2.5 数控车削循环指令编程数控车削循环指令编程第第1 1节节 数控车削单循环指令数控车削单循环指令 第第2 2节节 数控车削复合循环指令数控车削复合循环指令第第3节节 车削循环程序的上机调试车削循环程序的上机调试1、车削循环指令概述、车削循环指令概述v 车车削削循循环环指指令令是是指指用用含含G功功能能的的一一个个程程序序段段来来完完成成需需要要用用多多个个程程序序段段指指令令的的编编程程指指令令，使程序简化。使程序简化。v车车削削循循环环一一般般用用在在去去除除大大部部分分余余量量的的粗粗加加工工中。中。v各各类类数数控控系系统统循循环环指指令令的的形形式式和和编编程程方方法法相相差甚大差甚大. .第第1 1节节 数控车削单循环指令数控车削单循环指令2 2、车削循环指令分类、车削循环指令分类车削循环车削循环简单车削循环简单车削循环复合车削循环复合车削循环外圆车削循环外圆车削循环端面车削循环端面车削循环外圆粗车复合循环外圆粗车复合循环端面粗车复合循环端面粗车复合循环环状粗车复合循环环状粗车复合循环3、外圆、内径车削循环、外圆、内径车削循环G90G90指令车削内、外圆柱面时的程序段格指令车削内、外圆柱面时的程序段格式如下：式如下： G90 X(U)_Z(W)_F_；切削过程如图所示。切削过程如图所示。图中，图中，R表示快速移动，表示快速移动，F表示进给运动，加工顺表示进给运动，加工顺序按序按1、2、3、4进行。进行。U、W表示增量值。表示增量值。程序如下：程序如下：G90 X60.0 Z-80.0 F1.3；X50.0；X40.0；X30.0；G90指令车削指令车削圆锥面圆锥面时的程序段格式如时的程序段格式如下：下：G90 X(U)_Z(W)_R_F_；其中，其中，R为锥体大端和小端的半径差。为锥体大端和小端的半径差。 若工件锥面起点坐标大于终点坐标时，若工件锥面起点坐标大于终点坐标时，R后后的数值符号取正，反之取负，该值在此处采的数值符号取正，反之取负，该值在此处采用半径编程。用半径编程。切削过程如图所示：切削过程如图所示：4、端面车循环指令、端面车循环指令G94G94指令可实现端面加工固定循环。指令可实现端面加工固定循环。格式：格式：G94 X(U)_Z(W)_F_；切削过程如图所示。切削过程如图所示。图中，图中，R表示快速移动，表示快速移动，F表示进给运动，加表示进给运动，加工顺序按工顺序按1、2、3、4进行。进行。G94指令车削指令车削圆锥面圆锥面时的程序段格式如下：时的程序段格式如下：G94 X(U)_Z(W)_R_F_；其中，其中，R为端面斜度线在为端面斜度线在Z轴的投影距离。轴的投影距离。 若顺序动作若顺序动作2的进给方向在的进给方向在Z轴的投影方向和轴的投影方向和Z轴方向一致，则轴方向一致，则R取负值；取负值； 若顺序动作若顺序动作2的进给方向在的进给方向在Z轴的投影方向和轴的投影方向和Z轴方向相反，则轴方向相反，则R取正值。取正值。切削过程如图所示。第二节、轮廓切削复合循环指令第二节、轮廓切削复合循环指令G71、G72、G73、G701) 粗车循环指令粗车循环指令G71G71适用于适用于圆柱毛坯料粗车外径圆柱毛坯料粗车外径和和圆筒毛坯圆筒毛坯料粗车内径料粗车内径。格式：格式：G71 U( d) R(e)；G71 P(ns) Q(nf) U( u) W( w) F(f) S(s) T(t)；N(ns).N(nf).程序段中各地址的含义如下：程序段中各地址的含义如下： d d：切切削削深深度度( (半半径径给给定定) )，没没有有正正、负负号号。切切削削方方向向取取决决于于AAAA 方方向向。该该值值是是模模态态的的，直直到到其其他他值值指指定定以前不改变。以前不改变。e e：退退刀刀量量，由由参参数数设设定定。该该值值是是模模态态的的，直直到到其其他值指定以前不改变。他值指定以前不改变。nsns：精加工程序中的第一个程序段的顺序号。精加工程序中的第一个程序段的顺序号。nfnf：精加工程序中的最后一个程序段的顺序号。精加工程序中的最后一个程序段的顺序号。 u：X轴方向的精车余量，直径编程。轴方向的精车余量，直径编程。 w：Z轴方向的精车余量。轴方向的精车余量。f、s、t：仅在粗车循环程序段中有效，在顺序仅在粗车循环程序段中有效，在顺序号号ns至至nf程序段中无效。程序段中无效。 G71的循环过程如图所示的循环过程如图所示:C为粗加工循环的为粗加工循环的起点起点，A是毛坯外径与端面轮廓是毛坯外径与端面轮廓的的交点交点。只要给出只要给出AAB之间的精加工形状及径向精车余量之间的精加工形状及径向精车余量 u/2、轴向精车余量、轴向精车余量 w及切削深度及切削深度 d就可以完成就可以完成A ABA区域的粗车工序。区域的粗车工序。2) 精车循环指令精车循环指令G70用用G71指令完成粗车循环后，使用指令完成粗车循环后，使用G70指令指令可实现精车循环。精车时的可实现精车循环。精车时的加工量加工量是粗车循环时是粗车循环时留下的留下的精车余量精车余量，加工轨迹加工轨迹是工件的是工件的轮廓线轮廓线。格式：格式：G70 P(ns) Q(nf)；其中其中P(ns)和和Q(nf)的含义与粗车循环指令中的含义与粗车循环指令中的含义相同。的含义相同。注意：注意： 在在G71程序段中规定的程序段中规定的F、S、T对于对于G70无效，无效，但在执行但在执行G70时顺序号时顺序号ns至至nf程序段之间的程序段之间的F、S、T有效；有效； 当当G70循环加工结束时，刀具返回到起点并读循环加工结束时，刀具返回到起点并读下一个程序段；下一个程序段；G70到到G71中中ns至至nf程序段不能调程序段不能调用子程序。用子程序。例例:采用采用G71和和G70的加工举例。的加工举例。 d：4 mm， e：1 mm， f：0.3 mm/r， t ： 500 r/min， u和和 w：2 mm， s ：为为800 r/min 精加工时精加工时f为为0.15 mm/r。程序如下：程序如下：O0305O0305；N010 G50 X100.0 Z52.7N010 G50 X100.0 Z52.7；N011 G00 X70.0 Z5.0 M03 S800N011 G00 X70.0 Z5.0 M03 S800；N012 G71 U4.0R1.0N012 G71 U4.0R1.0；N013 G71 P014 Q022 U4.0 W2.0 F0.3 S500N013 G71 P014 Q022 U4.0 W2.0 F0.3 S500；N014 G00 X6.0 S800N014 G00 X6.0 S800；N015 G01 Z-24.0 F0.15N015 G01 Z-24.0 F0.15；N016 X14.0N016 X14.0；N017 W-8.0； N018 X20.0N018 X20.0； N019 W-50.0N019 W-50.0；N020 X40.0N020 X40.0；N021 W-20.0N021 W-20.0；N022 X62.0 W-11.0N022 X62.0 W-11.0；N023 G70 P014 Q022N023 G70 P014 Q022；N024 G00 X100.0 Z52.7N024 G00 X100.0 Z52.7；N025 M05N025 M05；N026 M30； 3) 平端面粗车循环指令平端面粗车循环指令G72G72一般用于加工端面尺寸较大的零件，即一般用于加工端面尺寸较大的零件，即所谓的盘类零件，在切削循环过程中，刀具是沿所谓的盘类零件，在切削循环过程中，刀具是沿Z方向进刀，平行于方向进刀，平行于X轴切削。轴切削。格式：格式：G72 W( d)R(e)；G72 P(ns) Q(nf) U( u)W( w) F(f)S(s)T(t)；N(ns).N(nf).程序段中各地址的含义和程序段中各地址的含义和G71相同。相同。G72的循环过程如图所示。的循环过程如图所示。C为粗加工循环的为粗加工循环的起点起点，A是毛坯外径与端面轮是毛坯外径与端面轮廓的廓的交点交点。只要给出。只要给出AAB之间的精加工形之间的精加工形状及径向精车余量状及径向精车余量 u/2、轴向精车余量轴向精车余量 w及切削及切削深度深度 d就可以完成就可以完成AABA区域的粗车工序。区域的粗车工序。例：例：采用采用G72和和G70的加工举例的加工举例程序如下：程序如下：O0306O0306；N010 G50 X220.0 Z190.0N010 G50 X220.0 Z190.0；N011 G00 X176.0 Z132.0 M03 S800N011 G00 X176.0 Z132.0 M03 S800；N012 G72 W7.0R1.0N012 G72 W7.0R1.0；N013 G72 P014 Q018 U4.0 W2.0 F0.3 S550N013 G72 P014 Q018 U4.0 W2.0 F0.3 S550；N014 G00 Z56.0 S700N014 G00 Z56.0 S700；N015 G01 X120.0 Z70.0 F0.15； N016 W10.0N016 W10.0；N017 X80.0 W10.0N017 X80.0 W10.0；N018 W42.0N018 W42.0；N019 G70 P014 Q018N019 G70 P014 Q018；N020 G00 X220.0 Z190.0N020 G00 X220.0 Z190.0；N021 M05N021 M05；N022 M30； 4) 型车复循环指令型车复循环指令G73G73指令可以切削固定的图形，适合切削指令可以切削固定的图形，适合切削铸造铸造成型、锻造成型成型、锻造成型或者或者已粗车成型已粗车成型的工件。当毛坯的工件。当毛坯轮廓形状与零件轮廓形状基本接近时，用该指令轮廓形状与零件轮廓形状基本接近时，用该指令比较方便。比较方便。格式：格式：G73 U( i) W( k)R(d)；G73 P(ns) Q(nf) U( u)W( w) F(f)S(s)T(t)；N(ns).N(nf).程序段中各地址的含义如下：程序段中各地址的含义如下： i：X方向退刀量的距离和方向方向退刀量的距离和方向(半径指定半径指定)，该值是模态的，直到其他值指定以前不改变。该值是模态的，直到其他值指定以前不改变。 k：Z方向退刀量的距离和方向，该值是模态方向退刀量的距离和方向，该值是模态的，直到其他值指定以前不改变。的，直到其他值指定以前不改变。d：分割数，此值与粗切重复次数相同，该值分割数，此值与粗切重复次数相同，该值是模态的，直到其他值指定以前不改变。是模态的，直到其他值指定以前不改变。程序段中其他各地址的含义和程序段中其他各地址的含义和G71相同。相同。G73的循环过程如图所示。加工循环结束时，的循环过程如图所示。加工循环结束时，刀具返回到刀具返回到A点。点。X方向方向(单边单边)和和Z方向需要粗加工切除方向需要粗加工切除12 mm，X方向方向(单边单边)和和Z方向需要精加工切除方向需要精加工切除2 mm，退刀量为退刀量为1 mm。例：例：G73循环加工。循环加工。程序如下：程序如下：O0307O0307；N010 G50 X326.2 Z217.6N010 G50 X326.2 Z217.6；N020 G00 X205.0 Z196.4 S800 M03N020 G00 X205.0 Z196.4 S800 M03； N030 G73 U12.0 W12.0 R3N030 G73 U12.0 W12.0 R3；N040 G73 P050 Q100 U4.0 W2.0 F0.3 S500N040 G73 P050 Q100 U4.0 W2.0 F0.3 S500；N050 G00 X51.3 Z163.2N050 G00 X51.3 Z163.2；N060 G01 W-32.1F0.15 S700N060 G01 W-32.1F0.15 S700；N070 X71.8 W-19.6N070 X71.8 W-19.6；N080 W-54.9N080 W-54.9；N090 X87.6N090 X87.6；N100 X108.8 W-21.2N100 X108.8 W-21.2； N110 G70 P050 Q100N110 G70 P050 Q100；N120 G28 X280.0 Z200.0N120 G28 X280.0 Z200.0；N130 M05N130 M05；N140 M30； 第三节第三节 车削循环程序的上机调试车削循环程序的上机调试1 1、试编制如图所示零件加工程序。试编制如图所示零件加工程序。 2 2、实验仪器及设备、实验仪器及设备(1) 980TD (1) 980TD 数控车床数控车床2 2台台(2) 40x200 (2) 40x200 圆形棒料圆形棒料6 6根根(3) (3) 基本装夹工具、刀具基本装夹工具、刀具2 2 套套(4) (4) 游标卡尺游标卡尺2 2 把把 3 3、实验内容及步骤、实验内容及步骤(1) (1) 复合车削循环程序调试复合车削循环程序调试 (2) (2) 复杂零件的粗、精加工。复杂零件的粗、精加工。 步骤：步骤：(1 )程序输入与空运行调试：程序输入与空运行调试：a. 点点【程序程序】键键点编辑键点编辑键输入地址输入地址“O0001”，按，按“EOB”（注意：地址要是里面没（注意：地址要是里面没有的程序号）有的程序号）新程序即建立好。新程序即建立好。b. 逐词逐行输入程序内容，输入时均按逐词逐行输入程序内容，输入时均按【插入插入】键键使用使用【上光标上光标】或或【下光标下光标】可对程序内可对程序内容进行插入、修改和删除。容进行插入、修改和删除。c. 完成输入完成输入/修改后，必须按修改后，必须按【复位复位】键结束。键结束。(2 )对刀操作对刀操作(刀具偏置刀具偏置/刀补的测量与输入）刀补的测量与输入） 以以2号刀为例（输入刀具偏置值位置应在刀补号刀为例（输入刀具偏置值位置应在刀补值的值的102行）：行）：a.在手动状态，开主轴，移动刀架（在手动状态，开主轴，移动刀架（2号刀位）。号刀位）。 用用2号刀在零件的外圆或号刀在零件的外圆或 内孔上车一刀，车好后内孔上车一刀，车好后刀架沿刀架沿“Z”方向退出（方向退出（X方向不能移动）。方向不能移动）。 测量车削处的直径，并将测得值输入刀补值测量车削处的直径，并将测得值输入刀补值102行，如：行，如：X33.345【输入输入】b.移动移动2号刀，长度方向靠往基准面（或已知与基号刀，长度方向靠往基准面（或已知与基准面间长度差的端面）在刀补画面下将准面间长度差的端面）在刀补画面下将“Z0.”输输到到102行：按行：按“Z0.”【输入输入】即完成即完成2号刀的对刀。号刀的对刀。c.其他刀位同理：其他刀位同理：3号刀的刀具偏置值号刀的刀具偏置值X、Z相应相应写入写入103刀补行，输入行千万不能搞混。刀补行，输入行千万不能搞混。（3）自动运行的启动）自动运行的启动选择需运行的程序后：选择需运行的程序后：1、按、按 键选择自动操作方式；键选择自动操作方式；2、按、按 键启动程序，程序自动运行。键启动程序，程序自动运行。注意：注意：程序的运行是从光标的所在行开始的，所以程序的运行是从光标的所在行开始的，所以在按下循环启动键运行之前应先检查一下光标是否在按下循环启动键运行之前应先检查一下光标是否在需要运行的程序段上，若要从起始行开始光标应在需要运行的程序段上，若要从起始行开始光标应在起始行。在起始行。（4）自动运行的停止）自动运行的停止1、自动运行中按、自动运行中按 键或外接暂停键后，键或外接暂停键后，机床呈下列状态：机床呈下列状态：（1）机床进给减速停止；）机床进给减速停止；（2）在执行暂停指令（）在执行暂停指令（G04)时，执行完时，执行完G04之后才暂停；之后才暂停；（3）模态功能、状态被保存；）模态功能、状态被保存；（4）按循环启动键后，程序继续执行。）按循环启动键后，程序继续执行。2、按复位键、按复位键（1）所有轴运动停止；）所有轴运动停止；（2）M、S功能输出无效（可由参数设置按复位功能输出无效（可由参数设置按复位 键后是否自动关闭主轴正键后是否自动关闭主轴正/反转、润滑、冷却等反转、润滑、冷却等 信号）；信号）；（3）自动运行结束，模态功能、状态保持。）自动运行结束，模态功能、状态保持。3、按急停按钮、按急停按钮 机床运行过程中在危险或紧急情况下按急停机床运行过程中在危险或紧急情况下按急停按钮（外部急停信号有效时），按钮（外部急停信号有效时），CNC即进入急停即进入急停状态，此时机床移动立即停止，所有的输出（如状态，此时机床移动立即停止，所有的输出（如主轴的转动、冷却液等）全部关闭。松开急停按主轴的转动、冷却液等）全部关闭。松开急停按钮解除急停报警，钮解除急停报警，CNC进入复位状态。进入复位状态。注意注意: (1)解除急停报警前先确认故障已排除；解除急停报警前先确认故障已排除； (2)在上电和关机之前按下急停按钮可减少设备在上电和关机之前按下急停按钮可减少设备 的电冲击；的电冲击； (3)急停报警解除后应重新执行回机械零点操作，急停报警解除后应重新执行回机械零点操作， 以确保坐标位置的正确性（若机床未安装机以确保坐标位置的正确性（若机床未安装机 械零点，则不得进行回机械零点操作）；械零点，则不得进行回机械零点操作）；4、注意事项：、注意事项： （1）严格遵守实训场所的规章制度，按照机床的操作规程）严格遵守实训场所的规章制度，按照机床的操作规程进行操作。进行操作。 （2）机床自动加工时要注意安全，一定要把防护门关上。）机床自动加工时要注意安全，一定要把防护门关上。 （3）注意操作规程和先后操作顺序。）注意操作规程和先后操作顺序。 ( 4 )注意不同系统间部分指令有所不同，如换刀直接用注意不同系统间部分指令有所不同，如换刀直接用T0101，不需用，不需用M06。 (5)在循环启动之前一定要让老师检查程序及对刀的正确性在循环启动之前一定要让老师检查程序及对刀的正确性后，才能按下循环启动，万一出现意外情况迅速按下后，才能按下循环启动，万一出现意外情况迅速按下“急停急停”按钮。按钮。5、实验报告要求：、实验报告要求： (1)画图表示画图表示 G71 的车削循环路线图，说说其的车削循环路线图，说说其中各条轨迹线是如何确定出来的。中各条轨迹线是如何确定出来的。 (2)写出用简单车削循环车削一个具有两台阶写出用简单车削循环车削一个具有两台阶回转体零件的数控程序。回转体零件的数控程序。 (3)简述数控车削加工的对刀基本过程及直接简述数控车削加工的对刀基本过程及直接用刀偏构建工件坐标系的方法原理。用刀偏构建工件坐标系的方法原理。 (4)在几个复合车削循环程序中选一个，写出在几个复合车削循环程序中选一个，写出其加工程序，并对个各程序段释义。其加工程序，并对个各程序段释义。