1、加工中心（東芝系統）編程課題：CNC編程（東芝系統）老師：趙天培時間：2006-12-5晚和2006-12-12晚教學目的：加強CNC技術人員的編程能力，使加工中心程式得以優化。教學重點：各代碼的用意及機床內部宏程式的設定。教學難點：機床內部宏程式的設定。教具：主要過程：先從程序的組成開始，再分講各G代碼的用意，最后講宏程序的設定及應用。主要內容：數控編程技術的基本概概念：數控編程一般可以分手工編程和自動編程。手工編程是指編制數控加工程序的各個步驟（零件圖樣分析、工藝處理、確定加工路線和工藝參數、計算數控機床所需的輸入數據、編寫零件的數控加工程序單以及程序的校驗等）均由人工來完成。自動編程是指

2、從零件的設計模型（或幾何圖形）來得到數控加工程序的全過程。其主要任務是計算加工走刀過程中的刀位點（CutterLocationPoint,簡稱CL點）。編程人員只需根據加工對象和工藝要求，借助CAM系統的交互式菜單，對加工中過程和工藝要求進行簡單的描述，而由編程系統自動算出加工運動軌跡，并輸出零件加工程序。1 .程序的組成：程序的類型：主程序、子程序和庫程序。程序的規則：（1）程序名（個數不能多于8個）。（2）程序內容（包括各G代碼和M代碼及子程序）。（3）程序結尾。（主程序后一定要有M02或M30）2 .程序內的G代碼2.1 平面變換（G35-G39）功能G35到G39代碼用于將基于G17平

3、面上的程序轉換到其他平面并且運行它指令G35取消平面轉換（G17平面）G36G18平面G37G19平面G38G18平面G39G19平面說明每個G代碼與一個工件的對應關系如下:指令G35G36G37G38G39X/、艾1X丫-X-YY/、艾ZZZZZ/、艾-YXY-XG02/、艾1G031G02G02G03G03/、艾G02G03G03G02I/、艾IJ-I-JJ/、艾:K:KKKK/、艾-JpJ-IG41/、艾G42G41G41G42G42/、艾G41G42G42G41G12/22/、艾回3/G23回2/G22G12/G22G13/G23G13/23/、艾G12/G22G13/G23G13/G

4、23G12/G22刀具長度H/、艾-HHH-HR/、艾；RrR-R平向G17G18G19G18G19平面轉換功能時編程工件的圖形與從每一平面箭頭所指方向所觀察是一樣的，以G17平面為例，按G36G39選擇的自動轉換指令變為每一平面適當的值。（在圓弧切削方式，工件形狀依然相同，但起始點可能不一樣。）在G36方式，舉一個例子，X指令不變化，Y和Z指令分別變為Z和-Y指令。同樣，I、J和K指令分別轉換為I、K和-J指令，G02/G0&G12/G13、G22/G23和G41/G42分別轉變為G03/G02、G13/G12、G23/G22和G42/G41。2.2 英制/米制選擇（G70,G71）

5、功能用G代碼可以選擇直線軸的測量單位。指令G70英制指令編程單位G71米制指令編程單位2.3 每分鐘進給/每轉進給（G94，G95）功能用F代碼指定的進給速度可以轉換為用G94或G95代碼，結果可變為主軸每分鐘進給或每轉進給。指令G94每分鐘進給G95每轉進給程序舉例G94G01F100100(mm/min.或inch/min)X1000Y1000G95F1010(mm/rev.或inch/rev.)S50M03G01Z150*10x50=500(mm/min.或inch/min.)M05G94G00Z0M302.4 固定循環編程在下面的例子中，選擇G17平面（XY平面、Z和Z的平行軸W軸為鉆

6、軸）固定循環方式的定義GXYZPQRFL或GXYPQRFLG:G77-G79G81-G89和G186中的一個X、Y:XY平面上孔的坐標（在G91方式為從前面一點到該點的相對值）Z:最終切肖U深度的Z坐標值（在G91方式從R點到該點的增量值）W最終切肖深度的W座標值（在G91方式從R點到該點的增量值）P:在孔底的延遲時間Q:在G83或G87中每次進給的切削深度（增量值）R:間隙點的Z坐標（點R）（在G91中從起始點計算的距離）F:進給率L:固定循環的重復次數（不指定，有效重復次數為1）（1）注意事項在同一個固定循環方式中，僅輸入XY的坐標值和想要變更的數據。在采用其他的固定循環時，G代碼、鉆孔數

7、據Z、R和F代碼是必須指令的。在指令固定循環的同時，鉆孔軸所在的位置為初始點，在同一個固定循環中，這個初始位置是不發生變化的。如果指令另一個固定循環在指令的同時鉆孔軸所在位置是初始點。X、Y、Z和R的地址數據按照所選的G90或G91方式被看作是增量或絕對的。Q代碼應該增量數據并且不是00F代碼用于指定固定循環中的進給率。在同一個定循環中它是模態的，G80用于取消固定循環。完成固定循環操作后，在固定循環之前的模態指令再次有效。當用G80取消固定循環后，在固定循環之前執行進給速度指令再次有效。在固定循環的段中，除鉆孔軸之外的軸是用于鉆孔點定位的軸。如果在絕對方式重復執行固定循環，相同的孔被一次又一

8、次重復加工。如果在單段方式重復固定循環指令，在每加工一個孔后，軸都停止在段尾結束停止處。當固定循環開始時，主軸應該在進給前旋轉。S、T和B（第2輔助功能）代碼不能指令在固定循環的段中，它們必須在各自的段中指令。（11）在刀具補償和3維刀具方式不能指令固定循環。2.4.1每一種固定循環的操作（XY平面&Z為孔加工軸選擇）（ 1） G81鉆孔循環（點鉆循環）G81（X_）（Y_）Z_R_（P_）F_（L_）操作刀具快速移動到X和Y指定的點。刀具快速移動到R點。當指定P代碼時，冷卻液打開。刀具切削進給至Z點。刀具快速返回到R點和I點。（ 2） G82鉆孔循環（擴孔循環）G82（X_）（Y_）

9、Z_（P_）R_F_（L_）操作刀具快速移動到X和Y指定的點。刀具快速移到R點。刀具切削進給至Z點。刀具停留P代碼指定的時間。（不指定P代碼，停留時間為0）刀具快速返回到R點或I點。（ 3） G83步進鉆孔循環G83（X_）（Y_）Z_Q_R_（_J_P_）F_（L_）J:刀尖退刀值P:延時操作刀具快速移動到X和Y指定的點。刀具快速移動到R點。刀具切削進給Q指定的值。刀具快速返回到R點。刀具快速移動到距孔底1mmi以切削進給，刀具開始加工下一個Q值。重復步驟和直到加工深度等于Z代碼指定的值。刀具快速返回到I點或R點。（ 4） G84攻絲循環G84（X_）（Y_）Z_R_（P_）F_（L_）（E

10、_）操作刀具快速在X和Y代碼指定的點定位。刀具快速移動到點R。當指定P代碼時，冷卻液打開。刀具切削進給加工至深度Z。刀具停留E代碼指定的時間。主軸停止。主軸反轉并且刀具返回到R點。主軸停止。在G98方式刀具快速返回到I點。主軸開始旋轉。當刀具切削進給時，進給倍率無并且不可能進給保持。*攻絲循環一主軸慣性螺紋操作。螺紋切削軸的移動與主軸的旋轉同步。即使在主軸停止或在孔底（Z軸）反轉時主軸也是隨著慣性旋轉的。也就是說，可以進行與螺紋導程完全同步的螺紋攻絲。用于主軸慣量螺紋切削F代碼（螺紋導程）的單位是mm£inch。F代碼的格式如下：F3。2mm（0.01mm999.99mm）F2.3i

11、nch（0.001inch99.999inch）操作Z軸移動與主軸旋轉同步，從R點到P點。在Z點輸出M05Z軸繼續移動并與主軸旋轉同步。當主軸停止檢測信號變為高時，Z軸停止。輸出反向旋轉的M03（m04并且Z軸開始移動且與主軸旋轉同步。當Z軸返回到R點后，與主軸旋轉同步的進給被取削。（ 5） G85鏈孔循環（較孔）G85（X_）（Y_）Z_R_（P_）F_（L_）（E_）操作刀具快速移動到X和Y指定的點。刀具快速移動到R點當指定P代碼時，開始間隙冷卻。刀具切削進給加工至Z點。用E代碼指定刀具的停留時間。刀具愉以進給速度度回到R點。在G98方式刀具快速返回到I點。注1：當指定E代碼時，系統認為先

12、擇了攻絲循環。（與G84指令相比不同點是沒有主軸停止并且主軸在孔底在孔底反轉）當刀具以進給速度移動時，進給倍率無效并且不可能實行進給保持。（6） 6）G86鏜孔循環G86（X_）（Y_）Z_（P_）R_F_（L_）操作 刀具快速移動到X和Y指定的點。 刀具快速移動到R點。刀具切削進給移動至Z點。用P代碼指定刀具的停留時間。主軸停止。刀具快速返回到I點或著P點。主軸再次開始旋轉。（7） G87階梯循環G87（X_）（Y_）Z_Q_R_F_（_L_）操作刀具快速移動到X和Y指定的點。刀具快速移動到R點。刀具以切削進給加工增量Q值。刀具返回1mm。刀具切削進給加工一個增量Q值。重復步驟到直到加工深度

13、與Z代碼指定的值相等。刀具快速返回到I點或R點。注1:點R和點Z之間的距離不需要是增量進給值Q的整數倍。在這種情況下，最后一次切削進給深度小于Q值。注2:可以用設定參數（N0504）指定的任意值，代替上面例子中的1mm（8） G88精鏈循環G88（X_）（Y_）Z_I_J_Q_（P_）R_F_（L_）操作刀具快速移動到X和Y指定的點。刀具快速移動到R點。刀具切削進給移動至Z點。用P代碼指定刀具的停留時間。刀具按照Q代碼指定的值反回。如果不指定Q代碼，刀具按照參數指定的值（N051。返回。主軸信止在預定的位置。（執行主軸定相停止M19）刀具按照I和J代碼指定的偏移量的值在X和Y方向上快速移動。刀

14、具快速返回到I點和R點。刀具按照-I和-J指定的偏移量的值在相應的X和Y方向上快速移動。主軸再次開始旋轉。注1:在G17、G18和G19方式，用（I、J）、（K,I）或（J,K）代碼指定的值對相應的（X,Y）|（Z,X）或（Y,Z）軸進行偏移。偏移的量可以忽略。在這種情況下，參數（N0505N0507）指定的偏移量有效。I、J和K與G90方式無關,為增量值。在定位方式軸偏移時，注意刀具路徑。注2:I、J和K指定的偏移量是模態的。直到G88代碼取消前一直有效。（ 9） G89鏜孔循環G89s（X_）（Y_）Z_（P_）R_F_（L_）操作（1） 刀具快速移動到X和Y指定的點。刀具快速移動到R點。

15、刀具切削進給移至Z點。刀具停留用P代碼指定的時間。刀具進給返回到R點。在G98方式，刀具快速返回到I點。（10） G77階梯+節距循環G77（X_）（Y_）Z_（P_）R_F_（L_）操作刀具快速移動到X和Y指定的點。刀具快速移動到R點從R點到K點執行步進循環。從K點到Z點執行點鉆循環刀具進給返回到I點或R點。注1:RK和Z應該滿足“R>K>Z或"R<K<Z。注2:在增量方式，點K和Z是從點R開始的距離注3:不指定K代碼，會產生報警。注4:Q值是增量值。（11） G78鉆孔循環（變節距鉆孔循環）G78（X_）（Y_）Z_R_Q_F_（L_）注1:一定要指定Q和

16、K代碼（Qw0,Kw0,Q>K）注2：Q和K的值是增量的。注3：切削深度是遞減的，例如Q、Q-K、Q-2K。切削深度=Q-（N-1）K（12） G79反鏈循環G79（X_）（Y_）Z_I_J_Q_R_F_（L_）（P_）操作1 刀具快速移動到X和Y指定的點。2 主軸停止在預先設定的位置。（執行主軸定向停止）3 刀具按照I和J代碼指定的值在X和Y方向上快速偏移。4 刀具快速移動到R點。5 刀具按照-I和-J代碼指定的值在X和Y方向上快速返回。6 主軸開始旋轉。7 刀具進給加工到Z點。8刀具按照P代碼指定的值返回，不指定Q的值，刀具按照參數（N0511）指定的值返回。10主軸在原點的位置停止

17、。（執行主軸定向M19）11 刀具按照I和J代碼指定的值在X和Y方向上快速偏移。12 刀具快速返回到I點。13刀具按照-I和代碼指定的值X和Y方向上快速返回。14主軸開始再次旋轉。注1:在G17、G18和G19方式，用（I,J）、（K,I）或（J,K）代碼指定的值對相應的（X,Y）、（Z,X）或（Y,Z）軸進行偏移。注2:偏移的量可以忽略。在這種情況下，參數（N0505-N0507）指定的偏移量有效。在定位方式軸偏移時，要注意刀具路徑。在G90或G91方式I、J和K值均是增量的。（與G90、G91方式無關系）注3：I、J和K指定的偏移量是模態的。一經指定直到G88代碼取消前一直有效。注4：在G

18、79方式，刀具總是返回到I點，與選擇的G98或G99方式無關。（13）G186多段鏜孔循環G186（X_）（Y_）Z_R_I_J_K_Q_F_（_L_）操作刀具快速移動到X和Y指定的點。刀具快速移動到R點。刀具切削進給移動至I點。刀具快速移動到K點。刀具切削進給移動到J點。刀具快速移動到Q點。刀具切削進給移動到Z點。刀具快速返回到初始點或R點。處加工。注1:不指定Q和Z代碼，僅加工和處。注2:不指定K和J代碼，僅加工處。注3:R、I、K、J、Q和Z代碼的指定依據G90和G91的方式先擇。在G91方式,“R是從初始點到該處的距離，“I”從R點到第一切削孔的距離，"K'從I到第2

19、加工孔的距離，“J”從K得開始加工第2孔的深度，"Q'從第2加工孔J到第3加工孔的距離，“Z”從Q處算第3加工孔的加工深度。注4:這些值該滿足“R>I>K>J>Q>Z或"R<I<K<J<Q<Z條件。2 5鉆孔圖形循環（ 1） 功能鉆孔圖形循環在所有G17、G18和G19代碼選擇的平面都有效。另外，選擇平面的第一和第二軸用鉆孔圖形循環移動。在指令圖形循環前應選擇平面。25.1在傾角的線段上（G111）（1）功能刀具在固定傾角的直線上等間隔的點按照次序定位。（ 2） 指令G111IJK（EE）I:節距（I>

20、;0）J：刀具所在的直線和X軸（第一軸）所在的角。K:點的數目（K>0）E:忽略的號（E>0,3-位，最大為30）指定號的孔被忽略。25.2在傾角的線段上不等距（G112）（1）功能刀具在固定傾角的直線上不等間隔的點按照次序定位。（2）指令G112IK_IK_I_J_K_I:節距（I>0）J：刀具所在的直線和X軸（第一軸）所在的角。K:點的數目（K>0）25.3網格（G113G114）（1）功能刀具在指定的網格點定位。（2）指令G113IJPK（EE）G114IJPK（EE）I:在G90方式最遠點的X（第一軸）坐標。在G91方式沿著X（第一軸）到最遠點的距離。J:在G9

21、0方式最遠點的Y（第二軸）坐標。在G91方式沿著Y（第二軸）到最遠點的距離。P:包括在參考點在內在X軸（第一軸）上點的數目（P>0）K:包括在參考點在內在Y軸（第二軸）上點的數目（K>0）E:忽略的號（E>0,3-位，最大為30）指定號的孔被忽略。25.4圓弧（G115）（1）功能刀具在一段圓弧等距的點定位。（2）指令G115IJQK（EE）I：圓弧的半徑。J:用X軸（第一軸）和從圓弧中心到起點向量所成的角。不指定機床看作00Q：節距角度。K:點的數目。E:忽略的號（E>0,3-位，最大為30）指定號的孔被忽略。25.5不等間隔的圓弧（G116）（1）功能刀具在一段弧上

22、不等距間隔的點定位。（2）指令G116IJQKQKQKI：圓弧的半徑。J:用X軸（第一軸）和從圓弧中心到起點向量所成的角。不指定機床看作00Q：節距角度。K:點的數目。25.6螺栓孔循環（G117）（1）功能刀具在圓上均布的點定位。（2）指令G117IJK（EE）0。I：圓的半徑。J:用X軸（第一軸）和從圓弧中心到起點向量所成的角。不指定機床看作K:點的數目。E:忽略的號（E>0,3-位，最大為30）指定號的孔被忽略。25.7矩形(G118G119)（1）功能刀具沿著矩形上的點定位，并且把當前點作為參考點。（2）指令G118IJKP（EE）第一軸開始G119IJKP（EE）第二軸開始I：

23、在第一軸方向上點的間距。J:在第二軸方向上點的間距。K:在第一軸方向上點的數目。P:在第二軸方向上點的數目。E:忽略的號（E>0,3-位，最大為30）指定號的孔被忽略。25.8鋸齒網格（G109G110）（1）功能刀具沿著類似鋸齒狀的線上定位，把當前點作為參考點。（2）指令G109I±_J±_K_P_Q±R±（E±_E±_）第一軸開始G111I+_J+_K_P_Q±R±（E±_E±_）第二軸開始I：在第一軸方向上點的節距。J:在第二軸方向上點的節距。K:在第一軸方向上點的數目。P:在第二軸

24、方向上點的數目。R:在第二軸方向上移動的距離。E:忽略的號（E>0,3-位，最大為30）指定號的孔被忽略。2、 6宏程序3、 6.1概述宏編功能是一種高效而柔性功能，它能夠有效增加各種零件和序的適用性。宏編程有以下幾種用途。（1）存儲器中數個程序段組成的內容可以用一個程序段的指令來執行。（2）變量表達式可以用于代替零件程序地址字的數字值。（ 3） 無條件轉向指令和IF指令能夠用于零件程序。（ 4） 總共使用200個通用變量和56個局部變量。（5）以程序指令的方法可以設定和變更量。（6）數值是可以設定到表達式的變量中。（7）在零件程序中，可用變量表達式代替任意的地址字的數值。例如：N001

25、0V32，Z，V40/SQRT2或N0010XV32ZV40/SQRT2（它們是等同的），V32的值用于X,并且V40的值開平方后用于Z（8）零件程序可以被其他的程序調用并且以下面的方式運行。程序IN1N2程序IIN3$010N4G72$010,L1N1000N1010N1020繼續執行程序IN1030N5N1000N6N7M02（9）零件程序能夠被模態調用。在模態用方式時，調用的當前有效的零件程序一直執行到模態調用方式被取消。可以設定一個值到模態調用指令的變量中。在程序調用時，這些值被設定到變量中。2、6.2設定數值到變量下面3種方法可以把數值設定到變量中。設定變量（SV）指令該指令僅用于設

26、定一個值到變量中。程序調用（G72、G74、G75和G和M代碼）指令，該指令把存儲的程序象子程序一樣進行調用。在此時，可以設定一個值到變量中。判斷（IF）指令該指令用于判定一個指定的條件，如果判定的條件為真，執行相關的操作。這些操作中的某一個是用于設定數定值到變量。（1）設定變量（SV）指令該設定變量指令用MDI輸入或在零件程序中執行。該指令的格式如下：SV,Vn=數值，Vn=數值，Vn數值或SVVn=數值，Vn=數值，Vn數值說明如下：SV:設定變量指令（可以忽略）Vn：變量號或標號，例如V32、VP等數值：用于設定變量的數值（常量（不超過來8位）或變量表達式）記號SV后必須跟著一個逗號或用

27、方括號擴住表達式。在變量號數值的組合中，必須用一個逗號分開。當指定各個變量時，變量和數值必須用逗號或等號分開。例：如果指令為SV，V31=3.4，V32=V34*6，3.4設定到V31，并且把V34乘以6的結果設定到V32。用設定變量指令也可以把數值設定到局部變量和標號變量中。所以，在這種情況下，僅在執行設定變量指令時設定數值到激活的局部變量和標號變量中。想使通用變量和激活的局部和標號變量未定義（空）時，可以執行下現的程序。SV，0或0SV，V1=10，0注意1 在前面程序段執行的同時，用設定變量指令指定數值可以進行計算并且存儲在變量表中。2 僅當指令宏語句時，下一段的譯碼是連續執行的。所以，

28、多個程序須連續時，不進行其間的程序段尾停止。（ 2） 程序調用指令程序調用指令是把零件程序作為子程序調用的指令。用該指令，也可以設定數值至變量。調用程序的過程如下所示： 單一調用和模態調用G72$nn（或Onn）,LnVn=數值，Vn=數值和G74或G75$nn（或Onn）,LnVn=數值，Vn=數值說明如下：G72:程序單元一調用指令代碼G74、G75:程序模態調用指令代碼$nn（或Onn）:程序名Ln:重復次數Vn:用于數值設定的變量號或標號例如：V42，VK數值勤：設定到變量中的常數或表達式在上面指定了方括號。將等號“=”或逗號用于變量和設定數值的變量之間。如果有多個變量，用逗號將它們分

29、開。當執行程序調用指令時，首先將數值設定到指定的變量中，然后程序被調用并且執行。為了通用變量、有效局部和標號變量全部是空的之后執行調用的程序，可以用下面的指令。G72或G74（G75）$nn（或Onn）,LnO有關局部和標號變量以及指定之外的其他變量在程序調用時自動置為空。（如果重復的次數是2或更多時，它們在第一次調用時補清除） 用G或M調用在系統參數中設定未使用的G或M代碼可以用用戶作成的程序。在此時，也可設定值到標號變量中。Gxxx（或Mxxx）x_A_B_此處：Gxxx（或Mxxx）:登錄在系統參數中GM代碼作為程序用指令。X_,A_B_:標號變量VX,VA或VB指定的值設定到這些變量中

30、。用下面指令，可以設定值到其他標號變量。Gxxx（或Mxxx）X_A_B_Vn=值，用此調出方式調出程序名成為規定的程序名（3）判斷（IF）指令：判定指令是判定2個變量表達式之間或變量表達式和常量之間的對應關系，然后根據判定的結果執行必要的操作。當用判斷指令設定值到變量時，格式如下：IF,表達式.條件.表達式，Vn=值，Vn=值或IF表達式.條件.表達式Vn=值，Vn=值這里：IF:判斷語句表達式：變量表達式或常數條件：用于判定的條件EQ（等于），NE（不等于），GT（大于），LT（小于），GE（大于等于），LE（小于等于）Vn:當條件滿足時，設定值的變量號或局部變量例V38，VJ值：設定到變

31、量中的值常數或變量表達式方括號和逗號被指定在上面的公式中。條件必須包含在“.”中。等號可以用逗號代替。注：如果條件表達式在方括號中控制指令（在這個例子，SV）或逗號是必須的。如果執行判斷指令，執行檢查確信條件是否滿足，在條件滿足時，將值設定到指定的變量中。如果條件不滿足，不執行變量的設定。指定局部或標號變量時，有效局部或標號變量可以設定值。用于判斷指令的符號可由下面的助記符代替。EQ二，NE<>,GT>,LT<,GE>=,LE<=當使用上面的操作時，不須指定“.”（也不能使用）。2、6.3變量表達式變量表達式用變量、常數、代數運算、邏輯運算或數學函數構成卜面代數運算符運算符號注釋+加法-減法*乘法/除法注：如果斜械（/）指令在程序段的起始處，可以認為是段刪除指令注釋 邏輯和 異或邏輯乘積11. 下面是邏輯運算符操作ORXORAND注1邏輯運算符用'：”包圍例：SV,V10=V1.AND.2552執行邏輯運算，用整數運算。（小數部分忽略）3下述函數可用于變量表達式助記符功能ABS絕對值SIN正弦COS余弦TAN正切ATAN余切BINBC加轉換為二進制碼BCD二進制碼轉換為BC加RND程編分辨率后面的數四舍五入（1/1000mm或1/10000mmFRND小數點后四舍五入OMT程編分辨率后面的數舍去（1/1000mm或1/10