第三章外轮廓加工数控车床编程
数控车床外轮廓加工课件
数控车床在加工复杂外轮廓零件方面具有显著优势，可以大大提高生产效率和产品质量。
案例二：不锈钢零件的加工
总结词
材料硬度高、加工难度大
详细描述
该案例以一个不锈钢零件为例，说明了数控车床在加工高硬度材料方面的优越性。不锈钢的硬度较高，加工难度较大 ，需要使用特殊的刀具和加工参数。在数控车床上，通过精确控制刀具的速度和深度，可以实现对不锈钢的高效加工 。
加工效率高
数控车床可以连续进行加工，能够有效提高 生产效率。
技术含量高
数控车床需要专业的技术人员进行编程、操 作和维护，技术含量较高。
数控车床外轮廓加工的工艺流程
装夹
将工件固定在数控车床上，确 保工件位置准确、稳定。
加工
按照程序进行加工，注意控制 加工速度和进给速度。
编程
根据零件图纸和技术要求，编 写数控程序。
加工精度概述
数控车床外轮廓加工的精度是指加工后零件的实际几何参数与理想几何参数的符 合程度，包括尺寸精度、形状精度和位置精度。
影响因素分析
影响数控车床外轮廓加工精度的因素主要包括机床误差、刀具误差、夹具误差、 测量误差、工件误差等。
表面质量及影响因素
表面质量概述
数控车床外轮廓加工的表面质量是指加工后零件表面微观几何形状误差和物理力学性能的总和，包括表面粗糙度 、表面波纹度、表面加工硬化等。
冷却方式选择
根据加工要求和刀具材料选择合 适的冷却方式，如喷雾冷却、切
削液冷却等。
润滑方式选择
根据加工要求和工件材料选择合适 的润滑方式，如切削液润滑、固体 润滑等。
冷却润滑剂选用
根据加工要求和刀具、工件材料选 用合适的冷却润滑剂，如切削液、 润滑油等。
05
数控加工工艺与编程(程俊兰)第3章-习题答案
复习思考题33-1 车刀刀尖圆弧半径补偿有何意义。
数控车床按刀尖对刀，但车刀的刀尖总有一段小圆弧，所以对刀时刀尖的位置是假想刀尖P。
编程时按假想刀尖轨迹编程〔即工件的轮廓与假想刀尖p重合〕，而车削时实际起作用的切削刃是圆弧切点A，B，这样就会引起加工外表的形状误差。
采用刀具半径补偿功能后可按工件的轮廓线编程，数控系统会自动计算刀心轨迹并按刀心轨迹运动，从而消除了刀尖圆弧半径对工件形状的影响。
3-2 在数控车床上如何对刀？在数控加工生产实践中，常用的对刀的方法有找正法对刀、机外对刀仪对刀、自动对刀等三大类。
在数控车床上常采用找正法对刀中的试切法。
有用G50、G54和直接刀补来找到工件原点位置三种方法。
3-3 完成如图3-53所示零件的粗加工循环。
图3-53O1001; 程序名G54 S800 M03; 坐标系设定，主轴正转，转速800r/minT0101; 选择1号刀1号刀补G00 X110. Z5.; 快速定位到循环起点〔110，5〕G71 U3.0 R1.5; 调用外圆粗加工循环G71，切深3mm，退刀量1.5mmG71 P10 Q20 U1.0 W0.5 F0.15; 精加工路线是N10至N20.精加工余量0.5mm，粗加工进给量0.15mm/rN10 G00 X0.; 精加工路线第一段，沿X轴进给到零件中心G01 Z0; 切削进给到z0X35.; 平端面Z-30.; 切削φ35外圆X55. Z-50.; 切削锥面Z-65.; 切削φ55外圆G02 X85. Z-80. R15.; 切R15圆弧G01 X100. Z-100.; 切锥面N20 Z-120.; 精加工路线最后一段，切φ100外圆G00 X100. Z100.; 快速返回到〔100，100〕M30; 程序结束3-4 编写如图3-54所示工件的加工程序。
图3-54一、工艺分析此零件的车削加工包括车端面、倒角、外圆、圆弧过渡面、切槽加工、螺纹加工和切断。
数控铣工加工中心操作工第3章
第三章 数控编程的基础
第二节 数控机床坐标系
3. Y坐标的运动
正向Y坐标的运动，根据X和Z的运动，按照右手笛卡儿坐标 系来确定。
4.旋转运动
A、B、C相应的表示其轴线平行于X、Y、Z的旋转运动。
5.机床坐标系的原点及附加坐标
如果在X、Y、Z主要直线运动之外另有第二组平行于它们的坐 标运动，就称为附加坐标。它们应分别被指定为U、V和W，如还 有第三组运动，则分别指定为P、Q和R。 如果在第一组回转运动A、B、C之外，还有平行或不平行于A、B、 C的第二组回转运动，可指定为D、E或F。
Z0H___
G44
图3-21 刀具长度补偿
第三章 数控编程的基础
第六节 刀具补偿功能
3.指定补偿量
程序中Z轴的指令值减去或加上与指定补偿号相对应（设定在 补偿量存储器中）的补偿量。
4.取消刀具长度补偿
指令G49或者H00取消补偿。一旦设定了G49 或者H00，立刻 取消补偿。
二、刀具半径补偿
1.刀具半径补偿C（G40～G42）
把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移 量、切削参数（主轴转数、进给量、背吃刀量等）以及辅助功能 （换刀、主轴正转和反转、切削液开和关等）按照数控机床规定 的指令代码及程序格式编写成的加工程序就是数控程序。
二、数控编程的方法
1.手工编程
2.自动编程
自动编程是指借助数控语言编程系统或图形编程系统，由计 算机来自动生成零件加工程序的过程。
一、程序组成
1.程序开始部分
常用程序号表示程序开始，地址符字母O（或P）加表示程序 号的数值（最多4位，数值没有具体含义）组成，其后可加括号注 出程序名或作注释，但不得超过16个字符。程序号必须放在程序 之首。例如SIEMENS 8M系统，程序号地址符用“%”；FANUC 6M系统，程序号地址符用“O”。
UG数控车床编程实例
UG数控车床编程实例数控车床编程是近年来工业领域中不可缺少的技术之一，也是未来工业制造的重要方向。
作为数字化和智能化制造的重要手段，数控车床编程可以将设计图纸转换为机床上的实际操作，显著提高了生产效率，减少了人为失误，大大降低了产品质量问题的发生率。
UG软件是数控编程的重要软件之一，在此我们将为大家介绍一些UG数控车床编程实例。
实例一：圆形外轮廓加工文件名：example1.prt首先打开UG软件，新建一个零件文档，命名为example1.prt，并将拉伸模式设置为公差模式。
接下来，步进到CAD界面，画出所需的圆形加工轮廓。
圆形加工轮廓圆形加工轮廓根据图纸上的直径和材料厚度，我们可以设置加工直径、退刀量以及其他加工参数，最后以铣削方式进行加工即可。
% O145G17 G40 G49 G54 G80 G90G0 Z10T1 M6S800 M3G64 P0.01M8G0 X50 Y0Z5G1 Z0 F100G2 X0 Y0 R25G1 X-25 F200Y-25X0Y0G0 Z5M30实例二：内部和外部轮廓加工文件名：example2.prt新建一个零件文档，命名为example2.prt，并将拉伸模式设置为公差模式。
接下来，步进到CAD界面，画出所需的内部和外部轮廓加工轮廓。
内部和外部轮廓加工内部和外部轮廓加工根据图纸上的直径和材料厚度，我们可以设置加工直径、退刀量以及其他加工参数，最后以铣削方式进行加工即可。
% O245G17 G40 G49 G54 G80 G90G0 Z10T1 M6S800 M3G64 P0.01M8G0 X50 Y0Z5G1 Z0 F100G41 D1 X-12.5 Y-7.5G1 X-12.5 Y7.5X0 Y7.5X0 Y0G40 X-12.5 Y0Y-7.5X-12.5G0 Z5M30实例三：圆柱形零件加工文件名：example3.prt新建一个零件文档，命名为example3.prt，并将拉伸模式设置为公差模式。
数控机床技能实训：第三章 数控车床的加工工艺基础与编程
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第三章 数控车床的加工工艺基础 与编程
范围很大，并可无级调速，加工时可选用最佳的切削速度和进 给速度，可实现恒转速和恒切速，以使切削参数最优化，这就 大大地提高了生产率，降低了加工成本，尤其对大批量生产的 零件，批量越大，加工成本越低。
中体现并由机床自动完成加工，因此，数控加工工艺 的正确与 否将直接影响到数控车床的加工精度和效率。 一、数控车削加工零件的类型
数控车床车削的主运动是工件装卡在主轴上的旋转运动， 配合刀具在平面内的运动，加工的类型主要是回转体零件。
回转体零件分为轴套类、轮盘类和其他类几种。轴套类和 轮盘类零件的区分在于长径比，一般将长径比大于1的零件视为 轴套类零件；长径比小于1的零件视为轮盘类零件。
第三章 数控车床的加工工艺基础 与编程
3.1数控车削加工工艺基础知识 3.2数控车削加工工艺的相关内容 3.3数控车削加工编程基础
第三章 数控车床的加工工艺基础 与编程
3.1数控车削加工工艺基础知识
数控车床与普通车床相比，加工效率和精度更高，可以加 工的零件形状更加复杂，加工工件的一致性好，可以完成普通 车床无法加工的具有复杂曲面的高精度的零件。
端面，端面的轮廓也可以是直线、斜线、圆弧、曲线或端面螺 纹、锥面螺纹等。
(3)其他类零件 数控车床与普通车床一样，装上特殊卡盘就可以加工偏心
轴，或在箱体、板材上加工孔或圆柱。
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第三章 数控车床的加工工艺基础 与编程
二、数控车削的加工特点 数控车削是数控加工中使用最广泛的加工方法之一，同常
轴类零件外圆轮廓在数控车床上的编程加工
轴类零件外圆轮廓在数控车床上的编程加工在机械加工中，轴类零件是常见的一类工件，这类工件通常包含有外圆等轮廓，需要进行数控加工，来保证准确度和精度。
在数控加工中，外圆轮廓的加工是其中的一项重要工作。
本文将介绍外圆轮廓在数控车床上的编程加工技术，帮助读者更好地了解数控加工的实现过程。
1.数控加工概述数控加工是一种基于计算机数值控制的自动化加工方法，通过预先编写程序来控制机床的运动，实现高效、高精度和重复性的零件加工。
数控加工可以加工各种复杂的轮廓形状，适用于各种材料的加工，广泛应用于模具行业、航空航天、汽车制造等领域。
2.外圆轮廓加工的难点外圆轮廓是轴类零件的一种基本特征，加工外圆轮廓是数控加工中的常见任务。
但是外圆轮廓加工也有一些难点，主要表现在以下几个方面：（1）精度要求高：外圆轮廓通常要求精度很高，例如轴类零件的公差往往在几个微米之内，这就要求机床和编程的精度都非常高。
（2）加工路径复杂：外圆轮廓加工需要画出各种复杂的轮廓，这对于初学者来说可能比较困难。
（3）刀具选择：不同的外圆轮廓需要使用不同的刀具，刀具选择合理与否直接关系到加工质量。
3.编程加工步骤下面介绍利用数控车床加工外圆轮廓的编程步骤。
编程分为手工编程和CAM编程两种方式，本文重点介绍手工编程的方法。
（1）选择刀具和夹具：对于不同的外圆轮廓，建议选择不同的切削刀具，例如圆弧刀具、直角刀具、倒角刀具等。
（2）数据输入：编程得先将所需加工的数据输入数控系统，包括直径、长度、角度等参数。
其中直径是最重要的参数，所有其他参数都在此基础上推算。
（3）加工路径设置：设置加工路径是编程的核心步骤，主要有以下几种方法：- 根据轮廓数据进行手动编程，通过输入坐标值和切削指令来设置加工路径。
- 利用CAD/CAM软件，用鼠标绘制轮廓图形，然后通过转化为数字控制代码来生成加工路径。
- 借助仿真软件，对轮廓进行仿真加工，然后根据加工路径生成控制代码。
（4）G代码编辑：在上述步骤完成后，就要通过G代码编辑器生成数控程序。
数控车床编程实例
数控车床编程实例如下图所示为数控加工的机床手柄零件图，毛坯尺寸和类型为mm 的棒料，毛坯材料为45钢。
编程实例零件图依据图纸要求，工件以mm圆柱面定位，以三爪卡盘夹持mm圆柱面。
加工时，自右向左进行外轮廓面加工；粗加工的背吃刀量为2mm，进给速度为100mm/min；精加工的背吃刀量为0.25mm，进给速度为150mm/min。
精加工工艺路线如下：R3mm圆弧— R29mm圆弧— R45mm圆弧— mm 外圆— Ra3.2mm台阶面。
根据精加工工艺路线走粗加工轮廓。
工件坐标原点设置于工件右端面，建立如上图所示的工件坐标系，起刀点在工件坐标系中的坐标为(50，10)。
通过计算可知：R3mm圆弧和R29mm圆弧切点坐标为(4.616，-1.083)，R29mm圆弧和R45mm 圆弧切点坐标为(13.846，-30.390)。
粗加工路线以(20.5，0)为切削始点，精加工路线以(0，0)为切削始点。
数控加工程序如下：O0014N0010 G92 X50 Z10N0020 T0100N0030 M03 S600N0040 G00 X25 Z2N0050 G01 Z0.5 F100N0060 X0N0070 X23N0080 Z0N0090 M98 P0022 L0011N0100 G00 X50 Z10N0110 P05N0120 S1000N0130 G00 X25 Z0N0140 G01 X2.5 F150N0150 M98 P0022N0160 G00 X50 Z10N0170 M05N0180 M30O0022N0010 G01 U-2.5N0020 G03 U4.616 W-1.083 R3 N0030 G03 U9.230 W-29.307 R29N0040 G02 U-3.846 W-27.610 R45 N0050 G01 W-6N0060 G00 U12.5N0070 W64N0080 U-22N0090 F100N0100 M99。
外圆弧轮廓编程及加工
外圆弧轮廓编程及加工【任务引入】某些轴类零件上有圆弧面，数控车床的圆弧插补功能可以准确加工出这些圆弧面。
这也是数控机床的优点之一。
【任务描述】按照给定的程序和要求完成下图4-37所示工件的加工。
图4-37【任务准备】1.圆弧插补（G02、G03）功能：使刀具从圆弧起点，沿圆弧移动到圆弧终点格式：⎭⎬⎫⎩⎨⎧0302G G X （U ）_ Z （W ）_ ⎭⎬⎫⎩⎨⎧___K I R F_ ； 说明：①G02-顺时针方向（CW ）；G03-逆时针方向（CCW ）；②圆弧的顺、逆方向的判断：沿与圆弧所在平面（如XOZ ）相垂直的另一坐标轴的负方向（如-Y ）看去，顺时针为G02，逆时针为G03。
③X（U ）_Z （W ）_为圆弧终点坐标；④I_K_为圆弧圆心相对圆弧起点在X ，Z 轴方向的坐标增量，I 为半径值编程；⑤R_为圆弧半径，不带正负号； 2.刀具半径补偿（G40～G42）目前的数控车床都具备刀具半径自动补偿功能。
编程时，只需按工件的实际轮廓尺寸编程即可，不必考虑刀具的刀尖圆弧半径的大小，加工时由数控系统将刀尖圆弧半径加以补偿，便可加工出所要求的工件来。
（1）刀尖圆弧半径的概念任何一把刀具，不论制造或刃磨得如何锋利，在其刀尖部分都存在一个刀尖圆弧，它的半径值是个难以准确测量的值。
编程时，若以假想刀尖位置为切削点，则编程很简单。
但任何刀具都存在刀尖圆弧，当车削外圆柱面或端面时，刀尖圆弧的大小并不起作用，但当车倒角、锥面、圆弧或曲面时，就将影响零件的加工精度，图4-38表示了以假想刀尖位置编程时的过切削及欠切削现象。
编程时若以刀尖圆弧中心编程，可避免过切削和欠切削现象，但计算刀位点比较麻烦，并且如果刀尖圆弧半径值发生变化，还需改动程序。
数控系统的刀具半径补偿功能正是为解决这个问题所设定的。
它允许编程者以假想刀尖位置编程，然后给出刀尖圆弧半径，由系统自动计算补偿值，生成刀具路径，完成对工件的合理加工。
数控车床加工工艺编程-外圆的加工
而在数控车床加工，由于是程序加工，我们 可以使用的加工步骤是：第一步，粗加工整个外 轮廓，程序一次走刀完成零件外轮廓形状的粗加 工，包括外圆、台阶面和倒角；第二步，精加工 整个外轮廓，直接沿轮廓形状一次走刀完成。从 以上分析可以看出，数控车床批量加工零件时， 尺寸统一性好，生产效率高，生产劳动强度低。 今天我们对照零件图纸，给大家介绍一下在数控 车床上外圆的加工，步骤如下：
（4）工卡量具：游标卡尺0.02mm/ （0～150）mm，钢直尺0～150mm
三、指令的选择：
车削两端面可以用手动或手轮方式 加工，顺便可以完成Z向对刀。但车削台 阶时很多指令都能加工该图纸上的外圆、 台阶和倒角，如G00配合G01指令，或 G90 指 令 ， 再 或 者 G71 指 令 配 合 G70 指 令。固定循环指令和复合循环指令虽好， 但刚开始学就用复合指令不好理解，编 程加工容易出错，而用简单的单运动指 令能更好的建立空间想象能力，以后学 习复合指令就容易多了。
三、指令的选择：
前面，我们已经学过了G00和G01 指令的编程，只站在了理论和仿真层面， 那么我们今天就选用用它来完成该零件 图的加工。回顾这两个指令格式如下：
G00X（U） Z（W） ；
G01X（U） Z（W） F
三、指令的选择：
说明： 这两个指令均为模态指令。凡接 触零件和加工零件时都用G01指令，凡 不接触零件和空进退刀时则用G00指令。
一、识图：
零件总长为80mm，左端外圆为不 加工表面，右端为 Ф44和Ф41的外圆， 表面粗糙度均为Ra1.6,其余表面为Ra3.2， 端面倒角C1.5，台阶处倒角C1。
二、工艺分析：
1、加工步骤 （1）装夹工件左端，伸出约40mm
长。 （2）用端面车刀，先车削平右端面。 （3）对90°车刀，编辑两个外圆表
外轮廓加工 数控车床编程
三、程序编制
（下一页续表）
续表
外圆和端面加工误差分析
（下一页续表）
续表
在FANUC 0i系统中加工该零件。
零件图
第二节 车削圆弧面
1.掌握G02、G03指令的应用。 2.掌握G40、G41、G42指令的应用。 3.能正确合理地安排圆弧加工工艺路线。
一、G02/G03——顺圆加工/逆圆加工 1. 指令格式
第三章 外轮廓加工
在数控车床上经常加工类似中间轴的轴类零件，其外表面多为 外圆、端面、锥面及圆弧轮廓加工，是零件加工的基本步骤和 前期工步。
中间轴
第一节 车削外圆/端面及外锥面 第二节 车削圆弧面 第三节 外圆粗车复合循环G71/G70的应用 第四节 端面粗车复合循环G72/G70的应用 第五节 仿形切削粗车复合循环G73/G70
就会造成“欠切”或“过切”现象，产生加工表面的形状误差。
刀尖圆弧对加工产生的影响——车削锥面
消除车削加工产生误差的方法：采用刀具半径补偿功能。 编程时只需按工件轮廓编程，执行刀具半径补偿后，刀具自动 补偿误差值，从而消除了刀尖圆弧半径对工件形状和尺寸的影 响。
（2）刀尖方位号 对应每个刀具补偿号，都有一组偏置量X、Z，刀尖圆弧半径 补偿量R和刀尖方位号TIP。
（2）在调用新刀具前或更改刀具补偿方向时，中间必须取消 前一个刀具补偿，避免产生加工误差。
（3）在G41或G42程序段后面加G40程序段，便可以取消刀尖 圆弧半径补偿。
程序的最后必须以取消偏置状态结束，否则刀具不能在终点定 位，而是停在与终点位置偏移一个矢量的位置上。
（4）G41、G42、G40是模态代码。 （5）在G41方式中，不要再指定G42方式，否则补偿会出错； 同样，在G42方式中，不要再指定G41方式。 （6）在使用G41和G42之后的程序段中，不能出现连续两个或 两个以上的不移动指令，否则G41和G42指令会失效。
数控车床g72编程实例及解释
数控车床g72编程实例及解释标题：深入探讨数控车床G72编程：实例及解析引言：数控车床是一种先进的制造工具，它的使用在现代制造业中非常广泛。
在数控车床编程中，G72指令是一个重要的功能，它用于实现车床上的自动化加工。
在本文中，我们将深入研究数控车床G72编程，并提供一些实例和解析，以帮助读者更好地理解这一主题。
第一部分：数控车床G72编程入门1.1 什么是数控车床G72编程？- 简要介绍G72编程的概念和作用。
- 强调G72编程在数控车床上的重要性。
1.2 G72编程的基本语法- 介绍G72编程语法的基本结构。
- 解释常用的G72编程指令和参数。
- 提供一个简单的代码示例，以帮助读者更好地理解语法。
第二部分：数控车床G72编程实例2.1 实例1：内螺纹加工- 解释如何使用G72编程实现车床上的内螺纹加工。
- 提供一个详细的代码示例，并对每个指令进行解析。
- 强调实例中每个指令的作用和影响。
2.2 实例2：外轮廓加工- 演示如何使用G72编程实现车床上的外轮廓加工。
- 提供一个示例代码，并详细解析每个指令的功能和用法。
- 强调实例中使用的技巧和注意事项。
第三部分：数控车床G72编程的进阶技巧3.1 使用G72编程进行重复加工- 详细解释如何使用G72编程实现重复加工。
- 提供一个复杂的代码示例，并对每个指令进行解析和说明。
- 强调如何减少重复代码，提高编程效率。
3.2 G72编程的高级应用- 探讨G72编程在数控车床上的高级应用。
- 介绍一些进阶技巧和技术，如差动进给、切削参数的优化等。
- 强调这些技术的重要性和效果。
总结：通过本文的深入研究，我们对数控车床G72编程有了更全面、深刻和灵活的理解。
我们介绍了G72编程的基本语法和常用指令，并提供了多个实例和解析，帮助读者更好地掌握编程技巧。
我们还讨论了G72编程的进阶技巧和高级应用，以帮助读者进一步提高编程效率和加工质量。
数控车床G72编程是一个复杂而强大的工具，通过学习和实践，我们可以充分发挥其潜力，实现高效、精确的加工。
机床数控技术第3章数控加工程序的编制
6. 程序校验和首件试切
程序送入数控系统后，通常需要经过试运行和首 件试切两步检查后，才能进行正式加工。通过试运行， 校对检查程序，也可利用数控机床的空运行功能进行 程序检验，检查机床的动作和运动轨迹的正确性。对 带有刀具轨迹动态模拟显示功能的数控机床可进行数 控模拟加工，以检查刀具轨迹是否正确；通过首件试 切可以检查其加工工艺及有关切削参数设定得是否合 理，加工精度能否满足零件图要求，加工工效如何， 以便进一步改进，直到加工出满意的零件为止。
1—脚踏开关 2—主轴卡盘 3—主轴箱 4—机床防护门 5—数控装置 6—对刀仪 7—刀具8—编程与操作面板 9—回转刀架 10—尾座 11—床身
3.2 数控车削加工程序编制
数控车床主要用来加工轴类零件的内外圆柱面、 圆锥面、螺纹表面、成形回转体表面等。对于盘类零 件可进行钻、扩、铰、镗孔等加工。数控车床还可以 完成车端面、切槽等加工。
3. 程序名
FANUC数控系统要求每个程序有一个程序名，
程序名由字母O开头和4位数字组成。如O0001、 O1000、O9999等
3.2.3 基本编程指令
1. 快速定位指令G00
格式：G00 X(U)＿ Z(W)＿；
说明：
(1) G00指令使刀具在点位控制方式下从当前点以快移速度 向目标点移动，G00可以简写成G0。绝对坐标X、Z和其增 量坐标U、W可以混编。不运动的坐标可以省略。
3.2.1 数控车床的编程特点
（1）在一个程序段中，可以用绝对坐标编程，也可用 增量坐标编程或二者混合编程。
（2）由于被加工零件的径向尺寸在图样上和在测量时 都以直径值表示，所以直径方向用绝对坐标(X)编程时 以直径值表示，用增量坐标(U)编程时以径向实际位移 量的2倍值表示，并附上方向符号。
数控机床编程实例
第三章 数控机床编程实例
平行工件轮廓切削循环指令（ G73 ）
指令格式 G73 A _ U _ W _ I _ K _ D _ F _ E _ S _ G73 P _ Q _ U _ W _ I _ K _ D _ F _ E _ S _
指令说明 U、W X轴和Z轴向粗车余量
U（半径值）
I
X轴向精车余量
螺纹车削循环指令（G76）
指令格式 G76 X（U） Z（W） I(J) _K _H _F（E）_A _ D _ 指令说明 X 表示D点的X坐标值
U 表示由A点至D点的增量坐标值； Z 表示D点Z坐标值； W 表示由C点至D点的增量坐标值； I 表示锥螺纹的半径差； k 表示螺纹高度（Ｘ方向半径值）； D 表示第一次走刀切削深度； F 表示螺纹导程； A 刀尖角（0⁰ 29 ⁰ 30 ⁰ 55 ⁰ 60 ⁰ 80 ⁰ ）
绝对坐标编程： G00 X18 Z2 G01 X18 Z-15 F50 G01 X30 Z-26 G01 X30 Z-36 G01 X42 Z-36
增量坐标编程： G00 U-62 W-58 G01 Ｗ-17 Ｆ50 G01 U12 W-11 G01 W-10 G01 U12
A-B B-C C-D D-E E-F
G01 W-18
D-E
G02 U16 W-8 I8（或R8）
E-F
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第三章 数控机床编程实例
4、螺纹切削指令（G32）
指令格式 G32 X（U）_ Z（W）_ F（E）_ 指令功能 切削加工圆柱螺纹、圆锥螺纹和平面螺纹。
指令说明 1）F—公制螺纹的导程
E—英制螺纹的导程
2）Ｆ表示长轴方向的导程 如果Ｘ轴方向为长轴，Ｆ为半径值。 对于圆锥螺纹，其斜角α在450以下时，Ｚ轴方向为长轴；
第3章：数控加工程序的编制
刀具中心的走刀路线为：
对刀点1→对刀点2 →b→c→c’→下刀点2→下刀点1
各基点及圆心坐标如下： A(0,0) B(0,40) C(14.96,70) D(43.54,70) E(102,64) F(150,40) G(170,40) H(170,0) O1(70,40) O2(150,100)
10 20 =10
60O
17.321
N18 G90 G00 Z100.;
10 20 =10
60O
17.321
N19 X0. Y0. M05; N20 M30;
10 20 =10
60O
孔加工注意事项：
孔加工循环指令是模态指令，孔加工数据 也是模态值；
撤消孔加工固定循环指令为G80，此外， G00、G01、G02、G03也可起撤消作用；
N016 G01 X45.0 W0 F100;
切槽
N017 G04 U5.0;
延迟
N018 G00 X51.0 W0;
退刀
退刀 N019 X200.0 Z350.0 T20 M05 M09;
N020 X52.0 Z296.0 S200 T33 M03 M08;
N021 G33 X47.2 Z231.5 F1.5;
（5）复杂轮廓一般要采用计算机辅 助计算和自动编程。
二、数控铣床编程中的特殊功能指令
（1）工件坐标系设定指令 G54~G59
G54~G59无需在程序段中给出工件 坐标系与机床坐标系的偏置值，而是安 装工件后测量出工件坐标系原点相对机 床坐标系原点在X、Y、Z向上的偏置值， 然后用手动方式输入到数控系统的工件 坐标系偏置值存储器中。系统在执行程 序时，从存储器中读取数值，并按照工 件坐标系中的坐标值运动。
第三章 数控编程基础知识—数控编程工艺及指令代码
30 2020年5月21日
第三节 数控加工工艺过程
（3）采用寻边器（仪）对刀 光电式：
数控铣 床对刀
机械式：上下两部分、中间由弹簧连成整体，上部分夹持在机 床主轴上，当主轴回转时，由于离心力的作用，上下部分将会 出现偏心，当下部分逐渐靠近工件时，其偏心将会逐渐减小。
对刀点可设在被加工的零件上，也可以设在夹具上，但 均须与零件编程原点有坐标尺寸联系；
对刀点既可与编程原点重合，也可以不重合； 对刀时应使对刀点与刀位点重合。
27 2020年5月21日
第三节 数控加工工艺过程
加工中心: 1) 对刀点最好与工件坐标系重合，最少在X、Y方向上重
合，有利于保证对刀精度，减少对刀误差，适合单件试切法 加工；
2) 对刀点也可以和定位基准重合，直接利用定位元件 进行对刀，可以避免批量加工时工件尺寸误差影响对刀精度 ，适合调整法加工成批工件。 刀位点：是指刀具的定位基准点。铣刀，球头刀，车刀，钻头。
2）换刀点：为加工中心、数控车床等多刀机床编程而设 置的。常设置在被加工零件的外面。
28 2020年5月21日
第三节 数控加工工艺过程
3）常用对刀方法 （1）用百分表（或千分表）对刀
①用磁性表座将百分表（千分表）吸 在机床主轴端面上，并低速转动主轴；
②用手动操作，使旋转的表头分别靠 近X、Y方向的孔壁上，并使表针产生一 个预压量；
③在X、Y方向上微量移动工作台，使表头旋转一周时，指针 摆动量控制在允许的误差范围内，可认为主轴回转轴线与工件 孔中心线重合。记下此时机床的X、Y值，用坐标设定指令就可 以设定工件坐标系。
第3章数控车床编程
把一系列连续加工动作，用一个循环指令完成
如： 切入 — 切削 — 退刀 — 返回
1. 圆柱面(圆锥面)切削固定循环(G90) (用于轴类零件)
(1) 圆柱面切削
G90 X(U)_ Z(W)_ F_
(2)圆锥面切削循环：G90 X（U）＿Z（W）＿ R＿ F＿；
【例3-5】加工图示零件。主轴转速1000 r/m，进给速度200 mm/min，试 利用圆柱面切削单一循环指令编写其粗、精加工程序
图3-24平端面切削循环的轨迹 图3-25 斜端面切削循环的轨迹
例3-7 试用平端面切削循环G94指令编写图3-24所示工件的加工程序，毛 坯为φ50mm的棒料，只加工φ20mm外圆至要求尺寸。
• O0007； •
N10 T0101； • N20 M03 S600； • N30 G00 X52.0 Z2.0； • N40 G94 X20.0 Z-2.0 F100 • N50 Z-4.0； • N60 Z-6.0； • N70 Z-7.5； • N80 Z-8.0 F50； • N90 G00 X100.0 Z100.0； • N100 M30；
例3-8 试用斜端面切削循环G94指令编写图3-25所示工件的加工程序，毛 坯为φ50mm的棒料，只加工锥面至要求尺寸。
• O0006； • N10 T0101； • N20 M03 S600； • N30 G00 X53.0 22.0； • N40 G94 X20 .0 Z5.0 R-5 .5 F100； • N50 Z3.0； • N60 Z1.0； • N70 Z-1.0； • N80 Z-3.0； • N90 Z-4.5； • N100 Z-5.0 F50； • N110 G00 X100.0 Z100.0； • N120 M30；
第三章 数控车床编程
第3章 数控车削编程
2.任意角度倒角(略)
直线进给程序段尾部加上C__
C的数值是虚拟拐角
点距倒角始点或终点
间的距离，如图：
L1 o L2
a
例：G01 X50 C10
X100 Z-100
b
第3章 数控车削编程
3.倒圆角 编程格式： G01 Z(W) b R±r 圆弧倒角情况如图所示 编程格式： G01 X(U) b R±r 圆弧倒角情况如图所示
例：G99 F0.2 表示
进给量为0.2 mm/r
第3章 数控车削编程
（2）每分进给量（单位:mm/min） 编程格式:G98 F ； 该指令组合是用来设定主轴每分钟刀具的进给量，如图所示。F指令 范围为1～15000.0000(mm/min)。
例：G98 F100 表示
进给量为100mm/min
G02/G03 参数说明
第3章 数控车削编程
4) 当已知圆弧终点坐标和半径时，可以选取半径编程的方式插补圆弧，R为 圆弧半径，当圆心角小于等于180度时R为正；大于180度时R为负。 5）当I、K和R在同一程序段出现时，R优先，I、K无效。 6）当程序段中省略X、Z时，表示起点与终点重合，若在程序段中指定了I、 K，即可进行整圆编程。
2) 相对编程 N10 G00 X40 Z110； N20 G03 U80 W-40 I0 K-40 F0.1；（R40） N30 G02 U-32 W-32 I0 K-20；（R20）
第3章 数控车削编程
作业1： 如图所示，编写下图零件精加工程序（分别采用前置刀架坐 标系和后置刀架坐标系）
第3章 数控车削编程
例如：欲停留1.5s时，则程序段为： G04 X1.5 或 G04 U1.5 或 G04 P1500
(数控机床操作与编程)项目3外圆柱(锥)面Ⅱ数控编程与数控加工操作
和加工工艺卡的制作
2.外圆精车循环指令
执行G70指令，就是将精加工轮廓程序段中第一行程序到最后一行程序完整地执行一遍，即按照 零件图纸轮廓一次走刀加工完成。
指令编程格式： G70 P (ns)_Q (nf) _ ； 其中，ns——精加工轮廓程序段中第一行程序段的段号，简称为首行段号； nf——精加工轮廓程序段中最后一行程序段的段号，简称为尾行段号；
N5 G40 G97 G99； N10 M03 S500； N15 T0101； N20 G00 G42 X120 Z3 ； N25 G71 U2.5 R0.5；//每层背吃刀量为2.5 mm,每层退刀量为0.5 mm N30 G71 P35 Q75 U0.5 W0.05 F0.25；//X轴方向精车余量0.5 mm(直径值)，Z轴方向精车余量 0.05 mm，粗加工进给量F为0.25 mm/r
任务3.1 高阶梯轴零件工装选择、刀具选择
3.1.2零件编程口令
和加工工艺卡的制作
1.外圆粗车复合循环指令G71编程格式： 说明： ①ns→nf程序段中的F、S、T功能在精加工中有效，对粗车循环无效； ②零件轮廓必须在X轴、Z轴方向同时单调增大或单调减少，即零件外轮廓单调变化。即不可有
内凹的轮廓外形；精加工程序段中的第一指令只能用G00或G01，且不可有Z轴方向移动指令。 ③G71指令只是完成粗车程序，虽然程序中编制了精加工程序，其目的只是定义零件轮廓，但并
N60 Z-110；
N70 X120 Z-130；
精加工轮廓程序尾行 →N75 G00 X125；//退出加工表面，尾行段号nf=75，故N30程序段中有
Q75
N80 N85 N90
G00 G40 X200 Z100； M05； M30;
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在数控车床上经常加工类似中间轴的轴类零件，其外表面多为 外圆、端面、锥面及圆弧轮廓加工，是零件加工的基本步骤和 前期工步。
中间轴
第一节 车削外圆/端面及外锥面 第二节 车削圆弧面 第三节 外圆粗车复合循环G71/G70的应用 第四节 端面粗车复合循环G72/G70的应用 第五节 仿形切削粗车复合循环G73/G70
2. 指令功能
G90车削外圆和圆锥循环轨迹图中，刀具从循环起点开始按矩 形（或梯形）循环，最后又回到循环起点。 刀具移动轨迹：1→2→3→4。
G90车削外圆循环示意图
G90车削外锥循环示意图
1（R ）、4（R ）——快速运动 2（F）、3（F）——按照F指定的进给速度运行 车削外圆可省略R 。 注意： （1）在固定循环切削过程中，M、S、T等功能都不能改变， 如需改变，必须在G00或G01的指令下变更。 （2）G90循环每一步切削加工结束后，刀具自动返回起刀点。 （3）G90循环第一步移动必须是X轴单方向移动。
三、车削外圆与端面时对车刀安装的工艺要求
车刀安装得是否正确，将直接影响切削能否顺利进行和工 件的加工质量。车刀安装后，必须保证做到：
1.车刀的伸出长度不宜过长。通常车削外圆时，车刀伸出 刀架部分的长度，一般为刀杆厚度的1～5倍左右为宜。
2.车刀下面的垫片数量不宜过多。垫片要平整，并应与刀 架前端对齐。
使切屑排向工件待加工表面。
二、端面车削工艺要求
用右偏刀（90°）车削端面 时，背吃刀量不能过大。在通 常情况下，是使用右偏刀的副 切削刃对工件端面进行切削， 当切削深度过大时，向床头方
向的切削力（F）会使车刀扎入
端面而形成凹面。
用右偏刀车削端面向
主偏角不能小于90°，否则会使端面的平面度超差或者在车削 台阶端面时造成台阶端面与工件轴线不垂直的现象，通常在车 削端面时，右偏刀的主偏角应在90°～93°范围内。
5.刀杆不能歪斜。安装车刀时，应使刀杆中心线与主轴轴线垂直。
毛坯为φ45mm×75mm的45钢，用FANUC 0i系统所学的G00、 G01、G90指令进行编程加工该零件。
快速定位
二、G01——直线插补
1. 指令格式
G01 X（U） Z（W） F ； 说明： X、Z：直线插补的目标位置绝对坐标值（U、W表示增量值）。 F：进给率。
2. 指令功能
G01是模态代码，该指令是以直线方式和命令给定的移动速率 从当前位置移动到指定位置。 注意： （1）G01指令后的坐标值可用绝对值，也可用增量值，由编程 者根据情况确定。 （2）进给速度由F指令确定，F指令也是模态指令。
3. 编程实例
加工该零件外轮廓，用G00、G01指令编写精加工程序。
直线插补指令
三、G90——单一形状固定循环（外圆/圆锥）
1. 指令格式
G90 X（U） Z（W） R F ； 说明： X、Z：切削终点的绝对坐标值；U、W表示切削终点的增量坐 标值。 R ：锥面起始端减终止端的半径差。 F：进给率。
3. 编程实例
应用G90循环指令编写零件加工程序。
零件图
（下一页续表）
续表
四、G94——单一形状固定循环（端面）
1. 指令格式
G94 X（U） Z（W） F ； 说明： X、Z：切削终点的绝对坐标值；U、W表示切削终点的增量坐 标值。 F：进给率。
2. 指令功能
G94车削端面循环轨迹——刀具从循环起点开始按矩形循环， 最后又回到循环起点。
·
3. 编程实例
要求刀具快速从A点移动到B点， 编程如下： G00 X33.0 Z2.0； 说明： （1）G00为模态指令，可由G01、 G02、G03或G33功能注销。 （2）移动速度不能用程序指令 设定，而是由系统参数预先设 置。
快速定位
·
（3）G00的执行过程：刀具由程 序起始点加速到最大速度，然后 快速移动，最后减速到终点，实 现快速定位。 （4）刀具实际运动路线并不是 直线，而是折线，刀具先沿两轴 夹角45°移动，再移动剩余一轴， 移动时要注意刀具是否和工件干 涉。 （5）G00一般用于加工前的快速 定位或加工后的快速退刀。
外圆车削分为粗车、半精车、精车三个过程。 粗车：只需尽快去除各表面多余的部分，同时给各表面留 出一定的精车余量即可。 一般在车床动力条件允许的情况下，采用吃刀深、进给量 大、较低转速的做法，对车刀的要求主要是有足够的强度、刚 度和寿命。
精车：使工件获得准确的尺寸和规定的表面粗糙度。 对车刀的要求主要是锋利，切削刃平直光洁，切削时必须
G94切削循环轨迹——无锥度切削
G94车削端面锥度：刀具移 动轨迹——1→2→3→4。 1（R ）、4（R ）——快速 运动 2（F）、3（F）——按照F 指定的进给速度运行。
G94切削循环轨迹——带锥度切削
3. 编程实例
应用G94循环指令编写零件加工程序。
零件图
车削外圆与端面的工艺方法
一、外圆车削工艺要求
2. 指令功能
G00是模态代码。 该指令是在工件坐标系中以快速移动速度移动刀具到达由绝对 或增量指令指定的位置. G00指令中的快移速度由机床参数“快移进给速度”对各轴分别 设定，所以快速移动速度不能在地址F中规定，快移速度可由 面板上的快速修调按钮修正。 在执行G00 指令时，由于各轴以各自的速度移动，不能保证各 轴同时到达终点，因此联动直线轴的合成轨迹不一定是直线。
3.压紧车刀用的螺钉不能少于两个，并逐个拧紧。
4.车刀的刀尖不宜高于或低于工件的回转中心。
装高——后角减小，
正确
装低——前角减小，切
摩擦加大，表面硬
削力增大，切削不顺畅
化
刀尖与工件不等高时的前后角变化
车削端面时，要严格保证车刀的刀尖对准工件的旋转中心。
工件中心留有凸头
刀尖崩碎
车刀刀尖不对准工件的旋转中心
的应用
第一节 车削外圆/端面及外锥面
1.掌握G00、G01指令的应用。 2.掌握G90、G94指令的应用。 3.掌握外圆、端面的加工方法和工艺要求。 4.认识数控外圆车刀的牌号，能正确安装刀具。 5.掌握数控加工的操作步骤。
一、G00——快速定位
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1. 指令格式
G00 X（U） Z（W） ； 说明： X、Z：快速定位的目标位置绝对坐标值（U、W表示增量值）。