数控机床的程序编制课件

1、第3章 数控机床的程序编制3.1概述 3.2数控编程基础 3.3数控系统的指令代码 3.4手工编程 3.5自动编程3.1 概述3.1.1 数控编程的基本概念 从零件图纸分析到获得数控机床所需控制介质的全部过程。 即把待加工零件的工艺过程及参数、刀具轨迹、切削参数等，按照规定的代码及格式编写程序单，并通过控制介质输入到的数控装置里用于控制数控机床。零件程序:根据被加工零件的图纸、技术要求及其工艺要求等切削加工的必要信息，按照数控系统所规定的指令和格式编制的加工指令序列。数控编程:制备数控加工程序的过程。程序样本如 编制数控加工程序是使用数控机床的一项重要技术工作，理想的数控程序不仅应该保证加工出

2、符合零件图样要求的合格零件，还应该使数控机床的功能得到合理的应用与充分的发挥，使数控机床能安全、可靠、高效的工作。3.1.2 编程的内容和步骤2.工艺处理确定以下参数：1）选择对刀点和换刀点。2）确定走刀路线。3）确定切削参数3.1.2 编程的内容和步骤3. 数学处理 编程中需知道工件每段轮廓的起点、终点及线形。其中一些参数是不能从零件的设计图纸直接得出的，需要计算，如某些角度的直线到圆弧的切点。 数控机床一般只能加工直线或圆弧。若工件表面的轮廓是其它线形，例如渐开线等，则应该用直线和圆弧去拟合之。 更加复杂的轮廓面需要用计算机才能进行拟合并进而进行数学处理。（求起点、终点、线形等）3.1.3

3、 数控编程方法1. 手工编程 人工完成程序编制的全部工作，包括使用计算机进行数值计算，称为手工编程。当零件比较简单时可以用手工编程（零件轮廓仅由直线和圆弧组成）。2. 数控语言编程 早期的自动编程语言。采用数控语言定义零件几何形状不易描述复杂的几何图形，缺乏对零件形状、刀具运动轨迹的直观显示等。3. 交互式图形编程 人机对话自动编程。有的软件能在三维造型的基础上通过交互式对话自动生成数控程序。常用的软件有Mastercam、制造工程师（CAXA）、开目CAD等。手工编程零件图 样工艺人员夹具表机床表刀具表工艺规 程编程人 员加工程序初稿加工程 序修 改编程手册自动编程自动编程是指在编程过程中，

4、除了分析零件图样和制定工艺方案由人工进行外，其余工作均由计算机辅助完成。 采用计算机自动编程时，数学处理、编写程序、检验程序等工作是由计算机自动完成的，由于计算机可自动绘制出刀具中心运动轨迹，使编程人员可及时检查程序是否正确，需要时可及时修改，以获得正确的程序。又由于计算机自动编程代替程序编制人员完成了繁琐的数值计算，可提高编程效率几十倍乃至上百倍，因此解决了手工编程无法解决的许多复杂零件的编程难题。因而，自动编程的特点就在于编程工作效率高，可解决复杂形状零件的编程难题。 在机床上，我们始终认为工件静止，而刀具是运动的。这样编程人员在不考虑机床上工件与刀具具体运动的情况下，就可以依据零件图样，

5、确定机床的加工过程。3.2 数控编程的基础3.2.1 编程的几何基础1.机床坐标系 -笛卡尔直角坐标系X、Y、Z为移动坐标，A、B、C为旋转坐标。实行右手定则2. 轴及方向规定（1）Z轴 将传递切削力的主轴轴线定为Z坐标轴。对于刀具旋转的机床（铣、钻、镗床）旋转刀具的轴线定为Z轴。对于工件旋转的机床（车、外圆磨床）工件的轴线定为Z轴。当机床有几个主轴时，选择一个垂直于工件装夹面的主轴定为Z轴。对于工件和刀具都不旋转的机床（刨、插床）Z轴垂直于工件装夹面。Z轴的正方向以刀具远离工件的方向为准。车床Z坐标的运动方向是由传递切削动力的主轴所决定的，即平行于主轴轴线的坐标轴即为Z坐标，Z坐标的正向为刀

6、具离开工件的方向。轴及方向规定（2）X坐标轴 一般是水平的、平行于工件的装夹面且与Z轴垂直。对于刀具旋转的机床：当Z轴是水平方向时，从刀具主轴向工件看，X运动方向指向右方；当Z轴为垂直方向时，对于单立柱机床，从刀具主轴向立柱看，X运动方向指向右方。 对于工件旋转的机床，X轴在工件的径向上，且平行于横滑座，以刀具离开工件旋转中心方向为正方向。对于龙门式机床，从主轴向左侧看，X运动方向指向右方。 轴及方向规定（3）Y坐标轴 由X轴和Z轴按右手定则来确定。X、Y、Z坐标系是按刀具相对于工件运动的原则命名的，而带撇（“ ”）的坐标X、Y、Z则表示工件相对于刀具运动的坐标系。（4）回转轴绕X轴旋转的刀具

7、（工件）称为A轴，绕Y轴旋转的刀具（工件）称为B轴，绕Z轴旋转的刀具（工件）称为C轴。 X、Y、+Z方向：大拇指所指方向。（5）其它附加轴：X、Y、Z为主坐标系通常称为第一坐标系，还有平行于主坐标系轴的第二直线运动时为第二坐标系，对应命名为U、V、W轴；若还有第三直线运动，则对应命名为P、Q、R轴，称为第三坐标系。 数控车和铣床的标准坐标系数控车床立式升降工作台数控铣床牛头刨床 卧式升降台铣床 机床参考点的位置是由机床制造厂家在每个进给轴上用限位开关精确调整好的，坐标值已输入数控系统中。因此参考点对机床原点的坐标是一个已知数。 通常在数控铣床上机床原点和机床参考点是重合的；而在数控车床上机床参

8、考点是离机床原点最远的极限点。下图为数控车床的参考点与机床原点。3. 坐标系工件坐标系：用于确定工件几何图形上各几何要素的位置而建立的坐标系。工件原点：工件坐标系的原点。编程坐标系：编程人员为方便编制数控程序所设定的坐标系。一般情况下，编程坐标系与工件坐标系一致。编程坐标系一般供编程使用，确定编程坐标系时不必考虑工件毛坯在机床上的实际装夹位置。如下图所示，其中O2即为编程坐标系原点。 铣削零件的编程原点，X、Y向零点一般可选在设计基准或工艺基准的端面或孔的中心线上，对于有对称部分的工件，可以选在对称面上，以便用镜像等指令来简化编程。Z向的编程原点，习惯选在工件上表面，这样当刀具切入工件后Z向尺

9、寸字均为负值，以便于检查程序。铣削零件的编程原点见下图。 编程原点选定后，就应把各点的尺寸 换算成以编程原点为基准的坐标值。为了在加工过程中有效的控制尺寸公差，按尺寸公差的中值来计算坐标值。 3. 坐标系绝对坐标系：刀具（或工件）运动位置的坐标值均是相对于某一固定坐标原点计算的坐标系。相对坐标系：刀具（或工件）运动位置的终点坐标值均是相对于起点坐标计算的坐标系。加工坐标系的确定 加工坐标系是指以确定的加工原点为基准所建立的坐标系。 加工原点也称为程序原点，是指零件被装夹好后，相应的编程原点在机床坐标系中的位置。4. 绝对坐标编程和增量坐标编程G90：按绝对坐标编程。G91：按相对坐标编程。G9

10、0和G91均用第一坐标系X、Y、Z表示，在没有设定相对坐标系前，常用第二坐标系U、V、W表示。 XYB（40，50）A（20，20）O如图中所示，B点的绝对坐标为（40，50），是相对于坐标系XOY；B点相对于A点的相对坐标为（20，30）。模态和非模态代码 模态代码：指一经在一个程序段中使用，便保持有效到以后的程序段中出现同组的另一代码时才失效，也称为续效代码。非模态代码：指一旦在一个程序段中使用，不能保持在以后的程序段中有效。参看教材P281附表1。 3.3 数控系统的指令代码常用的数控标准有以下几个方面：(1)专用的名词术语；(2)数控机床的坐标轴和运动方向；(3)数控机床的字符代码(I

11、SO代码)；(4)数控编程的程序段结构与格式；(5)准备功能(代码G)和辅助功能(代码M)(6)加工功能、主轴功能和刀具功能。3.3.1 程序结构与格式1.地址、数字和字2.程序的组成、程序段例：% 程序段开始标记；O0001 程序号；O000O9999N10 G92 X25.0 Y45.0 Z15.0；对刀点（25，45，15）程序段N20 G00 Z2.0；快进刀至Z=2mm处N30 M30； 程序结束标记；程序段格式（2） 为了完成某一动作要求所需功能“字”的组合。每一个字是一个控制机床的具体指令，它由一个英文字母开头，其后是几个数字构成。 顺序号准备功能进刀速度主轴转速刀具编号坐标值N

12、080 G01 X100. Y25.8 Z-10.56 F100. S200 T01 M05 ；辅助功能3. 主程序与子程序 通过M97或M98调用子程序并结合P代码，P代码后是要调用的子程序号。N10 M98 P0l00；作用：调用子程序O0100 一次N10 M98 P0l00 L3； 作用：调用子程序O0100 三次N10 M98 P60100；作用：调用子程序O0100 六次调用子程序的命令M99作为子程序的结束指令，M98调用M99定义的子程序。格式：M98 PXXXX LXXXX%XXXX 子程序N10 XXXX 1234. .M98 P1234 M99子程序编号调用次数，省略时调

13、用一次3.3.2 数控加工指令 1G代码 准备功能指令G代码是由字母“G”后缀2位或3位数字组成。从G00到G150，该指令的作用是指定数控机床的运动方式，包括坐标系的设定、平面选择、坐标尺寸表示方法、插补、固定循环等方面的指令。ISO标准及我国有关技术标准中规定的G代码如表3l所示。指令代码模态功能说明指令代码模态功能说明G001快速定位运动G441刀具长度负补偿G011直线插补G54-591选定工件坐标系16G021顺时针圆弧插补G73-851固定循环用指令G031逆时针圆弧插补G901用绝对坐标编程G04#暂停G911用相对坐标编程G17-191XY/XZ/YZ平面选择G92#设定工件临

14、时坐标系G201英制G981固定循环后返初点G211公制G991固定循环后返R点G401取消刀补G1001取消镜像G411刀具左补偿G1011镜像G421刀具右补偿G110-1291选定工件坐标系730G431刀具长度正补偿2. G代码的功能1)和坐标系相关的G代码2)选择平面指令G17、G18和G19（02组，模态）3)和刀具运动相关的指令代码4)和刀具补偿相关的指令代码5)固定循环指令6)车削固定循环指令1)和坐标系相关的G代码(1)绝对坐标编程G90和增量坐标编程G91G90使各轴的运动均以用户坐标为参照系进行定位G91使各轴的运动以它们的前一位置为参照点进行定位。 相对坐标编程： N0

15、010 G91 G00 X20 Y20 M03 N0020 G01 Y30 F100 N0030 X30 N0040 Y-30 N0050 X-30 N0060 G00 X-20 Y-20 M05 N0070 M02 绝对坐标编程： N0010 G90 G00 X20 Y20 M03 N0020 G01 Y50 F100 N0030 X50 N0040 Y20 N0050 X20 N0060 G00 X0 Y0 M05 N0070 M021) 和坐标系相关的G代码(2)设定工件坐标系指令G92、G50 编程时，第一个程序段就用G92设定起刀点到工件原点的距离，以确定起刀点与工件坐标系间的相对位

16、置关系。 工件原点一般设定在工件基准或工艺基准上，亦可设在卡盘端面中心上，对于车床，通常将其取在主轴轴线与零件精加工后的右端面的交点处。 设定工件坐标系指令G92编程格式：G92 X Y Z G92指令是将工件坐标系原点设定在相对于刀具起始点的某一空间点上。 例：G92 X20 Y10 Z10 设定工件坐标系指令G92说明：1 车削编程时，X尺寸字中的数值一般用坐标值的2倍，即用刀尖相对于回转中心的直径值编程；2 该指令程序段要求坐标值X、Z必须齐全，不可缺少，并且只能使用绝对坐标值，不能使用增量坐标值；3 在一个零件的全部加工程序中，根据需要，可重复设定或改变编程原点。 例 设置图中工件坐标

17、系指令：G92 X400 Z200； N10 G90；绝对坐标编程，编程原点位于机床参考点N15 G92 X10Y10;将编程原点定义在第一零件的工件原点上w1# 加工第一个零件N45 G00 Z260;为了安全，将刀具提高到一个安全高度N50 G92 X30 Y20;将编程原点定义在第二零件的工件原点上w2# 加工第二个零件N75 G00 Z260；为了安全，将刀具提高到一个安全高度N80 G92 X20Y35;将编程原点定义在第三零件的工件原点上w3# 加工第三个零件（3）选择工件坐标系指令G54-G59 格式：G54 G90 G00 (G01) X Y Z ； 该指令执行后，所有坐标值指

18、定的坐标尺寸都是选定的工件加工坐标系中的位置。通过CRT/MDI方式设置的。 G54: X-66.79 Y35.84 G55: X36.09 Y54.25与G92的比较 （1）G92 X10 Y10 G92指令程序段只是设定工件坐标系，并不产生任何动作，这时刀具已在加工坐标系中的 X10 Y10点上。 （2）G54-G59指令程序段可以和G00、G01指令组合，如G54 G90 G01 X10 Y10时，运动部件在选定的工件坐标系中进行移动。程序段运行后，无论刀具当前点在哪里，它都会移动到加工坐标系中的X10 Y10点上。 （3）机床断电后G92设定工件坐标系的值将不存在，而G54-G59设定

19、工件坐标系的值是存在的。 加工坐标系设置G50 编程格式 G50 X Z X、Z的值是起刀点相对于加工原点的位置。G50使用方法与G92类似。 在数控车床编程时，所有X坐标值均使用直径值。 例 G50 X128.7 Z375.1 2）选择平面指令（G17、G18、G19）G17、G18、G19指令分别表示在XY、ZX、YZ坐标平面内进行加工。其中，G17可缺省。3）和刀具运动相关的指令代码（1）快速移动定位指令G00(01组，模态)，刀具分别按照各轴快速进给速度从当前位置移动到给定的坐标点。 辅助轴A、B、C、U、V、W也可用G00指定快速移动。快速移动的速度由各轴的最高速度与快速倍率决定。说

20、明：1 G00运动轨迹视具体数控机床而议；2 指令了G00的程序段不需要指定进给速度F，如果指定了，无效；3 G00移动的速度已由机床生产厂家设定好，一般不允许修改。 快速定位指令G00 当用绝对值编程时，X、Z后面的数值是目标位置在工件坐标系的坐标。当用相对值编程时，U、W后面的数值则是现在点与目标点之间的距离与方向。 设定工件坐标系 G50 X200.0 Z263.0; 绝对值指令编程AC G00 X40.0 Z212.0； 相对值指令编程AC 或G00 U-160.0 W-51.0；和刀具运动相关的指令代码（2）直线插补指令G01 (01组，模态)说明：1.刀具的当前位置是直线的起点，在

21、程序段中指定的是终点的坐标值；2.G01程序段中必须指定进给速度F；3.G01与F都是续效指令。 直线插补指令G01 指令格式：G01 X(U)_Z(W)_F ； 使用G01指令时可以采用绝对坐标编程，也可采用相对坐标编程。当采用绝对坐编程时，数控系统在接受G01指令后，刀具将移至坐标值为X、Z的点上；当采用相对坐编程时，刀具移至距当前点的距离为U、W值的点上。 例：实现左图中从A点到B点的直线插补运动,其程序段为：绝对方式编程：G90 G01 X10 Y10 F100增量方式编程：G91 G01 X-10 Y-20 F100和刀具运动相关的指令代码（3）圆弧插补指令G02、G03 (01组，

22、模态) 其中G02顺时针圆弧插补， G03逆时针圆弧插补。 G04： 暂停指令 顺、逆判断： 沿垂直于要加工的圆弧所在平面的坐标轴从正向往负向看，刀具相对于工件的转动方向是顺时针用G02，反之用G03。(1)XY平面圆弧(2)XZ平面圆弧 (3)YZ平面圆弧说明：1.X、Y、Z是圆弧终点坐标值，其值可以用绝对坐标，也可以用增量坐标；2.R是圆弧半径，当R=0时，加工0180的圆弧； ；当R0时，加工180360的圆弧；3.I、J、K由从圆弧起点指向圆心的矢量在坐标系中的分矢量来决定；4.加工整圆，不能用R，只能用圆心坐标I、J、K编程。 在格式1中的I、J、K分别表示在x、Y、Z轴方向起点和圆

23、心之间的增量距离。根据起点和圆心的相对位置，它可能是正值，也可能是负值。从起点向圆心画一箭头，如果箭头所指的方向为所在轴的正方向，则其值为正，反之为负。另一种判定方法是用圆心的坐标值减去起点的坐标值，如果得到的值是正值，其值为正，反之为负，如图314所示。圆弧插补指令G02、G03 格式：G02 X(U)_Z(W)_I_K_F_；或 G02 X(U)_Z(W)_R_ F_； G03 X(U)_Z(W)_I_K_F_；或 G03 X(U)_Z(W)_R_F_； 绝对坐标，直径编程 G02 X50.0 Z30.0 I25.0 F0.3； 相对坐标，直径编程 G02 U20.0 W-20.0 I25

24、.0 F0.3； 绝对坐标，直径编程 G02 X 50. 0 Z30.0 R25.0 F0.3； 相对坐标，直径编程r G02 U20.0 W-20.0 R25.0 F0.3；10圆弧插补举例（1）当圆弧A的起点为P1，终点为P2， G02 X321.65 Y280 I40 J140 F50 或：G02 X321.65 Y280 R-145.6 F50（2）当圆弧A的起点为P2，终点为P1时， G03 X160 Y60 I-121.65 J-80 F50 或：G03 X160 Y60 R-145.6 F50参考P77范例，写出下图插补程序段4）和刀具补偿相关的指令 刀具补偿功能包括刀具半径补偿

25、(G40、G41、G42)，刀具长度补偿(G43、G44、G49)。数控车床需要对刀尖的X、Z向的位置和刀尖半径进行补偿；数控铣床或加工中心需要对刀具长度和半径进行补偿。 G43、G44和G49分别为刀具长度正补偿、负补偿和取消刀具长度补偿指令。书写格式： Z H；其中Z值是程序中给定的坐标值，H值是刀具长度补偿值寄存器的地址号。1)刀具长度补偿指令(G43、G44、G49)(05组，模态)G43：Z实际值=Z指令值+（H）G44：Z实际值=Z指令值-（H）G49为取消刀补。 偏置值为+偏置值负值刀具半径补偿(2)刀具半径补偿指令(G40、G4l、G42)(04组，模态) 根据刀具半径和编程轮

26、面，数控系统自动计算刀具中心点移动轨迹的功能，称为刀具半径补偿功能。即刀具中心轨迹偏离理论轨迹一个刀具半径，由计算机自动完成。刀具半径补偿功能用于铣刀半径或车刀刀尖半径的自动补偿。刀具半径补偿指令G41-左刀补：刀具的进给方向在工件轮廓的左边 G42-右刀补：刀具的进给方向在工件轮廓的右边 G40-取消刀补G17-XY平面（刀补平面）G18-ZX平面G19-YZ平面D00,D01,D32-刀具偏置号（D代码）D功能字指定刀具半径补偿值寄存器的地址号，补偿值在加工前用MDI方式输入相应的寄存器，加工时由D指令调用。 刀具补偿的优点 刀具补偿功能，除了可免去刀具中心轨迹的人工计算外，还可以利用同一

27、加工程序去适应不同的情况，如：1利用刀具补偿功能作粗、精加工余量补偿；2刀具磨损后，重输刀具半径，不必修改程序；3利用刀补功能进行凹凸模具的加工。 刀具半径补偿的实现过程 刀具补偿的建立：以G41（或G42）与G01（或G00）配合实现。格式： G41 G01（G00） （G42）X Y Z 刀具补偿的执行刀具补偿的撤销：以G40与G01（或G00）配合实现 格式： G40 G01（G00） X Y Z 建立刀补执行刀补撤销刀补建立刀补执行刀补撤销刀补左刀补（G41）的实现过程右刀补（G42）的实现过程加工轮廓面加工轮廓面刀具半径补偿的计算直线：刀补后刀具中心轨迹仍然与原直线平行，计算刀具中心

28、轨迹的起点和终点的坐标值。 圆弧：刀补后刀具中心轨迹仍然是一个与原圆弧同心的圆弧，计算刀补后圆弧的起、终点坐标值和刀补后的圆弧半径。XYOOXYA（x，y）A（x，y）A（x，y）rrA（x，y）B刀补和C刀补B刀补：一般的刀补只能计算出直线或圆弧终点的刀具中心值，而对于两个程序段之间在刀补以后可能出现的一些特殊情况没有给予考虑，这种刀补方法称为B刀补。C刀补：能实现程度段间的尖角过渡，能自动进行拐点处刀具中心轨迹交点计算的刀补方法称为C刀补。内外轮廓加工时的半径补偿铣削外轮廓时，两个程序段之间会出现间断DC和EC；对于铣削内轮廓，两个程序段之间会出现交叉重合（交叉点C）。B刀补无法在自动实现

29、对间断或交叉重合情况的处理，只能事先予以考虑，给出一定的处理方法。 ACBACDEBC刀具内轮廓外轮廓C刀补程序段间转接情况分析（以直线与直线转接为例） 有时以圆弧代替直线插入 圆弧与圆弧、圆弧与直线的转接情况均可以采用类似于直线与直线转接的处理方法。如圆弧与圆弧之间的转接，可以采用上一段圆弧（加入刀补半径后）终点处的切线与下一段圆弧（加入刀补半径后）起点处的切线进行转接处理。刀具中心并非始终偏离工件轨迹一个刀具半径距离缩短型伸长型插入型rrrr零件加工面刀具中心轨迹转接点刀具半径补偿举例N05 G92 X0.0Y0.0 Z50.0；对刀点(0，0，50)N10 G91 G17 G41 G00

30、 X75.0Y75.0Z-48.0 D01 ；N15 G01 X100.0 Y170.0 Z-12.0 F150；N20 X200.0；N25 X60.0 Y-70.0；N30 Y-40.0；N35 G02 X-60.0 Y-60.0 I-60.0；N40 G01 X-300.0；N42 G00 Z60.0N45 G40 X-75.0 Y-75.0 M03；N50 M30编程举例N1 G91 G42 G00 X80. Y50. Z-48. D01N2 G01 X50. Z-12. F120. N3 Y40.N4 X40.N5 Y-40.N6 X30.N7 G03 X30. Y30. J30.N

31、8 G01 Y20.N10 G02 X-30. Y30. J30.N11 G01N12 X-120.N13 Y-80. N14 G40 G00 X-80. Y-50. Z60.N20 M02 N100 G92 X0. Y0. Z10.N110 G01 G42 X40. Y-40. F300. S300 M03N120 Z-5.N130 Y80.N140 X20.N150 G02 X-40. Y20. I-60.N160 G03 X-80. Y-20. J-40.N170 G01 Y-40.N180 X40. N190 Z-10.N200 G40 X0. Y0.N210 M02N220 M05凸

32、轮铣削加工举例 N5 G92 X0. Y0. Z10. N10 G00 X50. Y50. F300. N20 G01 Z-2. N30 G01 G42 X0. Y50. N40 G03 X0. Y-50. I0. J-50. N50 G03 X18.86 Y-36.67 I0. J20. N60 G01 X28.28 Y-10. N70 G03 X28.28 Y10. I-28.28 J10. N80 G01 X18.86 Y36.67 N90 G03 X0. Y50 .I-18.86 J-6.67 N100 G01 Z10. N110 G01 G40 X50. Y50. N120 M30镜

33、像命令G24，G25G24 X0对称于Y轴镜像；G24 Y0对称于X轴镜像；G24 X0 Y0对称于坐标原点镜像；G25取消镜像。格式：G24 X YG98 PXXXXG25 X Y%100 (子程序) %1(主程序)N100 G41 X10. Y10. D01 N1 G91 G00 X0. Y0. Z5.N110 G01 Z-10. F100. N2 M98 P100N120 Y20. N3 G24 X0.N130 X10. N4 M98 P100N140 G03 X10. Y-10. I10. N5 G25 X0.N150 G01 Y-10. N6 G24 X0. Y0.N160 X-20

34、. N7 M98 P100N170 G40 X-10. Y-10. N8 G25 X0. YO.N180 Z10. N9 G24 Y0.N190 M99 N10 M98 P100 N11 G25 YO. N12 M02 坐标旋转命令G68；取消旋转G69指令格式：G68 X Y P ；X Y ：旋转中心坐标值；P ：旋转角度，逆时针为正方向，顺时针为负方向。%100 子程序N100 G01 X20. Y0. F100.N110 G02 X10. Y0. I5.N120 G03 X10. Y0. I5.N130 X-20. Y0. I-10.N140 G01 X-20. Y0. N150 M99

35、%1 主程序N10 G91 M03N20 M98 P100N30 G68 X0. Y0. P45N40 M98 P100N50 G69N60 G68 X0. Y0. P90N70 M98 P100N80 G69 M05 M02%100 子程序 %1234 主程序N100 G01 X50. F100. N10 G91 M03N105 Z-5 . N20 M98 P100N110 G02 X100. Y0. I50. N30 G68 X0 .Y0. P180N120 G03 X100 .Y0 .I50. N40 M98 P100N130 X-200 I-100. N50 G69 M05 M02N1

36、35 G01 Z10. %N140 G01 X-50. N150 M99%5）固定循环功能指令X轴和Y轴定位快进到参考平面（R平面）以切削进给方式执行孔加工孔底刀具动作返回参考平面快速返回初始点1. 固定循环的动作在点位直线控制功能数控机床加工的工序：钻孔、锪孔、镗孔、铰孔、攻丝。可以由固定循环功能完成，用一个G代码程序完成多个工步才能完成的动作。G90、G91指令的用法G98、G99指令的用法初始平面：为安全下刀而设置的平面。用G98返回。R点平面：R参考平面，刀具下刀由快进转为工作进给而设置的平面。用G99返回。孔底平面固定循环指令格式 G91 G98 G X_Y_Z_R_Q_P_F_L_

37、 G90 G99 G ：包括G73，G74，G76以及G81G89。X_Y_：孔的位置（与G90,G91有关）。Z ：孔底位置（G90：孔底位置：G91：R点到孔底的距离）。R ：R点平面位置（G90：R点的坐标值；G91：初始点到R的距离）。Q ：每次加工的深度，使用增量值(与G90,G91无关) 。G73或G83每次的加工深度，G76或G87位移量。 P ：在孔底的暂停时间（毫秒）。F ：加工切削进给时的速度。L ：循环次数。 G98 G73 X_Y_Z_R_Q_P_I_J_K_L_F_ G99 用于Z轴的间歇进给，深孔加工时有利于排屑。Q为每次进刀深度。I为第一次切削深度。J为每次切削深

38、度的递减数量。K为切削的最小深度。d为退刀量。机床参数设定.(2)高速深孔加工循环指令G73(08组，模态)(3)反攻螺纹固定循环指令G74(08组，模态) G98 攻反(左旋)螺纹主轴反转。 G74 X_Y_Z_R_P_F_ 到孔底主轴正转，并退回。 G99 (4)精镗循环指令G76(08组，模态) 精镗指令：G76 X-Y-Z-R-Q-P-F-； 格式中，地址Q指定退刀位移量，Q值必须是正值。即使用负值，符号也不起作用位移的方向是土X、土Y，它可以事先在操作面板上进行设定。(5)取消固定循环G80(08组，模态) 指令G80用于取消固定循环G73、G74、G76和G81-G89。它可以取消

39、固定循环的模态状态，使机床退出固定循环状态，进行其他动作。(6)钻孔循环指令G8l(08组，模态)钻孔指令：G81 X Y Z R F ；例%0009G92 X-100. Y-50. Z50.G90 G00 X0. Y0.M03 S800G91 G99 G81 X40. Y40 .Z-13. R- 47. F100X40.Y0. L3X0. Y50.X-40. Y0. L3G90 G80 X-100. Y-50. Z50.M05 M30编制右所示的孔加工程序（设Z轴开始点距工作表面50mm处，切削深度为10mm）。R面50初始面3钻孔加工举例G81(7)钻孔循环指令G82(08组，模态)钻、扩

40、和镗阶梯孔指令：G82 X Y Z R P F ；(8)深孔加工循环指令G83(08组，模态)深孔加工指令：G83 X Y Z R Q F ；(9)攻螺纹循环G84(08组，模态 G84 XYZRPF；攻螺纹G84举例设Z轴开始点距工作表面100mm，切削深度20mm40.0X-160.0 Y-90.0 Z93.0 M05(10)镗孔循环指令G85(08组，模态)G85 XYZRF；它与G81的区别是G85的退刀动作是以进给速度退出。G85与G84指令相同，只是在孔底主轴不反转。(11)镗孔循环指令G86(08组，模态)G86 XYZRF；G86与G81指令相同，只是在孔底主轴停止，然后快速退

41、回。(12)镗孔循环指令G87(08组，模态)G87 XYZRQF(13)镗孔循环指令G88(08组，模态)G88 XYZRPF；(14)镗孔循环指令G89(08组，模态)G89 XYZRPF；G89: 与G86指令相同，但在孔底有暂停。G80：取消所有固定循环指令，同时R点和Z点也被取消。6) 车削固定循环指令(1)外径、内径车削循环指令(G77或G90)格式：G90 X(U) Z(W) F式中：X、Z圆柱面切削的终点坐标值；U、W圆柱面切削的终点相对于循环起点坐标分量。 N10 G50 X200. Z200 .T0101 N20 M03 S1000N30 G00 X55. Z4. M08N

42、40 G01 G96 Z2. F2.5 S150（G96，恒表面切削速度控制）N50 G90 X45. Z-25. F0.2N60 X40.N70 X35.N80 G00 X200. Z200. N90 M30圆锥面切削循环G90 格式：G90 X(U) Z(W) I F式中：X、Z- 圆锥面切削的终点坐标值；U、W-圆柱面切削的终点相对于循环起点的坐标；I- 圆锥面切削的起点相对于终点的半径差。如果切削起点的X向坐标小于终点的X向坐标，I值为负，反之为正。 G01 X65. Z2. G90 X60. Z-25. I-5. F0.2 X50.G00 X100. Z200.(2)螺纹车削循环指令

43、(G78或G92)螺纹切削循环指令把“切入-螺纹切削-退刀-返回”四个动作作为一个循环，用一个程序段来指令。 格式：G92 X(U) Z(W) I F 式中：X(U)、 Z(W) - 螺纹切削的终点坐标值； I - 螺纹部分半径之差，即螺纹切削起始点与切削终点的半径差。加工圆柱螺纹时，I=0。加工圆锥螺纹时，当X向切削起始点坐标小于切削终点坐标时，I为负，反之为正。F为与螺距有关的进给速度，如主轴一转的进给量。 圆柱螺纹加工 G00 X35. Z104. G92 X29.2 Z53. F1.5 X28.6 X28.2 X28.04 G00 X200. Z200.圆锥螺纹加工 G00 X80.

44、Z62. G92 X49.6 Z12. I-5. F2 X48.7 X48.1 X47.5 X47. G00 X200. Z200.(3)端面车削循环指令(G79或G94） 格式：G94 X(U) Z(W) F 式中：X、Z- 端面切削的终点坐标值；U、W-端面切削的终点相对于循环起点的坐标。锥面端面切削循环G94格式：G94 X(U) Z(W) K F 式中：X、Z- 端面切削的终点坐标值；U、W-端面切削的终点相对于循环起点的坐标；K- 端面切削的起点相对于终点在Z轴方向的坐标分量。当起点Z向坐标小于终点Z向坐标时K为负，反之为正。 (4)复合型车削循环指令(G70G76)G71外圆粗车循

45、环，是一种复合固定循环。适用于外圆柱面需多次走刀才能完成的粗加工 。G72平端面粗车循环，是一种复合固定循环。端面粗切循环适于Z向余量小，X向余量大的棒料粗加工。 G73封闭切削循环，是一种复合固定循环，适于对铸、锻毛坯切削，对零件轮廓的单调性则没有要求。G70精车循环，由G71、G72、G73完成粗加工后，可以用G70进行精加工。G74端面深孔钻削循环。 G75外径切槽循环，适合于在外圆面上切削沟槽或切断加工。 G76复合螺纹切削循环，可以完成一个螺纹段的全部加工任务。 G71外圆粗车循环格式：G71 U(d) R(e) G71 P(ns) Q(nf) U(u) W(w) F(f) S(s)

46、 T(t) 式中：d-切削深度（半径编程）；e-退刀量；ns-精加工轮廓程序段中开始程序段的段号；nf-精加工轮廓程序段中结束程序段的段号；u-X轴向精加工余量；w-Z轴向精加工余量；f、s、t-F、S、T代码。注意： 1、nsnf程序段中的F、S、T功能，即使被指定也对粗车循环无效。 2、零件轮廓必须符合X轴、Z轴方向同时单调增大或单调减少；X轴、Z轴方向非单调时，nsnf程序段中第一条指令必须在X、Z向同时有运动。 3.3.3 辅助功能指令(M代码)主要辅助功能指令说明M00：程序停止指令M02：程序结束指令M03: 主轴正转指令M04： 主轴反转指令M05：主轴停止指令M30：返回原位指

47、令主轴转速功能指令：S12001200r/min进给功能指令 F300300mm/min3.4 手工编程3.4.1 孔的加工程序编制1）编程选用坐标系应与图纸中标注方法尽量一致。2）注意提高对刀精度和换刀点的位置。3）使用刀具长度补偿功能去应付换刀后的长度偏差。孔加工实例：孔加工工步如下：（1）中心钻点孔（3mm中心钻）（2）钻孔（8.5mm麻花钻）（3）攻螺纹（M10mm丝锥）3.4.2 数控车削程序的编制工件如图所示，编制该工件的车削加工程序，包括粗精车端面、外圆、倒角和圆角。零件的单边余量为4mm，其左端25mm为夹紧用可预先在普通机床上完成夹紧面的车削。在图示零件上钻孔。请采用教材中给

48、定的代码格式(JB3208-83)编制加工程序。 要求： (1)在给定工件坐标系内用增量尺寸编程，图示钻尖位置为坐标原点； (2)坐标原点为程序的起点和终点，钻孔顺序为； (3)进给速度50mm/min，主轴转速600r/min； (4)钻通孔时，要求钻头钻出工件表面4mm。 N010G91 G00X50.Y90.N020Z-11.S600M03 M08N030G01Z-28.F50.N040G00Z28.N050X60.N060G01Z-28.N070G00Z28.N080X-30.Y-50.N090G01 Z-19.N100G00Z30. M05 M09N110X-80.Y-40.M02用

49、30的立铣刀铣削工件轮廓，已知工作原点0(90，60)，机床原点M(0，0)，工件尺寸及加工路线如图所示，试按绝对坐标完成数控铣削手工编程，I、J、K为圆弧起点相对其圆心(圆心指向起点的矢量)的X、Y、Z坐标值的地址符。(主轴转速为300rpm，进给速度为150mm/min，机床具有刀具半径补偿功能)N10 G90 G00 X0. Y0. Z0. S300 M03N12 G01 X90. Y60. G41 D01 F150N14 Y132.N16 X118. Y160.N18 X158.N20 G03 X238. I40. J0.N22 G01 X278.N24 G01 Y100. N26 G

50、02 X238. Y60. I-40. J0.N28 G01 X90. N30 G40 G00 X0. Y0.N32 M05 M30简单连杆的数控加工及其编程 78分析 （1）零件图 已知某连杆机构的零件图如上图所示，要求对该连杆机构的轮廓进行精铣数控加工。（2）刀具选择 16mm的立铣刀。（3）安全面高度 30mm。（4）进刀/退刀方式 圆弧引入切向进刀/退刀。（5）编程计算 连杆轮廓的特征点计算结果如下：1：X=-82,Y=02：X=0,Y=03：X=-94,Y=04：X=-83.165,Y=-11.9435：X=-1.951,Y=-19.9056：X=-1.951,Y=19.9057：X

51、=-83.165,Y=11.9438：X=-10,Y=0O0009 /* 第0009号程序，铣削连杆N10 G54 G90 G00 X0 Y0N15 Z20.N20 X36.Y0 /* 将刀具移出工件一个刀具直径N30 S1000 M3 M08N40 G1 Z8. F20. /* 下刀至8mm高度处，铣第一个圆N50 G42 D1 G2 X20. I-8. J0 F100. /* 刀具半径右补偿，圆弧引入切向进刀至点8N60 G3 X-20. Y0 I-20. J0 /* 圆弧插补铣半圆N70 G3 X20. Y0 I20. J0 /* 圆弧插补铣半圆N80 G40 G2 X36. I8. J0 /* 圆弧引出切向退刀N90 G0 Z20.N100 X-110. Y0 /* 将刀具移出工件一个刀具直径N110 G1 Z8. F20. /* 下刀至8mm高度处，铣第二个圆N120 G42 D1 G2 X-94. Y0 I8. J0 F100. /* 刀具半径右补偿，圆弧引入切向进刀至点3N130 G3 X-70. I10. J0 /* 圆弧插补铣半圆N140 G3 X-94. I-10. J0 /* 圆弧插