《數(shù)控車(chē)床加工工藝與編程操作》課程(第2版）電子教案主編：任國(guó)興學(xué)習(xí)目的:通過(guò)學(xué)習(xí)本章節(jié)，能夠掌握數(shù)控車(chē)床編程的知識(shí)，能正確運(yùn)用數(shù)控車(chē)床的指令代碼，編制較復(fù)雜的輪廓加工程序，掌握編程的基本方法和技巧。學(xué)習(xí)重點(diǎn)：數(shù)控指令在編程中的靈活應(yīng)用。第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

3.1概述3.2數(shù)控車(chē)床編程指令3.3數(shù)控車(chē)床編程實(shí)例復(fù)習(xí)思考題

一、數(shù)控編程的基本概念我們把從零件圖樣到制成數(shù)控系統(tǒng)輸入紙帶數(shù)據(jù)處理的全部過(guò)程,稱(chēng)之為程序編制。

數(shù)控編程的方法有多種方式，常見(jiàn)的有下列形式。

1．手工編程2．自動(dòng)編程3．CAD/CAM二、數(shù)控加工程序編制的步驟1.分析零件圖樣和工藝要求分析零件圖樣和工藝要求的目的，是為了確定加工方法、制定加工劃，以及確認(rèn)與生產(chǎn)組織有關(guān)的問(wèn)題，此步驟的內(nèi)容包括：1）確定該零件應(yīng)安排在哪類(lèi)或哪臺(tái)車(chē)床上進(jìn)行加工。2）采用何種裝夾具或何種裝卡位方法。3.1

概述第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

3）確定采用何種刀具或采用多少把刀進(jìn)行加工。4）確定加工路線，即選擇對(duì)刀點(diǎn)、程序起點(diǎn)（又稱(chēng)加工起點(diǎn)，加工起點(diǎn)常與對(duì)刀點(diǎn)重合）、走刀路線、程序終點(diǎn)（程序終點(diǎn)常與程序起點(diǎn)重合）。5）確定切削深度和寬度、進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速等切削參數(shù)。6）確定加工過(guò)程中是否需要提供冷卻液、是否需要換刀、何時(shí)換刀等。2．?dāng)?shù)值計(jì)算根據(jù)零件圖樣幾何尺寸，計(jì)算零件輪廓數(shù)據(jù)，或根據(jù)零件圖樣和走刀路線，計(jì)算刀具中心（或刀尖）運(yùn)行軌跡數(shù)據(jù)。數(shù)值計(jì)算的最終目的是為了獲得編程所需要的所有相關(guān)位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)。3.編寫(xiě)加工程序單在完成上述兩個(gè)步驟之后，即可根據(jù)已確定的加工方案及數(shù)值計(jì)算獲得的數(shù)據(jù)，按照數(shù)控系統(tǒng)要求的程序格式和代碼格式編寫(xiě)加工程序等。4．制作控制介質(zhì)，輸入程序信息

5．程序檢驗(yàn)三、數(shù)控編程前準(zhǔn)備第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

1.車(chē)床選擇與工件坐標(biāo)系的確定工件坐標(biāo)系采用與機(jī)床運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系一致的坐標(biāo)方向，工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)（即程序原點(diǎn)）要選擇便于測(cè)量或?qū)Φ兜幕鶞?zhǔn)位置，同時(shí)要便于編程計(jì)算。2.工藝準(zhǔn)備（1）進(jìn)刀、退刀方式（2）刀尖半徑補(bǔ)償（3）加工路線的選擇3.選擇編程方式（1）直徑編程和半徑編程在數(shù)控車(chē)削加工中，X坐標(biāo)值有兩種方法，即直徑編程和半徑編程。1）直徑編程采用直徑編程時(shí)，數(shù)控程序中的X軸的坐標(biāo)值即為零件圖上的直徑值。

2）半徑編程采用半徑編程，數(shù)控程序中的X軸的坐標(biāo)值為零件圖上的半徑值。

（２）絕對(duì)值和相對(duì)值編程確定軸移動(dòng)的指令方法有絕對(duì)指令和增量指令兩種。1）絕對(duì)指令是對(duì)各軸移動(dòng)到終點(diǎn)的坐標(biāo)值進(jìn)行編程的方法。2）增量指令是用各軸的移動(dòng)量直接編程的方法，稱(chēng)為增量編程法。第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

【實(shí)例】：如圖3-2，當(dāng)從A直接移動(dòng)到B，兩種方法編程如下：絕對(duì)指令編程：G90G01X120Z30；（直徑編程）增量指令編程：G91G01X80Z-60；（直徑編程）

（3）尺寸單位英制輸入制式和公制輸入制式（4）主軸速度控制指令選擇（5）進(jìn)給速度表示工件被加工時(shí)刀具相對(duì)于工件的合成進(jìn)給速度，有每分鐘進(jìn)給量mm/min和主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量mm/r兩種，用F指令表示。當(dāng)執(zhí)行攻絲循環(huán)、螺紋切削時(shí)倍率開(kāi)關(guān)失效，進(jìn)給倍率固定在100％。在數(shù)控車(chē)削加工中一般采用每轉(zhuǎn)進(jìn)給模式，只有在用動(dòng)力刀具時(shí)（如銑削），才采用每分鐘進(jìn)給模式。4、程序名與編程方式以O(shè)開(kāi)頭和四位數(shù)字組成，無(wú)屬性，如FANUC系統(tǒng)程序名O0003、O3452等，不能用數(shù)字開(kāi)頭；以任意字母開(kāi)頭，有屬性的系統(tǒng)，如SIEMENS系統(tǒng)，主程序名YＡ789.MPF、子程序名為AU43.SPF等。與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)程序名相同的，如華中數(shù)控程序名命名方式與計(jì)算機(jī)使用習(xí)慣相同，F(xiàn)GH.TXT等。第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

四、數(shù)控編程注意事項(xiàng)

1.養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣在程序段第一行設(shè)定指令，保證編制的程序在執(zhí)行時(shí)不受到前面程序執(zhí)行時(shí)留下的影響，如在第一段寫(xiě)入N005

G90

G22

G942.熟悉所使用機(jī)床的機(jī)械性能、所規(guī)定使用的指令、編程格式，能充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床功能。3.編程坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系選擇，合理運(yùn)用編程指令中坐標(biāo)系變換指令，保證運(yùn)算和使用簡(jiǎn)便。4.使用優(yōu)化結(jié)構(gòu)編制高效程序。5.對(duì)零件加工工藝等方面知識(shí)了解充分，制定合理工藝方案，合理的工藝，選擇最短的加工路線，能充分縮短加工時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。五、程序結(jié)構(gòu)組成

1．程序結(jié)構(gòu)格式一個(gè)完整的加工程序包括開(kāi)始符、程序名、程序主體和程序結(jié)束指令，一個(gè)零件程序是由遵循一定結(jié)構(gòu)、句法和格式規(guī)則的若干個(gè)程序段組成的，而每個(gè)程序段是由若干個(gè)指令字組成的。如圖3-3所示。第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

一個(gè)零件程序必須包括起始符和結(jié)束符。一個(gè)零件程序是按程序段的輸入順序執(zhí)行的，而不是按程序段號(hào)的順序執(zhí)行的，但書(shū)寫(xiě)程序時(shí)建議按升序書(shū)寫(xiě)程序段號(hào)。程序起始符：%(或O)符，%(或O)后跟程序號(hào)，程序起始符通常有：％；O；P；L等。每個(gè)程序段結(jié)束用分隔符表示，如分號(hào)、LF或省略等。ISO代碼中程序段結(jié)束符號(hào)為L(zhǎng)F；EIA代碼中程序段結(jié)束符號(hào)為CR。程序結(jié)束：M02或M30；注釋符：括號(hào)()內(nèi)或分號(hào)、/等；后的內(nèi)容為注釋文字；2．程序段格式（１）字地址格式（２）可變程序段格式（３）固定順序程序段格式3．字和地址第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

％5004；N10G54G90G00X50.0Z100.0;N20M03S600;N30G01X20.0Z2.0F100;N40G02….;…….N100M05;N110M02;%程序程序段指令字

程序段由字組成，而字由地址和地址后帶符號(hào)的數(shù)字構(gòu)成。如下所示：

X--------------------------1000{地址數(shù)字}字第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

3.2數(shù)控車(chē)床編程指令一、S、F、T功能1.主軸功能S【格式】

S

(數(shù)字)如:M03S150

【說(shuō)明】控制車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速，其后的數(shù)值表示主軸速度，單位為轉(zhuǎn)/每分鐘(r/min)。S是模態(tài)指令，S功能只有在主軸速度可調(diào)節(jié)時(shí)有效，S所編程的主軸轉(zhuǎn)速可以借助機(jī)床控制面板上的主軸倍率開(kāi)關(guān)進(jìn)行修調(diào)。數(shù)控車(chē)削加工時(shí)刀具作插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)來(lái)切削工件時(shí)，當(dāng)已知要求的圓周速度為V時(shí)，車(chē)床主軸的轉(zhuǎn)速(r/min)為：n=1000v/лdd--工件的外徑單位為mm例工件的外徑為50mm,要求的切削速度為100m/mm,經(jīng)計(jì)算可得n=637,因此主軸轉(zhuǎn)速為637r/min,表示為Ｓ637。為保證車(chē)削后工件的表面粗糙度一致時(shí)，數(shù)控車(chē)床一般提供可以設(shè)置恒切削速度指令，車(chē)削過(guò)程中數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)車(chē)削時(shí)工件不同位置處的直徑計(jì)算主軸的轉(zhuǎn)速。第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

恒切削速度設(shè)置方法如下：G96S_;其中S后面數(shù)字的單位為m/min.設(shè)置恒切削速度后，如果不需要時(shí)可以取消，其方式如下：G97S_;其中S后面數(shù)字的單位為r/min。使用恒切削速度指令后，由于主軸的轉(zhuǎn)速在工件不同截面上是變化的，為防止主軸轉(zhuǎn)速過(guò)高而發(fā)生危險(xiǎn)，在設(shè)置恒切削速度前，可以將主軸最高轉(zhuǎn)速設(shè)置在某一個(gè)最高值，切削過(guò)程中當(dāng)執(zhí)行恒切削速度時(shí)，主軸最高轉(zhuǎn)速將被限制在這個(gè)最高值。【FANUC0i】恒表面切削速度G96（G97）S_S后指定表面速度（刀具和工件之間的相對(duì)速度），主軸旋轉(zhuǎn)使表面切削速度維持恒定，而不管刀具的位置如何。G96S_表面速度m/min或英尺/min;G97S_主軸速度rpmG50S_;S后指定最高主軸速度rpm。２．進(jìn)給速度F【格式】

F_

;如:G01X50.0Z100.2F100

【說(shuō)明】F指令表示工件被加工時(shí)刀具相對(duì)于工件的進(jìn)給速度，F(xiàn)的單位取決于G94(每分鐘進(jìn)給量mm/min)或G95(主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量mm/r)。第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

使用下式可以實(shí)現(xiàn)每轉(zhuǎn)進(jìn)給量與每分鐘進(jìn)給量的轉(zhuǎn)化fm=fr×Sfm每分鐘的進(jìn)給量(mm/min)fr每轉(zhuǎn)進(jìn)給量(mm/r)S主軸轉(zhuǎn)數(shù)(r/min)３．刀具功能(T機(jī)能)【格式】

T__

(數(shù)字);如:T0100

【說(shuō)明】用于選刀，其后的4位數(shù)字分別表示選擇的刀具號(hào)和刀具補(bǔ)償號(hào)。T后面數(shù)字與刀架上刀號(hào)的關(guān)系是由機(jī)床制造廠規(guī)定的?！綟ANUC0i】

T_H_;H_為刀具形狀補(bǔ)償號(hào)，可以是長(zhǎng)度，也可以是半徑?！維IEMENS802C/S】T_D_;D_為刀具的補(bǔ)償號(hào)，刀具調(diào)用后，刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償立即生效；如果沒(méi)有編程D號(hào)，則D1值自動(dòng)生效。先編程的長(zhǎng)度補(bǔ)償先執(zhí)行，對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)軸也先運(yùn)行。刀具半徑補(bǔ)償必須與G41/G42一起執(zhí)行。二、M功能輔助功能由地址字M和其后的一或兩位數(shù)字組成，主要用于控制零件程序的走向以及機(jī)床各種輔助功能的開(kāi)關(guān)動(dòng)作。M功能有非模態(tài)和模態(tài)二種形第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

式；非模態(tài)M功能只在所在當(dāng)前程序段中有效；而模態(tài)功能從所在當(dāng)前程序段的后續(xù)行一直有效，直到被同一組M功能所取代，見(jiàn)表3-2。子程序調(diào)用M98及從子程序返回M99（具體使用見(jiàn)調(diào)用子程序調(diào)用）【格式】主程序中要調(diào)用子程序時(shí)用M98;子程序運(yùn)行結(jié)束后返回主程序時(shí)用M99.【說(shuō)明】子程序的格式%****（子程序名）……..M99第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

注意:FANUC和SIEMENS系統(tǒng)子程序以文件形式存在,SIEMENS系統(tǒng)子程序結(jié)束時(shí)需用RET。調(diào)用子程序的格式M98P_L_（P后面為被調(diào)用的子程序號(hào)L后數(shù)字為重復(fù)調(diào)用次數(shù)）注意：宏程序調(diào)用時(shí),FANUC0i系統(tǒng)G65的用法與M98相同。三、G功能G功能有非模態(tài)G功能和模態(tài)G功能之分。

第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

1.尺寸單位選擇【格式】G20、G21【說(shuō)明】G20英制輸入制式,英寸；G21公制輸入制式,單位為毫米,G20、G21為模態(tài)功能可相互注銷(xiāo)。規(guī)定執(zhí)行該程序時(shí)用的尺寸單位,缺省值由機(jī)床系統(tǒng)內(nèi)部來(lái)確定。2.進(jìn)給速度單位的設(shè)定G94、G95【格式】G94F_G95F_【說(shuō)明】

G94每分鐘進(jìn)給;G95每轉(zhuǎn)進(jìn)給。F的單位依G20/G21的設(shè)定。G94、G95為模態(tài)功能可相互注銷(xiāo),G94為缺省值。【FANUC0i】G98每分鐘進(jìn)給;G99每轉(zhuǎn)進(jìn)給。恒表面切削速度控制G96S_；G97恒表面切削速度控制的取消指令第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

S后指定表面速度（刀具和工件之間的相對(duì)速度），主軸旋轉(zhuǎn)使表面切削速度維持恒定，而不管刀具的位置如何。G50S_;

S后指定最高主軸速度rpm。

【SIEMENS802S/C】G96S_LIMS_F_其中：S切削速度，單位米/分鐘LIMS主軸轉(zhuǎn)速上限，只在G96中生效F旋轉(zhuǎn)進(jìn)給率，單位毫米/轉(zhuǎn)3.編程方式【格式】G90/G91【說(shuō)明】G90絕對(duì)值編程方式，G91相對(duì)值編程方式。G90、G91為模態(tài)功能，可相互注銷(xiāo)，G90為缺省值。4.工件坐標(biāo)系設(shè)定【格式】

G92X_Z_【FANUC0i】

G50X_Z_【說(shuō)明】工件坐標(biāo)系原點(diǎn)到刀具起點(diǎn)的距離

第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

5．坐標(biāo)零點(diǎn)偏置【格式】G54、G55、G56、G57、G58、G59【說(shuō)明】

G54~G59是系統(tǒng)預(yù)定的6個(gè)工件坐標(biāo)系，

可根據(jù)需要任意選用，如圖3-6所示。這6個(gè)預(yù)定工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的值(工件零點(diǎn)偏置值)，用MDI方式輸入，系統(tǒng)自動(dòng)記憶。工件坐標(biāo)系一旦選定，后續(xù)程序段中絕對(duì)值編程時(shí)的指令值均為相對(duì)此工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的值。G54~G59為模態(tài)功能可相互注銷(xiāo)。第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

6．局部坐標(biāo)系設(shè)定G52【格式】G52X_Z_【說(shuō)明】X、Z局部坐標(biāo)系原點(diǎn)在當(dāng)前工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。G52指令建立的坐標(biāo)系是在G92、G54~G59建立的坐標(biāo)系內(nèi)的子坐標(biāo)系，即局部坐標(biāo)系，如圖3-8所示。

圖3-8局部坐標(biāo)系的設(shè)定G527．快速定位【格式】G00X_Z_【說(shuō)明】實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)給到指定位置。進(jìn)給速度由系統(tǒng)指定，操作面板上設(shè)有倍率調(diào)整，不能用F規(guī)定。注意：在執(zhí)行G00指令時(shí)，由于各軸以各自速度移動(dòng)，不能保證各軸同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)，因而聯(lián)動(dòng)直線軸的合成軌跡不一定是直線。操作者必須格外小心以免刀具與工件發(fā)生碰撞。常見(jiàn)的做法是，將X軸移動(dòng)到安全位置，再放心地執(zhí)行G00指令。第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

8．直線插補(bǔ)【格式】G01X_Z_F_【說(shuō)明】實(shí)現(xiàn)直線進(jìn)給到指定位置。進(jìn)給速度用F指定,一般用作切削加工運(yùn)動(dòng)指令。刀具按照程序要求直線運(yùn)動(dòng)方式，按F規(guī)定的進(jìn)給速度，從當(dāng)前位置移動(dòng)到程序段指令的終點(diǎn)。9．圓弧插補(bǔ)【格式】或【說(shuō)明】用于圓弧插補(bǔ)，指令分為G02順圓?。鏁r(shí)針）、G03逆圓?。槙r(shí)針）。X,Z圓弧終點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，在絕對(duì)值方式時(shí)，圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)是其在編程坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，在增量值方式時(shí)，是相對(duì)圓弧起點(diǎn)的增量值。I,K圓心相對(duì)于圓弧起點(diǎn)的偏移值(等于圓心的坐標(biāo)減去圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo))。R圓弧半徑，圓弧圓心角小于180時(shí)，R為正值，否則R為負(fù)值；F進(jìn)給速度；用該指令編程時(shí)，可以自動(dòng)過(guò)象限，但不得超過(guò)180°。注意：前置刀架圓弧插補(bǔ)指令如圖3-11所示，但后置刀架數(shù)控車(chē)床的刀架在操作者與Z向軸線的外面，其圓弧插補(bǔ)指令的設(shè)定正好與之相反。第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

(1)順時(shí)針或逆時(shí)針是從垂直于圓弧所在平面的坐標(biāo)軸的正方向看到的回轉(zhuǎn)方向，前置刀架與后置刀架正好相反；(2)整圓編程時(shí)不可以使用R，只能用I、K；(3)同時(shí)編入R與I、K時(shí)，R有效；10．倒角

【格式】【說(shuō)明】倒角控制，在兩相鄰軌跡程序段之間插入直線、倒角或園弧，倒角在指定直線插補(bǔ)(G01)或圓弧插補(bǔ)(G02G03)的程序段尾。輸入C__便插入倒角程序段。輸入R__便插入倒圓程序段。C后的數(shù)值表示倒角起點(diǎn)和終點(diǎn)距假想拐角交點(diǎn)的距離，R后的值表示倒角圓弧的半徑。假想拐角交點(diǎn)是未倒角前兩相鄰軌跡程序段的交點(diǎn)。第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

【實(shí)例】如圖3-13所示進(jìn)行編程時(shí)，要求在兩相鄰軌跡程序段間分別插入直線倒角和園弧倒角。假設(shè)A（15，80）B(15,50)、E（45，30）、F(45,0),R3,倒角距離為３，編程如下：G91G01Z-30R3；刀尖位置在C點(diǎn)，計(jì)算仍以B點(diǎn)計(jì)；X35Z-20C3；刀尖位置在D點(diǎn)，計(jì)算仍以E點(diǎn)計(jì)；

Z-30;注意：(1)第二直線段必須由點(diǎn)B

而不是由點(diǎn)C

開(kāi)始，在增量坐標(biāo)編程方式下，需指定從點(diǎn)B開(kāi)始移動(dòng)的距離；(2)在螺紋切削程序段中不得出現(xiàn)倒角控制指令；(3)X、Z軸指定的移動(dòng)量比指定的R或C小時(shí)，系統(tǒng)將報(bào)警；(4)不是所有數(shù)控系統(tǒng)都具備此功能。11．螺紋切削【格式】G32/G33X__Z__R__E__P__F__第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

【說(shuō)明】用于螺紋切削，其中X,Z螺紋終點(diǎn)；F螺紋導(dǎo)程，即主軸每轉(zhuǎn)一圈刀具相對(duì)于工件的進(jìn)給值。注意：與G01、G02/G03中的F不同；R,E螺紋切削的退尾量；R為絕對(duì)值表示Z向回退量；E為X向回退量，E為正表示沿X正向回退，為負(fù)表示沿X負(fù)向回退。使用R、E可免去退刀槽，R、E可以省略表示，不用回退功能。P主軸基準(zhǔn)脈沖處距離螺紋切削起始點(diǎn)的主軸轉(zhuǎn)角。使用G32指令能加工圓柱螺紋錐螺紋和端面螺紋。注意：(1)在螺紋切削過(guò)程中進(jìn)給修調(diào)無(wú)效。(2)在沒(méi)有停止主軸的情況下停止，螺紋的切削是非常危險(xiǎn)的，因此螺紋切削時(shí)進(jìn)給保持功能無(wú)效，如果按下進(jìn)給保持按鍵，刀具在加工完螺紋后停止運(yùn)動(dòng)。(3)螺紋的粗加工和精加工都是沿同一刀具軌跡重復(fù)進(jìn)行的，從粗加工到精加工主軸的轉(zhuǎn)速必須保持恒定，否則螺紋的導(dǎo)程就將發(fā)生改變。第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

12．自動(dòng)返回參考點(diǎn)【格式】G28X_Z_【說(shuō)明】快速定位到中間點(diǎn)，然后再?gòu)闹虚g點(diǎn)返回到參考點(diǎn)。X、Z回參考點(diǎn)時(shí)，經(jīng)過(guò)的中間點(diǎn)（非參考點(diǎn)）。一般情況下，該指令用于刀具自動(dòng)更換或者消除機(jī)械誤差，如開(kāi)機(jī)前或車(chē)削中心換刀前執(zhí)行。G28指令僅在其被規(guī)定的程序段中有效。注意：執(zhí)行指令之前應(yīng)取消刀尖半徑補(bǔ)償，同時(shí)應(yīng)注意刀架所在位置，防止快速移動(dòng)時(shí)碰撞尾座、工件等部件。13．自動(dòng)從參考點(diǎn)返回G29【格式】G29X_Z_【說(shuō)明】X、Z返回的定位終點(diǎn)。它可使所有編程軸以快速進(jìn)給經(jīng)過(guò)由G28指令定義的中間點(diǎn)，然后再到達(dá)指定點(diǎn)。通常該指令緊跟在G28指令之后，G29指令僅在其被規(guī)定的程序段中有效。

14．刀尖半徑補(bǔ)償【格式】第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

【說(shuō)明】G40取消刀尖半徑補(bǔ)償；G41左刀補(bǔ)(在刀具前進(jìn)方向左側(cè)補(bǔ)償)；G42右刀補(bǔ)(在刀具前進(jìn)方向右側(cè)補(bǔ)償)，如圖3-17所示，前置刀架與后置刀架方向相反。X,Z

G00/G01的參數(shù)即建立刀補(bǔ)或取消刀補(bǔ)的終點(diǎn)。G40、G41、G42都是模態(tài)代碼，可相互注銷(xiāo)。注意：(1)G41/G42不帶參數(shù)其補(bǔ)償號(hào)(代表所用刀具對(duì)應(yīng)的刀尖半徑補(bǔ)償值)，由T代碼指定。(2)刀尖半徑補(bǔ)償?shù)慕⑴c取消，只能用G00或G01指令不得是G02或G03。(3)進(jìn)行補(bǔ)償和取消補(bǔ)償時(shí)，刀具移動(dòng)距離至少大于刀尖半徑的0.8倍以上。車(chē)床的刀具可以多方向安裝，并且刀具的刀尖也有多種形式，為使數(shù)控裝置知道刀具的安裝情況，以便準(zhǔn)確地進(jìn)行刀尖半徑補(bǔ)償定義了車(chē)刀刀尖的位置碼。第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

車(chē)刀刀尖的位置碼表示理想刀具頭與刀尖圓弧中心的位置關(guān)系。如圖3–18所示。

圖3–18車(chē)刀刀尖位置碼定義15.暫停指令【格式】

G04P（X）_【說(shuō)明】時(shí)間延時(shí)指令。程序在執(zhí)行到某一段后，需要暫停一段時(shí)間，進(jìn)行某些人為的調(diào)整，這時(shí)就可用G04指令使程序暫停。當(dāng)暫停時(shí)間一到，繼續(xù)執(zhí)行下一段程序。暫停時(shí)間由P后數(shù)值說(shuō)明。刀具作短時(shí)間的停頓，主要用于切槽、光整等，以進(jìn)行無(wú)進(jìn)給光整加工，獲得圓整而光滑的表面。第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

P

暫停時(shí)間，單位為s；X單位為毫秒ms;G04為非模態(tài)指令，僅在其被規(guī)定的程序段中有效。G04程序段中不能有進(jìn)給速度指令。16.單一固定循環(huán)【說(shuō)明】切削循環(huán)通常是用一個(gè)含G代碼的程序段，完成用多個(gè)程序段指令的加工操作，使程序得以簡(jiǎn)化，常用的有矩形切削循環(huán)、錐形切削循環(huán)、螺紋切削循環(huán)。（下面用U、W表示相對(duì)值編程方式；X、Z表示絕對(duì)值編程方式，不同數(shù)控系統(tǒng)要求不一樣，讀者注意）（１）內(nèi)外徑切削循環(huán)G80

【格式】

G80X__Z__F__【說(shuō)明】?jī)?nèi)外徑切削循環(huán)指令，執(zhí)行如圖3-20所示A→B→C→D→A的軌跡動(dòng)作。

圖3–20圓柱面內(nèi)外徑切削循環(huán)第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)（2）園錐面內(nèi)外徑切削循環(huán)【格式】

G80X__Z__I___F__【說(shuō)明】園錐面內(nèi)外徑切削循環(huán)。I為切削起點(diǎn)B與切削終點(diǎn)C的半徑差，I=0時(shí),可省略不寫(xiě)，為矩形循環(huán)；I≠0,為錐形循環(huán)

（3）端面切削循環(huán)圖3-22園錐面內(nèi)外徑切削循環(huán)【格式】

G81X__Z__F__

【說(shuō)明】端面切削循環(huán)，指令執(zhí)行如圖3-22所示A→B→C→D→A的軌跡動(dòng)作。圖3–23端平面切削循環(huán)第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

（4）園錐端面切削循環(huán)【格式】G81X__Z__K__F__

【說(shuō)明】園錐端面切削循環(huán)。K為切削起點(diǎn)B相對(duì)于切削終點(diǎn)C的Z向有向距離，該指令執(zhí)行如圖3-24所示A→B→C→D→A的軌跡動(dòng)作。（5）螺紋切削循環(huán)G82【格式】G82X__Z__R__E__C__P__F__其中：XZ值為螺紋終點(diǎn)。F螺紋導(dǎo)程；R,E螺紋切削的退尾量，R、E均為絕對(duì)值，R為Z向回退量，E為X向回退量，R、E可以省略，表示不用回退功能。C多頭螺紋切削時(shí)的螺紋頭數(shù)，為0時(shí)切削單頭螺紋。P單頭螺紋切削時(shí)，為主軸基準(zhǔn)脈沖處距離切削起始點(diǎn)的主軸轉(zhuǎn)角；多頭螺紋切削時(shí)，為相鄰螺紋頭的切削起始點(diǎn)之間對(duì)應(yīng)的主軸轉(zhuǎn)角。第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)（6）錐螺紋切削循環(huán)【格式】G82X__Z__I__R__E__C__P__F__

其中：X、Z為螺紋終點(diǎn)在工件坐標(biāo)系下的坐標(biāo)；I為螺紋起點(diǎn)與螺紋終點(diǎn)的半徑差；F螺紋導(dǎo)程;R,E螺紋切削的退尾量，R、E均為絕對(duì)值，R為Z向回退量，E為X向回退量，R、E可以省略，表示不用回退功能。C多頭螺紋切削時(shí)的螺紋頭數(shù)，為0時(shí)切削單頭螺紋。P單頭螺紋切削時(shí)，為主軸基準(zhǔn)脈沖處距離切削起始點(diǎn)的主軸轉(zhuǎn)角，多頭螺紋切削時(shí)，為相鄰螺紋頭的切削起始點(diǎn)之間對(duì)應(yīng)的主軸轉(zhuǎn)角。17．復(fù)合循環(huán)有四類(lèi)復(fù)合循環(huán)分別是內(nèi)外徑粗車(chē)復(fù)合循環(huán)、端面粗車(chē)復(fù)合循環(huán)、封閉輪廓復(fù)合循環(huán)、螺紋切削復(fù)合循環(huán)。運(yùn)用復(fù)合循環(huán)指令，只需指定精加工路線和粗加工的吃刀量，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算粗加工路線和走刀次數(shù)。第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

（1）內(nèi)外徑粗車(chē)復(fù)合循環(huán)【格式】G71U(△d)R(e)P(ns)Q(nf)X(U)Z(w)F(f)S(s)T(t)

其中：△d：切削深度（每次切削量），指定時(shí)不加符號(hào)，方向由矢量AA’決定；e：每次退刀量；ns：精加工路徑第一程序段（即圖中的AA’）的順序號(hào)；nf精加工路徑最后程序段（即圖中的BB’）的順序號(hào)；U：X方向精加工余量；W：Z方向精加工余量；f，s，t：粗加工時(shí)G71中編程的F,S,T有效，而精加工時(shí)處于ｎｓ到ｎｆ程序段之間的F,S,T有效.【說(shuō)明】?jī)?nèi)外徑粗車(chē)復(fù)合循環(huán)，該指令執(zhí)行運(yùn)行軌跡路徑如圖3-27所示。圖3–27

G71復(fù)合循環(huán)下X（ΔU）和（ΔW）的符號(hào)G71切削循環(huán)下，切削進(jìn)給方向平行于Z軸，X（△ｕ）、Z（△W）的符號(hào)如圖3–3所示。其中（＋）表示沿軸下方向移動(dòng)，（－）表示沿軸負(fù)方向移動(dòng).第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)注意：G71指令必須帶有P,Q地址,否則不能進(jìn)行該循環(huán)加工。在ns的程序段中應(yīng)包含G00/G01指令，進(jìn)行由A到A‘的運(yùn)作，且該程序段中不應(yīng)編有向移動(dòng)指令。在順序號(hào)為ns到順序號(hào)為nf的程序段中，可以有G02/G03指令，但不應(yīng)包含子程序。在G71循環(huán)中的程序段中F、S功能，即使被指定也無(wú)效，只有含在G71的程序段中的F、S功能才能有效?？梢赃M(jìn)行刀補(bǔ)。（2）端面粗車(chē)復(fù)合循環(huán)G72【格式】G7２W(△d)R(e)P(ns)Q(nf)X(△U)Z(△w)F(f)S(s)T(t)其中：△d：切削深度（每次切削量），指定時(shí)不加符號(hào)，方向由矢量AAˊ決定；e:每次退刀量；ns:精加工路徑第一程序段（即圖中AAˊ）的順序號(hào)；nf：精加工路徑最后程序段（即圖中BBˊ）的順序號(hào)；第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)△U：X方向精加工余量；△W：Z方向精加工余量；F，S，T：粗加工時(shí)G71中編程的F，S，T有效，而精加工時(shí)處于ns到nf程序段之間有效.【說(shuō)明】該循環(huán)與G71的區(qū)別僅在切削方向平行與X軸。該指令如圖3–30所示的粗加工和精加工，其中精加工路徑為A→Aˊ→Bˊ→的軌跡。（3）閉環(huán)粗車(chē)復(fù)合循環(huán)圖3–30端面粗車(chē)符合循環(huán)G72【格式】G73U(△I)W(△ｋ)R（ｄ）P(ns)Q(nf)X(△U)Z(△w)F_S_T_其中：△I：X軸方向的總退刀量；△Ｋ：Ｚ軸方向的總退刀量；ｄ：粗切削次數(shù)；ns:精加工路徑第一程序段（即圖中AAˊ）的順序號(hào)；

第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

nf：精加工路徑最后程序段（即圖中BBˊ）的順序號(hào)；△U：X方向精加工余量；△W：Z方向精加工余量；F，S，T：粗加工時(shí)G71中編程的F，S，T有效，而精加工時(shí)處于ns到nf程序段之間有效。【說(shuō)明】該功能在切削工件時(shí)刀具軌跡為如圖3–33所示的封閉回路，刀具逐漸進(jìn)給，使封閉切削回路逐漸向零件最終形狀靠近，最終切削成工件形狀，其精加工路徑為A→Aˊ→Bˊ→C的軌跡。這種指令能對(duì)鑄造，鍛造等粗加工中已初步成形的工件，進(jìn)行高效率切削。（4）螺紋切削復(fù)合循環(huán)G76【格式】G76C(m)R(r)E(e)A(α)X(U)Z(W)I(i)K(k)U(d)V(△dmin)Q(△d)P(p)F(L);

第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

其中：m：精整次數(shù)（1~99），為模態(tài)值；r：螺紋Z向退尾長(zhǎng)度（00~99），為模態(tài)值；e；螺紋X向退尾長(zhǎng)度（00~99），為模態(tài)值；α：刀尖角度（二位數(shù)字），為模態(tài)值；在80o，60o，55o，30o

，29o和0o六個(gè)角度選一個(gè)；U，W：絕對(duì)值編程時(shí)，為螺紋終點(diǎn)的坐標(biāo)；增量值編程時(shí)，為螺紋終點(diǎn)相對(duì)與循環(huán)起點(diǎn)A的有向距離；△dmin:最小切削深度；當(dāng)一次切削深度（）小于△dmin時(shí)，則切削深度設(shè)定為此值；△d：精加工余量；i：螺紋兩端的半徑差；如i=0,為直螺紋（圓柱螺紋）切削方式；k：螺紋高度，該值由X軸方向上的半徑值指定；d：第一次切削深度（半徑值）；P：主軸基準(zhǔn)脈沖處距離切削起始點(diǎn)的主軸轉(zhuǎn)角；L：螺紋導(dǎo)程（同G32）；第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

復(fù)合循環(huán)指令注意事項(xiàng)：G71，G72，G73復(fù)合循環(huán)中地址P指定的程序段，應(yīng)有G00或G01指令，否則產(chǎn)生報(bào)警。在MDI方式下，不能運(yùn)行G71，G72，G73指令，可運(yùn)行G76指令。在復(fù)合循環(huán)G71，G72，G73中由P，Q指定順序號(hào)的程序段之間，不應(yīng)包含M98子程序調(diào)用及M99子程序返回指令。注:【FANUC0I】系統(tǒng)與【SIEMENS802C/S】系統(tǒng)固定循環(huán)指令的應(yīng)用詳細(xì)說(shuō)明在課本上.20.子程序調(diào)用

(1)子程序的概念在一個(gè)加工程序的若干位置上，如果包括有一連串在寫(xiě)法上完全相同或相的內(nèi)容，編程時(shí)，為了簡(jiǎn)化程序編制，可以把零件上有若干處具有相同的輪廓形狀，這些重復(fù)的程序段單獨(dú)抽出，編寫(xiě)一個(gè)輪廓形狀的程序，這個(gè)程序就是子程序。需要進(jìn)行處理這部分輪廓形狀時(shí)就調(diào)用該程序，調(diào)用子程序的程序叫主程序。第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)在主程序執(zhí)行期間出現(xiàn)子程序執(zhí)行指令時(shí)，就執(zhí)行子程序。當(dāng)子程序執(zhí)行完時(shí)，返回主程序繼續(xù)執(zhí)行。幾種系統(tǒng)子程序調(diào)用的編程格式見(jiàn)表3-10。

第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)21.宏程序編程用戶(hù)把實(shí)現(xiàn)某種功能的一組指令像子程序一樣預(yù)先存入存儲(chǔ)器中用一個(gè)指令代表其存儲(chǔ)功能，在程序中只要指定該指令應(yīng)能實(shí)現(xiàn)該功能。把這一組指令稱(chēng)為用戶(hù)宏程序。把代表指令稱(chēng)為用戶(hù)宏程序調(diào)用指令，稱(chēng)為宏指令。用戶(hù)可以自己擴(kuò)展數(shù)控系統(tǒng)的功能，如車(chē)削中心從刀庫(kù)換刀程序等。（１）宏程序編程的適用范圍宏程序指令適合拋物線、橢圓、雙曲線等沒(méi)有插補(bǔ)指令的數(shù)控車(chē)床的曲線手工編程。適合圖形一樣，只是尺寸不同的系列零件的編程。適合工藝路徑一樣，只是位置參數(shù)不同的系列零件的編程。有利于零件的簡(jiǎn)化編程。（２）宏變量及常量１）宏變量

第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

變量表示的方法通常為?；騌與后面的變量號(hào)組成。變量號(hào)與系統(tǒng)有各自的規(guī)定范圍。變量間可以運(yùn)算，也可以給變量賦值。2）常量TRUE：條件成立（真）FALSE：條件不成立（假）３）變量的表示與引用變量的表示用＃后續(xù)的變量號(hào)來(lái)表示變量。格式為＃i(i=1,2,3……)變量的引用用變量可以替換地址后續(xù)的數(shù)值，如＃100。注意：地址O和N不能引用變量。（３）運(yùn)算符與表達(dá)式1）算術(shù)運(yùn)算符：+，—，*，/；2）條件運(yùn)算符：EQ（=），NE（≠），GT（>）GE（≥），LT（<），LE（≤）3）邏輯運(yùn)算符：AND，OR，NOT4）函數(shù)：SIN，COS，TAN，ATAN，ATAN2，ABS，INT，SIGN，SQRT，EXP5）表達(dá)式：用運(yùn)算符連接起來(lái)的常數(shù)，宏變量構(gòu)成表達(dá)式。例如：175/SQRT[2]*COS[55*PI/180]；

#3*6GT14；第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)（４）賦值語(yǔ)句【格式】宏變量=常數(shù)或表達(dá)式【說(shuō)明】把常數(shù)或表達(dá)式的值送給一個(gè)宏變量稱(chēng)為賦值。如：#2=175/SQRT[2]*COS[55*PI/180]；

#3=124.0；（５）使用語(yǔ)句１）控制語(yǔ)句【格式一】IF條件表達(dá)式【格式二】IF條件表達(dá)式

…

…

ELSEENDIF

…ENDIF【FANUC0i】無(wú)條件轉(zhuǎn)移GOTOn條件轉(zhuǎn)移IF[<表達(dá)式>]

GOTOn其中：n為程序段號(hào)第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

２）重復(fù)循環(huán)語(yǔ)句【格式】WHILE條件表達(dá)式【FANUC0i】指令格式為：

…WHILE[<條件表達(dá)式>]

DOmENDW…

ENDm其中：m為1，2，3。（６）使用宏程序編制時(shí)注意：１）變量使用應(yīng)注意其用戶(hù)可用的變量，防止使用系統(tǒng)變量造成系統(tǒng)參數(shù)修改后的嚴(yán)重后果。２）地址O和N不能引用變量。如不能用O#100,N#120編程。３）明確全局變量與局部變量之間的關(guān)系，以及子程序與主程序之間的如何傳遞。４）條件表達(dá)式是一個(gè)邏輯表達(dá)式，結(jié)果為T(mén)URE或FALSE。５）嵌套語(yǔ)句、條件控制語(yǔ)句成對(duì)使用，否則不執(zhí)行或報(bào)警。語(yǔ)句可以嵌套，但要注意嵌套的層數(shù)第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

幾種常用數(shù)控系統(tǒng)在宏程序應(yīng)用對(duì)比情況可見(jiàn)表3-2。表3-2三種數(shù)控系統(tǒng)宏程序應(yīng)用對(duì)比表第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

實(shí)例請(qǐng)看書(shū)上詳解第三章

數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)

3.3數(shù)控車(chē)床編程實(shí)例一、螺紋類(lèi)編程實(shí)例【實(shí)例】如圖３–54所示零件，毛坯為Φ35×100，尺寸精度如圖中所標(biāo)注，材料為45號(hào)鋼，表面粗糙度為Ra1.6um。

1．圖樣分析：圖形簡(jiǎn)單，尺寸要求不是很?chē)?yán)格，計(jì)算不復(fù)雜，要注意的是螺紋的計(jì)算。（1）ZM26×2的螺紋中徑=26-0.65×2=24.7

螺紋小徑=26-0.54×2×