数控车床程序编程

数控编程方法：

数控机床程序编制（又称数控机床编程）是指编程者（程序员或数控机床 *** 作者）根据零件图样和工艺文件的要求，编制出可在数控机床上运行以完成规定加工任务的一系列指令的过程。具体来说，数控机床编程是由分析零件图样和工艺要求开始到程序检验合格为止的全部过程。

数控机床编程步骤

1．分析零件图样和工艺要求

分析零件图样和工艺要求的目的，是为了确定加工方法、制定加工计划，以及确认与生产组织有关的问题，此步骤的内容包括：

确定该零件应安排在哪类或哪台机床上进行加工。

采用何种装夹具或何种装卡位方法。

确定采用何种刀具或采用多少把刀进行加工。

确定加工路线，即选择对刀点、程序起点（又称加工起点，加工起点常与对刀点重合）、走刀路线 、程序终点（程序终点常与程序起点重合）。

确定切削深度和宽度、进给速度、主轴转速等切削参数。

确定加工过程中是否需要提供冷却液、是否需要换刀、何时换刀等。

2．数值计算

根据零件图样几何尺寸，计算零件轮廓数据，或根据零件图样和走刀路线，计算刀具中心（或刀尖）运行轨迹数据。数值计算的最终目的是为了获得数控机床编程所需要的所有相关位置坐标数据。

3．编写加工程序单

常用数控机床编程指令

一组有规定次序的代码符号，可以作为一个信息单元存贮、传递和 *** 作。

坐标字：用来设定机床各坐标的位移量由坐标地址符及数字组成，一般以X、Y、Z、U、V、W等字母开头，后面紧跟“-”或“-”及一串数字。

准备功能字（简称G功能）：

指定机床的运动方式，为数控系统的插补运算作准备由准备功能地址符“G”和两位数字所组成，G功能的代号已标准化，见表2-3；一些多功能机床，已有数字大于100的指令，见表2-4。常用G指令：坐标定位与插补；坐标平面选择；固定循环加工；刀具补偿；绝对坐标及增量坐标等。

辅助功能字：用于机床加工 *** 作时的工艺性指令，以地址符M为首，其后跟二位数字，常用M指令：主轴的转向与启停；冷却液的开与停；程序停止等。

进给功能字：指定刀具相对工件的运动速度进给功能字以地址符“F”为首，后跟一串字代码，单位：mm/min（对数控车床还可为mm/r）三位数代码法：F后跟三位数字，第一位为进给速度的整数位数加“3”，后二位是进给速度的前二位有效数字。如1728mm/min指定为F717。二位数代码法：F后跟二位数字，规定了与00~99相对应的速度表，除00与99外，数字代码由01向98递增时，速度按等比关系上升，公比为112。一位数代码法：对速度档较少的机床F后跟一位数字，即0 ~9来对应十种预定的速度。直接指定法：在F后按照预定的单位直接写上要求的进给速度。

主轴速度功能字：指定主轴旋转速度以地址符S为首，后跟一串数字。单位：r/min,它与进给功能字的指定方法一样。

刀具功能字：用以选择替换的刀具以地址符T为首，其后一般跟二位数字，该数代表刀具的编号。

模态指令和非模态指令 G指令和M指令均有模态和非模态指令之分模态指令：也称续效指令，一经程序段中指定，便一直有效，直到出现同组另一指令或被其他指令取消时才失效。见表2-3、表2-6 N001 G91 G01 X10 Y10 Z-2 F150 M03 S1500； N002 X15； N003 G02 X20 Y20 I20 J0； N004 G90 G00 X0 Y0 Z100 M02； 非模态指令：非续效指令，仅在出现的程序段中有效，下一段程序需要时必须重写（如G04）。

在完成上述两个步骤之后，即可根据已确定的加工方案（或计划）及数值计算获得的数据，按照数控系统要求的程序格式和代码格式编写加工程序等。编程者除应了解所用数控机床及系统的功能、熟悉程序指令外，还应具备与机械加工有关的工艺知识，才能编制出正确、实用的加工程序。

4．制作控制介质，输入程序信息

程序单完成后，编程者或机床 *** 作者可以通过CNC机床的 *** 作面板，在EDIT方式下直接将程序信息键入CNC系统程序存储器中；也可以根据CNC系统输入、输出装置的不同，先将程序单的程序制作成或转移至某种控制介质上。控制介质大多采用穿孔带，也可以是磁带、磁盘等信息载体，利用穿孔带阅读机或磁带机、磁盘驱动器等输入（输出）装置，可将控制介质上的程序信息输入到CNC系统程序存储器中。

5．程序检验

编制好的程序，在正式用于生产加工前，必须进行程序运行检查。在某些情况下，还需做零件试加工检查。根据检查结果，对程序进行修改和调整，检查--修改--再检查--再修改……这往往要经过多次反复，直到获得完全满足加工要求的程序为止。

上述编程步骤中的各项工作，主要由人工完成，这样的编程方式称为“手式编程”。在各机械制造行业中，均有大量仅由直线、圆弧等几何元素构成的形状并不复杂的零件需要加工。这些零件的数值计算较为简单，程序段数不多，程序检验也容易实现，因而可采用手工编程方式完成编程工作。由于手工编程不需要特别配置专门的编程设备，不同文化程度的人均可掌握和运用，因此在国内外，手工编程仍然是一种运用十分普遍的编程方法。

数控机床编程中的代码

数控机床编程编制过程

把图纸上的工程语言变为数控装置的语言，并把它记录在控制介质上。

数控机床编程的主要内容

分析图样、确定工艺过程：进行零件工艺分析，确定加工路线、切削用量等工艺参数。

数值计算：对形状简单的零件（如直线和圆弧组成的零件）的轮廓加工，计算几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两元素的交点或切点的坐标值等；对形状复杂的零件（如非圆曲线、曲面组成的零件），用直线段或圆弧段逼近，由精度要求计算出节点坐标值，这种情况可用计算机完成数值计算。

编写零件加工程序单编程人员根据数控系统规定的功能指令代码及程序段格式，逐段编写加工程序单。

程序校验与首件试切在有CRT图形显示屏的数控机床上，用模拟刀具与工件切削过程的方法进行检验，此方法只能检验出运动轨迹是否正确，不能查出被加工零件的加工精度，因此，要进行零件首件试切。

数控机床编程程序段格式

每个程序段是由程序段编号，若干个指令（功能字）和程序段结束符号组成。

需要说明的是，数控机床的指令格式在国际上有很多标准，并不完全一致。而随着数控机床的发展，不断改进和创新，其系统功能更加强大和使用方便，在不同数控系统之间，程序格式上存在一定的差异，因此，在具体进行某一数控机床编程时，要仔细了解其数控系统的编程格式，参考该数控机床编程手册。

上篇 数控基本知识

第一章 数控机床简介2

第一节 数控机床概述2

第二节 数控机床的历史和未来发展趋势3

一、数控（NC）阶段3

二、计算机数控（CNC）阶段3

三、数控未来发展的趋势3

第三节 数控机床的基本组成和工作原理4

一、数控机床的基本组成4

二、数控机床的工作原理5

第四节 数控机床的特点5

第二章 数控车床简介7

第一节 数控车床的结构和分类7

一、数控车床的结构7

二、数控车床的分类8

第二节 数控车床的特点9

一、按加工对象9

二、按结构和工作特点10

第三节 数控车床刀具10

一、数控车床刀具的类型10

二、数控车床常用的刀具结构形式10

三、数控车床刀具材料13

第四节 数控刀具的切削用量选择16

一、切削用量的选择原则16

二、切削用量各要素的选择方法16

三、基本切削用量相关值17

第五节 切削液19

一、切削液的分类19

二、切削液的作用与性能20

三、切削液的选取22

四、切削液在使用中出现的问题及其对策22

中篇 数控车床编程

第三章 数控车床编程26

第一节 数控车床编程的必要知识点27

一、数控车床的坐标系和点27

二、进给速度28

三、常用的辅助功能28

四、相关的数学计算29

第二节 坐标点的寻找30

第三节 快速定位G0030

第四节 直线G0131

第五节 圆弧G02/0335

第六节 复合形状粗车循环G7339

第七节 螺纹切削G3247

第八节 简单螺纹循环G9251

第九节 简单加工工艺的编制54

综合训练（一）60

第十节 外径粗车循环G7162

第十一节 端面粗车循环G7264

第十二节 螺纹切削循环G7670

第十三节 切槽循环G7573

第四节 镗孔循环G7477

第五节 锥度螺纹79

第十六节 多头螺纹82

第十七节 椭圆85

第十八节 简单外径循环G9088

第十九节 简单端面循环G9489

第二十节 绝对编程和相对编程90

精华提炼与复习91

一、切削路径（走刀路径）91

二、编程指令全表93

三、CNC编程注意十大事项94

综合训练（二）94

第四章 数控车床加工工艺99

第一节 数控车床加工过程99

一、数控加工过程概述99

二、数控加工及其特点100

第二节 数控加工工序的划分原则与内容101

第三节 数控加工工艺的编制104

一、数控加工走刀路线图104

二、数控车削加工刀具卡片104

三、数控车削加工工序卡片105

四、数控加工程序说明卡片105

五、数控车削加工刀具调整图106

六、数控加工专用技术文件的编写要求106

第五章 典型零件数控车床加工工艺分析及编程 *** 作107

一、螺纹特型轴数控车床零件加工工艺分析及编程107

二、细长轴类件数控车床零件加工工艺分析及编程110

三、特长螺纹轴数控车床零件加工工艺分析及编程114

四、复合轴数控车床零件加工工艺分析及编程117

五、圆锥销配合件数控车床零件加工工艺分析及编程123

六、螺纹手柄数控车床零件加工工艺分析及编程129

七、单球手柄数控车床零件加工工艺分析及编程132

八、螺纹特型件数控车床零件加工工艺分析及编程135

九、球头特种件数控车床零件加工工艺分析及编程140

十、弧形轴特件数控车床零件加工工艺分析及编程144

十一、螺纹配合件数控车床零件加工工艺分析及编程148

十二、螺纹多槽件数控车床零件加工工艺分析及编程152

十三、螺纹宽槽轴数控车床零件加工工艺分析及编程157

十四、双头孔轴数控车床零件加工工艺分析及编程161

十五、螺纹圆弧轴数控车床零件加工工艺分析及编程166

十六、双头特型轴数控车床零件加工工艺分析及编程171

十七、长轴类数控车床零件加工工艺分析及编程177

十八、球头螺纹件数控车床零件加工工艺分析及编程180

十九、螺纹轴类件数控车床零件加工工艺分析及编程184

二十、球身螺纹轴数控车床零件加工工艺分析及编程188

二十一、双头轴类件数控车床零件加工工艺分析及编程192

二十二、双头多槽螺纹件数控车床零件加工工艺分析及编程197

二十三、掉头内外螺纹轴数控车床零件加工工艺分析及编程201

二十四、螺纹及孔轴数控车床零件加工工艺分析及编程206

二十五、球身螺纹长轴数控车床零件加工工艺分析及编程211

二十六、双头孔及弧轴数控车床零件加工工艺分析及编程216

二十七、球头螺纹手柄数控车床零件加工工艺分析及编程220

二十八、圆弧螺纹组合件数控车床零件加工工艺分析及编程224

二十九、三件套圆弧组合件数控车床零件加工工艺分析及编程231

三十、复合轴组合件数控车床零件加工工艺分析及编程240

综合训练251

下篇 数控车床 *** 作

第六章 FANUC数控系统 *** 作256

第一节 FANUC0i系列标准数控系统256

一、 *** 作界面简介256

二、FANUC0i标准系统的 *** 作260

三、零件编程加工的 *** 作步骤264

第二节 FANUC0iMateTC数控系统 *** 作272

一、 *** 作界面简介272

二、零件编程加工的 *** 作步骤275

参考文献284

简单例子：设计一个简单的轴类零件，要求轮廓只要有圆弧和直线，包含轮廓图。

G99 M08

M03 S1000 T0101

G00 X40 Z2

G71 U2 R1 F025 S1000 T0101 (此处S与T可以省略）

G71 P10 Q20 U10 W02

N10 G00 X0

G01 Z0 F01

X5

G03 X15 Z-5 R5 F01

G01 Z-13 F01

X22

X26 W-2

W-11

G02 X30 Z-41 R47 F01

G01 W-9 F01

G02 X38 W-4 R4 F01

N20 G01 W-10 F01

G00 X100 Z100

T0202 S1200

G00 X40  Z2

G70 P10 Q20

G00 X100 Z100

M30

数控车床是目前使用较为广泛的数控机床之一。它主要用于轴类零件或盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面、复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等。

数控机床是按照事先编制好的加工程序，自动地对被加工零件进行加工。我们把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数以及辅助功能，按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单，再把这程序单中的内容记录在控制介质上，然后输入到数控机床的数控装置中，从而指挥机床加工零件。

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第一节数控车床编程基础

一、数控车编程特点

(1) 可以采用绝对值编程(用X、Z表示)、增量值编程(用U、W表示)或者二者混合编程。

(2) 直径方向(X方向) 系统默认为直径编程，也可以采用半径编程，但必须更改系统设定。

(3) X向的脉冲当量应取Z向的一半。

(4)采用固定循环，简化编程。

(5) 编程时，常认为车刀刀尖是一个点，而实际上为圆弧，因此，当编制加工程序时，需要考虑对刀具进行半径补偿。

二、数控车的坐标系统

加工坐标系应与机床坐标系的坐标方向一致，X轴对应径向，Z轴对应轴向，C轴（主轴）的运动方向则以从机床尾架向主轴看，逆时针为＋C向，顺时针为－C向，如图211所示：

加工坐标系的原点选在便于测量或对刀的基准位置，一般在工件的右端面或左端面上。

图211数控车床坐标系

三、直径编程方式

在车削加工的数控程序中，X轴的坐标值取为零件图样上的直径值，如图212所示：图中A点的坐标值为（30，80），B点的坐标值为（40，60）。采用直径尺寸编程与零件图样中的尺寸标注一致，这样可避免尺寸换算过程中可能造成的错误，给编程带来很大方便。

图212 直径编程

四、进刀和退刀方式

对于车削加工，进刀时采用快速走刀接近工件切削起点附近的某个点，再改用切削进给，以减少空走刀的时间，提高加工效率。切削起点的确定与工件毛坯余量大小有关，应以刀具快速走到该点时刀尖不与工件发生碰撞为原则。如图213所示。

图2 13切削起始点的确定

五、绝对编程与增量编程

X、Z表示绝对编程，U、W表示增量编程，允许同一程序段中二者混合使用。

图2 14 绝对值编程与增量编程

如图214所示，直线A→B ,可用：

绝对: G01 X1000 Z500;

相对: G01 U600 W-1000;

混用: G01 X1000 W-1000;

或 G01 U600 Z500;

第2节数控车床的基本编程方法

数控车削加工包括内外圆柱面的车削加工、端面车削加工、钻孔加工、螺纹加工、复杂外形轮廓回转面的车削加工等，在分析了数控车床工艺装备和数控车床编程特点的基础上，下面将结合配置FANUC-0i数控系统的数控车床重点讨论数控车床基本编程方法。

一、坐标系设定

编程格式G50 X～ Z～

式中X、Z的值是起刀点相对于加工原点的位置。G50使用方法与G92类似。

在数控车床编程时，所有X坐标值均使用直径值，如图215所示。

例：按图215设置加工坐标的程序段如下：

G50 X 1218 Z 339

图215 G50设定加工坐标系

工件坐标系的选择指令G54～G59

图216 G54设定加工坐标系

例如，用G54指令设定如图所示的工件坐标系。

首先设置G54原点偏置寄存器：

G54 X0 Z850；

然后再在程序中调用：

N010 G54；

说明：

1、G54～G59是系统预置的六个坐标系，可根据需要选用。

2、G54～G59建立的工件坐标原点是相对于机床原点而言的，在程序运行前已设定好，在程序运行中是无法重置的。

3、G54～G59预置建立的工件坐标原点在机床坐标系中的坐标值可用 MDI 方式输入，系统自动记忆。

4、使用该组指令前，必须先回参考点。

5、G54～G59为模态指令，可相互注销。

​

二、基本指令G00、G01、G02、G03、G04、G28

1．快速点位移动G00

格式：G00X(U)_Z(W)_；

其中，X(U)_、Z(W)_为目标点坐标值。

2．直线插补G01

格式：G01 X(U)_Z(W)_ F_；

其中，X(U)、Z(W)为目标点坐标，F为进给速度。

机床执行G01指令时，如果之前的程序段中无F指令，在该程序段中必须含有F指令。G01和F都是模态指令。

3．圆弧插补G02、G03

顺时针圆弧插补用G02指令，逆时针圆弧插补用G03指令。

1) 用圆弧半径R和终点坐标进行圆弧插补

格式：G18 G02(G03)X(U)_Z(W)_ R _ F_；

其中：X(U)和Z(W)为圆弧的终点坐标值，

绝对值编程方式下用X和Z，增量值编程方式下用U和W。规定圆弧对应的圆心角小于等于180°时，用“＋R”表示；反之，用“－R”表示。

F为加工圆弧时的进给量。

2) 用分矢量和终点坐标进行圆弧插补

格式：G18 G02(G03)X(U)_Z(W)_I _K _F_；

其中：

X(U)和Z(W)为圆弧的终点坐标值，绝对值编程方式下用X和Z，增量值编程方式下用U和W。

I、K分别为圆弧的方向矢量在X轴和Z轴上的投影(I为半径值)。当分矢量的方向与坐标轴的方向不一致时取负号。如图217所示，图中所示I和K均为负值。

图217 圆弧指令编程

4．暂停指令G04

格式：G04 X(P)_；

其中，X(P)为暂停时间。

X后用小数表示，单位为秒；

P后用整数表示，单位为毫秒。

如 ：

G04 X20表示暂停2秒；

G04 P1000表示暂停1000毫秒。

5．返回参考点指令G28

G28指令可以使刀具从任何位置以快速点定位方式经过中间点返回参考点。

格式：G28 X _Z _；

其中，X、Z是中间点的坐标值。

三、有关单位设定

1、尺寸单位选择：

格式：G 20 英制输入制式 英寸输入

G 21 公制输入制式 毫米输入 (默认)

2、进给速度单位的设定

每转进给量 编程格式 G95 F~

F后面的数字表示的是主轴每转进给量，单位为mm/r。

例：G95 F02 表示进给量为02 mm/r。

每分钟进给量 编程格式G94 F~

F后面的数字表示的是每分钟进给量，单位为 mm/min。

例：G94 F100 表示进给量为100mm/min。

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G73中的U是半径编程。如，毛坯件外圆120，要加工到100，第一刀吃6mm ,那么U就是（120-100-6）÷2=7，即输入U70R是指刀数。如，毛坯件外圆120，要加工到100，第一刀吃6mm 。那么剩余14mm，每刀吃5mm，就用了3刀，加上第一刀所以输入R4注意，这个刀数是指从毛坯外圆120加工到100所用的刀数。外圆W一般用不到的。Z轴如有余量一般先用手摇到加工要求的尺寸或大于工要求的尺寸005mm。W是指毛坯到加工到尺寸要求的量。R是指刀数。

分类: 电脑/网络 >> 程序设计 >> 其他编程语言

问题描述:

请问什么是数控编程，手动编程又是什么，是在什么样的工作平台上工作的，是什么一种性质呢？请大家给小弟解释一下，我是这方面的弱弱呀，希望大家能说的清楚明白通俗点，，谢谢大家拉！！！！

解析:

1 引言

数控文字地址程序段格式中，G代码、M代码分别表示准备功能宇和辅助功能字，G、M代码在不同数控系统中分别表示不同的数控功能，有些数控系统还规定可使用几套G、M代码指令，这就为数控加工工艺的制订，数控加工程序的编制以及加工程序调试增添了许多灵活性，特别是特殊G、M代码的合理使用，对保证零件的加工质量和精度，防止数控机床各加工轴之间或刀具之间的干涉，提高数控机床的安全、稳定运行具有积极的现实意义。

2 数控加工中特殊G、M代码的使用

1) 延时G04指令

延时G04指令，其作用是人为暂时限制运行的加工程序，在程序中表示为“G04X-，或G04U-，或G04P-”。如“N0050 G04 X10”，表示当执行到此程序段时，进给中止1秒后再继续执行后续程序指令。G04指令中的延时时间在编程时设定，其选择范围为“0001～99999999秒或转(用 X或U指令的IS-B增量系统)。1～延时时间单位为00001秒或转(用P指令的IS-C增量系统)”。G04延时指令一般使用的几种情况为：①对不通孔作深度加工时，刀具送给到规定深度后，用G04指令可使刀具作非进给光整切削加工，然后退刀，保证孔底平整，并使相关表面无毛刺；②沟槽时，在槽底应让主轴空转几转再退刀。一般退刀槽都不须精加工，采用G04延时指令，有利于槽底光滑，提高零件整体质量；③数控车床上，在工件端面的中心钻60°的顶尖孔或倒45°角时，为使孔侧面、及倒角平整，使用G04指令使工件转过1转后再退刀；④车削轴类零件台肩，在刀具送给运行方向改变时，应在改变运行方向的指令间设置G04指令，以保证轴肩端与工件轴线的垂直度。

除以上一般使用情况，在实际数控加工的使用中，尝试着一些特殊使用的分析和研究，并从中得到了新启示：

(1) 采用步进电机为进给驱动系统的数控机床，特别是国内改进设计的数控机床，在高精度加工中，为避免频率变化过快造成对位移精度的影响，常人为将快速点进位G00指令路经分解为2个程序段，段1为快速点进位，段2为直线插补。由于高速点进位运行在开始时为升速，当升到设定的速度频率时为正常匀速运行，接近到达定位点时为降频(就是常说的自动升降速)。在段1后如果设置延时G04指令，可保证高速运行降频完全稳定后，再低速运行，使控制精度得以提高。特别是对于数控钻床加工时的孔定位特别明显。

(2) 大批量单件加工时间较短的零件加工中，启动按钮频繁使用，为减轻 *** 作者由于疲劳或频繁按钮带来的误动作，用G04指令代替首件后零件的启动。延时时间按完成1件零件的装卸时间设定，在 *** 作人员熟练地掌握数控加工程序后，延时的指令时间可以逐渐缩短，但需保证其一定的安全时间。零件加工程序设计成循环子程序，G04指令就设计在调用该循环子程序的主程序中，必要时设计选择计划停止M01指令作为程序的结束或检查。

(3) 数控车床用丝锥攻中心螺纹时，需用d性筒夹头攻牙，以保证丝锥攻至螺纹底部时不会崩断，并在螺纹底部设置G04延时指令，使丝锥作非进给切削加工，延时的时间需确保主轴完全停止，主轴完全停止后按原正转速度反转，丝锥按原导程后退。

程序举例：

M03 S300；攻牙主轴转速不能太快

G00 XO Z50；至工件中心坐标

G32 Z-200 F10 M05；攻丝完毕后主轴停止

G04 X50；丝锥延时5秒作非过给切削加工

G32 Z50 M04；主轴反转，丝锥后退

(4) 锁孔完毕退刀时，为避免退刀时留下螺旋划痕而影响表面粗糙度，应使镗刀在孔底作非进给停留，待主轴完全停止后再退刀。退刀时会留下垂直端面的退刀划痕，一般在镗孔加工工艺中是允许该退刀划痕存在的，利用该划痕还可以判断所镗孔的形状误差。

(5) 在发讯指令后须设置G04指令，以保证有足够的时间延时，等待发讯指令规定要求的动作开始或完成后，再运行后续程序，以确保加工的可靠性。如换刀位、开启关闭主轴、润滑或接通其它信号等。如：瑞士碧玛泰公司的S-188双主轴双刀塔数控车铣中心，配NUM 1050数控系统，在自动拉料时的程序为：

N0160 M60；夹具打开允许

N0170 M169；夹具打开

N0180 G04 FO3

N0190 G01 ZL1；L1已赋值

N0200 M168；夹具夹紧

N0210 G04 FO3

(6) 在主轴转速有较大的变化时，可设置G04指令。目的是使主轴转速稳定后，再进行零件的切削加工，以提高零件的表面质量。

程序举例：

N0010 S1000 M13；主轴转、冷却液开

N0020 T0302

N0030 G01 X324 FO1

N0040 S3500 M03；主轴转速有较大的变化

N0050 G04 XO 6；延时 0． 6S

N0060 G01 Z-100 FO02

(7) 在加工程序中有多种功能顺序执行时，必须设置G04指令。如机械手接零件、双主轴同步、从第1刀塔转换到第2刀塔加工等等，按动作的复杂程度，设定不同的G04延迟量，以使前一动作完全结束，再进行下一动作，避免干涉。

(8) 在铣加工过程中，当加工刀径相同的圆弧角时，可设置G04指令。可以消除让刀所带来的锥度和实际加工的R偏差，但圆弧角的表面质量会下降。

程序举例：

N0120 G03 X205 Y186 R6 F100

N0130 G04 XO5

N0140 G01 Y505 F300

(9) 在主轴空运行时，用G04设置每档转速的时间，编一段热机程序，让设备自动运行，可以使热机的效果更加的良好。

如：

N0220 M03 S1000

N0230 G04 X600

N0240 S5000

N0250 G04 X600

N0260 S10000

N0270 G04 X600

2) 返回参考点G26、G27、G28、G29指令

参考点是机床上的一个固定点，通过参考点返回功能刀具可以容易地移动到该位置。参考点主要用作自动换刀或设定坐标系，刀具能否准确地返回参考点，是衡量其重复定位精度的重要指标，也是数控加工保证其尺寸一致性的前提条件。

实际加工中，巧妙利用返回参考点指令，可以提高产品的精度。

(1) 对于重复定位精度很高的机床，为了保证主要尺寸的加工精度，在加工主要尺寸之前，刀具可先返回参考点再重新运行到加工位置。如此做法的目的实际上是重新校核一下基准，以确定加工的尺寸精度。

(2) 对于多轴联动机床，特别是多轴多刀塔机床，程序开始段，一般设回参考点指令，避免换刀或多轴联动加工时出现干涉情况。

(3) 四轴以上的加工中心在进行B轴旋转前，双主轴车床在主、副轴同步加工前，设置回参考点指令，可防止发生撞刀事故。如：HERMLE 600U五轴五联动立式加工中心，配Heidenhain i530数控系统，其B轴可±110°旋转，而刀库在主轴后面，在B轴旋转前，都加回参考点指令。

(4) 双主轴车床，只在一主轴加工时，用回参考点指令，使另一主轴在参考点位置，能使程序顺利执行并保证加工精度。如 S188双主轴双刀塔数控车铣中心，只在一个主轴加工零件时，首先用G28指令，将另一主轴和刀塔返回参考点位置，以便加工顺利进行。

(5) 对于多轴纵切机床，当因各种原因要封闭某一轴时，用回参考点指令，使此一轴在参考点位置，然后再进行封闭，能保证此轴的位置度。如TONUS DECO2000机床，因加工要求必须封闭X4和Z4轴，在此情况下，在进行系统屏蔽X4和Z4轴之前，执行返回参考点 *** 作。

(6) 在修理某一轴的伺服单元时，一般先进行回参考点 *** 作(如有可能)，以避免在该轴失电时，坐标位置的丢失。如美国哈挺公司COBRA 42机床，因X轴电机运转有杂音需检查，在检查前执行返回参考点 *** 作。

3) 相对编程G91与绝对编程G90指令

相对编程是以刀尖所在位置为坐标原点，刀尖以相对于坐标原点进行位移来编程。就是说，相对编程的坐标原点经常在变换，运行是以现刀尖点为基准控制位移，那么连续位移时，必然产生累积误差。绝对编程在加工的全过程中，均有相对统一的基准点，即坐标原点，所以其累积误差较相对编程小。

数控车削加工时，工件径向尺寸的精度比轴向尺寸高，所以在编制程序时，径向尺寸最好采用绝对编程，考虑到加工时的方便，轴向尺寸采用相对编程，但对于重要的轴向尺寸，也可以采用绝对编程。数控铣床加工时，对于重要的尺寸应采用绝对编程。在数控车铣加工中心加工零件时，一般在车加工时用相对编程，变换为铣加工时，用绝对编程。如：EMCO 332数控车铣中心，配西门子 840D数控系统，双主轴双刀塔，在进行车铣加工时的程序：

M06 T10

M38；车方式，默认在G91相对编程

M04 S1000 M08

G95 FO03

G00 X80 YO Z100

G00 Z10

G01 Z-1155 FO01

M06 T13

M39；铣方式，G91相对编程、G90绝对编程

G00 G90 X-L12 Z1；L12已赋值

G01 G90 Z-95 F1200

G01 G91 XO30

G00 G90 Z1

另外，为保证零件的某些相对位置，按照工艺的要求，进行相对编程和绝对编程的灵活使用。

4) 主轴松开夹紧指令

主轴松开和夹紧指令，在正常的情况下，是装卸零件时使用，但对于多主轴车床来说，还有其他的用途：

(1) 用于双轴同步加工。在加工细长轴类零件时，用主、副轴分别夹持零件的两端，利用夹套夹紧时的后缩力，使零件处于被拉紧状态，再进行切削加工，可以防止因让刀产生锥度，并能提高零件表面的加工质量。

(2) 对于数控纵切车床，经过合理地设置主副轴的松开、夹紧指令，多次拉送料，分段多次加工，可以加工比额定行程长数倍的细长零件。笔者就曾在TONUS DECO2000机床(Z轴行程64mm)上用此方法加工出长96mm的φ06mm和φ08mm台阶轴。

如：TONUS DECO2000机床为数控纵切车床，配基于FUNAC16系统而改进的、具有电子凸轮功能的、专为纵切机床配套的PNT2000(TONUS专利产品)数控系统，其编程方式有别于一般的车、铣，每一工步是技流程在各个框图中分别编，现仅列主加工工步的程序：

G00 G100 Z1=0 X1=1；主轴旋转、冷却、调刀另有工步

G01 X1=06 FO05

G01 Z1=-600 FO02

G01 X1=12 FO05

G00 G100 X1=20

M111；松主轴

G04 XO4

G01 Z1=00 FO1

M110；主轴第二次夹紧

G04 XO4

G01 G100 X1=12

G01 X=08 F=005

G01 Z1=-360 FO02

G01 X1=12 FO05

G00 G100 X1=20；转换到切断工步。

5) G53零点漂移指令

在一般情况下，G53～G59等指令，是运用在零件加工过程中需重新建立编程原点的情况下，如多个零件同时加工等，但如合理使用此类指令，可提高机床的效率。

对于大部分数控设备来说，在开机之后，必须进行一段时间的热机，以消除因主轴或刀塔发热所带来的误差。如果对机床熟悉，就可以在加工程序的开头设置G53～G59等指令，人为进行补偿，可以大幅缩短热机时间。如 S-188双主轴双刀塔数控车铣中心，因控制的轴数较多，如要尺寸完全稳定，每天需空运行2h左右，经一段时间的摸索，现用G53指令，即：G53 XO04 YO01。在2h内，每05h减少XO01 YO005，可将热机时间控制在05h以内。

批量生产，当工作台可以装夹数个零件时，在编程中运用G53～G59等指令，定义几个不同的加工原点，可以一次装夹加工数个零件，节省换刀时间，提高工作效率。如 VC750型立式加工中心，工作台为850mm×530mm，所加工零件的坯料为φ160mm，除去装夹部分，每次可装4个零件。程序如下：

G54 P1 M98

／G55 P1 M98

／G56 P1 M98

／G57 P1 M98

M99

将要加工的程序编成子程序(P1号)，在调试时不执行带／的程序，批量生产后再执行。

6) G79跳转指令

G79指令为强行跳转，在车铣复合加工中心的零件加工程序中使用，可以带来很大的方便。如S-188双主轴双刀塔数控车铣中心，配NUM 1050数控系统，带自动拉料机构，在零件加工程序的编制中，如：

$ G79 N2037

N2037 GO X520 Z20

加入G79指令，可以很方便地进行各工步程序的调试，免去一般程序每调一步都要从头找程序段或在每一程序段结束加 M01的麻烦；同时可以直接跳转到程序结束句进行割断。

7) G09减速与精确定位指令

G09指令其功能是在执行下一条程序之前，减速并准确地停止在当前条程序所确定的位置。在精加工时使用，可以使加工的形位尺寸准确，如 S-188双主轴双刀塔数控车铣中心，配NUM 1050数控系统：

G01 Z1 FO02

G01 G09 ZO5

G01 G09 X9745 Z-04

G01 Z-1152

3 结束语

数控加工是基于数控程序的自动化加工方式，在实际加工中，对G、M代码进行深入分析与研究，对传统加工方法进行变革，需要有较强的程序指令运用能力和丰富的实践技能。作者从事数控技术教学、数控加工及数控设备的维护近20年，碰到非常多的技术难题，在特殊G、M代码的使用方面，积累了一定的经验。在数控加工程序中，用好这些特殊G、M代码，对提高零件的加工质量和精度，使用、维护好数控机床具有重要意义。

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