数控编程教程.docx
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数控编程教程
第二章数控编程中的GM代码
1、准备功能G代码
（1）说明：
准备功能G代码是设立机床工作方式或控制系统工作方式的一种命令。
因其地址符规定为G，故又称为G功能或G指令。
它的后面一般为两位数（00～99），也有极少数机床系统为三位数（非标准化规定）。
（2）格式：
G00X_Z_或G01X_Z_F__
如G00X60Z5或G01X80Z0F100
其中G00或G01为G代码，后面的数字为坐标值及进给速度。
目前，其G代码标准化规定的程度不是很高，在具体编程时必须按照所用的系统说明书的具体规定使用，切不可盲目套用。
准备功能G
常用的G功能如表3.2—1
代码
功能
代码
功能
G00／G01
快速点定位／直线插补
G33
等螺距螺纹切削
G02
顺时针方向圆弧插补
G34
增螺距螺纹切削
G03
逆时针方向圆弧插补
G35
减螺距螺纹切削
G04
暂停
G36-G39
永不指定
G05
不指定
G40
刀具补偿、偏置注销
G06
抛物线插补
G41/G42
刀具补偿（左、右）
G07
不指定
G43/G44
刀具偏置（正、负）
G08/G09
加速、减速
G45-G52
刀具偏置（＋—0）
G10-G16
不指定
G53
坐标轴注销
G17-G19
坐标平面选择
G54-G59
坐标轴选择
G20-G32
不指定
G60
准确定位1（精）
代码
功能
代码
功能
G61
准确定位1（中）
G93
时间倒数、进给率
G62
快速定位（粗）
G94
每分钟进给
G63
攻螺纹
G95
主轴每转进给
G64-G67
不指定
G96
恒线速度
G68／G69
刀具偏置（内角、外角）
G97
主轴每分钟转数
G70-G79
不指定
G98
不指定（每分钟进给）
G80
固定循环注销
G99
不指定（主轴每转进给）
G81-G89
固定循环
G90
绝对编程
G91
增量编程
G92
预置寄存
说明：
①指定了功能的代码，不能用于其他功能。
②“不指定”代码，在将来有可能规定其功能。
③“永不指定”代码，在将来也不指定其功能。
2、辅助功能字M
辅助功能字用以指令数控机床中的辅助装置的开关动作或状态。
因其他地址符规定为M，故又称为M功能或M指令，它的后面一般由两位数（００～９９），也有少数的数控系统使用三位数。
由于数控机床实际使用的符合ISO标准规定的这种地址符（见表3.２—２），其标准化程度与G指令一样不高，故仍应按照所用的数控系统（说明书）的具体规定使用，不可盲目套用。
辅助功能字M
表3.２—２
代码
功能
代码
功能
M00
程序停止
M32-M35
不指定
M01
计划停止
M36/M37
进给范围１/2
M02
程序结束
M38/M39
主轴速度范围１/2
M03
主轴须时针方向
M40-M45
齿轮换挡，或不指定
M04
主轴逆时针方向
M46、M47
不指定
M05
主轴停止
M48
注销M４９
M06
换刀
M49
进给率修正旁路
M07/M08
２号、１号切削液开
M50/M51
３号，４号切削液开
M09
切削液关
M52-M54
不指定
M10/M11
夹紧，松开
M55/M56
刀具直线位移，位置１/2
M12
不指定
M57-M59
不指定
M13
主轴须时针，切削液开
M60
更换工件
M14
主轴逆时针，切削液开
M61/M62
工件直线位移，位置１/2
M15/M16
正，负运动
M63-M70
不指定
M17/M18
不指定
M71/M72
工件角位移，位置１/2
M19
主轴定向停止
M73-M89
不指定
M20-M29
永不指定
M90-M99
不指定
M30
纸带结束
M31
互锁旁路
第二节 外圆车削（G00/G01）
一、G00快速点定位
１、格式：
G00X__Z__：
快速定位
２、说明：
（1）XZ是终点的坐标值。
３、使用范围：
（１）使用于快速进退刀，空行程的走刀。
（２）Ｇ００时各轴快速移动的速度由厂家设定，F在此无效。
在实际加工中可通过倍率开关进行调节。
（３）常见的G00四种进给方式：
如图3.2—３所示
①A--B
②A—C--B
③A—E--B
④A—F--B
４、编程实例：
１）、G00在绝对和增量方式中编程
①G90
G00X60Z60
或G00X60
G00Z60
②G91
G00U40W50
或G00U40
G00W50
二、G01直线插补
１、格式：
G01X__Z__F__
G01X__F__
G01Z__F__
２、说明：
X、Z为终点的坐标值,
F为进给速度；
３、使用范围：
（１）直线插补，用于加工外圆、端面、台阶等平行于某一坐标轴的直线运动或两轴联动。
其进给速度F的大小根据工作情况由编程人员确定，在实际工作中可通过方式按钮的倍率进行调节。
（２）进给速度F有三种表示方法：
ａ、每分钟进给（ｍｍ／ｍｉｎ） ｂ、每转进给（ｍｍ／ｒ） ｃ、代码表示
（３）Ｇ００ Ｇ０１具有模态功能，简化编程内容。
４、走刀路线：
１）G01在绝对和增量方式中编程：
①G90
G01X20Z10F100
G01X40Z30F100
G01Z60F100
②G91
G01U0W0F100
G01U20W20F100
G01W30F100
５、实例加工：
１）阶台轴的加工（如图）
O0001程序号
N01G92X100Z20建立工件坐标系
N02M03S600T0101主轴正转，选择０１号刀具
N03G00X65Z2 快速定位到（６５、２）处
N04G01X55F100
N05G01Z-50F100直线插补 车Ф５５外圆
N06G01X60F300
N07G01Z2 退刀
N08G01X50F100
N09G01Z-30F100直线插补 车Ф５０外圆
N10G01X56
N11G01Z0 退刀
N12G01X46
N13G01X50Z-2F100 倒角加工（2X45º）
N14G01X52F200
N15G00X100Z20快速退刀，为下一步换刀作准备
N16M05 主轴停转
２）直线插补加工锥度及倒角
如下图所示：
O0002
N01G92X120Z30 建立工件坐标系
N02M03S700T0101 主轴正转７００转每分钟
N03G00X35Z5 快速定位
N04G01X26Z0F80
N05G01X30Z-2F80 倒角２X45度
N06G01Z-15F80 加工Ф３０外圆
N07G01X40Z-35F80 加工锥度
N08G01Z-55F80 加工Ф５５外圆
N09G01X45F200 退刀
N10G00X120Z30 回程序原点
N11M05 主轴停转
3、）G50工件坐标系的建立（预置寄存）
格式：
G50X__Z__
X、Z:
程序原点在编程坐标系中的位置
说明：
（1）用以设置加工过程中刀尖的起始点及加工过程中的换刀点位置
（2）经绝对值方式输入，其值一般为正值
（3）加工原点应在编程坐标系中设置
如图3.2—６所示：
建立工件坐标系（程序原点设置）
G50X60Z30
将加工原点设在离中心线60mm处，离端面30mm处。
（试车外圆表面，X不动，沿Z方向退刀，测量外圆表面直径，得出X值，输入给刀具形状补正参数中；试车端面，Z不动，沿X方向退刀，将Z值输入给刀具形状补正参数）。
然后，使刀具远离工件一个安全距离，换刀，完成其它刀具对刀步骤。
此过程通过试车对刀，实际上完成了工件坐标系的确定。
三、M功能及换刀指令
（1）主轴功能M03M04M05
格式：
M03S__主轴逆时针旋转
M04S__主轴顺时针旋转
M05主轴停止
作用：
主轴正转、主轴反转、主轴停止
其S为主轴转速（r/min）转/每分。
如M03S800r/min为主轴逆时针旋转，转速为每分钟800转。
（2）换刀功能M06
格式：
M06T____
M06T________
作用：
换刀指令，调用程序中的刀具；
其T后面由两位数或四位数组成；
如：
T10T0101前面１、０１为刀具号，后面０、０１为刀补号，表示１号刀具带１号刀补。
（３）程序结束指令M02、M30
M02表示程序结束，刀具执行到此指令停止运行，主轴停转；M30表示程序结束，刀具执行到此指令停止运行，主轴停转，且光标返回到程序首（为加工下一工件准备）。
第二节圆弧的加工（Ｇ０２ Ｇ０３）
一、（G02/G03）圆弧插补
（１）顺时针圆弧插补G02
格式：
G02X__Z__R__F__
G02I__K__F__
（2）逆时针圆弧插补G03
格式：
G03X__Z__R__F__
G03I__K__F__
说明：
（１）X、Z:
圆弧终点坐标，可以用绝对值或增量值编程；
（２）Ｒ表示圆弧半径。
（３）IK表示圆心相对于圆弧起始点的距离。
F:
进给量
二、注意事项：
（１）X、Z:
圆弧终点坐标，可以用绝对值或增量值编程
（２）圆弧≤１８０，用＋Ｒ表示，圆弧半径圆弧≥１８０时用－Ｒ表示。
（３）I、K:
圆心相对于圆弧起点的坐标。
（４）I、K一般可作整圆的加工，Ｒ则不可描述整圆加工使用。
（５）圆弧旋向的判别
１）对于后置刀架车床床（从＋Y轴的上方向下观察）：
沿着不在圆弧平面（X、Z）内的第三坐标轴Y轴的正方向望负方向看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。
２）对于前置刀架车床（从—Y轴的下方向上观察）：
沿着不在圆弧平面（X、Z）内的第三坐标轴Y轴的负方向望正方向看去，顺时针方向为G03，逆时针方向为G02。
如图3.2－７所示：
图3.2－７a） b）
后置刀架，刀架在操作者外侧 前置刀架，刀架在操作者内侧
三、编程实例（前置刀架）
用绝对编程G90格式加工如下图所示的圆弧零件，
其精加工程序内容：
１）用圆弧R编程方式绝对编程G90格式：
％１２３ 程序名
N1G92X100Z10建立工件坐标系，起刀点
N2M03S700 主轴正转，每分钟７００转
N3T0101选择１号刀具，带１号刀补
N4G00X0Z3 快速定位（０，３８）位置
N5G01Z0F60 直线插补接近工件
N6G03X30Z-15R15 加工R15圆弧
N7G02X50Z-25R10 加工R10圆弧
N8G01Z-35加工５０外圆
N9G01X52退刀
N10G00X80Z100快速返回起始点
N11M05主轴停转
N12M30光标返回程序首。
2）用圆弧I、K编程方式:
加工如上图所示的圆弧零件
O００6 程序名
N1G50X80Z100 建立工件坐标系，起刀点
N2M03S800 主轴正转，每分钟8００转
N3T0101 选择１号刀具，带１号刀补
N4G00X0Z38 快速定位到（０，３８）位置
N5G01Z35F60 直线插补接近工件
N6G03X30Z20I0K-15 加工R15圆弧
N7G02X50Z10I10K0 加工R10圆弧
N8G01Z0 加工５０外圆
N9G01X52 退刀
N10G00X80Z100 快速返回起始点
N11M05 主轴停转
N12M30 光标返回程序首
三、扩展知识
后置刀架加工程序：
1）用圆弧R编程方式:
其精加工程序内容：
O００１ 程序名
N1G50X80Z100 建立工件坐标系，起刀点
N2M03S700 主轴正转，每分钟７００转
N3T0101 选择１号刀具，带１号刀补
N4G00X0Z38 快速定位到（０，３８）位置
N5G01Z35F60 直线插补接近工件
N6G03X30Z20R15 加工R15圆弧
N7G02X50Z10R10 加工R10圆弧
N8G01Z0 加工５０外圆
N9G01X52 退刀
N10G00X80Z100 快速返回起始点
N11M05 主轴停转
N12M30 光标返回程序首
2）用圆弧I、K编程方式增量编程G91:
其精加工程序内容：
：
O００7程序名
N1G50X80Z100 建立工件坐标系，起刀点
N2M03S800 主轴正转，每分钟8００转
N3T0101 选择１号刀具，带１号刀补
N4G00X0Z38 快速定位到（０，３８）位置
N5G01W-3F60 直线插补接近工件
N6G03U30W-15I0K-15 加工R15圆弧
N7G02U20W-10I10K0 加工R10圆弧
N8G01W-10加工５０外圆
N9G01U2退刀
N10G00X80Z100快速返回起始点
N11M05主轴停转
N12M30光标返回程序首
第三节螺纹加工（Ｇ３２）
一、预备知识：
１、G32螺纹加工指令
（１）直螺纹加工：
格式：
G３2 X（U）__Z（W）__F__
说明:
X（U）---直径上的终点坐标值
Z（W）---加工螺纹走刀长度
F---螺距
２、注意事项：
1）G32属单一螺纹加工，加工中不能执行循环加工，要有G00或G01指令配合使用；
２）螺纹加工必须设置升速进刀段与降速退刀段，其经验公式如下；
3）主轴转速与螺距是相关联并相制约的，改变主轴转速的百分率，将切出不规则的 螺纹；
升速进刀段δ1＝S•L/1800x3.065
降速退刀段δ2＝S•L/1800
S—主轴转速
L—导程
４）在螺纹加工过程中株主轴倍率有效，但在切螺纹中，如改变了倍率，由于升降速的影响不能切出正确的螺纹。
５）加工螺纹中，进给速度倍率无效，固定在１００％。
３、加工实例：
如下图所示：
（以工件右端为工件坐标原点）
其螺纹加工程序内容：
O１２３４ 程序名
G92X120Z5 建立工件坐标系，起刀点
M03S400T0101 主轴正转，４００r/min
G00X32 快速定位到（３２，５）处
G32X29Z-45F2.0 螺纹加工
G01X32F200直线退刀
G00Z5快速退刀
G32X28Z-45F2.0 螺纹加工
G01X32F200 直线退刀
G00Z5退刀
G32X27.4Z-45F2.0 螺纹加工
G01X32F200 直线退刀
G00X120Z5退刀，返回起始点
M05主轴停转
M30光标返回程序首
说明：
Z5和Z-45为螺纹的升速进刀段和退刀降速段（经验值）
二、扩展知识：
１、多头螺纹的加工
２、锥螺纹加工：
格式：
G３2 X（U）__Z（W）__F__
X---直径上的终点坐标值，U为从起刀点到螺纹指定直径的距离
Z---加工螺纹走刀长度，W为从起刀点到螺纹指定长度的距离
F---螺距，当多头时为导程
说明:
１）G32锥螺纹属单一过程螺纹加工，加工中要有G00或G01指令配合使用；
２）螺纹加工必须设置升速进刀段与降速退刀段，其经验公式如上；
如下图所示锥螺纹加工程序：
程序名：
O0001
N1G00X25Z5快速定位
N2G33X49Z-65F__ 加工螺纹
N3G01X52F100
N4G00Z5退刀
N5G00X26 定位
N6G33X48Z-65F__ 加工螺纹
N7G01X52F100
N8 G00Z5 退刀
３、螺纹的测量方法－环规
１）、螺纹环规测量，是一种综合测量法，就是对螺纹的各项尺寸用螺纹量规进行综合性的测量。
螺纹量规包括螺纹环规和螺纹塞规两种，见下图所示。
图 螺纹塞规、环规
螺纹环规用来测量外螺纹，螺纹塞规用来测量内螺纹。
它们的一端为过端，另一端为止端。
在测量时，如果过端能刚好拧进去，而止端不能拧进，说明螺纹精度符合要求。
在使用中，如发现过端难以拧进，应对螺纹的直径、牙形和螺距等进行检查，经修正后再用量规检验，千万不能硬拧量规，使量规严重磨损甚至损坏。
４、螺纹的测量方法－螺纹千分尺
１）、用螺纹千分尺测量螺纹中径，如下图4.1-2所示。
螺纹千分尺的刻度原理和读数方法和外径千分尺相同，的不同的是螺纹千分尺附有两套（６０和５５）适用于不同螺距的测量头，可根据测量的需要进行选择，然后插入千分尺的轴杆和钻座的孔中（见图4.1-2）。
但必须注意，在更换测量头之后，必须调整钻座的位置，使千分尺对准零位。
在测量时，两个跟纹 型角相同的测量头正好卡在螺纹的牙侧上。
从4.1-3图中可以看出，1、2、3、4是一个平行四边形，因此测得尺寸AD就是螺纹中径的实际尺寸。
图螺纹中径测量
2）、螺纹千分尺外观图形见下图:
图4.1-2 螺纹千分
第三章固定循环车削
第一节外圆固定循环车削G90
FANUC系统的车削固定循环也分为单一固定循环和复合固定循环两类。
循环指令中的格式及地址码含义如下。
预备知识：
一、G90外圆的固定循环
１、格式：
G90X（U）_ Z（W）_ F_
２、说明：
X、Z——终点坐标值
F —— 走刀速度
单一固定循环，主要用于圆柱面的循环切削。
３、编程实例：
１）G90加工圆柱面切削循环，如下图
刀具从循环起点（刀具所在的位置）开始矩形循环，最后又回到循环起点。
图中红线表示刀具按快速运动，实线表示按F指定的工作进给速度运动。
其加工顺序按１、２、３、４进行。
２）加工程序：
O１６８８ 程序名
N10G54 G98 指定工件坐标系
N15M03S800 主轴正转
N20T0101 选择０１号刀具
N25G00X65Z5 快速定位
N30G90X55 Z-30F100 循环加工１
N35X50循环加工2
N40X45循环加工3
N45X40循环加工4
N50G00X120Z50 快速返回换刀点
N55M05 主轴停转
N60M30 程序结束
%程序结束符
扩展知识：
（利用Ｇ９０完成台阶轴的加工）
注意：
循环指令中刀具起点的设置
第二节Ｇ９０加工锥度循环
指令：
G90
格式：
G90X（U）_ Z（W）_ Ｒ_ F_
说明：
X、Z——终点坐标值
Ｒ：
循环起点与终点的半径之差
F ——走刀速度
单一固定循环，主要用于圆锥面的循环切削。
注意事项：
１、如下图所示，刀具从循环起点开始沿径向快速移动，然后按F指定速度沿锥面运动，到锥面另一端后沿径向以进给速度退出，最后快速返回到循环起点。
其加工顺序按１、２、３、进行。
２、由于刀具沿径向移动是快速时给，为避免打刀，刀具在Z向应有一定的安全距离。
所以考虑I时，应按延伸后的值进行考虑（如图I应是－6.2，而不是－５）。
３、采用编程时，应注意I的符号，确定的方法是：
锥面起点坐标大于终点坐标时取正，反之取负。
４、工艺分析：
此零件由锥面与台阶外圆组成，加工余量不大，且结构较简单，用一把93°外圆车刀即可完成粗、精加工。
由于此章节讲述的是锥面加工方法，其他部分加工程序已省略，只完成了锥面程序。
５、采用FANUC0i系统。
加工图1.3－1所示的程序如下：
圆锥轮廓程序为：
O１２３４程序名
N5G54G98用G５４指定工件坐标系，指定每分钟进给
N10M03S800主轴正转，转速为８００r/min
N15T0101选择１号刀具，导入１号刀具刀补
N20G00X120Z50快速到达起刀点
N25X62Z5快速到达循环起始点（图中刀具位置）
N30G90X60Z-20I-6.2F100循环加工１，以１００mm/min进给
N35X55循环加工２
N40X50循环加工３
N45G00X120Z50快速返回到起刀点
N50M05主轴停转
N55M30程序结束
扩展知识：
１、锥体余量去除方法有几种？
并画出其走刀路线图。
２、倒锥的加工方法，及其编程。
（Ｒ）值的正负区分。
第三节 螺纹的循环指令（Ｇ９２）
预备知识：
指令：
G92螺纹切削循环指令，
格式：
Ｇ９２X－Z－F－（公制螺纹）
Ｇ９２X－Z－I－（英制螺纹）
说明：
X Z－终点的坐标值。
G－螺距（导程）
I－英制螺纹，I是非模态指令。
注意事项：
1）螺纹加工必须设置升速进刀段与降速退刀段，其经验公式如下；
2）主轴转速与螺距是相关联并相制约的，改变主轴转速的百分率，将切出不规则的 螺纹；
升速进刀段δ1＝S•L/1800x3.065
降速退刀段δ2＝S•L/1800
S—主轴转速
L—导程
3）在螺纹加工过
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