一、數(shù)控車床加工主要特點圖4.1數(shù)控車床加工經典零件1.加工工藝范圍：數(shù)控車床主要用于加工形狀復雜、精度要求高軸類、盤類等回轉體零件。如圖4.1所表示：加工零件類型數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第1頁2.數(shù)控車床加工主要特點：（1）加工靈活、通用性強、能適合產品品種和規(guī)格頻繁改變特點；（2）能滿足新產品開發(fā)和多品種、小批量、生產自動化要求。數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第2頁二、按數(shù)控系統(tǒng)功效（1）經濟型數(shù)控車床如圖4.2（2）全功效型數(shù)控車床如圖4.3（3）車削中心如圖4.4（4）ＦＭＣ車床：數(shù)控車床、機器人等組成柔性加工單元數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第3頁二、按主軸配置形式分1.臥式數(shù)控車床如圖4.5所表示2.立式數(shù)控車床如圖4.6所表示三、按數(shù)控系統(tǒng)控制軸數(shù)分1.雙軸控制數(shù)控車床（1）雙軸臥式數(shù)控車床如圖4.7所表示（2）雙軸立式數(shù)控車床2.四軸控制數(shù)控車床第一節(jié)數(shù)控車削加工工藝德州科技職業(yè)學院數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第4頁M功效

輔助功效字由M地址符及隨即兩位數(shù)字組成，所以也稱為M功效或M指令。它用來指令數(shù)控機床輔助動作及其狀態(tài)。慣用M功效有：

M00：

程序暫停，可用NC開啟命令使程序繼續(xù)運行；

M01：計劃暫停，與M00作用相同，但M01能夠用機床“任選停頓按鈕”選擇是否有效；

M03：主軸順時針旋轉；

M04：主軸逆時針旋轉；

M05：主軸停頓；

M06：換刀;

M08：冷卻液開；

M09：冷卻液關；

M30：程序停頓，程序復位到起始位置。

數(shù)控車床程序編制數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第5頁F、S、T功效

1.F功效:用于指定進給速度，有每轉進給和美分鐘進給兩種。（1）每轉進給量編程格式G99F~

F后面數(shù)字表示是主軸每轉進給量，單位為mm/r例：G99F0.2表示進給量為0.2mm/r（2）每分鐘進給量編程格式G98F~

F后面數(shù)字表示是每分鐘進給量，單位為mm/min例：G98F100表示進給量為100mm/min

數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第6頁2.S功效:指令用于控制主軸轉速,它有恒線速度和恒轉速兩種指令。（1）最高轉速限制編程格式G50S～S后面數(shù)字表示是最高轉速：r/min。例：G50S3000表示最高轉速限制為3000r/min（2）恒線速控制編程格式G96S～S后面數(shù)字表示是恒定線速度：m/min。例：G96S150表示切削線速度控制在150m/min。（3）恒轉速控制編程格式G97S～S后面數(shù)字表示主軸轉速，單位為r/min。數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第7頁3.T功效用來指定程序中使用刀具。指令格式：T～，前兩位代表刀具號，后兩位代表刀具賠償號。比如：T0801指選擇8號刀具，用1號刀具賠償。刀具賠償包含長度賠償和半徑賠償兩部分。數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第8頁四.工件坐標系設定編程格式G50X～Z～

式中X、Z值是起刀點相對于加工原點位置。例：如圖所表示設置加工坐標程序段以下：

G50X128.7Z375.1圖4.10坐標系設定指令數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第9頁五、快速定位G00和直線插補G01

1、快速定位G00

快速點定位指令控制刀具以點位控制方式快速移動到目標位置，其移動速度由參數(shù)來設定。

編程格式：G00X(u)～Z(w)～式中X、Z值是快速點定位終點坐標值;U、W表示目標點相對于前一點增量坐標。數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第10頁1、快速定位G00

如所表示定位指令以下：G50X200.0Z263.0G00X40.0Z212.0或G00U-160.0W-51.0圖4.11G00快速定位指令數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第11頁2、直線插補G01用于產生按指定進給速度F實現(xiàn)空間直線運動。程序格式：G01X(u)～Z(w)～F～其中：X、Z值是直線插補終點坐標值；U、W表示目標點相對于前一點增量坐標。數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第12頁直線插補G01舉例：實現(xiàn)圖4.12中從A點到B點直線插補運動,其程序段為：絕對方式編程：G90G01X10Y10F100圖4.12直線插補運動

數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第13頁增量方式編程舉比如圖4.13所表示：G91G01X２０Y２５

F100圖4.13直線增量編程數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第14頁六.圓弧插補G02、G03

1.順時針圓弧插補指令格式:G02X(U)Z(W)IKF；G02X(U)Z(W)RF；2.逆時針圓弧插補指令格式：G03X(U)____Z(W)____I____K____F____；G03X(U)____Z(W)___R___F____；注意:（１）圓心位置指定能夠用R，也能夠用I、K，R為圓弧半徑值；（２）I、K為圓心在X軸和Z軸上相對于圓弧起點坐標增量;

數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第15頁

圖４.1４圓弧方向判斷（３）要求圓心角α≤180°時，用“+R”表示；α>180°時，用“-R”。所以，R編程只適于非整圓圓弧插補情況，不適于整圓加工（４）圓弧方向判別：沿著不在圓弧平面內坐標軸，由正方向向負方向看，順時針方向G02，逆時針方向G03，如圖4.1４所表示。XY數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第16頁（４）圓弧編程實例G02編程如圖4.1５所表示：G02X50.0Z30.0I25.0F0.3；G02U20.0W-20.0I25.0F0.3；G02X50.0Z30.0R25.0F0.3；G02U20.0W-20.0R25.0F0.3；

圖4.15順時針圓弧加工數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第17頁G03編程舉例：G03X50.0Z30.0I25.0F0.3；G03U20.0W-20.0I25.0F0.3；G03X50.0Z30.0R25.0F0.3；G03U20.0W-20.0R25.0F0.3；圖4.16逆時針圓弧加工數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第18頁七.暫停指令G04G04指令用于暫停進給,其指令格式是：G04P____或G04X(U)____暫停時間長短能夠經過地址X(U)或P來指定。其中P后面數(shù)字為整數(shù)，單位是ms；X(U)后面數(shù)字為帶小數(shù)點數(shù)，單位為s。比如,欲空轉2.5s時其程序段為：G04X2.5G04U2.5G04P2500；數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第19頁八.刀具半徑賠償指令1.指令格式刀具位于工件左側（假設工件不動）G41D01刀具位于工件右側（假設工件不動）G42D01取消刀具賠償G402.刀具賠償過程軌跡分三個組成部分：

（1）形成刀具賠償建立賠償程序段

（2）零件輪廓切削程序段

（3）賠償撤消程序段數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第20頁3.刀具半徑賠償指令注意事項:刀具半徑賠償建立，只能在G00或G01方式下完成，不能G02、G03在或其它曲線插補方式下進行，刀具半徑賠償一旦建立，在沒被取消之前一直有效，編程曲線永遠是銑刀回轉圓包絡線。

數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第21頁4.刀具賠償指令G41和G42G41指令刀具運動軌跡如圖4.17所表示：G42指令刀具運動軌跡如圖4.18所表示：圖4.17刀具半徑左賠償圖4.18刀具半徑右賠償數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第22頁九.返回參考點檢驗G27G27用于檢驗X軸與Z軸是否正確返回參考點。指令格式為：G27X(U)____Z(W)____X(U)、Z(W)為參考點坐標。執(zhí)行G27指令前提是機床通電后必須手動返回一次參考點。數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第23頁十.參考點返回指令G28G28X(U)____Z(W)____；自動返回參考點，其中X(U)、Z(W)為參考點返回時中間點，X、Z為絕對坐標，U、W為相對坐標。十一.參考點返回指令G29G29X____Z____；此指令功效是使刀具從參考點返回目標點，其中X、Z為刀具目標點。數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第24頁指令中X(U)、Z(W)為螺紋終點坐標，F(xiàn)為螺紋導程。使用G32指令前需確定參數(shù)如圖所表示，各參數(shù)意義以下：δ1、δ2：為切入量與切除量。普通δ1=n×P/400δ2=n×P/1800

圖4.20螺紋切削軌跡十二.單行程螺紋切削G32(1)指令格式：G32X(U)__Z(W)__F_數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第25頁

（２）Ｇ32編程實例

F=4mm,δ1

=3mm,δ2=1.5mm

N100G00U-62

N110G32W-74.5F4N130G00U62

N140W74.5

N150U-64

N160G32W-74.5

N170G00U64

N180W74.5

圖4.21螺紋切削實例數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第26頁十三.單一固定循環(huán)指令G90

1、軸向切削循環(huán)指令格式：

（1）圓柱切削指令G90X(U)__Z(W)__F__X(U)、Z(W)為車削循環(huán)中車削進給路徑終點坐標圖4.22圓柱切削指令數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第27頁

（2）圓錐切削循環(huán)指令G90指令格式：G90X(U)__Z(W)__R__F__該循環(huán)主要用于軸類零件錐面加工。R為錐度部分大端與小端之半徑差。以增量值表示，其正負符號取決于錐端面位置，當?shù)毒咂鹩阱F端大頭時，R為正值;起于錐端小頭時，R為負值。圖4.23G90圓錐切削指令數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第28頁十四.徑向切削循環(huán)G94

（1）直端面車削循環(huán)

G94X(U)__Z(W)__F__各地址代碼含義與G90相同。循環(huán)路徑如右圖4.24所表示圖4.24G94直端面車削循環(huán)數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第29頁（2）錐端面車削循環(huán)G94指令格式：G94X(U)__Z(W)__R__F__循環(huán)路徑如右圖4.2５所表示圖4.25G94直端面車削循環(huán)數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第30頁十五.螺紋切削循環(huán)(G92)（1）圓柱螺紋編程格式:G92X(U)

Z(W)

F螺紋切削應注意在兩端設置足夠升速進刀段和降速退刀段。走刀路線如如圖4.26所表示：

圖4.26G92圓柱螺紋切削循環(huán)數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第31頁

（2）圓錐螺紋切削循環(huán)G92編程格式：G92X(U)

Z(W)

R(I)Ｆ

利用G92，能夠將螺紋切削過程中，從始點出發(fā)“切入-切螺紋-退刀-返回始點”4個動作作為一個循環(huán)用一個程序段指令。

運動軌跡如圖4.27所表示：

圖4.27圓錐螺紋切削循環(huán)數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第32頁十六.復合固定循環(huán)

（1）軸向粗切削循環(huán)G71

G71U(△d)R(e)；G71P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)；

△d——背吃刀量，吃刀深度e——退刀量，提刀量

ns——精加工形狀程序段中開始程序段號；

nf——精加工形狀程序段中結束程序段號；

△u——X軸方向精加工余量；

△w——Z軸方向精加工余量；

f，s，t——F，S，T代碼。數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第33頁軸向粗切削循環(huán)G71運動軌跡如圖4.28所表示：圖4.28G71軸向粗車循環(huán)軌跡數(shù)控車床加工與數(shù)控系統(tǒng)第34頁（2）徑向粗車循環(huán)G72編程格式為

G72U(△d)R(e)

G72P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)參數(shù)含義與G71相同走刀軌跡如圖4.29所示：圖