第4章数控编程与加工基础

本章内容：4.1数控程序编制的概念4.2数控程序的结构4.3数控机床的坐标系4.4数控编程与加工中的各种点4.5基本编程指令1.程序编制的基本概念数控加工程序编制：将零件的加工信息：加工顺序、零件轮廓轨迹尺寸、工艺参数(F、S、T)及辅助动作（变速、换刀、冷却液启停、工件夹紧松开等）等，用规定的文字、数字、符号组成的代码按一定的格式编写加工程序单，并将程序单的信息变成控制介质的整个过程。从零件图纸的分析制成控制介质的全过程称为数控加工程序编制。4.1数控程序编制的概念2.

数控程序编制的内容（1）分析零件图样，确定加工工艺过程：在确定加工工艺过程时，编程人员要根据零件图样对工件的形状、尺寸、技术要求进行分析，然后选择加工方案、确定加工顺序、加工路线、装卡方式、刀具及切削参数。

①

确定加工方法②

加工路线的设计③

加工工序内容设计4.1数控程序编制的概念数值计算工艺处理程序编制制备控制介质校验和试切零件图纸分析错误修改2.

数控程序编制的内容（2）数值计算：按已确定的加工路线和允许的零件加工误差，计算出所需的输入数控装置的数据，称为数值计算。数值计算的主要内容是在规定的坐标系内计算零件轮廓和刀具运动的轨迹的坐标值。4.1数控程序编制的概念数值计算工艺处理程序编制制备控制介质校验和试切零件图纸分析错误修改2.

数控程序编制的内容（3）编制零件加工程序单：加工路线、工艺参数及刀具运动轨迹确定以后，编程人员可以根据数控系统规定指令代码及程序格式，编写零件加工程序单。此外，还应填写有关的工艺文件，如数控加工工序卡片、数控刀具卡片、数控刀具明细表等。4.1数控程序编制的概念数值计算工艺处理程序编制制备控制介质校验和试切零件图纸分析错误修改2.

数控程序编制的内容（4）程序输入数控系统：由于程序单仅为程序设计的文字记录，还必须通过一定的方法将其输入数控系统。若程序较简单，也可直接通过键盘输入。通常的输入方法有下面几种。（1）手动数据输入（2)利用控制介质输入（3)通过机床通信接口输入4.1数控程序编制的概念数值计算工艺处理程序编制输入到数控系统校验和试切零件图纸分析错误修改2.

数控程序编制的内容（5）程序的校验和试切：程序单必须经过校验和试切才能正式用于正式加工。一般采用空走刀校验、空运转画图校验以检查机床运动轨迹与动作的正确性。在具有CRT图形显示屏的数控机床上，用图形模拟刀具与工件切削过程的方法进行校验，则更为方便。但这些方法只能检验出运动轨迹是否正确，不能检查被加工零件的加工精度。因此有必要进行零件的首件试切。当发现有加工误差时，应分析误差产生的原因，加以修改。4.1数控程序编制的概念数值计算工艺处理程序编制输入到数控系统校验和试切零件图纸分析错误修改2.

数控程序编制的内容从以上内容来看，作为一名程序编程人员，不但要熟悉数控机床的结构、数控系统的功能及有关标准，而且还必须是一名好的工艺人员，要熟悉零件的加工工艺、装卡方法、刀具、切削用量的选择等方面的知识。4.1数控程序编制的概念3.数控程序的编制方法数控编程的方法有两种：手工编程和自动编程两种。1.手工编程：从零件图样分析、工艺处理、数值计算、编写程序单、程序输入至程序校验等各步骤均由人工完成，称为手工编程。对于点位加工或几何形状不太复杂的零件，计算较简单，程序段不多，采用手工编程较容易完成，而且经济、及时，因此在点定位加工及由直线与圆弧组成的轮廓加工中，手工编程仍广泛应用。但对于形状复杂的零件，特别是具有非圆曲线、列表曲线及曲面的零件，用手工编程就有一定的困难，出错的机率增大，有的甚至无法编。4.1数控程序编制的概念3.数控程序的编制方法数控编程的方法有两种：手工编程和自动编程两种。2.自动编程：自动编程也称计算机辅助编程；即程序编制工作的大部分或全部由计算机来完成。如完成坐标值计算、编写零件加工程序单、自动地输出打印加工程序单和制备控制介质等。自动编程方法减轻了编程人员的劳动强度，缩短了编程时间，提高了编程质量，同时解决了手工编程无法解决的许多复杂零件的编程难题。工件表面形状愈复杂，工艺过程愈繁琐，自动编程的优势愈明显。4.1数控程序编制的概念3.数控程序的编制方法据统计：用手工编程时，一个零件的编程时间与机床实际加工时间之比，平均约为30：1。数控机床不能开动的原因中，有20~30%是由于加工程序不能及时编制出造成的

编程自动化是当今的趋势！

4.1数控程序编制的概念1.主程序与子程序(1)主程序：4.2数控程序的结构在数控加工过程中，最常用的而且无任何特殊要求的程序就是主程序。如图4-2所示是用圆柱铣刀加工矩形轮廓工件的程序，该程序仅有主程序。1.主程序与子程序(2)子程序：有时在加工中会遇到多次重复一些相同操作的情况，如在不同位置加工几何形状完全相同的几何要素等。碰到这种情况，如果每次在不同位置编制相同运动轨迹的程序，不仅增加程序量，而且也增加工作量。这时可以将重复出现的程序单独抽出来，编成一个程序供调用，这个程序就是常说的子程序。

4.1数控程序编制的概念1.主程序与子程序1）子程序的格式：O××××……M99其中M99指令表示子程序结束并返回主程序M98P＿L＿的下一个程序段，继续执行主程序，

如图4-4所示4.2数控程序的结构1.主程序与子程序2）子程序的调用：主程序调用子程序时，要用M98指令呼叫子程序。其调用格式为：M98P＿L＿；P为要调用的子程序号；L为重复调用子程序的次数，若省略，则表示只调用一次子程序。4.2数控程序的结构1.主程序与子程序2）子程序的调用：如图4-3所示，主程序可以调用两重子程序，即主程序调用一个子程序，而子程序也可以调用另一个子程序，称为子程序嵌套，不同的数控系统所规定的嵌套次数是不同的。主程序也可以多次调用子程序。4.2数控程序的结构例1，调用子程序举例：

M98P6666L4；表示连续调用4次6666子程序；

M98P8888；表示调用8888子程序1次；

M98P12；表示调用12子程序1次；4.2数控程序的结构2.数控程序段（1）程序结构：一个完整的程序由程序号、程序内容和程序结束三部分组成。例如

。4.2数控程序的结构程序内容O0500N10G90G00X10Y0Z100；N15S800M03；

N20X15Y-10；N25Z3；N30G01Z-5；…N80G00Z100；N100M30；程序结束程序号2.数控程序段（1）程序结构：1)程序号。程序号就是给零件加工程序一个编号，并说明该零件加工程序开始，也叫程序名。每一个独立的程序在程序的开头都应有程序号，它可以作为识别、调用该程序的标志，也便于进行程序检索。不同的数控系统，程序号地址码所用的字符可不相同。如FANUC系统用“O”，而SIEMENS系统用“%”后跟四位数字组成，如%0001，或采用多位字母、数字等组成，如LX01；另外有些系统则采用“P”、“：”等作为程序号的地址码。程序号编写时应注意以下几点：4.2数控程序的结构①程序号必须写在程序的最前面，并占单独的一行。②在同一数控机床中，程序号不可以重复使用。③程序号O9999、O～9999(特殊用途指令)、O0000在数控系统中通常有特殊的含义，在普通加工程序中应尽量避免使用。2.数控程序段（1）程序结构：2)程序内容：程序内容部分是整个程序的核心，它由许多程序段组成，程序中每一行都称为一个程序段，如N10～N100。每个程序段由程序段号、若干个数据字和程序段结束字符组成，每个数据字是控制系统的具体指令，它是由表示地址的英语字母、特殊文字和数字集合而成的，它代表机床要完成的某一个完整的加工工步或动作。

4.2数控程序的结构2.数控程序段（1）程序结构：2)程序内容：程序段号（简称顺序号、程序段序号）：常用程序段号表示顺序，用以识别程序段的编号。程序段号位于程序段之首，它的地址符是N，后跟数字一般2～4位。程序中可以在程序段前任意设置顺序号，可以不写，也可以不按顺序号编号，或只在重要程序段前按顺序编号，以便检索。顺序号可以用在主程序、子程序和宏程序中。如N20表示该语句的语句号为20。4.2数控程序的结构2.数控程序段（1）程序结构：3）程序结束程序的结束用M代码表示，必须写在程序的最后，代表着一个加工程序段结束。零件加工程序以程序结束指令M02或M30作为整个程序结束的符号，来结束整个程序。用M99、M17（SIEMENS常用）作为子程序结束的符号。为了保证最后程序段的正常执行，程序结束指令一般也要求单列一个程序段。4.2数控程序的结构2.数控程序段（2）数控程序段格式

：所谓程序段格式是指一个程序段中字、字符和数据的书写规则。

数控系统曾经用过的程序段格式有三种：固定顺序程序段格式、带分隔符的固定顺序（也称表格顺序）程序段格式和字地址程序段格式。前两种在数控系统发展的早期阶段曾经使用过，但由于程序不直观，容易出错。故现在已淘汰不用，目前国内外数控系统广泛采用字地址可变程序段格式。4.2数控程序的结构2.数控程序段（2）数控程序段格式

：字地址程序段格式又称字地址可变程序段格式，就是在一个程序段内数据字的数目以及字的长度（位数）都是可以变化的格式。各字的排列顺序要求不严格，数据的位数可多可少（但不得大于规定的最大允许位数），不要需的程序字以及与上一程序段相同的续效字可以不写。该格式的优点是程序简短、直观以及容易检验、修改，故该格式在目前广泛使用。

4.2数控程序的结构2.数控程序段（2）数控程序段格式

：4.2数控程序的结构1234567891011N-G-X-U-P-A-D-Y-V-Q-B-E-Z-W-R-C-I-J-K-R-F-S-T-M-LF(或CR或；）程序段序号准备功能坐标字进给功能主轴功能刀具功能辅助功能结束符号表4-1程序段书写顺序格式3.字与字的功能字又称为代码：是文字、数字、符号以及它们组合的总称，又称指令。它是程序的最小单元。程序段号加上若干个程序字就看组成一个程序段。在程序段中表示地址的英文字母可分为尺寸字地址和非尺寸字地址两种。表示尺寸字地址的有X、Y、Z、U、V、W、P、Q、I、J、K、A、B、C、E、R、H共18个英文字母。表示非尺寸字地址的有N、G、F、S、T、M、L、O等8个英文字母。其字母的含义见表4-2

4.2数控程序的结构3.字与字的功能(1)准备功能字：它是使数控机床作某种动作的指令，规定机床运动线型、坐标系、坐标平面、刀具补偿、暂停等操作。G后带2～3位数字组成，有100~1000种。G功能指令分若干组（指令群），分为模态代码（又称续效代码）与非模态代码（又称非续效代码）两类。模态代码（又称续效代码）：可与同组G功能指令相互注销，模态G指令一经使用，则一直有效，便保持有效到以后的程序段中，直至遇到同组代码失效。非模态代码（又称非续效代码）：只在所在程序段中有效，因此也称一次性代码。

4.2数控程序的结构3.字与字的功能准备功能字：示例：G01，G03，G41，G91，G04，G18，G54等。不同组的G指令可放在同一程序段中；在同一程序段中有多个同组的G代码时，以最后一个为准。G指令通常位于程序段中尺寸字之前。例

N010G90G00X16Y10S600T0101M03；

N020G01X8Y6F100；

N030X0Y0；N010程序段中，G90，G00都是续效代码，但他们不属于同一组，故可编在同一程序段中；N020中出现G01，同组中的G00失效，G90不属同一组，所以继续有效；N030程序段的功能和N020程序段相同，因G01是续效代码，继续有效，不必重写。4.2数控程序的结构3.字与字的功能准备功能字：各个国家，甚至在同一个国家内，数控系统的Ｇ代码含义并未真正統一，表4-３表示出FANUC数控系统的G代码及其功能。4.2数控程序的结构3.字与字的功能（２）辅助功能字：辅助功能也称M功能、M指令，它是表示机床一些辅助动作及状态的指令，控制机床及其辅助装置的通断的指令。如开、停冷却泵；主轴正反转、停转；程序结束等。M后带2～3位数字组成，共有100~1000种。有模态（续效）指令与非模态（非续效）指令之分。不同的数控系统M代码的含义是有差别的，表4-4表示出FANUC数控系统的M代码及其功能。4.2数控程序的结构3.字与字的功能（２）辅助功能字：主要辅助功能简介

：1)M00程序暂停。程序中若使用M00指令，在执行至M00指令时，程序即停止执行，且主轴停止转动、切削液关闭。若欲再继续执行下一程序段，只要按下CYCLESTART程序启动键，则主轴转动、切削剂开启，继续执行M00后面的程序。例如：N0010G00X50Z100；

N0020M00；

N0030X20Z70;……执行至N0020程序段时，进入暂停状态，按下循环启动键后将从N0030程序段开始继续进行。该指令经常用于加工过程中测量工件的尺寸、工件调头、手动变速等固定操作。说明:1)M00指令须单独设一程序段；2)如在M00状态时，按复位键，则程序将回到开始位置。4.2数控程序的结构3.字与字的功能（２）辅助功能字：主要辅助功能简介

：2）M01选择性程序停止。此指令的功能和M00相同，但选择停止或不停止，可由执行操作面板上的"任选停止"按钮来控制。当按钮置于ON（灯亮）时，则M01有效，程序中遇到M01代码时，其执行过程与M00相同，其功能等于M00，若按钮置于OFF（灯熄）时，则M01将不被执行，即程序不会停止。例如：N0010G00X100Z100；

N0020M01；

N0030X40Z120；

…如“任选停止”开关处于断开位置，则当系统执行到N0020程序段时，不影响原有的任何动作，而是接着往下执行N0030程序段。此功能是用来进行尺寸检查，而且M01应作为一个程序段单独设定。M00和M01常用在CNC铣床于粗铣后执行M00或M01，此时，则可用手动方式更换精铣刀，再按CYCLESTART程序执行键，续继执行精铣程序，其它加工，以此类推，用在车床上常用于关键部位尺寸的检查等。4.2数控程序的结构3.字与字的功能（２）辅助功能字：主要辅助功能简介

：３）M02---主程序结束。此指令应置于程序最后，表示程序到此结束。此指令会自动将主轴停止（M05）及关闭切削液（M09），但程序执行指针（CURSOR）不会自动回到程序的开头，而停在M02程序段上。如欲使程序执行指针回到程序开头，必须先将"模式选择"钮转至EDIT编辑上，再按RESET键，使程序执行指针回到程序开头。4.2数控程序的结构3.字与字的功能（２）辅助功能字：主要辅助功能简介

：４）M03,M04,M04

分别命令主轴正转,反转,停转.５）M06.换刀指令用与加工中心换刀前的准备动作６）M07,M08命令1#2#冷却液开７）M09命令1#2#冷却液停８）M10,M11

运动部件的夹紧与松开.９）M19主轴定向停止１０）

M30：程序结束。此指令应置于程序最后，表示程序到此结束。此指令会自动将主轴停止（M05）及关闭切削液（M09），且程序执行指针会自动回到程序的开头，以方便此程序再次被执行。此即是与M02指令不同之处，故程序结束大多使用M30较方便。

4.2数控程序的结构3.字与字的功能（3）尺寸字：尺寸字也叫尺寸指令。尺寸字在程序段中主要用来指令机床上刀具运动到达的坐标位置，表示暂停时间等的指令也列入其中。地址符用的较多的有三组，第一组是X、Y、Z、U、V、W、P、Q、R，主要用于指令到达点的直线坐标尺寸，有些地址(例如X)还可用于在G04之后指定暂停时间；第二组是A、B、C、D、E，主要用来指令到达点的角度坐标；第二组是IJK，主要用来指令零件圆弧轮廓圆心点的坐标尺寸（其含义见表4-3）。尺寸字中，地址符的使用虽然有一定规律，但是个系统往往还有一些差别。例如，FANUC有些系统还可以用P指令暂停时间、用R指令圆弧的半径等。4.2数控程序的结构3.字与字的功能（3）尺寸字：坐标字：由坐标地址符（如X、Y等）、＋、－符号及绝对值（或增量）的数值组成，且按一定的顺序进行排列。坐标字的“＋”可省略。其中坐标字的地址符含义如表4-5所示。

各坐标轴的地址符按下列顺序排列：X、Y、Z、U、V、W、P、Q、R、A、B、C、D、E4.2数控程序的结构3.字与字的功能（４）进给功能F指令

：进给速度是指刀具向工件进给的相对速度。单位一般为mm/min。当进给速度与主轴转速有关时(如车床车削螺纹)，单位为mm/r，称为进给量。进给速度是用地址字母F和字母F后面的五位、四位、三位、二位或一位数字来表示的。该指令是续效代码。有两种表示方法：1）代码法即F后跟两位数字，这些数字不直接表示进给速度的大小，而是机床进给速度数列的序号，进给速度数列可以是算术级数，也可以是几何级数。从F00～F99共100个等级。2）直接指定法即F后面跟的数字就是进给速度的大小。按数控机床的进给功能，它也有两种速度表示法。一是以每分钟进给距离的形式指定刀具切削进给速度（每分钟进给量），用F字母和它后继的数值表示，单位为“mm/min”。对于回转轴如F12表示每分钟进给速度为12°。二是以主轴每转进给量规定的速度（每转进给量），单位为“mm/r”。4.2数控程序的结构3.字与字的功能（５）主轴转速功能字S指令主轴转速功能用来指定主轴转速或速度，用地址S和其后的数字组成。单位为r/min，地址符使用S，所以又称为S功能或S指令。①恒线速度控制(G96)G96是指定恒线速控制的功能。此时，用S指定的数值表示切削速度。例如，G96S200，自动改变转速，使切削速度为200mm/min。2.用G97方式的指令②主轴转速控制(G97):G97是取消恒线速度控制的功能。执行G97指令后，S后面的数值表示主轴每分钟的转数。例如G97S2000表示主轴以2000r/min的转速旋转，系统开机状态为G97状态。③主轴最高转速限定(G50)G50的功能中有坐标系设定和主轴最高转速设定两种功能，这里用的是后一种功能。用S指定的数值是设定主轴每分钟最高转速。

4.2数控程序的结构3.字与字的功能（５）主轴转速功能字S指令③主轴最高转速限定(G50)G50的功能中有坐标系设定和主轴最高转速设定两种功能，这里用的是后一种功能。用S指定的数值是设定主轴每分钟最高转速。例如，G50S2000把主轴最高转速设定为2000r/min。

用恒线速控制加工端面、锥度、圆弧时，容易获得内外一致的表面粗糙度，但由于X坐标值不断变化，所以主轴转速也不断变化，当刀具逐渐移近工件旋转中心时，主轴转速就会越来越高，即所谓“超速”，工件就有可能从卡盘中飞出，为了防止这种事故，有时不得不限制主轴的最高转速，这时就可以借助G50S_指令来达到此目的。通常，机床面板上设有转速倍率开关，用于不停机手动调节主轴转速。

4.2数控程序的结构3.字与字的功能（６）刀具功能字T指令主要用来选择刀具或换刀，也可用来选择刀具偏置和补偿，由地址码T和其后的若干位数字组成。如T18表示换刀时选择18号刀具，如用作刀具补偿时，T18是指按18号刀具事先所设定的数据进行补偿。若用四位数码指令时，例如T0102，则前两位数字表示刀号，后两位数字表示刀补号。（7）

程序段结束写在每个程序段之后，表示程序结束。当用EIA标准代码时，结束符为“CR”，用ISO标准代码时为“NL”或“LF”。有的用符号“；”或“*”表示。4.2数控程序的结构统一规定数控机床坐标轴及其运动的方向，是为了准确地描述机床的运动，简化程序的编制方法，并使所编程序对同类型机床有通用性。同时也给维修和使用带来极大的方便。目前国际标准化组织已经统一了标准坐标系。我国机械工业部也颁布了JB3051—82《数字控制机床坐标和运动方向的命名》的标准，对数控机床的坐标和运动方向作了明文规定。

4.2数控机床的坐标系１.机床坐标系在数控机床上加工零件，机床的动作是由数控系统发出的指令来控制的。为了确定机床的运动方向和移动的距离，就要在机床上建立一个坐标系，这个坐标系就叫标准坐标系，也叫机床坐标系。在编制程序时，就可以以该坐标系来规定运动方向和距离。机床坐标系：是数控机床安装调试时便设定好的固定坐标系，并设有固定的坐标原点，其坐标和运动方向视机床的种类和结构而定。一般情况下，坐标系是利用机床机械结构的基准线来确定，这在机床说明书中均有规定。4.2数控机床的坐标系１.机床坐标系(1)数控机床坐标轴及其方向的规定ISO标准坐标：“右手直角迪卡尔坐标系”4.2数控机床的坐标系正方向：刀具远离工件的方向为坐标轴正方向回转座标：绕X.Y.Z轴转动的圆进给坐标轴分别用A.B.C表示，轴相互关系由右手螺旋法则而定。１.机床坐标系(2)机床相对运动的规定数控机床的进给运动是相对的，有的是刀具相对于工件的运动（如车床），有的是工件相对于刀具的运动（如铣床）。在机床上，我们始终认为工件静止，这样编程人员在不考虑机床上工件与刀具具体运动的情况下，就可以依据零件图样，确定机床的加工过程。如果把刀具看作静止不动，工件移动，那么在坐标轴的字母上加“′”，如等；加“′”字母表示的工件运动正方向与不加“′”之同一字母表示的刀具运动方向相反

4.2数控机床的坐标系１.机床坐标系4.2数控机床的坐标系(3)运动方向的规定:JB3051—82中规定：机床某一部件运动的正方向，是增大工件和刀具之间的距离的方向(或是刀具远离工件的方向)。确定机床坐标轴时，一般先确定Z轴，再确定X轴和Y轴。1)Z坐标:通常把平行于机床主轴（传递切削动力）的轴线作为Z坐标轴，刀具远离工件的方向为Z轴的正方向。如在钻镗加工中，钻入和镗入工件的方向为Z坐标的负方向，而退出为正方向。若没有主轴(牛头刨床)或者有多个主轴，则选择垂直于工件装夹面的方向为Z坐标。若主轴能摆动：在摆动的范围内只与标准坐标系中的某一坐标平行时，则这个坐标便是Z坐标；若在摆动的范围内与多个坐标平行，则取垂直于工件装夹面的方向为Z坐标。(3)运动方向的规定:1)Z坐标对于工件旋转的机床，如车床、外圆磨床等，平行于工件轴线的坐标为Ｚ坐标。如图4-8。而对于刀具旋转的机床，如铣床、钻床、镗床等，则平行于旋转刀具轴线的坐标为Z坐标。如图4-9、4-10。如果机床没有主轴（如牛头刨床），Z轴垂直于工件装卡面。如图4-11。对于有几根主轴的机床：如龙门铣床，选择其中一个与工作台面相垂直的主轴为主要主轴，并以它来确定z轴方向。若主轴能摆动：在摆动的范围内只与标准坐标系中的某一坐标平行时，则这个坐标便是Z坐标；若在摆动的范围内与多个坐标平行，则取垂直于工件装夹面的方向为Z坐标１.机床坐标系4.2数控机床的坐标系１.机床坐标系4.2数控机床的坐标系

(3)运动方向的规定:

X坐标标准规定：水平、垂直于Z轴、平行于工件的夹装面在刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床等）。Z轴水平（卧式），则从刀具(主轴)向工件看时，X坐标的正方向指向右边。Z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；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。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。

Y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：大姆指指向+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，姆指所指的方向为+y。１.机床坐标系4.2数控机床的坐标系(3)运动方向的规定:１.机床坐标系4.2数控机床的坐标系例题:确定下面机床的坐标轴图4-8卧式车床

１.机床坐标系4.2数控机床的坐标系图4-9立式升降台铣床

图4-10卧式升降台铣床１.机床坐标系4.2数控机床的坐标系图4-11牛头刨床１.机床坐标系4.2数控机床的坐标系１.机床坐标系4.2数控机床的坐标系例题:确定下面机床的坐标轴１.附加坐标系

4.2数控机床的坐标系图4-9立式升降台铣床

图4-10卧式升降台铣床１.机床坐标系4.2数控机床的坐标系图4-9立式升降台铣床

图4-10卧式升降台铣床１.机床坐标系4.2数控机床的坐标系

(4)附加坐标系为了编程和加工的方便，有时还要设置附加坐标系。对于直线运动，通常建立的附加坐标系有：1)指定平行于X、Y、Z的坐标轴可以采用的附加坐标系：第二组U、V、W坐标，第三组P、Q、R坐标。2)指定不平行于X、Y、Z的坐标轴也可以采用的附加坐标系：第二组U、V、W坐标，第三组P、Q、R坐标。１.机床坐标系4.2数控机床的坐标系

(5)旋转运动A、B、C如图4-7所示，A、B、C相应地表示其轴线平行于X、Y、Z的旋转运动。A、B、C正方向，相应地表示在X、Y和Z坐标正方向上，右旋螺纹前进的方向。(6)绝对坐标系与增量（相对）坐标系

1)绝对坐标系刀具（或机床）运动轨迹的坐标值是以相对于固定的坐标原点O给出的，即称为绝对坐标。该坐标系为绝对坐标系。１.机床坐标系4.2数控机床的坐标系(6)绝对坐标系与增量（相对）坐标系

1)绝对坐标系如图4-12a所示，A、B两点的坐标均以固定的坐标原点O计算的，其值为：XA=10，YA=20，XB=30，YB=50。

１.机床坐标系4.2数控机床的坐标系(6)绝对坐标系与增量（相对）坐标系

2)增量（相对）坐标系刀具（或机床）运动轨迹的坐标值是相对于前一位置（起点）来计算的，即称为增量（或相对）坐标，该坐标系称为增量坐标系。增量坐标系常用U、V、W来表示。如图4-12b，B点相对于A点的坐标（即增量坐标）为U=20，V=30。2.编程坐标系4.2数控机床的坐标系编程坐标系是编程人员在编程时使用的，编程人员以工件图样上的某一点为原点所建立的坐标系。编程坐标系一般供编程使用，确定编程坐标系时不必考虑工件毛坯在机床上的实际装夹位置。编程尺寸都按照编程坐标系中的尺寸确定。编程坐标系又称工件坐标系3.加工坐标系4.2数控机床的坐标系加工坐标系是指以确定的加工原点为基准所建立的坐标系。加工原点也称为程序原点，是指零件被装夹好后，相应的编程原点在机床坐标系中的位置。在加工过程中，数控机床是按照工件装夹好后所确定的加工原点位置和程序要求进行加工的。编程人员在编制程序时，只要根据零件图样就可以选定编程原点、建立编程坐标系、计算坐标数值，而不必考虑工件毛坯装夹的实际位置。对于加工人员来说，则应在装夹工件、调试程序时，将编程原点转换为加工原点，并确定加工原点的位置，在数控系统中给予设定（即给出原点设定值），设定加工坐标系后就可根据刀具当前位置，确定刀具起始点的坐标值。在加工时，工件各尺寸的坐标值都是相对于加工原点而言的,这样数控机床才能按照准确的加工坐标系位置开始加工。

1.坐标系原点与参考点

4.4数控编程与加工中的各种点(1)坐标系原点:1)机床坐标系原点机床坐标系原点是指在机床上设置的一个固定点，不能随意改变，即机床原点。也称机械原点。它在机床装配、调试时就已确定下来，是数控机床进行加工运动的基准参考点。

1.坐标系原点与参考点

4.4数控编程与加工中的各种点(1)坐标系原点:1)机床坐标系原点机床坐标系原点是指在机床上设置的一个固定点，不能随意改变，即机床原点。也称机械原点。它在机床装配、调试时就已确定下来，是数控机床进行加工运动的基准参考点。

1.坐标系原点与参考点

4.4数控编程与加工中的各种点1)机床坐标系原点①数控车床的原点在数控车床上，机床原点一般取在卡盘端面与主轴中心线的交点处，如图图4-13所示。图中O1即为机床原点。同时，通过设置参数的方法，也可将机床原点设定在X、Z坐标的正方向极限位置上。1.坐标系原点与参考点

4.4数控编程与加工中的各种点1)机床坐标系原点②数控铣床的原点在数控铣床上，机床原点一般取在X、Y、Z坐标的正方向极限位置上，如图4-14所示。图中O1即为立式数控机床的原点。在一般数控立铣床中，原点为运动部件在X、Y、Z三根坐标轴反方向运动的极限位置的交点，即在此状态下的工作台左前角上。

1.坐标系原点与参考点

4.4数控编程与加工中的各种点2)工件坐标系原点工件坐标系原点又称编程原点，是编程人员根据加工零件图样及加工工艺要求选定的编程坐标系的原点。它是可以改变的，在一个零件的全部加工程序中，根据需要，可以一次或多次设定或改变工件原点。编程原点应尽量选择在零件的设计基准或工艺基准上，编程坐标系中各轴的方向应该与所使用的数控机床相应的坐标轴方向一致。图4-16数控铣床工件坐标系的原点图4-15数控车床工件坐标系的原点1.坐标系原点与参考点

4.4数控编程与加工中的各种点2)工件坐标系原点在数控车床中，如图4-15所示，原点Op点一般设定在工件的右端面与主轴轴线的交点上。在数控铣床中，如图4-16所示，Z轴的原点一般设定在工件的上表面，对于非对称工件，X、Y轴的原点一般设定在工件的左前角上；对于对称工件，X、Y轴的原点一般设定在工件对称轴的交点上。图4-16数控铣床工件坐标系的原点图4-15数控车床工件坐标系的原点1.坐标系原点与参考点

4.4数控编程与加工中的各种点2)工件坐标系原点机床坐标系与工件坐标系的关系在加工时，工件随夹具在机床上安装后，测量工件原点与机床原点之间的距离，这个距离称为工件原点偏置，如图4-17所示。该偏置值需预存到数控系统中，在加工时，工件原点偏置值便能自动加到工件坐标系上，使数控系统可按机床坐标系确定加工时的绝对坐标值。图4-17机床坐标系与工件坐标系4.4数控编程与加工中的各种点(2)机床参考点机床参考点是用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点，是机床坐标系中一个固定不变的极限点，机床参考点的位置是由机床制造厂家在每个进给轴上用限位开关精确调整好的，坐标值已输入数控系统中。因此参考点对机床原点的坐标是一个已知数。对数控铣床、加工中心而言，机床参考点与机床原点重合，一般取在X、Y、Z坐标的正方向极限位置上，一般来说，加工中心的参考点为机床的自动换刀位置；对数控车床（如图4-18），机床原点取在卡盘右端面与旋转中心线的交点之处，机床参考点在车刀退离主轴端面和旋转中心线最远的某一固定点。图4-18数控车床的参考点1.坐标系原点与参考点

2.刀位点与对刀点

4.4数控编程与加工中的各种点(1)刀位点进行数控加工编程时，刀具在机床上的位置由刀位点的位置来表示。刀位点是指刀具的定位基准点。不同的刀具，刀位点不同。车刀、镗刀的刀位点是指其刀尖，立铣刀、端铣刀的刀位点是指刀具底面与刀具轴线的交点，球头铣刀的刀位点是指球头铣刀的球心。钻头是钻尖或钻头底面中心；线切割的刀位点则是线电极的轴心与零件面的交点。镗刀钻头立铣刀、端铣刀面铣刀指状铣刀球头铣刀车刀2.刀位点与对刀点

4.4数控编程与加工中的各种点(2)对刀点

对刀点是在数控机床上加工工件时，刀具相对工件运动的起点。由于程序也从该点开始执行，所以对刀点又称为起刀点或程序起点。对刀点选定后，即确定了机床坐标系与工件坐标系之间的相互位置关系。所谓对刀，是指加工开始前，将刀具移动到指定的对刀点上．使刀具的刀位点与对刀点重合。对刀点的选定原则：(1)便于数学处理和程序编制。(2)在机床上找正容易。(3)加工过程中检查方便、可靠。(4)引起的加工误差小。3.起刀点、下刀点和换刀点

4.4数控编程与加工中的各种点(1)起刀点

在程序执行的一开始，必须确定刀具在工件坐标系下开始运动的位置，这一位置即为程序执行时刀具相对于工件运动的起点，所以称起刀点或程序起始点。此起始点一般通过对刀来确定，所以，该点又称对刀点。

(2)下刀点下刀点即为刀补程序工步的起点。对于封闭轮廓的刀补加工程序来说，一般选择轮廓上凸出的角作为切削起点，对内轮廓，如没有这样的点，也可以选取圆弧与直线的相切点，以避免在轮廓上留下接刀痕。在确定切削起点后，再在该点附近确定一个合适的点，来完成刀补的建立与撤消，这个专用于刀补建立与撤消的点就是刀补程序的工步起点，一般情况下也是刀补程序的下刀点。3.起刀点、下刀点和换刀点

4.4数控编程与加工中的各种点(3)换刀点换刀点则是指加工过程中需要换刀时刀具的相对位置点。对数控车床、数控镗铣床、加工中心等多刀加工数控机床，加工过程中需要进行换刀，故编程时应考虑设置一个换刀位置(即换刀点)。换刀点往往设在工件的外部，以能顺利换刀、不碰撞工件及机床上其他部件为准。如在铣床上，常以机床参考点为换刀点；在加工中心上，以换刀机械手的固定位置点为换刀点；在车床上，则以刀架远离工件的行程极限点为换刀点。选取的这些点，都是便于计算的相对固定点。

4.基点与节点4.4数控编程与加工中的各种点(1)基点一个零件的轮廓往往是由许多不同的几何元素所组成，如直线、圆弧、二次曲线和特形曲线等。各个几何元素间的联结点称为基点，如两直线间的交点，直线与圆弧或圆弧与圆弧间的交点或切点，圆弧与二次曲线的交点或切点等（2）节点当被加工零件轮廓形状与机床的插补功能不一致时，如在只有直线和圆弧插补功能的数控机床上加工双曲线、抛物线、阿基米德螺线或列表曲线时，就要采用逼近法加工，用直线或圆弧去逼近被加工曲线。这时，逼近线段与被加工曲线的交点，称为节点1.直线运动控制指令G00、G01

4.5基本编程指令(1)点定位指令G00刀具以点位控制方式快速移动，进给速度F指令对其无效其指令格式是：G00X(U)－Y(V)－Z(W)－；

说明：(1)G00运动轨迹视具体数控机床而议；(2)指令了G00的程序段不需要指定进给速度F，如果指定了，无效；(3)G00移动的轨迹根据控制系统的不同，也是不同的。如图4-20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是由AC，CB组成，路径d由AD,DB组成。注意：G00的运动轨迹不一定是直线，若不注意则容易干涉。2.直线运动控制指令G00、G01

4.5基本编程指令(2)直线插补指令G01它命令刀具在两坐标或三坐标间以插补联动方式按指定的F进给速度作任意斜率的直线运动。

其指令格式是：G01X(U)－Y(V)－Z(W)－F－；

编程方法：绝对值编程：

……N03G00X50Z2S800T01M03;N04G01Z-40F80；N05X80Z-60；N06G00X100Z100；......增量值编程：......N03G00U50W2S800T01M03;N04G01U-42F80；N05U30W-20；N06G00U20W160；......G00、G012.圆弧运动控制指令G02、G03

4.5基本编程指令(1)圆弧顺逆的判断圆弧插补指令分为顺时针圆弧插补指令G02和逆时针圆弧插补指令G03。圆弧插补的顺逆按图4-22给出的方向判断：沿垂直于圆弧所在平面的坐标轴由正方向向负方向观察，来判别圆弧的顺、逆时针方向。

，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。G02/G034.5基本编程指令(2)G02/G03指令的格式

G02：顺时针圆弧插补。G03：逆时针圆弧插补。2.圆弧运动控制指令G02、G03

加工圆弧时，不仅要用G02/G03指出圆弧的顺逆时针方向，用X(U)，Y(V)，Z(W)指定圆弧的终点坐标，而且还要指定圆弧的中心位置。4.5基本编程指令(2)G02/G03指令的格式

2.圆弧运动控制指令G02、G03

几点说明：①采用绝对值编程时，圆弧终点坐标为圆弧终点在工件坐标系中的坐标值，用X、Y、Z表示。当采用增量值编程时，圆弧终点坐标为圆弧终点相对于圆弧起点的增量值，用U、V、W表示。②在G90或G91状态，圆心坐标I、J、K中的两个坐标字均为圆弧起点到圆弧圆心所作矢量分别在X、Y、Z轴方向上的分矢量(矢量方向指向圆心)。I、J、K为增量值，并带有“±”号，I、J、K为零时可以省略。4.5基本编程指令(2)G02/G03指令的格式

2.圆弧运动控制指令G02、G03

几点说明：③当用R指定圆心位置时，由于在同一半径R的情况下，从圆弧起点到终点有两个圆弧的可能性，R带“±”号，为区别二者，规定圆心角α≤180°，则R为正值，用“+R”表示，如图4-23中的圆弧1；若180°﹤α﹤360°，则R为负值，用“-R”表示，如图4-23中的圆弧2。④用半径R编程时，不能用于整圆。4.5基本编程指令(3)编程方法举例例1.如图4-24所示的顺圆弧编程方法一用圆心坐标I、K编程绝对值编程……N03G00X20.0Z2.0；N04G0lZ-30.0F80；N05G02X40.0Z-40.0I10.0K0F80......增量值编程......N03G00U-80.0W-98.0；N04G01U0W-32.0F80；N05G02U20.0W-10.0I10.0K0F80；2.圆弧运动控制指令G02、G03

方法二用R编程......N04G01Z-30.0F80；N05G02X40.0Z-40.0R10F80；4.5基本编程指令(2)G02/G03指令的格式

2.圆弧运动控制指令G02、G03

举例按象限编程用绝对坐标编程N001G92X0Y0LFN002G90G00X20Y0S200M03T01LFN003G03X0Y20I-20J0F100LFN004X-20Y0I0J-20LFN005X0Y-20I20J0LFN006X20Y0I0J20LFN007G00X0YOM30LF用增量坐标编程N001G91G00X20Y0S200M03T01LFN004X20Y-20I20J0LFN002G03X-20Y20I-20J0F100LFN005X20Y20I0J20LFN003X-20Y-20I0J-20LFN006G00X-20Y0M02LF4.5基本编程指令2.圆弧运动控制指令G02、G03

举例跨象限编程用绝对坐标编程用增量坐标编程N001G92X0Y0；N002G90G00X20Y0S200M03T01；N003G03X20Y0I-20J0F100；N004G00X0Y0M30；N001G91G00X20Y0S200M03T01；N002G03X0Y0I-20J0F200；N003G00X-20Y0N004M30；用绝对坐标编程用增量坐标编程N001G92X0Y18；N002G90G02X18Y0R18F100S300M03；N003G03X68Y0R25；N004G02X88Y20R-20M02；N001G91G02X18Y-18R18F100S300M03；N002G03X50Y0R25；N003G02X20Y20R-20M02；4.5基本编程指令2.圆弧运动控制指令G02、G03

举例4.5基本编程指令3.坐标系建立指令G50（G92）当用绝对尺寸编程时，必需先建立一坐标系，用来确定绝对坐标原点(又称编程原点)设在距刀具现在位置多远的地方，或者说要确定刀具起始点在坐标系中的坐标值。这个坐标系就是工件坐标系。(1)G50指令——数控车床工件坐标系设定1)坐标原点设置在卡盘端面如图4-26a所示，例如，G50X85Z210；／*将刀尖当前位置的坐标值定为工件坐标系中的一点(85，2l0）。

4.5基本编程指令3.坐标系建立指令G50（G92）当用绝对尺寸编程时，必需先建立一坐标系，用来确定绝对坐标原点(又称编程原点)设在距刀具现在位置多远的地方，或者说要确定刀具起始点在坐标系中的坐标值。这个坐标系就是工件坐标系。(1)G50指令——数控车床工件坐标系设定2)坐标原点设置在零件右端面如图4-26b所示，例如G50X85Z90；在这种情况下，如果设置指令写成：

G50X0Z0；则编程坐标系的原点即为程序起点。数控系统不同程序起点的设置指令也不同，有的数控系统用G92来代替G50。

4.5基本编程指令3.坐标系建立指令G50（G92）(2)用G92确定工件坐标系---数控镗铣床类机床

在编程中，一般是选择工件或夹具上的某一点作为编程零点，并以这一点作为零点，建立一个坐标系，这个坐标系是通常所讲的工件坐标系。这个坐标系的原点与机床坐标系的原点(机床零点)之间的距离用G92(EIA代码中用G50)指令进行设定。即确定工件坐标系原点距刀具现在位置多远的地方。也就是以程序的原点为准，确定刀具起始点的坐标值，并把这个设定值存于程序存储器中，作为零件所有加工尺寸的基准点。因此，在每个程序的开头都要设定工件坐标系，其标准编程格式如下：

G92X_Y_Z_X_Y_Z_为刀位点在工件坐标系中的初始位置，程序内绝对指令中点的坐标，即为点在这个坐标系中的坐标值。4.5基本编程指令3.坐标系建立指令G50（G92）(2)用G92确定工件坐标系---数控镗铣床类机床

执行G92指令时，机床不动作，即X、Y、Z轴均不移动。但CRT显示器上的坐标值发生了变化。以图4-27为例，在加工工件前，用手动或自动的方式，令机床回到机床零点。此时，刀具中心对准机床零点(图a)，CRT显示各轴坐标均为0。当机床执行G92X-10Y-10后，就建立起了工件坐标系(图b)。即刀具中心(或机床零点)应在工件坐标系的X-10Y-10处，图中虚线代表的坐标系，即为工件坐标系。Ol为工件坐标系的原点，CRT显示的坐标值为X-10.000Y-10.000，但刀具相对于机床的位置没有改变。在运行后面的程序时，凡是绝对尺寸指令中的坐标值均为点在X1O1Y1这个坐标系中的坐标。4.5基本编程指令3.坐标系建立指令G50（G92）(2)用G92确定工件坐标系---数控镗铣床类机床

G92指令是一个非运动指令，只是设定工件坐标系原点，设定的坐标系在机床重开机时消失。图4-28所示给出了用G92确定工件坐标系的例子图4-28工件坐标系原点的确定

N1G90；

N2G92X6Y6ZO；

…N8GOOX0Y0；

N9G92X4Y3；

…N13G00X0Y0；N14G92X4.5Y-1.2；图4-28工件坐标系原点的确定4.5基本编程指令4.绝对/增量坐标值转换指令G90/G91（1）绝对坐标值指令G90ISO代码中绝对尺寸指令用G90指定。它表示程序段的坐标字为绝对坐标值。即从编程零点开始的坐标值。例如刀具由起点点A直线插补到目标点B，如图4-29所示。用G90编程时程序为G90G01X30Y50F100；即X30Y50为B点相对于编程坐标系X、Y坐标的绝对尺寸。

4.5基本编程指令4.绝对/增量坐标值转换指令G90/G91（1）绝对坐标值指令G90ISO代码中绝对尺寸指令用G90指定。它表示程序段的坐标字为绝对坐标值。即从编程零点开始的坐标值。例如刀具由起点点A直线插补到目标点B，如图4-29所示。用G90编程时程序为G90G01X30Y50F100；即X30Y50为B点相对于编程坐标系X、Y坐标的绝对尺寸。

4.5基本编程指令4.绝对/增量坐标值转换指令G90/G91（2）增量尺寸指令G91ISO代码中增量尺寸指令用G91指定。它表示程序段的坐标字为增量坐标值。即刀具运动的终点相对于起点坐标值的增量。仍以图4-29为例，用G91编程时程序为G91G01X20Y30F100；；或G01U20V30；即X30Y50为B点相对于起点A的增量值。4.5基本编程指令4.绝对/增量坐标值转换指令G90/G91在实际编程中，是选用G90还是G91，要根据具体的零件确定。如图4-30所示，图a的尺寸都是根据零件上某一设计基准给定的，这时我们可以选用G90编程。图b的尺寸我们就应该选用G91编程，这样就避免了在编程时各点坐标的计算。

4.5基本编程指令4.绝对/增量坐标值转换指令G90/G91一般数控系统在初始状态（开机时状态）时自动设置为G90绝对值编程状态。说明：(1)G90在绝对坐标系中确定终点的坐标值，G91在增量坐标系中确定终点的坐标值；(2)有些机床的增量坐标尺寸不用G91指定，而是在运动轨迹的起点建立平行于X、Y、Z的增量坐标系U、V、W；(3)对绝对坐标系，若后一程序段的某一尺寸值同上一程序段相同，可省略不写，对增量坐标系，若后一程序段的某一尺寸值为零，可省略不写。注意：这两个指令是同组续效指令，也就是说在同一程序段中只允许用其中之一，而不能同时使用。在缺省的情况下（即无G90又无G91）,默认是在G90状态下。4.5基本编程指令5.坐标平面选择指令G17/G18/G19右手直角笛卡儿坐标系的三个互相垂直的轴X、Y、Z，分别构成三个平面(如图4-31所示)，即XY平面、XZ平面和YZ平面。对于三坐标的铣床和加工中心，常用这些指令确定机床在哪个平面内进行插补运动。用G17表示在XY平面内加工，G18表示在XZ平面内加工；G19表示在YZ平面内加工。由于数控铣床大都在X、Y平面内加工，故G17可以省略。两维平面不必设定（如数控车床）4.5基本编程指令5.坐标平面选择指令G17/G18/G19在三坐标机床上加工时，如进行圆弧插补，要规定加工所在的平面，用G代码可以进行平面选择，如图4-32所示。4.5基本编程指令6.坐标尺寸公/英制选择指令G20/G21

G20表示英制输入，G21表示米制输入。G20和G21是两个可以互相取代的代码。机床出厂前一般设定为G21状态，机床的各项参数均以米制单位设定，所以数控车床一般适用于米制尺寸工件加工，如果一个程序开始用G20指令，则表示程序中相关的一些数据均为英制(单位为英寸)；如果程序用G21指令，则表示程序中相关的一些数据均为米制(单位为mm)。在一个程序内，不能同时使用G20或G21指令，且必须在坐标系确定前指定。G20或G21指令断电前后一致，即停电前使用G20或G21指令，在下次后仍有效，除非重新设定。

4.5基本编程指令7.坐标系选择指令G54～G59

根据零件图样所标尺寸基点的相对关系和有关形位公差要求，为编程计算方便，有的数控系统用G54～G59预先设定6个工作坐标系，如图4-33所示。这些坐标系存储在机床存储器中，在机床重开机时仍然存在，在程序中可以分别选取其中之一使用。

G54可以确定工作坐标系1G55可以确定工作坐标系2G56可以确定工作坐标系3G57可以确定工作坐标系4G58可以确定工作坐标系5G59可以确定工作坐标系6图4-33工件坐标系及设定4.5基本编程指令7.坐标系选择指令G54～G59

6个工作坐标系皆以机床原点为参考点，分别以各自与机床原点的偏移量表示，需要提前输入机床内部。如图4-34所示分别设定G54和G59时可用下列方法。图4-34工件坐标系的使用当工件坐标系设定后，如果在程序中写成：G90G54X30Y40时，机床就会向预先设定的G54坐标系中的A点(30，40)处移动。同样，当写成G90G59X30Y30时，机床就会向预先设定的G59中的B点(30，30)处移动(图4-34)。4.5基本编程指令7.坐标系选择指令G54～G59

注意：G92与G54～G59的应用(1)G92指令与G54～G59指令都是用于设定工件加工坐标系的，但它们在使用中是有区别的。G54～G59是调用加工前设定好的坐标系，而G92是在程序中设定的坐标系。G92指令是通过程序来设定工件加工坐标系的，G54～G59指令是通过CRT／MDI在设置参数方式下设定工件加工坐标系的，一经设定，加工坐标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CRT／MDI方式更改。(2)G92指令程序段只是设定加工坐标系，而不产生任何动作；G54~G59指令程序段则可以和G00、G01指令组合，在选定的加工坐标系中进行位移。一旦使用了G92设定坐标系，再使用G54～G59不起任何作用，除非断电重新启动系统，或接着用G92设定所需新的工件坐标系。用了G54～G59就没有必要再使用G92，否则G54～G59会被替换，应当避免。（3）使用G92的程序结束后，若机床没有回到G92设定的原点，就再次启动此程序，机床当前所在位置就成为新的工件坐标原点，易发生事故。所以，一定要慎用。

4.5基本编程指令8.刀具半径补偿指令G41、G42、G40

1.刀具半径补偿的概念

在编制轮廓切削加工的场合，一般以工件的轮廓尺寸为刀具轨迹编程，这样编程加工简单，即假设刀具中心是沿工件轮廓运动的，而实际的刀具运动轨迹要与工件轮廓有一个偏移量（即刀具半径），如图4-36所示。利用刀具半径补偿功能可以方便地实现这一转变，简化程序编制，机床可以自动判断补偿的方向和补偿值大小，自动计算出实际刀具中心轨迹，并按刀心轨迹运动。4.5基本编程指令8.刀具半径补偿指令G41、G42、G40

（2）刀具半径补偿的方法刀具半径补偿就是将刀具中心轨迹过程交由数控系统执行，编程时假设刀具的半径为零，直接根据零件的轮廓形状进行编程，而实际的刀具半径则存放在一个可编程刀具半径偏置寄存器中，在加工工程中，数控系统根据零件程序和刀具半径自动计算出刀具中心轨迹，完成对零件的加工。当刀具半径发生变化时，不需要修改零件程序，只需修改存放在刀具半径偏置寄存器中的补偿值或选用另一个刀具半径偏置寄存器中的补偿值即可。

G41指令为刀具半径左补偿（左刀补），G42指令为刀具半径右补偿（右刀补），G40指令为取消刀具半径补偿。这是一组模态指令，缺省为G40。4.5基本编程指令8.刀具半径补偿指令G41、G42、G40

（2）刀具半径补偿的方法

使用格式：

说明：（1）G41指令刀具左偏置：即沿刀具运动方向看，刀具位于工件轮廓（编程轨迹）左侧（如图4-37a）所示。（2）G42指令刀具右偏置：即沿刀具运动方向看，刀具位于工件轮廓（编程轨迹）右侧（如图4-37b）所示。4.5基本编程指令8.刀具半径补偿指令G41、G42、G40

（2）刀具半径补偿的方法

使用格式：

说明：（1）G41指令刀具左偏置：即沿刀具运动方向