数控铣削编程2

G指令在铣床上的应用

湖南铁道职业技术学院刘楚玉暂停指令G04G04指令可使刀具作暂短的无进给光整加工，一般用于镗平面、锪孔等场合。（1）编程格式

G04X（P）

（2）说明地址码X或P为暂停时间。其中：X后面可用带小数点的数，单位为s，如G04X5.表示前面的程序执行完后，要经过5s的暂停，下面的程序段才执行；地址P后面不允许用小数点，单位为ms。如G04P1000表示暂停1s。刀具半径补偿1、刀具半径补偿的意义在铣床上进行轮廓加工时，因为铣刀具有一定的半径，所以刀具中心（刀心）轨迹和工件轮廓不重合。若数控装置不具备刀具半径自动补偿功能，则只能按刀心轨迹进行编程，其数据计算有时相当复杂。当数控系统具备刀具半径补偿功能时，编程只需要按工件轮廓线进行，数控系统会自动计算刀心轨迹坐标，使刀具偏离工件轮廓一个刀具半径值，即进行半径补偿。

2、刀具半径补偿的概念

根据零件轮廓信息和刀具半径自动计算刀具中心轨迹，使其自动偏移零件轮廓一个刀具半径值。这种自动偏移计算就称为刀具半径补偿。用不同半径的刀具加工工件3、刀具半径补偿的指令根据ISO标准规定:沿刀具进给方向看，刀具位于工件轮廓的左边，称左刀补，用G41表示；沿刀具进给方向看，刀具位于工件轮廓的右边，称右刀补，用G42表示；取消刀具半径补偿时用G40表示。4、刀具半径补偿指令的应用方法指令：G41，G42，G40

格式：G17G41G01X

Y

D

G18G42X

Z

D

G19G40G00Y

Z

D1).G41、G42、G40为模态指令，机床初始状态为G40。2).G41、G42、G40必须与G01或G00指令组合完成。3).格式中参数X、Y是G01、G00运动的目标点坐标。4).G41或G42必须与G40成对使用。5).D为刀补偿号，它代表了内存中刀具半径补偿的数值。6).G41、G42发生前，刀具半径补偿量必须在系统内存中设置。指令格式说明：5、刀具半径补偿的执行过程：

1、建立刀补G41G01XYD（动作从P→A）2、刀补执行3、取消刀补G40G01XY（动作从B→P）编程路径刀心实际加工路径6、指令应用的注意事项

1）、建立刀具半径补偿

G41G01XYD（动作从P→A）当以下条件成立时，系统认为已进入刀具半径补偿建立状态：

A、有G41或G42被指定；B、补偿平面被指定；C、在补偿平面内有轴的移动；E、指定了一个补偿号，且补偿号内刀具半径值不是0。2）、进行刀具半径补偿。3）、取消刀具半径补偿。G40G01XY（动作从B→P）使用G40指令消去程序段偏置值，使刀具撤离工件，回到起始位置，从而使刀具中心与编程轨迹重合。

7、刀具半径补偿功能的应用1）避免计算刀心轨迹,直接用零件轮廓尺寸编程。2）刀具因磨损,重磨,换新刀引起直径改变后,不必修改程序,只需在刀具参数设置状态,面板输入改变后刀具的直径。3）同一程序,同一尺寸的刀具,利用刀补值,可进行粗、精加工。4）用刀补值控制轮廓尺寸精度。

例1:精加工下图所示外轮廓面,用ø16刀具半径补偿指令编程。T01G90G54G00X0Y0S1500M03G43H01Z20G00X-70Y-70Z2G01Z-3F150G41G01X-40Y-40D01Y0X0Y30X30G02X40Y20R10G01Y-10G03X20Y-30R20G01X-45G40G00X-60Y-50G00Z200G49X0Y0M05M02例2:精加工下图所示内轮廓面,用ø12刀具半径补偿指令编程。N10G90G54G00X0Y0M03S1500N20G43H01Z2N30G00X80Y60N40G01Z-3F150N50G42G01X65Y40D01N60X30N70G02X20Y50I0J10N80G01Y80N90G02X30Y90I10J0N100G01X90N110G02X120Y60I0J-30N120G01Y20N130G02X110Y10I-10J0N140G01X70N150G02X60Y20I0J10N160G01Y45N170G40G01X80Y60N180G00Z100N190M30

例3:精加工下图所示外、内轮廓面,用ø10刀具半径补偿指令编程。N010G90G54G00X0.Y0.S1500M03N020G43H01Z2.N030X20.Y-44.N040G01Z-4.F100N050G41X0.Y-40.D01N060G02X0.Y40.R40.G02X0.Y-40.R40.N070G40G1X-20.Y-44.N080G00Z2.N090X0.Y15.N100G01Z-4.N110G42X0.Y0.D01N120G02X-30.Y0.I-15.J0.N130X30.Y0.I30.J0.N140X0.Y0.I-15.J0.N150G40G01X0.Y15.N160G00Z100.N170X0.Y0.M05N180M30任意角度倒角/拐角圆弧（1）功能对直线和直线、直线和圆弧、圆弧和圆弧进行倒圆角和倒直角。任意角度倒角/拐角圆弧可以自动地插入在直线和直线插补、直线和圆弧插补、圆弧和直线插补、圆弧插补和圆弧插补程序段中。（2）编程格式G01XYF，C

倒角（X、Y为直线和直线的交点坐标）G01XYF，R

拐角圆弧过渡西门子数控系统倒圆和倒角指令CHF=_;插入倒角，数值：倒角长度；CHR=_;插入倒角，数值：倒角直角边长度；RND=_;插入倒圆，数值：倒圆半径。例题如图程序T3G54G90G0X0Y0M3S300G43H03Z50G0X-70Y-70G0Z10G1Z-10F100G1G41X-54D3G1Y54,R8G1X54,R8G1Y-54,R8G1X-54,R8Y0G0Z30G40G0X0Y0G49Z200M05M30子程序概念：

在程序中含有某些固定顺序或重复出现的区域时，这些顺序或区域可以作为“子程序”存入存贮器以简化程序，反复调用以简化程序。有了子程序,重复加工相同的轮廓就变得轻而易举了.子程序以外的加工程序称“主程序”。指令：M98-------调用子程序（写在主程序中）

M99-------子程序结束（写在子程序中）格式：M98P＊＊＊＊＊＊＊(调用次数子程序号)

子程序格式:O＊＊＊＊(子程序号)……M99子程序的嵌套例4.

加工如下图所示槽形，用ø6的铣刀，加工槽深4mm。试编程。O2222G54G00X0Y0M03S1200G43H01Z10G00X10Y10Z2M98P8888G00X60Y10M98P8888G00X35Y50M98P8888M05M02O8888G91G01X30Z-6F60Y20X-30Y-20X30Z6G90M99

注意:子程序与主程序的衔接

固定循环指令1．固定循环简述（1）固定循环的动作。孔加工固定循环通常由几个固定动作组成，如图所示。（2）固定循环指令的编程格式。G73～G89X

Y

Z

R

P

Q

F

K（3）说明①G73～G89：孔加工方式，如钻孔加工、高速深孔钻加工、镗孔加工等。②X、Y是孔的位置坐标,

Z是孔底坐标。③R是R平面的Z坐标。以增量方式编程时，R值是起始点到R平面的增量距离；以绝对方式编程时，R值是R平面的绝对坐标。④P是刀具在孔底的暂停时间（ms）。⑤Q是每次切削深度。⑥F是切削进给速度。⑦K是规定重复加工次数。

（4）注意。①R平面是为安全下刀而规定的一个平面。初始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，当使用同一把刀具加工若干孔时，只有孔之间存在障碍需要跳跃或全部孔加工完成时，才使用G98功能使刀具返回到初始平面，否则使用G99返回R平面。②固定循环由G80或01组G代码撤销。指令格式:G80

这个命令取消固定循环方式，机床回到执行正常操作状态。孔的加工数据，包括R点，Z点等等，都被取消。2．常用固定循环指令（1）钻孔循环指令G81、G73、G83。①G81主要用于中心钻加工定位孔和一般孔加工，该指令的动作循环包括X、Y坐标定位、快进、工进、快速返回4个动作。编程格式为：

G81X

Y

Z

R

F

G98固定循环返回到初始平面G99固定平面返回到R平面工作过程②G73用于高速深孔钻削，在钻孔时采取间断进给，有利于断屑和排屑，适合深孔加工。其中:Q为增量值，指定每次切削深度。其编程格式为：G73X

Y

Z

R

Q

F

③G83用于深孔加工，与G73略有不同的是每次刀具间歇进给后退到R平面.其编程格式为：G83X

Y

Z

R

Q

F图7-10（2）攻丝循环指令G84、G74。①G84指令用于切削右旋螺纹孔。刀具向下切削时主轴正转，孔底动作是由正转改为反转，再退出。编程格式为：G84X

Y

Z

R

P

F

上式中：P是丝锥在螺纹孔底暂停时间（ms）；F是进给速度，F

=

转数(r/min)

×

螺距(mm)。②G74指令用于切削左旋螺纹孔。主轴反转进刀，正转退刀，正好与G84指令中的主轴转向相反，其他运动均与G84指令相同。编程格式为：G74X

Y

R

Z

P

F（3）镗孔循环指令G76、G82、G85、G86、G89。①

G76指令用于精镗孔加工。镗削至孔底时，主轴停止在定向位置上，即准停，然后使刀尖偏移离开加工表面，最后再退刀。编程格式为：G76X

Y

Z

R

Q

P

F

②G82用于镗孔或钻孔，编程格式与G8l类似，唯一的区别是G82在孔底有进给暂停动作，即当镗刀在孔底停止进给一段时间后退刀，暂停时间由P设定（ms）。该指令一般适用于盲孔、台阶孔的加工。编程格式为：G82X

Y

Z

R

Q

P

F

③G85是镗孔循环指令，主轴正转，刀具以进给速度向下运动镗孔，到达孔底位置后，立即以进给速度退出（没有孔底动作）。编程格式：G85X

Y

Z

R

F

④G86与G85的区别是：G86在到达孔底位置后，主轴停止，并快速退出。编程格式：G86X

Y

Z

R

F

⑤G89与G85的区别是：G89在到达孔底位置后，加进给暂停。编程格式：G89X

Y

Z

R

P

F

⑦G87：反镗循环（需要主轴准停、教学机不能用）G98G87X_Y_Z_R_P_I_J_F_

镗刀孔底Z点初始B点参照R点孔底Z点初始B点参照R点G99孔底延时P秒准停偏移I或J量→刀具快移到B点→主轴定向停转→反向偏移I或J量→快移到参照高度→偏移到R点→主轴正转→向上工进镗孔→延时P秒→主轴定向停转→反向偏移I或J量→快速抬刀到安全高度→偏移到B点→主轴正转→⑦G87：反镗循环（需要主轴准停、教学机不能用）G98G87X_Y_Z_R_P_I_J_F_%0087N10 G92X0Y0Z80N15 G00F200N20 G98G87G91X100Y100I-10G90R0P2G90Z40I2N30 G90G00X0Y0Z80M05N40 M30注意：1、如果Z的移动量为零，该指令不执行。2、此指令不得使用G99，如使用则提示“固定循环格式错”报警⑧G88：镗孔循环（手镗）G98（G99）G88X_Y_Z_R_P_F_L_

精镗孔:该类镗孔不需要主轴定向孔底Z点初始B点参照R点初始B点G98G99返回R点后主轴正转

参照R点孔底Z点返回B点后主轴正转

孔底延时、主轴停止⑧G88：镗孔循环（手镗）

G98（G99）G88X_Y_Z_R_P_F_L_图中给出了该指令的循环动作次序。工进镗孔到孔底，延时P秒后主轴停止旋转，机床停止进给，将工作方式置为手动，并将刀具从孔中手动退出。到初始平面或参照平面上方后，主轴正转，再将工作方式置为自动，按“循环启动”键，刀具返回B点或R点，运行下面的程序。该指令不需主轴准停例.%0088N10 G92X0Y0Z80N15 G00F200N20 G98G88G90X100Y100G90R40P2G90Z0N30 G90G00X0Y0Z80M05N40 M30注意：如果Z的移动量为零，该指令不执行。

固定循环的取消G80本指令取消所有固定循环命令例5.

精加工下图所示外轮廓面,用ø8的钻头在（-20，-15）和（20，15）处钻孔，孔深20mm，试编程。G90G54X0Y0S1500M03G43H01T01G00X-70Y-70Z2G01Z-3F150G41G01X-40Y-40D01Y0X0Y30X30G02X40Y20R10G01Y-10G03X10Y-30R20G01X-45G40G00X-60Y-50G00Z200G49G43H02T02Z20S1000M03G81X20Y15Z-20R5K2F60X-20Y-15G80G00Z200G49M05M02例6.

在例4图中，用ø12的钻头，在三个实体中部加工深度为20mm的孔。试编程。O2222G54G00X0Y0M03S1200G43H01G00X10Y10Z2M98P8888G00X60Y10M98P8888G00X35Y50M98P8888G00Z200G49T02M03S500G43H02Z50G81X25Y20Z-20R5F20X75Y20X50Y60G80G00Z200G49M05M02粗精加工实例粗、精加工如下图所示零件。分析：1、工件零点设在工件左下角。2、粗加工直接用刀具加工，半精加工、精加工采用子程序。3、加工工序及编程数据如下：加工工序

刀号

刀具名称

主轴速度S(r.p.m)进给速度F(mm/min)刀具长度补偿

刀具半径补偿（半径值）

外框粗加工T01Ø20端铣刀

600120H01外框半精加工T01Ø20端铣刀

600120H01D01=10.2外框精加工

T02Ø12端铣刀

90076H02D02=6主程序

O2222T01G90G54G00X0Y0S600M03G43Z50H01G00X6Y-20M08Z-5G01Y95F100（粗加工）X94Y0X0Y70X40Y92G0X94Y40G01X80Y9G0X20Y-40（半精加工）

D01M98P20F120G0Z150G49M09T02M03S900G43Z100H02G00X20Y-40M08Z2G01Z-5F64M08（精加工）

D02M98P20F76G00Z100X0Y0M05M02子程序O20G41G01X65Y-5F100G03X40Y20R25G01X30G02X20Y30R10G01Y56G03X44Y80R24G01X70G02X80Y70R10G01Y52G02X48Y20R32G01X40G03X15Y-5R25G40G01X20Y-40M99粗精加工如图所示零件：刀具：Ø16立铣刀粗精加工练习题综合练习：加工如图所示零件。毛坯为80×80×30的铝合金。要求采用粗、精加工各表面。图加工工序及编程数据如下：加工工序刀号刀具名称主轴速度(r.p.m)进给速度F(mm/min)刀具长度补偿刀具半径补偿（半径值）打中心孔T1Ø3中心孔849(V=8)85(f=0.05)H01=实测值

外方框粗加工T2Ø16立铣刀597(V=30)119(f=0.1)H02D02=8.2内圆槽粗加工T2Ø16立铣刀597(V=30)119(f=0.1)H02D07=13外方框精加工T3Ø10立铣刀955(V=30)76(f=0.02)H03D03=5内圆槽精加工T3Ø10立铣刀955(V=30)76(f=0.02)H03D03=5钻孔T4Ø7.8钻头612(V=15)85(f=0.05)H04

铰孔T5Ø8H7铰孔199(V=5)24(f=0.02)H05

加工程序如下：（主程序）o1111T01G90G54G00X0Y0S849M03G43Z50H01G81X0Y0R5Z-3F85X25Y25X-25Y-25X25G80T02M03S600G43H02Z50G00Y-65M08Z2G01Z-9.8F40D02M98P10F120G0Z10X0Y0Z2G01Z-4.8D07M98P30F120G0Z50M09T03M03S955G43Z100H03G00Y-65M08Z2G01Z-10F64M08D03M98P10F76G00Z50X0Y0Z2G01Z-5F64D03M98P30F76G00Z100M09T04G43Z50H04M03S612M08G83X25Y25R5Z-22Q3F61X-25Y-25X25G80M09T05M03S199G43Z100H05M08G81X25Y25R5Z-15F24X-25Y-25X25G80M09G00Z100M05M02子程序如下：

O10G41G01X30F100G03X0Y-35R30G01X-30G02X-35Y-30R5G01Y30G02X-30Y35R5G01X30G02X35Y30R5G01Y-30G02X30Y-35R5G01X0G03X-30Y-65R30G40G01X0M99O30G41G01X-5Y15F100G03X-20Y0R15G03X-20Y0I20J0G03X-5Y-15R15G40G01X0Y0M99综合练习:加工如图所示零件。毛坯为120×100×30的铝合金。要求采用粗、精加工各表面。6、练习题

精加工下图所示外轮廓面，用ø16刀具，进给速度设为F=100mm/min，主轴转速S=1000r/min，试用半径补偿指令编程。综合练习:加工如图所示零件。

练习题精加工下图所示外轮廓面，用ø16刀具，进给速度设为F=100mm/min，主轴转速S=1000r/min，试用半径补偿指令编程。极坐标指令G15、G16

坐标值可以用极坐标（半径和角度）输入。一、指令格式：G90(G91)G16开启极坐标功能

G01XYF

极坐标指令

G00XY。。。G15

取消极坐标功能二、说明：1.格式中：X为极坐标半径；Y为极角。2.角度的正向是所选平面的第1轴正向的逆时针转向而负向是顺时针转向3.半径和角度两者可以用绝对值指令或增量值指令G90G91G90指定工作坐标系的零点作为极坐标系的原点，从该点测量半径。G91指定当前点为极坐标系的原点，从该点测量半径。如图所示。例：在极坐标系下钻孔如下图所示位置，试编程。程序1：用绝对值指令指定角度和半径N1G17G90G16；N2G81X100Y30Z-20R5F200；N3Y150；N4Y270；N5G15G80

程序2：用绝对值指令指定半径，用增量值指令指定角度

N1G17G90G16；N2G81X100Y30Z-20R5F200；N3G91Y120；N4Y120；N5G90G15G80

简化编程命令旋转G68G69镜像G51.1G50.1坐标系旋转G68G69编程形状能够旋转。用该功能（旋转指令）可将工件旋转某一指定的角度。另外，如果工件的形状由许多相同的图形组成，则可将图形单元编成子程序，然后用主程序的旋转指令调用。这样可简化编程，省时，省存储空间。示图指令格式G17/18/19G68X_Y_

R_;坐标系开始旋转及指定旋转中心

G69;坐标系旋转取消指令X、Y指定旋转中心R确定旋转角度O0001 主程序N10G90G17M03S500N20M98P0002 加工①N30G68X0Y0R45 旋转45°N40M98P0002 加工②N50G69 取消旋转N60G68X0Y0R90 旋转90°N70M98P0002 加工③N80G69M05M30 取消旋转O0002子程序(①的加工程序)N100G90G01X20Y0F100N110G02X30Y0I5N120G03X40Y0I5N130X20Y0I10N1