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1、第六单元 数控铣床编程第一节 数控铣床编程基础一、准备功能准备功能又称G功能或G指令。它是用来指令机床进行加工运动和插补方式的功能。不同的数控系统，G指令的含义不同，现将日本FANUC，德国PA8000系统的常用G代码及功能见表6-1。表6-1 G功能表G功能字FANUCPA8000组号G00快速点定位快速点定位01G01直线插补直线插补G02圆弧/螺旋线插补（顺圆）顺时针圆弧插补（圆心参数）G03圆弧/螺旋线插补（逆圆）逆时针圆弧插补（圆心参数）G04暂停暂停00G12顺时针圆弧插补（半径参数）01G13逆时针圆弧插补（半径参数）G17选择XY平面选择XY平面02G18选择ZX平面选择ZX平
2、面G19选择YZ平面选择YZ平面G20用英制尺寸输入06G21用公制尺寸输入G28自动返回参考点00G29从参考点移出G38镜像功能接通10G39镜像功能关断G40刀具半径补偿注销刀具半径补偿注销07G41刀具半径左补偿刀具半径左补偿G42刀具半径右补偿刀具半径右补偿G43正向长度补偿08G44负向长度补偿G49取消长度补偿G50.1镜像功能撤消10G51.1镜像功能G53选择机床坐标系选择机床坐标系00G54选择第一工件坐标系选择第一工件坐标系14G55选择第二工件坐标系选择第二工件坐标系G56选择第三工件坐标系选择第三工件坐标系G57选择第四工件坐标系选择第四工件坐标系G58选择第五工件坐
3、标系选择第五工件坐标系G59选择第六工件坐标系选择第六工件坐标系G70用英制尺寸输入06G72用公制尺寸输入G80取消固定循环09G81定点钻孔循环钻孔G83深孔加工循环深孔加工循环G90绝对值编程绝对值编程03G91增量值编程增量值编程G92设定工件坐标系设定工件坐标系00G98返回到起始点04G99返回到R平面1绝对值与增量值编程编程时作为指令轴移动量的方法，有绝对值指令和增量值指令两种方法。绝对值指令用G90指令，增量值指令用G91指令。这是一对摸态指令，在同一程序段内只能用一种，不能混用。图6-1 G90与G91如图6-1所示，轴快速从始点移动到终点，用绝对值指令编程和增量值指令编程的
4、情况如下：（1）绝对值指令G90。G90 G00 X50.0 Y60.0；（2）增量值指令G91。G91 G00 X-70.0 Y40.0；用增量值指令编程，坐标值有正负值之分，终点坐标值大于始点坐标值为正值，终点坐标值小于始点坐标值为负值。2米制与英制编程编程时输入单位是米制，用G21指令，如输入单位是英制，用G20指令。在PA8000NT中，米制用G72指令，英制用G70指令。下列各值的单位制根据米制、英制切换的G代码变化。（1）F表示的进给速度指令值。（2）与位置有关的指令值。（3）偏移量。（4）手摇脉冲发生器1个刻度移动量。（5）参数的一部分数值。米制、英制G代码的切换，要在程序开始设
5、定工件坐标系之前，用单独的程序段指令。电源接通时G21，G20与电源切断前相同。3模态与非模态准备功能G代码按其功能不同分为若干组。G代码有两种：模态式G代码和非模态G代码。00组的G代码属于非模态G代码，亦称一次性G代码，只在被指令的程序段中有效，其余组的G代码属于模态式G代码。4小数点编程一般的数控系统允许使用数值小数点输入，也可以不用。对于表示距离、时间和速度单位的指令值可以使用小数点。基本含义与数控车床类似。二、辅助功能辅助功能代码用地址字M及二位数字表示，也称M功能或M指令。它用来指令数控机床辅助装置的接通和断开，如主轴的启停、切削液的开关等。常用的M指令功能如下：1M00程序暂停
6、当执行有M00指令的程序段后，不执行下段。相当于执行单程序段操作。当按下操作面板上的循环启动按钮后，程序继续执行。该指令可应用于自动加工过程中，停车进行某些手动操作，如手动变速、换刀、关键尺寸的抽样检查等。2M01程序选择暂停 该指令的作用和M00相似，但它必须在预先按下操作面板上“选择停止”按钮的情况下，当执行有M01指令的程序段后，才会停止执行程序。如果不按下“选择停止”按钮，M01指令无效，程序继续执行。3M02程序结束 该指令用于加工程序全部结束。执行该指令后，机床便停止自动运转，切削液关，机床复位。有的机床设定该功能可卷回纸带到程序的开始字符位置。4M03主轴正转对于立式铣床，所谓正
7、转设定为由Z轴正方向向负方向看去，主轴顺时针方向旋转。5M04主轴反转 主轴逆时针方向旋转。6M05主轴停止7M08切削液开8M09切削液关9M10卡紧10M11松开11M32润滑开12M33润滑关13M30纸带结束 在完成程序段所有指令后，使主轴、进给和切削液都停止，机床及控制系统复位，纸带倒回到程序开始的字符位置。14M98调用子程序15M99子程序结束并返回到主程序在一个程序段中只能指令一个M代码，如果在一个程序段中指令了两个或两个以上的M代码时，只有最后一个M代码有效，其余的M代码均无效。移动指令和M指令在同一程序段中时，先执行M指令后执行移动指令，如图6-2所示。图6-2 辅助指令与
8、移动指令N10 G91 G01 X50.0 Y-50.0 M03 S800；主轴正转指令开始执行，再执行A点移动指令。三、其它功能1进给功能代码F（1）切削进给速度。在直线插补G01，圆弧插补G02，G03中用F代码及其后面数值来指令刀具的进给速度，单位为mm/min（米制）或in/min（英制）。例如：米制F60.0表示进给速度为60mm/min。（2）快速进给。用点定位指令G00进行快速定位。快速进给的速度每个轴由参数来设定，所以在程序中不需要指定。2主轴功能代码S 表示主轴转速。用S代码及其后面数值来指令主轴转速，单位为r/min。例如：S600表示主轴转速为600r/min。3刀具功能
9、代码T 表示选刀功能。用在加工中心中，在进行多道工序加工时，必须选取合适的刀具。每把刀具应安排一个刀号，刀号在程序中指定。刀具功能用T代码及其后面的两位数字来表示。如T06表示选取第6号刀具。4刀具补偿功能代码H 表示刀具补偿号。它用H代码及其后面的两位数字表示。该两位数字为存放刀具补偿量的存储器地址字。如H01表示刀具补偿量用第1号。PA8000系统刀具补偿功能代码用D表示。第二节 数控铣床基本编程方法一、坐标系的设定1平面选择（G17，G18，G19）坐标平面选择指令用于选择圆弧插补平面和刀具补偿平面。如图6-3所示，G17选择XY平面，G18选择XZ平面，G19选择YZ平面。图6-3 插
10、补平面选择移动指令与平面选择无关，例如G17 Z ，Z轴不存在XY平面上，但这条指令可使机床在Z轴方向上产生移动。该组指令为摸态指令，在数控铣床上，数控系统初始状态一般默认为G17状态。若要在其它平面上加工则应使用坐标平面选择指令。图6-4 G17，G18，G19应用例6-1：如图6-4所示为半径SR50mm的球面，球心位于坐标原点O，试编写刀心轨迹ABCA的圆弧插补程序。解：编程见表6-2。表6-2 例6-1的程序编写程序说明N10 G17 G90 G03 X0 Y50. R50. F100；N20 G19 G03 Y0 Z50. R50.；N30 G18 X50. Z0 R50.；在XY平
11、面AB在YZ平面BC在XZ平面CA2设定工件坐标系（G92）该指令设定起刀点即程序开始运动的起点，从而建立工件坐标系。工件坐标系原点又称为程序零点，执行G92指令后，也就确定了起刀点与工件坐标系坐标原点的相对距离。图6-5 设定工件坐标系（一）格式：G92 X Y Z ；如图6-5所示工件坐标系程序如下：G92 X30.0 Y40.0 Z20.0；说明：该指令只是设定坐标系，机床（刀具或工作台）并未产生任何运动。G92指令执行前的刀具位置，须放在程序所要求的位置上，如果刀具在不同的位置，所设定出的工件坐标系的坐标原点位置也会不同。图6-6 设定工件坐标系（二）如图6-6所示，工件坐标系原点在O
12、P，刀具起刀点在A点，则设定工件坐标系XPOPYP的程序段为：G92 X20.0 Y20.0；当刀具起刀点在B点，要建立图示的工件坐标系时，则设定该工件坐标系的程序段为：G92 X10.0 Y10.0 这时，若仍用程序段G92 X20.0 Y20.0 来设置坐标系，则所设定的工件坐标系为XPOPYP，由此G92设定工件坐标系时，所设定的工件原点与当前刀具所在位置有关。3选择工件加工坐标系（G54G59）格式：G54G59若在工作台上同时加工多个相同零件或不同的零件，它们都有各自的尺寸基准，在编程过程中，有时为了避免尺寸换算，可以建立六个工件坐标系，其坐标原点设在便于编程的某一固定点上，当加工某
13、个零件时，只要选择相应的工件坐标系编制加工程序。六个工件坐标系的坐标原点，其在机床坐标系中的坐标值确定后，通过CRT/MDI方式输入设定。图6-7 设定工件坐标系如图6-7所示，建立原点在OP的G54工件坐标系，原点OP在机床坐标系中坐标值为X-60.，Y-60.，Z-10.，将其用CRT/MDI方式在设置G54中设定，刀具快速移动到图示位置则执行以下指令：N10 G54 ；N20 G90 G00 X0 Y0 Z20.0；以上程序也可合并成一段：N10 G54 G90 G00 X0 Y0 Z20.0；在PA系统中G指令不能出现在同一程序段中。既以上程序应写成：N10 G54 N20 G90 N30 G00 X0 Y0 Z20.0以上程序执行后，所有坐标字指定的尺寸都是选定的工件坐标系中的位置。G54G59指令是通过CRT/MDI在设置参数的方式下设定工件坐标系的，一经设定，工件坐标原点在机床坐标系中的位置是不变的，它与刀具的当前位置无关，除非更改，在系统断电后并不破坏，再次开机回参考点后仍有效。图6-8 选择工件加工坐标系例6-2：加工如图6-8所示四个图形，用选择工件坐标系来编程。图形为铣刀中心走刀轨迹，切深为-1毫米。解：G54G57工件加工坐标系的坐标原点分别设在O1，O2，O3，O4，设刀位点与O1点
