数控车床固定循环指令（Fanuc）：G90、G92、G71 与 G54 刀补
数控车床固定循环指令笔记（Fanuc 系统）：XYZ 绝对 / UVW 增量同段混用与直径编程、G90 柱面锥面车削循环（单次 / 多次 I K H、R 半径差正负判定）、G92 螺纹车削循环（大径计算、分次递减切深、进退刀量、多线螺纹）、G71 复合粗车循环（P Q U W、ΔD、E 与精加工余量）、G54 坐标系与 T 刀补（含例题与考点）
本文整理《数控车削编程指令授课》一课（24 学时课程的第 6 次课，进入第三章”数控加工程序编制”之数控车床部分）。本章在前面单一指令（G00/G01/G02/G03 等）的基础上，专门讲解数控车床上能”一段顶多行”的固定循环指令：以教师更熟悉的 Fanuc（发那科）系统为主线，讲清 G90 柱面/锥面车削循环（含单次、多次 I/K/H）、G92 螺纹车削循环（大径、分次切深、进退刀、多线螺纹）、G71 复合式粗车循环（P/Q/U/W、ΔD、E 与精加工余量），并重点辨析数控车床中 G90/G91/G92 含义随系统改变、绝对/增量改用 XYZ/UVW 表示、X 为直径编程这几个最容易出错的地方。全文按”核心结论—知识结构—详细笔记—例题—术语速查—课堂任务—待核对—主动回忆”八段组织，公式用
$...$，凡课堂口述含糊或与课本文字（多以西门子系统为例）不一致处均在待核对表标注，具体代码以所在设备系统说明书为准。
一、核心结论
- 数控车床坐标系：Z 轴沿主轴方向、刀具远离工件为正；X 轴垂直于 Z 轴、平行横向拖板、刀具远离工件为正。刀架前置时 X 正方向朝操作员，刀架后置时 X 正方向朝上/朝右（反向），并影响 G02/G03 顺逆圆判定。
- 数控车床编程三大特点：
- 绝对坐标（X、Y、Z）与增量坐标（U、V、W）可以在同一个程序段内混用（不是只能整段统一），能显著减少手工编程的坐标换算；
- X 按直径编程：绝对坐标 X 取工件直径值；增量坐标 U 取实际位移量的两倍并带方向符号；
- 实际车刀刃尖是一段圆弧，实际切削点偏离刀位点一个半径，需做刀具半径补偿；补偿既可用 G41/G42，也可直接用刀具功能字 T0101（前两位刀具号、后两位刀补号）实现，尖刀可近似不补偿。
- 同一代码随数控系统含义不同（本课最大坑）：
- 通用/数控铣：G90=绝对坐标、G91=增量坐标、G92=设定工件坐标系；
- Fanuc 数控车：不再用 G90/G91 表示绝对/增量，直接看地址符 XYZ=绝对、UVW=增量；G90=外径/内径（柱面、锥面）车削循环，G92=螺纹车削循环；
- 西门子数控车：仍用 G90 绝对、G91 增量，柱面循环用 G77（课本部分内容以西门子为例）。
- 地址符 I、K：在圆弧插补 G02/G03 中表示圆心相对起点的坐标；在车削循环指令中表示每次循环后 X、Z 方向的进给（定点）量。
- G90 柱面车削循环用一个程序段完成”快速接近→切削进给→退刀→返回”的 ABCDA 矩形循环，替代原来 G00/G01 写四行；格式
N_ G90 X_ Z_ F_，其中 X、Z 为切削终点（循环对角点 C）坐标。 - 多次循环在 G90 后增加
I_ K_ H_：I 为每次循环 X 向进给量（带符号）、K 为 Z 向进给量（车圆柱面时为 0）、H 为循环次数（包含第一次）。 - 锥面循环仍用 G90，只比柱面多一个锥面起、终点的半径差 R（半径值，不是直径值）：起点半径大于终点半径取正、小于取负；该半径差指工件锥面两端半径之差，不是刀具走刀路径之差。
- G92 螺纹车削循环：螺纹是成型切削、切削力大，必须分多次走刀、每次背吃刀量依次递减；螺纹大径（车螺纹前的外圆）约为 $d-0.1P$（$d$ 公称直径、$P$ 螺距）；格式中 F 表示螺距（不再是进给速度）；进刀、退刀要留空刀量；多线螺纹按”线头数 × 螺距”分头。
- 螺纹每次背吃刀量按直径值计（如 0.8 表示直径切去 0.8 mm，不是单边 0.8）；螺距 1.5 时常按 0.8、0.6、0.4、0.16 递减（掌握递减趋势即可，不必死记表）。
- G71 复合式粗车循环用于余量大、需多次走刀的粗加工，机床按给定的精加工轮廓自动分层切削并预留精加工余量：P、Q 为精加工程序段首、末段号，U、W 为 X、Z 向精加工余量（U 为直径量，是单边余量的 2 倍），ΔD 为每次切削深度，E 为退刀量。
- G54/G55/G56 分别调用 1/2/3 号工件坐标系，其原点在机床控制面板上预先输入、程序中只调用——这正是 Fanuc 车床把 G92 改作螺纹循环后，用来设定/调用工件坐标系的方式。
- 换刀与刀补：T0101 表示用 1 号刀、调用 1 号刀补；T0000 表示取消刀补且刀具转位离开。
- 工艺顺序：先粗车（转速可较高、快速去除大部分余量、出车大轮廓）→ 后精车（转速/进给放慢、保证尺寸与表面质量）；编程前务必先确认设备是哪家系统并查阅其代码手册。
二、知识结构
- 背景与设备：第三章程序编制；车床组成、加工功能、常用车刀
- 坐标系：Z/X 正方向、刀架前置/后置、顺逆圆判定
- 编程特点：XYZ/UVW 同段混用、X 直径编程（2 倍+符号）、刀尖圆弧半径补偿与 T 刀补
- 系统差异：Fanuc / 西门子 / 通用铣 G90、G91、G92、G77；I/K 含义；G54~G56
- G90 柱面循环：单次 ABCDA、多次 I/K/H、例题
- G90 锥面循环：半径差 R 的含义与正负判定、例题
- G92 螺纹循环：大径、分次递减切深、F=螺距、进退刀量、多线螺纹、例题
- G71 复合粗车循环：P/Q/U/W/ΔD/E、粗精车工艺、程序结构
- 速查、任务、待核对、主动回忆
三、数控车床、坐标系与编程特点
3.1 课程定位与车床组成
- 本课程共 24 学时，本次为第 6 次课；前 5 次讲数控基本概念与简单代码，第三章讲数控加工程序编制，按数控车、数控铣、自动编程三部分展开（复杂零件手工编程费时，自动编程是发展方向）。
- 数控车床（普通车床也类似）大致组成：刀架、床身、主轴箱、高精度导轨（在床身上或即床身一部分）、滚珠丝杠、床座、尾座。
- 车床有单主轴单刀架、双主轴双刀架及车削加工中心等形式，本课程以单主轴单刀架为主。
- 车床主要加工具有回转体特征的零件，常见功能：钻中心孔、钻孔、镗孔、通孔/盲孔攻丝、车端面、切槽/切断、车螺纹、滚花、车锥面、车圆柱面、车曲面等。
3.2 常用车刀（了解）
- 切断刀/切槽刀（把轴切断或切槽）；左偏刀、右偏刀（多用于车外圆）；弯头车刀、直头车刀（车外圆）；成型车刀（刀刃是什么形状，工件上就复刻什么形状，如圆弧刃车出凸圆，用途单一）；宽刃精车刀；车螺纹刀；车端面刀；内螺纹刀；内/外切槽（切断）刀；内孔车通孔刀、内孔车盲孔刀等。刀具材料、种类繁多，本课程只需对类型有基本认识。
3.3 坐标系与刀架前置/后置
- 总原则：Z 轴沿主轴（顶尖）方向，刀具远离工件为 Z 正方向；X 轴垂直于 Z 轴、平行于横向拖板，刀具远离工件为 X 正方向。
- 刀架前置（最常见）：车刀位于工件左手边，刀具向操作员方向靠近即远离工件，故 X 正方向朝操作员。
- 刀架后置：车刀位于工件右手边（俯视图看在上方），Z 正方向不变，但 X 正方向反过来——朝上（实际朝右）才是刀具远离工件。
- 刀架前置/后置会改变 X 朝向，从而影响圆弧插补 G02/G03 顺圆/逆圆的判定（同样的转向在两种机床上可能一个是 G03、一个是 G02），编程时要留意。
3.4 数控车床编程三大特点
特点一：绝对/增量可在同一程序段混用。
- 学单一指令时通常整段统一：写 G90 后坐标都按绝对、写 G91 后都按增量。
- 数控车床允许在同一个程序段内部混用：例如同一行里 X（或 Z）用绝对坐标、W（或 U）用增量坐标。注意不是”N10 用绝对、N20 用增量”那种段间切换，而是一行内两个轴分别用绝对/增量，以减少手工换算。
特点二：X 一律按直径编程。
- 绝对编程：X 坐标直接取工件直径值；
- 增量编程：U（X 向增量）取实际位移量的两倍，并附方向符号（朝 X 正方向可省略正号、朝负方向写负号）；W（Z 向增量）即实际 Z 向位移并带符号。
- 例：直径从 φ35 车到 φ30，X 向增量记作 $U=-5$（直径变化量），而半径实际只进了 2.5 mm。
特点三：刀尖圆弧与半径补偿。
- 入门讲单指令时把刀尖理想化为一个点；实际刀刃为保证刀具寿命和表面粗糙度，尖端是一段圆弧，刀位点取在该圆弧的圆心，而真正切削点偏离刀位点一个刀尖半径，故需刀具半径补偿。
- 补偿方式：可用 G41/G42 建立半径补偿；车床上也常通过刀具功能字 T×××× 的刀补号实现——T0101 中第一个 01 是刀具号、第二个 01 是刀补号。若是理想尖刀，刀位点即切削点，可近似不补偿。
3.5 不同数控系统的代码差异（重点）
| 功能 | 通用 / 数控铣 | Fanuc 数控车 | 西门子数控车 |
|---|---|---|---|
| 绝对坐标 | G90 | 用地址符 X/Y/Z 表示 | G90 |
| 增量坐标 | G91 | 用地址符 U/V/W 表示 | G91 |
| 柱面/锥面车削循环 | — | G90 | G77 |
| 螺纹车削循环 | — | G92 | 另有螺纹循环代码 |
| 设定工件坐标系 | G92 | 改用 G54~G56 等调用 | G92（仍可设定） |
- 在 Fanuc 车床里，看到 XYZ 就是绝对坐标、UVW 就是增量坐标；G90、G91 被释放出来赋予循环功能。
- I、K 地址符也要随场合理解：G02/G03 圆弧中是圆心坐标；循环指令中是每次循环的进给定点量。
- 到新单位编程前，一定要确认设备系统品牌、翻阅其代码说明；格式思路相通，但代码字可能不同。课本第 41、43 页等部分以西门子系统为例，与课堂所讲 Fanuc 略有出入，文中已分别注明。
- G54/G55/G56：分别为 1 号、2 号、3 号工件坐标系。其坐标原点在控制面板上由操作者输入设定（如 1 号坐标系原点设在某处），程序里只用 G54 等指令调用即可，解决了 G92 被螺纹循环占用后如何选定工件坐标系的问题。
四、G90 柱面（外径）车削循环
4.1 为什么要用循环指令
- 车阶梯轴外圆时，一个台阶的走刀轨迹为：A 点 G00 快速定位到 B 点附近 → G01 进给切削到 C → G01/G00 退到 D → G00 返回 A，即一个 ABCDA 矩形回路，用单一指令要写约四行。
- 阶梯轴在车床上极常见，反复写四行很繁琐，故引入柱面固定循环 G90（Fanuc），一个程序段即可完成 ABCDA。
4.2 单次循环格式
- 格式：
$$\text{N_ G90 X(U)_ Z(W)_ F_ ;}$$ - 说明：
- N 为程序段号；G90 为柱面车削循环（注意此处不是绝对坐标含义）；
- X、Z 为循环对角点 C（切削终点）的坐标：用 X/Z 表示绝对坐标，用 U/W 表示增量坐标；
- F 为切削进给速度。
- “单次循环”指该程序段只完成一个 ABCDA 回路。
4.3 多次循环格式（粗加工分层走刀）
- 粗加工余量大（如直径余量 20 mm），车刀不能一次切完，需分层进给，逐刀加深。
- 格式：
$$\text{N_ G90 X(U)_ Z(W)_ I_ K_ H_ F_ ;}$$ - 参数：
- I：每次循环完成后 X 方向的进给（定点）量，带方向符号；
- K：每次循环完成后 Z 方向的进给量；车圆柱端面（台阶长度不变）时 $K=0$；
- H：循环次数，包含第一次走刀（走 3 刀就写 H3，不要误以为第一次不算）。
- 多次循环的刀具路径相当于把整个矩形框整体平移，最终轨迹与逐行写单次循环相同，但程序更短。
4.4 课堂例题（柱面）
- 逐行写单次循环（绝对坐标）：
N10 G90 X35 Z20 F50 ;（第 1 刀，C 点 X=35、Z=20）N20 X30 ;（第 2 刀，Z 不变，仅 X 由 35 变 30）N30 X25 ;（第 3 刀，车到最终 φ25）
- 用多次循环等效表达：X 由 35→30→25，每次 X 向进给 $I=-5$（朝 X 负方向、直径每次减 5），Z 向不变 $K=0$，共 3 次 $H=3$，即写成含
I-5 K0 H3的一段（具体段号与起刀坐标按图纸补全）。 - 说明：上例各坐标值为课堂板书中的示意数值，实际以图纸尺寸为准。
五、G90 锥面车削循环与半径差 R
5.1 锥面与柱面的关系
- 锥面（圆台面；头部尖的才是圆锥）循环与柱面循环本质是同一条 G90 指令、同一个 ABCDA 回路，只是把矩形的一条边”斜掉”，因此格式上只多一个参数——锥面起点与终点的半径差。
- 圆柱面两端半径相等、没有半径差，故柱面循环不写该参数。
5.2 半径差 R 的含义与正负（易错点）
- Fanuc 格式在 X/Z（C 点坐标）后再跟锥面半径差（常记为 R），F 仍为进给速度：
$$\text{N_ G90 X(U)_ Z(W)_ R_ F_ ;}$$ - 关键：
- R 是半径差、不是直径差（车床虽多用直径编程，但此处系统需要知道锥面两端的半径高度差）；
- R 指工件锥面起点半径 $r_1$ 与终点半径 $r_2$ 之差，不是刀具下刀/退刀路径的半径差；
- 正负判定：锥面起点半径 > 终点半径，R 取正；起点半径 < 终点半径，R 取负。
- 课本（西门子，第 41 页）用 U/W 描述锥度斜率（U 为圆锥大小头直径差，绝对编程时取 B 点 X、C 点 Z），与 Fanuc 写法略有差异，使用时对照所采用系统的手册。
5.3 课堂例题（锥面）
- 例：
G90 X40 Z20 R-5 F…：C 点绝对坐标 X=40、Z=20；因锥面起点半径小于终点半径（相差 5），故半径差取 R−5，刀具走斜线车出锥面后退回。 - 第二刀只需按直径变化改 X（如再进到 X35、X30），半径差 R 与 Z 保持不变。
- 做题先在 ABCDA 回路中认准”锥面起点 B、终点 C”，比较的是 B、C 处工件半径，而非刀路。
六、G92 螺纹车削循环
6.1 螺纹加工特点
- 螺纹车削属成型加工，刀具刃形、进给与牙型一致，切削力较大，不能一次成型，必须分多次走刀；螺距（”模具”指螺距/牙型）越大、走刀次数越多。
- 每次切削深度要合理分配并依次递减（越往后切深越小），避免切削力过大崩刀、保证牙型质量。
- 车螺纹是初学者最容易出废品、返工最麻烦的工序之一。
6.2 螺纹大径与空刀量
- 螺纹大径（车螺纹前预制外圆直径）一般不等于公称直径，约为：
$$d_{\text{大}}\approx d-0.1P$$
其中 $d$ 为螺纹公称直径、$P$ 为螺距。例：M24×1.5，预制外圆约 $24-0.1\times1.5=23.85$ mm，可取 23.8 或 23.9。 - 进刀、退刀必须留空刀（导入/导出）距离：伺服加减速需要过渡，不能在螺纹起点立刻以螺距进给、也不能在终点瞬间退刀。空刀量按螺距 $P$ 选取（课堂口述进刀约数倍 P、退刀约 1~2 倍 P，具体倍数以手册/指导书为准，见待核对表）。
6.3 G92 格式与分次切深
- 圆柱螺纹格式（锥螺纹再加半径差）：
$$\text{N_ G92 X(U)_ Z(W)_ F_ ;}$$ - 与此前循环不同：
- X、Z 为每次螺纹走刀的终点坐标；
- F 在螺纹循环中表示螺距（如 F1.5 表示螺距 1.5 mm），不是普通进给速度；
- 圆柱螺纹无半径差故不写 R。
- 背吃刀量按直径值计：如”切 0.8”指直径减小 0.8 mm（不是单边 0.8）。
- 螺距 1.5 mm 的常用分次切深（直径递减量）约为：0.8 → 0.6 → 0.4 → 最后 0.16；不要求死记，只要总体依次递减即可（如 0.8/0.6/0.5 也可），熟练后按现场调整。
6.4 课堂例题（M24×1.5 外螺纹）
- 预制光杆（大径）约 23.8（$24-0.1\times1.5=23.85$）。
- 各刀 X（螺纹直径方向终点）递推：
- 第 1 刀：$X=24-0.8=23.2$；
- 第 2 刀：$X=23.2-0.6=22.6$；
- 第 3 刀：$X=22.6-0.4=22.2$；
- 末刀再切约 0.16 到牙深尺寸（具体小径以螺纹标准/牙型计算为准）。
- 程序中先用 G54 调用工件坐标系、G00 快速移到安全位置并离开工件，指定主轴转速 S、启动主轴，再快速靠近到起刀点（含导入空刀量），随后逐行写 G92，每行只改 X（越车越深），F 始终为螺距 1.5。
- 若预制光杆、退刀槽此前已车好，螺纹程序中可直接从第一刀 X23.2 开始。
6.5 多线（多头）螺纹
- 多线螺纹有多个螺纹线头（导程 = 线头数 × 螺距），需分头重复加工：车完一条螺旋槽后，沿轴向错开一个”线头数 × 螺距（即一个导程/n 头的分头量，课堂表述为退刀距离 = 线头数 × 螺距）“再车下一条。
- 三线螺纹要分头三次，依次错开切削；课本第 42 页有简单介绍，深入内容从略。
6.6 换刀与刀补补充
T0101：用 1 号刀、调用 1 号刀补；T0000：后两位变 00 表示取消刀补，前两位变 00 表示刀具转位、1 号刀离开刀位，即刀补与刀具都取消。
七、G71 复合式粗车循环
7.1 功能与适用场景
- G90 柱面/锥面循环只在一个方向（多为 X 向）分层进给；对于轮廓由多段外圆、锥面、端面组合、需要 X、Z 两个方向都进给且要反复走刀的粗加工，采用复合式粗车循环（Fanuc G71 类）。
- 编程者只需描述出精加工轮廓和粗车参数，机床自动完成多层粗车，并给精加工预留余量，特别适合”先粗后精”的轴类零件，可把原本几十上百行的 G00/G01 走刀压缩为一两段。
7.2 参数含义（课本第 43 页）
| 参数 | 含义 |
|---|---|
| P | 精加工程序段第一个程序段的段号（精加工轮廓起点） |
| Q | 精加工程序段最后一个程序段的段号（精加工轮廓终点） |
| U（ΔU） | X 方向精加工余量，按直径给（是单边余量的 2 倍） |
| W（ΔW） | Z 方向精加工余量 |
| ΔD | 每次粗车的切削深度（背吃刀量） |
| E | 每次切削后的退刀量（课本大格式中未显式给出，教师习惯单独写） |
| F、S、T | 粗车进给速度、主轴转速、刀具 |
- 易错：U 是直径方向余量。若 X 向单边想留 2 mm，程序应给 $U=4$（直径量）；Z 向留 2 mm 则 W2。
7.3 教师习惯的两段式写法
- 课本把切深 ΔD 等都写在一大段里，但缺少退刀量 E；教师习惯拆成两个程序段：
- 第一段先指定每次切削深度 ΔD 与退刀量 E；
- 第二段再写精加工轮廓的起止段号 P/Q、X/Z 向余量 U/W，以及 F、S、T。
- 这样工艺参数表达更清晰，也补上了退刀量；考试/作业若按课本格式则以教师要求为准。
7.4 课堂示例数据与程序结构
- 示例工艺参数：每次切削深度约 1、退刀（进给）量约 5、Z 向留精加工余量 2、X 向单边留 2（故直径留 4）。
- 完整程序的一般顺序：
G54调用 1 号工件坐标系（若用 G92 设定坐标系的系统则无此步）；G00快速移动到远离工件的安全位置（G92 被占用后，起刀位置需先快速撤离工件）；- 指定主轴转速 S、启动主轴、必要时开切削液；
- 快速进到粗车起刀点；
- 用 G71（或两段式）完成粗车，自动留 U/W 精加工余量；
- 换精车参数（较慢转速/进给）后沿 P~Q 轮廓精车到尺寸。
- 工艺思想：粗车追求效率、尽快去除大部分余量并车出大致轮廓；精车放慢转速与进给保证尺寸精度和表面质量。
- 示例中再次体现绝对/增量混用：精车定位时某处用 X 绝对、W 增量（如
U0 W-32）以减少坐标换算。
八、术语速查、课堂任务与主动回忆
8.1 指令与参数速查表
| 指令/符号 | 系统 | 含义 |
|---|---|---|
| X/Y/Z | 车床通用 | 绝对坐标地址符（X 为直径值） |
| U/V/W | 车床通用 | 增量坐标地址符（U 为直径增量=实际位移 2 倍，带符号） |
| G90 / G91 | 通用、铣、西门子车 | 绝对 / 增量坐标 |
| G90 | Fanuc 车 | 柱面（外径/内径）、锥面车削循环 |
| G92 | 通用/铣/西门子 | 设定工件坐标系 |
| G92 | Fanuc 车 | 螺纹车削循环（F=螺距） |
| G77 | 西门子车 | 柱面车削循环 |
| G54/G55/G56 | Fanuc 车 | 调用 1/2/3 号工件坐标系（原点在面板设定） |
| G71 | Fanuc 车 | 复合式粗车循环 |
| I / K（循环中） | Fanuc 车 | 每次循环 X / Z 向进给定点量（带符号） |
| H | Fanuc 车 | 循环次数（含第一次） |
| R（锥面/锥螺纹） | Fanuc 车 | 锥面起终点半径差，起>终为正、起<终为负 |
| P / Q（G71） | Fanuc 车 | 精加工程序首段号 / 末段号 |
| U / W（G71） | Fanuc 车 | X（直径量）/ Z 向精加工余量 |
| ΔD / E（G71） | Fanuc 车 | 每次切削深度 / 退刀量 |
| T×××× | 车床 | 前两位刀具号、后两位刀补号；T0000 取消 |
| 螺纹大径 | 经验式 | $d_{\text{大}}\approx d-0.1P$ |
| 导程 | 多线螺纹 | 导程 = 线头数 × 螺距 |
8.2 课堂任务
- 对照图纸，分别用 G00/G01 逐行、G90 单次、G90 多次（I/K/H）三种方式编写阶梯轴外圆加工程序，比较程序长度；
- 编写圆台锥面的 G90 循环，正确判定并填写半径差 R 的正负；
- 针对 M24×1.5 外螺纹，计算预制大径、列出分次走刀 X 值、写 G92 螺纹程序（含进退刀空刀量、F=螺距）；
- 用 G71 复合循环编写”先粗后精”轴类零件程序，正确给出 P/Q/U/W/ΔD/E，注意 U 为直径余量；
- 同一份零件分别按 Fanuc 与西门子代码规则改写，体会 G90/G91/G92/G77 的差异。
8.3 待核对与疑问
| 问题 | 说明 | 核对方式 |
|---|---|---|
| 螺纹进刀/退刀空刀量具体倍数 | 课堂口述”进刀约数倍 P、退刀约 1~2 倍 P”，录音不清 | 查课本 P42 与设备手册（常用 δ1≥2P、δ2≥1P 左右） |
| 锥面半径差地址符是 R 还是 I/U | 课堂统称”半径差”，课本（西门子）用 U/W 表直径差 | 以所用系统手册为准（Fanuc 外径循环常用 R） |
| G71 各例坐标、切深 1、退刀 5、余量 2/4 | 课堂板书示意值 | 以图纸与工艺卡为准 |
| 螺距 1.5 分次切深 0.8/0.6/0.4/0.16 | 经验表，教师强调掌握递减趋势即可 | 查螺纹切削用量表/刀具厂资料 |
| 多线螺纹分头量表述 | “退刀距离=线头数×螺距”为课堂口语 | 对照导程=线数×螺距、分头量=导程/线数核实 |
| 课本页码与西门子格式 | 教师提到课本 41、42、43 页 | 翻阅所用教材对应页 |
8.4 主动回忆题
- 数控车床 Z 轴、X 轴正方向分别怎样规定？
- 刀架前置和刀架后置，X 正方向有何不同？对 G02/G03 判定有什么影响？
- 数控车床绝对/增量坐标分别用什么地址符表示？”混用”指的是段间混用还是同段混用？
- 为什么车床 X 要按直径编程？增量 U 为什么是实际位移的两倍？直径从 φ40 车到 φ32，U 是多少？
- 实际车刀为什么要做半径补偿？T0101 四个数字各代表什么？T0000 呢？
- Fanuc 数控车里 G90、G91、G92 还是绝对/增量/设坐标系吗？分别变成了什么功能？
- Fanuc 车床靠什么区分绝对与增量坐标？西门子车床柱面循环用什么代码？
- I、K 在 G02/G03 中和在车削循环中含义有何不同？
- G54、G55、G56 是什么？坐标系原点在哪里设定？
- G90 柱面单次循环一个程序段完成怎样的轨迹？替代了哪几行单一指令？
- G90 格式中的 X、Z 对应 ABCDA 回路中的哪个点？
- 多次循环中 I、K、H 分别表示什么？H 是否包含第一次走刀？
- 直径 φ35→φ30→φ25 分三刀，I、K、H 应怎样填？
- 锥面循环为什么要多一个半径差？它是半径值还是直径值？
- 锥面半径差的正负怎样判定？它比较的是工件锥面还是刀具路径？
- 圆柱面循环为什么不写半径差？锥面和圆锥在形状上有何区别？
- 螺纹车削为什么必须分多次走刀？切深应递增还是递减？
- M24×1.5 螺纹车削前的外圆大径约为多少？写出计算公式。
- G92 螺纹循环里的 F 表示什么？和普通车削里的 F 有何不同？
- 螺纹每次背吃刀量 0.8 是直径量还是单边量？螺距 1.5 常用怎样的递减序列？
- 螺纹加工为什么要留进刀、退刀空刀量？
- 多线螺纹怎样分头？三线螺纹要分头几次？导程与螺距、线数什么关系？
- G71 复合粗车循环适合什么场合？为什么只需描述精加工轮廓？
- G71 中 P、Q、U、W、ΔD、E 各是什么含义？
- 想在 X 向单边留 2 mm 精车余量，U 应填多少？为什么？
- 教师为什么习惯把 G71 拆成两个程序段写？
- 粗车和精车在转速、进给和目的上有什么区别？
- 用 G54 后，程序开头为什么通常先 G00 撤到安全位置？
- 换单位/换机床编程前，为什么必须先确认数控系统品牌并查代码手册？
8.5 答案要点
- Z 沿主轴、刀具远离工件为正；X 垂直 Z、平行横向拖板、刀具远离工件为正。
- 前置时车刀在工件左手边、X 明朝向操作员；后置时车刀在右手边（俯视在上）、X 正反向（朝上/朝右）；X 朝向改变使 G02/G03 顺逆圆判定互换。
- XYZ 表绝对、UVW 表增量；混用指在同一个程序段内不同轴可分别用绝对/增量。
- 车床加工回转体，图纸按直径标注，X 直接用直径便于编程且与测量一致；U 是直径增量故为半径实际位移的两倍；φ40→φ32 记 $U=-8$。
- 实际刀尖是圆弧、切削点偏离刀位点一个半径；T0101 前两位刀具号、后两位刀补号；T0000 取消刀补并使刀具转位离开。
- 不是。Fanuc 车床中 G90 为柱面/锥面车削循环、G92 为螺纹车削循环，绝对/增量改用 XYZ/UVW 表示；G91 也不再表增量。
- 看地址符：XYZ 绝对、UVW 增量；西门子柱面循环用 G77。
- G02/G03 中 I、K 是圆心相对起点的坐标；循环中 I、K 是每次循环后 X、Z 向的进给定点量（带符号）。
- G54/G55/G56 分别调用 1/2/3 号工件坐标系；原点由操作者在机床控制面板上输入，程序只调用。
- 完成快速接近→切削→退刀→返回的 ABCDA 矩形回路；替代 G00 定位、G01 切削、G01/G00 退刀、G00 返回等约四行。
- X、Z 是切削终点，即循环矩形的对角点 C。
- I 为每次 X 向进给量、K 为每次 Z 向进给量、H 为循环次数；H 包含第一次走刀。
- 每次直径减 5、朝 X 负方向故 $I=-5$，$K=0$，三刀 $H=3$。
- 锥面两端半径不等，需要半径差确定斜度；它是半径值（不是直径值）。
- 起点半径大于终点半径取正、小于取负；比较的是工件锥面起点 B 与终点 C 的半径 $r_1、r_2$，不是刀具走刀路径。
- 圆柱两端半径相等、半径差为 0；锥面是圆台（两端都有直径），圆锥头部是尖的。
- 螺纹是成型切削、切削力大，一次成型会崩刀/烂牙，故分多次；切深依次递减。
- 约 $24-0.1\times1.5=23.85$，取 23.8~23.9；公式 $d_{\text{大}}\approx d-0.1P$。
- G92 中 F 是螺距（F1.5 即螺距 1.5 mm）；普通车削 F 是进给速度。
- 是直径量；常用 0.8、0.6、0.4、0.16 递减（掌握递减趋势即可）。
- 伺服系统升速、降速需要过渡距离，否则螺纹两端牙距不准、易撞刀，故要留导入 δ1、导出 δ2 空刀段。
- 每车完一条螺旋槽沿轴向错开一个分头量再车下一条；三线分头三次；导程=线数×螺距，分头量=导程/线数=螺距。
- 适合余量大、X/Z 两向都要分层进给的粗加工；机床依据给定精加工轮廓与切深自动分配走刀并留余量。
- P 精加工首段号、Q 精加工末段号、U 为 X（直径）向余量、W 为 Z 向余量、ΔD 每次切深、E 退刀量。
- 单边 2 mm 时 $U=4$，因为 U 按直径给、是单边余量的 2 倍。
- 课本大格式缺少退刀量 E，拆两段可先写切深 ΔD 与退刀量 E、再写 P/Q、余量与 F/S/T，参数更清晰。
- 粗车转速可较高、进给较大，目的是快速去除余量、车出大轮廓；精车转速/进给放慢，保证尺寸精度与表面质量。
- G92 被改作螺纹循环后不再预设坐标原点，需先用 G54 确定工件坐标系，再 G00 把刀快速撤到远离工件的安全位置，防止起刀碰撞。
- 不同系统（Fanuc/西门子等）同一 G 代码功能可能完全不同（如 G90、G92），不查手册直接套用会导致坐标、循环用错甚至撞机。
数控车床固定循环指令（Fanuc）：G90、G92、G71 与 G54 刀补
https://tdexxx.github.io/2026/10/07/01_数控加工工艺与编程/数控加工工艺与编程_Fanuc固定循环指令_发布稿/