加工中心的 编程与操作

一、编程格式 根据系统本身的特点与编程的需要，都规定有一定的格式，对于不同的机床，其程序格式也不相同，但加工程序的基本格式是相同的。 一个完整的程序由程序名、程序内容和程序结束组成，如下所示： O1000 程序号 N10 G90G54G00X0Y0S1000M03； 第一程序段 N20 Z100； 第二程序段 程序内容 …… N100 M05； … N200 M30； 程序结束 ①、程序号：由字母O和四位数字组成，书写格式为O××××，数值从O0000到O9999。 工程训练中心

②、程序内容：由许多程序段组成，每个程序段由一个或多个指令字构成。 程序段是程序的基本组成部分，每个程序段由若干个地址字构成，而地址字又由表示地址的英文字母、特殊文字和数字组成，当前数控机床上常用的可变程序段格式，如下所示： N — G — X — Z — F — S — T — M — LF N 程序段号 N×× 由地址附N和后面的若干位数字表示 。在大部分系统中，程序段号仅作为“跳转”或“程序检索”的目标位置指示。因此它的大小及次序可以颠倒，也可以省略。 G 准备功能 X 、Z 坐标字 F 进给功能 S 主轴功能 T 刀具功能 M 辅助功能 LF 结束标记 常用符号“；”或“*”表示。 工程训练中心

③、程序结束：由程序结束指令构成，必须写在程序的最后。 二、常用编程指令 以下以FANUC系统的常用指令为例，在示意图中，“┄┄┄”表示快速定位，“───”表示切削进给，“ ”表示工作原点。 （一）G准备功能 1、绝对坐标和增量坐标(G90，G91) 绝对坐标指令（G90）在程序中的位移量用刀具的终点坐标表示。增量坐标指令（G91）用刀具运动的增量表示。如图所示，表示刀具从A点到B点的移动，用以上两种方式的编程分别如下： 格式：G90 X80 Y150； G91 X-120 Y90； 工程训练中心

格式：G90 X80 Y150； G91 X-120 Y90； 工程训练中心

工程训练中心 2、工作坐标系的选取指令（G54~G59） 一般数控机床可以预先设定6个工作坐标系，这些坐标系存储在机床存储器中，在机床重开机时仍然存在。6个坐标系皆以机床原点为参考点，分别以各自与机床原点的偏移量表示，需要提前输入机床内部。 工程训练中心

工程训练中心 3、平面选择指令（G17，G18，G19） G17 XY平面 G18 ZX平面 G19 YZ平面 一般数控铣床默认在XY平面内，在使用时可以省略。 工程训练中心

4、快速点定位（G00） 快速点定位指令控制刀具以点位控制的方式快速移动到目标位置，其移动速度由参数来设定，进给速度F对G00指令无效。在FANUC系统中，运动总是先沿与坐标轴成45°的直线移动，最后在某一轴单向移动至目标点位置。 格式：G00 X___ Y___ Z___； 例：G90G00X40Y20； 工程训练中心

工程训练中心 5、直线插补指令（G01） G01 指令表示刀具从当前位置开始以给定的进给速度F，沿直线移动到规定的位置。 格式：G01 X___ Y___ Z___ F___； 例： G01 X40Y20F100； 工程训练中心

工程训练中心 6、圆弧插补指令（G02，G03） 编程格式： R_ G02 / G03: 圆弧插补指令，沿圆弧所在平面的另一坐标轴的负方向看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。 编程格式： R_ I_ J_ I_ K_ J_ K_ F__; G02 G03 G17 G18 G19 X__ Y_ Y__ Z__ X__ Z__ G02(G03) 工程训练中心

工程训练中心 X、Y、Z表示圆弧终点坐标，由G90或G91指定； I、J、K分别为圆弧的起点到圆心的X、Y、Z轴方向的增量，与G90，G91无关；R为指定圆弧半径，当圆弧的圆心角≤180°时，R值为正；当圆弧的圆心角＞180°时，R值为负。 当为整圆时用I、J、K方式编程。 在右图中，当圆弧的起点为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 工程训练中心

工程训练中心 G41—— 刀具半径左补偿， G42——刀具半径右补偿 G40—— 取消刀具半径补偿 判别方法如图1所示 编程轨迹 补偿量 实际刀具运动轨迹 G41—— 刀具半径左补偿， G42——刀具半径右补偿 G40—— 取消刀具半径补偿 判别方法如图1所示 格式： G01（G00）G41（G42）X___Y__ D__； G41、G42皆为续效指令，D为刀具半径补偿地址号。 一 工程训练中心

工程训练中心 刀具半径补偿方向的判别 G42 G41 沿着刀具前进的方向观察，刀具偏在工件轮廓的右边为右补偿 沿着刀具前进的方向观察，刀具偏在工件轮廓的左边为左补偿 补偿量 补偿量 刀具前进方向 沿前进方向右侧补偿 G41 G42 补偿量 图1沿着刀具前进的方向观察，刀具偏在工件轮廓的左边沿着刀具前进的方向观察，刀具偏在工件轮廓的左边 刀具前进方向 刀具前进方向 工程训练中心

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工程训练中心 使用刀具半径补偿的注意事项 2、建立补偿的程序段，必须是在补偿平面内不为零的直线移动。 1、编入G41 (或G42)、G40程序段，用G01（G40程序段亦可用G00，但一般用G01）直线插补模式下。 2、建立补偿的程序段，必须是在补偿平面内不为零的直线移动。 3、建立补偿的程序段，应在切入工件之前完成，而取消补偿的程序段，应在切出工件之后完成。 4、G41(或G42)必须与G40成对使用。 5、G41（或G42）与G40之间的程序段不得出现任何转移加工，如镜像、子程序加工等。 6、由于数控系统只能预读其后的两个程序段，所以在XY平面内的补偿建立后，不能连续出现两段Z轴的移动指令，否则会出现补偿位置不正确，造成过切。 使用时应注意的事项 工程训练中心

工程训练中心 刀具半径补偿图 刀具半径补偿的建立与取消：在XY平面内使用半径补偿进行轮廓铣削，加工深度为10mm，如图所示 O0001 N10 G90 G54 G17 G00 X0 Y0 S1000 M03； N20 G00 Z50； N30 Z3； N40 G01 Z-10 F30； N50 G01 X20 Y10 F100； G41 D01 建立刀具半径左补偿 N60 Y50； N70 X50； N80 Y20； N90 X10； N100 G00 X0 Y0 M05； N110 M30； 补偿模式 半径D G40 刀具半径补偿图 取消刀具半径补偿 工程训练中心

工程训练中心 半径补偿过切现象 O0002 N10 G90 G54 G17 G00 X0 Y0 S1000 M03； N20 G00 Z100； N30 G01 G41 X20 Y10 D01； N40 Z3； N50 G01 Z-10 F30; N60 Y50； N70 X50； N80 Y20； N90 X10； N100 G00 G40 X0 Y0 M05； N110 M30； N30 Z3； N40 G01 Z-10 F30； N50 G01 G41 X20 Y1０　　　　　　　　　　　　　　D01 F100； 半径补偿过切现象 半径补偿过切现象 当补偿从N30开始建立的时候机床只能预读两句，而N40、N50都为Z轴移动，没有XY轴移动，机床无法判断下一步补偿的矢量方向，这时机床不会报警，补偿照常进行，于是发生过切。 工程训练中心

工程训练中心 8、刀具长度补偿指令（G43，G44，G49） 在加工过程中需要经常交换刀具，而每把刀具长度的不同给工作坐标系得设定带来了困难。可以想象第一把刀具正常切削工件，而更换一把稍长的刀具后如果工作坐标系不变，零件将被过切，刀具长度补偿原理如下所示。 实现这种功能的G代码是： G43 正补偿，即将Z坐标值与H代码中长度补偿的量相加，按其结果进行Z轴运动。 G44 负补偿，即将Z坐标值与H代码中长度补偿的量相减，其结果进行Z轴运动。 G49 撤销补偿（在Z轴回原点后使用比较安全）。下图 中钻头用G43命令向上正向补偿了H1值，铣刀用G43命令向上正向补偿了H2值 工程训练中心

设定工作坐标系时，让主轴锥孔基准面与工件上表面理论上重合。在使用每一把刀具时可以让机床按刀具长度升高一段距离，使刀尖正好在工件上表面，这段高度就是刀具长度补偿值，其值可在刀具预调仪或自动测长装置上测出。 工程训练中心

工程训练中心 编程格式： G43(G44)G00(G01)Z__ H__； H是刀具长度补偿号地址字，后面一般由两位数字表示代示，指定的地址中存有刀具长度值，如果用H00则取消刀具长度补偿。在进行补偿时，刀具要有Z轴移动。下图所示为不同命令下刀具的实际位置，其中G90 G54 G00 Z0；语句没有G43命令，将会造成严重事故。 工程训练中心

工程训练中心 （二） 常用辅助功能M指令 1、M03主轴正转 主轴正转是从主轴+Z方向看（从主轴头向工作台方向看），主轴顺时针方向旋转。 主轴逆时针旋转是反转。 3、 M05主轴旋转停止 主轴停止是在该程序段其他指令执行完成后才停止。 4、M06换刀指令 常用于加工中心刀库的自动换刀时使用。 5、M07冷却液开 执行M07后，2号冷却打开。 6、M08冷却液开 执行M08后，1号冷却液打开。 7、M09冷却液关 工程训练中心

工程训练中心 常用地址符含义 功能 代码 含义 程序号 O 表示程序号 程序段号 N 表示程序段顺序号 准备功能 G 定义运动方式 坐标地址 X、Y、Z 坐标抽运动指令 A、B、C、U、V、W 附加轴运动指令 R 圆弧半径 I、J、K 圆心坐标 进给速度 F 定义进给速度 主轴转速 S 定义主轴转速 刀具功能 T 定义刀具号 辅助功能 M 机床的辅助动作 偏置号 H、D 表示偏置号 子程序号 P 重复次数 L 子程序的循环次数 参数 P、Q、R 固定循环次数 暂停 P、X 表示暂停时间 工程训练中心

三、编程实例 型腔加工实例 零件毛坯为￠100的圆料，长度为30，材料为铝材 零件毛坯为Φ80×20的棒料，材料为铝材。 工程训练中心

工程训练中心 加工工序的设定 2、刀具选择：材料:高速钢，直径:φ12端铣刀。 1、工艺设计：加工工序按照先粗后精的原则，先粗加工外轮廓和内轮廓，后精加工外轮廓和内轮廓，精加工单边余量为0.15mm。 2、刀具选择：材料:高速钢，直径:φ12端铣刀。 3、确定编程原点、编程坐标系，及对刀方法：本零件根据编程原点的选择原则，定义毛坯的中心处为编程原点，工件的上表面为Z0点，编程原点确定后，对于编程坐标系，及对刀方法也就确定下来了。 X Y Z O 编程原点的选择原则： 1、与图纸上的尺寸基准重合； 2、坐标值计算简单； 3、引起的加工误差最小； 4、应该设定在容易找正，且 测量方便的位置。 表1型腔加工刀具卡片 确定编程原点、编程坐标系，对刀位置及对刀方法 工程训练中心

工程训练中心 4、确定加工路线： 刀具中心运动轨迹 编程原点 下刀点 4、确定加工路线 直线进刀 圆弧进刀入刀轨迹 刀具轨迹 过渡圆弧 铣外轮廓 工程训练中心

工程训练中心 数控编程 N010 G54 G90 G00 X-34.5 Y0 M03 S800; O0001 T2; M06; N010 　 G54 G90 G00 X-34.5 Y0 M03 S800; （确定工作坐标系，绝对坐标编程，快速定位到目的点，主轴正转转速800r/min） N020 　G43 H2 Z50; （刀具快进到工件上表面50mm处） N030 　 Z3 M08； （刀具快进到处工件上表面3mm ） N040 　G01 Z-5 F50；(切削工件至5mm处） C R10 N050 G01 Y-12 F200; G41 D01 （AB处建立刀具半径左补偿） N060 G03 X-22.5 Y0 R12; （沿进刀圆弧BC加工至C点） 工程训练中心

工程训练中心 N070 G01 X-22.5 Y12; N080 G01 X-16 Y12; N090 G03 X-8 Y20 R8; D N170 G01 X-22.5 Y0; N EHI N180 G03 X-34.5 Y12 R12; （沿退刀圆弧CN退刀） C N190 G01 G40 X-34.5 Y0; （NA处取消刀具半径补偿） N200 G00 Z50; B 工程训练中心

工程训练中心 N210 X0 Y0; （进行内圆槽的加工） N220 Z3; N230 G01 Z-5 F50; N240 G01 X7 Y-8 F200 ； G41 D01 （在op处建立刀具半径左补偿） N250 G03 X15 Y0 R8; （沿进刀圆弧PQ进刀） N260 G03 X15 Y0 I-15 J0; N270 G03 X7 Y8 R8; （沿退刀圆弧QR退刀） N280 G01 X0 Y0; G40 (在RO处取消刀具半径补偿） N290 G00 Z50 M09; N300 M05; （主轴停止） N310 M30； （程序结束） 工程训练中心

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