1、数控编程980TB第五章数控常用工艺指令及程序编制教学目的1、了解常用编程指令的使用功能。2、认识常用编程指令的编程格式。3、掌握常用编程指令的基本编程方法。教学重点1、G01、G02、G03的编程格式、代码含义和基本编程方法。2、针对快速点定位、直线插补和圆弧插补进行编程练习和数控实训操作。教学难点1、对G01、G02、G03，应结合数控软件，强调各指令的执行过程。2、对G02和G03，主要分析圆弧方向的判别。3、重点理解外圆粗车循环和螺纹复合循环的重要性和编程训练。教学方法课堂讲解与车床实训相结合。教学课时25课时。教学过程第一节直线插补G01（模态指令）教学目的1、了解直线插补的使用方法
2、。2、掌握G01格式中参数的含义及走刀方向和路线。教学课时5课时，其中理论2课时，实训3课时。教学过程一、相关工艺知识1、概念直线插补是指刀具沿着构成工件直线运动的功能。如图所示，刀具从C点（起点）走到D点（终点），又从D点（起点）走到E点（终点），再从E点（起点）走到F点（终点）。2、格式及各参数的含义格式：G01X(U) Z(W) F式中：X（U）、Z（W）直线插补的终点坐标值；F指定切削进给速度。应用：刀具与工件产生切削运动。功能：刀具以直线方式，按指定进给速度F从当前位置移动到目标位置。例1：如右图，工件原点设置在右端面，则绝对坐标G1X50Z75F20X100增量坐标G1U0W75F
3、20U503、直线插补的应用类型（以绝对编程为例）车端面、切断或车台阶、切槽（X值变化，Z值不变）格式： Xa1 Zb1G01 Xa2 F注：若a20，则车端面或切断。车外圆、内孔、钻孔等（Z值变化，X值不变）格式： Xa1 Zb1G01 Zb2 F车圆锥、倒角（X、Z值均发生变化）格式： Xa1 Zb1G01 Xa2 Zb2 F例2：工件原点设置在右端面，留切入增量2mm，编写下图车端面、外圆、圆锥段的程序。车端面O：G0 X54 Z0；G1 X0 F60；（或G1 U54 F60；）车外圆段AB：G0 X50 Z2；G1 Z30 F60；（或G1 W32 F60；）车圆锥段BC：G1 X5
4、0 Z30 F60；X100 Z75；（或U50 W45；）4、注意事项G1程序段必须具有或在该程序段前已经有F指令，如无F指令则进给速度为零或为系统初态。在无新的F指令前，先前指定的F指令总是有效，不需在每个程序段一一指定。G1是直线轮廓的切削加工运动指令，有时也作短距离的空行程运动指令，以防止G0指令在短距离高速运动时可能出现的惯性冲击现象。直线插补一般用于精加工，如用于粗加工，应根据加工余量分刀切削。二、精加工编程举例例3：如本节图一所示，工件粗加工后各位置均留余量0.5mm。要求编写精加工程序，不切断。程序：O5101； 程序名M3 S2； 主轴正转，置第二档转速T0101； 选择一号
5、刀G0 X0 Z2； 刀具快速从A点移动到B点G1 Z0 F100； 刀具进刀到工件上（从B点到C点）X15 F30； 刀具切削端面（从C点到D点）X24 W20； 刀具切削锥面（从D点到E点）Z30； 刀具切削圆柱面（从E点到F点）G0 X80 Z80； 刀具快速退刀（从F点到A点）M30； 程序结束，光标返回程序开始三、分刀切削应用举例（粗、精加工）例4、加工如图所示工件，毛坯25mm，要求每次进刀量为单边1mm。（因对刀已车端面，故程序不再车端面）程序：O5012；S1 M3；T0101；G0 X23 Z2；G1 Z30 F80；X25.5；G0 Z2；X21；G1 Z30；X25.5；
6、G0 Z2；X19；G1 Z15；X21.5；G0 Z2；X17；G1 Z15；X20.5；G0 Z2；X15；G1 Z15；X20.5；G0 Z2；X13；G1 Z15；X20.5；G0 Z2；X12；G1 Z15 F120；X20；Z30；X25.5G0 X100 Z100M30；实训操作1、根据工件毛坯车一长度为50mm的圆柱，要求：圆柱的最后直径视毛坯材料和加工要求决定。要求圆柱粗加工时分刀切削次数为两次，每次进刀双边2mm。端面倒2mm斜角（C2）。精车余量0.5mm（倒角处除外），其步骤为：端面倒角圆柱。不切断。2、加工例4所示工件。要求：图示所示工件的尺寸可以根据毛坯材料作适当改
7、动。粗加工时每次进刀量1mm，留精加工余量0.5mm。端面、阶台处均倒0.5mm的斜角。不切断。精车步骤：端面倒角圆柱阶台倒角圆柱。作业布置1、已知工件切削的起点坐标为（50，20），终点坐标为（100，50），试计算终点的增量坐标，并写出在绝对和增量编程方式下的直线插补程序。2、编写工件的粗加工和精加工程序，要求粗加工时为分刀切削，每次加工2mm，不切断。3、分别编写下面两图所示工件的精加工程序，各工件留粗加工余量0.5mm，不切断。第二节内外圆粗车循环G71（非模态指令）教学目的1、了解复合型车削循环的基本车削方法。2、熟练掌握外圆粗车循环的车削方法。教学课时7课时，其中理论3课时，实训4
8、课时。教学过程一、相关工艺知识1、格式G71 U（d） R（e）；G71 P（NS） Q（NF） U（u） W（w） F S T；N（NS） N（NF）2、功能系统根据吃刀量、退刀量和PQ程序段给出的精加工轨迹等自动计算粗加工路线，指令刀具从循环起点平行于Z轴进行切削，一次性成型。3、参数U（d）X轴方向每次进刀量，半径值表示，无符号。R（e）X轴方向每次退刀量，半径值表示，无符号。P（NS）精加工形状程序段中的第一个程序段的顺序号。Q（NF）精加工形状程序段中的最后一个程序段的顺序号。U（u）X轴方向精加工余量的距离及方向（直径）。W（w）Z轴方向精加工余量的距离及方向。F粗加工的切削进给速
9、度。N（NS）至N（NF）程序段精加工程序段，决定循环切削的最终形状，不能缺省程序段号。3、刀具起点位置的确定原则：刀具起点应保证停留在所加工坯料的轮廓形成的矩形范围之外。X方向：比所加工坯料的最大直径大。Z方向：比所加工坯料的端面长一些。4、走刀路线及方向（1）进刀方向：X轴方向进刀，Z轴方向切削。（2）走刀路线示意图（车削方法）刀具从起点位置A出发，X轴快速进给d的距离；Z轴切削进给，进给终点为程序段Q的Z尺寸（系统自动计算）；X轴快速退e的距离，然后Z轴快速返回刀具起点Z的坐标位置；X轴再进d的距离，重复步骤（2）和（3），切削到程序段P的X尺寸（系统自动计算）；按精加工路线从程序段P的
10、X、Z尺寸切削到程序段Q的X、Z尺寸；X轴快速退到刀具起点A的X坐标位置；Z轴快速返回刀具起点A的Z坐标位置。（3）编程路线示意图（编程步骤）：G0 X Z 刀具快速定位到G71循环起点G71 U R 粗加工工件轮廓G71 P Q U W FPQ精加工程序段 决定工件轮廓的形状和尺寸5、刀具加工完毕停留位置刀具起点位置。6、刀具选择偏刀。7、加工后工件尺寸Z方向：工件长度+wX方向：圆柱直径+u二、编程举例例1、加工件如图所示，毛坯尺寸25，不切断。程序：O0501；N0010 M3 S1；N0020 T0101 M8；N0030 G0 X26 Z1； G71循环刀具起点N0040 G71 U
11、0.5 R0.2； 单边每次进刀量0.5mm，退刀量0.2mmN0050 G71 P0060 Q0110 U0.2 W0.2 F100； 粗加工工件轮廓，余量X、Z方向0.2mmN0060 G0 X0； 精加工程序起点N0070 G1 Z0 F60； 进刀至锥顶N0080 X12 Z12； 车削12mm锥体N0090 Z22； 车12mm圆柱N0100 X21 ； 车阶台面N0110 Z30； 车21mm圆柱N0120 G0 X80 Z100；N0130 M30；例2、加工轴件如图所示，毛坯尺寸22。要求：径向和轴向均留0.2mm精加工余量，不切断，倒角C1。程序：O0502；N0010 M3
12、 S1；N0020 T0101 M8；N0030 G0 X23 Z2；N0040 G71 U0.5 R0.2；N0050 G71 P0060 Q0140 U0.2 W0.2 F100；N0060 G0 X8；N0070 G1 Z0；N0080 X10 Z1；N0090 Z20；N0100 X16 Z28；N0110 Z40；N0120 X19；N0130 X21 Z41；N0140 Z56；N0150 G0 X80 Z100；N0160 M30；三、注意事项1、G71循环只适合于工件的粗加工，如精加工至图纸尺寸则需用G70编程或编写精加工程序。2、G71指令刀具平行于Z轴移动切削，用于轴向切削
13、量比较大的工件。3、操作面板的单段键能够暂停G71的每一个单步循环，进给保持键则不能，但两键均不能停止正在执行中的单步循环过程。4、PQ程序段的F、S和T功能仅对精加工有效，对粗加工循环无效。5、G71指令后应紧跟粗车循环的切削指令，即P程序段为G0或G1指令，但不能出现Z坐标值。6、PQ程序段必须保证X、Z轴都是单调增大或减小。7、PQ程序段不能调用子程序。8、描述循环切削最终轨迹的PQ程序段指令只能包含G0、G1、G2和G3。9、PQ程序段不能缺省程序段号，其段数最多为99段。四、G71编程操作的关键1、根据坯料尺寸（直径和长度），确定刀具循环起点的坐标。2、根据刀具和材料，确定X方向的每
14、次进刀量和退刀量（即U和R值）。作业布置1、G71的走刀路线和方向是如何确定的？2、用G71编写第一节第3题两个工件的数控程序，并要求在循环粗车后进行精加工，将工件加工到图纸所示尺寸值。实训操作1、根据工件毛坯车一长度为50mm的圆柱（工件见第一节实训操作第1题图示），要求：圆柱的最后直径视毛坯材料和加工要求决定。端面倒2mm斜角（C2）。不切断。2、本节例1、例2、作业第2题四个工件，分小组练习（尺寸可视毛坯材料作适当改动）。第三节精加工循环G70（非模态指令）教学目的1、掌握精加工循环的使用方法。教学课时3课时，其中理论1课时，实训2课时。教学过程一、格式G70 P（NS） Q（NF）；1
15、、功能指令刀具从循环起点沿PQ程序段给出的工件精加工轨迹进行精加工。2、参数P精加工程序段的第一个程序段的顺序号；Q精加工程序段的最后一个程序段的顺序号。3、编程位置G0 X Z 刀具快速定位到G71循环起点G71/G72/G73U R 粗加工工件轮廓G71/G72/G73P Q UWFPQ精加工程序段 决定工件轮廓的形状和尺寸G70P Q 精加工工件，切除粗车循环后的U、W余量4、注意事项G70是位于G71、G72和G73之后，用于切除粗加工时所剩余的精加工余量。G70可以采用G71、G72和G73粗车循环的刀具起点，也可以在全部粗车后重新定位循环起点。PQ程序段的F、S、T功能对G70有效
16、，对G71、G72和G73无效。G70循环结束，刀具快速返回循环起点，并读取下一个程序段。二、编程举例例题：棒料23mm，加工右图所示工件，不切断。工艺：T0101外圆粗车刀；T0202外圆精车刀。程序：O7001N10 M3 S1 置粗车转速600mm/minN20 T0101 调用外圆粗车刀N30 G0 X26 Z3 定位G71循环起点N40 G71 U1 R0.3 置G71每次单步循环进刀量1mm，退刀量0.3mmN50 G71 P60 Q130 U0.3 R0.2 F80 置精加工余量横向0.3mm，轴向0.2mmN60 G0 X0N70 G1 Z0 F120N80 X10 Z10 F
17、60N90 W5N100 X16 Z20；N110 W5N120 X20 W10；N130 W5；N140 G0 X100 Z100；N150 M5；N160 M0； 程序暂停，换主轴转速精车N170 S2 M3 置精车转速1000mm/minN180 T0202； 换2号精车刀N190 G0 X25 Z2； 重置G70刀具循环起点N200 G70 P60 Q130； 执行G70精车循环N210 G0 X100 Z100；N220 M30；作业布置1、第二节例1及例2已经编写好工件的粗车循环程序，现要求在其后加上G70精车循环程序。要求：分别用外圆粗车刀和外圆精车刀加工。实训操作1、在数控车床
18、上加工本节例题所示工件。第四节切削过程中发现错漏的修改方法教学目的1、掌握控制尺寸的方法，保证达到图样的要求。2、掌握在加工过程中有错漏时修改的操作方法。教学课时3课时，其中理论1课时，实训2课时。教学过程一、工件加工尺寸不符合图样尺寸的原因1、刀具安装不正确。2、量具不干净，有误差，使用不正确。3、丝杠配合有间隙、导轨磨损等机械原因。二、正常情况下停止程序自动运行的方法1、按进给保持键：机床进给减速停止，程序暂停。2、按单段键：系统执行完一个程序段或固定循环的每一个单步循环后，程序暂停。3、程序用M0指令：一般用于粗加工或半精加工之后，使程序暂停运行，模态信息全部保存。其编程位置是：粗加工或
19、半精加工；M5；M0；精加工。三、程序从任意段自动运行的步骤1、将刀架移动到需要运行的程序段的上一程序段结束位置，如该运行程序段为G0/G1绝对编程，则刀架置为安全位置即可（最好选择G0绝对编程程序段作为重新运行的开始程序段）。2、置手动操作方式，启动主轴及其他辅助功能。3、置编辑操作方式，打开需要运行的程序。4、移动光标至需要运行的程序段开头。5、置自动操作方式，按循环启动键自动运行程序。四、切削过程中发现错漏的修改方法1、切削过程中发现当前程序段有错漏时的修改停止程序运行，置手动方式，刀具回上一个G0定位点。按编辑方式，置程序页面，修改错漏的尺寸。光标移回到该G0定位的程序段开头，按自动方
20、式运行程序。2、切削过程中发现下面程序段有错漏时的修改停止程序运行，按编辑方式，置程序页面，修改错漏的尺寸。若为单一固定循环或无循环加工，则光标移回原光标停的程序段，置自动方式运行程序。若为复合循环加工，将光标移到G0定位循环起点的程序段开头，刀具回安全位置，置自动方式运行程序。五、工件加工后尺寸不符合图样要求的修改方法（一）修改程序（单件生产使用）1、使用条件：各位置尺寸差值不相同。2、修改方法：修改后的程序尺寸原程序尺寸+（图纸尺寸实际加工尺寸）即各位置加工尺寸偏大，则程序尺寸减去差值；各位置尺寸加工偏小，则程序尺寸加上差值。3、修改步骤：停止程序运行，刀具回G0定位点，测量工件。计算修改
21、后的程序尺寸。修改相应尺寸变化的程序段。将光标移到该G0定位的程序段开头，按自动方式运行程序。重复以上的修改方法，直到符合尺寸要求。例1、图纸编程尺寸：X12、X16和X21实际车削尺寸：X12.06、X16.08和X21.13修改后的尺寸：X11.94 即11.9412+（1212.06）X15.92即15.9216+（1616.08）X20.87即20.8721+（2121.13）程序：N10 M3 S1；N20 T0101；N30 G0 X23 Z2； （重新加工时，刀具回该G0定位点）N40 G71 U1.5 R0.5；N50 G71 P60 Q110 U0.3 W0 F80；N60
22、G0 X12； （修改为：G0 X11.94；）N70 G1 Z10 F50；N80 X16； （修改为：X15.92；）N90 Z20；N100 X21； （修改为：X20.87；）N110 Z30；（N115 G0 X23 Z2） （若G70前加G0程序段，则重新加工时将光标移到该G0程序段，而刀架在安全位置即可）N120 G70 P60 Q110； （重新加工时，光标移至该程序段开头）N130 G0 X80 Z100；N140 M30；（二）修改刀补（批量生产使用）1、修改方法：X坐标：工件直径偏大输入“U负超差值”，偏小输入“U正超差值”；Z坐标：工件长度偏长输入“W正超差值”，偏短输
23、入“W负超差值”。2、修改步骤：刀架选择基准刀。置刀补000版页面。光标移动到基准刀序号位置，按上述方法修改刀补。刀架换非基准刀。光标移动到非基准刀序号位置，按上述方法修改刀补。置录入操作方式，程序页面，将所有修改的基准刀和非基准刀加上刀补。例2、基准刀T0101，直径X超0.05mm；非基准刀T0202，直径X小0.10mm，长度Z超0.13mm。其刀补修改方法是：1、基准刀：01序号位置，输入U0.05。2、非基准刀：02序号位置，输入U0.10和W0.13。实训操作第二节例1、例2及第三节例题已经加工，分别用修改程序和修改刀补的方法重新加工零件，直到能随时暂停、修改、车削，保证尺寸达到图
24、纸要求。第五节圆弧插补G2和G3（模态指令）教学目的1、了解圆弧插补的方法及格式中各参数的含义。2、能判断出顺时针、逆时针圆弧插补的方向。教学课时5课时，其中理论2课时，实训3课时。教学过程一、概念圆弧插补是指刀具沿着构成工件圆弧轨迹运动的功能。如右图，刀具从圆弧起点至终点的切削轨迹即为圆弧插补。二、GSK980T系统判断圆弧插补方向的方法全部以后置刀架车床判断插补的方向：将刀架放置在圆弧的圆心位置，判断圆弧起点至终点的旋转方向，其中顺时针为G2，逆时针为G3。三、圆弧插补的编程方法圆心编程和半径编程两种，但数控圆弧车削均可用半径编程。四、半径编程的格式格式：G2/G3 X(U) Z(W) R
25、 F参数：X、 Z圆弧终点相对于工件原点的绝对坐标值。U、W圆弧终点相对于圆弧起点的增量坐标值。R圆弧半径。例1：如右上图前置刀架车床，工件原点设置在右端面，试写出从P1到P2的圆弧插补程序。绝对编程：G2 X50 Z20 R25 F60增量编程：G2 U20 W20 R25 F60例2：加工工件如右图所示，毛坯尺寸为36mm。坐标：A：X16，Z8； B：X16，Z15；C：X22，Z23； D：X22，Z30；E：X32，Z35； F：X32，Z43。方向：右端半球为逆时针圆弧G3；DE段为顺时针圆弧G2。程序：O5051；N10 M3 S1； 主轴正转，转速约650r/minN20 T0
26、101；N30 G0 X38 Z3； 定位G71循环起点N40 G71 U0.5 R0.2； 外圆粗车循环N50 G71 P60 Q130 U0.3 R0.1 F80；N60 G0 X0； 定位切削起点，靠近工件N70 G1 Z0 F30； 走刀至工件上N80 G3 X16 Z8 R8； 车SR8半球N90 G1 Z15； 车16圆柱N100 X22 Z23； 车圆锥N110 Z30； 车22圆柱N120 G2 X32 Z35 R5； 倒R5圆弧N130 G1 Z43； 车32圆柱N140 M5；N150 M0； 程序暂停，检验工件N160 S2 M3；N170 G0 X38 Z3； 定位G7
27、0循环起点N180 G70 P60 Q130； 精车循环N190 G0 X100 Z100；N200 M30；作业布置1、什么叫圆弧插补？GSK980TB数控车床的圆弧插补方向如何判断？2、分别编写下列图示工件的加工程序，毛坯尺寸视图纸自定，不切断。（1）（2）（） （）实训操作本节作业第2题第（1）题，每个小组均要求在机床上实习操作，第（2）（3）题各选一例进行加工，第（4）题由操作能力较好的同学准备一把切槽刀操作。第六节螺纹切削循环G92（模态指令）教学目的1、掌握螺纹尺寸的计算方法。2、熟练掌握普通螺纹切削循环的基本车削方法及检查方法。3、掌握车螺纹的进刀方法及切削余量的合理分配。4、加工过程中发现问题能分析、查找原因，并做出相应的修改。教学课时8课时，其中理论4课时，实训4课时。教学过程一、普通螺纹的尺寸计算1、螺距（P）粗牙螺纹：螺距只有一种，无标注，需查表得出。例如：M16，查表得P2。细牙螺纹：螺距多种，使用时标明。例如：M161.5，则P1.5。2、粗牙螺纹的公称直径（D）与螺距（P）的关系（最常用部分）直径（D）68101214161820222427螺距（P）11.251.51.75222.52.52.5333、螺纹牙高（h）螺纹牙型高度是车削螺纹时车刀的总切入深度。根据GBl9219781普通螺纹国家
