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数控车床编程与操作教案_学霸学习网
数控车床编程与操作教案
上篇第一章   数控车床的简介1 ? 1   数控车床的发展历史数控车床又称为 C 即计算机数字控制车床 , 是目前国内使用 量最 大 , 覆 盖面 最 N C 车床 , 广的一种数控机床 , 约占数控机床总数的 2 电 气、 液 压、 气 动、 微电 5% 。 数 控 机 床 是 集 机 械 、 高 效率 、 高 子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品 。 是机械制造设 备中具 有高 精度 、 自动化和高柔性化等优点的工作母机 。 数控机床的技术水平高低及其在 金属 切削 加工 机床 产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整 体水 平的 重要 标志 之 一 。 数控车床是数控机床的主要品种之一 , 它在数控机床中占有 非常重 要的 位置 , 几 十年 来 一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展 。 在上个世纪中叶 4 美 国 首 先 开 始 研 究 数 控 车 床, 美国麻省理工学院 0 年 代, 1 9 5 2 年, ( ) 伺服机构实验室成功研制 出 第 一 台 数 控 铣 床 , 并于1 m i t 9 5 7 年 投 入 使 用。 这 是 制 造 技 术 发展过程中的一个重大突破 , 标 志 着 制 造 领 域 中 数 控 加 工 时 代 的 开 始。数 控 加 工 是 现 代 制 这一发明对于制造行业而言 , 具有划时代的意义和深远 的影 响 。 世界 上主 要 造技术的基础 , 工业发达国家都十分重视数控加工技术的研究和发展 。 我国于 1 9 5 8 年开 始研 制数 控车 床 , 成功试制出配有子管数控系统的数控车床 , 1 9 6 5 年开始 批 量 生 产 配 有 晶 体 管 数 控 系 统 的 三 目前的数控车床已实现了计算机控制并在工业界得到 坐标数控铣床 。 经过几十年的发 展 , 在模具制造行业的应用尤为普及 。 广泛应用 ,组成及布局 1 ? 2   数控车床的用途、数控车床主要用于加工轴类 和 盘 类 的 回 转 体 零 件 , 如 车 削 内 外 圆 柱 表 面、 圆 锥 表 面, 回 转曲面和端面以及加工内外螺纹等 。 1 ? 2 ? 1  数控车床的组成 数控车床由数控车床主机 、 数控系统 、 驱动系统 、 辅助装置 、 机外编码器五个部分组成 。 ) 数控车床主机即数控车床的机械部件 , 主要包括床身 、 主轴箱 、 刀架、 尾座、 进 给传 动 ( 1 机构等 。 ( ) 数控系统即数字控制 系 统 , 是 数 控 车 床 实 现 自 动 加 工 的 核 心 。 主 要 由 输 入/输 出 装 2 ?2?数控车床编程与操作置、 监视器 、 主控制系统 、 可编程序控制器 、 各类输入/输出接口等组成 。 ) 驱动系统即伺服系统 , 是数控系统和车床本体之问的电传动联 系环 节 。 主要 由伺 服 ( 3 电动机 、 驱动控制系统和位置检测与反馈装置等组成 。 ( ) 辅助装置   是为了加工服务的配 套 部 分 , 主 要 包 括 自 动 换 刀 装 置 AT 4 C( A u t o m a f i c ? ) 、 自动交换工作台机构 A ) 、 工件夹 紧放 松机 构 、 P C( A u t o m a t i cP a l l e t c h a n e r T o o lC h a n e r g g 液压控制系统 、 气动装置 、 润滑装置 、 切削液装置 、 排屑装置 、 过载保护装置等 。 ( ) 机外编码器 5 1 ? 2 ? 2  数控车床的布局 机床的布局是满足总体设计 要 求 的 具 体 实 施 办 法 的 重 要 一 环 。 因 此 , 布局也是一种总 质量和形状 , 机 床 生产 率 , 机 床精 度 , 操纵 体的优化设计 。 数控车床布局形式受到工件尺寸 、 方便的运行要求和安全与环境保护的要求的影响 。 随着工件尺寸 、 质量和 形状 的变 化 , 数控 车床的布局可有卧式车床 、 端面 车 床 、 单 柱 立 式 车 床、 双柱立式车床和龙门移动式立式车床 的变化 , 如图 1 ? 1 所示 。图1 质量对车床布局的影响 ? 1  工件尺寸 、( ) 床身和导轨床身的结构对机床的布局有很大影响 。 床身 是机床的 主要 承载 部件 , 是 1 机床的主体 。 第一章   数控车床的简介?3?( ) 刀架布局刀架是数控车床的重要部件 , 它对机床整体布 局影响 很大 。 两坐 标连 续控 2 制的数控车床 , 一般都采用 1 也 有 6、 。回转刀架在机床上 2工位的回转刀盘( 8、 1 0 工 位 的) 的布局主要有两种 : 一种是适用 于 加 工 轴 类 和 盘 形 类 零 件 的 刀 架 , 其 回 转 轴 与 主 轴 平 行; 另 一种是专门用于加工盘形类零件的刀架 , 其回转轴与主轴垂直 。 此 外 , 还 有分 别加 装在 两个 滑板上的回转刀架的结构形式 , 这种结构的数控车床称为双刀架四坐标数控车床 。1 ? 3  数控车床的分类随着数控车床制造技术的不 断 发 展 , 数 控 车 床 的 品 种 已 经 基 本 齐 全, 规 格 繁 多, 可以按 照以下方法来进行分类 。 1 ? 3 ? 1  按数控系统的功能分类 1 . 经济型数控车床 一般用单板机 、 单片机进行开环控制 , 具有 C 程序存储 、 程序 编辑 等功 能 , 加工 R T 显示 、 精度较低 , 功能较简单 。 机械部分多为在普通车床基础上改进 。 2 . 全功能型数控车床 较高档次的数控车床 , 具有刀尖圆弧半径自动补偿 、 恒线速 、 倒角 、 固 定循 环 、 螺 纹切 削 、 图形显示 、 用户宏程序等功能 , 加工能力强 , 适宜于加工精度高 、 形 状 复杂 、 循环 周期 长 、 品种 多变的单件或中小批量零件的加工 。 3 . 精密型数控车床 采用闭环控制 , 不但具 有 全 功 能 型 数 控 车 床 的 全 部 功 能 , 而且机械系统的动态响应较 快, 在数控车床基础上增加其他附加坐标轴 。 适用于精密和超精密加工 。 1 ? 3 ? 2  按主轴的配置形式分类 1 . 卧式数控车床 数控卧式车床主轴采用手动 控 制 、 机 电 一 体 化 设 计、 外 形 美 观、 结 构 合 理、 用 途 广 泛、 操 作方便 , 该机床可实现自动控制 、 能够车削加工多种零件的内外 圆 、 端面 、 切槽 、 任意 锥面 、 球 面及公 、 英制螺纹 、 圆锥螺纹等工 序 , 适 合 大 批 量 生 产。数 控 卧 式 车 床 床 身 导 轨 采 用 超 音 频 工艺 、 耐磨性强 、 精度高 、 主 轴 系 统 结 构 先 进、 转 速 平 稳、 具 有 较 高 的 切 削 性 能。 纵、 横 淬火 、 向采用滚珠丝杆传动 。 动态响应优良 、 噪音低 。 数控卧式车床适 用于机械 类高 等学 院 、 中等 专业学校实训之用 , 可对学员进行各种编程操作训练及实际加工培训 。 2 . 立式数控车床 立式数控车床 , 适宜加工中 、 小 型 盘、 盖 类 零 件 高 强 度 铸 铁 底 座、 立 柱, 有良好的稳定性 和抗震性能立式结构 , 装夹工件 方 便 , 占 地 面 积 小 采 用 油 水 分 离 结 构, 使冷却水清洁环保持 久分离式冷却水箱 , 便于清洗精密 、 高刚度弹筒式主轴结构 , 便于 维修主轴 套筒 全对 称 、 悬挂 式设计 , 更好的消除热变形对加工精度的影响大功率交流主轴 电机 , 增强 了机 床运 转的 稳定 全 封 闭, 免 维 护 床 鞍、 立柱导轨采用超重负荷直线滚动导 性主轴采用进口高级润滑脂润 滑 , 轨, 动态响应性能好 , 精度保持性 高 配 备 优 质 6 工 位 立 式 电 动 刀 架 , 刚 性 高、 换 刀 迅 速、 可靠 ?4?数控车床编程与操作集中式机床操作面板 , 使操作更加方便 、 快捷 X / Z 轴 采用 高精 度 滚 珠 丝 杠 和 丝 杠 专 用 轴 承 , 精度保持性好整体式全封闭防护 , 环保清洁 3 . 其他分类方法 ( ) 按数控车床的不同控制方式分 : 直线控制数控车床 、 两主轴控制数控车床等 ; 1 ( ) 按特殊或专门工艺性能分 : 螺纹数控车床 、 活塞数控车 床 、 曲 轴数 控车 床等 多种 。 此 2 车削中心也列入这一类 , 分立式和卧式车削中心两类 。 外, 第二章   编程基础2 ? 1   数控机床的坐标系数控机床的加工是由程序控制完成的 , 所以坐标系的确定与使用非常重要 。 根据I S O 8 4 1 标准 , 数控机床坐标系用右手笛卡儿坐标系作为标准确定 。 数控车床平行于主轴方向即纵向为 Z 轴 , 垂直于主轴方向 即横向为 X 轴 , 刀具远离工件方向为正向( 如图 2 ) 。 ? 1 按刀座与 机 床 主 轴 的 相 对 位 置 划 分 , 数控车床有前 刀座和后刀座 , 相同的编程指令在前刀座和后刀座中运 本系统可用于前刀座和后刀座数控车 动轨迹是不同 的 , 床, 图2 图2 ? 2 为前刀座的坐标 系 , ? 3 为 后 刀 座 的 坐 标 系。 从图 2 图2 前、 后刀座坐标系的 X 方向正 ? 2、 ? 3 可以看出 , 而 Z 方向是相 同 的 。 在 以 后 的 图 示 和 例 子 中 , 用 好相反 , 前刀座坐标系来说明编程的应用 。图2 ? 1   数控机床    图2 ? 2  剪刀座的坐标系 图2 ? 3  后刀座的坐标系2 ? 1 ? 1  机械坐标系 机械坐标系的原点是生产厂 家 在 制 造 机 床 时 的 固 定 坐 标 系 原 点 , 也 称 机 械 零 点。 它 是 在机床装配 、 调试时已经确定下来的 , 是机床加工的基准点 。 在 使用中机 械坐 标系 是由 参考 点来确定的 , 机床系统启动后 , 进 行 返 回 参 考 点 操 作, 机 械 坐 标 系 就 建 立 了。 坐 标 系 一 经 建 只要不切断电源 , 坐标系就不会变化 。 立, 2 ? 1 ? 2  编程坐标系 编程坐标系是编程序时使用的坐标系 , 一般把我们把 Z 轴与工件轴 线重 合 , X 轴 放在 工 件端面上 ?6? 2 ? 1 ? 3  工件坐标系数控车床编程与操作工件坐标系是机床进行加工 时 使 用 的 坐 标 系 , 它 应 该 与 编 程 坐 标 系 一 致。 能 否 让 编 程 坐标系与工坐标系一致 , 使操作的关键 。2 ? 2   直径编程和半径编程2 ? 2 ? 1  直径编程 由于数控车床加工的零件通常 为 横 截 面 为 圆 形 的 轴 类 零 件 , 因此数控车床的编程可用 直径编程方式 , 也可以用半径编 程 方 式 , 车 床 出 厂 时 均 设 定 为 直 径 编 程, 所以在编程时与 X 轴有关的各项尺寸一定要用直 径 值 编 程 。 如 果 需 用 半 径 编 程 , 则改变系统中相关的几项参 数或用指令 , 使系统处于半径编程状态 。 显然半径编程比较麻烦 , 因为编 程时 把零 件图 纸上 给 编 程 带 来 不 必 要 的 麻 烦, 且 易 出 现 失 误。 所 以, 目前数控车 的直径尺寸除以 2 再去编程 , 床上广泛采用直径编程方式 。混合坐标 2 ? 3   绝对坐标与增量坐标、2. 3. 1  绝对坐标 格式 : , ) 有方向性 ) X a Z b  (     ( 将刀具运动位置的坐标值表示 为 相 对 于 坐 标 原 点 的 距 离 , 这种坐标的表示法称之为绝 对坐标表示法 。 或相对坐标 ) 2. 3. 2  增量坐标 ( 格式 : , ) 有方向性 ) U a Wb  (     ( 增量坐标表示法 : 将刀具运动位置的坐标值表示为相对于前一位置 坐标 的增 量 , 即为 目 标点绝对坐标值与当前 点 绝 对 坐 标 值 的 差 值 , 这 种 坐 标 的 表 示 法 称 之 为 相 对 坐 标 表 示 法。 数控系统用 X、 用 U、 Z 表示绝对坐标代码 , W 表示相 对 坐标代码 。 在 一个 加工 程序 中可 以 混合使用这二种坐标表示法编程 。 2. 3. 3  混合坐标 格式 : , ) 或( , ) 有方向性 ) U a Z b X a Wb  (  ( 绝对坐标和增量坐标混合起来 表 示 刀 具 运 动 位 置 的 坐 标 值 , 这种坐标的表示法称之为 混合坐标表示法 。 例: 如图 2 ? 3 用绝对坐标和相对坐标来表达各个节点的坐标 绝对坐标 : ( 假设 O 点位坐标原点 ) ) O( X 0, Z 0 ) ) A( X 2 0, Z 0 X 2 0, Z-2 5          B( 第二章   编程基础?7?图2 ? 3  各个节点的坐标) ) C( X 3 6, Z-2 5 X 3 6, Z-4 0          D( ) ) E( X 5 0, Z-4 0 X 5 0, Z-6 0          F( 相对坐标 : ( 假设 O 点位坐标原点 ) ) O( X 0, Z 0 ( , ) ) AU 2 0W 0 U 0, W-2 5          B( ) ) C( U 1 6, W 0 U 0, W-1 5           D( ) ) E( U 1 4, W 0 U 0, W-2 0           F( 混合坐标 : ( 假设 O 点位坐标原点 ) ) O( X 0, Z 0 ) 或( ) ) 或( ) A( X 2 0, W 0 U 2 0, Z 0 X 2 0, W-2 5 U 0, Z-2 5    B( ) 或( ) ) 或( ) C( X 3 6, W 0 U 1 6, Z-2 5 X 3 6, W-1 5 U 0, Z-4 0   D( ) 或( ) ) 或( ) E( X 5 0, W 0 U 1 4, Z-2 5 X 5 0, W-2 0 U 0, Z-6 0    F(2 ? 4   程序的构成2 ? 4 ? 1  程序段结构 一个完整的程序 , 一般由程序名 、 程序内容和程序结束三部分组成 1 . 程序名 广州系 统 程 序 名 是 O× × × × 。 × × × × 是 四 位 正 整 数 , 可以从0 0 0 0~9 9 9 9。 如 O 2 2 5 5。 程序名一般要求单列一段且不需要段号 。 2 . 程序主体 程序主体是由若干个程序段 组 成 的 , 表 示 数 控 机 床 要 完 成 的 全 部 动 作。 每 个 程 序 段 由 一个或多个指令构成 , 每个程序段一般占一行 , 用“ ; ” 作为每个程序段的结束代码 。 ?8?数控车床编程与操作. 程序结束指令   3 程序结束指令可用 M 0 2或 M 3 0。 一般要求单列一段 。 例如 : ― ―― ― ―― ― ―― ― ―― ― ―― ― ―― ― ―― ― ―― 程序号部分 O 0 0 0 2  ― N 1 0G 5 0X 7 0. 0Z 1 5 0. 0;   
N 2 0S 6 3 0 0 0X 2 0. 0Z 8 8. 0M 0 8;   ; N 4 0G 0 1Z 7 8. 0F 1 0 0                N 5 0G 0 2Z 6 4. 0R 1 2. 0;            ; N 6 0G 0 1Z 6 0. 0   N 7 0X 5 5. 0;    N 8 0G 0 0X 7 0. 0Z 1 5 0. 0M 0 9;   N 9 0M 0 5;   2 ? 4 ? 2  程序段格式 现在最常用的是可变程序段 格 式 。 每 个 程 序 段 由 若 干 个 地 址 字 构 成 , 而地址字又由表 示地址字的英文字母 、 特殊文字和数字构成 , 见表 2 ? 1。表2 ? 1  程序段格式 1 N_ 程 序 段 2 G_ 准 备 功 能 3 X_ 4 _ Z 5 _K_ I R_ 6 F 进 给 功 能 7 S 主 轴 能 8 T 刀 具 功 能 9 M 辅 助 功 能蟪绦蚰谌莶糠― ―― ― ―― ― ―― ― ―― ― ―― ― ―― ― ―   程序结束部分 N 1 0 0M 0 2;―坐标尺寸字 第三章   M S F T 指令或辅助功能) 3 ? 1 
指令(定义 : 辅助功能是用地址字 M 及二位数字表示的它主要用于机床加工操 作时 的工 艺性 断来实现其控制过程 。 指令其特点是靠继电器的通 、 机 床 所 有 动 作 均 被 切 断, 重 新 按 程 序 启 动 按 键 后, 再 M 0 0 程序暂停    执行 M 0 0后, 继续执行后面的程序段 。 M 0 3 主轴正转启动        M 0 4 主轴反转启动 加工中心换刀 M 0 5 主轴停止转动        M 0 6 ? M 0 7 切削液打开         M 0 8 切削液打开 尾座进 M 0 9 切削液停止         M 1 0 ? 尾座退          M 工件夹紧 M 1 1 ? 1 2 ? 工件松开 M 1 3 ? M 3 0 程序结束并返回程原点    M 0 2 程序结束 润滑开          M 润滑关 M 3 2 ? 3 3 ? M 4 1、 M 4 2、 M 4 3、 M 4 4    主轴自动换档至 1~4 档 M 9 8 调用子程序 M 9 9 子程序结束3 ? 2  指令用于控制切削进给量 , 在程序中有两种使用方法 。 F 指令是表示进给速度 , ) a . 每分钟进给 ( G 9 8 编程格式  G 9 8 F~ / F 后面的数字表示主轴每分钟进给量   单位为 mm m i n。 例: / G 9 8 F 1 0 0  表示进给量为 1 0 0mm m i n 每转进给 ( ) G 9 7 b . 后面的数字表示主轴每转进给量   单位为 mm / 。 r 例: / 。 G 9 7 F 0. 2  表示进给量为 0. 2mm r 每分钟进给量 = 每转进给量 X 主轴转速 ※注: ?1 0?数控车床编程与操作主轴功能) 3 ? 3   指令(主轴功能主要是表示主轴旋转速度 。 编程格式 S~ 单位为r / 。 在 具 有 恒 线 速 功 能 的 机 床 上, S 后面的数字表示主轴主 轴 , m i n S功能指令 还有如下作用 。 a . 最高转速限制 编程格式 G 5 0S~ / S 后面的数字表示的是最高转速 : r m i n。 例: / 。 G 5 0S 3 0 0 0 表示最高转速限制为 3 0 0 0 r m i n b . 恒线速控制 编程格式 G 9 6S~ / 。 S 后面的数字表示的是恒定的线速度 : m m i n 例: / G 9 6S 1 5 0 表示切削点线速度控制在 1 5 0m m i n。 c . 恒线速取消 编程格式 G 9 7S~ 如 S 未 指 定, 将保留 G S后面 的 数 字 表 示 恒 线 速 度 控 制 取 消 后 的 主 轴 转 速, 9 6的最 终值 。 例: / G 9 7S 3 0 0 0 表示恒线速控制取消后主轴转速 3 0 0 0r m i n。刀具功能) 3 ? 4  指令(数控车床进行零件加工时 , 通常 需 要 多 个 工 序 、 使 用 多 把 刀 具, 编写加工程序时各刀具 的外形尺寸 、 安装位置通常是不 确 定 的 , 在 加 工 过 程 中 有 时 需 要 重 新 安 装 刀 具, 刀具使用一 如果随时根据每一把刀具与零件的相 段时间后也会因为磨损使刀尖的 实 际 位 置 发 生 变 化 , 对位置来编写 、 修改加工程序 , 加工程序的编写和修改工作将会非常繁琐 。 本系统的刀具功能 ( 具有刀具自动交换和刀具长 度补偿 二个 作用 , 可控 制 4~8 T 指令 ) 刀位的自动刀架在加工过程中实现换刀 , 并对刀具的实际位置偏差 进 行补 偿 ( 称为 刀具 长度 补偿 ) 。 使用刀具长度补偿功能 , 允 许 在 编 程 时 不 考 虑 刀 具 的 实 际 位 置, 只需在加工前通过 对刀操作获得每一把刀具的位置偏置数据 ( 称为刀具偏置或刀偏 ) , 使用刀 具加 工前 , 先执 行 刀具长度补偿 , 即: 按刀具偏置对系统的坐标进行偏移 , 使刀尖的运动轨迹 与编 程轨 迹一 致 。 更换刀具后 , 只需要重新对刀 、 修 改 刀 具 偏 置, 不 需 要 修 改 加 工 程 序。如 果 因 为 刀 具 磨 损 导 可以直接根据尺寸偏差修改刀具偏置 , 以消除加工尺寸偏差 。 致加工尺寸出现偏差 , 指令功能 : 自动刀架换刀到目标刀具号刀位 , 并按指令的刀具 偏置号 对应 的刀 具偏 置执 行刀具长度补偿 。 刀具偏置号可以和刀具号相同 , 也可以不同 , 即 一把刀 具可 以对 应多 个偏 第三章   M S F T 指令?1 1?置号 。 对应刀具偏置号为 0 系统为无刀具补偿状态 , 即: 系统的 0 的刀具偏置为 X=0、 Z=0, 未进行坐标偏移 ) 。 在执行了刀具长度补偿后 , 执行 T□□0 系统将按当前 坐标偏移为 0( 0, 的刀具偏置反向偏移系统坐标 , 系统由已执行刀具长度补偿状态 改变为 未补 偿状 态 , 显示 的 刀具偏置号为 0 间称 : 取消刀补 ( 参见图 3 ) 。 0 。 这个过程称为取消刀具长度补偿 , ? 1 如: T 0 1 0 1 表示选择 1 号刀并执行 1 号刀偏 ; T 0 1 0 2 表示选择 1 号刀并执行 2 号刀偏 ; T 0 3 0 1 表示选择 3 号刀并执行 1 号刀偏 。 上电时 , 刀具偏置号为 0 T 指令显示的刀具号为掉电前的状态 , 0。 在一个程序段中只能一个 T 指令 有 效 , 在 程 序 段 中 出 现 两 个 或 两 个 以 上 的 T 指 令 时, 最后一个 T 指令有效 。 编程格式 : 0 0 0   T0 前两位 : 目标刀具号 ( 前导 0 不能省略 ) 0 0 ? 0 8, 后两位 : 刀具偏置号 ( 前导 0 不能省略 ) 0 0 ? 1 6,图3 ? 1  刀具位置例如 : O 0 0 0 1: N 0 1G 9 2X 5 0Z 5 0 ( 用“ ” 号刀加工 , 刀具偏号为 “ ” ) N 0 2M 0 6T 0 1 0 1: 0 1 0 1 ( 刀具偏号也可为 “ ” , 则 T 指令应为 “ ” ) : N 0 3G 0 0G 9 0Z 4 0: 0 2 T 0 1 0 2 N 0 4G 0 1X 4 0 2 3 0F 1 0 0; ( 取消 “ “ 号刀偏 ) N 0 5G 0 0X 5 0Z 5 0T 0 1 0 0: 0 1 N 0 6M 0 2 第四章  G 指令4 . 1  概述G 指令的代码与功能见表 4 ? 1。表4 ? 1  代码功能 G 代码 0 0 ?G G 0 1 G 0 2 G 0 3 G 0 4 G 0 9 G 2 0 G 2 1 G 2 2 G 2 3 G 2 7 G 2 8 G 2 9 G 3 0 G 3 2 4 0 ?G G 4 1 G 4 2 G 5 0 G 5 2 G 5 3 5 4 ?G G 5 5 G 5 6 1 4 0 0 0 7 0 1 0 0 0 0 0 6 0 4 0 1 组 功能 定位 ( 快速移动 ) 直线切削 圆弧插补 ( 顺时针 ) CW、 圆弧插补 ( 逆时针 ) C CW、 暂停 停于精确的位置 英制输入 公制输入 内部行程限位   有效 内部行程限位   无效 检查参考点返回 参考点返回 从参考点返回 回到第二参考点 切螺纹 取消刀尖半径偏置 刀尖半径偏置 ( 左侧 ) 刀尖半径偏置 ( 右侧 ) 主轴最高转速设置 ( 坐标系设定 ) 设置局部坐标系 选择机床坐标系 选择机床坐标系 1 选择机床坐标系 2 选择机床坐标系 3 G 代码 G 5 7 G 5 8 G 5 9 G 7 0 G 7 1 G 7 2 G 7 3 G 7 4 G 7 5 G 7 6 8 0 ?G G 8 3 G 8 4 G 8 5 G 8 7 G 8 8 G 8 9 G 9 0 G 9 2 G 9 4 G 9 6 9 7 ?G G 9 8 9 9 ?G 1 2 0 5 0 1 1 0 0 0 1 4 组 功能 选择工件坐标系 4 选择工件坐标系 5 选择工件坐标系 6 精加工循环 内外径粗切循环 台阶粗切循环 成形重复循环 Z 向进给钻削 X 向切槽 切螺纹循环 固定循环取消 钻孔循环 攻丝循环 正面镗循环 侧钻循环 侧攻丝循环 侧镗循环 ( 内外循环 ) 切削循环 切螺纹循环 ( 台阶 ) 切削循环 恒线速度控制 恒线速度控制取消 指定每分钟移动量 指定每转移动量 第四章   G 指令?1 3?非模态及初态 4. 2   模态、其它组 G G 指令字被分为 0 0、 0 1、 0 2、 0 3、 0 4 组 。 其中 0 0 组 G 指令字为非模态 G 指令 , 指令字为模态 G 指令 , G 0 0、 G 9 7、 G 9 8、 G 4 0 为初态 G 指令 。 其定义的功能或状态保 持 有 效 , 直 到 被 同 组 的 其 它 G 指 令 所 改 变, 这 G 指令字执行后 , 种 G 指 令 字 称 为 模 态 G 指 令 字。模 态 G 指 令 字 执 行 以 后, 其定义的功能或状态被改变以 前, 后续的程序段执行该 G 指令字时 , 不需要再次输入该 G 指令字 。 其定义的功能或状态一 次 性 有 效 , 每 次 执 行 该 G 指 令 字 时, 必须输入 G 指令字执行后 , 该 G 指令字 , 这种 G 指令字称为非模态 G 指令字 。 系统上电后 , 未经执行其功能或状态就有效的模态 G 指 令字称 为初 态 G 指令 字 。 上 电 不 需 输 入 该 G 指 令 字。 本 系 统 的 初 态 指 令 字 为 G 后执行初 态 G 指 令 字 时 , 0 0、 G 4 0、 G 9 7、 G 9 8。 例: O 0 0 0 1; 快速移动至 X 模态指令字 G G 0X 1 0 0Z 1 0 0; 1 0 0Z 1 0 0; 0 有效 )   (    ( 快速移动至 ; 模态指令字 未输入 ) X 2 0Z 3 0; X 2 0Z 3 0 G 0      ; ( 直线插补至 X , 进给速度 3 / ;模态指令字 G G 1X 5 0Z 5 0F 3 0 0 5 0Z 5 0 0 0mm m i n 1 有效 ) ; 直线插补至 X , 进给速度 3 / ; 未输入 Z 轴坐标 , 取当 X 1 0 0 1 0 0Z 5 0 0 0mm m i n       ( 均未输入 ) G 0X 0Z 0; 5 0; F 3 0 0 保持 、 G 1 为模态指令字 ,         前坐标值 Z 快速移动至 X 模态指令字 G M 3 0; 0Z 0, 0 有效 )        ( 例: O 0 0 0 2;      快速移动至 X ) G 0X 5 0Z 5; 5 0Z 5     ( 延时 4 秒 ) G 0 4X 4;      ( 再次延时 4 秒 , 需再次输入 ) G 0 4X 4; G 0 4 为非模态 G 指令字 ,      ( M 3 0; 例; (上电第一次运行 ) O 0 0 0 3; 快速移动至 X 未输入 ) X 1 0 0Z 1 0 0; 1 0 0Z 1 0 0, G 0 为系统初态指令字 ,     ( ;( 直线插补至 X , 每分进给 , 进给速度为 1 / , G 1X 0Z 0F 1 0 0 0Z 0 0 0mm m i n G 9 8 为初态指 未输入 ) M 3 0;             令字 ,4. 3 0 0   快速定位指令 定义 : 运动过程中有加速和减 G 0 0 指 令 命 令 机 床 以 最 快 速 度 运 动 到 下 一 个 目 标 位 置, ?1 4?数控车床编程与操作速, 该指令对运动轨迹没有要求 。 其指令格式 : 指令格式 : _ _ ; G 0 0X( U) Z( W) 当用绝对值编程时 , X、 Z 后面 的 数 值 是 目 标 位 置 在 工 件 坐 标 系 的 坐 标 。 当 用 相 对 值 编 程时 , 、 U、 W 后面的数值则是现在点与目标点之间的距离与方向 。 例: G 0 0X 1 0Z 2 0; 注: 因为 X 轴和 Z 轴的进给速率不同 , 因此机床执行快速运动指令时两轴的合成运动轨 迹不一定是直线 , 因此在使用 G 指令时 , 一定要注意避免刀具和工件及夹具发生碰撞 。 0 04. 4  直线插补指令
0 1定义 : G 0 1 指令命令机床刀具以 一 定 的 进 给 速 度 从 当 前 所 在 位 置 沿 直 线 移 动 到 指 令 给 出的目标位置 。 指令格式 : _ _ G 0 1X( U) Z( W) F; ― ― ―X 轴切削终点的绝对 ( 相对 ) 坐标 X( U) ― ―Z 轴切削终点的绝对 ( 相对 ) 坐标 Z( W)― 单位为 mm / / 取决于该指令前面程序段 其中 F 是切削进给率或进给速度 , r或 mm m i n, 的位置 。 使用 G 也 可 采 用 相 对 坐 标 编 程。当 采 用 绝 对 坐 0 1 指令时可以采用绝对坐标 编 程 , 标编程时 , 数控系统在接受 G 刀具将移至坐标值为 X、 当 采用 相对 坐标 0 1 指令后 , Z 的点上 ; 刀具移至距当前点的距离为 U、 编程时 , W 值的点上 。 例( 见图 4 ) : ? 1图4 ? 1  刀具位置( 绝对编程 ) G 0 1X 6 0. 0 Z 7. 0; ( 相对编程 ) G 0 1U 2 0. 0W ? 2 5. 0 第四章   G 指令?1 5?4 . 5  圆弧插补指令
0 3圆弧插补指令命令刀具在指定平面里 按 给 定 的 F 进 给 速 度 作 圆 弧 插 补 运 动 , 用于加工 圆弧轮廓 。 圆弧插补命令分为逆时 针 圆 弧 插 补 指 令 G 0 2和顺时针圆弧插补指令 G 0 3两种 ( 见图 4 ) 。( 前刀座坐标系为标准 ) ? 2图4 ? 2  刀具与指令逆时针圆弧插补的指令格式 : _ _ _ _ _ _ ; G 0 2X( U) Z( W) R_ F_ _ _ _ _ _ _ _ _ ; G 0 2X( U) Z( W) I K_ F_ ― ― 逆时针圆弧插补指令 ( 圆弧的起点到终点刀具运动轨迹与时针方向相反 ) G 0 2― ― ― ―X 轴切削终点的绝对 ( 相对 ) 坐标 X( U) ― ― ―Z 轴切削终点的绝对 ( 相对 ) 坐标 Z( W) ― ― 圆弧半径 R― ― ― ― 圆心与圆弧起点 X 轴坐标的差值 I ― ― 圆心与圆弧起点 Z 轴坐标的差值 K― ― ― 切削进给速度 F― 例: 如图 4 ? 3。图4 ? 3  指令坐标 ?1 6? 程序 :数控车床编程与操作或G G 0 2X 6 3. 0 6Z ? 2 0. 0R 1 9. 2 6F 3 0 0; 0 2U 1 7. 8 1W ? 2 0. 0R 1 9. 2 6F 3 0 0; 或G G 0 2X 6 3. 0 6Z ? 2 0. 0I 3 5. 3 6K ? 6. 3 7F 3 0 0; 0 2U 1 7. 8 1W ? 2 0. 0I 3 5. 3 6K ? 6. 3 7F 3 0 0 顺时针圆弧插补的指令格式 : _ _ _ _ _ _ ; G 0 3X( U) Z( W) R_ F_ _ _ _ _ _ _ _ _ ; G 0 3X( U) Z( W) I F_  K_ ― ― 顺时针圆弧插补指令 ( 圆弧的起点到终点刀具运动轨迹与时针方向相同 ) G 0 3― ( ) ― ― ― 方向切削终点的绝对 ( 相对 ) 坐标 XU X ― ― ―Z 方向切削终点的绝对 ( 相对 ) 坐标 Z( W) ― ― 圆弧半径 R― ― ― ― 圆心与圆弧起点 X 轴坐标的差值 I ― ― 圆心与圆弧起点 Z 轴坐标的差值 K― ― ― 切削进给速度 F― 例: 如图 4 ? 4图4 ? 4  座标G 0 3X 4 0Z ? 1 0R 1 0F 3 0 0; 0 3U 2 0W ? 1 0R 1 0F 3 0 0;      或 G G 0 3X 4 0Z ? 1 0I 0K ? 1 0F 3 0 0    或 G 0 3U 2 0W ? 1 0I 0K ? 1 0F 3 0 0; / 、 否则 系统 产生 报警 ; 、 G 0 2 G 0 3 程序段中指令地址I K 或 R 必须至少输入一个 , I K和 、 未输入 R 时 , 如果省略I或 K, 系统按I R 同时输入时 , R 有效 , I K 无效 ; =0 或 K=0 处理 ; 未输入 X( 和 Z( 时, 如 果 用 R 给 定 半 径, 执行 G / U) W) 0 2 G 0 3指令 X 轴和 Z轴不移 动; 如果未输入 R、 使用 I 、 执行 G / ) ; K 指令字时 , 0 2 G 0 3 指令的轨迹为全圆 ( 3 6 0 ° 使用 R 指 令 时 , 理论上可能是大于1 和小于1 两 个 圆 弧, 本系统规定小于等于 8 0 ° 8 0 ° 的圆弧有效 。 如果终点不在用 R 指令定义的圆弧上 , 系统会产生报警 ; 1 8 0 ° / 、 即使终点不在圆弧 上 , 系统 也不 会报 G 0 2 G 0 3 程序段中使用I K 指令字定义圆心时 , 警, 执行指令的轨迹为 : 按指令定义的圆心和圆弧方向 , X 轴和 Z 轴 同时从 起点 沿圆 弧运 动 , 当 X 轴或 Z 轴的坐标与终点的坐标相同时 , 另一轴 ( 继续 X 轴或 Z 轴停止运动 , Z 轴或 X 轴 ) 运动至终点 。 注: / G 0 2 0 3 为模态指令 。 第四章   G 指令?1 7?4. 6 0 4   暂停指令 G 0 4 指令用于暂停进给 。 格式 : ― ―或 G ― ― ― G 0 4P― 0 4X( U) ― ― 暂停进给 , 该指令可以 使 刀 具 作 短 时 间 的 无 进 给 光 整 加 工 , 在 车 槽、 钻镗孔时 G 0 4― 使用 , 也可用于拐角轨迹控制 。 ― ―P 后用整数表示 , 单位 : 毫秒 P― ― ― ―X 后用整数表示 , 单位 : 秒  ( 此处的 X 与坐标系中的 X 无关 ) X( U) ※注: 例: 图4 编写 ? 5 为利用暂停 G 0 4 进行切槽加工的实例 。 对槽的外圆柱面粗 糙度 有要 求 , 加工程序如下 。 N 0 6 0G 0 0X 1. 6;     快速到 ① N 0 7 0G 0 1X 0. 7 5F 8 0;   以进给速度切削到 ② N 0 8 0G 0 4X 0. 2 4; 2 4 s     暂停 0. N 0 9 0G 0 0X 1. 6;     快速到 ① …图4 ? 5  暂停指令注: 只在本程序段中才有效 。 G 0 4 为非模态指令 ,4. 7 2 8   返回机械零点 指令功能 : 从起点开始 , 以快速移动速度到达 X( 、 指定的 中间 点 后 再 同 时 回 机 U) Z( W) 械零点 。 指令格式 : G 2 8  X( U) Z( W) 其中 : 中间点 X 向的绝对坐标 ; X: 中间点与起点 X 向绝对坐标的差值 U: 中间点 Z 向的绝对坐标 ; Z: ?1 8?数控车床编程与操作中间点与起点 Z 向绝对坐标的差值 。 W: 指令地址 X( 、 可省略一个或全部 , 详见下表 4 U) Z( W) ? 2。表4 ? 2  指令地址 指令 G 2 8  X( U) G 2 8  Z( W) G 2 8 G 2 8 X( U) W)  Z( 功能 X 轴回机械零点 , Z 轴保持在原位 Z 轴回机械零点 , X 轴保持在原位 两轴保持在原位 , 继续执行下一程序段 X、 Z 轴同时回机械零点指令动作过程 ( 图4 ) ? 6 ( ) 从起点同时以各自独立的快速移动速度移动到中间点 ( 。 1 A 点 →B 点 ) ( ) 待两轴都到达中间点后 , 从中间点同时以各自独立的快速移 动速 度移 动到 机械 零点 2 ( , 回零结束指示灯亮 。 B 点 →R 点 )图4 ? 6  指令动作注 1: 系统上电后 , 如果没有进行手动回机械零点操作 , 执行 G 从中间点到机械零 2 8 时, 点的运动过程 和手动返回机械零点时相同 ( 收到减速信号后减速运动到机械零点 ) ; 注 2: 从 两轴是以各自独 立的 快 速速度移动 的 , 因此, 其轨 迹并 不一 A 点( B 点及 B 点 ( R 点过程中 , 定是直线 ; 注 3: 机床锁住时 , 执行 G 系统绝对坐标改变为中间点坐 2 8 指令 , X 轴 和 Z 轴 不 移 动, 标, 然后执行下 一个程序段 , 回零结束指示灯不点亮 ; 注 4: 执行 G 系统取消刀具长度补偿 ; 2 8 指令回机械零点操作后 , 注 5: 如果机床未安装零点开关 , 不得执行 G 否则 , 可能造成机床损坏 。 2 8 指令 ,4. 8 5 0   工件坐标系设定 指令功能 : 设置当前位置的绝对坐标 , 通过设置当前位置的绝对坐标 在系 统中 建立 工件 坐标系 ( 也称浮 动坐标系 ) 。 执行 本 指 令 后 , 系 统 将 当 前 位 置 作 为 程 序 零 点, 执行回程序零 点操作时 , 返回 这一位置 。工件坐标系建立 后 , 绝 对 坐 标 编 程 按 这 个 坐 标 系 输 入 坐 标 值, 直 至再次执行 G 5 0。 第四章   G 指令 建立新的工件坐标系 。G 5 0 为非模态 G 指令 。 其中 : 当前位置新的 X 轴绝对坐标 ; X: 当前位置新的 X 轴绝对坐标与执行指令前的绝对坐标的差值 ; U: 当前位置新的 Z 轴绝对坐标 ; Z: 当前位置新的 Z 轴绝对坐标与执行指令前的绝对坐标的差值 ; W:?1 9?或 Z( , 未输入的 坐标 轴 按当前的 绝 对 前 坐 标 值 设 置 坐 标 , G 5 0 指令中未输入 X( U) W) 、 不改变当前坐标 值 。 只 要是 执 行 了 G 包括用 G 设置 X( U) Z( W)均未输入时 , 5 0( 5 0S- _ 恒线速控制时的最高转速限制 ) ,就把当前位置设为程序零点 。 如图 4 当执行指令段 “ “ 后, 建 立 了 如 图 所 示 的 工 件 坐 标 系, 并 ? 7 所示 , G 5 0X 1 0 0Z 1 5 0; 将( ) 点设置为程序零点 。 X 1 0 0, Z 1 5 0图4 ? 7  工件坐标系注: 如果在刀具长度补偿状态执行 G 系统显示的绝对坐标为按当前刀具偏 5 0 设定坐标系 , 置值修正后的 坐标设置值 , 程序零点为工件坐标系中由 G 5 0 坐标设置值确定的位置 。 在刀具 长度补偿状态回程序 零点 , 回零结束的位置为取消刀具长度补偿后的程序零点位置 。 示例 , 见表 4 ? 3:表4 ? 3  刀补状态 当前的刀补状态 T 0 1 0 0 T 0 1 0 1 执行  G 5 0 X 2 0 Z 2 0  后坐标显示值 X∶2 0 Z∶2 0 X∶3 2 Z∶4 3 0 1  号刀补值 X∶1 2 Z∶2 34 . 9  固定循环指令4. 9. 1  轴向切削循环   9 0 定义 : 为了简化编程 , 本系统提供了只用一个程序段完成 快速移动 定位 、 直线, 最 后快 速 移动返回起点的单次加工循环的 G 指令 : 格式 : _ _ ; ( 圆柱切削 ) G 9 0X( U) Z( W) F_ ?2 0?数控车床编程与操作_ _ _ _ _ _ ; ( 圆锥切削 ) G 9 0 X( U) W)  Z(  R_  F_ 切削起点 : 直线插补 ( 切削进给 ) 的起始位置 ; 切削终点 : 直线插补 ( 切削进给 ) 的结束位置 ; 切削终点 X 轴绝对坐标 ; X: 切削终点与起点 X 轴绝对坐标的差值 ; U: 切削终点 Z 轴绝对坐标 ; Z: : W 切削终点与起点 Z 轴绝对坐标的差值 ; 切削起点与切削终点 X 轴绝对坐标的差值 ( 半径值 ) R: 切削进给 ) 到切削终点 ; ② 从切削起点直线插补 ( 与 ① 方向相反 ) , 返回到 X 轴绝对坐标与起点相同处 ; ③X 轴以切削进给速度退刀 ( 循环结束 。 ④Z 轴快速移动返回到起点 , 指令的起点和终点相同 , 径向 ( 进刀 、 轴向 ( G 9 0 为模态指令 , X 轴) Z 轴或 X、 Z 轴同时 ) 切削 , 实现柱面或锥面切削循环 ( 图4 图4 ) 。 ? 8、 ? 9图4 ? 8  切削循环 第四章   G 指令?2 1?图4 ? 9  刀削循环座标 ?2 2? 0 0 0 1;   O M 3S 3 0 0T 0 1 0 1; G 0X 1 2 4Z 2;数控车床编程与操作G 9 0X 1 2 0Z-1 1 0F 1 0 0;( C→D) X 1 1 7Z-3 0;( A→B) X 1 1 4; … X 6 0; G 0X 1 2 4Z-2 7; ( G 9 0X 1 2 0Z-8 0R-1 0F 1 5 0; B→C) X 1 2 0R-2 0; X 1 2 0R-3 0; G 0 0X 1 0 0Z 1 0 0; M 5T 0 1 0 0; M 3 0; 4. 9. 2  径向切削循环
9 4 格式 : _ _ ; ( 端面切削 ) G 9 4X( U) Z( W) F_ _ _ _ _ _ _ ; ( 锥度端面切削 ) 9 4 X( U) W)    G  Z(  R_  F_ 切削起点 : 直线插补 ( 切削进给 ) 的起始位置 ; 切削终点 : 直线插补 ( 切削进给 ) 的结束位置 ; 切削终点 X 轴绝对坐标 ; X: 切削终点与起点 X 轴绝对坐标的差值 ; U: 切削终点 Z 轴绝对坐标 ; Z: 切削终点与起点 Z 轴绝对坐标的差值 ; W: 切削起点与切削终点 Z 轴绝对坐标的差值 。 R: 循环过程 : ①Z 轴从起点快速移动到切削起点 ; 切削进给 ) 到切削终点 ; ② 从切削起点直线插补 ( 与 ① 方向相反 ) , 返回到 Z 轴绝对坐标与起点相同处 ; ③Z 轴以切削进给速度退刀 ( 循环结束 。 ④X 轴快速移动返回到起点 , 例: 如图 4 图4 图4 图4 ? 1 0, ? 1 1, ? 1 2, ? 1 3。 第四章   G 指令?2 3?图4 ? 1 0  径向切削循环图4 ? 1 2 ?2 4?数控车床编程与操作图4 ? 1 3  径向切削循环座标指令的起点和终点相同 , 轴向 ( 进刀 、 径向( 9 4 为模态指令 , Z 轴) X 轴或 X、 Z 轴 同时 )   G 切削 , 实现端面或锥面切削循环 。 例: O 0 0 0 2; M 3S 3 0 0T 0 1 0 1; G 0X 1 3 0Z 2; ( G 9 4X 1 2 0Z-1 1 0F 1 0 0; D→C) ;( G 9 4X 6 0Z-3F 1 0 0 B→A) Z-6; … Z-3 0; G 0 0X 1 2 4Z-1 2 7; ( G 9 4X 1 0 8Z-3 0R-1 0; C→B) X 9 6R-2 0; X 8 4R-3 0; X 7 2R-4 0; X 6 0R-5 0; G 0 0X 1 0 0Z 1 0 0; M 5T 0 1 0 0; …… M 3 0; 固定循环指令的注意事项 : ) 在固定循环指令中 , 、 、 在没有执行新的固定 循环 指令 重新 1 U) Z( W) R 一经执行 ,  X( 给定 X( , , , , U) Z( W) R 时, X( U) Z( W) R 的 指令值保 持 有 效 。 如 果 执 行 了 除 G 0 4 以外的 非模态 ( 或执行了 G 、 、 0 0 组 )G 指令 , 0 0、 G 0 1、 G 0 2、 G 0 3、 G 3 2  时 , X( U) Z( W) R 保持的指 令值被清除 ; ) 在G 执行该无移动的程 2 9 0、 G 9 2或 G 9 4 程序段的下 一 程 序 段 为 无 移 动 的 指 令 字 时 , 为 避 免 出 现 这 种 情 况, 必须在固定循 序段时 , G 9 0、 G 9 2或 G 9 4 程序段的动 作 会 再 次 执 行 , 环指令之后用其它的 G 指令取消循环动作 ; 第四章   G 指令 ( 例) N 0 0 3M 3; …N 0 1 0G 9 0X 2 0. 0Z 1 0. 0F 2 0 0 0; ( 重复执行  G N 0 1 1M 8; 9 0  一次 )?2 5?) 录入方式下执行固定循环 指 令 时 , 运 行 结 束 后, 只 需 按 循 环 启 动 按 钮, 就可以进行和 3 前面同样的固 定循环 ; ) 若固定循环指令与 M, 循环指令可以和 M, 4 S, T 指令共段 , S, T 指令同时进行 。 但如 果像下述例子那样指令 M, , 后取消了 固 定 循 环 ( 由 于 指 令 , 时, 必须再次指令 ST G 0 0G 0 1) 固定循环指令 。 ( 例) N 0 0 3T 0 1 0 1; … N 0 1 0G 9 0X 2 0. 0Z 1 0. 0F 2 0 0 0; N 0 1 1G 0 0T 0 2 0 2; N 0 1 2G 9 0X 2 0. 5Z 1 0. 0。 4. 9. 3  螺纹切削指令   3 2 指令格式 : _ _ _ _ ) _ _ ; G 3 2X( U) Z( W) F( I 指令功能 : 刀具的运动轨迹是 从 起 点 到 终 点 的 一 条 直 线 , 从起点到终点位移量( X 轴按 半径值 ) 较大的坐标轴称为长轴 , 另 一 个 坐 标 轴 称 为 短 轴, 运动过程中主轴每转一圈长轴移 短轴与长轴作直线 插 补 , 刀 具 切 削 工 件 时, 在工件表面形成一条等螺距的螺旋 动一个螺距 , 切槽 , 实现等螺距螺纹 的 加 工 。F、 英 制 螺 纹 的 螺 距, 执行 G I指 令 字 分 别 用 于 给 定 公 制 、 3 2 指令可以加工公制或英制等螺距的直螺纹 、 锥螺纹和端面螺纹 : 起点和终点的 X 坐标值相同 ( 不输入 X 或 U) 时, 进行直螺纹切削 ; 起点和终点的 Z 坐标值相同 ( 不输入 Z 或 W) 时, 进行端面螺纹切削 ; 起点和终点 X、 进行锥螺纹切削 。 Z 坐标值都不相同时 , G 3 2 为模态 G 指令 。 公制螺纹螺距 ( , 为主轴转一圈 长轴的移动量 , F: 0. 0 0 1~5 0 0mm) F 指令 值执 行后 保持 有效 , 直至再次执行给定螺纹螺距的 F 指令字 。 : 每英寸螺纹的牙数 ( , 为长轴方向1英寸( 长度上螺 I 0. 0 6~2 5 4 0 0 牙/英 寸 ) 2 5. 4 mm) 纹的牙数 , 也可理解为长轴移动 1 英寸 ( 时主轴旋转的圈数 。 2 5. 4mm) I指令 值执 行后 不保 持, 每次加工英制螺纹都必须输入I指令字 。 螺纹切削注意事项 ( 图4 ) : ? 1 4 ( 机床必须安装1 主轴编码器与主轴的 1) 0 2 4 线/转 的 主 轴 编 码 器 才 能 进 行 螺 纹 切 削 , 传 动 比 应 为 1∶1, 主轴编码器输出9 相位差的 A / 转信号) 。切削 0 ° B 差分 信 号 和 Z信 号( 螺纹时, 系 统 收 到 主 轴 编 码 器 Z信 号 才 移 动 X 轴 或 Z轴 、 开始螺纹加工, 因此只要不改变 主轴转速, 可以分粗车、 精车多次切削完成同一螺纹的加工。如果后一程序段也为螺纹加 工, 执行后一程序 段 时 系 统 不 检 测 Z信 号、 直 接 开 始 螺 纹 加 工, 此功能可实现连续螺纹 加工。 ?2 6?数控车床编程与操作  图4 ? 1 4  螺纹切削( ) 由于在螺纹切削的开始及结束部分 X 轴 、 此时 的螺 距误 差较 大 , 2 Z 轴有加减速过 程 , 因此 , 需要在实际螺纹起点前留 出 一 个 引 入 长 度 , 在实际螺纹终点后留出一个引出长度( 通 常称为退刀槽 ) , 即: 编程的螺纹长度比实际的螺纹长度要长 , 如图 4 图4 ? 1 4, ? 1 5 所示 : 示例 : 螺纹螺距 : ( 总 切 深 1 mm( 单 边) , 分两次 4mm。( 1 = 3. 5 mm, 2 = 3. 5 mm, 切入 。 第一次切入 0. G 0 0X 2 8Z 3; 5mm)      ( 锥螺纹第一次切削 ) G 3 2X 5 1 W-7 7F 4. 0;( 刀具退出 ) G 0 0X 5 5;       ( W 7 7; Z 向回起点 )         ( 第二次再进刀 0. X 2 7; 5mm)         ( 锥螺纹第二次切削 ) G 3 2X 5 0W ? 7 7F 4. 0;(图4 ? 1 5  二次切削( ) 终点和螺纹螺距确定的条件下 , 螺纹切削时 X 轴 、 3 G 3 2 的起点 、 Z 轴的 移动 速度 由主 轴转速决定 , 与切削进给速度倍率无关 。 螺纹切削时主轴倍率控 制有效 , 主轴 转速 发生 变化 时, 由于 X 轴 、 因此 , 螺纹切削时不 要进 行主 轴转 速调 Z 轴加减速的原因会使螺距误差增大 , 整, 更不要停止主轴 ( 主轴停止将导致刀具和工件损坏 ) 。 第四章   G 指令?2 7?( ) 在螺纹切削时执行进给保持操作后 , 系统显示 “ 暂停 “ 、 螺纹切削不 停止 , 直到 当前 程 4 程序运行暂停 。 序段后的第一个非螺纹切削程序段执行完才停止运动 、 ( ) 单程序段运行在螺纹切削时无效 , 在执行完当前程序段后的第一 个非 螺纹 切削 程序 5 段后程序运行暂停 。 ( ) 系统复位 、 急停或驱动报警时 , 螺纹切削立即停止 。 6 4. 9. 3  螺纹切削循环
9 2 指令格式 : _ _ _ _ _ ;( 公制直螺纹切削循环 ) G 9 2 X( U) W)  Z(  F_ _ _ _ _ _ _ ; ( 英制直螺纹切削循环 ) G 9 2 X( U) W) I  Z(   _ _ _ _ _ _ ; 公制锥螺纹切削循环 ) G 9 2 X( U) W)  Z(  R_  F_  ( _ _ _ _ _ _ _ ; 英制锥螺纹切削循环 ) G 9 2 X( U) W) I  Z(  R_    ( 切削起点 : 螺纹插补的起始位置 ; 切削终点 : 螺纹插补的结束位置 ; 切削终点 X 轴绝对坐标 ; X: 切削终点与起点 X 轴绝对坐标的差值 ; U: 切削终点 Z 轴绝对坐标 ; Z: 切削终点与起点 Z 轴绝对坐标的差值 ; W: 切削起点与切削终点 X 轴绝对坐标的差值 ( 半径值 ) , 当 R 与 U 的符号不一致时 , 要 R: 求 R( ( ( / ( 。 U 2 公制螺纹螺距 , 可省略输入 ; F=0. 0 0 1~5 0 0mm, F 指令值执行后保持 , 英 制 螺 纹 每 英 寸 牙 数, 不可省略 I =0. 0 6~2 5 4 0 0 牙/英 寸 , I 指 令 值 执 行 后 不 保 持, 输入 ; 循环过程 : ①X 轴从起点快速移动到切削起点 ; ② 从切削起点螺纹插补到切削终点 ; 与 ① 方向相反 ) , 返回到 X 轴绝对坐标与起点相同处 ; ③X 轴以快速移动速度退刀 ( 循环结束 。 ④Z 轴快速移动返回到起点 , 指令的起点和终点相同 , 径向 ( 进刀 、 轴向( G 9 2 为模态指令 , X 轴) Z 轴或 X、 Z 轴 同时 ) 切削 , 实现等螺距的直螺纹 、 锥螺纹切削循环 。 执行 G 在螺纹加工结束前有螺纹退 9 2 指令 , 尾过程 : 在距离螺纹切削终点固定长度 ( 称为螺纹的退尾长度 ) 处, 在 Z 轴继续进行螺纹插补 的同时 , X 轴沿退刀方向指数式 加 速 退 出 , Z 轴 到 达 切 削 终 点 后, X 轴再以快速移动速度退 刀( 循环过程 ③ ) 。 但仍需要在实际的螺纹起 G 9 2  指令的螺纹退尾功 能 可 用 于 加 工 没 有 退 刀 槽 的 螺 纹 , 点前留出螺纹引入长度 。 但不能实现 2 个连续螺纹的加工 , 也 G 9 2  指令可以分多次进刀完成一个螺纹的加工 , 不能加工端面螺纹 。G 螺 距是指主 轴转 一圈 长轴 的位 9 2 指令螺纹螺距的定义与 G 3 2 一致 , 移量 ( 。 X 轴位移量按半径值 ) G 9 2 螺纹切削注意事项 : ( ) 机床必须安装 1 主轴 编码 器与 主轴 的传 1 0 2 4 线/转的主轴编码器才能进行螺纹切 削 , ?2 8?数控车床编程与操作动比应为 1∶1, 主轴编码器输出 9 相位差 的 A / 转 信 号) 。切削螺纹 0 ° B 差 分信 号和 Z 信号 ( 系统收到主轴编码器 Z 信号才开始螺纹加工 。 因此只要不改变主轴转 速 , 可以 用多 个联 时, 系的 G 精车多次切削完成同一螺纹的加工 。 9 2 程序段分粗车 、 ( ) 由于在螺纹切削的开始及结束部分 X 轴 、 此时 的螺 距误 差较 大 , 2 Z 轴有加减速过 程 , 但仍需要在实际的螺纹起点前留 G 9 2 指令的螺纹退尾功能可用于 加 工 没 有 退 刀 槽 的 螺 纹 , 出螺纹引入长度 ( ) 切削终点和螺纹螺距确定的条件下 , 螺纹切削 时 X 轴 、 3 G 9 2 的起点 、 Z 轴的 移动 速度 由主轴转速决定 , 与切削进给速度倍率无关 。 螺纹切削时主轴倍 率控制有 效 , 主轴 转速 发生 由于 X 轴 、 因此 , 螺纹切削 时不 要进 行主 轴转 变化时 , Z 轴加减速的原因会使螺距误差增大 , 速调整 , 更不要停止主轴 ( 主轴停止将导致刀具和工件损坏 ) 。 ( ) 在螺纹切削时执行进给保持操作后 , 系统显示 “ 暂停 ” 、 螺纹切削不 停止 , 直到 螺纹 切 4 削循环中的第一个非螺纹切削动作执行完才停止运动 、 程序运行暂停 。 ) 单程序段运行在螺纹切削时无效 , 在执行完螺纹切削循环中的第 一个 非螺 纹切 削动 ( 5 作后运行暂停 。 ( ) 系统复位 、 急停或驱动报警时 , 螺纹切削立即停止 。 6 例如 ( 图4 图4 图4 ) : ? 1 6, ? 1 7, ? 1 8 O 0 0 0 1; M 3S 3 0 0; G 0X 1 5 0Z 5 0; ( 外圆车刀 ) T 0 1 0 1; G 0X 1 3 0Z 5; ( G 9 0X 1 2 0Z-1 1 0F 2 0 0; C→D) X 1 1 5Z-3 0;( A→B) …X 6 0Z-3 0; G 0X 1 3 0Z-2 7; ( G 9 0X 1 2 0Z-8 0R-1 0F 1 5 0; B→C) X 1 2 0R-2 0; X 1 2 0R-3 0; G 0X 1 5 0Z 1 5 0; ; ( 螺纹刀 ) T 0 2 0 2 G 0X 6 3Z 3; ( 加工螺纹 , 分 4 刀切削 , 第一次进刀 1. G 9 2X 5 8. 5Z-2 5F 3; 5mm) ( 第二次进刀 1mm) X 5 7. 5Z-2 5; ( 第三次进刀 0. X 5 6. 5Z-2 5; 5mm) ( 第四次进刀 0. X 5 6Z-2 5; 5mm) 螺纹精加工 ) X 5 6Z-2 5;( G 0 0X 1 5 0Z 1 5 0; M 5T 0 1 0 0; 第四章   G 指令 M 3 0; …?2 9?图4 ? 1 6  切削 1图4 ? 1 7  切削 2图4 ? 1 8  切削 3 ?3 0?数控车床编程与操作4 . 1 0   多重循环指令本系 统 的 多 重 循 环 指 令 包 括 : 轴向粗车循环 G 径向粗车循环 G 封闭切削循环 7 1、 7 2、 精加工循环 G 轴向切槽多重 循 环 G 径向切槽多重循环 G G 7 3、 7 0、 7 4、 7 5及多重螺纹切削循 环G 。 系统执行这些指令时 , 根据 编 程 轨 迹 、 进 刀 量 、 退 刀 量 等 数 据 自动计算切削次数和 7 6 切削轨迹 , 进行多次进刀 、 切削 、 退 刀、 再 进 刀 的 加 工 循 环, 自 动 完 成 工 件 毛 坯 的 粗、 精 加 工, 指令的起点和终点相同 。 4. 1 0. 1  轴向粗车循环
7 1 指令格式 : ) ) ) G 7 1U( d e 1 Δ  R(  F  ;        ( ) ) ) ; ( ) G 7 1P( n s n f u w) 2  Q(  U( Δ   W( Δ ) N( n s . . . . .;  
. . . . . . . .; . . . . F; . . . . S;      . . . .T; ? ? ) N( n f . . . . .;
指令意义 : G 7 1 指令分为三个部分 : ) 给定粗车时的进刀量 、 退刀量和切削速度 、 主轴转速 、 刀具功能的程序段 ; ( 1 ( ) 给定定义精车轨迹的程序段区间 、 精车余量的程序段 ; 2 ) 定义精车轨迹的若干连续的程序段 , 执行 G 这些程序段仅用于计算粗车的轨 ( 3 7 1 时, 迹, 实际并未被执行 。 系统根据精车轨迹 、 精车余量 、 进刀量 、 退刀量等数据自动计算粗加工路 线 , 沿与 Z 轴 平 行的方向切削 , 通过多次进刀 、 切 削、 退 刀 的 切 削 循 环 完 成 工 件 的 粗 加 工 。G 7 1的起点和终 点相同 。 本指令适用于非成型毛坯 ( 棒料 ) 的成型粗车 。 相关定义 : 精车轨迹 : 由指令的第 ( ) 部分 ( 给 出 的 工 件 精 加 工 轨 迹, 精加工轨迹的 3 n s f程 序 段 ) ~n 即n 与G 终点相同 , 简称 A 点 ; 精加工轨迹的第一段 ( 起点 ( s程序段的起点 ) 7 1 的起点 、 n s程 序段 ) 只能是 X 轴的快速 移 动 或 切 削 进 给 , 精加工轨迹的终点 n s程 序 段 的 终 点 简 称 B 点; ( 程序段的终点 ) 简称 点 。 精车轨迹为 点 点 点 。 n f C A →B →C 粗车轮廓 : 精车轨迹按精车余量 ( 、 偏移 后的 轨迹 , 是执行 G uΔ w) 7 1 形 成的 轨 迹 轮 廓 。 Δ 精加工轨迹的 A、 、 、 点, B、 C 点经过偏移后对应粗车轮廓的 A ′ B ′ C ′ G 7 1 指令最终的连续切削 轨迹为 B 点 →C 点。 ′ ′ 粗车时 X 轴的 单次进刀量 ( 单位: 半径值 ) , 无 符号 , 进刀方向 由 n U: mm, s程 序 段 的 移) 3 螅 第四章   G 指令?3 1?动方向决定 。U( ) 执行后 , 指令值 Δ 并把系统参数 NO. d d 保持 , 0 5 1 的值修改 为 Δ d×1 0 0 0 Δ ( 单位 : 。 未输入 U( ) 时, 以系统参数 NO. 0. 0 0 1 mm) d 0 5 1 的值作为进刀量 。 Δ 粗车时 X 轴的单次退刀量 ( 单位 : 半径值 ) , 无符号 , 退刀方向与进刀方向相反 , R: mm, R ( ) 执行后 , 指令值 e保 持 , 并 把 系 统 参 数 NO. 单 位: 。 e 0 5 2 的 值 修 改 为 e×1 0 0 0( 0. 0 0 1 mm) 未输入 R( ) 时, 以系统参数 NO. e 0 5 2 的值作为退刀量 。 : 精车轨迹的第一个程序段的程序段号 。 n s : 精车轨迹的最后一个程序段的程序段号 。 n f : 单位 : , 粗 车 轮 廓 相 对 于 精 车 轨 迹 的 X 轴 坐 标 偏 移, 即: u X 轴的精加工余量 ( mm) A ′ Δ 点 与 A 点 X 轴绝对坐标的差值 。U( ) 未输入时 , 系统按 处理 , 即 : 粗车循环 轴不 u u=0 X Δ Δ 留精加工余量 。 单位 : , 粗 车 轮 廓 相 对 于 精 车 轨 迹 的 Z 轴 坐 标 偏 移, 即: w: Z 轴的精加工余量 ( mm) A ′ Δ 点与 A 点 Z 轴绝对坐标的差 值 。   W ( ) 未 输 入 时 , 系 统 按 处 理 , 即 : 粗 车 循 环 w w=0 Z Δ Δ 轴不留精加工余量 。 切削进给速度 。 F: 主轴转速 。 S: 刀具号 、 刀具偏置号 。 T: 指令执行过程 : ( ) 从起点 A 点快速移动到 A 点, 、 1 ′ X 轴移动?u Z 轴移动?w; ( ) 从A 点 X 轴移动 Δ ( 进刀 ) , 2 ′ d n s程 序 段 是 G 0 时 按 快 速 移 动 速 度 进 刀, n s程 序 段 是 进刀方向与 A 点 →B 点的方向一致 ; G 1 时按 G 7 1 的切削进给速度 F 进刀 , ( ) 进给方向与 B 点 →C 点 Z 轴坐标变化一致 ; 3 Z 轴切削进给到粗车轮廓 , ) ( 直线 ) , 退刀方向与各轴进刀方向相反 ; ( 4 X 轴、 Z 轴按切削进给速度退刀 e 4 5 ° ( ) 点 Z 轴绝对坐标相同的位置 ; 5 Z 轴以快速移动速度退回到与 A ′ ) 如果 X 轴再次进刀 ( ) 后, 移动的终点仍在 A 点 →B 点的连线中间( 未达到或 ( 6 d +e ′ ′ Δ 超出 B 点) , ) , 然后执行 ③ ; 如果 X 轴再次进刀 ( ) 后, 移动 的终 点 ′ X 轴再次进刀 ( d +e d +e Δ Δ 点或超出了 A 点 →B 点的连线 , 点, 然后执行 ( ) ; 到达 B ′ ′ ′ X 轴进刀至 B ′ 7 ( ) 沿粗车轮廓从 B 点切削进给至 C 点; 7 ′ ′ ) 从C 点快速移动到 A 点 , 程序跳转到 n ( 8 ′ G 7 1 循环执行结束 , f程序段的下一个程序段 执行 ( 图4 ) 。 ? 1 9 说明 : ( ) 系统不执行在 G 1 n s f程序段必须紧跟在 G 7 1 程序段后编写 , 7 1 程序 段与 n s程 序 ~n 段之间编写的程序段 。 ( ) 执行 G 程序段 并未 被执 行 。n 2 7 1时, n s f程序段仅用于计算粗车轮廓 , s f程 序 ~n ~n 段中的 F、 此时 G S、 T 指令在执行 G 7 1 时无效 , 7 1 程序段的 F、 S、 T 指令有 效 。 按 n s f程 ~n 序段执行 G 7 0 精加工循环时 , n s f程序段中的 F、 S、 T 指令有效 。 ~n ( ) 、 按Δ 见 3 u w 反应了粗车的坐 标 偏 移 和 切 入 方 向 , u、 w 的 符 号 有 四 种 不 同 组 合, Δ Δ Δ 图中 : 为粗车轮廓 , 图 3-2 7, A→B→C 为精车轨迹 , A ′ ′ ′ A 为起点 。 →B →C ( ) 指令字的 G 否则 P / 4 n s程序段只能是不含 Z( W) 0 0、 G 0 1 指令 , S 0 6 5 报警 ; ?3 2?数控车床编程与操作图4 ? 1 9  程序段执行( ) 精车轨迹( , 一直增大或一直减小) ; 5 n s f程序段) X 轴、 Z 轴的尺寸都必须是单向变化( ~n ( ) 不能有下列指令 : 6 n s f程序段中 , ~n ) 除G ( 暂停 ) 外的其它 0 1 0 4 0 组 G 指令 ) 除G 2 0 0, G 0 1, G 0 2, G 0 3 外的其它 0 1 组 G 指令 ) 子程序调用指令 ( 如M / ) 3 9 8 M 9 9 ) 在录入方式中不能执行 G 否则产生 P / ( 7 7 1 指令 , S 0 6 7 报警 ; ( ) 在G 可 以 停 止 自 动 运 行 并 手 动 移 动, 但要再次执行 G 8 7 1 指 令 执 行 过 程 中, 7 1循环 时, 必须返回到手动移动前的位置 。 如果不返回就继续执行 , 后面的运行轨迹将错位 ; ( ) 单程序段状态运行时 , 一个精车动作 ( 进刀切削退刀返回 ) 完成后程序暂停 。 9 例: 图4 图4 ? 2 0, ? 2 1图4 ? 2 0  程序段状态 1 第四章   G 指令?3 3?图4 ? 2 1  程序段状态 20 0 0 1;   O ( 主轴正转 , 转速 ; N 0 3 0 M 3 S 3 0 0 F 1 0 0; 3 0 0 转/分钟 ) ( 调入粗车刀 , 冷却开 ) N 0 4 0 T 0 1 0 1 M 0 8; ( 快速移动 , 接近工件 ) N 0 5 0 G 0 0 X 1 0 2 Z 2; ( 每次切深 3 直径 ] , 退刀 1 N 0 6 0 G 7 1 U 1. 5 R 0. 5; mm[ mm) ( 对a ―d 粗车加工 , 余量 X 方向 0. N 0 7 0 G 7 1 P 0 8 0 Q 1 2 0 U 0. 5W 0. 5 F 1 0 0; 5 mm, Z 方向0. 5 mm) ( 定位到 X ) N 0 8 0 G 0 0 X 0. 0; 0 N 0 8 5 G 0 1 Z 0; ( ) N 0 8 6 X 4 0; O→a ( ) N 0 9 0 G 0 1 Z-3 0. 0; a →b ( ) 精加工路线 a N 1 0 0 X 6 0. 0W-3 0. 0; b c →c →b → →d →e程序段 ( ) N 1 1 0W-2 0. 0; c →d ( ) N 1 2 0 X 1 0 0. 0W-1 0. 0; d →e ( 快速退刀到安全位置 ) N 1 3 0 G 0 0 X 1 0 0. 0 Z 1 0 0. 0; ( 调入 2 号精加工刀 , 执行 2 号刀偏 ) N 1 4 0 M 0 3 S 5 0 0 T 0 2 0 2 F 8 0; ( 快速移动 , 接近工件 ) N 1 5 0 G 0 X 1 0 2 Z 2; ( 对a ―d 精车加工 ) N 1 6 0 G 7 0 P 8 0 Q 1 2 0; ( 快速回安全位置 ) N 1 7 0 G 0 0 X 1 0 0. 0 Z 1 0 0. 0; ( 冷却关 ) N 1 8 0 M 0 9; ( 主轴停止 , 换回基准刀 , 清刀偏 ) N 1 9 0 M 0 5 T 0 1 0 0; ( 程序结束 , 并返回程序开头 ) N 2 0 0 M 3 0; ?3 4? 4. 1 0. 2  径向粗车循环
7 2数控车床编程与操作指令格式 : ) ) _ ; ( ) G 7 2W( d R( e F_ S T_ 1 Δ ) ) ) ; ( ) G 7 2 P( n s Q( n f U( u W( w) 2 Δ Δ ) ;
N( n s . . . . . ; . . . . . . . . . . . . F; . . . . S; . . . . T;) 指令意义 : 3 G 7 2 指令分为三个部分 : 螅??N( ) ; n f . . . . .
) 给定粗车时的进刀量 、 退刀量和切削速度 、 主轴转速 、 刀具功能的程序段 ; ( 1 ( ) 给定定义精车轨迹的程序段区间 、 精车余量的程序段 ; 2 ( ) 定义精车轨迹的若干连续的程序段 , 执行 G 这些程序段仅用于计算粗车的轨 3 7 2 时, 实际并未被执行 。 迹, 系统根据精车轨迹 、 精车余量 、 进刀量 、 退刀量等数据自动计算粗加工路 线 , 沿与 Z 轴 平 行的方向切削 , 通过多次 进 刀 切 削 退 刀 的 切 削 循 环 完 成 工 件 的 粗 加 工 , G 7 2的起点和终点 相同 。 本指令适用于非成型毛坯 ( 棒料 ) 的成型粗车 。 相关定义如下 : 精车轨迹 : 由指令的第 ( ) 部分 ( 给 出 的 工 件 精 加 工 轨 迹, 精加工轨迹的 3 n s f程 序 段 ) ~n 即n 与G 终点相同 , 简称 A 点 ; 精加工轨迹的第一段 ( 起点 ( s程序段的起点 ) 7 2 的起点 、 n s程 序段 ) 只能是 Z 轴的快速移动或切削进给 , 精加工轨迹的终点 ( n s程序段的终点简称 B 点 ; n f 程序段的终点 ) 简称 C 点 。 精车轨迹为 A 点 B 点 C 点 。 粗车轮廓 : 精车轨迹按精车余量 ( 、 偏移 后的 轨迹 , 是执行 G u w) 7 2 形 成的 轨 迹 轮 廓 。 Δ Δ 精加工轨迹的 A、 、 、 点, B、 C 点经过偏移后对应粗车轮廓的 A ′ B ′ C ′ G 7 2 指令最终的连续切削 轨迹为 B 点C 点。 ′ ′ 粗车时 Z 轴的单次进刀量 ( 单位 : , 无符号 , 进刀方向由 n W: mm) s程序段 的移 动方 向决 定 。 W( ) 执行后 , 指令值?d 保持 , 并 把 系 统 参 数 NO. 单 位: d 0 5 1 的 值 修 改 为?d×1 0 0 0( Δ 。 未输入 W( ) 时, 以系统参数 NO. 0. 0 0 1 mm) d 0 5 1 的值作为进刀量 。 Δ 粗车时 Z 轴的单次退刀量 ( 单位 : , 无符号 , 退刀方向与进刀 方向 相反 , ) 执行 R: mm) R( e 后, 指令值 e保持 , 并把系统参数 NO. ( 单位 : 。 未输入 R 0 5 2 的值修改为 e ×1 0 0 0 0. 0 0 1 mm) ( ) 时, 以系统参数 NO. e 0 5 2 的值作为退刀量 。 : 精车轨迹的第一个程序段的程序段号 。 n s : 精车轨迹的最后一个程序段的程序段号 。 n f : 粗车 轮 廓 相 对 于 精 车 轨 迹 的 X 轴 坐 标 偏 移 , 即: u 粗车时 X 轴留出的精加工余量 ( A ′ Δ 点与 A 点 X 轴绝对坐标的差值 , 单位 : 。 mm) 粗车时 Z 轴留出的精加工余量 ( 粗车轮 廓 相 对 于 精 车 轨 迹 的 Z 轴 坐 标 偏 移 , 即: w: A ′ Δ 点与 A 点 Z 轴绝对坐标的差值 , 单位 : ) 。 mm 切削进给速度 。 F: 第四章   G 指令 主轴转速 。 S: 刀具号 、 刀具偏置号 。 T: 指令执行过程 :?3 5?) 从起点 A 点快速移动到 A 点, 、 1 ′ X 轴移动 Δ u Z 轴移动 Δ w; ) 从A 点 Z 轴移动 Δ ( 进刀) , 2 ′ d n s程 序 段 是 G 0 时 按 快 速 移 动 速 度 进 刀, n s程 序 段 是 进刀方向与 A 点 B 点的方向一致 ; G 1 时按 G 7 2 的切削进给速度 F 进刀 , ) 轴切削进给到粗车轮廓 , 进给方向与 3X B 点 C 点 X 轴坐标变化一致 ; ) ( 直线 ) , 退刀方向与各轴进刀方向相反 ; 4 X 轴、 Z 轴按切削进给速度退刀 e 4 5 ° ) 点 Z 轴绝对坐标相同的位置 ; 5 X 轴以快速移动速度退回到与 A ′ 如果 Z 轴再次进刀 ( ) 后, 移动的终点仍在 A 点B 点的连线中间 ( 未达到或超出 6) d +e ′ ′ Δ 点) , ) , 然后执行 ③ ; 如果 Z 轴再次进刀( ) 后, 移动的终点到达 B ′ Z 轴再次进刀 ( d +e d+e Δ Δ 点或超出了 A 点B 点的连线 , 点, 然后执行 ⑦ ; B ′ ′ ′ Z 轴进刀至 B ′ ) 沿粗车轮廓从 B 点切削进给至 C 点; 7 ′ ′ ) 从C 点快速移动到 A 点 , 程序跳转到 n 8 ′ G 7 2 循环执行结 束 , f程序 段的 下一 个 程 序 段 图4 ) 。 执行 ( ? 2 2图4 ? 2 2  程序段执行说明 : ( ) 系统不执行在 G 1 n s f程序段必须紧跟在 G 7 2 程序段后编写 , 7 2 程序 段与 n s程 序 ~n 段之间编写的程序段 。 ( ) 执行 G 程序段 并未 被执 行 。n 2 7 2时, n s f程序段仅用于计算粗车轮廓 , s f程 序 ~n ~n 段中的 F、 此时 G S、 T 指令在执行 G 7 2 时无效 , 7 2 程序段的 F、 S、 T 指令有 效 。 按 n s f程 ~n 序段执行 G 7 0 精加工循环时 , n s f程序段中的 F、 S、 T 指令有效 。 ~n ( ) 按Δ 见 3 酢
反应了粗车的坐 标 偏 移 和 切 入 方 向 , 酢
的 符 号 有 四 种 不 同 组 合, Δ Δ Δ 图4 图中 : 为粗车轮廓 , ? 2 3, A B C 为精车轨迹 , A ′ B ′ C ′ A 为起点 。 ( ) 指令字的 G 否则 P / 4 n s程序段只能是不含 X( U) 0 0、 G 0 1 指令 , S 0 6 5 报警 ; ?3 6?数控车床编程与操作图4 ? 2 3  程序段执行座标) 精车轨迹 ( , 一直增大或一直 5 n s f程 序 段 ) X 轴、 Z 轴的尺寸都必须是单向变化(    ( ~n ; 减小 ) ( ) 不能有下列指令 。 6 n s f程序段中 , ~n ) 除G ( 暂停 ) 外的其它 0 1 0 4 0 组 G 指令 ) 除G 2 0 0, G 0 1, G 0 2, G 0 3 外的其它 0 1 组 G 指令 ) 子程序调用指令 ( 如M / ) 3 9 8 M 9 9 ( ) 在录入方式中不能执行 G 否则产生 P / 7 7 2 指令 , S 0 6 7 报警 。 ) 在G 可 以 停 止 自 动 运 行 并 手 动 移 动, 但要再次执行 G ( 8 7 2 指 令 执 行 过 程 中, 7 2循环 时, 必须返回到手动移动前的位置 。 如果不返回就继续执行 , 后面的运行轨迹将错位 ; ( ) 单程序段状态运行时 , 一个粗车动作 ( 进刀切削退刀返回 ) 完成后程序暂停 。 9 例: 图4 ? 2 4图4 ? 2 4  程序段运行 第四章   G 指令 O 0 0 0 2; ( 主轴正转 , 转速 2 ) N 0 1 0 M 0 3 S 3 0 0 F 1 0 0; 0 0 ( 换 2 号刀 , 执行 2 号刀偏 , 冷却开 ) N 0 1 5 T 0 2 0 2 M 0 8; ( 快速移动 , 接近工件 ) N 0 2 0 G 0 0 X 1 6 2. 0 Z 2. 0; ( 进刀量 1. 退刀量 0. N 0 3 0 G 7 2W 1. 5 R 0. 5; 5 mm, 5 mm)?3 7?( 对a ―d 粗车 , N 0 4 0 G 7 2 P 0 5 0 Q 1 1 0 U 0. 5W 0. 5 F 1 0 0; X 留 0. 5 mm, Z 留 0. 5 mm 余量 ) ; ( 快速移动 ) N 0 5 0 G 0 0 Z-5 5. 0
( 进刀至 a点 ) N 0 6 0 G 0 1 X 1 6 0. 0 F 1 2 0; ( 加工 a ) N 0 7 0 X 8 0. 0W 2 0. 0; ? b 缶庸ぢ废叱绦蚨 ( 加工 b ) ( 加工 c ) N 0 8 0W 1 5. 0; ? c N 0 9 0 X 4 0. 0W 2 0. 0; ? d N 1 0 0 X 0; N 1 1 0 G 0 Z 2;
( 快速退刀至安全位置 ) N 1 2 0 G 0 X 1 0 0. 0 Z 1 0 0. 0; ( 换 3 号刀 , 执行 3 号刀偏 ) N 1 3 0 M 0 3 S 5 0 0 T 0 3 0 3 F 8 0; ( 快速移动 , 接近工件 ) N 1 4 0 G 0 X 1 6 2 Z 2; ( 精加工 a ) N 1 5 0 G 7 0 P 0 5 0 Q 0 9 0; -d ( 快速返回起点 ) N 1 6 0 G 0 X 1 0 0. 0 Z 1 0 0. 0; ( 停主轴 , 换 2 号刀 , 取消刀补 ) ; N 1 7 0 M 5 T 0 2 0 0; ( 程序结束 ) N 1 8 0 M 3 0; 4. 1 0. 3  封闭切削循环
7 3 指令格式 : ) ) ) _ _ _ _ _ _ _ ; ( ) G 7 3 U( i W( k R( d F_ S T_ 1 ) ) ) ; ( ) G 7 3 P( n s Q( n f U( u W( w) 2 ) ; N( n s . . . . .
; . . . . . . . . . . . F; . . . . S; . . . . T; ? ? ) ;
N( n f . . . . . ( ) 给定退刀量 、 切削次数和切削速度 、 主轴转速 、 刀具功能的程序段 ; 1 ( ) 给定定义精车轨迹的程序段区间 、 精车余量的程序段 ; 2 ( ) 定义精车轨迹的若干连续的程序段 , 执行 G 这些程序段仅用于计算粗车的轨 3 7 3 时, 迹, 实际并未被执行 。 系统根据精车余量 、 退刀量 、 切削 次 数 等 数 据 自 动 计 算 粗 车 偏 移 量 、 粗车的单次进刀量 和粗车轨迹 , 每次切削的轨迹都 是 精 车 轨 迹 的 偏 移 , 切 削 轨 迹 逐 步 靠 近 精 车 轨 迹, 最后一次 切削轨迹为按精车余量偏移的 精 车 轨 迹 。G 本指令适用于成型毛坯 7 3 的 起 点 和 终 点 相 同, 的粗车 。G 指令轨迹如图 4 7 3 指令为非模态指令 , ? 2 5。 ( ) 指令意义 : 3 G 7 3 指令分为三个部分 :
?3 8?数控车床编程与操作图4 ? 2 5  切削循环   相关定义如下 : 精车轨迹 : 由指令的第 ( ) 部分 ( 给 出 的 工 件 精 加 工 轨 迹, 精加工轨迹的 3 n s f程 序 段 ) ~n 即n 与G 终点相同 , 简称 A 点 ; 精加工轨迹的第一段 ( 起点 ( s程序段的起点 ) 7 3 的起点 、 n s程 序段 ) 的终点简称 B 点 ; 精加工轨迹的终 点 ( 简 称 C 点。精 车 轨 迹 为 A 点 n f程 序 段 的 终 点 ) B 点 C 点。 粗车轨迹 : 为精车轨迹的一组偏移轨迹 , 粗车轨迹数量与切削次数 相同 。 坐标 偏移 后精 车轨迹的 A、 第一 次切 削表 示为 B、 C 点分别对应粗车轨迹的 A B C n 为切削的次数 , n、 n、 n 点( 最后一次表示为 A 。 第一次切削相对于精车轨迹的坐标偏移 量为 A B C B C 1、 1、 1 点, d、 d、 d 点) ( ) ( 按直径编程表示 ) , 最后一次切削相对于精车轨迹的坐标偏移量为 ( , i ×2+Δ u, w+k u Δ Δ , 每一次切削相对于上一次切削轨迹的坐标偏移量为 : w) Δ
Δ Δ - - ( 1 0 0 0
-1 1 0 0 0
-1)单位 : 半径 值) , 即为加工过程中最大直径与最小直径之差的 X 轴粗车退刀量 ( mm,   U: 一半 , 半径值 ) , 粗车时 X 轴的总切削量 ( 半径 i等于 A Δ 1 点相对于 A d 点的 X 轴坐标偏移量 ( 值) 等于| 粗车时向 X 轴 的负 方向 切削 。Δ i X 轴的切 削方向与i的 符号相 反 : i i指 Δ |, Δ >0, 并把系统参数 NO. ( 单位 : 。 未输入 U 令值执行后保持 , 0 5 3 的值修改为 Δ i ×1 0 0 0 0. 0 0 1 mm) ( ) 时, 以系统参数 NO. i 0 5 3 的值作为 X 轴粗车退刀量 。 Δ 单位 : , 粗车时 W: Z 轴粗车退刀量 ( mm) k 等于 A Δ 1 点相对于 A d 点的 Z 轴坐标偏移量 , 粗车时向 Z 轴的负方向 Z 轴的总切削量等于| k Z 轴的切削方向与 k 的符号相反 : k>0, Δ |, Δ 切削 。k 指 令 值 执 行 后 保 持 , 并 把 系 统 参 数 NO. 单 位: 0 5 4的值修改为 Δ k×1 0 0 0( 。 未输入 W( ) 时, 以系统参数 NO. 0. 0 0 1 mm) k 0 5 4 的值作为 Z 轴粗车退刀量 。 Δ 第四章   G 指令?3 9?切削的次数 ( 单位 : 千次 ) , ) 指令值执行后 R: R 5 表示 5 次切削完成封闭切削循环 。R( d 未输入 R( ) 时, 以系统参数 NO. 保持 , d 0 5 5 的值作为切削次数 。 : 精车轨迹的第一个程序段的程序段号 。 n s : 精车轨迹的最后一个程序段的程序段号 。 n f : 单位 : , 最后一次粗车轨迹相对于精车轨迹的 X 轴坐标偏 u X 轴的精加工余量 ( mm) Δ 即: 最后一次粗车轨迹相 对于 精车 轨迹 移, A u >0, 1 点相对于 A 点 X 轴绝对坐标的差值 。Δ 向 X 轴的正方向偏移 。 未输入 U( ) 时, 系统按 Δ 即: 粗车循环 X 轴不留精加工 u u =0 处理 , Δ 余量 。 单位 : , 最后一次粗车轨迹相对于精车轨迹的 Z 轴坐标偏 w: Z 轴的精加工余量 ( mm) Δ 移, 即: 最后一次粗车轨迹相对于精车轨迹 A w>0, 1 点相对于 A 点 Z 轴绝对坐标的差值 。Δ 向 Z 轴的正方向偏移 。 未输入 W( 时, 系统 按 Δ 即: 粗车循环 Z轴不留精加 w) w=0 处 理 , Δ 工余量 。 切削进给速度 。 F: 主轴转速 。 S: 刀具号 、 刀具偏置号 。 T: 指令执行过程 : ) 快速移动 ; 1 A→A 1: ) 第一次粗车 , 2 A 1 →B 1 →C 1: A n s程序段是 G 0 时按快速移动速度 , n s程序段是 G 1 时按 G 7 3 指定的切削进给 1 →B 1: 速度 ; 切削进给 。 B 1 →C 1: ) 快速移动 ; 3 C 1 →A 2: ) 第二次粗车 , 4 A 2 →B 2 →C 2: A n s程序段是 G 0 时按快速移动速度 , n s程序段是 G 1 时按 G 7 3 指定的切削进给 2 →B 2: 速度 ; 切削进给 。 B 2 →C 2: ) 快速移动 ; 5 C 2 →A 3: ………… ………… 第 n 次粗车 , A n→B n→C n: A n s程序段是 G 0 时按快速移动速度 , n s程序段是 G 1 时按 G 7 3 指定的切削进给 n →B n: 速度 ; 切削进给 。 B n→C n: : 快速移动 ; C n→A n+1 ………… 最后一次粗车 , A d→B d→C d: A n s程序段是 G 0 时按快速移动速度 , n s程序段是 G 1 时按 G 7 3 指定的切削进给 d →B d: 速度 ; 切削进给 。 B d→C d: ?4 0? 快速移动到起点 ; C d→A: 说明 :数控车床编程与操作( ) 系统不执行在 G 1 n s f程序段必须紧跟在 G 7 3 程序段后编写 , 7 3 程序 段与 n s程 序 ~n 段之间编写的程序段 。 ) 执行 G 程序段 并未 被执 行 。n ( 2 7 3时, n s f程序段仅用于计算粗车轮廓 , s f程 序 ~n ~n 此时 G 段中的 F、 S、 T 指令在执行 G 7 3 时无效 , 7 3 程序段的 F、 S、 T 指令有 效 。 按 n s f程 ~n 序段执行 G 7 0 精加工循环时 , n s f程序段中的 F、 S、 T 指令有效 ~n ( ) 3 n s程序段只能是 G 0 0、 G 0 1、 G 0 2、 G 0 3 指令 ; ( ) 不能有下列指令 。 4 n s f程序段中 , ~n ) 除G ( 暂停 ) 外的其它 0 1 0 4 0 组 G 指令 ) 除G 2 0 0, G 0 1, G 0 2, G 0 3 外的其它 0 1 组 G 指令 ) 子程序调用指令 ( 如M / ) 3 9 8 M 9 9 ( ) 在G 可 以 停 止 自 动 运 行 并 手 动 移 动, 但要再次执行 G 5 7 3 指 令 执 行 过 程 中, 7 3循环 时, 必须返回到手动移动前的位置 。 如果不返回就继续执行 , 后面的运行轨迹将错位 ; ) 单程序段状态运行时 , 一个粗车动作 ( 完成后程序暂停 。 ( 6 An→B n→C n) 例: 图4 ? 2 6图4 ? 2 6  程序段执行O 0 0 1 0; ( 正转 , 主轴 3 N 0 0 9 M 0 3 S 3 0 0 F 1 0 0; 0 0 转/分钟 ) ( 换 1 号刀具 , 冷却开 ) N 0 1 0 T 0 1 0 1 M 0 8; ( 指定转进给 , 快速移动至起点 , 启动主轴 ) N 0 1 1 G 0 0 X 1 8 2 Z 2; ( N 0 1 2 G 7 3 U 9 0W 1. 0 R 4 5; X 向退刀 2 mm, Z 向退刀 1 mm) 第四章   G 指令 ( 粗车 , N 0 1 3 G 7 3 P 0 1 4 Q 0 2 1 U 0. 5W 0. 5; X 留 0. 5 mm, Z 留 0. 5 mm 精车余量 ) N 0 1 4 G 0 X 0;
N 0 1 5 G 0 1 Z 0; N 0 1 6 G 0 0 X 8 0. 0W ? 4 0. 0; N 0 1 7 G 0 1W ? 2 0. 0 F 0. 1 5; N 0 1 8 X 1 2 0. 0W ? 1 0. 0; ; N 0 1 9W ? 2 0. 0?4 1?缶庸ば巫闯绦蚨N 0 2 0 G 0 2 X 1 6 0. 0W ? 2 0. 0 R 2 0. 0;
N 0 2 1 G 0 1 X 1 8 0. 0W ? 1 0. 0; N 0 2 2 G 0 0 X 1 0 0 Z 1 0 0; N 0 2 3 M 0 3 S 5 0 0 T 0 2 0 2 F 8 0; N 0 2 4 G 0 X 1 8 2 Z 2; N 0 2 5 G 7 0 P 0 1 4 Q 0 2 1; ( 快速移动 ) N 0 2 6 G 0 X 1 0 0 Z 1 0 0; ( 停主轴 ) N 0 2 7 M 0 5 T 0 1 0 0; ( 程序结束 ) N 0 2 8 M 3 0; 4. 1 0. 4  精加工循环   7 0 指令格式 : ) ) ; G 7 0 P( n s Q( n f 指令功能 : 刀具从起点位置沿着 n s f程序段 给出 的工件精 加工 轨迹 进 行 精 加 工 。 在 ~n 用G 单 次 完 成 精 加 工 余 量 的 切 削 。G G 7 1、 G 7 2或 G 7 3 进行粗加工后 , 7 0 指 令 进 行 精 车, 7 0 循环结束时 , 刀具返回到起点并执行 G 程序段后的下一个程序段 。 7 0 其中 : : 精车轨迹的第一个程序段的程序段号 ; n s : 精车轨迹的最后一个程序段的程序段号 ; f  n 、 G 7 0 指令轨迹由 n s f之间程序段的编 程轨 迹决定 。n s n f在 G 7 0~G 7 3程序段中的 ~n 相对位置关系如下 : . . . . . . . . / / G 7 1 G 7 2 G 7 3……; ) N( n s . . . . . .
. . . . . . . . ?F ?S ?T ? ? ) …… N( n f ?
缶庸ぢ废叱绦蚨稳) ) ; G 7 0 P( n s Q( n f ? ?4 2? 说明 :数控车床编程与操作) 执行 G ( 1 7 0时, n s f程序段中的 F、 S、 T 指令有效 ; ~n ( ) 在G 可 以 停 止 自 动 运 行 并 手 动 移 动, 但要再次执行 G 2 7 0 指 令 执 行 过 程 中, 7 0循环 时, 必须返回到手动移动前的位置 。 如果不返回就继续执行 , 后面的运行轨迹将错位 。 ( ) 不能有下列指令 : 3 n s f程序段中 , ~n ) 除G ( 暂停 ) 外的其它 0 1 0 4 0 组 G 指令 ; ) 除 , , , 外的其它 2 G 0 0G 0 1G 0 2G 0 3 0 1 组 G 指令 ; ) 子程序调用指令 ( 如M / ) 。 3 9 8 M 9 9 ( ) 单程序段状态运行时 , 整个精加工动作完成后程序暂停 。 4 4. 1 0. 5  轴向切槽多重循环
7 4 指令格式 : ) ; G 7 4 R( e _ _ _ _ ) ) ) G 7 4 X( U) Z( W) P( i Q( k R( d F; 指令意义 : 径向 ( 进刀循环复合轴向断 续切 削循环 : 从起 点 轴 向 ( 进 给、 回 退、 X 轴) Z 轴) 再进给直至切削到与切削终点 Z 轴坐标相同的位置 , 然后径向退刀 、 轴向回退至与起点 Z 轴 完成一次轴向切削循环 ; 径向再次进刀后 , 进行 下一次轴 向切 削循 环 ; 切削 坐标相同的位置 , 到切削终点后 , 返回起点 ( , 轴向切 槽复合循 环完 成 。G G 7 4 的起点和终点相同 ) 7 4 的 径向 进 刀和轴向进刀方向由切削终点 X( 、 与 起 点 的 相 对 位 置 决 定, 此指令用于在工件端 U) Z( W) 面加工环形槽或中心深孔 , 轴向断续切削起到断屑 、 及时排屑的作用 。 相关定义如下 : 轴向切削循环起点 : 每次轴向切削循环开始轴向进刀的位置 , 表示为 A , , ) , n = 1 2 3 A n( n 的 。 第一次轴向切削循环起点 A Z 轴坐标与起点 A 相同 , A 1 的 X 轴坐标的差值为i n 与A n- 1 与 最后一次轴向切削循环起点 ( 表示为 A 的 X 轴坐标与切削终点相同 。 起点 A 为同一点 , f) 轴向进刀终点 : 每次轴向切削循环轴向进刀的终点位置 , 表示为 B , n=1, 2, 3) B n( n 的Z 轴坐标与切削终点相同 , 最后一次轴向进刀终点 ( 表示为 B 与切 B n 的 X 轴坐标与 A n 相同 , f) 削终点为同一点 ; 径向退刀终点 : 每次轴向切削循环到达轴向进刀终点后 , 径向退刀 ( 退刀量为 d ) 的终点位 置, 表示为 C , , ) , ; n = 1 2 3 n C 的 Z 轴坐标与切削终点相同 , n C与 A X 轴坐标的差值为 Δ d n( n 轴向切削循环终点 : 从径向退刀终点轴向退刀的终点位置 , 表示为 D ) , n=1, 2, 3 D n( n 的 与 AnX 轴坐标的差值为 Δ ) ; Z 轴坐标与起点相同 , D d n 的 X 轴坐标与 C n 相同 ( 切削终点 : _ 指定的位置 , 最后一次轴向进刀终点 B X( U) W)    Z( f。 ) : 每次轴向 ( 进刀后的轴向退刀量( 单 位: , 无 符 号 。R( ) 执行后指令值 R( e Z 轴) mm) e 并把系统参数 NO. 单 位: 。 未 输 入 R( ) 时, 保持有效 , 0 5 6 的值修改为 e ×1 0 0 0( 0. 0 0 1 mm) e 以系统参数 NO. 0 5 6 的值作为轴向退刀量 。 切削终点 B 单位 : 。 X: mm) f 的 X 轴绝对坐标值 ( 切削终点 B 单位 : 。 U: mm) f 与起点 A 的 X 轴绝对坐标的差值 ( 切削终点 B 单位 : 。 Z: mm) f 的 Z 轴的绝对坐标值 ( 切削终点 B 单位 : 。 W: mm) f 与起点 A 的 Z 轴绝对坐标的差值 ( ) : 单次轴向切削循环的径向 ( 切削量 , ( 单位 : 半径值 ) , 无符号 。 P( i X 轴) 0. 0 0 1 mm, 第四章   G 指令?4 3?) : 轴向 ( 切削时 , ( 单位 : , 无符号 。 Q( k Z 轴) Z 轴断续进刀的进刀量 , 0. 0 0 1 mm) ) : 切削至轴向切削终点后 , 径向 ( 的退刀量 ( 单位 : 半径值 ) , 无符号 。 R( d X 轴) mm, 省略 X( 和 P( ) 指令字时 , 默认往正方向退刀 。 U) i 指令执行过程 : ) 从轴向切削循环起点 A 切削进给 Δ 切削终点 Z轴坐标小于起点 Z轴 1 Z 轴) k, n 轴向 ( 向 Z 轴负向进给 , 反之则向 Z 轴正向进给 ; 坐标时 , ) 轴向 ( 快速移动退刀 e , 退刀方向与 ① 进给方向相反 ; 2 Z 轴) ) 如果 Z 轴再次切削进给 ( ) , 进给终点仍在轴向切削循环起点 An 与轴向进刀终点 3 k+e ) , 然后执行 ② ; 如果 Z 轴再次切削进给 ( ) 后, 进

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