数控加工程序编制课件

1、第一节 数控编程基础 第二节 程序编程中的数值计算 第三节 数控加工手工编程 第四节 自动编程概述 内容提要内容提要 本章将简要介绍数控加工工艺和典型数控加工方法、手工加工程序编制的方法及编程实例；最后简要介绍自动编程的相关概念。一. 数控编程的概念 把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数（主轴转数、进给量、吃刀量等）以及辅助功能（换刀、主轴正转、反转、切削液开、关等），按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单，再把这一程序单中的内容记录在控制介质上（如穿孔纸带、磁带、磁盘、磁泡存储器），然后输入到数控机床的数控装置中，从而指挥机床加工零件。这种从零件图的

2、分析到制成控制介质的全部过程叫数控程序的编制。 二、手工编程的内容和步骤2. 根据图纸尺寸及工艺线路的要求：q 计算粗、精加工各运动轨迹，得到刀位数据； 3.编写零件加工程序单编写零件加工程序单 根据制定的加工路线、切削用量、选用的刀具、辅助动作，按照数控系统规定指令代码及程序格式，编写零件加工程序。 4.输入数控系统输入数控系统将程序单上的内容，经转换记录在控制介质上（如存储在磁盘上），作为数控系统的输入信息，若程序较简单，也可直接通过键盘输入。5.程序检验和首件试加工程序检验和首件试加工 程序送入数控机床后，还需经过试运行和试加工两步检验后，才能进行正式加工。三、数控编程的方法：手工编程和

3、自动编程三、数控编程的方法：手工编程和自动编程 1 1、手动编程、手动编程 定义定义：从零件图样分析、工艺处理、数值计算、编写程序单、程序输入至程序校验等各步骤均由人工完成，称为手工编程。 适用适用： 几何形状不太复杂的零件； 三坐标联动以下加工程序 2 2、自动编程、自动编程： 定义定义：自动编程是利用计算机专用软件编制数控加工程序的过程。它包括数控语言编程和图形交互式编程。 适用适用： 形状复杂的零件， 虽不复杂但编程工作量很大的零件（如有数 千个孔的零件） 虽不复杂但计算工作量大的零件（如非圆曲 线轮廓的计算）q 比较比较用手工编程时，一个零件的编程时间与机床实际加工时间之比，平均约为

4、30：1。数控机床不能开动的原因中，有2030%是由于加工程序不能及时编制出造成的编程自动化是当今的趋势！但手工编程是学习自动编程基础！(1)(1)程序号程序号 程序号是一个程序必需的标识符。组成组成：由地址符后带若干位数字组成。地址符常见的有： “%”、“O”、“P”等，视具体数控系统而定。示例示例：国产华中I型系统 “%”，日本FANUC 系统 “O”。 后面所带的数字一般为4位。如：%2000(2)(2)程序体程序体 它表示数控加工要完成的全部动作，是整个程序的核心。组成组成：它由许多程序段程序段组成，每个程序段由一个或多个 指令构成。(3)(3)程序结束程序结束 它是以程序结束指令M0

5、2或M30，结束整个程序的运行。1坐标和运动方向命名的原则数控机床的进给运动是相对的，有的是刀具相对于工件的运动（如车床），有的是工件相对于刀具的运动（如铣床）。为了使编程人员能在不知道是刀具移向工件，还是工件移向刀具的情况下，可以根据图样确定机床的加工过程，特规定：永远假定刀具相对于静止的工件坐标系而运动。2标准坐标系的规定 为了确定机床的运动方向和移动的距离，就要在机床上建立一个坐标 系，这个坐标系就叫标准坐标系，也叫机床坐标系。 （1）基本坐标系）基本坐标系：直线进给运动的坐标系（X.Y.Z）。坐标轴相互关系：由右手定则决定。（2）回转坐标）回转坐标：绕X.Y.Z 轴转动的圆进给坐标 轴

6、分别用A.B.C表示， 坐标轴相互关系由右 手螺旋法则而定。右手直角迪卡儿坐标系统（1）Z坐标（轴）的运动和方向Z坐标平行主轴轴线的进给轴。 没有主轴或有多个主轴： 垂直于工件装夹面的方向为Z坐标。 主轴能摆动：在摆动的范围内其轴线只与标准坐标系中的某一坐标平行时，则该坐标便是Z坐标；若在摆动的范围内其轴线可与多个坐标平行，则取垂直于工件装夹面的方向为Z坐标。立式5轴数控铣床的坐标系Z坐标正方向规定：刀具远离工件的方向。坐标正方向规定：刀具远离工件的方向。（2）X坐标的运动和方向 在刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床等）。Z轴水平（卧式）（卧式），则从刀具(主轴)尾端向工件看时，X坐标的正方向

7、指向右边。Z轴垂直（立式）（立式）：单立柱机床，从刀具向立柱看时，X的正方向指向右边；立式5轴数控铣床的坐标系 在工件旋转的机床上（车床、磨床等），X轴的运动方向是工件的径向并平行于横向拖板，且刀具离开工件旋转中心的方向是X轴的正方向。（3）Y坐标的运动和方向利用已确定的X、Z坐标的正方向，用右手定则或右手螺旋法则，确定Y坐标的正方向。右手定则：大姆指指向+X，中指指向+Z，则+Y方向为食指指向。右手螺旋法则：在X Z平面，从Z至X，姆指所指的方向为+y。 （4）对于工件运动的相反方向 对于工件运动而不是刀具运动的机床，必须将前述为刀具运动所作的规定，作相反的安排。用带“”的字母，如X，表示工

8、件相对于刀具正向运动指令。而不带“”的字母，如X，则表示刀具相对于工件的正向运动指令。二者表示的运动方向正好相反。如图2-42-7所示。对于编程人员、工艺人员只考虑不带“”的运动方向。 立、卧式数控铣床立、卧式数控铣床龙门数控铣床龙门数控铣床（4） 回转坐标 A、B、C 立式5轴数控铣床的坐标系（5） 辅助坐标 U、V、W 4.绝对坐标编程和相对坐标编程（1）绝对坐标系 刀具（或机床）运动轨迹的坐标值是以相对于固定的坐标原点O给出的，即称为绝对坐标。该坐标系为绝对坐标系。 （2）增量（相对）坐标系 刀具（或机床）运动轨迹的坐标值是相对于前一位置（起点）来计算的，即称为增量（或相对）坐标，该坐标

9、系称为增量坐标系。 六数控系统的准备功能和辅助功能1准备功能准备功能也叫G功能或G代码。它是使机床或数控系统建立起某种加工方式的指令。G代码由地址G和后面的两位数字组成，从G00G99共100种。G代码分为模态代码（又称续效代码）和非模态代码。模态代码一旦执行就保持有效,直到同组另一代码出现非模态代码只有在其它所在的程序段内有效2辅助功能辅助功能也叫M功能或M代码。由M和后面的两位数字组成，从M00M99共100种。又分为前作用M代码和后作用M代码。前作用M功能：在程序段编制的轴运动之前执行；后作用M功能：在程序段编制的轴运动之后执行。一、一、数值计算的概念的概念 根据零件图样，按照已确定的加

10、工路线和允许的编程误差，计算出数控系统所需要的输入数据，称为数控加工的数值计算。具体地说，数值计算就是计算出零件轮廓上或刀具中轨迹上一些点的坐标数据。p所谓基点，是指各几何元素间的连接点，如直线与直线的交点，直线与圆弧的交点或切点，圆弧与圆弧的交点或切点等。 p逼近直线小段和圆弧小段与轮廓曲线的交点或切点称为节点。 二、二、 常见的数学处理方法常见的数学处理方法1. 直线和圆弧轮廓基点计算方法直线和圆弧轮廓基点计算方法p联立方程组法求解基点坐标联立方程组法求解基点坐标p三角函数法求解基点坐标三角函数法求解基点坐标2 . 非圆曲线的节点计算非圆曲线的节点计算1）直线逼近零件轮廓曲线时的节点计算）

11、直线逼近零件轮廓曲线时的节点计算（1）等间距直线逼近的节点计算（2）等步长法直线逼近的节点计算 （3）等误差法（变步长法）2）圆弧逼近零件轮廓时节点计算）圆弧逼近零件轮廓时节点计算（1）圆弧分割法（2）三点作图法 （六）机床坐标系与工件坐标系数控机床的坐标系分为机床坐标系和工件坐标系（编程坐标系）。机床坐标系是机床固有的坐标系，它是制造和调整机床的基础，也是设置工件坐标系的基础。机床坐标系在出厂前已经调整好，一般情况下，不允许用户随意变动。 机床原点为机床的零点，它是机床上的一个固定点，由生产厂家在设计机床时确定，数控车一般在卡盘前后端面的中心，数控铣各厂家不一样，有的工作台中心，有的行程终点

12、等。工件坐标系又称编程坐标系，是编程时使用的坐标系，用来确定工件几何形体上各要素的位置。工件坐标系的原点即为工件零点。工件零点的位置是任意的，它由编程人员在编制程序时根据零件的特点选定的。 在加工时，工件随夹具在机床上安装后，测量工件原点与机床原点之间的距离，这个距离称为工件原点偏置，如图示。该偏置值需预存到数控系统中，在加工时，工件原点偏置值便能自动加到工件坐标系上，使数控系统可按机床坐标系确定加工时的绝对坐标值。Y轴偏置量X轴偏置量工件原点Z轴偏置量Y轴机床原点X轴Z轴卧式数控机床的坐标系X轴Z轴偏置量Y轴Y轴偏置量X轴偏置量机床原点工件原点立式数控机床的坐标系Z轴q 刀位点刀位点： 用于

13、确定刀具在机床坐标系中位置的刀具上的特定点。 对刀：使对刀：使“对刀点对刀点”与与“刀位刀位点点”重合的操作。 对刀点和换刀点（八）加工线路的确定（八）加工线路的确定在数控加工中，刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为加工路线。编程时，加工路线的确定原则主要有以下几点：（1）应能保证零件的加工精度和表面粗糙度的要求。（2）应尽量缩短加工路线，减少刀具空程移动时间。（3）应使数值计算简单，程序段数量少，以减少编程工作量。孔类加工（孔类加工（钻孔、镗孔）原则：在满足精度要求的前提下，尽可能减 少空行程，安排好孔的加工顺序，避免反向间隙的带来的加工误差 。n 个)(1)1(2bananb+-=-+=（黄

14、线长红线长ba+切入/出段+切入/出段常用编程指令主要用来描述机床的运动方式、加工类别、主轴的启停、冷却液的开关、主轴转速、进给速度、刀具选择等。(G M F S T X Y Z )（一）准备功能指令（G指令）：分为模态代码和非模态代码 模态代码（续效代码）模态代码（续效代码）：一经使用，便保持有效到以后的程序段中，遇同组代码失效。 非模态代码（非续效代码）：非模态代码（非续效代码）：只在本程序段有效。 例：N001 G01 X30 Y40 Z0 N003 Y65 N005 Z-10 1. 绝对坐标和相对坐标指令G90/G91：1）G90指令表示程序中的编程尺寸是在某个坐标系下按其绝对坐标给定

15、的。2）G91指令表示程序中编程尺寸是相对于本段的起点，即编程尺寸是本程序段各轴的移动增量，故G91又称增量坐标指令。 注意： 这两个指令是同组续效指令，也就是说在同一程序段中只允许用其中之一，而不能同时使用。在缺省的情况下（即无G90又无G91）,默认是在G90状态下。 机床设G90代码： G90 G01 X30 Y37 机床不设G90代码： G01 X30 Y37 机床设G91代码： G91 G01 X20 Y25 机床不设G91代码： G01 U20 V25功能：使用功能：使用G92指令用来确定起刀点与编程原点的相对位置关系，从指令用来确定起刀点与编程原点的相对位置关系，从而建立加工坐标

16、系。而建立加工坐标系。指令格式：指令格式：G92 X_ Y_ Z_；执行执行G92指令，机床不产生指令，机床不产生任何运动；任何运动；设定的加工原点与当前刀具设定的加工原点与当前刀具位置有关，随刀具起始点的位位置有关，随刀具起始点的位置不同而改变，必须保证起刀置不同而改变，必须保证起刀点位置与程序中点位置与程序中G92指令中的指令中的坐标值一致，重复加工时应特坐标值一致，重复加工时应特别注意；别注意；也可用也可用CRT/MDI输入参数方式通过输入参数方式通过G54G59设定加工坐标系。设定加工坐标系。G92 X150 Z100G92 X150 Z203.工件坐标系选择指令G53,G54G59：

17、1）G53选择机床坐标系，这类指令是续效指令，缺省值是G53 。2）G54G59选择工件坐标系1工件坐标系6。3）在使用该指令后，其后的编程尺寸都 是相对于相应坐标系的。操作者在实际主要加内工容前，测量工件原点与机床原点之间的偏值，并在数控系统中预先设定。这个值叫做“工件零点偏置”。注意：这类指令只在绝对坐标下有意义（注意：这类指令只在绝对坐标下有意义（G90G90），在），在G91G91下无效。下无效。自动对刀各种测头Z轴设定器及其对刀寻边器及其对刀工件零点偏置?4.快速点定位指令G00 编程格式编程格式：G00 X_ Y_ Z_ ； 1）功能）功能：在加工过程中，常需要刀具空运行到某一点，

18、为下一步加工做好准备，利用指令G00可以使刀具快速移动到目标点。注意：注意：G00G00的运动轨迹不一定是直线，若不注意则容易干涉。的运动轨迹不一定是直线，若不注意则容易干涉。执行G00指令时，刀具的移动速度由系统参数设定，不受进给功能指令F的影响。刀具的移动方式有三种：各轴以其最快的速度同时移动，因速度和移动距离的不同先后到达目标点，刀具移动路线为多段直线的组合。2) 各轴按设定的速度以联动的方式移动到位，刀具移动路线为一条直线。1) 3) 各轴按输入的坐标字顺序分别快速移动到位，刀具的移动路线为阶梯形。5.直线插补指令G01指令 编程格式编程格式：G01 X_a_ Y_b_ Z_c_ F_

19、f_ ；功能功能：指令多坐标（2、3坐标）以联动的方式，按程序段中规定的合成进给速度f，使刀具相对于工件按直线方式，由当前位置移动到程序段中规定的位置（a、b、c）。当前位置是直线的起点，为已知点，而程序段中指定的坐标值即为终点坐标。 6.坐标平面选择指令G17,G18,G191）G17，G18，G19分别表示规定的操作在XY,ZX,YZ坐标平面内。2）若数控系统只有一个平面的加工能力， 可不必书写（如数控车床），这类指令为续效指令，缺省值为G17。G19YZXG17G187.圆弧插补指令G02、G03； G02：顺时针插补指令 G03：逆时针插补指令 注：圆弧顺逆是沿垂直于圆弧所在平面的坐标

20、轴的负方向观察，来判别圆弧的顺、逆时针方向。 圆心坐标（圆心坐标（i i、j j、k k）编程：）编程： i、j、k为圆心相对圆弧起点的坐标值，且总为增量值（该定义以机床使用说明书为准）半径半径R R编程：编程：小于或等于180度圆弧用+R，大于180度圆弧用-R编程。注意：不能用于整圆编程G17G18G19G90G91G02G03X_Y_X_Z_Y_Z_I_J_I_K_J_K_R_F_*G03G02G03G02G02G03G19G18G17XYZ8.暂停指令G04；使刀具作短时间无进给光整加工，用于车槽、镗平面、锪孔；程序格式为：G04_ ；一般用x或F或p，其后数字表示延时时间或主轴转数；

21、 如： G04 X5 暂停5秒；G04 p1000 暂停1000ms即1秒。9.刀具长度补偿指令 G49、G44、G43； 该指令可以根据储存在偏置寄存器H01H99中的设定值 （与终点坐标值进行加法（G43）或减法（G43）运算后）使刀具的实际移动距离增加或减少一个偏置值。 编程格式： 其中：G43为刀具长度正补偿。 G44为刀具长度负补偿。 Z目标点坐标。 H刀具长度补偿值的存储地址。补偿量存入由H代码指令的存储器中。 _4443HZGG_4443HZGG(a) (G43)-30-150(b) (G44)-180-150-30-120OOZZ10.刀具半径补偿指令 G40 G41 G42；

22、编程格式：G17G18G19G90G91G41G42G00G01G02G03X_Y_Z_DXXG41 G42 刀具半径补偿功能1）可在不知刀具半径的情况下编程2）当刀具半径发生变化时，不必重新修改程序，只需手工输入更改后的刀具半径值即可。3）可用同一程序、同一刀具进行粗加工和精加工N010 G92 X0 Y0 Z10；N020 S600 M03；N030 G90 G17；N040 G41 G00 X20 Y10 D01；N050 Z-10 M08；N060 G01 Y50 F100；N070 X50；N080 Y20；N090 X10；N100 G00 Z10 M09；N110 G40 X0

23、Y0 M05；N120 M30；11. 11. 参考点返回指令参考点返回指令 参考点是机床上的固定点，一般作为换刀和坐标系测量零点等使用，通过参考点返回功能G28可以很容易移动到参考点上。G28G91X0Y0Z0;12.G80、G81G89固定循环指令 在用NC机床上加工零件，一些典型加工工序，如钻孔、攻丝、深孔钻削、切螺纹等，所完成的动作循环十分典型，将这些动作预先编好程序并存储在存储器中，并用相应的G代码来指令。固定循环中的G代码所指令的动作程序，要比一般G代码所指令的动作要多得多，因此使用固定循环功能，可以大大简化程序编制。 G80取消固定循环 G81钻孔、中心孔 G82扩孔 编程格式：

24、 G8 X Y Z R Q P F L孔位坐标切入点坐标每次进给深度在孔底停留时间重复次数进给速度G81 X_ Y_ Z_ R_ F_ L_ ；（中心钻）；（中心钻）G82 X_ Y_ Z_ R_ P_ F_ L_ ；（扩孔）；（扩孔）G83 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_ L_ ；（深孔）；（深孔） 钻孔程序的编制钻孔程序的编制N010 G92 X400 Y300 Z320N020 M06 T00N030 G90 G00 X0 Y0N040 Z0N050 M03 S500 F30N060 G81 G99 R-4 Z-10N070 G91 X20 Y10 L3N080 M05N090 G2

25、8 Z0N100 M06 T01N110 M03 G90 G00 G44 H01 G81 R-4 Z-30N120 G91 G81 G99 X-20 Y-10 L3N130 M05 G28 G49 Z0N140 M01 ；”选择性停止选择性停止“ON/N150 M99 P20 ；”跳步开关跳步开关“(”单节删除单节删除“)ON，循环，循环N160 M02编程实例 例例11 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； 设定坐标系N02 G91 G00 X120.0 Y80.0； 定位到A点N03 G43 Z-32.0 T1 H

26、01； 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 G04 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

27、坐标返回到程序起点N16 M05； 主轴停止N17 M02； 程序结束 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例例2 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AN04 G99 G81 X30.0 Y-50.0

28、 Z-38.0 R-32.0； 钻孔BN05 G98 G82 X50.0 Y30.0 Z-25.0 R-32.0 P2000；钻孔CN06 G00 X-200.0 Y-60.0； 返回起刀点N07 M05；N08 M02； 程序结束 2.辅助功能指令（M代码） M代码主要用于开关量控制，分为模态代码和非模态代码。还可分为： 前作用M功能：在程序段编制的轴运动之前执行； 后作用M功能：在程序段编制的轴运动之后执行。 1）M00:程序停止指令。 程序执行到该指令时无条件停止主轴、刀具、冷却液等。 2）M01:计划停止指令。 程序执行到该指令时有条件停止主轴、刀具、冷却液等。程序执行时控制面板上“选

29、择停止”键处于“ON”状态时此功能才能有效，否则该指令无效。 3）M02:程序结束指令。 除停止主轴、刀具、冷却液以外，还用于机床复位和回卷纸带等，光标定于程序结尾处。 4）M03、M04、M05:用于主轴的正传、反转、停止。 5）M06:换刀指令 6）M30:纸带结束，光标返回至程序开始处。 7）冷却控制M代码（M07、M08、M09）： M07冷却汽雾开；M08冷却液开；M09关闭冷却液、汽。主程序O1000；M98P（0）0020;M30;子程序O0020；M98P0010M99;子程序O0010；M99;a.子程序的编程格式O M99；在子程序的开头编制子程序号，在子程序的结尾用M99

30、指令。b.子程序的调用格式M98P P后面的前3位为重复调用次数，省略时为调用一次；后4位为子程序号。c.子程序嵌套3.进给速度F、主轴转速S、及刀具功能T 代码进给速度F代码（续效代码） 1）代码法：F_ （F后面的数字为进给速度代码） 2）直接指定法： F_（F后面的数字为实际进给速度）主轴转速S代码（续效代码） S_ （S后面的数字含义与F代码相同）刀具功能F代码（续效代码） T_ （例T0101为选用1号刀并对1号刀进行补偿）1数控车床编程举例：日本发那克公司的FANUC0系统为例 普通数据控车床能完成端面、内外圆、倒角、锥面、球面及成形面、螺纹等的车削加工。 主切削运动是工件的旋转，

31、工件的成形则由刀具在ZX平面内的插补运动保证 。数控车床的机床原点定义为主轴旋转中心线与车床端面的交点；数控车床的工件坐标系原点一般选在工件的回转中心与工件右端面或左端面的交点上。+X501506060+Z左端面左端面原点原点右端面右端面原点原点1）绝对值编程与增量值编程。不用G90和G91指令。绝对值编程时用X-Z-表示X轴与Z轴的坐标值；增量值编程时用U-W-表示X轴和Z轴上的相对移动量。绝对值编程和增量值编程可在零件加工程序中混用。2）直径与半径编程。X轴方向绝对值编程与增量值编程均采用直径编程。3）小数点编程。该系统允许使用小数点编程。如X50.0或写成X50.。4）工件坐标系的设定。

32、该系统用G50指令设定工件坐标系，而不用G92。编程格式为：G50XZ。该指令一般作为第一条指令放在整个程序的最前面。5）刀具补偿功能。具有刀尖圆弧半径补偿功能，其指令为G41，G42，G40。还具有刀具长度补偿功能，其编程格式为：T，前两位数字表示刀具位置号，后两位数字表示刀具补偿号。刀具补偿号从01开始，00表示取消刀补。如T0100取消1号刀刀补。6）固定循环功能。可以用G90、G92、G94代码分别进行外圆切削循环、螺纹切削循环和端面切削循环。 外圆车削循环 编程格式：G90 X（U）Z（W）F； 如图2-38（a）所示，刀尖从起始点A开始，按矩形循环，最后又回到起始点。图中虚线表示刀

33、具快速移动，实线表示按F指令的工进速度移动。图2-38（b）所示为车圆锥面循环，起程序段为：G90 X（U）Z（W）RF；刀尖从起始点A开始按梯形循环，最后又回到起始点。R为圆锥体大小端（起点与终点）的半径差值。 N10 G90 X35.0 Z20.0 F50；N20 X30.0；N30 X25.0；N10 G90 X40.0 Z20.0 R-5.0 F50；N20 X35.0；N30 X30.0； 螺纹切削循环 编程格式：G92 X（U）Z（W）F；如图2-39（a）所示，刀尖从起始点A开始，按矩形循环。F为工件螺距。G92 X（U）Z（W）RF；为车圆锥螺纹的指令。如图2-39（b）所示，

34、刀尖从起始点A开始，按梯形循环。F为工件螺距，R为圆锥螺纹大小端的半径差值。注意：螺纹加工结束后，直径会发生变化。注意：螺纹加工结束后，直径会发生变化。 切削加工过程是一个挤压、塑性变形、断裂的过程，加工外螺纹时直切削加工过程是一个挤压、塑性变形、断裂的过程，加工外螺纹时直径会变大径会变大 d ，加工内螺纹时直径会变小，加工内螺纹时直径会变小 d 。所以加工内螺纹时，孔径。所以加工内螺纹时，孔径应车到应车到 ，加工外螺纹时，直径应车到，加工外螺纹时，直径应车到 ，d+dd+dD-dD-dN50 G92 X28.9 Z56.0 F2；N60 X28.2；N60 X27.7；N60 X27.3；端

35、面切削循环编程格式：G94 X（U）Z（W）RF； 图2-40为切削带有锥度的端面循环。刀尖从起始点A开始按1、2、3、4顺序循环，2（F）、3（F）表示F代码指令的工进速度，1（R）、4（R）的虚线表示刀具快速移动。R为锥面的长度。当去掉格式中的R时，即为切削不带锥度的端面循环。带螺纹的轴类零件数控车削加工及其手工编程(2)编程举例1）如图所示工件，需要进行精加工，其中85mm外圆不加工。毛坯为85mm340mm棒材，材料为45钢。分析A、工艺路线 先倒角切削螺纹的实际外圆47.8mm切削锥度部分车削62mm外圆倒角车削80mm外圆切削圆弧部分车削80mm外圆。 切槽。 车螺纹。B、选择刀具

36、及画出刀具布置图 根据加工要求,选用三把刀具。号刀车外圆，号刀切槽，号刀车螺纹。刀具布置如下图所示。采用刀仪对刀，螺纹刀尖相对与号刀尖在Z向位置15mm。 编程之前,应正确的选择换刀点，以便在换刀过程中，刀具与工件、机床和夹具不会碰撞。C、工件坐标系确定 由工件图样尺寸分布情况确定工件坐标系原点O取在工件内端面（如图示）处，刀具零点坐标为（200，350）。D、确定切削用量 O0020N01 G50 X200.0 Z350.0；（工件坐标系设定）；（工件坐标系设定）N02 S630 T0101 M03；（用；（用1号刀，主轴正转）号刀，主轴正转）N03 G00 X41.8 Z292.0 M08

37、； （刀具快速接近工件至刀具快速接近工件至B B点，开冷却液点，开冷却液）N04 G01 X47.8 Z289.0 F0.15；（倒；（倒145角）角）N05 W-59.0；（车；（车47.8外圆）外圆）N06 X50.0；（退刀）；（退刀）N07 X62.0 W-60.0；（车削锥度部分，；（车削锥度部分，绝对坐标与增量坐标混合编程绝对坐标与增量坐标混合编程）N08 Z155.0；（车；（车62mm外圆）外圆）N09 X78.0；（退刀）；（退刀）N10 X80.0 W-1.0；（倒角）；（倒角）N11 W-19.0；（车；（车80mm外圆）外圆）N12 G02 U0.0 W-60.0 I6

38、3.25 K-30.0；（车削圆弧）；（车削圆弧）N13 G01 Z65.0；（车；（车80mm外圆）外圆）N14 X90.0 M09； （退刀，关切削液）（退刀，关切削液）N15 G00 X200.0 Z350.0 M05 T0100；（退刀；（退刀,一号刀刀补取消）一号刀刀补取消）N16 X51.0 Z230.0 S315 T0202 M03；（换；（换2号刀，快速趋近切槽起点）号刀，快速趋近切槽起点）N17 G01 X45.0 F0.16 M08；（切槽）；（切槽）N18 G04 X5.0；（延时）；（延时）N19 G00 X51.0 M09；（退刀）；（退刀）N20 X200.0 Z3

39、50.0 M05 T0200；（退刀）；（退刀）N21 G00 X52.0 Z296.0 S200 T0303 M03；（换；（换3号刀，快速趋近车螺纹起点）号刀，快速趋近车螺纹起点）N22 G92 X47.2 Z231.5 F1.5 M08；（车螺纹循环，循环；（车螺纹循环，循环4次）次）N23 X46.6；N24 X46.2；N25 X45.8；N26 G00 X200.0 Z350.0 T0300 M05；（退至起点）；（退至起点）N27 M30；（程序停止并返回）；（程序停止并返回）图示是模具芯轴的零件简图。零件的径向尺寸公差为0.01mm，角度公差为0.1，材料为45钢。毛坯尺寸为6

40、6mm100 mm，批量30件。(3)数控车削编程思考题数控车削编程思考题经过分析可制定加工方案如下：经过分析可制定加工方案如下：工序工序1： 用三爪卡盘夹紧工件用三爪卡盘夹紧工件一端，加工一端，加工6438柱面并调头打柱面并调头打中心孔。中心孔。工序工序2： 用三爪卡盘夹紧工件用三爪卡盘夹紧工件64一端，另一端用顶尖顶住。加一端，另一端用顶尖顶住。加工工2462柱面。柱面。工序工序3： 钻螺纹底孔；钻螺纹底孔；精车精车20表面，加工表面，加工14锥面及锥面及背端面；背端面；攻螺纹。攻螺纹。工序工序4 加工加工SR19.4圆弧面、圆弧面、26圆柱面、角圆柱面、角15锥面和角锥面和角15倒锥倒锥

41、面面,加工过程如下：加工过程如下：l）先用复合循环若干次一层层加）先用复合循环若干次一层层加工，逐渐靠近由工，逐渐靠近由EFGHI等等基点组成的回转面。后两次循环的基点组成的回转面。后两次循环的走刀路线都与走刀路线都与BC一一DEFGHIB相似。完成粗加工后，精相似。完成粗加工后，精加工的走刀路线是加工的走刀路线是BCDEFGHIB，如图所示。，如图所示。2）再加工出最后一个）再加工出最后一个15的倒锥的倒锥面。面。2035301030706040200200R5P7P6P5P4P3P2P1P00245XZ1.在数控车床上加工图示零件,请采用G代码格式编制精加工加工程序。 要求：(1)在给定工

42、件坐标系(G50或G92)内用绝对尺寸（G90）编程，X坐标用直径量编程；(2)图中刀具位置为程序的起点和终点，70轴左端20mm不加工；(3)进给速度代码F100，主轴转速代码S500；(4)刀具切入留量（切削余量）2mm。2035301030706040200200R5P7P6P5P4P3P2P1P00245XZ图2-42所示是一盖板零件。该零件的毛坯是一块180mm90mm12mm板料，要求铣削成图中粗实线所示的外形。由图可知，各孔已加工完，各边留有5mm的铣削留量。图图2-42 盖板零件图盖板零件图1.工件坐标系的确定工件坐标系的确定 编程时，工件坐标系原点定在编程时，工件坐标系原点定

43、在工件左下角工件左下角A点点（如图（如图2-43所示）。所示）。2.毛坯的定位和装夹毛坯的定位和装夹 铣削时，以零件的底面和铣削时，以零件的底面和2-10H8的孔定位，从的孔定位，从60mm孔对工件进行压紧。孔对工件进行压紧。3.刀具选择和对刀点刀具选择和对刀点 选用一把选用一把10mm的立铣刀进行加工。对刀点在工件坐标系中的位置为的立铣刀进行加工。对刀点在工件坐标系中的位置为 （-25，10，40）。）。4.走刀路线走刀路线刀具的切入点为刀具的切入点为B点，刀具中心的走刀路线为：点，刀具中心的走刀路线为：对刀点对刀点1下刀点下刀点2bcc下刀点下刀点2对刀点对刀点1。5.数值计算数值计算该零

44、件的特点是形状比较简单，数值计算比较方便。现按轮廓编程，根据图该零件的特点是形状比较简单，数值计算比较方便。现按轮廓编程，根据图2-42和图和图2-43计算各基点及圆心点坐标如下：计算各基点及圆心点坐标如下：A（0，0） B（0，40） C（14.96，70） D（43.54，70） E（102，64） F（150，40） G（170，40） H（170，0） O1（70，40） O2（150，100）6程序编制程序编制依据以上数据和依据以上数据和FUNUC-BESK 6ME系统的系统的G代码进行编程，程序如下：代码进行编程，程序如下：O0001N01 G92 X-25.0 Y10.0 Z40

45、.0；（工件坐标系的设定）（工件坐标系的设定）N02 G90 G00 Z-16.0 S300 M03；（按绝对值编程）（按绝对值编程）N03 G41 G01 X0 Y40.0 F100 D01 M08；（建立刀具半径左补偿，调（建立刀具半径左补偿，调1号刀具半径值）号刀具半径值）N04 X14.96 Y70.0；N05 X43.54；N06 G02 X102.0 Y64.0 I26.46 J-30.0；（顺时针圆弧插补）（顺时针圆弧插补）N07 G03 X150.0 Y40.0 I48.0 J36.0；（逆时针圆弧插补）（逆时针圆弧插补）N08 G01 X170.0；N09 Y0；N10 X0

46、；N11 G00 G40 X-25.0 Y10.0 Z40.0 M09；（取消刀补）（取消刀补）N12 M30；（程序停止并返回）；（程序停止并返回）A（0，0） B（0，40） C（14.96，70） D（43.54，70） E（102，64） F（150，40） G（170，40） H（170，0） O1（70，40） O2（150，100）1用平口虎钳装夹工件用平口虎钳装夹工件2压板装夹工件压板装夹工件3铣床上的铣床上的3爪卡盘应用爪卡盘应用 当零件交点或切点当零件交点或切点已知，可直接编出程序，已知，可直接编出程序，对计算量小的，可经简对计算量小的，可经简单计算后，进行人工编单计算后，

47、进行人工编程程N01 G90 T2 M6N02 G00 X20 Y20 Z10 S600 M3N03 G01 G41 X41.436 Y100N04 X81.436 Y100N05 G03 X111.436 Y70 I111.436 J100N06 X141.436 Y100 I111.436 J100N07 G01 X171.436 Y100N08 G02 X191.436 Y80 I171.436 J80N09 X190.230 Y73.6N10 G01 X170.881 Y20 N11 X20 Y20N12 X0 Y0 M02但更多的是诸如图所示图形复杂,交点计算麻烦；而对于由抛物线、双

48、曲线和其它二次曲线组成的非圆曲线、列表曲线，则需计算节点。显然，这种节点的计算是比较麻烦的。利用计算机求解零件的基利用计算机求解零件的基点和节点点和节点, ,建立拟合方程建立拟合方程, ,进行密化插值进行密化插值, ,完成刀位数完成刀位数据计算据计算, ,最后输出具有数控最后输出具有数控系统能够识别和执行的数系统能够识别和执行的数控程序控程序计算机计算机显示器显示器打印机打印机穿孔机穿孔机绘图机绘图机原始数据原始数据自动编程自动编程系统软件系统软件 准备原始数据准备原始数据数学处理数学处理后置处理后置处理零件图样零件图样输入翻译输入翻译加工程序单或纸带加工程序单或纸带NCNC前置处理前置处理语

49、言式自动编程语言式自动编程（APT、EXAPT、IFAPT、FAPT、HZAPT）图形交互式自动编程图形交互式自动编程（UG、MasterCAM、Pro-E、CAXAME）语音自动编程语音自动编程数字化技术自动编程数字化技术自动编程最早的自动编程技术是最早的自动编程技术是5050年代年代MITMIT研制出的研制出的APTAPT（Automatically Automatically Programmed ToolsProgrammed Tools）系统。）系统。 APTAPT系统的源程序较短，系统简单，语言直观明了，系统的源程序较短，系统简单，语言直观明了，使用方便，大大提高编程效率。使用方便

50、，大大提高编程效率。APTAPT系统有丰富的词汇，源于英语，易于接受，有系统有丰富的词汇，源于英语，易于接受，有1515种不同方法定义一个点的位置，种不同方法定义一个点的位置，1818种方法定义直线位种方法定义直线位置，置，2828种方法定义圆的位置。种方法定义圆的位置。 例：定义右图直线例：定义右图直线LC1C2L=LINE/RIGHT， TANTO， C1，RIGHT，TANTO，C2意义：意义：L是一条直线，与圆是一条直线，与圆1（C1）相切（相切（TANTO）于右边）于右边（RIGHT），并与圆），并与圆2 （C2）也相）也相切于右边。编程不用计算切点切于右边。编程不用计算切点制定工艺过程制定工艺过程前置处理前置处理后置处理后置处理翻译程序翻译程序数值计算数值计算零件图样零件图样编写零件编写零件源程序源程序按自动编程系统规定的按自动编程系统规定的“语言语言”描述被加工零件的描述被加工零件的几何形状几何形状