第4章数控车床手工编程

1、 数控车削编程中的数学计算并不复杂，因此，数控车削编 程基本上能用手工编程。手工编程需要结合零件图形多做 练习，才能学会编程方法与技巧且所编程程序准确无误。 1 、在一个程序段中，绝对值编程或增量值在一个程序段中，绝对值编程或增量值 （相对坐标）编程用不同的字母区别，也可以（相对坐标）编程用不同的字母区别，也可以 两者混合使用。两者混合使用。 2、采用直径尺寸编程更方便采用直径尺寸编程更方便 3、进刀和退刀方式进刀和退刀方式 5、当毛坯加工余量较大时，用车床系统的固当毛坯加工余量较大时，用车床系统的固 定循环指令可简化编程。定循环指令可简化编程。 4、利用刀具半径补偿。利用刀具半径补偿。 1、

2、机床坐标系机床坐标系 o o (a)刀架后置式；刀架后置式； (b) 刀架前置式刀架前置式 车床坐标系车床坐标系 参考点 x x m w w m o o 参考点 z xw xm omow z (x ,z ) (x ,z ) rr rr 2、参考点参考点 3、工件坐标系工件坐标系 oo x o 1、 2、 选选oo为工件坐标系原点时为工件坐标系原点时: : g50 x150.0 g50 x150.0 ; ; 选选o o为工件坐标系原点时为工件坐标系原点时: : g50 x150.0 g50 x150.0 ; ; 刀具加工轨迹如图所 示，采用英制尺寸， 绝对坐标编程。 n050 g01 z-0.7

3、5 f0.15; n060 g02 x3.0 z-1.6875 i0.9375 k0; n070 g01 x4.0; 0.5 1.75 0.75 12 3 4 刀具半径: 0.0625 1.5 2.0 x 刀具加工轨迹如图所 示，采用英制尺寸， 绝对坐标编程。 n060 g01 z-0.6875 f0.15; n070 x1.0； n080 g03 x2.125 z-1.25 i0 k-0.5625; n090 g01 z-1.5; 0.25 1.5 12 3 4 刀具半径: 0.0625 0.5 r0.5 x 0.75 5 举例举例2 2： （1）线速度控制线速度控制(恒线速度恒线速度) 设

4、定恒线速度。（数控设定恒线速度。（数控表面质量高）表面质量高） 如：如：g96 s150；表示切削点切削速度控制在；表示切削点切削速度控制在150m/min， 转速与线速度的转换关系为：转速与线速度的转换关系为： d v n 1000 例：为保持a、b、c各点的线速度在 150 m/min，则各点在加工时的主轴转 速分别为： a：n=1000150(40)=1193r/min b：n=1000150(60)=795r/min c：n=1000150(70)=682 r/min （2）主轴转速控制）主轴转速控制 （3）最高转速限制）最高转速限制 （1）每分钟进给指令）每分钟进给指令 5 5、进给

5、功能指令进给功能指令f f （2）每转进给指令）每转进给指令 例例：刀具按如图刀具按如图 所示的走刀路线进所示的走刀路线进 行精加工，设置进行精加工，设置进 给量为给量为0.05mm/r， 切削线速度为切削线速度为 180m/min，主轴，主轴 的最高转速为的最高转速为 2000r/min，刀具，刀具 为为t01，不考虑刀，不考虑刀 尖半径补偿，试编尖半径补偿，试编 程。程。 刀尖圆角刀尖圆角r r 端面切削点端面切削点 外径切削点外径切削点 理想刀尖理想刀尖 由于存在刀尖半径，由于存在刀尖半径， 对刀时对刀时实际利用的是实际利用的是 端面切削点和外径切端面切削点和外径切 削点削点。在进行端面

6、、。在进行端面、 外径、内径等与轴线外径、内径等与轴线 平行或垂直的表面加平行或垂直的表面加 工时，刀尖圆弧是不工时，刀尖圆弧是不 会产生误差的；在切会产生误差的；在切 削削锥面或圆弧锥面或圆弧时，会时，会 造成过切或少切现象。造成过切或少切现象。 刀尖圆角刀尖圆角r造成的少切与过切造成的少切与过切 具有刀具半径补偿功能的数控车床，按零件轮廓编程，使具有刀具半径补偿功能的数控车床，按零件轮廓编程，使 用用g41/g42指令，并在控制面板上输入刀具参数值。指令，并在控制面板上输入刀具参数值。 例例：刀具按如图所：刀具按如图所 示的走刀路线进行示的走刀路线进行 精加工，设置进给精加工，设置进给 量

7、为量为0.05mm/r，切，切 削线速度为削线速度为 150m/min，主轴的，主轴的 最高转速为最高转速为 2000r/min，刀具为刀具为 t01，试编程。，试编程。 o4002o4002； g21 g97 g98g21 g97 g98； 公制、恒转速、每分钟进给公制、恒转速、每分钟进给 g50 x150 z200g50 x150 z200；定义坐标定义坐标 t01t010101； 换换1 1号车刀号车刀 g96 s150g96 s150； 恒线速度恒线速度 g50 s2000g50 s2000； 最高转速最高转速 g00 x14 z6 t0101 m03g00 x14 z6 t0101

8、m03；a a g42 g01 z0 g99 f0.05g42 g01 z0 g99 f0.05；b b x30.0； c g03x40.0z-5.0r5.0； d g01z-20.0； e x60.0z-30.0； f g02x81.214z-34.393r15.0； g g01x110.0； h g40g00x150.0z200.0t0100；i m30； （1 1）单一导程螺纹加工）单一导程螺纹加工g32g32 外径已加工，牙型深度外径已加工，牙型深度1.3mm1.3mm，分，分5 5次进给，吃刀量次进给，吃刀量( (直径值直径值) )分分 别为别为: :0.9mm、0.6mm、0.6m

9、m、0.4mm、0.1mm，绝对值编程。，绝对值编程。 n001 g54; n002 g00 x58.0 z71.0; n003 x47.1; n004 g32 z13.5 f2.0; n005 g00 x58; n006 z71.0; ap 分别为分别为 () : 0.9mm 0.6mm 0.6mm 0.4mm 0.1mm n007 x46.5; n008 g32 z13.5 f2.0; n009 g00 x58; n010 z71.0; n011 x45.9; n012 g32 z13.5 f2.0; n013 g00 x58.0; n014 z71.0; n015 n016 g32 z1

10、3.5 f2.0; n017 g00 x58.0; n018 z71.0; ap 分别为分别为 () : 0.9mm、 0.6mm、 0.6mm、 0.4mm 0.1mm n019 n020 g32 z13.5 f2.0; n021 g00 x100.0; n022 z100.0; n023 m05; n024 m30; 例例：如图所示，在数控车床加工普通螺纹m202.5， 切削速度为50m/min ，试编程。 编程前，作下列计算：编程前，作下列计算： 主轴转速主轴转速n= (1000n= (100050/ 50/ 3.143.1420)800r/min20)800r/min 11取取5mm5

11、mm，22取取2mm2mm。 2.52.5螺距的螺纹分螺距的螺纹分6 6次切削，次切削， ap （分别为：分别为： 1.01.0、0.70.7、0.60.6、0.40.4、 0.40.4、0.150.15 o4003； g21g97g98； 公制公制/恒转速恒转速/每分钟进给每分钟进给 g50x150.0z200.0；工件坐标系工件坐标系 t0101； 1号车刀号车刀 g97s800m03； 恒转速恒转速 g00x26.0z5.0m08；z5为进刀段为进刀段 ； 201=19 g32z-32.0f2.5；车螺纹第一刀车螺纹第一刀 g00x26.0； x方向快速退刀方向快速退刀 z5.0； z方

12、向快速退刀方向快速退刀 ； 19.00.7=18.3 g32z-32.0； 车螺纹第二刀车螺纹第二刀 g00x26.0； x方向快速退刀方向快速退刀 z5.0； z方向快速退刀方向快速退刀 ； 18.30.6=17.7 g32z-32.0； 车螺纹第三刀车螺纹第三刀 g00x26.0； x方向快速退刀方向快速退刀 z5.0； z方向快速退刀方向快速退刀 ；17.70.4=17.3 g32z-32.0；车螺纹第四刀车螺纹第四刀 g00x26.0；x方向快速退刀方向快速退刀 z5.0； z方向快速退刀方向快速退刀 ； 17.30.4=16.9 g32z-32.0； 车螺纹第五刀车螺纹第五刀 g00

13、x26.0； x方向快速退刀方向快速退刀 z5.0； z方向快速退刀方向快速退刀 ； g32z-32.0； 螺纹最后精车螺纹最后精车 g00x26.0；x方向快速退刀方向快速退刀 g00x150.0z200.0t0100；到换刀点，取消刀具补偿到换刀点，取消刀具补偿 m30； 格式：格式： i为锥螺纹起点与终点的为锥螺纹起点与终点的半径半径差差(圆柱时圆柱时i=0)；f为螺纹导程。为螺纹导程。 锥螺纹切削循环g92 （2 2）螺纹加工循环）螺纹加工循环 g92g92 例例：如图 所示，在数控车床加工普通螺纹m202.5， 切削速度为50m/min ，试编程。 编程前，作下列计算：编程前，作下列

14、计算： 主轴转速主轴转速n= (1000n= (100050/ 50/ 3.143.1420)800r/min20)800r/min 11取取5mm5mm，22取取2mm2mm。 2.52.5螺距的螺纹分螺距的螺纹分6 6次切削，次切削， ap （分别为：分别为： 1.01.0、0.70.7、0.60.6、0.40.4、 0.40.4、0.150.15 o4013； g21g97g98； 公制公制/恒转速恒转速/每分钟进给每分钟进给 g50x150.0z200.0；定义坐标定义坐标 t0101； 换换1号车刀号车刀 g97s800m03； 恒转速恒转速 g00x26.0z5.0m08；z5进刀

15、段进刀段 g92z-32.0f2.5；车螺纹车螺纹第一刀第一刀 ； 车螺纹第二刀车螺纹第二刀 ； 车螺纹第三刀车螺纹第三刀 ； 车螺纹第四刀车螺纹第四刀 ； 车螺纹第五刀车螺纹第五刀 ； 螺纹最后精车螺纹最后精车 g00x150.0z200.0t0100； m30； 格式：格式： （3 3）螺纹加工复合循环）螺纹加工复合循环 g76g76 1、单一固定循环单一固定循环 单一固定循环用一个指令完成四个移动，即单一固定循环用一个指令完成四个移动，即“ ”。第移动为切削；移动。第移动为切削；移动 为快移，从而简化程序。为快移，从而简化程序。 主要有主要有3种：种： 一个指令完成若干个加工移动功能，可

16、以使编程更加方便。一个指令完成若干个加工移动功能，可以使编程更加方便。 格式：格式：g90x(u)_z(w)_ i_ f_； i为圆锥段起点与终点的半径差（圆柱体为为圆锥段起点与终点的半径差（圆柱体为0）。）。 圆锥面切削循环 g90 轴向切削循环g90 （1）轴向切削循环轴向切削循环 g90 ：使用1号粗车刀，2号精车刀车削外圆，试用g90指令编程。 o4004； g21g97g98； g50x150.0z200.0； t0101； g97s600m03； g00x55.0z3.0； z-44.95g99f0.15； ； ； g00x150.0z200.0t0100； t0202； g96s

17、150； g50s2000； g00x40.0z3.0； g01z-45.0f0.07； g00x150.0z200.0t0200； m30； （2） 径向切削循环指令径向切削循环指令g94 与与g90类似类似，可完成圆柱螺纹和圆锥螺纹的循环切削。可完成圆柱螺纹和圆锥螺纹的循环切削。 格式：格式： i为圆锥段起点与终点半径值的差值（圆柱体为为圆锥段起点与终点半径值的差值（圆柱体为0）。）。 2、复合固定循环复合固定循环 g70g76 在复合固定循环中，对零件的轮廓定义之后，即在复合固定循环中，对零件的轮廓定义之后，即 可完成从粗加工到精加工的全过程。可完成从粗加工到精加工的全过程。 （1）轴向

18、粗车复合循环）轴向粗车复合循环g71 适用情况与g90相似。相当于用g90进行多次粗加工和一次 半精加工。 车削的路径必须是单调增大或减少，即不可有内凹的轮廓外形； 精加工程序首行必须包含g00或g01且只能单轴向移动。 格式：格式： n(ns)； ； f(f) s(s)； n(nf) ； 式中：式中： ns:精车开始程序的顺序号；精车开始程序的顺序号； nf:精车结束程序的顺序号；精车结束程序的顺序号； u:在在x方向精加工余量方向精加工余量(直径值直径值)； w:在在z方向精加工余量；方向精加工余量； d: 背吃刀量背吃刀量(半径值半径值)； 例：例：以fanuc-0t系统的数控车床车削如

19、图所示工件。 粗车刀1号，精车刀2号，刀尖半径为0.4mm ，精车余量x 轴为0.2mm，z轴为0.05mm，粗车的切削速度为120m/min， 精车为150m/min。粗车进给量为0.2mm/r，精车为 0.07mm/r，粗车时每次背吃刀量为2mm。 o4005； g21g97g98；公制公制/恒转速恒转速/每分钟进给每分钟进给 g50x150.0z200.0；定义坐标定义坐标 t0100； 换换1号车刀号车刀 g50s2000； 最高转速最高转速 g96s120m03； 恒线速恒线速 t0101m08； 调用调用1号刀偏号刀偏 g00x84.0z3.0；快速定位至循环起点快速定位至循环起点

20、 g71u2.0r1.0； 粗车每次背吃刀量为粗车每次背吃刀量为2mm，退刀量，退刀量1mm g71p10q20u0.2w0.05g99f0.2；粗车进给量为粗车进给量为0.2mm/r n10g00x20.0；快速定位，开始精车程序，不能有快速定位，开始精车程序，不能有z轴移动轴移动 g01g42z0g99f0.07；建立刀尖半径右补偿，设定精车进给量建立刀尖半径右补偿，设定精车进给量 z-20.0； x40.0w-20.0； g03x60.w-10.0r10.0； g01w-20.0； x80.0； z-90.0； n20g40x84.0； 完成精车程序段，取消刀尖半径补偿完成精车程序段，取

21、消刀尖半径补偿 g00x150.0z200.0t0100； 定位到换刀点，取消定位到换刀点，取消1号刀具补偿号刀具补偿 t0202； 换换2号车刀，调用号车刀，调用2号刀偏号刀偏 x84.0z3.0； 快速定位至循环起点快速定位至循环起点 s180m03； 切削速度切削速度 g70p10q20； 精车循环精车循环 g00x150.0z200.0t0200；定位到换刀点，取消刀具补偿定位到换刀点，取消刀具补偿 m30； （2）端面）端面粗车复合循环粗车复合循环g72 格式：格式： n(ns)； ； f(f) s(s)； n(nf) ； 式中：式中： ns精车开始程序的顺序号；精车开始程序的顺序号

22、； nf精车结束程序的顺序号；精车结束程序的顺序号； u在在x方向精加工余量方向精加工余量(直径值直径值)； w在在z方向精加工余量；方向精加工余量； d 背吃刀量背吃刀量(半径值半径值)； 可以按零件轮廓 的形状重复车削， 每次平移一个距 离，直至要求的 形状。 用于零件毛坯已 基本成型的铸件 或锻件的加工。 用来加工x方向尺 寸非单调变化(有 下凹)的工件。 （3）仿形粗车循环）仿形粗车循环g73 仿形粗车循环g73 可以按零件轮廓 的形状重复车削， 每次平移一个距 离，直至要求的 形状。 用于零件毛坯已 基本成型的铸件 或锻件的加工。 用来加工x方向尺 寸非单调变化(有 下凹)的工件。

23、（3）仿形粗车循环）仿形粗车循环g73 仿形粗车循环g73 可以按零件轮廓 的形状重复车削， 每次平移一个距 离，直至要求的 形状。 用于零件毛坯已 基本成型的铸件 或锻件的加工。 用来加工x方向尺 寸非单调变化(有 下凹)的工件。 （3）仿形粗车循环）仿形粗车循环g73 格式：g73u(i)w(k)r(d)； g73p(ns)q(nf)u(u)w(w)f(f)s(s)t(t) ； n(ns)； f(f)s(s)； ； n(nf)； 式中： i：x轴方向退刀距离和方向，以半径值表示，当向+x 轴方向退刀时，该值为正，反之为负。 k：z轴方向退刀距离和方向，当向+z轴方向退刀时， 该值为正，反之

24、为负； d：粗切削次数。 其余各项含义与g71相同。 例6：以fanuc-0t系统的数控车床车削如图 所示的铸件。x轴 方向加工余量为6mm(半径值)，z轴方向为6mm ，粗加工次数为 三次。1号为粗车刀，2号为精车刀，刀尖半径为0.4mm ，x轴 方向精车余量为0.2mm ，z轴为0.05mm ，切削速度为120m/min。 粗车进给量为0.2mm/r ，精车为0.07mm/r ，粗车时每次背吃刀 量为2mm。 例 6 图 例6：以fanuc-0t系统的数控车床车削如图 所示的铸件。x轴 方向加工余量为6mm(半径值)，z轴方向为6mm ，粗加工次数为 三次。1号为粗车刀，2号为精车刀，刀尖

25、半径为0.4mm ，x轴 方向精车余量为0.2mm ，z轴为0.05mm ，切削速度为120m/min。 粗车进给量为0.2mm/r ，精车为0.07mm/r ，粗车时每次背吃刀 量为2mm。 例 6 图 o6006； 程序名 g21g97g98；初始化相关g功能 g50x150.0z200.0； 定义坐标 t0100；换1号车刀 g50s2000；主轴最高转速限制 g96s120m03；恒线速设定，启动主轴 t0101m08；切削液开，调用1号刀偏 g00x112.0z6.0；快速定位至循环起点 g73u4.0w4.0r3.0； x、z轴方向退刀距离为4mm，粗切削3次 g73p10q20u

26、0.2w0.05g99f0.2；粗车进给量为0.2mm/r n10g00x30.0z1.0； 快速定位，开始精车程序，可有z轴移动 g42g01z-20.0g99f0.07；建立刀尖半径右补偿，设定精车进给量 x60.0w-10.0； w-30.0； g02x80.0w-10.0r10.0； g01x100.0w-10.0； n20g40x106.0；完成精车程序段，取消刀尖半径补偿 g00x150.0z200.0t0100；定位到换刀点，取消1号刀具补偿 t0202s150m03；换2号车刀，调用2号刀偏，设置精车切削速度 x112.0z6.0；快速定位至循环起点 g70p10q20；精车循

27、环 g00x150.0z200.0t0100；定位到换刀点，取消刀具补偿 m30；程序结束 例7： 要求：按图示加工。 t0190车刀(v或d型) o6007 g21g97g98 g54 g97s600m03 t0101 g01x35.0z5.0g99f10.0 g73u13.5w0r12 g73p10q20u0.6w0.05g99f0.12 n10g00x-0.6z3.0 g42g01z0g99f0.07 x0 g03x18.0z-9.0r9.0 g01w-1.0 g03x24.0z-28.0r14.0 g01z-48.0 g02x28.0w-4.0r5.0 g01z-58.0 n20x34

28、.0g40 g50s2200 g96s130 g70p10q20 g00x150.0z200.0 g97s600 m30 例8： 综合要求：按图示加工。 t0190粗车刀 t0290精车刀 t03 4mm切槽刀 t04螺纹车刀 o6008 g21g97g98 g97s600m03 t0101 g01z2.0g99f10.0 x32.0 g71u1.2r1.0 g71p90q150u0.6w0.15g99f0.12 n90g00x-0.6 g42g01z0g99f0.07 x0 g03x16.0z-8.0r8.0 g01x17.0 x19.8w-1.4 z-32.0 x20.0 x25.0z-5

29、2.0 w-5.0 x30.0 z-67.0 n150x32.0g40 g00x150.0z200.0t01 00 t0202 g00z2.0x32.0 g96s130 g50s2500 g70p90q150 g00x150.0z200.0t02 00 t0303 g97s400m03 g00z-32.0 x25.0 g01x16.0g99f0.06 g04x1.0 g00x30.0 x150.0z200.0t0300 t0404 s700m03 g00x25.0 z-3.0 g92x19.2z-30.0f1.5 x18.6 x18.2 x18.1 x18.04 x18.04 g00x150.0z200.0t0400 g28u0 g28w0 t0101 m30 例：例：工件如图所示，需要进行精加工，其中85mm外圆不 加工。毛坯为85mmx340mm棒材，材料为45钢。 o0002; n001 g50 x200.0 z350.0 t0101 ； n002 s630 m03 ； n003 g00 x41.8 z292.0 m08； n004 g01 x47.74 z289 f0.15； n005 z230； n006 x50.0； n007