数控车床编程基本指令讲解.docx

数控车床编程基本指令讲解.docx

《数控车床编程基本指令讲解.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控车床编程基本指令讲解.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

数控车床编程基本指令讲解

数控车床编程基本指令

一、M指令（或辅助功能）

辅助功能是用地址字M及二位数字表示的，它主要用于机床加工操作时的工艺性指令。

其特点是靠继电器的通、断，来实现其控制过程。

下表为华中I型数控系统的M指令功能表。

M指令功能表

指令

功能

说明

备注

M00

程序暂停

执行M00后，机床所有动作均被切断，重新按程序启动按键后，再继续执行后面的程序段。

*

M01

任选暂停

执行过程和M00相同，只是在机床控制面板上的“任选停止”开关置于接通位置时，该指令才有效。

M02

主程序结束

切断机床所有动作，并使程序复位。

M03

主轴正转

M04

主轴反转

M05

主轴停

M06

刀塔转位

该换刀指令（M06）必须与选刀指令（T指令）结合，才能正确完成换刀动作。

M07

切削液开

*

M09

切削液关

*

M98

调用子程序

其后P地址指定子程序号，L地址调运次数。

M99

子程序结束

子程序结束，并返回到主程序中。

*暂无此功能。

二、F.T.S指令

1.F指令（进给功能）

F指令是表示进给速度，进给速度是用字母F和其后面的若干数字来表示的：

1）每分钟进给（G98）

系统在执行了G98指令后，再遇到F指令时，便认为F所指定的进给速度单位为mm/min。

G98指令执行一次后，系统将保持G98状态，即使关机也不受影响，直至系统又执行了含有G99的程序段，则G98被否定，而G99发生作用。

2）每转进给（G99）

若系统处于G99状态，则认为F所指定的进给速度单位为mm/r。

要取消G99状态，必须重新指定G98。

2.T指令（刀具功能）

刀具功能主要用于系统对各种刀具的选择，它是由地址T和其后的四位数字表示。

其中前两位为选择的刀具号，后两位为选择的刀具补偿号。

每一刀具加工结束后必须取消其刀具补偿，即将后两位数字设为“00”，取消刀具补偿。

例如：

O0001；

N01G92X50Z50；

N02M06T0101；（用“01”号刀加工，刀补号为“01”。

刀补号也可为“02”，T指令应为：

“T0102”）

N03G00G90Z40；

N04G01X40Z30F100

N05G00X50Z50T0100；（取消“01”号刀补）

N06M02

3.S指令（主轴功能）

主轴功能主要是表示主轴旋转速度，它是由S和其后的数字组成。

例如S300表示主轴转速300转/每分钟。

三、G指令（准备功能）

准备功能G指令用地址字G和两位数值表示，共有G00-G99，下表为华中I型数控系统的G指令功能表。

各G指令按功能分成若干组。

其中00组的指令称为非模态式G指令，其只限定在被指定的程序段中有效。

其余组的G指令属于模态式G指令，具有连续性，在后续程序中，只要同组其它G指令未出现之前一直有效。

不同组的G指令在同一个程序段中可以指令多个，同组的G指令在一个程序段中指令多个时，以最后一个为准。

G指令功能表

代码

组号

意义

代码

组号

意义

G00

G01

G02

G03

01

快速定位

直线插补

圆弧插补（顺时针）

圆弧插补（逆时针）

G57

G58

G59

11

零点偏置

G65

00

宏指令简单调用

G04

00

暂停延时

G66

G67

12

宏指令模态调用

宏指令模态调用取消

G20

G21

06

英制输入

公制输入

G90

G91

03

绝对值编程

增量值编程

G27

G28

G29

00

参考点返回检查

返回到参考点

由参考点返回

G92

00

坐标系设定

G80

G81

G82

01

内、外径车削单一固定循环

端面车削单一固定循环

螺纹车削单一固定循环

G32

01

螺纹切削

G40

G41

G42

07

刀具半径补偿取消

刀具半径左补偿

刀具半径右补偿

G98

G99

05

每分进给

每转进给

G52

00

局部坐标系设定

G71

G72

G73

G76

00

内、外径车削复合固定循环

端面车削复合固定循环

封闭轮廓车削复合固定循环

螺纹车削复合固定循环

G54

G55

G56

11

零点偏置

1.坐标系相关的G指令

*坐标系设定G92指令（点击右键,选择菜单中的播放.）

G92X__Z__

图2

该指令是规定刀具起点在工件原点的距离，X、Z为刀尖起刀点在工件坐标系中的坐标。

当执行G92XαZβ指令后，系统内部即对（α,β）进行记忆，并建立一个使起刀点坐标值为（α,β）的坐标系。

该坐标系即为工件坐标系，系统控制刀具在此坐标系中按程序进行加工。

若刀具起点距工件原点的X向和Z向尺寸恰好为α和β，则加工原点与程序原点重合。

加工原点与程序原点在图面表示上为同一位置，编程时考虑为同一点。

例如，图2所示坐标系的设定，当以工件左端面为工件原点时，应按下行建工件坐标系。

G92X180Z254；

当以工件右端面为工件原点时，应按下行建立工件坐标系。

G92X180Z114；

显然，当α、β不同，或改变刀具位置时，加工原点与程序原点不一致，系统无法控制刀具在工件坐标系中，按编制的程序加工出正确位置或尺寸的工件。

因此在执行程序段G92XαZβ前，必须先对刀。

X、Z值的确定，即确定起刀点在工件坐标系下的坐标值。

其遵循的一般原则为：

1、方便数学计算和简化编程；

2、容易找正对刀；

3、全球加工检查；

4、引起的加工误差小；

5、不要与机床、工件发生碰撞；

6、方便拆卸工件；

7、空行程不要太长。

点平移到O′点。

*零点偏置G54～G59指令

零点偏置是数控系统的一种特征，即允许把数控测量系统的原点在相对机床基准的规定范围内移动，而永久原点的位置被存贮在数控系统中。

因此，当不用G92指令设定工件坐标系时，可以用G54～G59指令设定六个工件坐标系，即通过设定机床所特有的六个坐标系原点（即工件坐标系1～6的原点）在机床坐标系中的坐标值，（即工件零点偏移值）。

该值可用MDI方式输入相应项中。

例如图3所示：

O1005；

G55；

G90G00X20Z100；

X40Z20；

M02；

此例中（20，100）及（40，20）的位置被定

位于坐标系2上。

注意比较G92与G54～G59指令之间的差别和不同的使用方法。

G92指令需后续坐标值指定刀具起点在当前工件坐标系中的坐标值，因此须用单独一个程序段指定，该程序段中尽管有位置指令值，但并不产生运动，在使用G92指令前，必须保证刀具回到加工起始点即对刀点。

使用G54～G59建立工件坐标系时，该指令可单独指定（如上例中的N02句），也可与其他指令同段指定（如上例中的N01句），如果该段程序中有位置指令就会产生运动。

使用该指令前，先用MDI方式输入该坐标系的坐标原点在机床坐标系中的坐标值。

*绝对值输入G90和增量值输入G91指令

G90指令按绝对值方式设定输入坐标，即移动指令终点的坐标值X、Z都是以工件坐标原点为基准来计算，X、Z是工件坐标系中坐标值。

G91指令按增量方式设定输入坐标，即移动指令终点的坐标值X、Z都是以始点为基准来计算，根据终点相对于始点的方向判断正负，与坐标轴同向取正，反向取负。

*英制输入G20（单位in）和公制输入G21（单位mm）指令

使用G20/G21指令可以选择是英制输入或者是公制输入，它们两个可相互取代，且断电前后一致，即停机前使用G20或G21指令，在下次开机时仍有效。

除非再设定，而且要在程序开头设置坐标系统之前来设定好。

出厂时一般设定为G21状态。

*进给量的设定G98和G99指令

每分钟进给量设定G98指令：

系统在执行了一条含有G98的程序段后，再遇到F指令时，便认为F所指定的进给速度单位为mm/min。

G98被执行一次后，系统将保持G98状态，即使断电也不影响，直至系统又执行了含有G98程序段。

每转进给量设定G99指令：

若系统处于G99状态，必须重新指定G98。

当使用每转进给量方式时，必须在主轴上安装一个位置编码器。

2.运动方式相关G指令

1）直线插补（点击右键,选择菜单中的播放.）

G01X___Z___

2）倒角、倒圆G01指令

倒角控制机能可以在两相邻轨迹之间插入直线倒角或圆弧倒角。

直线倒角

G01X___Z___C___；

其中X、Z值，在绝对指令时，（见图4）两相邻直线的交点，即假想拐角交点G的坐标值；在增量指令时，是假想拐角交点G相对于起始直线轨迹的始点E的移动距离，C值是假想拐角的交点G相对于倒角始点F的距离。

圆弧倒角

G01X___Z___R___；

其X、Z值与直线倒角一样，R值是倒角圆弧的半径值。

注：

1、使用增量指令编程进行倒角控制时，如O3112程序的N3、N4程序段，其指令必须分别从点D、G开始计算距离，而不是从点E、H开始。

2、单段工作方式下，刀具将在点D、G处停止前进，而非停于E、H点。

3、在螺纹切削程序段中不得出现倒角控指令。

4、出现以下指令，系统将包机、报警。

如：

X、Z轴指定的移动量比指定的R或C小时，将报警。

5、在G01状态下，C、R指令均出现时，以后出现的为准。

*圆弧插补G02、G03指令（点击右键,选择菜单中的播放.）

图6

图7

图5为CJK6032型车床的坐标轴方向及圆弧插补方向的判断。

见图6，其中X、Z值绝对指令时为圆弧终点坐标值，增量指令时为圆弧终点相对始点的距离；R是圆弧半径，当圆所对的圆心角为0～180°时,R取正值，当圆弧所对的圆心角为180～360°时，R取负值；I、K为圆心在X、Z轴方向上相对始点的坐标增量，无论是直径编程还是半径编程，I均为半径量；当I、K为零时可以省略I、K和R在程序段中等效，在一程序段中同时指令了I、K、R时，R有效。

*G32指令

G32X__Z__F__

执行G32指令时，刀具可以加工圆柱螺纹以及等螺距的锥螺纹、侧面螺纹。

见图8所示。

其中X、Z值在绝对指令时，为螺纹加工轨迹终点B的坐标值，在增量指令时为螺纹加工轨迹终点B相对始点A的距离，注意在螺纹加工轨迹中应设置足够的升速进刀段δ和降速退刀段δ′，以消除伺服滞后造成的螺距误差。

F为螺纹导程，当加工锥螺纹时，斜角α在45°以下，F为Z轴方向螺纹导程；斜角在45°以上，F为X轴方向螺纹导程。

螺纹车削加工为成型车削，其切削量较大，一般要求分数次进给。

常用螺纹切削的进给次数与吃刀量

米制螺纹

螺距

1.0

1.5

2

2.5

3

3.5

4

牙深半径

0.649

0.974

1.299

1.624

1.949

2.273

2.598

（直径量）

切削次数及吃刀量

1次

0.7

0.8

0.9

1.0

1.2

1.5

1.5

2次

0.4

0.6

0.6

0.7

0.7

0.7

0.8

3次

0.2

0.4

0.6

0.6

0.6

0.6

0.6

4次

0.16

0.4

0.4

0.4

0.6

0.6

5次

0.1

0.4

0.4

0.4

0.4

6次

0.15

0.4

0.4

0.4

7次

0.2

0.2

0.4

8次

0.15

0.3

9次

0.2

英制螺纹

牙/in

24

18

16

14

12

10

8

牙深（半径量）

0.678

0.904

1.016

1.162

1.355

1.626

2.033

（直径量）

切削次数及吃刀量

1次

0.8

0.8

0.8

0.8

0.9

1.0

1.2

2次

0.4

0.6

0.6

0.6

0.6

0.7

0.7

3次

0.16

0.3

0.5

0.5

0.6

0.6

0.6

4次

0.11

0.3

0.3

0.4

0.4

0.5

5次

0.13

0.13

0.21

0.4

0.5

6次

0.16

0.4

7次

0.17

注：

1.从螺纹粗加工到精加工，主轴的转速必须保持一常数；

2.在没有停止主轴的情况下，停止螺纹的切削将非常危险；

3.在螺纹加工中不使用恒定线速度控制功能。

O1019；

N1G92X50Z120；

N2G90G00X29.2Z101.5M03；

N3G32Z19F1.5；

N4G00X40；

N5Z101.5；

N6X28.6；

N7G32Z19F1.5；

N8G00X40；

N9Z101.5；

N10X28.2；

N11G32Z19F1.5；

N12G00X40；

N9Z101.5；

N10X28.04；

N11G32Z19F1.5；

N12G00X40；

N13X50Z120；

N14M05；

N15M02；

例图10所示锥螺纹切削，螺纹导程1mm，δ=3mm，δ′=3mm，每次吃刀量（直径值）为0.7mm、0.4mm、0.2mm。

O1020；

N1G91G00X-38.7M03；

N2G32X24Z-36F1；

N3G00X14.7；

N4Z36；

N5X-39.1；

N6G32X24Z-36F1；

N7G00X15.1；

N8Z36；

N9X-39.3；

N10G32X24Z-36F1；

N11G00X15.3；

N12Z36；

N13M05；

N14M02；

*单一切削循环指令（G80、G81、G82）

1）内、外径切削循环G80指令（点击右键,选择菜单中的播放.）

a.圆柱面的内、外径切削循环

G80X__Z__F__；

见图11所示，执行该指令时，刀具从循环起点A开始，经A→B→C→D→A四段轨迹，其中AB、DA段按快速R移动；BC、CD段按指令速度F移动。

X、Z值在绝对指令时为切削终点C的坐标值，在增量指令时，为切削终点C相对于循环起点A的移动距离。

b.带锥度的内、外径切削循环

G80X__Z__I__F__；（见图10）

，其中X、Z同上述一样，I值为切削始点B与切削终点C的半径差，即r始-r终。

当算术值为正时，I取正值；为负时，I取负值。

2）端面切削循环G81指令

a.端面切削循环

G81X__Z__F__；见图13所示，执行该指令，刀具从循环起点（A点）开始，经循环起点A→切削始点B→切削终点C→退刀点D→循环起点A点四段轨迹，其中AB、DA段按快速R移动，BC、CD段按指令速度F移动。

X、Z值在绝对指令时为切削终点C的坐标值，在增量指令时为切削终点C相对于循环起点A的距离。

图13

*复合循环切削指令（G71、G72、G73、G76）

运用这组G代码，只需指定精加工路线和粗加工的背吃刀量，系统会自动计算粗加工路线和加工次数。

1）外径粗加工循环G71指令

G71U（Δd）R（e）P（ns）Q（nf）X（Δu）Z（Δw）F（f）T（t）S（s）

见图14所示，刀具起始点为A，假定在某段程序中指定了由A→A′→B的精加工路线，只要用此指令，就可实现切削深度Δd（该量为半径值，无正负，方向由AA′决定），退刀量为e，X、Z轴方向精加工循环余量为Δu/2和Δw的精加工循环，ns为精加工路线的第一个程序段的顺序号，即图中AA′段的顺序号；nf为精加工路线的最后一个程序段的顺序号，即图中B′B段程序的顺序号。

例如：

（见图15）

O1034；

N1G92X28Z38；

N2G90G00X26Z36；

N3G71U2R1.8P100Q200X1Z0.2F400；

N100G00X5Z36F200；

G01X5Z30；

X10Z24；

X10Z17；

X16Z17；

X16Z10；

X25Z5；

N200X25Z0；

G00X28Z38；

M02；

在使用G71指令或G72指令编程时，应注意下述几点：

注：

●带有P、Q地址的G71或G72指令，才能进行该循环加工。

粗加工循环时，处于ns到nf

●程序段之间的F、S、T机能的指令均无效，G71或G72格式中含有的F、S、T有效。

●在顺序号为ns的顺序段中，必须使用G00或G01指令。

●在顺序号为ns的顺序中，使用G71指令时，不得有Z轴方向的位移，使用G72指令时，不得有X轴方向的位移。

●由A到B的刀具轨迹在X、Z轴上必须连续递减或递增。

●处于ns到nf程序段之间的精加工程序不应包含有子程序。

2）端面粗车复合循环G72指令

G72W（Δd）R（e）P（ns）Q（nf）X（Δu）Z（ΔW）F（f）T（t）S（s）

图16

见图16所示，该循环指令与G71指令的区别在于其切削在于其切削方向平行于X轴，其格式中各参数含义与G71相同。

例如图16

O1036；

N1G91G00X-20Z-50M03；

N2G72W1.5R1P3Q9X0.5Z1F300；

N3G00X0Z-32.5；

N4G01X-9.9Z5.5F300；

N5X0Z7；

N6X-6Z0；

N7X0Z7；

N8X-5Z6；

N9X0Z7；

N10G00X40.9Z50；

N11M02；

3）封闭轮廓循环G73指令

G73U（ΔI）W（Δk）R（d）P（ns）Q（nf）X（Δu）Z（Δw）

见图17所示，该功能在切削工作时，刀具轨迹为一封闭回路，刀具逐渐进给，使封闭切削回路逐渐向零件最终形状靠近，最终切削加工完成。

其运动轨迹为：

A→A1→A1′→B1→A2→A2′→B2→……→A→A′→B→A。

其中：

ΔI为X轴上粗加工的总退刀量，其为半径值；

Δk为Z轴上粗加工的总退刀量；

d为粗加工重复次数；

ns为精加工路线的第一个程序段的顺序号（即A→A′程序段的顺序号）

nf为精加工路线的最后一个程序段的顺序号（即B→B′程序段的顺序号）

Δu为X轴方向上精加工余量（直径值）；

Δw为Z轴方向上精加工余量；

S、T为粗加工时的F、S、T指令，此时顺序号为ns到nf程序段中的F、S、T指令无效；而当精加工时G73指令的F、S、T指令无效，ns到nf程序段中的F、S、T指令有效。

图17

例如图18

O1038；

N1G92X52Z190；

N2G90G00X44Z130；

N3G73U3W1.5R3P10Q15X0.6Z0.3；

N10G00X16Z121；

N11G01X16Z100F100；

N12X24Z90；

N13X24Z50；

N14X28Z50；

N15X36Z30；

N16X36Z0；

N17G00X52Z190；

N18M02；

图18

4）螺纹切削复合循环（G76）

G76R（m）C（r）A（a）X（u）

Z（w）I（i）K（k）U（d）V（Δdmin）

Q（Δd）F（l）

见图19所示，其中

m为精整车削次数（1—99）；

r为螺纹收尾长度（其在螺

纹导程L的0—99倍中选值）；

a为螺纹牙型角，即刀尖角度，可在80、60、55、30、29、0六个角度中选择；

u为绝对指令时螺纹终点C的X轴坐标值；增量指令时为螺纹终点C相对循环起点A在X轴的距离；

w为绝对指令时螺纹终点C的Z轴坐标值；增量指令时螺纹终点C相对循环起点在Z轴向的距离；

i为螺纹起点C与终点D的半径差；

k为螺纹牙型高度（半径值）；

d为精加工余量；

Δdmin为最小切削深度。

即当第几次切削，深度小于此值时，以该值进行切削；

Δd为第一次切削深度（半径值）。

l为螺纹导程（同G32）

图20

图20a所示为螺纹循环加工中吃刀深度的分布情况。

例如：

（见图20b）

O1041；

N1G92X100Z110；

N2M03；

N3G91X-10Z-5；

N4G76R2A60X-30.598Z75I-7.5K1.299U0.2V0.2Q0.9F2；

N5G90X100Z110；

N6M02；