1、2023-1-11数控机床实例（铣床部分）2023-1-11 数控铣床数控铣床3.22023-1-11 3.2.1 数控机床的分类：数控机床的分类：（1）数控铣床按主轴布置形式可分为三类）数控铣床按主轴布置形式可分为三类：立式、卧式、龙门数控铣床。立式、卧式、龙门数控铣床。1）立式数控铣床）立式数控铣床2023-1-11 2）卧式数控铣床）卧式数控铣床 卧式数控铣床的主轴轴线卧式数控铣床的主轴轴线与工作台面平行，主要用来加与工作台面平行，主要用来加工箱体类零件。工箱体类零件。卧式数控铣床卧式数控铣床相比，立式数控铣床，结构复杂，相比，立式数控铣床，结构复杂，在加工时不便观察，但排屑顺畅。在加工
2、时不便观察，但排屑顺畅。3）龙门式数控铣床）龙门式数控铣床 工作台宽度在工作台宽度在630mm以上的数控铣床，多采以上的数控铣床，多采用龙门式布局用龙门式布局，用于大，用于大工件、大平面的加工，工件、大平面的加工，主要在汽车、航空航天、主要在汽车、航空航天、机床等行业使用机床等行业使用。2023-1-11 分为点位控制数控铣床、直线控制数控铣床和轮廓控制数控铣床。（2）按运动方式分）按运动方式分轮廓控制铣床加工轮廓控制铣床加工 直线控制铣床加工直线控制铣床加工 点位控制铣床加工点位控制铣床加工 2023-1-11 分为开环控制、闭环控制和半闭环控制数控铣床。1）开环控制数控铣床 运动部件没有位
3、置检测反馈装置，采用步进电动机驱动 （3）按伺服系统的控制方式分类）按伺服系统的控制方式分类 开环控制数控机床结构开环控制数控机床结构 2023-1-11 2）闭环控制数控铣床 运动部件上安装有位置测量反馈装置，由直流或交流伺服电动机驱动。闭环控制数控机床结构闭环控制数控机床结构 2023-1-11 3）半闭环控制数控铣床 将位置检测元件安装在电动机轴端或丝杠轴端，通过角位移的测量间接计算出机床工作台的实际运行位移，与数控装置中的指令位移量相比较，实现差值控制。半闭环控制数控机床结构半闭环控制数控机床结构 2023-1-11 有两坐标联动、两坐标半联动、三坐标联动和多坐标联动之分。如图是6坐标
4、铣床，X、Y、Z、B、C、W 六个轴 。（4）按控制联动坐标数）按控制联动坐标数2023-1-11 分为经济型数控铣床、全功能数控铣床、高速数控铣床和龙门数控铣床。（5）按系统功能）按系统功能经济经济全功能全功能高速铣床高速铣床龙门铣床龙门铣床2023-1-11 3.2.2 数控铣床的结构和调整数控铣床的结构和调整 1.数控铣床的组成数控铣床的组成 数控铣床一般由机床本体、数控系统、进给伺数控铣床一般由机床本体、数控系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成。服系统、冷却润滑系统等几大部分组成。机床本体是数控机床的主体，包括：床身、立机床本体是数控机床的主体，包括：床身、立柱等支承部件；主
5、轴等运动部件；工作台、刀架以柱等支承部件；主轴等运动部件；工作台、刀架以及进给运动执行部件、传动部件；此外还有冷却、及进给运动执行部件、传动部件；此外还有冷却、润滑、转位和夹紧等辅助装置。与传统机床相比，润滑、转位和夹紧等辅助装置。与传统机床相比，数控铣床的外部造型、整体布局、传动系统与刀具数控铣床的外部造型、整体布局、传动系统与刀具系统的部件结构以及操作机构等都发生了很大的变系统的部件结构以及操作机构等都发生了很大的变化，这种变化的目的是为了满足数控技术的要求和化，这种变化的目的是为了满足数控技术的要求和充分发挥数控机床的特点。充分发挥数控机床的特点。2023-1-11 1.底座；底座；2.
6、强电柜；强电柜；3.变压器箱；变压器箱；4、13、14.伺服电动机；伺服电动机；5.主轴变速控制面板；主轴变速控制面板；6.床身；床身；7.数控柜；数控柜；8、11.纵向行程限位开关；纵向行程限位开关；9.挡铁；挡铁；10.操纵台；操纵台；12.横向滑横向滑板；板；15.升降台；升降台；16.纵向滑板纵向滑板2023-1-11 2数控铣床结构的主要特点数控铣床结构的主要特点 （1）高刚度和高抗振性）高刚度和高抗振性 铣床刚度是铣床的技术性能之一，它反映了铣床刚度是铣床的技术性能之一，它反映了铣床结构抵抗变形的能力。根据铣床所受载荷性铣床结构抵抗变形的能力。根据铣床所受载荷性质的不同，铣床在静态
7、力作用下所表现的刚度称质的不同，铣床在静态力作用下所表现的刚度称为铣床的静刚度；铣床在动态力作用下所表现的为铣床的静刚度；铣床在动态力作用下所表现的刚度称为铣床的动刚度。在铣床性能测试中常用刚度称为铣床的动刚度。在铣床性能测试中常用铣床柔度来说明铣床的该项性能（柔度是刚度的铣床柔度来说明铣床的该项性能（柔度是刚度的倒数）。为满足数控铣床高速度、高精度、高生倒数）。为满足数控铣床高速度、高精度、高生产率、高可靠性和高自动化的要求，与普通铣床产率、高可靠性和高自动化的要求，与普通铣床比较，数控铣床应有更高的静、动刚度，更好的比较，数控铣床应有更高的静、动刚度，更好的抗振性。抗振性。2023-1-1
8、1 （2）减少铣床热变形的影响 铣床的热变形是影响铣床加工精度的重要因素之一。由于数控铣床主轴转速、进给速度远高于普通铣床，而大切削量产生的炽热切屑对工件和铣床部件的热传导影响远比普通铣床严重。而热变形对加工精度的影响，操作者往往难以修正。因此，应特别重视减少数控铣床热变形的影响。（3）传动系统机械结构简化 数控铣床的主轴驱动系统和进给驱动系统，分别采用交流、直流主轴电动机和伺服电动机驱动，这两类电动机调速范围大，并可无级调速。因此使主轴箱、进给变速箱及传动系统大为简化，箱体结构简单，齿轮、轴承和轴类零件数量大为减少，甚至不用齿轮，由电动机直接带动主轴或进给滚珠丝杠。2023-1-11 （4）
9、高传动效率和无间隙传动装置）高传动效率和无间隙传动装置 对进给系统中的机械传动装置和元件要求具有高对进给系统中的机械传动装置和元件要求具有高寿命、高刚度、无间隙、高灵敏度和低摩擦阻力的寿命、高刚度、无间隙、高灵敏度和低摩擦阻力的特点。目前，数控铣床进给驱动系统中常用的机械特点。目前，数控铣床进给驱动系统中常用的机械装置主要有三种，即滚珠丝杠螺母副、静压蜗杆装置主要有三种，即滚珠丝杠螺母副、静压蜗杆-蜗轮机构和预加载荷的双齿轮蜗轮机构和预加载荷的双齿轮-齿条机构。齿条机构。（5）低摩擦因数的导轨）低摩擦因数的导轨 对导轨地要求有：在高速进给时不振动；低速进对导轨地要求有：在高速进给时不振动；低速
10、进给时不爬行；具有很高的灵敏度；能在重载下长期给时不爬行；具有很高的灵敏度；能在重载下长期连续工作；耐磨性高；精度保持性好等。现代数控连续工作；耐磨性高；精度保持性好等。现代数控铣床使用的导轨，仍是滑动导轨、滚动导轨和静压铣床使用的导轨，仍是滑动导轨、滚动导轨和静压导轨三种类型，但在材料和结构上已发生了质的变导轨三种类型，但在材料和结构上已发生了质的变化，已不同于普通铣床的导轨。化，已不同于普通铣床的导轨。2023-1-11 3数控铣床的使用要求数控铣床的使用要求 数控铣床是一种全自动化的机床，但是数控铣床是一种全自动化的机床，但是象装卸工件和刀具、清理切屑、观察加工象装卸工件和刀具、清理切屑
11、、观察加工情况和调整等辅助工作，还得由操作者来情况和调整等辅助工作，还得由操作者来完成。因此，在使用方面有特定要求：完成。因此，在使用方面有特定要求：（1）便于同时操作和观察）便于同时操作和观察（2）刀具、工件装卸、夹紧方便）刀具、工件装卸、夹紧方便 （3）排屑和冷却）排屑和冷却 2023-1-11 4数控铣床操作注意事项数控铣床操作注意事项 操作者尤其地初学者在操作数控铣床时应该注操作者尤其地初学者在操作数控铣床时应该注意以下几个方面。意以下几个方面。（1）操作前必须仔细阅读该机床的使用说明书。）操作前必须仔细阅读该机床的使用说明书。（2）加强机床的日常维护和保养。）加强机床的日常维护和保养
12、。（3）每次开机前要检查一下铣床后面润滑油泵）每次开机前要检查一下铣床后面润滑油泵中的润滑油是否充裕，空气压缩机是否打开，切中的润滑油是否充裕，空气压缩机是否打开，切削液是否足够等。削液是否足够等。（4）注意开机时，先打开电源，然后再按下）注意开机时，先打开电源，然后再按下 CNC电源中的开启按钮。电源中的开启按钮。（5）不要轻易修改系统内定的各类参数。建议）不要轻易修改系统内定的各类参数。建议用户记录原始参数值备查。用户记录原始参数值备查。（6）经常注意刀具磨损对零件尺寸精度的影响）经常注意刀具磨损对零件尺寸精度的影响 2023-1-11 3.2.3 常用编程指令常用编程指令 1常用的准备功
13、能编程常用的准备功能编程 见下表见下表2023-1-11地 址含 义编 程 格 式G00快速移动点定位G00 X_ Y_G01直线插补G01 X_ Y_ Z_ F_G02顺时针圆弧插补G17 G02 X_ Y_（R或I_ J_）F_G18 G02 X_ Z_（R或I _K_）F_G19 G02 Y_ Z_（R或J_ K_）F_G03逆时针圆弧插补G17 G03 X_ Y_（R或I_ J_）F_G18 G03 X_ Z_（R或I_ K_）F_G19 G03 Y_ Z_（R或J_ K_）F_G04暂停G04 P_G07虚轴指定G07 X_Y_Z_A G09准停校验G09G17/G18/G19XY/
14、ZX/YZ平面选择G17/G18/G19G20/G21/G22英寸/毫米/脉冲当量输入G20/G21/G22G24G25 镜像开镜像关G24 X _Y_ Z_G25 X _Y_ Z_ G41/G42刀具半径补偿左/右G41/G42 G0(G1)X_ Y_Z_D_2023-1-11 地 址含 义编 程 格 式G43/G44刀具长度补偿正/负G43/G44 X_ Y_Z_H_G49刀具长度补偿注销G49G50G51缩放关缩放开G51 X_Y_Z_P_G50G52G53局部坐标系设定直接机床坐标系编程G52 X_Y_ZG53G54G59工件坐标系选择G54G59G60单方向定位G60 X _Y_Z_
15、AG61精确停止校验方式G61G64连续方式G64G65子程序调用G65 PG68坐标系旋转G17/G18/G19 G68 X_ Y_（或Y_Z_或X_Z_）P_G69坐标系旋转撤销G692023-1-11 地 址含 义编 程 格 式G69坐标系旋转撤销G69G73，G74，G76，G80G89固定循环（G73，G74，G76,G80G89）X_Y_Z_ R_ Q_P_I_J_K_F_L_ G80：取消固定循环G90/G91绝对值/增量值编程G90/G91G92加工坐标系设置G92 X_ Y_ Z_ A_G94每分钟进给量G94 F_G95每转进给量G95 F_G98固定循环刀具返回起始点G9
16、8G99固定循环刀具返回R点G992023-1-11常用编程指令介绍 （1）尺寸单位选择（G20/G21/G22）（2）进给速度单位的设定（G94/G95）格式：G94 F_或G95 F_ G94每分钟进给。对于线性轴F的单位依G20/G21/G22的设定而为mm/min、in/min或脉冲当量/min；对于旋转轴F的单位为度/min或脉冲当量/min。G95为每转进给，即主轴转一周时，刀具的进给量F的单位依G20/G21/G22的设定而为mm/r、in/r或脉冲当量/r，这个功能只在主轴装有编码器时才能使用。G94、G95为模态功能，可相互注销，G94为缺省值。2023-1-11 （3）与坐
17、标系有关的指令）与坐标系有关的指令 1）绝对尺寸指令（）绝对尺寸指令（G90）ISO代码中绝对尺寸指令用代码中绝对尺寸指令用G90，它表示程序段，它表示程序段中的尺寸字为绝对坐标值，即以编程零点为基准的中的尺寸字为绝对坐标值，即以编程零点为基准的坐标值。编程举例：坐标值。编程举例：G90 G01 X50 Y-45 F125。2）增量尺寸指令（）增量尺寸指令（G91），），它表示程序段中的它表示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尺寸字为增量坐标值，即刀具运动的终点相对于起点的坐标值增量。点的坐标值增量。编程举例：编程举例：G91 G01 X-150 Y145 F125。在实际
18、的编程中，选用在实际的编程中，选用G90还是还是G91，主要是，主要是根据具体的零件特点确定，那种方式编程方便就采根据具体的零件特点确定，那种方式编程方便就采用那一种方式。用那一种方式。G90和和G91为模态功能，可相互注为模态功能，可相互注销。销。G90为缺省值。为缺省值。2023-1-11 3）工件坐标系设定（G92）G92指令是规定工件坐标系原点的指令，工件坐标系原点又称编程零点，当使用绝对尺寸编程时，必须先建立一坐标系，用来确定刀具起始点在坐标系中的坐标值。G92指令通过设定刀具起点对 刀点与坐标系原点的相对位置 建立工件坐标系。工件坐标 系一旦建立，绝对值编程时 的指令值就是在此坐标
19、系中 的坐标值。如右图所示。程序示例：G92 X40 Y30 Z252023-1-11 坐标值坐标值X40 Y30 Z25为刀位点在工件坐标系中的为刀位点在工件坐标系中的初始位置，执行初始位置，执行G92指令时，机床不动作，即指令时，机床不动作，即X、Y、Z轴均不移动，但轴均不移动，但CRT或液晶显示器上的坐标值发生或液晶显示器上的坐标值发生了变化。了变化。G92指令可以在程序中指定，也可以在指令可以在程序中指定，也可以在MDI方式中设定。方式中设定。G92指令为非模态指令一般放在一个零指令为非模态指令一般放在一个零件程序的第一段。件程序的第一段。4）工件坐标系选择（）工件坐标系选择（G54G
20、59）格式：格式：G54G59。G54G59是系统预定的是系统预定的6个工件坐标系，可根据需要个工件坐标系，可根据需要任意选用。这任意选用。这6个预定工件坐标系的原点在机床坐标系个预定工件坐标系的原点在机床坐标系中的值（工件零点偏置值）可用中的值（工件零点偏置值）可用MDI方式输入，系统方式输入，系统自动记忆。工件坐标系一旦选定，后续程序段中绝对自动记忆。工件坐标系一旦选定，后续程序段中绝对值编程时的指令值均为相对此工件坐标系原点的值。值编程时的指令值均为相对此工件坐标系原点的值。G54G59为模态功能，可相互注销，为模态功能，可相互注销，G54为缺省值。为缺省值。2023-1-11 如右下图
21、所示，使用工件坐标系编程。要求如右下图所示，使用工件坐标系编程。要求刀具从当前点移动到刀具从当前点移动到A点，再从点，再从A点移动到点移动到B点。点。程序如下：程序如下：%1000N01 G54 G00 G90 X30 Y40N02 G59N03 G00 X30 Y30注意：使用该组指令前，注意：使用该组指令前，先用要输入各坐标系的先用要输入各坐标系的坐标原点在机床坐标系坐标原点在机床坐标系中的坐标值。中的坐标值。2023-1-11 （4）快速点定位指令（）快速点定位指令（G00）G00指令是指刀具以点定位控制方式，从刀具指令是指刀具以点定位控制方式，从刀具所在点以最快的速度，移动到目标点。所
22、在点以最快的速度，移动到目标点。G00指令中的指令中的快移速度由机床参数快移速度由机床参数“快移进给速度快移进给速度”对各轴分别设对各轴分别设定，不能用进给速度定，不能用进给速度F规定。一般用于加工前快速定规定。一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。位或加工后快速退刀。G00为模态功能可由为模态功能可由G01、G02、G03或或G33功能注销。功能注销。注意：在执行注意：在执行G00指令时，由于各轴以各自速指令时，由于各轴以各自速度移动，不能保证各轴同时到达终点，因而联动直线度移动，不能保证各轴同时到达终点，因而联动直线轴的合成轨迹不一定是直线。操作者必须格外小心，轴的合成轨迹不一定是直线。
23、操作者必须格外小心，以免刀具与工件发生碰撞。常见的做法是将以免刀具与工件发生碰撞。常见的做法是将Z轴移动轴移动到安全高度，再放心地执行到安全高度，再放心地执行G00指令。指令。2023-1-11 （5）直线插补指令（）直线插补指令（G01）G01指令是指刀具按给定的进给速度指令是指刀具按给定的进给速度F，从当前点，从当前点进行直线插补并到达指定的终点，可以采用绝对或增量进行直线插补并到达指定的终点，可以采用绝对或增量编程。编程。G01指令两个（或三个坐标）以联动的方式，按指令两个（或三个坐标）以联动的方式，按指定的进给速度指定的进给速度F值插补加工出任意斜率的平面（或空间）值插补加工出任意斜率
24、的平面（或空间）直线。直线。G01为模态功能可由为模态功能可由G00、G02、G03或或G33功能功能注销。注销。如图所示，刀具从如图所示，刀具从A点工作移动到点工作移动到B点。点。（绝对）（绝对）G90 G00 X60.0 Y30.0 F150；（增量）（增量）G91 G00 X40.0 Y20.0 F150；2023-1-11 （6）圆弧插补指令（）圆弧插补指令（G02/G03）按给定的进给速度按给定的进给速度F从当前点进行顺时针（从当前点进行顺时针（G02）或逆时针（或逆时针（G03）圆弧插补。在不同平面内进行）圆弧插补。在不同平面内进行圆弧插补。圆弧插补。G17、G18、G19为圆弧插
25、补平面选择指令，为圆弧插补平面选择指令，以此来确定被加工表面所在平面，以此来确定被加工表面所在平面，G17可以省略。可以省略。格式：格式：XY平面：平面：G17 G02 X_ Y_ I_ J_(R_)F_；G17 G03 X_ Y_ I_ J_(R_)F_ZX平面：平面：G18 G02 X_ Z_ I_ K_(R_)F_；G18 G03 X_ Z_ I_ K_(R_)F_YZ平面：平面：G19 G02 Y_ Z_ J_ K_(R_)F_；G19 G03 Y_ Z_ J_ K_(R_)F_2023-1-11 其中：其中：X、Y、Z为圆弧终点坐标，为圆弧终点坐标，R为圆弧半径，为圆弧半径，I、J、
26、K为圆弧圆心到起点的增量坐标（等于圆心的坐标减为圆弧圆心到起点的增量坐标（等于圆心的坐标减去圆弧起点的坐标），与采用去圆弧起点的坐标），与采用G90、G91无关，无关，F为进给为进给速度。当圆弧的圆心角速度。当圆弧的圆心角180时，时，R值为负，当圆弧的值为负，当圆弧的圆心角圆心角180时，时，R值为正。注意：采用值为正。注意：采用R编程不能表达编程不能表达整圆，此时，必须采用整圆，此时，必须采用I、J、K编程。同时编入编程。同时编入R与与I、J、K时，时，R有效。有效。I、J、K的选择如下图所示。的选择如下图所示。2023-1-11 注意：顺时针或逆时针圆弧是从垂直于圆弧注意：顺时针或逆时针
27、圆弧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，如所在平面的坐标轴的正方向看到的回转方向，如左图所示。左图所示。如右图，刀具从如右图，刀具从A开始沿开始沿A、B、C切削，编程。切削，编程。2023-1-11%158G92 X200.0 Y40.0 Z0；设置工件坐标系；设置工件坐标系G90 G03 X140.0 Y100.0 R60.0 F300；绝对值编程；绝对值编程G02 X120.0 Y60.0 R50.0；或或G92 X200.0 Y40.0 Z0；G90 G03 X140.0 Y100.0 I-60.0 J0 F300；G02 X120.0 Y60.0 I-50.0 J0；
28、G91 G03 X-60.0 Y60.0 R60.0 F300；增量值编程；增量值编程G02 X-20.0 Y-40.0 R50.0；或或G91 G03 X-60.0 Y60.0 I-60.0 J0 F300；G02 X-20.0 Y-40.0 I-50.0 J0；M302023-1-11 如图所示为一封闭圆（如图所示为一封闭圆（整圆整圆），现设起刀点在坐标），现设起刀点在坐标原点原点O，加工是从，加工是从O快速移动至快速移动至A逆时针加工整圆，逆时针加工整圆，用绝对尺寸编程：用绝对尺寸编程：N10 G92 X0 Y0 Z0；N20 G90 G00 X30 Y0；N30 G03 I-30 J0
29、 F100；N40 G00 X0 Y0；用增量尺寸编程：用增量尺寸编程：N20 G91 G00 X30 Y0；N30 G03 I-30 J0 F100；N40 G00 X-30 Y0；特规定圆弧所对应的圆心角为小于等于特规定圆弧所对应的圆心角为小于等于180时（圆弧时（圆弧段段1）用）用“R”；圆心角大于；圆心角大于180的圆弧（圆弧段的圆弧（圆弧段2）用用“-R”。2023-1-11 （7）自动返回参考点（）自动返回参考点（G28）格式：格式：G28 X_Y_Z_A_ X、Y、Z、A回参考点时经过的中间点非（参考点）。回参考点时经过的中间点非（参考点）。在在G90时为中间点在工件坐标系中的坐
30、标；在时为中间点在工件坐标系中的坐标；在G91时为时为中间点相对于起点的位移量。中间点相对于起点的位移量。G28指令首先使所有的编指令首先使所有的编程轴都快速定位到中间点，然后再从中间点返回到参考程轴都快速定位到中间点，然后再从中间点返回到参考点。一般点。一般G28指令用于刀具自动更换或者消除机械误差指令用于刀具自动更换或者消除机械误差在执行该指令之前应取消刀具半径补偿和刀具长度补偿。在执行该指令之前应取消刀具半径补偿和刀具长度补偿。注意：在注意：在G28的程序段中不仅产生坐标轴移动指令，而的程序段中不仅产生坐标轴移动指令，而且记忆了中间点坐标值，以供且记忆了中间点坐标值，以供G29使用。使用
31、。电源接通后在没有手动返回参考点的状态下，指定电源接通后在没有手动返回参考点的状态下，指定G28时，从中间点自动返回参考点，与手动返回参考点相同。时，从中间点自动返回参考点，与手动返回参考点相同。这时从中间点到参考点的方向就是机床参数这时从中间点到参考点的方向就是机床参数“回参考点回参考点方向方向”设定的方向。设定的方向。G28指令仅在其被规定的程序段中指令仅在其被规定的程序段中有效。有效。2023-1-11 （8）自动从参考点返回（）自动从参考点返回（G29）格式：格式：G29 X _Y _Z _A_。X、Y、Z、A返回的定位终点，返回的定位终点，在在G90时为定位终点在工件坐标系中的坐标；
32、在时为定位终点在工件坐标系中的坐标；在G91时时为定位终点相对于为定位终点相对于G28中间点的位移量。中间点的位移量。G29可使所有可使所有编程轴以快速进给经过由编程轴以快速进给经过由G28指令定义的中间点，然后指令定义的中间点，然后再到达指定点。再到达指定点。通常该指令紧跟在通常该指令紧跟在G28指令之后。指令之后。G29指令仅在其被规定的指令仅在其被规定的程序段中有效。程序段中有效。G91 G28 X100 Y20G29 X50 Y40M06 T022023-1-11 （9）暂停指令（）暂停指令（G04）格式：格式：G04 P_。P：暂停时间，单位为：暂停时间，单位为s（秒）。（秒）。G0
33、4在前一程序段的进给速度降到零之后才在前一程序段的进给速度降到零之后才开始暂停动作。在执行含开始暂停动作。在执行含G04指令的程序段时，指令的程序段时，先执行暂停功能。先执行暂停功能。G04为非模态指令，仅在其被为非模态指令，仅在其被规定的程序段中有效。规定的程序段中有效。G04可使刀具作短暂停留以获得圆整而光滑的可使刀具作短暂停留以获得圆整而光滑的表面。如对不通孔作深度控制时，在刀具进给到表面。如对不通孔作深度控制时，在刀具进给到规定深度后，用暂停指令使刀具作非进给光整切规定深度后，用暂停指令使刀具作非进给光整切削，然后退刀，保证孔底平整。削，然后退刀，保证孔底平整。2023-1-11 （1
34、0）简化编程指令）简化编程指令 1）镜像功能（）镜像功能（G24/G25）格式：格式：G24 X_Y_Z_A_ M98 P_ G25 X_Y_Z_A_ G24：建立镜像，：建立镜像，G25：取消镜像。：取消镜像。X、Y、Z、A：镜像位置。：镜像位置。当工件相对于某一轴具有对称形状时，可以当工件相对于某一轴具有对称形状时，可以利用镜像功能和子程序，只对工件的一部分进行利用镜像功能和子程序，只对工件的一部分进行编程，而能加工出工件的对称部分，这就是镜像编程，而能加工出工件的对称部分，这就是镜像功能。当某一轴的镜像有效时该轴执行与编程方功能。当某一轴的镜像有效时该轴执行与编程方向相反的运动。向相反的
35、运动。G24、G25为模态指令，可相互为模态指令，可相互注销，注销，G25为缺省值。为缺省值。2023-1-11%0024；主程序；主程序G90 G54；设置零点偏置，对刀点在（；设置零点偏置，对刀点在（0，0，0）G0 Z100;X0 Y0 右图程序如下：右图程序如下：2023-1-11Z0G91 G17；相对坐标补偿，；相对坐标补偿，M03 S600M98 P100；调用子程序；调用子程序100，加工，加工G24 X0；Y轴镜像镜，像位置为轴镜像镜，像位置为X=0M98 P100；加工；加工G24 Y0；X、Y轴镜像，镜像位置为（轴镜像，镜像位置为（0，0）M98 P100；加工；加工G2
36、5 X0；X轴镜像继续有效，取消轴镜像继续有效，取消Y轴镜像轴镜像M98 P100；加工；加工G25 Y0；取消镜像；取消镜像M302023-1-11%100；子程序（的加工程序）；子程序（的加工程序）N100 G41 G00 X10 Y4 D01；左刀补；左刀补G41N130 G01 Z5 F300；加工深度为；加工深度为5N140 Y26N150 X10N160 G03 X10 Y10 I10 J0；加工圆弧；加工圆弧N170 G01 Y10N180 X25N185 G49 G00 Z105N200 G40 X5 Y10N210 M99；返回；返回2023-1-11 2）缩放功能（）缩放功
37、能（G50/G51）格式：格式：G51 X_Y_Z_P_ M98 P_ G50 G51：建立缩放。：建立缩放。G50：取消缩放。：取消缩放。X、Y、Z：缩放中心的坐标值。：缩放中心的坐标值。P：缩放倍数。：缩放倍数。G51既可指定平面缩放，也可指定空间缩放。既可指定平面缩放，也可指定空间缩放。在在G51后，运动指令的坐标值以后，运动指令的坐标值以X、Y、Z为缩放为缩放中心，按中心，按P规定的缩放比例进行计算。在有刀具规定的缩放比例进行计算。在有刀具补偿的情况下，先进行缩放，然后才进行刀具半补偿的情况下，先进行缩放，然后才进行刀具半径补偿刀具和长度补偿。径补偿刀具和长度补偿。G51、G50为模态
38、指令，为模态指令，可相互注销，可相互注销，G50为缺省值。为缺省值。2023-1-11 使用缩放功能编制如图所示轮廓的加工程序。已知使用缩放功能编制如图所示轮廓的加工程序。已知三角形三角形ABC的顶点为的顶点为A（10，30）、）、B（90，30）、）、C（50，110），三角形），三角形ABC是缩放后的图形，其是缩放后的图形，其中缩放中心为中缩放中心为D（50，50），），缩放系数为缩放系数为0.5倍，设倍，设刀具起点距工件上表刀具起点距工件上表面面50mm。2023-1-11%0051；主程序；主程序G90 G54；零点偏置；零点偏置G54，对刀点在（，对刀点在（0，0，0）G0 Z50X
39、0 Y0M03 S600G1 Z-10 F150；加工深度；加工深度-10M98 P100；调用子程序，加工三角形；调用子程序，加工三角形ABCG1 Z-6 F150；加工深度；加工深度-6G51 X50 Y50 P0.5；缩放中心（；缩放中心（50，50），），缩放系数缩放系数0.5M98 P100；加工三角形；加工三角形ABCG50；取消缩放；取消缩放G49 Z46M05 M302023-1-11%100；子程序（三角形；子程序（三角形ABC的加工程序）的加工程序）N100 G42 G00 X10 Y30 D01；右刀补；右刀补N150 G01 X90 Y30 F300N160 X50 Y
40、110N170 X10 Y30N200 G40 G00 X0 Y0；取消刀补；取消刀补N210 M992023-1-11 3）旋转变换（）旋转变换（G68/G69）格式：格式：G17 G68 X_Y_P_G18 G68 X_Z_P_G19 G68 Y_Z_P_M98 P_G69G68：建立旋转。：建立旋转。G69：取消旋转。：取消旋转。X、Y、Z：旋转中心的坐标值。：旋转中心的坐标值。P：旋转角度，单位是（度），：旋转角度，单位是（度），0P360。在有刀具补偿的情况下，先旋转，后刀补（刀具半径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）；在有缩放功能的情况下，先缩放补偿、长
41、度补偿）；在有缩放功能的情况下，先缩放后旋转。后旋转。G68、G69为模态指令，可相互注销，为模态指令，可相互注销，G69为缺省值。为缺省值。2023-1-11 使用旋转功能编制如图所示轮廓的加工程序，设刀使用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具起点距工件上表面50mm，切削深度，切削深度5mm。2023-1-11%0068；主程序；主程序N10 G92 X0 Y0 Z50；工件坐标系设置；工件坐标系设置N15 G90 G17 M03 S600N20 G43 G1 Z-5 H02 F300；N25 M98 P200；加工；加工N30 G68 X0 Y0 P45；旋转；旋
42、转45N40 M98 P200；加工；加工N60 G68 X0 Y0 P90；旋转；旋转90N70 M98 P200；加工；加工N20 G49 G0 Z50N80 G69；取消旋转；取消旋转N90 M05 M30；程序结束；程序结束2023-1-11%200；子程序（的加工程序）；子程序（的加工程序）N100 G41 G01 X20 Y-5 D02 F300；建立刀补；建立刀补N105 Y0N110 G02 X40 Y0 I10 J0N120 X30 Y0 I-5 J0N130 G03 X20 Y0 I5 J0N140 G00 Y-5N145 G40 X0 Y0；取消刀补；取消刀补N150 M
43、99HNC-21M数控系统常用的辅助功能数控系统常用的辅助功能 见下表见下表2023-1-11M功能字功 能M00程序停止M02程序结束M03主轴顺时针旋转（正转）M04主轴逆时针旋转（反转）M05主轴旋转停止M06换刀M072号（雾状）切削液（冷却液）开M09切削液（冷却液）关M30程序停止并返回开始处M98调用子程序M99返回子程序2023-1-11 数控加工中某些加工动作循环已经典型化，数控加工中某些加工动作循环已经典型化，例如，钻孔、镗孔的动作是孔位平面定位、快速例如，钻孔、镗孔的动作是孔位平面定位、快速引进、工作进给、快速退回等，这样一系列典型引进、工作进给、快速退回等，这样一系列典
44、型的加工动作已经预先编好程序存储在内存中，可的加工动作已经预先编好程序存储在内存中，可用称为固定循环的一个用称为固定循环的一个G码程序段调用，从而简码程序段调用，从而简化编程工作。化编程工作。3.3.1华中世纪星华中世纪星HNC-21M数控系统固定循环数控系统固定循环 1.固定循环参数固定循环参数固定循环包括：（固定循环包括：（G73、G74、G76、G80G89）。）。格式：格式：G98/G99 G_X_Y_Z_R_Q_P_I_J_K_F_L_3.3 固定循环与子程序应用固定循环与子程序应用2023-1-11G98、G99：为孔加工完后的回退方式指令。为孔加工完后的回退方式指令。G98返回起
45、始平面；返回起始平面；G99返回返回R点平面；当某孔加点平面；当某孔加工完后还有其他同类孔需要继续加工时，一般使工完后还有其他同类孔需要继续加工时，一般使用用G99指令；只有当全部同类孔都加工完成后，指令；只有当全部同类孔都加工完成后，或孔间有比较高的障碍需跳跃时，才使用或孔间有比较高的障碍需跳跃时，才使用G98指指令，这样可节省抬刀时间。令，这样可节省抬刀时间。G_：固定循环代码固定循环代码G73、G74、G76和和G81G89中之一。后面表所示为中之一。后面表所示为HNC-21M数控系统的数控系统的固定循环功能。固定循环功能。X、Y：加工起点到孔位的距离（加工起点到孔位的距离（G91）或孔
46、位坐）或孔位坐标（标（G90）；）；Z：R点到孔底的距离（点到孔底的距离（G91）或孔底坐标）或孔底坐标（G90）；）；2023-1-11R：初始点到初始点到R点距离（点距离（G91）或）或R点的坐标点的坐标（G90）；）；Q：每次进给深度（每次进给深度（G73/G83）；在）；在G76/G87方式中，为横移距离；在固定循环有效期间是方式中，为横移距离；在固定循环有效期间是模态值。模态值。P：刀具在孔底的暂停时间（刀具在孔底的暂停时间（s）；）；I、J：刀具在轴反向位移增量（刀具在轴反向位移增量（G76/G87）；）；F：切削进给速度；切削进给速度；L：固定循环的次数。固定循环的次数。2023
47、-1-11 地址钻孔操作（-Z方向）孔底位置的操作 退刀操作（+Z方向）用 途G73间歇进给快速进给高速深孔钻循环G74切削进给暂停主轴正转切削进给反攻丝（左旋）G76切削进给主轴准确停止快速进给精镗循环G80切削进给撤消固定循环G81切削进给快速进给钻孔循环(中心钻)G82切削进给暂停快速进给带停顿的钻孔循环G83间歇进给快速进给深孔加工循环G84切削进给暂停主轴反转切削进给攻丝循环G85切削进给切削进给镗削G86切削进给主轴停止快速进给镗削G87切削进给主轴正转快速进给反镗循环G88切削进给暂停主轴停止手动进给镗削G89切削进给暂停切削进给镗削2023-1-11 固定循环的动作构成：一般由
48、固定循环的动作构成：一般由6个动作组成个动作组成 动作动作1（AB）刀具快速定位）刀具快速定位到要加工孔坐标位置（到要加工孔坐标位置（X，Y），），即循环起始点即循环起始点B；动作动作2（BR）刀具）刀具Z向快进从向快进从起始点进给到起始点进给到R点平面；点平面；动作动作3（RE）以切削进给的）以切削进给的方式执行孔进给动作（如钻孔、镗方式执行孔进给动作（如钻孔、镗孔、攻螺纹等）；孔、攻螺纹等）；动作动作4（E点）在孔底作相应的点）在孔底作相应的动作；动作；动作动作5（ER）返回到）返回到R点平面；点平面；动作动作6（RB）快速返回到起）快速返回到起始点始点B。2023-1-11 作用平面作用
49、平面：在孔加工动作中有：在孔加工动作中有3个作用平面：个作用平面：初始平面：初始点所在的与初始平面：初始点所在的与Z轴垂直的平面。它是为轴垂直的平面。它是为了安全下刀而规定的一个平面。初始平面到零件表面的了安全下刀而规定的一个平面。初始平面到零件表面的距离可以任意设定在一个安全的高度上。当使用同一把距离可以任意设定在一个安全的高度上。当使用同一把刀具加工若干孔时，只有孔间存在障碍需要跳跃或全部刀具加工若干孔时，只有孔间存在障碍需要跳跃或全部孔加工完成时，才使刀具返回到初始平面上的初始点。孔加工完成时，才使刀具返回到初始平面上的初始点。R点平面：点平面：R点平面是刀具下刀时由快速进给转为切点平面
50、是刀具下刀时由快速进给转为切削进给的高度平面，与工件表面的距离主要考虑工件表削进给的高度平面，与工件表面的距离主要考虑工件表面尺寸的变化，一般可以取（面尺寸的变化，一般可以取（25）mm。孔底平面：加工盲孔时孔底平面就是孔的底端的孔底平面：加工盲孔时孔底平面就是孔的底端的Z轴轴高度，加工通孔时一般刀具要伸出工件底面一端距离，高度，加工通孔时一般刀具要伸出工件底面一端距离，主要是保证全部孔深都加工到尺寸。注意：循环与平面主要是保证全部孔深都加工到尺寸。注意：循环与平面选择指令（选择指令（G17、G18、G19）无关，即不管选择了哪个）无关，即不管选择了哪个平面，孔加工都是在平面，孔加工都是在XY
