加工中心最详细讲解编程操作实例.docx
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加工中心最详细讲解编程操作实例
胡雪飞制作
2010年3月16日星期二
坐标系
在数控加工程序编程中，需要确定运动坐标值控制符的名称及方向，为了简化程序编制及保证具有互换性，国际上已统一了ISO标准坐标系，该标准规定该坐标系统是一个右手笛卡尔坐标系统
1、不论机床在加工中是刀具移动还是被加工工件移动都一律规定被加工物静止不动而刀具在动
2、Z轴的确定：
传递切削力的轴为Z轴
3、机械坐标系：
以机床原点为坐标原点建立坐标系
4、机床原点（机床零点）：
机床上的一个用作加工基准的特定点
5、工件坐标系：
以工件原点为坐标原点建立的坐标系。
使用来确定工件几何形体上各要素的位置而设置的坐标系
6、工件原点：
（1）、位置是人为设定的，由编程人员在编制程序时根据工件的特点选定的，所以也称为编程原点。
（2）、工件原点应选在零件图纸的基准上，对于对称图形，可设在对称中心上，一般零件，可设在工件轮廓的某一角上，便于坐标值的计算，对于Z方向的原点，一般选在工件表面，并选在精度较高的表面。
G指令概述
（1）坐标：
以刀尖移动方向判断X、Y、Z、B的正负
（2）坐标系设定：
（3）G90：
绝对值编程（以程序原点为基准编程）
（4）G91：
增量值编程（以前一点为基准编程）
（5）B轴：
G90往+方向旋转（或参数设定往较近方向旋转）
G91以指令+、-旋转
（6）GOO快速定位
其定义速度由参数设定，如下图
（X，Y，Z）
指令格式：
GOOX_Y_Z_;
例如要定位到下刀点：
G00X100Y100Z100;
（7）G01直线插补
刀具以给定进给率从一点移动到另一点
指令方式：
G01X_Y_Z_F_;F：
进给率，单位mm/min（X，Y，Z）
例如：
G01X100.Y100.F100;
对下图所示图形分别用G91和G90编程
注：
（）内之坐标可以省略G90/G91指令在程式中可以交互使用
G00G90X_Y_;
G91X_Y_;
（
）G40G80;（
）G40G80;
G00G90G54X0Y0S600M13;G00G90G54X0Y0S600M13;
G01X20Y10F60;G01G91X20Y10F60
X70.（Y10.）;X50.（Y0）;
（X70.）Y25.;（X0）Y15.;
X20Y45;X-50Y20;
（X20）Y10;（X0）Y-35;
G00X0Y0;G00X-20Y-10;
M30;G90;
M30;
（8）G02：
圆弧切削（顺时针）
使用R（一般）
G02X____Y____R____F____;
圆弧的顺逆方向是沿着垂直于圆弧所在平面的坐标轴的负方向观察，以判断其顺逆方向。
（9）G03：
圆弧切削（逆时针）
使用R（一般）
G03X____Y____R____F____
X_Y_:
圆弧的终点坐标
F：
切削进给率
R：
半径（+）<180度
（-）>180度
使用I,J：
（全圆）
G02（X_Y_）I_（J_）F_;
G03
I,J:
起点指向圆心
（圆弧中心坐标减去圆弧起始点坐标得I,J
值）
如对右图全圆编程
使用格式：
如：
G01X50.Y0F40
G02I-50
G04进给暂停
指令方式：
G04X_或G04P_
X是暂停时间单位：
秒
P是暂停时间单位：
1/1000秒数值不用小数点
（10）G19：
YZ平面选择
（11）G18：
ZX平面选择
（12）G17：
XY平面选择
（决定圆弧切削，半径补正，钻孔平面）
（13）G28：
机械原点复归（开机后手动原点复归即可）
G91G28X0Y0Z0;归原点后灯号亮起
（14）G30：
第二原点复归（换刀点）
G91G30X0Y0Z0；归第二原点后灯闪烁
（15）G43：
刀长补正
G43Z_H_;
H：
补正号码
Z：
指令刀具距基准面高度
G43Z3.0H1;
刀具半径补偿的作用：
1、当用圆头刀具加工时，只需按零件轮廓编程，不必按刀具中心轨迹编程，大大简化了程序编制。
2、通过刀具半径补偿功能，可以很方便留出加工余量，很方便地实现先粗后精的加工。
3、可以补偿由于刀具磨损等因素造成的误差，提高零件的加工精度。
（16）G41：
（刀具）半径左补正
沿刀具运动方向看去，刀具在加工轮廓的左侧
（17）G42：
（刀具）半径右补正
沿刀具运动方向看去，刀具在加工轮廓的左侧
刀具刀具
工件工件
左补偿右补偿
（18）G40：
（刀具）半径补正取消
取消后，刀具所走的坐标为刀具中心的坐标
XY为刀具运动的坐标值
D：
补正号码
轮廓加工完成之后，必须用G40取消刀具补偿，否则会继续对以后的刀具加工轨迹产生影响
对下图零件分别用G41、G42编程（不考虑Z轴方向）
用G41：
G40G80取消指令
G90G54G00X0Y0绝对坐标编程快速移动到G54坐标原点
S600M13主轴正转切削液开转速600r/min
G01G41X80Y50D01F50加左刀补铣外圆轮廓
Y130
X200
G03X230Y100R30
G01Y80
G02X200Y50R30
G01X170
Y90
X130
Y50
X80
G00G40X0Y0
M30
用G42：
G40G80取消指令
G90G54G00X0Y0绝对坐标编程快速移动到G54坐标原点
S600M13主轴正转冷却液开转速600r/min
G01G42X80Y50D01F50加右刀补铣外轮廓
X130
Y90
X170
Y50
X200
G03X230Y80R30
G01Y100
G02X200Y130R30
G01X80
Y50
G00G40X0Y0取消刀具补偿
M30程序结束
、G43：
刀长补正
G43Z_H_;
H：
补正号码
Z：
指令刀具距基准面高度
G43Z3.0H1;
由于所选用的刀具长度不同，所以，每次换刀后，刀具走Z方向时，需对刀具进行长度补偿，如上图所示：
G43：
正偏置，即刀具在+Z方向进行补偿
G44：
负偏置，即刀具在-Z方向进行补偿
G49：
刀长补偿取消
刀具长度补偿格式：
Z：
刀具在Z方向运动的坐标值
H：
刀具补偿号码，所补偿的数据在数控系统内部的存贮单元中存贮（加工前要输入数控系统）
（19）G54：
选择第一工件坐标系
（20）G55：
选择第二工件坐标系
（21）G56：
选择第三工件坐标系
（22）G57：
选择第四工件坐标系
（23）G58：
选择第五工件坐标系
（24）G59：
选择第六工件坐标系
将X1、Y1～X6、Y6之机械坐标，分别输入G54～G56之X__、Y__中。
·
（25）固定循环：
G73——G89
固定循环由以下所示六个动作顺序组成：
动作1-----------X及Y轴定位，快速
动作2-----------快速移动至R点
动作3-----------切削
动作4-----------孔底位置的动作
动作5-----------逃离至R点
动作6-----------快速移动至起始点
固定循环切削复归动作循环
G98：
回到参考点
G99：
回到参考点R点
G80：
固定循环取消
固定循环（G73、G74、G76、G81至G89）取消，取消以后执行通常动作，其他钻孔资料也取消。
钻孔循环
（1）G73（高速啄式深孔钻循环）
逃离量d是用机床参数设定的。
因为Z轴方向间歇进给，在钻深孔时设定很小的逃离量并排屑容易，执行高效率加工。
逃离是一快速进给率直线，一般设d=0.3mm。
指令方式：
G73X_Y_Z_R_Q_F_
X_Y_：
加工孔在XY平面上的位置坐标
Z_：
钻孔深度
R_：
循环起点
Q_：
每次切入量
F_：
切削进给率
对右图所示零件用G73钻孔
O0001
G40G80取消指令
G00G90G54X20Y0绝对坐标编程快速移动到G54坐标X20.Y0点
G43Z10H01M13S600长度补偿到Z10高度，主轴正转600r/min冷却液开
G99G73Z-55R5.0Q10F60G73高速啄式钻孔循环结束返回R点平面
X40
G00G80Z50取消钻孔循环快速移动到Z50高度
M30程序结束
（二）、G81（普通钻孔循环）
指令方式：
G81X_Y_Z_R_F_
X_Y_:
孔在XY平面上的位置坐标
Z_：
钻孔深度
R_：
循环起点
F_：
切削进给率
例题：
对如图所示零件钻孔
O0001
G40G80取消指令
G00G90G54X-80Y-100绝对坐标编程快速移动到G54坐标X-80Y-100点
G43Z10H01M13S800长度补正到Z10高度，主轴正转800r/min冷却液开
G99G81Z-13R5F80G81钻孔循环，结束返回R点平面
X-260
Y-250
X-80
G00G80Z50取消钻孔循环快速移动到Z50高度
M30程序结束
G82（钻孔循环）
与G81相同。
在孔底位置执行暂停（用p码指定）及主轴上升。
在孔底位置执行暂停改善盲孔的孔底精度
指令格式：
G82X_Y_Z_R_P_F_
X_Y_：
孔在XY平面上的位置坐标
Z_:
钻孔深度
R_：
循环起点
P_：
至加工深度时进给停顿时间单位：
1/1000秒
例题：
对下图所示的零件编程
O0001
G40G80取消指令
G00G90G54X30Y20绝对坐标编程快速移动到G54坐标X-80Y-100点
G43Z10H01M13S600长度补正到Z10高度，主轴正转600r/min冷却液开
G99G82Z-5R5P1000F60G82钻孔循环，结束返回R点平面
X70
G00G80Z100取消钻孔循环快速移动到Z100高度
M30程序结束
G83啄式钻孔循环
G83G98G83G99
指令方式：
G83X_Y_Z_Q_R_F_;
以上指令指定啄式钻孔循环，Q是每次切削量，用增量值表示，在第二次切入执行时，在执行切入前dmm（或inch）的位置，快速进给转换成切削进给，指定的Q值一定是正值，如果指令是负值则负号无效，d值用机床参数设定。
X_Y_：
孔在XY平面上的坐标
Z_：
钻孔的深度
Q_：
每次切入量
R_：
循环起点
F_：
切削进给率
对
右
图
零
件
钻
孔
O0001
G40G80取消指令
G00G90G54X45.0Y45.0绝对值编程快速移动到G54坐标X45.Y45.位置
G43Z50.H01M13S800长度补正到Z50.高度，主轴正转800r/min冷却液开
Z5.0移动到工件上方Z5.0位置
G99G83Z-20R5.0Q10F80G83啄式钻孔循环结束后返回R点平面
X-45.0
Y-45.0
X45.0
G80G00Z50取消钻孔循环快速移动到Z50高度
M30程序结束
G85铰孔循环
与G84相同，但是在孔底位置不逆转，
指令方式：
G85X_Y_Z_R_F_
X_Y_：
孔在XY平面上的坐标
Z_：
孔的深度
R_：
循环起点
F_：
切削进给率
对
右
图
零
件
铰
孔
O0001
G80G40取消指令
G00G90G54X50Y0绝对值编程快速移动到G54坐标X50Y0位置
G43Z50H01M13S100长度补正到Z50高度主轴正转100r/min切削液开
G99G85Z-22R5F100G85铰孔循环结束返回R点平面
X-50
G80G00Z80结束循环快速移动到Z80位置
G30程序结束
G89（平底铰孔循环）
与G85相同，只是在孔底位置执行暂停
指令方式：
G85X_Y_Z_R_P_F_
X_Y_：
孔在XY平面的位置坐标
Z_：
铰孔深度
R_：
循环起点
P_：
铰孔到达Z点后暂停时间单位1/1000秒
对
右
图
零
件
铰
孔
O0001
G80G40取消指令
G00G90G54X60Y40绝对值编程快速移动到G54坐标X60Y40位置
G43Z10H01M13S100长度补正到Z10位置主轴正转100r/min切削液开
G99G89Z-15R5P3000F30G89铰孔循环结束后返回R点平面
X150
G80G00Z50取消铰孔循环快速移动到Z50位置
M30程序结束
G86粗镗孔循环
与G81相同，但是在孔底位置主轴停止，并以快速进给率逃离。
次指令一般用于粗镗孔
指令方式：
G86X_Y_Z_R_F_
X_Y_孔在XY平面上的坐标
Z_切削深度
R_循环起点
F_切削进给率
对
右
图
零
件
镗
孔
O0001
G80G40取消指令
G00G90G54X75Y-80绝对值编程快速移动到X75Y-80位置
G43Z10H01M13S500长度补正到Z10高度主轴正转500r/min切削液开
G98G86Z-52R5F80G86镗孔循环结束后返回初始平面
X200Y-50
X370
G80G00Z50取消镗孔循环快速移动到Z50位置
M30程序结束
G76（精镗孔循环）
指令方式：
G76X_Y_Z_R_Q_F_
X_Y_孔在XY平面上的位置坐标
Z_镗孔深度
R_循环起点
Q_偏移量，表示主轴停止时，主轴先定位角度，刀尖做微量偏移的值。
因为主轴在孔底位置执行定位停止，主轴向切削方向的反方向平移后逃离。
F_切削进给率
注：
平移量用Q指定，
Q值一定是正值。
如果
指定负值则负号无效，
平移方向可用参数设定
，故装精镗刀时需先主
轴定位。
O0001
G80G40切削指令
G00G90G54X30Y25绝对值编程快速移动到G54坐标X30Y25点
G43Z10H01M13S2000长度补正到Z10高度，主轴正转2000r/min冷却液开
G98G77Z-15R5Q0.1F100G76镗孔循环，结束返回初始平面
X50
G00G80Z50切削镗孔循环快速移动到Z50高度
M30程序结束
G87反镗孔循环
刀具沿XY轴定位后，主轴停止在定位，主轴向刀具方向平移及以快速进给率在孔底定位（R点），在这个位置，刀具只对平移量返回，主轴正转。
在Z轴的正方向到Z点执行加工。
在这个位置，主轴再次停止在定位，及向刀具反方向平移，刀具从孔退出。
刀具复归原位置后，只对偏移量返回，主轴正转，刀具依照下一个单节指令动，偏移量与方向与G76相同，（方向设定在G76与G87相同）。
指令方式：
G87X_Y_Z_R_Q_F_
X_Y_孔在XY平面上的位置
Z_镗孔深度
R_循环起点
Q_偏移量
F_切削进给率
例题
O0001
G40G80取消指令
G00G90G54X60Y100绝对坐标编程快速移动到G54坐标X60Y100位置
G43Z50H01M13S1000长度补正到Z50高度主轴正转1000r/min切削液开
Z5.0移动到工件上方位置
G98G87Z-30R-70Q1.2F60G87反镗孔循环结束后返回初始平面
X180
G80G00Z50取消反镗孔循环快速移动到Z50位置
G30程序结束
G74（攻左牙循环）
在孔底位置主轴逆转执行攻左牙，攻左牙时用左牙丝锥，且主轴先反转，
注：
在G74指定攻左牙时，进给率调整无效，即使使用进给暂停，循环在复归动作结束之前不会停止。
指令方式：
G74X_Y_Z_R_F_
X_Y_螺纹孔在XY平面上的位置坐标
Z_攻牙深度
R_循环起点
F_切削进给率
F=转速（n）×螺距（p），FANUCA系统用此公式，且需用刚性攻牙M29S_。
F=螺距（p），三菱用此公式。
无需用刚性攻牙M29S_.
例题：
（左旋螺纹）
O0001
G40G80取消指令
G00G90G54X30Y25绝对值编程快速移动到G54坐标X30Y25位置
G43Z10H01M14S200长度补正到Z10位置，主轴反转200r/min切削液开
M29S200刚性攻牙
G98G74Z-15R5F250攻左牙循环
X50
G80G00Z50取消攻牙循环快速移动Z50高度
M30程序结束
G84（攻右牙循环）
在孔底位置主轴正转，执行攻牙循环，
注：
在G84指定的攻牙循环中，进给率调整无效，即使使用进给暂停，循环在复归动作结束之前不会停止。
指令格式：
G84X_Y_Z_R_F_
X_Y_螺纹孔在XY平面上的位置坐标
Z_螺纹深度
R_循环起点
F_切削进给率
F=转速（n）×螺距（p），FANUCA系统用此公式，且需用刚性攻牙M29S_。
F=螺距（p），三菱用此公式。
无需用刚性攻牙M29S_.
例题：
O0001
G40G80取消指令
G00G90G54X30Y25绝对值编程快速移动到G54坐标X30Y25位置
G43Z25H01M13S200长度补正到Z25位置，主轴正转200r/min切削液开
M29S200刚性攻牙
G98G84Z-10R5F300攻右牙循环
X70
G80G00Z50取消攻牙循环快速移动到Z50高度
M30程序结束
第四轴编程
第四轴，即B轴是旋转轴，它的设置与XYZ轴相似，也有机械原点，编程亦与XYZ轴编程相似。
指令格式：
M26放松第四轴
G00B_快速转动B角度
M25夹紧第四轴
或
M26放松第四轴
G01B_F_以F的切削速率旋转第四轴B的角度
其中B：
旋转角度，它亦有G90和G91之分，用G90则B轴正方向旋转（或参数设定往较近方向旋转），如用G91则B轴依指令向正负方向旋转。
F：
切削进给率，单位mm/min
在B轴旋转之前，先用M26放松第四轴，如在加工中第四轴不需要旋转，则用M25将第四轴夹紧。
子程式编程
当一个程式包含一些固定的顺序或经常重复的形式时，这些形式或顺序可以写成副程式，用以简化程式制作，副程式可以在自动模式下呼出，副程式可以呼叫另一个副程式。
（如图所示）
指令格式：
三菱：
M98H_L_（同一程式内）
M98P_L_（不同程式）
H:
呼叫顺序号码
P:
呼叫副程式号码
L：
呼叫次数
FANUCM98P_____________________
子程序被子程序号码
调用次数
注：
副程式用M99结束
例题：
要编一个在X方向每走10mm停留5s，循环15次的程序，如下：
主程序（以三菱系统为例）
O0001
G40G80消指令
G00G90G54X_Y_Z_绝对值编程快速移动到G54坐标点
M98P1000L15调用O1000程序，循环15次
M30程序结束
子程序
O1000
G01G91X100F100
G04X5
M99
利用主程序加工四个凸台
零件上有四个形状，尺寸相同的凸台。
台高3mm，精加工外轮廓，试用子程序编程
O0001
G40G80取消指令
G90G00G54X0Y0绝对值编程快速移动到G54坐标X0Y0位置
G43Z10H01M13S800长度补正Z10位置主轴正转800r/min切削液开
M98P20200调用子程序O200号程序2次
G90G00X0Y50绝对坐标快速移动到X0Y50点
M98P20200调用子程序O200号程序2次
G90G00Z100绝对坐标快速移动到Z100高度
M30程序结束
O200
G91G01Z-13F100相对指标编程
G41X30Y10D01加左刀补铣轮廓
Y35
X50
Y-30
X-55
G00Z10速移动到Z10高度
G40X45Y-15
M99子程序结束返回主程序
特殊指令编程
（1）极坐标编程
G16极坐标建立
G15极坐标取消
指令格式：
G16X_Y_
X：
极径
Y：
极角
注：
极坐标法必须以程序原点为中心，作半径与角度的表示
O0001
G40G80取消指令
G90G54G16G00X100Y0绝对值编程快速移动到G54坐标X0Y0位置
G43Z20H01M13S1000长度补正Z10位置主轴正转800r/min切削液开
G99G81R3Z-13F100钻孔循环
Y45极角45度的点钻孔
Y90极角90度的点钻孔
Y135
Y180
Y225
Y270
Y315
G80G15Z100循环取消回到Z100的位置
M30程序结束
使用增量写法：
O0001
G40G80
G90G54G16G00X100Y0
M13S1000
G43Z20H01
G99G81R3Z-13F100
G91Y45K7以极角45的增量循环七次
G80G15Z100
M30
旋转坐标编程
G68坐标旋转
格式：
G68X_Y_R_
XY为旋转坐标，
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