数控机床编程与图解操作-第六章数控铣床编程指令详解

第6章

数控铣床编程指令详解数控铣床基本编程指令详解6.1数控铣床固定循环功能指令详解详解6.26.1数控铣床基本编程指令详解6.1.1数控铣床基本功能指令详解1.英制、公制转换指令（G21、G20）

数控机床上可实现公制、英制的转换，其中G21指令指定数控系统为公制，以mm为单位；G20指令指定数控系统为英制，以in（英寸）为单位。a）公制界面

b）英制界面数控铣床公、英制界面2.G90绝对式模式、G91增量式模式

在数控铣床上，刀具移动量的表达方法有绝对式模式和增量式模式两种。b）增量式模式界面

a）绝对式模式界面3.平面坐标系选择指令

在数控铣床编程时，G17表示指定XZ平面，G18表示指定XZ平面，G19表示指定YZ平面。4.G00快速点定位指令G00指令可以将刀具从当前位置快速移动到指令所指定的位置，G00指令也可以用G0表示。执行G00指令时刀具的移动轨迹分为直线型、非直线型两种。G00轨迹路径G00快速点定位指令格式为：G90G00X__Y__Z__；G91G00__Y__Z__.

刀具由A点快速定位到B点，G00指令应用举例图用刀具由A点快速定位到B点，用绝对值式编程表示为：G90G00X-55Y-65;用增量式编程表示为：G91G00X30Y25;5.G01直线插补指令

直线插补指令可以使机床按照直线轨迹及给定的移动速度，从当前位置插补移动到指定的坐标位置。G01直线插补指令格式为：G90G01X__Y__Z__F__；G91G01X__Y__Z__F__；G01指令应用举例图：刀具由B点经过1点、2点……最后到达6点G01指令应用举例图

编程路径由B点向1点、2点……直至6点的轨迹绝对式编程如下：G90G01X-25Y-45Z-10F80;G90G01X-45Y-25Z-10F80;G90G01X-45Y45Z-10F80;G90G01X15Y45Z-10F80;G90G01X45Y25Z-10F80;G90G01X45Y-45Z10F80G01指令应用举例图：刀具由B点经过1点、2点……最后到达6点G01指令应用举例图

编程路径由B点向1点、2点……直至6点的轨迹增量式编程如下：G91G01X30Y15Z0F80;G91G01X-20Y20Z0F80;G91G01X0Y70Z0F80;G91G01X60Y0Z0F80;G91G01X30Y-20Z0F80;G91G01X0Y-70Z0F80;6.G02、G03圆弧插补指令

圆弧插补指令根据圆弧起点到终点按顺时针、逆时针构建分为G02圆弧插补指令和G03圆弧插补指令两大类。圆弧插补指令可以使机床根据圆弧起点、圆弧终点、圆弧半径等要素构建出圆弧轨迹，结合给定的移动速度，从当前位置插补移动到指定的坐标位置。（1）G02/G03编程格式一G02顺时针圆弧插补指令格式为：G90G02X__Y__Z__R__F__；G91G02X__Y__Z__R__F__；G03逆时针圆弧插补指令格式为：G90G03X__Y__Z__R__F__；G91G03X__Y__Z__R__F__。

刀具由1点、2点----直至加工到11点、1点构成一个封闭图形。本案例以绝对值式编程讲解。编程路径由1点向2点、3点……直至加工到11点、1点轨迹绝对式编程如下：G90G01X-45Y-20Z-10F80;G90G03X-45Y20R20Z-10F80;G90G01X-45Y30Z-10F80;G90G03X-30Y45R15Z-10F80;G90G01X-18Y45Z-10F80;G90G03X12.82Y57.64R-18Z-10F80;G90G01X45Y25Z-10F80;G90G01X45Y0Z-10F80;(G90G03X0Y-45R45Z-10F80;G90G01X-30Y-45Z-10F80;G90G02X-45Y-30R15Z-10F80;6.G02、G03圆弧插补指令

圆弧插补指令根据圆弧起点到终点按顺时针、逆时针构建分为G02圆弧插补指令和G03圆弧插补指令两大类。圆弧插补指令可以使机床根据圆弧起点、圆弧终点、圆弧半径等要素构建出圆弧轨迹，结合给定的移动速度，从当前位置插补移动到指定的坐标位置。（2）G02/G03编程格式二G02顺时针圆弧插补指令格式为：G90G02X__Y__Z__I__J__K____F__;G03逆时针圆弧插补指令格式为：G90G03X__Y__Z__I__J__K____F__;6.G02、G03圆弧插补指令

圆弧插补指令根据圆弧起点到终点按顺时针、逆时针构建分为G02圆弧插补指令和G03圆弧插补指令两大类。圆弧插补指令可以使机床根据圆弧起点、圆弧终点、圆弧半径等要素构建出圆弧轨迹，结合给定的移动速度，从当前位置插补移动到指定的坐标位置。（3）G02/G03整圆G02顺时针整圆插补指令格式为：G90G02I__J__K____F__;G03逆顺时针整圆插补指令格式为：G90G03I__J__K____F__;G02/G03整圆编程应用举例：G02/G03整圆编程不同样式的应用举例起点在A点的顺时针/逆时针整圆编程：G02/G03I20F80；起点在B点的顺时针/逆时针整圆编程：G02/G03J-20F80；起点在C点的顺时针/逆时针整圆编程：G02/G03I-20F80；起点在D点的顺时针/逆时针整圆编程：G02/G03J20F80；起点在E点的顺时针/逆时针整圆编程：G02/G03I12J16F80；7.G04程序暂停指令

数控铣削在用于盲孔钻孔时，为了获得较高的孔底表面质量，需要钻头在孔底暂停一定时间进行修整。因此数控机床开发了G04程序暂停指令。其格式G04X__。其中X表示暂停的秒数。8.G50最高转速钳制指令

数控铣削程序编程时如错误输入主轴转速（如M03S50000，实际应为M03S5000）、会导致机床主轴转速超出额定转速，产生安全隐患。因此数控铣床开发了G50最高转速钳制指令。最高转速限定格式：G50S__；式中S为后面的数字表示设定的最高转速。9.G98/G99切削进给速度单设设置指令

数控机床切削进给速度可用G98代码来指令每分钟的移动（mm/min）或者用G99代码来指令每转移动（mm/r）。G98的每分钟进给率主要用于数控铣床加工。数控铣床开机默认状态下按G98执行。

1.刀具半径补偿指令（G40，G41，G42）

刀具半径左补偿指的是顺着刀具运动方向看，刀具在工件左侧加工；刀具半径右补偿指的是顺着刀具运动方向看，刀具在工件右侧加工6.1.2数控铣床刀具补偿功能指令详解

刀具半径补偿指令编程格式G41刀具半径左补偿指令格式为：G01G41X__Y__F__D__；G00G41X__Y__D__。G42刀具半径右补偿指令格式为：G01G42X__Y__F__D__；G00G42X__Y__D__。G40刀具半径补偿取消指令格式为：G01G40X__Y__F__；G00G40X__Y__D__。G41\G42刀具半径补偿指令应用举例：G41\G42刀具半径补偿指令应用举例图如图所示,刀具由A点、1点、2点……直至加工到6点、1点构成一个封闭图形G90G41G01X-20Y0D01F80;G90G01X-20Y15F80;G90G02X-5Y30R15F80;G90G01X20Y30Z-10F80;G90G01X20Y-30Z-10F80;G90G01X0Y-30Z-10F80;G90G01X-20Y0Z-10F80;G90G40G01X-30Y20Z-10F80;

2.G43、G44、G49刀具长度补偿指令

为了实现刀具长度补偿自动补偿，FANUC数控系统开发了G43、G44、G49刀具长度补偿指令。刀具长度补偿指令编程格式G43刀具长度正向补偿指令格式为：G43G01Z__F__H__或G43G00Z__H__。G44刀具长度负向补偿指格式为：G44G01Z__F__H__或G44G00Z__H__。G49刀具长度补偿取消指令格式为：G49G01Z__F__或G49G00Z__。

比例缩放功能主要用于相似轮廓等比例加工，当比例缩放功能生效时，对应轴的坐标值与移动距离将按程序指令固定的比例系数进行放大（或缩小）。节约编程时间，提高生产效率。6.1.3数控铣床比例缩放功能指令详解

比例缩放功能的编程指令格式一：在所有的轴上以相同的比例放大或缩小。G51X__Y__Z__P__；式中X、Y、Z表示比例缩放中心的绝对坐标值，P表示缩放比例值。比例缩放功能的编程指令格式二：在各轴以不同的比例放大或缩小。G51X__Y__Z__I__J__K__；式中X、Y、Z表示比例缩放中心的绝对坐标值，I、J、K表示对应的轴按比例放大或缩小，I、J、K数据采用微米为单位，不可采用小数点。其中I对应X轴，J对应Y轴，K对应Z轴。

在数控铣床的加工过程中，对于某些围绕中心旋转得到的特殊的轮廓加工，如果根据旋转后的实际加工轨迹进行编程，就可能使坐标计算的工作量大大增加，如图6-17所示。而通过图形坐标旋转功能，可以大大简化编程的工作量。6.1.4数控铣床坐标旋转功能指令详解

坐标旋转功能指令的编程指令格式一：G68X__Y__R__；式中X、Y表示该轮廓旋转中心的坐标值，R表示旋转角度。坐标旋转功能指令应用举例：G68X0Y0R30;G90G01X-20Y10Z-10F80；G90G02X-10Y20R10Z-10F80；G90G01X10Y20Z-10F80；G90G02X20Y10R10Z-10F80；G90G01X20Y-10Z-10F80G90G02X10Y-20R10Z-10F80；G90G01X-10Y-20Z-10F80；G90G02X-20Y-10R10Z-10F80；G69；

6.2数控铣床固定循环功能指令详解G代码代码用途加工运动（Z轴负向）孔底动作返回运动（Z轴正向）G80取消固定循环一次切削进给/快速定位进给G81普通钻削循环一次切削进给/快速定位进给G73高速深孔钻削分次，切削进给/快速定位进给G83深孔钻削循环分次，切削进给/快速定位进给G74左螺纹攻丝一次切削进给暂停—主轴正转一次切削进给G84右螺纹攻丝一次切削进给暂停—主轴反转一次切削进给G85粗镗削循环一次切削进给/一次切削进给G76精镗循环一次切削进给主轴定向，让刀快速定位进给G87反镗削循环一次切削进给主轴正转快速定位进给

6.2.1数控铣床钻孔加工固定循环指令详解1.G81普通钻削固定循环指令G81普通钻削固定循环指令格式：G90G98G81X__Y__Z__R__F__或G90G99G81X__Y__Z__R__F__。编程举例：G90G81X-30Y-30Z-4R4F65;G90G81X-30Y30Z-4R4F65;G90G81X30Y30Z-4R4F65;G90G81X30Y-30Z-4R4F65;G80；数控铣床G81普通钻削固定循环指令应用举例：中心钻孔深4mm,返回R平面高度4mm。

2.G73高速深孔钻削固定循环指令

对于零件加工中的深孔（一般规定深度与钻头直径比超过3以上的称为深孔）若一次切削到底的话，其切削时排屑困难，加工时候切削液无法顺利进入孔中，导致切削热加剧，同时会导致钻头负载增加，因此加工时需分多层切削。G73高速深孔钻削固定循环指令格式：G90G98G73X__Y__Z__R__Q__F__或G90G99G73X__Y__Z__R__Q__F__。G90G73X-30Y-30Z-25R4Q5F65;G90G73X-30Y30Z-25R4Q5F65;G90G73X30Y30Z-25R4Q5F65;G90G73X30Y-30Z-25R4Q5F65;G80;数控铣床G73高速深孔钻削固定循环指令应用举例：中心钻孔深25mm（钻削通孔时需要适当钻深些，确保钻孔有效钻穿工件）,返回R平面高度4mm，每次切削深度5mm。

3.G83深孔钻削固定循环指令

对于孔深较深的孔，虽然采用G73高速深孔钻削固定循环指令能一定程度上改善加工质量，但仅回退一定距离，只能对断屑起到良好的效用，由于钻头没有完全退出加工孔冷却液还是难以进入所加工的孔中，因此对于所起到的冷却作用改善较差。G83深孔钻削固定循环指令格式：G90G98G83X__Y__Z__R__Q__F__或G90G99G83X__Y__Z__R__Q__F__。G90G83X-30Y-30Z-20R4Q5F65;G90G83X-30Y30Z-20R4Q5F65;G90G83X30Y30Z-20R4Q5F65;G90G83X30Y-30Z-20R4Q5F65;G80;数控铣床G83深孔钻削固定循环指令应用举例：钻孔深20m,返回R平面高度4mm，每次切削深度5mm。

6.2.2数控铣床镗孔加工固定循环指令详解1.G85粗镗削（铰孔）加工循环指令

G85粗镗削加工循环指令其加工轨迹动作为快速移动至待加工的X轴、Y轴坐标位置处，再快速移动至切削加工Z向起始平面或R平面（由G98或G99指定），然后以切削进给的速度加工至指定Z坐标值的深度G85粗镗削加工循环指令格式：G90G98G85X__Y__Z__R__F__；或G90G99G85X__Y__Z__R__F__。G90G85X-20Y-20Z-35R4F65;G90G85X-20Y20Z-35R4F65;G90G85X20Y20Z-35R4F65;G90G85X20Y-20Z-35R4F65;G80;数控铣床G85粗镗削加工循环指令应用举例：镗孔孔深35mm,返回R平面高度4mm。

2.G76精镗削加工循环指令

由于镗孔粗加工一般采用双刃刀具，镗孔加工完尺寸在退刀时，刀具的刀尖会对镗孔造成一定表面质量的影响，粗加工为精加工留了0.2mm左右的余量，因此需要镗孔精加工进行修复，以保证表面质量及尺寸加工精度。G76精镗削加工循环指令格式：G90G98G76X__Y__Z__R__Q__F__；G90G99G76X__Y__Z__R__Q__F__。G90G76X-20Y-20Z-4R4Q0.3F65;G90G76X-20Y20Z-4R4Q0.3F65;G90G76X20Y20Z-4R4Q0.3F65;G90G76X20Y-20Z-4R4Q0.3F65;G80;数控铣床G76精镗削加工循环指令应用举例：镗孔孔深35mm,返回R平面高度4mm。

3.G87背镗（反镗）孔加工循环指令

对于一些上部孔径比下部孔径小的台阶孔，需要采用背镗刀进行加工，即刀具先从安全位置下刀至底部，再移动一定位置距离，从底部开始向上加工，实现加工后再退出一定安全距离，将镗刀抬高至工件上表面。G87背镗（反镗）孔加工循环指令格式：G90G98G76X__Y__Z__R__Q__P__F__；或G90G99G76X__Y__Z__R__Q__P__F__。G87X0Y0Z-35R-38Q4P2000F80;G80;数控铣床G87背镗（反镗）孔加工循环指令应用举例：镗孔孔深35mm,返回R平面高度为工件底部即-38mm，Q退刀距离4mm，孔底停留时间2秒。

6.2.3数控铣床攻丝加工固定循环指令

1.G74左螺纹攻丝固定循环指令G74左旋螺纹攻丝固定循环指令的加工轨迹为主轴反转，快速移动至X、Y坐标位置处，再快速移动至Z