数控机床培训和数控机床编程及加工

数控铣床编程数控铣床加工的特点

数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令固定循环数控铣加工编程实例

1.1数控铣床加工的对象1数控铣床加工的特点

数控铣床主要用于加工平面和曲面轮廓的零件，还可以加工复杂型面的零件，如凸轮、样板、模具、螺旋槽等。同时也可以对零件进行钻、扩、铰、锪和镗孔加工。

1.2数控铣床加工的特点

1、零件加工的适应性强、灵活性好，能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件，如模具、壳体类零件等。

2、能加工普通机床无法加工或很难加工的零件，如用数学模型描述的复杂曲线零件以及三维空间曲面类零件。

3、能加工一次装夹定位后，需进行多道工序加工零件。4、加工精度高、加工质量稳定可靠。5、生产自动化程序高。6、生产效率高。7、属于断续切削方式，对刀具的要求较高，具有良好的抗冲击性、韧性和耐磨性。在干式切削下，要有红硬性。数控铣床编程

数控铣床编程1.3数控铣床编程时应注意的问题＊了解数控系统的功能及规格。不同的数控系统在编写数控加工程序时，在格式及指令上是不完全相同的。＊熟悉零件的加工工艺。＊合理选择刀具、夹具及切削用量、切削液。＊编程尽量使用子程序。＊程序零点的选择要使数据计算的简单。

数控铣床编程2.1刀具半径补偿G40，G41，G422数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令

刀具半径补偿指令格式如下：G17G41(或G42)G00(或G01)XYD或G18G41(或G42)G00(或G01)XZD或G19G41(或G42)G00(或G01)YZD；Ｄ为刀补号地址G40为取消刀具半径补偿Ｇ41刀具左补偿（顺铣）Ｇ42刀具右补偿（逆铣）

数控铣床编程按增量方式编程：O0001N10G54G90G00X0.Y0.M03N20G91G41X20.0Y10.0D01N30G01Y40.0F200N70G00G40X-10.0Y-20.0N80M02

数控铣床编程1.刀具选择:20mm立铣刀;2.安全高度:50mm;3.进/退刀方式:离开工件20mm,直线进刀,直线退刀;4.进给:100mm/min;5.工艺路线:如图.例1已知某外形轮廓的零件如图所示,要求精铣其外形轮廓.%0001N05G54G90G00X0.Y0.N10Z50.S500M03M08N20Z5.N25G01Z-11.F150N30G00G42D01X70.Y50.N35G01X130.F200N40Y90.N45X170.N50Y50.N55X190.N60G03X220Y80.R30N65G01Y100.N70G02X190.Y130.R30.N75G01X80.N80Y30.N85G00Z50.N90G40X0.Y0.N95M02XYXZ10O80505040408050R30R30

数控铣床编程1.刀具选择:10mm立铣刀;2.安全高度:50mm;3.进/退刀方式:离开工件20mm,直线进刀,直线退刀;4.进给:100mm/min;5.工艺路线:如图.例2已知某外形轮廓的零件如图所示,要求精铣其外形轮廓.%0001N05G54G90G00X0.Y0.N10Z50.N15X-50.Y-40.S500M03M08N20Z5.N25G01Z-21.F150N30G00G42D01Y-30.N35G01X20.N40G03X40.Y0.R20.N45X-6.195Y39.517R40.N50G01X-40.Y20.N55Y-30.N60G00G40Y-40.N65Z50.N70X0.Y0.N75M30

数控铣床编程2.2刀具长度补偿G43，G44，G49格式：G43(G44)ZH其中：

Z为补偿轴的终点值。根据补偿的实际需要，还可以为X、Y等，但在程序中只能选一个。H为刀具长度偏移量的存储器地址。和刀具半径补偿一样，长度补偿的偏置存储器号有H00~H99共100个，偏移量用MDI方式输入，偏移量与偏置号一一对应。偏置号H00一般不用，或对应的偏移值设置为0。使用G43指令时，实现正向偏置；用G44指令时，实现负向偏置。取消长度补偿指令格式：G49Z(或X或Y)实际上，它和指令G44/G43ZH00的功能是一样的。G43、G44、G49为模态指令，它们可以相互注销。



数控铣床编程H01=-4.0（偏移值）N10G91G00X120.0Y80.0M03S500；N20G43Z-32.0H01；N30G01Z-21.0F1000；N40G04P2023；N50G00Z21.0；N60X30.0Y-50.0；N70G01Z-41.0；N80G00Z41.0；N90X50.0Y30.0；N100G01Z-25.0；N110G04P2023；N120G49G00Z57.0；N130X-200.0Y-60.0M05M02；

数控铣床编程例2.某零件内轮廓型腔如图,要求对该型腔进行粗、精加工。1.刀具选择:粗加工15mm立铣刀，精加工10mm键槽铣刀；2.安全高度:10mm;3.进/退刀方式：从中心工艺孔垂直进刀，向周边扩展;4.进给:60mm/min;5.工艺路线:如图.数控铣床编程%0002N01T1M06N05G54G90G00X0.Y0.N10Z30.N15S500M03M08N20G01Z15.F20N25M98P0006N30G01Z10.N35M98P0006N40G00Z30.N45T02M06N50G00X25.Y14.Z30.%0006N115G01X-14.5Y4.5F100N120X14.5N150Y4.5N160X-22.Y12.N170X22.N180Y-12.N190X-22.N200Y12.N210X0.Y0.N220M99N55G01Z10.F20N60G03X24.Y15.R6.F100N65G01X-24.N70G03X-25.Y14.R6.N75G01Y-14.N80G03X-24.Y-15.R6.N85G01X24.N90G03X25.Y14.R6.N100G01Z30F50N105G00X0.Y0.N110M30数控铣床编程2、简化编程的指令(1）镜像功能指令G24，G25。格式：G24XYZM98PG25XYZG24建立镜像，由指令坐标轴后的坐标值指定镜像位置，G25指令取消镜像。G24、G25为模态指令，可相互取消，G25为缺省值。数控铣床编程％0003主程序N10G91G17M03；N20M98P100；加工①N30G24X0；Y轴镜像，位置为X=0N40M98P100；式加工②N50G24X0Y0；X、Y轴镜像，位置为（0，0）N60M98P100；加工③N70G25X0；取消Y轴镜像N80G24Y0；X轴镜像N90M98P100；加工④N100G25Y0；取消镜像N110M05；N120M30；

数控铣床编程(2）缩放功能指令G50、G51格式：G51XYZPM98PG50其中，G51中的X、Y、Z给出缩放中心的坐标值，P后跟缩放倍数。G51既可指定平面缩放，也可指定空间缩放。G51指定缩放开，G50指定缩放关。G51、G50为模态指令，可相互注销，G50为缺省值。

例：如图所示的三角形ABC，顶点为A(30，40)，B(70，40)，C(50，80)，若D(50，50)为中心，放大2倍，则缩放程序为G51X50Y50P2数控铣床编程(3）旋转变换指令G68，G69

G68为坐标旋转功能指令，G69为取消坐标旋转功能指令。在XY平面：格式：G68XYPG69；其中：X、Y为XY平面内的旋转中心坐标，P为旋转角度，单位是度，0P360.000°。其它平面内变换指令格式相同，只要把坐标轴作相应的变更就可以。数控铣床编程(3）旋转变换指令G68，G69

%1主程序N10G90G17M03；N20M98P100；加工N30G68X0Y0P45；旋转45°N40M98P100;加工②N50G69；取消旋转N60G68X0Y0P90；旋转则90°M70M98P100；加工③N80G69M05M30；取消旋转数控铣床编程(3）旋转变换指令G68，G69

子程序（①的加工程序）%100N100G90G01X20Y0F100；N110G02X30Y0I5；N120G03X40Y0I5；N130X20Y0I-10；N140G00X0Y0；N150M99；

数控铣床编程1.刀具选择:10mm钻头;2.安全高度:50mm;3.进给:50mm/min;5.工艺路线:如图.例1已知某如图所示,要求加工所有的孔.%0001N05G54G90G00X0.Y0.N10Z50.S500M03M08N20Z5.N25G00X10.Y10.N30G01Z-15.F50.N35G00Z5.N40X50.N45G01Z-15.N50G00Z5.N55Y30.N60G01Z-15.N65G00Z5.N70X10.N75G01Z-15.N80G00Z50.N85X0.Y0.N90M02XYXZ10O6020101510405030数控铣床编程3.1概述3固定循环

图6.9孔加工固定循环图6.10固定循环数据形式G90绝对指令G91增量指令数控铣床编程固定循环的程序格式如下：G98（或G99）G73(或G74或G76或G80～G89)XYZRQPIJKFL式中第一个G代码（G98或G99）指定返回点平面，G98为返回初始平面，G99为返回R点平面。第二个G代码为孔加工方式，即固定循环代码G73，G74，G76和G81～G89中的任一个。

X、Y为孔位数据，指被加工孔的位置；Z为R点到孔底的距离（G91时）或孔底坐标（G90时）；R为初始点到R点的距离或R点的坐标值；Q指定每次进给深度（G73或G83时）或指定刀具位移增量（G76或G87时）；P指定刀具在孔底的暂停时间；I、J指定刀尖向反方向的移动量；K指定每次退刀（G76或G87时）刀具位移增量；F为切削进给速度；L指定固定循环的次数。G80、G01～G03等代码可以取消循环固定循环。

数控铣床编程3.2钻孔循环1、高速深孔加工循环G73该固定循环用于Z轴的间歇进给，使深孔加工时容易排屑，减少退刀量，提高加工效率。Q值为每次的进给深度，退刀用快速，其值K为每次的退刀量。%0073N10G92

X0Y0Z80N20M03S1000N30G98G73X100Z0R40Q-10K5F200N40G00X0Y0Z80N50M02注意：如果Z、K、Q移动量为零时该指令不执行

格式：G73XYZRQKF数控铣床编程2、钻孔循环(钻中心孔)G81

G81指令的循环动作如图所示，包括X、Y坐标定位、快进、工进和快速返回等动作。

％0081N10G92X0Y0Z80N15G00N20G90

G99G81X100R40Z0F200N30G00X0Y0Z80N40M02注意：如果Z移动位置为零该指令不执行。

格式：G81XYZRF数控铣床编程3、带停顿的钻孔循环G82该指令除了要在孔底暂停外，其它动作与G81相同。暂停时间由地址P给出。此指令主要用于加工盲孔，以提高孔深精度。%082N10G92X0Y0Z80N15G00N20G99G90G82X100R40P2Z0F200N30G00X0Y0Z80N40M02格式：G82XYZRPF数控铣床编程4、深孔加工循环G83深孔加工指令G83的循环动作如图6.13所示，每次进刀量用地址Q给出，其值q为增量值。每次进给时，应在距已加工面d（mm）处将快速进给转换为切削进给，d是由参数确定的。％0083N10G92X0Y0Z80N15G90

G00N20G99G83X100R40P2Q-10K5Z0F200I2；N30G00X0Y0Z80N40M02注意：如果Z、Q、K为零该指令不执行。

格式：G83XYZRQKPF数控铣床编程2、镗孔循环G85G86G89G85指令与G81相同，但G86在孔底时主轴停止，然后快速退回。％0086N10G92X0Y0Z80N15G00N20G98G90G86X100R40Z0F200N30G00X0Y0Z80N40M02注意：如果Z的移动位置为零，该指令不执行。格式：G85(G86)XYZRF格式：G89XYZRPF数控铣床编程3.3镗孔循环1、精镗循环G76G87G76指令的循环动作如图所示。精镗时，主轴在孔底定向停止后，向刀尖反方向移动，然后快速退刀。刀尖反向位移量用地址Q指定，其值只能为正值。％0076N10G92X0Y0Z80N15G00N20G91

G99G76X100R-40Z-40P2

I2F200N30G90G00X0Y0Z80N40M02注意：如果Z、Q、K为零该指令不执行。

格式：G76XYZRPQF格式：G87XYZRQF数控铣床编程3.4攻螺纹攻丝循环指令G84的循环动作如图6.15所示。从R点到Z点攻丝时，刀具正向进给，主轴正转。到孔底部时，主轴反转，刀具以反向进给速度退出（这里：进给速度F＝转速（r/min）×螺矩（mm），R应选在距工件表面7mm以上的地方）。G84指令中进给倍率不起作用；进给保持只能在返回动作结束后执行。

格式：G84XYZRF(右螺纹)格式：G74XYZRF(左螺纹)数控铣床编程3.5取消固定循环取消固定循环G80。该指令能取消固定循环，同时R点和Z点也被取消。使用固定循环指令时应注意以下几点：①在固定循环中，定位速度由前面的指令决定。②固定循环指令前应使用M03或M04指令使主轴回转。③各固定循环指令中的参数均为非模态值，因此每句指令的各项参数应写全。在固定循环程序段中，X、Y、Z、R数据应至少指令一个才能进行孔加工。④控制主轴回转的固定循环（G74、G84、G86）中，如果连续加工一些孔间距较小，或者初始平面到R点平面的距离比较短的孔时，会出现在进入孔的切削动作前主轴还没有达到正常转速的情况，遇到这种情况时，应在各孔的加工动作之间插入G04指令，以获得时间。⑤用G00～G03指令之一注销固定循环时，若G00～G03指令之一和固定循环出现在同一程序段，且程序格式为G00(G02，G03)GXYZRQPIJFL时，按G00(或G02，G03)进行X、Y移动。⑥在固定循环程序段中，如果指定了辅助功能M，则在最初定位时送出M信号，等待M信号完成，才能进行加工循环。⑦固定循环中定位方式取决于上次是G00还是G01，因此如果希望快速定位则在上一程序段或本程序段加G00。数控铣床编程4数控铣编程加工实例

例1：加工如图所示孔的钻孔循环程序（设Z轴开始点距工作表面100mm处，切削深度为20mm）。

％0001N10G90G00X0.Y0.S300M03N20G91G81X10.0Y-10.0Z-22.0R-98.0F200N30Y30.0N40X10.0Y-10.0N50X10.0N60X10.0Y20.0

N70G80G00X-40.0Y-30.0M05

N80M02数控铣床编程例2：加工如图所示螺纹孔的加工程序（设Z轴开始点距工作表面100mm处，切削深度为20mm）。

①先用G81钻孔％0101

N10G90G00X0.Y0.M03S500N20G91G98G81X40.0Y40.0Z-22.0R-98.0F100N30X40.0L3N40X-120.0Y50.0N50X40.0L3N60G00X-160.0Y-90.0M05N70M02数控铣床编程例2：加工如图所示螺纹孔的加工程序（设Z轴开始点距工作表面100mm处，切削深度为20mm）。

②再用G84攻螺纹％0102

N100G90G00X0.Y0.M03N110G91G99G84X40.0Y40.0Z-27.0R-93.0F280N120X40.0L3N130X-120.0Y50.0N140X40.0L3N155X-160.0Y-90.0M05N160M02数控铣床编程例3：如图所示为某企业生产的自动扶梯的链轮轮廓的示意简图。链轮由24个齿均布，由局部放大图中可见，链轮的每一个齿廓都由6个不同曲率半径的拐点相接而成。

第6章数控铣床编程6.4数控铣编程加工实例

工艺分析：在实际加工中，每铣一个齿后，将坐标系旋转一定的角度，再继续铣削，降低了编程的工作量。为使程序简化，使用相对坐标指令G91来旋转坐标系，可以省略每一齿调用子程序的编写。编程时，以加工一个齿形为基准，一个齿形加工程序的终点作为下一齿形加工的起点，如此循环24次，完成链轮的加工。使用ф10mm的硬质合金立铣刀进行加工。数据计算：从图可以看出，用手工计算节点是不现实的，可以使用AutoCAD绘制。在AutoCAD中使用偏移指令，将链轮正上方的一个齿的轮廓线偏移一个刀具半径值5mm(这样可以不使用刀具半径补偿)，得到如图中双点划线所示图形。标注各交点的坐标和各段圆弧半径，如图所示。

加工坐标原点：X：链轮的圆心Y：链轮的圆心Z：链轮的下表面

数控铣床编程加工程序：O0063(主程序)G54G90G00X-75Y450M031500M08G00Z5G01Z0F100G01X-71.97Y418.862M98P0163L24G00Z100M09G69G90G00X100Y0M05M02O0136(子程序)G91G68R15M98P1136M99O1136(子程序)G90G02X-38.892Y423.217R425M99数控机床编程及加工机械工程实验教学中心实验目的通过数控机床的加工程序编制，掌握编程的方法及技巧；将在计算机上用OpenSoftCNC软件模拟显示加工过程校验程序，然后在数控机床上对工件进行加工；结合机械加工工艺，实现最优化编程，提高加工质量和生产效率。机械工程实验教学中心数控编程的基本原理数控编程的目的；数控编程的内容；编程步骤。机械工程实验教学中心数控编程的基本原理所谓编程，就是把零件的图形尺寸、工艺过程、工艺参数、机床的运动以及刀具位移等内容，按照数控机床的编程格式和能识别的语言记录在程序单上的全过程。这样编制的程序还必须按规定把程序单制备成控制介质如程序纸带、磁带等，变成数控系统能读懂的信息，再送入数控机床，数控机床的CNC装置对程序经过处理之后，向机床各坐标的伺服系统发出指令信息，驱动机床完成相应的运动。机械工程实验教学中心数控编程的目的数控编程的基本原理①分析零件图纸，确定加工工艺过程；②计算走刀轨迹，得出刀位数据；③编写零件加工程序；④制作控制介质；⑤校对程序及首件试加工。机械工程实验教学中心数控编程的内容数控编程的基本原理机械工程实验教学中心数控编程的步骤零件图纸分析零件图纸制定工艺规程数学处理编写程序文件制作控制介质程序校验及试切数控机床OpenSoftCNC软件介绍OpenSoftCNC软件包括数控车床模拟仿真和数控铣床模拟仿真系统，由软件+标准硬件系统构成，不要求专用硬件或运动控制卡，所有数控功能和逻辑控制功能均由软件完成，操作界面由系统操作和机床控制两大部分组成。机械工程实验教学中心OpenSoftCNC软件介绍机械工程实验教学中心为例，软件提供下列指令：以数控车床模拟仿真系统（OpenSoftCNC01T）组别指令功能编程格式模态

1G00快速线性移动G00X(U)_Z(W)_√G01直线插补G01X(U)_Z(W)_√G02顺时针圆弧插补G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆时针圆弧插补G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺纹插补G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺纹插补G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X轴返回程序零点G27

G28Z轴返回程序零点G28

G92定义