第3节数控铣床刀具补偿及编程
数控铣床编程指令
数控铣床编程指令Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998数控铣床编程指令4.2.2子程序1、坐标轴运动（插补）功能指令(1）点定位指令G00点定位指令(G00)为刀具以快速移动速度移动到用绝对值指令或增量值指令指定的工件坐标系中的位置。
指令格式：G00X—Y—Z一；式中X—Y—Z一为目标点坐标。
以绝对值指令编程时，刀具移动到终点的坐标值；以增量值指令编程时，指刀具移动的距离，用符号表示方向。
使用G00指令用法如下。
如上图所示，刀具由A点快速定位到B 点其程序为：G00G90X120．Y60．；（绝对坐标编程）(2）直线插补指令G01用G01指定直线进给，其作用是指令两个坐标或三个坐标以联动的方式，按指定的进给速度F，从当前所在位置沿直线移动到指令给出的目标位置，插补加工出任意斜率的平面或空间直线。
指令格式：G0lX—Y—Z—F一；程序段G01X10．Y20．Z20．F80．使刀具从当前位置以80mm／min的进给速度沿直线运动到(10,20,20)的位置。
例3：假设当前刀具所在点为.，则如下程序段N1G；.；将使刀具走出如图所示轨迹。
(3）圆弧插补指令G02和G03G02表示按指定速度进给的顺时针圆弧插补指令，G03表示按指定速度进给的逆时针圆弧插补指令。
顺圆、逆圆的判别方法是：沿着不在圆弧平面内的坐标轴由正方向向负方向看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03，序格式：XY平面：G17G02X～Y～I～J～(R～)F～G17G03X～Y～I～J～(R～)F～ZX平面：G18G02X～Z～I～K～(R～)F～G18G03X～Z～I～K～(R～)F～G19G02Z～Y～J～K～(R～)F～G19G03Z～Y～J～K～(R～)F～式中X、Y、Z为圆弧终点坐标值，可以用绝对值，也可以用增量值，由G90或G91决定。
由I、J、K方式编圆弧时，I、J、K表示圆心相对于圆弧起点在X、Y、Z轴方向上的增量值。
数控铣床与加工中心刀具补偿讲解
欢迎阅读数控铣床与加工中心5.4 刀具补偿和偏置功能刀具补偿可分为刀具长度补偿和刀具半径补偿，其内容和方法已在前面章节中作了详细说明，本章拟用另外一种指令格式对刀具长度补偿功能进行介绍，目的在于进一步强调不同的数控系统对同一编程功能可能采用不同的指令格式。
5.4.1B型刀G41G42XY、ZX 或YZ时，迹。
偏置计算在由G17、G18和G19确定的平面内进行，该平面称之为偏置平面。
例如在已经选择了XY平面时，仅对程序中(X、Y)或(1、J)计算偏置量，并计算偏置矢量。
不在偏置平面内的轴的坐标值不受偏置的影响。
在3轴联动控制中，投影到偏置平面上的刀具轨迹才得到偏置补偿。
(4).刀补的建立与刀补的取消刀补的建立是进入切削加工前的一个辅助程序段，刀补的取消是加工完成时要写入到程序中的辅助程序段，如果处理得好则有利于简捷快速而又安全地使刀具进入切入位置和加工完了时退出刀具。
刀补建立时的核心问题是刀具从何处下刀并进入到工件加工的起始位置，刀补取消时则主要应考虑刀具沿何方向退离工件。
系统操作说明书中讨论了各种可能遇到的情况，为简化叙述，下面仅根据习惯的编程方法讨论刀补建立与刀补取消的问题。
不使用这些方法一般也可以正确地完成刀补建立与刀补取消的过程，但特殊情况下可能出现过切或报警。
1)使用GOO或G01的运动方式均可完成刀补建立或取消的过程，事实上使用G01往往是出于安全的考虑。
而如果不把刀补的建立(包括刀补的取消)建立在加工时的Z轴高度上，而采取先建立补偿再下刀或先提刀再取消补偿的方法，则既使在GOO的方式下建立(或取消)刀补也是安全的。
2)为了便于计算坐标，可以按图5-18所示两种方式来建立刀补，图5-18a为切线进入方式，图5-18b为法线进入方式。
同样取消刀补通常也采用这种切线或法线的方式。
图5-18 两种刀补建立方式图5-19 内圆轮廓的补偿3)在不便于直接沿着工件的轮廓线切向切入和切向切出时，可再增加一个圆弧辅助程序段。
数控铣床刀具半径补偿
Y 50 刀心轨迹
刀补进行中
刀补矢量 20 刀补取消 10 编程轨迹 法向刀补矢量 刀补引入 10 20 50 X
自 刀
说明
1、G41刀径左补偿， G42刀径右补偿，刀补位置的左右应是 顺着编程轨迹前进的方向进行判断的。 G40为取消刀补。 2、刀补的引入和取消要求必须在G00或G01程序段 ，不应在 G02/G03程序段上进行。 3、当刀补数据为负值时，则G41、G42功效互换。
补偿运动情况见下图：
注意： 1）建立补偿的程序段，必须是在补偿平面 内不为零的直线移动。 2）建立补偿的程序段，一般应在切入工件 之前完成。
2.取消刀具半径补偿（G40）
指令格式： G40 G00/G01 X_Y_
指令功能 ： 取消刀具半径补偿
指令说明 ：
（1） 指令中的X__ Y__表示刀具轨迹中取消刀具半径补偿 点的坐标值； （2） 通过G00或G01运动指令取消刀具半径补偿； （3） G40必须和G41或G42成对使用。
取消刀具半径补偿过程如下图:
注意： 撤消刀具半径补偿的程序段，一般 应在切出工件之后完成。
刀补过程
刀具半径补偿的过程分为三步：
1、刀补的建立：在刀具从起 点接近工件时，刀心轨迹从与 编程轨迹重合过度到与编程轨 迹偏离一个偏置量的过程。
2、刀补进行：刀具中心始终 与变成轨迹相距一个偏置量直 到刀补取消。 3、刀补取消：刀具离开工件， 刀心轨迹要过渡到与编程轨迹 重合的过程。
四.刀补编程举例
Z
刀座
45 20 120
w
Y
25 25 R15 150
X 对刀点
φ8
10
G42
刀补取消
160
R10
数控铣床常用编程指令及实例
8.3 数 控 铣 床 常 用编程 指令
(a) 左刀补偿
(b) 右刀补偿
图8-11 刀具半径补偿方向
8.3 数 控 铣 床 常 用编程 指令
2．刀具半径补偿编程举例 例8-9 如图8-12所示，按增量方式进行刀具半径补 偿编程。 % Ｏ0007； N10 G54 G91 G17 S300 M03； G17指定XOY平 面 N20 G41 G00 X20.0 Y10.0 D01；刀具左补偿 N30 G01 Y40.0 F200； N40 X30.0； N50 Y-30.0； N60 X-40.0； N70 G00 G40 X-10.0 Y-20.0 M05；取消刀补 N80 M02 %
程时可以不考虑刀具在机床主轴上装夹的实际长度，而只需在程序中给出 刀具端刃的Z坐标，具体的刀具长度由Z向对刀来协调，如图8-14所示。当 指令了G43时，用H代码表示的刀具长度偏移值(存储在偏置存储器中)加到 程序中指令的刀具终点位置坐标上。当指令了G44时，同样的值从刀具终 点位置坐标上减去。其计算结果为补偿后的终点位置坐标，而不管是否选
图8-8 小于180度和大于180度的圆弧
8.3 数 控 铣 床 常 用编程 指令
例8-7 如图8-9所示圆弧的绝对值和增 量值编程。
(1)绝对值的情形 G92 X200.0 Y40.0 Z0； G90 G03 X140.0 Y100.0 R60.0 F300. ； G02 X120.0 Y60.0 R50.0； 或者 G92 X200.0 Y 40.0 Z0； G90 G03 X140.0 Y100.0 I-60.0 F300. ； G02 X120.0 Y60.0 I-50.0；
N30 G43 Z-32.0 H01；
在Z方向快进到工件上方3mm处(参考平面)
数铣编程指令和刀具半径补偿
数控铣床编程编程指令和刀具半径补偿１.G指令：准备功能指令（1）G90 绝对方式编程（2）G91 增量方式编程（3）G54～ G59 选择工件坐标系（4）G00 快速点定位 X Y Z（5）G01 直线插补 X Y Z F（6）G02 顺圆插补 X Y R（或I J K） F （7）G03 逆圆插补 X Y R （或I J K） F（8）G41 X Y D 刀具半径左补偿（9）G42 X Y D 刀具半径右补偿（10）G40 X Y 取消刀具半径补偿（11）G17、G18、G19 选择加工平面G17—XOY 平面(缺省值) G18—XOZ平面 G19—YOZ平面G90 G80 G40 G17 G49 G21（安全语句）功能：初始化状态设定。
式中： G90 ——绝对值方式；G80 ——取消固定循环；G 代码指令２.M 指令：辅助功能 （1）M00 程序暂停 （2）M03 主轴正转 （3）M05 主轴停 （4）M08 切削液开 （5）M09 切削液停（6）M30 完成程序段指令后 返回“程序开始”（7）M98 调用子程序 （8）M99 子程序结束一、基本常用指令3.指令——fz(mm/min)进给速度vf =fz ×z × n （铣床、加工中心）4.S 指令——r/min5.程序的组成和格式和数车一样，数铣的一个完整的零件程序包括程序号、程序内容和程序结束三个部分。
%（或O ）1234G90 G80 G40 G17 G49 G21(安全语句) M03S1000 G54G00Z100 X0Y0G01Z-6F200G41D01X ▁Y ▁ …… G40X ▁Y ▁ G00Z100 M05 M30程序号程序内容程序结束6.绝对值编程G90与相对值编程G91格式： G90 G X Y ZG91 G X Y ZG90为绝对值编程，每个轴上的编程值是相对于程序原点的。
G91为相对（增量）值编程，每个轴上的编程值是相对于前一位置而言的，该值等于沿轴移动的距离。
机床数控技术第3章数控加工程序的编制
6. 程序校验和首件试切
程序送入数控系统后，通常需要经过试运行和首 件试切两步检查后，才能进行正式加工。通过试运行， 校对检查程序，也可利用数控机床的空运行功能进行 程序检验，检查机床的动作和运动轨迹的正确性。对 带有刀具轨迹动态模拟显示功能的数控机床可进行数 控模拟加工，以检查刀具轨迹是否正确；通过首件试 切可以检查其加工工艺及有关切削参数设定得是否合 理，加工精度能否满足零件图要求，加工工效如何， 以便进一步改进，直到加工出满意的零件为止。
1—脚踏开关 2—主轴卡盘 3—主轴箱 4—机床防护门 5—数控装置 6—对刀仪 7—刀具8—编程与操作面板 9—回转刀架 10—尾座 11—床身
3.2 数控车削加工程序编制
数控车床主要用来加工轴类零件的内外圆柱面、 圆锥面、螺纹表面、成形回转体表面等。对于盘类零 件可进行钻、扩、铰、镗孔等加工。数控车床还可以 完成车端面、切槽等加工。
3. 程序名
FANUC数控系统要求每个程序有一个程序名，
程序名由字母O开头和4位数字组成。如O0001、 O1000、O9999等
3.2.3 基本编程指令
1. 快速定位指令G00
格式：G00 X(U)＿ Z(W)＿；
说明：
(1) G00指令使刀具在点位控制方式下从当前点以快移速度 向目标点移动，G00可以简写成G0。绝对坐标X、Z和其增 量坐标U、W可以混编。不运动的坐标可以省略。
3.2.1 数控车床的编程特点
（1）在一个程序段中，可以用绝对坐标编程，也可用 增量坐标编程或二者混合编程。
（2）由于被加工零件的径向尺寸在图样上和在测量时 都以直径值表示，所以直径方向用绝对坐标(X)编程时 以直径值表示，用增量坐标(U)编程时以径向实际位移 量的2倍值表示，并附上方向符号。
数控机床刀补指令
数控机床刀补指令数控机床是一种高精度、高效率、自动化程度较高的现代化加工设备，广泛应用于各种金属、非金属零部件的加工制造过程中。
数控机床的核心部分是数控系统，而数控系统中的刀具补偿功能对加工的精度和质量起着至关重要的作用。
本文将介绍数控机床刀补指令的定义、作用及在加工中的应用。
一、概述数控机床刀补指令是数控编程中的一种重要指令，它用于对加工刀具的轨迹进行微调，以达到更高的加工精度和质量。
通过刀补指令，可以对刀具进行不同方向的补偿，使刀具的实际运动轨迹与设定的轨迹一致。
刀补指令通常由数控系统解释执行，可以在程序中灵活调用，实现对不同形状、大小的刀具进行精确加工。
二、刀补指令的分类根据不同的刀具补偿方式，刀补指令可以分为长度补偿、半径补偿和刀尖补偿等几种类型。
长度补偿主要用于修正刀具长度偏差，使加工深度更加准确；半径补偿主要用于修正刀具半径偏差，以确保加工轮廓的精度；而刀尖补偿则是用于修正刀具切削刃与轨迹的偏移，保证切削路径的正确性。
三、刀补指令的应用在数控加工中，刀补指令的应用非常普遍，它可以实现对各类形状、大小的工件进行高精度加工。
在程序编制过程中，操作人员可以根据加工要求和实际情况，通过刀补指令对刀具路径进行调整，以确保加工精度和质量。
此外，在复杂曲面加工中，刀补指令更显得尤为重要，通过对刀具的微调，可以实现对曲面的精细加工，提高加工效率和质量。
四、结语数控机床刀补指令作为数控加工中的重要一环，对于提高加工精度、减少误差至关重要。
通过合理灵活地运用刀补指令，可以实现对各类工件的高精度加工，提高生产效率和质量水平。
因此，在数控机床的操作和编程过程中，专业人士应该充分理解刀补指令的原理和应用，合理运用刀补功能，提高加工效率，满足市场对精密零部件加工的需求。
数控铣常用指令及编程实例
补偿量
刀
具
刀具旋转方向
刀
刀具旋转方向
具
前 进
前
方
进 方 向
在前进方向 右侧补偿
向
补偿量
(a)
(b)
图 31 刀具补偿方向
(a)左刀补 (b)右刀补
2
例. 见图32所示的刀具半径补偿程序。设加工开始时 刀具距离工件表面50mm，切削深度为10mm.
Y 50
A
b
B
N4
40
a
N3
N5
c
30 N6
20
• 用G43、G44指令偏置的方向。H指令设定补偿量在偏置存储器中的 偏置号。
• G43发生前，刀具长度补偿值必须在刀具长度偏置寄存器中设 置完成。执行G43指令时，刀具移动的实际距离等于指令值加 上长度补偿值。而执行G44指令时，刀具移动的实际距离等于 指令值减去长度补偿值。
• G43：其它刀长度-标准刀长度=长度补偿值 • G44：标准刀长度-其它刀长度=长度补偿值
13
• 练习：根据所绘图形读懂程序，写出图中的基点P3、P4、P5、P9的 坐标，在空白括弧中填写对应程序的注释。
• P3（
） P4（
） P5（
） P6（
）
• G92 X0 Y0 Z100(
)
• S800 M03
• G90 G00 X-65.0 Y-95.0 (
)
• G43 G01 Z-15.0 H01(
• 例一：如图所示，加工两个相同的工件，试编写
其加工程序。Z轴开始点为工件上方100mm处，
切深10mm。
18
Y
D
E
50
C
B
数控编程- 刀具补偿指令及其编程方法
X
左补偿
Y
图6-9
G17 G41 G02 X0 Y-10 I-10 J0 D01
2016/11/29 数控编程
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
数控加工程序代码为：
G17G42G02X0Y-10I-10J0 D01
右补偿 刀具半径补偿取消则用G40。
图6-10
2016/11/29
数控编程
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
%0005 N1 G91 G00 X120.0 Y80.0 N2 G43 Z-32.0 H01 S630 M03 (或G44 Z-32.0 H02) 主程序号 增量编程方式，快速移到孔#1正上方。 理想刀具下移值Z=-32，实际刀具下移值 Z=-40 下移到离工件上表面距离 3mm 的 安全高度平面。主轴正转 以工进方式继续下移21mm
2020520图61车刀刀尖一般车刀均有刀尖半径即在车刀刀尖部分有一圆弧构成假想圆的半径值z轴方向刀尖位置假想刀尖位置x轴方向刀尖位置刀具中心运动轨迹工件轮廓外轮廓切削内轮廓切削图62刀具路径2020520用假想刀尖实际不存在编程时当车外径或端面时刀尖圆弧大小并不起作用当车削倒角锥面或圆弧时则会引起过切或欠切
2016/11/29
数控编程
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
3、执行结果 正偏置G43：Z实际值=Z指令值+（H—） 负偏置G44：Z实际值=Z指令值-（H—） +Z G49为取消刀补。 G43 G44
（Hxx ）值 （Hxx ）值
+Z
程序中指令点 实际到达点 程序中指令点
实际到达点
图6-16
2016/11/29
28
数控编程刀具补偿指令及其编程方法
由G17指定刀补平面 启动刀补 刀补状态
解除刀补
2020/7/8
数控编程
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
例4：
Y
O0010
N010 G92 X0 Y0； N020 G91 G00 G42 X70 Y40 D01；
70
60
20
G
F
20
E
D
S800 M03 M08；
100
N030 G01 X80 Y0 F100；
数控编程
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
3、执行结果
正偏置G43：Z实际值=Z指令值+（H—）
负偏置G44：Z实际值=Z指令值-（H—）
G49为取消刀补。 G43 +Z
+Z
G44
（Hxx）值
（Hxx）值
实际到达点
程序中指令点
程序中指令点 实际到达点
2020/7/8
图6-16 刀具长度补偿执行情况
数控编程
G49 Z120.0
快速抬刀至Z=120的对刀点平面
X150.0Y160.0
快速退刀至对刀点
M05 M30
主轴停，程序结束，复位。
➢ 和前述不考虑刀补的轮廓铣削程序相比，可以看出：采用 机床自动刀补的程序与不考虑刀补的程序并没有多大的不同， 只是在原来的程序上增加了有关刀补指令而已。
➢ 考虑刀补后的程序适应性强，对不同长度、不同半径的刀 具仅只需改变刀具补偿量即可。
（D01）= 8
2020/7/8
图6-
数控编程
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
G01 X45.0
直线插补至 X= 45，Y=45
X75.0 Y20.0
数控铣削与加工技术第3章 数控铣床编程基础知识
（4）数控加工仿真。数控加工仿真是指通过软件模拟加 工环境、刀具路径与材料切除过程来检验并优化加工程 序，具有柔性好、成本低、效率高且安全可靠等特点， 是提高编程效率与质量的重要措施。
Y坐标轴垂直于X、Z坐标轴。当X轴、Z轴确定之后， 按笛卡儿直角坐标系右手定则法判断，Y轴方向就被唯 一确定。（4）旋转运动A、B和C。旋转运动用A、B和 C表示，规定其分别为绕X、Y和Z轴旋转的运动。A、B 和C的正方向相应地表示在X、Y和Z坐标轴的正方向上 ，按右手螺旋前进方向。
图3-6加工中心坐标运动轴
当零件在机床上被装夹好后，相应的编程原点在机 床坐标系中的位置称为加工原点，也称为程序原点。由 程序原点建立起的坐标系即加工坐标系。
因此，编程人员在编制程序时，只要根据零件夹的实际位置。对加工人员 来说，则应在装夹工件、调试程序时，确定加工原点的 位置，这样数控机床才能按照准确的加工坐标系位置开 始加工。
阶段3 工件坐标系的建立
编程时一般选择工件上的某一点作为程序原点，并 以这个原点作为坐标系的原点，建立一个新的坐标系， 这个新的坐标系就是工件坐标系（编程坐标系）。工件 坐标系是编程人员在编程时相对工件建立的坐标系，它 只与工件有关，而与机床坐标系无关。但考虑到编程的 方便性，工件坐标系中各轴的方向应与所使用的数控机 床的坐标轴方向一致。
图3-4右手直角笛卡儿坐标系
图3-5数控铣床的坐标系统 (a)立式开降台铣床；（b）卧式开降台铣床
图3-5（a）为立式升降台铣床的坐标方向。其Z轴 垂直（与主轴轴线重合），且向上为正方向；面对机床 立柱的左右移动方向为X轴，且将刀具向右移动（工作 台向左移动）定义为正方向；根据右手笛卡儿坐标系的 原则，Y轴应同时与Z轴和X轴垂直，且正方向指向床身 立柱。
数控铣床编程代码及使用方法
图 1 机床坐标轴
一、数控机床编程基础
CJK6032坐标轴
+Z
+X
+
+
二、数控编程基本知识
ZJK-7532立式铣床轴的定义
+Z +X
+Y
图2 华中I型ZJK7532铣床坐标系统
二、数控编程基本知识
2、机床参考点、机床零点、机床坐标系
机床参考点：为了正确地在机床工作时建立机床坐标系，通 常在每个坐标轴的移动范围内设置一个固定的机械的机床 参考点（测量起点），（该点系统不能确定其位置）
10
15
70
100
N12 G01 X29
N13 G02 X19 Y24 R10
(N13 G02 X19 Y24 J10)
N14 G00 Z50
N15 X0 Y0
N16 M30
五、数控铣床常用编程指令
5、螺旋线进给
格GG式11：78 G19
G02 G03
X _Y _ Z _X _ Y_Z_
I _ J _
3、线性进给指令G01 ➢格式： G01 X _Y_Z_A_F_ 其中，X、Y、Z、A、为终点， G90时为终点在工件坐标系中的坐标； G91时为终点相对于起点的位移量。 G01和F都是模态代码，G01可由G00、G02、G03或 G33功能注销。
五、数控铣床常用编程指令
4、圆弧进给指令G02，G03
➢ 圆弧进给
格式：
GG1178 G19
G02 G03
X _Y _
X
_
Z
_
Y
_
Z
_
I _ J _
I _ K _
J _ K _
数控铣削加工工艺与编程实例
第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
5）对刀设定工件坐标系。安装寻边器，确定坯料下表面的中心为 工件零点，设定零点偏置。首先用寻边器对刀，确定X、Y向的零 偏值，将X、Y向的零偏值输入到工件坐标系G54中；然后将加工所 用刀具装上主轴，再将Z轴设定器安放在工件的上表面上，确定Z向 的零偏值，输入到工件坐标系G54中。 6）设置刀具补偿值。设置刀具长度补偿值H。 7）输入加工程序。将编写好的加工程序通过机床操作面板输入到 数控系统的内存中。具体操作如下：选择编辑方式→打开程序保护 开关→按“PRGRM”按钮显示程序列表→输入内存中没有的程序名 →通过键盘把程序输入内存或通过PCIN传输软件将事先输进计算机 的程序传入内存，并检验程序是否正确。
第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
3）参考程序：数控加工程序单见表3-33。
第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
（2）工、量、刃具选择
第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
（3）合理选择切削用量
第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
2.参考程序编制 （1）工件坐标系建立： 根据工件坐标系建立原则，在φ40mm圆台中心建立工件 坐标系，Z轴原点设在顶面上，圆台中心设为坐标系原 点。 （2）基点坐标计算 如图3-100所示各基点的坐标值见表3-17。
第三章 数控铣床与加工中心编程与操作
5）钻M16的底孔、倒角、攻螺纹。M16螺纹孔为保证垂 直度，采用钻中心孔→钻底孔→倒角→攻螺纹的加工方 案，钻M16的底孔、倒角、攻螺纹进给路线如图3-111所 示。
第三章 数控车床编程
第3章 数控车削编程
2.任意角度倒角(略)
直线进给程序段尾部加上C__
C的数值是虚拟拐角
点距倒角始点或终点
间的距离，如图：
L1 o L2
a
例：G01 X50 C10
X100 Z-100
b
第3章 数控车削编程
3.倒圆角 编程格式： G01 Z(W) b R±r 圆弧倒角情况如图所示 编程格式： G01 X(U) b R±r 圆弧倒角情况如图所示
例：G99 F0.2 表示
进给量为0.2 mm/r
第3章 数控车削编程
（2）每分进给量（单位:mm/min） 编程格式:G98 F ； 该指令组合是用来设定主轴每分钟刀具的进给量，如图所示。F指令 范围为1～15000.0000(mm/min)。
例：G98 F100 表示
进给量为100mm/min
G02/G03 参数说明
第3章 数控车削编程
4) 当已知圆弧终点坐标和半径时，可以选取半径编程的方式插补圆弧，R为 圆弧半径，当圆心角小于等于180度时R为正；大于180度时R为负。 5）当I、K和R在同一程序段出现时，R优先，I、K无效。 6）当程序段中省略X、Z时，表示起点与终点重合，若在程序段中指定了I、 K，即可进行整圆编程。
2) 相对编程 N10 G00 X40 Z110； N20 G03 U80 W-40 I0 K-40 F0.1；（R40） N30 G02 U-32 W-32 I0 K-20；（R20）
第3章 数控车削编程
作业1： 如图所示，编写下图零件精加工程序（分别采用前置刀架坐 标系和后置刀架坐标系）
第3章 数控车削编程
例如：欲停留1.5s时，则程序段为： G04 X1.5 或 G04 U1.5 或 G04 P1500
数铣刀补及编程
程序单
G01 X45.0 X75.0 Y20.0 Y65.0
G40 G00 X100.0 Y60.0 G49 Z120.0
X150.0Y160.0 M05 M30
直线插补至 X= 45，Y=45 直线插补至 X= 75，Y=20 直线插补至 X=75，Y=65，轮廓切削完毕 取消刀补，快速退至（100，60）的下刀处， 快速抬刀至Z=120的对刀点平面 快速退刀至对刀点 主轴停，程序结束，复位。
➢ 和前述不考虑刀补的轮廓铣削程序相比，可以看出：采用 机床自动刀补的程序与不考虑刀补的程序并没有多大的不同， 只是在原来的程序上增加了有关刀补指令而已。
➢ 考虑刀补后的程序适应性强，对不同长度、不同半径的刀 具仅只需改变刀具补偿量即可。
暂停指令G04
钻孔加工举例
对图示零件钻孔。按理想刀具进行的对刀编程，现测得实际刀 具比理想刀具短8mm,若设定（H01）=–8mm， （H02）=8mm
+Z
3 20
30 35 8 18
+X
O 2
35
11 12
9 7
4
8
+Y
120
30
60
30 30 20
#1
6
#2
1
10
13
#3
+X
O
程序单
%0005 N1 G54G90 G00 X0 Y0Z50
X120Y80 N2 G43 Z3 H01
S630 M03 (或G44 Z3 H02) N3 G01 Z-18 F120 N4 G04 P1000 N5 G00 Z3 N6 X210 Y60 N7 G01 Z-20 F120 N8 G04 P1000 N9 G00 Z3
数控铣床编程与操作
项目2 数控铣床编程与操作项目描述：本项目以FANUC 0i系统为主兼顾其他常用系统，掌握用数控铣床加工零件的步骤和方法，其过程如下：⑴根据零件图进行图纸分析和工艺分析：理解零件加工技术要求，如零件的结构特点、材料性能、尺寸精度、形位精度、表面精度等。
确定加工方案：工件装夹方法、加工顺序、走刀路线、刀具和切削用量的合理选择，作出成本核算。
应用工艺编制的基本知识，制订符合技术规范的工艺文件，并评价、完善工艺方案。
⑵应用数控加工程序编制的基本知识，手工编制加工程序，并利用数控仿真软件进行仿真加工及程序检查。
⑶遵守操作规范，使用数控机床及相关工艺装备，完成典型综合零件的数控加工，养成良好的文明操作习惯，培养团队沟通和协作能力。
⑷使用测量工具，检测产品，进行评价，提出改进方案。
⑸整理工艺文件并存档。
基本任务FANUC 0i系统数控铣床的编程与操作任务1.1 FANUC 0i系统数控铣床的基本操作先通过仿真软件的练习，掌握简单零件的编程和加工，熟悉数控铣床操作面板的结构、各功能键的作用，基本编程指令的运用、程序的输入和编辑方法、对刀和零件的加工方法，再在机床上进行零件的数控编程与操作。
1.1.1M、S、T、F指令及常用单一G指令数控系统不同，其功能指令也不完全相同，下面是FANUC 0i系统数控铣床的编程指令。
一、辅助功能M指令（M功能）辅助功能M指令是控制机床或系统得辅助功能动作，如主轴正反转、冷却液开停、程序结束等。
M指令由字母M和其后的两位数字组成。
表1-1为FANUC 0i系统数控铣床常用M指令。
二、主轴转速S指令（S功能）S功能指令用于控制主轴转速。
编程格式S_S后面的数字表示主轴转速，单位为r/min。
在具有恒线速功能的机床上，S功能指令还有如下作用。
1、恒线速控制编程格式G96 S_S后面的数字表示的是恒定的线速度：m/min。
2、恒线速取消编程格式G97 S_S后面的数字表示恒线速度控制取消后的主轴转速。
数控编程中刀具补偿量确定及调用子程序指令
数控编程中刀具补偿量确定及调用子程序指令数控编程中刀具补偿量确定及调用子程序指令职教论坛CAREERHORIZON数控编程中刀具补偿量确定及调用子程序指令文/茸啊强近几年来,随着数控领域对应用型,操作型人才需求的不断增加,数控教学中如何突破传统的教学方式,不断更新,充实教材内容.引导学生活学活用以适应社会发展需要已成为中职职业教育急需解决的问题.但是在中职数控编程系列教材中.有些内容在应用上已适应不了当前教学工作和就业的需要. 如数控编程中刀具半径补偿指令中补偿量的设置及子程序调用的方法,这部分内容在实践中应用广.而教材对这方面的内容没有进行系统详细的举例说明使学生在程序的理解,编写和应用方面受到一定程度的限制因此为提高学生的实际运用和操作能力.本人在从事多年数控的教学中凡涉及到该方面的内容均对学生作详细的举例讲解和现场操作演示.使学生在程序的认识,理解和运用上得到启发,提高.乃至成功地解决现实问题.现就如何引导学生巧用刀具补偿量及调用于程序指令的应用进行探讨.与同行共勉.1.强化刀具补偿概念的理解.在数控铣床上对工件进行轮廓加工时.任何大小的铣刀都有一定半径,如果将工件加工成图纸要求的零件那么刀具中,轨迹和工件轮廓不重台.即要求刀具必须沿工件轮廓的法线方向偏离一定数值的距离后,切削路径才与工件的轮廓相重台这就是所谓的刀具半径补偿指令. 应用刀具半径补偿指令时,任何情况都是按零件的轮廓轨迹进行编程.然后将刀具补偿值输入到数控系统中执行到有补偿的指令时,数控系统会自动计算刀具中心轨迹,进行刀具半径补偿.从而加工出符合图纸要求的零件2.调整刀具补偿量.实现工件轮廓的分层铣削.在执行刀具半径补偿指令时,系统会根据补偿号D01一D99所输入的补偿量去执行刀具补偿.以实现刀具中心偏离零件轮廓线加工工件. 补偿量可以是半径值,也可以大于或小于半径值,当输入的补偿量不等于半径值时.加工路径相同,可对工件进行多切或少切.所以加工零件时如一次精加工路径不能完全去除霉件轮廓外的金属层时.可以通过设置不同的补偿值.产生相互平行的加工路径.进行多次分层铣削工件,完成粗,半精,精加工工艺过程.每层的进刀量可由刀具补偿量设置确定至于数值多大.可根据工件的材料,加工余量,精度,粗糙度及刀具的参数灵活地设定刀具补偿值.精加工路径补偿量值为刀具的半径值r.粗加工,半精加工的补偿量为r+?(?代表加工余量). 比方加工如例图所示的零件,切削刀具用中16平头铣刀,加工外轮廓.图中c线为加工后零件的外轮廓线(即精加工路径) 从图中可看到切削量单边为25mm大于刀具直径中16,显然一次铣削无法将工件加工成图示的零件.根据单边要去除的切削量为25mm.精加工余量为?一6.可分3次切削将工件加工成形:第1轮切削后加工余量?1=17.所以了]具补偿值为r+? 1=8-t-17=25,进刀路径为图中的路径1切削后的轮廓为图中的A线;第二轮切削后加工余量?2=6.刀具补偿值为r+? 2=8-t-6=14.进刀路径为图中的路径2.切削后的轮廓为图中的 B线i第三轮切削后加工余量?3=0.所以刀具补偿值为r+? 3=8-t-0=8,进刀路径为图中的路径3.切削后的轮廓为图中的 C线(零件的外形轮廓).每轮切削刀具补偿值不同,但编程轨迹都是以零件的轮廓线C作为编程路径.3.灵活应用子程序功能?子程序的定义.在编制加工程序中.有时会遇到一组程序段在一个程序中多次出现.或者在几个程序中都要使用它.这几组典型的加工程序可以作为固定程序.并单独加以命名,这组单独命名的程序段称为子程序.如程序中的O2100.?使用子程序的目的和作用.使用子程序可以减小不必要的重复编程.从而达到简化程序的目的.主程序可以调用子程序.,个子程序也可以调用下一级的子程序.? 子程序的调用在主程序中,调用子程序的指令是一个程序段. 其格式随具体的数控系统而定,FANUC,6T系统子程序调用格式为M98P—L_式中M98(子程序调用指令)P一子程序号:L一子程序调用次数.如程序段M98P21O0为调用子程序02100指令,实现了重复使用予程序02100.?具体分层铣削加工,调用子程序的程序如下主程序00001G90G54GOOXOYOZ50M03S800 X一80Y一6OGO1Z一5F60G01G41X一25Y一6OHO1补值为25)M98P21O0GO1G41X一25Y一60F6OHO2M98P21O0MO1S1000GO1G41X一25Y一60H03GOOZ5OXOY0MO5M3O子程序O210OGO1X一25Y一10GO3X25Y1OR10 GO1X一25Y15GO2X一15Y25R10 G01X一1OY25GO3X1OY25R10 GO1X15Y25GO2X25Y15R1O GO1X25Y10GO3X25Y一1OR10 GO1X25Y一15GO2X15Y一25R10 GO1X1OY一25GO3X-1OY-25R10 GO1X一15Y一25GO2X一25Y一15R10 加工路径1.轮廓线A.HO1刀调用于程序O2100】H02刀补值为14】调用子程序O21OO) :暂停.测量工件】HO3刀补值为8)铣削轮廊C的程序】G4OGO1X-80Y-60(取消刀具补偿)M99(返回主程序)4.强调使用刀具半径补偿的注意事项.?使用刀具半径补偿时应避免过切现象.使用刀具半径补偿和取消刀具半径补偿时.刀具必须在补偿的平面内移动.且移动距离应大于刀具半径补偿值.若加工半径小于刀具半径的圆弧进行半径补偿时将产生过切;若被铣削槽底宽小于了]具直径.此时也将产生过切现象.只有在过渡圆角R?刀具半径r+精加工余量的情况下才能正常切削@刀具半径补偿指令G41(左补偿),G42(右补偿),G40(取消补偿)必须在GOO或GO1模式下使用.G41,G42 不能重复用,且在使用时不允许有两句连续的非移动指令.? D00一D99刀具补偿号,D00代表取消刀具补偿刀具补偿值在加工或运行之前必须设定在补偿存储器中.在数控教学中.必须让学生了解在数控加工中.工件轮廓由刀具运动包络而成.刀位点(刀具中心点)的运动轨迹与工件的轮廓是不重台的.在数控系统中.可应用其刀具补偿指令. 通过设置不同的刀补值.以零件的轮廓线作为编程轨迹,编写出共同须调用的子程序,产生不同层,但轨迹形状相似的刀具路径.可完成对工件进行分层铣削加工以至加工成零件. 总之.刀补值的设置和调用子程序在数控加工中有着非常重要的作用.灵活,台理地运用刀补值并结台子程序的调用编制程序是保证数控加工有效性,准确性的重要因素 (作者单位:广西玉林市机电工程学校)。
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从上述程序可以大致了解钻孔加工的走刀路线及钻孔的基本 编程方法，当所使用的数控铣床不具备更高级的钻孔专用指令 时，通常都需要这样一步步地编程，更方便的钻孔编程方法将 在后面的章节中逐步介绍。
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2、刀补进行：刀具中心始终与变 成轨迹相距一个偏置量直到刀 补取消。 3、刀补取消：刀具离开工件，刀 心轨迹要过渡到与编程轨迹重 合的过程。
Y 50 刀心轨迹
刀补进行中
刀补矢量 20 刀补取消 10 编程轨迹 法向刀补矢量 刀补引入 10 20 50 X
自 刀
3、刀具半径补偿指令
刀具半径补偿G41，G42，G40
Ｔ01
10
T02
T03
10
4、刀补编程举例
Z
刀座
45 20 120
w
Y
25 25 R15 150
X 对刀点
φ8
10
G42
刀补取消
160
R10
R1 0
刀补引入
60
采用刀座对刀 后来安装刀具 （H01）= 45 （D01）= 8
பைடு நூலகம்
28
φ 30
w
75 150 30
20
X
程序单
%0004
G92 X150.0 Y160.0 Z120.0 G90 G00 X100.0 Y60.0 G43 Z-2.0 H01 S100 M03 G42 G01 X75.0 D01F100 X35.0
10
B O C
200
+X
20
在机床上有时可用提高Z轴位置 的方法来校验运行程序。
示例2
使用Ｔ01, T02, T03号刀具对工件进行钻、扩、铰加 工．编程时选Ｔ01刀具为标准刀具长度.试写出用 G43 、 G44 指令对T02, T03刀具向下快速移动100mm时,进行长 度补偿的程序段,并说明存储器中的补偿值是多少?刀具 的实际位移是多少?
G43 G44 G49 均为模态指令
其中Z 为指令终点位置，H为刀补号地址，用H00～ H99来指定，它用来调用内存中刀具长度补偿的数值。
+Z
+Z
+Z A
G43
G44 程序中指令点
（Hxx）值
O
（Hxx）值
实际到达点
O C
执行G43时，（刀具长时，离开刀工件补偿）
Z实际值 = Z指令值 +（H xx）
G01 Y60.0
G02 X-35.0 R10.0 G01 X-75.0
直线插补至 X= -15，Y=60
顺圆插补至 X= -35，Y=60 直线插补至 X= -75，Y=60
G09 Y0
直线插补至 X= -75，Y=0处，
程序单
G01 X45.0 X75.0 Y20.0 Y65.0 G40 G00 X100.0 Y60.0 G49 Z120.0 直线插补至 X= 45，Y=45 直线插补至 X= 75，Y=20 直线插补至 X=75，Y=65，轮廓切削完毕 取消刀补，快速退至（100，60）的下刀处， 快速抬刀至Z=120的对刀点平面
执行G44时，（刀具短时，趋近工件补偿）
Z实际值 = Z指令值 -（H xx）
其中（Hxx）是指xx 寄存器中的补偿量， 其值可以是正值或者 是负值。当刀长补偿 量取负值时，G43和 G44的功效将互换。
10
程序中指令点
B
200
实际到达点
示例 1
+Z A O
+X
设（H02）= 200 mm时
N1 G92 X0 Y0 Z0
钻孔加工举例
对图示零件钻孔。按理想刀具进行的对刀编程，现测得实际刀 具比理想刀具短8mm,若设定（H01）=—8mm， （H02）=8mm
+Z +X
2
O
35
8
18
30
11 4
8
+Y
120
30
60
#1
6 1 13 10
#2
30
#3
30
20
20
3
5
12
7
9
3
+X
O
程序单
%0005 N1 G91 G00 X120.0 Y80.0 N2 G43 Z-32.0 H01 S630 M03 (或G44 Z-32.0 H02) N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 G01 Z-21.0 F120 G04 P1000 G00 Z21.0 X90.0 Y-20.0 G01 Z-23.0 F120 G04 P1000 G00 Z23.0 主程序号 增量编程方式，快速移到孔#1正上方。 理想刀具下移值Z=-32，实际刀具下移值 Z=-40下移到离工件上表面距离3mm的 安全高度平面。主轴正转 以工进方式继续下移21mm
人工计算刀具中心轨迹编程，计算相当复杂，且 刀具直径变化时必须重新计算，修改程序。
当数控系统具备刀具半径补偿功能时，数控编程 只需按工件轮廓进行，数控系统自动计算刀具中 心轨迹，使刀具偏离工件轮廓一个半径值，即进 行刀具半径补偿。
2、刀具半径补偿的过程
分为三步：
1、刀补的建立：在刀具从起点接 近工件时，刀心轨迹从与编程 轨迹重合过度到与编程轨迹偏 离一个偏置量的过程。
200
设定当前点O为程序零点
指定点A，实到点B 实到点C
N2 G90 G00 G44 Z10.0 H02 N3 G01 Z-20.0
+X
20
10
B O C
N4
N5
Z10.0
G00 G49 Z0
实际返回点B
实际返回点O
+Z A O
使用G43、G44相当于平移了Z 轴原点。
+X
即将坐标原点O平移到了O’点处，后 续程序中的Z坐标均相对于O’进行计 算。使用G49时则又将Z轴原点平移 回到了O点。
第3节 数控铣床刀具补偿及编程
一、数控铣床刀具补偿的含义 在数控铣床上，由于程序所控制的刀具刀 位点的轨迹和实际刀具切削刃口切削出的形状 并不重合，它们在尺寸大小上存在一个刀具半 径和刀具长短的差别，为此就需要根据实际加 工的形状尺寸算出刀具刀位点的轨迹坐标，据 此来控制加工。
二、数控铣床刀具补偿类型
（3）、刀补的引入和取消要求应在G00或G01程序段 ，不 要在G02/G03程序段上进行。
（4）、当刀补数据为负值时，则G41、G42功效互换。 （5）、G41、G42指令不要重复规定，否则会产生一种特殊 的补偿。
（6）、G40、G41、G42都是模态代码，可相互注销。
4、刀具半径补偿应用
利用同一个程序、同一把刀具，通过设置不同大 小的刀具补偿半径值而逐步减少切削余量的方法 来达到粗、精加工的目的。
用于刀具轴向(Z向)的补偿.
使刀具在轴向的实际位移量比程序给定值增加或 减少一个偏置量. 刀具长度尺寸变化时，可以在不改动程序的情况 下，通过改变偏置量达到加工尺寸. 利用该功能，还可在加工深度方向上进行分层铣 削，即通过改变刀具长度补偿值的大小，通过多 次运行程序而实现。
2、刀具长度补偿的方法
孔底暂停1s。
快速提刀至安全面高度。 快移到孔#2的正上方。
向下进给23mm，钻通孔#2。
孔底暂停1s。 快速上移23mm，提刀至安全平面。
程序单
N10 X-60.0 Y-30.0 快移到孔#3的正上方。 向下进给35mm，钻孔#3。 理想刀具快速上移67mm，实际刀具上 移75mm，提刀至初始平面。 刀具返回初始位置处。 主轴停，程序结束。 N11 G01 Z-35.0 F120 N12 G49 G00 Z67.0 N13 N14 X-150.0Y-30.0 M05 M02
刀具半径补偿:
影响. 补偿刀具半径对工件轮廓尺寸的
刀具长度补偿:
补偿刀具长度方向尺寸的变化.
三、刀具补偿的方法
• •
人工预刀补：人工计算刀补量进行编程 机床自动刀补：数控系统具有刀具补偿功能。
四、刀具半径补偿功能
1、刀具半径补偿的作用
在数控铣床上进行轮廓铣削时，由于刀具半径的 存在，刀具中心轨迹与工件轮廓不重合。
X150.0Y160.0
M05 M30
快速退刀至对刀点
主轴停，程序结束，复位。
和前述不考虑刀补的轮廓铣削程序相比，可以看出：采 用机床自动刀补的程序与不考虑刀补的程序并没有多大的不同， 只是在原来的程序上增加了有关刀补指令而已。
考虑刀补后的程序适应性强，对不同长度、不同半径的 刀具仅只需改变刀具补偿量即可。
主程序号
建立工件坐标系 绝对值方式，快进到X=100，Y=60 指令高度Z= -2，实际到达高Z=-43处 刀径补偿引入，插补至X=75，Y= 60 直线插补至 X= 35，Y= 60
G02 X15.0 R10.0
G01 Y70.0 G03 X-15.0 R15.0
顺圆插补至 X=15，Y=60
直线插补至 X=15，Y=70 逆圆插补至 X= -15，Y=70
将不同长度刀具通过对刀操作获取差值。 通过MDI方式将刀具长度参数输入刀具参数表。 执行程序中刀具长度补偿指令。
3、刀具长度补偿指令
刀具长度补偿G43，G44，G49 （1）格式
G43
G44 G49
G00
G01
Z— H—
G00
G01
Z—
G43 刀具长度正补偿
G49取消刀长补偿
G44 刀具长度负补偿
（1）、G41刀径左补偿， G42刀径右补偿。
刀补位置的左右应是顺着编程轨迹前进的方向进行 判断的。 G40为取消刀补。
补偿量 刀具旋转方向 刀 具 前 进 方 向 刀具旋转方向 刀 具 前 进 方 向