1、數控銑編程基礎南昌大學工程訓練中心南昌大學工程訓練中心數控銑編程基礎二二. .數控銑編程基礎數控銑編程基礎三三. .編程實例編程實例一一. .安全事項安全事項四四. .作業作業數控銑編程基礎一一. .安全事項安全事項1. 穿符合安全要求的衣著，長發要盤起，要戴安全帽。穿符合安全要求的衣著，長發要盤起，要戴安全帽。2. 單人單機操作。單人單機操作。4. 認真聽從教師分配的崗位工作及講解指揮，保認真聽從教師分配的崗位工作及講解指揮，保 質保量完成教學實訓任務質保量完成教學實訓任務。3. .不準做與工程訓練無關的事。不準做與工程訓練無關的事。數控銑編程基礎二二.數控銑編程基礎數控銑編程基礎3.3.數

2、控銑床的運動方式數控銑床的運動方式4.4.工件坐標系工件坐標系5.5.機床坐標系機床坐標系6.6.數控編程的原則數控編程的原則7.7.程序的結構與格式程序的結構與格式8.8.常用指令常用指令1.1.數控機床的組成及主要特點數控機床的組成及主要特點2.2.數控銑床的工作原理數控銑床的工作原理 數控銑編程基礎1.1.數控機床的組成及主要特點數控機床的組成及主要特點 目前數控機床一般都采用計算機數控系統目前數控機床一般都采用計算機數控系統 (Computer Numerical Control 簡稱簡稱CNC )。 數控機床由程序、輸入裝置、數控裝置數控機床由程序、輸入裝置、數控裝置(CNC)、伺服

3、驅、伺服驅動及位置檢測、輔助控制裝置、機床本體等幾部分組成動及位置檢測、輔助控制裝置、機床本體等幾部分組成 。 數控機床的主要特點是輸入存儲、數控加工、插補運算數控機床的主要特點是輸入存儲、數控加工、插補運算以及機床各種控制功能都通過程序來實現。以及機床各種控制功能都通過程序來實現。數控銑編程基礎2.2.數控機床的工作原理數控機床的工作原理 數控機床進行加工，首先必須將工件的幾何數據和工藝數數控機床進行加工，首先必須將工件的幾何數據和工藝數據等加工信息按規定的代碼和格式編制成數控加工程序，并用據等加工信息按規定的代碼和格式編制成數控加工程序，并用適當的方法將加工程序輸入數控系統。數控系統對輸入

4、的加工適當的方法將加工程序輸入數控系統。數控系統對輸入的加工程序進行數據處理，輸出各種信息和指令，控制機床各部分按程序進行數據處理，輸出各種信息和指令，控制機床各部分按規定有序地動作。最基本的信息和指令包括：各坐標軸的進給規定有序地動作。最基本的信息和指令包括：各坐標軸的進給速度、進給方向和進給位移量等。速度、進給方向和進給位移量等。加工程序加工程序計計 算算 機機 數數 控控 裝裝 置置 機床機床伺服驅動伺服驅動系統系統輔助控制輔助控制裝置裝置位置檢測位置檢測反饋系統反饋系統速度檢測速度檢測數控銑編程基礎3.3.數控銑床的運動方式數控銑床的運動方式刀具旋轉，工件相對移動刀具旋轉，工件相對移動

5、數控銑編程基礎4.4.工件坐標系工件坐標系銑刀銑刀XZYO工件坐標系工件坐標系是由編程人是由編程人員設定。員設定。BA 刀心刀心(編程點編程點)數控銑編程基礎X機床機床Z機床機床Y機床機床O機床機床5.5.機床坐標系機床坐標系: :機床坐標系是一個右手直角坐標系機床坐標系是一個右手直角坐標系(笛卡爾坐標系笛卡爾坐標系)工件工件X工件工件Z工件工件Y工件工件O工件工件G54數控銑編程基礎X XY YZ ZXXYYZZOOO O機床坐標系機床坐標系工件坐標系工件坐標系數控銑編程基礎 編寫程序時，編寫程序時， 均采用假設工件不動，均采用假設工件不動，刀具相對移動的原則編寫程序。刀具相對移動的原則編寫

6、程序。6.6.數控編程的原則數控編程的原則: :數控銑編程基礎7. 7. 程序程序的結構與格式的結構與格式程序結構：程序結構：程程 序序 段段N01 G91 G17 G00 X85 Y-25 N02 Z-1.5 S400 M03 M08N03 G01 X85 F300 N04 G03 Y50 I25 N05 G01 X-75 N06 Y-60 N07 G00 Z15 M05 M09 N08 X75 Y35 M30 程序名程序名O2000 程序結束程序結束%數控銑編程基礎機能機能地址碼地址碼意義意義程序號程序號順序號順序號 準備機能準備機能 ONG 程序編號程序編號順序編號順序編號機床動作方式指

7、令機床動作方式指令坐標指令坐標指令X，Y，Z R I，J，K 坐標軸移動指令坐標軸移動指令圓弧半徑圓弧半徑 圓弧中心坐標圓弧中心坐標 進給機能進給機能主軸機能主軸機能 刀具機能刀具機能 FS T 進給速度指令進給速度指令主軸轉速指令主軸轉速指令刀具編號指令刀具編號指令 輔助機能輔助機能 M接通、斷開、啟動、停止指令接通、斷開、啟動、停止指令格式：格式：N_ G_ X_ Y_ Z_ F_ S_ T_ M_ N_ G_ X_ Y_ Z_ F_ S_ T_ M_ 數控銑編程基礎程序段程序段: :銑刀銑刀X ZYOBA 刀心刀心(編程點編程點)G00 XA YA ZA G01 XB YB ZB F30

8、0M06 T01 M03 S800 .坐標值坐標值 進給速度進給速度主軸轉速主軸轉速準備功能準備功能輔助功能輔助功能刀具編號刀具編號XZYO數控銑編程基礎8. 常用指令常用指令基本指令基本指令G G指令指令準備功能指令準備功能指令是使是使CNCCNC機床準備好某種運動方式的指令機床準備好某種運動方式的指令分為模態指令和非模態指令。分為模態指令和非模態指令。模態指令表示在程序中一經被應用，直到出現同組模態指令表示在程序中一經被應用，直到出現同組其它任一其它任一G G指令時才失效。否則該指令繼續有效，直指令時才失效。否則該指令繼續有效，直到被同組指令取代為止。到被同組指令取代為止。非模態指令只在本

9、程序段中有效。非模態指令只在本程序段中有效。組成：組成：G G后帶二位數字，從后帶二位數字，從G00G00到到G99G99共共100100種種數控銑編程基礎模態模態: :G00 X30 Y60 (G00模態模態) X30 Y60 Z50 X30 Y60 Z-3G01 X-30 Y60 Z-3 F300 (G01取代取代G00) X-30 Y-30 Z-3 X30 Y-30 Z-3.G00G00G01G01數控銑編程基礎模態模態: :G00 X30 Y60 (G00模態模態) Z50 Z-3G01 X-30 F300 (G01取代取代G00) Y-30 X30.數控銑編程基礎非模態非模態: :G

10、28 Z50 (G28非模態非模態)G28 X0 Y0 (每個程序段必須寫每個程序段必須寫).數控銑編程基礎常用輔助功能指令常用輔助功能指令:M00程序暫停程序暫停M01程序條件暫停程序條件暫停M03、M04和和M05 主軸正轉、反轉和停轉主軸正轉、反轉和停轉M06 自動換刀自動換刀M08、M09冷卻液開、冷卻液關冷卻液開、冷卻液關M02和和M30 程序結束程序結束數控銑編程基礎 M98和和M99 M98主程序調用子程序主程序調用子程序M99子程序返回主程序子程序返回主程序在程序中含有某些固定順序或重復出現的區域時，作為在程序中含有某些固定順序或重復出現的區域時，作為子程序存入貯存器以簡化程序

11、編程子程序存入貯存器以簡化程序編程子程序格式：子程序格式： O M99 調用子程序格式：調用子程序格式： M98 P 重復調用次數重復調用次數子程序號子程序號 （P為調用子程序號及重復調用次數）為調用子程序號及重復調用次數） 數控銑編程基礎常用準備功能指令常用準備功能指令:銑刀銑刀X ZYOBAG00 快速定位快速定位(快速直線插補快速直線插補)G00快速定位控制機床各軸以最大速率從現在快速定位控制機床各軸以最大速率從現在位置移動到指令位置位置移動到指令位置(不一定沿直線不一定沿直線) 。G00是模態是模態代碼。編程格式為：代碼。編程格式為：G00 XA YA ZA 數控銑編程基礎G01 直線

12、插補直線插補G01直線插補程序段控制各軸以指定的進給速率直線插補程序段控制各軸以指定的進給速率沿直線方向從現在位置移動到指令位置。沿直線方向從現在位置移動到指令位置。G01是模態是模態代碼代碼 。編程格式為：。編程格式為：銑刀銑刀X ZYOBAG01 XB YB ZB F_ 數控銑編程基礎X ZYO銑刀銑刀G02 順圓弧插補順圓弧插補G02圓弧插補程序段可以使機床從現在位置沿圓圓弧插補程序段可以使機床從現在位置沿圓順時針弧軌跡運動到指令位置，進給速率沿圓弧的切順時針弧軌跡運動到指令位置，進給速率沿圓弧的切線方向，大小等于編程的進給率線方向，大小等于編程的進給率F。G02表示刀具沿順表示刀具沿順

13、圓運動圓運動(CW) ， G02是模態代碼是模態代碼BAG02 XB YB ZB R_ F_ R數控銑編程基礎X ZYO銑刀銑刀G03 逆圓弧插補逆圓弧插補G03圓弧插補程序段可以使機床從現在位置沿圓圓弧插補程序段可以使機床從現在位置沿圓逆時針弧軌跡運動到指令位置，進給速率沿圓弧的切逆時針弧軌跡運動到指令位置，進給速率沿圓弧的切線方向，大小等于編程的進給率線方向，大小等于編程的進給率F。G03表示刀具沿逆表示刀具沿逆圓運動圓運動(CCW) ， G03是模態代碼是模態代碼ABG03 XB YB ZB R_ F_ R數控銑編程基礎XZY起點起點(x0, y0, z0)終點終點(X2, Y2, Z2

14、)R 當圓心角當圓心角180180(劣弧劣弧) )時，時，R R以正值表示以正值表示當圓心當圓心角角180180 （優弧（優弧）時，時，R R以負值表示。以負值表示。1.半徑編程半徑編程: 當圓弧的半徑當圓弧的半徑R或終點坐標為關鍵尺寸時，或終點坐標為關鍵尺寸時，選用該編程方法。編程格式為：選用該編程方法。編程格式為： G02或或G03 X2 Y2 Z2 R_ F_ 圓弧插補可以用兩種方式編程：圓弧插補可以用兩種方式編程：RRL1L2AB數控銑編程基礎XZY起點起點(X1, Y1, Z1)終點終點(X2, Y2, Z2)圓心圓心(X0, Y0, Z0)G02或或G03及及I、J、K(I、J、K

15、是指圓弧起點到圓心的是指圓弧起點到圓心的增量坐標增量坐標) 定義圓弧中心點，稱為中心編程，圓弧的定義圓弧中心點，稱為中心編程，圓弧的中心是關鍵尺寸時，選用該編程方法編程格式為：中心是關鍵尺寸時，選用該編程方法編程格式為： G02或或G03 X2 Y2 Z2 I_ J_ K_ F_ I = X0 X1J = Y0 Y1K = Z0 Z12.中心編程中心編程:數控銑編程基礎60200280P1R=145.6P2160 200321.65OXYP0例如圖：當圓弧例如圖：當圓弧A的起點為的起點為P1，終點為，終點為P2，則圓弧，則圓弧插補程序段為：插補程序段為： G02 X321.65 Y280 I4

16、0 J140 F200 G02 X321.65 Y280 R-145.6 F200 或：或：數控銑編程基礎注：整圓不能用半注：整圓不能用半徑編程方法一步完徑編程方法一步完成，用成，用I I，J J編程方編程方法可以。法可以。60200280P1R=145.6P2160 200321.65OXYP0 G02 X160 Y60 I40 J140 F200 G02 X160 Y60 R145.6 F200 G02 X321.65 Y280 R-145.6 F200 或或:起點起點P1:起點起點P2: G02 X321.65 Y280 I-121.65 J-80 F200數控銑編程基礎G04 暫停暫停

17、 通過通過G04指定暫停，使下一程序段執行延時指定指定暫停，使下一程序段執行延時指定時間時間(單位：秒單位：秒)。G04是非模態代碼是非模態代碼 編程格式為：編程格式為：G04 X_數控銑編程基礎G17/G18/G19 選擇平面用于圓弧插補，選擇平面用于圓弧插補，刀具半徑補正及刀具半徑補正及G碼鉆孔碼鉆孔 編程格式為：編程格式為： G17 或或 G18 或或 G19XZYG17G18G19數控銑編程基礎G21/G20 公制（單位：毫米）輸入公制（單位：毫米）輸入/英制英制（單位：英寸）輸入（單位：英寸）輸入編程格式為：編程格式為： G21 或或 G20數控銑編程基礎G28 自動返回機床原點自動

18、返回機床原點 編程格式為：編程格式為：G28 X_ Y_ Z_ 由由 X, Y 和和 Z 設定的位置叫做中間點。機床先移動設定的位置叫做中間點。機床先移動到這個點，而后回歸原點。省略了中間點的軸不移到這個點，而后回歸原點。省略了中間點的軸不移動；只有在命令里指派了中間點的軸執行其原點返動；只有在命令里指派了中間點的軸執行其原點返回命令。在執行原點返回命令時，每一個軸是獨立回命令。在執行原點返回命令時，每一個軸是獨立執行的，這就像快速移動命令（執行的，這就像快速移動命令（G00）一樣；）一樣； 通常通常刀具路徑不是直線。因此，要求對每一個軸設置中刀具路徑不是直線。因此，要求對每一個軸設置中間點，

19、以免機床在原點返回時與工件碰撞等意外發間點，以免機床在原點返回時與工件碰撞等意外發生。生。數控銑編程基礎G54G59 選擇選擇16號工件坐標系號工件坐標系 編程格式為：編程格式為：G54或或G55或或 該指令執行后，所有坐標值指定的坐標尺寸都是選定的工該指令執行后，所有坐標值指定的坐標尺寸都是選定的工件坐標系中的件坐標系中的尺寸尺寸。 G54G59指令是通過指令是通過MDI在設置參數方式下設定工件加在設置參數方式下設定工件加工坐標系的，一旦設定，加工原點在機床坐標系中的位置是不工坐標系的，一旦設定，加工原點在機床坐標系中的位置是不變的，它與刀具的當前位置無關，除非再通過變的，它與刀具的當前位置

20、無關，除非再通過MDI 方式修改。方式修改。 數控銑編程基礎G41/G42/G40刀具半徑左側補償刀具半徑左側補償/刀具刀具半徑半徑 右側補償右側補償/取消刀具半徑補償取消刀具半徑補償AB當處理工件當處理工件 (“A”) 時，就像右圖所示，刀時，就像右圖所示，刀具路徑具路徑 (“B”) 是基本路徑，與工件是基本路徑，與工件 (“A”)的的距離至少為該刀具直徑的一半。此處，路距離至少為該刀具直徑的一半。此處，路徑徑 “B” 叫做由叫做由 A 經經 R 補償的路徑。因此，補償的路徑。因此，刀具半徑偏置功能自動地由編程給出的路刀具半徑偏置功能自動地由編程給出的路徑徑 A以及由分開設置的刀具偏置值，計

21、算以及由分開設置的刀具偏置值，計算出補償了的路徑出補償了的路徑B。就是說，用戶能夠根據。就是說，用戶能夠根據工件形狀編制加工程序，同時不必考慮刀工件形狀編制加工程序，同時不必考慮刀具半徑。具半徑。 因此，在真正切削之前把刀具半因此，在真正切削之前把刀具半徑設置為徑設置為刀具偏置值刀具偏置值；用戶能夠獲得精確；用戶能夠獲得精確的切削結果，就是因為系統本身計算了精的切削結果，就是因為系統本身計算了精 確補償的路徑。確補償的路徑。數控銑編程基礎G41：刀具半徑左補償指令。即沿著刀具前進方向，刀具半徑左補償指令。即沿著刀具前進方向，刀具始終位于工件的左側。刀具始終位于工件的左側。G40：取消刀具半徑補

22、償功能。取消刀具半徑補償功能。刀刀工件工件數控銑編程基礎G42：刀具半徑右補償指令。即沿著刀具前進方向，刀具半徑右補償指令。即沿著刀具前進方向，刀具始終位于工件的右側。刀具始終位于工件的右側。工件工件刀刀數控銑編程基礎 1) G00 G41G42 X_ Y_ D_ 或或 G01 G41G42 X_ Y_ D_ F_2) G00 G40 X_ Y_ 或或 G01 G40 X_ Y_ F_ 1）中的）中的D為刀具半徑補償地址，地址中存放的是刀為刀具半徑補償地址，地址中存放的是刀具半徑的補償量；具半徑的補償量；X_ Y_為由非刀補狀態進入刀具半徑為由非刀補狀態進入刀具半徑補償狀態的起始位置。補償狀態

23、的起始位置。 2）中的）中的X_ Y_為由刀補狀態過渡到非刀補狀態的為由刀補狀態過渡到非刀補狀態的終點位置，這里的終點位置，這里的X_ Y_即為刀具中心的位置。即為刀具中心的位置。刀補指令的程序段格式：刀補指令的程序段格式：數控銑編程基礎 使用刀具長度補償使用刀具長度補償功能，在編程時可以不功能，在編程時可以不考慮刀具在機床主軸上考慮刀具在機床主軸上裝夾的實際長度，而只裝夾的實際長度，而只需在程序中給出刀具端需在程序中給出刀具端刃的刃的Z坐標，具體的刀坐標，具體的刀具長度由具長度由Z向對刀來協向對刀來協調。調。G43/G44/G49刀具長度正補償刀具長度正補償/刀具長度刀具長度 負補償負補償/

24、取消刀具長度補償取消刀具長度補償23長刀長刀短短 刀刀標準刀標準刀數控銑編程基礎 H后跟兩位數指定偏置號，在每后跟兩位數指定偏置號，在每個偏置號輸入需要偏置的量。個偏置號輸入需要偏置的量。編程格式為：編程格式為：G43 Z_ H_ G44 Z_ H_ G49長刀長刀a a ：設定設定H01=3，則，則G43 Z_ H01短短 刀刀b b ：設定設定H02= -2，則，則G43 Z_ H0223長刀長刀a短短 刀刀b標準刀標準刀Z數控銑編程基礎G73G73G89G89固定循環指令固定循環指令 固定循環指令，用于鉆孔、鏜孔、攻絲等。固定循環指令，用于鉆孔、鏜孔、攻絲等。使用一個程序段就可以完成一個

25、孔加工的全部動使用一個程序段就可以完成一個孔加工的全部動作。繼續加工孔時，如果孔加工的動作無需變更，作。繼續加工孔時，如果孔加工的動作無需變更，則程序中所有模態的數據可以不寫，因此可以大則程序中所有模態的數據可以不寫，因此可以大大簡化程序。大簡化程序。G98/G99G98/G99固定循環返回起始點固定循環返回起始點/ /返回固定循環返回固定循環R R點點數控銑編程基礎G80 取消固定循環取消固定循環 編程格式為：編程格式為：G80G81 定點鉆孔循環定點鉆孔循環 編程格式為：編程格式為： G99 G81 X_ Y_ Z_ R_ F_ K_ 或或 G98 G81 X_ Y_ Z_ R_ F_ K

26、_ X_ Y_ : 孔位數據孔位數據Z_ : 孔底深度（絕對坐標）孔底深度（絕對坐標）R_ : 每次下刀點或抬刀點每次下刀點或抬刀點 （絕對坐標）（絕對坐標）F_ : 切削進給速度切削進給速度K_ : 重復次數重復次數(如果需要的話如果需要的話)8)9)數控銑編程基礎三三.編程實例編程實例: 用數控銑床用數控銑床20立銑刀立銑刀(T01)及及16鉆頭鉆頭(T02) 加工如圖所示零件，編寫加工程序。加工如圖所示零件，編寫加工程序。毛坯尺寸為：毛坯尺寸為：120mm 120mm 20mm% O1234N10 G17G54G40G49G80G21N20 G91G28Z0N30 T1M6N40 M01

27、N50 M03S800N60 G90G43G00Z50H01N70 X0Y0N80 G42X75Y47D01N90 Z-3N100 G01X-32F300N110 G03X-47Y32R15F200N120 G01Y-47F300N130 X47N140 Y32N150 G03X32Y47R15F200N160 G01X-75F300/N45 M08YX銑刀銑刀數控銑編程基礎N170 G00Z50N180 G40X0Y0N200 X-72Y-72N210 Z-3N220 G01X-24.745Y-24.745N230 G00Z50N240 X72Y-72N250 Z-3N260 G01X24.745Y-24.745N270 G00Z50N290 X0Y0N300 G42X60Y45D01N310 Z-2N320 G01X0N330 G03J-45F200N340 G01X-60F300N350 G00Z50N360 G40X0Y0N370 X60Y41N380 Z-0.5N390 G91N400 M98P31235銑刀銑刀YX()(R)%O1235N10 G01X-120F300N20 G00Y-16N30 G01X120N40 G00Y-16N50 M99%數控銑編程基礎N420 G00G90Z50/N425 M09N430 G91G28Z0N440 T2M6N450 M