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1、第二章第二章数控机床的程序编制数控机床的程序编制第二章第二章q 2-4 2-4 常用编程指令常用编程指令 q 2-2 2-2 数控机床编程数控机床编程 的基础知识的基础知识 q 2-3 2-3 数控机床的坐标系数控机床的坐标系 数控机床的程序编制数控机床的程序编制q 2-5 2-5 编程举例编程举例 q 2-1 2-1 概述概述2-1 概 述一、数控机床程序编制的内容与步骤分析零件图确定工艺过程计算加工轨迹和加工尺寸编写加工程序校核制作控制介质校核程序校验和试切削校验YYYNNN完成 手工编程 自动编程 CAD CAM CNC 常用的CAM 软件：MASTER CAM CIMATRON SMA
2、RT CAM PRO-E CAXA二、数控机床程序编制方法2-1 概 述 美国电子工业协会标准（EIA）国家标准化组织标准（ISO）二、数字控制的标准代码2-2 数控程序编制一、数控机床的坐标系 坐标轴的方向及其命名q2-3 2-3 数控机床的坐标系数控机床的坐标系第二章第二章数控机床的程序编制数控机床的程序编制q2-3 2-3 数控机床的坐标系数控机床的坐标系坐坐标标系及运系及运动动方向方向 各种坐各种坐标标系系 绝对绝对坐坐标标系与相系与相对对坐坐标标系系 第二章第二章数控机床的程序编制数控机床的程序编制 规规定数控机床坐定数控机床坐标轴标轴及运及运动动方向，是方向，是为为了准确地描述机床
3、的运了准确地描述机床的运动动，简简化程序的化程序的编编制方法，并使所制方法，并使所编编程序有互程序有互换换性。性。目前国目前国际标际标准化准化组织组织已已经统经统一了一了标标准准坐坐标标系。系。我国机械工我国机械工业业部也部也颁颁布了布了JB3051-82JB3051-82数字控制床坐数字控制床坐标标和运和运动动方向的命名的方向的命名的标标准，准，对对数控机床的坐数控机床的坐标标和运和运动动方向作了方向作了明文明文规规定。定。q数控机床的坐标系数控机床的坐标系标准规定：标准规定：1、刀具运动而工件相对静止、刀具运动而工件相对静止2、坐标轴方向由右手定则确定、坐标轴方向由右手定则确定 Z由主轴方
4、向确定由主轴方向确定 X轴为水平且垂直于轴为水平且垂直于Z Y轴垂直于轴垂直于X Z3、增大刀具与工件距离的方向为正、增大刀具与工件距离的方向为正q数控机床的坐标系数控机床的坐标系一、坐标系及运动方向一、坐标系及运动方向坐标系及运动方向坐标系及运动方向1 1坐坐标标和运和运动动方向命名的原方向命名的原则则 为为了使了使编编程人程人员员能在不知道机能在不知道机床在加工零件床在加工零件时时是刀具移向工件，是刀具移向工件，还还是工件移向刀具的情况下，就可是工件移向刀具的情况下，就可以根据以根据图样图样确定机床的加工确定机床的加工过过程，程，特特别规别规定：永定：永远远假定刀具相假定刀具相对对于静于静
5、止的工件坐止的工件坐标标系而运系而运动动。q坐标系坐标系坐标系及运动方向坐标系及运动方向2 2标标准坐准坐标标系的系的规规定定 在数控机床上加工零件，机床的在数控机床上加工零件，机床的动动作是由数控系作是由数控系统发统发出的指令来控制的。出的指令来控制的。为为了确定机床的运了确定机床的运动动方向，移方向，移动动的的距离，就要在机床上建立一个坐距离，就要在机床上建立一个坐标标系，系，这这个坐个坐标标系就叫系就叫标标准坐准坐标标系系，也叫，也叫机床机床坐坐标标系系。在在编编制程序制程序时时，就可以以，就可以以该该坐坐标标系系来来规规定运定运动动方向和距离。方向和距离。q坐标系坐标系坐标系及运动方向
6、坐标系及运动方向q坐标系坐标系坐标系及运动方向坐标系及运动方向3 3运运动动方向的确定方向的确定 JB3051-82 JB3051-82中中规规定：机床某一部定：机床某一部件运件运动动的正方向，是增大工件和刀的正方向，是增大工件和刀具之具之间间距离的方向。距离的方向。q坐标系坐标系坐标系及运动方向坐标系及运动方向1)Z1)Z坐坐标标的运的运动动 Z Z坐标的运动，是由传递切削力的主轴所决坐标的运动，是由传递切削力的主轴所决定，定，与主轴轴线平行的坐标轴即为与主轴轴线平行的坐标轴即为与主轴轴线平行的坐标轴即为与主轴轴线平行的坐标轴即为Z Z Z Z坐标坐标坐标坐标。对于车床、磨床等主轴带动工件旋
7、转；对对于车床、磨床等主轴带动工件旋转；对于铣床、钻床、镗床等主轴带着刀具旋转，那于铣床、钻床、镗床等主轴带着刀具旋转，那么与主轴平行的坐标轴即为么与主轴平行的坐标轴即为Z Z坐标。坐标。q坐标系坐标系坐标系及运动方向坐标系及运动方向 如果机床没有主轴如果机床没有主轴(如牛头刨床如牛头刨床)，Z Z轴垂直轴垂直于工件装夹面。于工件装夹面。q坐标系坐标系1)Z1)Z坐坐标标的运的运动动 Z Z坐标的运动，是由传递切削力的主轴所决坐标的运动，是由传递切削力的主轴所决定，定，与主轴轴线平行的坐标轴即为与主轴轴线平行的坐标轴即为与主轴轴线平行的坐标轴即为与主轴轴线平行的坐标轴即为Z Z Z Z坐标坐标
8、坐标坐标。对于车床、磨床等主轴带动工件旋转；对对于车床、磨床等主轴带动工件旋转；对于铣床、钻床、镗床等主轴带着刀具旋转，那于铣床、钻床、镗床等主轴带着刀具旋转，那么与主轴平行的坐标轴即为么与主轴平行的坐标轴即为Z Z坐标。坐标。坐标系及运动方向坐标系及运动方向 Z Z坐坐标标的的正方向正方向为为增大工件与刀增大工件与刀具之具之间间距离的方向。距离的方向。如在如在钻钻镗镗加工中，加工中，钻钻入和入和镗镗入入工件的方向工件的方向为为Z Z坐坐标标的的负负方向，而退方向，而退出出为为正方向。正方向。q坐标系坐标系坐标系及运动方向坐标系及运动方向2)X2)X坐坐标标的运的运动动 X X坐坐标标是水平的
9、，它平行于工件的装是水平的，它平行于工件的装夹夹面。面。这这是在刀是在刀具或工件定位平面内运具或工件定位平面内运动动的主要坐的主要坐标标。对对于工件旋于工件旋转转的机床的机床(如如车车床、磨床等床、磨床等)，X X坐坐标标的方的方向是在工件的径向上，且平行于横滑座。刀具离开工件向是在工件的径向上，且平行于横滑座。刀具离开工件旋旋转转中心的方向中心的方向为为X X轴轴正方向。正方向。q坐标系坐标系坐标系及运动方向坐标系及运动方向q坐标系坐标系 对对于刀具旋于刀具旋转转的机床的机床(如如铣铣床、床、镗镗床、床、钻钻床等床等)，如，如Z Z轴轴是垂直的，当从刀具主是垂直的，当从刀具主轴轴向立柱看向立
10、柱看时时，X X运运动动的正方向的正方向指向右。指向右。2)X2)X坐坐标标的运的运动动 X X坐坐标标是水平的，它平行于工件的装是水平的，它平行于工件的装夹夹面。面。这这是在刀是在刀具或工件定位平面内运具或工件定位平面内运动动的主要坐的主要坐标标。对对于工件旋于工件旋转转的机床的机床(如如车车床、磨床等床、磨床等)，X X坐坐标标的方的方向是在工件的径向上，且平行于横滑座。刀具离开工件向是在工件的径向上，且平行于横滑座。刀具离开工件旋旋转转中心的方向中心的方向为为X X轴轴正方向。正方向。坐标系及运动方向坐标系及运动方向q坐标系坐标系 对对于刀具旋于刀具旋转转的机床的机床(如如铣铣床、床、镗
11、镗床、床、钻钻床等床等)，如，如Z Z轴轴是垂直的，当从刀具主是垂直的，当从刀具主轴轴向立柱看向立柱看时时，X X运运动动的正方向的正方向指向右。指向右。如如Z Z轴轴(主主轴轴)是水平的，当从主是水平的，当从主轴轴向工件方向看向工件方向看时时，X X运运动动的正方向指向右方。的正方向指向右方。2)X2)X坐坐标标的运的运动动 X X坐坐标标是水平的，它平行于工件的装是水平的，它平行于工件的装夹夹面。面。这这是在刀是在刀具或工件定位平面内运具或工件定位平面内运动动的主要坐的主要坐标标。对对于工件旋于工件旋转转的机床的机床(如如车车床、磨床等床、磨床等)，X X坐坐标标的方的方向是在工件的径向上
12、，且平行于横滑座。刀具离开工件向是在工件的径向上，且平行于横滑座。刀具离开工件旋旋转转中心的方向中心的方向为为X X轴轴正方向。正方向。坐标系及运动方向坐标系及运动方向3)Y3)Y坐坐标标的运的运动动 Y Y坐坐标轴标轴垂直于垂直于X X、Z Z坐坐标标轴轴。Y Y运运动动的正方向根据的正方向根据X X和和Z Z坐坐标标的正方的正方向，按照右手直角迪卡儿坐向，按照右手直角迪卡儿坐标标系来系来判断。判断。q坐标系坐标系坐标系及运动方向坐标系及运动方向4)4)旋旋转转运运动动A A、B B和和C C A A、B B和和C C相相应应地表示其地表示其轴线轴线平行于平行于X X、Y Y和和Z Z坐坐标
13、标的旋的旋转转运运动动。A A、B B和和C C的正方向，相的正方向，相应应地表示在地表示在X X、Y Y和和Z Z坐坐标标正方向上按照右旋螺正方向上按照右旋螺纹纹前前进进的方向。的方向。q坐标系坐标系坐标系及运动方向坐标系及运动方向5)5)附加坐附加坐标标 一般我们称一般我们称X X、Y Y、Z Z为主坐标或第一坐为主坐标或第一坐标系，如有平行于第一坐标的第二组和第三标系，如有平行于第一坐标的第二组和第三组坐标，则分别指定为组坐标，则分别指定为U U、V V、W W和和P P、Q Q、R R。所谓所谓第一坐标系第一坐标系第一坐标系第一坐标系是指靠近主轴的直线运是指靠近主轴的直线运动，稍远的为
14、动，稍远的为第二坐标系第二坐标系第二坐标系第二坐标系，更远的为，更远的为第三坐第三坐第三坐第三坐标系标系标系标系。如在第一如在第一组组回回转转运运动动A A、B B和和C C的同的同时时，还还有平行或不平行有平行或不平行A A、B B和和C C的第二的第二组组回回转转运运动动，可命名，可命名为为D D、E E或或F F。q坐标系坐标系坐标系及运动方向坐标系及运动方向6)6)对对于工件运于工件运动动的相反方向的相反方向 对对于工件运于工件运动动而不是刀具运而不是刀具运动动的机床，必的机床，必须须将前述将前述为为刀具运刀具运动动所作的所作的规规定，作相反的安排。定，作相反的安排。用用带带“”的字母
15、，如的字母，如XX，表示工件相，表示工件相对对于刀具正向运于刀具正向运动动指令。而不指令。而不带带“”“”的字母，的字母，如如X X，则则表示刀具相表示刀具相对对于工件的正向运于工件的正向运动动指令。指令。X X 与与 X X 表示的运表示的运动动方向正好相反。方向正好相反。注意：注意：注意：注意：对对对对于于于于编编编编程人程人程人程人员员员员、工、工、工、工艺艺艺艺人人人人员员员员只考只考只考只考虑虑虑虑不不不不带带带带“”“”“”“”的运的运的运的运动动动动方向。方向。方向。方向。q坐标系坐标系坐标系及运动方向坐标系及运动方向q坐标系坐标系坐标系及运动方向坐标系及运动方向7)7)主主轴轴
16、旋旋转转运运动动的方向的方向 主主轴轴的的顺时针顺时针旋旋转转运运动动方向方向(正正转转)，是按照右旋螺，是按照右旋螺纹纹旋入工件的方旋入工件的方向。向。q坐标系坐标系二、各种坐标系二、各种坐标系q坐标系坐标系各种坐标系各种坐标系 在坐标系中坐标轴的方向确定以后，便在坐标系中坐标轴的方向确定以后，便是确定坐标原点的位置，只有当坐标原点确是确定坐标原点的位置，只有当坐标原点确定后坐标系才算确定了，加工程序就在这个定后坐标系才算确定了，加工程序就在这个坐标系内运行。可见，由于坐标原点不同，坐标系内运行。可见，由于坐标原点不同，即使是执行同一段程序，刀具在机床上的加即使是执行同一段程序，刀具在机床上
17、的加工位置也是不同的。工位置也是不同的。由于数控系由于数控系统类统类型不同，所型不同，所规规定的建立定的建立坐坐标标系的方法也不同，下面介系的方法也不同，下面介绍绍几种情况。几种情况。q坐标系坐标系各种坐标系各种坐标系1 1机床坐机床坐标标系与机床原点系与机床原点 机床坐标系机床坐标系机床坐标系机床坐标系是用来确定工件坐标系的基是用来确定工件坐标系的基本坐标系，其坐标和运动方向视机床的种类本坐标系，其坐标和运动方向视机床的种类和结构而定。和结构而定。如数控如数控车车床、数控床、数控铣铣床、数控床、数控镗镗床都有床都有自己的坐自己的坐标标系；立式加工中心与卧式加工中系；立式加工中心与卧式加工中心
18、的坐心的坐标标系也有很大的区系也有很大的区别别。但它。但它们们的的标标准准坐坐标标是是完全相同完全相同(采用坐采用坐标标系及运系及运动动方向的方向的规则规则确定确定)。q坐标系坐标系各种坐标系各种坐标系 机床坐标系是机床上固有的坐标系，并设机床坐标系是机床上固有的坐标系，并设有固定的坐标原点。有固定的坐标原点。机床上有一些固定的基准机床上有一些固定的基准线线，如主，如主轴轴中心中心线线；固定的基准面，如工作台面、主；固定的基准面，如工作台面、主轴轴端面、端面、工作台工作台侧侧面和面和T T型槽型槽侧侧面。面。当机床的坐当机床的坐标轴标轴手手动动返回各自的原点返回各自的原点(又又称零点称零点)以
19、后，用各坐以后，用各坐标轴标轴部件上的基准部件上的基准线线和和基准面之基准面之间间的距离来决定机床原点的位置，的距离来决定机床原点的位置，该该点在数控机床的使用点在数控机床的使用说说明明书书上均有上均有说说明。明。q坐标系坐标系各种坐标系各种坐标系 机床坐机床坐标标系的原点称系的原点称为为机床原点机床原点机床原点机床原点，也称机械，也称机械原点、机械零点或零点，原点、机械零点或零点，这这个原点是机床固有的个原点是机床固有的点。它的位置是在各坐点。它的位置是在各坐标轴标轴的正向最大极限的正向最大极限处处。q坐标系坐标系各种坐标系各种坐标系 这个原点是机床一经设计和制造出来，这个原点是机床一经设计
20、和制造出来，就已经被确定下来，所以说机械原点是机床就已经被确定下来，所以说机械原点是机床坐标系中固定的点，不能随意改变的。坐标系中固定的点，不能随意改变的。机床启动时，通常要进行机动或手动回机床启动时，通常要进行机动或手动回零。所谓零。所谓回零回零回零回零，就是让机床回到机床零点，就是让机床回到机床零点(现现代数控系统有的回零一般是指回到参考点代数控系统有的回零一般是指回到参考点)。机床原点的作用机床原点的作用机床原点的作用机床原点的作用，是使机床与控制系统，是使机床与控制系统同步，建立测量机床运动坐标的起始点。同步，建立测量机床运动坐标的起始点。q坐标系坐标系各种坐标系各种坐标系 此外，与机
21、床原点相此外，与机床原点相对应对应的的还还有一个有一个机床机床机床机床参考点参考点参考点参考点，它与机床原点的相，它与机床原点的相对对位置是固定的，位置是固定的，机床出厂前由机床制造商精密机床出厂前由机床制造商精密测测量确定。机床量确定。机床参考点一般不同于机床原点。参考点一般不同于机床原点。一般来一般来说说加工中心的参考点加工中心的参考点为为机床的自机床的自动动换换刀位置。刀位置。机床零点也是参考点，一台数控机床可以机床零点也是参考点，一台数控机床可以有多个参考点。有多个参考点。q坐标系坐标系各种坐标系各种坐标系2 2工件坐工件坐标标系和工件原点系和工件原点 工件坐标系工件坐标系(编程坐标编
22、程坐标)是编程人员是编程人员在编程时使用的，由编程人员以工件图在编程时使用的，由编程人员以工件图纸上的某一固定点为原点纸上的某一固定点为原点(也称工件原也称工件原点或程序原点点或程序原点)，所建立的坐标系。，所建立的坐标系。编编程尺寸都按工件坐程尺寸都按工件坐标标系中的尺寸系中的尺寸确定的。在确定的。在这这个坐个坐标标系内系内编编程可以程可以简简化化坐坐标计标计算，减少算，减少错误错误，缩缩短程序短程序长长度。度。q坐标系坐标系各种坐标系各种坐标系 在在实际实际加工加工时时，工件随，工件随夹夹具在机床上具在机床上安装后，安装后，测测量工件原点与机床原点量工件原点与机床原点间间的距的距离离(通常
23、是通通常是通过测过测量某些基准面、量某些基准面、线线之之间间的距离来确定的距离来确定)，这这个距离称个距离称为为工件原点工件原点偏置偏置。q坐标系坐标系各种坐标系各种坐标系 在在该偏置值，需预存到数控系中，在加工时，工件该偏置值，需预存到数控系中，在加工时，工件原点偏置值便能自动加到工件坐标系上，使数控系统可原点偏置值便能自动加到工件坐标系上，使数控系统可按机床坐标系确定加工时的坐标值。按机床坐标系确定加工时的坐标值。因此，编程人员可以不考虑工件在机床上的安装位因此，编程人员可以不考虑工件在机床上的安装位置和安装精度，而利用数控系统的原点偏置功能，通过置和安装精度，而利用数控系统的原点偏置功能
24、，通过工件原点偏置值，来补偿工件在工作台上的装夹位置误工件原点偏置值，来补偿工件在工作台上的装夹位置误差，使用起来十分方便，现在大多数数控机床均有这种差，使用起来十分方便，现在大多数数控机床均有这种功能。功能。通常用通常用 G92 G92预置寄存指令来进行工件原点的偏置。预置寄存指令来进行工件原点的偏置。G54 G54G59G59用于设置数控镗铣床工件原点的偏置。用于设置数控镗铣床工件原点的偏置。G50 G50用于用于设设置数控置数控车车床工件原点的偏置。床工件原点的偏置。三、绝对坐标系与相对坐标系三、绝对坐标系与相对坐标系 1)1)绝对绝对坐坐标标系系 刀具刀具(或机床或机床)运运动轨动轨迹
25、的坐迹的坐标标直是以相直是以相对对于于固定的坐固定的坐标标原点原点O O给给出的，即称出的，即称为为绝对绝对绝对绝对坐坐坐坐标标标标。该该坐坐标标系称系称为为绝对绝对绝对绝对坐坐坐坐标标标标系系系系。q坐标系坐标系绝对、相对坐标系绝对、相对坐标系 例如，例如，A A、B B、C C三点的坐三点的坐标标均以固定的坐均以固定的坐标标原原点点O O计计算的，其算的，其值为值为：X XA A2020，Y YA A1515；X XB B4040，Y YB B4545；X XC C6060，Y YC C2525。2)2)增量增量(相相对对)坐坐标标系系 刀具刀具(或机床或机床)运运动轨动轨迹的坐迹的坐标值
26、标值是相是相对对于前于前一位置一位置(或起点或起点)来来计计算的，即称算的，即称为为增量增量增量增量(或相或相或相或相对对对对)坐坐坐坐标标标标，该该坐坐标标系称系称为为增量增量增量增量(或相或相或相或相对对对对)坐坐坐坐标标标标系系系系。增量坐增量坐标标系常用代系常用代码码表中的表中的U U、V V、W W表示。表示。U U、V V、W W分分别别表示与表示与X X、Y Y、Z Z平行且同向的坐平行且同向的坐标轴标轴。q坐标系坐标系绝对、相对坐标系绝对、相对坐标系 例如，例如，B B点相点相对对于于A A点的坐点的坐标标(即增量坐即增量坐标标)为为U U2020，V=30V=30；C C点相
27、点相对对于于A A点的坐点的坐标为标为U U4040，V=10V=10。（二）机床坐标系与工件坐标系 机床坐标系机床坐标系：机床上固有的坐标系，并有固定的坐标原点，即 机床原点（又称机械原点）工件坐标系工件坐标系：它是编程人员在编制零件加工程序时根据零件 图纸所确定的坐标系。工件原点偏置工件原点偏置：在零件加工时，工件随夹具安装在机床上后，测量工件原点与机床原点的距离，此方法称为工件原点偏置。2-2 数控程序编制yy/xx/o机o工工件坐标系机床坐标系工件原点偏置（三）绝对坐标与相对坐标 绝对坐标系：运动位置的坐标值均是相对于某一固定坐标原点计算的坐标系统；相对坐标系：又称增量坐标系，是刀具（
28、或工件运动位置的终点坐标值均是相对于起点坐标计算的坐标系统。2-2 数控程序编制yxo工20.00010.00025.00012.000vuAByxo工30.00010.00037.00012.000BA(X30,Y37)(X20,Y25)A-B G90G01 X30,Y37 A-B G91G01 X20,Y25（四）数控加工程序常用的编程指令准备功能指令 准备功能指令：也称G指令，它由字母“G”和后面的二位数字组成，从G00到G99共100种。G代码可分为模态代码（续效代码）和非模态代码。模态代码：在同组其他G代码出现以前一直有效。非模态代码：除模态代码以外的代码。1.与坐标系有关指令2.G
29、90（绝对尺寸编程）G91（相对尺寸编程）3.G92（工件坐标系设定指令）2.坐标平面选择指令3.G17（x y 平面）G18（z x 平面）G19（y z 平面）3.快速点定位指令4.G00 系统以最快的速度到达程序的目标点。2-2 数控程序编制 所谓插补就是数控机床不断地调整移所谓插补就是数控机床不断地调整移动轴，使刀具的轨迹沿理论动轴，使刀具的轨迹沿理论 轮廓运动的轮廓运动的过程。插补是数控机床实现轮廓控制的核过程。插补是数控机床实现轮廓控制的核心。心。如：直线插补（如：直线插补（G01）圆弧插补圆弧插补(G02、G03)插补4.直线插补指令5.G01 如:2-2 数控程序编制10 20
30、 302010XZo绝对坐标P0P1:G01 X20 Z20 F50P1P2:G01 X20 Z10 F50P2P3:G01 X40 Z10 F50P3P4:G01 X40 Z0 F50相对坐标P0P1:G01 X20 Z-10 F50P1P2:G01 X0 Z-10 F50P2P3:G01 X20 Z0 F50P3P4:G01 X0 Z-10 F50P0P2 P1P4 P3车床的X坐标用直径量表示圆弧插补指令 G02（顺时针圆弧插补）G03（逆时针圆弧插补）顺、逆圆弧的判别：沿垂直于圆弧所在的平面的坐标轴的负方向观察，确定圆弧的顺逆方向。2-2 数控程序编制起点P1、终点P2、圆心I、J、K
31、、顺逆G02G03起点P1、终点P2、半径R、顺逆G02G03起点P1终点P2终点P2起点P15.圆弧插补指令圆弧插补指令G02/G03 按绝对坐标编程时，按绝对坐标编程时，X、Y、Z 为圆弧终为圆弧终点的绝对坐标值；点的绝对坐标值；按增量坐标编程时，按增量坐标编程时，X、Y、Z 为圆弧终为圆弧终点相对于起点的增量坐标值。点相对于起点的增量坐标值。I、J、K均为圆弧中心相对于圆弧起点均为圆弧中心相对于圆弧起点的坐标值。的坐标值。R为圆弧半径值。当圆弧小于或等于为圆弧半径值。当圆弧小于或等于180时，时，R取正值；圆弧大于取正值；圆弧大于180时，时，R取负值。取负值。圆圆圆圆弧方向的判断：从垂
32、直于弧方向的判断：从垂直于弧方向的判断：从垂直于弧方向的判断：从垂直于圆圆圆圆弧所在平弧所在平弧所在平弧所在平面的坐面的坐面的坐面的坐标轴标轴标轴标轴正方向往正方向往正方向往正方向往负负负负方向看，刀具相方向看，刀具相方向看，刀具相方向看，刀具相对对对对于于于于工件的旋工件的旋工件的旋工件的旋转转转转方向方向方向方向为顺时针为顺时针为顺时针为顺时针方向方向方向方向时时时时，则为顺时则为顺时则为顺时则为顺时针圆针圆针圆针圆弧插弧插弧插弧插补补补补，反之，反之，反之，反之为为为为逆逆逆逆时针圆时针圆时针圆时针圆弧插弧插弧插弧插补补补补。5.圆弧插补指令圆弧插补指令6.G02（顺时针圆弧插补）（顺时
33、针圆弧插补）G03（逆时针圆弧插补）（逆时针圆弧插补）7.顺、逆圆弧的判别顺、逆圆弧的判别：沿垂直于圆弧所在的平面的坐标轴的：沿垂直于圆弧所在的平面的坐标轴的负方向观察，确定圆弧的顺逆方向。负方向观察，确定圆弧的顺逆方向。2-2 数控程序编制R1010 202010 xyoA(起点）BG02R10-10 -202010 xoA（起点）BG03y5.圆弧插补指令 表达方式（1）G02(G03)圆弧终点坐标（X Y Z)圆心坐标（圆心相对圆弧起点的坐标，用I J K 表示）如 G02 X20 Y10 I0 J-10 表达方式（2）G02(G03)圆弧终点坐标（X Y Z）圆弧半径（圆弧圆心角大于1
34、80度半径取负值，小于等于180度取正值。如:G02 X20 Y10 R10 2-2 数控程序编制R1010 202010 xyoA(起点）BG02例如：见图，要求由例如：见图，要求由A A点开始，逆时针还回点开始，逆时针还回A A点。点。编程如下：编程如下：G90 G03 X10.Y0 I-10.J0 F100G90 G03 X10.Y0 I-10.J0 F100；或或G91 G03 X0 Y0 I-10.J0 F100G91 G03 X0 Y0 I-10.J0 F100；注意：注意：注意：注意：使使使使用用用用圆圆圆圆弧弧弧弧插插插插补补补补指指指指令令令令时时时时，必必必必须须须须应应应
35、应用用用用平平平平面面面面选选选选择指令预先指定圆弧插补所在的平面。择指令预先指定圆弧插补所在的平面。择指令预先指定圆弧插补所在的平面。择指令预先指定圆弧插补所在的平面。若若若若某某某某个个个个方方方方向向向向上上上上的的的的坐坐坐坐标标标标增增增增量量量量值值值值为为为为 0 0，则则则则在在在在程序中可以省略。程序中可以省略。程序中可以省略。程序中可以省略。有有有有些些些些系系系系统统统统不不不不能能能能用用用用 R R编编编编程程程程，有有有有些些些些系系系系统统统统可可可可用用用用I I、J J、KK和和和和R R两种格式编程。两种格式编程。两种格式编程。两种格式编程。如如如如果果果果
36、圆圆圆圆弧弧弧弧的的的的终终终终点点点点和和和和起起起起点点点点相相相相同同同同 (即即即即一一一一个个个个整整整整圆圆圆圆)，由由由由于于于于数数数数控控控控系系系系统统统统无无无无法法法法用用用用R R确确确确定定定定圆圆圆圆弧弧弧弧的的的的中中中中心心心心的的的的位位位位置置置置。这这这这时时时时，只只只只能能能能使使使使用用用用 I I、J J、KK确确确确定定定定圆圆圆圆弧弧弧弧中中中中心的方式来心的方式来心的方式来心的方式来编编编编程。程。程。程。6.刀具半径补偿指令7.G40（取消刀具半径补偿）G41（左补）G42（右补）2-2 数控程序编制G41G42刀具工件刀具刀心轨迹格式：
37、G41 D01 ；D01中放的是刀具半径使用刀具半径补偿指令可以避免过多的计算。6.6.刀具半径补偿指令刀具半径补偿指令刀具半径补偿指令刀具半径补偿指令G41/G42/G40G41/G42/G40 刀具半径补偿又称刀具半径偏置。刀具半径补偿又称刀具半径偏置。刀具半径补偿又称刀具半径偏置。刀具半径补偿又称刀具半径偏置。刀刀刀刀具具具具半半半半径径径径补补补补偿偿偿偿指指指指令令令令具具具具有有有有改改改改变变变变刀刀刀刀具具具具中中中中心心心心运运运运动动动动轨轨轨轨迹迹迹迹的功能。的功能。的功能。的功能。具具具具有有有有刀刀刀刀具具具具半半半半径径径径补补补补偿偿偿偿功功功功能能能能的的的的数
38、数数数控控控控系系系系统统统统能能能能使使使使刀刀刀刀具具具具中中中中心心心心自自自自动动动动地地地地从从从从工工工工件件件件实实实实际际际际轮轮轮轮廓廓廓廓上上上上偏偏偏偏离离离离一一一一个个个个指指指指定定定定的的的的刀刀刀刀具具具具半半半半径径径径值值值值(又又又又称称称称偏偏偏偏置置置置值值值值或或或或补补补补偿偿偿偿值值值值)，并并并并使使使使刀刀刀刀具具具具中中中中心心心心在在在在补补补补偿偿偿偿后后后后的的的的轨轨轨轨迹迹迹迹上上上上运运运运动动动动，从从从从而而而而把把把把工工工工件件件件加加加加工工工工成成成成图图图图纸纸纸纸上上上上所要求的轮廓形状和尺寸。所要求的轮廓形状和
39、尺寸。所要求的轮廓形状和尺寸。所要求的轮廓形状和尺寸。刀具半径刀具半径补偿补偿程序格式程序格式 G01 G41/G42/G40 X Y Z D G01 G41/G42/G40 X Y Z D；其中：其中：G01 G01为直线插补；为直线插补；G41 G41、G42G42分别为左偏置和右偏置；分别为左偏置和右偏置；X X、Y Y、Z Z为建立刀具半径补偿运动的终点坐为建立刀具半径补偿运动的终点坐标值；标值；D D为刀具偏置代号。为刀具偏置代号。G40 G40为刀具半径补偿撤销指令。使用为刀具半径补偿撤销指令。使用G40G40指令指令后，使后，使G41G41和和C42C42指定的刀具半径补偿指令自
40、动撤指定的刀具半径补偿指令自动撤消。消。G40 G40、G41G41、G42G42指令均是模指令均是模态态指令。指令。刀具补偿方向的判别刀具补偿方向的判别刀具补偿方向的判别刀具补偿方向的判别 G41 G41为左偏刀具半径补偿指令，是指刀具沿前为左偏刀具半径补偿指令，是指刀具沿前进方向向左侧偏置一个刀具半径值进方向向左侧偏置一个刀具半径值(或偏置值或偏置值)；G42 G42为右偏刀具半径补偿指令，是指刀具沿前为右偏刀具半径补偿指令，是指刀具沿前进方向向右偏置一个刀具半径值进方向向右偏置一个刀具半径值(或偏离值或偏离值)。刀具偏置代号刀具偏置代号刀具偏置代号刀具偏置代号 D D D D为刀具偏置代
41、号为刀具偏置代号为刀具偏置代号为刀具偏置代号(又称刀偏值的偏置号或又称刀偏值的偏置号或又称刀偏值的偏置号或又称刀偏值的偏置号或刀补号刀补号刀补号刀补号)，它表示内存表中，它表示内存表中，它表示内存表中，它表示内存表中(又称偏置存储器又称偏置存储器又称偏置存储器又称偏置存储器)第第第第号刀具的半径补偿值。该半径补偿值预先已输号刀具的半径补偿值。该半径补偿值预先已输号刀具的半径补偿值。该半径补偿值预先已输号刀具的半径补偿值。该半径补偿值预先已输入刀补内存表中的入刀补内存表中的入刀补内存表中的入刀补内存表中的号位置上。号位置上。号位置上。号位置上。D00 D00 D00 D00 地址中的地址中的地址
42、中的地址中的值值值值永永永永远远远远是零，可用来取消刀具是零，可用来取消刀具是零，可用来取消刀具是零，可用来取消刀具半径半径半径半径补偿补偿补偿补偿。由此可由此可由此可由此可见见见见，使用刀具半径，使用刀具半径，使用刀具半径，使用刀具半径补偿补偿补偿补偿指令，在指令，在指令，在指令，在编编编编程程程程时时时时可只考可只考可只考可只考虑虑虑虑加工加工加工加工轮轮轮轮廓尺寸，而不考廓尺寸，而不考廓尺寸，而不考廓尺寸，而不考虑实际虑实际虑实际虑实际刀具大刀具大刀具大刀具大小，并可适用于粗精加工，故程序具有通用性，小，并可适用于粗精加工，故程序具有通用性，小，并可适用于粗精加工，故程序具有通用性，小，
43、并可适用于粗精加工，故程序具有通用性，且减且减且减且减轻轻轻轻了了了了编编编编程工作量。程工作量。程工作量。程工作量。7.7.延时延时延时延时(暂停暂停暂停暂停)指令指令指令指令G04G04 指令格式：指令格式：指令格式：指令格式：N G04 X/P N G04 X/P；程程程程序序序序执执执执行行行行到到到到此此此此指指指指令令令令后后后后即即即即停停停停止止止止，延延延延时时时时X/PX/P所所所所指指指指定定定定时间后继续执行。时间后继续执行。时间后继续执行。时间后继续执行。X X单位为秒；单位为秒；单位为秒；单位为秒；P P单位为毫秒。单位为毫秒。单位为毫秒。单位为毫秒。该该该该指指指
44、指令令令令可可可可使使使使刀刀刀刀具具具具作作作作短短短短时时时时间间间间的的的的无无无无进进进进给给给给光光光光整整整整加加加加工工工工，常常常常用用用用于于于于切切切切槽槽槽槽、锪锪锪锪孔孔孔孔、加加加加工工工工尖尖尖尖角角角角，以以以以减减减减少少少少表表表表面面面面粗糙度数值。粗糙度数值。粗糙度数值。粗糙度数值。G04 G04为非模态指令。为非模态指令。为非模态指令。为非模态指令。7.暂停（延时）指令 G04 格式：G04 D10；D10中是暂停持续的时间（一般为ms）。辅助功能指令 辅助功能指令也称M代码指令，它由M和其后的二位数字组成，从M00到M99共100种。此类指令主要用于机
45、床加工操作时的工艺指令，包括主轴转向与启停，冷却液系统开关，工作台夹紧松开等操作。辅助功能指令也有续效与非续效之分。常用的几个辅助功能指令 M00（程序停止）M01（计划停止）M02（程序结束）M30（程序结束）M03（主轴顺时针方向转）M04（主轴逆时针方向转）M05（主轴停）M08（冷却液开）M09（冷却液关）2-2 数控程序编制进给速度（Feed rate）、主轴转速（Spindle）及刀具功能（Tool）指令 1.进给速度（F）该指令为续效代码。格式：F；为进给速度，单位：mm/min 2.主轴转速（S）该指令为续效代码。格式：S；为主轴转速，单位：r/min 3.刀具功能（T）格式：
46、T；为刀具编号。2-2 数控程序编制编程注意：编程注意：1、顺逆圆的判断，车床易误判；、顺逆圆的判断，车床易误判；2、圆弧插补时，圆心坐标为：相对圆弧起点的、圆弧插补时，圆心坐标为：相对圆弧起点的相对偏移量，用相对偏移量，用I、J、K表示与表示与X、Y、Z对对应，对车床而言，应，对车床而言，I用直径量表示，无用直径量表示，无Y轴无轴无J参数。参数。3、车床的、车床的X向用直径量表示；向用直径量表示；4、坐标系的正方向，刀具远离工件方向为正；、坐标系的正方向，刀具远离工件方向为正；2-2 数控程序编制第二章数控程序编制第二章数控程序编制 手工编程实例手工编程实例 在下图所示的零件上，钻出个在下图
47、所示的零件上，钻出个25的孔的孔25钻头25x340356100202030303050 xy40zo40 x第二章数控程序编制第二章数控程序编制数控加工程序：数控加工程序：N01 G90 G54 G00 X-60.0 Y0.0 Z40.0；N05 G00 X40.0 Y70.0;移到第移到第1个孔上方个孔上方N06 Z6.0;移近工件移近工件N07 G01 Z-30.0 M03 S300 M08 F30;钻孔钻孔N08 G04 D01;光整加工光整加工N10 G01 Z6.0；抬刀抬刀N12 G91 G00 X30.0 Y-40.0；到第孔上方到第孔上方N15 G01 Z-41.0 F30；
48、钻第孔钻第孔N16 G04 D01;光整加工光整加工N20 Z41.0；抬刀抬刀N25 G00 X50.0 Y20.0；到第到第 3 孔上方孔上方N30 G01 Z-41.0 F30；钻孔钻孔N31 G04 D01;光整加工光整加工N35 Z41.0；抬刀抬刀 N40 M09；关冷却液关冷却液N45 G90G00X-60.0Y0.0Z40.0；刀具回到原来位置刀具回到原来位置N50 M30;程序结束程序结束第二章数控程序编制第二章数控程序编制 手工编程实例手工编程实例 2精加工下图中兰色轮廓，零件厚精加工下图中兰色轮廓，零件厚40mm，加工深度，加工深度10mm。806040202040608
49、0100 xy20立铣刀115R20第二章数控程序编制第二章数控程序编制数控加工程序：数控加工程序：N01 G90 G54；N05 G00 X115.0 Y90.0 Z100.0；移近起点；移近起点N10 Z-10.0 M03 S300 M08；移到刀路起点移到刀路起点N12 G42 G01 X100.0 Y80.0 D02 F30；N20 G01 X40.0；N25 G03 X20.0 Y60.0 R20；N35 G01 X30.0 Y40.0；N50 X100.0 ；N55 Y95.0 ；N56 G40X100.0 M09；N60 G00 Z100.0；抬刀到安全高度抬刀到安全高度N70
50、M05;主轴停主轴停N80 M30；程序结束程序结束第二章数控程序编制第二章数控程序编制 手工编程实例手工编程实例 3 该零件粗加工已完，只进行一次精加工、且该零件粗加工已完，只进行一次精加工、且 30mm30mm部分不加工。部分不加工。R40108121518223022x45o22020403010102x45o14020050 xz第二章数控程序编制第二章数控程序编制数控加工程序：数控加工程序：N01 T0100 ；换刀；换刀 取消刀补取消刀补N05 G90 G54 G00 X6.0 Z142.0 M03 S300 M08；移近移近工件，主轴正转工件，主轴正转N10 G01 X6.0 Z