第3章 数控铣床和加工中心的手工编程

1、 11.常用辅助功能和其它功能常用辅助功能和其它功能也称也称M功能或功能或M指令，它是控制机床指令，它是控制机床“开开关关”功能的指令，主要用于完成加工操作时的辅助功能的指令，主要用于完成加工操作时的辅助工作和状态控制。工作和状态控制。 前指令码前指令码后指令码后指令码第三章第三章 数控铣床和加工中心的手工编程数控铣床和加工中心的手工编程 2M 代代 码码功功 能能指令码指令码M 00程序停止程序停止后后M 01计划停止计划停止后后M 02 / M 30程序结束程序结束后后M 03主轴顺时针转动主轴顺时针转动前前M 04主轴逆时针转动主轴逆时针转动前前M 05主轴停止主轴停止后后M 07冷却液

2、开冷却液开前前M 09冷却液关冷却液关后后M 98调用子程序调用子程序后后M 99子程序结束子程序结束后后XK5032C型数控铣床常用的辅助功能型数控铣床常用的辅助功能 3（1）绝对值与增量值编程）绝对值与增量值编程 G90：绝对值编程指令：绝对值编程指令 G91：增量值编程指令：增量值编程指令 2.准备功能指令在铣床上的应用准备功能指令在铣床上的应用注意事项：注意事项：机床通电后自动设置成机床通电后自动设置成G90状态状态G90、G91为同组续效指令为同组续效指令选选G90或或G91，视具体情况而定，视具体情况而定 4例例 1 绝对值与增量值编程绝对值与增量值编程 5例例 2 G90、G91

3、的使的使用用 6格式：格式： G00 IP_； IP为目标点的坐标，为目标点的坐标，用用X、Y、Z、A、B和和C组合表示组合表示 （2）快速点定位）快速点定位（G00） 7格式：格式： G01XYZAFf ； f 为指定移动速度，各轴进给速度为为指定移动速度，各轴进给速度为（3）直线插补指令（）直线插补指令（G01） 8例例 3 直线插补直线插补 9例例 4 直线插补直线插补 10（4） 插补平面选择指令插补平面选择指令 （G17、G18、G19） 11（5）圆弧插补指令）圆弧插补指令 （G02、G03） 12编程格式（一）编程格式（一）编程格式（二）编程格式（二） 13编程格式（一）编程格式

4、（一）说明：说明： X、Y、Z在在G90方式时为工件坐标系的终方式时为工件坐标系的终点位置，在点位置，在G91方式时为起始点到终点位置的距方式时为起始点到终点位置的距离。离。 I、J、K表示圆弧圆心的坐标，它是圆心相表示圆弧圆心的坐标，它是圆心相对于圆弧起点在对于圆弧起点在X、Y、Z轴方向上的增量值。轴方向上的增量值。 14例例5 圆弧插补圆弧插补 15例例 6 圆弧插补圆弧插补 16编程格式（二）编程格式（二）说明：说明：R为圆心半径；为圆心半径；圆弧小于圆弧小于180时，时，R取正，大于取正，大于180时时R为负值；为负值；整圆不能用整圆不能用R编程。编程。 17ACBD例例 7 圆弧插补

5、圆弧插补弧弧ABC：N10 G0 X67.5Y80.511；N20 G3 X17.203 Y38.029 R34.913 F500; 18ACBD弧弧ADC：N10 G0 X67.5Y80.511；N20 G2 X17.203 Y38.029 R-34.913 F500;例例 8 圆弧插补圆弧插补 19注意事项注意事项 程序段中漏编程序段中漏编R，则作直线移动；，则作直线移动； 采用采用I、J、K方式编程，在程序段中漏编方式编程，在程序段中漏编X、Y、Z或圆弧起点坐标等于终点坐标时，则走出的图形或圆弧起点坐标等于终点坐标时，则走出的图形为整圆；为整圆； I、J、K、R同时出现在程序段中，圆弧根

6、据同时出现在程序段中，圆弧根据R值值加工；加工； F规定为沿圆弧切向的进给速度。规定为沿圆弧切向的进给速度。 20 机床坐标系机床坐标系 绝对坐标系绝对坐标系 （工件坐标系）（工件坐标系） 相对坐标系相对坐标系 剩余坐标系剩余坐标系（6）坐标系统）坐标系统 21机床坐标系机床坐标系基本坐标系，其原基本坐标系，其原点也称机械原点或点也称机械原点或零点。零点。 22机床坐标系机床坐标系 23工件坐标系与编程零点工件坐标系与编程零点 编程零点的选择原则：编程零点的选择原则： 与工件的尺寸基准重合；与工件的尺寸基准重合； 编程运算简单，计算误差小；编程运算简单，计算误差小； 加工误差小；加工误差小；

7、容易找正。容易找正。 24 工件坐标系建立工件坐标系建立G92(a, b, c)格式：格式： G92 Xa Yb Zc； 25工件坐标系的偏移工件坐标系的偏移G54G59格式：格式： G54 X_ Y_ Z_； 26 自动返回参考点（自动返回参考点（G28） 自动从参考点返回（自动从参考点返回（G29）格式格式 G28 X_Y_Z_;格式格式 G29 X_Y_Z_;（7）自动返回参考点）自动返回参考点(G28，G29) 27XYA(100,150)B(200,300)R 参考点参考点(500,400)C(300,100)G28G290例例9. G28与与G29应用应用G90 G00 X100.

8、Y150.Z300.;G28 X200.Y300.;G28 Z600.; 28XYA(100,150)B(200,300)R 参考点参考点(500,400)C(300,100)G28G290G90 G00 X100.Y150.Z300.;G28 X200.Y300.;G29 X300.Y100.;例例10. G28与与G29应用应用 29（8）刀具半径补偿（）刀具半径补偿（G40，G41，G42）1）刀具半径补偿的原因）刀具半径补偿的原因 302）刀具半径补偿的方法）刀具半径补偿的方法 313）刀补指令格式）刀补指令格式建立刀补建立刀补取消刀补取消刀补 32例例 11 半径补偿半径补偿 33例

9、例 12 ：在：在X、Y平面内铣平面内铣削轮廓（没有刀补）。削轮廓（没有刀补）。O0001;N1 G90G54 G00 X0Y0S1000M03;N2 X20.0Y10.0 ;N3 G01Y50.0F100;N4 X70.0;N5 Y20.0;N6 X10.0;N7 G00X0Y0M05;N8 M30; 34例例 13 ：在：在X、Y平面内铣削轮廓（进行刀补）。平面内铣削轮廓（进行刀补）。N3 G01Y50.0F100;N4 X70.0;N5 Y20.0;N6 X10.0O0001N1 G90G54G17G00 X0Y0S1000M03;N2 G41X20.0Y10.0D01;N7 G40G0

10、0X0Y0M05N8 M30; 35例例 14 轮廓铣削轮廓铣削O0002N10 G00Z100.;N20 G17T1M6;N30 G00 X0Y0Z1.M3 S300D1;N40 Z-7.F500;N50 G41X20,Y20.;N60 Y40.;N70 X40.Y70.;N80 X80.Y50.;N90 Y20.;N100 X20.;N110 G40G0Z100.M30; 36注意：半径补偿时的过切现象注意：半径补偿时的过切现象（a）加工半径小于刀具半径的内圆弧）加工半径小于刀具半径的内圆弧过渡圆角过渡圆角R刀具半径刀具半径 r精加工余量精加工余量 37（b）被铣削槽底宽小于刀具直径）被铣

11、削槽底宽小于刀具直径 38（c）无移动类指令）无移动类指令 补偿模式下，两段程序使用无坐标轴补偿模式下，两段程序使用无坐标轴移动类指令移动类指令过切过切! M05; G04 X1000; G90 G91 X0; G17 Z2000.; S1000; 39（9）刀具长度补偿（）刀具长度补偿（G43,G44,G49）1）刀具长度补偿的原因）刀具长度补偿的原因 40 412）长度补偿格式）长度补偿格式建立长度补偿建立长度补偿取消长度补偿取消长度补偿 42使用使用G43指令指令刀具快速接近工件刀具快速接近工件O0001N10 G90G54X0Y0S900M03；N20 G43Z100.0H01；N30

12、 M08；N40 M02；例例15 刀长补偿刀长补偿 43例例16：加工图中孔：加工图中孔,钻头比标准对刀杆短钻头比标准对刀杆短4 mmO0010N010 G91 G00 X120.0 Y80.0;N020 G43 Z-32.0 H01;N030 G01 Z-21.0 F100;N040 G04 P2000; N050 G00 Z21.0; N060 X30.0 Y-50.0;N070 G01 Z-41.0 F100;N080 G00 Z41.0;N090 X50.0 Y30.0;N100 G01 Z-25.0 F100;N110 G04 P2000;N120 G00 Z57.0 H00;N1

13、30 X-200.0 Y-60.0 M30; 44例例17 轮廓精加工程序轮廓精加工程序O0001 N10 G17G40G49G54G90;N20 G00X0Y0S2000M3;N30 G43Z5.0H01;N40 G01Z-5.0F100;N50 G41X10.0Y10.0D01;N60 Y60.0;N70 X50.0Y30.0;N80 X10.0Y10.0;N90 G40X0Y0;N100 G0Z50H00.;N110 M5;N120 G91G28Z0.;N130 G28X0.Y0.;N140 M30; 45数控铣床编程实例数控铣床编程实例例例18：某零件外形轮：某零件外形轮廓如图，厚度为

14、廓如图，厚度为5 ，试，试编写编写其外形轮廓精加其外形轮廓精加工程序。工程序。 46 刀具选择：刀具选择：10 安全高度安全高度 工艺路线工艺路线 基点计算基点计算 编写程序编写程序 47O0001 N010 G54 G90 G00 X20.Y-35.; 点点AN020 Z10.0 S500 M03 M08 ； N030 G01 Z-5.0 F300 ；N040 G41 X0 Y-35.0 D01 ； 点点1N050 G02 X-5. Y-30. R5.0 ； 点点2N060 G03 X-30. Y-5. R30.； 点点3N070 G02 Y5.0 R5.0； 点点4N080 G03 X-5

15、.0 Y30.0 R30.0；点点5N090 G02 X5.0 R5.0 ； 点点6N100 G03 X30.0 Y5.0 R30.0； 点点7N110 G02 Y-5.0 R5.0； 点点8N120 G03 X5.0 Y-30.0 R30.0；点点9N130 G02 X0 Y-35.0 R5.0； 点点1N140 G40 G01 X-20.0 ； 点点BN150 G00 Z10.0 M05 M09； N160 G91 G28 Z0； N170 Z28 X0 Y0； N180 M30； 48* 49孔加工固定循环孔加工固定循环 在在CNC铣床或铣床或MC上常做钻孔、铰孔、攻螺纹、镗孔等加上常做

16、钻孔、铰孔、攻螺纹、镗孔等加工，自动切削循环指令，即是针对这些孔的加工，用一个工，自动切削循环指令，即是针对这些孔的加工，用一个程序段的程序段的G机能指令来完成机能指令来完成 ，以简化程序的编写。，以简化程序的编写。 1.自动切削循环指令：自动切削循环指令：G73G76，G80G89 50孔加工固定循环由孔加工固定循环由6个动作组成：个动作组成：动作动作1X轴和轴和Y轴定位轴定位 使刀具快使刀具快速定位到孔加工的位置。速定位到孔加工的位置。动作动作2快进到快进到R点点 刀具自初始点刀具自初始点快速进给到快速进给到R点。点。动作动作3孔加工孔加工 以切削进给的方式以切削进给的方式执行孔加工的动作

17、。执行孔加工的动作。动作动作4孔底的动作孔底的动作 包括暂停、主包括暂停、主轴准停、刀具移位等动作。轴准停、刀具移位等动作。动作动作5返回到返回到R点点 继续孔加工而继续孔加工而又可以安全移动刀具时选择又可以安全移动刀具时选择R点点动作动作6快速返回到初始点快速返回到初始点 孔加工孔加工完成后一般应选择初始点。完成后一般应选择初始点。 512. 固定循环动作中涉及的一些基本概念固定循环动作中涉及的一些基本概念初始平面：是为安全下刀而规定的一个平面。初始平面：是为安全下刀而规定的一个平面。 初始平面到零件表面的距离可以任意设定在一个安全的高度上，初始平面到零件表面的距离可以任意设定在一个安全的高

18、度上，当使用同一把刀具加工若干孔时，只有孔间存在障碍需要跳跃或全部当使用同一把刀具加工若干孔时，只有孔间存在障碍需要跳跃或全部孔加工结束，才使用孔加工结束，才使用G98这功能使刀具返回到初始平面上的初始点。这功能使刀具返回到初始平面上的初始点。R点平面（参考平面）：刀具下刀时自快进转为工进的高度平面。点平面（参考平面）：刀具下刀时自快进转为工进的高度平面。 R平面距工件表面的距离主要考虑工件表面尺寸的变化，一般平面距工件表面的距离主要考虑工件表面尺寸的变化，一般可取可取25mm。使用。使用G99时，刀具将返回到该平面上的时，刀具将返回到该平面上的R点。点。 52孔底平面孔底平面 加工盲孔时孔底

19、平面就是孔底的加工盲孔时孔底平面就是孔底的Z轴高度，加轴高度，加工通孔时一般刀具还要伸出工件底平面一段距离，工通孔时一般刀具还要伸出工件底平面一段距离，主要是保证全部孔深都加工到尺寸，钻削加工时主要是保证全部孔深都加工到尺寸，钻削加工时还应考虑钻头钻尖对孔深的影响。还应考虑钻头钻尖对孔深的影响。 孔加工循环与平面选择指令（孔加工循环与平面选择指令（G17、G18或或G19）无关，即不管选择了哪个平面，孔加工都）无关，即不管选择了哪个平面，孔加工都是在是在XY平面上定位并在平面上定位并在Z轴方向上钻孔。轴方向上钻孔。 533.固定循环的代码固定循环的代码 数据形式数据形式 固定循环指令中地址固定

20、循环指令中地址R与地址与地址Z的数据指定与的数据指定与G90或或G91的方式选择的方式选择有关，表示了有关，表示了G90或或G91时的坐标计算方法。时的坐标计算方法。 选择选择G90方式时方式时R与与Z一律取其终点坐标值，一律取其终点坐标值，选择选择G91方式时则方式时则R是指是指自初始点到自初始点到R点的距离，点的距离，Z是指是指R点到孔底平面上点到孔底平面上Z点的距离。点的距离。 54返回点平面返回点平面G98G98、G99G99由由G98G98或或G99G99决定刀具在返回时到达的平面。如果指决定刀具在返回时到达的平面。如果指令了令了G98G98则自该程序段开始，刀具返回时是返回到则自该

21、程序段开始，刀具返回时是返回到初始平面，如果指令了初始平面，如果指令了G99G99则返回到则返回到R R点平面。点平面。 55孔加工方式孔加工方式G73G89 其一般格式如下：其一般格式如下：G73G89 X_Y_Z_R_Q_P_F_K_；X_Y_：指定待加工孔的位置（与：指定待加工孔的位置（与G90或或G91的的选择有关）选择有关）Z_：指定孔底平面的位置（与：指定孔底平面的位置（与G90或或G91的选择的选择有关）。有关）。R_：指定：指定R平面的位置（与平面的位置（与G90或或G91的选择有的选择有关）。关）。Q_：在：在G73或或G83方式中用来指定每次的加工深方式中用来指定每次的加工

22、深度，在度，在G76或或G87方式中规定位移量，方式中规定位移量，Q值的使值的使用一律用增量值而与用一律用增量值而与G90或或G91的选择无关。的选择无关。 56孔加工方式孔加工方式G73G89 其一般格式如下：其一般格式如下：G73G89 X_Y_Z_R_Q_P_F_K_；P_：用来指定刀具在孔底的暂停时间，与在：用来指定刀具在孔底的暂停时间，与在G04中指定中指定P的时间单位一样，即以的时间单位一样，即以ms为单位，为单位，不使用小数点。不使用小数点。F_：指定孔加工切削进给时进给速度。这个指：指定孔加工切削进给时进给速度。这个指令是模态的，即使取消了固定循环在其后的加令是模态的，即使取消

23、了固定循环在其后的加工中仍然有效。工中仍然有效。K_：指令孔加工重复的次数，忽略这参数时就：指令孔加工重复的次数，忽略这参数时就认为是认为是L1。如果程序中选择了。如果程序中选择了G90方式，刀具方式，刀具在原来孔的位置重复加工，如果选择在原来孔的位置重复加工，如果选择G91则用则用一个程序段就能实现分布在一条直线上的若干一个程序段就能实现分布在一条直线上的若干个等距孔的加工。个等距孔的加工。L这个指令仅在被指定的程序这个指令仅在被指定的程序段中才有效。段中才有效。 57 取消孔加工方式用取消孔加工方式用G80，而如果中间出现了，而如果中间出现了G0、G1、G2、G3代码，则也会自动取消。代码

24、，则也会自动取消。N1 G91 G00 X_M03；先主轴正转，再按增量；先主轴正转，再按增量值方式沿值方式沿X轴快速点定位。轴快速点定位。N2 G81 X_Z_R_F_；规定固定循环的原始；规定固定循环的原始数据，按数据，按G81执行钻孔动作。执行钻孔动作。N3 Y_；钻削方式与钻削数据与；钻削方式与钻削数据与N2相同，按相同，按Y_移动后执行移动后执行N2的钻孔动作。的钻孔动作。N4 G82 X_P_L_；先移动；先移动X_再按再按G82执行执行钻孔动作，再重复执行钻孔动作，再重复执行L次。次。 58N5 G80 X_Y_M05；这时不执行钻孔动作，；这时不执行钻孔动作，除除F代码之外全部

25、钻削数据被清除。代码之外全部钻削数据被清除。N6 G85 X_Z_R_P_；必须再一次指定；必须再一次指定Z和和R，本段中不需要的，本段中不需要的P也被存储。也被存储。N7 X_Z_；移动；移动X后按本段的后按本段的Z值执行值执行G85的的钻孔动作，前段钻孔动作，前段R值仍有效。值仍有效。N8 G89 X_Y_；执行；执行X、Y移动后按移动后按G89方式方式钻孔，前段的钻孔，前段的Z与与N6中的中的R、P仍有效。仍有效。N9 G01 X_Y_；这时孔加工方式及孔加工数；这时孔加工方式及孔加工数据（据（F除外）全部被清除。除外）全部被清除。 59*FANUC0-MC自动切削循环指令动作自动切削循环指令动作指令指令动作动作3动作动作4动作动作5用途用途G73间歇进给间歇进给快速移动快速移动啄式钻孔循环啄式钻孔循环G74切削进给切削进给主轴停止主轴停止主主轴正转轴正转切削进给切削进给攻左螺纹循环攻左螺纹循环G76切削进给切削进给主轴定向停止主轴定向停止快速移动快速移动精密镗孔循环精密镗孔循环G80自动切削循环取消自动切削循环取消G81切削进给切削进给 快速移动快速移动钻孔循环钻孔循环G82切削进给切削进