1、坐标系:数控车床、立铣、立式加工中心的机床坐标系常用指令 编程步骤,机床坐标系是数控机床安装调试时便设定好的一固定的坐标系统。 编程坐标系是在对图纸上零件编程时就建立的，程序数据便是基于该坐标系的坐标值。,工件坐标系则是由数控装置内部建立起来的坐标系，该坐标系在机床上是根据当前刀具所处的相对位置来确立的。由相应的编程指令建立。,由对刀操作建立三者之间的相互联系,机床坐标系与运动方向,数控机床上的坐标系是采用右手直角笛卡尔坐标系；机床坐标系是机床固有的坐标系；X、Y、Z直线进给坐标系按右手定则规定；围绕X、Y、 Z轴旋转的圆周进给坐标轴A、B、C则按右手螺旋定则判定。,定义: 在数控机床上加工零
2、件，机床的动作是由数控系统发出的指令来控制的。为了确定机床的运动方向和移动距离，就要在机床上建立一个坐标系，这个坐标系就叫机床坐标系，也叫标准坐标系。,规定:,回转运动：右手螺旋定则,假定工件静止，通过刀具对工件的相对移动确定机床各移动轴的方向。,(1) 先确定Z轴 以平行于机床主轴（传递切削力）的刀具运动坐标为Z轴，若有多根主轴，则可选垂直于工件装夹面的主轴为主要主轴，Z坐标则平行于该主轴轴线。若没有主轴，则规定垂直于工件装夹表面的坐标轴为Z轴。,Z轴正方向是使刀具远离工件的方向。如立式铣床，主轴箱的上、下或主轴本身的上、下即可定为Z轴，且是向上为正；若主轴不能上下动作，则工作台的上、下便为
3、Z轴，此时工作台向下运动的方向定为正向。,机床各坐标轴及其正方向的确定原则是：,(2) 再确定X轴 X轴为水平方向且垂直于Z轴并平行于工件的装夹面。,在工件旋转的机床(如车床、外圆磨床)上，X轴的运动方向是径向的，与横向导轨平行。刀具离开工件旋转中心的方向是正方向。若Z轴为垂直(如立式铣、镗床，钻床)，则从刀具主轴向床身立柱方向看，右手平伸出方向为X轴正向（手心向下）。对于刀具旋转的机床，若Z轴为水平(如卧式铣床、镗床)，则沿刀具主轴后端向工件方向看，右手平伸出方向为X轴正向（手心向下）。,(3) 最后确定Y轴 在确定了X、Z轴的正方向后，即可按右手定则定出Y轴正方向。,水平床身前置刀架式 数
4、控车床的坐标系,倾斜床身后置刀架式 数控车床的坐标系,车床坐标系(a) 刀架后置式；(b) 刀架前置式,数控车床的坐标系和运动方向,立式升降台铣床,卧式升降台铣床,机床坐标轴正方向，均是假定工件不动，刀具相对于工件作进给运动而确定的方向。,在实际机床加工时，有很多都是刀具相对不动，而工件相对于刀具移动实现进给运动的情况。,编程时，由于一律已经假定工件静止不动，全部用刀具运动的坐标系来编程，方便！,机床原点（机械原点）、机床参考点,机床原点就是机床坐标系的原点。它是机床上的一个固定的点，由制造厂家确定。,机床坐标系是通过回参考点操作来确立的，参考点是确立机床坐标系的参照点。,刀架后置式数控车床,
5、数控车床的机床原点多定在主轴前端面的中心, 参考点在X轴和Z轴的正向极限位置处,数控铣床的机床坐标系原点一般位于机床零点，即机床移动部件沿各坐标轴正向的极限位置。,参考点(或机床原点)是用于对机床工作台(或滑板)与刀具相对运动的测量系统进行定标与控制的点，一般都是设定在各轴正向行程极限点的位置上。该位置是在每个轴上用挡块和限位开关精确地预先调整好的，它相对于机床原点的坐标是一个已知数，一个固定值。,每次开机启动后，或当机床因意外断电、紧急制动等原因停机而重新启动时，都应该先让各轴返回参考点，进行一次位置校准，以消除上次运动所带来的位置误差。,编程坐标系、工件（工作、加工）坐标系,事实上，不管是
6、刀具运动还是工件运动，在进行编程计算时，一律都是假定工件不动，按刀具相对运动的坐标来编程。,机床操作面板上的轴移动按钮所对应的正负运动方向，也和编程用的刀具运动坐标方向相一致。,工件坐标系的坐标轴与机床坐标系相应坐标轴平行，方向一致,刀位点:指刀具的定位基准点,圆柱铣刀的刀位点是刀具中心线与刀具底面的交点； 球头铣刀的刀位点是球头的球心点； 车刀的刀位点是刀尖或刀尖圆弧中心； 钻头的刀位点是钻头顶点。,一、G指令准备功能,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。,镗刀,钻头,立铣刀、端铣刀,面铣刀,指状铣刀,球头铣刀,车刀,对刀： 就是使“对刀点”与“刀位点”重合的操作。,指
7、令：坐标系设定G92 格式：G92 X_ Y_ Z_ X、Y、Z 为当前刀位点（起刀点）在工件坐标系中的坐标。 通常用在程序的第一段。执行后，xyz为该坐标系中的位置,1、工作坐标系设定指令G92 p22/178不讲,当用绝对坐标指令编程时，可用G92在程序中确定设置或改变当前工作坐标系。执行该指令后，即确定了刀具刀位点的位置(程序起点或起刀点)，并在CRT上显示刀具刀位点在工作坐标系中的当前坐标值，从而建立了工件坐标系。,工件坐标系,数控车： G50 、G54G59,数控铣、加工中心 ：常用 G54G59（G92不用）,编程时，所用坐标值均为工件坐标系的值。,原点偏移 现代数控系统一般都要求
8、机床在回零操作，即使机床回到程序原点或机床参考点之后，通过手动或程序命令初始化控制系统后，才能启动。 机床参考点和机床原点之间的偏移值存放在机床常数中。 对于编程员来说，一般只要知道工件上的程序原点就够了，与机床原点、机床参考点无关，也与所选用的机床型号无关。 工件在机床上固定后，程序原点与机床参考点的偏移量必须通过测量来确定。,程序原点 为了编程方便，在图纸上选择一个适当位置作为程序原点，也叫编程原点或程序零点。 对于简单零件，工件零点就是程序零点，这时的编程坐标系就是工件坐标系。 对于形状复杂的零件，需要编制几个程序或子程序，为了编程方便和减少许多坐标值的计算，编程零点就不一定设在工件零点
9、上，而设在便于程序编制的位置。 程序原点一般用G92或G54G59（对于数控镗铣床）和G50（对于数控车床）指定,先把刀具移至待设置坐标系正上方100mm处，执行下列程序后，把工作坐标系设定在工件上表面。,数控车时，FANUC系统用G50代替G92： 指令：坐标系设定 G50 格式：G50 X_ Z_ X、Z、为当前刀位点在工件坐标系中的坐标。,取值原则： 1、方便数学计算和简化编程； 2、容易找正对刀； 3、便于加工检查； 4、引起的加工误差小； 5、不要与机床、工件发生碰撞； 6、方便拆卸工件； 7、空行程不要太长；,1、一旦执行G92指令建立坐标系，后序的绝对值指令坐标位置都是此工件坐标
10、系中的坐标值。 2、G92指令必须跟坐标地址字，须单独一个程序段指定。 3、执行此指令并不会产生机械位移，只是让系统内部用新的坐标值取代旧的坐标值，从而建立新的坐标系 4、执行此指令之前必须保证刀位点与程序起点（对刀点）符合。否则先建立的工件坐标系已变化，即又重新建立。 5、该指令为非模态指令。在机器重开机时消失，需重新设定 6、该坐标系是浮动的。,说明,2、工件坐标系的选取指令（G54G59）,加工之前，通过MDI(手动键盘输入)方式设定这6个坐标系原点在机床坐标系中的位置，系统则将它们分别存储在6个寄存器中。程序中出现G54G59中某一指令时，就相应地选择了这6个坐标系中的一个。 均为模态
11、指令。 G54G59可在任一程序段与其它指令同行指定，也可独立指定。 程序段格式为：G54,注意：提前输入(预先设定)、存储在机内、重开机仍在；坐标系以机床原点为参考点、使用前先G28回参考点。,1、G54G59是系统加工前预置储存在机床内的六个坐标系，可根据需要选用。 2、G54G59皆以机床原点为参考点，在程序运行前已设定好（可修改），但在程序运行中是无法重置的。 3、G54G59预置建立的工件坐标原点在机床坐标系中的坐标值用MDI方式输入，系统自动记忆，机床重开机时仍在。 4、使用该组指令前，必须先回参考点。 5、G54G59为模态指令，可相互注销。,说明：,3、绝对值编程G90与相对值
12、编程G91,表示运动轴的移动方式 绝对值编程G90-程序中的位置用刀具的终点坐标值表示； 相对值编程G91-用刀具的增量表示。增量=终点-起点,绝对编程：G90 G01 X80.0 Y150.0; 增量编程：G91 G01 X-120.0 Y90.0;,图2-9 铣削时:刀具运动由AB（终点坐标值）,绝对编程：G90 G01 X100.0 Z50.0; 增量编程：G91 G01 X60.0 Z-100.0; 注：在FANUC系统机床中用X、Z表示绝对编程，用U、W表示相对编程，允许在同一程序段中混用绝对和相对编程方法。如图直线AB ,可用： 绝对编程: G01 X100.0 Z50.0; 相对
13、编程: G01 U60.0 W-100.0;,混用: G01 X100.0 W-100.0; 或 G01 U60.0 Z50.0;,G90、G91为模态指令，可互相注销,车削时,采用绝对坐标编程时，程序指令中的坐标值随着程序原点的不同而不同；而采用相对坐标编程时，程序指令中的坐标值则与程序原点的位置没有关系。,同样的加工轨迹，既可用绝对编程也可用相对编程，但有时候，采用恰当的编程方式，可以大大简化程序的编写。因此，实际编程时应根据使用状况选用合适的编程方式。,用绝对坐标编程为：X12.0 Y15.0； 用相对坐标编程则为：X-18.0 Y-20.0; 用相对坐标编程则为：U-18.0 V-20
14、.0;,用绝对坐标编程为：X Y ； 用相对坐标编程则为：X Y ; 用相对坐标编程则为：U V ;,4、平面选择指令G17、G18、G19,在三坐标机床上加工，如圆弧插补，必须指定加工所在的平面。G17 XY平面 可省略 如立铣G18 XZ平面 数控车G19 YX平面,注意：碰刀,G90 G00 X40.0 Y20.0,5、快速定位指令G00-用于快进,格式：G00 X_ Y_ Z_其中，X、Y、Z为快速定位终点，在G90时为终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为终点相对于起点的位移量。,说明： 1）G00指令刀具相对于工件从当前位置以各轴预先设定的快移进给速度移动到程序段所指定的下一个定位
15、点。,2）刀具移动轨迹：G00指令中的快进速度由机床参数对各轴分别设定，不能用程序规定。由于各轴以各自速度移动，不能保证各轴同时到达终点，因而联动直线轴的合成轨迹并不总是直线。防止碰刀 3）快移速度可由面板上的快速修调旋钮修正；进给速度F对G00指令无效； 4）G00常用于加工前快速定位或加工后快速退刀； 5）G00为模态功能，可由G01、G02、G03或G33功能注销。,数控车格式：G00 X_ Z_； 数控立铣格式：G00 X_ Y_； 三坐标加工格式：G00 X_ Y_ Z_；,快速移动的轨迹有两种类型，一种是直线型，另一种是折线型。对于折线型轨迹，特别要注意在进、退刀时刀具相对于工件、
16、夹具所处的位置，要合理选择起刀点与转刀点的位置，以防止刀具在进、退刀过程中与工件、夹具等发生碰撞。,格式： G01 X _ Y_ Z_ F_其中，X、Y、Z为终点，在G90时为终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为终点相对于起点的位移量。,6、直线进给（插补）控制指令G01,G01 X40.0 Y20.0 F100,说明： 1）G01指令刀具相对于工件从当前位置以给定规定的合成进给速度F按沿直线移动到程序段所指定的下一个定位点。,用于切削,2）刀具轨迹：直线轨迹，用于切削直线轮廓 3）实际进给速度等于指令速度F与进给速度修调倍率的乘积。 4）G01和F都是模态代码，如果后面的程序段不改变加工的
17、线型和进给速度，可以不再书写这些代码。 5）G01可由G00、G02、G03或G33功能注销。,G90 G01 X80.0 Y150.0 F100,相对： G91 G01 X-120.0 Y90.0 F100,G00 与 G01 的轨迹不同,G00 与 G01 的区别点？,圆弧进给控制指令G02 顺时针圆弧插补G03 逆时针圆弧插补,先规定切削所在的平面（只能在平面上加工圆弧）,在确定回转方向：沿圆弧所在的平面的另一个坐标（垂直于圆弧所在平面的坐标轴）的正方向向负方向看去， G02为顺时针方向插补（顺圆）， G03为逆时针方向插补（逆圆）。,用于切削,功能 G02、G03时，刀具相对工件以F指
18、令的进给速度从当前点向终点进行插补加工。,平面,转向,圆弧终点坐标值,圆心到圆弧起点对应方向的坐标增量值,半径,进给速度,格式：G17可省略,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，如上图所示。某项为零时可以省略。,G17 G90 G03 X0 Y25 R25 F80 G17 G90 G03 X0 Y25 I-25 J0 F80 G17 G91 G03 X-25 Y25 R25 F80 G17 G91 G03 X-25 Y25 I-25 J0 F80,小圆弧AB,每段圆弧可有四个程序段表示,选取其一:,大圆弧AB,每段圆弧可有四个程序段表示选取其一:,G17 G90 G0
19、3 X0 Y25 R-25 F80 G17 G90 G03 X0 Y25 I0 J25 F80 G91 G03 X-25 Y25 R-25 F80 G91 G03 X-25 Y25 I0 J25 F80,整圆编程 要求由A点开始，实现逆时针圆弧插补并返回A点。,用绝对坐标编程时: G90 G03 X30 Y0 I-40 J0 F80 用相对坐标编程时: G91 G03 X0 Y0 I-40 J0 F80,1) 在同一程序段中I、J、R同时指令时，R优先，I、J无效。 2) 用圆弧半径编程时，当加工圆弧段所对的圆心角为0180时，R取正值；当圆心角为180360时，R取负值。 3) X、Y(或Z
20、)同时省略时，表示起点、终点重合，若用I、J指令圆心，相当于指令了360的弧，若用R编程时，则表示指令为0的弧。G02 (G03) I. ; 整圆。 G02 (G03) R. ; 不动。 可见：加工整圆只能用I、J编程，不能用R编程。 4) 无论用绝对还是用相对编程方式，I、J都为圆心相对于圆弧起点的坐标增量，为零时可省略。,p166,当前工作坐标系选G54,G17(可省略),-Z,省略？R?,8、暂停指令G04,格式 G04 X _ X后接小数值， 单位s(秒）或 G04 P _ P后接整数值，单位ms(微秒）,G04 X1.6 暂停1.6 s G04 P1600 暂停1600ms,功能 使
21、刀具作短暂停留，以获得圆整而光滑的表面。该指令除用于切槽、钻镗孔外，还可用于拐角轨迹控制。,说明 1、G04在前一程序段的速度降到零之后才开始暂停动作； 2、在执行含G04指令的程序段时，先执行暂停功能； 3、G04为非模态指令,功能：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。如刀具交换时常用到返回Z轴参考点换刀，设置中间点防止碰刀等。,9、自动返回参考点 G28,模板：格式： G28 X _ Y _ Z _ T0000其中，X、Y、Z 为指定的中间点位置。,如：G90 G28 X500.0 Y 350.0,铣床、加工中心 参考点与机床原点重合，车床
22、不重合，,说明： 1）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。 2）G28指令前要求机床在通电后必须 (手动) 返回过一次参考点。 3）使用G28指令时，必须预先取消刀补量。 4） G28为非模态指令。,10、自动从参考点返回G29,格式： G29 X_ Y_ Z_ 其中，X、Y、Z 为指令的定位终点位置。 说明：1）执行G29指令时，各轴先以G00的速度快移到由前段G28指令定义的中间点位置，然后再向程序指令的目标点快速定位。通常该指令紧跟在一个G28指令之后。换刀后返回切削位置。2）在G90时X、Z 为终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为终点相对于中
23、间点的位移量。3）G29为非模态指令，只在指令的程序段有效。,功能及目的 通过G代码来完成公制尺寸与英制尺寸的切换。 英制尺寸的单位是英寸（inch），用G20指定； 公制尺寸的单位是毫米（mm），用G21来指定。,11、公制尺寸与英制尺寸指令G20/G21,格式 可在任一程序段与其它指令同行指定，也可独立指定。,程序头,刀具轨迹,程序主干,程序尾,12、刀具半径补偿（车暂不涉及） P25/167,作用 在零件铣削加工或线切割时，因刀具半径尺寸的存在，使刀具中心轨迹与零件轮廓不一致，编程不便。如给刀具加一个偏置量（即半径），即可完成所需轮廓的加工，而编程仍按轮廓尺寸进行。机床自动判断补偿的方向
24、和大小来计算刀具实际的加工运动轨迹，并按刀心轨迹运动。此谓半径补偿，编程方便。,刀具向轮廓外移动,外轮廓,G41：刀具半径左补偿-沿进给方向看，刀具位于工件(编程轨迹)的左边。（刀具左移）,G40-取消刀具半径补偿。刀具运动轨迹与编程轨迹一致。,G42：刀具半径左补偿-沿进给方向看，刀具位于工件(编程轨迹)的右边。（刀具右移）,补偿方向判断、采用（模式）,刀补引入过程,刀补引入是一个从无到有的渐变过程，从线性轨迹段的起点处开始，刀具中心渐渐往预定的方向偏移，到达该线性轨迹段的终点处时，刀具中心相对于终点产生一刀具半径大小的法向偏移。,G00或G01,刀径补偿在整个程序中的应用共分引入(初次加载
25、)，刀补方式进行中和取消三个过程。,引入编程格式,由没有设定刀径补偿的运动轨迹到首次执行含G41、G42的程序段，即是刀具半径补偿的引入过程。,G40； G41(G42) G01(G00) .Dxx； ,解释： 1）先取消以前可能加载的刀径补偿(若以前未用过G41或G42，则可以不写这一行) 2）在要引入刀补的含坐标移动的程序行前加上G41或G42。,刀补进行过程,进行刀补。,G01 G02或G03,刀补进行过程,刀补取消过程,G00或G01,刀补取消是一个从有到无的渐变过程，从线性轨迹段的起点处开始，刀具中心渐渐往预定的方向减少偏移，到达该线性轨迹段的终点处时，刀具中心与终点重合。,刀补取消
26、,取消编程格式,执行过刀径补偿G41或G42的指令后，刀补将持续对每一编程轨迹有效；若要取消刀补，则需要在某一编程轨迹的程序行前加上G40指令，或单独将G40作一程序行书写。,G41(G42) G01(G00) .Dxx；G40 G00/G01； ,刀补一定在程序结束前结束，否则刀具中心回不到程序原点! p166,刀补取消G40或D00 P169,建立 G40；G41(G42) G01(G00) .Dxx；取消 G40 G00/G01；,1) 刀径补偿的引入和卸载不应在G02、G03圆弧轨迹程序行（段）上实施报警，应在G00、G01。2) 当输入刀补数据时给的是负值，则G41、G42互相转化。
27、（不建议使用，故输入正值）3) G41、G42指令不要重复规定，否则会产生一种特殊的补偿；4) G41、G42指令为续效指令。,编程实例,加工方形零件轮廓，考虑刀补。,当程序运行到含刀补引入的程序段N2后，运算装置即同时先行读入N3、N4两段，在N2的终点(N3的起点)处，作出一个矢量，该矢量的方向是与下一段N3的前进方向垂直向左(G41)，大小等于刀补D01的值。,刀具中心在执行这一段(N2段)时，就移向该矢量的终点。刀补引入指令只能在G00、G01的线性段中进行，不能用于G02、G03的圆弧段中。,从N3程序段开始转入刀补方式行进状态。在此状态下，G00、G01、G02、G03都可使用。,
28、它也是每次都先行读入两段，在进行偏移计算后得到刀具中心在该段终点的坐标，刀具中心就移向这点。,在刀补进行过程中，刀具中心的轨迹基本上就是编程轮廓轨迹的平行线，平行间距等于刀补D01的值。,由于刀径补偿指令都是模态指令，因此对补偿进行中的程序段而言，如果刀补形式没有什么变化的话，可不需再书写刀补指令。,在实际加工中，只需将补偿值修改，即可解决刀具磨损问题；另外，将半径补偿设定为不同的值，即可用同一程序完成粗加工、半精加工、精加工等。,刀径补偿值,刀径补偿值D01输入,刀补值D01 需提前输入机器内部,DXX,刀具长度补偿 Z向,不补偿,正补偿,补偿方法一：以某把刀或使用中的刀作为基准刀来对刀。,
29、经常换刀，但多把刀具（A、B、C）长度不一；同一把刀具发生磨损，长度发生变化，同样换新的 刀具后长度也变化了。（现在、新、旧）,负补偿,13、刀具长度偏置（补偿）指令G43、G44、G49,G43、G44,刀具长度正向补偿（+Z) G43 向上提起,刀具长度负向补偿(-Z) G44 向下深入,在G17的情况下，刀长补偿G43、G44只用于Z轴的补偿，而对X轴和Y轴无效。,HXX,进行长度补偿时，刀具Z轴要有移动，防撞刀,设定如图，将多把刀具中最长或最短的刀具作为基准刀具，用Z向设定器对刀。,在保持机床坐标值不变(刀座等高)的情况下，若分别测得各刀具到工件基准面的距离为A、B、C，以A为基准设定
30、工件坐标系，则H01=0，H02=AB，H03=AC。,刀长补偿值的确定,基准刀对刀时刀长补偿的设定,刀具长度正向（+Z）补偿用G43，上提刀,通常不用G44，只用G43,G43 G00(G01) Z H xx 格式中（H xx）为正,刀具长度负向（-Z）补偿也用G43，多下刀,G43 G00(G01) Z H xx 格式中（H xx）为负,G43 G00/G01,（H xx）为正 上提刀,（H xx）为负 多下刀 = G44,注：Hxx为 刀补号，（Hxx）为刀补值（大小）,G49 G00(G01) Z 或 G43 G00(G01) Z H00,升刀（如孔钻后）时取消刀具长度补偿：,下刀（如
31、钻孔）时引入刀具长度补偿：,引入G43、取消G49,G43 G00(G01) Z Hxx,格式中：Z值是属于G00或G01的程序指令值;G90或G91方式均可。,Hxx刀长补偿号，后面两xx是刀补寄存器地址号，如H01指01号寄存器，存放刀具长度的补偿值。刀长补偿号可用H00H99来指定。(Hxx)指xx寄存器中的补偿量，其值可为正值或负值。当刀长补偿量取负值时，G43和G44的功效将互换。,G90(G91) G43 G00(G01) Z H xx,刀具长度补偿,执行G43 时，Z实际值 = Z指令值 + (H xx),执行G44 时，Z实际值 = Z指令值 (H xx),刀长补偿实例1,设(
32、H02)= 200 mm时：,N1 G92 X0 Y0 Z0 设定当前点O为程序零点,N2 G90 G00 G44 Z10.0 H02 指定点A，实到B,N3 G01 Z20.0 实到点C,N4 Z10.0 实际返回点B,N5 G00 G49 Z0 实际返回点O,从中看出，使用G44相当于刀具沿Z轴原点下降（h02），相对于刀具变长了，后续程序中均保持此情况。使用G49后，Z刀具恢复原长。,刀长补偿实例2,设(H02)= -200 mm时：,从中看出，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
33、O点。,N1 G92 X0 Y0 Z0 设定当前点O为程序零点,N2 G90 G00 G43 Z10.0 H02 指定点A，实到B,N3 G01 Z20.0 实到点C,N4 Z10.0 实际返回点B,N5 G00 G49 Z0 实际返回点O,钻头用G43向上正向补偿H1值，铣刀用G43向上正向补偿H2。,工件上表面,钻头,铣刀,主轴锥孔基准面,刀尖正好在工件的上表面上,补偿方法二：不装刀、装后缩进,设定工作坐标系时，让主轴锥孔基准面与工件上表面在理论上重合。在使用每一把刀具，让机床按刀具长度升高（H），使刀尖正好在工件的上表面上。此刀具长度升高的高度，就是刀具长度补偿值，此值用刀具预调仪或自动
34、测长装置测量出。,H:补偿号，后边指定的地址中存刀具长度补偿值。进行长度补偿时，刀具Z轴要有移动。,格式： G43 G00/G01 Z H,语句在有长度补偿情况下，无G43指令，会撞刀,在实际生产加工中，常常使用刀座底面进行对刀，按刀座底面到工件基准面的距离设定工件坐标系!,编程时加上G43、G44指令；安装上刀具后，测出各刀尖相对于刀座底面的距离，将测量结果设置为刀长补偿值。,刀座对刀时刀长补偿的设定,G43 G01 Z0.0 H03,100,( H03)=45,45,实移=-100+( H03)=-55,45,-55,刀补实例,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
35、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。,但考虑刀补后的程序适应性强，对不同长度、不同半径的刀具只需改变刀具补偿量即可。,当然由于零件形状上的最小圆弧半径的限制，本零件的轮廓加工不可使用直径大于20 mm的铣刀。,由于使用了刀具补偿功能，可以使用同一把刀具，通过改变刀具补偿半径的方法，先设定较大的D01值，进行轮廓粗切，再逐步减小D01的值，重复运行程序，实现从粗切到精切的过程。,在深度方向上，如果因深度较大，无法一次切削完成，则一样可以用实际长度固定而通过改变H01值的方法，先用较大的H01值，切削一部分深度的材料，再减小H01的值，切削深度方向剩
36、余的材料，通过多次运行程序达到深度分次切削的效果。,对如图零件钻孔。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8mm，若设定(H01)=8mm，(H02)=8mm。,钻孔加工,14、固定循环指令G73、G74、G8089,钻、镗固定循环的实现1固定循环的动作组成以立式数控机床加工为例，钻、镗固定循环动作顺序可分:(1) X、Y轴快速定位到孔中心的位置上；(2) 沿Z轴快速运行到靠近孔上方的安全高度平面(R平面)；(3) 钻、镗孔(工进切削)。(4) 加工至孔底处，做需要动作（暂停、主轴停、反转等）(5) 退回到安全平面高度或初始平面高度。(6) 快速退回到初始点的位置。,Z轴快速移动
37、定位到孔中心的位置上(X、 Y),沿Z轴快速移动，到R平面,沿Z轴切削进给,加工至孔底处，做需要动作（暂停、主轴停、反转等）,返回到R平面（快进或工进）,返回到起始点,2固定循环指令格式G90 G98 G73(G89)X. Y. Z. R. Q. P. F. S. L.G91 G99 G73(G89)X. Y. Z. R. Q. P. F. S. L.其中，G98、G99为孔加工完后的回退方式指令。G98指令是返回初始平面高度处，G99则是返回安全平面高度处。当某孔加工完后还有其他同类孔需要接续加工时，一般使用G99指令；只有当全部同类孔都加工完成后，或孔间有比较高的障碍需跳跃的时候，才使用G
38、98指令，这样可节省抬刀时间。,G90 G98 G73(G89)X. Y. Z. R. Q. P. F. S. L. G91 G99 G73(G89)X. Y. Z. R. Q. P. F. S. L.,X、Y-孔位中心的坐标；Z-孔底的Z坐标 (G90时为孔底的绝对Z值，G91时为R平面到孔底平面的Z坐标增量)。R-为安全平面的Z坐标 (G90时为R平面的绝对Z值，G91时为从初始平面到R平面的Z坐标增量)。Q在G73、G83间歇进给方式中，为每次进刀的深度；在G76、G87方式中，为横移距离；在固定循环有效期间是模态值。P-孔底暂停的时间，用整数表示，单位为ms。仅对G82、G88、G89
39、有效。,F为进给速度。L为重复循环的次数，L1可不写，L0将不执行加工，仅存储加工数据。,G90 G98 G73(G89)X. Y. Z. R. Q. P. F. S. L. G91 G99 G73(G89)X. Y. Z. R. Q. P. F. S. L.,G73G89为孔加工方式指令，固定循环功能表,3各循环方式说明(1) G73-用于高速深孔钻削。如图(a)所示，每次背吃刀量为q(用增量表示，在指令中给定)；退刀量为d，由NC系统内部通过参数设定。G73指令在钻孔时是间歇进给，有利于断屑、排屑，适用于深孔加工。(2) G74-用于左旋攻螺纹。如图(b)所示，执行过程中，主轴在R平面处开
40、始反转直至孔底，到达后主轴自动转为正转，返回。,各种钻镗固定循环图解,(3) G76-精镗。如图所示，加工到孔底时，主轴停止在定向位置上；然后，使刀头沿孔径向离开已加工内孔表面后抬刀退出，这样可以高精度、高效率地完成孔加工，退刀时不损伤已加工表面。刀具的横向偏移量由地址Q来给定，Q总是正值，移动方向由系统参数设定。(4) G81-一般钻孔循环，用于定点钻，如图(d)所示。(5) G82-可用于钻孔、镗孔。动作过程和G81类似，但该指令将使刀具在孔底暂停，暂停时间由P指定。孔底暂停可确保孔底平整。常用于做锪孔、做沉头台阶孔。,(6) G83深孔钻削。如图4-25(e)所示，q、d与G73相同，G
41、83和G73的区别是：G83指令在每次进刀q深度后都返回安全平面高度处，再下去作第二次进给，这样更有利于钻深孔时的排屑。(7) G84右旋攻螺纹。G84指令和G74指令中的主轴转向相反，其他和G74相同。(8) G85镗孔。动作过程和G81一样，G85进刀和退刀时都为工进速度，且回退时主轴照样旋转。(9) G86镗孔。动作过程和G81类似，但G86进刀到孔底后将使主轴停转，然后快速退回安全平面或初始平面。由于退刀前没有让刀动作，快速回退时可能划伤已加工表面，因此只用于粗镗。,(10) G87-反向镗孔。如图4-25(f)所示，执行时，X、Y轴定位后，主轴准停，刀具以反刀尖的方向偏移，并快速下行
42、到孔底(此即其R平面高度)。在孔底处，顺时针启动主轴，刀具按原偏移量摆回加工位置，在Z轴方向上一直向上加工到孔终点(此即其孔底平面高度)。在这个位置上，主轴再次准停后刀具又进行反刀尖偏移，然后向孔的上方移出，返回原点后刀具按原偏移量摆正，主轴正转，继续执行下一程序段。(11) G88-镗孔。如图4-25(g)所示，加工到孔底后暂停，主轴停止转动，自动转换为手动状态，用手动将刀具从孔中退出到返回点平面后，主轴正转，再转入下一个程序段自动加工。,(12) G89-镗孔。此指令与G86相同。但在孔底有暂停。在使用固定循环指令前，必须使用M03或M04指令启动主轴；在程序格式段中，X、Y、Z或R指令数
43、据应至少有一个才能进行孔的加工；在使用带控制主轴回转的固定循环(如G74、G84、G86等)中，如果连续加工的孔间距较小，或初始平面到R平面的距离比较短时，会出现进入孔正式加工前，主轴转速还没有达到正常的转速的情况，影响加工效果。因此，遇到这种情况，应在各孔加工动作间插入G04指令，以获得时间，让主轴能恢复到正常的转速。,如图 (a)所示零件，共有13个孔，需要使用三把直径不同的刀具，其刀具号、刀具直径和刀杆长度如图(b)所示，分别按H11=200，H15=190，H31=150设置刀具长度补偿。全部都是钻、镗点位加工，不需使用刀径补偿，均采用钻镗固定循环编程。,点位加工编程实例与调试,固定循
44、环编程图例,其编程如下：,二、常用M指令辅助功能 表2-6 p29,M 设定、控制机床的各种辅助动作及其状态,如主轴的转与停、切削液的开与关等；一个程序段中只能出现一个 M 代码。,注：P110 也涉及了M 指令,M00实际上是一个暂停指令。执行含有此指令的语句后，机床自动停止一切操作。按下控制面板上的启动指令后，机床重新启动，继续执行后面的程序。操作者若在加工中，因检验工件、调整、排屑等，需要机床暂停，可使用此指令。,1、M00程序停止（暂停）指令,2、M01计划停止指令,M01指令的功能与M00相似，不同的是，执行含有M01的语句时，只有在预先按下控制面板上“选择停止”按钮（处于ON)时，
45、程序才会停止，机床暂停。否则，不预按此钮，不会停。常用于关键尺寸的检验或临时暂停。,3、M02程序结束指令,M02指令的功能是程序全部结束。此时机床的数控单元，如主轴停转、进给停止、切削液关闭，数控装置和机床复位。该指令写在程序的最后一段。表示加工结束，但该指令并不返回程序的起始位置。,4、M30程序结束指令,M30指令与M02指令的功能基本相同，不同的是，M30能自动返回程序起始位置，为加工下一个工件作好准备。,M03表示主轴正转（一般用M03，因为刀具一般用右刃切削）。所谓主轴正转，是从主轴向Z轴正向看，主轴顺时针转动；反之，则为反转。M04表示主轴反转。M05表示主轴停止转动。（主轴停止
46、转动是指该程序段其它指令执行完后才停止）。,4、M03、M04、M05主轴正转、反转、停止指令,5、M06自动换刀指令,M06为手动或自动换刀指令。当执行M06指令时，进给停止，但主轴、切削液不停。常用于加工中心刀库的自动换刀。,6、M07、M08、M09冷却液开关指令,M07表示2号冷却液或雾状冷却液开；M08表示1号冷却液或液状冷却液开；M09表示关闭冷却液开关。,M03 M04 M05 加工时控制主轴，使主轴启动或停止 格式：M03；启动主轴或旋转刀具顺时针转（正转CW） 模态M04；启动主轴或旋转刀具逆时针转（反转CCW）模态M05；该程序段其它指令执行完后，主轴或旋转刀具 停止，模态
47、,对于刀架后置的数控车床、车削中心，M03和 M04所规定的主轴或旋转刀具的转向：主轴(站在床头向床尾看)及X向和Z向旋转刀具(从刀柄向刀头观看)顺时针旋转为正转，用M03指令；逆时针旋转为反转，用M04指令。 p30定义,M03 M04 M05：,使用 辅助功能指令-M 指令 注意：,8、M19主轴定向停止指令,M19为主轴定向停止在预定的角度位置上指令。,7、M13、M14主轴正反转、冷却液开,M13为主轴顺时针转、冷却液开； M14为主轴逆时针转、冷却液开。,9、M21、M22、M23X、Y轴镜像与取消指令,M21为X轴镜像， M22为Y轴镜像, M23取消上述镜像。详见第八章。,10、
48、M38、M39主轴调速范围而令,M38为主轴在低速范围调速变化指令（粗加工）；M39为主轴在高速范围调速变化指令（精加工）。p107,11、M98、M99子程序调用与返回指令,M98为调用子程序指令，M99为子程序结束并返回到主程序的指令。p31,三、数控编程的步骤p32,数控机床手工编程的内容,数控加工工艺分析 编程技术 操作技能,工艺加工基础 编程技术联系纽带 操作技能,图纸工艺分析这一步与普通机床加工零件时的工艺分析相同，即在对图纸进行工艺分析的基础上，选定机床、刀具与夹具；确定零件加工的工艺线路、工步顺序及切削用量等工艺参数等。,错误,计算运动轨迹根据零件图纸上尺寸及工艺线路的要求，在
49、选定的坐标系内计算零件轮廓和刀具运动轨迹的坐标值，并且按NC机床的规定编程单位（脉冲当量）换算为相应的数字量，以这些坐标值作为编程尺寸。,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,编制程序及初步校验根据制定的加工路线、切削用量、刀具号码、刀具补偿、辅助动作及刀具运动轨迹，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,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，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。,计算运动轨迹,
