第二章零件加工程序的编制

第二章零件加工程序的编制2.1概述2.1.1数控编程的基本概念数控机床是按事先编好的程序进行工作的。应把待加工零件的工艺参数、刀具轨迹、切削参数等等，按照规定的代码及格式编写程序单，并输入到的数控装置里用于控制数控机床。2.1.2编程的内容及步骤当前第1页\共有103页\编于星期三\8点11.确定加工方案零件的：材料选择：合适的数控机床形状合适的刀具尺寸合适的夹具精度要求合适的装夹方法热处理硬度当前第2页\共有103页\编于星期三\8点22.工艺处理确定以下参数：1）对刀点

2）换刀点

3）走刀路线

4）切削参数：主轴转速下刀深度当前第3页\共有103页\编于星期三\8点33.数学处理

数学处理有两个含义：1）编程中需知道工件每段轮廓的起点、终点及线形。其中一些参数是不能从零件的设计图纸直接得出的，需要计算，如某些角度的直线到圆弧的切点。2）数控机床一般只能加工直线或圆弧。若工件表面的轮廓是其它线形，例如渐开线等，则应该用直线和圆弧去拟合之。更加复杂的轮廓面需要用计算机才能进行拟合并进而进行数学处理。（求起点、终点、线形等）当前第4页\共有103页\编于星期三\8点44.编写程序根据所用机床和刀具以及指令格式，按照轮廓段逐段编写程序，一段轮廓一句程序。（故有时称一句程序为一程序段）5.制备程序控制介质程序可以用Windows的写字板平台编制，并保存在内存中，用软盘或U盘作为附件带出来。6.通过数控机床备有的RS232串行口将程序输入到数控机床里就完成了编程工作。当前第5页\共有103页\编于星期三\8点52.1.3数控编程方法1.手工编程

当零件比较简单时可以用手工编程（零件轮廓仅由直线和圆弧组成）。2.APT语言编程

此种方法现在已走下坡路，这里不作介绍。3.交互式图形编程

有的软件能在三维造型的基础上通过交互式对话自动生成数控程序。常用的软件有Mastercam；制造工程师（CAXA）;开目CAD等。其中民族产品CAXA还是比较好用的。有3种编程方法：1）手工编程2）APT语言3）交互式图形编程

当前第6页\共有103页\编于星期三\8点62.2数控编程基础

2.2.1编程的几何基础1.机床坐标系机床使用笛卡尔直角坐标系，如图所示：X、Y、Z为移动坐标，A、B、C为旋转坐标。实行右手定则当前第7页\共有103页\编于星期三\8点72.轴及方向的规定1）Z轴与机床主轴线平行的坐标轴为Z轴，远离工件的方向为Z轴的正向。立式铣床卧式铣镗床数控车床当前第8页\共有103页\编于星期三\8点82）X轴

X轴一般是最长的运动轴：对铣镗类机床而言操作者面前的轴就是X轴，车床的X轴是大拖把的运动方向3）Y轴用右手定则确定之。车床没有Y轴。4）回转轴绕X轴旋转的刀具（工件）称为A轴，其+方向由右手定则确定。绕Y轴旋转的刀具（工件）称为B轴，其+方向由右手定则确定。绕Z轴旋转的刀具（工件）称为C轴，其+方向由右手定则确定。当前第9页\共有103页\编于星期三\8点93.坐标系:

机床坐标系

工件坐标系（编程坐标系）

由于机床坐标系的原点在机床的固定位置（顶点上），对于编程时的位置计算极不方便，人们习惯于以图纸设计基准为参考点，故采用工件坐标系进行位置计算，而将工件坐标系的原点在机床坐标系的位置关系（相对差值）记录下来------这就是确定工件坐标系。工件坐标系可以有几个，这可以方便几个工件的编程。用G54;G55等代码记录。当前第10页\共有103页\编于星期三\8点104.绝对坐标系及增量坐标系绝对坐标：每一个位置点均以工件坐标原点为参考点。增量坐标：以前一段程序的终点为参考点。如下图，其相对坐标Ub=-15，Vb=-20。见图：当前第11页\共有103页\编于星期三\8点115.直线插补及圆弧插补当前第12页\共有103页\编于星期三\8点126.刀具补偿：半径补偿及长度补偿

在铣工件轮廓面时，由于任何刀具均有半径，必须使刀具沿轮廓的法线方向移动一个刀具的半径距离才能加工出规定的形状。这就是刀具半径补偿（简称刀补）的道理所在。用G41/G42记之。刀具工件轮廓当前第13页\共有103页\编于星期三\8点13刀具长度补偿钻头、镗刀、铣刀刀具的实际长度与编程设定长度可能不一致，刀具的轴向位置需要进行数据上的调整，即进行长度补偿。用G43/G44记之。当前第14页\共有103页\编于星期三\8点14刀具半径的选择刀具半径r应小于轮廓最小曲率半径ρm：r=(0.8~0.9)ρm零件的加工高度H≤(1/4~1/6)R对不通孔槽刀具的可用于切削的长度L=H+5~10mm对通孔槽L=H+Re+5~10mm(Re:刀尖半径)粗铣内轮廓时，铣刀最大半径Dc:Dc=2(δsinφ/2-δ1)/(1-sinφ/2)+D加工肋板端面（厚b）时，D=(5~10)b当前第15页\共有103页\编于星期三\8点152.3数控系统的指令代码

我国参照国际标准对数控程序里代码的含义及格式制定了标准。（但是该标准无强制性，各厂家独出心裁花样百出）我们学习的是一般情况下的指令。真正工作时需参考机床厂的使用说明书2.3.1程序结构与格式1.程序的地址、数据和字英文字母及字符：地址1~9、+、-、.：数字2.程序段与程序组成一句程序一段轮廓

------程序段当前第16页\共有103页\编于星期三\8点16％O0024N10G54G90G49G80N20M06T01N30S1000M03N40G00X0.0Y0.0M08N50Z20.N60G01Z-6.F100.;N70X10.Y10.;N80G00Z100.;N90M09;N95M30;%以％开始程序编号（程序名）以绝对坐标编程换1#刀具启动主轴其转速1000rpm快速移刀到X=0Y=0处抬刀（向上）20mm向下进刀26mmf＝100---------加工程序已完成以％收尾当前第17页\共有103页\编于星期三\8点17指令代码模态功能说明指令代码模态功能说明G001快速定位运动G441刀具长度负补偿G011直线插补G54~591选定工件坐标系1～6G021顺时针圆弧插补G73~851固定循环用指令G031逆时针圆弧插补G901用绝对坐标编程G04#暂停G911用相对坐标编程G17~191XY/XZ/YZ平面选择G92#设定工件临时坐标系G201英制G981固定循环后返初点G211公制G991固定循环后返R点G401取消刀补G1001取消镜像G411刀具左补偿G1011镜像G421刀具右补偿G110~1291选定工件坐标系7～30G431刀具长度正补偿当前第18页\共有103页\编于星期三\8点181.主要G代码说明G00快速定位指令G90绝对坐标编程G91相对坐标编程G01直线插补指令G02顺时针圆弧插补指令G03逆时针圆弧插补指令G04暂停指令G17/G18/G19平面选择指令G41、G42左偏、右偏刀具半径补偿G54工件坐标系设定指令当前第19页\共有103页\编于星期三\8点192.3.2数控编程的指令代码数控编程的程序段结构与程序段格式常用功能字简介FANUC0i系统常用准备功能G代码介绍常用辅助功能M代码及用法其他常用编程指令当前第20页\共有103页\编于星期三\8点20一、数控编程的程序段结构与程序段格式程序结构当前第21页\共有103页\编于星期三\8点21数控编程的程序段结构与程序段格式程序段格式程序标识号（N功能字）程序段结束符号程序段主体部分当前第22页\共有103页\编于星期三\8点22程序段主体部分数控编程程序段格式主要有三种：字地址可变程序段格式；带分隔符的程序段格式；BXBYBJGZ如：B3000B5000B005000GYL2固定顺序程序段格式。当前第23页\共有103页\编于星期三\8点23程序段主体部分字地址可变程序段格式的特点：在程序段中，每个字都是由英文字母开头，后面紧跟数字。字母代表字的地址符，故称为字地址格式；在一个程序段中各字的排列顺序并不严格，但习惯上仍按一定顺序排列，以便于阅读和检查；尺寸数字可只写有效数字，不必写满规定位数；不需要的字及与上一程序段相同的模态字可以不写。当前第24页\共有103页\编于星期三\8点24二、常用功能字简介1.准备功能字（G代码）G功能字是使机床做某种操作的指令，用地址G和两位数字来表示，从G00-G99共100种，附录1为ISO标准及我国JB3208-1999标准中规定的G代码功能定义，其中一部分代码未规定具体含义，等待将来修订标准时在指定。另一部分为“永不指定”代码，由机床设计者自行规定其含义。G代码有两种：一种是模态代码，它一经被运用，就一直有效，直到出现同组的其它G代码才被取代；另一种是非模态代码，它只在出现的程序段中有效。

当前第25页\共有103页\编于星期三\8点25常用功能字简介2.坐标字坐标字由坐标名、带“＋”、“－”符号的绝对坐标值（或增量坐标值）构成。坐标名有X、Y、Z、U、V、W、P、Q、R、A、B、C、I、J、K等。3.进给功能字（F代码）它由地址符F和后面的表示进给速度值的若干位数字构成。用它规定直线插补G01和圆弧插补G02/G03方式下刀具中心的进给运动速度。进给速度是指沿各坐标轴方向速度的矢量和。进给速度的单位取决于数控系统的工作方式和用户的规定，它可以是mm/min、in/min、°/min、r/min、mm/r、in/r。例如在公制编程的零件程序中，F220.0就表示进给速度为220mm/min。当前第26页\共有103页\编于星期三\8点26常用功能字简介4.主轴转速功能字（S代码）S功能字用来规定主轴转速，它由S字母和后面的若干位数字组成，这个数值就是主轴的转速值，单位是r/min。例如：S300表示主轴的转速为300r/min。有的表示转速挡位代号，如S10表示主轴第10挡转速。5.刀具功能字（T代码）T地址后面有若干位数值，数值是刀具编号。例如T01表示1号刀；如T0102，01表示选择1号刀具，02表示刀具补偿值组号，即从02号刀补寄存器中取出事先存入的补偿数据进行刀具补偿，刀具补偿用于对换刀、刀具磨损、编程等产生的误差进行补偿，一般，编程时常取刀号与补偿号的数字相同（如T0101），显得直观一些。SIEMENS系统采用T01D01的形式表示01号刀具、01号刀具补偿值。当前第27页\共有103页\编于星期三\8点27常用功能字简介6.辅助功能字（M代码）M功能字的格式为M地址后面由两位数值，共有M00-M99共100种，它们是控制机床各种开-关功能的指令。附录2中为ISO标准及我国JB3208-1999标准中规定的M代码功能定义。当前第28页\共有103页\编于星期三\8点28三、FANUC0i系统常用准备功能G代码介绍与坐标系有关的G代码与坐标值尺寸有关的G代码与参考点有关的G代码与坐标轴运动有关的G代码与进给功能有关的G代码主运动速度G代码补偿功能G代码固定循环指令当前第29页\共有103页\编于星期三\8点291.与坐标系有关的G代码（1）工件坐标系设定指令（G92，0-TJA中为G50）

G92指令的功能是通过确定对刀点距离工件坐标系的原点的距离，即刀具在工件坐标系中的坐标值（绝对坐标），而设定工件坐标系的。从而建立了工件坐标系与机床坐标系的关系。编程格式：（G90）G92IP_当前第30页\共有103页\编于星期三\8点30工件坐标系设定指令G92（G50）G92X25.2Z23.0；刀尖是程序的起点。当前第31页\共有103页\编于星期三\8点31与坐标系有关的G代码（2）选择工件坐标系指令（G54-G59）当前第32页\共有103页\编于星期三\8点32选择工件坐标系指令（G54-G59）N10G54；N20G00Z0.2；……相关指令：G53:取消工件零点偏置，返回机床坐标系，程序段方式有效；当前第33页\共有103页\编于星期三\8点33与坐标系有关的G代码G92与G54-G59两种方法建立工件坐标系的区别：G92指令是通过程序来设定工件坐标系的，G92所设定的加工坐标原点是与当前刀具所在位置有关的，这一加工原点在机床坐标系中的位置是随当前刀具位置的不同而改变的。G54-G59指令是通过CRT/MDI在设置参数方式下设定工件坐标系的，一经设定，加工坐标原点在机床坐标系中的位置是不变的，与刀具的当前位置无关，除非再通过CRT/MDI方式更改。G92指令程序段只是设定工件坐标系，而不产生任何动作；使用G54-G59建立工件坐标系时，该指令可单独指定（见下面程序N02句），也可与其他程序指令同段指定（见下面程序N01句），如果该程序段中有位置指令就会产生运动。例如：

N01G54G00G90X30.0Y20.0；

N02G55；

N03G00X40.0Y30.0；当前第34页\共有103页\编于星期三\8点34与坐标系有关的G代码（3）坐标平面设定指令（G17、G18、G19）举例：N10G00X50Y50G17D01F1000；G17：XY平面G18：ZX平面G19：YZ平面当前第35页\共有103页\编于星期三\8点352.与坐标值尺寸有关的G代码（1）绝对值和增量值编程指令（G90、G91）绝对值编程：N20G90G01X10.0Y20.0；增量值编程：N20G91G0lX20.0Y-10.0；当前第36页\共有103页\编于星期三\8点36与坐标值尺寸有关的G代码（2）极坐标尺寸指令（G15、G16）当前第37页\共有103页\编于星期三\8点37极坐标尺寸指令（G15、G16）当前第38页\共有103页\编于星期三\8点38极坐标尺寸指令（G15、G16）O0001；N10G54G90G17G16G00Z100.0；打开极坐标编程方式和选择XY平面，设定工件坐标系的零点作为极坐标系的原点N20Z10.0S800M03；N30G98G81X100.0Y30.0Z-10.0F100.0；指定100mm的距离和30度的角度N40Y150.0；指定100mm的距离和150度的角度N50Y270.0；指定100mm的距离和270度的角度N60G15G80；关闭极坐标编程方式和取消固定循环N70G00Z100.0M30；退刀，程序结束当前第39页\共有103页\编于星期三\8点39与坐标值尺寸有关的G代码（3）英制/公制单位转换指令（G20，G21）其编程格式为：G20英制输入；G21公制输入。英制/公制转换指令设定之后，在增量系统，以最小增量单位输入数据。一般系统的长度最小单位为0.001mm（公制），0.0001in（英制）；公制/英制的角度都用度测量，最小单位为0.001°。高精度系统分别用0.0001mm（公制）、0.00001in（英制）、0.0001°。在英制/公制转换之后，进给速度、位置、工件零点偏移量、刀具补偿值、脉冲发生器的分辨率、增量进给的运动距离和若干参数的测量单位都要改变。开机时，英制/公制代码与关机时一样。当前第40页\共有103页\编于星期三\8点403.与参考点有关的G代码（1）返回参考检验指令（G27）指令编程格式为：G27IP_;该指令可以检验刀具是否定位到参考点上，指令中的IP_代表参考点在工件坐标系的坐标值。执行该指令后，如果刀具可以定位到参考点上，则相应轴的参考点指示灯亮。当前第41页\共有103页\编于星期三\8点41与参考点有关的G代码（2）自动返回参考点指令（G28）指令编程格式为：G28IP_；该指令使刀具经由一个中间点（格式中的IP_指定）回到参考点，一般用于刀具的自动更换，原则上在执行该指令时要取消刀具的半径补偿和长度补偿，使各个轴经过中间点到达参考点。G28为非模态指令。举例：如图，若刀具在A点，需通过B点返回参考点。当前第42页\共有103页\编于星期三\8点42与参考点有关的G代码（3）从参考点返回指令（G29）指令编程格式为：G29IP_；该指令使刀具从参考点经由一个中间点（格式中IP_指定）而定位于指定点，它经常在G28后面，用G29指令使所有被指定的轴以快速进给经由G28指定的中间点，然后到达指定点，G29为非模态指令。举例：当前第43页\共有103页\编于星期三\8点434.与坐标轴运动有关的G代码

（1）快速定位指令（G00）G00命令刀具以点定位控制方式从刀具所在点以最快速度移动到指定位置，用于刀具的空行程运动，它只是快速到位，而其运动轨迹根据具体控制系统的设计可以有不同。进给速度F对G00程序段无效。G00是模态指令。指令编程格式为：G00IP_；当前第44页\共有103页\编于星期三\8点44与坐标轴运动有关的G代码（2）直线插补指令（G01）

G01是直线运动指令，使机床各个坐标间以插补联动方式，按指定的F进给速度直线切削运动到规定的位置。指令编程格式为：G01IP_F_；其中IP_表示G01的终点坐标，F为指定刀具切削进给速度（直线轴：mm/min，旋转轴：°/min）。当前第45页\共有103页\编于星期三\8点45与坐标轴运动有关的G代码（3）圆弧插补指令（G02、G03）

G02为顺时针圆弧加工，G03为逆时针圆弧加工。圆弧的顺、逆可按下图进行判断。当前第46页\共有103页\编于星期三\8点46圆弧插补指令（G02、G03）指令编程格式为：当前第47页\共有103页\编于星期三\8点47圆弧插补指令（G02、G03）圆弧插补有两种编程方法：①用圆弧终点坐标+圆心坐标编程；②用圆弧终点坐标+半径编程。对于第二种编程方法，一定要注意，在同一半径R情况下，从圆弧的起点到终点存在两个圆弧的可能，如图所示。为了区别，用+R表示小于或等于180°的圆弧，用-R表示大于180°的圆弧。当前第48页\共有103页\编于星期三\8点48圆弧插补指令（G02、G03）举例：加工圆弧AB、BC、CD（如下图），刀具起点在A点，进给速度80mm/min，用两种格式编程。当前第49页\共有103页\编于星期三\8点49圆弧插补指令（G02、G03）用终点坐标X、Y和圆心坐标I、J编程：

G92X0Y-15.0；

G90G03X15.0Y0I0J15.0F80.0；

G02X55.0Y0I20.0J0；

G03X80.0Y-25.0I0J-25.0；用终点坐标X、Y和圆弧半径R编程：

G92X0Y-15.0；

G90G03X15.0Y0R15.0F80.0；

G02X55.0Y0R20.0；

G03X80.0Y-25.0R-25.0；当前第50页\共有103页\编于星期三\8点50圆弧插补指令（G02、G03）举例：如图，刀具从坐标原点O快进至a点，从a点开始沿a、b、c、d、e、f、a切削，最终回到原点O。图2.50直线、圆弧编程图例当前第51页\共有103页\编于星期三\8点51圆弧插补指令（G02、G03）程序如下：当前第52页\共有103页\编于星期三\8点52圆弧插补指令（G02、G03）在实际铣削加工中，往往要求在工件加工出一个整圆轮廓，在编制整圆轮廓程序时需要注意不用R编程，且圆心坐标I、J不能同时为零。否则，在执行此命令时，刀具将原地不动或系统发出错误信息。整圆编程举例：当前第53页\共有103页\编于星期三\8点53圆弧插补指令（G02、G03）对于圆弧编程，有以下几点限制：①当I、J、K和R同时被指令时，则用R指令的圆弧优先，其它被忽略；②如果指令了圆弧插补平面不存在的轴，将有报警显示；③当指令了一个圆弧的中心角接近180°的圆弧时，计算圆心坐标将产生误差，这时圆心用I、J和K指令。当前第54页\共有103页\编于星期三\8点54与坐标轴运动有关的G代码（4）螺旋线插补指令（G02、G03）

该指令使刀具沿螺旋线轨迹运动。它的基本方法是在圆弧插补指令上附加一个运动指令。G02为顺时针螺旋线插补，G03为逆时针螺旋线插补。顺逆的方向判断与圆弧插补相同。指令编程格式为：当前第55页\共有103页\编于星期三\8点55螺旋线插补指令（G02、G03）举例：当前第56页\共有103页\编于星期三\8点56与坐标轴运动有关的G代码（5）螺纹插补指令（G33）该指令用于加工单头或多头固定螺距的普通螺纹、平面螺纹和锥螺纹，如图所示。螺纹加工是通过主轴的转动与刀具的进给运动同步合成实现的。主轴的实时速度（r/min）由安装在主轴上的位置编码器检测，刀具的每分进给速度（mm/min）由主轴速度换算得来的，换算公式为：编程格式为：

G33IP_F_；其中，IP_表示螺纹终点坐标，F表示长轴方向的螺距（或导程）。当前第57页\共有103页\编于星期三\8点57螺纹插补指令（G33）举例：切削如图所示的普通细牙螺纹M40×2，其中螺距P=2mm，螺纹切削深度T=1.1mm，分两次走刀。当前第58页\共有103页\编于星期三\8点58螺纹插补指令（G33）部分程序如下：N20G54G90S500M03T0302；N25G00X38.9Z78.0；N30G33Z22.0K2.0；N35G00X46.0；N40Z78.0；N45X37.8；N50G33Z22.0K2.0；N55G00X46.0；…………当前第59页\共有103页\编于星期三\8点59螺纹插补指令（G33）FANUC的某些系统还采用G32、G34代码作为等导程螺纹切削指令和变导程螺纹切削指令，指令编程格式分别为：

G32IP_F_；

G34IP_F_K_；其中，IP_、F_的意义同G33；K_表示主轴每转导程的递减量。当前第60页\共有103页\编于星期三\8点607.补偿功能G代码

（1）刀具半径补偿指令（G41、G42、G40）刀具半径补偿的作用：用圆形刀具（铣刀或圆头车刀等）编程时，应按刀位点即刀心轨迹的坐标值编程，但是，刀心轨迹与零件轮廓是不重合的，两者是相距一个刀具半径的等距线，计算比较麻烦。采用刀具半径补偿指令，只需向系统输入刀具半径值，编程时即可按零件轮廓编制，而不必计算刀心轨迹与按刀心轨迹编程，数控系统会自动计算刀具中心轨迹，并使刀具按此轨迹运动，使编程简化。另外，当刀具实际半径与理论半径不一致、刀具磨损、换新刀具甚至用同一把刀具实现不同工序间余量加工等工况时，同样只改变输入的半径值，原来的轮廓程序无需改变，非常方便。当前第61页\共有103页\编于星期三\8点61刀具半径补偿指令（G41、G42、G40）建立G41、G42半径偏移指令编程格式（假设刀具半径偏移平面为G17平面）如下：取消半径偏移指令编程格式（假设刀具半径偏移平面为G17平面）如下：X__Y__D__F__；（注：G00不带F指令）G40X__Y__F__；（注：G00不带F指令）当前第62页\共有103页\编于星期三\8点62刀具半径补偿指令（G41、G42、G40）刀具半径补偿包括刀具半径偏移与尖角过渡两项工作。

图3.57刀具半径补偿C与偏移矢量图3.58刀具半径偏移的建立当前第63页\共有103页\编于星期三\8点63刀具半径补偿指令（G41、G42、G40）刀具半径偏移当刀具中心偏离工件达到刀具半径时（建立刀补），CNC系统首先建立刀具偏移矢量，该矢量的长度等于刀具半径。偏移矢量垂直于刀具轨迹，矢量的起始点在工件的边缘上，矢量的头部位于刀具中心轨迹（即零件轮廓线上点的法向矢量），方向是随着零件轮廓的变化而变化。当前第64页\共有103页\编于星期三\8点64刀具半径补偿指令（G41、G42、G40）举例：如图为铣刀半径补偿编程示例，图中虚线表示刀具中心运动轨迹。设刀具半径为10mm，刀具半径补偿号为D01，起刀点在原点，Z轴方向无运动。当前第65页\共有103页\编于星期三\8点65刀具半径补偿指令（G41、G42、G40）N01G92X0Y0Z0；N02S1000T01M03；N03G90G42G01X30.0Y30.0D01F150.0；N04X50.0；N05Y60.0；N06X80.0；N07X100.0Y40.0；N08X140.0；N09X120.0Y70.0；N10X30.0；N11Y30.0；N12G40G00X0Y0M05M02；当前第66页\共有103页\编于星期三\8点66补偿功能G代码（2）刀具长度补偿指令（G43、G44、G49）刀具长度补偿也称刀具长度偏置，用于补偿编程刀具和实际使用刀具之间的长度差。该功能使补偿轴的实际终点坐标值（或位移值）等于程序给定值加上或减去补偿值。即：实际位移量=程序给定值±补偿值当前第67页\共有103页\编于星期三\8点67刀具长度补偿指令（G43、G44、G49）举例：如图，刀具对刀点在编程原点，要加工两个孔，考虑刀具长度补偿。

当前第68页\共有103页\编于星期三\8点68刀具长度补偿指令（G43、G44、G49）N05G92X0Y0Z0；N10S500M03；N15G91G00X50.0Y35.0；N20G43Z-25.0H01；N25G01Z-12.0F100.0；N30G00Z12.0；N35X40.0；N40G01Z-17.0F100.0；N45G00G40Z42.0M05；N50G90X0Y0；N55M02；当前第69页\共有103页\编于星期三\8点698.固定循环指令

固定循环指令是为简化编程将多个程序段的指令按约定的执行次序综合为一个程序段来表示。不同数控系统所具有的固定循环指令各不相同，编程时应严格按照使用说明书的要求编写，下面以FANUC0i系统的固定循环编程为例，分为两部分：钻镗类固定循环指令（G73、G74、G76、G80～G89）车削单一固定循环指令（G90、G92、G94）当前第70页\共有103页\编于星期三\8点70固定循环指令（1）钻镗类固定循环指令（G73、G74、G76、G80～G89）动作1：X、Y轴定位（增量或绝对值）动作2：快速进给到R点平面动作3：孔加工动作4：孔底的动作动作5：退回到R点平面动作6：快速退回到初始平面图3.61固定循环动作当前第71页\共有103页\编于星期三\8点71钻镗类固定循环指令编程格式刀具到孔底后，根据G98、G99的不同，可以使刀具相应地返回到初始点平面（G98）和R点平面或叫参考平面（G99）。通常，开始的孔加工用G99，最后的孔加工用G98。当前第72页\共有103页\编于星期三\8点72钻镗类固定循环指令孔加工方式指令分别为G73、G74、G76、G81～G89，各个指令代码对应着不同的孔加工功能。孔位置数据（X、Y）用增量坐标或绝对坐标指定。Z__：增量编程时（G91）指从R点到孔底的增量值。绝对编程时（G90）指孔底的坐标值。R__：增量编程时（G91）指从初始平面（调用固定循环时，刀具所定位的平面）到R点的增量值。绝对编程时（G90）指R点的坐标值。Q__：G73、G83方式时每次进刀量；G76、G87方式时刀具让刀的位移量（任何状态均以增量值给定）。P__：孔底的暂停时间，指令时间的方法同G04。F__：指定切削进给速度。K__：加工相同距离的多个孔时，可以指定循环次数K（最大为9999）。K只在指定的程序段有效，第一个孔的位置要用增量值（G91）表示，如用G90，则在同一位置加工。指定K0存储数据，不加工。加工一个孔时，K可以省略。当前第73页\共有103页\编于星期三\8点73钻镗类固定循环指令1）普通钻孔循环指令（G81）①刀具（如钻头）快速定位到孔加工位置的上方，即孔加工循环起始点（X，Y）；②刀具沿Z方向快速运动到R参考平面；③钻孔加工；④刀具快速退回到R参考平面或初始平面。当前第74页\共有103页\编于星期三\8点74钻镗类固定循环指令2）锪孔循环指令（G82）该指令除了要在孔底暂停外，其它动作与G81相同。暂停时间由地址码P给出。此指令主要用于锪孔、锪平面、钻、镗阶梯孔等，以提高孔底的表面质量。当前第75页\共有103页\编于星期三\8点75钻镗类固定循环指令3）啄式钻孔循环指令（G83）

①刀具（如钻头）快速定位到孔加工位置的上方，即孔加工循环起始点（X，Y）；②刀具沿Z方向快速运动到R参考平面；③钻孔加工，进给深度为Q，Q为每次切削深度，Q为增量值，且为正值。④退刀至R，快速进给到距离上次深度为d的高度上（d由数控系统设定）；⑤重复③，④，直到要求的加工深度；⑥刀具快速退回到R参考平面或初始平面。当前第76页\共有103页\编于星期三\8点76钻镗类固定循环指令4）攻右旋螺纹循环指令（G84）G84指令用于切削右旋螺纹孔，其参数的含义同前。向下切削时主轴正转，孔底动作是变正转为反转，再退出。

F的速度值与螺纹导程成严格的比例关系，即：采用G94指令时，F等于主轴转速乘以螺纹的导程；采用G95时，F等于螺纹的导程。在G84切削螺纹期间速率修正无效，移动将不会中途停顿，直到循环结束。当前第77页\共有103页\编于星期三\8点77攻右旋螺纹循环指令（G84）①主轴正转，丝锥快速定位到螺纹加工位置的上方，即加工循环起始点（X，Y）；②丝锥沿Z方向快速运动到R参考平面；③攻螺纹；④主轴反转，丝锥以进给速度反转退回到R参考平面，主轴变为正转；⑤若采用G98指令，则丝锥从R参考平面快速退回到初始平面。当前第78页\共有103页\编于星期三\8点78钻镗类固定循环指令5）攻左旋螺纹循环指令（G74）G74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，其它运动均与G84指令相同。F的速度值也应与螺纹导程成严格的比例关系。当前第79页\共有103页\编于星期三\8点79钻镗类固定循环指令6）精镗孔循环指令（G76）①镗刀快速定位到镗孔加工位置的上方，即加工循环起始点（X，Y）；图3.66G85动作过程②镗刀沿Z方向快速运动到R参考平面；③镗孔加工；④进给暂停，主轴准停，刀具沿刀尖的反向偏移Q；⑤镗刀快速退回到R参考平面或初始平面。当前第80页\共有103页\编于星期三\8点80精镗孔循环指令（G76）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，再使刀尖偏移离开加工表面，然后再退刀。这样可以高精度、高效率地完成孔加工而不损伤工件已加工表面。程序格式中，Q表示刀尖的偏移量，一般为正数，移动方向由机床参数设定，P为刀具在孔底暂停的时间，单位为毫秒（ms）。图中OSS是指主轴准停。当前第81页\共有103页\编于星期三\8点81钻镗类固定循环指令7）镗孔（铰孔）循环指令（G85）①镗刀（铰刀）快速定位到镗（铰）孔加工位置的上方，即加工循环起始点（X，Y）；②镗刀（铰刀）沿Z方向快速运动到R参考平面；③镗孔（铰孔）加工；④镗刀（铰刀）以进给速度退回到R参考平面或初始平面。当前第82页\共有103页\编于星期三\8点82钻镗类固定循环指令8）粗镗孔加工循环指令（G86）与G85的区别是：在到达孔底位置后，主轴停止转动，并快速退出。各参数的意义同G85。当前第83页\共有103页\编于星期三\8点83钻镗类固定循环指令9）取消固定循环指令（G80）举例：加工如图所示的两个螺纹孔和两个通孔。工件上表面作为工件坐标系中的Z轴零点，X，Y原点如图所示。使用刀具：中心钻、麻花钻、M8丝锥、镗刀。当前第84页\共有103页\编于星期三\8点84钻镗类固定循环指令加工2×M8螺纹底孔的程序采用先钻中心孔，再钻螺纹底孔，最后加工螺纹（螺距P=1.5mm）。加工中心孔程序：（采用G81）O0001；N10G54G00G90X-30.0Y30.0S1000M03；N20Z10.0；N30G98G81X-30.0Y30.0Z-2.0R3.0F100.0；N40X30.0Y-30.0；N50G80；N60G00Z100.0；N70M02；当前第85页\共有103页\编于星期三\8点85钻镗类固定循环指令加工螺纹底孔程序：（采用G83）O0002；N10G54G00G90X-30.0Y30.0S1000M03；N20Z10.0；N30G98G83X-30.0Y30.0Z-25.0R4.0Q5.0F50.0；N40X30.0Y-30.0；N50G80；N60G00Z100.0；N70M02；当前第86页\共有103页\编于星期三\8点86钻镗类固定循环指令加工螺纹程序：（采用G84）O0003；N10G54G00G90X-30.0Y30.0S80M03；N20Z10.0；N30G98G84X-30.0Y30.0Z-22.0R2.0F120.0N40X30.0Y-30.0；N50G80；N60G00Z100.0；N70M02；当前第87页\共有103页\编于星期三\8点87钻镗类固定循环指令2×孔的底孔已经加工，本程序只是镗孔加工。其程序为：O0004；N10G54G00G90X30.0Y30.0S300M03；N20Z10.0；N30G98G85X30.0Y30.0Z-21.0R4.0F30.0；N40X-30.0Y-30.0；N50G80；N60G00Z100.0；N70M02；当前第88页\共有103页\编于星期三\8点88固定循环指令（2）车削单一固定循环（G90、G92、G94）

车削固定循环包括单一固定循环和复合固定循环，单一固定循环为一次进刀加工循环。车削单一固定循环指令包括：外圆切削固定循环（G90）螺纹切削固定循环（G92）端面切削固定循环（G94）当前第89页\共有103页\编于星期三\8点89车削单一固定循环1）外圆车削固定循环指令（G90）外圆车削固定循环分为车削普通外圆和车削圆锥外圆两种情况。指令编程格式为：普通外圆车削固定循环：

G90X（U）__Z（W）__F__；

X、Z为圆柱面切削终点的绝对坐标值，U、W为圆柱面切削终点相对循环起点的增量坐标值。锥面外圆车削固定循环：

G90X（U）__Z（W）__R__F__；

R是锥度大、小端的半径差，用增量坐标表示，当沿轨迹使锥度值（即R的绝对值）增大的方向与X轴正向一致时，R取正号，反之取负号。图中R为负值。当前第90页\共有103页\编于星期三\8点90外圆车削固定循环指令举例1加工如图所示外圆O0001；N05T0101；N10G97S650M03；N15G00X55.0Z2.0M08；N20G99G90X45.0Z-25.0F0.35；N25X40.0；N30X35.0；N35G00X200.0Z200.0T0100M09；N40M02；当前第91页\共有103页\编于星期三\8点91车削单一固定循环1）螺纹车削固定循环指令（G92）螺纹车削固定循环的指令格式为车削圆柱螺纹和车削圆锥螺纹两种情况。圆柱螺纹车削的编程格式为：G92X（U）__Z（W）__F__；车削圆锥螺纹的编程格式为：G92X（U）__Z（W）__R__F__；当前第92页\共有103页\编于星期三\8点92螺纹车削固定循环指令（G92）举例1加工如图所示的圆柱螺纹（螺纹导程为3.5）O0003；N05T0101；N10G97S500M03；N15G00X35.0Z104.0M08；N20G99G92X29.2Z54.0F3.5；N25X28.6；N30X28.2；N35X28.04；N40G00X200.0T0100M09；N45Z200.0；N50M02；注：一般加速进刀段取2P～3P，减速退刀段取1P～2P，P为螺纹导程。当前第93页\共有103页\编于星期三\8点93车削单一固定循环2）端面车削固定循环