数控铣床及加工中心编程与操作精选精品文档
《数控机床编程与操作(第四版 数控铣床 加工中心分册)》-A02-3569 4-2
第四章 SIEMENS SINUMERIK 802D系统的编程与操作
例 采用φ16mm的高速钢立铣刀加工如图所示零件，
试编写其数控铣床加工程序。
加工程序
加工视频
第四章 SIEMENS SINUMERIK 802D系统的编程与操作
二、轮廓加工过程中的切入与切出方式
三、子程序在轮廓加工过程中的运用
加工程序
第四章 SIEMENS SINUMERIK 802D系统的编程与操作
四、轮廓铣削编程实例
例1 加工如图所示零件（毛坯为100mm×90mm×20mm
的铝件），试编写其加工中心加工程序。
第四章 SIEMENS SINUMERIK 802D系统的编程与操作
1．选择刀具和切削用量
选择φ16mm立铣刀加工内、外轮廓，加工内轮廓时，采 用螺旋线插补方式进行Z向切深。切削用量推荐值如下：
第四章 SIEMENS SINUMERIK 802D系统的编程与操作
（2）起点、圆心和张角
G00 X30.0 Y10.0； G03 I－13.5 J－5.0 AR=100.0；
第四章 SIEMENS SINUMERIK 802D系统的编程与操作
（3）起点、终点和中间点（CIP）
G00 X40.0 Y10.0； CIP X10.0 Y30.0 I1=20.0 J1=20.0；
1．子程序的命名规则
（1）以字母、数字或下划线来命名程序，字符 间不能有分隔符，且最多不能超过8个字符。
（2）以地址“L”加数字来命名程序，L后的值可 有7位，且L后的每个零都有具体意义，不能省略。
第四章 SIEMENS SINUMERIK 802D系统的编程与操作
2．子程序的格式与调用
数控加工编程与操作铣床(加工中心)编程基础
4、刀具交换装置 1）无机械1）多品种、单件小批量生产的零件或新产品试制中的零件。 2）几何形状复杂的零件。 3）精度及表面粗糙度要求高的零件。 4）加工过程中需要进行多工序加工的零件。 5）用普通机床加工时，需要昂贵工装设备（工具、夹具和
模具）的零件。
我国第一台数控铣床
TK7640
二、加工中心种类 1、按机床形态分类
数控铣床总体布局示意图 (a)工件进给运动的升降台铣床； (b) (c)工件进给运动的龙门式数控铣床 (d)铣头进给运动的龙门式数控铣床
立式加工中心
卧式加工中心
龙门加工中心
万能加工中心 万能加工中心具有立式和卧式 加工中心的功能，工件一次装夹后 就能完成除安装面外的所有侧面和 顶面（5个面）的加工，也称为五 面加工中心。 两种形式：一种是主轴可实现 立、卧转换；另一种是主轴不改变 方向，工作台带动工件旋转90°。
1 铣床（加工中心）
一、铣床（加工中心）的简介
加工中心（Machining Center）是从数控铣床的基础上 发展来的，并且具有自动换刀系统，工件在一次装夹后，数 控系统就可以控制机床按不同工序，自动选择和更换刀具， 实现钻、铣、镗、扩、铰、攻螺纹、切槽等多种加工功能。
数控铣床和加工中心的主要区别是：数控铣床没有刀库 和自动换刀装置，而加工中心则是带有刀库并具有自动换刀 功能的数控铣床。
3、绝对和增量位置数据：G90，G91
绝对尺寸编程格式：
G90
模态方式
相对尺寸编程格式：
G91
模态方式
对于绝对坐标，所有位置坐标都参照当前工件坐标原点来 表示刀具运动。
…
N110 G90 G01 X0 Y-25 F200
N120 G01 X-19 Y-25
数控铣床及加工中心编程教案
数控铣床及加工中心编程教案第一章：数控铣床及加工中心概述1.1 数控铣床和加工中心的定义解释数控铣床和加工中心的概念说明数控铣床和加工中心在制造业中的应用1.2 数控铣床和加工中心的主要组成部分介绍数控铣床和加工中心的硬件和软件组成解释数控系统、伺服系统和机床本体的作用1.3 数控铣床和加工中心的工作原理讲解数控铣床和加工中心的加工过程说明数控编程和机床控制的关系第二章：数控铣床及加工中心的基本操作2.1 数控铣床和加工中心的开机和关机操作介绍数控铣床和加工中心的开机和关机步骤讲解安全操作注意事项2.2 数控铣床和加工中心的刀具更换和夹具安装说明刀具更换和夹具安装的步骤和注意事项介绍不同类型刀具和夹具的使用方法2.3 数控铣床和加工中心的工件装夹和加工讲解工件装夹的方法和注意事项说明加工参数的设置和调整第三章：数控铣床及加工中心编程基础3.1 数控编程的基本概念解释数控编程的目的和意义讲解数控编程的基本方法和步骤3.2 数控铣床和加工中心编程的基本指令介绍数控铣床和加工中心编程的常用指令讲解G代码、M代码和参数编程的使用方法3.3 数控铣床和加工中心编程的注意事项说明编程中的常见问题和解决方法强调安全操作和程序优化的重要性第四章：数控铣床及加工中心编程实例4.1 二维轮廓加工编程实例分析二维轮廓加工的需求和工艺编写二维轮廓加工的G代码程序4.2 立体轮廓加工编程实例分析立体轮廓加工的需求和工艺编写立体轮廓加工的G代码程序4.3 孔加工编程实例分析孔加工的需求和工艺编写孔加工的G代码程序第五章：数控铣床及加工中心编程技巧与优化5.1 编程技巧的运用介绍编程技巧的概念和作用讲解快速编程、简化编程和优化程序的方法5.2 加工路径的优化解释加工路径优化的意义和目的讲解加工路径优化的方法和技巧5.3 加工参数的调整与优化说明加工参数对加工质量的影响讲解加工参数的调整和优化的方法第六章：复杂零件的数控铣削编程6.1 复杂零件的数控铣削工艺分析分析复杂零件的工艺特点讲解数控铣削工艺的制定原则6.2 多轴数控铣削编程介绍多轴数控铣削的概念和应用讲解多轴数控铣削编程的方法和技巧6.3 空间曲面数控铣削编程解释空间曲面的数控铣削工艺编写空间曲面数控铣削的G代码程序第七章：加工中心的编程与操作7.1 加工中心的特点与应用讲解加工中心的特点和优势介绍加工中心在不同行业中的应用7.2 加工中心的编程要点讲解加工中心编程的基本规则强调加工中心编程中的注意事项7.3 加工中心的操作与维护介绍加工中心的日常操作步骤讲解加工中心的安全操作和维护方法第八章：数控铣床及加工中心编程软件的使用8.1 数控铣床及加工中心编程软件概述介绍常见数控铣床及加工中心编程软件讲解编程软件的功能和特点8.2 编程软件的基本操作讲解编程软件的安装与启动介绍编程软件的基本界面和操作步骤8.3 编程软件的应用实例分析实际加工案例演示使用编程软件进行编程的整个过程第九章：数控铣床及加工中心的安全与维护9.1 数控铣床及加工中心的安全操作讲解数控铣床及加工中心的安全规程强调操作人员的安全防护措施9.2 数控铣床及加工中心的维护与保养介绍数控铣床及加工中心的日常维护内容讲解维护与保养的方法和注意事项9.3 故障分析与排除讲解数控铣床及加工中心常见故障现象介绍故障分析与排除的方法和技巧第十章：综合编程实例与练习10.1 综合编程实例分析综合编程的需求和工艺编写综合编程的G代码程序10.2 编程练习与指导提供编程练习题讲解练习题的解题思路和方法10.3 编程实践与评价组织学生进行编程实践对学生的编程成果进行评价与指导第十一章：CAM软件在数控编程中的应用11.1 CAM软件概述介绍CAM软件的概念和作用讲解CAM软件在数控编程中的应用场景11.2 CAM软件的基本操作讲解CAM软件的安装与启动介绍CAM软件的基本界面和操作步骤11.3 CAM软件编程实例分析实际加工案例演示使用CAM软件进行编程的整个过程第十二章：数控铣床及加工中心的仿真与模拟12.1 数控仿真软件概述介绍数控仿真软件的概念和作用讲解数控仿真软件的功能和特点12.2 数控仿真软件的基本操作讲解数控仿真软件的安装与启动介绍数控仿真软件的基本界面和操作步骤12.3 仿真与模拟实例分析实际加工案例演示使用数控仿真软件进行仿真与模拟的整个过程第十三章：数控铣床及加工中心的故障诊断与维修13.1 数控铣床及加工中心的故障类型讲解数控铣床及加工中心常见故障的类型和原因分析故障对机床性能的影响13.2 故障诊断方法介绍数控铣床及加工中心故障诊断的方法和技术讲解故障诊断的一般步骤和注意事项13.3 故障维修实例分析实际故障案例讲解故障维修的方法和技巧第十四章：数控铣床及加工中心的应用与发展14.1 数控铣床及加工中心在各行业的应用介绍数控铣床及加工中心在制造业、汽车业、航空航天等行业的应用分析不同行业对数控铣床及加工中心的需求和挑战14.2 数控铣床及加工中心的技术发展讲解数控铣床及加工中心的技术发展趋势介绍数控铣床及加工中心的技术创新和应用14.3 数控铣床及加工中心的选型与配置讲解数控铣床及加工中心的选型原则和注意事项介绍数控铣床及加工中心的配置方案和应用案例第十五章：课程总结与拓展学习15.1 课程总结回顾整个数控铣床及加工中心编程的教案内容强调数控铣床及加工中心编程的重要性和实际应用价值15.2 拓展学习建议推荐拓展学习的资料和参考书籍鼓励学生参与实际加工项目，提高编程和实践能力15.3 课程考核与评价讲解课程的考核方式和评价标准对学生的学习成果进行评价和反馈重点和难点解析重点：数控铣床及加工中心的基本概念、主要组成部分、工作原理、基本操作、编程基础、编程实例、编程软件的使用、安全与维护、故障诊断与维修、应用与发展等。
数控铣床和加工中心的手工编程
51
孔底平面 加工盲孔时孔底平面就是孔底的Z轴高度,加工
通孔时一般刀具还要伸出工件底平面一段距离， 主要是保证全部孔深都加工到尺寸，钻削加工时 还应考虑钻头钻尖对孔深的影响.
孔加工循环与平面选择指令（G17、G18或 G19）无关，即不管选择了哪个平面，孔加工都 是在XY平面上定位并在Z轴方向上钻孔。
44
数控铣床编程实例
例18：某零件外形轮 廓如图,厚度为5 ，试 编写其外形轮廓精加 工程序.
45
➢ 刀具选择：φ10 ➢ 安全高度 ➢ 工艺路线 ➢ 基点计算 ➢ 编写程序
46
O0001
N010 G54 G90 G00 X20.Y-35.;
点A
N020 Z10.0 S500 M03 M08 ；
35
注意：半径补偿时的过切现象 （a）加工半径小于刀具半径的内圆弧
过渡圆角R≥刀具半径 r＋精加工余量
36
（b）被铣削槽底宽小于刀具直径
37
（c）无移动类指令
补偿模式下,两段程序使用无坐标轴 移动类指令——过切
➢ M05; ➢ G04 X1000; ➢ G90 ➢ G91 X0; ➢ G17 Z2000.; ➢ S1000;
N030 G01 Z-5.0 F300 ；
N040 G41 X0 Y-35.0 D01 ；
点1
N050 G02 X-5. Y-30. R5.0 ； 点
2
N060 G03 X-30. Y-5. R30.； 点
3
N070 G02 Y5.0 R5.0；
点4
N080 G03 X-5.0 Y30.0 R30.0；
数控铣削加工中心编程
加工中心是一种工艺范围较广的数控加工机床，能实现 三轴或三轴以上的联动控制，进行铣削（平面、轮廓、 三维复杂型面）、镗削、钻削和螺纹加工。加工中心特 别适合于箱体类零件和孔系的加工。加工工艺范围如图 所示。
第7章 数控铣削（加工中心）编程
铣削加工
钻 削 加 工
螺纹加工
G54；
定义坐标
G00X155.0Y40.0S300； a X、Y轴移动到下刀点上方，设置转速
G43H01Z50.0M03； b 刀具长度补偿，Z轴下移到安全高度，主轴正转
G01Z0F600.0；
c Z轴以较大进给量切削到Z0
X-155.0F200.0；
d
G00Y-40.0；
e
G01X155.0；
f
第7章 数控铣削（加工中心）编程
镗 削 加 工
加工中心适合单件、中小批量的生产，加工对象主要是形状复杂、工序较 多、精度要求高，一般机床难以加工或需使用多种类型的通用机床、刀具 和夹具，经多次装夹和调整才能完成加工的零件。
第7章 数控铣削（加工中心）编程
二、数控铣床（加工中心）的编程特点
1.数控铣床（加工中心）可用绝对值编程或增量值 （相对坐标）编程，分别用G90/G91指定。
第7章 数控铣削（加工中心）编程
2.M功能
M06，M98，M99 在同一程序段中若有两个M代码出现时，虽其动作不相 冲突，但以排列在最后面的代码有效，前面M代码被忽 略而不执行。 注：M代码分为前指令码和后指令码，前指令码和同一 程序段中的移动指令同时执行，后指令码在同段的移动 指令完后才执行。
第7章 数控铣削（加工中心）编程
第7章 数控铣削（加工中心）编程
数控铣床的编程与操作(231页)
由对刀操作建立三者之间的相互联系
数控铣床的编程与操作
工件坐标系 原点
机床坐标系 原点
数控铣床的编程与操作
工件坐标系
• 用来确定工件几何形体上各要素的位置而设置的坐标 系，工件坐标系的原点即为工件零点。
• 工件零点的位置是任意的，它是由编程人员在编制程 序时根据零件的特点选定的。
• 考虑到编程的方便性，工件坐标系中各轴的方向应该 与所使用的数控机床的坐标轴方向一致。
平面指定代码不能省略。
数控铣床的编程与操作
例. 见下图所示，用Φ8的刀具，沿双点画线加工距离 工件上表面3mm深凹槽
80 60
8
8 R10
10
15
70
100
数控铣床的编程与操作
%5002
N1 G92 X0 Y0 Z50
N2 M03 S500
N3 G00 X19 Y24
N4 Z5
N5 G01 Z-3 F40
X1 机床原点
Y机
M
D
35
Z
Y
W
X
工件
原点
X2
Z2 Z1
机床原点
Y1
M
X机
Y 59
35 Y
Y 92
Y 54
30 15
B 20
C
G 52 35
X
Y2
40
A
G 59 30 45
X 59
G 54 X 54
30
G 92
X 92
数控铣床的编程与操作
返回参考点（机床原点）指令（ G28 ） 格式： G28 X _ Y _ Z _
通过本章节的教学：使学生掌握数 控铣床加工程序的编制方法；数控铣加 工的特点；刀具补偿的设置及其他指令 代码；固定循环代码。
数控铣床加工中心编程与操作
数控铣床加工中心编程与操作1. 引言数控铣床加工中心是一种重要的机床，广泛应用于各个工业领域。
为了充分发挥数控铣床加工中心的作用，必须掌握其编程与操作技巧。
本文将介绍数控铣床加工中心的编程与操作方法，帮助读者更好地了解和掌握该技术。
2. 数控铣床加工中心的基本原理数控铣床加工中心是一种自动化机床，它通过计算机控制运动轴实现零件的切削加工。
其基本原理包括：控制系统、驱动系统、表面传感器和数控铣床加工中心本体。
控制系统是数控铣床加工中心的核心，它接收用户输入的数控程序，并根据程序指令控制驱动系统完成加工动作。
驱动系统由各个运动轴组成，通过伺服电机将机床的刀具、工件等进行运动控制。
表面传感器用于感知工件表面的轮廓和坐标信息，使得加工过程更加精确。
数控铣床加工中心本体是指机床的机械部分，包括床身、工作台、刀架等。
3. 数控铣床加工中心的编程方法数控铣床加工中心的编程是指通过输入数控程序，控制机床按照预定的轨迹进行加工。
常见的数控编程方法有手动编程和自动编程两种。
3.1 手动编程手动编程是指通过手动输入指令来完成数控编程。
操作者通过键盘手动输入加工轨迹、刀具补偿、切削参数等信息。
手动编程的优点是输入灵活、便于操作，但对操作者的操作技巧要求较高，容易出错。
3.2 自动编程自动编程是指通过专门的软件工具生成数控程序。
操作者只需提供工件的几何图形和加工参数，软件工具即可根据预设的切削策略生成数控程序。
自动编程的优点是生成速度快、准确性高，同时具备一定的智能性，减轻了操作者的负担。
4. 数控铣床加工中心的操作流程数控铣床加工中心的操作流程通常包括零件夹持、工件坐标系的建立、工件的装夹、刀具的装夹、程序的加载和加工等环节。
具体操作流程如下：4.1 零件夹持首先需要将待加工的工件夹持在机床的工作台上，保证工件位置稳定。
通常使用机床上的夹具将工件固定在工作台上。
夹具的选择要根据工件的形状和尺寸进行，确保工件在加工过程中不会产生位移或震动。
数控铣床(加工中心)编程与操作课件
第四章 SIEMENS802S编程
第二节 快速定位G00
数控机床的快速定位动作用G0指令指定，执行G0指令，刀具按照机床的 快进速度移动到终点。实现快速定位，其指令格式如下： G0 X Y Z G0为模态指令，在绝对值编程方式中，X、Y、Z代表刀具的运动终点坐 标。
第三章 FANUC编程
第四节 圆弧G02、G03
整圆 加工整圆（全圆），圆弧起点和终点坐标值相同，必须用格式2，带有圆心 （I、J、K）坐标的圆弧编程格式。
G02 X Y Z I J 顺时针铣整圆 G03 X Y Z I J 逆时针铣整圆
注意：半径R无法判断圆弧走向，故不用。
第三章 FANUC编程
第三章 FANUC编程
第五节 刀具补偿
2．刀具半径补偿（G40、G4l、G42） 刀具半径补偿功能用于铣刀半径的自动补偿。根据刀具半径和编程轮廓， 数控系统自动计算刀具中心点移动轨迹的功能，称为刀具半径补偿功能。 G41 G00 X Y 在快速移动时进行刀具半径左补偿的格式； G42 G00 X Y 在快速移动时进行刀具半径右补偿的格式。 G41 G01 X Y 在进给移动时进行刀具半径左补偿的格式； G42 G01 X Y 在进给移动时进行刀具半径右补偿的格式。 G40 撤销刀具补偿，一般单独使用程序段。
第三章 FANUC编程
第二节 快速定位G00
数控机床的快速定位动作用G00指令指定，执行G00指令，刀具按照机床 的快进速度移动到终点。实现快速定位，其指令格式如下： G00 X Y Z G00为模态指令，在绝对值编程方式中，X、Y、Z代表刀具的运动终点坐 标。程序中G00亦可以用G0表示。
第三章 FANUC编程
• 加工中心是一种备有刀库并能自动更换刀具对 工件进行多工序加工的数控机床，是具备两种 机床功能的组合机床，
数控铣床及加工中心编程与操作课件
刀具调整：根据加工需求调整刀具 的角度和位置
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刀具安装：确保刀具正确安装，避 免出现安全问题
刀具维护：定期对刀具进行维护和 保养，延长使用寿命
工件装夹与定位方法
装夹方式：了解不同装夹方式的特点和使用场合 定位方法：掌握常用的定位方法，如划线定位、点定位等 夹具选择：根据工件形状和加工要求选择合适的夹具 操作技巧：掌握正确的装夹和定位操作技巧，提高加工效率和质量
数控铣床及加工中心维护与保 养
设备日常维护与保养要求
定期检查设 备各部件的 紧固件是否 松动，及时 紧固
定期清理设 备表面灰尘， 保持设备清 洁
定期检查设 备的润滑系 统，确保设 备润滑良好
严格按照设 备操作规程 进行操作， 避免设备超 负荷运行
定期对设备 进行维护保 养，确保设 备正常运行
常见故障诊断与排除方法
数控铣床及加工中心操作基础
设备操作规程及安全注意事项
设备操作规程： 详细介绍数控 铣床及加工中 心的操作步骤
和注意事项
安全注意事项： 强调操作过程 中的安全问题
和防范措施
设备维护保养： 介绍设备的日 常维护和保养
方法
故障排除与维 修：介绍设备 常见故障的排 除方法和维修
流程
刀具选择与安装方法
刀具类型：根据加工需求选择合适 的刀具类型
总结与展望
本次课程重点内容回顾
数控铣床及加工中心的基本概念和特点 编程语言和编程方法 加工中心的操作流程和注意事项 加工实例分析和经验分享
未来发展趋势预测与展望
数控铣床及加工中心技术不断 创新
智能化、自动化程度不断提高
加工精度和效率不断提升
加工中心编程与操作
有的机床要求必须将换刀位置安排在参考点处或至少应 让Z轴方向返回参考点。（使用 轴方向返回参考点。（使用G28 ） 轴方向返回参考点。（使用 有的机床将换刀位置设在第二参考点处
G30— 第二参考点返回指令 格式： 格式：G30 X … Y …. Z ….
自动换刀程序的编写
3、换刀完毕后，可使用 、换刀完毕后，可使用G29指令返回到下一道 指令返回到下一道 工序的加工起始位置。 工序的加工起始位置。 4、换刀完毕后，安排重新启动主轴的指令。 、换刀完毕后，安排重新启动主轴的指令。 5、为了节省自动换刀时间，可考虑将选刀动作 、为了节省自动换刀时间， 与机床加工动作在时间上重合起来。 与机床加工动作在时间上重合起来。
加工中心编程要点
5、尽量把不同工序内容的程序，分别做成子程序， 、尽量把不同工序内容的程序，分别做成子程序 不同工序内容的程序 子程序， 主程序内容主要是完成换刀及子程序调用， 主程序内容主要是完成换刀及子程序调用，以便 于程序调试和调整。 于程序调试和调整。 6、尽可能地利用机床数控系统本身所提供的镜象、 、尽可能地利用机床数控系统本身所提供的镜象、 旋转、固定循环及宏指令编程处理的功能， 旋转、固定循环及宏指令编程处理的功能，以简 化程序量。 化程序量。 若要重复使用程序，注意第 把刀的编程处理 的编程处理。 7、若要重复使用程序，注意第1把刀的编程处理。
程序单（ ） 程序单（1）
G92 X0 Y0 Z100.0 G90 G00 G43 Z20.0 H01 S300 M03 G00 X60.0 Y15.0 G01 Z15.0 F100 X-60.0 Y-15.0 X60.0 T02 G49 Z20.0 M19 G28 Z100.0 G28 X0 Y0 M06 G29 X60.0 S200 M03 Y25.0 Z100.0 从参考点回到铣四侧的起始位置， 从参考点回到铣四侧的起始位置 ， 启动 主轴 设定工件坐标系， 已经装好。 设定工件坐标系，设T01已经装好。 已经装好 Z向下刀到离毛坯上表面一定距离处 向下刀到离毛坯上表面一定距离处 启动主轴 移刀到毛坯右侧外部 工进下刀到欲加工上表面高度处 加工到左侧（左右移动） 加工到左侧（左右移动） 移到Y= -15 上 移到 往回加工到右侧，同时预先选刀 往回加工到右侧，同时预先选刀T02 上表面加工完成，抬刀， 上表面加工完成，抬刀，主轴准停 返回参考点，自动换刀。 返回参考点，自动换刀。
数控铣床和加工中心编程与操作
二、数控铣床基本编程指令
3、工件坐标系选择G54-G59
G54 G55 格式：GG5567 G58 G59
Z G54 原点
G54 工件坐标系 Y
Z 。。。
G59 工件坐标系
G59 原点
Y
X 工件零点偏置 X 机床原点
图 11 工件坐标系选择(G54~G59)
第十三页，编辑于星期五：九点 十五分。
刀具半径左补偿
刀具半径右补偿
代码 组 号
G43 10 G44 G49
G50 04 G51
G52 00 G53
G54 11 G55 G56 G57 G58 G59
G60 00 G61 12 G64
G65 00 G68 05 G69
意义
刀具长度正向补偿 刀具长度负向补偿 刀具长度补偿取消 缩放关 缩放开 局部坐标系设定 直接机床坐标系编程 选择坐标系 1 选择坐标系 2 选择坐标系 3 选择坐标系 4 选择坐标系 5 选择坐标系 6 单方向定位 精确停止效验方式 连续加工方式 子程序调用 旋转变换 旋转取消
三、进给控制指令
1、快速定位指令G00
• 格式：G00 X_Y_Z_A_
其中，X、Y、Z、A为快速定位终点，
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。 G00为模态功能，可由G01、G02、G03或G33功能注销。
第二十页，编辑于星期五：九点 十五分。
二、数控铣床基本编程指令
二、数控铣床基本编程指令
二、有关单位的设定(本课件以FANUC系统为例） 1、尺寸单位选择G20，G21，G22
• 格式： G20 G21 G22
本系统采用3种尺寸输入制式：英制由G20指定，公制由G21指定， 脉冲当量由G22指定，缺省时采用公制。
数控铣床加工中心编程精解
36
3.圆弧插补（G02/G2、G03/G3）
式中：I、J、K——圆心分别在x、y、z轴相对圆弧起点旳增量（ IJK编程G91方式IJK编程： （G91 G17） G02 X30. Y-30.0 I-20. J-50. F120； ② G91方式R编程： （G91 G17） G02 X30. Y-30.0 R54. F120； ③ G90方式IJK编程： （G90 G17 G54） G02 X90. Y40.0 I-20. J-50. F120； ④ G90方式R编程： （G90 G17 G54） G02 X90. Y40.0 R54. F120；
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5.2.3 基本移动指令实例
【例】在立式数控铣床上按图所
示旳走刀路线铣削工件外轮廓（不考 虑刀具半径），已知主轴转速 400r/min，进给量为200mm/min，试编 制加工程序。
O5002； G17 G90 G54 G00 X0 Y0； X-35.0 Y-70.0 S400； Z50.0 M03； G01 Z-25.0 F1000 M08； X-60.0 F200； G03 X-110.0 Y-20.0 50.0； G01 Y-40.0； G02 X-140.0 Y-70.0 R-30.0； G01 X-160.0； G03 X-110.0 Y-120.0 R50.0； G01 Y-140.0； X-80.0； G02 X-40.0 Y-100.0 R40.0； G01 Y-65.0； G00 Z50.0； Z90.0 M05； X0 Y0； M30；
外螺纹
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5.1.3 加工工艺分析
常用刀具旳直径选择 进给路线旳拟定
14
1、常用刀具旳直径
（1）面铣刀 直径主要根据工件宽度（比切宽敞20-50%） 根据主轴直径选用 D=1.5d。（d为主轴直径）
数控铣床及加工中心编程与操作基础
（3）在刀具库中选择Φ20平底铣刀粗加工， 10平底铣刀精加工。
4. 加工程序
O0001 G54G0G90X0.Y45.S800M3 G43Z100.H1 M8 Z3. G1Z0.F300. X60Z-1.5 X0Z-3. G41Y60. D1F500. X-60. G2X-80.Y40.R20. G1Y-40. G2X-60.Y-60.R20. G1X60. G2X80.Y-40.R20. G1Y40. G2X60.Y60.R20. G1X0 G1Z10. G40 X0Y45 Z-3.
说明：
⑴、子程序必须有一程序号码，且以M99作为子程序的 结束指令。P__后最多可以跟六位数字，前四位表示 调用次数，后两位表示调用子程序号，若调用一次则 可直接给出子程序号主程序。调用同一子程序执行加 工，最多可执行99次，且子程序亦可再调用另一子程 序执行加工，最多可调用4层子程序（不同的系统其 执行的次数及层次可能不同）。
加工主程序 刀具移动至起刀点，主轴正转，转速2000r/min 切削液开 刀具移动到临削点 Z向切削至-3mm 开始进行槽加工
加工完毕，抬刀 主轴停转 Z向返回参考点，关闭切削液 X.Y向返回参考点 程序结束
（三）、刀具半径补偿指令
G41刀具半径左补偿 G42刀具半径右补偿 G40取消补偿 判断方法：沿刀具移动方向看，刀具在被加工表面左侧为左补偿，右侧 为右补偿，顺铣为左补偿，逆铣为右补偿。
加工主程序 刀具移动至起刀点，主轴正转，转速2000r/min 切削液开 刀具移动到临削点 Z向切削至-3mm 开始进行槽加工
加工完毕，抬刀 主轴停转 Z向返回参考点，关闭切削液 X.Y向返回参考点 程序结束
5. 相对值坐标加工程序
数控铣床与加工中心编程
指令格式
G17 G41 G00
G18
X__ Y__ H (或D)__
G42 G01
G19
图4-2Ｇ41刀具左补偿（顺 铣）
图4-3Ｇ42刀具右补偿（逆
铣）
19
第4章 数控铣床编程
指令说明
1 H (或D)__为刀补号地址，为00～99，00意味着取消刀具补偿，刀具补 偿值在加工或试运行之前须设定在刀具半径补偿存储器中。
9
第4章 数控铣床编程
4.1 程序编制的基础
四 数控铣床编程时应注意的问题
＊了解数控系统的功能及规格。不同的数控系统在编写数 控加工程序时，在格式及指令上是不完全相同的。
＊熟悉零件的加工工艺。 ＊合理选择刀具、夹具及切削用量、切削液。 ＊编程尽量使用子程序。 ＊程序零点的选择要使数据计算的简单。
10
③ 被铣削槽底宽小于刀具直径时将产生过切削，如图4-5所示。
20
第4章 数控铣床编程
刀具轨迹 程序轨迹
报警停止
机床不停止会导致过切削
机床不停止会导致过切削
图4-4 刀具半径大于工件内凹圆弧半径
图4-5 刀具半径大于工件槽底宽度
21
第4章 数控铣床编程
刀具半径补偿的作用 刀具半径补偿除了方便编程外，还可以通过改变刀具半径补偿大小的 方法，利用同一程序实现粗、精加工。其中： 粗加工刀具半径补偿＝刀具半径＋精加工余量； 精加工刀具半径补偿＝刀具半径＋修正量。 利用刀具半径补偿并用同一把刀具进行粗、精加工时，刀具半径补偿 原理如图4-6所示。
N20 G41 X20.0 Y10.0 D01 （刀补号为01）
建立刀补
N30 G01 Y40.0 F200
N40 X30.0
第二章-数控铣床和加工中心编程
4) G02/G03：圆弧插补指令 使机床在各坐标平面内作圆弧切削运动，加工出圆弧轮廓。
(1）平面选择
由G代码选择圆弧插补平面、刀具半径补偿平面及钻孔平面。
平面选择指令: G17……XY平面 G18……ZX平面
G17 Y G18 Z
G19
G19……YZ平面
X
(2）指令格式
G02为顺时针圆弧加工，G03为逆时针圆弧加工。 I、J、K是指圆弧起点到圆心的增量坐标，与G90,G91无关； 主要用于整圆加工，亦可用于圆弧加工。 R为圆弧半径，当圆心角≤180°时，R值为正，当圆心角＞ 180°时，R值为负。主要用于圆弧加工。
3) G01：直线插补指令 使机床各个坐标间以插补联动方式，按指定的F进给速 度直线切削运动到规定的位置。 G01为模态指令。 指令格式：G01 X__Y__Z__F__；
Y G00指令时的刀具轨迹
G01指令时的刀具轨迹 X
G00、G01指令时的刀具轨迹
应用举例
例1. 刀具从起点快速运动到目标点 绝对值方式：G90 G00 X170 Y150； 增量值方式：G91 G00 X160 Y140； 例2. 刀具从起点直线运动到目标点 绝对值方式：G90 G01 X170 Y150； 增量值方式：G91 G01 X160 Y140；
1．数控铣床
数控铣床是主要采用铣削方式加工工件的数控机床，能完 成各种平面、沟槽、螺旋槽、成型表面、平面曲线和空间 曲线等复杂型面的加工。
按主轴布置形式分类 1) 立式数控铣床
2) 卧式数控铣床
3) 龙门式数控铣床 4) 立、卧两用数控铣床
2．加工中心
通常所指的加工中心（MC）是指带有刀库和刀具自动交换装置 （Automatic Tool Changer-ATC）的数控铣床。
数控铣床加工中心加工工艺编程与操作数控铣床加工中心基本操作共94页文档
任务1 数控机床认知
1、数控及数控机床简介
(2)数控机床的发展概况
1952年美国麻省理工学院研制成功第一台三坐标数控铣床 硬件式数控系统 软件式数控系统
数控机床的发展与计算机同步
任务1 数控机床认知
1、数控及数控机床简介
(3)数控加工的优点
柔性好 加工精度高 能加工复杂型面
生产效率高
劳动条件好 有利于生产管理 易于建立计算机通信网络
任务1 数控机床认知
任务目标：
1、了解数控的基本概念、数控机床的分类、 发展、组成 及数控铣床与加工中心的区别。 2、通过现场参观了解数控加工设备及工件的 数控加工过程。 3、掌握清理及保养数控机床的方法。 4、掌握一定的机械加工工艺常识，及数控加 工工艺特点。
任务1 数控机床认知 相关知识：
1、数控及数控机床简介 2、数控机床的组成、工作过程及分类 3、数控铣床/加工中心
(3) 数控机床的分类 3） 按控制运动方式分
刀具
工件
图1.2 点位控制钻孔加工 示意图
点位
图1.3 点位直线控 制切削加工
直线
工件
刀具
图1.4 轮廓控制数控机床的 加工示意图
轮廓
任务1 数控机床认知
(3) 数控机床的分类 4） 按伺服系统特点分类 ①.开环控制数控机床
输入 数 控 装置
控制 电路
步进 电机
图1.5 开环控制系统框图
工作台 减速器
任务1 数控机床认知
(3) 数控机床的分类 4） 按伺服系统特点分类 ②.闭环控制数控机床
输入 数 控 装置
控制 电路
伺服 电机
速度反馈
速度检测元件 位置反馈
图1.6 闭环控制系统框图
数控铣(加工中心)编程与操作
第一章概述数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的一种自动加工设备，两者的加工工艺基本相同，结构也有些相似。
数控铣床有分为不带刀库和带刀库两大类。
其中带刀库的数控铣床又称为加工中心。
数控加工中心是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床。
数控加工中心是目前世界上产量最高、应用最广泛的数控机床之一。
它的综合加工能力较强，工件一次装夹后能完成较多的加工内容，加工精度较高，就中等加工难度的批量工件，其效率是普通设备的5～10倍，特别是它能完成许多普通设备不能完成的加工，对形状较复杂，精度要求高的单件加工或中小批量多品种生产更为适用。
它把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺手段。
加工中心按照主轴加工时的空间位置分类有：卧式和立式加工中心。
按工艺用途分类有：镗铣加工中心，复合加工中心。
按功能特殊分类有：单工作台、双工作台和多工作台加工中心。
单轴、双轴、三轴及可换主轴箱的加工中心等。
第一节加工中心的组成及分类—、加工中心的组成从主体上看，加工中心主要由以下几大部分组成：1．基础部件基础部件是加工中心的基础结构，它主要由床身、工作台、立柱三大部分组成。
这三部分不仅要承受加工中心的静载荷，还要承受切削加工时产生的动载荷。
所以要求加工中心的基础部件，必须有足够的刚度，通常这三大部件都是铸造而成。
2．主轴部件主轴部件由主轴箱、主轴电动机、主轴和主轴轴承等零部件组成。
主轴是加工中心切削加工的功率输出部件，它的起动、停止、变速、变向等动作均由数控系统控制。
主轴的旋转精度和定位准确性，是影响加工中心加工精度的重要因素。
3．数控系统加工中心的数控系统由CNC装置、可编程序控制器、伺服驱动系统以及面板操作系统组成，它是执行顺序控制动作和加工过程的控制中心。
CNC装置是一种位置控制系统，其控制过程是根据输人的信息进行数据处理、插补运算，获得理想的运动轨迹信息，然后输出到执行部件，加工出所需要的工件。
数控铣床编程与操作（机类）
数控铣床编程与操作（机类）一、安全教育二、概述2.1 数控机床的组成及主要特点2.2 数控铣床的工作原理2.3 数控铣床的运动方式2.4 数控铣床分类2.5 数控铣床的主要功能2.6 数控铣床的主要加工对象三、数控编程基础3.1 程序编制的基础3.2 数控编程的几何基础四、数控铣床编程4.1 程序的结构与格式4.2 常用指令五、作业5.1 作业15.2 作业2一、安全教育实训时须穿符合安全要求的衣着，女生要戴安全帽，长辫要盘起?学生操作机床时，应在指导老师的监督下，实行“一人一机上机操作”制，其他人在旁观看。
机床的设定参数不许随意改动，否则可能发生危险或机床损坏。
?程序输入数控系统后，必须经过程序的试运行（如有模拟功能，先进行模拟加工），试切削阶段。
确保程序准确无误，工艺系统各环节无相互干涉（如碰刀）现象，方可正式负荷加工。
机床运行时不要把身体靠在机床上。
在加工过程中，操作者不能离岗或远离机床。
不要把工具和量具放在移动的工件或部件上。
注意一定要等机床安全停止运转并清除干净工件和刀具上的切屑和异物后，方可装夹或卸下工件。
2.1数控机床的组成及主要特点目前数控机床一般都采用计算机数控系统(Computer Numerical Control 简称CNC)。
数控机床由程序、输入装置、数控装置(CNC)、伺服驱动及位置检测、辅助控制装置、机床本体等几部分组成。
数控机床的主要特点是输入存储、数控加工、插补运算以及机床各种控制功能都通过程序来实现。
2.2数控机床的工作原理数控机床进行加工，首先必须将工件的几何数据和工艺数据等加工信息按规定的代码和格式编制成数控加工程序，并用适当的方法将加工程序输入数控系统。
数控系统对输入的加工程序进行数据处理，输出各种信息和指令，控制机床各部分按规定有序地动作。
最基本的信息和指令包括：各坐标轴的进给速度、进给方向和进给位移量等。
加工程序计算机数控装置机床伺服驱动系统辅助控制装置位置检测反馈系统速度检测2.3数控铣床的运动方式数控车床与数控铣床的运动方式数控车床：工件旋转，刀具相对移动数控铣床：刀具旋转，工件相对移动数控编程的原则虽然数控车床和数控铣床的运动配置有不同的形式，需要考虑工件与刀具相对运动关系及坐标方向，但编写程序时，均采用假设工件不动，刀具相对移动的原则编写程序。
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• G94、G95为模态功能，可相互注销，G94为缺省值。
二、数控铣床基本编程指令
三、进给控制指令 1、快速定位指令G00
G
03
X _Y _
X
_
Z
_
Y
_
Z
_
I _ J _
I _ K _
J _ K _
R _
F_
Y OX
终点 ( X, Y)
X OZ
终点 ( X, Z)
Z OY
终点 (Y, Z)
起点
J
圆心 I
圆心
起点 I
圆心 K
起K点 J
图 21 I、J、K 的选择
G18
G19
该指令选择一个平面，在此平面中进行圆弧插补和刀具半径补偿。
G17选择XY平面，G18选择ZX平面，G19选择YZ平面。
移动指令与平面选择无关。例如在规定了G17 Z_时，Z轴照样会 移动。
G17、G18、G19为模态功能，可相互注销，G17为缺省值。
二、数控铣床基本编程指令
二、有关单位的设定(本课件以FANUC系统为例） 1、尺寸单位选择G20，G21，G22
• 格式：G00 X_Y_Z_A_
其中，X、Y、Z、A为快速定位终点， 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。 G00为模态功能，可由G01、G02、G03或G33功能注 销。
二、数控铣床基本编程指令
2、单方向定位指令G60
• 格式：G60 X_Y_Z_A_
其中，X、Y、Z、A、为定位终点，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。
二、数控铣床基本编程指令
4、直接机床坐标系编程G53
• 格式：G53 在含有G53指令的程序段中，用绝对值编程(G90)的
移 动指令位置就是在机床坐标系中(相对于机床原点)的 坐标值。
G53指令仅在其被规定的程序段中有效。
二、数控铣床基本编程指令
5、坐标平面选择G17，G18，G19
• 格式：
G17
00 准 停 效 验
02 X—Y 平 面 选 择 X—Y 平 面 选 择 X—Y 平 面 选 择
08 英 寸 输 入
毫米输入
脉冲当量
03 镜 像 开
镜像关
00 返回到参考点
由参考点返回
09 刀具半径取消 刀具半径左补偿
刀具半径右补偿
代码 组 号
G43 10 G44 G49
G50 04 G51
G52 00 G53
• 格式： G20 G21 G22
本系统采用3种尺寸输入制式：英制由G20指定，公制由G21 指定，脉冲当量由G22指定，缺省时采用公制。
3种制式下线性轴、旋转轴的尺寸单位如表4所示。
二、数控铣床基本编程指令
表4
尺寸输入制式及其单位
英制(G20) 公制(G21) 脉冲当量(G22)
线性轴 英寸 毫米
二、数控铣床基本编程指令
圆弧插补注意事项：
1、当圆弧圆心角小于180°时，R为正值， 2、当圆弧圆心角大于180°时,R为负值， 3、整圆编程时不可以使用R，只能用I、J、K； 4、F为编程的两个轴的合成进给速度。
二、数控铣床基本编程指令
5.其他
暂停G04指令
G04 X_； X、为停顿时间
段间过渡方式G09、G61、G64指令
G G
17 18
G 19
G 02
G
03
X _Y _
X
_
Z
_
Y
_
Z
_
I _ J _
I _ K _
J _ K _
R _
F_
其中用G17代码进行XY平面的指定，省略时就被默认为是G17，但当在ZX （G18）和YZ（G19）平面上编程时，平面指定代码不能省略。
* 暂无此功能。
说明
切断机床所有动作，并使程序复位。 其后 P 地址指定子程序号，L 地址指定调运次数。 子程序结束，并返回到主程序中 M98 所在程序行的下一行
备注
* *
二、数控铣床基本编程指令
一、有关坐标和坐标系的指令 1、绝对值编程G90与相对值编程G91
• 格式： G90 G X Y Z G91 G X Y Z
二、数控铣床基本编程指令
3、工件坐标系选择G54-G59
G 54
G
5
5
格式：
G G
5 5
6 7
G 58
G
5
9
Z G54 原点
G54 工件坐标系 Y
Z 。。。
G59 工件坐标系
G59 原点
Y
X 工件零点偏置 X 机床原点
图 11 工 件 坐 标 系 选 择 (G54~G59)
二、数控铣床基本编程指令
3、工件坐标系选择G54-G59
G 54
G
5
5
格式：
G G
5 5
6 7
G 58
G
5
9
Z G54 原点
G54 工件坐标系 Y
Z 。。。
G59 工件坐标系
G59 原点
Y
X 工件零点偏置 X 机床原点
图 11 工 件 坐 标 系 选 择 (G54~G59)
G90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。
二、数控铣床基本编程指令
G90、G91为模态功能，G90为缺省值。
• 区别:图8中给出了刀具由原点按顺序向1、2、3 点移动时两种不同指令的区别。
G90编 程
二、数控铣床基本编程指令
Y G03
G02
X G03
G02
Z
G03
G02
OZ
X
OY
Z
OX
Y
图22不同平面的G02与G03选择
二、数控铣床基本编程指令
I、J、K分别表示X（U），Y（V），Z（W）轴圆心的坐
标减去圆弧起点的坐标，如图21所示
G G
17 18
G 19
G 02
Y
45
2
%0001 N1 G92 X0 Y0 N2 G90G01X20 Y15
25
15
1
3
N3 X40 Y45
N4 X60 Y25
X N5X0Y0
O 20 40 60
N6 M30
G91编 程
%0002 N1 G91G01X20 Y15 N2 X20 Y30 N3 X20 Y-20 N4 X-60 Y-25 N5 M30
在单向定位时，每一轴的定位方向是由机床参数确定的。在 G60中，先以G00速度快速定位到一中间点，然后以一固 定速度移动到定位终点。中间点与定位终点的距离（偏移 值）是一常量，由机床参数设定，且从中间点到定位终点 的方向即为定位方向。
G60指令仅在其被规定的程序段中有效。
二、数控铣床基本编程指令
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。
二、数控铣床基本编程指令
4、圆弧进给指令G02，G03
• 圆弧进给
格式：
移动轴脉冲当量
旋转轴 度 度
旋转轴脉冲当量
这3个G代码必须在程序的开头坐标系设定之前用单独的 程序段指令。 G20，G21，G22不能在程序的中途切换。
二、数控铣床基本编程指令
2、进给速度单位的设定G94、G95
• 格式： G94 [ F_ ] G95 [ F_ ]
• G94为每分钟进给，F的单位依G20/G21/G22的设定 而分别为mm/min，in/min或脉冲当量/min。此外， G94 F_可以指定旋转轴的速度，旋转轴的速度单位为 度/min或脉冲当量/min。
一、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）
机床零点：通过已知参考点（已知点）、系统设置的参考点 与机床零点的关系可确定一固定的机床零点，也称为 机床坐标系的原点。（该点系统能确定其位置）。
数控铣床及加工中心 编程与操作
——罗定职业技术学院 模具教研室
数控机床编程基础
一、数控机床编程基本知识
二、数控铣床基本编程指令 三、数控铣床常用编程指令 四、简化编程指令 五、数控铣床编程实例 六、半径补偿专题
一、数控编程基本知识
1、机床坐标轴 2、机床原点、参考点、机床坐标系 3、工件原点和工件坐标 4、绝对、增量编程 5、程序格式
G91
增量值编程
G92 00 坐标系设定
G94 14 每分进给
G95
每转进给
G98 15 固定循环后返回起始点
G99