7 SIEMENS 802D系统数控铣床编程
第6章介绍了数控铣削编程的基本知识，本章就SIEMENS 802D数控系统的编程特点和方法进行介绍。
7.1 指令代码
指令代码列表见表7.1～表7.3所示。
表7.1 准备功能指令代码表
续表7.1
续表7.1
注：带＊的功能在程序启动时生效。
表7.2 辅助功能代码表
表7.3 固定循环指令表
7.2 SIEMENS 802D编程指令
7.2.1 绝对和增量的混合编程G90、G91、AC、IC
前面章节中已经介绍过G90和G91分别用于绝对坐标和增量坐标的编程方式，在位置数据不同于G90/G91的设定时，可以在程序段中通过AC/IC以绝对坐标和增量坐标的方式进行混合设定。
7.2.2 圆弧插补指令
指令格式用法如图7.1和如图7.2所示。
图7.1 已知终点和中间点的圆弧插补
图7.2 圆弧与前面的轨迹切向连接
7.2.3 倒角和倒圆角
在一个轮廓拐角处（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）可以插入倒角或圆角，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。指令格式用法如图7.3和图7.4所示。
图7.3 两段直线之间的倒角
图7.4 直线与直线，直线与圆弧之间倒圆角
注：如果连续编程的程序段超过3段没有运行指令或更换平面，则不倒角/倒圆。
7.2.4 螺旋插补G3/G2、TRUN
螺旋插补是由两种运动组成：在G17，G18或G19平面中的圆弧运动和垂直该平面的直线运动。用指令TURN＝…编程螺旋的整圈圈数。螺旋插补轨迹如图7.5所示。
图7.5 螺旋插补
7.2.5 螺纹切削G33、G63、G331、G332
（1）恒螺距螺纹切削G33，该功能要求主轴有位置测量系统。
钻削深度由坐标轴X，Y或Z定义，螺距由相应的I，J或K值决定。
加工左螺纹还是右螺纹由主轴的旋转方向确定。攻丝进给的快慢由主轴转速和螺距决定，与进给率F无关。用G33攻丝示例如图7.6所示。
编程举例：攻M5×0.8螺纹，φ4.1的底孔已预钻好。
图7.6 用G33攻丝
图7.7 用G63攻丝
（2）带补偿夹具攻丝G63，用于带补偿夹具的螺纹加工，编程的进给率必须与主轴转速和螺距相匹配。F（mm/min）＝S（r/min）×P（螺距——mm）。
补偿夹具是用来补偿进给在一定范围内的位移误差。
G63以程序段方式有效，在G63之后的程序段中，以前的插补G指令（G0，G1，G2，…）再次生效。如图7.7所示。
编程举例：攻M5×0.8螺纹，φ4.1的底孔已预钻好。
（3）螺纹插补G331，G332要求主轴有位置测量系统。用G331进给加工螺纹，G332退刀。在攻丝前，必须用SPOS＝…指令使主轴处于位置控制运行状态，能用于高速攻丝。
用G331，G332攻丝功能效果与CYCLE84刚性攻丝相同。如图7.8所示。
图7.8 用G331/G332攻丝
编程举例：攻M5×0.8螺纹，φ4.1的底孔已预钻好。
7.2.6 极坐标/极点定义G110、G111、G112
通常情况下使用直角坐标编程，但有时使用极坐标更方便。极坐标是相对某一点（极点）用极半径和极角度来表达的，如图7.9所示。
图7.9 不同平面中正方向的极坐标半径和极角度
极坐标极点的定义可用G110、G111、G112三条指令。
G110 ；极点定义，相对于上次编程的设定位置。
G111 ；极点定义，相对于当前工件坐标系的零点。
G112 ；极点定义，相对于最后有效的极点，再定义的极点平面不变。
注：如果没有定义极点，则当前工件坐标系的零点就作为极点使用。
编程举例（见图7.10）：
图7.10 极坐标/极点定义用法
7.2.7 返回固定点、回参考点
（1）用G75可以返回到机床中某个固定点，比如换刀点。固定点的位置固定地存储在机床数据中，它不会产生偏移。
每个轴的返回速度就是其快速移动速度。G75需要一独立程序段，并按程序段方式有效。机床坐标轴的名称必须要编程。
编程举例：
N10G75X1＝0Y1＝0Z1＝0 ；程序段中X1、Y1和Z1指定的数值不识别。在G75之后的程序段中原先“插补方式”组中的G指令（G0，G1，G2，…）将再次有效。
（2）用G74指令实现在NC程序中回参考点功能，每个轴回参考点的方向和速度存储在机床数据中。G74需要一独立程序段，并按程序段方式有效。机床坐标轴的名称必须要编程。在G74之后的程序段中原先“插补方式”组中的G指令（G0，G1，G2，…）将再次有效。
编程举例：
N10G74X1＝0Y1＝0Z1＝0 ；程序段中X1、Y1和Z1指定的数值不识别，必须写入。
7.2.8 可编程功能指令
1）可编程零点偏置TRANS、ATRANS
如果工件上在不同的位置有重复出现的形状或结构；或者选用了一个新的参考点，在这种情况下就需要使用可编程零点偏置。由此就产生一个当前工件坐标系，新输入的尺寸均是在该坐标系中的数据尺寸。
可以在所有坐标轴中进行零点偏移。
TRANS/ATRANS指令要求一个独立的程序段。用法举例如图7.11所示。
图7.11 可编程的平移功能举例
2）可编程旋转ROT、AROT
在当前的平面G17或G18或G19中执行旋转，值为RPL＝…，单位是度。
ROT/AROT指令要求一个独立的程序段。概念和用法举例如图7.12和图7.13所示。
图7.12 在不同平面中旋转角正方向的定义
图7.13 可编程的偏移和旋转举例
3）可编程的比例系数SACLE、ASCALE
用SCALE和ASCALE可以为所有坐标轴编程一个比例系数，按此比例使所给定的轴放大或缩小。当前设定的坐标系用作比例缩放的参照标准。
SCALE，ASCALE指令要求一个独立的程序段。
注：图形为圆时，两个轴的比例系数必须一致。如果在SCALE/ASCALE有效时编程ATRANS，则偏移量也同样被比例缩放。
用法举例如图7.14所示。
图7.14 可编程的比例和偏置
4）可编程的镜像MIRROR、AMIRROR
用MIRROR和AMIRROR可以镜像坐标轴工件的几何尺寸。编程了镜像功能坐标的轴，其所有运动都以反向运行。
MIRROR/AMIRROR指令要求一个独立的程序段。坐标轴的数值没有影响，但必须要定义一个数值。用法举例如图7.15所示。
图7.15 可编程的镜像功能举例
注：在镜像功能有效时刀具半径补偿（G41/G42）自动反向。
在镜像功能有效时旋转方向G2/G3自动反向。
在不同的坐标轴中镜像功能对使能的刀具半径补偿和G2/G3的影响。
7.2.9 切进切出指令
切进切出的概念和种类：该功能用来沿切线方向平滑地接近或离开轮廓，特别是在轮廓的中间部位接近、离开零件时，可提高接近、离开点的表面质量。切向进给和切向退出指令由控制系统计算中间点并产生所需的进给程序段。编程人员只要确定一个合适的起始点，不用计算中间点，提高了编程效率。
在切削平面中有三组指令，Z向进刀方向有两条指令。
（1）沿直线方向切进G147、切出G148，如图7.16所示。
图7.16 用G147/G148沿直线切入/切出
（2）沿四分之一圆弧切进G247、切出G248，如图7.17所示。
图7.17 用G247/G248沿四分之一圆弧切入/切出
（3）沿半圆切进切出G347，G348
在平面中沿半圆切进切出，切进切出过程与沿四分之一圆弧切进切出相同，编程指令格式也相同。在空间Z向的进给控制使用DISCL和G340、G341指令。其进给过程如图7.18所示。
图7.18 用G340/G341的动作顺序
N30/N40说明：使用G0（N20行），移动P1（半圆的起始点，由刀具半径修改）到起始平面（Z＝30）处，然后降低到深度（P2，P3），Z＝3（DISCL）。然后沿螺旋曲线进给，进给率为500mm/min到达轮廓点X40Y－10，Z＝0（P4）位置。
进给和返回速率：前一个程序段速率（如G0）：从P0到P2的所有的动作都按此速度执行，即与加工平面平行运行的动作并形成了进给动作的一部分，直到出现安全间隙。
编程的进给率F：如果未编程FAD，该进给率值从P3到P2时有效。如果在SAR程序段中未编程F字，将采用前一个程序段中的速率值。
编程FAD：在以下情况下定义进给率：①G341：从P2到P3垂直于加工平面的进给动作。②G340：从P2或P3到P4。
如果未编程FAD，并且在SAR中未编程F字，则使用前一个程序中模态有效的速率进给此段轮廓。
返回过程中，前一个程序中模态有效的进给率以及在SAR中编程的进给率的作用发生变化，即返回轮廓使用原来的进给率，并且从P2到P0使用以F字编程的新的进给率。
编程举例：沿四分之一圆接近，使用G341和FAD进给。
N30说明：使用G0（N20行）移动到P1（四分之一圆的起始点，由刀具半径修改）到起始平面（Z＝30）处，然后下降到深度（P2，P3），Z＝5（DISCL）。使用进给率FAD＝500mm/min，到达深度Z＝0（P3）（G341）。然后沿平面（P4）中的四分之一圆弧，进给率以500mm/min到达轮廓点X40，Y－10位置。
中间程序段不移动几何轴，可以在SAR程序段和下一个进给程序段间插入最多5个程序段。
返回时编程：
如果在SAR程序段中编程了几何轴，则轮廓在P2处结束。加工平面轴上的位置取决于返回轮廓。垂直于平面的轴元素由DISCL定义。当DISCL＝0时，动作完全在平面内执行。
如果在SAR程序段中只编程了垂直于加工平面的轴，则轮廓在P1处结束。轴上的位置和上面一样。如果SAR程序段也是TRC禁止程序段，则插入从P1到P0的附加路径，导致当禁止TRC时，在轮廓的终点无任何动作。
如果只编程了一个轴，则模态增加第二个丢失轴，它的位置来自前一个程序段中的最后位置。
7.2.10 编程举例
编程举例1：编写如图7.19所示的刻线程序，刀具刻线刀。
图7.19 图形的平移、旋转
编程举例2：编写如图7.20所示的加工程序，零点设在工件上表面的对称中心。
图7.20 加工实例练习1
加工工艺：粗铣4个槽（φ8键槽铣刀）——粗铣4角、外形（φ12键槽铣刀）——精铣键槽、外形（φ10键槽铣刀）——钻4个φ10孔（φ10钻头）。
程序清单如表7.4和表7.5所示。
表7.4 程序清单（一）
表7.5 程序清单（二）
编程举例3：加工如图7.21所示的零件，刀具选用φ12mm，零点设在毛坯上表面的左下角，精加工时用四分之一圆弧切进/切出。
图7.21 加工实例练习2
程序清单如表7.6所示。
表7.6 程序清单
7.3 循环指令
循环是用于特定加工工艺过程的子程序，比如用于攻丝或凹槽铣削等的子程序。循环在用于各种具体加工过程时只要改变参数就可以用于同一类型的加工。以下介绍SIEMENS 802D系统的循环指令，其指令格式与SINUMERIK840D/810D中的相同。
循环指令通用参数表（见表7.7）
表7.7 循环指令通用参数表
续表7.7
钻孔类循环：
钻孔类循环在调用前，切削刀具必需移动到指定位置，如果在循环中没有定义进给率、主轴转速和旋转方向的值，则必须在之前的程序中给定。
通常通过选择平面G17、G18或G19并激活可编程的偏移来定义进行加工的当前的工件坐标系。钻孔轴始终垂直于当前平面的坐标系的轴。公用参数的意义如表7.7和图7.22所示。
图7.22 通用参数的意义
7.3.1 钻孔循环指令
1）钻孔、中心孔CYCLE81
指令格式：
CYCLE81（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR）。
参数意义如表7.8所示。
表7.8 CYCLE81参数意义说明
功能：在指定位置，钻孔到指定深度，然后快速退到返回平面（过程见图7.23）。
图7.23 CYCLE81钻孔循环过程
图7.24 用CYCLE81钻三个孔
2）钻孔CYCLE82
指令格式：CYCLE82（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，DTB）。
参数意义说明：DTB——在孔底的停顿时间（断屑），时间为s。
注：其他参数意义与CYCLE81相同。
功能：同CYCLE81，且在孔底可以设定暂停时间。
编程举例：使用CYCLE82，XY平面中的X24Y15处钻一个深27mm的单孔，在孔底停顿2s，钻孔轴为Z轴，安全间隙为4mm（见图7.25、图7.26）。
图7.25 CYCLE82钻孔循环过程
图7.26 CYCLE82钻孔
3）钻深孔CYCLE83
指令格式：CYCLE83（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，FDEP，FDPR，DAM，DTB，DTS，FRF，VARI）。
参数意义如表7.9所示。
表7.9 CYCLE83参数意义说明
注：其他参数如表7.7所示。
功能：刀具以编程的主轴速度和进给率钻孔，钻孔过程中多次执行所定义的每次切削深度，直至钻到孔底（钻头可以在每次进给深度完成以后，返回参考平面＋安全间隙的高度，用于排屑，或者每次退回1mm用于断屑）。详见图7.27、图7.28。
图7.27 孔钻削排屑（VARI＝1）过程
图7.28 深孔钻削断屑（VARI＝0）过程
编程举例：在XY平面中的X80Y120和X80Y60处，程序执行钻深孔循环CYCLE83。首次钻孔时，停顿时间为零且加工类型为断屑。最后钻孔和首次钻孔的值为绝对值。第二次循环调用中编程的停顿时间为1s，选择的加工类型是排屑，最后钻孔深度相对于参考平面。两种加工中的钻孔轴都是Z轴（见图7.29）。
图7.29 深孔钻削
4）钻排孔HOLES1
钻孔类型循环就是定义孔在平面中的分布位置，与钻孔循环指令一起组成排孔、分布圆孔的钻孔命令。
指令格式：HOLES1（SPCA，SPCO，STA1，FDIS，DBH，NUM）
参数意义见表7.10，通用参数见表7.7。
表7.10 参数意义说明
功能：用来钻削排孔。即沿直线分布的一系列等距孔，或网格孔。孔的类型由被调用的钻孔循环决定。参见图7.30示例。
图7.30 钻排孔
图7.31 钻排孔示例
编程举例：
①排孔：加工XY平面中的5个螺纹排孔，孔间距都为20mm。排孔的起始点设定为Y20X30，第一孔距离此点20mm，见图7.31所示。首先使用CYCLE82进行钻孔，然后使用CYCLE84（无补偿夹具攻丝）进行攻丝。孔深为80mm（参考平面与最后钻孔深度间的距离）。（CYCLE84的用法参见P174）。
②钻网格孔：钻5行×5列的网格孔，分布在XY平面中的孔、行间距都为10mm。
网格的起始点在X30Y20处（见图7.32），程序中使用R作为循环的转换参数。
R10＝102 ；参考平面
R11＝105 ；返回平面
R12＝2 ；安全距离
R13＝75 ；钻孔深度
R14＝30 ；参考点：平面第一坐标轴的排孔
R15＝20 ；参考点：平面第二坐标轴的排孔
R16＝0 ；起始角
R17＝10 ；第一孔到参考点的距离
R18＝10 ；孔间距
R19＝5 ；每行孔的数量
R20＝5 ；行数
R21＝0 ；行计数
R22＝10 ；行间距
图7.32 钻网格孔
5）钻圆周孔HOLES2
指令格式：HOLES2（CPA，CPO，RAD，STA1，INDA，NUM）。
参数意义见表7.11。
表7.11 参数意义说明
功能：用于加工圆周孔，加工平面必须在循环调用前定义，孔的类型由已经调用的钻孔循环决定。参见图7.33、图7.34。
图7.33 分布圆孔
图7.34 分布圆孔
编程举例：钻4个孔深为30mm的圆周孔，使用循环CYCLE82钻孔。最后钻孔深度定义成参考平面的相对值，圆周由平面中的中心点X70Y60和半径42mm决定，起始角是33°，钻孔轴Z的安全间隙是2mm。参见图7.35。
图7.35 分布圆孔
7.3.2 攻丝循环指令
1）带补偿夹具攻丝CYCLE840
指令格式：CYCLE840（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，DTB，SDAC，MPIT，PIT）参数意义见表7.12。
表7.12 CYCLE840参数意义说明
注：其他参数见表7.7。
功能：刀具以编程的主轴速度和进给率攻丝，直至到达所定义的最终螺纹深度。使用此循环，可以进行带补偿夹具的攻丝（见图7.36、图7.37）。
编程举例：在XY平面中的X35，Y35处进行无编码器攻丝，攻丝轴是Z轴。必须给旋转方向。
图7.36 无编码器带补偿夹具攻丝过程
图7.37 有编码器带补偿夹具攻丝过程
①无编码器攻丝：给参数SDR和SDAC赋值；参数ENC的值为1，深度的值是绝对值。可以忽略螺距参数PIT，加工时使用补偿夹具（见图7.38）。
图7.38 攻丝
②带编码器攻丝：在XY平面中的X35，Y35处攻一个螺纹孔（带编码器攻丝）。攻丝轴为Z轴。必须定义螺距参数，旋转方向自动反向。加工时使用补偿夹具。
2）刚性攻丝CYCLE84
指令格式：CYCLE84（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，DTB，SDAC，MPIT，PIT，POSS，SST，SST1）
参数意义说明：POSS——循环中定位主轴的位置（以度为单位）；SST——攻丝速度；SST1——退回速度；其他参数与CYCLE840相同。
功能：刀具以编程的主轴速度和进给率进行攻丝，直至最终螺纹深度（见图7.39）。
注：只有CYCLE84用于镗孔操作时，主轴才进行位置控制。
编程举例：在XY平面中的X30Y35处进行不带补偿夹具的刚性攻丝，攻丝轴是Z轴，未编程停顿时间，编程的深度值为相对值。必须给旋转方向参数和螺距参数赋值。被加工螺纹公称直径为M5（见图7.40）。
图7.39 CYCLE84刚性攻丝过程
图7.40 刚性攻丝
7.3.3 镗孔循环指令
1）绞孔1（镗孔1）CYCLE85
指令格式：CYCLE85（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，DTB，FFR，RFF）
参数意义见表7.13。
表7.13 CYCLE85参数意义说明
功能：绞孔或镗孔，刀具按编程的主轴速度和进给率绞孔直至孔底。进给和退出进给率分别由FFR和RFF的值定义。见图7.41。
编程举例：在ZX平面中的Z70X50处铰孔，铰孔轴为Y轴。循环调用中最后钻孔深度的值是作为相对值来编程的，未编程停顿时间，工件的上表面为Y102（见图7.42）。
图7.41 CYCLE85绞孔循环过程
图7.42 用CYCLE85绞孔
2）镗孔2CYCLE86
指令格式：CYCLE86（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，DTB，SDIR，RPA，RPO，RPAP，POSS）。
参数意义见表7.14。
表7.14 CYCLE86参数意义说明
注：其他参数见表7.7。
功能：镗孔，刀具按照编程的主轴速度和进给率镗孔直至孔底，到达孔底时，主轴准停，首先刀尖沿相反方向退出，然后快速抬刀到返回平面。实际使用时应注意刀尖的退出方向，以免撞刀（见图7.43）。
编程举例：在XY平面中的X70Y50处调用CYCLE86。编程的最后镗孔深度值为绝对值。未定义安全间隙。在最后镗孔深度处的停顿时间是2秒。工件上表面Z110。在此循环中，主轴以M3旋转并停止在45度位置（见图7.44）。
图7.43 CYCLE86镗孔循环过程
图7.44 用CYCLE86镗孔
3）镗孔3（绞孔2）CYCLE87
指令格式：CYCLE87（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，DTB，SDIR）
参数说明：SDIR（旋转方向）：值：3（即M3）；4（即M4）。
功能：镗孔，刀具按照编程的主轴速度和进给率镗孔直至孔底，到达孔底时，进给停止、主轴停转。按＜NC START＞键，快速抬刀到达返回平面（见图7.45）。
图7.45 CYCLE87镗孔
编程举例：参见图7.44。
4）镗孔4CYCLE88
指令格式：CYCLE88（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，DTB，SDIR）
功能：（循环的编程参数及加工过程）与CYCLE87相同。还可用于钻孔，在底部可暂停。
5）镗孔5CYCLE89
指令格式：CYCLE89（RTP，RFP，SDIS，DP，DTB）
循环的编程参数及加工过程与CYCLE87相同，不同的是CYCLE87用G00快速从孔底抬到返回平面，而CYCLE89是用G01从孔底退到返回平面。
7.3.4 铣槽循环指令
1）铣圆弧槽SLOT1
指令格式：SLOT1（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，NUM，LENG，WID，CPA，CPO，RAD，STA1，INDA，FFD，FFP1，MID，CDIR，FAL，VARI，MIDF，FFP2，SSF）
参数意义见表7.15。
表7.15 参数意义说明
功能：SLOT1循环是一个综合的粗加工和精加工循环，用于加工环形排列槽，槽的纵向轴按放射状排列。槽宽大于刀具直径，从起始槽开始按顺序一个一个槽铣过去（见图7.46）。
编程举例：加工4个圆形槽，尺寸为：长30mm，宽15mm，深23mm，安全间隙是1mm，加工余量是0.5mm，铣削方向是G2，最大进给深度是6mm（见图7.47）。
图7.46 圆弧槽1
图7.47 圆弧槽2
2）铣圆弧槽LONGHOLE
指令格式：LONGHOLE（RTP，RFP，SDIS，DP，DRP，NUM，LENG，CPA，CPO，RAD，STA1，INDA，FFD，FFP1，MID）
其参数意义与SLOT1对应参数的意义相同。
功能：用于加工环形排列槽，槽的纵向轴按放射状排列，与SLOT1循环加工槽的形状相似，区别在于该循环加工的槽宽度等于刀具的直径。
3）圆周槽SLOT2
指令格式：SLOT2（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，NUM，AFSL，WID，CPA，CPO，RAD，STA1，INDA，FFD，FFP1，MID，CDIR，FAL，VARL，MIDF，FFP2，SSF）
其参数意义与SLOT1对应参数的意义相同，见表7.15。在图7.48中，其中参数AFSL为槽长的角度（无符号输入）。
功能：SLOT2循环是一个综合的粗加工和精加工循环，使用此循环可以加工分布在圆上的圆周槽（腰形槽）（见图7.48）。
编程举例：加工分布在圆周上的3个圆周槽，该圆周在XY平面中的中心点是X60Y60，半径是42mm。圆周槽尺寸为：宽15mm，槽长角度为70°，深23mm。起始角是0°，增量角是120°。精加工余量是0.5mm，进给轴Z的安全间隙是2mm，最大深度进给为6mm。完整加工这些槽，精加工时的速度和进给率相同，执行精加工时进给至槽深（见图7.49）。
图7.48 圆周槽
图7.49 加工圆周槽
4）铣矩形槽POCKET3
指令格式：POCKET3（＿RTP，＿RFP，＿SDIS，＿DP，＿LENG，＿WID，＿CRAD，＿PA，＿PO，＿STA，＿MID，＿FAL，＿FALD，＿FFP1，＿FFD，＿CDIR，＿VARI，＿MIDA，＿AP1，＿AP2，＿AD，＿RAD1，＿DP1）
参数意义见表7.16。
表7.16 参数意义说明
功能：该循环可以用于粗加工和精加工。精加工时，要求使用带端面齿的铣刀。深度进给始终从槽中心点开始并在垂直方向上执行（见图7.50）。
说明：
（1）加工类型：包括粗加工和精加工，粗加工是用于对实心坯料的加工；精加工用于对铸件已经粗加工过的毛坯，带有空隙的加工，空腔槽的尺寸可以用参数进行编程。
（2）正向进刀的方式有三种：
①垂直于槽的直接进刀方式（刀具为端面刀刃通过中心的键槽铣刀）。
②按螺旋路径的螺旋进刀刀具可以使用三刃立铣和镶片式立铣刀。
③在槽中心轴上斜坡式来回摆动进刀。刀具可以使用三刃立铣刀和镶片式立铣刀。
（3）选用的刀具半径值必须小于拐角半径值。
编程举例：加工一个在XY平面内的矩形槽，长度为60mm，宽40mm，拐角半径是8mm且深度为17.5mm，该槽和X轴的角度为零，槽边缘的精加工余量是0.75mm，槽底的精加工余量为0.2mm，参考平面与Z轴的安全间隙为0.5mm。槽中心点位于X60，Y40，最大进给深度4mm，适用半径为5mm的铣刀（见图7.51）。
图7.50 铣矩形槽参数
图7.51 铣矩形槽举例
5）铣圆槽POCKET4
指令格式：POCKET4（＿RTP，＿RFP，＿SDIS，＿DP，＿PRAD，＿PA，＿PO，＿MID，＿FAL，＿FALD，＿FFP1，＿FFD，＿CDIR，＿VARI，＿MIDA，＿AP1，＿AD，＿RAD1，＿DP1）
参数意义见表7.17。
表7.17 参数意义说明
注：其中没有槽长、槽宽和槽拐角半径参数，其他参数意义同POCKET3循环。
功能：用于加工平面中的圆形槽。铣削过程与POCKET3循环相同（深度进给始终从槽中心点开始垂直下刀或螺旋状下刀）（见图7.52）。
编程举例：在YZ平面上加工一个圆形槽，中心点为Y50Z50，深度的进给轴是X轴。未定义精加工余量和安全间隙，沿螺旋路径进行进给，使用半径为10mm的铣刀（见图7.53）。
图7.52 铣圆槽参数
图7.53 铣圆槽举例
7.3.5 铣端面CYCLE71
指令格式：CYCLE71（＿RTP，＿RFP，＿SDIS，＿DP，＿PA，＿PO，＿LENG，＿WID，＿STA，＿MID，＿MIDA，＿FDP，＿FALD，＿FFP1，＿VARI，＿FDP1）
参数意义见表7.18。
表7.18 参数意义说明
功能：使用CYCLE71可以切削任何矩形端面。循环识别粗加工（分步连续加工端面之精加工）和精加工（端面的最后一步加工）。可以定义最大宽度和深度进给量。
循环运行时不带刀具半径补偿。深度进给在开口处进行。参见图7.54。
编程举例：铣削60mm×40mm深11mm的端面。切削参数：返回平面10mm，参考平面0mm，安全间隙2mm，铣削深度－11mm，矩形起始点X＝100mm，Y＝100mm，矩形尺寸X＝60mm，Y＝40mm，平面中的旋转角度为10°，最大进给深度为6mm，最大进给宽度为10mm，铣削路径结束时的返回行程为5mm，无精加工余量，端面加工进给率为4 000mm/min，加工类型：粗加工，平行于X轴，方向可交替，由于刀刃的几何结构导致在最后切削时超程2mm。使用的铣刀半径为10mm。
图 7.54 端面铣削
7.4 参数化编程
用数控系统所带的跳转、函数运算功能等指令编写的程序可以作为数控加工程序的一部分，它能被数控系统识别和处理，可作为一个程序段或一个独立的程序储存在系统存储器中，作为加工程序的一部分。
使用参数编程能够用一个程序加工多种形状相同、尺寸不同的工件，可节约编程时间，能够在程序中进行中等复杂程度的数学计算，减少编程工作量；能够进行曲面、曲线编程加工；能够减少程序重复编制，减少字符数，节约内存；能够和PLC通讯，适时利用机床本身的加工信息。
参数编程基本步骤：①对同类工件进行工艺分析，提取相同部分，用参数表达要变化的各部分的尺寸；②列出程序中使用的数学公式和计算步骤；③根据所编程序的要求，设计程序的流向，最好作出程序框图；④编写程序；⑤列出需要调用程序的参数表和参数含义；⑥上机调试程序。
7.4.1 参数赋值
1）R参数分类
R0～R99：用户可以自由使用的参数；
R100～R246：加工循环传递参数。
2）赋值方法
R参数可以用常量和计算表达式来赋值。常量赋值范围：±（0.0000001～99999999），或±（10－300～10＋300），指数值可写在EX符号之后，10－300写为10EX－300；例如：R0＝2.35，R1＝5.67EX4。计算表达式赋值遵循通常的数学运算规则。
用参数或参数表达式可对除N、G、L的NC地址赋值，赋值时在地址符之后加“＝”符号，也可赋一负值。例如：N20G0X＝－R9，即给X轴赋值。
3）参数赋值计算举例
参数运算法则遵循通常的数学运算规则。圆括号内的运算优先进行，乘法和除法运算优先于加法和减法运算。编程举例如下：
7.4.2 函数表达式
函数表达式的格式见表7.19。
表7.19 函数表达式
续表7.19
7.4.3 程序跳转
程序跳转功能可以实现程序运行分支。
1）程序跳转目标（标记符）
标记符用于标记程序中所跳转的目标程序段。标记符可以自由选取，但必须由2个字母或数字组成，其中开始两个符号必须是字母或下划线。跳转目标程序段中标记符后面必须为冒号，标记符位于程序段段首，如果程序段有段号，则标记符紧跟着段号。在一个程序段中，标记符不能含有其他意义。
2）绝对跳转
绝对跳转就是程序在运行时可以通过插入程序跳转指令无条件改变程序执行顺序。跳转目标只能是有标记符的程序段。此程序段必须位于该程序之内。绝对跳转指令必须占用一个独立的程序段。
其中：Label所选字符串用于标记符或程序段号。
3）有条件跳转
用IF条件语句表示有条件跳转。如果满足跳转条件，则进行跳转。同样跳转目标只能是有标记符的程序段，该程序段必须在此程序之内。有条件跳转指令要求一个独立的程序段，在一个程序段中可以有许多个条件跳转指令。
例：IF条件GOTOF Label ；向前跳转（向程序结束的方向跳转）
IF条件GOTOB Label ；向后跳转（向程序开始的方向跳转）
条件表达式中比较运算符的含义见表7.20。
表7.20 比较运算符的含义
续表7.20
例：N10 IF R1＝1 GOTOF MARKE1
N50 IF R＞10 GOTOB MARKE2
跳转指令用法举例见表7.21。
表7.21 绝对跳转举例
7.5 编程实例
编程实例1
编写如图7.55所示的零件在加工中心上的加工程序。毛坯尺寸为120×100×16，编程零点设在毛坯对称中心的上表面。
工艺分析：
（1）刀具选用——铣外形、内腔选用φ16的铣刀，长35的键槽用φ7铣刀粗铣、φ8铣刀精铣。4－φ8排孔用φ8钻头，4－M6螺孔用φ4.9钻头（钻孔）和M6丝攻（攻丝）。
（2）工艺步骤：①铣外形（粗铣、精铣）；
②铣深度为8的52×35的内腔；
③铣深4的不规则内腔；
④铣长35的键槽；
⑤钻4－φ8的排孔，钻4—φ4.9的螺孔、攻丝用4－M6
图7.55 编程实例1
编程实例2：编写如图7.56所示零件在加工中心上加工的加工程序，毛坯尺寸130×110× 15，零点设在毛坯左下角的上表面。
工艺分析：
（1）刀具选用：外轮廓加工用φ20立铣刀，其他矩形槽、腰形槽、圆孔铣削用φ10铣刀。
（2）加工步骤：①外轮廓上方余量大，先粗铣一刀，然后粗、精铣外轮廓；
②铣矩形槽；
③铣圆周槽；
④钻排孔；
⑤钻排孔、排孔攻丝。
图7.56 编程实例2
用二次轮廓编程，首先从左向右使用圆弧—直线—圆弧，操作见图7.56。进入圆弧—直线—圆弧轮廓编程功能，首先输入起点，点击逼近，进入参数设定界面，不输终点，输入第一个圆弧的圆心和半径，输入第二个圆弧的圆心和半径，确定。第二次使用圆弧—圆弧轮廓编程，第一个圆弧是第一次轮廓编程的第二个圆弧。（从N10句到N18句，N20句取消刀补。以上二次轮廓编程为轮廓上方粗铣一刀）
编程实例3：编写如图7.57所示的零件在加工中心上加工的加工程序。毛坯尺寸120× 100×16，编程零点设在毛坯对称中心的上表面。
工艺分析：
毛坯为100×100×20，材料为LY12铝块，选用铝加工用高速钢刀具，选用φ20铣刀铣外形，用φ12的铣刀铣椭圆内槽和φ25＋0.025的圆槽，选用φ8铣刀粗、精铣宽10＋0.025的键槽，选用φ5的钻头钻φ4－5的孔。零点设在工件上表面的对称中心。
零件加工参考程序如下：
图7.57 编程实例3
编程举例4：编写如图7.58所示的零件在铣床上加工的加工程序。毛坯尺寸80×80×10，编程零点设在毛坯对称中心的上表面。（用直径10mm的铣刀）
图7.58 编程实例4
7.6 习题
7.6.1 加工如图7.59所示零件，制订加工工艺（加工路线、切削刀具、切削用量），编写加工程序，要求使用刀补，分粗、精加工。
图7.59 题7.6.1
7.6.2 加工如图7.60所示零件，制订加工工艺（加工路线、切削刀具、切削用量），编写加工程序。毛坯尺寸80×80×10，粗糙度3.2μm。要求使用刀补，分粗、精加工。
图7.60 题7.6.2
7.6.3 加工图7.61所示零件，制订加工工艺（加工路线、切削刀具、切削用量），编写加工程序。要求使用刀补，分粗、精加工。毛坯尺寸80×80×20，粗糙度3.2μm。与图7.60配合间隙不大于0.1mm。
图7.61 题7.6.3
7.6.4 加工如图7.62所示零件，制订加工工艺（加工路线、切削刀具、切削用量），编写加工程序。要求使用刀补，分粗、精加工。毛坯尺寸80×80×10，粗糙度3.2μm。
图7.62 题7.6.4
7.6.5 加工如图7.63所示零件，制订加工工艺（加工路线、切削刀具、切削用量），编写加工程序。要求使用轮廓编程功能指令。毛坯尺寸100×80×15，粗糙度3.2μm。
图7.63 题7.6.5
7.6.6 加工如图7.64所示零件，制订加工工艺（加工路线、切削刀具、切削用量），编写加工程序。要求使用刀补，分粗、精加工，使用钻圆周孔和铣圆槽循环指令。
图7.64 题7.6.6
7.6.7 加工如图7.65所示零件，制订加工工艺（加工路线、切削刀具、切削用量），编写加工程序。使用参数化编程功能加工椭圆凹腔。
图7.65 题7.6.7
7.6.8 加工如图7.66所示零件，制订加工工艺（加工路线、切削刀具、切削用量），编写加工程序。内腔由四段相切圆弧组成，精加工用轮廓编程的圆弧—圆弧功能编写程序。
图7.66 题7.6.8
7.6.9 加工如图7.67所示零件，制订加工工艺（加工路线、切削刀具、切削用量），编写加工程序。要求使用刀补，分粗、精加工，与图7.59配合间隙不大于0.1mm。
图7.67 题7.6.9
7.6.10 加工如图7.68所示零件，制订加工工艺（加工路线、切削刀具、切削用量），编写加工程序。使用参数化编程功能加工椭圆凸台。
图7.68 题7.6.10
7.6.11 加工如图7.69所示零件，制订加工工艺（加工路线、切削刀具、切削用量），编写加工程序。毛坯：160×120×38，材料：LY15，粗糙度3.2μm。
图7.69 题7.6.11
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