数控铣床加工中心（华中系统）程序编制说明

单元7数控铣削加工〔华中系统〕数控系统和铣削加工的主要功能7.1刀具长度补偿指令7.2加工轨迹编辑类指令7.3固定循环加工类指令7.4坐标偏置类指令7.5螺旋线进给指令7.6G07——虚轴指令7.7返回类指令7.8数控铣床根本操作7.9典型零件的工艺分析及编程1数控加工技术2数控加工技术3数控加工技术4数控加工技术数控铣床应用范围数控铣床是机床设备中应用非常广泛的加工机床，它可以进行平面铣削、平面型腔铣削、外形轮廓铣削、三维及三维以上复杂型面铣削，还可进行钻削、镗削、螺纹切削等孔加工。加工中心、柔性制造单元等都是在数控铣床的根底上产生和开展起来的。5数控加工技术数控系统和铣削加工的主要功能1.点位控制功能

此功能可以实现对相互位置精度要求很高的孔系加工。

2.连续轮廓控制功能

此功能可以实现直线、圆弧的插补功能及非圆曲线的加工。

3.刀具半径补偿功能

此功能可以根据零件图样的标注尺寸来编程，而不必考虑所用刀具的实际半径尺寸，从而减少编程时的复杂数值计算。

4.刀具长度补偿功能

此功能可以自动补偿刀具的长短，以适应加工中对刀具长度尺寸调整的要求。

5.比例及镜像加工功能

比例功能可将编好的加工程序按指定比例改变坐标值来执行。镜像加工又称轴对称加工，如果一个零件的形状关于坐标轴对称，那么只要编出一个或两个象限的程序，而其余象限的轮廓就可以通过镜像加工来实现。6数控加工技术数控系统和铣削加工的主要功能6.旋转功能

该功能可将编好的加工程序在加工平面内旋转任意角度来执行。

7.子程序调用功能

有些零件需要在不同的位置上重复加工同样的轮廓形状，将这一轮廓形状的加工程序作为子程序，在需要的位置上重复调用，就可以完成对该零件的加工。

8.宏程序功能

该功能可用一个总指令代表实现某一功能的一系列指令，并能对变量进行运算，使程序更具灵活性和方便性。

7数控加工技术数控立铣的机床坐标系

数控铣床坐标系统复习数控卧铣的机床坐标系

+X+Z+Y8数控加工技术7.1刀具长度补偿指令多把刀加工例如9数控加工技术多把刀加工例如刀具基准钻Ｔ01101050扩T02铰T0360Z=0T01G90G01Z-50F50…..10数控加工技术用于刀具轴向(Z向)的补偿。使刀具在轴向的实际位移量比程序给定值增加或减少一个偏置量。刀具长度尺寸变化时，可以在不改动程序的情况下，通过改变偏置量到达加工尺寸。利用该功能，还可在加工深度方向上进行分层铣削，即通过改变刀具长度补偿值的大小，通过屡次运行程序而实现。1.刀具长度补偿的作用11数控加工技术：将不同长度刀具通过对刀操作获取差值。2.刀具长度补偿的方法方法1：试切对刀1.用手动操作移动基准刀具使其与机床上〔或工件上〕的一个指定点接触。2．将Z轴的相对坐标值置为0。3.显示刀具补偿画面。4.通过手动操作移动要进行测量的刀具使其与同一指定位置接触。基准刀具和进行测量的刀具长度的差值就显示在画面的相对坐标系中。结论：非标刀短于标刀时，差值为负值；非标刀长于标刀时，差值为正值。12数控加工技术方法2：机外对刀仪对刀按刀架参考点编程，各把刀的长度补偿值为各自的实际长度〔由机外对刀仪对刀获得〕。13数控加工技术通过MDI方式将刀具长度参数输入刀具参数表14数控加工技术3.刀具长度补偿指令格式G43/G44G01/G00Z…F…H…；实际坐标值发生变化G49G01/G00Z…F…；变回原位置即基准刀具的坐标位置G43刀具长度正补偿；G44刀具长度负补偿；G49取消刀具长度补偿。G43G44G49均为模态指令。Z为指令终点位置。Hxx用H00～H99来指定，是指xx存放器中的补偿量，其值可以是正值或者是负值。当刀长补偿量取负值时，G43和G44的成效将互换。结论：非标刀短于标刀时，差值为负值，当取正值时用G44；非标刀长于标刀时，差值为正值，当取正值时用G43。15数控加工技术执行G43时，〔刀具长，离开工件补偿〕Z实际值=Z指令值+〔Hxx〕4.刀具长度补偿指令格式执行G44时，〔刀具短，趋近工件补偿〕Z实际值=Z指令值-〔Hxx〕16数控加工技术例如：刀具长度偏置存储器H01中存放的刀具长度值为11，对于数控铣床，执行语句G90G01G43Z-15H01后，刀具实际运动到Z〔-15+11〕=Z-4的位置；执行语句G90G01G49Z50后，刀具实际运动到Z50位置。17数控加工技术设〔H02〕=200mm时N1G92X0Y0Z0；设定当前点O为程序零点N2G90G00G44Z10.0H02；指定点A，实到点BN3G01Z-20.0；实到点CN4Z10.0；实际返回点BN5G00G49Z0；实际返回点O5.编程实例N1Z0N2Z10-200=-190N3Z-20.0-200=-220N4Z10.0-200=-190N5Z0补偿后相当于坐标系下移了200mm使用G43、G44相当于平移了Z轴原点。应用：在机床上有时可用提高Z轴位置的方法来校验运行程序。18数控加工技术6.刀补编程练习119数控加工技术%0004G92X150.0Y160.0Z120.0G90G00X100.0Y60.0G43Z-2.0H01S100M03G42G01X75.0D01F100X35.0G02X15.0R10.0G01Y70.0G03X-15.0R15.0G01Y60.0G02X-35.0R10.0G01X-75.0Y0主程序号建立工件坐标系绝对值方式，快进到X=100，Y=60指令高度Z=-2，实际到达高Z=-43处刀径补偿引入，插补至X=75，Y=60直线插补至

X=35，Y=60顺圆插补至

X=15，Y=60直线插补至

X=15，Y=70逆圆插补至

X=-15，Y=70直线插补至

X=-15，Y=60顺圆插补至

X=-35，Y=60直线插补至

X=-75，Y=60直线插补至

X=-75，Y=0处，

程序单20数控加工技术

G01X45.0X75.0Y20.0Y65.0G40G00X100.0Y60.0G49Z120.0

X150.0Y160.0M05M30直线插补至X=45，Y=45直线插补至X=75，Y=20直线插补至X=75，Y=65，轮廓切削完毕取消刀补，快速退至〔100，60〕的下刀处，快速抬刀至Z=120的对刀点平面快速退刀至对刀点，主轴停程序结束，复位。程序单和前述不考虑刀补的轮廓铣削程序相比，可以看出：采用机床自动刀补的程序与不考虑刀补的程序并没有多大的不同，只是在原来的程序上增加了有关刀补指令而已。考虑刀补后的程序适应性强，对不同长度、不同半径的刀具仅只需改变刀具补偿量即可。

21数控加工技术6.编程练习2钻孔：按理想刀具进行的对刀编程，现测得实际刀具比理想刀具短8mm,假设设定〔H01〕=-8mm，〔H02〕=8mm22数控加工技术%0005N1G91G00X120.0Y80.0N2G43Z-32.0H01M03S630(或G44Z-32.0H02)N3G01Z-21.0F120N4G04P1000N5G00Z21.0N6X90.0Y-20.0N7G01Z-23.0F120N8G04P1000N9G00Z23.0主程序号增量编程方式，快速移到孔#1正上方。理想刀具下移值Z=-32，实际刀具下移值Z=-40下移到离工件上外表距离3mm的平安高度平面。主轴正转以工进方式继续下移21mm孔底暂停1s。快速提刀至平安面高度。快移到孔#2的正上方。向下进给23mm，钻通孔#2。孔底暂停1s。快速上移23mm，提刀至平安平面。程序单23数控加工技术N10X-60.0Y-30.0N11G01Z-35.0F120N12G49G00Z67.0N13X-150.0Y-30.0N14M05M02快移到孔#3的正上方。向下进给35mm，钻孔#3。理想刀具快速上移67mm，实际刀具上移75mm，提刀至初始平面。刀具返回初始位置处。主轴停，程序结束。

程序单从上述程序可以大致了解钻孔加工的走刀路线及钻孔的根本编程方法，当所使用的数控铣床不具备更高级的钻孔专用指令时，通常都需要这样一步步地编程，更方便的钻孔编程方法将在后面的章节中逐步介绍。24数控加工技术复习提问程序段N80G43Z56H05与中，假设05存储器中值为16，那么表示终点坐标值为？7225数控加工技术

为了简化编程，有的数控系统提供了图形旋转，镜像，图形缩放等功能。7.2加工轨迹编辑类指令格式：G24XYZ；建立镜像M98P；子程序号G25XYZ；取消镜像说明：G24建立镜像，由指定坐标轴后的坐标值指定镜像位置，G25指令取消镜像。比方X轴的镜像，那么用X轴的数学表达式Y0表示。即G24Y0……G25Y01、G24、G25——镜像功能26数控加工技术%1010N10G90G92X0Y0Z30N20M03S800N30M98P8000；图形1N40G24X0；图形2N50M98P8000N60G25X0

N70G24Y0；图形3N80M98P8000N90G25Y0

N100G24X0Y0；图形4N110M98P8000N120G25X0Y0N130M05N140M3027数控加工技术编程练习：28数控加工技术2、G50、G51——缩放功能格式：G51XYZPM98PG50说明：X、Y、Z给出缩放中心的坐标值，P后跟缩放倍数。P>1表示放大；0<P<1表示缩小。既可指定平面缩放〔指定缩放中心在指定平面的两个坐标值〕，也可指定空间缩放〔指定缩放中心的三个坐标值〕，不缩放的轴可以省略不写。当各轴的缩放比例不同时可以用I、J、K分别指定缩放比例。使用G51指令可用一个程序加工出形状相同，尺寸不同的工件,模态指令。

如：G51X20Y30P0.5M98P2000；子程序号G5029数控加工技术编程实例：缩小到0.7倍%7417N10G54G90G00Z30N15X0Y0N20M03S800N30M98P8000N40G51X45Y45P0.7；缩放中心的坐标值只给定X、Y时为平面缩放即Z向加工深度不变N60M98P8000N70G50N80M05N90M3030数控加工技术3、G68、G69——旋转变换格式：G17〔G18、G19〕G68αβP；M98P；G69；取消旋转功能说明：α、β是在G17、G18或G19平面的旋转中心坐标，指定旋转的角度，逆时针为正，0≤P≤360。G68为坐标旋转功能，G69取消旋转。在有刀具补偿的情况下，先进行坐标旋转，再进行刀具补偿；在有缩放功能情况下，先缩放后旋转。详见加工实例。31数控加工技术编程实例：绕〔30，30〕点在G17平面旋转45度。%7418N10G90G92X0Y0Z30N20M03S800N30G68X30Y30P45N40M98P8000N50G69N60M05N70M30303032数控加工技术%1010G90G92X0Y0Z40G69G01；设定坐标系、取消坐标旋转、设定G01运动；Z5M03S600;G68X100Y100P330；坐标旋转.旋转中心：(100,100),旋转角:30°；G42X80.0Y100.0F1000D01；右刀补，运动到(100,100)；Z-3F100;G91X220.0；G03Y100.0I-100.0J50.0；G01X-200.0；Y-120.0；G40G90X0Y0;取消刀补G69G00Z40；取消坐标旋转X0Y0M05;回到起始点M30；程序停止。编程练习：33数控加工技术综合练习1应按缩放、旋转、刀具半径补偿的顺序：%7517N10G90G92X0Y0Z30N20M03S800N30M98P8000；原图形N40G51X45Y45P0.7N45G68X30Y30P45N60M98P8000；缩放旋转后图形N70G69N75G50N80M05N90M3034数控加工技术%8100；子程序〔1-2-3-4-5-6-7-8-9〕G91G18G42X-70Z-15D01；2点Z-5；3点G02X43.75Z-16.54I25K0F10；4点G03X52.5Z0I26.25K-23.15；5点；6点Z5；7点G40G01X-70Z15；8点也是1点Z-5F300；9点M9935数控加工技术综合练习236数控加工技术G54G90G00Z3050,5037数控加工技术思考题

编写下面零件的数控程序。38数控加工技术小结本次课需要学生掌握数控铣床〔华中世纪星〕的M98、M99、G24、G25、G51、G50、G68、G69的指令格式；编程方法；学会应用这些指令来进行编程。39数控加工技术G73~G89——固定循环指令在用NC机床上加工零件，一些典型加工工序，如钻孔、攻丝、深孔钻削、切螺纹等，所完成的动作循环十分典型，将这些动作预先编好程序并存储在存储器中，并用相应的G代码来指令。固定循环中的G代码所指令的动作程序，要比一般G代码所指令的动作要多得多，因此使用固定循环功能，可以大大简化程序编制。7.3固定循环加工类指令40数控加工技术所谓固定循环是为完成某种加工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，例如钻孔固定循环，将快速点定位，按进给速度〔G01〕钻入工件，到达给定的孔深后快速〔G00〕将钻头退出工件等只用一个程序段表示，使用固定循环使编程工作大大简化。孔加工固定循环有G81钻孔固定循环，G82钻至孔深处停留光切的钻孔循环，G83是钻深孔〔有退屑动作〕固定循环，G84是攻丝固定循环，G85是以工进的速度退刀的用于铰孔的固定循环，G86是镗孔固定循环，加工到孔深后主轴停转退刀，G89是以工进速度退刀的镗孔固定循环。这些循环都是模态代码，取消这些循环用G80，机床通电后G80生效。假设编有G98刀具退到起刀平面，假设编有G99，那么退到预停平面。7.3固定循环加工类指令41数控加工技术1.钻孔循环指令2.镗孔循环指令3.攻丝循环指令42数控加工技术

孔加工循环的平面固定循环的动作〔1〕指令格式:43数控加工技术〔2〕在孔加工过程中，刀具的运动由6个动作组成：动作1—快速定位至初始点。X，Y表示了初始点在初始平面中的位置；动作2—快速定位至R点。刀具自初始点快速进给到R点；动作3—孔加工。以切削进给的方式执行孔加工的动作；动作4—在孔底的相应动作，包括暂停、主轴准停、刀具移位等动作；动作5—返回到R点，继续孔加工时刀具返回到R点平面；动作6—快速返回到初始点，孔加工完成后返回初始点平面。44数控加工技术〔3〕参数含义：X__Y__指定加工孔的位置；Z__指定孔底平面的位置；G90方式指孔底的绝对坐标；G91方式指孔底相对于R点的增量。R__指定R点平面的位置；Q__在G73或G83指令中定义每次进刀加工深度〔Q<0〕，G76或G87指令中定义位移量，Q值为增量值，与G90或G91指令的选择无关；P__指定刀具在孔底的暂停时间，用整数表示，单位为s；I、J__刀尖在X、Y轴反方向的移动量〔负值〕；K__每次退刀时刀具的位移增量，恒为正。FANUC系统，在参数5114中设定退刀量；45数控加工技术F__指定孔加工切削进给速度。该指令为模态指令，即使取消了固定循环，在其后的加工程序中仍然有效；L__对等间距孔进行重复钻孔，执行一次时L1可以省略。如果程序中选G90指令，刀具在原来孔的位置上重复加工，如果选择G91指令，那么用一个程序段对分布在一条直线上的假设干个等距孔进行加工。L指令仅在被指定的程段中有效。

另外：没有配编码器的数控铣床或加工中心，不能使用攻丝循环进行螺纹加工。没有主轴定向功能，数控铣床或加工中心不能使用要求主轴定向停止的固定循环。46数控加工技术7.3固定循环加工类指令格式孔加工在孔底的动作刀具返回用途G73XYZRQKF间歇进给——快速高速深孔钻孔G74XYZRPF切削进给暂停——主轴正转切削进给攻左旋螺纹G76XYZRIPF切削进给主轴定向停止—刀具移位快速精镗孔G80——————取消固定循环G81XYZRF切削进给——快速钻孔G82XYZRPF切削进给暂停快速锪孔、镗阶梯孔G83XYZRQKF间歇进给——快速深孔往复排屑钻G84XYZRPF切削进给暂停——主轴反转切削进给攻右旋螺纹G85XYZRF切削进给——切削进给精镗孔G86XYZRF切削进给主轴停止快速镗孔G87XYZRIF切削进给主轴定向停止—刀具移位快速反镗孔G88XYZRF切削进给暂停——主轴停止手动操作镗孔G89XYZRPF切削进给暂停切削进给精镗阶梯孔47数控加工技术1.

G73——高速深孔啄钻循环指令格式:G73X---Y---Z---R---Q---K---F---L---X_Y:孔位数据

Z_:从R点到孔底的距离

R_:从初始位置到R点的距离

Q_:每次切削进给的切削深度〔Q为负值〕K_:每次的退刀增量〔K为正值〕F_:切削进给速度

L_:重复次数

加工方式:进给孔底快速退刀G73指令的动作

48数控加工技术G73编程实例%1000G54G90G00Z30X0Y0M3S2000；主轴开始旋转G90G99G73X300.Y-250.Z-200.R-100.Q-15.K5F120.；定位,钻1孔,然后返回到R点Y-550.;定位,钻2孔,然后返回到R点G98Y-750.;定位,钻3孔,然后返回到初始位置平面X1000.;定位,钻4孔,然后返回到R点Y-550.;定位,钻5孔,然后返回到R

点G98Y-250.;定位,钻6孔,然后返回初始位置平面G80G00X0Y0;M5;主轴停止M30；49数控加工技术2.

G83——深孔啄钻循环指令指令格式:G83X---Y---Z---R---Q---K---F---L---X_Y:孔位数据

Z_:从R点到孔底的距离

R_:从初始位置到R点的距离

Q_:每次切削进给的切削深度〔Q为负值〕K_:每次的退刀增量〔K为正值〕F_:切削进给速度

L_:重复次数加工方式:中间进给孔底快速退刀G83指令的动作

50数控加工技术3.

G74——攻左螺纹循环指令指令格式:G74X---Y---Z---R---P---F---L---X_Y:孔位数据

Z_:从R点到孔底的距离

R_:从初始位置到R点的距离

P_:暂停时间

F_:切削进给速度〔F=转速×螺距〕例如：螺距2的螺纹，S100时F=100*2=200mm/min

L_:重复次数〔R距工件外表7mm以上〕加工方式:进给孔底主轴暂停正转快速退刀G74指令的动作

51数控加工技术G74编程实例在指定G74之前，使用辅助功能〔M代码〕使主轴逆时针旋转。举例：%1000G92X0Y0Z60G91G00F200M04S200G98G74X100R-40P4G90Z0G0Z60X0Y0M05M3052数控加工技术4.

G84——攻右螺纹循环指令指令格式:G84X---Y---Z---R---P---F---L---X_Y:孔位数据

Z_:从R点到孔底的距离

R_:从初始位置到R点的距离

P_:暂停时间

F_:切削进给速度〔F=转速×螺距〕例如：螺距2的螺纹，S100时F=100*2=200mm/min

L_:重复次数〔R距工件外表7mm以上〕加工方式:进给孔底主轴暂停正转快速退刀G84指令的动作

53数控加工技术5.

G76——精镗孔循环指令指令格式:G76X---Y---Z---R---I〔J〕---P---F---L---X_Y:孔位数据

Z_:从R点到孔底的距离

R_:从初始位置到R点的距离

I_:X轴刀尖反向位移量〔负值〕J_:Y轴刀尖反向位移量P_:暂停时间

F_:切削进给速度

L_:重复次数加工方式:进给孔底主轴定位停止快速退刀G76指令的动作

54数控加工技术G76编程实例%1000G92X0Y0Z50G00G91G99M03S600G76X100R-40P2I-6Z-10F200G00X0Y0Z40M05M3055数控加工技术6.

G81——钻孔循环指令指令格式:G81X---Y---Z---R---F---X_Y:孔位数据

Z_:从R点到孔底的距离

R_:从初始位置到R点的距离

F_:切削进给速度

G81命令可用于一般的孔加工加工方式:进给

孔底

快速退刀

G81指令的动作

56数控加工技术7.

G82——钻阶梯孔循环指令指令格式:G82X---Y---Z---R---P---F---X_Y:孔位数据

Z_:从R点到孔底的距离

R_:从初始位置到R点的距离

P_:暂停时间

F_:切削进给速度

G82钻孔循环,反镗孔循环加工方式:进给

孔底

快速退刀

G82指令的动作

57数控加工技术8.

G85——铰孔〔精镗孔〕循环指令指令格式:G85X---Y---Z---R---F---L---X_Y:孔位数据

Z_:从R点到孔底的距离

R_:从初始位置到R点的距离

F_:切削进给速度

L_:重复次数加工方式:中间进给孔底快速退刀根本同G84，但在孔底时主轴不反转G85指令的动作

58数控加工技术9.

G86——镗孔循环指令

指令格式:G86X---Y---Z---R---F---L---X_Y:孔位数据

Z_:从R点到孔底的距离

R_:从初始位置到R点的距离

F_:切削进给速度

L_:重复次数加工方式:进给孔底主轴停止快速退刀根本同G81G86指令的动作

59数控加工技术10.G89——精镗阶梯孔循环G89X_Y_Z_R_P_F_L_此指令与G86指令相同，但在孔底有暂停。〔孔底延时、停主轴〕60数控加工技术11.

G87——反镗孔循环指令指令格式:G87X---Y---Z---R---F---L---X_Y:孔位数据

Z_:从R点到孔底的距离

R_:从初始位置到R点的距离

F_:切削进给速度

L_:重复次数加工方式:进给孔底主轴停止快速退刀根本同G81G86指令的动作

61数控加工技术G87编程实例%1000G92X0Y0Z80G00G91G98F300G87X50Y50I-5G90R0P2Z40G00X0Y0Z80M05M3062数控加工技术反镗上图所示孔的加工程序：G92X0Y0Z0;G90G00X0Y0;G43Z0H03;S350M03;G87G98Z-30.0R-43.0Q3.0P2000F50;G00G49Z0M05;M30;G87编程实例63数控加工技术12.G88——镗孔循环〔手镗〕在孔底暂停，主轴停止后，转换为手动状态，可用手动将刀具从孔中退出。再手动将主轴正转，然后进入自动加工状态，按“循环启动〞键可转入下一个程序段的自动加工。镗孔手动回刀，不需主轴准停。G98〔G99〕G88X_Y_Z_R_P_F_L_64数控加工技术13.

G80——取消循环指令指令格式:G80G01~G02可取消固定循环65数控加工技术路线最短孔间的位置精度较高66数控加工技术例1：对图中的4个孔进行攻螺纹，深度为10mm，主轴转速S=150r/min，其数控加工程序为：%8778N10G90G54G00X0Y0；N20G43G00Z100H02；N30G99M03S150；N40G00Z30M07；N60G84X10Y10Z-10R7F300；N70X50；N80Y30；N90X10；N100G80；N110G49G00Z100；N120X0Y0；N130M30；67数控加工技术例2：螺纹加工编制右所示的螺孔加工程序〔设Z轴开始点距工作外表50mm处，切削深度为10mm〕。R面50初始面3(1)先用G81钻孔%0009G90G92X0.Y0.Z50.M03S800G91G99G81X40.Y40.Z-13.R-47.F100X40.Y0.L3X0.Y50.X-40.Y0.L3G90

G00X0.Y0.Z50.M05M3068数控加工技术(2)再用G84攻丝M03S140G91

Y40.G99

G84

X40.Z-17.R-43.L4

F280

Y50G99G84X-40.Z-17.R-43.L3

(X-40.L3)G80Z43.G90G00X0.Y0.M05M3069数控加工技术应用HNC-21M数控系统1．工艺分析技术要求:毛坯四周、底面、顶面已预先加工。2)装夹定位确实定：采用机用虎钳装夹。3)工艺路线确实定：粗加工半精加工精加工4)加工刀具确实定：ø2.5中心钻ø18钻头ø19.8钻头ø20H7镗刀

切削用量：ø2.5中心钻主轴转速1500r/min，进给速度200mm/minø18钻头主轴转速1000r/min，进给速度200mm/minø19.8钻头主轴转速1000r/min，进给速度200mm/minø20H7镗刀主轴转速300r/min，进给速度50mm/min

2.程序编制例370数控加工技术%0003；主程序N01T01M06〔ø2.5中心钻〕N02G54G90G40G49G80N03M03S1500N04G00X50Y50N05G43H01Z50N06M08N07G99G81R5Z-4.5F200N08M98P1011N09M09N10G49G00Z100N11T02M06〔ø18钻头〕N12M03S1000N13G00X50Y50N14G43H02Z50N15M08N16G99G83R5Q-5K3Z-35F200N17M98P1011N18M09N19G49G00Z100N20T03M06〔ø19.8钻头〕N21M03S1000N22G00X50Y50N23G43H03Z50N24M08N25G99G81R5Z-35F200N26M98P1012N26M09N27G49G00Z100N28T04M06〔ø20H7镗刀〕N29M03S300N30G00X50Y50N31G43H04Z50N32M08N33G99G86R5Z-32F50N34M98P1012N35M09N36G49G00Z100N37M30%1011；子程序

X100Y50X150X200Y110X150X100X50M99

%1012；子程序

X200Y110M99

71数控加工技术加工图示零件，工件材料为45号钢，毛坯尺寸为108mm54mm18mm，刀具及切削用量的选择见表6-7。工件坐标系原点定在距毛坯上边和左边均27mm处，其Z0定在毛坯上，编写零件的加工程序。例472数控加工技术73数控加工技术N120G91G28Z0Y0N130G49M06(M01)N140G00G90X70Y0Z0S80M03T3N150G43Z50H02N160M08N170G01Z-20F10N180G01Z5F20N190G00G90Z20M05N200M09N210G91G28Z0Y0N220G49M06(M01)O1110N010G90G21G40G80N020G91G28X0Y0Z0N030G92X-200Y150Z0N040G00G90X70Y0Z0S700M03T2N050G43Z50H01N060N08N070G98G81X0Y0Z-20R5F50N080X0N090G80N100G00G90Z20M05N110M0974数控加工技术N230G00G90X0Y0Z0S260M03T4N240G43Z50H03N250M08N260G98G81X0Y0Z-20R5F40N270G80H280G00G90Z20M05H290M09N300G91G28Z0Y0N310G49M06(M01)N320G00G90X0Y0Z0S400M03T5N330G43Z50H04N340M08N350G98G76X0Y0Z-20R5Q0.1F30N360G80N370G00G90Z20M05N380M09N390G91G28Z0Y0N400G49M06(M01)N410G00G90X0Y0Z0S400M03T1N420G43Z50H05N430G00G90Z-5N440M08N450G42G01X-25D01N460G03X-25Y0I25J075数控加工技术N470X-23N480G00G90Z10N490G00G90X70Y0N500G00G90Z-5N510X58N520G03X58Y0I12J0N530X60N540G00G90Z10N550G40N560G00G90X-40Y-40N570G00G90Z-20N580G41G01X-25D02N590Y0N600G02X5Y24.5I25J0N610G01X72Y12N620G02X72Y-12I-2J-12N630G01X5Y-24.5N640G02X-25Y0I-5J24.5N650G01X-27N660G00G90Z20M05N670M09N680G91G28X0Y0Z0N690G40N700G49M06N710M3076数控加工技术小结本次课需要学生掌握数控铣床〔华中世纪星〕的孔加工的循环指令格式；编程方法；学会应用这些指令来进行编程。思考题编写下面零件的数控程序。77数控加工技术7.4坐标偏置类指令例：G53G90G00X-100Y-100Z-20，那么执行后刀具快速定位至机床坐标系中X-100Y-100Z-20的位置。〔1〕G53——机床坐标系设置

书写格式：G53；

G53是机床坐标系设置指令，非模态指令。〔2〕G54~G59——工件坐标系设置书写格式：G54~G59；

G54~G59是工件坐标系设置指令，模态指令。78数控加工技术坐标偏置类指令79数控加工技术80数控加工技术提问如右图所示，程序应为：G55G90G00X20Y20或G55G91G00X10Y-8081数控加工技术A:X-311Y-246Z-128B:X-291Y-296Z-128C:X-341Y-286Z-128坐标偏置类指令编程实例82数控加工技术%4023G54G90G00Z30；以A为工件坐标原点，编写平行四边形的加工程序X-10Y-20M03S800Z3G42G00X-5Y-5D01；逆铣G01Z-5F60X30F100X41.547Y20X11.547X-2.887Y-5G00Z3G40X-10Y-20G55；以B为工件坐标原点，编写圆的加工程序G41G00X-20Y20D01；顺铣G01Z-5F60X0G02I0J-15F80G01X20Y20F100G00Z3G40X-30Y30G56；以C为工件坐标原点，编写正方形的加工程序G41G00X5Y5D01；顺铣G01Z-5F60Y-20F100X-20Y0X5G00Z30G40X20Y20M05M3083数控加工技术坐标偏置类指令G92与G54～G59的区别G92指令是一条非模态指令，但由该指令建立的工件坐标系却是模态的。G92优先于G54。G54~G59都是模态指令，分别对应1＃～6＃预置工件坐标系

G92指令与G54～G59指令都是用于设定工件加工坐标系的，但在使用中是有区别的。G92指令是通过程序来设定、选用加工坐标系的，它所设定的加工坐标系原点与当前刀具所在的位置有关，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。通过使用G54～G59命令，来将机床坐标系的一个任意点设置为工件坐标系原点。

84数控加工技术指令格式为：7.5螺旋线进给指令说明：对于任何角度〔≤3600的圆弧〕可附加任一数值。85数控加工技术螺旋插补的应用：螺纹铣削编程现结合M30×1.5右旋内螺纹铣削加工实例说明螺纹铣削的编程方法。工件材料：42CrMo4；螺纹底孔直径：Di=28.38mm；螺纹直径：Do=30mm；螺纹长度L=20mm；螺距：P=1.5mm；机夹螺纹铣刀直径：D2=19mm；铣削方式：顺铣。

86数控加工技术设平安距离CL=0.5mm,切入圆弧半径Re为：〔Ri-CL〕²+(R0-Re)²=Re²推出：Re=[(Ri-CL)²+R0²]/(2R0)=[(14.19-0.5)²+15²]/(2×15)=13.747mm切入圆弧角度b为:b=180°-arcsin[(Ri-CL)/Re]=180°-arcsin[(14.19-0.5)/13.747]=95.22°为便于计算，可近似取值为90°，切入圆弧时的Z轴位移Za为:Za=Pa/360°=1.5×90°/360°=0.375mm切入圆弧起始点坐标为:1)参数计算87数控加工技术切削用量参数计算〔1〕主轴转速n为:n=1000V/(D2×pi)=1000×150/(19×3.14)=2512r/min铣刀齿数Z=1，每齿进给量f=0.1mm，铣刀切削刃处进给速度F1为:F1=fz×n=0.1×1×2512=251.2mm/min〔2〕铣刀中心进给速度F2为:F2=F1(D0-D2)/D0=251.2×(30-19)/30=92.1mm/min88数控加工技术2)螺纹铣削程序%1010;

N10G90G00G57X0.Y0.;N20G43Z0.H10M3S2512;N30G91G00X0.Y0.Z-20.375;N40G41X0.Y-13.690Z0.D01;N50G03X15.Y13.69Z0.375R13.747F92;N60G03X0.Y0.Z1.5I-15.J0.;N70G03X-15.Y13.69Z0.375R13.747;N80G00G40X0.Y-13.690Z0.;N90G49G00Z200.M5;N100M30;89数控加工技术7.6G07——虚轴指令格式：G07，其中虚轴规定：G070指定该轴为虚轴〔即只参加计算，不运动〕；G071指定该轴为实轴。正弦曲线插补：是在螺旋线插补前，用G07将参加圆弧插补的某一轴指定为虚轴，那么螺旋线插补变为正弦线插补。90数控加工技术程序如下：%7001G54G90；建立工件坐标系M03S530；主轴正转G00Z30；快速移动至平安高度X0Y0Z5G01Z-3F200G07Z0G19G02Y0Z-3J25K0X80F80G07Z1G17G00Z10M05M30例：如下图，编写XY平面上的单周期正弦曲线程序单，Z轴为虚轴91数控加工技术7.7返回类指令在执行原点返回命令时，每一个轴是独立执行的，这就像快速移动命令〔G00〕一样；通常刀具路径不是直线。因此，要求对每一个轴设置中间点，以免机床在原点返回时与工件碰撞等意外发生。1.G28——自动经中间点返回参考点G28G90(G91)X_Y_Z_;2.G29——从参考点经中间点返回目标点G29G90(G91)X_Y_Z_;92数控加工技术7.8数控铣床根本操作1、开机〔关机〕操作2、机床回零操作

3、超程解除操作

4、手动操作

5、试切对刀操作

按下【急停】→扳动总电源开关至【ON】处→系统自动启动→右旋释放【急停】按钮，即可启动机床。

按下【急停】→同时按下【ALT】和【X】→系统自动退出至DOS→扳动总电源开关至【OFF】处，即可关机。

按下【回零】键→按机床控制面板上的【+X】、【+Y】、【+Z】键，直至【+Z】、【+X】、【+Y】按键上的指示灯亮为止。

当某轴出现超程时，CNC处于急停状态，显示“超程〞报警。要退出超程状态时，必须先按下【急停】→再右旋松开，然后一直按住【超程解除】开关，同时在点动方式下，控制该轴向相反方向退出超程状态。手动换刀、主轴起停及速度选择

93数控加工技术数控铣床根本操作6、显示报警信息

7、MDI操作

8、程序输入操作

9、自动加工操作

MDI运行、MDI去除、坐标系设置、刀具参数设置自动加工、程序校验文件管理、新程序输入、程序编辑什么时候需要机床回零？1、开机后；

2、机床断电后再次接通数控系统电源；

3、超过行程报警解除以后；

4、紧急停止按钮按下后。94数控加工技术对刀是确定工件在机床上的位置，也即是确定工件坐标系与机床坐标系的相互位置关系。对刀过程一般是从各坐标方向分别进行，它可理解为通过找正刀具与一个在工件坐标系中有确定位置的点(即对刀点)来实现。光电式寻边器对刀心轴块规对刀偏心式寻边器对刀零件简图工件原点块规XY常用对刀方式95数控加工技术寻边器主要用于确定工件坐标系原点在机床坐标系中的X、Y零点偏置值，也可测量工件的简单尺寸。它有偏心式〔图1〕、迥转式〔图2〕和光电式〔图3〕等类型。偏心式、迥转式寻边器为机械式构造。机床主轴中心距被测外表的距离为测量圆柱的半径值。光电式寻边器的测头一般为10mm的钢球，用弹簧拉紧在光电式寻边器的测杆上，碰到工件时可以退让，并将电路导通，发出光讯号。通过光电式寻边器的指示和机床坐标位置可得到被测外表的坐标位置。利用测头的对称性，还可以测量一些简单的尺寸。图1偏心式寻边器图2迥转式寻边器图3光电式寻边器

寻边器96数控加工技术常用对刀方式光电式寻边器对刀主要特点：对刀时寻边器不需回转；可快速对工件边缘定位；对刀精度可达0.005mm；应用范围包括外表边缘、内孔及外圆的高效对刀97数控加工技术常用对刀方式偏心式寻边器对刀对刀过程：10mm的直柄可安装于弹簧夹头刀柄或钻夹头刀柄上；请以手指轻压测测头的侧边，使其偏心0.5mm；使其以400-600rpm的速度转动；如图2所示使测头与工件的端面相接触，慢慢地碰触移动，就会变成如图3所示，测头不再振动，宛如静止的状态接触，以更细微的进给来碰触移动的话，测头就会如图4所示，开始朝一定的方向滑动。这个滑动起点就是所要寻求的基准位置；工件端面所在的位置，就是加上测头半径5mm的坐标位置图1图2图3图498数控加工技术

Z轴设定器自动对刀器刀具长度方向的对刀：Z轴设定器：是用以对刀具长度补偿的一种测量装置。对刀准确、效率高等特点；缩短了加工准备时间。采用手动方式工作，即：对刀时，机床的运动由操作者手动控制，特别适合单件、小批量生产；自动对刀器：能在对刀时将对刀器产生的信号通过电缆输出至机床的数控系统，以便结合专用的控制程序实现自动对刀、自动设定或更新刀具的半径和长度补偿值；对刀仪：用于机外对刀，在使用前就可测量出刀具的准确尺寸数据对刀仪刀具长度测量刀具直径测量99数控加工技术Z轴对刀器主要用于确定工件坐标系原点在机床坐标系的Z轴坐标，或者说是确定刀具在机床坐标系中的高度。Z轴对刀器有光电式〔图〕和指针式等类型，通过光电指示或指针，判断刀具与对刀器是否接触，对刀精度一般可达

100.0±0.0025〔mm〕，对刀器标定高度的重复精度一般为0.001～0.002〔mm〕。对刀器带有磁性表座，可以牢固地附着在工件或夹具上。Z轴对刀器高度一般为50mm或lOOmm。Z轴对刀器的使用方法如下:〔1〕将刀具装在主轴上，将Z轴对刀器吸附在已经装夹好的工件或夹具平面上。〔2〕快速移开工作台和主轴，让刀具端面靠近Z轴对刀器上外表。〔3〕改用步进或电子手轮微调操作，让刀具端面慢慢接触到Z轴对刀器上外表，直到Z轴对刀器发光或指针指示到零位。〔4〕记下机械坐标系中的Z值数据。〔5〕在当前刀具情况下，工件或夹具平面在机床坐标系中的Z坐标值为此数据值再减去Z轴对刀器的高度。〔6〕假设工件坐标系Z坐标零点设定在工件或夹具的对刀平面上，那么此值即为工件坐标系Z坐标零点在机床坐标系中的位置，也就是Z坐标零点偏置值。Z轴对刀器100数控加工技术Z轴设定器与刀具和工件的关系101数控加工技术采用寻边器对刀，其详细步骤如下：

〔1〕X、Y向对刀

①将工件通过夹具装在机床工作台上，装夹时，工件的四个侧面都应留出寻边器的测量位置。

②快速移开工作台和主轴，让寻边器测头靠近工件的左侧；

③改用微调操作，让测头慢慢接触到工件左侧，直到寻边器发光，记下此时机床坐标系中的X坐标值，如-310.300；

④抬起寻边器至工件上外表之上，快速移开工作台和主轴，让测头靠近工件右侧；

⑤改用微调操作，让测头慢慢接触到工件左侧，直到寻边器发光，记下此时机械坐标系中的X坐标值，如-200.300；

⑥假设测头直径为10mm，那么工件长度为-200.300-〔-310.300〕-10=100，据此可得工件坐标系原点W在机床坐标系中的X坐标值为-310.300+100/2+5=-255.300；

⑦同理可测得工件坐标系原点W在机械坐标系中的Y坐标值。

采用寻边器和Z轴设定器对刀实例102数控加工技术〔2〕Z向对刀

①卸下寻边器，将加工所用刀具装上主轴；

②将Z轴设定器〔或固定高度的对刀块，以下同〕放置在工件上平面上；

③快速移动主轴，让刀具端面靠近Z轴设定器上外表；

④改用微调操作，让刀具端面慢慢接触到Z轴设定器上外表，直到其指针指示到零位；

⑤记下此时机床坐标系中的Z值，如-250.800；

⑥假设Z轴设定器的高度为50mm，那么工件坐标系原点W在机械坐标系中的Z坐标值为-250.800-50-〔30-20〕=-310.800。

〔3〕将测得的X、Y、Z值输入到机床工件坐标系存储地址中〔一般使用G54-G59代码存储对刀参数〕。103数控加工技术EP4B测头采用导电式工作原理将测头安装在圆柱柄夹持工具柄〔如弹簧夹头柄〕上，再将工具柄安装在机床主轴上，这时，测针尖端的触头与机床主轴的基准位置〔轴线〕就是相对固定的；当操作者采用手动方式控制机床移动时，当测针上的触头与被测工件〔金属件〕的外表接触，测头内部常开状态的电路通过机床和工件形成闭合回路，立即在测头主体上发出声光信号；操作者可以根据测头与工件精确接触①时的位置关系和机床数控系统显示的坐标值，确定工件被测点的实际坐标值，然后根据各个被测点的实际坐标值计算出测量结果。104数控加工技术数控回转工作台可以使数控铣床增加一个或两个回转坐标，通过数控系统实现4坐标或5坐标联动，从而有效地扩大工艺范围，加工更为复杂的工件。数控铣床一般采用数控回转工作台。通过安装在机床工作台上，可以实现A、B或C坐标运动，但占据的机床运动空间也较大，如下图。数控回转工作台105数控加工技术这种对刀器能在对刀时将对刀器产生的信号通过电缆输出至机床的数控系统，以便结合专用的控制程序实现自动对刀、自动设定或更新刀具的半径和长度补偿值。ETC-3L型对刀器主要用于加工中心和数控镗、铣床。ETC-3L型对刀器特别适合在批量生产情况中实现自动对刀；也可以作为手动对刀器用于单件、小批量生产。采用这种对刀器有利于提高生产效率，控制产品质量，降低生产本钱，提高企业竞争力。技术特点电源ETC-3L对刀器由机床或其它外部电源通过电缆向对刀器供电，对刀器的设计输入电压为：5VDC±10%。输出信号ETC-3L型对刀器的输出信号在其内部经过光电隔离处理，可确保用户的控制系统不受干扰。输出信号的类型分为SSR〔开关量〕信号和OTC〔上下电平〕信号两种。ETC-3L型对刀器的输出信号通常设定为常开型的SSR信号。即：对刀器未工作时，两条信号线为断路；对刀器工作时，两条信号线为通路。ETC-3L型自动对刀器〔机内对刀仪〕106数控加工技术ETC-3FL型电子对刀器是在ETC-3F型对刀器的根底上增加了对刀信号有线输出功能的升级产品，专门用于满足希望实现对刀过程自动进行要求的用户，例如：数控机床生产厂、专用机床制造商和具有一定技术能力的机床用户。由于产品样本中未对这种对刀器的使用过程做详细说明，现在对ETC-3FL型电子对刀器的信号输出和如何与数控系统连接问题介绍如下：

第一，

关于ETC-3FL功能静态刀具长度设定〔丝锥，钻头等〕；旋转刀具的多点及单点刀具的长度设定〔盘铣刀、大型刀具等〕；旋转刀具的多点及单点刀具的直径设定〔键槽铣刀、镗杆等〕；包括换刀、定位和偏置修正的全自动测量循环程序；通过长度或直径测量进行刀具破损检测；序中刀具破损检测可识别破损的刀具，防止工件报废；通过检测长度和直径来识别刀具，发现刀具的错装；ETC-3FL对刀器具有弱保护结构，可摆动，可防止在碰撞情况下对产品的损害。

第二，

关于信号的输出在ETC-3FL型电子对刀器接近底部的位置设有一个XS12JK-4P/Y型标准插座，每个对刀器都配有一条四芯电缆〔长度为5米或按用户要求确定〕，电缆的一端为与对刀器插座相配的标准插头。对刀器内部设有专门的电路用于将对刀时刀具与对刀器接触的状态信号输出，为保证对刀器电路的平安，在输出信号的端口采用光藕元件对信号进行隔离。输出的状态信号即：刀具与对刀器没有接触时，此工作状态可以测得输出光电耦合信号为高电平〔5V左右〕；一但刀具与对刀器接触，对刀器产生声光提示，同时可以测得输出光电信号为低电平。

第三，

关于对刀器的电源、电缆及信号的拾取ETC-3FL型电子对刀器内部没有电源，对刀器需要用户通过电缆提供外部的电源〔5VDC，30-40mA〕，在对刀器配备的电缆另一端留出四条线头，分别带有标识说明为电源的正负极和输出信号的正负级。输出信号的拾取需要用户在两根信号输出线上加载电阻并控制通过信