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复习--编程前的准备

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数控加工程序是由各种功能字按规定的格式组成的。 编程关键:正确理解各个功能字的含义,恰当使用各种功能字。 进行一系列数学计算,如零件轮廓上和刀具中心轨迹上一些点的坐标计算等。. 复习--编程前的准备. 数控编程有规定的标准,但随着数控技术的发展,国内外许多厂商根据发展需要,对标准中的代码进行功能上的延伸或进一步的定义(尤其是对标准中未指定的代码)。所以,加工程序的编程规则也与具体机床有关,编程时要仔细阅读机床说明书,灵活编程。 这里仅就一些常用的共性概念进行说明。. 5.1 常用准备功能和辅助功能指令. 5.1 常用准备功能和辅助功能指令.

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数控加工程序是由各种功能字按规定的格式组成的。数控加工程序是由各种功能字按规定的格式组成的。

编程关键:正确理解各个功能字的含义,恰当使用各种功能字。

进行一系列数学计算,如零件轮廓上和刀具中心轨迹上一些点的坐标计算等。

复习--编程前的准备
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数控编程有规定的标准,但随着数控技术的发展,国内外许多厂商根据发展需要,对标准中的代码进行功能上的延伸或进一步的定义(尤其是对标准中未指定的代码)。所以,加工程序的编程规则也与具体机床有关,编程时要仔细阅读机床说明书,灵活编程。数控编程有规定的标准,但随着数控技术的发展,国内外许多厂商根据发展需要,对标准中的代码进行功能上的延伸或进一步的定义(尤其是对标准中未指定的代码)。所以,加工程序的编程规则也与具体机床有关,编程时要仔细阅读机床说明书,灵活编程。

这里仅就一些常用的共性概念进行说明。

5.1 常用准备功能和辅助功能指令
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5.1 常用准备功能和辅助功能指令

编程指令:准备功能G代码;辅助功能M代码,包括F进给功能、S主轴转速功能、T刀具功能。

一、准备功能G代码

二、辅助功能M代码

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G指令分为两种:模态指令,在同组其他指令出现之前一直有效;非模态指令,只在被指定的程序段中才有效。G指令分为两种:模态指令,在同组其他指令出现之前一直有效;非模态指令,只在被指定的程序段中才有效。

G指令组成:地址符G和两位数字00-99。

强调:这里介绍的指令含义和格式是一般情况下的,具体系统有具体规定,必须视具体机床说明书规定编程。

一、准备功能G代码
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1.G50或G92--坐标系设定指令用来设定刀具在工件坐标系中的坐标值,模态指令,其设定值在重新设定之前一直有效。( FANUC系统用G50 ) 程序段格式:G50/G92 X Y Z X,Y,Z为刀位点相对于加工原点的位置。 注意:执行G92时,机床并不动作,只是显示器上坐标值发生变化。

2 g90
表示用绝对值编程方式编程,模态指令。

程序段中的轨迹坐标都是相对于编程原点给定的绝对尺寸。

2.G90--绝对值编程指令
3 g91
表示用增量值编程方式编程,模态指令

程序段中的轨迹坐标都是相对于前一位置坐标的增量尺寸。

程序未注明是G90或G91时,按G90方式运行。有时为编程方便,在同一程序中混合使用。

3. G91--增量值编程指令
4 g17 g18 g19
指定坐标平面,模态指令。

G17--xy平面;G18--zx平面;G19--yz平面

有些机床开机后自动设置坐标平面(如:三坐标数控铣床、铣镗加工中心,默认G17状态;数控车床默认G18状态),就不需要由程序设定。

4. G17,G18,G19--坐标平面指令
5 g00
要求刀具以点位控制方式从刀具所在位置用最快的速度移动到指定位置,模态指令。要求刀具以点位控制方式从刀具所在位置用最快的速度移动到指定位置,模态指令。

程序段格式:

G00 X (U) Z(W)

x, z为终点坐标;u,w为终点相对于前一点的相对值

移动速度根据数控系统预先设定的速度执行,不能用程序指令设定。

快速点定位对刀具运动轨迹没有严格要求。

5. G00--快速定位指令

例:如图所示快速进刀指令G00 X50.0 Z6.0;或 G00 U-70.0 W-84.0;

6 g01
用于产生按指定进给速度的直线运动,可使机床沿X、Y、Z方向执行单轴运动,或在各坐标平面内执行具有任意斜率的直线运动,也可使机床三轴联动,沿指定空间直线运动。模态代码用于产生按指定进给速度的直线运动,可使机床沿X、Y、Z方向执行单轴运动,或在各坐标平面内执行具有任意斜率的直线运动,也可使机床三轴联动,沿指定空间直线运动。模态代码

程序格式:

G01 X Y Z F

x,y,z为目标点坐标,F为进给速度

6. G01--直线插补指令

例:如图所示G01外圆柱切削G01 X60.0 Z-80.0 F0.3;或 G01 U0 W-80.0 F0.3;*此例为单轴切削,故X、U指令可省略不写

7 g02 g03
使机床在给定的坐标平面内进行圆弧插补运动。使机床在给定的坐标平面内进行圆弧插补运动。

G02--按指定进给速度的顺时针圆弧插补;G03--按指定进给速度的逆时针圆弧插补。

程序格式:

G02/G03 X Z I K F

或G02/G03 X Z R F

其中,x,y为圆弧终点坐标值,I,J为圆弧圆心相对于圆弧起点在x,y方向上的增量坐标,R为圆弧半径。

用半径R编程时,用R表示圆心角小于180°的圆弧,用R-表示圆心角大于180°的圆弧。

整圆的起点和终点重合,无法用R编程,只能使用坐标编程。

7. G02,G03--圆弧插补指令
7 g02 g031
7. G02,G03--圆弧插补指令

格式:G02为顺时针圆弧插补指令;G02 X__Z__I__K__F__; 或G02 X__Z__R__F__;G03为逆时针圆弧插补指令。G03 X__Z__I__K__F__;或G03 X__Z__R__F__;其中X,Z为圆弧终点位置坐标,也可使用增量坐标U,W;I,K为圆弧起点到圆心在X,Z轴方向上的增量;R为圆弧的半径值,当圆弧≤180º时R取正值;当圆弧>180º时R取负值。

8 g04
使刀具做短暂的无进给加工,获得平整光洁表面,非模态指令。使刀具做短暂的无进给加工,获得平整光洁表面,非模态指令。

程序段格式:

G04 X(或P、F、S)

8. G04--暂停指令
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9. G28、G29--参考点指令

(1)返回参考(G28)格式:G28 X(U)__Z(W) __ ;该指令使刀具自动返回机床参考点或经过某一中间位置,再回到机床参考点;X,Z(或U,W)为中间点坐标; 该指令以G00的速度运动。

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(2)从参考点返回(G29)

格式: G29 X(U)__Z(W) __ ;刀具从参考点经中间点返回到一个新的位置;X,Z为新位置的坐标;U,W为新位置相对于中间点的坐标增量。

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10. G32--螺纹切削指令

G32(螺纹切削指令)格式:G32 Z__F__;圆柱螺纹G32 X__Z__F__;圆锥螺纹其中F指定螺纹的螺距。

例:如图所示圆柱螺纹切削部分的程序如下G32 Z-40.0 F3.5;绝对坐标G32 W-45.0 F3.5;相对坐标图中δ1和δ2表示由于伺服系统的延迟而产生的不完全螺纹。这些不完全螺纹部分的螺距也不均匀。经验公式:δ1=R·L/400(一般2~5mm) ;δ2= R·L/1800;R:主轴转速(r/min);

L:螺纹导程。

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三、主轴转动功能 (S功能)G50:主轴最高转速设定格式:G50____S____;其中S指令给出主轴最高转速;G96:主轴转速线速度恒定设定格式:G96____S____;设定主轴线速度,即切削速度恒定(m/min),

N=1000v/πd,主轴转速n-r/min,线速度v-m/min,切削点直径d-mm。G97:主轴转速直接设定格式:G97____S____;设定主轴转数恒定(r/min);

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二、进给功能指令(F功能)1、G99:每转进给量格式:G99____(F____);G99使进给量F的单位为mm/r。如图所示。2、G98:每分钟进给量格式:G98____(F____);G98使进给量F的单位为mm/min。如图所示。*数控车床中,当接入电源时,机床进给方式默认G99。二、进给功能指令(F功能)1、G99:每转进给量格式:G99____(F____);G99使进给量F的单位为mm/r。如图所示。2、G98:每分钟进给量格式:G98____(F____);G98使进给量F的单位为mm/min。如图所示。*数控车床中,当接入电源时,机床进给方式默认G99。

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控制机床或系统的辅助功能动作,如冷却泵开关、主轴正反转、程序结束等。控制机床或系统的辅助功能动作,如冷却泵开关、主轴正反转、程序结束等。

M指令组成:地址符M和其后两位数字00-99

四、辅助功能M代码
1 m00
执行M00后,机床停止一切操作,包括主轴停转、切削液关闭、进给停止。执行M00后,机床停止一切操作,包括主轴停转、切削液关闭、进给停止。

主要用于:停机检查、测量零件、手工换刀等。

1.M00--程序停止指令
2 m01
与M00相似,但只有在控制面板上“选择停止开关”接通时有效。与M00相似,但只有在控制面板上“选择停止开关”接通时有效。

主要用于加工工件抽样检查、清理切削等

2. M01--计划停止指令
3 m02
程序全部结束,主轴停转、切削液关闭,数控装置和机床复位。程序全部结束,主轴停转、切削液关闭,数控装置和机床复位。3. M02--程序结束指令
5 m06
用于电动控制刀架或多轴转塔刀架的自动转位换刀,或具有刀库的数控机床的自动换刀。用于电动控制刀架或多轴转塔刀架的自动转位换刀,或具有刀库的数控机床的自动换刀。5. M06--自动换刀指令
6 m07 m08 m09
M07--2号冷却液或雾状冷却液开

M08--1号冷却液或液状冷却液开

M09--关闭冷却液开关,并注销M07、M08、M50、M51(M50、M51表示3、4号冷却液开)

6. M07、M08、M09--冷却液开关指令
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一般车削加工的毛坯多为棒料和铸锻料,车削加工多为大余量多次走刀切削。如果每一刀都进行编程,将给编程人员带来很多麻烦。因此,数控车床系统一般都设有各种形式的固定循环功能,分为简单循环和多重循环。下面将分别加以讲解。一般车削加工的毛坯多为棒料和铸锻料,车削加工多为大余量多次走刀切削。如果每一刀都进行编程,将给编程人员带来很多麻烦。因此,数控车床系统一般都设有各种形式的固定循环功能,分为简单循环和多重循环。下面将分别加以讲解。五、 单一固定循环(简单循环)
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简单循环只有一次循环,包括切入->切削加工->退刀->返回四部分。把以上过程用一个程序段表示就是一个循环。简单循环只有一次循环,包括切入->切削加工->退刀->返回四部分。把以上过程用一个程序段表示就是一个循环。

常规编程:

N10 G00 X50.0;

N20 G01 Z-30.0 F0.3;

N30 X65.0;

N40 G00 Z2.0;

循环编程:

G90 X50.0 Z-30.0 F0.3;

1 g90
格式:圆柱面 G90 X(U) Z(W) F;

圆锥面 G90X(U) Z(W) R F;

X,Z为C点绝对坐标,U,W为C点相对于循环起点A的相对坐标,F为指定的进给速度,R为切削锥体的半径差,有正负号。

实线为切削进给速度,有F给定;虚线为快速进给速度,与G00速度相同。

1、简单内、外圆车削循环G90(圆柱或圆锥切削循环)1、简单内、外圆车削循环G90(圆柱或圆锥切削循环)
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N50 G90 X45 Z-25 F0.35;

N60 G00 X47;

N70 G90 X40 Z-25;

N80 G00 X42;

N90 G90 X35 Z-25;

N100 G00……;

  • 例:如图所示毛坯为直径50的棒料,试编写程序加工此图。设循环起点为(55,2),每次切削深度为2.5mm(半径量)。

程序:

O0001

N10 G50 X200 Z200 T0101;

N20 G97 G40 S695 M03;

N30 G00 X55 Z4 M08;

N40 G01 G96 Z2 F2.5 S120;

N50 G90 X45 Z-25 F0.35;

N60 X40;

N70 X35;

N80 G00 G97 X200 Z200 S695 T0100;

N90 M01;

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N50 G90 X45 Z-25 F0.35;

N60 G00 X47;

N70 G90 X40 Z-25;

N80 G00 X42;

N90 G90 X35 Z-25;

N100 G00……;

slide35

例:图示锥面切削

  • 部分程序:
  • ……
  • N40 G01 G96 X65 Z2 S120;
  • N50 G90 X60 Z-35 R-5 F0.3;
  • N60 X50;
  • N70 G00 X100 Z100;
  • ……
  • 其中R=(d1-d2)/2=(40-50)/2=-5.
2 g94
格式:直端面 G94 X(U) Z(W) F;

锥端面 G94 X(U) Z(W) K F;

X,Z为C点绝对坐标,U,W为循环终点C点相对于循环起点A的相对坐标,F为指定的进给速度,K为端面切削始点到终点位移在Z轴的坐标(或切削锥体的半径差) ,有正负号。

2、简单端面车削循环G94(端面切削循环)
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例:直径75的锻料,加工如图工件,设循环起点(85,5),每次切削5mm。例:直径75的锻料,加工如图工件,设循环起点(85,5),每次切削5mm。

  • 程序如下:

O1

N10 G50 X200 Z200 T0101;

N20 G97 G40 S450 M03;

N30 G00 X85 Z10 M08;

N40 G01 G96 Z5 F3.0 S120;

N50 G94 X30 Z-5 F0.2;

N60 Z-10;

N70 Z-15;

N80 G00 G97 X200 Z200 S450 T0100;

N90 M01;

slide38

例:如图锥面切削,

  • 部分程序如下:

N40 G01 G96 X55 Z2 S120;

N50 G94 X20 Z0 K-5 F0.2;

N60 Z-5;

N70 Z-10;

N80 G00 X~ Z~;

3 g92
G92可以将螺纹切削过程中,从始点出发“切入-切螺纹-退刀-返回始点”的4个动作作为一个循环用一个程序段指令表示。G92可以将螺纹切削过程中,从始点出发“切入-切螺纹-退刀-返回始点”的4个动作作为一个循环用一个程序段指令表示。

格式:

直螺纹 G92 X(U) Z(W) F ;

锥螺纹 G92 X(U) Z(W) R F ;

用G92时也要设定切削次数和每次进给量。切削牙深一般取0.6495F(F为螺距)。

3、简单螺纹切削循环G92
slide40

例:

  • 部分程序:

N50 G50 X270 Z260;

N60 G97 S300 M03;

N70 T0101;

N80 G00 X35 Z104;

N90 G92 X29.05 Z53 F1.5;

N100 X28.45;

N110 X28.15;

N120 X28.05;

N130 G00 X270 Z260 T0100 M05;

N140 M02;

g71 g72 g73 g70
简单循环只能完成一次切削,在实际加工中(如粗加工时切削余量太大,切削螺纹时切削次数太多),用简单(单一)固定循环仍不能有效地简化程序。而多重循环功能可以将多次重复的动作用一个程序段表示,只要在程序中给出最终走刀路线和重复循环次数,系统便会自动地重复切削,直到完成加工。多重循环主要用于粗车(棒料、锻、铸件)加工。简单循环只能完成一次切削,在实际加工中(如粗加工时切削余量太大,切削螺纹时切削次数太多),用简单(单一)固定循环仍不能有效地简化程序。而多重循环功能可以将多次重复的动作用一个程序段表示,只要在程序中给出最终走刀路线和重复循环次数,系统便会自动地重复切削,直到完成加工。多重循环主要用于粗车(棒料、锻、铸件)加工。六、复合固定循环(G71、G72、G73、G70模态指令)
1 g71
格式:

G71 UΔd Re;

G71 Pns Qnf UΔu WΔw F S T;

其中:

Δd-每次切深,或称吃刀量(单边值);

e- 退刀量;

ns-精加工第一个程序段顺序号;

nf-精加工最后一个程序段顺序号;

Δu-x轴精加工余量(直径值);

Δw-z轴精加工余量;

1、外圆粗加工复合循环G71
slide43
说明:

A.按照加工形状的路线A->A’->B及背吃刀量,就会进行平行于Z轴的多次切削,最后按留有精加工切削余量Δu 、 Δw 之后的精加工形状进行加工。

B.每次切深(背吃刀量)按工艺要求设定,当最后一次粗加工循环不到一次切深时,系统会自动调整最后一次切深,以确保精加工余量。

C.G71程序段中的F、S、T在粗加工时有效,在ns->nf程序段中设定的F、S、T对粗加工无效。

D. ns->nf为精加工外形。

E.固定循环结束,刀具回到循环起点。

F.精加工第一个程序段中,只允许G00x轴移动,z轴不能移动。

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例:部分程序:

N30 G00 X122.0 Z10.0;

N35 M03 G96 S150;

N40 G71 U2.0 R1.0;

N50 G71 P60 Q120 U2.0 W2.0 F0.3;

N60 G00 X40.0;

N70 G01 Z-30.0 F0.15 S180;

N80 X60.0 Z-60.0;

N90 Z-80.0;

N100 X100.0 Z-90.0;

N110 Z-110.0;

N120 X120.0 Z-130.0;

N130 G00 X125.0 ;

2 g72
G72与G71均为粗加工循环指令,而G72是沿着平行于X轴进行切削循环加工的。G72与G71均为粗加工循环指令,而G72是沿着平行于X轴进行切削循环加工的。

格式:

G72 WΔd Re;

G72 Pns Qnf UΔu WΔw F S T;

说明:其他同G71,不同的是在精加工第一个程序段中,只允许G00Z轴移动,X轴不能移动。

2、端面粗车循环G72
3 g73
也叫闭环粗车循环,适合毛坯轮廓形状与零件轮廓形状基本接近的毛坯的粗车。也叫闭环粗车循环,适合毛坯轮廓形状与零件轮廓形状基本接近的毛坯的粗车。

格式:

G73 UΔi WΔk Rd;

G73 Pns Qnf UΔu WΔw F S T;

Δi-x轴方向退刀距离,

Δk-z轴方向退刀距离,

d-粗切次数,

3、仿形粗车循环G73
5 g76
G76可一次成型所需螺纹。系统自动计算螺纹切削次数和每次进给量,完成螺纹粗、精加工G76可一次成型所需螺纹。系统自动计算螺纹切削次数和每次进给量,完成螺纹粗、精加工

格式:G76 Pmrα QΔdmin Rd;

G76 X(U) Z(W) Ri Pk QΔd F;

其中:m-精加工重复次数;r-倒角量(在Z轴方向上);α-刀尖角度,80°、60°、55°、30°、29°、0°之一; Δdmin -最小切削深度(半径值);d-精车余量(半径值); X(U) Z(W) -终点坐标;i -螺纹部分半径差;k-螺纹高度(x轴方向半径值); Δd -第一次切削深度(半径值);F-螺距

5、复合螺纹切削循环G76
slide49

例:

  • 部分程序:

……

N50 G76 P02 12 60 Q0.1 R0.1;

N60 G76 X60.64 Z25 P3.68 Q1.8 F6;

……

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1.刀具几何位置补偿

多刀加工时,换刀后刀尖点的几何位置出现差异

刀具几何位置在“offset/geometry”画面设定

Txx xx

刀具号(00-99) 刀补号(00-32)

第三节 刀具补偿
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说明:

刀具号应与刀位号对应

几何位置补偿设置可以完成刀具的几何位置补偿和刀尖圆弧半径补偿

刀具号和刀补号可以不相同,但最好能相同

Txx00刀补取消

slide52
2.刀具磨损补偿

由刀具磨损造成的误差

在“offset/geometry”画面下,用u,w设定

刀补号既是几何位置补偿号也是刀具磨损补偿号

slide53
3.刀尖圆弧半径补偿

实际车刀刀尖总有一个小圆弧,对加工精度有影响。

在“offset/geometry”画面下,输入刀尖圆弧半径R、刀具理想刀尖位置号T

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刀尖圆弧半径补偿的实现:

G41--左补偿,沿着刀具运动方向向前看,刀具位于零件左侧

G42--右补偿,沿着刀具运动方向向前看,刀具位于零件右侧

G40--刀尖圆弧半径补偿取消,或用Txx00取消半径补偿

slide56
O0001

N10 G50 X200.0 Z200.0 T0101;

N20 G96 S180 M03;

N30 G00 X62.0 Z5.0 M08;

N40 G71 U2.0 R1.0;

N45 G71 P50 Q70 U0.3 W0.1 F0.2;

N50 G00 X30.0;

N60 G01 Z-15.0 F0.15;

N70 X60.0 Z-30.0;

N80 G70 P50 Q70;

N90 G00 X200.0 Z200.0 T0100;

N95 M05;

N100 M30;

例1 ф60棒料,按图纸进行粗精加工
2 180
O0002

N10 G50 X260.0 Z220.0 T0101;

N20 G96 S180 M03;

N30 G00 X182.0 Z2.0 M08;

N40 G73 U40.0 W0 R40;

N45 G73 P50 Q100 U0.4 W0.1 F0.3;

N50 G00 X80.0 Z1.0;

N60 G01 Z-20.0 F0.15;

N70 X120.0 Z-30.0;

N80 Z-50.0;

N90 G02 X160.0 Z-70.0 R20.0;

N100 G01 X180.0 Z-80.0;

N110 G70 P50 Q100;

N120 G00 X260.0 Z220.0 T0100;

N125 M05;

N130 M30;

例2 ф180铸件,按图进行粗精加工
3 47 8 3 01 02 03
例3:该零件粗加工完成,只要进行一次精加工,螺纹的实际外径为47.8,要求编制精加工程序,3把刀分别为01号外圆车刀,02号切槽刀,03号螺纹刀例3:该零件粗加工完成,只要进行一次精加工,螺纹的实际外径为47.8,要求编制精加工程序,3把刀分别为01号外圆车刀,02号切槽刀,03号螺纹刀
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例3

O0004

N010 G50 X200.0 Z350.0 T0101;

N020 G97 S630 M03;

N030 G00 X41.8 Z292.0 M08;

N040 G01 X47.8 Z289.0 F0.15;

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N050 Z230.0;

N060 X50.0;

N070 X62.0 W-60.0;

N080 Z155.0;

N090 X78.0;

N100 X80.0 W-1.0;

N110 W-19.0;

N120 G02 W-60.0 R70.0;

N130 G01 Z65.0;

N140 X90.0;

N150 G00 X200.0 Z350.0 T0100 M09;

N160 T0202;

slide62

N170 S315 M03;

N180 G00 X51.0 Z230.0 M08;

N190 G01 X45.0 F0.16;

N200 G00 X51.0;

N210 X200.0 Z350.0 T0200 M09;

N220 M06 T0303;

N230 S200 M03;

N240 G00 X62.0 Z296.0 M08;

N250 G92 X47.05 Z232.5 F1.5;

N260 X46.45;

N270 X46.25;

N275 X46.05;

slide64
O0004

N010 G50 X200.0 Z100.0 T0101;

N020 G96 S150 M03;

N030 G00 X102.0 Z1.0 M08;

N040 G71 U4.0 R1.0;

N045 G71 P050 Q110 U0.4 W0.2 F0.25;

N050 G00 X54.0;

N060 G01 X60.0 Z-2.0;

N070 Z-66.0;

N080 X85.0;

N090 Z-96.0;

例4
slide65

N100 G02 X93.0 Z-100.0 R4.0;

N110 G01 X102.0;

N120 G00 X150.0 Z100.0;

N130 G96 S180 T0202;

N140 G70 P050 Q110 F0.1;

N150 G00 X150.0 Z100.0;

N160 G96 S100 T0303;

N170 G00 X90.0 Z-66.0;

N180 G01 X55.0 F0.5;

N190 G04 X1.0;

N200 G01 X90.0 F0.5;

N210 G00 X150.0 Z100.0;

slide66

N220 G96 S180 T0404;

N230 G00 X64.0 Z5.0;

N240 G92 X59.3 Z-63.0 F1.0;

N250 X58.9;

N260 X58.7;

N270 G00 X150.0 Z100.0;

N275 M05;

N280 M30;

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