HANUC编程手册.docx
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HANUC编程手册
目录
第一章概要5
一、插补5
二、进给功能5
三、零件图和刀具移动5
（一）参考点5
（二）编程坐标系和工作坐标系6
（三）刀具移动的尺寸命令7
四、主轴转速功能7
五、刀具功能7
六、辅助功能8
七、程序结构8
（一）程序段8
（二）主程序和子程序8
八、刀具补偿功能9
（一）刀具长度补偿功能9
（二）刀具半径补偿功能9
九、行程检测9
第二章控制轴10
一、控制轴数10
二、设定单位10
三、最大行程10
第三章准备功能（G功能）11
一、插补功能12
（一）快速点定位（G00）12
（二）直线插补（G01）13
（三）圆弧插补（G02,G03）13
（四）螺旋线加工（G02，G03）15
二、进给功能16
（一）快速移动16
（二）工进速度16
（三）工进速度锁定16
（四）每分进给（G94）16
（五）每转进给（G95）16
（六）修调17
（七）暂停（G04）17
三、参考点18
（一）自动参考点返回（G28，G29）18
四、坐标系19
（一）机床坐标系19
（二）机床坐标系的设置20
（三）工作坐标系的编程（G92，G54-G59）20
五、平面选择23
六、坐标值和尺寸23
（一）绝对和增量编程（G90、G91）23
（二）英制/公制转换（G20/G21）23
（三）小数点编程23
七、主轴速度功能24
（一）主轴速度命令24
（二）主轴换档控制24
第四章刀具功能和辅助功能25
一、刀具功能25
二、辅助功能25
（一）无条件停止（M00）25
（二）有条件停止（M01）25
（三）程序结束且返回到程序开始（M02、M30）25
（四）启动主轴正转/反转/停止（M03/M04/M05）25
（五）冷却液开/关（M08/M09）25
（六）自动换档（M61）25
（七）自动对刀（M32）25
（八）子程序调用（M98）26
（九）子程序结束（M99）26
第五章建立加工程序27
一、程序的构成27
二、程序开始27
三、程序结束27
四、程序部分27
（一）主程序27
（二）子程序28
（三）程序段28
（四）地址字28
（五）指令地址及其功能表28
（六）指令地址及其后数字的取值范围29
第六章平面加工固定循环30
一、横铣平面固定循环（G71）30
二、竖铣平面固定循环（G72）30
第七章孔加工固定循环32
一、孔加工固定循环简介（G73、G74、G76、G80～G89）32
（一）固定循环中坐标值的定义（G90/G91模式）33
（二）刀具返回点33
（三）固定循环中加工数据的定义33
二、G73高速啄孔循环35
三、G74左旋攻丝循环36
四、G76精镗循环37
五、G80取消固定循环38
六、G81钻孔循环，盲孔钻38
七、G82钻孔循环，反镗循环39
八、G83啄孔循环40
九、G84攻丝循环41
十、G85镗孔循环42
十一、G86镗孔循环43
十二、G87背镗循环44
十三、G88镗孔循环45
十四、G89镗孔循环46
十五、固定循环定义注意事项48
十六、固定循环编程举例49
第八章补偿功能52
一、刀具长度补偿（G43，G44，G49）52
（一）刀具长度补偿A52
（二）刀具长度补偿B54
二、刀具半径补偿（G40-G42）55
（一）补偿量（H代码，D代码）55
（二）平面选择55
（三）刀具半径补偿56
第九章比例、镜像和旋转功能61
一、比例功能（G50，G51）61
（一）各坐标轴等比例变换61
（二）各坐标轴比例不同的比例变换62
二、坐标镜像功能（G60、G61）63
三、坐标旋转功能（G68，G69）63
第十章用户宏程序65
12.1用户宏指令65
12.2用户宏程序本体65
12.3变量的使用方法66
12.3.1变量的表示66
12.3.2变量的引用66
12.4公用变量#0～#99，#200～#25966
12.5运算命令和转移命令（G65）67
12.5.1算术运算命令68
12.5.2转移控制命令70
12.6关于用户宏程序本体的注意事项71
12.7宏定义体调用举例71
第一章概要
一、插补
所谓插补就是根据给定进给速度和给定轮廓线形的要求，在轮廓的已知点子间确定一些中间点的方法。
如下图所示，刀具沿形成工件形状的直线或圆弧移动。
注：
在实际加工时，可能是工作台移动，刀具不动，但在本书中，都假定刀具移动而工件不动。
二、进给功能
为了切削工件，刀具必须以一个特定的速度移动，这就叫进给。
进给速度可由实际数值来定义。
例如，刀具的进给速度为150mm/min，可用下面的程序指定：
F150.0或F150
决定进给速度的功能被称为进给功能。
三、零件图和刀具移动
（一）参考点
在CNC机床上都有一个固定的位置，通常作为换刀位置或编程的绝对零点位置。
该位置被称为参考点。
刀具可以两种方式移动到参考点：
1．手动返回参考点
通过手动操作按钮可以使刀具返回到参考点。
2．自动返回参考点
通过编程命令来完成返回参考点。
通常，上电后，第一次用手动方式返回到参考点。
此后为了移动刀具到参考点实现换刀时，可使用自动返回参考点功能。
（二）编程坐标系和工作坐标系
1．编程坐标系
编程坐标系建立在零件图纸上，该坐标系内的坐标值被作为编程数据。
2．工作坐标系
工作坐标系建立在机床工作台上，通过编入当前位置到机床坐标系零点的距离即可获得该坐标系。
当工件放到工作台上，就形成了如右图所示的两个坐标系。
刀具在工作坐标系中的移动与相对于编程坐标系编程零点生成的程序命令一致，才能加工出形如图纸上的零件外形。
因此，为了正确地加工出零件图上定义的工件，这两个坐标系必须建立在同一位置。
（三）刀具移动的尺寸命令
用于刀具移动的坐标值命令可以绝对值和增量值两种方式指定。
1．绝对坐标值
使刀具移动到相对于坐标系零点编程的一个位置。
例如，通过使用B点的坐标值可以定义刀具从A点移动到B点。
编程如下：
G90X10.0Y30.0Z20.0;
2．增量坐标值
指定刀具从前一个位置到下一个位置之间的距离。
例如，定义刀具从A点移动到B点的指令如下：
G91X 40.0Y-30.0Z-10.0;
四、主轴转速功能
切削工件时，刀具相对于工件的速度被称为切削速度。
对于CNC，切削速度可由主轴转速以RPM为单位定义。
例如，当以80mm/min的切削速度加工一个工件时，刀具直径为100mm，则切削速度换算成RPM时，由公式N=1000V/πD计算出转速大约为250RPM，因此，定义如下：
S250;
主轴速度命令被称为主轴速度功能。
五、刀具功能
当执行钻、攻、铰、铣加工时，选择合适的刀具是非常重要的。
给每一把刀具都指定一个刀号，并且在程序中定义了一个刀号时，CNC就会选择与其对应的刀具。
例如，当指定1号刀为钻加工刀具，并且刀具已被放在刀库的1号位置时，可通过定义T01来选择该刀具,这种功能被称为刀具功能。
六、辅助功能
实际加工时，必须要使主轴旋转，并且要加冷却液。
为了达到这个目的，就要控制主轴马达和冷却液阀门的开-关操作。
定义与机床组件开-关操作有关的功能被称为辅助功能。
通常，该功能由M代码定义。
例如，当定义了M03，主轴将会以指定的转速顺时针旋转。
七、程序结构
用于控制机床工作的一组命令被称为程序。
通过指定的命令，刀具将沿着直线或圆弧移动，或者主轴马达被打开或关闭。
在程序中，以刀具实际移动的顺序来定义命令。
如右图：
一组命令中的每一步被称为程序段。
程序由一组程序段组成，区别每一个程序段的段号被称为顺序号，区别每一个程序的号码被称为程序号。
（一）程序段
程序段由一个或多个的地址-字构成并以程序段结束符作为结尾。
如：
N□□□□G□□X__Y__Z__M□□S__T□□;
N□□□□:
表示顺序号
G□□：
准备功能
X__Y__Z__：
插补数据
M□□：
辅助功能
S__：
主轴功能
T□□：
刀具功能
;：
段结束符
（二）主程序和子程序
当加工程序需要多次运行一段同样的轨迹时，可以将这段轨迹编成变成一个程序,该程序被称为子程序，而原来的程序被作为主程序。
在主程序执行过程中，调用了子程序，则就执行子程序命令，当子程序命令执行完后，就返回到主程序，接着执行下一段命令。
八、刀具补偿功能
（一）刀具长度补偿功能
通常，在用端铣刀加工一个工件时，需要若干把刀具，这些刀具都有不同的长度，根据这些刀具改变程序是非常麻烦的，因此，选择一把标准刀具，并提前测出标准刀具刀尖和每把刀具刀尖之间的差值，并将其填入刀具参数表中，这样加工中即使执行换刀，也可以按照同一程序进行加工。
这种功能被称为刀具长度补偿。
（二）刀具半径补偿功能
因为刀具有一定的半径，所以在用周铣刀加工工件外形时，刀具中心的轨迹必须偏离工件一个半径值。
这种使刀具中心自动偏离工件一个半径值的功能称为刀具半径补偿。
九、行程检测
通过参数可设置各轴的行程，刀具不能移出该范围，这种功能称为行程检测。
第二章控制轴
一、控制轴数
控制轴数
4轴
同时控制轴数
3轴（X，Y，Z）
二、设定单位
输入/输出单位制
最小设定单位
最小移动单位
公制输入公制输出
X：
0.001毫米
Y：
0.001毫米
Z：
0.001毫米
X：
0.001毫米
Y：
0.001毫米
Z：
0.001毫米
三、最大行程
最大行程=最小设定单位×9999999
第三章准备功能（G功能）
G功能由字母G及其后接的两位数字表示，即G00～G99。
G功能总是编在程序段的开始，用来定义几何形状和CNC的工作状态。
G代码分为一次性G代码和模态G代码。
所谓一次性G代码就是只在其被编入的程序段有效；所谓模态G代码就是在与其同组的其它G代码编入程序段之前一直有效。
以下为系统所识别的G代码列表。
G指令
组别
功能
G00*
01
定位（快速进给）
G01
直线插补（切削进给）
G02
圆弧插补/螺旋线CW（顺时针）
G03
圆弧插补/螺旋线CCW（逆时针）
G04
00
暂停
G17
02
XY平面选择
G18
ZX平面选择
G19
YZ平面选择
G20
06
英制输入
G21*
公制输入
G28
00
返回参考点
G29
从参考点返回
G40*
07
取削刀尖R补偿
G41
刀尖R补偿（左）
G42
刀尖R补偿（右）
G43
08
刀具长度补偿（正向）
G44
刀具长度补偿（负向）
G49*
08
刀具长度补偿取消
G50*
11
比例变换取消
G51
比例变换
G54*
14
选择工作坐标系1
G55
选择工作坐标系2
G56
选择工作坐标系3
G57
选择工作坐标系4
G58
选择工作坐标系5
G59
选择工作坐标系6
G60
13
X坐标镜像
G61
Y坐标镜像
G68
16
坐标旋转
G69*
坐标旋转取消
G71
00
横铣平面固定循环
G72
竖铣平面固定循环
G73
09
啄孔循环
G80*
取消固定循环
G81
钻孔循环1
G82
钻孔循环2
G83
啄孔循环
G86
镗孔循环
G90
03
绝对值命令
G91
增量值命令
G92
00
绝对零点的编程
G94*
05
每分进给
G95
每转进给
G98*
10
在固定循环中返回到初始平面
G99
在固定循环中返回到R平面
注1：
除00组外的指令为模态指令，即当该G代码被编程后，其功能就一直有效，直至被同一组其它不相容的G代码代替。
（例）G01和G00是同组的模态G代码
G01X__；
Z__；G01有效
G00Z__；G00有效
注2：
在G功能后面标有“*”号的指令，是指开机时，CNC所具有的工作状态。
注3：
00组的指令为一次性指令，即只在其指令的程序段中有效。
注4：
如果不相容的G功能被编在同一程序段中，则后编入的那个G功能有效。
注5：
在固定循环模式下，如果指定了任意的01组G代码，则固定循环被自动取消。
但是01组的G代码不受任何固定循环G代码的影响。
一、插补功能
（一）快速点定位（G00）
G00指令用于快速点定位，即G00后面编入的移动量，是以机床设定的定位速度执行的。
在机床制造厂对整机进行最后调整时，应设定这些参数。
位置指令值用绝对方式表示时，以终点的坐标值编程；用增量方式表示时，以刀具的移动距离编程。
用G00指令定位时，各个轴以各自的定位速度同时移动，运动轨迹不受控制，通常不为一条直线。
指令格式如下：
G00IP__；
这里的IP__表示可选轴地址的组合（X__Y__Z__）。
以后，在本书中，各轴地址的组合均用IP__表示。
“；”表示程序段结束符。
注1：
G00是模态指令，它与同组的其它指令是不相容的。
当编入G00功能时，不撤消前面所编的F值，也就是当再编G01、G02、G03时，若不编入新的F值，则前面所编入的最后一个F值自动起作用。
G00指令不能由地址F来指定定位速度。
注2：
执行G00时，各轴单独的快速移动速度由机床厂家设定（通过轴参数表设置）。
移动速度受快速倍率开关控制（F5%，25%，50%，100%），用F指定的进给速度无效。
（二）直线插补（G01）
G01指令控制刀具进行直线插补，刀具沿直线的移动速度用F指定。
终点位置用绝对方式表示时，以终点的坐标值编程；用增量方式表示时，以刀具的移动距离编程，是增量方式还是绝对方式由G90/G91的状态而定。
由F指令的进给速度直到变为新的值之前均有效，因此不必每个程序段均指定一次。
若从未指令F值，则进给速度为零。
进给速度可通过操作面板上的进给倍率选钮来修调。
指令格式为：
G01IP__F__;
如图所示的编程方式为（增量编程）：
（G91）G01X200.0Y100.0F200.0;
注1：
各轴方向的速度如下：
;
在这个程序段中：
X轴方向的速度：
Y轴方向的速度：
Z轴方向的速度：
（三）圆弧插补（G02,G03）
以下命令定义了刀具沿圆弧圆周的移动：
在X-Y平面上的圆弧：
G17
在Z-X平面上的圆弧：
G18
在Y-Z平面上的圆弧：
G19
G02/G03指令用于控制刀具沿顺时针圆弧或逆时针圆弧移动，用F指定刀具沿圆弧切线方向的移动速度。
终点位置用绝对方式表示时，以终点的坐标值编程；用增量方式表示时，以刀具的移动距离编程，是绝对方式还是增量方式由G90/G91的状态决定。
由F指令的进给速度直到变为新的值之前均有效，因此不必每个程序段均指定一次。
若从未指令F值，则进给速度为零。
上面的程序段中，各代码的含义为：
平面选择：
G17表示定义的圆弧在XY平面上，G18表示定义的圆弧在ZX平面上，G19表示定义的圆弧在YZ平面上。
G02/G03：
使刀具沿顺时针圆弧或逆时针圆弧移动，本指令为模态指令。
下面图中，顺时针、逆时针的定义是在笛卡儿右手坐标系中，在XY平面（ZX平面或YZ平面）上是从Z轴（Y轴或X轴）的正向看向负向的结果。
X、Y、Z：
用于指定圆弧的终点位置。
I、J、K：
表示从圆弧的始点至圆弧中心的矢量沿X，Y，Z向的分量值。
I，J，K是有符号的。
其正、负号由坐标方向确定。
R：
用于指定圆弧半径，可正可负。
F：
表示沿圆弧切线方向的进给速度。
当用R来表示圆弧时，如下图中的左图所示，R为正值时，表示小于180º的圆弧；R为负值时，表示大于180º的圆弧。
例：
圆弧
（小于180º），可用“G02X60.0Y20.0R50.0F300.0；”程序段表示。
圆弧
（大于180º），可用“G02X60.0Y20.0R-50.0F300.0；”程序段表示。
编程举例（如图）：
上图中的右图，刀具轨迹可用以下程序表示，以绝对方式编程时，程序为：
G92X200.0Y40.0Z0;
G90G03X140.0Y100.0I-60.0F300;
G02X90.0Y50.0I-50.0;
或
G92X200.0Y40.0Z0;
G90G03X140.0Y100.0R60.0F300;
G02X90.0Y50.0R50.0;
以增量方式编程时，程序为
G91G03X-60.0Y60.0I-60.0F300;
G02X-50.0Y-50.0I-50.0;
或
G91G03X-60.0Y60.0R60.0F300;
G02X-50.0Y-50.0R50.0;
注1：
I0、J0、K0可以省略。
注2：
X，Y，Z同时省略表示始点和终点是同一位置，用I，J、K指令圆心时，为360度圆弧。
G02I__；（全圆）
使用R时，表示0度的圆；
G02R__；（不移动）
注3：
I，J，K和R同时被指令时，R指令优先，不考虑I，J，K。
（四）螺旋线加工（G02，G03）
通过定义第三轴和圆弧命令定义的圆弧插补同步移动可实现螺旋线插补，也就是说刀具的移动轨迹为螺旋线。
命令的定义办法就是定义中加上一个非圆弧插补的移动轴。
F命令定义沿圆弧移动的进给速度，因此直线移动轴的进给速度为：
F×（直线轴的长度）/（圆弧的长度）
直线轴的进给速度不能超过各种限制值。
命令格式：
G17
G18
G19
注1：
刀具半径补偿仅应用于圆弧。
注2：
刀具长度补偿不能用于螺旋线加工的命令中。
二、进给功能
（一）快速移动
通过位置命令（G00）可以快速移动到一个位置。
在快速移动时，没有必要编入进给速度。
因为每个轴的快速移动速度值都设置在参数表中。
快速移动速度可通过机床操作面板上的快进倍率开关（F5，25，50，100%）来修调。
（二）工进速度
直线插补（G01）和圆弧插补（G02、G03）的进给速度用F代码后的数值来命令，这个速度就是工进速度。
（三）工进速度锁定
工进速度上限值被设置在参数表中。
如果命令的实际工进速度或修调后的速度超过这个上限值，则速度被限制在上限值上。
（四）每分进给（G94）
在每分进给（G94）模式下，刀具的每分进给速度可直接由F后面的数值来命令。
（五）每转进给（G95）
由G95指令来定义每转进给，后面的F直接定义每转的进给量。
在每转进给模式下，主轴上必须装有位置编码器。
G95是模态的，G95定义后，它在G94定义之前一直有效。
G94和G95的使用格式
每分进给
每转进给
意义
每分刀具进给量
每转刀具进给量
地址
F
F
G代码
G94
G95
修调
G94和G95都可被修调
限制值
进给速度被限制在最大进给速度值上，限制值由机床厂家设置。
（被修调的进给速度也要受到它的限制）
（六）修调
1．进给速度修调
每分进给（G94）时，进给速度可以通过操作面板上的进给倍率开关来修调。
进给倍率范围为：
0~150%，每隔10%一档。
2．快进速度修调
快进速度可以通过操作面板上的快进倍率开关来修调。
快进倍率分为四档，分别为：
F5、25、50、100%。
（七）暂停（G04）
该指令用于控制程序暂停，即执行完前一个程序段时，在当前位置停留指定的时间段后再执行下一个程序段。
指令格式为：
G04X;或
G04P;
X：
暂停时间，带小数点时单位为秒，不带小数点时单位为毫秒，即X1.0与X1000都为一秒。
P：
暂停时间，单位为毫秒。
暂停时间为数秒。
暂停时间取值范围为0.001～9999.999秒。
当P或X被省略时，该命令转换为准停命令，即上一段执行到位后，再执行下一程序段。
三、参考点
如右图，参考点是机床上的一个固定点，可通过参考点返回功能移动到该点。
（一）自动参考点返回（G28，G29）
1．自动返回到参考点（G28）
指令格式：
G28IP__；
该命令定义自动返回到参考点。
IP__是中间点坐标值，可通过绝对或增量方式命令。
在该程序段定义的中间点坐标要被保存起来。
G28程序段的含义是：
先快速定位到中间点位置，然后再快速移动到参考点。
定位到中间点或到参考点时，每个轴都要以快进速度移动（非直线定位）。
通常该命令用于自动换刀（ATC）。
因此，为确保安全，在执行该命令之前，应该取消刀具半径补偿和刀具长度补偿。
注1：
系统上电后，系统会自动提示用户是否进行回参考点的操作，通常，要使系统回到参考点后，再执行别的操作。
注2：
G28命令段中，后面给哪个轴的地址字，则执行该轴回参考点的操作。
如果只有G28指令，则该程序行没有意义，不执行任何操作。
如果系统没有执行过回参考点的操作，那么在执行该命令时的过程与回参考点的过程相同；如果回参考点已经正确执行过，则执行该指令时，仅回到参考点位置。
N1X1.0Z2.0;
N2G28X40.0;中间点为（40.0,2.0）
N3G28Z60.0;中间点为（40.0,60.0）
2．自动从参考点返回（G29）
指令格式：
G29IP__；
该命令的含义是：
使刀具移动到命令位置，并且要经过中间点。
通常，在G28命令后，立即发出该命令。
对于增量编程，命令值定义为从中间点起的增量值。
G29程序段的执行顺序是：
先定位到前面的G28定义的中间点位置，然后从中间点快速移动到命令点。
3．G28和G29的使用举例
例如：
G28X1300.0Y700.0;
T1;
G29X1800.0Y300.0;
如图所示，在该例子中，编程者不必计算从中间点到参考点的实际移动距离。
注：
当刀具通过G28命令定义的中间点到达参考点后，工作坐标系被改变时，中间点位置也要发生改变，改变为新坐标系下的值。
如果接着执行了G29命令，则刀具通过新坐标系下的中间点位置，然后移动到命令位置。
四、坐标系
当要移动刀具到一个位置时，就必须给CNC一个命令，使其控制刀具移动到那个位置。
刀具将要移动到的位置以一个坐标系中的坐标值形式给出。
坐标系有以下三种形式：
机床坐标系
工作坐标系
局部坐标系
刀具将要移动到的位置用某个坐标系下的坐标值来命令。
坐标值由各个编程轴组成，如果有三个编程轴（X、Y和Z），坐标值可表达为X__Y__Z__。
由于机床不同，那么组成坐标值的编程轴也不同，在本书中，坐标值都用IP__来表示。
（一）机床坐标系
机床零点是机床上的一个标准点。
机床零点与机床一一对应，它通常由机床制造商决定。
以机床零点为零点建立的坐标系称为机床坐标系。
刀具一般不能移动到机床零点，因为一些原因，机床零点建立在刀具移动不到的一个位置上。
当上电后，执行了第一次回参考点操作，就建立了机床坐标系。
一旦建立了机床坐标系，即使执行了复位或改变了工作坐标系（G92）、局部坐标系（G54）的设置以及其它操作，机床坐标系都不会改变，除非关掉电源。
机床的行程限制（G22或G23）定义了
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