最详细数控铣编程基础(机类)

1、数控铣编程基础南昌大学工程训练中心南昌大学工程训练中心数控铣编程基础二二. .数控铣编程基础数控铣编程基础三三. .编程实例编程实例一一. .安全事项安全事项四四. .作业作业数控铣编程基础一一. .安全事项安全事项1. 穿符合安全要求的衣着，长发要盘起，要戴安全帽。穿符合安全要求的衣着，长发要盘起，要戴安全帽。2. 单人单机操作。单人单机操作。4. 认真听从教师分配的岗位工作及讲解指挥，保认真听从教师分配的岗位工作及讲解指挥，保 质保量完成教学实训任务质保量完成教学实训任务。3. .不准做与工程训练无关的事。不准做与工程训练无关的事。数控铣编程基础二二.数控铣编程基础数控铣编程基础3.3.数

2、控铣床的运动方式数控铣床的运动方式4.4.工件坐标系工件坐标系5.5.机床坐标系机床坐标系6.6.数控编程的原则数控编程的原则7.7.程序的结构与格式程序的结构与格式8.8.常用指令常用指令1.1.数控机床的组成及主要特点数控机床的组成及主要特点2.2.数控铣床的工作原理数控铣床的工作原理 数控铣编程基础1.1.数控机床的组成及主要特点数控机床的组成及主要特点 目前数控机床一般都采用计算机数控系统目前数控机床一般都采用计算机数控系统 (Computer Numerical Control 简称简称CNC )。 数控机床由程序、输入装置、数控装置数控机床由程序、输入装置、数控装置(CNC)、伺服

3、驱、伺服驱动及位置检测、辅助控制装置、机床本体等几部分组成动及位置检测、辅助控制装置、机床本体等几部分组成 。 数控机床的主要特点是输入存储、数控加工、插补运算数控机床的主要特点是输入存储、数控加工、插补运算以及机床各种控制功能都通过程序来实现。以及机床各种控制功能都通过程序来实现。数控铣编程基础2.2.数控机床的工作原理数控机床的工作原理 数控机床进行加工，首先必须将工件的几何数据和工艺数数控机床进行加工，首先必须将工件的几何数据和工艺数据等加工信息按规定的代码和格式编制成数控加工程序，并用据等加工信息按规定的代码和格式编制成数控加工程序，并用适当的方法将加工程序输入数控系统。数控系统对输入

4、的加工适当的方法将加工程序输入数控系统。数控系统对输入的加工程序进行数据处理，输出各种信息和指令，控制机床各部分按程序进行数据处理，输出各种信息和指令，控制机床各部分按规定有序地动作。最基本的信息和指令包括：各坐标轴的进给规定有序地动作。最基本的信息和指令包括：各坐标轴的进给速度、进给方向和进给位移量等。速度、进给方向和进给位移量等。加工程序加工程序计计 算算 机机 数数 控控 装装 置置 机床机床伺服驱动伺服驱动系统系统辅助控制辅助控制装置装置位置检测位置检测反馈系统反馈系统速度检测速度检测数控铣编程基础3.3.数控铣床的运动方式数控铣床的运动方式刀具旋转，工件相对移动刀具旋转，工件相对移动

5、数控铣编程基础4.4.工件坐标系工件坐标系铣刀铣刀XZYO工件坐标系工件坐标系是由编程人是由编程人员设定。员设定。BA 刀心刀心(编程点编程点)数控铣编程基础X机床机床Z机床机床Y机床机床O机床机床5.5.机床坐标系机床坐标系: :机床坐标系是一个右手直角坐标系机床坐标系是一个右手直角坐标系(笛卡尔坐标系笛卡尔坐标系)工件工件X工件工件Z工件工件Y工件工件O工件工件G54数控铣编程基础X XY YZ ZXXYYZZOOO O机床坐标系机床坐标系工件坐标系工件坐标系数控铣编程基础 编写程序时，编写程序时， 均采用假设工件不动，均采用假设工件不动，刀具相对移动的原则编写程序。刀具相对移动的原则编写

6、程序。6.6.数控编程的原则数控编程的原则: :数控铣编程基础7. 7. 程序程序的结构与格式的结构与格式程序结构：程序结构：程程 序序 段段N01 G91 G17 G00 X85 Y-25 N02 Z-1.5 S400 M03 M08N03 G01 X85 F300 N04 G03 Y50 I25 N05 G01 X-75 N06 Y-60 N07 G00 Z15 M05 M09 N08 X75 Y35 M30 程序名程序名O2000 程序结束程序结束%数控铣编程基础机能机能地址码地址码意义意义程序号程序号顺序号顺序号 准备机能准备机能 ONG 程序编号程序编号顺序编号顺序编号机床动作方式指

7、令机床动作方式指令坐标指令坐标指令X，Y，Z R I，J，K 坐标轴移动指令坐标轴移动指令圆弧半径圆弧半径 圆弧中心坐标圆弧中心坐标 进给机能进给机能主轴机能主轴机能 刀具机能刀具机能 FS T 进给速度指令进给速度指令主轴转速指令主轴转速指令刀具编号指令刀具编号指令 辅助机能辅助机能 M接通、断开、启动、停止指令接通、断开、启动、停止指令格式：格式：N_ G_ X_ Y_ Z_ F_ S_ T_ M_ N_ G_ X_ Y_ Z_ F_ S_ T_ M_ 数控铣编程基础程序段程序段: :铣刀铣刀X ZYOBA 刀心刀心(编程点编程点)G00 XA YA ZA G01 XB YB ZB F30

8、0M06 T01 M03 S800 .坐标值坐标值 进给速度进给速度主轴转速主轴转速准备功能准备功能辅助功能辅助功能刀具编号刀具编号XZYO数控铣编程基础8. 常用指令常用指令基本指令基本指令G G指令指令准备功能指令准备功能指令是使是使CNCCNC机床准备好某种运动方式的指令机床准备好某种运动方式的指令分为模态指令和非模态指令。分为模态指令和非模态指令。模态指令表示在程序中一经被应用，直到出现同组模态指令表示在程序中一经被应用，直到出现同组其它任一其它任一G G指令时才失效。否则该指令继续有效，直指令时才失效。否则该指令继续有效，直到被同组指令取代为止。到被同组指令取代为止。非模态指令只在本

9、程序段中有效。非模态指令只在本程序段中有效。组成：组成：G G后带二位数字，从后带二位数字，从G00G00到到G99G99共共100100种种数控铣编程基础模态模态: :G00 X30 Y60 (G00模态模态) X30 Y60 Z50 X30 Y60 Z-3G01 X-30 Y60 Z-3 F300 (G01取代取代G00) X-30 Y-30 Z-3 X30 Y-30 Z-3.G00G00G01G01数控铣编程基础模态模态: :G00 X30 Y60 (G00模态模态) Z50 Z-3G01 X-30 F300 (G01取代取代G00) Y-30 X30.数控铣编程基础非模态非模态: :G

10、28 Z50 (G28非模态非模态)G28 X0 Y0 (每个程序段必须写每个程序段必须写).数控铣编程基础常用辅助功能指令常用辅助功能指令:M00程序暂停程序暂停M01程序条件暂停程序条件暂停M03、M04和和M05 主轴正转、反转和停转主轴正转、反转和停转M06 自动换刀自动换刀M08、M09冷却液开、冷却液关冷却液开、冷却液关M02和和M30 程序结束程序结束数控铣编程基础 M98和和M99 M98主程序调用子程序主程序调用子程序M99子程序返回主程序子程序返回主程序在程序中含有某些固定顺序或重复出现的区域时，作为在程序中含有某些固定顺序或重复出现的区域时，作为子程序存入贮存器以简化程序

11、编程子程序存入贮存器以简化程序编程子程序格式：子程序格式： O M99 调用子程序格式：调用子程序格式： M98 P 重复调用次数重复调用次数子程序号子程序号 （P为调用子程序号及重复调用次数）为调用子程序号及重复调用次数） 数控铣编程基础常用准备功能指令常用准备功能指令:铣刀铣刀X ZYOBAG00 快速定位快速定位(快速直线插补快速直线插补)G00快速定位控制机床各轴以最大速率从现在快速定位控制机床各轴以最大速率从现在位置移动到指令位置位置移动到指令位置(不一定沿直线不一定沿直线) 。G00是模态是模态代码。编程格式为：代码。编程格式为：G00 XA YA ZA 数控铣编程基础G01 直线

12、插补直线插补G01直线插补程序段控制各轴以指定的进给速率直线插补程序段控制各轴以指定的进给速率沿直线方向从现在位置移动到指令位置。沿直线方向从现在位置移动到指令位置。G01是模态是模态代码代码 。编程格式为：。编程格式为：铣刀铣刀X ZYOBAG01 XB YB ZB F_ 数控铣编程基础X ZYO铣刀铣刀G02 顺圆弧插补顺圆弧插补G02圆弧插补程序段可以使机床从现在位置沿圆圆弧插补程序段可以使机床从现在位置沿圆顺时针弧轨迹运动到指令位置，进给速率沿圆弧的切顺时针弧轨迹运动到指令位置，进给速率沿圆弧的切线方向，大小等于编程的进给率线方向，大小等于编程的进给率F。G02表示刀具沿顺表示刀具沿顺

13、圆运动圆运动(CW) ， G02是模态代码是模态代码BAG02 XB YB ZB R_ F_ R数控铣编程基础X ZYO铣刀铣刀G03 逆圆弧插补逆圆弧插补G03圆弧插补程序段可以使机床从现在位置沿圆圆弧插补程序段可以使机床从现在位置沿圆逆时针弧轨迹运动到指令位置，进给速率沿圆弧的切逆时针弧轨迹运动到指令位置，进给速率沿圆弧的切线方向，大小等于编程的进给率线方向，大小等于编程的进给率F。G03表示刀具沿逆表示刀具沿逆圆运动圆运动(CCW) ， G03是模态代码是模态代码ABG03 XB YB ZB R_ F_ R数控铣编程基础XZY起点起点(x0, y0, z0)终点终点(X2, Y2, Z2

14、)R 当圆心角当圆心角180180(劣弧劣弧) )时，时，R R以正值表示以正值表示当圆心当圆心角角180180 （优弧（优弧）时，时，R R以负值表示。以负值表示。1.半径编程半径编程: 当圆弧的半径当圆弧的半径R或终点坐标为关键尺寸时，或终点坐标为关键尺寸时，选用该编程方法。编程格式为：选用该编程方法。编程格式为： G02或或G03 X2 Y2 Z2 R_ F_ 圆弧插补可以用两种方式编程：圆弧插补可以用两种方式编程：RRL1L2AB数控铣编程基础XZY起点起点(X1, Y1, Z1)终点终点(X2, Y2, Z2)圆心圆心(X0, Y0, Z0)G02或或G03及及I、J、K(I、J、K

15、是指圆弧起点到圆心的是指圆弧起点到圆心的增量坐标增量坐标) 定义圆弧中心点，称为中心编程，圆弧的定义圆弧中心点，称为中心编程，圆弧的中心是关键尺寸时，选用该编程方法编程格式为：中心是关键尺寸时，选用该编程方法编程格式为： G02或或G03 X2 Y2 Z2 I_ J_ K_ F_ I = X0 X1J = Y0 Y1K = Z0 Z12.中心编程中心编程:数控铣编程基础60200280P1R=145.6P2160 200321.65OXYP0例如图：当圆弧例如图：当圆弧A的起点为的起点为P1，终点为，终点为P2，则圆弧，则圆弧插补程序段为：插补程序段为： G02 X321.65 Y280 I4

16、0 J140 F200 G02 X321.65 Y280 R-145.6 F200 或：或：数控铣编程基础注：整圆不能用半注：整圆不能用半径编程方法一步完径编程方法一步完成，用成，用I I，J J编程方编程方法可以。法可以。60200280P1R=145.6P2160 200321.65OXYP0 G02 X160 Y60 I40 J140 F200 G02 X160 Y60 R145.6 F200 G02 X321.65 Y280 R-145.6 F200 或或:起点起点P1:起点起点P2: G02 X321.65 Y280 I-121.65 J-80 F200数控铣编程基础G04 暂停暂停

17、 通过通过G04指定暂停，使下一程序段执行延时指定指定暂停，使下一程序段执行延时指定时间时间(单位：秒单位：秒)。G04是非模态代码是非模态代码 编程格式为：编程格式为：G04 X_数控铣编程基础G17/G18/G19 选择平面用于圆弧插补，选择平面用于圆弧插补，刀具半径补正及刀具半径补正及G码钻孔码钻孔 编程格式为：编程格式为： G17 或或 G18 或或 G19XZYG17G18G19数控铣编程基础G21/G20 公制（单位：毫米）输入公制（单位：毫米）输入/英制英制（单位：英寸）输入（单位：英寸）输入编程格式为：编程格式为： G21 或或 G20数控铣编程基础G28 自动返回机床原点自动

18、返回机床原点 编程格式为：编程格式为：G28 X_ Y_ Z_ 由由 X, Y 和和 Z 设定的位置叫做中间点。机床先移动设定的位置叫做中间点。机床先移动到这个点，而后回归原点。省略了中间点的轴不移到这个点，而后回归原点。省略了中间点的轴不移动；只有在命令里指派了中间点的轴执行其原点返动；只有在命令里指派了中间点的轴执行其原点返回命令。在执行原点返回命令时，每一个轴是独立回命令。在执行原点返回命令时，每一个轴是独立执行的，这就像快速移动命令（执行的，这就像快速移动命令（G00）一样；）一样； 通常通常刀具路径不是直线。因此，要求对每一个轴设置中刀具路径不是直线。因此，要求对每一个轴设置中间点，

19、以免机床在原点返回时与工件碰撞等意外发间点，以免机床在原点返回时与工件碰撞等意外发生。生。数控铣编程基础G54G59 选择选择16号工件坐标系号工件坐标系 编程格式为：编程格式为：G54或或G55或或 该指令执行后，所有坐标值指定的坐标尺寸都是选定的工该指令执行后，所有坐标值指定的坐标尺寸都是选定的工件坐标系中的件坐标系中的尺寸尺寸。 G54G59指令是通过指令是通过MDI在设置参数方式下设定工件加在设置参数方式下设定工件加工坐标系的，一旦设定，加工原点在机床坐标系中的位置是不工坐标系的，一旦设定，加工原点在机床坐标系中的位置是不变的，它与刀具的当前位置无关，除非再通过变的，它与刀具的当前位置

20、无关，除非再通过MDI 方式修改。方式修改。 数控铣编程基础G41/G42/G40刀具半径左侧补偿刀具半径左侧补偿/刀具刀具半径半径 右侧补偿右侧补偿/取消刀具半径补偿取消刀具半径补偿AB当处理工件当处理工件 (“A”) 时，就像右图所示，刀时，就像右图所示，刀具路径具路径 (“B”) 是基本路径，与工件是基本路径，与工件 (“A”)的的距离至少为该刀具直径的一半。此处，路距离至少为该刀具直径的一半。此处，路径径 “B” 叫做由叫做由 A 经经 R 补偿的路径。因此，补偿的路径。因此，刀具半径偏置功能自动地由编程给出的路刀具半径偏置功能自动地由编程给出的路径径 A以及由分开设置的刀具偏置值，计

21、算以及由分开设置的刀具偏置值，计算出补偿了的路径出补偿了的路径B。就是说，用户能够根据。就是说，用户能够根据工件形状编制加工程序，同时不必考虑刀工件形状编制加工程序，同时不必考虑刀具半径。具半径。 因此，在真正切削之前把刀具半因此，在真正切削之前把刀具半径设置为径设置为刀具偏置值刀具偏置值；用户能够获得精确；用户能够获得精确的切削结果，就是因为系统本身计算了精的切削结果，就是因为系统本身计算了精 确补偿的路径。确补偿的路径。数控铣编程基础G41：刀具半径左补偿指令。即沿着刀具前进方向，刀具半径左补偿指令。即沿着刀具前进方向，刀具始终位于工件的左侧。刀具始终位于工件的左侧。G40：取消刀具半径补

22、偿功能。取消刀具半径补偿功能。刀刀工件工件数控铣编程基础G42：刀具半径右补偿指令。即沿着刀具前进方向，刀具半径右补偿指令。即沿着刀具前进方向，刀具始终位于工件的右侧。刀具始终位于工件的右侧。工件工件刀刀数控铣编程基础 1) G00 G41G42 X_ Y_ D_ 或或 G01 G41G42 X_ Y_ D_ F_2) G00 G40 X_ Y_ 或或 G01 G40 X_ Y_ F_ 1）中的）中的D为刀具半径补偿地址，地址中存放的是刀为刀具半径补偿地址，地址中存放的是刀具半径的补偿量；具半径的补偿量；X_ Y_为由非刀补状态进入刀具半径为由非刀补状态进入刀具半径补偿状态的起始位置。补偿状态

23、的起始位置。 2）中的）中的X_ Y_为由刀补状态过渡到非刀补状态的为由刀补状态过渡到非刀补状态的终点位置，这里的终点位置，这里的X_ Y_即为刀具中心的位置。即为刀具中心的位置。刀补指令的程序段格式：刀补指令的程序段格式：数控铣编程基础 使用刀具长度补偿使用刀具长度补偿功能，在编程时可以不功能，在编程时可以不考虑刀具在机床主轴上考虑刀具在机床主轴上装夹的实际长度，而只装夹的实际长度，而只需在程序中给出刀具端需在程序中给出刀具端刃的刃的Z坐标，具体的刀坐标，具体的刀具长度由具长度由Z向对刀来协向对刀来协调。调。G43/G44/G49刀具长度正补偿刀具长度正补偿/刀具长度刀具长度 负补偿负补偿/

24、取消刀具长度补偿取消刀具长度补偿23长刀长刀短短 刀刀标准刀标准刀数控铣编程基础 H后跟两位数指定偏置号，在每后跟两位数指定偏置号，在每个偏置号输入需要偏置的量。个偏置号输入需要偏置的量。编程格式为：编程格式为：G43 Z_ H_ G44 Z_ H_ G49长刀长刀a a ：设定设定H01=3，则，则G43 Z_ H01短短 刀刀b b ：设定设定H02= -2，则，则G43 Z_ H0223长刀长刀a短短 刀刀b标准刀标准刀Z数控铣编程基础G73G73G89G89固定循环指令固定循环指令 固定循环指令，用于钻孔、镗孔、攻丝等。固定循环指令，用于钻孔、镗孔、攻丝等。使用一个程序段就可以完成一个

25、孔加工的全部动使用一个程序段就可以完成一个孔加工的全部动作。继续加工孔时，如果孔加工的动作无需变更，作。继续加工孔时，如果孔加工的动作无需变更，则程序中所有模态的数据可以不写，因此可以大则程序中所有模态的数据可以不写，因此可以大大简化程序。大简化程序。G98/G99G98/G99固定循环返回起始点固定循环返回起始点/ /返回固定循环返回固定循环R R点点数控铣编程基础G80 取消固定循环取消固定循环 编程格式为：编程格式为：G80G81 定点钻孔循环定点钻孔循环 编程格式为：编程格式为： G99 G81 X_ Y_ Z_ R_ F_ K_ 或或 G98 G81 X_ Y_ Z_ R_ F_ K

26、_ X_ Y_ : 孔位数据孔位数据Z_ : 孔底深度（绝对坐标）孔底深度（绝对坐标）R_ : 每次下刀点或抬刀点每次下刀点或抬刀点 （绝对坐标）（绝对坐标）F_ : 切削进给速度切削进给速度K_ : 重复次数重复次数(如果需要的话如果需要的话)8)9)数控铣编程基础三三.编程实例编程实例: 用数控铣床用数控铣床20立铣刀立铣刀(T01)及及16钻头钻头(T02) 加工如图所示零件，编写加工程序。加工如图所示零件，编写加工程序。毛坯尺寸为：毛坯尺寸为：120mm 120mm 20mm% O1234N10 G17G54G40G49G80G21N20 G91G28Z0N30 T1M6N40 M01

27、N50 M03S800N60 G90G43G00Z50H01N70 X0Y0N80 G42X75Y47D01N90 Z-3N100 G01X-32F300N110 G03X-47Y32R15F200N120 G01Y-47F300N130 X47N140 Y32N150 G03X32Y47R15F200N160 G01X-75F300/N45 M08YX铣刀铣刀数控铣编程基础N170 G00Z50N180 G40X0Y0N200 X-72Y-72N210 Z-3N220 G01X-24.745Y-24.745N230 G00Z50N240 X72Y-72N250 Z-3N260 G01X24.745Y-24.745N270 G00Z50N290 X0Y0N300 G42X60Y45D01N310 Z-2N320 G01X0N330 G03J-45F200N340 G01X-60F300N350 G00Z50N360 G40X0Y0N370 X60Y41N380 Z-0.5N390 G91N400 M98P31235铣刀铣刀YX()(R)%O1235N10 G01X-120F300N20 G00Y-16N30 G01X120N40 G00Y-16N50 M99%数控铣编程基础N420 G00G90Z50/N425 M09N430 G91G28Z0N440 T2M6N450 M