1、了解数控车床的用途、布局和主要参数了解数控车床的主要加工对象掌握数控车削编程的特点掌握数控车床常用编程指令的使用常用编程指令的使用掌握轴类零件的车削综合编程方法轴类零件的车削综合编程方法学习目标学习目标数控车床一般具有两轴联动两轴联动的功能，其中Z轴平行于主轴，X轴在水平面上且垂直于主轴。主要加工对象：轴类、盘套类回转体轴类、盘套类回转体零件，可完成内外圆柱、圆锥、圆弧、螺纹等的切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔等。是目前国内使用较广的一种数控机床，约占国内数控机床总数的25%。数控车床的用途数控车床的用途数控车床的用途数控车床的用途车外圆车外圆车端面车端面钻孔钻孔车内孔车内孔切槽切槽切
2、断切断车锥面车锥面车型面车型面车螺纹车螺纹数控车床的布局数控车床的布局数控车床的布局数控车床的布局1.1.绝对编程和增量编程绝对编程和增量编程数控车床编程时绝对坐标和增量坐标可以在同一程序段中混用。绝对坐标值常用X X、Z Z表示。增量坐标值常用U U、WW表示，使用时应注意轨轨迹运动的方向迹运动的方向。根据零件图纸的尺寸标注，以减少尺寸换算为选择原则。数控车床的编程特点数控车床的编程特点2.2.直径编程直径编程 数控车削加工时，由于图纸径向尺寸的标注和测量都使用直径，所以编程时径向坐标（径向坐标（X X方方向）使用直径表示向）使用直径表示。数控车床的编程特点数控车床的编程特点3.3.固定循环
3、功能的应用固定循环功能的应用4.4.刀具半径自动补偿功能（刀具半径自动补偿功能（G41G41、G42G42）5.5.代码分组代码分组数控车床的编程特点数控车床的编程特点6.6.切削起点的确定切削起点的确定车削加工时采用快速进刀至工件切削起点，再改用切削进给，以减少空走刀的时间，提高加工效率。切削起点的确定与工件毛坯大小有关，应以刀具快速走到该点时刀尖不与工件发生碰撞为原则。一般在一般在X X方向上大于毛坯直径方向上大于毛坯直径5mm5mm，Z Z方向上离开毛坯端方向上离开毛坯端面面5mm5mm。数控车床的编程特点数控车床的编程特点机床原点机床原点机床上的一个固定的点，数控车床的机床原点一般取卡
4、盘前端面或后端面与主取卡盘前端面或后端面与主轴中心线的交点轴中心线的交点。机床坐标系机床坐标系前置刀架和后置刀架参考点参考点一般设在各轴正向行程极限正向行程极限位置。数控车床编程坐标系数控车床编程坐标系复习复习返参考点（回零）可以建立机床坐标系。返参考点（回零）可以建立机床坐标系。数控车床编程坐标系数控车床编程坐标系编程坐标系编程坐标系编程人员为了编程方便自行设定的坐标系，又称工件坐标系。用于确定工件几何图形上各几何要素的位置，一般供编程使用，与机床坐标系不重合。编程坐标系的原点称为工件原点或程序原点。数控车床的工件原点一般设在工件的左端面或工件的左端面或右端面的中心点右端面的中心点。数控车床
5、编程坐标系数控车床编程坐标系数控车床编程坐标系数控车床编程坐标系机床坐标系与编程坐标系机床坐标系与编程坐标系数控编程常用功能指令数控编程常用功能指令辅助功能辅助功能M指令指令进给功能进给功能F指令指令数控编程常用功能指令数控编程常用功能指令准备功能准备功能G指令指令主轴功能主轴功能S指令指令刀具功能刀具功能T指令指令使数控机床或控制系统建立某种加工方式。由地址符G和其后2位数字组成，从G00G99。数字最前的0可省略不写，如G01可以写作G1。G指令可分为若干组，包括模态指令和非模态指令。同一个程序段中可以输入几个不同组的G指令，当输入了两个或两个以上的同组G指令时，最后一个G指令有效。复习：
6、准备功能复习：准备功能GG指令指令准准备备功功能能G代代码码准准备备功功能能G代代码码G00G00G01G01G02G02G03G03G32G32G04G04G98G98、G99G99G96G96、G97G97G27G27、G28G28G20G20、G21G21G90G90G94G94G92G92G70G70G71G71、G72G72G73G73、G74G74G75G75、G76G76G00指令使刀具在点位控制方式点位控制方式下从当前点以快移速度向目标点移动。实现快速点定位，不要求轨迹和速不要求轨迹和速度，移动中刀具不切削度，移动中刀具不切削。2）X、Z为目标点绝对坐标，U、W为目标点相对于起
7、点的增量，其中X、U的坐标值均为直径量。绝对坐标和增量坐标可以混编。准准备备功功能能G代代码码1.快速定位指令快速定位指令G003）不运动的坐标可以省略，G00可以简写成G0。4）程序中只有一个坐标值X或Z时，刀具将沿该坐标方向移动；有两个坐标值X和Z时，刀具将先以1:1步数两坐标联动，然后单坐标移动，直到终点。5）G00快速移动速度由机床预先设定，可通过控制面板上的倍率按钮（旋钮）进行调节。准准备备功功能能G代代码码 一般用于切削加工前的一般用于切削加工前的快速定位快速定位和切削和切削加工后的加工后的快速退刀快速退刀。如图刀尖从A点快进到B点，分别用绝对坐标、增量坐标和混合坐标方式写出该G0
8、0程序段。绝对坐标方式：绝对坐标方式：G00 X40 Z58G00 X40 Z58；增量坐标方式：增量坐标方式：G00 U-60 W-28.5G00 U-60 W-28.5；混合坐标方式：混合坐标方式：G00 X40 W-28.5G00 X40 W-28.5；或或G00 U-60 Z58G00 U-60 Z58；准准备备功功能能G代代码码练习练习1 1绝对编程：G00 X50 Z6；增量编程：G00 U-70 W-84；准准备备功功能能G代代码码 练习练习2 2G01指令使刀具以以F F指定的进给速度指定的进给速度沿直线直线移动到目标点，一般作为切削加工运动指令。2）X、Z为目标点的绝对坐标；
9、U、W为目标点相对于起始点的增量，使用时注意增量的方向。准准备备功功能能G代代码码2.直线插补直线插补G01数控编程常用功能指令数控编程常用功能指令3）F指定进给速度（进给率），为模态指令模态指令，有每转进给和每分钟进给两种。没有F指令则认为进给速度为零。4）程序中指定F后，实际进给速度可通过控制面板上的倍率按钮（旋钮）进行调节。以便操作者选取最佳的进给速度。5）可单坐标移动，也可以两坐标同时插补运动。编程示例编程示例1 1：G01 X60.0 Z-80.0 F0.5G01 X60.0 Z-80.0 F0.5；或或G01 U0.0 W-80.0 F0.5G01 U0.0 W-80.0 F0.5
10、；或或G01 X60.0 W-80.0 F0.5G01 X60.0 W-80.0 F0.5；或或G01 U0.0 Z-80.0 F0.5G01 U0.0 Z-80.0 F0.5；或或G01 W-80.0 F0.5G01 W-80.0 F0.5；或或G01 Z-80.0 F0.5G01 Z-80.0 F0.5；准准备备功功能能G代代码码编程示例编程示例2 2绝对坐标：绝对坐标：G01 X40 Z-30 F0.5;G01 X40 Z-30 F0.5;增量坐标：增量坐标：G01 U20 W-30 F0.5;G01 U20 W-30 F0.5;混合坐标：混合坐标：G01 X40 W-30 F0.5;G
11、01 X40 W-30 F0.5;准准备备功功能能G代代码码例：例：如图刀具从P0P1P2P3P0点运动（图中为G00方式；为G01方式）。加工程序为：绝对坐标方式：绝对坐标方式：G00 X50 Z2；（P0P1）G01 Z-40 F0.1；（P1P2）X80 Z-60；（P2P3）G00 X200 Z100；（P3P0）增量坐标方式：增量坐标方式：G00 U-150 W-98；（P0P1）G01 W-42 F0.1；（P1P2）U30 W-20；（P2P3）G00 U120 W160；（P3P0）准准备备功功能能G代代码码练习练习1 1AB AB G00 X40.0 Z6.0;G00 X40
12、.0 Z6.0;BCBCG01 X40.0 Z-30.0 F0.5;G01 X40.0 Z-30.0 F0.5;CDCDX50.0 Z-30.0;X50.0 Z-30.0;DEDEX60.0 Z-70.0;X60.0 Z-70.0;或或X60.0 W-40.0;X60.0 W-40.0;EFEFX90.0;X90.0;FAFAG00 X200.0 Z150.0;G00 X200.0 Z150.0;准准备备功功能能G代代码码编程示例编程示例2 2绝对坐标：绝对坐标：G01 X40 Z-30 F0.5;G01 X40 Z-30 F0.5;增量坐标：增量坐标：G01 U20 W-30 F0.5;G0
13、1 U20 W-30 F0.5;混合坐标：混合坐标：G01 X40 W-30 F0.5;G01 X40 W-30 F0.5;准准备备功功能能G代代码码控制刀具在指定的坐标平面内指定的坐标平面内按照一定的速度一定的速度作圆弧圆弧运动。G02为顺时针方向圆弧插补，G03为逆时针方向圆弧插补。圆弧顺逆方向的判别：沿着不在圆弧平面内的沿着不在圆弧平面内的坐标轴，由正方向向负方向看，顺时针方向为坐标轴，由正方向向负方向看，顺时针方向为G02G02，逆时针方向为，逆时针方向为G03G03 。准准备备功功能能G代代码码3.圆弧插补圆弧插补G02、G03准准备备功功能能G代代码码准准备备功功能能G代代码码格式
14、：G02G02（G03G03）X X（U U）Z Z（W W）R R F F；或或G02G02（G03G03）X X（U U）Z Z（W W）I I K K F F；说明：1）该指令控制刀具按所需圆弧运动。G02为顺时针圆弧插补，G03为逆时针圆弧插补。2）X、Z表示圆弧终点绝对坐标，U、W表示圆弧终点相对于圆弧起点的增量坐标。准准备备功功能能G代代码码3）I、K表示圆心相对圆弧起点的增量圆心相对圆弧起点的增量坐标，分别对应X、Z。I、K带有“土”号，当增量方向与坐标轴的方向相反时取“-”号。I、K为零可省略，但不可同时为零。准准备备功功能能G代代码码4）R表示圆弧半径，I、K和R同时输入时，
15、R有效。5）X、U、I均采用直径量编程6）F表示进给速度。例：图示工件，加工圆弧的程序为：G01 X20 Z-30 F0.1；G02 X40 Z-40 R10 F0.08；G01 U0 W-32 F0.1；G02 U20 W-10 I20 K0；准准备备功功能能G代代码码绝对坐标方式：绝对坐标方式：G01 X28 Z-40 F0.1；G03 X40 Z-46 R6 F0.08；增量坐标方式：增量坐标方式：G01 U0 W-42 F0.1；G03 U12 W-6 R6 F0.08；例：如图加工逆时针圆弧的程序为：准准备备功功能能G代代码码格式：G04 XG04 X；或G04 UG04 U；或G0
16、4 PG04 P；说明：1）该指令按给定时间延时，不做任何动作，延时结束后再自动执行下一段程序。2）该指令主要用于车削环槽、盲孔及自动加工螺纹时使刀具在短时间无进给方式下进行光整加工。3）X、U表示秒，P表示毫秒。4）G04为非模态指令。准准备备功功能能G代代码码格式：G20G20（G21G21）说明：1）G20表示英制输入，G21表示公制（米制）输入。2）G20和G21是同组模态代码，可以相互取代，不能在一个程序段中同时使用。3）机床通电后默认的状态为默认的状态为G21G21。准准备备功功能能G代代码码准准备备功功能能G代代码码进给功能指令进给功能指令F F由地址符F和数字表示，用于指定刀具
17、向工件进给的相对速度，属于模态代码。进给功能分为每分钟进给（每分钟进给（mm/minmm/min）和每转进给每转进给（mm/rmm/r）两种方式，分别用G98和G99指令指定。格式：G98(G99)G98(G99)说明：1）G98G98指定每分钟进给指定每分钟进给，即G98使进给量F的单位为mm/min。G99G99指定每转进给指定每转进给，即G99使进给量F的单位为mm/r。2）G98一般用于镗铣类数控机床、加工中心等；G99一般用于数控车床，可以在工件表面形成均匀的切削纹路。3）G98G98、G99G99为同组的模态为同组的模态G G指令指令，只能一个有效。本校机床CNCCNC上电时默认上
18、电时默认G98G98有效有效。准准备备功功能能G代代码码准准备备功功能能G代代码码格式：G27 XG27 X（U U）；）；X向参考点检查；G27 ZG27 Z（W W）；）；Z向参考点检查；G27 XG27 X（U U）Z Z（W W）；）；X、Z向参考点检查。说明：1）该指令用于参考点位置检测用于参考点位置检测，执行后刀具以快速运动方式在被指定的位置上定位，到达的位置如果是参考点，则返回参考点灯亮。2）若定位结束后被指定的轴没有返回参考点则出现报警。执行该指令前也应取消刀具位置偏置。3）X、Z为参考点的坐标值，U、W表示到参考点的距离。4）执行指令的前提是机床在通电后必须返回过一次参考点。
19、准准备备功功能能G代代码码格式：G28 X（U）；X向返回参考点；G28 Z（W）；Z向返回参考点；G28 X（U）Z（W）；X、Z向同时返回参考点。说明：1）该指令可使被指定的轴以快速移动的速度经过指定的中指定的中间间点后再返回参考点。2）X、Z是中间点的绝对坐标，U、W是中间点相对于起点的增量坐标。3）中间点不能超过参考点。有时为保证返回参考点的安全，应先X向返回参考点，然后Z向再返回参考点。准准备备功功能能G代代码码主轴功能指令主轴功能指令S S由地址符S和数字表示，用于指定主轴的转速或切削速度，但不能启动主轴，属于模态代码。程序中指定S后，实际主轴转速可通过控制面板上的主轴倍率按钮（旋
20、钮）进行调节。主轴功能分为恒转速（恒转速（r/minr/min）和恒线速度恒线速度(m/min)(m/min)两种控制模式。分别用G97和G96指令指定。准准备备功功能能G代代码码格式：G96 SG96 S；G97 SG97 S；说明：1）G96G96是机床恒线速控制是机床恒线速控制，此时S指定的数值表示切削速度，单位m/min。设定恒线速可以使工件各表面获得一致的表面粗糙度。2）G97G97是取消恒线速控制（恒转速控制）是取消恒线速控制（恒转速控制），此时S指定数值是主轴转速，单位r/min。3）G96常用于车削端面或工件直径变化较大的工件，G97用于镗铣加工和轴径变化较小的轴类零件车削加工
21、；4）G96G96、G97G97为同组的模态为同组的模态G G代码代码，只能一个有效。其中，CNC上电时默认G97有效。准准备备功功能能G代代码码4）主轴转速与切削速度的计算公式如下：式中 v切削速度，单位为m/min；n主轴转速，单位为r/min；D工件或刀具直径，单位为mm。由此可知，当刀具逐渐靠近工件中心时（工件直径越来越小），主轴转速会越来越高，此时工件有可能因卡盘调整压力不足而从卡盘中飞出。为防止这种事故，在建立G96指令之前，最好使用G50来限制主轴最高转速。n=1000v/Dn=1000v/D准准备备功功能能G代代码码格式：G50 SG50 S；说明：1）S后的数值表示主轴最高转
22、速（r/min）。2）使用G96指令前，为防止主轴转速过高而发生危险，必须设定主轴最高转速。切削过程中当执行恒线速 度时，主轴最高转速将被限制在此最高值。O0001 O0001 G99 M03 G99 M03 S S600;600;T T0101;0101;G00 X_ Z_;G00 X_ Z_;G01 X40 G01 X40 F F0.5;0.5;Z-20;Z-20;G03 X45 Z-22.5 R2.5;G03 X45 Z-22.5 R2.5;G00 X_ Z_;G00 X_ Z_;M05;M05;M30;M30;程序号程序号设定主轴旋转方向和转速设定主轴旋转方向和转速指定加工刀具和刀补指
23、定加工刀具和刀补设定刀具切削起始点设定刀具切削起始点指定加工运行轨迹（直线）和参数，指定加工运行轨迹（直线）和参数，并设定进给速度并设定进给速度圆弧加工圆弧加工返回换刀点返回换刀点停止主轴停止主轴程序结束程序结束简单数控程序编制简单数控程序编制切削用量的选择原则切削用量的选择原则粗加工粗加工以提高生产率为主以提高生产率为主 进给量f一般选取为0.20.8 mm/r，主轴转速选500 600r/min精加工精加工保证加工质量为主保证加工质量为主 进给量f一般0.080.2 mm/r，主轴转速一般选700 1000r/min数控加工切削用量的确定数控加工切削用量的确定大背吃刀量，大进给量，低主轴转
24、速大背吃刀量，大进给量，低主轴转速小进给量，高主轴转速小进给量，高主轴转速编程练习编程练习1 1：简单数控程序编制简单数控程序编制编程练习编程练习2 2：简单数控程序编制简单数控程序编制编程练习编程练习3 3：简单数控程序编制简单数控程序编制1.1.单一固定循环单一固定循环G90G90、G94G94在一个程序段中完成如下循环：快速进刀快速进刀切削加工切削加工切削退刀切削退刀快速退刀快速退刀循环完成后刀具回到循环起点单一固定循环指令单一固定循环指令 数控车削毛坯多为棒料，加工余量较大，需多数控车削毛坯多为棒料，加工余量较大，需多次进给切除，此时可采用固定循环指令，次进给切除，此时可采用固定循环指
25、令，缩短程序缩短程序长度，节省编程时间长度，节省编程时间。指令格式：圆柱面车削循环：G90 XG90 X（U U）Z Z（W W）F F；圆锥面车削循环：G90 XG90 X（U U）Z Z（W W）R R F F；单一固定循环指令单一固定循环指令单一固定循环指令单一固定循环指令说明：1）X、Z为切削终点绝对坐标，U、W为切削终点相对于循环起点坐标值的增量。2）锥面车削循环中的R表示圆锥体大小端的差，即切削起点切削起点与切削终点切削终点在X X轴轴上的绝对坐标的差绝对坐标的差值（半径值）值（半径值）。3）G90可用来车削外径，也可用来车削内径。4）G90是模态代码，可以被同组的其他代码（G00
26、、G01等）取代。应用圆柱面车削循环功能加工图示零件。O0001O0001G99 M03 S600;G99 M03 S600;T0101;T0101;G00 X55 Z2;G00 X55 Z2;G90 X45 Z-25 F0.5G90 X45 Z-25 F0.5；X40X40；X35X35；G00 X100 Z100G00 X100 Z100；M05;M05;M30M30；单一固定循环指令单一固定循环指令G90G90实训加工实训加工单一固定循环指令单一固定循环指令应用圆锥面车削循环功能加工图示零件。单一固定循环指令单一固定循环指令O0001O0001G99 M03 S600;G99 M03 S
27、600;T0101;T0101;G00 X65 Z2;G00 X65 Z2;G90 X60 Z-25 R-5 G90 X60 Z-25 R-5 F0.5F0.5；X50X50；G00 X100 Z100G00 X100 Z100；M05;M05;M30M30；G90G90应用综合练习应用综合练习单一固定循环指令单一固定循环指令单一固定循环指令单一固定循环指令指令格式：直端面车削循环：G94 XG94 X（U U）Z Z（W W）F F；锥端面车削循环：G94 XG94 X（U U）Z Z（W W）R R F F；单一固定循环指令单一固定循环指令说明：1）X、Z为切削终点绝对坐标，U、W为切削终
28、点相对于循环起点坐标值的增量。2）锥面车削循环中的R表示圆锥体大小端的差，即切削起点切削起点与切削终点切削终点在Z Z轴轴上的绝对坐标的差。绝对坐标的差。3）G94是模态代码，可以被同组的其他代码（G00、G01等）取代。4）G90G90常用于长轴类零件长轴类零件切削（X向切削半径小于Z向切削长度），G94一般用于盘类零件盘类零件切削。G00 X65.Z21.;G94 X20.Z16.F0.5;Z13;Z10;G00 X100.Z100.;参考程序参考程序G00 X125.0 Z2.0;G94 X60.0 Z-10.F0.5;Z-20.;Z-30.;G00 X120.0 Z-28.0;G94
29、X110.0 Z-30.R-10.0;X100.R-18.;X90.R-26.;X80.R-34.;X70.R-42.;X60.R-50.;G00 X100.Z100.;要把程序应用到机床上，编程原点在机床坐标系中的坐标是多少，必须让机床的数控系统知道，即建立工件坐标系。方法是对刀。数控车床对刀方法有手动对刀和自动对刀。数控车床试切对刀步骤（外圆车刀）：数控车床试切对刀步骤（外圆车刀）：Z轴对刀轴对刀（1）刀具）刀具X向进刀切削工件端面；向进刀切削工件端面；（2）刀具）刀具X向退刀离开工件；向退刀离开工件；（3）形状刀补界面中输入）形状刀补界面中输入Z0。X轴对刀轴对刀（1）刀具）刀具Z向进刀切削工件外圆；向进刀切削工件外圆；（2）刀具）刀具Z向退刀离开工件；向退刀离开工件；（3）测量工件外圆直径；）测量工件外圆直径；（4）形状刀补界面中对应的刀补号上输入）形状刀补界面中对应的刀补号上输入X测量值。测量值。
