1、第第2章章 数控铣床编程与操作数控铣床编程与操作CNC Milling MachineProgramming and Operation2.1 数控铣床及其控制系统简介数控铣床及其控制系统简介床身冷却液箱工作台电气柜立柱主轴箱控制面板 XK713型数控铣床结构型数控铣床结构数控系统为FANUC 0i M 2.2 数控铣床程序编制方法数控铣床程序编制方法 2.2.1 程序段的一般格式程序段的一般格式 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结构句法和格
2、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。字组成。 1. 指令字的格式指令字的格式 一个指令字是由地址符一个指令字是由地址符(指令字符指令字符)和带符号和带符号(如定义尺寸的字或不带符如定义尺寸的字或不带符号号(如准备功能字如准备功能字G代码代码)的数字数据组成的。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控程序段中包含的主要指令字符如表2.1所示。所示。 地址符地址符+ +数字数字表2.1 指令字符表功能地 址意 义零件程序号%(或O)程序编号
3、%(或O)00019999程序段号N程序段编号：N09999准备功能G指令动作方式(直线、圆弧等) G00-99尺寸字X，Y，Z坐标轴的移动命令99999.999A，B，CU，V，WR圆弧的半径，固定循环的参数I、J、K圆心相对于起点的坐标，固定循环的参数进给速度F进给速度的指定 F024000主轴功能S主轴旋转速度的指定 S09999刀具功能T刀具编号的指定 T099辅助功能M机床开/关控制的指定 M0099补偿号D，H刀具补偿号的指定 0099暂停P，X暂停时间的指定程序号的指定P子程序号的指定 P000019999重复次数L子程序的重复次数，固定循环的重复次数参数P，Q，R固定循环的参数
4、2. 程序段的格式程序段的格式 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(数字数字)GX(数字数字)Y(数字数字)Z(数字数字)F(数字数字)S(数字数字)M；N(数字数字)- 程序段号，该项为任选项(即可不写)；G-准备功能指令；X(数字数字)Y(数字数字)Z(数字数字) -尺寸字，分别表示沿X、Y、Z坐标方向的位移量；I(数字数字)J(数字数字)K(数字数字)/R(数字数字) -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(数字数字)/H(数字数字) -刀具补偿号，指定刀具半径/长度补偿存储单元号；F(数
5、字数字) -进给速度指令；S(数字数字) -主轴转速指令；M-辅助功能指令；-程序段结束符。3. 程序的一般结构程序的一般结构 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。方式书写程序段号。 本系统的程序结构为：本系统的程序结构为： 程序起始符：程序起始符：%(或或O)符，符，%(或或O)后跟程序号；后跟程序号； 程序体；程序体； 程序结束：程序结束：M02或或M30； 注释符：括号
6、注释符：括号( )内或分号内或分号(；)后的内容为注释文字。后的内容为注释文字。 2.2.2 2.2.2 常用准备功能指令常用准备功能指令Often used Preparatory Codes -G codesv1. 工件坐标系设定工件坐标系设定/选择指令选择指令(G92/ G54G59)v1) 工件坐标系设定指令工件坐标系设定指令(G92)v编程格式：编程格式：G92 X_Y_Z_；v该指令功能为设定起刀点相对工件坐标系原点的位置。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即为即为刀具起点到工件坐标系原点的有向距离。刀具起点到工件坐标系原点的有向距离。vG92指令为非模态指
7、令，一般放在零件加工程序的第一个程序段。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。 YXZO刀具起点程序原点30.020.030.0 工件坐标系的建立工件坐标系的建立如图所示，在加工工件前，机床首如图所示，在加工工件前，机床首先回参考点，然后将刀具移动至起先回参考点，然后将刀具移动至起刀点刀点(对刀点对刀点)位置，当执行下例程位置，当执行下例程序段后，序段后，G92 X30.0 Y30.0 Z20.0；就建立了工件坐标系，刀具中心在就建立了工件坐标系，刀具中心在工件坐标系中的位置为工件坐标系中的位置为X = 30.0，Y = 30.0，Z = 20.0。 v2) 工件坐标系选择指令
8、工件坐标系选择指令(G54G59) v该该6个指令功能为可分别设定工件坐标系原点相对机床坐标系原点的个指令功能为可分别设定工件坐标系原点相对机床坐标系原点的位置，如图所示。位置，如图所示。G54G59可根据需要任意选用。可根据需要任意选用。 vG54G59为为模态功能模态功能，可相互注销。，可相互注销。 X YZ X YZ机床原点G54原点G59原点G54工件坐标系G59工件坐标系原点偏置 工件坐标系选择G54G59 注意事项注意事项v(1) G92指令与指令与G54G59指令都用于设定工件坐标系，但在使用中是指令都用于设定工件坐标系，但在使用中是有区别的，有区别的，G92指令通过程序来设定、
9、选用工件坐标系，它所设定的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；标系中的位置随当前刀具位置的不同而改变；v(2) G54G59指令通过指令通过MDI方式设定工件坐标系，一旦设定，加工原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，在使用方式修改。因此，在使用G54G59指令前，应先用指令前，应先用M
10、DI方式输方式输入各坐标系的坐标原点在机床坐标系中的坐标值；入各坐标系的坐标原点在机床坐标系中的坐标值；v(3) G92与与G54G59指令一般不能在一同程序中同时使用。指令一般不能在一同程序中同时使用。2. 绝对绝对/相对坐标相对坐标编程指令指令(G90/ G91) vG90为为绝对值绝对值编程指令，表示程序段中给出的刀具运动坐标尺寸为绝编程指令，表示程序段中给出的刀具运动坐标尺寸为绝对对坐标值坐标值，即给出的坐标值相对于坐标原点。，即给出的坐标值相对于坐标原点。vG91为为相对值相对值编程指令，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，
11、即相对于前一位置的量坐标值，即相对于前一位置的增量值增量值。XOY AB2053010G90与G91指令的功能如图所示，若刀具从如图所示，若刀具从A点沿直点沿直线运动到线运动到B点，则：点，则：用用绝对值方式绝对值方式编程时，程序编程时，程序段如下：段如下：G90 G01 X10.0 Y20.0；用用增量值方式增量值方式编程时，程序编程时，程序段如下：段如下：G91 G01 X-20.0 Y15.0；G90、G91为为模态功能模态功能，可相，可相互注销，互注销，G90为为缺省值缺省值。 3. 坐标平面指定指令坐标平面指定指令(G17，G18，G19) v该组指令用来选择进行圆弧插补该组指令用来
12、选择进行圆弧插补和刀具半径补偿的平面。和刀具半径补偿的平面。G17指指定定XY平面，平面，G18指定指定ZX平面，平面，G19指定指定YZ平面，如图所示。平面，如图所示。vG17、G18、G19为模态功能，为模态功能，可相互注销，可相互注销，G17为缺省值。故为缺省值。故立式数控铣床（含数控加工中心）立式数控铣床（含数控加工中心）该组指令可隐含不写。该组指令可隐含不写。v此外，需要注意的是：直线移动此外，需要注意的是：直线移动指令与平面选择无关。例如，当指令与平面选择无关。例如，当执行指令：执行指令： G17 G01 Z10.0；时，；时，Z轴移动轴移动不受影响。不受影响。YZX坐标平面选择坐
13、标平面选择G19(YZ平面)G18(ZX平面)G17(XY平面)O4. 进给控制指令进给控制指令(G00，G01，G02/G03 v1）快速定位指令）快速定位指令(G00)v编程格式：编程格式：G00 X_Y_Z_；v其中其中X，Y，Z是快速定位至终点的坐标值，在是快速定位至终点的坐标值，在G90编程方式下，终点编程方式下，终点为相对于工件坐标系原点的坐标；在为相对于工件坐标系原点的坐标；在G91编程方式下，终点为相对于编程方式下，终点为相对于起点的位移量。起点的位移量。vG00为为模态功能指令，可由可由G01、G02或或G03功能指令注销功能指令注销。 需要注意的是，在执行需要注意的是，在执
14、行G00指令时，由指令时，由于各轴以各自速度移动，联动直线轴的于各轴以各自速度移动，联动直线轴的合成轨迹不一定是直线。合成轨迹不一定是直线。如图所示，使用如图所示，使用G00编程，要求刀具从编程，要求刀具从A点快速定位到点快速定位到B点。点。绝对坐标编程：绝对坐标编程： G90 G00 X90 Y45.0；增量坐标编程：增量坐标编程： G91 G00 X70 Y30.0；为避免刀具与工件发生碰撞，常见的做为避免刀具与工件发生碰撞，常见的做法是将法是将Z轴移动到安全高度，再执行轴移动到安全高度，再执行G00指令。指令。 YXO2050901545ACB实 际 路径编 程 路径G00编程v2) 直
15、线插补指令直线插补指令(G01)v编程格式：编程格式：G01 X_Y_Z_F_；v其中其中X，Y，Z是直线插补进给终点，在是直线插补进给终点，在G90编程方式下，终点为相对编程方式下，终点为相对于工件坐标系原点的坐标；在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编程方式下，终点为相对于起点的位移量。位移量。F为合成进给速度，在没有新的为合成进给速度，在没有新的F指令以前一直有效，不必指令以前一直有效，不必在每个程序段中都写入在每个程序段中都写入F指令。指令。vG01是模态代码指令，可由是模态代码指令，可由G01、G02或或G03功能指令注销。功能指令注销。G01指令刀具以联
16、动的方式，按指令刀具以联动的方式，按F规定的规定的合成进给速度，从当前位置按线性路线合成进给速度，从当前位置按线性路线(联动直线轴的合成轨迹为直线联动直线轴的合成轨迹为直线)移动到移动到程序段指令的终点。程序段指令的终点。如图所示，使用如图所示，使用G01编程，要求从编程，要求从A点经点经B点线性进给到点线性进给到C点点(此时进给路线是从此时进给路线是从ABC的折线的折线)。绝对坐标编程：绝对坐标编程：G90 G01 X25.0 Y30.0 F100；X40.0 Y35.0；增量坐标编程：增量坐标编程：G91 G01 X15.0 Y20.0 F100；X15.0 Y5.0；XYABCO1025
17、40103035实际路径编程路径 G01编程v3) 圆弧插补指令圆弧插补指令(G02/G03)v编程格式编程格式(XY平面平面)：v ；v其中其中G02为为顺时针圆弧插补顺时针圆弧插补，G03为为逆时针圆弧插补逆时针圆弧插补； X、Y是圆弧终点是圆弧终点坐标值，在坐标值，在G90编程方式下，终点为编程方式下，终点为相对于工件坐标系原点的坐标；在相对于工件坐标系原点的坐标；在G91编程方式下，为圆弧终点相对于编程方式下，为圆弧终点相对于圆弧起点的位移量；圆弧起点的位移量；vI、J为圆心相对于圆弧起点的偏移值，为圆心相对于圆弧起点的偏移值，如图所示，如图所示，无论在无论在G90还是在还是在G91编
18、编程方式下，都是以增量方式指定。若程方式下，都是以增量方式指定。若某一分量为零时，圆心起点终点可省某一分量为零时，圆心起点终点可省略；略；v圆心位置亦可用圆弧半径圆心位置亦可用圆弧半径R表示，当表示，当圆弧圆心角圆弧圆心角180时时R为正值；为正值；180时时R为负值；圆心角为负值；圆心角=360时时为一整圆，则不能用为一整圆，则不能用 R编程，只能用编程，只能用I、J编程。编程。 F_R_I_J_Y_XG03G02 v (1) 劣弧劣弧ABv绝对坐标编程：绝对坐标编程： v G90 G02 X0 Y30.0 R30.0 F80； v或或 G90 G02 X0 Y30.0 I30.0 F80；
19、v增量坐标编程：增量坐标编程： v G91 G02 X30.0 Y30.0 R30.0 F80； v或或 G91 G02 X30.0 Y30.0 I30.0 F80；v(2) 优弧优弧BCAv绝对坐标编程：绝对坐标编程：v G90 G03 X-30.0 Y0 R-30.0 F80；v或或 G90 G03 X-30.0 Y0 J-30.0 F80；v增量坐标编程增量坐标编程:v G91 G03 X-30.0 Y-30.0 R-30.0 F80；v或或 G91 G03 X-30.0 Y-30 J-30.0 F80； v如图所示整圆，程序段为：如图所示整圆，程序段为：v (1) 从从A点顺时针一周时
20、：点顺时针一周时：v绝对坐标编程：绝对坐标编程：vG90 G02 X30.0 Y0 I30.0 F80；v增量坐标编程：增量坐标编程：vG91 G02 X0 Y0 I30.0 F80；v(2) 从从B点逆时针一周时：点逆时针一周时：v绝对坐标编程：绝对坐标编程：vG90 G03 X0 Y30.0 J30 F80；v增量坐标编程：增量坐标编程：vG91 G03 X0 Y0 J30.0 F80；v注意事项：注意事项：v(1) 顺时针或逆时针是从垂直于圆弧所在平面的坐标轴的顺时针或逆时针是从垂直于圆弧所在平面的坐标轴的正方向看到的回转方向；正方向看到的回转方向；v(2) 同时编入同时编入R与与I，J
21、，K时，时，R有效；有效；v(3) 在在XZ平面或平面或YZ平面圆弧插补指令格式分别为：平面圆弧插补指令格式分别为： v其编程方法同其编程方法同XY平面平面。F_R_I_K_Z_XG03G02 G18F_R_J_K_Z_YG03G02 G195. 刀具补偿功能指令刀具补偿功能指令 Cutter Compensationv1) 刀具半径补偿指令刀具半径补偿指令(G41，G42，G40)v 编程格式：编程格式： vG41为刀具半径左补偿，沿刀具运动方为刀具半径左补偿，沿刀具运动方向向前看，刀具位于零件向向前看，刀具位于零件左侧左侧。vG42为刀具半径右补偿，沿刀具运动方为刀具半径右补偿，沿刀具运动
22、方向向前看，刀具位于零件向向前看，刀具位于零件右侧右侧。vG40为为撤销撤销刀具补偿指令。刀具补偿指令。vD为控制系统存放刀具半径补偿量寄存为控制系统存放刀具半径补偿量寄存器单元的代码器单元的代码(称为刀补号称为刀补号)_X_Y_Z_DG01G00G40G42G41G19G18G17补偿量 在刀具前进方向左侧补偿刀具旋转方向刀具前进方向刀具前进方向(a) 左补偿(b) 右补偿刀具旋转方向 在刀具前进方向右侧补偿补偿量 刀具刀具半径半径补偿补偿vG41，G42，G40都是都是模态代码模态代码，可相互注销，可相互注销，G40为为缺省值缺省值。注意：注意：(1) 刀具半径补偿平面的切换必须在补偿取消
23、方式下进行；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；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，只能用刀具半径补偿的建立与取消，只能用G00或或G01指令，指令，而不能是而不能是G02或或G03指令。所谓刀具半径补偿建立，就是指令。所谓刀具半径补偿建立，就是刀具从无半径补偿运动到所希望的刀具半径补偿起点的过刀具从无半径补偿运动到所希望的刀具半径补偿起点的过程，而刀具半径补偿取消则恰好与此相反。程，而刀具半径补偿取消则恰好与此相反。 v2) 刀具长度补偿指令刀具长度补偿指令 (G43，G44，G
24、49) Tool Length Offset v编程格式：编程格式： vG43为刀长为刀长正补正补，即，即Z坐标实际移动的坐标值为将坐标实际移动的坐标值为将Z坐标尺坐标尺寸字与刀具长度补偿值寸字与刀具长度补偿值相加相加所得的量。所得的量。v G44为刀长为刀长负补负补，即，即Z坐标实际移动的坐标值为将坐标实际移动的坐标值为将Z坐标尺坐标尺寸字与刀具长度补偿值寸字与刀具长度补偿值相减相减所得的量。所得的量。vH为控制系统存放刀具长度补偿量寄存器单元的代码。为控制系统存放刀具长度补偿量寄存器单元的代码。 vG43，G44，G49都是都是模态代码模态代码，可相互注销，可相互注销，G49为为缺缺省值省
25、值。Z_H_G01G00G49G44G43v6. 其他功能指令其他功能指令 v1) 暂停指令暂停指令DWELL(G04) 编程格式：编程格式：G04 P(X)_； 其中其中P为暂停时间，单位为毫秒为暂停时间，单位为毫秒(ms)。X单位为秒单位为秒(根据系统设定根据系统设定) G04在前一程序段的进给速度降到零之后才开始暂停动作。在前一程序段的进给速度降到零之后才开始暂停动作。vG04为非模态指令，仅在其被规定的程序段中有效。为非模态指令，仅在其被规定的程序段中有效。v 2) 单位设定指令单位设定指令 v(1) 尺寸单位选择指令尺寸单位选择指令 G20，G21vG20英制输入制式，英制输入制式，
26、G21公制输入制式。公制输入制式。 G20、G21为模态功能，可相互注销。为模态功能，可相互注销。G21为缺省值，为缺省值，v (2) 进给速度单位设定指令进给速度单位设定指令 G94，G95 编程格式：编程格式：G94 F_ G95 F_； 其中其中G94为每分钟进给。为每分钟进给。 G95为每转进给，即主轴转一周时刀具的进给量。为每转进给，即主轴转一周时刀具的进给量。 vG94、G95为模态功能，可相互注销，为模态功能，可相互注销，G94为缺省值。为缺省值。 v7. 简化编程指令简化编程指令v1) 镜像功能指令镜像功能指令(G51.1，G50.1)v编程格式：编程格式：G51.1 X_Y_
27、Z_； G50.1 X_Y_Z_； 其中其中G51.1为建立镜像指令，为建立镜像指令，G50.1为取消镜像指令。为取消镜像指令。X，Y，Z为镜为镜像位置。像位置。 （X0:Y轴对称；轴对称；Y0：X轴对称；轴对称；X0Y0：原点对称）：原点对称） G51.1，G50.1为模态指令，可相互注销。为模态指令，可相互注销。v2) 缩放功能指令缩放功能指令(G50，G51)v编程格式：编程格式：G51 X_Y_Z_P_； 其中其中G51为建立缩放指令，为建立缩放指令，G50为取消缩放指令；为取消缩放指令；X、Y、Z为缩放中为缩放中心的坐标值；心的坐标值；P为缩放倍数。为缩放倍数。v在有刀具补偿的情况下
28、，先进行缩放，然后才进行刀具半径补偿、刀在有刀具补偿的情况下，先进行缩放，然后才进行刀具半径补偿、刀具长度补偿。具长度补偿。vG51、G50为模态指令，可相互注销。为模态指令，可相互注销。 v3) 旋转变换指令旋转变换指令(G68，G69)v编程格式：编程格式： G68 X_Y_R_； 其中其中G68为建立旋转指令，为建立旋转指令，G69为取消旋转指令；为取消旋转指令；X、Y、Z为旋转中为旋转中心的坐标值；心的坐标值；R为旋转角度，单位是度，为旋转角度，单位是度，0R360。v在有刀具补偿的情况下，先旋转后刀补在有刀具补偿的情况下，先旋转后刀补(刀具半径补偿、长度补偿刀具半径补偿、长度补偿)，
29、在有缩放功能的情况下，先缩放后旋转。在有缩放功能的情况下，先缩放后旋转。G68，G69为模态指令，可为模态指令，可相互注销，相互注销，G69为缺省值。为缺省值。2.2.3 常用辅助功能指令与其它功能指令常用辅助功能指令与其它功能指令 v1. 常用辅助功能指令常用辅助功能指令v1) 程序暂停程序暂停(M00) Program Stop 当当CNC执行到执行到M00指令时，将暂停执行当前程序，以方便操作者进行指令时，将暂停执行当前程序，以方便操作者进行刀具和工件的尺寸测量、工件调头、手动变速等操作。暂停时机床的刀具和工件的尺寸测量、工件调头、手动变速等操作。暂停时机床的主轴、进给及冷却液停止，而全
30、部现存的模态信息保持不变，欲继续主轴、进给及冷却液停止，而全部现存的模态信息保持不变，欲继续执行后续程序，重按操作面板上的执行后续程序，重按操作面板上的“循环启动循环启动”键。键。 v2) 程序结束程序结束(M02) End of Program M02编在主程序的最后一个程序段中，当编在主程序的最后一个程序段中，当CNC执行到执行到M02指令时，机指令时，机床的主轴、进给、冷却液全部停止，并使机床和数控系统复位。床的主轴、进给、冷却液全部停止，并使机床和数控系统复位。v3) 程序结束并返回到零件程序头程序结束并返回到零件程序头(M30) End of Program M30和和M02功能基本
31、相同，区别在于，功能基本相同，区别在于，M02结束程序时，自动运行结结束程序时，自动运行结束后光标停在程序结束处，而用束后光标停在程序结束处，而用M30结束程序时，自动运行结束后光结束程序时，自动运行结束后光标能自动返回程序开头处，若要重新执行该程序，只需再次按操作面标能自动返回程序开头处，若要重新执行该程序，只需再次按操作面板上的板上的“循环启动循环启动”键。键。v4) 主轴控制指令(M03，M04，M05) M03启动主轴，以程序中编制的主轴速度顺时针方向(从Z轴正向朝Z轴负向看)旋转； M04启动主轴，以程序中编制的主轴速度逆时针方向旋转； M05使主轴停止旋转。 M03、M04、M05
32、可相互注销。v5) 冷却液打开、停止指令(M07、M08、M09) M07、M08指令将打开冷却液；M09指令将关闭冷却液。注意：注意：在同一个程序段内只能有一个M功能指令，若出现多个M功能指令，则该程序段中最后一个M功能指令有效。v2. 其它常用功能指令其它常用功能指令1) 主轴功能主轴功能S 主轴功能主轴功能S控制主轴转速，其后的数值表示主轴速度，单位为转控制主轴转速，其后的数值表示主轴速度，单位为转/每分每分钟钟(r/min)。 S是模态指令，是模态指令，S功能只有在主轴速度可调节时有效。功能只有在主轴速度可调节时有效。 例如例如S600表示主轴转速为表示主轴转速为600r/min。v2
33、) 进给速度进给速度F F指令表示工件被加工时刀具相对于工件的合成进给速度。指令表示工件被加工时刀具相对于工件的合成进给速度。 F的单位取决于的单位取决于G94(每分钟进给量每分钟进给量mm/min)或或G95(每转进给量每转进给量mm/r)。当工作在当工作在G01、G02或或G03方式下，编程的方式下，编程的F值一直有效，直到被新值一直有效，直到被新的的F值所取代。而工作在值所取代。而工作在G00方式下，快速定位的速度是各轴的最高方式下，快速定位的速度是各轴的最高速度，与程序中的速度，与程序中的F指令无关。指令无关。 2.2.4 子程序及其调用子程序及其调用v子程序调用指令为子程序调用指令为
34、M98，从子程序返回指令为，从子程序返回指令为M99。M98用用来调用子程序，来调用子程序，M99表示子程序结束，执行表示子程序结束，执行M99使控制返回使控制返回到主程序。到主程序。v 子程序的格式如下：子程序的格式如下： OXXXX ；子程序号子程序号 ； 子程序体子程序体 M99 ； 子程序结束，返回主程序子程序结束，返回主程序v在子程序开头，必须规定子程序号，以作为调用入口地址。在子程序开头，必须规定子程序号，以作为调用入口地址。在子程序的结尾用在子程序的结尾用M99，以控制执行完该子程序后返回主程，以控制执行完该子程序后返回主程序。序。v调用子程序的格式如下：调用子程序的格式如下：
35、M98 P_ L_ P为被调用的子程序号；为被调用的子程序号；L为重复调用次数。为重复调用次数。 v例如例如: 使用子程序与旋转功能，编制如图所示轮廓的加工程序。使用子程序与旋转功能，编制如图所示轮廓的加工程序。 设刀具起点距工件上表面设刀具起点距工件上表面50mm，切削深度，切削深度5mm。 程序单：程序单：vO0068； 主程序主程序vN10 G92 X0 Y0 Z50.0；vN15 M03 S600；vN20 G00 G43 Z-5.0 H02；vN25 M98 P2000； 转子程序，加工转子程序，加工vN30 G68 X0 Y0 R45； 旋转旋转45vN40 M98 P2000；
36、加工加工vN60 G68 X0 Y0 R90； 旋转旋转90vN70 M98 P2000； 加工加工vN20 G49 Z50.0；vN80 G69； 取消旋转取消旋转vN90 M30；vO2000； 子程序：子程序：的加工程序的加工程序v100 G41 G01 X20.0 Y-5.0 D02 F80；vN105 Y0；vN110 G02 X40.0 R10.0；vN120 X30.0 R5.0；vN130 G03 X20.0 R5.0；vN140 G00 Y-5.0；vN145 G40 X0 Y0；vN150 M99； 返回主程序返回主程序旋转变换功能旋转变换功能XYYXO2.3 数控铣床编程
37、实例数控铣床编程实例 编制如图所示零件的数控编制如图所示零件的数控铣削加工程序。起刀点铣削加工程序。起刀点和终刀点为和终刀点为P。工件坐。工件坐标系标系OXYZ以及走刀路以及走刀路线如图所示。选择直径线如图所示。选择直径10mm的立铣刀。的立铣刀。 加工过程中主轴转速为：加工过程中主轴转速为：800r/min， 进给速度：进给速度：40mm/min， 半径补偿值存放在半径补偿值存放在D01寄存器中。寄存器中。程程 序序注注 释释O1000；程序号程序号N10 G92 X120.0 Y-80.0 Z40.0； 建立工件坐标系建立工件坐标系N20 G00 G91 Z-60.0 S800 M03；用
38、增量方式快速定位用增量方式快速定位N30 G42 X-40.0 Y50.0 D01；建立刀具半径补偿，补偿值为建立刀具半径补偿，补偿值为5mmN40 G01 Y39.0 F40 M07；沿沿Y正方向直线进给正方向直线进给39mmN50 X-10.0；沿沿X负方向直线进给负方向直线进给10mmN60 G02 X-10.0 Y10.0 R10.0；顺时针圆弧插补顺时针圆弧插补N70 G01 Y6.0；沿沿Y正方向直线进给正方向直线进给6mmN80 X-25.0 Y20.0；直线进给直线进给N90 X-15.0；直线进给直线进给N100 Y-10.0；直线进给直线进给N110 G02 X-12.0
39、Y-12.0 R12.0；顺时针圆弧插补顺时针圆弧插补N120 G01 X-16.0；直线进给直线进给N130 G02 X-12.0 Y12.0 R12.0；顺时针圆弧插补顺时针圆弧插补N140 G01 Y10.0；直线进给直线进给N150 X-15.0；直线进给直线进给N160 X-25.0 Y-20.0；直线进给直线进给N170 Y-6.0；直线进给直线进给N180 G02 X-10.0 Y-10.0 R10.0；顺时针圆弧插补顺时针圆弧插补N190 G01 X-10.0；直线进给直线进给N200 Y-18.0； 直线进给直线进给N210 X10.0；直线进给直线进给N220 G02 X1
40、0.0 Y-10.0 R10.0； 顺时针圆弧插补顺时针圆弧插补N230 G01 Y-6.0；直线进给直线进给N240 G01 X25.0 Y-20.0；直线进给直线进给N250 X15.0；直线进给直线进给N260 Y10.0；直线进给直线进给N270 G02 X12.0 Y12.0 R12.0；顺时针圆弧插补顺时针圆弧插补N280 G01 X16.0；直线进给直线进给N290 G02 X12.0 Y-12.0 R12.0；顺时针圆弧插补顺时针圆弧插补N300 G01 Y-10.0；直线进给直线进给N310 X15.0；直线进给直线进给N320 X25.0 Y20.0；直线进给直线进给N33
41、0 Y6.0；直线进给直线进给N340 G02 X10.0 Y10.0 R10.0；顺时针圆弧插补顺时针圆弧插补N350 G01 X20.0；直线进给直线进给N360 G00 G40 X30.0 Y-71.0 M09；取消刀具半径补偿取消刀具半径补偿N370 Z60.0；直线进给直线进给N380 M30程序结束程序结束v编制如图所示凸轮（对称于编制如图所示凸轮（对称于Y轴）轮廓的数控铣削加工程序。轴）轮廓的数控铣削加工程序。小批量生产，材料小批量生产，材料40Cr。v1. 根据图纸要求，确定加工工艺根据图纸要求，确定加工工艺v1) 加工方式：加工方式：立铣。立铣。v2) 加工设备和材料：加工设
42、备和材料：v12010010mm板材。板材。v3) 加工刀具：加工刀具：v直径直径12的立铣刀。的立铣刀。v4) 切削用量：切削用量：vS=600rpm，F=200mm/min。v5) 工艺路线：工艺路线：v工艺路线如图的箭头所示。工艺路线如图的箭头所示。v6) 定位夹紧：定位夹紧：v用用20孔孔(已加工已加工) 定位，定位，v并用螺栓夹板夹紧，通过垫块安装在工作台上。并用螺栓夹板夹紧，通过垫块安装在工作台上。 O1000；程序号程序号N10 G90 G54 G00 X40.0 Y50.0 Z150.0；建立工件坐标系建立工件坐标系G54，快速进给至点，快速进给至点SN20 S600 M03；
43、主轴正转，转速主轴正转，转速600r/minN30 Z-2.0 F200 M07；Z轴下刀，开冷却液轴下刀，开冷却液N40 G01 G42 G01 X0 Y50.0 D01；建立刀具半径补偿并切入工件，建立刀具半径补偿并切入工件，D016mmN50 G03 Y-50.0 J-50.0；加工圆弧加工圆弧ABN60 X18.856 Y-36.667 R20.0；加工圆弧加工圆弧BCN70 G01 X28.284 Y-10.0；加工直线加工直线CDN80 G03 X28.284 Y10.0 R30.0；加工圆弧加工圆弧DEN90 G01 X18.856 Y36.667；加工直线加工直线EFN95 G
44、03 X0 Y50.0 R20.0；加工圆弧加工圆弧FAN100 G00 X-10.0 M09；切出工件，关冷却液切出工件，关冷却液N110 Z150.0 M05；抬刀，主轴停转抬刀，主轴停转N120 G40 X40.0 Y50.0；取消刀具半径补偿，快速回到点取消刀具半径补偿，快速回到点SN130 M30程序结束程序结束2.4 数控铣床的操作数控铣床的操作 2.4.1 机床操作面板介绍机床操作面板介绍 控制系统操作面板控制系统操作面板 机床控制操作面板机床控制操作面板 2.4.2 操作方式选择操作方式选择 v1. EDID方式方式 程序的输入、编辑和存储方式。程序的输入、编辑和存储方式。程序
45、的输入、存储、编辑程序的输入、存储、编辑和调用都必须在该个方式下执行。和调用都必须在该个方式下执行。 2. AUTO方式方式 程序的自动运行方式。程序的自动运行方式。v3. MDI方式方式 手动数据输入方式。手动数据输入方式。可用于数据（如参数、刀偏量、可用于数据（如参数、刀偏量、坐标系等）的输入；该方式也可以用来直接执行单个坐标系等）的输入；该方式也可以用来直接执行单个(或几或几个个)指令或对单段指令或对单段(或几段或几段)程序进行控制。输入指令或程序段程序进行控制。输入指令或程序段时不需要编写程序名和程序段序号时不需要编写程序名和程序段序号,并且指令或程序一旦执并且指令或程序一旦执行完以后
46、行完以后,就不再驻留在内存。就不再驻留在内存。v4. HANDLE方式方式 手摇脉冲发生器方式。手摇脉冲发生器方式。摇动手轮来移动机床，而实现进给运摇动手轮来移动机床，而实现进给运动。在这个方式下动。在这个方式下,通过摇动手摇脉冲发生器来达到机床移通过摇动手摇脉冲发生器来达到机床移动控制的目的。动控制的目的。v5. JOG方式方式 手动进给方式。手动进给方式。使用点动按键来使机床朝某方向轴的进使用点动按键来使机床朝某方向轴的进给移动。手动方式也是增量进行方式给移动。手动方式也是增量进行方式,在该方式下在该方式下,按住按住机床操作面板中某轴的方向按键不放时，则该轴向对应机床操作面板中某轴的方向按
47、键不放时，则该轴向对应方向作连续地移动。而每按一次方向按键时方向作连续地移动。而每按一次方向按键时,则机床只则机床只移动一个脉冲当量。移动一个脉冲当量。 6. RAPID方式方式 手动快速进给方式手动快速进给方式。快速移动各轴进给。快速移动各轴进给。 v7. ZRM方式方式 回零方式。回零方式。机床一上电之后，手动返回机床原点，只有先进行机床一上电之后，手动返回机床原点，只有先进行机床回零，才可以执行自动运行等操作。在回零方式下机床回零，才可以执行自动运行等操作。在回零方式下,一般一般Z轴先回零，再轴先回零，再X、Y轴回零。轴回零。8. TEACH方式方式 手轮示教方式。手轮示教方式。对于简单
48、零件，在此方式下，可以通过手轮移对于简单零件，在此方式下，可以通过手轮移动进给轴来加工，就可以找到所需要的实际位置，然后再根据动进给轴来加工，就可以找到所需要的实际位置，然后再根据要求加入适当指令，编制出所需要的加工程序。要求加入适当指令，编制出所需要的加工程序。9. DNC (或或TAPE) 方式方式 直接数控方式。直接数控方式。在此方式中，机床可以和外部设备在此方式中，机床可以和外部设备(如计算机如计算机)进行通讯，执行存储在外部设备中的程序。如计算机可一边传进行通讯，执行存储在外部设备中的程序。如计算机可一边传输程序机床一边加工输程序机床一边加工(称为在线加工称为在线加工)，可不受，可不
49、受CNC系统内存容系统内存容量的限制。量的限制。v1开、关机操作开、关机操作v开机步骤：开机步骤：v1) 接通总电源开关；接通总电源开关；v2) 接通机床侧面的电源开关；接通机床侧面的电源开关；v3) 按控制面板上的按控制面板上的 ON 按钮，接通数控系统的电源。按钮，接通数控系统的电源。v关机步骤：关机步骤：v1) 按下控制面板上的按下控制面板上的 OFF 按钮，断开数控系统电源；按钮，断开数控系统电源；v2) 切断机床电源开关；切断机床电源开关；v3) 切断总电源开关切断总电源开关。 2.4.3 手动操作手动操作v2. 回零操作回零操作v在运行程序前必须先进行机床回零操作，即将在运行程序前
50、必须先进行机床回零操作，即将主轴回机床原点主轴回机床原点(参考点参考点) ，以建立正确的机床，以建立正确的机床坐标系。坐标系。v手动回零操作步骤手动回零操作步骤:v1) 将操作方式选择旋扭置于将操作方式选择旋扭置于 ZRM 位置；位置；v2) 通过手动轴选择旋钮分别选择回零轴；通过手动轴选择旋钮分别选择回零轴；v3) 按正方向按钮所选轴即可回机床原点。按正方向按钮所选轴即可回机床原点。v当坐标轴回机床原点时当坐标轴回机床原点时,CRT上的上的 X 、 Y、 Z坐标值产生变化，当变为坐标值产生变化，当变为“0.000”时，如图所时，如图所示，且回零指示灯会亮示，且回零指示灯会亮 这说明这说明X、
