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数 控 加 工 技 术石泉职教中心数控教研组 王春举1 1可编辑v常用编程G指令 （1）快速点定位指令G00 格式：G00 X（U）Z（W）；（2）直线插补指令G01 格式：G01 X（U）Z（W）F ；（3）圆弧插补指令G02/G03 a.用I、K指定圆心坐标，其格式为：G02/G03 X（U）Z（W）I J F ；b.用圆弧半径R指定圆心位置，其格式为:G02/G03 X（U）Z（W）R F ；复习2 2可编辑一、G指令 1.快速点定位指令（G00）指令格式：G00 X_ Y_ Z_;2.直线插补指令（G01）指令格式：G01 X_ Y_ Z_ F _;G00走刀G01走刀3 3可编辑v数控车床固定循环指令的用法 数控车床上被加工工件的毛坯常用棒料或铸锻件，因此加工余量大，一般需要多次重复循环加工，才能去除全部余量。为了简化编程，数控系统提供了不同形式的固定循环功能，以缩短程序长度，减少程序所占内存。固定循环一般分为单一形状固定循环、复合形状固定循环和螺纹切削循环。1.单一形状固定循环指令 1）外圆切削循环指令G80 指令格式：G80 X（U）Z（W）F ；简单循环G80、G81的指令格式和用法4 4可编辑v例：利用循环指令G80 加工如图示零件v O1487 v v G00 X50.0 Z2.0；v G80 X45.0 Z-25.0 F0.35；v X40.0；v X35.0v G00 X200.0 Z100.0；v M05；v M30；二 数控车床常用编程指令G80加工走刀路线5 5可编辑v2）锥面切削循环指令G80 指令格式：G80 X（U）Z（W）I F ；G80车圆锥面走刀路线6 6可编辑v3）端面切削循环指令G81 指令格式：G81 X（U）Z（W）F ；v4）带锥度的端面切削循环指令G81 v指令格式：G81 X（U）Z（W）R F ；G81加工端面的走到路线7 7可编辑v2.复合循环指令 该指令应用于粗车和多次走刀加工的情况下。利用复合循环功能，只要编写出最终走刀路线，给出每次切削用量，机床即可以自动完成多重切削直至加工完毕。1）外圆粗车循环G71适用于切削棒料毛坯的大部分加工余量）其格式为：G71 U（d）R（e）P（ns）Q（nf）x（u）z（w）sF ；其中：d每次径向吃刀深度（半径给定）e径向退刀量（半径给定）ns精加工路径第一程序段的顺序号；nf精加工路径最后程序段的顺序号；uX方向精加工余量和方向，u为负值时，表示内径粗车循环；wZ方向精加工余量和方向。G71加工走刀路线8 8可编辑v例：按图所示尺寸编写外圆粗切循环加工程序。vOO006vN10 G54 G00 X100 Z100 M03 S650；（选定坐标系 G54，到程序起点位置,主轴以650rmin正转）vN20 G50 S1000；（设定主轴最高转速为1000r/min）vN30 G96 S100；vN40 G00 X50 Z3；（刀具到循环起点位置）vN50 G71 U1.5 R1；（粗加工切削深度1.5mm，退刀量1mm）vN60 G71 P70 Q160 UO.4 WO.2 F0.25；（精加工余量：UO.4mm WO.2mm；粗加工进给量0.25mm/r）vN70 G00 X0；（精加工轮廓起始行，到倒角延长线）vN80 G01 X10 Z-2；（精加工245倒角）vN90 Z-20；（精加工10外圆）vN100 G02 U10 W-5 R5；（精加工R5圆弧）vN110 GO1 W-10；（精加工20外圆）vN120 G03 U14 W-7 R7；（精加工R7圆弧）vN130 GO1 Z-52；（精加工34外圆）vN140 U10 W-10；（精加工外圆锥）vN150 W-20；（精加工44外圆）vN160 X50；（退出已加工面）vN170 G00 X100 Z100；（回对刀点）vN180 M05；vN190 M30 ；9 9可编辑其对应的加工过程其对应的走刀路线1010可编辑v(2)端面粗加工复合固定循环指令G72 格式：G72 W（d）R(e）；G72 P（ns）Q（nf）U（u）W（w）F S T ；d切削深度（每次切削量）,指定时不加符号，如图3-22 所示；e每次退刀量；ns精加工路径第一程序段号；nf精加工路径最后程序段号；uX方向精加工余量（直径值）；WZ方向精加工余量。1111可编辑v例：按图323所示尺寸编写端面粗切循环加工程序。vOO007vN10 G54 X100 Z100；（选定坐标系G54，到程序起点位置）vN20 M03 S400；（主轴以400rmin正转）vN30 G00 X6 Z3；（到循环起点位置）vN40 G72 W1.5 R1；（内端面粗切循环加工）vN50 G72 P60 Q160 U-0.4 WO.2 FO.25；（精加工余量：U-0.4mm，W0.2mm）vN6O G00 Z-61；(精加工轮廓开始,到倒角延长线处）vN70 G01 U6 W3 FO.2；（精加工倒245角）vN80 W10；（精加工10外圆）vN90 G03 U4 W2 R2；（精加工R2圆弧）vN100 GO1 X30；（精加工Z45处端面）vN110 Z-34；（精加工30外圆）vN120 X46；（精加工Z34处端面）vN130 G02 U8 W4 R4；（精加工R4圆弧）vN140 G01 Z-20；（精加工54外圆）vN150 U20 W1O；（精力工锥面）vN160 Z3；（精加工74外圆，精加工轮廓结束）vN170 G00 X100 Z100；（返回对刀点位置）vN180 M05；（主轴停）vN190 M30；（主程序结束）其对应的加工过程1212可编辑v（3）封闭轮廓复合循环指令G73 格式：G73 U（i）W（k）R（d）；G73 P（ns）Q（nf）U（u）W（w）F S T ；iX轴方向退刀距离和方向（半径值）；kZ轴方向退刀量的距离和方向；d粗切削次数；ns精加工路径第一程序段的顺序号；nf精加工路径最后程序段的顺序号；uX方向精加工余量（直径值）；wZ方向精加工余量；G73走刀路线1313可编辑v例：按图325所示尺寸用G73粗切循环指令编写加工程序。vOO008 vN10 G54 G00 X100 Z100；（选定坐标系，到程序起点位置）vN20 M03 S400；（主轴以400rmin正转）vN30 G00 X56 Z3 （到循环起点位置）vN40 G73 U22 W3 R11；(闭环粗切循环加工）vN50 G73 P60 Q140 UO.4 WO.2 FO.3；（精加工余量：UO.4mm WO.2mm）vN60 G00 XO Z3；（精加工轮廓开始，到倒角延长线处）vN70 GO1 U1O Z-2 F0.05；（精加工倒245角）vN80 Z-20；（精加工10外圆）vN90 G02 U10 W-5 R5；（精加工R5圆弧）vN100 GO1 Z-35；（精加工20外圆）vN110 G03 U14 W-7 R7；（精加工R7圆弧）vN120 GO1 Z-52；（精加工34外圆）vN130 U10 W-10；（精加工锥面）vN140 X50；（精加工轮廓结束）vN150 G00 X100 Z100；（返回程序起点位置）vN160 MO5；（主轴停）vN170 M30；（主程序结束）其对应的加工过程其对应的走刀路线1414可编辑v（4）精车循环指令G70 格式：G70 P（ns）Q（nf）；说明:ns精加工路径第一程序段号；nf精加工路径最后程序段号。当用G71、G72、G73粗车工件后，用G70来指定精车循环，切除粗加工留下的余量；在G71，G72，G73中的F、S、T无效，在执行G70时处于ns到nf程序段之间的F、S、T有效；在顺序号为ns到顺序号为nf的程序段中，不能调用子程序。1515可编辑v (5)编程示例1616可编辑vO0001vN10 G54 G00 X100 Z100 M03 S600；vN20 G50 S1500；vN30 G96 S100；vN40 T0101；vN50 G00 X54 Z3；vN60 G71 U1.5 R1；vN70 G71 P80 Q200 U0.4 W0.2 F0.2；vN80 G42 G00 X-6 S800；vN90 G02 X0 Z0 R3 F0.1；vN100 G03 X20 Z-10 R10；vN110 G01 W-10 F0.1；vN120 X26；vN130 G03 X32 W-3 R3；vN140 G01Z-45；vN150 X36；vN160 X40 W-2；vN170 Z-66；vN180 G02 X48 W-4 R4；vN190 G01 W-10；vN200 G40 U5；vN210 G70 P80 Q200；vN220 G00 X100 Z100；vN230 M05；vN240 M30；其对应的加工过程其对应的走刀路线1717可编辑v7.螺纹加工指令v 1)螺纹切削指令G32v G32指令可以执行单行程螺纹切削，车刀进给运动严格根据输入的螺纹导程进行。但是，车刀的切入、切出、返回均需编入程序。利用G32指令可以加工圆柱螺纹、圆锥螺纹、外螺纹和内螺纹以及左旋螺纹和右旋螺纹。v 指令格式：v G32 X（U）Z（W）F ；v 其中，X（U），Z（W）为螺纹终点坐标值，X、Z用于绝对编程，U、W用于相对编程，F为导程（螺距）。1818可编辑v例:如图所示为待加工螺纹，M18螺纹，螺距F=1.5mm，螺纹长度16mm，右端面倒角C1.5mm，用G32指令为其编制螺纹加工程序。v 螺纹加工程序：v ；v G00 X20.0 Z5.0；v X17.0；直径切深1mmv G32 Z-18.0 F1.5；v G00 X20.0；v Z5.0；v X16.5；直径切深1mmv G32 Z-18.0 F1.5；v G00 X20.0；v Z5.0；v X16.05；直径切深到牙低尺寸v G00 X20.0；v Z5.0；v1919可编辑v 2).螺纹切削循环指令G92 （1）G92直螺纹循环切削指令 指令格式：G92 X（U）Z（W）F ；G92加工直螺纹走刀路线2020可编辑v例：用G92螺纹循环切削指令为图所示零件编制螺纹加工程序,用G92螺纹循环切削指令编程就比G32简化多了。v O0112；v G54 G99 G97 S400 M03；v T0303；v G00 X20.0 Z5.0；v G92 X17.0 Z-18.0 F1.5；v X16.5；v X16.1；v X16.05；v G00 X200.0 Z100.0；v M05；v M30；2121可编辑v（2）G92锥螺纹循环切削指令 指令格式：G92 X（U）Z(W)R F ；R为刀具切出点到切入点距离在X方向的投影，与X轴方向相同取正，与X轴方向相反取负（半径值）。G92加工锥螺纹走刀路线2222可编辑v 如右上图所示为一锥螺纹的零件，试计算其相关值：v a.设定升速进刀段，降速退刀段。v b.求R值 根据相似三角形的计算方法计算得出（见右下图）：v 得R=7.2v R投影方向与X正向相反，R为-7.2。v c.求螺纹切出点大径值（牙顶直径）v 根据相似三角形：D=31.25v d.求螺纹切出点小径值v 经计算得出 d=29.3mm2323可编辑v则可编写出上图所示的锥螺纹加工程序：v O0114；v G54 G99 S400 M03 v T0303v G00 X32.0 Z5.0；v G92 X30.5 Z-18.0 R-7.2 F1.5；v X30.0；v X29.7；v X29.5；v X29.4；v X29.35；v X29.3；v G00 X200.0 Z100.0 M05；v M30；2424可编辑v（3）用G92加工多头螺纹v 在大多数情况下采用单头螺纹，通常采用多头螺纹的目的是在较长的距离上较快地精确传递运动。要注意精确这个词，粗螺纹也可以比较快地传递运动，但精确度比较差。v 对于编程者而言，加工多头螺纹需要特殊的考虑。也就是每线螺纹的起始点的位置在螺纹的端面圆上必须均匀分布。右图所示螺纹横截面和末端螺纹截面图。图中从上往下依次为单头螺纹、双线螺纹、三线螺纹和四线螺纹，黑点表示螺纹起点。2525可编辑v例：在前置刀架式数控车床上，用G92指令编写如图4-22所示的双线左旋螺纹的加工程序。在螺纹加工前，其螺纹外圆直径已加工至。v O0006；v v G00 X31.0 Z-34.0；v G92 X28.9 Z3.0 F3.0；v X28.4v X28.15；v X28.05；v G01 Z-32.5 F200；v G92 X28.9 Z4.5 F3.0；v X28.4v X28.15；v X28.05；v G00 X100.0 Z100.0；v M30；2626可编辑v3)复合螺纹切削循环指令G76 v格式：G76 P（m）（r）（a）Q（dmin）R（d）；v G76 X（u）Z（w）R（i）P（k）Q（d）F（L）v其中：m精加工次数(199),为模态值；v r退尾倒角量，数值为0.01L9.9L（介于0099之间）,为模态值；v a刀尖角度，可选80、60、55、30、29、0；v dmin最小切削深度（半径值）；v d精加工余量（用半径编程指定）v i螺纹两端的半径差；如i=0，为圆柱螺纹切削方式；v k螺纹单边牙深（半径值），通常为正；v d第一次车削深度（半径值），后续加工切深为递减式；v L螺距。2727可编辑v例：车削如图11-9所示工件M202.5螺纹。取精加工次数3次，螺纹退尾长度为0，螺纹车刀刀尖角度60，最小背吃刀量取0.1mm，精加工余量取0.3mm，螺纹牙型高度为1.624mm，第一次背吃刀量取0.5mm，螺纹小径为16.75mm，前端倒角C2，为其编制螺纹加工程序。2828可编辑v程序 说明vvS400 M03；vT0303；换螺纹刀（60）vG00 X22.0 Z5.0；vG76 P030060 Q100 R0.2；m:3次、R：0、a：刀尖角60vG76 X16.75 Z-18.0 R0 P1624 Q500 F2.5；dmin=0.1mm、v d=0.2mm、i=0、k=1.6mmv d=0.5mmvG00 X100.0 Z100.0；v M05；v M30；2929可编辑常用公制螺纹切削的进给次数与背吃刀量(双边)(mm)3030可编辑英制螺纹切削的进给次数与背吃刀量(双边)(英寸)3131可编辑v（4）综合示例v在数控车床上加工如图所示零件：3232可编辑v1).零件图工艺分析va.夹具选择v 数控车床的通用夹具为三爪自定心卡盘。通过图形可以判断选用三爪自定心卡盘能满足装夹要求。vb.工步设计v 通过所学知识可以判断零件图上所设计的工步有：v a.粗车外圆 b.精车外圆 c.切槽 d.车螺纹vc.刀具选择、加工方案制定和切削用量确定 v 刀具选择要根据工步来说，因为在数控车床上工步的定义为一把刀具所连续切削的内容定义为一个工步，数控机床很多情况下都把粗车和精车内外圆用一把刀具，因此所选用的刀具为：v 粗车外圆和精车外圆选用一把刀具，程序中用T0101表示；v 车退刀槽选用5mm宽切槽刀，程序中用T0202表示；v 车螺纹的刀具为60螺纹车刀，程序中用T0303表示。3333可编辑d.走刀路线设计（略）粗车用G71指令，精车用G70指令，车螺纹用G92指令。e.切削用量确定 粗车外圆：主轴转速S600r/min，进给量F0.2mm/r，切削深度1.5mm；精车外圆：主轴转速S800r/min，进给量F0.1mm/r，切削深度为粗加工留下余量的厚度0.2mm；车退刀槽：主轴转速S450r/min，进给量F0.05mm/r，切削深度为2mm；车螺纹：a.主轴转速S500r/min，车螺纹F为导程,F2；b.主轴转速S400r/min，车螺纹F为导程,F3。2）数值计算（略）3）编写程序O0002N10 G54 G00 X100 Z100 M03 S600；N20 G50 S1500；N30 G96 S100；N40 T0101；3434可编辑vN50 G00 X52 Z3；vN60 G71 U1.5 R1；vN70 G71 P80 Q160 U0.4 W0.2 F0.2；vN80 G42 G00 X20 S800；vN90 G01 X30 Z-2 F0.1；vN100 Z-30；vN110 X36 Z-45；vN120 X42 W-3；vN130 Z-70；vN140 X45；vN150 Z-80；vN160 G40 U5；vN170 G70 P80 Q160；vN180 G00 X100 Z100；vN190 T0202；vN200 G00 X36 Z-30 S450；vN210 G01 X26 F0.05；vN220 G04 P1000；vN230 G01 X36；vN240 G00 X100 Z100；3535可编辑v N250 T0303；N260 G97 S500；N270 G00 X36 Z3；N280 G92 X29.1 Z-27.5 F2；N290 X28.5；N300 X27.9；N310 X27.5；N320 X27.4；N330 G00 X48 Z-40；N340 G92 X40.8 Z-65 F3；N350 X40.1；N360 X39.5；N370 X39.1；N380 X38.7；N390 X38.3；N400 X38.1；N410 G00 X100 Z100；N420 M05；N430 M30；其对应的走刀路线其对应的加工过程3636可编辑4.课后作业：（1）（用G71、G70、G92指令编程）：3737可编辑（2）（用G73、G70、G92指令编程）：3838 Thank You!3939