数控加工程序的编制课件

数控加工程序的编制2026/3/191第一节

概述2026/3/192一.程序编制的基本概念

数控加工程序编制概念

从零件图纸到数控加工指令的有序排列（制成控制介质）的全过程。将零件加工的工艺分析、加工顺序、零件轮廓轨迹尺寸、工艺参数(F、s、t)及辅助动作（变速、换刀、冷却液启停、工件夹紧松开等）等，用规定的文字、数字、符号组成的代码按一定的格式编写加工程序单，并将程序单的信息变成控制介质的整个过程。

第一节概述

2026/3/19数字控制机床3编程方法：手工编程和自动编程

手工编程

定义：整个编程过程由人工完成。对编程人员的要求高（熟悉数控代码功能、编程规则，具备机械加工工艺知识和数值计算能力）

适用：①几何形状不太复杂的零件；

②三坐标联动以下加工程序

第一节概述

2026/3/19数字控制机床4

自动编程：

定义：编程人员根据零件图纸的要求，按照某个自动编程系统的规定，将零件的加工信息用较简便的方式送入计算机，编程系统将能根据数控系统的类型输出数控加工程序。

适用：①形状复杂的零件，

②虽不复杂但编程工作量很大的零件（如有数千个孔的零件）

③虽不复杂但计算工作量大的零件（如非圆曲线轮廓的计算）第一节概述

2026/3/19数字控制机床5

比较用手工编程时，一个零件的编程时间与机床实际加工时间之比，平均约为30：1。数控机床不能开动的原因中，有20~30%是由于加工程序不能及时编制出造成的编程自动化是当今的趋势！但手工编程是学习自动编程基础！第一节概述

2026/3/19数字控制机床6图纸工艺分析在对图纸工艺分析（与普通加工的图纸分析相似）的基础上：明确加工内容及要求；确定加工机床、刀具与夹具；确定零件加工的工艺线路、工步顺序；切削用量（f、s、t）等工艺参数。二、手工编程的内容和步骤第一节概述

计算运动轨迹图纸工艺分析程序编制制备控制介质校验和试切零件图纸错误修改2026/3/19数字控制机床7

计算运动轨迹－数学处理

根据图纸尺寸及工艺线路的要求：选定工件坐标系计算零件轮廓和刀具运动轨迹的坐标值－坐标计算，逼近处理，精度验算；将坐标值按NC机床规定编程单位（脉冲当量）换算为相应的编程尺寸。错误计算运动轨迹图纸工艺分析程序编制制备控制介质校验和试切零件图纸修改第一节概述

2026/3/19数字控制机床8

编制程序及初步校验根据制定的加工路线、切削用量、选用的刀具、辅助动作，按照数控系统规定指令代码及程序格式，编写零件加工程序，并进行校核、检查上述两个步骤的错误。

计算运动轨迹图纸工艺分析程序编制制备控制介质校验和试切零件图纸错误修改第一节概述

2026/3/19数字控制机床9制备控制介质

将程序单上的内容，经转换记录在控制介质上（如存储在磁盘上），作为数控系统的输入信息，若程序较简单，也可直接通过键盘输入。第一节概述

计算运动轨迹图纸工艺分析程序编制制备控制介质校验和试切零件图纸错误修改2026/3/19数字控制机床10

程序的校验和试切所制备的控制介质，必须经过进一步的校验和试切削，证明是正确无误，才能用于正式加工。如有错误，应分析错误产生的原因，进行相应的修改。第一节概述

计算运动轨迹图纸工艺分析程序编制制备控制介质校验和试切零件图纸错误修改2026/3/19数字控制机床11常用的校验和试切方法：阅读法模拟法:检查程序的正确性平面轮廓：用笔代刀具坐标纸代工件→空运转绘图。空间曲面：用蜡块、塑料、木料或价格低的材料作工件→试切。图形仿真：用计算机平面或三维图形仿真加工过程第一节概述

2026/3/19数字控制机床12试切法：检查运动轨迹正确性和加工精度上述方法只能检查运动轨迹的正确性，不能判别加工误差。首件试切(在允许的条件下)方法不仅可查出程序单和控制介质是否有错，还可知道加工精度是否符合要求。

当发现错误时，应分析错误的性质，或修改程序单，或调整刀具补偿尺寸，直到符合图纸规定的精度要求为止。第一节概述

2026/3/19数字控制机床13三、数控加工工艺简介和数控加工方法

数控加工的工艺分析

数控机床加工零件除按一般方式对零件进行工艺分析外，还必须注意以下几点：

选择合适的对刀点对刀点（起刀点）

：确定刀具与工件相对位置的点。对刀点可以是工件或夹具上的点，或者与它们相关的易于测量的点。对刀点确定之后，机床坐标系与工件坐标系的相对关系就确定了。第一节概述

2026/3/19数字控制机床14第一节概述

CR30R20R5020f刀具运动轨迹工件轮廓XYZ35对刀点选择示例2026/3/19数字控制机床15

刀位点：

用于确定刀具在机床坐标系中位置的刀具上的特定点。第一节概述镗刀钻头立铣刀、端铣刀面铣刀指状铣刀球头铣刀车刀2026/3/19数字控制机床16第一节概述

对刀：就是使“对刀点”与“刀位点”重合的操作。YZ3530工件对刀示意图刀具夹具垫板螺栓工件螺帽2026/3/19数字控制机床17

选择对刀点的原则：

选在零件的设计基准或工艺基准上，或与之相关的位置上。选在对刀方便，便于测量的地方。选在便于坐标计算的地方，最好在坐标原点或已知坐标值的点上。加工中心为防止换刀与工件相碰，换刀点应选在工件之外

第一节概述

2026/3/19数字控制机床18加工线路的确定加工线路——加工过程中刀具相对于工件的运动轨迹次序。孔类加工（钻孔、镗孔）

原则：在满足精度要求的前提下，尽可能减少空行程：

第一节概述

n个))(1)1(2bananb+-=-+=（黄线长红线长ba+切入/出段+切入/出段2026/3/19数字控制机床19车削或铣削：原则：尽量采用切向切入/出，不用径向切入/出，以避免由于切入/出路线的不当降低零件的表面加工质量。

第一节概述

切向切入径向切入2026/3/19数字控制机床20

空间曲面的加工图©用棒铣刀加工，粗超度小，但工件长时无法加工；图(a)、(b)用球头铣刀加工，有残余刀痕，粗超度大。第一节概述

(c)(b)(a)2026/3/19数字控制机床21加工线路的选择应遵从的原则：尽量缩短走刀路线，减少空走刀行程以提高生产率。保证零件的加工精度和表面粗糙度要求。保证零件的工艺要求。利于简化数值计算，减少程序段的数目和程序编制的工作量。第一节概述2026/3/19数字控制机床22

程序编制中的误差

数控机床上加工零件的误差分类：加工过程的误差：它是加工误差的主体，主要包括数控系统（包括伺服）的误差和整个工艺系统（机床—刀具—夹具—毛坯）内部的各种因素对加工精度的影响。编程误差：即用NC系统具备的插补功能去逼近任意曲线时所产生的误差。第一节概述

2026/3/19数字控制机床23

△a

算法误差：为用近似算法逼近零件轮廓时产生的误差（一次逼近误差、拟合误差）如用直线或圆弧去逼

近某曲线时或用近似方程式去拟合列表曲线时的误差。

△b计算误差：插补算出的线段与理论线段之间的误差，它与在计算时所取的字节长度有关。

△c圆整误差：它是插补输出时，由于分辨率的限制，将其圆整而产生的误差。它与数控系统的分辨率有关。第一节概述

编程误差：2026/3/19数字控制机床24第一节概述

三种误差的关系如图所示：原则：应小于零件精度的10%

ΔaΔbΔcΔYΔX2026/3/19数字控制机床25第一节概述

数控加工方法

平面孔系零件的加工方法

对这类孔的形位精度或尺寸精度要求较高的零件，采用数控钻床与镗床加工。2026/3/19数字控制机床26第一节概述

旋转体类零件的加工方法

采用数控车床或数控磨床加工，车削零件的毛坯多为棒料或锻坯，加工余量较大且不均匀，在编程中，粗车加工线路要重点考虑。4321先用直线程序进行粗加工，再按零件轮廓进行精加工

可先按图中的方法进行1~4次粗加工，再精加工成形。2026/3/19数字控制机床27第一节概述

难加工部位的工艺问题：图(c)圆圈所示的加工部位较难加工。图(c′)方法：当处在轴向进刀时，切削力会陡增而且排屑不畅，极易引起崩刃。图(c″)方法：由于没有单独的轴向进刀，切削条件大为改善，切程序段数可减少一半。CC′

C″

2026/3/19数字控制机床28第一节概述

平面轮廓零件的加工方法采用数控铣床加工。为保证加工平滑，应增加切入和切出程序段，若平面轮廓为数控系统不具备插补功能的线型时，应先采用直线、圆弧去逼近该零件的轮廓。

2026/3/19数字控制机床29第一节概述

空间轮廓表面的加工方法空间轮廓表面的加工可根据曲面形状、机床功能、刀具形状以及零件的精度要求，有不同加工方法。2026/3/19数字控制机床30第一节概述

三轴两联动加工-----“行切法”。以X、Y、Z轴中任意两轴作插补运动，另一轴（轴）作周期性进给（2轴半）。这时一般采用球头或指状铣刀，在可能的条件下，球半径应尽可能选择大一些，以提高零件表面光洁度。方法加工的表面光洁度较差。2026/3/19数字控制机床31第一节概述

三轴联动加工下图为内循环滚珠螺母的回珠器示意图。其滚道母线SS为空间曲线，可用空间直线去逼近，因此，可在具有空间直线插补功能的三轴联动的数控机床上进行加工，但由于编程计算复杂，宜采用自动编程。

2026/3/19数字控制机床32第一节概述

四轴联动加工方法如下图所示的飞机大梁，其加工面为直纹扭曲面，若采用三座标联动加工，则只能用球头刀。不仅效率低，而且加工表面粗糙度差，为此可采用如图所示的圆柱铣刀周边切削方式在四轴联动机床上进行加工。除了三移动坐标的联动外，刀具还应绕O1O2作摆动以保证刀具与工件全长贴合。由于计算较复杂，故一般采用自动编程。

2026/3/19数字控制机床33

五轴联动加工：螺旋桨是典型零件一般采用端铣刀加工，为了保证端铣刀的端面加工处的曲面的切平面重合，铣刀除了需要三个移动轴（X、Y、Z）外，还应作与螺旋角、后倾角摆动运动。并且还要作相应的附加补偿运动（摆动中心与铣刀的刀位点不重合）。综上所述，叶面的加工需要五轴（X、Y、Z、A、B）联动，这种编程只能采用自动编程系统。

第一节概述

2026/3/19数字控制机床34第二节

程序编制的代码及格式

***2026/3/1935第二节程序编制的代码及格式

经过多年的发展，程序用代码已标准化，现在有ISO（InternationalStandardizationOrganization－ISO6983）和EIA(ElectronicIndustriesAssociation)两种。国内标准JB3208-83.美国标准为RS274D.一、代码及其分类

1.定义

系统操作指令的总称，又称指令或编程指令。它由文字、数字、符号以及它们的组合组成，它是程序的最小功能单元。2026/3/19数字控制机床36第二节程序编制的代码及格式2026/3/19数字控制机床37第二节程序编制的代码及格式2.代码或指令分类

G指令——

准备功能

功能：规定机床运动线型、坐标系、坐标平面、刀具补偿、暂停等操作。组成：G后带二位数字组成，共有100种（G00～G99）。有模态（续效）指令与非模态指令之分。示例：G01，G03，G41，G91，G模态（续效）指令：这种代码一经在一个程序段中指定，便保持到以后的程序段中出现同组的另一代码时才失效。

2026/3/19数字控制机床38第二节程序编制的代码及格式

G代码模态（续效）分组：(a组)={G0-G3,G6,G33,G34,G35}–运动

(c组)={G17,G18,G19}–平面选择

(d组)={G40-G52,G68,G69}–刀具补偿与偏置(e组)＝{G80-G89}固定循环－cannedcycles(f组)＝｛G53-G59｝坐标系统选择(h组)＝{G60-G62}定位方式(I组)＝｛G95,G96｝主轴速度模式(j组)={G90,G91}距离模式(k组)＝{G93-G95}进给速度模式2026/3/19数字控制机床39第二节程序编制的代码及格式

M指令——

辅助功能功能：控制机床及其辅助装置的通断的指令。如开、停冷却泵；主轴正反转、停转；程序结束等

组成：M后带二位数字组成，共有100种（M00～M99）。有模态（续效）指令与非模态指令之分。示例：M02，M03，M08等 2026/3/19数字控制机床40第二节程序编制的代码及格式

M代码模态（续效）分组：group2={M26,M27}-axisclamping

group4={M0,M1,M2,M30,M60}-stopping

group6={M6}-toolchange

group7={M3,M4,M5}-spindleturning

group8={M7,M8,M9}-coolant

group9={M48,M49}-feedandspeedoverridebypass2026/3/19数字控制机床41第二节程序编制的代码及格式

程序停止指令的区别：2026/3/19数字控制机床42第二节程序编制的代码及格式

F、S、T、D指令

F

指令——

指定（合成）进给速度指令

组成：F后带若干位数字，如F150、F3500等。其中数字表示实际的合成速度值。它是摸态指令。

单位：mm/min（公制）或inch/min（英制）

。视用户选定的编程单位而定，若为公制单位，则上述两个指令分别表示：

F=150mm/min；F=3500mm/min。

2026/3/19数字控制机床43第二节程序编制的代码及格式S指令（切削速度）——指定主轴转速指令

组成：S后带若干位数字，如S500、S3500等。其中数字表示实际的主轴转速值。是模态指令。

单位：r/min。上述两个指令分别表示主轴转速：

500r/min；3500r/min。

2026/3/19数字控制机床44第二节程序编制的代码及格式T、D

指令指定刀具号和刀具长度、半径存放寄存器号指令。

组成：T、D

后跟两位数字，如T11、D02等。其中数字分别表示存放的在库中的刀具号和刀具长度或半径补偿寄存器号。上述两个指令分别表示后续加工将选择刀库中11号刀具和采用D02寄存器中的数值进行补偿。2026/3/19数字控制机床45第二节程序编制的代码及格式

尺寸指令指定的刀具沿坐标轴移动方向和目标位置的指令

X、Y、Z

、U、V、W指令指定沿直线坐标轴移动方向和目标位置指令

组成：后带符号的数字组成。如X100、Y-340等，其中数字表示沿由字母指定的坐标轴运动的目标位置值,

符号表示运动的方向。

单位：

mm、μm（公制）或inch（英制）

。视用户选定的编程单位而定.

2026/3/19数字控制机床46A、B、C

指令指定沿回转坐标轴移动方向和目标位置指令

组成：后带符号的数字组成。如A100、C-340等，其中数字表示沿由字母指定的坐标轴运动的目标位置值,

符号表示运动的方向。

单位：

度°、弧度。视用户选定的编程单位而定.第二节程序编制的代码及格式2026/3/19数字控制机床47第二节程序编制的代码及格式I、J、K、R

指令圆弧插补圆心位置和半径指定指令

组成：后带符号的数字组成。如I10、J-34、R30等，其中带符号数字表示圆心位置和半径值。

单位：mm、μm（公制）或inch（英制）

。视用户选定的编程单位而定.2026/3/19数字控制机床48其它指令子程序名和子程序调用指令

用于给子程序命名和在主程序中调用该子程序，该指令的标准化程度不高，不同系统有不同的规定。

组成：①子程序名指令地址符（字母或符号，如O、%，P等）后带若干数字组成；

②子程序调用指令地址符+调用子程序名部分+调用次数部分。

示例：M98P08L12（FANUC、华中数控系统）调用子程序P08十二次。第二节程序编制的代码及格式2026/3/19数字控制机床49第二节程序编制的代码及格式

程序段标号，程序段结束字符以及变量组成：①程序段标号指令地址符N后带若干数字组成；

②程序段结束指令每一个程序段都应有结束符，它是数控系统编译程序的标志。常用的有：“*”、“；”、“LF”、“NL”、“CR”等视具体数控系统而定。

③变量为简化编程有些系统还允许采用变量编程，从而可简化编程。它由地址符（字母或符号，如#、

R等）后带若干数字组成；2026/3/19数字控制机床50二、数控加工程序的结构

1.程序的组成

一个完整的数控加工程序由程序名、程序体和程序结束三部分组成%0001；程序名N01G92X50.0Y20.0；N02………………；N03………………；程序体N04………………；N05…;M30；程序结束第二节程序编制的代码及格式程序段程序段号2026/3/19数字控制机床51第二节程序编制的代码及格式

程序名

程序名是一个程序必需的标识符。

组成：由地址符后带若干位数字组成。地址符常见的有：“%”、“O”、“P”等，视具体数控系统而定。

示例：国产华中I型系统“%”，日本FANUC系统“O”。后面所带的数字一般为4～8位。如：%20002026/3/19数字控制机床52第二节程序编制的代码及格式

程序体

它表示数控加工要完成的全部动作，是整个程序的核心。组成：它由许多程序段组成，每个程序段由一个或多个指令构成。程序结束

它是以程序结束指令M02（程序结束）或M30（纸带结束），结束整个程序的运行。2026/3/19数字控制机床53第二节程序编制的代码及格式2。程序段的格式定义：程序段中指令的排列顺序和书写规则，不同的数控系统往往有不同的程序段格式。

目前广泛采用地址符可变程序段格式（字地址程序段格式）N03

G91G01

X50Y60

F200

S400

M03M08

；程序段号G指令尺寸指令进给速度指令主轴转速指令M指令程序段结束符主轴顺时针1号冷却液2026/3/19数字控制机床54第二节程序编制的代码及格式

地址符可变程序段格式的特点：

程序段中的每个指令均以字母（地址符）开始，其后再跟数字或无符号的数字。指令字在程序段中的顺序没有严格的规定，即可以任意顺序的书写。上段相同的摸态指令（包括G、M、F、S及尺寸指令等）可以省略不写。2026/3/19数字控制机床55第二节程序编制的代码及格式表2-1程序段书写顺序格式1234567891011N-GX-U-P-A-D-Y-V-Q-B-E-Z-W-R-C-I-J-K-R-

F-

S-

T-

M-

LF（或CR）程序段序号准备功能

坐

标

字进给功能主轴功能刀具功能辅助功能

结束符号数

据

字

2026/3/19数字控制机床56第二节程序编制的代码及格式

表2-2地址符含义

地址码

意义

X-Y-Z-

基本直线坐标轴尺寸

U-V-W-

第一组附加直线坐标轴尺寸

P-Q-R-

第二组附加直线坐标轴尺寸

A-B-C-

绕X、Y、Z旋转坐标轴尺寸

I-J-K-

圆弧圆心的坐标尺寸

D-E-

附加旋转坐标轴尺寸

R-

圆弧半径值2026/3/19数字控制机床57第三节

数控机床的坐标系2026/3/1958第三节

数控机床的坐标系

坐标轴的运动方向及其命名

统一规定数控机床坐标轴及其运动的方向，可使编程方便，并使编出的程序对同类型机床有通用性。同时也给

维修和使用带来极大的方便。ISO和我国都拟定了命名的标准。2026/3/19数字控制机床59第三节数控机床的坐标系

进给运动坐标系

ISO和中国标准规定：数控机床的每个进给轴(直线进给、圆进给)定义为坐标系中的一个坐标轴。数控机床坐标系统标准：右手笛卡儿坐标系统；2026/3/19数字控制机床60第三节数控机床的坐标系基本坐标系：直线进给运动的坐标系（X.Y.Z）。坐标轴相互关系：由右手定则决定。回转座标：绕X.Y.Z

轴转动的圆进给坐标轴分别用A.B.C表示，坐标轴相互关系由右手螺旋法则而定。XYZX、Y、Z+A、+B、+CXZY+C+B+A2026/3/19数字控制机床61第三节

数控机床的坐标系

坐标轴方向：定义为刀具相对工件运动的方向。坐标轴的正方向是假定工件不动，刀具相对于工件作进给运动的方向。如果工件移动则用加´号的字母表示,即工件运动的正方向恰好与刀具运动的正方向相反.即编程时不必知道机床运动的具体配置，就能正确地进行编程。附加坐标轴：平行于基本坐标系中坐标轴的进给轴，用U.V.W表示。

2026/3/19数字控制机床62第三节数控机床的坐标系Z坐标（轴）方位Z坐标平行主轴轴线的进给轴。没有主轴或有多个主轴：垂直于工件装夹面的方向为Z坐标。主轴能摆动：在摆动的范围内只与标准坐标系中的某一坐标平行时，则这个坐标便是Z坐标；若在摆动的范围内与多个坐标平行，则取垂直于工件装夹面的方向为Z坐标。2026/3/19数字控制机床63立式5轴数控铣床的坐标系Z坐标正方向规定：刀具远离工件的方向。第三节数控机床的坐标系

+Z+Z2026/3/19数字控制机床64第三节数控机床的坐标系+Z2026/3/19数字控制机床65第三节数控机床的坐标系

X坐标

在刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床等）。Z轴水平（卧式），则从刀具(主轴)后端向工件方向看时，X坐标的正方向指向右边。+Z'+X/2026/3/19数字控制机床66Z轴垂直（立式）：单立柱机床，从刀具向立柱看时，X的正方向指向右边；+Z第三节数控机床的坐标系+X/立式5轴数控铣床的坐标系+Z＋X/2026/3/19数字控制机床67第三节数控机床的坐标系+ZZ轴垂直（立式）：双立柱机床(龙门机床)，从刀具向左立柱看时，

X轴的正方向指向右边。+X/2026/3/19数字控制机床68在工件旋转的机床上（车床、磨床等），X轴的运动方向是工件的径向并平行于横向拖板，且刀具离开工件旋转中心的方向是X轴的正方向。第三节数控机床的坐标系+Z+X2026/3/19数字控制机床69第三节数控机床的坐标系Y坐标利用已确定的X、Z坐标的正方向，用右手定则或右手螺旋法则，确定Y坐标的正方向。右手定则：大姆指指向+X，中指指向+Z，则+Y方向为食指指向。右手螺旋法则：在XZ平面，从Z至X，姆指所指的方向为+y。2026/3/19数字控制机床70立、卧式数控铣床第三节数控机床的坐标系+Z+X/+Z+X/+Y'+Y+X+Y+Z+X+Y+Z2026/3/19数字控制机床71第三节数控机床的坐标系+Z+X/+Y立式5轴联动数控铣床+Z+X/+Y/龙门数控铣床+X+Y+Z+X+Y+Z2026/3/19数字控制机床72第三节数控机床的坐标系+Z+X/+Y+Z+X/+Y/+C/+A+C/5.回转坐标A、B、C+X+Y+Z+X+Y+Z2026/3/19数字控制机床73第三节数控机床的坐标系立式5轴数控铣床的坐标系+Z+X/+Y/+A+C/+W6.辅助坐标U、V、W2026/3/19数字控制机床74第三节数控机床的坐标系2026/3/19数字控制机床75第三节数控机床的坐标系二、机床坐标系与工件坐标系编程总是基于某一坐标系统的，因此，弄清楚数控机床坐标系和工件坐标系的概念及相互关系是至关重要的。2026/3/19数字控制机床76第三节数控机床的坐标系机床原点与机床坐标系2026/3/19数字控制机床77第三节数控机床的坐标系

ZXHome软极限硬极限机械挡快机床原点（零点）和参考点原点参考点2026/3/19数字控制机床78第三节数控机床的坐标系机床坐标系机床坐标系是机床固有的座标系，它具有唯一性。机床坐标系是数控机床中所建立的工件坐标系的参考坐标系。注意：机床坐标系一般不作为编程坐标系，仅作为工件坐标系的参考坐标系。2026/3/19数字控制机床79第三节数控机床的坐标系工件原点与工件坐标系工件原点：为编程方便在零件、工装夹具上选定的某一点或与之相关的点。该点也可以是对刀点重合。工件座标系：以工件原点为零点建立的一个坐标系，编程时，所有的尺寸都基于此坐标系计算。工件原点偏置：工件随夹具在机床上安装后，工件原点与刀具起始点之间的距离。现代数控机床均可设置多个工件座标系，在加工时通过G92，G54-G59,G59.1,G59.2,G59.3指令进行转换。2026/3/19数字控制机床80第三节数控机床的坐标系预置寄存（G92）G92指令可以设定程序原点，从而建立工件坐标系。也就是以工件原点为基准，确定刀具起始点的坐标值。并把这个设定值预置寄存在程序存储器中，作为工件加工过程中个程序绝对尺寸的基准。G92指令是一个非运动指令，只是设定一个坐标系并不产生运动。G92是一个续效指令，只有在重新设定时，先前的指令才失效。指令形式：G92X———Y———Z————2026/3/19数字控制机床81第三节数控机床的坐标系XOZ为工件坐标系，T01的起始位置在A点，其坐标系的设定程序为

G92X400Z250；T02的起始位置在B点，其坐标系的设定程序为G92X450Z150；2026/3/19数字控制机床82第三节数控机床的坐标系2026/3/19数字控制机床83第三节数控机床的坐标系三、绝对坐标编程和相对坐标编程.定义绝对坐标编程：工件所有点的坐标值基于某一坐标系（机床或工件）零点计量的编程方式。相对坐标编程：运动轨迹的终点坐标值是相对于起点计量的编程方式（增量坐标编程）。2026/3/19数字控制机床84绝对坐标第三节数控机床的坐标系增量坐标B点相对于A点(UV)的坐标为X=15,Y=302026/3/19数字控制机床85表达方式：G90/G91；X.Y.Z绝对，U.V.W相对选用原则：主要根据具体机床的坐标系，考虑编程的方便(如图纸尺寸标注方式等)及加工精度的要求，选用坐标的类型。注意：在机床坐标系和工件坐标系中均可用绝对坐标编程；而在使用相对坐标编程时，上述两个坐标系是无意义的。第三节数控机床的坐标系2026/3/19数字控制机床86第三节数控机床的坐标系四、分辨率（Resolution）分辨率(对控制系统)，可以控制的最小位移量。数控机床的最小位移量（最小设定单位，最小编程单位，最小指令增量，脉冲当量（步进电机））是指数控机床的最小移动单位，它是数控机床的一个重要技术指标。一般为0.0001~0.01mm，视具体机床而定。）脉冲当量——对应于每一个指令脉冲（最小位移指令）机床位移部件的运动量。2026/3/19数字控制机床87G指令编程方法与举例*第四节2026/3/1988第四节G指令编程方法与举例

前面已介绍有关程序编制的预备知识，这节将通过一些编程实例，对编程方法和某些常用指令的用法作进一步介绍，尽管数控代码是国际通用的，但不同的生产厂家一般都有自定的一些编程规则，因此，在编程前必须认真阅读随机技术文件中有关编程说明，这样才能编制出正确的程序。

2026/3/19数字控制机床89第四节G指令编程方法与举例一、与坐标系有关的指令

G90/G91、G92、G53～G59、G17～G19G90/G91指令：G90指令表示程序中的编程尺寸是在某个坐标系下按其绝对坐标给定的。G91指令表示程序中编程尺寸是相对于本段的起点，即编程尺寸是本程序段各轴的移动增量，故G91又称增量坐标指令。注意：这两个指令是同组续效指令，也就是说在同一程序段中只允许用其中之一，而不能同时使用。在缺省的情况下（即无G90又无G91）,默认是在G90状态下。

2026/3/19数字控制机床90第四节G指令编程方法与举例2026/3/19数字控制机床91第四节G指令编程方法与举例G92指令坐标系设定的预置寄存指令，它只有在采用绝对坐标编程时才有意义。编程格式：

G92X

a_Y_b

Z_c_a、b、c为当前刀位点在所设定工件坐标系中的坐标值2026/3/19数字控制机床92第四节G指令编程方法与举例G53,G54~G59：坐标系选择指令G53——选择机床坐标系（注销工件坐标偏移）G54~G59——选择工件坐标系1~工件坐标系6。除了使用G92建立工件坐标系外，还可通过G54-G59在6个预定的工件坐标系中选择当前工件坐标系。这6个预定工件坐标系的坐标原点在机床坐标系中的值（工件零点偏置值）可用MDI方式输入，系统自动记忆。在使用该指令后，其后的编程尺寸都是相对于相应坐标系的。这类指令是续效指令，缺省值是G53。注意：这类指令只在绝对坐标下有意义（G90），在G91下无效。2026/3/19数字控制机床93第四节G指令编程方法与举例这样当机床装夹多个工件按顺序加工时，各工件可分别按各自的坐标系进行编程，各工件的原点偏置通过G54-G59来指定。2026/3/19数字控制机床94第四节G指令编程方法与举例G92指令是以工件原点为基准，确定刀具起始点的坐标值；如果当前刀具不在起刀点而执行G92指令，它强制规定当前刀具偏离工件原点的坐标为G92指定的坐标值，这有可能造成撞刀，非常危险，现在一般不用。G53-G59，G59.1-59.3是以机床参考点为基准，确定工件坐标系的坐标原点在机床坐标系中的值。它跟当前的刀具所处位置没有关系，刀具与机床的位置靠开机时机床回原点来确定。2026/3/19数字控制机床95第四节G指令编程方法与举例G17,G18,G19指令坐标平面指定指令。G17，G18，G19分别表示规定的操作在XY,ZX,YZ坐标平面内。程序段中的尺寸指令必须按平面指令的规定书写。若数控系统只有一个平面的加工能力，可不必书写。这类指令为续效指令，缺省值为G17。2026/3/19数字控制机床96第四节G指令编程方法与举例

二、与控制方式有关的指令

G00指令——快速定位指令编程格式：G00X__Y__Z__

；功能：指令刀具从当前点，以数控系统预先调定的快进速度，快速移动到程序段所指令的下一个定位点。对实际所走的路径不作严格要求，刀具与工件的运动轨迹也由制造厂确定。

注意：G00的运动轨迹不一定是直线，有可能两个轴独立运动,若不注意则容易干涉。2026/3/19数字控制机床97第四节G指令编程方法与举例G01指令——直线插补指令编程格式：G01X_a_Y_b_Z_c_F_f_

；功能：指令多坐标（2、3坐标）以联动的方式，按程序段中规定的合成进给速度f，使刀具相对于工件按直线方式，由当前位置移动到程序段中规定的位置（a、b、c）。当前位置是直线的起点，为已知点，而程序段中指定的坐标值即为终点坐标。2026/3/19数字控制机床98第四节G指令编程方法与举例2026/3/19数字控制机床99第四节G指令编程方法与举例G02,G03指令——圆弧插补指令

G02：顺时针圆弧插补。G03：逆时针圆弧插补。顺、逆方向判别规则：沿垂直于圆弧所在平面的坐标轴的负方向观察，来判别圆弧的顺、逆时针方向。**2026/3/19数字控制机床100第四节G指令编程方法与举例编程格式：式中，终点坐标：X、Y、Z为圆弧的终点坐标值。在G90状态，X、Y、Z中的两个坐标字为工件坐标系中的圆弧终点坐标。在G91状态，则为圆弧终点相对于起点的距离。2026/3/19数字控制机床101第四节G指令编程方法与举例圆心的位置通常有以下2种方法：由圆心指向起点的向量在

X,Y,Z轴上的分量用I,J,K表示

由起点指向圆心的向量在

X,Y,Z轴上的分量用I,J,K表示XYIJ起点XXYIJ起点I,J,K总是为增量形式,与G90无关2026/3/19数字控制机床102第四节G指令编程方法与举例R表示法：用半径R带有符号的数值来表示：

θAB≤180○

：R≥0R100；

θ′BA＞180○

：R＜0R-100

用R参数时,不能描述整圆.说明：

1。具体采用哪种方法，视具体的数控系统而定。

2。G00,G01,G02,G03是同组续效指令，缺省值G013。本段终点若与上一段终点位置相同，即起点与终点最终没有相对位移，则可省略不写。

θABΘ′ABABR1002026/3/19数字控制机床103第四节G指令编程方法与举例2026/3/19数字控制机床104第四节G指令编程方法与举例2026/3/19数字控制机床105第四节G指令编程方法与举例三、与刀具补偿有关的指令G40G41G42指令——刀具半补偿指令

编程格式：例:N01G90G17G00G42D01X10Y10……N10G00G40X0Y0M022026/3/19数字控制机床106第四节G指令编程方法与举例其中：G41：左刀补，即沿刀具前进方向看，刀具偏在工件轮廓左边

G42：右刀补，即沿刀具前进方向看，刀具偏在工件轮廓右边

G40：取消刀补

D：偏置值寄存器选用指令。

xx：刀具补偿偏置值寄存器号G40,G41,G41,D均为续效指令。2026/3/19数字控制机床107第四节G指令编程方法与举例2026/3/19数字控制机床108第四节G指令编程方法与举例G40、G43、G44指令——刀具长度补偿指令该指令可以根据储存在偏置寄存器D01~D99中的设定值（与终点坐标值进行加法（G43）或减法（G44）运算后）使刀具的实际移动距离增加或减少一个偏置值。编程格式：H(或D）xx

；实际位移量＝程序给定值

补偿值其中：

为X、Y、Z中任何一个。G43为刀具长度正补偿。G44为刀具长度负补偿。

G49或H00为取消刀具补偿（也有用G40）2026/3/19数字控制机床109第四节G指令编程方法与举例(a)(b)(c)(d)图a）表示钻头开始运动位置图b）表示钻头正常工作进给的起始位置和钻孔深度图c）所示钻头经刃磨后长度方向上减少（1.2㎜）

图d）表示使用长度补偿后，钻头工作进给的起始位置和钻孔深度2026/3/19数字控制机床110第四节G指令编程方法与举例使用G43、G44时，不管用绝对尺寸还是增量尺寸指令编程，程序中指定的Z轴(或Y轴或X轴）移动指令的终点坐标值，都要与H(或D)代码指令的存储器中的偏移量进行运算。G43时相加，G44时相减。然后把运算结果作为终点坐标值进行加工。G43、G44均为模态代码。

2026/3/19数字控制机床111第四节G指令编程方法与举例四、其它指令G04——暂停指令功能：可使刀具作短时的无进给运动编程格式：G04X(P,F)____其中：X,P,F其后的数值表示暂停的时间，单位为ms（或秒）;或者是刀具、工件的转数，视具体数控系统而定。用途：用车削环槽、锪平面、钻孔等光整加工用作时间匹配，对于那些动作较长的操作，或者为了使某一操作有足够的时间可靠的完成，可在程序中插入该指令。2026/3/19数字控制机床112第四节G指令编程方法与举例G80、G81~G89——固定循环指令在用NC机床上加工零件，一些典型加工工序，如钻孔、攻丝、深孔钻削、切螺纹等，所完成的动作循环十分典型，将这些动作预先编好程序并存储在存储器中，并用相应的G代码来指令。固定循环中的G代码所指定的动作程序，要比一般G代码所指定的动作要多得多，因此使用固定循环功能，可以大大简化程序编制。2026/3/19数字控制机床113第四节G指令编程方法与举例G80——取消固定循环G81——钻孔、中心孔G82——扩孔G83——深孔

G84——攻丝

G85~G89——镗孔编程格式：G8*XYZ

R

Q

P

F

L孔位坐标切入点坐标每次进给深度在孔底停留时间重复次数进给速度2026/3/19数字控制机床114第四节G指令编程方法与举例2026/3/19数字控制机床115第四节G指令编程方法与举例M指令格式1、程序停止指令M002、选择停止指令M013、主轴控制指令M03,M04,M054、换刀指令M065、切削液控制M07(雾状-2号),M08(液状-1号),M09(关)6、程序结束M02和M30（返回程序起始点）7、子程序调用M98,M992026/3/19数字控制机床116第二节程序编制的代码及格式3、主程序、子程序主程序、子程序在一个零件的加工程序中，若有一定量的连续的程序段在几处完全重复出现，则可将这些重复的程序串单独抽出来，按一定的格式做成子程序。

主程序：N01……；

N02……；

N11调用子程序1；

N28调用子程序8；

N××……M02；

……

子程序1：N01……；

N××……M99；子程序8：N01……LFN××……M99；2026/3/19数字控制机床117第二节程序编制的代码及格式示例：在工某件上要铣出10个几何形状完全相同的台阶，如下图所示，可采用子程序编程：

180050160R2550190957010160×10=16002026/3/19数字控制机床118O2002N01G91G00G41D01X-50Y-35S400M03M08；N02M98P01L10；N03M02；#01N01G00Z-25；N02G01Y60F100；N03X50；N04G02Y-50J25；N05G01X-55；N06G00Z25；N07X165Y-10；N08M99；180050160R25501907010160×10=1600对刀点第二节程序编制的代码及格式2026/3/19数字控制机床119第二节程序编制的代码及格式

由上面的程序可知，子程序是子程序名(#01)开始，以M99指令结束，并返回主程序，其余部分的编写与主程序完全相同。由于采用子程序，使编程大大地简化了，因此，在我们的编程中要学会善于运用子程序来简化编程工作。

子程序还可以嵌套。2026/3/19数字控制机床120第二节程序编制的代码及格式

子程序嵌套2026/3/19数字控制机床121第四节G指令编程方法与举例

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′

3510070200Z2026/3/19数字控制机床122第四节G指令编程方法与举例编程方式：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/min刀具起始点为Z点，结束点为距离工件上平面35mm处X′Y

35300100R100R10010050100O′Y′OXZ′

3510070Z2002026/3/19数字控制机床123第四节G指令编程方法与举例

X′Y

35300100R100R10010050100O′Y′OXZ′

3510070200Z绝对坐标编程（机床座标系）N01G90G17G00G42D01X90Y70S400M03M08；N02Z-240；N03G01X400F250；N04X300Y370；N05G03X200Y270J-100；N06G02X100Y170I-100；N07G01Y70；N08G00Z-165M05M09；N09G40

X300Y120M02；2026/3/19数字控制机床124第四节G指令编程方法与举例

X′Y

35300100R100R10010050100O′Y′OXZ′

3510070Z200N02G90G17G00G42D01X-210Y-50S400M03M08；绝对坐标编程（工件坐标系)N01G92X0Y0Z200；N03Z-40

；N04G01X100F250；N05X0Y250；N06G03X-100Y150J-100；N07G02X-200Y50I-100；N08G01Y-50；N09G00Z35M05M09；N10G40X0Y0M02；2026/3/19数字控制机床125第四节G指令编程方法与举例

X′Y

35300100R100R10010050100O′Y′OXZ′

3510070200相对（增量）坐标编程N01G17G91G42D01G00X-210Y-50S400M03M08；N02Z-240；N03G01X310F250；N04X-100Y300；N05G03X-100Y-100J-100；N06G02X-100Y-100I-100；N07G01Y-120；N08G00Z75M05M09；N09G40

X200Y70M02*2026/3/19数字控制机床126第四节G指令编程方法与举例如图2-41所示的零件，其材料为45钢，零件的外形轮廓有直线、圆弧和螺纹。欲在某数控车床上进行精加工，编制精加工程序。

（一）、车削编程实例2026/3/19数字控制机床127第四节G指令编程方法与举例1、按先主后次的加工原则，确定其走刀路线。首先切削零件的外轮廓，方向为自右向左加工，具体路线为：先倒角（1×45°）→切削螺纹的实际外径φ47.8→切削锥度部分→切削φ62→倒角（1×45°）→切削φ80→切削圆弧部分→切削φ80，再切槽，最后车削螺纹。2）选用刀具并画出刀具布置图根据加工要求需选用三把刀具。1号刀为外圆车刀，2号刀为3㎜的切槽刀，3号刀为螺纹车刀。刀具布置图见图2-41（b）。对刀时采用对刀仪，以1号为基准。3号刀刀尖相对于1号刀刀尖在Z向偏量15㎜，由3号刀的程序进行补偿，其补偿值通过控制面板手工输入，以保持刀尖位置的一致。3）工件坐标系确定由工件图样尺寸分布情况确定工件坐标系原点O取在工件内端面（如图示）处，刀具零点坐标为（200，350）2026/3/19数字控制机床128第四节G指令编程方法与举例4）确定切削用量

切削用量应根据工件材料、硬度、刀具材料及机床等因素来综合考虑，一般由经验确定。本例各刀具切削用量情况如表2-5所示表2-5切削用量表5）

编制精加工编程该系统可以采用绝对值和增量值混合编程，绝对值用X、Z地址，增量值用U、W地址，采用小数点编程。

2026/3/19数字控制机床129数控车床实验编程系统功能代码除G90-92,G00-G04外还有：(1)G28、G29分别为沿X方向和Z方向回程序原点；(2)螺纹加工G33DIXLPQ以增量方式编程D-螺纹段内径，I-螺纹段内径，X－每次径向进给量，L-螺纹有效段总长，L<0时为右螺纹加工，L>0时为左螺纹；螺纹切入和切出段须各留2mm；P－螺纹节距，Q－锥螺纹之锥半角所对径向尺寸，加工直螺纹时，Q=0。(3)子程序调用G36A(=0~99);子程序开始G37A；子程序结束G38;子程序必须放在M02程序结束之后。2026/3/19数字控制机床130数控车床实验编程系统(4)循环开始G81P;P为循环次数，最多99次，循环必须以增量形式进入；G80循环结束(5)公制单位G71；英制G702，M功能出M00-05外还有:换刀M06T；T为所需换至加工工位的刀号(01～8)，冷却液开M08，关M092026/3/19数字控制机床131编程坐标系选择：工件最左端中心位置,螺纹外径

47.76底径

46.38%001N002G00X41.76Z292S630M03T0101M08；刀具快速定位N001G92X200Z390；预置寄存N003G01X47.76Z289F0.15;倒角N004U0Z230;车外圆

47.76U,W为相对坐标编程N005X50;退刀N006X62W-60.0;锥度N007U0Z155;车外圆

62N008X78W0;退刀N009X80W-1;倒角N010U0W-19;车外圆

80N011G02U0W-60I63.25K-30;车圆弧N012G01U0Z65;车外圆

802026/3/19数字控制机床132N014G00X200Z350M05T0100；刀具回原位准备换刀N013X90W0M09；退刀N015X51Z230S315M03T0202;换刀，快进N016G01X45W0F0.16M08;切槽N017G04X5.0;延时N018G00X51W0M09;退刀N019X200Z350T0200M5；刀具回原位准备换刀N020X47.76Z292S200M03T0303M08;快进N021G33D47.76I46.38X0.3L-57P1.5Q0;车螺纹N022G00X200Z350T0300;N023M30程序续2026/3/19数字控制机床133螺纹加工在数控机床上车螺纹时，沿螺距方向的Z向进给应和机床主轴的旋转保持严格的速比关系，因此应避免在进给机构加速或减速过程中切削。为此要有引入距离δ1和超越距离δ2。如图2-24所示，δ1和δ2的数值与机床拖动系统的动态特性有关，与螺纹的螺距和螺纹的精度有关。一般δ1为2～5㎜，对大螺距和高精度的螺纹取大值；δ2一般取的1/4左右。若螺纹收尾处没有退刀槽时，收尾处的形状与数控系统有关，一般按45°退刀收尾。

2026/3/19数字控制机床134螺纹加工

螺纹切削循环

编程格式：G92X（U）－Z（W）－F－；如图2-39（a）所示，刀尖从起始点A开始，按矩形循环。F为工件螺距。G92X（U）－Z（W）－R－F－；为车圆锥螺纹的指令。如图2-39（b）所示，刀尖从起始点A开始，按梯形循环。F为工件螺距，R为圆锥螺纹大小端的半径差值。

2026/3/19数字控制机床135螺纹加工N21G00X52.0Z296.0S200T0303M03；（换3号刀，快速趋近车螺纹起点）N22G92X47.2Z231.5F1.5M08；（车螺纹循环，循环4次）N23X46.6；N24X46.2；N25X45.8；N26G00X200.0Z350.0T0300；（退至起点）

2026/3/19数字控制机床136第四节G指令编程方法与举例（二）数控铣削编程实例盖板零件的毛坯是一块180mm×90mm×12mm板料，要求铣削成图中粗实线所示的外形。由图可知，各孔已加工完，各边留有5mm的铣削留量。

1．

工件坐标系的确定编程时，工件坐标系原点定在工件左下角A点（如图2-43所示）。

2.毛坯的定位和装夹铣削时，以零件的底面和2-10H8的孔定位，从60mm孔对工件进行压紧。3．

3.刀具选择和对刀点选用一把10mm的立铣刀进行加工。对刀点在工件坐标系中的位置为（-25，10，40）

走4.走刀路线刀具的切入点为B点，刀具中心的走刀路线为：对刀点1—下刀点2—b—c—c′…—下刀点2—对刀点1。A（0，0）

B（0，40）

C（14.96，70）

D（43.54，70）

E（102，64）

F（150，40）

G（170，40）

H（170，0）

O1（70，40）

O2（150，100）2026/3/19数字控制机床137铣削加工程序（FUNUC-BESK6ME)O0001N01G92X-25.0Y10.0Z40.0；（工件坐标系的设定）N02G90G00Z-16.0S300M03；（按绝对值编程）N03G41G01X0Y40.0F100D01M08；（刀具半径左补偿，调1号刀具半径值）N04X14.96Y70.0；N05X43.54；N06G02X102.0Y64.0I26.46J-30.0；（顺时针圆弧插补）N07G03X150.0Y40.0I48.0J36.0；（逆时针圆弧插补）N08G01X170.0；N09Y0；N10X0；N11G00G40X-25.0Y10.0Z40.0M09；（取消刀补）N12M30；（程序停止并返回）

2026/3/19数字控制机床138第五节程序编制中的数值计算编程中的数值计算，主要是计算零件加工轨迹的尺寸，即计算零件轮廓的基点和节点的坐标，或刀具中心轨迹的基点和节点的坐标。基点：就是直线段与圆弧段的交点和切点。节点：当用直线或圆弧来逼进平面曲线轮廓时，逼近直线或圆弧小段与轮廓曲线的交点或切点称为节点。大多数控系统具有直线和圆弧插补功能，有些高档系统具有一些特殊曲线插补功能，如抛物线，渐开线，螺旋线等大多加工形状是非园非直曲线或曲面，处理方法是：1,空间曲面行切法：用许多平行的平面曲线来逼近空间曲面2,平面轮廓:(a)平面轮廓方程y=f(x)，将轮廓曲线按编程允差分割成许多小段，用直线或圆弧来逼近这些曲线小段。(b)离散点表示的曲线，一种是数据点较密，可直接用直线或圆弧逼近。数据点少时，可插值法加密节点或曲线拟合后用直线或圆弧逼近。2026/3/19数字控制机床139第五节程序编制中的数值计算一、基点坐标的计算1．直