数控车床手工编程

4数控车床手工编程4.1数控车削编程概述4.2车削加工的编程要点一、根本指令的编程方法二、刀具半径补偿三、螺纹车削加工指令四、车削固定循环4数控车床手工编程4.1数控车削编程概述4.2车削加工的编程要点一、根本指令的编程方法二、刀具半径补偿三、螺纹车削加工指令四、车削固定循环

4.1数控车床编程概述一、数控车床的加工特点

数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。数控车床能自动完成内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、端面、螺纹等的切削加工，并能进行车槽、钻孔、扩孔、铰孔等工作。数控车削编程中的数学计算并不复杂，因此，数控车削编程根本上能用手工编程。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。4.1数控车削编程概述二、数控车床的编程特点

1、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与零件图样中的尺寸标注一致，这样可防止尺寸换算过程中可能造成的错误，给编程带来很大方便。4.1数控车削编程概述3、进刀和退刀方式

进退刀时采用快速走刀，以减少空走刀的时间，提高加工效率。切削起点确实定与工件毛坯余量大小有关，同时考虑刀具半径补偿的建立段。切削起始点确实定4.1数控车削编程概述5、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。

4、利用刀具半径补偿。

车刀的刀位点在刀尖上，编程时认为它是一个点。但实际的刀尖有圆弧，因此需要设置刀具半径补偿。如果车床没有刀具半径补偿功能，应按刀具路径编程。4.1数控车削编程概述

1、机床坐标系以机床原点为坐标系原点建立起来的X、Z轴直角坐标系，X轴对应径向，Z轴对应轴向。机床原点在主轴旋转中心与卡盘后端面的交点。它是制造和调整机床的根底，一般不允许改变。三、数控车床编程中的坐标系

OO’ZX机床坐标系与参考点4.1数控车削编程概述刀架后置式；(b)刀架前置式车床坐标系4.1数控车削编程概述2、参考点

机床加工时不能直接利用机床原点，可用参考点。机床参考点由机械挡块或行程开关确定，它是一个固定点，通常在各轴的正向极限位置。通过机床回参考点操作，可自动移动到此点且建立正确的坐标系统。

3、工件坐标系

OOZXO’X工件坐标系可以选在工件的左或右端面上，通常选在工件的右端面上。4.1数控车削编程概述大余量毛坯进行阶梯切削时，分层切削时刀具终止位置要层层递退。四、与编程相关的其他问题

1、加工路线与加工参数的关系4.1数控车削编程概述〔1〕粗车大背吃刀量ap，大进给速度f，适宜的切削速度v〔2〕精车较小背吃刀量ap和给速度f，尽可能高的切削速度v2、加工参数的选择4.1数控车削编程概述4数控车床手工编程4.1数控车削编程概述4.2车削加工的编程要点一、根本指令的编程方法二、刀具半径补偿三、螺纹车削加工指令四、车削固定循环4.2车削加工的编程要点G50X_Z_;选O’为工件坐标系原点时:G50X150.0Z20.0;选O为工件坐标系原点时:G50X150.0Z100.0;’1、工件坐标的设定〔1〕坐标系设定指令(初始位置法)一、根本指令的编程方法4.2车削加工的编程要点G54~G59指令(通常用G54)要求把工件坐标原点与机械坐标原点之间的距离输入到数控系统零点偏置存放器中G54的位置。〔2〕选择G54~G59〔零点偏置法〕4.2车削加工的编程要点3、G02、G03

G02/G03X(U)_Z(W)_R_F_;G02/G03X(U)_Z(W)_I_K_F_;

注意：仅X轴采用直径尺寸，I不用。2、英制和米制输入G20、G21

G20：英制，英寸。G21：米制，毫米。4.2车削加工的编程要点举例1：刀具加工轨迹如下图，采用英制尺寸，绝对坐标编程。……N050G01Z-0.75F0.15;N060G02X3.0Z-1.6875I0.9375K0;N070G01X4.0;……0.51.750.751234刀具半径:0.06251.52.0ZX4.2车削加工的编程要点刀具加工轨迹如下图，采用英制尺寸，绝对坐标编程。……N060G01Z-0.6875F0.15;N070X1.0；N080G03X2.125Z-1.25I0K-0.5625;N090G01Z-1.5;……0.251.51234刀具半径:0.06250.5R0.5ZX0.755举例2：4.2车削加工的编程要点〔1〕线速度控制(恒线速度)4、主轴速度功能指令SG96S_；设定恒线速度。〔数控精车加工外表质量高〕如：G96S150；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：例：为保持A、B、C各点的线速度在150m/min，那么各点在加工时的主轴转速分别为：A：n=1000×150÷(π×40)=1193r/minB：n=1000×150÷(π×60)=795r/minC：n=1000×150÷(π×70)=682r/min4.2车削加工的编程要点G97S_；

恒转速控制，单位r/min，常用于粗车加工。

如：G97S1200；—表示主轴转速度为1200r/min。

〔2〕主轴转速控制G50S_；设置主轴最高转速。用恒定线速度进行切削加工，当切削半径较小时，主轴转速很高，为了平安，必须限定主轴转速。如：G50S2500；—主轴最高转速设定为2500r/min。〔3〕最高转速限制4.2车削加工的编程要点〔1〕每分钟进给指令

G98F_；

每分钟进给量，单位是mm/min。如：G98F120.0表示进给量为120mm/min5、进给功能指令F〔2〕每转进给指令G99F_；每转进给量，单位是mm/r。如G99F0.12表示进给量为0.12mm/r4.2车削加工的编程要点例：刀具按如图所示的走刀路线进行精加工，设置进给量为0.05mm/r，切削线速度为180m/min，主轴的最高转速为2000r/min，刀具为T01，不考虑刀尖半径补偿，试编程。

4.2车削加工的编程要点O4001；G21G97G98；公制/恒转速/每分钟进给G50X150.0Z200.0；定义坐标T0101； G96S180；恒线速度G50S2000；最高转速G00X21.0Z5.0M03；a靠近工件G01W-5.0G99F0.05M08；b切削靠近工件X56.0； c车端面； d倒角4.2车削加工的编程要点Z-12.0； e； fZ-47.0；

g；hG01X92.0；i； j0；kM30；

4.2车削加工的编程要点

编程时，将车刀刀尖作为一点来考虑，但实际上刀尖处存在圆角。要克服因此来带来的误差，需要进行刀具半径补偿。

二、刀具半径补偿

4.2车削加工的编程要点刀尖圆角R端面切削点外径切削点理想刀尖由于存在刀尖半径，对刀时实际利用的是端面切削点和外径切削点。在进行端面、外径、内径等与轴线平行或垂直的外表加工时，刀尖圆弧是不会产生误差的；在切削锥面或圆弧时，会造成过切或少切现象。刀尖圆角R造成的少切与过切4.2车削加工的编程要点具有刀具半径补偿功能的数控车床，按零件轮廓编程，使用G41/G42指令，并在控制面板上输入刀具参数值。

例：刀具按如下图的走刀路线进行精加工，设置进给量为0.05mm/r，切削线速度为150m/min，主轴的最高转速为2000r/min，刀具为T01，试编程。4.2车削加工的编程要点

O4002； G21G97G98；公制、恒转速、每分钟进给G50X150Z200；定义坐标T0101； 换1号车刀G96S150；恒线速度G50S2000；最高转速G00X14Z6T0101M03；aG42G01Z0G99F0.05；b……4.2车削加工的编程要点

……X30.0；c

；dG01Z-20.0；e；f；gG01X110.0；h0；iM30； 4.2车削加工的编程要点格式：G32/G33X(U)_Z(W)_F_;G33〔SIEMENS〕F：螺纹导程，单位采用旋转进给率，mm/r〔in/r〕三、螺纹车削加工指令

4.2车削加工的编程要点〔1〕单一导程螺纹加工G32注意1：螺纹加工需设引入距离δ1和超越距离δ2。一般，δ1为2~5mm，δ2取δ1的1/4左右。4.2车削加工的编程要点注意2：螺纹牙型较深、螺距较大，可分层切削，主要参数如下表。注意2：螺纹牙型较深、螺距较大，可分层切削，主要参数如下表。4.2车削加工的编程要点外径已加工，牙型深度1.3mm，分5次进给，吃刀量(直径值)分别为:0.9mm、0.6mm、0.6mm、0.4mm、0.1mm，绝对值编程。例：螺纹加工4.2车削加工的编程要点……N001G54;N002G00X58.0Z71.0;N003X47.1;N004G32Z13.5F2.0;N005G00X58;N006Z71.0;ap分别为(直径值):0.9mm0.6mm0.6mm0.4mm0.1mmN007X46.5;N008G32Z13.5F2.0;N009G00X58;N010Z71.0;N011X45.9;N012G32Z13.5F2.0;4.2车削加工的编程要点N013G00X58.0;N014Z71.0;N015X45.5;N016G32Z13.5F2.0;N017G00X58.0;N018Z71.0;ap分别为(直径值):0.9mm、0.6mm、0.6mm、0.4mm0.1mmN019X45.4;N020G32Z13.5F2.0;N021G00X100.0;N022Z100.0;N023M05;N024M30;4.2车削加工的编程要点

例：如下图，在数控车床加工普通螺纹M20×2.5，切削速度为50m/min，试编程。编程前，作以下计算：主轴转速n=(1000×50/3.14×20)≈800r/minδ1取5mm，δ2取2mm。2.5螺距的螺纹分6次切削，ap〔直径值〕分别为：1.0、0.7、0.6、0.4、0.4、0.154.2车削加工的编程要点O4003； G21G97G98；公制/恒转速/每分钟进给；工件坐标系T0101；

1号车刀G97S800M03；恒转速；Z5为进刀段X19.0；20－1=19；车螺纹第一刀G00X26.0； X方向快速退刀Z5.0； Z方向快速退刀X18.3；19.0－0.7=18.3G32Z-32.0； 车螺纹第二刀G00X26.0； X方向快速退刀Z5.0；Z方向快速退刀X17.7；18.3－0.6=17.7G32Z-32.0； 车螺纹第三刀G00X26.0； X方向快速退刀

4.2车削加工的编程要点……Z5.0；Z方向快速退刀X17.3； 17.7－0.4=17.3G32Z-32.0； 车螺纹第四刀G00X26.0； X方向快速退刀Z5.0；Z方向快速退刀X16.9；17.3－0.4=16.9G32Z-32.0；车螺纹第五刀G00X26.0；X方向快速退刀Z5.0；Z方向快速退刀X16.75； 刀具至螺纹牙底G32Z-32.0；螺纹最后精车G00X26.0； X方向快速退刀0； 到换刀点，取消刀具补偿M30； 4.2车削加工的编程要点

格式：G92X(U)_Z(W)_I_F_；I为锥螺纹起点与终点的半径差(圆柱时I=0)；F为螺纹导程。锥螺纹切削循环G924.2车削加工的编程要点〔2〕螺纹加工循环G92

例：如图所示，在数控车床加工普通螺纹M20×2.5，切削速度为50m/min，试编程。编程前，作以下计算：主轴转速n=(1000×50/3.14×20)≈800r/minδ1取5mm，δ2取2mm。2.5螺距的螺纹分6次切削，ap〔直径值〕分别为：1.0、0.7、0.6、0.4、0.4、0.154.2车削加工的编程要点O4013； G21G97G98；公制/恒转速/每分钟进给；定义坐标T0101；换1号车刀G97S800M03；恒转速；Z5进刀段G92X19.0；车螺纹第一刀X18.3；车螺纹第二刀X17.7；车螺纹第三刀X17.3；车螺纹第四刀X16.9；车螺纹第五刀X16.75；螺纹最后精车0；M30； 4.2车削加工的编程要点

格式：G76X(U)_Z(W)_I_K_D_F_A_；见书P159-160页。4.2车削加工的编程要点〔3〕螺纹加工复合循环G76

四、车削固定循环1、单一固定循环单一固定循环用一个指令完成四个移动，即“切入→切削→退刀→返回〞。第②③移动为切削；①④移动为快移，从而简化程序。主要有3种：G90轴向切削循环指令G94径向切削循环指令G92螺纹切削循环指令〔见前局部〕一个指令完成假设干个加工移动功能，可以使编程更加方便。4.2车削加工的编程要点

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0〕。圆锥面切削循环G90轴向切削循环G904.2车削加工的编程要点〔1〕轴向切削循环G90

例：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； ； T0101； G97S600M03；粗车,恒转速

；G90X46.0；X42.0； X40.2； ；T0202；

4.2车削加工的编程要点G96S150；精车，恒线速度G50S2000；；；；M30；

〔2〕径向切削循环指令G94与G90类似，可完成圆柱螺纹和圆锥螺纹的循环切削。格式：G94X(U)_Z(W)_K_F_

I为圆锥段起点与终点半径值的差值〔圆柱体为0〕。4.2车削加工的编程要点

2、复合固定循环G70~G76

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。G70精加工循环G71外圆粗加工循环G72端面粗加工循环G73固定形状粗加工循环G74间断纵面切削循环G75间断端面切削循环G76自动螺纹加工循环4.2车削加工的编程要点用G70精加工能刀尖半径补偿不能刀尖半径补偿

〔1〕轴向粗车复合循环G714.2车削加工的编程要点适用情况与G90相似。相当于用G90进行屡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：G71P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)D(Δd)F_S_T_；

N(ns)；

……；F(f)S(s)；

……

N(nf)；式中：ns:精车开始程序的顺序号；nf:精车结束程序的顺序号；Δu:在X方向精加工余量(直径值)；Δw:在Z方向精加工余量；Δd:背吃刀量(半径值)；4.2车削加工的编程要点

例：以FANUC-0T系统的数控车床车削如下图工件。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。4.2车削加工的编程要点O4005；G21G97G98；公制/恒转速/每分钟进给；定义坐标T0100；换1号车刀G50S2000；最高转速G96S120M03；恒线速T0101M08； 调用1号刀偏；快速定位至循环起点；粗车每次背吃刀量为2mm，退刀量1mm；粗车进给量为0.2mm/rN10G00X20.0；快速定位，开始精车程序，不能有Z轴移动G01G42Z0G99F0.07；建立刀尖半径右补偿，设定精车进给量Z-20.0；4.2车削加工的编程要点；；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；定位到换刀点，取消1号刀具补偿T0202；换2号车刀，调用2号刀偏； 快速定位至循环起点S180M03；切削速度G70P10Q20；精车循环；定位到换刀点，取消刀具补偿M30；4.2车削加工的编程要点〔2〕端面粗车复合循环G724.2车削加工的编程要点格式：G72P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)D(Δd)F_S_T_；

N(ns)；

……；F(f)S(s)；

……

N(nf)；式中：ns精车开始程序的顺序号；nf精车结束程序的顺序号；Δu在X方向精加工余量(直径值)；Δw在Z方向精加工余量；Δd背吃刀量(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。用于零件毛坯已根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。用于零件毛坯已根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。用于零件毛坯已根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G734.2车削加工的编程要点

格式：G73U(Δi)W(Δk)R(d)；

G73P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F(Δf)S(Δs)T(t)；

N(ns)……；

F(f)S(s)；

……；

N(nf)……；式中：Δi：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。Δk：Z轴方向退刀距离和方向，当向+Z轴方向退刀时，该值为正，反之为负；d：粗切削次数。其余各项含义与G71相同。4.2车削加工的编程要点

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4.2车削加工的编程要点

O6006； 程序名G21G97G98； 初始化相关G功能； 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； 快速定位至循环起点； X、Z轴方向退刀距离为4mm，粗切削3次； 粗车进给量为0.2mm/r； 快速定位，开始精车程序，可有Z轴移动； 建立刀尖半径右补偿，设定精车进给量；W-30.0；；；N20G40X106.0； 完成精车程序段，取消刀尖半径补偿； 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； 快速定位至循环起点G70P10Q20； 精车循环； 定位到换刀点，取消刀具补偿M30； 程序结束4.2车削加工的编程要点

例7：要求：按图示加工。T01——90°车刀(V或D型)

O6007G21G97G98G54G97S600M03T0101G73U13.5W0R12G42G01Z0G99F0.07X0G01W-1.0G01Z-48.0G01Z-58.0N20X34.0G40G50S2200G96S130G70P10Q20G97S600M304.2车削加工的编程要点

例8：综合要求：按图示加工。T01——90°粗车刀T02——90°精车刀T03——4MM切槽刀T04——螺纹车刀O6008G21G97G98G97S600M03T0101X32.0N90G00X-0.6G42G01Z0G99F0.07X04.2车削加工的编程要点

G01X17.0Z-32.0X20.0W-5.0X30.0Z-67.0N150X32.0G40T0202G96S130G50S2500G70P90Q150T0303G97S400M03G00Z-32.0

X25.0G04X1.0G00X30.0T0404S700M03G00X25.0Z-3.0X18.6X18.2X18.1X18.04X18.04G28U0G28W0T0101M304.2车削加工的编程要点例：工件如下图，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。4.2车削加工的编程要点O0002;N001G50X200.0Z350.0T0101；N002S630M03；N003G00X41.8Z292.0M08；N004G01X47.74Z289F0.15；N005Z230；N006X50.0；N007X62.0W-60.0；N008Z155.0；N009X78.0；N010X80W-1.0；N011W-19.0;N012G02W-60.0I63.25K-30.0;N013G01Z65.0;N014X90.0;N015G00X200X350T0100M09；N016T0202；N017S315M03；*N018G00X51Z230M08；N019G01X45.0F0.16；N020G04X5.0；*切槽刀刀位点在左侧N021G00X51.0;N022X200.0Z350.0T0200M09;N023T0303;N024S200