数控编程常用指令

3.3.2 快速定位指令(G00 )
刀具以点位控制方式从当前所在位置快速移动到指令给出的 目标位置。它只用于快速定位，不能用于切削，一般用于空 行程运动。其运动轨迹视具体系统的设计而定。格式:
上一页 下一页 返回
3.3 运动路径控制指令
其中，X、Y、Z为目标点的绝对或增量坐标。 【例3.1】使用快速点定位指令G00编写一个程序，刀具从A
上一页 下一页 返回
3.2 与坐标和坐标系有关的指令
格式:
如图3-4所示，表示刀具从A点到B点的移动，用以上两种方式的编 程分别如下。
程序如下:
G90/G91为模态功能，可相互注销，G90为默认值。G90/G91可用于 同一程序段中，但要注意其顺序所造成的差异。当图样尺寸由一个 固定基准给定时，采用绝对方式编程较为方便；而当图样尺寸是以 轮廓顶点之间的间距给出时，采用相对方式编程较为方便。
从外观组成来看，数控机床上有CRT屏幕，可以从屏幕上看 到加工程序、各种工艺参数等内容；从内部结构来看，数控 机床可以没有变速箱，它的主运动和进给运动都是由直流或 交流无级变速伺服电动机来完成的。
一个数控加工程序，常用指令包括准备功能指令G、辅助功 能指令M、刀具功能指令T、主轴转速指令S和进给功能指令 F。下面分别介绍各功能指令的编程方法。
用数控机床加工零件时，是按照事先编制好的加工程序自动 地对被加工零件进行加工的。所谓加工程序，就是把零件的 加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削 参数(主轴转速、进给量、背吃刀量等)以及辅助功能(换刀， 主轴正转、反转，切削液开、关等)。
下一页 返回
3.1 数控编程概述
按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单， 再把程序单的内容通过控制介质或直接输入到数控机床的数 控装置中，从而控制机床加工零件。这种从零件图的分析到 生成程序单的全过程称为数控程序的编制。
于数控系统的功能。当G01指令后面只有两个坐标值时，刀 具将作平面直线插补；
上一页 下一页 返回
3.3 运动路径控制指令
第3章 数控编程常用指令
3.1 数控编程概述 3.2 与坐标和坐标系有关的指令 3.3 运动路径控制指令 3.4 辅助功能及其他功能指令
3.1 数控编程概述
在普通机床上加工零件时，一般是由工艺人员按照零件图事 先制定好加工工艺规程。在工艺规程中有零件的加工程序、 切削用量、机床的规格及刀具、夹具等内容。操作人员按工 艺规程的规定步骤操作机床，加工出图样给定的零件。也就 是说零件的加工过程(如开车，停车，改变主轴转速，改变进 给速度和方向，切削液开、关等)都是由人工手动操纵来完成 的。
格式:
一旦指定了G54~G59之一，则该工件坐标系原点即当前程序 原点，后续程序段中的工件绝对坐标均为相对此程序原点的 值。例如:
上一页 下一页 返回
3.2 与坐标和坐标系有关的指令
执行N10句时，系统会选定G54坐标系作为当前坐标系，然后再执行 G00移动到该坐标系中的A点；执行N20句时，系统又会选择G59坐 标系作为当前坐标系；执行N30句时，机床就会移动到刚指定的G59 坐标系中的B点(见图3-3)。
下一页 返回
3.2 与坐标和坐标系有关的指令
现代CNC系统一般都要求机床在回零操作后，即使机床回到 机床原点或机床参考点(不同的机床采用的回零操作方式可能 不一样，但一般都要求回参考点)之后，才能启动。机床参考 点和机床原点之间的偏移值存放在机床参数中。回零操作后 机床控制系统进行初始化，使机床运动坐标X、Y、Z、A、B 等的显示(计数器)为零。
③偏置量；④手摇脉冲发生器的功能单位；⑤步进进给的移动 单位；⑥其他有关参数。在米制/英制转换的G代码指定后， 输入数值尺寸距离单位发生变换，但角度单位不变。
注意:有些系统的米制/英制尺寸不采用G21 /G20代码，如 SIMENS和FAGOR系统采用G71/G70代码。
程序执行时，绝对不能切换G20和G21。机床断电后米制/英 制转换的G代码被保存，通电后延续其断电前的设定功能。
上一1，G20 )
工程图样中的尺寸标注有米制和英制两种形式，数控系统利 用G21/G20指令表示程序中的数据是米制和英制尺寸。米制 尺寸单位是mm，英制尺寸单位是in。米制与英制单位的换算 关系为:1 mm ≈0. 394 in，1 in≈25. 4 mm。
上一页 下一页 返回
3.3 运动路径控制指令
3.3.3 直线插补指令(G01)
直线插补也称直线切削，它的特点是刀具以一定的进给速度 从当前所在位置沿直线移动到指令给出的目标位置。该指令 一般用于轮廓切削。
格式: 其中，X、Y、Z为直线终点的绝对或增量坐标；F为沿插补
方向的进给速度。 注意: 1) G0指令既可双坐标联动插补，又可三坐标联动插补，取决
2) G54~G59指令可以和G00/G01指令组合，在选定的加工坐 标系中进行位移；G50只设定工件坐标系，而不产生任何动 作。
3.2.3 绝对坐标和相对坐标指令(G90， G91)
绝对坐标和相对坐标指令表示使用运动轴的移动方式。使用 绝对坐标指令(G90，程序中的位移量用刀具的终点坐标表示； 使用相对坐标指令(G91)，程序中的位移量用刀具运动的增量 表示，即运动终点或运动起点的坐标值。
3.2 与坐标和坐标系有关的指令
3.2.2 工件坐标系的选取指今(G54~ G59 )
在编程过程中，为了避免尺寸换算，需多次平移工件坐标系。 一般数控机床可以预先设定六个(G54~G59)工件坐标系，这 些坐标系的坐标原点在机床坐标系中的值可用手动数据输入 (MDI)方式输入，存储在机床存储器内，在机床重开机时仍 然存在，在程序中可以分别选取其中之一使用。
注意: 1)辅助工件坐标系(G54~G59)是通过手动数据输入(MDT)方式，在
设定参数方式下进行设定，其坐标系原点在机床坐标系中位置是不 变的，它与刀具的当前位置无关；
上一页 下一页 返回
3.2 与坐标和坐标系有关的指令
而G50通过程序设定工件坐标系，其坐标系原点随当前刀具 位置的不同而改变。
上一页 下一页 返回
3.2 与坐标和坐标系有关的指令
注意: 1)有些数控系统不用G指令规定，而用X、Y、Z表示绝对值编程，U、
V、W表示增量编程。如图3-4所示用增量值编程可以表示为G00 U120. 0 W 90. 0。 2)在一个程序段中也可以同时使用绝对值和增量值进行编程，称为 混合编程，例如G00 X400. 0 W-20. 0。但在G90/G91方式下，一个 程序段只能选用绝对值编程和增量值编程中的一种。
G指令通常有两种:
1)非模态G指令。
这种指令只有在被指定的程序段内才有意义。
上一页
返回
3.2 与坐标和坐标系有关的指令
2)模态G指令。这种指令在同组其他的G指令出现以前一直有 效；不同组的G指令，在同一程序段中可以指定多个。
除了2.1节所讲到的机床坐标原点和机床坐标系外，工艺人员 在数控编程过程中需要在工件上定义一个几何基准点，称为 程序原点，也称为工件原点，用W表示。编程时一般选择工 件上的某一点作为工件原点，并以这个原点作为坐标系的原 点建立一个新的坐标系，称为编程坐标系(工件坐标系)。加 工时工件必须夹紧在机床上，保证工件坐标系各坐标轴平行 于机床坐标系的各坐标轴，由此在坐标轴上产生机床零点与 工件零点的坐标值偏移量，该值作为可设定的零点偏移量输 入到给定的数据区。当NC程序运行时，此值就可以用一个编 程的指令(比如G54)选择，如图3-1所示。
G指令也称为准备功能指令，简称G功能指令或G代码指令。
上一页 下一页 返回
3.1 数控编程概述
G指令确定的控制功能，可分为坐标系设定类型、插补功能 类型、固定循环类型等。该指令的作用是指定机床的加工方 式，为数控装置的插补运算和刀具半径补偿后的中心轨迹的 计算等作准备。
G指令由字母G和其后2位数字组成，G00~G99共100种。我 国行业标准JB/T 3208-1999非等效于国际标准ISO 1056:1975， 标准规定了G指令的功能，见表3-1。但不同种类的数控系统 的指令代码还不统一，因此，编程人员在编程之前必须参考 数控系统的参考手册。
上一页 下一页 返回
3.2 与坐标和坐标系有关的指令
格式: 工件坐标系原点可以设定在工件基准或工艺基准上；也可以
设定在卡盘断面中心(如数控车床)或工件的任意一点上。而 刀具刀位点的起始位置(起刀点)可以放置在机床原点或换刀 点上，也可以是任意一点，即通过G50可以确定当前工件坐 标系的程序原点。G92指令通过设定刀具起点相对于工件坐 标系原点的相对位置，建立该坐标系，如图3-2。程序如下:
3.2.4 平面选择指令(G17~G19)
G17、G18、G19指令分别表示设定选择XY、ZX、YZ平面作为当 前工作平面。对于三坐标运动的铣床和加工中心，特别对于可以三 坐标控制、任意双坐标联动的机床，即所谓
下一页 返回
3.2 与坐标和坐标系有关的指令
坐标的机床，常需用这些指令指定机床在哪一平面进行运 动。由于XY平面最常用，故G17可省略。对于两坐标控制的 机床，如车床，总是在XZ平面内运动，故无须使用平面指令。 格式:
G20指令分辨率为0. 000 1 in， G21指令的分辨率为0. 001mm 格式:
注意:使用米制/英制转换时，必须在程序开头一个独立的程 序段中指定上述G代码，然后才能输入坐标尺寸。下列物理 量可能因G20 、G21指令而变化:①进给速度值；②位置量；
下一页 返回
3.3 运动路径控制指令
系或用在程序中，用来重新设定工件坐标系。 3)在设定工件坐标系前，车床要进行返回参考点和对刀操作。 4)若G50用增量值编程，则当前的刀具位置就与原来的刀具
位置加上指定的增量值的结果相符；若在刀具偏置期间用 G50设定坐标系，那在设定的坐标系中，刀偏前的位置与G50 规定的相符。
上一页 下一页 返回
此程序段只是建立在工件坐标系中刀具起点相对于程序原点 的位置，该坐标系在机床重开机时消失，执行后刀具(机床) 并不产生运动。
上一页
下一页 返回
3.2 与坐标和坐标系有关的指令
注意: 1)设定工件坐标系时，机床并未发生运动，只是显示屏上的
坐标值发生了变化。 2)G50指令通常出现在程序第一段，用于首次设定工件坐标
加工开始要设置工件坐标系，即确定刀具起点相对于工件坐 标系原点的位置。常用两种方法来设置或建立编程坐标系。
下一页 返回
3.2 与坐标和坐标系有关的指令
3.2.1 坐标系设定指令(G50)
G50指令就是用来建立工件坐标系的，有些数控系统采用G92 指令。它规定了工件坐标系原点的位置。就是说它确定了工 件坐标系的原点(工件原点)在距刀具刀位点起始位置(起刀点) 多远的地方；或者说，以工件原点为基准；确定起刀点的坐 标值。编程时通过G50指令将工件坐标系的原点告诉数控装 置，并把设定值记忆在数控装置的存储器内。执行该指令后 就确定了起刀点与工件原点的相对位置。
点快速移动到B点，运动轨迹如图3-5所示。 其程序如下:
其实际运动轨迹为A C B。因此在以G00方式进刀和退 刀时要注意确保刀具不与工件、机床和夹具发生碰撞)
上一页
下一页 返回
3.3 运动路径控制指令
注意: 1)G00是模态指令，上面例子中，由A点到B点实现快速定位时，因
第一条程序段已定义了G00，第二条程序段不再重复定义G00，只 写出坐标值即可。 2)快速点定位移动速度不能用程序段指令设定，它的速度已由生产 厂家预先调定。若在快速点定位程序前设定了进给速度F，指令F对 G00程序段无效。 3)快速点定位指令G00执行过程是，刀具由程序起始点开始加速移 动至最大速度，然后保持快速移动，最后减速到达终点，这样可以 提高数控机床的定位精度。 4)粗加工前刀具用G00指令快速靠近工件时应与工件保持一小段间 距，避免刀具直接切入工件毛面引起刀具崩刃。