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1、数控编程与CAM技术第一节|第二节|G00，G01加工指令应用 G02，G03加工指令应用目录CONTENTS第二章 简单轴类零件加工第三节|第四节|G90加工指令应用 G94加工指令应用G00，G01加工指令应用第一节任务目标如图2-1-1所示零件，毛坯材料为f30 mmx110 mm，材料为45#钢。试利用G00，G01指令，完成该零件数控加工程序的编写（直径编程），并用数控仿真软件进行虚拟加工。图2-1-1 G00，G01加工指令任务零件相关基础知识（一）快速定位指令（G00）G00快速定位指令是在工件坐标系中，以机床设定好的快速移动速度，将刀具从起点移动到绝对或增量指令指定的位置。1功
2、能2指令格式 G00的指令格式为：G00 X(U)_ Z(W)_；相关基础知识（一）快速定位指令（G00）3指令说明（1）绝对编程时，格式为“G00 X_ Z_；”，其中X和Z表示快速定位终点在工件坐标系中的位置。相对编程时，格式为“G00 U_ W_；”，其中U和W表示快速定位终点相对于起点的位移量。（2）G00为模态指令，可由G01，G02，G03或G32指令注销。（3）G00指令编程刀轨，实际路径与编程路径不一定重合，如图2-1-2所示。图2-1-2 G00指令编程刀轨路径相关基础知识（一）快速定位指令（G00）4指令应用如表2-1-1所示，刀具从换刀点A（刀具起点）快速进给到B点，分别
3、用绝对编程和相对编程编写G00程序段。指令应用图程序段 采用直径编程：绝对编程 G00 X40 Z122；相对编程 G00 X-60 Z-80；采用半径编程：绝对编程 G00 X20 Z122；相对编程 G00 X-30 Z-80；表2-1-1 G00指令应用举例相关基础知识（二）直线插补指令（G01）G01直线插补指令是在工件坐标系中，以指令给定的移动速率，刀具从起点位置以直线方式移动到终点位置。1功能2指令格式 G01的指令格式为：G01 X(U)_ Z(W)_ F_；相关基础知识（二）直线插补指令（G01）3指令说明（1）绝对编程时，格式为“G01 X_ Z_ F_；”，其中X和Z表示快
4、速定位终点在工件坐标系中的位置。相对编程时，格式为“G01 U_ W_ F_；”，其中U和W表示快速定位终点相对于起点的位移量。（2）F代码指定进给速度，该速度一直有效，直到被新的进给速度取代。（3）G01为模态指令，可由G00，G02，G03或G32指令注销。图2-1-3 G01指令编程刀轨路径（4）G00指令编程刀轨，实际路径与编程路径重合，如图2-1-3所示。相关基础知识（二）直线插补指令（G01）4指令应用如表2-1-2所示，刀具从换刀点A（刀具起点）快速进给到B点，分别用绝对编程和相对编程编写G01程序段。指令应用图程序段 绝对编程 G01 Z-50 F0.3；相对编程 G01 W-
5、55 F0.3；采用直径编程：绝对编程 G01 X40 Z-30 F0.3；相对编程 G01 U40 W-30 F0.3；采用半径编程：绝对编程 G01 X20 Z-30 F0.3；相对编程 G01 U20 W-30 F0.3；任务实施1图样分析该零件为阶梯轴类零件，由3个不同尺寸的圆柱特征组成，尺寸完整，坯料长度比零件总长多出35 mm，材料为45#钢。2加工工艺及方案装夹方式坐标系确定刀具选择切削参数工艺方案定位基准详见课本第18-19页。任务实施3程序单零件的加工程序单详见课本第19页表2-1-6所示。4斯沃仿真结果图2-1-4 零件加工斯沃仿真结果 G02，G03加工指令应用第二节任务
6、目标如图2-2-1所示零件，毛坯材料为f30 mmx80 mm，材料为45#钢。试利用G02，G03指令，完成该零件数控加工程序的编写（直径编程），并用数控仿真软件进行虚拟加工。图2-2-1 G02，G03加工指令任务零件相关基础知识圆弧插补指令（G02，G03）G02，G03圆弧插补指令是在工件坐标系中，在指定的平面内以F给定的进给速度，做圆弧插补运动，用于完成圆弧轮廓的加工。圆弧插补指令分为G02顺时针圆弧插补指令和G03逆时针圆弧插补指令两种。1）功能2）指令格式 G02 X(U)_ Z(W)_ I_ J_ K_ F_；G02 X(U)_ Z(W)_ R_ F_；G03 X(U)_ Z(
7、W)_ I_ J_ K_ F_；G03 X(U)_ Z(W)_ R_ F_；相关基础知识圆弧插补指令（G02，G03）（1）指令含义如下。3）指令说明U，W：表示相对编程时，在工件坐标系中圆弧终点相对于圆弧起点的位移量。I，K：表示在工件坐标系中，圆心相对于圆弧起点的增量；无论是增量编程还是绝对编程，均使用增量方式表达；无论是直径编程还是半径编程，I均为半径值。X，Y：表示绝对编程时，在工件坐标系中圆弧终点的坐标。F：表示编程时所指定的进给速度，该速度为两轴的合成速度。R：表示圆弧的半径。相关基础知识圆弧插补指令（G02，G03）（2）在CNC车床中，前置刀架和后置刀架补偿情况如图2-2-2所
8、示。其中，后置刀架时，G02为顺时针圆弧插补指令，G03为逆时针圆弧插补指令；前置刀架时，G03为顺时针圆弧插补指令，G02为逆时针圆弧插补指令。3）指令说明（a）后置刀架情况 （b）前置刀架情况图2-2-2 G02，G03补偿情况相关基础知识圆弧插补指令（G02，G03）3）指令说明（3）程序同时出现R与I，K时，R有效。（4）圆弧插补时，圆心角，180，R取正值；圆心角180，R取负数。R值编程只适用于非整圆编程，不适用于整圆编程。相关基础知识圆弧插补指令（G02，G03）如表2-2-1所示，利用圆弧插补指令G02，G03，完成从a点到b点的圆弧程序段的编写。4）指令应用指令应用图程序段
9、G02 X50 Z60 R50 F0.3；G02 X50 Z60 I0 K-20 F0.3；G03 X50 Z60 R50 F0.3；G03 X50 Z60 I0 K-20 F0.3；任务实施1图样分析该零件为阶梯轴类零件，阶梯轴交接处为圆角过渡，尺寸完整，坯料长度比零件总长多出35 mm，材料为45#钢。2加工工艺及方案装夹方式坐标系确定刀具选择切削参数工艺方案定位基准详见课本第22-23页。任务实施3程序单4斯沃仿真结果零件的加工程序单详见课本第24页表2-2-5所示。图2-2-3 零件加工斯沃仿真结果 G90加工指令应用第三节任务目标子任务一如图2-3-1所示零件，毛坯材料为f30 mm
10、x110 mm，材料为45#钢。试利用G90指令，完成该零件数控加工程序的编写（直径编程），并用数控仿真软件进行虚拟加工。图2-3-1 G90加工指令任务零件（1）任务目标子任务二如图2-3-2所示零件，毛坯材料为f30 mmx80 mm，材料为45#钢。试利用G90指令，完成该零件数控加工程序的编写（直径编程），并用数控仿真软件进行虚拟加工。图2-3-2 G90加工指令任务零件（2）相关基础知识（一）外圆切削循环 G90 X(U)_ Z(W)_ F_；1指令格式2指令说明 X，Z：表示切削循环进给路线的终点坐标值。U，W：表示切削循环进给路线的切削终点相对循环起点的坐标增量。F：表示进给速度
11、。相关基础知识（一）外圆切削循环 如图2-3-3所示，G990外圆切削循环过程如下。3指令循环图2-3-3 G90外圆切削循环过程相关基础知识（一）外圆切削循环3指令循环（1）从起始点快速移动至指令循环起点。（2）从循环起点快速移动至切削始点。（3）从切削始点，以给定的进给速度切削加工至切削终点。（4）从切削终点，X轴快速退刀至与循环起点X轴绝对坐标相同处。（5）Z轴快速移动至循环起点。相关基础知识（一）外圆切削循环 使用G90循环指令，完成表2-3-1中零件加工。4指令应用指令应用图程序段 O1234；N10 T0101；N20 M03 S500；N30 G00 X75.Z2.；循环起点N4
12、0 G90 X60.Z-80.F0.2；切削循环（第一刀）N50 X50.；第二刀N60 X40.；第三刀N70 X30.；第四刀N80 G00 X200.Z100.；N90 M05；N100 M30；相关基础知识（二）锥面切削循环 G90 X(U)_ Z(W)_ R_ F_；1指令格式2指令说明X，Z：表示切削循环进给路线的终点坐标值。U，W：表示切削循环进给路线的切削终点相对循环起点的坐标增量。F：表示进给速度。R：表示锥度部分起刀点与结束点之间的半径差，以增量值表示，正负号判断如下：起点X轴坐标值大于终点X轴坐标值时，R为正值，反之为负值。其R值情况如图2-3-4所示。相关基础知识（二）
13、锥面切削循环图2-3-4 锥面切削循环指令中R的取值相关基础知识（二）锥面切削循环 如图2-3-5所示，G90锥面切削循环过程如下。3指令循环030405（3）从切削始点，以给定的进给速度切削加工至切削终点。（4）从切削终点，X轴快速退刀至与循环起点X轴绝对坐标相同处。（5）Z轴快速移动至循环起点。0102（1）从起始点快速移动至指令循环起点。（2）从循环起点快速移动至切削始点。相关基础知识（二）锥面切削循环 图2-3-5 G90锥面切削循环过程3指令循环相关基础知识（二）锥面切削循环4注意事项（2）G00，G01，G02，G03均可取消G90模态固定循环。（1）G90指令通常为平行于主轴中心
14、线的直线切削和镗削，Z轴为主要切削轴。（3）使用G90指令须先求出外圆上实际需去除的毛坯量（半径值），考虑精加工预留量后，再选择切削次数及每次的切削余量。（4）G90循环加工编程时，只须按照每次切削深度一次改变X轴坐标值即可，其余为模态值。（5）为保证表面质量，G90循环指令一般与G96指令共同使用。相关基础知识（二）锥面切削循环 表2-3-2 G90循环指令应用举例（2）5指令应用使用G90循环指令，完成表2-3-2中零件加工。指令应用图程序段 O1234；N10 T0101；N20 M03 S500；N30 G00 X70.Z5.；循环起点N40 G90 X65.Z-35.R5 F0.2；
15、切削循环（第一刀）N50 X60.；第二刀N60 X55.；第三刀N70 X50.；第四刀N80 G00 X200.Z100.；N90 M05；N100 M30；任务实施1图样分析该零件为阶梯轴类零件，由3个不同尺寸的圆柱特征组成，尺寸完整，坯料长度比零件总长多出35 mm，材料为45#钢。2加工工艺及方案装夹方式坐标系确定刀具选择切削参数工艺方案定位基准子任务一详见课本第30-31页。任务实施3程序单零件的加工程序单详见课本第31页表2-3-6所示。4斯沃仿真结果图2-3-6 零件加工斯沃仿真结果子任务一任务实施1图样分析该零件为锥形轴类零件，由2个不同尺寸的圆柱和1个锥面特征组成，尺寸完整
16、，坯料长度比零件总长多出35 mm，材料为45#钢。2加工工艺及方案装夹方式坐标系确定刀具选择切削参数工艺方案定位基准子任务二详见课本第33-34页。任务实施3程序单零件的加工程序单详见课本第34页表2-3-10所示。4斯沃仿真结果图2-3-7 零件加工斯沃仿真结果子任务二 G94加工指令应用第四节任务目标子任务一如图2-4-1所示零件，毛坯材料为f30 mmx70 mm，材料为45#钢。试利用G94指令，完成该零件数控加工程序的编写（直径编程），并用数控仿真软件进行虚拟加工。图2-4-1 G94加工指令任务零件（1）任务目标子任务二如图2-4-2所示零件，毛坯材料为f30mmx70 mm，材料为45#钢。试利用G94指令，完成该零件数控加工程序的编写（直径编程），并用数控仿真软件进行虚拟加工。图2-4-2 G94加工指令任务零件（2）相关基础知识（一）外圆切削循环 G94 X(U)_ Z(W)_ F_；1指令格式2指令说明X，Z：表示切削循环进给路线的终点坐标值。U，W：表示切削循环进给路线的切削终点相对循环起点的坐标增量。F：表示进给速度。相关基础知识（一）外圆切削循环如图2-4-
