数控技术第5章

12．单行程螺纹切削指令G32
• 格式：直螺纹切削G32 Z(W)___F__ 圆锥螺纹切削 G32 X(U)__Z(W)___F__ 端面螺纹切削 G32 X(U)__F__ 说明：X、Z：为绝对编程时，有效螺纹终点在工件坐标系 中的坐标； U、W：为增量编程时，有效螺纹终点相对于螺纹切削起点 的位移量； F：螺纹导程，即主轴每转一圈，刀具相对于工件的进给 值； 螺纹车削加工为成型车削，且切削进给量较大，刀具强度 较差，一般要求分数次进给加工。
5.1.3 M、F、S、T指令
• （1）辅助功能字M M功能有非模态和模态两种形式。非模态功能只在该 代码的程序段中有效，模态功能在被同一组的另一个功能 注销前一直有效。（见下页表） （2）进给功能字F FANUC 0i系统数控车床默认为每转进给量，而数控铣床 默认为每分钟进给量。 （3）主轴转速功能字S （4）刀具功能字T 用于指定加工时所用刀具的编号。T代码其后的4位数字， 前两位表示刀具号和后两位表示刀具补偿号。如：T0102 01表示刀具号、02表示刀具补偿号。
13．螺纹切削循环指令G92
• 格式：G92 X(U)__Z(W)__F__ 说明：X、Z：为绝对编程时，有效螺纹终点在工件坐标系中的坐标； U、W：为增量编程时，有效螺纹终点相对于螺纹切削起点的位移量； F：螺纹导程，即主轴每转一圈，刀具相对于工件的进给值； 例：如图5-17 所示，用G92 指令编程，毛坯外形已加工完成。
4．直线插补G01指令
• 格式：G01 X(U)__Z(W)__F__； 说明：（1）X、Z：为绝对编程时终点在工件坐标系中的坐标；
（2）U、W：为增量编程时终点相对于起点的位移量； （3）F_：合成进给速度。
例：如图5-4所示，用直线插补指令编程。
图5-4 G01编程实例
• O1001 N1 G50 X100 Z10 （设立坐标系，定义对刀点的位置） N2 G00 X16 Z2 M03 S600（移到倒角延长线，Z 轴2mm 处） N3 G01 U10 W-5 F300 （倒3×45°角） N4 Z-48 （加工Φ 26 外圆） N5 U34 W-10 （切第一段锥） N6 U20 Z-73 （切第二段锥） N7 X90 （退刀） N8 G00 X100 Z10 （回对刀点） N9 M05 （主轴停） N10 M30 （主程序结束并复位）
的位置）
11．端面切削循环G94
（W）__F__ 说明：该指令执行如图5-13所示A→B→C→D→A 的轨迹动作。
图5-13 端平面切削循环
图5-15 G94切削循环编程实例
• 例：如图5-15 所示，用G94指令编程，点画线代表毛坯。 O1005 N1 G54 G90 G00 X60 Z45 M03（选定坐标系，主轴正转，到循环起点） N2 G94 X25 Z31.5 K-3.5 F100 （加工第一次循环，吃刀深2mm） N3 X25 Z29.5 K-3.5 （每次吃刀均为2mm，） N4 X25 Z27.5 K-3.5 （每次切削起点位，距工件外圆面 5mm，故K值为-3.5） N5 X25 Z25.5 K-3.5 （加工第四次循环，吃刀深2mm） N6 M05 （主轴停） N7 M30 （主程序结束并复位）
• 例：对图5-16所示的圆柱螺纹编程。螺纹导程为1.5mm，δ =1.5mm， δ ′ =1mm ，每次吃刀量(直径值)分别为0.8mm、0.6 mm 、0.4mm、 0.16mm、
•图5-16 螺纹编程实例
• O1009 N1 G50 X50 Z120 N2 M03 S300 N3 G00 X29.2 Z101.5 N4 G32 Z19 F1.5 N5 G00 X40 N6 Z101.5 N7 X28.6 N8 G32 Z19 F1.5
第5章 数控编程基础
5.1 数控编程概述 5.1.1 数控编程概念与内容
• 数控编程是指从零件图纸到获得数控加工程序的全部 工作过程。编程工作主要包括：分析零件图样和制定工艺 方案、数学处理、编写零件加工程序、程序检验（图51）。
工 艺 分 析 数 学 处 理 编 写 程 序 程 序 校 验
图5-1 程序编制的内容及步骤
• 数控加工程序的编制方法主要有两种：手工编制程序和自 动编制程序。 手工编程是指手工编写加工程序代码，包括走刀路径， 刀补、数学计算等，对编程人员编程水平要求较高，用于 几何形状不太复杂的零件。 自动编程是指应用机械CAD/CAM软件编程，内容包括 零件模型建立，加工方法、机床选用、路径选取等参数的 设置，加工代码的转换。用于复杂形状的零件。
例：如图5-7所示，用圆弧插补指令编程。
图5-7 G02/G03编程实例
• O1003 N1 G50X40 Z5 （设立坐标系，定义对刀点 N2 M03 S400 （主轴以400r/min旋转） N3 G00 X0 （到达工件中心） N4 G01 Z0 F60 （工进接触工件毛坯） N5 G03 U24 W-24 R15 （加工R15 圆弧段） N6 G02 X26 Z-31 R5 （加工R5 圆弧段） N7 G01 Z-40 （加工Φ 26 外圆） N8 X40 Z5 （回对刀点） N9 M30 （主轴停、主程序结束并复位）
1．工件坐标系设定G50
• 格式：G50 X_ Z_ 说明：
X、Z：刀具起点（也称为程序起点，对刀点）在要建立工件坐 标系中的坐标值。G50指令为非模态指令。执行该指令只建立工件坐 标系，刀具并不产生运动。执行该指令前，要通过对刀操作，使刀具 当前点恰好在对刀点位置，即工件坐标(α ，β )的位置。
图5-6 G02/G03参数说明
• I、K：圆心相对于圆弧起点的增加量（等于圆心的坐标减 去圆弧起点的坐标），无论是绝对值编程还是相对值编程， I，K都是以增量方式指定；X坐标无论是直径编程还是半 径编程，I都以半径值表示； R：圆弧半径（如图5-6所示）； 注意： ①R为圆弧半径，当圆弧的圆心角小于等于180°时，R为 正值；大于180°时，R为负值。 ②圆心角为360°的整圆插补表达插补半径只能用I、K形 式，不能用R。 ③一个圆弧插补程序段中同时编入R与I、K时，R有效。
5.1.2 数控程序的格式及组成
• 1．程序的结构 O001 // 程序名 N10 G00 G54 X50 Y30 M03 S1000 // 程序主体 …… N300 M30 // 结束符 2．程序段格式 N_ G_ X_ Y_ Z_ I_ J_ K_ F_ S_ T_ M N：顺序号字。 G：准备功能字，用来规定刀具和工件的相对运动轨迹、机床坐标系、 坐标平面、刀具补偿、坐标偏置等多种加工操作。 X…J：尺寸字，用于确定机床上刀具运动终点的坐标位置。 F：进给功能字，用于指定切削的进给速度。 S：主轴转速功能字，用于控制主轴转速。 T：刀具功能字，用于指定加工时所用刀具的编号。 M：辅助功能字，用于指定数控机床辅助装置的开关动作。
3．快速定位G00指令
• 格式：G00 X(U)__Z(W)__ 说明： （1）X、Z：绝对值编程时，为快速定位终点在工件坐标 系中的坐标； （2）U、W：增量值编程时，为快速定位终点相对于起点 的位移量。 （3）使用G00指令时，进给速度由机床参数指定，不能用 F规定。 （4）为避免刀具可能产生与工件的干涉，应使两轴分别 单动。
5.1.4 FANUC数控系统编程规则
• 1．小数点编程 任何坐标字（包括X、Z、I、K、U、W、R等）的数值 后必须加小数点。 2．绝对方式与增量方式 车削系统中用U或W表示X方向或Y方向的增量值。同时 允许绝对方式与增量方式混合编程。而铣削系统中则用 G90和G91表示绝对与增量方式的区别。 3．直径编程与半径编程 数控车床出厂时默认用直径编程。但圆弧插补时R、I 和K的值均以半径值计量。
（设立坐标系，定义对刀点的位置） （主轴以300r/min旋转） （到螺纹起点，升速段1.5mm，吃刀深0.8mm） （切削螺纹到螺纹切削终点，降速段1mm） （X轴方向快退） （Z轴方向快退到螺纹起点处） （X轴方向快进到螺纹起点处，吃刀深0.6mm） （切削螺纹到螺纹切削终点）
• N9 G00 X40 （X轴方向快退） N10 Z101.5 （Z轴方向快退到螺纹起点处） N11 X28.2 （X轴方向快进到螺纹起点处，吃刀深0.4mm） N12 G32 Z19 F1.5 （切削螺纹到螺纹切削终点） N13 G00 X40 （X轴方向快退） N14 Z101.5 （Z轴方向快退到螺纹起点处） N15 U-11.96 （X轴方向快进到螺纹起点处，吃刀深0.16mm） N16 G32 W-82.5 F1.5 （切削螺纹到螺纹切削终点） N17 G00 X40 （X轴方向快退） N18 X50 Z120 （回对刀点） N19 M05 （主轴停） N20 M30 （主程序结束并复位）
图5-2 G50设立坐标系
2．零点偏置G54~G59
• 说明：G54~G59是系统预定的6个工件坐标系。为模态功能，可相互
注销，G54为缺省值。 图5-3 使用工件坐标系编程
• G54~G59指令与G50指令建立工件坐标系的异同点如下： 不同点： ①书写格式不同。G50指令后要求紧跟程序起点的工件坐 标；而G54~G59指令只需单独写出指令字符； ②执行指令前的要求不同。执行G50指令前，要求对刀后 刀具当前点恰好在对刀点位置；而执行G54~G59指令前， 要求工件零点坐标输入到数控系统的零点偏置寄存器中。
图5-17 G92螺纹切削循环编程实例
O1010 N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7
G55 M03 G92 G92 G92 G92 M30
G00 X35 Z104 （选定坐标系G55，到循环起点） S300 （主轴以300r/min 正转） X29.2 Z18.5 F3 （第一次循环切螺纹，切深0.8mm） X28.6 Z18.5 F3 （第二次循环切螺纹，切深0.4mm） X28.2 Z18.5 F3 （第三次循环切螺纹，切深0.4mm） X28.04 Z18.5 F3 （第四次循环切螺纹，切深0.16mm） （主轴停、主程序结束并复位）