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前言1

第1章　编程基础1

1.1　数控机床的组成及工作原理1

1.1.1　数控机床的组成1

目录1

1.1.2　数控机床的工作原理2

1.2　零件加工程序的编制方法2

1.2.1　概述2

1.2.2　直接编程3

1.2.3　CAM辅助编程4

1.2.4　PC辅助编程4

1.3　坐标系及坐标方向4

1.3.1　标准坐标系4

1.3.3　电气坐标系5

1.3.2　坐标轴及方向的确定5

1.3.4　机床坐标系6

1.3.5　工件坐标系6

1.4　程序编制的工艺处理7

1.4.1　确定机床和数控系统7

1.4.2　工件的安装与夹具的确定7

1.4.3　编程原点的设定8

1.4.4　刀具的确定8

1.4.5　确定走刀路线和工步顺序9

1.4.6　起刀点、选刀点和对刀点的确定10

1.5　编写数控加工技术文件11

1.6　编写零件加工程序12

第2章　基本编程指令13

2.1 概述13

2.2　准备功能（G功能）14

2.3　插补功能15

2.3.1　插补原理15

2.3.2　定位（G00）16

2.3.3　直线插补（G01）（含直线插补算法）17

2.3.4　圆弧插补（G02、G03）（含圆弧插补算法）18

2.3.5　等螺距螺纹切削（G32）28

2.3.6　可变导程螺纹切削（G34）32

2.3.7　连续螺纹切削32

2.3.8　多线螺纹切削32

2.4　进给功能33

2.4.1　快速进给速度33

2.4.2　切削进给速度（G98、G99）33

2.4.3 自动加减速（含加减速算法）34

2.4.4　程序段拐角处的速度控制指令39

2.4.5　暂停（G04）40

2.5　参考点40

2.5.1 自动返回参考点（G28）40

2.5.2　返回参考点校验（G27）41

2.5.3 自动返回第二、三、四参考点（G30）41

2.6　坐标系42

2.6.1　工件坐标系设定（G50）42

2.6.2　工件坐标系的位移（G50、G10）43

2.6.3　工件坐标系偏移直接输入45

2.7　坐标尺寸指令46

2.7.1　绝对值指令和增量值指令46

2.7.2　英制／米制转换（G20、G21）47

2.7.3　小数点编程47

2.7.4　直径编程和半径编程48

2.8.1　主轴速度指令（S02、S05）49

2.8　主轴速度功能（S功能）49

2.8.2　恒周速控制（G96、G97）51

2.8.3　主轴定位功能53

2.9　刀具功能（T功能）54

2.9.1　刀具选择指令54

2.9.2　刀具寿命管理55

2.10　辅助功能（M功能）58

2.11　程序的构成60

2.11.1　程序纸带的构成60

2.11.2　程序的构成65

第3章　简化编程和补偿功能72

3.1 车削固定循环（G90、G92、G94）72

3.1.1　外圆、内孔车削循环A（G90）72

3.1.2　螺纹车削循环（G92）73

3.1.3　端面车削循环B（G94）74

3.1.4　固定循环的应用76

3.2　车削宏指令（G70～G76）78

3.2.1　外圆粗车宏指令（G71）78

3.2.2　端面粗车宏指令（G72）80

3.2.3　平移粗车宏指令（G73）81

3.2.4　精车宏指令（G70）82

3.2.5　粗车、精车宏指令编程举例（G70～G73）82

3.2.6　端面车槽宏指令（G74）86

3.2.7　外圆、内孔车槽宏指令（G75）88

3.2.8　螺纹车削宏指令（G76）89

3.2.9　使用宏指令（G70～G76）的注意事项93

3.3　轮廓简化编程94

3.3.1 倒角和圆角的简化编程94

3.3.2　图样尺寸直接编程96

3.4.1　刀具位置补偿100

3.4　刀具补偿功能100

3.4.2　刀尖R半径补偿（G40～G42）104

3.4.3 刀尖R半径补偿详述110

3.4.4　刀尖R半径补偿偏置矢量的计算126

3.4.5　补偿量的编程输入（G10）136

3.4.6　刀具位置偏置自动测量（G36、G37）137

3.5　双刀架的镜像指令（G68、G69）139

第4章　数控车床ISO代码指令编程应用141

4.1　零件加工程序的编写141

4.2　零件加工程序的评价和优化144

4.3　粗加工的编程145

4.3.1 车削固定循环的编程（G90、G94）146

4.3.2　粗车宏指令的编程（G71、G72）147

4.3.3　用子程序进行粗加工循环的编程147

4.4.1　精加工循环G70的应用148

4.4　精加工的编程148

4.4.2　平移指令G73在精车加工中的应用149

4.4.3　子程序在精车加工中的应用149

4.5　螺纹加工的编程149

4.5.1 用G92实现单侧刃切削时的编程149

4.5.2　带收尾螺纹切削的编程150

4.5.3　多头螺纹加工的编程150

4.5.4　螺纹修理加工的编程151

4.5.5　螺距小数部分小于最小设定单位时螺纹加工的编程151

4.6　编程举例152

4.7　带回转轴轮廓的编程164

4.8　非圆曲线轮廓的编程165

4.9　列表曲线轮廓的编程166

4.10　零件加工程序运行中的安全问题166

4.10.1　数控机床提供的安全功能166

4.10.2　加工中的安全问题169

4.10.3　安全选刀子程序170

第5章　车（铣）削中心铣削指令及应用172

5.1　插补功能172

5.1.1 极坐标插外（G112、G113）172

5.1.2　圆柱插补（G107）175

5.2　坐标系177

5.2.1 机床坐标系（G53）177

5.2.2　工件坐标系（G54～G59）178

5.2.3　局部坐标系（G52）181

5.2.4　平面选择（G17、G18、G19）182

5.3　辅助功能（M功能、B功能）183

5.3.1　辅助功能（M功能）183

5.3.2　第二辅助功能（B功能）183

5.4.1　固定循环概述184

5.4　孔加工固定循环（G80～G89）184

5.4.2　取消固定循环（G80）187

5.4.3　端面钻孔循环（G83）／外圆钻孔循环（G87）187

5.4.4　端面攻螺纹循环（G84）／外圆攻螺纹循环（G88）190

5.4.5　端面镗孔循环（G85）／外圆镗孔循环（G89）190

5.4.6　注意事项191

5.5　刚性攻螺纹循环（G84,G88）191

5.6　编程应用193

第6章　用户宏程序功能201

6.1　概述201

6.2　用户宏程序功能A201

6.2.1　用户宏指令201

6.2.1.1　子程序调用（M98）201

6.2.1.2　用M代码进行子程序调用201

6.2.2.1 自变量指定的地址和变量的对应关系202

6.2.2　自变量指定202

6.2.1.4　宏程序模态调用（G66、G67）202

6.2.1.3　用T代码进行子程序调用202

6.2.2.2　G代码组号和自变量号的对应关系203

6.2.3　用户宏程序本体203

6.2.3.1 用户宏程序本体的结构203

6.2.3.2　变量的表示与引用204

6.2.3.3　变量的种类204

6.2.3.4　宏程序的运算与控制指令（G65）208

6.2.3.5　关于用户宏程序本体的注意事项211

6.2.4　宏程序举例212

6.2.4.1　螺栓孔循环212

6.2.4.2　方孔内腔加工213

6.2.4.3　接口信号216

6.2.4.4　从直角坐标系（XYZ）转换成极坐标系（rθZ）216

6.2.5　模式数据输入功能217

6.2.5.1　模式名称显示219

6.2.5.2　模式数据显示220

6.3　用户宏程序功能B223

6.3.1　用户宏程序调用指令（用户宏程序命令）223

6.3.1.1　非模态调用（单一调用）（G65）223

6.3.1.2　模态调用（G66、G67）224

6.3.1.3　使用G代码的宏程序调用225

6.3.1.4　使用M代码的宏程序调用225

6.3.1.5　用M代码调用子程序225

6.3.1.6　用T代码调用子程序226

6.3.1.7　M98（子程序调用）和G65（用户宏程序调用）之间的区别226

6.3.1.8　多重调用226

6.3.1.9　用户宏程序的嵌套和局部变量的级227

6.3.2.2　变量的表示与引用228

6.3.2　用户宏程序本体228

6.3.2.1　用户宏程序本体的格式228

6.3.2.3　变量类型230

6.3.2.4　运算指令241

6.3.2.5　控制指令244

6.3.2.6　用户宏程序语句和NC语句249

6.3.3　用户宏程序使用限制252

6.3.4　宏程序举例253

6.3.4.1　螺栓孔循环253

6.3.4.2　方孔内腔加工253

6.3.4.3　接口信号254

6.3.4.4　从直角坐标系（XYZ）转换成极坐标系（rθZ）255

6.3.5　外部输出指令255

6.3.5.1　开始命令POPEN256

6.3.5.2　数据输出命令BPRNT、DPRNT256

6.3.5.5　注意事项257

6.3.5.3　结束命令PCLOS257

6.3.5.4　使用该功能时要求的设定257

6.3.5.6　编程举例258

6.3.6　中断型用户宏程序259

6.3.6.1 中断指令（M96、M97）259

6.3.6.2　中断类型260

6.3.6.3　从宏程序中断返回261

6.3.6.4　用户宏程序中断和模态信息261

6.3.6.5　用户宏程序中断和位置信息262

6.3.6.6　宏程序中断和宏程序模态调用262

6.3.6.7　宏程序中断和程序起动262

6.3.6.8　宏程序中断应用举例262

6.4　跳跃功能（G31）263

7.1　外圆粗车循环功能的编程265

第7章　用户宏程序功能的编程应用265

7.2　端面粗车循环功能的编程266

7.3　可变切深深孔加工固定循环功能的编程267

7.4　典型孔位计算宏程序的编程269

7.4.1 圆弧均布孔位计算宏程序的编程270

7.4.2　矩阵均布孔位计算宏程序的编程271

7.5　几何轮廓直接编程（GDP）功能的编程273

7.5.1　几何轮廓的分析273

7.5.2　指令中使用的符号和含义275

7.5.3　直线—直线（含等边倒角、过渡圆弧）的宏功能编程276

7.5.4　直线—圆弧（含过渡圆弧）的宏功能编程279

7.5.5 圆弧—直线（含过渡圆弧）的宏功能编程283

7.5.6　圆弧—圆弧（含过渡圆弧和切线）的宏功能编程288

7.5.7　应用举例293

7.5.8.1　直线数据的输入294

7.5.8　数据输入方式的改进294

7.5.8.2　圆弧数据的输入295

7.5.8.3　数据的还原、处理与整理296

7.5.8.4　编程举例298

7.6　非圆曲线轮廓的宏程序编程299

7.6.1　端面非圆曲线轮廓的宏程序编程299

7.6.2　柱面曲线轮廓的宏程序编程301

7.7 非球面加工的宏程序编程305

7.7.1　椭球面加工的宏程序编程305

7.7.2　抛物面加工的宏程序编程306

7.8　鼓形螺旋槽车削的宏程序编程307

7.9 车削数控系统改造成单轴外圆磨削数控系统的宏程序编程321

7.10　用宏程序功能编制零件测量数据的处理程序326

7.11 安全选刀程序的编程331