数控铣床编程教案

1、第三章第三章 数控铣床编程数控铣床编程第一节第一节 数控铣床编程基础数控铣床编程基础一、数控铣床编程的特点一、数控铣床编程的特点 数控铣床主要采用铣削方式切除工件表面的加工余量，数控铣床主要采用铣削方式切除工件表面的加工余量，获得零件所需尺寸、形状和表面粗糙度。获得零件所需尺寸、形状和表面粗糙度。 加工工件时，通常为刀具旋转而工件相对于刀具作加工工件时，通常为刀具旋转而工件相对于刀具作X、Y、Z轴移动。轴移动。立卧两用立卧两用卧式卧式立式立式种类种类 主要用于零件内、外轮廓及平面或曲面的铣削、孔主要用于零件内、外轮廓及平面或曲面的铣削、孔的钻削或铣削、增加数控分度头后还可加工圆柱表面上的钻削或

2、铣削、增加数控分度头后还可加工圆柱表面上的曲线沟槽。的曲线沟槽。 数控铣床编程特点如下：数控铣床编程特点如下： 1. 数控铣削加工多为曲线、曲面，必须根据曲面的数控铣削加工多为曲线、曲面，必须根据曲面的类型特点确定刀具类型及进给路线。类型特点确定刀具类型及进给路线。 2.在设置工件坐标系时要正确选择程序原点的位置。在设置工件坐标系时要正确选择程序原点的位置。 3.用立铣刀侧刃对零件内外轮廓表面加工时，常使用用立铣刀侧刃对零件内外轮廓表面加工时，常使用刀具半径补偿功能。刀具半径补偿功能。 4.轮廓加工时，应处理好刀具沿工件轮廓的切向切轮廓加工时，应处理好刀具沿工件轮廓的切向切入与切向切出以及顺铣

3、还是逆铣加工；槽铣削时通常使入与切向切出以及顺铣还是逆铣加工；槽铣削时通常使用键槽铣刀并安排斜线下刀或螺旋线下刀。用键槽铣刀并安排斜线下刀或螺旋线下刀。 6. 应充分利用各种孔加工的固定循环功能，子程序应充分利用各种孔加工的固定循环功能，子程序及宏程序功能，几何图形的镜像、旋转及缩放编程功能，及宏程序功能，几何图形的镜像、旋转及缩放编程功能，以提高编程效率。以提高编程效率。 5.为避免刀具在下刀时与工件或夹具发生干涉或碰为避免刀具在下刀时与工件或夹具发生干涉或碰撞，应处理好安全高度与进给高度的撞，应处理好安全高度与进给高度的Z轴位置。轴位置。二、机床坐标系统二、机床坐标系统（一）机床坐标系与机

4、床原点（一）机床坐标系与机床原点 机床坐标系是机床的基本坐标系，其原机床坐标系是机床的基本坐标系，其原点称为机床原点或机床零点。点称为机床原点或机床零点。 是机床制造厂商设置在机床上的一个物理是机床制造厂商设置在机床上的一个物理位置。位置。其作用：其作用： 使机床与控制系统同步，建立测量机床运动使机床与控制系统同步，建立测量机床运动坐标的起始点。坐标的起始点。 右手笛卡尔直角坐标系，右手笛卡尔直角坐标系，包括包括X、Y、Z三个坐标轴。三个坐标轴。标准规定，与主轴轴线平行标准规定，与主轴轴线平行的方向为的方向为Z坐标轴，刀具远坐标轴，刀具远离工件的方向为离工件的方向为Z轴正方向。轴正方向。 对于

5、立式铣床，操作者面对机床主轴向立柱看对于立式铣床，操作者面对机床主轴向立柱看时，时，X轴正向朝右，轴正向朝右，Y轴正向指向立柱。轴正向指向立柱。X向和向和Y向的确定向的确定 对于卧式铣床，操作者站在机床立柱一侧，从主轴向工对于卧式铣床，操作者站在机床立柱一侧，从主轴向工件方向看时，件方向看时，X轴正向朝右，轴正向朝右，Y轴正向朝上。轴正向朝上。（二）工件坐标系与程序原点（二）工件坐标系与程序原点 工件坐标系是编程员在编程时建立在图样上工件坐标系是编程员在编程时建立在图样上的坐标系，工件坐标系的原点称为工件原点或程的坐标系，工件坐标系的原点称为工件原点或程序原点。序原点。其作用是：其作用是： 确

6、定零件几何形体上各要素的位置关系，并确定零件几何形体上各要素的位置关系，并可使数控机床按工件坐标系的位置要求控制刀具可使数控机床按工件坐标系的位置要求控制刀具运动。运动。一般在确定程序原点位置时应注意：一般在确定程序原点位置时应注意：1.当零件采用直线找正法在机床上安装加工时，程序原点应选在零当零件采用直线找正法在机床上安装加工时，程序原点应选在零件图样的设计基准上；当采用专用夹具装夹零件加工时，程序原点件图样的设计基准上；当采用专用夹具装夹零件加工时，程序原点要选在工件的定位基准或夹具的适当位置上。要选在工件的定位基准或夹具的适当位置上。2.程序原点应尽量选择零件上加工精度要求较高的表面。程

7、序原点应尽量选择零件上加工精度要求较高的表面。3.对于对称零件，程序原点应设在对称中心上。对于对称零件，程序原点应设在对称中心上。4.对于较复杂的零件，需采用多工序加工，为便于基准统一，程序对于较复杂的零件，需采用多工序加工，为便于基准统一，程序原点设在工件外轮廓的某一角点。原点设在工件外轮廓的某一角点。5.Z轴方向上的程序原点，一般设在工件上表面；当零件上的最高表轴方向上的程序原点，一般设在工件上表面；当零件上的最高表面不是平面时可按便于坐标计算或基准重合原则设置程序原点。面不是平面时可按便于坐标计算或基准重合原则设置程序原点。 工件在机床上安装时，应使工件坐标系与机床坐标工件在机床上安装时

8、，应使工件坐标系与机床坐标系的坐标轴方向协调一致，但工件原点在机床上的位置系的坐标轴方向协调一致，但工件原点在机床上的位置主要考虑工作台行程区间范围内是否可完成程序要求的主要考虑工作台行程区间范围内是否可完成程序要求的所有加工内容。如图：所有加工内容。如图：工件坐标系工件坐标系机床坐标系原点一般位于机床正向回零时的参考点位置。机床坐标系原点一般位于机床正向回零时的参考点位置。三、被加工零件的工艺分析三、被加工零件的工艺分析 在编写程序之前，首先要对零件进行工艺分析，安排在编写程序之前，首先要对零件进行工艺分析，安排加工顺序，选择刀具及确定切削用量，还要确定每把刀具加工顺序，选择刀具及确定切削用

9、量，还要确定每把刀具的进给路线及走到次数，加工中是否需要切血液等。将上的进给路线及走到次数，加工中是否需要切血液等。将上述内容以机械加工工艺过程卡片和刀具卡片的形式记录下述内容以机械加工工艺过程卡片和刀具卡片的形式记录下来，作为编写程序的依据。来，作为编写程序的依据。 作为编程人员，不但要了解数控机床、数控系统的功作为编程人员，不但要了解数控机床、数控系统的功能，数控程序的指令格式，而且还要掌握零件加工的工艺能，数控程序的指令格式，而且还要掌握零件加工的工艺知识，否则，编制出来的程序就不一定符合零件加工的工知识，否则，编制出来的程序就不一定符合零件加工的工艺要求，不一定能正确合理地加工出我们所

10、要求的零件。艺要求，不一定能正确合理地加工出我们所要求的零件。（一）加工工序的划分（一）加工工序的划分数控铣床加工对象：数控铣床加工对象：立式：立式：平面凸轮、样板、形状复杂的平面或立体零平面凸轮、样板、形状复杂的平面或立体零件、模具的内、外型腔等。件、模具的内、外型腔等。卧式：卧式：箱体、泵体、壳体等。箱体、泵体、壳体等。 在数控铣加工零件，一般工序比较集中，工件只需在数控铣加工零件，一般工序比较集中，工件只需一次装夹即可完成全部或大部分工序的加工。一次装夹即可完成全部或大部分工序的加工。 通常把粗加工，特别是零件的基准面、定位面的加通常把粗加工，特别是零件的基准面、定位面的加工先安排在普通

11、机床上完成，在数控铣上只安排半精加工先安排在普通机床上完成，在数控铣上只安排半精加工和精加工或普通机床难以完成的加工部分。工和精加工或普通机床难以完成的加工部分。加工工序划分方法：加工工序划分方法：1.刀具集中分序法刀具集中分序法 按所用刀具划分工序，用同按所用刀具划分工序，用同一把刀具加工完成所有可以加工一把刀具加工完成所有可以加工的部位后再换刀。的部位后再换刀。特点：缩短辅助时间，减少不必要的定位误差。特点：缩短辅助时间，减少不必要的定位误差。2.粗、精加工分序法粗、精加工分序法 根据零件的形状、尺寸精度等根据零件的形状、尺寸精度等因素，将粗加工与精加工分开，即因素，将粗加工与精加工分开，

12、即先进行粗加工，再半精加工，最后先进行粗加工，再半精加工，最后进行精加工。进行精加工。3.按加工部位分序法按加工部位分序法 先加工平面、定位面，再加工孔；先加工平面、定位面，再加工孔；先加工几何形状简单的部位，再加工几先加工几何形状简单的部位，再加工几何形状复杂的部位；先加工精度比较低何形状复杂的部位；先加工精度比较低的部位，再加工精度比较高的部位。的部位，再加工精度比较高的部位。 一般情况下，在数控铣上装夹零件时，应尽量采用组一般情况下，在数控铣上装夹零件时，应尽量采用组合夹具。合夹具。其目的是减少辅助作业时间。其目的是减少辅助作业时间。（二）进给路线的确定（二）进给路线的确定 进给路线指刀

13、具中心运动的轨迹和方向。进给路线指刀具中心运动的轨迹和方向。 合理选择进给路线，可提高切削效率，提高零件的表面合理选择进给路线，可提高切削效率，提高零件的表面精度。精度。确定进给路线要考虑的因素：确定进给路线要考虑的因素：1.尽量减少进、退刀时间和其它辅助时间；尽量减少进、退刀时间和其它辅助时间；2.铣削零件轮廓时，尽量采用顺铣方式；铣削零件轮廓时，尽量采用顺铣方式；3.进、退刀位置应选在不太重要的位置，并使刀进、退刀位置应选在不太重要的位置，并使刀具沿零件的切线方向切入和切出，以免产生刀痕；具沿零件的切线方向切入和切出，以免产生刀痕；4.铣削平面时应在工件外部下刀；铣削平面时应在工件外部下刀

14、； 铣槽时应先打好铣槽时应先打好工艺孔并使刀具从孔位置下刀，也可安排斜线下刀工艺孔并使刀具从孔位置下刀，也可安排斜线下刀或螺旋线下刀。或螺旋线下刀。（三）切削用量的选择（三）切削用量的选择 数控铣切削用量主要包括：主轴转速数控铣切削用量主要包括：主轴转速n（r/min）、）、背吃刀量背吃刀量ap（mm）和进给速度）和进给速度vf（mm/min）。）。合理选择切削用量的原则：合理选择切削用量的原则： 粗加工：一般以提高生产率为主，同时考虑经济粗加工：一般以提高生产率为主，同时考虑经济性和加工成本。性和加工成本。 半精加工和精加工：应在保证加工质量前提下，兼半精加工和精加工：应在保证加工质量前提下

15、，兼顾切削效率、经济性和加工成本。顾切削效率、经济性和加工成本。切血液切血液切削方法切削方法机床的刚度机床的刚度刀具材料刀具材料 工件材料工件材料 影响切削用量的因素影响切削用量的因素 具体切削用量的数值应根据机床说明书，具体切削用量的数值应根据机床说明书，金属切削金属切削手册手册等有关资料并根据实际经验确定。等有关资料并根据实际经验确定。复习提问复习提问1.铣床编程特点是什么？铣床编程特点是什么？2.机床原点的作用是什么？机床原点的作用是什么？3.工件坐标系的原点？工件坐标系的原点？4.4.数控铣床坐标轴是怎样确定的？数控铣床坐标轴是怎样确定的？ (1)不论机床的具体结构，不论机床的具体结构

16、，一律看作是一律看作是刀具运刀具运动动，工件静止工件静止。 (2)机床的直线坐标轴机床的直线坐标轴X、Y、Z的判定顺序是：的判定顺序是：先先Z轴，再轴，再X轴，最后按右手定则判定轴，最后按右手定则判定Y轴。轴。(3)增大增大工件与刀具之间距离的方向为坐标轴正工件与刀具之间距离的方向为坐标轴正方向方向第二节第二节 常用功能的编程方法常用功能的编程方法常用功能主要包括：常用功能主要包括： 准备功能和辅助功能，主轴功能、进给功能及刀具功能。准备功能和辅助功能，主轴功能、进给功能及刀具功能。主要以主要以XK5032C型立式数控铣为例，此机床采用型立式数控铣为例，此机床采用FANUC_0MC系统。系统。

17、一、常用辅助功能和其它功能一、常用辅助功能和其它功能（一）常用辅助功能（一）常用辅助功能 辅助功能又称为辅助功能又称为M功能或功能或M指令，主要是指控制机指令，主要是指控制机床床“开开关关”功能的一类指令。执行该类指令可以完成功能的一类指令。执行该类指令可以完成机床在加工操作时的辅助动作或控制状态。机床在加工操作时的辅助动作或控制状态。 当当M指令与机床移动指令写在同一个程序段时，机指令与机床移动指令写在同一个程序段时，机床在执行床在执行M指令时有如下规定：指令时有如下规定：1.与移动指令同时执行的与移动指令同时执行的m指令称为前指令码；指令称为前指令码；2.直到移动指令执行完成后再执行的直到

18、移动指令执行完成后再执行的M指令称为后指令码。指令称为后指令码。G01X20Y20M08F0.2G00X100Y150M30代码意义格式M00停止程序运行M01选择性停止M02结束程序运行3 辅助功能辅助功能地址地址“M”和两位数字组成的字表示辅助功能，也称之为和两位数字组成的字表示辅助功能，也称之为M功能。功能。 M03主轴正向转动开始M04主轴反向转动开始M05主轴停止转动M06换刀指令M06 T-M08冷却液开启M09冷却液关闭M30结束程序运行且返回程序开头M98子程序调用M98 Pxxnnnn调用程序号为Onnnn的程序xx次。M99子程序结束子程序格式：OnnnnM99说明说明 M

19、指令可以单独占用一个程序段，在该程序段指令可以单独占用一个程序段，在该程序段执行后再执行下一个程序段；执行后再执行下一个程序段； 也可以与其它指令写在同一个程序段中，程序在执也可以与其它指令写在同一个程序段中，程序在执行时按前指令码或后指令码执行。行时按前指令码或后指令码执行。本系统规定：本系统规定：在同一个程序段中只能写入一个在同一个程序段中只能写入一个M指令。指令。如写入两个或两个以上的如写入两个或两个以上的M指令时，则最后写入的一指令时，则最后写入的一个个M指令有效。指令有效。 数控铣床常用数控铣床常用M指令如指令如M00M05、M07 M09、M13、M14等与标准规定一致，其余常用指

20、令如表所示。等与标准规定一致，其余常用指令如表所示。XK5032C数控铣其它常用辅助功能表数控铣其它常用辅助功能表M代码代码功能功能前、后指前、后指令码令码M代码代码功能功能前、后指前、后指令码令码M17主轴停、切削主轴停、切削液停液停后后M24Y镜像撤消镜像撤消前前M20X镜像镜像前前M25第第4轴镜像撤消轴镜像撤消前前M21Y镜像镜像前前M30程序结束程序结束后后M22第第4轴镜像轴镜像前前M98子程序调用子程序调用后后M23X镜像撤消镜像撤消前前M99子程序结束子程序结束后后小结：小结：M指令功能指令功能1、M00、MO1指令的区别？指令的区别？2.M02、M03、M04的功能的功能复习

21、提问复习提问1、M00、MO1指令的区别？指令的区别？2.M02、M03、M04的功能？的功能？3数控铣床编程的特点是什么？数控铣床编程的特点是什么？工件原点设计的原则是什么？工件原点设计的原则是什么？工件零点应选在零件图的设计基准上工件零点应选在零件图的设计基准上工件零点应尽量选在精度较高的表面工件零点应尽量选在精度较高的表面对于几何元素对称的零件，工件零点对于几何元素对称的零件，工件零点应设在对称中心上应设在对称中心上对于一般零件，工件零点设在工件外对于一般零件，工件零点设在工件外轮廓的某一个角上轮廓的某一个角上Z轴方向上的零点一般设在工件的上轴方向上的零点一般设在工件的上表面或下表面表面

22、或下表面。（二）其它功能指令（二）其它功能指令1.进给功能指令（进给功能指令（F功能）功能） 进给功能指令又称进给功能指令又称F功能，功能， 数控铣床中用来指定刀具进数控铣床中用来指定刀具进给速度。给速度。 它由地址码它由地址码F及后面的数字组成。及后面的数字组成。 F值的指定方值的指定方法有多种，法有多种， 本系统采用直接指定法。即地址本系统采用直接指定法。即地址F后面直接给后面直接给出的是进给速度值，单位为出的是进给速度值，单位为mm/min。 指令的进给速度上限值由参数设定，若程序中编写的进指令的进给速度上限值由参数设定，若程序中编写的进给速度超出限制范围，实际进给速度为上限值。进给速度

23、的给速度超出限制范围，实际进给速度为上限值。进给速度的指令格式：指令格式：G94 F_ G94 F_ ；2.主轴功能指令（主轴功能指令（S功能）功能） 主轴功能又叫主轴转速功能或主轴功能又叫主轴转速功能或S功能，用它来设置主轴的功能，用它来设置主轴的转速。转速。 主轴功能由地址码主轴功能由地址码S及后面的数字组成，单位为及后面的数字组成，单位为r/min。目。目前常用的指定方法也是直接指定法。如前常用的指定方法也是直接指定法。如S1000表示主轴转速为表示主轴转速为1000r/min。 编程时除了用编程时除了用S功能指定主轴转速外，还要用功能指定主轴转速外，还要用M功能指定主功能指定主轴转向，

24、即用轴转向，即用M03指定主轴正转或用指定主轴正转或用M04指定主轴反转。指定主轴反转。 F功能和功能和S功能均为模态代码，并可通过机床操作面板上的功能均为模态代码，并可通过机床操作面板上的进给倍率或主轴倍率开关进行修调，使实际加工时的进给速度进给倍率或主轴倍率开关进行修调，使实际加工时的进给速度值或主轴转速值为程序指定值的某一倍率。值或主轴转速值为程序指定值的某一倍率。二、常用准备功能二、常用准备功能（一）与坐标系有关的指令（一）与坐标系有关的指令1.绝对编程与增量编程指令（绝对编程与增量编程指令（G90、G91）（1）绝对坐标编程指令）绝对坐标编程指令 G90 绝对坐标编程指令可使程序中坐

25、标尺寸值为绝对坐标编程指令可使程序中坐标尺寸值为绝对坐标值，即表示刀具位置的坐标值是相对于绝对坐标值，即表示刀具位置的坐标值是相对于程序原点得到的，如图：程序原点得到的，如图：o30304030A（起始点）（起始点）XB（目标点）（目标点）Yo303030 从从A点直线插补到点直线插补到B点，用点，用G90编程时的程序段为：编程时的程序段为：G90 G01 X30.0 Y60.0 F100;（2）增量坐标编程指令）增量坐标编程指令 G91 增量坐标编程指令可使程序中坐标尺寸值为增量坐标编程指令可使程序中坐标尺寸值为相对坐标值，即表示刀具位置是运动轨迹坐标值相对坐标值，即表示刀具位置是运动轨迹坐

26、标值是相对于起始点计算得到的，如图：是相对于起始点计算得到的，如图：o30304030A（起始点）（起始点）XB（目标点）（目标点）Yo303030 从从A点直线插补到点直线插补到B点，用点，用G91编程时的程序段为：编程时的程序段为：G91 G01 X-40.0 Y30.0 F100; 实际编程时可根据零件的尺寸标注是按基准标注实际编程时可根据零件的尺寸标注是按基准标注还是按串联标注确定选用还是按串联标注确定选用G90还是还是G91。如图：。如图：选择选择G90选择选择G912.坐标系设定指令坐标系设定指令 G92 当用绝对坐标编程时，必须先用当用绝对坐标编程时，必须先用G92设定一设定一个

27、工件坐标系。用来确定刀具起刀点在工件坐标个工件坐标系。用来确定刀具起刀点在工件坐标系中的坐标位置。系中的坐标位置。 程序在执行程序在执行G92坐标系设定指令时，可将刀坐标系设定指令时，可将刀具起刀点的位置输入至数控系统的存储器内，从具起刀点的位置输入至数控系统的存储器内，从而在机床上建立起工件坐标系。而在机床上建立起工件坐标系。其指令格式如下：其指令格式如下：G92 X_Y_Z_；X_Y_Z_为刀具起刀点的位置。为刀具起刀点的位置。在执行在执行G92指令之前应确认刀具起刀点已处于该位置。指令之前应确认刀具起刀点已处于该位置。 零件在加工前，操作者需要通过测量、对刀等手段零件在加工前，操作者需要

28、通过测量、对刀等手段将刀具起刀点调整到起始点的位置。将刀具起刀点调整到起始点的位置。如图：如图：G92X0Y0Z50.0;工件坐标系设在工件坐标系设在G92X50.0Y40.0Z50.0；工件坐标系设在工件坐标系设在注意：在程序结束之前一定要注意：在程序结束之前一定要使刀具返回到起始点位置，以使刀具返回到起始点位置，以便于程序继续加工。便于程序继续加工。 执行执行G92时，机床不动作，即时，机床不动作，即X、Y、Z轴均不移动。轴均不移动。但在但在CRP显示器上绝对坐标的坐标值却发生了变化。显示器上绝对坐标的坐标值却发生了变化。 利用利用G92可以实现多程序原点编程。如图：程序如下可以实现多程序

29、原点编程。如图：程序如下定义程序原点定义程序原点N01 G92X0Y0Z100.0；快速移动到快速移动到O1点点N02 G90G00X80.0Y60.0；程序原点定义在程序原点定义在O1点点N03 G92X0Y0Z100.0；完成区域完成区域加工加工刀具快速移动到刀具快速移动到O2点点N04 G00X180.0Y0Z100.0；程序原点定义在程序原点定义在O2点点N05 G92 X0Y0Z100.0；刀具快速返回到定位基准点刀具快速返回到定位基准点O ：N20 G91 G00X-180.0 Y-60.0Z100.0;程序结束程序结束 ： N21 M30; 完成区域完成区域2加工加工 以上程序中

30、，如考虑安全因素，以上程序中，如考虑安全因素，N10与与N20程序段中的程序段中的Z100.0快速提快速提刀运动可安排在前一程序段完成；而且这个提刀运动是必需的，否则下刀运动可安排在前一程序段完成；而且这个提刀运动是必需的，否则下一程序段中程序原点设定的位置就不正确了。一程序段中程序原点设定的位置就不正确了。3.坐标平面选择指令坐标平面选择指令 G17 、 G18 、 G19 坐标平面选择指令一般用坐标平面选择指令一般用于选择圆弧插补时的插补平面于选择圆弧插补时的插补平面和刀具半径补偿时的补偿平面。和刀具半径补偿时的补偿平面。注意：数控铣床大都在注意：数控铣床大都在XY平面内加平面内加工，程序

31、中一旦指令了工，程序中一旦指令了G18或或G19，则在执行该指令结束后，应立即用则在执行该指令结束后，应立即用G17指令返回到指令返回到XY平面，以免执行平面，以免执行后面程序时出现加工错误。后面程序时出现加工错误。XYZG17G18G19 G17 XY平面， G18 ZX平面， G19 YZ平面。G18平平面面G19平平面面4.其它与坐标系有关的指令其它与坐标系有关的指令（1）机床坐标系选择指令）机床坐标系选择指令 G53 机床坐标系通过机床的手动或自动返回参考点操作建立后，机床坐标系通过机床的手动或自动返回参考点操作建立后，不会因复位、工件坐标系或局部坐标系的设定而发生改变。不会因复位、工

32、件坐标系或局部坐标系的设定而发生改变。 执行执行G53指令，可使刀具按机床坐标系的坐标值快速移动。指令，可使刀具按机床坐标系的坐标值快速移动。其指令格式为：其指令格式为：（G90） G53 IP_；指令中，指令中， IP_表示机床坐标系中的坐标值。表示机床坐标系中的坐标值。注意：注意：G53为非模态代码，仅在所指定的程序段中有效。为非模态代码，仅在所指定的程序段中有效。G53仅仅能在绝对值方式能在绝对值方式G90时使用，在时使用，在G91状态下无效。指令状态下无效。指令G53时，时，刀具半径补偿、刀具长度补偿及刀具偏置均应取消。刀具半径补偿、刀具长度补偿及刀具偏置均应取消。（2）工件坐标系选择

33、指令）工件坐标系选择指令 G54G59 用用G54 G59可以选择可以选择6个工件坐标系。如图：个工件坐标系。如图： 通过通过CRT/MDI 面板事先设定好面板事先设定好6个工件坐标系原点相对个工件坐标系原点相对于机床坐标系原点的距离，就可以用于机床坐标系原点的距离，就可以用G54 G59指令来选择指令来选择它们。它们。 注意图中偏置矢量方向是从机床原点指向各工件原点注意图中偏置矢量方向是从机床原点指向各工件原点的方向。的方向。指令格式：指令格式： G54 （G55 G59） 用用G54选择的工件坐标系一般称为第选择的工件坐标系一般称为第1工件坐标系，其余工件坐标系，其余类推。类推。 G54

34、G59为模态指令，在执行完机床返回参考点的操作为模态指令，在执行完机床返回参考点的操作之后，如果为选择任何工件坐标系，则系统会自动按默认值选之后，如果为选择任何工件坐标系，则系统会自动按默认值选择择G54 G59中的一个。中的一个。 一般情况下，机床生产厂家把一般情况下，机床生产厂家把G54设定为默认值。编程时设定为默认值。编程时即使不写即使不写G54，执行程序时也会按，执行程序时也会按G54坐标系运动。坐标系运动。（3）局部坐标系的设定指令）局部坐标系的设定指令 G52指令格式：指令格式： G52 IP_; 使用使用G54 G59工件坐标系编程时，还可以用工件坐标系编程时，还可以用G52设置

35、设置局部坐标系。局部坐标系。 G52指令中的指令中的IP值对值对G54 G59同时施加影响，即局部同时施加影响，即局部坐标系在任何一个当前使用的工件坐标系中均有效。坐标系在任何一个当前使用的工件坐标系中均有效。 如果要取消局部坐标系，只需执行如果要取消局部坐标系，只需执行G52 IP0即可。即可。例如下图刀具轨迹的程序如下：例如下图刀具轨迹的程序如下：（二）与运动有关的指令（二）与运动有关的指令1.快速定位指令快速定位指令 G00 用用G00指定点定位，命令刀具以点位控制方式，从刀具指定点定位，命令刀具以点位控制方式，从刀具所在位置以快速移动速度到达目标点。所在位置以快速移动速度到达目标点。

36、指令格式：指令格式： G00 IP_； IP表示目标点的坐标，绝对值编程时为目标点在工件坐表示目标点的坐标，绝对值编程时为目标点在工件坐标系的坐标值；标系的坐标值； 增量坐标编程时为目标点相对于起点的增量坐标值。增量坐标编程时为目标点相对于起点的增量坐标值。 实际编程时，实际编程时，IP可以用可以用X、Y、Z、A、B、C的任意组合的任意组合表示。表示。如图示：命令刀具从如图示：命令刀具从A点快速移动到点快速移动到B点，其程序为：点，其程序为：02070B20A90YXG91 G00 X70.0 Y50.0；（增量坐标编程）；（增量坐标编程）G90 G00 X90.0 Y70.0；（绝对坐标编程

37、）；（绝对坐标编程）注意：注意：机床快速移动速度无需指定，而是由机床制造机床快速移动速度无需指定，而是由机床制造厂商决定并通过参数设定。厂商决定并通过参数设定。 快速移动轨迹根据控制系统不同，可能有所不同。快速移动轨迹根据控制系统不同，可能有所不同。对于对于FANUC_0数控系统，可以通过参数设置为非线性数控系统，可以通过参数设置为非线性插补定位方式或线性插补定位方式。插补定位方式或线性插补定位方式。 非线性插补定位时，刀具以每轴的快速移动速度非线性插补定位时，刀具以每轴的快速移动速度定位，刀具轨迹为一折线；线性插补定位时，刀具轨定位，刀具轨迹为一折线；线性插补定位时，刀具轨迹与直线插补轨迹相

38、同，并以不大于每轴的快速移动迹与直线插补轨迹相同，并以不大于每轴的快速移动速度在最短时间内定位。速度在最短时间内定位。2.直线插补指令直线插补指令 G01 用用G01指定直线插补，其作用是指令两个坐标（或三个坐指定直线插补，其作用是指令两个坐标（或三个坐标）以联动的方式，按指定的的进给速度，插补加工出任意斜标）以联动的方式，按指定的的进给速度，插补加工出任意斜率的平面或空间直线。率的平面或空间直线。指令格式：指令格式： G01 IP_ F_； 其中其中IP符号的意义与符号的意义与G00时一致，时一致，F_指定刀具在进指定刀具在进给方向上的进给速度。给方向上的进给速度。G01与与F都是续效指令。

39、都是续效指令。G01指令中必指令中必须含有须含有F指令，如无指令，如无F指令，则认为进给速度为零。指令，则认为进给速度为零。02050B20A60YX如图：刀具从起点如图：刀具从起点A沿沿AB切削，程序为切削，程序为G90 G01 X60.0 Y50.0 F100；（绝对坐标编程）；（绝对坐标编程）G91 G01 X40.0 Y30.0 F100；（增量坐标编程）；（增量坐标编程）3.圆弧插补指令圆弧插补指令 G02、G03 用用G02、G03指定圆弧插补。指定圆弧插补。G02表示顺时针圆弧表示顺时针圆弧插补；插补；G03表示逆时针圆弧插补。表示逆时针圆弧插补。圆弧顺、逆时针的方向如图圆弧顺、

40、逆时针的方向如图 判断方法：判断方法：沿圆弧所在平面沿圆弧所在平面（如（如X、Y）的另一个坐标的负方向的另一个坐标的负方向（-Z）看去，顺时针为看去，顺时针为G02；逆时针为；逆时针为G03。指令格式：指令格式：G17G18G19G02G03X_Y_I_J_X_Z_I_K_Y_Z_J_K_F_；坐标平面选择指令，用来确定圆弧插补所在的平面坐标平面选择指令，用来确定圆弧插补所在的平面 G90方式时为圆弧终点的绝对坐标值；方式时为圆弧终点的绝对坐标值；G91方式时为方式时为圆弧终点相对于圆弧起点的增量坐标值。圆弧终点相对于圆弧起点的增量坐标值。 表示圆弧圆心点相对于圆弧起点在表示圆弧圆心点相对于圆

41、弧起点在X、Y、Z轴方向上的轴方向上的增量值，即以圆心点增量值，即以圆心点X、Y、Z坐标值减去圆弧起点的坐标值减去圆弧起点的X、Y、Z坐标值可分别求出坐标值可分别求出I、J、K的增量值。的增量值。I、J、K坐标值一律坐标值一律使用增量值而与使用增量值而与G90或或G91方式无关。方式无关。注意：注意：I、J、K为零时可以省略。为零时可以省略。例例1如图：刀具从如图：刀具从A点开始沿点开始沿A、B、C移动，其程序如下移动，其程序如下绝对坐标编程：绝对坐标编程：G92 X200. Y40. Z0；G90 G03 X140. Y100. I-60. F100；G02 X120. Y60. I-50.

42、 F100. 增量坐标编程：增量坐标编程：G92 X200. Y40. Z0；G91 G03 X-60. Y60. I-60. F100；G02 X-20. Y-40. I-50. F100. 例例2如图：刀具起始点在坐标系原点如图：刀具起始点在坐标系原点O。加工时从。加工时从O点快速移动至点快速移动至A点后逆时针加工整圆，其程序如下。点后逆时针加工整圆，其程序如下。绝对坐标编程：绝对坐标编程：G92 X0 Y0 Z0；G90 G00 X30.0；G03 I-30.0 F100；G00 X0；增量坐标编程：增量坐标编程：G92 X0 Y0 Z0；G91 G00 X30.0；G03 I-30.0

43、 F100；G00 X-30.0； 圆弧插补也可用圆弧半径圆弧插补也可用圆弧半径R代替代替I、J、K指定圆心位置。指定圆心位置。指令格式如下：指令格式如下：G17G18G19G02G03X_Y_X_Z_Y_Z_R_ F_；用用R编程时规定：编程时规定： 圆弧所对应的圆心角小于圆弧所对应的圆心角小于等于等于180时用时用+R；圆心角大于；圆心角大于180 且小于且小于360 时用时用-R。对于图示两段圆弧程序如下：对于图示两段圆弧程序如下：1）圆弧段）圆弧段1：G90 G02 X20. Y-15. R25. F100；或或G91 G02 X40. Y0 R25. F100；2）圆弧段）圆弧段2：

44、G90 G02 X20. Y-15. R-25. F100；或或G91 G02 X40. Y0 R-25. F100；注注 意意（1）F指定的速度是沿圆弧切向的进给速度；指定的速度是沿圆弧切向的进给速度；（2）编程时若）编程时若I、J、K、R同时出现在程序段中，则根据同时出现在程序段中，则根据R值加工圆弧；值加工圆弧；（3）若采用）若采用I、J、K编程时未使用编程时未使用X、Y、Z，则刀具按整，则刀具按整圆运动；如果圆弧插补程序段中只有圆运动；如果圆弧插补程序段中只有R，则刀具不移动；，则刀具不移动；（4）若用）若用R编程时程序段中未出现编程时程序段中未出现R，则刀具作直线移动。，则刀具作直线

45、移动。4.螺旋线插补指令螺旋线插补指令 G02、G03 圆弧插补时，若在垂直于插补平面的方向上有同步圆弧插补时，若在垂直于插补平面的方向上有同步的直线移动，则构成了螺旋线插补运动。的直线移动，则构成了螺旋线插补运动。 螺旋线插补指令格式与圆弧插补的指令格式相似，螺旋线插补指令格式与圆弧插补的指令格式相似，用用G02表示顺时针螺旋线插补；用表示顺时针螺旋线插补；用G03表示逆时针螺旋表示逆时针螺旋线插补。线插补。指指 令令 格格 式：式：G17G02G03X_Y_Z_K_ F_；I_J_R_G18G02G03X_Y_Z_J_ F_；I_K_R_G19G02G03X_Y_Z_I_ F_；J_K_R

46、_螺旋线螺旋线导程导程 刀具按螺旋线插补运动时，可根据刀具在插补平面内运动方刀具按螺旋线插补运动时，可根据刀具在插补平面内运动方向决定用向决定用G02或或G03。 如图示，刀具从如图示，刀具从A点按螺旋线运动到点按螺旋线运动到B点，采用绝对坐标编程：点，采用绝对坐标编程：图图a为右旋螺旋线用为右旋螺旋线用G03，程序段为：，程序段为：G03 X0 Y0 Z50. I20. J0 K25. F100；图图b为左旋螺旋线用为左旋螺旋线用G02，程序段为：，程序段为：G02 X40. Y0 Z50. I-20. J0 K25. F100；三、刀具长度补偿三、刀具长度补偿（一）刀具长度补偿的（一）刀具

47、长度补偿的目的目的 刀具长度补偿一般用于刀具轴向（刀具长度补偿一般用于刀具轴向（Z方向）的补偿，它使刀具在方向）的补偿，它使刀具在Z方向的实际方向的实际位移量比程序给定值增加或减少一个偏置位移量比程序给定值增加或减少一个偏置量，这样当刀具在长度方向的尺寸发生变量，这样当刀具在长度方向的尺寸发生变化时，可以在不改变程序的情况下，通过化时，可以在不改变程序的情况下，通过改变偏置量，使刀具到达程序中给定的改变偏置量，使刀具到达程序中给定的Z轴深度位置。轴深度位置。以图示钻孔为例以图示钻孔为例（二）刀具长度补偿指令（二）刀具长度补偿指令 G43、G44、G49G00G01G43G44Z_H_； 式中：

48、式中：G43为刀具长度正补偿，当输入的补偿值为正值时，刀为刀具长度正补偿，当输入的补偿值为正值时，刀具沿正向偏移；具沿正向偏移； G44为刀具长度负补偿，当输入的补偿值为正值时，为刀具长度负补偿，当输入的补偿值为正值时，刀具沿负向偏移。刀具沿负向偏移。Z_为目标点坐标值；为目标点坐标值；H_为刀具补偿值的存储地为刀具补偿值的存储地址。执行程序前应在址。执行程序前应在MDI方式下输入刀具长度补偿值。方式下输入刀具长度补偿值。 注意：使用注意：使用G43、G44时，不管用绝对坐标还是增量坐标编程，时，不管用绝对坐标还是增量坐标编程，程序中指定的程序中指定的Z轴移动值都要与轴移动值都要与H代码指令的

49、存储器地址中的偏移量代码指令的存储器地址中的偏移量进行运算。进行运算。G43时相加；时相加；G44时相减。然后把运算结果作为时相减。然后把运算结果作为Z轴终点轴终点坐标值进行刀具移动。坐标值进行刀具移动。G43、G44均为模态代码。均为模态代码。G49为取消刀具长度补偿指令为取消刀具长度补偿指令（三）编程举例（三）编程举例 用用G43指令编程加指令编程加工图示孔。图中工图示孔。图中A为程为程序起点，加工路线为序起点，加工路线为。 刀具安装后，刀尖刀具安装后，刀尖的实际位置比编程给定的实际位置比编程给定位置长出位置长出4mm，则可按，则可按刀具正向偏移的要求，刀具正向偏移的要求，在在H01存储器

50、中存入偏存储器中存入偏置量正直置量正直“4.00”，然后，然后执行如下程序。执行如下程序。N01 G91 G00 X70. Y45. S600 M03；程序号程序号N02 G43 Z-22. H01；N03 G01 Z-18. F100 M08；N04 G04 X2.；N05 G00 Z18.；N06 X30. Y-20.；N07 G01 Z-33. F100；N08 G00 G49 Z55. M09；N09 X-100. Y-25.；N10 M30；增量方式，刀具快速定位到第增量方式，刀具快速定位到第1个孔个孔刀具长度正补偿，实际下刀距离为刀具长度正补偿，实际下刀距离为18mm钻钻15mm深

51、的孔，切削液开深的孔，切削液开暂停指令，刀具在孔低暂停暂停指令，刀具在孔低暂停2s快速提刀到零件表面以上快速提刀到零件表面以上3mm刀具快速定位到第刀具快速定位到第2个孔个孔加工通孔，钻尖钻出孔底加工通孔，钻尖钻出孔底5mm刀具沿刀具沿Z轴快速返回并取消刀补，切轴快速返回并取消刀补，切削液关削液关刀具刀具X、Y方向返回到初始位置方向返回到初始位置程序结束程序结束O0001；四、刀具半径补偿四、刀具半径补偿（一）刀具半径补偿的目的（一）刀具半径补偿的目的 当使用半径为当使用半径为R的圆柱铣刀加工零件轮廓时，刀具中的圆柱铣刀加工零件轮廓时，刀具中心的运动轨迹并不与零件的轮廓重合，而是偏离零件轮廓心

52、的运动轨迹并不与零件的轮廓重合，而是偏离零件轮廓一个刀具半径一个刀具半径R的距离。如果数控装置不具备刀具半径自的距离。如果数控装置不具备刀具半径自动补偿功能，则编程人员只能按刀心轨迹编程，其数值计动补偿功能，则编程人员只能按刀心轨迹编程，其数值计算有时相当复杂。尤其当由于刀具磨损、重磨、更换新刀算有时相当复杂。尤其当由于刀具磨损、重磨、更换新刀而导致刀具直径变化时，必须重新计算刀心轨迹，对原有而导致刀具直径变化时，必须重新计算刀心轨迹，对原有程序进行修改后才能进行加工。程序进行修改后才能进行加工。数控机床配备刀具半径自动补偿功能，数控机床配备刀具半径自动补偿功能，就是为了使编程人就是为了使编程

53、人员在编程时可以直接按零件轮廓编程，而将计算刀具中心员在编程时可以直接按零件轮廓编程，而将计算刀具中心轨迹的任务交由控制器去处理。轨迹的任务交由控制器去处理。如如 图图 如不使用刀具半径补如不使用刀具半径补偿功能，编程人员只能按偿功能，编程人员只能按零件轮廓及刀具半径计算零件轮廓及刀具半径计算出刀具中心轨迹，然后按出刀具中心轨迹，然后按刀具中心轨迹进行编程，刀具中心轨迹进行编程，这显然增加了编程工作量。这显然增加了编程工作量。（二）刀具半径补偿指令（二）刀具半径补偿指令 G41、G42、G40刀具半径补偿的指令包括：如图刀具半径补偿的指令包括：如图沿刀具前进的方向看，刀具中心在零件轮廓左侧。沿刀具前进的方向看，刀具中心在零件轮廓左侧。沿刀具前进的方向看，刀具中心在零件轮廓右侧。沿刀具前进的方向看，刀具中心在零件轮廓右侧。1.刀补的建立刀补的建立 刀补的建立是在刀具接近工件时所特意安排的一个程序刀补的建立是在刀具接近工件时所特意安排的一个程序段