了得網工業技術_數控編程與加工技術（第2版）

編輯推薦

數控編程與加工技術（第2版）共分七大項目，包括機床數控技術基礎、數控加工工藝、數控車床編程與加工、數控銑床加工中心編程與加工、宏程序編程應用及自動編程應用、數控切削加工技術、數控特種加工技術等內容。每個項目根據內容的多少和加工對像的不同又由3～4個“任務”組成。

內容簡介

本書共分七大項目，包括數控機床的認知，數控加工工藝設計，數控機床的程序編制，數控切削加工技術，數控特種加工技術，數控機床的安裝、調試及驗收，實訓項目強化等內容; 每個項目根據內容的多少和加工對像的不同又由3～4個“任務”組成。
本教材適合作為高職高專機械制造與自動化、數控技術、機電一體化、模具設計與制造等機械類專業的教學用書，也可作為相近專業的師生和從事相關工作的工程技術人員的參考書。

目錄

項目一機床數控技術基礎

任務一認識數控機床

知識點1數控機床的發展與組成

知識點2數控機床的分類及數控加工的特點

知識點3數控機床機械結構特點

知識點4先進制造繫統簡介

項目一機床數控技術基礎

任務一認識數控機床

知識點1數控機床的發展與組成

知識點2數控機床的分類及數控加工的特點

知識點3數控機床機械結構特點

知識點4先進制造繫統簡介

任務二計算機數控繫統的認知

知識點1計算機數控繫統的組成

知識點2計算機數控繫統的功能

知識點3典型CNC繫統簡介

任務三機床控制原理分析

知識點1運動軌跡的插補原理

知識點2刀具半徑補償原理

知識點3進給速度控制

思考與習題

項目二數控加工工藝

任務一數控機床的坐標判斷

知識點1數控機床的坐標繫

知識點2數控機床坐標判斷方法

任務二了解數控加工工藝

知識點1數控加工工藝內容的選擇

知識點2數控加工工藝性分析

知識點3數控加工工藝路線的設計

任務三數控加工工藝設計方法

知識點1確定走刀路線和安排加工順序

知識點2確定定位和夾緊方案

知識點3確定刀具與工件的相對位置

知識點4確定切削用量

任務四編寫數控加工技術文件

知識點1數控編程任務書

知識點2數控加工工件安裝和加工原點設定卡片

知識點3數控加工工序卡片

知識點4數控加工走刀路線圖

知識點5數控刀具卡片

思考與習題

項目三數控車床編程與加工

任務一了解數控車床加工特點及其工藝繫統組成

知識點1數控車床特點

知識點2數控車削加工中的工藝繫統

任務二數控加工編程基礎知識

知識點1程序編制的標準規定和代碼

知識點2程序編制的內容和步驟

知識點3程序編制的方法

任務三數控車床程序的編制

知識點1數控車床編程基礎

知識點2基本運動指令編程

知識點3車削固定循環指令編程

知識點4螺紋切削加工指令

思考與習題

項目四數控銑床、加工中心編程與加工

任務一了解加工中心、數控銑床加工特點及其工藝繫統組成

知識點1數控銑床、加工中心加工特點

知識點2數控銑削加工中的工藝繫統

知識點3加工中心介紹

任務二數控銑削、加工中心程序編制

知識點1數控銑削程序編制、基本功能指令

知識點2加工中心與固定循環編程

知識點3簡化指令編程

思考與習題

項目五宏程序編程應用及自動編程應用

任務一了解宏變量與常量

知識點1變量與變量的引用

知識點2變量的類型

知識點3常量

任務二變量的運算與控制

知識點1運算指令

知識點2變量的賦值

知識點3條件判別語句

知識點4循環語句

任務三宏程序固定循環指令的實現

知識點1用戶宏程序的調用方法

知識點2宏程序的應用

任務四了解自動編程

知識點1自動編程概述

知識點2常見的CAD/CAM軟件簡介

知識點3UG軟件自動編程(UG NX6軟件應用)

思考與習題

項目六數控機床加工操作

任務一數控車削加工操作

知識點1數控車床的基本操作

知識點2數控車零件的編程加工

任務二數控銑削加工操作

知識點1數控銑床的基本操作

知識點2數控銑零件的編程加工

任務三數控加工中心加工操作

知識點1加工中心的基本操作

知識點2加工中心零件的編程加工

思考與習題

項目七數控特種加工技術

任務一了解數控電火花成型加工技術及應用

知識點1數控電火花成型加工概述

知識點2電火花成型加工機床

知識點3電火花成型加工操作

任務二了解數控電火花線切割加工技術及應用

知識點1數控電火花線切割加工概述

知識點2電火花線切割機床

知識點3電火花線切割數控編程

思考與習題

參考文獻

前言

前言
前言

近年來，隨著計算機技術的發展，數字控制技術已經廣泛應用於工業控制的各個領域，尤其是機械制造業中，普通機械正逐漸被高效率、高精度、高自動化的數控機械所替代。數控加工作為目前機加工的一種手段，已成為衡量一個國家制造業水平的重要標志。專家們預言： 21世紀機械制造業的競爭，其實質是數控技術的競爭。目前，隨著國內數控機床用量的劇增，急需培養一大批能夠熟練掌握現代數控機床編程、操作和維護的應用型高級技術人纔。為了適應我國高等職業技術教育發展及應用型技術人纔培養的需要，經過實踐與總結，編寫了這本數控技術教材。本書采用項目化與任務驅動的教學方法，突破了傳統數控技術教材在內容上的局限性，突出了繫統性、實踐性和綜合性等特點。全書各章節聯繫緊密，並精選了大量經過實踐驗證的典型實例。本書第1版自2012年3月出版以來，承蒙廣大高職院校教師與學生們的厚愛，《數控編程與加工技術》這本書已經連續印刷3次，總印數近5000冊。本次修訂始終本著“實用、管用、夠用”的原則，在盡量保持《數控編程與加工技術》教材的“原版特色、組織結構和內容體繫”不變的前提下，努力在行業案例、產業資訊、教學資料等內容的時效性方面有所更新和充實。修訂的主要內容有： (1) 對第1版中有關排版、編輯、內容等方面存在的紕漏和差錯進行訂正。(2) 對有關章節的綜合案例與思考問題進行更新。(3) 對有關章節的教材內容和條目順序進行調整、充實、更改甚至重寫。本書由濰坊職業學院周荃、張愛英主編，周荃同時負責全書的框架體繫設計、修訂進程安排和統稿校對工作。參與教材編寫的人員有周荃（編寫項目一、項目二）、張愛英（編寫項目五）、尚德波（編寫項目三）、劉新玲（編寫項目四）、徐硯良（編寫項目六任務一）、吳宇（編寫項目六任務二）、李海濤（編寫項目六任務三）、於翠玉（編寫項目七任務一）、郭大路（編寫項目七任務二）。在本書第2版的修訂編寫過程中，我們參閱了國內大量相關教材和網絡案例資料，在此對他們表示崇高的敬意和衷心的感謝！但由於作者的水平有限，加上時間倉促，書中錯漏和不妥之處在所難免，懇請專家、同行和讀者批評指正。
編者2016年5月

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評論

在線試讀

項目三數控車床編程與加工項目導讀數控車床是一種能夠完成回轉類零件車削加工的高效自動化機床，主要適用於加工軸類零件的內外圓柱面、圓錐面、螺紋表面、成形回轉體表面等；對於盤類零件可進行鑽孔、擴孔、鉸孔、鏜孔等加工。數控車床還可以完成車端面、切槽、倒角等加工。本項目主要介紹數控車床的工藝特點及其工藝繫統組成，數控車削加工中工藝參數的確定，以及數控車削程序編制方法和數控車床的操作方法。項目目標(1) 數控車床加工對像和特點。(2) 數控車床編程工藝參數選擇。(3) 數控車削程序的組成及編程方法。(4) 數控車削程序編制方法。
任務一了解數控車床加工特點及其工藝繫統組成
知識點1數控車床特點
數控車削是數控加工中使用多的加工方法之一。由於數控車床具有加工精度高，能做直線和圓弧插補等優點，還有部分車床數控裝置具有某些非圓曲線插補功能以及在加工過程中能自動變速等特點，因此其工藝範圍比普通車床廣泛得多。與傳統車床相比，數控車床比較適合於車削具有以下要求和特點的回轉體零件。1. 精度要求高的零件由於數控車床的剛性好，制造和對刀精度高，並且能方便和精確地進行人工補償和自動補償，所以它能夠加工尺寸精度要求高的零件。在有些場合可以以車代磨。此外，由於數控車削時刀具運動是通過高精度插補運算和伺服驅動來實現的，再加上機床的剛性好和制造精度高，所以它能加工對母線直線度、圓度、圓柱度要求高的零件。對於圓弧以及其他曲線輪廓，加工出的形狀與圖紙上所要求的幾何形狀的接近程度比仿形車床要高得多。2. 表面粗糙度小的回轉體零件數控車床能加工出表面粗糙度小的零件，不但是因為機床的剛性好和制造精度高，還由於它具有恆線速度切削功能。在材質、精車留量和刀具已定的情況下，表面粗糙度取決於進給量和切削速度。使用數控車床的恆線速度切削功能，就可選用線速度來切削端面，這樣切出的粗糙度既小又一致。數控車床還適合於車削各部位表面粗糙度要求不同的零件。粗糙度小的部位可以用減小進給速度的方法來達到，而這在傳統車床上是做不到的。3. 輪廓形狀特別復雜或難於控制尺寸的回轉體零件

圖31成型內腔零件示例項目三數控車床編程與加工項目導讀數控車床是一種能夠完成回轉類零件車削加工的高效自動化機床，主要適用於加工軸類零件的內外圓柱面、圓錐面、螺紋表面、成形回轉體表面等；對於盤類零件可進行鑽孔、擴孔、鉸孔、鏜孔等加工。數控車床還可以完成車端面、切槽、倒角等加工。本項目主要介紹數控車床的工藝特點及其工藝繫統組成，數控車削加工中工藝參數的確定，以及數控車削程序編制方法和數控車床的操作方法。項目目標(1) 數控車床加工對像和特點。(2) 數控車床編程工藝參數選擇。(3) 數控車削程序的組成及編程方法。(4) 數控車削程序編制方法。
任務一了解數控車床加工特點及其工藝繫統組成
知識點1數控車床特點
數控車削是數控加工中使用多的加工方法之一。由於數控車床具有加工精度高，能做直線和圓弧插補等優點，還有部分車床數控裝置具有某些非圓曲線插補功能以及在加工過程中能自動變速等特點，因此其工藝範圍比普通車床廣泛得多。與傳統車床相比，數控車床比較適合於車削具有以下要求和特點的回轉體零件。1. 精度要求高的零件由於數控車床的剛性好，制造和對刀精度高，並且能方便和精確地進行人工補償和自動補償，所以它能夠加工尺寸精度要求高的零件。在有些場合可以以車代磨。此外，由於數控車削時刀具運動是通過高精度插補運算和伺服驅動來實現的，再加上機床的剛性好和制造精度高，所以它能加工對母線直線度、圓度、圓柱度要求高的零件。對於圓弧以及其他曲線輪廓，加工出的形狀與圖紙上所要求的幾何形狀的接近程度比仿形車床要高得多。2. 表面粗糙度小的回轉體零件數控車床能加工出表面粗糙度小的零件，不但是因為機床的剛性好和制造精度高，還由於它具有恆線速度切削功能。在材質、精車留量和刀具已定的情況下，表面粗糙度取決於進給量和切削速度。使用數控車床的恆線速度切削功能，就可選用線速度來切削端面，這樣切出的粗糙度既小又一致。數控車床還適合於車削各部位表面粗糙度要求不同的零件。粗糙度小的部位可以用減小進給速度的方法來達到，而這在傳統車床上是做不到的。3. 輪廓形狀特別復雜或難於控制尺寸的回轉體零件

圖31成型內腔零件示例
數控車床具有直線和圓弧插補功能，部分車床數控裝置還有某些非圓曲面插補功能，所以可以車削由任意直線和平面曲線組成的形狀復雜的回轉體零件。如圖31所示的殼體零件封閉內腔的成型面“口小肚大”，在普通車床上是無法加工的，而在數控車床上則很容易加工出來。組成零件輪廓的曲線可以是數學程式描述的曲線，也可以是列表曲線。對於由直線或圓弧組成的輪廓，直接利用機床的直線或圓弧插補功能；對於非圓曲線組成的輪廓，可以用非圓曲線插補功能。若所選機床沒有非圓曲線插補功能，則應先用直線或圓弧去逼近，然後再用直線或圓弧插補功能進行插補切削。

4. 帶一些特殊類型螺紋的零件傳統車床所能切削的螺紋相當有限，它隻能加工等導程的直、錐面的公、英制螺紋，而且一臺車床隻限定加工若干種導程的螺紋。數控車床不但能加工任何等導程的直、錐面螺紋和端面螺紋，而且能加工增導程、減導程，以及要求等導程與變導程之間平滑過渡的螺紋。數控車床加工螺紋時主軸轉向不必像傳統車床那樣交替變換，它可以一刀又一刀不停頓地循環，直至完成，所以它車削螺紋的效率很高。數控車床還配有精密螺紋切削功能，再加上一般采用硬質合金成型刀片，以及可以使用較高的轉速，所以車削出來的螺紋精度高、表面粗糙度小。可以說，包括絲杠在內的螺紋零件很適合於在數控車床上加工。5. 超精密、超低表面粗糙度的零件磁盤、錄像機磁頭、激光打印機的多面反射體、復印機的回轉鼓、照相機等光學設備的透鏡及其模具，以及隱形眼鏡等要求超高的輪廓精度和超低的表面粗糙度值，它們適合於在高精度、高功能的數控車床上加工。以往很難加工的塑料散光用的透鏡，現在也可以用數控車床來加工。超精加工的輪廓精度可達到0．1μm，表面粗糙度可達0．02μm。超精車削零件的材質以前主要是金屬，現已擴大到塑料和陶瓷。6. 以特殊方式加工的零件(1) 能代替雙機高效加工零件，如在一臺六軸的數控車床上，有同軸線的左右兩個主軸和前後兩個刀架，既可以同時車削出兩個相同的零件，也可以車削兩個工序不同的零件。(2) 在同樣一臺六軸控制並配有自動裝卸機械手的數控車床上，棒料裝夾在左主軸的卡盤上，用後刀架先車削出有較復雜的內、外形輪廓的一端後，有裝卸機械手將其車削後的半成品轉送到右主軸卡盤上定位(徑向和軸向)，並夾緊，然後通過前刀架按零件總長要求切斷，並進行其另一端的內、外形加工，從而實現一個位置精度要求高，內、外形均較復雜的特殊零件全部車削過程的自動化加工。知識點2數控車削加工中的工藝繫統1. 數控車床加工工藝的基本特點

數控車床加工程序是數控車床的指令性文件。數控車床受控於程序指令，加工的全過程都是按程序指令自動進行的。因此，數控車床加工程序與普通車床工藝規程有很大差別，涉及的內容也較廣。數控車床加工程序不僅包括零件的工藝過程，而且還包括切削用量、走刀路線、刀具尺寸以及車床的運動過程。2. 數控車床加工工藝的主要內容數控車床加工工藝的主要內容包括如下方面。(1) 選擇適合於數控車床上加工的零件，確定工序方面。(2) 分析被加工零件的圖紙，明確加工內容及技術要求。(3) 確定零件的加工方案，制定數控加工工藝路線，如劃分工序、安排加工順序、處理與非數控加工工序的銜接等。(4) 加工工序的設計，如選取零件基準的定位，裝夾方案的確定，工步劃分、刀具選擇和切削用量的確定等。(5) 數控加工程序的調整，如選取對刀點和換刀點，確定刀具補償及確定加工路線等。3. 數控車床的加工工藝分析工藝分析是數控車削加工的前期工藝準備工作。工藝制定的合理與否，對程序的編制、機床的加工效率和零件的加工精度都有重要影響，因此應遵循一般的工藝原則，並結合數控車床的特點，認真而詳細地制定好零件的數控車削加工工藝。
在選擇並決定數控車床加工零件及其加工內容後，應對零件的數控加工工藝性進行全面、認真、仔細地分析。主要內容包括產品的零件圖樣分析和零件結構的工藝性分析等內容。1) 零件圖樣分析首先應熟悉零件在產品中的作用、位置、裝配關繫和工作條件，搞清楚各項技術要求，然後對零件裝配質量和使用性能的影響，找出主要的、關鍵的技術要求，然後對零件圖樣進行分析。零件圖工藝分析是工藝制定中的首要工作，主要包括以下內容。（1) 尺寸標注方法分析。零件圖上尺寸標注應適應數控車床加工的特點，如圖32所示，應以同一基準標注尺寸或直接給出坐標尺寸。這種標注方法既便於編程，又有利於設計基準、工藝基準、測量基準和編程基準原點的統一。

圖32零件尺寸標注分析

（2) 輪廓幾何要素分析。手工編程時，要計算每個節點坐標，在自動編程時，要對構成零件的輪廓的所素進行定義，因此要分素的給定條件是否充分。（3) 精度及技術要求分析。對被加工零件的精度及技術要求進行分析，是零件工藝分析的重要內容，隻有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基礎上，纔能正確地選擇加工方法、裝夾方式、刀具及切削用量等，精度及技術要求分析的主要內容如下。① 分析精度及各項技術要求是否齊全、是否合理。② 分析本工序的數控車削加工精度能否達到圖樣要求，若達不到，則采用其他措施(如磨削)來彌補，應給後續工序留有餘量。③ 找出圖樣上有位置精度要求的表面，這些表面應在一次安裝下完成。④ 對表面粗糙度要求較高的表面，這些表面應在一次安裝下完成。2) 零件結構的工藝性分析零件的結構工藝性是指零件對加工方法的適應性，即所設計的零件結構應便於加工成型。在數控車床上加工零件時，應根據數控車削的特點，認真審視零件結構的合理性，如圖33(a)所示零件，需要三把不同寬度的切槽刀切槽。如無特殊需要，顯然是不合理的，若改成圖33(b)所示結構，隻需一把刀即可切出三個槽來，既減少了刀具數量，少占了刀架位，又了換刀時間。在結構分析時若發現問題應向設計人員或有關部門提出修改意見。

圖33結構工藝性實例

4. 數控車床的工藝裝備1) 數控車床的卡盤液壓卡盤是數控車削加工時夾緊工件的重要附件，對一般回轉類零件可采用普通液壓卡盤；對零件被夾持部位不是圓柱形的零件，則需要采用專用卡盤；用棒料直接加工零件時需要采用彈簧卡盤。2) 數控車床的尾座對軸向尺寸和徑向尺寸的比值較大的零件，需要采用安裝在液壓尾架上的活對零件尾端進行支撐，纔能保證對零件進行正確的加工。尾架有普通液壓尾架和可編程液壓尾座。3) 數控車床的刀架刀架是數控車床非常重要的部件。數控車床根據其功能，刀架上可安裝的刀具數量一般為8把、10把、12把或16把，有些數控車床可以安裝更多的刀具。刀架的結構形式一般為回轉式，刀具沿圓周方向安裝在刀架上，可以安裝徑向車刀、軸向車刀、鑽頭、鏜刀。車削加工中心還可安裝軸向銑刀、徑向銑刀。少數數控車床的刀架為直排式，刀具沿一條直線安裝。數控車床可以配備以下兩種刀架。（1) 專用刀架：由車床生產廠商自己開發，所使用的刀柄也是專用的。這種刀架的優點是制造成本低，但缺乏通用性。（2) 通用刀架：根據一定的通用標準而生產的刀架，數控車床生產廠商可以根據數控車床的功能要求進行選擇配置。4）數控車床的銑削動力頭數控車床刀架上安裝銑削動力頭可以大大擴展數控車床的加工能力。
任務二數控加工編程基礎知識
知識點1程序編制的標準規定和代碼不同類型的數控繫統，根據繫統本身的特點及編程的需要，編程的格式和代碼也不盡相同。我國根據ISO標準制定了相應的國家標準。因此，編程人員必須嚴格按照機床說明書的規定格式進行編程。程序段是可作為一個單位來處理的連續的字組，它實際是數控加工程序中的一段程序。零件加工程序的主體由若干程序段組成。多數程序段是用來指令機床完成或執行某一動作。一個完整的程序由程序號和若干程序段(程序的內容、程序結束)組成。程序結構舉例如下：
%
O1234 ；程序號
N1 G90G54G00X0Y0Sl000M03;程序段
N2 Z100．0;第二程序段
N3 G41X20．0Y10．0D01;
N4 Z2．0；
N5 G01Z-10．0F100;
N6 Y50．0F200;程序內容
N7 X50．0;
N8 Y20．0;
N9 X10．0;
N10 G002100．0;
N1l G40X0Y0M05
N12 M30;程序結束
1．程序號程序號寫在程序的開頭，獨占一行，說明該零件的加工程序開始，由地址符後帶若干位數字組成。常用的地址符有“%”“P”“O”等，視具體數控繫統而定。2．程序段程序內容部分是整個程序的核心，零件加工程序由若干程序段組成。每個程序段由程序段號、若干功能字和程序段結束符號組成；功能字簡稱為字，每個字由一個英文字母與隨後的若干位數字組成。其中英文字母成為字地址符，字的功能由地址符決定。1) 程序段格式程序段表示一個完整的加工工步或動作。程序段由程序段號、若干功能字和程序段結束符號組成。程序段格式是指令字在程序段中排列的順序，不同數控繫統有不同的程序段格式。常見程序段格式如圖34所示。

圖34常見程序格式

在上一程序段中已經指定，本程序段中仍有效的指令稱為模態指令，反之為非模態指令。對於模態指令，如果上一程序段已制定且本程序中無變化則可省略。2) 字地址符及其含義通過上面介紹可得，功能字是組成數控程序的，它由地址符和數字組成，地址符決定了字的功能。如表31所示為FANUC繫統地址符含義。3．字的類別及功能坐標字由坐標地址符及數字組成，且按一定的順序進行排列，各組數字必須具有作為地址代碼的字母開頭，坐標字用於確定機床上刀具運動終點的坐標位置。按其功能的不同字分為7種類型，分別是順序號字、準備功能字、坐標字、進給功能字、主軸轉速功能字、刀具功能字和輔助功能字。1) 程序段序號(簡稱順序號)順序號字就是程序段的序號。順序號字位於程序段之首，用地址碼N和後面的1~9999中的任意數字來表示。順序號用於編程者對程序的校對、檢索和修改；在加工軌跡圖的幾何結點處標上相應的順序段的順序號，就可直觀地檢查程序。順序號的使用規則如下：順序號數字部分為整數，小為1，且數字可以不連續，也可以顛倒，一般習慣按順序並以5或者10的倍數編程，以備插入新的程序段，程序段可以部分或全部省略順序號。2) 準備功能(簡稱G功能)G指令也稱準備功能指令，它是使機床或數控繫統建立起某種加工方式的指令。這類指令是在數控裝置插補運算之前需要預先規定，為插補運算、刀補運算、固定循環等做好準備。例如，刀具在哪個坐標平面加工，加工軌跡是直線還是圓弧等都需用G指令來指定。G指令由字母G和其後兩位數字組成，從G00~G99共有100種。

表31常用地址符

機能地址符說明

程序號O或P或%程序編號地址程序段號N程序段順序編號地址坐標字

X，Y，Z； U，V，W；
P，Q，R
A，B，C； D，E
R； I，J，K
直線坐標軸
旋轉坐標軸
圓弧半徑
圓弧中心坐標準備功能G指令動作方式輔助功能M，B；開關功能，工作臺分度等補償值H或D補償值地址暫停P或X或F暫停時間重復次數L或H子程序或循環程序的循環次數切削用量

S或V
F主軸轉數或切削速度
進給量或進給速度刀具號T刀庫中刀具編號

需要特別注意的是，不同的數控繫統，其G指令的功能並不相同，有些甚至相差很大，編程時必須嚴格按照數控繫統編程手冊的規定編制程序。FANUC0i繫統G功能指令如表32所示。

表32FANUC0i繫統G功能指令

G代碼組別數控車的功能數控銑的功能附注

G00*01快速定位相同模態/續效G0101直線插補相同模態G0201順時針方向圓弧插補相同模態G0301逆時針方向圓弧插補相同模態G0400暫停相同非模態G1000數據設置相同模態G1100數據設置取消相同模態
續表

G代碼組別數控車的功能數控銑的功能附注

G17*02XY平面選擇相同模態G1802ZX平面選擇相同模態G1902YZ平面選擇相同模態G2006英制相同模態G2106米制相同模態G22*04存儲行程檢測功能開相同模態G2304存儲行程檢測功能關相同模態G2525主軸速度波動檢查打開相同模態G26*25主軸速度波動檢查關閉相同模態G2700參考點返回檢查相同非模態G2800參考點返回相同非模態G3000第2參考點返回×非模態G3100跳步功能相同非模態G3201螺紋切削×模態G3600X向自動刀具補償×非模態G3700Z向自動刀具補償×非模態G40*07刀尖半徑補償取消刀具半徑補償取消模態G4107刀尖半徑左補償刀具半徑左補償模態G4207刀尖半徑右補償刀具半徑右補償模態G4308×刀具長度正補償模態G4408×刀具長度負補償模態G49*08×刀具長度補償取消模態G50*11工件坐標原點設置/主軸速度設置比例縮放功能取消非模態G5111×比例縮放功能模態G5200×局部坐標繫設置非模態G5300機床坐標繫設置相同非模態G54*14工件坐標繫偏置1相同模態G5514工件坐標繫偏置2相同模態G5614工件坐標繫偏置3相同模態G5714工件坐標繫偏置4相同模態G5814工件坐標繫偏置5相同模態G5914工件坐標繫偏置6相同模態G6315×攻絲模式模態G64*15×切削模式模態G6500宏程序調用相同非模態G6612宏程序調用模態相同模態G67*12宏程序調用取消相同模態G6816×坐標繫旋轉模態G69*16雙刀架鏡像關閉×模態G7000精車循環×非模態G7100外圓/內孔粗車循環×非模態G7200模型車削循環×非模態續表

G代碼組別數控車的功能數控銑的功能附注

G7300/09端面粗車循環高速深孔鑽孔循環非模態G7400/09端面啄式鑽孔循環左旋攻螺紋循環非模態G7500外徑/內徑啄式鑽孔循環×非模態G7600/09螺紋車削多次循環精鏜循環非模態G80*09固定循環注銷相同模態G8109×鑽孔循環模態G8209×鑽孔循環模態G8309端面鑽孔循環深孔鑽孔循環模態G8409端面攻螺紋循環攻螺紋循環模態G8509×粗鏜循環模態G8609端面鏜孔循環鏜孔循環模態G8709側面鑽孔循環背鏜孔循環模態G8809側面攻螺紋循環×模態G8909側面鏜孔循環鏜孔循環模態G9001/03外徑/內徑車削循環尺寸模態G91*03×相對增量尺寸模態G9201單次螺紋車削循環工件坐標原點設置模態G9401/05端面車削循環每分鐘進給速度模態G9505×每轉進給速度：進給量模態G9602恆表面速度設置×模態G9702恆表面速度設置×模態G98*05/10每分鐘進給固定循環中返回到起始高度模態G9905/10每轉進給固定循環中返回到R高度模態
注：模態指令指上一程序段中已經指定，本程序段中仍然有效的指令，反之稱為非模態指令。對於模態指令，如果上一程序段中已經指定，本程序段中又沒有變化的部分可以省略。
3）進給功能字進給功能字的地址符是F，又稱為F功能或F指令，用於指定切削的進給速度。對於車床，F可分為每分鐘進給和主軸每轉進給兩種，對於其他數控機床，一般隻用每分鐘進給。F指令在螺紋切削程序段中常用來指令螺紋的導程。每轉進給量(mm/r)：用G99指定，表示主軸每轉一轉刀具進給量。如： G99 F0．2表示主軸每轉一轉刀具進給0．2mm，即相當於F=0．2mm/r。每分鐘進給量：用G98指定，表示每分鐘刀具進給量。如： G98 F100表示刀具進給速度為100mm/min。4）主軸轉速功能主軸轉速功能由主軸地址符S及數字組成，作用是控制主軸轉速，單位用G96和G97兩種方式指定(機床通電後默認為G97功能)。主軸轉速控制(G97)：格式為G97 S---，表示每分鐘主軸轉數，單位為r/min。如： G97 S1000表示主軸每分鐘轉數為1000轉恆定不變。恆線速度控制(G96)：格式為G96 S---，表示切削點的線速度不變，即切削時工件上任一點的切削速度是固定的，單位為m/min。如： G96 S150，表示切削速度恆為150m/min，此時轉速會由數控繫統自動控制做相應變化。公式為： v=nπD/1000。單位： V為m/min，D為mm，n為r/min。5）刀具功能由地址符T和數字組成，作用是指定刀具和刀具補償，若T後面有兩位數表示所選擇的刀具號碼T--，位是刀具號，第二位是刀具補償號(包括刀具偏置補償、刀具磨損補償、刀尖圓弧補償、刀尖刀位號等)。若T後面通常有4位數表示所選擇的刀具號碼T----，前兩位是刀具號，後兩位是刀具補償號。6）輔助功能(簡稱M功能)輔助功能字由M地址符及隨後的兩位數字組成，所以也稱為M功能或M指令。它用來指定數控機床的輔助動作及其狀態。例如，主軸的啟、停，冷卻液通、斷，更換刀具等。與G指令一樣，M指令已有國際標準和國家標準，且M指令與G指令一樣，不同的數控繫統其M指令的功能並不相同，有些差別較大，必須按照所用機床說明書的規定編制程序。常用的FANUC繫統的指令如表33所示。

表33FANUC繫統常用輔助功能指令

M功能字含義M功能字含義

M00程序停止M072號冷卻液開M01計劃停止M081號冷卻液開M02程序停止M09冷卻液關M03主軸順時針旋轉M30程序停止並返回開始處M04主軸逆時針旋轉M98調用子程序M05主軸旋轉停止M99返回子程序M06換刀

7）程序段結束符號列在程序段的後一個有用的字符之後，表示程序段的結束。知識點2程序編制的內容和步驟數控編程的主要內容包括零件圖紙的分析、工藝過程的編制、數學處理、程序編制、程序輸入與試切。數控編程的具體步驟如圖35所示。

圖35數控編程過程

1．分析工作圖樣根據零件圖紙分析工件的形狀、尺寸、材料、加工精度、批量、熱處理條件、加工期限以及企業工藝條件等從而確定數控加工的可行性和適用性。2．確定工藝過程對數控加工工件的工藝過程分析與傳統的加工工藝處理類似，但需考慮數控機床的特殊功能特點、數控繫統的指令功能以及充分發揮數控機床的加工效率等特性。根據工件的特征需完成下述任務。(1) 確定加工機床、刀具與夾具。(2) 確定零件加工的工藝路線、工步順序。(3) 確定切削用量(主軸轉速、進給速度、進給量、切削參數)。(4) 確定輔助功能(換刀，主軸正傳、反轉，冷卻液開、關等)。3．數值計算在確定了工藝方案後，就需要根據零件的幾何尺寸、加工路線等，計算刀具中心運動軌跡，以獲得刀位數據。數控繫統一般均具有直線插補與圓弧插補功能，對於加工由圓弧和直線組成的較簡單的平面零件，隻需要計算出零件輪廓上相素交點或切點的坐標值，得出素的起點、終點、圓弧的圓心坐標值等，就能滿足編程要求。當零件的幾何形狀與控制繫統的插補功能不一致時，就需要進行較復雜的數值計算，一般需要使用計算機輔助計算，否則難以完成。4．編寫加工程序在完成上述工藝處理及數值計算工作後，即可按照數控繫統規定的指令代碼及程序格式，逐段編寫零件加工程序。並進行初步校驗(一般采用閱讀法，即對照加工零件的要求，對編制的加工程序進行仔細的閱讀和分析，以檢查程序的正確性)，檢查上述兩個步驟的錯誤，程序編制人員應對數控機床的功能、程序指令及代碼十分熟悉，纔能編寫出正確的加工程序。5．輸入數控繫統將數控程序單上的內容，經轉換記錄在控制介質上(如存儲在磁盤上)，作為數控繫統的輸入信息，若程序較簡單，也可直接通過MDI鍵盤輸入。常用的介質種類因繫統不同而有所差別，如傳統多用穿孔紙帶、磁帶機及記錄磁帶、軟磁盤適配器及軟磁盤、硬磁盤適配器及記錄在硬盤上的程序、光驅及光盤、鍵盤直接輸入方式、EPROM等非易失性固態存儲器存儲加工程序等。6．程序校驗任何程序在正式加工之前都必須進行檢驗或試切。程序的校驗用於檢查程序的正確性和合理性，但不能檢查加工精度。利用數控繫統的相關功能，在數控機床上運行程序，來檢查機床動作和運動軌跡的正確性，以檢驗程序。如在具有圖形模擬顯示功能的數控機床上，可通過顯示走刀軌跡或模擬刀具對工件的切削過程，對程序進行檢查。這種檢查方法較為直觀簡單，現被廣泛采用。對於形狀復雜和要求高的零件，也可采用鋁件、塑料或石蠟等易切材料進行試切來檢驗程序以檢查程序的正確性和合理性。試切法不僅可檢驗程序的正確性，還可檢查加工精度是否符合要求。通常隻有試切零件檢驗合格後，加工程序纔算編制完畢。知識點3程序編制的方法數控機床程序是按一定的格式並以代碼的形式編制的，目前零件的加工程序編制方法分為手工編程和自動編程兩種。1．手工編程手工編程是由人工完成編程的全部步驟，從分析零件圖樣、確定工藝過程、數值計算、編寫零件加工程序單、程序輸入到程序檢驗等各步驟均由人工完成。這種方式比較簡單，很容易掌握，適應性較大，適用於零件形狀簡單、程序段較少、計算簡單的場合。它是自動編程的基礎，對機床操作人員來講必須掌握。2．自動編程對於零件形狀復雜或程序量大的零件采用手工編程則工作量很大或不可能時，就必須借助計算機進行自動編程。自動編程也稱為計算機(或編程機)輔助編程，即程序編制工作的大部分或全部由計算機完成。它利用通用的微機及專用的自動編程軟件，以人機對話方式確定加工對像和加工條件自動進行運算和生成指令。自動編程編出的程序還可通過計算機或自動繪圖儀進行刀具運動軌跡的圖形檢查，編程人員可以及時檢查程序是否正確，並及時修改。自動編程大大減輕了編程人員的勞動強度，提高效率幾十倍乃至上百倍，同時解決了手工編程無法解決的許多復雜零件的編程難題。工作表面形狀愈復雜，工藝過程愈煩瑣，自動編程的優勢愈明顯。目前中小企業普遍采用這種方法，編制較復雜的零件加工程序效率高，可靠性好。專用軟件多為在開放式操作繫統環境下，在微機上開發的，成本低，通用性強。除此之外還可利用CAD／CAM繫統進行零件的設計、分析及加工編程。該方法適用於制造業中的CAD／CAM集成繫統，目前正被廣泛應用。該方式適應面廣、效率高、程序質量好，適用於各類柔性制造繫統(FMS)和集成制造繫統(CIMS)，但投資大，掌握起來需要一定時間。

任務三數控車床程序的編制
知識點1數控車床編程基礎1．數控車床編程的特點
(1) 坐標的選取及坐標指令。數控車床有它特定的坐標繫，前面一節已經介紹過。編程時可以按坐標繫或增量坐標繫編程，也常采用混合坐標繫編程。U及X坐標值，在數控車床的編程中是以直徑方式輸入的，即按坐標繫編程時，X輸入的是直徑值，按增量坐標編程時，U輸入的是徑向實際位移值的二倍，並附上方向符號(正向省略)。(2) 固定循環功能。數控車床具備各種不同形式的固定切削循環功能，如內(外)圓柱面固定循環、內(外)錐面固定循環、端面固定循環、切槽循環、內(外)螺紋固定循環及組合面切削循環等，用這些固定循環指令可以簡化編程。(3) 刀具位置補償。現代數控車床具有刀具位置補償功能，可以完成刀具磨損和刀尖圓弧半徑補償以及安裝刀具時產生的誤差的補償。2．工件坐標繫的設定1) 用G50設定工件坐標繫指令格式： G50 X Z；其中，X，Z的值是起刀點相對於編程原點的坐標值。

圖36工件坐標繫設定

說明： (1) 在執行此指令之前必須先進行對刀，通過調整機床，將刀尖放在程序所要求的起刀點位置上;(2) 此指令並不會產生機械移動，隻是讓繫統內部用新的坐標值取代舊的坐標值，從而建立新的坐標繫。G50編程實例：如圖36所示，設置工件坐標繫的程序段如下：
G50 X33． Z19．；

2）用G54~G59設置工件坐標繫通過對刀取得刀位點數據後，通過數控機床操作面板輸入，G54~G59指令可設置6個工作原點偏置坐標繫，先測定出預置的工件原點相對於機床原點的偏置量，並把該偏置量值通過參數設定的方式預置在機床參數數據庫中，該數值無論斷電與否都將一直被繫統所記憶，直到重新設置為止。當工件原點預置好以後，輸入G54~G59指令便可直接調用相應的已預置工件坐標繫。繫統通電時默認選擇G54坐標繫。G50與G54~G59之間的區別如下。用G50時，後面一定要跟坐標地址字；使用G54~G59時，可不需後跟坐標地址字，也可單獨指定，還可與其他程序同段指定。使用G50時，必須保證刀具在對刀設定的起點上，再運行程序； G54~G59對啟動瞬間刀具的刀位點沒有要求。G54建立的工件原點在程序運行前就已設好，在程序運行中無法重置； G50建立的原點是相對於程序執行過程中當前刀具刀位點的，編程時可使用該指令修改。G50所建立的工件坐標繫在機床重新開機時消失； G54~G59預置建立的工件坐標原點在機床坐標繫中的坐標值可用MDI方式輸入，繫統自動記憶，機床重新開機時仍然存在。G54~G59為模態指令，可相互注銷。使用該組指令前，必須先回參考點。知識點2基本運動指令編程1．快速點定位指令(G00)

快速定位指令使刀具以點位控制方式，從刀具所在點快速移動到目標點。它隻是快速定位，對中間空行程無軌跡要求，G00移動速度是機床設定的空行程速度，不需要特別規定進給速度。輸入格式： G00X(U)Z(W) ；說明： X、Z、U、W代表目標點的坐標，下同； X(U)坐標按直徑值輸入； “； ”表示一個程序段的結束。(1) G00指令：各軸以繫統預先設定的速度快速移動，目的是非加工時間。(2) G00指令中的快進速度由機床參數對各軸分別設定，不能用程序規定。由於各軸以各自速度移動，不能保證各軸同時到達終點，因而聯動直線軸的合成軌跡並不總是直線。(3) 快移速度可由面板上的快速修調旋鈕修正。(4) G00一般用於加工前快速定位或加工後快速退刀。(5) G00為模態功能，可由G01、G02、G03或G32功能注銷。(6) 在程序中F指令對G00指令無效。編程舉例：刀具由A→B快速定位。程序：
G00 X60 Z100或G00 U40 W80;
執行該段程序時刀具從點A(60，60)以快速進給速度運動到點B(60，100)，如圖37所示。

圖37快速定位指令

2．直線插補指令(G01) 該指令用於直線或斜線運動，可使數控車床沿X軸、Z軸方向執行單軸運動，也可以沿X、Z平面內任意斜率的直線運動。輸入格式： G01 X(U) Z(W) F ； F：進給速度。說明： (1) G01指定刀具從當前位置以軸聯動的方式，按程序段中F指令規定的合成進給速度(直線各軸的分速度與各軸的移動距離成正比，以保證指令各軸同時到達終點)，按合成的直線軌跡移動到程序段所指定的終點； (2) 實際進給速度等於指令速度F與進給速度修調倍率的乘積； (3) G01和F都是模態代碼，如果後續的程序段不改變加工的線型和進給速度，可以不再書寫這些代碼； (4) G01可由G00、G02、G03或G32功能注銷； (5) 直線插補可實現縱切外圓、橫切端面、斜切錐面等形式的直線插補運動。編程實例：刀具由A→B直線移動。程序：
G01 X60 Z100 F或G01 U40 W80 F；
執行該段程序時，刀具從點A(60，60)直線運動到點B(60，100)，如圖38所示。

圖38直線插補指令
3．值編程與增量值編程值編程是根據預先設定的編程原點計算出值坐標尺寸進行編程的一種方法,即采用值編程時，首先要指出編程原點的位置，並用地址X、Z進行編程(X為直徑值)。增量值編程是根據與前一個位置的坐標值增量來表示位置的一種編程方法，即程序中的終點坐標是相對於起點坐標而言的。采用增量值編程時，用地址U、W代替X、Z進行編程。

圖39加工路線圖
輸入格式：值編程GXY
相對值編程 GUW
數控機床編程時，可采用值編程、增量值編程或二者混合編程。值編程與增量值編程混合起來進行編程的方法叫混合編程,編程時也必須先設定編程原點。編程實例：刀具由原點按順序向1、2、3點移動時用坐標和相對坐標指令編程，如圖39所示。
編程指令
O0001
N1 G01 X20． Z15．；
N2 X40． Z45．；
N3 X60． Z25．；
N4 X0 Z0；
N5 M30；
相對編程指令
O0002

N1 G01 X20．Z15．；
N2 U20． W30．；
N3 U20． W-20．；
N4 U-60． W-25．；
N5 M30；
4．圓弧插補指令(G02 /G03)該指令能使刀具沿著圓弧運動，切出圓弧輪廓。G02為順時針圓弧插補指令，G03為逆時針圓弧插補指令，如圖310所示。

圓弧順逆方向的判別：沿著不在圓弧平面內的坐標軸，由正方向向負方向看，順時針方向為G02，逆時針方向為G03。在數控車削編程中，圓弧的順、逆方向根據操作者與車床刀架的位置來判斷，如圖311所示。

圖310圓弧方向的判別

圖311圓弧順逆與刀架位置關繫

說明：由於車削加工是圍繞主軸中心前後對稱的，因此無論是前置還是後置式的，X軸指向前後對編程來說並無多大差別。為適應笛卡兒坐標習慣，編程(或繪圖)時按後置式的方式進行表示。輸入格式： G02 /G03 X(U) Z(W) IKF；
或G02/G03X(U) Z(W) RF；說明： (1) X、Z是指圓弧插補的終點坐標值； U、W為圓弧的終點相對於圓弧的起點坐標值； (2) I、K表示圓心相對於圓弧起點的增量坐標，與值、增量值編程無關，為零時可省略；

圖312圓弧加工實例
(3) R表示圓弧半徑，特規定當圓弧的圓心角小於等於180°時，R值為正；當圓弧的圓心角大於180°時，R值為負。此種編程隻適於非整圓的圓弧插補的情況，不適於整圓；
(4) X、Z同時省略時，表示起、終點重合；若用I、K來表示圓心位置，則相當於指定了360°的弧；若用R編程，則表示0°的弧； (5) 當I、K和R同時被指定時，R指令優先，I、K值無效。實例編程：分別編制大圓弧AB和小圓弧AB程序段，如圖312所示。

大圓弧AB編程：
G90 G03 X0． Y25． R-25． F80(終點坐標加半徑格式)
G90 G03 X0． Y25． I0． J25． F80(終點坐標加圓心坐標格式)
G91 G03 X-25． Y25． R-25． F80
G91 G03 X-25． Y25． I0． J25． F80
小圓弧AB編程：
G90 G03 X0． Y25． R25． F80
G90 G03 X0． Y25． I-25． J0． F80
G91 G03 X-25． Y25． R25． F80
G91 G03 X-25． Y25． I-25．J0． F80
5．刀具半徑補償功能(G40、G41、G42)
編程時，通常都將車刀刀尖作為一點來考慮，但實際上刀尖處存在圓角，如圖313所示。當用按理論刀尖點編出的程序進行端面、外徑、內徑等與軸線平行或垂直的表面加工時，是不會產生誤差的。但在進行倒角、錐面及圓弧切削時，則會產生少切或過切現像，如圖314所示。為避免這種現像的發生，就需要使用刀尖圓弧自動補償功能。具有刀尖圓弧自動補償
功能的數控繫統能根據刀尖圓弧半徑計算出補償量，避免少切或過切現像的產生。利用機床自動進行刀尖半徑補償時，需要使用G40、G41、G42指令。

圖313車刀刀尖

圖314刀尖圓弧引起的過切和少切現像

圖315刀具半徑補償

G41：刀尖圓弧半徑左補償(左刀補)。順著刀具運動方向看，刀具在工件左側，如圖315所示。G42：刀尖圓弧半徑右補償(右刀補)。順著刀具運動方向看，刀具在工件右側，如圖315所示。
G40：取消刀尖圓弧半徑補償，也可用T00取消刀補，刀尖運動軌跡與編程軌跡一致。在實際加工中，刀尖圓弧半徑自動補償功能的執行分為以下幾步。(1) 建立刀具補償。刀具中心軌跡由G41，G42確定，在原來編程軌跡基礎上增加或減少一個刀尖半徑值。(2) 進行刀具補償。在刀具補償期間，刀具中心軌跡始終偏離工件一個刀尖半徑值。(3) 撤銷刀具補償。刀具撤離工件，補償取消，與建立刀尖半徑補償一樣，刀具中心軌跡要比程序軌跡增加或減少一個刀尖半徑值。刀具半徑補償的建立和取消是在刀具運動過程中形成的，其指令格式為：
G42/G41 G00 X(U)Z(W);
或G42/G41 G01 X(U)Z(W)；
取消刀補：
G40 G00/G01 X(U)Z(W)；
在使用時應注意以下幾點。(1) 刀具補償的設定和取消指令隻能在位移移動指令G00、G01中進行，不應在G02、G03圓弧軌跡程序上實施,設定和取消刀徑補償時，刀具位置的變化是一個漸變的過程。(2) 若輸入刀補數據時給的是負值，則G41、G42互相轉化，G41、G42指令不能重復規定，否則會產生一種特殊補償。G40、G41、G42指令為模態指令，G40為默認值。要改變刀尖半徑補償方向，必須先用G40指令解除原來的左刀補或右刀補狀態。(3) 當刀具磨損、重新刃磨或更換新刀具後，刀尖半徑發生變化，這時隻需在刀具偏置輸入界面中改變刀具參數的R值，而不需修改已編好的加工程序。(4) 可以用同一把刀尖半徑為R的刀具按相同的編程軌跡分別進行粗、精加工。設精加工餘量為△，則粗加工的刀具半徑補償量為R＋△，精加工的補償量為R。(5) 采用刀徑補償，可加工出準確的軌跡尺寸形狀。如果使用不合適的刀具，如右偏刀換成左偏刀，則會嚴重影響工件的加工質量，因此為使繫統能正確計算出刀具中心的實際運動軌跡，除要給出刀尖圓弧半徑R以外，還要給出刀具的理想刀尖位置號T。各種刀具的理想刀尖位置號如圖316所示。在設置刀尖圓弧自動補償值時，還要設置刀尖圓弧位置編碼。

圖316理想刀尖位置及其確定

編程實例：應用刀尖圓弧自動補償功能加工圖317所示零件。

圖317加工實例刀尖位置編碼： 3
O1111
G54 X40．0 Z10．0 T0101；
M03 S400；
G00 X40．0 Z5．0；
G00 X0．0；
G42 G01 Z0 F0．6； (加刀補)
G03 X24．0 Z-24． R15．；
G02 X26．0 Z-31．0 R5．；
G40 G00 X30．； (取消刀補)
G00X45． Z5．；
M30；

知識點3車削固定循環指令編程固定循環是預先給定一繫列操作，用來控制機床位移或主軸運轉，從而完成各項加工。對非一刀加工完成的輪廓表面(包括外圓柱面、內孔面)，即加工餘量較大的表面，采用循環編程，可以縮短程序段的長度，減少程序所占內存。1. 單一固定循環單一固定循環可以將一繫列連續加工動作，如“切入—切削—退刀—返回”，用一個循環指令完成，從而簡化程序。1）圓柱面切削循環G90外圓切削循環指令格式：
G90 X(U)Z(W)F；
式中： X、Z表示圓柱面切削的終點坐標值； U、W表示圓柱面切削的終點相對於循環起點坐標分量。

刀具路徑如圖318所示，刀具從循環起點開始按矩形移動，後又回到循環起點完成一次循環切削。X(U)、Z(W)為車削循環中車削進給路徑的終點坐標，在使用增量值指令時，U、W數值符號由刀具路徑方向來決定。在循環加工過程中，除切削加工時，刀具按F指令速度運動外，刀具在切入、退出工件和返回起始點都是以快速進給速度(G00指令的速度)進行的。當工件毛坯的軸向餘量比徑向多，且對零件的徑向尺寸要求精度較高時，應選用G90指令。

圖318圓柱面切削循環

編程實例：如圖319所示，加工中背喫刀量為2．5，2．5，2，0．5，其加工程序如下。
O0100
G50 X100． Z100． T0101 M03 S1000；
G00 X55． Z2．；
G90 X45． Z-25． F0．2；
X40．；
X36．；
X35．；
G00 X100． Z100．；
M30；

2）錐面切削循環
編程格式為G90 X(U)Z(W)RF； R表示圓錐面切削的起點相對於終點的半徑差。如果切削起點的X向坐標小於終點的X向坐標，R值為負，反之為正。刀具路徑如圖320所示。

圖319G90的用法

圖320圓錐面切削循環路徑
編程實例：應用圓錐面切削循環功能加工圖321所示零件，其數控程序如下。
O0100
G50 X100． Z100． T0101 M03 S1000；
G00 X65． Z2．；
G90 X60 Z-35． R-5． F0．2；
X50．；
G00 X100． Z100．；
M30；

3）端面切削循環編程格式為G94 X(U)Z(W)F；

G94指令用於在零件的垂直端面或錐形端面上毛坯餘量較大或直接從棒料車削零件時進行精車前的粗車，以去除大部分毛坯餘量。刀具切削路徑如圖322、圖323所示。

圖321圓錐面切削循環應用

圖322端面切削循環

圖323錐面端面切削循環

4）錐形端面車削固定循環指令格式為： G94 X(U)Z(W)RF；端面車削固定循環指令各參數的意義同外圓車削固定循環指令G90，在此不作更多的解釋。編程實例：應用端面切削循環功能加工圖324所示零件。其加工指令如下。
…
G94 X15．0 Z33．48 R－3．48 F50．0 ；
Z31．48；
Z28．78；
…

2. 復合固定循環復合固定循環又稱多重固定循環。使用G90、G94指令已經使程序簡化，但在數控車床上加工零件毛坯通常需要多次重復切削，加工餘量較大。利用復合固定循環，隻要編出終走刀路線，給出每次切削的背喫刀量或切削全部餘量的走刀次數，數控繫統便可以自動計算出加工刀具的路徑，從而完成從粗加工到精加工的全部過程。1）外圓粗切循環G71該指令適用於圓柱毛坯料粗車外徑和圓筒毛坯料粗車內徑時，需切除大部分加工餘量，且對零件的徑向尺寸要求較高的情況，其切削路徑都平行於Z軸，所以該指令又稱軸向走刀粗車循環。該指令適用於外圓柱面需多次走刀纔能完成的粗加工，如圖325所示。

圖324G94錐面切削循環用法

圖325外圓粗車循環
外圓粗車循環編程格式：
G71 U(△d) R(e)；
G71 P(ns) Q(nf) U(△u) W(△w) F(f) S(s) T(t)；
式中： △d——每次背喫刀深度(半徑值；又稱為切深，無正負號)； e——退刀量，無正負號，半徑值； ns——精加工輪廓程序段中開始程序段的段號； nf——精加工輪廓程序段中結束程序段的段號； △u——徑向(X軸方向)的精加工餘量(直徑值)； △w——軸向(Z軸方向)的精加工餘量； f、s、t——粗切時的進給速度、主軸轉速、刀具選擇與刀補設定。

使用G71編程時的說明如下。

(1) G71程序段本身不進行精加工，粗加工是按後續程序段ns~nf給定的精加工編程軌跡，沿平行於Z軸方向進行。(2) G71程序段不能省略除F、S、T以外的地址符。G71程序段中的F、S、T隻在循環時有效，精加工時處於ns~nf程序段之間的F、S、T有效。(3) 循環中的個程序段(即ns段)必須包含G00或G01指令，即A→A′的動作必須是直線或點定位運動，但不能有Z軸方向上的移動。(4) ns~nf程序段中，不能包含有子程序，不能使用固定循環指令。
(5) G71循環時可以進行刀具位置補償，但不能進行刀尖半徑補償。因此在G71指令前必須用G40取消原有的刀尖半徑補償。在ns~nf程序段中可以含有G41或G42指令，對精車軌跡進行刀尖半徑補償。(6) 零件輪廓必須符合X軸、Z軸方向同時單調增大或單調減少，即不可有內凹的輪廓形狀。
編程實例：應用外圓粗車循環加工圖326所示工件，其數控程序如下。
O0002;(粗加工)
G00 G40 G97 G99 M03 S800 T0101 F0．2；
X122．Z2．； (快速運動到粗車循環起點)
G71 U1．5 R1．； (粗車循環背喫刀量1．5mm，退刀量1mm)
G71 P10 Q11 U0．3 W0．03 F0．2； (精車餘量X向0．3mm，Z向0．03mm，粗車進給0．2mm/r)
N10 G00 G42 X40．； (引入刀具半徑補償,精加工程序段隻有X向移動)
G01 Z-30．；
X60． Z-60．；
Z-80．；
X100． Z-90．；
Z-110．；
N11 X120． Z-130．； (精加工程序段結束段號)
G00 X150． Z100．；
M05；
G00 G40 G97 G99 T0102 M03 S1000 F0．1； (換2號刀補)
X122． Z2．；
G70 P10 Q11； (精加工循環)
G00 X150． Z150．；
M30；

圖326G71程序例題

2）端面粗切循環G72端面粗切循環是一種復合固定循環。端面粗切循環適於Z向餘量小，X向餘量大的棒料粗加工，如圖327所示。

編程格式：
G72 U(△d) R(e)；
G72 P(ns) Q(nf) U(△u) W(△w) F(f) S(s) T(t)；
式中： △d——Z向背喫刀量； e——退刀量； ns——精加工輪廓程序段中開始程序段的段號； nf——精加工輪廓程序段中結束程序段的段號； △u——徑向(X軸方向)的精加工餘量(直徑值)； △w——軸向(Z軸方向)的精加工餘量； f、s、t——粗切時的進給速度、主軸轉速、刀具選擇與刀補設定。注意： G72指令與G71指令的區別僅在於切削方向平行於X軸，在ns程序段中不能有X方向的移動指令，其他相同。

圖327端面粗車循環

圖328G72程序實例

編程實例：應用端面粗車循環加工圖328所示工件，其數控程序如下。
O0100；
G00 G40 G97 G99 M03 S600 T0101 F0．2；
X162． Z132．；
G72 W2． R0．5；
G72 P10 Q20 U0．6 W0．2 F0．1；
N10 G00 G41 Z60． S800； (輪廓程序段開始程序段)
G01 X160． F0．05；
X120． Z70．；
Z80．；
X80． Z90．；
Z110．；
X40． Z130．；
N20 G40 X36． Z132．； (輪廓程序段結束程序段)
G70 P10 Q20；
M30；

圖329封閉環切削循環
3）封閉切削循環G73
封閉切削循環是一種復合固定循環，如圖329所示。封閉切削循環適於對鑄、鍛毛坯切削，對零件輪廓的單調性則沒有要求。

編程格式：
G73 U(i) W(k) R(d)；
G73 P(ns) Q(nf) U(Δu) W(Δw) F(f) S(s) T(t)；
式中： i——X軸向總退刀量； k——Z軸向總退刀量(半徑值)； d——重復加工次數； ns——精加工輪廓程序段中開始程序段的段號； nf——精加工輪廓程序段中結束程序段的段號； Δu——徑向(X軸方向)的精加工餘量(直徑值)； Δw——軸向(Z軸方向)的精加工餘量； f、s、t——粗切時的進給速度、主軸轉速、刀具選擇與刀補設定。使用說明： (1) Δi可以理解為刀路線與保留精加工餘量之間X向距離(總退刀量半徑值)； Δi在數值上等於X向切削餘量減去二分之一精加工餘量再減去刀喫刀量(半徑量)； (2) 毛坯不受零件單調變化的影響； (3) G73因是仿形加工，故加工棒料毛坯時會有較多的空刀行程，影響加工效率，因此常常用G71或G72先切除大部分餘量(僅含單調變化部分)； (4) G73加工內孔時必須注意是否有足夠的退刀空間，否則會發生踫撞； (5) G73指令精加工路線應封閉。編程實例：應用封閉切削循環加工圖330所示工件，其數控程序如下。

圖330G73程序例題

O0100；
N1； (粗加工)
G00 G40 G97 G99 M03 S600T0101 F0．2；
X52． Z4．； (快速到達循環起點)
G73 U15． W0． R11； (15的算法,15=50/2-18/2-0．5/2-0．75)
G73 P10 Q20 U0．5 W0．2;
N10 G00 G42 x0．； (精加工段,引入刀補)
G01Z0．；
X18．；
G03 X30． Z-6． R6．；
G01 Z-15．；
G02 x40． Z-23． R12．7；
G01 Z-29．；
G03 x40．Z-44． R18．；
G01 Z-50．25．；
N20 X50．； (精加工後一段)
G00 X100． Z100．；
M05；
N2； (精加工)
G00 G40 G97 G99 M03 S1000 T0202 F0．1；
X52． Z4．；
G70 P10 Q20；
G00 X100． Z100．；
M30；

4）精加工循環由G71、G72、G73完成粗加工後，可以用G70進行精加工。精加工時，G71、G72、G73程序

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