数控铣：数控铣编程基础和数控机床编程及加工

数控铣编程基础程序基本格式程序号程序内容程序结束O0001;G54G17G40G90;M03S800;G00Z100.;XY;(加工起始点)Z20.;G01ZF100;(加工深度)加工路径G0Z100.;M30;

每个程序都要有程序编号，在编号前采用程序号地址码。如在FANUC系统中，采用英文字母“O”。1、程序名

程序内容由若干程序段组成，每个程序段又有若干个代码字组成，每个代码字则由文字（地址符）和数字（有些数字还带有符号）组成。字母、数字和符号统称为字符。2、程序内容

程序结束指令位于程序主体的后面，可用M02(程序结束)或M30（光标返回到开始）。3、程序结束......G00Z100.;M05;M30（M02）;

②标准坐标系是一个右手笛卡儿坐标系。坐标轴的正方向为增大工件与刀具之间距离的方向。

①刀具相对于静止的工件而运动的原则。+X+X+Y’+Z+Y+Z+Y+C+Z’+A

+B+C+X

+Y

+Z+A+B+X’坐标系建立的原则

1、机床参考点（机床原点）

为了正确地在机床工作时建立机床坐标系，通常在每个坐标轴的移动范围内设置一个固定的机械的机床参考点（测量起点），2、工件原点编程人员在编程时使用的，编程人员选择工件上的某一点为原点（也称程序原点）XYZG17G19G18坐标平面选择G17，G18，G19格式：G17 G18 G19坐标平面选定绝对值输入指令G90

增量值输入指令G91

G90指令规定在编程时按绝对值方式输入坐标，即移动指令终点的坐标值x、y、z都是以工件坐标系坐标原点(程序零点)为基准来计算。G91指令规定在编程时按增量值方式输入坐标，即移动指令终点的坐标值x、y、z都是以起始点为基准来计算，再根据终点相对于始点的方向判断正负，与坐标轴同向取正，反向取负。

用G90和G91编程O0001G90G01X20

Y15X40Y45X60Y25X20Y15X0Y0M30O0002G91G01X20Y15X20Y30X20Y-20X-40Y-10X-20Y-15M30基本编程指令1、快速定位指令G00格式：G00XYZ

其中，X、Y、Z、为快速定位终点，在G90时为终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为终点相对于起点的位移量。（空间折线移动）说明：1、G00一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：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。如：进刀时，先在安全高度Z上，移动（联动）X、Y轴，再下移Z轴到工件附近。

退刀时，先抬Z轴，再移动X-Y轴。直线插补指令（G01）2、直线进给指令G01格式：G01XYZF

其中，X、Y、Z为终点，在G90时为终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为终点相对于起点的位移量。

说明：（1）G01指令刀具从当前位置以联动的方式，按程序段中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。（2）实际进给速度等于指令速度F与进给速度修调倍率的乘积。（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或G03功能注销。

G00、G01指令的使用

O0001；

G54G17G90； M03S800； G00Z100.；

X0.Y0.；Z10.;

G01Z-5.F300;

G00Z100.；M30；X20.Y20.； Y50.； X40.； X50.Y40.； Y20.；

X20.；

X0Y0；

加工路径：例

用Φ6的刀具铣图4-2所示“X、Y、Z”三个字母，深度为2mm，试编程。工件坐标系如图4-2所示，设程序启动时刀心位于工件坐标系的（0，0，300）处，下刀速度为50mm/min，切削速度为150mm/min，主轴转速为1000r/min，可编程如下：F_

F_

指令格式：或（1）圆弧插补指令3、圆弧进给指令G02:顺时针圆弧插补

G03:逆时针圆弧插补圆弧插补指令（G02/G03）（2）指令参数说明：圆弧插补只能在某平面内进行。G17代码进行XY平面的指定，省略时就被默认为是G17当在ZX（G18）和YZ（G19）平面上编程时，平面指定代码不能省略。G02/G03判断：G02为顺时针方向圆弧插补，G03为逆时针方向圆弧插补。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。平面圆弧插补终点X起点KIZ圆心终点Y起点IJX圆心

终点Z起点JKY圆心

I，J，K分别表示X，Y，Z轴圆心的坐标减去圆弧起点的坐标，如下图所示。某项为零时可以省略。

当圆弧圆心角小于180°时，R为正值，当圆弧圆心角大于180°时,R为负值。整圆编程时不可以使用R，只能用I、J、K。F为编程的两个轴的合成进给速度。例

如图所示圆弧可按下面两种形式编程。

G90G03X20．Y33．I-25．J-5．F100或G91G03X-15．Y18．I-25．J-5．F100（3）编程算法圆弧AB：绝对:G17G90G02XxbYybRr1Ff;或G17G90G02XxbYyb

I(x1-xa)J(y1-ya)Ff;

增量:G91G02X(xb-xa)Y(yb-ya)Rr1Ff;或G91G02X(xb-xa)Y(yb-ya)I(x1-xa)J(y1-ya)Ff;（4）编制圆弧程序段大圆弧AB

每段圆弧可有四个程序段表示G17G90G03X0Y25.R-25.F80G17G90G03X0Y25.I0J25.F80G91G03X-25.Y25.R-25.F80G91G03X-25.Y25.I0J25.F80小圆弧ABG17G90G03X0Y25.R25.F80G17G90G03X0Y25.I-25.J0F80G91G03X-25.Y25.R25.F80G91G03X-25.Y25.I-25.J0F80例2、整圆编程要求由A点开始，实现逆时针圆弧插补并返回A点。OXYAR30G90G03X30.Y0I-30.J0F80G91G03X0Y0I-30.J0F80刀具半径补偿功能1、刀具半径补偿的作用在数控铣床上进行轮廓铣削时，由于刀具半径的存在，刀具中心轨迹与工件轮廓不重合。人工计算刀具中心轨迹编程，计算相当复杂，且刀具直径变化时必须重新计算，修改程序。当数控系统具备刀具半径补偿功能时，数控编程只需按工件轮廓进行，数控系统自动计算刀具中心轨迹，使刀具偏离工件轮廓一个半径值，即进行刀具半径补偿。3、刀具半径补偿指令刀具半径补偿G41，G42，G40格式：执行刀补：G41G42X、Y、Z值是建立补偿直线段的终点坐标值；

D为刀补号地址，用D00～D99来指定，它用来调用内存中刀具半径补偿的数值。｝XYDG00G01｝取消刀补：G40XY｝G00G01指令的几点说明：（1）、G41刀径左补偿，G42刀径右补偿。刀补位置的左右应是顺着编程轨迹前进的方向进行判断的。G40为取消刀补。

顺铣逆铣

（2）、在进行刀径补偿前，必须用G17或G18、G19指定刀径补偿是在哪个平面上进行。平面选择的切换必须在补偿取消的方式下进行，否则将产生报警。（3）、刀补的引入和取消要求应在G00或G01程序段，不要在G02/G03程序段上进行。（4）、当刀补数据为负值时，则G41、G42功效互换。（5）、G41、G42指令不要重复规定。（6）、G40、G41、G42都是模态代码，可相互注销。数控铣编程练习机械工程实验教学中心数控机床编程及加工机械工程实验教学中心实验目的通过数控机床的加工程序编制，掌握编程的方法及技巧；将在计算机上用OpenSoftCNC软件模拟显示加工过程校验程序，然后在数控机床上对工件进行加工；结合机械加工工艺，实现最优化编程，提高加工质量和生产效率。机械工程实验教学中心数控编程的基本原理数控编程的目的；数控编程的内容；编程步骤。机械工程实验教学中心数控编程的基本原理所谓编程，就是把零件的图形尺寸、工艺过程、工艺参数、机床的运动以及刀具位移等内容，按照数控机床的编程格式和能识别的语言记录在程序单上的全过程。这样编制的程序还必须按规定把程序单制备成控制介质如程序纸带、磁带等，变成数控系统能读懂的信息，再送入数控机床，数控机床的CNC装置对程序经过处理之后，向机床各坐标的伺服系统发出指令信息，驱动机床完成相应的运动。数控编程的目的机械工程实验教学中心数控编程的基本原理①分析零件图纸，确定加工工艺过程；②计算走刀轨迹，得出刀位数据；③编写零件加工程序；④制作控制介质；⑤校对程序及首件试加工。数控编程的内容机械工程实验教学中心数控编程的基本原理数控编程的步骤零件图纸分析零件图纸制定工艺规程数学处理编写程序文件制作控制介质程序校验及试切数控机床机械工程实验教学中心OpenSoftCNC软件介绍OpenSoftCNC软件包括数控车床模拟仿真和数控铣床模拟仿真系统，由软件+标准硬件系统构成，不要求专用硬件或运动控制卡，所有数控功能和逻辑控制功能均由软件完成，操作界面由系统操作和机床控制两大部分组成。机械工程实验教学中心OpenSoftCNC软件介绍为例，软件提供下列指令：以数控车床模拟仿真系统（OpenSoftCNC01T）组别指令功能编程格式模态

1G00快速线性移动G00X(U)_Z(W)_√G01直线插补G01X(U)_Z(W)_√G02顺时针圆弧插补G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆时针圆弧插补G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺纹插补G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺纹插补G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X轴返回程序零点G27

G28Z轴返回程序零点G28

G92定义绝对坐标系G92X_Z_√2G04延时G04E_

3M00暂停M00

M02程序结束M02

4M03主轴正转M03√M04主轴反转M04√M05主轴停M05√5M08开冷却液M08√M09关冷却液M09√

6M97程序跳转M97P_

M98子程序调用M98P_L_

M99子程序返回M99

7M20自定义开关1有效M20√M21自定义开关1无效M21√8M22自定义开关2有效M22√M23自定义开关2无效M23√9S主轴转速控制S00～S07；S0000～S9999√10T指定刀具T00～T05√11F指定速度F12～F4000√机械工程实验教学中心OpenSoftCNC软件介绍在程序管理界面下，可进行有关数控加工程序文件的各种操作，如读入程序、编辑修改及查错编译等。每一个工件程序由若干个程序段组成；每一个程序段完成一个加工步骤；每一个程序指令有程序段号和若干个指令代码组成，指令代