数控铣床的程序编程PPT

1数控铣床的程序编程一、有关坐标和坐标系的指令（1）、绝对值编程G90与增量值编程G91v格式注意注意:铣床编程中增量编程不能用铣床编程中增量编程不能用U、W.如果用如果用,就表示为就表示为U轴、轴、W轴轴.第一节 数控铣床编程的基本方法2注意：铣床中注意：铣床中X轴不再是直径轴不再是直径.例：刀具由原点按顺序向例：刀具由原点按顺序向1、2、3点移动时用点移动时用G90、G91指指令编程。令编程。1 2 3 X Y O 20 40 60 15 25 45%0001 N1 G92 X0 Y0 N2 G90G01X20 Y15 N3 X40 Y45 N4 X60 Y25 N5 X0 Y0 N6 M30 G90%0002 N1G91G01X20 Y15 N2 X20 Y30 N3 X20 Y-20 N4 X-60 Y-25 N5 M30 G91编程 3（2）、工件坐标系设定G92格式：G92 X_ Y_ Z_ X、Y、Z、为当前刀位点在工件坐标系中的坐标。4说明G92 G92 设置加工坐标系设置加工坐标系ZYWXXXYX5454Y机机9292YGG92543040AXY59593030G59B45152035G523535CDXY机床原点MZ2X2工件原点M机床原点X1Z1Y2Y1G92 X X2 Y Y2 Z Z2 则将工件原点设定到距刀具起则将工件原点设定到距刀具起始点距离为始点距离为X=-X2，Y=-Y2，Z=-Z2 的位置上。的位置上。5（3）、工件坐标系选择 G54-G59 GGGGGG545556575859 工工件件零零点点偏偏置置 机机床床原原点点 X Y Z X Y Z 工件坐标系选择(G54G59)G54原原点点 G59原原点点 G59工工件件坐坐标标系系 G54工工件件坐坐标标系系。6说明v1、G54G59是系统预置的六个坐标系，可根据需要选用。v2、该指令执行后，所有坐标值指定的坐标尺寸都是选定的工件加工坐标系中的位置。16号工件加工坐标系是通过CRT/MDI方式设置的。v3、G54G59预置建立的工件坐标原点在机床坐标系中的坐标值可用MDI方式输入，系统自动记忆。v4、使用该组指令前，必须先回参考点。v5、G54G59为模态指令，可相互注销。7v（4）、G53-选择机床坐标系 编程格式：G53 G90 X Y Z；G53 指令使刀具快速定位到机床坐标系中的指定位置上，式中X、Y、Z后的值为机床坐标系中的坐标值。例：G53 X-100 Y-100 Z-20G53为非模态指令,只在当前程序段有效.（5）、G52 局部坐标系设定 编程格式：G52 X Y Z；式中X、Y、Z后的值为局部原点相对工件原点的坐标值。8v几个坐标系指令应用举例v如图所示从A-B-C-D行走路线ZYWXXXYX5454Y机机9292YGG92543040AXY59593030G59B45152035G523535CDXY机床原点MZ2X2工件原点M机床原点X1Z1Y2Y19v编程如下vN01 G54 G00 G90 X30.0 Y40.0 快速移到G54中的A点vN02 G59 将G59置为当前工件坐标系 vN03 G00 X30.0 Y30.0 移到G59中的B点vN04 G52 X45.0 Y15.0 在当前工件坐标系G59中建立局部坐标系G52vN05 G00 G90 X35.0 Y20.0 移到G52中的C点vN06 G53 X35.0 Y35.0 移到G53（机械坐标系）中的D点v10二、坐标平面选定坐标平面选择 G17，G18，G19 v格式：G17 G18 G19XYZG17G18G1911 G17 XY平面，v G18 ZX平面，v G19 YZ平面。坐标平面选择指令是用来选择圆弧插补的平面和刀具补偿平面的。G17、G18、G19为模态功能，可相互注销，G17为缺省值。XYZG17G18G1912三、参考点控制指令（1）、自动返回参考点 G28v格式：G28 X _ Y _ Z _v其中，X、Y、Z 为指定的中间点位置。工件原点W中间点参考点返回点WXYXY中间点MZ中间点ZZYX(X,Y,Z)11221ZXX333MZ2yy13v说明：执行G28指令时，各轴先以G00的速度快移到程序指 令的中间点位置，然后自动返回参考点。在使用上经常将XY和Z分开来用。先用G28 Z.提刀并回Z轴参考点位置，然后再用G28 X.Y.回到XY方向的参考点。在G90时为指定点在工件坐标系中的坐标；在G91时为指令点相对于起点的位移量14G28指令前要求机床在通电后必须(手动)返回过一次参考点。使用G28指令时，必须预先取消刀具补偿。G28为非模态指令。15 参考点控制指令（G29）（2）、自动从参考点返回G29v格式：G29 X _ Y _ Z 其中，X、Y、Z 为指令的定位终点位置。工件原点W中间点参考点返回点WXYXY中间点MZ中间点ZZYX(X,Y,Z)11221ZXX333MZ2yy16四、有关单位的设定1 1、尺寸单位选择、尺寸单位选择G20G20，G21G21，G22G22格式：格式：G20 G20 英制英制 G21 G21 公制公制 尺寸输入制式尺寸输入制式 G22 G22 脉冲当量脉冲当量线性轴线性轴旋转轴旋转轴英制英制(G20)(G20)英寸英寸度度公制公制(G21)(G21)毫米毫米度度脉冲当量脉冲当量(G22)(G22)移动轴脉冲当量移动轴脉冲当量旋转轴脉冲当量旋转轴脉冲当量这这3个个G代码必须代码必须在程序的开头坐标系设定之前在程序的开头坐标系设定之前用单独的程用单独的程序段指令或通过系统参数设定。程序运行中途不能切换。序段指令或通过系统参数设定。程序运行中途不能切换。17五、基本编程指令其中，其中，X X、Y Y、Z Z、为快速定位终点，在、为快速定位终点，在G90G90时为终时为终点在工件坐标系中的坐标；在点在工件坐标系中的坐标；在G91G91时为终点相对于时为终点相对于起点的位移量。（起点的位移量。（空间折线移动空间折线移动）18说明：说明：1、G00 一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。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：、为避免干涉，通常的做法是：不轻易三轴联动不轻易三轴联动。一般先移动一个轴，再在其它两轴构成的面内联动。一般先移动一个轴，再在其它两轴构成的面内联动。如：如：进刀时进刀时，先在安全高度，先在安全高度Z上，移动（联动）上，移动（联动）X、Y 轴，再下移轴，再下移Z轴到工件附近。轴到工件附近。退刀时退刀时，先抬，先抬Z轴，再移动轴，再移动X-Y轴。轴。19直 线 插 补 指 令（G01）2 2、直线进给指令、直线进给指令G01 G01 格式：格式：G01 X _Y_ Z_ F_G01 X _Y_ Z_ F_ 其中，其中，X X、Y Y、Z Z为终点，为终点，在在G90G90时为终点在工件坐标系中的坐标；时为终点在工件坐标系中的坐标；在在G91G91时为终点相对于起点的位移量。时为终点相对于起点的位移量。20说明：说明：（1 1）G01G01指令刀具从当前位置以联动的方式，指令刀具从当前位置以联动的方式，按程序段中按程序段中F F指令规定的合成进给速度，按合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。成的直线轨迹移动到程序段所指定的终点。（2 2）实际进给速度等于指令速度）实际进给速度等于指令速度F F与进给速与进给速度修调倍率的乘积。度修调倍率的乘积。（3 3）G01G01和和F F都是模态代码，如果后续的程序都是模态代码，如果后续的程序段不改变加工的线型和进给速度，可以不再段不改变加工的线型和进给速度，可以不再书写这些代码。书写这些代码。（4 4）G01G01可由可由G00G00、G02G02、G03G03或或G33G33功能注销。功能注销。21F_ 191817GGG0302GGRF_ _ZYZXYX指令格式：指令格式：或或（1）圆弧插补指令3、圆弧进给指令、圆弧进给指令 G02:顺时针圆弧插补顺时针圆弧插补 G03:逆时针圆弧插补逆时针圆弧插补22圆 弧 插 补 指 令（G02/G03）v（2）指令参数说明：v圆弧插补只能在某平面内进行。vG17代码进行XY平面的指定，省略时就被默认为是G17v当在ZX（G18）和YZ（G19）平面上编程时，平面指定代码不能省略。23vG02/G03判断：v 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。O Z X G03 G02 O Y Z G03 G02 O X Y G03 G02 X Z Y 平面圆弧插补平面圆弧插补24终点终点X起点起点KIZ圆心圆心终点终点Y起点起点IJX圆圆心心 终点终点Z起点起点JKY圆圆心心v 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。25起点 v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。v整圆编程时不可以使用R，只能用I、J、K。vF为编程的两个轴的合成进给速度。26v（3）编程算法BCO2O1R25R25BAA(Xa,Ya)(Xc,Yc)G17G02G03G03G02G18G19G03G02103030(X,Y)(X,Y)(X,Y)1122bbXYZYXXZZY（a）（b）（c）（d）rr12XXYY27v圆弧AB：v绝对:G17G90 G02 X xb Y yb R r1 F f;v或 G17G90 G02 X xb Y yb I(x1-xa)J(y1-ya)F f;v v增量:G91G02 X(xb-xa)Y(yb-ya)R r1 F f;v或 G91G02 X(xb-xa)Y(yb-ya)I(x1-xa)J(y1-ya)F f;28v（4）编制圆弧程序段大圆弧ABBCO2O1R25R25BAA(Xa,Ya)(Xc,Yc)G17G02G03G03G02G18G19G03G02103030(X,Y)(X,Y)(X,Y)1122bbXYZYXXZZY（a）（b）（c）（d）rr12XXYY 每段圆弧可有四个程序段表示每段圆弧可有四个程序段表示G17 G90 G03 X0 Y25 R-25 F80G17 G90 G03 X0 Y25 I0 J25 F80G91 G03 X-25 Y25 R-25 F80G91 G03 X-25 Y25 I0 J25 F8029小圆弧ABBCO2O1R25R25BAA(Xa,Ya)(Xc,Yc)G17G02G03G03G02G18G19G03G02103030(X,Y)(X,Y)(X,Y)1122bbXYZYXXZZY（a）（b）（c）（d）rr12XXYYG17 G90 G03 X0 Y25 R25 F80G17 G90 G03 X0 Y25 I-25 J0 F80G91 G03 X-25 Y25 R25 F80G91 G03 X-25 Y25 I-25 J0 F8030v例2、整圆编程v要求由A点开始，实现逆时针圆弧插补并返回A点。OXYAR30G90 G03 X30 Y0 I-40 J0 F80G91 G03 X0 Y0 I-40 J0 F8031v（5）G02/G03 实现空间螺旋线进给v格式：G17 G02(G03)X.Y.R.Z.F.v或 G18 G02(G03)X.Z.R.Y.F.v G19 G02(G03)Y.Z.R.X.F.即在原即在原G02、G03指令格式程序段后部再增加一个与加工平指令格式程序段后部再增加一个与加工平面相垂直的第三轴移动指令，这样在进行圆弧进给的同时面相垂直的第三轴移动指令，这样在进行圆弧进给的同时还进行第三轴方向的进给，其合成轨迹就是一空间螺旋线。还进行第三轴方向的进给，其合成轨迹就是一空间螺旋线。X、Y、Z为投影圆弧终点为投影圆弧终点,第第3坐标是与选定平面垂直的轴坐标是与选定平面垂直的轴终点终点.32v如下图所示轨迹G91 G17 G03 X-30.0 Y30.0 R 30.0 Z10.0 F100或：或：G90 G17 G03 X0 Y 30.0 R 30.0 Z 10.0 F100BCO2O1R 25R 25BAA(Xa,Ya)(Xc,Yc)G17G02G03G03G02G18G19G03G02103030(X,Y)(X,Y)(X,Y)1122bbXYZYXXZZY（a）（b）（c）（d）rr12XXYY起点起点终点终点33六、基本指令编程举例R15R10252860150753020302510R1012020204-8801201510101515251020150160对 刀 点wwwwXZZXXXYY80120槽内转角均为R5，对刀点同图（a）如图所示零件如图所示零件以以30的孔定位的孔定位精铣外轮廓精铣外轮廓暂不考虑刀具补偿暂不考虑刀具补偿34程序单（1）%0001 G92 X150.0 Y160.0 Z120.0 G90 G00 X100.0 Y60.0 Z-2.0 S100 M03 G01 X75.0 F100 X35.0 G02 X15.0 R10.0 G01 Y70.0 G03 X-15.0 R15.0 G01 Y60.0 G02 X-35.0 R10.0 G01 X-75.0 主程序号主程序号建立工件坐标系，编程零点建立工件坐标系，编程零点w w 快进到快进到X=100X=100，Y=60Y=60Z Z轴快移到轴快移到 Z=-2Z=-2，主轴，主轴直线插补至直线插补至 X=75X=75，Y=60Y=60，直线插补至直线插补至 X=35X=35，Y=60Y=60顺圆插补至顺圆插补至 X=15X=15，Y=60Y=60直线插补至直线插补至 X=15X=15，Y=70 Y=70 逆圆插补至逆圆插补至 X=-15X=-15，Y=70 Y=70 直线插补至直线插补至 X=-15X=-15，Y=60Y=60顺圆插补至顺圆插补至 X=-35X=-35，Y=60Y=60直线插补至直线插补至 X=-75X=-75，Y=60Y=60程序头程序头程序主干程序主干35程序单（2）G09 Y0 X45.0 X75.0 Y20.0 Y65.0 G00 X100.0 Y60.0 Z120.0 X150.0Y160.0 M05 M30 直线插补至直线插补至 X=-75X=-75，Y=0Y=0处处直线插补至直线插补至 X=45X=45，Y=45Y=45直线插补至直线插补至 X=75X=75，Y=20Y=20直线插补至直线插补至 X=75X=75，Y=65Y=65，轮廓完，轮廓完快速退至快速退至 X=100X=100，Y=60Y=60的下刀处的下刀处快速抬刀至快速抬刀至 Z=120Z=120的对刀点平面的对刀点平面快速退刀至对刀点快速退刀至对刀点程序结束，复位。程序结束，复位。返回上层返回上层36第二节 数控铣床刀具补偿一、数控铣床刀具补偿的含义 在数控铣床上，由于程序所控制的刀具刀位点的轨迹和实际刀具切削刃口切削出的形状并不重合，它们在尺寸大小上存在一个刀具半径和刀具长短的差别，为此就需要根据实际加工的形状尺寸算出刀具刀位点的轨迹坐标，据此来控制加工。37二、数控铣床刀具补偿类型刀具半径补偿:补偿刀具半径对工件轮廓尺寸的影响.刀具长度补偿:补偿刀具长度方向尺寸的变化.v 三、刀具补偿的方法v人工预刀补：人工计算刀补量进行编程v机床自动刀补：数控系统具有刀具补偿功能。38四、刀具半径补偿功能v1、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。39v分为三步：v1、刀补的建立：在刀具从起点接近工件时，刀心轨迹从与编程轨迹重合过度到与编程轨迹偏离一个偏置量的过程。v2、刀补进行：刀具中心始终与变成轨迹相距一个偏置量直到刀补取消。v3、刀补取消：刀具离开工件，刀心轨迹要过渡到与编程轨迹重合的过程。刀心轨迹法向刀补矢量编程轨迹刀补引入刀补进行中202010501050刀补矢量刀补取消刀心轨迹编程轨迹B功能刀补XYC功能刀补aa 90自动插入刀补路径处理尖角人工增加G39指令2、刀具半径补偿的过程、刀具半径补偿的过程403、刀具半径补偿指令刀具半径补偿G41，G42，G40v格式：X Y X Z Y Z DG17G18 G19 G41G42G00G01执行刀补执行刀补X Y X Z Y Z G40G00G01取消刀补取消刀补X X、Y Y 、Z Z 值是建立补偿直线段的值是建立补偿直线段的终点坐标值终点坐标值；D D 为刀补号地址，用为刀补号地址，用D00D00D99D99来指定，它用来调用内来指定，它用来调用内 存中刀具半径补偿的数值。存中刀具半径补偿的数值。41v指令的几点说明：v（1）、G41刀径左补偿，G42刀径右补偿。v 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。在前进方向 右侧补偿 补偿量 刀具旋转方向 刀 具 前 进 方 向(b)补偿量 刀具旋转方向 刀 具 前 进 方 向(a)刀具补偿方向(a)左刀补 (b)右刀补 顺铣顺铣逆铣逆铣42v（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。v（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。v（4）、当刀补数据为负值时，则G41、G42功效互换。v（5）、G41、G42指令不要重复规定，否则会产生一种特殊的补偿。v（6）、43v4、刀具半径补偿应用v 利用同一个程序、同一把刀具，通过设置不同大小的刀具补偿半径值而逐步减少切削余量的方法来达到粗、精加工的目的。BACDCDAB刀补取消算出点A.B.C.D的坐标，按这些点编程。再加上刀补引入和刀补取消的指令按轮廓ABCD编程人工预刀补编程机床自动刀补刀补引入R r=R+dd粗加工刀心轨迹精加工刀心轨迹粗加工刀补半径R粗铣实用刀具半径精铣刀具及刀补半径R精加工余量dG42编程轨迹刀心轨迹G41编程轨迹刀心轨迹（a）（b）（c）44多把刀加工示例刀具基准刀具基准钻钻01101050扩扩T02铰铰T0360Z=0T01G90 G01 Z-50 F50.45五、刀具长度补偿v1、刀具长度补偿的作用：用于刀具轴向(Z向)的补偿.使刀具在轴向的实际位移量比程序给定值增加或减少一个偏置量.刀具长度尺寸变化时，可以在不改动程序的情况下，通过改变偏置量达到加工尺寸.利用该功能，还可在加工深度方向上进行分层铣削，即通过改变刀具长度补偿值的大小，通过多次运行程序而实现。46v2、刀具长度补偿的方法将不同长度刀具通过对刀操作获取差值。通过MDI方式将刀具长度参数输入刀具参数表。执行程序中刀具长度补偿指令。473、刀具长度补偿指令刀具长度补偿G43，G44，G49G43G44G00G01Z HG49G00G01Z （1）格式）格式G43 刀具长度正补偿刀具长度正补偿 G44 刀具长度负补偿刀具长度负补偿 G49取消刀长补偿取消刀长补偿 G43 G44 G49 均为模态指令均为模态指令 其中其中Z Z 为指令终点位置，为指令终点位置，H H为刀补号地址，用为刀补号地址，用H00H00H99H99来指定，它用来调用内存中刀具长度补偿的数值。来指定，它用来调用内存中刀具长度补偿的数值。48执行执行G43时，时，（刀具长时，离开刀工件补偿）（刀具长时，离开刀工件补偿）Z实际值实际值=Z指令值指令值+（H xx）执行执行G44时，时，（刀具短时，趋近工件补偿）（刀具短时，趋近工件补偿）Z实际值实际值=Z指令值指令值-（H xx）其中（其中（Hxx）是指）是指xx寄存器中的补偿量，寄存器中的补偿量，其值可以是正值或者其值可以是正值或者是负值。当刀长补偿是负值。当刀长补偿量取负值时，量取负值时，G43和和G44的功效将互换。的功效将互换。实 际 到 达 点程 序 中 指 令 点实 际 到 达 点程 序 中 指 令 点1020020G43G44（Hxx）值（Hxx）值+Z+Z+Z+X+XOBACO49实际到达点程序中指令点实际到达点程序中指令点1020020G43G44（Hxx）值（Hxx）值+Z+Z+Z+X+XOBACO设（设（H02）=200 mm时时 N1 G92 X0 Y0 Z0 设定当前点设定当前点O为程序零点为程序零点N2 G90 G00 G44 Z10.0 H02 指定点指定点A，实到点，实到点B N3 G01 Z-20.0 实到点实到点C N4 Z10.0 实际返回点实际返回点B N5 G00 G49 Z0 实际返回点实际返回点O示例 150使用G43、G44相当于平移了Z轴原点。即将坐标原点O平移到了O点处，后续程序中的Z坐标均相对于O进行计算。使用G49时则又将Z轴原点平移回到了O点。在机床上有时可用提高Z轴位置的方法来校验运行程序。实际到达点程序中指令点实际到达点程序中指令点1020020G43G44（Hxx）值（Hxx）值+Z+Z+Z+X+XOBACO51v示例2v 使用01,T02,T03号刀具对工件进行钻、扩、铰加工编程时选01刀具为标准刀具长度.试写出用 G43、G44 指令对T02,T03刀具向下快速移动100mm时,进行长度补偿的程序段,并说明存储器中的补偿值是多少?刀具的实际位移是多少?01T02T031010524、刀补编程举例R15R1 025286 0150302 0302510R10150对 刀 点160刀补引入刀补取消87545120刀座20采用刀座对刀后来安装刀具wZYXXG42w（H01）=45（D01）=853%0004G92 X150.0 Y160.0 Z120.0 G90 G00 X100.0 Y60.0 G43 Z-2.0 H01 S100 M03 G42 G01 X75.0 D01F100 X35.0 G02 X15.0 R10.0 G01 Y70.0 G03 X-15.0 R15.0 G01 Y60.0 G02 X-35.0 R10.0 G01 X-75.0 G09 Y0 主程序号主程序号建立工件坐标系建立工件坐标系绝对值方式，快进到绝对值方式，快进到X=100，Y=60指令高度指令高度Z=-2，实际到达高，实际到达高Z=-43处处刀径补偿引入，插补至刀径补偿引入，插补至X=75，Y=60直线插补至直线插补至 X=35，Y=60顺圆插补至顺圆插补至 X=15，Y=60直线插补至直线插补至 X=15，Y=70 逆圆插补至逆圆插补至 X=-15，Y=70 直线插补至直线插补至 X=-15，Y=60顺圆插补至顺圆插补至 X=-35，Y=60直线插补至直线插补至 X=-75，Y=60直线插补至直线插补至 X=-75，Y=0处，处，程序单54 G01 X45.0 X75.0 Y20.0 Y65.0 G40 G00 X100.0 Y60.0 G49 Z120.0 X150.0Y160.0 M05 M30 直线插补至直线插补至 X=45，Y=45直线插补至直线插补至 X=75，Y=20直线插补至直线插补至 X=75，Y=65，轮廓切削完毕，轮廓切削完毕取消刀补，快速退至（取消刀补，快速退至（100，60）的下刀处，）的下刀处，快速抬刀至快速抬刀至Z=120的对刀点平面的对刀点平面快速退刀至对刀点快速退刀至对刀点主轴停，主轴停，程序结束，复位。程序结束，复位。程序单 和前述不考虑刀补的轮廓铣削程序相比，可以看出：采和前述不考虑刀补的轮廓铣削程序相比，可以看出：采用机床自动刀补的程序与不考虑刀补的程序并没有多大的不同，用机床自动刀补的程序与不考虑刀补的程序并没有多大的不同，只是在原来的程序上增加了有关刀补指令而已。只是在原来的程序上增加了有关刀补指令而已。考虑刀补后的程序适应性强，对不同长度、不同半径的考虑刀补后的程序适应性强，对不同长度、不同半径的刀具仅只需改变刀具补偿量即可。刀具仅只需改变刀具补偿量即可。55钻孔加工举例8351 830320203 0306030120OO13161011122345789#1#2#3+Y+X+X+Z对图示零件钻孔。按理想刀具进行的对刀编程，现测得实际刀对图示零件钻孔。按理想刀具进行的对刀编程，现测得实际刀具比理想刀具短具比理想刀具短8mm,若设定（若设定（H01）=8mm，（H02）=8mm56%0005N1 G91 G00 X120.0 Y80.0N2 G43 Z-32.0 H01 S630 M03 (或或G44 Z-32.0 H02)N3 G01 Z-21.0 F120N4 G04 P1000N5 G00 Z21.0N6 X90.0 Y-20.0N7 G01 Z-23.0 F120N8 G04 P1000N9 G00 Z23.0主程序号主程序号增量编程方式，快速移到孔增量编程方式，快速移到孔#1正上方。正上方。理想刀具下移值理想刀具下移值Z=-32，实际刀具下移值，实际刀具下移值Z=-40下移到离工件上表面距离下移到离工件上表面距离3mm的的安全高度平面。主轴正转安全高度平面。主轴正转以工进方式继续下移以工进方式继续下移21mm孔底暂停孔底暂停1s。快速提刀至安全面高度。快速提刀至安全面高度。快移到孔快移到孔#2的正上方。的正上方。向下进给向下进给23mm，钻通孔，钻通孔#2。孔底暂停孔底暂停1s。快速上移快速上移23mm，提刀至安全平面。，提刀至安全平面。程序单57N10 X-60.0 Y-30.0N11 G01 Z-35.0 F120N12 G49 G00 Z67.0N13 X-150.0Y-30.0 N14 M05 M02 快移到孔快移到孔#3的正上方。的正上方。向下进给向下进给35mm，钻孔，钻孔#3。理想刀具快速上移理想刀具快速上移67mm，实际刀具上，实际刀具上移移75mm，提刀至初始平面。，提刀至初始平面。刀具返回初始位置处。刀具返回初始位置处。主轴停，程序结束。主轴停，程序结束。程序单从上述程序可以大致了解钻孔加工的走刀路线及钻孔的基本从上述程序可以大致了解钻孔加工的走刀路线及钻孔的基本编程方法，当所使用的数控铣床不具备更高级的钻孔专用指令编程方法，当所使用的数控铣床不具备更高级的钻孔专用指令时，通常都需要这样一步步地编程，更方便的钻孔编程方法将时，通常都需要这样一步步地编程，更方便的钻孔编程方法将在后面的章节中逐步介绍。在后面的章节中逐步介绍。返回上层返回上层58第三节 铣削编程综合技术一、子程序调用二、镜像、旋转、缩放指令591、子程序的含义2、主、子程序结构的异同3、调用子程序指令格式4、主-子程序调用关系5、主-子程序结构书写6、主-子程序结构应用关键7、编程举例一、子程序调用技术601、子程序的含义什么是子程序？v 在编制加工程序中，有时会出现有规律、重复出现 的程序段。v v 将程序中重复的程序段单独抽出，并按一定格式单独命名，称之为子程序。61子 程 序 的 含 义采用子程序的意义使复杂程序结构明晰程序简短增强数控系统编程功能622、主、子程序结构异同相同：相同：都是完整的程序。包括程序号、程序段、程都是完整的程序。包括程序号、程序段、程序结束指令序结束指令主程序：主程序：M02 或或 M30子程序：子程序：M99不同：不同：程序结束指令不同程序结束指令不同子程序不能单独运行，由主程序或上子程序不能单独运行，由主程序或上层子程序调用执行。层子程序调用执行。633、调用子程序的指令格式子程序调用的指令格式：子程序调用的指令格式：M98 P 单次调用指令，单次调用指令，P P后跟被调用的子程序号后跟被调用的子程序号M98 P L 重复调用子程序指令，重复调用子程序指令，L L后跟重复调用的次数后跟重复调用的次数子程序的格式：子程序的格式：子程序号子程序号:是调用入口地址，是调用入口地址，必须和主程序中的子必须和主程序中的子程序调用指令中所指向的程序号一致。程序调用指令中所指向的程序号一致。子程序结束：子程序结束：M99644、主子程序调用关系v可实现八层嵌套可实现八层嵌套v逐层调用，逐层返回。逐层调用，逐层返回。主程序主程序子程序子程序子程序子程序655、主-子程序结构书写主主子程序：子程序：写在一个文件中写在一个文件中主程序写在前主程序写在前子程序写在后子程序写在后两者之间空几行作分隔两者之间空几行作分隔666、主-子程序结构应用关键v找出重复程序段规律，确定子程序。找出重复程序段规律，确定子程序。v将要变化的部分写在主程序，不变的将要变化的部分写在主程序，不变的部分作子程序。部分作子程序。v主主子程序接口：保证主程序调用和子程序接口：保证主程序调用和子程序返回正确的衔接子程序返回正确的衔接如：如：从某点进入子程序，返回时也固定在该点从某点进入子程序，返回时也固定在该点。67v(1)利用子程序调用实现外轮廓粗、精加工。v v 如图所示零件用8 立铣刀采用粗、精铣两刀完成外轮廓加工。精加工余量0.25mm深度方向一次下刀完成。（暂不考虑装夹）7、子程序调用编程举例（一）68v(2)利用子程序调用实现分层加工。v v 如图所示零件用8 立铣刀粗铣外轮廓深度方向分层铣削，分三次完成。（暂不考虑装夹）7、子程序调用编程举例(二）69v(3)利用子程序调用实现分层、分次加工。v v 如图所示零件用8 立铣刀粗、精铣外轮廓粗铣深度方向分三 次完成。精铣一次下刀完成v （暂不考虑装夹）7、子程序调用编程举例（三）70二、简化编程指令1、镜像功能G24，G25 指令功能：当工件(或某部分)具有相对于某一轴对称的形状时，可以利用镜象功能和子程序的方法，简化编程.镜像指令能将数控加工刀具轨迹沿某坐标轴作镜像变换而形成对称零件的刀具轨迹。对称轴可以是X轴、Y轴 或 X、Y轴.71指令格式：G24 X_Y_Z_ 建立镜像 （M98 P_）G25 X_Y_Z_ 取消镜像 或 G25指令说明：建立镜像由指令坐标轴后的坐标值指定镜 像位置（对称轴、线、点）G24、G25为模态指令，可相互注销，G25为缺省值。有刀补时，先镜像，然后进行刀具长度补偿、半径补偿。72v例如：当采用绝对编程方式时G24 X-9.0 v表示图形将以X=-9.0的直线（/Y轴的线）作为对称轴，G24 X6.0 Y4.0v表示先以X=6.0对称，然后再以Y=4.0对称，两者综合结果即相当于以点（6.0，4.0）为对称中心的原点对称图形。G25 X0表示取消前面的由G24 X_ 产生的关于Y轴方向的对称 73镜像指令编程1030-101030-10-30R10-30Y1234X主程序主程序%0008G92 X0 Y0 Z25.0G90 G17 G00 Z5.0 M03M98 P100 加工图加工图1G24 X0 坐标变换坐标变换M98 P100 加工图加工图2G24 Y0M98 P100G25 X0M98 P100G25 Y0 Z25.0 M05M30 74镜像指令编程1030-101030-10-30R10-30Y1234X子程序子程序%100G41 X10.0 Y4.0 D01Y5.0G01 Z-28.0 F200Y30.0X20.0G03 X30.0 Y20.0 R10.0G01 Y10.0X5.0G00 Z5.0G40 X0 Y0 M99 752、旋转变换功能G68，G69指令功能：该指令可使编程图形按照指定旋转中心及旋转方向旋转一定角度。通常和子程序一起使用，加工旋转到一定位置的重复程序段。76v格式 G17 G68 X_Y_P_ G18 G68 X_Z_P_ 坐标旋转功能 G19 G68 Y_Z_P_ G69 取消坐标旋转功能其中：X、Y、Z 是旋转中心的坐标值；P为旋转角度，单位是（），0P360.逆时针旋转时为“+”，顺时针旋转时为“”在有刀具补偿的情况下，先进行坐标旋转，然后才进行刀具半径补偿、刀具长度补偿。在有缩放功能的情况下，先缩放后旋转。77旋转指令编程1030-101030-10-30R10-30Y3214X主程序主程序%0009G92 X0 Y0 Z25.0G90 G17 G00 Z5.0 M03M98 P100G68 X0 Y0 P90.0M98 P100G69G68 X0 Y0 P180.0M98 P100G69G68 X0 Y0 P270.0M98 P100G69 Z25.0 M05M30 将基本图形分别旋转将基本图形分别旋转90180270783、缩放功能G50，G51 v格式：G51 X_Y_Z_P_ 缩放开 （M98 P_）G50 缩放关v其中：X、Y、Z给出缩放中心的坐标值，P后跟缩放倍数。vG51既可指定平面缩放，也可指定空间缩放。vG51、G50为模态指令，可相互注销，G50为缺省值。v有刀补时，先缩放，然后进行刀具长度补偿、半径补偿。79缩放指令编程v使用缩放指令可实现同一程序加工v出形状相同，尺寸不同的工件。R1010301030YX缩放前缩放后缩放中心 主程序主程序%0007G92 X0 Y0 Z25.0G90 G00 Z5.0 M03 G01 Z-18.0 F100M98 P100 G01 Z-28.0G51 X15.0 Y15.0 P2M98 P100G50 G00 Z25.0 M05 M30 80缩放指令编程v使用缩放指令可实现同一程序加工v出形状相同，尺寸不同的工件。R1010301030YX缩放前缩放后缩放中心 子程序子程序%100G41 G00 X10.0 Y4.0 D01G01 Y30.0 X20.0G03 X30.0 Y20.0 R10.0G01 Y10.0 X5.0G40 G00 X0 Y0M99返回上层返回上层81第四节 钻镗固定循环指令82孔加工编程示例（基本指令编程）G92 X0.0 Y0.0 Z50.0G90 G00 X-50.0 Y0.0Z-15.0（下刀）（下刀）S1000 M03 M08G01 Z-52.0 F70.0（钻（钻1）G00 Z-15.0 （抬刀（抬刀)X-50.0 Y-30.0（定位（定位2）G01 Z-52.0 （钻（钻2）G00 Z50.0 （抬刀）（抬刀）X0.0 Y30.0（定位（定位3）Z5.0 （下刀）（下刀）G01 Z-52.0 （钻（钻3）。83钻镗固定循环指令 数控加工中，某些加工动作循环已经典型化数控加工中，某些加工动作循环已经典型化。例如，钻孔、镗孔的动作是孔位平面定位、快速。例如，钻孔、镗孔的动作是孔位平面定位、快速引进、工作进给、快速退回等。引进、工作进给、快速退回等。将这样一系列典型加工动作预先编好程序存储将这样一系列典型加工动作预先编好程序存储在系统中，再用包含在系统中，再用包含G G代码的一个程序段调用，可简代码的一个程序段调用，可简化编程工作。化编程工作。这种包含了典型动作循环的这种包含了典型动作循环的G G代码称为循代码称为循环指令环指令 。84固定循环动作组成X X、Y Y轴快速定位到孔中心位置轴快速定位到孔中心位置Z Z轴快速运行到靠近孔上方的安全高度平面轴快速运行到靠近孔上方的安全高度平面R R点点(参考点参考点)孔加工（工作进给）孔加工（工作进给）在孔底做需要的动作在孔底做需要的动作退回到安全平面高度或初始平面高度退回到安全平面高度或初始平面高度快速返回到初始点位置。快速返回到初始点位置。85固定循环的动作示意图初始高度初始高度安全高度安全高度孔底动作孔底动作G99快速快速定位定位快速移至快速移至 R面面12345工进退回工进退回工进加工孔工进加工孔快速退回快速退回孔底平面孔底平面G98初始高度初始高度安全高度安全高度孔底动作孔底动作快速快速定位定位快速移至快速移至 R面面12345工进加工孔工进加工孔快速退回快速退回孔底平面孔底平面86固定循环指令格式 固定循环的程序格式包括v 数据形式v 返回点平面v 孔加工方式v 孔位置数据v 孔加工数据 循环次数。固定循环的程序格式通式如下：G 9 0（G 9 1）G 9 8（G 9 9）G_X_Y_Z_R_Q_P_K_F_L_ 87固定循环指令格式说明G98（G99)G _X_Y_Z_R_Q_P_K_F_L_第一个第一个G代码为代码为返回点平面返回点平面G代码代码.G98返回初始平面。返回初始平面。初始点是为安全下刀而规定的点。初始点是为安全下刀而规定的点。该点到零件表面的距离可以任意设定在一个安全高该点到零件表面的距离可以任意设定在一个安全高度上。度上。执行循环指令前刀具所在的高度位置既视为初始点。执行循环指令前刀具所在的高度位置既视为初始点。88固定循环指令格式说明G98（G99)G _X_Y_Z_R_Q_P_K_F_L_G99返回安全（返回安全（R点）平面点）平面vR点平面是刀具下刀时由快进转为工进的转点平面是刀具下刀时由快进转为工进的转换起点。换起点。v距工件表面的距离主要考虑工件表面尺寸的距工件表面的距离主要考虑工件表面尺寸的变化，一般可取变化，一般可取25 mm。如何确定用如何确定用G98 还是用还是用G99？89固定循环指令格式说明G98（G99）G _X_Y_Z_R_Q_P_K_F_L_第二个第二个G代码为代码为孔加工方式孔加工方式，即固定即固定循环代码循环代码G73，G74，G76和和G81 G89中的任一个。中的任一个。90固定循环功能表G 指令指令 加工动作加工动作-Z 向向 在孔底部的动在孔底部的动作作 回退动作回退动作-Z 向向 用用 途途 G73 间歇进给间歇进给 快速进给快速进给 高速钻深孔高速钻深孔 G74 切削进给切削进给 主轴正转主轴正转 切削进给切削进给 反转攻螺纹反转攻螺纹 G76 切削进给切削进给 主轴定向停止主轴定向停止 快速进给快速进给 精镗循环精镗循环 G80 取消固定循环取消固定循环 G81 切削进给切削进给 快速进给快速进给 定点钻循环定点钻循环 G82 切削进给切削进给 暂停暂停 快速进给快速进给 钻钻盲盲孔孔 G83 间歇进给间歇进给 快速进给快速进给 深孔钻深孔钻 G84 切削进给切削进给 主轴反转主轴反转 切削进给切削进给 攻螺纹攻螺纹 G85 切削进给切削进给 切削进给切削进给 镗循环镗循环 G86 切削进给切削进给 主轴停止主轴停止 切削进给切削进给 镗循环镗循环 G87 切削进给切削进给 主轴停止主轴停止 手动或快速手动或快速 反镗循环反镗循环 G88 切削进给切削进给 暂停、主轴停止暂停、主轴停止 手动或快速手动或快速 镗循环镗循环 G89 切削进给切削进给 暂停暂停 切削进给切削进给 镗循环镗循环 91固定循环指令分类钻孔类钻孔类攻螺纹类攻螺纹类镗孔类镗孔类一般钻孔一般钻孔钻深孔（钻深孔（L/D3）右旋攻螺纹右旋攻螺纹左旋攻螺纹左旋攻螺纹粗镗孔粗镗孔精镗孔精镗孔反镗孔反镗孔92固定循环指令参数说明动作动作 1 1 动作动作 2 2 初始点初始点 R 点点 动作动作 3 动作动作 5 动作动作 4 4 动作动作 6 6 G98（G99)G _ X_Y_ Z_R_Q_P_K_F_L_X、Y为为孔位数据孔位数据，指被加工孔的位置。指被加工孔的位置。o绝对值绝对值增量值增量值93G98（G99)G _X_Y_ Z_ R_Q_P_K_F_L_Z为孔底数据，G90时，Z为孔底坐标R 点点 Z 点点 Z=0 G90 编编程程 R 点点 Z 点点 G91 编编程程 G91时时Z为为R点到孔底的距离点到孔底的距离（多为（多为负负）ZZ加工盲孔时孔底平面就是孔底的加工盲孔时孔底平面就是孔底的Z轴高度；加工通孔时一般轴高度；加工通孔时一般刀具还要伸出工件底面一段距离。钻削加工时还应考虑钻头刀具还要伸出工件底面一段距离。钻削加工时还应考虑钻头钻尖对孔深的影响。钻尖对孔深的影响。94G98（G99)G _X_Y_Z_ R_ Q_P_K_F_L_R为安全平面位置G90时，RR面的坐标值R 点点 Z 点点 Z=0 G90 编编程程 R 点点 Z Z 点点 G91 编编程程 G91时，时，R初始点到初始点到R面的距离（常为面的距离（常为负负）RR95G98（G99)G _X_Y_Z_R_Q_P_K_F_L_Q 在在G73或或G83时指定时指定每次进给深度每次进给深度，在，在G76或或G87时指定时指定刀具的让刀量刀具的让刀量，是增量值。，是增量值。K在在G73或或G83时指定时指定每次退刀量每次退刀量，K0。P指定刀具在孔底的指定刀具在孔底的暂停时间暂停时间，单位为秒，单位为秒F为切削为切削进给速度进给速度L指定固定循环的指定固定循环的次数次数96固定循环指令参数说明1、G73 G89、Z、R、P、Q都是模态代码。2、为了简化程序，若某些为了简化程序，若某些参数相同，参数相同，则可不必重复。则可不必重复。若为了程序看起来更若为了程序看起来更清晰，不易出错，则每句指令的各项清晰，不易出错，则每句指令的各项参数应写全。参数应写全。（读、写程序）（读、写程序）3、G80、G01G03等代码可以等代码可以取消取消固固定循环。定循环。97钻孔循环指令v1、一般钻孔循环指令G81v格式：G98（G99）G81X_Y_Z_R_F_L_ v动作分解：v 刀具以进给速度向下运动钻孔，到达孔底位置后，快速退回（无孔底动作），v适用：用于一般定点钻。初始高度初始高度安全高度安全高度孔底孔底G99G98G81动作指令图动作指令图98钻孔循环指令v2、带停顿的钻孔循环指令G82v格式：G98（G99）G82X_Y_Z_R_P_ F_L_v 动作分解：v与G81指令唯一的区别是有孔底暂停动作，暂停时间由P指定。v作用：执行该指令使孔的表面更光滑，孔底平整。常用于做沉头台阶孔。初始高度初始高度安全高度安全高度Z轴孔底暂轴孔底暂停停G99G98G82动作指令图动作指令图99深孔加工循环指令1、高速深孔加工循环指令G73 格式：G98（G99）G73X_Y_Z_R_Q_K_F_L_ 动作分解：该固定循环用于Z轴的间歇进给，有利于断屑。适用：深孔加工。参数：Q值为每次的进给深度(q)，指令中用q0.q的数值大于k。例：G98 G73X10 Y20 Z-60R5Q-10K3F50qqq初始高度初始高度安全高度安全高度孔底位置孔底位置kkG73动作分解动作分解100深孔加工循环指令2、深孔加工循环指令、深孔加工循环指令G83与与G73不同之处在每次进刀后都不同之处在每次进刀后都返回安全平面高度返回安全平面高度处。处。更有利于钻深孔时的排屑。更有利于钻深孔时的排屑。K：每次退刀后，再次进给时，每次退刀后，再次进给时，由快速进给转换为切削进给时距由快速进给转换为切削进给时距上次加工面的距离上次加工面的距离qqq初始高度初始高度安全高度安全高度孔底位置孔底位置kkG83动作分解动作分解101钻孔循环指令编程举例一%0009G92 X0.0 Y0.0 Z50.0S800 M03 M08G90 F70.0G99 G81 X-50.0 Y0.0 Z-52.0 R-15.0G98 Y-30.0 （钻钻2）G99 G73 X0.0 Y30.0 Z-52.0 R5.0 Q-10 K3.0 （钻钻3）G98 Y-30.0 （钻钻4）G99 G82 X50.0 Y30.0 Z-30.0 R-15.0 P2 （钻钻5）G98 Y0.0 （钻钻6）M05 M09M30钻钻6-10的孔的孔102例二编制右所示的孔加工程编制右所示的孔加工程序（设序（设Z轴开始点距工作轴开始点距工作表面表面50mm处，切削深处，切削深度为度为10mm）。）。R面面50初始面初始面3v%0009vG92 X-100.Y-50.Z50.vG90 G00 X0.Y0.vM03 S800vG91 G99 G81 X40.Y40.Z-13.R-47.F100vX40.Y0.L3vX0.Y50.vX-40.Y0.L3vG90 G80 X-100.Y-50.Z50.vM05 M30103螺纹加工循环指令（G74）左旋攻螺纹循环G74 格式:G98（G99）G74X_Y_Z_R_F_L_动作分解动作分解:左旋攻螺左旋攻螺纹（攻反螺纹）时纹（攻反螺纹）时主轴反转主轴反转，到孔底，到孔底时时主轴正转主轴正转，然后，然后工进速度工进速度退回。退回。初始高度初始高度安全高度安全高度孔底平面孔底平面主轴正转主轴正转主轴反转主轴反转G74动作指令图动作指令图104注意：1、攻螺纹过程要求主轴转速与进给速度成严格的比例关系，进给速度F=转速(r/min)螺矩(mm).v 2、R应选在距工件表面7mm以上的地方。105螺纹加工循环指令（G84）右旋攻螺纹循环格式:G98 G84 X_Y_Z_R_F_L_动作分解动作分解:从从R点到点到Z点攻丝时刀点攻丝时刀具具正向进给正向进给，主轴正，主轴正转。到孔底部时，转。到孔底部时，主主轴反转轴反转，刀具以反向，刀具以反向进给速度退出进给速度退出.初始高度初始高度安全高度安全高度孔底平面孔底平面主轴反转主轴反转主轴正转主轴正转G84动作指令图动作指令图106螺纹加工编程举例编制右所示的螺孔加工编制右所示的螺孔加工程序（设程序（设Z轴开始点距工轴开始点距工作表面作表面50mm处，切削处，切削深度为深度为10mm）。）。R面面50初始面初始面3v(1)先用G81钻孔v%0009vG92 X-100.Y-50.Z50.vG90 G00 X0.Y0.vM03 S800vG91 G99 G81 X40.Y40.Z-13.R-47.F100vX40.Y0.L3vX0.Y50.vX-40.Y0.L3vG90 G80 X-100.Y-50.Z50.vM05 M30107v()再用G84攻丝vM03 S140vG91 Y40.vG99 G84 X40.Z-17.R-43.L4 F280 vY50vG99 G84 X-40.Z-17.R-43.L3 (X-40.L3)vG80 Z43.vX-160.Y90.vM05vM30108镗孔循环指令（G76）精镗循环 G98（G99）G76 X_Y_Z_R_P_Q_F_L_G76 动作指令图动作指令图初始高度初始高度安全高度安全高度孔底平面孔底平面主轴准停主轴准停q精镗时，主轴在孔底定向停精镗时，主轴在孔底定向停止后，向刀尖反方向移动，然止后，向刀尖反方向移动，然后快速退刀，退刀位置由后快速退刀，退刀位置由G98或或G99决定。决定。带有让刀的退刀不会划伤已带有让刀的退刀不会划伤已加工平面，保证了镗孔精度。加工平面，保证了镗孔精度。刀尖反向位移量用地址刀尖反向位移量用地址Q指指定，其值定，其值q109镗孔循环指令（G85 G86）2）G85：镗孔循环 G99 G85X_Y_Z_R_F_L_该指令动作过程与G81指令相同，只是G85进刀和退刀都为工进速度，且回退时主轴不停转。3）G86：镗孔循环 G98 G86X_Y_Z_R_F_L_此指令与G81相同，但在孔底时主轴停止，然后快速退回。注意：该指令退刀前没有让刀动作，退回时可能划伤已加工表面，因此只用于粗镗孔。初始高度初始高度安全高度安全高度孔底平面孔底平面G85指令动作图指令动作图110镗孔循环指令（G87）4）G87：反镗循环G98 G87 X_Y_Z_R_Q _F_L_q 主 轴 正 转 主 轴 定 向 停 R 点 Z 点 主 轴 起 动 (G98 的 情 况)G87 指令动作图指令动作图动作过程动作过程:在在X、Y轴定位后，主轴定向停止，然轴定位后，主轴定向停止，然后向刀尖的反方向移动后向刀尖的反方向移动q值，再快速进给值，再快速进给到孔底到孔底(R点点)定位。在此位置，刀具向刀尖定位。在此位置，刀具向刀尖方向移动方向移动q值。主轴正转，在值。主轴正转，在Z轴正方向上轴正方向上加工至加工至Z点。这时主轴又定向停止，向刀点。这时主轴又定向停止，向刀尖反方向位移，然后从孔中退出刀具。返尖反