数控车床编程经典教程(一)

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1、 1数控车床编程知识(一) 杜超 QQ:45614737 2第一章 数控车床编程知识 一、 数控车床的坐标系和运动方向一、 数控车床的坐标系和运动方向 1机床坐标系和运动方向 数控车床的坐标系是以径 向为轴方向，纵向为轴方 向， 指向主轴箱的方向为轴的 负方向， 而指向尾架方向是轴 的正方向， 而轴是以沿工件直 径增大的方向为正方向。图 6-6 所示为数控车床的坐标系。 X 坐标和 Z 坐标指令， 在按 绝对坐标编程时， 使用代码 X 和 Z；按增量坐标（相对坐标）编 程时，使用代码 U 和 W。 向负方向 执行切削 X 轴 精加工端面 程序原点 程序原点精加工端面X 轴Z 轴Z 轴 向正方向

2、执行切削图 1-7 程序原点(a)(b)2程序原点 程序原点是指程序中的坐标原点，即在数控加工时，刀具相对于工件运动的起点，所以 也称为“对刀点” 。 程序原点的设定通常是将主轴中心设为轴方向的原点，将加工零件的精切后的右端 面或精切后的夹紧定位面设定为轴方向的原点，如图 6-7(a)、(b)所示。 3机械原点（或称机床原点） 机械原点是由数控车床的结构决定的， 与程序原点是两个不同的概念， 将机床的机械原 点设定以后，它就是一个固定的坐标点。每次操作数控车床的时候，启动机床之后，必须首 先进行原点复归操作，使刀架返回机床的机械原点。 （1） X 轴机械原点 （2） Z 轴机械原点 二、数控车

3、床手工编程的方法 二、数控车床手工编程的方法 与其他数控机床相同， 数控车床程序编制的方法也有两种： 手工程序编制与自动程序编制。使用上述两种方法编制数控程序的步骤，请参考第二章的有关内容。本章主要介绍数控车床编程的特点，并结合实例介绍数控车床手动编程的方法。 操作者-Z+X+Z-X-C +C C 轴 图 1-6 数控车床坐标系31数控车床的编程知识 （1）程序段的构成 N G X（U） Z（W） F M S T ； （2）数控车床指令的种类和意义 数控车床编程指令的种类和意义与加工中心相比有不同的地方详见下表： 表 1-2 数控车床编程指令的种类和意义 机能 指令符号 意义 程序号码 O（E

4、IA） 数控程序的编号 程序段序号 N 程序段序号 准备功能 G 指定数控机床的运动方式 X、Z、U、W 在各个坐标轴上的移动指令 R 圆弧半径、倒园角 C 倒角量 I、K 圆弧中心的坐标 进给机能 F 指定进给速度、指定螺纹的螺距 主轴机能 S 指定主轴的回转速度 工具机能 T 指定刀具编号，指定刀具补偿编号 辅助机能 M 指定辅助机能的开关控制 P、U、X 停刀的时间 指定程序号 P 指定程序执行的编号 指定程序段序 号 P、Q 指定程序开始执行和返回的程序段 序号 P 子程序的重复操作次数 （3）程序的构成 程序编号的结构如下： O ； 用 4 位数（19999）表 示， 不允许为“0”

5、 程序编号例子： O3； O03； O103； O1003； O1234； 例： O 100； （NAME）-程序编号 ； ； 加工 ； 指令 ； 程序 M 段 M M30； -程序结束 4（4）程序段顺序号： 为了区分和识别程序段，可以 在程序段的前面加上顺序号 顺序号，能够代表程序段执行的先后，也可以是特定程序段的代号，某个程序段可以有顺序号，也可以没有，加工时不以顺序号的大小来为各个程序段排序，如右边的例子： 2数控车床编程的特点 （1）坐标的选取及坐标指令 数控车床有它特定的坐标系， 前面一节已经介绍过。编程时可以 按绝对坐标系或增量坐标系编程， 也常采用混合坐标系编程。 U 及 X

6、坐标值，在数控车床的 编程中是以直径方式输入的，即按 绝对坐标系编程时，X 输入的是直 径值， 按增量坐标编程时， U 输入的是径向实际位移值的二倍， 并附上方向符号 （正向省略） 。 （2）车削固定循环功能 数控车床具备各种不同形式的固定切削循环功能，如内(外)圆柱面固定循环、内(外)锥 面固定循环、端面固定循环、切槽循环、内(外)螺纹固定循环及组合面切削循环等，用这些 固定循环指令可以简化编程。 （3）刀具位置补偿 现代数控车床具有刀具位置补偿功能， 可以完成刀具磨损和刀尖圆弧半径补偿以及安装 刀具时产生的误差的补偿。 三、数控车床常用各种指令三、数控车床常用各种指令 1快速点定位（G00

7、） 输入格式： G00 IP ； 例例 1：快速进刀（G00） 程序： G00 X50.0 Z6.0； 或 G00 U-70.0 W-84.0； 如图 6-10 所示 注)1) 符号 代表程序原点； 2) 本章所有示例均采用公制输入； 3) 在某一轴上相对位置不变时，可以省略该轴 的移动指令； 4) 移动速度为： X轴方向、 Z轴方向6000mm/min （FANUC 0T/15T 系统） 5) 在同一程序段中，绝对坐标指令和增量坐标 指令可以混用； 例： O123； （程序号） N11 ； （设定工具出发点） ； 程 N12 ； （粗切外径） 序 M（略） 段 N901 ； 反复利用 序 N

8、902 ； 的程序段 号 M（略） 及 N13 ； （加工槽） 加 ； 工 N14 ； （精切外径） 顺 P901 Q902 ； 序 调出 N901N902 程序 段并执行 N15 ； ； M30； 图 1-10 G00 快速进刀 X 轴刀具当前位置 快速进给指令实际刀具路径 指令终点位置程序原点Y 轴 图 1-11 G01指令切外圆柱 刀具当前位置指令终点60 80 Z 轴 8056) 刀具移动的轨迹不是标准的直线插补（如图 6-10） 。 2直线插补（G01） 输入格式： G01 IP F ； 例例 2：外圆柱切削 程序： G01 X60.0 Z-80.0 F0.3； 或 G01 U0 W

9、-80.0 F0.3； 注) 1) X、U 指令可以省略 2) X、Z 指令与 U、W 指令可在一个程序段内 混用。 例例 3：外圆锥切削 程序： G01 X80.0 Z-80.0 F0.3； 或 G01 U20.0 W-80.0 F0.3； 直线插补指令 G01 在数控车床编程中还有一种特殊的用法：倒角及倒圆角，在表 6-3 中列出的各种情况中，可以用一个程序段来代替两个程序段倒角或倒圆，如例 4、例 5。 +Z图 1-13 G01指令倒角Z+X 30 50 C2 C4 40 20 图 1-14 G01指令倒圆 +Z Z 40 20 30 50 +XR2R4例例 4：倒角 （绝对坐标指令）

10、N001 G01 Z-20. C4. F0.4； N002 X50. C2.； N003 Z-40.； （相对坐标指令） N001 G01 W-22. C4. F0.4； N002 U20. C2.； N003 W-20.； 例例 5：倒圆 （绝对坐标指令） N001 G01 Z-20. R4. F0.4； N002 X50. R2.； N003 Z-40.； （相对坐标指令） N001 G01 W-22. C4. F0.4； N002 U20. R2.； N003 W-20.； 注) 1) N002，N003 中的 G01、F0.4 及类似的指令具有续效性，可以省略。 图 1-12 G01指

11、令切外圆锥 80 60 Z 轴80 刀具当前位置指令终点63圆弧插补（G02 G03） 该指令能使刀具沿着圆弧运动，切出圆弧轮廓。G02 来顺时针圆弧插补指令，G03 为逆 时针圆弧插补指令。 输入格式： G02 X Z I K F ； 或 G02 X Z R F ； G03 X Z I K F ； 或 G03 X Z R F ； 注) 1) 用增量坐标 U、W 也可以； 2) C 轴不能执行圆弧插补指令。 表 1-4 G02 G03 程序段的含义 考虑的因素 指 令 含 义 1 回转方向 G02 刀具轨迹顺时针回转 G03 刀具轨迹逆时针回转 2 终点位置 X、Z（U、W） 加工坐标系中圆弧

12、终点的 X、Z（U、W）值 3 从圆弧起点到圆弧中心的位移 I、K 从圆弧起点到圆心的位移 （经常用半径 R 指定） 圆弧半径 R 指圆弧的半径，取小于 180 的圆弧部分 例 6：例 6：顺时针圆弧插补 （I，K）指令： G02 X50. Z-10. I20. K17 F0.3； G02 U30. W-10. I20. K17. F0.3； （R）指令： G02 X50. Z-10. R27. F0.3； G02 U30. W-10. R27. F0.3； 例 7：例 7：逆时针圆弧插补 （I，K）指令： G03 X50. Z-24. I-20. K-29. F0.3； G03 U30. W

13、-24. I-20. K-29. F0.3； （R）指令： G03 X50. Z-24. R35. F0.3； G03 U30. W-24. R35. F0.3； 4螺纹切削指令（G32） G32 指令能够切削圆柱螺纹、圆锥螺纹、端面螺纹 （涡形螺纹） 输入格式： G32 IP F ； 注)“F ”为螺纹的螺距 例 8：例 8：圆柱螺纹切削 （绝对坐标指令） G32 Z-40. F3.5； （相对坐标指令） G32 W-45. F3.5； 注) 1和2表示由于伺服系统的延迟而产生的不完全螺纹。这些不完全螺纹部分 的螺距也不均匀，应该考虑这一因素来决定 螺纹的长度。请参考有关手册来计算1和 2；

14、 经验公式: 1=R L18003 605.； 图 1-15 G02 顺时针圆弧插补 20 20 50 +Z 10 +X17 R27 图 1-16G03 逆时针圆弧插补 20 50 +Z +X24 29R35图 1-17 G32圆柱螺纹切削 30 +Z L=3.5+X21 40 5 721800=R L； R：主轴转速（rpm） ； L：螺纹导程。 例 9例 9：锥螺纹切削 (绝对坐标指令) G32 X50. Z-35. F2； (相对坐标指令) G32 U30. Z-40. F2； 注)锥螺纹螺距的确定方法（图 6-18） 图 1-18(a) G32 锥螺纹切 削50 20 +Z 5 30 5 +X LZ=2 5每转进给量（G99） 、每分钟进给量（G98） 指定进给机能的指令方法有两种： （1）每转进给量（G99） 输入格式： G99 （F ） ； 主轴每转进给量 （进给速度 mm/rev） （2）每分钟进给量（G98） 输入格式： G98 （F ） ； 1 分钟进给量 （进给速度 mm/min） 特别地，当接入电