数控车床编程Word格式文档下载.docx
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（起点、终点、半径）
G02/G03X（U）_Z（W）_I_K_F_；
（起点、终点、圆心）
X_Z-圆弧终点坐标；
R-圆弧半径；
I-圆弧圆心相对圆弧起点的X向的增量值；
K-圆弧圆心相对圆弧起点的z向的增量值；
图4-4圆弧插补
如图4-4所示，刀具沿轮廓从P1点切至P2点。
G03X20Z-10R10F0.2；
G01Z-15；
G02X36Z-23R82；
G03X20Z-10I0K-10F0.2；
G01Z-15；
G02X36Z-23I8K0；
5、F功能
F功能指令用于控制切削进给量。
在程序中，有两种使用方法。
1）每转进给量
G99F~
F后面的数字表示的是主轴每转进给量，单位为mm/r。
G99F0.2表示进给量为0.2mm/r。
2）每分钟进给量
G98F~
F后面的数字表示的是每分钟进给量，单位为mm/min。
G98F100表示进给量为100mm/min。
机床默认为G99
6、S功能
（1）S功能指令用于控制主轴转速。
S～
S后面的数字表示主轴转速，单位为r/min。
在具有恒线速功能的机床上，S功能指令还有如下作用。
（2）最高转速限制
指令格式G50S～
S后面的数字表示的是最高转速：
r/min。
G50S3000表示最高转速限制为3000r/min。
（3）恒线速控制
G96S～
S后面的数字表示的是恒定的线速度：
m/min。
G96S150表示切削点线速度控制在150m/min。
图4-5恒线速度加工
对图4-5中所示的零件，为保持A、B、C各点的线速度在150m/min，则各点在加工时的主轴转速分别为：
A：
n=1000×
150÷
（π×
40）=1193r/min
B：
60）=795r/min
C：
70）=682r/min
（4）恒线速取消
指令格式G97S～
S后面的数字表示恒线速度控制取消后的主轴转速，如S未指定，将保留G96的最终值。
G97S3000表示恒线速控制取消后主轴转速3000r/min。
7、T功能
T功能指令用于选择加工所用刀具。
T～
T后面用四位数字，前两位是刀具号，后两位是刀具长度补偿号，又是刀尖圆弧半径补偿号及刀位码号。
T0303表示选用3号刀及3号刀具长度补偿值、刀尖圆弧半径补偿值及刀位码号。
T0300表示取消刀具补偿。
8、M功能
M00：
程序暂停，可用NC启动命令（CYCLESTART）使程序继续运行；
M01：
计划暂停，与M00作用相似，但M01可以用机床“任选停止按钮”选择是否有效；
M03：
主轴顺时针旋转；
M04：
主轴逆时针旋转；
M05：
主轴旋转停止；
M08：
冷却液开；
M09：
冷却液关；
M30：
程序停止，程序复位到起始位置。
9、刀尖圆弧自动补偿功能
编程时，通常都将车刀刀尖作为一点来考虑，但实际上刀尖处存在圆角，如图4-6所示。
当用按理论刀尖点编出的程序进行端面、外径、内径等与轴线平行或垂直的表面加工时，是不会产生误差的。
但在进行倒角、锥面及圆弧切削时，则会产生少切或过切现象，如图4-7所示。
具有刀尖圆弧自动补偿功能的数控系统能根据刀尖圆弧半径计算出补偿量，避免少切或过切现象的产生。
图4-6刀尖圆角R
图4-7刀尖圆角R造成的少切与过切
图4-8刀尖圆弧位置编码的确定方法
G40--取消刀具半径补偿，按程序路径进给。
G41--左偏刀具半径补偿，按程序路径前进方向刀具偏在零件左侧进给。
G42--右偏刀具半径补偿，按程序路径前进方向刀具偏在零件右侧进给。
在设置刀尖圆弧自动补偿值时，还要设置刀尖圆弧位置编码，指定编码值的方法参考图4-8。
应用刀尖圆弧自动补偿功能加工图4-9所示零件：
刀尖位置编码：
3
图4-9刀具补偿编程
N0010T0101M03S1500；
N0030G00G42X58Z10M08；
N0040G96S200；
N0050G01Z0F0.5；
N0060X70F0.2；
N0070X78Z-4；
N0080X83；
N0090X85Z-5；
N0100G02X91Z-18R3F0.15；
N0110G01X94；
N0120X97Z-19.5；
N0130X100；
N0140G00G40G97X200Z175S1000；
N0150M30；
第二节单一固定循环
当车削加工余量较大，需要多次进刀切削加工时，可采用循环指令编写加工程序，这样可减少程序段的数量，缩短编程时间和提高数控机床工作效率。
根据刀具切削加工的循环路线不同，循环指令可分为单一固定循环指令和多重复合循环指令,下面介绍单一固定循环。
对于加工几何形状简单、刀具走刀路线单一的工件，可采用固定循环指令编程，即只需用一条指令、一个程序段完成刀具的多步动作。
固定循环指令中刀具的运动分四步：
进刀、切削、退刀与返回。
1、外圆切削循环指令（G90）
指令格式:
G90 X（U）_Z（W）_R_F_
指令功能:
实现外圆切削循环和锥面切削循环。
刀具从循环起点按图4-10与图4-11所示走刀路线，最后返回到循环起点，图中虚线表示按Ｒ快速移动，实线表示按F指定的工件进给速度移动。
指令说明:
①X、Z表示切削终点坐标值；
②U、W表示切削终点相对循环起点的坐标分量；
③R表示切削始点与切削终点在Ｘ轴方向的坐标增量（半径值），外圆切削循环时R为零，可省略；
④F表示进给速度。
图4-10外圆切削循环图4-11锥面切削循环
例题如图4-12所示，运用外圆切削循环指令编程。
图4-12外圆切削循环
图4-13锥面切削循环
G90X40Z20F0.2 A-B-C-D-A
X30
A-E-F-D-A
X20 A-G-H-D-A
例题如图4-13所示，运用锥面切削循环指令编程。
G90X40Z20R-5F30A-B-C-D-A
X30
X20
A-G-H-D-A
2、端面切削循环指令（G94）
指令格式:
G94X（U）_Z（W）_R_F_
指令功能:
实现端面切削循环和带锥度的端面切削循环。
刀具从循环起点，按图4-14与图4-15所示走刀路线，最后返回到循环起点，图中虚线表示按R快速移动，实线按Ｆ指定的进给速度移动。
指令说明:
①X、Z表示端平面切削终点坐标值；
②U、W表示端面切削终点相对循环起点的坐标分量；
③R表示端面切削始点至切削终点位移在Z轴方向的坐标增量，端面切削循环时R为零，可省略；
④F表示进给速度。
图4-14端面切削循环图4-15带锥度的端面切削循环
例题:
如图4-16所示，运用端面切削循环指令编程。
图4-16端面切削循环图4-17带锥度的端面切削循环
G94X20Z16F30 A-B-C-D-A
Z13 A-E-F-D-A
Z10 A-G-H-D-A
如图4-17所示，运用带锥度端面切削循环指令编程。
G94X20Z34R-4F30 A-B-C-D-A
Z32 A-E-F-D-A
Z29 A-G-H-D-A
第三节复合固定循环
运用这组G代码，可以加工形状较复杂的零件，编程时只须指定精加工路线和粗加工背吃刀量，系统会自动计算出粗加工路线和加工次数，因此编程效率更高。
在这组指令中，G71、G72、G73是粗车加工指令，G70是G71、G72、G73粗加工后的精加工指令，G74是深孔钻削固定循环指令，G75是切槽固定循环指令。
1.
外圆粗加工复合循环（G71）
G71 UΔd Re
G71 PnsQnfUΔuWΔwFfSsTt
指令功能：
切除棒料毛坯大部分加工余量，切削是沿平行Z轴方向进行，见图4-18
A为循环起点，A-A'
-B为精加工路线。
①Δd表示每次切削深度（半径值），无正负号；
②e表示退刀量（半径值），无正负号；
③ns表示精加工路线第一个程序段的顺序号；
④nf表示精加工路线最后一个程序段的顺序号；
⑤Δu表示Ｘ方向的精加工余量，直径值；
⑥Δw表示Ｚ方向的精加工余量。
注意：
ns→nf程序段中的F、S、T功能，即使被指定也对粗车循环无效。
零件轮廓必须符合X轴、Z轴方向同时单调增大或单调减少；
图4-18外圆粗加工循环图4-19
外圆粗加工循环指令
例题:
图4-19所示，运用外圆粗加工循环指令编程,T01为外圆刀。
N010M3S800T0101;
N020G00X41Z1;
N030G71U2R1;
N040G71P50Q120U0.5W0.2F0.2;
N050G00X0;
N055G1Z0F0.1;
N060G03X11W-5.5R5.5;
N070G01W-10;
N080X17W-10;
N090W-15;
N100G02X29W-7.348R7.5;
N110G01W-12.652;
N120X41;
N130G70P50Q120;
N140G0X150Z100;
N150M30;
2.端面粗加工复合循环（G72）
G72WΔdRe
G72PnsQnfUΔuWΔwFfSsTt
除切削是沿平行X轴方向进行外，该指令功能与G71相同，见图4-20
指令说明:
Δd、e、ns、nf、Δu、Δw的含义与G71相同。
（1）ns→nf程序段中的F、S、T功能，即使被指定对粗车循环无效。
（2）零件轮廓必须符合X轴、Z轴方向同时单调增大或单调减少。
图4-20端面粗加工循环图4-21
如图4-21运用端面粗加工循环指令编程。
N030G72W1R1;
N040G72P50Q80U0.1W0.2F0.2
N050G00Z-31;
N060G01X20Z-20F0.2;
N070Z-2;
N080X14Z1;
N090G70P50Q80;
N100G00X150Z100
N110M30
3.固定形状切削复合循环（G73）
G73UΔiWΔkRd
G73PnsQnfUΔuWΔwFfSsTt
适合加工铸造、锻造成形的一类工件，见图4-22
Δi表示X轴向总退刀量（半径值）；
ΔK表示Z轴向总退刀量；
d表示分割循环次数；
ns表示精加工路线第一个程序段的顺序号；
nf表示精加工路线最后一个程序段的顺序号；
Δu表示X方向的精加工余量（直径值）；
Δw表示Z方向的精加工余量。
图4-22固定形状切削复合循环
图4-23
运用固定形状切削复合循环
固定形状切削复合循环指令的特点
刀具轨迹平行于工件的轮廓，故适合加工铸造和锻造成形的坯料;
背吃刀量分别通过X轴方向总退刀量Δi和Z轴方向总退刀量ΔK除以循环次数d求得;
总退刀量Δi与ΔK值的设定与工件的切削深度有关。
使用固定形状切削复合循环指令，首先要确定换刀点、循环点A、切削始点A’和切削终点B的坐标位置。
分析上图，A点为循环点，A’→B是工件的轮廓线，A→A’→B为刀具的精加工路线，粗加工时刀具从A点后退至C点，后退距离分别为Δi＋Δu/2，Δk＋Δw，这样粗加工循环之后自动留出精加工余量Δu/2、Δw。
顺序号ns至nf之间的程序段描述刀具切削加工的路线。
如图4-23，运用固定形状切削复合循环指令编程。
N020G00Ｘ50Z10;
N030G73Ｕ18W5R10;
N040G73P50Q100U0.5W0.5F0.2;
N050G01X0Z1F0.1;
N060G03X12W-6Ｒ6;
N080X20W-15;
N090W-13;
N100G02X34W-7R7;
N110G70P50Q100;
N120G0X150Z100;
N130M30;
4.精车复合循环（G70）
G70 PnsQnf
用G71、G72、G73指令粗加工完毕后，可用精加工循环指令，使刀具进行A-A‘-B的精加工，（如以上例图）
指令说明：
（1）ns表示指定精加工路线第一个程序段的顺序号；
（2）nf表示指定精加工路线最后一个程序段的顺序号；
G70～G73循环指令调用N（ns）至N（nf）之间程序段，其中程序段中不能调用子程序。
5.复合固定循环举例（G71与G70）
图4-24
加工图4-24所示零件，其毛坯为棒料。
工艺设计参数为：
粗加工时切深为4mm，进给速度0.3mm/r，主轴转速500r/min;
X向（直径上）精加工余量为2mm，z向精加工余量为1mm，进给速度为0.15mm/r,主轴转速800mm/min。
程序设计如下：
N010M3S500T0101;
N020G00X142.0Z180.0;
N030G71U2R1;
N040G71P50Q100U1.0W0.2F0.3S500;
N050G00X40.0S800;
N055G01W-40.0F0.15;
N060X60.0W-30.0;
N070W-20.0;
N080X100.0W-10.0;
N090W-20.0;
N100X140.0W-20.0;
N110G70P50Q100;
N120G00X200.0Z220.0;
N130M05;
N140M30;
6、深孔钻循环
深孔钻循环功能适用于深孔钻削加工，如图4-25所示。
图4-25深孔钻削循环
G74R（e）
G74Z（W）Q（△k）F
式中：
e--退刀量；
Z（W）--钻削深度；
∆k--每次钻削长度（不加符号）。
采用深孔钻削循环功能加工图4-25所示深孔，试编写加工程序。
其中：
e=1，∆k=20，F=0.1。
N10T0202M03S600;
N30G00X0Z1;
N40G74R1;
N50G74Z-80Q20F0.1;
N60G00X200Z100;
N70M30;
7、外径切槽循环
外径切削循环功能适合于在外圆面上切削沟槽或切断加工。
图4-26切槽加工
G75R（e）
G75X（U）P（△i）F~
e-退刀量；
X（U）-槽深；
△i-每次循环切削量。
试编写进行图4-26所示零件切断加工的程序。
T0202M03S600
G00X35Z-50
G75R1
G75X-1P5F0.1
G00X200
Z100
M30
第四节螺纹切削指令
在数控车床上加工螺纹，可以分为：
（1）单行程螺纹切削指令（G32）;
（2）简单螺纹切削循环指令（G92）；
（3）螺纹切削复合循环指令（G76）。
1.单行程螺纹切削指令G32
G32 X（U）_Z（W）_F_
切削加工圆柱螺纹、圆锥螺纹和平面螺纹。
（1）Ｆ表示螺纹导程，对于圆锥螺纹（图4-27），其斜角α在45度以下时，螺纹导程以Z轴方向指定；
斜角α在45度～90度时，以Ｘ轴方向指定。
（2）圆柱螺纹切削加工时，Ｘ、Ｕ值可以省略，格式为G32Z（W）_F_；
（3）端面螺纹切削加工时，Ｚ、Ｗ值可以省略，格式为G32X（U）_F_；
（4）螺纹切削应注意在两端设置足够的升速进刀段δ1和降速退刀段δ2，即在程序设计时，应将车刀的切入、切出、返回均应编入程序中。
图4-27螺纹切削图4-28螺纹切削应用
螺纹切削例题
如图4-28所示，走刀路线为A-B-C-D-A，切削圆锥螺纹，螺纹导程为4mm,δ1=3mm，δ2=2mm，每次背吃刀量为１mm，切削深度为2mm。
G00X16
G32X44W-45F4
G00X50
W45
X14
G32X42W-45F4
2.螺纹切削循环指令（G92）
（1）指令格式:
G92 X（U）_Z（W）_R_F_
（2）指令功能:
切削圆柱螺纹和锥螺纹，刀具从循环起点，按图4-29与图4-30所示走刀路线，最后返回到循环起点，图中虚线表示按Ｒ快速移动，实线按Ｆ指定的进给速度移动。
（3）指令说明:
X、Z表示螺纹终点坐标值;
U、W表示螺纹终点相对循环起点的坐标分量；
R表示锥螺纹始点与终点在Ｘ轴方向的坐标增量（半径值），圆柱螺纹切削循环时Ｒ为零，可省略；
F表示螺纹导程。
图4-29切削圆柱螺纹图4-30切削锥螺纹
图4-31图4-32
如图4-31，运用圆柱螺纹切削循环指令编程。
G50X100Z50
S300T0101M03
G00X35Z3
G92X29.2Z-21F1.5
X28.6
X28.2
X28.04
G00X100Z50T0000M05
M02
如图4-32，运用锥螺纹切削循环指令编程。
G00X80Z2
G92X49.6Z-48R-5F2
X48.7
X48.1
X47.5
X47.1
X47
3.螺纹切削复合循环（G76）
G76PmrQΔdminRd
G76X（U）_Z（W）_RiPkQΔdFf
该螺纹切削循环的工艺性比较合理，编程效率较高，螺纹切削循环路线及进刀方法如图4-33；
（1）m表示精车重复次数，从1~99；
（2）r表示斜向退刀量单位数，或螺纹尾端倒角值，在0.0f~9.9f之间，以0.1f为一单位，（即为0.1的整数倍），用00~99两位数字指定，其中f为螺距）；
（3）表示刀尖角度；
从80°
、60°
、55°
、30°
、29°
、0°
六个角度选择；
（4）Δdmin：
表示最小切削深度，当计算深度小于Δdmin，则取Δdmin作为切削深度；
（5）d：
表示精加工余量，用半径编程指定；
（6）X、Z：
表示螺纹终点的坐标值；
（7）U：
表示增量坐标值；
（8）W：
（9）I：
表示锥螺纹的半径差，若I=0,则为直螺纹；
（10）k：
表示螺纹高度（Ｘ方向半径值）；
（11）Δd：
表示第一次粗切深（半径值）；
（12）f：
表示螺纹导程。
图4-33螺纹切削复合循环路线及进刀法
4、数控车床综合加工实例
根据图4-34所示的待车削零件，材料为45号钢，毛坯Ф65X130棒料。
在数控车床上需要进行的工序为：
粗精加工工件轮廓外形、切Ф26mm槽、切螺纹、切断。
要求分析工艺过程与工艺路线，编写加工程序。
图4-34 车削零件图
一、零件加工工艺分析
1.设定工件坐标系
按基准重合原则，将工件坐标系的原点设定在零件右端面与回转轴线的交点上，如图中O点。
2.选择刀具
根据零件图的加工要求，需要加工零件的端面、圆柱面、圆锥面、圆弧面、倒角以及切割螺纹退刀槽和螺纹，共需用三把刀具。
1号刀，外圆左偏刀，刀具型号为：
CL-MTGNR-2020/R/1608ISO30。
安装在1号刀位上。
3号刀，螺纹车刀，刀具型号为：
TL-LHTR-2020/R/60/2ISO30。
安装在3号刀位上。
5号刀，割槽刀，刀具型号为：
ER-SGTFR-2012/R/5.0-0IS030。
安装在5号刀位上。
3.加工方案
使用1号外圆左偏刀，先粗加工后精加工零件的端面和零件各段的外
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