1、铣床系统编程手册 灵活的NC程序 1NC程序 11准备功能 17框架 99刀具功能 115控制特性 121附录 133法律资讯警告提示 为了您的人身安全以及避免财产损失，本手册使用了下述符号，标注了安全符号的语句，所叙述的都是重要内容。表示如果在使用中发生错误时会导致危险，将会导致死亡或者严重的人身伤害。表示如果在使用中发生错误时会导致危险，可能导致死亡或者严重的人身伤害。注意表示如果不注意相应的提示，可能会出现不希望的结果或状态。合格的专业人员 本文件所描述的产品/系统只允许由符合各项工作要求的合格人员进行操作。其操作必须遵照本手册和机床厂商提供的文件的各项规定，尤其要遵守其中的安全及警告提
2、示。合格人员必须具备相关培训和操作经验，以便及时察觉本产品/系统的风险，并避免可能的危险。产品说明该数控系统只允许在相关技术文件中规定的情况下使用。如果要应用于其它情况，必须得到数控系统厂家允许。在本产品的使用过程中，必须保证正确的运输、储存、组装、装配、安装、调试、操作和维护，否则系统可能运行不正常。必须保证系统在允许的环境条件下工作，并注意相关文件中的安全提示。责任免除 我们已对手册中所述内容与硬件和软件的一致性作过严格检查，然而并不排除存在偏差的可能性，因此我们不保证印刷品中所述内容与硬件和软件完全一致。前言文献类别 相关文献分为 2个类别： 用户文献 制造商/维修文献目标使用人群适合于
3、安装有本铣床系统的机床操作者使用。目的 本手册可以使用户熟悉铣床系统的操作方法。标准功能 在本手册中描述了铣床系统的标准功能，不包含全部类型产品和所有详细信息，也无法考虑到产品在安装、运行和维护中可能出现的各种情况。对于机床制造商增添或者更改的功能，由机床制造商提供资料进行说明。倘若用户使用本产品执行本文献中未描述的某些功能，我们对此不负任何责任，也不会提供相关的维修服务。目 录1 灵活的NC程序.11.1 变量定义11.1.1 用户变量11.1.2 R参数21.1.3 系统变量21.2 数组定义31.3 赋值41.4 计算51.5 比较运算和逻辑运算61.6 运算的优先级71.7 CASE语
4、句.71.8 IF语句.81.9 WHILE语句92 NC程序102.1 程序命名102.2 程序结构102.3 主程序122.4 子程序122.4.1 子程序分类122.4.2 子程序调用132.4.3 模态调用子程序.153 准备功能.163.1 插补指令163.1.1 快速定位（G00）.163.1.2 直线插补（G01）.173.1.3 圆弧插补（G02/G03）183.1.4 三维圆弧插补（CIPD）243.1.5 多项式插补（POLY）.253.1.6 样条插补（AKIMA，NURBS，CUBIC）263.1.7 螺旋线插补（G22/G23）313.2 倒角，倒圆（CHF，CHR，
5、RND）.333.3 平面指令（G17/G18/G19）.343.4 绝对/相对指令（G90/G91，AC/IC）.353.5 公制/英制转换（G70/G71）363.6 工作区域限制（G25/G26）.37目录 3.7 回参考点（G74）.383.8 回固定点（G75）.383.9 暂停（G04）.393.10 极坐标403.10.1 极坐标系（AP，RP）.403.10.2 极点定义（G110/G111/G112）.413.10.3 极坐标编程413.11 简化编程（固定循环）443.11.1 平面铣削CYCLE71.443.11.2 轮廓铣削CYCLE72.483.11.3 矩形轴颈铣削
6、CYCLE76.513.11.4 圆形轴颈铣削CYCLE77.553.11.5 矩形腔体铣削POCKET1.573.11.6 圆形腔体铣削POCKET2.613.11.7 圆周槽铣削SLOT1643.11.8 环形槽铣削SLOT2693.11.9 螺纹铣削CYCLE90.733.11.10 中心钻钻削CYCLE81.753.11.11 锪平面钻削CYCL82773.11.12 深孔钻削CYCLE83.783.11.13 刚性攻丝CYCLE84.813.11.14 铰孔1（镗孔1）CYCLE85833.11.15 镗孔（镗孔2）CYCLE86.853.11.16 停止1钻孔（镗孔3）CYCLE8
7、7.873.11.17 停止2钻孔（镗孔4）CYCLE88.893.11.18 铰孔2（镗孔5）CYCLE89903.12 进给功能923.12.1 进给率定义923.12.2 线性进给率（G94）933.12.3 旋转进给率（G95）933.13 主轴功能933.13.1 主轴旋转（S，M03/M04/M05）933.13.2 主轴定位（SPOS，M19）943.14 辅助功能（M）954 框架.974.1 框架定义974.2 坐标系建立974.3 可设定的框架994.4 可编程的框架1004.4.1 可编程的零点偏移（TRANS/ATRANS）.101目录4.4.2 可编程的旋转（ROT/
8、AROT）.1034.4.3 可编程的比例系数（SCALE/ASCALE）.1064.4.4 可编程的镜像（MIRROR/AMIRROR）.1074.5 框架取消（G500，G53）1095 刀具功能.1115.1 刀具选择1115.2 刀具补偿号D1115.3 刀具类型1125.4 刀具补偿1125.4.1 刀具半径补偿1135.4.2 刀具长度补偿1166 控制特性.1176.1 准确停止（G60，G09，G601，G602，G603）.1176.2 连续路径控制（G64，G641，G642）.1186.3 加速度控制（BRISK，SOFT）1196.4 前瞻控制错误！未定义书签。6.5
9、前馈控制（FFWON，FFWOF）错误！未定义书签。附录.120A 名词解释错误！未定义书签。B 指令列表120C G指令分组列表129D M指令分组列表.133索引.134目录铣床系统编程手册 1灵活的NC程序1.1 变量定义变量功能：通过使用变量可以灵活地编制程序。编程人员可以灵活地运用变量计算建立一个高度灵活的程序档案，从而省去很多编程的工作。变量类型：控制系统将变量分为以下几种，见表1.1：表1.1 变量类型类型 注释用户定义的变量 由用户定义的变量，带名称和类型，如：计算参数R参数 专门的、预定义的计算变量，给定地址R及随后的数字。预定义的计算变量类型为REAL。系统变量 供控制系统
10、使用的变量，可以在程序中进行处理（读或写）。系统变量可以存取刀具补偿，控制系统状态等。变量的命名规则： 变量名称可以包含字母、数字和下划线，且不能以下划线开头。 变量名称最多由31个字符组成。1.1.1 用户变量用户变量类型：用户定义的变量类型，见表1.2：表1.2 用户定义的变量类型类型 意义 值的范围INT 整数型，即整数的数字 （231-1）REAL 实数型，即带小数的数字，包括整数 （10-30010+300）BOOL 布尔型，逻辑值，其值只能是“TRUE”（1）或者“FALSE”（0） 1或01灵活的NC程序1.1 变量定义2 铣床系统编程手册类型 意义 值的范围CHAR 字符型，是
11、与ASCII代码相对应的单个字符，用单引号标识 0255STRING 字符串型，由多个字符组成的符号串，用双引号标识 最多200个字符AXIS 轴类型，代表轴地址，0为X轴，1为Y轴，2为Z轴，3为A轴，4为B轴，5为C轴 0,1,2,3,4,5变量定义格式：DEF 类型 名称 = 数值 ;变量定义赋值DEF 类型 名称1=数值1，名称2=数值2，名称3=数值3;连续的变量定义赋值说明： 如果在定义时没有给变量赋值，那么系统将之预定为0。 变量必须在使用之前、在程序开始时定义，定义必须在一个独立的程序段中进行；可以在同一行中定义多个变量，变量间用逗号隔开。举例：DEFCHARFORM=ADEF
12、STRINGMDG=“FIYANG”DEFREALHH1=1,HH2=2,HH3=31.1.2 R参数说明：专门的、预定义的计算变量，给定地址R及随后的数字。预定义的计算变量类型为REAL。正常情况下，如果没有进一步的说明，则在地址R下有100个计算变量供使用。1.1.3 系统变量功能：系统变量用来提供机床和控制系统的设置、状态等。类型：目录系统中的参数分为以下四类： UI人机显示参数 CNC参数 伺服参数 PLC参数1.2 数组定义功能：数组是通过有名称和大小的变量类型来定义的存储块。数组可以最多由二维尺寸定义。指令格式：DEFCHARNAMEn,mDEFINTNAMEn,mDEFREALN
13、AMEn,mDEFAXISNAMEn,mDEFSTRING字符串长度NAMEmDEFBOOLn,m说明：1. 定义数组时，数组的一维和二维大小最大为32767。2. 数组可以在程序运行期间或者数组定义的时候进行赋值。3. 第一个数组单元从变址0,0开始，当数组大小为3,4时，最大可能的数组变址为2,3。4. 数组初始化的方法有以下几种：1) 定义数组时使用值列表初始化，SET有多少初值被编程就有多少数组元被赋值。没有值的数组元会自动被填上0。轴类型的变量是不允许有空白的。如果被编程的值超过现有的剩余数组元，就会触发系统报警。举例:DEFRE2,3SET（1,2,3,4）灵活的NC程序1.3 赋
14、值4 铣床系统编程手册2) 定义数组时使用相同的值初始化，REP所有的数组元被相同的数值（常数）占用。举例:DEFRE10,3REP（3）3) 程序执行过程中使用值列表初始化，SET赋予初值与定义时一样。作为数值在此也可以使用表达式。赋予初值开始于程序的数组变址。举例:EE0,010 ;单个元素赋值EE0,0SET（10,20,30,40） ;连续赋值4) 程序执行过程中使用相同的值初始化，REP举例:DEFREALEE10,3EE0,0REP（10）1.3 赋值功能：变量可以在程序中被赋予一个合适类型的值。赋值总是要求一个独立的程序段，每个程序段可以有多个赋值语句。指令格式：变量常数、变量或
15、表达式举例：AA12.3 RR11 ;变量的赋值AA1RR1 ;变量赋值AA1RR1 ;表达式赋值灵活的NC程序1.4 计算1.4 计算功能：计算功能主要是用于R参数和实数、整数、字符变量。运算符：包括的运算符见表1.3：表1.3 运算符号运算符 含义 加法 减法* 乘法/ 除法DIV 两数相除，结果取整MOD 两数相除，取余SIN() 正弦，括号内参数单位为度COS() 余弦，括号内参数单位为度TAN() 正切，括号内参数单位为度ASIN() 反正弦，计算结果单位为度ACOS() 反余弦，计算结果单位为度ATAN() 反正切，计算结果单位为度ATAN2() 反正切2，计算结果单位为度SQRT
16、() 平方根ABS() 绝对值POT() 二次幂（平方）TRUNC() 取整数LN() 自然对数EXP() 指数函数举例：AA10+12灵活的NC程序1.5 比较运算和逻辑运算6 铣床系统编程手册1.5 比较运算和逻辑运算功能：比较运算可以用来表达某个跳转条件。完整的表达式也可以进行比较。逻辑运算用来将真值联系起来。比较和逻辑运算符：比较和逻辑运算符见表1.4：表1.4 比较和逻辑运算符运算符 含义比较运算符 等于！ 不等于 大于= 大于等于AA3GOTOFBB ;比较运算N80IF（AA120）逻辑运算灵活的NC程序1.7 CASE语句1.6 运算的优先级功能：每个运算操作都被赋予一个优先级
17、。在计算一个表达式时，有高一级优先权的运算总是首先被执行。在优先级相同的运算中，运算由左到右进行。在算术表达式中可以通过圆括号确定所有运算的顺序并且由此脱离原来普通的优先计算规则。运算符的优先级：运算符的优先级从高到低见表1.5：表1.5 运算符优先级序号 运算符 含义1 ！ 非2 *，/ 乘，除3 +， 加，减4 注释其中：/ 表示 在运行过程中可以跳过的程序段；N 表示 程序段号，段号由最多五位数字组成； 表示 中间空格；; 注释 表示 对程序段进行说明，必须独立占用一行；它们执行的先后顺序按以下规则进行：1. 程序段号N2. 换刀指令T和D3. 速度指令F和S4. 功能G5. 段前执行的
18、M功能6. 坐标指令X和Y等7. 段后执行的M功能说明： 在一个程序段中可以编程多个功能G和功能M，不过其它的功能只能有一个（X，Y，T，F，等等）。 功能G被分成不同的组，不能在同一个程序段中使用两个或两个以上同组的G指令。铣床系统编程手册 12 程序段号一般以5或10为间隔进行编辑，以便以后插入新程序段时不会改变程序段号的顺序。虽然不编写程序段号也不会影响程序的执行，但是仍然建议在涉及坐标运动和辅助功能等指令的程序段前添加一个程序段号，以增加可读性。 程序段号与紧随的指令之间必须空一格。2.3 主程序有两种程序形式，主程序和子程序。一般情况下，CNC根据主程序运行。当在程序中多次出现相同的
19、加工形状时，可以把这个形状编成一个程序，该程序称为子程序。原来的程序称为主程序。在主程序执行期间出现子程序执行指令时，就执行子程序的指令。当子程序执行完时，返回主程序继续执行。2.4 子程序从本质上说，主程序和子程序没有区别。子程序中包含了要多次运行的工作过程或者工作步骤。子程序单独在一个文件中进行编程，在需要时进行调用、运行。为了方便地选择某一个子程序，必须为子程序取一个程序名。程序名可以自由选择，但是必须符合相关规定（与主程序相同），并且建议具有一定含义。说明： 子程序名后缀必须为iso。 子程序结尾可以用RET返回到程序调用处，也可以编程M02或M30结束子程序返回到调用处。2.4.1
20、子程序分类子程序分类：1. 标准子程序：和主程序一样。可以被主程序和其它子程序调用。2. 参数子程序：子程序开头处必须有PROC，末尾处RET。调用参数子程序时，通NC程序2.4 子程序过传递参数子程序来实现具体功能。说明：子程序不仅可以在主程序中调用，而且还可以在另一个子程序中调用，这个过程称为子程序嵌套。对于这样的嵌套调用，总共可以最多有12级嵌套，包括主程序级。图2.2 子程序嵌套2.4.2 子程序调用在主程序中调用子程序时，直接使用子程序名。子程序调用要求占用一个独立的程序段。1. 标准子程序调用带程序重复P：如果要求连续多次执行一个子程序，则可以在程序段中调用子程序时，在地址P下编程
21、程序重复的次数。P值范围199。举例：例1：N40PA P3 ;子程序PA应连续执行3次。例2：标准子程序调用，后面“（）”可以省略。N20WE（） P3 ;调用子程序WE3次或N20CALLWE（） P3 ;调用子程序WE3次2. 参数子程序调用如果在主程序中带参数工作，则可以在子程序中使用相应计算的或者赋值的数值。在此主程序的实际参数的值在子程序调用时传递到子程序的形式参数，并且在子程序执行过程中处理。NC程序2.4 子程序14 铣床系统编程手册子程序参数传递种类： 按值传递：按值传递的参数仅作为输入参数，在被调用子程序中参与计算，即使其值发生变化也不反馈回上层子程序中。 按地址传递：按地
22、址传递的参数作为输入输出参数，在被调用子程序中参与计算后，其值将重新返回至上层子程序。为实现参数的按地址传递，只需在被调用子程序的对应参数前加上“VAR”关键字即可。说明：参数仅在程序调用时或者第一次执行时传送。对于其它的重复，这些参数保持不变。举例：例1：N20WE（10，50，R32，R45） P5 ;假设WE有5个参数，调用子程序WE5次或N20CALLWE（10，50，R32，R45）;调用一次子程序WE例2：PROCCYC84()DEFREALPPDEFREALMPSTE(PP,MP)RETPROCSTE(VARREALPP,REALMP)RET在子程序“CYC84”中定义了两个参数
23、“PP”和“MP”。在调用子程序“STE”时，“PP”为按地址传递，“MP”为按值传递。调用的目的是在“STE”中根据“MP”的值对“PP”进行相应修改，并把结果反馈给“CYC84”继续使用。即“STE”对“PP”的更改能够传递至“CYC84”。NC程序2.4 子程序2.4.3 模态调用子程序在NC程序中能够以模态方式调用每个任意的子程序，也就是说自保持。该功能对于简化在重复使用钻削循环时的编程具有重要的意义。指令格式：MCALLSUBPROGRAM() ;模态调用一个子程序MCALL ;取消模态调用功能：通过在子程序名称之前使用关键字MCALL，可以进行一个子程序的模态调用。使用该功能，可以
24、在每个带轨迹运动的程序段之后自动调用该子程序并进行加工。说明： 如果只编程MCALL，后面不带任何子程序名，则可以关闭该功能；或者通过重新模态调用一个其它的子程序，也可以改变该功能。 模态调用的嵌套是不可以的，也就是说模态调用的子程序中不可以在内部包含其它的模态子程序调用。举例：N10M03S1500N20G00X0Y0Z10N30F100N40MCALLCYCLE81(10,0,3,-20,0) ;此处激活模态调用，但不钻孔N50Y0 ;钻第一个孔N60Y20 ;快移至该位置，并钻第二个孔N70Y40 ;快移至该位置，并钻第三个孔N80Y60 ;快移至该位置，并钻第四个孔N90MCALL ;
25、取消模态调用N100M02准备功能3.3 平面指令(G17/G18/G19)16 铣床系统编程手册准备功能3.1 插补指令可以进行直线、圆弧、多项式、样条等功能的插补运行。建议在启动主轴情况下使用这些插补指令。3.1.1 快速定位（G00）功能：快速定位是点到点的快速定位。指令格式：G00 X.Y.Z. ;快速定位到X/Y/Z点说明： G00：快速定位指令。 X,Y,Z：以直角坐标系给定的终点。 G00为模态有效指令，同G01，G02等为同组G指令，可以用同组其它G指令取消G00模式。 使用G00编程的刀具运行将以最快速度执行。快速移动速度由系统内部参数确定，是一个合成速度。 快速定位时，以直
26、线插补形式定位到终点位置。举例:3NC程序2.4 子程序N10M03S300N20G00X160Y130Z2 ;定位至起始位置N30G01Z-5F100 ;进刀N40X60Y40 ;直线运行N50G00Z2N60G00X40Y200Z100 ;退刀N70M303.1.2 直线插补（G01）功能：使用G01可以使刀具沿直线运行。指令格式：G01X.Y.Z.F. ;线性插补到X/Y/Z点说明： G01：线性插补 X/Y/Z：以直角坐标系给定的终点 G01为模态有效指令，同G00，G02等为同组G指令，可以用同组其它G指令取消G01模式。 F为进给率。示例：G01G94X100Y20Z30F100
27、;以100mm/min的进给率逼近X，Y，Z上的目标点。准备功能3.3 平面指令(G17/G18/G19)18 铣床系统编程手册举例：N10M03S300N20G00X50Y90Z2 ;定位至起始位置N30G01Z-2F40 ;进刀N40Y10N50G00Z100 ;退刀N60M303.1.3 圆弧插补（G02/G03）控制系统提供了一系列不同的方法来编程圆弧运动。圆弧运动通过以下几种方式描述： 直角坐标系下表示的圆心和终点 直角坐标系下表示的半径和终点 直角坐标系下表示的张角和终点 直角坐标系下表示的张角和圆心 直角坐标系下表示的中间点和终点 直角坐标系下表示的终点和起点切线方向指令格式：G
28、02/G03XYZIJK ;终点和圆心编程方式，圆心坐标是相对于起点的增量G02/G03XYZCR ;终点和半径编程方式，CR给定圆弧半径G02/G03XYZAR ;终点和张角编程方式，AR给定张角NC程序2.4 子程序G02/G03IJKAR ;圆心和张角编程方式，AR给定张角，圆心坐标是相对于圆弧起点的增量CIPXYZIMJMKM ;终点和中间点编程方式CTXYZ ;终点和切线编程方式注： G02：顺时针圆弧插补；G03：逆时针圆弧插补 CIP：通过中间点进行圆弧插补；CT：通过切线过渡进行圆弧插补 X,Y,Z：直角坐标系下，圆弧的终点坐标 I,J,K：直角坐标系下，圆心相对于起点的增量坐
29、标 CR：圆弧半径 AR：圆弧张角 IM,JM,KM：直角坐标系下给定的中间点说明： 工作平面：控制系统需要工作平面（G17/G18/G19）来确定圆弧旋转方向。各个平面内的顺时针（G02）和逆时针（G03）圆弧插补方向如下图3.1所示：图3.1 工作平面与圆弧方向的关系 X，Y，Z：表示圆弧的终点，并且根据G90/G91用绝对值或增量值表示。若为增量值，则该值为从圆弧起点向终点方向的距离。 I，J，K：表示圆弧的圆心位置，是从圆弧的起点到圆心的增量值。并且不管是G90还是G91模式，都代表的是增量值，如下图3.2所示。I0，J0，K0可以省略。但X，Y，Z都省略（圆弧终点和起点相同），并且指
30、定I，J，K时，表示360度圆弧，即整圆。准备功能3.3 平面指令(G17/G18/G19)20 铣床系统编程手册图3.2 不同平面下圆心与起点关系 CR：表示圆弧半径：当指定小于或等于180度圆弧时，半径值为正值（+可以省略）；当指定超过180度的圆弧时，半径必须用负值指定。 在系统设置界面的参数设置中，可以通过“圆弧指令模态开关”对G02和G03是否为模态指令进行设置。设置为“OFF”时，G02和G03为非模态指令；设置为“ON”时，G02和G03为模态指令。 如果圆弧的编程速度大于曲率半径允许的最大速度，则系统内部自动降低编程速度。举例：N10M03S1000N20G00G90X161.
31、96Y70N30G17G01Z-5F100N40G02X140Y151.96I-51.96J30 ;给定圆弧终点和圆心N40G02X140Y151.96CR=-60 ;给定圆弧终点和半径N40G02X140Y151.96AR270 ;给定圆弧终点和张角N40G02I-51.96J30AR270 ;给定圆心和张角N40CIPX140Y151.96IM90JM43.43 ;给定圆弧终点和中间点N50G00Z100NC程序2.4 子程序N60M301. 给定圆弧终点和圆心（或半径）功能：可以编程给定圆弧终点和圆心的方法实现对整圆或圆弧进行加工。指令格式：G02/G03XYZIJK或G02/G03XY
32、ZCR说明： G02：顺时针圆弧插补；G03：逆时针圆弧插补 X，Y，Z：直角坐标系下圆弧终点，并且根据G90/G91用绝对值或增量值表示。若为增量值，则该值为从圆弧起点向终点方向的距离。 I，J，K：表示圆弧的圆心位置，是从圆弧的起点到圆心的增量值。并且不管是G90还是G91模式，都代表的是增量值。 CR：当编程的圆弧小于等于180度时，CR为正值，正号可以省略；当编程的圆弧大于180度时，CR为负值。 注意：整圆不能用CR来编程。要用I，J，K形式来编程。举例：N10G00X80Y94.64N20G03X25.36Y40CR40F2002. 给定圆弧终点（或圆心）和张角通过指定张角和圆弧终
33、点（或圆心）的方式来编程圆弧。准备功能3.3 平面指令(G17/G18/G19)22 铣床系统编程手册指令格式：G02/G03XYZARG02/G03IJKAR说明： G02：顺时针圆弧插补；G03：逆时针圆弧插补 X，Y，Z：直角坐标系下圆弧终点，并且根据G90/G91用绝对值或增量值表示。若为增量值，则该值为从圆弧起点向终点方向的距离。 I，J，K：表示圆弧的圆心位置，是从圆弧的起点到圆心的增量值。并且不管是G90还是G91模式，都代表的是增量值。 AR：张角的取值范围为0到360度。举例：N10G00X80Y94.64N20G03X25.36Y40AR150F200或N20G03I-20J-34.64AR150F2003. 给定圆弧终点和中间点可以用CIP通过终点和中间点编程圆弧。如图3.3所示：运行方向按照起点，中间点，终点的顺序进行。
