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数控编程教程

第二章数控编程中的GM代码

1、准备功能G代码

（1）说明：

准备功能G代码是设立机床工作方式或控制系统工作方式的一种命令。

因其地址符规定为G，故又称为G功能或G指令。

它的后面一般为两位数（00～99），也有极少数机床系统为三位数（非标准化规定）。

（2）格式：

G00X_Z_或G01X_Z_F__

如G00X60Z5或G01X80Z0F100

其中G00或G01为G代码，后面的数字为坐标值及进给速度。

目前，其G代码标准化规定的程度不是很高，在具体编程时必须按照所用的系统说明书的具体规定使用，切不可盲目套用。

准备功能G

常用的G功能如表3.2—1

代码

功能

代码

功能

G00／G01

快速点定位／直线插补

G33

等螺距螺纹切削

G02

顺时针方向圆弧插补

G34

增螺距螺纹切削

G03

逆时针方向圆弧插补

G35

减螺距螺纹切削

G04

暂停

G36-G39

永不指定

G05

不指定

G40

刀具补偿、偏置注销

G06

抛物线插补

G41/G42

刀具补偿（左、右）

G07

不指定

G43/G44

刀具偏置（正、负）

G08/G09

加速、减速

G45-G52

刀具偏置（＋—0）

G10-G16

不指定

G53

坐标轴注销

G17-G19

坐标平面选择

G54-G59

坐标轴选择

G20-G32

不指定

G60

准确定位1（精）

代码

功能

代码

功能

G61

准确定位1（中）

G93

时间倒数、进给率

G62

快速定位（粗）

G94

每分钟进给

G63

攻螺纹

G95

主轴每转进给

G64-G67

不指定

G96

恒线速度

G68／G69

刀具偏置（内角、外角）

G97

主轴每分钟转数

G70-G79

不指定

G98

不指定（每分钟进给）

G80

固定循环注销

G99

不指定（主轴每转进给）

G81-G89

固定循环

G90

绝对编程

G91

增量编程

G92

预置寄存

说明：

①指定了功能的代码，不能用于其他功能。

②“不指定”代码，在将来有可能规定其功能。

③“永不指定”代码，在将来也不指定其功能。

2、辅助功能字M

辅助功能字用以指令数控机床中的辅助装置的开关动作或状态。

因其他地址符规定为M，故又称为M功能或M指令，它的后面一般由两位数（００～９９），也有少数的数控系统使用三位数。

由于数控机床实际使用的符合ISO标准规定的这种地址符（见表3.２—２），其标准化程度与G指令一样不高，故仍应按照所用的数控系统（说明书）的具体规定使用，不可盲目套用。

辅助功能字M

表3.２—２　

代码

功能

代码

功能

M00

程序停止

M32-M35

不指定

M01

计划停止

M36/M37

进给范围１/2

M02

程序结束

M38/M39

主轴速度范围１/2

M03

主轴须时针方向

M40-M45

齿轮换挡，或不指定

M04

主轴逆时针方向

M46、M47

不指定

M05

主轴停止

M48

注销M４９

M06

换刀

M49

进给率修正旁路

M07/M08

２号、１号切削液开

M50/M51

３号，４号切削液开

M09

切削液关

M52-M54

不指定

M10/M11

夹紧，松开

M55/M56

刀具直线位移，位置１/2

M12

不指定

M57-M59

不指定

M13

主轴须时针，切削液开

M60

更换工件

M14

主轴逆时针，切削液开

M61/M62

工件直线位移，位置１/2

M15/M16

正，负运动

M63-M70

不指定

M17/M18

不指定

M71/M72

工件角位移，位置１/2

M19

主轴定向停止

M73-M89

不指定

M20-M29

永不指定

M90-M99

不指定

M30

纸带结束

M31

互锁旁路

第二节　外圆车削（G00/G01）

一、G00快速点定位

１、格式：

G00X__Z__：

快速定位

２、说明：

（1）XZ是终点的坐标值。

３、使用范围：

（１）使用于快速进退刀，空行程的走刀。

（２）Ｇ００时各轴快速移动的速度由厂家设定，F在此无效。

在实际加工中可通过倍率开关进行调节。

（３）常见的G00四种进给方式：

如图3.2—３所示

①A--B

②A—C--B

③A—E--B

④A—F--B

４、编程实例：

１）、G00在绝对和增量方式中编程

①G90　　　　　　　　　　

G00X60Z60

或G00X60

G00Z60

②G91

G00U40W50

或G00U40

G00W50

二、G01直线插补

１、格式：

G01X__Z__F__

G01X__F__

G01Z__F__

２、说明：

X、Z为终点的坐标值,

F为进给速度；

　３、使用范围：

　　　　（１）直线插补，用于加工外圆、端面、台阶等平行于某一坐标轴的直线运动或两轴联动。

其进给速度F的大小根据工作情况由编程人员确定，在实际工作中可通过方式按钮的倍率进行调节。

　　　　（２）进给速度F有三种表示方法：

ａ、每分钟进给（ｍｍ／ｍｉｎ）　　　ｂ、每转进给（ｍｍ／ｒ）　ｃ、代码表示

　　　（３）Ｇ００　Ｇ０１具有模态功能，简化编程内容。

４、走刀路线：

１）G01在绝对和增量方式中编程：

①G90

G01X20Z10F100

G01X40Z30F100

G01Z60F100

②G91

G01U0W0F100

G01U20W20F100

G01W30F100

５、实例加工：

１）阶台轴的加工（如图）

O0001程序号

N01G92X100Z20建立工件坐标系

N02M03S600T0101主轴正转，选择０１号刀具

N03G00X65Z2　　快速定位到（６５、２）处

N04G01X55F100

N05G01Z-50F100直线插补　车Ф５５外圆

N06G01X60F300

N07G01Z2　　退刀

N08G01X50F100

N09G01Z-30F100直线插补　车Ф５０外圆

N10G01X56

N11G01Z0　　退刀

N12G01X46

N13G01X50Z-2F100　倒角加工（2X45º）

N14G01X52F200

N15G00X100Z20快速退刀，为下一步换刀作准备

N16M05　　主轴停转

２）直线插补加工锥度及倒角

如下图所示：

O0002

N01G92X120Z30　　建立工件坐标系

N02M03S700T0101　主轴正转７００转每分钟

N03G00X35Z5　　快速定位

N04G01X26Z0F80　

N05G01X30Z-2F80　倒角２X45度

N06G01Z-15F80　加工Ф３０外圆

N07G01X40Z-35F80　加工锥度

N08G01Z-55F80　加工Ф５５外圆

N09G01X45F200　退刀

N10G00X120Z30　　回程序原点

N11M05　主轴停转

3、）G50工件坐标系的建立（预置寄存）

格式：

G50X__Z__

X、Z:

程序原点在编程坐标系中的位置

说明：

（1）用以设置加工过程中刀尖的起始点及加工过程中的换刀点位置

（2）经绝对值方式输入，其值一般为正值

（3）加工原点应在编程坐标系中设置

如图3.2—６所示：

建立工件坐标系（程序原点设置）

G50X60Z30

将加工原点设在离中心线60mm处，离端面30mm处。

（试车外圆表面，X不动，沿Z方向退刀，测量外圆表面直径，得出X值，输入给刀具形状补正参数中；试车端面，Z不动，沿X方向退刀，将Z值输入给刀具形状补正参数）。

然后，使刀具远离工件一个安全距离，换刀，完成其它刀具对刀步骤。

此过程通过试车对刀，实际上完成了工件坐标系的确定。

三、M功能及换刀指令

（1）主轴功能M03M04M05

格式：

M03S__主轴逆时针旋转

M04S__主轴顺时针旋转

M05主轴停止

作用：

主轴正转、主轴反转、主轴停止

其S为主轴转速（r/min）转/每分。

如M03S800r/min为主轴逆时针旋转，转速为每分钟800转。

（2）换刀功能M06

格式：

M06T____

M06T________

作用：

换刀指令，调用程序中的刀具；

其T后面由两位数或四位数组成；

如：

T10T0101前面１、０１为刀具号，后面０、０１为刀补号，表示１号刀具带１号刀补。

（３）程序结束指令M02、M30

　　　M02表示程序结束，刀具执行到此指令停止运行，主轴停转；M30表示程序结束，刀具执行到此指令停止运行，主轴停转，且光标返回到程序首（为加工下一工件准备）。

第二节圆弧的加工（Ｇ０２　Ｇ０３）

一、（G02/G03）圆弧插补

（１）顺时针圆弧插补G02

格式：

　　G02X__Z__R__F__

G02I__K__F__

（2）逆时针圆弧插补G03

格式：

　　G03X__Z__R__F__

G03I__K__F__

　说明：

（１）X、Z:

圆弧终点坐标，可以用绝对值或增量值编程；

　　　（２）Ｒ表示圆弧半径。

（３）IK表示圆心相对于圆弧起始点的距离。

　　　　　　　F:

进给量

二、注意事项：

（１）X、Z:

圆弧终点坐标，可以用绝对值或增量值编程

（２）圆弧≤１８０，用＋Ｒ表示，圆弧半径圆弧≥１８０时用－Ｒ表示。

（３）I、K:

圆心相对于圆弧起点的坐标。

（４）I、K一般可作整圆的加工，Ｒ则不可描述整圆加工使用。

（５）圆弧旋向的判别

１）对于后置刀架车床床（从＋Y轴的上方向下观察）：

沿着不在圆弧平面（X、Z）内的第三坐标轴Y轴的正方向望负方向看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。

２）对于前置刀架车床（从—Y轴的下方向上观察）：

沿着不在圆弧平面（X、Z）内的第三坐标轴Y轴的负方向望正方向看去，顺时针方向为G03，逆时针方向为G02。

如图3.2－７所示：

图3.2－７a）　b）

后置刀架，刀架在操作者外侧　前置刀架，刀架在操作者内侧

三、编程实例（前置刀架）

　　用绝对编程G90格式加工如下图所示的圆弧零件，

其精加工程序内容：

１）用圆弧R编程方式绝对编程G90格式：

％１２３　　　程序名

N1G92X100Z10建立工件坐标系，起刀点

N2M03S700　　　主轴正转，每分钟７００转

N3T0101选择１号刀具，带１号刀补

N4G00X0Z3　　快速定位（０，３８）位置

N5G01Z0F60　　直线插补接近工件

N6G03X30Z-15R15　　加工R15圆弧

N7G02X50Z-25R10　　加工R10圆弧

N8G01Z-35加工５０外圆

N9G01X52退刀

N10G00X80Z100快速返回起始点

N11M05主轴停转

N12M30光标返回程序首。

2）用圆弧I、K编程方式:

加工如上图所示的圆弧零件

O００6　　程序名

N1G50X80Z100　建立工件坐标系，起刀点

N2M03S800　　主轴正转，每分钟8００转

N3T0101　　选择１号刀具，带１号刀补

N4G00X0Z38　　　快速定位到（０，３８）位置

N5G01Z35F60　　　　　直线插补接近工件

N6G03X30Z20I0K-15　　加工R15圆弧

N7G02X50Z10I10K0　　加工R10圆弧

N8G01Z0　　　加工５０外圆

N9G01X52　　　退刀

N10G00X80Z100　　　　　　快速返回起始点

N11M05　　　主轴停转

N12M30　　　光标返回程序首

三、扩展知识

后置刀架加工程序：

1）用圆弧R编程方式:

其精加工程序内容：

O００１　　程序名

N1G50X80Z100　建立工件坐标系，起刀点

N2M03S700　　主轴正转，每分钟７００转

N3T0101　　选择１号刀具，带１号刀补

N4G00X0Z38　　　快速定位到（０，３８）位置

N5G01Z35F60　　　直线插补接近工件

N6G03X30Z20R15　　　加工R15圆弧

N7G02X50Z10R10　　　加工R10圆弧

N8G01Z0　　　加工５０外圆

N9G01X52　　　退刀

N10G00X80Z100　　　快速返回起始点

N11M05　　　主轴停转

N12M30　　　光标返回程序首

2）用圆弧I、K编程方式增量编程G91:

其精加工程序内容：

：

O００7程序名

N1G50X80Z100　建立工件坐标系，起刀点

N2M03S800　　　主轴正转，每分钟8００转

N3T0101　选择１号刀具，带１号刀补

N4G00X0Z38　　快速定位到（０，３８）位置

N5G01W-3F60　　直线插补接近工件

N6G03U30W-15I0K-15　加工R15圆弧

N7G02U20W-10I10K0　　加工R10圆弧

N8G01W-10加工５０外圆

N9G01U2退刀

N10G00X80Z100快速返回起始点

N11M05主轴停转

N12M30光标返回程序首

第三节螺纹加工（Ｇ３２）

一、预备知识：

１、G32螺纹加工指令

（１）直螺纹加工：

格式：

　G３2　X（U）__Z（W）__F__

说明:

　X（U）---直径上的终点坐标值

Z（W）---加工螺纹走刀长度

F---螺距

２、注意事项：

　　1）G32属单一螺纹加工，加工中不能执行循环加工，要有G00或G01指令配合使用；

　　２）螺纹加工必须设置升速进刀段与降速退刀段，其经验公式如下；

3）主轴转速与螺距是相关联并相制约的，改变主轴转速的百分率，将切出不规则的　　　　　　　　螺纹；

升速进刀段δ1＝S•L/1800x3.065

降速退刀段δ2＝S•L/1800

　　　　S—主轴转速

　　　　L—导程

４）在螺纹加工过程中株主轴倍率有效，但在切螺纹中，如改变了倍率，由于升降速的影响不能切出正确的螺纹。

５）加工螺纹中，进给速度倍率无效，固定在１００％。

３、加工实例：

如下图所示：

（以工件右端为工件坐标原点）

其螺纹加工程序内容：

O１２３４　　　程序名

G92X120Z5　　建立工件坐标系，起刀点

M03S400T0101　　　主轴正转，４００r/min

G00X32　　快速定位到（３２，５）处

G32X29Z-45F2.0　螺纹加工

G01X32F200直线退刀

G00Z5快速退刀

G32X28Z-45F2.0　螺纹加工

G01X32F200　　　　直线退刀

G00Z5退刀

G32X27.4Z-45F2.0　螺纹加工

G01X32F200　　　　直线退刀

G00X120Z5退刀，返回起始点

M05主轴停转

M30光标返回程序首

说明：

Z5和Z-45为螺纹的升速进刀段和退刀降速段（经验值）

二、扩展知识：

１、多头螺纹的加工

２、锥螺纹加工：

格式：

G３2　X（U）__Z（W）__F__

X---直径上的终点坐标值，U为从起刀点到螺纹指定直径的距离

Z---加工螺纹走刀长度，W为从起刀点到螺纹指定长度的距离

F---螺距，当多头时为导程

说明:

１）G32锥螺纹属单一过程螺纹加工，加工中要有G00或G01指令配合使用；

　　　２）螺纹加工必须设置升速进刀段与降速退刀段，其经验公式如上；

如下图所示锥螺纹加工程序：

程序名：

O0001

N1G00X25Z5快速定位

N2G33X49Z-65F__　　加工螺纹

N3G01X52F100

N4G00Z5退刀

N5G00X26　定位

N6G33X48Z-65F__　　加工螺纹

N7G01X52F100

N8　G00Z5　退刀

３、螺纹的测量方法－环规

１）、螺纹环规测量，是一种综合测量法，就是对螺纹的各项尺寸用螺纹量规进行综合性的测量。

螺纹量规包括螺纹环规和螺纹塞规两种，见下图所示。

图　螺纹塞规、环规

螺纹环规用来测量外螺纹，螺纹塞规用来测量内螺纹。

它们的一端为过端，另一端为止端。

在测量时，如果过端能刚好拧进去，而止端不能拧进，说明螺纹精度符合要求。

　　在使用中，如发现过端难以拧进，应对螺纹的直径、牙形和螺距等进行检查，经修正后再用量规检验，千万不能硬拧量规，使量规严重磨损甚至损坏。

４、螺纹的测量方法－螺纹千分尺

１）、用螺纹千分尺测量螺纹中径，如下图4.1-2所示。

螺纹千分尺的刻度原理和读数方法和外径千分尺相同，的不同的是螺纹千分尺附有两套（６０和５５）适用于不同螺距的测量头，可根据测量的需要进行选择，然后插入千分尺的轴杆和钻座的孔中（见图4.1-2）。

但必须注意，在更换测量头之后，必须调整钻座的位置，使千分尺对准零位。

在测量时，两个跟纹　型角相同的测量头正好卡在螺纹的牙侧上。

从4.1-3图中可以看出，1、2、3、4是一个平行四边形，因此测得尺寸AD就是螺纹中径的实际尺寸。

图螺纹中径测量

2）、螺纹千分尺外观图形见下图:

图4.1-2　螺纹千分

　　　　　　　　　　　第三章固定循环车削

第一节外圆固定循环车削G90

FANUC系统的车削固定循环也分为单一固定循环和复合固定循环两类。

循环指令中的格式及地址码含义如下。

预备知识：

一、G90外圆的固定循环

１、格式：

G90X（U）_　Z（W）_　F_　　

２、说明：

　X、Z——终点坐标值

　　　　F　——　走刀速度

单一固定循环，主要用于圆柱面的循环切削。

３、编程实例：

１）G90加工圆柱面切削循环，如下图

　　刀具从循环起点（刀具所在的位置）开始矩形循环，最后又回到循环起点。

图中红线表示刀具按快速运动，实线表示按F指定的工作进给速度运动。

其加工顺序按１、２、３、４进行。

２）加工程序：

O１６８８　　　　　程序名

N10G54　G98　　指定工件坐标系

N15M03S800　　　　　主轴正转

N20T0101　　　　　　选择０１号刀具

N25G00X65Z5　　　　　　快速定位

N30G90X55　Z-30F100　　循环加工１

N35X50循环加工2

N40X45循环加工3

N45X40循环加工4

N50G00X120Z50　快速返回换刀点

N55M05　　　　　　　　主轴停转

N60M30　　　　　　　　程序结束

%程序结束符

扩展知识：

（利用Ｇ９０完成台阶轴的加工）

注意：

循环指令中刀具起点的设置

　第二节Ｇ９０加工锥度循环　

指令：

G90

格式：

　G90X（U）_　Z（W）_　Ｒ_　F_　　

说明：

　X、Z——终点坐标值

　　　　Ｒ：

循环起点与终点的半径之差

　　　　F　——走刀速度

单一固定循环，主要用于圆锥面的循环切削。

注意事项：

１、如下图所示，刀具从循环起点开始沿径向快速移动，然后按F指定速度沿锥面运动，到锥面另一端后沿径向以进给速度退出，最后快速返回到循环起点。

其加工顺序按１、２、３、进行。

２、由于刀具沿径向移动是快速时给，为避免打刀，刀具在Z向应有一定的安全距离。

所以考虑I时，应按延伸后的值进行考虑（如图I应是－6.2，而不是－５）。

３、采用编程时，应注意I的符号，确定的方法是：

锥面起点坐标大于终点坐标时取正，反之取负。

４、工艺分析：

此零件由锥面与台阶外圆组成，加工余量不大，且结构较简单，用一把93°外圆车刀即可完成粗、精加工。

由于此章节讲述的是锥面加工方法，其他部分加工程序已省略，只完成了锥面程序。

５、采用FANUC0i系统。

加工图1.3－1所示的程序如下：

圆锥轮廓程序为：

O１２３４程序名

N5G54G98用G５４指定工件坐标系，指定每分钟进给

N10M03S800主轴正转，转速为８００r/min

N15T0101选择１号刀具，导入１号刀具刀补

N20G00X120Z50快速到达起刀点

N25X62Z5快速到达循环起始点（图中刀具位置）

N30G90X60Z-20I-6.2F100循环加工１，以１００mm/min进给

N35X55循环加工２

N40X50循环加工３

N45G00X120Z50快速返回到起刀点

N50M05主轴停转

N55M30程序结束

扩展知识：

１、锥体余量去除方法有几种？

并画出其走刀路线图。

２、倒锥的加工方法，及其编程。

（Ｒ）值的正负区分。

第三节　　螺纹的循环指令（Ｇ９２）

预备知识：

指令：

G92螺纹切削循环指令，

格式：

Ｇ９２X－Z－F－（公制螺纹）

　　　Ｇ９２X－Z－I－（英制螺纹）

说明：

X　Z－终点的坐标值。

　　　G－螺距（导程）

　　　I－英制螺纹，I是非模态指令。

注意事项：

1）螺纹加工必须设置升速进刀段与降速退刀段，其经验公式如下；

2）主轴转速与螺距是相关联并相制约的，改变主轴转速的百分率，将切出不规则的　　　　　　　　螺纹；

升速进刀段δ1＝S•L/1800x3.065

降速退刀段δ2＝S•L/1800

　　　　S—主轴转速

　　　　L—导程

3）在螺纹加工过程中株主轴倍率有效，但在切螺纹中，如改变了倍率，由于升降速的影