 Z-19 S250 M03 ；割槽 N0270 G01 X5.5 F80 N0280 X10 N0290 G00 X15

50、Z150 N0300 T04.04 ；换螺纹刀，调螺纹刀刀偏值 N0310 G00 X8 Z5 S200 M03 ；至螺纹循环加工起始点 N0320 G86 Z-17 K2 I6 R1.08 P9 N1 ；车螺纹循环 N0330 G00 X15 Z150 N0340 T03.03 ；换切槽刀，调切槽刀刀偏值 N0350 G00 X15 Z-49 S200 M03 ；切断 N0360 G01 X0 F50 N0370 G00 X15 Z150 N0380 M02 编辑课件 如图2-20所示轧辊工件，毛坯为5518盘料，12+0。05 内孔及倒角和左右两 端面已加工过，材料为45钢。 编辑课件 编

51、程之一 采用阶梯切削路线编程法，刀具每次运动的位置都需编入程序，程序较长，但刀具切削路径短，效率高，被广泛采用。 1根据零件图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线 1）以已加工出的12+0。005内孔及左端面为工艺基准，用长心轴及左端面定位工件，工件右端面用压板、螺母夹紧，用三爪自定心卡盘夹持心轴，一次 装夹完成粗精加工。 2） 工步顺序 粗车外圆。基本采用阶梯切削路线，为编程时数值计算方便，圆弧部分可用同心圆车圆弧法，分四刀切完；圆锥部分用相似斜线车锥法分三刀切完。 自右向左精车外轮廓面。 2选择机床设备 根据零件图样要求，选用经济型数控车床即可达到要求。故选用CJK613

52、6D型数控卧式车床。 3选择刀具 根据加工要求，考虑加工时刀具与工件不发生干涉，可用一把尖头外圆车刀（或可转位机夹外圆车刀）完成粗精加工。 4确定切削用量 切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。 5确定工件坐标系、对刀点和换刀点 确定以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点，建立XOZ工件坐标系，如图2-20所示。 采用手动对刀方法把工件右端面与毛坯外圆面的交点A作为对刀点，如图2-20所示。采用MDI方式操纵机床，具体操作步骤如下： 1）回参考点操作 采用ZERO（回参考点）方式进行回参考点的操作，建立机床坐标系。 2）试切对刀 主轴正转，先用已选好车

53、刀的刀尖紧靠工件右端面，按设置编程零点键，CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零（即X0，Z0）；然后退刀，再将工 件外圆表面车一刀，保持X向尺寸不变，Z向退刀，当CRT上显示的Z坐标值为零时，按设置编程零点键，CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零（即X0， Z0）。系统内部完成了编程零点的设置功能，即对刀点A为编程零点，建立了XAZ工件坐标系。停止主轴，测量工件外圆直径D，若D测得55。 3）建立工件坐标系 刀尖（车刀的刀位点）当前位置就在编程零点上（即对刀点A点），现为编程方便，把工件右端面与轴心线的交点O为工件原点，要建立XOZ工件 坐标系。则可执行程序段为G92 X27.5 Z0，CRT

54、将会立即变为显示当前刀尖在XOZ工件坐标系中的位置，X坐标值为27.5，Y坐标值为0。即数控系统用 新建立的XOZ工件坐标系取代了前面建立的XAZ工件坐标系。 换刀点设置在XOZ工件坐标系下X15 Z150处。 6编写程序（该程序用于CJK6136D车床） 按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下（该系统X方向采用半径编程）： 编辑课件 N0010 G92 X27.5 Z0 ；建立XOZ工件坐标系 N0020 G00 Z2 S500 M03 N0030 X27 ；车外圆得54 N0040 G01 Z-18.5 F100 N0050 G00

55、 X30 N0060 Z2 N0070 X25.5 ；粗车一刀外圆得51 N0080 G01 Z-10 F100 N0090 G91 G02 X1.5 Z-1.5 I1.5 K0 ；粗车一刀圆弧得R1.5 N0100 G90 G00 X30 N0110 Z2 N0120 X24 ；粗车二刀外圆得48 N0130 G01 Z-10 F100 N0140 G91 G02 X3 Z-3 I3 K0 ；粗车二刀圆弧得R3 N0150 G90 G00 X30 N0160 Z2 N0170 X22.5 ；粗车三刀外圆得45 N0180 G01 Z-10 F100 N0190 G91 G02 X4.5 Z-

56、4.5 I4.5 K0 ；粗车三刀圆弧得R4.5 N0200 G90 G00 X30 N0210 Z2 N0220 X21 ；粗车四刀外圆得42 N0230 G01 Z-4 F100 N0240 G91 X1.5 Z-1.5 ；粗车圆锥一刀 N0250 G90 G00 X25 N0260 Z2 N0270 X19.5 ；粗车五刀外圆得39 N0280 G01 Z-4 F100 N0290 G91 X3 Z-3 ；粗车圆锥二刀 N0300 G90 G00 X25 N0310 Z2 N0320 X18 ；精车外轮廓 N0330 G01 Z0 F150 S800 N0340 G91 X1 Z-1 N

57、0350 Z-3 N0360 X3 Z-3 N0370 Z-3 N0380 G02 X5 Z-5 I5 K0 N0390 G01 Z-2 N0400 X-1 Z-1 N0410 G90 G00 X30 N0420 Z150 N0430 M02 编辑课件 编程之二 采用精加工轮廓循环编程法，程序较短，编程也较容易，关键是准确确定循环体中的进刀、退刀量及循环次数， 但刀具空行程较多，加工效率低，较适合外形轮廓复杂的工件。 上一零件还可采用精加工轮廓循环加工编程，如图2-21所示，每次循环刀具运动路线为 ABCDEFGHIJ，走完一次循环后判别循环次数，若次数不够，则继续执行，直至循环结束。 循环次

58、数N的确定：N=/ap 其中： -最大加工余量 ap-每次背吃刀量 若N为小数，则用“去尾法”取整后再车一刀。 加工如图2-20所示的零件时，设起刀点A点，在工件坐标系下的坐标值为X27.5 Z0，最终刀具的位置为X18 Z0， 因此X向的最大余量=（27.5-18）=9.5，取每次吃刀量ap=0.95，则循环次数N=10。 循环体中除包括刀具的精加工轮廓轨迹以外，还包括刀具X向退刀、Z向退刀和X向进刀。X、Z向的进刀、退刀 量可根据零件尺寸及刀具路线来确定。对如图3-19所示的零件，X向退刀量取2，Z向退刀量确定为18，X向进刀 量为（52-36）/2+2 =10。 注意：采用循环编程必须使

59、用G91指令，精加工轮廓循环加工程序如下（该程序用于CJK6136D车床）： 编辑课件 N0010 G92 X27.5 Z0 ；建立XOZ工件坐标系 N0020 G91 G01 X-0.95 Z0 F100 S800 M03 ；X向每次背吃刀量0.95 N0030 X1 Z-1 ；精加工轮廓开始 N0040 Z-3 N0050 X3 Z-3 N0060 Z-3 N0070 G02 X5 Z-5 I5 K0 N0080 G01 Z-2 N0090 X-1 Z-1 ；精加工轮廓结束 N0100 G00 X2 ；X向退刀2 N0110 Z18 ；Z向退刀18 N0120 X-10 ；X向进刀10 N

60、0130 G26 N0020.0120.9 ；循环加工 N0140 G90 G00 Z150 N0150 M02 编辑课件 如图2-22所示螺纹特形轴，毛坯为58100棒材，材料为45钢。数控车削前毛坯已粗 车端面、钻好中心孔。 编辑课件 1根据零件图样要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线 1）对细长轴类零件，轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持58外圆一头，使工件伸出卡盘175，用顶尖 顶持另一头，一次装夹完成粗精加工（注：切断时将顶尖退出）。 2） 工步顺序 粗车外圆。基本采用阶梯切削路线，粗车56、SS50、36、M30各外圆段以及锥长为10的圆锥段， 留1的余量。 自右向左精车各外