第6章第一節(jié)數(shù)控車床程序編制6.1數(shù)控車床編程根底6.2數(shù)控車床G指令應(yīng)用6.3數(shù)控車床T指令6.4數(shù)控車床M指令習(xí)題與思考題6.1數(shù)控車床編程根底6.1.1數(shù)控車床編程特點數(shù)控車床的主要編程特點如下：(1)在一個程序段中，可以采用絕對值編程(用X、Z表示)、增量值編程(用U、W表示)或者二者混合編程。(2)直徑方向(X方向)用絕對值編程時，X以直徑值表示；用增量值編程時，以徑向?qū)嶋H位移量的二倍值表示，并附方向符號(正向可以省略)。系統(tǒng)默認(rèn)為直徑編程，也可以采用半徑編程，但必須更改系統(tǒng)設(shè)定。(3)?X向的脈沖當(dāng)量應(yīng)取Z向的一半。(4)車削加工毛坯余量較大時，為簡化編程，數(shù)控裝置常備有不同形式的固定循環(huán)，可以進(jìn)行屢次重復(fù)循環(huán)切削。(5)編程時，常認(rèn)為車刀刀尖是一個點，而實際上為了提高刀具壽命和工件外表質(zhì)量，車刀刀尖常被磨成一個圓弧，因此，當(dāng)編制加工程序時，需要考慮對刀具進(jìn)行半徑補償。6.1.2數(shù)控車床的坐標(biāo)系和參考點

1．機(jī)床坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床固有的坐標(biāo)系，它是制造和調(diào)整機(jī)床的根底，也是設(shè)置工件坐標(biāo)系的根底。在機(jī)床經(jīng)過設(shè)計、制造和調(diào)整后，機(jī)床坐標(biāo)系就已經(jīng)由機(jī)床生產(chǎn)廠家確定好了，一般情況下用戶不能隨意改動。數(shù)控車床的坐標(biāo)系規(guī)定如圖6-1所示。它是以機(jī)床原點為坐標(biāo)原點建立起來的。機(jī)床原點是機(jī)床上一個固定的點，數(shù)控車床的機(jī)床原點處于主軸旋轉(zhuǎn)中心與卡盤后端面的交點。圖3-1中O點即為機(jī)床原點。圖6-1數(shù)控車床坐標(biāo)系2．參考點參考點也是機(jī)床上一個固定的點，它是刀具退到一個固定不變的位置。該點與機(jī)床原點的相對位置如圖6-1所示(圖中的O

即為參考點)。參考點的固定位置由Z向和X向的機(jī)械擋塊或者電氣裝置來限定，一般設(shè)在車床正向最大極限位置。當(dāng)進(jìn)行回參考點(也叫回零)的操作時，裝在縱向和橫向滑板上的行程開關(guān)碰到相應(yīng)的擋塊后，就會向數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出信號，由系統(tǒng)控制滑板停止運動，完成回參考點的操作。對操作者來說，參考點比機(jī)床原點更常用、更重要。機(jī)床通電后，刀架返回參考點以前，不管刀架位于什么位置，此時CRT屏幕上顯示的Z與X的坐標(biāo)值均為零。當(dāng)完成返回參考點的操作后，CRT屏幕上那么立即顯示出此時刀架中心(對刀參考點)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置，這就相當(dāng)于在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部建立了一個以機(jī)床原點為坐標(biāo)原點的機(jī)床坐標(biāo)系。6.1.3工件坐標(biāo)系和工件原點工件坐標(biāo)系是編程人員在程序編制中使用的坐標(biāo)系，程序中的坐標(biāo)值均以此坐標(biāo)系為依據(jù)，因此又稱為編程坐標(biāo)系。在進(jìn)行數(shù)控程序編制時，必須首先確定工件坐標(biāo)系和坐標(biāo)原點。零件圖樣給出以后，首先應(yīng)該找出圖樣上的設(shè)計基準(zhǔn)點，圖樣上其他各尺寸都是以該基準(zhǔn)來進(jìn)行標(biāo)注的。同時，在零件加工過程中有工藝基準(zhǔn)，設(shè)計基準(zhǔn)應(yīng)盡量與工藝基準(zhǔn)統(tǒng)一。一般情況下，將該基準(zhǔn)稱為工件原點。以工件原點為坐標(biāo)原點建立起來的坐標(biāo)系稱為工件坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系是人為設(shè)定的，從理論上講，工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點選在任何位置都是可以的，但在實際編程過程中，其設(shè)定的依據(jù)是既要符合圖樣尺寸的標(biāo)注習(xí)慣，又要便于編程。所以，應(yīng)合理設(shè)定工件坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐標(biāo)系所取代。工件坐標(biāo)系設(shè)定后，CRT屏幕上所顯示的便是車刀刀尖相對工件原點的坐標(biāo)值。編程時，工件的各個尺寸坐標(biāo)都是相對于工件原點而言的。因此，數(shù)控車床的工件原點也稱為程序原點。通常在車床上將工件原點選擇在工件右端面與主軸回轉(zhuǎn)中心的交點上，也可將工件原點選擇在工件左端面與主軸回轉(zhuǎn)中心的交點上，這樣工件坐標(biāo)系也就建立起來了。因為一般情況下，車刀是從右端向左端車削，所以將工件原點設(shè)在工件的右端面要比設(shè)定在工件的左端面換算尺寸方便。本章工件坐標(biāo)系主要設(shè)定在工件的右端面。圖3-2所示為數(shù)控車床上常用的以工件右端面中心為工件原點建立的工件坐標(biāo)系。可見，工件坐標(biāo)系的Z軸與主軸軸線重合，X軸隨工件原點的不同而異，各軸正方向與機(jī)床坐標(biāo)系相同。圖6-2工件坐標(biāo)系與工件原點6.1.4數(shù)控車床根本功能指令不同的數(shù)控車床，其指令系統(tǒng)也不盡相同。此處以FANUC0i數(shù)控系統(tǒng)為例，介紹數(shù)控車床的根本編程指令。根本功能指令通常稱為準(zhǔn)備功能指令，用G代碼表示，稱為G碼編程，它是用地址字G和后面的兩位數(shù)字來表示的，見表6-1。表6-1準(zhǔn)備功能指令

表6-1準(zhǔn)備功能指令

6.1.5數(shù)控車床的補償功能數(shù)控車床的補償功能是其主要功能之一，它分為兩大類，即刀具的位置補償(亦稱刀具尺寸補償、輪廓補償、偏置補償)和刀尖圓弧半徑補償。這兩類功能主要是用來補償?shù)毒邔嶋H安裝位置和實際刀尖圓弧半徑與理論編程位置和刀尖圓弧半徑之差的一種功能。假定以刀架中心作為編程起點，當(dāng)實際刀具安裝以后，由于實際刀尖與編程起點不能重合，必然會存在著一定的偏移量，其偏移值主要表現(xiàn)在X方向和Z方向。如果測量出這兩個偏移量，并將其輸入到相應(yīng)的存儲器中，當(dāng)程序執(zhí)行到刀具補償功能時，原來的編程起點就會被實際刀尖所取代，從而簡化了編程。當(dāng)?shù)毒吣p或者更換了刀具以后，只要修正X方向和Z方向的偏移量即可自動實現(xiàn)補償。數(shù)控車床的刀具位置補償包括刀具的幾何補償和磨損補償。在實際編程時，通常都選用一把刀具作為標(biāo)準(zhǔn)刀具。實際刀具與標(biāo)準(zhǔn)刀具在X方向和Z方向的差值稱為幾何補償；磨損補償是指刀具磨損以后和實際值之間的偏差。為了提高刀具強度和工件外表加工質(zhì)量，延長刀具壽命，通常將車刀刀尖磨成圓弧狀。在車削過程中，刀尖圓弧半徑中心與編程軌跡會偏移一個刀尖圓弧半徑值，用指令來補償這種偏置功能，稱為刀具半徑補償。這樣，在編制程序時，不需要重新計算刀尖半徑中心軌跡，只要按照工件輪廓編程即可。刀具位置補償一般是用T指令來實現(xiàn)的。刀具半徑補償一般是用G代碼來實現(xiàn)的。系統(tǒng)對刀具的補償或者取消，都是通過滑板的移動來實現(xiàn)的。6.2數(shù)控車床G指令應(yīng)用

6.2.1坐標(biāo)系設(shè)定

1．用G50指令設(shè)定工件坐標(biāo)系用G50指定設(shè)定工件坐標(biāo)系時，其書寫格式為：G50X_Z_；如圖6-3所示，P點是開始加工時刀尖的起始點。欲設(shè)定XOZ為工件坐標(biāo)系，那么程序段為：G50X121.8Z33.9；設(shè)定X'O'Z為工件坐標(biāo)系，那么程序段為：G50X121.8Z109.7；圖6-3數(shù)控車床工件坐標(biāo)系的設(shè)定

在這里一定要注意，X方向的尺寸是坐標(biāo)值的2倍，這種編程方法稱為直徑編程。另外，G50是模態(tài)指令，設(shè)定后一直有效。實際加工時，當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行G50指令時，刀具并不產(chǎn)生運動，G50指令只是起預(yù)置存放作用，用來存儲工件原點在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)。2．工件坐標(biāo)系的選擇指令G54～G59使用G54～G59指令，可以在機(jī)床行程范圍內(nèi)設(shè)置6個不同的工件坐標(biāo)系。這些指令和G50指令相比，在使用時有很大區(qū)別。用G50指令設(shè)定工件坐標(biāo)系，是在程序中用程序段中的坐標(biāo)值直接進(jìn)行設(shè)置；而用G54～G59指令設(shè)置工件坐標(biāo)系時，必須首先將G54～G59的坐標(biāo)值設(shè)置在原點偏置存放器中，編程時再分別用G54～G59指令調(diào)用，在程序中只寫G54～G59指令中的一個指令。例如，用G54指令設(shè)定如圖6-4中所示的工件坐標(biāo)系。首先設(shè)置G54原點偏置存放器：G54X0Z85.0；然后再在程序中調(diào)用：N010G54；圖6-4用G54指令設(shè)定工件坐標(biāo)系顯然，對于多工件原點設(shè)置，采用G54～G59原點偏置存放器存儲所有工件原點與機(jī)床原點的偏置量，然后在程序中直接調(diào)用G54～G59指令進(jìn)行原點偏置是很方便的。因為一次對刀就能加工一批工件，刀具每加工完一件后可回到任意一點，且不需再對刀，防止了加工每件都對刀的操作，所以大批量生產(chǎn)主要采用此種方式。圖6-4用G54指令設(shè)定工件坐標(biāo)系

6.2.2根本指令G00、G01、G02、G03、G04和G28必須注意，在數(shù)控車床的程序中，X、Z后面跟的是絕對尺寸，U、W后面跟的是增量尺寸。X、Z后所有編入的坐標(biāo)值全部以編程原點為基準(zhǔn)，U、W后所有編入的坐標(biāo)值全部以刀具前一個坐標(biāo)位置作為起始點來計算。1．快速點位移動G00格式：G00X(U)_Z(W)_；其中，X(U)_、Z(W)_為目標(biāo)點坐標(biāo)值。說明：(1)執(zhí)行該指令時，刀具以機(jī)床規(guī)定的進(jìn)給速度從所在點以點位控制方式移動到目標(biāo)點。移動速度不能由程序指令設(shè)定，它的速度已由生產(chǎn)廠家預(yù)先調(diào)定。假設(shè)編程時設(shè)定了進(jìn)給速度F，那么對G00程序段無效。(2)?G00為模態(tài)指令，只有遇到同組指令時才會被取替。(3)?X、Z后面跟的是絕對坐標(biāo)值，U、W后面跟的是增量坐標(biāo)值。(4)?X、U后面的數(shù)值應(yīng)乘以2，即以直徑方式輸入，且有正、負(fù)號之分。如圖3-5所示，要實現(xiàn)從起點A快速移動到目標(biāo)點C。其絕對值編程方式為：G00X141.2Z98.1；其增量值編程方式為：G00U91.8W73.4；圖6-5快速點定位執(zhí)行上述程序段時，刀具實際的運動路線不是一條直線，而是一條折線，首先刀具從點A以快速進(jìn)給速度運動到點B，然后再運動到點C。因此，在使用G00指令時要注意刀具是否和工件及夾具發(fā)生干預(yù)，對不適合聯(lián)動的場合，兩軸可單動。如果忽略這一點，就容易發(fā)生碰撞，而在快速狀態(tài)下的碰撞就更加危險。圖6-5中從A點到C點單動絕對值編程方式如下：G00X141.2；

Z98.1；從A點到C點單動增量值編程如下：G00U91.8；

W73.4；

此時刀具先從A點到A'點，然后從A'點到達(dá)C點。

2．直線插補G01直線插補也稱直線切削，該指令使刀具以直線插補運算聯(lián)動方式由某坐標(biāo)點移動到另一坐標(biāo)點，移動速度由進(jìn)給功能指令F來設(shè)定。機(jī)床執(zhí)行G01指令時，如果之前的程序段中無F指令，在該程序段中必須含有F指令。G01和F都是模態(tài)指令。格式：G01X(U)_Z(W)_F_；其中，X(U)、Z(W)為目標(biāo)點坐標(biāo)，F(xiàn)為進(jìn)給速度。

說明：(1)?G01指令是模態(tài)指令，可加工任意斜率的直線。(2)?G01指令后面的坐標(biāo)值取絕對尺寸還是取增量尺寸，由尺寸地址決定。(3)?G01指令進(jìn)給速度由模態(tài)指令F決定。如果在G01程序段之前的程序段中沒有F指令，而當(dāng)前的G01程序段中也沒有F指令，那么機(jī)床不運動，機(jī)床倍率開關(guān)在0%位置時機(jī)床也不運動。因此，為保險期間G01程序段中必須含有F指令。(4)?G01指令前假設(shè)出現(xiàn)G00指令，而該句程序段中未出現(xiàn)F指令，那么G01指令的移動速度按照G00指令的速度執(zhí)行。例3-1加工如圖6-6所示的零件，選右端面O點為編程原點。圖6-6直線插補

程序(絕對值編程)如下：O0301N010G50X200.0Z100.0；N020G00X30.0Z5.0S800T0101M03；N030G01X50.0Z-5.0F1.3；N040Z-45.0；N050X80.0Z-65.0；N060G00X200.0Z100.0T0100；N070M05；N080M02；程序(增量值編程)如下：

O0312；N010G00U-170.0W-95.0S800T0101M03N020G01U20.0W-10.0F1.3；

N030W-40.0；

N040U30.0W-20.0；N050G00U120.0W165.0T0100；

N060M05；N070M02；3．圓弧插補G02、G03圓弧插補指令使刀具在指定平面內(nèi)按給定的進(jìn)給速度作圓弧運動，切削出母線為圓弧曲線的回轉(zhuǎn)體。順時針圓弧插補用G02指令，逆時針圓弧插補用G03指令。數(shù)控車床是兩坐標(biāo)的數(shù)控機(jī)床，只有X軸和Z軸，在判斷圓弧的逆、順時，應(yīng)按右手定那么將Y軸也加上去考慮。觀察者讓Y軸的正向指向自己，即可判斷圓弧的逆、順方向。應(yīng)該注意前置刀架與后置刀架的區(qū)別。加工圓弧時，經(jīng)常有兩種方法，一種是采用圓弧的半徑和終點坐標(biāo)來編程，另一種是采用分矢量和終點坐標(biāo)來編程。1)用圓弧半徑R和終點坐標(biāo)進(jìn)行圓弧插補格式：G18G02(G03)X(U)_Z(W)_R_F_；其中：X(U)和Z(W)為圓弧的終點坐標(biāo)值，絕對值編程方式下用X和Z，增量值編程方式下用U和W。R為圓弧半徑，由于在同一半徑的情況下，從圓弧的起點A到終點B有兩個圓弧的可能性，為區(qū)分兩者，規(guī)定圓弧對應(yīng)的圓心角小于等于180°時，用“＋R〞表示；反之，用“－R〞表示。如圖3-7中的圓弧1，所對應(yīng)的圓心角為120°，所以圓弧半徑用“＋20〞表示；如圖6-7中的圓弧2，所對應(yīng)的圓心角為240°，所以圓弧半徑用“－20〞表示。F為加工圓弧時的進(jìn)給量。圖6-7圓弧插補時的半徑處理例6-2

如圖6-8所示零件，試編制加工程序。

圖6-8圓弧插補

程序如下：O0302；N001G50X100.0Z52.7；N002S800M03；N003G00X6.0Z2.0；N004G01Z-20.0F1.3；N005G02X14.0Z-24.0R4.0；

N006G01W-8.0；N007G03X20.0W-3.0R3.0；N008G01W-37.0；

N009G02U20.0W-10.0R10.0；N010G01W-20.0；N011G03X52.0W-6.0R6.0；N012G02U10.0W-5.0R5.0；N013G00X100.0Z52.7；N014M05；N015M02；2)用分矢量和終點坐標(biāo)進(jìn)行圓弧插補格式：G18G02(G03)X(U)_Z(W)_I_K_F_；其中：X(U)和Z(W)為圓弧的終點坐標(biāo)值，絕對值編程方式下用X和Z，增量值編程方式下用U和W。I、K分別為圓弧的方向矢量在X軸和Z軸上的投影(I為半徑值)。圓弧的方向矢量是指從圓弧起點指向圓心的矢量，然后將其在X軸和Z軸上分解，分解后的矢量用其在X軸和Z軸上的投影加上正負(fù)號表示，當(dāng)分矢量的方向與坐標(biāo)軸的方向不一致時取負(fù)號。如圖6-9所示，圖中所示I和K均為負(fù)值。F為加工圓弧時的進(jìn)給量。圖6-9圓弧方向矢量和分矢量例6-4

圖6-8所示零件，用分矢量加工圓弧所編制的程序如下： O0304； N001G50X100.0Z52.7； N002S800M03； N003G00X6.0Z2.0； N004G01Z-20.0F1.3； N005G02X14.0Z-24.0I4.0K0； N006G01W-8.0； N007G03X20.0W-3.0I0K-3.0；

N008G01W-37.0；

N009G02U20.0W-10.0I10.0K0；N010G01W-20.0；N011G03X52.0W-6.0I0K-6.0；N012G02U10.0W-5.0I5.0K0；N013G00X100.0Z52.7；N014M05；N015M02；

3)進(jìn)行圓弧插補時的注意問題(1)分清圓弧的加工方向，確定是順時針圓弧，還是逆時針圓弧。(2)順時針圓弧用G02加工，逆時針圓弧用G03加工。(3)數(shù)控車床開機(jī)后自動進(jìn)入XZ坐標(biāo)平面狀態(tài)，故G18可以省略。(4)?X、Z后跟絕對尺寸，表示圓弧終點的坐標(biāo)值；U、W后跟增量尺寸，表示圓弧終點相對于圓弧起點的增量值。(5)用分矢量和終點坐標(biāo)來加工圓弧時，應(yīng)注意I雖然處于X方向，但是采用半徑編程，即I的實際值不用乘以2。

(6)當(dāng)I和K的值為零時，可以省略不寫。整圓編程時常用分矢量和終點坐標(biāo)來加工，如果用圓弧半徑R和終點坐標(biāo)來進(jìn)行編程，那么整圓必須被打斷成至少兩段圓弧才能進(jìn)行。可見，加工整圓用分矢量和終點坐標(biāo)編程較為簡單。4．暫停指令G04格式：G04X(P)_；其中，X(P)為暫停時間。X后用小數(shù)表示，單位為秒；P后用整數(shù)表示，單位為毫秒。如G04X2.0表示暫停2秒；G04P1000表示暫停1000毫秒。G04指令常用于車槽、鏜平面、孔底光整以及車臺階軸清根等場合，可使刀具做短時間的無進(jìn)給光整加工，以提高外表加工質(zhì)量。執(zhí)行該程序段后暫停一段時間，當(dāng)暫停時間過后，繼續(xù)執(zhí)行下一段程序。G04指令為非模態(tài)指令，只在本程序段有效。圖6-10G04指令的應(yīng)用例如，圖3-10為車槽加工，采用G04指令時主軸不停止轉(zhuǎn)動，刀具停止進(jìn)給3秒，程序如下： G01U-8.0F0.8； G04X3.0； G00U8.0；

5．返回參考點指令G27、G281)返回參考點檢查指令G27返回參考點檢查是這樣一種功能，它檢查刀具是否能正確地返回參考點。如果刀具能正確地沿著指定的軸返回到參考點，那么該軸參考點返回?zé)袅痢５?，如果刀具到達(dá)的位置不是參考點，那么機(jī)床報警。格式：G27X_Z_；其中，X、Z為參考點坐標(biāo)值。G27指令是以快速移動速度定位刀具。當(dāng)機(jī)床鎖住接通時，既使刀具已經(jīng)自動返回到參考點，返回完成時指示燈也不亮。在這種情況下，即使指定了G27命令，也不檢查刀具是否已返回到參考點。必須注意的是，執(zhí)行G27指令的前提是機(jī)床在通電后刀具返回過一次參考點(手動返回或者用G28指令返回)。此外，使用該指令時，必須預(yù)先取消刀具補償?shù)牧俊?zhí)行G27指令之后，如欲使機(jī)床停止，須參加一輔助功能指令M00，否那么，機(jī)床將繼續(xù)執(zhí)行下一個程序段。2)自動返回參考點指令G28G28指令可以使刀具從任何位置以快速點定位方式經(jīng)過中間點返回參考點。格式：G28X_Z_；其中，X、Z是中間點的坐標(biāo)值。執(zhí)行該指令時，刀具先快速移動到指令值所指定的中間點，然后自動返回參考點，相應(yīng)坐標(biāo)軸指示燈亮。和G27指令相同，執(zhí)行G28指令前，應(yīng)取消刀具補償功能。G28指令的執(zhí)行過程如圖6-11所示。圖6-11自動返回參考點6.2.3循環(huán)加工指令1．外徑、內(nèi)徑切削循環(huán)指令G90G90指令可實現(xiàn)車削內(nèi)、外圓柱面和圓錐面的自動固定循環(huán)。G90指令車削內(nèi)、外圓柱面時的程序段格式如下：G90X(U)_Z(W)_F_；切削過程如圖6-12所示。圖中，R表示快速移動，F(xiàn)表示進(jìn)給運動，加工順序按1、2、3、4進(jìn)行。U、W表示增量值。在增量編程中，地址U和W后面數(shù)值的符號取決于軌跡1和軌跡2的方向。在圖6-12中，U和W后的數(shù)值取負(fù)號。圖6-13所示為G90的編程舉例。

圖6-12G90車削圓柱外表固定循環(huán)圖6-13G90車削圓柱外表固定循環(huán)實例程序如下：G90X60.0Z-80.0F1.3；X50.0；X40.0；X30.0；G90指令車削圓錐面時的程序段格式如下：G90X(U)_Z(W)_R_F_；其中，R為錐體大端和小端的半徑差。假設(shè)工件錐面起點坐標(biāo)大于終點坐標(biāo)時，I后的數(shù)值符號取正，反之取負(fù)，該值在此處采用半徑編程。圖6-14G90車削圓錐外表固定循環(huán)2．端面車循環(huán)指令G94G94指令可實現(xiàn)端面加工固定循環(huán)。切削過程如圖6-15所示。圖中，R表示快速移動，F(xiàn)表示進(jìn)給運動，加工順序按1、2、3、4進(jìn)行。格式：G94X(U)_Z(W)_F_；用G94指令也可實現(xiàn)錐面加工固定循環(huán)。切削過程如圖6-16所示。

圖6-15G94車削端面固定循環(huán)

圖6-16G94車削錐面固定循環(huán)

G94指令車削圓錐面時的程序段格式如下：G94X(U)_Z(W)_R_F_；其中，R為端面斜度線在Z軸的投影距離。假設(shè)順序動作2的進(jìn)給方向在Z軸的投影方向和Z軸方向一致，那么R取負(fù)值；假設(shè)順序動作2的進(jìn)給方向在Z軸的投影方向和Z軸方向相反，那么R取正值。在圖6-16中，因為順序動作2的進(jìn)給方向在Z軸的投影方向和Z軸方向一致，所以R取負(fù)值。3．輪廓切削循環(huán)指令G71、G72、G73、G70在數(shù)控車床上加工圓棒料時，加工余量較大，加工時首先要進(jìn)行粗加工，然后進(jìn)行精加工。進(jìn)行粗加工時，需要屢次重復(fù)切削，才能加工到規(guī)定尺寸。因此，編制程序非常復(fù)雜。應(yīng)用輪廓切削循環(huán)指令，只需指定精加工路線和粗加工的切削深度，數(shù)控系統(tǒng)就會自動計算出粗加工路線和加工次數(shù)，因此可大大簡化編程。1)粗車循環(huán)指令G71粗車循環(huán)指令G71適用于圓柱毛坯料粗車外徑和圓筒毛坯料粗車內(nèi)徑。格式：G71U(

d)R(e)；G71P(ns)Q(nf)U(

u)W(

w)F(f)S(s)T(t)；N(ns)……………….……..……..N(nf)…………….…程序段中各地址的含義如下：

d：切削深度(半徑給定)，沒有正、負(fù)號。切削方向取決于AA

方向。該值是模態(tài)的，直到其他值指定以前不改變。e：退刀量，由參數(shù)設(shè)定。該值是模態(tài)的，直到其他值指定以前不改變。ns：精加工程序中的第一個程序段的順序號。nf：精加工程序中的最后一個程序段的順序號。

u：X軸方向的精車余量，直徑編程。

w：Z軸方向的精車余量。f、s、t：僅在粗車循環(huán)程序段中有效，在順序號ns至nf程序段中無效。

G71一般用于加工軸向尺寸較長的零件，即所謂的軸類零件，在切削循環(huán)過程中，刀具是沿X方向進(jìn)刀，平行于Z軸切削。G71的循環(huán)過程如圖6-17所示，圖中C為粗加工循環(huán)的起點，A是毛坯外徑與端面輪廓的交點。只要給出AA'B之間的精加工形狀及徑向精車余量

u/2、軸向精車余量

w及切削深度

d就可以完成AA'BA區(qū)域的粗車工序。注意，在從A到A'的程序段，不能指定Z軸的運動指令。

圖6-17G71粗車循環(huán)過程

2)精車循環(huán)指令G70用G71指令完成粗車循環(huán)后，使用G70指令可實現(xiàn)精車循環(huán)。精車時的加工量是粗車循環(huán)時留下的精車余量，加工軌跡是工件的輪廓線。格式：G70P(ns)Q(nf)；其中P(ns)和Q(nf)的含義與粗車循環(huán)指令中的含義相同。注意：在G71程序段中規(guī)定的F、S、T對于G70無效，但在執(zhí)行G70時順序號ns至nf程序段之間的F、S、T有效；當(dāng)G70循環(huán)加工結(jié)束時，刀具返回到起點并讀下一個程序段；G70到G71中ns至nf程序段不能調(diào)用子程序。例6-5

圖6-18是采用粗車循環(huán)指令G71和精車循環(huán)指令G70的加工舉例。毛坯為棒料，直徑是62mm，刀具從P點開始，先走到C點(即循環(huán)起點)，然后開始粗車循環(huán)。每次粗車循環(huán)深度為4mm，退刀量為1mm，進(jìn)給量為0.3mm/r，主軸轉(zhuǎn)速為500r/min，徑向加工余量和橫向加工余量均為2mm，精加工時進(jìn)給量為0.15mm/r，主軸轉(zhuǎn)速為800r/min。圖6-18采用G71和G70的加工舉例

程序如下：O0305；N010G50X100.0Z52.7；N011G00X70.0Z5.0M03S800；；N013G71P014Q022U4.0W2.0F0.3S500；N014G00X6.0S800；N015G01Z-24.0F0.15；N016X14.0；N017W-8.0；

N018X20.0；

N019W-50.0；N020X40.0；N021W-20.0；N022X62.0W-11.0；N023G70P014Q022；N024G00X100.0Z52.7；N025M05；N026M30；

3)平端面粗車循環(huán)指令G72平端面粗車循環(huán)指令G72一般用于加工端面尺寸較大的零件，即所謂的盤類零件，在切削循環(huán)過程中，刀具是沿Z方向進(jìn)刀，平行于X軸切削。格式：G72W(

d)R(e)；G72P(ns)Q(nf)U(

u)W(

w)F(f)S(s)T(t)；N(ns)……………….……..……..N(nf)…………….…程序段中各地址的含義和G71相同。

G72的循環(huán)過程如圖6-19所示。圖中C為粗加工循環(huán)的起點，A是毛坯外徑與端面輪廓的交點。只要給出AA'B之間的精加工形狀及徑向精車余量

u/2、軸向精車余量

w及切削深度

d就可以完成AA'BA區(qū)域的粗車工序。注意，在從A到A'的程序段，不能指定X軸的運動指令。

圖6-19G72粗車循環(huán)過程圖6-20采用G72和G70的加工舉例

程序如下：O0306；N010G50X220.0Z190.0；N011G00X176.0Z132.0M03S800；；N013G72P014Q018U4.0W2.0F0.3S550；N014G00Z56.0S700；N015G01X120.0Z70.0F0.15；

N016W10.0；N017X80.0W10.0；N018W42.0；N019G70P014Q018；N020G00X220.0Z190.0；N021M05；N022M30；

4)型車復(fù)循環(huán)指令G73型車復(fù)循環(huán)指令G73指令可以切削固定的圖形，適合切削鑄造成型、鍛造成型或者已粗車成型的工件。當(dāng)毛坯輪廓形狀與零件輪廓形狀根本接近時，用該指令比較方便。格式：G73U(i)W(k)R(d)；G73P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t)；N(ns)……………….……..……..N(nf)…………….…程序段中各地址的含義如下：

i：X方向退刀量的距離和方向(半徑指定)，該值是模態(tài)的，直到其他值指定以前不改變。

k：Z方向退刀量的距離和方向，該值是模態(tài)的，直到其他值指定以前不改變。d：分割數(shù)，此值與粗切重復(fù)次數(shù)相同，該值是模態(tài)的，直到其他值指定以前不改變。程序段中其他各地址的含義和G71相同。G73的循環(huán)過程如圖6-21所示。加工循環(huán)結(jié)束時，刀具返回到A點。

圖6-21G73粗車循環(huán)過程

例6-7

圖3-22為G73循環(huán)加工實例。圖中，X方向(單邊)和Z方向需要粗加工切除12mm，X方向(單邊)和Z方向需要精加工切除2mm，退刀量為1mm。

圖6-22G73加工實例

程序如下：O0307；N010G50X326.2Z217.6；N020G00X205.0Z196.4S800M03；

N030G73U12.0W12.0R3；N040G73P050Q100U4.0W2.0F0.3S500；N050G00X51.3Z163.2；N060G01W-32.1F0.15S700；N070X71.8W-19.6；N080W-54.9；N090X87.6；N100X108.8W-21.2；

N110G70P050Q100；N120G28X280.0Z200.0；N130M05；N140M30；

6.2.4螺紋加工指令1．等螺距螺紋切削指令G32G32指令可以加工圓柱螺紋和圓錐螺紋。它和G01指令的根本區(qū)別是：它能使刀具直線移動的同時，使刀具的移動和主軸保持同步，即主軸轉(zhuǎn)一周，刀具移動一個導(dǎo)程；而G01指令刀具的移動和主軸的旋轉(zhuǎn)位置不同步，用來加工螺紋時會產(chǎn)生亂牙現(xiàn)象。用G32加工螺紋時，由于機(jī)床伺服系統(tǒng)本身具有滯后特性，會在起始段和停止段發(fā)生螺紋的螺距不規(guī)那么現(xiàn)象，故應(yīng)考慮刀具的引入長度和超越長度，整個被加工螺紋的長度應(yīng)該是引入長度、超越長度和螺紋長度之和，如圖6-23所示。圖6-23螺紋加工格式：G32X_Z_F_；其中，X、Z為螺紋終點坐標(biāo)，F(xiàn)為導(dǎo)程。假設(shè)程序段中沒有指定X，那么加工圓柱螺紋；假設(shè)程序段中指定了X，那么加工圓錐螺紋。通常情況下，加工螺紋時沿著同樣的刀具軌跡從粗切到精切重復(fù)進(jìn)行。因為螺紋切削是在主軸上的位置編碼器輸出一轉(zhuǎn)信號時開始的，所以螺紋切削是從固定點開始且刀具在工件上的軌跡不變而重復(fù)切削螺紋。注意主軸轉(zhuǎn)速從粗切到精切必須保持恒定，否那么螺紋導(dǎo)程不準(zhǔn)確。另外，如果不停止主軸而停止螺紋切削，那么刀具進(jìn)給是非常危險的，這將會突然增加切削深度。因此，在螺紋切削時進(jìn)給暫停功能無效。例6-8圖6-24是圓柱螺紋加工實例，螺距為4mm，第一次和第二次單邊切削量均為1mm，引入長度為3mm，超越長度為1.5mm。程序如下：O0308；N020G00U-62.0；N021G32W-74.5F4.0；N022G00U62.0；N023W74.5；N024U-64.0；

N025G32W-74.5；N026G00U64.0；N027W74.5；圖6-24圓柱螺紋加工

2．簡單螺紋切削循環(huán)指令G92簡單螺紋切削循環(huán)指令G92可以用來加工圓柱螺紋和圓錐螺紋。該指令的循環(huán)路線與前述的G90指令根本相同，只是F后面的進(jìn)給量改為螺紋導(dǎo)程即可。格式：G92X(U)_Z(W)_R_F_；其中，X、Z為螺紋終點坐標(biāo)值，U、W為螺紋起點坐標(biāo)到終點坐標(biāo)的增量值，R為錐螺紋大端和小端的半徑差。假設(shè)工件錐面起點坐標(biāo)大于終點坐標(biāo)時，R后的數(shù)值符號取正，反之取負(fù)，該值在此處采用半徑編程。如果加工圓柱螺紋，那么R=0，此時可以省略。切削完螺紋后退刀按照45°退出。圖6-25用G92進(jìn)行圓柱螺紋加工

圖6-26用G92進(jìn)行圓錐螺紋加工

3．螺紋切削循環(huán)指令G76格式：G76X_Z_I_K_D_F_A_P_；其中：X為螺紋加工終點處的X軸坐標(biāo)值；Z為螺紋加工終點處的Z軸坐標(biāo)值；I為螺紋加工起點和終點的差值，假設(shè)為0，那么加工圓柱螺紋；K為螺紋牙型高度，按半徑值編程；D為第一次循環(huán)時的切削深度；F為螺紋導(dǎo)程；A為螺紋牙型頂角角度，可在0°～120°之間任意選擇；P為指定切削方式，一般省略或?qū)懗蒔1，表示等切削量單邊切削。例如，圓柱螺紋加工終點處的坐標(biāo)為X=55.564mm，Z=25.0mm，螺紋牙型高度為3.68mm，第一次循環(huán)時切削深度為1.8mm，螺紋導(dǎo)程為6.0mm，牙型頂角為60°，執(zhí)行等切削量單邊切削，那么加工程序為：G76X55.564Z25.0K3.68D1.8F6.0A60；6.3數(shù)控車床T指令

6.3.1刀具偏置補償機(jī)床的原點和工件的原點是不重合的，也不可能重合。加工前首先安裝刀具，然后回機(jī)床參考點，這時車刀的關(guān)鍵點(刀尖或刀尖圓弧中心)處于一個位置，隨后將刀具的關(guān)鍵點移動到工件原點上(這個過程叫對刀)。刀具偏置補償是用來補償以上兩種位置之間的距離差異的，有時也叫做刀具幾何偏置補償，如圖6-27所示。刀具偏置補償分為兩類：一類是刀具幾何偏置補償，另一類是刀具磨損偏置補償。刀具磨損偏置補償用于補償?shù)都饽p量，如圖6-28所示。圖6-27刀具偏置

圖6-28來自刀具磨損偏置的刀具幾何補償偏置

刀具偏置通常由T代碼指定。在FANUC0i系統(tǒng)中，T代碼指定有兩種方式，一種是2位數(shù)指令，另一種是4位數(shù)指令。2位數(shù)指令是指T地址后面跟兩位數(shù)字，第一位數(shù)字表示刀號，第二位數(shù)字表示刀具磨損和刀具幾何偏置號，例如，T12表示調(diào)用第1號刀，調(diào)用第2組刀具磨損和刀具幾何偏置。還有一種方法是把幾何偏置和磨損偏置分開放置，用第一位數(shù)字表示刀號和刀具幾何偏置號，用第二位數(shù)字表示刀具磨損偏置號。例如，T12表示調(diào)用第1號刀，調(diào)用第1組刀具幾何偏置，調(diào)用第2組刀具磨損偏置。4位數(shù)指令是指T地址后面跟四位數(shù)字，前兩位數(shù)字表示刀號，后兩位數(shù)字表示刀具磨損和刀具幾何偏置號。例如，T0102表示調(diào)用第1號刀，調(diào)用第2組刀具磨損和刀具幾何偏置。同樣的，4位數(shù)指令也可以把幾何偏置和磨損偏置分開放置，用前兩位數(shù)字表示刀號和刀具幾何偏置號，用后兩位數(shù)字表示刀具磨損偏置號。例如，T0102表示調(diào)用第1號刀，調(diào)用第1組刀具幾何偏置，調(diào)用第2組刀具磨損偏置。偏置號的指定是由指定偏置號的參數(shù)設(shè)定的。例如，對2位數(shù)指令而言，當(dāng)參數(shù)5002號第0位LD1設(shè)定為1時，用T代碼末位指定刀具磨損偏置號；對于4位數(shù)指令而言，當(dāng)參數(shù)5002號0位LD1設(shè)定為0時，用T代碼末兩位指定刀具磨損偏置號。

刀具偏置號有兩種意義，既可用來開始偏置功能，又可用來指定與該號對應(yīng)的偏置距離。當(dāng)?shù)毒咂锰柡笠晃?2位數(shù)指令)為0時或者最后兩位(4位數(shù)指令)為00時，那么說明取消刀具偏置值。一般情況下，常用4位數(shù)指令指定刀具偏置。6.3.2車刀刀尖半徑補償數(shù)控車床是以刀尖對刀的，加工時所選用車刀的刀尖不可能絕對尖，總有一個小圓弧，如圖6-29所示。對刀時，刀尖位置是一個假想刀尖A，編程時，按照A點的軌跡進(jìn)行程序編制，即工件輪廓與假想刀尖A重合。車削時，實際起作用的切削刀刃是圓弧與共建輪廓外表的切點。圖6-29假想刀尖

當(dāng)車錐面時，由于刀尖圓弧R的存在，實際車出的工件形狀就會和零件圖樣上的尺寸不重合，如圖6-30所示。圖中的虛線即為實際車出的工件形狀，這樣就會產(chǎn)生圓錐外表誤差。如果工件要求不高，此量可以忽略不計，但是如果工件要求很高，就應(yīng)考慮刀尖圓弧半徑對工件外表形狀的影響。圖6-30車錐面產(chǎn)生的誤差當(dāng)編制零件加工程序時，如果按照刀具中心軌跡編制程序，應(yīng)先計算出刀心的軌跡，即和輪廓線相距一個刀具半徑的等距線，然后再對刀心軌跡進(jìn)行編程。盡管用刀心軌跡編程比較直觀，但是計算量會非常大，給編程帶來不便。實際編程時，一般不需要計算刀具中心軌跡，只需按照零件輪廓編程，然后使用刀具半徑補償指令，數(shù)控系統(tǒng)就能自動地計算出刀具中心軌跡，從而準(zhǔn)確地加工出所需要的工件輪廓。刀具半徑補償指令用G41和G42來實現(xiàn)，它們都是模態(tài)指令，用G40來注銷。順著刀具運動方向看，刀具在被加工工件的左邊，那么用G41指令，因此，G41也稱為左補償；順著刀具運動方向看，刀具在被加工工件的右邊，那么用G42指令，因此，G42也稱為右補償。格式：G41/G42/G40G01/G00X(U)_Z(W)_；其中，X(U)、Z(W)為建立或者取消刀具補償程序段中刀具移動的終點坐標(biāo)。G41、G42、G40指令只能與G00、G01結(jié)合編程，通過直線運動建立或者取消刀補，它們不允許與G02、G03等指令結(jié)合編程，否那么將會報警。通常在有參考點的機(jī)床上，像把轉(zhuǎn)塔中心這樣的基準(zhǔn)位置可以放置在起始位置上，把從基準(zhǔn)位置到假想刀尖的距離設(shè)定為刀具的偏置值。分別將測量出來的X軸刀具偏置和Z軸刀具偏置存入T指令的后兩位地址中。另外，假想刀尖的方位也應(yīng)同這兩個偏置值一起提前設(shè)定。假想刀尖的方位是由切削時刀具的方向所決定的，F(xiàn)ANUC0i用0～9來確定假想刀尖的方位，如圖6-31所示。圖6-31假想刀尖方位

一般來說，如果既要考慮車刀位置補償，又要考慮圓弧半徑補償，那么可在刀具代碼T中的補償號對應(yīng)的存儲單元中存放一組數(shù)據(jù)：X軸、Z軸的位置補償值，圓弧半徑補償值和假想刀尖方位(0～9)。操作時，可以將每一把刀具的四個數(shù)據(jù)分別設(shè)定到刀具補償號對應(yīng)的存儲單元中，即可實現(xiàn)自動補償。6.4數(shù)控車床M指令

6.4.1常用的M指令1．M00：程序停止執(zhí)行M00指令后，自動運行停止，機(jī)床所