铣床、加工中心编程(综合)

1、1第第5 5章章 数控铣床和加工中心及编程数控铣床和加工中心及编程2学习目标和重点学习目标和重点目标目标：学习和应用FANUCFANUC数控系统的各种指令。掌握FANUCFANUC数控系统的各种指令格式和应用范围、技巧。中等难度的零件加工程序的编制和加工。重点重点：FANUCFANUC数控系统的各种指令格式和应用范围、技巧。数控加工及程序编制的综合能力35.1.1 5.1.1 数控铣床加工中心工艺特点数控铣床加工中心工艺特点 数控铣床是一种用途广泛的机床。 加工中心和数控铣床有很多相似之处，但主要区别在于刀具库和自刀具库和自动刀具交换装置动刀具交换装置(ATC,Autmatic Tools C

2、hanger)(ATC,Autmatic Tools Changer)，是一种备有刀库并能通过程序或手动控制自动更换刀具对工件进行多工序加工的数控机床。 数控铣床和加工中心都能够进行铣削、钻削、镗削及攻螺纹铣削、钻削、镗削及攻螺纹等加工。 45.1.1 5.1.1 数控铣床加工中心工艺特点数控铣床加工中心工艺特点1 1、数控铣床、数控铣床 数控铣床按其主轴位置的不同分三类：立式、卧式、立卧两用铣床数控铣床按其主轴位置的不同分三类：立式、卧式、立卧两用铣床数控系统控制的坐标轴数量分类：数控系统控制的坐标轴数量分类：2.5轴、轴、3轴、轴、4轴、轴、5轴联动铣床轴联动铣床 2 2、加工中心、加工中

3、心 按其主轴位置的不同分三类：立式、卧式、立卧两用、龙门加工中心按其主轴位置的不同分三类：立式、卧式、立卧两用、龙门加工中心按换刀方式：带机械手、无机械手、转塔刀库加工中心按换刀方式：带机械手、无机械手、转塔刀库加工中心55.1.2 5.1.2 刀具及工艺特点刀具及工艺特点 数控铣床与加工中心上使用的刀具主要有铣削用刀具和孔加工用刀具。 1.1.铣刀铣刀 （1 1）面铣刀）面铣刀 （2 2）立铣刀）立铣刀 （3 3）模具铣刀）模具铣刀 （4 4）键槽铣刀）键槽铣刀 （5 5）鼓形铣刀）鼓形铣刀 （6 6）成形铣刀）成形铣刀 （7 7）锯片铣刀）锯片铣刀 孔加工刀具孔加工刀具（1 1）数控钻头）

4、数控钻头（2 2）数控铰刀）数控铰刀（3 3）镗刀）镗刀（4 4）丝锥）丝锥（5 5）扩（锪）孔刀）扩（锪）孔刀 65.1.2 5.1.2 刀具及工艺特点刀具及工艺特点面铣刀 修光刃刀片修光刃刀片 l 最大切深最大切深6mml 容屑空间大，排屑畅快，加工效率高容屑空间大，排屑畅快，加工效率高l 粗齿、细齿结构各有所长，满足不同条件加工粗齿、细齿结构各有所长，满足不同条件加工l 高精度、长寿命刀体高精度、长寿命刀体l 优化的槽型和牌号实现高去除率切削优化的槽型和牌号实现高去除率切削l 坚韧的硬质合金刀垫及刀片自定位使刀具更安全易用坚韧的硬质合金刀垫及刀片自定位使刀具更安全易用l 修光刃刀片集高效

5、率及高光洁度与一身修光刃刀片集高效率及高光洁度与一身l 通用性好通用性好最大切深最大切深6mm75.1.2 5.1.2 刀具及工艺特点刀具及工艺特点硬质合金刀具四大系列四大系列钻头钻头铰刀铰刀螺纹刀具螺纹刀具铣刀铣刀85.1.2 5.1.2 刀具及工艺特点刀具及工艺特点钻头总共有钻头总共有7项：项：lNC定心钻定心钻l阶梯钻头阶梯钻头l麻花钻麻花钻l内冷麻花钻头内冷麻花钻头l三刃钻三刃钻l直槽钻直槽钻l中心钻中心钻95.1.2 5.1.2 刀具及工艺特点刀具及工艺特点硬质合金立铣刀立铣刀总共分有立铣刀总共分有8项：项： 通用立铣刀通用立铣刀 键槽立铣刀键槽立铣刀 模具立铣刀模具立铣刀 铝合金加

6、工立铣刀铝合金加工立铣刀 镍基合金镍基合金/钛合金钛合金/不锈钢加工用立铣刀不锈钢加工用立铣刀 普通硬度加工用立铣刀普通硬度加工用立铣刀 硬切削加工用立铣刀硬切削加工用立铣刀 高速切削用立铣刀高速切削用立铣刀105.1.2 5.1.2 刀具及工艺特点刀具及工艺特点硬质合金铰刀 q铰孔精度可达铰孔精度可达 IT6-7q表面粗糙度可达表面粗糙度可达Ra0.4-1.6q直槽、螺旋槽结构俱全直槽、螺旋槽结构俱全q高耐磨高耐磨K20UF材质与涂层的完美结合，材质与涂层的完美结合，以适应各种材料的加工以适应各种材料的加工q可提供不等齿距系列及大螺旋系列可提供不等齿距系列及大螺旋系列d=2-22115.1.

7、2 5.1.2 刀具及工艺特点刀具及工艺特点螺纹刀具丝锥可加工丝锥可加工M3-M12M3-M12的螺纹的螺纹孔孔更大的螺纹孔，螺纹铣刀更大的螺纹孔，螺纹铣刀是理想的选择是理想的选择直槽结构及右螺旋槽结构直槽结构及右螺旋槽结构高韧性材质高韧性材质K40UFK40UF和涂层的和涂层的完美结合，确保更高的刀完美结合，确保更高的刀具寿命具寿命4201, 4202, 4605, 4606，4551系列系列-孔的螺纹加工孔的螺纹加工 d=M3-M20 125.1.2 5.1.2 刀具及工艺特点刀具及工艺特点螺纹铣刀螺纹铣刀内螺纹外螺纹 对于对于40柄机床来讲柄机床来讲,当螺纹当螺纹大于大于M24, 50柄

8、机床当螺纹柄机床当螺纹大于大于M42。采用螺纹铣是必。采用螺纹铣是必然的选择。然的选择。13 6.1.1 数控铣床加工的对象 6.1 6.1 数控铣床加工的特点数控铣床加工的特点 数控铣床主要用于加工平面和曲面轮廓的零件，还可以加工复杂型面的零件，如凸轮、样板、模具、螺旋槽等。同时也可以对零件进行钻、扩、铰、锪和镗孔加工。 6.1.2 数控铣床加工的特点 1、零件加工的适应性强、灵活性好，能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件，如模具、壳体类零件等。 2、能加工普通机床无法加工或很难加工的零件，如用数学模型描述的复杂曲线零件以及三维空间曲面类零件。 3、能加工一次装夹定位后，需进行多道工序

9、加工零件。 4、加工精度高、加工质量稳定可靠。 5、生产自动化程序高。 6、生产效率高。 7、属于断续切削方式，对刀具的要求较高，具有良好的抗冲击性、韧性和耐磨性。在干式切削下，要有红硬性。第6章数控铣床编程14 第6章数控铣床编程 6.1.3 数控铣床编程时应注意的问题 6.1 6.1 数控铣床加工的特点数控铣床加工的特点 了解数控系统的功能及规格。不同的数控系统在编写数 控加工程序时，在格式及指令上是不完全相同的。熟悉零件的加工工艺。合理选择刀具、夹具及切削用量、切削液。编程尽量使用子程序。程序零点的选择要使数据计算的简单。 15程序编制中的坐标系总则：总则： 数控机床上的坐标系是采用右手

10、直角笛数控机床上的坐标系是采用右手直角笛卡儿坐标系。卡儿坐标系。X X、Y Y、Z Z直线进给坐标系按右直线进给坐标系按右手定则规定，而围绕手定则规定，而围绕X X、Y Y、Z Z轴旋转的圆周轴旋转的圆周进给坐标轴进给坐标轴A A、B B、C C则按右手螺旋定则判定则按右手螺旋定则判定。1617坐标轴确定的方法1 1、Z Z轴轴v一般取传递切削动力的主轴轴线方向方向为一般取传递切削动力的主轴轴线方向方向为Z Z轴轴v正方向：取刀具远离工件的方向为正方向正方向：取刀具远离工件的方向为正方向v当机床有几个主轴时，选一个垂直工件装卡面当机床有几个主轴时，选一个垂直工件装卡面 的主轴为的主轴为Z Z轴

11、轴v当机床没有主轴时，选与装卡工件的工作台面当机床没有主轴时，选与装卡工件的工作台面 相垂直的直线为相垂直的直线为Z Z轴轴182 2、X X轴轴 刀具旋转刀具旋转主轴垂直（立式）：面对主轴向右为正主轴垂直（立式）：面对主轴向右为正主轴水平（卧式）：面对主轴向左为正主轴水平（卧式）：面对主轴向左为正 工件旋转工件旋转在水平面内取垂直于工件回转轴线的方向为在水平面内取垂直于工件回转轴线的方向为X X轴轴 正方向：刀具远离工件的方向正方向：刀具远离工件的方向 对于无主轴的机床对于无主轴的机床以切削方向为以切削方向为X X轴正向轴正向3 3、Y Y轴轴 按右手直角坐标系确定按右手直角坐标系确定19立

12、铣床立铣床坐标系坐标系 卧铣床坐标系卧铣床坐标系 20+Z+Z+X+X+Y+Y214、A、B、C轴 回转进给运动坐标用右手螺旋法则确定用右手螺旋法则确定5 5、附加坐标、附加坐标主坐标或第一坐标系：主坐标或第一坐标系：X、Y、Z第二组附加坐标：第二组附加坐标：U、V、W22（三）数控机床的两种坐标系1 1、机床坐标系（机械坐标系）、机床坐标系（机械坐标系）数控铣床坐标系的原点数控铣床坐标系的原点 23242、工件坐标系（编程坐标系）v设置工件坐标系原点的原则：设置工件坐标系原点的原则：尽可能选择在工件的设计基准和工艺基准上，工件尽可能选择在工件的设计基准和工艺基准上，工件坐标系的坐标轴方向与机

13、床坐标系的坐标轴方向保坐标系的坐标轴方向与机床坐标系的坐标轴方向保持一致持一致 数控铣床工件坐标系的原点数控铣床工件坐标系的原点 25运动方向的确定原则 为了便于数控编程，按部颁标准为了便于数控编程，按部颁标准JB3051-82JB3051-82规规定：定： 永远假定刀具运动相对于静止的工件坐标永远假定刀具运动相对于静止的工件坐标系而运动。系而运动。简言之：简言之：刀具运动，工件不动刀具运动，工件不动。26数控铣床常用编程指令数控铣床常用编程指令一、有关坐标和坐标系的指令一、有关坐标和坐标系的指令 1 1、绝对值编程、绝对值编程G90与相对值编程与相对值编程G91格式格式G90G90为绝对值编

14、程，每个轴上的编程值是相对于程序原为绝对值编程，每个轴上的编程值是相对于程序原点的。点的。G91G91为相对值编程，每个轴上的编程值是相对于前一位为相对值编程，每个轴上的编程值是相对于前一位置而言的，该值等于沿轴移动的距离。置而言的，该值等于沿轴移动的距离。27G90、G91为模态功能，为模态功能，G90为缺省值。为缺省值。 区别区别:图图8中给出了刀具由原点按顺序向中给出了刀具由原点按顺序向1、2、3点移点移动时两种不同指令的区别。动时两种不同指令的区别。 1 2 3 X Y O 20 40 60 15 25 45 %0001 N1 G92 X0 Y0 N2 G90G01X20 Y15 N3

15、 X40 Y45 N4 X60 Y25 N5 X0 Y0 N6 M30 G90%0002 N1G91G01X20 Y15 N2 X20 Y30 N3 X20 Y-20 N4 X-60 Y-25 N5 M30 G91编程 有关坐标和坐标系指令有关坐标和坐标系指令28坐标平面选定坐标平面选定4、坐标平面选择、坐标平面选择 G17，G18，G19 格式：格式： G17 G18 G19（1）该指令选择一个平面，在此平面中进行圆弧插）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。补和刀具半径补偿。G17选择选择XY平面，平面，G18选择选择ZX平面，平面，G19选择选择YZ平面。平面。（3）

16、G17、G18、G19为模态功能，可相互注销，为模态功能，可相互注销，G17为缺省值。为缺省值。G19YZXG17G1829有关单位的设定有关单位的设定1 1、尺寸单位选择、尺寸单位选择G20G20，G21G21格式：格式：G20 G20 英制英制 G21 G21 公制公制 尺寸输入制式尺寸输入制式 G22 G22 脉冲当量脉冲当量 线性轴线性轴旋转轴旋转轴英制英制(G20)(G20)英寸英寸度度公制公制(G21)(G21)毫米毫米度度脉冲当量脉冲当量(G22)(G22)移动轴脉冲当量移动轴脉冲当量旋转轴脉冲当量旋转轴脉冲当量这这3 3个个G G代码必须代码必须在程序的开头坐标系设定之前在程序

17、的开头坐标系设定之前用单独的程序用单独的程序段指令或通过系统参数设定。段指令或通过系统参数设定。程序运行中途不能切换。程序运行中途不能切换。30每分钟进给每分钟进给每转进给每转进给G94为每分钟进给，为每分钟进给，F的单位依的单位依G20/G21/G22的设定的设定而分别为而分别为mm/min，in/min或脉冲当量或脉冲当量/min。此外，。此外，G94 F_可以指定旋转轴的速度，旋转轴的速度单位为可以指定旋转轴的速度，旋转轴的速度单位为度度/min或脉冲当量或脉冲当量/min。G95为每转进给，在为每转进给，在F之后，直接指定刀具在主轴转之后，直接指定刀具在主轴转一转的进给量，单位依一转的

18、进给量，单位依G20/G21/G22的设定而分别为的设定而分别为mm/r，in/r或脉冲当量或脉冲当量/r 。这个功能必须在主轴装有。这个功能必须在主轴装有编码器时才能使用。编码器时才能使用。 G94、G95为模态功能，可相互注销，为模态功能，可相互注销，G94为缺省值。为缺省值。进给速度单位也可通过系统参数设定。进给速度单位也可通过系统参数设定。进给速度单位的设定进给速度单位的设定31进给控制指令（进给控制指令（G00G00）其中，其中，X X、Y Y、Z Z、为快速定位终点，在、为快速定位终点，在G90G90时为终时为终点在工件坐标系中的坐标；在点在工件坐标系中的坐标；在G91G91时为终

19、点相对于时为终点相对于起点的位移量。起点的位移量。（1 1）G00G00指令刀具相对于工件从当前位置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。定的下一个定位点。（待续）（待续）32说明：说明：（2 2）G00G00指令中的快进速度由机床参数对各轴分别设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。迹并不总是直线。（

20、3 3）快移速度可由面板上的快速修调旋钮修正。）快移速度可由面板上的快速修调旋钮修正。（4 4）G00G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。（5 5）G00G00为模态功能，可由为模态功能，可由G01G01、G02G02、G03G03或或G33G33功能功能注销注销33进给控制指令（进给控制指令（G01G01）2 2、直线进给指令、直线进给指令G01 G01 格式：格式： G01 X _Y_Z_F_G01 X _Y_Z_F_ 其中，其中，X X、Y Y、Z Z为终点，在为终点，在G90G90时为终点在工件坐标系中的坐时为终点在工件坐标系中的坐标；

21、在标；在G91G91时为终点相对于起点的位移量。时为终点相对于起点的位移量。 说明：说明：（1 1） G01G01指令刀具从当前位置以联动的方式，按程序段中指令刀具从当前位置以联动的方式，按程序段中F F指指令规定的合成进给速度，按合成的直线轨迹移动到程序段所指令规定的合成进给速度，按合成的直线轨迹移动到程序段所指定的终点。定的终点。（2 2）实际进给速度等于指令速度）实际进给速度等于指令速度F F与进给速度修调倍率的乘积。与进给速度修调倍率的乘积。（3 3）G01G01和和F F都是模态代码，如果后续的程序段不改变加工的都是模态代码，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

22、些代码。线型和进给速度，可以不再书写这些代码。（4 4）G01G01可由可由G00G00、G02G02、G03G03或或G33G33功能注销。功能注销。34课题课题5 5案例案例 如图如图5.1所示槽形，用所示槽形，用6立铣刀，选择进给速度立铣刀，选择进给速度F为为100mm/min，主轴转速，主轴转速S为为1000r/min，试编写数控加工，试编写数控加工程序程序。 35 程序1：用绝对值指令编程程程 序序 说说 明明 O1212O1212N5 G90 G54;N5 G90 G54;M06 T01;M06 T01;G00G00X0 Y0X0 Y0；N10 Z50 N10 Z50 ；N15 M

23、03 S1000N15 M03 S1000；N20 G00 X-30 Y-25 Z1 N20 G00 X-30 Y-25 Z1 ；N25 G01 Y25N25 G01 Y25Z-2 F100Z-2 F100；N30 X30N30 X30F100F100；N35 Y-25N35 Y-25；N40 X-30N40 X-30；N45 Y25N45 Y25；N50 G00 Z100N50 G00 Z100；N55 X0 Y0N55 X0 Y0；N60 M05N60 M05；N65 M30N65 M30； 程序名程序名设置编程原点，选择刀具设置编程原点，选择刀具建立刀具长度补偿建立刀具长度补偿主轴正转，

24、转速为主轴正转，转速为1000 r/min1000 r/min刀具快速降至（刀具快速降至（-30-30，-25-25，1 1）刀具斜线下刀至刀具斜线下刀至Z-2mmZ-2mm处处直线插补直线插补直线插补直线插补直线插补直线插补直线插补直线插补刀具刀具Z Z向快退向快退刀具回起刀点刀具回起刀点主轴停转主轴停转程序结束程序结束36程序2：用增量值指令编程 程程 序序 说说 明明 O2222O2222N5 G90 G00 X0 Y0 Z100N5 G90 G00 X0 Y0 Z100；N10 M03 S1000N10 M03 S1000；N15 G00 X-30 Y-25 Z1 N15 G00 X-

25、30 Y-25 Z1 ；N20 G91 G01 Y50 Z-3 F100N20 G91 G01 Y50 Z-3 F100；N25 X-60 F100N25 X-60 F100；N30 Y-50N30 Y-50；N35 X60N35 X60；N40 Y50N40 Y50；N45 G90 G00 Z100N45 G90 G00 Z100；N50 X0 Y0 M05N50 X0 Y0 M05；N55 M30N55 M30； 程序名程序名主轴正转，转速为主轴正转，转速为1000 r/min1000 r/min刀具快速降至（刀具快速降至（2020，2020，2 2）刀具工进至深刀具工进至深3mm3mm处

26、处直线插补直线插补直线插补直线插补直线插补直线插补直线插补直线插补刀具刀具Z Z向快退向快退刀具回起刀点，主轴停转刀具回起刀点，主轴停转程序结束程序结束37进给控制指令（进给控制指令（G02/G03G02/G03）3 3、圆弧进给指令、圆弧进给指令G02 G02 顺时针圆弧插补顺时针圆弧插补 G03 G03 逆时针圆弧插补逆时针圆弧插补 或或其中用其中用G17G17代码进行代码进行XYXY平面的指定，省略时就被默认为是平面的指定，省略时就被默认为是G17G17，但当在但当在ZXZX（G18G18）和）和YZYZ（G19G19）平面上编程时，平面指定代码不能省）平面上编程时，平面指定代码不能省略

27、。略。191817GGG0302GGF_ _ZYZXYX191817GGG0302GGRF_ _ZYZXYX_KJKIJI38G02/G03G02/G03的判断的判断 O Z X G03 G02 O Y Z G03 G02 O X Y G03 G02 不同平面的G02与G03选择 X Z Y G02G02为顺时针方向圆弧插补，为顺时针方向圆弧插补，G03G03为逆时针方向圆弧为逆时针方向圆弧插补。顺时针或逆时针是从垂直于圆弧加工平面的插补。顺时针或逆时针是从垂直于圆弧加工平面的第三轴第三轴的正方向看到的回转方向。的正方向看到的回转方向。39起点 圆心 终点 ( X, Y) 起点 J I O X

28、 Y 圆心 终点 (Y, Z) K J O Y Z 圆心 终点 ( X, Z) 起点 I K O Z X 、 2 2、当圆弧圆心角小于、当圆弧圆心角小于180180时，时，R R为正值，当圆弧为正值，当圆弧圆心角大于圆心角大于180180时时,R,R为负值，为负值，3 3、整圆编程时不可以使用、整圆编程时不可以使用R R，只能用，只能用I I、J J、K K；4 4、F F为编程的两个轴的合成进给速度。为编程的两个轴的合成进给速度。1、I，J，K分别表示分别表示X，Y，Z 轴圆心的坐标减去圆弧起轴圆心的坐标减去圆弧起点的坐标，如下图所示。某项为零时可以省略。点的坐标，如下图所示。某项为零时可以

29、省略。说明说明405.2.8 5.2.8 子程序子程序1 1、子程序调用指令、子程序调用指令M98M98 M98 P M98 P； 2 2、子程序结束指令、子程序结束指令M99M99 M99M99；3 3、M99M99特殊用法特殊用法程序段格式为程序段格式为M99 P_ ；（；（P后为程序段号）时应用后为程序段号）时应用转向执行。转向执行。41预置工件坐标系预置工件坐标系3 3、工件坐标系选择、工件坐标系选择G54-G59 格式格式：GGGGGG545556575859 工件零点偏置 机床原点 X Y Z X Y Z 工件坐标系选择(G54G59) G54原点 G59原点 G59工件坐标系 G

30、54工件坐标系 。 42说明说明1、G54G59是系统预置的六个坐标系，可根据需是系统预置的六个坐标系，可根据需要选用。要选用。2、G54G59建立的工件坐标原点是相对于机床原建立的工件坐标原点是相对于机床原点而言的，在程序运行前已设定好，在程序运行中点而言的，在程序运行前已设定好，在程序运行中是无法重置的。是无法重置的。3、G54G59预置建立的工件坐标原点在机床坐标预置建立的工件坐标原点在机床坐标系中的坐标值可用系中的坐标值可用MDI方式输入，系统自动记忆。方式输入，系统自动记忆。4、使用该组指令前，必须先回参考点。、使用该组指令前，必须先回参考点。5、G54G59为模态指令，可相互注销。

31、为模态指令，可相互注销。6、一个工件可以建立多个坐标系。、一个工件可以建立多个坐标系。43【例例】如图，在数控铣床上铣削四个直径为如图，在数控铣床上铣削四个直径为80mm的孔。已知底孔直径为的孔。已知底孔直径为76mm，使用，使用20mm四刃立铣刀，切削速度为四刃立铣刀，切削速度为20m/min，进给量为，进给量为0.1mm/齿。齿。44编制程序：编制程序：O1561O1561；G90G90 G80 G17 G40 G49 G80 G17 G40 G49；G54 G00 X0 Y0G54 G00 X0 Y0；M03 S320M03 S320； Z5. Z5. ；M98 P1001M98 P10

32、01；G55 G00 X0 Y0G55 G00 X0 Y0；M98 P1001M98 P1001；G56 G00 X0 Y0G56 G00 X0 Y0；M98 P1001M98 P1001；G57 G00 X0 Y0G57 G00 X0 Y0；M98 P1001M98 P1001；G91 G28 Z0G91 G28 Z0；G00 G54 X250. Y200.G00 G54 X250. Y200.；M30M30； O1001；G01 Z-27. F1000；G41 X15. Y-25. D01 F128；G03 X40. Y0 R25.；I-40.；X15. Y25. R25.；G01 G40

33、 X0 Y0；Z5. F1000；M99；45工件坐标系设定工件坐标系设定G92G922 2、坐标系设定、坐标系设定G92G92格式：格式：G92 X_ Y_ Z_G92 X_ Y_ Z_ X X、Y Y、Z Z、为当前刀位点在工件坐标系中的坐标。为当前刀位点在工件坐标系中的坐标。461 1、一旦执行、一旦执行G92G92指令建立坐标系，后序的绝对值指指令建立坐标系，后序的绝对值指令坐标位置都是此工件坐标系中的坐标值。令坐标位置都是此工件坐标系中的坐标值。2、G92G92指令必须跟坐标地址字，因此须单独一个程指令必须跟坐标地址字，因此须单独一个程序段指定。序段指定。3 3、执行此指令并不会产生

34、机械位移，只是让系统、执行此指令并不会产生机械位移，只是让系统内部用新的坐标值取代旧的坐标值，从而建立新的内部用新的坐标值取代旧的坐标值，从而建立新的坐标系坐标系 4、执行此指令之前必须保证刀位点与程序起点、执行此指令之前必须保证刀位点与程序起点（对刀点）符合。（对刀点）符合。5 5、该指令为非模态指令。、该指令为非模态指令。说明说明47【例例】如图，在数控铣床上铣削四个直径为如图，在数控铣床上铣削四个直径为80mm的孔。已知底孔直径为的孔。已知底孔直径为76mm，使用，使用20mm四刃立铣刀，切削速度为四刃立铣刀，切削速度为20m/min，进给量为，进给量为0.1mm/齿。齿。用用G92编程

35、编程485.3 5.3 实训内容实训内容如图如图5.7所示，已知毛坯为所示，已知毛坯为10010050的的45钢，要求编制数控加工程序并完成钢，要求编制数控加工程序并完成零件的加工。零件的加工。 49参考点控制指令（参考点控制指令（G28G28）1 1、自动返回参考点、自动返回参考点 G28G28 格式：格式： G28 X _ Y _ Z _G28 X _ Y _ Z _ 其中，其中，X X、Y Y、Z Z 为指定的中间点位置。为指定的中间点位置。工件原点W中间点参考点返回点WXYXY中间点MZ中间点ZZYX(X,Y,Z)11221ZXX333MZ2yy50说明说明1、执行、执行G28指令时，

36、各轴先以指令时，各轴先以G00的速度快移到程序的速度快移到程序指指 令的中间点位置，然后自动返回参考点。令的中间点位置，然后自动返回参考点。 在使用上经常将在使用上经常将XY和和Z分开来用。先用分开来用。先用G28 Z.提刀提刀并回并回Z轴参考点位置，然后再用轴参考点位置，然后再用G28 X.Y.回到回到XY方方向的参考点。向的参考点。 2、在、在G90时为指定点在工件坐标系中的坐标；在时为指定点在工件坐标系中的坐标；在G91时为指令点相对于起点的位移量。时为指令点相对于起点的位移量。 3、G28指令前要求机床在通电后必须指令前要求机床在通电后必须 (手动手动) 返回过返回过一次参考点。一次参

37、考点。4、使用、使用G28指令时，必须预先取消刀具补偿。指令时，必须预先取消刀具补偿。5、 G28为非模态指令。为非模态指令。51 参考点控制指令（参考点控制指令（G29G29）2 2、自动从参考点返回、自动从参考点返回G29G29 格式：格式： G29 X _ Y _ Z G29 X _ Y _ Z 其中，其中，X X、Y Y、Z Z 为指令的定位终点位置。为指令的定位终点位置。说明：说明： （1 1）执行）执行G29G29指令时，各轴先以指令时，各轴先以G00G00的速度快的速度快移到由前段移到由前段G28G28指令定义的中间点位置，然后再向指令定义的中间点位置，然后再向程序指令的目标点快

38、速定位。程序指令的目标点快速定位。 （2 2）通常该指令紧跟在一个）通常该指令紧跟在一个G28G28指令之后。指令之后。在使用上经常将在使用上经常将 XY XY 和和 Z Z 分开来用。分开来用。 （3 3）在）在G90G90时时X X、Z Z 为终点在工件坐标系中的坐标；为终点在工件坐标系中的坐标；在在G91G91时为终点相对于中间点的位移量。时为终点相对于中间点的位移量。 （4 4） G29G29为非模态指令为非模态指令52基本指令编程举例基本指令编程举例R15R10252 86 015075302 030251 0R101 2 02 02 04-88 01 2 01 51 010151

39、52 51 0201501 6 0对刀点wwwwXZZXXXYY80120槽 内 转 角 均 为R5， 对 刀 点 同 图 （a）如图所示零件如图所示零件精铣外轮廓精铣外轮廓暂不考虑刀具补偿暂不考虑刀具补偿53程序单程序单O0001; G90 G00 X100.0 Y60.0;Z25; G01 Z-2.0 ;M03 S1500; G01 X35.0 F100;G02 X15.0 R10.0; G01 Y70.0; G03 X-15.0 R15.0; G01 Y60.0; G02 X-35.0 R10.0; G01 X-75.0 ;直线插补至直线插补至 X= 35X= 35，Y= 60Y= 60

40、顺圆插补至顺圆插补至 X=15X=15，Y=60Y=60直线插补至直线插补至 X=15X=15，Y=70 Y=70 逆圆插补至逆圆插补至 X= -15X= -15，Y=70 Y=70 直线插补至直线插补至 X= -15X= -15，Y=60Y=60顺圆插补至顺圆插补至 X= -35X= -35，Y=60Y=60直线插补至直线插补至 X= -75X= -75，Y=60Y=60R15R10252 86 015075302 030251 0R101 2 02 02 04-88 01 2 01 51 010151 52 51 0201501 6 0对刀点wwwwXZZXXXYY80120槽内 转角均

41、为R5， 对刀点 同图 （a） G01 Y0; X45.0 ; X75.0 Y20.0 ; Y65.0 ; G00 X100.0 Y60.0; Z120.0 ; X150.0Y160.0 ; M05; M30 ;直线插补至直线插补至 X= -75X= -75，Y=0Y=0处处直线插补至直线插补至 X= 45X= 45，Y=45Y=45直线插补至直线插补至 X= 75X= 75，Y=20Y=20直线插补至直线插补至 X=75X=75，Y=65Y=65，轮廓完，轮廓完快速退至快速退至 X=100X=100，Y=60Y=60的下刀处的下刀处快速抬刀至快速抬刀至 Z=120Z=120的对刀点平面的对刀

42、点平面快速退刀至对刀点快速退刀至对刀点程序结束，复位。程序结束，复位。 54补偿功能指令补偿功能指令刀具半径补偿刀具半径补偿 刀具半径补偿：刀具半径补偿： 在进行轮廓铣削编程时，由于铣刀的刀位点在刀在进行轮廓铣削编程时，由于铣刀的刀位点在刀具中心，和切削刃不一致，为了确保铣削加工出的具中心，和切削刃不一致，为了确保铣削加工出的轮廓符合要求，编程时就必须在图纸要求轮廓的基轮廓符合要求，编程时就必须在图纸要求轮廓的基础上，整个周边向外或向内预先偏离一个刀具半径础上，整个周边向外或向内预先偏离一个刀具半径值，作出一个刀具刀位点的行走轨迹，求出新的节值，作出一个刀具刀位点的行走轨迹，求出新的节点坐标，

43、然后按这个新的轨迹进行编程，这就是点坐标，然后按这个新的轨迹进行编程，这就是人人工预刀补编程工预刀补编程 。 对有刀具半径补偿功能的数控系统，可不必求对有刀具半径补偿功能的数控系统，可不必求刀具中心的运动轨迹，直接按零件轮廓轨迹编程，刀具中心的运动轨迹，直接按零件轮廓轨迹编程，同时在程序中给出刀具半径的补偿指令，这就是同时在程序中给出刀具半径的补偿指令，这就是机机床自动刀补床自动刀补编程。编程。 55刀补过程刀补过程刀 心 轨 迹法 向 刀 补 矢 量编 程 轨 迹刀 补 引 入刀 补 进 行 中202010501050刀 补 矢 量刀 补 取 消刀 心 轨 迹编 程 轨 迹B功 能 刀 补X

44、YC功 能 刀 补aa90自 动 插 入刀 补 路 径处 理 尖 角人 工 增 加G 39指 令刀具半径补偿的过程分为三步：刀具半径补偿的过程分为三步：1、刀补的建立：、刀补的建立：在刀具从起点在刀具从起点接近工件时，刀心轨迹从与编程接近工件时，刀心轨迹从与编程轨迹重合过度到与编程轨迹偏离轨迹重合过度到与编程轨迹偏离一个偏置量的过程。一个偏置量的过程。2、刀补进行：、刀补进行：刀具中心始终与刀具中心始终与编程轨迹相距一个偏置量直到刀编程轨迹相距一个偏置量直到刀补取消。补取消。3、刀补取消：、刀补取消：刀具离开工件，刀具离开工件，刀心轨迹要过渡到与编程轨迹重刀心轨迹要过渡到与编程轨迹重合的过程。

45、合的过程。56 第6章数控铣床编程 6.2.1 刀具半径补偿 G40，G41，G42 6.2 6.2 数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令 刀具半径补偿指令格式如下：G17 G41(或G42) G00(或G01) X Y D或G18 G41(或G42) G00(或G01) X Z D或G19 G41(或G42) G00(或G01) Y Z D；为刀补号地址G40 为取消刀具半径补偿41刀具左补偿（刀具在工件左侧）42刀具右补偿（刀具在工件右侧）57 第6章数控铣床编程 6.2.1 刀具半径补偿 G40，G41，G42 6.2 6.2 数控铣加工的刀具补偿及其他功

46、能指令数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令 按增量方式编程：O0001N10 G54 G91 G17 M03 S800； N20 G41 G00 X20.0 Y10.0 D01 ； N30 G01 Y40.0 F200；N40 X30.0；N50 Y-30.0；N60 X-40.0；N70 G00 G40 X-10.0 Y-20.0 ；解除刀补N80 M05；N90 M30；58 第6章数控铣床编程 6.2.2 刀具长度补偿 G43，G44，G49 6.2 6.2 数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令 格式：G43(G44) Z H其中： Z为补偿轴的终点值。根据

47、补偿的实际需要，还可以为X、Y，但在程序中只能选一个。H为刀具长度偏移量的存储器地址。和刀具半径补偿一样，长度补偿的偏置存储器号有H00H99共100个，偏移量用MDI方式输入，偏移量与偏置号一一对应。偏置号H00一般不用，或对应的偏移值设置为0。使用G43指令时，实现正向偏置；用G44指令时，实现负向偏置。 取消长度补偿指令格式：G49 Z(或X或Y)实际上，它和指令G44/G43 Z H00的功能是一样的。G43、G44、G49为模态指令，它们可以相互注销。 59说明说明1 1实际到达点程序中指令点实际到达点程序中指令点1 02 0 02 0G43G44（Hxx） 值（Hxx） 值+Z+Z

48、+Z+X+XOBACO执行执行G43时，时，( (刀长刀长) )（设补偿为正）（设补偿为正）Z实际值实际值 = Z指令值指令值 +（H xx）执行执行G44时，时，Z实际值实际值 = Z指令值指令值 -（H xx） 其中（其中（Hxx）是指）是指xx寄存器中的寄存器中的补偿量，其值可以是正值或者是补偿量，其值可以是正值或者是负值。当刀长补偿量取负值时，负值。当刀长补偿量取负值时，G43和和G44的功效将互换。的功效将互换。 60实 际 到 达 点程 序 中 指 令 点实 际 到 达 点程 序 中 指 令 点1 02 0 02 0G43G44（Hxx） 值（Hxx） 值+Z+Z+Z+X+XOBA

49、CO设（设（H02）= 200 mm时时 N2 G90 G00 G44 Z10.0 H02 指定点指定点A，实到点，实到点B N3 G01 Z-20.0 实到点实到点C N4 Z10.0 实际返回点实际返回点B N5 G00 G49 Z0 实际返回点实际返回点O从上述程序例中可以看出，从上述程序例中可以看出，使用使用G43、G44相当于平移了相当于平移了Z轴原点，轴原点，即将坐标即将坐标原点原点O平移到了平移到了O点处，后续程序中点处，后续程序中的的Z坐标均相对于坐标均相对于O进行计算。使用进行计算。使用G49时则又将时则又将Z轴原点平移回到了轴原点平移回到了O点。点。故在机床上有时可用提高故

50、在机床上有时可用提高Z轴位置的方轴位置的方法来校验运行程序。法来校验运行程序。示例示例61刀补编程举例刀补编程举例R15R10252 86 0150302 030251 0R10150对刀点1 6 0刀补引入刀补取消8754 51 2 0刀座2 0采用刀座对刀后来安装刀具wZYXXG42w（H01）= 45（D01）= 862O0004G90 G00 X100.0 Y60.0 ; G43 G00 Z25.0 H01 S1000 M03; G01 Z-2.0 F100; G42 G01 X85.0 D01 F100; X35.0; G02 X15.0 R10.0; G01 Y70.0; G03

51、X-15.0 R15.0; G01 Y60.0; G02 X-35.0 R10.0; G01 X-75.0 ; G01 Y0 ; X45.0 ; X75.0 Y20.0 ; Y65.0 ; G40 G00 X100.0 Y60.0; G49 Z120.0; X150.0Y160.0 ; M05 ; M30 ;主程序号主程序号绝对值方式，快进到绝对值方式，快进到X=100，Y=60指令高度指令高度Z= -27，实际到达高，实际到达高Z=18处处刀径补偿引入，插补至刀径补偿引入，插补至X=75，Y= 60直线插补至直线插补至 X= 35，Y= 60顺圆插补至顺圆插补至 X=15，Y=60直线插补至

52、直线插补至 X=15，Y=70 逆圆插补至逆圆插补至 X= -15，Y=70 直线插补至直线插补至 X= -15，Y=60顺圆插补至顺圆插补至 X= -35，Y=60直线插补至直线插补至 X= -75，Y=60直线插补至直线插补至 X= -75，Y=0处，处，直线插补至直线插补至 X= 45，直线插补至直线插补至 X= 75，Y=20直线插补至直线插补至 X=75，Y=65，轮廓切削完毕，轮廓切削完毕取消刀补，快速退至（取消刀补，快速退至（100，60）的下刀处，）的下刀处，快速抬刀至快速抬刀至Z=120的对刀点平面的对刀点平面快速退刀至对刀点快速退刀至对刀点主轴停，程序结束，复位。主轴停，程

53、序结束，复位。程序单程序单R15R10252 86 0150302 030251 0R10150对 刀 点1 6 0刀补引入刀补取消8754 51 2 0刀座2 0采用刀座对刀后来安装刀具wZYXXG42w（H01）= 45（D01）= 863 和前述不考虑刀补的轮廓铣削程序相比，可以看出：采用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，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。但考虑刀补后只是在原来的程序上增加了有关刀补指令而已。但考虑刀补后的程序适应性强，对不同长度、不同半径的

54、刀具仅只需改变刀的程序适应性强，对不同长度、不同半径的刀具仅只需改变刀具补偿量即可。具补偿量即可。 在实际应用当中，我们常常把相对于基准刀长的刀具补偿在实际应用当中，我们常常把相对于基准刀长的刀具补偿设为正值，反之为负。设为正值，反之为负。这样我们就可以统一用这样我们就可以统一用G43G43调用刀补调用刀补。 64 1、段间过渡方式指令G09，G61，G64 第6章数控铣床编程 6.2.3 其他功能指令 6.2 6.2 数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令 (1)准停检验指令G09，G61，G64。格式：G09；一个包括G09的程序段在继续执行下个程序段前，准确

55、停止在本程序段的终点。该功能用于加工尖锐的棱角。G09仅在其被规定的程序段中有效。(2)精确停止检验G61。格式：G61。在G61后的各程序段的移动指令都要准确停止在该程序段的终点，然后再继续执行下个程序段。此时，编辑轮廓与实际轮廓相符。 G61与G09的区别在于G61为模态指令。G61可由G64注销。(3)连续切削方式G64。格式：G64： 在G64之后的各程序段间轴的运动刚开始减速时就开始执行下一程序段，直到遇到G61为止。 65第6章数控铣床编程1、段间过渡方式指令G09，G61，G64 6.2.3 其他功能指令 6.2 6.2 数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令数控铣加工的刀具补偿及其

56、他功能指令 N10 G91 G01 G61 Y70 F200；N20 X100； N10 G91 G01 G64 Y70 F200N20 X100 66第6章数控铣床编程2、简化编程的指令6.2 6.2 数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令 (1）镜像功能指令G51.1，G50.1。格式：G51.1 X Y Z M98 P G50.1 X Y ZG51.1建立镜像，由指令坐标轴后的坐标值指定镜像位置，G50.1指令取消镜像。G50.1、G51.1为模态指令，可相互取消，G50.1为缺省值。O0003 主程序N10 G91 G17 M03 S1500；N20 M9

57、8 P1000； 加工N30 G51.1 X0； Y轴镜像，位置为X=0N40 M98 P1000；加工N45 G50.1 X0；N50 G51.1 X0 Y0； X、Y轴镜像，位置为（0，0）N60 M98 P1000； 加工N70 G50.1 X0 Y0 ； 取消Y轴镜像N80 G51.1 Y0； X轴镜像N90 M98 P1000； 加工N100 G50.1 Y0； 取消镜像N110 M05；N120 M30； 子程序（的加工程序）：O1000N200 G41 G00 X10.0 Y4.0 D01；N240 G01 Y26.0 F100；N250 X10.0；N260 G03 X10.0

58、 Y-10.0 I10.0；N270 G01 Y-10.0；N280 X-26.0；N290 G00 Z105.0；N300 G40 X-4.0 Y-10.0；N310 M99；1030-101030-10-30R10-30Y1234X67第6章数控铣床编程2、简化编程的指令 6.2.3 其他功能指令 6.2 6.2 数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令 (2）缩放功能指令G50、G51格式：G51 X Y Z P M98 P G50其中，G51中的X、Y、Z给出缩放中心的坐标值，P后跟缩放倍数。G51既可指定平面缩放，也可指定空间缩放。G51指定缩放开，G50

59、指定缩放关。G51、G50为模态指令，可相互注销，G50为缺省值。 例：如图所示的三角形ABC，顶点为A(30，40)，B(70，40)，C(50，80)，若D(50，50)为中心，放大2倍，则缩放程序为G51 X50 Y50 P268第6章数控铣床编程2、简化编程的指令 6.2.3 其他功能指令 6.2 6.2 数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令 (3）旋转变换指令G68，G69 G68为坐标旋转功能指令，G69为取消坐标旋转功能指令。在XY平面：格式：G68 X Y P G69；其中：X、Y为XY平面内的旋转中心坐标，P为旋转角度，单位是度，0P360.0

60、00。其它平面内变换指令格式相同，只要把坐标轴作相应的变更就可以。69第6章数控铣床编程2、简化编程的指令 6.2.3 其他功能指令 6.2 6.2 数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令 (3）旋转变换指令G68，G69 O0001 主程序N10 G90 G17 M03；N20 M98 P100； 加工N30 G68 X0 Y0 P45； 旋转45N40 M98 P100; 加工N50 G69 X0 Y0 ； 取消旋转N60 G68 X0 Y0 P90； 旋转则90M70 M98 P100； 加工N80 G69 X0 Y0 ; M05 ; M30；子程序（的加工