数控指令系统和数控机床编程及加工

数控指令及程序编制2.1

概述2.1.1数控编程的基本概念

根据被加工零件的图纸及其技术要求、工艺要求等切削加工的必要信息，按数控系统所规定的指令和格式编制数控加工指令序列2.1.2数控编程方法简介

1）手工编程:

大量的一般机械零件编程(指令代码、固定循环、宏程序、参数编程)

2）自动编程

：

复杂曲线、曲面编程（需掌握一种CAD/CAM编程软件）2.2数控编程的基础2.2.1编程的几何基础

1．机床坐标系（加工时的坐标系）

2．机床零点与参考点

3.工件坐标系与工件零点（编程时的坐标系）

4．编程零点

5.绝对尺寸与增量尺寸2.2.2编程的工艺基础

1.加工工件的选择

2.加工工序的划分

(1)刀具集中分序法(2)粗、精加工分序法(3)按加工部位分序法3.工件的装卡方式(1)尽量采用组合夹具(2)选择合理的零件定位、夹紧的部位(3)选择合理的夹紧力位置和方向(4)装卡、定位要考虑到重复安装的一致性

4.加工路线的确定

⑴应尽量减少进、退刀等辅助时间。⑵铣削时，要尽量采用顺铣加工方式。⑶选择合理的进、退刀位置。⑷加工路线一般是先加工外轮廓，再加工内轮廓。5.切削用量的选择

考虑机床、刀具、工件材料、冷却液等因素2.2.3数控程序编制的内容与步骤

零件图纸分析

确定加工的工艺路线刀位轨迹的确定、计算编写程序程序输入程序校验、试切

加工

2.3数控标准

2.3.1数控程序编制的国际标准和国家标准

ISO代码和EIA代码

ISO:国际标准代码

EIA:早期的美国电子工业协会编制的数控代码 数控标准的内容：

数控的名词术语；

数控机床的坐标轴和运动方向；

数控机床的字符编码（ISO代码、EIA代码）数控编程的程序段格式；准备机能（G代码）和辅助机能（M代码）； 进给功能、主轴功能和刀具功能。

（以本台数控机床的指令表和编程指南为准）

2.3.2程序结构与程序段格式

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.程序段格式序准备坐标运速度主轴转刀具号辅助机结号机能动尺寸指令速指令指令能指令束（详细说明）符N××××G××X±××××.×××Y±××××.×××F××S××T××M××LF

字地址可变程序段：地址指明指令的意义，字的数目可变。

常用地址字符地址字 意义

A、B、C 围绕X、Y、Z轴旋转的旋转轴角度尺寸字

F、S、T 进给速度指定机能、主轴速度机能、刀具机能

G 准备机能

H刀补号参数

I、J、K 插补参数

L、O子程序号代码；程序号代码

F进给合成速度

M 辅助机能

N 程序段序号

U、V、W 与X、Y、Z轴平行的第2移动坐标尺寸字

X、Y、Z 主坐标轴，X、Y、Z移动坐标尺寸字程序段中地址（文字）、数字、符号的二进编码为带有特征位的ASCII（见ISO-840代码、EIARS-244代码）。2.4数控系统的指令代码2.4.1国际标准化组织准规定的准备功能指令代码-G

代码

（见教材表）

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（相同功能，以后程序段中可不写）或被同组其它G

代码所代替，才取消。

非模态代码：它的功能仅在所出现的程序段内有效2.4.2FANUC系统G代码指令集

（见教材表和表）2.4.3G代码功能介绍

G代码是与机床运动有关的指令代码，包括：坐标系设定、平面选择、参考点设定、坐标尺寸表示、定位、插补、刀补、固定循环、速度指定、安全和测量功能等。G代码特点如下：①按功能分若干组a、b、c、d····，在一个程序段中，同组的G

代码只能有一个,不同组的可有多个。②G代码分为模态代码（保持代码、续效代码）和非模态代码（一次性代码）。③G代码已超过了二位，有三位G代码，小数G代码，文字G代码。④G代码也叫G机能、G功能、G指令、G命令等。⑤标准G代码表中，与实际机床使用的G指令差别很大。各数控系统厂家G代码也有差别，大约有1/3是相同的，尽管G代码不同，但功能基本一样。⑥G代码的开机默认状态。（以FANUC系统为例讲解G代码）1.与坐标系有关的G代码在增量测量系统中,机床坐标系用开机手动回参考点建立；绝对测量机床坐标系一开机上电即建立。（1）选择机床坐标系指令（G53）

G53XαYβ；（在已建立的机床坐标系的基础上通过改变代表机床原点的参考点的方法来选择改变机床坐标系）α、β为X、Y的绝对坐标值（在没有刀补的条件下）（2）工件坐标系设定指令（G92）

G92X400.Z250.；编程时，用的是工件坐标系。加工时用机床坐标系，需建立它们之间的关系。G92确定：刀具对刀点与工件坐标系原点的距离。

X400.Z250.为绝对坐标值该指令不参生运动，以后刀具按工件坐标系中的值运动机床原点参考点βαxyφ400250zxO工数控车床oM对刀点到机床原点的距离

G92X180.Y150.；

（3）选择工件坐标系指令（G54～G59）用机床原点偏移（预先设定）的方法在机床坐标系中建立的工件坐标系1、2、3、4、5、6，编程时选用其中任一坐标系。G54G55机床坐标系原点（代表原点的参考点）y数控铣床基准点x150180o刀尖

(4)设定局部坐标系指令（G52）

G52X100.Y50.⊙●机床坐标系原点（参考点）.局部坐标系局部坐标系G59G58G57G56G55G54每个工件坐标系原点的偏移

ZOFS1ZOFS6工件坐标系可以改变100YX50EX0FS(5)坐标平面设定指令（G17，G18，G19）

G17----XY平面; G18----ZX平面; G19----YZ平面.Z/X平面Y/Z平面X/Y平面YXZXZYYXZG17G18G19注意第一轴（水平轴）2.坐标值尺寸G代码（1）绝对值和增量值编程指令（G90，G91）

G01G90X40.0Y70.0F

;绝对值编程

G01G91X－60.0Y40.0F

;增量值编程

数值“+-号”的确定：

绝对值:与象限有关增量值:与象限无关,值增加为正，值减少为负XY70.030.040.0100.0终点起点O（2）极坐标尺寸指令(G16、G15)

用半径和角度表示位置，如XY平面第一轴X指令半径，第二轴Y指令角度。

G16； 建立极坐标指令方式

G15；取消极坐标指令方式例：

G17G90G16；

G01X80.Y30.F××；

……G15；

80代表半径，30代表与X轴夹角。建立极坐标

取消极坐标XYR10030150270程序：N1G17G90G16;

R-5.0F200;N3Y150.O;N4Y270.0;N5G15G80;N6M30;3）公制，英制转换指令

G20；英制输入(in,最小长度、最小角)G21；公制输入(mm,最小长度、最小角)4）程序中的小数点

:X=100mm;X100mm

:X=0.1mm;5）直径值、半径值的指定数控车床编程时，在横向（X向）可根据图纸，用事先指定的直径值或半径值编程。3.关于参考点的G代码(这里第一参考点代表机床坐标原点)（1）返回参考点校验指令（G27）（2）自动返回参考点指令（G28）（3）返回到第二、第三和第四参考点指令（G30）

G30（4）自动从参考点返回指令（G29）

P2P3P4G27用来检查各坐标测量是否正确，相应的原点指示灯亮。G28和G29指令应用的例子：；返回参考点（A→B→R），程序中用中间点B的值N20T1112；在参考点换刀11号刀，12号补偿；从参考点返回（R→B→C），程序中用返回点C的值20030070040010001500ABRCXY4.插补功能G代码

（1）定位（快速）指令（G00）①各坐标以最大进给速度运动（快速），不用设速度；②轨迹可能是直线或折线，注意碰撞；③启动时有加速，到位前减速，达到位置（可设定精确

位置窗口）后停下；④自动运行。

AByx0（2）单方向定位指令（G60）（非模态）主要用途：消除机床传动链反向间隙，运动终点前由一个方向定位。结束位置暂停开始位置过冲量开始位置

定位方向结束位置暂停开始位置过冲量开始位置（运动方向与定位方向一致）（运动方向与定位方向不一致）注意：固定循环、没过冲量、没设单向定位方向、移动量为零时不能用G60（3）直线插补指令（G01）指令格式：G01XxYyZz

FfX轴方向的进给速度：

其中：例：直线轴插补：；旋转轴插补：G91G01C–；Y110.0XO20.0（终点）220.0（起点）10.0（起点）

（终点）

进给速度300deg/min90°G01指令段中，要有速度，且是合成速度，可单轴、二轴、三轴及多轴联动。（4）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）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XYG17G03G02ZXG18G03G02YZG19G03G02格式：两种方式终点坐标与圆心坐标G17G03XxYyIiJjFf；或终点坐标与圆弧半径G17G03XxYyRrFf；

x,y----终点坐标(与G90和G91有关)I,j----圆心坐标(规定是增量值，与G90和G91无关)r------圆弧半径(负值表示大于180度圆弧)f------切向速度圆弧插补示例1:

①圆弧,大於180º,R-××G90G02X60.0Y20.0R-50.0F300.0;②圆弧,小於180º,R××G90G02X60.0Y20.0R50.0F300.0;

注意：I0、J0、K0可以省略；圆弧起点和终点重合在一起、及圆心用I、J或K指令时，表示为360º圆弧，如“G02I”；指令了不存在的轴报警；指令接近180、º圆弧用I、J、K方式。起点终点(60.20)①②XYR50R50圆弧插补示例2，加工轨迹如图绝对编程方式用I、J、K编程G92X210.0Y40.0Z0；G90G03X150.0Y100.0I-60.0F300；；用R编程G92X210.0Y40.0Z0；G90G03X150.0Y100.0R60.0F300；；增量编程方式：用I、J、K编程G91G03X-60.0Y60.0I-60.0F300；；用R编程G91G03X-60.0Y60.0R60.0F300；；

4010060OR60R50

100130150

210

YX（5）螺旋线插补指令圆弧插补与垂直它的另一轴同步运动实现

F代码规定为刀具沿圆弧的进给速度直线的长度直线轴的速度=F×

圆弧的弧长例：G91G17G03X0Y50.R50.Z30.F100.;刀具轨迹ZYX0,50,30(0,50)

（6）固定导程螺纹切削指令

格式：G33IPFQ；其中 IP：螺纹终点位置;Q螺纹起始角

F：长轴方向导程（或螺距t）例:加工螺纹长度10mm，螺距，指令为 ；XZtdd主轴转速与进给速度要匹配，且不要超速；前留量与后留量；主轴转速要恒定，有准停功能；不用倍率开关调进给速度；“进给速度保持”无效；变导程螺纹切削指令G34IPFK；F螺纹起始处导程K主轴每转的增加减少值（7）跳过功能指令（G31）非模态

指令格式：G31IP；

G31向G01一样进行直线插补，然而，当跳过信号输入时，正在执行的G31程序段终止，执行下一个程序段。应用场合：加工停止位置由跳过信号指定，如磨削加工，工件尺寸测量等。示例：10050YX跳过信号输入；；；；

Y（300，280）280100200300x跳过信号输入5.进给功能G代码（1）每分进给量指令（G94）

G94；每分进给量G代码

F；进给速度指令（mm/min或inch/min）（2）每转进给量指令（G95）

G95；每转进给G代码

F；进给速度指令（mm/rev或inch/rev）

以上速度还可用倍率开关改变（3）时间倒数进给速度指令（G93）

G93；倒数时间进指令G代码（进给速率数：速度除以距离）

F；进给速度指令（1/min）（4）一位进给速度F代码指令

F1、F2…F9数字号代表速度（5）手遥脉冲发生器调速6.切削速度控制G代码（1）准确停止指令（G09）非模态指令

到终点之前减速并进行“到位检测”,非模态指令。G00指令也到终点之前减速并进行“到位检测”,为模态指令，且用于快速。（2）准确停止方式指令(G61)

每个程序段到终点之前都减速并进行“到位检测”,模态指令。（3）切削方式指令（G64）终点前不减速而移到下一个程序段，速度以加或减速过渡。模态指令。（4）攻丝方式指令（G63）同G64，但进给倍率固定为1，进给保持无效，每个程序段到终点之前不减速。

（5）自动拐角倍率指令（G62）在拐角两端，运动速度会自动地减少增加。

（6）暂停指令（G04）非模态指令

G04X；（有小数点）或G04P；（无小数点）例:暂停1秒的指令为：G04P1000或；进给暂停7.主运动速度G代码

（1）S后跟二进制代码（2）S-5位指令代码（3）恒表面速度控制指令格式为：

G96S○○○○○； ↑线速度（m/min或feet/min）（4）恒表面速度控制取消指令格式为：

G97S○○○○○； ↑主轴速度（rpm）（5）主运动最大速度钳制指令

G92S；8.补偿功能G代码

（1）刀具长度补偿指令

刀具长度补偿AG43Z_H_；G44Z_H_；

G43：正偏移G44：负偏移G17：XY平面选择G18：ZX平面选择G19：YZ平面选择α：指定轴的地址H：指定刀具长度偏移值的地址刀具长度补偿BG17G43Z_H_；G17G44Z_H_；G18G43Y_H_；G18G44Y_H_；G19G43X_H_；G19G44X_H_；刀具长度补偿CG43α_H_；G44α_H_；刀具长度补偿取消G49或H00；执行G43、G44后的结果：代数相加

G43：补偿后刀尖的实际位置=指令值+（H××）

G44：补偿后刀尖的实际位置=指令值-（H××）

例子：-482230318203030305012035yxxz初始平面参考平面ABCZ=0程序：N1G91G00X120.0Y80.0;定位A孔位置的上方，初始平面N2G43Z-32.0H1;快进到参考平面N3G01Z-21.0S200.F100.;工进钻A孔N4G04P2023;孔底暂停2秒N5G00Z21.0;快速返回参考平面N6X30.0Y-50.0;定位B孔位置的上方N7G01Z-41.O;工进钻B孔N8G00Z41.0;快速返回参考平面N9X50.0Y30.0;定位C孔位置的上方N10G01Z-25.0;工进钻孔N11G04P2023;孔底暂停2秒N12G00Z57.0H00;快速返回初始平面N13X-200.0Y-60.0;X、Y向快速返回起刀点N14M30;程序结束（2）刀具偏移指令

G45IPD；增加一个刀具偏移量的移动距离

G46IPD；减少一个刀具偏移量的移动距离

G47IPD；增加二个刀具偏移量的移动距离

G48IPD；减少二个刀具偏移量的移动距离G代码指定正的刀具偏移值指定负的刀具偏移值G45G46G47G48例题：N1G91G46G00X35.0Y20.0D01；；；；；；；；N9G46X0；运动量为零，刀具向-X方向移动一个刀偏值；；；N11G45G01Y0；运动量为零，刀具向+Y方向移动一个刀偏值；N12G47X-120.0；N13G47Y-80；；刀具：Φ20刀偏号：01刀偏值：+104020N13N12R30N11N10N9N8R30N7N6N5N4N3N2N14303040503540N1R30（3）刀具半径补偿C指令

左刀补:G00（或G01）G41IPD；右刀补:G00（或G01）G42IPD；

IP指令坐标轴的运动值；D为表示刀具半径补偿值的代码。撤消刀补指令为G40。偏移矢量建立刀补取消刀补N1G92X0Y0Z0；设定绝对坐标系，刀具位于开始位置（X0，Y0，Z0）；；建立刀具半径补偿；N3G01Y900.0F150；；；；；；；；；N12G00G40X0Y0；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)（4）拐角圆弧插补指令

G39；或G39N1偏移矢量0,10N2编程轨迹N3刀具中心轨迹-10,10XY

N1Y10.0 N2G39； N3X-10；

； ；

编程轨迹-10,20YXN10,10N2偏移矢量N3刀具中心轨迹I=-1,J=29.固定循环指令

（1）钻镗类固定循环指令

1）高速深孔钻削循环（G73）

G73XYZRQFK；(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工件上表面初始平面参考平面RqqqZdd2）左旋螺纹攻丝循环（G74）

G74XYZRPFK；其中P为暂停时间

主轴顺时针转动初始平面参考平面工件上表面主轴逆时针转动RZ3）精密镗孔循环（G76）指令格式：G76XYZRQPFK；Q：让刀位移量

主轴顺时针初始平面R参考平面工件上表面PZq4）钻削循环（G81）G81XYZRFK；

工件上表面参考平面ZRG99G98初始平面5）钻、镗阶梯孔循环（G82）

G82XYZRPFK；

工件上表面参考平面ZRG99G98初始平面P6）深孔加工循环（G83）

G83XYZRQFK；

qqq参考平面工件平面初始平面G98G99ddRZ7）攻螺纹循环（G84）

G84XYZRPFK；

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RZ8）镗孔循环（G85）

G85XYZRFK；

初始平面参考平面G99G98Z点工件平面9）镗孔循环（G86）G86XYZRFK；

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10）背镗循环（G87）G87XYZRQPFK；

主轴定向停刀具qR点Z点q主轴正转P主轴正转11）镗孔循环（G88）

G88XYZRPFK；

PZ点主轴停转G99（主轴正转）R点G98初始平面主轴正转12）镗孔循环（G89）

G89XYZRPFK；

13）取消固定循环指令（G80）

G80；

PZ点R点初始平面N001G92X0Y0Z0；工件坐标系设置在参考点；；到换刀点换T11刀具；N003G43Z0H11；到初始平面，长度补偿；N004S30M03；主轴正转；；定位，钻1孔；；钻2孔；；钻3孔；；钻4孔；；钻5孔；N010G98Y-350；钻6孔；N011G00X0Y0M05；X、Y坐标返回到参考点，主轴停；；到换刀点，取消刀具长度补偿，换T15刀具；N013G43Z0H15；到初始平面，并进行刀具长度补偿；N014S20M03；主轴正转；参考点350100100100100400150250250150321781112139106542505050302033T11T15T31返回位置初始平面200190150钻孔1～6：φ10mm；钻孔7～10：φ20mm镗孔11～13：φ95mm；定位，钻7孔，返到R平面，孔底暂停；；定位，钻8孔，返回到初始平面，孔底暂停；；定位，钻9孔，返回到R平面，孔底暂停；；定位，钻10孔，到初始平面，孔底暂停；N019G00X0Y0M05；返回到参考点，主轴停；；到换刀点，取消长度补偿，换T31刀具；N021G43Z0H31；到初始平面，进行刀具长度补偿；N022S10M03；主轴正转；；定位，钻11孔，返回到R平面；；定位，钻12、13孔，返回到R平面；N025G28X0Y0M05；经中间点（）回到参考点，主轴停；N026G49Z0；取消刀具长度补偿；N027M00；程序停止。参考点350100100100100400150250250150321781112139106542505050302033T11T15T31返回位置初始平面200190150钻孔1～6：φ10mm；钻孔7～10：φ20mm镗孔11～13：φ95mm（2）车削单一固定循环指令

1）外径、内径车削循环指令（G77或G90）

指令格式：棒料（等径）锥度G77X（U）Z（W）F；G77X（U）Z（W）IF；

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。（X，Z）R：快速进给F：切削进给2（F）3(F）4(R)1(R）ZX4（R）3（F）1（R）2（F）I(X，Z)XZ2）螺纹切削循环指令（G78或G92）指令格式：G78X（U）Z（W）F；G78X（U）Z（W）IF；

约45°4（R）1（R）2（F）3（F）(X，Z)rXZR：快速进给F：切削进给r：精加工量4(R)4(R)1(R)2(F)3(F)约45°IrXZ3）端面切削循环指令（G79或G94）指令格式：G79X（U）Z（W）F；G79X（U）Z（W）KF；

1(R)2(F)3(F)4(R)XZX，ZR：快速进给F：切削进给ZXK4(R)3(F)2(F)1(R)（3）车削复合固定循环指令

1）外径粗车循环（G71）

指令格式：G71U（△d）R（e）；G71P（ns）Q（nf）U（△u）W（△w）F（f）S（s）T（t）；N（ns）……；在顺序号N（ns）和N（nf）的程序段之间指定的粗加工路线。…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°B1020R85BXp160ZpAC25021Ф44Ф38Ф22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；设置工件坐标系；N020T0100；换刀，无长度和磨损补偿；N030G96S55M04；主轴反转，恒线速度（55m/min）控制；；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；；精车路线为N070～N110。；设定快进A→A′,精车进给量mm/r，恒线速度控制；N080G01W-17；

车φ22外圆；车R8圆弧；车φ38外圆；车锥面；N120G70P070Q110；精车循环开始结束后返回到A点；；经中间点（75，35）返回到参考点；N140M30；程序结束。

10452）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）；N（ns）……；在N（ns）和N（nf）的程序段间，指定粗加工路线。…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。N101T0100M41；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；；由起点快进至循环起点A，主轴正转；N104G96S120；恒线速度（120m/min）控制；；端面粗车循环，Z向切深2mm，退刀量由参数指定；；精车路线为N107～N100。；精车进给量mm/r，恒线速度控制（150m/min）；；移动到φ120、Z-60mm；；

车φ120的外圆；；车锥面。N110G70P107Q100；精车循环；；返回到换刀点；N114M30；程序结束。

Ф200A′Ф150Ф120Ф80OB1Ф20088ACX23）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）；N（ns）……；在顺序号N（ns）和N（nf）的程序段间指定粗加工路线。…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；

BA′△w△u/2A△u/2△i+△u/2C△w△k+△w例：已知粗车X方向总退刀量，Z方向总退刀量；精车余量：X轴方向为1.0mm（直径值），Z轴方向为

N101T0100M41；换刀，采用1号刀具，无长度和磨损补偿；N102G97S200M08；取消主轴恒线速度控制，开冷却液；；由起点快进至循环起点A，主轴正转；N104G96S120；恒线速度（120m/min）控制；；封闭粗车循环；；；快进A→A′,进给量0.15mm/r，

；车φ20的外圆；车锥面；；车圆弧；；车锥面；N102G70P107Q101；精车循环；；N114M02；程序停止。（150,200）D4010ACB0.5X0,Z0100.52010208Ф100Ф80Ф20701010Ф404）精车循环（G70）当用G71、G72、G73指令对工件进行粗加工之后，可以用G70指令按粗车循环指定的精加工路线切除粗加工留下的余量。其指令格式为：G70P（ns）Q（nf）；其中

ns—

指定精加工形状程序的第一个程序段的顺序号；

nf—指定精加工形状程序的最后一个程序段的顺序号。5）间断纵向切削循环（G74）

G74R（e）；G74X（U）Z（W）P（△i）Q（△k）R（△d）F（f）；其中e—每次进刀的回退量；X—精车圆柱表面的直径；Z—从工件原点到端面的尺寸；U/2—从起点B测得的端面加工深度（A→B的增量）；W—从起点B测得的纵向加工深度（A→C的增量）；△i—X方向移动、间断切削深度；△k—Z方向间断切削深度；△d—切削终点的退刀量；F—进给速度。WZ（X0,Z0）ZXU/2A△i△dB△k△k△k△kCe6）间断端面切削循环（G75）格式为：G75R（e）；G75X（U）Z（W）P（△i）Q（△k）R（△d）F（f）；G75指令的动作图相当于在G74指令中把X和Z相互置换。如果省略Z（W）、Q和R值，而仅X向进刀，则可用于外圆上槽的断续加工

10.倒角编程指令（1）正交的倒角和倒圆

1）倒角

G01Z（W）C；G01X（U）C；

其中Z（W）为b点的绝对值（或增量值）；C为b点到c点的距离；+表示向+X方向倒角，-表示向-X方向倒角。2）倒圆

G01Z（W）R；G01X（U）R；

开始点a45°45°ZX-XccX开始点a45°45°b-ZZccb45°45°a开始点Zccb+Xa开始点X45°45°-ZZbcc（2）任意角度的倒角和倒圆

倒角和倒圆程序段可以自动的插入任意两个直线插补和圆弧插补程序段之间，其实现方法是将倒角和倒圆指令代码加在直线插补（G01）或圆弧插补（G02或G03）程序段的尾部。指令格式：，C倒角，R倒圆插入倒角段ccR插入半径为R的倒圆弧带有倒角、倒圆的编程实例：

N001G92G00X0Y0；；；；；；；；；N010G00X0Y0；N011M00；

70605040302010102030405060708011.比例缩放和旋转变换指令

（1）比例缩放指令（G50,G51）G51XYZP； 比例缩放开始；(G51XYZIJK；)

…

比例缩放有效G50； 比例缩放取消。

YXP1P1′P2P2′P3′P3P4′P4P0（2）坐标旋转指令（G68,G69）G68αβR；坐标旋转开始

…

坐标系旋转方式G69；取消坐标系旋转指令其中：αβ--旋转中心的绝对坐标值，指定平面的二个轴；

R--旋转角度旋转角度（R）（α,β）旋转中心YX例：N1G92X0Y0G69G01；设定坐标系、取消坐标旋转、设定G01运动；N2G42G90X100.0Y100.0F1000D01；右刀补，运动到(100,100)；N3G68R-30000；坐标旋转.旋转中心：(100,100),旋转角:30°；N4G91X200.0；N5G03Y100.0I100.0J50.0；N6G01X-200.0；N7Y-100.0；N8G69G40G90X0Y0;取消坐标旋转，取消刀补，回到原点M30；程序停止。Y2001501000100200300X30°2.4.4辅助功能指令—M代码M代码指令主要用于数控机床开、关量的控制。如程序结束，主轴的正、反转，冷却液的开、停等。M00—暂停，再起动继续加工。M01—计划（任选）停车，与M00类似，但必“任选停止”按钮按下。M02--程序结束指令。M30—程序结束指令，返回。M03、M04和M05－主轴正转、反转和停止。M06—换刀。M08和M09－冷却液开、关指令。M19－主轴定向停。M98、M99－子程序调用和返回指令。见表

2.4.5子程序1.主程序与子程序子程序调出的形式：

M98P○○○○○○○；

子程序号

重复调用次数（最大999）O0001;…M98P11000;…M30;O1000;…M98P12000;…M99;O2000;…M98P13000;…M99;主程序子程序子程序1重嵌套2重嵌套2.5手工编程：

用人工的方法完成程序编制的各个阶段的任务，包括：零件图纸分析、制定工艺确定加工路线、刀具轨迹计算（基点节点）、编写加工程序单、程序检查试切、加工。2.5.1数控孔加工程序编制

1.孔加工程序编制特点：①孔加工包括钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹和镗孔等。可在数控钻床、车床和加工中心上完成。②孔加工可用增量/绝对值，没有复杂的数值计算，用快速定位到孔位。③孔径精度由刀具保证，可用刀具长度补偿。④注意使用固定循环和简化编程的功能。⑤提高对到刀点精度，换刀点选择在易测量和不碰撞的地方，也可以安排在孔的上方。⑥当位置精度要求很高时，可以采用单项定位指令。

2.孔加工编程举例：例一.将图三个孔的加工程序用固定循环指令编写。分析:了解固定循环指令的功能，通孔加工用G81,不通孔用G82。设置安全平面、参考平面、通孔刀具伸出量、孔底停留时间和返回位置等。程序如下：

O0001;N1G92X0Y0Z0;N2G90G00Z250.0T11M06;N3G43Z0H01S600M03M08;N4G99G82X120.0Y80.0Z-53.0R-32.0P2023F100;N5G81X150.0Y30.0Z-73.0;N6G98G82X200.0Y60.0Z-57.0P2023;N7G00X0Y0H00M05M09;N8M30;例二、如图对A、B、C、D四孔进行钻孔攻螺纹，编制加工程序

Z

X

Y

X155065M10Φ1010153545

A

B

C

D

O

OO0002;N10G92X0Y0Z250.0;N15T01M06;在250处换刀N20G90G00Z150.0;快进到初始平面;

钻通孔A循环,R平面为工件上表面3mm,刀具伸出下平面4mm,返回到R平面N30G98Y35.0;钻B孔,返回到初始平面N35G99X50.0;钻C孔,返回到R平面N40G98X10.0;钻D孔,返回到初始平面N45G00X0Y0Z250.0T02M06;N50Z150.0S150M03;N55G99G84X15.0Y10.0Z-19.0R3.0F150;

攻A孔螺纹循环,返回到初始平面N60G98Y35.0;攻B孔螺纹N65G99X50.0;攻C孔螺纹N70G98Y10.0;攻D孔螺纹N75G80G00X0Y0Z250.0M30;例三:如图所示零件，进行打中心孔、钻孔、攻螺纹等加工。主程序为O0003；钻中心孔、钻孔、倒角、攻螺纹和钻孔位置子程序分别为O0100、O0200、O0300、O0400和O0500号。工件坐标系的原点为W，固定循环的初始平面为Z=250㎜，R点平面为Z=2㎜，钻通孔钻头伸出量为2㎜，中心孔的孔深为1.5㎜，倒角深度为1㎜，其它尺寸如图。刀具分别为T01（中心钻）、T02（Ф钻头）、T03（倒角钻头）和T04（M10丝锥）。4321WФ80XYXZ228.515M10WO0003；主程序

N10G54G90X0Y0Z250.0；选择工件坐标系,快进到换刀点,初始位置

N15T01M06；换上01号刀具—中心钻

N20S1500M03M08；启动主轴，开冷却液

N25M98P0100；调用O0100号子程序，在四个孔中心孔位置打中心孔

N30T02M06；换02号刀具—Ф钻头

N35S1000M03M08；启动主轴，开冷却液

N40M98P0200；调用O0200号子程序，钻四个孔

N45T03M06；换03号刀具—倒角

N50S1500M03M08；启动主轴，开冷却液

N55M98P0300；调用O0300号子程序，给每个孔倒角

N60T04M06；换04号刀具—M10丝锥

N65S200M03M08；启动主轴，开冷却液

N70M98P0400；调用O0400号子程序，对四个孔攻丝

N75G28；返回参考点

N80M30；主程序结束O0100；钻中心孔子程序

N85G99G81X-40.0Y0R2.0Z-1.5F10.0；用钻孔循环，钻第1个孔的中心孔

N90M98P0500

；调用孔位置子程序（二级调用），钻2、3、4孔的中心孔

N95M99；O0200；钻孔子程序

；G81钻孔循环，钻第1个孔

N105M98P0500；调用孔位置子程序，钻2、3、4孔

N110M99；O0300；倒角子程序

；用钻孔循环倒角，第1个孔倒角

N120M98P0500；调用孔位置子程序，对2、3、4孔倒角

N125M99；O0400；攻丝子程序

；攻丝循环，攻第1个孔

N135M98P0500；

N140M99；O0500

钻孔位置子程序

；第2个孔的位置

N155X40.0Y0；第3个孔的位置

；第4个孔的位置

N165M80M99；2.5.2数控车削加工程序编制1.程序编制的特点①用来车内外园、端面、锥度、回转曲面、沟槽、螺纹、钻孔等，可二轴联动、三轴联动（带C轴控制功能，可车不同形状沟槽和凸轮等复杂形状零件）。②机械坐标系（卡盘后端面），机床坐标系（原点既机床参考点、工件坐标系原点可选工件的右端面、左端面、卡爪前端面等。③编程可用绝对值/增量值(G90/G91或X、Z/U、W)，可以直径编程（用Ø值）或半径（用R值）编程。④注意使用刀具补偿：刀尖半径补偿和刀具长度补偿。⑤注意使用车削固定循环：单一固定循环、复合循环，还有其它简化编程功能（倒角、倒圆、镜像等）。⑥换刀点设在不碰撞工件的参考点上。G30X-Z-;表示刀具经过中间点（X-Z-）返回到换刀参考点。G30U0W0;表示刀具经过当前点返回到换刀参考点。⑦进退刀用快数运动。2.程序编制举例例一车削一次下面的工件的外轮廓N01G92X250.0Z150.0;设置工件坐标系N02G00X0Z2.0;快速顶位至（X0，）点N03G42G01X0Z0F300;右刀补N04X18.0;车端面N05Z-26.0;车外圆N06X28.0W-25.0;车锥面N07G03X40.0Z-75.0R30.0;车圆弧面N08G01W12.0;车外圆N09G40G30U20.0W12.0;取消刀补，经中间点快速返回到起点（参二考点）N10M30;程序结束12252675182840150250R30●10例二编写下图加工程序，包括：端面、倒角、外圆、倒圆等。零件单边余量2mm，选用第二参考点换刀，粗精刀为T01、T02

精加工留量：1x45°1x45°25R370XZ60110509054100O0002;N10G50X100.0Z70.0;设置工件坐标系N15G30U0W0;返回第二参考点N20S1000T0101M03M08;设主轴速度,安01号刀,01号长度刀补N25G96S60;设恒线速度60/minN30G00X56.0Z0.1;快速走到粗车起点（56，）N35G95G01X-1.6F0.3;粗车右端面，速度为N40G00Z10.0;刀具在Z方向回退（-1.6,10）N45X48.0;快速上移到点（48.0,5）N50Z0.1;走到粗车倒角起点（48，）N55G01X50.2Z-1.0;粗车倒角，也可用:G01Z(W)-,C-;N60Z-57.0;粗车小端外圆N65G02X56.0Z-59.9R2.9;粗车内圆角，也可用:G01Z(W)-,R-;N70G01X88.0;粗车台阶端面N71X90.2Z-61.O;粗车倒角N75Z–85.0;粗车大端外圆N80G30U0W0;返回第二参考点N85T0202M06;换刀,安上02号精车刀，02号长度刀补N90G00X-3.0Z1.0;快速走到点（，1.0）N95G42G01X-1.6Z0F0.15;走到精车起点，刀尖右刀补N100X48.0;精车右端面N105X50.0Z-1.0;精车倒角N110Z-57.0;精车小端外圆N115G02X56.0Z-60.0R3.0;精车台阶内圆角N120G01X88.0;精车台阶端面N121X90.0Z-61.0;精车倒角N125G01Z-85.0;精车大端外圆N130G30U0W0;返回第二参考点N135G40T0200M05M09;取消二种刀补，主轴停，冷却液关N140M30;程序结束例三编写轴类零件车削加工程序包括：端面、倒角、外圆、倒圆等。选用第二参考点换刀，粗精刀为T01、T02.毛坯为棒料，精加工零件单边余量。R51x45°M48x2350290160603525803x45XZO85656050200AA′CBR51x45°M48x2350290160603525803x45XZO85656050200A2187A′O0003；；设定工件坐标系，有的用G50。N15G28U0W0；返回参考点。N20S1000T0101M03M08；设定速度，选刀，开冷却液。；快进到粗车端面起点。N30G95G01X-1.6W0F0.3;粗车右端面，车削进给速度

。；快进到粗车循环的起点A。；循环:每次进刀2mm,每次退刀1mm。；粗车余量：X向Z向0.2mm,粗车循环结束返回到A。N50G00X48.0Z300;快进到精车起点。N55G42G01Z290.2;建立右刀补。N60W-65.0;精车Ø48外圆。N65X50.0;精车端面N66W-55.0;精车Ø50外圆面N70X60.0Z160.0;精车锥面精车刀具轨迹N75X65.0;精车端面N80W-80.0;精车Ø65外圆面N85G02X75.0W-5.0R5.0;精车R5圆角N90X85.0;精车端面N95Z25.0;精车Ø85外圆面N100G40M05M09;取消刀补N105G70P50Q100;粗车后精车N110G28U0W0;返回参考点N115G96S20T0202;指定恒线速度，02号端面刀、02号刀补N125G50S1500;钳制主轴最高速度为1500r/minN130G00X87.0Z290.0;快速运动到起点N135G41G00X50.0;加刀补，运动到精车端面的工进点N140G02G01X-1.6;精车右端面N145G28U0W0;返回参考点N150T0303;换上03号切槽刀、03号刀补N155G00X51.0Z228.5;快速运动到切槽起点N160G01X45.0F0.15;切槽（形状程序）N165G00X60.0;切槽刀退出N170G28U0W0;返回参考点N175G97S1500T0404;取消恒线速度，换上4号螺纹刀N180G01X50.0Z293.0;快速运动到车螺纹起点N185G76P031260Q0.1R0.1;复合螺纹循环N195G28U0W0M05M09;返回参考点,主轴停，冷却液关N200M30;程序结束2.5.3数控铣削加工程序编制

1.编程特点①铣削为常用的加工方法，包括各种平面、沟槽、轮廓、型腔和复杂曲面等。可在数控铣床、加工中心和带有铣削功能的数控机床上完成。②坐标系：用G92（于对刀点有关）和G54—G59区别，换刀点③铣削工艺：加工路线、顺逆铣、切向进退刀、圆弧进刀④固定循环，子程序，宏程序⑤零件尺寸公差、圆弧参数计算误差、转接凸圆弧、尖角过渡圆弧都会造成加工超差或停机。⑥应用补偿功能：G00、G01建立撤销、同一把刀可粗精加工。⑦基点节点的计算：凸轮、曲线、曲面⑧加工顺序的安排：基准面先行、先粗后精、先面后孔、先主后次。减少换刀次数、减少空行程，反向间隙2.程序编制举例例一精铣零件外轮廓加工●刀具:立铣刀φ10mm,。●安全高度:50mm。●直线圆弧引入切向进刀，直线退刀。●零件厚:20mm。●工件坐标原点（0,0,0）（Z坐标在工件上表面）。●刀具加工前，移到工件外（-50，-40，50）。●走刀路线：见图，逆时针，右刀补。O0001;N5G54G90S500M03;N10G00Z50;N20X-50Y-40;N30Z-21;N40G42G00D01X-50Y-25;N50G01X-40Y-20F100M08;N60G01X20;N70G03X40Y0I0J20;N80X-6.195Y39.517I-40J0;

N90G01X-40Y-25;N110G00G40X-50Y-40M05M09;N120Z50;N130X0Y0;N140M30;X20202040R40R2010(-6.195,39.517)YWφ10201010例二加工外轮廓，刀具φ12mm，铣深5mm，O40708040302010R10R10YZXY1015O●10(-55,-60)O0002;N10G92X0Y0Z10;N20S600M03;N30G90G00X-55Y-60;N31T01M06;N40G00Z-5M08;N50G41G01X0Y0H03F60;N60G91G01X40Y40;N70G03X20Y0I10J0;N80G01X10;N90G02X10Y-10I0J-10;N100G01Y-30;N110X-80;N120G90G40G01X-55Y-60M09;N130G00Z10M05;N140X0Y0;N150M30;例三周边精铣加工刀具在参考点位置，坐标系如图，逆时针加工，刀具快速走到工件外一点，然后用G01建立刀补。注意刀具中心轨迹在各拐角处连接形式，特别观察直线与圆弧连接时的刀具中心轨迹，如图中红线所示。在程序中使用了G91G28X0Y0Z0;即由当前点返回参考点。

ZXXYOOO70250300120120406020450110R30R25R252515030070O0003;N0010G92X450.0Y250.0Z300.0;N0020G00G90X175.0Y120.0;N0030Z-5S600M03;N0040G01G42H10X150.0F80;N0050X80.0;N0060G02X30.0R25.0;N0070G01Y140.0;N0080G03X-30.0R30.0;N0090G01Y120.0;N0100G02X-30.0R25.0;N0110G01X150.0;N0120Y0;N0130X80.0;N0140X150.0Y40.0;N0150Y125.0;N0160G00G40X175.0Y120.0M05;N0170G91G28X0Y0Z0;N0180M30;自动编程自动编程的基本概念：编程的全过程由自动编程系统（CAD/CAM）完成。对于复杂零件(特别是三维以上零件),有下面问题：■大量复杂的计算工作量■程序段的数量很大■甚至，用手工编程是不可能的

所以数控机床一出现，就开始研究自动编程方法。自动编程经历了“语言程序”编程系统和图形交互编程系统量各阶段。2.语言程序系统其代表是美国的APT语言自动编程系统过了APT1\APT2\APT3\APT4\APT4ss