准备功能主要用来指令机床或数控系统的工作方式。华中（HNC-21/22T）系统的准备功能由地址符G和其后一位或二位数字组成，它用来规定刀具和工件的相对运动轨迹、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿、坐标偏置等多种加工操作。具体的G指令代码见表3-3。
表3-3 华中世纪星准备功能G指令代码
G指令根据功能的不同分成若干组，其中00组的G功能称非模态G功能，指令只在所规定的程序段中有效，程序段结束时被注销。其余组的称模态G功能，这些功能一旦被执行，则一直有效，直到被同一组的G功能注销为止。模态G功能组中包含一个默认G功能（上表中带有☆记号的G功能），通电时将初始化该功能。
没有共同地址符的不同组G指令代码可以放在同一程序段中，而且与顺序无关。例如，G90、G37可与G01放在同一程序段。
尺寸单位选择G20、G21
格式：G20
G21
说明：
G20：英制输入制式；
G21：公制输入制式。
两种制式下线性轴、旋转轴的尺寸单位如表3-4所示。
表3-4 尺寸输入制式及单位
G20、G21为模态功能，可相互注销，G21为缺省值。
格式：G90
G91
说明：
G90：绝对值编程，每个编程坐标轴上的编程值是相对于程序原点的；
G91：相对值编程，每个编程坐标轴上的编程值是相对于前一位置而言的，该值等于沿轴移动的距离。
绝对编程时：用G90指令后面的X、Z表示X轴、Z轴的坐标值；
增量编程时：用或G91指令后面的X、Z表示X轴轴的增量值；
G90、G91为模态功能，可相互注销，G90为缺省值。
如图3-1所示，使用G90、G91编程，要求刀具由原点按顺序移动到1、2、3点，然后回到原点。
图3-1 G90、G91编程
G90编程：
N1 G92 X0 Z0； 设立工件坐标系，定义对刀点的位置
N2 G01 X15 Z20 F100； 从对刀点运动到1点
N3 X45 Z40； 从1点运动到2点
N4 X25 Z60； 从2点运动到3点
N5 X0 Z0； 回对刀点
N6 M30； 主轴停转、主程序结束并复位
G91 编程：
N1 G92 X0 Z0； 设立工件坐标系，定义对刀点的位置
N2 G91 G01 X15 Z20 HOO；相对值编程，从对刀点运动到1点
N3 X30 Z20； 从1点运动到2点
N4 X-20 Z20； 从2点运动到3点
N5 X-25 Z-60； 回对刀点
N6 M30； 主轴停转、主程序结束并复位
混合编程：
N1 G92 XO Z0； 设立工件坐标系，定义对刀点的位置
N2 G01 X15 Z20 F100； 从对刀点运动到1点
N3 U30 W20； 从1点运动到2点
N4 X25 W20； 从2点运动到3点
N5 X0 Z0； 回对刀点
N6 M30； 主轴停转、主程序结束并复位
选择合适的编程方式可使编程简化。当图纸尺寸由一个固定基准给定时，采用绝对方式编程较为方便；而当图纸尺寸是以轮廓顶点之间的间距给出时，采用相对方式编程较为方便。
G90.G91可用于同一程序段中，但要注意其顺序所造成的差异。
格式：G92 X_Z_
说明：
X、Z对刀点到工件坐标系原点的有向距离。
当执行G92 XαZβ指令后，系统内部即对（α，β）进行记忆，并建立一个使刀具当前点坐标值为（α、β）的坐标系，系统控制刀具在此坐标系中按程序进行加工，执行该指令只建立一个坐标系，刀具并不产生运动，G92指令为非模态指令。
执行该指令时，若刀具当前点恰好在工件坐标系的α和β坐标值上，即刀具当前点在对刀点位置上，此时建立的坐标系即为工件坐标系，加工原点与程序原点重合。若刀具当前点不在工件坐标系的α和β坐标值上，则加工原点与程序原点不一致，加工出的产品就有误差或报废，甚至出现危险。因此执行该指令时，刀具当前点必须恰好在对刀点上即工件坐标系的α和β坐标值上。
由上可知要正确加工，加工原点与程序原点必须一致，故编程时加工原点与程序原点考虑为同一点。实际操作时怎样使两点一致，由操作时对刀完成。
图3-2所示坐标系的设定，当以工件左端面为工件原点时，应按下行建立工件坐标系。
G92 X180 Z254
图3-2 G92设立坐标系
当以工件右端面为工件原点时，应按下行建立工件坐标系。
G92 X180 Z44
显然，当α、β不同，或改变刀具位置时，即刀具当前点不在对刀点位置上，则加工原点与程序原点不一致。因此在执行程序段G92 Xα Zβ前，必须先对刀。
X、Z值的确定，即确定对刀点在工件坐标系下的坐标值。
其选择的一般原则为：①方便数学计算和简化编程；②容易找正对刀；③便于加工检查；④引起的加工误差小；⑤不要与机床、工件发生碰撞；⑥方便拆卸工件；⑦空行程不要太长。
说明：
（1）G54～G59是系统预定的6个坐标系（如图3-3所示），可根据需要任意选用。
（2）加工时其坐标系的原点，必须设为工件坐标系的原点在机床坐标系中的坐标值，否则加工出的产品就有误差或报废，甚至出现危险。
（3）这6个预定工件坐标系的原点在机床坐标系中的值（工件零点偏置值）可在子菜单下输入，系统自动记忆。
（4）工件坐标系一旦选定，后续程序段中绝对值编程时的指令值均为相对此工件坐标系原点的值。
（5）G54～G59为模态功能，可相互注销，G54为缺省值。
图3-3 工件坐标系选择（GS4～GS9）
如图3-4所示，使用工件坐标系选择编程：要求刀具从当前点移动到4点，再从A点移动到B点。
图3-4 使用工件坐标系选择编程
注意：①使用该组指令前，先在设置子菜单下输入各坐标系的坐标原点在机床坐标系中的坐标值；②使用该组指令前，必须先回参考点。
G53是机床坐标系编程，在含有G53的程序段中，绝对值编程时的指令值是在机床坐标系中的坐标值。其为非模态指令。
格式：G36
G37
说明：G36 直径编程
G37 半径编程
数控车床的工件外形通常是旋转体，其X轴尺寸可以用两种方式加以指定：直径方式和半径方式。G36为缺省值，机床出厂一般设为直径编程。
本书例题中，未经说明均为直径编程。
例3-1 按同样的轨迹分别用直径、半径编程，加工图3-5工件。
图3-5 直径、半径编程
%0001； 程序名
N1 G92 X180 Z254； 建立工件坐标系，定义对刀点位置
N2 M03 S600； 主轴正转，转数600转/分
N3 G36 G01 X20 W-44； 直径编程，车刀移到锥体起点
N4 U30 Z50； 车削锥体
N5 GOO X180 Z254； 返回对刀点
N6 M30； 主程序结束并复位
%0002； 程序名
N1 G92 X90 Z254； 建立工件坐标系，定义对刀点位置
N2 M03 S600； 主轴正转，转数600转/分
N3 G37 G01 X10 W-44； 半径编程，车刀移到锥体起点
N4 U15 Z50； 车削锥体
N5 GOO X90 Z254； 返回对刀点
N6 M30； 主程序结束并复位
格式：GOOX（U）_Z（W）_
说明：
X、Z：为绝对编程时，快速定位终点在工件坐标系中的坐标；
U、W：为增量编程时，快速定位终点相对于当前点的位移量；
G00指令刀具相对于工件以各轴预先设定的速度，从当前位置快速移动到程序段指令的定位目标点。
G00指令中的快移速度由机床参数“快移进给速度”对各轴分别设定，不能用F_定。
G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。
快移速度可由面板上的快速修调按钮修正。
G00为模态功能，可由G01、G02、G03或G32功能注销。
注意：在执行G00指令时，由于各轴以各自速度移动，不能保证各轴同时到达终点，因而联动直线轴的合成轨迹不一定是直线。操作者必须格外小心，以免刀具与工件发生碰撞。常见的做法是，将X轴移动到安全位置，再放心地执行G00指令。
如图3-7所示，车刀从P1，点快速移动到P2（设此点的坐标值为X50、Z60）点，编写程序如下：
%0003； 程序名
N1 G90 T0101 M03 S500； 绝对坐标编程、建立工件坐标系、主轴正转500r/min
N2 GOO X50 Z60； 快速定位X轴50mm、Z轴60mm处
N3……；
N10 M05； 主轴停转
N11 M30； 主程序结束并复位
图3-6 G00快速定位
格式：G01 X（U）_Z（W）_F_
说明：
X、Z：为绝对编程时终点在工件坐标系中的坐标。
U、W：为增量编程时终点相对于当前点的位移量。
F：合成进给速度。
G01指令刀具以联动的方式，按F规定的合成进给速度，从当前位置按线性路线（联动直线轴的合成轨迹为直线）移动到程序段指令的终点。
G01 是模态代码，可由G00、G02、G03或G32功能注销。
例3-2 如图3-7所示，用直线插补指令编程。
%0004； 程序号
N1 T0101； 建立工件坐标系
N2 M03 S600； 主轴正转600r/min
N3 GOO X46 Z3； 快速移动到工件右端面
N4 G01 X43 F300； X方向进刀
N5 Z-27 F100； 车削外圆
N6 X46； 退刀
N7 GO0 X80 Z60； 快速移动安全距离
N8 M05； 主轴停转
N9 M30； 主程序结束并复位
图3-7 车削外圆
说明：①可以用T指令建立工件坐标系；②N5行可以省略G01指令，仍然按G01指令进给；③N6行可省略F200，依然按F200进给；④如果N4行写成G01 X43.0不指定进给量，则按G00速度进给，非常危险，容易造成事故；⑤N8 M05可省略不编写，执行到N9 M30时，主轴照样停止旋转。
例3-3 如图3-8所示，用直线插补指令编程。
用绝对值方式编程：
%0005； 程序号
N1 G90 T0101 M03 S600；建立工件坐标系，主轴正转，转速600r/min
N2 GOO X16 Z2； 移到倒角延长线Z轴2mm处
N3 G01 X26 Z-3 F300； 倒C3角
N4 Z-48； 车削ϕ26外圆
N5 X60 Z-58； 车削第一段圆锥
N6 X80 Z-73； 车削第二段圆锥
N7 X82； 退刀
N8 GOO X100 Z50； 快退回起刀点
N9 M05； 主轴停转
N10 M30； 主程序结束并复位
图3-8 G01编程实例
用绝对值与相对值方式编程：
%0006； 程序名
N1 G92 X100 Z10； 建立工件坐标系，定义起刀点的位置
N2 GOO X16 Z2 S600 M03； 移到倒角延长线Z轴2mm处，主轴正转，转速600r/min
N3 G01 U10 W-5 F300； 倒C3角
N4 Z-48； 车削ϕ26外圆
N5 U34 W-10； 车削第一段圆锥
N6 U20 Z-73； 车削第二段圆锥
N7 X82； 退刀
N8 GOO X100 Z10； 快退回到起刀点
N9 M05； 主轴停转
N10 M30； 主程序结束并复位
倒直角指令的程序段格式为：
G01 X（U）_Z（W）_C_
倒圆角指令的程序段格式为：
G01 X（U）_Z（W）_R_
直线倒角G01，指令刀具从A点到B点，然后到C点，如图3-9所示。X、Z为绝对编程时未倒角前两相邻轨迹程序段的交点G的坐标值；为增量编程时G点相对于起始直线轨迹的始点A的移动姮离。C为相邻两直线的交点G相对于倒角终点B的距离。为倒角圆弧的半径值。
图3-9 倒角参数说明
注意：①在螺纹切削程序段中不得出现倒角控制指令；②见图3-9，X、Z轴指定的移动量比指定的R或C小时，系统将报警，即GA长度必须大于GB长度。
例3-4 用倒角指令编制图3-10所示工件加工程序。
%0007； 程序名
N1 G92 X70 Z10； 建立工件坐标系，定义起刀点的位置
N2 GOO U-70 W-10 S600 M03； 从起刀点，移到工件前端面
N3 G01 U26 C3 F100； 倒C3直角
N4 Z-22 R3； 车ϕ26外圆，并倒R3圆角
N5 U39 W-14 C3； 车圆锥并倒边长为3等腰直角
N6 W-31； 车削ϕ65外圆
N7 G00 U5 W80； 回到起刀点
N8 M05； 主轴停转
N9 M30； 主程序结束并复位
图3-10 倒角编程实例
G02/G03指令的程序段格式如下：
其中：
（1）用绝对尺寸编程时，X、Z为圆弧终点坐标；用增量尺寸编程时，U、W为圆弧终点相对起点的增量值。
（2）R是圆弧半径，当圆弧所对应的圆心角小于等于180°时，R取正值；当所对应的圆心角大于180°时，R取负值。
（3）圆弧插补的顺逆是从垂直于圆弧所在平面（如XZ平面）
的坐标轴的正方向看到的回转方向（见图3-11a上手刀），即观察者站在Y轴的正向（正向指向自己）沿Y轴的负方向看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。反之，如果观察者站在Y轴的负向，沿Y轴的正向看去（见图3-11b下手刀），顺时针方向为G03，逆时针方向为G02。
图3-11 G02/G03插补方向
（a）后置刀架（上手刀），刀架在操作者的外侧（b）前置刀架（下手刀），刀架在操作者的内侧
（4）不论是用绝对尺寸编程还是用增量尺寸编程，I、K都为圆心在X、Z轴方向上相对起始点的坐标增量（等于圆心坐标减去圆弧起点的坐标）；在直径、半径编程时，I都是半径值，如图3-12所示。
（5）若程序段中同时出现I、K和R，以R为优先，I、K无效。
图3-12 G02/G03参数说明
例3-5 用圆弧插补指令编制图3-13所示工件的精加工程序。
图3-13 圆弧插补编程实例
%0008； 程序名
N1 G92 X40 Z5； 建立工件坐标系，定义起刀点的位置
N2 M03 S1000； 主轴正转，转速1000r/min
N3 G96 S80； 恒线速度有效，线速度为80m/min
N4 GOO X0； 刀到中心，转速升高，直到主轴最大限速
N5 G95 GO1 ZO F0.1； 接触工件
N6 G03 U24 W-24 R15； 加工R15圆弧段
N7 G02 X26 Z-31 R5； 加工R5圆弧段
N8 GO1 Z-40； 加工ϕ26外圆
N9 GO1 X38； 加工ϕ38端面
N10 GOO X40 Z5； 快退回起刀点
N11 G97 S300； 取消恒线速度功能，设定主轴按300r/min旋转
N12 M30； 主轴停转、主程序结束并复位
螺纹切削分为单行程螺纹切削、螺纹切削循环和螺纹切削复合循环。
单行程螺纹切削指令G32程序段格式为：
G32 X（U）_Z（W）_R_E_P_F_
G32 指令可以执行单行程螺纹切削，车刀进给运动严格根据输入的螺纹导程进行，如图3-14所示。切削螺纹一般分四步形成一个循环：进刀（AB）→切削（BC）→退刀（CD）→返回（DA）。这四个步骤均需编入程序。
图3-14 圆柱螺纹加工
X、Z绝对编程时，为有效螺纹终点在工件坐标系中的坐标。
U、W增量编程时，为有效螺纹终点相对螺纹切削起点的增量。
F：螺纹导程；即主轴每转一圈，刀具相对工件的进给值。
R、E：螺纹切削的退尾量，R为Z向退尾量；E为X向退尾量。
R、E在绝对或增量编程时都是以增量方式指定，其值如果为正，表示沿Z、X正向回退；如果为负，表示沿负向回退。使用R、E可免去退刀槽。R、E如省略，表示不用回退功能。根据螺纹标准R一般取2倍的螺距，E取螺纹的牙型高。P为主轴基准脉冲处距离螺纹切削起始点的主轴转角，默认值为0，可省略不写。
对圆柱螺纹，由于车刀的轨迹为一直线，所以X（U）为0，其格式为：
G32 Z（W）_R_E_P_F_
锥螺纹（图3-15）的斜角α在45°以下时，螺纹导程以Z轴方向指定；在45°以上至90°时，以X轴方向指定，该指令一般很少使用。
图3-15 圆锥螺纹加工
切削螺纹时应注意的问题：
（1）从螺纹粗加工到精加工，主轴的转速必须保持一常数。
（2）在没有停止主轴的情况下，停止螺纹的切削将非常危险。因此切削螺纹时，进给保持功能无效，如果按下进给保持按键，刀具在加工完螺纹后停止运动。
（3）在加工螺纹中，不使用恒定线速度控制功能。
（4）在加工螺纹中，径向起点（编程大径）的确定决定于螺纹大径。径向终点（编程小径）的确定取决于螺纹小径。螺纹小径d′可按经验公式d′=d-2×（0.55～0.6495）P确定。式中：d为螺纹公称直径；d′为螺纹小径（编程小径）；P为螺距。
（5）在螺纹加工轨迹中应设置足够的升速进刀段（空刀导入量）δ1，和降速退刀段（空刀导出量）δ2，如图3-15所示，以消除伺服滞后造成的螺距误差。δ1的数值与工件螺距和主轴转速有关，按经验，一般δ1取1～2倍螺距，δ2取0.5倍螺距以上。
（6）在加工多线螺纹时，可先加工完第一条螺纹，然后在加工第二条螺纹时，车刀的轴向起点与加工第一条螺纹的轴向起点偏移一个螺距P即可。
（7）分层吃刀深度，如果螺纹牙型较深、螺距较大，可分几次进给。每次进给的背吃刀深度用螺纹深度减精加工吃刀深度所得的差按递减规律分配。见表3-5常用螺纹切削用量。
表3-5 常用螺纹切削用量
例3-6 编制图3-16所示圆柱螺纹（M24×1.5）的加工程序，其中δ1，=3mm，δ2=1mm。
图3-16 圆柱螺纹加工
计算螺纹小径d′：
d′=d-2×O.62P=（24-2×0.62×1.5）mm=22.14mm确定背吃刀量分布：1mm、0.5mm、0.3mm、0.16mm。
加工程序：
%0009；
N100 S300 M03； 主轴正转，转速300r/min
N105 T0303； 换3号螺纹刀
N110 GOO X23 Z3； 快速进刀至螺纹起点
N115 G32 Z-23 F1.5； 切削螺纹，背吃刀量1mm（或G32W-26F1.5）
N120 GOO X30； X轴向快速退刀
N125 GOO Z3； Z轴快速返回螺纹起点处
N130 GOO X22.5； X轴快速进刀至螺纹起点处
N135 G32 Z-23 F1.5； 车螺纹，背吃刀量0.5mm
N140 GOO X30； X轴向快速退刀
N145 GOO Z3； Z轴快速返回螺纹起点处
N150 GOO X22.2； X轴快速进刀至螺纹起点处
N155 G32 Z-23 F1.5； 切削螺纹，背吃刀量0.3mm
N160 GOO X30； X轴向快速退刀
N165 GOO Z3； Z轴快速返回螺纹起点处
N170 GOO X22.14； X轴快速进刀至螺纹起点处
N175 G32 Z-23 F1.5； 切削螺纹，背吃刀量0.06mm
N180 GOO X100； 退回换刀点
N185 GOO Z100； 退回换刀点
N190 M00； 程序暂停
例3-7 编制图3-17所示圆锥螺纹的加工程序，其中螺距P=2mm，δ1=3mm，δ2=2mm。
计算锥螺纹小端小径：
d′1-d1-2×0.62P=（35-2×0.62×2）mm=32.52mm
计算锥螺纹大端小径：
d′2-d2-2×0.62P=（55-2×O.62×2）mm=52.52mm
确定背吃刀量分布：1mm、0.7mm、0.5mm、0.2mm、0.08mm
图3-17 圆锥螺纹加工
加工程序：
%0010；
N100 T0303； 换3号螺纹刀
N105 S300 M03； 主轴正转，转速300r/min
N110 GOO X70 Z3； 快速进刀
N115 GOO X34； X轴快速进刀至螺纹起点处
N120 G32 X54 Z-42 F2； 切削锥螺纹，背吃刀量1mm
N125 GOO X70； X轴向快速退刀
N130 Z3； Z轴快速返回螺纹起点处
N135 X33.3； X轴快速进刀至螺纹起点处
N140 G32 X53.3 Z-42 F2； 切削锥螺纹，背吃刀量0.7mm
N145 GOO X70； 快速退刀
N148 Z3；
N150 X32.8； X轴快速进刀至螺纹起点处
N155 G32 X52.8 Z-42F2； 切削锥螺纹，背吃刀量0.5mm
N160 GOO X70； 快速退刀
N162 Z3；
N165 X32.6； X轴快速进刀至螺纹起点处
N170 G32 X52.6 Z-42 F2； 切削锥螺纹，背吃刀量0.2mm
N175 GOO X70； 快速退刀
N178 Z3；
N180 X32.52； X轴快速进刀至螺纹起点处
N185 G32 X52.52 Z-42 F2； 切削锥螺纹，背吃刀量0.08mm
N190 G00 X100；退回换刀点
N192 Z100；
N195 M00； 程序暂停
格式：G28 X_Z_
说明：
X、Z绝对编程时为中间点在工件坐标系中的坐标；
U、W增量编程时为中间点相对于起点的位移量。
G28指令首先使所有的编程轴都快速定位到中间点，然后再从中间点返回到参考点。一般，G28指令用于刀具自动更换或者消除机械误差，在执行该指令之前应取消刀尖半径补偿。
在G28的程序段中不仅产生坐标轴移动指令，而且记忆了中间点坐标值，以供G29使用。电源接通后，在没有手动返回参考点的状态下，指定G28时，从中间点自动返回参考点，与手动返回参考点相同。这时从中间点到参考点的方向就是机床参数“回参考点方向”设定的方向。
G28指令仅在其被规定的程序段中有效。
格式：G29 X_Z_
说明：
X、Z：绝对编程时为定位终点在工件坐标系中的坐标；
U、W：增量编程时为定位终点相对于G28中间点的位移量。
G29 可使所有编程轴以快速进给经过由G28指令定义的中间点，然后再到达指定点。通常该指令紧跟在G28指令之后。
G29 指令仅在其被规定的程序段中有效。
例3-8 用G28、G29对图3-18所示的路径编程：要求由A经过中间点B并返回参考点，然后从参考点经由中间点B返回到C。
%0011；
N1 G92 X50 Z100； 设立坐标系，定义对刀点A的位置
N2 G28 X80 Z200； 从A点到达B点再快速移动到参考点
N3 G29 X40 Z250； 从参考点R经中间点B到达目标点C
N4 GOO X50 Z100； 回对刀点
N5 M30； 主轴停、主程序结束并复位
图3-18 G28/G29编程实例
格式：G04 P_
说明：
P：暂停时间，单位为s。
G04 在前一程序段的进给速度降到零之后才开始暂停动作。在执行含G04指令的程序段时，先执行暂停功能。
G04 为非模态指令，仅在其被规定的程序段中有效。
G04 可使刀具作短暂停留，以获得圆整而光滑的表面。该指令除用于切槽、钻镗孔外，还可用于拐角轨迹控制。
格式：G96 S_
G97 S_
说明：
G96：恒线速度有效。
G97：取消恒线速度功能。
S：G96 后面的S值为切削的恒定线速度，单位为m/mim。
G97 后面的S值为取消恒线速度后，指定的主轴转速，单位为r/min。如缺省，则为执行G96指令前的主轴转速度。
注意：使用恒线速度功能，主轴必须能自动变速（如：伺服主轴、变频主轴）。
在系统参数中要设定主轴最高限速。
例3-9 如图3-19所示，用恒线速度功能编程。
图3-19 恒线速度编程实例
%0012；
N1 G92 X40 Z5； 设立坐标系，定义对刀点的位置
N2 M03 S400； 主轴以400r/min旋转
N3 G96 S80； 恒线速度有效，线速度为80m/min
N4 GOO X0； 刀到中心，转速升高，直到主轴到最大限速
N5 GO1 ZO F60； 车刀接触工件
N6 G03 U24 W-24 R15； 加工R15圆弧段
N7 G02 X26 Z-31 R5； 加工R5圆弧段
N8 GO1 Z-40； 加工ϕ26外圆
N9 X40；
N10 G00 Z5； 回起刀点
N11 G97 S300； 取消恒线速度功能，设定主轴按
300r/min旋转
N12 M30； 主轴停、主程序结束并复位
G80：内（外）径切削循环；
G81：端面切削循环；
G82：螺纹切削循环。
格式：G80 X（U）_Z（W）_F_
说明：X、Z：绝对值编程时，为切削终点C在工件坐标系下的坐标；增量值编程时，为切削终点C相对于循环起点A的有向距离，图形中用U、W表示，其符号由轨迹1和2的方向确定。该指令执行如图3-20所示A→B→C→D→A的轨迹动作。
图3-20 圆柱面内（外）径切削循环
格式：G80 X（U）_Z（W）_I_F_
说明：
X、Z：绝对值编程时，为切削终点C在工件坐标系下的坐标；增量值编程时，为切削终点C相对于循环起点A的有向距离，图形中用表示。
I：为切削起点B与切削终点C的半径差。其符号为差的符号（无论是绝对值编程还是增量值编程）。该指令执行如图3-21所示A→B→C→D→A的轨迹动作。
图3-21 圆锥面内（外）径切削循环
例3-10 如图3-22所示，用G80指令编程，点画线代表毛坯。增量值编程：
%0013；
N1 G95 T0101； 建立工件坐标系，指定进给模式
N2 M03 S700； 主轴以700r/min旋转
N3 GOO X4073； 起刀点
N4 G91 G80 X-10 Z-33 I-5.5 F0.2；
加工第一次循环，吃刀深3mm
N5 X-13 Z-33 I-5.5；加工第二次循环，吃刀深3mm
N6 X-16 Z-33 I-5.5；加工第三次循环，吃刀深3mm
N7 M30； 主轴停、主程序结束并复位
绝对值编程：
%0014；
N1 G95 T0101； 建立工件坐标系，指定进给模式
N2 M03 S700； 主轴以400r/min正转
N3 GOO X40 Z3； 车削锥体起刀点的位置
N4 G80 X30 Z-30 I-5.5F0.2；
加工第一次循环，吃刀深3mm
N5 X27 Z-30 I-5.5； 加工第二次循环，吃刀深3mm
N6 X24 Z-30 I-5.5；加工第三次循环，吃刀深3mm
N7 M30； 主轴停、主程序结束并复位
图3-22 G80切削循环编程实例
格式：G81 X（U）_Z（W）_F_
说明：
X、Z：绝对值编程时，为切削终点C在工件坐标系下的坐标。增量值编程时，为切削终点C相对于循环起点A的有向距离，图形中用表示，其符号由轨迹1和2的方向确定。该指令执行如图3-23所示A→B→C→D→A的轨迹动作。
图3-23 端平面切削循环
圆锥端面切削循环：
格式：G81 X（U）_Z（W）_K_F_
说明：
X、Z绝对值编程时，为切削终点C在工件坐标系下的坐标；
U、W增量值编程时，为切削终点C相对于循环起点A的有向距离；
K为切削起点B相对于切削终点C的Z向有向距离。该指令执行如图3-24所示A→B→C→D→A的轨迹动作。
图3-24 圆锥端面切削循环
例3-11 如图3-25所示，用G81指令编程，点画线代表毛坯。
%0015；
N1 G54 G90 GOO X60 Z45 M03 S500；
选定坐标系，主轴正转，到循环起点
N2 G81 X25 Z31.5 K-3.5 F100；
加工第一次循环，吃刀深2mm
N3 X25 Z29.5 K-3.5； 每次吃刀均为2mm
N4 X25 Z11.5 K-3.5； 每次切削起点位置，距工件外圆面5mm，故尺为-3.5
N5 X25 Z25.5 K-3.5； 加工第四次循环，吃刀深2mm
N6 M05； 主轴停
N7 M30； 主程序结束并复位
图3-25 G81切削循环编程实例
直螺纹切削循环指令G82程序段格式为：
G82 X（U）_Z（W）_R_E_C_P_F_
锥螺纹切削循环指令G82程序段格式为：
G82 X（U）_Z（W）_I_R_E_C_P_F_
螺纹切削循环指令082可切削圆柱螺纹和圆锥螺纹。图3-26为圆柱螺纹循环，图3-27为圆锥螺纹循环。刀具从循环起点A开始，按A→B→C→D→A进行自动循环。
图3-26 圆柱螺纹切削循
图3-27 圆锥螺纹切削循环
其中：
X.Z：绝对编程时，为有效螺纹终点在工件坐标系中的坐标。
U、W：增量编程时，为有效螺纹终点相对循环起点的增量。
I：锥螺纹起点B与有效螺纹终点C的半径差。
R、E：螺纹切削的退尾量，R为Z向退尾量，E为X向退尾量，在绝对或增量编程时都是以增量方式指定，其值如正表示沿Z、X正向回退，如负表示沿Z、X负向回退。使用R、E可免去退刀槽。R、E如省略，表示不用回退功能，可省略不写。
C：螺纹线数，0或1时为切削单线螺纹，可省略不写。
P：单线螺纹切削时，为主轴基准脉冲处距离切削起始点的主轴转角（缺省值为0）；多线螺纹切削时，为相邻螺纹线的切削起始点之间对应的主轴转角。
F：螺纹导程，即主轴每转一圈，刀具相对工件的进给值。
例3-12 用G82螺纹循环指令编制图3-17所示圆锥螺纹的加工程序。
%0016； 程序名
N100 T0303； 换3号螺纹刀
N105 S300 M03； 主轴正转，转速300r/min
N110 GOO X70 Z3； 快速进刀
N115 G82 X54 Z-42 I-10.47 F2； 锥螺纹切削循环1，背吃刀量1mm
N120 G82 X53.3 Z-42 I-10.47 F2； 锥螺纹切削循环2，背吃刀量0.7mm
N125 G82 X52.8 Z-42 I-10.47 F2； 锥螺纹切削循环3，背吃刀量0.5mm
N130 G82 X52.6 Z-42 I-10.47 F2； 锥螺纹切削循环4，背吃刀量0.2mm
N135 G82 X52.52 Z-42 I-10.47 F2； 锥螺纹切削循环5，背吃刀量0.08mm
N140 GOO X2100 Z100； 退回起刀点
N145 M00； 程序暂停
运用复合循环指令，只需指定精加工路线和粗加工的背吃刀量，系统会自动计算粗加工路线和走刀次数。
格式：
G71 U（Δd）R（r）P（ns）Q（nf）X（Δx）Z（Δz）F（f）S（s）T（t）
说明：该指令执行如图3-28所示的粗加工和精加工，其中精加工路径为A→A′→B→B′的轨迹。
其中：
Δd：切削深度（每次切削量），指定时不加符号，方向由矢量AA′决定；
r：每次退刀量；
ns：精加工路径第一程序段（即图中的AA′）的顺序号；
nf：精加工路径最后程序段（即图中的B′B）的顺序号；
Δx：X方向精加工余量（直径量）；
Δz：Z方向精加工余量；
f，s，t：粗加工时G71中编程的F、S、T有效，而精加工时处于ns到nf程序段之间的F、S、T有效。
图3-28 内、外径粗车复合循环
G71 切削循环下，切削进给方向平行于Z轴，X（Δx）和Z（Δz）的符号如图3-29所示。其中（+）表示沿轴正方向移动，（-）表示沿轴负方向移动。
图3-29 G71复合循环下X（Δx）和Z（Δx）的符号
例3-13 用外径粗加工复合循环编制图3-30所示零件的加工程序：要求循环起始点在A（46，3），切削深度为1.5mm（半径量）。退刀量为1mm，X方向精加工余量为0.4mm，Z方向精加工余量为0.1mm，其中点划线部分为工件毛坯。
图3-30 G71外径复合循环编程实例
%0017；
N1 G55 GOO X80 Z80； 选定坐标系G55，到程序起点位置
N2 M03 S400； 主轴以400r/min正转
N3 GOO X46 Z3； 刀具到循环起点位置
N4 G71 U1.5 R1 P5 Q13 X0.4 ZO.1 F100；
粗切量：1.5mm精切量：XO.4mm，ZO.1mm
N5 GOO XO； 精加工轮廓起始行，到倒角延长线
N6 G01 X10 Z-2； 精加工倒角2×45°
N7 Z-20； 精加工ϕ10外圆
N8 G02 U10 W-5 R5； 精加工R5圆弧
N9 G01 W-10； 精加工ϕ20外圆
N10 G03 U14 W-7 R7； 精加工圆弧
N11 G01 Z-52； 精加工ϕ34外圆
N12 U10 W-10； 精加工外圆锥
N13 W-20； 精加工ϕ44外圆，精加工轮廓结束行
N14 X50； 退出已加工面
N15 GOO X80 Z80； 回对刀点
N16 M05； 主轴停
N17 M30； 主程序结束并复位
格式：
G71 U（Δd）R（r）P（ns）Q（nf）E（e）F（f）S（s）T（t）
说明：该指令执行如图3-31所示的粗加工和精加工，其中精加工路径为A→A′→B′→B的轨迹。
图3-31 内（外）径粗车复合循环G71
其中：
Δd：切削深度（每次切削量），指定时不加符号，方向由矢量AA′决定；
r：每次退刀量；
ns：精加工路径第一程序段（即图中的AA′）的顺序号；
nf：精加工路径最后程序段（即图中的B′B）的顺序号；
e：精加工余量，其为X方向的等高距离，外径切削时为正，内径切削时为负；
f，s，t：粗加工时G71中编程的F、S、T有效，而精加工时处于ns到nf程序段之间的F、S、T有效。
注意：
G71 指令必须带有P、Q地址ns、nf，且与精加工路径起、止程序段号对应，否则不能进行该循环加工。
ns的程序段必须为G00/G01指令，即从A到A′的动作必须是直线或点定位运动。
在顺序号为似到顺序号为nf的程序段中，不应包含子程序。例3-14用有凹槽的外径粗加工复合循环编制图3-32所示零件的加工程序，其中点划线部分为工件毛坯。
图3-32 G71 有凹槽复合循环编程实例
%0018；
N1 T0101； 换一号刀，确定其坐标系
N2 GOO X80 Z100； 到程序起点或换刀点位置
N3 M03 S400； 主轴以400r/min正转
N4 GOO X42 Z3； 到循环起点位置
N5 G71 U1 R1 P8 Q19 EO.3 F100；
有凹槽粗切循环加工
N6 GOO X80 Z100； 粗加工后，到换刀点位置
N7 T0202； 换二号刀，确定其坐标系
N8 GOO G42 X42 Z3； 二号刀加入刀尖圆弧半径补偿
N9 GOO X10； 精加工轮廓开始，到倒角延长线处
N10 G01 X20 Z-2 F80； 精加工倒2×45°角
N11 Z-8； 精加工ϕ20外圆
N12 G02 X28 Z-12 R4； 精加工R4圆弧
N13 G01 Z-17； 精加工ϕ28外圆
N14 U-10 W-5； 精加工下切锥
N15 W-8； 精加工ϕ8外圆槽
N16 U8.66 W-2.5； 精加工上切锥
N17 Z-37.5； 精加工ϕ26.66外圆
N18 G02 X30.6 W-14 R10； 精加工R10下切圆弧
N19 G01 W-10； 精加工ϕ30.6外圆
N20 X40； 返出已加工表面，精加工轮廓结束
N21 GOO G40 X80 Z100； 取消半径补偿，返回换刀点位置
N22 M30； 主轴停、主程序结束并复位
格式：
G72W（Δd）R（r）P（ns）Q（nf）X（Δx）Z（Δz）F（f）S（s）T（t）说明：该循环与G71的区别仅在于切削方向平行于X轴。该令执行如图3-33所示的粗加工和精加工，其中精加工路径为A→A′→B′→B的轨迹。
其中：
Δd：切削深度（每次切削量），指定时不加符号，方向由矢量AA′决定；
r：每次退刀量；
ns：精加工路径第一程序段（即图中的AA′）的顺序号；
nf：精加工路径最后程序段（即图中的B′B）的顺序号；
Δx：X方向精加工余量；
Δz：Z方向精加工余量；
f、s、t：粗加工时G72中编程的F、S、T有效，而精加工时处于ns到nf程序段之间的F、S、T有效。
图3-33 端面粗车复合循环G72
G72切削循环下，切削进给方向平行于X轴，X（Δx）和Z（Δz）的符号如图3-34所示。其中（+）表示沿轴的正方向移动，（-）表示沿轴负方向移动。
图3-34 G72复合循环下X（Δx）和Z（Δz）的符号
注意：①G72指令必须带有P，Q地址，否则不能进行该循环加工；②在ns的程序段中应包含G00/G01指令，进行由A到A′的动作，且该程序段中不应编有X向移动指令；③在顺序号为ns到顺序号为nf的程序段中，可以有G02/G03指令，但不应包含子程序。
例3-15 编制图3-35所示零件的加工程序：要求循环起始点在A（80，1），切削深度为1.2mm。退刀量为1mm，X方向精加工余量为0.2mm，Z方向精加工余量为0.5mm，其中点划线部分为工件毛坯。
图3-35 G72外径粗切复合循环编程实例
%0019；
N1 T0101； 换一号刀，确定其坐标系
N2 GOO X100 Z80； 到程序起点或换刀点位置
N3 M03 S400； 主轴以400r/min正转
N4 X80 Z1； 到循环起点位置
N5 G72 W1.2 R1 P8 Q17 X0.2 Z0.5 F100；
外端面粗切循环加工
N6 G00 X100 Z80； 粗加工后，到换刀点位置
N7 G42 X80 Z1； 加入刀尖圆弧半径补偿
N8 GOO Z-53； 精加工轮廓开始，到锥面延长线处
N9 G01 X54 Z-40 F80； 精加工锥面
N10 Z-30； 精加工ϕ54外圆
N11 G02 U-8W4 R4； 精加工R4圆弧
N12 GO1 X30； 精加工Z26处端面
N13 Z-15； 精加工ϕ30外圆
N14 U-16； 精加工Z15处端面
N15 G03 U-4 W2 R2； 精加工圆弧
N16 GO1 Z-2； 精加工ϕ10外圆
N17 U-6 W3； 精加工倒2×45°角精加工轮廓结束
N18 GOO X50； 退出已加工表面
N19 G40 X100 Z80； 取消半径补偿，返回程序起点位置
N20 M30； 主轴停、主程序结束并复位
格式：
G73U（ΔI）W（ΔK）R（r）P（ns）Q（nf）X（Δx）Z（Δz）F（f）S（s）T（t）
说明：该功能在切削工件时刀具轨迹为如图3-36所示的封闭回路，刀具逐渐进给，使封闭切削回路逐渐向零件最终形状靠近，最终切削成工件的形状，其精加工路径为A→A′→B′→B。这种指令能对铸造、锻造等粗加工中已初步成形的工件进行高效率切削。
其中：
ΔI：X轴方向的粗加工总余量；
Δk：Z轴方向的粗加工总余量；
r：粗切削次数；
ns：精加工路径第一程序段（即图中的AA′）的顺序号；
nf：精加工路径最后程序段（即图中的B′B）的顺序号；
Δx：X方向精加工余量；
Δz：Z方向精加工余量；
f，s，t：粗加工时G73中编程的F、S、T有效，而精加工时处于ns到nf程序段之间的F、S、T有效。
图3-36 闭环车削复合循环G73
注意：ΔI和ΔK：表示粗加工时总的切削量，粗加工次数为r，则每次X，Z方向的切削量为ΔI/r，ΔK/r；按G73段中的P和Q指令值实现循环加工，要注意Δx和Δz，ΔI和的正负号。
例3-16 编制图3-37所示零件的加工程序：设切削起始点在A（60，5）；X、Z方向粗加工余量分别为3mm、0.9mm，粗加工次数为3；X、Z方向精加工余量分别为0.6mm、0.1mm。其中点划线部分为工件毛坯。
%0020；
N1 G58 GOO X80 Z80； 选定坐标系，到程序起点位置
N2 M03 S400； 主轴以400r/min正转
N3 G00 X60 Z5； 到循环起点位置
N4 G73 U3 W0.9 R3 P5 Q13 X0.6 ZO.1 F120；
闭环粗切循环加工
N5 G00 X0 Z3； 精加工轮廓开始，到倒角延长线处
N6 GO1 U10 Z-2 F80； 精加工倒2×45°角
N7 Z-20； 精加工ϕ10外圆
N8 G02 U10 W-5 R5； 精加工R5圆弧
N9 GO1 Z-35； 精加工ϕ20外圆
N10 G03 U14 W-7 R7； 精加工R7圆弧
N11 G01 Z-52； 精加工ϕ34外圆
N12 UlO W-10； 精加工锥面
N13 UlO； 退出已加工表面，精加工轮廓结束
N14 GOO X80 Z80； 返回程序起点位置
N15 M30； 主轴停、主程序结束并复位
图3-37 G73编程实例
格式：
G76C（c）R（r）E（e）A（a）X（x）Z（z）I（i）K（k）U（d）V（Δdmin）
Q（Δd）P（p）F（L）；
说明：螺纹切削固定循环G76执行如图3-38所示的加工轨迹。其单边切削及参数如图3-39所示。
其中：
c：精整次数（1～99），为模态值；
r：螺纹Z向退尾长度（00-99），为模态值；
图3-38 螺纹切削复合循环G76
图3-39 单边切削及参数说明
e：螺纹X向退尾长度（00～99），为模态值；
α：刀尖角度（螺纹牙型角），为模态值，一般为60°；
x、z：绝对值编程时，为有效螺纹终点C的坐标，增量值编程时，为有效螺纹终点C相对于循环起点A的有向距离（用G91指令定义为增量编程，使用后用G90定义为绝对编程）；
i：螺纹两端的半径差，如i=0，为直螺纹（圆柱螺纹）切削方式；
k：螺纹高度，该值由x轴方向上的半径值指定；
d：精加工余量（半径值）；
Δd：第一次切削深度（半径值）；
P：主轴基准脉冲处距离切削起始点的主轴转角；
螺纹导程（同G32）。
注意：①按G76段中的X（x）和Z（z）指令实现循环加工，增量编程时，要注意u和w的正负号（由刀具轨迹AC和CD段的方向决定）。②G76循环进行单边切削，减小了刀尖的受力。第一次切削时切削深度为第n次的切削总深度为
每次循环的背吃刀量为
③在图3-38中，B到C点的切削速度由F代码指定，而其他轨迹均为快速进给。
例3-17 用螺纹切削复合循环G76指令编程，加工螺纹为ZM60×2，工件尺寸见图3-40，其中括弧内尺寸根据标准得到。
图3-40 车削锥形螺纹
%0021；
N1 T0101； 换一号刀，确定其坐标系
N2 GOO X100 Z100； 到程序起点或换刀点位置
N3 M03 S400； 主轴以400r/min正转
N4 GOO X90 Z4； 到简单循环起点位置
N5 G80 X61.125 Z-30 I-0.94 F80；
加工锥螺纹外表面
N6 GOO X100 Z100 M05； 到程序起点或换刀点位置
N7 T0202； 换二号刀，确定其坐标系
N8 M03 S300； 主轴以300r/min正转
N9 G00 X90 Z4； 到螺纹循环起点位置
N10 G76 C2R-3 E1.3 A60 X58.15 Z-24 I-0.94 K1.299 U0.1 VO.1 Q0.9 F2；
循环车螺纹
N11 GOO X100 Z100； 返回程序起点位置或换刀点位置
N12 M05； 主轴停
N13 M30； 主程序结束并复位
复合循环指令注意事项：①G71，G72，G73复合循环中地址P指定的程序段，应有准备机能01组的G00或G01指令，否则产生报警。②在MDI方式下，不能运行G71，G72，G73指令，可运行G76。在复合循环G71，G72，G73中由P，指定顺序号的程序段之间，不应包含M98子程序调用及M99子程序返回指令。
说明：数控程序一般是针对刀具上的某一点即刀位点，按工件轮廓尺寸编制的。车刀的刀位点一般为理想状态下的假想刀尖A点或刀尖圆弧圆心0点。但实际加工中的车刀，由于工艺或其他刀尖圆弧半径补偿是通过G41、G42、G40代码及T代码指定的刀尖圆弧半径补偿号，加入或取消半径补偿。
图3-42 刀尖圆角造成的少切和过切
G40：取消刀尖半径补偿；
G41：左刀补（在刀具前进方向左侧补偿），如图3-43所示；
要求，刀尖往往不是一理想点，而是一段圆弧，如图3-41所示。当切削加工时刀具切削点在刀尖圆弧上变动，造成实际切削点与刀位点之间的位置有偏差。在切削内孔、外圆及端面时，刀尖圆弧不影响加工尺寸和形状；但在切削锥面和圆弧时，则会造成过切或少切现象，如图3-42所示。这种由于刀尖不是一理想点而是一段圆弧造成的加工误差，可用刀尖圆弧半径补偿功能来消除。
图3-41理想刀尖
G42：右刀补（在刀具前进方向右侧补偿），如图3-43所示；
图3-43左刀补和右刀补
（a）上刀手，刀架在操作者外侧（b）下刀手，刀架在操作者内侧
X，Z：G00/G01的参数，即建立刀补或取消刀补的终点；
G40、G41、G42都是模态代码，可相互注销。
注意：①G41/G42不带参数，其补偿号（代表所用刀具对应的刀尖半径补偿值）由T代码指定。其刀尖圆弧补偿号与刀具偏置补偿号对应。②刀尖半径补偿的建立与取消只能用G00或G01指令，不得是G02或G03。
数控车床总是按刀尖对刀使刀尖位置与程序中的起刀点重合。刀尖位置方向不同，即刀具在切削时所摆的位置不同，则补偿量与补偿方向也不同。为使数控装置知道刀具的安装情况，准确地进行刀尖的半径补偿，定义了车刀刀尖的位置码，如图3-44所示。刀尖圆弧半径补偿寄存器中，定义了车刀圆弧半径及刀尖的方向号。
车刀刀尖的方向号定义了刀具刀位点与刀尖圆弧中心的位置关系，其从0～9有10个方向，如图3-44所示。
例3-18 考虑刀尖半径补偿，编制图3-19所示零件的精加工程序。
%0022；
N1 T0101； 换一号刀，确定其坐标系
N2 M03 S400； 主轴以400r/min正转
N3 GOO X40 Z5； 快速定位，程序起刀点
N4 GOO X0； 加工圆弧X轴定位
N5 GO1 G42 ZO F60； 执行右刀补Z轴定位
N6 G03 U24 W-24 R15； 加工R15圆弧
N7 G02 X26 Z-31 R5； 加工R5圆弧
N8 G01 Z-40； 加工ϕ26外圆
N9 GO0 X30； 退出已加工表面
N10 G40 X40 Z5； 取消刀补，回到程序起刀点
N11 M30； 主轴停、主程序结束并复位
在例3-18中，先确定用右刀补G42，假定是后置刀架的车床，就参照图3-44（a）。因为使用的是外圆车刀，其刀尖方位为3。若车的是内孔，则采用G41，其刀尖方位为2。若使用圆弧车刀车削，则采用9号刀位。
图3-44 车刀刀尖位置码定义
（a）上刀手，刀架在操作者的外侧（b）下刀手，刀架在操作者的内侧
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
