数控车削加工

第一节数控车削概述与普通车床相比，数控车床比较适合车削具有以下要求和特点的回转体零件：1．精度要求高的零件2．表面粗糙度值小的零件3．表面轮廓形状复杂的零件4．带特殊螺纹的零件

二、数控车削加工的主要内容根据数控车床的工艺特点，数控车削加工主要有以下加工内容。1．车削外圆2．车削内孔3．车削端面4．车削螺纹车削外圆车削外圆是最常见、最基本的车削方法，工件外圆一般由圆柱面、圆锥面、圆弧面及回转槽等基本件组成。锥面的车削，可以分别视为内圆、外圆的一种特殊形式。锥面可分为内锥面和外锥面，在普通车床上加工锥面的方法有小滑板转位法、尾座偏移法、靠模法和宽刀法等，而在数控车床上车削圆锥，则完全和车削其他外圆一样，不必像普通车床那么麻烦。在车削圆弧面时，则更能显示数控车床的优越性。车削内孔车削内孔是指用车削方法扩大工件的孔或加工空心工件的内表面，是常用的车削加工方法之一。在车削盲孔和台阶孔时，车刀要先纵向进给，当车到孔的根部时再横向进给，从外向中心进给车端面或台阶端面，车削端面车削端面包括台阶端面的车削，偏刀车削端面，可采用较大背吃刀量，切削顺利，表面光洁，而且大、小端面均可车削；使用90°左偏刀从外向工件中心进给车削端面，适用于加工尺寸较小的端面；使用90°左偏刀从工件中心向外进给车削端面，适用于加工工件中心带孔的端面；使用右偏刀车削端面，刀头强度较高，适宜车削较大端面，尤其是铸锻件的大端面。车削螺纹车削螺纹是数控车床的特点之一。在普通车床上一般只能加工少量的等螺距螺纹，而在数控车床上，只要通过调整螺纹加工程序，指出螺纹终点坐标值及螺纹导程，即可车削各种不同螺距的圆柱螺纹、锥螺纹或端面螺纹等。螺纹的车削可以通过单刀切削的方式进行，也可进行循环切削。

第二节数控车削工艺制订

数控车削加工工艺是以普通车削加工工艺为基础，结合数控车床的特点，综合运用多方面的知识解决数控车削加工过程中面临的工艺问题，主要内容有：分析零件图纸，确定工序和工件在数控车床上的装夹方式，确定各表面的加工顺序和刀具的进给路线以及刀具、夹具和切削用量的选择一、数控车削加工工艺分析编制加工程序前，应遵循一般的工艺原则并结合数控车床的特点，认真而详细地考虑零件图的工艺分析，确定工件在数控车床上的装夹，刀具、夹具和切削用量的选择等。制定车削加工工艺之前，必须首先对被加工零件的图样进行分析，它主要包括以下内容。

1.结构工艺性分析2．构成零件轮廓的几何要素3．尺寸公差要求4．形状和位置公差要求5．表面粗糙度要求7．加工数量6．材料要求1.结构工艺性性分析零件的结构构工艺性是是指零件对对加工方法法的适应性性，即所设设计的零件件结构应便便于加工成成型。在数数控车床上上加工零件件时，应根根据数控车车削的特点点，认真审审视零件结结构的合理理性。例如如图4-5（a）所示零件件图4-5结构工艺性性示例2．构成零零件轮廓的的几何要素素由于设计等等各种原因因，在图纸纸上可能出出现加工轮轮廓的数据据不充分、、尺寸模糊糊不清及尺尺寸封闭等等缺陷，从从而增加编编程的难度度，有时甚甚至无法编编写程序，，如图4-6所示。3．尺寸公差差要求在确定控制制零件尺寸寸精度的加加工工艺时时，必须分分析零件图图样上的公公差要求，，从而正确确选择刀具具及确定切切削用量等等。在尺寸公差差要求的分分析过程中中，还可以以同时进行行一些编程程尺寸的简简单换算，，如中值尺尺寸及尺寸寸链的解算算等。在数数控编程时时，常常对对零件要求求的尺寸取取其最大和和最小极限限尺寸的平平均值(即“中值””)作为编程的的尺寸依据据。4．形状和位位置公差要要求图样上给定定的形状和和位置公差差是保证零零件精度的的重要要求求。在工艺艺准备过程程中，除了了按其要求求确定零件件的定位基基准和检测测基准，并并满足其设设计基准的的规定外，，还可以根根据机床的的特殊需要要进行一些些技术性处处理，以便便有效地控控制其形状状和位置误误差三爪自定心心卡盘装夹两顶尖之间间装夹双三爪定心心卡盘装夹夹卡盘和顶尖尖装夹常用装夹方式通用夹具装夹二、车削加加工工件装装夹2．四爪单动动卡盘四爪单动卡卡盘（如图图4-8）所示，它它的四个对对分布卡爪爪是各自独独立运动的的，因此工工件装夹时时必须调整整工件夹持持部位在主主轴上的位位置，使工工件加工面面的回转中中心与车床床主轴的四四面转中心心重合图四爪单动卡卡盘a)四爪单动卡卡盘b)四爪单动卡卡盘装夹工工件1-卡爪2-螺杆3-木板软爪软爪是一促促具有切削削性能的夹夹爪。当成成批加工某某一工件时时，为了提提高三爪自自定心卡盘盘的定心精精度，可以以采用软爪爪结构。即即用黄铜或或软钢焊在在三个卡爪爪上，然后后根据工件件形状和直直径把三个个软爪的夹夹持部分直直接在车床床上车出来来（定心误误差只有0.01-0.02mm），即软爪爪是在使用用前配合被被加工工件件特别制造造的（如图图4-11所示），如如加工成圆圆弧面、圆圆锥面或螺螺纹等形式式，可获得得理想的夹夹持精度。。图4-11加工软爪5．花盘、、弯板当当在非回转转体零件上上加工圆柱柱面时，由由于车削效效率较高，，经常用花花盘、弯板板进行工件件装夹。找正法：找正装夹夹时必须将将工件的加加工表面回回转轴线（（同时也是是工件坐标标系Z轴）找正到到与车床主主轴回转中中心重合。。一般为打打表找正。。通过调整整卡爪，使使工件坐标标系Z轴与车床主主轴的回转转中心重合合装夹方法数控车削工工件的装夹夹也可以改变变夹紧力的的作用点，，采用轴向向夹紧的方方式。薄壁零件件容易变变形，普普通三爪爪卡盘受受力点少少，采用用开缝套套筒或扇扇形软卡卡爪，可可使工件件均匀受受力，减减小变形形。薄壁零件的的装夹三、数控控车床切切削用量量的选择择1．背吃刀刀量的确确定在工艺系系统刚性性和机床床功率允允许的条条件下，，尽可能能选取较较大的背背吃刀量量，以减减少进给给次数，，当零件件的精度度要求较较高时，，应考虑虑适当留留出精车车余量，，其所留留精车余余量一般般为0.1～0.5mm。2．主轴转转速的确确定（1）光车时时的主轴轴转速切削速度度除了计计算和查查表选取取外，还还可根据据实践经经验确定定。需要要注意的的是交流流变频调调速数控控车床低低速输出出力矩小小，因而而切削速速度不能能太低。。4-1为硬质合合金外圆圆车刀切切削速度度的参考考值，选选用时可可参考选选择。（1）光车时时的主轴轴转速（2）车螺纹纹时的主主轴转速速切削螺纹纹时，数数控车床床的主轴轴转速将将受到螺螺纹螺距距(或导程)的大小、、驱动电电动机的的升降频频率特性性、螺纹纹插补运运算速度度等多种种因素的的影响，，故对于于不同的的数控系系统，推推荐不同同的生轴轴转速选选择范围围。例如如，大多多数经济济型数控控车床的的数控系系统，推推荐切削削螺纹时时的主轴轴转速为为：3．进给量量（或进进给速度度）的确确定3．进给量量（或进进给速度度）的确确定（1）单向进进给量计计算单单向向进给量量包括纵纵向进给给量和横横向进给给量，进进给量的的数值可可按式1-2计算。粗粗车时一一般取0.3～0.8mm/r,精车时常常取0.1～0.3mm/r,切断时常常取0.05～0.2mm/r。表4-2是硬质合合金车刀刀粗车外外圆或端端面的进进给量参参考值，，表4-3是按表面面粗糙度度选择进进给量的的参考值值，供参参考选用用。（2）合合成成进进给给速速度度的的计计算算合合成成进进给给速速度度是是指指刀刀具具作作合合成成运运动动（（斜斜线线及及圆圆弧弧插插补补等等））时时的的进进给给速速度度，，例例如如加加工工斜斜线线及及圆圆弧弧等等轮轮廓廓零零件件时时，，刀刀具具的的进进给给速速度度由由纵纵、、横横两两个个坐坐标标轴轴同同时时运运动动的的速速度度合合成成获获得得，，即即第二二节节数数控控车车削削工工艺艺制制订订四、、数数控控车车刀刀的的选选择择选择择数数控控车车削削刀刀具具通通常常要要考考虑虑数数控控车车床床的的加加工工能能力力、、工工序序内内容容及及工工件件材材料料等等因因素素。。与与普普通通车车削削相相比比，，数数控控车车削削对对刀刀具具的的要要求求更更高高，，不不仅仅要要求求精精度度高高、、刚刚度度好好、、耐耐用用度度高高，，而而且且要要求求尺尺寸寸稳稳定定、、安安装装调调整整方方便便。。1．常常用用车车刀刀类类型型①焊焊接接式式车车刀刀焊接接式式车车刀刀是是将将硬硬质质合合金金刀刀片片用用焊焊接接的的方方法法固固定定在在刀刀体体上上，，形形成成一一个个整整体体。。②机机械械夹夹固固式式可可转转位位车车刀刀机械械夹夹固固式式可可转转位位车车刀刀是是已已经经实实现现机机械械加加工工标标准准化化、、系系列列化化的的车车刀刀，，1、数数控控车车刀刀与与加加工工表表面面车床床刀具具2、车车削削刀刀具具及及其其主主要要特特点点3．车车刀刀的的类类型型及及选选择择数控控车车削削常常用用的的车车刀刀一一般般分分为为三三类类，，即即尖尖形形车车刀刀、、圆圆弧弧车车刀刀和和成成型型车车刀刀。。①尖尖形形车车刀刀尖尖形形车车刀刀的的刀刀尖尖（（同同时时也也为为其其刀刀位位点点））由由直直线线形形的的主主、、副副切切削削刃刃构构成成，，切切削削刃刃为为一一直直线线形形。。如如90°°内、、外外圆圆车车刀刀，，端端面面车车刀刀，，切切断断(槽)车刀刀等等。。②圆圆弧弧形形车车刀刀圆圆弧弧形形车车刀刀的的切切削削刃刃是一一圆圆度度误误差差或或轮轮廓廓误误差差很很小小的的圆圆弧弧，，该圆圆弧弧上上每每一一点点都都是是圆圆弧弧形形车车刀刀的的刀刀尖尖，，其刀刀位位点点不不在在圆圆弧弧上上，，而而在在该该圆圆弧弧的的圆心心上上③成成形形车车刀刀4、机机械械夹夹固固式式可可转转位位车车刀刀机械械夹夹固固式式可可转转位位车车刀刀是是已已经经实实现现机机械械加加工工标标准准化化、、系系列列化化的的车车刀刀，，数数控控车车床床常常用用的的机机夹夹可可转转位位车车刀刀结结构构主主要要由由刀刀杆杆l、刀刀片片2、刀刀垫垫3及夹夹紧紧元元件件4组成成。。刀刀片片每每边边都都有有切切削削刃刃。。为为减减少少换换刀刀时时间间和和方方便便对对刀刀，，便便于于实实现现机机械械加加工工的的标标准准化化，，数数控控车车削削加加工工时时，，应应尽尽量量采采用用机机夹夹刀刀和和机机夹夹刀刀片片。。①选选择择刀刀片片材材质质常见见刀刀片片材材料料有有高高速速钢钢、、硬硬质质合合金金、、涂涂层层硬硬质质合合金金，，陶陶瓷瓷、、立立方方氮氮化化硼硼和和金金钢钢石石等等，，其其中中应应用用最最多多的的是是硬硬质质合合金金和和涂涂层层硬硬质质合合金金刀刀片片。。选选择择刀刀片片材材质质主主要要依依据据被被加加工工工工件件的的材材料料、、被被加加工工表表面面的的精精度度、、表表面面质质量量要要求求、、切切削削载载荷荷的的大大小小以以及及切切削削过过程程有有无无冲冲击击和和振振动动等等。。②刀刀片片形形状状的的选选择择刀片片形形状状主主要要依依据据被被加加工工工工件件的的表表面面形形状状、、切切削削方方法法、、刀刀具具寿寿命命和和刀刀片片的的转转位次次数数等等因因素素选选择择。。刀片片是是机机夹夹可可转位位车车刀刀的的重重要要组组成成元件件，，刀刀片片大大致致可可分分为三三大大类类17种。。可转转位位车车刀刀的的选选用用（1）刀刀片片的的紧紧固固方方式式（2）刀刀片片外外形形的的选选择择（3）刀刀杆杆头头部部形形式式的的选选择择（4）刀刀片片后后角角的的选选择择（5）左左右右手手柄柄的的选选择择（6）刀尖圆弧半半径的选择（7）断屑槽形的的选择5．车削工具系系统为了提高效率率，减少换刀刀辅助时间，，数控车削刀刀具已经向标标准化、系列列化、模块化化方向发展，，目前数控车车床的刀具系系统常用的有有两类。一类是刀块式式，结构是用用凸键定位、、螺钉夹紧。。该结构定位位可靠，夹紧紧牢固、刚性性好，但换装装刀具费时，，不能自动夹夹紧。另一类结构是是圆柱柄上铣铣有齿条的结结构，该结构构可实现自动动夹紧，换装装比较快捷，，刚性较刀块块式差。刀块式车刀系系统圆圆柱齿条式车车刀系统五、车削加工工顺序的确定定如图4-17(a)所示手柄零件件，批量生产产，加工时用用一台数控车车床，该零件件加工所用坯坯料为mm的棒料。加工工顺序如下：：第一道工序：：如图（b）所示，将一一批工件全部部车出，工序序内容有：先先车出mm和mm两圆柱面及20°圆锥面(粗车掉R42mm圆弧的部分余余量)，换刀后按总总长要求留下下加工余量切切断。第二道工序（（调头）：按按图4-17（c）所示，用mm外圆及mm端面装夹工件件，工序内容容有：先车削削包络mm球面的30°圆锥面，然后后对全部圆弧弧表面进行半半精车（留少少量的精车余余量），最后后换精车刀，，将全部圆弧弧表面一刀精精车成型。在分析了零件件图样和确定定了工序、装装夹方式后，，接下来即要要确定零件的的加工顺序。。制定零件车车削加工顺序序一般遵循下下列原则：1．先粗后精按按照粗车车→半精车→→精车的顺序序，逐步提高高加工精度。。1．先粗后精按照粗车→半半精车→精车车的顺序，逐逐步提高加工工精度。2．先近后远这这量所说说的远和近是是按加工部位位相对于对刀刀点的距离大大小而言的。。在一般情况况下，离对刀刀点远的部位位后加工，以以便缩短刀具具移动距离，，减少空行程程时间。而且且对于车削而而言，先近后后远还有利于于保持坯件或或半成品的刚刚性，改善其其切削条件。。3．内外交叉叉对既有有内表面（内内型、腔），，又有外表面面需加工的零零件，安排加加工顺序时应应先进行内外外表面粗加工工，后进行内内外表面精加加工。切不可可将零件上一一部分表面（（外表面或内内表面）加工工完毕后，再再加工其它表表面（内表面面或外表面））。确定走刀路线线的一般原原则是：保证零件的加加工精度和表表面粗糙度要要求；缩短走刀路线线，减少进退退刀时间和其其他辅助时间；方便数值计算算，减少编程程工作量；尽量减少程序序段数走刀路线的的确定车圆锥的加工工路线分析数控车床上车车外圆锥，假假设圆锥大径径为D，小径为d，锥长为L，车圆锥的加加工路线如图图所示。按图a中的阶梯切削削路线，二刀刀粗车，最后后一刀精车；；二刀粗车的的终刀距S要作精确的计计算，可有相相似三角形得得：D-d2L＝D-d2S-apD-d2L（＝D-d2S-ap此种加工路线线，粗车时，，刀具背吃刀刀量相同，但但精车时，背背吃刀量不同同；同时刀具具切削运动的的路线最短。。车圆锥的加工工路线分析按图b的相似斜线切切削路线，也也需计算粗车车时终刀距S，同样由相似似三角形可计计算得出。按按此种加工路路线，刀具切切削运动的距距离较短。按图c的斜线加工路路线，只需确确定每次背吃吃刀量ap，而不需计算算终刀距，编编程方便。但但在每次切削削中背吃刀量量是变化的，，且刀具切削削运动的路线线较长。走刀路线的确确定车圆弧的加工工路线分析应用G02（或G03）指令车圆弧弧，若用一刀刀就把圆弧加加工出来，这这样吃刀量太太大，容易打打刀。所以，，实际车圆弧弧时，需要多多刀加工，先先将大多余量量切除，最后后才车得所需需圆弧。右图为车圆弧弧的阶梯切削削路线。即先先粗车成阶梯梯，最后一刀刀精车出圆弧弧。此方法在在确定了每刀刀吃刀量ap后，须精确计计算出粗车的的终刀距S，即求圆弧与与直线的交点点。此方法刀刀具切削运动动距离较短，，但数值计算算较繁。走刀路线的确确定车圆弧的加工工路线分析右图为车圆弧弧的同心圆弧弧切削路线。。即用不同的的半径圆来车车削，最后将将所需圆弧加加工出来。此此方法在确定定了每次吃刀刀量aP后，对90°圆弧的起点、、终点坐标较较易确定，数数值计算简单单，编程方便便，常采用。。但按图b加工时，空行行程时间较长长。右图为车圆弧弧的车锥法切切削路线。即即先车一个圆圆锥，再车圆圆弧。但要注注意，车锥时时的起点和终终点的确定，，若确定不好好，则可能损损坏圆锥表面面，也可能将将余量留得过过大。确定方方法如图所示示，连接OC交圆弧于D，过D点作圆弧的切切线AB。车圆弧的加工工路线分析螺球柱端面加工、外外轮廓粗加工工外轮廓粗、精精加工4．车螺纹时的的加工路线分分析在数控车床上上车螺纹时，，沿螺距方向向的Z向进给应和车车床主轴的转转速保持严格格的速比例关关系，因此应应避免在进给给机构加速或或减速的过程程中切削。为为此要有升速速进刀段和降降速进刀段，，如图示4-26所示，一般为为2～5㎜，一般为1～2㎜。这样在切削削螺纹时，能能保证在升速速后使刀肯接接触工件，刀刀具离开工件件后再降速。。5．车槽加工工路线分析①对于宽度度、深度值相相对不大，且且精度要求不不高的槽，可可采用与槽等等宽的刀具，，直接切入一一次成型的方方法加工，如如图4-27所示。刀具具切入到槽底底后可利用延延时指令使刀刀具短暂停留留，以修整槽槽底圆度，退退出过程中可可采用工进速速度。②对于宽度度值不大，但但深度较大的的深槽零件，，为了避免切切槽过程中由由于排屑不畅畅，使刀具前前部压力过大大出现扎刀和和折断刀具的的现象，应采采用分次进刀刀的方式，刀刀具在切入工工件一定深度度后，停止进进刀并退回一一段距离，达达到排屑和断断屑的目的，，③宽槽的切削削。通常把大大于一个切刀刀宽度的槽称称为宽槽，宽宽槽的宽度、、深度的精度度及表面质量量要求相对较较高。在切削削宽槽时常采采用排刀的方方式进行粗切切，然后是用用精切槽刀沿沿槽的一侧切切至槽底，精精加工槽底至至槽的另一侧侧，再沿侧面面退出，切削削方式如图形形4-29所示。7．空行程进给给路线①合理安排““回零”路线线合理安排退刀刀路线时，应应使其前一刀刀终点与后一一刀起点问的的距离尽量减减短，或者为为零，以满足足进给路线为为最短的要求求。另外，在在选择返回参参考点指令时时，在不发生生加工干涉现现象的前提下下，宜尽量采采用x、z坐标轴同时返返回参考点指指令，该指令令的返回路线线将是最短的的。图4-30(a)为采用矩形循循环方式粗车车的一般情况况。考虑到精精车等加工过过程中换刀的的方便，故将将对刀点A设置在离坯件件较远的位置置处，同时将将起刀点与对对刀点重合在在一起，按三三刀粗车的进进给路线安排排如下：②巧用起刀点点和换刀点第一刀为A→B→C→→D→A；第二刀为A→E→F→→G→A；第三刀为A→H→I→→J→A。一、单一循环环指令二、粗车复合合循环程序三、刀具补偿偿四、子程序调调用数控车床编程程一、单一循环环指令1．圆柱面或圆圆锥面切削循循环G90适用于外圆柱柱（圆锥）表表面切削①圆柱面内内（外）切削削循环指令格式：G90X（U）__Z（W）___F____X、Z—圆柱面切削终终点的绝对坐坐标值U、W——圆柱面切削终终点的相对于于循环起点的的相对坐标值值②圆锥面内内（外）切削削循环指令格式：G90X（U）__Z（W）___R___F____X、Z—圆柱面切削终终点的绝对坐坐标值U、W——圆柱面切削终终点的相对于于循环起点的的相对坐标值值R——圆锥面切削的的起点相对于于终点的半径径差，具体计计算方法为起点半径尺寸寸减去终点半半径尺寸。对外径车削削，锥度右小小时R取负值，反之之为正。对内内孔车削，锥锥度左小右大大时取正值，，反之为负。。外圆车削循环环R=（24—63）/2=19.52．G94——端面车削循环环格式：G94X...Z...K...F...算法：G94XxbZzbK(zb−zc)Ff或G94U(xb−xa)W(zb−za)K(zb−zc)FfK=0时端面车削循环环不同K值时的情形在使用G90、G94时已经使程序序简化了一些些，但碰到既既有圆柱又圆圆锥表面、曲曲线回转体表表面时编程也也有点复杂。。复合固定循循环功能指令令，能使这种种编程进一步步简化，使用用这些复合固固定循环时，，只需对零件件的轮廓定义义后，就可以以完成从粗加加工互精加工工的全过程二、粗车复合合循环程序1．毛坯内（外外）径粗车复复合循环指令令G71（1）格式：G71U（△d）R（e）G71P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F（f）S(s)T(t)其中：△d—每次X向循环的切削削深度（半径径值，无正负负号）e—每次X向退刀量（半半径值，无正正负号）ns——精加工轮廓程程序段中的开开始程序段号号nf——精加工轮廓程程序段中的结结束程序段号号△u——X方向精加工余余量（直径值值）△w——Z方向精加工余余量F、s、t——F、S、T指令复合循环指令令外圆车削复合合循环复合循环指令令（2）其它说明①在使用G71进行粗加工时时，只有含在在G71程序段中的F、S、T功能才有效，，而包含在ns——nf程序段中的F、S、T指令对粗车循循环无效。②G71指令必须带有有P、Q地址ns、nf，且与精加工工路径起、止止顺序号对应应，否则不能能进行加工③ns、nf的程序段必须须为G00/G01指令，即从A互A＇的动作必须须是直线或点点定位运动且且程序段中不应编有Z向移动指令。④在顺序号号为ns到顺序号为nf的程序段中不不能调用子程程序。⑤在进行外外形加工时△△u取正，内孔加加工时△u取负值，从右右向左加工△△u取正值，从左左向右加工△△u取负值。⑥当用恒表表面切削速度度控制时，ns～nf的程序段中指指定的G96、G97无效，应在G71程序段以前指指定。⑦循环起点点的选择应在在接近工件处处以缩短刀具具行程和避免免空进给。G50X100Z50T0100M03S600G00X50Z2G71U2R1G71P10Q20U0.8W0.4F80N10G00X4.G01X10Z-1F70W-19G02..N20G00X46ZXG71U（△d）R（e）G71P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F（f）S(s)T(t)加工程序程序注释O333主程序名N10G54选定坐标系G54，N20T0101S400M03主轴以400r/min，选择1号刀具N30G01X46Z2F100刀具到循环起点N40G71U1.5R1粗加工切削深度1.5mm，退刀量1mmN50G71P60Q140U0.4W0.1F100精加工余量：U0.4mmW0.1mmN60GOOX2精加工轮廓起始行，到倒角延长线N70G01X10Z-2精加工2×45°倒角N80Z-20精加工Ф10外圆N90G02U10W-5R5精加工R5圆弧N100G01W-10精加工Ф20外圆N110G03U14W-7R7精加工R7圆弧N120G01Z-52精加工Ф34外圆N130U10W-10精加工外圆锥N140W-20精加工Ф44外圆，精加工轮廓结束行N150X50退出已加工面N160G00X100Z20回对刀点N170M05主轴停N180M30主程序结束ZX2．G72——端面粗车复合合循环（1）概述端端面粗车复合合循环指令G72与G71类似，不同的的是G72首先Z向进刀△d，X向切削后按e值45度方向退刀，，如此循环直直至粗加工余余量切除。（2）格式：G72U（△d）R（e）G72P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F（f）S(s)T(t)其中：△d—-每次Z方向循环的切切削深度（无无正负号）e—每次Z向切削退刀量量ns——精加工轮廓程程序段中的开开始程序段号号nf——精加工轮廓廓程序段中中的结束程程序段号△u——X方向精加工工余量（直直径量）△w——Z方向精加工工余量F、s、t——F、S、T指令端面车削复复合循环（3）其它说明明①在使用用G72进行粗加工工时，只有有含在G72程序段中的的F、S、T功能才有效效，而包含含在ns——nf程序段中的的F、S、T指令对粗车车循环无效效。②G72切削循环下下，切削进进给方向平平行于X轴，U(△u)和W(△w)的符号为正正表示沿轴轴的正方向向移动，负负表示沿轴轴负方向移移动。③G72指令必须带带有P、Q地址ns、nf，且与精加加工路径起起、止顺序序号对应，，否则不能能进行加工工④ns的程序段必必须为G00/G01指令，即从从A到A＇的动作必必须是直线线或点定位位运动且程程序段中不不应编有X向移动指令令⑤在顺序序号为ns到顺序号为为nf的程序段中中，不能调调用子程序序。⑥当用恒恒表面切削削速度控制制时，ns～nf的程序段中中指定的G96、G97无效，应在在G71程序段以前前指定。⑦循环起起点的选择择应在接近近工件处以以缩短刀具具行程和避避免空进给给。G71、G72指令适合于于型材棒料料的粗车加加工，将工工件切削至至精加工之之前的尺寸寸，粗加工工后可使用用G70指令完成精精加工。N10G54N20T0101N25S400M03N30G00X160Z2ZXN40G72U3R0.1N50G72P60Q110U2W0.5F100N60G00X160Z60N70G01X120Z70F80N80Z80N90X80Z90N100Z110N110X36Z132N120G00X200Z100N125T0100N130M303．G73——环状粗车复复合循环固定形状粗粗车循环指指令G73是一种封闭闭切削循环环，适用于于对铸、锻锻造毛坯切切削。（1）格式：G73U（△i）W(△k)R（△d）G73P(ns)Q(nf)U(△u)W(△△w)F（f）S(s)T(t)其中：△i——X轴向的总退退刀量（半半径值、正正值）△k—Z轴向的总退退刀量及方方向△d——粗车循环加加工次数ns——精加工轮廓廓程序段中中的开始程程序段号nf——精加工轮廓廓程序段中中的结束程程序段号△u——X方向精加工工余量（直直径量）△w——Z方向精加工工余量F、s、t——F、S、T指令G73车削复合循循环回退量：X向：△i=△u/2+*X/d(d-1)Z向：△k=△w+2*w/dG73U（△i）W(△k)R（△d）G73P(ns)Q(nf)U(△u)W(△△w)F（f）S(s)T(t)（2）说明所所谓固定定形状粗车车循环是指指按照一定定的形状逐逐渐接近工工件的最终终形状，切切削循环次次数按铸、、锻造毛坯坯各表面最最大加工余余量计算。。各符号含含义与G71、G72基本相同。。4．精车复合合循环指令令G70格式：G70P(ns)Q(nf)说明：ns——精加工轮廓廓程序段中中的开始程程序段号nf——精加工轮廓廓程序段中中的结束程程序段号精加工时，，G71、G72、G73程序段中的的F、S、T指令无效，，只有在ns—nf程序段中的的F、S、T才有效ZX加工程序程序注释O444主程序名N10G54选定坐标系G54，到程序起点位置N20T0101S400M03主轴以400r/min，选择1号刀具N30G01X60Z5刀具到循环起点N40G73U3W0.9R3粗加工切削深度1.5mm，退刀量1mmN50G73P60Q140U0.6W0.1F100精加工余量：U0.4mmW0.1mmN60GOO(G01)X0Z3精加工轮廓起始行，到倒角延长线N70G01U10Z-2F80精加工2×45°倒角N80Z-20精加工Ф10外圆N90G02U10W-5R5精加工R5圆弧N100G01Z-35精加工Ф20外圆N110G03U14W-7R7精加工R7圆弧N120G01Z-52精加工Ф34外圆N130U10W-10精加工外圆锥N140X50退出已加工面,精加工轮廓结束N150G70P60Q140精车循环N160G00X100Z100回对刀点N170M05主轴停N180M02主程序结束上机编程实实例复合车削循循环图例1．粗车外圆圆复合循环环方式(A－A1－A2－A)O0009G50X0Z0;G00X40.0Z5.0M03S400;G71U（2）R（1）G71P(100)Q(200)U(0.8)W(0.5)F（80）;N100G00X18.0;G01X18.0Z−15.0F30;X22.0Z−25.0;X22.0Z−31.0;G02X32.0Z−36.0R5.0;G01X32.0Z−40.0;N200G01X36.0Z−−50.0;G00X40.0Z5.0;M30;2．粗车端面面复合循环环方式(A－A2－B1－A1－A)O0010G50X0Z0;G00X40.0Z5.0;G72U（2）R（1）G72P(100)Q(200)U(0.8)W(0.5)F（80）N100G00Z−60.0;G01X32.0Z−40.0F30;X32.0Z−36.0;G03X22.0Z−31.0R5.0;G01X22.0Z−25.0;G01X18.0Z−15.0;N200G01X18.0Z1.0;G00X40.0Z5.0;M30;3．环状复合合循环方式式(A－A1－B－A)余量X6、Z6O0011G50X0Z0;G00X40.0Z5.0;G73U（4.8）W(4.5)R（3）G73P(100)Q200)U(0.8)W(0.5)F（80）N100G00X18.0Z0.0;G01X18.0Z−15.0F30;X22.0Z−25.0;X22.0Z−31.0;G02X32.0Z−36.0R5.0;G01X32.0Z−40.0;N200G01X36.0Z−−50.0;G00X40.0Z5.0;M30;G71、G72、G73为粗车固定定循环，完完整程序需需要配合精精车循环G70。粗、精车之之间一般需需要换刀，，两把刀具具形状不可可能完全一一样。解决方法，，刀具补偿偿功能。三、刀具补补偿1、刀具几何何形状与磨磨损补偿刀具几何补补偿是补偿偿刀具形状状和刀具安安装位置与与编程时理理想刀具或或基准刀具具的偏移的的。刀具磨损补补偿则是用用于补偿当当刀具使用用磨损后刀刀具头部与与原始尺寸寸的误差的的。这些补偿数数据通常是是通过对刀刀后采集到到的，而且且必须将这这些数据准准确地储存存到刀具数数据库中，，然后通过过程序中的的刀补代码码来提取并并执行。刀具补偿刀具的几何何补偿和磨磨损补偿（1）刀补指令令用T代码表示常用T代码格式为为：Txxxx，Txx00，若设定刀具具几何补偿偿和磨损补补偿同时有有效时，刀刀补量是两两者的矢量量和。若使使用基准刀刀具，则其其几何补偿偿位置补偿偿为零，刀刀补只有磨磨损补偿。。按基准刀尖尖编程的情情况下，若若还没有磨磨损补偿时时，则只有几何何位置补偿偿，X=Xj、Z=Zj；批量加工工过程中出出现刀具磨磨损后，则：X=Xj+Xm、Z=Zj+Zm；而当以刀刀架中心作作参照点编编程时，每每把刀具的的几何补偿偿便是其刀刀尖相对于于刀架中心心的偏置量量。因而，，第一把车车刀：X=X1、Z=Z1；第二把车车刀：X=X2、Z=Z3。（2）刀补实现现数控系统对对刀具的补补偿或取消消刀补都是是通过拖板板的移动来来实现的。。对带自动换换刀的车床床而言，执执行T指令时，将将先让刀架架转位，按按前2位数字指定定的刀具号号选择好刀刀具后，再按后2位数字对应应的刀补地地址中刀具具位置补偿偿值的大小小来调整刀刀架拖板位位置，实施施刀具几何何位置补偿偿和磨损补补偿。不允许将将T代码指令写写在坐标系系设定指令令G50X...Z...的后部。当一个程序序行中，同时含有刀刀补指令和和刀具移动动指令时，，是先执行行T代码指令，，后执行刀刀具移动指指令。换刀时的自自动调整2、刀尖半径径补偿虽然采用尖角车刀对加工及编编程都很方方便，但由由于刀头越越尖就越容容易磨损，，并且当刀刀具太尖而而进给速度度又较大时时，可明显显地感觉出出一般的轮轮廓车削将将产生车螺螺纹的效果果，即使减减小进给速速度，也会会影响到加加工表面的的粗糙度。。为此，精精车时常将将车刀刀尖尖磨成圆弧弧过渡刃。。采用这样样的车刀车车内、外圆圆和端面时时，刀尖圆圆弧不影响响加工尺寸寸和形状，，但转角处处的尖角肯肯定是无法法车出的，，并且在切切削锥面或或圆弧面时时，会造成成过切或少少切，因此此，有必要要对此采用用刀尖半径径补偿来消消除误差。。如图所示，，有刀尖存在时，对刀尖尖按轮廓线线A编程加工，，即可以得得到想要的的轮廓A，不需要考考虑刀补；；而用圆弧头车刀时，若若还按假想刀尖编程加工而而又不考虑虑刀补，则则实际切削削得到的轮轮廓将是线线B，只有考虑虑刀补(人工考虑刀刀补量进行行编程时，，如果以刀刀尖圆弧中中心为刀位位点时按图图示补偿后后圆弧中心心轨迹线计计算；如果果以假想刀刀尖为刀位位点时按轨轨迹线C计算)编程加工后后，方可保证切切削得到要要求的轮廓廓线A。当然也可可以还是按按照轨迹A编程，再在在程序中适适当位置加加上刀补代代码，让机机床自动进进行刀补。。刀补方式式及其轨迹迹比较见表表。（1）刀补方式式及其轨迹迹比较（2）刀尖半径补补偿，使用用G40、G41、G42指令。当系统执行行到含T代码的程序序指令时，，仅仅是从从中取得了了刀具补偿偿的寄存器器地址号(其中包括刀刀具几何位位置补偿和和刀具半径径大小)，此时并不不会开始实实施刀尖半半径补偿。。只有在程程序中遇到到G41、G42、G40指令时，才才开始从刀刀库中提取取数据并实实施相应的的刀径补偿偿。G41———刀尖半径左左补偿。沿沿着进给方方向看，刀刀尖位置应应在编程轨轨迹的左边边。G42———刀尖半径右右补偿。沿沿着进给方方向看，刀刀尖位置应应在编程轨轨迹的右边边，如图2-41所示。G40———取消刀尖半半径补偿。。刀尖运动动轨迹与编编程轨迹一一致。（3）刀位点与与刀尖方位位刀位点（假假想的刀尖尖点、刀尖尖圆弧中心心点）即是是刀具上用用于作为编编程相对基基准的参照照点。当执执行没有刀刀补的程序序时，刀位位点正好走走在编程轨轨迹上；而而有刀补时时，刀位点点将可能行行走在偏离离于编程轨轨迹的位置置上。刀位点与刀刀尖方位虽然说只要要采用刀径径补偿，就就可加工出出准确的轨轨迹尺寸形形状，但若若使用了不不合适的刀刀具，如左左偏刀换成成右偏刀，，那么采用用同样的刀刀补算法还还能保证加加工准确吗吗？肯定不不行。为此此，就引出出了刀尖方方位的概念念。如果以以刀尖尖圆弧弧中心心作为为刀位位点进进行编编程，，则应应选用用0或9作为刀刀尖方方位号号，其其他号号都是是以假假想刀刀尖编编程时时采用用的。。只有在在刀具具数据据库内内按刀刀具实实际放放置情情况设设置相相应的的刀尖尖方位位代码码，才才能保保证对对它进进行正正确的的刀补补；否否则，，将会会出现现不合合要求求的过过切和和少切切现象象。（4）刀径径补偿偿的引引入由没有有设定定刀径径补偿偿的运运动轨轨迹到到首次次执行行含G41、G42的程序序段，，即是是刀尖尖半径径补偿偿的引引入过过程。。编程程时书书写格格式为为：...G40；先取取消以以前可可能加加载的的刀径径补偿偿(如果以以前未未用过过G41或G42，则可可以不不写这这一行行)G41(G42)G01(G00)...Dxx；在在要要引入入刀补补的含含坐标标移动动的程程序行行前加加上G41或G42....刀补的的加载载和卸卸载（5）刀径径补偿偿的取取消(卸载)执行过过刀径径补偿偿G41或G42的指令令后，，刀补补将持持续对对每一一编程程轨迹迹有效效；若若要取取消刀刀补，，则需需要在在某一一编程程轨迹迹的程程序行行前加加上G40指令，，或单单独将将G40作一行行书写写。注意：：(1)刀径补补偿的的引入入和卸卸载不不应在在G02、G03圆弧轨轨迹程程序行行上实实施。。(2)刀径补补偿引引入和和卸载载时，，刀具具位置置的变变化是是一个个渐变变的过过程。。(3)当输入入刀补补数据据时给给的是是负值值，则则G41、G42互相转转化。。(4)G41、G42指令不不要重重复规规定，，否则则会产产生一一种特特殊的的补偿偿。（6）编程程应用用示例例刀补编编程图图例轮廓精精车，，考虑虑刀径径补偿偿。其程序序编写写如下下：O0017T0101；刀刀补补数据据库启启动G92X100.0Z10.0；S600M03;G90G00X50.0Z5.0；G42G01X30.0Z0.0D01；刀补补引入入G01Z−30.0；刀刀补实实施中中X50.0Z−45.0；G02X65.0Z−55.0R12.0；G01X80.0；刀刀补补实施施中G40G00X100.0取消刀刀补Z10.0；返返回回T0100；关关闭刀刀具数数据库库M05M02;3、刀具具参数数的设设置输输入1．参考考点操操作G28、G29.———参考点点控制制格式：：G28X...Z...T0000;经指令令中间间点再再自动动返回回参考考点(见图2-46)G29X...Z...;从参考考点经经中间间点返返回指指令点点算法：：G90G28XxbZzbT0000；或G91G28X(xb−xa)Z(zb−za)T0000；G90G29XxcZzc；或G91G29X(xc−xb)Z(zc−zb)；执行G28指令时时，各各轴先先以G00的速度度快移移到程程序指指令的的中间间点位位置，，然后后自动动返回回参考考点。。到达达参考考点后后，相相应坐坐标方方向的的指示示灯亮亮。执行G29指令时时，各各轴先先以G00的速度度快移移到由由前段段G28指令定定义的的中间间点位位置，，然后后再向向程序序指令令的目目标点点快速速定位位。(1)使用G28指令前前，要要求机机床在在通电电后必必须(手动)返回过过一次次参考考点。。(2)使用G28指令时时，必必须预预先取取消刀刀补量量(用T0000)；否则则会发发生不不正确确的动动作。。(3)G28、G29指令均均属非非模态态指令令，只只在本本程序序段内内有效效。(4)G28、G29指令时时，从从中间间点到到参考考点的的移动动量不不需计计算。。G29指令一一般在在G28后出现现。其其应用用习惯惯通常常为：：在换换刀程程序前前先执执行G28指令回回参考考点(换刀点点)，执行行换刀刀程序序后，，再用用G29指令往往新的的目标标点移移动。。回参考考点的的路线线参考点点编程程图例例上图程程序为为：绝对编编程：：增增量量(相对)编程：：G90G28X70.0Z130.0;A－B－RG91G28X40.0Z100.0;T0202;换刀T0202;G29X30.0Z180.0;R－B－CG29X-80.0Z50.0;对于没没有参参考点点设定定功能能的机机床，，在需需要换换刀时时，应应先用用G00快速移移到远远离工工件的的某一一坐标标处(注意不不要超超程)；再在在M00程序指指令下下，用用手工工旋动动刀架架进行行换刀刀(旋动前前应松松动刀刀架锁锁紧手手柄，，转位位后则则应锁锁紧手手柄)；然后后，按按“循循环启启动””或F10功能键键继续续运行行下一一段带带刀补补功能能T代码的的程序序实施施刀补补。刀具补补偿如果所所用的的车床床不具具备刀刀补功功能，，则应应在为为手工工换刀刀准备备的M00程序段段后，，紧接接着写写上一一段建建立新新的工工件坐坐标系系的G92(或G50)X_Z_程序指指令。。X、Z后跟的的值应应按前前后两两把刀刀具的的偏置置来计计算，，只要要保证证由新新的刀刀尖位位置建建立的的新的的坐标标原点点与换换刀前前的坐坐标原原点重重合即即可。。这样样，换换刀前前后的的程序序都可可在同同一坐坐标系系中编编写，，基本本不受受换刀刀的影影响。。2．编程程调试试实例例例图所示示零件件需要要三把把车刀刀，分分别用用于粗粗、精精车，，切槽槽和车车螺纹纹。刀刀具装装夹布布置如如图，，将其其刀偏偏数据据输入入刀库库中，，对应应程序序编写写如下下：(有参考考点功功能时时，可可用括括号中中程序序行代代替带带下划划线的的程序序行。。)O0018G92X0Z0;G90G00X40.0Z5.0M03;T0101;G71U1R2P100Q200X0.2Z0.2F50;N100G00X18.0Z5.0;G01X18.0Z−15.0F30;X22.0Z−25.0;X22.0Z−31.0;G02X32.0Z−36.0R5.0;G01X32.0Z−40.0;N200G01X36.0Z−−50.0;G00X70.0Z100.0T0100;(/G28X40.0Z5.0T0000;)M05M00;T0202;G00X20.0Z−15.0M03;(G29X20.0Z−15.0M03;)G01X15.0F20;G04X2.0;G00X20.0;G00X70.0Z100.0T0200;(/G28X40.0Z5.0T0000;)M05M00;T0303;G00X20.0Z5.0M03;1子程序序调用用数控车车床程程序的的编写写也可可采用用主、、子程程序的的形式式。CNC系统按按主程程序指指令运运行，，但在在主程程序中中遇见见调用用子程程序的的指令令时，，将开开始按按子程程序的的指令令运行行；在在子程程序中中遇见见调用用结束束指令令时，，自动动返回回并将将控制制权重重新交交给主主程序序。对程序中有有一些顺序序固定或反反复出现的的加工图形形，可将其其写成子程程序，然后后由主程序序来调用，，这样可以以大大简化化整个程序序的编写。。如图2-50所示的工件件，因工件件较薄，在在一次装夹夹中可车三三只，这时时可只编第第一只工件件的镗内孔孔，车内螺螺纹，车端端面和切断断等加工的的程序作为为子程序，，整个车削削过程为主主程序。编编程时，只只需调用三三次子程序序，改变编编程零点即即可车削三三只工件。。子程序调用用图例机床控制软软件中，子子程序调用用指令为M98，格式为：：M98PxxxxLxxx;。其中，P后跟子程序序号，L后可跟子程程序调用次次数(默认为1)。主、子程序序调用关系系示意图在程序编写写时，HCNC－1T系统要求子子程序和主主程序必须须写在同一一个文件中中，都是以以字母“O”开头，以““Oxxxx”单独作为一一程序行书书写，子程程序中还可可以再调用用其他子程程序，即可可多重嵌套套调用。一一个子程序序应以“M99;”作程序结束束行，可被被主程序多多次调用，，一次调用用时最多可可重复999次调用一个个子程序。。需要注意意的是，在在MDI方式下使用用子程序调调用指令是是无效的。。2程序的单段段、跳段和和空运行所谓单段运运行，即是是每次只运运行一段程程序，但它它和MDI运行是不同同的。MDI运行是临时时从键盘输输入一段程程序，然后后立即执行行，一次可可执行一段段程序；而而单段运行行则是对由由多个程序序段组成的的已预先编编写好的整整个程序采采用逐步运运行的方法法，一次读读入一个程程序段的内内容，按““循环启动动”键执行行，执行完完后即处于于等待状态态，直到再再按“循环环启动”后后，才又读读入下一段段程序并运运行。它也也是一次只只运行一段段程序。从从整个运行行结果看，，单段运行行和自动连连续运行并并没有什么么不同，由由于连续运运行时程序序的执行往往往并不一一定要等到到前一段完完全结束才才开始运行行下一段，，这样，图图纸上的尖尖角通常都都实际加工工成了圆弧弧过渡的效效果；要想得到尖尖角，应该该如前面提提到的需增增加G04的暂停指令令。而采用用单段运行行方式就可可很好地保保证尖角的的形成，如如果程序中中没有使用用G04，而又希望望得到尖角角，可通过过监控在需需要的时候候按下单段段运行的开开关至灯亮亮有效，不不需要时可可再按下单单段运行开开关至灯熄熄。采用单单段方式，，还可根据据需要暂停停加工来进进行中间加加工结果的的检测。和和“进给保保持”开关关键功能相相比，单段段运行则可可确保在某某段程序运运行完成后后才暂停，，因此，不不会像“进进给保持””那样往往往在加工中中途的工件件表面留下下刀具接痕痕。此外，，还有很重重要的一点点就是采用用单段方式式可以很方方便地观察察到每一段段程序的运运行效果，，因而既有有助于更好好地理解程程序，也有有助于检查查出程序运运行的错误误所在。程序的跳段段运行主要要是用于个个别不大确确定的程序序段中，这这些程序段段指令在有有时候需要要运行，有有时候却又又不需要运运行。(比如说，有有些程序段段是试车时时或首次运运行时需要要用到，调调试运行通通过后就不不再需要的的。)跳段运行的的处理是：：在可能需需要跳段运运行的个别别程序段前前，加上一一个“/”符号，程序序执行时，，数控系统统在读到带带“/”符号的程序序段时，先先去检测判判断“跳段段开关”是是否接通有有效：若有有效，则跳跳过这一程程序段而去去执行下一一段程序指指令；若未未接通，将将无视这一一符号，照照常运行这这段程序。。因此，不不需要运行行时，可在在运行到该该程序段之之前先按下下跳段开关关至灯亮为为有效状态态；需要运运行这些程程序段时，，应在运行行前先按下下跳段开关关至灯灭，，为断开无无效状态。。空运行检查查是正式加加工前必须须进行的操操作之一。。当程序编编写完成以以后，可先先进行空运运行检查，，检查程序序中有无语语法错误；；检查行走走轨迹是否否符合要求求，有无超超程的可能能；还可以以检验工艺艺顺序是否否安排得合合理等等。。空运行时时，系统将将忽略程序序中的进给给速度指令令的限制，，直接以机机床各轴能能移动的最最快速度移移动，因此此，应在未未安装毛坯坯的情况下下进行。如如果已经装装夹好了工工件和刀具具后，要检检查程序，，则需要先先按下“机机械锁住””按钮再进进行。端面钻孔复复合循环3切槽和钻孔孔的处理G74———端面钻孔复复合循环格式：G74X...Z...I(i)K(k)F...D(d)如图(a)所示，e为退刀量，，由参数设设定；i为X轴方向的移移动量(无正负之分分)；k为Z向断续进给给的切削量量(无正负)；d为每次切削削到Z向终点后X轴方向的退退刀量。在在G90方式时，Z为Z向切削终点点(如孔底)B的绝对Z坐标；在G91方式时，Z为从循环起起点A开始至Z向终点B的Z