第三章 数控加工编程

主讲：机床数控技术NumericalControltechnologyofmachinetools第三章数控加工编程第一章绪论第二章数控加工工艺基础第七章数控机床机械结构第六章数控机床伺服系统第五章计算机数控装置第四章数控机床轮廓控制原理第三章数控加工编程课程内容目录第八章数控机床故障诊断第一节概述第二节数控编程基础第三节数控系统的指令本章内容第三章数控加工编程第四节数控车床程序编制第五节数控铣床程序编制第六节加工中心程序编制第七节自动编程简介第八节数控机床对刀方法3.1.1数控编程的基本概念第一节概述数控加工程序（NumericalControlMachiningProgram，简称NC程序）根据被加工零件的图纸、技术要求和工艺要求等信息，按照具体数控系统所规定的指令和格式编制的加工指令序列。数控加工程序通过控制数控机床的动作，实现零件的全部加工过程。改变加工程序可以达到加工不同零件的目的。数控编程（NumericalControlProgramming）从零件图的分析到制成数控加工程序单的全部过程称为数控程序编制或数控编程。数控编程是根据被加工零件的图纸、技术要求和工艺要求等信息，编写加工指令序列的过程。编程员需要通晓机械加工工艺、机床、刀具、数控系统的性能，并能根据工厂的生产特点和生产习惯进行编程工作。数控编程的准确性和可靠性直接影响到数控机床的正确使用和数控加工特点的发挥，甚至还会影响到机床和操作者的安全。3.1.2编程的内容与步骤3.2.1数控机床的坐标系☆坐标和运动方向命名原则

遵照：JB/T3051-1999《数控机床坐标和运动方向的命名》无论是刀具相对于工件运动，还是工件相对于刀具运动，都假定工件是静止的，而刀具相对于静止的工件而运动；并且，以刀具远离工件的运动方向为正方向。☆坐标轴的命名遵照：右手定则的笛卡儿坐标系第二节数控编程基础3.2.1数控机床的坐标系(续)☆坐标轴的确定

遵照：先确定Z轴，再确定X轴，最后确定Y轴第二节数控编程基础Z轴的确定平行于机床主轴（传递切削动力）轴线的刀具运动作为Z轴。对于卧式车床和铣床等有主轴的机床，以机床主轴轴线作为Z轴。对于没有主轴的机床如牛头刨床，规定垂直于装夹工件的工作台的方向为Z轴方向。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。X轴的确定X轴规定为水平方向，垂直于Z轴且平行于工件的装夹平面。对于工件旋转的机床如车床、磨床等，X轴在工件的径向且平行于横向滑座。对于刀具旋转的机床，若Z轴为垂直的如立式铣床、钻床等，面对刀具（主轴）向立柱方向看，X轴的正方向指向右边；若Z轴是水平的如卧式铣床、镗床等，则从刀具(主轴)后端向工件方向看，X轴的正方向指向右边。对于没有主轴的机床如刨床等，则选定主要切削方向为X轴方向。Y轴的确定Y轴垂直于X、Z坐标轴，可根据右手直角笛卡尔坐标系来确定。对于卧式车床，由于刀具无需作垂直方向运动，故不需要规定Y轴。3.2.1数控机床的坐标系(续)☆机床坐标系第二节数控编程基础机床坐标系的定义机床坐标系是数控机床安装调试时设定的固定坐标系，用于确定加工运动的基准点和方向。机床参考点（R表示）数控铣床、加工中心：一般选在X、Y、Z坐标的正方向极限位置处。数控车床：选在车刀退离主轴端面和旋转中心线较远的某一固定点。机床原点（M表示）：机床原点是机床坐标系中的固定原点，由机床制造厂确定。数控铣床、加工中心：通常将机床原点设在机床参考点处。数控车床：有的厂家将机床原点选在主轴旋转中心线与卡盘左端面的交点处。建立机床坐标系的流程：机床开机后，运动部件先回到机床参考点。运动部件回到机床参考点后，即建立起机床坐标系。机床坐标系中的机床原点与参考点的位置关系固定，并存储在数控系统中。3.2.1数控机床的坐标系(续)☆工件坐标系第二节数控编程基础工件坐标系的定义：工件坐标系（也称为编程坐标系）是编程人员根据零件图纸和加工工艺等建立的坐标系。工件坐标系的各轴应与所使用的数控机床相应的坐标轴平行，并且正方向一致。工件原点（W表示）：工件原点是工件坐标系中的原点，也称为编程原点。工件原点的位置可以根据零件图纸自行确定，不必考虑工件毛坯在机床上的实际装夹位置，但应考虑到对刀和编程的方便性。最好选择工件的设计基准或工艺基准作为工件原点的位置。加工前的工件原点偏置值：在工件安装到机床上之前，可以通过对刀测量工件原点与机床原点之间的距离。测量得到的工件原点偏置值可以输入到数控系统中。加工时，数控系统将自动将工件原点偏置值加到工件坐标系上，使得数控系统能够按照机床坐标系进行加工。3.2.1数控机床的坐标系(续)☆绝对坐标系与相对坐标系☆脉冲当量与编程尺寸的表示方法

脉冲当量：数控系统所能实现的最小位移量。

编程尺寸应转换成与脉冲当量相对应的数量，以毫米为单位，以有效位小数来表示。如某坐标点尺寸为X=524.295㎜，Y=36.52㎜，脉冲当量为0.01㎜，编程尺寸可表示为：X524.30，Z36.52。第二节数控编程基础绝对坐标系：刀具（或机床）运动轨迹的坐标值均是以固定的坐标原点为基准来计量的坐标系。相对（增量）坐标系：刀具（或机床）运动轨迹（直线或圆弧段）的终点坐标值是相对于起点坐标值来计量的坐标系。(1)选定工件坐标系，列出构成基点的两个几何元素的解析方程。对于所有直线，均可转化为一次方程的一般形式：对于所有圆弧，均可转化为圆的标准方程的形式：(2)将各基点两相邻几何元素的方程联立起来，即可解出各基点（交点或切点）的坐标。3.2.2零件的数学处理☆基点坐标的计算基点：由直线和圆弧组成的零件轮廓上各几何元素的起点、终点、圆弧的圆心坐标、两几何元素的交点或切点。联立方程组求解基点坐标的方法：第二节数控编程基础(1)基本原理设零件轮廓曲线为

，先以点a为圆心，以

为半径作允差圆；再作该圆与轮廓曲线公切的一条直线MN，切点分别为M、N，求出切线的斜率；过点a作MN的平行线交曲线于b点；然后以b点依同样方法作出c点，这样即可作出所有节点a、b、c、d……。可以证明：任意两相邻节点间的逼近误差相等。3.2.2零件的数学处理☆节点坐标的计算节点：逼近非圆曲线的若干个直线段或圆弧段的交点或切点。用直线段逼近非圆曲线的等误差法：第二节数控编程基础(2)计算步骤1）以起点a

为圆心，以为半径作允差圆，标准方程：2）求允差圆与曲线公切线MN的斜率。先用以下方程联立求M、N点坐标：3.2.2零件的数学处理☆节点坐标的计算

第二节数控编程基础则3）过a点与直线MN平行的直线方程为

4）与曲线方程联立求解b

点坐标

5）按以上各步骤依次求得各节点c，d……。3.2.3程序结构与格式数控程序的最小单元是字符，包括字母A～Z、符号、数字0～9三类。其中，26个字母称为地址码，用作程序功能指令识别的地址；符号主要用于数学运算及程序格式的要求；数字可以组成一个十进制数或与字母组成一个代码。☆程序结构

第二节数控编程基础3.2.3程序结构与格式☆程序段格式

第二节数控编程基础12345678910

11N-G-X-U-P-A-D-Y-V-Q-B-E-Z-W-R-C-I-J-K-R-D-H-F-S-T-M-;（或LF或CR）程序段号准备功能尺

寸

字补偿功能进给功能主轴功能刀具功能辅助功能结束符号指

令

字例如：N160G01X32.0Z-102.0F100S800T0101M03;☆主程序和子程序3.3.1常用准备功能G指令第三节数控系统的指令准备功能G指令准备性工艺指令，由地址码G及其后的两位数字组成，共100种。模态指令与非模态指令数控程序指令可分为模态指令和非模态指令两类。模态指令在某一段程序应用后可以一直保持有效状态，直到撤销这些指令。非模态指令是指单段有效指令，仅在编入的程序段中有效。模态指令与数字组号同一个数字所对应的G指令为同一组模态指令。不同组之间的指令可以同时出现在一个程序段中，不影响各自指令的续效。注意事项同一组的模态指令不能出现在一个程序段中，否则只有最后的指令有效。FANUC系统铣削G指令参见本书附录A；FANUC系统车削及加工中心G指令参见本书附录B。编写程序时需注意同组模态指令的顺序和组合，以防出现意外情况。3.3.1常用准备功能G指令第三节数控系统的指令☆快速点定位指令（G00）G00指令使刀具通过点定位控制方式快速移动到另一点模态指令，仅需在程序段中指定终点坐标运动轨迹可以是直线、斜线或折线不进行切削加工☆直线插补指令（G01）G01指令用于控制刀具沿直线插补加工模态指令，需要指定终点坐标和进给速度刀具当前位置为起点实现任意斜率的直线插补注意指定进给速度F注意事项G00指令用于快速点定位，适用于空行程运动G01指令用于直线插补加工，需要指定进给速度FG00和G01都是模态指令程序格式：N～

G00X～Y～Z～;N0120

G00X27Y-16Z39.765；程序格式：N～

G01X～Y～Z～

F～；N0120

G01X27Y-16Z39.765

F96；3.3.1常用准备功能G指令☆圆弧插补指令（G02、G03）

第三节数控系统的指令3.3.1常用准备功能G指令☆圆弧插补指令（G02、G03）

第三节数控系统的指令逆劣βα

圆弧运动控制指令用以控制多个坐标以联动的方式，按程序段中规定的进给速度F，插补加工出任意形状的圆弧。顺逆优优顺劣

圆弧性质圆弧顺逆劣弧优弧顺圆G02

R+G02R-逆圆G03

R+G03R-(1)圆弧类别3.3.1常用准备功能G指令☆圆弧插补指令（G02、G03）

第三节数控系统的指令(2)顺、逆圆弧判断

沿垂直于要加工的圆弧所在平面的坐标轴从正向往负向看，刀具相对于工件顺时针转动就是顺圆，用G02，反之用G03。(3)半径指定法编程格式ZXYG02轮廓轨迹终点坐标圆弧半径进给速度

3.3.1常用准备功能G指令☆圆弧插补指令（G02、G03）

第三节数控系统的指令(4)圆心坐标法编程格式ZXI、J、K中的坐标字均为圆弧圆心相对圆弧起点在X、Y、Z轴方向上的增量值。I、J、K为零时可以省略。圆心指定法能用来加工整圆。☆暂停指令（G04）G04地址码X，后面数值带小数点，单位为s；地址码P，后面用不带小数点的整数，单位为ms。3.3.1常用准备功能G指令☆绝对尺寸指令与相对（增量）尺寸指令（G90～G91）

G90：程序段的坐标字按绝对坐标编程；G91：程序段的坐标字按增量坐标编程。第三节数控系统的指令绝对尺寸指令：N0020G90G01X40Y10F100；

增量尺寸指令：N0020G91G01X30Y-20F100；混合尺寸编程：N0020G01U40W-2F100；3.3.1常用准备功能G指令☆例1：编制图示零件加工程序。第三节数控系统的指令O0010N0010G90；(绝对方式编程)N0020G02X13Y35.2R-20F50；(AB)N0030G03X23Y29.5F40R30；(BC)N0040G03X28Y14

I-3J-9.5

F15；(CD)

N0050G02X0Y0I-28J21F10；(DA)N0060M02；3.3.1常用准备功能G指令☆例2：编制图示零件加工程序。第三节数控系统的指令使用绝对值且R方式：O0100N0010G50X0Y0；N0020G90G17G00X40Y-40S600T01M03；N0030G01X-80Y-40F200；N0040G01X-80Y-20；N0050G02X-40Y20R40F100；N0060G03X20Y80R60；N0070G01X40Y80F200；N0080Y-40；N0090G00X0Y0M02；使用增量值且I、J方式：O0200N0010G50X0Y0；N0020G91G17G00X40Y-40S600T01M03；N0030G01X-120Y0F200；N0040X0Y20；N0050G02X40Y40I40J0F100；N0060G03X60Y60I0J60；N0070G01X20F200；N0080Y-120；N0090G00X-40Y40M02；3.3.1常用准备功能G指令☆工件坐标系选取指令（G54～G59)第三节数控系统的指令G54～G59指令共六个指令，可设定六个不同的工件坐标系。是模态指令，在机床重开机时仍然存在。G54～G59指令使用方法通过对刀将所设工件原点相对于机床原点的偏置值，以MDI方式输入原点偏置寄存器中。通过程序指令G54～G59来从相应的存储器中读取数值，并按工件坐标系中的坐标值运动。使用G54～G59指令可以适用于多种不同零件间隔重复批量生产而程序不变，或一个工作台上同时加工几个工件的工件坐标系设定。注意事项使用G54～G59指令时需注意避免误操作，确保正确输入偏置值和坐标值。在机床重开机时，G54～G59指令依然存在，需特别注意。3.3.1常用准备功能G指令☆工件坐标系选取指令（G54～G59)☆例3：如果预置1＃工件坐标系偏移量：X-160.000，Y-380.000；预置3＃工件坐标系偏移量：X-350.000，Y-240.000。第三节数控系统的指令程序段内容终点在机床坐标系中的坐标值注

释N0120G90G54G00X30.0Y100.0；X-130.0，Y-280.0选择1＃坐标系，快速定位。N0130G01X-122.0F100；X-282.0，Y-280.0直线插补。N0140G00X0Y0；X-160.0，Y-380.0快回1＃工件坐标系原点N0150G53X0Y0；X0，Y0选择机床坐标系。N0160G56X30.0Y100.0；X-320.0，Y-140.0选择3＃坐标系，快速定位。N0170G01X-122.0；X-472.0，Y-140.0直线插补，F为100（模态）N0180G00X0Y0；X-350.0，Y-240.0快回3＃工件坐标系原点3.3.2辅助功能M指令第三节数控系统的指令M00：程序停止停止主轴、进给和冷却液可进行必要的手动操作后继续执行M01：选择停止只有选择停开关接通时才起作用常用于关键尺寸检验或临时暂停M02和M30：程序结束最后一个程序段中使用，表示加工结束M02不能返回程序起始位置，M30能使程序返回到开始状态M03、M04和M05：主轴控制M03：主轴正转，与C轴正向一致M04：主轴反转，与C轴方向相反M05：主轴停转，同时制动和关闭冷却液M06：换刀加工中心刀库换刀前的准备动作不包括刀具选择，可关闭冷却液和主轴M07、M08和M09：冷却液控制M07：2号冷却液开，雾状冷却液M08：1号冷却液开，液状冷却液M09：冷却液关，注销M07、M08、M50和M51M10和M11：运动部件控制M10：卡紧机床滑座、工件、夹具、主轴等运动部件M11：松开卡紧的运动部件M98和M99：程序调用与子程序结束子程序以M99结束，不可使用M02或M30结束主程序调用子程序格式：N～M98P～，其中P指定子程序编号3.3.3F、S、T指令第三节数控系统的指令☆F指令:进给速度功能每分钟进给量地址码F后跟进给速度大小。对于直线进给：G94F100表示进给速度为100mm/min；对于回转轴进给：G94F10表示每分钟进给速度为10°。(2)每转进给量，单位为“mm/r”。G95F1.5表示主轴每转一转进给1.5mm。(1)恒转速（G97，单位r/min）。程序格式：N～G97S～；

如G97S800表示：主轴转速为800r/min(2)表面恒线速（G96，单位m/min）。程序格式：N～G96S～；

如G96S200表示：表面恒切削速度为200m/min☆S指令：主轴转速功能☆T指令：刀具功能T0302表示选用03号刀具和02号刀补值；T0300表示取消03号刀具的刀补值。☆例4：在数控铣床上加工如图3-17所示零件，请用增量值尺寸方式编制数控加工程序（不考虑刀具补偿）第三节数控系统的指令O0020程序号N0010G91G94G97G21G17；设定初始化指令N0020G92X0Y0；建立工件坐标系N0030G00X15.0Y10.0S500M03M08；快进到接近AN0040G01Y15.0F100；直线工进到BN0050X10.0；直线工进到CN0060G03X10.0Y10.0R10.0F80；逆圆工进到DN0070G01Y5.0F100；直线工进到EN0080G02X30.0R15.0F80；逆圆工进到FN0090G01Y-10.0F100；直线工进到GN0100G02X-20.0Y-20.0R20.0F80；顺圆工进到HN0110G01X-30.0F100；直线工进到AN0120G00X-15.0Y-10.0M09M05；取消刀偏，回至原点N0130M02；程序结束第四节数控车床程序编制3.4.1数控车削的编程特点(1)以直径方式编程。径向用绝对值编程时：X以直径值表示；用增量值编程时：U以径向实际位移量的两倍值表示，并附上方向符号。(2)具备丰富的固定循环功能：内外圆柱面循环、内外圆锥面循环、切槽循环、端面切削循环、内外螺纹加工循环。3.4.2数控车床的刀具补偿☆刀具位置补偿刀具几何位置偏移及磨损的修正，用于补偿不同刀具之间的刀尖位置偏移。以一把刀具的刀尖位置A点为基准建立工件坐标系，其他刀具在加工位置上相对于A点有偏移量，对其轴向和径向偏移进行修正，将所有刀具的刀尖位置移至对刀点A。通过手工对刀和测量工件尺寸，得到刀具的偏移值输入到存储器中作为补偿值。第四节数控车床程序编制3.4.2数控车床的刀具补偿☆刀尖圆弧半径补偿刀尖圆弧半径引起过切或欠切目的：避免过切或欠切原理：使用刀尖圆弧半径补偿功能时，按零件的实际轮廓编程，并在控制面板上手工输入刀尖圆弧半径及刀尖方位号，数控装置便能自动地计算出刀尖中心轨迹，并按刀尖中心轨迹运动。刀尖圆弧半径补偿执行过程：刀具补偿建立刀具补偿进行刀具补偿取消刀尖圆弧半径补偿第四节数控车床程序编制3.4.2数控车床的刀具补偿

补偿指令判断

后置刀架假定刀尖方位号刀具偏置与刀具方位界面指令：左补偿G41；右补偿G42；取消G40判断方法：沿垂直于加工平面的第三轴反方向看去，再沿刀具运动方向看，若刀具偏在工件轮廓左侧，用G41指令；反之G42。程序格式：刀具补偿的实现：每个刀具补偿号，有X、Z、R、T参数；补偿寄存器中预置的包括基本尺寸和磨损尺寸两分量；刀补方向取决于程序段中的G41/G42。

☆刀尖圆弧半径补偿第四节数控车床程序编制3.4.3简化编程功能指令

☆外径/内径车削固定循环（G90）圆柱面圆锥面第四节数控车床程序编制3.4.3简化编程功能指令

☆端面车削固定循环（G94）锥形端面垂直端面第四节数控车床程序编制3.4.3简化编程功能指令

☆单行程螺纹切削（G32/G33）第四节数控车床程序编制3.4.3简化编程功能指令程序格式：☆精车循环（G70）程序格式：N～G70P(ns)Q(nf);☆外径/内径粗车复合循环（G71）地址含

义ns指定精加工程序第一个程序段的段号nf指定精加工程序最后一个程序段的段号Δi粗车时，径向（X轴方向）切除的余量（半径值）Δk粗车时，轴向（Z轴方向）切除的余量Δu径向（X轴方向）的精车余量（直径值）Δw轴向（Z轴方向）的精车余量Δd每次车削深度（在外径和端面粗车循环）；或粗车循环次数（在固定形状粗车循环）e退刀量第四节数控车床程序编制3.4.4数控车床编程实例☆例3-5在FANUC0iMateTC系统数控车床上加工如图3-33所示轴类零件，毛坯为45号圆钢棒料，试编制数控加工程序。加工工艺分析走刀路线：车右端面→粗车外廓→精车外廓→切退刀槽→车M16螺纹→切断。精车外廓：倒角→车螺纹外径圆柱面→车Ф20右端面→车圆锥面→车Ф30圆柱面→车R20圆弧面→车Ф30圆柱面→车R5圆弧面→车Ф40圆柱面。(2)选择刀具及确定切削参数第四节数控车床程序编制3.4.4数控车床编程实例(3)数学处理(4)编制加工程序第四节数控车床程序编制3.4.4数控车床编程实例程

序说

明O0030程序号N0010G90G97G21G40;设定初始化指令N0020G00X50.0Z50.0T0101;快速定位到起刀点N0030G00X50.0Z10.0S800M04;选01号刀具和01号刀具补偿值，预启动。N0040G50S1800;限制主轴最高转速。N0050G96S100;设定粗车主轴恒线速度加工100m/minN0060G98F120;设定进给速度120mm/minN0070G41G00X45.0Z2.0M08; 刀尖圆弧半径左补偿N0080G94X-0.5Z-1.0F120; 车工件左端面循环，F120可以省略。N0090G40G00X50.0Z2.0;取消刀补N0100G42G99G00X45.0Z0.0;刀具半径右补偿，快进至粗车循环起始点N0110G71U2.0R0.5;G71外径粗车复合循环N0120G71P0130Q0230U0.5W0.25F0.15;N0130G00X11.0;开始定义精车轨迹，Z轴不移动N0140G97G01X16Z-2.5F0.08S1000;倒角1.5×45°，工进到B点第四节数控车床程序编制3.4.4数控车床编程实例程

序说

明N0140G97G01X16Z-2.5F0.08S1000;倒角1.5×45°，工进到B点N0150Z-21.0;车螺纹外径Φ16mm圆N0160U4.0;工进到F点N0170U9.99W-15.0;工进到G点N0180W-5.0;工进到H点N0190G02X29.99Z-61.0R20.0;工进到I点N0200G01W-10.0;工进到J点N0210G03U9.998W-5.0I0.0K-5.0;工进到K点N0220G01Z-92.0;工进到L点N0230G01U3.0;径向退刀，完成精车程序段N0240G00G40X50.0Z50.0T0100M05M09;快速返回换刀点，取消刀补N0250X60.0T0202M04;选用02号刀具和02号刀具补偿值N0260G42G00Z0.0M08;快进至循环起点，刀具半径右补偿N0270G70P130Q0220;精车循环第四节数控车床程序编制3.4.4数控车床编程实例程

序说

明N0280G00G40X100.0Z100.0T0200M05M09;快速返回换刀点，取消刀补N0290G96S60;设定切槽恒线速度60m/minN0300G99G00X25.0T0303M04;选用03号刀具和03号刀具补偿值N0310G42Z-18.0M08;快进至切槽起点，刀具半径右补偿N0320G01X14.0F0.05;切槽N0330G01X22.0F0.2;退刀N0340G00G40X50.0Z50.0T0300M05M09;快速返回换刀点，取消刀补N0350G97S100;设定主轴恒转速400r/minN0360X20.0T0404M04;选用04号刀具和04号刀具补偿值N0370G42G00Z2.0M08;快进至螺纹循环起点，刀具半径右补偿N0380G92X15.2Z-19.5F1.5;螺纹切削第一次循环，切深0.4mmN0390X14.6;螺纹切削第二次循环，切深0.3mmN0400X14.376;螺纹切削第三次循环，切深0.112mmN0410G00G40X50.0Z50.0T0400M05M09;快速返回换刀点，取消刀补第四节数控车床程序编制3.4.4数控车床编程实例程

序说

明N0420G96S60;设定切槽恒线速度60m/minN0430G00X45.0T0303M04;选用03号刀具和03号刀具补偿值N0440G42Z-94.0M08;快进至切断起点，刀具半径右补偿N0450G01X-0.5F0.05;切断，过切0.5mm。N0460G01X50.0;径向退刀N0470G00G40Z50.0T0300M05M09;快速返回起刀点，取消刀补N0480M30;程序结束第五节数控铣床程序编制3.5.1数控铣削的编程特点(1)数控铣床上没有刀库和自动换刀装置，如需换刀，由人工手动换刀。(2)具备丰富的固定循环功能，特别是孔加工固定循环指令。3.5.2数控铣床的刀具补偿☆刀具长度偏置（补偿）指令（G43、G44、G49）指令：正偏置G43；负偏置G44；取消G49功能作用:(1)实现在不改变程序的情况下，自动调整刀具Z向位置；(2)解决刀具长度尺寸变化引起的加工误差问题；(3)无需考虑刀具的实际长度及各把刀具的不同长度尺寸；

(4)使用MDI方式输入刀具长度偏置值到系统中的存储器。程序格式：

第五节数控铣床程序编制3.5.2数控铣床的刀具补偿☆刀具半径补偿指令（G41、G42、G40）实际的铣刀或钻刀等都是有半径的，加工平面内零件轮廓时，刀位点不能简单地沿零件轮廓曲线加工，否则将使工件尺寸缩小（或放大）一个刀具半径值。指令：左补偿G41；右补偿G42；取消G40判断方法：沿垂直于加工平面的第三轴反方向看去，再沿刀具运动方向看，若刀具偏在工件轮廓左侧，用G41指令；反之G42。程序格式：

第五节数控铣床程序编制3.5.2数控铣床的刀具补偿☆孔加工固定循环指令（1）孔加工固定循环动作动作1：X、Y平面内快速定位于初始点B；动作2：快速移动到加工表面上方参考点R；动作3：孔加工；动作4：孔底动作，包括暂停、主轴准停、刀具偏移等；动作5：退回到参考点R；动作6：快速返回初始点B。（2）孔加工中有三个作用平面初始平面：B参考平面：R孔底平面：Z第五节数控铣床程序编制3.5.2数控铣床的刀具补偿☆孔加工固定循环指令（3）孔加工固定循环指令G指令孔加工动作（-Z方向）孔底动作Z轴返回动作（+Z方向）应用G73间歇进给—快速移动高速深孔往复排屑钻G74切削进给暂停→主轴正转快速移动攻左旋螺纹G76切削进给主轴准停→刀具偏移快速移动精镗孔G80———取消孔加工固定循环G81切削进给—快速移动钻孔G82切削进给暂停快速移动钻孔、锪孔、镗孔G83间歇进给—快速移动深孔往复排屑钻G84切削进给暂停→主轴反转切削进给攻右旋螺纹G85切削进给—切削进给精镗孔G86切削进给主轴停止快速移动镗孔G87切削进给主轴准停→刀具偏移快速移动反镗孔G88切削进给暂停→主轴停止手动/快速镗孔G89切削进给暂停切削进给精镗阶梯孔第五节数控铣床程序编制3.5.2数控铣床的刀具补偿☆孔加工固定循环指令（4）孔加工固定循环程序格式参考面坐标值（R）：R：参考面的Z坐标值G90模态下为绝对坐标值G91模态下与B点平面的增量坐标值相关其他参数：Q：每次切削深度（G73或G83），或孔底刀具偏移量（G76或G87）P：刀具在孔底的暂停时间（单位：毫秒）K：重复加工次数（非续效代码）G98和G99：加工完成后的返回方式G98：返回初始点BG99：返回参考平面（无动作6）孔加工方式由以下指令指定：G73～G89：孔加工指令位置坐标与底部坐标值：X、Y：孔的位置坐标Z：孔底坐标值3.5.3简化编程功能指令

☆高速深孔往复排屑钻循环（G73）☆攻右旋螺纹循环（G84）第五节数控铣床程序编制

3.5.3简化编程功能指令

☆精镗孔循环（G76）☆反镗孔循环（G87）第五节数控铣床程序编制

3.5.4数控铣床编程实例☆例3-6图示盖类零件，材料为45钢，上表面及Φ14mm、Φ10mm两孔已加工到尺寸，凸台周边轮廓完成了粗加工，留2mm精加工余量。现利用FANUC0iMateMC系统数控铣床精加工凸台周边轮廓，并钻削两组8×Φ8.5mm孔，请编制数控加工程序。加工工艺分析分两道工序。工序10，精铣凸台周边轮廓，走刀路线为：起刀点①→下刀点②→沿ABCDEFGHA精铣轮廓→抬刀→返回起刀点。工序20，钻削两组8×Φ8.5mm孔。这里可利用定点钻孔循环指令（G81）、坐标旋转功能指令（G68）和比例缩放功能指令（G51）的镜像功能进行简化编程。(2)选择刀具及确定切削参数第五节数控铣床程序编制刀具号刀具名称主轴转速（r/min）进给速度（mm/min）T01Φ10mm立铣刀55040T02Φ8.5mm麻花钻250203.5.4数控铣床编程实例第五节数控铣床程序编制(3)数学处理(4)编制程序3.5.4数控铣床编程实例第五节数控铣床程序编制精铣凸台周边轮廓程序程

序说

明O0060程序号（自动运行前，手工安装好Φ10mm立铣刀）N0010G90G94G97G21G40G49；

设定初始化指令N0020G54G00X115.0Y60.0Z40.0;设定工件坐标系N0030G43G00Z-10.0H01S550M03;绝对尺寸方式编程，刀具长度偏置，下刀。N0040G42X90.0Y40.0D01M08;刀具半径右补偿，快进至接近工件。N0050G01X57.446F40;切线方向从A点切入，切削进给至B点。N0060G03X-57.446Y40.0R70.0;逆圆切削进给至C点N0070G01X-70.0Y40.0; 切削进给至D点N0080G91Y-80.0; 改为增量尺寸编程方式，切削进给至E点。N0090X30.0Y-30.0;切削进给至F点N0100X80.0;切削进给至G点N0110X30.0Y30.0;切削进给至H点N0120Y85.0;切削进给至A点，并沿切线方向切出N0130G90G49G00Z40.0M09;改为绝对尺寸编程方式，抬刀，取消刀具长度偏置。N0140G40X115.0Y60.0M05;返回起刀点，取消刀具半径补偿。N0150M30;程序结束。3.5.4数控车床编程实例第五节数控铣床程序编制钻削16×Φ8.5mm孔程序程

序说

明O0070程序号（自动运行前，手工安装好Φ8.5mm麻花钻）N0010G90G94G97G21G40G49G80;设定初始化指令N0020G54G00X115.0Y60.0Z40.0;设定工件坐标系N0030M98P0071;调用子程序0071，钻削第一象限四个孔N0040G51X0.0Y0.0I-1000J1000;关于Y轴镜像加工N0050M98P0071;调用子程序0071，钻削第二象限四个孔N0060G51X0.0Y0.0I-1000J-1000;关于工件原点镜像加工N0070M98P0071;调用子程序0071，钻削第三象限四个孔N0080G51X0.0Y0.0I1000J-1000;关于X轴镜像加工N0090M98P0071;调用子程序0071，钻削第四象限四个孔N0100G50;取消比例缩放（镜像）N0110G00X115.0Y60.0Z40.0;返回起刀点N0120M30;程序结束。3.5.4数控车床编程实例第五节数控铣床程序编制钻削16×Φ8.5mm孔程序一级子程序说

明O0071程序号（钻削第一象限四个孔程序）N0010G90G43G00Z20.0H02;绝对尺寸方式编程，下刀至B平面。N0020M98P0072;调用子程序0072，钻孔J和孔K。N0030G00Z20.0;刀具返回B平面。N0040G17G68X0.0Y0.0R45.000;坐标旋转45°N0050M98P0072;调用子程序0072，钻孔L和孔M。N0060G69;取消坐标旋转N0070G49;取消刀具长度偏置N0080M99;子程序结束二级子程序说

明O0072程序号（钻削孔J和孔K）N0010G90G00X66.519Y27.533S250M03M08;XY平面内定位，准备重复钻孔固定循环。N0020G91G99G81X-22.173Y-9.184Z-45.0R-10.0F5K2;重复钻孔固定循环，钻削孔J和孔K。N0030G80;取消孔加工固定循环N0040G00Z40;避免撞刀N0050G90M09M05;恢复绝对尺寸编程N0060M99;子程序结束第六节加工中心程序编制3.6.1加工中心的编程特点(1)具有刀库和自动换刀装置，可一个工序中多次换刀，实现工序集中。(2)自动换刀要留足够的换刀空间，注意避免发生撞刀事故。(3)不同工艺内容应编制不同的子程序，可选用不同的工件坐标系，主程序主要完成换刀及子程序的调用。3.6.2加工中心的自动换刀换刀程序说

明......T01刀具加工内容。N0120......T02;T01刀具切削加工同时，选下一把将用刀具T02。......仍为T01刀具加工内容。N0190G28Z～M05;Z轴返回参考点（换刀点），主轴停转。N0200G28X～Y～;X、Y轴返回参考点，扩大换刀空间，以避免撞刀。N0210M06;换刀。将刀库中刀具T02与主轴中刀具T01交换。N0220G29X～Y～Z～M03T03;从参考点返回T02加工起始点，主轴启动，选用刀具T03。......T02刀具加工内容。3.6.3加工中心编程实例☆例3-7利用FANUC0iMateMC系统立式加工中心，对其中8个螺纹孔进行钻、倒角和攻螺纹等加工，请编制数控加工程序。加工工艺分析加工工序为：钻中心孔→钻底孔→倒角→攻螺纹。因此，可以把各工序分别编制成子程序，在主程序中调用加工。每一工序中各孔的加工顺序为：A→B→C→D→E→F→G→H。(2)选择刀具及确定切削参数第六节加工中心程序编制刀具号刀具名称主轴转速（r/min）进给速度T01中心钻200010mm/minT02Φ9.5mm麻花钻100010mm/minT03倒角钻头200020mm/minT04M12丝锥2002r/min3.6.3加工中心编程实例(3)数学处理(4)编制数控车削加工程序主程序主

程

序说

明O0080程序号N0010G94G97G21G40G49G80;设定初始化指令。N0020G54G91G28Z0.0T01;选择工件坐标系，Z轴返回参考点，选中心钻T01。N0030G91G28X0.0Y0.0;X、Y轴返回参考点，以避免撞刀。N0040M06;换中心钻T01。N0050G90G29X0.0Y0.0Z40.0S2000M03M08T02;从参考点返回，启动主轴，开冷却液，选麻花钻T02。N0060M98P0081;调钻中心孔子程序0081。N0070G49;取消刀具长度偏置N0080G91G28Z0.0M05M09;Z轴返回参考点，主轴停转。N0090G91G28X0.0Y0.0;X、Y轴返回参考点，以避免撞刀。N0100M06;换Φ9.5mm麻花钻T02。

N0110G90G29X0.0Y0.0Z100.0S1000M03M08T03;从参考点返回，启动主轴，开冷却液，选倒角钻T03。

N0120M98P0082;调钻孔子程序0082。N0130G49;取消刀具长度偏置N0140G91G28Z0.0M05M09;Z轴返回参考点，主轴停转。N0150G91G28X0.0Y0.0;X、Y轴返回参考点，以避免撞刀。第六节加工中心程序编制主程序（续）程

序说

明N0160M06;换倒角钻头T03。N0170G90G29X0.0Y0.0Z100S2000M03M08T04;从参考点返回，启动主轴，开冷却液，选丝锥T04。

N0180M98P0083;调倒角子程序0083。N0190G49;取消刀具长度偏置N0200G91G28Z0.0M05M09;Z轴返回参考点，主轴停转。N0210G91G28X0.0Y0.0;X、Y轴返回参考点，以避免撞刀。N0220M06;换M12丝锥T04。N0230G90G29X0.0Y0.0Z100S200M03M08;从参考点返回，启动主轴，开冷却液。N0240M98P0084;调攻螺纹子程序0084。N0250G49;取消刀具长度偏置N0260G91G28Z0.0M05M09;Z轴返回参考点，主轴停转。N0270G91G28X0.0Y0.0;X、Y轴返回参考点，方便卸下工件。N0280M30;程序结束。第六节加工中心程序编制3.6.3加工中心编程实例子程序第六节加工中心程序编制3.6.3加工中心编程实例钻中心孔子程序说

明O0081程序号N0010G43H01;建立T01刀具长度补偿。N0020G99G81X50.0Y0.0Z-2.0R3.0F10;中心孔A钻循环。N0030M98P0085;调孔位置二级子程序0085，继续钻孔B～H。N0040G80;取消孔加工固定循环N0050M99;子程序结束钻孔子程序说

明O0082程序号N0010G43H02;建立T02刀具长度补偿。N0020G99G73X50.0Y0.0Z-25.926R3.0Q5.0F10;孔A钻循环。N0030M98P0085;调孔位置二级子程序0085，继续钻孔B～H。N0040G80;取消孔加工固定循环N0050M99;

子程序结束倒角子程序说

明O0083程序号N0010G43H03;建立T03刀具长度补偿。N0020G99G82X50.0Y0.0Z-2.0R3.0P1500F20;孔A倒角循环。N0030M98P0085;调孔位置二级子程序0085，继续倒角孔B～H。N0040G80;取消孔加工固定循环N0050M99;

子程序结束子程序第六节加工中心程序编制3.6.3加工中心编程实例攻螺纹子程序说

明O0084程序号N0010G43H04;建立T04刀具长度补偿。N0020G99G84X50.0Y0.0Z-1