数控机床电气系统装调与维修技术-2.1车床常用编程代码及指令

数控机床电气系统装调与维修技术项目二.数控编程与操作基础车床常用编程代码及指令任务12.1车床常用编程代码及指令学习目标：

技能目标：

（1）能够建立机床、工件的坐标系；

（2）能根据图纸和指令，完成数控车床加工程序；

知识目标：

（1）数控机床坐标系；

（2）数控车床常用指令；

素养目标：

（1）培养学生分析工件结构的能力；

（2）锻炼学生综合运用知识的能力；一、数控机床坐标系数控研究人员引入了数学中的坐标系，用数控机床坐标系来描述机床的运动。数控机床的坐标和运动方向均已标准化。1.坐标系确定原则（1）刀具相对于静止工件而运动的原则（2）标准坐标（机床坐标）系的规定（3）运动方向的规定2.坐标轴的确定（1）Z坐标轴（2）X坐标轴（3）Y坐标轴3.机床原点和机床参考点（1）机床原点机床制造厂家设置在机床上的一个基准位置。（2）机床参考点用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点。2.1车床常用编程代码及指令知识储备：二、数控编程1.数控编程的方法（1）手工编程（2）计算机自动编程2.数控编程的步骤（1）分析零件图样（2）确定工艺过程（3）计算加工轨迹尺寸（4）编写程序单（5）制作控制介质（6）程序校验知识储备：2.1车床常用编程代码及指令三、数控程序的组成一个完整的程序由程序号、程序内容和程序结束组成。O0001；程序号N10G99G40G21；N20T0101；N30G00X100.0Z100.0；程序内容N40M03S800；……N200G00X100.0Z100.0；N210M30；程序结束知识储备：2.1车床常用编程代码及指令四、数控车床常用指令1.快速点定位指令G00该指令命令机床以最快速度运动到下一个目标位置，运动过程中有加速和减速，对运动轨迹没有要求。其指令格式：G00X（U）Z（W）

；说明：（1）当用绝对值编程时，X、Z后面的数值是目标位置在工件坐标系的坐标。当用相对值编程时，U、W后面的数值则是现在点与目标点之间的距离与方向。（2）G00指令主要用于使刀具快速接近或快速离开零件。（3）机床执行快速运动指令时两轴的合成运动轨迹不一定是直线，一种是同时到达终点，一种是单向移动到达终点。因此在使用G00指令时，一定要注意避免刀具和工件及夹具发生碰撞。（4）车削时，快速定位目标点不能选在零件上，一般要离开零件表面1～5mm。2.1车床常用编程代码及指令知识储备：绝对坐标编程为：G00X30.0Z60.0相对坐标编程为：G00U-30.0W-83.0四、数控车床常用指令2.直线插补指令G01该指令命令机床刀具以一定的进给速度从当前所在位置沿直线移动到指令给出的目标位置。其指令格式：G01X（U）Z（W）F；说明：（1）当采用绝对坐标编程时，数控系统在接受G01指令后，刀具将移至坐标值为X、Z的点上；当采用相对坐标编程时，刀具移至距当前点的距离为U、W值的点上；（2）F是切削进给率或进给速度，单位为mm/r或mm/min，取决于该指令前面程序段的设置；（3）G01指令用于完成端面、内圆、外圆、槽、倒角、圆锥面等表面的加工；（4）G00与G01指令均属同组的模态指令。知识储备：2.1车床常用编程代码及指令绝对坐标编程为：G01X60Y30F2003.刀具半径补偿指令G41、G42、G40指令为刀具半径补偿指令。其中，G40为取消刀具补偿，G41为刀具左补偿，G42为刀具右补偿。指令格式为：G40X（U）__Z（W）__；G41X（U）__Z（W）__；G42X（U）__Z（W）__；刀具半径补偿的方法是在加工前，通过机床数控系统的操作面板向系统存储器中输入刀具半径补偿的相关参数：刀尖圆弧半径R和刀尖方位T。当系统执行程序中的半径补偿指令时，数控装置读取存储器中相应刀具号的半径补偿参数，刀具自动沿刀尖方位T方向，偏离零件轮廓一个刀尖圆弧半径值R，刀具按刀尖圆弧圆心轨迹运动，加工出所要求的零件轮廓。补偿方向：从刀具沿工件表面切削运动方向看，刀具在工件的左边还是在右边，因坐标系变化而不同。补偿的原则取决于刀尖圆弧中心的动向，它总是与切削表面法向里的半径矢量不重合。因此，补偿的基准点是刀尖圆弧中心。2.1车床常用编程代码及指令知识储备：特殊说明：（1）G40、G41、G42只能同G00/G01结合编程，不允许同G02/G03等其它指令结合编程。（2）在调用新刀具前必须用G40取消补偿。在使用G40前，刀具必须已经离开工件加工表面。（3）G40、G41、G42为模态指令。（4）G41、G42不能同时使用。（5）当刀具磨损或刀具重磨后，刀尖圆弧半径变大，只需重新设置刀尖圆弧半径的补偿量，二不必修改程序。（6）应用刀具半径补偿，可使用同一加工程序，对零件轮廓分别进行粗、精加工。知识储备：2.1车床常用编程代码及指令4.简单固定循环指令G90该指令为外圆及内孔车削循环指令。其指令格式：G90X（U）Z（W）RF；说明：（1）使用G90指令加工一个轮廓表面时，利用一个程序段完成以下四个加工动作（外圆切削循环如图a所示，锥面切削循环如图b所示；内圆切削循环如图c所示，内锥面切削循环如图d所示）；（2）使用G90指令时可以采用绝对坐标编程，也可采用相对坐标编程。当采用绝对坐标编程时，X、Z为切削终点（C点）的绝对坐标值；当采用相对坐标编程时，U、W为切削终点（C点）相对循环起点（A点）的增量值；（3）F是切削进给率或进给速度，单位为mm/r或mm/min，取决于该指令前面程序段的设置；知识储备：2.1车床常用编程代码及指令（4）R为车圆锥时切削起点B与终点C的半径差值。该值有正负号：若B点半径值小于C点半径值，R取负值；反之，R取正值。车圆柱时R为0，省略不写。轴向切削循环指令运行轨迹的四种形状如图2.1.1所示。（5）G90指令用于外圆柱面和圆锥面或内孔面和内锥面毛坯余量较大的零件加工。（6）G90指令及指令中各参数均为模态值，一经指定就一直有效，在完成固定切削循环后，可用另外一个（除G04以外的）G代码（例如G00）取消其作用。（7）循环起点（A点）应距离零件端面1～2mm。（8）在数控车床上利用G90指令车削外圆锥可以分为车削正圆锥和车削倒圆锥两种情况，而每一种情况又有两种加工路线。知识储备：2.1车床常用编程代码及指令5.圆弧插补指令G02/G03该指令命令刀具在指定平面内按给定的F进给速度作圆弧插补运动，用于加工圆弧轮廓。圆弧插补命令分为顺时针圆弧插补指令G02和逆时针圆弧插补指令G03两种。顺时针圆弧插补（G02）的指令格式：G02X（U）Z（W）IKF；或G02X（U）Z（W）RF；逆时针圆弧插补（G03）的指令格式：G03X（U）Z（W）IKF；或G03X（U）Z（W）RF；说明：（1）使用圆弧插补指令，可以用绝对坐标编程，也可以用相对坐标编程。（2）圆心位置的指定可以用R，也可以用I、K，R为圆弧半径值。（3）F为沿圆弧切线方向的进给量或进给速度。（4）当用半径R来指定圆心位置时，特规定圆心角α≤180°时，用“+R”表示；α