第3章 数控车床程序编制的基本方法

第三章第三章3.1 3.1 数控车床程序的结构组成数控车床程序的结构组成3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法3.1 3.1 数控车床程序的结构组成数控车床程序的结构组成 3.1.1 3.1.1 程序名程序名 3.1.1.1程序名 SINUMERIK-802S/8702C数控系统要求每个主程序和子程序有一个程序名。（1）程序名命名规则：a.开始的两个符号必须是字母；b.其后的符号可以是字母、数字或下划线；c.最多为8个字符；d.不得使用分隔符。3.1 3.1 数控车床程序的结构组成数控车床程序的结构组成（2）程序扩展名:主程序扩展名是“.MPF”和子程序扩展名是“.SPF”（3）举例:主程序:SK01.MPF 子程序:TESK02.SPF3.1.2 3.1.2 程序段程序段 3.1.2.1 程序段含有执行工序所需要的全部数据内容。它是由若干个字和程序段结束符“LF”所组成。每个字是由地址符和数值所组成。3.1.2.2 地址符：一般是一个字母，扩展地址符也可以包含多个字母。3.1.2.3 数值：数值是一个数字串，可以带正负号和小数点，正号可以省略。3.1.2.4 程序段格式及说明 3.1 3.1 数控车床程序的结构组成数控车床程序的结构组成 程序段格式:/N 字1 字2 字3 ；注释.LF。符号和说明见表31。符 号说 明/表示在运行中可以被跳跃过去的程序段N程序段号数值为1-9999的正整数，一般以5或10间隔以便以后插入程序段时而无须重新编排程序段号字1表示程序段指令；注释.表示对程序段进行说明,位于程序段最后但需用分号隔开LF表示程序段结束 表示中间空格表31 程序段格式符号说明3.1 3.1 数控车床程序的结构组成数控车床程序的结构组成 由于程序段中有很多指令，建议程序段的顺序和格式为:/N G X Z T D M S F ；注释 LF 3.1.3 3.1.3 数控车床程序的基本指令数控车床程序的基本指令 3.1.3.1 准备功能（G功能或G指令）准备功能就是控制机床运动方式的指令，它是用地址字G和后面的数字组合起来表示各式是：GXXX；准备功能分为模态指令和非模态指令；模态指令就是在同一G指令出现之前一直有效的G指令，非模态指令就是只在程序段中有效的G指令。3.1 3.1 数控车床程序的结构组成数控车床程序的结构组成 SINUMERIK-802S/802C系统常用准备功能见表3-2。*准备功能代码功 能 含 义说 明G00快速移动运动指令（插补方式）模态有效G01直线插补G02顺时针圆弧插补G03逆时针圆弧插补G05中间点圆弧插补G33恒螺距的螺纹切削G04暂停时间特殊运行程序段方式有效G74回参考点G75回固定点G158可编程的偏置写存储器程序段方式有效G25主轴转速下限G26主轴转速上限表3-2 SINUMERIK-802S/802C系统常用准备功能3.1 3.1 数控车床程序的结构组成数控车床程序的结构组成*G17XY平面平面选择G18XZ平面G40刀尖半径补偿方式的取消刀尖半径补偿模态有效G41刀尖半径左补偿G42刀尖半径右补偿G500取消可设定零点偏置可设定零点偏置模态有效G54-G57可设定零点偏置G53按程序段方式取消可设定零点偏置取消可设定零点偏置程序段方式有效G60准确定位定位性能模态有效G64连续路径方式定位性能模态有效G09准确定位，单程序段有效程序段方式准停程序段方式有效3.1 3.1 数控车床程序的结构组成数控车床程序的结构组成G70英制尺寸英制/米制尺寸模态有效G71米制尺寸G90绝对尺寸绝对尺寸/增量尺寸模态有效G91增量尺寸G94进给率F 单位：毫米/分钟进给率单位模态有效G95进给率F 单位：毫米/转G96恒定切削速度（F单位毫米/转、S单位米/分钟）恒定切削速度模态有效G97删除恒定切削速度G22半径尺寸径向尺寸：半径/直径模态有效G23直径尺寸注：带*的功能在程序启动时生效（指系统处于供货状态，没有编程新的内容时）。3.1 3.1 数控车床程序的结构组成数控车床程序的结构组成 3.1.3.2 辅助功能（M功能或M指令）辅助功能就是控制机床辅助动作（如冷却液的开关、主轴正反转等）的指令。SINUMERIK-802S/802C系统常用准备功能见表3-3。辅助功能代码功 能 含 义说 明M00程序暂停用MOO暂停程序的执行，按“启动”键加工继续执行M01程序有条件停止与M00一样，但仅在“条件停（M01）有效”被软件或接口信号触发后才生效表3-3 SINUMERIK-802S/802C系统常用辅助功能3.1 3.1 数控车床程序的结构组成数控车床程序的结构组成M02程序结束主程序结束返回程序开头M30程序结束M17子程序结束M03主轴顺时针旋转M04主轴逆时针旋转M05主轴停止M06更换刀具在机床数据有效时用M06更换刀具，其他情况下直接用T指令换刀M07切削液的开M09切削液的关3.1 3.1 数控车床程序的结构组成数控车床程序的结构组成 3.1.3.3 F功能 F功能表示刀具的进给速度，它是所有移动坐标轴速度的矢量和。F功能在G01、G02、G03、G05等插补指令中生效，在程序中第一次出现插补指令之前或同时，应设定F功能指令。F指令一旦设定就一直有效直到被新的F指令取代。G94设定的F指令进给量单位是mm/min。G95设定的F指令进给量单位是mm/r。进给量单位的换算：如主轴的转速S（单位为r/min），G94设定的F指令进给量是F（单位是mm/min），G95设定的F指令进给量f（单位是mm/r）。换算公式是：F=fS3.1 3.1 数控车床程序的结构组成数控车床程序的结构组成 3.1.3.4 S功能 S功能指令表示数控车床主轴的转速，单位为r/min。主轴的旋转方向和主轴运动起始点及终点通过M指令来实现。3.1.3.5 T功能 T指令可以选择刀具，但必须在机床数据先确定好。（1）用T指令直接更换刀具。（2）仅用T指令预选刀具，另外还要用M06指令才可以进行刀具的更换。3.1 3.1 数控车床程序的结构组成数控车床程序的结构组成 3.1.3.6 刀具补偿D （1）一个刀具可以匹配从1到9几个不同补偿的数据组（用与多个切削刀）。（2）如果没有编写D1指令，刀具补偿值D1自动生效。（3）如果编写D0指令，刀具补偿值无效。（4）系统中最多可以同时存储30个刀具补偿数据组。（5）刀具半径补偿必须与G41/G42一起执行。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法3.2.1 3.2.1 数控车床程序编制的基本方法课题数控车床程序编制的基本方法课题1 1 3.2.1.1教学目的 （1）学习快速移动指令G00；（2）学习直线插补指令G01；（3）学习用G94和G95设定F指令进给量单位。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法 3.2.1.2 编程的基本知识 （1）快速移动指令G00 用于快速移动并定位刀具，模态有效；快速移动的速度由机床数据设定，因此G00指令后不需加进给量指令F，用G00指令可以实现单个坐标轴或两个坐标轴的快速移动。快速移动指令G00的程序段格式为：G00 X Z 。程序段中X Z 是G00移动的终点坐标。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法 （2）直线插补指令G01 使刀具以直线方式从起点移动到终点用F指令设定的进给速度，模态有效；用G01指令可以实现单个坐标轴直线移动或两个坐标轴的同时直线移动。直线插补指令G01的程序段格式为：G01 X Z F 。程序段中X Z 是G01移动的终点坐标。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法 （3）用G94和G95设定F指令进给量单位 G 9 4 设 定 的 F 指 令 进 给 量 单 位 是：毫 米/分 钟（mm/min）。G95设定的F指令进给量单位是：毫米/转（mm/r）。进给量单位的换算：如主轴的转速S（单位为r/min），G94设定的F指令进给量是F（单位是mm/min），G95设定的F指令进给量f（单位是mm/r）。换算公式是：F=fS。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法3.2.1.3 编程实例2515p编程实例图3-3刀具表T0193外圆正偏刀切削用量主轴速度500r/min进给量F0.2mm/r切削深度a小于4mm3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法加工程序程序注释SK01.MPF主程序名N10 G54 G95 S500 M03 T01设定工件坐标系，主轴正转转速为500r/min，选择1号刀,用G95设定进给量F单位（N10 G54 G94 S500 M03 T01）或用G94设定进给量F单位N20 G00 X18 Z2快速移动点定位N30 G01 Z-15 F0.2车18外圆进给量F=0.2 mm/r（N30 G01 Z-15 F100）或车18外圆进给量F=100mm/min X24车台阶面 Z-30车24外圆长30mm（比零件总长加割刀宽度略长）X26车出毛坯外圆N40 G00 X50 Z200快速移动点定位至换刀点N50 M05主轴停止N60 M02程序结束3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法3.2.2 3.2.2 数控车床程序编制的基本方法课题数控车床程序编制的基本方法课题 2 2 3.2.2.1 教学目的 （1）学习绝对尺寸数据指令 G90和增量尺寸数据指令G91；（2）学习倒角和倒圆角指令CHF=、RND=；3.2.2.2 编程的基本知识 （1）绝对和增量尺寸数据 G90和G91指令分别代表绝对尺寸数据输入和增量尺寸数据输入，模态有效。G90指令表示坐标系中目标点的坐标尺寸，G91指令表示待运行的位移量。G90和G91指令不决定到底终点位置的轨迹，刀具运行轨迹由G功能组中的其它指令决定。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法 （2）绝对尺寸数据输入指令G90的尺寸取决于当前坐标系（工件坐标系或机床坐标系）的零点位置，G90指令适用于所有坐标轴，并且一直有效，直到在后面的程序段中由G91指令（增量尺寸数据输入）替代为止。增量尺寸数据指令G91的尺寸表示待运行的轴位移，G91指适用于所有坐标轴，并且一直有效，直到在后面的程序段中由G90指令（绝对尺寸数据输入）替代位置。（3）G90和G91指令的使用，SINUMERIK系统与某些数控系统在G91指令的格式上有所不同，它在G91指令后的增量尺寸用X或Z表示，而有些数控系统增量尺寸用U或W来表示。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法 （4）倒角和倒圆角指令CHF=、RND=在零件轮廓拐角处如倒角或倒圆，可以插入倒角或倒圆指令CHF=.或者RND=.与加工拐角的轴运动指令一起写入到程序段中。直线轮廓之间、圆弧轮廓之间以及直线轮廓和圆弧轮廓之间都可以用倒角或倒圆指令进行倒角或倒圆。程序段格式为：CHF=插入倒角，数值；倒角长度（斜边长度）；RND=插入倒圆，数值，倒圆半径。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法 提示：无论是倒角还是倒圆都是对称进行的，如果其中一个程序段轮廓长度不够，则在倒圆或倒角时会自动削减编程值，如果几个连续编程的程序段中有不含坐标轴移动指令的程序段，则不可以进行倒角/倒圆。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法3.2.2.3 编程实例1525p编程实例图3-7刀具表T0193外圆正偏刀T024MM宽割断刀 切削用量 粗加工精加工主轴速度S500r/min800 r/min进给量F0.2mm/r0.05 mm/r切削深度a小于4mm0.2mm3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法加工程序程序注释SK02.MPF主程序名N10 G54 G90 S500 M03 T01设定工件坐标系，主轴正转转速为500r/min，选择1号刀,用绝对尺寸数据 G90N20 G00 X18.4 Z2快速移动点定位N30 G01 Z-14.8 F0.2 粗车18外圆进给量F=0.2 mm/r留单边0.2mm X24.4 RND=1.5粗车台阶面,倒圆角R1.5 Z-30粗车24外圆长15mmX26车出毛坯外圆N40 G00 X30 Z2快速移动点定位 X0快速移动点定位N50 G91 S800 M03增量尺寸数据指令G91,主轴转速为800r/min,3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法N60 G01 Z-2 F0.05直线插补至右端面中心进给量F=0.2 mm/r X18 CHF=2.121精车端面,倒角1.545 Z-15精车18外圆 X6 RND=1.5精车台阶面,倒圆角R1.5 Z-15精车24外圆长15mmN70 G00 X26 Z160快速移动点定位至换刀点N80 G90 M06 T02用绝对尺寸数据G90,换2号刀,N90 S300 M03主轴转速为300r/minN100 G00 X25快速移动点定位,先定位X方向 Z-29再定位Z方向N110 G01 X0 F0.05割断,切削用量为：S=300r/min，F=0.05 mm/rN120 G00 X50快速移动点定位退刀,先定位X方向 Z200再定位Z方向N130 M05主轴停止N140 M02程序结束3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法3.2.3 3.2.3 数控车床程序编制的基本方法课题数控车床程序编制的基本方法课题 3 3 3.2.3.1 教学目的（1）学习顺时针圆弧插补指令G02；（2）学习逆时针圆弧插补指令G03；（3）学习通过中间点进行圆弧插补指令G05；3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法 3.2.3.2 编程的基本知识 （1）圆弧插补指令使刀具以圆弧轨迹从起始点移动到终点，模态有效。G02指令表示圆弧插补方向为顺时针，G03指令表示圆弧插补方向为逆时针。（2）判别圆弧插补方向：从Y轴负方向去观察顺时针就用顺时针圆弧插补指令G02，逆时针就用顺时针圆弧插补指令G03。在数控车床上简单判别方法是认为刀架是后置刀架从上往下观察顺时针就是G02，逆时针就是G03。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法（3）不同方式表示的圆弧编程格式如下：3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法 （4）通过中间点进行圆弧插补指令G05，如果不知道圆弧的圆心、半径或张角，但已知圆弧轮廓上三个点的坐标，则可以使用G05指令。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法3.2.3.3 编程实例 p编程实例图3-11刀具表T0193外圆正偏刀T024MM宽割断刀切削用量粗加工精加工主轴速度S500r/min800 r/min进给量F0.2mm/r0.05 mm/r切削深度a小于4mm0.2mm3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法加工程序程序注释SK03.MPF主程序名N10 G54 S500 M03 T01设定工件坐标系，主轴正转转速为500r/min，选择1号刀N20 G00 X20.4 Z2快速移动点定位N30 G01 Z-5 F0.2 粗车20外圆，留单边0.2mm余量N40 G02 X20.4 Z-15 CR=10 F0.1顺时针粗车圆弧N50 G03 X20.4 Z-25 CR=10 F0.1逆时针粗车圆弧N60 G01 Z-29.8 F0.2粗车20外圆 X24.4 RND=1.5粗车台阶面,倒圆角R1.5 Z-46粗车24外圆长16mmX26车出毛坯外圆N70 G00 X30 Z2快速移动点定位 X0快速移动点定位N80 S800 M03主轴转速为500r/min,3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法N90 G01 Z0 F0.05直线插补至右端面中心进给量F=0.05 mm/r X20 CHF=2.121精车端面,倒角1.5X45 Z-5精车20外圆N100 G02 X20 Z-15 CR=10顺时针精车圆弧N110 G03 X20 Z-25 CR=10逆时针精车圆弧N120 G01 Z-30精车20外圆 X24 RND=1.5精车台阶面,倒圆角R1.5 Z-46精车24外圆长16mmN130 G00 X50 Z200快速移动点定位至换刀点N140 M06 T02 S300 M03换2号刀,主轴转速为300r/minN150 G00 X25快速移动点定位,先定位X方向 Z-44再定位Z方向N160 G01 X0 F0.05割断，切削用量为：S=300r/min，F=0.05 mm/rN170 G00 X50快速移动点定位退刀,先定位X方向 Z200再定位Z方向N180 M05主轴停止190 M02程序结束3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法3.2.4 3.2.4 数控车床程序编制的基本方法课题数控车床程序编制的基本方法课题 4 4 3.2.4.1 教学目的 （1）学习暂停指令G04；（2）学习恒螺距螺纹切削指令G33；3.2.4.2 编程的基本知识 （1）暂停指令G04可以暂停所给定的时间，但只对自身程序段有效，在此之前程序段中的主轴速度和进给量F保持存储状态。暂停指令G04的程序段格式为：G04 F ；暂停的时间（秒）；G04 S ；暂停主轴转数。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法 （2）恒螺距螺纹切削指令G33可以加工：圆柱螺纹、圆锥螺纹、外螺纹和内螺纹、单头螺纹和多头螺纹、多段连续螺纹以及左旋螺纹和右旋螺纹，G33指令模态有效。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法 （3）加工螺纹主轴转速S及每次进刀的深度，应根据车床及刀具的具体情况选择合适值。螺纹牙深等于螺纹大径减螺纹小径；对与普通三角形螺纹螺纹牙深等于0.5413*P。（4）因为在恒螺距螺纹切削时，刀具进给速度F只取决于主轴转速S和螺纹导程K，根据主轴转一转刀具移动一个导程的原理，在螺纹加工时进给修调开关无效,并且要保持主轴修调开关不变。（5）圆柱螺纹的导程K与螺距P的关系是：K=n*P；空刀退出量一般取b1.2K，空刀导入量一般取a2.5K,如空刀导入量a取得太小，有可能产生“乱牙”现象。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法3.2.4.3 编程实例p编程实例图3-14刀具表T0193外圆正偏刀T024MM宽割断刀T0360螺纹刀切削用量粗加工精加工主轴速度S500r/min800 r/min进给量F0.2mm/r0.05 mm/r切削深度a小于4mm0.2mm3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法加工程序程序注释SK04.MPF主程序名N10 G54 S500 M03 T01设定工件坐标系，主轴正转转速为500r/min，选择1号刀N20 G00 X20.2 Z2快速移动点定位N30 G01 Z-29.8 F0.2 粗车螺纹外圆，留单边0.2mm余量 X24.4 RND=1.5粗车台阶面,倒圆角R1.5 Z-46粗车24外圆长16mmX26车出毛坯外圆N40 G00 X30 Z2快速移动点定位 X0快速移动点定位N50 S800 M03主轴转速为500r/min,N60 G01 Z0 F0.05直线插补至右端面中心进给量F=0.05 mm/r3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法 X19.8 CHF=2.121精车端面,倒角1.5X45 Z-30精车螺纹外圆（外螺纹大径都是负偏差）X24 RND=1.5精车台阶面,倒圆角R1.5 Z-46精车24外圆长46mmN70 G00 X50 Z200快速移动点定位至换刀点N80 M06 T02 S300 M03换2号刀,主轴转速为300r/minN90 G00 X25快速移动点定位,先定位X方向 Z-30再定位Z方向N100 G01 X17 F0.05割槽，切削用量为：S=300r/min，F=0.05 mm/rN110 G04 F2槽底暂停2秒N120 G01 X26 F0.4退出槽底N130 G00 X50快速移动点定位退刀,先定位X方向 Z200再定位Z方向N140 M06 T03换3号60螺纹刀N150 G00 X19.1 Z6快速移动点定位 N160 G33 X19.1 Z-28 K1 SF=0第一刀车螺纹N170 G00 X30快速移动点定位退刀,先定位X方向3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法 Z6再定位Z方向 X18.8快速移动点定位进刀N180 G33 Z-28 K1 SF=0第二刀车螺纹N190 G00 X30快速移动点定位退刀,先定位X方向 Z6再定位Z方向 X18.72快速移动点定位进刀N200 G33 Z-28 K1 SF=0第三刀车螺纹N210 G00 X50快速移动点定位至换刀点 Z200N220 M06 T02换2号刀N230 G00 X26快速移动点定位 Z-44N240 G01 X0 F0.05割断N250 G00 X50 退刀 Z200N260 M05主轴停止N270 M02程序结束3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法3.2.5 3.2.5 数控车床程序编制的基本方法课题数控车床程序编制的基本方法课题5 5 3.2.5.1 教学目的 （1）学习螺纹切削循环LCYC97指令；（2）学习零件公差在编程时的处理方法。3.2.5.2 编程的基本知识 （1）用螺纹切削循环LCYC97指令可以简化加工程序。该循环指令可以加工圆柱螺纹和圆锥螺纹、外螺纹和内螺纹，而且能加工单头螺纹或多头螺纹，切削进刀深度可自动设定。螺纹切削循环LCYC97指令的参数见表3-4。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法 （2）多头螺纹用螺纹切削循环LCYC97指令螺纹头数会均匀分布在圆周上；螺纹切削循环会自动判别纵向螺纹加工和横向螺纹加工。（3）调用螺纹切削循环LCYC97指令时，刀具会以G00快速移动至编程的螺纹起点+空刀导入量处，螺纹切削循环结束时刀具会快速移动至起刀点处，因此调用螺纹切削循环LCYC97指令前的位置必须保证刀具不会发生碰撞地到达起刀点。（4）加工螺纹主轴转速S及每次进刀的深度，应根据车床及刀具的具体情况选择合适值。螺纹牙深等于螺纹大径减螺纹小径；对与普通三角形螺纹螺纹牙深等于0.5413*P。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法 （5）圆柱螺纹的导程K与螺距P的关系是：K=n*P；空刀退出量一般取b1.2K，空刀导入量一般取a2.5K，如空刀导入量a取得太小，有可能产生“乱牙”现象。（6）零件公差在编程时处理方法：外廓尺寸按公差的中差或中上差编程，内廓尺寸按公差的中差或中下差编程，自由公差按国家标准IT12级“入体公差”编程。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法参 数含 义 及 数 值 范 围R100螺纹起点直径（X坐标值）R101纵向轴螺纹起点（Z坐标值）R102螺纹终点直径（X坐标值）R103纵向轴螺纹终点（Z坐标值）R104螺纹导程值，无符号R105加工类型：数值=1（外螺纹）数值=2（内螺纹）R106精加工余量，无符号R109空刀导入量，无符号R110空刀退出量，无符号R111螺纹单边深度，无符号R112起始点偏移，无符号R113粗切削次数，无符号R114螺纹头数，无符号表3-4 螺纹切削循环LCYC97指令的参数表3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法3.2.5.3 编程实例p编程实例图3-16刀具表T0193外圆正偏刀T024MM宽割断刀T0360螺纹刀切削用量 粗加工精加工主轴速度S500r/min800 r/min进给量F0.2mm/r0.05 mm/r切削深度a小于4mm0.2mm3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法0加工程序程序注释SK05.MPF主程序名N10 G54 S500 M03 T01设定工件坐标系，主轴正转转速为500r/min，选择1号刀N20 G00 X20.2 Z2快速移动点定位N30 G01 Z-29.8 F0.2 粗车螺纹外圆，留单边0.2mm余量 X24.4 RND=1.5粗车台阶面,倒圆角R1.5 Z-46粗车24外圆长16mmX26车出毛坯外圆N40 G00 X30 Z2快速移动点定位 X0快速移动点定位N50 S800 M03主轴转速为500r/min,N60 G01 Z0 F0.05直线插补至右端面中心进给量F=0.05 mm/r X19.8 CHF=2.121精车端面,倒角1.5X453.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法 Z-30精车螺纹外圆（外螺纹大径都是负偏差）X23.99 RND=1.5精车台阶面,倒圆角R1.5 Z-46精车23.99外圆长16mmN70 G00 X50 Z200快速移动点定位至换刀点N80 M06 T02 S300 M03换2号刀,主轴转速为300r/minN90 G00 X25快速移动点定位,先定位X方向 Z-30再定位Z方向N100 G01 X17 F0.05割槽，切削用量为：S=300r/min，F=0.05 mm/rN110 G04 F2槽底暂停2秒N120 G01 X26 F0.4退出槽底N130 G00 X50快速移动点定位退刀,先定位X方向 Z200再定位Z方向N140 M06 T03换3号60螺纹刀N150 G00 X20 Z6快速移动点定位 3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法R100=19.8 R101=0调用螺纹切削循环LCYC97指令加工圆柱双头螺纹R102=19.8 R103=-26R104=2 R105=1R106=0 R109=6R110=1.5 R111=0.541R112=0 R113=3R114=2LCYC97N160 G00 X50 Z200快速移动点定位至换刀点N170 M06 T02换2号刀N180 G00 X26快速移动点定位 Z-44N190 G01 X0 F0.05割断N200 G00 X50 退刀 Z200N210 M05主轴停止N220 M02程序结束3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法3.2.6 3.2.6 数控车床程序编制的基本方法课题数控车床程序编制的基本方法课题 6 6 3.2.6.1 教学目的 （1）学习毛坯切削循环LCYC95指令；（2）学习子程序编程格式和调用方法等。3.2.6.2 编程的基本知识 （1）毛坯切削循环LCYC95指令可以在坐标轴平行方向加工由子程序编程的轮廓，它既可以进行纵向和横向加工，也可以进行内外轮廓的加工，还可以选择不同的切削工艺方式：粗加工、精加工或综合加工。只要刀具不与工件发生碰撞就可以在任意位置调用此循环。毛坯切削循LCYC95指令的参数见表3-5。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法 （2）调用循环LCYC95指令之前必须激活用于进行加工的刀具补偿参数，系统中必须已装入文件SGUD.DEF。（3）程序嵌套时最多可以从三级程序界面中调用此循环（两级嵌套）。（4）轮廓可以由直线或圆弧组成，并可以插入圆角和倒角，编程的圆弧段最大可以为本1/4圆并且轮廓中不允许出现根切，即尺寸只能单一变化。（5）R108设定的粗加工单边最大进刀深度，实际第一刀进刀度深度是轮廓最大直径加精加工余量减去R108设定的粗加工单边最大进刀深度。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法 （6）程序中当某一段程序重复出现（即具有相同的切削路线）时，可以把这一段程序作为子程序，并事先存储起来，在进行加工时反复调用，这样就减少了重复编程的工作量，简化了程序。（7）子程序的结构与主程序的结构相同，但在子程序中最后一个程序段不是用M02指令而是用M17指令结束子程序。除了用M17指令外，还可以用RET指令结束子程序。RET指令要求占用一个独立的程序段。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法 （8）为了方便地选择某一子程序，必须给子程序取一个程序名。子程序名可以自由选择，其方法与主程序中程序名的选取方法一样，但扩展名不同，主程序的扩展名为MPF，在输入程序名时系统能自动生成扩展名，而子程序的扩展名与子程序名一起输入。例如：CZQY0110.SPF。另外，在子程序中，还可以使用地址字符L，其后面的值可以有7位（只能为整数），地址字符L之后的均有意义，不能省略。例如：L128、L0128、L00128分别代表三个不同的子程序。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法 在一个程序中（主程序或子程序）可以直接利用程序名调用子程序。子程序调用要求占用一个独立的程序段。子程序不仅可以从主程序中调用，也可以从其他子程序中调用，这个过程为子程序的嵌套。子程序的嵌套可以分为三层，即四级程序界面（包括主程序）。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法参 数含 义 及 数 值 范 围R105加工方式，数值112（含义见表3-6）R106精加工余量，无符号R108粗加工单边最大进刀深度，无符号R109粗加工进刀切入角R110粗加工单边的退刀量R111粗加工进给速度R112精加工进给速度表3-5 毛坯切削循LCYC95指令的参数表3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法数值纵向/横向外部/内部粗加工/精加工/综合加工1纵向外部粗加工2横向外部粗加工3纵向内部粗加工4横向内部粗加工5纵向外部精加工6横向外部精加工7纵向内部精加工8横向内部精加工9纵向外部综合加工10横向外部综合加工11纵向内部综合加工12横向内部综合加工表3-6 LCYC95指令中参数R105加工方式表3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法3.2.6.3 编程实例R8p编程实例图3-18刀具表T0193外圆正偏刀T024MM宽割断刀切削用量粗加工精加工主轴速度S500r/min800 r/min进给量F0.2mm/r0.05 mm/r切削深度a小于4mm0.2mm3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法加工程序程序注释SK06.MPF主程序名N10 G54 S500 M03 T01设定工件坐标系，主轴正转转速为500r/min，选择1号刀N20 G00 X26 Z2快速移动点定位 CNAME=“JD01”调用毛坯切削循环LCYC95进行粗加工,R105=1 R106=0.2轮廓用子程序JD01.SPF定义R108=2.5 R109=7R110=2 R111=0.2R112=0LCYC95N30 G00 X26 Z2快速移动点定位N40 S800 M03 F0.05精车主轴速度S=800rpm,进给量F=0.05mm/rN50 JD01调用子程序JD01.SPF进行精车N60 G00 X50 Z200快速移动点定位至换刀点N70 M06 T02 S300 M03换2号刀,主轴转速为300r/min3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法N80 G00 X25快速移动点定位,先定位X方向 Z-44N90 G01 X0 F0.05割断N100 G00 X50 退刀 Z200N110 M05主轴停止N120 M02程序结束JD01.SPF子程序名N10 G01 X0 Z0轮廓用子程序JD01.SPF定义N20 G03 X16 Z-8 CR=8N30 G01 Z-20 X20 Z-26 Z-30 X23.99 RND=1 Z-46 X26N40 M17子程序结束3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法3.2.7 3.2.7 数控车床程序编制的基本方法课题数控车床程序编制的基本方法课题 7 7 3.2.7.1 教学目的 （1）学习切槽循环LCYC93指令。3.2.7.2 编程的基本知识 （1）切槽循环LCYC93指令可以在圆柱形工件上，不管是进行纵向加工还是进行横向加工均可以利用切槽循环加工槽，包括外部切槽和内部切槽。切槽循环LCYC93指令的参数见表3-7。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法 （2）调用切槽循环LCYC93指令之前刀具的位置必须保证刀具不与工件发生碰撞,并尽量减少空行程。（3）实际刀具宽度必须与R107参数设定的数值一致并且要小于槽宽,否则加工出的槽轮廓有误。（4）R119设定的槽底暂停时间，其最小值为主轴旋转一转所用时间，编程暂停时间与F一致。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法参 数含 义 及 数 值 范 围R100横向坐标轴槽的起点坐标（X坐标）R101纵向坐标轴槽的起点坐标（Z坐标）R105加工方式,数值18（含义见表3-8）R106精加工余量，无符号R107刀具宽度,无符号R108粗加工单边最大进刀深度，无符号R114槽底宽度（不考虑倒角），无符号R115槽深,无符号R116槽侧面的倾斜角度，无符号,范围:0-89.999R117槽沿倒角长度R118槽底倒角长度R119槽底暂停时间表3-7 切槽循环LCYC93指令的参数表3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法数值纵向/横向外部/内部起始点位置1纵向外部左边2横向外部左边3纵向内部左边4横向内部左边5纵向外部右边6横向外部右边7纵向内部右边8横向内部右边表3-8 切槽循环LCYC93指令中参数R105加工方式表编程实例图3-20刀具表 T0193外圆正偏刀T024MM宽割断刀 切削用量 粗加工精加工主轴速度S500r/min800 r/min进给量F0.2mm/r0.05 mm/r切削深度a小于4mm0.2mm3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法3.2.7.3 编程实例p3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法加工程序程序注释SK07.MPF主程序名N10 G54 S500 M03 T01设定工件坐标系，主轴正转转速为500r/min，选择1号刀N20 G00 X30.4 Z2快速移动点定位N30 G01 Z-29.8 F0.2粗车毛坯,单边留0.2mm余量，进给量F=0.2mm/r X36.4 RND=2 Z-52 X40N40 G00 X50快速移动点定位 Z2X0N50 S800 M03 精车主轴速度S=800rpmN60 G01 Z0 F0.05精车外圆、端面、倒角、倒圆，进给量F=0.05mm/r X30 CHF=2.121 Z-30 X36 RND=23.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法 Z-52 X40N70 G00 X50 Z200快速移动点定位至换刀点N80 M06 T02 S300 M03换2号刀,主轴转速为300r/minN90 G00 X32 快速移动点定位,先定位X方向 Z-20N100 G95 F0.1进给量F=0.1mm/rR100=30 R101=-12调用切槽循环LCYC93R105=5 R106=0.2R107=4 R108=2R114=9 R115=6R116=15 R117=0R118=0 R119=1LCYC93N110 G00 X40快速移动点定位 Z-49N120 G01 X0 F0.05割断N130 G00 X50 退刀 Z200N140 M05主轴停止N150 M02程序结束3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法3.2.8 3.2.8 数控车床程序编制的基本方法课题数控车床程序编制的基本方法课题8 8 3.2.8.1 教学目的（1）学习可设定零点偏置G54-G57和可编程的零点偏置指令G158；（2）学习公制尺寸指令G71和英制尺寸指令G70；（3）学习半径数据尺寸指令G22和直径数据尺寸指令G23；（4）学习恒定切削速度指令G96、G97；（5）学习计算参数和程序跳转。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法 3.2.8.2 编程的基本知识 （1）车床工件坐标系的设定 数控车床机床坐标系的原点位于卡盘端面和主轴中心线的交点，若以机床坐标系为编程坐标系，则会给编程带来许多不便，所以在零件图样给出以后，应找出图样上的设计基准点，并以此点为基准设定工件坐标系，以达到简化编程的目的。通常工件坐标系原点选择在工件右端面，工件坐标系的Z轴与主轴中心线重合,可设定零点偏置G54G57给出工件零点在机床坐标系中的位置（工件零点以机床零点为基准偏移），当工件装夹到机床上后求出偏移量，并通过操作面板输入到G54G57的数值区。在用相应的指令G54G59调用时工件坐标系就迅速建立。G54G57为模态指令一直到被G500或G53指令去代才恢复机床坐标系。设定工件坐标系的方法之二是应用可编程的零点偏置G158指令。用G158指令进行工件坐标系设定时，可以将原工件坐标进行偏移，若在程序段中G158指令后不跟坐标轴名称，则表示原工件坐标。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法编程：G54 第一可设定零点偏置；G55 第二可设定零点偏置；G56 第三可设定零点偏置；G57 第四可设定零点偏置；G500 取消可设定零点偏置（模态有效）；G53 取消可设定零点偏置（程序段有效）；G158 X Z 可编程的零点偏置指令G158。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法（2）英制尺寸和米制尺寸 G70和G71指令分别代表程序中输入的是英制尺寸和米制尺寸，模态有效。它们是两个互相取代的G指令，系统一般设定为G71状态。在使用G70指令时应注意程序中输入的与工件直接相关的几何数据均为英制，例如：G00、G01、G02、G03、G33指令下的尺寸数据X、Z；插补参数I、K（也包括螺距）；圆弧半径CR等。其他与工件几何尺寸没有直接关系的指令，如进给速度F指令、刀具补偿D指令、可设定的零点偏置G54G57指令等均与G70指令的编程无关。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法 这些数值以米制通过操作面板直接输入（如刀具补偿D指令）、可设定的零点偏置G54-G57指令）或在加工程序中G71指令有效时输入（如进给速度F指令）。如G70替代了G71，系统会自动完成进给速度F、刀具补偿D、可设定的零点偏置G54-G57等指令数值的转换工作，将这些几何尺寸转换为英制尺寸。编程：G70 英制尺寸；G71 米制尺寸。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法 （3）半径和直径数据尺寸 G22和G23指令分别表示把X轴方向的终点坐标作为半径数据尺寸和直径数据尺寸处理，模态有效。数控车床在加工零件时通常把X轴（横向坐标轴）的尺寸数据作为直径数据编程，系统将所输入的数值设定为直径尺寸。也可以通过G22指令将直径尺寸转换为半径尺寸。编程：G22 半径数据尺寸；G23 直径数据尺寸。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法 （4）返回固定点指令G75和回参考点指令指令G74，其中G75指令用于刀架返回机床中某个固定点，固定点位置固定地存储在机床数据中，它不会产生偏移；G74指令用于刀架返回机床的参考点；每个轴的返回速度就是起快速移动速度。G75和G74指令需要一独立程序段，并按程序段方式有效。编程：G74 X0 Z0 回参考点指令；编程：G75 X Z 返回固定点指令。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法 （5）恒定切削速度指令G96、G97 为保证零件的加工精度、减少表面粗糙度值和提高生产率，特别是当工件直径相差较大时，应尽量选择合适的切削线速度并保持恒定。编程：G96 S LIMS=恒定切削线速度生效；G97 取消恒定切削线速度恢复主轴每分钟转速。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法（6）计算参数和程序跳转 在加工非圆曲面时，系统没有定义指令，这就需要要借助计算参数R，并应用程序跳转等手段来完成曲面的加工。a.计算参数R 在系统中共有250个计算参数可供使用，其中R0-R99可以自由使用，R100-R249为加工循环传递参数，如程序中没有使用加工循环，则这部分阶段计算参数也同样可以自由使用。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法 b.程序跳转 加工程序在运行时是以写入顺序执行程序段的，但有时程序需要改变执行顺序，这时可应用程序跳转指令，以实现程序的分支运行。实现程序跳转需要跳转目标和跳转条件两个要素。跳转目标只能是有标记符的程序段，此程序段必须位于该程序内，标记符可以自由选取，但必须由2个以上字母或数字组成，其中开始两个别符号必须是字母或下划线。跳转目标程序段中标记符后面必须为冒号，标记符位于程序段段首，如果程序段有段号，则标记符紧跟着段号。3.2 3.2 数控车床程序编制的基本方法数控车床程序编制的基本方法 程序跳转包括绝对跳转和有条件跳转，应用较多的是有条件跳转。跳转指令要求一个独立的程序段。有条件跳转程序段格式：IF（）GOTOF（标记）；向前跳转；IF（）GOTOB（标记）；向后跳转。