数控车床编程实例详解A.docx
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数控车床编程实例详解A
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2.1数控车床编程基础
标题：
数控车床编程基础4课时
一、教学目的：
熟悉数控车床的编程特点，熟练掌握数控车床工件坐标系的建立方法和指令。
理解并掌握数控车削的基本指令。
二、教学安排：
（一）旧课复习内容：
数控机床坐标系的设定规则（5分钟）
（二）新课教学知识点与重点、难点：
第1节数控车床编程基础
一、数控车编程特点（理解）二、数控车的坐标系统（理解）三、直径编程方式（难点）
四、进刀和退刀方式（理解）
五、绝对编程与增量编程（难点）第2节数控车床基本G指令应用
一、坐标系设定
G50（掌握）
G54~G59（掌握）二、基本指令
G00、G01、G02、G03、G04、G28（掌握）
三、有关单位设定
G20、G21、G94、G95（掌握）
三、新课内容：
2.1数控车床编程基础
第一节数控车床编程基础
一、数控车编程特点
（1）可以采用绝对值编程（用X、Z表示）、增量值编程（用U、W表示）或者二者结合生产
混合编程。
实际，用实
（2）直径方向（X方向）系统默认为直径编程，也可以采用半径编程，但必须更物、图表直
改系统设定。
观教学，
（3）X向的脉冲当量应取Z向的一半。
（4）采用固定循环，简化编程。
（5）编程时，常认为车刀刀尖是一个点，而实际上为圆弧，因此，当编制加工程序时，需要考虑对刀具进行半径补偿。
二、数控车的坐标系统
加工坐标系应与机床坐标系的坐标方向一致，X轴对应径向，Z轴对应轴
向，C轴（主轴）的运动方向则以从机床尾架向主轴看，逆时针为＋C向，顺
时针为－C向，如图2.1.1所示：
加工坐标系的原点选在便于测量或对刀的基准位置，一般在工件的右端面或左端面上。
。
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举例说明
图2.1.1数控车床坐标系
三、直径编程方式
在车削加工的数控程序中，X轴的坐标值取为零件图样上的直径值，如图
2.1.2所示：
图中A点的坐标值为（30，80），B点的坐标值为（40，60）。
采
用直径尺寸编程与零件图样中的尺寸标注一致，这样可避免尺寸换算过程中可能造成的错误，给编程带来很大方便。
图2.1.2直径编程
四、进刀和退刀方式
对于车削加工，进刀时采用快速走刀接近工件切削起点附近的某个点，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余量大小有关，应以刀具快速走到该点时刀尖不与工件发生碰撞为原则。
如图2.1.3所示。
。
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图2.1.3切削起始点的确定
五、绝对编程与增量编程
X、Z表示绝对编程，U、W表示增量编程，允许同一程序段中二者混合使
用。
图2.1.4绝对值编程与增量编程
如图2.1.4所示，直线A→B,可用：
绝对:
G01X100.0Z50.0;
相对:
G01U60.0W-100.0;
混用:
G01X100.0W-100.0;
或G01U60.0Z50.0;
第2节数控车床的基本编程方法
数控车削加工包括内外圆柱面的车削加工、端面车削加工、钻孔加工、螺纹加工、复杂外形轮廓回转面的车削加工等，在分析了数控车床工艺装备和数
控车床编程特点的基础上，下面将结合配置FANUC-0i数控系统的数控车床重点讨论数控车床基本编程方法。
一、坐标系设定
编程格式G50X～Z～
式中X、Z的值是起刀点相对于加工原点的位置。
G50使用方法与G92类似。
。
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在数控车床编程时，所有X坐标值均使用直径值，如图2.1.5所示。
例：
按图2.1.5设置加工坐标的程序段如下：
G50X121.8Z33.9
X′
109.7
X
举例说明
33.9
P
9
工件
.
0
6
工件原点
O′OZ
旋转中心
图2.1.5G50设定加工坐标系
工件坐标系的选择指令G54～G59
X′
85
X
P
G54坐标系
机床坐标系
OZ
图2.1.6G54设定加工坐标系
例如，用G54指令设定如图所示的工件坐标系。
首先设置G54原点偏置寄存器：
G54X0Z85.0；
然后再在程序中调用：
N010G54；
说明：
1、G54～G59是系统预置的六个坐标系，可根据需要选用。
CAD/CAM中
心仿真加
工教学
。
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2、G54～G59建立的工件坐标原点是相对于机床原点而言的，在程序运行前已设定好，在程序运行中是无法重置的。
3、G54～G59预置建立的工件坐标原点在机床坐标系中的坐标值可用MDI
方式输入，系统自动记忆。
4、使用该组指令前，必须先回参考点。
5、G54～G59为模态指令，可相互注销。
二、基本指令G00、G01、G02、G03、G04、G28
1．快速点位移动G00
格式：
G00X（U）_Z（W）_；
其中，X（U）_、Z（W）_为目标点坐标值。
2．直线插补G01
格式：
G01X（U）_Z（W）_F_；
其中，X（U）、Z（W）为目标点坐标，F为进给速度。
机床执行G01指令时，如果之前的程序段中无F指令，在该程序段中必须
含有F指令。
G01和F都是模态指令。
3．圆弧插补G02、G03
顺时针圆弧插补用G02指令，逆时针圆弧插补用G03指令。
1）用圆弧半径R和终点坐标进行圆弧插补
格式：
G18G02（G03）X（U）_Z（W）_R_F_；
其中：
X（U）和Z（W）为圆弧的终点坐标值，
绝对值编程方式下用X和Z，增量值编程方式下用U和W。
规定圆弧对应的圆
心角小于等于180°时，用“＋R”表示；反之，用“－R”表示。
F为加工圆弧时的进给量。
2）用分矢量和终点坐标进行圆弧插补
格式：
G18G02（G03）X（U）_Z（W）_I_K_F_；
其中：
X（U）和Z（W）为圆弧的终点坐标值，绝对值编程方式下用X和Z，增
量值编程方式下用U和W。
I、K分别为圆弧的方向矢量在X轴和Z轴上的投影（I为半径值）。
当分矢
量的方向与坐标轴的方向不一致时取负号。
如图2.1.7所示，图中所示I和K
均为负值。
X
起点A
I
K
终点B
OZ
利用仿真
加工软件
教学
图2.1.7圆弧指令编程
。
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4．暂停指令G04
格式：
G04X（P）_；
其中，X（P）为暂停时间。
X后用小数表示，单位为秒；
P后用整数表示，单位为毫秒。
如：
G04X2.0
表示暂停
2秒；
G04P1000
表示暂停
1000
毫秒。
5．返回参考点指令G28
G28指令可以使刀具从任何位置以快速点定位方式经过中间点返回参考
点。
格式：
G28X_Z_；
其中，X、Z是中间点的坐标值。
三、有关单位设定
1、尺寸单位选择：
格式：
G20英制输入制式英寸输入
G21公制输入制式毫米输入（默认）
2、进给速度单位的设定
每转进给量编程格式G95F~
F后面的数字表示的是主轴每转进给量，单位为mm/r。
例：
G95F0.2表示进给量为0.2mm/r。
每分钟进给量编程格式G94F~
F后面的数字表示的是每分钟进给量，单位为mm/min。
例：
G94F100表示进给量为100mm/min。
四、新课小结：
分析总结
1、首先要了解数控车床的加工方式：
工件作旋转运动，刀具作直线（或圆弧）进给运动，从而完成零件的切削。
所以数控车削加工的零件是回转体，径向尺寸通常采用直径标注，所以在数控车编程时采用直径编程，这点对于初学者较难理解，容易出错，要多作练习，是重点注意的知识点。
2、采用绝对值编程和相对值编程时也容易坐标值计算错误，经常是二者之间
出现混淆，需要特别小心。
五、作业：
1、数控车床的类型有哪些？
CK7815型数控车床床身导轨倾斜60布置有什么好处？
。
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2、数控车床的机床原点、参考点及工件原点之间有何区别？
试以某具有参考
点功能的车床为例，用图示表达出它们之间的相对位置关系。
3、G00和G01都是从一点移到另一点，它们有什么不同？
各适用于什么场合？
4、数控车床圆弧的顺逆应如何判断？
六、教学后记：
从本次课开始学生们开始编制数控程序，学生们是否对编程感兴趣，是否
愿意进一步学习编程的相关知识，本次课非常关键。
课程采取多媒体教学方式，并利用仿真软件辅助教学，使编制的程序立即进行仿真加工，加深对指令的理
解。
数控车床编程实例
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未知
1．根据零件图样要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线
1）对细长轴类零件，轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持φ58㎜外圆一头，使工件
伸出卡盘175㎜，用顶尖顶持另一头，一次装夹完成粗精加工（注：
切断时将顶尖退出）。
2）工步顺序
①粗车外圆。
基本采用阶梯切削路线，粗车φ56㎜、SφS50㎜、φ36㎜、M30㎜各外圆段
以及锥长为10㎜的圆锥段，留1㎜的余量。
②自右向左精车各外圆面：
螺纹段右倒角→切削螺纹段外圆φ30㎜→车锥长10㎜的圆锥
→车φ36㎜圆柱段→车φ56㎜圆柱段。
③车5㎜×φ26㎜螺纹退刀槽，倒螺纹段左倒角，车锥长10㎜的圆锥以及车5㎜×φ34㎜的
槽。
④车螺纹。
⑤自右向左粗车R15㎜、R25㎜、Sφ50㎜、R15㎜各圆弧面及30°的圆锥面。
⑥自右向左精车R15㎜、R25㎜、Sφ50㎜、R15㎜各圆弧面及30°的圆锥面。
⑦切断。
。
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2．选择机床设备
根据零件图样要求，选用经济型数控车床即可达到要求。
故选用CK0630型数控卧式车
床。
3．选择刀具
根据加工要求，选用三把刀具，T01为粗加工刀，选90°外圆车刀，T03为切槽刀，刀
宽为3㎜，T05为螺纹刀。
同时把三把刀在自动换刀刀架上安装好，且都对好刀，把它们的刀偏值输入相应的刀具
参数中。
4．确定切削用量
切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程
序。
5．确定工件坐标系、对刀点和换刀点
确定以工件左端面与轴心线的交点O为工件原点，建立XOZ工件坐标系。
采用手动试切对刀方法（操作与上面数控车床的对刀方法相同）把点O作为对刀点。
换
刀点设置在工件坐标系下X70、Z30处。
6．编写程序（该程序用于CK0630车床）
按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。
该工件的加工程序如下：
N0010G59X0Z195
N0020G90
N0030G92X70Z30
N0040M03S450
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Z-25
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X37
Z1
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Q0
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X0.1
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Q0
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