第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)

1.1數(shù)控程序編制的概念1.2數(shù)控機床的坐標(biāo)系1.3常用編程指令

1.4程序編制中的數(shù)學(xué)處理

第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)1.1數(shù)控程序編制的概念

在編制數(shù)控加工程序前，應(yīng)首先了解：數(shù)控程序編制的主要工作內(nèi)容，程序編制的工作步驟，每一步應(yīng)遵循的工作原則等，最終才能獲得滿足要求的數(shù)控程序。程序樣本如1.1.1數(shù)控程序編制的定義

編制數(shù)控加工程序是使用數(shù)控機床的一項重要技術(shù)工作，理想的數(shù)控程序不僅應(yīng)該保證加工出符合零件圖樣要求的合格零件，還應(yīng)該使數(shù)控機床的功能得到合理的應(yīng)用與充分的發(fā)揮，使數(shù)控機床能安全、可靠、高效的工作。第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)1、數(shù)控程序編制的內(nèi)容及步驟數(shù)控編程是指從零件圖紙到獲得數(shù)控加工程序的全部工作過程。編程工作主要包括：（1）分析零件圖樣和制定工藝方案（2）數(shù)學(xué)處理（3）編寫零件加工程序（4）程序檢驗分析零件圖樣和制定工藝方案

數(shù)

學(xué)

處

理

編

寫

程

序

程

序

校

驗修改第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)2、數(shù)控程序編制的方法

數(shù)控加工程序的編制方法主要有兩種：手工編制程序和自動編制程序。（1）手工編程手工編程指主要由人工來完成數(shù)控編程中各個階段的工作。零件圖樣工藝人員夾具表機床表刀具表工藝規(guī)程編程人員加

工

程

序

初

稿加工程序修改編程手冊第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)

（2）計算機自動編程

自動編程是指在編程過程中，除了分析零件圖樣和制定工藝方案由人工進(jìn)行外，其余工作均由計算機輔助完成。采用計算機自動編程時，數(shù)學(xué)處理、編寫程序、檢驗程序等工作是由計算機自動完成的，由于計算機可自動繪制出刀具中心運動軌跡，使編程人員可及時檢查程序是否正確，需要時可及時修改，以獲得正確的程序。又由于計算機自動編程代替程序編制人員完成了繁瑣的數(shù)值計算，可提高編程效率幾十倍乃至上百倍，因此解決了手工編程無法解決的許多復(fù)雜零件的編程難題。因而，自動編程的特點就在于編程工作效率高，可解決復(fù)雜形狀零件的編程難題。第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)

1.1.2字與字的功能1、字符與代碼字符是用來組織、控制或表示數(shù)據(jù)的一些符號，如數(shù)字、字母、標(biāo)點符號、數(shù)學(xué)運算符等。2、字在數(shù)控加工程序中，字是指一系列按規(guī)定排列的字符，作為一個信息單元存儲、傳遞和操作。字是由一個英文字母與隨后的若干位十進(jìn)制數(shù)字組成，這個英文字母稱為地址符。如：“X2500”是一個字，X為地址符，數(shù)字“2500”為地址中的內(nèi)容。第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)

3、字的功能組成程序段的每一個字都有其特定的功能含義，以下是以FANUC-0M數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范為主來介紹的。（1）順序號字N順序號又稱程序段號或程序段序號。順序號位于程序段之首，由順序號字N和后續(xù)數(shù)字組成。（2）準(zhǔn)備功能字G

準(zhǔn)備功能字的地址符是G，又稱為G功能或G指令，是用于建立機床或控制系統(tǒng)工作方式的一種指令。附表：G功能字含義表第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)

（3）尺寸字尺寸字用于確定機床上刀具運動終點的坐標(biāo)位置。其中，第一組

X，Y，Z，U，V，W，P，Q，R用于確定終點的直線坐標(biāo)尺寸；第二組

A，B，C，D，E用于確定終點的角度坐標(biāo)尺寸；第三組

I，J，K用于確定圓弧輪廓的圓心坐標(biāo)尺寸。在一些數(shù)控系統(tǒng)中，還可以用P指令暫停時間、用R指令圓弧的半徑等。

（4）進(jìn)給功能字F進(jìn)給功能字的地址符是F，又稱為F功能或F指令，用于指定切削的進(jìn)給速度。對于車床，F(xiàn)可分為每分鐘進(jìn)給和主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給兩種，對于其它數(shù)控機床，一般只用每分鐘進(jìn)給。F指令在螺紋切削程序段中常用來指令螺紋的導(dǎo)程。第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)（5）主軸轉(zhuǎn)速功能字S主軸轉(zhuǎn)速功能字的地址符是S，又稱為S功能或S指令，用于指定主軸轉(zhuǎn)速。單位為r/min。（6）刀具功能字T刀具功能字的地址符是T，又稱為T功能或T指令，用于指定加工時所用刀具的編號。對于數(shù)控車床，其后的數(shù)字還兼作指定刀具長度補償和刀尖半徑補償用。（7）輔助功能字M

輔助功能字的地址符是M，后續(xù)數(shù)字一般為1～3位正整數(shù)，又稱為M功能或M指令，用于指定數(shù)控機床輔助裝置的開關(guān)動作。附表：準(zhǔn)備M功能字含義表

第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)

1.1.3程序格式

1、程序段格式一個數(shù)控加工程序是若干個程序段組成的。程序段格式是指程序段中的字、字符和數(shù)據(jù)的安排形式。程序段格式舉例：N30G01X88.1Y30.2F500S3000T02M08

N40X90（本程序段省略了續(xù)效字“G01，Y30.2，F(xiàn)500，S3000，T02，M08”，但它們的功能仍然有效）在程序段中，必須明確組成程序段的各要素：移動目標(biāo)：終點坐標(biāo)值X、Y、Z；沿怎樣的軌跡移動：準(zhǔn)備功能字G；進(jìn)給速度：進(jìn)給功能字F；切削速度：主軸轉(zhuǎn)速功能字S；使用刀具：刀具功能字T；機床輔助動作：輔助功能字M。第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)1.2數(shù)控機床的坐標(biāo)系

1.2.1機床坐標(biāo)系１、機床坐標(biāo)系的確定（1）機床相對運動的規(guī)定在機床上，我們始終認(rèn)為工件靜止，而刀具是運動的。這樣編程人員在不考慮機床上工件與刀具具體運動的情況下，就可以依據(jù)零件圖樣，確定機床的加工過程。第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)

（2）機床坐標(biāo)系的規(guī)定

標(biāo)準(zhǔn)機床坐標(biāo)系中X、Y、Z坐標(biāo)軸的相互關(guān)系用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系決定。在數(shù)控機床上，機床的動作是由數(shù)控裝置來控制的，為了確定數(shù)控機床上的成形運動和輔助運動，必須先確定機床上運動的位移和運動的方向，這就需要通過坐標(biāo)系來實現(xiàn)，這個坐標(biāo)系被稱之為機床坐標(biāo)系。例如銑床上，有機床的縱向運動、橫向運動以及垂向運動。在數(shù)控加工中就應(yīng)該用機床坐標(biāo)系來描述。

標(biāo)準(zhǔn)機床坐標(biāo)系中X、Y、Z坐標(biāo)軸的相互關(guān)系用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系決定：1）伸出右手的大拇指、食指和中指，并互為90°。則大拇指代表X坐標(biāo)，食指代表Y坐標(biāo)，中指代表Z坐標(biāo)。2)大拇指的指向為X坐標(biāo)的正方向，食指的指向為Y坐標(biāo)的正方向，中指的指向為Z坐標(biāo)的正方向。3)圍繞X、Y、Z坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)分別用A、B、C表示，根據(jù)右手螺旋定則，大拇指的指向為X、Y、Z坐標(biāo)中任意軸的正向，則其余四指的旋轉(zhuǎn)方向即為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)A、B、C的正向。第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)

（3）運動方向的規(guī)定增大刀具與工件距離的方向即為各坐標(biāo)軸的正方向，下圖為數(shù)控車床上兩個運動的正方向。２、坐標(biāo)軸方向的確定

（1）Z坐標(biāo)

Z坐標(biāo)的運動方向是由傳遞切削動力的主軸所決定的，即平行于主軸軸線的坐標(biāo)軸即為Z坐標(biāo)，Z坐標(biāo)的正向為刀具離開工件的方向。第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)（2）X坐標(biāo)

X坐標(biāo)平行于工件的裝夾平面，一般在水平面內(nèi)。確定X軸的方向時，要考慮兩種情況：1）如果工件做旋轉(zhuǎn)運動，則刀具離開工件的方向為X坐標(biāo)的正方向。2）如果刀具做旋轉(zhuǎn)運動，則分為兩種情況：

Z坐標(biāo)水平時，觀察者沿刀具主軸向工件看時，+X運動方向指向右方；Z坐標(biāo)垂直時，觀察者面對刀具主軸向立柱看時，+X運動方向指向右方。

下圖所示為數(shù)控車床的X坐標(biāo)。第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)（3）Y坐標(biāo)

在確定X、Z坐標(biāo)的正方向后，可以用根據(jù)X和Z坐標(biāo)的方向，按照右手直角坐標(biāo)系來確定Y坐標(biāo)的方向。第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)

3、機床原點的設(shè)置

機床原點是指在機床上設(shè)置的一個固定點，即機床坐標(biāo)系的原點。它在機床裝配、調(diào)試時就已確定下來，是數(shù)控機床進(jìn)行加工運動的基準(zhǔn)參考點。（1）數(shù)控車床的原點在數(shù)控車床上，機床原點一般取在卡盤端面與主軸中心線的交點處。同時，通過設(shè)置參數(shù)的方法，也可將機床原點設(shè)定在X、Z坐標(biāo)的正方向極限位置上。第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)4、機床參考點機床參考點是用于對機床運動進(jìn)行檢測和控制的固定位置點。機床參考點的位置是由機床制造廠家在每個進(jìn)給軸上用限位開關(guān)精確調(diào)整好的，坐標(biāo)值已輸入數(shù)控系統(tǒng)中。因此參考點對機床原點的坐標(biāo)是一個已知數(shù)。通常在數(shù)控銑床上機床原點和機床參考點是重合的；而在數(shù)控車床上機床參考點是離機床原點最遠(yuǎn)的極限點。下圖為數(shù)控車床的參考點與機床原點。

第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)1.2.2編程坐標(biāo)系編程坐標(biāo)系是編程人員根據(jù)零件圖樣及加工工藝等建立的坐標(biāo)系。編程坐標(biāo)系一般供編程使用，確定編程坐標(biāo)系時不必考慮工件毛坯在機床上的實際裝夾位置。如下圖所示，其中O2即為編程坐標(biāo)系原點。第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)編程原點是根據(jù)加工零件圖樣及加工工藝要求選定的編程坐標(biāo)系的原點。編程原點應(yīng)盡量選擇在零件的設(shè)計基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上，編程坐標(biāo)系中各軸的方向應(yīng)該與所使用的數(shù)控機床相應(yīng)的坐標(biāo)軸方向一致，如下圖所示為車削零件的編程原點。第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)1.2.3加工坐標(biāo)系

1、加工坐標(biāo)系的確定

加工坐標(biāo)系是指以確定的加工原點為基準(zhǔn)所建立的坐標(biāo)系。加工原點也稱為程序原點，是指零件被裝夾好后，相應(yīng)的編程原點在機床坐標(biāo)系中的位置。第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)2、加工坐標(biāo)系的設(shè)定

在機床坐標(biāo)系中直接設(shè)定加工原點。例：以下圖為例，在配置FANUC-OM系統(tǒng)的立式數(shù)控銑床上設(shè)置加工原點03。（1）加工坐標(biāo)系的選擇編程原點設(shè)置在工件軸心線與工件底端面的交點上。設(shè)工作臺工作面尺寸為800mm×320mm，若工件裝夾在接近工作臺中間處，則確定了加工坐標(biāo)系的位置，其加工原點03就在距機床原點O1為X3、Y3、Z3處。并且X3=-345.700mm,Y3=-196.220mm,Z3=-53.165mm。第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)（2）設(shè)定加工坐標(biāo)系指令1）G54～G59為設(shè)定加工坐標(biāo)系指令。G54對應(yīng)一號工件坐標(biāo)系，其余以此類推。可在MDI方式的參數(shù)設(shè)置頁面中，設(shè)定加工坐標(biāo)系。如對已選定的加工原點O3，將其坐標(biāo)值X3=345.700mm,Y3=196.220mm,Z3=-53.165mm第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)1.3常用編程指令數(shù)控加工程序是由各種功能字按照規(guī)定的格式組成的。1.3.1絕對尺寸指令和增量尺寸指令

在加工程序中，絕對尺寸指令和增量尺寸指令有兩種表達(dá)方法。絕對尺寸指機床運動部件的坐標(biāo)尺寸值相對于坐標(biāo)原點給出。

增量尺寸指機床運動部件的坐標(biāo)尺寸值相對于前一位置給出。第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)1、

G功能字指定G90指定尺寸值為絕對尺寸。G91指定尺寸值為增量尺寸。

2、

用尺寸字的地址符指定（本課程中車床部分使用）絕對尺寸的尺寸字的地址符用X、Y、Z增量尺寸的尺寸字的地址符用U、V、W第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)1.3.3坐標(biāo)平面選擇指令坐標(biāo)平面選擇指令是用來選擇圓弧插補的平面和刀具補償平面的。

G17表示選擇

XY平面，G18表示選擇

ZX平面，G19表示選擇

YZ平面。各坐標(biāo)平面如圖1.22所示。一般，數(shù)控車床默認(rèn)在ZX平面內(nèi)加工，數(shù)控銑床默認(rèn)在XY平面內(nèi)加工。第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)1.3.4快速點定位指令快速點定位指令控制刀具以點位控制的方式快速移動到目標(biāo)位置，其移動速度由參數(shù)來設(shè)定。指令執(zhí)行開始后，刀具沿著各個坐標(biāo)方向同時按參數(shù)設(shè)定的速度移動，最后減速到達(dá)終點，如下圖所示。程序格式：G00X～Y～Z～式中X、Y、Z的值是快速點定位的終點坐標(biāo)值第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)1.3.5直線插補指令直線插補指令用于產(chǎn)生按指定進(jìn)給速度F實現(xiàn)的空間直線運動。程序格式：G01X～Y～Z～F～其中：X、Y、Z的值是直線插補的終點坐標(biāo)值。例：實現(xiàn)左圖中從A點到B點的直線插補運動,其程序段為：絕對方式編程：G90G01X10Y10F100增量方式編程：G91G01X-10Y-20F100第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)1.3.6圓弧插補指令

G02為按指定進(jìn)給速度的順時針圓弧插補。G03為按指定進(jìn)給速度的逆時針圓弧插補。

圓弧順逆方向的判別：沿著不在圓弧平面內(nèi)的坐標(biāo)軸，由正方向向負(fù)方向看，順時針方向G02，逆時針方向G03，如右圖所示。第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)程序格式：XY平面：G17G02X～Y～I(xiàn)～J～(R～)F～G17G03X～Y～I(xiàn)～J～(R～)F～ZX平面：G18G02X～Z～I(xiàn)～K～(R～)F～G18G03X～Z～I(xiàn)～K～(R～)F～YZ平面：G19G02Z～Y～J～K～(R～)F～G19G03Z～Y～J～K～(R～)F～

其中：X、Y、Z的值是指圓弧插補的終點坐標(biāo)值；I、J、K是指圓弧起點到圓心的增量坐標(biāo)，與G90,G91無關(guān)；R為指定圓弧半徑，當(dāng)圓弧的圓心角≤180o時，R值為正，當(dāng)圓弧的圓心角＞1800時，R值為負(fù)。

第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)1.3.7刀具半徑補償指令在零件輪廓銑削加工時，由于刀具半徑尺寸影響，刀具的中心軌跡與零件輪廓往往不一致。為了避免計算刀具中心軌跡，直接按零件圖樣上的輪廓尺寸編程，數(shù)控系統(tǒng)提供了刀具半徑補償功能，見下圖。第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)1、編程格式G41為左偏刀具半徑補償，定義為假設(shè)工件不動，沿刀具運動方向向前看，刀具在零件左側(cè)的刀具半徑補償，見下圖。G42為右偏刀具半徑補償，定義為假設(shè)工件不動，沿刀具運動方向向前看，刀具在零件右側(cè)的刀具半徑補償。G40為補償撤消指令。程序格式:G00/G01G41/G42X～Y～H～//建立補償程序段……

//輪廓切削程序段

G00/G01G40X～

Y～

//補償撤消程序段

第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)1.3.8刀具長度補償指令使用刀具長度補償指令，在編程時就不必考慮刀具的實際長度及各把刀具不同的長度尺寸。當(dāng)由于刀具磨損、更換刀具等原因引起刀具長度尺寸變化時，只要修正刀具長度補償量，而不必調(diào)整程序或刀具。

G43為正補償，即將Z坐標(biāo)尺寸字與H代碼中長度補償?shù)牧肯嗉?，按其結(jié)果進(jìn)行Z軸運動。

G44為負(fù)補償，即將Z坐標(biāo)尺寸字與H中長度補償?shù)牧肯鄿p，按其結(jié)果進(jìn)行Z軸運動。

G49為撤消補償。

編程格式為：

G01G43/G44ZH//建立補償程序段

……

//切削加工程序段

G49

//補償撤消程序段

第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)1.4程序編制中的數(shù)學(xué)處理根據(jù)被加工零件圖樣，按照已經(jīng)確定的加工工藝路線和允許的編程誤差，計算數(shù)控系統(tǒng)所需要輸入的數(shù)據(jù)，稱為數(shù)學(xué)處理。數(shù)學(xué)處理一般包括兩個內(nèi)容：根據(jù)零件圖樣給出的形狀，尺寸和公差等直接通過數(shù)學(xué)方法（如三角、幾何與解析幾何法等），計算出編程時所需要的有關(guān)各點的坐標(biāo)值。第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)1.4.1選擇編程原點從理論上講編程原點選在零件上的任何一點都可以，但實際上，為了換算尺寸盡可能簡便，減少計算誤差，應(yīng)選擇一個合理的編程原點。車削零件編程原點的X向零點應(yīng)選在零件的回轉(zhuǎn)中心。Z向零點一般應(yīng)選在零件的右端面、設(shè)計基準(zhǔn)或?qū)ΨQ平面內(nèi)。車削零件的編程原點選擇見右圖。第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)銑削零件的編程原點，X、Y向零點一般可選在設(shè)計基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)的端面或孔的中心線上，對于有對稱部分的工件，可以選在對稱面上，以便用鏡像等指令來簡化編程。Z向的編程原點，習(xí)慣選在工件上表面，這樣當(dāng)?shù)毒咔腥牍ぜ骦向尺寸字均為負(fù)值，以便于檢查程序。銑削零件的編程原點見下圖。編程原點選定后，就應(yīng)把各點的尺寸換算成以編程原點為基準(zhǔn)的坐標(biāo)值。為了在加工過程中有效的控制尺寸公差，按尺寸公差的中值來計算坐標(biāo)值。第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)1.4.2基點

零件的輪廓是由許多不同的幾何要素所組成，如直線、圓弧、二次曲線等，各幾何要素之間的連接點稱為基點?；c坐標(biāo)是編程中必需的重要數(shù)據(jù)。A、B、C、D、E為基點。第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)1.4.3非圓曲線數(shù)學(xué)處理的基本過程數(shù)控系統(tǒng)一般只能作直線插補和圓弧插補的切削運動。如果工件輪廓是非圓曲線，數(shù)控系統(tǒng)就無法直接實現(xiàn)插補，而需要通過一定的數(shù)學(xué)處理。數(shù)學(xué)處理的方法是，用直線段或圓弧段去逼近非圓曲線，逼近線段與被加工曲線交點稱為節(jié)點。例如，對下圖所示的曲線用直線逼近時，其交點A、B、C、D、E、F等即為節(jié)點。第1章數(shù)控機床加工程序編制基礎(chǔ)1.4.4數(shù)控加工誤差的組成數(shù)控加工誤差△數(shù)加是由編程誤差△編、機床誤差△機、定位誤差△定、對刀誤差△刀等誤差綜合形成。即：△數(shù)加=f(△編+△機+△定+△刀)其中：（1）編程誤差△編由逼近誤差δ、圓整誤差組成。（2）機床誤差△機由數(shù)控系統(tǒng)誤差、進(jìn)給系統(tǒng)誤差等原因產(chǎn)生。（3）定位誤差△定是當(dāng)工件在夾具上定位、夾具在機床上定位時產(chǎn)生的。（4）對刀誤差△刀是在確定刀具與工件的相對位置時產(chǎn)生。第2章數(shù)控加工工藝設(shè)計

2.1數(shù)控加工工藝設(shè)計主要內(nèi)容2.2數(shù)控加工工藝設(shè)計方法

2.3填寫數(shù)控加工技術(shù)文件

2.1

數(shù)控加工工藝設(shè)計主要內(nèi)容在進(jìn)行數(shù)控加工工藝設(shè)計時，一般應(yīng)進(jìn)行以下幾方面的工作：數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇；

數(shù)控加工工藝性分析；

數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計。

2.1.1數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇

對于一個零件來說，并非全部加工工藝過程都適合在數(shù)控機床上完成,而往往只是其中的一部分工藝內(nèi)容適合數(shù)控加工。這就需要對零件圖樣進(jìn)行仔細(xì)的工藝分析，選擇那些最適合、最需要進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序。第2章

數(shù)控加工工藝設(shè)計

第2章數(shù)控加工工藝設(shè)計

1、適于數(shù)控加工的內(nèi)容在選擇時，一般可按下列順序考慮：（1）通用機床無法加工的內(nèi)容應(yīng)作為優(yōu)先選擇內(nèi)容；

（2）通用機床難加工，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點選擇內(nèi)容；

（3）通用機床加工效率低、工人手工操作勞動強度大的內(nèi)容，可在數(shù)控機床尚存在富裕加工能力時選擇。2、不適于數(shù)控加工的內(nèi)容加工內(nèi)容采用數(shù)控加工后，在產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率與綜合效益等方面都會得到明顯提高。相比之下，下列一些內(nèi)容不宜選擇采用數(shù)控加工：（1）占機調(diào)整時間長。如以毛坯的粗基準(zhǔn)定位加工第一個精基準(zhǔn)，需用專用工裝協(xié)調(diào)的內(nèi)容；（2）加工部位分散，需要多次安裝、設(shè)置原點。這時，采用數(shù)控加工很麻煩，效果不明顯，可安排通用機床補加工；（3）按某些特定的制造依據(jù)（如樣板等）加工的型面輪廓。第2章數(shù)控加工工藝設(shè)計2.1.2數(shù)控加工工藝性分析結(jié)合編程的可能性和方便性提出一些必須分析和審查的主要內(nèi)容。1、尺寸標(biāo)注應(yīng)符合數(shù)控加工的特點在數(shù)控編程中，所有點、線、面的尺寸和位置都是以編程原點為基準(zhǔn)的。因此零件圖樣上最好直接給出坐標(biāo)尺寸，或盡量以同一基準(zhǔn)引注尺寸。2、幾何要素的條件應(yīng)完整、準(zhǔn)確在程序編制中，編程人員必須充分掌握構(gòu)成零件輪廓的幾何要素參數(shù)及各幾何要素間的關(guān)系。因為在自動編程時要對零件輪廓的所有幾何元素進(jìn)行定義，手工編程時要計算出每個節(jié)點的坐標(biāo)，無論哪一點不明確或不確定，編程都無法進(jìn)行。第2章數(shù)控加工工藝設(shè)計

3、定位基準(zhǔn)可靠

在數(shù)控加工中，加工工序往往較集中，以同一基準(zhǔn)定位十分重要。因此往往需要設(shè)置一些輔助基準(zhǔn)，或在毛坯上增加一些工藝凸臺。如左下圖所示的零件，為增加定位的穩(wěn)定性，可在底面增加一工藝凸臺，如右下圖所示。4、統(tǒng)一幾何類型及尺寸

零件的外形、內(nèi)腔最好采用統(tǒng)一的幾何類型及尺寸，這樣可以減少換刀次數(shù)，還可能應(yīng)用控制程序或?qū)Ｓ贸绦蛞钥s短程序長度。第2章數(shù)控加工工藝設(shè)計

2.1.3數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計數(shù)控加工工藝路線設(shè)計與通用機床加工工藝路線設(shè)計的主要區(qū)別,在于它往往不是指從毛坯到成品的整個工藝過程，而僅是幾道數(shù)控加工工序工藝過程的具體描述。因此在工藝路線設(shè)計中一定要注意到，由于數(shù)控加工工序一般都穿插于零件加工的整個工藝過程中，因而要與其它加工工藝銜接好。常見工藝流程如下圖所示。第2章數(shù)控加工工藝設(shè)計數(shù)控加工工藝路線設(shè)計中應(yīng)注意以下幾個問題：

1、工序的劃分

根據(jù)數(shù)控加工的特點，數(shù)控加工工序的劃分一般可按下列方法進(jìn)行：（1）以一次安裝、加工作為一道工序。（2）以同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序（3）以加工部位劃分工序（4）以粗、精加工劃分工序第2章數(shù)控加工工藝設(shè)計

2、順序的安排

順序安排一般應(yīng)按以下原則進(jìn)行：（1）上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通用機床加工工序的也應(yīng)綜合考慮；（2）先進(jìn)行內(nèi)腔加工，后進(jìn)行外形加工；（3）以相同定位、夾緊方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好連續(xù)加工，以減少重復(fù)定位次數(shù)、換刀次數(shù)與挪動壓板次數(shù)。3、數(shù)控加工工藝與普通工序的銜接數(shù)控加工工序前后一般都穿插有其它普通加工工序，如銜接得不好就容易產(chǎn)生矛盾。因此在熟悉整個加工工藝內(nèi)容的同時，要清楚數(shù)控加工工序與普通加工工序各自的技術(shù)要求、加工目的、加工特點，如要不要留加工余量，留多少；定位面與孔的精度要求及形位公差；對校形工序的技術(shù)要求；對毛坯的熱處理狀態(tài)等。第2章

數(shù)控加工工藝設(shè)計

2.2數(shù)控加工工藝設(shè)計方法

在選擇了數(shù)控加工工藝內(nèi)容和確定了零件加工路線后，即可進(jìn)行數(shù)控加工工序的設(shè)計。數(shù)控加工工序設(shè)計的主要任務(wù)是進(jìn)一步把本工序的加工內(nèi)容、切削用量、工藝裝備、定位夾緊方式及刀具運動軌跡確定下來，為編制加工程序作好準(zhǔn)備。第2章數(shù)控加工工藝設(shè)計2.2.1確定走刀路線和安排加工順序走刀路線就是刀具在整個加工工序中的運動軌跡，它不但包括了工步的內(nèi)容，也反映出工步順序。走刀路線是編寫程序的依據(jù)之一。確定走刀路線時應(yīng)注意以下幾點：1、尋求最短加工路線如加工下圖所示零件上的孔系。中圖的走刀路線為先加工完外圈孔后，再加工內(nèi)圈孔。若改用右圖的走刀路線，減少空刀時間，則可節(jié)省定位時間近一倍，提高了加工效率。第2章數(shù)控加工工藝設(shè)計

2、最終輪廓一次走刀完成為保證工件輪廓表面加工后的粗糙度要求，最終輪廓應(yīng)安排在最后一次走刀中連續(xù)加工出來。

如下圖為用行切方式加工內(nèi)腔的走刀路線，這種走刀能切除內(nèi)腔中的全部余量，不留死角，不傷輪廓。但行切法將在兩次走刀的起點和終點間留下殘留高度，而達(dá)不到要求的表面粗糙度。所以如采用中圖的走刀路線，先用行切法，最后沿周向環(huán)切一刀，光整輪廓表面，能獲得較好的效果。右圖也是一種較好的走刀路線方式。

第2章數(shù)控加工工藝設(shè)計

3、選擇切入切出方向

考慮刀具的進(jìn)、退刀（切入、切出）路線時，刀具的切出或切入點應(yīng)在沿零件輪廓的切線上，以保證工件輪廓光滑；應(yīng)避免在工件輪廓面上垂直上、下刀而劃傷工件表面；盡量減少在輪廓加工切削過程中的暫停（切削力突然變化造成彈性變形），以免留下刀痕，如右圖所示。4、選擇使工件在加工后變形小的路線對橫截面積小的細(xì)長零件或薄板零件應(yīng)采用分幾次走刀加工到最后尺寸或?qū)ΨQ去除余量法安排走刀路線。安排工步時，應(yīng)先安排對工件剛性破壞較小的工步。第2章

數(shù)控加工工藝設(shè)計2.2.2確定定位和夾緊方案在確定定位和夾緊方案時應(yīng)注意以下幾個問題：（1）盡可能做到設(shè)計基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程計算基準(zhǔn)的統(tǒng)一；（2）盡量將工序集中，減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次裝夾后能加工出全部待加工表面；（3）避免采用占機人工調(diào)整時間長的裝夾方案；（4）夾緊力的作用點應(yīng)落在工件剛性較好的部位。第2章

數(shù)控加工工藝設(shè)計

如圖左圖薄壁套的軸向剛性比徑向剛性好，用卡爪徑向夾緊時工件變形大，若沿軸向施加夾緊力，變形會小得多。在夾緊中圖所示的薄壁箱體時，夾緊力不應(yīng)作用在箱體的頂面，而應(yīng)作用在剛性較好的凸邊上，或改為在頂面上三點夾緊，改變著力點位置，以減小夾緊變形,如右圖所示。第2章

數(shù)控加工工藝設(shè)計2.2.3確定刀具與工件的相對位置

對于數(shù)控機床來說，在加工開始時，確定刀具與工件的相對位置是很重要的，這一相對位置是通過確認(rèn)對刀點來實現(xiàn)的。對刀點是指通過對刀確定刀具與工件相對位置的基準(zhǔn)點。對刀點可以設(shè)置在被加工零件上，也可以設(shè)置在夾具上與零件定位基準(zhǔn)有一定尺寸聯(lián)系的某一位置，對刀點往往就選擇在零件的加工原點。對刀點的選擇原則如下：

（1）所選的對刀點應(yīng)使程序編制簡單；（2）對刀點應(yīng)選擇在容易找正、便于確定零件加工原點的位置；（3）對刀點應(yīng)選在加工時檢驗方便、可靠的位置；

（4）對刀點的選擇應(yīng)有利于提高加工精度。第2章數(shù)控加工工藝設(shè)計例如，加工右圖所示零件時，當(dāng)按照圖示路線來編制數(shù)控加工程序時，選擇夾具定位元件圓柱銷的中心線與定位平面A的交點作為加工的對刀點。顯然，這里的對刀點也恰好是加工原點。第2章數(shù)控加工工藝設(shè)計在使用對刀點確定加工原點時，就需要進(jìn)行“對刀”。所謂對刀是指使“刀位點”與“對刀點”重合的操作。每把刀具的半徑與長度尺寸都是不同的，刀具裝在機床上后，應(yīng)在控制系統(tǒng)中設(shè)置刀具的基本位置?！暗段稽c”是指刀具的定位基準(zhǔn)點。如下圖所示，圓柱銑刀的刀位點是刀具中心線與刀具底面的交點；球頭銑刀的刀位點是球頭的球心點或球頭頂點；車刀的刀位點是刀尖或刀尖圓弧中心；鉆頭的刀位點是鉆頭頂點。第2章數(shù)控加工工藝設(shè)計

換刀點是為加工中心、數(shù)控車床等采用多刀進(jìn)行加工的機床而設(shè)置的，因為這些機床在加工過程中要自動換刀。對于手動換刀的數(shù)控銑床，也應(yīng)確定相應(yīng)的換刀位置。為防止換刀時碰傷零件、刀具或夾具，換刀點常常設(shè)置在被加工零件的輪廓之外，并留有一定的安全量。

第2章數(shù)控加工工藝設(shè)計2.2.4確定切削用量

對于高效率的金屬切削機床加工來說，被加工材料、切削刀具、切削用量是三大要素。經(jīng)濟的、有效的加工方式，要求必須合理地選擇切削條件。編程人員在確定每道工序的切削用量時，應(yīng)根據(jù)刀具的耐用度和機床說明書中的規(guī)定去選擇。在選擇切削用量時要充分保證刀具能加工完一個零件，或保證刀具耐用度不低于一個工作班，最少不低于半個工作班的工作時間。背吃刀量主要受機床剛度的限制，在機床剛度允許的情況下，盡可能使背吃刀量等于工序的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高加工效率。對于表面粗糙度和精度要求較高的零件，要留有足夠的精加工余量，數(shù)控加工的精加工余量可比通用機床加工的余量小一些。第2章數(shù)控加工工藝設(shè)計編程人員在確定切削用量時，要根據(jù)被加工工件材料、硬度、切削狀態(tài)、背吃刀量、進(jìn)給量，刀具耐用度，最后選擇合適的切削速度。下表為車削加工時的選擇切削條件的參考數(shù)據(jù)。第2章數(shù)控加工工藝設(shè)計2.3填寫數(shù)控加工技術(shù)文件填寫數(shù)控加工專用技術(shù)文件是數(shù)控加工工藝設(shè)計的內(nèi)容之一。這些技術(shù)文件既是數(shù)控加工的依據(jù)、產(chǎn)品驗收的依據(jù)，也是操作者遵守、執(zhí)行的規(guī)程。技術(shù)文件是對數(shù)控加工的具體說明，目的是讓操作者更明確加工程序的內(nèi)容、裝夾方式、各個加工部位所選用的刀具及其它技術(shù)問題。數(shù)控加工技術(shù)文件主要有：數(shù)控編程任務(wù)書、工件安裝和原點設(shè)定卡片、數(shù)控加工工序卡片、數(shù)控加工走刀路線圖、數(shù)控刀具卡片等。以下提供了常用文件格式，文件格式可根據(jù)企業(yè)實際情況自行設(shè)計。

第2章數(shù)控加工工藝設(shè)計2.3.1數(shù)控編程任務(wù)書它闡明了工藝人員對數(shù)控加工工序的技術(shù)要求和工序說明，以及數(shù)控加工前應(yīng)保證的加工余量。它是編程人員和工藝人員協(xié)調(diào)工作和編制數(shù)控程序的重要依據(jù)之一，詳見附表。2.3.2數(shù)控加工工件安裝和原點設(shè)定卡片（簡稱裝夾圖和零件設(shè)定卡）它應(yīng)表示出數(shù)控加工原點定位方法和夾緊方法，并應(yīng)注明加工原點設(shè)置位置和坐標(biāo)方向，使用的夾具名稱和編號等，詳見附表。第2章數(shù)控加工工藝設(shè)計

2.3.3數(shù)控加工工序卡片

數(shù)控加工工序卡與普通加工工序卡有許多相似之處，所不同的是：工序簡圖中應(yīng)注明編程原點與對刀點，要進(jìn)行簡要編程說明（如：所用機床型號、程序編號、刀具半徑補償、鏡向?qū)ΨQ加工方式等）及切削參數(shù)（即程序編入的主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、最大背吃刀量或?qū)挾鹊龋┑倪x擇，詳見附表。

2.3.4數(shù)控加工走刀路線圖

在數(shù)控加工中，常常要注意并防止刀具在運動過程中與夾具或工件發(fā)生意外碰撞，為此必須設(shè)法告訴操作者關(guān)于編程中的刀具運動路線（如：從哪里下刀、在哪里抬刀、哪里是斜下刀等）。為簡化走刀路線圖，一般可采用統(tǒng)一約定的符號來表示，詳見附表。

2.3.5數(shù)控刀具卡片

數(shù)控加工時，對刀具的要求十分嚴(yán)格，一般要在機外對刀儀上預(yù)先調(diào)整刀具直徑和長度。刀具卡反映刀具編號、刀具結(jié)構(gòu)、尾柄規(guī)格、組合件名稱代號、刀片型號和材料等。它是組裝刀具和調(diào)整刀具的依據(jù)，詳見附表。第2章

數(shù)控加工工藝設(shè)計

2.2.4確定切削用量

對于高效率的金屬切削機床加工來說，被加工材料、切削刀具、切削用量是三大要素。經(jīng)濟的、有效的加工方式，要求必須合理地選擇切削條件。編程人員在確定每道工序的切削用量時，應(yīng)根據(jù)刀具的耐用度和機床說明書中的規(guī)定去選擇。在選擇切削用量時要充分保證刀具能加工完一個零件，或保證刀具耐用度不低于一個工作班，最少不低于半個工作班的工作時間。背吃刀量主要受機床剛度的限制，在機床剛度允許的情況下，盡可能使背吃刀量等于工序的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高加工效率。對于表面粗糙度和精度要求較高的零件，要留有足夠的精加工余量，數(shù)控加工的精加工余量可比通用機床加工的余量小一些。第2章

數(shù)控加工工藝設(shè)計4、機床參考點

機床參考點是用于對機床運動進(jìn)行檢測和控制的固定位置點。機床參考點的位置是由機床制造廠家在每個進(jìn)給軸上用限位開關(guān)精確調(diào)整好的，坐標(biāo)值已輸入數(shù)控系統(tǒng)中。因此參考點對機床原點的坐標(biāo)是一個已知數(shù)。通常在數(shù)控銑床上機床原點和機床參考點是重合的；而在數(shù)控車床上機床參考點是離機床原點最遠(yuǎn)的極限點。下圖為數(shù)控車床的參考點與機床原點。第3章數(shù)控車床的程序編制

數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機床之一數(shù)控車床主要用于加工軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件。通過數(shù)控加工程序的運行，可自動完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形表面、螺紋和端面等工序的切削加工，并能進(jìn)行車槽、鉆孔、擴孔、鉸孔等工作。車削中心可在一次裝夾中完成更多的加工工序，提高加工精度和生產(chǎn)效率，特別適合于復(fù)雜形狀回轉(zhuǎn)類零件的加工。。

數(shù)控車床第3章數(shù)控車床的程序編制

3.1數(shù)控車床程序編制的基礎(chǔ)

數(shù)控車床3.2數(shù)控車床的基本編程方法3.3數(shù)控車削加工綜合舉例3.1數(shù)控車床程序編制的基礎(chǔ)

針對回轉(zhuǎn)體零件加工的數(shù)控車床，在車削加工工藝，車削工藝裝備,編程指令應(yīng)用等方面都有鮮明的特色為充分發(fā)揮數(shù)控車床的效益，下面將結(jié)合HM－077數(shù)控車床的使用，分析數(shù)控車床加工程序編制的基礎(chǔ)，首先討論以下三個問題：數(shù)控車床的工藝裝備；對刀方法；數(shù)控車床的編程特點。。第3章數(shù)控車床的程序編制第3章數(shù)控車床的程序編制1、數(shù)控車床可轉(zhuǎn)位刀具特點數(shù)控車床所采用的可轉(zhuǎn)位車刀，與通用車床相比一般無本質(zhì)的區(qū)別，其基本結(jié)構(gòu)、功能特點是相同的但數(shù)控車床的加工工序是自動完成的，因此對可轉(zhuǎn)位車刀的要求又有別于通用車床所使用的刀具，具體要求和特點如表3.1所示。。3.1.1數(shù)控車床的工藝裝備2、數(shù)控車床刀具的選刀過程第3章數(shù)控車床的程序編制數(shù)控車床刀具的選刀過程，如圖3.1所示。零件圖樣機床影響因素選擇刀桿刀片夾緊系統(tǒng)選擇刀片形狀工件影響因素工件材料代碼加工條件臉譜斷屑槽型代碼或ISO斷屑范圍代碼確定所選用的刀具3.1.2對刀

數(shù)控車削加工中，應(yīng)首先確定零件的加工原點，以建立準(zhǔn)確的加工坐標(biāo)系，同時考慮刀具的不同尺寸對加工的影響這些都需要通過對刀來解決。。第3章數(shù)控車床的程序編制1,一般對刀一般對刀是指在機床上使用相對位置檢測手動對刀下面以Z向?qū)Φ稙槔f明對刀方法，見右圖。刀具安裝后，先移動刀具手動切削工件右端面，再沿X向退刀，將右端面與加工原點距離N輸入數(shù)控系統(tǒng)，即完成這把刀具Z向?qū)Φ哆^程。手動對刀是基本對刀方法，但它還是沒跳出傳統(tǒng)車床的"試切--測量--調(diào)整"的對刀模式，占用較多的在機床上時間。此方法較為落后。。2,機外對刀儀對刀機外對刀的本質(zhì)是測量出刀具假想刀尖點到刀具臺基準(zhǔn)之間X及Z方向的距離利用機外對刀儀可將刀具預(yù)先在機床外校對好，以便裝上機床后將對刀長度輸入相應(yīng)刀具補償號即可以使用，如右圖所示。。3、自動對刀自動對刀是通過刀尖檢測系統(tǒng)實現(xiàn)的，刀尖以設(shè)定的速度向接觸式傳感器接近，當(dāng)?shù)都馀c傳感器接觸并發(fā)出信號，數(shù)控系統(tǒng)立即記下該瞬間的坐標(biāo)值，并自動修正刀具補償值自動對刀過程如右圖所示。。第3章數(shù)控車床的程序編制第3章數(shù)控車床的程序編制1,加工坐標(biāo)系加工坐標(biāo)系應(yīng)與機床坐標(biāo)系的坐標(biāo)方向一致，X軸對應(yīng)徑向，Z軸對應(yīng)軸向，C軸（主軸）的運動方向則以從機床尾架向主軸看，逆時針為＋C向，順時針為－C向，如圖所示：加工坐標(biāo)系的原點選在便于測量或?qū)Φ兜幕鶞?zhǔn)位置，一般在工件的右端面或左端面上。3.1.3數(shù)控車床的編程特點第3章數(shù)控車床的程序編制2、直徑編程方式

在車削加工的數(shù)控程序中，X軸的坐標(biāo)值取為零件圖樣上的直徑值，如圖所示：圖中一點的坐標(biāo)值為（30，80），B點的坐標(biāo)值為（40，60）采用直徑尺寸編程與零件圖樣中的尺寸標(biāo)注一致，這樣可避免尺寸換算過程中可能造成的錯誤，給編程帶來很大方便。。第3章數(shù)控車床的程序編制3、進(jìn)刀和退刀方式對于車削加工，進(jìn)刀時采用快速走刀接近工件切削起點附近的某個點，再改用切削進(jìn)給，以減少空走刀的時間，提高加工效率切削起點的確定與工件毛坯余量大小有關(guān)，應(yīng)以刀具快速走到該點時刀尖不與工件發(fā)生碰撞為原則。如圖所示。。第3章數(shù)控車床的程序編制

數(shù)控車削加工包括內(nèi)外圓柱面的車削加工，端面車削加工，鉆孔加工，螺紋加工,復(fù)雜外形輪廓回轉(zhuǎn)面的車削加工等，在分析了數(shù)控車床工藝裝備和數(shù)控車床編程特點的基礎(chǔ)上，下面將結(jié)合配置FANUC-0T數(shù)控系統(tǒng)的HM-077數(shù)控車床重點討論數(shù)控車床基本編程方法。

數(shù)控車床

3.2.1F功能

F功能指令用于控制切削進(jìn)給量在程序中，有兩種使用方法。。第3章數(shù)控車床的程序編制1、每轉(zhuǎn)進(jìn)給量編程格式G95F~

F后面的數(shù)字表示的是主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，單位為公厘/r例：G95F0.2表示進(jìn)給量為0.2公厘/r。。2,每分鐘進(jìn)給量編程格式G94F~F

后面的數(shù)字表示的是每分鐘進(jìn)給量，單位為公厘/最小。例：G94F100表示進(jìn)給量為100mm/min。3.2數(shù)控車床的基本編程方法第3章數(shù)控車床的程序編制編程格式S～S后面的數(shù)字表示主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/最小在具有恒線速功能的機床上，S功能指令還有如下作用。。1,1,最高轉(zhuǎn)速限制編程格式G50S～S后面的數(shù)字表示的是最高轉(zhuǎn)速：r/最小。例：G50S3000表示最高轉(zhuǎn)速限制為3000r/最小。

3.2.2S功能S功能指令用于控制主軸轉(zhuǎn)速第3章數(shù)控車床的程序編制2、恒線速控制編程格式G96S～S后面的數(shù)字表示的是恒定的線速度：m/最小。例：G96S150表示切削點線速度控制在150m/最小。對圖中所示的零件，為保持A，B,C各點的線速度在150m/最小，則各點在加工時的主軸轉(zhuǎn)速分別為：：n=1000×150÷(π×40)=1193r/最小B：n=1000×150÷(π×60)=795r/最小C：n=1000×150÷(π×70)=682r/最小第3章數(shù)控車床的程序編制

3、恒線速取消編程格式G97S～S后面的數(shù)字表示恒線速度控制取消后的主軸轉(zhuǎn)速，如S未指定，將保留G96的最終值。例：G97S3000表示恒線速控制取消后主軸轉(zhuǎn)速3000r/最小。第3章數(shù)控車床的程序編制

例：T0303表示選用3號刀及3號刀具長度補償值和刀尖圓弧半徑補償值T0300表示取消刀具補償。。3.2.3T功能T功能指令用于選擇加工所用刀具。編程格式T～T后面通常有兩位數(shù)表示所選擇的刀具號碼但也有T后面用四位數(shù)字，前兩位是刀具號，后兩位是刀具長度補償號，又是刀尖圓弧半徑補償號。。第3章數(shù)控車床的程序編制3.2.4M功能M00：程序暫停，可用收據(jù)控制啟動命令（周期開始）使程序繼續(xù)運行；M01：計劃暫停，與M00作用相似，但M01可以用機床"任選停止按鈕"選擇是否有效；M03：主軸順時針旋轉(zhuǎn)；M04：主軸逆時針旋轉(zhuǎn)；M05：主軸旋轉(zhuǎn)停止；M08：冷卻液開；M09：冷卻液關(guān)；M30：程序停止，程序復(fù)位到起始位置。3.2.5加工坐標(biāo)系設(shè)置編程格式G50X～Z～式中X,Z的值是起刀點相對于加工原點的位置G50使用方法與G92類似。在數(shù)控車床編程時，所有X坐標(biāo)值均使用直徑值，如圖所示。。第3章數(shù)控車床的程序編制例：按右圖設(shè)置加工坐標(biāo)的程序段如下：G50X128.7Z375.1第3章數(shù)控車床的程序編制3.2.6倒角、倒圓編程1、45°倒角由軸向切削向端面切削倒角，即由Z軸向X軸倒角，i的正負(fù)根據(jù)倒角是向X軸正向還是負(fù)向,如圖3.19所示。

第一編程格式G01Z(W)～±i

由端面切削向軸向切削倒角，即由X軸向Z軸倒角，k的正負(fù)根據(jù)倒角是向Z軸正向還是負(fù)向，如圖3.19b所示。。編程格式G01X(U)～K±k。第3章數(shù)控車床的程序編制2,任意角度倒角在直線進(jìn)給程序段尾部加上C～，可自動插入任意角度的倒角C的數(shù)值是從假設(shè)沒有倒角的拐角交點距倒角始點或與終點之間的距離，如圖3.20所示。。

例：G01X50C10X100Z-1003、倒圓角

編程格式G01Z(W)～R±r時，圓弧倒角情況如圖3.21所示。編程格式G01X(U)～R±r時，圓弧倒角情況如圖3.21b所示。第3章數(shù)控車床的程序編制a)Z軸向X軸b)X軸向Z軸圖3.21倒圓角4、任意角度倒圓角

程序為G01X50R10F0.2

X100Z-100則加工情況如圖3.22所示。第3章數(shù)控車床的程序編制第3章數(shù)控車床的程序編制例：編制程序加工圖3.23所示零件的輪廓。程序如下：

G00X10Z22

G01Z10R5F0.2

X38K-4

Z03.2.7刀尖圓弧自動補償功能

編程時，通常都將車刀刀尖作為一點來考慮，但實際上刀尖處存在圓角，如圖3.24所示。當(dāng)用按理論刀尖點編出的程序進(jìn)行端面、外徑、內(nèi)徑等與軸線平行或垂直的表面加工時，是不會產(chǎn)生誤差的。但在進(jìn)行倒角、錐面及圓弧切削時，則會產(chǎn)生少切或過切現(xiàn)象，如圖3.25所示。具有刀尖圓弧自動補償功能的數(shù)控系統(tǒng)能根據(jù)刀尖圓弧半徑計算出補償量，避免少切或過切現(xiàn)象的產(chǎn)生。第3章數(shù)控車床的程序編制圖3.24刀尖圓角R圖3.25刀尖圓角R造成的少切與過切圖3.26刀尖圓角R的確定方法第3章數(shù)控車床的程序編制G40--取消刀具半徑補償，按程序路徑進(jìn)給。

G41--左偏刀具半徑補償，按程序路徑前進(jìn)方向刀具偏在零件左側(cè)進(jìn)給。

G42--右偏刀具半徑補償，按程序路徑前進(jìn)方向刀具偏在零件右側(cè)進(jìn)給。

在設(shè)置刀尖圓弧自動補償值時，還要設(shè)置刀尖圓弧位置編碼，指定編碼值的方法參考圖3.26。第3章數(shù)控車床的程序編制例：應(yīng)用刀尖圓弧自動補償功能加工圖示零件：刀尖位置編碼：3N10G50X200Z175T0101

N20M03S1500

N30G00G42X58Z10M08

N40G96S200

N50G01Z0F1.5

N60X70F0.2

N70X78Z-4

N80X83

N90X85Z-5

N100G02X91Z-18R3F0.15

N110G01X94

N120X97Z-19.5

N130X100

N140G00G40G97X200Z175S1000

N150M30第3章數(shù)控車床的程序編制

單一固定循環(huán)可以將一系列連續(xù)加工動作，如“切入-切削-退刀-返回”，用一個循環(huán)指令完成，從而簡化程序。

1、圓柱面或圓錐面切削循環(huán)

圓柱面或圓錐面切削循環(huán)是一種單一固定循環(huán)，圓柱面單一固定循環(huán)如圖3.28所示，圓錐面單一固定循環(huán)如圖3.30所示。3.2.8單一固定循環(huán)圖3.28圖3.30第3章數(shù)控車床的程序編制

（1）圓柱面切削循環(huán)編程格式

G90X(U)～Z(W)～F～

式中：X、Z--圓柱面切削的終點坐標(biāo)值；

U、W--圓柱面切削的終點相對于循環(huán)起點坐標(biāo)分量。例：應(yīng)用圓柱面切削循環(huán)功能加工右圖所示零件。N10G50X200Z200T0101

N20M03S1000

N30G00X55Z4M08

N40G01G96Z2F2.5S150

N50G90X45Z-25F0.2

N60X40

N70X35

N80G00X200Z200

N90M30

（2）圓錐面切削循環(huán)

編程格式G90X(U)～Z(W)～I(xiàn)～F～

式中：X、Z-圓錐面切削的終點坐標(biāo)值；

U、W-圓柱面切削的終點相對于循環(huán)起點的坐標(biāo)；

I-圓錐面切削的起點相對于終點的半徑差。如果切削起點的X向坐標(biāo)小于終點的X向坐標(biāo)，I值為負(fù)，反之為正。第3章數(shù)控車床的程序編制例：應(yīng)用圓錐面切削循環(huán)功能加工右圖所示零件。

……

G01X65Z2

G90X60Z-35I-5F0.2

X50

G00X100Z200

……2、端面切削循環(huán)

端面切削循環(huán)是一種單一固定循環(huán)。適用于端面切削加工。第3章數(shù)控車床的程序編制

例：應(yīng)用端面切削循環(huán)功能加工右圖所示零件。（1）平面端面切削循環(huán)

編程格式G94X(U)～Z(W)～F～式中：X、Z-端面切削的終點坐標(biāo)值；

U、W-端面切削的終點相對于循環(huán)起點的坐標(biāo)。

……

G00X85Z5

G94X30Z-5F0.2

Z-10

Z-15

……程序：

編程格式

G94X(U)～Z(W)～K～F～

式中：X、Z-端面切削的終點坐標(biāo)值；

U、W-端面切削的終點相對于循環(huán)起點的坐標(biāo)；

K-端面切削的起點相對于終點在Z軸方向的坐標(biāo)分量。當(dāng)起點Z向坐標(biāo)小于終點Z向坐標(biāo)時K為負(fù)，反之為正。第3章數(shù)控車床的程序編制（2）錐面端面切削循環(huán)

例：應(yīng)用端面切削循環(huán)功能加工右圖所示零件。程序……

G94X20Z0K-5F0.2

Z-5

Z-10

……第3章數(shù)控車床的程序編制

1、外圓粗切循環(huán)外圓粗切循環(huán)是一種復(fù)合固定循環(huán)。適用于外圓柱面需多次走刀才能完成的粗加工，如右圖所示。

3.2.9復(fù)合固定循環(huán)

在復(fù)合固定循環(huán)中，對零件的輪廓定義之后，即可完成從粗加工到精加工的全過程，使程序得到進(jìn)一步簡化。第3章數(shù)控車床的程序編制編程格式：

G71U(△d)R(e)

G71P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)

式中：

△d-背吃刀量；

e--退刀量；

ns--精加工輪廓程序段中開始程序段的段號；

nf--精加工輪廓程序段中結(jié)束程序段的段號；

△u--X軸向精加工余量；

△w--Z軸向精加工余量；

f、s、t--F、S、T代碼。

1、外圓粗切循環(huán)

注意：

1、ns→nf程序段中的F、S、T功能，即使被指定也對粗車循環(huán)無效。

2、零件輪廓必須符合X軸、Z軸方向同時單調(diào)增大或單調(diào)減少；X軸、Z軸方向非單調(diào)時，ns→nf程序段中第一條指令必須在X、Z向同時有運動。第3章數(shù)控車床的程序編制

例：按圖中所示尺寸編寫外圓粗切循環(huán)加工程序。程序

N10G50X200Z140T0101

N20G00G42X120Z10M08

N30G96S120

N40G71U2R0.5

N50G71P60Q120U2W2F0.25

N60G00X40//ns

N70G01Z-30F0.15

N80X60Z-60

N90Z-80

N100X100Z-90

N110Z-110

N120X120Z-130//nf

N130G00X125

N140X200Z140

N150M02第3章數(shù)控車床的程序編制2、端面粗切循環(huán)端面粗切循環(huán)是一種復(fù)合固定循環(huán)。端面粗切循環(huán)適于Z向余量小，X向余量大的棒料粗加工，如下圖所示。第3章數(shù)控車床的程序編制編程格式

G72U(△d)R(e)

G72P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)

式中：

△d-背吃刀量；

e-退刀量；

ns-精加工輪廓程序段中開始程序段的段號；

nf-精加工輪廓程序段中結(jié)束程序段的段號；

△u-X軸向精加工余量；

△w-Z軸向精加工余量；

f、s、t-F、S、T代碼。2、端面粗切循環(huán)

注意：

（1）ns→nf程序段中的F、S、T功能，即使被指定對粗車循環(huán)無效。

（2）零件輪廓必須符合X軸、Z軸方向同時單調(diào)增大或單調(diào)減少。第3章數(shù)控車床的程序編制

N10G50X200Z200T0101

N20M03S800

N30G90G00G41X176Z2M08

N40G96S120

N50G72U3R0.5

N60G72P70Q120U2W0.5F0.2

N70G00X160Z60//ns

N80G01X120Z70F0.15

N90Z80

N100X80Z90

N110Z110

N120X36Z132//nf

N130G00G40X200Z200

N140M30

例：按下圖所示尺寸編寫端面粗切循加工程序程序：3、封閉切削循環(huán)封閉切削循環(huán)是一種復(fù)合固定循環(huán)，如下圖所示。封閉切削循環(huán)適于對鑄、鍛毛坯切削，對零件輪廓的單調(diào)性則沒有要求。第3章數(shù)控車床的程序編制編程格式

G73U(i)W(k)R(d)

G73P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)

式中：i--X軸向總退刀量；

k--Z軸向總退刀量（半徑值）；

d--重復(fù)加工次數(shù)；

ns--精加工輪廓程序段中開始程序段的段號；

nf--精加工輪廓程序段中結(jié)束程序段的段號；

△u--X軸向精加工余量；

△w--Z軸向精加工余量；

f、s、t--F、S、T代碼。第3章數(shù)控車床的程序編制

N01G50X200Z200T0101

N20M03S2000

N30G00G42X140Z40M08

N40G96S150

N50G73U9.5W9.5R3

N60G73P70Q130U1W0.5F0.3

N70G00X20Z0//ns

N80G01Z-20F0.15

N90X40Z-30

N100Z-50

N110G02X80Z-70R20

N120G01X100Z-80

N130X105//nf

N140G00X200Z200G40

N150M30

例：按下圖所示尺寸編寫封閉切削循環(huán)加工程序。程序：

4、精加工循環(huán)由G71、G72、G73完成粗加工后，可以用G70進(jìn)行精加工。精加工時，G71、G72、G73程序段中的F、S、T指令無效，只有在ns----nf程序段中的F、S、T才有效。

編程格式

G70P(ns)Q(nf)

式中：ns-精加工輪廓程序段中開始程序段的段號；

nf-精加工輪廓程序段中結(jié)束程序段的段號。

例：在G71、G72、G73程序應(yīng)用例中的nf程序段后再加上“G70PnsQnf”程序段，并在ns----nf程序段中加上精加工適用的F、S、T，就可以完成從粗加工到精加工的全過程。第3章數(shù)控車床的程序編制第3章數(shù)控車床的程序編制深孔鉆循環(huán)功能適用于深孔鉆削加工，如下圖所示。

編程格式G74R(e)G74Z(W)Q(△k)F

3.2.10深孔鉆循環(huán)式中：e--退刀量；

Z(W)--鉆削深度；

?k--每次鉆削長度（不加符號）。第3章數(shù)控車床的程序編制

N10G50X200Z100T0202

N20M03S600

N30G00X0Z1

N40G74R1

N50G74Z-80Q20F0.1

N60G00X200Z100

N70M30例：采用深孔鉆削循環(huán)功能加工圖中所示深孔，試編寫加工程序。其中：e=1，?k=20，F(xiàn)=0.1。程序：深孔鉆削循環(huán)

3.2.11外徑切槽循環(huán)外徑切削循環(huán)功能適合于在外圓面上切削溝槽或切斷加工。第3章數(shù)控車床的程序編制編程格式G75R(e)G75X(U)P(△i)F~例：試編寫進(jìn)行圖所示零件切斷加工的程序。式中：e-退刀量；

X(U)-槽深；

△i-每次循環(huán)切削量。切槽加工

G50X200Z100T0202

M03S600

G00X35Z-50

G75R1

G75X-1P5F0.1

G00X200Z100

M30程序：第3章數(shù)控車床的程序編制

3.2.12螺紋切削指令該指令用于螺紋切削加工。1、基本螺紋切削指令編程格式G32X(U)~Z(W)~F~式中：X(U)、Z(W)-螺紋切削的終點坐標(biāo)值；X省略時為圓柱螺紋切削，Z省略時為端面螺紋切削；X、Z均不省略時為錐螺紋切削；(X坐標(biāo)值依據(jù)《機械設(shè)計手冊》查表確定)

F-螺紋導(dǎo)程。螺紋切削應(yīng)注意在兩端設(shè)置足夠的升速進(jìn)刀段δ1和降速退刀段δ2。第3章數(shù)控車床的程序編制

試編寫圖示螺紋的加工程序。（螺紋導(dǎo)程4mm，升速進(jìn)刀段δ1=3mm，降速退刀段δ2=1.5mm，螺紋深度2.165mm）。……

G00U-62

G32W-74.5F4

G00U62

W74.5

U-64G32W-74.5

G00U64

W74.5

……程序：第3章數(shù)控車床的程序編制

試編寫下圖所示圓錐螺紋的加工程序。（螺紋導(dǎo)程3.5mm，升速進(jìn)刀段δ1=2mm，降速退刀段δ2=1mm，螺紋深度1.0825mm）。G00X12

G32X41W-43F3.5

G00X50

W43

X10

G32X39W-43

G00X50

W43程序：第3章數(shù)控車床的程序編制

2、螺紋切削循環(huán)指令螺紋切削循環(huán)指令把“切入-螺紋切削-退刀-返回”四個動作作為一個循環(huán)（如圖所示），用一個程序段來指令。

編程格式

G92X(U)~Z(W)~I~F~式中：X(U)、Z(W)-螺紋切削的終點坐標(biāo)值；

I-螺紋部分半徑之差，即螺紋切削起始點與切削終點的半徑差。加工圓柱螺紋時，I=0。加工圓錐螺紋時，當(dāng)X向切削起始點坐標(biāo)小于切削終點坐標(biāo)時，I為負(fù)，反之為正。第3章數(shù)控車床的程序編制例：試編寫圖示圓柱螺紋的加工程序?！?/p>

G00X35Z104

G92X29.2Z53F1.5

X28.6

X28.2

X28.04

G00X200Z200

……第3章數(shù)控車床的程序編制試編寫圖示圓錐螺紋的加工程序。

……

G00X80Z62

G92X49.6Z12I-5F2

X48.7

X48.1

X47.5

X47

G00X200Z200

……

3、復(fù)合螺紋切削循環(huán)指令

復(fù)合螺紋切削循環(huán)指令可以完成一個螺紋段的全部加工任務(wù)。它的進(jìn)刀方法有利于改善刀具的切削條件，在編程中應(yīng)優(yōu)先考慮應(yīng)用該指令，如圖所示。第3章數(shù)控車床的程序編制編程格式G76P(m)（r）（α）Q（△dmin）R(d)

G76X(U)Z(W)R(I)F(f)P(k)Q(△d)式中：m-精加工重復(fù)次數(shù)；r-倒角量；α-刀尖角；

△dmin--最小切入量；d-精加工余量；X(U)Z(W)-終點坐標(biāo)；

I-螺紋部分半徑之差，即螺紋切削起始點與切削終點的半徑差。加工圓柱螺紋時，i=0。加工圓錐螺紋時，當(dāng)X向切削起始點坐標(biāo)小于切削終點坐標(biāo)時，I為負(fù)，反之為正。

k-螺牙的高度（X軸方向的半徑值）；

△d-第一次切入量（X軸方向的半徑值）；

f-螺紋導(dǎo)程。第3章數(shù)控車床的程序編制試編寫圖示圓柱螺紋的加工程序,螺距為6mm。。G76P021260Q0.1R0.1

G76X60.64Z23R0F6P3.68Q1.83.3數(shù)控車削加工綜合舉例第3章數(shù)控車床的程序編制以圖示的零件來分析數(shù)控車削工藝制訂和加工程序的編制。第3章數(shù)控車床的程序編制

3.3.1確定工序和裝夾方式

該零件（如圖示）毛坯是直徑145mm的棒料。分粗精加工兩道工序完成加工。夾緊方式采用通用三爪卡盤。

根據(jù)零件的尺寸標(biāo)注特點及基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則，編程原點選擇零件左端面。第3章數(shù)控車床的程序編制1、選擇刀具

以選用WALTER的刀具為例：

（1）刀桿選擇根據(jù)零件輪廓選擇圖示刀桿類型，見書圖3.50。根據(jù)切削深度，機床刀夾尺寸，從產(chǎn)品目錄樣本中選擇刀桿型號PDJNR/L2525M11，見書表3.8。3.3.2設(shè)計和選擇工藝裝備第3章數(shù)控車床的程序編制

（2）工件材料45鋼選擇工件材料組P,見表3.9。

（3）加工條件

加工條件見表3.10

（4）斷屑槽型

斷屑槽型選擇見圖3.51。

根據(jù)粗加工切削深度3mm，進(jìn)給量0.4mm/r，選擇負(fù)型刀片NM7槽型。

根據(jù)精加工切削深度0.5mm，進(jìn)給量0.1mm/r，選擇正型刀片NS4槽型。第3章數(shù)控車床的程序編制

（5）刀具材料

粗加工材料為WAP10，精加工材料為WAK10，見表3.11。

（6）刀片選擇

粗加工，從產(chǎn)品目錄樣本中選擇DNMG110408-NM7；精加工，從產(chǎn)品目錄樣本中選擇DNMG110408-NS4，見表3.12。第3章數(shù)控車床的程序編制2、決定切削用量

材料的切削性能、毛坯余量、零件精度等見表3.13。

根據(jù)粗加工切削深度3mm，進(jìn)給量0.4mm/r，查WALTER（所選刀具的供應(yīng)商）加工數(shù)據(jù)得切削速度320m/min。

根據(jù)精加工切削深度0.5mm，進(jìn)給量0.1mm/r，查WALTER（所選刀具的供應(yīng)商）加工數(shù)據(jù)得切削速度400m/min。第3章數(shù)控車床的程序編制G50X200Z150T0101

M03S600

G00X101Z0

G95G01Z32F0.1

G71U1.5R1

G71P10Q20

N10G00X99Z0.1

G01X100Z-0.4F0.1

Z-10

X109

X110Z-10.5

Z-20

X119

X1