数铣基本指令及编程1

1、数控铣床操作与编程数控铣床操作与编程数控铣床基本指令及编程数控铣床基本指令及编程教学目标：教学目标：1.理解并掌握机床坐标系与工件坐标系理解并掌握机床坐标系与工件坐标系2.理解编程轨迹与刀具中心轨迹的关系理解编程轨迹与刀具中心轨迹的关系3.粗精加工路线的确定粗精加工路线的确定4.掌握基本加工指令的格式及使用掌握基本加工指令的格式及使用重难点：重难点：粗精加工路线的安排与程序编写粗精加工路线的安排与程序编写数控铣床数控铣床 坐标系坐标系（1）铣床的坐标系）铣床的坐标系规定：永远假定刀具相对于静止的工件坐标规定：永远假定刀具相对于静止的工件坐标系而运动系而运动Z轴，主轴轴线方向，刀具远离工件为轴，

2、主轴轴线方向，刀具远离工件为Z轴正轴正向向X轴，立式主轴，面对主轴向立柱方向看，轴，立式主轴，面对主轴向立柱方向看，右方向为右方向为X轴正向轴正向Y轴：右手笛卡尔坐标系确定轴：右手笛卡尔坐标系确定（2)2)机床坐标系机床坐标系机床零点又称参考点，对于立式铣床，确定机床零点又称参考点，对于立式铣床，确定X X、Y Y、Z Z三轴正向的极限点为机床零点，三轴正向的极限点为机床零点，以机床零点为坐标原点建立坐标系。以机床零点为坐标原点建立坐标系。机床启动后要回零。机床启动后要回零。提问：当工作台向左运动时，哪个提问：当工作台向左运动时，哪个坐标轴发生变化，坐标值如何变化？坐标轴发生变化，坐标值如何变

3、化？（3）工件坐标系）工件坐标系用来建立机床坐标系与编程坐标系之间的联用来建立机床坐标系与编程坐标系之间的联系，通过对刀实现。系，通过对刀实现。本质：找到刀具刀位点与程序零点重合机床本质：找到刀具刀位点与程序零点重合机床主轴前端面中心的机械坐标值。主轴前端面中心的机械坐标值。数控铣床基本编程指令数控铣床基本编程指令 与简单程序编写与简单程序编写一、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与增量值编程与增量值编程G91格式格式注意注意:铣床编程中增量编程不能用铣床编程中增量编程不能用U、W.注意：铣床中注意：铣床中X轴不再是直径轴不再是直径.例

4、：刀具由原点按顺序向例：刀具由原点按顺序向1、2、3点移动时用点移动时用G90、G91指指令编程。令编程。 1 2 3 X Y O 20 40 60 15 25 45 %0001 N1 G54G00 X0 Y0 N2 G90G01X20 Y15 N3 X40 Y45 N4 X60 Y25 N5 X0 Y0 N6 M30 G90%0002 G54G00X0Y0 N1G91G01X20 Y15 N2 X20 Y30 N3 X20 Y-20 N4 X-60 Y-25 N5 M30 G91编程 （2 2）、工件坐标系选择）、工件坐标系选择 G54-G59 GGGGGG545556575859 工工件件

5、零零点点偏偏置置 机机床床原原点点 X Y Z X Y Z 工件坐标系选择(G54G59) G54原原点点 G59原原点点 G59工工件件坐坐标标系系 G54工工件件坐坐标标系系 。 G54 X_ Y_ Z_ X,Y,Z为机床原点与工件原点之间的距离，其值为负值。G54 X-400 Y-200 Z-175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、该指令执行后，所有坐标值指定的坐标尺寸都、该指令执行后，所有坐标值指定的坐标尺寸都是选定的工件加工坐标系中的位置。是选定的工件加工坐标系中的位置。3、G54G59预置建立的工件坐标原点在

6、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，机床断电后开机仍然存在。机床断电后开机仍然存在。4、该组指令地位是等效的、该组指令地位是等效的 。5、G54G59为模态指令，可相互注销。为模态指令，可相互注销。N10G90G54G00Z60.0N20S1000M03N30X-25y-25N40Z50.0N50Z0N6G91G01Z-5.0F100N90X50N100Y50X-50Y-50Z5G00G55X25Y25Z0N60G91G01Z-5.0F100N90X50N100Y50X-50Y-50Z5Z5G00G57X

7、25Y25Z0N60G91G01Z-5.0F100N90X50N100Y50X-50Y-50Z5G00G58X25Y25Z0N60G91G01Z-5.0F100N90X50N100Y50X-50Y-50Z5G00G59X25Y25Z0N60G91G01Z-5.0F100N90X50N100Y50X-50Y-50Z5N130Z50.0F800N140G00Z60.0N150M05N160M30选择机床坐标系选择机床坐标系（4）、G53 -选择机床坐标系选择机床坐标系 编程格式：编程格式：G53 G90 X Y Z ；G53 指令使刀具快速定位到机床坐标系中的指指令使刀具快速定位到机床坐标系中的指

8、定位置上，式中定位置上，式中X、Y、Z后的值为机床坐标系后的值为机床坐标系中的坐标值。中的坐标值。 例：例：G53 X-100 Y-100 Z-20请说明上述程序段的含义请说明上述程序段的含义若执行若执行G53X50Y50Z50会出现什么后果？会出现什么后果？ G17 XY平面，平面， G18 ZX平面，平面， G19 YZ平面。平面。坐标平面选择指令是用来选择圆弧插补的坐标平面选择指令是用来选择圆弧插补的平面和刀具补偿平面的。平面和刀具补偿平面的。 G17、G18、G19为模态功能，可相互注销，为模态功能，可相互注销，G17为缺省为缺省值。值。XYZG17G18G19二、坐标平面选定二、坐标

9、平面选定三、三、 参考点控制指令参考点控制指令（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)11221ZXX333MZ2yy说明：说明：执行执行G28指令时，各轴先以指令时，各轴先以G00的速度快移到程的速度快移到程序指令的中间点位置，然后自动返回参考点。序指令的中间点位置，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

10、G28 Z.提刀并回提刀并回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方向的参考点。方向的参考点。 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) 返返回过一次参考点。回过一次参考点。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。G28为非模态指令。为非模态指令。思考：思考：G91G28X0Y0Z0的含义的含义 参考点控制指令（参考点控制指令（G29）（2 2）、自动从参

11、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。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)11221ZXX333MZ2yy四、四、 基本编程指令基本编程指令其中，其中，X X、Y Y、Z Z、为快速定位终点，、为快速定位终点，在在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；在标；在G91G91时为终点相对于起点的位时为终点相对于起点的位移量。（移量。（空间折线移动空间折线移动）说明：说明：1、G0

12、0 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。2、为避免干涉，通常的做法是：、为避免干涉，通常的做法是：不轻易三轴联动不轻易三轴联动。一般先移动一个轴，再在其它两轴构成的面内联动。一般先移动一个轴，再在其它两轴构成的面内联动。如：如：进刀时进刀时，先在安全高度，先在安全高度Z上，移动（联动）上，移动（联动）X、Y 轴，再下移轴，再下移Z轴到工件附近。轴到工件附近。 退刀时退刀时，先抬，先抬Z轴，再移动轴，再移动X-Y轴。轴。直直 线线 插插 补补 指指 令（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_

13、 Z_ F_G01 X _Y_ Z_ F_ 其中，其中，X X、Y Y、Z Z为终点，为终点，在在G90G90时为终点在工件坐标系中的坐标；时为终点在工件坐标系中的坐标；在在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，指令刀具从当前位置以联动的方式，按程序段中按程序段中F F指令规定的合成进给速度，按合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。成的直线轨迹移动到程序段所指定的终点。（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与进给速与进给速度修调倍率的乘积

14、。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，可以不再段不改变加工的线型和进给速度，可以不再书写这些代码。书写这些代码。（4 4）G01G01可由可由G00G00、G02G02、G03G03功能注销。功能注销。 191817GGG0302GGF_ _ZYZXYX_KJKIJI191817GGG0302GGRF_ _ZYZXYX指令格式：指令格式：或或（1）圆弧插补指令圆弧插补指令3、圆弧进给指令、圆弧进给指令 G02 :顺时针圆弧插补顺时针圆弧插补 G03 :逆时针圆弧插补逆时针圆弧插补（2）指令参数说

15、明：）指令参数说明：v圆弧插补只能在某平面内进行。圆弧插补只能在某平面内进行。vG17代码进行代码进行XY平面的指定，省略时就被平面的指定，省略时就被默认为是默认为是G17v当在当在ZX（G18）和）和YZ（G19）平面上编程）平面上编程时，平面指定代码不能省略。时，平面指定代码不能省略。vG02/G03判断：判断： G02为顺时针方向圆弧插补，为顺时针方向圆弧插补，G03为逆时针方向圆为逆时针方向圆弧插补。顺时针或逆时针是从垂直于圆弧所在平弧插补。顺时针或逆时针是从垂直于圆弧所在平面的面的坐标轴坐标轴的正方向看到的回转方向。的正方向看到的回转方向。 O Z X G03 G02 O Y Z G

16、03 G02 O X Y G03 G02 不同平面的G02与G03选择 X Z Y 平面圆弧插补平面圆弧插补终点终点X起点起点KIZ圆心圆心终点终点Y起点起点IJX圆圆心心 终点终点Z起点起点JKY圆圆心心v I，J，K分别表示分别表示X，Y，Z 轴圆心的坐标减去轴圆心的坐标减去圆弧起点的坐标，如下图所示。某项为零时可以圆弧起点的坐标，如下图所示。某项为零时可以省略。省略。 v当当圆弧圆心角小于等于圆弧圆心角小于等于180180时，时，R R为正值，为正值，当圆弧圆心角大于当圆弧圆心角大于180180时时,R,R为负值。为负值。v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

17、 I、J J、K K。vF 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）编程算法）编程算法BCO2O1R25R25BAA(Xa,Ya)(Xc,Yc)G17G02G03G03G02G18G19G03G02103030(X ,Y )(X ,Y )(X ,Y )1122bbXYZYXXZZY（a）（b）（c）（d）rr12XXYY圆弧圆弧AB：绝对绝对: G17G90 G02 X xb Y yb R r1 F f; 或或 G17G90 G02 X xb Y yb I I(x1-xa) J (y1-ya) F f ; 增量增量: G91G02 X (xb-xa)Y (yb-ya

18、) R r1 F f ;或或 G91G02 X(xb-xa)Y(yb-ya)I I(x1-xa)J(y1-ya)F f ;（4）编制圆弧程序段）编制圆弧程序段大圆弧大圆弧ABBCO 2O 1R25R25BAA(Xa,Ya)(Xc,Yc)G 17G 0 2G 0 3G 0 3G 0 2G 18G 1 9G 0 3G 0 2103030(X,Y)(X,Y)(X,Y)1 122bbXYZYXXZZY（a）（b）（c）（d）rr12XXYY 每段圆弧可有四个程序段表示每段圆弧可有四个程序段表示G17 G90 G03 X0 Y25 R-25 F80G17 G90 G03 X0 Y25 I0 J25 F8

19、0G91 G03 X-25 Y25 R-25 F80G91 G03 X-25 Y25 I0 J25 F80小圆弧小圆弧ABBCO 2O 1R25R25BAA(Xa,Ya)(Xc,Yc)G 17G 0 2G 0 3G 0 3G 0 2G 18G 1 9G 0 3G 0 2103030(X,Y)(X,Y)(X,Y)1 122bbXYZYXXZZY（a）（b）（c）（d）rr12XXYYG17 G90 G03 X0 Y25 R25 F80G17 G90 G03 X0 Y25 I-25 J0 F80G91 G03 X-25 Y25 R25 F80G91 G03 X-25 Y25 I-25 J0 F80

20、例例2 、 整圆编程整圆编程要求由要求由A点开始，实现逆时针圆弧插补并返回点开始，实现逆时针圆弧插补并返回A点。点。OXYAR30G90 G03 X30 Y0 I-30 J0 F80G91 G03 X0 Y0 I-30 J0 F80（5）G02/ G03 实现空间螺旋线进给实现空间螺旋线进给格式：格式：G17 G02(G03) X. Y. R. Z. F.或或 G18 G02(G03) X. Z. R. Y. F. G19 G02(G03) Y. Z. R. X. F.即在原即在原G02、G03指令格式程序段后部再增加一个与加工平指令格式程序段后部再增加一个与加工平面相垂直的第三轴移动指令，这

21、样在进行圆弧进给的同时面相垂直的第三轴移动指令，这样在进行圆弧进给的同时还进行第三轴方向的进给，其合成轨迹就是一空间螺旋线。还进行第三轴方向的进给，其合成轨迹就是一空间螺旋线。X 、Y 、Z为投影圆弧终点为投影圆弧终点,第第3坐标是与选定平面垂直的轴坐标是与选定平面垂直的轴终点终点.如下图所示轨迹如下图所示轨迹G91 G17 G03 X -30.0 Y30.0 R 30.0 Z10.0 F100或：或：G90 G17 G03 X0 Y 30.0 R 30.0 Z 10.0 F100BCO2O1R25R25BAA(Xa,Ya)(Xc,Yc)G 17G02G03G03G02G18G19G03G02

22、103030(X ,Y )(X ,Y )(X ,Y )1 122bbXYZYXXZZY（a）（b）（c）（d）rr12XXYY起点起点终点终点六、基本指令编程举例六、基本指令编程举例R15R10252 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 为R5， 对 刀 点 同 图 （a）如图所示零件如图所示零件以以30的孔定位的孔定位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程序单（程序单（1 1）%0001 G54G90G0

23、X0Y0Z50 G00 X100.0 Y60.0 Z10 Z-2.0 S1000 M03 G01 X75.0 F100 X35.0 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 主程序号主程序号建立工件坐标系，编程零点建立工件坐标系，编程零点w w 快进到快进到X=100X=100，Y=60Y=60，Z Z1010Z Z轴快移到轴快移到 Z= -2Z= -2，主轴，主轴直线插补至直线插补至 X= 75X= 75，Y= 60Y= 60，直线插补至直线插补至 X= 35X= 35，Y= 60Y= 60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=60程序头程序头程序主干程序主干程序单（程序单（2 2） G01 Y0 X45.0 X75.0 Y20.0