简单固定循环指令G90
一、学习目标
1、知识目标
要求掌握G90指令的格式、应用。
2、能力目标
通过学习，能够熟练应用G90指令进行工件的编程和加工，培养学生勤于思考、自觉对所学知识总结、归纳的习惯和能力。
3、情感目标
培养积极科学的思维方法，严谨的学习态度，勤于思考，善于对所学知识进行及时、准确的归纳、应用的能力。
二、重点难点
1、重点：G90指令的格式及意义。
产生原因：对新程序格式的不理解。
2、难点：G90指令的实际应用。
产生原因:初次学习，对程序的格式及意义印象不深。
三、教学过程
1、复习回顾
（1）G00、G01指令的格式和含义是什么？
（2）阶梯轴的加工工艺是什么样的？
2、引入新题
本节课所讲的G90指令实际上是G00、G01指令的综合应用。尽管G00和G01指令是编程中的基本指令，但是加工阶梯轴的时候，用G00和G01指令太过烦琐，如果使用G90指令，会大大缩短数控程序的步骤。
3、新授内容
（1）、简单介绍：
G90指令为外圆及内孔车削循环。
加工一个轮廓需要四个动作：
①快速进刀（相当于G00指令）
②切削进给（相当于G01指令）
③退刀（相当于G01指令）
④快速退回（相当于G00指令）
单一形状固定循环指令用一个程序段完成①－④的加工操作。
（2）、指令格式：
圆柱面车削循环：G90X(U) Z(W) F
圆维面车削循环：G90X(U) Z(W) R F
其中：
X、Z为切削终点的绝对坐标值；
U、W为切削终点相对循环起点的增量值；
F为切削进给量，mm/r;
R为车圆锥时切削起点与终点的半径差值。该值有正负号；若起点半径小于终点半径，R取负值；反之，R取正值。
（3）、应用与说明
应用：用于外圆柱面和圆锥面或内孔面和内锥面毛坯余量较大的零件粗车。
说明：①G90指令及指令中各参数均为模态值，一经指定就一直有效，在完成固定切削循环
后，可用另外一个（除G04外）G代码取削其作用。
②循环起点应距离零件端面1－5mm。
4、编程示例：
固定循环
固定循环 数控铣床和加工中心的固定循环的本质和作用与数控车床一样，其根本目的是为了简化程序、减少编程工作量。 一般数控铣床中的固定循环主要用于孔加工，如钻孔、鏜孔、攻丝等。
固定循环 1．固定循环的组成 通常固定循环由6个动作组成(见右图)：(1)在X，Y平面上定位；(2)快速运行到R平面；(3)孔加工操作；(4)暂停；(5)返回到R平面；(6)快速返回到起始点。 由此可知，固定循环只能在X-Y平面上使用，Z轴仅作孔加工进给。此时平面选择功能无效，其中动作（3）的进给速度由F代码给定。 加工过程：机床总是首先快速定位于X，Y坐标，并快速下刀于R点，然后以F速度加工至Z坐标定义的深度位置。
固定循环 2．编程格式 格式如下： G90(G91)G98(G99)（G73～G88）X Y Z R Q P F K 数据格式返回点位置孔加工方式孔位置孔加工参数循环次数 X，Y为孔在X—Y平面上的位置；Z为孔底位置； R为快进的终止面(一般距零件表面2～5mm)； Q在G73和G83中为每次的切削深度，在G76和G87中为偏移值，它始终是增量坐标值； P为在孔底位置的暂停时间，与G04相同； F为切削进给速度； K为重复加工次数，范围是1～6，当K＝l时，可以省略，当K＝0时，不执行孔加工。
固定循环 G90和G91决定孔加工数据的形式。孔加工指令为模态码，只能被G80或01组代码取代。主轴的快移、暂停、正反转、停转等操作，由循环加工指令控制面自动实现。 G98，G99决定加工结束后的返回位置，G98指令返回到初始平面。G99指令返回到R平面。当使用G99指令时，如果在台阶面上加工孔，从低面向高面加工时，会产生现象碰撞现象，这一点必须引起注意。
数控车床单一固定循环指令 当车削加工余量较大，需要多次进刀切削加工时，可采用循环指令编写加工程序，这样可减少程序段的数量，缩短编程时间和提高数控机床工作效率。根据刀具切削加工的循环路线不同，循环指令可分为单一固定循环指令和多重复合循环指令。 单一固定循环指令 对于加工几何形状简单、刀具走刀路线单一的工件，可采用固定循环指令编程，即只需用一条指令、一个程序段完成刀具的多步动作。固定循环指令中刀具的运动分四步：进刀、切削、退刀与返回。 1. 外圆切削循环指令（G90） 指令格式 G90X（U）_ Z（W）_ R_ F_ 指令功能实现外圆切削循环和锥面切削循环，刀具从循环起点按图1与图2所示走刀路线，最后返回到循环起点，图中虚线表示按Ｒ快速移动，实线表示按F指定的工件进给速度移动。 图1 外圆切削循环
图2 锥面切削循环 指令说明 X、Z 表示切削终点坐标值； U、W 表示切削终点相对循环起点的坐标分量； R 表示切削始点与切削终点在Ｘ轴方向的坐标增量（半径值），外圆切削循环时R为零，可省略； Ｆ表示进给速度。 例题1 如图3所示，运用外圆切削循环指令编程。 图3 外圆切削循环应用
G90 X40 Z20 F30 A-B-C-D-A X30 A-E-F-D-A X20 A-G-H-D-A 例题2 如图4所示，运用锥面切削循环指令编程。 图4 锥面切削循环应用 G90 X40 Z20 R-5 F30 A-B-C-D-A X30A-E-F-D-A X20A-G-H-D-A 2. 端面切削循环指令（G94） 指令格式 G94 X（U）_ Z（W）_ R_ F_ 指令功能实现端面切削循环和带锥度的端面切削循环，刀具从循环起点，按图5与图6所示走刀路线，最后返回到循环起点，图中虚线表示按R快速移动，实线按Ｆ指定的进给速度移动。
FANUC系统的11种孔加工固定循环指令 FANUC系统共有11种孔加工固定循环指令，下面对其中的部分指令加以介绍。 1)钻孔循环指令G81 G81钻孔加工循环指令格式为： G81 G△△ X__ Y__ Z__ R__ F__ X，Y为孔的位置、Z为孔的深度，F为进给速度（mm/min），R为参考平面的高度。G△△可以是G98和G99，G98和G99两个模态指令控制孔加工循环结束后刀具是返回初始平面还是参考平面；G98返回初始平面，为缺省方式；G99返回参考平面。 编程时可以采用绝对坐标G90和相对坐标G91编程，建议尽量采用绝对坐标编程。 其动作过程如下 （1）钻头快速定位到孔加工循环起始点B(X，Y)； （2）钻头沿Z方向快速运动到参考平面R； （3）钻孔加工； （4）钻头快速退回到参考平面R或快速退回到初始平面B。 该指令一般用于加工孔深小于5倍直径的孔。 编程实例：如图a所示零件，要求用G81加工所有的孔，其数控加工程序如下： 图a 图b N02 T01 M06; 选用T01号刀具(Φ10钻头) N04 G90 S1000 M03; 启动主轴正转1000r／min N06 G00 X0. Y0. Z30. M08; N08 G81 G99 X10. Y10. Z-15. R5 F20; 在(10，10)位置钻孔，孔的深度为15mm，参考平面高度为5mm，钻孔加工循环结束返回参考平面 N10 X50; 在(50，10)位置钻孔(G81为模态指令，直到G80取消为止)
N12 Y30; 在(50,30)位置钻孔 N14 X10; 在(10,30)位置钻孔 N16 G80；取消钻孔循环 N18 G00 Z30 N20 M30 2)钻孔循环指令G82 G82钻孔加工循环指令格式为： G82 G△△ X__ Y__ Z__ R__ P__ F__ 在指令中P为钻头在孔底的暂停时间，单位为ms(毫秒)，其余各参数的意义同G81。 该指令在孔底加进给暂停动作，即当钻头加工到孔底位置时，刀具不作进给运动，并保持旋转状态，使孔底更光滑。G82一般用于扩孔和沉头孔加工。 其动作过程如下 （1）钻头快速定位到孔加工循环起始点B(X，Y)； （2）钻头沿Z方向快速运动到参考平面R； （3）钻孔加工； （4）钻头在孔底暂停进给； （5）钻头快速退回到参考平面R或快速退回到初始平面B。 3)高速深孔钻循环指令G73 对于孔深大于5倍直径孔的加工由于是深孔加工，不利于排屑，故采用间段进给(分多次进给)，每次进给深度为Q，最后一次进给深度≤Q，退刀量为d(由系统内部设定)，直到孔底为止。见图b所示。 G73高速深孔钻循环指令格式为： G73 G△△ X__ Y__ Z__ R__ Q__ F__
固定循环 一、内、外径固定形状粗切循环指令G90 1、圆柱面切削循环 （1）指令格式：G90 X(U)__Z(W)__F__ X(U)、Z(W)为切削终点坐标，循环示意为下图 （2）指令练习：如下图完成Φ35圆柱面粗车 （3）运用技巧 ①G90切削循环指令用于外径、内径的粗加工。G90主要强调轴向切削，刀具采用外圆或内孔刀具。 ②G90切削终点即是固定循环中循环起点的对角点。 ③G90指令为模态指令，注销G90可以用的指令有G01、G02、G00、G03等。 ④华中系统固定形状切削循环指令为G80。 2、锥面车削循环
（1）指令格式：G90 X(U)__Z(W)__R(或I)__F__; X(U)、Z(W)为切削终点坐标，R(I)为圆锥面加工起、终点的半径差，有正、负之分。 车削循环过程如下图所示 （2）指令练习，如下图完成锥面粗车 （3）应用技巧： ①确定循环起点时，应考虑离开端面一段距离。如图中起点坐标为（55，4），以免发生干涉或碰刀。 ②R（或I）值的确定（见下图）
R=±2KL =±2) 201(L L L K ++(当起点直径小于终点直径时取负值，反之取正值) 式中K ：锥度 L1：切入段锥长 L ：切削锥长 L2：切出段锥长 L0：工作锥长 二、断面切削循环指令G94 1、 直断面固定循环 指令格式：G94 X(U)__Z(W)__F__; 2、锥端面车削固定循环 指令格式：G94 X(U)__Z(W)__R__F__; X(U)、Z(W)表示切削终点坐标，R 为锥面起、终点Z 坐标的差值，有正负之分。 车削循环过程如下图
3、应用技巧 （1）G94主要用于断面方向的加工，强调X向进刀切削。 （2）G94切削终点即是固定形状中循环起点的对角点。 （3）G94为模态指令，注销可以用G01、G02、G03等指令。（4）循环起点两个方向坐标应设在工件毛坯外，以免干涉或碰撞。 4、指令练习 （1）完成下图直端面的循环加工 （2）完成下图锥端面的循环加工
简单固定循环指令G90 一、学习目标 1、知识目标 要求掌握G90指令的格式、应用。 2、能力目标 通过学习，能够熟练应用G90指令进行工件的编程和加工，培养学生勤于思考、自觉对所学知识总结、归纳的习惯和能力。 3、情感目标 培养积极科学的思维方法，严谨的学习态度，勤于思考，善于对所学知识进行及时、准确的归纳、应用的能力。 二、重点难点 1、重点：G90指令的格式及意义。 产生原因：对新程序格式的不理解。 2、难点：G90指令的实际应用。 产生原因:初次学习，对程序的格式及意义印象不深。 三、教学过程 1、复习回顾 （1）G00、G01指令的格式和含义是什么？ （2）阶梯轴的加工工艺是什么样的？ 2、引入新题 本节课所讲的G90指令实际上是G00、G01指令的综合应用。尽管G00和G01指令是编程中的基本指令，但是加工阶梯轴的时候，用G00和G01指令太过烦琐，如果使用G90指令，会大大缩短数控程序的步骤。 3、新授内容 （1）、简单介绍： G90指令为外圆及内孔车削循环。 加工一个轮廓需要四个动作： ①快速进刀（相当于G00指令） ②切削进给（相当于G01指令） ③退刀（相当于G01指令） ④快速退回（相当于G00指令） 单一形状固定循环指令用一个程序段完成①－④的加工操作。 （2）、指令格式： 圆柱面车削循环：G90X(U) Z(W) F 圆维面车削循环：G90X(U) Z(W) R F 其中： X、Z为切削终点的绝对坐标值； U、W为切削终点相对循环起点的增量值； F为切削进给量，mm/r; R为车圆锥时切削起点与终点的半径差值。该值有正负号；若起点半径小于终点半径，R取负值；反之，R取正值。 （3）、应用与说明 应用：用于外圆柱面和圆锥面或内孔面和内锥面毛坯余量较大的零件粗车。 说明：①G90指令及指令中各参数均为模态值，一经指定就一直有效，在完成固定切削循环
《数控车削编程与操作》的说课稿 各位评委： 上午好！我叫XX，来自于XXXX机械系，我主教的科目是《数控车削编程与操作》，今天我说课的课题是《单一固定循环指令-----G90》。下面我将围绕本节课“教什么”“怎样教”以及“为什么这样教”三个问题，从教材分析、学情分析、教法与学法、教学过程以及教学反思等五个方面来加以阐述和说明。 一教材分析 1说教材的地位和作用 我们学校的课标是以学生的接受能力为准的，不管怎么讲，不管每节课讲多少，只要最终能把学生讲明白，讲会，让学生每节课都能够学有所获就是最高标准。因此，我在讲《数控车削编程与操作》这门课时没有按照教材来讲，而是按照自己的理解来讲的。当然这也是在之前三年研究教材的基础上，再配合我们学校学生情况、机床设备情况来进行讲解的。 G90指令是在学生掌握了G01指令并能够熟练编程的基础上学习的，该指令多用于简化使用G01指令进行粗加工的程序，是属于提高阶段的指令。 之前学习的指令都是一段指令一个动作，而G90指令是一段指令四个动作。因此在学习G90指令时不是单纯掌握格式就可以的，需要真正的理解单一固定循环的意义，才能正确写出坐标值，才能灵活应用该指令进行编程。本次课是学习G90指令的第一节课，主要目的是通过讲解使学生掌握G90指令的编程格式并能够正确运用该指令进行编程。在本节课之后还有大量练习及仿真加工来巩固所学，为下一步的实际加工做准备。 因此本次课的教学目标如下： 2说教学目标 知识目标：1）理解并掌握G90指令正确的编写格式 2）熟练应用G90指令进行编程 能力目标：1）培养学生分析问题解决问题的能力（体现在理解新知识应用新知识过程中） 2）培养学生读图分析搜集处理信息（编程必须会看图纸找出各个基点坐标） 3）培养学生运用知识理论联系实际的能力（根据所学知识能够针对实际中的零件编程序） 4）培养学生语言表达能力实际动手能力（提出问题或回答老师问题应用程序加工出件） 情感目标：通过学习指令----编出程序-----加工出件引导学生从客观实际出发，激发学生学习兴趣，体会编程的快乐，感受工件制作成功的成就感！ 3说教学重点、难点 本着课程标准，在吃透教材的基础上，我确立了如下的教学重点、难点： 教学重点：G90指令格式、理解固定循环的含义、熟练地应用G90指令进行编程（是以后学习的基础是实际加工的基础）通过反复强调反复练习突出重点教学难点：理解固定循环的含义 （原有的编程知识、编程习惯不利于理解固定循环，需要学生转换一个指令一个动作的思维方式而转变思维方式是最难的） 通过反复讲解、提问、练习突破难点
复合型固定循环的运用 一循环指令定义 1复合型车削固定循环G71编程单位指定： G71 U(△d) R(e)； G71 P(ns) Q(nf) U(△U) W(△w) F(f) S(s) T(t); △d: X轴每次循环切深，半径指定，单位毫米。 e: 回退量，单位毫米。 △U:X轴方向精加工余量，直径指定，单位毫米。 △W: Z轴方向精加工余量，单位毫米。 注：在G71指令的程序段中，精加工程序段群的第一段程序必须是含有G00，G01的指令，但不能含有Z轴移动指令。在此程序段群中，X轴，Z轴必须都是沿着单调增大或减小的方向移动。 2 复合型车削固定循环G72编程单位指定： G72 W(△d) R(e)； G72 P(ns) Q(nf) U(△U) W(△w) F(f) S(s) T(t); △d: Z轴方向每次循环切深，单位毫米。 e: 回退量，单位毫米。 △U:X轴方向精加工余量，直径指定，单位毫米。 △U: Z轴方向精加工余量，单位毫米。 注：在G72指令的程序段中，精加工程序段群的第一段程序必须是含有G00，G01的指令，但不能含有X轴移动指令。在此程序段群中，X轴，Z轴必须都是沿着单调增大或减小的方向移动。 3 复合型车削固定循环G73编程单位指定： G73 U(i) W(k) R(d); G73 P(ns) Q(nf) U(△U) W(△w) F(f) S(s) T(t); i: X轴最大切削余量，半径指定，单位毫米。 k: Z轴回退量，单位毫米。 d: 分割次数。R0.001表示1次。 △U:X轴方向精加工余量，直径指定，单位毫米。 △U: Z轴方向精加工余量，单位毫米。 4 端面深孔钻循环G74编程单位指定： G74 R(e)； G74 Z(w) Q(△k) F(f); e: 回退量，单位毫米。 w:Z方向钻削深度，无符号，单位毫米。 △k: Z轴方向每次钻削深度，无符号，单位微米。