数控编程指导资料

1、数控程序数控程序在数控机床上加工零件，首先要编制零件的加工程序，然后才能加工零件。将加工过程所需的各种操作和步骤以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代码来表示，通过控制介质将数字信息送入专用或通用的计算机，计算机对输入的信息进行处理和运算发出各种指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件，使机床自动加工出所需要的工件。一、手工编程一、手工编程 二、自动编程二、自动编程三、编程步骤三、编程步骤 四、字符编码标准四、字符编码标准五、坐标系统五、坐标系统 六、程序结构与格式六、程序结构与格式七、指令代码七、指令代码数控程序数控程序对于几何形状不太复杂的简单零件，手工编对于几何形状不太复杂的简单零件

2、，手工编程是一个经济实用的方法。程是一个经济实用的方法。手工编制程序就是编程全过程中，全部或主要有人工进行。对于几何形状不太复杂的简单零件，所需的加工程序不多，坐标计算也较简单，穿孔带不长，出错的几率小，这时用手工编程就显得经济而且及时。因此，手工编程至今仍广泛的应用于简单的点位加工及直线与圆弧组成的轮廓加工中。返回对于一些具有非圆曲线、列表曲线或三维曲面对于一些具有非圆曲线、列表曲线或三维曲面的复杂零件，必须依靠计算机进行自动编程。的复杂零件，必须依靠计算机进行自动编程。对于这些复杂零件（如叶片、复杂模具），动辄成千上万个刀位数据，不以计算机为手段，程序实际上很难编出来。此外，当二维零件轮廓

3、的计算简单但重复量很大时，手工计算就会很繁琐，利用计算机进行自动编程可以很快地编制出数控程序。系统程序通用计算机主信息处理 后置处理自动编程一般原理自动编程一般原理输入信息几何图形及有关工艺过程信息输出信息加工程序数控纸带根据输入方式的不同，自动编程主要有：语言编程系统交互图形编程系统语声编程系统。返回零件图数控语言手册编程员零件源程序翻译处理刀具轨迹处理后置处理系统处理程序加工程序单穿孔纸带CRT显示绘图检查数控机床修改语言编程系统的工件原理框图语言编程系统的工件原理框图返回数据库数据库用户界面用户界面运行控制运行控制几何造型几何造型后置处理后置处理刀具轨迹刀具轨迹生成生成刀具轨迹刀具轨迹编

4、辑编辑刀位验证刀位验证图形显示图形显示交互图形编程系统组成交互图形编程系统组成返回程序编制的一般步骤：程序编制的一般步骤：零件图零件图工工艺艺处处理理数数值值计计算算编编写写程程序序程程序序输输入入首件试切首件试切程序校核程序校核机床加工机床加工修改修改返回选择适合数控加工的工件和合理的加工工艺是提高数控加工技术经济效果的首要因素。只有那些属于小批量特别是重复轮番投产、表面复杂、加工中需要测量、需要精密钻镗夹具等类零件，才是数控加工最合适的加工对象。工艺处理工艺处理利用图纸对工件形状、技术条件、毛坯及工艺方案等进行详细分析，从而确定加工方法，定位夹紧及工步顺序，并合理选用机床、刀具及切削用量等

5、。制定数控加工工艺除考虑通常的一般工艺原则外，还用考虑充分发挥所用数控机床的指令功能，要求走刀路线要短、走刀次数和换刀次数尽可能少、加工安全可靠等。由于零件加工程序是事先编制好的，每次走刀尺寸固定，因此对零件毛坯的基准面和余量应有一定要求。返回根据零件图的几何尺寸、走刀路径以及设定的坐标系计算粗、精加工个运动轨迹的坐标值，诸如运动轨迹的起点和终点、圆弧的圆心等坐标尺寸；对圆心刀具，有时还要计算刀心运动轨迹的坐标；对非圆曲线，还要计算逼近线段的交点（亦称节点）坐标值，并限制在允许误差范围之内。数值计算数值计算生产中常见除圆以外的阿基米德螺线、抛物线、椭圆、双曲线等二次曲线平面零件。对只具有直线与

6、圆弧插补功能的数控系统，常用多个微小的直线段或圆弧段去逼近。逼近线段的交点称为“节点”，并按节点划分程序段。逼近线段的近似区间愈大则节点数愈少，相应程序段也愈少，但逼近线段的误差不得大于允许误差。编程时，除计算逼近曲线的节点坐标值，还应计算与逼近线段相对应的铣刀中心轨迹的节点坐标值进行编程。非非圆曲线的节点计算圆曲线的节点计算1、等间距直线逼近的节点计算 这是一种最简方法，缺点是程序段数多。如图所示。已知方程y=f(x)，根据给定的等间距x求出xi，将xi代入y=f(x)即可求得一系列yi。xi、yi即为每个线段的终点坐标，并以该坐标值或对应的刀心坐标值编制直线程序段。2、等步长直线逼近的节点

7、计算 使所有逼近线段的长度相等，如图所示，步骤为：确定允许的步长l2（2Rmin）0.5 求Rmin 以曲线起点a为圆心，作半径为l的圆方 程交曲线y=f(x)于b点，得到xb、yb 以b,c为圆心，重复步骤即得其余节 点坐标值。3、等误差直线逼近的节点计算 使所有逼近线段的误差相等，如图所示，步骤为：确定允许误差的圆方程： （xxa）2 （yya）22 求圆与曲线公切线PT的斜率k 求弦长ab方程 联立曲线方程和弦方程求得b点坐标。 顺次求得c,d,e各节点的坐标。4、圆弧逼近的节点计算 曲线用圆弧逼近有曲率圆法、三点圆法和相切圆法等方法。三点圆法通过已知三个节点求圆，并作为一个圆程序段。相

8、切圆法是通过已知四个节点分别作两个相切的圆，编出两个圆弧程序段。这两种方法都必须先用直线逼近方法求出各节点，再求出各圆，计算烦琐。 如图为曲率圆法，是一种等误差的圆弧逼近方法，步骤如下：步骤为：以曲线y=f(x)的起点（xn,yn）开始作曲率 圆，圆心为（n,n），半径为Rn 已知允许误差，求偏差圆与曲线的交点 求以（xn,yn）和（xn+1,yn+1）为圆心，Rn 为半径的圆交点。 重复以上步骤，依次求得其它逼近圆。列表曲线的拟合方法列表曲线的拟合方法 所谓列表曲线，是指只给出了零件曲线轮廓上某些以表格形式列出的坐标点数据而无方程。当给出的列表点（型值点）已密到不影响曲线精度的程度，可直接在

9、相邻列表点间用直线段或圆弧段进行编程。处理列表曲线的一般方法是：根据已知型值点拟合出插值方程（称第一次拟合或逼近）；再根据插值方程用直线段或圆弧段求得新的节点及其坐标数据（称第二次拟合或逼近），其逼近计算与处理非圆曲线节点计算的方法相同。插值方程应具如下要求：通过各型值点，并与列表曲线的凹凸性一致；插值方程应尽可能简化，最多是三次插值方程；为使相邻曲线段光滑连接，在连接点有一阶导数和二阶导数连续。应对给出的列表点进行“光顺”处理，找出误差比较大的“坏点”，予以修正。列表曲线的拟合方法有：早期的牛顿插值法、拉格朗日插值法；目前常用的有三次样条、三次参数样条、圆弧样条、双圆弧样条、B样条等。1、牛

10、顿插值法 一般用相邻三个列表点建立二次方程拟合；用于列表曲线比较平滑的拟合。2、三次参数样条拟合 所谓“样条”，是用压铁对一根弹性细梁加力，使梁通过给定的型值点而模拟出具有力学特性的曲线。三次样条具有一阶、二阶连续导数，但是处理大扰度时会产生较大的误差，甚至会出现多余的拐点；所拟合的曲线随坐标的变化而变化，不具几何不变性的要求。可以用三次参数样条拟合方法解决这些缺陷。3、双圆弧法 是指在每两个型值点间用两段彼此相切的圆弧来拟合一个给定的列表曲线；或对已知的三次样条曲线进行第二次逼近计算。4、圆弧样条拟合列表曲线 过一型值点作一段圆弧，使相邻两段圆弧在相邻两型值点连线的中垂线上的一点相切。所构成

11、的圆即圆弧样条曲线，他在总体上为一阶光滑，分段为等曲率的圆弧。列表曲面数学处理列表曲面数学处理 列表曲面（自由曲面）是指一些复杂曲面无数学方程，在零件图样上只给出三维的列表点（xi,yi,zi）表示曲面的轮廓。同列表曲线的数学处理一样，要用曲面方程来描述列表曲面，然后计算节点坐标和刀具中心轨迹数据。列表曲面常用双参数的参数方程或矢量方程描述： 参数方程 x=x(u,v) y=y(u,v) z=z(u,v) 矢量方程 r=r(u,v) 主要有网格法和曲面片法。（1）网格法 是一种双变量算法，如图，在u、v两个方向上的单变量算子（u线，v线）组合起来构成一个网格点阵。（2）曲面片法康斯曲面片法采用

12、双三次参数描述。如同三次参数样条将分段的三次参数样条曲线光滑地连接起来描述一条列表曲线一样，对于列表曲面，将曲面分割成若干小的曲面片，选择片与片之间适当的边界条件，使边界上一阶导数与二阶导数连续，再拼接起来即可描述整张曲面。返回根据计算出的运动轨迹坐标值和已确定的运动顺序、刀号、切削参数以及辅助动作，按照数控装置规定使用的功能指令代码及程序段格式，逐段编写加工程序单。在程序段之前加上程序的顺序号，在其后加上程序段结束符号。此外还应附上必要的加工示意图、刀具布置图、机床调正卡、工序卡以及必要说明（如零件名称与图号、零件程序号、机床型号以及日期等等）。编写加工程序单编写加工程序单返回程序单只是程序

13、设计完后的文字记录，还必须将程序单的内容记录在控制数控机床的数控介质上作为数控装置的输入信息。程序输入有手动数据输入、介质输入、通讯输入等方式。现代CNC系统存储容量大、可存储多个零件加工程序，且可在不占用加工时间的情况下输入，可以方便、及时手动数据输入不太复杂的零件。控制介质多为穿孔带，也有用磁盘、磁带的。也可将程序单的内容直接用数控装置的键盘健入存储。程序输入程序输入返回程序单和所制备的控制介质必须经过校验和试切削才能正式使用。一般的方法是将控制介质上的内容直接输入到CNC装置进行机床的空运转检查。亦即在机床上用笔代替刀具，坐标纸代替工件进行空运转画图，检查机床轨迹的正确性。程序校验和首件

14、试切程序校验和首件试切但这些方法只能检查运动是否正确，不能查出由于刀具调整不当或编程计算不准而造成工件误差的大小。因此必须用首件试切的方法进行实际切削检查。它不仅可以查出程序单和控制介质的错误，还可知道加工精度是否符合要求。当发现尺寸有误差时，应分析错误的性质，或者修改程序单，或者进行尺寸补偿。在具有CRT屏幕图形显示的数控机床上，用图形模拟刀具相对工件的运动，则更为方便。返回数控机床经过四十多年来的不断实践与发展，穿孔带代码、机床坐标系的约定、准备功能和辅助功能的代码以及程序格式等方面已逐步趋向统一。字符是构成数控程序的最小单元，是数控程序输给数控装置的一种符号化标记。ISO和EIA制定了用

15、于数控机床的字符标准，我国在ISO标准的基础上制定了JB3050-82数控机床用七单位编码字符表。国际标准化组织对数控技术制订了一系列的国际标准化组织对数控技术制订了一系列的ISOISO标准供各成员国或成员集团使用。我国在这方面标准供各成员国或成员集团使用。我国在这方面基本沿用基本沿用ISOISO标准，也已制订了相应的数控标准。标准，也已制订了相应的数控标准。数控机床用数控机床用ISOISO代码表代码表数控机床用七单位字数控机床用七单位字符编码表符编码表( (JBJB标准标准) )返回数控机床的标准坐标系（基本坐标系）采用数控机床的标准坐标系（基本坐标系）采用笛卡儿直角坐标系。笛卡儿直角坐标系

16、。+X+Y+Z+X+Z+YX、Y、Z的反方向用X、Y、Z表示。规定：直角坐标X、Y、Z三者的关系及正方向用右手定则判定。统一规定标准坐标系X、Y、Z作为刀具（相对于工件）运动的坐标系并增大刀具与工件之间距离的方向为正方向坐标正方向：坐标正方向：由于机床的运动可以是刀具相对于工件的运动，也可以是工件相对于刀具的运动，所以统一规定不带“”的坐标表示工件固定、刀具运动的坐标；带“”的则表示刀具固定，工件的运动。规定平行于机床主轴(传递切削动力)的刀具运动坐标为Z轴，取刀具远离工件的方向为正方向(+z)。当机床有几个主轴时，则选一个垂直于工件装夹面的主轴为Z轴(如龙门铣床)。Z Z轴：轴：X X轴：轴

17、：X轴为水平方向，且垂直于Z轴并平行于工件的装夹面。Y Y轴：轴：Y坐标轴垂直于x及Z坐标。当+Z、+X确定以后，按右手定则不难确定+Y方向。 直角坐标直角坐标对于工件旋转运动的机床(车床、磨床)，取平行于横向滑座的方向(工件径向)为刀具运动的X坐标，同样，取刀具远离工件的方向为X的正向。对于刀具旋转运动的机床(如铣床、镗床)：当Z轴为水平时，沿刀具主轴后端向工件方向看，向右方向为X的正向。当为立式主轴时，对单立柱机床，面对刀具 主轴向立柱方向看，向右方向为X轴的正向。A、B、C为各轴的回转方向，用右手螺旋法则判定。旋转坐标旋转坐标+X+Y+Z+X+Z+Y+A+B+C附加坐标轴附加坐标轴X、Y

18、、Z为主坐标系或第一坐标系。如有第二组坐标和第三组坐标平行于X、Y、Z，则分别指定为U、V、W和P、Q、R。所谓第一坐标系是指靠近主轴的直线运动，稍远的为第二坐标系。如在镗铣床，镗杆运动为Z轴，立柱运动为W轴，而镗头径向刀架运动为平行于X轴，故称U轴。正由于工件与刀具是一对相对运动，+X与+x、+Y与+y，+Z与+z、是等效的，所以在数控机床的程序编制中，为使编程方便，一律假定工件固定不动、全部用刀具运动的坐标系编程，亦即能用标准坐标系X、Y、Z、A、B、C在图纸上进行编程。这样，即使编程人员在不知刀具移近工件还是工件移近刀具的情况下，也能编出正确的程序。注意：实际编程时，正号可省略，负号不可

19、省且紧跟在字母之后。编程坐标编程坐标机床零点机床零点（M）即机床基本坐标系的原点，平行于机床坐标系且是一个被确定的点。机床参考点机床参考点又称机械原点（R），它指机床各运动部件在各自的正向自动退至极限的一个固定点（由限位开关精密定位）。工件零点工件零点即工件坐标系的原点，一般选择工件图样上的设计基准作为编程零点。在工件上以编程零点建立的坐标系称为工件坐标系，其坐标轴及方向与机床坐标系一致。起刀点指刀具起始运动的刀位点，亦即程序开始执行时的刀位点。所谓刀位点即刀具的基准点。当用夹具时常用与工件零点有固定联系尺寸的圆柱销等进行对刀，则用对刀点作为起刀点。起刀点与对刀点起刀点与对刀点如图，对刀元件在

20、夹具上，X1与Y1为固定尺寸，X0与Y0为零点偏置，可用MDI方式以对刀点相对于机床零点间的显示值确定偏置值并予以记忆，由补偿号调用。返回一个完整的数控加工程序由程序号、若干程序一个完整的数控加工程序由程序号、若干程序段和程序结束指令组成。段和程序结束指令组成。程序号程序号又称程序名，置于程序开头，用作一个具体加工程序存储、调用的标记。程序段程序段是控制机床加工的一种语句，表示一个完整的运动或操作。程序结束指令程序结束指令用M02或M30代码。N04 G02 X+043 Z+043 R043 F043 S04 T04 M02;表示地址符后面接4位整数，前0可省略。表示地址符后面接4位整数，3位

21、小数，前0可省略，+号可省略。表示地址符后面接2位整数，前0可省略。字地址可变程序段格式字地址可变程序段格式返回它是使机床建立起某种工作方式的指令，如插补、刀具补偿、固定循环运动等，从G00-G99共一百种，是程序的主要内容。我国JB3208-83标准规定了G代码的功能定义。准备功能指令（准备功能指令（G G代码）代码）坐标功能指令坐标功能指令用来设定机床各坐标的位移量,一般使用X、Y、Z、U、V、W、P、Q、R、A、B、C、等字符。后接带 “+”或 “-” 号的数字。进给功能指令（进给功能指令（F F代码）代码）F代码指定了切削进给速度。主轴转速功能指令（主轴转速功能指令（S S代码）代码）

22、S代码指定了主轴转速。刀具功能指令（刀具功能指令（T T代码）代码）T代码用以指定刀具号及其补偿号。辅助功能指令（辅助功能指令（M M代码）代码）它是控制机床某一辅助动作的通-断（开-关）的指令，如主轴的开、停，冷却液的开、闭，转位部件的夹紧与松开等辅助动作。从M00-M99共一百种，我国JB3208-83标准规定了M代码的功能定义。（1）G90以绝对值编程 G91以增量值编程常用常用G G代码指令：代码指令：在ISO代码中，绝对尺寸指令和增量尺寸指令分别用G90和G91准备功能代码指定。G90表示程序段中的尺寸字为绝对坐标值，G9l则表示增量值。图示AB和BC两个直线插补程序段的运动方向，由

23、于BC运动的起点坐标与上一程序段AB运动的终点坐标一致，故对BC程序段只考虑C点的绝对值 (相对于XY的坐标原点)或其相对值(C点相对于起点刀)。其程序分别为G90 G01 X30.0 Y40.0 (绝对尺寸）G91 G01 X-50.0 Y-30.0 (增量尺寸）也有某些机床的增量尺寸不用G91指令，而是在运动的起点建立平行于X、Y、Z的相对坐标系U、V、W。如图在B点建立U，V坐标系，其程序为： G01 U-50.0 V-30.0 (增量尺寸)它与程序段G91 G01 X-50.0 Y-30.0 等效。二者的应用视机床的具体规定而定。（2） G92设定工件坐标系指令当用绝对尺寸编程时，必须

24、先建立刀具相对于工件起始位置的坐标系。即确定零件的绝对坐标原点(又称程序原点或编程原点)设定在距刀具现在位置多远的地方。也就是以程序原点为准，确定刀具起始点的坐标值，并把这个设定值记忆在数控装置的存储器内，作为后续各程序段绝对尺寸的基准。在一个零件的全部加工程序中，根据具体需要，可以只设定一次或多次设定。G92为续效指令，只是在重新设定时，先前的设定才无效。用G92指令设定：即用刀架或刀具主轴在参考点位置时的起刀点建立工件坐标系。如左图，“G92 XA ZA”表明起刀点A处在工件坐标系正向XA与ZA处，亦即在距离起刀点A的XA、ZA处为工件零点；此后程序都按工件坐标系编程。XA与ZA被记忆在系

25、统中并建立工件坐标系但不运动。如右图，“G92 -X1 -Y1”表明工件坐标系设定在距起刀点（X1，Y1）处，或起刀点在（-X1，-Y1）处。图中，设刀具T01的初始位置在A点。其坐标系设定程序为 G92 XA ZA它表示T01号刀的刀尖点处在XOZ坐标系的XA和ZA处(通常规定车削的X数据用直径值表示)。当刀架回到原位换T02号刀具时，由于刀具长度和安装位置的不同，刀尖的现在位置处在B点，这与存储器已记忆的起点坐标值不符。同理，当需要改变程序原点位置时，也必须重新设定。应注意的是，坐标系设定指令程序段只是设定程序原点的位置，并不产生运动，在原位置。为此，或增加一条程序使起点回到A点，则上述坐

26、标系设定程序继续有效，或按起点重新设定坐标系，即 G92 XB ZB(3) G54G59用零点偏移设定工件坐标系又称自动设定，是将机床零点（参考点）与要设定的工件零点间的偏置坐标值事先输入系统并予以记忆，然后用G54G59指令统一调用。如图，G54程序的X12与Y20（P1）及G59程序的X35与Y10（P2）的偏置值用MDI方式存于系统中，并分别由G54和G59调用。图示程序为：A点程序： G90 G54 G00 X12.0 Y8.0 ；B点程序： G90 G59 G00 X15.0 Y7.0 ；G54G59可设定六种不同的工件坐标系，适用于重复批量生产而程序不变或一个工作台上装几个工件加工

27、的工件坐标系设定。（4） G17，G18，G19 坐标平面指令G17XY坐标平面G18ZX坐标平面G19YZ坐标平面对于三坐标运动的铣床和加工中心镗铣床，常用这些指令命令机床按哪一平面进行运动。由于大都运动于XY平面，故G17可省略。对于车床总是在XZ平面内运动，故无需编写平面指令。G00命令刀具以点位控制方式从刀具所在点以最快速度移动到坐标系的另一点。它只是快速到位，而其运动轨迹根据具体控制系统的设计，可以是各种各样。（5） G00 快速点定位指令如图，从A到C有四种方式:是以折线方式到达C点，其初始角度是固定的，决定于各坐标的脉冲当量；为直线AC；由直线AB、BC构成；由AD、 DC构成。

28、当为路线d和c时，则各为两条G00程序。应注意的是，进给速度F对G00程序无效。（6） G01 直线插补指令它是直线运动指令。其特点是，两坐标(或三坐标)间以插补联动方式且按指定的F进给速度作任意斜率的直线运动。G01程序中必须含有F指令，G01和F都是续效指令。如图为G01程序例，P点为刀具起点，刀具由P点快速移至A沿AB、BO、OA切削，再快速返回P点。其程序如下：N001 G92 X28 Y20.0；N002 G90 G00 X16.0 S_T_M_；N003 G01 X-8.0 Y8.0 F_；N004 X0 Y0；N005 X16.0 Y20.0；N006 G00 X28.0 M02

29、；用绝对值编程N001 G91 G00 X-12.0 Y0 S_T_M_；N002 G01 X-24.0 Y-12.0 F_；N003 X8.0 Y-8.0；N004 X16.0 Y20.0；N005 G00 X12.0 Y0.0 M02；用增量值编程（7） G02，G03圆弧插补指令G02为顺时针圆弧G03为逆时针圆弧圆弧的顺、逆判断：沿圆弧所在平面(如XY)的另一坐标轴的负方向(即-Z)看去，顺针方向为G02，逆针方向为G03。圆弧程序应包括圆弧的顺逆、圆弧的终点坐标以及圆心坐标(或半径R)。其程序格式为：G17G18G19G02G03X_ Y_ Z_ I_ J_ K_ R_F_当机床只有

30、一个坐标平面时，平面指令可省略(如车床)，当机床有具有三个坐标时(如铣床)，G17可省略。终点坐标可以用绝对值，也可用终点相对于起点的增量值，决定于程序中已指定的G90或G91。圆心坐标I,J、K一般用圆心相对于圆弧起点(矢量方向指向圆心)在X、Y、Z坐标的分矢量确定，且总是为增量值，而与已指定的G90无关。圆心参数也可用半径值。由于在同一半径R的情况下，从圆弧的起点到终点有两个圆弧的可能性，为区别二者，当圆心角180的圆弧用+R，圆心角180的圆弧用-R(见后例)。用R参数时，不能描述整圆（原因是此时圆心角为0或360，不能确定）。应注意的是，圆弧是由数控装置的圆弧插补器完成的，若给出的圆弧

31、参数有误差时，圆弧的终点处必残留一个小的直线段而形成圆弧误差 ，一般限制10u 现代的数控机床都可跨象限编制圆弧程序。但有些旧式数控机床是按象限划分程序段的。如图为封闭圆，只能用I、J编程。设刀具起点在坐标原点O，快速至A，按箭头方向以F100速度切削整圆至A，再返回原点。1)按象限编程 用绝对值： G92 X0 Y0G90 G00 X20.0 G03 X0 Y20.0 I-20.0 J0 F100X-20.0 Y0 I0 J-20.0X0 Y-20.0 I20.0 J0X20.0 Y0 I0 J20.0G00 X0 Y0 M02注：I0和J0可以省略用增量值：G91 G00 X20.0 Y0

32、G03 X-20.0 Y20.0 I-20.0 J0 F100 X-20.0 Y-20.0 I0 J-20.0 X20.0 Y-20.0 I20.0 J0X20.0 Y20.0 I0 J20.0G00 X-20.0 Y0 M02 注：I0和J0可以省略用增量值：G91 G00 X20.0 Y0G03 X0 Y0 I-20.0 J0 F100G00 X-20.0 Y0 M02 2)跨象限编程用绝对值： G92 X0 Y0 G90 G00 X20.0 Y0 G03 X20.0 Y0 I-20.0 J0 F100 G00 X0 Y0 M02 如图为圆弧用及编程。设A为起刀点，从点A沿圆C1、C2、C

33、3至D点停止(F100)。用绝对值：G92 X0 Y18.0 G90 G02 X18.0 Y0 R18.0 F100 G03 X68.0 Y0 R25.0G02 X88.0 Y20.0 R-20.0 M02用增量值：G91 G02 X18.0 Y-18.0 R18.0 F100G03 X50.0 Y0 R25.0G02 X20.0 Y20.0 R-20.0 M02 若要求如虚线所示的BD弧(180)，则将上述C3圆程序的R换成R即可，其余不变。 例如车削环槽时，若进给完立即退刀，其环槽外形为螺旋面，用暂停程序使工件空转几秒钟，即能光整成圆。其程序格式为 G04 bDD；符号b为地址，常用X、P

34、等地址表示。“DD”为停留时间 (0.00199999999秒)或工件转数，视具体机床而定。如：G04 X5(刀具停留5秒)，G04 X6(工件空转6转)。G04指令可使刀具作短时间(几秒钟)的无进给光整加工，用于车槽、镗平面、锪孔等场合。（8） G04 暂停(延迟)指令图示为锪孔加工，孔底有光洁度要求，图示程序为：N1 G91 G01 Z-7 F60;N2 G04 X5; (刀具停留5秒) N3 G00 Z7 M02;G04为非续效指令，只本程序段有效。（9） G41、G42、G40 刀具半径自动补偿指令当用圆形刀具编程时，利用刀具半径补偿功能，只需向系统输入刀具半径值，即可按零件轮廓尺寸编

35、程，而不必计算刀心轨迹与按刀心轨迹编程。数控机床一般都具备刀具半径自动补偿机能，以适应用圆头刀具(如铣刀、圆头车刀)加工时，可简化程序编制。按刀心轨迹编程时，其数据的计算有时是相当复杂的，特别是当刀具磨损、重磨以及换新刀而导致刀具直径变化时，必须重新计算，这就更加繁琐，又不易保证加工精度。图示为铣刀半径自动补偿示例。由于数控装置具备了刀具半径的自动补偿，只需按已知的起刀点P和轮廓A、B、C、D的图纸数据进行编程。在程序中只给出刀具偏置方向的指令G41（左偏）或G42（右偏）以及偏置号D，而刀偏半径值由操作者根据需要输给CNC装置并由D指令调用，CNC装置便能自动计算刀心轨迹并按刀心轨迹运动，使

36、编程十分简便。 G41左偏指令是指顺着刀具前进方向观察，刀具偏在工件轮廓的左边，若偏在右边则用G42右偏指令。G41、G42、D为续效指令。图示的程序如下(按绝对值编程）PA G90 G00 G41 XA YA T01 D01； AB G01 XB YB； BC BC YC； CD XD YD；DA XA YA； AP G40 XP YP M02；G40为注销指令。即当G41或G42程序段完成后，用G40程序段消去偏置值，使刀具中心与编程轨迹重合。T01为1号刀，D01为存放刀具半径值于01号补偿寄存器的补偿号。也有机床用T0101。图示用绝对值编程为：G92 X0 Y0; G90 G00 G

37、41 XA YA T1 D01; GO1 XB YB F_; XA YA;G00 G40 X0 Y0 M02;如图，当机床不具有G41与G42指令时，须按A、B、C编程。具有补偿指令时，则按轮廓A、B、C编程。刀具半径自动补偿机能除上述可免除刀心轨迹的人工计算外，还可利用同一加工程序 (纸带不变)适应不同的工况。如刀具磨损或刀具重磨后，刀具半径变小，只要手动输入改变后的刀具半径即可，而不必修改已编好的程序。又如，用同一纸带、同一尺寸的刀具可进行粗、精加工。粗、精加工的补偿方法：设精加工余量为D。先人工输入(r+D)的偏置量，即可进行粗加工。精加工时，输入刀具半径为r的偏置量，即可进行最终轮廓的

38、加工。同理，利用输入r值的大小，可控制轮廓尺寸的精度。刀具半径补偿指令应置于G00或G01程序段中，或于G02、G03程序段之前单设程序段。由于半径补偿是轮廓的法向偏置，在两几何元素转接点处可能出现刀心轨迹的不连续或干涉现象，因此可用B刀补、C刀补实现程序段间尖角过渡。（10） G43、G44、G40（G49） 刀具长度补偿（偏置）指令 刀具长度补偿指令一般用于刀具轴向（Z方向）的补偿。它可使刀具在Z方向上的实际位移量大于或小于程序给定值。即实际位移量 = 程序给定值 补偿值上式中，二代数值相加(“+”)称正偏置，用G43指令表示，相减(“-”)称负偏置，用G44指令表示。给定的程序值与输入的

39、补偿值都可正可负(+Z向为正，-Z向为负)，根据需要选取。图为钻头快速接近工件时的长度补偿例。设Al为程序值且为-Z方向(-A1)，A2为补偿值且为-Z方向(-A2)，A3为实际位移值。图(b)用G43指令，图(c)用G44指令，其实际位移量及其程序分别为(用增量值)：图(b) -A3=-A1+(-A1)=-(Al+A2) G00 G91 G43 Z-A1 H01；(补偿号H01中存-A2值)图(c) -A3=-A1-(-A2)=-(A1-A2) G00 G91 G44 Z-A1 H01;(补偿号H02中存-A2值)G43与G44的注销仍用G40注销指令。采用G43和G44指令后，程编人员就不

40、一定要知道实际使用的刀具长度，可按假定的刀 具长度进行编程。或者在加工过程中，若刀具长度发生了变化或更换新刀具时，不需要变更程序，只要把实际刀具长度与假定值之差值输至CNC系统的D存储器中即可。它是控制机床开-关功能的指令。如主轴的开、停，冷却液的开、闭， 与松开等辅助动作。 运动部件的夹紧。从M00-M99共一百种，与准备功能一样也有模态指令和非模态指令。2 2、辅助功能（、辅助功能（M M代码）代码）以下对常用的M代码作简要说明：（1） 程序停止指令M00程序停止。在完成该程序段其它指令后，用以停止主轴转动、进给和冷却液，以便执行某一固定的手动操作，如手动变速、换刀等。此后，须重新启动，才

41、能继续执行以下程序。M01计划(任选)停止。它与M00相似，所不同的是，除非操作人员预先揿下面板上 的任选停止按钮确认这个指令，否则这个指令不起作用，继续执行以下程序。该指令常用于关键尺寸的抽样检查或有时需要临时停车。M02程序结束。它编在最后一条程序段中，用以表示加工结束。它使主轴、进给、冷却都停止，并使数控系统处于复位状态。M30程序结束。和M02相似，但M30可使程序返回到开始状态。M03主轴正转M04主轴反转M05主轴停转M19主轴定向停止。指令主轴准停在预定的角度位置上。所谓主轴正转是从主轴往Z方向看去，主轴顺时针方向旋转。逆时针方向则为反转。主轴停止旋转是在该程序段其它指令执行完成

42、后才能停止。一般在主轴停止的同时，进行制动和关闭冷却液。（2） 主轴转动指令M072号切削液(雾状)开(冷却泵启动)M081号切削液(液状)开(冷却泵启动)M09切削液停 （3） 换刀指令M06换刀指令。加工中心机床刀库换刀前的准备动作。（4） 切削液指令M10运动部件夹紧M11运动部件松开（5） 工件装夹指令例如下列程序：N002 G01 X30 Z50 S800 M03;N015 G00 X200 Z400 M05; N002程序段中的M03是指在直线插补（G01）进给运动一开始就命令主轴按顺时针方向启动至每分钟800转（S800）；N015程序段则在快速点定位（G00）运动至（X200，

43、Z400）处后，M05才命令主轴停止运转。M03M05为模态代码。F指定切削进给速度；其单位为：mm/min 用G94指定 mm/r 用G95指定。F后的数值有用直接法和二位十进制代码法指定。直接法按有关数控切削用量手册的数据或经验数据直接选用。代码法是F后跟00-99表示100种分级速度，按等比级数排列。若运动轨迹是平面上的一个斜线或一个圆弧，其F后的数值是指斜线方向或圆弧切线方向的进给速度。该速度在各坐标轴上的分速度不应超过允许值。3 3、进给功能（、进给功能（F F代码）代码）S用以指定主轴转速（r/min）；S后的数值有用直接法和二位十进制代码法指定。由于现今数控机床的主轴都采用高性能

44、的伺服驱动，可用直接法指定任何一种转速。代码法用于异步电机与齿轮传动的有级调速，现很少应用。现代数控车床都具有车端面恒切速功能，用G96指定，并用G97注销恒切速和用G92限定最高转速。4 4、主轴转速功能（、主轴转速功能（S S代码）代码）现代数控车床都具有车端面恒切速功能，用G96指定，并用G97注销恒切速和用G92限定最高转速。例： G96 S120 表示启动端面恒切速功能，并使切速保持在120m/min。 G92 S3000 表示在启动端面恒切速功能时限制最高转速不超过3000r/min。 G97 S1200 表示注销端面恒切速功能，并使主轴以1200r/min的转速转动。T指令用以指

45、定刀号及其补偿号；T后的数值有二位（T11）和四位（T0101）之分。对于四位，前二位为刀号，后二位为刀补寄存器号。如T0203，02为2号刀，03为从03号刀补寄存器取出事先存入的补偿数据进行刀具补偿；若后二位为00，则无补偿或注销补偿。编程时往往取刀号与补偿号的数字相同（如T0101），显得直观。含刀补号的四位方法多用于数控车床的编程。5 5、刀具功能（、刀具功能（T T代码）代码）O0008（程序号）N0001 G92 X60.0 Z25.0;N0002 G00 G90 X20.0 Z2.0 S800 T0101 M03;N0003 G01 Z-15.0 F0.15;N0004 G02

46、X30.0 Z-20.0 R5.0;N0005 G01 X44.0 F0.2;N0006 G00 X60.0 Z25.0;N0007 M02;例：数控车床编程实例轮廓铣削加工实例：立铣刀直径=30mm，刀具长度补偿H03，半径补偿D30。N01 G92 X0 Y0 Z0；N02 G28 Z0 T01；N03 M06；N04 G00 G90 X0 Y90；N05 G43 Z0 H03 S440 M03；N06 G41 G17 X28 D30 ；N07 G01 X30 F100 ；N08 X60 Y120；N09 G02 X90 Y90 I0 J-30；N10 G01 X120；N11 G02 X

47、150 Y120 I30 J0；N12 G01 X135 Y90；N13 X150 Y60;N14 X120；N15 X90 Y30；N16 X45 Y60；N17 X30 Y90；N18 G40 G00 X0 Y90；N19 Y0 Z20 M05；N20 M30；FANUC-6M系统镗铣加工中心参考点参考点1、返回参考点校验G27利用这条指令可以检验刀具是否能够定位到参考点上。格式： G27 X_ Y_ Z_;其中X_Y_Z_分别代表参考点在工件坐标系中的坐标值，刀具如能达到，则相应轴的指示灯点亮。如不要求每次都执行该操作，应在指令前加“/”。如希望执行后程序停止，则程序段后加M00或M01

48、。刀具补偿方式中，达到的是加上补偿量的位置，不能达到指定参考点，指示灯不亮，应先取消刀补。2、自动返回参考点（G28）该指令可以使刀具以点位方式经中间点快速返回到参考点。格式： G28 X_ Y_ Z_;目的是防止返回参考点时干涉。其中X_Y_Z_表示中间点的坐标，可以是绝对值也可以是增量值，取决于是用G90还是G91。应注意：G28通常用于自动换刀，执行前取消各种刀补。G28程序段中不仅记忆移动指令坐标值，且记忆中间点的坐标值，直至被新的G28中对应的坐标值替换。G90 G00 X100.0 Y200.0 Z300.0;G28 X400.0 Y500.0; （中间点是400.0,500.0）

49、G28 Z600.0; （中间点是400.0,500.0,600.0 ）3、自动从参考点返回（G29）该指令可以使刀具从参考点出发，经过一个中间点到达由这个指令后面的X_Y_Z_指定的坐标值位置。该指令与G28成对使用，因为其中间点是由G28指定的。格式： G28 X_ Y_ Z_;其中X_Y_Z_由G90/G91决定是绝对值还是增量值。若为增量值，是指到达点相对于G28中间点的增量值。使用G28之后，该指令不是必须的，可以直接用G00定位有时更为方便。如图，加工后刀具已经定位到A点，取B点为中间点，C点为执行G29应达到的点，则程序为：G91 G28 X100. Y100.;M06;G29

50、X300. Y-170.; B到C点的增量坐标X300. Y-170.执行时，刀具先从A点出发，快速点定位经B点到达参考点，换刀后执行G29，从参考点到B再到C点。换刀程序换刀程序加工中心机床的自动换刀装置（ATC）可按加工要求自动选刀；目前基本上采用任选刀具的方式。1、刀具的选择刀具选择是指把刀库上指令了刀号的刀具转到换刀的位置，为下次换刀作好准备。这一动作是靠选刀指令（T功能指令T）实现的。如JCS-018加工中心的刀库容量为16把，可用T01-T16指令表示16把刀。可以将主轴上装第17把刀，指令为T00。2、刀具交换是指刀库上正位于换刀位置的刀具与主轴上的刀具进行自动换刀。该动作通过换

51、刀指令M06实现。3、自动换刀程序的编制在一个程序段中，同时包含T指令与M06指令：N_ G28 Z_ T M06;首先根据G28沿Z轴自动返回参考点，然后执行主轴准停及自动换刀动作；T指令在M06之后执行，且指令下一次换刀的刀具号；本次换刀的刀具号在本程序段之前就已经提前写出。在写有T功能指令的程序段后面，下一个程序段中紧接着写M06换刀指令：N_ G28 Z_ T;M06;采用这种方式编程，在z轴返回参考点的同时，刀库也开始转位，若刀具返回参考点的动作已完成，而刀库转位尚未完成，则自由等刀库转位完成，才开始执行下一个程序段的换刀动作，换刀占用的时间最长，因此编程时不宜采用。固定循环功能固定

52、循环功能加工中心机床配备的固定循环功能主要用于孔加工，包括钻孔、镗孔、攻螺纹等。如表所示。使用一个程序段可以完成一个孔加工的全部动作。1、固定循环的动作如图，用虚线表示的是快速进给，用实线表示的是切削进给。孔加工固定循环通常由6个动作组成。（1）初始平面初始平面是为安全下刀而规定的一个平面；该平面到零件表面的距离可以任意设定在一个安全的高度上。当用一把刀加工若干孔时，只有孔间存在障碍需要跳跃或全部孔加工完了时，才使用G98功能使刀具返回到初始平面上的初始点。（2)R点平面又叫做R参考平面，是刀具下刀时自快进转为工进的高度平面，一般可取距工件表面2-5mm。使用G99时，刀具将返回到该平面上的R

53、点。（3）孔底平面加工盲孔时孔底平面就是孔底的z轴高度。加工通孔时一般刀具还要伸出工件底平面一段距离，主要保证全部孔深都加工到尺寸。孔加工循环与平面选择指令（G17、G18或G19）无关，即不管选择了哪个平面，孔加工都是在xy平面上定位并在z轴方向上钻孔。2、固定循环的代码（1）数据形式固定循环中地址R与地址Z的数据指定与G90或G91的方式选择有关。如图，选择G90方式时，R与Z一律取其终点坐标值。选择G91时则R是指自初始点到R点的距离，Z是指自R点到孔底平面上Z点的距离。（2）返回点平面G98，G99G98指令自该程序段开始，刀具返回时是返回到初始平面。G99则指令返回到R点平面。（3）

54、孔加工方式G73-G89一般格式为：G73-G89 X_ Y_ Z_ R_ Q_ P_ F_L_;X_ Y_：指定加工孔的位置（与G90/G91有关）；Z_：指定孔底平面的位置（与G90/G91有关）；R_：指定R点平面的位置（与G90/G91有关）；Q_：在G73或G83方式中指定每次加工深度，在G76或G87方式中规定位移量，增量值，与G90/G91无关，；P_：指定刀具在孔底的暂停时间，以ms为单位，不使用小数点；F_：指定孔加工切削进给时进给速度，模态代码；L_：指定孔加工重复次数，默认为L1，非模态。在G90时刀具在原来孔的位置重复加工，在G91时加工一条直线上的若干个等距孔。孔加工方式的指令以及Z、R、Q、P等指令都是模态的，只是在取消补偿时才被清除。取消孔加工方式用G80，或任何01组的G代码。N1 G91 G00 X_ M03;N2 G81 X_ Y_ Z_ R_ F_; 钻孔固定循环及原始数据。N3 Y_; 按Y_移动后执行下一钻孔。N4 G82 X_ P_ L_; 先移动X_再按G82钻孔重复L次。N5 G80 X_ Y_ M05; 不钻孔，清除全部钻削参数。N6 G85 X_ Z_ R_ P_; 再次指定Z和R，P也被存储。N7 X_ Z_; 移动X后按本段Z执行G85钻孔动作。N