数控机床编程课件

Y W 工件 原点 X Y2
A
G 59
X 59
G 54
30
X2
G 92
X 54 X
92
编程如下
N01 G54 G00 G90 X30.0 Y40.0 快速移到G54中的A点
N02 G59
N03 G00 X30.0 Y30.0
将G59置为当前工件坐标系
移到G59中的B点
N04 G52 X45.0 Y15.0 在当前工件坐标系G59中建立局部坐标系G52
⑶ 机床坐标系和工件坐标系之间的联系 当工件安装在机床上以后，机床坐标系和工件坐 标系的原点是绝对不可能重合的，工件的原点相对于 机床的原点，在X、Y、Z方向有位移量，通过对刀操作
可以测定。
因此，编程人员在编制程序时，只要根据零件图
样就可以选定编程原点，建立编程坐标系，计算坐标
数值，而不必考虑工件毛坯装夹的实际位置。
Z
(X 3 ,Y 3 ,Z 3 )
Z2
返回点
Z
Z1
工件 原点
Y X
y1
y2
Y W X
W
X1 X2
四、 有关单位的设定
1、尺寸单位选择G20，G21，G22
格式： G20 G21 G22 英制 公制 脉冲当量
尺寸输入制式
线性轴
旋转轴
英制(G20) 公制(G21) 脉冲当量(G22)
英寸 毫米 移动轴脉冲当量
3、工件坐标系
⑴ 工件坐标 工件坐标系的各坐标轴名称和方向必须 与所使用的数控机床坐标系相应的名称和方 向相同。
⑵ 工件坐标系的原点 工件坐标系的原点是指根据加工零件图样 选定的编制零件程序的原点，即编程坐标系的 原点。 编程原点由编程人员自己确定，应该尽量 选择在零件的设计基准或工艺基准上，或者是 工件的对称中心上，并考虑到编程的方便性。
（2）指令参数说明：
圆弧插补只能在某平面内进行。
G17代码进行XY平面的指定，省略时就被 默认为是G17 当在ZX（G18）和YZ（G19）平面上编程 时，平面指定代码不能省略。
G02/G03判断：
G02为顺时针方向圆弧插补，G03为逆时针方向圆 弧插补。顺时针或逆时针是从垂直于圆弧加工平 面的第三轴的正方向看到的回转方向。
注意：铣床中X轴不再是直径.
（2）、工件坐标系设定G92
格式：G92 X_ Y_ Z_
X、Y、Z、为当前刀位点在工件坐标系中的坐标。
G92指令通过设定刀具起点相对于要建立的工件坐标 原点的位置建立坐标系。
此坐标系一旦建立起来，后续的绝对值指令坐标位
置都是此工件坐标系中的坐标值。
说明
X1
M 机床原点
⑵ 坐标轴的规定 X轴：为水平的、平行于工件装夹平面的 坐标轴，它平行于主要的切削方向，且以 此方向为正方向。
Y轴：正方向则根据X轴和Z轴的方向按右 手螺旋法则确定。
刀具 刀具 Z X O X O
Y Z Y
工作台
工作台
(a)
(b)
(a) 立式数控铣床；(b) 卧式数控铣床
⑶ 机床坐标系的原点
机床坐标系的原点即机床原点，是指在机床 上设置的一个固定点。它在机床装配、调试时就 已确定下来了，是数控机床进行加工运动的基准 点，由机床制造厂家确定。
3.1 数控铣床编程基础
第一节：数控铣床编程基础 第二节：数控铣床基本G指令
第一节 数控铣床编程基础 1、数控铣床功能特点
(1) 铣削加工 (2) 孔加工及螺纹加工。 (3) 刀具半径自动补偿功能。 (4) 刀具长度补偿功能。 (5) 固定循环功能。 (6) 镜像加工功能。 (7) 子程序功能。 (8) 数据输入/输出及DNC功能。 (9) 自诊断功能。
N05 G00 G90 X35.0 Y20.0 N06 G53 X35.0 Y35.0
…… 移到G52中的C点 移到G53（机械坐标系）中的D点
二、坐标平面选定
坐标平面选择 G17，G18，G19 格式： G17 G18 G19
Y
G17
X
G19 G18
Z
Y

G17—— XY平面， G18—— ZX平面，
35
Y机 D X机
Y1 Z
G92 X
Y 92
机床原点 M X2 Y 59
30 15
Z1
35 Y Y2 Z Z2 Y 20
52
Y W 工件 原点 X Y2
X2
G 92
Y 54 G 则将工件原点设定到距刀具起 X 35 X 59 A 40 30 45 始点距离为X= -X2，Y= -Y2 ， G 59 G 54 Z= -Z2 的位置上。 X 54
G28指令前要求机床在通电后必须 (手动) 返 回过一次参考点。 使用G28指令时，必须预先取消刀具补偿。 G28为非模态指令。
参考点控制指令（G29）
（2）、自动从参考点返回G29
格式： G29
X _ Y _ Z
M
参考点 XY中间点
其中，X、Y、Z 为指令的定位终点位置。
M
中间点 Z中间点
选择机床坐标系
（4）、G53 --选择机床坐标系
编程格式：G53 G90 X～ Y～ Z～ ；
G53 指令使刀具快速定位到机床坐标系中的指定位置 上，式中X、Y、Z后的值为机床坐标系中的坐标值。 例：G53 X-100 Y-100 Z-20 G53为非模态指令,只在当前程序段有效.
（5）、G52 –局部坐标系设定
Y G03 G02
X G03 G02
Z G02
G03
OZ
X
OY
Z
OX
Y
不同平面的 G02 平面圆弧插补 与 G03 选择
I，J，K分别表示X，Y，Z 轴圆心的坐标减去
30
B
C
Z2
X
92
G92 设置加工坐标系
（3）、工件坐标系选择 G54-G59
G54 G55 G56 G57 G58 G59
Z
Z
。。。
G54 工件坐标系 G54 原点 Y G59 原点 G59 工件坐标系 Y
X 工件零点偏置 机床原点 X
I _ J _ I _K_ J _ K _
F_
或
G17 G 02 X _ Y _ G18 X _ Z _ G 03 G19 Y _ Z _
R F_
圆 弧 插 补 指 令（G02/G03）
2、数控铣床坐标系和参考点
⑴ 坐标系的确定原则 刀具相对于静止工件而运动的原则。 标准的机床坐标系是一个右手笛卡尔直角坐标系。 这个坐标系的X、Y、Z坐标轴与机床的主要导轨 相平行，它与安装在机床上并且按机床的主要直线 导轨找正的工件相关。主运动是Z轴，X轴是水平 的，根据右手螺旋法则，确定Y轴。
2、直线进给指令G01 格式： G01 X _Y_ Z_ F_
其中，X、Y、Z为终点， 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。
说明：
（1） G01指令刀具从当前位置以联动的方式， 按程序段中F指令规定的合成进给速度，按合 成的直线轨迹移动到程序段所指定的终点。 （2）实际进给速度等于指令速度F与进给速 度修调倍率的乘积。 （3）G01和F都是模态代码，如果后续的程序 段不改变加工的线型和进给速度，可以不再 书写这些代码。 （4）G01可由G00、G02、G03或G33功能注销。
M
参考点 中间点 Z中间点
Z
(X 3 ,Y 3 ,Z 3 )
Z2
返回点
Z
Z1
工件 原点
Y X
y1
y2
Y W X
W
X1 X2
说明： 执行G28指令时，各轴先以G00的速度快移到程
序指 令的中间点位置，然后自动返回参考点。 在使用上经常将XY和Z分开来用。先用G28 Z... 提刀并回Z轴参考点位置，然后再用G28 X...Y... 回到XY方向的参考点。 在G90时为指定点在工件坐标系中的坐标；在 G91时为指令点相对于起点的位移量
Y 50 40 30 20 10 O 10 20 30 40 50 X
G00、G01指令的使用
程序如下： O0001； G90 G54； M03 S500 F200； G00 X0.0 Y0.0； Z–5.0； G01 X20.0 Y20.0 F100； Y50.0； X40.0； X50.0 Y40.0； Y20.0； X20.0；
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 序段指令或通过系统参数设定。程序运行中途不能切换。
五、 基本编程指令
1、快速定位指令G00
格式：G00 X_Y_Z_
其中，X、Y、Z、为快速定位终点，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。（空间折线移动）
G00 X0 Y0；
Z100.0； M05； M30；
圆弧插补指令
3、圆弧进给指令 G02 :顺时针圆弧插补 G03 :逆时针圆弧插补 （1）
G17 指令格式：G18 G19
X _Y _ G 02 X _ Z _ G 03 Y _ Z _
编程格式：G52 X～ Y～ Z～ ；
式中X、Y、Z后的值为局部原点相对工件原点的坐标值。
几个坐标系指令应用举例
如图所示从A-B-C-D行走路线
X1
M 机床原点
35
Y机 D X机 C
G 52 35 30 45 X
Y1 Z Y 92 Y 54
40
机床原点 M Y 59
30 15
Z1
35 Y 20
B
Z2
⑴ 坐标系的确定原则 运动的方向： 数控机床的某一部件运动的正方向，是增 大工件和刀具之间距离的方向为坐标轴的正方 向，即刀具远离工件的方向。
⑵ 坐标轴的规定 Z轴：
定义为机床主轴或平行于主轴的坐标轴。
如果机床有一系列主轴，则选尽可能垂直于工件 装夹面的主轴为Z轴。 正方向：
定义为从工作台到刀ห้องสมุดไป่ตู้夹持的方向，即刀具 远离工作台的运动方向。
格式：
G90 G X— Y — Z —
G91 G X— Y— Z—
注意:铣床编程中增量编程不能用U、W.
例：刀具由原点按顺序向1、2、3点移动时用G90、G91指 令编程。
G90 编程 Y 45 25 15 O 2 3 1 20 40 60 X %0001 N1 G92 X0 Y0 N2 G90G01X20 Y15 N3 X40 Y45 N4 X60 Y25 N5 X0 Y0 N6 M30 G91 编程 %0002 N1G91G01X20 Y15 N2 X20 Y30 N3 X20 Y-20 N4 X-60 Y-25 N5 M30
工件坐标系选择(G54~G59)
说明
1、G54～G59是系统预置的六个坐标系，可根据需 要选用。 2、该指令执行后，所有坐标值指定的坐标尺寸都 是选定的工件加工坐标系中的位置。1～6号工件 加工坐标系是通过CRT/MDI方式设置的。 3、G54～G59预置建立的工件坐标原点在机床坐标 系中的坐标值可用MDI方式输入，系统自动记忆。 4、使用该组指令前，必须先回参考点。 5、G54～G59为模态指令，可相互注销。
说明：
1、G00 一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。 2、为避免干涉，通常的做法是：不轻易三轴联动。 一般先移动一个轴，再在其它两轴构成的面内联动。 如：进刀时，先在安全高度Z上，移动（联动）X、Y 轴，再下移Z轴到工件附近。 退刀时，先抬Z轴，再移动X-Y轴。
直 线 插 补 指 令（G01）
⑷数控铣床参考点
机床参考点一般取在X、Y、Z三个直角坐标轴正 方向的极限位置上。 在数控机床回参考点(也叫做回零)操作后，CRT 显示的是机床参考点相对机床坐标原点的相对位置的 数值。 机床参考点也称为机床零点。机床启动后，首先 要将机床返回参考点(回零)，即执行手动返回参考点 操作，使各轴都移至机床参考点。这样在执行加工程 序时，才能有正确的工件坐标系。
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，并在数控系统中给予设定(即
给出原点设定值)，这样数控机床才能按照准确的加
工位置进行加工。
数控操作人员确定工件原点相对机床原点的操作
过程，称为对刀。
第二节 数控铣床基本G指令
一、有关坐标和坐标系的指令
（1）、绝对值编程G90与增量值编程G91
G17 G19 G18
G19—— YZ平面。
X
Z
坐标平面选择指令是用来选择圆弧插补的 平面和刀具补偿平面的。
G17、G18、G19为模态功能，可相互注销，G17为缺省
值。
三、 参考点控制指令
（1）、自动返回参考点 G28
格式： G28
M
X _ Y _ Z _
XY中间点
其中，X、Y、Z 为指定的中间点位置。