数控原理与编程：数控铣床及加工中心程序编制3

4.5相同或相似形状零件简化编程4.5.1子程序1．同一平面内完成多个零件的加工

例：如图4-37所示,在一块平板上加工6个边长为10mm的等边三角形，每边的槽深为-2mm，工件上表面为Z向零点。其程序的编制就可以采用调用子程序的方式来实现(编程时不考虑刀具补偿)。图4-37零件图样主程序：O10N10G54G90G01Z40F2000；//进入工件加工坐标系N20M03S800；//主轴启动N30G00Z3；//快进到工件表面上方N40G01X0Y8.66；//到1#三角形上顶点N50M98P20；//调20号切削子程序切削三角形N60G90G01X30Y8.66；//到2#三角形上顶点N70M98P20；//调20号切削子程序切削三角形N80G90G01X60Y8.66；//到3#三角形上顶点N90M98P20；//调20号切削子程序切削三角形N100G90G01X0Y-21.34；//到4#三角形上顶点N110M98P20；//调20号切削子程序切削三角形N120G90G01X30Y-21.34；//到5#三角形上顶点N130M98P20；//调20号切削子程序切削三角形N140G90G01X60Y-21.34；//到6#三角形上顶点N150M98P20；//调20号切削子程序切削三角形N160G90G01Z40F2000；//抬刀N170M05；//主轴停N180M30；//程序结束子程序：O20N10G91G01Z-2F100；//在三角形上顶点切入（深）2mmN20G01X-5Y-8.66；//切削三角形N30G01X10Y0；//切削三角形N40G01X5Y8.66；//切削三角形N50G01Z5F2000；//抬刀N60M99；//子程序结束设置G54：X＝-400，Y＝-100，Z＝-50。2）加工中反复出现具有相同轨迹的走刀路线如果相同轨迹的走刀路线出现在某个加工区域，或者在这个区域的各个层面上，采用子程序编写加工程序比较方便，在程序中常用增量值确定切入深度。例：立式铣床加工如图4-38所示的零件凸台外形轮廓，Z轴分层切削，每次吃刀深度3mm，试利用子程序编写加工程序。图4-38凸台零件图O0001（主程序）G90G94G80G40G21G17；T01M06；G54；G01X-40.0Y-40.0F600；G43Z20.0H01；S600M03；G01Z0.0F100；M98P0002L5；G49G01Z30.0；M05；M30；O0002(子程序)G91G01Z-3.0；G01Y10.0；G02X-10.0Y20.0R10.0；G01X10.0；G02X20.0Y10.0R10.0；G01Y-10.0；G02X10.0Y-20.0R10.0；G01-X10.0；G02X-20.0Y-10.0R10.0；G40G01X-40.0Y-40.0；M993）一个零件的加工往往包含许多独立的程序，为了优化加工顺序，方便程序查找，可以把每一个程序都一个都编写成一个独立的子程序。我们用一个主程序分别调用这些子程序，当我们需要改变加工顺序时，我们只改变主程序调用子程序顺序即可

1、缩放功能G50，G511）各轴按相同比例缩放指令格式：G51X_Y_Z_P_ ……G50X、Y、Z---比例中心的坐标值（绝对方式）；P---比例系数。最小输入量为0.001，比例系数的范围为：0.001～999.999。该指令以后的移动指令，从比例中心点开始，实际移动量为原数值的P倍。P值对偏移量无影响。注：有刀补时，先缩放，然后进行刀具长度补偿、半径补偿。4.5.2坐标变换功能指令例,如图4-39所示，将图形放大一倍进行加工

图4-39以给定点为缩放中心进行编程O0002N0010G59T01；N0020G00G90X0Y0M06；N0030G51X15.0Y15.0P2000；N0040M98P0200；N0050G50；N0060M30；O0200N0010S1500F100M03；N0020G43G01Z-10.0H01；N0030G00Y10.0；

N0040G42D01G01X5.0；N0050G01X20.0；N0060Y20.0；N0070G03X10.0R5.0；N0080G01Y10.0；N0090G40G00X0Y0；N0100G49G00Z300.0；N0110M99；2）各轴以不同比例编程指令格式：G51XYZIJK

……G50式中，X、Y、Z——比例中心坐标；I、J、K——对应X、Y、Z轴的比例系数，在±0.001～±9.999范围内。有的系统设定I、J、K不能带小数点，比例为1时，应输入1000，并在程序中都应输入，不能省略。比例系数与图形的关系如图4-40所示。其中，b/a为X轴系数；d/c为Y轴系数；O1为比例中心图4-40各轴按不同比例编程补充说明：G51I___J___K___P____；该格式和前边指令格式意义相同，只不过用于不同FANUC系统。G51X_Y_Z_I_J_K_；该格式用于比较高级的FANUC系统，代表不同的坐标轴可以缩放不同的比例。以上三种格式在FANUC高级系统中都可以使用。如：FANUC0i

2、镜像功能（G50.1，G51.1

）在一些老系统中，常采用M21M22M23指令1）指令格式：G17

G51.1X__Y__ M98P_ G50.1X__Y__G51.1建立镜像，由指令坐标轴后的坐标值指定镜像位置（对称轴、线、点），当仅有一个坐标字时，该镜像是以某个坐标轴为镜像轴。G50.1指令用于取消镜像。注：有刀补时，先镜像，然后进行刀具长度补偿、半径补偿。例：

如图4-41，设刀具起始点在O点，编写零件加工程序。

图4-41镜像功能%1 主程序N01G92X0Y0Z10N02G91G17M03N03M98P100 加工①N04G50.1X0 以Y轴镜像N05M98P100 加工②N06G50.1X0取消Y轴镜像N07G51.1X0Y0 以位置点为(0，0)N08M98P100 加工③N09G50.1X0Y0 取消点（0，0）镜像N10G50.1Y0 以X轴镜像N11M98P100 加工④N12G50.1Y0 取消X轴镜像N13M05N14M30%100 子程序N01G01Z-5F50N02G00G41X20Y10D01N03G01Y60N04X40 N05G03X60Y40R20N06Y20N07X10N08G00X0Y0N09Z10 N10M992）镜像功能还可以用G51G50这一组功能指令来实现指令格式:G17G51X__Y__I__J__M98P_…… G50X__Y__使用这种格式时，I，J为负值，如果I、J值不等于-1的其它负值，代表既有镜像又有缩放。3、旋转变换G68，G691）指令格式：G68XYR；

…G69；

式中，X、Y——旋转中心的坐标值（可以是X、Y、Z中的任意两个，由当前平面选择指令确定）。当X、Y省略时，G68指令认为当前的位置即为旋转中心。R——旋转角度，逆时针旋转定义为正向，一般为绝对值。旋转角度范围：－360.0～+360.0，单位为0.001°。当R省略时，按系统参数确定旋转角度。当程序采用绝对方式编程时，G68程序段后的第一个程序段必须使用绝对坐标指令，才能确定旋转中心。如果这一程序段为增量值，那么系统将以当前位置为旋转中心，按G68给定的角度旋转坐标。注：在有刀具补偿的情况下，先进行坐标旋转，然后才进行刀具半径补偿、刀具长度补偿。在有缩放功能的情况下，先缩放后旋转。例：以图4-42为例，编写零件加工程序图4-42坐标系的旋转

N10G54G00X-5Y-5N20G68G90X7Y3R60N30G90G01X0Y0F200（G91X5Y5）N40G91X10N50G02Y10R10N60G03X-10I-5J-5N70G01Y-10N80G69G90X-5Y-5N90M302）坐标系旋转功能与刀具半径补偿功能的关系旋转平面一定要与刀具半径补偿平面共面。以图4-43为例：图4-43坐标旋转与刀具半径补偿N10G54G00X0Y0N20G68R-30N30G42G90G00X10Y10F100D01N40G