数控铣床的编程

数控铣床的编程手工编程理论教学XK712A数控铣床的手工编程简介数控铣床的手工编程简介编程坐标编程指令编程格式编程实例坐标系规定ZYX各坐标轴遵守相对于静止的工件而运动的基本原则（即各坐标轴的正方向为离开工件的方向）平行于主轴的轴为Ｚ轴水平方向为Ｘ轴前后方向为Ｙ轴，其正向的规定由右手坐标系确定图1-1坐标系示意图绝对坐标与相对坐标（如图）

（如图）2．相对坐标系：运动轨迹的终点坐标是相对于起点计量的坐标系（也叫增量坐标系）。3.最小设定单位（脉冲当量0.0001-0.01mm）,编程时所有尺寸都应是最小设定单位相应的数量。1．绝对坐标系：所有坐标点的坐标均从某一固定坐标原点计量的坐标系。YAB38307相对：XB=5YB=-4绝对：XA=+3YA=7XB=8YB=3X37机床零点（参考点）和编程零点机床坐标系原点也称机械零点、参考点、机械原点，它在机床上，位置由机床制造商确定的。工件坐标系原点（也称编程零点、程序原点）位置是任意设定的，它在工件装夹完毕后，通过对刀确定。它是相对于机械零点的另一个坐标系。工作原点不同，即使刀尖在机床上处于同一绝对位置，其坐标值也不同。为了保证加工中刀尖坐标的唯一性，必须确定程序原点。AO1O2选O1为编程坐标原点时，A点的坐标为：XA=87.5，YA=75选O2为编程坐标原点时，A点的坐标为：XA=-32.5，YA=75程序原点及坐标值的确定第二章编程程序段格式

所谓程序段格式，是指程序书写规则，它包括数控机床要执行的功能和执行该功能所需的参数，一个零件加工程序是由若干程序段组成，每个程序段又由不同的功能字组成，21DM数控系统常用的功能字如下：常用功能字表：功能地址范围意义程序号Ｐ、Ｎ０１～９９主程序号、子程序号顺序段号Ｎ０～９９９９９程序段号准备功能Ｇ００～９９指令动作方式坐标字ＸＹＺＩＪＫＲ±０．００１～±９９９９９．９９运动指令坐标、圆心坐标、螺距、半径、延时时间进给速度Ｆ１～６００００mm/min进给速度主轴功能Ｓ最大值由参数定主轴转速刀具功能Ｔ１～１０刀具指令辅助功能Ｍ０～９９辅助指令数控系统不要求每个程序段都具有上面这些指令，但在每个程序中，指令要遵照一定格式来排列。每个功能字在不同的程序段中可能有不同的含义，详见具体指令。21DM数控系统采用可变程序段格式，所谓可变程序段格式就是程序段的长度随字数和字长的变化而改变。一个程序段由多个程序字组成。程序字通常由地址字和地址字后的数字和符号组成，例如：这种程序字格式，以地址功能字为首，后跟一串数字组成，若干个字构成一个程序段。在上一程序已写明而本程序段里不发生改变的那些字仍然有效，可以不再重写。尺寸字中，可只写有效数字，不规定每个字要写满固定数。例如：N0420G03X70Y-40I0J-20F100上段程序中N、G、X、Y、I、J、F均为地址功能字N

程序段号

G03准备功能，也可写成G3XYIJ坐标地址F进给量“一”表示符号03、70、-40、0、-20、100为数据字在程序段中，表示地址功能的英文字母可以分为尺寸字地址和非尺寸字地址尺寸字地址用以下字母表示：X、Y、Z、I、J、K、R。非尺寸字地址用以下字母表示：N、S、T、G、F、M、P。一条完整的程序由程序名、程序段组成，请看如下程序：程序名：P12N0010G00Z2N0020S1200M03N0030G01Z-1F300N0040G91X20Y20N0050X30Y10N0060X30N0070G03X15Y15I0J15N0080G02X15Y15I15J0N0090G01Y10N0100X-5N0110G02X-30Y0I-15J0N0120G01G90X20Y20N0130X0Y0N0140G01Z5N0150M30在通常情况下，一个程序段是零件加工的一个工步，数控程序是一个程序段语句序列，贮存在存储器里。加工零件时，这些语句从存储器里面整体读出并一次性解释成可执行数据格式，然后加以执行。编程指令介绍

书写格式运动轨迹准备功能（G功能）

准备功能用字母

G后跟两位数来编程，G功能也称G指令，用来定义轨迹的几何形状和CNC工作状态。任何一种数控装置，其功能均包括基本功能和选择功能两大部分。基本功能是系统必备的功能，选择功能时供用户根据机床特点和用途选择的功能，编程一定要先看懂机床说明书之后才能着手编程。机床可根据数控系统的功能来配置控制功能，即机床不一定能实现数控系统的全部功能。21DM数控系统的全部G功能如下：Ｇ代码功能表Ｇ００快速定位模态Ｇ２７无限循环Ｇ０１直线插补Ｇ３０放大/缩小倍率取消模态Ｇ０２顺圆插补Ｇ３１放大或缩小倍率Ｇ０３逆圆插补Ｇ４０取消刀具半径补偿Ｇ０４暂停Ｇ４１刀具半径左补偿Ｇ０９伺服准停到位Ｇ４２刀具半径右补偿Ｇ１１对称于Y轴镜象Ｇ４３建立刀具长度补偿Ｇ１２对称于X轴镜象Ｇ４４取消刀具长度补偿Ｇ１３原点对称Ｇ４７短直线速度自动过渡Ｇ１７ＸＹ插补平面选择模态Ｇ４８取消G47Ｇ１８ＸＺ插补平面选择Ｇ５３取消零点偏置Ｇ１９ＹＺ插补平面选择Ｇ５４绝对零点偏置Ｇ２０子程序调用Ｇ５５增量零点偏置Ｇ２２子程序定义Ｇ５６当前点偏置Ｇ２４子程序结束返回Ｇ７３高速深孔加工循环Ｇ２５跳转移加工Ｇ７４返回参考点Ｇ２６转移加工Ｇ７５从参考点返回对刀点Ｇ７６从当前点返回程序零点模态M00程序暂停Ｇ７８精镗循环M01Ｇ８１中心孔钻孔循环M02程序结束并停机Ｇ８２带停顿的中心孔钻孔循环M03主轴正转Ｇ８３深孔加工循环M04主轴反转Ｇ８４公制钢性攻丝循环M05主轴停转Ｇ８５英制钢性攻丝循环M08冷却液开Ｇ８６镗孔循环（自动返回）M09冷却液关Ｇ８７反镗循环M10Ｇ８８镗孔循环（手动返回）M11Ｇ８９带停顿的镗孔循环M20Ｇ９０绝对值方式编程M21Ｇ９１增量方式编程M30程序结束并返回程序的开头Ｇ９２设定工件坐标系

注意：所谓模态，当该G功能被编程后，它一直维持有效，直至被相同性质的另一模态功能所取代。下面，对以上G功能作详细说明。辅助功能(M功能)例如:M03:主轴正转(面对卡盘,逆时针方向旋转)M04:主轴反转(面对卡盘,顺时针方向转旋)M05:主轴停转M08:冷却液开如果在地址M后面指令了2位数字，那就把对应的信号送给机床，用来控制机床的NO/OFF，M代码在一个程序段中只允许一个有效，M代码信号为电平输出，保持信号。移动指令（G代码）和M同在一个程序段中时，移动指令和M指令同时开始执行。M09:冷却液关M30:程序结束,停主轴,关冷却液F代码

表示切削进给速度(丝杆带动拖板的移动速度，在加工时直接表现为刀具的移动速度)缺省值为㎜/min有些数控系统可有两种表示方法:1)每分钟进给速度;由G代码中的G98设定例:F100表示刀具的切削速度为100㎜/min2)每转进给速度:由G99设定例:F0.1表示刀具切削速度为0.1㎜/r,即:主轴每转一转刀具切削0.1毫米S功能

转速功能,单位为转/分钟(即RPM).T功能

T功能也称为刀具功能,用来进行刀具及刀补设定表示方式是:T××T后面的两位数表示刀具号如T02表示第2号刀常用G代码介绍G17G18G19－插补平面选择书写格式：G17（或G18，或G19）G17选择XOY平面插补G18选择XOZ平面插补G19选择YOZ平面插补ZYXG19G18G17G92—设定工件坐标系书写格式：G92X－YZ—用此指令建立工件坐标系，刀尖在此坐标系中的坐标为（X－，Y，Z—）也即对刀时是根据刀具的当前位置和设定的坐标值（X－，Y，Z—）确定工件坐标原点。G92X10Y20Z30G92X20Y20Z30G92X0Y0Z0ZXY刀具圆心G90—绝对坐标编程G91—相对坐标编程书写格式：G90（G91）O10301025YXAG90G01X30Y25G91G01X20Y15G00—快速定位格式：G00X_Y_Z_说明：（1）所有编程轴同时以系统内的参数所定义的速度移动，当某轴走完编程值便停止，而其它轴继续运动。（2）不运动的坐标无须编程。（3）目标点的坐标值可以用绝对值，也可以用增量值，小数点前最多允许5位数，小数点后最多允许3位，正数可省略“+”号（该规则适用于所有坐标编程）。（4）G00编程时，也可以写作G0（5）刀具运动轨迹例1：右图2-1程序如下：绝对值方式编程：G00X170Y150增量值方式编程：G91G00X160Y140先是X和Y同时走140快速到A点，接着X方向再走20快速到B点。图2-1示例图G01—直线插补

格式：G01X_Y_Z_F_G01X_Y_F_G01Y_Z_F_说明：（1）每次加工开始，自动处于G01状态。（2）不运动的坐标可以省略。（3）目标点的坐标可以用绝对值或增量值书写。（4）G01加工时，其进给速度按所给的F值运行。F：1~60000mm/min。（5）Ｇ０１也可以写成Ｇ１。（6）运动轨迹（和G0运动轨迹的区别）G02、G03顺、逆圆弧插补说明：１、不论是绝对编程还是相对坐标编程，圆心坐标Ｉ和Ｊ均是圆心相对于圆弧起点的坐标,I是X方向值,J是Y方向值.圆心坐标在圆弧插补时不得省略,除非用R(圆弧半径)编程.2、整圆不能用R编程。G90G02X58Y50I10J8F150G90G02X58Y50R12.8F150YX405058504032O终点起点3、R为圆弧的半径。R为带符号数，“+”表示圆弧角小于或等于180度；“-”表示圆弧角大于180度。书写格式：G02（G03）X－Ｙ－Ｉ－Ｊ－Ｆ－G02（G03）Ｘ－Ｙ－Ｒ－Ｆ－加工小于或等于180度圆弧的编程方式加工大于180度圆弧的编程方式YX58.764020303842OG02X42Y20I8J-18.76G02X42Y20R-20.40F150加工整圆的编程方式YX202845起点和终点重合起点终点只能用圆心坐标编程（不能用半径编程）G02X45Y24I-17J0F50G83－深孔加工循环１１０９０７０６０３０６０１００程序：G0X60Z110G90G83X100Z90I30J20K10R1F200用于Z轴的间歇进给，使深孔加工时容易排屑，减少退刀量，可以进行高效率的加工。格式：G83X－Ｙ－Ｚ－Ｉ－Ｊ－Ｋ－Ｒ－Ｆ－Ｚ：孔顶坐标Ｉ：孔底坐标Ｊ－每次进给深度（绝对值）Ｋ－每次退刀后，再次进给时，由快进转换为工进时距前一次加工面的距离（无符号数）Ｒ－延时时间G20子程序调用G22子程序定义G24子程序结束返回G20书写格式:G20N××．××说明：Ｎ后面第一个２位数为要调用的子程序名，允许２位数，小数点后３位数表示本次调用的循环次数，可以从１～２５５次．Ｇ２２子程序定义书写格式：Ｇ２２Ｎ××说明：子程序名以Ｎ开头，Ｎ后面的二位数为子程序名编Ｇ22N××程序段时,不得有其它的指令出现G22与G24成对出现,形成一个完整的子程序体，子程序内部不能有转移加工、镜象加工。G24子程序结束返回格式：G24说明：G24表示子程序结束，返回到调用该子程序的程序的下一段G24与G22成对出现G24本段不允许有其它指令出现子程序编程示例N05（子程序）N0010G22N05N0020G90G01Z-5F400N0030G91X195N0040Y10N0050X-195N0060Y10N0070G24OP99（主程序）N0010M03S600N0020G0X0Y0Z15N0030Z3N0040G20N05．3N0050G0Z20N0060M30G25—跳转加工格式：G25Nxxxx．xxxx．xxx说明：（1）格式所定义的循环体为N后面的两个程序段号之间定义的程序块（包括这两段），最后一个数字定义该程序块的调用次数，1~255次，不编认为是1。（2）G25指令执行完毕后的下一段加工程序，为跳转加工程序块的下一段程序。（3）G25程序段中不得出现其它指令。

G26—转移加工格式：G26Nxxxx．xxxx．xxx说明：转移加工指令执行完毕，下一个加工段为G26Nxxxx．xxxx．xxx段的下一段，这是与G25的区别之处，其余与G25相同。G25编程示例P99（主程序）N0010M03S600N0020G0X0Y0Z15N0030Z3N0040G25N0060．0100.3N0050G90G01Z-5F400N0060G91X195N0070Y10N0090X-195N0100Y10N0120G0

Z15N0130M30G41G42G40刀具半径左补偿刀具半径右补偿取消刀具半径补偿G40取消刀具半径补偿书写格式：G40G41（G42）G01X－Y－说明：G41G42程序段，必须有G01功能及对应的坐标参数才有效，以建立刀补FFFG42G41应用举例在数控铣床上加工如下图所示工件的外轮廓，材料石蜡，加工深度为2㎜。（选用ø10㎜的端面铣刀）试编制加工程序编程如下：（工件坐标选在左下角点）P11（程序名－P后面接两位数字）N0010M03S500（主轴正转）N0020G00X-15Y0Z10（快速定位）N0030T01（对1号刀进行半径补偿）N0040G42G01X-5F100（刀具半径右补偿、直线插补）N0050Z-2（垂直方向进刀2㎜）N0055X120N0060Y75直线插补N0070X87.5N0080Y60N0090G02X77.61Y52.89I-7.5J0F80（顺圆弧插补，圆心坐标编程）N0100G01X35.36Y67.12F100N0110G03X27.46Y65.06R7.5F80（逆圆弧插补，半径R编程）N0120G01X0Y20F100N0130Y0N0140G40（取消刀具半径补偿）N0150G01X-10F100N0160G0Z30（刀具快速离开工件表面）N0170M30（程序结束语句）按图纸尺寸加工如右下图所示零件，加工深度为3㎜。要求：1）制订加工顺序2）选择刀具3）编制加工程序（要先计算节点坐标）121（-9.878，29.814）2（-19.576，9.68）例1（练习1）确定编程原点计算节点坐标制定加工工艺编制加工程序图为对称图形，可选中心点为编程原点用数学的方法计算各节点的坐标应先钻孔，后粗、精加工各槽。再加工背面的孔手工编制各加工程序钻孔加工程序（选用Ф5㎜的钻头）P01N10G0X10.6Y33.1Z20M03S500N20T01

N30G0Z2N40G01Z-26F60N50G0Z2N60G0X-10.6Y22.5N70G01Z-26N80G0Z2N90X-33.97Y-7.37N100G01Z-26N110G0Z2N120X-14.17Y-20.45N130G01Z-26N140G0Z2N150X23.37Y-25.73N160G01Z-26N170G0Z2N180X24.79Y-2.07N190G01Z-26N200G0Z2N210X-9.786Y-5.65N220G01Z-8.5N230G0Z2N240X0Y11.3N250G01Z-8.5N260G0Z20N270M30钻孔加工程序（选用Ф5㎜的钻头用G83编程）P12N10G0X10.6Y33.1Z20M03S500N20T01

N30G83Z2I-26J6K3F20N40G0X-10.6Y22.5N100G0X23.37Y-25.73N120G0X24.79Y-2.07N140G0X0Y11.3N190M30N50G83Z2I-26J6K3F20N110G83Z2I-26J6K3F20N130G83Z2I-26J6K3F20N150G83Z2I-8.5J5K3F20N60G0X-33.97Y-7.37N70G83Z2I-26J6K3F20N80G0X-14.17Y-20.45N90G83Z2I-26J6K3F20N160G0X-9.786Y-5.65N170G83Z2I-8.5J5K3F20N180G0Z20铣削三键槽的加工程序（选用Ф5㎜的键槽铣刀）P02N10G0X6Y27.8Z20M03S600N20T02N30G0Z3N40G01Z-2.5F50N50X-6N60G0Z3N70G0X-27.08Y-8.7N80G01Z-2.5N90X-21.08Y-19.10N100G0Z3N110X21.08Y-19.1N120G01Z-2.5N130X27.08Y-8.7N140G0Z20N150M30铣削中间槽的加工程序（选用Ф10㎜的端铣刀）P03N10G0X-9.786Y-5.65Z20M03S600N20T03N30G0Z2N40G01Z-4F30N50X0Y0F60N60X0Y11.3N70X0Y0N90X9.786Y-5.65F60N100G0Z20N110M30N65G0Z2N80G01Z-4F30铣削底槽的加工程序（选用Ф8㎜的端铣刀）P04N10G0X-17.5Y-50Z20M03S600N20T05N30G0Z2N40G42G01X-17.5Y-42F60N50G01Z-3F30N60G01X-17.5Y-37.08N70G02X-14.17Y-32.37R5N80G01X-8.311Y-30.288N90G02X-6.639Y-30R5N100G01X6.639Y-30N120G02X8.311Y-30.288R5N130G01X14.17Y-32.37N140G02X17.5Y-37.08R5N150G01X17.5Y-50N190G01X-12Y-40N200G0Z20N210M30N160G0G40Z3N170X12Y-40N180G01Z-3P05N10G0X50Y20Z20M03S600N20T06N30G0Z2N40G42G01X42Y20F60N50G01Z-3F30N60G01X33.31Y20N70G02X27.65Y22.35R5N80G01X22.34Y27.67N90G02X20Y33.32R5N100G01X20Y50N120G0G40Z2N130G0X26Y40N140G01Z-3