1、2.2.1 常用准备功能G指令的编程方法,一、与坐标系相关的指令,1绝对坐标与增量坐标指令G90、G91,在一般的机床数控系统中，为方便计算和编程，都允许绝对坐标方式和增量坐标方式及其混合方式编程。这就必须用G90、G91指令指定坐标方式。G90表示程序段中的坐标尺寸为绝对坐标值。 G91表示为增量坐标值。,例2 刀具由原点移动到1,2,3点,x15，20,45,40,25,20,x,Z,例1 G90编程,% O001 N1 G92X0Z0 N2 G01X15Z20 N3 X45Z40 N4 X25Z60 N5 X15Z20 N6 X0Z0,例2 G91编程,%O001 N1 G91 N3 G
2、01X15Z20 N5 X30Z20 N7 X-20Z20 N9 X-25Z-60 N11 30,例2 混合编程,%O001 N1 G92X0Z0 N3 G01X15Z20 N5 X45Z40 N7 X25W20 N9 X15Z20 N11 30,2.坐标系设定指令G92,用以建立工件坐标系与机床坐标系的关系,将工件坐标系中，刀具位置起始点的坐标，通过G92指令通知数控系统，并把这一设定值存储在数控装置的存储器中。由于刀具位置起始点在机床坐标系中的坐标已知，所以间接建立起工件坐标与机床坐标系的关系。,数控车床坐标系、工件坐标系及相关点的关系,G92指令是按照程序规定的尺寸字值，通过当前刀具所在
3、位置来设定加工坐标系的原点。这一指令不产生机床运动。 编程格式：G92 XY Z式中X、Y、Z的值是当前刀具位置相对于加工原点位置的值。 例：建立下图所示的加工坐标系：当前的刀具位置点在A点时：G92 X10 Y12当前的刀具位置点在B点时：G92 X30 Y37 注意：这种方式设置的加工原点是随刀具当前位置（起始位置）的变化而变化的。,左端面为原点 G92x180z254 右端面为原点 G92x180z44,3.设定加工坐标系指令G54G59,G54对应一号工件坐标系，其余以此类推。可在MDI 方式的参数设置页面中，设定加工坐标系。设置页面如图。,例3：刀具从当前点移动到A-B,%3303
4、N2 G54G00G90X40Z30 N4 G59 N6 G00X30Z30 N8 M30,例4 直径半径编程,例4 直径编程,%3341 N1 G92X180Z254(坐标系设定) N2 G36G01x20w-44 N3 U30Z204 N4 G00X180Z50 N5 M30,4.坐标平面选择指令G17、G18、G19,用G17、G18、G19分别表示在XY、ZX、YZ坐标平面内的加工功能，程序段中的坐标地址符也应按平面指令规定的坐标轴来书写，有的数控机床只有一个坐标平面内的加工功能，则在程序中只写出坐标地址符及其后的编程尺寸，不必书写坐标平面指令。,坐标平面选择指令是用来选择圆弧插补的平
5、面和刀具补偿平面的。 G17表示选择 XY平面，G18表示选择 ZX平面，G19表示选择 YZ平面。各坐标平面如图所示。一般，数控车床默认在ZX平面内加工，数控铣床默认在XY平面内加工,图1.22 坐标平面选择,二、运动控制指令,1.快速点定位指令00,功用：该指令是使刀具从当前位置以系统设定的速度快速移动到目的点。它只是快速定位，不进行切削加工，一般用作为空行程运动。其运动轨迹视具体系统的设计而定。,注意： G00指令中不需要指定速度，即F指令无效。在G00状态下，不同数控机床坐标轴的运动情况可能不同。,G00指令的运动轨迹,.直线插补指令G01,功用：该指令是直线运动控制指令，用于产生按指
6、定进给速度F实现的空间直线运动。该指令一般用作为轮廓切削。 格式：G01 X Y Z ；其中：X、Y、z为直线终点的绝对或增量坐标F为沿插补方向的进给速度。,注意：(1) G01 指令既可双坐标联动插补运动，又可三坐标联动插补运动，取决于数控系统的功能，当别1指令后面只有两个坐标值时，刀具将作平面直线插补，若有三个坐标值时，将作空间直线插补。(2 G01 程序段中必须含有进给速度F指令，否则机床不动作。(3)G01 和F指令均为续效指令。,空间直线插补,例：实现图1.24中从A点到B点的 直线插补运动,其程序段为： 绝对方式编程： G90 G01 X10 Y10 F100 增量方式编程： G9
7、1 G01 X-10 Y-20 F100,图 直线插补运动,3圆弧插补指令G02、G03,功用：,G02：顺时针圆弧(顺圆)插补。,G03：逆时针圆弧(逆圆)插补。,圆弧运动控制指令，用以实现圆弧插补加工。,圆弧顺逆方向的判别：沿着不在圆弧平面内的坐标轴，由正方向向负方向看，顺时针方向G02，逆时针方向G03，如图1.25所示。,图1.25 圆弧方向判别,各平面内圆弧情况见图1.26，图1.26a表示XY平面的圆弧插补，图1.26b表示ZX平面圆弧插补，图1.26c表示YZ平面的圆弧插补。,a) XY平面圆弧,b) XZ平面圆弧,c) ZY平面圆弧,程序格式： XY平面： G17 G02 X
8、Y I J (R) F G17 G03 X Y I J (R) F ZX平面： G18 G02 X Z I K (R) F G18 G03 X Z I K (R) F YZ平面： G19 G02 Z Y J K (R) F G19 G03 Z Y J K (R) F 其中：X、Y、Z的值是指圆弧插补的终点坐标值；I、J、K是指圆弧起点到圆心的增量坐标，与G90,G91无关；R为指定圆弧半径，当圆弧的圆心角180时，R值为正，当圆弧的圆心角180时，R值为负。,G90 G19 G02 Y- Z- J- K- F-;,X,Y,Z,起点(y0, z0),终点(x, z),O(、K）,G90 G19
9、G03 Y- Z- J- K- F-;,X,Y,Z,终点(y0, z0),起点(y, z),O(、K）,G90 G19 G02 Y- Z- - F-；,X,Y,Z,起点(y0, z0),终点(y, z),例6,圆弧a N10 G91G02X30Y30R30F300 N10 G91G02X30Y30I30J0F300 N10 G90G02X0Y30R30F300 N10 G90G02X0Y30I30J0F300,例6,圆弧b N10 G91G02X30Y30R-30F300 N10 G91G02X30Y30I0J30F300 N10 G90G02X0Y30R-30F300 N10 G90G02X
10、0Y30I0J30F300,例7,% o0222 n10 T0101 N20 G00X40Z5 N30 M03S400 N40 G00X0 N50 G01Z0F60 N60 G03U24W-24R15 N80 G02X26Z-31R5 N90 G01Z-40 N100 X40Z5 N110 M30,例：在图中，当圆弧A的起点 为P1，终点为P2，圆弧插补程序段为： G02 X321.65 Y280 I40 J140 F50 G02 X321.65 Y280 R-145.6 F50 当圆弧A的起点为P2，终点为P1时， 圆弧插补程序段为： G03 X160 Y60 I-121.65 J-80 F
11、50 或：G03 X160 Y60 R-145.6 F50,图 圆弧插补应用,.暂停(延迟)指令G04,功用：G04指令可使刀具作短时间的无进给运动，进行光整加工，可用于车槽、镗平面、锪孔等场合。例如，车削环槽时，若进给完立即退刀，则其环槽外形为螺旋面，用暂停指令使工件空转几秒钟，即能光整成圆。 格式：G04 注意：其中，符号表示地址符，常用的地址符有X、U、P等，不同系统有不同的规定， 为数字，表示暂停时间(以秒或毫秒为单位)，或表示工件转数，视具体机床而定。G04为非续效指令，只在本程序段有效。,3、刀具补偿指令,刀具半径自动补偿的概念：在用圆头刀具进行轮廓加工时、必须考虑刀具半径的影响。
12、现以铣床为例，如后图所示。若要用半径为R的刀具加工外形轮廓为AB的工件，则刀具中心必须沿着与轮廓AB偏离R距离的轨迹AB移动，即铣削时，刀具中心运动轨迹（刀心轨迹）和工件的轮廓形状是不一致的。机床数控系统按刀心轨迹进行控制。按刀心轨迹编程很不方便，计算繁琐，当刀具磨损、重磨以及更换新刀具导致刀具半径变化时，又需要重新计算与编程。刀具半径补偿就是要求数控系统能根据工件轮廓（AB）和刀具半径自动计算出刀心轨迹（AB）。,1刀具半径补偿指令G40/G41、G42,G41:刀具半径左偏置 G42：刀具半径右偏置,功用：,(1)格式：,G41 G42,D ；,注意：,使用G41、G42时，用D功能字指定
13、刀具半径补偿值寄存器的地址号。后面一般用两位数字表示代号，代号与刀具半径值一一对应。刀具半径补偿值在加工前用MDI方式输入相应的寄存器，即在设置时，D = R,加工时由D 指令调用。,G40 刀具补偿注销,N0040 G90 G01 G41 XA YA D01 F400; N0050 XB YB; N0060 XC YC; N0070 G42 XD YD; N0080 G41 XA YA; N0090 G40 XP YP M02;,程序格式： G00/G01 G41/G42 X Y D /建立补偿程序段 /轮廓切削程序段 G00/G01 G40 X Y /补偿撤消程序段 其中：G41/G42程
14、序段中的X、Y值是建立补偿直线段的终点坐标值；G40程序段中的X、Y值是撤消补偿直线段的终点坐标；,例8 刀具半径补偿编程,o1008 G92 X-10Y-10Z50 G90G17 G42G00X4Y10D01Z2M03S900 G01Z-10F800 X30G03X40Y20I0J10 G02X30Y30I0J10 G01X10Y20 G00Z50M05 G40X-10Y-10 M02,(2)工作过程,刀具半径补偿建立时，一般是直线且为空行程，以防过切。以G42为例，其刀具半径补偿建立见图。 刀具半径补偿一般只能平面补偿，其补偿运动情况见图。 刀具半径补偿结束用G40撤销，撤销时同样要防止过
15、切，如图。,刀具半径补偿建立,刀具半径补偿建立,刀具半径补偿建立,刀具半径补偿建立,刀具半径补偿建立,图 刀具半径补偿建立,图 补偿运动情况,图 补偿运动情况,图 补偿运动情况,图 补偿运动情况,图 补偿运动情况,图 补偿运动情况,图 刀具半径补偿撤销,图 刀具半径补偿撤销,图 刀具半径补偿撤销,图 刀具半径补偿撤销,图 刀具半径补偿撤销,图 刀具半径补偿撤销,(3)刀具半径补偿量的改变,一般刀具半径补偿量的改变，是在补偿撤销的状态下重新设定刀具半径补偿量。如果在已补偿的状态下改变补偿量，则程序段的终点是按该程序段所设定的补偿量来计算的。 如图1.34所示。,图 刀具半径补偿量的改变,注 意,
16、1）建立补偿的程序段，必须是在补偿平面内不为零的直线移动。 2）建立补偿的程序段，一般应在切入工件之前完成。 3）撤销补偿的程序段，一般应在切出工件之后完成。,(4)刀具半径补偿量的符号,一般刀具半径补偿量的符号为正，若取为负值时，会引起刀具半径补偿指令G41与G42的相互转化。,(5)过 切,通常过切有以下两种情况： 刀具半径大于所加工工件内轮廓转角时产生的过切，如图1.35所示。 刀具直径大于所加工沟槽时产生的过切，如图1.36所示。,图1.35 加工内轮廓转角,图1.36 加工沟槽,(6)刀具半径补偿的其它应用,应用刀具半径补偿指令加工时，刀具的中心始终与工件轮廓相距一个刀具半径距离。当
17、刀具磨损或刀具重磨后，刀具半径变小，只需在刀具补偿值中输入改变后的刀具半径，而不必修改程序。在采用同一把半径为R的刀具，并用同一个程序进行粗、精加工时，设精加工余量为，则粗加工时设置的刀具半径补偿量为R+，精加工时设置的刀具半径补偿量为R，就能在粗加工后留下精加工余量，然后，在精加工时完成切削。运动情况见图1.37。,图1.37 刀具半径补偿的应用实例,2刀具长度补偿指令G43、G44,功用：,刀具长度补偿指令一般用于刀具轴向(Z方向)的补偿，它可使刀具在Z方向上的实际位移大于或小于程序结定值，即:实际位移量程序给定值补偿值上式中，二值相加称为正偏置，用G43指令来表示；二值相减称为负偏置，用
18、G44指令来表示。给定的程序坐标值和输入的补偿值本身都可正可负，由需要而定。,格式：,其中Z值是程序中给定的坐标值。H值是刀具长度补偿值寄存器的地址号该寄存器中存放着补偿值。刀具长度补偿指令G43、G44的注销用G49。,使用刀具长度补偿指令，在编程时就不必考虑刀具的实际长度及各把刀具不同的长度尺寸。加工时，用MDI方式输入刀具的长度尺寸，即可正确加工。当由于刀具磨损、更换刀具等原因引起刀具长度尺寸变化时，只要修正刀具长度补偿量，而不必调整程序或刀具。G43 为正补偿，即将Z坐标尺寸字与H代码中长度补偿的量相加，按其结果进行Z轴运动。G44 为负补偿，即将Z坐标尺寸字与H中长度补偿的量相减，按
19、其结果进行Z轴运动。G49为撤消补偿。编程格式为：G01 G43/G44 Z H / 建立补偿程序段 / 切削加工程序段G49 / 补偿撤消程序段,例：图中左图所对应的程序段为 G01 G43 Zs H 图1.38中右图所对应的程序段为 G01 G44 Zs H 其中：S 为Z向程序指令点； H 的值为长度补偿量，即H =。 H 刀具长度补偿代号地址字，后面一般用两位数字表示代号，代号与长度补偿量一一对应。刀具长度补偿量可用CRT/MDI方式输入。如果用H00则取消刀具长度补偿。,图 刀具长度补偿,2.2.2 辅助功能M指令,M00 M01计划暂停 M02程序结束 M03主轴正转 M04主轴反
20、转ccw M05主轴停转 M06自动换刀,M07 M08冷却液开 M09冷却液关 M10工件加紧 M11工件松开 M30程序结束,2.4.1数控车床加工程序的编制,数控车床的分类和特点 数控车床的编程特点 数控车床的固定循环功能,数控加工中，一般一个动作就要编制一条加工程序，但在许多情况下，常常重复一组固定的动作。如能用一条固定循环指令去执行，则程序段数就会大为减少。在G指令中，常用G82-G89作为固定循环指令。而在有些车床中，常用G33-G35和G76-G79作为固定循环指令。固定循环指令一般随机床的种类、型号、生产厂家等而变，是不通用的。,固定循环指令,内外径切削循环G90XZF,圆锥面
21、循环G90X_Z_I_F_,例9,o010 T0101 G90G00X50Z4M03 G90X40.5Z-30I-8.5F100 X36Z-30I-8.5 X31.5Z-30I-8.5 X27Z-30I-8.5 X25Z30I-8.5F40(半精加工) G00X50Z50,M05 M30,端面切削循环,G94X30Z50F100切削终点C在工件坐标系下的坐标,圆锥端面切削循环G94,G94X_Z_K_F_ k为切削终点C相对循环起点A的有向距离,例10,N1 T0101 G90G00X56Z45M03 G94X20Z37K-6F100 X20Z34K-6 X20Z31K-6 X20Z30K-6
22、 G00X80Z100 M05 M30,2-34,G32/G33,G32X_Z_R_E_P_F_ F_螺距 P_主轴转角,2-35,例11 切螺纹,T0101 G90G00X50Z120 M03S300 G00X29.2Z101.5 G32Z19F1.5 G00X40 Z101.5,X28.2 X32Z19F1.5 G00X40 Z101.5 U-11.96 G32W-82.5F1.5 G00X40 X50Z120,2.36 螺纹切削循环G92,G92X_Z_R_E_C_P_F,2.37,例12 螺纹切削循环,G90G00X35Z104 M03S300 G92X29.2Z18.5C2P180F
23、3 X28.6Z18.5C2P180F3 X28.2Z18.5C2P180F3 X28.04Z18.5C2P180F3 M30,多重复合循环指令,1）外径粗加工循环指令G71 G71U_R_(进刀量，退刀量) G71P_Q_U_W_F_T - G70P_Q_,2.39,2.41,例13 外圆加工循环,% O0241 T0101 G90G00X80Z80 M03S400 G01X46Z3F100 循环起点 G71U2R1 （切削深度，退刀量） G71P6Q14U0.4W0.1（精加工余量）,n6 G00X0 倒角延长线 G01X10Z-2 Z-20 G02U10W-5 G01W-10 G03U1
24、4W-7R7 G01Z-52 U10W-10,N14 W-20 G70P6Q14 精加工 X50 G00X80Z80 M05 M30,端面粗加工循环G72,2-44 例14,T0101 N1 G90G00X100Z80 N2 M03S400 X80Z1 G72W1.5R1 G72P8Q17U0.2W0.5F100 G00X100Z80(粗加工后到换刀位置) G42X80Z1(右刀补),n8 G00Z-56（精加工轮廓开始） G01X54Z-40F80（精加工锥面） Z-30(精加工54外圆) G02U-8W4R4 G01X30 Z-15 U-16 G03U-4W2R2,N16 Z-2 N17
25、U-6W3 G70P8Q17 G00X50 G40X100Z80,2.46,2-49,车床 准 备 功 能,车床 辅 助 功 能,1.4.2 数控铣床的加工程序编制,平面铣削和轮廓铣削 直线插补，圆弧插补，极坐标插补，螺旋线插补 刀具位置补偿，长度补偿，半径补偿，固定循环，对称加工 涉及非圆曲线，空间曲线和曲面的加工,表 FANUC-0MD系统的准备功能,表 FANUC-0MD系统的准备功能,FANUC-0MD系统的辅助功能,图 多个工件坐标系,例17 镜像加工，切削深度5mm,切削深度5mm,G92X0Y0Z0 G91G17M03S600 M98P100 G24X0Y M98P100 G24
26、Y0XY M98P100 G25X0X(取消镜像保留x镜像) M98P100,G25Y0 M30 %1000 N100 G41G00X10Y4D01 N102 G43Z98H01 N104 G01Z-7F300 N106 Y26 N108 X10,N110 G03X10Y-10I10J0 N112G01Y-10 N114 X-25 N116 G49G00Z105 N118 G40X-5Y-10 N120 M99 %,例20 深孔加工循环G73,G98/G99 G73X_Y_Z_R_Q_P_K_F_L,Z为孔底坐标 Q进给深度 K退刀量 P停留时间 L循环次数,进给深度40mm,% O0121 G92X0Y0Z80 G00G90G98M03S600 G73X100R40P2Q-10K5Z0F200 G00X0Y0Z80 M05 M30,例29,小 结,本节主要对数控编程中的基本指令进行了学习，这些内容是学习好数控编程的基础。,
