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1、第五章 數(shù)控車床編程 理論學時： 6學時 天馬行空官方博客： http:/ ； QQ:1318241189； QQ群： 175569632 第 5章 數(shù)控車床編程 概述 數(shù)控車床的刀具補償 固定循環(huán) 數(shù)控車床加工編程實例 5.1.1 數(shù)控車削加工的對象 5.1 概述 第 5章 數(shù)控車床編程 主要用于軸類和盤類回轉(zhuǎn)體工件的加工，能自動 完全內(nèi)外圓面、柱面、錐面、圓弧、螺紋等工序的切 削加工，并能進行切槽、鉆、擴、鉸孔等加工，適合 復雜形狀工件的加工。輪廓形狀特別復雜或難于控制 尺寸的回轉(zhuǎn)體零件 、精度要求高的零件 、特殊的螺 旋零件 、淬硬工件的加工等等。 5.1.2 數(shù)控車削編程要點 1、絕對

2、、增量靈活運用 5、進、退刀采用快速 2、直徑編程更方便 3、常用固定循環(huán) 4、按工作輪廓編程，采用刀具半徑補償 5.2.1 刀具位置補償 5.2 數(shù)控車床的刀具補償 第 5章 數(shù)控車床編程 圖 5.1 基準刀 圖 5.2 刀具位置補償 刀具在加工過程中出現(xiàn)的磨損也要進行位置補償 5.2.2 刀具半徑補償 5.2 數(shù)控車床的刀具補償 第 5章 數(shù)控車床編程 圖 5.3 刀尖圓弧半徑 和理想刀尖點 圖 5.4 刀尖圓弧半徑對 加工精度的影響 圖 5.5 理想刀尖位置號 第 5章 數(shù)控車床編程 5.2.3 刀具圓弧半徑補償?shù)膶崿F(xiàn) 5.2 數(shù)控車床的刀具補償 G40(G41/G42) G01(G00

3、) X Z F G40： 取削刀尖圓弧半徑補償，也可用 T 00取消刀補 ； G41： 刀尖圓弧半徑左補償（左刀補）。順著刀具運動方向看， 刀具在工件左側(cè)，如圖（ a）。 G42： 刀尖圓弧半徑右補償（右刀補）。順著刀具運動方向看， 刀具在工件右側(cè)，如圖（ b）。 （ a） （ b） 第 5章 數(shù)控車床編程 5.2.3 刀具圓弧半徑補償?shù)膶崿F(xiàn) 5.2 數(shù)控車床的刀具補償 1、 G40、 G41、 G42指令為模態(tài)指令， G40為缺省值。 要改變刀尖半徑補償方向，必須先用 G40指令解除原來的左 刀補或右刀補狀態(tài)。 2、 G40、 G41、 G42指令不能與 G02、 G03、 G71、 G72

4、、 G73、 G76指令出現(xiàn)在同一程序段。 G01程序段有倒角控制功 能時也不能進行刀具補償。 3、當?shù)毒吣p、重新刃磨或更換新刀具后，刀尖半徑 發(fā)生變化，這時只需在刀具偏置輸入界面中改變刀具參數(shù) 的 R值，而不需修改已編好的加工程序。 4、可以用同一把刀尖半徑為 R的刀具按相同的編程軌 跡分別進行粗、精加工。設精加工余量為，則粗加工的 刀具半徑補償量為 R， 精加工的補償量為 R。 例： 車削如圖所示工件 。 毛坯為鍛件 ， 用一把 90 偏刀分 粗 、 精車兩次進給 ， 已知刀尖圓弧半徑 R 0.2mm， 精車余量 0.3mm。 第 5章 數(shù)控車床編程 5.2.3 刀具圓弧半徑補償?shù)膶崿F(xiàn)

5、5.2 數(shù)控車床的刀具補償 O0100 主程序 N10 G90 G92 X60 Z80 N20 M03 N30 M06 T0101 N40 M98 P0111 N50 T0100 N60 M06 T0102 N70 M98 P0111 L1 N80 T0100 N90 M05 N100 M02 O0111 子程序 N120 G01 Z40 N130 X40 Z15 N140 Z0 N150 G40 G00 X60 Z80 N160 M99 1、 內(nèi) (外 )徑切削循環(huán) G80 5.3.1 簡單固定循環(huán) 5.3 固定循環(huán) (1) 圓柱面內(nèi) (外 )徑切削循環(huán) 程序段格式為： G80 X Z F

6、第 5章 數(shù)控車床編程 (2) 圓錐面內(nèi) (外 )徑切削循環(huán) 程序段格式為： G80 X Z I F I值為切削起點 B與切削終點 C的 X坐標值之差 （ 半徑值 ） 。 第 5章 數(shù)控車床編程 1、 內(nèi) (外 )徑切削循環(huán) G80 5.3.1 簡單固定循環(huán) 5.3 固定循環(huán) 例： 如圖所示，用 G80指令編程，毛坯直徑 34， 工 件直徑 24， 分三次車削。用絕對值編程。 O080 N05 M03 S400 N10 G90 G92 X60 Z80 N15 G00 X40 Z60 N20 G80 X30 Z20 N30 G80 X27 Z20 N40 G80 X24 Z20 N50 G00

7、X60 Z80 N60 M02 2、 端面切削循環(huán) G81 5.3.1 簡單固定循環(huán) 5.3 固定循環(huán) (1) 端平面切削循環(huán) 程序段格式為： G81 X Z F 第 5章 數(shù)控車床編程 (2) 端錐面切削循環(huán) 程序段格式為： G81 X Z K F K值為切削起點 B與切削終點 C的 X坐標值之差 （ 半徑值 ） 。 G81與 G80的區(qū)別只是切削方向的不同， G81的切削 方向是 X軸方向，主要適用于 X向進給量大于 Z向進 給量的情況 第 5章 數(shù)控車床編程 2、 端面切削循環(huán) G81 5.3.1 簡單固定循環(huán) 5.3 固定循環(huán) 例： 如圖所示，每次吃刀 2mm， 每次切削起點位距工 件

8、外圓面 5mm 。 O0081 N10 G54 G90 G00 X60 Z45 M03 N20 G81 X25 Z31.5 K-3.5 F100 N30 X25 Z29.5 K-3.5 N40 X25 Z27.5 K-3.5 N50 X25 Z25.5 K-3.5 N60 M05 N70 M02 第 5章 數(shù)控車床編程 1、 內(nèi) (外 )徑粗車復合循環(huán) G71 5.3.2 復合固定循環(huán) 5.3 固定循環(huán) 程序段格式如下： G71 U( d) R(e) P(ns) Q(nf) X( u) Z( w) F S T 其中： d 切削深度 (背吃刀量、每次切削量 )， 半徑值，無正負號，方向由矢量 A

9、A 決定； e 每次退刀量，半徑值，無正負； ns 精加工路線中第一個程序段 (即圖中 AA 段 )的順序號； nf-精加工路線中最后一個程序段 (即圖 中 BB 段 )的順序號； u X方向精加工余量，直徑編程時為 u， 半徑編程為 u/2； w Z方向精加工余量； 第 5章 數(shù)控車床編程 1、 內(nèi) (外 )徑粗車復合循環(huán) G71 5.3.2 復合固定循環(huán) 5.3 固定循環(huán) 使用 G71編程時的說明： (1)G71程序段本身不進行精加工 ， 粗加工是按后續(xù)程序段 ns nf給定的精 加工編程軌跡 AA BB ， 沿平行于 Z軸方向進行 。 (2)G71程序段不能省略除 F、 S、 T以外的地

10、址符 。 G71程序段中的 F、 S、 T只 在循環(huán)時有效 ， 精加工時處于 ns到 nf程序段之間的 F、 S、 T有效 。 (3)循環(huán)中的第一個程序段 (即 ns段 )必須包含 G00或 G01指令 ， 即 AA 的動 作必須是直線或點定位運動 ， 但不能有 Z軸方向上的移動 。 (4) ns到 nf程序段中 ， 不能包含有子程序 。 (5)G71循環(huán)時可以進行刀具位置補償，但不能進行刀尖半徑補償。因此在 G71指令前必須用 G40取消原有的刀尖半徑補償。在 ns到 nf程序段中可以含 有 G41或 G42指令，對精車軌跡進行刀尖半徑補償。 第 5章 數(shù)控車床編程 1、 內(nèi) (外 )徑粗車

11、復合循環(huán) G71 5.3.2 復合固定循環(huán) 5.3 固定循環(huán) 例： 用 G71指令編程。如圖 5.13所示，粗車背吃刀量 d=3mm， 退刀量 e=1mm， X、 Z軸方向精加工余量均為 0.3mm。 O0071 N10 G98 G92 X70 Z90 N20 M06 T0101 N30 M03 S700 N40 G00 X58 Z62 N50 G71 U3 R1 P60 Q140 X0.3 Z0.3 F200 N60 G41 G00 X13 Z62 F500 N70 G01 X20 Z58.5 N80 X20 Z43 N90 G03 X26 Z40 R3 N100 G01 X31 N110

12、X34 Z38.5 N120 Z25 N130 X50 Z15 N140 Z-2 N150 G00 X70 Y90 G40 N160 M05 N170 M02 第 5章 數(shù)控車床編程 2、 端面粗車復合循環(huán) G72 5.3.2 復合固定循環(huán) 5.3 固定循環(huán) 程序段格式如下： G72 U( d) R(e) P(ns) Q(nf) X( u) Z( w) F S T N(ns) N(nf) G72指令與 G71指令的區(qū)別 僅在于切削方向平行于 X軸， 在 ns程序段中不能有 X方向的 移動指令，其它相同。 第 5章 數(shù)控車床編程 3、 封閉輪廓復合循環(huán) G73 5.3.2 復合固定循環(huán) 5.3

13、固定循環(huán) 程序段格式如下： G73 U( i) W( k)R(d) P(ns) Q(nf) X( u) Z( w) F S T i X軸方向粗車的總退刀量 ， 半 徑值； k Z軸方向粗車的總退刀量； d 粗車循環(huán)次數(shù)； 其余同 G71。 在 ns程序段可以有 X、 Z方向的移動 。 G73適用于已初成形毛坯的粗加工。 第 5章 數(shù)控車床編程 3、 封閉輪廓復合循環(huán) G73 5.3.2 復合固定循環(huán) 5.3 固定循環(huán) 例： 如圖 5.16所示工件。粗車分三次循環(huán)進給，每次背吃 刀量為 3mm， X、 Z軸方向的精加工余量為 0.3mm。 O0073 N10 G98 G92 X70 Z90 N2

14、0 M03 N30 G73 U9 W9 R3 P40 Q120 X0.3 Z0.3 F200 N40 G00 X13 Z62 F500 N50 G01 X20 Z58.5 N60 Z43 N70 G03 X26 Z40 R3 N80 G01 X31 N90 X34 Z38.5 N100 Z25 N110 X50 Z15 N120 Z0 N130 G00 X70 Z90 N140 M05 N150 M02 第 5章 數(shù)控車床編程 1、 螺紋切削 G32 5.3.3 螺紋切削循環(huán) 5.3 固定循環(huán) 程序段格式： G32 X(U) Z(W) R E P F 使用 G32指令能加工圓柱螺 紋 、 錐螺

15、紋和端面螺紋 。 程 序段中地址 X省略為圓柱螺 紋車削 ， 地址 Z省略為端面 螺紋車削 ， 地址 X、 Z都不省 略為圓錐螺紋車削 。 F為螺 紋導程 。 注意： 螺紋車削加工為成型車 削，且切削進給量大，刀具強度較 差，一般要求分數(shù)次進給加工。在 螺紋加工軌跡中應設置足夠的升速 進刀段 和降速退刀段 ， 以消除 伺服滯后造成的螺距誤差。 第 5章 數(shù)控車床編程 1、 螺紋切削 G32 5.3.3 螺紋切削循環(huán) 5.3 固定循環(huán) 例： 車削圖 5.18所示工件，車削 M16 1的螺紋部分，螺紋大 徑為 16mm， 總背吃刀量為 0.65 mm， 三次進給背吃刀量（半徑 值）分別為 ap1=

16、0.3mm、 ap2=0.2mm、 ap3=0.15mm， 進退刀段取 1=2mm、 2 1mm， 進刀方法為直進法。 O032 N10 G90 G92 X30 Z2 N20 M06 T0302 N30 M03 S100 N40 G00 X15.4 N50 G32 Z26 F1 N60 G00 X30 N70 Z2 N80 X15 N90 G32 Z-26 F1 N100 G00 X30 N110 Z2 N120 X14.7 N130 G32 Z26 F1 N140 G00 X30 N150 Z2 N160 T0300 N170 M05 N180 M02 第 5章 數(shù)控車床編程 2、 螺紋切削

17、循環(huán) G82 5.3.3 螺紋切削循環(huán) 5.3 固定循環(huán) 程序段格式： G82 X(U) Z(W) R E C P F 其中： C 螺紋頭數(shù)，為 0或 1時 切削單頭螺紋； 程序段格式： G82 X(U) Z(W) I R E C P F 其中： I 螺紋起點 B與螺紋終點 C的半徑差。其符號為差的符號 第 5章 數(shù)控車床編程 2、 螺紋切削循環(huán) G82 5.3.3 螺紋切削循環(huán) 5.3 固定循環(huán) 例： 車削圖 5.18所示工件，車削 M16 1的螺紋部分，螺紋大 徑為 16mm， 總背吃刀量為 0.65 mm， 三次進給背吃刀量（半徑 值）分別為 ap1=0.3mm、 ap2=0.2mm、

18、ap3=0.15mm， 進退刀段取 1=2mm、 2 1mm， 進刀方法為直進法。 O0082 N10 G90 G92 X30 Z2 N20 M03 N30 M06 T0302 N40 G82 X15.4 Z-26 F1 N50 G82 X15 Z-26 F1 N60 G82 X14.7 Z-26 F1 N70 T0300 N80 M05 N90 M02 第 5章 數(shù)控車床編程 2、 螺紋切削循環(huán) G82 5.3.3 螺紋切削循環(huán) 5.3 固定循環(huán) 例： 車削如圖所示圓錐螺紋。螺距為 3.5mm， 螺紋大徑為 16mm， 總背吃刀量為 3mm， 三次進給背吃刀量（半徑值）均為 1mm， 進退刀

19、段取 1=3mm、 2 1.5mm， 進刀方法為直進法。用 G82指令編程。 O0082 N10 M06 T0303 N20 M03 N30 G82 G91 X-9 Z-44.5 I-12.5 F3.5 N40 X-11 Z-44.5 I-12.5 F3.5 N50 X-13 Z-44.5 I-12.5 F3.5 N60 T0300 N70 M05 N80 M02 第 5章 數(shù)控車床編程 3、 螺紋車削復合循環(huán) G76 5.3.3 螺紋切削循環(huán) 5.3 固定循環(huán) 程序段格式為： G76C(c)R(r)E(e)A(a)X(x)Z(z)I(i)K(k)U(d) V( dmin)Q(ap1)P(p)

20、F(l) c 螺紋精加工次數(shù) r 螺紋 Z向退尾長度， e 螺紋 X向退尾長度 a 螺紋牙型角 i 螺紋兩端的半徑差 k 螺紋牙型高度（半徑值）； d 精加工余量； dmin 最小背吃刀量 (半徑值 ) ap1 第一次背吃刀量（半徑值）； p 主軸基準脈沖處距離切削起始點的主 軸轉(zhuǎn)角； l 螺紋導程。 第 5章 數(shù)控車床編程 5.3.3 螺紋切削循環(huán) 5.3 固定循環(huán) 例： 車削如圖所示工件的 M30 3.5螺紋。取精加工次數(shù) 2次， 螺紋退尾長度為 7mm， 螺紋車刀刀尖角度 60，最小背吃刀量取 0.1mm， 精加工余量取 0.3mm， 螺紋牙型高度為 2.3mm， 第一次背 吃刀量取 0

21、.6mm， 螺紋小徑為 25.4mm。 前端倒角 2 45。 O0076 N10 G92 X80 Z50 N20 M03 N30 M06 T0101 N40 G90 G00 X22 Z2 N50 G01 X30 Z-2 F100 N60 Z-40 N70 X34 N80 Z-55 N90 G00 X80 Z50 N100 T0100 N110 M06 T0202 N120 G00 X45 Z10 N130 G76 C2 R7 A60 X-24.6 Z-35 I0 K2.3 U0.3 V0.1 Q0.6 F3.5 N140 G00 X80 Z50 N150 T0200 N160 M05 N170

22、 M02 3、 螺紋車削復合循環(huán) G76 第 5章 數(shù)控車床編程 5.4 數(shù)控車床加工編程實例 例 1： 用 G71和 G82指令編寫車削如圖所示工件的加工程序。毛坯直徑為 28mm。 工件外圓分粗、精車，精車余量在 X軸方向為 0.4mm（ 直徑值），在 Z軸方向為 0.1mm。 粗車時背吃刀量 1mm， 退刀量 0.7mm。 根據(jù)普通螺紋標準和加工工藝， M16粗牙普通螺 紋的大徑尺寸為 15.8mm， 螺距為 2mm， 總背吃刀量 1.3mm（ 半徑值），用高速鋼螺紋車 刀低速七次進給車削，背吃刀量（半徑值）分別為 ap1=0.4mm、 ap2=ap3=ap4=0.2mm， ap5=ap

23、6=ap7=0.1mm， 進退刀段取 1=2mm、 2=1mm。 1號刀為 90 外圓車刀，基準刀； 2號 刀為車槽刀，主切削刃寬 3mm， 左刀尖為刀位點； 3號刀為 60 螺紋車刀； 4號刀為切斷 刀，主切削刃寬 3mm， 刀頭長 30mm， 左刀尖為刀位點。 O0001 N10 G92 X70 Z30 N20 M06 T0100 N30 M03 S500 N40 G90 G00 X40 Z2 N50 G01 X28 F200 N60 G71 U1 R0.7 P70 Q130 X0.4 Z0.1 F150 N70 G01 X6.8 Z2 N80 X15.8 Z-2.5 F100 N90 X

24、15.8 Z-28 N100 X24 Z-38 N110 Z-48 N120 G02 X24 Z-66 R15 N130 G01 Z-80 N140 G00 X70 Z30 N150 M06 T0202 N160 S200 N170 G00 X30 Z-28 N180 G01 X20 F300 N190 X12 F50 N200 G04 X1 N210 G01 X12.8 N220 X18.8 Z-25 N230 G00 X70 Z30 N240 T0200 N250 M06 T0303 N260 S150 N270 G00 X24 Z2 N280 G82 X15 Z-26 F2 N290 X

25、14.6 Z-26 F2 N300 X14.2 Z-26 F2 N310 X13.8 Z-26 F2 N320 X13.6 Z-26 F2 N330 X13.4 Z-26 F2 N340 X13.2 Z-26 F2 N350 G00 X70 Z30 N360 T0300 N370 M06 T0404 N380 S200 N390 G00 X30 Z83 N400 G01 X-1 F50 N410 G00 X30 N420 G00 X70 Z30 N430 T0400 N440 M05 N450 M02 第 5章 數(shù)控車床編程 5.4 數(shù)控車床加工編程實例 例 2： 完成如圖 5.26所示零件的

26、加工。毛坯尺寸 50 114。 1 圖紙 分析 （ 1）加工內(nèi)容：此零件加工包括車端面， 外圓，倒角，圓弧，螺紋，槽等。 （ 2）工件坐標系：該零件加工需調(diào)頭， 從圖紙上尺寸標注分析應設置 2個坐標系， 2個工件零點均定于裝夾后的右端面（精 加工面） *裝夾 50外圓，平端面，對刀，設置第 1 個工件原點。此端面做精加工面，以后不 再加工。 *調(diào)頭裝夾 48外圓，平端面，測量總長 度，設置第 2個工件原點（設在精加工端 面上） （ 3）換刀點：（ 120， 200） （ 4）公差處理：尺寸公差取中值。 2工藝處理 （ ） 工步和走刀路線的確定： 裝夾 50外圓表面 ， 探出 65mm,粗加工零

27、 件左側(cè)外輪廓： 2 45 倒角 ， 48外圓 ， R20， R16， R10圓弧 。 *精加工 上述 輪廓 。 *手工鉆孔 ， 孔深至尺寸要求 。 粗加工孔內(nèi)輪廓 。 *精加工孔內(nèi)輪廓 。 *調(diào)頭裝夾 48外圓 ， 粗加工零件右側(cè)外 輪廓： 2 45 倒角 ， 螺紋外圓 ， 36端 面 ， 錐面 ， 48外圓到圓弧面 。 *精加工 上述 輪廓 。 *切槽 。 *螺紋加工 。 （ 2）刀具的選擇和切削用量的確定 2刀具確定 T0101 外輪廓粗加工：刀尖圓弧半徑 0.8mm, 切深 2mm， 主軸轉(zhuǎn)速 800r/min,進給速度 150mm/min。 T0202 外輪廓精加工：刀尖圓弧半徑 0

28、.8mm, 切深 0.5mm， 主軸轉(zhuǎn)速 1500r/min,進給速度 80mm/min。 T0303 切槽：刀寬 4mm， 主軸轉(zhuǎn)速 450r/min, 進給速度 20mm/min。 T0404 加工螺紋：刀尖角 60 ， 主軸轉(zhuǎn)速 400r/min,進給速度 2mm/r（ 螺距 ） 。 T0505 鉆孔：鉆頭直徑 16mm， 主軸轉(zhuǎn)速 450r/min。 T0606 內(nèi)輪廓粗加工：刀尖圓弧半徑 0.8mm, 切深 1mm， 主軸轉(zhuǎn)速 500r/min,進給速度 100mm/min。 T0707 內(nèi)輪廓精加工：刀尖圓弧半徑 0.8mm, 切深 0.4mm， 主軸轉(zhuǎn)速 800r/min,進給速

29、度 60mm/min。 2數(shù)值計算 未知點坐標計算： P1(40.7,-33.52),P2(42.95,-53.36) 螺紋尺寸計算：螺紋外圓 32-0.2=31.8 4 編程 設經(jīng)對刀后刀尖點位于 （ 120， 200） ， 加工前 各把刀已經(jīng)完成對刀 。 裝夾 50外圓 ， 探出 65mm， 手動平端面 。 %0001 N10 T0101 M03 S800 G00 X60 Z30 G01 X51 Z5 F150 G71 U2 R2 P20 Q30 X0.5 Z0.1 F150 G00 X120 Z200 T0202 M03 S1500 N20 G00 X40 Z2 G01 X47.985

30、Z-2 F80 Z-22 G03 X40.7 Z-33.52 R20 F60 G02 X42.95 Z-53.36 R16 N30 G03 X48 Z-60 R10 G00 X120 Z200 M05 M02 %0002 N10 T0606 M03 S500 G00 X15 Z10 G71 U1 R1 P20 Q30 X-0.4 Z0.1 F100 G00 Z200 X120 T0707 M03 S800 N20 G00 X36.015 Z2 G01 Z-10 F60 X20.015 Z-28 Z-45 N30 15 00 Z200 X120 M05 02 0003 0101 800 60 3

31、0 G01 X51 Z5 F150 G71 U2 R2 P20 Q30 X0.5 Z0.1 F150 G00 X120 Z200 T0202 M03 S1500 23 8 Z2 X31.8 Z-2 F80 Z-30 X47.985 Z-42 N30 Z-53 G00 X120 Z200 T0303 M03 S450 N40 G00 X38 Z-30 G01 X28 F20 G04 X4 G01 X38 G00 X120 Z200 T0404 M03 S400 N50 G00 X38 Z5 G82 X31.2 Z-27 F2 G82 X30.6 Z-27 F2 G82 X30.2 Z-27 F2 G82 X29.9 Z-27 F2 G82 X29.835 Z-27 F2 G00 X120 Z200 M05 M02