数控车床常用指令

数控车床常用指令
一、准备功能G代码
准备功能G指令由G后一或二位数值组成，它用来规定刀具和工件的相对运动轨迹、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿、坐标偏置等多种加工操作。

1. 有关坐标系和坐标的指令
（1）绝对值编程G90与相对值编程G91
格式：G90
G91
说明：
G90：绝对值编程，每个编程坐标轴上的编程值相对于程序原点。

G91：相对值编程，每个编程坐标轴上的编程值相对于前一位置而言，该值等于沿轴移动的距离。

G90、G91为模态功能，可相互注销，G90为缺省值。

例：如图2.3所示，使用G90、G91编程；要求刀具由原点按顺序移动到1、2、3点。

图2.3 G90/G91编程
（2）工件坐标系设定G92
格式：G92 X__Y__Z__
说明：X、Y、Z值设定工件坐标系原点到刀具起点的有向距离。

G92指令通过设定刀具起点（对刀点）与坐标系原点的相对位置建立工件坐标系，工件坐标系一旦建立，绝对值编程时的指令值就是在此坐标系中的坐标值。

例：使用G92编程，建立如图2.4所示的工件坐标系。

图2.4 工件坐标系的建立
执行此程序段只建立工件坐标系，刀具并不产生运动。

G92指令为非模态指令，一般放在一个零件程序的第一段。

（3）零点偏置G54－G59
格式：
.
说明：
G54~G59是系统预定的6个工件坐标系（如图2.5），可根据需要任意选用。

这6个预定工件坐标系的原点在机床坐标系中的值（工件零点偏置值）可用MDI方式输入，系统自动记忆。

工件坐标系一旦选定，后续程序段中绝对值编程时的指令值均为相对此工件坐标系原点的值。

G54－G59为模态功能，可相互注销，G54为缺省值。

图2.5 工件坐标系选择（G54－G59）
2. 进给控制指令
（1）快速定位G00
格式：G00 X__Y__Z__
说明：X、Y、Z：快速定位终点，在G90时为终点在工件坐标系中的坐标，在G91时为终点相对于起点的位移量。

G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。

G00指令中，刀具相对于工件以机床各轴预先设定的速度，从当前位置快速移动到程序段指定的定位目标点，其速度可由面板上的快速修调旋钮修正，而不能用F来规定。

G00为模态功能，可由G01、G02、G03功能注销。

注意：
在执行G00指令时，由于各轴以各自速度移动，不能保证各轴同时到达终点，因而联动直线轴的合成轨迹不一定是直线。

操作者必须格外小心，以免刀具与工件发生碰撞。

常见的做法是将X轴移动到安全位置，再放心地执行G00指令。

（2）线性进给及倒角G01
I.线性进给（直线插补）
格式：G01 X__Y__Z__F__；
说明：
X、Y、Z：线性进给终点，在G90时为终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为终点相对于起点的位移量；
G01指令刀具以联动的方式，按F规定的合成进给速度，从当前位置按线性路线（联动直线
轴的合成轨迹为直线）移动到程序段指令的终点。

G01是模态代码，可由G00、G02、G03功能注销。

例：如图2.7所示，使用G01编程；要求从A点线性进给到B点（此时的进给路线是从A→B的直线）。

绝对值编程：G90 G01 X90 Z90 F200
相对值编程：G91 G01 X60 Z70 F200
图2.7 G01编程
II. 倒角
此指令为数控车床专有。

倒角控制机能可以在两相邻轨迹程序段之间插入直线倒角或园弧倒角。

在指定直线插补（G01）或圆弧插补（G02，G03）的程序段尾，
输入C ，便插入倒角程序段；
输入R ，便插入圆角程序段。

C后的数值表示倒角起点和终点距假想拐角交点的距离，R后的值表示倒角圆弧的半径。

假想拐角交点是未倒角前两相邻轨迹程序段的交点。

例：如图2.8 所示，使用G01编程；要求在两相邻轨迹程序段间分别插入直线倒角和园弧倒角。

％0020
G92 X26 Z530
G91 G01 Z-250 R6
X120 Z-10 C3
Z-270
M02
图2.8 倒角控制
注意：
第二直线段必须由点B而不是由点C开始，在增量坐标编程方式下，需指定从点B开始移动的距离。

（3）圆弧进给G02/G03
格式：.
说明：
G02：顺时针圆弧插补；
G03：逆时针圆弧插补；
X、Y、Z：圆弧终点，在G90时为圆弧终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为圆弧终
点相对于圆弧起点的位移量；
I、K：圆心相对于圆弧起点的偏移值（等于圆心的坐标减去圆弧起点的坐标如图2.10
所示）在G90/G91时都是以增量方式指定；
R：圆弧半径，当圆弧圆心角小于180°时，R为正值，否则R为负值。

●顺时针或逆时针是从垂直于圆弧所在平面的坐标轴的正方向看到的回转方向；
●整圆编程时不可以使用R，只能用I、J、K；
●同时编入R与I、J、K时，R有效。

3. 暂停指令G04
格式：G04 P__
说明：
P：暂停时间，单位为s
G04可使刀具作短暂停留，以获得圆整而光滑的表面。

该指令除用于切槽、钻镗孔外，还可用于拐角轨迹控制。

在执行含G04指令的程序段时，先执行暂停功能。

而且是当前一程序段的进给速度降到零之后才开始暂停动作。

数控车床典型G指令
（1）简单循环
1）内（外）径切削循环G80
I.圆柱面内（外）径切削循环
格式：G80 X__Z__F__
该指令执行如图2.13所示
A→B→C→D→A的轨迹动作。

说明：图2.13 圆柱面内（外）径切削循环X、Z：绝对值编程时，为切削终点C在工件坐标系下的坐标；
增量值编程时，为切削终点C相对于循环起点A的有向距离，其符号由轨迹1 和2
的方向确定。

例：编制如图2.14所示零件的加工程序；要求采用直径方式编程，按箭头所指示的路径进行加工。

N30 G80 G91 X-8 Z-66 F100
N40 X-16 Z-66
N50 X-24 Z-66
N60 X-32 Z-66
M02
II.圆锥面内（外）径切削循环
格式：G80 X__Z__ I__F__
说明：
X、Z：绝对值编程时，为切削终点C在工件坐标系下的坐标；
增量值编程时，为切削终点C相对于循环起点A的有向距离。

I：为切削起点B与切削终点C的半径差。

其符号为差的符号（无论是绝对值编程还是增
量值编程）。

该指令执行如图2.15所示A→B→C→D→A的轨迹动作。

图2.15 圆锥面内（外）径切削循环
2）螺纹切削循环G82
格式：G82 X__Z__R__E__ F__
说明：
X、Z：绝对值编程时，为螺纹终点C在工件坐标系下的坐标；
增量值编程时，为螺纹终点C相对于循环起点A的有向距离，其符号由轨迹1 和2
的方向确定。

F：螺纹导程
R、E：螺纹切削的退尾量，R、E均为绝对值，R为Z向回退量；E为X向回退量，R、E 可以省略，表示不用回退功能。

该指令执行图2.16所示A→B→C→D→E→A的轨迹动作。

图2.16 螺纹切削循环G82
注意：
●切削螺纹需在低转速下进行，主轴转速应低于350r/min。

●螺纹切削循环G82在进给保持状态下，完成全部动作之后才停止运动。

（2）复合循环
运用复合循环指令，只需指定精加工路线和粗加工的吃刀量，系统会自动计算粗加工路线和走刀次数。

内（外）径粗车复合循环G71
格式：G71 U（⊿d）R（e）P（ns）Q（nf）X（⊿U）Z（⊿W）F（f）
说明：
⊿d：切削深度（每次切削量），指定时不加符号，方向由矢量AA′决定；
e：每次退刀量；
ns：精加工路径第一程序段（即图中的AA′）的顺序号；
nf：精加工路径最后程序段（即图中的BB′）的顺序号；
U：X方向精加工余量；
W：Z方向精加工余量；
F：粗加工时G71中编程的F有效，而精加工时处于ns到nf 程序段之间的F有效。

该指令执行如图所示的粗加工和精加工，其中精加工路径为A→A′→B′→B的轨迹。

注意：
●G71指令必须带有P、Q地址，否则不能进行该循环加工；
●在ns的程序段中应包含G00/G01指令，进行从A到A′的动作，且该程序段中不应编有Z
向移动指令。

●在顺序号为ns到顺序号nf的程序段中，可以有G02/G03指令，但不应包含子程序。

例：用G71指令编制如图2.17所示零件的加工程序。

O1034;（见图5）
G54;
G90 G00 X26 Z36;
G71 U2 R1.0 P100 Q200 X0.4 Z0.2 F400;
N100 G00 X5 Z36 F200;
G01 X5 Z30;
X10 Z24;
X10 Z17;
X16 Z17;
X16 Z10;
X25 Z5;
N200 X25 Z0;
图2.17 内（外）径粗车复合循环编程示例G00 X28 Z38;
M02;
2．子程序编程举例：
如图2.20所示需要进行加工的手柄，毛胚为
φ20mm尼龙棒，要求六次循环加工完成，其中后
五次的吃刀量为1mm（半径）。

将工件右端面中心点确定为工件原点。

该加
工程序及说明如下：
％1048 程序起始行图2.20 手柄编程
G54 建立工件坐标系G54
G90 G00 X20 Z5 M03 刀架快速移近工件右端面，主轴正转
G80 X17 Z-48 F150 用简单循环指令G80切削φ17mm外圆，切削速度150mm/min G80 X14 Z-42 切削手柄外圆至φ14mm，并退至循环起点
G80 X12 Z-42 切削手柄外圆至φ12mm，并退至循环起点
G01 X12 Z0 F300 移至φ12mm端面处准备进行子程序循环
M98 P0003 L6 调用子程序，循环次数为六次
G00 X20 Z5 快速退回至起刀处
M05 主轴停
M02 程序结束
O0003（子程序）子程序号
G01 G91 X-2 F100 相对编程：刀架靠近工件2mm（直径值），切削速度150mm/min G03 X7.68 Z-2.9 R4 车R4mm圆弧
X0 Z-27.58 R50 车R50mm圆弧
G02 X-0.92 Z-9.05 R20 车R20mm圆弧
X5.92 Z-2.47 R3 车R3mm圆弧
G01 X1.32 X向退刀
X2 Z-1 倒角1mm
Z-5 车外圆
G00 X8 X向快速退刀8mm
Z48 快速退至工件端面处
X-10 X向进刀8mm
M99 该子程序结束，执行M99，返回到主程序
三、辅助功能M、S、F、T代码
1．辅助功能M代码
辅助功能由地址字M和其后的一或两位数字组成，主要用于控制零件程序的走向，以及机床各种辅助功能的开关动作。

M功能有非模态M功能和模态M功能两种形式：
●非模态M功能（当段有效代码）：只在书写了该代码的程序段中有效。

●模态M功能（续效代码）：一组可相互注销的M功能，这些功能在被同一组的另一
个功能注销前一直有效。

华中数控装置M指令功能如表2.1所示（表中三角形标记者为缺省值）：
表2.1 M代码及功能
（1）CNC内定的辅助功能
I.程序暂停M00
当CNC执行到M00指令时，将暂停执行当前程序，以方便操作者进行刀具和工件的尺寸测量、工件调头、手动变速等操作。

暂停时，机床的主轴、进给及冷却液停止，而全部现存的模态信息保持不变，若继续执行后续程序，再次按下操作面板上的“循环启动”键即可。

II.程序结束M02
M02为主程序结束指令，通常在最后一个程序段中。

当CNC执行到M02指令时，机床的主轴、进给、冷却液全部停止，加工结束。

使用M02的程序结束后，若要重新执行该程序，就得重新调用该程序，或在自动加工子菜单下按F4（重新运行）键，然后再按操作面板上的“循环启动”键。

III.程序结束并返回到零件程序头M30
M30和M02功能基本相同，只是M30指令还兼有控制返回到零件程序头（%）的作用。

使用M30的程序结束后，若要重新执行该程序，只需再次按操作面板上的“循环启动”键，系统自动开始执行加工程序。

IV.子程序调用指令M98及从子程序返回指令M99
M98用来调用子程序；M99表示子程序结束，执行M99使控制返回到主程序。

A.子程序的格式
%****（或以字母O打头）
……
M99
在子程序开头，必须规定子程序号（％或O后加四位数字）以作为调用入口地址。

在子程序的结尾处用M99以控制执行完该子程序后返回主程序。

B.调用子程序的格式
M98 P_ L_
其中：P为被调用的子程序号
L为重复调用次数
（2）PLC设定的辅助功能
I.主轴控制指令M03、M04、M05
M03启动主轴，以程序中编制的主轴速度逆时针方向（从Z轴正向朝Z轴负向看）旋转。

M04启动主轴，以程序中编制的主轴速度顺时针方向旋转。

M05使主轴停止旋转。

M05为缺省功能。

M03、M04、M05可相互注销。

II.换刀指令M06
M06用于车削过程中的换刀操作。

执行M06，转塔刀架将旋转至T代码指定的刀具。

III.冷却液打开/停止指令M07/M09
M07指令将打开冷却液管道。

M09指令将关闭冷却液管道。

M09为缺省功能。

2. 主轴功能S 进给功能F 和刀具功能T
（1）主轴功能S
主轴功能S控制主轴转速，其后的数值表示主轴速度，单位为转/每分钟（r/min）。

S是模态指令，S功能只有在主轴速度可调节时有效。

而华中教学用数控车床为机械式主轴，其速度不可用指令调节。

（2）进给速度F
F指令表示工件被加工时刀具相对于工件的合成进给速度，F的单位取决于G94（每分钟进给量mm/min）或G95（主轴每转一转刀具的进给量mm/r）。

公式fm=fr×S 可以实现每转进给量与每分钟进给量的转化。

其中：fm为每分钟的进给量（mm/min）
fr为每转进给量（mm/r）
S为主轴转数（r/min）
当工作在G01、G02或G03方式下，程序中的F一直有效，直到被新的F值所取代。

而工作在G00方式下，快速定位的速度是各轴的最高速度，无需F值来定义。

加工中借助机床操作面板上的倍率旋钮，F可在一定范围内进行倍率修调。

当执行攻丝循环G76、G82、螺纹切削G32时，倍率开关失效，进给倍率固定在100％。

（3）刀具功能T
T代码用于选择刀位，其后4位数字中，头两位表示选择刀具号，后两位表示刀具补偿号。

执行T指令，转动转塔刀架，直到指定的刀具。

当一个程序段同时包含T代码与刀具移动指令时，先执行T代码指令而后执行刀具移动指令。

T指令同时调入刀补寄存器中的补偿值。