3章 数控车削加工程序编写.ppt

1、,第3章 数控车削编程,.1 坐标系的设定与选择 3.2 基本编程指令 3.3 复杂的编程指令 3.4 编程指令的应用,. 坐标系的设定与选择,一 单位的设定与选择 ）尺寸单位选择 英制输入制（G20）: 尺寸单位设定为英制 公制输入制（ G21 ）：尺寸单位设定为米制 G21为默认值 ）进给速度单位设定 每转进给指令（G95）：设定进给速度为主轴每转动一转时刀具的进给量当程序中遇到指令时，所指定的速度单位为mm/r. 每分钟进给指令（G94）：遇到指令时，所指定的速度单位为mm/min系统开机状态为G94 注意：当工作在、方式下时，编程的一直有效，直到被新的值所取代。而工作在方式下，快速定位

2、的速度是各轴的最高速度，与值无关。,二工件坐标系的设定,编程时要首先设定如图3-1所示的工件坐标系，其上的工件原点又称为程序原点。 工件原点要尽量选择在工件图样的设计基准上，同时要便于编程计算。,图3-1,. 工件坐标系设定G92 格式：G92 X_Z_ 说明：X、Z：设定的工件坐标系原点到刀具起点的有向距离。G92指令通过设定刀具起点（对刀点）与坐标系原点的相对位置建立工件坐标系。工件坐标系一 旦建立，绝对值编程时的指令值就是在此坐标系 中的坐标值。 例如图,G92指令,G92后程序起点（X,Z)的取值原则： ： 1、方便数学计算和简化编程； 2、容易找正对刀； 3、便于加工检查； 4、引起

3、的加工误差小； 5、不要与机床、工件发生碰撞；6、方便拆卸工件； 7、空行程不要太长；,二、 工件坐标系选择G54G59,使用该组指令前，必须先回参考点,示例,53,G92与G54G59指令建立工件坐标系的不同之处 G92指令需后续坐标值指定刀具起点在当前工件坐标系中的 坐标值，因此须用单独一个程序段指定，该程序段中尽管有位 置指令值，但并不产生运动，在使用G92指令前，必须保证刀 具回到加工起始点即对刀点。 使用G54G59建立工件坐标系时，该指令可单独指定也可 与其他指令同段指定。使用该指令前，先用MDI方式输入该坐 标系坐标原点在机床坐标系中的坐标值，使用G54指令在开机 前，必须回过一

4、次参考点，加工前刀具处于工件外随意位置。三、 直接机床坐标系编程G53 格式：G53 说明： G53是机床坐标系编程，在含有G53的程序段 中，绝对值编程时的指令值是在机床坐标系中的 坐标值。 如数控铣加工时，MDI运行G53X_Z_至某一 空间位置，（X_Z_）为机床坐标。 G53指令为非模态指令。,绝对值编程与增量值编程,四、 绝对值编程G90 与相对值编程G91 绝对编程是指程序段中的坐标点值均是相对于坐标原点来计量 的，常用G90来指定。增量(相对)编程是指程序段中的坐标点值 均是相对于起点来计量的，常用G91来指定。 格式：G90 G91 G90：绝对值编程，每个编程坐标轴上的编程值

5、是相对于程序 原点的。 G91：相对值编程，每个编程坐标轴上的编程值是相对于前一 位置而言的，该值等于沿轴移动的距离。 G90、G91 为模态功能，可相互注销，G90 为缺省值。选择合适 的编程方式可使编程简化。当图纸尺寸由一个固定基准给定时， 采用G90编程较为方便；而当图纸尺寸是以轮廓顶点之间的间距 给出时，采用G91编程较为方便。 G90、G91可用于同一程序段中，但要注意其顺序所造成的差异。,五、直径方式与半径方式编写程序 ：直径编程，缺省方式，本课程中的例题，除非说明，均为直径方式编程。 说明：在程序中的后的数值坐标，是取直径大小，即在工件坐标系上的坐标数值乘以后，放到参数后面。 ：

6、半径编程 说明：在程序中的后的数值坐标，是取半径大小，即在工件坐标系上的坐标数值直接放到参数后面。 但要注意在直径方式编程时注意以下几点： 注意：）直径方式编程与坐标无关 ）圆弧插补中的，指令用半径值。 ）坐标系设定时要用直径值 ）轴的位置显示是直径值。 见书,直径与半径方式编程,3.2 基本编程指令,一、 快速定位指令G00 格式：G00 X_Z_ 其中，（X，Z）为快速定位终点， G90时为终点在工件坐标系中的坐标； G91时为终点相对于起点的位移量。 G00为模态功能，可由G01、G02、G03功能注销。 注意： 1) 在执行G00指令时，由于各轴以各自速度移动，不能保 证各轴同时到达终

7、点，因而联动直线轴的合成轨迹不一定 是直线。操作者必须格外小心，以免刀具与工件发生碰撞。 常见的做法是，将x 轴移动到安全高度，再放心地执行G00 举例说明，见例 ）的快速移动速度不能由指令指定，而是在机床参数“快速移动速度”中，对和轴分别设定 ）一般用于走刀前的快速定位和加工完成后的快速退刀,二、 线性进给指令G01 格式：G01 X _Z_F_ 其中，X、Z为终点坐标， G90时为终点在工件坐标系中的坐标； G91时为终点相对于起点的位移量。 G01和F都是模态代码，G01可由G00、G02、G03功能注销。 作用： G01指令刀具以联动的方式，按F规定的合成进给速度，从当前位置按线性路线

8、(联动直线轴的合成轨迹为直线)移动到 程序段指令的终点。,G00,G01应用说明： (1) G00时X、Z两轴同时以各轴的快进速度从当前点开 始向目标点移动。一般各轴不能同时到达终点，其行走路线可 能为折线。 (2) G00时轴移动速度不能由F代码来指定，只受快速修调 倍率的影响。一般地，G00代码段只能用于工件外部的空程行 走，不能用于切削行程中。 (3) G01时，刀具以F指令的进给速度由A向B进行切削运动, 并且控制装置还需要进行插补运算，合理地分配各轴的移动速 度，以保证其合成运动方向与直线重合。G01时的实际进给速 度等于F指令速度与进给速度修调倍率的乘积。 示例见书上的,倒角 倒角

9、控制机能可以在两相邻轨迹程序段之间插入 直线倒角或园弧倒角，但它只能在自动方式下起 作用。 在指定直线插补(G01)的程序段尾，C和R都是半径值。 输入C_，便插入直线倒角程序段； 输入R-_，便插入圆弧倒角程序段。 格式：G01 X _Z_ C(R)_； 输入参数表示倒角距离；输入参数表示倒圆半径 (x,z)点为两相邻直线交点的坐标，不是、点的坐标,注意： (1) 第二直线段必须由点B而不是由点C开始，在增量坐标编程方式下，需指定从 点B开始移动的距离； (2) 在螺纹切削程序段中不得出现倒角控制指令； (3) X，Z轴指定的移动量比指定的R或C小时，系统将报警。,例 程序如下： %0008

10、 N10 G00 U-70 W-10 N20 G01 U26 C3 F100 N30 W-22 R3 N40 U39 W-14 C3 N50 W-34 N60 G00 U5 W80 N70 M30,五、 圆弧进给指令G02，G03 格式：G90 (G91) G02 X. Z. R. ( I. K.) F. G90 (G91) G03 X. Z. R. ( I. K. ) F. 如图2-20所示弧AB，编程计算方法如下： 绝对: G90 G02 X xb Z zb R r1 F f; R编程 或G90 G02 X xb Z zb I(x1xa)/2 K(z1za) F f ; 增量: G91 G

11、02 X(xbxa) Z(zbza) R r1 F f ; 或G91G02 X(xbxa) Z(zbza)I(x1xa)/2 K(z1za)F f; 说明：G02： 顺时针圆弧插补(如图6-9所示)； G03： 逆时针圆弧插补(如图9所示)； X, Z：圆弧终点，在G90时为圆弧终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为圆弧终点相对于圆弧起点的位移量； I, K：圆心相对于圆弧起点的偏移值(等于圆心的坐标减去圆弧起点的坐标，在G90/G91时都是以增量方式指定； R：圆弧半径，当圆弧圆心角小于180时，R为正值，否则R为负值；F：被编程的两个轴的合成进给速度；,a)上手刀 b)下手刀方向判定,圆弧

12、的顺/逆方向的判定方法： 2个右手定则： 先用笛卡尔右手定则（大拇指、食指、中指分别指向X、Y、 Z轴正方向）建立机床坐标系，判断不在圆弧平面的第三轴的 正方向。 再用右手安培定则判断圆弧的顺/逆方向：伸出右手，大拇 指指向不在圆弧平面第三轴的负方向，四个手指做环绕，若 与四指环绕方向一致的为顺圆插补G02，反之为逆圆插补G03。对于上手刀架：用于顺时针圆弧插补加工；用于逆时针圆弧插补加工 对于下手刀架：G02用于逆时针圆弧插补加工；用于顺时针圆弧插补加工 圆弧插补注意事项： 1、当圆弧圆心角小于180时，R为正值， 2、当圆弧圆心角大于180时,R为负值，3、整圆编程时不可以使用R，只能用I

13、、J、K；4、F为编程的两个轴的合成进给速度。,例 根据下面的零件图，编写精加工程序（注意上手刀）,六、 自动返回参考点G28 格式：G28 X_Z_ 说明：X、Z：回参考点时经过的中间点（非参考点），在G90 时为中间点在工件坐标系中的坐标；在G91时为中间点相对 于起点的位移量。G28指令首先使所有的编程轴都快速定位到中间点，然后再从中间点返回到参考点。 一般，G28指令用于刀具自动更换或者消除机械误差，在执行该指令之前应取消刀具半径补偿和刀具长度补偿。 在G28的程序段中不仅产生坐标轴移动指令，而且记忆了中 间点坐标值，以供G29使用。七、自动从参考点返回G29 格式：G29 X _Z_

14、 说明：X、Z：返回的定位终点，在G90时为定位终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为定位终点相 对于G28中间点的位移量。G29可使所有编程轴以快速进给经过由G28指令定义的中间点，然后再到达指定点。通常该指 令紧跟在G28指令之后。G29指令仅在其被规定的程序段中有效，是非模态指令。,G04主要用于钻、忽盲孔、切槽等,4主轴速度控制指令(G96、G97、G50) 恒线速控制 编程格式 G96 S S后面的数字表示的是恒定的线速度：m/min。 例：G96 S150 表示切削点线速度控制在150 m/min。 对图中所示的零件，为保持A、B、C各点的线速度在150 m/min，则各点在加工时

15、的主轴转速分别为： A：n=1000150(40)=1193 r/min B：n=1000150(60)=795r/min C：n=1000150(70)=682 r/min 在数控车削加工中，当需要保证车削后工件的表面粗糙度一致时，可以用G96指令设置恒线速控制。,恒线速取消 编程格式 G97 S 其中S后面的数字表示主轴转速，单位为rmin ，即主轴按S指令的速度运转。 例：G97 S3000 表示恒线速控制取消后主轴转速3000 r/min 。 最高转速限制 编程格式 G50 S S后面的数字表示的是最高转速：r/min。 例：G50 S3000 表示最高转速限制为3000r/min。防

16、止主轴转速过高而发生危险，有时在设置恒线速控制前，必须用G50指令限定允许的主轴最高转速 。,恒线速控制指令的应用 图所示的工件，用T01刀具车削端面及外圆时设置恒线速控制200mmin，并限定主轴最高转速为2500rmin；用T02刀具钻中心孔及用T04刀具钻10孔时取消恒线速控制，并设置主轴转速为1200rmin 。,八 螺纹切削指令G32(单行程螺纹切削）,功能：执行单行程螺纹切削，车刀的切入、切出、返回均需编入程序。 (2) 指令格式:G32 X(U)_ Z(W)_ R_E_P_F_ ； 其中X(U)、Z(W)为螺纹终点坐标，F为螺纹的导程,R是Z向尾退量，E是X向尾退量，主轴基准脉冲

17、与螺纹切削起始点的角度，R一般取2倍螺距，E取牙型高度。 X省略时为圆柱螺纹切削；X、Z均不省略时为锥螺纹切削；,圆柱螺纹切削,圆锥螺纹切削,(3) 使用螺纹切削指令应注意事项： 1)主轴应指令恒转速（G97指令），为保证切削正确的螺距，不能使用G96恒线速控制指令； 2) 在编写螺纹加工程序时，始点坐标和终点坐标应考虑进刀段1和退刀段段2； 由于伺服电动机由静止到匀速运动有一个加速过程，反之，则为降速过程 1=np/400 2=1=np/1800 n为主轴转速 p 螺纹的导程 3)普通螺纹的公差与配合标准在GB/T197-1981中，对外螺纹顶径的基本偏差规定了e、f、g和h四种，其中h的基

18、本偏差es = 0， e、f、g的基本偏差均为负值(es 0)，加之螺纹车刀刀尖半径对内螺纹小径尺寸的影响， 故车削螺纹之前车削顶径外圆的尺寸要小于螺纹的公称尺寸，以保证内外螺纹结合的互换性。,4）螺纹加工时最简单的方法是进刀方向指向卡盘，若使用左手刀加工右旋螺纹，进刀方向也可远离卡盘，反之也然。 5）由于螺纹车刀是成型刀具，所以刀刃与工件接触线较长，切削力也较大。为避免切削力过大造成刀具损坏或在切削中引起震颤，通常在切削螺纹时需要多次进刀才能完成。 每次进给的背吃刀量根据螺纹深度按递减规律分配 数控系统根据螺距的大小自动选择直进法或斜进法,a) 斜进法 b) 直进法, 普通螺纹一般标准,切削

19、常用螺纹的进给次数与背吃刀量关系(mm),(4) 使用G32指令加工实例 加工下图所示的圆柱螺纹 导程F=1.5mm,牙深0.977mm,选取主轴转速N=650r/mim,经计算得1=2 mm，2=1 mm,参照表2-12可分4次进给，对应的背吃刀量(直径值)依次为：0.8、0.6、0.4、0.16 mm。,G32车削圆柱螺纹实例, N20 G00 Z2.0 ； 沿Z轴快进到螺纹切削始点； N21 X29.2 ； 沿X轴快进到螺纹切削始点； N22 G32 Z-51.0 F1.5 ； 螺纹车削第一次进给； N23 G00 X40.0 ； 沿X轴快速退刀； N24 Z2.0 ； 沿X轴快速退刀；

20、 N25 X28.6 ； 沿X轴快进到第二次螺纹切削始点； N26 G32 Z-51.0 ； 螺纹车削第二次进给； N27 G00 X40.0 ； N28 Z2.0 ； N29 X28.2 ； N30 G32 Z-51.0 ； 螺纹车削第三次进给； N31 G00 X40.0 ； N32 Z2.0 ； N33 X28.04 ； N34 G32 Z-51.0 ； 螺纹车削第四次进给； N35G00 X40.0 ； ,九、 刀具的几何补偿和磨损补偿 （T指令实现）,如图所示，刀具几何补偿是补偿刀具形状和刀具安装位置与编程时理想刀具或基准刀具的偏移的刀具磨损补偿则是 用于补偿当刀具使用磨损后刀具头部

21、与原始尺寸的误差的。这 些补偿数据通常是通过对刀后采集到的，而且必须将这些数据 准确地储存到刀具数据库中，然后通过程序中的刀补代码来提 取并执行，用T代码来补偿； 。,数控系统对刀具的补偿或取消刀补都是通过拖板的移动来 实现的。对带自动换刀的车床而言，执行T指令时，将先让刀架 转位，按前2位数字指定的刀具号选择好刀具后，再按后2位数字对应的刀补地址中刀具位置补偿值的大小来调整刀架拖板位置，实施刀具几何位置补偿和磨损补偿。各把刀具的偏置数据（刀偏是通过对刀来设定的）保存在数控系统内存中。使用刀补格式：T0x0y 0x表示刀号，0y表示刀补数据单元。取消刀补的格式：T0x00,（对于不能自动换刀的

22、车床来说，在用T指令前应先用M00 指令暂停程序的执行。此时，便可进行手动转位换刀，然后 按循环启动，执行T指令，进行自动刀补移动，如图2-39所示。 刀补移动的效果便是令转位后新刀具的刀尖移动到与上一基 准刀具刀尖所在的位置上，新、老刀尖重合，它在工件坐标 系中的坐标就不产生改变，这就是刀位补偿的实质。,2 刀尖半径补偿虽然采用尖角车刀对加工及编程都很方便，但由于刀头越 尖就越容易磨损，并且当刀具太尖而进给速度又较大时，可明 显地感觉出一般的轮廓车削将产生车螺纹的效果，即使减小进 给速度，也会影响到加工表面的粗糙度。为此，精车时常将车 刀刀尖磨成圆弧过渡刃。采用这样的车刀车内、外圆和端面 时

23、，刀尖圆弧不影响加工尺寸和形状，但转角处的尖角肯定是 无法车出的，并且在切削锥面或圆弧面时，会造成过切或少 切，因此，有必要对此采用刀尖半径补偿来消除误差。,刀尖半径补偿的情形,如图所示，有刀尖存在时，对刀尖按轮廓线A编程加 工，即可以得到想要的轮廓A，不需要考虑刀补；而用圆弧头 车刀时，若还按假想刀尖编程加工而又不考虑刀补，则实际切 削得到的轮廓将是线B，只有考虑刀补(人工考虑刀补量进行编 程时，如果以刀尖圆弧中心为刀位点时按图示补偿后圆弧中心 轨迹线计算；如果以假想刀尖为刀位点时按轨迹线C计算)编程 加工后，方可保证切削得到要求的轮廓线A。当然也可以还是 按照轨迹A编程，再在程序中适当位置

24、加上刀补代码，让机床 自动进行刀补。刀补方式及其轨迹比较见表2-5。,刀具圆弧误差补差实例,利用机床自动进行刀尖半径补偿时，需要使用G40、G41、G42指令。当系统执行到含T代码的程序指令时，仅仅是从中取得了刀具补偿的寄存器地址号(其中包括刀具几何位置补偿和刀具半径大小)，此时并不会开始实施刀尖半径补偿。只有在程序中遇到G41、G42、G40指令时，才开始从刀库中提取数据并实施相应的刀径补偿。 G41刀尖半径左补偿。沿着进给方向看，刀尖位置应在 编程轨迹的左边。 G42刀尖半径右补偿。沿着进给方向看，刀尖位置应在 编程轨迹的右边，如图2-41所示。 G40取消刀尖半径补偿。刀尖运动轨迹与编程

25、轨迹一致。,刀补方式的确定,1刀位点与刀尖方位 刀位点即是刀具上用于作为编程相对基准的参照点。当执 行没有刀补的程序时，刀位点正好走在编程轨迹上；而有刀补 时，刀位点将可能行走在偏离于编程轨迹的位置上。按照试切 对刀的情况看，对刀所获得的坐标数据就是刀尖的坐标，采用 对刀仪，也基本上是按刀尖对刀的。刀尖圆弧补偿的补偿值由T指令中指定的刀尖圆弧补偿寄存器中的值来决定。即刀尖圆弧补偿和偏置补偿号对应。 并且刀尖圆弧半径补偿单元还要定义刀尖圆弧补偿及刀尖的方向号。其关系见图,虽然说只要采用刀径补偿，就可加工出准确的轨迹尺寸形 状，但若使用了不合适的刀具，如左偏刀换成右偏刀，那么采 用同样的刀补算法还

26、能保证加工准确吗？肯定不行。为此，就 引出了刀尖方位的概念。图2-42(b)所示为按假想刀尖方位以数字代码对应的各种刀具装夹放置的情况；如果以刀尖圆弧中心作为刀位点进行编程，则应选用0或9作为刀尖方位号，其他号都是以假想刀尖编程时采用的。只有在刀具数据库内按刀具实际放置情况设置相应的刀尖方位代码，才能保证对它进行正确的刀补；否则，将会出现不合要求的过切和少切现象。2刀具补偿的引入(初次加载) 由没有设定刀径补偿的运动轨迹到首次执行含G41、G42的 程序段，即是刀尖半径补偿的引入过程。见图2-43，编程时书 写格式为： . G40； 先取消以前可能加载的刀径补偿(如果以前 未用过G41或G42

27、，则可以不写这一行) G41(G42) G01(G00) .Dxx； 在要引入刀补的含坐标移动的程 序行前加上G41或G42 ,3刀径补偿的取消(卸载) 执行过刀径补偿G41或G42的指令后，刀补将持续对每一编 程轨迹有效；若要取消刀补，则需要在某一编程轨迹的程序行 前加上G40指令，或单独将G40作一程序行书写。 注意： 刀径补偿的引入和卸载只能用G00或G01指令 不应在G02、G03圆弧轨迹程序行上实施建立或取消刀补。,如图2-44所示轮廓精车，考虑刀径补偿。其程序编写如下： O0017 T0101 ； 刀补数据库启动 G92 X100.0 Z10.0； S600 M03; G90 G0

28、0 X50.0 Z5.0； G42 G01 X30.0 Z0.0D01； 刀补引入 G01 Z30.0； 刀补实施中 X50.0 Z45.0； G02 X65.0 Z55.0 R12.0；G01 X80.0； 刀补实施中G40 G00 X100.0 取消刀补 Z10.0； 返回 T0100； 关闭刀具数据库 M05 M02;, 刀具参数的设置输入 从控制软件菜单表中按F2、F3、F4等选任一种工作方式， 都会出现“刀具参数”菜单项，按F2键切入到“刀具参数”下层菜 单，即可看到其中有“刀具偏置”“几何补偿”和“磨损补偿”等功 能设定项。如再按F2键选择“刀具偏置”，则屏幕显示如图 所示。,十

29、S、 F、T功能,主轴功能指令(S) 主轴功能指令是设定主轴转速或速度的指令，用字母S和其后面的数字表示。 例如：使用机夹硬质合金刀片的车刀粗车45钢(毛坯为棒料)，被加工工件的直径为50mm，单边背吃刀量为3 mm，按表2-7推荐的切削速度参考值，选取vc=120mmin 计算出主轴转速约为764(rmin)，取整数760(rmim)。编程时用主轴功能指令设定主轴转速：S760。,进给功能指令(F) 进给功能指令是设定进给速度的指令，用字母F和其后面的数字表示。在数控车削中有两种指令进给速度的模式，如图a所示为每转进给模式，即用mmr作为进给速度的单位，其设置方法为： G99 ； 每转进给模

30、式； G01 X50 Z47.5 F0.2 ； 进给速度为0.3mmr； 如图b所示为每分钟进给模式，即用mmmin作为进给速度的单位，其设置方法为： G98 ； 每分钟进给模式； G01 X50 Z47.5 F50 ； 进给速度为50mmmin； G98 和G99均为模态代码，机床开机时，CNC系统缺省状态为每转进给模式(G99) 。 在数控车削加工中一般采用每转进给模式，只有在用动力刀具铣削时才采用每分钟进给模式。,3刀具功能指令(T),T指令用于指定刀具号和刀具补偿号。其指令格式有两种： T T 刀补存储器号 刀补存储器号刀具号 刀具号 编程时通常以同一编号指令刀号和刀补号，显得直观不易

31、出错。,十一 子程序,1子程序的组成格式 子程序号 N_ - - - - - - ； 子程序的加工内容； N_ - - - - - - ； N_ M99 ； 子程序结束指令。 说明： (1) 子程序必须在主程序结束指令后建立； (2) 子程序的作用如同一个固定循环，供主程序调用。 2子程序的调用 调用子程序的格式为： M98 P_L_ ； 其中M98是调用子程序的指令，地址P后面的第一位数字表 示调用子程号；L后表示调用次数 。 M98 用来调用子程序 M99 表示子程序结束,3.3 车削循环程序编写与调试,单一固定循环可以将一系列连续加工动作，如“切入-切削-退刀-返回”，用一个循环指令完成

32、，可以免去许多复杂的计算过程，使程序得到简化。 1单一固定循环指令 利用G80、G81、 G82指令可以分别进行外圆(内孔)切削循环和端面切削循环 (1) 外圆(内孔)切削循环G80 格式：G80 X. Z. I. F. 说明： ，在绝对编程时为切削终点在坐标系下的坐标；在增量编程时，为切削终点相对于起点的有向距离。,I后的值总是外圆锥面切削起点(并非循环起点)与外圆锥面切削终点的半径差。当I值为零省略时，即为圆柱面车削循环 F指进给速度,如图所示，刀具从循环起点A开始，按着箭头所指的路 线行走，先走X轴快进(G00速度，用R表示)，到外圆锥面切削 起点C后，再工进切削(F指令速度，用F表示)

33、，到外圆锥面的切 削终点B；然后，轴向退刀；最后，又回到循环起点A。当用绝 对编程方式时，X、Z后的值为外圆锥面切削终点的绝对坐标 值；当用增量编程方式时，X、Z后的值为外圆锥面切削终点相 对于循环起点的坐标增量。而无论用何种编程方式，I后的值总 是外圆锥面切削起点(并非循环起点)与外圆锥面切削终点的半 径差。当I值为零省略时，即为圆柱面车削循环。X、Z、I后的 值都可正可负。也就是说，本固定循环指令既可用于轴的车 削，也可用于内孔的车削，如图2-23所示。,不同I值时的情形,示例程序见教材例,外圆锥,内圆锥,G80应用示例,G80应用示例,G80应用示例,圆锥切削循环示例,2G81端面车削循

34、环 格式：G81 X. Z. K. F. 如图所示，刀具从循环起点开始，按箭头所指的路线行走(先走Z轴)，最后又回到循环起点。当用绝对编程方式时，X、Z后的值为锥端面切削终点的绝对坐标值；当用增量编程方式时，X、Z后的值为锥端面切削终点相对于循环起点的坐标增量。无论用何种编程方式，K后的值总为锥面切削终点与锥面切削起点(并非循环起点)的Z坐标之差。当K值为零省略时，即为端平面车削循环。X、Z、K后的值都可正可负。也就是说，本固定循环指令既可用于外部轴端面的车削，也可用于孔内端面的车削,端平面切削循环,圆锥端面切削循环,格式：G82 X_ Z_I_ R_E_C_P_ F_ 如图2-36所示，刀具

35、从循环起点开始，沿着箭头所指的路 线行走，最后又回到循环起点。R、E为Z、X方向的尾退量，C为螺纹头数，单头螺纹时为0或1. P在切削单头螺纹时一般取0，多头螺纹时，为相邻螺纹头起始点之间的螺纹转角。, 螺纹车削的简单固定循环G82,和前面介绍的G80、G81等简单循环一样，螺纹车削循环也包括四段 行走路线，其中只有一段是主要用于车螺纹的工进路线段，其余都是快速空程路线。采用简单固定循环编程虽然可简化程序，但要车出一个完整的螺纹还需要人工连续安排几个这样的循环。 例,O0014 G92 X70.0 Z25.0 ; S100 M03 ; G90 G00 X40.0 Z2.0 ; G91 G82

36、X-10.7 Z-48.0 F1.0 ; G82 X-11.1 Z 48.0 ; G82 X-11.3 Z- 48.0 ; G90 G00 X70.0 Z25.0 ; M05 M02 ;,O0015G92 X80.0 Z30.0 S160 M03 ;G90 G00 X50.0 Z2.0 ;G91 G82 X-7.8 Z- 43.0 I-14.5 F1.5 ;G82 X-8.4 Z- 43.0 I- 14.5 ;G82 X-8.8 Z 43.0 I- 14.5 ;G82 X-8.96 Z 43.0 I- 14.5 ;G90 G00 X80.0 Z30.0 ;M05 M02 ;,4、端面深孔钻加工

37、循环指令G74,格式：G74 Z(W)_R(e）_Q(k)_F_ 说明：Z参数指定孔底终点位置坐标 R参数指定每进一次刀的退刀量 Q参数指定每次进刀的深度 F参数指定进给速度,5、外径切槽循环G75,格式：G75 X(U)_R(e）_Q(k)_F_ 说明：X参数指定槽底终点位置坐标 R参数指定每进一次刀的退刀量 Q参数指定每次进刀的深度 F参数指定进给速度,3.3 复杂指令编程,粗车复合循环指令主要解决从毛坯到精加工轮廓之间的刀具走刀路线的自动生成。大大简化了生成粗加工轨迹的程序编写。所以在进行程序编写时，一般由编写出的精加工程序来描述要被切除部分的轮廓，方便根据指令算法算出粗加工轨迹，粗加工

38、循环指令包括了较为复杂的算法。主要的复合指令有： G71内外径粗车复合循环 G72端面粗车复合循环 G73闭环粗车复合循环 G76螺纹加工复合循环,1G71-外圆粗车复合循环 如图所示，工件成品形状为A1B，若留给精加工 的余量为(u/2和( w），每次切削深度为d，则程序格式为： G71 U( d) R(e) P(ns) Q(nf) X( u) Z( w) F(f) S(s) T(t) 其中：e为退刀量； ns和nf分别为按AA1B的走刀路线编写的精加工程 序中的第一个程序行的顺序号N(ns)和最后一个程序行的顺 序号N(nf)；F、S、T为粗切时的进给速度、主轴转速和刀补设定。 此时，这些

39、值将不再按精加工的设定。,示例,如图2-30所示，工件成品形状为A1B。若留给精加工的 余量为(u/2和(w，每次切削用量为(d，则程序格式为： G72 W(d) R(e) P(ns) Q(nf) X(u) Z(w) F(f) S(s) T(t) 其中：e为退刀量； ns和nf分别为按AA1B的走刀路线编写的精加工程序中 的第一个程序行的顺序号N(ns)和最后一个程序行的顺序号 N(nf)；F、S、T为粗切时的进给速度、主轴转速和刀补设定。若 设定后，这些值将不再按精加工的设定值进行。,2G72端面粗车复合循环,示例,G73闭环粗车复合循环,如图2-31所示，工件成品形状为A1B。该切削方式是

40、每次粗切的轨迹形状都和成品形状类似，只是在位置上由外向内环状地向最终形状靠近。其程序格式为： G73 U(i) W(k) R(m) P(ns) Q(nf) X(u) Z(w) F(f) S(s) T(t) 其中：m为粗切的次数； i、k分别为起始时X轴和Z轴方向上的缓冲距离； u、w分别为X轴(直径值)和Z轴方向上的精加工余量； ns和nf分别为按AA1B的走刀路线编写的精加工程序中的第一个程序行的顺序号N(ns)和最后一个程序行的顺序号N(nf)； F、S、T为粗切时的进给速度、主轴转速和刀补设定。此时，这些值将不再按精加工的设定。,图2-31 环状车削复合循环,编程示例,示例分析,闭环粗车

41、复合循环方式(AA1BA) O0011 G92 X0 Z0 ; G90 G00 X40.0 Z5.0 ; G73 U12 W5 R10 P100 Q200 X0.2 Z0.2F50 M03 ; N100 G00 X18.0 Z0.0 ; G01 X18.0 Z15.0 F30 ; X22.0 Z25.0 ; X22.0 Z31.0 ; G02 X32.0 Z36.0 R5.0 ; G01 X32.0 Z40.0 ; N200 G01 X36.0 Z50.0 ; G00 X40.0 Z5.0 ; M05 M02 ;,粗车外圆复合循环方式(AA1BA) O0009 G92 X0 Z0; G90 G

42、00 X40.0 Z5.0 M03 ; G71 U1 R2 P100 Q200 X0.2 Z0.2 F50 ; N100 G00 X18.0 Z5.0 ; G01 X18.0 Z15.0 F30 ; X22.0 Z25.0 ; X22.0 Z31.0 ; G02 X32.0 Z36.0 R5.0 ; G01 X32.0 Z40.0 ; N200 G01 X36.0 Z50.0 ; G00 X40.0 Z5.0 ; M05 M02 ;,粗车端面复合循环方式(AA2B1A) O0010 G92 X0 Z0 ; G90 G00 X40.0 Z5.0 ; G72 W3 R2 P100 Q200 X0.

43、2 Z0.2 F50 M03 ; N100 G00 X40.0 Z60.0 ; G01 X32.0 Z40.0 F30 ; X32.0 Z36.0 ; G03 X22.0 Z31.0 R5.0 ; G01 X22.0 Z25.0 ; G01 X18.0 Z15.0 ; N200 G01 X18.0 Z1.0 ; G00 X40.0 Z5.0 ; M05 M02 ;,4、螺纹加工复合循环,编程实例,一、编程步骤 1 产品样图分析 ）尺寸是否完整 ）零件的精度，粗糙度有何要求 ）零件材质，硬度如何 工艺处理 ）加工方式 ）毛坯尺寸及材料确定 ）装夹定位 ）加工路径及起刀点，换刀点的确定 ）刀具数量

44、，材料，几何参数的确定 ）切削参数确定：切削速度，进给量，背吃刀量的确定, 数学处理 ）编程零点及工件坐标系的确定 ）各个节点数值计算 其他内容 ）按照规定的格式填写程序单 ）输入检查程序 ）修改调试程序 二 综合编程举例 零件如图 工艺条件：工件材质钢；毛坯直径mm,长mm的棒料刀具选用：号刀加工工件端面，号刀加工粗加工工件轮廓，号刀精加工工件轮廓，号刀加工螺纹 程序： 利用端面循环指令加工端面 利用外圆循环指令粗车外圆 粗车循环 精加工程序 螺纹加工循环,综合编程实例 零件图如图 ）使用刀具： 机夹车刀为号刀；外圆精车刀为号刀；度机夹螺纹车刀为号刀；硬质合金镗刀为号刀；mm的锥柄麻花钻为号

45、刀 ）工艺路线 先加工左端面棒料伸出卡盘毫米，找正后夹紧 把毫米麻花钻装在尾座，移动尾座到接近工件端面后锁紧，主轴旋转加工 利用号粗车刀，采用粗车循环指令加工轮廓 利用号刀镗内孔并倒角 卸下零件，利用铜皮包住外圆，端面紧密接触卡盘端面，准备加工右端面 手动车端面控制总的长度 利用号刀，采用进行零件右端部分轮廓粗加工 利用号刀车进行右端面的精车 利用号刀，采用进行螺纹加工,程序说明：左端加工 粗车左端面外圆轮廓 精车左端面外圆轮廓 粗镗内孔 精镗内孔 倒角 右端加工 粗车右端面外圆轮廓 精车右端面外圆轮廓 螺纹加工, 数控车削实训练习 数控车削初级工练习 零件图如图 目标与操作提示 考核目标：）

46、掌握对刀的概念及重要性 ）掌握端面，外圆锥度圆弧的编程和加工 ）熟练掌握精车刀对刀正确性的检查方法及调整 ）遵守操作规程 操作提示： 加工该零件时一般先加工零件外形轮廓，切断零件后调头加工零件总长；变成零点设置在零件右端面的轴心线上, 零件加工步骤： ）夹紧零件毛坯，伸出卡盘毫米 ）车端面 ）粗，精加工零件外形轮廓至尺寸要求 ）切断零件，总长留0.5毫米的余量 ）零件调头，夹外圆 ）加工零件总长至要求 ）回到换刀点 注意事项： ）确认车刀安装的刀位与程序中的刀号一致 ）仔细检查和确认是否符合自动加工模式 ）灵活应用倍率修调开关 ）为了保证对刀的正确性，对刀前应将工件外圆和端面采用受动方式车一刀

47、,评分标准参考表 工量刃具清单见表 程序说明： -N30 车端面 粗车外圆 精车外圆 结束 切断,程序说明：左端加工 粗车左端面外圆轮廓 精车左端面外圆轮廓 粗镗内孔 精镗内孔 倒角 右端加工 粗车右端面外圆轮廓 精车右端面外圆轮廓 螺纹加工, 中级工训练试题 零件图如图所示 考核目标及操作提示 考核目标：）熟练掌握车削三角形螺纹的方法 ）掌握车削螺纹时的进刀方法和切削余量的分配 ）能对三角形螺纹的质量进行分析 加工操作提示： ）一般先加工零件的外形轮廓，切断后调头加工零件总长，编程零点设在右端面的轴心上 加工步骤： 夹持零件毛坯，伸出卡盘长度毫米 车端面 粗精加工零件外部轮廓至尺寸要求 切槽x2到尺寸要求,