数控编程编程基本知识1

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GlobalPIE本图来源：Global生产信息工学机械学院CAD/CAM研究所西安交通大学数控机床与数控加工CK6032数控机床编程基本知识指导老师：创作者：千学明创作日期：2001年11月5日文件名：图编号：C

GlobalPIE本图来源：Global生产信息工学机械学院CAD/CAM研究所西安交通大学二、CK6032机床编程知识2.1数控编程中的坐标系2.1.1机床的坐标系Z:以主轴轴线方向为坐标轴

Z方向，刀具远离工件方向为Z轴正向。X:水平面内垂直于工件方向为坐标轴X方向刀具远离工件方向为正方向。原点：车床的原点一般定义在主轴旋转中心与车头端面的交点或参考点上。图二CK6032数控机床编程基本知识指导老师：创作者：千学明创作日期：2001年11月5日文件名：图编号：C

GlobalPIE本图来源：Global生产信息工学机械学院CAD/CAM研究所西安交通大学参考点：参考点为机床上的一个固定点。其位置由X和Z向的机械挡块决定。（当进行回参考点操作时，机械挡块压动装在纵向和横向滑板上的行程开关完成回参考点的动作。）CK9930机床原点与参考点重合，以上述原点与X轴Z轴建立直角坐标系，即为机床坐标系。CK6032数控机床编程的基本知识指导老师：创作者：千学明创作日期：2001年11月5日文件名：图编号：C

GlobalPIE本图来源：Global生产信息工学机械学院CAD/CAM研究所西安交通大学2.1.2工件坐标系工件原点：工件原点是人为设定的点。（设定依据：既符合图样的尺寸标注习惯，又便于编程。）车床工件原点：一般选择在工件的右端面、左端面、卡盘的前端面。以坐标原点为原点，建立一个Z轴与X轴的坐标系，即为工件坐标系CK6032数控机床编程的基本知识指导老师：创作者：千学明创作日期：2001年11月5日文件名：图编号：C

GlobalPIE本图来源：Global生产信息工学机械学院CAD/CAM研究所西安交通大学2.2编程分类按移动方法A:绝对编程(对各轴移动到终点的坐标编程。）B:相对编程(用各轴的移动量进行编程的方法。）根据尺寸指定方法B:半径编程（指定半径）A:直径编程（指定直径）(FOREXAMPLE:A:绝对直径编程:G90G01X120Z30;B:绝对半径编程:G90G01X60Z30;C:增量直径编程:G91G01X80Z-60;D:增量半径编程:G91G01X40Z-60;)图三CK6032数控机床编程基本知识指导老师：创作者：千学明创作日期：2001年11月5日文件名：图编号：C

GlobalPIE本图来源：Global生产信息工学机械学院CAD/CAM研究所西安交通大学表1三、数控编程指令系统CK6032数控机床编程基本知识指导老师：创作者：千学明创作日期：2001年11月5日文件名：图编号：C

GlobalPIE本图来源：Global生产信息工学机械学院CAD/CAM研究所西安交通大学3.1辅助功能M指令辅助功能是由用地址字M及二位数字表示的，他主要用于机床加工操作时的工艺指令。指令功能说明备注M00程序暂停执行此指令，机床所有动作被切断暂无此功能M01任选暂停M00类似，只是机床控制面板上“任选停止”开关必须置位M02主程序结束切断机床所有动作，并使机床程序复位M03主轴正传M04主轴反转M05主轴停止M06刀塔转位必须与相应刀号相结合（T代码）才能构成完整的换刀指令M07切削液开M09切削液关M98调用子程序其后P地址制定子程序号，L地址指定调用次数M99子程序调用结束子程序调用结束CK6032数控机床编程基本知识指导老师：创作者：千学明创作日期：2001年11月5日文件名：图编号：C

GlobalPIE本图来源：Global生产信息工学机械学院CAD/CAM研究所西安交通大学3.3常用G指令简介3.2F.T.S指令F指令：F功能是表示进给速度，进给速度使用F和其后面的若干数字来表示的。在G98条件下，F后数字表示mm/min（外圆加工）,在G99条件下，F后数字表示mm/r,（螺纹加工），在未指定情况下，默认为G98条件。T指令：T指令表示换刀功能，它是由字母T和其后的四位数字表示的，其中前两位数据表示道具号，后两位数据表示刀具补偿号。每一刀具加工完成，必需取消刀补；FOREXAMPLE:G92X50Z50;G00G90Z40T0101;G01X40Z30F100;G00X50Z50T0100;M02;S指令：S指令表示主轴的转速，它是由S和其后的数字组成的，例如：S300表示主轴转速300转。（此指令只能在具有主轴司服机构的机床中使用，在CK6032中不能使用。）3.3.1坐标系设定G92指令：G92X_Y_Z_该指令通过规定刀具起点到工件原点的距离建立工件坐标系，其中，X,Y,Z为刀尖起点在工件坐标系中的坐标，如右图四所示。图四CK6032数控机床编程基本知识指导老师：创作者：千学明创作日期：2001年11月5日文件名：图编号：C

GlobalPIE本图来源：Global生产信息工学机械学院CAD/CAM研究所西安交通大学3.3.2工件坐标系选择G54—G59格式：除了使用G92建立工件坐标系外，还可用G54--G59在6个预定的工件坐标系中选择当前工件坐标系，这6个预定工件坐标系的坐标原点在机床坐标系中的值(工件零点偏置值)可用MDI方式输入，系统自动记忆。见图11。其中:

G54——工件坐标系1·G55——工件坐标系2G56——工件坐标系3G57——工件坐标系4G58——工件坐标系5G59——工件坐标系6工件坐标系一旦选定，后续程序段中的绝对坐标值均为相对此工件坐标系原点的值。G54~G59和G92均为模态功能，可相互注销，G54为缺省值。图11坐标系选择CK6032数控机床编程基本知识指导老师：创作者：千学明创作日期：2001年11月5日文件名：图编号：C

GlobalPIE本图来源：Global生产信息工学机械学院CAD/CAM研究所西安交通大学例．如图12所示的使用工件坐标系的程序

N01G54G00G90X30Y40;刀—具从当前点移动到A点

N02G59;建立新的工件坐标系

N03G00X30Y30;刀具从A点移动到B点执行N01句时，系统会先选定G54坐标系作为当前工件坐标系，然后再执行G00移动到该坐标中的原点。执行N02句时，系统又会选择G59坐标系作为当前工件坐标系，执行N03句时，机床就会移动到刚指定的G59坐标系中的原点。

对于完成如图13所示零件的钻孔加工，使用G54---G59工件坐标系编程可简化程序、减少坐标换算。【注意比较G92与G54～G59指令之间的差别和不同的使用方法。G92指令需要后续坐标值指定刀具起点在当前工件坐标系中的坐标值，因此，需要单独的程序段指定，该程序段虽有坐标值，但不产生移动。

G54~G59建立工件坐标系，该指令可单独指定，也可与其他指令同段指定。执行此指令时，刀具产生位移】CK6032数控机床编程基本知识指导老师：创作者：千学明创作日期：2001年11月5日文件名：图编号：C

GlobalPIE本图来源：Global生产信息工学机械学院CAD/CAM研究所西安交通大学3.3.3坐标平面选择G17，G18，G19

该指令选择一个平面，在此平面中进行圆弧插补和刀具半径补偿。

G17选择XY平面，G18选择ZX平面，G19选择YZ平面。移动指令与平面选择无关。例如在规定了G17Z_时，Z轴照样会移动。G17、G18、G19为模态功能，可相互注销，G17为缺省值。3.3.4快速定位指令G00

格式:G00XYZABCUVW其中，X,Y,Z,A,B,C,U,V,W为快速定位终点，在G90时为终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为终点相对于起点的位移量。G00指令刀具相对于工件从当前位置以各轴预先设定的快移进给速度移动到程序段所指定的下一个定位点。G00指令中的快进速度由机床参数对各轴分别设定，不能用程序规定。由于各轴以各自速度移动，不能保证各轴同时到达终点，因而联动直线轴的合成轨迹并不总是直线。快移速度可由面板上的进给修调旋钮修正。G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。G00为模态功能，可由G01、G02、G03或G33功能注销。

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GlobalPIE本图来源：Global生产信息工学机械学院CAD/CAM研究所西安交通大学例．如右图所示，当X轴和Y轴的快进速度相同时，从A点到B点的快速定位路线为A—C—B，即以折线的方式到达B点，而不是以直线方式从A—B。程序如下：

G90G00X90Y45快速定位，绝对值编程；G91G00X70Y30快速定位，增量值编程。3.3.4线性进给指令G01

格式：G01X,Y,Z,U,V,W,F

其中，X,Y,Z,U,V,W,为终点，在G90时为终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为终点相对于起点的位移量。G01指令刀具从当前位置以联动的方式，按程序段中F指令规定的合成进给速度，按线性路线(联动直线轴的合成轨迹为直线)移动到程序段所指定的终点。刀具的当前位置是起点，为已知点，因此程序段中只要指定终点，就给定线进给的必要条件oG01和F都是模态代码，如果后续的程序段不改变加工的线型和进给速度，可以不再书写这些代码oG01可由G00、G02、G03或G33功能注销。

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GlobalPIE本图来源：Global生产信息工学机械学院CAD/CAM研究所西安交通大学例．如图20所示，从A点到B点的线性进给路线是从A—B。程序如下：G90G01X90Y45F500线性进给，绝对值编程G91G01X70Y30F500线性进给，增量值编程

3.3.5圆弧进给及螺旋线进给指令G02，G03格式：G17G02F_其中，、为圆弧终点，在G90时为圆弧终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为圆弧终点相对于圆弧起点的位移量；

F为编程的两个轴的合成进给速度。在G02、G03前必须用G17、G18、G19指定平面，其中用G17代码进行XY平面的指定，省略时就被默认为是G17，但当在ZX(G18)和YZ(G19)平面上编程时，平面指定代码不能省略。CK6032数控机床编程基本知识指导老师：创作者：千学明创作日期：2001年11月5日文件名：图编号：C

GlobalPIE本图来源：Global生产信息工学机械学院CAD/CAM研究所西安交通大学3.3.6自动返回到参考点G28格式：G28X—Y—Z—A—B—C—U—V—W—

其中X,Y,Z,A,B,C,U,V,W为指令的终点位置该指令的终点称之为“中间点”，而非参考点。在G90时为终点在工件坐标系中的坐标：在G91时为终点相对于起点的位移量。由该指令指定的轴能够自动地定位到参考点上。

G28程序段的动作叙述如下：首先所有的受控轴都快速定位到中间点，然后再从中间点到参考点。如果机床这时没有相对锁住则参考点返回指示灯就被点亮。这样定位到中间点和参考点等效于用G00定位。G28程序段的动作叙述如下：N01G92X30Y50Z20(A离工件上表面20mm)N02G91G28X100Y20(由A到B并返回参考点)N03M30

一般，G28指令用于加工中心刀具自动更换ATC，原则上应在执行该指令之前抹消刀具半径补偿和刀具长度补偿。在G28的程序段中不仅产生坐标轴移动指令，而且记忆了中间点坐标值对于在G28程序段中没有指定轴，以前的G28中的坐标值就作为那个轴的中间点的坐标值。如果在G28指令前没有回过参考点，则不记忆中间点坐标。

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GlobalPIE本图来源：Global生产信息工学机械学院CAD/CAM研究所西安交通大学电源接通后，在没有手动返回参考点的状态下，指定G28时，从中间点自动返回参考点，与手动返回参考点相同。这时从中间点移出的方向就是系统参数设定的回参考点的方向。G28指令仅在其被规定的程序段中有效。3.3.7自动从参考点返回G29

格式：G29X—Y—Z—A—B—C—U—V—W—

其中X,Y,Z,A,B,C,U,V,W为指令的定位终点，在G90时为终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为终点相对于中间点的位移量。由此功能可使刀具从参考点经由一个中间点而定位于指定点。通常该指令紧跟在一G28指令之后。用G29的程序段的动作，可使所有被指令的轴以快速进给经由以前用G28指令定义的中间点，然后再到达指定点。这种向中间点定位，再向指定点定位的动作和使用G00定位完全相似。

G29指令仅在其被规定的程序段中有效。例。图30所示的G28、G29程序。

N10G91G28X100Y20(由A到B并返回参考点)

N20G29X50Y-40(从参考点经由B到C)N30M30CK6032数控机床编程基本知识指导老师：创作者：千学明创作日期：2001年11月5日文件名：图编号：C

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3.3.12刀具刀尖圆弧半径补偿；G40、G41、G42指令数控程序是针对刀具上的某一点即刀位点进行编制的，车刀的刀位点为理想尖锐状态下的假想刀尖A点或刀尖圆弧圆心O点(见图1--43)o但实际加工中的车刀，由于工艺或其他要求，刀尖往往不是一理想尖锐点，而是一段圆弧。当切削加工时刀具切削点在刀尖圆弧上变动(见图1-44)；造成实际切削点与刀位点之间的位置有偏差，故造成过切或少切(见图1-44)这种由于刀尖不是一理想尖锐点而是一段圆弧，造成的加工误差，可用刀尖半径补偿功能来消除。

A点为刀具理想尖锐点O声为刀尖圆弧圆心M点为外圆加工切削点N点为端面加工切削点CK6032数控机床编程基本知识指导老师：创作者：千学明创作日期：2001年11月5日文件名：图编号：C

GlobalPIE本图来源：Global生产信息工学机械学院CAD/CAM研究所西安交通大学系统执行到含有T代码的程序段时，是否对刀具进行刀尖半径补偿，以及以何种方式补偿，由G代码中的G40、G41及G42决定oG40：取消刀尖半径补偿，刀尖运动轨迹与编程轨迹一致；G41：刀尖半径左补偿，沿进给方向，刀尖位置在编程轨迹左边时；G42：刀尖半径右补偿，沿进给方向，刀尖位置在编程轨迹右边时。刀尖半径补偿G41／G42是在加工平面内，沿进给方向看，根据刀尖位置在编程轨迹左边／右侧判断来区分的。加工平面的判断，与观察方向即第三轴方向有关。图1-45为CJK6032数控机床的刀尖半径补偿方向。由于数控程序是针对刀具上的刀位点即A点或O,刀尖半径补偿的加入是执行G41或G42指令时完成的，当前面没有G41或G42指令时，可以不用G40指令，而直接写入G4重或G42指令即可；发现前面为G41或G42指令时，则先应指定G40指令取消前面的刀尖半径补偿后，再写入G41或G42指令。刀尖半径补偿的取消是在G41或G42指令后面，加G40指令完成CK6032数控机床编程基本知识指导老师：创作者：千学明创作日期：2001年11月5日文件名：图编号：C

GlobalPIE本图来源：Global生产信息工学机械学院CAD/CAM研究所西安交通大学4．2．1编程实例一例图2-1所示，技术条件：该工件毛坯为①26尼龙棒,要求六次循环加工完成，其中后五次的吃刀量为0．8mm(半径值)，该例为半径值编程oO2001；(见图2-1)(主程序程序名)N1G92X16Z1；(建立坐标系)N2G90G00Z0M03；(快速移位)N3M98P0003L6；(六次调用子程序)N4G90G00Xl6Z1；(回到起刀点)N5．M05；(主轴停)N6M02；(主程序结束并复位)O0003；(子程序程序名)N1G01G91X-12F100；N2G02X7．385Z-4．923R8；N3X3．215Z-39．877R60；N4G03X1．4Z-28．636R40；N5G00X4；N6Z73．436；N7G01X-4．8F100；N8M99；CK6032数控机床编程基本知识指导老师：创作者：千学明创作日期：2001年11月5日文件名：图编号：C

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