程序 O1111 N001 G50 X200.0 Z350.0 T0101； N002 S630 M03； N003 G00 X41.8 Z292.0 M08； N004 G01 X47.8 Z289.0 F0.15； N005 Z230.0； N006 X50.0； N007 X62.0 W-60.0； N008 Z155.0； N009 X78.0； N010 X80.0 W-1.0； N011 W-19.0； N012 G02 W-60.0 R70.0； N013 G01 Z65.0； N014 X90.0； 说明 程序代号 建立工件坐标系，调一号刀，并进行刀补 主轴转速为630r/min，主轴正转 快速接近工件，切削液开 直线进给，进给量为0.15mm/r（倒角） 精车Ø47.8mm螺纹外径 X向退刀 车锥面 车Ø62mm外圆 X向退刀 倒角 车Ø80mm外圆 顺时针圆弧插补，车R70mm圆弧 车Ø80mm外圆 X向退刀，车小台阶端面
3.4 典 型 零 件 的 数 控 车 削 编 程 举 例 图3-76 按刀尖圆弧中心轨迹编程
3.4 典 型 零 件 的 数 控 车 削 编 程 举 例
（2）具有刀具半径补偿功能的系统补偿 在现在高级的数控车床控制系统，为使编程简单方 便，数控车床一般都设置了刀尖圆弧半径补偿功能，而 且可以根据刀尖的实际情况，选择刀位点轨迹，编程和 补偿都十分方便。对于具有刀具半径补偿功能的数控系 统，在编程时，只要按零件的实际轮廓编程即可，而不 必按照刀具中心运动轨迹编程。使用刀具半径补偿指令， 并在控制面板上手工输入刀具半径，数控装置便能自动 地计算出刀具中心轨迹，并按刀具中心轨迹运动。即执 行刀具半径补偿后，刀具自动偏离工件轮廓一个刀具半 径值，从而加工出所要求的工件轮廓。
3.4 典 型 零 件 的 数 控 车 削 编 程 举 例
3.4.2 典型零件的数控车削编程举例 一、典型零件数控车削编程的步骤：
1、零件图样分析
2、加工工艺性分析（含基点、节点坐标的计算及 编程原点的确定）
3、确定工序和装夹方式
4、选择刀具和确定走刀路线 5、选择切削用量
6、拟定工序卡片
7、加工程序的编制
3.4 典 型 零 件 的 数 控 车 削 编 程 举 例
（4）选择刀具，画出刀具布置图（图3-78、表3-7） 根据要求，选用三把刀具，一号刀车外圆，二号刀切 槽，三号刀车螺纹。
图3-78 刀具布置图
3.4 典 型 零 件 的 数 控 车 削 编 程 举 例
表3-7 数控加工刀具卡片
零件号 N1-103
图3-72 刀尖圆弧产生过切和少切的现象
3.4 典 型 零 件 的 数 控 车 削 编 程 举 例
1)按假想刀尖编程加工锥面 数控车床总是按“假想刀尖”点来对刀，使刀尖位置与程序中的起 刀点（或换刀点）重合。所谓假想刀尖如图3-73所示，b为圆头车刀， P点为圆头刀假想刀尖，相当于a图中尖头刀的刀尖点。
第3章 数控车床的编程
3.4 典型零件的数控车削编程举例
练习与思考题
3.4 典 型 零 件 的 数 控 车 削 编 程 举 例
3.4.1 数控车床刀具补偿 数控机床中刀具补偿有两种：刀具位置尺寸补 偿和刀具半径尺寸补偿。 1．刀具位置补偿 当采用不同尺寸的刀具加工同一轮廓尺寸的零 件，或同一名义尺寸的刀具因换刀重调、磨损以及 切削力使工件、刀具、机床变形引起工件尺寸变化 时，为加工出合格的零件，必须进行刀具位置补偿。
3.4 典 型 零 件 的 数 控 车 削 编 程 举 例
（a）凸圆弧加工 （b）凹圆弧加工 图3-75 圆头车刀加工凸凹圆弧刀补示意图
3.4 典 型 零 件 的 数 控 车 削 编 程 举 例
3）按刀尖圆弧中心轨迹编程 不具备刀具半径补偿功能的数控系统，除按假 想刀尖轨迹数据编程外，还可以按刀心轨迹编程。 如图4-76所示手柄零件是由3段凸圆弧和凹圆弧构成 的，这时可用轮廓虚线轨迹所示的3段等距线迹进行 编程，即O1圆半径为R1+r，O2圆半径为R2+t，O3 圆半径为R3-r，三段圆弧的终点坐标由等距的切点 关系求得。这种方法编程比较直观，常被使用。
图3-71 刀具位置补偿
按基准刀尖编程
按刀架中心编程
当前车刀
X1
基准 车刀
Xj
刀架转位
Z1
X 2
磨损补偿 Zm
Xm
几何补偿
Zj
Z2
3.4 典 型 零 件 的 数 控 车 削 编 程 举 例
2．刀具半径补偿 （1）不具备刀具半径补偿功能的系统补偿 在通常的编程中，将刀尖看作是一个点，然而实际数 控切削加工中为了提高刀尖的强度，降低加工表面粗糙度， 刀尖处成圆弧过渡刃。在切削内孔、外圆及端面时，刀尖 圆弧不影响其尺寸、形状，但在切削锥面和圆弧时，则会 造成过切或少切现象（见图3-72）。此时可以用刀尖半径 补偿功能来消除误差。 简易数控系统不具备半径补偿功能，因此，当零件精度 要求较高且又有圆锥或圆弧表面时，要么按刀尖圆弧中心 编程，要么在局部进行补偿计算，来消除刀尖半径引起的 误差。
图3-73 圆头车刀刀尖半径和假象刀尖
3.4 典 型 零 件 的 数 控 车 削 编 程 举 例
若假想刀尖加工如图3-74所示工件轮廓AB移动，即P1P2与AB 重合，并按AB尺寸编程，则必然产生图a中欠切的区域ABCD，造 成残留误差。因此按图b所示，使车刀的切削点移至AB，并沿AB 移动，从而可避免残留误差，但这时假想刀尖轨迹P3P4与轮廓在X 方向和Z方向分别产生误差ΔX和ΔZ。
续表3-9 程序 说明
N015 N016 N017 N018 N019 N020 N021 N022 N023 N024 N025 N026 N027 N028 N029 N030 N031 N032
G00 X200. Z350. T0100 M09； M06 T0202； S315 M03； G00 X51.0 Z230 M08； G01 X45.0 F0.10； G04 O5.0； G00 X51.0； X200.0 Z350.0 T0200 M09； T0303； S200 M03； G00 X62.0 Z296.0 M08； G92 X47.54 Z228.5 F1.5 X46.94 X46.54； X46.38； G00 X200. Z350. T0300 M09； M05； M30；
（a） 补偿前产生过切现象 （b）加入补偿后的切削 图3-74圆头车刀加工锥面补偿示意图
3.4 典 型 零 件 的 数 控 车 削 编 程 举 例
2）按假想刀尖编程加工圆弧 如果按假想刀尖编程车削半径为R的凸凹圆弧表面AB时，会出 现如图3-75所示的情况。图中（a）为车削半径为R的凸圆弧，由于 r的存在，则刀尖P点所走的圆弧轨迹并不是工件所要求的圆弧形状。 其圆心为“O‘”，半径为“R＋r”，此时编程人员仍按假想刀尖P 点进行编程，不考虑刀尖圆弧半径的影响，即粗实线轮廓应按图中 虚实线参数进行编程。但要求加工前应在刀补拔码盘上给 z向和x 向分别加一个补偿量r。同理，在切削凹圆弧，如图3-75（b）时， 则在x向和z向分别减一个补偿量r。
（5）确定切削用量切削用量 根据被加工表面质量要求、工件材料和刀具材 料，可参考切削用量手册来确定切削速度、进给量 和背吃刀量。 （6）拟定工序卡片。（见表3-8） 将上述各项内容综合后，填写以下数控加工工 序卡片，作为数控程序编制人员、操作人员的指导 性文件。
零件 号 程序 号
N1-103 O1111
从以上分析可以看出，数控系统进行刀具位置补偿，就是用刀补 值对刀补建立程序段的增量值进行加修正，对刀补撤销段的增量值 进行减修正。 这里的1号刀是标准刀，我们只要在加工前输入与标准刀的差I∆、K∆ 就可以了。在这种情况下，标准刀磨损后，整个刀库中的刀补都要 改变。为此，有的数控系统要求刀具位置补偿的基准点为刀具相关 点。因此，每把刀具都要输入I∆、K∆，其中I∆、K∆是刀尖相对刀具相 关点的位置差（图3-71）。
3.4 典 型 零 件 的 数 控 车 削 编 程 举 例
（3）确定工序和装夹方式 以Ø85mm外圆及右中心孔为工艺基准，用三爪自定 心卡盘夹持Ø85mm外圆，用机床尾座顶尖顶住右中心孔。 工步顺序： 1）自右向左进行外轮廓面加工：倒角—切削螺纹外 圆—切削锥度—车Ø62mm外圆—倒角—车Ø80mm外圆— 车R70mm圆弧—车Ø80mm外圆； 2）切槽； 3）车螺纹。
3.4 典 型 零 件 的 数 控 车 削 编 程 举 例
利用机床自动进行刀尖半径补偿时，需要使用G40、 G41、G42指令。 当系统执行到含T代码的程序指令时，仅仅是从中 取得了刀具补偿的寄存器地址号(其中包括刀具几何位 置补偿和刀具半径大小)，此时并不会开始实施刀尖半 径补偿。只有在程序中遇到G41、G42、G40指令时，才 开始从刀库中提取数据并实施相应的刀径补偿。
零件名称 机床型号
带中心 孔轴 CK6140
零件材料 制表日期
45钢
工步 号 1
2
进给速 工步内 夹 主轴转速 背吃刀 度（r/m 刀具号 补偿号 （r/min） 量（mm） 容 具 in）
备注
Байду номын сангаас
倒角
车螺纹 三 大径 爪 车外圆 自 定 车锥面 心 车圆弧 卡 切槽 盘 车螺纹
T01
T01
630
630
3.4 典 型 零 件 的 数 控 车 削 编 程 举 例
二、车床综合编程实例1 如图3-77所示工件，需要进行精加工，其中Ø85mm外 圆不加工。毛坯为Ø85mm×340mm棒材，材料为45钢。
图3-77 带中心孔轴
3.4 典 型 零 件 的 数 控 车 削 编 程 举 例
（1）零件图样分析 带中心孔的轴的加工表面主要是外圆柱面、圆锥 面、螺纹等组成。零件图样描述清楚，尺寸标注完整， 基本符合数控加工尺寸的标注要求，比较适合采用数 控车床加工。 （2）加工工艺性分析 编程原点选在装夹端的中心面