数控车床/加工中心编程方法、技巧与实例:数控编程

在数控机床普遍应用的今天，能熟练操作数控机床，掌握数控编程加工技术，已成为机械工人最基本的技能，所以培养造就大批数控加工技能型人才是机械工业快速发展的需要数控编程。

《数控车床/加工中心编程方法、技巧与实例》正是针对当前培养技能型人才的需求，紧紧围绕操作实例与编程技巧这一主题，以循序渐进的方法，引导读者由编程基本知识开始，由浅入深逐渐掌握操作编程技能，以至最终学会这门技术数控编程。

图书内容由40余年机加工经验高级技师带队编写，是技能大师绝活 绝技 绝招的总结归纳，是一般书籍和资料中找不到的数控编程。

全书凝结了作者团队丰富的数控机床加工一线实践经验，用独特的视角阐述“工件坐标系的设定方法及对刀原理”“刀具长度补偿的两种使用方式和应用规则”和“刀具半径补偿需特别注意的问题”等数控编程。

作者介绍

杨永修——第十四届全国，第一汽车股份有限公司研发总院高级技师、高级工程师，一汽首席技能大师，工作中主要从事民族汽车自主研发核心精密零部件的数控加工工作数控编程。享受特殊津贴待遇，国家级技能大师工作室领衔人。曾获央企楷模、全国技术能手、全国五一劳动奖章、青年五四奖章、2023年“大国工匠年度人物”提名人选、吉林省突出贡献人才、吉林省特等劳动模范等多项荣誉称号。国家职业技能鉴定高级考评员，多次在国家和省市以及级技能竞赛中担任裁判员、裁判长职务。

图书介绍

《数控车床/加工中心编程方法、技巧与实例》特点是：开门见山切入数控机床操作与编程的主题，由浅入深，通俗易懂，图文并茂，论述精辟数控编程。

图书用独特的视角阐述“工件坐标系的设定方法及对刀原理”“刀具长度补偿的两种使用方式和应用规则”和“刀具半径补偿需特别注意的问题”等，这些都是作者在生产实践中的经验总结数控编程。书中有40多个工件的编程加工案例，全部采用生产中使用的程序，具有实用、安全、可靠等特点。

《数控车床/加工中心编程方法、技巧与实例》不仅是数控加工技术初学者的良师益友，而且是有一定机械加工基础的技术工人学习数控加工技术的好帮手数控编程。本书可作为技工学校数控专业的辅导教材，也可作为数控编程人员和机电一体化大中专班学员的参考用书。

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目录

序

前言

第一部分 数 控 车 床

第1章 数控车床编程基本知识1

1.1　编程概述1

1.1.1　程序的结构与格式1

1.1.2　程序段格式1

1.2　Ｇ代码功能2

1.2.1　Ｇ代码的分类2

1.2.2　Ｇ代码的说明2

1.3　辅助功能（M代码）4

1.4　绝对值和增量值编程4

1.5　插补功能5

1.5.1　G00快速定位5

1.5.2　G01直线插补6

1.5.3　G02顺时针方向圆弧插补和G03逆时针方向圆弧插补7

1.5.4　圆弧插补的实际应用（以斜床身机床为例）7

1.5.5　G02、G03圆弧插补编程实例（球形销轴的加工）8

1.6　刀具补偿功能和Ｔ代码11

1.6.1　刀具选择指令Ｔ代码11

1.6.2　T代码与刀具位置补偿11

1.6.3　刀具位置偏置（刀补）12

1.6.4　补偿形式13

1.6.5　刀具补偿—左（G41）应用实例15

1.6.6 刀具补偿—右（G42）应用实例17

1.6.7　G41、G42刀具补偿在使用时应注意的几个问题17

第2章 设定和建立工件坐标系20

2􀆰1　坐标系统概述20

2􀆰2　四个坐标系之间的关系20

2􀆰3　设定工件坐标值与工件零点21

2􀆰4　确定工件零点在数控机床中的位置21

2􀆰4􀆰1　用G50设定工件坐标系对刀实例22

2􀆰4􀆰2　自动设定工件坐标系与操作实例25

2􀆰4􀆰3　预置工件坐标系（G54～G59）的操作方法32

2􀆰4􀆰4　用刀具偏置来设定工件坐标系的操作方法34

2􀆰4􀆰5　综合编程加工实例（轮毂的加工）36

第3章 简化编程和固定循环功能40

3􀆰1　G32单程螺纹切削指令40

3􀆰1􀆰1　δ1与δ2的大约计算值40

3􀆰1􀆰2　G32车削圆锥螺纹41

3􀆰1􀆰3　G32车削多头蜗杆41

3􀆰2　G90、G92、G94固定循环43

3􀆰2􀆰1　G90固定循环车外径43

3􀆰2􀆰2　G90固定循环车锥面44

3􀆰2􀆰3　R正负的说明44

3􀆰2􀆰4　G90综合编程45

3􀆰2􀆰5　G92螺纹切削循环46

3􀆰2􀆰6　关于数控车床螺纹加工的说明47

3􀆰2􀆰7　G94端面粗车循环47

3􀆰3　G71、G70外圆复合循环49

3􀆰3􀆰1　编程格式49

3􀆰3􀆰2　编程实例（图3⁃17）49

3􀆰3􀆰3　G71外圆粗车循环加工手球（图3⁃18）50

3􀆰3􀆰4　G71、G70外径粗车和精车循环52

3􀆰4　G72端面粗车循环53

3􀆰4􀆰1　G72指令格式53

3􀆰4􀆰2　G72编程实例54

3􀆰4􀆰3　G72加工实例54

3􀆰4􀆰4　齿圈支架大端面的加工（另一面的数控车加工）58

3􀆰4􀆰5　G72的特殊用法61

3􀆰5　G73轮廓加工循环62

3􀆰5􀆰1　G73指令格式62

3􀆰5􀆰2　G73编程实例63

3􀆰5􀆰3　G73加工实例64

3􀆰6　G74端面车槽循环66

3􀆰7　G75外径车槽复合循环67

3􀆰7􀆰1　等间距槽的加工67

3􀆰7􀆰2　宽槽的循环加工67

3􀆰8　G76大螺距螺纹车削循环68

3􀆰9　编程操作试题选编69

3􀆰9􀆰1　拟订加工工艺69

3􀆰9􀆰2　加工程序69

第4章 数控车床典型零件编程

加工实例74

4􀆰1　用一支刀杆装两把刀的加工实例74

4􀆰2　较大内球面零件的加工实例76

4􀆰3 轴间差速器前壳的加工实例（中心钻对刀问题）78

4􀆰4　三刀位、四把刀、五刀补的加工实例80

第5章 数控车床的操作84

5􀆰1　方式键或方式旋钮 84

5􀆰1􀆰1　编辑方式84

5􀆰1􀆰2　手动数据输入方式MDI84

5􀆰1􀆰3　自动操作方式84

5􀆰1􀆰4　手动操作方式（点动）JOG84

5􀆰1􀆰5　手摇脉冲进给方式85

5􀆰1􀆰6　返回参考点方式85

5􀆰2　机床操作选择键86

5􀆰2􀆰1　单程序段操作86

5􀆰2􀆰2　选择程序段跳过86

5􀆰2􀆰3　选择停86

5􀆰2􀆰4　空运行功能86

5􀆰2􀆰5　机床锁住功能86

5􀆰3　功能键POS（位置键）87

5􀆰3􀆰1　绝对坐标位置显示——ABS87

5􀆰3􀆰2　相对坐标位置显示——REL87

5􀆰3􀆰3　综合坐标位置显示——ALL88

5􀆰3􀆰4　运行时间和零件数显示88

5􀆰4　功能键PROG（程序键）88

5􀆰4􀆰1　程序内容88

5􀆰4􀆰2　当前执行的程序段及其模态数据89

5􀆰4􀆰3　程序检查画面（检视画面）89

5􀆰4􀆰4　MDI操作程序画面89

5􀆰4􀆰5　内存和程序清单90

5􀆰4􀆰6　0i系统有关使用小括号“（　　）的参数说明90

5􀆰5　补正键91

5􀆰5􀆰1　刀具偏置画面91

5􀆰5􀆰2　G54～G59工件坐标系偏移值91

5􀆰6 系统参数键、故障资料键及图形显示键92

5􀆰6􀆰1　系统参数键PARAM92

5􀆰6􀆰2　故障资料键ALARM93

5􀆰6􀆰3　图形显示键GRAPH93

5􀆰7　编辑程序键94

5􀆰7􀆰1　插入键INSRT94

5􀆰7􀆰2　修改键（替换键）ALTER94

5􀆰7􀆰3　删除键DELET94

5􀆰7􀆰4　分号键EOB95

5􀆰7􀆰5　取消键CAN95

5􀆰7􀆰6　数据输入键INPUT95

5􀆰7􀆰7　翻页键PAGE95

5􀆰7􀆰8　复位键RESET95

5􀆰7􀆰9　操作软键95

5􀆰7􀆰10　急停按钮95

5􀆰7􀆰11　超程释放键96

5􀆰7􀆰12　操作面板示例96

5􀆰8　数控车床安全操作须知98

第二部分 加 工 中 心

第6章 加工中心编程基本知识99

6􀆰1　编程概述99

6􀆰1􀆰1　加工程序的组成99

6􀆰1􀆰2　程序段格式100

6􀆰2　准备功能G代码100

6􀆰2􀆰1　模态G代码100

6􀆰2􀆰2　非模态G代码101

6􀆰2􀆰3　特殊用途G代码101

6􀆰2􀆰4　G代码的说明101

6􀆰3　辅助功能M代码和其数控编程他代码S、F、T103

6􀆰3􀆰1　常用的M代码103

6􀆰3􀆰2　其数控编程他辅助功能S、F、T代码104

6􀆰4　绝对值指令和增量值指令104

6􀆰4􀆰1　绝对值指令104

6􀆰4􀆰2　增量值指令105

6􀆰5　插补功能106

6􀆰5􀆰1　G00快速定位106

6􀆰5􀆰2　G01直线插补106

6􀆰5􀆰3　G02、G03圆弧插补106

6􀆰5􀆰4　用I、J矢量值指令加工圆弧（G17平面）108

6􀆰5􀆰5　圆弧切削编程实例110

6􀆰5􀆰6　圆弧切削加工实例（刀具移动轨迹坐标图）110

6􀆰6　刀具补偿功能111

6.6.1 刀具长度补偿111

6􀆰6􀆰2　刀具半径补偿115

6􀆰7　加工中心安全操作须知120

6􀆰7􀆰1　机床开动与工件加工前的准备工作120

6􀆰7􀆰2　工件在加工中应注意的事项120

6􀆰7􀆰3　加工完毕应注意事项121

第7章 工件坐标系的设定122

7.1 坐标系的确定122

7􀆰2　机床坐标系的零点位置123

7􀆰2􀆰1　第1参考点123

7􀆰2􀆰2　第2参考点123

7􀆰2􀆰3　第3、第4参考点123

7􀆰3　建立工件坐标系123

7􀆰3􀆰1　G54~G59工件坐标系的设定方法123

7􀆰3􀆰2　G92预置寄存工件坐标系的设定方法126

7􀆰3􀆰3　G54􀆰1~G54􀆰48附加工件坐标系的设定方法128

第8章 常见件基本编程方法129

8􀆰1　铣普通方形槽的编程方法129

8􀆰2　在平面上连续钻多个孔的编程方法130

8.3 用圆弧插补G02、G03加工整圆的编程方法131

8􀆰3􀆰1　外圆轮廓加工131

8􀆰3􀆰2　内孔圆弧加工133

8􀆰4　铣外六方的编程方法134

第9章 固定循环加工功能136

9.1 G73、G74、G76、G81~G89钻镗孔固定循环136

9􀆰1􀆰1　固定循环功能表136

9􀆰1􀆰2　固定循环基本动作136

9􀆰1􀆰3　G90和G91的坐标计算137

9􀆰1􀆰4　G98、G99返回平面138

9􀆰1􀆰5　固定循环的取消138

9􀆰1􀆰6　钻孔循环基本范例139

9􀆰1􀆰7　G73啄进钻孔循环（高速步进钻孔循环）139

9􀆰1􀆰8　G83步进钻孔循环（深孔啄进式钻孔循环）140

9􀆰1􀆰9　G81、G82钻孔循环与锪孔循环140

9􀆰1􀆰10　G74与G84攻螺纹固定循环141

9􀆰1􀆰11　G76精密镗孔固定循环143

9􀆰1􀆰12　G85与G89精镗孔循环144

9􀆰1􀆰13　G86与G88镗孔循环144

9􀆰1􀆰14　G87反镗孔循环145

9􀆰1􀆰15　固定循环功能应用实例146

9􀆰2　M98、M99子程序调用功能148

9􀆰2􀆰1　子程序编程格式148

9􀆰2􀆰2　子程序特殊用法149

9􀆰3　综合编程实例150

第10章 特殊指令的编程与加工153

10􀆰1　G68、G69坐标旋转功能153

10􀆰1􀆰1　相同形状工件的加工153

10􀆰1􀆰2　链轮的加工（铣型）154

10􀆰1􀆰3　G68、G69进行正八角形的加工155

10􀆰1􀆰4　槽轮的加工156

10􀆰2　G72􀆰2线性复制子程序功能159

10.3 M70、M71、M72、M73镜像功能（台湾大立加工中心）160

10􀆰4　G15、G16极坐标功能161

10􀆰5　G52局部坐标系的特殊功能163

10􀆰5􀆰1　局部坐标系的设定163

10􀆰5􀆰2　G52局部坐标系和G16极坐标功能加工实例165

第11章 加工中心典型零件编程加工实例169

11.1 壳体类零部件的加工169

11􀆰2　圆柱齿轮壳大面的加工181

11.3 圆柱齿轮壳盖的加工186

11􀆰4 中重型货车浮轮桥件——摆臂的加工194

11􀆰4􀆰1　数控机床加工工艺194

11􀆰4􀆰2　编程使用的主要功能及特点196

11􀆰4􀆰3　加工程序197

11􀆰5　技能大赛试题选编201

11.5.1 配合件的加工201

11.5.2 铝合金薄壁零件的加工208

11􀆰6　FANUC 0i系统宏程序编程简介216

11􀆰6􀆰1　变量符号216

11􀆰6􀆰2　运算符号216

11􀆰6􀆰3　算术运算216

11􀆰6􀆰4　转移217

11􀆰6􀆰5　循环217

11.6.6 宏程序加工实例217

11.7 四轴技能大赛试题选编221

11.8 五轴加工中心多面体加工实例234

第12章 加工中心的操作252

12.1　接通电源252

12.2　机床清零（返回机械零点）252

12.3　自动操作（记忆操作）253

12.4　编辑程序254

12.5　手动输入操作（MDI）254

12.6　手动操作（JOG）255

12.7 手摇脉冲发生器操作255

12.8　操作面板按键说明256

12.9 加工程序的复制、移出、插入259

12􀆰9􀆰1　复制程序259

12􀆰9􀆰2　移出部分程序260

12􀆰9􀆰3　插入（合并）程序260

12􀆰10 立式加工中心的操作261

12􀆰10􀆰1　机床起动261

12􀆰10􀆰2　原点复归261

12􀆰10􀆰3　手动换刀261

12􀆰10􀆰4　编辑程序262

12􀆰10􀆰5　单独执行某段程序262

12􀆰10􀆰6　建立刀库档案262

12􀆰10􀆰7　加工中心大径刀的设定和使用方法263

12􀆰10􀆰8　大径刀设定时需要注意的问题263

12􀆰11　卧式加工中心的操作264

12􀆰11􀆰1　四个参考点的说明264

12􀆰11􀆰2　交换工作台的操作步骤265

12􀆰11􀆰3　自动换刀动作步骤分解266

12􀆰11􀆰4　G10编程资料输入的应用格式266

12􀆰11􀆰5　G54􀆰1附加坐标系（P1~P48）的使用格式267

参考文献268