數(shù)控技術(shù)教案

第一章緒論

本章重點(diǎn)：1.數(shù)控機(jī)床概念

2.數(shù)控機(jī)床采用的新穎機(jī)械結(jié)構(gòu)

3.數(shù)控機(jī)床按檢測系統(tǒng)的分類

一般了解：數(shù)控機(jī)床的組成、數(shù)控機(jī)床的優(yōu)缺點(diǎn)、數(shù)控機(jī)床

的發(fā)展趨勢

一、數(shù)字控制：用數(shù)字化信號對機(jī)床的運(yùn)動及其加工過程

進(jìn)行控制的一種控制方法。

數(shù)控機(jī)床：國際信息處理聯(lián)盟（IFIP）第五技術(shù)委員會,

對數(shù)控機(jī)床作了如下定義：一種裝了程序控制系統(tǒng)的機(jī)床。

該系統(tǒng)能邏輯的處理具有使用號碼或其他符號編碼指令規(guī)定

的程序。

二、數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展：

（一）產(chǎn)生：

1、傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法已滿足不了生產(chǎn)需求

1）單件小批量生產(chǎn)——占70%,一般用試切

法，技術(shù)水平要求高，勞動強(qiáng)度大，精度

不高，無法實(shí)現(xiàn)自動化。如：普通車、銃、

刨、磨床等

2）工藝流水作業(yè)——調(diào)整法加工，生產(chǎn)率提

高，精度提高，成本低，品種多，采用組

合機(jī)床，多機(jī)床配合，環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，生

產(chǎn)停滯。

3）自動機(jī)床：用凸輪控制，適于生產(chǎn)簡單工

件，且改型困難

2、社會的需求

1）品種多樣化

2）零件精度和形狀復(fù)雜程度不斷提高

3）生產(chǎn)品種的頻繁換型

3、技術(shù)上的可行性

1）電子計(jì)算機(jī)的發(fā)明

2）電子技術(shù)的發(fā)展

a、現(xiàn)代控制理論的發(fā)展

b、各種功能優(yōu)越件的產(chǎn)生

c、大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)

3）新穎機(jī)械結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)

a、滾珠絲杠一代替普通絲杠，動作更靈

活，間隙更小，精度提高

b、滾動導(dǎo)軌一代替滑動導(dǎo)軌，移動靈

活，克服爬行和前沖現(xiàn)象

4）機(jī)床動態(tài)特性的研究成果

使機(jī)床的剛度更好，主軸轉(zhuǎn)速更高，抗振

性提高

由于生產(chǎn)的發(fā)展要求出現(xiàn)新的生產(chǎn)工具，而在技術(shù)上又

已具備了條件，于是在1948年，美國帕森斯公司提出應(yīng)用計(jì)

算機(jī)控制機(jī)床加工的設(shè)想，并與麻省理工學(xué)院合作進(jìn)行研制

工作。1952年試制成功第一臺三坐標(biāo)立式數(shù)控銃床。1958年

我國開始研制數(shù)控機(jī)床。

（二）發(fā)展：

1952——1959年，電子管制成數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)

1959——1965年，晶體管制成數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)

1965——1970年，小規(guī)模集成電路

1970——1974年，大規(guī)模集成電路

1974——，微型計(jì)算機(jī)

三、數(shù)控機(jī)床的組成：

數(shù)字控制計(jì)算機(jī)：處理加工程序，輸出各種信號，控制機(jī)

床完成各種運(yùn)動。

PC控制部分：介于控制計(jì)算機(jī)和機(jī)械、液壓部件之間的控

制系統(tǒng)，接受計(jì)算機(jī)輸出的指令信號，經(jīng)過

編譯、邏輯判斷、功率放大后，直接驅(qū)動相

應(yīng)的電器、液壓、氣動和機(jī)械部件，完成相

應(yīng)的動作。

以上兩部分加上輸入輸出設(shè)備、驅(qū)動裝置等可以和

稱為---計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（ComputerizedNumerical

ControlSystem）也可簡稱為CNC系統(tǒng)。目前通常所

說的數(shù)控系統(tǒng)，一般均指計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)。

液壓、氣動系統(tǒng)：輔助裝置，用來實(shí)現(xiàn)潤滑、冷卻、夾

緊、轉(zhuǎn)位、排屑等功能。

機(jī)械部分：包括主運(yùn)動部件（主軸）、進(jìn)給運(yùn)動執(zhí)行部分

（工作臺、拖板、床身等）

伺服系統(tǒng)：根據(jù)CNC發(fā)來的速度和位移指令，控制執(zhí)行

部件的進(jìn)給速度、方向、位移。

四、數(shù)控機(jī)床的加工運(yùn)動：

主運(yùn)動（控制主運(yùn)動可以得到合理的切削速度）一般指主

軸轉(zhuǎn)速。

數(shù)控機(jī)床需要無級變速，一般采用變頻器控制變頻

電機(jī)來實(shí)現(xiàn)無級變速。如：XKA714采用日本安川

變頻器，河北變頻電機(jī)。

進(jìn)給運(yùn)動（控制進(jìn)給運(yùn)動可以得到不同的加工表面）用伺

服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)來控制絲杠的轉(zhuǎn)動，從而帶動工

作臺或刀具在二維、三維空間內(nèi)進(jìn)行移動，加工出

各種曲面。

五、數(shù)控機(jī)床的優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：1.精度高，質(zhì)量穩(wěn)定

傳動精度高（滾珠絲杠），摩擦阻力?。L動導(dǎo)軌）,

設(shè)有檢測元件（矯正誤差）程序自動加工，避免

認(rèn)為誤差。

2..生產(chǎn)率高，采用高硬度的硬質(zhì)合金刀具，因而切

削速度提高，可實(shí)現(xiàn)自動換刀，空行程速度快：

15m/min?240mzmin,因而縮短了輔助時間。

3.功能多，一次裝夾可完成多種加工，消除因重復(fù)

定位而帶來的誤差。如：數(shù)空鍵銃床、縱切機(jī)床。

4.適應(yīng)不同零件的自動加工，要換零件品種，只需

改變程序。

5.能完成復(fù)雜形面的加工，如：螺旋槳面

6.減低勞動強(qiáng)度，有較高經(jīng)濟(jì)效益。

缺點(diǎn)：1.價格昂貴，一次性投資大

2.維修和操作較復(fù)雜

數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

1.增加機(jī)床的剛度

2.注重散熱和排屑

3.采用滾珠絲杠和滾動導(dǎo)軌，或塑料貼面導(dǎo)軌

4.采取了傳動消除間隙機(jī)構(gòu)，提高了傳動精度

六、分類：

1.按工藝用途分

2.按加工路線分

點(diǎn)位控制系統(tǒng)：孔坐標(biāo)位置精度要求高，如：鉆床、鋒

床、沖床等.

輪廓加工控制系統(tǒng)：刀具軌跡運(yùn)動精度要求高，如銃床

3.按有無檢測裝置分：

1）開環(huán)系統(tǒng)一無位置檢測裝置

2）閉環(huán)系統(tǒng)一檢測元件裝在床身和移動部件上

3）半閉環(huán)系統(tǒng)一檢測元件裝在電機(jī)尾部

4.按可聯(lián)動坐標(biāo)數(shù)分：

二坐標(biāo)聯(lián)動——數(shù)控車床

三坐標(biāo)聯(lián)動——數(shù)控銃床

在工作臺上裝數(shù)控分度頭，即四坐標(biāo)聯(lián)動，使工作臺

沿X軸可轉(zhuǎn)動，即軸聯(lián)動。

七、數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢：

1.先進(jìn)的自檢能力：提高機(jī)床的綜合性能

2.向高速、高精度發(fā)展：分辨率可達(dá)0.01微米，進(jìn)給

速度可達(dá)400~800mm/min

3.更高的生產(chǎn)率，利用率：自動換刀

4.單元模塊化：控制單元、伺服單元、機(jī)械部件已模塊

化生產(chǎn)，需要時組裝，如：XKA714機(jī)械部分北京

一機(jī)床，CNC西門子生產(chǎn)

5.更強(qiáng)的通訊、圖象編程、顯示功能：計(jì)算機(jī)編程

八、

---------機(jī)械手----------------------

單機(jī)<____________________>單機(jī)4________>單機(jī)...

FMS柔性制造系統(tǒng)Y--------?FMS<-?FMS...

FML柔性制造生產(chǎn)線4-----------?FML4--------->FML...

FA自動化工廠

九、數(shù)控機(jī)床加工特點(diǎn)

數(shù)控機(jī)床是新型的自動化機(jī)床，它具有廣泛通用性和很

高的自動化程度。數(shù)控機(jī)床是實(shí)現(xiàn)自動化最重要的環(huán)節(jié)，是

發(fā)展柔性生產(chǎn)的基礎(chǔ)。數(shù)控機(jī)床在加工下面一些零件中更能

顯示優(yōu)越性：

1）批量?。?00件以下）而又多次生產(chǎn)的零件

2）兒何形狀復(fù)雜的零件

3）在加工過程中必須進(jìn)行多種加工的零件

4）切削余量大的零件

5）必須嚴(yán)格控制公差（即公差帶范圍小）的零件

6）工藝設(shè)計(jì)經(jīng)常變化的零件

7）加工過程中的錯誤會造成嚴(yán)重浪費(fèi)的貴重零件

8）需要全部檢驗(yàn)的零件，等

第二章零件加工程序的編制

第一節(jié)概述

本節(jié)重點(diǎn)：1.數(shù)控加工基本原理

2.數(shù)控機(jī)床編程方法

一、數(shù)控加工基本原理

二、數(shù)控機(jī)床程序編制的內(nèi)容和步驟

主要內(nèi)容：分析零件圖、確定加工工藝過程、進(jìn)行數(shù)學(xué)處

理、編寫程序清單、制作控制介質(zhì)、進(jìn)行程序檢查、

程序輸入、工件試切

步驟:

1.分析零件圖和工藝處理

分析零件圖，決定加工方案，確定加工順序，設(shè)計(jì)夾具,

選擇刀具，確定走刀路線，切削用量等。正確選擇對刀

點(diǎn)、切入方式。

2.數(shù)學(xué)處理

建立工件坐標(biāo)系，確定加工路線，計(jì)算出各兒何元素的

起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓心坐標(biāo)值。（復(fù)雜零件或不規(guī)則零件坐標(biāo)

點(diǎn)不好找，可以借助CAD畫圖求出）

3.編寫程序

根據(jù)所使用的數(shù)控系統(tǒng)指定的代碼及格式編寫程序。

4.程序輸入

以前用穿孔帶作為介質(zhì)，通過紙帶閱讀機(jī)送入數(shù)控系統(tǒng)。

現(xiàn)在可以直接用鍵盤輸入，或在計(jì)算機(jī)中編好后通過相

應(yīng)的軟件及接口傳入程序。

5.程序校驗(yàn)與首件試切

程序必須經(jīng)過檢查校驗(yàn)試切后才可使用。

可以通過空運(yùn)行程序檢查軌跡是否正確，還可以用圖形

模擬功能。

首件試切時'，一般單段運(yùn)行，監(jiān)視加工狀況，隨時調(diào)整

參數(shù)，出現(xiàn)問題，立刻停車。

三、數(shù)控機(jī)床編程方法

1）手工編程

由人工完成零件圖紙分析、工藝處理、數(shù)值計(jì)算、編寫程

序清單，直到程序輸入、校驗(yàn)，稱為“手工編程二

此種方法適用于點(diǎn)位或兒何形狀不太復(fù)雜的零件。

2）自動編程

所謂“自動編程”，就是使用計(jì)算機(jī)或編程機(jī)，完成零件

編程的過程，使用規(guī)定的語言手工編寫一個描述零件加工要

求的程序，輸入計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)自動進(jìn)行計(jì)算并生成程序。

PowerMi11>Mastercam>CAXA等可先畫出零件的三維實(shí)體圖，

設(shè)置好加工參數(shù)、路徑，可以自動生成加工程序。

此方法適用于復(fù)雜曲面的零件或幾何元素不復(fù)雜，但程序量

很大的零件。

手工編程時間：加工時間約為30：1且NC機(jī)床不能開動的

原因中20%?30%是由于程序不能及時編出造成的，所以必須

要求編程自動化。

第二節(jié)、數(shù)控機(jī)床編程的基礎(chǔ)知識

本節(jié)重點(diǎn)：1.程序段格式

2.各功能字作用

國際上已形成了兩個通用標(biāo)準(zhǔn)：國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）標(biāo)準(zhǔn)

和美國電子工業(yè)學(xué)會（EIA）標(biāo)準(zhǔn)。我國根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)制定了

JB3051-82《數(shù)字控制機(jī)床坐標(biāo)和運(yùn)動方向的命名》等國標(biāo)。

由于生產(chǎn)廠家使用標(biāo)準(zhǔn)不完全統(tǒng)一，使用代碼、指令含義也

不完全相同，因此需參照機(jī)床編程手冊。

1、程序結(jié)構(gòu)與格式

一個完整的零件加工程序，由若干程序段組成；

一個程序段，序號、若干代碼字和結(jié)束符號組成；

每個代碼字，由字母和數(shù)字組成。

例：（程序段）

/N3GOOX10Z10M3S650；

1-程序段結(jié)束符

——-----輔助功能代碼

-----------------------坐標(biāo)值

--------------------準(zhǔn)備功能代碼

--------------------------------程序段序列號

-----------------------------------選擇程序段跳過符

例：設(shè)X0=0Y0=0

Z0=100Xi=100Yi=80

Zi=35

用同一把鉆頭加工A、B兩

0孔，加工程序如下：

02001（程序名，一個完整程序存放在內(nèi)存中的首地址表識符。西門子

用飛”,FANUC用“0”)

N001G91G00X100.00Y80.00M03s650；快速定位到A點(diǎn),主軸正轉(zhuǎn),

轉(zhuǎn)速650

N002Z-33.00；刀具下降33mm,距工件2mm

N003G01Z-26.00F100；直線插補(bǔ)，刀具向下工進(jìn)26mm穿透工件

N004GOOZ26.00；快速返回

N005X50.00Y30.00；快速定位到B點(diǎn)

N006G01Z-17.00；刀具向下工進(jìn)17mm,進(jìn)入到工件內(nèi)15mm

N007G04F2；暫停2秒

N008GOOZ50.00；刀具快速上移50mm

N009X-150.00Y-110.00；返回起始點(diǎn)

N010M02；程序結(jié)束

一個程序段包含三部分：程序標(biāo)號字（N字）+程序主體+結(jié)束

符

（1）程序標(biāo)號字（N字）：也成為程序段號，用以識別和區(qū)

分程序段的標(biāo)號，不是所有程序段都要有標(biāo)號，但有標(biāo)號便

于查找，對于跳轉(zhuǎn)程序來說，必須有程序段號，程序段號與

執(zhí)行順序無關(guān)。

（2）結(jié)束符號：用“；”，有些系統(tǒng)用“*”或“LF"，任何程序段

都必須有結(jié)束符，否則不與執(zhí)行。（一般情況下，在數(shù)控系

統(tǒng)中直接編程時，按回車鍵，可自動生成結(jié)束符，但在電腦

中編程時一，需手工輸入結(jié)束符）

（3）程序段主體部分：一個完整加工過程，包括各種控制信

息和數(shù)據(jù)，由一■個以上功能字組成。功能字包括：準(zhǔn)備功能

字（G）,坐標(biāo)字（X、Y、Z）,輔助功能字（M）,進(jìn)給功能

字（F）,主軸功能字（S）,刀具功能字（T）等。

2、功能字：

（1）準(zhǔn)備功能字（G字）：使機(jī)床做某種操作的指令。用地

址G和兩位數(shù)字表示，從G00-G99共100種。

非模態(tài)G代碼：只在它所在的程序段內(nèi)

有效，如：G04、G92、G08、G09（加、減速）

模態(tài)G代碼：一旦執(zhí)行就一直保持有

效，直到被同一模態(tài)組的另一G代碼替代為止。如：GOO、G0K

G02

（2）坐標(biāo)字：由坐標(biāo)名、帶+/-號的絕對坐標(biāo)值（或增量值）

構(gòu)成。X、Y、Z,U、V、W,P、Q、R,A、B、C,I、J、K

（3）進(jìn)給功能字（F字）：由地址碼F和后面表示進(jìn)給速度的

若干位數(shù)構(gòu)成。

（4）主軸轉(zhuǎn)速功能字（S字）：由S字母和后面的若干位數(shù)字

組成。

（5）刀具功能字（T字）：T地址字后接若干位數(shù)值，數(shù)值為

刀號和刀補(bǔ)號。如T3選3號刀具

（6）輔助功能字（M字）：M地址字后接2位數(shù)值，M00-M99共

100種M代碼。如MOO、M02、M03、M04等

（7）刀具偏置字（D字和H字）：D字后接一個數(shù)值是將規(guī)定

在刀具偏置表中的刀具直徑值調(diào)出，當(dāng)程序中有G41或G42指

令時，這個值就是刀具半徑的補(bǔ)償值。H字后接一個數(shù)值是將

規(guī)定在刀具偏置表中的刀具長度度值調(diào)出，當(dāng)Z軸運(yùn)動時一，這

個值就是刀具長度偏置值。

第三節(jié)、坐標(biāo)系

本節(jié)重點(diǎn)：1）數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的確定

2）機(jī)床坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系、參考點(diǎn)

3）工件坐標(biāo)系的設(shè)定

一、坐標(biāo)軸

數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系采用直角笛卡爾坐標(biāo)系,其基本坐標(biāo)軸為

X、Y、Z直角坐標(biāo)系。其名稱和方向符合右手法則。

坐標(biāo)軸方向確定：

z軸：無論哪一種機(jī)床都規(guī)定Z軸作為平行于主軸中

心線的坐標(biāo)軸，如果有多個主軸，應(yīng)選擇垂直于工件裝夾面

的軸為Z軸。

X軸：通常選擇為平行于工件裝夾面，與主要切削

數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸及其運(yùn)動方向

a）數(shù)控車床b）立式數(shù)控鐐銃床c）臥式數(shù)控鍵銃床

旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)A、B、C的方向分別對應(yīng)X、Y、Z軸按右手螺旋方向

確定。

+Z：使刀具遠(yuǎn)離工件的方向。

+X：（1）.在刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床上（如銃床），如果

Z軸水平，當(dāng)從主軸向工件看時，+X方向指向右方（臥銃）。

如果Z軸垂直，當(dāng)從主軸向工件看時，+X方向指向右方(立銃)。

(2).在沒有旋轉(zhuǎn)刀具、沒有旋轉(zhuǎn)工件的機(jī)床

上(牛頭刨)，X軸平行于主要切削方向。

注意：編程時認(rèn)為-刀具運(yùn)動，工件靜止，刀具在刻畫工件。

二、坐標(biāo)原點(diǎn)

1.機(jī)床原點(diǎn)：現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床一般都有一個基準(zhǔn)位置，稱為機(jī)

床原點(diǎn)(machineorigin)或機(jī)床絕對原點(diǎn)(machineabsolute

origin)o是機(jī)床制造商設(shè)置在機(jī)床上的一個物理位置，其作

用是使機(jī)床與控制系統(tǒng)同步，建立測量機(jī)床運(yùn)動坐標(biāo)的起始

點(diǎn)。一般用“肥表示?；蛴脗惚硎?。

2.機(jī)床參考點(diǎn)：與機(jī)床原點(diǎn)相對應(yīng)的還有一個機(jī)床參考點(diǎn)

(referencepoint),用"R”表示，或用表示。它是機(jī)

床制造商在機(jī)床上用行程開關(guān)設(shè)置的一個物理位置，與機(jī)床

原點(diǎn)的相對位置是固定的，機(jī)床出廠前由機(jī)床制造商精密測

量確定。

3.程序原點(diǎn)：(programorigin)編程員在數(shù)控編程過程中

定義在工件上的幾何基準(zhǔn)點(diǎn)，有時也稱為工件原點(diǎn)(part

origin),用“W”癡，或用表示。程序原點(diǎn)一般用G92

或G54-G59（對于數(shù)控鍵銃床）和G50（對于數(shù)控車床）設(shè)置。

三、坐標(biāo)系

1.機(jī)床坐標(biāo)系：機(jī)床原點(diǎn)對應(yīng)的坐標(biāo)系稱為機(jī)床坐標(biāo)系，它

是固定不變的，是最基本的坐標(biāo)系，是在機(jī)床返回參考點(diǎn)后

建立起來的,一旦建立,除了受斷電影響外,不受程序控制

和新設(shè)定坐標(biāo)系影響。通過給參考點(diǎn)賦值可以給出機(jī)床坐標(biāo)

系的原點(diǎn)位置，有些機(jī)床把參考點(diǎn)和機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)重合。

2.工件坐標(biāo)系：程序原點(diǎn)對應(yīng)的坐標(biāo)系稱為工件坐標(biāo)系，這

個坐標(biāo)系由編程員自己設(shè)定，只要方便編程即可。但在實(shí)際

加工中,操作者在機(jī)床上裝好工件之后要測量該工件坐標(biāo)系

的原點(diǎn)和基本機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)的距離,并把測得的距離在數(shù)

控系統(tǒng)中預(yù)先設(shè)定,這個設(shè)定值叫工件零點(diǎn)偏置。如圖：

例1.如車床

z

工件-------*----------

______________工儂標(biāo)系X距離

|XN距離IJ——

」利味坐標(biāo)系

X

一般數(shù)控系統(tǒng)可以設(shè)定兒個工件坐標(biāo)系。例如美國A-B公司的

9系列數(shù)控系統(tǒng)就可以設(shè)定9個工件坐標(biāo)系。它們是G54、G55、

G56、G57、G58、G59、G59.1、G59.2、G59.3。它們是同一組

模態(tài)指令，同時只能有一個有效。

下面舉例說明機(jī)床參考點(diǎn)、機(jī)床坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系的建立

及關(guān)系:

二4建立工件

坐標(biāo)系

2

機(jī)床，坐-標(biāo)-系---

機(jī)床參考點(diǎn)

-2

如圖：通過給機(jī)床參考點(diǎn)賦值x=-3、Y=-2,定義了機(jī)床坐標(biāo)

系，然后在機(jī)床坐標(biāo)系中用坐標(biāo)值X=3、Y=2定義G54工件坐標(biāo)

系的零點(diǎn)位置。

舉例說明工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系的關(guān)系

設(shè)刀具在基準(zhǔn)點(diǎn)（-6,0）,要使刀具從基準(zhǔn)點(diǎn)移到A、再到B、

N1G00G90G54X10Y10；

N2G01X30F100；

N3X10Y20；

N4G00G53X10Y20；

N5X0Y0；

N6G28X0Y0；

舉例說明工件坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的關(guān)系

二34工件坐標(biāo)系3工件坐標(biāo)系II

程序如下:

激活G54工件坐標(biāo)系

GOOX20Y20；刀具移到G54工件坐標(biāo)系中的X20、Y20點(diǎn)

G55X10Y10；刀具移到G55工件坐標(biāo)系中的X10、Y10點(diǎn)

X3Y2；刀具運(yùn)動到G55工件坐標(biāo)系中的X3、Y2點(diǎn)

修改偏置表中的偏置值：常用的是手動修改和通過程序修改

兩種。

3.設(shè)定工件坐標(biāo)系

設(shè)定工件坐標(biāo)系原點(diǎn)常用G92或G54-G59(對于數(shù)控鍵銃床)

設(shè)置。

(1)G92-后面的坐標(biāo)值是把刀具的當(dāng)前位置設(shè)定在新坐標(biāo)系

中的坐標(biāo)值。如下例中Ni句設(shè)定的坐標(biāo)系是把刀具所在的位

置A點(diǎn)，設(shè)定在該坐標(biāo)系的X=0、Y=0點(diǎn)上。Nj句設(shè)定的坐標(biāo)系

是把A點(diǎn)設(shè)定在該坐標(biāo)系的X=100、Y=100點(diǎn)上。G92指令不能

命令機(jī)床運(yùn)動。

M設(shè)定坐標(biāo)系

100------------4---

I

I

Nj設(shè)定坐標(biāo)系

100'

通常用G92設(shè)定對刀點(diǎn)，數(shù)控機(jī)床工作時，有時先把刀具移到

N2G92X25Z40

注：先測量工件的直徑、長度（25、40）,刀具起始位置在A

點(diǎn)，主軸啟動，手動移動到B點(diǎn)，啟動程序，程序運(yùn)行到G92

時，自動把B點(diǎn)定義為新建工件坐標(biāo)系中的（25,40）點(diǎn)，新

工件坐標(biāo)系建立，加工程序在工件坐標(biāo)系中運(yùn)行。

G92的另一功能是移動由G54-G59建立的工件坐標(biāo)系。如圖例

N3G55Y10X5；在G55坐標(biāo)系移到X5,Y10點(diǎn)

N4G54Y10X5；在G54坐標(biāo)系移到X5,Y10點(diǎn)

N5G92Y-5X-5；把刀具所在位置定義新G54坐標(biāo)系下

Y-5,X-5點(diǎn)，G55同時移動相同增量

N6Y15X0；移動到新G54坐標(biāo)系下Y15,X0點(diǎn)

N7G55Y10X5；移動到新G55坐標(biāo)系下Y10,X10點(diǎn)

舉例說明G92、G54-G59的應(yīng)用:

下圖描述了一個一裝夾加工三個相同零件的多程序原點(diǎn)與機(jī)

床參考點(diǎn)之間的關(guān)系及偏移計(jì)算方法，先以G92為例：

如圖:

6Y1

令

Y3X

/

、W33I3

X6

1.2X

4.54

機(jī)床參考點(diǎn)向多程序原點(diǎn)的偏移

N1G90；絕對編程，刀具位于機(jī)床參考點(diǎn)

N2G92X6Y6Z0；將程序原點(diǎn)定義在第一個零件的工件原點(diǎn)也

：：：加工第一個零件

N8GOOXOY0；快速返回程序原點(diǎn)

N9G92X4Y3；將程序原點(diǎn)定義在第二個零件的工件原點(diǎn)W2

：：：加工第二個零件

N13GOOXOY0；快速返回程序原點(diǎn)

N14G92X4.5Y-1.2；將程序原點(diǎn)定義在第三個零件的工件原點(diǎn)中3

舉例說明G54-G59應(yīng)用：

首先設(shè)置G54-G59原點(diǎn)偏置寄存器:

對于零件1：G54X-6Y-6Z0

對于零件2：G55X-10Y-9Z0

對于零件3：G56X-14.5Y-7.8Z0

然后調(diào)用：

N1G90G54

：加工第一個零件

N7G55

：加工第二個零件

N10G56

：加工第三個零件

4.工件坐標(biāo)系的零點(diǎn)偏置

用G52指令可將工件坐標(biāo)系的零點(diǎn)偏置一個增量值

G52XYZ；

執(zhí)行該指令可將當(dāng)前坐標(biāo)系零點(diǎn)從原來的位置偏移一個X_Y_Z

距離。

G52與G92比較

區(qū)別：G52后面的坐標(biāo)值是工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的移動值，而G92

后面的坐標(biāo)值是刀具在新坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。

相同：不產(chǎn)生機(jī)床移動，只改變工件坐標(biāo)系位置。

例：程序機(jī)床坐標(biāo)系位置工件坐標(biāo)系位置

G01X25Y25F55X25Y25X25Y25

G52X10Y10X25Y25X15Y15

刀具位置

2515

G52偏置后工件坐標(biāo)系

工件坐標(biāo)系（機(jī)床坐標(biāo)系）

01025

注：G01前無工件坐標(biāo)系設(shè)定指令（如G92）,所以工件坐標(biāo)

系與機(jī)床坐標(biāo)系重合，G52偏置后機(jī)床坐標(biāo)系不動，工件坐標(biāo)

系移動O

取消方式：

1）用G52X0Y0Z0

2）用G92移動有零點(diǎn)偏置的坐標(biāo)系

3）程序結(jié)束

第四節(jié)常用編程指令

本節(jié)重點(diǎn)：1）重點(diǎn)掌握基本編程指令的使用

2）注意車床與銃床編程時的區(qū)別

3）熟練掌握極坐標(biāo)編程

4）會使用刀具長度偏置指令及半徑補(bǔ)償指令

一、快速定位方式G00（模態(tài)）

格式：GOOX_Y_Z_；

GOO軌跡是直線，速度由系統(tǒng)確定，后面的坐標(biāo)值為終點(diǎn)

坐標(biāo)值，應(yīng)用于空行程、快進(jìn)、快退,節(jié)省時間，提高效率。

二、直線插補(bǔ)指令G01（模態(tài)）

格式：G01X_Y_Z_F_；

XYZ坐標(biāo)值為直線終點(diǎn)坐標(biāo)值，可為絕對坐標(biāo)值或相對坐

標(biāo)值，F(xiàn)為速度指令，改變F值可以改變直線插補(bǔ)速度。

*程序中首次出現(xiàn)的插補(bǔ)指令（G01、G02、G03）一定要有

F指令，否則出錯！后續(xù)程序中如速度相同可省略。如速度改

變不可省略。

三、1）絕對坐標(biāo)編程指令G90（模態(tài)）

格式：G90；

以后出現(xiàn)的坐標(biāo)值均為絕對坐標(biāo)值，即刀具運(yùn)動的位置坐

標(biāo)是指刀具相對于程序原點(diǎn)的坐標(biāo)。

2）相對坐標(biāo)編程指令G91（模態(tài)）

格式：G91；

以后出現(xiàn)的坐標(biāo)值均為相對坐標(biāo)值，即刀具運(yùn)動的位置坐

標(biāo)是指刀具從當(dāng)前位置到下一位置之間的增量。

例：分別用絕對和增量方式編程

絕對方式：增量方式：

N1M03S640；主軸正轉(zhuǎn)N1M03S640；

N2G90；選絕對（增量）N2G91；

N3GOOX20Z60；快進(jìn)A-BN3GOOX-60Z-20；

N4G01X30Z40F100；工進(jìn)B-CN4G01X10Z-20F100；

N5G01X30Z20；C-DN5G01XOZ-20；

N6G01X40Z20；D-EN6G01X10Z0；

N7M02；結(jié)束N7M02；

2o

3o

4o

8O

有些數(shù)控系統(tǒng)不用G90、G91區(qū)分絕對和增量編程，而是直接

用X、Y、Z表示絕對編程，用U、V、W表示增量編程。例：

絕對編程：增量編程：

N1M03S640；N1M03S640；

N2GOOX20Z60；N2GOOU-60W-20；

N3G01X30Z40F100；N3G01U10W-20F100；

N4G01X30Z20；N4G01XOZ-20；

N5G01X40Z20；N5G01X10Z0；

N6M02；N6M02；

以上程序中沒有出現(xiàn)G92指令，G92指令為定義工件坐標(biāo)系，

有些系統(tǒng)用G50（數(shù)控車），還有些系統(tǒng)兩者都不用（南京仁

和），它采用直接對刀，通過輸入刀補(bǔ)參數(shù)來建立工件坐標(biāo)。

習(xí)題：根據(jù)下圖編寫加工程序（加工路徑A-B-C-D-A）

絕對方式：增量方式:

N1G90G00X16Z50；N1G91G00X-24；

N2G01Z35F200；N2G01Z-15F200；

N3X18Z20；N3X2Z-15；

N4G00X40Z50；N4G00X22Z30；

N5M02；N5M02；

**注意數(shù)控車床編程特點(diǎn)：X軸方向豎直向下，Z軸方向水平

向右；X軸坐標(biāo)為Z軸坐標(biāo)2倍，即直徑量編程。

注意上例中，程序中有很多坐標(biāo)字、G功能字被省略。（書22

頁：若某個方向上的坐標(biāo)增量值為0,則在程序中可以省略。）

表現(xiàn)在絕對編程中：相鄰程序段中坐標(biāo)值相同的坐標(biāo)字可以

省略；而在增量編程中：程序段中坐標(biāo)值為0的坐標(biāo)字可以省

略。

習(xí)題：綜合運(yùn)用GOO、G01指令編程。

020______015010

30

(40/5)

四、圓弧插補(bǔ)指令G02、G03(模態(tài))

G02一順圓插補(bǔ)(在車床上為逆圓插補(bǔ))

G03一逆圓插補(bǔ)(在車床上為順圓插補(bǔ))

格式：

G02(G03)X_Y_(Z_)I_J_(K_)或(R_),F_；

X、Y、Z值為圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)值(G90),或是終點(diǎn)相對起點(diǎn)的

增量值(G91)；

I、J、K值為圓心相對于圓弧起點(diǎn)的增量值，且總為增量值；

R值為圓弧半徑，該值的正負(fù)取決于圓弧的大小，若圓

弧小于或等于180度,則R為正值,若圓弧大于180度，則R值

為負(fù)。

F值為圓弧插補(bǔ)的進(jìn)給速度。

X

絕對方式:

G02X120Z10160K-40F300；

增量方式：

G02U60W-90160K-40F300；

2例：（比較上例，體會坐標(biāo)軸方向?qū)A弧插補(bǔ)方向的影

響）Y

42

32

20

1020304250

絕對方式：

G90G00X42Y32

G02X30Y20J-12F200

G03X10Y201-10

增量方式:

G91GOOX-8Y-1O

G02X-12Y-12J-12F200

G03X-20I-1O

用R編程:

G90GOOX42Y32

G02X30Y20R-12F200

G03X10Y20RIO

習(xí)題：綜合運(yùn)用G01、G02、G03等基本指令按照下圖編寫程序

N2G90G54GOOXOY0；快速定位到。點(diǎn)

N3G01XOY15F1OO；O-A

N4G01X10Y15；A-B

N5G02X15Y1010J-5；B-C

N6G03X18Y713JO；C-D

N7G01X20Y7；D-E

N8G01X23Y5；E-F

N9G01X23Y0；F-G

N10G0IX0Y0；G-0

NilM02；

五、確定插補(bǔ)平面指令G17、G18>G19

平面選擇可由程序段中的坐標(biāo)字確定，也可由G17、G18、G19

確定。

圓弧插補(bǔ)指令后不能同時出現(xiàn)三個方向的坐標(biāo)字

617選擇乂丫平面

G18選擇XZ平面

G19選擇YZ平面

六、螺旋線加工

有些數(shù)控系統(tǒng)可利用G02、G03指令進(jìn)行三維螺旋線加工，即

在選定的插補(bǔ)平面內(nèi)完成圓弧插補(bǔ)的同時在垂直于該平面的

第三維方向上進(jìn)行直線插補(bǔ)。

格式:

繞Z軸的螺旋線是在XY平面內(nèi)的圓弧插補(bǔ)和Z軸的直線插補(bǔ)：

G17G02(G03)X_Y_Z_I_J_(R_)F_；

繞Y軸的螺旋線是在XZ平面內(nèi)的圓弧插補(bǔ)和Y軸的直線插補(bǔ)：

G18G02(G03)X_Z_Y_I_K_(R_)F_；

繞X軸的螺旋線是在YZ平面內(nèi)的圓弧插補(bǔ)和X軸的直線插補(bǔ)：

G19G02(G03)Y_Z_X_J_K_(R_)F_；

X、Y、Z、I、J、K、R、F值與平面內(nèi)圓弧插補(bǔ)的含義一致。

例：AB為螺旋線，起點(diǎn)A(10,0,0),終點(diǎn)B(0,10,5),

B'(0,10,0)

B(0J0,5)

A(IO.O.O)BXO.10,0)

圓弧插補(bǔ)平面為XY平面，逆圓插補(bǔ)，程序如下：

G90G17G03XOY10Z51-10JOF100

注：I、J為投影圓弧（AB'）的圓心相對于起點(diǎn)的增量值。

七、切削螺紋指令G33（模態(tài)）

一般格式：

G33X_（Y_）Z_F_；

若為直螺紋可省略X_（或Y_）,這里指令導(dǎo)程的字是F_,有

的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定螺紋導(dǎo)程用字。

數(shù)控車床、數(shù)控鏈銃床、加工中心等都有螺紋切削功能，縣

有螺紋切削功能的機(jī)床，主軸上都聯(lián)接編碼器,主軸旋轉(zhuǎn)時

由編碼器記錄主軸的初始位置、轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)數(shù)和旋轉(zhuǎn)速度，由

于要多次重復(fù)加工，因此螺紋認(rèn)頭必須要準(zhǔn)，所謂認(rèn)頭就是

每次重復(fù)加工時，必須從同一位置進(jìn)行加工，否則就會亂扣。

例：在加工中心上切

削螺紋，工件固定在

工作臺上，刀具裝在

主軸上。

0120200

程序如下:

N1G90

N2Z200.0S45M03；主軸正轉(zhuǎn)，刀具沿Z向接近工件

N3G33Z120F5；第一次切削，導(dǎo)程F=5

N4M19；主軸定向停止（使主軸每次都停止在同一角度位置,

以便找到起始位置）

N5GOOY-75；刀具沿Y向退刀

N6Z200MOO；刀具沿Z向退回孔端，程序暫停調(diào)刀

N7Y-70M03；刀具對準(zhǔn)孔中心，主軸啟動

N8G04X2；暫停兩秒，便于主軸速度到達(dá)

N9G33Z120F5；第二次螺紋切削

N1OM19；主軸定向停止

NilGOOY-75；刀具沿Y向退刀

N12Z200MOO；刀具沿Z向退回孔端，程序暫停調(diào)刀

N13Y-70M03；刀具對準(zhǔn)孔中心，主軸啟動

N14G04X2；暫停兩秒，便于主軸速度到達(dá)

N15G33Z120F5；第三次螺紋切削

N16M19；主軸定向停止

NXXM02；程序結(jié)束

切削錐度螺紋時，工件要沿Z和X（或Y）兩個方向移動，因螺

紋中心線通常與主軸中心線重合，因此，Z向移動總關(guān)聯(lián)導(dǎo)程,

而X（或Y）向移動則產(chǎn)生錐度。

八、極坐標(biāo)編程

用極坐標(biāo)（極徑和極角）方式編寫程序

格式：

G16；

XY；或（XZ；或YZ；）

G15；

在XY和XZ平面內(nèi)，X后面的數(shù)值是極徑的值，Y和Z后面的數(shù)值

是極角，在YZ平面內(nèi)，Y字后面的是極徑，Z字后面是極角。

（極角單位是“度”，逆時針為“正”,順時針為“負(fù)”。

極徑和極角的值與增量方式還是絕對方式有關(guān)，也可以混用。

增量方式（G91）：極徑的起點(diǎn)是刀具當(dāng)前所在位置，極角是

相對于上一次編程角度的增量值,在剛進(jìn)入極坐標(biāo)編程方式

時，極角的起始邊是當(dāng)前有效平面的第一坐標(biāo)軸,缺省表示

極角為0。

絕對方式（G90）：極徑的起點(diǎn)總是坐標(biāo)系的原點(diǎn),極角的起

始邊永遠(yuǎn)是當(dāng)前有效平面的第一坐標(biāo)軸。

例圖，刀具運(yùn)行軌跡是O-A-B-C

增量方式:

N10G91GOOX0Y0F150；

N20G01X10

N30G16；

N40X22Y10；

N50X15Y260；

N60G15；

N70M30；

絕對方式:

N5GOOXOYOF150；

N10G90；

N20G01X10Y10；

N30G16；

N40X22Y10；

N50X15Y80；

N60G15；

N70M30；

極坐標(biāo)編程中，若后一段中的極徑或極角值與前一段相同,

則后一段程序中可省略不寫,但不能全部省略,至少要出現(xiàn)

一個極坐標(biāo)字。

例圖:

N10G00

N20G01

N30X20

N40Y90；

N50Y90；

N60Y90；

N70M30；

或者：

N10GOOX10Y5；

N20G01G91G16F100；

N30X20Y45；

N40Y90；

N50X20；

N60X20；

N70M30；

思考：針對上例，絕對方式與增量方式編程哪種較適合?

混合編程例圖：（極徑為絕對，極角為增量）

N10G90G01XOYOZOF100；

N20G16；

N30G90X10Y0；

N40G81G91Y30Z10R5L12

（省略X10）

N50G15；

N60M30

G81為鉆孔循環(huán),每鉆完一孔自動抬刀,抬升高度由R值設(shè)定,

L值為循環(huán)次數(shù)。

混合編程例圖：（極徑為增量，極角為絕對）

225。

N10G00XOYOF500；

N20G90G81X3YOR3Z10；

N30G16；

N40G91X4G90Y135；

N50Y225；

N60Y315；

N70G15X6Y0；

N80G16；

N90G91X8G90Y135；

N100Y225；

N110Y315；

N120M30；

以上程序只出現(xiàn)一次G81,以后G81都省略。欲結(jié)束固定循環(huán),

需有固定循環(huán)結(jié)束指令或程序結(jié)束。

加工圓弧時一，可用極坐標(biāo)字指定圓弧終點(diǎn)位置，但圓心仍用I、

J、K表示，方法不變，所以圓弧加工程序段中包含極坐標(biāo)和

直角坐標(biāo)。!

例圖：一一一^

(18,790,6.840)

9.397

N1GOOX0Y0；

N2G91G16F100；

N3G02X20Y2019.397J3.42；

N4G15；

N5M30；

九、刀具長度偏置指令G43、G44、G49（模態(tài)）

通常，數(shù)控車床的刀具裝在回轉(zhuǎn)刀架上，加工中心、數(shù)控鍵

銃床、數(shù)控鉆床等刀具裝在主軸上，由于刀具長度不同，裝

刀后刀尖所在位置不同，即使是同一把刀具，由于磨損、重

磨變短，重裝后刀尖位置也會發(fā)生變化。如果要用不同的刀

具加工同一工件，確定刀尖位置是十分重要的。為了解決這

一問題，我們把刀尖位置都設(shè)在同一基準(zhǔn)上，一般刀尖基準(zhǔn)

是刀柄測量線（或是裝在主軸上的刀具使用主軸前端面，裝

在刀架上的刀具可以是刀架前端面）。編程時不用考慮實(shí)際

刀具的長度偏差，只以這個基準(zhǔn)進(jìn)行編程，而刀尖的實(shí)際位

置由G43、G44來修正。（一般而言，刀具長度補(bǔ)償對于二坐

標(biāo)、三坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控加工是有效的，但對于刀具擺動的四、

五坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控加工，則無效）

刀具長度補(bǔ)償在發(fā)生作用前，必須先進(jìn)行刀具參數(shù)的設(shè)置。

設(shè)置的方法有機(jī)內(nèi)試切法、機(jī)內(nèi)對刀法和機(jī)外對刀法。數(shù)控

車一般采用機(jī)內(nèi)試切法和機(jī)內(nèi)對刀法。數(shù)控銃采用機(jī)外對刀

法。不論用哪種方法,所獲得的數(shù)據(jù)都必須通過手動數(shù)據(jù)輸

入方式將刀具參數(shù)輸入數(shù)控系統(tǒng)的刀具參數(shù)表中。

格式：

G43（G44）H_Z_；

G43為刀具長度正向偏置指令（或離開工件補(bǔ)償），G44為刀

具長度負(fù)向偏置指令（或趨向工件補(bǔ)償）。H地址中存儲的為

刀具偏置量。取消刀具長度補(bǔ)償用G49指定。

G43作用：刀具在做Z向移動時，刀具實(shí)際移動距離等于Z值加

上H地址中的刀具偏置值。

G44作用：刀具在做Z向移動時，刀具實(shí)際移動距離等于Z值減

去H地址中的刀具偏置值。

H地址中的偏置值可以為正值，也可以為負(fù)值。不可簡單理解

為測得的刀具長度。

例圖:

100

G91GOOZ100G44H01

通過上例可以看出，在程序命令方式下，可以通過修改刀具

長度偏置寄存器中的值達(dá)到控制切削深度的目的，無須修改

零件程序。

思考：

既然G43(G44)只是把程序控制對象從基準(zhǔn)點(diǎn)移到刀尖，試

分析下列語句是否可以互換:

N1G91GOOG43HOIZ-348；(H01=100)

與

N1G91GOOZ-248；

兩段程序走刀位置完全相同，可互換，但第一段程序更方便,

可應(yīng)用于不同的刀具，換刀后只需修改H地址中的刀具偏置值

即可，而第二段程序若換刀后，刀長改變，刀尖位置也發(fā)生

改變，軌跡變化。

數(shù)控編程員應(yīng)記?。毫慵绦蚣僭O(shè)的是刀尖(或刀心)相對

于工件的運(yùn)動，刀具長度補(bǔ)償?shù)膶?shí)質(zhì)是將刀具相對于工件的

坐標(biāo)山刀具長度基準(zhǔn)點(diǎn)(或刀具安裝定位點(diǎn))移到刀尖(或

刀心)位置。

有些機(jī)床不需要G43、G44,而是實(shí)行自動刀具長度補(bǔ)償，即

把基準(zhǔn)點(diǎn)到刀尖的長度測出，輸入刀具參數(shù)表中即可自動補(bǔ)

償。

刀具長度偏置的取消：

(1)用H00取消，H00地址中的值總為0

(2)用G49取消

*注意：只有在線性程序段（G00、G01）才能使用刀具長度偏

用銃刀加工ABCDA輪廓

線示意圖，立銃刀裝在

主軸上，銃刀測量基準(zhǔn)I

到工件上表面的距離為

350mm,要加工HI、IV

面，必須把刀具從基準(zhǔn)

面I移近工件上表面，再作Z向切入進(jìn)給。程序如下:

N1G91G00G43HOIZ-348；

N2G01Z-12F100；

NiG00G49Z360；

由圖可知，銃刀端面與工件上表面間距離是（350T00）

二250mm,但N1句中的Z-348,如沒有刀偏（G43），則刀尖要

下降348mm會進(jìn)入工件上表面以下98nlln,顯然不對，句中的G43

H01就能修正這一錯誤，這里H01地址中的刀具偏置值是100,

則指令N1含義為刀具向下移動距離等于Z值+H地址中的值，即

-348+100=-248mm,即刀具沿Z向以GOO方式按G91相對坐標(biāo)值

移動了-248mm,這時刀尖距離工件上表面2mm,N2句向下切削

12mm,從而完成刀具下切。Ni句為取消刀偏，使刀具退回起

始點(diǎn)，G49作用是把G43加上的偏置長度從Z值中減掉，即

360-100=260mm,即相當(dāng)于刀尖實(shí)際上移260mln,回到初始位

置。

十、刀具位置偏置G45-G48（非模態(tài)）

在運(yùn)動方向上的偏置叫刀具位置偏置

格式：

G45

G46

G47X_Y_H（D）_；

G48

G45：使刀具的實(shí)際運(yùn)動位置等于坐標(biāo)指令與偏置值的代數(shù)和

G46：是兩者的代數(shù)差

G47：刀具運(yùn)動距離等于編程距離與2倍偏置值的代數(shù)和

G48：兩者的代數(shù)差

移動指令為零時，在絕對方式下（G90）,刀具位置偏置指令

不起作用，在增量方式下（G91）,僅移動偏置值。

G45-G48用法，例如表2-4：

例，根據(jù)軌跡編程，H01=r刀具半徑

304cl20

——

11

N______EJ15

90

40/

/

/

N1M06T01；

N2G91G46GOOX20Y40H01；

N3G47G01Y30HOIF100；

N4G47X30；

N5G49Y-15；

N6G48X40；

N7G49Y15；

N8G47X20；

N9G47Y-30；

N10G47X-90；

NilGOOG49X-20Y-40；

N12M02；

十一、刀具半徑補(bǔ)償指令G41、G42、G40（模態(tài)）

（一）、刀具半徑補(bǔ)償?shù)哪康模?/p>

在數(shù)控銃床上進(jìn)行輪廓的銃削加工時,由于刀具半徑的存在,

刀具中心軌跡和工件輪廓不重合。如果系統(tǒng)沒有半徑補(bǔ)償功

能,則只能按刀心軌跡進(jìn)行編程,即在編程時事先加上或減

去刀具半徑,其計(jì)算相當(dāng)復(fù)雜,計(jì)算量大,尤其當(dāng)?shù)毒吣p、

重磨或換新刀后,刀具半徑發(fā)生變化時,必須從新計(jì)算刀心

軌跡,修改程序,這樣既繁瑣,又不利于保證加工精度。當(dāng)

數(shù)控系統(tǒng)具備刀具半徑補(bǔ)償功能時,數(shù)控編程只需按工件輪

廓進(jìn)行,數(shù)控系統(tǒng)會自動計(jì)算刀心軌跡,使刀具偏離工件輪

廓一個刀具半徑值,即進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償。

（二）、刀具半徑補(bǔ)償指令格式：

G41X_Y_；

D_X_Z_；

G42Y_Z_；

G41：左側(cè)刀具半徑補(bǔ)償

G42：右側(cè)刀具半徑補(bǔ)償

G40：取消半徑補(bǔ)償

X、Y、Z：建立刀具半徑補(bǔ)償運(yùn)動的終點(diǎn)（實(shí)際為G00或G01指

令的坐標(biāo)字），半徑補(bǔ)償只能在規(guī)定的平面內(nèi)進(jìn)行，可由坐

標(biāo)字或G17、G18、G19選擇確定。

D字：偏置號，D后面是多位自然數(shù)，每一個偏置號都是一個

內(nèi)存地址，這些地址中存放著刀具半徑值（D00地址中值永遠(yuǎn)

為0）。

*刀具半徑補(bǔ)償?shù)慕⒅荒茉贕01、G00下完成，不可在G02、

G03方式下完成，但一旦建立，刀具所走過曲線都有效，即編

程曲線永遠(yuǎn)是銃刀回轉(zhuǎn)圓的包絡(luò)線。

（三）、刀具半徑補(bǔ)償編程舉例：

相----

例1：對圖零件編程：,用詁

圖中裝刀基準(zhǔn)點(diǎn)是0,

銃刀長度是100mm,

半徑是9mm,編寫

加工ABCDA輪廓線的程序

........

D01=9H01=100

N1G92X0Y0Z0；

N2G91GOOG41D01X200Y200；

N3G43HOIZ-348；

N4G01Z-12F100；

N5Y30；

N6X20；

N7G02X30Y-3010J-30；

N8G01X-50；

N9GOOG49Z360；

N1OG40X-200Y-200；

NilM3O；

N0G90GOOX0Y0；

N1GOOG42X20Y20DOI；

N2G01X70F100；

N3G03X82.99Y4205R15；

N4G01X72.99Y62.5；

N5G03X59.33Y66.16R15；

N6G02X38.521Y69.797R16；

N7G01X20Y95；

N8Y71.18；

N9G02Y48.82R15；

N10G01Y20；

NilGOOG40XOYO；

N12M30；

（四）、刀具半徑補(bǔ)償?shù)娜∠?

可以用G40指令取消，也可以用DOO,D00地址中的半徑值是0。

本節(jié)重點(diǎn)：注意刀具半徑補(bǔ)償方向的選擇！

思考：試舉例說明如何用刀具半徑補(bǔ)償指令修正加工零件的

尺寸。

習(xí)題:獨(dú)立完成編程,注意半徑補(bǔ)償,可考慮用極坐標(biāo)編程,已

知D01=10,H01=100

50

第五節(jié)子程序和固定循環(huán).

本節(jié)重點(diǎn):1）掌握子程序調(diào)用格式

2）了解固定循環(huán)的使用方法

3）能讀懂程序中固定循環(huán)指令的含義

一、子程序：

當(dāng)同樣的一組程序被重復(fù)使用多于一次時，經(jīng)常把他編成子

程序。

（一）、格式：

0*****子程序名

二二\

:）子程序主體

M99；子程序結(jié)束

FANUCA系統(tǒng)的子程序名用字母“0”打頭，后面跟5位自然數(shù)，

可區(qū)分99999個不同的子程序。而西門子系統(tǒng)用“獷開頭。子

程序的格式和主程序完全相同，M99是子程序結(jié)束指令，遇到

M99時返回主程序斷點(diǎn)。

（二）、子程序調(diào)用（M98）

格式：

M98p*****L_；

M98是子程序調(diào)用指令，P是調(diào)用子程序標(biāo)識符，而后面的5位

自然數(shù)是被調(diào)用的子程序的編號，它與子程序名中的“0”字母

后面的數(shù)相同，L字是調(diào)用次數(shù)，缺省為1次。

一般，程序都是按順序執(zhí)行的，根據(jù)工藝要求，子程序調(diào)用

指令被放在主程序合適的位置，當(dāng)執(zhí)行到M98P*****時，控

制系統(tǒng)將轉(zhuǎn)去執(zhí)行子程序，遇到M99返回主程序斷點(diǎn)。

在子程序中，如果控制系統(tǒng)在讀到M99以前讀到了M02或M30,

會停止零件程序執(zhí)行，因此一般不在子程序中編寫M02、M30o

例：

主程序

N1G90；

N2GOOXOY0；

N3.....

N10M98P11111L3；（調(diào)用子程序（一））

NilG01XOY0；

N15M98P22222L2；（調(diào)用子程序（二））

N99M02；

子程序（一）

011111

N100.....

N109M99；（返回斷點(diǎn)）

子程序（二）

022222

N110.

N120M99；（返回斷點(diǎn)）

有些系統(tǒng)用“G36A_"調(diào)用子程序

格式：

G36A**；調(diào)用A**子程序

G37A**；子程序A**開始

G38；子程序結(jié)束

例：（零件毛坯外徑31mm,長度45mm）

N1G90；

N2G92X40Z15；

N3M03S640；

N4M06Tl；

N5GOOX32Z-12；

N6G91；

N7G36Al；

N8G90；

N9GOOX32Z-32；

N10G91；

NilG36Al；

N12G90；

N13GOOX40Z15；

N14M05；

N15M02；

N16G37Al；

N17G01X-12F40；

N18GOOX12ZO；

N19GOOXOZ-8；

N20GO1X-12ZOF40；

N21GOOX12ZO；

N22G38；

注意調(diào)用格式,注意A后數(shù)值作用,注意程序執(zhí)行順序,分析

為何在N15句就出現(xiàn)M02,余下程序是否執(zhí)行?

(三)、M99功能

M99不論在主程序還是在子程序中都用做返回命令，但在住程

序中與在子程序中有所不同。

1、在主程序中M99作用

(1)執(zhí)行程序段中所有命令，包括M99右邊的所有指令

(2)類似于M02、M30清除所有模態(tài)代碼

(3)將當(dāng)前主程序復(fù)位到第一個零件程序段

(4)零件程序復(fù)位后，自動執(zhí)行循環(huán)啟動

2、在子程序中作用

(1)通知控制系統(tǒng)子程序結(jié)束

(2)不再執(zhí)行M99后面的任何指令，并返回主程序

(四)、子程序調(diào)用舉例：

閱讀書上38頁程序，了解子程序調(diào)用的方法，體會M99指令的

作用，讀懂程序執(zhí)行的順序。(可以給點(diǎn)時間自己閱讀，然

后說明程序執(zhí)行順序）：N00010-（順序執(zhí)行）-N00030-（調(diào)

00001）-N00110-（順序執(zhí)行）-N00130-（調(diào)00002L1）-N00210-

（順）-N00220-（返回斷點(diǎn)）-（調(diào)00002L2）-N00210-（順）

-N00220-（返回斷點(diǎn)）-N00140-（順）-N00150-（返回斷點(diǎn)）

-N00040-（順）-N00070（結(jié)束）

（五）、子程序嵌套

子程序最多可嵌套四級。

二、固定循環(huán)

1.位削循環(huán)的工藝路線：

如圖2-33,用鍵刀錘削直徑為100mm的孔，工藝如下：

1）設(shè)定工件坐標(biāo)系

2）把刀具從基準(zhǔn)點(diǎn)（換刀點(diǎn)）移到初始點(diǎn)，刀具移到初始點(diǎn)

前，要用G43或G44建立刀具長度偏置。

3）把刀尖快速引進(jìn)至岷平面，R平面為安全平面

4）從R平面起，刀具進(jìn)給加工運(yùn)動，直到Z平面，Z平面是孔

底平面

5）刀尖在孔底停留兒秒，可以光整孔底。

6）刀尖退回（必須先沿中心線退回到R平面以上，才可快速

返回基準(zhǔn)點(diǎn)。

2.鏈削循環(huán)程序：

(1)G85：鍵孔循環(huán)，無暫停，工退。

G89：鍵孔循環(huán)，延時，工退。

由于退出時是以加工速度退出，所以加工精度較高，為精鏈

循環(huán)。

格式：G85XYZRFL；

G89XYZRPFL；

X、Y字是把刀具移動到初始點(diǎn)的坐標(biāo)字，XY到達(dá)的終點(diǎn)就

是初始點(diǎn)。Z值是孔底坐標(biāo)值，G90方式下為絕對坐標(biāo)值，G91

方