数控编程与加工技术课件

第1章數控加工程式編制基礎

1.1數控加工概述1.2數控編程的現狀及發展1.3數控編程的內容與方法1.4標準及代碼1.5數控編程的坐標系

數控加工概述數控加工原理和特點

1．數控加工原理當我們使用機床加工零件時，通常都需要對機床的各種動作進行控制，一是控制動作的先後次序，二是控制機床各運動部件的位移量。採用普通機床加工時，這種開車、停車、走刀、換向、主軸變速和開關切削液等操作都是由人工直接控制的。採用自動機床和仿形機床加工時，上述操作和運動參數則是通過設計好的凸輪、靠模和擋塊等裝置以模擬量的形式來控制的，它們雖能加工比較複雜的零件，且有一定的靈活性和通用性，但是零件的加工精度受凸輪、靠模製造精度的影響，而且工序準備時間也很長。

採用數控機床加工零件時，只需要將零件圖形和工藝參數、加工步驟等以數字資訊的形式，編成程式代碼輸入到機床控制系統中，再由其進行運算處理後轉成驅動伺服機構的指令信號，從而控制機床各部件協調動作，自動地加工出零件來。當更換加工對象時，只需要重新編寫程式代碼，輸入給機床，即可由數控裝置代替人的大腦和雙手的大部分功能，控制加工的全過程，製造出任意複雜的零件。數控機床的控制系統一般都能按照數字程式指令控制機床實現主軸自動啟停、換向和變速，能自動控制進給速度、方向和加工路線，進行加工，能選擇刀具並根據刀具尺寸調整吃刀量及行走軌跡，能完成加工中所需要的各種輔助動作。2．數控加工的特點總的來說，數控加工有如下特點：

(1)自動化程度高，具有很高的生產效率。除手工裝夾毛坯外，其餘全部加工過程都可由數控機床自動完成。若配合自動裝卸手段，則是無人控制工廠的基本組成環節。數控加工減輕了操作者的勞動強度，改善了勞動條件；省去了劃線、多次裝夾定位、檢測等工序及其輔助操作，有效地提高了生產效率。

(2)對加工對象的適應性強。改變加工對象時，除了更換刀具和解決毛坯裝夾方式外，只需重新編程即可，不需要作其他任何複雜的調整，從而縮短了生產準備週期。(3)加工精度高，品質穩定。加工尺寸精度在0.005～0.01mm之間，不受零件複雜程度的影響。由於大部分操作都由機器自動完成，因而消除了人為誤差，提高了批量零件尺寸的一致性，同時精密控制的機床上還採用了位置檢測裝置，更加提高了數控加工的精度。

(4)易於建立與電腦間的通信聯絡，容易實現群控。由於機床採用數字資訊控制，易於與電腦輔助設計系統連接，形成CAD/CAM一體化系統，並且可以建立各機床間的聯繫，容易實現群控。3．脈衝當量、進給速度與速度修調數控機床各軸採用步進電機、伺服電機或直線電機驅動，是用數字脈衝信號進行控制的。每發送一個脈衝，電機就轉過一個特定的角度，通過傳動系統或直接帶動絲杠，從而驅動與螺母副連結的工作臺移動一個微小的距離。單位脈衝作用下工作臺移動的距離就稱之為脈衝當量。手動操作時數控坐標軸的移動通常是採用按鍵觸發或採用手搖脈衝發生器(手輪方式)產生脈衝的，採用倍頻技術可以使觸發一次的移動量分別為0.001mm、0.01mm、0.1mm、1mm等多種控制方式，相當於觸發一次分別產生1、10、100、1000個脈衝。

進給速度是指單位時間內坐標軸移動的距離，也即是切削加工時刀具相對於工件的移動速度。如某步進電機驅動的數控軸，其脈衝當量為0.002mm，若數控裝置在0.5分鐘內發送出20000個進給指令脈衝，那麼其進給速度應為：20000×0.002/0.5=80mm/min。加工時的進給速度由程式代碼中的F指令控制，但實際進給速度還是可以根據需要作適當調整的，這就是進給速度修調。修調是按倍率來進行計算的，如程式中指令為F80，修調倍率調在80%擋上，則實際進給速度為80×80%=64mm/min。同樣地，有些數控機床的主軸轉速也可以根據需要進行調整，那就是主軸轉速修調。

數控加工技術的發展

1．數控加工技術的發展歷程

1949年美國Parson公司與麻省理工學院開始合作，歷時三年研製出能進行三軸控制的數控銑床樣機，取名“NumericalControl”。

1953年麻省理工學院開發出只需確定零件輪廓、指定切削路線，即可生成NC程式的自動編程語言。

1959年美國Keaney&Trecker公司開發成功了帶刀庫，能自動進行刀具交換，一次裝夾中即能進行銑、鑽、鏜、攻絲等多種加工功能的數控機床，這就是數控機床的新種類——加工中心。1968年英國首次將多台數控機床、無人化搬運小車和自動倉庫在電腦控制下連接成自動加工系統，這就是柔性製造系統FMS。

1974年微處理器開始用於機床的數控系統中，從此CNC(電腦數控系統)軟線數控技術隨著電腦技術的發展得以快速發展。

1976年美國Lockhead公司開始使用圖像編程。利用CAD(電腦輔助設計)繪出加工零件的模型，在顯示器上“指點”被加工的部位，輸入所需的工藝參數，即可由電腦自動計算刀具路徑，模擬加工狀態，獲得NC程式。DNC(直接數控)技術始於20世紀60年代末期。它是使用一臺通用電腦，直接控制和管理一群數控機床及數控加工中心，進行多品種、多工序的自動加工。DNC群控技術是FMS柔性製造技術的基礎，現代數控機床上的DNC介面就是機床數控裝置與通用電腦之間進行數據傳送及通訊控制用的，也是數控機床之間實現通訊用的介面。隨著DNC數控技術的發展，數控機床已成為無人控制工廠的基本組成單元。20世紀90年代，出現了包括市場預測、生產決策、產品設計與製造和銷售等全過程均由電腦集成管理和控制的電腦集成製造系統CIMS。其中，數控是其基本控制單元。

20世紀90年代，基於PC-NC的智能數控系統開始得到發展，它打破了原數控廠家各自為政的封閉式專用系統結構模式，提供開放式基礎，使升級換代變得非常容易。充分利用現有PC機的軟硬體資源，使遠程控制、遠程檢測診斷能夠得以實現。

我國早在1958年就開始研製數控機床，但由於歷史原因，一直沒有取得實質性成果。20世紀70年代初期，曾掀起研製數控機床的熱潮，但當時是採用分立元件，性能不穩定，可靠性差。1980年北京機床研究所引進日本FANUC5、7、3、6數控系統，上海機床研究所引進美國GE公司的MTC－1數控系統，遼寧精密儀器廠引進美國Bendix公司的DynapthLTD10數控系統。在引進、消化、吸收國外先進技術的基礎上，北京機床研究所又開發出BS03經濟型數控和BS04全功能數控系統，航天部706所研製出MNC864數控系統。“八五”期間國家又組織近百個單位進行以發展自主版權為目標的“數控技術攻關”，從而為數控技術產業化建立了基礎。20世紀90年代末，華中數控自主開發出基於PC-NC的HNC數控系統，達到了國際先進水準，加大了我國數控機床在國際上的競爭力度。2．數控加工技術的發展方向現代數控加工正在向高速化、高精度化、高柔性化、高一體化、網路化和智能化等方向發展。

1)高速切削受高生產率的驅使，高速化已是現代機床技術發展的重要方向之一。高速切削可通過高速運算技術、快速插補運算技術、超高速通信技術和高速主軸等技術來實現。高主軸轉速可減少切削力，減小切削深度，有利於克服機床振動，傳入零件中的熱量大大減低，排屑加快，熱變形減小，加工精度和表面品質得到顯著改善。因此，經高速加工的工件一般不需要精加工。2)高精度控制高精度化一直是數控機床技術發展追求的目標。它包括機床製造的幾何精度和機床使用的加工精度控制兩方面。提高機床的加工精度，一般是通過減少數控系統誤差，提高數控機床基礎大件結構特性和熱穩定性，採用補償技術和輔助措施來達到的。目前精整加工精度已提高到0.1μm，並進入了亞微米級，不久超精度加工將進入納米時代。(加工精度達0.01μm)3)高柔性化柔性是指機床適應加工對象變化的能力。目前，在進一步提高單機柔性自動化加工的同時，正努力向單元柔性和系統柔性化發展。數控系統在21世紀將具有最大限度的柔性，能實現多種用途。具體是指具有開放性體系結構，通過重構和編輯，視需要系統的組成可大可小；功能可專用也可通用，功能價格比可調；可以集成用戶的技術經驗，形成專家系統4)高一體化

CNC系統與加工過程作為一個整體，實現機電光聲綜合控制，測量造型、加工一體化，加工、即時檢測與修正一體化，機床主機設計與數控系統設計一體化。

5)網路化實現多種通訊協議，既滿足單機需要，又能滿足FMS(柔性製造系統)、CIMS(電腦集成製造系統)對基層設備的要求。配置網路介面，通過Internet可實現遠程監視和控制加工，進行遠程檢測和診斷，使維修變得簡單。建立分佈式網路化製造系統，可便於形成“全球製造”。

6)智能化

21世紀的CNC系統將是一個高度智能化的系統。具體是指系統應在局部或全部實現加工過程的自適應、自診斷和自調整；多媒體人機介面使用戶操作簡單，智能編程使編程更加直觀，可使用自然語言編程；加工數據的自生成及智能資料庫；智能監控；採用專家系統以降低對操作者的要求等。數控編程的現狀及發展1.手工編程2.自動編程

1）數控語言編程

2）圖形互動式編程

3）語音式自動編程

4）實物模型式自動編程手工編程的內容與步驟分析工件圖紙確定加工工藝過程數值計算編寫零件的加工程式單程式輸入數控系統校對加工程式首件試加工

手工編程流程自動編程的內容與步驟零件的幾何建模加工方案與加工參數的合理選擇刀具軌跡生成數控加工仿真後置處理首件試加工

數控加工程式的格式程式結構程式格式程式段格式主程序與副程式

數控編程的代碼穿孔帶及代碼程式段中的指令字程式段順序號字N

準備功能字地址碼G

座標尺寸字X、Y、Z、U、V、W、P、Q、R、A、B、C、D、E

進給功能字F

主軸轉速功能字S

刀具功能字T

輔助功能字F

數控機床的坐標系機床坐標系編程坐標系加工坐標系機床加工坐標系設定的實例ISO標準的有關規定

1、不論數控機床的具體結構是工件靜止、刀具運動，還是刀具靜止、工件運動，都假定工件不動，刀具相對於靜止的工件運動。

2、機床坐標系X、Y、Z軸的判定順序為：先Z軸，再X軸，最後按右手定則判定Y軸。

3、增大刀具與工件之間距離的方向為坐標軸運動的正方向。

數控機床的坐標軸與運動方向數控機床上的坐標系是採用右手直角笛卡爾坐標系。如圖1-14所示，X、Y、Z直線進給坐標系按右手定則規定，而圍繞X、Y、Z軸旋轉的圓周進給坐標軸A、B、C則按右手螺旋定則判定。機床各坐標軸及其正方向的確定原則是：

(1)先確定Z軸。以平行於機床主軸的刀具運動座標為Z軸，若有多根主軸，則可選垂直於工件裝夾面的主軸為主要主軸，Z座標則平行於該主軸軸線。若沒有主軸，則規定垂直於工件裝夾表面的坐標軸為Z軸。Z軸正方向是使刀具遠離工件的方向。如立式銑床，主軸箱的上、下或主軸本身的上、下即可定為Z軸，且是向上為正；若主軸不能上下動作，則工作臺的上、下便為Z軸，此時工作臺向下運動的方向定為正向。圖1-14右手直角笛卡爾坐標系統(2)再確定X軸。X軸為水準方向且垂直於Z軸並平行於工件的裝夾面。在工件旋轉的機床(如車床、外圓磨床)上，X軸的運動方向是徑向的，與橫向導軌平行。刀具離開工件旋轉中心的方向是正方向。對於刀具旋轉的機床，若Z軸為水準(如臥式銑床、鏜床)，則沿刀具主軸後端向工件方向看，右手平伸出方向為X軸正向，若Z軸為垂直(如立式銑、鏜床，鑽床)，則從刀具主軸向床身立柱方向看，右手平伸出方向為X軸正向。

(3)最後確定Y軸。在確定了X、Z軸的正方向後，即可按右手定則定出Y軸正方向。

上述坐標軸正方向，均是假定工件不動，刀具相對於工件作進給運動而確定的方向，即刀具運動坐標系。但在實際機床加工時，有很多都是刀具相對不動，而工件相對於刀具移動實現進給運動的情況。此時，應在各軸字母後加上“ ’ ”表示工件運動坐標系。按相對運動關係，工件運動的正方向恰好與刀具運動的正方向相反，即有：+X=−X’+Y=−Y’+Z=−Z’+A=−A’+B= −B’+C=−C’

事實上，不管是刀具運動還是工件運動，在進行編程計算時，一律都是假定工件不動，按刀具相對運動的座標來編程。機床操作面板上的軸移動按鈕所對應的正負運動方向，也應該是和編程用的刀具運動座標方向相一致。比如，對立式數控銑床而言，按+X軸移動鈕或執行程式中+X移動指令，應該是達到假想工件不動，而刀具相對工件往右(+X)移動的效果。但由於在X、Y平面方向，刀具實際上是不移動的，所以相對於站立不動的人來說，真正產生的動作卻是工作臺帶動工件在往左移動(即+X'運動方向)。若按+Z軸移動鈕，對工作臺不能升降的機床來說，應該就是刀具主軸向上回升；而對工作臺能升降而刀具主軸不能上下調節的機床來說，則應該是工作臺帶動工件向下移動，即刀具相對於工件向上提升。

此外，如果在基本的直角坐標軸X、Y、Z之外，還有其他軸線平行於X、Y、Z，則附加的直角坐標系指定為U、V、W和P、Q、R。常用機床坐標系如以下各圖所示。臥式車床的坐標系立式車床的坐標系立式銑床的坐標系臥式銑床的坐標系

機床原點、參考點和工件原點機床原點就是機床坐標系的原點。它是機床上的一個固定的點，由製造廠家確定。機床坐標系是通過回參考點操作來確立的，參考點是確立機床坐標系的參照點。數控車床的機床原點多定在主軸前端面的中心，數控銑床的機床原點多定在進給行程範圍的正極限點處，但也有的設置在機床工作臺中心，使用前可查閱機床用戶手冊。

參考點(或機床原點)是用於對機床工作臺(或滑板)與刀具相對運動的測量系統進行定標與控制的點，一般都是設定在各軸正向行程極限點的位置上。該位置是在每個軸上用擋塊和限位開關精確地預先調整好的，它相對於機床原點的座標是一個已知數，一個固定值。每次開機啟動後，或當機床因意外斷電、緊急制動等原因停機而重新啟動時，都應該先讓各軸返回參考點，進行一次位置校準，以消除上次運動所帶來的位置誤差。機床原點的設置（車床）機床原點的設置（銑床）機床參考點（車床）

在對零件圖形進行編程計算時，必須要建立用於編程的坐標系，其座標原點即為程式原點。而要把程式應用到機床上，程式原點應該放在工件毛坯的什麼位置，其在機床坐標系中的座標是多少，這些都必須讓機床的數控系統知道，這一操作就是對刀。編程坐標系在機床上就表現為工件坐標系，座標原點就稱之為工件原點。工件原點一般按如下原則選取：(1)工件原點應選在工件圖樣的尺寸基準上。這樣可以直接用圖紙標注的尺寸，作為編程點的座標值，減少數據換算的工作量。

(2)能使工件方便地裝夾、測量和檢驗。

(3)儘量選在尺寸精度、光潔度比較高的工件表面上，這樣可以提高工件的加工精度和同一批零件的一致性。

(4)對於有對稱幾何形狀的零件，工件原點最好選在對稱中心點上。

車床的工件原點一般設在主軸中心線上，多定在工件的左端面或右端面。銑床的工件原點，一般設在工件外輪廓的某一個角上或工件對稱中心處，進刀深度方向上的零點，大多取在工件表面。對於形狀較複雜的工件，有時為編程方便可根據需要通過相應的程式指令隨時改變新的工件座標原點；對於在一個工作臺上裝夾加工多個工件的情況，在機床功能允許的條件下，可分別設定編程原點獨立地編程，再通過工件原點預置的方法在機床上分別設定各自的工件坐標系。編程坐標系（車削加工）車加工對刀過程實例（視頻）編程坐標系（銑削加工）加工坐標系加工坐標系的確定加工坐標系的設定

1.在機床坐標系中直接設定加工原點

(1)加工坐標系的選擇

(2)設定加工坐標系指令(G54~G59)2.通過刀具起始點來設定加工坐標系

(1)加工坐標系的選擇

(2)設定加工坐標系指令(G92)G54的應用X2=-345.700mm，Y2=-196.220mm，Z2=-53.165mmG92的應用程式為

G92X50Y50Z10

機床加工坐標系設定的實例

對刀過程X、Y向對刀Z向對刀坐標系的設定第2章數控車削編程與加工技術

數控車床的特點及功能數控車床的工藝裝備零件圖紙的數據處理數控車削加工工藝處理數控車削加工程式編制第1節數控車床的特點及功能數控車床的分類與結構特點

數控機床的分類按車床主軸位置分類臥式數控車床立式數控車床

臥式數控車床立式數控車床按刀架數量分類

單刀架數控車床

按刀架數量分類雙刀架數控車床數控車床的結構特點傳動鏈短主軸與進給系統均為無級變速採用滾珠絲杠，實現輕拖動採用油霧自動潤滑

採用鑲鋼導軌全封閉或半封閉一般配有自動排屑裝置

數控車床的加工對象精度要求高的零件

表面粗糙度小的回轉體零件輪廓形狀複雜的零件帶一些特殊類型螺紋的零件超精密、超低表面粗糙度的零件

常見加工對象C軸加工超精加工第2節數控車床的工藝裝備刀具液壓卡盤和液壓尾座數控車床的刀架銑削動力頭

數控車床的刀具

對刀具的要求

數控車床能兼作粗、精加工。為使粗加工能以較大切削深度、較大進給速度地加工，要求粗車刀具強度高、耐用度好。精車首先是保證加工精度，所以要求刀具的精度高、耐用度好。為減少換刀時間和方便對刀，應可能多地採用機夾刀。數控車床還要求刀片耐用度的一致性好，以便於使用刀具壽命管理功能。在使用刀具壽命管理時，刀片耐用度的設定原則是以該批刀片中耐用度最低的刀片作為依據的。在這種情況下，刀片耐用度的一致性甚至比其平均壽命更重要。

外圓刀具內孔刀具第3節零件圖紙的數據處理原點的選擇基點座標的計算

節點座標值計算

非圓曲線的逼近處理

刀具中心軌跡計算

輔助計算

第4節數控車削加工工藝處理

確定工件的加工部位和具體內容

確定工件的裝夾方式與設計夾具

確定加工方案

確定切削用量與進給量

加工方案的確定原則先粗後精

先近後遠

先內後外

走刀路線最短

加工路線與加工餘量的關係大餘量毛坯進行階梯切削時的加工路線

圖(a)是錯誤的階梯切削路線，圖(b)按1→5的順序切削，每次切削所留餘量相等，是正確的階梯切削路線

分層切削時刀具的終止位置

切削用量的確定切削用量包括主軸轉速(切削速度)、背吃刀量和進給量。對於不同的加工方法，需要選擇不同的切削用量，並應編入程式單內。合理選擇切削用量的原則是，粗加工時，一般以提高生產率為主，但也應考慮經濟性和加工成本，通常選擇較大的背吃刀量和進給量，採用較低的切削速度；半精加工和精加工時，應在保證加工品質的前提下，兼顧切削效率、經濟性和加工成本，通常選擇較小的背吃刀量和進給量，並選用切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數，以盡可能提高切削速度。具體數值應根據機床說明書、切削用量手冊並結合經驗而定。(1)背吃刀量阿ap(mm)，亦稱切削深度。主要根據機床、夾具、刀具和工件的剛度來決定。在剛度允許的情況下，應以最少的進給次數切除加工餘量，最好一次切除餘量，以便提高生產效率。精加工時，則應著重考慮如何保證加工品質，並在此基礎上儘量提高生產率。在數控機床上，精加工餘量可小於普通機床，一般取(0.2～0.5)mm。(2)主軸轉速n(r/min)主要根據允許的切削速度

c(m/min)選取。式中：

vc————切削速度，由刀具的耐用度決定；

D——工件或刀具直徑(mm)。主軸轉速n要根據計算值在機床說明書中選取標準值，並填入程式單中。(3)進給量(進給速度)f(mm/min或mm/r)是數控機床切削用量中的重要參數，主要根據零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件材料性質選取。最大進給量則受機床剛度和進給系統的性能限制並與脈衝當量有關。當加工精度、表面粗糙度要求高時，進給速度(進給量)應選小些，一般在20～50mm/min範圍內選取。粗加工時，為縮短切削時間，一般進給量就取得大些。工件材料較軟時，可選用較大的進給量；反之，應選較小的進給量。車、銑、鑽等加工方式下的切削用量可參考下表選取。數控車削用量推薦表數控車床的編程特點

加工坐標系直徑編程方式

進刀和退刀方式

數控車床的基本編程方法數控車削加工包括內外圓柱面的車削加工、端面車削加工、鑽孔加工、螺紋加工、複雜外形輪廓回轉面的車削加工等，在分析了數控車床工藝裝備和數控車床編程特點的基礎上，下麵將結合FANUC-0T數控系統討論數控車床基本編程方法。G功能(格式：G後可跟2位數)注：(1)表內00組為非模態指令，只在本程式段內有效。其他組為模態指令，一次指定後持續有效，直到被本組其他代碼所取代。

(2)標有*的G代碼為數控系統通電啟動後的默認狀態。F功能

F功能指令用於控制切削進給量。在程式中，有兩種使用方法

每轉進給量

編程格式G95F~F後面的數字表示的是主軸每轉進給量，單位為mm/r

例：G95F0.2表示進給量為0.2mm/r

每分鐘進給量編程格式G94F~

F後面的數字表示的是每分鐘進給量，單位為mm/min

例：G94F100表示進給量為100mm/min

S功能

S功能指令用於控制主軸轉速

S後面的數字表示主軸轉速，單位為r/min。在具有恒線速功能的機床上，S功能指令還有如下作用：

最高轉速限制編程格式G50S～

S後面的數字表示的是最高轉速：r/min

例：G50S3000表示最高轉速限制為3000r/min

恒線速控制編程格式G96S～

S後面的數字表示的是恒定的線速度：m/min。例：G96S150表示切削線速度控制在150m/min。

恒線速取消編程格式G97S～

S後面的數字表示恒線速度控制取消後的主軸轉速，如S未指定，將保留G96的最終值。例：G97S3000表示恒線速控制取消後主軸轉速3000r/min。

T功能T功能指令用於選擇加工所用刀具。編程格式

T～

T後面通常有兩位數表示所選擇的刀具號碼。但也有T後面用四位數字，前兩位是刀具號，後兩位是刀具長度補償號，又是刀尖圓弧半徑補償號。

例：T0303

表示選用3號刀及3號刀具長度補償值和刀尖圓弧半徑補償值。T0300表示取消刀具補償。

M功能輔助功能字由M地址符及隨後的兩位數字組成，所以也稱為M功能或M指令。它用來指令數控機床的輔助動作及其狀態。

常用的M功能有：

M00：

程式暫停，可用NC啟動命令（CYCLESTART）使程式繼續運行；

M01：計畫暫停，與M00作用相似，但M01可以用機床“任選停止按鈕”選擇是否有效；

M03：主軸順時針旋轉；

M04：主軸逆時針旋轉；

M05：主軸停止；

M06：換刀

M08：冷卻液開；

M09：冷卻液關；

M30：程式停止，程式複位到起始位置。

加工坐標系設置G50

編程格式G50X～Z～

式中X、Z的值是起刀點相對於加工原點的位置，G50使用方法與G92類似。例：如圖所示設置加工座標的程式段如下：

G50X128.7Z375.1快速定位指令G00G00指令命令機床以最快速度運動到下一個目標位置，運動過程中有加速和減速，該指令對運動軌跡沒有要求。其指令格式：

G00X(U)____Z(W)____

因為X軸和Z軸的進給速率不同，因此機床執行快速運動指令時兩軸的合成運動軌跡不一定是直線，因此在使用G00指令時，一定要注意避免刀具和工件及夾具發生碰撞。如所示的定位指令如下：

G50X200.0Z263.0G00X40.0Z212.0

或G00U-160.0W-51.0

直線插補指令G01G01指令命令機床刀具以一定的進給速度從當前所在位置沿直線移動到指令給出的目標位置。指令格式：

G01X(U)__Z(W)__F；使用G01指令時可以採用絕對座標編程，也可採用相對座標編程。當採用絕對坐編程時，數控系統在接受G01指令後，刀具將移至座標值為X、Z的點上；當採用相對坐編程時，刀具移至距當前點距離為U、W值的點上。如圖所示的直線運動指令如下：

G01X40.0Z20.F0.2;

絕對值指令編程

G01U20.0W-25.9F0.2;

相對值指令編程圓弧插補指令G02、G03

圓弧插補指令命令刀具在指定平面內按給定的F進給速度作圓弧插補運動，用於加工圓弧輪廓。圓弧插補命令分為順時針圓弧插補指令G02和逆時針圓弧插補指令G03兩種。其指令格式如下：順時針圓弧插補的指令格式：

G02X(U)____Z(W)____I____K____F____；

G02X(U)____Z(W)___R___F____；逆時針圓弧插補的指令格式：

G03X(U)____Z(W)____I____K____F____；；

G03X(U)____Z(W)___R___F____；使用圓弧插補指令，可以用絕對座標編程，也可以用相對座標編程。絕對座標編程時，X、Z是圓弧終點座標值；增量編程時，U、W是終點相對始點的距離。圓心位置的指定可以用R，也可以用I、K，R為圓弧半徑值；I、K為圓心在X軸和Z軸上相對於圓弧起點的座標增量;F為沿圓弧切線方向的進給率或進給速度。規定圓心角α≤180°時，用“+R”表示；α>180°時，用“-R”。

注意：R編程只適於非整圓的圓弧插補的情況，不適於整圓加工

圓弧編程實例

如圖所示的圓弧從起點到終點為順時針方向，其走刀指令可編寫如下：

G02X50.0Z30.0I25.0F0.3；絕對座標，直徑編程，切削進給率0.3mm/rG02U20.0W-20.0I25.0F0.3；相對座標，直徑編程，切削進給率0.3mm/rG02X50.0Z30.0R25.0F0.3；絕對座標，直徑編程，切削進給率0.3mm/rG02U20.0W-20.0R25.0F0.3；相對座標，直徑編程，切削進給率0.3mm/r暫停指令G04G04指令用於暫停進給。其指令格式是：

G04P____或G04X(U)____

暫停時間的長短可以通過地址X(U)或P來指定。其中P後面的數字為整數，單位是ms；X(U)後面的數字為帶小數點的數，單位為s。有些機床，X(U)後面的數字表示刀具或工件空轉的圈數。該指令可以使刀具作短時間的無進給光整加工，在車槽、鑽鏜孔時使用，也可用於拐角軌跡控制。例如，在車削環槽時，若進給結束立即退刀，其環槽外形為螺旋面，用暫停指令G04可以使工件空轉幾秒鐘，即能將環形槽外形光整圓，例如欲空轉2.5s時其程式段為：

G04X2.5或G04U2.5或G04P2500；

英制和米制輸入指令G20、G21

G20表示英制輸入

G21表示米制輸入

G20和G21是兩個可以互相取代的代碼機床出廠前一般設定為G21狀態，機床的各項參數均以米制單位設定。如果一個程式開始用G20指令，則表示程式中相關的一些數據均為英制(單位為英寸)。如果程式用G21指令，則表示程式中相關的一些數據均為米制(單位為mm)。在一個程式內，不能同時使用G20或G21指令，且必須在坐標系確定前指定。

G20或G21指令斷電前後一致，即停電前使用G20或G21指令，在下次後仍有效，除非重新設定。

進給速度量綱控制指令G98、G99

在數控車削中有兩種切削進給模式設置方法，即進給率(每轉進給模式)和進給速度(每分鐘進給模式)。

進給率單位為mm/r，其指令為：

G99G01X____Z____F____；F的單位為mm/r

進給速度單位為mm/min，其指令為：．

G98G01X____Z____F____；F的單位為mm/minG98和G99都是模態指令，一旦指定就一直有效，直到指定另一方式為止。車削CNC系統缺省的進給模式是進給率，即每轉進給模式

參考點返回指令G27、G28、G30

參考點是CNC機床上的固定點，可以利用參考點返回指令將刀架移動到該點。可以設置最多四個參考點，各參考點的位置利用參數事先設置。接通電源後必須先進行第一參考點返回，否則不能進行其他操作。參考點返回有兩種方法：手動參考點返回。自動參考點返回。該功能是用於接通電源已進行手動參考點返回後，在程式中需要返回參考點進行換刀時使用的自動參考點返回功能。

返回參考點檢查G27G27用於檢驗X軸與Z軸是否正確返回參考點。指令格式為：

G27X(U)____Z(W)____

X(U)、Z(W)為參考點的座標。執行G27指令的前提是機床通電後必須手動返回一次參考點。執行該指令時，各軸按指令中給定的座標值快速定位，且系統內部檢查檢驗參考點的行程開關信號。如果定位結束後檢測到開關信號發令正確，則參考點的指示燈亮，說明滑板正確回到了參考點位置；如果檢測到的信號不正確，系統報警，說明程式中指令的參考點座標值不對或機床定位誤差過大。

參考點返回指令G28、G30

G28X(U)____Z(W)____；第一參考點返回，其中X(U)、Z(W)為參考點返回時的中間點，X、Z為絕對座標，U、W為相對座標。

G30P2X(U)____Z(W)____；第二參考點返回，P2可省略

G30P3X(U)____Z(W)____；第三參考點返回

G30P4X(U)____Z(W)____；第四參考點返回第二、第三和第四參考點返回中的X(U)、Z(W)的含義與G28中的相同。

返回指令的應用

如圖所示為刀具返回參考點的過程，刀具從當前位置經過中間點(190，50)返回參考點，其指令為：

G30X190Z50；

G30U100W30；車削固定迴圈指令G90

外圓切削迴圈指令格式：

G90X(U)__Z(W)__F__

該迴圈主要用於軸類零件的外圓加工。X(U)、Z(W)為車削迴圈中車削進給路徑的終點座標，在使用增量值指令時，U、W數值符號由刀具路徑方向來決定。在迴圈加工過程中，除切削加工時，刀具按F指令速度運動外，刀具在切入、退出工件和返回起始點都是快速進給速度(G00指令的速度)進行的。

車削固定迴圈指令G90

錐面切削迴圈指令格式：

G90X(U)__Z(W)__R__F__

該迴圈主要用於軸類零件的錐面加工。

R為錐度部分大端與小端之半徑差。以增量值表示，其正負符號取決於錐端面位置，當刀具起於錐端大頭時，R為正值：起於錐端小頭時，R為負值。即起始點座標大於終點座標時R為正，反之為負。端面車削固定迴圈指令G94G94指令用於在零件的垂直端面或錐形端面上毛坯餘量較大或直接從棒料車削零件時進行精車前的粗車，以去除大部分毛坯餘量。垂直端面車削固定迴圈指令格式為：

G94X(U)__Z(W)__F__

端面車削固定迴圈指令G94錐形端面車削固定迴圈指令格式為：G94X(U)__Z(W)__R__F__

固定迴圈

G70、G71、G72、G73、G74、G75

G70~G76是CNC車床多次固定迴圈指令，與單次固定迴圈指令一樣，可以用於必須重複多次加工才能加工到規定尺寸的典型工序。主要用於鑄、鍛毛坯的粗車和棒料車階梯較大的軸及螺紋加工。利用多次固定迴圈功能，只要給出最終精加工路徑、迴圈次數和每次加工餘量，機床能自動決定粗加工時的刀具路徑。在這一組多次固定迴圈指令中，G70是G71、G72、G73粗加工後的精加工指令，G74是深孔鑽削固定迴圈指令，G75切槽固定迴圈指令，G76螺紋加工固定迴圈。

外圓/內孔粗車迴圈G71

該指令適用於毛坯料的粗車外徑與粗車內徑。如圖所示為粗車外徑的加工路徑，圖中C是粗加工迴圈的起點，A是毛坯外徑與端面的交點，B時加工終點。該指令的執行過程如圖所示，其指令格式為：

G71U(Δd)R(e)G71P__Q__U(Δu)W(Δw)F__S__T__

指令中各參數的意義如下：

Δd：車削深度，無符號。車削方向取決於方向AA΄。該參數為模態值。

E：退刀量，該參數為模態值。

P：精車削程式第一段程式號。

Q：精車削程式最後一段程式號。

Δu：X方向精車預留量的距離和方向。

Δw：Z方向精車預留量的距離和方向。

F、S、T：粗車過程中從程式段號P到Q之間包括的任何F、S、T功能都被忽略，只有G71指令中指定的F、S、T功能有效

端面粗車迴圈G72

如圖所示，G72指令的含義與G71相同，不同之處是刀具平行於X軸方向切削，它是從外徑方向往軸心方向切削端面的粗車迴圈，該迴圈方式適於圓柱棒料毛坯端面方向粗車。G72端面粗車迴圈編程指令格式為：

G72U(Δd)R(e)；

G72P__Q__U(Δu)W(Δw)F__S__T__

G72指令中各參數的意義與G71相同固定形狀粗車迴圈G73

如圖所示，固定形狀粗車迴圈適用於鑄、鍛件毛坯零件的一種迴圈切削方式。由於鑄、鍛件毛坯的形狀與零件的形狀基本接近，只是外徑、長度較成品大一些，形狀較為固定，故稱之為固定形狀粗車迴圈。G73指令格式：

G73U(Δi)W(Δk)R__G73P__Q__u(Δu)w(Δw)F__S__T__

各參數的含義：

Δi：沿X軸的退刀距離和方向

Δk：沿Z軸的退刀距離和方向其餘參數的含義同G71

精車迴圈G70

該指令用於在零件用粗車迴圈指令G71、G72或G73車削後進行精車，指令格式為：

G70P____Q____U____W____；指令中各參數的意義如下：

P：精車程序第一段程式號；

Q：精車程序最後一段程式號；

U：沿X方向的精車餘量；

W：沿Z方向的精車餘量。

縱向切削固定迴圈G74

縱向切削固定迴圈本來用於端面縱向斷續切削，但實際多用於深孔鑽削加工，故也稱之為深孔鑽削迴圈。其指令動作見圖所示，指令格式為：

G74X(U)__Z(W)__I__K__D__F__

各參數的含義：

X：B點X座標；U：A→B增量值；

Z：C點的z座標；

W：A→C的增量值；

I：x方向的移動量(無符號指定)；

K：z方向的切削量(無符號指定)；

D：切削到終點時的退刀量；

F：進給速度。

如果程式段中X(U)、I、D為0，則為深孔鑽加工。

外徑切槽固定迴圈G75G75是外徑切槽迴圈指令，G75指令與G74指令動作類似，只是切削方向旋轉90°，這種迴圈可用於端面斷續切削，如果將Z(W)和K、D省略，則X軸的動作可用於外徑溝槽的斷續切削。其動作如圖所示。G75指令格式為：

G75X(U)__Z(W)__I__K__D__F__

各參數的意義同G74孔加工固定迴圈

G83/G87

、G85/G89、

G84/G88

孔加工固定迴圈適用於回轉類零件端面上的孔中心不與零件軸線重合的孔或外表面上的孔加工，鑽削徑向孔或中心不在工件回轉軸線上的軸向孔時，數控車床必須帶有軸向或和徑向動力刀具，而且必須具備C軸定位/夾緊/鬆開功能，即必須在車削中心上加工。孔加工迴圈可分為鑽孔固定迴圈G83/G87、鏜孔固定迴圈G85/G89、攻絲固定迴圈G84/G88。孔加工固定迴圈的一般過程

孔加工迴圈指令格式G83X(U)__C(H)__Z(W)__R__Q__P__K__F__M__；端面鑽孔迴圈G87Z(W)__C(H)__X(U)__R__Q__P__K__F__M__；側面鑽孔迴圈G85X(U)__C(H)__Z(W)__R__P__K__F__M__；端面鏜孔迴圈G89Z(W)__C(H)__X(U)__R__P__K__F__M__；側面鏜孔迴圈G84X(U)__C(H)__Z(W)__R__P__K__F__M__；端面攻絲迴圈G88Z(W)__C(H)__X(U)__R__P__K__F__M__；側面攻絲迴圈

各參數的意義：當用於端面迴圈時X(U)、C(H)為孔的位置座標，Z(W)為孔的底部座標；當用於側面迴圈時Z(W)、C(H)為孔的位置座標，X(U)為孔的底部座標；

R：初始點到R點的距離，帶正負號。Q：鑽孔深度

P：刀具在孔底停留的延遲時間。F：鑽孔進給速度，以mm/min表示。

K：鑽孔重複次數(根據需要指定)。M：C軸夾緊M代碼(根據需要)。

以上孔加工固定迴圈指令均為模態量。

螺紋加工指令G32、G92、G76

數控車床可以加工直螺紋、錐螺紋、端面螺紋，見圖所示。加工方法上分為單行程螺紋切削、簡單螺紋切削迴圈和螺紋切削複合迴圈。

車螺紋時應遵循的幾個原則1.在保證生產效率和正常切削的情況下，宜選擇較低的主軸轉速；2.當螺紋加工程式段中的導入長度δ1和切出長度δ2比較充裕時，可選擇適當高一些的主軸轉速；3.當編碼器所規定的允許工作轉速超過機床所規定主軸的最大轉速時，則可選擇儘量高一些的主軸轉速；4.通常情況下，車螺紋時主軸轉速應按其機床或數控系統說明書中規定的計算式進行確定，其計算式為：

n螺≤n允/L(r/min)

5牙型較深，螺距較大時，可分數次進給，每次進給的背吃刀量用螺紋深度減去精加工背吃刀量所得之差按遞減規律分配，常用螺紋切削的進給次數與背吃刀量見表2-3、表2-4。常用公制螺紋切削的進給次數與背吃刀量(雙邊)(mm)英制螺紋切削的進給次數與背吃刀量(雙邊)(英寸)單行程螺紋切削G32

指令格式：G32X(U)__Z(W)__F__

指令中的X(U)、Z(W)為螺紋終點座標，F為螺紋導程。使用G32指令前需確定的參數如圖所示，各參數意義如下：

L：螺紋導程，當加工錐螺紋時，取X方向和Z方向中螺紋導程較大者；α：錐螺紋錐角，如果α為零，則為直螺紋；δ1、δ2：為切入量與切除量。一般δ1=2~5mm、δ2=（1/4~1/2）δ1。

螺紋切削迴圈指令G92

螺紋切削循壞G92為簡單螺紋迴圈，該指令可以切削錐螺紋和圓柱螺紋，其迴圈路線與前述的單一形狀固定迴圈基本相同，只是F後續進給量改為螺距值。其指令格式為：

G92X(U)__Z(W)__R__F__

如圖所示為螺紋切削迴圈圖。刀具從迴圈起點A開始，按1→2→3→4路徑進行自動迴圈。圖中虛線表示刀具快速移動，實線表示按F指定的工作速度移動。X、Z為螺紋終點的(C點)的座標值；U、W起點座標到終點座標的增量值；R為錐螺紋終點半徑與起點半徑的差值，R值正負判斷方法與G90相同，圓柱螺紋R=0時，可以省略；F為螺距值。螺紋切削退刀角度為45°

螺紋切削多次迴圈指令G76G76螺紋切削多次迴圈指令較G32、G92指令簡潔，在程式中只需指定一次有關參數，則螺紋加工過程自動進行。指令執行過程如圖所示，指令格式如下：

G76P(m)(r)(a)Q__R__G76X(U)Z(W)R(i)P(k)Q(Δd)F(L)

其中：m精車重複次數；r螺紋尾端倒角值；a刀具角度；Q最小車削深度；R精車餘量；X(U)、Z(W)螺紋終點座標；i螺紋錐度值；k螺紋高度；Δd第一次車削深度；L螺距。

螺紋切削多次迴圈指令G76實例

如圖所示零件軸上的一段直螺紋，螺紋高度為3.68mm，螺距為6mm，螺紋尾端倒角為1.1L，刀尖角為60°，第一次車削深度1.8mm，最小車削深度0.1mm。程式為：

N16G76P011160Q100R200；

N18G76X60.64Z25.0P3680Q1800F6.0

2.6.1刀具的幾何補償和磨損補償如圖所示，刀具幾何補償是補償刀具形狀和刀具安裝位置與編程時理想刀具或基準刀具的偏移的；刀具磨損補償則是用於補償當刀具使用磨損後刀具頭部與原始尺寸的誤差的。這些補償數據通常是通過對刀後採集到的，而且必須將這些數據準確地儲存到刀具資料庫中，然後通過程式中的刀補代碼來提取並執行。刀具的幾何補償和磨損補償

刀補指令用T代碼表示。常用T代碼格式為：Txxxx，即T後可跟4位數，其中前2位表示刀具號，後兩位表示刀具補償號。當補償號為0或00時，表示不進行補償或取消刀具補償。有些系統T代碼格式為：Txx，即T後可跟2位數，2位數既表示刀具號，同時表示刀具補償號。若設定刀具幾何補償和磨損補償同時有效時，刀補量是兩者的向量和。若使用基準刀具，則其幾何補償位置補償為零，刀補只有磨損補償。在圖示按基準刀尖編程的情況下，若還沒有磨損補償時，則只有幾何位置補償，

X=

Xj、

Z=

Zj；批量加工過程中出現刀具磨損後，則：

X=

Xj+

Xm、

Z=

Zj+

Zm；而當以刀架中心作參照點編程時，每把刀具的幾何補償便是其刀尖相對於刀架中心的偏置量。因而，第一把車刀：

X=

X1、

Z=

Z1；第二把車刀：

X=

X2、

Z=

Z3。

數控系統對刀具的補償或取消刀補都是通過拖板的移動來實現的。對帶自動換刀的車床而言，執行T指令時，將先讓刀架轉位，按前2位數字指定的刀具號選擇好刀具後，再按後2位數字對應的刀補地址中刀具位置補償值的大小來調整刀架拖板位置，實施刀具幾何位置補償和磨損補償。T代碼指令可單獨作一行書寫，也可跟在移動程式指令的後部。當一個程式行中，同時含有刀補指令和刀具移動指令時，是先執行T代碼指令，後執行刀具移動指令。

刀尖半徑補償雖然採用尖角車刀對加工及編程都很方便，但由於刀頭越尖就越容易磨損，並且當刀具太尖而進給速度又較大時，可明顯地感覺出一般的輪廓車削將產生車螺紋的效果，即使減小進給速度，也會影響到加工表面的粗糙度。為此，精車時常將車刀刀尖磨成圓弧過渡刃。採用這樣的車刀車內、外圓和端面時，刀尖圓弧不影響加工尺寸和形狀，但轉角處的尖角肯定是無法車出的，並且在切削錐面或圓弧面時，會造成過切或少切，因此，有必要對此採用刀尖半徑補償來消除誤差。

如圖所示，有刀尖存在時，對刀尖按輪廓線編程加工，即可以得到理想輪廓，不需要考慮刀補；而用圓弧頭車刀時，若還按假想刀尖編程加工而又不考慮刀補，則實際切削得到的輪廓將產生誤差，只有考慮刀補(人工考慮刀補量進行編程，即以偏移理想輪廓一個刀具半徑的軌跡線計算)編程加工後，方可保證切削得到理想輪廓線。當然也可以按照輪廓軌跡編程，再在程式中適當位置加上刀補代碼，讓機床自動進行刀補。利用機床自動進行刀尖半徑補償時，需要使用G40、G41、G42指令。當系統執行到含T代碼的程式指令時，僅僅是從中取得了刀具補償的寄存器地址號(其中包括刀具幾何位置補償和刀具半徑大小)，此時並不會開始實施刀尖半徑補償。只有在程式中遇到G41、G42、G40指令時，才開始從刀庫中提取數據並實施相應的刀徑補償。

G41——刀尖半徑左補償。沿著進給方向看，刀尖位置應在編程軌跡的左邊。

G42——刀尖半徑右補償。沿著進給方向看，刀尖位置應在編程軌跡的右邊，如圖2-41所示。

G40——取消刀尖半徑補償。刀尖運動軌跡與編程軌跡一致。刀補方式的確定刀位點與刀尖方位刀位點即是刀具上用於作為編程相對基準的參照點。當執行沒有刀補的程式時，刀位點正好走在編程軌跡上；而有刀補時，刀位點將可能行走在偏離於編程軌跡的位置上。按照試切對刀的情況看，對刀所獲得的座標數據就是刀尖的座標，採用對刀儀，也基本上是按刀尖對刀的。而事實上，對於圓弧頭車刀而言，這個刀尖是不存在的，是一個假想的刀尖點(如圖(a)中A點)。當然，也可通過測出刀尖圓弧半徑值來推測出刀尖圓弧中心點(圖(a)中B點)。編程時，通常就是用這樣兩個參照點來作為刀位點的，刀尖半徑補償也就是圍繞這兩種情況進行的。刀位點與刀尖方位

事實上，當採用A點編程補償方式時，系統內部只對錐面及圓弧面計算刀補，而對車端面與車外圓則不進行刀補。當採用B點編程刀補方式時，則無論什麼樣的輪廓線都需要進行刀補運算。當然，對有刀補功能的車床來說，無論用哪種補償方式，我們都只需要按零件最終得到的輪廓線進行編程，至於怎麼具體地實施刀補，則是數控系統內部要做的事情。但對於沒有刀補功能的車床來說，考慮如何刀補則是編程者必須要考慮的問題，只有正確的刀補編程才能得到準確的輪廓軌跡。

雖然說只要採用刀徑補償，就可加工出準確的軌跡尺寸形狀，但若使用了不合適的刀具，如左偏刀換成右偏刀，那麼採用同樣的刀補演算法還能保證加工準確嗎？肯定不行。為此，就引出了刀尖方位的概念。圖(b)所示為按假想刀尖方位以數字代碼對應的各種刀具裝夾放置的情況；如果以刀尖圓弧中心作為刀位點進行編程，則應選用0或9作為刀尖方位號，其他號都是以假想刀尖編程時採用的。只有在刀具資料庫內按刀具實際放置情況設置相應的刀尖方位代碼，才能保證對它進行正確的刀補；否則，將會出現不合要求的過切和少切現象。刀徑補償的引入(初次加載)

由沒有設定刀徑補償的運動軌跡到首次執行含G41、G42的程式段，即是刀尖半徑補償的引入過程。見圖2-43，編程時書寫格式為：...G40G00(G01)...；先取消以前可能加載的刀徑補償(如果以前未用過G41或G42，則可以不寫這一行)G41(G42)G01(G00)...Dxx；在要引入刀補的含座標移動的程式行前加上G41或G42

刀補的加載和卸載刀徑補償的取消(卸載)

執行過刀徑補償G41或G42的指令後，刀補將持續對每一編程軌跡有效；若要取消刀補，則需要在某一編程軌跡的程式行前加上G40指令，或單獨將G40作一程式行書寫。注意：

(1)刀徑補償的引入和卸載不應在G02、G03圓弧軌跡程式行上實施。

(2)刀徑補償引入和卸載時，刀具位置的變化是一個漸變的過程。

(3)當輸入刀補數據時給的是負值，則G41、G42互相轉化。

(4)G41、G42指令不要重複規定，否則會產生一種特殊的補償。數控車銑加工（視頻）第2節數控銑床的工藝裝備刀柄刀具夾具附件TSG82工具系統圖

刀柄刀具夾具(組合夾具)附件(回轉工作臺)附件(數控分度頭)附件(卸刀座)第3節零件圖紙的數據處理非圓曲線的數學處理

弦線逼近法圓弧逼近法

列表曲線的數學處理插值擬合光順

曲面的數學處理

數控銑削空間曲面的方法曲面數學處理的主要內容

第4節數控銑削加工工藝處理選擇並確定數控銑削加工部位及工序內容

零件圖的工藝性分析

零件毛坯的工藝性分析毛坯的加工餘量是否充分，批量生產時的毛壞餘量是否穩定分析毛坯在安裝定位方面的適應性分析毛坯的餘量大小及均勻性

加工順序的安排

加工路線的確定加工參數的確定

選擇並確定數控銑削加工

部位及工序內容推薦下列加工內容作為採用數控銑削加工的主要選擇對象。①工件上的曲線輪廓內、外形，特別是由數學運算式給出的非圓曲線與列表曲線等曲線輪廓；②已給出數學模型的空間曲面；③形狀複雜，尺寸繁多，劃線與檢測困難的部位；④用通用銑床加工時難以觀察，測量和控制進給的內外凹槽；⑤以尺寸協調的高精度孔或面；⑥能在一次安裝中順帶銑出來的簡單表面或形狀；

⑦採用數控銑削後能成倍提高生產效率，大大減輕體力勞動強度的一般加工內容。

零件圖的工藝性分析①圖紙尺寸的標注方法是否方便編程，構成工件輪廓圖形的各種幾何元素的條件是否充要，各幾何元素的相互關係(如相切、相交、垂直和平行等)是否明確，有無引起矛盾的多餘尺寸或影響工序安排的封閉尺寸等等。

②零件所要求的加工精度、尺寸公差是否都可以得到保證。

③內槽及緣板之間的內轉接圓弧是否過小。④零件銑削麵的槽底圓角或腹板與緣板相交處的圓角半徑r是否太大。

⑤零件圖中各加工面的凹圓弧(R與r)是否過於零亂，是否可以統一。

⑥零件上有無統一基準以保證兩次裝夾加工後其相對位置的正確性。

⑦分析零件的形狀及原材料的熱處理狀態，會不會在加工過程中變形，哪些部位最容易變形。

零件毛坯的工藝性分析在對零件圖進行工藝性分析後，還應結合數控銑削的特點，對所用毛坯(常為板料、鑄件自由鍛及模鍛件)進行工藝性分析，否則，如果毛坯不適合數控銑削，加工將很難進行下去；甚至會造成前功盡棄的後果。這方面的教訓在實際工作中也是不少見的，應引起充分重視。根據經驗，下列幾方面應作為毛坯工藝性分析的要點：

①毛坯的加工餘量是否充分，批量生產時的毛壞餘量是否穩定。

②分析毛坯在安裝定位方面的適應性。

③分析毛坯的餘量大小及均勻性。

加工順序的安排先粗後精

基準面先行原則

先面後孔

先主後次

加工路線的確定輪廓銑削加工路線的分析

加工路線的確定曲面的加工路線的分析

加工路線的確定孔系加工的路線

加工參數的確定主軸轉速的確定

n=1000v/(πD)

式中：

v為切削速度，單位為m／min，由刀具的耐用度決定：

n為主軸轉速，單位為r／min；

D為工件直徑或刀具直徑，單位為mm

進給速度的確定

背吃刀量確定

第5節數控銑削加工程式編制

同數控車床一樣，數控銑床的編程指令也隨控制系統的不同而不同，但一些常用的指令，如某些準備功能、輔助功能，還是符合IS0標準的。本節通過對一些基本編程指令的介紹，使大家不但瞭解這些指令的規定、用法，而且對利用這些指令進行實際編程有所認識。與數控車床編程功能相似，數控銑床的編程功能指令也分為準備功能和輔助功能兩大類。準備功能主要包括快速定位、直線插補、圓弧或螺旋線插補、暫停、刀具補償、縮放和旋轉加工、零點偏置和刀具補償等等；輔助功能主要指主軸啟停、換刀、冷卻液開關等。

設置加工坐標系指令

G92編程格式：

G92X～Y～Z～該指令將加工原點設定在相對於刀具起始點的某一空間點上。如圖所示，坐標系設置命令為：

G92X20Y10Z10

其確立的加工原點在距離刀具起始點X=-20，Y=-10，Z=-10的位置上。

選擇機床坐標系指令

G53

編程格式：

G53G90X～Y～Z～

G53指令使刀具快速定位到機床坐標系中的指定位置上，式中X、Y、Z後的值為機床坐標系中的座標值，其尺寸均為負值。執行

G53G90X-100Y-100Z-20

後刀具在機床坐標系中的位置如圖所示。加工坐標系選擇指令(G54~G59)編程格式：

G54G90G00(G01)X～Y～Z～(F～)

該指令執行後，所有座標值指定的座標尺寸都是選定的工件加工坐標系中的位置。該工件加工坐標系是通過CRT/MDI方式設置的。例圖中，用CRT/MDI在參數設置方式下設置了兩個加工坐標系：

G54：X-50

Y-50

Z-10

G55：X-100

Y-100

Z-20

G92與G54～G59的區別

G92指令與G54～G59指令都是用於設定工件加工坐標系的，但在使用中是有區別的。G92指令是通過程式來設定、選用加工坐標系的，它所設定的加工坐標系原點與當前刀具所在的位置有關，這一加工原點在機床坐標系中的位置是隨當前刀具位置的不同而改變的。

G54與G55～G59的區別

G54～G59設置加工坐標系的方法是一樣的，但在實際情況下，機床廠家為了用戶的不同需要，在使用中有以下區別：利用G54設置機床原點的情況下，進行回參考點操作時機床座標值顯示為G54的設定值，且符號均為正；利用G55～G59設置加工坐標系的情況下，進行回參考點操作時機床座標值顯示零值。絕對值輸入指令G90

增量值輸入指令G91

G90指令規定在編程時按絕對值方式輸入座標，即移動指令終點的座標值x、y、z都是以工件坐標系座標原點(程式零點)為基準來計算。G91指令規定在編程時按增量值方式輸入座標，即移動指令終點的座標值x、y、z都是以起始點為基準來計算，再根據終點相對於始點的方向判斷正負，與坐標軸同向取正，反向取負。

快速定位指令G00

指令格式：

GOOX__Y__Z__X、Y、Z：目標點座標注意

①當Z軸按指令遠離工作臺時，先Z軸運動，再X、Y軸運動。當Z軸按指令接近工作臺時，先X、Y軸運動，再Z軸運動。

②不運動的座標可以省略，省略的坐標軸不作任何運動。

③目標點的座標值可以用絕對值，也可以用增量值。

④G00功能起作用時，其移動速度為系統設定的最高速度。

直線插補指令G01指令格式：

G01X__Y__Z__F__X、Y：目標點座標

F：進給速度編程實例：絕對值方式編程：

G90G01X40.Y30.F300

增量值方式編程：

G91G01X30.Y20.F300

平面選擇指令

G17、G18、G19平面選擇G17、G18、G19指令分別用來指定程式段中刀具的插補平面和刀具半徑補償平面。G17：選擇XY平面；G18：選擇ZX平面；G19：選擇YZ平面。

順時針圓弧插補G02

逆時針圓弧插補G03

圓弧插補指令說明用G02、G03指定圓弧進給方向，其中G02為順時針方向，G03為逆時針方向。X_Y_Z_為圓弧終點座標值，可以在G90下用絕對座標，也可以在G91下用增量座標。在增量方式下，圓弧終點座標是相對於圓弧起點的增量值。I、J、K表示圓弧圓心的座標，它是圓心相對起點在X、Y、Z軸方向上的增量值，也可以理解為圓弧起點到圓心的向量(向量方向指向圓心)在X、Y、Z軸上的投影，與前面定義的G90或G91無關。R是圓弧半徑，當圓弧始點到終點所移動的角度小於180°時，半徑R用正值表示，當從圓弧始點到終點所移動的角度超過180°時，半徑R用負值表示，正好180°時，正負均可。還應注意，整圓編程時不可以使用R螺旋線插補指令螺旋線的形成是刀具作圓弧插補運動的同時與之同步地作軸向運動

其指令格式