g54数控车工实用经验与技巧

0、G54数控车工实用经验与技巧
对于数控车的加工与操作，往往在经过企业实践后 才会遇到很多问题，也才会总结许多
实用经验与技巧，本系列文章旨在讲述企业中数控操作工所用到的一 些技巧方法，以及相关
实用经验，也许对于某些人这些很简单，但是对于实践经验不多的那些人，也许会 很有帮助。
希望在此抛砖引玉，开拓大家思路。如果你有更多、更好的经验总结、加工技巧，欢迎与大< br>家分享。毕竟本人经验有限，所写内容肯定有遗漏不足之处，欢迎批评指正。请联系
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1、G54数控车工实用经验与技巧一 数控车床刀尖方位的判断
数控车床在切削锥面或圆弧 面时，会产生刀尖圆弧误差，可以手工计算坐标点修正；也
可以通过调用刀尖圆弧补偿来通过机床自动对 此补偿。此时必须告诉机床当前所用刀具的刀
尖形状及其所处方位，因为这个数值会影响刀具的补偿量和 补偿方向。对不同类别的刀具使
用一个数字表示其刀尖方位。如外圆右偏刀的方位是3，内孔右偏刀的方 位是2，这是常用
的两种刀尖方位数值。
下面是这两种刀架的刀尖方位示意图：
前置刀架刀尖方位

可以这样记忆，从右下角顺时针画方，依次是1-2-3-4四 个顶点，再由紧挨着的边的中
点开始数，四条边的中点5-6-7-8，球刀的刀尖方位序号是0或9
后置刀架刀尖方位

放到一张图上对比一下，对于前置刀架和后置刀架，刀尖方位的标志顺序正好以Z轴
镜像。


2、G54数控车工实用经验与技巧二 车床自动夹具夹头的z向定位设计 对于进行过批量生产的人来说，都知道车床加工的Z向定位必不可少。软爪可以车出
一个定位止口， 这样能够保证每次装夹工件时，露出卡盘的长度相同。
车床上使用硬爪时，可以在主轴孔内塞一锥形工件而实现Z向定位。

而对于使用弹性筒夹夹持工件的自动启动或液压卡盘，其筒夹有一系列尺寸，用于夹持
不同直径的工件，不能对其进行加工。因此想在其上Z向定位，就没有软爪车出定位止口
那么方便。

筒夹的外螺纹用于与拉杆连接，其内部有的有内螺纹，所以制作制作辅助零件与筒夹的
内螺纹配合进行Z向定位。

零件1可以拧入筒夹3,件2可以插入件1，其大端的 长度即可限制工件4的Z向位置，件2
可以根据零件的夹持长度而加工出不同的长度，即可以加工出多个 长度不同的件2用于定位
不同装夹长度的工件。

上图中件2被插入 件1，图中的件A为加工出的件2的毛坯，可以提前加工出若干个，在临
时使用时根据工件的夹持长度而 加工到需要长度。1，装配到一起后，再旋入筒夹，工件再
插入筒夹时，即可获得Z向的定位。

此方法简单实用，只需要提前加工好件1，与若干件2，零件设计加工都没有任何难 度，
遇到此种需求的朋友们可以自己试一试。
3、G54数控车工实用经验与技巧三 车床小孔加工自制车刀的磨制
在零件中通常有些孔直径较小，而又较深。比如直径5mm的30mm深 的孔，当这样的
孔有尺寸精度要求，而且要求保证一定的表面质量时，只用钻孔的工艺是达不到要求的， 因
此需要镗削。而镗削这种小孔的内孔刀具相应也要是小尺寸的，如果直接从刀具厂商购买定
制 刀具成本很高。自磨刀具就显得极为重要，所以对于那些有磨刀技能的人来说，可以说这
是一大优势，因 为会比那些不会磨刀的人能多加工一些零件。下面是一把直径6mm硬质合
金刀杆磨成的内控车刀，用于 加工5mm的小孔。

从上图中可以看出，前段到头部分，磨的很长，因为加工的小孔很深， 前刀面、后刀面、
副后刀面、主切削刃、副切削刃、刃倾角、断屑槽等都要由手工磨成。因此具有一定难 度，

对于生手来说，简直是一项不可完成的任务。磨出来刀具的角度、表面质量等因素又 会影响
到后面的使用，常常是费了好大功夫刚磨好的刀具，一切削就断了，反复几次，耽误了好多
功夫。此项技能需要多练习、试切、向高手请教才能掌握真正的技巧。
4、G54数控车工实用经验与技巧四 数控车床内孔槽刀的磨制与使用
槽在轴类零件中是一 种常见的特征。槽通常出现在外圆、内孔以及端面。空刀槽、密封
槽。。。各种功用的槽的加工都离不开 切槽刀。外圆槽加工相对简单，刀具刚性也好些，使用
也简单。内孔槽刀具结构略复杂，刚性也较差，尤 其是小孔内孔槽，加工难度大，工艺参数
不好调整。如下图所示的小孔内槽：

加工 这种小槽，购买专用刀具成本较高，很多企业都负担不起。本文介绍一下企业师傅
们的解决方法：磨制白 钢条内孔槽刀。下面用图片展示一下刀具形状：

像这种槽刀，底孔大的话，刀具刚性可以保 障，但内孔小时，刀头和刀体的连接部分势
必单薄，加工时极易从连接部位折断。内孔空间有限，只能将 连接处磨小，以使刀头能够深
入孔内，同时切入槽底时，连接处不与孔壁干涉。磨刀时要先开刃，开槽， 磨后刀面等。加
工时：冷却、排屑、刀具刚性都是问题。可以参考的解决方案：分粗、精两把刀具，粗切 槽
刀可以不必切很深，因此连接部位可以加强，有一定容屑空间后，再由精加工刀具继续加工。
加工过程中，刀具切入和切至槽底时，进给速度适当放低，调整一下。切槽过程中可以安排
退刀，退出槽 外，退出空外，这样安排，可以将其中一部分切屑排出孔外，避免切屑堆在槽

内，缠在刀 头，损坏刀具。
白钢条一般尺寸较小，不能直接夹持在转塔刀位，可以参考图片中的自制刀柄，使用螺
钉紧固在刀柄中，再夹持在刀塔上。下图中的从冷却孔接出了折弯的铜管，管口正好对着所
加工 孔的方向，使冷却效果增强。

另一内孔槽刀示意图

5、G54数控车工实用经验与技巧五 白钢条端面槽刀的磨制
端面槽也是常见的槽型，使用 白钢条磨制端面槽刀简单实用、灵活，取材方便。下面是
几幅白钢条刀具的图片，仅供参考：
侧面

俯视

端部及底部
可以加工的零件部位

磨端面槽刀时要特别注意，其实也 是最基本的要求，就是槽刀靠近所切削槽大圆的槽刀侧面
要磨出弧面，并且不能和工件干涉，如下图：

6、G54数控车工实用经验与技巧六 如何在数控车床实现一次装夹多件加工
在 数控车床上实现一次上料，多次加工可以有如下途径：一是机床带有自动抓料或自动
送料装置，每次抓料 夹紧后，工件露出卡盘固定长度，一般够满足加工一个工件连带切断的
长度。工件加工完毕切断后，卡盘 程序控制松开，由抓料或送料装置使工件再次伸出一定长
度，卡盘再夹紧，继续加工下一件，直到达到设 定的数目，程序结束。
对于很多没有抓送料装置的数控车床，在刚性允许的情况下，可以装夹时露出几 个工件
的装夹和切断量，这样可以一次装夹，连续加工几个工件。但这种方法需要在程序编制上有
一定技巧，具体如何实现，下面举例讲解。

上图中每个零件的加工程序以 工件右端面中心为坐标原点，编制成为一个子程序命名为
O1234
方法一：调用多个坐标系G54~G59，每个坐标系中X,Z值分别为
G54 X 0
Z 0
G55 X 0
Z -14.3
G56 X 0
Z -28.6
G57 X 0
Z -42.9
G58 X 0
Z -57.2
主程序
G54
M98P1234
G55
M98P1234
G56
M98P1234
G57
M98P1234
G58
M98P1234
方法二：偏置值直接在程序中使用G10修改。
G10 P0 Z0
M98P1234
G10 P0 Z-14.3
M98P1234
G10 P0 Z-28.6
M98P1234

G10 P0 Z-42.9
M98P1234
G10 P0 Z-57.2
M98P1234
对于没有用过这两种方法的人可能心存疑问，不防上机仿真，试一下。
7、G54数控车工实用经验与技巧七 转塔刀架孔轴线与主轴不同轴怎么办
尽管数控机床的 操作者应该具有一定的使用经验与操作技巧，以及责任心，但撞击床可
能是大多数人都曾有过的经历。轻 者，可能只是撞坏了刀具、工件，重者卡盘，刀塔都可能
遭殃。数控机床，刀塔、主轴撞过后，即使维修 后，也有可能会有精度影响，其中转塔刀架
安装内孔刀具刀套的孔轴线与主轴不同轴。因此而造成的影响 是：原有的刀套装钻头安上去
以后，钻孔时不能对正工件的回转中心，如果偏差较大时，可能会使钻头折 断，即使不折断
钻头，也会使所加工孔偏大，钻头偏摆，造成给后续加工留下的余量不均。那么如何解决 这
个问题：自己重新制作刀套，其中重要的是刀套的孔要在数控车床上完成。
加工步骤简单介绍如下：
1、将车好的刀套装入刀位孔内，记住将来使用时所加工刀套要与刀 塔的孔位对应，即
在不同孔位加工自己对应的刀套。
2、主轴上装夹钻头，如何装夹自己可以想想办法。在刀套上钻孔。
3、上铣床组借一把可调精镗刀，把孔加工到所需尺寸。没有精镗刀只能拿粗镗刀一点
点调了。
4、加工完毕在加工的刀套上打上编号，方便使用。
做刀套只是无奈之举，最好还是在平时使 用机床时细心点，避免撞机床，使机床各个部
件保持完好精度。

8、G54数控车工实用经验与技巧八 刀心编程消除刀尖圆弧误差
会使用刀尖圆弧补偿的编 程者都知道，若不使用刀尖圆弧补偿，在加工锥面和圆弧时都
会有刀尖圆弧误差。但对于部分操作没有刀 尖补偿的机床操作者或是那些不会使用G41、
G42的人来说，这是个难题。其实可以使用刀尖圆弧中 心编程来消除这种误差，下面举例说
明，有如下一种零件

按刀尖编程时，观察刀尖轨迹，在加工圆弧时有欠切削。

刀尖编程参考程序
……
G1X0Z0F0.2
G3X40Z-20R20
G1Z-50

X60
Z-70
……
按照刀心编程可以消除，且编程方 便。假设刀尖圆弧半径为R0.8,对刀时要对刀心，即
对刀时Z方向加0.8，X方向加1.6

参考程序：
……
G1X0Z0.8
G3X41.6Z-20R20.8
G1Z-49.2
X61.6
Z-70.8
……
9、G54数控车工实用经验与技巧九 铣刀在数控车床小孔加工中的应用
车削小孔除了定制刀具，购买小孔车削刀具外，自磨刀具是个不错的 选择。使用整体硬
质合金棒磨制小孔刀是其中方法之一。
虽然整体硬质合金刀杆磨出的车刀刚 性相对较好，但孔较深时，可能因为切屑缠刀而断
刀，所以有人使用合金铣刀，或是高速钢铣刀，磨去一 个刀尖，将所留刀尖磨成车刀所需的
角度，再磨去圆周干涉部分，磨成一把单刃车刀，实际加工中效果也 不错。因为其螺旋槽可
以成为天然的排屑通道。

10、G54数控车工实用经验与技巧十 工件调面装夹经验技巧
数控车工加工的零件多数一 次装夹无法全部完成，基本上都要调面装夹加工。调面装夹
需要注意的几个问题：
1、保证零件的形位精度，这是很重要的一点，通常要保证的是平行度，同轴度，垂直度等。
2、调面装夹时，已加工表面作为装夹面时，不应被破坏，要保证其表面质量不被损坏。可
以使用软爪来 保证。软爪夹持工件时，如果切屑没有清理干净，会影响到加工精度，甚至给
工件压出印，还有可能把软 爪装假面压出痕迹，影响定位精度，或夹伤工件表面，可以使用
油石修磨软爪的突点，使之再次装夹工件 时不会在工件表面压出痕迹。
3、调面装夹需保证有足够长及稳定的装夹表面，防止工件加工中移动。
4、较长工件和薄壁工件需采取必要的措施进行装夹。
单件生产时，试切就可以了，但批量生 产时，通常要对零件进行Z向定位，以使每个
工件伸出长度相同。
1、车软爪Z向定位
2、筒夹Z向定位（可以参考技巧二的方法）
3、零件本身的台阶端面贴紧卡盘端面进行Z向定位
4、心轴定位
此处介绍另外一种方法，自制薄壁套装夹工件。

上面薄壁开口套筒 夹持工件，既增大了装夹面积，同时利用薄壁套外部台阶在卡盘端面
定位，内部的止口又可以对零件进行 Z向定位。
11、G54数控车工实用经验与技巧十一 数控车工的自制检测工具
除了一些 常规的卡尺、千分尺、内径量表等量具检测之外，自制一些检测工具也会给检测带
来方便，同时提高效率 。
废旧的丝锥使用磨床磨成塞规

检测工件不用看尺寸，两头塞一下就检测好了

内孔槽如果槽宽有比较严的公差，检测起来很不方便，也可以自制塞规，示意图如下：

上图中右侧检测工件通止部分的宽度分别加工成零件槽宽的上下极限尺寸，这 样用于检
测时就可以快速地检测出零件是否在公差范围之内。
12、G54数控车工实用经验与技巧十二 对中心钻进行改造后的应用
中心钻用于孔加工的 预制定位，引导钻头导入工件，也可用于轴类零件端面上中心孔的加工，
用于与尾座顶尖配合定位夹紧工 件。
改造一：
通常中心钻，前面细部较长，而加工时通常要钻出带有锥面的定心孔，参数不 合理或材质不
均匀时，前面可能折断。

可将前面磨短，增强刚性，又不影响定心效 果，当然手工磨削时需要一定的磨刀技术。刃磨
后的效果如下

改造二：
可以把中心钻磨制成定心良好的小钻头。比如下图中的中心钻被改造成1.8mm小 孔的钻头，
要比普通的小钻头定心好，刚性好。

磨出很多，即使断了一根也不怕

加工这样的小孔就用得上，比普通的小钻头刚性好得多

13、G54数控车工实用经验与技巧十三 夹持方料的自制车床动力夹具
车床通常使用三爪 夹持工件，也有二爪及四爪。对自动卡盘的二爪结构进行改造就可以实现
方块类零件的自动定位装夹。下 面给出几幅图片进行说明：

14、G54数控车工实用经验与技巧十四 硬爪磨损对加工的影响及应对方法
卡盘是车床上 常用的通用夹具，卡爪分为硬爪和软爪，硬爪不可加工，而软爪可以根据工件
的直径进行切削，而用来夹 持已加工过的零件表面。
硬爪夹紧工件

软爪夹紧工件

随着长时间的使用，尽管硬爪经过淬火有一定硬度，但是难免有所磨损，使得各个硬爪
尺寸不一 致，虽然磨损不大，但是可能在加工过程中造成影响。比如各个爪子的夹紧力可能
不一致，造成加工中工 件的转动或窜动，甚至崩碎刀片，损伤刀具与工件。解决方法：在工
件上包一薄铜皮，这样在夹紧时，由 于铜皮是软的，三个爪子都能夹紧工件，可有效地提高
加工的稳定性，防止工件转动。
15、G54数控车工实用经验与技巧十五 坐标系G54~G59在数控车床中的应用
坐标系G54~G59的应用之一，可以参考【G54数控车工实用经验与技巧六 如何在数控
车床实现一次装夹多件加工】
很多车床操作者并不使用G54,通常对刀时，坐标 原点就确立在工件右端面轴线处，每
把刀都对在相同的基准，即主轴轴线与相同的端面。程序中只需要调 用Txxxx即可找到坐
标系原点。如果再调用坐标系G54或其他坐标系，则实际效果要再叠加上G5 4中存储的数
值。举例说明：
G54 X20
Z-30
调 用G54时，则相当于，所有X坐标值增加20，所有Z值减30，即相当于外圆增大
20，Z向向负向 偏移30
16、G54数控车工实用经验与技巧十六 加长杆在夹持小刀具方面的应用
有实 际加工经验的人都知道，小刀具通常刚性较差，刀长也较短。所以在很多情况下给
加工造成了难题。比如 下图中A段的内孔镗削就是问题

解决方法：使用粗刀杆夹持小镗刀，这样就能加工深孔处的小孔，而不会产生刚性差的
问题。

再举一个例子，车铣复合机床使用动力头在工件钻一小孔，但刀具长度不够，钻夹头会
与卡盘干涉。

解决方法：使用加长杆夹持钻头，避免干涉，效果如下图所示。

17、G54数控车工实用经验与技巧十七 加工中使工件移动的因素
夹具的两大作用就是定 位与夹紧，但加工中使工件产生移动的原因不单单是夹具的原
因。这里列举几种可能使用移动的原因：
1、夹紧力不足，尤其是液压卡盘需要调整压力
2、工件表面不平整
3、刀具磨钝，切削力变大
4、切削参数不合理，偏大
5、工件材料硬度过高
6、夹持长度过短，不能产生足够的夹紧力

7、夹具的定位元件或夹紧元件本身有问题
18、G54数控车工实用经验与技巧十八 数控车自动抓料装置的使用注意事项
带有自动抓料或送料装置的数控车床，其动作顺序基本是：
卡盘松开——抓料（送料）——卡盘夹紧

很重要的一件事情是：要保证加工最后一 个工件的料抓出、夹紧后，有足够的夹持长度，
即保证下图中所示的L值能满足加工中夹紧所需，否则会 导致工件在加工中掘出。

所以要提前设计好，一根料要出多少个工件（考虑工件的长度和切 断的长度），然后还
要加上最后一件的夹持长度。所以下料的长度计算为：
下料总长=工件数量*（工件长度+切断刀刀宽+调面加工余量）+最后一件夹持长度
加工前 要确认自动加工程序中要完成的工件数量，与所下料满足的工件数量是否一致，如果
下料能够加工工件数 少于程序要完成的数量则很可能造成危险，损毁刀具。

19、G54数控车工实用经验与技巧十九 批量生产中零件的检测方法
零件 生产加工，首件切削完毕后，要交与检验人员检测，合格后才能进行批量生产。但
批量生产过程中为了保 证产品质量，仍然要对产品进行检验。其中包括加工者的自检和检验
人员的巡检。
操作者在进 行零件批量生产时，要时刻关注所生产加工零件的尺寸、形状、表面质量等
等图纸要求。但也不是每一个 工件都要测量，可以每隔几件检测一下零件的几个关键尺寸。
如果经常加工某种零件，要检查那几个尺寸 操作者最有发言权。但操作者得检测工具不一定
齐全，或者有些行为公差或个别尺寸无法检测，这时可以 求助于检测人员，在检测人员的帮
助下完成零件检测。
检测人员的巡检工作也必不可少。有时 操作者可能由于自身思维惯性，检查不全所有尺
寸，或检测方法有误。因此巡检工作可以及早发现问题， 及时补救，将损失降至最低。如果
这两道防线都失败了，那结果只有成批的废品，等待相关人员的也就只 有处罚了。所以要做
好自检及巡检工作，保障产品质量。

20、G54数控车工实用经验与技巧二十 导致数控车撞机床的几种原因
数控车床操作中，有很多原因可能会导致撞机床，下面总结几点原因，大家多多注意：
1、多 把刀具加工时，可能在第二把或第三把刀具加工时，出了问题，或需要调整程序，但
如果是把工件重新安 装了新毛坯，却把程序从中间开始运行。即对于毛坯件，却运行了不是
第一道工步的刀具程序（如T2D 1的程序），那么很有可能会撞刀。
2、对于长度不长的工件，一次装夹工件露出一定长度工件，可以 通过坐标系偏移，一次完
成二个或多个工件的加工，如果在装夹工件时，露出的长度和现在正在加工的程 序偏移不对，
可能会撞刀。
3、加工参数不合理，或使用错误。
4、修改程序时，小数点输错，或删改程序失误，而又没有进行模拟仿真。
5、编程时正负号输入错误。
6、切削时，刀塔上相邻刀具与卡盘或工件干涉。
7、使用顶尖时，刀具与之干涉。
原因很多，这里列举的只是其中一小部分，操作者应多做总结，多与其他人交流。
21、G54数控车工实用经验与技巧二一 数控车床首件试切方法

22、G54数控车工实用经验与技巧二二 细长轴的几种加工工艺方案

23、G54数控车工实用经验与技巧二三 前置刀架、后置刀架的使用注意事项

24、G54数控车工实用经验与技巧二四 加工内凹部分的内槽刀磨制

25、G54数控车工实用经验与技巧二五 内控较大端面的光洁度保证方法

26、G54数控车工实用经验与技巧二六 钻头在车工工艺中的使用技巧

27、G54数控车工实用经验与技巧二七 改造磁力表座，方便使用

28、G54数控车工实用经验与技巧二八 二爪自动车床夹具偏心的修正

29、G54数控车工实用经验与技巧二九 数控车编程增量U和W的使用

30、G54数控车工实用经验与技巧三十 合理安排工艺去除零件毛刺

31、G54数控车工实用经验与技巧三一 车床硬爪套铜套制成软爪的方法

32、G54数控车工实用经验与技巧三二 车床工件由铣床加工的常见内容及方法

33、G54数控车工实用经验与技巧三三 铣刀改造成定心钻和内沟槽刀的应用

34、G54数控车工实用经验与技巧三四 钻头在外圆磨床的磨制方法

35、G54数控车工实用经验与技巧三五 圆弧方向在前置刀架及后置刀架的判断

36、G54数控车工实用经验与技巧三六 刀具安装与主轴旋转方向的判断

37、G54数控车工实用经验与技巧三七 工艺顶尖孔在加工细长轴的应用

38、G54数控车工实用经验与技巧三八 数控车床对刀方法深入理解

39、G54数控车工实用经验与技巧三九 切断刀刀尖圆弧的影响及修正

40、G54数控车工实用经验与技巧四十 铁丝在数控车加工中的巧用

41、G54数控车工实用经验与技巧四一 数控车加工中的G0和G1的使用

42、G54数控车工实用经验与技巧四二 刀具防干涉问题

43、G54数控车工实用经验与技巧四三 数控车在X负半轴编程的应用

44、G54数控车工实用经验与技巧四四 有关数控车刀片的问题

45、G54数控车工实用经验与技巧四五 西门子数控系统加工管螺纹

46、G54数控车工实用经验与技巧四六 数控车切入及切槽的速度控制

47、G54数控车工实用经验与技巧四七 巧做套筒实现工件调面装夹Z向定位

48、G54数控车工实用经验与技巧四八 切槽刀改造圆弧槽刀

49、G54数控车工实用经验与技巧四九 数控车削中工件的切断与不切断

50、G54数控车工实用经验与技巧五十 合理安排下料长度，优化加工工艺

51、G54数控车工实用经验与技巧五一 一把螺纹车刀如何加工右旋和左旋螺纹
对于使用 简易数控车床的操作者来说，其刀架是前置的四方刀架，通常使用M03来加
工右旋螺纹，于是有的操作 者会习惯性的认为使用相同的刀具，使用M04就能加工出左旋
螺纹。实际上这是错误的认识，刀具正装 ，从右向左切削加工右旋螺纹，刀片是装在刀头的
上方，如果主轴反转是不能切削加工的，刀具会被打坏 。
那么如何不改变调整刀具，而直接加工出左旋螺纹呢？方法其实很简单，使用相同的刀
具， 相同的主轴旋转方向（M03），从左侧向右侧切削即可产生左旋螺纹。
52、G54数控车工实用经验与技巧五二 车铣复合机床铣削不在中心的端面四方
对于车铣复合机床，如何使用铣削动力头在零件端面加工一个四方？其实编程很简单，
只是在车床编程中 X坐标值要使用直径值。下面是个零件示意图，所标的坐标值X为直径
值

参考编程如下：
……
G0Z5
X95Y20
Z-5
G1X93.9Y0F500
X59Y-17.62F40
X23.76Y0
X59Y17.62
X93.9Y0
Y-2
Z5F500
……