东南大学数控技术-6

1、东南大学 机械工程学院数控技术6 数控加工工艺与数控编程基础6.4 数控加工编程工艺基础6.1 数控加工编程概述6.2 数控加工程序结构组成与格式6.3 数控系统指令代码6.5 数控编程中的数值计算6.4 数控加工编程工艺基础毛坯：f 80 70 mm 去氧化皮加工外圆粗加工外圆精加工钻孔内孔粗加工内孔精加工切槽加工掉头端面槽加工数控加工艺卡片 数控加工刀具卡片 1、备料 毛坯正面加工 毛坯反面加工 2、铣直角槽 3、铣异型槽 4、铣异型槽台阶 5、铣燕尾槽 6、铣腰形槽 7、铣倒角斜面 8、钻孔 9、铣沉头孔 6.4.1 数控加工工艺的特点与内容一、数控加工工艺主要内容 通过零件图分析选择并

2、确定进行数控加工部位、数控加工设备及加工内容 结合加工内容和数控设备的功能，进行数控加工零件的工艺分析和工艺设计 对零件图形进行数学处理和计算或把零件加工部位的图形输入编程软件 根据设计的工艺和相关数学结果，进行加工程序的编写或由编程软件后置处理自动生成加工程序 程序输入数控机床 仿真或空运行，检查、修改加工程序；首件试加工，根据数据，进一步修改并调试程序。 编制数控加工工艺技术文件，如数控加工工序卡、刀具卡，程序说明卡、走刀路线图等二、数控加工工艺特点1、工艺内容细微而严密 传统机床加工时，加工工艺及加工过程由操作工灵活掌握，而数控加工则由数控加工程序自动进行，因此必须周密考虑每个工艺细节。

3、2、工艺详细 普通工艺规程最多详细到工步。数控加工工艺必须详细到每一步走刀和每一个操作的细节； 凡是用数控加工的零件，不论简单、重要与否，都要有完整的加工程序，都要制定详细的工艺。3、工序集中 现代数控机床具有刚性大、精度高、刀库容量大、切削参数广泛及多坐标、多工位等特点，零件可以在一次装夹中完成多种加工方法和由粗到精的过程，甚至在工作台上安装几个相同或相似的零件进行加工。4、切削用量大 数控加工中机床防护性好，机床刚度高，机床主轴转速高，因此通常数控工艺中切削用量通常比普通机床的工艺大很多。特别足高速数控机床的出现，刀具的转速突破了普通机床中速度越高刀具磨损越大的瓶颈。5、数控工艺要考虑加工

4、的性价比 由于数控机床种类多，自动化程度高，因此一个零件可以采用多种数控工艺来完成，但是数控机床相较普通机床价格昂贵，所以需要考虑加工的性价比，正确选择加工方法和加工机床，才能发挥出数控加工的优点。1、普通机床无法加工的内容，特别是用数学方法定义的复杂曲线、曲面轮廓。优先选择。2、形状复杂、加工精度要求高，普通机床难加工、质量也难以保证的内容。重点选择。3、普通机床加工效率低，工人手工操作劳动强度大的内容。可以选择。6.4.2 加工设备与加工方案的确定不宜选择数控加工的情况：1、占机调整时间较长的加工内容。2、加工余量极不稳定，且在数控机床上无法自动调整零件坐标位置的加工内容。3、不能在一次安

5、装中加工完成的零星分散部位，采用数控加工很不方便，效果也不明显。一、数控加工工艺设计的主要内容1、选择零件适于数控加工的具体内容2、选择具体的数控加工方法3、对零件图纸进行数控加工工艺性分析4、数控加工工艺路线的设计5、数控加工的工序设计6、数控加工技术文件的编写6.4.3 零件的工艺分析和工艺设计二、数控加工工艺设计的原则1、工序的划分1）按安装次数划分工序（多工序集中）2）按所用刀具划分工序（刀具集中）3）按工位划分工序（工位集中）4）按工件批量划分工序（工件集中）5）按同种精度划分工序（精度集中）6）按加工部位划分工序（先面后孔、先简后繁、后粗后精）7）按粗、精加工划分工序（粗精分开）普

6、通工艺有关基准选择以及“基面先行、先主后次、先粗后精、先面后孔”等原则同样适用于数控加工工序划分。2、加工顺序的安排1）尽量使工件的装夹次数、工作台转动次数、刀具更换次数及所有空行程时间减至最少，提高加工精度和生产率。2）遵循行内后外原则，即先进行内型内腔加工，再进行外形加工。3）为了及时发现毛坯的内部缺陷，精度要求较高的主要表面的粗加工一般应安排在次要表面粗加工之前；大表面加工时，因内应力和热变形对工件影响较大，一般也需先加工。4）在同一次安装中进行的多个工步，应先安排对工件刚性破坏较小的工步。5）为了提高机床的使用效率，在保证加工质量的前提下，可将粗加工和半精加工合为一道工序。6）加工中容

7、易损伤的表面（如螺纹），应放在加工路线的后面。3、数控加工工序与普通工序的衔接三、数控加工零件的工艺性分析1、零件图样分析1）尺寸分析作业一：1、分析图示图形的设计基准，标注其坐标系位置。2、计算图示图形中的未标注坐标尺寸2）零件的技术要求分析3）零件的材料分析 分析零件毛坯材料是否满足使用性能的要求及加工工艺性，即分析零件材料的机械性能和热处理状态。零件毛坯的品质和被加工部位的材料硬度，判断其加工的难易程度，为选择加工方法、刀具和切削用量提供依据4）几何要素关联条件分析2、零件结构的工艺性分析 零件结构的工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。它包括零件各个制造过程

8、的工艺性。1）零件的内腔和外形尽量采用统一的几何类型尺寸，以便减少刀具规格和换刀次数，简化程序，提高加工效率。2）内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小，即可用于加工的立铣刀半径最大不能大于内槽圆角半径。若内槽圆角半径过小，则所选的刀具直径也会过小，其承载能力、切削能力就会很差，刀具容易折断。3）铣削零件的槽底平面时，槽底圆角半径不应过大，且与刀具的圆角半径有关。4）采用统一的定位基准。应尽可能在一次装夹中完成所有能加工表面的加工四、确定工件的定位与夹紧方案1）力求设计基准、工艺基准与编程原点统一，以减少基准不重合误差和数控编程中的计算工作量。2）尽量将工序集中，减少装夹次数，尽可能在一次装夹后加

9、工出工件上全部或大部分待加工表面，减少装夹误差，提高加工表面之间的相互位置精度。3）避免采用占机人工调整方案，以免占机时间太长，影响加工效率。五、夹具的选择车床三爪卡盘1）高精度、高刚度要求2）高效率、高自动化要求3）走刀和排屑的空间要求车床四爪卡盘铣床普通台钳六、刀具的选择刀具选择要求：1）高精度2）高强度、高刚度3）良好的耐磨性，使用寿命高，切削性能稳定可靠4）高可靠性，切削性能5）断屑和排屑性能好6）互换性好，尺寸调整方便7）系列化、标准化8）适应高速切削发展的需要刀具材料种类：1）高速钢2）硬质合金3）陶瓷4）立方氮化硼（CBN）5）聚晶金刚石刀具材料选择原则：1）一般原则是尽可能选用

10、硬质合金刀具，只要加工情况允许选用硬质合金刀具，就不用高速钢刀具。2）陶瓷刀具不仅用于加工各种铸铁和钢料，也适用于加工有色金属和非金属材料。3）金刚石和立方氮化硼都属于超硬刀具材料，可用于加工任何硬度的工件 材料。4）尽可能选用机夹可转位刀具5）选用涂层刀具七、切削用量的选择1）切削深度（背吃刀量）的选择2）进给速度的选择3）主轴转速的选择考虑因素：1）刀具差异2）机床特性3）生产率6.4.4 数控加工走刀路线设计关于顺铣和逆铣关于切入切出方向关于内轮廓的走刀路线关于最短走刀路线，减少空刀时间，提高加工效率当加工尺寸精度和位置精度要求较高的孔系时，应特别注意安排孔的加工顺序例：加工图示零件的加

11、工工艺 加工面：底面、侧面、台阶面、圆形槽、通孔、螺纹孔 定位面：底面 装夹面：侧面 夹具：平口钳 加工机床：立式镗铣加工中心加工工序列表：一、普通铣床：毛坯制备，加工底面与侧面（基面先行原则）二、加工中心：加工顶面、台阶面、圆形槽、通孔、 螺纹孔（工序集中原则） 各加工工步如下：（原则：先粗后精、先主后次、 先面后孔）1、粗铣顶面（30mm面铣刀）2、粗铣5mm台阶面（20mm立铣刀）3、钻32、 212孔的中心孔（3mm中心钻）4、钻32、 12孔至10（10mm 麻花钻）5、扩32孔至30（30mm扩孔钻）6、扩212孔至11.5（11.5mm扩孔钻）7、钻36孔至尺寸（6mm麻花钻）8

12、、粗铣60圆形槽（20mm立铣刀）9、钻4M6底孔至4.5（4.5mm 麻花钻）10、粗镗32孔至31.5（ 31.5 mm镗刀）11、半精镗32孔至31.95（ 31.95 mm镗刀）12、精铣顶面（20mm立铣刀）13、精铣5mm台阶面（20mm立铣刀）14、精铣60圆形槽（20mm立铣刀）15、铰212孔至尺寸（12mm铰刀）16、精32孔至尺寸（ 32 mm镗刀）17、 212、 36及4M6孔口倒角（倒角刀）18、攻4M6螺纹（M6丝锥）作业二：1、图示零件加工要求：零件底面及四周侧面表面粗糙度Ra6.4，3-f8通孔无表面粗糙度要求，其余加工面表面粗糙度Ra3.2。2、分析图示零件

13、的形状尺寸及加工要求，确定：定位面、装夹面、加工面、夹具、加工机床。3、写出零件的加工工艺列表。6.4.5 数控加工技术文件 数控加工编程任务书 数控加工工序卡 数控加工走刀路线图 数控刀具调整卡 数控加工程序单1、数控程序编制的内容和步骤6.1 数控加工编程概述 拿到所要加工零件的图纸，首先应分析该零件的材料、形状、尺寸、精度以及毛坯形状和热处理要求等。其目的是选定在什么机床上进行加工。 在分析零件图纸的基础上，确定加工顺序、加工路线、装卡方法，选择刀具、工装以及切削用量等工艺参数。同时充分利用数控机床的指令功能特点，简化程序，缩短加工路线，充分发挥机床效能。 根据已确定的加工路线和零件加工

14、误差，计算出数控机床所需输入数据。数值计算的复杂程度取决于零件的复杂程度和数控系统的功能。 加工路线、工艺参数及刀具运动轨迹的坐标值确定以后，编程人员可以根据数控系统具有的功能指令代码和程序段格式，编写加工程序单。必要时还应填写数控加工工序卡片、数控刀具卡片等有关工艺文件。 制作控制介质就是把编写好的程序单上的内容记录在控制介质即信息载体上，通过数控机床的输入装置，将信息载体上的数控加工程序输入机床数控装置。 程序输入有手动数据输入(MDI)、介质输入、通讯输入等方式。 为了保证零件加工的正确性，数控程序必须经过校验和试切才能用于正式加工。一般通过图形显示和动态模拟功能或空走刀校验等方法以检查

15、机床运动轨迹与动作的正确性。并通过对第一个零件的试切削，检验被加工零件的加工精度。 数控编程分手工编程和自动编程。 手工编程是由人工完成刀具轨迹计算及加工程序的编制工作。当零件形状不十分复杂或加工程序不太长时，采用手工编程方便经济。 自动编程是计算机通过自动编程软件完成对刀具运动轨迹的自动计算，自动生成加工程序并在计算机屏幕上动态地显示出刀具的加工轨迹。对于加工零件形状复杂，特别是涉及三维立体形状或刀具运动轨迹计算繁锁时，采用自动编程。 2、数控程序编制的方法6.2 数控加工程序结构组成与格式1、程序的组成结构 一个完整的加工程序包括开始符、程序名（程序号）、程序主体（内容）和程序结束指令。程

16、序主体（内容）是由若干程序段组成。程序段由一个或若干个指令字组成。指令字代表某一信息单元，由地址符和数字组成，它代表机床的一个位置或一个动作。地址符由字母组成，每一个字母、数字和符号都称为字符。2、程序段的组成 程序第10段表示：换用1号刀具；程序第20段表示：主轴以转速800r/min顺时针方向旋转；，程序第30段表示：刀具以60mm/min的切削速度直线切削到X=60mm、Y=40mm的点。例： N010 T01 M06；N020 M03 S800; N030 G01 X60 Y40 F60；程序段格式常用的是字地址可变程序段格式N04 G02 X+043 Z+043 R043 F043

17、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。3、程序段格式 这种格式的程序段，每个字长不固定，各个程序段的长度和程序字的各数都是可变的。 N20 G01 X50 Y60 Z10 F60 M03 S600 T01 M06 ；N20 T01 M06 M03 S600 G01 X50 Y60 Z10 F60 ；N20 M03 S600 G01 X50 Y60 Z10 F60 T01 M06 ； 同一程序段中各指令字的位置可以任意排列。但为了书写、输入检查和校验方便，习惯按一定的顺序排列

18、，如N、G、X、Y、Z、F、S、T、M 顺序。 N10 T01 M06；N20 M03 S600；N30 G01 X50 Y60 Z10 F60；N40 X100 ；模态代码 ：上一段程序中已写明，本程序段又不必变化的那些字仍然有效 4、模态代码与非模态代码非模态代码：图示为锪孔加工，孔底有光洁度要求，G04为非模态指令，只本程序段有效。N1 G91 G01 Z-7 F60；N2 G04 X5；(刀具停留5秒）N3 G00 Z7 M02；5、代码分组G00 G01 G02 G03G40 G41 G42G43 G44 G49G17 G18 G19G90 G91同组代码可互相取代同组代码在一个程序

19、段中以最后输入为准不同组代码可出现在一个程序段中，且都有效6、主程序与子程序 在程序中，若某一固定的加工操作重复出现时，可把这部分操作编制成子程序，然后根据需要调用，这样可使程序变得非常简单。调用第一层子程序的指令所在加工程序叫做主程序。一个子程序调用语句，可以多次重复调用子程序。子程序可以由主程序调用，已被调用的子程序还可以调用其他子程序，这种方式称为子程序嵌套。子程序嵌套可达四次。 例：主程序 子程序O0001 O1010 N0010 ； N1020 ；N0020 M98 P1010 L2 ； N1030 ；N0030 ； N1040 ；N0040 M98 P1010 ； N1050 ；N

20、0050 ； N1060 M99 ； 准备功能G指令 辅助功能M指令 进给功能F指令 主轴转速功能S指令 刀具功能T指令 6.3 数控系统指令代码 准备功能G指令又称G功能或G代码。该功能主要命令数控机床进行何种运动，为控制系统的插补运算作准备。 G代码由地址符G后跟两位数字组成，从G00至G99共100种。随着数控机床功能的增加，G00至G99已不够使用，有些数控系统的地址符G后已经使用三位数字。从目前国内生产的数控系统和使用的国外数控系统所用功能来看，只有一些常用的G指令按标准规定，具有一定的灵活性。因此用户在编程时必须依据机床系统说明书，不可张冠李戴。 我国制定的JB/T3208-199

21、9标准规定了G代码的定义。一、准备功能G指令1）绝对尺寸与增量尺寸指令G90、G91绝对值指令G90（G00）X_ Y_；增量值指令G91（G00）X_ Y_； 在G90方式下编程，所有坐标尺寸取决于当前坐标系的零点位置。 在G91方式下编程，所有坐标尺寸取决于前一坐标点的尺寸。铣削绝对坐标G90 G01 X20 Y50;铣削相对坐标G91 G01 X-10 Y40;N1 G90 G00 X16；N2 G01 X-8 Y8 F60；N3 X0 Y0；N4 X16 Y20；N5 G00 X28；G90编程 G91编程 N1 G91 G00 X-12 Y0；N2 G01 X-24 Y-12 F60

22、；N3 X8 Y-8；N4 X16 Y20；N5 G00 X12 Y0；FANUC车床系统的增量尺寸不用G91指令，而是在运动的起点建立平行于X、Z的相对坐标系U、W。例：G01 X50 Z-50;G01 U20 W-40;G01 X50 W-40;G01 U20 Z-50;2）快速点定位指令G00 该指令命令刀具以快速移动速度移动到目标点。通常用在快速离开工件返回换刀点或快速从换刀点返回时使用。格式：G00 X_ Y_；目标点的坐标 快速移动G00的轨迹根据控制系统的不同，有一定的区别。如图所示，从A到B有四种方式，路径a是折线形式，路径b是直线形式，路径c由AD，DB组成，路径d由AC，C

23、B组成，不同的系统采用不同的方式。因此，在使用该指令时，必须小心确保刀具不与工件发生碰撞。 例：从起始点快速移动到XY平面上指定点。 G90 G00 X90 Y40； G91 G00 X70 Y20；Y起始点2070X程序零点指定点20203）直线插补指令G01 该指令使刀具能在各个坐标平面内切削任意斜率的直线轮廓和用直线段逼近的曲线轮廓。 格式：G01 X_ Y_ F_； 直线终点坐标进给速度，若不指定则被当作零处理。单位可以取mm/min或mm/r。 例：G01 X50 Y30 F100； 表示以进给速度100mm/min直线插补至XY平面上（50，30）点。 例：铣削如图所示零件的外形轮

24、廓 20353510XYP0(0,0)厚10mmP5(45,0)P1P2P3P4P1(0,38)20353510XYP0(0,0)厚10mmP5(45,0)P1P2P3P4P1(0,38)N001 G00 X0 Y-5；N002 Z2；N003 G01 Z-10 F100；N004 Y38；N005 X20 Y45；N006 X55；N007 Y10；N008 X45 Y0；N009 X-5；N010 G00 Z100；N011 M30零件已经过粗加工，并预留了0.1mm的精加工余量，轮廓精加工程序如下：作业三：写出图示零件的加工程序 要求：1、刀具起始位置（X0，Y0），程序结束时刀具回到起

25、始位置 2、练习G00和G01指令编程、练习绝对坐标编程（G90） 3、注意进刀与退刀路线的设置 4、背吃刀量（铣削深度）= 5 mm作业四：写出图示零件的加工程序 要求：1、刀具起始位置（X0，Y0），程序结束时刀具回到起始位置 2、练习G00和G01指令编程，练习相对坐标编程（G91） 3、注意进刀与退刀路线的设置 4、背吃刀量（铣削深度）= 3 mm作业五：写出图示零件的加工程序 要求：1、刀具起始位置（X0，Y0），程序结束时刀具回到起始位置 2、练习G00和G01指令编程，绝对坐标（G90）与相对坐标（G91）编程 3、注意进刀与退刀路线的设置 4、背吃刀量（铣削深度）= 5 mmN

26、001 G00 X25 Z1；N002 G01 Z-25 F0.3；N003 X50 ；N004 Z-50；N005 X75；N006 X100 Z-75；N007 Z-100； N008 X101；N009 G00 X125 Z25；N010 M30；例：作业六：写出图示零件的加工程序 要求：1、刀具起始位置（X125，Z25），程序结束时刀具回到起始位置 2、练习G00和G01指令编程 3、练习绝对坐标（X、Z）与相对坐标（U、W）编程作业七：写出图示零件的加工程序 要求：1、刀具起始位置（X80，Z25），程序结束时刀具回到起始位置 2、练习G00和G01指令编程 3、绝对坐标（X、Z）

27、与相对坐标（U、W）编程4）坐标平面的选择G17、G18、G19G17： XY平面G18： XZ平面 G19： YZ 平面 对于数控铣床编程时，通常要进行平面选择，指令机床在哪一平面进行运动。如立式数控铣床主要在XY平面进行切削，机床通电后，默认G17方式。在进行圆弧插补，刀具半径补偿和用G代码钻孔时，需要选择平面。对于车床总是在XZ平面内运动，故无需编写平面指令5）圆弧插补指令G02、G03 该指令使刀具能在各个坐标平面内切削任意半径的圆弧轮廓和用圆弧段逼近的曲线轮廓。G02为顺时针圆弧插补；G03为逆时针圆弧插补。 圆弧插补方向的判断方法：在直角坐标系中，当从编程坐标系的Z轴（Y 轴或X轴

28、）的正方向看XY平面（XZ平面或YZ平面）时，决定XY平面（XZ平面或YZ平面）的“顺时针”（G02）和“逆时针”（G03）方向 顺时针圆弧插补 G02逆时针圆弧插补 G03格式：坐标平面圆弧终点坐标圆弧半径，当圆心角大于180度时，R为负；当圆心角小于180度时，R为正。整圆不能用半径编程。 进给速度圆心坐标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坐标的分矢量表示。G02 X18 Y0 R18；G03 X68 Y0 R25；G02 X88 Y20 R-20；例：加工如图轮廓G90状态：G02 X18 Y-18 R18 ;G03 X50 Y0 R25 ;G02 X2

29、0 Y20 R20 ;例：加工如图轮廓G91状态：I起点位置终点位置J中心位置XYa) X-Y平面的圆弧起点位置终点位置IK中心位置XZb) Z-X平面的圆弧圆心坐标 I，J，K例：加工如图轮廓G90状态：G02 X18 Y0 I0 J-18；G03 X68 Y0 I25 J0；G02 X88 Y20 I0 J20； 终点坐标可以用绝对值，也以用增量值表示；圆心坐标I，J，K总是为增量值。作业八：写出图示零件的加工程序 要求：1、刀具起始位置（X0，Y0，Z500），程序结束时刀具回到起始位置 2、练习G02和G03指令编程，练习圆心坐标I、J编程，练习绝对坐标 （G90）编程 3、注意进刀与

30、退刀路线的设置 4、背吃刀量（铣削深度）= 5 mm作业九：写出图示零件的加工程序 要求：1、刀具起始位置（X0，Y0，Z500），程序结束时刀具回到起始位置 2、练习G02和G03指令编程，练习半径R编程，练习相对坐标（G91）编程 3、注意进刀与退刀路线的设置 4、背吃刀量（铣削深度）=3mm作业十：写出图示零件的加工程序 要求：1、刀具起始位置（X0，Y0 ，Z500 ），程序结束时刀具回到起始位置 2、练习G00、G01、G02、G03指令编程，圆心坐标I、J与半径R编程， 绝对坐标（G90）与相对坐标（G91）编程 3、注意进刀与退刀路线的设置 4、背吃刀量（铣削深度）= 4 mm作

31、业十一：写出图示零件的加工程序 要求：1、刀具起始位置（X125，Z25），程序结束时刀具回到起始位置 2、练习G00、G01、G02、G03指令编程 3、练习圆心坐标I、K与半径R编程 4、练习绝对坐标（X、Z）与相对坐标（U、W）编程作业十二：写出图示零件的加工程序 要求：1、刀具起始位置（X125，Z25），程序结束时刀具回到起始位置 2、练习G00、G01、G02、G03指令编程 3、练习圆心坐标I、K与半径R编程 4、练习绝对坐标（X、Z）与相对坐标（U、W）编程6）工件坐标系设定指令G92（G50）、G54G59当用绝对尺寸编程时，必须先建立刀具相对于工件起始位置的坐标系，即确定零

32、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，也就是确定刀具起始点在工作坐标系中的坐标值，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。格式：G92 X_ Y_； G50 X_ Z_； 通过G92后续的数值，建立工件坐标系。此时刀具位置与指定的坐标值一致。G92指令（铣床系统）G50指令（车床系统）例：当刀具在G54方式中定位在（200，160）时，如果指令了 G92 X100 Y100 则工件坐标系XY被建立。G50 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

33、编程。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。 应注意的是，当机床开机回参考点之后，无论刀具运动到哪一点，数控系统对其位置都是已知的。也就是说，刀具起始点是一个已知点。 在程序中出现G92程序段时，即通过刀具当前所在位置即刀具起始点设定了工件坐标系。例题：在图中，当x=50mm,y=50mm,z=10mm时，试用G92指令设定加工坐标系。设定程序段为 G92 X50 Y50 Z10;G54G59指令用零点偏移设定工件坐标系。用户可以从6个工件坐标系指令中任意选择，通过该指令给出工件零点在机床坐标系中的位置。当工件装夹到机床上时求出偏

34、移量，通过操作面板输入到规定的数据区，并在程序中选择相应的G54G59激活此值。也可在工作台上一次装夹多个工件，通过设定不同的工件零点，完成工件的加工。G54G58G55YXMG56G59G57A点程序： G90 G54 G00 X12.0 Y8.0 ；B点程序： G90 G59 G00 X15.0 Y7.0 ；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。例：数控铣床（FANUC 0M）加工坐标系的设定步骤 在选择了图示的被加工零件图样，并确定了编程原点位置后，可按以下方法进行加工坐标系设定：（1）准备

35、工作 机床回参考点，确认机床坐标系；（2）装夹工件毛坯 通过夹具使零件定位，并使工件定位基准面与机床运动方向一致； （3）对刀测量 用简易对刀法测量，方法如下：用直径为10的标准测量棒、塞尺对刀，得到测量值为X = -437.726, Y = -298.160，如右图所示。Z = -31.833，如左图所示。（4）计算设定值 将前面已测得的各项数据，按设定要求运算。X坐标设定值：X= -437.726+5+0.1+40= -392.626mm注：如右图所示。-437.726mm为X坐标显示值；+5mm为测量棒半径值；+0.1mm为塞尺厚度；+40.0为编程原点到工件定位基准面在X坐标方向的距离

36、。Y坐标设定值：Y= -298.160+5+0.1+46.5= -246.46mm注：如右图所示，-298.160mm为坐标显示值；+5mm为测量棒半径值；+0.1mm为塞尺厚度；+46.5为编程原点到工件定位基准面在Y坐标方向的距离。Z坐标设定值：Z= -31.833-0.2=-32.033mm。注：如右图所示。-31.833为坐标显示值；-0.2为塞尺厚度。通过计算结果为：X -392.626；Y -246.460；Z -32.033（5）设定加工坐标系将开关放在 MDI 方式下，进入加工坐标系设定页面。输入数据为:X= -392.626 Y= -246.460 Z= -32.033表示加

37、工原点设置在机床坐标系的X= -392.626 Y= -246.460 Z= -32.033 的位置上。（6）校对设定值对于初学者，在进行了加工原点的设定后，应进一步校对设定值，以保证参数的正确性。校对工作的具体过程如下：在设定了G54加工坐标系后，再进行回机床参考点操作，其显示值为X +392.626Y +246.460Z +32.033这说明在设定了G54加工坐标系后，机床原点在加工坐标系中的位置为：X +392.626Y +246.460Z +32.033这反过来也说明G54的设定值是正确的。使用G92（G50）、G54G59的注意事项 （1）G54G59设置加工坐标系的方法是一样的，但

38、在实际情况下，机床厂家为了用户的不同需要，在使用中有以下区别：利用G54设置机床原点的情况下，进行回参考点操作时机床坐标值显示为G54的设定值，且符号均为正；利用G55G59设置加工坐标系的情况下，进行回参考点操作时机床坐标值显示零值。（2）G92（G50）指令与G54G59指令都是用于设定工件加工坐标系的，但在使用中是有区别的。G92指令是通过程序来设定、选用加工坐标系的，它所设定的加工坐标系原点与当前刀具所在的位置有关，这一加工原点在机床坐标系中的位置是随当前刀具位置的不同而改变的。（3）G54G59指令是通过MDI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

39、置是不变的，它与刀具的当前位置无关，除非再通过MDI 方式修改。使用G92 （G50） 、G54G59的常见错误 当执行程序段G92 X 10 Y 10时，常会认为是刀具在运行程序后到达X 10 Y 10 点上。其实， G92（G50）指令程序段只是设定加工坐标系，并不产生任何动作，这时刀具已在加工坐标系中的 X10 Y10点上。G54G59指令程序段可以和G00、G01指令组合，如G54 G90 G01 X 10 Y10时，运动部件在选定的加工坐标系中进行移动。 程序段运行后，无论刀具当前点在哪里，它都会移动到加工坐标系中的X 10 Y 10 点上。7）刀具半径补偿指令G41、G42、G40

40、G41：左刀补（沿刀具加工方向看，刀具位于工件左侧时为左补）。G42：右刀补（沿刀具加工方向看，刀具位于工件右侧时为右补）。G40：取消刀补。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程，而不必计算刀心轨迹与按刀心轨迹编程。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。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。数控车床圆头车刀刀尖圆弧半径补偿：G41大都用于车削内径时使用，因此称之为内孔刀

41、。G42大都用于车削外径时使用，则称之外圆刀。 在数控铣床上加工零件时，通常使用有一定直径的铣刀，这样刀具中心的轨迹相对工件的轮廓就偏移了一个刀具的半径。若按刀心轨迹数据进行编程，刀具对工件就会产生过切或少切现象。利用刀具半径补偿功能，只要在程序中给出指令G41（左偏）或G42（右偏）以及偏置号D，刀具便会自动地沿轮廓方向，往左或往右自动偏置一个半径。而编程人员在编程时，则可以直接以工件的标注尺寸作为编程轨迹进行编程，无须考虑刀具半径，使编程十分简单。用G40可取消刀具半径补偿。 数控铣床刀具半径补偿：例：N01 G92 X0 Y0；N02 G90 G00 G41 XA YA T1 D01；N

42、03 G01 XB YB F_；N04 XC YC；N05 XD；N06 G02 XE YE R_ ；N07 G01 XF YF；N08 XA YA；N09 G00 G40 X0 Y0 M02； 当刀具磨损半径变小后，手工输入新的刀具半径值到D代码所在的存储器中，不必修改程序，利用刀具半径补偿功能即可加工出合格的零件。 利用此功能，通过修正刀偏值，可完成粗、精加工。如图 所示，若留出精加工余量，可在粗加工前向存储器中输入数值为r+的偏置量；而精加工时，偏置量输入为r ，完成粗、精加工。同理，通过改变偏置量的大小，可控制零件轮廓尺寸精度，对加工误差进行补偿。8）刀具长度补偿指令G43、G44、G

43、49通常加工一个工件要使用多把刀具，而每把刀有不同的长度。因此，应预先测量出使用的每把刀具的长度。测出基准刀具的长度和其他每把刀具的长度差L2，为刀具长度偏置值，并把测定出的L2值设定在数控系统中。 G43 Z L1 H_；（正向偏置）G44 Z L1 H_；（负向偏置）G49；（取消偏置）。H为指定刀具长度偏置值的地址，L1 为Z轴移动坐标值。 L1为程序给定值，L2为长度补偿值，此值通过机床操作面板输入长度补偿寄存器中，L3为实际加工的位移值，则长度补偿计算为： L1、 L2 和L3的正负号由Z坐标方向确定，式中加号运算由G43指定，减号运算由G44指定。 辅助功能M指令又称M功能或M代码

44、。该功能主要是为数控机床加工、操作而设定的工艺性指令。如主轴的正反转，冷却液的开、关等。 M代码由地址符M后跟2-3位数字组成（大多为两位），从M00至M99共100种。我国制定的M代码标准是JB/T3208-1999。 (2) 辅助功能M指令1）程序停止指令M00、M01、M02、M30 M01：为计划（任选）停止。与M00相似，但必须经操作员预先按下操作面板上的任选停止按钮确认这个指令才能生效，否则此指令不起作用，继续执行以下程序。M02：为程序结束。放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。M00：为程序停止。在完成该程序段其它指令后，

45、用以停止主轴转动、进给和切削液，以便执行某一固定的手动操作，如手动变速、手动换刀等。此后需重新启动才能继续执行以下程序。M30：为纸带结束。M30除与M20的作用相同外，还可使程序返回至开始位置。实际上，现代CNC系统都用存储程序运行，编程时都可用M30使程序返回。 2）主轴控制指令M03、M04、M05 M03：主轴正转M04：主轴反转M05：主轴停转所谓主轴正转是从主轴往正Z方向看去，主轴顺时针方向旋转。逆时针方向为反转。主轴停止旋转是在该程序段及其他指令执行完成后才停止。一般在主轴停止的同时，进行制动和关闭切削液。3）换刀指令M06 4）冷却液控制指令M07、M08、M09 5）运动部件

46、夹紧和松开指令M10、M11 M06：换刀指令。常用于加工中心机床刀库换刀前的准备动作。 M07：2号切削液（雾状）开（冷却泵启动）。M08：1号切削液（液状）开（冷却泵启动）。M09：切削液停。 M10、M11：运动部件的夹紧及松开。 6）子程序调用指令M98、M99 M98 P_ L_：子程序调用，地址P后接4位数字，为子程序号，地址L后接子程序调用次数，调用一次时可省略M99：子程序结束，返回主程序进给功能F指令又称F功能或F代码。它的功能是指令切削的进给速度。对于车床，可分为每分钟进给（mm/min）和主轴每转进给（mm/r）两种；对于铣削控制，一般用每分钟进给；在螺纹切削程序段中还用

47、来指令导程。例：G01 X50 Y30 F100；表示以进给速度100mm/min直线插补至XY平面上（50，30）点。 例：G01 X50 Z30 F0.2；表示以进给速度0.2mm/r直线插补至XZ平面上（50，30）点。 (3) 进给功能F指令主轴转速功能S指令又称S功能或S代码。它用来指定主轴的转速。例如：M03 S1200表示主轴正转，转速为1200r/min。(4) 主轴转速功能S指令刀具功能T指令又称T功能或T代码。它的功能是用来指定加工时用的刀具号和偏置号。当一个零件在进行加工时，需选择各种刀具，每把刀具都指定了特定的刀具号。若程序中指定了刀具号和刀偏号，便可进行自动换刀，选择

48、相应的刀具和刀具偏置值。例如：T0101表示为1号刀，1号刀具偏置号。若T0100则表示取消刀具补偿。 (5) 刀具功能T指令N10 G00 X30 Y30；N20 Z2；N30 G01 Z-4；N40 Y80；N50 X60 Y130；N60 X90；N70 Y90；N80 X170；N90 Y130；N100 X190；N110 X230 Y50；N120 Y20；N130 X110；N140 Y40；N150 X20；N160 G00 Z500；N170 X0 Y0；N01 G92 X0 Y0；N02 S1000 M03；N10 G41 G00 X30 Y30 D01；N20 G43 Z2 H01；N30 G01 Z-4 F80；N40 Y80 F100；N50 X60 Y130；N60 X90；N70 Y90；N80 X170；N90 Y130；N100 X190；N110 X230 Y50；N120 Y20；N130 X110；N140 Y40；N150 X20；N160 G49 G00 Z500； N170 G40 X0 Y0；N180 M02；作业十三：写出图示零件的加工程序 要求：1、刀具起始位置为工件坐标系原点，程序结束时刀具返回原点 2、练习工件坐标系设定、主轴启动与转速、刀具补偿、切削速度、轮廓加