数控机床的坐标系统
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设刀具由坐标原点O快进至a，从a点开始 沿a，b，c，d，e，f，a切削，最终回到点O。
数控机床编程实例1
G92 X0 Y0； G90 G00 X30 Y30 ； G01 X105 F120； Y55； G02 X95 Y80 I0 J25 F100； G03 X70 Y105 I-25 J0； G01 X30 Y105 F120； Y30； G00 X0 Y0 ； M02
数控加工程序编制
2．快速点定位指令—G00 格式：G00 X＿ Y＿ Z＿； G00指令要求刀具以点位控制方式从刀具所在位置用最快的速度 移动到指定位置。如图 所示，用G00编写一个程序，程序的起 始点是坐标原点O，先从O点快速移动到参考点A，紧接着快速 移至参考点B，移动轨迹如图2-12所示。其程序如下： 绝对值编程方式
GOO X20 Y20 G90 G01 X90.0 Y70.0 F100;
增量值编程方式 GOO X20 Y20 G91 G01 X70.0 Y50.0 F100;
图 快速点定位
G00是模态指令，快速点定位速度不能用程序指令，它的速度由数 控系统预先设定
数控加工程序编制
3．直线插补指令—G01 G01和F都是模态指令。如图 所示。 G01 X96 Y70 F100 以100mm/min进给速度直线插 补也称直线切削，刀具以直线插补运算联动方式由某 坐标点移动到另一坐标点，移动速度由进给功能指令F 设定。机床执行G01指令时，在该程序段中必须含有F 指令。G01加工直线AB； X168 Y50 以100mm/min进给速度加工直线BC；
X24 Y30 以100mm/min进给速度加工直线CA；
G01 直线插补
平面选择指令 (G17，G18，G19)
Z
?
G17
?
X
G19
?
?
G18
?
Y
?
数控加工程序编制
4．圆弧插补指令—G02、G03
圆弧插补G02、G03分别是顺时针和逆时针方向圆弧 插补指令。用于指令刀具相对于工件在指定的平面 （G17、G18、G19）内，以给定的进给速度从圆弧 起点向圆弧终点进行圆弧插补。各坐标平面的圆弧插 补方向如图所示，即沿垂直于圆弧所在的平面的坐标 轴的负向观察，来判断圆弧的顺、逆方向。如图
尺寸。 如图2-7所示。
图2-7 机床坐标系与工件坐标系
第二节 数控机床的坐标系统
三、绝对坐标系统与增量（相对）坐标系
统
绝对坐标是表示刀具（或机床）运动位置的坐标值，是相对于固 定的坐标原点给出的。如图2-8a
增量坐标所表示的刀具（或机床）运动位置的坐标值是相对于前 一位置的，而不是相对于固定的坐标原点的。如图2-8b
数控加工程序编制
6．刀具长度补偿指令—G43、G44
刀具长度偏置指令用来补偿刀具长度方向尺寸 的变化。数控机床规定传递切削动力的主轴为 数控机床的Z轴，所以通常是在Z轴方向进行刀 具长度补偿。在编写工件加工程序时，无需考 虑实际刀具的长度，而是按照标准刀具长度或 确定一个编程参考点进行编程，如果实际刀具 长度和标准刀具长度不一致，可以通过刀具长 度偏置功能实现刀具长度差值的补偿。
G92的作用是以工件坐标系
的原点为基准点，设定刀具起始 G92建立工件坐标系 点的坐标值，数控机床执行命令
时，从该点开始动作，所以刀具起始点就是程序的起始
点，有时也作为对刀点或换刀点。执行G92指令时，机
床不动作，即X、Y、Z轴均不移动，坐标值X、Y、Z均
不得省略。如图所示。
G92 X-10.0 Y-10.0 Z0.0
（3）Y坐标，右手定则
（4）A、B、C坐标：分别是饶X、Y、Z的回转进给运动坐标，右 手螺旋法则来确定。
第二节 数控机床的坐标系统
c
数控车床坐标系
第二节 数控机床的坐标系统
+X +X
数控铣床坐标系
数控镗铣床坐标系
第二节 数控机床的坐标系统
第二节 数控机床的坐标系统
第二节 数控机床的坐标系统
数控加工程序编制
G41、G42的判断
G41、G42、G40的应用
第三节 数控加工程序编制
必须用G40指令消去补偿量，使刀具中心轨迹和编程轨迹 重合，如图所示，图中细实线是编程轨迹，点划线是刀具 中心轨迹，图a为G41刀具半径左补偿过程，图b为G42刀 具半径左补偿过程。程序段格式： G00/G01 G41/G42 X Y D F G00/G01 G40 X Y 其中，D 为刀具半径补偿地址，地址中存放的是刀具半 径的补偿量。 刀具半径补偿的过程分三步，即刀补的建立、刀补执行和 刀补取消。OB为建立刀补段（G41 G01 X50. Y40. F100 D01；），OC段为取消刀补段（G40 G01 X0. Y0. F100； 或G40 G00 X0. Y0.；），B→C段为刀补的进行。G40必 须和G41或G42成对使用。
二、机床坐标系与工件坐标系
机床原点是机床固有的点，以该点为原点与机床的主 要坐标建立的直角坐标系，称为机床坐标系。机床坐 标系是制造机床时用以确定各零部件相对位置而建立 起来的。
工件坐标系是指编程人员 以零件图纸上的某一点 （工件原点或编程原点） 为坐标原点建立的坐标 系，编程时用来确定编程
度的差值，即补偿值或偏置量。下图是刀具长度补偿实例，在编程时 以主轴端部为编程参考点，可以认为是标准刀具长度为零。刀具安装 在主轴上后，测得刀尖到主轴端部（编程参考点）的距离为100mm， 将100mm作为长度偏置量存入H01地址单元中，加工程序为： G92 X0 Y0 Z0； G90 G43 G00 Z0 H01； Z－250 S500； G01 Z－270 F300； G00 G40 Z0
图2-8 绝对坐标系与增量（相对）坐标值
第二节 数控机床的坐标系统
常用准备功能G
常用准备功能G
1．坐标指令—G90、G91、G92 （1）G90—绝对尺寸指令
程序段中的尺寸字为绝对坐标值。即从编程零点开始的坐标值。 （2）G91—增量尺寸指令
程序段中的尺寸字为增量坐标值。即刀具运动的终点相对于起点坐标值 的增量。
刀具长度补偿
7、暂停功能(G04)
G04暂停指令可使刀具作短时间无进给加 工或机床空运转使加工表面降低表面粗 糙度。
格式： G04 X1.6或G04 P1600； 1.6或1600表示1.Hale Waihona Puke Baidu秒，G04为非续
效指令。
课堂练习1
课堂练习2
课堂练习4
课堂练习5
G90方式编程
数控机床编程实例
实例1
用G91编程时程序为：G90 G01 X30 Y60 F100； 用G91编程时程序为:G91 G01 X-40 Y30 F100
在实际编程中，是选用G90 还是选用G91，要根据具体 的零件确定。
例： 数控加工程序编制
图2-10 G90、G91的选择
数控加工程序编制
（3）G92—坐标系设定指令 格式：G92 X＿ Y＿ Z＿；
数控机床编程实例2
编写下图的的精加工程序
数控机床编程实例2
数控机床编程实例3
用圆弧插补指令编写零件的精加工程序
数控机床编程实例3
数控机床编程实例2
车削加工如图所示零件轮廓（精加工，直 径40mm的外圆不加工）设A点为起刀点， 刀具由A点快进到B点，然后沿B-C-D-E-F 方向切削，再快退至A点
第二节：数控机床的坐标系统
数控机床的坐标系统
1、刀具相对于静止的工件的原则
2、标准（机床）坐标系的规定
2、运动方向的确定：
（1）Z坐标的确定：与主轴轴线平行的即为Z轴，Z坐标的正方向 是刀具远离工件的方向
（2）X坐标的规定：X坐标一般为水平方向，且垂直于Z轴：对于 工件旋转的机床，X坐标的方向在工件的径向上，且平行于横向滑 座，同样取离开回转中心的方向为正方向，对于刀具旋转的机床规 定：当Z轴为水平时，以刀具后端向工件方向看时，右方向为X轴正 方向；当Z轴为水平时，对于单立柱机床，面对刀具向立柱方向看， 向右方向为X轴正方向。
G43指令实现正向补偿，G44指令实现负向补 偿，它们也是模态指令，可由G40指令取消补 偿，有时也用G49指令取消补偿。编程格式为：
数控加工程序编制
G91 G00 G43（G44） Z H ； G90 G00 G43（G44） Z H ； H是存放长度补偿偏置量的地址，用于存放实际刀具长度和标准编程长
图 不同坐标平面
G02、G03的判断
例：
答案
数控加工程序编制
机床只有一个平面时平面指令可省略；当机床有三个坐标平面时，通 常在XY平面内加工平面轮廓曲线，开机后自动进入G17指令状态，在 编写程序时，也可以省略。采用圆弧R编程时规定：当圆弧小于或等 于180°时，R取正值；当圆弧大于，180°时R取负值。采用圆心相 对圆弧起点坐标位置编程时，I、J、K分别为圆心相对于圆弧起点在X、 Y、Z轴方向的坐标增量。若圆弧是一个封闭整圆，则只能使用I、J、 K编程圆弧线的终点坐标可采用绝对值表示。也可以采用终点相对起 点的增量值表示。如图 所示，圆弧的起点为A点，终点为B点。
在XY坐标平面上程序段格式： G17 G02（G03）X Y I J F ； 或 G17 G02（G03）X Y R F ；
在XZ坐标平面上程序段格式： G18 G02（G03）X Z I K F ； 或 G18 G02（G03）X Z R F ；
在YZ坐标平面上程序段格式： G19 G02（G03）Y Z J K F ； 或 G19 G02（G03）Y Z R F ；
G90 G03 X70 Y75 I19 J30 F100 G91 G03 X35 Y55 I19 J30 F100
数控加工程序编制
5．刀具半径自动补偿指令—G41、G42、G40 刀具在移动加工过程中，刀具的中心与被加工工件的轮廓 之间始终保持刀具的半径值，通常称为刀具半径补偿。即 刀具中心轨迹相对于零件轮廓让开一个刀具半径的距离， 编程时，只需按照工件图标定的轮廓尺寸编写程序，而将 刀具的半径作为工件轮廓的补偿量，由操作者预先存入数 控装置的指定存储单元，在执行加工程序时，半径自动补 偿指令将存储单元中存放的补偿量调出，并计算刀具中心 轨迹，加工出符合零件图样轮廓的工件。 G41是刀具半径左补偿指令，G42是刀具半径右补偿指令， G40是取消半径补偿指令，G41是指顺着刀具前进方向观 察，刀具偏移在工件轮廓线的左侧，G42是指刀具偏移在 工件轮廓线的右侧，G41和G42为模态指令。如图2-16所 示，使用G41或G42完成轮廓加工之后，
数控机床编程实例2
练习：精车
数控机床编程实例1
G92 X0 Y0； G90 G00 X30 Y30 ； G01 X105 F120； Y55； G02 X95 Y80 I0 J25 F100； G03 X70 Y105 I-25 J0； G01 X30 Y105 F120； Y30； G00 X0 Y0 ； M02
数控加工程序编制
2．快速点定位指令—G00 格式：G00 X＿ Y＿ Z＿； G00指令要求刀具以点位控制方式从刀具所在位置用最快的速度 移动到指定位置。如图 所示，用G00编写一个程序，程序的起 始点是坐标原点O，先从O点快速移动到参考点A，紧接着快速 移至参考点B，移动轨迹如图2-12所示。其程序如下： 绝对值编程方式
GOO X20 Y20 G90 G01 X90.0 Y70.0 F100;
增量值编程方式 GOO X20 Y20 G91 G01 X70.0 Y50.0 F100;
图 快速点定位
G00是模态指令，快速点定位速度不能用程序指令，它的速度由数 控系统预先设定
数控加工程序编制
3．直线插补指令—G01 G01和F都是模态指令。如图 所示。 G01 X96 Y70 F100 以100mm/min进给速度直线插 补也称直线切削，刀具以直线插补运算联动方式由某 坐标点移动到另一坐标点，移动速度由进给功能指令F 设定。机床执行G01指令时，在该程序段中必须含有F 指令。G01加工直线AB； X168 Y50 以100mm/min进给速度加工直线BC；
X24 Y30 以100mm/min进给速度加工直线CA；
G01 直线插补
平面选择指令 (G17，G18，G19)
Z
?
G17
?
X
G19
?
?
G18
?
Y
?
数控加工程序编制
4．圆弧插补指令—G02、G03
圆弧插补G02、G03分别是顺时针和逆时针方向圆弧 插补指令。用于指令刀具相对于工件在指定的平面 （G17、G18、G19）内，以给定的进给速度从圆弧 起点向圆弧终点进行圆弧插补。各坐标平面的圆弧插 补方向如图所示，即沿垂直于圆弧所在的平面的坐标 轴的负向观察，来判断圆弧的顺、逆方向。如图
尺寸。 如图2-7所示。
图2-7 机床坐标系与工件坐标系
第二节 数控机床的坐标系统
三、绝对坐标系统与增量（相对）坐标系
统
绝对坐标是表示刀具（或机床）运动位置的坐标值，是相对于固 定的坐标原点给出的。如图2-8a
增量坐标所表示的刀具（或机床）运动位置的坐标值是相对于前 一位置的，而不是相对于固定的坐标原点的。如图2-8b
数控加工程序编制
6．刀具长度补偿指令—G43、G44
刀具长度偏置指令用来补偿刀具长度方向尺寸 的变化。数控机床规定传递切削动力的主轴为 数控机床的Z轴，所以通常是在Z轴方向进行刀 具长度补偿。在编写工件加工程序时，无需考 虑实际刀具的长度，而是按照标准刀具长度或 确定一个编程参考点进行编程，如果实际刀具 长度和标准刀具长度不一致，可以通过刀具长 度偏置功能实现刀具长度差值的补偿。
G92的作用是以工件坐标系
的原点为基准点，设定刀具起始 G92建立工件坐标系 点的坐标值，数控机床执行命令
时，从该点开始动作，所以刀具起始点就是程序的起始
点，有时也作为对刀点或换刀点。执行G92指令时，机
床不动作，即X、Y、Z轴均不移动，坐标值X、Y、Z均
不得省略。如图所示。
G92 X-10.0 Y-10.0 Z0.0
（3）Y坐标，右手定则
（4）A、B、C坐标：分别是饶X、Y、Z的回转进给运动坐标，右 手螺旋法则来确定。
第二节 数控机床的坐标系统
c
数控车床坐标系
第二节 数控机床的坐标系统
+X +X
数控铣床坐标系
数控镗铣床坐标系
第二节 数控机床的坐标系统
第二节 数控机床的坐标系统
第二节 数控机床的坐标系统
数控加工程序编制
G41、G42的判断
G41、G42、G40的应用
第三节 数控加工程序编制
必须用G40指令消去补偿量，使刀具中心轨迹和编程轨迹 重合，如图所示，图中细实线是编程轨迹，点划线是刀具 中心轨迹，图a为G41刀具半径左补偿过程，图b为G42刀 具半径左补偿过程。程序段格式： G00/G01 G41/G42 X Y D F G00/G01 G40 X Y 其中，D 为刀具半径补偿地址，地址中存放的是刀具半 径的补偿量。 刀具半径补偿的过程分三步，即刀补的建立、刀补执行和 刀补取消。OB为建立刀补段（G41 G01 X50. Y40. F100 D01；），OC段为取消刀补段（G40 G01 X0. Y0. F100； 或G40 G00 X0. Y0.；），B→C段为刀补的进行。G40必 须和G41或G42成对使用。
二、机床坐标系与工件坐标系
机床原点是机床固有的点，以该点为原点与机床的主 要坐标建立的直角坐标系，称为机床坐标系。机床坐 标系是制造机床时用以确定各零部件相对位置而建立 起来的。
工件坐标系是指编程人员 以零件图纸上的某一点 （工件原点或编程原点） 为坐标原点建立的坐标 系，编程时用来确定编程
度的差值，即补偿值或偏置量。下图是刀具长度补偿实例，在编程时 以主轴端部为编程参考点，可以认为是标准刀具长度为零。刀具安装 在主轴上后，测得刀尖到主轴端部（编程参考点）的距离为100mm， 将100mm作为长度偏置量存入H01地址单元中，加工程序为： G92 X0 Y0 Z0； G90 G43 G00 Z0 H01； Z－250 S500； G01 Z－270 F300； G00 G40 Z0
图2-8 绝对坐标系与增量（相对）坐标值
第二节 数控机床的坐标系统
常用准备功能G
常用准备功能G
1．坐标指令—G90、G91、G92 （1）G90—绝对尺寸指令
程序段中的尺寸字为绝对坐标值。即从编程零点开始的坐标值。 （2）G91—增量尺寸指令
程序段中的尺寸字为增量坐标值。即刀具运动的终点相对于起点坐标值 的增量。
刀具长度补偿
7、暂停功能(G04)
G04暂停指令可使刀具作短时间无进给加 工或机床空运转使加工表面降低表面粗 糙度。
格式： G04 X1.6或G04 P1600； 1.6或1600表示1.Hale Waihona Puke Baidu秒，G04为非续
效指令。
课堂练习1
课堂练习2
课堂练习4
课堂练习5
G90方式编程
数控机床编程实例
实例1
用G91编程时程序为：G90 G01 X30 Y60 F100； 用G91编程时程序为:G91 G01 X-40 Y30 F100
在实际编程中，是选用G90 还是选用G91，要根据具体 的零件确定。
例： 数控加工程序编制
图2-10 G90、G91的选择
数控加工程序编制
（3）G92—坐标系设定指令 格式：G92 X＿ Y＿ Z＿；
数控机床编程实例2
编写下图的的精加工程序
数控机床编程实例2
数控机床编程实例3
用圆弧插补指令编写零件的精加工程序
数控机床编程实例3
数控机床编程实例2
车削加工如图所示零件轮廓（精加工，直 径40mm的外圆不加工）设A点为起刀点， 刀具由A点快进到B点，然后沿B-C-D-E-F 方向切削，再快退至A点
第二节：数控机床的坐标系统
数控机床的坐标系统
1、刀具相对于静止的工件的原则
2、标准（机床）坐标系的规定
2、运动方向的确定：
（1）Z坐标的确定：与主轴轴线平行的即为Z轴，Z坐标的正方向 是刀具远离工件的方向
（2）X坐标的规定：X坐标一般为水平方向，且垂直于Z轴：对于 工件旋转的机床，X坐标的方向在工件的径向上，且平行于横向滑 座，同样取离开回转中心的方向为正方向，对于刀具旋转的机床规 定：当Z轴为水平时，以刀具后端向工件方向看时，右方向为X轴正 方向；当Z轴为水平时，对于单立柱机床，面对刀具向立柱方向看， 向右方向为X轴正方向。
G43指令实现正向补偿，G44指令实现负向补 偿，它们也是模态指令，可由G40指令取消补 偿，有时也用G49指令取消补偿。编程格式为：
数控加工程序编制
G91 G00 G43（G44） Z H ； G90 G00 G43（G44） Z H ； H是存放长度补偿偏置量的地址，用于存放实际刀具长度和标准编程长
图 不同坐标平面
G02、G03的判断
例：
答案
数控加工程序编制
机床只有一个平面时平面指令可省略；当机床有三个坐标平面时，通 常在XY平面内加工平面轮廓曲线，开机后自动进入G17指令状态，在 编写程序时，也可以省略。采用圆弧R编程时规定：当圆弧小于或等 于180°时，R取正值；当圆弧大于，180°时R取负值。采用圆心相 对圆弧起点坐标位置编程时，I、J、K分别为圆心相对于圆弧起点在X、 Y、Z轴方向的坐标增量。若圆弧是一个封闭整圆，则只能使用I、J、 K编程圆弧线的终点坐标可采用绝对值表示。也可以采用终点相对起 点的增量值表示。如图 所示，圆弧的起点为A点，终点为B点。
在XY坐标平面上程序段格式： G17 G02（G03）X Y I J F ； 或 G17 G02（G03）X Y R F ；
在XZ坐标平面上程序段格式： G18 G02（G03）X Z I K F ； 或 G18 G02（G03）X Z R F ；
在YZ坐标平面上程序段格式： G19 G02（G03）Y Z J K F ； 或 G19 G02（G03）Y Z R F ；
G90 G03 X70 Y75 I19 J30 F100 G91 G03 X35 Y55 I19 J30 F100
数控加工程序编制
5．刀具半径自动补偿指令—G41、G42、G40 刀具在移动加工过程中，刀具的中心与被加工工件的轮廓 之间始终保持刀具的半径值，通常称为刀具半径补偿。即 刀具中心轨迹相对于零件轮廓让开一个刀具半径的距离， 编程时，只需按照工件图标定的轮廓尺寸编写程序，而将 刀具的半径作为工件轮廓的补偿量，由操作者预先存入数 控装置的指定存储单元，在执行加工程序时，半径自动补 偿指令将存储单元中存放的补偿量调出，并计算刀具中心 轨迹，加工出符合零件图样轮廓的工件。 G41是刀具半径左补偿指令，G42是刀具半径右补偿指令， G40是取消半径补偿指令，G41是指顺着刀具前进方向观 察，刀具偏移在工件轮廓线的左侧，G42是指刀具偏移在 工件轮廓线的右侧，G41和G42为模态指令。如图2-16所 示，使用G41或G42完成轮廓加工之后，
数控机床编程实例2
练习：精车