数控铣床编程

1、第1节数控铣床的结构组成 Z轴伺服电机 数控系统及 其操作面板 变频主轴控制电柜 行程开关 x-y数控拖板机床本体 第2节数控铣床的坐标系统 +Z +X +Y 华中IZJK7532 铣床坐标系统华中I型ZJK7532铣床坐标系统7532 第3节基本功能指令 代码*G00G01 G02 G03 G33 G04 G07 *G11 G12 *G17 G18 G19 G20 *G21 08 02 07 组01 0101 01 01 00 00 意义快速点定位 直线插补 顺圆插补 逆圆插补 螺纹

2、切削 暂停延时 虚 轴指定单段允许 单段禁止 XY加工平面加工平面 ZX加工平面加工平面 YZ加工平面加 工平面英制单位 公制单位 代码 G28G29 *G40 G41 G42 G43 G44 *G49 *G50 G51 G24 *G25 G68*G69 05 03 04 10 09 00 组意义 回参考点 参考点返回 刀径补偿取消 刀径左补偿 刀 径右补偿刀长正补偿 刀长负补偿 刀长补偿取消 缩放关 缩放开 镜象开 镜象关旋转变换 旋转取消代码 G52G53 *G54 G59G92 G65 G73 G89 *G90 G91 *G94 G95

3、G98 *G99 15 14 1306 00 11 00 组意义 局部坐标系设定 机床坐标系编程 工件坐标系1工件坐标系6 选 择工件坐标系设定 宏指令调用 钻、镗 循 环 绝对坐标编程 增量坐标编程每分钟进给方 式每转进给方式 回初始平面 回参考平面 数控铣床常用编程指令 一、有关坐标和坐标系的指令与相对值编程 G911、绝对值编程G90与相对值编程绝 对值编程与相对值编程 格式： G90G X Y Z G91 G X Y Z G90为绝对值编程，G90为绝对值编程，每个轴上的编程值是相对于程序原为绝对值编 程点

4、的。 点的。 G91为相对值编程，G91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 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。 3.1有关坐标和坐标系指令 G90、G91为模态功能，G90为缺省值。、 为模态功能， 为缺省值。 为模态功能 为缺 省值?区别图8中给出了刀具由原点按顺序向、2、3点移区别:图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、 点移 动时两种不同指令的区别。 动时两种 不同指令的区别。 Y45 25 15 O 2 3 1 20 40 6

5、0 X %0001 N1 G92 X0 Y0 N2 G90G01X20 Y15 N3X40 Y45 N4 X60Y25 N5 X0 Y0 N6 M30 %0002 N1G91G01X20 Y15 N2 X20 Y30 N3 X20 Y-20 N4X-60 Y-25 N5M30 工件坐标系设定G92工件坐标系设定G92 坐标系设定G922、坐标系设定G92格式：格式：G92X_ Y_ Z_ X、Y、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。 G92指令通过设定刀具起点相对于坐标原点的位置G92指令通过设定刀

6、具起点相对于坐 标原点的位置建立坐标系。此坐标系一旦建立起来， 建立坐标系。此坐标系一旦建立起来， 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。指令坐标位置都是此工件坐标 系中的坐标值。 说明 一旦执行G92指令建立坐标系，G92指令建立坐标系1、一旦执行G92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、G92指令必须跟坐标地址字，因此须单独一个程G92指令必须跟坐标地址 字指令必须跟坐标地址字， 序段指定。 序段指定。 3、执行此指令

7、并不会产生机械位移， 只是让系统执行此指令并不会产生机械位移， 内部用新的坐标值取代旧的坐标值，内部用 新的坐标值取代旧的坐标值，从而建立新的坐标系 4、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。 该指令为非模态指令。5、该指令为非模态 指令。 预置工件坐标系 工件坐标系选择G54-G593、工件坐标系选择 G54? ?G55 ? ? ? ?G56 ? 格式：格式 ? ?G57 ? ?G58 ? ? ? ?G59 ? ZZ  G54工件坐标系G54原点YG59

8、原点G59工件坐标系Y X工件零点偏置机床原点 X 工件坐标系选择(G54G59) 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， 是 系统预置的六个坐标系要选用。 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，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

9、值可用MDI方式输入，系统自动记忆。方式输入， 系中的坐标值可用 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。、 为模态指令， 为模态指令 可相互注销。 坐标平面选定 4、坐标平面选择G17，G18，G19、， ， 格式： 格式： G17G18 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， 补和刀具 半径补偿。选择XY平面选择ZX补和刀具半径补偿。G17选择平面，G18选择选择 平面， 选择平面，

10、选择YZ平面平面，G19选择平面。 选择 平面。 （2）移动指令与平面选择 无关。例如在规定了）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。 轴照样会移动。时 轴照样会移动 为模态功能， （3）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。 为缺省值 3.2有关单位的设定 尺寸单位选择G20G21，G20，1、尺寸单位选择G20，G21，G22 格式：格式： G20G21 G22 英制公制 脉冲当量 尺寸输入制式 线性轴英制(G20)英制

11、(G20)公制(G21)公制(G21)脉冲当量(G22)脉冲当量(G22) 英寸毫米 移动轴脉冲当量 旋转轴度 度 旋转轴脉冲当量 这3个G代码必须在程序的开头坐标系设定之前用单独的程序代码必须在程序的开头坐 标系设定之前用单独的程序在程序的开头坐标系设定之前 段指令或通过系统参数设定。程 序运行中途不能切换。段指令或通过系统参数设定。程序运行中途不能切换。 进给速度单位的设定 格式：G94 F_ 每分钟进给格式： G95 F_ 每转进给G94为每分钟进给，F 的单位依为每分钟进给， 的单位依 的单位依 G20/G

12、21/G22的设定为每分钟进给 的设定 而分别为mm/min，in/min或脉冲当量或脉冲当量/min。此外，而分别为 ， 或脉冲当量 。 此外，G94F_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， 可以 指定旋转轴的速度或脉冲当量/min。度/min或脉冲当量或脉冲当量 。 G95为每转进给， 在F之后，直接指定刀具在主轴转为每转进给， 之后， 为每转进给 之后 一转的进给量， 单位依G20/G21/G22的设定而分别为一转的进给量，单位依 的设定而分别为 mm/r，in/r 或脉冲当量。这个功能必须在主轴装有

13、， 或脉冲当量/r或脉冲当量编码器时才能使用。 编码器时才能使用。G94、G95为模态功能，可相互注销，G94为缺省值。、 为模态功能， 可相互注销，为缺省值。 为模态功能 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。 3.3进给控制指令（G00）3.3进给控制指令G00）进给控制指令（ 1、快速定位指令G00快速定位指令G00 格式：G00格式：X_Y_Z_其中，X、Y、Z、为快速定位终点，在G90时为终其中， 为 快速定位终点，G90时为终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为终点相对于

14、点在工件坐 标系中的坐标；G91时为终点相对于起点的位移量。 起点的位移量。 说明： 说明： （1） G00指令刀具相对于工件从当前位置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。 定的下一个定位点。 （待续） 待 续） 说明：说明： （2）G00指令中的快进速度由机床参数对各轴分别设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 不能用程序规定。由于 各轴以各自速度移动，能保证各轴同时到达终点， 能保证各轴同时到达

15、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。 （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）G00一般用于加工前快速定位 或加工后快速退刀。G00一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）G00为模态功能，可由G01、G02、G03或G33功能G00为模 态功能，可由G01、G02、G03或G33功能为模态功能 G01注销。注销。 进给控制指令（G01）进给控制指令（G01） 2、直线进给指令G01直线进给指令G01

16、格式：格式： G01X _Y_Z_F_ 其中，其中， X、Y、Z为终点，在G90时为终点在工件坐为终点， G90时为终点在工件坐标系中的坐标； G91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。 标系中的坐标；在 G91 时为终点相对于起点的位移量。说明： 说明： （1）G01指令刀具从当前位置以联动的方 式，按程G01指令刀具从当前位置以联动的方式指令刀具从当前位置以联动的方式， 序段 中F指令规定的合成进给速度，序段中F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。迹移动到程序段所指定的终点。 （2

17、）实际进给速度等于指令速 度F与进给速度修调实际进给速度等于指令速度 F倍率的乘积。倍率的乘积。 （3）G01 和F都是模态代码，如果后续的程序段不改G01和都是模态代码， 变加工的线型和进给速 度，可以不再书写这些代码。变加工的线型和进给速度，可以不再书写这些代码。 （4）G01 可由G00、G02、G03或G33功能注销。G01可由G00、G02、G03或G33功能注销。可由G00 功能注销 进给控制指令（G02/G03）进给控制指令（G02/G03） 3、圆弧进给指令G02顺时针圆弧插补圆弧进给指令G02G03 逆时针

18、圆弧插补 G17? 格式：?格式：?G18? ?G19? ? ? X_Y _ ? ?G 02? ? X _ Z _ ? ? ? ? ? ?G 03? ?Y _ Z _ ? ? ? I_ J _ ? ? ? I _K_? ? ?J _ K _? ? ? F_ 或 G17? ?G18? ? ? ?G19? ? ? X_ Y _ ? ? ?G 02? ? ? X _ Z _? ? ? G 03? ? ? ? ?Y _ Z _ ? R? F_ 其中用G17代码进行XY平面的指定，省略时就被默认为是G17，其中用G

19、17代码进行 XY平面的指定，省略时就被默认为是G17，G17代码进行XY平面的指定G17但当在ZX（G18） YZ（G19）平面上编程时，但当在ZX（G18）和YZ（G19）平面上编程时，平面指定代码不能 省ZX略。 G02/G03的判断G02/G03的判断 G02为顺时针方向圆弧插补，G03为逆时针方向圆弧G02为顺时针方向圆弧插补，G03 为逆时针方向圆弧为顺时针方向圆弧插补 插补。 插补。顺时针或逆时针是从垂直于圆弧加 工平面的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。第三轴的正方向看到 的回转

20、方向。 YG03 G02 XG03 G02 ZG02 G03 OZ X OY Z OX Y 不同平面的G02与G03选择 说明 1、I，J，K分别表示，Y，Z轴圆心的坐标减去圆弧起、 ， ， 分别表示 分别表示X， 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。某项为零时可以省 略。 YO X 终点(X, Y) X O Z 终点(X, Z) Z O Y 终点(Y,Z) 起点J圆心I圆心K 起点I圆心

21、J 起点K 2、当圆弧圆心角小于180°时，R为正值，当圆弧当圆弧圆心角小于 180°180 为正 值，圆心角大于180°,R 为负值，圆心角大于180°时,R为负值，180为负值3、整圆 编程时不可以使用R，只能用I、J、K；整圆编程时不可以使用R只能用I4、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。 、 3.4参考点控制指令（G28）参考点控制指令（G28） 1、自动返回参考点G28格式：格式： G28X _ Y _ Z _ M 

22、参考点中间点 Z中间点 Z (X3 ,Y 3 ,Z 3 ) 其中，为指定的中间点位置。 其中，X、Y、Z为指定的中间点位置。 XY中间点 M Z2 返回点 Z Z1 工件原点 YX y1 y2 YW X W X1X2 说明 1、执行G28指令时，各轴先以、执行 指令时， 指令时 各轴先以G00的速度快移到程 序的速度快移到程序令的中间点位置，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

23、。在使用上经常将 XY和分开来用 先用 G28Z提刀分开来用。 在使 用上经常将和Z分开来用。先用提刀 并回Z轴参考点位置，然后再用G28XY回 到方 并回 轴参考点位置，然后再用 回到XY方轴参考点位置 回到 向的参考点。 向的参 考点。2、在G90时为指定点在工件坐标系中的坐标；在G91、时为指定点在工件坐标系 中的坐标；时为指定点在工件坐标系中的坐标 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(手动返回过 、 手动) 令前要求机床在通电后必须手动 一次参考点。 一次参考点。

24、 4、使用G28指令时，必须预 先取消刀具补偿。、使用 指令时， 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。 为非模态指令 参考点控制指令（G29）参考点控制指令（G29） 自动从参考点返回G292、自动从参考点返回G29格式：格式： G29说明：说明： 执行G29指令时各轴先以G00的速度快指令时， （1）执行G29指令时，各轴先以G00 的速度快移到由前段G28指令定义的中间点位置指令定义的中间点位置， 移到由前段G28 指令定义的中间点位置，然后再向程序指令的目标点快速定位。 程序指令

25、的目标点快速定 位。（ 2）通常该指令紧跟在一个G28指令之后。 通常该指令紧跟在一个 G28指令之 后。指令之后 分开来用。 在使用上经常将 XY和Z分开来用。为终点在工件坐标系中的 坐标；（3）在G90时X、Z为终点在工件坐标系中的坐标；G90时G91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。 在G91时为终点相对于中间点的位移量。 G29为非模态指令（4）G29为非模态指令 X_ Y _ Z 其中，为指令的定位终点位置。 其中，X、Y、Z为指令的定位终点位置。 3.5基本指令编程举例3.5基

26、本指令编程举例 Zw Y 2525 R 15 10 15 0 如图所示零件 X 以30 的孔定位的孔定位 精铣外轮廓 20 对刀点 120 暂不考虑刀具补偿 R1060 R10 28 3 0 w 751 50 30 20 X 160 程序单（1）程序单（ 程序 头 %0001X150.0 Y160.0 Z120.0 G90 G00 X100.0 Y60.0 Z-2.0 S100 M03 G01X7

27、5.0 F100X35.0 G02 X15.0 R10.0 程序 主 干 G01Y70.0 G03 X-15.0 R15.0 G01 Y60.0 G02 X-35.0 R10.0G01 X-75.0 G92 主程序号建立工件坐标系，编程零点w建立工件坐标系，编程零点 w快进到X=100，Y=60快进到X=100，Y=60X=100 Z 轴快移到Z=-2，主轴75，60，直 线插补至X=75，Y=60，35，直线插补至 X=35，Y=60 X=15 Y=60 15，插补至 X=15， Y=60X=15 Y=70 15，直线插补至 X=15，Y=7

28、015，Y=70插补至X=-15，Y=7015，Y=60直 线插补至X=-15，Y=6035，Y=60插补至X=-35，Y=6075，Y=60直线插补至X=-75，Y=60 程序单（2）程序单（ G09Y0 X45.0 X75.0 Y20.0 Y65.0 75，Y=0直线插补至X=-75，Y=0处45，Y=45直 线插补至X=45，Y=4575，Y=20直线插补至X=75，Y=20X=75 Y=65 75，65，直线插补 至X=75，Y=65，轮廓完X=100Y=60 100，60的下刀处快速退至 X=100，Y=60的下刀处Z=120

29、0;120的对刀点平面快速抬刀至 Z=120的对刀点平面快速退刀至对刀点 程序结束，复位。 程 序结束，复位。 程序 尾 G00X100.0 Y60.0 Z120.0 X150.0Y160.0 M05 M30 第4节补偿功能指令 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， 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， 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， 轮廓符合要求，编程时就必须在图纸要求轮廓的基 础上，础上， 整个周边向外或向内预先偏离一个

30、刀具半径作出一个刀具刀位点的行走轨迹， 值，作出一 个刀具刀位点的行走轨迹，求出新的节点坐标，然后按这个新的轨迹进行编程，这就是人 点 坐标，然后按这个新的轨迹进行编程，这就是人工预刀补编程 。 对有刀具半径补偿功能的 数控系统，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，这就是机同时在程序中给出刀具半径的补偿指令，这就是机 床自动刀 补编程编程。 床自动刀补编程。 刀补过程 刀具半径补偿

31、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：在刀 具从起、刀补的建立： 点接近工件时， 点接近工件时，刀心轨迹从与编程轨迹重合过度 到与编程轨迹偏离一个偏置量的过程。 迹偏离一个偏置量的过程。 2、刀补进行：刀具中 心始终、刀补进行： 与变成轨迹相距一个偏置量直 到刀补取消。 到刀补取消。3、刀补 取消：刀具离开工件，、刀补取消：刀具离开工件， 刀心轨迹要过渡到与编程轨迹 重合的 过程。重合的过程。 Y50 刀心轨迹刀补进行中 刀补矢量20刀补取消10编程轨迹法向刀补矢量 刀补引入 1020 50 X

32、60;刀具半径补偿指令 刀具半径补偿G40，G41，G42，刀具半径补偿 ， G17 格式：格式： G41G42 G00G01 XY X Z Y Z XY X Z Y Z G18G19 D G40 G00G01 D为刀补号地址，用D00D99来指定，它用来调用内为刀补号地址， D00D99来指 定，来指定 存中刀具半径补偿的数值。 存中刀具半径补偿的数值。 G41G42 G40 均为模 态指令，可相互注销。均为模态指令，可相互注销。 说明

33、0;1、G41刀径左补偿，G42刀径右补偿，刀补位置的左右应是、 刀径左补偿， 刀径右 补偿，刀径左补偿 刀径右补偿 顺着编程轨迹前进的方向进行判断的。 为取消刀补。顺着 编程轨迹前进的方向进行判断的。G40为取消刀补。为取消刀补 2、在进行刀径补偿前， 必须用G17或G18、G19指定刀径补、在进行刀径补偿前，必须用 或 、 指定刀径补 偿是 在哪个平面上进行。在多轴联动控制中，偿是在哪个平面上进行。在多轴联动控制中，投影 到补偿平面上的刀具轨迹受到补偿。 面上的刀具轨迹受到补偿。平面选择的切换必须在补 偿取消的方式下进行，否则将产

34、生报警。 的方式下进行，否则将产生报警。3、刀补的引 入和取消要求必须在G00或G01程序段，不应在 、刀补的引入和取消要求必须在 或 程序 段G02/G03程序段上进行。程序段上进行。 程序段上进行 4、当刀补数据为负值时，则G41、 G42功效互换。、当刀补数据为负值时， 功效互换。 、 功效互换 5、G41、G42指令不要 重复规定，否则会产生一种特殊的补、 指令不要重复规定， 、 指令不要重复规定 偿。 6、 G40、G41、G42都是模态代码，可相互注销。、G40、G41、G42都是模态代码可相互注销。 都是模态代码，

35、60;图示 补偿量刀具旋转方向 刀 具 前 进 方 向 刀具旋转方向 刀 具 前 进 方 向 在前进方向右侧补偿 补偿量(b)刀具补偿方向(a)左刀补(b)右刀补 (a) 补偿功能指令刀具长度补偿 刀具长度补偿：刀具长度补偿： 使用刀具长度补偿功能， 使用刀具长度补偿功能，可 以在当实际使用刀具与编程时估计的刀具长度有出入时， 与编程时估计的刀具长度有出入 时，或刀具磨损后刀具长度变短时， 刀具长度变短时，不需重新改动程序或重新进行对 刀 调整，刀调整，仅只需改变刀具数据库中刀具长度补偿量 即可。 即可。

36、利用该功能，还 可在加工深度方向上进行分层铣削，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，即通过改变刀具长度补偿值的大小，通过多次运行 程序 而实现。程序而实现。 刀具长度补偿指令 刀具长度补偿G49，G43，G44，刀具长度补偿 ， 格式：格式： G43G44 G00 G49 G01 G44 刀具长度负补偿G43刀具长度正补偿G49 取消刀长补偿取消刀长补偿 G00G01 Z Z H 其中Z为指令终点位置，为刀补号地址， H00其中Z为指令终点位置，H为刀补号 地

37、址，用H00H99来指定，它用来调用内存中刀具长度补偿的数值。来指定，它用来调用 内存中刀具长度补偿的数值。G43G44 G49 均为模态指令，可相互注销 说明1说明1 +Z+Z G43 G44程序中指令点 （Hxx）值 执行G43时，时 执行 Z实际值=Z 指令值+（Hxx）（ ） 执行G44时，时 执行 （Hxx）值 实际到达点程序中指令点 实际到达点 Z实际值=Z 指令值-（Hxx）（ ） 其中（其中（Hxx）是指寄存器中的 ）是指xx寄存器中的补偿量，其值可以是正值&

38、#160;或者是补偿量， 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 G44的功效将互换。的功效将互换。 和 的功效将互换 示例 设（H02）=200 mm 时） 时 N1G92 X0 Y0 Z0 设定当前点O为程序零点设定当前点 为 程序零点指定点A，实到点指定点 ，实到点B实到点C实到点实际返回点B实际返回点 实际返回点O实际返回点 N2G90 G00 G44 Z10.0 H02 N3 N4 +ZA O G01Z-20.0 Z10.0 G00 G49 Z0 +X N5

39、 10 BO C +X 20 从上述程序例中可以看出，使用从上述程序例中可以看出，使用G43、 G44相当于 平移了轴原点，即将坐标 相当于平移了Z轴原点相当于平移了 轴原点， 原点O平移到了 点处，平移到了O点处原点 平移到了 点处，后续程序中 坐标均相对于O进行计算的 Z坐标均相对于进行计算。使用 坐标均相对于 进行计算。 G49时则又将轴原点平移回到 了O点。时则又将Z轴原点平移回到了点 时则又将 轴原点平移回到了 故在机床上有时可 用提高Z轴位置的方故在机床上有时可用提高 轴位置的方 法来校验