1、河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心 主講人：吳亞輝加工中心技術與實踐加工中心技術與實踐河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心內容提綱內容提綱一、加工中心組成與原理二、加工中心編程及操作三、加工中心數控仿真四、習題課五、實踐操作河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心前言前言學習目標學習和應用學習和應用FANUC數控系統的各種指令。數控系統的各種指令。掌握掌握FANUC數控系統加工中心的各種指令格式和應用范數控系統加工中心的各種指令格式和應用范圍、技巧。圍、技巧。能對中等難度的零件編制程序和進行加工。能對中等難度的零件編制程序和進行加工。河南理工大學工程訓練中心河

2、南理工大學工程訓練中心前言前言前2周理論課第3周數控仿真最后2-3周安排實際操作時間安排平時成績占30%，考試及作品占70%成績評定公選課QQ群本人郵箱河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心前言前言王愛玲. 數控銑削編程與操作，電子工業出版社，2008 王愛玲. 數控加工中心編程與操作，電子工業出版社，2008徐建高. FANUC系統數控銑床(加工中心)編程與操作實用教 程，化學工業出版社，2007吳光明. 數控銑/加工中心編程與操作技能鑒定， 國防工業出版社，2008馮志剛. 數控宏程序編程方法、技巧與實例， 機械工業出版社，2007預習參考書河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工

3、程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理 數控銑床數控銑床是一種用途廣泛的機床，有立式、臥式及龍門銑三種。加工中心是一種集成化集成化的數控加工機床，是在數控銑床基礎上發展而來的，它集銑削、鏜削、鉆削及螺紋切削等工藝為一體，通常稱鏜銑類加工中心，習慣簡稱加工中心加工中心。1.1 加工中心的概念加工中心的概念概述概述為什么要使用加工中心？為什么要使用加工中心？傳統的機加工設備不能滿足精度要求，加工中心可加工復雜的三維曲面，加工精度高；一次裝夾完成多種加工工序，縮短了輔助加工時間，避免多次裝夾引起的定位誤差。河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工

4、中心組成及原理1.2 加工中心的分類加工中心的分類按機床形態及主軸布局形式分類按機床形態及主軸布局形式分類 加工中心常按主軸在空間所處的狀態分為立式加工中心和臥式加工中心，加工中心的主軸在空間處于垂直狀態的稱為立式加工中心，主軸在空間處于水平狀態的稱為臥式加工中心。河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理立式加工中心臥式加工中心河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理按加工中心運動坐標數和同時控制的坐標數分按加工中心運動坐標數和同時控制的坐標數分 有三軸二聯動、三軸三聯動、四軸三聯動、五軸四

5、聯動、六軸五聯動等。三軸、四軸是指加工中心具有的運動坐標數，聯動是指控制系統可以同時控制運動的坐標數，從而實現刀具相對工件的位置和速度控制。河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理采用三軸等高銑方式加工刀路及結果河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理采用五軸平面銑方式加工刀路及結果河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理按工作臺的數量和功能分按工作

6、臺的數量和功能分 有單工作臺加工中心、雙工作臺加工中心和多工作臺加工中心。按加工精度分按加工精度分 有普通加工中心和高精度加工中心。 普通加工中心，分辨率為1m，最大進給速度1525mmin，定位精度定位精度10m左右。 高精度加工中心，分辨率為0.1m，最大進給速度為15100mmin，定位精度2m左右。定位精度及重復定位精度？河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理衡量加工中心性能的幾個重要參數行程 快進速率 最大切削速率 定位精度及重復定位精度 主軸最高轉速 普通加工中心與高速加工中心對比河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心

7、一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理普通普通高速高速最大切削速度12m/min左右見后表快移速度20m/min左右主軸最高轉速8000轉/min（皮帶式）20000以上普通加工中心與高速加工中心對比河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理加工工藝加工工藝切削速度范圍（切削速度范圍（m/min)車700-7000銑300-6000鉆200-1100拉30-75鉸20-500鋸50-500磨5000-10000超高速加工不同加工工藝的切削速度范圍河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理加

8、工材料加工材料切削速度范圍（切削速度范圍（m/min)鋁合金2000-7500銅合金900-5000鋼260-3000鑄鐵800-3000耐熱合金500鈦合金150-1000纖維增強塑料2000-9000超高速加工不同材料的切削速度范圍河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理加工效率高 切削速度、進給速度比常規切削加工提高5-10倍。切削力小 與常規切削加工比，切削力至少可降低30%熱變形小 95%以上的切削熱來不及傳遞給工件就被切屑迅速帶走，零件不會由于溫升導致彎翹及膨脹變形加工精度高、質量好 可直接作為最后一道精加工工序超高速加工的優越性

9、河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理1.3 加工中心的結構組成加工中心的結構組成主運動Y方向4導軌河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理基礎部件基礎部件 它是加工中心的基礎結構，由床身、立柱和工作臺等組成，它們主要承受加工中心的靜載荷以及在加工時產生的切削負載，因此必須要有足夠的剛度。這些大件可以是鑄鐵件也可以是焊接而成的鋼結構件，它們是加工中心中體積和重量最大的部件。主軸部件主軸部件 由主軸箱、主軸電動機、主軸和主軸軸承等零件組成。主軸的啟、停和變速等動作均由數控系統控制，并且通過裝

10、在主軸上的刀具參與切削運動，是切削加工的功率輸出部件。河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理皮帶式傳動主軸結構圖河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理齒輪式傳動主軸結構圖河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理陶瓷軸承高速主軸工作原理圖河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理數控系統數控系統 加

11、工中心的數控部分是由CNC裝置、可編程控制器、伺服驅動裝置以及操作面板等組成。它是執行順序控制動作和完成加工過程的控制中心。 最常見的是FANUC、西門子、三菱系統，國外的有哈斯、法格數控系統，國產的有廣數、華中數控系統。河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理自動換刀系統自動換刀系統 由刀庫、機械手等部件組成。當需要換刀時，數控系統發出指令，由機械手(或通過其他方式)將刀具從刀庫內取出裝入主軸孔中。 加工中心與數控銑床最大的區別就在于加工中心具有自動換刀的功能，通過在刀庫上安裝不同用途的刀具，在加工過程中可以改變主軸上的加工刀具，從而實現多

12、種加工功能。河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理鏈式刀庫盤式刀庫河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理輔助裝置輔助裝置 包括潤滑、冷卻、排屑、防護、液壓、氣動和檢測系統等部分。這些裝置雖然不直接參與切削運動，但對加工中心的加工效率、加工精度和可靠性起著保障作用，因此也是加工中心中不對缺少的部分。河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理1.4 加工中心的切削運動加工中心的切削運動銑削加工的方式河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練

13、中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理銑削用量三要素是指切削速度切削速度、進給量進給量和吃刀量吃刀量。切削速度VC。 主運動的線速度稱為切削速度。加工中心的主運動是銑刀的旋轉運動，故銑削的切削速度是指銑刀外圓上刀刃運動的線速度。 VC=dn/1000 其中：d-銑刀的直徑（mm）; n-銑刀的轉速（r/min）。銑削要素在加工過程中，習慣將切削速度轉算成機床主軸轉速n。河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理進給量 進給運動速度的大小稱為進給量，它一般有兩種表示方法：轉進給f（mm/r）和分進給Vf（mm/min） 它們兩者之間的關

14、系是： Vf =n*f吃刀量 銑削時銑刀的吃刀量包括背吃刀量背吃刀量p和側吃刀量側吃刀量e。切削參數表切削參數表河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理背吃刀量與側吃刀量河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理步距河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理順銑和逆銑順銑及逆銑的判別方法河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理兩種銑削方式比較兩種銑削方式比較 順銑給工件的垂直作用力向下，逆銑則

15、向上，所以逆銑時裝夾工件一定要夾緊； 順銑不會過切，逆銑有可能會過切； 切削表面有硬皮的工件用逆銑。河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理進給路線的確定銑削外輪廓進給路線河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理銑削內輪廓進給路線河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理銑削內槽進給路線河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理銑削大直徑內孔進給路線開粗-螺旋下刀河南理工大學工程訓練中心河南理

16、工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理銑削曲面輪廓進給路線河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理銑削曲面輪廓進給路線 45方向切削河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理 加工中心適宜于加工復雜、工序多、要求較高、需用多種類型的普通機床和眾多刀具夾具，且經多次裝夾和調整才能完成加工的零件。其加工的主要對象有箱體類零件、復雜曲面、異形件、盤套板類零件和特殊加工零件等。1.5 加工中心的主要加工對象加工中心的主要加工對象河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一

17、、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理箱體類零件箱體類零件 箱體類零件一般是指具有一個以上孔系，內部有型腔，在長、寬、高方向有一定比例的零件。這類零件在機床、汽車、飛機制造等行業用的較多。河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理箱體類零件一般都需要進行多工位孔系及平面加工，公差要求較高，特別是形位公差要求較為嚴格，通常要經過銑、鉆、擴、鏜、鉸、锪，攻絲等工序，需要刀具較多，在普通機床上加工難度大，工裝套數多，費用高，加工周期長，需多次裝夾、找正，手工測量次數多，加工時必須頻繁地更換刀具，工藝難以制定，更重要的是精度難以保證。加工箱體類零件

18、的加工中心，當加工工位較多，需工作臺多次旋轉角度才能完成的零件，一般選臥式鏜銑類加工中心。當加工的工位較少，且跨距不大時，可選立式加工中心，從一端進行加工。河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理復雜曲面復雜曲面 復雜曲面在機械制造業，特別是航天航空工業中占有特殊重要的地位。復雜曲面采用普通機加工方法是難以甚至無法完成的。在我國，傳統的方法是采用精密鑄造，可想而知其精度是比較低的。復雜曲面類零件如：各種葉輪，導風輪，球面，各種曲面成形模具，螺旋槳以及水下航行器的推進器，以及一些其它形狀的自由曲面。視頻視頻河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工

19、程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理盤、套、板類零件盤、套、板類零件 帶有鍵槽，或徑向孔，或端面有分布的孔系，曲面的盤套或軸類零件，如帶法蘭的軸套，帶鍵槽或方頭的軸類零件等，還有具有較多孔加工的板類零件，如各種電機蓋等。端面有分布孔系、曲面的盤類零件宜選擇立式加工中心，有徑向孔的可選臥式加工中心。河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理河南理工

20、大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理特殊加工特殊加工 在熟練掌握了加工中心的功能之后，配合一定的工裝和專用工具，利用加工中心可完成一些特殊的工藝工作，如在金屬表面上刻字、刻線、刻圖案等。河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理銑刀的種類銑刀的種類輪廓類加工刀具 常見的有立銑刀、球頭刀、端面銑刀、成形銑刀等。孔類加工刀具 孔類加工工具主要有鉆頭、鉸刀、鏜刀等。銑刀的材料銑刀的材料高速鋼硬質合金陶瓷立方氮化硼金剛石1.6 加工中心常用的刀具及夾具加工中心常用的刀具及夾具銑刀的種類和材料河南理工大學工

21、程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理面銑刀可轉位R立銑刀可轉位端銑刀河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理整體式硬質合金立銑刀整體式硬質合金球頭刀河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理整體式硬質合金鉸刀絲錐河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理ER彈簧卡套BT40刀柄河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理光電式尋邊器機械式尋邊器河南理工大學

22、工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理開粗選擇大直徑的飛刀，直徑為工件尺寸的1/5較為合適。爬陡峭度陡峭度較低的斜面或者曲面選擇球頭刀。盡量選用標準尺寸的刀具，像平底刀一般3,4,6,8,10等（鉆頭例外）精加工盡量選擇多刃的銑刀，以增加銑削的平穩性。根據不同的工件材料和加工方式選擇不同材質的刀具，例如鋁件一般選擇白鋼刀，模具鋼選擇表面有涂層的硬質合金銑刀，高速銑削一般選擇金剛石刀具。銑刀的選擇河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理加工中心通用夾具平口鉗河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中

23、心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理卡盤河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理壓板河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理加工方法的選擇加工方法的選擇平面加工平面輪廓加工曲面輪廓加工孔加工加工階段的劃分加工階段的劃分粗加工、半精加工、精加工工序的劃分工序的劃分按所用刀具劃分即以同一把刀具完成的那一部分工藝過程為一道工序。加工中心常用這種方法劃分工序。按安裝次數劃分即以每一次裝夾完成的那一部分工藝過程作為一道工序。這種方法適合于加工內容不多的工件，加工完成后就能達到待檢狀態。1.7

24、 加工中心加工工藝基礎加工中心加工工藝基礎河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心一、加工中心組成及原理一、加工中心組成及原理按粗、精加工劃分 即以粗加工中完成的那一部分工藝過程為一道工序，精加工中完成的那一部分工藝過程為一道工序。這種劃分方法適用于加工后變形較大，需粗、精加工分開的零件，如毛坯為鑄件、焊接件或鍛件。按加工部位劃分 即以完成相同型面（如內形、外形、曲面和平面等）的每一部分工藝過程為一道工序

25、。用于加工表面多而復雜的零件。加工順序的安排加工順序的安排先基面后其他先粗后精先面后孔1.7 加工中心加工工藝基礎加工中心加工工藝基礎河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎 在加工過程中，數控機床是通過什么來識別工件的加工位置的呢？為了確定數控機床的運動方向及移動距離，就要在數控機床上建立一個坐標系，稱為機械坐標系或機床坐標系。機械坐標系是機床制造商在出廠時，已設置的一個坐標系。在編制程序時，以機械坐標系來作為工件運動方向和距離的坐標系，從而與數控機床建立了坐標關系。2.1 加工中心坐標系加工中心坐標系編程基礎編程基礎機械坐標系機械坐標系河南理

26、工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎供編程使用的坐標系，稱為工件坐標系或編程坐標系。工件坐標系工件坐標系坐標方向判斷坐標方向判斷XYZX、Y、Z+A、+B、+CXZY+C+B+A河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎 Z坐標定義為平行機床主軸的坐標軸，其正方向規定為從工件臺到刀具夾持的方向，即刀具遠離工件的運動方向。 X坐標為水平的、垂直于工件裝夾平面的坐標軸，其正向一般規定為操作人員面向機床時右側為正X方向。 Y坐標垂直于X、Z坐標軸，其正方向則根據X 和Z軸按右手法則來確定。河南理工大學工程訓練

27、中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎 又稱機床原點，是機械坐標系的原點，它的位置是在各坐標軸的正向最大極限處，是機床制造商設置在機床上的一個物理位置，其作用是使數控機床與控制系統同步，建立測量機床運動坐標的起始點。每次啟動數控機床時，首先必須機械原點回歸操作，使數控機床與控制系統建立起坐標關系，并使控制系統對各軸軟限位功能起作用。2.2 坐標原點坐標原點機械原點機械原點河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎 又稱程序原點，是編

28、程人員以工件圖樣上的某點為工件坐標系的原點，即工件坐標系的原點。一般對于數控銑床用G54G59來設置編程原點。編程原點編程原點河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎 在數控編程中，有的編程指令是不常用的，有的只適用于某些特殊的數控機床，這里只介紹一些常用的編程指令。2.3 常用編程指令（常用編程指令（FANUC系統）系統）準備功能指令（G指令） 準備功能指令由字符G和其后的13位數字組成，其主要功能是指定機床的運動方式，為數控系統的插補運算作準備。G指令的有關規定和含義見下表。河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎

29、二、加工中心編程基礎河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎以上G代碼均為模態指令（或續效指令），一經程序段中指定，便一直有效，直到以后程序段中出現同組另一指令（G指令）或被其它指令取消（M指令）時才失效，否則保留作用繼續有效，而且在以后的程序中使用時可省略不寫。河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎 輔助功能指令由字母M和其后的兩位數字組成，主要用于完成加工操作時的輔助動作。常用的M指令見下表。輔助功能指令（M指令）河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心

30、編程基礎 它們表示運動軸的移動方式。使用絕對坐標指令（G90）編程時，程序段中的尺寸數字為絕對坐標值，即刀具所有軌跡點的坐標值，均以程序原點為基準。相對坐標指令（G91）編程時，程序段中的尺寸數字為增量坐標值，即刀具當前點的坐標值，是以前一點坐標為基準而得。2.4 常用編程指令詳解常用編程指令詳解絕對坐標和相對坐標指令編程格式：河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎如下圖所示，表示刀具從A點移動到B點，用以上兩種方式編程分別如下：G90 G01 X10.0 Y40.0 F100；G91 G01 X-30.0 Y30.0 F100；河南理工大學工

31、程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎工件坐標系的選擇指令 一般數控機床可以預先設置6個（G54G59）工作坐標系，這些工作坐標系儲器在機床的存儲器內，都以機械原點為參考點，分別以各自坐標軸與機械原點的偏移量來表示，在程序中可以選用工作坐標系中的其中一個或多個。河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎這是一組模態指令，沒有缺省方式。若程序中沒有給出工作坐標系，則數控系統默認缺省程序原點為機械原點。河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎G17、G18、G19分別指

32、定零件進行XY、ZX、YZ平面上的加工，如下圖所示。這些指令在進行圓弧插補、二維刀具半徑補償必須使用。這是一組模態指令，缺省為G17。坐標平面的選擇指令河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎 刀具以系統預先設定的速度以點位控制方式從當前所在位置快速移動到指令給出的目標位置。只能用于快速定位，不能用于切削加工，進給速度F對G00指令無效。該指令常使用在程序開頭和結束處，刀具遠離工件時，快速接近工件，程序結束時，刀具快速離開工件。快速定位 使用格式為： G00 X Y Z ；河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加

33、工中心編程基礎例如：G90G00X0Y0Z100.0；/*使刀具以絕對編程方式快速定位到（0,0,100）的位置。一般用法： G90G00Z100.0；/*刀具首先快速移到Z=100.0mm高度的位置 X0.Y0.； /*刀具接著快速定位到工件原點的上方刀具的快速定位運動，一般不直接使用G90G00X0Y0Z100.0的方式，避免刀具在安全高度以下與工件或夾具發生碰撞。河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎 G00指令一般在需要將主軸和刀具快速移動時使用，可以同時控制13軸，即可在X或Y軸方向移動，也可以在空間作三軸聯動快速移動。而刀具的移動速

34、度由數控系統內部參數設定，在數控機床出廠前已設置完畢，一般在500010000mm/min。河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎 刀具作兩點間的直線運動加工時使用該指令，G01表示刀具從當前位置開始以給定的切削速度F，沿直線移動指令給出的目標位置。直線插補指令 使用格式：G01 X Y Z F ；河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎如下圖所示：G01 X10.0 Y50.0 F100； /*刀具在（50,10）位置以100mm/min的進給速度沿直線運動到（10,50）的位置。河南理工大學工

35、程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎一般用法：G01、F指令均為模態指令，有繼承性，即如果上一段程序為G01，則本程序可以省略不寫。X、Y、Z為終點坐標值也同樣具有繼承性，即如果本程序段的X（或Y或Z）的坐標值與上一程序段的X（或Y或Z）坐標值相同，則本程序段可以不寫X（或Y或Z）坐標。F為進給速度，單位為mm/min，同樣具有繼承性。 G01與坐標平面的選擇無關；切削加工時，一般要求進給速度恒定，因此，在一個穩定的切削加工工程中，往往只在程序開頭的某個插補（直線插補或圓弧插補）程序段寫出F值。河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編

36、程基礎二、加工中心編程基礎 刀具在各坐標平面以一定的進給速度進行圓弧插補運動，從當前位置（圓弧的起點），沿圓弧移動到指令給出的目標位置，切削出圓弧輪廓。G02為順時針圓弧插補指令，G03為逆時針插補指令。刀具在進行圓弧插補時必須規定所在平面（即G17G19），再確定回轉方向，如下圖所示，沿垂直圓弧所在平面（如XY平面）的另一坐標軸從正方向（+Z）往負方向（-Z）看，順時針方向為G02指令，逆時針方向為G03指令。圓弧插補指令河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程

37、基礎此處的圓弧用G02還是G03?河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎一般用法：G02和G03為模態指令，有繼承性，繼承方法與G01相同。G02和G03與坐標平面的選擇有關。編程格式：河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎格式中： X、Y、Z表示圓弧終點坐標，可以用絕對方式編程，也可以用相對坐標編程，由G90或G91指，使用G91指令時是圓弧終點相對于起點的坐標； R表示圓弧半徑； I、J、K分別為圓心到圓弧的起點的X、Y、 Z軸方向的增矢量，如下圖所示。使用G02或G03指令兩種格式的區別：

38、 當圓弧角小于等于180時，圓弧半徑R為正值，反之，R為負值； 以圓弧起點到圓心坐標的增矢量（I、J、K）來表示，適合任何的圓弧角使用，得到的圓弧是唯一的。 切削整圓時，為了編程方便采用（I、J、K、）格式編程，不使用圓弧半徑R格式。河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎如下圖，A點為始點，B點為終點。河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎 格式：G28 X_ Y_ Z_ ；返回參考點 該指令中X,Y,Z后面

39、的坐標值為中間點坐標（即通過中間點返回參考點） 加工中心換刀前要執行G28指令，使主軸刀具端面中心返回機床參考點。機床參考點是數控機床上一個固定的基準點。通常機床執行回零操作時，主軸上刀具的端面中心也同時返回機床參考點。 在執行G28指令前，必須取消刀具的半徑補償和長度補償。河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎G91 G28 X100. Y150.；G90 G28 X300. Y250.； G91 G28 X0 Y0； G91 G28 Z0；河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎 格式：M06

40、 T；加工中心換刀指令中心南通機床廠FANUC加工中心換刀特殊指令： 例如: G91 G28 Z0； M98 P9000 T01;/*以調用子程序方式進行換刀河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎G41刀具半徑左補償 G42刀具半徑右補償G40取消刀具半徑補償2.5 刀具半徑補償的建立與取消刀具半徑補償的建立與取消刀具半徑補償的使用為什么要使用刀具半徑補償及G41、G42判斷河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎A_B_D_；建立格式： 或者 G01 ;取消格式：G00 G40 A_B_；河南理

41、工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎 G41/42及G40只能與G00或G01一起使用。 D為刀具半徑補償寄存器號碼，一般補償量應為正值，若為負值，則G41和G42正好互換。 G41/42是模態代碼，一旦建立一直有效，直到G40出現。刀具半徑補償的使用原則 切線切入，切線切出（凸臺），即下刀點選擇在工件輪廓以外，取一條過渡直線加工到工件輪廓的切線延長線上。 過渡直線與切線延長線的夾角大于90小于180。 圓弧切入，圓弧切出（內凹壁）。 避免法向切入和法向切出零件。河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基

42、礎不能出現連續兩個程序段無選擇補償坐標平面的移動命令不能出現連續兩個程序段無選擇補償坐標平面的移動命令銑外輪廓過切河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎刀具半徑補償的建立方式先進刀至目標平面深度，再進行刀具半徑補償先進行刀具半徑補償，再進刀至目標平面深度河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎按圖示走刀路徑銑削工件外輪廓，已知立銑刀直徑16mm，半徑補償號為D01。例1河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高編程思路及要點：按圖示的刀路進行編程即可。

43、要注意建立刀具半徑補償時如何切入切出工件。注意刀具半徑補償方向的判斷，另外盡量順銑順銑零件。河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎G54 G90 G17；M03 S1200；G00 X0 Y0；G00 Z10.；G01 Z-25. F100;G41 G01 X60. Y30. D01;G01 Y80.;G03 X100. Y120. R40. ;G01 X180.;G01 Y60.;G02 X160. Y40. R20.;G91 G01 X-110.;G90 G40 G01 X0 Y0;G00 Z100.;M05;M30;河南理工大學工程訓練中

44、心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎編程時直接按工件輪廓尺寸編程。刀具因磨損、重磨或更換新刀后直徑會發生改變，但不必修改程序，只需改變半徑補償參數。刀具半徑補償值不一定等于刀具半徑值，同一加工程序，采用同一刀具可通過修改刀補的辦法實現對工件輪廓的粗、精加工；同時也可通過修改半徑補償值獲得所需要的尺寸精度。刀具半徑補償的應用河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎刀具直徑變化，加工程序不變刀具直徑變化，加工程序不變河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎利用刀具半徑補償進

45、行粗精加工利用刀具半徑補償進行粗精加工河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎2.6 刀具長度補償的建立與取消刀具長度補償的建立與取消刀具長度補償的使用刀具長度測量基準點在哪？河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎建立格式：取消格式：G49 Z_； 式中：G43刀具長度正補償/離開工件補償； G44刀具長度負補償/趨向工件補償； H刀具長度偏置寄存器號（H01H32）如欲取消長度補償，除使用如欲取消長度補償，除使用G49外，也可以用外，也可以用H00的方法的方法使用使用G43、G44時只能有時只能

46、有Z軸移動量，否則會報警！軸移動量，否則會報警！河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎刀具長度補償的實質是將刀具相對于工件的坐標由刀具長度基準點（刀具安裝定位點）移到刀位點上河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心二、加工中心編程基礎二、加工中心編程基礎標刀對刀法標刀對刀法河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高 3.1 特殊指令（特殊指令（FANUC系統）系統）編程提高編程提高格式：M98 P ;優先滿足程序名，然后是調用次數例如：M98P21234（調用O1234兩次）M98P2（調用

47、O2一次）子程序調用調用次數子程序名河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高用于主程序最后程序段，作為用于主程序最后程序段，作為熱機程序熱機程序，程序段格式為程序段格式為M99 P ；（；（P后為程序后為程序段號）時執行轉向。段號）時執行轉向。子程序結束指令格式：M99；特殊用法河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高例2河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高編程思路及要點：銑中間的曲面可調用子程序進行加工，把如下圖所示刀路作為一個子程序，通過反復調

48、用最終加工到位。沿Y方向的移動宜采用增量坐標編程，注意與絕對坐標編程的變換。行切的步距越小則曲面的加工質量越好，但加工時間變長。返回主程序時注意改回絕對坐標編程及G17。執行子程序一次的刀路河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高數控仿真系統刀路仿真結果數控仿真系統刀路仿真結果河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高格式：G68 X_Y_R_；坐標旋轉X_Y_旋轉中心坐標；R旋轉角度，單位為度（度數需加點），取值范圍0360，以X軸正方向為基準，順時針為負，逆時針為正；一般與子程序調用配合使用；用G

49、69取消坐標旋轉。河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高例3河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高編程思路及要點：此圖加工中間六個凹腔宜采用坐標旋轉進行編程，把銑其中一個凹腔的程序編成子程序，然后坐標系每旋轉一次，調用一次子程序。編銑凹腔的子程序時需注意以下幾點：開始下刀時刀具的定位；刀具半徑補償的建立與取消；加工結束后的抬刀；子程序最后一行記得加上M99返回主程序。銑中間的曲面時宜調用子程序進行加工，此時應注意銑YZ平面圓弧方向的判斷，行切的步距越小則曲面的加工質量越好，但同時加工時間越長。河

50、南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高X_極徑；Y_極角，單位為度（度數需加點），以被選擇平面的第一回轉軸為基準，順時針為負，逆時針為正；一般用于加工等分或者不等分的孔系；用G15取消極坐標。極坐標格式：G16 X_Y_；河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高例4河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高編程思路及要點：此圖宜采用極坐標進行編程。銑凸臺時注意下刀點、退刀點的選擇以及刀具半徑補償的建立與取消。極坐標使用完后一定記得用G15取消，否則會對后

51、面的加工造成影響。河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高N1;G54 G90 G17；M03 S1200；G00 X-30. Y-30.；G00 Z10.；G01 Z-4. F100;G42 G01 X-23. Y-20.23 D01;G16 G01 X25. Y-126.;Y-54.;Y18.;Y90.;Y162.;Y-126.;G15;G01 X-20. Y-27.;G40 G01 X-26. Y-35.;G00 Z100.;M05;M00;N2;G55 G90 G17;M03 S600;G00 Z30.;G16 G81 X15.6 Y-1

52、26. Z-5. R3. F50.;Y-54.;Y18.;Y90.;Y162.;G15 G80;G00 Z100.;M05;M30;河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高1.可看做平面內的圓弧插補與垂直該面的直線運動的合運動。可看做平面內的圓弧插補與垂直該面的直線運動的合運動。2.螺旋線插補的進給速度螺旋線插補的進給速度F為合成運動速度。為合成運動速度。3.當加工型腔（材料較硬）時，該方式可用于內部下刀，即當加工型腔（材料較硬）時，該方式可用于內部下刀，即 螺旋方式下刀。螺旋方式下刀。191817GGG0302GG_RKJKIJIF_ _ZYZ

53、 XYX_XYZ編程格式：螺旋線進給河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高 X Y Z 螺旋線編程例圖 終點 10 O 30 30 G03 X0 Y30. R30. Z10.F100；河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高六個動作組成：動作1x軸和y軸定位:使刀具快速定位到孔加工的位置。動作2快進到R點:刀具自起始點快速進給到R點。動作3孔加工(Z點):以切削進給的方式執行孔加工的動作。動作4孔底動作:包括暫停、主軸準停、刀具移動等動作。動作5返回到R點:繼續加工其它孔時，安全移動刀具。動作6返

54、回起始點:孔加工完成后一般應返回起始點。3.2 固定循環固定循環河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高式中：G孔加工固定循環（G73G89）。 X、Y孔在XY平面的坐標位置（絕對值或增量值）。 Z孔底的Z向坐標值（絕對值或增量值） 。 RR點的Z向坐標值（絕對值或增量值） 。 Q每次進給深度（G73、G83）；刀具位移量 （G76、G87）。 P暫停時間，ms。 F切削進給的進給量,mm/min。G90 G98G91 G99G X_ Y_ Z_ R_ Q_

55、P_ F_；編程格式：G98循環結束返回初始平面G99循環結束返回R平面河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高注意： G73G89是模態指令。 G01G03取消。 固定循環中的參數（Z、R、Q、P、F）是模態的。 在使用固定循環指令前要使主軸啟動。 固定循環指令不能和指令M代碼同時出現在同一程序 段。 在固定循環中，刀具半徑尺寸補償無效，刀具長度 補償有效。 當用G80取消固定循環后，那些在固定循環之前的 插補模態恢復。河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工

56、程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高格式：G81 X _ Y _ Z _ R _ F _ ；鉆孔循環指令河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高格式：G82 X _ Y _ Z _ R _ P _ F _ ； 式中：P孔底暫停時間（ms）。G82 帶停頓鉆孔 孔底Z點初始B點參照R點G98G99孔底延時P秒（主軸旋轉）鉆孔循環指令（帶停頓）河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高深孔加工循環指令格式：G83 X _ Y _ Z _ R _ Q _ F _ ； 式中： Q每次進給深度。河

57、南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高格式：G73 X _ Y _ Z _ R _ Q _ F _ ； 式中：Q每次進給深度（建議值23）。深孔啄鉆循環指令河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高格式：G85 X _ Y _ Z _ R _ F _ ；鉸孔循環指令鉸削至鉸削至Z所指定所指定的孔座位置后仍的孔座位置后仍以切削進給方式以切削進給方式向上提升。故此向上提升。故此指令適宜鉸孔。指令適宜鉸孔。河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高格式： G74

58、 X_ Y _ Z _ R_ F_ ； 式中： F攻螺紋的進給速度（mm/min）， Vf（mm/min)=螺紋導程P(mm) 主軸轉速n（r/min）。攻左旋螺紋循環指令河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高格式： G84 X _ Y _ Z _ R _ F _ ；攻右旋螺紋循環指令河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高格式：G80 ； 取消鉆孔循環 當用G80取消孔加工固定循環后，固定循環指令中的孔加工數據也被取消。那些在固定循環之前的插補模態恢復。河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓

59、練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高加工圖示工件的5個孔，分別用G81和G83編程例5河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高G54 G90 G17;M03 S800;G00 X0 Y0;G00 Z100.;G99 G81 X10. Y-10. Z-25. R5. F60;(G83 X10. Y-10. Z-25. R5. Q3. F60;)X10. Y20.;X20. Y10.;X30. Y10.;X40. Y30.;G80;G00 Z100;M05;M30;河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工

60、中心編程提高孔加工進給路線的確定圓周均布孔的最短進給路線設計示例圓周均布孔的最短進給路線設計示例河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高Z向進給路線向進給路線河南理工大學工程訓練中心河南理工大學工程訓練中心三、加工中心編程提高三、加工中心編程提高3.3 螺紋銑削（非攻絲）螺紋銑削（非攻絲） 傳統的螺紋加工方法主要為采用螺紋車刀車削螺紋或采用絲錐、板牙手工攻絲及套扣。隨著數控加工技術的發展，尤其是三軸聯動數控加工系統的出現，使更先進的螺紋加工方式螺紋的數控銑削得以實現。由于螺紋銑削加工的諸多優勢，目前發達國家的大批量螺紋生產已較廣泛地采用了銑削工藝