数控加工程序编制.ppt

《数控加工程序编制.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控加工程序编制.ppt（154页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、数控加工的程序编制,5.1 数控编程的步骤 5.2 数控编程的方法 5.3 数控编程基础 5.4 数控加工的工艺处理 5.5 数控程序的结构和指令 5.6 图形交互自动编程,5.1数控编程的步骤,5.2数控编程的方法,5.2数控编程的方法,手工编程 由人工完成编制零件加工程序的各个步骤，即从零件图纸分析、工艺处理、数值计算到编写NC代码程序。 自动编程 程序编制工作大部分或全部由计算机完成。编程人员只需根据零件图纸和工作要求，使用规定的数控语言或人机对话方式进行计算机输入，计算机就能自动进行处理，并计算出刀具的运动轨迹，编制出零件加工的数控代码程序。,数控编程的方法,5.2.1数控编程的标准,

2、国际上通用的数控编程的标准有2种： ISO国际标准化组织标准 EIA美国电子工业协会标准 我国正式批准的数控标准是JB320883数字控制机床穿孔带程序段格式中的准备功能G和辅助功能M的代码等。,数控编程的方法,5.3数控编程基础,5.3.1.数控机床的坐标系统 5.3.2.数控机床的参考点 5.3.3.绝对坐标与增量（相对）坐标,5.3.1坐标系统,1.右手直角笛卡尔坐标系,坐标系统,5.3.1坐标系统,当刀具移动时，移动的方向和轴的方向是相同的。,坐标系统,5.3.1坐标系统,当工件移动时，移动的方向和轴的方向是相反的。,坐标系统,2坐标系统的确定,在ISO标准中统一规定采用右手直角笛卡尔

3、坐标系对机床的坐标系进行命名。 通常在命名或编程时，不论机床在加工中是刀具移动，还是被加工件移动，都一律假定被加工工件相对静止不动，而刀具在移动，并同时规定刀具远离工件的方向作为坐标的正方向。 坐标轴判定顺序：先Z轴，再X轴，最后按右手定则判定Y轴。 坐标轴名（X、Y、Z、A、B、C）不带“”的表示刀具运动；带“”的表示工件运动。,坐标系统以工件为基准,坐标系统,1)Z 轴,在数控机床坐标系中，主轴的轴线一般是Z轴。 Z轴垂直于工件装卡面。 主轴带动刀具旋转：铣、钻。,坐标系统,2)X 轴,在X、Y轴中，主要进给方向是X轴。 X轴是定位面的主轴，与工件装卡面平行，主要作水平运动。,坐标系统,2

4、)X 轴,为了确定X轴，将机床分成 有工作轴 刀具旋转的机床（钻、铣、镗、攻丝机） 工件旋转的机床（车、磨） 无工作轴（刨、线切割机）,坐标系统,刀具旋转的机床,当从主轴看工件时，如果Z轴是水平的，则正X轴向右移动。 图显示的是在卧式升降台铣床的X轴的正向情况。,坐标系统,刀具旋转的机床,在单立柱机床，如果Z轴是立式的，当从主轴向立柱看时，正X轴向右移动。 图显示的是一台立式升降台铣床。,坐标系统,刀具旋转的机床,对于双立柱机床，如果Z轴是立式的，当从主轴向左立柱看时，正X轴向右移动。 图举例说明对于双立柱机床如何确定X轴的正向。,坐标系统,工件旋转的机床,对于车床或磨床，X轴径向于工件轴，并

5、且平行于横向导轨。正X轴由工件轴向主刀架移动。,坐标系统,无工作轴的机床,X轴平行于加工方向。 X轴的正向是主加工方向。,坐标系统,5.3.2.数控机床的参考点,1.机床零点 M 2.工件零点 W 3.编程零点 4.定位点 A 5.参考点 R 6.刀具相关点（F，P）,1 机床零点 M,是机床坐标系统的坐标原点。 该点被机床的制造者预先设定并且不能更改。在机床零点的基础上测量整个机床。 是其他坐标系和参考点如工件坐标系、编程坐标系、机床参考点的基准点。,数控机床的参考点,1机床零点 M,数控机床的参考点,2工件零点 W,工件坐标系是为了确定工件几何图形上各几何要素（点、直线、圆弧）的位置而建立

6、的坐标系。 工件零点是工件坐标系统的原点。 能被编程者选定并且能在NC程序中被修改。,数控机床的参考点,工件零点 选用原则,1. 选在工件图样的尺寸基准上。是可以直接用图纸标注的尺寸，作为编程点的坐标值，减少计算工作量。,数控机床的参考点,工件零点 选用原则,2.能使工件方便地装卡、测量和检验。 3.尽量选在尺寸精度、光洁度比较高的工件表面上。这样可提高工件的加工精度和同一批零件的一致性。 如铣床，工件零点被设置在参照表面的交点处。,数控机床的参考点,工件零点 选用原则,4.对于有对称的几何形状的零件，工件零点最好选在对称中心点上。,数控机床的参考点,3编程零点,编程零点也是程序零点。一般对于

7、简单零件，工件零点就是编程零点。 形状复杂零件需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上，而设在便于程序编制的位置上。,数控机床的参考点,零点的转移,坐标系统原点位于机床零点M。 由于工件零点与机床零点很少相同，所有工件的坐标通常要转换成原点位于机床零点的坐标系统值。 编程者可使用命令G53G59使坐标系统原点从机床零点M转换到工件零点。 在加工操作前，移动到零点的不同轴向的距离必须确定，同时必须输入到CNC系统的零点转移寄存器中。,数控机床的参考点,零点的转移,对于铣床，机床零点通常位于工作台的上边。,数控机床的参考点,零点的转移,对于车床，机

8、床零点在主轴的端部，安有卡盘。这里，通常只是Z方向的零点转换。,数控机床的参考点,4定位点 A,能通过NC编程者选定。 是工件的装卡点，是在待加工工件接触面上可任选的一个点。工件的接触面是原始工件紧贴在机床工作台挡铁或夹具挡铁上的面。,数控机床的参考点,4定位点 A,数控机床的参考点,5参考点 R,是机床加工运动的极限点。由限位开关来设定，并由机床制造商确定。 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和控制的点。 对于一个增量测量设备说来，必须要有一个参考点。,数控机床的参考点,5参考点 R,数控机床的参考点,滑板参考点F,对于车床，滑板参考点在滑板上，从该点测量出刀具点“

9、P”。,数控机床的参考点,主轴参考点F,对于铣床，主轴参考点在主轴上，从该点测量出刀具点“P”。,数控机床的参考点,6刀具点 P,刀具点是切削边的测量点。当测量和输入刀具修正因素后，控制系统能识别该点。 图显示的是车床、铣床和钻床刀具点的位置。,数控机床的参考点,切削边的位置,对于某项任务（如：修正刀具轨迹），除了刀具点，一个CNC系统需要附加信息确认刀具半径的中心和切削边的位置。 切削边的位置描述了与刀具半径中心S有关的刀具点P的位置。它被标以字母“L”或“P”（如L3或P5），取决于厂商的控制系统。,数控机床的参考点,切削边的位置,对于车床，相对于切削半径中心，存在9种不同的刀具点位置。,

10、数控机床的参考点,切削边的位置,对于钻和铣刀，刀具半径中心“S”和刀具点“P”是相同的。 此处，刀具位置是0或9。,数控机床的参考点,绝对坐标与 增量（相对）坐标,绝对坐标系,相对坐标系,5.4数控加工的工艺处理,1.根据零件的加工要求，确定加工方案，选择适合的机床。 2.确定零件的装卡方法并选择夹具。 3.确定对刀点和换刀点 。 4.工序划分 。 5.加工余量的确定 。 6.选择走刀路线 。 7.选择加工刀具。 8.切削用量的确定。,应根据实际情况和具体条件，充分发挥数控机床的功能，采用最完善、最经济、最合理的工艺方案。 工艺处理涉及的问题很多，编程人员要注意以下几点。,5.4.1对刀点,“

11、对刀点”是数控加工中刀具相对于工件运动的起点。程序也是从这一点开始执行，所以对刀点也称作“程序原点”或“程序起点”。,选择对刀点的原则 选择的对刀点要便于数学处理和简化程序编制 对刀点在机床上容易校准 加工过程中便于检查 引起的加工误差小,数控加工的工艺处理,5.4.2换刀点,在数控车床、数控铣床等使用多种刀具加工的机床上，工件加工时需要经常更换刀具，在程序编制时，就要考虑设置换刀点。 换刀点应根据工序内容的安排。换刀点的位置应根据换刀时刀具不碰伤工件、夹具和机床的原则而定。 一般换刀点应设在工件或夹具的外部。,数控加工的工艺处理,对刀点和换刀点示例,数控加工的工艺处理,5.4.3工序划分,在

12、数控机床上加工零件，工序比较集中。在一次装夹中，应尽可能完成全部工序。常用的工序划分方法有： 按先粗后精的原则划分工序，这样可减少粗加工变形对精加工的影响。 按先面后孔的原则划分工序，这样可提高孔的加工精度，避免面加工时引起的变形。 按所用刀具划分工序，这样可减少换刀次数，缩短空行程，减少不必要的定位误差和减少换刀时间。,数控加工的工艺处理,5.4.4加工余量,加工余量泛指毛坯实体尺寸与零件（图纸）尺寸之差。 零件加工就是把大于零件（图纸）尺寸的毛坯实体加工掉，使加工后的零件尺寸、精度、表面粗糙度均能符合图纸的要求。通常要经过粗加工、半精加工和精加工才能达到最终要求。,数控加工的工艺处理,加工

13、余量的确定,加工余量的确定应根据下列条件： 1）应有足够的加工余量，特别是最后的工序，加工余量应能保证达到图样上规定的精度和表面粗糙度要求。 2）应考虑加工方法、装夹方式和工艺设备的刚性，以及工件可能发生的变形。过大的加工余量反而会由于切削抗力的增加而引起工件变形加大，影响加工精度。 3）应考虑零件热处理引起的变形，适当的增大加工余量，否则可能产生废品。 4）应考虑工件的大小。工件越大，由切削力、内应力引起的变形也越大，加工余量也相应增大。 5）在保证加工精度的前提下，应尽量采用最小的加工余量总和，以求缩短加工时间，降低加工费用。,数控加工的工艺处理,5.4.5走刀路线,走刀路线是指加工过程中

14、刀具（严格说是刀位点）相对于被加工零件的运动轨迹。即刀具从对刀点（或机床原点）开始运动起，直至返回该点并结束加工程序所经过的路径，包括切削加工的路径及刀具引入、返回等非切削空行程。 确定走刀路线，主要是确定粗加工及空行程的走刀路线，因为精加工切削过程的走刀路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的。,数控加工的工艺处理,走刀路线,确定走刀路线的原则 确定最短走刀路线 孔加工走刀路线的分析 铣削走刀路线的分析 车削走刀路线的分析,数控加工的工艺处理,走刀路线,？,？,？,。,如何确定,确定走刀路线原则,在保证加工质量的前提下，使加工程序具有最短的走刀路线，可节省整个加工过程的执行时间，减少一些不必要的

15、刀具消耗及机床进给机构滑动部位的磨损等。,保证零件的加工精度和表面粗糙度。 方便数值计算，减少编程工作量。 尽量缩短走刀路线，减少空行行程，能使程序段数减少。,走刀路线,最短走刀路线的确定,最短的空行程路线 最短的切削进给路线,走刀路线,最短的空行程路线,1.巧用起刀点,最短走刀路线的确定,最短的空行程路线,2.巧设换（转）刀点 为了考虑换（转）刀的方便和安全，有时将换（转）刀点也设置在离坯件较远的位置处。 3.合理安排“回零”路线 在编制复杂轮廓的加工程序时，应使前一刀终点与后一刀起点间距离尽量减短，或者为零。,最短走刀路线的确定,最短的空行程路线,4.巧妙安排空行程进给路线 对数控冲床、钻

16、床等加工机床，其空行程执行时间对生产率的提高影响较大。,（a）,（b）,（c）,最短走刀路线的确定,最短的切削进给路线,可有效地提高生产效率，降低刀具的磨损等。,最短走刀路线的确定,孔加工走刀路线的分析,孔加工的尺寸关系,位置精度要求高的孔走刀路线的确定,走刀路线,孔加工的尺寸关系,Zd被加工孔的深度 Z刀具的轴向引入距离 ZpDcot/20.3D Zf刀具轴向位移量，即程序中的Z坐标尺寸, ZfZdZZp 刀具的轴向引入距离Z的经验数据为： 已加工面钻、镗、铰孔Z1mm3mm 毛面上钻、镗、铰孔Z5mm8mm 攻螺纹时Z5mm10mm 钻孔时刀具超越量为1mm3mm,孔加工走刀路线的分析,位

17、置要求精度高的孔走刀路线,对于位置精度要求高的孔系加工，特别要注意孔的加工顺序的安排，安排不当时，就有可能将沿坐标轴的反向间隙带入，直接影响孔的位置精度位置精度。,孔加工走刀路线的分析,位置要求精度高的孔走刀路线,铣削走刀路线的分析,轮廓铣削走刀路线的确定,铣削凹槽的走刀路线分析,铣削曲面的走刀路线分析,走刀路线,轮廓铣削走刀路线的确定,铣削时，为减少接刀的痕迹，保证轮廓表面的质量，对刀具的切入和切出要仔细设计。 铣削外轮廓时采用外延法。铣削封闭内轮廓时，可采用内延法，但如果轮廓曲线不允许延伸，刀具只能沿着轮廓曲线的法向切入和切出，此时刀具的切入和切出点尽量选在内轮廓曲线两几何元素的交点处。,

18、铣削走刀路线的分析,铣削凹槽的走刀路线分析,（a）,（b）,（c）,采用行切法加工凹槽。,采用环切法加工凹槽。,先采用行切法，最后再环切一刀光整轮廓表面，加工效果好。,铣削走刀路线的分析,铣削曲面的走刀路线分析,铣削曲面时，常用球头刀采用“行切法”进行加工。所谓行切法是指刀具与零件轮廓的切点轨迹是一行一行的，而行间的距离是按零件加工精度的要求确定,车削走刀路线的分析,车圆锥的加工路线分析,车圆弧的加工路线分析,车螺纹时轴向进给距离的分析,走刀路线,车圆锥的加工路线分析,圆锥大径为D 小径为d 锥长为L 终刀距S 背吃刀量ap,车削走刀路线的分析,此种加工路线，粗车时，刀具背吃刀量相同，但精车时

19、，背吃刀量不同；同时刀具切削运动的路线最短。,按此种加工路线，刀具切削运动的距离较短。,图例分析,车削走刀路线的分析,为斜线加工路线，只需确定了每次背吃刀量ap，而不需计算终刀距，编程方便。但在每次切削中背吃刀量是变化的，且刀具切削运动的路线较长。,车圆弧的加工路线分析,车削走刀路线的分析,（a）,（b）,图例分析,为车圆弧的阶梯切削路线。即先粗车成阶梯，最后一刀精车出圆弧。此法在确定了每刀吃刀量ap后，须精确计算出粗车的终刀距S，即求圆弧与直线的交点。 此法刀具切削运动距离较短，但数值计算较繁。,为车圆弧的车锥法切削路线。即先车一个圆锥，再车圆弧。但要注意，车锥时的起点和终点的确定，若确定不

20、好，则可能损坏圆锥表面，也可能将余量留得过大。此法数值计算较繁，刀具切削路线短。,车削走刀路线的分析,（c）,（d）,图例分析,为车圆弧的同心圆弧切削路线。即用不同的半径圆来车削，最后将所需圆弧加工出来。,此法在确定了每次吃刀量ap后，对90圆弧的起点、终点坐标较易确定，数值计算简单，编程方便，常采用。但按图d加工时，空行程时间较长。,车螺纹时轴向进给距离的分析,一般1为mm5mm，螺距大和精度高时取大值，反之取小值；2一般为1的1/3到1/5。这样保证切削螺纹时，在升速完成后使刀具接触工件，刀具离开工件后再降速。若螺纹收尾处没有退刀槽，收尾处的形状与数控系统有关，一般按45退刀收尾。,车削走

21、刀路线的分析,选择加工刀具,数控加工的工艺处理,尽可能选用硬质合金刀具或性能更好的更耐磨的带涂层的刀具。 当连续切削平面时，粗铣刀宜选较小直径的铣刀，精铣刀宜选较大直径铣刀，最好能包容待加工面的整个宽度。加工余量大，且加工面又不均匀时，刀具直径要选得小些，否则当粗加工时会因接刀刀痕过深而影响加工质量。 铣平面轮廓用平头立铣刀，铣空间轮廓时选球头立铣刀。 选择刀具时，要规定刀具的结构尺寸，供刀具组装预调使用；还要保证有可调用的刀具文件；对选定的新刀具应建立刀具文件供编程用。,切削用量的确定,可根据实际经验或查阅有关手册。数控机床的使用说明书上一般都会给出切削参数的推荐值。,1.主轴转速n根据切削

22、速度v(m/min)来选定 2.进给速度F(mm/min) 3.切削深度 4.对于表面粗糙度和精度要求高的零件，要留有足够的精加工余量。数控机床的精加工余量可比普通机床小一些。,D刀具(或工件)直径(mm) V切削速度，切削速度的高低主要取决于被加工零件的精度、材料及刀具的材料和刀具的耐用度等因素。,数控加工的工艺处理,数控程序的结构和指令,1.程序的组成 2.主程序和子程序 3.绝对坐标系和增量（相对）坐标系 4.G代码 5.M代码,程序的组成,程序是由程序号、程序段和其他相应的符号组成。 程序号是加工程序的开始，每个数控系统都有自己定义的程序号，如有的采用%，而程序结束则以M02或M30来

23、表示。 每个程序段由一个或多个指令构成，它组成了完成数控机床所需的某一特定动作的全部指令。由若干程序段组成程序的全部。,程序号,程序段,程序结束,程序的组成,程序段说明,1.语句号字N：范围0000 9999 2.准备功能字G :使数控系统做某种操作，用G和两位数字表示 。 3.尺寸字：由坐标轴参数值X、Y、Z、U、V、W、P、Q、R、I、J、K、A、B、C、D等与+、-符号的数字组成。带或不带小数点，由各数控系统规定。 4.F功能：代表进给功能，由F和若干数字组成，单位是mm/min或mm/r(转)，由数控机床编程说明书中指定的来决定。,程序的组成,程序段说明,5.S功能：代表主轴转速，由S

24、和若干数字组成，其单位可以是转速(r/min)，也可以是切削速度(m/min)，也有的用代码表示。 6.刀具功能字T：由T加若干位数字组成，表示刀号或刀号加刀具补偿号。 一般T后面带2位数字或4位数字。2位数字代表刀具号(01 99)。4位数字时，前2位表示刀具号，从0199；后2位表示刀具补偿寄存器的地址号，也从0199。 7.辅助功能 M：由M加2位数字表示。各种数控系统的M功能不完全相同，编程时必须了解所使用的数控系统的M功能。,程序的组成,程序的组成,主程序和子程序,嵌套：一个子程序还可以调用另一个子程序。嵌套次数不能太多，每个数控系统对允许的嵌套次数都有规定。 子程序代码为L，编号为

25、199。 子程序结束的代码为M22，有的为M17，由各数控系统自行定义。,数控程序的结构和指令,绝对坐标系和 增量（相对）坐标系,绝对坐标：刀具(或工件)运动位置的坐标是相对于固定的坐标原点给出的。 增量(或相对)坐标：如果刀具(或工件)运动位置的坐标值是相对于前一位置(或起点)，而不是相对于固定的坐标原点给出的。常用代码表中的U、V、W表示，它们分别与X、Y、Z平行且同向。,（a）绝对坐标,（b）增量坐标,数控程序的结构和指令,G代码准备功能指令,1.基本移动指令： G00、G01、G02/G03 2.与坐标系有关指令： G90、G91、G53G59及G92、G17/G18/G19 3.刀具

26、补偿指令： G40/G41/G42 、G43/G44、 4.螺纹切削指令： G33、G34、G35 5.进给速度设置指令：G94、G95 6.其他：G04、G81G89、G96、G97,由G和其后的2位数字组成，从G00G99共100种。它指令机床将作何种加工操作。,数控程序的结构和指令,G90 绝对值编程,在绝对测量编制中，所有尺寸参照一个固定点（在许多情况下是工件零点W）。数字值结合一个给定的路径命令（如G00，G01，G02，G03等）指示坐标系统中的目标点的位置。 一般数控系统在初态（开机时状态）时自动设置为G90绝对值编程状态。,范例： N10 N20 G90 G00 X80 Z60

27、 N30,G代码,G91 相对值（增量值）编程,相对编程（也就是零点浮动的编程），坐标的数字值与移动的路径等距离值。符号指明移动的方向。,范例： N10 N20 G91 G00 X50 Z-30 N30,G代码,G90 / G91,有的数控系统为了编程尺寸计算方便，可以允许采用绝对尺寸和相对尺寸混合编制，即允许在同一程序段内即可用绝对尺寸来表示，也有用相对尺寸来表示。这样就不用G90或G91来进行绝对或相对编程设定，而采用地址符X、Y、Z表示绝对尺寸，地址符U、V、W表示相对尺寸。,范例： N10 N20 G91 G00 X50 Z-30 N30,G00 X70 W30 或G00 U50 Z7

28、0 或 G00 U50 W30,G代码,G00 快速点定位,命令刀具（或工件）从所在点以快速进给方式移动到目标点。移动速度已由工厂预先设定，不能用程序指令来改变，其后不需F地址符及数字。 只是快速定位，不能用于切削加工。 G00一般用于刀具快速趋近加工目标或快速退刀。,范例： N0070 N0080 G00 X32.0 Z2.0 N0090 ,G代码,G01 直线插补,用于产生直线或斜线运动。指令刀具（或工件）沿X、Y、Z方向执行单轴运动或在各坐标平面内执行具有任意斜率的直线运动，以输入的进给速度直线移动到程序中的目标点。 也可使机床三轴联动，沿任意空间直线运动。,范例：（单位：mm） N00

29、70 N0080 G00 X10.0 Z2.0 （刀具起始点） N0090 G01 Z-10.0 F0.1（目标点1） N0100 X30.0 Z-25.0（目标点2） N0110 ,G代码,G01程序中必须含有F指令，G01和F都是续效指令。,如图为G01程序例，P点为刀具起点，刀具由P点快速至丑沿AB、BO、OA切削，再快速返回P点。其程序如下：,N001 G92 X28 Y20.0 N002 G90 G00 X16.0 S_T_M_ N003 G01 X-8.0 Y8.0 F_ N004 X0 Y0 N005 X16.0 Y20.0 N006 G00 X28.0 M02,用绝对值编程,N

30、001 G92 X28 Y20.0 N002 G91 G00 X-12.0 Y0 S500 T01 M03 N003 G01 X-24.0 Y-12.0 F150 N004 X8.0 Y-8.0 N005 X16.0 Y20.0 N006 G00 X12.0 Y0.0 M02,用增量值编程,G02,G03,I J K,R,G02 / G03 圆弧插补,指令刀具（或工件）在各坐标平面内，以输入的进给速度，以圆弧形式移动到程序中的目标点，圆心点坐标通过插补参数I、J、K确定，半径由地址R或（B）后的数值确定。执行圆弧运动。 G02为顺时针圆弧插补，G03为逆时针圆弧插补。,程序格式为： G17 G

31、18 X（U）Y（ V ）Z（W） F G19 注： G17、G18、G19指定圆弧加工所在的平面。当机床只有一个坐标平面时，平面指令可省略；当机床具有三个坐标时，G17可省略。G02、G03为圆弧旋转方向。,G代码,G02 / G03 圆弧插补,G代码,G02 / G03 圆弧插补,圆心坐标 I， J， K 内插补参数 X，Y，Z轴,平行于,G代码,G02 / G03 圆弧插补,I，J，K 圆弧插补的圆心参数。 为圆弧的起点到圆心分别在X，Y，Z坐标轴上的投影值。 绝大多数是以增量值规定的。,G代码,G02 / G03 圆弧插补,G代码,G02 / G03 圆弧插补,范例：（单位：mm） N

32、0070 N0080 G01 X28 Z-20 F0.3 （起点） N0090 G03 X38 Z-25 I0 K-5 N0100 ,注： SP：圆弧加工的起点 ZP：圆弧加工的终点 MP：圆弧中心,G代码,G02 / G03 圆弧插补,当使用半径编程时应注意： 对整圆而言，圆弧起始点就是终点，不能使用半径编程。 输入半径若为正值则表示小半圆圆弧；若为负值则表示大半圆圆弧。因为由起点到目标点，按同一方向（顺时针方向或逆时针方向）以半径R作圆，有两种答案，故规定圆心角180时，R值用负值表示；180时，R值用正值表示。,G代码,圆弧插补指令,如图4.9所示图例，设刀具由坐标原点O相对工件快速进给

33、到A点，从A点开始沿着A、B、C、D、E、F、A的线路切削，最终回到原点O。,%0001 N10 G92 X0 Y0 N20 G90 G17 M03 N30 GOO X15 Y10 N40 G01 X43 F180 S400 N50 G02 X20 Y20 I20 F80,N60 G01 X0 Y18 F180 N70 X-40 N80 G03 X-23 Y-23 J-23 F80 N90 G01 Y-15 F180 N100 G00 X-15 Y-10 N110 M02,使用R格式编程 N50 G02 X78 Y30 R20 F80 N80 G03 X15 Y25 R23 F80 R表示圆心

34、角小于180的圆弧 用R-表示圆心角大于180的圆弧,整圆只能用圆心坐标编程,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 或：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 F50 或：G03 X160 Y60 R-145.6 F50,绝对坐标、圆心坐标法编程,%1002 N10 G92 X0 Y18 Z0; N20 G90 G02 X18 Y0 I0 J-18 F100 S300 M03; N

35、30 G03 X68 Y0 I25 J0 ; N40 G02 X88 Y20 I0 J20 M02;,相对坐标、圆心坐标法编程,%1002 N10 G91 G02 X18 Y-18 I0 J-18 F100 S300 M03; N20 G03 X50 Y0 I25 J0 ; N30 G02 X20 Y20 I0 J20 M02;,铣削加工图示零件，设A为起刀点，从A点沿圆弧C1、C2、C3到D点停止，进给速度为100mm/min。,用增量值： G91 G00 X20.0 Y0 G03 X-20.0 Y20.0 I-20.0 J0 F100 X-20.0 Y-20.0 I0 J-20.0 X20

36、.0 Y-20.0 I20.0 J0 X20.0 Y20.0 I0 J20.0 G00 X-20.0 Y0 M02 注：I0和J0可以省略,1)按象限编程 用绝对值： G92 X0 Y0 G90 G00 X20.0 G03 X0 Y20.0 I-20.0 J0 F100 X-20.0 Y0 I0 J-20.0 X0 Y-20.0 I20.0 J0 X20.0 Y0 I0 J20.0 G00 X0 Y0 M02 注：I0和J0可以省略,用增量值： G91 G00 X20.0 Y0 G03 X0 Y0 I-20.0 J0 F100 G00 X-20.0 Y0 M02,2)跨象限编程 用绝对值： G

37、92 X0 Y0 G90 G00 X20.0 Y0 G03 X20.0 Y0 I-20.0 J0 F100 G00 X0 Y0 M02,G53-59及 G92 零点偏移,G54G59均为零点移位。在程序内调用存储在控制器内的各基准点的坐标移位值，即工件零点应预先设置在相应的寄存器中供程序调用。 G53取消G54G59。 数控机床设计有机床原点（或称机床零点）。这是进行设计和加工的基准，但有时利用机床原点编制零件的数控加工程序并不方便。原点设置值事先存入G54G59对应的存储单元中，在执行程序时，遇到G54G59的指令后，便将对应的原点设置值取出参加计算。,G代码,G53-59及 G92 零点偏

38、移,使用零点偏移使初始坐标系统，也就是机床启动后的机床零点，偏移到NC机床工作区域中的任意点。 通过命令G53-G59，此偏移在NC零件程序中生效。新零点一般为工件零点W。此点成为用于编程的新参考系统的原点。,G代码,G53-59及 G92 零点偏移,零点的偏移是指编程零点的转移。 可调整的零点偏移，由于偏移值被直接输入到零点偏移寄存器中，是不能在零件程序中被更改的。 也有可能将偏移值直接写入NC程序（例如使用命令G59）。这样做的优点是对于一个给定的工件偏移值总能跟随它的NC零件程序。这是避免错误的一个简单方法（不正确的零点偏移经常导致碰撞）。,G代码,G53-59及 G92 零点偏移,取决

39、于控制系统的类型，存在以下可能状况： A . 直接编制零点偏移的值 在此种情况下，偏移值被直接写入到G命令，告知相应的轴地址。,范例：零点在三个方向转移 N10 N20 G59 X40 Y80 Z50 N30,G代码,G53-59及 G92 零点偏移,B . G92程序设置工件零点偏移 按照刀具当前位置与工件原点位置的偏差，设置当前刀具位置坐标。该指令的本质是建立工件坐标系。 当用绝对尺寸编程时，必须先用指令G92设定机床坐标与工件编程坐标的关系，确定零件的绝对坐标原点，同时要把这个原点设定值存储在数控装置中的寄存器中，以作为后续各程序绝对尺寸的基准。该指令只改变刀具当前位置的用户坐标，不产生

40、任何机床运动。G92为续效指令。,范例： N10 N20 G92 X40 Y80 Z50 N30 G59 N40,G代码,G53-59及 G92 零点偏移,设置零点偏移的一个最佳方法是调整和设置零点转移相结合。 例如： 在相同的车床上加工不同长度的工件，并且总是使用相同的卡盘。由于所有工件被固定在卡盘相同的表面上，确认此表面为定位点（参考点）。 偏移值ZMA（机床零点和定位点间的距离）被输入到寄存位置1。如果G54现在被写入到NC零件程序，零点将被移动到定位点。 由于被加工的工件具有不同的长度，方便的方法是将工件的长度值作为一个设置的零点转移值。,A,G代码,命令G54将零点从机床零点偏移到工

41、件零点A。G92将值Z60输入到寄存位置5。G59将零点从当前工件零点A移动到新的工件零点W。 注意： 此情况下，G54值没有被覆盖；取代的是寄存位置1和5的偏移值被添加到一起。（G54和G59属于G命令中不同的组它们不能相互取消）。,A,范例： N10 N20 G54（参考点） N30 G92 Z60 N40 G59（工件零点）,G53-59及 G92 零点偏移,G代码,G54G59为设定加工坐标系指令。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。如对已选定的加工原点O3，,设在G54中，则表明在数控系统中设定了1号工件加工坐标。设置页面如图,将

42、其坐标值 X3= -345.700mm Y3= -196.220mm Z3=-53.165mm,这种指令用作选择平面，在那些主要平面（或平行于主要平面的平面）上作直线与圆弧插补及刀具补偿。有的数控系统只有在一个坐标平面内加工的功能，则在程序中，只写出坐标地址符及其后面的尺寸，不必书写坐标平面指令。 G17指定零件进行XY平面加工。对于立式铣床，G17是缺省的设置。机床开启自动激活G17命令。 选择G18，G19分别为ZX，YZ平面上的加工。,A,G17/G18/G19 坐标平面选择,G代码,刀具半径补偿是指铣刀刀具半径或车刀刀尖圆弧半径的补偿。 在数控机床的加工中，数控系统所控制的刀具运动轨迹

43、并不是切削点的轨迹，而是刀具刀位点的运动轨迹。在一个NC程序中的路径信息通常是描述所需的工件形状（外形）。为了外形被精确地加工，刀具的中心点必须沿一个与工件外形保持常量距离（刀具半径）的路径。这是一个等距离路径。 若不进行刀具补偿，则要根据零件图计算出刀具刀位点的运动轨迹，使编程复杂化。使用G41或G42后，数控系统可根据刀具号调出存储的相应刀具参数和输入的工件轮廓尺寸，自动计算出相应刀具刀位点的运动轨迹。,A,G40/G41/G42 刀具半径(或直径)补偿,G代码,A,G40/G41/G42 刀具半径(或直径)补偿,G41 左偏刀具半径补偿（或直径补偿）。 沿刀具运动方向看(假设工件不动)，

44、刀具位于零件左侧时的刀具半径(或直径)补偿。,G代码,A,G40/G41/G42 刀具半径(或直径)补偿,G42 右偏刀具半径补偿(或直径补偿)。 沿刀具运动方向看(假设工件不动)，刀具位于零件右侧时的刀具半径(或直径)补偿 。,G代码,A,G40/G41/G42 刀具半径(或直径)补偿,G40 刀具半径补偿(或直径补偿)撤消。 不能直接切换G41和G42。,对于车削加工为刀尖半径补偿，刀具运动轨迹指的不是刀尖，而是刀尖上刀刃圆弧的中心位置，这在程序原点设置时就需要考虑。 对于数控加工使用的车刀，刀尖通常是一段半径Rs很小的圆弧，而假设的刀尖点P（一般是通过对刀仪测量出来的）并不是刀刃圆弧上的

45、一点。因此，在车削锥面、刀角或圆弧时，可能会造成切削加工不足（不到位）或切削过量（过切）的现象。,G代码,刀具半径补偿执行 的建立与取消,在很多情况下，建立刀具路径校正通常必须结合一个直线移动命令（G00，G01）。刀具由起刀点以一定的进给速度接近工件，补偿偏置方向由G41或G42确定。刀具撤离工件，回到退刀点，取消刀具半径补偿。 起刀点与退刀点应位于零件轮廓之外，距离加工零件轮廓切入点与推出点较近且偏置于零件轮廓延长线上，2点可相同，也可不同。,范例： N00 N10 G00 X25 Z2 G42 D01（点1） N20 G01 X26 Z0 （点2） N30 X30 Z-2 （点3） N4

46、0 Z-30 （点4） N50 X50 Z-50 （点5） N60 G00 X80 Z20 G40 N70,G代码,A,G43/G44 刀具长度补偿,刀具偏置并非刀具的长度，而是从工件上表面至刀具底端的距离。刀具偏置通常是在设置运行程序时输入。 CNC机床中使用两种刀具偏置的基本方法，一些控制系统将偏置与刀具分开，即调用刀具时其程序中对应刀具的偏置必须分别调用。另外一些控制系统中，偏置与刀具长度信息一同输入控制系统，调用刀具时自动调用其偏置。,刀具长度补偿指令一般用于刀具轴向（即Z方向）的补偿，它可使刀具在Z方向上的实际位移量大于或小于程序给定值，即 实际位移量程序给定值补偿值 G43为程序值

47、+补偿值 G44为程序值-补偿值 用G40撤消G43，G44,G代码,G33 等螺距螺纹切削 G34 增螺距螺纹切削 G35 减螺距螺纹切削,A,G33/G34/G35 螺纹切削指令,只有在主轴上安装脉冲编码器或通过同步齿形带脉冲编码器的数控机床，才能进行螺纹切削，此时该指令确定了主轴转速和刀具进给速度间的相互关系，从而使工作进给速度与主轴转速直接联系起来。 在数控机床上加工螺纹时，沿螺距方向（Z向）进给速度与主轴转速有严格的匹配关系。开始加工螺纹时有一个加速过程，而退出时有一个减速过程，为避免在进给机构加减速过程中切削，因此要求加工螺纹时，应留有一定的导进与导出距离。导进量与导出量的数值与进

48、给系统的动态特性和螺纹精度及螺距有关。一般导进量P12mm5mm，导出量P2（1/41/2）P1。当螺纹收尾处没有退刀槽时，可按45退刀收尾。,G代码,左螺纹和右螺纹通过指定主轴旋转的方向（M03顺时针，M04逆时针）被编制。,螺纹螺距的单位是mm/r，在I，J，K地址下，相应于轴向X，Y，Z。,G33/G34/G35 螺纹切削指令,G代码,G33 等螺距螺纹切削,使用指令G33可以进行单线或多线的普通螺纹、端面螺纹和锥螺纹的加工。 在G33命令保持有效时，最后的进给设置，也就是设置的进给速度（显示在控制面板）不考虑。 主轴的旋转方向和旋转速度必须被输入到实际螺纹切削操作程序前的程序块中，这样主轴加速到设置的速度优于其他任何刀具的动作。,G代码,G33 等螺距螺纹切削,使用G33切削一个纵向螺纹。在调用G33前，主轴的旋转方向和旋转速度必须被设置（程序块10：G97常量的旋转速度；M03主轴顺时针；S500500r/min）。螺纹螺距是1mm。,范例1：纵向螺纹（圆柱） （单位：mm） N10 G97 M03 S500 N20 G00 X3