常用的准备功能指令

1、第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC第三节 常用的准备功能指令第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC一、与坐标系有关的指令1绝对坐标与增量坐标编程指令G90、G91 用G90编程时，程序段中的坐标尺寸为绝对值，即在工件坐标系中的坐标值。 用G91编程时，程序段中的尺寸为增量坐标值，即刀具运动的终点相对于前一位置的坐标增量。第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC 数控系统通电后，机床一般处于G90状态。此时所有输入的坐标值全部是以工件原点为基准的绝对坐标值，并且一直有效，直到在后面的程序段中出现G91指令为止。第二章第二章 数控

2、加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC2、工件坐标系设定指令G92 当用绝对坐标编程时，首先需要建立工件坐标系，以确定刀具起始点在工件坐标系中的坐标值。G92指令仅用于设定工件坐标系，并不使刀具或工件产生运动，只是显示屏上的坐标值发生变化。 程序段书写格式为 G92 X_ Y_ Z_ ；式中，X、Y、Z为刀具起始点相对于工件原点的坐标值。第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC主要内容工件坐标系设定指令工件坐标系设定指令G92 G92 G92X160.0Y-20.0；（X 200200，Y 20）工件刀具起始点工件坐标系机床坐标系20016012080401201008

3、0604020OOXYYX铣床：第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC工件原点指令终点位置实际刀具路径快速进给指令刀具当前位置90612050XZ数控车床： G92 X120 Z90；直径值第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC G92为模态代码，只有重新设定时，先前的设定才无效。第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC( 平 面 )( 平 面 )（ 平 面 ）3 3、坐标平面选择指令、坐标平面选择指令G17G17、G18G18、G19 G19 第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC 在数控车床上一般默认为在

4、ZX平面内加工； 在数控铣床上一般默认为在XY平面内加工。若要在其它平面上加工则应使用坐标平面选择指令。第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC二、运动控制指令1快速点定位指令G00 它命令刀具以点位控制方式从刀具所在点以各轴预先设定好的最快进给速度移动到坐标系的另一点。它只是快速定位，不进行切削加工，一般作空行程运动 G00指令程序段格式为 G00 X_ Y_ Z_ ；式中，X、Y、Z为目标位置的坐标值。第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC G00指令是模态代码，直到指定了G01、G02和G03中的任一指令，G00才无效。 进给速度指令对G00无效

5、第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC2直线插补指令G01 该指令使机床各坐标轴以插补联动方式在各坐标平面内，按指定的进给速度F切削任意斜率的直线轮廓和用直线段逼近的曲线轮廓。 指令格式为： G01 X_ Y_ Z_ F_ ；其中：X、Y、Z的值是直线插补的终点坐标值。第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC G01和F指令都是模态代码，F指令可以用G00指令取消。如果在G01程序段之前的程序段没有F指令，而现在的G01程序段也没有F指令，则机床不运动。因此，G01程序段中必须有F指令。 例21 例22第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制

6、基础CNC第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC3、圆弧插补指令G02/G03 G02为顺时针圆弧插补，G03为逆时针圆弧插补。 判断顺、逆方向的方法为：沿垂直于圆弧所在平面的坐标轴的正向往负方向看，刀具相对于工件的转动方向是顺时针方向为G02，逆时针方向为G03，如图所示。G第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC 程序段格式 加工圆弧时，不仅要用G02、G03指出圆弧的顺时针或逆时针方向，用X、Y、Z指定圆弧的终点坐标，而且还要指定圆弧的圆心位置。圆心位置的指定方式有两种。第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC1）用I、J、K

7、指定圆心位置2）用圆弧半径R指定圆心位置； F_ K_ J_ I_ Z_Y_ X_03G02G19G18G17G； F_ R_ Z_Y_ X_03G02G19G18G17G第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC XY平面：G17 G02 X Y I J (R) FG17 G03 X Y I J (R) F 或 G17 G02 X Y R F G17 G03 X Y R F第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC 圆弧插补说明1）采用绝对值编程时, X、Y、Z为圆弧终点在工件坐标系中的坐标值；当采用增量值编程时，X、Y、Z为为圆弧终点相对于圆弧起点的坐标

8、增量值。2）无论是绝对坐标编程还是增量坐标编程，I、J、K都为圆心坐标相对圆弧起点坐标的坐标增量值。例23第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC习题：综合运用习题：综合运用G01、G02、G03等基本指令按照下图编写程序（路径等基本指令按照下图编写程序（路径O-A-B-C-D-E-F-G-O）第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC三、刀具补偿指令刀具半径补偿的目的：刀具半径补偿的目的： 在数控铣床上进行轮廓的铣削加工时，由于刀具半径的存在，刀具在数控铣床上进行轮廓的铣削加工时，由于刀具半径的

9、存在，刀具中心轨迹和工件轮廓不重合。如果系统没有半径补偿功能，则只能按刀中心轨迹和工件轮廓不重合。如果系统没有半径补偿功能，则只能按刀心轨迹进行编程，即在编程时事先加上或减去刀具半径，其计算相当复心轨迹进行编程，即在编程时事先加上或减去刀具半径，其计算相当复杂，计算量大，尤其当刀具磨损、重磨或换新刀后，刀具半径发生变化杂，计算量大，尤其当刀具磨损、重磨或换新刀后，刀具半径发生变化时，必须从新计算刀心轨迹，修改程序，这样既繁琐，又不利于保证加时，必须从新计算刀心轨迹，修改程序，这样既繁琐，又不利于保证加工精度。当数控系统具备刀具半径补偿功能时，数控编程只需按工件轮工精度。当数控系统具备刀具半径补

10、偿功能时，数控编程只需按工件轮廓进行，数控系统会自动计算刀心轨迹，使刀具偏离工件轮廓一个刀具廓进行，数控系统会自动计算刀心轨迹，使刀具偏离工件轮廓一个刀具半径值，即进行刀具半径补偿。半径值，即进行刀具半径补偿。第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC三、刀具补偿指令 现代数控系统都具有刀具半径补偿功能，在现代数控系统都具有刀具半径补偿功能，在编制加工程序时就不需要按照刀具中心轨迹编制加工程序时就不需要按照刀具中心轨迹编程。编程。 输入补偿值后，数控系统会自动计算刀具中输入补偿值后，数控系统会自动计算刀具中心轨迹。心轨迹。第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础

11、CNC刀补作用刀补作用 1）简化程编工作）简化程编工作 2）实现粗、精加工）实现粗、精加工 3）实现内外型面的加工）实现内外型面的加工第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC刀具半径补偿建立与取消指令刀具半径补偿建立与取消指令G41:G41:刀具左偏置刀具左偏置G42:G42:刀具右偏置刀具右偏置G40:G40:刀具半径偏置取消刀具半径偏置取消偏移矢量取消刀补建立刀补补偿进行第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC 注意左右偏置的判断注意左右偏置的判断： 沿着刀具前进的方向沿着刀具前进的方向，刀具偏在工件轮廓的左侧，则为左偏置指令G41；沿刀具运动方向看

12、，刀具偏在工件轮 廓的右侧，则为右偏置指令G42。工件轮廓工件轮廓左 补偿后轨迹右 补偿后轨迹第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC G00/G01 G41/G42 X Y D 建立补偿程序段建立补偿程序段 轮廓切削程序段轮廓切削程序段G00/G01 G40 X Y 补偿撤消程序段补偿撤消程序段 其中：其中： G41/G42程序段中的程序段中的X、Y值是建立补偿直线段的终点坐标值值是建立补偿直线段的终点坐标值； G40程序段中的程序段中的X、Y值是撤消补偿直线段的终点坐标；值是撤消补偿直线段的终点坐标； D为刀具半径补偿代号地址字，后面一般用两位数字表示代为刀具半径补偿代

13、号地址字，后面一般用两位数字表示代号，代号与刀具半径值一一对应。刀具半径值可用号，代号与刀具半径值一一对应。刀具半径值可用CRT/MDI方式输入，即在设置时，方式输入，即在设置时，D = R。第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC 注意：注意： X、Y、Z：建立刀具半径补偿运动的终点（实际为：建立刀具半径补偿运动的终点（实际为G00或或G01指令的坐标字），半径补偿只能在规定的平面内进行，指令的坐标字），半径补偿只能在规定的平面内进行，可由坐标字或可由坐标字或G17、G18、G19选择确定。选择确定。 *刀具半径

14、补偿的建立只能在刀具半径补偿的建立只能在G01、G00下完成，不可在下完成，不可在G02、G03方式下完成，但一旦建立，刀具所走过曲线都有效，即方式下完成，但一旦建立，刀具所走过曲线都有效，即编程曲线永远是铣刀回转圆的包络线。编程曲线永远是铣刀回转圆的包络线。第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC 刀具长度偏置指令刀具长度偏置指令G43、G44、G49（模态）（模态） 格式：格式： G43（G44） H Z ； G43G43为刀具长度正向偏置指令（或离开为刀具长度正向偏置指令（或离开工件补偿），工件补偿），G44G44为刀为刀具长度负向偏置指令（或趋向工件补偿）。具长度负

15、向偏置指令（或趋向工件补偿）。H H地址中存储的为地址中存储的为刀具偏置量。取消刀具长度补偿用刀具偏置量。取消刀具长度补偿用G49G49指定。指定。第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC N1 G91G00G43H01Z-348；（H01=100） 与 N1 G91G00Z-248；第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC 有些机床不需要有些机床不需要G43G43、G44G44，而是实行自动刀具长度补偿，即，而是实行自动刀具长度补偿，即把基准点到刀尖的长度测出，输入刀具参数表中即可自动补把基准点到刀尖的长度测出，输入刀具参数表中即可自动补偿。偿。第二章

16、第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC固定循环指令格式说明固定循环指令格式说明: 固定循环指令允许把相关数据存储在数控系统中，固定循环指令及其数据为模态量，必须用G80取消。固定循环指令包含孔加工方式、孔位置数据、孔加工数据。以在XY平面上的孔为例，其格式为 G98（或G99） G X_ Y_ Z_ R_ Q_ P_ F_ K_； 加工指令及参数的意义如下： G98（或G99）：刀具返回指令。根据下一个孔的情况，刀具可返回初始平面或R点平面。 G：G81G89或G73，G76之一。固定循环指令固定循环指令第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC零件结构工艺性

17、分析是指所设计的零件在满足使用零件结构工艺性分析是指所设计的零件在满足使用要求的前提下，制造的可靠性和经济性。要求的前提下，制造的可靠性和经济性。 结构工艺性好，可以使零件加工容易，节省工时和结构工艺性好，可以使零件加工容易，节省工时和材料。材料。零件结构工艺性差，会使零件加工困难，浪费工时零件结构工艺性差，会使零件加工困难，浪费工时和材料，有时甚至无法加工。和材料，有时甚至无法加工。2.42.4 数控编程的工艺处理数控编程的工艺处理 第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC一、合理确定零件的加工路线一、合理确定零件的加工路线确定进给路线时，要在保证被加工零件获得良好的确定

18、进给路线时，要在保证被加工零件获得良好的加工精度和表面质量的前提下，力求加工精度和表面质量的前提下，力求计算容易，走计算容易，走刀路线短，空刀时间少刀路线短，空刀时间少。2.42.4 数控编程的工艺处理数控编程的工艺处理 第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC一、合理确定零件的加工路线一、合理确定零件的加工路线（1）定位控制数控机床的进给路线）定位控制数控机床的进给路线2.42.4 数控编程的工艺处理数控编程的工艺处理 第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC一、合理确定零件的加工路线一、合理确定零件的加工路线（1）定位控制数控机床的进给路线）定位控制

19、数控机床的进给路线2.42.4 数控编程的工艺处理数控编程的工艺处理 第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC一、合理确定零件的加工路线一、合理确定零件的加工路线（2 2） 轮廓控制数控机床进给路线轮廓控制数控机床进给路线 对于轮廓控制数控机床，最短进给路线是以对于轮廓控制数控机床，最短进给路线是以保保证零件加工精度和表面粗糙度证零件加工精度和表面粗糙度要求为前提的。要求为前提的。 因此，在选择进给路线时，一般应保证零件的因此，在选择进给路线时，一般应保证零件的最终轮廓是连续加工获得的。最终轮廓是连续加工获得的。2.42.4 数控编程的工艺处理数控编程的工艺处理 第二章第二

20、章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC一、合理确定零件的加工路线一、合理确定零件的加工路线（2 2） 轮廓控制数控机床进给路线轮廓控制数控机床进给路线 2.42.4 数控编程的工艺处理数控编程的工艺处理 第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC一、合理确定零件的加工路线一、合理确定零件的加工路线（3） 为获得较低的表面粗糙度和较高的加工精度，注意以下为获得较低的表面粗糙度和较高的加工精度，注意以下几点：几点： 1） 合理设计切入、切出程序段。合理设计切入、切出程序段。 2） 避免在切削过程中进给停顿，否则会在轮廓避免在切削过程中进给停顿，否则会在轮廓表面留下刀痕

21、。表面留下刀痕。 3） 采用多次走刀和顺铣加工。采用多次走刀和顺铣加工。 4） 选择工件在加工后变形小的进给路线。选择工件在加工后变形小的进给路线。 2.42.4 数控编程的工艺处理数控编程的工艺处理 第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC二、加工中的对刀与换刀二、加工中的对刀与换刀 对刀点：对刀点： 是工件在机床上找正、装夹后，用于确定工件坐标系在机床是工件在机床上找正、装夹后，用于确定工件坐标系在机床坐标系中位置的基准点。坐标系中位置的基准点。 1） 对刀点的选择原则：在机床上对刀点的选择原则：在机床上位置显著位置显著；对刀；对刀误差小误差小；程序程序编制方便、简单编

22、制方便、简单；加工过程中；加工过程中检查方便检查方便、可靠可靠。 对刀点可以设在被加工的零件上，也可以设在夹具上，但都对刀点可以设在被加工的零件上，也可以设在夹具上，但都必须与零件的编程原点有一定的坐标尺寸联系必须与零件的编程原点有一定的坐标尺寸联系。 2.42.4 数控编程的工艺处理数控编程的工艺处理 第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC二、加工中的对刀与换刀二、加工中的对刀与换刀 2.42.4 数控编程的工艺处理数控编程的工艺处理 第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC二、加工中的对刀与换刀二、加工中的对刀与换刀2） 对刀的概念对刀的概念 3）

23、 数控铣削换刀点的确定数控铣削换刀点的确定 在加工过程中进行手动或自动换刀时，就要设在加工过程中进行手动或自动换刀时，就要设置换刀点。置换刀点。 2.42.4 数控编程的工艺处理数控编程的工艺处理 确定工件坐标系在机床坐标系中的位置确定工件坐标系在机床坐标系中的位置通过对刀来计算刀具偏置的偏置值通过对刀来计算刀具偏置的偏置值第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC二、加工中的对刀与换刀二、加工中的对刀与换刀3） 数控铣削换刀点的确定数控铣削换刀点的确定 换刀点常常设在被加工零件的外面，换刀点位置换刀点常常设在被加工零件的外面，换刀点位置应以换刀时应以换刀时不发生干涉不发生干

24、涉为原则。为原则。 加工中心的换刀点一般是固定的。加工中心的换刀点一般是固定的。 2.42.4 数控编程的工艺处理数控编程的工艺处理 第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC三、切削用量的选择三、切削用量的选择 切削用量包括切削速度、进给速度、背吃刀量和切削用量包括切削速度、进给速度、背吃刀量和侧吃刀量。从刀具耐用度出发，切削用量的选择方侧吃刀量。从刀具耐用度出发，切削用量的选择方法是：先选取背吃刀量或侧吃刀量，其次确定进给法是：先选取背吃刀量或侧吃刀量，其次确定进给速度，最后确定切削速度。速度，最后确定切削速度。 2.42.4 数控编程的工艺处理数控编程的工艺处理 第二章

25、第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC用直线或圆弧逼近曲线用直线或圆弧逼近曲线y=f(x) 时，节点的数目及其坐时，节点的数目及其坐标值主要取决于曲线的特性、逼近线段的形状及允标值主要取决于曲线的特性、逼近线段的形状及允许的逼近误差。许的逼近误差。对于曲率半径大的曲线用直线逼近较为有利，若曲对于曲率半径大的曲线用直线逼近较为有利，若曲线的某一段接近圆弧，则用圆弧逼近有利。线的某一段接近圆弧，则用圆弧逼近有利。常用的逼近方法主要有以下几种。常用的逼近方法主要有以下几种。2.5 程序编制中的数学处理程序编制中的数学处理 第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC2

26、.5 程序编制中的数学处理程序编制中的数学处理 （1）等间距法）等间距法(相当于弦线插相当于弦线插补补) 已知工件轮廓曲线的方程式为y=f(x)，它是一条连续的曲线。等间距法是将曲线的某一坐标轴分成等间距然后求出曲线上相应的节点A、B、C、D、E等的x、y坐标。 在极坐标中，间距用相邻节点间的转角坐标增量或向径坐标增量相等的值确定第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC2.5 程序编制中的数学处理程序编制中的数学处理 （2 2）等弦长直线逼近法）等弦长直线逼近法 是每个程序段直线段长度相等。由于零件轮廓曲线各处的曲率不同，各段逼近误差不相等，必须使最大误差仍小于允许误差。 一般说来，零件轮廓曲线的曲率半径最小的地方，逼近误差最大。先确定曲率半径最小的位置。然后在该处按照逼近误差小于等于 的条件求出逼近直线段的长度，用此弦长分割零件的轮廓曲线，即可求出各节点的坐标。第二章第二章 数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础CNC2.5 程序编制中的数学处理程序编制中的数学处理 （3）等误差法）等误差法 等误差拟合轮廓曲线时，使每段的逼近误差相等且小于等于允