車削圓柱螺紋時，X（U）可省略。
格式：G32Z（W）F；
車削端麵螺紋時，Z（W）可省略。
格式：G32X（U）F；
說明：
① 螺紋車削時，為保證切削正確的螺距，不能使用G96恒線速控製指令；
② 在編寫螺紋加工程序時，始點坐標和終點坐標應考慮切入距離和切出距離；
由於螺紋車刀是成形刀具，所以刀刃與工件接觸線較長，切削力也較大；為避免切削力過大造成刀具損壞或在切削中引起刀具振動，通常在切削螺紋時需要多次進刀才能完成。每次進給的背吃刀量根據螺紋深度按遞減規律分配。
例1-12 加工圓柱螺紋。
螺距P=1.5mm，牙深0.974mm。選取主軸轉速650r/min，進刀距離2mm，退刀距離1mm；可分4次進給，對應的背吃刀量（直徑值）依次為：0.8mm、0.6mm、0.4mm和0.16mm。
切削螺紋部分的加工程序如下：
O0001
G50X80.0Z50.0；
M03S500；
T0101；
G00Z2.0M08；沿Z軸快進到螺紋切削始點，冷卻液開
X29.2；沿X軸快進到螺紋切削始點；
G32Z-51.0F1.5；螺紋車削第一次進給
G00X40.0；沿X軸快速退刀
Z2.0；沿Z軸快速退刀
X28.6；沿X軸快進到第二次螺紋切削始點
G32Z-51.0F1.5；螺紋車削第二次進給
G00X40.0；
Z2.0；
X28.2；
G32Z-51.0F1.5；螺紋車削第三次進給
G00 X40.0；
Z2.0；
X28.04；
G32Z-51.0F1.5；螺紋車削第四次進給
G00X80.0M09；退刀，冷卻液關
Z50.0M05；回到程序起點
T0100；取消刀具偏置補償
M30；程序結束
二、 G92指令的編程方法及應用
螺紋單一切削循環指令G92把“切入→螺紋切削→退刀→返回”四個動作作為一個循環，用一個程序段來指令，從而簡化編程。
指令格式：
G92X（U）Z（W）RF；
其中：X（U），Z（W）為螺紋切削的終點坐標值，R為螺紋部分半徑之差，即螺紋切削起始點與切削終點的半徑差。加工圓柱螺紋時，R=0；加工圓錐螺紋時，當X向切削起始點坐標小於切削終點坐標時，R為負，反之為正。
例1-13 用G92指令加工的圓柱螺紋。
設循環起點在（X40，Z2）的位置，切削螺紋部分的加工程序如下：
……
G00X40.0Z2.0；快速移動到循環起點
G92X29.2Z-51.0F1.5；第一刀切削螺紋循環
X28.6；第二刀切削螺紋循環
X28.2；第三刀切削螺紋循環
X28.04；第四刀切削螺紋循環
G00X100.0Z50.0；快速移動到換刀點
……
三、 G76指令的編程方法及應用
複合螺紋切削循環指令G76，可以完成一個螺紋段的全部加工任務。它的進刀方法有利於改善刀具的切削條件，在編程中應優先考慮應用該指令，其運動軌跡。
指令格式：
G76P（m）（r）（α）Q（Δdmin）R（d）；
G76X（U）Z（W）R（i）P（k）Q（Δd）F（L）；
其中：m為精加工重複次數（1～99）。r為倒角量。當螺距由L表示時，可以從0.0L到9.9L設定，單位為0.1L（兩位數：從00到99）。α為刀尖角度。可以選擇80°，60°，55°，30°，29°和0°六種中的一種，由2位數規定。m，r和α用地址P同時指定。例：當m=2，r=1.2L（L是螺距），α=60°時，指定如下：P021260。Δdmin為最小切深（用半徑值指定，μm）。d為精加工餘量（μm）。X（U）、Z（W）為切削終點坐標值（mm）。i為螺紋半徑差。如果i=0，可以進行普通直螺紋切削。加工錐螺紋時，當X向切削起始點坐標小於切削終點坐標時，i為負，反之為正；k為螺紋高（用半徑值規定，μm）。Δd為第一刀切削深度（半徑值，μm）。L為螺紋導程（mm）。
例如：當螺紋的底徑尺寸為Φ盞60.64，螺紋導程為6mm，精加工次數為2次，牙型角為60°，切削螺紋終點坐標值為（60.64，30.0），工件坐標係原點設在工件右端麵中心點位置時，用G76編寫切削螺紋的加工程序如下。
G76P020660Q100R100；
G76X60.64Z-30.0P3897Q1800F6.0；
例1-14 用G76指令加工外螺紋。
加工程序：
N10T0303；
N20S300M3；
N30G0X35.Z3.；
N40G76P021260Q100R100；螺紋參數設定，R為正
N50G76X26.97Z-30.R0P1300Q200F2.；
N60G0X100.Z100.M5；
N70M2；
例1-15 用G76指令加工的內螺紋。
加工程序：
N10T0303；
N20S300M3；
N30G0X25.Z4.；
N40G76P021060Q100R-100；螺紋參數設定，R為負
N50G76X30.Z-40.P0974Q200F1.5；
N60G0X100.Z100.；
N70M5；
N80M2；
第七節 數控車床子程序和宏程序的編製
一、數控車床的子程序
某些被加工的零件中，常常會出現幾何形狀完全相同的加工軌跡。在程序編製中，將有固定順序和重複模式的程序段，作為子程序存放，可使程序簡單化。主程序執行過程中如果需要某一子程序時，可以通過一定格式的子程序調用指令來調用該子程序，執行完後返回到主程序，繼續執行後麵的程序段。
1.子程序的編程格式
O××××
……
M99；
子程序的編程格式與主程序的相同，在子程序的開頭編製子程序名，在結尾用M99指令結束。它作為一個獨立的程序而存在，存放在與主程序並列的位置。
2.子程序的調用格式
M98P×××××××
說明：P後麵的前3位為重複調用次數，省略時為調用一次，最多可調用999次；後4位為被調用子程序名，程序名中的“0”不能省略。
3.子程序的嵌套
子程序的嵌套和執行過程。
4.子程序應用編程實例
試用子程序編寫工件的加工程序。
已知毛坯直徑Φ盞32mm，長度為100mm，1號刀為外圓車刀，2號刀為切斷刀，其寬度為4mm。加工程序如下：
主程序：
O0010
N10G50X100.0Z200.0；
N20G99G97M03S800F0.2；
N30T0101；
N40X35.0Z0M08；
N50G01X0；車端麵
N60G00X30.0Z2.0；
N70G01Z-79.0；車外圓
N80G00X100.0Z200.0M09；
N90T0202；
N100G00X32.0Z0S300M06；
N110M98P30020；調用子程序切槽
N120G00Z-83.0；
N130G01X0F0.08；切斷
N140G00X100.0M09；
N150Z200.0；
N160M05：
N170M30；
子程序：
O0020
N10G00W-14.0
N20G01U-12.0F0.08
N30G04X3.0；
N40G00U12.0；
N50W-9.0；
N60G01U-12.0；
N70G04X3.0；
N80G00U12.0；
N90M99；
二、數控車床的宏程序
雖然子程序對編製相同加工操作的程序非常有用，但用戶宏程序由於允許使用變量、算術和邏輯運算及條件轉移，使編製相同加工操作的程序更方便，更容易。我們可以把相同的操作內容編為通用程序，加工時和調用子程序一樣，用一條指令調出用戶宏程序。
1.變量
普通加工程序直接用數值指定G代碼和移動距離：例如，G01和X100.0。使用用戶宏程序時，數值可以直接指定或用變量指定。當用變量時，變量值可用程序或用MDI麵板上的操作改變。例如：
#1=#2+100；
G01X#1F0.3；
（1）變量的表示變量用變量符號（#）和後麵的變量號指定，例如：#1。
表達式可以用於指定變量號。此時，表達式必須封閉在括號中。
例如：#［#1+#2-12］
注：宏程序中，方括號用於封閉表達式，圓括號隻表示注釋內容。
（2）變量的類型變量根據變量號可以分成四種類型。
（3）變量的引用為在程序中使用變量值，指定後跟變量號的地址。當用表達式指定變量時，要把表達式放在括號中。例如：
G0X［#1+#2］F#3；
改變引用的變量值的符號，要把負號“-”放在“#”的前麵。
例如：G00X-#1；
當引用未定義的變量時，變量及地址字都被忽略。
例如：當變量#1的值是0，並且變量#2的值是空時，G00X#1Z#2的執行結果為G00X0；。
2.算術和邏輯運算
列出的運算可以在變量中執行。運算符號右邊的表達式可包含常量，或由函數或運算符組成的變量。表達式中的變量#j和#k可以用常數賦值。左邊的變量也可以用表達式賦值。
3.宏程序語句和NC語句
下麵的程序段為宏程序語句：
包含算術或邏輯運算（=）的程序段。
包含控製語句（例如：GOTO，DO，END）的程序段。
包含宏程序調用指令（例如，用G65，G66，G67或其他G代碼，M代碼調用的宏程序）的程序段。
除了宏程序語句以外的任何程序段都為NC語句。
4.轉移和循環
（1）無條件轉移（GOTO語句）轉移到有順序號n的程序段。可用表達式指定順序號。
格式：
GOTOn；n為順序號（1～99999）
例如：
GOTO1；
GOTO#10；
（2）條件轉移（IF語句）IF之後指定條件表達式。
格式：
① IF［表達式］GOTOn
如果指定的條件表達式滿足時，轉移到標有順序號n的程序段。如果指定的條件表達式不滿足，執行下一個程序段。
② IF［（表達式）］THEN
如果表達式滿足，執行預先決定的宏程序語句。隻執行一個宏程序語句。
條件表達式必須包括運算符。運算符插在兩個變量中間或變量和常數中間，且用括號（［，］）封閉。表達式可以替代變量。運算符由兩個字母組成，用於兩個值的比較，以決定它們是相等還是一個值小於另一個值。
下麵的程序計算數值1到10的總和：
O9500
#1=0；存儲和數變量的初值
#2=1；被加數變量的初值
N1IF［#2GT10］GOTO2；當被加數大於10時轉移到N2
#1=#1+#2；計算和數
#2=#2+#1；下一個被加數
GOTO1；轉到N1
N2M30；程序結束
（3）循環（WHILE語句）在WHILE後指定一個條件表達式，當指定條件滿足時，執行從DO到END之間的程序。否則，轉到END後的程序段。
這種指令格式適用於IF語句。DO後的號和END後的號是指定程序執行範圍的標號，標號值為1，2，3。若用1，2，3以外的值會產生報警。
下麵的程序計算數值1到10的總和：
O0001；
#1=0；
#2=1；
WHILE［#2LE10］DO1；
#1=#1+#2；
#2=#2+1；
END1；
M30；
5.編程示例
運用宏程序編製零件橢圓弧輪廓段的加工程序。其右端曲線為橢圓。技術要求：（1）選擇前置刀架車床，程序中加入刀尖圓弧半徑補償；（2）毛坯尺寸：Φ盞35×60；材料：尼龍棒。
（1）零件分析與編程技巧根據已知條件橢圓方程為：X*X/225+Z*Z/625=1，即X=15*SQRT（1-Z*Z/625）。用公共變量#101、#102、#103、#104來編程。#101為Z坐標變量，#102為X坐標變量，#103、#104為中間變量。由於橢圓方程的原點不在工件零點處，即，橢圓輪廓向Z軸負方向平移25mm的距離，因此在計算Z坐標時，必須減去25mm的距離。把橢圓編程的內容放在G73固定循環裏，完成粗精加工。
（2）加工工藝刀具：1號外圓精車刀，V型刀片，刀尖圓弧半徑0.4，刀位號3。
（3）加工程序
O0029
M03S800；
T0101；
G00X45.0Z2.0；
G73U16.0W3.0R9；
G73P10Q50U0.3W0F0.2；
N10G42G01X0；
#101=25.0；設定公式中的Z坐標值變量
N20#102=SQRT［25.0*25.0-#101*#101］*15.0/25.0；
設定公式中的X坐標值變量
#103=#101-25.0；設定工件坐標中的Z坐標值變量
#104=#102*2.0；設定工件坐標中的X坐標值變量
G01X［#104］Z［#103］；短直線擬合非圓曲線
#101=#101-1.0；公式中的Z坐標值每次減小1mm
IF［#101GE0］GOTO20；條件判斷,如果條件成立,則返回N20執行
G01W-5.0；
N50G01U5.0；
G70P10Q50；
G00G40X100.0Z100.0；
M05；
M30；
本章項目實操 編程能力綜合訓練
綜合訓練一：在數控車床上加工零件，試分析加工工藝並編寫加工程序。毛坯為Φ盞40的45號鋼棒料。
1.分析圖樣
該零件為實心軸，長度不長，毛坯有較大餘量，可采用三爪卡盤夾緊工件毛坯外圓麵定位，一次裝夾將工件連續加工完成。棒料裝夾時伸出卡盤的長度取70mm。此工件的車削加工包括車外圓、倒角、錐麵、圓弧麵、切槽、車螺紋等。
2.安排加工工序
該工件可按以下順序加工：
① 粗車外輪廓，為精加工留出合適的精加工餘量；
② 精車外輪廓，將工件各表麵加工到圖紙尺寸；
③ 加工4×2的退刀槽；
④ 加工M20×1.5的螺紋。
3.刀具及切削用量的選擇
根據工件的加工要求，需選用外圓車刀、切斷刀和螺紋車刀各一把。由於工件的精度要求不高，粗車和精車外圓時使用同一把車刀。各刀具的數據。
4.工件原點的確定
選取工件的右端麵中心點O為工件坐標係原點。
5.螺紋部分參數計算
螺紋部分加工精度要求不高，因此其大、小徑可按以下公式計算：
螺紋大徑：D大＝D公稱直徑-0.1×螺距＝20mm-0.1×1.5mm=19.85mm
螺紋小徑：D小＝D公稱直徑-1.3×螺距＝20mm-1.3×1.5mm＝18.05mm
螺紋牙高：H=（D大-D小）/2＝（19.85mm-18.05mm）/2＝0.9mm
螺紋直徑方向總餘量2×0.9mm=1.8mm，分4刀車完，每刀切深分別分配為：0.8mm、0.6mm、0.3mm、0.1mm，最後再安排一次無餘量的光整加工。
6.加工程序
O7890；
G50X100.0Z200.0；建立工件坐標係
G00G99G97M03S500F0.3；
T0101；選外圓車刀
X42.0Z5.0；定位到循環起點
G71U2.0R1.0；粗車外圓複合循環
G71P10Q100U0.3W0.1；
N10GOOX17.85S1200F0.15；
G01Z0；
X19.85W-1.0；
W-24.0；
X25.0W-1.0；
W-7.0；
G02X31.0W-3.0R3.0；
G01X34.0；
X38.0W-2.0；
N100GO1W-3.0；
G70P10Q100；精車外圓循環
G00X100.0Z200.0；退刀到換刀點
T0202；選切斷刀
G00X22.0Z-25.0S300M08；
G01X16.0F0.05；切槽
G04X3.0；暫停，光整槽底
G00X100.0M09；
Z200.0；
T0303；選螺紋車刀
G00X22.0Z5.0S400；定位到螺紋循環起點
G92X19.05Z-22.0F1.5；車螺紋第一刀
X18.45；車螺紋第二刀
X18.15；車螺紋第三刀
X18.05；車螺紋第四刀
X18.05；螺紋光整加工
G00X100.0Z200.0；
M05；
M30；
綜合訓練二：在數控車床上加工零件，試分析加工工藝並編寫加工程序。毛坯為Φ盞45mm的40Cr鋼棒料。
1.分析圖樣
該零件是帶螺紋的盤類工件，毛坯有一定餘量，可采用三爪卡盤直接夾緊工件毛坯麵定位，一次裝夾完成全部加工。棒料裝夾時伸出卡盤的長度取52mm。此工件的車削加工包括車外輪廓、內輪廓、倒角、錐麵、圓弧麵、切槽和外螺紋。部分尺寸有較高的精度要求。為了保證精度，編程時對帶有公差的尺寸通常取公差兩極限尺寸的中間值。
2.安排加工工序
該工件可按以下順序加工：
① 手動鑽定位中心孔，再用Φ盞17mm的麻花鑽鑽深48mm的孔；
② 粗車外輪廓，為精加工留出直徑方向0.5mm的餘量；
③ 粗車內輪廓，為精加工留出直徑方向0.5mm的餘量
④ 精車內輪廓，將精加工餘量一次性去除；
⑤ 精車外輪廓，將精加工餘量一次性去除；
⑥ 加工4×2的退刀槽；
⑦ 加工M36×2的螺紋。
3.選擇刀具並確定相應的切削用量
根據工件的加工要求，需選用外圓車刀、內孔鏜刀、切斷刀和螺紋刀各一把。由於工件外輪廓的精度要求不高，故外圓粗車和外圓精車可使用同一把車刀。又因刀架為四工位，為了減少換刀和對刀操作時間，內孔粗車和內孔精車也使用同一把刀。各刀具的數據。
4.工件原點的確定
選取工件的右端麵中心點O為工件坐標係的原點。
5.相關數值計算
（1）螺紋精度不高，所以其大、小徑可按以下公式計算：
螺紋大徑：D大＝D公稱直徑-0.1×螺距＝36-0.1×2=35.8（mm）
螺紋小徑：D小＝D公稱直徑-1.3×螺距＝36-1.3×2＝33.4（mm）
螺紋牙高：H=（D大-D小）/2＝（35.8-33.4）/2＝1.2（mm）
螺紋直徑方向總餘量2×1.2mm=2.4mm，分5刀車完，每刀切深分別分配為：0.8mm、0.6mm、0.6mm、0.3mm、0.1mm，最後再安排一次無餘量的光整加工。
（2）公差尺寸處理
Φ盞18孔的編程尺寸取為:［18-（0-0.027）／2］＝18.0135（mm）
Φ盞26孔的編程尺寸取為:［26-（0-0.099）／2］=26.0495（mm）
長度42mm為對稱公差，則編程尺寸取為42mm。
6.加工程序
在完成前兩個鑽孔工序後，運行下麵的程序：
G50X150.0Z200.0；建立工件坐標係
G00G99G97M03S500F0.3；
X46.0Z5.0；
G71U2.0R1.0；粗車外圓循環
G71P20Q80U0.5W0.1；
N20G00X30.0S1200F0.15；
G01Z0；
X33.0Z-10.0；
X33.8；
X35.8W-1.0；
Z-30.0；
X40.0；
N80G01Z-43.0；
G00X150.0Z200.0；
T0202；
G00X17.0Z5.0S500M08F0.2；
G71U1.0R0.5；粗車內孔循環
G71P100Q200U-0.5W0.05；
N100G00X27.05S800；
G01Z0F0.1；
X26.05Z-0.5；
Z-10.5；
X22.0Z-20.5；
Z-30.0；
G03X18.014Z-32.0R2.0；
N200G01Z-43.0；
G70P100Q200；精車內孔循環
G00X150.0Z200.0M09；
T0101；
G00X46.0Z5.0；
G70P20Q80；精車外圓循環
G00X150.0Z200.0；
T0303；
G00X40.5Z-30.0S300M08；
G01X32.0F0.05；切槽
G04X3.0；
G00X150.0M09；
Z200.0；
T0404；
G00X38.0Z6.0S400；
G92X35.0Z-27.0F2.0；車螺紋
X34.4；
X33.8；
X33.5；
X33.4；
X33.4；
G00X150.0Z200.0；
M05；
M30；
思考題與習題
1.數控車床適合加工什麼樣的零件？
2.在數控車床上零件的加工順序應當遵循什麼原則？
3.退刀和換刀應注意哪些問題？
4.試畫出前置刀架和後置刀架數控車床的坐標係，並分析其所用刀具有什麼不同。
5.解釋刀片代號：SNGM160612ER-A3。
6.什麼是模態代碼與非模態代碼？什麼是單一循環指令和複合循環指令？
7.M00和M01都有停止的功能，區別是什麼？M02和M30都有程序結束的功能，區別是什麼？
8.什麼是直徑編程和相對編程，對數控車床編程帶來什麼方便之處？
9.說明G00指令的運動軌跡是怎樣定義的？
10.試述G71和G73複合循環指令各適用於加工什麼樣的工件。
11.簡單編程練習。零件編製加工程序，毛坯為45鋼棒料（尺寸根據圖樣自行確定），正火狀態HBS90～120。
12.為帶有內孔的零件編程。材料為45鋼棒料（尺寸根據圖樣自行確定），調質狀態HBS240。
13.零件在加工時需要調頭，試為其編製調頭前後的兩端加工程序。零件材料為灰鑄鐵棒料，直徑Φ盞70。
14.試用子程序零件編寫加工程序，零件材料為黃銅棒料，直徑Φ盞30。
15.試用宏程序編製零件的拋物線輪廓的加工程序。毛坯尺寸：Φ盞40×60；材料：尼龍棒。
16.綜合編程練習：加工零件，材料為45鋼，正火處理HBS180，鍛造毛坯，平均總加工餘量5mm。