数控车床编程加工

数控车床编程加工 （1） 了解数控车削编程的特点，学习典型数控系统的常用指令与代码。 （2） 掌握数控车床典型数控系统常用指令的编程规则及编程方法。 （3） 掌握数控车床典型数控系统固定循环指令的编程格式及编程方法。 （4） 编制典型零件的车削加 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 序。 目前，社会上流行的数控系统有几十种之多，这些数控系统间均存在上述相互间兼容性 的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，这给学习使用者带来了麻烦。但是，从本质上来看，各种不同的数控系统都是为了 服务于实际社会生产，其指令系统的各项功能都是因生产实际的需要而设，只是在具体的工 作形式上或代码表达上有所不同而已。 数控车床具有加工通用性好、加工精度高、加工效率高和加工质量稳定等特点，是理想 的回转体零件加工机床。而配有FANUC公司FANUC 0i-TA系统的数控车床，能对轴类和盘类零件自动地完成内外圆柱面、圆锥面、球面、圆柱螺纹、圆锥螺纹等工序的切削加工，并能 进行切槽，钻、扩、铰孔等工序的加工。考虑到目前国内企业使用及各教学培训单位的具体 情况，本章将以FANUC 0i-TA系统系统为例介绍数控车床编程加工。 1. 在一个程序段中，根据被加工零件的图样标注尺寸，从便于编程的角度出发，可采用 绝对尺寸编程、增量尺寸编程或二者混合编程。考虑到开环控制系统数控车床没有位置 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 元件，为避免增量尺寸编程可能造成的累积误差，在此类数控车床上加工尺寸精度要求较高 的零件时，建议采用绝对尺寸编程。 2. 加工零件的毛坯通常为圆棒料，加工余量较大，要加工到图样标注尺寸，需要一层层 切削，如果每层加工都编写程序，编程工作量将大大增加。因此，数控系统有毛坯切削循环 等不同形式的循环功能，以减少编程工作量。 3. 对于刀具位置的变化、刀具几何形状的变化及刀尖圆弧半径的变化，都无需更改加工 １８０ 程序，编程人员可以按照工件的实际轮廓尺寸进行编程。数控车床的数控系统具有的刀具补 偿功能使编程人员只要将有关参数输入到存储器中，数控系统就能自动进行刀具补偿。这样 在电动刀架上不同位置的刀具，虽然在装夹时其刀尖到机床参考点的坐标各不相同，但都可 以通过参数的设置实现自动刀具补偿，编程人员只要使用实际轮廓尺寸进行编程并正确选择 刀具号即可。 4. 由于加工零件的图样尺寸及测量尺寸都是直径值，所以通常采用直径尺寸编程。在用 直径尺寸编程时，如采用绝对尺寸编程，X表示直径值；如采用增量尺寸编程，X表示径向位 移量的两倍。在用半径尺寸编程时，如采用绝对尺寸编程，X表示半径值；如采用增量尺寸编程，X表示径向位移量。 1. 坐标系 根据标准坐标系的规定，机床使用右手顺时针直角坐标系，机床中的运动是指刀具和工 件间的相对运动。 1） 机床坐标系 数控车床中坐标系如何建立取决于机床的类型，如图5-1所示为一最基本配置的典型卧式数控车床。在该机床上Z轴通过机床主轴中心线指 向尾架，X轴径向离开工件为正，且可以绕Z轴旋转 到不同的位置。一般按刀架位置确定X轴的指向，按 由中心指向刀架设定X正方向。机床坐标系原点一般 设在卡盘端面上，以便于工件安装后位置的设定。机 床开机后无法实现回原点运行，一般通过回参考点实 现对原点的校验，从而建立起机床坐标系。所谓参考 点，即机床上与原点有确定关系的某个固定点。 2） 工件坐标系 为了便于在编程时对工件的几何要素位置进行描述，编程人员必须在零件图上选择建立 图5-1 数控车床机床坐标系 一个过渡坐标系，即工件坐标系，也称为编程坐标系，该坐标系的原点即工件原点或编程原 点。数控车床加工工件坐标系Z轴在工件轴线方向，因此X向原点一般就在工件旋转中心上，工件坐标系原点的选择仅为确定Z向位置。工件坐标系原点的选择，原则上应尽量使编程简 单、尺寸换算少、引起的加工误差小。一般情况下，工件原点应尽可能选在尺寸标注基准或 定位基准上；对称零件编程原点应尽可能选在对称面上；没有特殊情况则常选在工件右端面。 １８１ 如图5-2所示。 3） 相对坐标系 在对一些复杂零件进行几何描述时， 如其中的某些结构要素如果选择一个新 的原点编程比使用原工件原点更方便，则 W：工件零点 可以利用可编程零点偏置进行坐标转换， 图5-2 工件坐标系 重新确定一个新的零点。新的零点以原工 件零点为基准进行偏置。使用可编程零点偏置后产生的一个新的实际工件坐标系即为当前工 件坐标系，也称为相对坐标系，如图5-3所示。 4）工件装夹位置 加工工件时，工件必须定位夹紧在机床上，保证工件坐标系坐标轴平行于机床坐标系坐 标轴，由此在Z坐标上产生机床原点与工件原点的坐标偏移量，该值作为可设定零点偏移量 输入到给定的数据区，即偏置寄存器（如G54）中。当NC程序运行时，此值可以用一个对应的编程指令(如G54)进行选择调用，从而确定工件在机床上的装夹位置，如图5-4所示。 图5-4 工件在机床上的装夹 图5-3 相对坐标系 2. 程序命名和结构 1）程序命名规则 为了识别存在存储器中的程序，给每个程序分配一个程序号。它由地址O紧跟4位数值组成，放在程序的开头。 如果在程序开头没有指定程序号，则程序开头处的顺序号“N”被当作程序号。如果用了5位数作为顺序号，则低4位作为程序号。如果低4位都是0，则在顺序号加上1作为程序号。但是，要注意N0不能用作程序号。 如果在程序的开头没有程序号或者顺序号，那么，在把程序存入存储器时，必须用MDI １８２ 面板指定一个程序号。由于程序号8000到9999由机床制造商使用，用户不能使用这些号。 2）程序结构 为运行机床而送到CNC的一组指令称为程序，其结构如图5-5所示。用指定的指令，刀具 沿着直线或圆弧移动，主轴电机按照指令旋转或停止。在程序中，以刀具实际移动的顺序指 定指令。 一组一步一步的指令叫做程序段。程序是由一系列加工的一组程序段组成的，如图5-6图5-6 程序段构成 图5-5 程序结构 所示。用于区分每个程序段的号叫做顺序号，用于区分每个程序的号叫做程序号。 一个程序段用识别程序段的顺序号开始，而以程序段结束代码结束。FANUC用“；”表示程序段结束代码。 3. 编程基础 编程指令集包含了系统所有的编程指令，它代表了系统编程功能的强弱。 1）准备功能 跟在地址G后的数字决定了该程序段指令的意义。G代码分为两类，非模态G代码只在指令它的程序段中有效，模态G代码在指令同组其它G代码前该G代码一直有效。FANUC 0i-TA常用准备功能指令见表5-1。 表5-1 G代码表 G00 定位 (快速移动) G01 直线插补（切削进给） 01 G02 顺时针切圆弧 (CW，顺时钟) G03 逆时针切圆弧 (CCW，逆时钟) １８３ G04 暂停 (Dwell) G07（G107） 圆柱插补 00 G10 可编程数据输入 G11 可编程数据输入方式取消 G12（G112） 极坐标插补方式 21 G13（G113） 极坐标插补方式取消返 G17 XY平面选择 G18 16 ZX平面选择 G19 YZ平面选择 G20 英制输入 06 G21 公制输入（毫米） G22 存储行程检查接通 09 G23 存储行程检查断开 G27 检查参考点返回 G28 参考点返回 00 G30 返回第2 第3和第4 参考点 G331 跳转功能 G32 螺纹切削 01 G34 变螺距螺纹切削 G36 自动刀具补偿X 00 G37 自动刀具补偿Z G40 取消刀尖半径偏置 G41 07 刀尖半径偏置 (左侧) G42 刀尖半径偏置 (右侧) G50 修改工件坐标或设置主轴最大的速度设定 00 G50.3 工件坐标系预置 G50.2 多边形车削取消 20 G51.2 多边形车削 G52 局部坐标系设定 00 G53 机床坐标系设定 G54 选择工件坐标系1 G55 选择工件坐标系2 G56 14 选择工件坐标系3 G57 选择工件坐标系4 G58 选择工件坐标系5 １８４ G59 选择工件坐标系6 G65 00 宏程序调用 G70 精加工循环 G71 内外径粗切循环 G72 端面粗切循环 G73 00 多重车削循环 G74 排屑钻端面孔 G75 外径/内径钻孔 G76 多头螺纹循环 G80 取消固定循环 G83 钻孔循环 G84 攻丝循环 G85 10 正面镗孔循环 G87 侧面钻孔循环 G88 侧面攻丝循环 G89 侧面镗孔循环 G90 (内外直径)切削循环 G92 01 切螺纹循环 G94 (端面切削循环 G96 恒线速度控制 12 G97 恒线速度控制取消 G98 每分钟进给率 05 G99 每转进给率 2）辅助功能M 辅助功能代码为M及其后的数值。CNC处理时向机床送出代码信号和一个选通信号，这 些信号用于接通/断开机床的强电功能。 通常一个程序段中只有一个M代码有效，但是一个程序段中最多可以指定3个M代码(虽 然有些机床不会允许那样)。M代码和功能之间的对应关系由机床制造商决定。FANUC 0i-TA 常用M功能指令见表5-2。 表5-2 M代码表 代码 功能说明 M00 程序停止 M01 选择停止 M03 主轴顺时针转动 M04 主轴逆时针转动 １８５ M05 主轴停止 M02 程序结束 M30 程序结束并返回 M98 调用子程序 M99 子程序结束并返回 说明：CNC允许最多3个M代码在一个程序段中指定。然而，由于受机械操作限制，某 些M代码不能同时指定，关于在一个程序段中同时规定多个M 代码的机械操作限制的详细资料，见每个机床制造商的说明书。 3）其他功能 （1）进给功能F F功能指令是由字符F及其后面的若干位数字组成的。进给率的单位是直线进给率 mm/min，还是旋转进给率mm/r，取决于每个系统所采用的进给速度的指定方法。对大多数数 控系统而言，当工作在G98方式时为直线进给率，当工作在G99方式时为旋转进给率。 （2）主轴功能S 切削工件的时候，刀具相对于工件的速度称为切削速度。对于CNC，切削速度可以用于主轴转速指令，S功能指令是由字母S及其后面的若干位数字组成的，S600表示主轴转速600 r/min。 当一个直径为200mm的工件以300m/min的切削速度加工时，由S=1000v/πD得到主轴速 度约为478r/min。 （3）刀具功能T 当进行切削加工时必须选择适当的刀具。对每把刀具赋给一个编号，在程序中指令不同的 编号时就选择相应的刀具，如图5-7所示。 当对粗加工刀具赋给01号，又这把刀放在刀架的01号位时，可用指令T0101选择这把刀具，该功能称为刀具功能。一个程序 段只能指定一个T代码（在T后面指定2位或4位数），最后边的1个或2位指定刀偏号。 N10 G00 X100.0 Z50.0； 图5-7 用于各种加工的刀具 N20 T0313；(选择3号刀具和13号刀偏值) N30 M03 S600； １８６ 1. 快速移动指令G00 功能：快速指令G00用于快速定位刀具，模态有效。执行G00时不对工件进行加工，并可以在两个坐标轴上同时执行快速移动，由此产生一线性轨迹。 格式：G00 X（U）__ Z（W）__； X/Z——终点坐标值； U/W——刀具移动距离（相对坐标） G00使刀具快速移动时，以地址字符F下编程的进给速度无效。如只有X轴需要进行快速移动，程序段中只需指定X即可，Z轴同理。G00一直有效，直到被G功能指令中的其他指令（G01、G02、G03）取代为止。 例：如图5-8所示，G00编程指令如下： G00 X40.0 Z56.0； （绝对值指令编程） 或 G00 U-60.0 W-30.5； （增量值指令编程） 2. 直线插补G01 直线插补指令G01使刀具以直线从现在点的位 置点，移动到目标位置，以地址字符F下编程的进 图5-8 G00应用实例 给速度运行，模态有效。G01指令可使刀具在两个坐标轴上同时运行，可加工两点的直线的 外径，内径，端面，斜度等。 格式：G01 X（U）__Z（W）__F__； 说明：F中指定的进给速度一直有效，直到指定新值，因此不必对每个程序段都指定F。 由F代码指令的进给速度沿刀具轨迹测量，如果没有指令F代码，进给速度被当作0。 例：如图5-9所示，G01编程指令如下： G01 X40.0 Z20.1F20； （绝对值 指令编程） 或 G00 U20.0.0 W-25.9F20； （增量 值指令编程） 3. 圆弧插补G02、G03 １８７ 图5-9 G01应用实例 圆弧插补指令G02、G03可使刀具以指定的进给速度按规定的圆弧轨迹从起点移动到终 点，G02为顺时针圆弧，G03 为逆时针圆弧。 格式： G02/G03 X（U）__ Z（W）__ R__ F__； G02/G03 X（U）__ Z（W）__ I__ K__ F__； X/Z——圆弧终点坐标； U/W——圆弧终点坐标相对于起点坐标的增量值（有正负）； R ——圆弧半径； I/K——圆弧的圆心坐标相对于圆弧起点坐标在X/Z轴的坐标增量值； F ——进给速度（mm/r）。 （1）圆弧插补的方向的判定： XY平面（XZ平面或YZ平面)的顺逆是从Z坐标轴(Y坐标轴或X坐标轴)的正到负方向来观察XY平面（XZ平面或YZ平面)，顺时针圆弧用G02指令，逆时针圆弧用G03指令。即沿着第三轴的正方向往负方向看另外两轴所组成平面内圆弧的顺逆。如图5-10所示。 在数控车床编程中默认G17（XY平面），要注意在前置刀架和后置刀架是圆弧插补方向的图5-10 圆弧插补的方向的判定 判定。如图5-11所示。 图5-11 前置刀架和后置刀架是圆弧插补方向的判定 １８８ （2）圆心坐标I、J、K 在圆弧编程中分别表示圆弧的圆心相对于圆弧的起点在XYZ轴的坐标增量，并且有正负， 但是与系统采用绝对编程还是相对编程无关。可直接用下式计算： I=X-X（半径差）； J=Y-Y K=Z-Z 圆心起点圆心起点；圆心起点； （3）圆弧半径 不能用R指定等于或大于180?的圆弧。如果地址I、J、K和R同时指定，则由地址R指定的 圆弧优先。 （4）整圆编程 当终点坐标省略(终点与起点相同)，且圆心用I、J和K指定时，即指定了一个3600的圆弧。 例：如图5-12所示圆弧加工过程。（工件原点均设定在工件的右端面和旋转中心线的交 点处。）程序如下： 1） G02 X80.0 Z-10.0 R10.0； 或 G02 U20.0 W-10.0 R10.0； 2） G02 X80.0 Z-10.0 I10.0 K0.0； 或 G02 U20.0 W-l0.0 I10.0 K0.0； 图5-13 G03圆弧插补编程 图 5-12 G02圆弧插补编程 例：如图5-13所示圆弧加工过程。程序如下： 1） G03 X45.0 Z－35.9 R25.0； 或 G03 U45.0 W－35.9 R25.0； 2） G03 X45.0 Z-35.9 I0.0 k-25.0； 或 G03 U45.0 W-35.9 I0.0 k-25.0； 4. 等螺距螺纹切削G32 格式：G32 X（U）__ Z（W）__ F__； １８９ 式中：X（U）/Z（W）——螺纹终点坐标； F——导程，锥螺纹编程时F为螺纹导程在较长轴上的分量。如图5-14所示，α?45?导程是LZ，α?45?导程是LX。 图5-14 导程说明 在数控车床上用G32指令可加工直螺纹和锥螺纹。车螺纹的进刀方式有直进式和斜进式， 如图5-15所示。斜进式时刀具单侧刃加工，可减轻负荷。切深时可数次进给，每次进给背吃 刀量用螺纹深度减去精加工背吃刀量，所得的差按递减分配。常用的螺纹切削进给次数与背 吃刀量（公制）见表5-3。 表5-3 常用的螺纹切削进给次数与背吃刀量 螺 距 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 牙 深 0.649 0.974 1.299 1.624 1.949 2.273 2.598 1 次 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2 1.5 1.5 2 次 0.4 0.6 0.6 0.7 0.7 0.7 0.8 3 次 0.2 0.4 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 背吃 4 次 0.16 0.4 0.4 0.4 0.6 0.6 刀量 及切5 次 0.1 0.4 0.4 0.4 0.4 削次6 次 0.15 0.4 0.4 0.4 数 7 次 0.2 0.2 0.4 8 次 0.15 0.3 9 次 0.2 螺纹切削时应注意在螺纹两端设置足够的升速进刀段δ和降速退刀段δ，如图5-16所12 图5-15 车螺纹进刀方式 图5-16 车螺纹进刀段和退刀段 a）直线进刀；b）斜线进刀 １９０ 示。 δ和δ可用 经验 班主任工作经验交流宣传工作经验交流材料优秀班主任经验交流小学课改经验典型材料房地产总经理管理经验 公式计算： 12 NLδ,,＝3.605δ 1221800 式中：N——主轴转速，r/min； L——螺纹导程，mm； 18OO——常数。 如图5-17所示，螺纹外径已车至φ29.8；4×2的槽已加工，此螺纹加工查表 5-3知切削5次（0.9；0.6；0.6；0.4； 0.1），至小径d＝30－1.3×2＝27.4。对其编程如下： O5201 程序号 N10 M03 S600 N20 T0101 图5-17 直螺纹加工 N30 G00 X29.1 Z5.0； 快速移动到螺纹切削起点 N40 G32 Z-28.0 F2.0； 切螺纹 N50 G00 X32.0； 退刀 N60 Z5.0； 返回 N70 X28.5； 切进 N80 G32 Z-28.0 F2.0； 切螺纹 N90 G00 X32.0； 退刀 N100 Z5.0； 返回 N110 X27.9； 切进 N120 G32 Z-28.0 F2.0； 切螺纹 N130 G00 X32.0； 退刀 N140 Z5.0； 返回 N150 X27.5； 切进 N160 G32 Z-28.0 F2.0； 切螺纹 N170 G00 X32.0； 退刀 N180 Z5.0； 返回 N190 X27.4； 切进 １９１ N200 G32 Z-28.0 F2.0； 切螺纹 N210 G28 X100.0 W0.0； 通过中间点回参考点 N220 M30； 程序结束 进给功能控制刀具的进给速度，分为以下两种。 1. 快速移动 当指定了定位命令（G00）时，刀具以机床系统设定的快速移动速度运动。 2. 切削进给 刀具以程序中编制的进给速度运动。进给速度可用两种方式指令： 1）每分进给（G98）：在F后指定每分钟的刀具进给量。 格式：G98； 每分进给的G代码 F_ ； 进给速度指令（mm/min） 2）每转进给（G99）：在F后指定主轴每转的刀具进给量。 格式：G99； 每转进给的G代码 F_ ； 进给速度指令（mm/转） 在指定G98（每分进给方式）后在F后，用数值直接指定刀具每分钟的进给量。G98是模态代码，一旦指定G98，它就一直有效直到指定了G99（每转进给）。但电源接通时系统就设定 为每转进给方式，用机床操作面板上的开关可从0%到254%（以1%为步距）选择每分进给的倍率。 3. 暂停指令G04 通过在两个程序段之间插入一个G4指令程序段，可以使加工中断给定的时间。 格式：G04 X_ ；或G04 U_ ；或G04 P_ ； X_ ：指定时间（允许小数点）； U_ ：指定时间（允许小数点）； P_ ：指定时间（不允许小数点）。 G04指令只对自身程序段有效，并暂停所给定的时间。在此之前程编的进给速度F和主轴转速S保持存储状态。主要用于车削环槽、不通孔和自动加工螺纹等场合，用于光整加工。 CNC机床有一特殊位置，通常在该位置上进行换刀或设定坐标系，该位置称为参考点。参 考点是机床上的一个固定点，通过参考点返回功能，刀具可以容易地移动到该位置。用参数 １９２ 可在机床坐标系中设定四个参考点。 返回参考点程序段格式: G28 X（U）__ Z（W）__； 式中：X（U）/Z（W）为中间点的坐标。 例 G28 X50.0 Z0.0； 经参考点（50，0）返回。 G28 U0.0 W0.0； 不经参考点返回。 1. 选择机床坐标系G53 当指令机床坐标系的位置时，刀具就以快速移动速度运动到该位置。用于选择机床坐标 系的G53是非模态G代码，即G53只在其指令的程序段中有效。G53指令必须用绝对值指定，如果指定了增量值，G53命令被忽略。如果要将刀具移到机床的特定位置，如换刀位置，应该用 G53编制在机床坐标系的移动程序。 指令格式：G53 X__ Z__； 功能：刀具以快速移动的速度移动到绝对坐标为X__Z__的点。 2. 设定工件坐标系G50 在程序中G50之后指定一个值来设定工件坐标系。 格式：G50 X（U）__Z（W）__； 若用G50设定了工件坐标系，则刀具上的点，比如刀尖，就处在指定的坐标位置。如果输 入的是增量指令值，定义工件坐标系后，当前的刀具位置就与原来刀具位置加上指定的增量 值的结果相符合。如果在偏置期间用G50设定坐标系，那么在设定的坐标系中，刀偏前的位置 与用G50规定的位置相符。 3. 选择工件坐标系（G54到G59） 格式：G54 X_ Z_； 通过使用 G54-G59 命令，来将机床坐标系的一个任意点 （工件原点偏移值） 赋予相应 的参数，并设置工件坐标系。 G54 工件坐标系1； G55 工件坐标系2； G56 工件坐标系3； G57 工件坐标系4； G58 工件坐标系5； G59 工件坐标系6。 １９３ 工件坐标系是在通电后执行了返回参考点操作时建立的，通电时自动选择G54坐标系。 恒表面切削速度控制（G96,G97），在S后指定表面速度（刀具与工件间的相对速度），主 轴回转而表面速度保持恒定，与刀具位置无关。 恒表面速度切削的控制指令G96。 格式：G96 S ； 恒表面切削速度控制的取消指令G97。 格式：G97 S ； G96（恒表面切削速度控制指令）是模态G代码。在指定G96指令后，程序进入恒表面速度控制方式（G96方式）且以指定S值作为表面速度。G97指令用于取消G96方式。在用恒表面切削速度控制时，主轴速度若高于G50 S_ （最大主轴速度）中规定的值，就被箝在最大主轴速 度。若通电时尚未指定最大主轴速度，则主轴速度不被箝制。在G96程序段的S（表面速度）指令被当作S＝0（表面速度是0），直到程序中出现M03（主轴正转）或M04（主轴反转）。 1. 绝对值和增量值编程（G90/G91） 有两种方法指令刀具的移动，绝对值指令和增量值指令。在绝对值指令中，用终点位置 的坐标值编程；在增量值指令中，用移动距离编程。G90和G91分别用于指令绝对值和增量值指令。 2. 英制/公制转换（G20/G21） 格式： G20：Inch 输入 G21：mm输入 G20或G21代码必须在程序的开始设定坐标系之前，在一个单独的程序段中指定。在英/公制转换的G代码指定后，输入数据的单位就变换为增量系统的最小英制或公制输入增量，但 角度单位不变。 3. 直径编程和半径编程 因为在CNC车床控制程序中工件横截面通常是圆，所以其尺寸可用两种方法指令：直径和 半径。当用直径指令时叫做直径编程；当用半径指令时叫做半径编程。对X轴指令，需用直径值指定。 １９４ 1. 固定循环 有三种固定循环：外径/内径切削固定循环（G90），螺纹切削固定循环（G92），端面切削固定循环（G94）。 1）内径（外径）切削循环G90 格式：直线切削循环G90 X（U）___Z（W）___F___ ； 锥形切削循环G90 X（U） Z（W） R F ； a) b) 图5-18 G90切削循环编程示意图 a)直线切削循环；b)锥形切削循环 操作完成如图5-18所示1?2?3?4路径的循环操作。第一刀沿X方向以G00的方式动作；第二刀沿Z方向以G01方式切削工件；第三刀沿X方向以G01方式切削工件断面即退刀；第四刀沿Z方向以G00的方式快速退回起点。 G90动作的第一步为快速走刀，应注意起点的位置，以确保安全。 R字代表被加工锥面两端直径差的一半。具体计算方法为右端面半径尺寸减去左端面半 径尺寸。对外径车削，锥度左大右小R为负值；反之为正。 例：如图5-19所示，用G90指令编程，刀 具如图所示，点画线代表毛坯。 程序：O5202 N10 M03 S600； N20 T0101； N30 G00 X40.0 Z3.0； N40 G90 X30.0 Z-30.0 R-5.0 F80.0； N50 G90 X27.0 Z-30.0 R-5.0； N60 G90 X24.0 Z-30.0 R-5.0； 图5-19 G90切削循环编程实例 １９５ N70 M30； 2）螺纹切削固定循环（G92） 格式： 直螺纹：G92 X（U）___ Z（W）___ F____； 锥螺纹：G92 X（U）___ Z（W）___ R___ F____； 式中：X（U）/Z（W）——螺纹终点坐标； R——锥螺纹始点与终点的半径差； F——螺距。 a) b) 图5-20 G92切削循环编程示意图 操作完成按如图5-20所示，图a为圆柱螺纹循环，图b为圆锥螺纹循环。刀具从循环点a)圆柱螺纹；b)锥螺纹 开始，按?、?、?、?进行自动循环，最后又回到循环起点。图中虚线表示按R快速移动， 实线表示按F指定的工作进给速度移动。 例：如图5-21所示，用G92指令编程。 程序O5203 N10 M03 S600； N20 T0101； N30 G00 X18.0 Z3.0； O ×1N40 G92 X15.3 Z-23.0 R-5.0 F1.0； N50 G92 X14.9 Z-23.0 R-5.0 F1.0； N60 G92 X14.7 Z-23.0 R-5.0 F1.0； N70 G00 X50.0 Z100.0； 图5-21 G92直线螺纹编程实例 N80 M30； 例：如图5-22所示，用G92指令编程。 １９６ 程序O5204 „„ G00 X32.0 Z5.0； G92 X31.2 Z-18.0 R-7.5 F1.5； X30.4； X29.8； X29.46； X29.30； 图5-22 G92直线螺纹编程实例 G00 X100.0 Z150.0； „„ 3）端面切削固定循环（G94） 格式： 平台阶切削循环: G94 X（U）___Z（W）___F___ ； 锥台阶切削循环: G94 X（U）___Z（W）___R___ F___ ； G94切削循环编程示意图如图5-23所示。 a) b) 图5-23 G94切削循环编程示意图 例：如图5-24所示零件，用G92指令编程。 a)平台阶切削循环；b)锥台阶切削循环 程序O5205 N10 M03 S600； N20 T0101； N30 G54 G90 G00 X60.0 Z-11.5； 图5-24 G94切削循环编程举例 １９７ N40 G94 X25.0 Z-2.0 R-3.0 F80.0； N50 G94 X25.0 Z-4.0 R-3.0 F80.0； N60 G94 X25.0 Z-6.0 R-3.0 F80.0； N70 G94 X25.0 Z-8.0 R-3.0 F80.0； N80 G00 X100.0 Z50.0； N90 M30； 2. 多重循环（G70—G76） 1）粗车循环（G71） 格式：G71 U（?d） R（e） G71 P（ns） Q（nf） U（?u） W（?w） F（f） S（s） T（t） N(ns)......, ,..........., , F_ _从序号至的程序段，指定nsnfA到B间的移动指令, S_ _, , T_ _,?d：切削深度（半径指定）不指定正负符号。N(nf)....., 切削方向依照AA’的方向决定，在另一个值指定 前不会改变。 E：退刀行程。 Ns：精加工形状程序的第一个段号。 nf：精加工形状程序的最后一个段号。 图5-25 G71切削循环编程示意图 ?u：X方向精加工预留量的距离及方向。（直径/半径） ?w：Z方向精加工预留量的距离 及方向。如图5-25所示。 例：编制如图5-26所示零件程 序。 程序O5206 N10 T0101； N20 G54 G90 X80.0 Z80.0； N30 M03 S600； 图5-26 G71编程实例1 １９８ N40 G00 X46.0 Z3.0； N50 G71 U1.5 R1.0； N60 G71P7Q1.5U0.4W0.1F80.0； N70 G00 X0.0； N80 G01 X10.0 Z-2.0； N90 Z-20.0； N100 G02 U10.0 W-5.0 R5.0； N110 G01 W-10.0； N120 G03 U14.0 W-7.0 R7.0； N130 G01 Z-52.0； N140 U10.0 W-10.0； N150 W-20.0； N160 G70 P7 Q1.5； N170 G00 X80.0 Z80.0； N180 M30； 例：用有凹槽的外径粗加工复合循环编制图5-27所示零件的加工程序，其中点划线部分 为工件毛坯。 程序O5207 图5-27 G71编程实例2 １９９ N10 T0101； N20 G54 X80.0 Z100.0； N30 G00 X42.0 Z3.0； N40 G71 U1.0 R1.0； N50 G71 P8 Q19 U0.3 F100.0； N60 T0202； N70 G00 G42 X42.0 Z3.0； N80 G00 X10.0； N90 G01 X20.0 Z-2.0 F80.0； N100 Z-8.0； N110 G02 X28.0 Z-12.0 R4.0； N120 G01 Z-17.0； N130 U-10.0 W-5.0； N140 W-8.0； N150 U8.66 W-2.5； N160 Z-37.5； N170 G02 X30.66 W-14.0 R10.0； N180 G01 W-10.0； N190 X40.0； N200 GOO G40 X80.0 Z100.0； N210 M30； 2）平端面粗车（G72） 平端面粗车除了切削是由平行X轴的操作外，该循环与G71完全相同。 3）型车复循环（G73） 型车复循环可以车削固定的图形。这种切削循环，可以有效地切削铸造成型、锻造成型 或已粗车成型的工件。 格式：G73 U （?i） W （?k） R（d） G73 P （ns） Q （nf） U （ ?u） W （?w） F （f） S （s） T （t）； ２００ N(ns)......, ,..........., , F_ _从序号至的程序段，指定nsnfA到B间的移动指令, S_ _, , T_ _,N(nf)....., Δi：X轴方向退刀量的距离和方向（半径指定）。该值是模态值，该值由参数指定，由 程序指令改变。 ΔK：Z方向退刀量的距离和。该值是模态值，该值由参数指定，由程序指令改变。 D：分割数。此值与粗切重复次数相同，该值是模态的，可由参数指定，由程序指令改变。 Ns：精车加工程序第一个程序段的顺序号。 Nf：精车加工程序最后一个程序段的顺序号。 ΔU：在X方向加工余量的距离和方向（直径/半径）指定。 ΔW：在Z轴方向切削余量的距离和方向。 F、S、T：顺序号“ns”和“nf”之间的程序段中所包含的任何F、S和T功能都被忽略， 而在G73程序段中的F、S、T功能有效。 4）精车循环（G70） G71、G72或G73粗切后，用G70指令进行精加工。 格式：G70 P（ns） Q（nf） （ns）：精加工程序第一个程序段的顺序号。 （nf）：精加工程序最后一个程序段的顺序号。 说明： （1）在G71、G72、G73程序段中规定的F、S和T功能无效，但在执行G70时顺序号“ns” 和“nf”之间指定的F、S和T有效。 （2）当G70循环加工结束时，刀具返回到起点并读下一个程序段。 （3）G70到G73中ns到nf间的程序段不能调用子程序。 1. 功能 在加工锥形和圆形工件时，由于刀尖的圆度只用刀具偏移很难对精密零件进行所必需的补 偿。刀尖半径补偿功能自动补偿这种误差。 G41/G42用于建立刀尖半径补偿，刀具必须有相应的刀具补偿号D才能有效。控制器自 ２０１ 动计算出当前刀具运行所产生的、与编程轮廓等距离偏置的刀具中心轨迹，如图5-28所示。使用刀尖半径补偿必须处于有效状态。 G41为左刀补，即沿进给前进方向观察，刀具处于工件轮廓的左边，如图5-29所示。 G42为右刀补，即沿进给前进方向观察，刀具处于工件轮廓的右边，如图5-29所示。 图5-28 刀尖半径补偿 图5-29 工件轮廓左边/右边补偿 G40用于取消刀尖半径补偿，此状态也是编程开始时所处的状态。G40指令之前的程序段刀具以正常方式结束（结束时补偿矢量垂直于轨速终点处切线）。在运行G40程序段之后，刀尖到达编程终点。在选择G40程序段编程终点时，注意确保运行不会发生干涉碰撞。 2. 格式 G41 X Z ； 在工件轮廓左边刀补有效 G42 X Z ； 在工件轮廓右边刀补有效 G40； 取消刀尖半径补偿 3. 应用说明 只有在线性插补（G00、G01）时才可以进行G41/G42和G40的选择，即只有在线性插补程序段才能建立和取消刀具半径补偿。上述刀具半径补偿建立和取消程序段必须在补偿平面 内编程坐标运行。可以编程两个坐标轴，如果只给出一个坐标轴的数据，则第二个坐标轴自 动地以最后编程的尺寸赋值。在通常情况下，在G41/G42程序段之后紧接着工件轮廓的第一 个程序段。 例：如图5-30所示刀具补偿指令应用编程如下。 „„ G42 G00 X60.0； G01 X120.0 W－150.0 F10.0； G40 G90 X300.0 W150.0 I40.0 K－30.0； ２０２ 图5-30 刀具补偿指令应用例题 在程序中，当某一组程序段重复出现（即具有相同的切削路线）时，可以把这一组程序 段作为子程序，并事先存储起来，在进行加工时反复调用。这样就减少了重复编程的工作量， 简化了程序。 子程序的结构与主程序的结构相同，在子程序中用M99指令结束子程序，但M99指令不要 求占用一个独立的程序段。如：X100.0 Y100.0 M99；。 在一个程序中（主程序或子程序）可以直接利用程序名调用子程序。子程序调用时要求 占用一个独立的程序段。如果要求多次连续地执行某一子程序，则编程时必须在所调用的子 程序的程序名后的地址字符P后写入调用次数，最大次数可达9999（P1～P9999）。当不指定重复次数时，子程序只调用一次。 子程序调用（M98）格式： M98 P OOO OOOO ? ? 子程序重 子程序号 复调用次数 子程序不仅可以从主程序中调用，也可以从其他子程序中调用，这个过程称为子程序的 嵌套。子程序的嵌套可以为4级，如图5-31所示。 图5-32示为车削不等距槽的示例。对等距槽采用循环比较简单，而不等距槽则调用子程 序较为简单。 ２０３ 图5-31 子程序调用过程 例：已知毛坯直径Φ32mm，长度为77mm，一号刀为外圆车刀，三号刀为切断刀，其宽度 为2mm。加工图5-32所示零件程序如下： O5208； N10 T0101； N20 M03 S800； N30 G00 X35.0 Z0.0； N40 G01 X0.0 F30.0； N50 G01 X30.0 Z2.0； N60 G01 Z-55.0 F30.0； N70 G00 X150.0； 图5-32 车削不等距槽子程序编程示例 N80 Z100.0； N90 T0303； N100 G00 Z0.0； N110 M98 P0005 L2； N120 G00 W-12.0； N130 G01 X0.0 F20.0； N140 G04 X2.0； N150 G00 X150.0； N160 Z100.0； N170 M30； 子程序O0005 N11 G00 W-12.0； ２０４ N21 G01 U-12.0； N31 G04 X1.0； N41 G00 U12.0； N51 W-8.0； N61 G01 U-12.0 F30.0； N71 G04 X1.0； N81 G00 U12.0； N91 M99； 宏程序编程简单地解释就是利用变量编程的方法。FANUC 0i-TA数控系统为用户配备了强有力的类似于高级语言的宏程序功能，用户可以使用变量进行算术运算、逻辑运算和函数的 混合运算，此外宏程序还提供了循环语句、分支语句和子程序调用语句，利于编制各种复杂 的零件加工程序，减少乃至免除手工编程时进行繁琐的数值计算，以及精简程序量。宏程序 指令适合抛物线、椭圆、双曲线等没有插补指令的曲线编程；适合图形一样，只是尺寸不同 的系列零件的编程；适合工艺路径一样，只是位置参数不同的系列零件的编程。 普通加工程序直接用数值指定G代码和移动距离。使用用户宏程序时，数值可以直接指定 或用变量指定。当用变量时，变量值可用程序或用MDI面板上的操作改变。 1. 变量的表示 计算机允许使用变量名，用户宏程序不行。变量用变量符号“#”和后面的变量号指定。 例如：#1 表达式可以用于指定变量号。此时，表达式必须封闭在括号中。 例如：#[#1+#2-12] 2. 变量的类型 变量根据变量号可以分成四种类型，如下表5-4所示。 表5-4 变量的类型 变量号 变量类型 功能 #0 空变量 该变量总是空，没有值能赋给该变量。 #1—#33 局部变量 局部变量只能用在宏程序中存储数据，例如，运算结果。当断电 ２０５ 时，局部变量被初始化为空。调用宏程序时，自变量对局部变量 赋值。 公共变量在不同的宏程序中的意义相同。当断电时，变量#100#100—#199 公共变量 —#199初始化为空，变量#500—#999的数据保存，即使断电也#500—#999 不丢失。 系统变量用于读和写CNC运行时的各种数据，例如刀具的当前位#1000— 系统变量 置和补偿值。 3. 变量值的范围 局部变量和公共变量可以有0值或下面范围中的值： 47-29 -10到-10 或 -294710到10 如果计算结果超出有效范围，则发出P/S报警。 4. 小数点的省略 当在程序中定义变量值时，小数点可以省略。 例：当定义#1=123；，变量#1的实际值是123.000。 5. 变量的引用 为在程序中使用变量值，指定后跟变量号的地址。当用表达式指定变量时，要把表达式 放在括号中。 例如：G01 X[#1+#2] F#3； 被引用变量的值根据地址的最小设定单位自动地舍入。 例如：当G00 X#1；以1/1000mm的单位执行时，CNC把12.3456赋值给变量#1，实际指令值 为G00 X12.346；。 改变引用的变量值的符号，要把负号“－－”放在#的前面。 例如：G00 X－#1； 当引用未定义的变量时，变量及地址字都被忽略。 例如：当变量#1的值是0，并且变量#2的值是空时，G00 X#1 Y#2；的执行结果为G00 X0；。 表5-5中列出的运算可以在变量中执行。运算符右边的表达式可包含常量和/或由函数或 运算符组成的变量。表达式中的变量#j和#k可以用常数赋值。左边的变量也可以用表达式赋 值。 表5-5 算术和逻辑运算 ２０６ 功能 格式 备注 定义 #I=#j； 加法 #I=#j+#k； 减法 #i=#j-#k； 乘法 #i=#j*#k； 除法 #i=#j#k； 正弦 #i=SIN[#j]； 反正弦 #i=ASIN[#j]； 余弦 #i=COS[#j]； 角度以度指定。90?30′表示为 反余弦 #i=ACOS[#j]； 90.5度。 正切 #i=TAN[#j]； 反正切 #i=ATAN[#j]；/[#k]； 平方根 #i=SQRT[#j]； 绝对值 #i=ABS[#j]； 舍入 #i=ROUN[#j]； 上取整 #i=FIX[#j]； 下取整 #i=FUP[#j]； 自然对数 #i=LN[#j]； 指数函数 #i=EXP[#j]； 或 #i=#j OR #k； 逻辑运算一位一位地按二进制数执 异或 #i=#j XOR #k； 行。 与 #i=#j AND #k； 从BCD 转为BIN #i=BIN[#j]； 用于与PMC的信号交换 从BIN转为BCD #i=BCD[#j]； 1. 算术和逻辑运算指令的缩写 程序中指令函数时，函数名的前二个字符可以用于指定该函数。 例如： ROUND?RO FIX?FI 2. 运算次序 1）函数 2）乘和除运算(*、/、AND) 3）加和减运算(＋、－、OR、XOR) 3. 括号嵌套 括号用于改变运算次序。括号可以使用5级，包括函数内部使用的括号。当超过5级时， 出现报警。 ２０７ 在程序中使用GOTO语句和IF语句可以改变控制的流向。有三种转移和循环操作可供使用， 无条件转移（GOTO语句）、条件转移（IF语句）和循环（While语句）。 1. 无条件转移（GOTO语句） 转移到标有顺序号n的程序段。当指定1到99999以外的顺序号时，出现P/S报警。可用表达式指定顺序号。 GOTOn； n：顺序号（1～99999） 例： GOTO1； GOTO#1O； 2. 条件转移（IF语句）[<条件表达式>] IF之后指定条件表达式。 1）IF[<条件表达式>]GOTO n 如果指定的条件表达式满足时，转移到标有顺序号n的程序段。如果指定的条件表达式不满足，执行下个程序段。 例：如果变量#1的值大于10，转移到顺序号N2的程序段。 2）IF[<条件表达式>]THEN 如果条件表达式满足，执行预先决定的宏程序语句。只执行一个宏程序语句。 例：如果#1和#2的值相同，0赋给#3。 IF [#1EQ#2] THEN#3=0； 说明： （1）条件表达式必须包括算符。插在两个变量中间或变量和常数中间，并且用括号“[，]” 封闭。表达式可以替代变量。 （2）运算符由2个字母组成，用于两个值的比较，以决定它们是相等还是一个值小于或 大于另一个值。注意，不能使用不等符号。运算符如表5-6所示。 表5-6 运算符 运算符 含义 EQ 等于(=) ２０８ NE 不等于(?) GT 大于(＞) GE 大于或等于(?) LT 小于(＜) LE 小于等于(?) （3）典型程序 下面的程序用于计算数值1～10的总和。 O5301 #1=0； 存储和数变量的初值 #2=1； 被加数变量的初值 N1 IF [#2 GT 10] GOTO2； 当被加数大于10时转移到N2 #1=#1+#2； 计算和数 #2=#2+#1； 下一个被加数 GOTO1； 转到N1 N2 M30； 程序结束 3. 循环（While语句） 在WHILE后指定一个条件表达式。当指定条件满足时，执行从DO到END之间的程序，否则 转到END后的程序段。 说明：当指定的条件满足时，执行WHILE从DO到END之间的程序。否则，转而执行END之后 的程序段。这种指令格式适用于IF语句。DO后的号和END后的号是指定程序执行范围的标号， 标号值为1，2，3。若用1，2，3以外的值会产生报警。 1）嵌套 在DO—END循环中的标号（1到3）可根据需要多次使用。但是，当程序有交叉重复循环（DO 范围的重叠）时出现报警。嵌套使用情况如下： （1）标号（1到3）可以根据要求多次使用。 （2）DO的范围不能交叉。 （3）DO循环可以嵌套3级。 ２０９ （4）控制可以转到循环的外边。 （5）转移不能进入循环区内。 2）注意： （1）无限循环：当指定DO而没有指定WHILE语句时，产生从DO到END的无限循环。 （2）处理时间：当在GOTO语句中有标号转移的语句时，进行顺序号检索。反向检索的时 间要比正向检索长。用WHILE语句实现循环可减少处理时间。 （3）未定义的变量：在使用EQ或NE的条件表达式中，<空>和零有不同的效果。在其它形 式的条件表达式中，<空>被当作零。 下面的程序用于计算数值1到10的总和。 O5302 #1=0； #2=1； WHILE[#2LE 10]DO 1； #1=#1+#2； #2=#2+1； END 1； M30； 例一：利用宏程序编写加工如图5-33所示零件。 O5303 T0101； M03 S800 F100； G00 X10.0 Z10.0； G01 X0.0 Z0.0； #1＝0； WHILE [#1 LE 90] DO1； G01 X[#3] Z[#2] F200； #1＝#1＋1； #2＝50*COS[#1]-50； 图5-33 零件图 ２１０ #3＝40*SIN[#1]； END1； G00 X50.0； Z50.0； M30； 例二:用宏程序编制如图5-34所示抛物线Z=X2/8在区间[0，16]内的程序。 O5304 #10＝0；X坐标 #11＝0；Z坐标 N1 T0101； G00 X0.0 Z0.0； M03 S600； WHILE [#10 LE 16] DO1； G90 G01 X[#10] Z[#11] F200； 图5-34 宏程序编制图 #10＝#10＋0.08； #11＝#10*#10/8； END1； G00 Z0.0； G00 X0.0； M30； 实例一： 用外径粗车复合循环G71指令编制如图5-34所示零件的加工程序，要求循环 起点（27，3），切削深度0.3，并用螺纹切削循环G82指令加工如图示的螺纹。 程序： 说明： O5401 N10 T0101； 换1号刀，确定其坐标系 N20 M03 S600； 主轴以600r/min正转 N30 G00 X100.0 Z30.0； 到换刀点位置 ２１１ 图5-34 外径粗车复合循环G71指令 应用 N40 G00 X27.0 Z3.0； 到循环起点位置 N50 G71 U1.0 R1.0； N60 G71 P10 Q17 U0.2 F100； 有凹槽粗切循环加工 N70 G00 X100.0 Z30.0； 粗加工后到换刀点位置 N80 T0202； 换2号刀，确定其坐标系 N90 G00 G42 X27.0 Z3.0； 2号刀加入刀尖圆弧半径补偿 N100 G00 X14.0 Z3.0； 到刀尖圆弧延长线处 N110 G01 X24.0 Z-2.0 F80； 倒2×45?角 N120 Z-18.0； 加工φ24的外圆 N130 G02 X20.0 Z-24.0 R10； 精加工R10下切圆弧 N140 G01 Z-31.39； 加工φ20的外圆 N150 G02 X25.0 W-6.61 R10； 精加工R10上切圆弧 N160 G01 Z-45.0； 加工φ25的外圆 N170 G00 X30.0； 退出已加工表面 N180 G40 X100.0 Z30.0； 取消半径补偿，回换刀点位置 N190 T0303； 换3号螺纹刀 N200 G00 X27.0 Z3.0； 到螺纹循环起点位置 N210 G92 X23.1 Z-22.0 F2； 螺纹循环加工，吃刀深0.9 N220 G92 X22.5 Z-22.0 F2； 螺纹循环加工，吃刀深0.6 N230 G92 X21.9 Z-22.0 F2； 螺纹循环加工，吃刀深0.6 ２１２ N240 G92 X21.5 Z-22.0 F2； 螺纹循环加工，吃刀深0.4 N250 G92 X21.4 Z-22.0 F2； 螺纹循环加工，吃刀深0.1 N260 G00 X100.0 Z30.0； 退到换刀点 N310 M30； 主程序结束 实例二：加工如图5-35所示工件，毛坯是52×100mm的棒料，材料45#钢，分析加工工 艺过程并编写加工程序。 1. 零件的加工方案分析 图5-35 典型加工零件图 1）分析零件图样，确定数控加工的内容 （1）外回转表面：圆柱面，球面，退刀槽，螺纹。 （2）内回转面：内孔，内螺纹 ，内槽。 2）刀具的选择如表5-7所示。 表5-7 刀具选择表 刀具号 刀具名称 刀具规格 刀具材料 0T1 外圆车刀 90外圆车刀 T2 切断车刀 刀宽4mm 0T3 螺纹刀 60 0YT类（钨钴钛类硬质合金材料） T4 外圆车刀 35外圆车刀 T5 钻头 直径Ø20mm T6 内孔车刀 T7 内割刀 刀宽4mm ２１３ 0 T8 内螺纹刀 60 3）常用切削用量推荐值见表3-6所示。 4）确定零件的加工方案 （1）首先加工工件的右端φ46，φ30圆柱面部分，退刀槽，M24×1.5外螺纹。 ?外圆刀T0101粗车外圆 背吃刀量 3mm。 进给量 选取f＝0.2mm/r。 据 F＝S*f＝500r/min×0.2 mm/r＝100mm/min。 切削速度 选取Vc＝80m/min。 据S＝1000Vc/πd＝1000×80/50π＝509.6r/min。 取S＝500r/min。 ?从C2倒角开始从左到右连续精加工 背吃刀量 0.5mm。 切削速度 Vc＝130m/min 据S＝1000Vc/πd＝1000×130/46π＝900.03r/min 取S＝900r/min 选取进给量 f＝0.1mm/r 据F＝S*f＝900r/min×0.1mm/r＝90mm/min ?换切断刀T0202切4mm退刀槽 切槽选取较低的切削速度和进给量, 结合实际加工经验最后选取S＝500r/min；F＝ 50mm/min，在槽底暂停2.5s。 ?换螺纹刀T0303加工M24×1.5的螺纹 螺纹切深(直径值）＝1.3×P＝1.3×1.5＝1.95mm 四次吃刀量(直径值）(0.8mm,0.6mm,0.4mm,0.15mm ） 据S?1200/P-k＝1200/1.5-80＝720r/min 取S＝600r/min。 （2）工件调头，加工φ46球面，φ32圆柱面，M24×1.5的内螺纹。 ?首先用外圆刀T0101车端面粗车外圆 切削用量的选择同工件掉头前粗加工：S＝500r/min；F＝100mm/min；切削深度3.5mm。 ?用割刀T0202加工φ32的圆柱面 ２１４ 结合前面切削用量的选择原则和实际的加工经验，选S＝500r/min；F＝50mm/min；槽底 暂停2.5s。 为达到表面粗糙度的求，从左侧开始第一刀切至φ32.5mm，退刀右移最后一次切入切至 φ32mm，沿Z轴向左精车φ32mm柱面。 ?换尖刀T0404加工φ46的球面 将靠近φ32圆柱面的球面用直线进给方式先粗车两刀，刀具再精加工走圆弧。 ?加工M24×1.5内螺纹 内螺纹加工过程分析: 内螺纹M24×1.5螺纹切深＝1.3×P＝1.3×1.5mm＝1.95mm 四次吃刀量(直径值）(0.8mm,0.6mm,0.4mm,0.15mm ） 内螺纹加工过程 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 : a）首先用Ø20的钻头T0505钻孔：据表7-1结合实际加工经验,选取进给量f＝0.1mm/r； 切削速度Vc＝80m/min；S＝400r/min；F＝S*f＝40mm/min。 b）然后用内孔精车刀T0606把内孔精加工至φ22.05mm：精加工主轴转速高一些，取S ＝600r/min；F＝S*f＝60mm/min。 c）再用4mm的内割刀T0707加工退刀槽：选S＝500r/min；F＝50mm/min；槽底暂停2.5s。 d）最后用内螺纹刀T0808加工内螺纹： S?1200/P－k＝1200/1.5－80＝720r/min，取S＝600r/min。 2. 数控加工程序 1）工件调头前的加工程序 O5402 N0010 M03 S500； 启动主轴 N0020 T0101； 选1号外圆车刀 N0030 G00 X52.0 Z5.0； 定位粗车外圆的起点 N0040 G90 X46.5 Z-69.0 F100； 整体粗车外圆第一刀至φ46.5 N0050 X43.0 Z-49.0； 粗车外圆第二刀，切削长度49mm N0070 X40.0； 粗车外圆第三刀 N0080 X37.0； 粗车外圆第四刀 N0090 X33.0； 粗车外圆第五刀 N0100 X30.5； 粗车外圆第六刀，切至φ30.5 ２１５ N0110 X27.0 Z-25.0； 粗车外圆第六刀，切削长度25mm N0120 X24.5； 粗车外圆第八刀，切至φ24.5 N0130 G00 X48.0 Z-49.0； 定位粗车R8圆弧的起点 N0140 G01 X35.0； 径向进刀 N0150 X46.5 Z-57.0； 粗车第一刀（走直线） N0160 G00 X48.0； 径向退刀 N0170 Z-49.0； 轴向退刀定位 N0180 X30.5； 径向进刀至φ30.5 N0190 G01 X46.5 Z-57.0； 粗车第二刀（走直线） N0200 G00 X50.0； 径向退刀 N0200 S900； 确定精加工主轴转速 N0210 Z3.0； 轴向退刀定位开始精加工 N0220 X20.0； 径向定位倒角起点 N0230 G01 Z0.0 F90； 轴向定位倒角起点 N0240 X24.0 Z-2.0； 加工倒角 N0250 Z-25.0； 加工φ24圆柱面 N0260 X30.0； 加工φ30端面 N0270 Z-49.0； 加工φ30圆柱面 N0280 G03 X4.0 Z-57.0 R8； 加工R8圆弧 N0290 G01 Z-69.0； 加工φ46圆柱面 N0300 G00 X50.0； 径向退刀 N0310 Z50.0； 轴向退刀 N0320 T0202； 换4mm割刀 N0320 S500； 确定主轴转速 N0330 G00 X35.0 Z-25.0； 定位加工退刀槽的起点 N0340 G01 X20.0 F50； 切φ20退刀槽 N0350 G04 D2.5； 槽底暂停2.5s N0360 G00 X50.0； 径向退刀 Z50.0； 轴向退刀 N0370 T0303； 换螺纹刀 ２１６ N0380 S600； 确定主轴转速 N0390 G00 X26.0 Z3.0； 定位起点 N0400 G92 X23.2 Z-24.0 P1.5； 加工螺纹第一刀 N0410 G92 X22.6 Z-24.0 P1.5； 加工螺纹第二刀 N0420 G92 X22.2 Z-24.0 P1.5； 加工螺纹第三刀 N0430 G92 X22.05 Z-24.0 P1.5； 加工螺纹第四刀 N0440 G00 X50.0； 径向退刀 N0450 Z50.0； 轴向退刀 N0460 M30； 程序结束 2）工件调头后的加工程序 O5403 N0010 M03 S500； 启动主轴 N0020 T0101； 选900外圆车刀 N0030 G00 X50.0 Z0.0； 定位起点 N0040 G01 X0.0 F100； 切端面 N0050 Z5.0； 轴向退刀 N0060 G00 X52.0； 定位起点粗车外圆 N0070 G90 X46.5 Z-29.0 F100； 粗车外圆φ46.5 N0080 G00 X50.0； 径向退刀 N0090 Z50.0； 轴向退刀 N0100 T0202； 换4mm割刀加工φ32圆柱面 N0110 S500； 确定主轴转速 N0120 G00 Z-28.0； 定位起点 N0130 G01 X32.5 F50； 径向第一刀 N0140 G00 X50.0； 径向退刀 N0150 Z-24.0； 割刀轴向右偏移 N0160 G01 X32.5； 径向第二刀 N0170 G00 X50.0； 径向退刀 N0180 Z-20.5； 割刀轴向右偏移 N0190 G01 X32.0； 径向第二刀 ２１７ N0200 Z-28.0； 精加工φ32圆柱面 N0210 G00 X50.0； 径向退刀 N0220 Z50.0； 轴向退刀 N0230 T0404； 换350外圆车刀 N0240 G00 Z-7.0； 轴向定位起点 N0250 X46.0； 径向定位起点 N0260 G01 X33.0 Z-18.0 F40； 粗车φ46球面 N0270 G00 X50.0； 径向退刀 N0280 S800； 确定主轴转速 N0290 Z0.0； 轴向退刀定位 N0300 X46.0； 径向定位精加工 N0310 G02 X32.0 Z-16.5 R23； 加工φ46球面 N0320 G01 X44.0 Z-8.0； 定位倒角起点 N0330 X46.0 Z-29.0； 加工C1倒角 N0340 G00 X50.0； 径向退刀 N0350 Z50.0； 轴向退刀 N0360 T0505； 换20钻头 N0370 S450 N0380 G00 Z5.0； 轴向定位起点 N0390 X0.0； 径向定位起点 N0400 G01 X0.0 Z-38.0 F45； 钻孔 N0410 G0 Z20.0； 轴向退刀 N0420 T0606； 换镗刀 N0430 S600； 确定主轴转速 N0440 G00 X24.05 Z5.0； 定位起点 N0450 G01 Z0.0 F60； 定位倒角起点 N0460 X22.05 Z-1.0； 加工内螺纹倒角 N0470 G01 Z-27.0； 镗刀精加工内孔 N0480 G00 X20.0； 径向退刀 N0490 Z20.0； 轴向退刀 ２１８ N0500 T0707； 换内割刀 N0510 S500； 确定主轴转速 N0520 G00 X20.0 Z5.0； 定位起点 N0530 G01 Z-25.0 F50； 定位起点 N0540 X28.0； 割4mm内退刀槽 N0550 G00 X20.0； 径向退刀 N0560 Z20.0； 轴向退刀 N0570 T0808； 换内螺纹刀 N0580 S600； 确定主轴转速 N0590 G00 X20.0 Z3.0； 定位起点 N0600 G92 X22.85 Z-24.0 P1.5； 加工内螺纹第一刀 N0610 G92 X23.45 Z-24.0 P1.5； 加工内螺纹第二刀 N0620 G92 X23.85 Z-24.0 P1.5； 加工内螺纹第三刀 N0630 G33 X24.0 Z-24.0 P1.5； 加工内螺纹第四刀 N0640 G00 X20.0； 径向退刀 N0650 Z50.0； 轴向退刀 N0660 M30； 程序结束 （1） 编写图3-37所示零件的切削 加工程序。 （2） 编写图5-36所示零件的车削 加工程序。φ30×95棒料，刀具、工艺 参数自选。 （3） 编写图5-37所示零件的车削 加工程序。φ30×120棒料，刀具、工 艺参数自选。 （4） 编写图5-38所示零件的车削 图5-36 车削加工编程实训零件 2 ２１９ 加工程序。刀具、工艺参数自选。 图5-37 车削加工编程实训零件3 图5-38 车削加工编程实训零件4 5-1 数控车床编程有哪些特点？ 5-2 数控程序和段程序的格式是什么？包括哪几类指令代码？ 5-3 辅助功能M的作用是什么？常用M指令有哪些？ 5-4 圆弧插补有哪些方式？如何选用？ 5-5 为什么要用恒定切削速度指令？ ２２０ 5-6 为什么要应用刀具补偿指令？ 5-7 通常在什么情况下应用子程序？ 5-8 用户宏程序的作用是什么？用户宏程序指令有哪些？ ２２１