数控加工编程方法教学课件PPT程序的编制.ppt

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1、,概述手工编程方法 数控车床编程方法 数控铣床编程方法 加工中心编程方法自动编程方法,主要内容,零件图纸,数控工艺分析,确定加工内容、路线,数学处理,程序编制,试切、验证,编程手册,确定刀、夹、量具,确定切削用量,手工编程流程图,一、数控车床的分类1、按主轴位置分:立式数控车床(回转直径较大的盘类零件)卧式数控车床(轴向尺寸较长或小型盘类零件),概述,单主轴单刀架,双主轴双刀架,双主轴双刀架,立铣头,经济型数控车床：属低档型，一般采用步进电动机和单 片机 控制，成本较低，车削精度也不高,2、按功能分:,普通数控车床：数控系统功能强，具有刀具半径补偿、固定循环等功能，可同时控制两个坐标轴，即X轴

2、和Z轴，普遍应用于企业的实际生产中,车削加工中心 是在普通数控车床的基础上，增加了C轴和铣削动力头，有的还配备了刀库和机械手，可实现X、Z和C三个坐标轴联动。车削中心除可以进行一般车削外，还可以进行径向和轴向铣削、曲面铣削、中心线不在零件回转中心的孔和径向孔的钻削等加工。,车削中心,C轴控制,C轴控制加工,刀架,床身,主轴箱,滚珠丝杠,床座,尾座,高精度导轨,二、数控车削主要适合对象:,1.高精度回转零件 2.零件廓形复杂或难于控制尺寸的回转体零件,4.带特殊螺纹的回转零件(导程不一样),3.表面形状复杂的回转体零件,高精度的机床主轴,高速电机主轴,高精度回转零件:,难于控制尺寸的回转体零件,

3、表面形状复杂的回转体零件,非标丝杠,三、数控车削工艺处理:,1)选择零件或加工内容2)数控工艺可行性分析,明确加工要求3)确定工艺路线4)工序详细设计5)数控程序设计与调整,工艺性分析,（1）对刀具、刀座的要求,内孔车刀,外圆车刀,螺纹车刀,切断（槽）车刀,尽可能使用机夹刀和机夹刀片，以减少换刀时间和对刀时间；数控刀具通过刀座作过渡安装在刀架上等。,主轴旋向与刀杆方向的关系,左手刀（L）,（2）对夹具的要求,跟刀架中心架,三爪自定心卡盘装夹,两顶尖之间装夹,双三爪定心卡盘装夹,卡盘和顶尖装夹,常用装夹方式,通用夹具装夹,薄壁零件容易变形，普通三爪卡盘受力点少，采用开缝套筒或扇形软卡爪，可使工件

4、均匀受力，减小变形。,薄壁零件如何装夹,在一个程序段中，可以采用绝对值编程(用X、Z表示)、增量值编程(用U、W表示)或者二者混合编程。(2)直径方向(X方向)用绝对值编程时，X以直径值表示；用增量值编程时，以径向实际位移量的二倍值表示，并附方向符号(正向可以省略)。系统默认为直径编程，也可以采用半径编程，但必须更改系统设定。(3)为提高工件的径向尺寸精度，X向的脉冲当量应取Z向的一半。,第一节数控车床的程序编制一、数控车床的编程特点,（4）毛坯多为棒料或锻料，加工余量大，因此系统具有不同形式的固定循环功能，可进行多次重复循环切削。（5）编程时，常认为车刀刀尖是一个点，而实际上为了提高刀具耐用

5、度并提高加工粗糙度，车刀刀尖常被磨成一个半径不大的圆弧，因此，对具有刀具半径补偿功能的数控系统，可按轮廓尺寸编程，考虑对刀具进行半径补偿。（6）用X、Z表示绝对坐标指令，用UW表示增量坐标指令，而不用G90、G91指令。,第一节数控车床的程序编制一、数控车床的编程特点,数控车床的坐标系和参考点,1机床坐标系机床坐标系是机床固有的坐标系，它是制造和调整机床的基础，也是设置工件坐标系的基础。在机床经过设计、制造和调整后，机床坐标系就已经由机床生产厂家确定好了，一般情况下用户不能随意改动。数控车床的坐标系规定如图3-1所示。它是以机床原点为坐标原点建立起来的。机床原点是机床上一个固定的点，数控车床的

6、机床原点处于主轴旋转中心与卡盘后端面的交点。图3-1中O点即为机床原点。,数控车床的坐标系和参考点,图3-1 数控车床坐标系,2参考点参考点也是机床上一个固定的点，它是刀具退到一个固定不变的位置。该点与机床原点的相对位置如图3-1所示(图中的O即为参考点)。参考点的固定位置由Z向和X向的机械挡块或者电气装置来限定，一般设在车床正向最大极限位置。当进行回参考点(也叫回零)的操作时，装在纵向和横向滑板上的行程开关碰到相应的挡块后，就会向数控系统发出信号，由系统控制滑板停止运动，完成回参考点的操作。对操作者来说，参考点比机床原点更常用、更重要。,机床通电后，刀架返回参考点以前，不论刀架位于什么位置，

7、此时CRT屏幕上显示的Z与X的坐标值均为零。当完成返回参考点的操作后，CRT屏幕上则立即显示出此时刀架中心(对刀参考点)在机床坐标系中的位置，这就相当于在数控系统内部建立了一个以机床原点为坐标原点的机床坐标系。,工件原点和工件坐标系：以工件上的设计基准点作为坐标原点建立起的一个直角坐标系称为工件坐标系。工件坐标系的决定取决于编程和加工的方便。,（2）准备功能G代码-如表2-5所示，00组代表非模态组，其余代表模态组。注意，不同组的G代码在同一个程序段中可以出现多个，如同一程序段中出现两个或以上的同一组G代码，只有最后一个G代码有效。如G00、G01、G02、G03-01组（3）辅助功能 1）M

8、00程序暂停2）M01任选暂停3）M02-主程序暂停4）M03-启动主轴正转5）M04-启动主轴反转6）M05-主轴停转7）M06-换刀8）M08切削液开9）M09-切削液关 10）M30-程序结束，程序返回到开始状态。,（4）N、F、T、S功能1）N功能 程序段号的地址N和后面的数字(1-9999)表示，也可在只需要的地方表示。2）F功能 进给功能是用字母F和其后的数字表示：每分钟进给量（G98）mm/min，执行一次后被保持 每转进给量（G99）mm/r 要取消G99状态，必须重新指定定G98。3）T功能 表示换刀功能，用来进行选刀和换刀，用T和后4位数表示，分别表示刀具号和补偿号。如下列

9、程序：N001 G50 X200 Z350 T0101（1号刀具，1号补偿）N002 S630 M03N003 G00 X41.7 Z292 M08N004 G01 X48.34 X289+F0.5 N008 G00 X200 Z350 T0100（1号刀具，取消补偿）N009 M06 T0202（换2号刀具，2号补偿）,4）S功能 表示主轴转速或速度，用字母S和其后面的数字表示 恒线速度控制（G96）如G96 S200 mm/min 主轴转速控制（G97）如G97 S200 r/min,2.3 数控车床的程序编制,二、数控车床编程基础,数控车床基本功能指令不同的数控车床，其指令系统也不尽相同

10、。此处以FANUC BESK 3TA数控系统为例，介绍数控车床的基本编程指令。基本功能指令通常称为准备功能指令，用G代码表示，称为G码编程，它是用地址字G和后面的两位数字来表示的，见表3-1。,二、数控车床G指令应用,1 坐标系设定,1用G50指令设定工件坐标系用G50指定设定工件坐标系时，其书写格式为：G50 X_Z _；如图3-3所示，P点是开始加工时刀尖的起始点。欲设定XOZ为工件坐标系，则程序段为：G50 X121.8 Z33.9；设定XOZ为工件坐标系，则程序段为：G50 X121.8 Z109.7；,图3-3 数控车床工件坐标系的设定,在这里一定要注意，X方向的尺寸是坐标值的2倍，

11、这种编程方法称为直径编程。另外，G50是模态指令，设定后一直有效。实际加工时，当数控系统执行G50指令时，刀具并不产生运动，G50指令只是起预置寄存作用，用来存储工件原点在机床坐标系中的位置坐标。,2工件坐标系的选择指令G54G59使用G54G59指令，可以在机床行程范围内设置6个不同的工件坐标系。这些指令和G50指令相比，在使用时有很大区别。用G50指令设定工件坐标系，是在程序中用程序段中的坐标值直接进行设置；而用G54G59指令设置工件坐标系时，必须首先将G54G59的坐标值设置在原点偏置寄存器中，编程时再分别用G54G59指令调用，在程序中只写G54G59指令中的一个指令。,显然，对于多

12、工件原点设置，采用G54G59原点偏置寄存器存储所有工件原点与机床原点的偏置量，然后在程序中直接调用G54G59指令进行原点偏置是很方便的。首先设置G54原点偏置寄存器：G54 X0 Z85.0；然后再在程序中调用：N010 G54；,3.基本指令G00、G01、G02、G03、G04必须注意，在数控车床的程序中，X、Z后面跟的是绝对尺寸，U、W后面跟的是增量尺寸。X、Z后所有编入的坐标值全部以编程原点为基准，U、W后所有编入的坐标值全部以刀具前一个坐标位置作为起始点来计算。,快速点位移动G00格式：G00 X(U)_Z(W)_；其中，X(U)_、Z(W)_为目标点坐标值。说明：(1)执行该指

13、令时，刀具以机床规定的进给速度从所在点以点位控制方式移动到目标点。移动速度不能由程序指令设定，它的速度已由生产厂家预先调定。若编程时设定了进给速度F，则对G00程序段无效。,(2)G00为模态指令，只有遇到同组指令时才会被取替。(3)X、Z后面跟的是绝对坐标值，U、W后面跟的是增量坐标值。(4)X、U后面的数值应乘以2，即以直径方式输入，且有正、负号之分。如图3-5所示，要实现从起点A快速移动到目标点C。其绝对值编程方式为：G00 X141.2 Z98.1；其增量值编程方式为：G00 U91.8 W73.4；,直线插补G01直线插补也称直线切削，该指令使刀具以直线插补运算联动方式由某坐标点移动

14、到另一坐标点，移动速度由进给功能指令F来设定。机床执行G01指令时，如果之前的程序段中无F指令，在该程序段中必须含有F指令。G01和F都是模态指令。格式：G01 X(U)_Z(W)_ F_；其中，X(U)、Z(W)为目标点坐标，F为进给速度。,说明：(1)G01指令是模态指令，可加工任意斜率的直线。(2)G01指令后面的坐标值取绝对尺寸还是取增量尺寸，由尺寸地址决定。(3)G01指令进给速度由模态指令F决定。如果在G01程序段之前的程序段中没有F指令，而当前的G01程序段中也没有F指令，则机床不运动，机床倍率开关在0%位置时机床也不运动。因此，为保险期间G01程序段中必须含有F指令。,(4)G

15、01指令前若出现G00指令，而该句程序段中未出现F指令，则G01指令的移动速度按照G00指令的速度执行。例3-1 加工如图3-6所示的零件，选右端面O点为编程原点。,程序(绝对值编程)如下：o0301N010 G50 X200.0 Z100.0；N020 G00 X30.0 Z5.0 S800 T0101 M03；N030 G01 X50.0 Z-5.0 F1.3；N040 Z-45.0；N050 X80.0 Z-65.0；N060G00 X200.0 Z100.0 T0100；N070 M05；N080 M02；,程序(增量值编程)如下：O0312；N010 G00 U-170.0 W-95

16、.0 S800 T0101 M03N020 G01 U20.0 W-10.0 F1.3；N030 W-40.0；N040 U30.0 W-20.0；N050 G00 U120.0 W165.0 T0100；N060 M05；N070 M02；,圆弧插补指令G02/G03 G02为顺时针圆弧插补，G03为逆时针圆弧插补。判断顺、逆方向的方法为：沿垂直于圆弧所在平面的坐标轴的正向往负方向看，刀具相对于工件的转动方向是顺时针方向为G02，逆时针方向为G03，如图所示。,圆弧插补指令G02，G03,2Z15.tif,1）用I、J、K指定圆心位置2）用圆弧半径R指定圆心位置,R为指定圆弧半径，当圆弧的圆

17、心角180时，R值为正；当圆弧的圆心角180时，R值为负,圆弧插补说明1）采用绝对值编程时,X、Y、Z为圆弧终点在工件坐标系中的坐标值；当采用增量值编程时，X、Y、Z为为圆弧终点相对于圆弧起点的坐标增量值。2）无论是绝对坐标编程还是增量坐标编程，I、J、K都为圆心坐标相对圆弧起点坐标的坐标增量值。3）圆弧所对的圆心角180时，用“+R”表示；当 180时，用“R”表示，如图2-7中的圆弧1和圆弧2。,4暂停指令G04G04 P-（X-）（U-）X、U、P的指令值是暂停时间，P后面的数是整数，单位为微秒，X、U后面为带小数点的数，单位为秒，如 G04 X1.5或G04 U1.5 或G04 P15

18、00.G04指令常用于车槽、镗平面、孔底光整以及车台阶轴清根等场合，可使刀具做短时间的无进给光整加工，以提高表面加工质量。执行该程序段后暂停一段时间，当暂停时间过后，继续执行下一段程序。G04指令为非模态指令，只在本程序段有效。,图3-10 G04指令的应用,例如，图3-10为车槽加工，采用G04指令时主轴不停止转动，刀具停止进给3秒，程序如下：G01 U-8.0 F0.8；G04 X3.0；G00 U8.0；,5.刀具补偿指令5.1刀具半径补偿指令G00/G01 G41/G42 X Y D 建立补偿程序段 轮廓切削程序段 G40 取消刀补与G02、G03指令配合使用时的编程格式：G41/G4

19、2 D-;G02/G03 X-Y-R-;其中：G41/G42程序段中的X、Y值是建立补偿直线段的终点坐标值；G40程序段中的X、Y值是撤消补偿直线段的终点坐标；D为刀具半径补偿代号地址字，刀具半径补偿值在加工前用MDI方式输入相应的寄存器，加工时由D指令调用。,刀具半径补偿建立与取消指令G41、G42、G40,一般车刀均有刀尖半径，即在车刀刀尖部分有一圆弧构成假想圆的半径值。,5.2 刀具长度补偿指令刀具长度补偿指令G43、G44补偿刀具长度差值。指令格式：G43/G44 Z_ H_ 用G40注销刀具长度补偿指令Z值是程序中给定的坐标值，H值是刀具长度补偿值寄存器的地址号。,刀具位置偏置:是对

20、编程时所用刀具(基准刀具)与实际使用的刀具的位置偏差进行自动补偿的功能,6返回参考点指令G27、G281)返回参考点检查指令G27返回参考点检查是这样一种功能，它检查刀具是否能正确地返回参考点。如果刀具能正确地沿着指定的轴返回到参考点，则该轴参考点返回灯亮。但是，如果刀具到达的位置不是参考点，则机床报警。格式：G27 X _Z_；其中，X、Z为参考点坐标值。,G27指令是以快速移动速度定位刀具。当机床锁住接通时，既使刀具已经自动返回到参考点，返回完成时指示灯也不亮。在这种情况下，即使指定了G27命令，也不检查刀具是否已返回到参考点。必须注意的是，执行G27指令的前提是机床在通电后刀具返回过一次

21、参考点(手动返回或者用G28指令返回)。此外，使用该指令时，必须预先取消刀具补偿的量。执行G27指令之后，如欲使机床停止，须加入一辅助功能指令M00，否则，机床将继续执行下一个程序段。,2)自动返回参考点指令G28G28指令可以使刀具从任何位置以快速点定位方式经过中间点返回参考点。格式：G28 X _Z _；其中，X、Z是中间点的坐标值。执行该指令时，刀具先快速移动到指令值所指定的中间点，然后自动返回参考点，相应坐标轴指示灯亮。和G27指令相同，执行G28指令前，应取消刀具补偿功能。G28指令的执行过程如图3-11所示。,图3-11 自动返回参考点,2.3 数控车床的程序编制,三 基本编程方法

22、,G28 U40 W40 T0000,7.G90：外圆切削循环指令,1)格式：切削圆柱面 G90 X（U）-Z(W)-F 切削锥面 G90 X（U）-Z(W)-I(或R)-F-,X、Z为终点坐标值。U、W为圆柱面切削终点相对循环起点的坐标分量。I或R为切削始点与圆锥面切削终点的半径差值(I始点-I终点)。,2.3 数控车床的程序编制三 基本编程方法,G90：外圆切削循环例1.,G90：外圆切削循环例1.,2.3 数控车床的程序编制三 基本编程方法,8.G94：端面切削循环,格式：切削圆柱端平面 G94 X（U）-Z(W)-F 切削带有锥度的端平面 G94 X（U）-Z(W)-K(或R)-F-,

23、X、Z为终点坐标值。U、W为圆柱面切削终点相对循环起点的坐标分量。K或R为切削始点至终点位移在Z轴方向的坐标增量（Z始-Z终）。,2.3 数控车床的程序编制三 基本编程方法,格式：切削圆柱端平面 G94 X（U）-Z(W)-F 切削带有锥度的端平面 G94 X（U）-Z(W)-K(或R)-F-,例1,2.3 数控车床的程序编制三 基本编程方法,2)格式：切削圆柱端平面 G94 X（U）-Z(W)-F 切削带有锥度的端平面 G94 X（U）-Z(W)-K(或R)-F-,例1,2.3 数控车床的程序编制三 基本编程方法,2)格式：切削圆柱端平面 G94 X（U）-Z(W)-F 切削带有锥度的端平面

24、 G94 X（U）-Z(W)-K(或R)-F-,例2,螺纹加工指令9.1等螺距螺纹切削指令G32G32指令可以加工圆柱螺纹和圆锥螺纹。它和G01指令的根本区别是：它能使刀具直线移动的同时，使刀具的移动和主轴保持同步，即主轴转一周，刀具移动一个导程；而G01指令刀具的移动和主轴的旋转位置不同步，用来加工螺纹时会产生乱牙现象。用G32加工螺纹时，由于机床伺服系统本身具有滞后特性，会在起始段和停止段发生螺纹的螺距不规则现象，故应考虑刀具的引入长度和超越长度，整个被加工螺纹的长度应该是引入长度、超越长度和螺纹长度之和，如图3-23所示。,图3-23 螺纹加工,2.3 数控车床的程序编制,三 基本编程方

25、法,螺纹切削,X、Z为螺纹终点坐标，F为导程格式：G32 X（U）-Z(W)-F 螺纹导程F单位0.01mm/min G32 X（U）-Z(W)-E螺纹导程F单位0.001mm/min,X（U）-Z(W)-F分别为终点值及导程（mm）。45,F 以Z轴指定，45 90,F以X轴指定,由于机床伺服系统本身具有滞后特性，会在起始段和停止段发生螺纹的螺距不规则现象，故应考虑刀具的引入长度和超越长度1引入长度，2超越长度,例：锥螺纹切削，螺纹导程为3.5mm,1=2mm，2=1mm，每次切深为1mm，连续切两次。,如果螺纹牙型深度较深，螺距较大时，可分数次进刀，每次进刀的深度可以用螺纹深度减精加工切深

26、所得的差按递减规律分配,螺纹切削,格式：G32 X（U）-Z(W)-F G32 X（U）-Z(W)-,例：圆柱螺纹切削，螺纹导程为4mm,1=3mm，2=1.5mm，每次切深为1mm。,三 基本编程方法,三 基本编程方法,9.2 G92：螺纹切削循环 格式：G92 X（U）-Z(W)-I-F G92 X（U）-Z(W)-I-E,XZ为螺纹切削终点绝对值坐标。UW切削终点增量坐标：F螺纹导程：I为螺纹始点半径与终点半径的差值,例：圆柱螺纹切削，螺纹导程为1.5mm,切深依次为0.4、0.3、0.2、0.08mm,2.3 数控车床的程序编制,三 基本编程方法,G92：螺纹切削循环 格式：G92 X

27、（U）-Z(W)-I-F G92 X（U）-Z(W)-I-E,M02,10.轮廓切削循环指令G71、G72、G73、G70在数控车床上加工圆棒料时，加工余量较大，加工时首先要进行粗加工，然后进行精加工。进行粗加工时，需要多次重复切削，才能加工到规定尺寸。因此，编制程序非常复杂。应用轮廓切削循环指令，只需指定精加工路线和粗加工的切削深度，数控系统就会自动计算出粗加工路线和加工次数，因此可大大简化编程。,10.1 G71：外圆粗加工复合循环,格式,G71的循环过程如图所示，图中C为粗加工循环的起点，A是毛坯外径与端面轮廓的交点。只要给出AAB之间的精加工形状及径向精车余量u/2、轴向精车余量w及切

28、削深度d就可以完成A ABA区域的粗车工序。注意，在从A到A的程序段，不能指定Z轴的运动指令。,程序段中各地址的含义如下：d：切削深度(半径给定)，没有正、负号。切削方向 取决于AA方向。该值是模态的，直到其他值指定以前不改变。e：退刀量，由参数设定。该值是模态的，直到其他值指定以前不改变。ns：精加工程序中的第一个程序段的顺序号。nf：精加工程序中的最后一个程序段的顺序号。u：X轴方向的精车余量，直径编程。w：Z轴方向的精车余量。f、s、t：仅在粗车循环程序段中有效，在顺序号ns至nf程序段中无效。,10.1 外圆粗加工复合循环G71,U、W为分别为4mm、2mm;D 为7.0mm，F为30

29、.0,例,10.2 精车循环指令G70用G71指令完成粗车循环后，使用G70指令可实现精车循环。精车时的加工量是粗车循环时留下的精车余量，加工轨迹是工件的轮廓线。格式：G70 P(ns)Q(nf)；其中P(ns)和Q(nf)的含义与粗车循环指令中的含义相同。注意：在G71程序段中规定的F、S、T对于G70无效，但在执行G70时顺序号ns至nf程序段之间的F、S、T有效；当G70循环加工结束时，刀具返回到起点并读下一个程序段；G70到G71中ns至nf程序段不能调用子程序。,例3-5 图3-18是采用粗车循环指令G71和精车循环指令G70的加工举例。毛坯为棒料，直径是62 mm，刀具从P点开始，

30、先走到C点(即循环起点)，然后开始粗车循环。每次粗车循环深度为4 mm，退刀量为1 mm，进给量为0.3 mm/r，主轴转速为500 r/min，径向加工余量和横向加工余量均为2 mm，精加工时进给量为0.15 mm/r，主轴转速为800 r/min。,图3-18 采用G71和G70的加工举例,程序如下：O0305；N010 G50 X100.0 Z52.7；N011 G00 X70.0 Z5.0 M03 S800；N012 G71 U4.0R1.0；N013 G71 P014 Q022 U4.0 W2.0 F0.3 S500；N014 G00 X6.0 S800；N015 G01 Z-24.

31、0 F0.15；N016 X14.0；N017 W-8.0；,N018 X20.0；N019 W-50.0；N020 X40.0；N021 W-20.0；N022 X62.0 W-11.0；N023 G70 P014 Q022；N024 G00 X100.0 Z52.7；N025 M05；N026 M30；,10.3 平端面粗车循环指令G72平端面粗车循环指令G72一般用于加工端面尺寸较大的零件，即所谓的盘类零件，在切削循环过程中，刀具是沿Z方向进刀，平行于X轴切削。格式：G72 W(d)R(e)；G72 P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t)；N(ns).N(nf).程

32、序段中各地址的含义和G71相同。,G72：端面粗加工循环,格式,程序段中各地址的含义和G71相同,2.3 数控车床的程序编制三 基本编程方法,10.3 G72：端面粗加工循环,U、W为分别为4mm、2mm;D 为7.0mm，F为30.0,图3-20 采用G72和G70的加工举例,程序如下：O0306；N010 G50 X220.0 Z190.0；N011 G00 X176.0 Z132.0 M03 S800；N012 G72 W7.0R1.0；N013 G72 P014 Q018 U4.0 W2.0 F0.3 S550；N014 G00 Z56.0 S700；N015 G01 X120.0 Z

33、70.0 F0.15；,N016 W10.0；N017 X80.0 W10.0；N018 W42.0；N019 G70 P014 Q018；N020 G00 X220.0 Z190.0；N021 M05；N022 M30；,10.4 G73：固定形状加工循环-适合加工已基本铸造、锻造形成的一类工件。,i为x轴的总退刀量（半径值）k为z轴总的退刀量。D为重复加工的次数。,格式：,程序段中各地址的含义如下：i：X方向退刀量的距离和方向(半径指定)，该值是模态的，直到其他值指定以前不改变。k：Z方向退刀量的距离和方向，该值是模态的，直到其他值指定以前不改变。d：分割数，此值与粗切重复次数相同，该值是

34、模态的，直到其他值指定以前不改变。程序段中其他各地址的含义和G71相同。G73的循环过程如图所示。加工循环结束时，刀具返回到A点。,例 图3-22为G73循环加工实例。图中，X方向(单边)和Z方向需要粗加工切除12 mm，X方向(单边)和Z方向需要精加工切除2 mm，退刀量为1 mm。,图3-22 G73 加工实例,程序如下：O0307；N010 G50 X326.2 Z217.6；N020 G00 X205.0 Z196.4 S800 M03；N030 G73 U12.0 W12.0 R3；N040 G73 P050 Q100 U4.0 W2.0 F0.3 S500；N050 G00 X51

35、.3 Z163.2；N060 G01 W-32.1F0.15 S700；N070 X71.8 W-19.6；N080 W-54.9；N090 X87.6；N100 X108.8 W-21.2；N110 G70 P050 Q100；N120 G00 X326.2 Z217.6；N130 M05；N140 M30；,11.子程序调用功能在编制加工程序时，有时会遇到一组程序段在一个程序中多次出现，或者在几个程序中都要使用它。这组程序段称为子程序。使用子程序可以简化编程。不但主程序可以调用子程序，一个子程序也可以调用下一级的子程序，其作用相当于一个固定循环。子程序的调用格式：M98 P_L_；其中，M

36、98为子程序调用字；P为子程序号；L为子程序重复调用次数。子程序返回主程序，使用指令M99。,子程序调用下一级子程序，称为子程序嵌套。在FANUC系统中，子程序可以多次嵌套，比如oi系统可以四次嵌套。例3-9 利用子程序编程。如图3-32所示，已知毛坯直径为32 mm，长度为50 mm，一号刀为外圆车刀，三号刀为切槽刀，其宽度为2 mm。程序如下：o0309；主程序N100 G50 X150.0 Z100.0；N110 M03 S500；N120 M08；N125 T0101；,N130 G00 X35.0 Z0N140 G01 X0 F0.3；N150 G00 Z2.0；N160 X30.0

37、；N170 G01 Z-40.0 F0.3；N180 X35.0；N190 G00 X150.0 Z100.0T0100；N195 T0303；N200 X32.0 Z0 T0303；N210 M98 P0319 L3；N220 G00 W-10.0；N230 G01 X0 F0.12；,N240 G04 X2.0；N250 G00 X150.0 Z100.0T0300 N260 M09；N270 M05；N280 M30；o0319；子程序N300 G00 W-10.0F0.15；N310 G01 U-12.0 F0.15；N320 G04 X1.0；N330 G01 U12.0；N340

38、M99；,三.数控车床T指令,3.3.1 刀具偏置补偿机床的原点和工件的原点是不重合的，也不可能重合。加工前首先安装刀具，然后回机床参考点，这时车刀的关键点(刀尖或刀尖圆弧中心)处于一个位置，随后将刀具的关键点移动到工件原点上(这个过程叫对刀)。刀具偏置补偿是用来补偿以上两种位置之间的距离差异的，有时也叫做刀具几何偏置补偿，如图3-27所示。刀具偏置补偿分为两类：一类是刀具几何偏置补偿，另一类是刀具磨损偏置补偿。刀具磨损偏置补偿用于补偿刀尖磨损量，如图3-28所示。,图3-27 刀具偏置,图3-28 来自刀具磨损偏置的刀具几何补偿偏置,刀具偏置通常由T代码指定。在FANUC 0i系统中，T代码

39、指定有两种方式，一种是2位数指令，另一种是4位数指令。2位数指令是指T地址后面跟两位数字，第一位数字表示刀号，第二位数字表示刀具磨损和刀具几何偏置号，例如，T12表示调用第1号刀，调用第2组刀具磨损和刀具几何偏置。还有一种方法是把几何偏置和磨损偏置分开放置，用第一位数字表示刀号和刀具几何偏置号，用第二位数字表示刀具磨损偏置号。例如，T12表示调用第1号刀，调用第1组刀具几何偏置，调用第2组刀具磨损偏置。,4位数指令是指T地址后面跟四位数字，前两位数字表示刀号，后两位数字表示刀具磨损和刀具几何偏置号。例如，T0102表示调用第1号刀，调用第2组刀具磨损和刀具几何偏置。同样的，4位数指令也可以把几

40、何偏置和磨损偏置分开放置，用前两位数字表示刀号和刀具几何偏置号，用后两位数字表示刀具磨损偏置号。例如，T0102表示调用第1号刀，调用第1组刀具几何偏置，调用第2组刀具磨损偏置。偏置号的指定是由指定偏置号的参数设定的。例如，对2位数指令而言，当参数5002号第0位LD1设定为1时，用T代码末位指定刀具磨损偏置号；对于4位数指令而言，当参数5002号0位LD1设定为0时，用T代码末两位指定刀具磨损偏置号。,刀具偏置号有两种意义，既可用来开始偏置功能，又可用来指定与该号对应的偏置距离。当刀具偏置号后一位(2位数指令)为0时或者最后两位(4位数指令)为00时，则表明取消刀具偏置值。一般情况下，常用4

41、位数指令指定刀具偏置。,3.3.2 车刀刀尖半径补偿数控车床是以刀尖对刀的，加工时所选用车刀的刀尖不可能绝对尖，总有一个小圆弧，如图3-29所示。对刀时，刀尖位置是一个假想刀尖A，编程时，按照A点的轨迹进行程序编制，即工件轮廓与假想刀尖A重合。车削时，实际起作用的切削刀刃是圆弧与工件轮廓表面的切点。,图3-29 假想刀尖,当车锥面时，由于刀尖圆弧R的存在，实际车出的工件形状就会和零件图样上的尺寸不重合，如图3-30所示。图中的虚线即为实际车出的工件形状，这样就会产生圆锥表面误差。如果工件要求不高，此量可以忽略不计，但是如果工件要求很高，就应考虑刀尖圆弧半径对工件表面形状的影响。,图3-30 车

42、锥面产生的误差,当编制零件加工程序时，如果按照刀具中心轨迹编制程序，应先计算出刀心的轨迹，即和轮廓线相距一个刀具半径的等距线，然后再对刀心轨迹进行编程。尽管用刀心轨迹编程比较直观，但是计算量会非常大，给编程带来不便。实际编程时，一般不需要计算刀具中心轨迹，只需按照零件轮廓编程，然后使用刀具半径补偿指令，数控系统就能自动地计算出刀具中心轨迹，从而准确地加工出所需要的工件轮廓。,刀具半径补偿指令用G41和G42来实现，它们都是模态指令，用G40来注销。顺着刀具运动方向看，刀具在被加工工件的左边，则用G41指令，因此，G41也称为左补偿；顺着刀具运动方向看，刀具在被加工工件的右边，则用G42指令，因

43、此，G42也称为右补偿。格式：G41/G42/G40 G01/G00 X(U)_Z(W)_；其中，X(U)、Z(W)为建立或者取消刀具补偿程序段中刀具移动的终点坐标。G41、G42、G40指令只能与G00、G01结合编程，通过直线运动建立或者取消刀补，它们不允许与G02、G03等指令结合编程，否则将会报警。,通常在有参考点的机床上，像把转塔中心这样的基准位置可以放置在起始位置上，把从基准位置到假想刀尖的距离设定为刀具的偏置值。分别将测量出来的X轴刀具偏置和Z轴刀具偏置存入T指令的后两位地址中。另外，假想刀尖的方位也应同这两个偏置值一起提前设定。假想刀尖的方位是由切削时刀具的方向所决定的，FAN

44、UC 0i用09来确定假想刀尖的方位，如图3-31所示。,图3-31 假想刀尖方位,一般来说，如果既要考虑车刀位置补偿，又要考虑圆弧半径补偿，则可在刀具代码T中的补偿号对应的存储单元中存放一组数据：X轴、Z轴的位置补偿值，圆弧半径补偿值和假想刀尖方位(09)。操作时，可以将每一把刀具的四个数据分别设定到刀具补偿号对应的存储单元中，即可实现自动补偿。,编程举例,例1、零件外圆85mm不加工，要求编制精加工程序。三把刀具分别用于车外圆、切槽和车螺纹。对刀时以T01为准进行，螺纹车刀的刀尖相对T01刀尖在Z向偏置10mm。,1.零件工艺分析该轴类零件表面由圆柱、圆锥、圆弧及螺纹表面组成。各段尺寸的精

45、度要求不高，尺寸完整，轮廓描述清楚。零件材料为铝合金，无热处理要求。2.确定装夹方案确定装夹方案采用车床通用夹具三爪卡盘装夹定位。工件原点选在右端面3.确定加工顺序及进给路线加工顺序按由粗到精确定先粗车各外圆柱面、圆锥面、圆弧面、再精车各段外圆、圆锥及弧面、并切槽、车螺纹。,4.选择刀具及切削用量(1)精车选用硬质合金90外圆车刀,也要保证车圆弧面时不与工件发生干涉，安装于1号刀位。(2)切槽用宽度为3mm的切断刀,安装于2号刀位。(3)车螺纹选用硬质合金60,外螺纹车刀取刀尖角为5930,安装于4号刀位,S1=630r/min,f1=150mm/minS2=315r/min,f2=100mm

46、/minS3=200r/min,f3=1.50mm/r,N001 G50 X200.0 Z350.0;N002 T0101 S630 M03;N003 G00 X41.8 Z292.0 M08;N004 G01 X47.8 Z289.0 F150;N005 W-59;N006 X50.0;N007 X62.0 W-60.0;N008 Z155.0;N009 X78.0;N010 X80.0 W-1.0;N011 W-19.0;N012 G02 W-60.0 R70.0;N013 G01 Z65.0;N014 X90.0;N015 G00 X200.0 Z350.0 M05 T0100 M09;

47、,大径为48mm(实际47.8mm)，中径为47.026mm，小径为46.376mm,N016 M06 T0202;N017 S315 M03;N018 G00 X51.0 Z230.0 M08;N019 G01 X45.0 F100;N020 G04 U5.0;N021 G00 X51.0;N022 X200.0 X350.0 T0100 M09;N023 T0303 M06;N024 S200 M03;N025 G00 X62.0 Z296.0 M08;N026 G92 X47.2 Z228.5 F1.5;N027 X46.7;N028 X46.5;N029 X46.38;N030 G00

48、 X200.0 Z350.0 T0300 M09;N031 M05;N032 M02;,大径为48mm，中径为47.026mm，小径为46.376mm,例 加工如图零件，要求精车所有外形，不留加工余量。解：1.分析零件图纸、确定加工工艺过程1)选择刀具并画出刀具布置图根据要求选用三把刀：1号刀车外圆，2号刀切槽，刀刃宽4mm，3号刀车螺纹。换刀点、起刀点在（200、300）。,车削加工编程实例,教案,2)工艺路线首先车削外形，再切槽，最后车螺纹。3)确定切削用量车外圆：主轴转速为S600r/min，进给速度为F150/min；切槽：主轴转速为S300r/min，进给速度为F100/min；车螺

49、纹：主轴转速为S200r/min，进给速度为F1.0/r。2.数值计算螺纹外径=12-0.8661411.8；螺纹牙深=0.64951=0.6495；螺纹内径螺纹外径-2螺纹牙深11.8-20.6495=10.5。,教案,3.编写程序O0010N0010 G50 X200.0 Z300.0；（建立工件坐标系）N0020 G00 X0 Z1.0 S600 T0101 M03 M08；（快进到接近点）N0030 G01 Z0.0 F150；（工进到）N0040 X10.0；（车端面）N0050 X11.8 Z-1.0；（倒角）N0060 Z-14.0；（车螺纹外表面）N0070 X16.0 Z-1

50、8.0；（车锥面）N0080 X10.0 Z-38.0；（车倒锥面）N0090 G03 X18.0 Z-42.0 I4.0 K0.0；（顺圆加工）N0100 G02 X24.0 Z-45.0 I0.0 K-3.0；（逆圆加工）N0110 G01 Z-52.0；（车大外径）N0120 G00 X200.0 Z300.0 T0100 M05 M09；（快回到换刀点）,教案,N0130 X16.0 Z-14.0 S300 T0202 M03 M08；N0140 G01 X9.0 F100；（切槽）N0150 G04 X5.0；（延时5s）N0160 G00 X200.0；（径向退刀）N0170 Z3