1、第三章第三章 数控加工程序编制数控加工程序编制3.1 3.1 数控编程基础数控编程基础3.1.1 3.1.1 数控编程的基本概念数控编程的基本概念1 1数控编程数控编程 就是把零件的就是把零件的加工工艺路线、工艺参加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数（主轴转速，进给量，背吃刀量等）以及（主轴转速，进给量，背吃刀量等）以及辅助功能辅助功能（换刀，主轴正、反转，切削液（换刀，主轴正、反转，切削液开、关等），按照数控系统规定的开、关等），按照数控系统规定的指令代指令代码及程序格式码及程序格式编写成加工程序，再把这一编写成加工程序，再把这一程序中
2、的内容输入到数控机床的数控系统程序中的内容输入到数控机床的数控系统中，从而指挥机床加工零件。中，从而指挥机床加工零件。程序输入方式程序输入方式EDITEDIT通信方式通信方式2 2数控编程的内容与步骤数控编程的内容与步骤（1 1）数控编程的内容数控编程的内容分析零件图样分析零件图样（2 2）数控编程的步骤数控编程的步骤进行工艺处理和数值计算进行工艺处理和数值计算编写零件加工程序编写零件加工程序校对程序及首件试切校对程序及首件试切1 1）分析图样分析图样 几何形状和尺寸几何形状和尺寸加工精度加工精度表面质量表面质量使用材料和热处理使用材料和热处理2 2）工艺处理工艺处理 确定加工方案确定加工方案
3、选择工件坐标原点选择工件坐标原点确定机床对刀点或换刀点确定机床对刀点或换刀点选择合理的进给路线选择合理的进给路线 确定加工方案确定加工方案 选择适合的数控机床选择适合的数控机床选择或设计夹具及工件装卡方法选择或设计夹具及工件装卡方法合理选择刀具及切削用量合理选择刀具及切削用量 正确选择工件坐标原点正确选择工件坐标原点 就是建立工件坐标系，确定工件坐标就是建立工件坐标系，确定工件坐标系与机床坐标系的相对尺寸，便于刀具轨系与机床坐标系的相对尺寸，便于刀具轨迹和有关几何尺寸的计算，并且要考虑零迹和有关几何尺寸的计算，并且要考虑零件形位公差的要求，避免产生累积误差等。件形位公差的要求，避免产生累积误差
4、等。确定机床的对刀点和换刀点确定机床的对刀点和换刀点 对刀点是在数控机床上加工零件时，刀具对刀点是在数控机床上加工零件时，刀具相对于工件运动的起点。相对于工件运动的起点。对刀点的选择原则：对刀点的选择原则：a.a.便于用数字处理和简化程序编制；便于用数字处理和简化程序编制；b.b.在机床上找正容易，加工中便于检查；在机床上找正容易，加工中便于检查；c.c.引起的加工误差小。引起的加工误差小。对刀点可选在工件上，也可选在工件外面对刀点可选在工件上，也可选在工件外面（如选在夹具或机床上），但（如选在夹具或机床上），但必须与零件的定必须与零件的定位基准有一定的尺寸关系位基准有一定的尺寸关系。换刀点：
5、换刀点：指刀架转位换刀时的位置指刀架转位换刀时的位置 换刀点应设在工件或夹具的外部，以换刀点应设在工件或夹具的外部，以刀架转位时不碰工件及其他部件为准。刀架转位时不碰工件及其他部件为准。选择合理的进给路线选择合理的进给路线 所谓进给路线就是整个加工过程中刀所谓进给路线就是整个加工过程中刀具相对工件的运动路径，包括具相对工件的运动路径，包括切削加工路切削加工路径径和和刀具切入切出时的空行程路径刀具切入切出时的空行程路径。选择进给路线原则：选择进给路线原则：尽量缩短进给路线，减少空行程，提尽量缩短进给路线，减少空行程，提高生产率高生产率保证加工零件的精度和表面粗糙度要求保证加工零件的精度和表面粗糙
6、度要求有利于简化数值计算、减少程序段数有利于简化数值计算、减少程序段数目和编程工作量目和编程工作量 确定有关辅助装置确定有关辅助装置 如切削液的先后启动要求，确定加工中对如切削液的先后启动要求，确定加工中对重要尺寸的自动或停机检测等。重要尺寸的自动或停机检测等。3 3）数值计算数值计算 根据零件图的几何尺寸，按已确定的根据零件图的几何尺寸，按已确定的坐标系和进给路线，计算零件粗、精加工坐标系和进给路线，计算零件粗、精加工各运动轨迹，得到刀位数据。各运动轨迹，得到刀位数据。对于点定位控制的数控机床（如数控对于点定位控制的数控机床（如数控冲床），一般不需要计算；冲床），一般不需要计算；对于形状比较
7、简单的零件（如直线和圆弧对于形状比较简单的零件（如直线和圆弧组成的零件）的轮廓加工，需要计算出几何元组成的零件）的轮廓加工，需要计算出几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两几何元素的素的起点、终点、圆弧的圆心、两几何元素的交点或切点的坐标值，有的还计算刀具中心的交点或切点的坐标值，有的还计算刀具中心的运动轨迹坐标值；运动轨迹坐标值；对于形状比较复杂的零件（如非圆曲线、对于形状比较复杂的零件（如非圆曲线、曲面组成的零件），需要用直线段或圆弧段逼曲面组成的零件），需要用直线段或圆弧段逼近，根据要求的精度计算出其节点坐标值。这近，根据要求的精度计算出其节点坐标值。这种情况一般要用计算机来完成数值计算的
8、工作。种情况一般要用计算机来完成数值计算的工作。4 4）编制加工程序清单编制加工程序清单 利用进给路线的计算数据和已确定的利用进给路线的计算数据和已确定的切削用量，便可根据切削用量，便可根据CNCCNC系统的加工指令系统的加工指令代码和程序段格式，逐段编写出零件加工代码和程序段格式，逐段编写出零件加工程序清单。程序清单。多数多数CNCCNC系统的基本数控加工指令和系统的基本数控加工指令和程序段格式尚未作到完全标准化程序段格式尚未作到完全标准化，因此编，因此编写具体写具体CNCCNC系统的加工程序时，必须严格系统的加工程序时，必须严格参照有关编程说明书进行，不允许有丝毫参照有关编程说明书进行，不
9、允许有丝毫的差错。的差错。5 5）程序的输入、校验与首件试切程序的输入、校验与首件试切 加工程序大多在加工程序大多在EDITEDIT的方式下用键盘的方式下用键盘输入到输入到CNCCNC系统中。系统中。输入过程中，系统进行的语法检验。输入过程中，系统进行的语法检验。程序应进行空运行检验或图形仿真检程序应进行空运行检验或图形仿真检验，最后进行首件试切。验，最后进行首件试切。已加工零件被检测无误后，数控编程已加工零件被检测无误后，数控编程工作才算正式结束。工作才算正式结束。数控程序也可在其它编程计算机上完数控程序也可在其它编程计算机上完成，通过串行接口由编程计算机输入到成，通过串行接口由编程计算机输
10、入到CNCCNC系统。系统。因此，作为编程人员，不但要熟悉数因此，作为编程人员，不但要熟悉数控机床的结构、数控系统的功能及标准，控机床的结构、数控系统的功能及标准，而且还必须是一名好的而且还必须是一名好的工艺人员工艺人员，要熟悉，要熟悉零件的加工工艺、装卡方法、刀具、切削零件的加工工艺、装卡方法、刀具、切削用量的选择等方面的知识。用量的选择等方面的知识。3 3数控编程的方法数控编程的方法 数控编程的方法目前有两种，即手工数控编程的方法目前有两种，即手工编程与计算机辅助编程。编程与计算机辅助编程。（1 1）手工编程手工编程 指编程人员根据加工图样和工艺，采指编程人员根据加工图样和工艺，采用数控程
11、序指令和指定格式进行程序编写，用数控程序指令和指定格式进行程序编写，然后输入数控系统内，再进行调试、修改然后输入数控系统内，再进行调试、修改等。等。对于形状简单的零件，计算比较简单，对于形状简单的零件，计算比较简单，程序不多，采用手工编程较容易完成，而程序不多，采用手工编程较容易完成，而且经济、及时。且经济、及时。因此在点定位加工及由直线与圆弧组因此在点定位加工及由直线与圆弧组成的轮廓加工中，手工编程应用广泛。成的轮廓加工中，手工编程应用广泛。对于形状复杂的零件，特别是具有非对于形状复杂的零件，特别是具有非圆曲线、列表曲线及曲面的零件，无法手圆曲线、列表曲线及曲面的零件，无法手工编出程序，必须
12、进行自动编程。工编出程序，必须进行自动编程。（2 2）计算机辅助编程计算机辅助编程 又称自动编程，是利用计算机进行辅又称自动编程，是利用计算机进行辅助编制数控加工程序的过程。助编制数控加工程序的过程。由计算机系统完成大量的数字处理运由计算机系统完成大量的数字处理运算、逻辑判断与检测仿真，提高编程效率算、逻辑判断与检测仿真，提高编程效率和质量。和质量。对于复杂型面的加工，若需要三、四、对于复杂型面的加工，若需要三、四、五个坐标轴联动加工，其坐标运动计算十五个坐标轴联动加工，其坐标运动计算十分复杂，必须采用计算机辅助编程方法。分复杂，必须采用计算机辅助编程方法。目前使用最多的计算机辅助编程方法目前
13、使用最多的计算机辅助编程方法是人机交互图形编程。是人机交互图形编程。3.1.2 3.1.2 数控机床的坐标系统数控机床的坐标系统 1 1机床坐标系机床坐标系 关于数控机床的坐标轴与运动方向在关于数控机床的坐标轴与运动方向在GB/T19660-2005GB/T19660-2005工业自动化系统与集工业自动化系统与集成成 机床数值控制机床数值控制 坐标系和运动命名坐标系和运动命名标标准中已有明确规定，标准中采取的坐标轴准中已有明确规定，标准中采取的坐标轴和运动方向命名的规则如下：和运动方向命名的规则如下：（1 1）刀具运动而工件静止的原则）刀具运动而工件静止的原则 （2 2）机床坐标系的规定机床坐
14、标系的规定 什么是机床坐标系？什么是机床坐标系？为了确定机床上的成形运动和辅助运为了确定机床上的成形运动和辅助运动，必须先确定机床上运动的方向和运动动，必须先确定机床上运动的方向和运动的距离，就需要一个坐标系才能实现，这的距离，就需要一个坐标系才能实现，这个坐标系就称为机床坐标系。个坐标系就称为机床坐标系。1 1）机床坐标系的规定机床坐标系的规定 标准机床坐标系中标准机床坐标系中X X、Y Y、Z Z坐标轴的坐标轴的相互关系用右手笛卡尔直角坐标系确定。相互关系用右手笛卡尔直角坐标系确定。2 2）运动方向的确定运动方向的确定 数控机床的某一部件运动的正方向规定为数控机床的某一部件运动的正方向规定
15、为增大刀具与工件之间距离的方向。即刀具离开增大刀具与工件之间距离的方向。即刀具离开工件的方向便是机床某一运动的正方向。工件的方向便是机床某一运动的正方向。Z Z坐标的确定。坐标的确定。X X坐标的确定。坐标的确定。Y Y坐标的确定。坐标的确定。旋转运动坐标旋转运动坐标 。ZXYXYZ3 3）机床坐标系的原点机床坐标系的原点 也称为机床零点，通过也称为机床零点，通过机床参考点间接确定，机床机床参考点间接确定，机床制造厂在机床装配时要使用制造厂在机床装配时要使用行程开关和位置检测装置等行程开关和位置检测装置等精确地确定机床参考点的坐精确地确定机床参考点的坐标尺寸。标尺寸。对于多数采用对于多数采用增
16、量式位置检测装置增量式位置检测装置的的数控机床，每次机床上电后，必须进行回数控机床，每次机床上电后，必须进行回参考点（也称回零）的运行操作，以建立参考点（也称回零）的运行操作，以建立机床坐标系；对于少数采用绝对式位置检机床坐标系；对于少数采用绝对式位置检测装置的，可省去这个操作。测装置的，可省去这个操作。2 2工件坐标系工件坐标系 工件坐标系是人为设定的，用于确定工件坐标系是人为设定的，用于确定工件几何图形上各几何要素的位置，为编工件几何图形上各几何要素的位置，为编程提供数据基础，又叫编程坐标系。程提供数据基础，又叫编程坐标系。该坐标系的原点称为编程原点，可以该坐标系的原点称为编程原点，可以设
17、定在工件（或夹具）的适当位置上。设定在工件（或夹具）的适当位置上。当工件安装在机床上之后要使工件坐当工件安装在机床上之后要使工件坐标系原点与机床坐标系原点建立起尺寸联标系原点与机床坐标系原点建立起尺寸联系，工件坐标系的坐标轴及运动方向与机系，工件坐标系的坐标轴及运动方向与机床坐标系保持一致。床坐标系保持一致。工件坐标系的原点由编程人员在工件工件坐标系的原点由编程人员在工件图样上确定。图样上确定。数控车床上加工工件时，工件原点一数控车床上加工工件时，工件原点一般设在主轴中心线与工件右端面（或左端般设在主轴中心线与工件右端面（或左端面）的交点处。面）的交点处。数控车床上加工工件时，工件原点数控车床
18、上加工工件时，工件原点一般设在主轴中心线与工件右端面一般设在主轴中心线与工件右端面（或左端面）的交点处。（或左端面）的交点处。数控铣床或加工中心加工工件时，数控铣床或加工中心加工工件时，工件原点一般设在进刀方向一侧工工件原点一般设在进刀方向一侧工件外轮廓表面的某个角或对称中心件外轮廓表面的某个角或对称中心上。上。3.2 3.2 数控加工程序与指令代码数控加工程序与指令代码3.2.13.2.1程序结构与程序段格式程序结构与程序段格式1 1程序的结构程序的结构 程序号程序号程序段程序段程序结束程序结束给零件加工程序一个编号给零件加工程序一个编号说明该零件加工程序开始说明该零件加工程序开始“Oxxx
19、xOxxxx”，“%”或或“P P”由多个程序段组成加工程序的全部由多个程序段组成加工程序的全部内容，表达数控机床要完成的全部内容，表达数控机床要完成的全部动作。动作。以指令以指令M02M02、M30M30或或M99M99（作为（作为整个程序的结束符号，来结束零整个程序的结束符号，来结束零件加工过程件加工过程例例：O0001O0001；N002 G92 X40.0 Y30.0N002 G92 X40.0 Y30.0；N004 G90 G00 X28.0 T01 S800 M03N004 G90 G00 X28.0 T01 S800 M03；N006 G01 X-8.0 Y8.0 F200N00
20、6 G01 X-8.0 Y8.0 F200；N008 X0 Y0N008 X0 Y0；N010 X28.0 Y30.0N010 X28.0 Y30.0；N012 G00 X40.0N012 G00 X40.0；N014 M02N014 M02；2.2.程序段格式程序段格式 零件加工程序是由程序段组成的，每个程零件加工程序是由程序段组成的，每个程序段又由若干个数据字组成，每个字是控制系序段又由若干个数据字组成，每个字是控制系统的具体指令，它是由表示地址的英文字母、统的具体指令，它是由表示地址的英文字母、特殊文字和数字集合而成。特殊文字和数字集合而成。程序段格式是指一个程序段中字、字符、程序段格式
21、是指一个程序段中字、字符、数据的安排形式，常用的是字地址程序段格数据的安排形式，常用的是字地址程序段格式。式。字地址程序段格式是由语句字、数据字字地址程序段格式是由语句字、数据字和程序段结束符组成。和程序段结束符组成。各字前有地址，各字的排列顺序要求不严各字前有地址，各字的排列顺序要求不严格，数据的位数可多可少，不需要的字以及与格，数据的位数可多可少，不需要的字以及与上一程序段相同的续效字可以不写。其形式如上一程序段相同的续效字可以不写。其形式如下：下：NN G G X X Y Y Z Z F F S S T T MM ；优点：优点：程序段中所包含的信息可读性高，便于人程序段中所包含的信息可读
22、性高，便于人工修改。工修改。3.3.程序段中的程序段中的“功能字功能字”的意义的意义（1 1）程序段序号）程序段序号（2 2）准备功能字）准备功能字（3 3）坐标字）坐标字（4 4）进给功能字）进给功能字（5 5）主轴转速功能字）主轴转速功能字（6 6）刀具功能字）刀具功能字（7 7）辅助功能字）辅助功能字（8 8）程序段结束符）程序段结束符 根据需要，程序段还会有插补参数根据需要，程序段还会有插补参数I I、J J、K K，补偿参数补偿参数D D、H H代码等。代码等。为了指明不同的程序，在程序的开头加上为了指明不同的程序，在程序的开头加上程序号。如：程序号。如：O1235O1235、%12
23、35%1235等。等。3.2.2 G3.2.2 G功能代码介绍功能代码介绍 准备功能指令，也称为准备功能指令，也称为“G G功能指令功能指令”，简称简称G G功能、功能、G G指令或指令或G G代码。代码。该指令的作用主要是指定数控机床的加工该指令的作用主要是指定数控机床的加工方式，为数控装置的插补运算、刀补运算、固方式，为数控装置的插补运算、刀补运算、固定循环等作好准备。定循环等作好准备。G G指令由字母指令由字母G G和后续的和后续的2 2位数字组成，从位数字组成，从G00G00到到G99G99共有共有100100种。种。G G指令有两种指令有两种非模态指令非模态指令模态指令模态指令1 1
24、与坐标系有关的与坐标系有关的G G代码代码 在增量测量系统中，机床坐标系用在增量测量系统中，机床坐标系用开机后手动返回参考点来设定，参考点开机后手动返回参考点来设定，参考点的坐标值预先由参数设置。机床坐标系的坐标值预先由参数设置。机床坐标系一经设定就保持不变，直到关机。一经设定就保持不变，直到关机。（1 1）选择机床坐标系指令（）选择机床坐标系指令（G53G53）功能：刀具以快速进给速度运动到机床功能：刀具以快速进给速度运动到机床坐标系中坐标系中IPIP指定的坐标值位置。指定的坐标值位置。指令格式指令格式：(G90)G53 X(G90)G53 X Y Y;其中其中、数值为绝对坐标值，增量数值为
25、绝对坐标值，增量值无效，且其尺寸均为负值。值无效，且其尺寸均为负值。在绝对测量系统中不需要该指令，该在绝对测量系统中不需要该指令，该指令为非模态指令。指令为非模态指令。执行时，应取消刀具半径补偿、刀具执行时，应取消刀具半径补偿、刀具长度补偿和刀具位置偏置，而且必须在返长度补偿和刀具位置偏置，而且必须在返回参考点之后才能使用。回参考点之后才能使用。例：例：G53 G90 X-100.0 Y-100.0 Z-20.0G53 G90 X-100.0 Y-100.0 Z-20.0；（2 2）使用预置的工件坐标系（）使用预置的工件坐标系（G54G54G59G59）在机床中，可以预置六个工件坐标系，在机床
26、中，可以预置六个工件坐标系，通过在面板上的操作，设置每一个工件坐标通过在面板上的操作，设置每一个工件坐标系原点相对于机床坐标系原点的偏移量，然系原点相对于机床坐标系原点的偏移量，然后使用后使用G54G54G59G59指令来选用它们。指令来选用它们。图图P125P125例例P37P37（3 3）工件坐标系设定指令（）工件坐标系设定指令（G92G92或或G50G50）功能：通过确定对刀点距工件坐标系原点的距功能：通过确定对刀点距工件坐标系原点的距离，而设定工件坐标系。离，而设定工件坐标系。加工时，因工件的装夹位置是相对于机床加工时，因工件的装夹位置是相对于机床而固定的，所以工件原点在机床坐标系中的
27、位而固定的，所以工件原点在机床坐标系中的位置也就确定了。置也就确定了。通过对刀，获得工件原点在机床坐标系中通过对刀，获得工件原点在机床坐标系中的位置数据，用指令（的位置数据，用指令（G92G92或或G50G50）的方式确）的方式确定工件坐标系与当前刀具位置的关系。这样在定工件坐标系与当前刀具位置的关系。这样在工件坐标系中编制的程序便能在机床坐标系中工件坐标系中编制的程序便能在机床坐标系中运行了。运行了。指令格式：（指令格式：（G90G90）G92G92（G50G50）IPIP ；如：如：NN G92 X400.0 Z250.0G92 X400.0 Z250.0；如：如：NN G92 X180.
28、0 Y150.0G92 X180.0 Y150.0；该指令建立一个新的工件坐标系，使得在该指令建立一个新的工件坐标系，使得在这个工件坐标系中，当前刀具所在点的坐标值这个工件坐标系中，当前刀具所在点的坐标值为为IPIP 指令的值。指令的值。G92G92指令是一条非模态指令，但由该指令指令是一条非模态指令，但由该指令建立的工件坐标系却是模态的。实际上，该指建立的工件坐标系却是模态的。实际上，该指令也是给出了一个偏移量，这个偏移量是间接令也是给出了一个偏移量，这个偏移量是间接给出的，它是新工件坐标系原点在原来的工件给出的，它是新工件坐标系原点在原来的工件坐标系中的坐标值。坐标系中的坐标值。从从G92
29、G92的功能可以看出，这个偏移量也就的功能可以看出，这个偏移量也就是刀具在原工件坐标系中的坐标值与是刀具在原工件坐标系中的坐标值与IPIP 指令值指令值之差。之差。例例P39P39 如果多次使用如果多次使用G92G92指令，则每次使用指令，则每次使用G92G92指令给出的偏移量将会叠加。指令给出的偏移量将会叠加。对于每一个预置的工件坐标系（对于每一个预置的工件坐标系（G54G54G59G59），这个叠加的偏移量都是有效的。），这个叠加的偏移量都是有效的。（4 4）局部坐标系（）局部坐标系（G52G52）G52G52可以建立一个局部坐标系，局部坐标可以建立一个局部坐标系，局部坐标系相当于系相当于
30、G54G54G59G59坐标系的子坐标系。坐标系的子坐标系。指令格式：指令格式：G52 IP_G52 IP_；取消局部坐标系的方法也非常简单，使用取消局部坐标系的方法也非常简单，使用G52 IP0G52 IP0即可。即可。（5 5）坐标平面设定指令）坐标平面设定指令（G17,G18,G19G17,G18,G19）2 2坐标值尺寸坐标值尺寸G G代码代码（1 1）绝对值和增量值编程指令（）绝对值和增量值编程指令（G90G90，G91G91）绝对坐标绝对坐标增量（相对）增量（相对）坐标坐标表示刀具（或机床）运动位置表示刀具（或机床）运动位置的坐标值，都是相对于固定的的坐标值，都是相对于固定的坐标原
31、点给出的坐标原点给出的表示的刀具（或机床）运动位表示的刀具（或机床）运动位置的坐标值是相对于前一位置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的，而不是相对于固定的坐标原点给出的原点给出的指令格式：指令格式：G90 IPG90 IP；绝对指令；绝对指令 G91 IPG91 IP；相对指令；相对指令 相对坐标与运动方向有关，有的系统也使相对坐标与运动方向有关，有的系统也使用第二坐标用第二坐标U U、V V、WW表示增量坐标，且表示增量坐标，且U U、V V、WW分别与分别与X X、Y Y、Z Z平行且同向。平行且同向。数控机床编程时，可采用绝对值编程、数控机床编程时，可采用绝对值编程、
32、增量值编程或二者混合编程。增量值编程或二者混合编程。用用G90G90指定绝对坐标，指定绝对坐标，G91G91指定增量坐指定增量坐标时，标时，同一条程序段中只能用一种，不能同一条程序段中只能用一种，不能混用混用。绝对坐标值的尺寸字地址符用绝对坐标值的尺寸字地址符用X X、Y Y、Z Z，增量坐标值的尺寸字地址符用增量坐标值的尺寸字地址符用U U、V V、WW时，时，同一程序段中绝对坐标和增量坐标可以混同一程序段中绝对坐标和增量坐标可以混用，这种方法叫混合编程。用，这种方法叫混合编程。例如：例如：G00 X100.0 W-20.0G00 X100.0 W-20.0；（2 2）极坐标尺寸指令（）极坐
33、标尺寸指令（G15G15，G16G16）刀具运动所达到点的坐标值可用半径刀具运动所达到点的坐标值可用半径和角度的极坐标表示。和角度的极坐标表示。极坐标平面用极坐标平面用G17G17、G18G18或或G19G19指令选指令选择，例如择，例如XYXY平面，第一轴（平面，第一轴（X X）指令半径，）指令半径，第二轴（第二轴（Y Y）指令角度。）指令角度。角度的方向以所选择坐标平面第一轴角度的方向以所选择坐标平面第一轴的正方向为基准，逆时针方向旋转为正，的正方向为基准，逆时针方向旋转为正，顺时针方向旋转为负。顺时针方向旋转为负。半径和角度都可以用绝对值指令和增半径和角度都可以用绝对值指令和增量值指令（
34、量值指令（G90G90，G91G91）来指定。）来指定。G16G16为为建立极坐标指令，建立极坐标指令，G15G15为取消极坐标指令。为取消极坐标指令。指令格式：指令格式：G#GG#GG16;G16;建立极坐标指令方式建立极坐标指令方式G G IP IP;G15;G15;坐标平面选择坐标平面选择绝对、增量指令绝对、增量指令G90G90，工件坐标系的零点是极坐标系的原，工件坐标系的零点是极坐标系的原点，并以此度量半径点，并以此度量半径 G91 G91，刀具当前的位置作为极坐标系的原，刀具当前的位置作为极坐标系的原点，并以此度量半径点，并以此度量半径IPIP，指定所选极坐标平面的轴地址，第，指定所
35、选极坐标平面的轴地址，第一轴指令半径，第二轴指令角度。一轴指令半径，第二轴指令角度。当用局部坐标系（当用局部坐标系（G52G52）时，局部坐标系）时，局部坐标系的原点成为极坐标系的中心点（极点），被的原点成为极坐标系的中心点（极点），被编程的半径用局部坐标系的中心点到指令点编程的半径用局部坐标系的中心点到指令点的距离表示。的距离表示。用角度和半径相对值指令的程序为：用角度和半径相对值指令的程序为：N1 G17 G90 G16N1 G17 G90 G16；N2 G81 X100.0 Y30.0 Z-20.0 R-5.0 F200N2 G81 X100.0 Y30.0 Z-20.0 R-5.0 F
36、200；N3 G91 Y120.0N3 G91 Y120.0；N4 Y120.0N4 Y120.0；N5 G15 G80N5 G15 G80；用绝对位指令编程如下：用绝对位指令编程如下：N1 G17 G90 G16N1 G17 G90 G16；N2 G81 X100.0 Y30.0 Z-20.0 R-5.0 F200N2 G81 X100.0 Y30.0 Z-20.0 R-5.0 F200；N3 Y150.0N3 Y150.0；N4 Y270.0N4 Y270.0；N5 G15 G80N5 G15 G80；注意注意：在极坐标指令方式下，规定圆弧插补指在极坐标指令方式下，规定圆弧插补指令、螺旋线
37、切削指令的半径用令、螺旋线切削指令的半径用R R。下面指令不能作为极坐标指令的一部分：下面指令不能作为极坐标指令的一部分：暂停（暂停（G04G04）编程数据输入（编程数据输入（G10G10）设置局部坐标系（设置局部坐标系（G52G52）改变工件坐标系（改变工件坐标系（G92G92）选择机床坐标系（选择机床坐标系（G53G53）存储行程校验（存储行程校验（G22G22）比例缩放（比例缩放（G51G51）（3 3）英制公制转换指令（）英制公制转换指令（G20G20，G21G21）该指令在程序的开始，坐标系设置之该指令在程序的开始，坐标系设置之前，用单独的程序段设定。前，用单独的程序段设定。其格式：
38、其格式：G20G20；英制输入；英制输入 G21G21：公制输入：公制输入 英制公制转换指令设定之后，在增英制公制转换指令设定之后，在增量系统，以最小增量单位输入数据。量系统，以最小增量单位输入数据。0.001mm0.001mm（公制）（公制）0.0001in0.0001in（英制）（英制）0.0010.001 英制公制转换之后，所有的测量单英制公制转换之后，所有的测量单位都要改变。位都要改变。开机时，英制公制代码与关机时一样。开机时，英制公制代码与关机时一样。（4 4）小数点编程）小数点编程 计算器型计算器型小数点小数点标准型小数标准型小数点记数法点记数法编程的数值被当作由毫米、编程的数值被
39、当作由毫米、英寸和度设定的没有小数点英寸和度设定的没有小数点的数的数编程的数值被当作由最小编程的数值被当作由最小增量输入单位设定的数。增量输入单位设定的数。这两种记数法的选择由参这两种记数法的选择由参数设定。数设定。（5 5）直径值与半径值指定）直径值与半径值指定 直径值编程直径值编程两种指定方法用参数选择两种指定方法用参数选择半径值编程半径值编程3 3关于参考点的关于参考点的G G代码代码 参考点是机床上的固定点。它是用参数在参考点是机床上的固定点。它是用参数在机床坐标系中设置参考点坐标的方法而设定的，机床坐标系中设置参考点坐标的方法而设定的，最多可以设置四个参考点。最多可以设置四个参考点。
40、一般作为换刀点和坐标系测量零点等使用，一般作为换刀点和坐标系测量零点等使用，通过参考点返回功能可以便刀具很容易移动到通过参考点返回功能可以便刀具很容易移动到参考点上。参考点上。有两种方法可以使刀具移动到参考点：有两种方法可以使刀具移动到参考点：手动返回参考点手动返回参考点自动返回参考点自动返回参考点数控机床接通电源后数控机床接通电源后在加工过程中换刀在加工过程中换刀（1 1）返回参考点校验指令（）返回参考点校验指令（G27G27）校验刀具是否正确地返回到用指令设校验刀具是否正确地返回到用指令设置的参考点位置。置的参考点位置。指令格式：指令格式：G27IPG27IP ；执行该指令时，刀具快速运动
41、，在被执行该指令时，刀具快速运动，在被指令的位置上定位。指令的位置上定位。如果到达的位置是参考点，则返回参如果到达的位置是参考点，则返回参考点指示灯亮；如果只有一个轴正确地返考点指示灯亮；如果只有一个轴正确地返回到参考点，则相对应轴的参考点指示灯回到参考点，则相对应轴的参考点指示灯亮。亮。若刀具到达的位置不是参考点，在定若刀具到达的位置不是参考点，在定位之后报警显示。位之后报警显示。（2 2）自动返回参考点指令（）自动返回参考点指令（G28G28）指令格式：指令格式：G28IPG28IP ；执行时，各轴以快速定位到指令轴的执行时，各轴以快速定位到指令轴的中间点，然后再快速移到参考点位置。中间点
42、，然后再快速移到参考点位置。一般在自动换刀时使用。一般在自动换刀时使用。为了安全，在执行这个指令之前，取为了安全，在执行这个指令之前，取消刀具半径补偿和刀具长度补偿。消刀具半径补偿和刀具长度补偿。中间点中间点 G28 G28指令中的坐标值将被指令中的坐标值将被NCNC作为中作为中间点存储，另一方面，如果一个轴没有被间点存储，另一方面，如果一个轴没有被包含在包含在G28G28指令中，指令中，NCNC存储的该轴的中存储的该轴的中间点坐标值将使用以前的间点坐标值将使用以前的G28G28指令中所给指令中所给定的值。例如：定的值。例如：N1 X20.0 Y54.0N1 X20.0 Y54.0；N2 G2
43、8 X-40.0 Y-25.0N2 G28 X-40.0 Y-25.0；中间点坐标值（中间点坐标值（-40.0-40.0，-25.0-25.0）N10 G28 Z31.0N10 G28 Z31.0；中间点坐标值（中间点坐标值（-40.0-40.0，-25.0-25.0，31.031.0）（3 3）返回到第二、第三或第四参考点指令）返回到第二、第三或第四参考点指令（G30G30）指令格式：指令格式：G30 P2 IPG30 P2 IP ；G30 P3 IPG30 P3 IP ；G30 P4 IPG30 P4 IP ；注意：注意：该指令只能在自动返回第一参考点该指令只能在自动返回第一参考点（G28
44、G28）或手动返回参考点以后使用。）或手动返回参考点以后使用。当换刀点位置与第一参考点不同时，当换刀点位置与第一参考点不同时，G30G30指令被用于运动到自动换刀（指令被用于运动到自动换刀（ATCATC）点。）点。第二参考点也是机床上的固定点，它第二参考点也是机床上的固定点，它和机床参考点之间的距离由参数给定。和机床参考点之间的距离由参数给定。第二参考点作用：第二参考点作用：主要用于换刀。主要用于换刀。因此，零件加工程序中，在自动换刀因此，零件加工程序中，在自动换刀之前必须编写之前必须编写G30G30，否则执行，否则执行M06M06指令时指令时会产生报警。会产生报警。被指令轴返回第二参考点完成
45、后，该被指令轴返回第二参考点完成后，该轴的参考点指示灯将闪烁，表示返回第二轴的参考点指示灯将闪烁，表示返回第二参考点的完成。参考点的完成。机床机床X X和和Y Y轴的第二参考点出厂时的轴的第二参考点出厂时的设定值与机床参考点重合，设定值与机床参考点重合，Z Z轴不同。轴不同。（4 4）自动从参考点返回指令（）自动从参考点返回指令（G29G29）该指令使刀具从参考点经过中间点按该指令使刀具从参考点经过中间点按指令的坐标轴以各轴的快速运动速度自动指令的坐标轴以各轴的快速运动速度自动地返回到设定点。地返回到设定点。一般在一般在G28G28或或G30G30后使用后使用G29G29指令，指令，指令格式：
46、指令格式：G29 IPG29 IP ；目的点坐标目的点坐标 用增量值编程，用增量值编程，G29G29指令中指定的值指令中指定的值是是目的点相对于中间点目的点相对于中间点的增量值。的增量值。用绝对值编程，用绝对值编程，G29G29指令中指定的值指令中指定的值是目的点相对于坐标原点的坐标值。是目的点相对于坐标原点的坐标值。如果用如果用G28G28指令使刀具经过中间点运指令使刀具经过中间点运动到参考点之后工件坐标系改变，则中间动到参考点之后工件坐标系改变，则中间点也移到新坐标系中。此后，若执行点也移到新坐标系中。此后，若执行G29G29指令，则是通过移到新坐标系的中间点，指令，则是通过移到新坐标系的
47、中间点，在指令点（目的点）定位。在指令点（目的点）定位。G28 G90 X1000.0 Y700.0G28 G90 X1000.0 Y700.0；T1111T1111；G29 X1500.0 Y200.0G29 X1500.0 Y200.0；同样的操作对同样的操作对G30G30也适用。也适用。4.4.插补功能插补功能G G代码代码（1 1）定位（快速）指令（）定位（快速）指令（G00G00）指令格式：指令格式：G00 IP G00 IP ；功能：功能：使刀具在工件坐标系中快速定位到指使刀具在工件坐标系中快速定位到指令指定的位置。令指定的位置。绝对编程时，表示绝对编程时，表示终点坐标值终点坐标值
48、 增量编程时，增量编程时，表示刀具运动的距离表示刀具运动的距离 不能用不能用F F指令快速进给速度。指令快速进给速度。刀具运动路线可以用参数选择两种方刀具运动路线可以用参数选择两种方式：式：非插补定位轨迹非插补定位轨迹直线插补定位轨迹直线插补定位轨迹刀具以各轴单独的快刀具以各轴单独的快速进给速度运动，其速进给速度运动，其轨迹一般是折线；轨迹一般是折线；刀具轨迹同直线插刀具轨迹同直线插补（补（G01G01）一样。）一样。开始时加速到指定的快进速度，在接开始时加速到指定的快进速度，在接近程序段终点时进行减速，并且确认到达近程序段终点时进行减速，并且确认到达定位位置后转入下个程序段。定位位置后转入下
49、个程序段。注意注意：即使有直线插补定位方式，为了安全，即使有直线插补定位方式，为了安全，仍然要使用非插补定位方式。仍然要使用非插补定位方式。（2 2）单方向定位指令（）单方向定位指令（G60G60）功能：功能：使接近运动终点的最后定位方向由一个方使接近运动终点的最后定位方向由一个方向进行，实现准确定位。向进行，实现准确定位。指令格式：指令格式：G60 IPG60 IP ；过冲量和定位方向由参数设定。过冲量和定位方向由参数设定。当定位运动方向与参数设定的定位方当定位运动方向与参数设定的定位方向不一致时，刀具运动超过定位点有过冲，向不一致时，刀具运动超过定位点有过冲，在过冲点处暂停，然后反向定位。
50、在过冲点处暂停，然后反向定位。即使指令运动方向与参数设定的定位即使指令运动方向与参数设定的定位方向一致，刀具到达终点前，在过冲点处方向一致，刀具到达终点前，在过冲点处也要暂停一下。也要暂停一下。G60G60是非模态指令，但它可以通过参是非模态指令，但它可以通过参数设定，成为模态代码。数设定，成为模态代码。这样可避免在每个程序段都要设定这样可避免在每个程序段都要设定G60G60代码。代码。G90 G60G90 G60；单向定位方式开始单向定位方式开始X0 Y0X0 Y0；X100.0X100.0；Y100.0Y100.0；G04 X10G04 X10；G00 X0 Y0 G00 X0 Y0；单向
