第二章数控程序编制XXXX

第二章数控程序编制12.1概述2.2数控编程工艺基础2.3数控编程技术基础2.4数控编程常用G代码2.5车铣对刀2.6手工编程举例2.7宏程序与宏指令2.8STEP-NC编程2.9自动编程2.1数控编程概述-概念2.1.1数控编程的基本概念也称零件编程，是指编程人员根据零件图样和工艺文件的要求，编制出可在数控机床上运行以完成规定加工任务的一系列指令的过程。HIT&HRBUST2程序编制加工控制机床加工零件图纸程序代码加工指令成品零件本章内容了解机床的规格、性能、数控系统所具备的功能及指令格式等；对技术要求、零件的几何形状、尺寸及工艺要求进行分析，确定使用的刀具、切削用量、加工顺序和走刀路线；进行数值计算，获得刀位数据；按规定代码和格式，编制成加工程序，并输入数控系统。32.1数控编程概述-内容、步骤数控编程与计算机编程的区别2.1数控编程概述–编程方法1.手工编程整个编程过程由人工完成，对编程人员的要求高。

适用：几何形状不太复杂的零件；三坐标联动以下加工程序。HIT&HRBUST42.1数控编程概述–编程方法2.自动编程用计算机将待加工零件的信息转换成数控机床能够执行的数控加工程序的过程。

适用：形状复杂的零件；虽不复杂但计算工作量大的零件，如非圆曲线轮廓、有数千个孔的零件等。HIT&HRBUST5

数控机床是按照程序来工作的，因此编程前需对零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量。在编程时，对一些工艺问题（加工路线、对刀点、换刀点等）作一些处理。6HIT&HRBUST2.2数控编程工艺基础优秀的程序员首先应是一个好的工艺员2.2数控编程工艺基础–加工准备1.零件图与工艺分析（1）零件图分析分析零件图纸中尺寸标注是否适合数控加工；分析图纸中几何元素的条件是否充分、正确；分析数控加工零件的结构合理性。（2）毛坯状态分析毛坯的材料、毛坯的类型、生产批量；是否符合装夹要求；毛坯的变形和加工均匀性对加工质量的影响程度。HIT&HRBUST72.2数控编程工艺基础–加工准备2.定位基准与装夹基准是零件上用来确定其它点、线、面位置所依据的那些点、线、面尽可能作到设计、工艺与编程基准统一；在选择定位基准时，首先考虑的是选择精基准，再考虑合理地选择粗基准；选择精基准时，重点考虑如何减少工件的定位误差、保证工件的加工精度，也要考虑工件装卸方便，夹具结构简单。HIT&HRBUST8(a)支承块(b)钻套9HIT&HRBUST2.2数控编程工艺基础–加工准备2.2数控编程工艺基础–加工准备2.定位基准与装夹尽量将工序集中，减少装夹次数；夹紧要可靠，尽量避免被加工零件产生振动，导致加工精度和表面质量降低；夹紧点分布应合理，夹紧力大小要适中且稳定，减少夹紧变形。HIT&HRBUST102.2数控编程工艺基础–加工准备3.机床、夹具、刀具的合理选用（1）机床的选择HIT&HRBUST112.2数控编程工艺基础–加工准备3.机床、夹具、刀具的合理选用（2）夹具的选择HIT&HRBUST12孔系组合夹具通用夹具—液压三爪卡盘连杆加工专用夹具2.2数控编程工艺基础–加工准备3.机床、夹具、刀具的合理选用（3）刀具的选择HIT&HRBUST132.2数控编程工艺基础–工艺设计数控加工中出现的问题和失误绝大多数与工艺设计时考虑不周有关HIT&HRBUST14数控加工工艺影响因素对刀点

指通过对刀确定刀具与工件相对位置的基准点。由于程序也是从这一点开始执行，所以对刀点也叫“程序起点”或“起刀点”。

1、对刀点与换刀点的确定刀具与工件原点Z轴方向之距离刀具与工件原点X轴方向之距离刀具与工件原点Y轴方向之距离铣削对刀点的确定过程举例15HIT&HRBUST

确定对刀点的原则：1)工件易找正；2)方便编程计算；3)对刀误差小；4)加工时检查方便、可靠。16对刀点可以设在零件上、夹具上或机床上，但必须与零件的定位基准有已知的准确关系。当对刀精度要求较高时，对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上。对于以孔定位的零件，可以取孔的中心作为对刀点。（1）加工方法的选择和加工顺序的确定选择加工方法时需考虑的主要因素：①工件的加工精度、表面粗糙度和其它技术要求。②工件材料的性质。③工件的形状和尺寸。④生产效率和经济性。⑤根据现有生产条件安排生产。工件各表面的加工顺序应遵循的原则：①基面先加工原则；②先粗后精原则；③先主后次原则；④先面后孔原则；⑤减少换刀次数原则17HIT&HRBUST2．工序安排及走刀路线的确定（2）走刀路线的确定

走刀路线是指数控加工过程中刀位点相对于被加工工件的运动轨迹和运动方向。进刀路线一旦确定，编程中各程序段的先后次序也基本确定。确定进刀路线的原则是：保证零件的加工精度和表面粗糙度

方便数值计算，减少编程工作量

缩短走刀路线，减少空行程，提高加工效率尽量减少程序段数

18HIT&HRBUST加工直纹面的三种进刀路线19HIT&HRBUST往复走刀单向走刀a)b)c)孔加工的两种进刀路线

孔系的不同加工路线

数控机床在反向运动时会出现反向间隙，如果在走刀路线中将反向间隙带入，就会影响刀具的定位精度，增加工件的定位误差。

20HIT&HRBUST车削或铣削切入切出路径：原则：尽量采用切向切入/出，不用径向切入/出。切向切入径向切入21HIT&HRBUST切入点选择原则：精加工选择曲面内某个曲率比较平缓的角点作为切入点。避免铣刀当钻头使用，否则因受力大而损坏。切出点选择原则：能连续完整的加工曲面。非加工时间短。22（1）加工阶段的划分一般划分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。如果零件的精度要求特别高，最后还需要安排专门的光整加工阶段。如果毛坯表面比较粗糙，余量也较大，必要时还需要安排荒车加工和初始基准加工①粗加工阶段主要任务是为了去除毛坯上大部分的余量，使毛坯在形状和尺寸上基本接近零件的成品状态。该阶段的主要目标是高生产率。23HIT&HRBUST3.数控加工的切削用量②半精加工阶段主要任务是使零件的主要表面达到工艺规定的加工精度，并保留一定的精加工余量，为精加工做好准备。该阶段可将一些次要表面，如钻孔、攻螺纹、铣键槽等加工完毕。③精加工阶段目的是保证加工零件达到设计图纸所规定的尺寸精度、技术要求和表面质量要求。此阶段考虑的主要问题是如何达到要求的加工精度和表面质量。④光整加工阶段当零件的加工精度要求较高，如尺寸公差等级要求为IT6以上，以及表面粗糙度要求较小（Ｒａ<＝0.2微米）时，在精加工阶段之后就必须安排光整加工。该阶段主要任务是减少表面粗糙度或进一步提高尺寸精度，一般不用纠正几何形状误差和位置误差。24HIT&HRBUST（2）切削用量

数控加工的切削用量包括：背吃刀量、主轴转速（切削速度）和进给量。切削用量的大小对切削力、切削功率、刀具磨损、加工质量和成本均有显著影响。选择原则：粗加工时以提高生产效率为主，但也考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，可取较高的切削速度和较低的进给量，应在保证加工质量的前提下，兼顾加工效率和经济成本。25HIT&HRBUST工艺设计完成后形成的纸质或电子文档，称为工艺卡片或工艺规程，统称为工艺文件。数控加工工艺文件是数控加工、产品验收的依据，操作者遵守执行的规范，产品零件重复生产的技术工艺文件。（1）编制任务书；（2）数控加工工件安装和零点设定卡片；（3）数控加工工序卡片；（4）数控刀具卡片；（5）数控刀具数据表；（6）机床刀具运动轨迹图；（7）机床调整单；（8）程序卡片。26HIT&HRBUST4．制定数控加工工艺文件2.2.3数控编程误差及控制27HIT&HRBUST编程误差一般小于零件精度的10%△a

算法误差（拟合误差）：为用近似算法逼近零件轮廓时产生的误差（以称一次逼近误差）例如：用直线或圆弧去逼

近某曲线时和用近似方程式去拟合列表曲线时的误差。△b插补误差：插补算出的线段与理论线段之间的误差，它与在计算时所取的字节长度有关。△c圆整误差：它是插补完成后，由于分辨率的限制，将其圆整而产生的误差。它与机床的分辨率有关。式中：2.3数控编程技术基础我国制定了许多数控标准，如GB8870、JB/T3051、GB/T12646、GB/T12177等，与国际上使用的ISO数控标准基本一致。28HIT&HRBUST2.3.1数控编程标准ISO6983国际标准ISO14649和ISO10303-AP238国际标准在编程的许多细节上，各国厂家生产的数控机床不完全相同。2.3.2数控编程相关坐标系统机床坐标系是机床上固有的坐标系，用于确定被加工零件在机床中的坐标、机床运动部件的位置（如换刀点、参考点）以及运动范围（如行程范围、保护区）等。机床坐标系原点称为机床原点或机床零点，它是机床上的一个固定点，亦是工件坐标系、机床参考点的基准点，由机床制造厂确定。一般数控机床原点都在运动坐标的极限位置。29HIT&HRBUST1、机床坐标系与机床坐标原点（1）坐标系与坐标轴的命名30HIT&HRBUST基本坐标系：直线进给运动的坐标系（X.Y.Z）。坐标轴相互关系：由右手定则决定。回转坐标：绕X.Y.Z轴转动的圆进给坐标轴分别用A.B.C表示。坐标轴方向：定义为刀具相对工件运动的方向。增大刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向。编程时不必知道机床运动的具体配置，就能正确地进行编程。附加坐标轴：平行于基本坐标系中坐标轴的进给轴，用U、V、W表示。

①Z坐标（轴）方位Z坐标与主轴轴线重合或平行主轴轴线。没有主轴或有多个主轴：垂直于工件装夹面的方向为Z坐标。主轴能摆动：在摆动的范围内其轴线只与标准坐标系中的某一坐标平行时，则该坐标便是Z坐标；若在摆动的范围内其轴线可与多个坐标平行，则取垂直于工件装夹面的方向为Z坐标。（2）坐标轴的方向31HIT&HRBUST立式5轴数控铣床的坐标系Z坐标正方向规定：刀具远离工件的方向。+Z+Z32HIT&HRBUST33HIT&HRBUSTZZ轴垂直（立式）：

单立柱机床，从刀具向立柱看时，X的正方向指向右边；+X②X坐标34HIT&HRBUST+ZZ轴垂直（立式）：双立柱机床(龙门机床)，从刀具向左立柱看时，

X轴的正方向指向右边。+X35HIT&HRBUST在工件旋转的机床上（车床、磨床等），X轴的运动方向是工件的径向并平行于横向拖板，且刀具离开工件旋转中心的方向是X轴的正方向。+Z+X36HIT&HRBUST+Z+X③Y坐标

利用已确定的X、Z坐标的正方向，用右手定则或右手螺旋法则，确定Y坐标的正方向。右手定则：大拇指指向+X，中指指向+Z，则+Y方向为食指指向。右手螺旋法则：在XZ平面，从Z至X，拇指所指的方向为+Y。

37HIT&HRBUST立、卧式数控铣床+Z+X+Y38HIT&HRBUST+Z+X+Y立式5轴联动数控铣床+Z+X+Y龙门数控铣床39HIT&HRBUST+Z+X+Y+Z+X+Y+C+A+C④回转坐标A、B、C40HIT&HRBUST立式5轴数控铣床的坐标系+Z+X+Y+A+C+W⑤辅助坐标U、V、W41HIT&HRBUST工件坐标系原点机床坐标系原点数控铣床的坐标系统ZXMWX数控车床的坐标系统42HIT&HRBUST工件坐标系：用于确定工件几何图形上各几何要素（点、直线、圆弧等）的位置而建立的坐标系，编程时所有的尺寸都基于此坐标系计算。43HIT&HRBUST2、工件坐标选择原点原则：①工件零点选在工件图样的尺寸基准上。②能使工件方便的装卡、测量和检验。③工件零点尽量选在尺寸精度比较高和表面粗糙度较小的工件表面上。④对于形状对称的几何零件，工件零点最好选在对称中心上。车削工件零点一般放在工件的右端面或左端面，且与主轴中心线重合的地方。铣削工件零点一般设在工件外轮廓的某一角上，进刀深度方向的工件零点大多取在工件表面。1.加工程序的结构

加工程序 主程序和子程序 程序段(block)

字(word)

地址和数据2.程序段格式

N××××G××X±××××.×××Y±××××.×××F××S××T××M××LF

程序段序号准备机能字坐标字进给功能字主轴转速功能字刀具功能字辅助功能字结束符2.3.3数控程序的结构与格式

目前广泛采用地址符可变程序段格式（字地址程序段格式）N03

G91G01

X50Y60

F200

S400

M03M08

；程序段号G指令尺寸指令进给速度指令主轴转速指令M指令程序段结束符地址符可变程序段格式的特点：

程序段中的每个指令均以字母（地址符）开始，其后再跟数字或无符号的数字。指令字在程序段中的顺序没有严格的规定，即可以任意顺序的书写。上段相同的模态指令（包括G、M、F、S及尺寸指令等）可以省略不写。

45HIT&HRBUST一个完整的数控加工程序由程序名、程序体和程序结束三部分组成。%0001；程序名N01G92X50.0Y20.0；N02………………；N03………………；程序体N04………………；N05…;M30；程序结束46HIT&HRBUST程序名：由地址符后带若干位数字组成。地址符常见的有：“%”、“O”、“P”等。例：%2000（华中数控），O1000（日本FANUC）。程序体：它由许多程序段组成，每个程序段由一个或多个指令构成。程序结束：以程序结束指令M02或M30，结束整个程序的运行。3.程序段中“功能字”的意义⑴程序段序号由字母N和其后三位或四位数字组成⑵准备功能字G功能，由字母G和其后二位数字组成。G功能是基本的数控指令代码，用于指定数控装置在程序段内准备某种功能。⑶坐标字也叫尺寸字，用来给定机床各坐标轴的位移量和方向。坐标字由坐标的地址代码、正负号、绝对值或增量值表示的数值等三部分组成。⑷进给功能字

叫F功能，表示刀具相对于工件的运动速度。进给功能字由字母F和其后的几位数字组成。⑸主轴转速功能字

也称S功能，用以设定主轴速度。它由字母S和其后的几位数字组成，直接指定法，r/min⑹刀具功能字

也叫T功能，它在更换刀具时用来指定刀具号和刀具长度补偿。刀具功能由字母T和其后的几位数字组成。⑺辅助功能字

也叫M功能，用它指定主轴的启停，冷却液通断等辅助功能。它由字母M和其后的二位数字组成。⑻程序段结束符4748HIT&HRBUST4．主程序与子程序2.3.4数控编程的指令代码

在数控加工程序中，指令代码（即功能字）是程序段的主要组成部分，指令代码又称为功能指令、功能代码等。常用的指令代码有准备功能G代码和辅助功能M代码，另外还有进给功能F代码，主轴速度功能S代码，刀具功能T代码等，这些功能代码用以描述工艺过程的操作和运动。49HIT&HRBUST使数控机床建立起某种加工方式、表示坐标、尺寸、补偿、运动、循环等各种功能和操作的指令。国际标准中规定G00～G99共100种。包括：坐标系设定、增量/绝对值尺寸、插补参数点设定、行程、限位、定位、刀补、坐标平面、固定循环、指定进给速度等等。G代码根据功能分成若干组，每组中的G代码在一个程序段中只能有一个，但不同组的G代码可以有多个.50HIT&HRBUST1.准备功能G指令51代码模态非模态功能代码模态非模态功能G00a

点定位，快速G50#（d）

刀具沿Y负向偏置0/-G01a

直线插补G51#（d）

刀具沿X正向偏置+/0G02a

顺时针方向圆弧插补G52#（d）

刀具沿X负向偏置-/0G03a

逆时针方向圆弧插补G53f

直线偏移，注销G04

*暂停G54f

原点沿X轴直线偏移G05##不指定G55f

原点沿Y轴直线偏移G06a

抛物线插补G56f

原点沿Z轴直线偏移G07##不指定G57f

原点沿XY轴直线偏移G08

*加速G58f

原点沿XZ轴直线偏移G09

*减速G59f

原点沿YZ轴直线偏移52模态代码：一经在一个程序段中指定，其功能一直保持到被取消或被同组其它G代码所代替例： N0010G01X10. N0020Y20.非模态代码：的功能仅在所出现的程序段内有效例： N010G01X10. N020G04X5. N030X100.Y120.同组的两个代码不能出现在一个程序段中例：N0010G00G01X100.Y100.F150.×

不同组的G代码根据需要可以在一个程序段中出现例：N0010G90G01X100.Y100.F150.√

辅助功能由地址字M和其后的一或两位数字组成，主要用于控制零件程序的走向，以及机床各种辅助功能的开关动作。2、辅助功能M指令53HIT&HRBUST代码功能开始时间模态非模态功能代码功能开始时间模态非模态功能与运动指令同时开始运动指令完成后开始

运动指令同时开始运动指令完成后开始M00**程序停止M36**进给范围1M01**计划停止M37**进给范围2M02**程序结束M38**主轴速度范围1M03**主轴顺时针M39**主轴速度范围2M04**主轴逆时针M40～45####M05**主轴停止M46～47####不指定M06##*换刀M48**注销M49M08**1号冷却液开M50**3号冷却液开M09**冷却液关M51**4号冷却液开M30**纸带结束M73～89####不指定M00功能：暂停执行当前程序。

作用：方便操作者进行刀具和工件的尺寸测量、工件调头、手动变速等操作。特点：暂停时，机床的主轴、进给及冷却液停止，欲继续执行后续程序，重按操作面板上的“循环启动”键。54HIT&HRBUSTM02/M30功能：程序结束并返回到零件程序头。作用：结束加工过程，并返回到零件程序头。特点：使用M30的程序结束后，若要重新执行该程序，只需再次按操作面板上的“循环启动”键。M03、M04、M05

功能：主轴控制作用：

M03启动主轴以程序中编制的主轴速度顺时针方向(从Z轴正向朝Z轴负向看)旋转，M04逆时针方向旋转，M05使主轴停止旋转。特点：

M03、M04、M05可相互注销。3、F、S、T代码55HIT&HRBUST（1）F代码。F代码为进给速度功能代码，为模态代码，用来指定进给速度（各坐标轴的合成速度）。单位一般为mm/min（用G94指定）。例如，F100表示进给速度100mm/min。当进给速度与主轴速度有同步关系时（车螺纹和攻螺纹时），单位为mm/r（用G95指定）。（2）S代码。S代码为主轴转速功能代码。它是模态代码，用来指定主轴的转速，通常单位为r/min。当指定恒表面切削速度（G96）时，单位变为m/min。M03、M04必须与S代码一起使用，主轴才能产生正转和反转。（3）T代码。T代码为刀具功能代码。在有自动换刀功能的数控机床上，该指令用以选择所需的刀具号。一个程序段只能指定一个T代码。代码使用中的注意事项：（1）常用的G代码的定义大多是固定的；（2）不同的机床系统有着不同的定义；（3）编程使用前必须熟悉、了解所用机床的使用说明书或编程手册。56HIT&HRBUST2.4数控编程常用G指令

2.4.1参考点有关的G指令

57HIT&HRBUST在Fanuc数控系统中最多可以设置四个参考点，其中第一参考点用于建立机床坐标系，其他参考点可用作换刀点等其他特殊用途。参考点是机床上的固定点。在增量测量系统中，开机后需要执行手动返回参考点来建立机床坐标系。机床坐标系一经设定就保持不变，直到关机。58（1）返回参考点检测（G27）功能：检测刀具能否正确返回用指令设置的参考点。格式：G27X_Y_Z_（参考点坐标）操作：刀具以快速进给速度，在被指令的位置上定位，所到达的位置如果是参考点，则返回参考点灯亮。仅一个轴返回参考点仅该轴灯亮。定位结束后，没有返回到参考点，发出报警。59（2）自动向参考点返回（G28）功能：指令刀具经过中间点按指令的坐标轴自动返回到参考点格式：G28X_Y_(参考点)操作：被指令的轴用快速进给速度向中间点定位（A→B点）。从中间向参考点快速定位（B→R点）。用途：用于自动换刀时（ATC）。注：执行该指令时，请先取消刀具补偿。G28G29ABCR参考点60（3）从参考点自动返回（G29）定义：使刀具从参考点经过用G28(或G30)指令的中间点按指令的坐标轴以各轴的快速运动速度自动返回到G29所指令的设定点。格式：G29P﹏；P﹏为G29指令返回的终点。增量时，其指令值为指令离开中间点的增量值。动作：被指令的轴，向G28或G30定义的中间点定位（R→B）从中间点向被指令的点定位（B→C）说明：编程人员不需要计算从中间点到参考点的具体移动量，由G28、G30通过中间点移到参考点之后，变更坐标系时，中间点也移到新的坐标系中。61G28和G29指令应用的例子：G28G90X1000.0Y700.0；返回参考点（A→B→R）T1111；在参考点换刀G29X1500.0Y200.0；从参考点返回（R→B→C）

20030070040010001500ABRCXY62（4）返回第2、第3、第4参考点（G30）格式：（与G28类似）

P2G30P3P﹏；

P4P2、P3、P4：第2、第3、第4参考点；

P：被指定的中间点。功能：通过指令的点，在第2、第3或第4参考点上定位，定位结束后发出返回第2、第3或第4参考点结束信号（灯亮）。该指令一般在自动换刀（ATC）位置与第一参考点不同时使用。第2、第3或第4参考点的位置，通过参数中预先设置其与第一参考点的距离加以设定。[注]：1）执行G30指令之前，接通电源后，至少要进行一次手动返回参考点或者由G28指令返回参考点。2）与G28指令相同，执行该指令时，应取消刀补（半径、长度）2.4.2与坐标系有关的G指令63HIT&HRBUST1.选择机床坐标系（G53）通过G53指令可以直接指令机床坐标系中的位置。该指令为非模态指令，而且仅在绝对编程（G90）时有效。当需要指令刀具移动到机床的特殊位置时，例如换刀位置，可以利用该指令使机床运动到机床坐标系下的该固定点。其指令格式为：N××(G90)G53IP_；其中IP_为尺寸字，包含的坐标数根据具体机床而定。对刀：用来沟通机床坐标系和工件坐标系之间的相互关系。其实质是确立坐标原点的位置。

2.工件坐标系设定指令

G92X400.Z250.通过刀具当前位置确定工件坐标系原点在机床坐标系中的位置。φ400250zx基准点XZ150180G92X40.Y250.G92X180.Y150.3.工件坐标系选择G54-G59

65HIT&HRBUSTG54G55参考点机床坐标系原点G54～G59、G92指令的区别（1）G54建立的工件原点是相对于机床原点而言的，在程序运行前就已设定好，而在程序运行中是无法重置的；（2）用G92时，刀位点必须在对刀点上；而用G54～G59时，对程序起刀点或刀位点没有严格的位置要求。⊙●机床坐标系原点参考点局部坐标系局部坐标系G59G58G57G56G55G544.设定局部坐标系指令（G52）G52IP_；设定局部坐标系（如G52X10.Y10.）G52IP0；取消局部坐标系（如G52X0Y0）5.坐标平面指令—G17、G18、G19

格式： G17G18 G19该指令选择一个平面，在此平面中进行圆弧插补和刀具半径补偿等。G17选择XY平面，G18选择ZX平面，G19选择YZ平面。G17、G18、G19为模态功能，可相互注销，G17为缺省值。67HIT&HRBUST2.4.3坐标值与尺寸G指令68HIT&HRBUSTXY70.030.040.0100.0终点起点1.绝对值和增量值编程指令（G90，G91）

G90X40.0Y70.0；绝对值编程

G91X－60.0Y40.0；增量值编程

G90、G91为模态功能，可相互注销，G90为缺省值。692.极坐标尺寸指令

G16；建立极坐标指令方式

G15；取消极坐标指令方式

极角方向：逆时针为正，顺时针为负。

绝对值指令编程 N1G17G90G16 N2G81X100.0Y30.0Z-20.0R-5.0F200.0 N3Y150.0 N4Y270.0 N5G15G80相对值指令编程

N1G17G90G16 N2G81X100.0Y30.0Z-20.0R-5.0F200.0 N3G91Y120.0 N4Y120.0 N5G15G801003.英公制转换指令（G20，G21）格式： G20：英制，单位为英寸。G21：公制，单位为毫米。缺省时采用公制。

这两个G代码必须在程序的开头坐标系设定之前用单独的程序段指令。G20，G21不能在程序的中途切换。70HIT&HRBUST2.4.4插补运动G指令（G00G01G02G03

）711.定位（快速）指令（G00）

格式：G00IP_；IP_：表示X、Y、Z、A、B、C中的任意轴组合。例如：X﹏Y﹏Z﹏A﹏。[注]：速度在各轴参数中设定,不能用F指定。刀具轨迹不一定为直线。开头和结束部分进行加速、减速。AB2、单方向定位指令（G60）

与G00指令类似。不同之处：各轴先以G00速度快速定位到中间点，然后以一固定速度移动到定位终点。其指令格式为：G60IP_；72HIT&HRBUST定位的过冲量和定位方向由参数设定。733.直线插补指令（G01）格式：G01XxYyZzFf

x轴方向的进给速度：

其中：例：直线轴插补：（G91）G01X200.0Y100.0F200.0；

旋转轴插补：G91G01C

–90.0F300.0；Y110.0XO20.0（终点）220.0（起点）10.0（起点）

（终点）

进给速度300deg/min90°744.圆弧插补指令

顺时针圆弧插补指令（G02） 逆时针圆弧插补指令（G03）

顺逆方向：从XY平面（ZX平面，YZ平面）的Z轴（Y轴，X轴）的正向往负向观察

XYG17G03G02ZXG18G03G02YZG19G03G0275格式：

G03XxYyIiJjFf

或

G03XxYyRrFf x,y----终点坐标(与G90和G91有关) i,j----圆心坐标

(圆心坐标相对圆弧始点坐标的增量值，与G90和G91无关) r------圆弧半径(负值表示大于180度圆弧) f-------切向速度注：I0（或J0或K0）可以省略，不能全省。X、Y、Z一起省略（始点与终点为同一位置时），以及用I、J、K指令圆心时，表示整圆。76圆弧插补示例，加工轨迹如图绝对编程方式：

G92X200.0Y40.0Z0；

G90G03X140.0Y100.0I-60.0F300；

G02X120.0Y60.0I-50.0；或

G92X200.0Y40.0Z0；

G90G03X140.0Y100.0R60.0F300；

G02X120.0Y60.0R50.0；增量编程方式：

G91G03X-60.0Y60.0I-60.0F300；

G02X-20.0Y-40.0I-50.0；或

G91G03X-60.0Y60.0R60.0F300；

G02X-20.0Y-40.0R50.0；

90120140R60R501006040OYX圆弧a(C->D，小于180°)的四种编程方法

G90G02X0Y30.0R30.0F300.0;G90G02X0Y30.0I30.0J0F300.0;G91G02X30.0Y30.0R30.0F300.0;G91G02X30.0Y30.0I30.0J0F300.0;圆弧b(D->C，大于180°)的四种编程方法

G90G03X-30.0Y0R-30.0F300.0.0;G90G03X-30.0Y0I-30.0J0F300.0;G91G03X-30.0Y-30.0R-30.0F300.0;G91G03X-30.0Y-30.0I-30.0J0F300.0;77HIT&HRBUST圆弧插补的几点注意事项：当R和I、J、K同时被指令时，R有效，I、J、K被忽略。整圆编程时，不能用R，只能用I、J、K。当所编程圆弧的中心角接近180°时，计算圆心坐标将产生误差。这时，宜用I、J和K指令指定其圆心坐标。78HIT&HRBUST79N10G91G00X-20.Z-48.S800M03N20G01Z-12.F200N30X10Z-12.N40Z-14.N50G00X50.N60M0250141210403020XZ80N10G92X30Z80N20T11M03S1000N30G00X7.5Z10N40G01X15F100;加工端面N50T22N60G00X11Z10.5N70G01X10Z9.5；倒角N80G01X10Z-0.5；加工内孔N90G00X5Z80N100T33N110G00X12.5Z10.5N130G01X12.5Z5；加工外圆N140G01X25Z5N150M3051080XZФ40Ф25Ф2030注：在内孔的端面处有0.5的倒角81N10G90G92X60.Y-70.Z100.N20M03S5000N30G00X56.Y42.Z5.N40G01Z-30.F100.N50G03X56.Y-42.R-70.N60G01Y60.N70G00Z100.N80M02Φ1405630XYZX82●●●●R25R15R6R20(-10,0)(20,0)(-2.105,18.232)(2.857,19.795)G54G90G00X0Y0Z100S1200M3G00X20Y10Z10G01Z0F200G01X20Y0G02X-10R15X-2.105Y18.232R25X2.857Y19.795R6X20Y0R20G01Y-10G00Z50凸轮厚度：5mm加工原点：X，Y在轴孔中心，Z在底平面工件坐标系：G545.螺旋线插补指令（G02，G03）

螺旋线插补是通过圆弧插补运动和一个（或二个）与圆弧插补平面相垂直的轴同步运动实现的。其指令格式，按插补平面的不同，可分为三种类型：83HIT&HRBUST6.螺纹切削指令（G33）

用于加工固定导程的直螺纹。螺纹加工是通过主轴的转动与刀具的进给运动同步合成实现的。螺纹切削指令格式为：

G33IP_F_；其中，IP_：螺纹终点位置；F_：长轴方向导程（或螺距）

螺纹加工过程中，主轴速度必须保持恒定。

84HIT&HRBUST例:

加工长度10mm，螺距1.5mm的螺纹：

G33Z10.0F1.5；7.渐开线插补XY平面的渐开线插补：G17G02.2XpYpIJRFG17G03.2XpYpIJRF

85HIT&HRBUST其中：G02.2：顺时针方向的渐开线插补；G03.2：逆时针方向的渐开线插补；Xp、Yp：渐开线终点坐标；I_、J_、：从起点看到的渐开线曲线的基圆的中心相对位置；R_：基圆的半径；F_：切削进给速度。其它还有：抛物线插补、椭圆插补、NURBS样条曲线插补等等2.4.5进给功能和主运动G指令1、切削进给速度控制（G09、G61-G64）

功能代码代码有效性说明准确停止G09非模态指令刀具在程序段终点减速，经定位检测到位后，执行下一个程序段。准确停止G61模态指令刀具在程序段终点减速，经定位检测到位后，执行下一个程序段。切削方式G64模态指令刀具在程序段终点不减速，继续执行下一个程序段。攻丝方式G63模态指令刀具在程序段终点不减速，继续执行下一个程序段。指定G63以后，进给倍率和速度保持无效。自动的内拐角倍率G62模态指令在刀具半径补偿期间，当刀具沿着内拐角运动时，对切削速度自动实施倍率。这样可以限制单位时间切削量，保证好的表面光洁度。86HIT&HRBUST2.暂停指令（G04）

指令格式G04X_；或G04P_；其中：X_或P_为指定的时间（有小数点，0.001-9999.999，单位s；无小数点，1-99999999，单位为0.001s）

该指令为非模态指令。执行期间主轴不停。

如G04X2.0；暂停2s87HIT&HRBUST3.时间倒数进给速度指令（G93）用F后面指令的时间倒数（FRN）间接的表示进给速度。G93模式下，F指令为非模态指令，每个程序段都要指定。进给速度的单位：1/min88HIT&HRBUST4.进给速度指令G94、G95①每分钟进给量指令，格式为

G94F○○○○○；↑（m/min或feet/min）②主轴每转进给量指令，格式为

G95F○○○○○；↑（mm/r）5.恒表面速度控制指令G96、G97①恒表面速度控制指令，格式为

G96S○○○○○；↑表面速度，即线速度（m/min或feet/min）②恒表面速度控制取消指令（G97S）。格式为

G97S○○○○○；↑主轴速度（r/min）89HIT&HRBUST格式：G43(G44)_H_G43：实际位置＝指令值＋(H××)；

G44：实际位置＝指令值－(H××)；

G49：取消长度补偿其中：_：指定轴的位置

H_：偏移值地址例： G90G43Z100.0H1;刀具将沿Z轴运动到120.0的位置（H1的刀具偏移值为20.0）90HIT&HRBUST2.4.6补偿功能G代码

1.刀具长度补偿指令若指令移动量为0，刀具实际移动量为一个偏移量。

例：G91G43H1;刀具向正方向移动一个偏移量补偿量不叠加。

例：H1：刀具长度偏移值为20.0H2：刀具长度偏移值为30.0则：G90G43Z100.0H1；刀具将沿Z坐标运动到120.0的位置

G90G43Z100.0H2；刀具将沿Z坐标运动到130.0的位置在刀具长度补偿方式下执行G53、G28或G30指令，刀具长度偏移矢量被取消。使用刀具长度补偿要注意：2.刀具长度自动测量指令（G37）

G37指令执行后，刀具开始向测量位置运动。直到刀尖到达测量位置，测量装置发出终点到达信号，刀具停止运动。刀具补偿值用下式表示：

补偿值=(当前的补偿值)+[(刀具停止点坐标)-(编程的测量位置坐标)]92HIT&HRBUST注意，在有G37指令的程序段不能指定H代码，否则将产生报警。指定H代码需在G37指令程序段之前进行。应用G37指令的例子如图。93此例中，如果刀具移动到Z198.0mm处发出到信号（测量位置），则刀具长度偏移必须修正2mm。3.刀具半径补偿指令（G40～G42）

刀具半径补偿（或刀具半径偏移）功能：编程人员按照零件实际轮廓尺寸编制加工程序，并在程序中指明刀具参数及走刀方式，由数控系统自动完成刀具中心运动轨迹的计算。刀具半径补偿包括刀具半径偏移与尖角过渡两项工作。

G40——取消刀具半径补偿 G41——刀具半径左偏（左刀补） G42——刀具半径右偏（右刀补）刀偏矢量或叫偏移矢量的大小放在内存中，由D代码（或H）指定。指令格式：G00（或G01）G41（或G42）IP_D_；

94HIT&HRBUST刀具半径补偿的三个阶段（1）刀补建立刀具从起刀点接近工件，只能用G00或G01。（2）刀具补偿进行刀具中心轨迹始终偏离编程轨迹一个刀具半径的距离。在此状态下，G00、G01、G02、G03都可使用。（3）刀补撤销刀具撤离工件，返回原点。只能用G00、G01。刀补进行刀补建立刀补建立刀补进行刀补撤销刀补撤销ADDABBCCxxa)G41左刀补b)G42右刀补95注意：刀具半径补偿包括刀具半径偏移与尖角过渡两项工作。96N10G90G92X0.Y0.Z100.N20M03S5000M08N30G00X56.Y-170.Z5.

N35G01Z-30.F100.N40G42G01X56.Y-42.N45G01Y42.N50G03X56.Y-42.R-70.N60G40G00X100.N70G00Z100.N80M02Φ1405630XYZXN01G92X0Y0Z0S200M03；设定坐标系，刀具位于（X0，Y0，Z0）；N02Z-5N03G90G17G00G41D07X250.0Y550.0；N05G01Y900.0F150；N10X450.0；N15G03X500.0Y1150.0R650.0；N20G02X900.0R-250.0；N25G03X950.0Y900.0R650.0；N30G01X1150.0；N35Y550.0；N40X700.0Y650.0；N45X250.0Y550.0；N50G00G40X0.0Y0.0；N55Z0.0；N60M05；N65M30；XYP1(250,550)P2(250,900)P3(450,900)P4(500,1150)P5(900,1150)C1(700,1300)R250C2(1550,1550)R650R650C3(-150,1150)P6(950,900)P7(1150,900)P8(1150,550)P9(700,650)974.刀尖圆弧R补偿指令（G40～G42）

车削加工也要考虑刀具半径补偿。

98HIT&HRBUST2.4.7固定循环G指令1.钻镗类固定循环典型的钻镗固定循环由下列动作顺序组成：动作1X、Y轴定位（增量或绝对值）动作2

快速进给到R点平面动作3

孔加工动作4

孔底的动作动作5

退回到R点平面动作6

快速退回到初始点固定循环指令包含孔加工方式、孔位置数据、孔加工数据，其格式为：99（1）高速深孔钻削循环（G73）以间歇进给、重复运动的方式钻孔。

G73X_Y_Z_R_Q_F_K_；X、Y:为孔位置数据，Z

：增量编程时指从R点到孔底的增量值。绝对编程时指孔底的坐标值。R

：增量编程时指从初始平面到R点的增量值。绝对编程时指R点的坐标值。Q

：每次切削进给的深度。K

：加工相同距离的多个孔时，指定循环次数K。初始平面参考平面工件上表面RqqqZddG99G98100HIT&HRBUST例：加工4个深度为130mm通孔101HIT&HRBUSTG90G92X0.Y0.Z100.S100M03G99G73X120.Y-75.Z-136.R2.Q8.F60Y75.X-120.Y-75.G80G00Z200.M30120751302）左旋螺纹攻丝循环（G74）主轴反时针旋转，刀具按每转进给量进给。刀具到达孔底时，程序暂停，主轴转向变为右旋（顺时针），以反向进给速度退回。

G74X_Y_Z_R_P_F_K_；其中P为暂停时间初始平面参考平面工件上表面主轴逆时针转动主轴顺时针转动RZ1023）精密镗孔循环（G76）

在该循环中刀具定位后，主轴正转，接着进行快进和切削进给（镗孔）。指令格式：

G76X_Y_Z_R_Q_P_F_K_；

Q_：让刀位移量

P_:孔底停留时间主轴顺时针初始平面R参考平面工件上表面PZq1034）钻削循环（G81）

用于通常的钻削加工。在循环中，切削进给到孔底后，刀具用快速返回。G81X_Y_Z_R_F_K_；

工件上表面参考平面ZRG99G98初始平面1045）钻、镗阶梯孔循环（G82）

该循环指令通常用于加工盲孔、阶梯孔。在循环中切削进给到孔底，进给暂停，然后刀具快速返回。

G82X_Y_Z_R_P_F_K_；工件上表面参考平面ZRG99G98初始平面P1056）深孔加工循环（G83）

该固定循环指令以间歇进给方式完成深孔加工。

G83X_Y_Z_R_Q_F_K_；qqq参考平面工件平面初始平面G98G99ddRZ1067）攻螺纹循环（G84）该固定循环指令能完成正螺纹（右旋）的加工。

G84X_Y_Z_R_P_F_K_；

初始平面参考平面工件上表面主轴顺时针转动主轴逆时针转动RZ1078）镗孔循环（G85）

该循环指令用于镗孔。

G85X_Y_Z_R_F_K_；

初始平面参考平面G99G98Z点工件平面108HIT&HRBUST镗孔循环（G86）G86X_Y_Z_R_F_K_；

主轴停转Z点R点G99参考平面（主轴正转）初始平面G98主轴正转G86指令与G85指令的区别在于，刀具到达孔底后先主轴停转，然后快速返回参考平面或初始平面。1099）背镗循环（G87）

这个固定循环指令可以实现背镗，即反向镗削。

G87X_Y_Z_R_Q_P_F_K_；

主轴定向停刀具qR点Z点q主轴正转P主轴正转110O0001；程序号；

N5G92X0Y0Z0;设定工件坐标系；N10G90G00Z250.0T11M06；到换刀点换刀；N15G43Z0H01S600M03M08；进给到初始平面、加长度补偿、主轴正转、开冷却液；N20G99G82X120.0Y80.0Z-53.0R-32.0P2000F100；加工A孔，孔底暂停2秒，返回到参考平面；N25G81X150.0Y30.0Z-73.0；加工B孔，返回到参考平面；N30G98G82X200.0Y60.0Z-57.0P2000；加工C孔，孔底暂停2秒，返回到初始平面；N35G00X0Y.0H00M05M09；撤消长度补偿N40M30；程序结束。2.车削固定循环指令（1）车削单一固定循环指令

1）外径、内径车削循环指令（G77）循环操作：1（R）为快速进给，2（F）为切削加工，3（F）为切削退回，4（R）为快速退回。指令格式：

G77X（U）_Z（W）_F_；G77X（U）_Z（W）_I_F_；

有些车削数控系统不使用G90/G91绝对值/增量值指令。用X、Z表示绝对值尺寸，用U、W表示对应X、Z的增量值尺寸。而且编程时可以混合使用。另外X轴方向为了适应直径和半径尺寸标注，可以用参数设置为直径指定或半径指定。1122）螺纹切削循环指令（G78）

该指令循环动作与内外径车削循环指令相似，所不同的是在螺纹加工终点前刀具沿45°方向走刀。指令格式：113G78X（U）_Z（W）_F_；G78X（U）_Z（W）_I_F_；

3）端面切削循环指令（G79）该指令为：刀具纵向进刀（Z方向），横向车削（X方向）。指令格式：114G79X（U）_Z（W）_F_；G79X（U）_Z（W）_K_F_；（2）车削复合固定循环指令指定精加工路线和吃刀量，系统自动计算出粗加工路线和加工次数。115HIT&HRBUST1）外径粗车循环（G71）外径精车循环（G70）

指令格式：G71U（△d）R（e）；G71P（ns）Q（nf）U（△u）W（△w）F（f）S（s）T（t）；G70P（ns）Q（nf）；N（ns）……；…N（nf）……；其中：△d—每次半径方向的吃刀量,半径值；e—每次切削循环的退刀量，半径值。

ns—指定路线的第一个程序段序号；

nf—指定路线的最后一个程序段序号；△u—X轴方向的精车余量；△w—Z轴方向的精车余量；程序轨迹Aˊ△W△u/2e(R)(F)△dAC45°B1161020R850.3BXp160ZpAC2500.321Ф44Ф38Ф22应用举例：已知粗车切深为2mm，退刀量为1mm，精车余量在X轴方向为0.6mm（直径值），Z轴方向为0.3mmN010G18G92X250.0Z160.0；设置工件坐标系；N020T0100；换刀，无长度和磨损补偿；N030G96S55M03；主轴正转，恒线速度（55m/min）控制；N040G00X45.0Z5.0T0101；由起点快进至循环起点A，用1号刀具补偿；N050G71U2R1；外圆粗车循环，粗车切深2mm，退刀量1mm；N060G95G71P070Q110U0.6W0.3F0.2；精车路线为N070～N110。N070G00X22.0F0.1S58；设定快进A→A′,精车进给量0.1mm/r，恒线速度控制；N080G01W-27；

车φ22外圆N090G02X38.0W-8.0R8；车R8圆弧N100G01W-10.0；车φ38外圆N110X44.0W-10.0；车锥面；N120G70P070Q110；精车循环开始结束后返回到A点；N130G28U30.0W30.0；经中间点（75，35）返回到参考点；N140M30；程序结束。117HIT&HRBUST2）端面粗车循环（G72）

G72W（△d）R（e）；G72P（ns）Q（nf）U（△u）W（△w）F（f）S（s）T（t）；G70P（ns）Q（nf）N（ns）……；……N（nf）……；其中△d—每次Z方向的吃刀量；e—每次切削循环的退刀量。

ns—指定精加工路线的第一个程序段序号；

nf—指定精加工路线的最后一个程序段序号；△u—X轴方向的精车余量（直径/半径指定）；△w—Z轴方向的精车余量；C△dAA′e（F）（R）（R）45°（F）B△U/2△wR：快速进給F：切削进給118应用举例：已知粗车切深为2mm，余量在X轴方向为0.5mm，Z轴方向为2mm。N101T0100M06；自动换刀，采用1号刀具，无长度和磨损补偿；N102G97S220M08；取消主轴恒线速度控制，开冷却液；N103G00X176.0Z2.0M03；由起点快进至循环起点A，主轴正转；N104G96S120；恒线速度（120m/min）控制；N105G72W2.0；端面粗车循环，Z向切深2mm，退刀量由参数指定；N106G95G72P107Q110U0.5W2.0F0.3；精车路线为N107～N100。N107G00Z-100.0F0.15S150；精车进给量0.15mm/r，恒线速度控制（150m/min）；N108G01X120.0Z-60.0；移动到φ120、Z-60mm；N109Z-35.0；

车φ120的外圆；N110X80.0W35.0；车锥面。N111G70P107Q110；精车循环；N112G00G97X200.0Z142.0；返回到换刀点；N113M30；程序结束。

Ф200A′Ф150Ф120Ф80OB1Ф20088ACX2214035101540119HIT&HRBUST3）封闭粗车循环（G73）

G73U（△I）W（△K）R（d）；G73P（ns）Q（nf）U（△u）W（△w）F（f）S（s）T（t）；G70P（ns）Q（nf）N（ns）……；……N（nf）……；其中：△I—X轴方向的总退刀量，半径值；△K—Z轴方向的总退刀量；d—循环次数；ns—指定由A点到B点精加工路线的第一个程序段序号；nf—指定由A点到B点精加工路线的最后一个程序段序号；△u—X轴方向的精车余量（直径/半径指定）；△w—Z轴方向的精车余量；f,s,t—F,S,T代码。如前面程序段已指定，这里可省略。120HIT&HRBUST2.5车、铣对刀过程“对刀”，使“刀位点”与“对刀点”重合的操作。对刀的目的是在机床上建立工件坐标系，并使数控系统掌握刀具在工件坐标系中的位置。2.5.1车削对刀过程121HIT&HRBUST

数控车削试切对刀：（1）在手动操作方式下，用所选刀具在加工余量范围内试切工件外圆，然后向Z正方向退刀后，测量试切过的工件直径，作为刀具在工件坐标系中的X坐标值；（2）将刀具沿＋Z方向运动到工件端面处余量范围内一点切削端面，0作为刀具在工件坐标系中的Y坐标值；122HIT&HRBUST刀具长度补偿

2.5.2铣削对刀过程

1231.用铣刀直接对刀2.用寻边器对刀

2.6数控手工编程举例

［例］编制简单回转零件的车削加工程序，包括粗精车端面、外圆、倒角、倒圆。零件加工的单边余量为2mm，其左端25mm为夹紧用，可先在普通车床上完成车削。该零件粗、精车刀分别为T01和T02。选用第二参考点为换刀点。1242.6.1数控车削加工程序编制O0005；程序号O0005N10G90G92X110.0Z70.0；设置工件坐标系N15G30P2U0W0；返回第二参考点N20S1500.0T0101M08；调用01号粗车刀，01号长度补偿，打开冷却液N25G96S60.0M03；指定恒定切削速度为60m/min，主轴顺时针启动N30G00X56.0Z0.1；快速走到粗车端面起点（56.0，0.1）N35G95G01X-1.6F0.3；粗车右端面，车削进给速度0.3mm/rN40G00Z10.0；刀具沿Z方向回退到点（-1.6，10）N45X48.0；快速上移到点（48.0，10）N50Z0.1；走到倒角粗车起点（48.0，0.1）N55G01X50.2Z-1.0；粗车倒角N60Z-57.0；粗车小端外圆面N65G02X56.0Z-59.9R2.9；粗车削台阶内圆角N70G01X88.0；粗车削台阶端面125N71X90.2Z-61.0；粗车倒角N75G01Z-85.0；粗车削台阶外圆面N80G30U0W0；返回第二参考点换刀N85T0202；调用02号精车刀，02号刀补N90G00X-3.0Z1.0；快速走到点（-3.0，1.0）N95G42G01X-1.6Z0.0F0.15；走到精车起点（-1.6，0），刀尖半径右补偿N100X48.0；精车端面N105X50.0Z-1.0；精车倒角N110Z-57.0；精车小端外圆面N115G02X56.0Z-60.0R3.0；精车削台阶内圆角N120G01X88.0；精车削台阶端面N121X90.0Z-61.0；精车倒角N125G01Z-85.0；精车削台阶外圆面N130G30U0W0；返回第二参考点换刀N135T0200M05M09；取消刀补，主轴停，关闭冷却液N140M30；程序结束126[例]

如图所示的零件，毛坯尺寸为100mm×900mm×20mm，材料为铝。

经计算可获得，1点的坐标为（45.0，31.24）127N5G92X0Y0Z0；建立工件坐标系N10G90G00Z10;抬刀至安全高度N15S800M03M08F100;主轴启动、冷却液开N20G00X-70.0Y-70.0;运动到外轮廓外一安全起刀位置N25Z0.0;刀具下降N30M98P100L2;调用子程序，分层切削外轮廓N35G00Z10.0;N40X0Y0;N45M05M09;主轴停，冷却液关N50M30;程序结束主程序O00352.6.2数控铣削加工程序编制子程序O100N5G91G01Z-5；每次Z向切深5mmN10G90G41X-45.0Y-45.0D01;加工外轮廓N15Y31.24;N20G02X45.0R120.0;N25Y-31.24;N30G02X-45.0R120;N35G40G01X-70.0Y-70.0;N40