用g32指令怎么分段加工螺纹实例

一、能力目标

1．知识要求

（1）掌握FANUC 0i系统基本编程指令。

（2）掌握SIEMENS 802D系统基本编程指令。

2．技能要求

（1）能运用FANUC 0i系统基本指令编写程序。

（2）能运用SIEMENS 802D系统基本指令编写程序。

二、任务说明

1．教学媒体

多媒体教学设备、网络、数控实训基地的机床。

2．教学说明

教师应该讲解数控车床FANUC 0i和SIEMENS 802D的基本编程指令，并举例说明简单程序的编程要点。

3．学习说明

通过学习数控车床FANUC 0i和SIEMENS 802D的基本编程指令，能够对简单零件进行程序编写，并加工出合格的产品。

三、相关知识

（一）加工程序的结构与格式

每一种数控系统，根据系统本身的特点和编程的需要，都规定有一定的程序格式。不同的机床，其程序格式也不同。因此，编程人员必须严格按照机床（数控系统）说明书规定的格式进行编程，但加工程序的基本格式是相似的。

1．程序的组成

一个完整的程序由程序开头部分（程序名部分）、内容部分和结束部分组成：

O1000； 程序开头部分

N0160 M02 或 M30； 程序结束部分

1）程序名部分

程序号是程序的开始部分，每个独立的程序都要有一个程序编号，程序号是加工程序的识别标记（又称为程序名），所以，同一数控系统中的程序号（名）不能重复。一般程序号写在程序的最前面，单独占一行。

FANUC系统程序号的书写格式为“O××××”，字母“O”为地址符，其后为4位数字，数值从O000～9 999，在书写时其数字前面的零可以省略不写，如O0017可写成O17。

SIEMENS系统中，程序名由英文字母、数字和下划线组成。开始的两个符号必须是字母，其后的符号可以是字母、数字或下划线，最多为16个字母。例如，LJH888。主程序后缀“． MPF”，子程序后缀“．SPF”。

2）程序内容部分

程序内容部分是整个加工程序的核心，它由许多程序段组成，每一个程序段由一个或多个指令字构成，表示数控机床中除程序结束外的全部动作。

3）程序结束部分

结束部分由程序结束指令构成，必须写在程序的最后。一般由M02或M30来完成，通常要求M02或M30单独占一行。

此外，子程序结束标志符因系统不同而各异。FANUC系统中，用M99表示子程序结束返回主程序；SIEMENS系统中，通常用M17或RET表示子程序结束返回主程序。

2．程序段的组成

1）程序段的基本格式

程序段是程序的基本组成部分，每个程序段由若干个地址字构成，而地址字又由表示地址的英文字母、特殊文字和数字构成，如X12．5、G03等。

程序段格式是指在一个程序段中，字、字符、数据的排列、书写方式和顺序。程序段中包含程序刀具指令、车床状态指令、车床坐标轴方向（即刀具运动轨迹）指令等各种信息代码。通常情况下，程序段的格式有可变程序段格式、使用分隔符的程序段格式、固定程序段格式3种。目前数控车床使用较多的为可变程序段格式：

例如，N0100 G02 X46．66 Z－47 I39．34 K－17 F80 S600 T02；

2）程序段号与程序段结束

程序段由程序段号N□□□□开始，以程序段结束标记“；”（FANUC）、“LF”（SIEMENSE）、“CR”或“＊”（本书一律以“；”）表示程序段结束。

N□□□□为程序段号，由地址符N和后面的若干数字表示。在大部分系统中，程序段号仅作为跳转或程序检索的目标位置指示。因此，它的大小及次序可以颠倒，也可以省略。程序段在存储器内以输入的先后顺序排列，而程序的执行是严格按信息在存储器内的先后顺序逐段执行。也就是说，执行的先后顺序与程序段号无关。

3）程序的斜杠跳跃

有时在程序段的前面写有“／”符号，该符号称为斜杠跳跃符号，该程序段称为可跳跃程序段，例如，／N0080 G00 X45 Z5

该程序段的执行与否，由操作者对程序段和执行情况控制。当操作者使用了“跳过程序段”信号生效时，程序在执行中将跳过这些程序段；当“跳过程序段”信号无效时，该程序段照常执行，即与不加“／”符号的程序段相同。

4）程序段注解

为了方便检查、阅读数控程序，在许多数控系统中允许对程序段进行注解。注解可以作为对操作者的提示显示在屏幕上，但注解对机床加工没有任何影响。FANUC系统的程序注解用“（ ）”刮起来，而SIEMENS系统的注解则跟在程序段结束符之后，本书一律以“（ ）”表示注解。程序段的注解应放在程序段的最后，不允许将注解插在地址和数字之间。例如，

O0703；（LUO WEN JIA GONG）

N0010 G90 G98 G21 G40 T0101 F100；（CHENG XU CHU TAI）

N0020 M03 S500；

N0030 G00 X50 Z5；

…

（二）典型数控系统的指令代码

数控车床根据功能和性能要求，配置不同的数控系统。数控系统不同，其指令代码也有差别，典型的数控系统有FANUC（日本）、SIEMENS（德国）、FAGOR（西班牙）、HAAS（美国）等，在数控车床行业中占据主导地位。我国数控产品有南京华兴、广州、北京凯恩帝、武汉华中等数控系统。

1．FANUC系统介绍

FANUC性能高、功能全，适用于各种数控车床、数控铣床和加工中心，在我国市场上占有率最大。该系统的常用功能指令分为准备功能指令、辅助功能指令及其他功能指令3类，其中常用准备功能见表7－1。

表7－1 FANUC 0i系统常用准备功能

续 表

续 表

关于准备功能代码的说明如下：

（1）表中G指令有A，B和C 3种系列，本书讲解采用A系列。

（2）当电源接通或复位而使系统为清除状态时，此时的开机默认指令在表中带＊的功能生效（如果没有另外编程则为工厂设定值），但此时原来的G20或G21保持有效。

（3）除了G10和G11外，00组的G代码都是非模态G代码。

（4）当指定了没有列在G代码表中的G代码时，显示P／S报警（010号）。

（5）不同组的G代码能够在同一程序段中指定。如果同一程序段中指定了同组G代码，则最后指定的G代码有效。

（6）如果设定参数（NO．3402的第6位CLR），电源接通或复位时使CNC进入清除状态，此时模态G代码处表中指示的状态。

2．SIEMENS系统介绍

数控系统主要有802、810、840等系列，常用功能指令分为准备功能指令、辅助功能指令及其他功能指令3类，其中常用准备功能见表7－2。

表7－2 SIEMENS 802D系统常用准备功能

续 表

续 表

关于准备功能代码的说明如下：

（1）当电源接通或复位而使系统为清除状态时，此时的开机默认指令在表中带＊的功能生效（如果没有另外编程则为工厂设定值），但此时原来的G70或G71保持有效。

（2）不同组的G代码能够在同一程序段中指定。如果同一程序段中指定了同组G代码，则最后指定的G代码有效。

（三）部分功能指令的编程要点

1．主轴功能（S功能）

用以控制主轴转速的功能称为主轴功能，也称为S功能，由地址符S及其后面的一组数字组成。根据加工的需要，主轴的转速分为线速度v和转速n两种。

（1）转速n 转速n的单位是转／分钟（r／min），用准备功能G97指定，其值为大于零的常数。恒转速指令格式如下：

G97 S1000；（主轴转速为1 000r／min）

（2）恒线速度v 在加工某些非圆柱体表面时，为了保证工件的表面质量，主轴需要满足其线速度恒定不变的要求，而自动实时调整转速，这种功能称为恒线速度。恒线速度的单位为米／分钟（m／min），用准备功能G96来指定。恒线速度指令格式如下：

G96 S10；（主轴线速度为10m／min）

线速度v与转速n之间可以换算，其换算关系为

式中，v为切削速度（m／min）；d为工件直径（mm）；n为主轴转速（r／min）。

采用恒线速度进行编程时，当刀具切削至端面靠近工件中心时，因其直径接近于零，为防止转速n无限制升高引起的事故，数控系统均采用了限速指令来限制其最高转速，其指令格式如下：

G50 S_________ ； （FANUC 0i系统限速指令）

G26 S_________ ； （SIEMENS 802D系统限速指令）

例如，G50 S2000；表示FANUC系统中该程序加工时限制主轴的最高转速为2 000r／min。

在编程时，主轴转速不允许用负值表示，但允许用S0使主轴停止。在实际操作过程中，可通过机床操作上的主轴倍率开关来对主轴转速值进行修正，其调速范围一般为50％～120％。

（3）主轴的启动、停止功能 在程序中，主轴的正转、反转、停止由辅助功能M03、M04、M05控制。其中，M03表示主轴正转，M04表示主轴反转，M05表示主轴停止，其指令格式如下：

M03 S800；（主轴的正转，转速为800r／min）

M04 S600；（主轴的反转，转速为600r／min）

M05；（主轴停止）

2．刀具功能（T功能）

刀具功能是指系统进行选刀或换刀的功能指令，也称为T功能。刀具功能用地址符T及后面的一组数字表示。常用刀具功能的指定方法有T指令编程法和T、D指令编程。

（1）采用T指令编程 由地址符T和后面的4位数字组成，前两位用于指定刀具号，后两位数用于指定刀具补偿号，刀具号与刀具补偿号不一定要求相同。

例如，T0101表示选用1号刀具及选用1号刀具补偿存储器号中的刀具补偿值；

T0203表示选用2号刀具及选用3号刀具补偿存储器号中的刀具补偿值；

T0400表示选用4号刀具，刀具补偿值取消。

（2）采用T、D指令编程 利用T功能可以选择刀具，利用D功能可以选择相关的刀具补偿值。在定义这两个参数时，其编程的顺序为T、D。T和D可以编写在一起，也可以单独编写。

例如，T3D11表示选用3号刀具及选用11号刀具补偿存储器号中的刀具补偿值。

3．进给功能（F代码）

用来指定刀具相对于工件运动速度的功能称为进给功能，由地址符F和其后面的数字组成。根据加工的需要，进给功能分为每分钟进给和每转进给两种，并以其对应的功能字进行转换。

（1）每分钟进给 直线运动的单位为毫米／分钟（mm／min）。每分钟进给通过准备功能字G98（SIEMENS 802D系统用G94）来指定，其值为大于零的常数，如以下程序段：

G98 G01 X32．0 F120；（进给速度为120mm／min）

（2）每转进给 在加工米制螺纹的过程中，常使用每转进给来指定进给速度，该进给速度表示螺纹的螺距或导程，其单位为毫米／转（mm／r）。每转进给通过准备功能字G99 （SIEMENS 802D系统用G95）来指定，如以下程序段：

G99 G01 X32．0 F0．15；（进给速度为0．15mm／r）

G99 G32 W－42．0 F2；（进给速度为2mm／r，即加工的螺距／导程为2mm）

说明

①在编程时，进给速度不允许用负值来表示，一般也不允许用F0来控制进给停止。但除了车削螺纹外的实际操作过程中，均可通过操作机床面板上的进给倍率开关对进给速度值进行实时调整。这时，通过倍率开关，可以控制其进给速度的值为0。

②机床开始与结束进给过程中的加、减速运动，则由数控系统自动实现，编程时不用考虑。

③在程序启动第一个G01或G02或G03功能时，必须同时启动F功能；如果编程没有指定F功能，则CNC采用F0。

④当执行G00指令时，车床将按设定的快速进给移动，与编程指定的F指令无关。

4．辅助功能（M代码）

辅助功能指令也称M指令，由字母M和其后的两位数字组成，从M00～M99，共100种。这类指令主要用于车床加工操作时的工艺性指令。常用的M指令有以下几种：

（1）M00 程序停止。在执行完M00指令程序段后，自动运行停止，所有的模态信息保持不变。用循环启动按钮恢复自动运行。

（2）M02 程序结束。该指令用于程序全部结束，命令主轴停转、进给停止及冷却液关闭，机床显示屏上的执行光标不返回程序开始段。

（3）M03、M04、M05 分别表示主轴正转（主轴顺时针方向旋转）、主轴反转（主轴逆时针方向旋转）及主轴停止。

（4）M06 换刀。用于具有刀库的数控车床（如车削中心）的换刀。

（5）M08 冷却液开。

（6）M09 冷却液关。

（7）M30 程序结束并返回。在完成程序段的所有指令后，使主轴停转、进给停止、关闭冷却液等，将程序指针返回到第一个程序段并停止下来。

（四）常用准备功能指令的含义与指令格式

1．快速定位指令（G00）

G00指令是在工件坐标系中，快速移动刀具到达绝对或增量指令指定的位置。在绝对指令中，用终点坐标值编程，在增量指令中用刀具移动的距离编程。指令格式：

G00 X（U）．．． Z（W）．．． ；

X（U）．．． Z（W）．．． ：绝对值指令时，是终点位置的坐标值；增量指令时，是刀具移动的距离。不运动的坐标可以不写。

说明

（1）该指令一般作为空行程运动（不切削加工），既可单坐标运动，又可以两坐标同时运动。

（2）刀具轨迹有两种类型，一种是直线型，刀具轨迹是连接起点与终点的直线，如图7－1中线段AC；另一种是折线型，不管各坐标轴的增量是否相同，各轴快速移动的速度分量始终相同，从而形成一条通过中间点的折线轨迹，如图7－1中线段AB＋BC。

例如，N0100 G00 X20 Z10；

对于折线型轨迹，要特别注意在进、退刀时，刀具相对于工件、夹具所处的位置，要合理选择起刀点与转刀点的位置，以防止刀具在进退刀过程中与工件、夹具、尾座等发生碰撞。

（3）G00快速移动速度不能在地址F中指定，可在数控系统参数中设定。

（4）G00为模态指令，可由同组G01、G02、G03指令注销。

图7－1 刀具轨迹

2．直线插补指令（G01）

该指令可将刀具按给定进给速度沿直线移动到所需位置。G01也是模态指令，其指令格式为

G00 X（U）．．． Z（W）．．． F．．． ；

X（U）．．． Z（W）．．． ：对于绝对值指令是终点坐标值；对于增量值指令是刀具移动的距离。

刀具以F指定的进给速度沿直线移动到指定的位置。F中指定的进给速度一直有效，直到被指定新值。因此不必对每个程序都指定F。由F代码指令的进给速度沿刀具轨迹测量。如果没有指定F代码，进给速度被当作0。

图7－2 G01指令的刀具轨迹

如图7－2所示，执行G01指令时的刀具移动轨迹与G00指令中直线型轨迹相同，它是直接连接起点和终点的一条直线。例如，G01 X40．0 Z20．1 F100；（绝对指令）或 G01 U20．0 W－25．9 F100；（增量指令）

一般情况下，车床X方向多采用直径量编程。

3．圆弧插补指令（G02、G03）

圆弧插补指令使刀具在指定平面内按给定的F进给速度作圆弧运动，切削出圆弧轮廓。

（1）圆弧顺、逆方向的判别 圆弧插补分为顺时针圆弧插补G02和逆时针圆弧插补G03。圆弧插补指令的顺、逆时针方向判别：从垂直于圆弧运动平面坐标轴的正方向向负方向看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。在判断车削加工中各圆弧的顺、逆方向时，一定要注意刀架的位置及Y轴的方向。

（2）指令格式

说明

①采用绝对值编程时，圆弧终点坐标为圆弧终点在工件坐标系中的坐标值，用X、Z表示。采用增量值编程时，圆弧终点坐标为圆弧终点相对于圆弧起点的增量值，用U、W表示。

②圆心坐标（I、K）为圆弧起点到圆弧中心所作矢量分别在X、Z坐标轴方向上分矢量（即圆心坐标与圆弧起点坐标值之差）。其中I、K为增量值，并带有“±”符号，当矢量的方向与坐标轴的方向不一致时取“－”号。

③R为圆弧半径，与I、K的效果相同。当用半径R指定圆心位置时，由于在同一半径R的情况下，从圆弧的起点到终点有两个圆弧的可能性，为区别两者，规定圆心角θ≤180°时，用“＋R”表示，θ＞180°时，用“－R”表示。用半径R指定圆心位置时，不能描述整圆。

SIEMENS 802D系统中用“CR＝．．．”来表示半径“R．．．”。

④F为进给速度，是摸态指令。

⑤数控机床的3个坐标平面，分别用G指令G17、G18、G19表示。数控车床开机默认的坐标平面为G18坐标平面，在编写数控车床程序时可以省略不写。

G17表示XY平面；G18表示ZX平面；G19表示YZ平面。

4．暂停功能（G04）

G04暂停指令可使刀具作短时间无进给加工或机床空运转，以满足加工中的特殊要求。G04指令一般用于切槽、钻孔过程中的光整加工及断屑处理等。其指令格式如下：

（1）FANUC 0i系统中：

G04 X．．． ； （X．．． ：指定时间（允许小数点）单位为s）

或 G04 U．．． ； （U．．． ：指定时间（允许小数点）单位为s）

或 G04 P．．． ； （P．．． ：指定时间（不允许小数点）单位为ms）

（2）SIEMENS 802D系统中：

G4 F．．． ；（暂停时间（秒））

G4 S．．． ；（暂停主轴转数）

例如，

N5 G1 F200 Z－50 S300 M3；（进给率F；主轴速度S）

N10 G4 F2．5 ； （暂停2．5s）

N20 Z70 ；

N30 G4 S30；（主轴暂停30转，相当于在S＝300转／分钟和转速修调100％时暂停t＝0．1分钟）

N40 X．．． ；（进给率和主轴转速继续有效）

说明 G4 S．．．；只有在受控主轴情况下才有效（当转速给定值同样通过S．．．编程时）。

5．返回参考点指令

机床返回参考点的功能多通过开机后先手动返回参考点的操作实现，也可以通过编程指令自动实现。

FANUC系统与返回参考点相关的编程指令主要有G27、G28和G30，这3种指令均为非模态指令。

1）返回参考点校验指令G27

指令格式为：G27 X（U）．．． Z（W）．．． ；

X．．． Z．．． 为参考点在工件坐标系中的坐标值。返回参考点校验指令G27用于检查刀具是否正确返回到程序中指定的参考点位置。执行该指令时，如果刀具通过快速定位指令G00已正确定位到参考点上，则对应轴的返回参考点指示灯亮；否则，将产生机床系统报警。

2）自动返回参考点指令G28

指令格式为：G27 X（U）．．． Z（W）．．． ；

X．．． Z．．． 为返回参考点中经过的中间点，其坐标值可以用绝对坐标值也可以用增量值，增量值用U、W表示。在返回参考点过程中，设定中间点的目的是为了防止刀具与工件或夹具发生干涉。

3）返回2、3、4参考点指令G30

指令格式为：G30 P2 X．．． Z．．． ；

P2为第2参考点，P3、P4分别表示第3参考点和第4参考点。X．．． Z．．． 为中间点坐标值。

SIEMENS 802D系统返回参考点指令为G74，该指令为非模态指令。

指令格式为：G74 X0 Z0；

X0 Z0为指令中固定格式，该值不是指返回过程中经过的中间点坐标值，当该值不为零时也不被识别。该功能可通过编程方式使刀架自动返回机床设置的参考点，其作用与JOG （手动）方式下进行开机返回参考点的作用相同。

6．螺纹切削指令

不同的数控系统对等螺距螺纹插补指令的格式和作用各不相同。一般表示单刀螺纹切削，后面跟表示螺纹终点的坐标字和螺距的坐标字。装在主轴上的位置编码器实时地读取主轴速度，并转换为刀具的每分钟进给量。该指令除了可以用来加工等螺距直螺纹外，还可以加工锥形螺纹和涡形螺纹。

1）FANUC系统中螺纹切削指令G32

指令格式：G32 X（U）．．． Z（W）．．． F．．． Q．．． ；

X（U）．．． Z（W）．．． ：直线螺纹的终点坐标。在该指令格式中，当只有Z向坐标数据字Z（W）时，指令加工等螺距圆柱螺纹；当只有X向坐标数据字X（U）时，指令加工等螺距端面螺纹；当X、Z坐标数据字都存在时，指令加工等螺距锥螺纹。

F：直线螺纹的导程。如果是单线螺纹，则为直线螺纹的螺距。α≤45°导程是LZ；α≥45°导程是LX，如图7－3所示。

图7－3 直线螺纹的导程

Q：螺纹起始角度。该值为不带小数点的非模态值，其单位为0．001°。如果是单线螺纹，则该值不用指定，这时该值为0。

通常，螺纹切削是沿着同样的刀具轨迹从粗切到精切重复进行。因为螺纹切削是在主轴上的位置编码器输出一转信号时开始的，所以螺纹切削是从固定点开始的且刀具在工件上的轨迹不变而重复切削螺纹。要求主轴速度从粗切到精切必须保持恒定，否则螺纹导程不正确。

通常，伺服系统滞后会在螺纹切削的起点和终点产生导程不正确的现象。为了补偿，应当指定比需要的螺纹长的加工长度。在螺纹的开始部分留有导入量，螺纹的结束部分留有导出量。

［例1］ 下面的参数用于螺纹切削编程：

螺距 P＝4mm， δ1＝3mm， δ2＝1．5mm；切深1mm（切两次）。

公制输入直径编程：

G00 U－62．0；

G32 W－74．5 F4．0；

G00 U62．0；

W74．5；

U－64．0；

（第二次切1mm多）

G32 W－74．5；

G00 U64．0；

W74．5；

说明

①在螺纹切削期间进给速度倍率无效（固定100％）。

②不停主轴而停止螺纹切削刀具进给是非常危险的，这将会突然增加切削深度，因此，在螺纹切削时进给暂停功能无效。如果在螺纹切削期间按了进给暂停按钮，刀具将在执行了非螺纹切削的程序段后停止，就像按下单程序按钮一样。但是，当按下机床操作面板上的进给暂停按钮时，进给暂停灯亮。然后刀具停止时灯灭（单程序段停止状态）。

③当进给按钮一直被按住，或者在紧跟螺纹切削程序段之后没有指定螺纹切削的第一个程序段中再按了进给暂停按钮，刀具停止在没有指定螺纹切削的程序段。

④当在单程序段状态执行螺纹切削时，在第一个没有指定螺纹切削的程序段执行以后刀具停止。

⑤在螺纹切削期间，工作方式有自动操作变为手动操作，刀具停在没有指令螺纹切削的第一个程序段如同③所述按下进给暂停按钮的情况一样。但是，当工作方式由一种自动工作方式变为另一种自动工作方式时，刀具在执行了没有指定螺纹切削的程序段之后停止，就像④所述的单程序段方式。

⑥当前面的程序段是螺纹切削，当前程序段也是螺纹切削时，无须等待检测一转信号，而立即开始当前段的切削：

G32．．． F．．． ；

Z．．． ；（在此程序段前不检测一转信号A）

G32；（认作螺纹切削程序段）

Z．．． F．．． ；（也不检测一转信号）

⑦由于涡形螺纹和矩形螺纹切削期间恒表面切削速度控制有效，此时由于主轴速度发生变化有可能切削不出正确的螺距。因此，在螺纹切削期间不要使用恒表面切削速度控制，而使用G97。

⑧螺纹切削程序段前的程序段不须指定倒角或拐角R。

⑨螺纹切削程序段不必指定倒角或拐角R。

⑩主轴速度倍率功能在切削螺纹时失效，主轴倍率固定在100％。

螺纹循环回退功能对G32无效。

2）SIEMENS 802D系统中螺纹切削指令G33

指令格式：G33 X（U）．．． Z（W）．．． I（K）．．． SF＝．．．；

X（U）．．． Z（W）．．．：恒螺距螺纹的终点坐标。在该指令格式中，当只有Z向坐标数据字Z（W）时，指令加工等螺距圆柱螺纹；当只有X向坐标数据字X（U）时，指令加工等螺距端面螺纹；当X、Z坐标数据字都存在时，指令加工等螺距锥螺纹。

I（K）：直线螺纹的导程。如果是单线螺纹，则为直线螺纹的螺距。如图7－4所示，锥角α≤45°时，因为Z轴位移较大，导程为K；锥角α≥45°时，因为X轴位移较大，导程为I。

图7－4 螺纹切削

编程格式：

圆柱螺纹：G33 Z．．． K．．．；

锥角小于45°的锥螺纹：G33 Z．．． X．．． K．．．；

锥角大于45°的锥螺纹：G33 Z．．． X．．． I．．．；

端面螺纹：G33 X．．． I．．．；

SF：螺纹起始角度。在加工螺纹中切削位置偏移以后以及在加工多头螺纹时均要求起始点偏移一位置。G33螺纹加工中，在地址SF下编程起始点偏移量（绝对位置）。

编程的SF值也始终登记到设定数据中，该值为不带小数点的非模态值，其单位为“度”。

［例2］ 圆柱双头螺纹，起始点偏移180°，螺纹长度（包括导入空刀量和退出空刀量）100mm，螺距4mm／g。右旋螺纹，圆柱已经预制。圆柱编程：

N10 G54 G0 G90 X50 Z0 S500 M3；（回起始点，主轴右转）

N20 G33 Z－100 K4 SF＝0； （螺距为4mm／r）

N30 G0 X54；

N40 Z0；

N50 X50；

N60 G33 Z－100 K4 SF＝180； （第二条螺纹线，180°偏移）

N70 G0 X54…

说明

①G33一直有效，直到被G功能组中其他的指令（G0，G1，G2，G3，…）取代为止。

②在螺纹加工期间，主轴修调开关必须保持不变。

③在螺纹加工期间，进给修调开关无效。

（五）子程序

1．子程序的概念

机床的加工程序可以分为主程序和子程序两种，原则上讲主程序和子程序之间并没有区别。主程序是一个完整的零件加工程序，或是零件加工程序的主体部分。它与被加工零件或加工要求一一对应，不同的零件或不同的加工要求都有唯一的主程序。

在编制加工程序中，有时会遇到一组程序段在一个程序中多次出现，或者在几个程序中都用到它。这个典型的加工程序可以做成固定程序，并单独加以命名，这组程序段就称为子程序。

子程序的一种形式就是加工循环，加工循环包含一般通用的加工工序，如螺纹切削、坯料切削加工等。通过给规定的计算参数赋值，就可以实现各种具体的加工。

子程序结束后返回主程序。

FANUC系统中，子程序调用指令用M98，子程序结束指令用M99。

（1）子程序调用（M98）的格式：；

当不指定重复次数时，子程序只调用一次。当调用多次时，子程序名的4位数不要省略前面的0数字。

（2）子程序格式：

O□□□□；（子程序号）

．．．

．．．

．．．

M99； （程序结束）

M99不必在单独程序段指令。例如，X100．0 M99；

在SIEMENS 802D系统中，子程序的结构与主程序的结构一样，在子程序中也是在最后一个程序段中用M2结束子程序运行。程序结束除了用M2指令外，还可以用RET指令结束子程序。M2和RET都要求占用一个独立的程序段。用RET指令结束子程序、返回主程序时不会中断G64连续路径运行方式，用M2指令则会中断G64运行方式，并进入停止状态。

2．子程序的嵌套

子程序不仅可以从主程序中调用，也可以从其他子程序中调用，这个过程称为子程序的嵌套。

FANUC 0i系统中，当主程序调用子程序时，被当作一级子程序调用，最多可嵌套4级，如图7－5所示。

在SIEMENS 802D系统中，子程序的嵌套深度可以为8层，也就是4级程序界面（包括主程序界面），如图7－6所示。

图7－5 FANUC 0i子程序嵌套

图7－6 SIEMENS 802D子程序嵌套

说明 在编写子程序的过程中，最好采用增量坐标的方式进行编程，以避免失误。

四、知识拓展

在工件轮廓的转角处，通常要进行倒角或倒圆处理。很多车床数控系统都可直接采用倒角或倒圆指令进行编程，以达到简化编程的目的。

（一）FANUC 0i系统倒角与倒圆指令

（1）倒角指令格式 如下所示：

G01 X（U）．．． C．．． F．．．；

G01 Z（W）．．． C．．． F．．．；

X（U）．．．：倒角前轮廓尖角处在X向的绝对坐标或增量坐标；

Z（W）．．．：倒角前轮廓尖角处在Z向的绝对坐标或增量坐标；

C．．．：倒角的直角边边长。

（2）倒圆指令格式 如下所示：

G01 X（U）．．． R．．． F．．．；

G01 Z（W）．．． R．．． F．．．；

X（U）．．．：倒圆前轮廓尖角处在X向的绝对坐标或增量坐标；

Z（W）．．．：倒圆前轮廓尖角处在Z向的绝对坐标或增量坐标；

R．．．：倒圆半径。

图7－7 FANUC轮廓倒圆、倒角编程

（3）使用倒圆与倒角指令时的注意事项 有以下几点：

①倒圆与倒角指令中的R值与C值有正、负之分。当倒圆与倒角的方向指向另一坐标轴的正方向时，其R值与C值为正；反之，则为负。

②在FANUC 0i系统中，倒角与倒圆指令仅适用于两直角边间的倒角与倒圆。

（4）编程实例 对图7－7所示倒圆、倒角编程。

N10 G01Z27．0 R6．0；

N20 X86．0 C3．0；

N30 Z0；

（二）SIEMENS 802D系统倒角与倒圆指令

在一个轮廓拐角处可以插入倒角或倒圆，指令CHF＝．．．或者RND＝．．．与加工拐角的轴运动指令一起写入到程序段中。

（1）倒角指令格式 如下所示：

G01 X．．． Z．．． CHF＝．．．F．．．；

X．．． Z．．．：倒角轮廓尖角处的坐标值；

图7－8 SIEMENSE轮廓倒角编程

CHF＝．．．：在直线轮廓之间、圆弧轮廓之间以及直线轮廓和圆弧轮廓之间切入一直线并倒去棱，数值为倒角轮廓的长度。

两段直线之间倒角举例，如图7－8所示。

（2）倒圆指令格式 如下所示：

G01 X．．． Z．．． RND＝．．． F．．．；

X．．．Z．．．：倒圆前轮廓尖角处坐标值；

RND＝．．．：倒圆半径。

倒圆举例，如图7－9所示。

图7－9 SIEMENSE轮廓倒圆编程

（3）使用倒圆与倒角指令时的注意事项 有以下几点：

①倒圆的圆弧均与原轮廓形成相切关系。

②SIEMENS 802D系统的倒角与倒圆指令格式适用面很广，可用于任何角度的两相交直线及两相交圆弧，或直线与圆弧相交等轮廓的倒角与倒圆。

③如果其中一个程序段轮廓长度不够，则在倒圆或倒角时会自动削减编程值；如果几个连续编程的程序段中有不含坐标轴移动指令的程序段，则不可以进行倒角／倒圆。

五、想一想

（1）试述G00和G01有何不同？

（2）在G02／G03指令中，采用圆弧半径编程和采用圆心坐标编程有何不同之处？

（3）计算螺纹的加工长度时，应包括哪些内容？

（4）车螺纹为何要分多次进刀？

六、做一做

1．在毛坯直径为φ30mm的棒料上加工出如下图所示的零件。

（1）试计算各基点的坐标。

（2）编制零件加工程序。

2．工件毛坯为φ28mm的棒料，工件材料：45＃钢，如下图所示，要求：

（1）确定零件的定位基准、装夹方案。

（2）选择刀具及切削用量。

（3）制订加工方案，确定对刀点。

（4）计算基点的坐标值。

（5）填写加工程序单，并作必要的工艺说明。