數控制造技術綜合實訓（銑削）課件

第3章數控銑削編程3.1概述3.2基本編程方法3.3用戶宏指令3.4現代CNC系統(tǒng)中的高級編程方法3.5SINUMERIK802D系統(tǒng)編程指令簡介3.6華中HNC-1M銑床數控系統(tǒng)編程指令簡介3.7綜合實例3.8加工中心概述3.9加工中心程序編制3.10立式加工中心編程3.11臥式加工中心編程

一、數控銑床的分類及加工對象二、數控銑削加工特點三、機床坐標系和參考點四、數控銑削編程要點及注意問題3.1概述數控制造技術綜合實訓一、數控銑床的分類及加工對象（1）立式數控銑床。一般適宜盤、套、板類零件，進行鉆、擴、鏜、銑、锪、攻螺紋等加工以及側面的輪廓加工。（2）臥式數控銑床。一般適宜箱體類零件，進行除安裝面和頂面以外面的各種加工。（3）龍門式數控銑床。主要用于大型或形狀復雜零件的各種平面、曲面和孔的加工。（4）萬能式數控銑床。一次裝夾可完成對工件五個表面的加工。二、數控銑削加工特點（6）要求刀具有良好的抗沖擊性、韌性、耐磨性和紅硬性。（1）適應性強、靈活性好，能加工輪廓形狀特別復雜或難以控制尺寸的零件。（2）能加工普通機床無法（或很難）加工的零件。（3）能加工一次裝夾定位后，需進行多道工序加工的零件。（4）加工精度高，加工質量穩(wěn)定可靠。（5）自動化程度高，生產效率高。三、機床坐標系和參考點1、機床的坐標系

機床主軸軸線方向為Z軸，刀具遠離工件的方向為Z軸正方向。X軸與工作臺面相平行，立式銑床，主軸右側方向為X軸正方向，臥式銑床，人面對主軸正向時的左側方向為X軸正方向。Y軸方向可根據Z、X軸按右手笛卡兒直角坐標系來確定。2、參考點

參考點又稱為機床零點，是機床上的一個固定點。機床啟動后，首先要將機床位置“回零”，即回參考點，以此在數控系統(tǒng)內部建立一個以機床零點為坐標原點的機床坐標系。四、數控銑削編程要點及應注意問題

1、數控銑削編程要點

（1）了解數控系統(tǒng)功能及機床規(guī)格。（2）熟悉加工順序。（3）合理選擇刀具、夾具及切削用量、切削液。（4）編程盡量使用子程序及宏指令。（5）注意小數點的使用。（6）程序零點要選擇在易計算的確定位置。（7）換刀點選擇在無換刀干涉的位置。數控制造技術綜合實訓2、數控銑削編程時應注意的問題

（1）銑刀的刀位點。

在加工程序編制中，用以表示銑刀特征的點，也是對刀和加工的基準點。（2）零件尺寸公差對編程的影響。①圖示標注尺寸改為公差中值尺寸。②改變封閉尺寸的標注方法。（3）安全高度。（4）進刀/退刀方式。（5）刀具半徑補償。3、加工路線的確定

（1）保證被加工零件的精度和表面粗糙度的要求。（2）盡量使走刀路線最短，減少空刀時間。（3）要考慮切入點和切出點的程序處理。用立銑刀的端刃和側刃銑削平面輪廓時，為了避免在輪廓的切入點和切出點留下刀痕，應沿輪廓外形的延長線切入和切出。切入點和切出點一般選在零件輪廓兩幾何元素的交點處。延長線可由相切的圓弧和直線組成，以保證加工出的零件輪廓形狀平滑。數控制造技術綜合實訓一、常用G代碼二、F、S、T、M代碼三、刀具補償功能四、固定循環(huán)功能五、子程序3.2基本編程方法一、常用G代碼

1、G90——絕對坐標編程指令格式：G90說明：該指令表示程序段中的運動坐標數字為絕對坐標值，即從編程原點開始的坐標值。說明：該指令表示程序段中的運動坐標數字為增量坐標值，即刀具運動的終點坐標是相對于起點坐標值的增量。2、G91——增量坐標編程指令格式：G91說明：（1）該指令表示刀具以點位控制方式從所在點快速移動到目標點。其中，X、Y、Z為目標點的坐標。（2）刀具移動速度不用指定，由系統(tǒng)參數確定，可在機床說明書中查到。3、G00——快速點定位指令格式：G00X_Y_Z_4、G01——直線插補指令格式：G01X_Y_Z_F_說明：該指令指定兩個（或三個）坐標以聯動的方式，按指定的進給速度F，插補加工任意的平面（或空間）直線。數控制造技術綜合實訓G91G01X-80.Y74.F100

如圖所示，刀具由初始點A直線插補到目標點B用G90編程的程序為G90G01X54.Y126.F100用G91編程的程序為（3）R為圓弧半徑，當圓弧小于或等于180°時，R為正值；當圓弧大于180°時，R為負值。5、G02/G03——圓弧插補指令格式：G02/G03X_Y_Z_I_J_K_F_或G02/G03X_Y_Z_R_F_說明：（1）G02表示順時針圓弧插補，G03表示逆時針圓弧插補。（2）X、Y、Z為圓弧終點坐標，I、J、K為圓心相對于圓弧起點的坐標。（4）如果圓弧是一個封閉整圓，只能使用圓心坐標編程。數控制造技術綜合實訓如圖所示的三段圓弧

①使用圓弧半徑R編程絕對坐標編程方式：G90G92X0.Y-30.G03X30.Y0.R30.F100G02X110.Y0.R40.G03X160.Y-50.R-50.增量坐標編程方式：G92X0.Y-30G91G03X30.Y30.R30.F100G02X80.Y0.R40.G03X50.Y-50.R-50.G02X80.Y0.I40.J0.G03X50.Y-50.I0.J-50.

②使用圓心坐標I、J編程絕對坐標編程方式：G90G92X0.Y-30.G03X30.Y0.I0.J30.F100G02X110.Y0.I40.J0.G03X160.Y-50.I0.J-50.增量坐標編程方式：G92X0.Y-30.G91G03X30.Y30.I0.J30.F100數控制造技術綜合實訓G91G03X0.Y0.I-40.J0.F100

如圖所示為一封閉整圓，要求由A點開始，逆時針圓弧插補返回A點。其程序為：G90G03X40.Y0.I-40.J0.F100說明：該指令使程序暫停一段時間，以便進行某些人為的調整，暫停后，繼續(xù)執(zhí)行下一個程序段。時間單位為秒。6、G04——暫停指令格式：G04P說明：（1）G17指定刀具在XY平面上運動；G18指定刀具在ZX平面上運動；G19指定刀具在YZ平面上運動。如圖所示。7、G17/G18/G19——加工平面選擇指令格式：G17/G18/G19（2）由于數控銑床大都在XY平面內加工，故G17為機床的默認狀態(tài)，可省略。數控制造技術綜合實訓

如圖所示為半徑等于60的球面，其球心位于坐標原點O。刀心軌跡A→B、B→C、C→A的圓弧插補程序分別如下：C→A:G18G90G03X60.Z0.R60.A→B:G17G90G03X0.Y60.I-60.J0.B→C:G19G91G03Y-60.Z60.J-60.K0.C→A:G18G90G03X60.Z0.I0.K-60.或A→B:G17G90G03X0.Y60.R60.B→C:G19G91G03Y-60.Z60.R60.（2）公制與英制單位的換算關系為:1mm≈0.394in;1in≈25.4mm。8、G20/G21——英制/公制輸入指令格式：G20/G21說明：（1）G20/G21是兩個互相取代的G代碼，公制輸入G21為缺省狀態(tài)。在一個程序內，不能同時使用G20與G21指令，且必須在坐標系確定之前指定。說明：（1）刀具快速進給，并在指令規(guī)定的位置上定位。若所到達的位置是參考點，則返回參考點的各軸指示燈亮。如果指示燈不亮，則說明程序中所給的指令有錯誤或機床定位誤差過大。9、G27——返回參考點校驗指令格式：G27X_Y_Z_數控制造技術綜合實訓（2）執(zhí)行G27指令的前提是機床在通電后必須返回過一次參考點（手動返回或G28指令返回）。使用G27指令時必須先取消刀具補償功能，否則會發(fā)生不正確的動作。G27程序段執(zhí)行后，數控系統(tǒng)繼續(xù)執(zhí)行下一程序段，若需要機床停止，則必須在該程序段后增加M00或M01指令，或在單個程序段中運行M00或M01。（4）X、Y、Z為中間點的坐標。10、G28——自動返回參考點指令格式：G28X_Y_Z_說明：（1）該指令通常用來在參考點換刀，所以返回參考點可以理解為返回換刀點。（2）該指令可以使刀具從任何位置，以快速定位方式經過中間點返回參考點，到達參考點時，返回參考點指示燈亮。（3）在使用G28指令時，必須先取消刀具半徑補償，而不必先取消刀具長度補償，因為G28指令包含刀具長度補償取消、主軸停止、切削液關閉等功能。所以該指令一般用于自動換刀。11、G29——從參考點自動返回指令格式：G29X_Y_Z_說明：（1）該指令使刀具從參考點以快速點定位方式經過中間點返回到加工點。數控制造技術綜合實訓（2）中間點的坐標值不需要指定，由前面程序段G28指令中設定。通常G28和G29指令配合使用，使機床換刀后直接返回加工點，而不必計算中間點與參考點之間的實際距離。（3）X、Y、Z為返回點的坐標。如圖所示是G28、G29功能應用實例，按絕對值編程格式編程如下：G28X150.Y95.T02M00G29X185.Y8.（2）一般可預設6個（G54～G59）工件坐標系，這些坐標系的原點在機床坐標系中的值，可用手動數據輸入方式輸入，存儲在機床存儲器內，使用時可在程序中指定。如圖所示。12、G54～G59——工件原點偏置格式：G54～G59說明：（1）將工件坐標原點平移至工件基準處，稱為工件原點的偏置。數控制造技術綜合實訓G00X30.Y30.（3）一旦指定了G54～G59之一，就確定了工件坐標系原點，后續(xù)程序段中的工件絕對坐標均為此工件坐標系中的值。例如：N01G54G00G90X30.Y40.……N10G59……（2）通過G92可以確定當前工件坐標系原點，該坐標系在機床重開機時消失。13、G92——設置工件坐標系格式：G92X_Y_Z_說明：（1）在使用絕對坐標指令編程時，預先要確定工件坐標系。（3）G92指令需單獨一個程序段，該程序段中盡管有位置指令值，但并不產生運動。在使用G92指令前，必須保證刀具處于程序原點。執(zhí)行G92指令后，也就確定了刀具刀位點的初始位置與工件坐標系原點的相對距離，并在CRT上顯示刀位點在工件坐標系中的當前位置。數控制造技術綜合實訓二、F、S、T、M代碼1、進給速度功能F（1）代碼法F后面跟兩位數字，這些數字不是進給速度的大小，而是機床進給速度數列的序號。（2）指定法F后面的數字是進給速度的大小，例如F100，進給速度是100mm/min。2、主軸功能S

用于確定主軸轉速，由地址符S及其轉速數值表示，單位是r/min。3、刀具功能T用于選擇刀具，由地址符T及其后的2位數字表示刀具號。4、輔助功能MM代碼是機床加工過程的工藝操作指令，即控制機床的各種功能開關，由地址符M和規(guī)定的兩位數字表示。數控制造技術綜合實訓M指令功能表代碼功能說明代碼功能說明M00程序停止M06換刀M01選擇停止M08切削液打開M02程序結束M09切削液停止M03主軸正轉啟動M30程序結束M04主軸反轉啟動M98調用子程序M05主軸停止轉動M99子程序結束三、刀具補償功能1、刀具半徑補償

（1）刀具半徑補償的作用

銑削加工時，由于刀具半徑的存在，刀具中心軌跡和工件輪廓不重合。編程按刀具中心軌跡進行，其計算相當復雜。刀具半徑補償功能，可使數控編程按工件輪廓進行，數控系統(tǒng)會自動計算刀具中心軌跡，使刀具偏離工件輪廓一個半徑值，即進行刀具半徑補償。數控制造技術綜合實訓（2）刀具半徑補償的方法

刀具半徑補償是將計算刀具中心軌跡的過程交由CNC系統(tǒng)執(zhí)行，編程員假設刀具的半徑為零，直接根據零件的輪廓形狀進行編程，而實際的刀具半徑則存放在刀具半徑偏置寄存器中。在加工過程中，CNC系統(tǒng)根據零件程序和刀具半徑，自動計算刀具中心軌跡，完成對零件的加工。當刀具半徑發(fā)生變化時，不需要修改程序，只需修改存放在刀具半徑偏置寄存器中的刀具半徑值即可。（3）刀具半徑補償的分類說明：G41發(fā)生前，刀具半徑補償量必須在刀具半徑偏置寄存器中設置完成。G41一般與G00或G01指令在同一程序段中使用，以建立刀補。①G41——左偏刀具半徑補償格式：G41Dnn說明：與G41指令的主要區(qū)別是，從刀具的進給方向看，工件與刀具的相對位置不同，其他與G41相同。②G42——右偏刀具半徑補償格式：G42Dnn說明：

G40指令必須與G41或G42指令成對使用。③G40——撤銷刀具半徑補償格式：G40數控制造技術綜合實訓（4）刀具半徑補償的過程①刀具半徑補償的建立。就是在刀具從起點接近工件時，刀具中心從與編程軌跡重合過渡到與編程軌跡偏離一個偏置量的過程。③刀具半徑補償的撤銷。在最后一段刀補軌跡加工完成后，應走一段直線撤銷刀補，使刀具中心軌跡過渡到與編程軌跡重合。②刀具半徑補償的進行。執(zhí)行有G41、G42指令的程序段后，刀具中心始終與編程軌跡相距一個偏置量。

直線加工如圖所示，刀具從初始點A移至終點B，當執(zhí)行有刀具半徑補償指令的程序后，將在終點B處形成一個與直線AB相垂直的矢量BC，刀具中心由A點移至C點。數控制造技術綜合實訓

圓弧切削如圖所示，B點的偏移矢量與AB相垂直。圓弧上每一點的偏移矢量方向總是變化的，由于直線AB和圓弧相切，所以在B點，直線和圓弧的偏移矢量重合，方向一致，刀具中心都在C點。若直線和圓弧不相切，則這兩個矢量方向不一致，此時要進行拐角過渡處理。（5）偏移狀態(tài)的改變

刀具偏移狀態(tài)從G41轉換為G42或從G42轉換為G41，都要經過偏移取消，即G40程序段。但在G00或G01狀態(tài)時，可以直接轉換，此時刀具中心軌跡如圖所示。數控制造技術綜合實訓

改變刀具偏移量通常要在偏移取消狀態(tài)下，在換刀時進行。但在G00或G01狀態(tài)下，也可以直接進行。如圖所示。（6）刀具偏移量的改變

偏移量取負值時的G41指令功能相當于偏移量取正值時的G42功能；反之，偏移量取正值時的G41指令功能相當于偏移量取負值時的G42功能。（7）偏移量正負與刀具中心軌跡的位置關系建立左刀具半徑補償的有關指令如下：G90G92X-10.Y-10.Z0S900M03G17G01G41X0Y0D01Y50.建立右刀具半徑補償的有關指令如下：G90G92X-10.Y-10.Z0.S900M03G17G01G42X0Y0D02X50.數控制造技術綜合實訓

如圖所示AB輪廓曲線，若直徑為Ф20mm的銑刀運動軌跡為O→A→B→C→O，加工程序如下：G90G17G41G00X32.Y24.D01G02X97.Y31.R40.F180G40G00X124.Y0G00X0M02（8）刀具半徑補償的應用①因磨損、重磨或換新刀而引起刀具直徑改變后，不必修改程序，只需在刀具參數設置中輸入變化后的刀具直徑。②同一程序中，對同一尺寸的刀具，利用刀具半徑補償，可進行粗精加工。

刀具半徑為r，精加工余量為Δ。粗加工時，輸入偏置量（r+Δ），則加工出點畫線輪廓；精加工時，用同一程序，同一刀具，但輸入偏置量r，則加工出實線輪廓。數控制造技術綜合實訓2、刀具長度補償

（1）刀具長度補償的作用

刀具長度補償是用來補償刀具長度方向尺寸的變化。在編寫工件加工程序時，先不考慮實際刀具的長度，而是按照標準刀具長度或確定一個編程參考點進行編程，如果實際刀具長度和標準刀具長度不一致時，通過刀具長度補償功能實現刀具長度差值的補償。（2）刀具長度補償的方法

刀具長度補償在發(fā)生作用前，必須先進行刀具參數的設置。刀具長度補償在發(fā)生作用前，必須先進行刀具參數的設置。對數控銑床而言，采用機外對刀法。將獲得的數據通過手動數據輸入（MDI）方式輸入到數控系統(tǒng)的刀具參數表中。（3）刀具長度補償的分類①G43——刀具長度正補償格式：G43Hnn說明：G43發(fā)生前，刀具長度補償值必須在刀具長度偏置寄存器中設置。執(zhí)行G43指令時，刀具移動的實際距離等于指令值加長度補償值。在同一程序段中既有運動指令，又有刀具長度補償指令時，首先執(zhí)行刀具長度補償指令，然后執(zhí)行運動指令。數控制造技術綜合實訓說明：G49指令必須與G43或G44指令成對使用。②G44——刀具長度負補償格式：G44Hnn說明：執(zhí)行G44指令時，刀具移動的實際距離等于指令值減長度補償值。其他功能與G43指令相同。③G49——取消刀具長度補償格式：G49

如果刀具長度偏置寄存器H01中存放的刀具長度值為10，執(zhí)行語句G90G01G43Z-15.H01如果該語句改為G90G01G44Z-15.H01刀具實際運動到Z（-15+10）=Z（-5）的位置，如圖所示。刀具實際運動到Z（-15-10）=Z（-25）的位置，如圖所示。數控制造技術綜合實訓四、固定循環(huán)功能

如圖所示。每個孔的加工過程相同：快速進給、工進鉆孔、快速退出，然后在新的位置定位后重復上述動作。編程時，同樣的程序段需要編寫若干次，十分麻煩。使用固定循環(huán)功能，可以大大簡化程序的編制。1、固定循環(huán)的組成及固定循環(huán)代碼

（1）固定循環(huán)的組成如圖所示固定循環(huán)由6個動作組成：動作1——X、Y軸定位；動作2——Z軸快速移動到R點；動作3——孔加工；動作4——在孔底的動作，包括暫停、主軸準停、刀具移位等動作；動作5——返回到R點，動作6——快速返回到初始點。數控制造技術綜合實訓（2）固定循環(huán)代碼①數據格式代碼（G90和G91）在G91方式下，R是自初始點到R點間的距離，Z是自R點到Z點的距離。指定G99，刀具返回到R點所在平面。②返回點代碼（G98和G99）

初始點是為安全下刀而規(guī)定的點，該點到零件表面的距離可以任意設定。R點又叫參考點，是刀具由快進轉為工進的轉換點，距工件表面的距離主要考慮工件表面尺寸的變化，一般可取2～5mm。在G90方式下，R與Z一律取其終點坐標值。指定G98，刀具返回到初始點所在平面。數控制造技術綜合實訓（3）固定循環(huán)的指令格式G90(G91)G98(G99)G73～G89X_Y_Z_R_Q_P_F_L_X、Y——平面點定位坐標值，可以用絕對值，也可以用增量值。Z——使用絕對值時，表示從Z坐標原點到孔底Z點的距離，使用增量值時，表示從R點到孔底Z點的距離。R——使用絕對值時，表示從Z坐標原點到R點的距離，使用增量值時，表示從初始點到R點的距離。Q——在G73或G83指令中，指定每次進給的深度；在G76或G87指令中，指定刀具的位移量，用增量值給定。P——刀具在孔底的暫停時間。F——切削進給速度。L——固定循環(huán)次數，不指定時只進行一次。G73～G89、Z、R、P、Q都是模態(tài)代碼。固定循環(huán)加工方式一旦被指定，在加工過程中保持不變，直到指定其他循環(huán)孔加工方式，或使用G80指令取消固定循環(huán)為止，若程序中使用代碼G00、G01、G02、G03時，循環(huán)加工方式及其加工數據也全部被取消。數控制造技術綜合實訓2、常用的固定循環(huán)指令

（1）G81——鉆削固定循環(huán)指令格式：G81X_Y_Z_R_F_說明：主軸正轉，刀具以進給速度向下運動鉆孔，到達孔底位置后，快速退回（無孔底動作），如圖所示?！纠?.1】用G81指令加工如圖所示零件所有的孔，其加工程序如下：O0003G92X0Y0Z0G90G00Z30.M08G00X10.Y10.S1000M03G99G81Z-15.R5.F70X50.Y30.X10.G80G00Z30.M05G00X0Y0M30數控制造技術綜合實訓（2）G82——鉆削固定循環(huán)指令說明：與G81的主要區(qū)別是，僅在孔底增加了進給暫停動作，即當鉆頭加工到孔底位置時，刀具不做進給運動，而保持旋轉狀態(tài)，使孔的表面更光滑。格式：G82X_Y_Z_R_P_F_（3）G73——高速深孔鉆削固定循環(huán)指令格式：G73X_Y_Z_R_Q_F_說明：與G81的主要區(qū)別是，由于是深孔加工，采用間歇進給（分多次進給），以利于排屑。每次背吃刀量為Q，退刀距離為d。d由CNC系統(tǒng)內部設定，末次進給量≤Q。數控制造技術綜合實訓（4）G83——深孔鉆削固定循環(huán)指令格式：G83X_Y_Z_R_Q_F_說明：與G73的主要區(qū)別是，該指令在每次進刀Q距離后返回R點平面，這樣對深孔鉆削時的排屑有利。如圖所示。（5）G84——攻螺紋固定循環(huán)指令格式：G84X_Y_Z_R_F_說明：攻螺紋進給時主軸正轉，退出時主軸反轉。與鉆孔加工不同的是攻螺紋結束后的返回過程，不是快速運動而是以進給速度反轉退出。攻螺紋過程要求主軸轉速與進給速度成嚴格的比例關系，因此，編程時要求根據主軸轉速計算進給速度?！纠?.2】

對圖中的4個孔進行攻螺紋，螺紋深度8mm，選10mm絲錐，導程2mm。其數控加工程序為：G00X0Y0M30O0004G92X0Y0Z0G90G00Z30.M08G00X10.Y10.S150M03G99G84Z-8.R5.F300X50.Y30.X10.G80G00Z30.M05數控制造技術綜合實訓說明：與G84的區(qū)別是：進給時為反轉，退出時為正轉。（6）G74——左旋攻螺紋固定循環(huán)指令格式：G74X_Y_Z_R_F_說明：主軸正轉，刀具以進給速度向下運動鏜孔，到達孔底位置后，立即以進給速度退出（沒有孔底動作）。（7）G85——鏜削固定循環(huán)指令格式：G85X_Y_Z_R_F_說明：與G85的區(qū)別是：G86在到達孔底位置后，主軸停止轉動，暫停一段時間后退出。（8）G86——退刀型鏜削固定循環(huán)指令格式：G86X_Y_Z_R_P_F_說明：與G85的區(qū)別是：G89在到達孔底位置后，進給暫停。（9）G89——鏜削固定循環(huán)指令格式：G89X_Y_Z_R_P_F_數控制造技術綜合實訓說明：與G85的區(qū)別是：G76在孔底有三個動作，即進給暫停、主軸定向停止、刀具沿刀尖所指的反方向偏移Q值，然后快速退出。（10）G76——精鏜固定循環(huán)指令格式：G76X_Y_Z_R_P_Q_F_說明：刀具運動到初始點后，主軸定向停止，刀具沿刀尖所指的反方向偏移Q值，然后快速運動到孔底位置，沿刀尖所指方向偏移Q值，主軸正轉，刀具向上做進給運動到R點，主軸又定向停止，刀具沿刀尖所指的反方向偏移Q值，快退，沿刀尖所指方向偏移Q值回到初始點，主軸正轉。（11）G87——背鏜孔固定循環(huán)指令格式：G87X_Y_Z_R_Q_F_數控制造技術綜合實訓說明：刀具加工到孔底后，進給暫停，主軸停止，并轉為進給保持狀態(tài)，然后以手動方式將刀具移出孔外，再轉回自動方式，使“MANUALABSOLUTE”開關在“ON”位置，啟動自動循環(huán)，刀具將快速進給到R點或初始點。（12）G88——鏜孔固定循環(huán)指令格式：G88X_Y_Z_R_P_F_說明：動作過程與G85類似，從Z→R為切削進給，但在孔底時有暫停動作，適用于精鏜孔。（13）G89——鏜孔固定循環(huán)指令格式：G89X_Y_Z_R_P_F_數控制造技術綜合實訓五、子程序1、子程序的編程格式

O××××（或P××××或%××××）……M99（或RET）2、子程序的調用格式

說明：P后面的四位為子程序號；L后面的四位為重復調用次數，省略時為調用一次。（1）M98P×××××××說明：P后面的前三位為重復調用次數，省略時為調用一次；后四位為子程序號。（2）M98P××××L××××（3）子程序的作用如同一個固定循環(huán)，供主程序調用。3、M99——子程序結束指令格式：M99說明：（1）子程序必須在主程序結束指令后建立。（2）子程序的內容與一般程序編制方法相同。（4）M99為子程序結束，并返回主程序，該指令必須在一個子程序的最后設置。但不一定要單獨用一個程序段，也可放在最后一段程序的最后。數控制造技術綜合實訓【例3.3】

如圖所示，加工兩個相同的工件，按字母順序加工，Z軸開始點為工件上方100mm處，切深10mm。主程序如下:O0004N10G90G54G00X0.Y0.S1000M03N20Z100.N30M98P1010N40G90G00X80.N50M98P1010N60G90G00X0Y0N70M05M30子程序如下:O1010G91G00Z-95.G41X40.Y20.D01G01Y30.F50.X-10.X10.Y30.X40.X10.Y-30.X-10.Y-20.X-50.Z110.G00X-30.Y-30M99數控制造技術綜合實訓一、簡單宏程序二、帶參數的宏程序調用3.3用戶宏指令使用宏指令編寫的程序稱為用戶宏程序，簡稱為宏程序。

宏程序的特點是在編寫程序時除使用常用準備功能指令外，還可以使用用戶宏指令實現變量運算、判斷、轉移等功能。

編寫用戶宏程序時，可以根據工件加工要求，先用宏指令列出加工點坐標值的計算過程，計算過程中的數據可以用變量符號代替，在加工時根據具體工件的尺寸要求，由加工主程序輸入相應數據對變量賦值，宏指令根據變量賦值數據進行計算，與主程序指令配合，使數控機床自動運行加工。一、簡單宏程序調用FANUC0i系統(tǒng)使用G65功能完成變量運算和賦值，用M98調用宏程序，M99表示宏程序結束并返回主程序。

下面的例子是采用G65對宏程序1000調用二次的示范，G65調用與M98調用相似但不相同，G65調用最多能嵌套四次。G65P1000L2

將子程序1000作為宏程序調用二次

……M30程序結束并返回O1000宏程序……M99

宏程序結束

數控制造技術綜合實訓二、帶參數的宏程序調用

【例3.4】

如圖所示，沿直線方向鉆一系列孔，直線的傾角由G65命令行傳送的X與Y變量決定，鉆孔的數量由變量T傳送。O0005G90G00X1.Y1.Z0.5G65P1022X0.5Y0.25Z0.5F10T12G28M30O1022F#9T#20WHILE［#20>0］DO1G91G81Z#26#20=#20-1IF［#20EQ0］GOTO10G00X#24Y#25N10END1M99數控制造技術綜合實訓一、極坐標編程二、鏡像編程三、旋轉與縮放編程3.4現代CNC系統(tǒng)中的高級編程方法一、極坐標編程1、G15——取消極坐標系指令

2、G16——建立極坐標系指令

格式：G15或G16說明：（1）極坐標平面選擇用G17、G18、G19指定。（2）指定G17時，+X軸為極軸，程序中坐標字X指令極徑，Y指令極角。（3）指定G18時，+Z軸為極軸，程序中坐標字Z指令極徑，X指令極角。（4）指定G19時，+Y軸為極軸，程序中坐標字Y指令極徑，Z指令極角。G17G90G16G81X67.Y30.Z-20.R5.F200X67.Y150.X67.Y270.

如圖所示，鉆孔循環(huán)，使用極坐標編程如下：數控制造技術綜合實訓二、鏡像編程格式：G251、G24——鏡像指令格式：G24X_Y_Z_2、G25——取消鏡像【例3.5】

已知某零件上有16個M6的螺紋孔需要加工，各孔的位置分布如圖所示。O0008G54G90G00X0Y0Z100.T01M00S500M03M08G81R1.Z-3.F20M98P1200G24Y0M98P1200G24X0Y0M98P1200G24X0M98P1200T02M00S1000G81R1.Z-15.F20G24X0Y0M98P1200G24X0M981200G25M30O1200X20.Y10.X40.Y10.X40.Y30.X20.Y30.M99M98P1200G24Y0M98P1200G24X0Y0M98P1200G24X0M98P1200T03M00S390G84R1.Z-10.F390M98P1200G24Y0M98P1200數控制造技術綜合實訓三、旋轉與縮放編程說明：X、Y、Z為縮放比例中心的坐標值，P為倍率。1、G50——取消縮放比例格式：G502、G51——縮放比例指令格式：G51X_Y_Z_P_【例3.6】

如圖所示，要求按窗口中的輪廓軌跡走刀。子程序如下：O1500S500M03G00X10.Y10.G01Z-2.F100X30.Y30.G03X10.Y30.R10.G01Y10.G00Z5.X0Y0M99數控制造技術綜合實訓

以原點為縮放中心，將圖形放大1.5倍進行加工，如圖所示，其數控加工程序如下：O0009G54S800M03G00G90X0Y0Z5.M98P1500G51P1.5M98P1500G50M30

以給定點（20，20）為縮放中心，將圖形放大1.5倍進行加工，如圖所示，其數控加工程序如下：O0010G54G00G90X0Y0Z5M98P1500G51X20.Y20.P1.5M98P1500G50M30數控制造技術綜合實訓說明：X、Y、Z——旋轉中心的坐標值；

R——旋轉角度。系統(tǒng)設定絕對值指令，逆時針旋轉為正，順時針旋轉為負。3、G68——坐標系旋轉指令格式：G68X_Y_Z_R_4、G69——取消旋轉坐標系

【例3.7】

以程序原點為旋轉中心，將圖形旋轉60°進行加工，如圖所示，其數控加工程序如下:O0012G54G00G90X0Y0Z0M98P1500G90G00X0Y0Z0G68R60000M98P1500G69G90G00X0Y0Z0M30數控制造技術綜合實訓

以給定點（20，20）為旋轉中心，將圖形旋轉60°加工，如圖所示，其數控加工程序如下：O0013G54G00G90X0Y0Z0M98P1500G90G00X0Y0Z0G68X20.Y20.R60000M98P1500G69G90G00X0Y0M30數控制造技術綜合實訓一、尺寸系統(tǒng)二、坐標軸運動三、其他G指令四、銑削循環(huán)指令3.5SINUMERIK802D系統(tǒng)編程指令簡介一、尺寸系統(tǒng)格式：G90/G91X/Y/Z=AC（）某軸以絕對坐標輸入，程序段方式；X/Y/Z=IC（）某軸以增量坐標輸入，程序段方式。1、G90/G91——絕對坐標/增量坐標編程指令2、G17/G18/G19——加工平面選擇指令

格式：G17/G18/G193、G70/G71——英制/公制輸入指令

格式：G70/G714、G110/G111/G112——極坐標，極點定義指令

格式：G110/G111/G112X_Y_Z_

或G110/G111/G112AP=_RP=_說明：（1）G110——極點定義，相對于上次編程的設定位置（在平面中，如G17）；G111——極點定義，相對于當前工件坐標系的零點（在平面中，如G17）；G112——極點定義，相對于最后有效的極點，平面不變。

數控制造技術綜合實訓（2）AP——極角，指與所在平面中的橫坐標軸之間的夾角（如G17中X軸）；

RP——極徑，指該點到極點的距離。

AP和RP值一直保存，只有當極點發(fā)生變化或平面更改后才需重新編程。在XY平面中，正方向的極坐標半徑與極角如圖所示。（3）可以把用極坐標編程的位置作為用直角坐標編程的位置運行。如：G17

設定XY平面G111X18Y37

在當前工件坐標系中的極點坐標G112AP=45RP=27.8

新的極點，相對于上一個極點，作為一個極坐標AP=12.5RP=47.5

極坐標AP=25.3RP=7.3Z4

極坐標和Z軸（柱面坐標）5、G54～G59/G500/G53/G153——可設置的零點偏置指令

格式：G54～G59/G500/G53/G1536、G25/G26——可編程的工作區(qū)域限制指令

格式：G25/G26數控制造技術綜合實訓二、坐標軸運動1、G0——快速點定位指令

格式：G0X_Y_Z_或G0AP=_RP=_或G0AP=_RP=_Z_（如用于G17）說明：（1）G0用于快速定位刀具，沒有對工件進行加工。（2）可以在幾個軸上同時執(zhí)行快速移動，由此產生一線性軌跡。如：G0X100Y120Z60直角坐標系

……G0RP=15.2AP=30極坐標系2、G1——直線插補指令

格式：G1X_Y_Z_F_或G1AP=_RP=_F_或G1AP=_RP=_Z_F_（如用于G17）說明：可以使用角度ANG=進行線性編程。3、G2/G3——圓弧插補指令

格式：G2/G3X_Y_Z_I_J_K_F_或G2/G3CR=_X_Y_Z_F_或G2/G3AR=_I_J_K_F_或G2/G3AR=_X_Y_Z_F_或G2/G3AP=_RP=_F_數控制造技術綜合實訓（3）已知圓心和終點、半徑和終點、張角和圓心、張角和終點的編程方法參考第2章西門子G02/G03編程方法。（4）極坐標編程舉例：如圖所示圓弧，編程如下：G17G90G0X12Y49G111X54Y13G2RP=55AP=41說明：（1）其他的圓弧編程方法：CT——圓弧用切線連接；CIP——通過中間點的圓弧。（2）只有用圓心和終點定義的程序段才可以整圓編程。4、G2/G3TURN——螺旋插補指令

格式：G2/G3X_Y_Z_I_J_K_F_TURN=_或G2/G3CR=_X_Y_Z_F_TURN=_或G2/G3AR=_I_J_K_F_TURN=_或G2/G3AR=_X_Y_Z_F_TURN=_或G2/G3AP=_RP=_F_TURN=_數控制造技術綜合實訓說明：螺旋插補由兩種運動組成（1）在G17/G18/G19平面中進行的圓弧運動。（2）垂直于該平面的直線運動。如：G17XY坐標平面選擇

Z70Z垂直于XY平面

G1X0Y50F300

回初始點

G3X0Y0Z33I0J-25TURN=3

螺旋插補5、G33——恒螺距螺紋切削指令格式：G33X_Y_Z_I_J_K_說明：（1）用來加工帶恒定螺距的螺紋；要求主軸有位置測量系統(tǒng)。（2）X/Y/Z——鉆削深度；

I/J/K——螺距。（3）用G33編程時，加工螺紋的軸速度由主軸速度和螺距決定。進給率F不起作用，但仍保持存儲狀態(tài)。（4）G33為模態(tài)代碼。如：公制螺紋，螺距查表：0.8mm/r，鉆孔已準備好。程序如下:G54G0G90X10Y10Z5S600M3

回初始點，主軸順時針旋轉G33Z-25K0.8

攻絲，終點-25mmZ5K0.8M4

后退，主軸逆時針旋轉G0X50Y30Z20

數控制造技術綜合實訓6、G63——帶補償夾具攻絲指令

格式：G63X_Y_Z_F_說明：（1）用于帶補償夾具的螺紋加工。是非模態(tài)代碼。（2）編程的進給率F必須與主軸速度S和螺距相匹配。F［mm/min］=S［r/min］×螺距［mm/r］如:公制螺紋，螺距查表：0.8mm/r，孔已經預制。程序如下：G54G0G90X10Y10Z5S600M3

回初始點，主軸順時針旋轉G63Z-25F480

攻絲，終點-25mmG63Z5M4

后退，主軸逆時針旋轉G0X50Y30Z20

7、G331/G332——螺紋插補指令

如：公制螺紋，螺距查表：0.8mm/r，孔已經預制。程序如下：G54G0G90X10Y10Z5

回初始點SPOS=0

主軸處于位置控制運行狀態(tài)G331Z-25K0.8S600

攻絲，K為正表示主軸右旋，終點-25mmG332Z5K0.8

退刀8、G74/G75——返回參考點/固定點指令

格式：G74/G75X_Y_Z_9、G9（G60）/G64——準確定位/連續(xù)路徑加工格式：G9/G60/G64數控制造技術綜合實訓三、其他G指令1、G25/G26——主軸極限轉速指令

格式：G25/G262、G96/G97——恒定切削速度指令

格式：G96/G973、G40/G41/G42——刀尖半徑補償指令

格式：G41X_Y_Z_刀尖半徑左補償G42X_Y_Z_刀尖半徑右補償G40X_Y_Z_取消刀尖半徑補償4、G450/G451——拐角特性指令

格式：G450/G451格式：CYCLE81（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR）說明：刀具按編程的主軸轉速和進給率鉆孔，到達輸入的最后鉆孔深度。如圖所示。四、銑削循環(huán)指令

1、CYCLE81——鉆孔數控制造技術綜合實訓其中：RTP：Real返回平面（絕對）RFP：Real參考平面（絕對）SDIS：Real安全間隙（無符號輸入）DP：Real最后鉆孔深度（絕對）DPR：Real相對于參考平面的最后鉆孔深度（無符號輸入）如果一個值同時輸入給DP和DPR，最后鉆孔深度則來自DPR。【例3.8】

使用鉆孔循環(huán)指令，加工如圖所示的3個孔。程序如下:D3T3Z110X40Y120CYCLE81（110，100，2，35，）Y30CYCLE81（110，102，，35）X90CYCLE81（110，100，2，，65）M02G0G17G90F200S300M3數控制造技術綜合實訓2、CYCLE82——中心鉆孔格式：CYCLE82（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，DTB）說明：刀具按照編程的主軸轉速和進給率，鉆孔到輸入的最后深度。到達最后鉆孔時允許停頓。如圖所示。其中：參數RTP、RFP、SDIS、DP、DPR的說明同CYCLE81指令DTB：Real最后鉆孔深度時的停頓時間（斷屑），單位為秒?！纠?.9】

使用CYCLE82，在XY平面中的（X24，Y15）處加工一個深27mm的單孔。編程的停頓時間是2秒，鉆孔軸Z軸的參考平面為102mm，安全間隙是4mm。程序如下:G0G17G90F200S300M3D1T10Z110X24Y15CYCLE82（110，102，4，75，，2）M02數控制造技術綜合實訓3、CYCLE83——深孔鉆孔

格式：CYCLE83（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，FDEP，FDPR，DAM，DTB，DTS，FRF，VARI）說明：（1）多次執(zhí)行最大可定義的深度并逐步增加到最后鉆孔深度。（2）鉆頭可在每次進給深度后退回到參考平面+安全間隙用于排屑，或每次退回1mm用于斷屑。（3）參數RTP、RFP、SDIS、DP、DPR的說明同CYCLE81指令FDEP：Real初始鉆孔深度（絕對值）FDPR：Real相對于參考平面的初始鉆孔深度（無符號輸入）DAM：Real遞減量（無符號輸入）DTB：Real最后深度時的停頓時間（斷屑），單位為秒。DTS：Real初始點處和用于排屑的停頓時間FRF：Real初始鉆孔深度的進給率系數（無符號輸入）VARI：Int加工類型：斷屑=0，排屑=1數控制造技術綜合實訓【例3.10】

在XY平面中的位置（X80，Y120）和（X80，Y60）處執(zhí)行循環(huán)CYCLE83，鉆孔深度均為145mm，參考平面為150mm。首次鉆孔時，停頓時間為零，加工類型為斷屑。最后鉆深和首次鉆深的值為絕對值。第二次循環(huán)調用的停頓時間為1秒，加工類型排屑，最后鉆孔深度相對于參考平面。鉆孔軸Z軸。程序如下:G0G17G90F50S500M4

技術值定義D1T12

Z155

接近返回平面X80Y120

到達首次鉆孔位置CYCLE83（155，150，2，5，0，100，，20，0，0，1，0）調用循環(huán)X80Y60

回到下一次鉆孔位置CYCLE83（155，150，2，，145，，50，20，1，1，0.5，1）調用循環(huán)M02

數控制造技術綜合實訓4、CYCLE84——剛性攻絲

格式：CYCLE84（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，DTB，SDAC，MPIT，PIT，POSS，SST，SST1）說明：CYCLE84可用于剛性攻絲。對于帶補償夾具的攻絲，可以使用另外的循環(huán)指令CYCLE840。參數RTP、RFP、SDIS、DP、DPR的說明同CYCLE81指令DTB：Real鉆削至螺紋深度時的停頓時間（斷屑）SDAC：Int循環(huán)結束后的旋轉方向值：3，4或5（用于M3，M4或M5）MPIT：Real螺距由螺紋尺寸決定（有符號），數值范圍3（用于M3）～48（用于M48）；符號決定了在螺紋中的旋轉方向。PIT：Real螺距由數值決定（有符號），數值范圍：0.001～2000.000mm；符號決定螺紋旋轉方向。POSS：Real循環(huán)中定位主軸的位置（以度為單位）SST：Real攻絲速度SST1：Real退回速度數控制造技術綜合實訓【例3.11】

在XY平面（X30，Y35）處進行不帶補償夾具的剛性攻絲，攻絲軸是Z軸，如圖所示。未編停頓時間，編程的深度值為相對值。必須給旋轉方向參數和螺距參數賦值。螺紋公稱直徑M5。程序如下:G0G90T11D1

技術值的定義G17X30Y35Z40

接近鉆孔位置CYCLE84（40，36，2，，30，，3，5，，90，200，500）循環(huán)調用M02

程序結束說明：參數RTP、RFP、SDIS、DP、DPR、DTB、SDR、SDAC、MPIT、PIT的說明同CYCLE84指令。ENC：Real是否帶編碼器攻絲值：0=帶編碼器；1=不帶編碼器。5、CYCLE840——帶補償夾具攻絲

格式：CYCLE840（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，DTB，SDR，SDAC，ENC，MPIT，PIT）數控制造技術綜合實訓【例3.12】

（1）編碼器攻絲。在XY平面中的位置（X30Y35）處進行無編碼器攻絲，攻絲軸Z軸，如圖所示。必須給旋轉方向參數SSR賦值；參數ENC的值為1，深度的值是絕對值可以忽略螺距參數PIT。加工時使用補償夾具。程序如下：G90G0T11D1S500M3

技術值定義G17X30Y35Z60

接近鉆孔位置G1F200

決定路徑進給率CYCLE840（50，36，，6，0，1，4，3，1，，）循環(huán)調用M02

程序結束（2）帶編碼器攻絲。在XY平面中的位置（X30Y35）處帶編碼器攻絲。攻絲軸是Z軸，如圖所示。必須定義螺距參數，旋轉方向自動顛倒已編程。加工時使用補償夾具。程序如下：G90G0T11D1S500M4G17X30Y35Z60CYCLE840（50，36，，6，0，0，4，3，0，0，3.5）M02數控制造技術綜合實訓6、CYCLE85——鉸孔1（鏜孔1）

格式：CYCLE85（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，DTB，FFR，RFF）說明：RTP、RFP、SDIS、DP、DPR、DTB的說明同CYCLE82指令；FFR：Real進給率RFF：Real退回進給率【例3.13】

在XY平面中的（X70Y50）處絞孔，絞孔軸是Z軸。最后鉆孔深度值為相對值，未編程停頓時間，工件上沿在Z102處。程序如下:T11D1G0X70Y50Z105CYCLE85（105，102，2，，25，，300，450）M02數控制造技術綜合實訓7、CYCLE86——鏜孔（鏜孔2）

格式：CYCLE86（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，DTB，SDIR，RPA，RPO，RPAP，POSS）說明：RTP、RFP、SDIS、DP、DPR、DTB的說明同CYCLE85指令SDIR：Int旋轉方向值：3（用于M3）；4（用于M4）RPA：Real平面中第一軸（橫坐標）的返回路徑（增量，帶符號）RPO：Real平面中第二軸（縱坐標）的返回路徑（增量，帶符號）RPAP：Real鏜孔軸上的返回路徑（增量，帶符號）POSS：Real循環(huán)中定義主軸停止的位置（以度為單位）【例3.14】

在XY平面中的（X70Y50）處鏜孔，最后鉆孔深度為絕對值Z77，未定義安全間隙；在最后鉆孔深度處的停頓時間2秒，工件的上沿在Z110處。在此循環(huán)中，主軸以M3旋轉并停在45°位置。G0G17G90F200S300M3T11D1Z112X70Y50CYCLE86（112，110，，77，0，2，3，-1，-1，1，45）M02數控制造技術綜合實訓8、CYCLE87——鉸孔2（鏜孔3）

格式：CYCLE87（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，DTB，SDIR）說明：鉆孔到達指定深度，便激活主軸停止功能和編程的停止指令，按NCSTART鍵快速返回到返回平面。如圖所示。RTP、RFP、SDIS、DP、DPR、DTB、SDIR的說明同CYCLE86指令【例3.15】

在XY平面的（X70，Y50）處，鉆孔深度為絕對值Z77，工件的上沿在Z110處，安全間隙為2mm，在循環(huán)中M3有效。程序如下:G0G17G90F200S300

技術值的定義T3D3Z113

接近返回平面X70Y50

接近鉆孔位置CYCLE87（113，110，2，77，，3，）調用循環(huán)M02

程序結束數控制造技術綜合實訓9、CYCLE88——帶停止鉆孔1（鏜孔4）

格式：CYCLE88（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，DTB，SDIR）說明：鉆孔到達指定深度，便激活主軸停止功能和編程的停止指令，按NCSTART鍵快速返回至返回平面。如圖所示。RTP、RFP、SDIS、DP、DPR、DTB、SDIR的說明同CYCLE86指令?！纠?.16】

在XY平面的（X80Y90）處鉆孔，鉆孔深度定義為參考平面的相對值Z30，安全間隙為3mm，工件的上沿在Z102處。程序如下:G0G17G90F100S450X80Y90Z105CYCLE88（105，102，3，，30，3，4）M02數控制造技術綜合實訓10、CYCLE89——帶停止鉆孔2（鏜孔5）

格式：CYCLE89（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，DTB）說明：到達最后鉆孔深度，可以編程停頓時間。如圖所示。參數RTP、RFP、SDIS、DP、DPR，DTB的說明同CYCLE85指令【例3.17】

在XY平面的（X80Y90）處鉆孔，鏜孔軸是Z軸，最后鉆孔深度定義為絕對值，安全間隙為5mm。程序如下:DEFREALRFP，RTP，DP，DTB

參數定義RFP=102RTP=107DP=72DTB=3

定義值G0G17G90F100S450M4X80Y90Z107CYCLE89（RTP，RFP，5，DP，，DTB）M02數控制造技術綜合實訓11、HOLES1——排孔

格式：HOLES1（SPCA，SPCO，STA1，FDIS，DBH，NUM）說明：銑削沿直線分布