法兰克数控铣床编程与操作

一个零件程序是一组被传送到数控装置中去的指令和数据，由遵循一定 结构句法和格式规则的若干个程序段组成，而每个程序段由若干个指令
字组成。
1. 指令字的格式
地址符+数字
一个指令字是由地址符(指令字符)和带符号(如定义尺寸的字或不带符 号(如准备功能字G代码)的数字数据组成的。 程序段中不同的指令字符及其后续数值确定了每个指令字的含义。在数 控程序段中包含的主要指令字符如表2.1所示。
G02 J__K__ G19 Y __ Z __ F__ G03 R__

其编程方法同XY平面。
5. 刀具补偿功能指令 Cutter Compensation

1) 刀具半径补偿指令(G41，G42，G40) 编程格式：
G17G41 G00 __ G18G42 X__Y__Z__D G19G40G01
2.2.2 常用准备功能指令
Often used Preparatory Codes --------G codes


1. 工件坐标系设定/选择指令(G92/ G54~G59)
1) 工件坐标系设定指令(G92) 编程格式：G92 X__Y__Z__； 该指令功能为设定起刀点相对工件坐标系原点的位置。X、Y、Z即为 刀具起点到工件坐标系原点的有向距离。 G92指令为非模态指令，一般放在零件加工程序的第一个程序段。 如图所示，在加工工件前，机床首 先回参考点，然后将刀具移动至起 刀点(对刀点)位置，当执行下例程 序段后， G92 X30.0 Y30.0 Z20.0； 就建立了工件坐标系，刀具中心在 工件坐标系中的位置为 X = 30.0，Y = 30.0，Z = 20.0。
子程序的重复次数，固定循环 的重复次数
固定循环的参数
2. 程序段的格式 一个程序段定义一个将由数控装置执行的指令行。程序段的格式定义了每 个程序段中功能字的句法，程序段的一般格式如下所示。
N(数字)G△△X(数字)Y(数字)Z(数字)F(数字)S(数字)M△△；
N(数字)-- 程序段号，该项为任选项(即可不写)； G△△--准备功能指令； X(数字)Y(数字)Z(数字) --尺寸字，分别表示沿X、Y、Z坐标方向 的位移量； I(数字)J(数字)K(数字)/R(数字) --圆弧插补时圆心相对于圆弧起 点的坐标或用半径值表示； D(数字)/H(数字) --刀具补偿号，指定刀具半径/长度补偿存储单 元号； F(数字) --进给速度指令； S(数字) --主轴转速指令； M△△--辅助功能指令； ；--程序段结束符。
表2.1 指令字符表
功能 零件程序号 程序段号 准备功能 地址 %(或O) N G X，Y，Z 意义 程序编号%(或O)0001~9999 程序段编号：N0~9999 指令动作方式(直线、圆弧等) G00-99 坐标轴的移动命令 ±99999.999 圆弧的半径，固定循环的参 数
A，B，C
U，V，W 尺寸字 R I、J、K
B

A
O
10 G90与G91指令的功能
30
X
3. 坐标平面指定指令(G17，G18，G19)

该组指令用来选择进行圆弧插补 和刀具半径补偿的平面。G17指 定XY平面，G18指定ZX平面， G19指定YZ平面，如图所示。 G17、G18、G19为模态功能， 可相互注销，G17为缺省值。故 立式数控铣床（含数控加工中心） 该组指令可隐含不写。 此外，需要注意的是：直线移动 指令与平面选择无关。例如，当 执行指令： G17 G01 Z10.0；时，Z轴移动 不受影响。
Y X
G59原点 G59工件坐标系
Y
原点偏置 机床原点
X
工件坐标系选择G54~G59
注意事项

(1) G92指令与G54～G59指令都用于设定工件坐标系，但在使用中是 有区别的，G92指令通过程序来设定、选用工件坐标系，它所设定的 工件坐标系原点与当前刀具所在的位置有关，这一加工原点在机床坐 标系中的位置随当前刀具位置的不同而改变； (2) G54～G59指令通过MDI方式设定工件坐标系，一旦设定，加工原 点在机床坐标系中的位置不变，它与刀具的当前位置无关，除非通过 MDI方式修改。因此，在使用G54～G59指令前，应先用MDI方式输 入各坐标系的坐标原点在机床坐标系中的坐标值； (3) G92与G54～G59指令一般不能在一同程序中同时使用。

G41为刀具半径左补偿，沿刀具运动方 向向前看，刀具位于零件左侧。 G42为刀具半径右补偿，沿刀具运动方 向向前看，刀具位于零件右侧。



G40为撤销刀具补偿指令。
D为控制系统存放刀具半径补偿量寄存 器单元的代码(称为刀补号)
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
第2章 数控铣床编程与操作
CNC Milling Machine Programming and Operation
2.1 数控铣床及其控制系统简介
主轴箱
立柱
控制面板
电气柜
工作台
数控系统为FANUC 0i M
冷却液箱
床身
XK713型数控铣床结构
2.2 数控铣床程序编制方法
2.2.1 程序段的一般格式
3. 程序的一般结构
一个零件程序必须包括起始符和结束符，且零件程序是按程序段的输
入顺序执行而不是按程序段号的顺序执行。但书写程序时建议按升序 方式书写程序段号。 本系统的程序结构为： 程序起始符：%(或O)符，%(或O)后跟程序号； 程序体； 程序结束：M02或M30； 注释符：括号( )内或分号(；)后的内容为注释文字。


(2) 优弧BCA 绝对坐标编程： G90 G03 X-30.0 Y0 R-30.0 F80； 或 G90 G03 X-30.0 Y0 J-30.0 F80； 增量坐标编程: G91 G03 X-30.0 Y-30.0 R-30.0 F80； 或 G91 G03 X-30.0 Y-30 J-30.0 F80；
Y
35
实际路径 C B
30
10
A
编程路径 X
O
10
25
40
G01编程


3) 圆弧插补指令(G02/G03) 编程格式(XY平面)： G02 I__J__ X __ Y __ F__ G03 R__


； 其中G02为顺时针圆弧插补，G03为 逆时针圆弧插补； X、Y是圆弧终点 坐标值，在G90编程方式下，终点为 相对于工件坐标系原点的坐标；在 G91编程方式下，为圆弧终点相对于 圆弧起点的位移量； I、J为圆心相对于圆弧起点的偏移值， 如图所示，无论在G90还是在G91编 程方式下，都是以增量方式指定。若 某一分量为零时，圆心起点终点可省 略； 圆心位置亦可用圆弧半径R表示，当 圆弧圆心角≤180°时R为正值； >180°时R为负值；圆心角=360°时 为一整圆，则不能用 R编程，只能用 I、J编程。


2. 绝对/相对坐标编程指令(G90/ G91)

G90为绝对值编程指令，表示程序段中给出的刀具运动坐标尺寸为绝 对坐标值，即给出的坐标值相对于坐标原点。 G91为相对值编程指令，表示程序段中给出的刀具运动坐标尺寸为增 量坐标值，即相对于前一位置的增量值。 Y 20
如图所示，若刀具从A点沿直 线运动到B点，则： 用绝对值方式编程时，程序 段如下： G90 G01 X10.0 Y20.0； 用增量值方式编程时，程序 段如下： G91 G01 X-20.0 Y15.0； G90、G91为模态功能，可相 互注销，G90为缺省值。
Z G18(ZX 平面 )
G19(YZ 平面 )

O
Y

G17(XY 平面 ) X
坐标平面选择
4. 进给控制指令(G00，G01，G02/G03



1）快速定位指令(G00) 编程格式：G00 X__Y__Z__； 其中X，Y，Z是快速定位至终点的坐标值，在G90编程方式下，终点 为相对于工件坐标系原点的坐标；在G91编程方式下，终点为相对于 起点的位移量。 G00为模态功能指令，可由G01、G02或G03功能指令注销。 需要注意的是，在执行G00指令时，由 于各轴以各自速度移动，联动直线轴的 Y 合成轨迹不一定是直线。 如图所示，使用G00编程，要求刀具从 45 A点快速定位到B点。 绝对坐标编程： G90 G00 X90 Y45.0；15 增量坐标编程： G91 G00 X70 Y30.0； O 为避免刀具与工件发生碰撞，常见的做 法是将Z轴移动到安全高度，再执行 G00指令。
在刀具前进方 向左侧补偿 补偿量
在刀具前进方 向右侧补偿
(a) 左补偿
(b) 右补偿
刀具半径补偿

G41，G42，G40都是模态代码，可相互注销， G40为缺省值。
注意：
(1) 刀具半径补偿平面的切换必须在补偿取消方式下进行； (2) 刀具半径补偿值，由操作者输入到刀具补偿寄存器中； (3) 刀具半径补偿的建立与取消，只能用G00或G01指令， 而不能是G02或G03指令。所谓刀具半径补偿建立，就是


(1) 劣弧AB 绝对坐标编程： G90 G02 X0 Y30.0 R30.0 F80； 或 G90 G02 X0 Y30.0 I30.0 F80；
增量坐标编程： G91 G02 X30.0 Y30.0 R30.0 F80； 或 G91 G02 X30.0 Y30.0 I30.0 F80；
圆心相对于起点的坐标，固 定循环的参数
进给速度 主轴功能 刀具功能 辅助功能 补偿号 暂停 程序号的指定 重复次数 参数
F S T M D，H P，X P L P，Q，R
进给速度的指定 F0~24000 主轴旋转速度的指定 S0~9999 刀具编号的指定 T0~99 机床开/关控制的指定 M00~99 刀具补偿号的指定 00~99 暂停时间的指定 子程序号的指定 P00001~9999