CNC銑床基本介紹--精選文檔

1、CNC銑床基本介紹CNC銑床如圖1所示。因無自動刀具交換裝置( ATC , Automatic Toos Changer )及刀具庫，故必須用手動方式換刀。圖2所示為立式綜合切削中心機(jī)。圖3所示為臥式綜合切削中心機(jī)。綜合切削中心機(jī) ( MC , Machine Center ) 因具備ATC及刀具庫，故可將使用的刀具預(yù)先安排存放于刀具庫內(nèi)，需要時再下指令，由ATC自動換刀。所以綜合切削中心機(jī)即CNC銑床加上ATC及刀具庫。圖CNC銑床圖立式綜合切削中心機(jī)圖圖盤型刀具庫 圖臥式綜合切削中心機(jī)刀具庫有二種：圓盤型，如圖4所示。鏈條型，如圖5所示。圓盤型刀具庫用于刀具數(shù)目較少者，且換刀方式大都采用無

2、臂式的換刀，換刀速度較慢，但故障率較少。鍵條型刀具庫用于刀具數(shù)目較多者，且換刀方式大都采用有臂式的換刀，換刀速度較快。有臂式的換刀臂如圖6所示。 綜合切削中心機(jī)為了減少裝置工件的時間，大型工件常使用自動梭臺交換裝置（APC，Automatic Pallete Changer）；如圖7所示；小型工件可用機(jī)械手(Robot) 上下工件。如圖8所示。圖鏈條型刀具庫圖有臂式的換刀臂圖臥式綜合切削中心機(jī)附自動梭臺交換裝置圖立式綜合切削中心機(jī)附機(jī)械手綜合切削中心機(jī)為了增加加工復(fù)雜性，常在床臺上加裝第四軸旋轉(zhuǎn)軸，如圖9所示，甚至增加兩旋轉(zhuǎn)軸成為5軸加工機(jī)，如圖10所示。5軸加工機(jī)主要應(yīng)用于幾何外形復(fù)雜的航天

3、零件加工及模具加工。圖五軸加工機(jī) 圖加裝軸的四軸加工機(jī)CNC銑床（或加工中心機(jī)）程序制作計算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)是經(jīng)由程序中的指令操控計算機(jī)數(shù)值控制系統(tǒng)去執(zhí)行以往必須由人工操作的所有加工動作。故學(xué)習(xí)程序制作必須完全了解程序中指令的功能及格式，這樣才能將傳統(tǒng)人工操作工具機(jī)的加工經(jīng)驗及相關(guān)知識，很正常的用指令來描述加工順序。簡而言之，CNC銑床（或MC）的程序就是依據(jù)您已具有的加工知識和加工順序，用正確的指令依序描述組合而成。 故制作CNC銑床（或MC）程序時必須考慮下列幾點(diǎn)：1.依工件形狀及尺寸標(biāo)示決定程序原點(diǎn)位置及加工順序。 2.工件的夾持方法。用虎鉗夾持或用T槽螺栓、壓板、梯枕或制作特殊夾具。3

4、.刀具的選擇：包括銑刀的直徑、刀刃長度、材質(zhì)及其它刀具的選用并決定各把刀具的刀號及刀長補(bǔ)正號碼、刀徑補(bǔ)正號碼。 4.切削條件：包括各把刀具的主軸轉(zhuǎn)速、切削深度、進(jìn)給速率、精銑預(yù)留量等。 2-1程序制作CNC程序是由指令組成，而指令是由英文字母與數(shù)值組成（如N10，G28，G90，G91，M03，F(xiàn)100，S2500，T01 等）或特殊符號（如/選擇性單節(jié)刪除指令 ， ； 單節(jié)結(jié)束指令）。 例子：G28G91Z0；G28X0Y0；G54；M06T01；M03 S1000；G90G00G43Z5.H01；G00G41X25.Y30.D11；G01Z -5.F50；M30；上面例子程序中每一列即稱為

5、一個單節(jié) ( Block ) ，每一單節(jié)是由至少一個字語 ( Word ) 所組成，字語是由一個地址 ( Address ) 和數(shù)值 ( Number ) 組成。每一單節(jié)后面加一單節(jié)結(jié)束符號；，以界定單節(jié)的范圍。如此CNC控制器即依照程序中的單節(jié)指令，依序執(zhí)行程序。地址用英文字母表示，其意義如表1所示，地址依照已設(shè)定的程序機(jī)能而有不同的意義 ，其目的在限定其后數(shù)值的意義。 表 各地址之意義機(jī) 能位 址意 義 程序號碼： (ISO)，O (EIA)程序號碼順序號碼N順序號碼準(zhǔn)備機(jī)能G動作模式（直線、圓孤等）坐標(biāo)軸字語X、Y、Z坐標(biāo)軸移動指令A(yù)、B、C、U、V、W附加軸移動指令R圓弧半徑I、J、K

6、圓弧中心坐標(biāo)進(jìn)給機(jī)能 F進(jìn)給速率主軸轉(zhuǎn)速機(jī)能S主軸轉(zhuǎn)速刀具機(jī)能T刀具號碼、刀具補(bǔ)正號碼輔助機(jī)能M機(jī)械側(cè)ONOFF控制B床臺位置補(bǔ)正號碼H、D補(bǔ)正號碼指令暫 停P、X暫停時間子程序號碼指定P子程序號碼指定重復(fù)次數(shù)L子程序重復(fù)次數(shù)參 數(shù)P、Q、R固定循環(huán)2-1.1數(shù)據(jù)輸入格式CNC程序中的每一指定皆有一定的固定格式，使用不同的控制器其格式亦不同，故必須依據(jù)該控制器的指令格式書寫指令，若其格式有錯誤，則程序?qū)⒉槐粓?zhí)行而出現(xiàn)警示訊息。 其中尤以數(shù)值數(shù)據(jù)輸入時應(yīng)特別小心。一般CNC銑床或MC皆可選擇用公制單位mm 或英制單位英吋 為坐標(biāo)數(shù)值的單位。公制可精確到0.001mm，英制可精確到0.0001英吋

7、， 此也是一般CNC機(jī)械的最小移動量。若輸入X1.23456時，實際輸入值是X1.234mm或X1.2345英吋，多余的數(shù)值即被忽略不計。且字?jǐn)?shù)也不能太多，一般以7個字為限，如輸入X1.2345678， 因超過7個字，會出現(xiàn)警示訊息，表1是地址和指令數(shù)值范圍。 表1中所列是計算機(jī)能接受之指令范圍，而CNC工具機(jī)實際使用范圍受到其機(jī)械本身的限制，故應(yīng)參考CNC工具機(jī)的操作手冊而定。例如表1中X軸可移動99999.999mm，但實際上CNC工具機(jī)X軸的行程可能只有650mm，進(jìn)給速率F最大可輸入100000.0mmmin，但實際上CNC工具機(jī)可能限制在3000mmmin以下。故在程序制作時，要確定

8、不超過CNC工具機(jī)規(guī)格 的實際限制，所以一定要參照CNC工具機(jī)制造廠發(fā)行的說明書。表 地址與指令范圍（FANUC 0M）機(jī)能位址公制單位英制單位程序號碼： (ISO) O (EIA)1999919999順序號碼N1999919999準(zhǔn)備機(jī)能G099099坐標(biāo)軸字語X、Y、Z、Q、R、 I、J、K99999.999mm9999.9999inchA、B、C99999.999deg9999.9999deg進(jìn)給機(jī)能F1100000.0mmmin0.01400.0inchmin主軸轉(zhuǎn)速機(jī)能S0999909999刀具機(jī)能T099099輔助機(jī)能M099099暫 留X、P099999.999sec099999

9、.999sec子程序號碼指定P1999919999重復(fù)次數(shù)L1999919999補(bǔ)正號碼D、H0320322-1.2CNC工具機(jī)坐標(biāo)系統(tǒng) CNC銑床或MC是依據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)來確定其刀具運(yùn)動的路徑，因此坐標(biāo)系統(tǒng)對CNC程序設(shè)計極為重要。 CNC工具機(jī)各軸的標(biāo)注，CNS是采用右手直角坐標(biāo)系統(tǒng)。如圖1所示，大姆指表示X軸 ，食指表示Y軸，中指表示Z軸，且手指頭所指的方向為正方向。X、Y、Z軸向是用于標(biāo)注線性移動軸；另外定義三個旋轉(zhuǎn)軸，繞X軸旋轉(zhuǎn)者稱為A軸，繞Y軸旋轉(zhuǎn)者稱為B軸，繞Z軸旋轉(zhuǎn)者稱為C軸。三旋轉(zhuǎn)軸的正方向皆定義為順著移動軸正方向看，順時針回轉(zhuǎn)為正，逆時針回轉(zhuǎn)為負(fù)，如圖2所示。(a)右手直角坐標(biāo)

10、系統(tǒng)(b)X、Y、Z移動軸A、旋轉(zhuǎn)軸圖圖CNC工具機(jī)先定義Z軸，以工具機(jī)的主軸線為Z軸，再以刀具遠(yuǎn)離工件的方向為正，故以 立式CNC銑床為例，主軸向上為Z方向，向下為 Z 方向，如圖3所示。接著定 義X軸，以操作者面向床柱，其刀具沿左右方向移動者為X軸，且規(guī)定向右為正方向；最后依 右手直角坐標(biāo)系統(tǒng)決定Y軸，故其刀具沿前后方向移動者為Y軸，向前為正Y方向，向后為負(fù)Y方向。以上定義者稱為程序坐標(biāo)系（或稱為工件坐標(biāo)系），其三軸的交點(diǎn)即14節(jié)所述的程序原點(diǎn)。圖3的右側(cè)所示即為程序坐標(biāo)系。程序設(shè)計人員是依據(jù)程序坐標(biāo)系來指述刀具動路，且必須假設(shè)工件固定不動，刀具沿著工件輪廓移動加工。 圖3所示，標(biāo)示于CN

11、C工具機(jī)上的坐標(biāo)軸所形成的坐標(biāo)系稱為機(jī)械坐標(biāo)系，一般CNC 銑床或MC在機(jī)械上會貼上機(jī)械坐標(biāo)系的軸向。機(jī)械的移動是根據(jù)機(jī)械坐標(biāo)系，因為CNC銑床 或MC在X、Y軸上實際是工件移動而非刀具移動，所以為了符合程序設(shè)計人員假設(shè)工件固定不動，其機(jī)械坐標(biāo)系的X、Y軸正、負(fù)方向與程序坐標(biāo)系相反。故程序設(shè)計人員指令刀具向程序 坐標(biāo)系的X軸正方向移動，而實際上是工件向機(jī)械坐標(biāo)系的X軸正方向移動，使兩者一致。 圖程序坐標(biāo)系與機(jī)械坐標(biāo)系2-1.3坐標(biāo)位置的表示方式：絕對值和增量值CNC程序除了一些基本設(shè)定，如程序原點(diǎn)，刀具號碼，主軸轉(zhuǎn)速，進(jìn)給速率等外，最主要的是命令刀具移動或切削至某一坐標(biāo)位置。而坐標(biāo)位置的表示有

12、絕對值和增量值兩種。絕對值是以程序原點(diǎn)為依據(jù)來表示坐標(biāo)位置。增量值是以前一點(diǎn)為依據(jù)來表示兩點(diǎn)間實際的向量值（包括距離和方向）。 CNC銑床或MC大都以G90指令設(shè)定X、Y、Z數(shù)值為絕對值；用G91指令設(shè)定X、Y、Z數(shù)值為增量值。 在同一程序中可以增量值與絕對值混合使用。使用原則是依據(jù)工件圖上尺寸的標(biāo)示，用何種方式表示較方便，則使用之。茲以圖1、圖2及圖3說明之。絕對值指令格式：G90 X_Y_Z_；增量值指令格式：G91 X_Y_Z_；在使用上，大都以絕對值和增量值混合使用較多。簡而言之，不用加減計算即可得到坐標(biāo) 位置，則以那種方式表示之，因比較方便也。茲以圖3所示之工件圖說明之。假設(shè)銑刀已定

13、位至H點(diǎn)，接著沿ABCDEFG程序原點(diǎn)A點(diǎn)，完成輪廓切削的程序如下：G90 G01 X18. F100；H B，用絕對值表示較方便。G91 X35. Y -20.；B C，用增量值表示較方便。G90 X92.；C D，用絕對值表示較方便。 Y15.；D E，用絕對值表示較方便。G91 X -60.；E F，用增量值表示較方便。 Y -15.；F G，增量值或絕對值皆方便，但沿用上單節(jié)增量指令， 可不必再用G90設(shè)定為絕對值，故用增量值表示 之。X -32.；G程序原點(diǎn)，理由同上。Y60.；程序原點(diǎn)A，理由同上。：2-1.4 坐標(biāo)位置數(shù)值的表示方式CNC程序即控制刀具移動到某坐標(biāo)位置，其坐標(biāo)位置

14、數(shù)值的表示方式有2種：1.用小數(shù)點(diǎn)表示法：即數(shù)值的表示用小數(shù)點(diǎn).明確的標(biāo)示個位在那里。如X25.36，其中5為個位，故數(shù)值大小很明確。2.不用小數(shù)點(diǎn)表示法：即數(shù)值中無小數(shù)點(diǎn)者。則CNC控制器會將此數(shù)值乘以最小移動量（公制 ：0.001mm，英制0.0001英吋）做為輸入數(shù)值。如X25，則CNC控制器會將 25 0.001mm 0.025mm做為輸入數(shù)值。 所以要表示貳拾伍公厘，可用25.或25000表示，一般用小數(shù)點(diǎn)表示法較方便， 并可節(jié)省系統(tǒng)之記憶空間，故常被使用。 以下之地址均可選擇使用小數(shù)點(diǎn)表示法或不使用小數(shù)點(diǎn)表示法：X、Y、Z、I、J、K、F、 R等。 但也有一些地址不允許使用小數(shù)點(diǎn)表

15、示法，如P、Q、D等。例如暫停指令，如指令程序暫 停5秒，必須如下書寫：G04 X5.；或G04 X5000；或G04 U5.；或G04 U5000；或G04 P4000；皆可。一般皆采用小數(shù)點(diǎn)表示方式來描述坐標(biāo)位置數(shù)值，故在鍵入CNC程序，尤其是坐標(biāo)數(shù)值是 整數(shù)時，常常會遺漏小數(shù)點(diǎn)。如欲輸入貳拾伍公厘，但鍵入Z25，其實際的數(shù)值是0.025mm，相差1000倍，可能會撞機(jī)或大量銑削，不可不謹(jǐn)慎。 程序中用小數(shù)點(diǎn)表示與不用小數(shù)點(diǎn)表示的數(shù)值，可以混合使用。 如下面例1：例1. G00 X25. Y3000 Z5.；G01 Z -5. F100.；X36000 Y50.；某些專用的G機(jī)能指令必須置

16、于特定的數(shù)值之前。例2. G20；設(shè)定英制單位。X2.0 G04；其暫停時間是20sec。因為現(xiàn)處于英制單位 (G20) 故X2.0先被以 距離譯碼為20000吋，接著執(zhí)行G04暫停指令，則20000會被轉(zhuǎn)換成20sec。 故例2若寫成如例3，則暫停時間為2sec。例3. G20；G04 X2.0；其暫停時間為2sec。因為X2.0在 G04之后，直接被解讀為時間，以 sec 為 單位，故X2.0是2sec。 例4. F100. G98；（錯誤） G98 F100.；（正確），表示進(jìn)給速率是100 mm min。1.5 程序號碼：O 早期的數(shù)值控制 ( NC ) 機(jī)械，因無內(nèi)存，故程序是儲存在

17、紙帶上，執(zhí)行時，常以光學(xué) 式讀帶機(jī)將紙帶上的程序讀入控制器內(nèi)，再依指令控制機(jī)械運(yùn)作。圖1是EIA編碼的NC紙帶 。目前計算機(jī)數(shù)值控制 ( CNC , Comput Number Contral ) 機(jī)械，都具有記憶程序的功能。將CNC 程序儲存在內(nèi)存內(nèi)，為了區(qū)別不同的程序，故在程序的最前端用程序號碼以區(qū)分之，方便日后欲執(zhí)行那一程序時，只需呼叫出來，即可進(jìn)行編輯或執(zhí)行程序。圖1目前CNC程序的編碼有二種：EIA編碼或ISO編碼，在臺灣大多使用EIA編碼。在CNC控制器內(nèi)，一般皆可接受這二種編碼，故為了區(qū)別起見，程序號碼以地址 O 表示者是EIA編碼；以地址：表示者是ISO編碼，如表所示。地址與指

18、令范圍（FANUC 0M）機(jī)能位址公制單位英制單位程序號碼： (ISO) O (EIA)1999919999順序號碼N1999919999準(zhǔn)備機(jī)能G099099坐標(biāo)軸字語X、Y、Z、Q、R、 I、J、K99999.999mm9999.9999inchA、B、C99999.999deg9999.9999deg進(jìn)給機(jī)能F1100000.0mmmin0.01400.0inchmin主軸轉(zhuǎn)速機(jī)能S0999909999刀具機(jī)能T099099輔助機(jī)能M099099暫 留X、P099999.999sec099999.999sec子程序號碼指定P1999919999重復(fù)次數(shù)L1999919999補(bǔ)正號碼D、H

19、032032程序號碼以地址O及4位數(shù)字組成，一般控制器大多從19999之范內(nèi)任意選擇使用。 例如：O3838表示程序號碼為3838的CNC程序。（EIA） ：4949表示程序號碼為4949的CNC程序。（ISO）2-1.6 順序號碼：N CNC程序的每一單節(jié)之前可以加一順序號碼，以地址N后面加上19999數(shù)字表示之。 順序號碼與CNC程序的加工順序無關(guān)，它只是那一單節(jié)的代號，故可任意的編號。但最好以由小到大的順序編號，較符合人類的一般思路。 為了節(jié)省內(nèi)存空間，故一般CNC程序常不使用順序號碼于每一單節(jié)前面。但常用于標(biāo)示加工種類如下列例子：N1；粗銑外形 ：N2；粗銑凹槽 ： N3；精銑外形及凹

20、槽 ：N4；鉆中心孔：N5；鉆7.8鉆頭：N6；鉆6.8鉆頭：N7；鉸孔8H7：N8；攻螺紋M81.252-1.7 選擇性單節(jié)刪除：”在單節(jié)的最前端加一斜線（選擇性單節(jié)刪除指令）時，該單節(jié)是否被執(zhí)行，是由執(zhí) 行操作面板上的選擇性單節(jié)刪除開關(guān)來決定。當(dāng)此開關(guān)處于ON（燈亮），則該單節(jié)會被忽 略而不被執(zhí)行；當(dāng)此開關(guān)處于 OFF （燈熄），則該單節(jié)會被執(zhí)行。所以程序中有指令 之單節(jié)可由操作者視情況選擇該單節(jié)是否被執(zhí)行。例子： N1； 粗銑外形 ： M00； N2； 粗銑凹槽 ： M00； N3； 精銑外形 ： M00； N4； 精銑凹槽 以上例子，當(dāng)單節(jié)刪除開關(guān)處于ON時，則所有的M00（程序停止指

21、令）皆不被執(zhí)行。反之設(shè)于 OFF ，則全部執(zhí)行。指令常置于單節(jié)的最前端，若是置于單節(jié)中的任何位置，則從 至；（單 節(jié)結(jié)束）間之所有指令皆被忽略不執(zhí)行。若含有指令的單節(jié)被讀入緩沖暫存區(qū)后，再將單節(jié)刪除開關(guān) ON ，則此單節(jié)因已被辨認(rèn)正確無誤，故會被執(zhí)行。2-1.8 主軸轉(zhuǎn)速機(jī)能：S 主軸轉(zhuǎn)速機(jī)能又稱為S機(jī)能，系用于指令主軸的回轉(zhuǎn)速數(shù)值 (rpm) 。S機(jī)能以地址S后面接 4位數(shù)字組成 。 如其指令的數(shù)值大于或小于制造廠商所設(shè)定之最高或最低轉(zhuǎn)速時，將以廠商所 設(shè)定的最高或最低轉(zhuǎn)速為實際轉(zhuǎn)速。一般MC的轉(zhuǎn)速06000rpm。在操作中為了實際加工條件之需要，亦可由執(zhí)行操作面板之主軸轉(zhuǎn)速調(diào)整率旋鈕來調(diào)整

22、主軸實際轉(zhuǎn)速。S指令只是設(shè)定主軸轉(zhuǎn)數(shù)大小，并不會使主軸回轉(zhuǎn)，需待有M03（主軸正轉(zhuǎn)）或M04（主 軸逆轉(zhuǎn)）指令時，主軸才開始旋轉(zhuǎn)。 例子：S1000 M03；主軸以順時針方向轉(zhuǎn)1000rpm。主轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速可由下列公式計算而得 S1000 V DS：主軸轉(zhuǎn)速 rpm V：切削速度 m minD：刀具直徑 mm ：圓周率 3.14例題：已知用10 mm高速鋼端銑刀，V22 m min，求S。 解答：S 1000 22 3.14 10 700 rpm。2-1.9 進(jìn)給速率機(jī)能：又稱為F機(jī)能F機(jī)能用于控制刀具移動時的速率，如圖1所示。F后面所接數(shù)值代表每分鐘刀具進(jìn)給量 ，單位為mm min。F機(jī)能指令值如

23、超過制造廠商所設(shè)定之范圍時，則以廠商所設(shè)定之最高或最低進(jìn)給率為實際進(jìn)給率。在操作中為了實際加工條件之需要，亦可由執(zhí)行操作面板上之切削進(jìn)給率旋鈕來調(diào)整實際進(jìn)給率。 F機(jī)能一經(jīng)設(shè)定后如未被重新指定，則表示先前所設(shè)定之進(jìn)給率繼續(xù)有效。 F機(jī)能的數(shù)值可由下列公式計算而得。 F F t T S F t：銑刀每刃的進(jìn)給量 mm tooth T ：銑刀的刀刃數(shù) S ：刀具的轉(zhuǎn)數(shù) rpm 例題：使用75mm，6刃的面銑刀，銑削碳鋼表面，V100mmin，F(xiàn)t0.08mm刃，求S及F。解答：S 1000 1000 * 100 425 rpm F F t T S 0.08 6 425 204 mm min 刀具材

24、質(zhì)及被切削材料不同，則切削速度，每刃的進(jìn)給量亦不相同。2-1.10 刀具機(jī)能：T 刀具機(jī)能又稱為 T 機(jī)能，CNC銑床無ATC，必須用手換刀，所以T機(jī)能是用于MC。T 機(jī)能 以地址T后面接2位數(shù)字組成。 MC的刀具庫有二種：一種是圓盤型（如第1章圖4所示），另一種為鍵條型（如第1章圖5所示）。換刀的方式分無臂式（如第1章圖4所示）及有臂式（如第1章圖6所示）兩種。無臂式換刀方式是刀具庫靠向主軸，先卸下主軸上的刀具，再旋轉(zhuǎn)至欲換的刀具，上升裝 上主軸。此種刀具庫大都用于圓盤型較多，且是固定刀號式（即1號刀必須插回1號刀具庫內(nèi)）， 故換刀指令的書寫方式如下： M06 T02；M06（換刀指令），執(zhí)

25、行時，主軸上的刀具先裝回刀具庫，再旋轉(zhuǎn)至2號刀， 將2號刀裝上主軸孔內(nèi)。 有臂式換刀大都配合鏈條型刀具庫且是無固定刀號式【即1號刀不一定插回1號刀具庫內(nèi)， 其刀具庫上的刀號與設(shè)定的刀號由控制器的PLC（可程控器）管理】。此種換刀方式的T指 令后面所接數(shù)字代表欲呼叫刀具的號碼。當(dāng)T機(jī)能被執(zhí)行時，被呼叫的刀具會轉(zhuǎn)至準(zhǔn)備換刀位置，但無換刀動作，因此T指令可在換刀指令M06之前即以設(shè)定，以節(jié)省換刀時等待刀具之時間。故有換刀臂式的換刀程序指令書寫如下T01；1號刀就換刀位置。：M06 T03；M06換刀指令，將1號刀換到主軸孔內(nèi)，3號刀就換刀位置。： M06 T04；M06換刀指令，將3號刀換到主軸孔內(nèi)

26、，4號刀就換刀位置。：M06 T05；M06換刀指令，將4號刀換到主軸孔內(nèi)，5號刀就換刀位置。執(zhí)行刀具交換時，并非刀具在任何位置均可交換，各制造廠商依其設(shè)計不同，均在一安全位置，實施刀具交換動作，以避免與床臺、工件發(fā)生碰撞。Z軸的機(jī)械原點(diǎn)位置是遠(yuǎn)離工件最 遠(yuǎn)的安全位置，故一般以Z軸先回歸機(jī)械原點(diǎn)后，才能執(zhí)行換刀指令。（但有些制造廠商，如 臺中精機(jī)的MC除了Z軸先回歸HOME點(diǎn)外，也必須做第二參考點(diǎn)復(fù)歸，即G30指令）。故MC的換刀程序應(yīng)如下書寫：1.只需Z軸回HOME點(diǎn)，（無臂式的換刀）G91 G28 Z0； Z軸回歸HOME點(diǎn)。M06 T03； 主軸更換為3號刀。 ：G91 G28 Z0；M

27、06 T04； 主軸更換為4號刀。 ：G91 G28 Z0；M06 T05； 主軸更換為5號刀。：2.Z軸先回歸HOME點(diǎn)且必須Y軸做第二參考點(diǎn)復(fù)歸G30 Y0；（有臂式的換刀）T01； 1號刀就換刀位置。G91 G28 Z0； Z軸回歸HOME點(diǎn)。G30 Y0； Y軸第二參考點(diǎn)復(fù)歸。 M06 T03； 將1號刀換到主軸孔內(nèi)，3號刀就換刀位置。 ：G91 G28 Z0； G30 Y0；M06 T04；將3號刀換到主軸孔內(nèi)，4號刀就換刀位置。 ：G91 G28 Z0；G30 Y0；M06 T05；將4號刀換到主軸孔內(nèi)，5號刀就換刀位置。：2-1.11 輔助機(jī)能（又稱為M機(jī)能）M 在數(shù)值控制機(jī)械上

28、，有些單純的開（ON）或關(guān)（OFF）的動作，如主軸正轉(zhuǎn)、主軸停止、切削劑開、切削劑關(guān)等，用地址M后面接2位數(shù)字組成指令，稱為輔助機(jī)能。 通常M機(jī)能除某些有通用性的標(biāo)準(zhǔn)碼外（如M03，M05，M08，M09，M30等），亦可由制 造廠商依其機(jī)械之動作要求，設(shè)計出不同的M指令，以為控制不同之開關(guān)動作，或預(yù)留IO（輸入輸出）接點(diǎn)，作為操作者自行聯(lián)結(jié)其它外圍設(shè)備使用。 在同一單節(jié)中若有兩個M機(jī)能出現(xiàn)時，雖其動作不相沖突，但以排列在最后面的M機(jī)能有效，前面的M機(jī)能皆被忽略而不執(zhí)行。 例如：S600 M03 M08；執(zhí)行此單節(jié)時，主軸不會正轉(zhuǎn)，只有噴出切削劑。 一般CNC機(jī)械M機(jī)能的前導(dǎo)零可省略，如M01

29、可用M1表示，M03可用M3來表示，余者類推，如此可節(jié)省內(nèi)存空間及鍵入的字?jǐn)?shù)。M機(jī)能的范圍由M00至M99，不同的M機(jī)能代表不同的動作，較常用者如表1所示?，F(xiàn)分述如下：表輔助機(jī)能之字語及其功能字語功 能M00程序停止M01選擇性程序停止M02程序結(jié)束M03主軸正轉(zhuǎn)M04主軸反轉(zhuǎn)M05主軸停止M06自動換刀M07切削劑開（霧狀）M08切削劑開M09切削劑關(guān)M19主軸定向停止M30程序結(jié)束（記憶回原）M98主程序呼叫子程序M99子程序結(jié)束，并跳回主程序1. M00：程序停止 程序中若使用M00指令，于執(zhí)行至M00指令時，程序即停止執(zhí)行，且主軸停止轉(zhuǎn)動、切削 劑關(guān)閉。若欲再繼續(xù)執(zhí)行下一單節(jié)，只要按下

30、CYCLE START程序啟動鍵，則主軸轉(zhuǎn)動、切削 劑開啟，繼續(xù)執(zhí)行M00后面的程序。M00指令一般均單獨(dú)成為一個單節(jié)使用。2. M01：選擇性程序停止此一指令的功能和M00相同，但選擇停止或不停止，可由執(zhí)行操作面板上的選擇停止按鈕來控制。當(dāng)按鈕置于ON（燈亮）時則M01有效，其功能等于M00，若按鈕置于OFF（燈熄）時，則M01將不被執(zhí)行，即程序不會停止。M00和M01常用在CNC銑床于粗銑后執(zhí)行M00或M01，此時，則可用手動方式更換精銑刀 ，再按CYCLE START程序執(zhí)行鍵，續(xù)繼執(zhí)行精銑程序，其它加工，以此類推，如下面例子說明例子：N1；粗銑：G00 G90 Z100.；手動換刀安全

31、點(diǎn)。M00；程序停止。將模式選擇旋鈕轉(zhuǎn)至MPG微調(diào)操作，用手動更換精銑刀，再將旋鈕轉(zhuǎn)回AUTO自動執(zhí)行，再按CYCLE START程序啟動鍵，繼續(xù)往下執(zhí)行程序。N2； 精銑：G00 G90 Z100；M00；程序停止，同上M00說明更換中心鉆頭。N3；鉆中心孔： G00 G90 Z00.；M00；程序停止，同上M00說明更換7.8鉆頭。N4；鉆7.8mm孔：G00 G90 Z100.；M00；程序停止，同上M00說明更換8H7鉸刀。N5；鉸孔： M30；程序結(jié)束。3. M02：程序結(jié)束 此指令應(yīng)置于程序最后單節(jié)，表示程序到此結(jié)束。此指令會自動將主軸停止（M05）及關(guān)閉切削劑（M09），但程序執(zhí)

32、行指針（CURSOR）不會自動回到程序的第一單節(jié)，而停在M02 此單節(jié)上。如欲使程序執(zhí)行指針回到程序開頭，必須先將模式選擇鈕轉(zhuǎn)至EDIT編輯上， 再按RESET鍵，使程序執(zhí)行指針回到程序開頭。 4.M03：主軸正轉(zhuǎn) 程序執(zhí)行至M03，主軸即正方向旋轉(zhuǎn)（由主軸上方，向床臺方向看，順時針方向旋轉(zhuǎn)）。參考圖1（a）。一般銑刀大都用主軸正轉(zhuǎn)M03。5.M04：主軸反轉(zhuǎn) 程序執(zhí)行至M04，主軸即反方向旋轉(zhuǎn)（由主軸上方，向床臺方向看，逆時針方向旋轉(zhuǎn)）。參考 圖1（b）。6.M05：主軸停止 程序執(zhí)行至M05，主軸即瞬間停止，此指令用于下列情況： ( 1 )程序結(jié)束前（ 但一般常可省略，因為M02，M30指

33、令皆包含 M05 ）。( 2 )若CNC機(jī)械有主軸高速檔（M42）、主軸低速文件（M41）指令 時，在換檔之間，必須使用 M05，使主軸停止再換檔，以免損壞換檔機(jī)構(gòu)。 ( 3 )主軸正、反轉(zhuǎn)之間的轉(zhuǎn)換，也須加入此指令，使主軸停止后，再變換轉(zhuǎn)向指令，以免伺服馬達(dá)受損。7.M06：自動換刀程序執(zhí)行至M06，控制器即命令A(yù)TC（自動刀具交換裝置）執(zhí)行換刀的動作。其換刀動作及程序?qū)懛ㄕ垍⒖?1.10T機(jī)能說明。8. M07：開啟霧狀切削劑有噴霧裝置之機(jī)械，令其開啟噴霧泵浦，噴出霧狀切削劑。9. M08：切削劑噴出程序執(zhí)行至M08，即啟動切削劑泵浦，但必須配合執(zhí)行操作面板上的 CLNT AUTO鍵，處于

34、ON ( 燈亮 ) 狀態(tài)。 ( 切削液程序鍵，處于ON ) 否則泵浦不會啟動。一般CNC機(jī)械主軸附近有一閥門可以手動調(diào)節(jié)切削劑流量大小。10.M09：噴霧及切削劑關(guān)閉令命噴霧及冷卻劑泵浦關(guān)閉，停止切削劑噴出。常用于程序執(zhí)行完畢之前。（但?？墒÷裕?因為一般M02、M30指令皆包含M09）。11.M19：主軸定向停止令主軸旋轉(zhuǎn)至一固定之方向而后停止旋轉(zhuǎn)，于裝置精搪孔刀及背搪孔刀使用G76或G87指 令時，因其包含M19指令，且刀具會平移一小段距離。故必須先以MDI方式執(zhí)行19指令，以確定偏位方向，以便提供給G76或G87指令使用。12.M30：程序結(jié)束此指令應(yīng)置于程序最后單節(jié)，表示程序到此結(jié)束。

35、此指令會自動將主軸停止（M05）及關(guān) 閉切削劑（M09），且程序執(zhí)行指針會自動回到程序的第一單，以方便此程序再次被執(zhí)行。此即是與M02指令不同之處，故程序結(jié)束大多使用M30較方便。13.M98：主程序呼叫子程序此指令置于主程序之某一單節(jié)，當(dāng)執(zhí)行至M98時，控制器，即從內(nèi)存內(nèi)呼叫M98后面所指定之子程序出來執(zhí)行。執(zhí)行次數(shù)大多由199。指令格式：此指令的用法，可參考 21.20節(jié)的例1。14.M99：子程序結(jié)束并跳回主程序此指令用于子程序最后單節(jié)，表示子程序結(jié)束，且命令程序執(zhí)行指針跳回主程序中M98的下一單節(jié)繼續(xù)執(zhí)行程序。 M99指令也可用于主程序最后單節(jié)，此時程序執(zhí)行指針會跳回主程序的第一單節(jié)繼

36、續(xù)執(zhí)行此程序，所以此程序?qū)⒁恢敝貜?fù)執(zhí)行，除非按下RESET鍵才能中斷執(zhí)行。此種方法常用于CNC銑床或MC開機(jī)后的暖機(jī)程序，如下面例子可供參考。（也常用于展覽會場展示用）。CNC銑床或MC暖機(jī)程序：（此程序適合無臂式ATC）O8888；G91 G28 Z0；Z軸回歸機(jī)械原點(diǎn)。G28 X0 Y0；X、Y軸回歸機(jī)械原點(diǎn)。 M06 T01； 將1號刀裝上主軸孔內(nèi)。 M03 S100；主軸正轉(zhuǎn)100 rpm。 G01 G91 X500. Y -350. F50.；以50mmmin進(jìn)給速率移動到 X500. Y350.。Z -400.；Z軸向下移動。X -450. Y300.； X、Y軸移動。 G28 Z

37、0；Z軸歸HOME點(diǎn)。M06 T07；將7號刀裝上主軸。Z -400.； Z軸向下移動。X500. Y -350.；X、Y軸移動。Z200.；Z軸向上移動。X -250. Y170.； X、Y軸移動。G28 Z0； Z軸歸HOME點(diǎn)。M06 T14； 將14號刀裝上主軸。Z -400.；Z軸向上移動。 M99；將程序執(zhí)行指針跳回第一單節(jié)繼續(xù)執(zhí)行此程序。2-1.12 準(zhǔn)備機(jī)能（又稱為G機(jī)能）：G 2-1.13G機(jī)能是命令機(jī)械準(zhǔn)備以何種方式切削加工或移動。以地址G后面接2位數(shù)字組成，其范圍由G00G99，不同的G機(jī)能代表不同的意義與不同的動作方式，如表1是常用的G機(jī)能。表準(zhǔn)備機(jī)能之字語及其機(jī)能（F

38、ANUC 0M）字語機(jī) 能組群分類G00快速定位01BG01直線切削BG02順時針圓弧切削BG03反時針圓弧切削BG04暫停00BG09 確實停止檢驗BG10 自動程序原點(diǎn)補(bǔ)正，刀具補(bǔ)正設(shè)定BG17XY平面選擇02BG18ZX平面選擇BG19YZ平面選擇BG20英制單位輸入選擇06OG21公制單位輸入選擇OG27 機(jī)械原點(diǎn)復(fù)歸核對00BG28自動機(jī)械原點(diǎn)復(fù)歸BG29由機(jī)械原點(diǎn)自動定位BG30第2、3、4參考點(diǎn)自動復(fù)歸BG33螺紋切削01BG40刀具徑補(bǔ)正取消 07OG41刀具徑補(bǔ)正向左OG42 刀具徑補(bǔ)正向右OG43刀具長度正向（）補(bǔ)正08BG44刀具長度負(fù)向（）補(bǔ)正BG49刀具長度補(bǔ)正取消B

39、G52局部坐標(biāo)系統(tǒng)00BG54選擇第1程序坐標(biāo)系統(tǒng)12BG55選擇第2程序坐標(biāo)系統(tǒng)BG56選擇第3程序坐標(biāo)系統(tǒng)BG57選擇第4程序坐標(biāo)系統(tǒng)BG58選擇第5程序坐標(biāo)系統(tǒng)BG59選擇第6程序坐標(biāo)系統(tǒng)BG61確實停止檢驗格式13BG62自動轉(zhuǎn)角調(diào)整BG63 攻螺紋模式BG64切削模式BG73快速深孔啄鉆循環(huán) 09OG74左螺紋攻牙循環(huán)OG76精搪孔固定循環(huán)（主軸定向）OG80固定循環(huán)切削取消OG81鉆孔固定循環(huán)OG82沈頭鉆孔固定循環(huán)OG83深孔啄鉆循環(huán)OG84 右螺紋攻牙循環(huán)OG85鉸孔固定循環(huán)f2-1.13 英制公制單位指令：G20G21G20：設(shè)定程序以吋為單位。最小數(shù)值0.0001吋。 G2

40、1：設(shè)定程序以mm為單位。最小數(shù)值0.001mm。CNS是采用公制單位，故CNC銑床或MC一開機(jī)即自動設(shè)定為公制單位公厘。故程序中不須再指令G21。但若欲加工以吋為單位的工件，則于程序的第一單節(jié)必須先指令G20， 如此以下所指令的坐標(biāo)值、進(jìn)給速率、螺紋導(dǎo)程、刀具半徑補(bǔ)正值、刀具長度補(bǔ)正值、手動脈波產(chǎn)生器（MPG）手輪每格之單位值等皆被設(shè)定成英制單位。G20或G21通常單獨(dú)使用不和其它指令一起出現(xiàn)在同一單節(jié)，且應(yīng)位于程序的第一單節(jié)。同一程序中，只能使用一種單位，不可公、英制混合使用。 刀具補(bǔ)正值及其它有關(guān)數(shù)值均須隨單位系統(tǒng)改變而重新設(shè)定。2-1.14 設(shè)定坐標(biāo)系指令：G92 ,G54G59,G5

41、2由21.2 CNC工具機(jī)坐標(biāo)系統(tǒng)說明，可知撰寫CNC程序時必須依據(jù)程序坐標(biāo)系來描述工件輪廓尺寸，此程序坐標(biāo)系的零點(diǎn)即程序原點(diǎn)。1.設(shè)定程序原點(diǎn)的指令在CNC銑床或MC上，可用G92指令其指令格式為G92 XY；其中X、 Y值是指程序原點(diǎn)到機(jī)械原點(diǎn)的向量值，于使用時，必須將X、Y值表示出來。2.但當(dāng)工件外形復(fù)雜時，為了撰寫CNC程序的方便常須設(shè)定2個以上的程序原點(diǎn)，故也可用G54 G59指令設(shè)定程序原點(diǎn)，其指令格式：G54；其后面不須書寫X、Y值，其定義是指機(jī)械原點(diǎn)到程序原點(diǎn)的向量值。 一般使用G54G59指令后，就不再使用G92指令。但如果使用時，則原來由G54G59設(shè) 定的程序原點(diǎn)將被移動

42、G92后面X、Y值，如圖 1 所示說明。故此時G92 XY；的X、Y 值是指原來的程序原點(diǎn)到新的程序原點(diǎn)之向量值。程序?qū)懛ㄈ缦拢篏54；設(shè)定程序原點(diǎn)（1）。：G92X92. Y60.；將程序原點(diǎn)（1）移動至程序原點(diǎn)（2）。：3.局部坐標(biāo)系：G52 局部坐標(biāo)系統(tǒng)（local coordinate system setting）是用于將原坐標(biāo)系中分離出數(shù)個子坐標(biāo)系統(tǒng)。 其指令格式： G52 XY；其X、Y的定義是原坐標(biāo)系的程序原點(diǎn)到子坐標(biāo)系的程序原點(diǎn)之向量值。如圖 2說明G52 X0 Y0；表示回復(fù)到原坐標(biāo)系。范例1：有一工件系統(tǒng)，配合子程序呼叫指令M98及鉆孔固定循環(huán)指令G81，則可簡化程序的撰

43、寫。如圖3所示。使用G54設(shè)程序坐標(biāo)系，再用G52指令設(shè)定子坐標(biāo)系。O2001；主程序G91 G28 Z0；G28 X0 Y0；G80 G54 G90 G00 X25. Y25.；G43 Z5. H01 M03 S500；M08；G98 G81 R3. Z -25. F80；G52 X0 Y0 M98 P2011；G52 X100. M98 P2011；G52 X200. M98 P2011；G52 X300. M98 P2011；G52 X300. Y100. M98 P2011；G52 X200. Y100. M98 P2011；G52 X100. Y100. M98 P2011；G52

44、X0. Y100. M98 P2011；G91 G28 Z0. M9；M30；O2011；子程序 X25. Y25.；X -25.；Y -25.；X25.；G52 X0 Y0；M99；2-1.15 快速定位指令：G00 指令格式：X_Y_Z_；（格式中可三軸同動或二軸同動或單軸移動）G00指令的功能即命令刀具中心的刀端點(diǎn)快速移動到X、Y、Z所指定的坐標(biāo)位置。其移動 之速率可由執(zhí)行操作面板上的快速進(jìn)給率旋鈕調(diào)整。并非由F機(jī)能指定。若X、Y、Z軸最快移動速率為15m min，而快速進(jìn)給率鈕調(diào)整在： 1.100 ，則以最快速率15m min移動。2. 50 ，則以7.5m min移動。3.25 ，則

45、以3.75m min移動。4.0 ，此時由參數(shù)設(shè)定之（大都設(shè)定為400mm min）。 只要非切削的移動，通常使用G00指令，如由機(jī)械原點(diǎn)快速定位至切削起點(diǎn)，切削完成后 的Z軸退刀及X、Y軸的定位等，以節(jié)省加工時間?，F(xiàn)以圖1為例說明其用法。刀具由A點(diǎn)快速定位至B點(diǎn)，用絕對值表示：G90 G00 X92. Y35.；用增量值表示：G91 G00 X62. Y -25.；G00快速定位的路徑一般皆設(shè)定成斜進(jìn)45（又稱為非直線型定位）方式，而不以直線型 定位方式移動。斜進(jìn)45方式移動時，X、Y軸皆以相同的速率同時移動，再檢測已定位至那 一軸坐標(biāo)位置后，只移動另一軸至坐標(biāo)點(diǎn)為止。如圖1所示。若采用直線

46、型定位方式移動 ，則每次都要計算其斜率后，再命令X軸及Y軸移動，如此增加計算機(jī)的負(fù)荷，反應(yīng)速度也較慢，故一般CNC機(jī)械一開機(jī)大都自動設(shè)定G00以斜進(jìn)45方式移動。2-1.16 直線切削指令：G01 指令格式：G01 X_Y_Z_F_；工件的輪廓為直線時，皆以G01指令切削之。X、Y、Z坐標(biāo)位置為切削之終點(diǎn)，可三軸同 動或二軸同動或單軸移動，而由F值指定切削時的進(jìn)給速率，單位一般設(shè)定為mm min?，F(xiàn)以圖1說明G01用法。假設(shè)刀具由程序原點(diǎn)往上銑削輪廓外形。：G90 G01 Y17. F80；X -10. Y30.；G91 X -40.；Y -18.；G90 X -22. Y0；X0.；：F機(jī)能

47、是持續(xù)有效指令，故切削速率相同時，下一單節(jié)可省略，如上面程序所示。2-1.17 圓弧切削指令：G02，G03G02：順時針方向（CW）圓弧切削。 G03：逆時針方向（CCW）圓弧切削。工件上有圓弧輪廓皆以G02或G03切削，因銑床工件是立體的，故在不同平面上其圓弧切削方向（G02或G03）如圖1所示。其定義方式：依右手坐標(biāo)系統(tǒng)，視線朝向平面垂直軸的正方向往負(fù)方向看，順時針為G02，逆時針為G03。指令格式：一、XY平面上的圓弧二、ZX平面上的圓弧三、YZ平面上的圓弧指令各地址的意義：X、Y、Z：終點(diǎn)坐標(biāo)位置，可用絕對值（G90）或增量值（G91）表示。R：圓弧半徑，以半徑值表示。（以R表示者又

48、稱為半徑法）。I、J、K：從圓弧起點(diǎn)到圓心位置，在X、Y、Z軸上的分向量。（以I、J、K表示者又稱為圓心法）。 X軸的分向量用地址I表示。Y軸的分向量用地址J表示。 Z軸的分向量用地址K表示。 F：切削進(jìn)給速率，單位mm min。圓弧的表示有圓心法及半徑法兩種，茲分述如下：1.半徑法：以R表示圓弧半徑，以半徑值表示。此法以起點(diǎn)及終點(diǎn)和圓弧半徑來表示一圓弧，在圓上會有二段弧出現(xiàn)，如圖2所示。故以R是正值時，表示圓心角180者之?。籖 是負(fù)值時，表示圓心角180者之弧。假設(shè)圖2中，R 50mm，終點(diǎn)坐標(biāo)絕對值為（100.，80.）則 （1）圓心角180之圓弧（即路徑B）G90 G03 X100.

49、Y80. R -50. F80；（2）圓心角180之圓?。绰窂紸） G90 G03 X100. Y80. R50. F80；2.圓心法：I、 J、K后面的數(shù)值是定義為從圓弧起點(diǎn)到圓心位置，在X、Y、Z軸上之分向量值。茲以圖3、圖4說明。 CNC銑床上使用半徑法或圓心法來表示一圓弧，端看工作圖上的尺寸標(biāo)示而定，以使用較方便者（即不用計算，即可看出數(shù)值者）為取舍。但若要銑削一全圓時，只能用圓心法表示，半徑法無法執(zhí)行。若用半徑法以二個半圓相接 ，其真圓度誤差會太大。如圖5銑削一全圓的指令寫法：G02 I -50.；現(xiàn)以圖6為例，說明G01、G02、G03指令的用法。假設(shè)刀具由程序原點(diǎn)向上沿輪廓銑削。：G90 G01 Y12. F80； 程序原點(diǎn) AG02 X38.158 Y40. I38. 158 J -12.； A BG91 G01 X11.； B CG03 X24. R12.； C DG01 X8.； D E G02 X10. Y -10. R10.； E FG01 G90 Y10.； F G G91 X -15. Y -10.； G H X -20.； H IG90 G03 X20.158 R18.； I JG01 X0.； J 程序原點(diǎn)： 使用G02、G03圓弧切削指令時應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：（1）一般CNC銑床或MC開機(jī)后，即