第2章 数控加工程序的编制(12Y-2)

第

2章数控加工程序的编制1数控车床的程序编制2数控铣床与加工中心的程序编制3自动编程简介*1现代数控技术1数控车床的程序编制普通数控车床能完成端面、内外圆、倒角、锥面、球面及成形面、螺纹等的车削加工。（a）端面切削（b）外轴肩切削

*2现代数控技术（c）锥面切削（d）圆弧面切削

（e）车退刀槽（f）切断*3现代数控技术（g）镗孔（h）镗内锥孔（i）钻孔（j）车销内、外螺纹*4现代数控技术主切削运动是工件的旋转，工件的成形则由刀具在ZX平面内的插补运动保证。1数控车床的程序编制*5现代数控技术1数控车床的程序编制需要注意的问题：（1）在一个程序段中，可以采用绝对坐标编程、增量坐标编程或二者混合编程。（2）用绝对坐标编程时，坐标值X取工件的直径；增量坐标编程时，用径向实际位移量的2倍值表示，并附上方向符号。（3）为提高工件的径向尺寸精度，X向的脉冲当量取Z向的一半。（4）由于车削加工的余量较大，因此，为简化编程数控装置常具备不同形式的固定循环。（5）编程时，常认为刀尖是一个点，而实际中刀尖为一个半径不大的圆弧，因此需要对刀具半径进行补偿。*6现代数控技术1数控车床的程序编制设定工件坐标系和工件原点

数控车床坐标系统分为机床坐标系和工件坐标系（编程坐标系）。无论哪种坐标系统都规定与车床主轴轴线平行的方向为Z轴，且规定从卡盘中心至尾座顶尖中心的方向为正方向。在水平面内与主轴轴线垂直的方向为X轴，且规定刀具远离主轴旋转中心的方向为正方向。*7现代数控技术①机床坐标系以机床原点为坐标系原点建立起来的X、Z轴直角坐标系，称为机床坐标系。车床的机床原点为主轴旋转中心与卡盘后端面之交点。机床坐标系是制造和调整机床的基础，也是设置工件坐标系的基础，一般不允许随意变动。如图所示。②参考点

参考点是机床上的一个固定点。该点是刀具退离到一个固定不变的极限点（图中点O′即为参考点），其位置由机械挡块或行程开关来确定。*8现代数控技术③工件坐标系（编程坐标系）

数控编程时应该首先确定工件坐标系和工件原点。零件在设计中有设计基准，在加工过程中有工艺基准，同时应尽量将工艺基准与设计基准统一，该基准点通常称为工件原点。以工件原点为坐标原点建立起来的X、Z轴直角坐标系，称为工件坐标系。在车床上工件原点可以选择在工件的左或右端面上，即工件坐标系是将参考坐标系通过对刀平移得到的。如图所示。*9现代数控技术1数控车床的程序编制车削固定循环指令（1）直线和锥度切削固定循环G77

指令格式为：

G77X（U）—Z（W）—R—F—；

直线切削（圆柱面）固定循环：

G77X（U）

Z（W）

F_；锥形切削固定循环：

G77X（U）

Z（W）

R

F_；*10现代数控技术1数控车床的程序编制外圆、内孔车削循环圆锥面车削循环*11现代数控技术1数控车床的程序编制外圆柱面加工时：（X，Z）为终点C坐标，（U，W）为终点C相对于起点A坐标值的增量。图中：R表示快速进给，F为按指定速度进给。单程序段加工时，按一次循环启动键可完成1—2—3—4的轨迹操作。外圆锥面加工时：图中：R的意义为圆锥体大小端的差值，X(U)，Z(W)的意义同前。用增量坐标编程时要注意R的符号，确定方法是锥面起点B坐标大于终点C坐标时R为正，反之为负。*12现代数控技术例：

G77X40.0Z20.0F50.0；A→B→C→D→AX30.0；A→E→F→D→AX20.0；A→G→H→D→AG77X40.0Z20.0R－5.0F50.0；A→B→C→D→AX30.0；A→E→F→D→AX20.0；A→G→H→D→A*13现代数控技术例：G92X150.0Z200.0M08；G00X94.0Z10.0T0101M03Z2.0；循环起点

G77X80.0Z-49.8F0.25；循环①

X70.0；循环②

X60.4；循环③

G00X150.0Z200.0T0000；取消G77M01；*14现代数控技术1数控车床的程序编制（2）简单螺纹切削指令G33

格式：G33IP_F_； 其中IP_：螺纹终点位置

F_：长轴方向导程（或螺距）例:加工螺纹长度10mm，螺距1.5mm，指令为

G33Z10.0F1.5；

XZ*15现代数控技术几点注意事项①进行横螺纹加工时，其进给速度F的单位采用旋转进给率，即mm/r（或inches/r）；②为避免在加减速过程中进行螺纹切削，要设引入距离1和超越距离2，δ1─切入空刀行程量，一般为（3～5）F（导程）；δ2—切出空刀行程量，一般取0.5δ1。*16现代数控技术螺纹进刀切削方法（a）表示单边切削，每次切削量相等；（b）表示双边切削，每次切削量相等；（c）表示单边切削，每次背吃刀量相等；（d）表示双边切削，每次背吃刀量相等。切削量相等是指每次循环切削面积相等，保证螺纹车刀在车削过程中受力均匀。*17现代数控技术例：如图所示，螺纹导程=2mm，车削螺纹前工件直径为φ48，分两次走刀，第一次切深为0.8mm（单边），第二次切深为0.3mm，采用相对值编程加工程序如下：*18现代数控技术……N030G00U-11.6；N040G33W-59.0F2.0；N050G00U11.6；N060G00W59.0；N070G00U-12.2；N080G33W-59.0F2.0；N090G00U12.2；N100G00W59.0；……*19现代数控技术例：图为圆柱螺纹编程实例，螺纹外径已加工完成，牙型深度1.3mm，分5次进给，吃刀量（直径值）分别为0.9mm、0.6mm、0.4mm、0.4mm和0.1mm，采用绝对编程，加工程序如下。*20现代数控技术N01G54N02G00X58.0Z71.0N04X47.1N06G33Z12.0F2.0N08G00X58.0N10Z71.0N12X46.5N14G33Z12.0F2.0N16G00X58.0N18Z71.0N20X46.1N22G33Z12.0F2.0N24G00X58.0N26Z71.0N28X45.7N30G33Z12.0F2.0N32G00X58.0N34Z71.0N36X45.6N38G33Z12.0F2.0*21现代数控技术例：已知锥螺纹导程=2mm，分两次走刀，第一次切深为0.8mm，第二次切深为0.3mm，采用绝对值编程，加工程序如下：……N030G00X12.4Z76.0；N040G33X41.4Z27.0F2.0；N050G00X50.0；N060G00Z76.0；N070G00X11.8；N080G33X40.8Z27.0F2.0；N090G00X50.0；N100G00Z76.0；……圆锥螺纹加工实例*22现代数控技术(3)复杂螺纹切削固定循环G78

圆柱螺纹的编程格式为：

G78X（U）

Z（W）

F_

；锥螺纹的编程格式为：

G78X（U）

Z（W）

R

F_；螺纹切削循环b)a)*23现代数控技术G78指令即为螺纹切削循环指令，该指令完成工件圆柱螺纹和锥螺纹的切削固定循环。可以完成如图所示1—2—3—4的螺纹加工过程。指令中，要给定螺纹切削的终点坐标，还要给出螺纹的导程F值。其中R表示了螺纹的锥度，其值为锥螺纹大、小径的半径差。*24现代数控技术……N30G78U-11.6W-59.0F2.0；N31G78U-12.2W-59.0F2.0；……*25现代数控技术……N30G78X41.4Z27.0R-14.5F2.0；N31G78X40.8Z27.0R-14.5F2.0；……*26现代数控技术（4）端面切削固定循环G79

直端面车削固定循环

G79X（U）

Z（W）

F_；锥端面切削固定循环

G79X（U）

Z（W）

K（或R）

F_

；*27现代数控技术例：G00X84.0Z2.0；循环起点G79X30.4Z-5.0F0.2；循环①

Z-10.0；循环②

Z-14.8；循环③G00X150.0Z200.0；取消G79*28现代数控技术例：加工如图所示带锥面的零件，利用端面车削固定循环指令，编写粗加工程序。…G79X15.0Z33.48R－3.48F50.0；A→B→C→D→AZ31.48；A→E→F→D→AZ28.78；A→G→H→D→A…*29现代数控技术（5）车削复合固定循环指令

1）外径粗车循环（G71）外径精车循环（G70）

指令格式：G71U（△d）R（e）；G71P（ns）Q（nf）U（△u）W（△w）F（f）S（s）T（t）；G70P（ns）Q（nf）；N（ns）……；在顺序号N（ns）和N（nf）的程序段之间指定的加工路线。…N（nf）……；其中△d—每次半径方向的吃刀量，半径值；e—每次切削循环的退刀量，半径值；

ns—指定路线的第一个程序段序号；

nf—指定路线的最后一个程序段序号；△u—X轴方向的精车余量；△w—Z轴方向的精车余量；程序轨迹Aˊ△W△u/2e(R)(F)△dAC

45°B*30现代数控技术1020R850.3BXp160ZpAC2500.321Ф44Ф38Ф22应用举例：已知粗车切深为2mm，退刀量为1mm，精车余量在X轴方向为0.6mm（直径值），Z轴方向为0.3mmN010G92X250.0Z160.0；设置工件坐标系；N020T0100；

换刀，无长度和磨损补偿；N030S55M04；主轴反转，恒线速度（55m/min）控制；N040G00X45.0Z5.0T0101；由起点快进至循环起点A，用1号刀具补偿；N050G71U2R1；外圆粗车循环，粗车切深2mm，退刀量1mm；N060G71P070Q110U0.6W0.3F0.2；精车路线为N070～N110。N070G00X22.0F0.1S58；设定快进A→A′,精车进给量0.1mm/r，恒线速度控制；N080G01W-17；车φ22外圆N090G02X38.0W-8.0R8；车R8圆弧N100G01W-10.0；车φ38外圆N110X44.0W-10.0；车锥面；N120G70P070Q110；精车循环开始结束后返回到A点；N130G00X250.0Z160.0；返回到参考点；N140M30；程序结束。*31现代数控技术2）端面粗车循环（G72）

G72W（△d）R（e）；G72P（ns）Q（nf）U（△u）W（△w）F（f）S（s）T（t）；N（ns）……；在N（ns）和N（nf）的程序段间，指定粗加工路线。…N（nf）……；其中△d—每次Z方向的吃刀量；e—每次切削循环的退刀量；

ns—指定精加工路线的第一个程序段序号；

nf—指定精加工路线的最后一个程序段序号；△u—X轴方向的精车余量（直径/半径指定）；△w—Z轴方向的精车余量；C△dAA′e（F）（R）（R）45°（F）B△U/2△wR：快速进給F：切削进給*32现代数控技术应用举例：已知粗车切深为2mm，余量在X轴方向为0.5mm，Z轴方向为2mm。N101T0100M41；自动换刀，采用1号刀具，无长度和磨损补偿；N102S220M08；取消主轴恒线速度控制，开冷却液；N103G00X176.0Z2.0M03；由起点快进至循环起点A，主轴正转；N104S120；恒线速度（120m/min）控制；N105G72W2.0；端面粗车循环，Z向切深2mm，退刀量由参数指定；N106G72P107Q110U2.0W0.5F0.3；精车路线为N107～N110。N107G00Z-100.0F0.15S150；精车进给量0.15mm/r，恒线速度控制（150m/min）；N108G01X120.0Z-60.0；

移动到φ120、Z-60mm；N109Z-35.0；车φ120的外圆；N110X80.0W35.0；车锥面。N111G70P107Q110；精车循环；N112G00X200.0Z142.0；返回到换刀点；N113M30；程序结束。

Ф200A′Ф150Ф120Ф80OB1Ф20088ACX2214035101540*33现代数控技术使用循环指令时注意事项：(1)G71、G72中F、S、T仅在粗车循环程序中有效，而对于G70无效，ns、nf程序段中指定的F、S、T则对精加工循环G70有效。(2)在ns、nf程序段之间不能有相同的序号。(3)粗车之后刀具将返回循环起点，再进行精加工。(4)在ns、nf程序段之间不能调用子程序。(5)G70循环一结束，刀具快速返回到起始点，并开始执行G70循环的下一个程序段。*34现代数控技术1数控车床的程序编制车削加工编程实例

*35现代数控技术分析A、工艺路线

⑴先倒角→切削螺纹的实际外圆Φ47.8mm→切削锥度部分→车削Φ62mm外圆→倒角→车削Φ80mm外圆→切削圆弧部分→车削Φ85mm外圆。

⑵切槽。

⑶车螺纹。1数控车床的程序编制*36现代数控技术B、选择刀具及画出刀具布置图根据加工要求,选用三把刀具。Ⅰ号刀车外圆，Ⅱ号刀切槽，Ⅲ号刀车螺纹。刀具布置如下图所示。采用刀仪对刀，螺纹刀尖相对与Ⅰ号刀尖在Z向位置15mm。编程之前，应正确的选择换刀点，以便在换刀过程中，刀具与工件、机床和夹具不会碰撞。C、确定切削用量车外圆，主轴转速为S630，进给速度为F150。切槽时，主轴转速为S315，进给速度为F10。切削螺纹时，主轴转速为S200，进给速度为F150。1数控车床的程序编制*37现代数控技术1数控车床的程序编制刀具布置图*38现代数控技术O0004/*程序号N10G92X200.0Z350.0；/*建立工件坐标系N20G00X41.8Z292.0S630M03T11M08；/*刀具快速接近工件，启动主轴，开冷却液N30G01X47.8Z289.0F150；/*倒角

N40U0W-59.0;

/*车Φ47.8mm外圆，增量坐标编程

N50X50.0W0;/*退刀，绝对坐标与增量坐标混合编程N60X62.0W-60.0;/*车锥度，绝对坐标与增量坐标混合编程*39现代数控技术N70U0Z155.0;

/*车Φ62mm外圆,绝对坐标与增量坐标混合编程N80X78.0W0;/*退刀，绝对坐标与增量坐标混合编程N90X80.0W-1.0;/*倒角，绝对坐标与增量坐标混合编程N100U0W-19.0;/*车Φ80mm外圆,绝对坐标与增量坐标混合编程N110G02U0W-60.0I163.25K-30.0;

/*车圆弧，I、K表示圆心相对于圆弧起点的坐标N120G01U0Z65.0;/*车Φ80mm外圆N130X90.0W0;/*退刀*40现代数控技术N140G00X200.0Z350.0M05T10M09;/*快速退回到起始点，主轴停，冷却液关N150X51.0Z230.0S315M03T22M08;/*换2#刀具，快速接近工件，启动主轴，开冷却液N160G01X45.0W0F100；/*切槽N170G04U50；/*延时50ms,G04为延时指令N180G00X51.0W0；/*退刀N190X200.0Z350.0M05T20M09/*快速退回到起始点,主轴停,冷却液关N200G00X52.0Z296.0S200M03T33M08；/*换3#刀具，快速接近工件，启动主轴，开冷却液*41现代数控技术N210G76X47.2Z231.5F150.0/*G76车螺纹，切至深度0.3=(47.8-47.2)/2N220X46.6/*车螺纹，切至深度0.6=0.3+0.6/2N230X46.1/*车螺纹，切至深度0.85=0.6+0.5/2N240X45.8/*车螺纹，切至深度1.0=0.85+0.3/2N250G00X200.0Z350.0T30M02；/*快速退回到起始点，程序结束

*42现代数控技术例：一缸盖零件简图，该零件用数控车床加工，加工程序见表。*43现代数控技术程序说明O0006N010G92X400.0Z400.0T0101；N020S300M03；N030G00X118.0Z141.5；N040G01X82.0F60；N050G00X103.0；N060G01X110.5Z135.0F50；N070Z48.0F60；N080G00X400.0Z400.0T0100；N090T0303；程序代号建立工件坐标系，换1号刀，并进行刀具补偿主轴正转，转速300r/min快进点(118,141.5)粗车端面，进给速度60mm/min快退粗车短锥面,进给速度50mm／min粗车ф110mm外圆返回换刀点，取消刀具补偿换3号刀，并进行刀具补偿*44现代数控技术程序说明N100G00X89.5Z180.0；N110Z145.0；N120G01Z61.5F60；N130X79.5；N140Z一5.0；N150G00X75.0；N160Z180.0；N170G00X400.0Z400.0T0300；N180T0505；快进至点（89.5，180）Z向快进粗车ф90mm内孔,进给速度60mm/min粗车内孔阶梯面粗车ф80mm孔X向快退Z向快退返回换刀点，取消刀具补偿换5号刀，并进行刀具补偿*45现代数控技术N190S600；N200G00X85.0Z145.0；N210G01Z141.0F200；N220X102.0F100；N230U8.0W一6.93；N240G01Z48.0F50；N250G00X112.0；N260X400.0Z400.0T0500；N270T0707；转速调整为600r/min快进至点（85，145）Z向工进至Z＝141mm，进给速度200mm/min精车端面精车短锥面精车ф110mm外圆X向快退返回换刀点，取消刀具补偿换7号刀，并进行刀具补偿*46现代数控技术N280S200；N290G00X85.0Z180.0；N300Z131.0M08；N310G0lX93.8F50；N320G00X85.0；N330Z180.0；N340X400.0Z400.0T0700M09；N350T0909；N360S600；转速调整为200r/min快进至点（85,180）快进至（85,131），切削液开车ф93.8mm槽X向快退Z向快退返回换刀点，取消刀具补偿，切削液关换9号刀，并进刀具补偿转速调整为600r/min*47现代数控技术N370G00X94.0Z180.0；N380Z142．0；N390G01X90.0Z140.0；N400Z61.0；N410X80.2；N420Z—5.0；N430G00X75.0；N440Z180.0；N450X400.0Z400.0T0900；N460T1111；快进至点（94，180）Z向快进内孔倒角精车ф90mm内孔精车内孔阶梯面精车ф80mm内孔X向快退Z向快退返回换刀点，取消刀具补偿换11号刀，并进行刀具补偿*48现代数控技术N470S240；N480G00X115.0Z71.0；N490G01X105.0F30M08；N500G04U3.0；N510X115.0；N520G00X400.0Z400.0T1100M09；N530M05；N540M30；转速调整为240r/min快进至（115，71）开切削液，车4.1mm槽暂停进给3sX向退刀返回起刀点取消刀具补偿并关闭切削液主轴停止程序结束*49现代数控技术2数控铣床与加工中心的程序编制一、基本工艺问题

工件坐标系的确定及程序原点的设置安全高度*50现代数控技术进刀/退刀方式

a)切线方向进刀b)侧向进刀2数控铣床与加工中心的程序编制*51现代数控技术刀具半径补偿

a)合理方式b)不合理方式建立刀补半径补偿2数控铣床与加工中心的程序编制*52现代数控技术2数控铣床与加工中心的程序编制刀具半径确定

对于铣削加工，精加工刀具半径选择的主要依据是零件加工轮廓和加工轮廓凹处的最小曲率半径或圆弧半径。刀具半径应小于该最小曲率半径值。*53现代数控技术二、绝对编程与相对编程图中OXYZ:机床坐标系，O′X′Y′Z′:工件坐标系，图中的相对位置表示工件在机床上安装后，工件坐标系与机床坐标系的相对位置。X′Y

35300100R100R10010050100O′Y′OXZ′

3510070200Z2数控铣床与加工中心的程序编制*54现代数控技术编程方式：

绝对坐标方式：机床坐标系绝对坐标方式：工件坐标系相对坐标方式。编程参数

编程单位：mm，刀具半径(D01)：8mm

，主轴转速：400r/min

进给速度：250mm/minX′Y

35300100R100R10010050100O′Y′OXZ′

3510070Z2002数控铣床与加工中心的程序编制*55现代数控技术1、绝对坐标编程（机床坐标系）N01G90G00G42D01X50Y70S400M03M08；N02Z-235；N03G01X400F250；N04X300Y370；N05G03X200Y270J-100；N06G02X100Y170I-100；N07G01Y70；N08G00G40Z-165M05M09；N09X300Y120M02；X′Y

35300100R100R10010050100O′Y′OXZ′

3510070200Z2数控铣床与加工中心的程序编制*56现代数控技术2、绝对坐标编程（工件坐标系：G92指令）N01G92X0Y0Z35；N02G90G00G42D01X-250Y-50S400M03M08；N03Z-40；N04G01X100F250；N05X0Y250；N06G03X-100Y150J-100；N07G02X-200Y50I-100；N08G01Y-50；N09G00G40Z35M05M09；N10X0Y0M02；X′Y

35300100R100R10010050100O′Y′OXZ′

3510070Z2002数控铣床与加工中心的程序编制*57现代数控技术3、相对（增量）坐标编程N01G91G17G42D01G00X-250Y-50S400M03M08；N02Z-40；N03G01X350F250；N04X-100Y300；N05G03X-100Y-100J-100；N06G02X-100Y-100I-100；N07G01Y-120；N08G00G40Z75M05M09；N09X200Y70M02；X′Y

35300100R100R10010050100O′Y′OXZ′

35100702002数控铣床与加工中心的程序编制*58现代数控技术4、用G54～G59来设定工件坐标系数控机床除了可用G92指令建立工件坐标系外，还可用G54～G59指令在6个预定的工件坐标系中选择当前工件坐标系。当工件尺寸很多且相对具有多个不同的标注基准时，可将其中几个基准点在机床坐标系中的坐标值，通过MDI方式预先输入到系统中，作为G54～G59的坐标原点，系统将自动记忆这些点。一旦程序执行到G54～G59指令之一时，则该工件坐标系原点即为当前程序原点，后续程序段中的绝对坐标均为相对此程序原点的值。例如，下图所示从A－B－C－D行走路线，可编程如下：*59现代数控技术*60现代数控技术N10G54G00G90X30.0Y40.0 快速移到G54中的A点N15G59 将G59置为当前工件坐标系N20G00X30.0Y30.0 移到G59中的B点N25G52X45.0Y15.0在当前工件坐标系G59中，建立局部坐标系G52N30G00G90X35.0Y20.0 移到G52中的C点N35G53X35.0Y35.0 移到G53(机械坐标系)中的D点...*61现代数控技术执行N10程序段时，系统会先选定G54坐标系作为当前工件坐标系；然后，再执行G00移动到该坐标系中的A点。执行N15程序段时，系统又会选择G59坐标系作为当前工件坐标系。执行N20时，机床就会移到刚指定的G59坐标系中的B点。执行N25时，将在当前工件坐标系G59中建立局部坐标系G52，G52后所跟的坐标值，是G52的原点在当前坐标系中的坐标。执行N30时，刀具将移到局部坐标系G52中的C点。G53是直接按机床坐标系编程。执行N35时，工具将移到机床坐标系中的D点。但G53指令只对本程序段有效，后续程序段如不指定其他坐标系的话，当前有效坐标系还是属于G59中的局部坐标系G52。*62现代数控技术预置工件坐标系G54～G59的设定，可在MDI方式菜单中选按“坐标系F3”，切换到工件坐标系G54设定屏幕。如果欲将当前位置点设为G54的零点，可根据屏幕右上角显示的当前点在机床坐标系中的坐标值数据，在MDI命令行输入该数值后回车，则屏幕显示如下图所示。如要预置G55～G59，可使用翻页键切换到相应的页面，再在MDI命令行输入其原点坐标即可。工件原点预置好后，可按“F5重新对刀”，系统自动切换到MDI操作屏，键入G54后按循环启动执行，则当前工件坐标系就切换到了G54。同样，可以将G55、G56～G59等置为当前工件坐标系，右下部“工件坐标零点”处也将随着显示当前工件原点在机床坐标系中的坐标。*63现代数控技术*64现代数控技术

一般地，G92不要和G54～G59混用。如果需要察看当前刀具的坐标位置数据，可随时按F9键弹出显示方式选择的上托菜单，从中选择“坐标系”项，回车后再选择所需要的坐标方式(机床坐标/工件坐标/相对坐标)并回车，则在屏幕右上部的坐标数据显示区就可看到所需的结果。若正文区已处于大字符坐标数据显示方式，则其坐标数据方式也同样随着改变。如果按F9键后选择的是“坐标值”项，则还可获得“指令位置/实际位置/剩余进给/跟踪误差/负载电流”等数据内容显示的选择。*65现代数控技术三、简化编程指令

1.镜像功能指令G24、G25格式：G24X＿Y＿Z＿M98P＿G25X＿Y＿Z＿说明：该组指令用于建立/取消镜像。G24为建立镜像；G25为取消镜像；X、Y、Z为镜像位置的参数。

当工件相对于某一轴具有对称形状时，可以利用镜像功能和子程序，只对工件的一部分进行编程，而能加工出工件的对称部分，这就是镜像功能。当某一轴的镜像有效时，该轴执行与编程方向相反的运动。*66现代数控技术调用子程序指令（M98、M99）编程时，为了简化程序的编制，当一个工件上有相同的加工内容时，常用调子程序的方法进行编程。指令格式：M98P__L__；M99

指令说明：P为子程序号，L为调用次数当加工工序内容较多时，为便于程序的调试，尽量把不同工序内容的程序，分别安排到不同的子程序中，主程序主要完成坐标系的设定，换刀及子程序调用。；子程序返回*67现代数控技术例：使用镜像功能编制如图所示轮廓的加工程序，设刀具起点距工件上表面100mm，切削深度5mmO0024；主程序G92X0Y0Z0G91G17M03S600M98P100；加工①G24X0；Y轴镜像，镜像位置为X=0M98P100；加工②G24Y0；X，Y轴镜像，镜像位置为(00)M98P100；加工③G25X0；X轴镜像继续有效，取消Y轴镜像M98P100；加工④G25Y0取消镜像M30图

镜像功能

*68现代数控技术O100；子程序(①的加工程序)N100G41G00X10Y4

D01

；N120G43Z98H01N130G01Z7F300N140Y26N150X10N160G03X10Y−10I10J0N170G01Y−10N180X−25N185G49G00Z105N200G40X−5Y−10N210M99图

镜像功能

*69现代数控技术2.缩放功能指令G50、G51格式：G51X＿Y＿Z＿P＿M98P＿G50说明：该组指令用于建立/取消缩放。G51为建立缩放；G50为取消缩放；X、Y、Z为缩放中心的坐标值；P为缩放倍数。G51既可指定平面缩放，也可指定空间缩放。*70现代数控技术*71现代数控技术3.旋转变换G68、G69格式：G17G68X＿Y＿P＿G18G68X＿Y＿P＿G19G68X＿Y＿P＿M98P＿G69说明：该组指令用于建立/取消旋转变换。G68为建立旋转变换；G69为取消旋转变换；X、Y、Z为旋转中心的坐标值；P为旋转角度，单位是“°”，0°≤P≤360°。*72现代数控技术

O0068；主程序G92X0Y0Z50G90G43Z-5H02M98P200；加工①G68X0Y0P45；旋转45度M98P200；加工②G68X0Y0P90；旋转90度

M98P200；加工③G49Z50；M69M05；取消旋转M30*73现代数控技术

O200；

子程序(①的加工程序)Ν100G41G00X20Y-5D02；切线方向进入N110G02X40Y0I10F300；N120X30I-5；N130G03X20I−5；N140G00Y-6

；切线方向退出N145G40X0Y0；N150M99；*74现代数控技术2数控铣床与加工中心的程序编制四、固定循环指令

通常，有关固定循环由以下所示六个动作顺序组成：动作1：A→B刀具快进至起始点；动作2：B→R快进至加工表面附近的R点；动作3：R→E加工动作（如：钻、攻螺纹、镗等）；动作4：E点孔底动作（如：暂停进给）；动作5：E→R快进至R点；动作6：R→B快进至起始点*75现代数控技术2数控铣床与加工中心的程序编制1）高速深孔钻削循环（G73）

G73X_Y_Z_R_Q_F_K_；

(X、Y)为孔位置数据，Z

：增量编程时指从R点到孔底的增量值。绝对编程时指孔底的坐标值。R

：增量编程时指从初始平面到R点的增量值。绝对编程时指R点的坐标值。Q_：每次切削进给的深度；d为退刀量（间断进给）K

：加工相同距离的多个孔时，指定循环次数K初始平面参考平面工件上表面RqqqZddG99G98*76现代数控技术2数控铣床与加工中心的程序编制2）左旋螺纹攻丝循环（G74）

G74X_Y_Z_R_P_F_K_；

其中P为暂停时间

主轴下移至R点启动，反转切入。至孔底后正转退出初始平面参考平面工件上表面主轴逆时针转动主轴顺时针转动RZ*77现代数控技术2数控铣床与加工中心的程序编制3）精密镗孔循环（G76）G76X_Y_Z_R_Q_P_F_K_；Q_：让刀位移量P_:孔底停留时间

精镗孔底后，有三个孔底动作：进给暂停；主轴准停即定向停止；刀具偏移距离q

；然后退刀。（这样可使刀头不划伤精镗表面）主轴顺时针初始平面R参考平面工件上表面PZq*78现代数控技术2数控铣床与加工中心的程序编制4）钻削循环（G81）G81X_Y_Z_R_F_K_；

工件上表面参考平面ZRG99G98初始平面*79现代数控技术2数控铣床与加工中心的程序编制5）钻、镗阶梯孔循环（G82）

G82X_Y_Z_R_P_F_K_；

工件上表面参考平面ZRG99G98初始平面P*80现代数控技术2数控铣床与加工中心的程序编制6）深孔加工循环（G83）

G83X_Y_Z_R_Q_F_K_；qqq参考平面工件平面初始平面G98G99ddRZ*81现代数控技术2数控铣床与加工中心的程序编制7）右旋螺纹攻丝循环（G84）

G84X_Y_Z_R_P_F_K_；

初始平面参考平面工件上表面主轴顺时针转动主轴逆时针转动RZ*82现代数控技术2数控铣床与加工中心的程序编制8）精镗孔循环（G85）

G85X_Y_Z_R_F_K_；

初始平面参考平面G99G98Z点工件平面*83现代数控技术2数控铣床与加工中心的程序编制9）镗孔循环（G86）

G86X_Y_Z_R_F_K_；

主轴停转Z点R点G99参考平面（主轴正转）初始平面G98主轴正转*84现代数控技术2数控铣床与加工中心的程序编制10）背镗循环（G87）

G87X_Y_Z_R_Q_P_F_K_；

主轴定向停刀具qZ点R点q主轴正转P主轴正转*85现代数控技术2数控铣床与加工中心的程序编制11）镗孔循环（G88）

G88X_Y_Z_R_P_F_K_；

PZ点主轴停转G99（主轴正转）R点G98初始平面主轴正转*86现代数控技术2数控铣床与加工中心的程序编制12）镗孔循环（G89）

G89X_Y_Z_R_P_F_K_；

PZ点R点初始平面*87现代数控技术2数控铣床与加工中心的程序编制13）取消固定循环指令（G80）

G80；

*88现代数控技术参考点350100100100100400150250250150321781112139106542505050302033T11T15T31返回位置初始平面200190150钻孔加工编程钻孔1～6：φ10mm钻孔7～10：φ20mm镗孔11～13：φ95mm*89现代数控技术O0001N001G92X0Y0Z0；工件坐标系设置在参考点；N002G90G00Z250.0T11M06；

到换刀点换T11刀具；N003G43Z0H11；长度补偿；N004S30M03；

主轴正转；N005G99G81X400.0Y-350.0Z-153.0R-97.0F120；

定位，钻1孔，返回到R面；N006Y-550.0；

钻2孔；N007G98Y-750.0；钻3孔，返回到初始平面；N008G99X1200.0；钻4孔，返回到R面；N009Y-550.0；

钻5孔；N010G98Y-350；

钻6孔，返回到初始平面；N011G00X0Y0M05；X、Y坐标返回到参考点，主轴停；N012G40Z250.0T15M06；到换刀点，取消刀具长度补偿，换T15刀具；N013G43Z0H15；

到初始平面，并进行刀具长度补偿；N014S20M03；

主轴正转；*90现代数控技术N015G99G82X550.0Y-450.0Z-130.0R-97.0P300F70；定位，钻7孔，返到R平面，孔底暂停；N016G98Y-650.0；定位，钻8孔，返回到初始平面，孔底暂停；N017G99X1050.0；

定位，钻9孔，返回到R平面，孔底暂停；N018G98X-450.0；

定位，钻10孔，到初始平面，孔底暂停；N019G00X0Y0M05；

返回到参考点，主轴停；N020G40Z250.0T31M06；到换刀点，取消长度补偿，换T31刀具；N021G43Z0H31；到初始平面，进行刀具长度补偿；N022S10M03；主轴正转；N023G99G85X800.0Y-350.0Z-153.0R-47.0F50；定位，钻11孔，返回到R平面；N024G91Y-200.0K2；定位，钻12、13孔，返回到R平面；N025G80G00X0Y0M05；

经中间点（0,0,-47.0）回到参考点，主轴停；N026G40Z0；取消刀具长度补偿；N027M00；

程序停止。*91现代数控技术2数控铣床与加工中心的程序编制简单外形轮廓零件的加工编程X202040R40R20(-6.195,39.517)YW10*92现代数控技术2数控铣床与加工中心的程序编制分析（1）零件图已知某外形轮廓的零件图，要求精铣其外形轮廓。（2）刀具选择Φ10mm的立铣刀。（3）安全面高度50mm。（4）进刀/退刀方式离开工件20mm，直线/圆弧引入切向进刀，直线退刀。（5）工艺路线逆时针走刀。*93现代数控技术O0006/*第0006号程序，铣削外形轮廓零件N05G92G90G00X0.0Y0.0；/*建立工件坐标系，并快速运动到 程序原点的上方N10Z50.0；/*快速运动到安全面高度N20X-50.0Y-40.0S500M03M08；/*刀具移到工件外，启动主轴，

原点的安全面高度N30Z5.0;/*刀具移到工件外N40G01Z-10.0F20；/*加工10mm的厚度N50G42D01X-40.0Y-20.0F100；/*刀具半径补偿，运动到X-40,Y-20的位置*94现代数控技术N60X20.0；/*运动到X20,Y-20的位置N70G03X40.0Y0.0I0.0J20.0；/*逆时针圆弧插补N80X-6.195Y39.517I-40.0J0.0；/*逆时针圆弧插补N90G01X-40.0Y20.0；/*运动到X-40,Y20的位置N100Y-20.0；/*运动到X-40,Y-20的位置N110Y-30.0；/*直线退刀N120G40Y-40.0；/*取消刀具半径补偿,退刀至Y-40N130G00Z50.0；/*抬刀至安全面高度N140X0.0Y0.0；/*回程序原点上方N150M30；/*程序结束并返回*95现代数控技术2数控铣床与加工中心的程序编制型腔的加工编程*96现代数控技术分析：（1）零件图已知某内轮廓型腔如图所示，要求对该型腔进行粗、精加工。（2）刀具选择粗加工采用φ20mm的立铣刀，精加工采用φ10mm的键槽铣刀。（3）安全面高度10mm。（4）进刀/退刀方式粗加工从中心工艺孔垂直进刀，向周边扩展，如下图所示。为此，首先要求在腔槽中心钻好一φ20mm的工艺孔。（5）工艺路线粗加工分四层切削加工，底面和侧面各留0.5mm的精加工余量。2数控铣床与加工中心的程序编制*97现代数控技术2数控铣床与加工中心的程序编制*98现代数控技术O0008/*第0008号程序，铣削型腔N10T01M06；/*选1号刀具：φ20mm立铣刀N20G92G90G0X0.0Y0.0；/*建立工件坐标系N25Z40.0；/*刀具运动到安全面高度N30S275.0M03M08；N40G01Z25.0F20；/*从工艺孔垂直进刀5mm，至高度25mm处，第一层粗加工.N50X-17.5Y7.5F60；/*进刀至第一圈扩槽的起点（-17.5，7.5），并开始扩槽N60Y-7.5；N70X17.5；N80Y7.5；N90X-17.5；/*第一圈扩槽结束N100X-29.5Y19.5；/*进刀至第二圈的起点（-29.5，19.5），并开始扩槽N110Y-19.5；N120X29.5；N130Y19.5；N140X-29.5；/*第二圈扩槽加工结束N150X0.0Y0.0；/*回中心，第一层粗加工结束*99现代数控技术N160Z20.0F20；/*从工艺孔垂直进刀5mm，至高度20mm处，第二层粗加工N170X-17.5Y7.5F60；/*重复N50开始至N150的语句，开始第二层粗加工N180Y-7.5；N190X17.5；N200Y7.5；N210X-17.5；N220X29.5Y19.5；N230Y-19.5；N240X29.5；N250Y19.5；N260X-29.5；N270X0.0Y0.0；/*回中心，第二层粗加工结束*100现代数控技术N280Z15.0F20；/*从工艺孔垂直进刀5mm，至高度15mm处，第三层粗加工N290X-17.5Y7.5F60；/*重复N50开始至N150的语句，开始第三层粗加工N300Y-7.5；N310X17.5；N320Y7.5；N330X-17.5；N340X-29.5Y19.5；N350Y-19.5；N360X29.5；N370Y19.5；N380X-29.5；N390X0.0Y0.0；/*回中心，第三层粗加工结束*101现代数控技术N400Z10.5F20；/*从工艺孔垂直进刀4.5mm，至高度10.5mm处，第三层粗加工N410X-17.5Y7.5F60；/*重复N50开始至N150的语句，开始第四层粗加工N420Y-7.5；N430X17.5；N440Y7.5；N450X-17.5；N460X-29.5Y19.5；N470Y-19.5；N480X29.5；N490Y19.5；N500X-29.5；/*第四层粗加工结束*102现代数控技术N510G00Z40.0;/*抬刀至安全面高度N520T02M06;/*换2号刀具，φ10mm键槽铣刀进行精加工N530G00X0.0Y0.0Z40.0;N540S500M03M08;N550G01Z10.0F20;/*从中心垂直下刀至图样要求高度N560X-11.0Y1.0F100;/*开始铣削型腔底面，第一圈加工开始N570Y-1.0;N580X11.0;N590Y1.0;N600X-11.0;*103现代数控技术N610X-19.0Y9.0;/*型腔底面，第二圈加工开始N620Y-9.0;N630X19.0;N640Y9.0;N650X-19.0;N660X-27.0Y17.0;/*型腔底面，第三圈加工开始N670Y-17.0;N680X27.0;N690Y17.0;N700X-27.0;*104现代数控技术N710X-34.0Y25.0;/*型腔底面，第四圈加工开始，同时也精铣型腔的周边N720G03X-35.0Y24.0I0.0J-1.0;/*这里没有刀具半径补偿N730G01Y-24.0;N740G03X-34.0Y-25.0I1.0J0.0;N750G01X34.0;N760G03X35.0Y-24.0I0.0J1.0;N770G01Y24.0;N780G03X34.0Y25.0I-1.0J0.0;N790G01X-34.0;/*精加工结束N800G00Z40.0;/*抬刀至安全高度N810M30;/*程序结束并返回*105现代数控技术如图，立铣刀直径Ø20mm。*106现代数控技术程序注释O0001程序代号N01G54G00G90X120Y60Z50选择2号加工坐标系，绝对值输入，快速进给到X120Y60Z50N02G00G41X100Y40M08S500刀具半径左补偿H012=10mm，快速进给到X100Y40切削液开，主轴正转。N03Z-11快速向下进给到Z-11N04G01X70Y10H012F100直线插补到X70Y10，进给速度100mm/sN05Y-10直线插补到X70Y-10N06G02X40Y-40R30顺圆插补到X40Y-40，半径为30mmN07G01X-70直线插补到X-70Y-40*107现代数控技术程序注释N08Y40直线插补到X-70Y40N09X40直线插补到X40Y40N10G03X70Y10R30逆圆插补到X70Y10,半径为30mmN11G01X85直线插补到X85Y10N12G00G40X100Y40快速进给到X100Y40，取消刀具半径补偿N13X120Y60Z50快速进给到X120Y60Z50N14M30程序结束，系统复位*108现代数控技术连杆的数控铣削加工及编程*109现代数控技术

1．已知某连杆的零件图如图所示，要求在数控机床上对该连杆的轮廓进行精铣数控加工2．选择Φ16mm的立铣刀进行加工。3．设安全平面高度为30mm。4．进刀/退刀方式圆弧切向进刀/退刀，考虑刀具半径补偿。5．编程计算连杆轮廓的特征点计算结果如下：位置1：X=-82，Y=0；位置2：X=0，Y=0；位置3：X=-94，Y=0；

位置4：X=-83.165，Y=-11.943；位置5：X=-1.951，Y=-19.905；位置6：X=-1.951，Y=19.905；位置7：X=-83.165，Y=11.943；位置8：X=20，Y=0；*110现代数控技术程序说明O0009；第0009号程序，铣削连杆N10G54G90G00X0Y0；设置程序原点N15Z30.；进刀至安全面高度N20G42X36.Y0.S1000M03D01；将刀具移出工件右端面一个刀具直径，建立刀具半径补偿，启动主轴N30M08；打开冷却液N40G01Z8.F20；进刀至8mm高度处，铣第一个圆N50G02X20.I-8.J0Fl00；圆弧引入切向进刀点8*111现代数控技术程

序

说明

N60G03X-20.Y0.I-20.J0.；圆弧插补铣半圆N70G03X20.Y0.I20.J0.；圆弧插补铣半圆N80G40G02X36.I8.J0.；圆弧引出切向退刀N90G00Z30.；抬刀至安全面高度N100G42X-110.Y0.D01；将刀具移出工件左端面一个刀具直径，刀具半径补偿N110G01Z8.F20；进刀至8mm高度处，铣第二个圆N120G02X-94.Y0.I8.J0F100；圆弧引入切向进刀点3*112现代数控技术程序说明N130G03X-70.I12.J0.；圆弧插补铣半圆N140G03X-94.I-12.J0.；圆弧插补铣半圆N150G40G02X-110.I-8.J0.；圆弧引出切向退刀N160G00Z30.；抬刀至安全面高度N170G42X36.Y0.D01；将刀具移出工件右端面一个刀具直径，建立刀具半径右补偿N180G01Z-1.F20；进刀至工件底面下的-1mm处，铣整个轮廓N190G02X20.I-8.J0.Fl00；圆弧引入切向进刀点8*113现代数控技术程序说明N200G03X-1.951Y19.905I-10.J0.；圆弧插补至点6N210G01X-83.165Y11.943；直线插补至点7N220G03Y-11.943I1.165J-11.943；圆弧插补至点4N230G01X-1.951Y-19.905；直线插补至点5N240G03X20.Y0.I1.951J19.905；圆弧插补至点8N250G40G02X36.I8.J0.；圆弧引出切向退刀N260G00Z30.；抬刀至安全面高度N270M30；程序结束，复位*114现代数控技术

如图所示平面凸轮零件，工件的上、下底面及内孔、端面已加工。完成凸轮轮廓的程序编制。*115现代数控技术

1．工艺分析。从图的要求可以看出，凸轮曲线分别由几段圆弧组成，内孔为设计基准，其余表面包括4-Ø13H7孔均已加工。故取内孔和一个端面为主要定位面，在联接孔Ø13的一个孔内增加削边销，在端面上用螺母垫圈压紧。因为孔是设计和定位的基准，所以对刀点选在孔中心线与端面的交点上，这样很容易确定刀具中心与零件的相对位置。2．加工调整。零件加工坐标系X、Y位于工作台中间，在机床坐标系中取X=-400，Y=-100。Z坐标可以按刀具长度和夹具、零件高度决定，如选用Ø20的立铣刀，零件上端面为Z向坐标零点，该点在机床坐标系中的位置为Z=-80处，将上述三个数值设置到G54加工坐标系中。凸轮轮廓加工工序卡见表。*116现代数控技术材料45#零件号812程序号8121操作序号内容主轴转速（r