數(shù)控銑削與加工技術(shù)第4章-FANUC-0i-MC-數(shù)控系統(tǒng)課件

第4章FANUC0iMC數(shù)控系統(tǒng)

坐標(biāo)系指令任務(wù)1坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)指令

任務(wù)2返回參考點(diǎn)指令

任務(wù)3

主軸運(yùn)動(dòng)指令任務(wù)4第4章FANUC0iMC數(shù)控系統(tǒng)坐標(biāo)系指令任務(wù)1

進(jìn)給功能指令任務(wù)5刀具補(bǔ)償功能指令

任務(wù)6輔助功能指令

任務(wù)7

簡(jiǎn)化編程指令任務(wù)8進(jìn)給功能指令任務(wù)5刀具補(bǔ)償功能指令任務(wù)6輔助功能指令任固定循環(huán)指令任務(wù)9子程序調(diào)用指令

任務(wù)10用戶宏程序

任務(wù)11固定循環(huán)指令任務(wù)9子程序調(diào)用指令任務(wù)10用戶宏程序任務(wù)1任務(wù)1坐標(biāo)系指令階段1單位設(shè)定指令G20、G21

單位設(shè)定指令的格式如下：G20/G21；

其中，G20是英制輸入制式；G21是公制輸入制式。階段2絕對(duì)值編程指令G90與相對(duì)值編程指令G911.指令格式

絕對(duì)值編程指令與相對(duì)值編程指令的格式如下：G90/G91；2.指令功能G90、G91指令用于設(shè)定坐標(biāo)輸入方式。G90指令用于建立絕對(duì)坐標(biāo)輸入方式，移動(dòng)指令目標(biāo)點(diǎn)的任務(wù)1坐標(biāo)系指令階段1單位設(shè)定指令G20、

坐標(biāo)值X、Y、Z表示刀具離開工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的距離；G91指令用于建立增量坐標(biāo)輸入方式，移動(dòng)指令目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)值X、Y、Z表示刀具離開當(dāng)前點(diǎn)的坐標(biāo)增量。

如圖4-1所示的圖形，要求刀具由原點(diǎn)按順序移動(dòng)到1、2、3點(diǎn)，使用G90編程如下：N10X20Y15;N20X40Y45;N30X60Y25;

使用G91編程如下：N10X20Y15;N20X20Y30;圖4-1圖形N30X20Y-20;坐標(biāo)值X、Y、Z表示刀具離開工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的距離；G階段3加工平面設(shè)定指令G17、G18、G191.指令格式

加工平面設(shè)定指令的格式如下：G17/G18/G19；2.指令功能

平面設(shè)定指令G17、G18、G19分別用來指定程序段中刀具的插補(bǔ)平面和刀具半徑補(bǔ)償平面，如圖4-2所示。3.指令說明G17指令選擇XY平面，一般系統(tǒng)默認(rèn)為G17；G18指令選擇ZX平面；G19指令選擇YZ平面。階段3加工平面設(shè)定指令G17、G18、G19

圖4-2加工平面設(shè)定（a）G17指令；（b）G18指令；（c）G19指令圖4-2加工平面階段4選擇機(jī)床坐標(biāo)系指令G53

選擇機(jī)床坐標(biāo)系指令的格式如下：G53G90XYZ；G53指令使刀具快速定位到機(jī)床坐標(biāo)系中的指定位置上，如圖4-3所示，其中X、Y、Z后的值為機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，均為負(fù)值。圖4-3選擇機(jī)床坐標(biāo)系指令G53階段4選擇機(jī)床坐標(biāo)系指令G53圖4-3選擇機(jī)床坐標(biāo)系指令階段5設(shè)定工件坐標(biāo)系指令G92與選擇工件坐標(biāo)系

指令G54～G591.設(shè)定工件坐標(biāo)系指令G92（1）指令格式。設(shè)定工件坐標(biāo)指令的格式如下：G92XYZ；（2）指令功能。G92指令設(shè)定坐標(biāo)系時(shí)，先確定刀具的換刀點(diǎn)位置，然后由G92指令根據(jù)換刀點(diǎn)位置設(shè)定工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)，G92指令中X、Y、Z坐標(biāo)表示換刀點(diǎn)在工件坐標(biāo)系XpYpZp中的坐標(biāo)值，如圖4-4所示。

（3）指令說明。

①G92指令可在機(jī)床上建立工件坐標(biāo)系（也稱編程坐標(biāo)系）。

②如圖4-4所示，坐標(biāo)值X、Y、Z為刀具刀位點(diǎn)在工件階段5設(shè)定工件坐標(biāo)系指令G92與選擇工件坐標(biāo)系坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值（也稱為起刀點(diǎn)或換刀點(diǎn)）。③操作者必須在工件安裝后檢查或調(diào)整刀具刀位點(diǎn)，以確保機(jī)床上設(shè)定的工件坐標(biāo)系與編程時(shí)在零件上所規(guī)定的工件坐標(biāo)系在位置上重合一致。④對(duì)于尺寸較復(fù)雜的工件，為了計(jì)算簡(jiǎn)單，在編程中可以任意改變工件坐標(biāo)系的程序零點(diǎn)。

圖4-4G92設(shè)定工件坐標(biāo)系坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值（也稱為起刀點(diǎn)或換刀點(diǎn)）。圖4-4G92設(shè)定2.選擇工件坐標(biāo)系指令G54～G59

在數(shù)控銑床中有兩種設(shè)定工件坐標(biāo)系的方法：一種方法如圖4-4所示；

另一種方法如圖4-5所示，通過與機(jī)床坐標(biāo)系XYZ的相對(duì)位置建立工件坐標(biāo)系。例如，有的數(shù)控系統(tǒng)用G54指令的X、Y、Z坐標(biāo)表示工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。

（1）指令格式。選擇工件坐標(biāo)系指令的格式如下：G54～G59G90G00/G01XYZ(F)；

該指令執(zhí)行后，所有坐標(biāo)值指定的坐標(biāo)尺寸都是選定的工件加工坐標(biāo)系中的位置。1～6號(hào)工件加工坐標(biāo)系是通過CRT/MDI方式設(shè)置的。2.選擇工件坐標(biāo)系指令G54～G59圖4-5G54設(shè)定工件坐標(biāo)系圖4-5G54設(shè)定工件坐標(biāo)系（2）指令說明。①G54～G59指令程序段可以和G00、G01指令組合。例如，程序段“G54G90G01X10Y10；”可使運(yùn)動(dòng)部件在選定的加工坐標(biāo)系中進(jìn)行移動(dòng)。程序段運(yùn)行后，無論刀具當(dāng)前點(diǎn)在哪里，它都會(huì)移動(dòng)到加工坐標(biāo)系中的X10Y10點(diǎn)上。②G54～G59指令是通過MDI在設(shè)置參數(shù)方式下設(shè)定工件加工坐標(biāo)系的，一旦設(shè)定，加工原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置是不變的，它與刀具的當(dāng)前位置無關(guān)，除非再通過MDI方式修改。③

當(dāng)執(zhí)行程序段“G92X10Y10；”時(shí)，常會(huì)認(rèn)為刀具在運(yùn)行程序后到達(dá)X10Y10點(diǎn)。其實(shí)，G92指令程序段只是設(shè)定加工坐標(biāo)系，并不產(chǎn)生任何動(dòng)作，這時(shí)刀具已在加工坐標(biāo)系中的X10Y10點(diǎn)上。（2）指令說明。(3)編程舉例。如圖4-6所示，用CRT/MDI在參數(shù)設(shè)置方式下設(shè)置了兩個(gè)加工坐標(biāo)系，執(zhí)行以下程序段。G54X-50Y-50Z-10；G55X-100Y-100Z-20；

這時(shí)，建立了原點(diǎn)在O′的G54加工坐標(biāo)系和原點(diǎn)在O″的G55加工坐標(biāo)系，執(zhí)行下述程序段。N10G53G90X0Y0Z0；N20G54G90G01X50Y0Z0F100；N30G55G90G01X100Y0Z0F100；

此時(shí)，刀尖點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中OAB所示。(3)編程舉例。如圖4-6所示，用CRT/MDI在參數(shù)設(shè)置方圖4-6選擇工件坐標(biāo)系實(shí)例圖4-6選擇工件坐標(biāo)系實(shí)例任務(wù)2坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)指令階段1快速定位指令G001.指令格式

快速定位指令的格式如下：G00XYZ；2.指令功能G00指令使刀具以點(diǎn)位控制方式從當(dāng)前所在位置快速移動(dòng)到指令給出的目標(biāo)位置，只能用于快速定位，不能用于切削加工。

例如，程序段“N05G00X0Y0Z100；”將使刀具快速移動(dòng)到(0，0，100)的位置。

任務(wù)2坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)指令階段1快速定位指令G00階段2直線插補(bǔ)指令G011.指令格式

直接插補(bǔ)指令的格式如下：G01XYZF；2.指令功能G01指令使刀具以一定的進(jìn)給速度從當(dāng)前所在位置沿直線移動(dòng)到指令給出的目標(biāo)位置。3.指令說明

（1）刀具按照F指令所規(guī)定的進(jìn)給速度直線插補(bǔ)至目標(biāo)點(diǎn)。（2）F代碼是模態(tài)代碼，在沒有新的F代碼替代前一直有效。（3）各軸實(shí)際的進(jìn)給速度是F指令規(guī)定的速度在該軸方向上的投影分量。

（4）用G90指令或G91指令可以分別按絕對(duì)坐標(biāo)方式或增量坐標(biāo)方式編程。

階段2直線插補(bǔ)指令G014.編程舉例

如圖4-8所示，刀具從A點(diǎn)直線插補(bǔ)至B點(diǎn)，使用絕對(duì)坐標(biāo)方式編程如下：

絕對(duì)坐標(biāo)方式：G90G01X60Y30F200；

增量坐標(biāo)方式：G91G01X40Y20F200；圖4-8直線插補(bǔ)4.編程舉例圖4-8直線插補(bǔ)階段3圓弧插補(bǔ)指令G02、G031.指令格式（1）在XY平面，圓弧插補(bǔ)指令的格式如下：G17G02/G03XYRIJF；（2）在ZX平面，圓弧插補(bǔ)指令的格式如下：G18G02/G03XZRIKF；（3）在YZ平面，圓弧插補(bǔ)指令的格式如下：G19G02/G03YZRJKF；2.指令功能G02、G03指令用于在指定平面內(nèi)使刀具做圓弧插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)。3.指令說明（1）圓弧的順逆時(shí)針方向如圖4-9所示，從圓弧所在平面的垂直坐標(biāo)軸的負(fù)方向看去，G02為順時(shí)針方向，G03為逆時(shí)針方向。階段3圓弧插補(bǔ)指令G02、G03圖4-9順逆圓弧的區(qū)分圖4-10圓弧插補(bǔ)圖4-11整圓加工圖4-9順逆圓弧的區(qū)分圖4-10圓弧插補(bǔ)圖4-11整圓加工（2）F代碼規(guī)定了沿圓弧切向的進(jìn)給速度。（3）X、Y、Z為圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)值，如果采用增量坐標(biāo)方式G91，X、Y、Z表示圓弧終點(diǎn)相對(duì)于圓弧起點(diǎn)在各坐標(biāo)軸方向上的增量。

（4）I、J、K表示圓弧圓心相對(duì)于圓弧起點(diǎn)在各坐標(biāo)軸方向上的增量，與G90或G91的定義無關(guān)。（5）R表示圓弧半徑，當(dāng)圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角為0°～180°時(shí)，R后面值為正；圓心角為180°～360°時(shí)，R后面值為負(fù)。

（6）I、J、K的值為零時(shí)可以省略。

（7）在同一程序段中，如果I、J、K與R同時(shí)出現(xiàn)則R有效。

（2）F代碼規(guī)定了沿圓弧切向的進(jìn)給速度。4.編程舉例（1）如圖4-10所示，設(shè)起刀點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)O，刀具沿A→B→C路線切削加工，使用增量坐標(biāo)方式編程如下：N10G92X0Y0Z0；N20G91G00X200Y40；N30G03X-60Y60I-60F100；N40G02X-20Y-40I-50；

使用絕對(duì)坐標(biāo)方式編程如下：N10G92X0Y0Z0；N20G90G00X200Y40；N30G03X140Y100I-60F100；N40G02X120Y60I-50；4.編程舉例（2）

如圖4-11所示，起刀點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)O，從O點(diǎn)快速移動(dòng)至A點(diǎn)，逆時(shí)針加工整圓，使用增量坐標(biāo)方式編程如下：G92X0Y0Z0；G91G00X30Y0；G03I-30J0F100；G00X-30Y0；

使用絕對(duì)坐標(biāo)方式編程如下。N10G92X0Y0Z0；N20G90G00X30Y0；N30G03I-30J0F100；N40G00X0Y0；（2）如圖4-11所示，起刀點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)O，從O點(diǎn)快速移階段4暫停指令G041.指令格式

暫停指令的格式如下：G04X；P；2.指令功能G04指令可使刀具做短暫的無進(jìn)給光整加工。3.指令說明（1）地址碼X可用小數(shù)，單位為s。

（2）地址碼P只能用整數(shù)，單位為ms。階段4暫停指令G04任務(wù)3返回參考點(diǎn)指令階段1自動(dòng)返回參考點(diǎn)指令G281.指令格式

自動(dòng)返回參考點(diǎn)指令的格式如下：G28XYZ；

自動(dòng)返回參考點(diǎn)指令G28動(dòng)作如圖4-12所示。2.指令功能G28指令使刀具經(jīng)指定的中間點(diǎn)快速返回參考點(diǎn)，如果沒有設(shè)定換刀點(diǎn)，那么參考點(diǎn)指的是回零點(diǎn)，即刀具返回至機(jī)床的極限位置；如果設(shè)定了換刀點(diǎn)，那么參考點(diǎn)指的是換刀點(diǎn)，通過返回參考點(diǎn)能消除刀具在運(yùn)行過程中的插補(bǔ)累積誤差。指令中設(shè)置中間點(diǎn)的意義是設(shè)定刀具返回參考點(diǎn)的走刀路線。任務(wù)3返回參考點(diǎn)指令階段1自動(dòng)返回參考點(diǎn)指令G3.指令說明（1）程序段中的坐標(biāo)值為中間點(diǎn)坐標(biāo)。（2）刀具返回參考點(diǎn)時(shí)應(yīng)避免與工件或夾具發(fā)生干涉。（3）通常G28指令用于返回參考點(diǎn)后自動(dòng)換刀，執(zhí)行該指令前必須取消刀具半徑補(bǔ)償和刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償。圖4-12自動(dòng)返回參考點(diǎn)指令動(dòng)作3.指令說明圖4-12自動(dòng)返回參考點(diǎn)指令動(dòng)作階段2從參考點(diǎn)自動(dòng)返回指令G291.指令格式

從參考點(diǎn)自動(dòng)返回指令的格式如下：G29XYZ；2.指令功能G29指令使刀具從參考點(diǎn)經(jīng)過指定的中間點(diǎn)快速移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)。

3.指令說明（1）返回參考點(diǎn)后執(zhí)行該指令，刀具從參考點(diǎn)出發(fā)，以快速點(diǎn)定位的方式，經(jīng)過由G28所指定的中間點(diǎn)到達(dá)由坐標(biāo)值XYZ所指定的目標(biāo)點(diǎn)位置。（2）XYZ表示目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)值，G90指令表示目標(biāo)點(diǎn)為絕對(duì)值坐標(biāo)方式，G91指令表示目標(biāo)點(diǎn)為增量值坐標(biāo)方式，階段2從參考點(diǎn)自動(dòng)返回指令G29即表示目標(biāo)點(diǎn)相對(duì)于G28中間點(diǎn)的增量。

（3）如果在G29指令前，沒有G28指令設(shè)定中間點(diǎn)，執(zhí)行G29指令時(shí)，則以工件坐標(biāo)系零點(diǎn)作為中間點(diǎn)。4.編程舉例

如圖4-13所示，刀具從A點(diǎn)經(jīng)過中間點(diǎn)B返回參考點(diǎn)R，換刀后再經(jīng)過中間點(diǎn)B到C點(diǎn)定位，使用絕對(duì)坐標(biāo)與方式編程如下。

N10G90G28X130Y70；當(dāng)前點(diǎn)A→B→RN20M06；換刀

N30G29X180Y30；參考點(diǎn)R→B→C

使用增量坐標(biāo)方式編程如下。N10G91G28X100Y20；N20M06N30G29X50Y-40；

即表示目標(biāo)點(diǎn)相對(duì)于G28中間點(diǎn)的增量。圖4-13自動(dòng)返回參考點(diǎn)圖4-13自動(dòng)返回參考點(diǎn)階段3返回第二參考點(diǎn)指令G301.指令格式

返回第二參考點(diǎn)指令的格式如下：G30XYZ；2.指令功能G30指令功能與G28指令相似。

如G30指令后面直接跟G29指令，則刀具將經(jīng)由G30指定的(坐標(biāo)值為X、Y、Z)的中間點(diǎn)移到G29指令的返回點(diǎn)定位，類似于G28后跟G29指令。

通常G30指令用于自動(dòng)換刀位置與參考點(diǎn)不同的場(chǎng)合，而且在使用G30前，同G28一樣應(yīng)先取消刀具補(bǔ)償。階段3返回第二參考點(diǎn)指令G30階段4參考點(diǎn)返回檢查指令G271.指令格式

參考點(diǎn)返回檢查指令的格式如下：G27XY；2.指令功能

（1）G27指令用于檢查機(jī)床是否能準(zhǔn)確返回參考點(diǎn)。

（2）執(zhí)行G27指令后，返回各軸參考點(diǎn)指示燈分別點(diǎn)亮。當(dāng)使用刀具補(bǔ)償功能時(shí)，指示燈是不亮的，所以在取消刀具補(bǔ)償功能后，才能使用G27指令。

當(dāng)返回參考點(diǎn)校驗(yàn)功能程序段完成，需要使機(jī)械系統(tǒng)停止時(shí)，必須在下一個(gè)程序段后增加M00或M01等輔助功能或在單程序段情況下運(yùn)行。階段4參考點(diǎn)返回檢查指令G27任務(wù)4主軸運(yùn)動(dòng)指令階段1主軸轉(zhuǎn)速功能S表示方法

主軸轉(zhuǎn)速功能S表示機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速。由S和其后的若干數(shù)字組成，其表示方法有以下兩種：1.線速度表示法

在恒線速狀態(tài)下，S表示切削點(diǎn)的線速度，單位為m/min。

例如，S50表示切削點(diǎn)的線速度恒定為50m/min。2.轉(zhuǎn)速表示法S表示主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min。

例如，程序段“M03S1200”；表示主軸轉(zhuǎn)速為1200r/min，正轉(zhuǎn)。任務(wù)4主軸運(yùn)動(dòng)指令階段1主軸轉(zhuǎn)速功能S表示方階段2其他作用在具有恒線速功能的機(jī)床上，S代碼還有如下作用：1.恒線速控制

恒線速控制的編程格式如下：G96S；S后面的數(shù)字表示的是恒定的線速度，單位為m/min。2.恒線速取消

恒線速取消的編程格式如下：G97S；S后面的數(shù)字表示恒線速度控制取消后的主軸轉(zhuǎn)速，如S未指定，將保留G96的最終值。

例如，程序段“N10G97S2800；”表示恒線速控制取消后主軸轉(zhuǎn)速2800r/min。階段2其他作用3.最高轉(zhuǎn)速限制

最高轉(zhuǎn)速限制的編程格式如下：G92S；S后面的數(shù)字表示的是最高轉(zhuǎn)速，單位為r/min。

例如，程序段“N10G92S1800；”表示最高轉(zhuǎn)速限制

為1800r/min。

當(dāng)工件直徑變化時(shí)，主軸的轉(zhuǎn)速隨著直徑的減小而增大。一般來說，S指令均和M指令一起使用。在FANUC系統(tǒng)中一般用M03或M04指令與S指令一起指定主軸的轉(zhuǎn)速。3.最高轉(zhuǎn)速限制任務(wù)5進(jìn)給功能指令階段1每分鐘進(jìn)給量1.指令格式每分鐘進(jìn)給量的編程格式如下：G94F；其中，F(xiàn)后面的數(shù)字表示的是每分鐘進(jìn)給量，單位為mm／min。例如，程序段“G94Ｆ80；”表示進(jìn)給量為80mm／min。2.指令說明G94程序段“每分鐘進(jìn)給”，F(xiàn)的單位依據(jù)G20/G21/G22指令的設(shè)定分別為mm/min，in/min或脈沖當(dāng)量/min。此外，程序段“G94F；”可以指定旋轉(zhuǎn)軸的速度，旋轉(zhuǎn)軸的速度單位為度/min或脈沖當(dāng)量/min。任務(wù)5進(jìn)給功能指令階段1每分鐘進(jìn)給量階段2每轉(zhuǎn)進(jìn)給量1.指令格式

每轉(zhuǎn)進(jìn)給量的編程格式如下。G95F；

其中，Ｆ后面的數(shù)字表示的是主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，單位為mm／r。

例如，程序段“G95Ｆ0.15；”表示進(jìn)給量為0.15mm／r。2.指令說明

（1）G95指令表示每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，在F之后，直接指定刀具在主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的進(jìn)給量，單位依據(jù)G20、G21、G22指令的設(shè)定分別為mm/r、in/r或脈沖當(dāng)量/r。這個(gè)功能必須在主軸裝有編碼器時(shí)才能使用。階段2每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（2）G94指令和G95指令都是模態(tài)指令，一旦指定就一直有效，直到指定另一方式為止，其中G94指令為默認(rèn)值。（3）借助CNC操作面板上的倍率開關(guān)，F(xiàn)可在一定范圍內(nèi)進(jìn)行倍率修調(diào)（10％，30％，50％，80％，100％，140％）。當(dāng)執(zhí)行攻絲循環(huán)G84，螺紋切削G33時(shí)，倍率開關(guān)失效，進(jìn)給倍率固定在100％。（2）G94指令和G95指令都是模態(tài)指令，一旦指定就一直有效任務(wù)6刀具補(bǔ)償功能指令階段1刀具功能T

刀具功能用于指定刀具和刀具參數(shù)，由T和其后的4位數(shù)字組成。1.指令格式T××××；2.指令說明（1）T代碼后的4位數(shù)字中，前兩位不表示刀具序號(hào)，后兩位表示刀具補(bǔ)償號(hào)。（2）T代碼為非模態(tài)指令，用于選刀，其后的數(shù)值表示選擇的刀具號(hào)，T代碼與刀具的關(guān)系是由機(jī)床制造廠規(guī)定的。（3）在加工中心上執(zhí)行T指令，刀庫(kù)轉(zhuǎn)動(dòng)選擇所需的刀具，然后等待，直到M06指令作用時(shí)自動(dòng)完成換刀。任務(wù)6刀具補(bǔ)償功能指令階段1刀具功能T階段2刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指令G43、G44、G491.指令格式（1）在XY平面，刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指令的格式如下：G17G43/G44/G49G01/G00ZH；(2)在XZ平面，刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指令的格式如下：G18G43/G44/G49G01/G00YH；（3）在YZ平面，刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指令的格式如下：G19G43/G44/G49G01/G00XH；2.指令功能對(duì)刀具的長(zhǎng)度進(jìn)行補(bǔ)償，如圖4-14所示。階段2刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指令G43、G44、G49圖4-14刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償圖4-14刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償

刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指令一般用于刀具軸向（Z方向）的補(bǔ)償，它使刀具在Z方向上的實(shí)際位移量比程序給定值增加或減少一個(gè)偏置量，這樣當(dāng)?shù)毒咴陂L(zhǎng)度方向的尺寸發(fā)生變化時(shí)（如鉆頭刃磨后），可以在不改變程序的情況下，通過改變偏置量，加工出所要求的零件尺寸。

3.指令說明（1）G43指令為刀具長(zhǎng)度正補(bǔ)償，G44指令為刀具長(zhǎng)度負(fù)補(bǔ)償，G49指令為取消刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償。

（2）刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指刀具在Z方向的實(shí)際位移比程序給定值增加或減少一個(gè)偏置值。

（3）格式中的Z值是指程序中的指令值。

（4）H為刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償代碼，后面兩位數(shù)字是刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償寄存器的地址符。

刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指令一般用于刀具軸向（Z方H01指01號(hào)寄存器，在該寄存器中存放對(duì)應(yīng)刀具長(zhǎng)度的補(bǔ)償值。H00寄存器必須設(shè)置刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償值為0，調(diào)用時(shí)起取消刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)淖饔?，其余寄存器存放刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償值。4.編程舉例

如圖4-15所示，

圖中A點(diǎn)為刀具起點(diǎn)，加工路線為①→②→③→④→⑤→⑥→⑦→⑧→⑨。

要求刀具在工件坐標(biāo)系零點(diǎn)Z軸方向向下偏移3mm，按增量坐標(biāo)值方式編程如下（提示：把偏置量3mm存入地址為H01的寄存器中）。

N05G91G00X70Y45S900M03；N10G43Z-22H01；N15G01Z-18F100M08；H01指01號(hào)寄存器，在該寄存器中存放對(duì)應(yīng)刀具長(zhǎng)度N20G04X5；N25G00Z18；N30X30Y-20；N35G01Z-33F100；N40G00G49Z55M09；N45X-100Y-25；N50M30；N20G04X5；圖4-15刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償圖4-15刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償階段3刀具半徑補(bǔ)償指令G41、G42、G40

當(dāng)用半徑為R的圓柱銑刀加工工件輪廓A時(shí)，如果機(jī)床不具備刀補(bǔ)功能，編程人員要按照距輪廓A距離為R（R為刀具半徑）的刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡B的數(shù)據(jù)來編程。其運(yùn)算有時(shí)很復(fù)雜，而當(dāng)?shù)毒呷心ズ?，刀具的半徑減小，那么就要按新的刀心軌跡編程，否則加工出來的零件會(huì)增加一個(gè)余量（即刀具的磨損量）。1.指令格式（1）在XY平面，刀具半徑補(bǔ)償指令的格式如下：G17G41/G42G01/G00XYD；G40XY；（2）在XZ平面，刀具半徑補(bǔ)償指令的格式如下：G18G41/G42G01/G00XZD；

階段3刀具半徑補(bǔ)償指令G41、G42、G40G40G01/G00XZ；（3）在YZ平面，刀具半徑補(bǔ)償指令的格式如下：G19G41/G42G01/G00YZD；G40G01/G00YZ；

其中，G41表示在刀具前進(jìn)方向左側(cè)補(bǔ)償；G42表示在刀具前進(jìn)方向右側(cè)補(bǔ)償；G40表示取消刀具半徑補(bǔ)償；X、Y、Z為刀補(bǔ)建立或取消的終點(diǎn)；D表示刀具半徑補(bǔ)償寄存器地址字（D00~D99）。2.指令功能G41、G42、G40指令用于銑削加工的刀具半徑補(bǔ)償。在進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償前，必須用G17、G18或G19指定補(bǔ)償是在哪個(gè)平面上進(jìn)行。G40G01/G00XZ；3.指令說明（1）如圖4-16（a）所示，沿刀具進(jìn)刀方向看，刀具中心在零件輪廓左側(cè)，則為刀具半徑左補(bǔ)償，用G41指令。（2）如圖4-16(b)所示，沿刀具進(jìn)刀方向看，刀具中心在零件輪廓右側(cè)，則為刀具半徑右補(bǔ)償，用G42指令。（3）通過G00或G01運(yùn)動(dòng)指令建立刀具半徑補(bǔ)償。

（4）G40指令中有X、Y值時(shí)，表示編程軌跡上取消刀補(bǔ)點(diǎn)的坐標(biāo)值；無X、Y值時(shí)，則刀具中心點(diǎn)將沿舊矢量的相反方向運(yùn)動(dòng)到指定點(diǎn)。（5）G40必須和G41或G42成對(duì)使用。

（6）運(yùn)用刀具半徑補(bǔ)償指令，通過調(diào)整刀具半徑補(bǔ)償值來補(bǔ)償?shù)毒叩哪p量和重磨量，如圖4-17所示。3.指令說明圖4-16刀具半徑補(bǔ)償位置判斷(a)G41指令；（b）G42指令圖4-17刀具磨損后的刀具半徑補(bǔ)償r1-新刀具的半徑;r2-磨損后刀具的半徑圖4-16刀具半徑補(bǔ)償位置判斷圖4-17刀具磨損后的刀具半徑（7）運(yùn)用刀具半徑補(bǔ)償指令，還可以實(shí)現(xiàn)使用同一把刀具對(duì)工件進(jìn)行粗、精加工，如圖4-18所示，粗加工時(shí)刀具半徑r1為r+Δ，精加工時(shí)刀具半徑補(bǔ)償值為r，其中，Δ為精加工余量。

4.工作過程

刀具半徑補(bǔ)償?shù)墓ぷ鬟^程如圖4-19所示，其中，實(shí)線表示編程軌跡，虛線表示刀具中心軌跡。

（1）刀具半徑補(bǔ)償建立時(shí)，一般是直線且為空行程，以防過切。以G41為例，其刀具半徑補(bǔ)償建立如圖4-19（a）所示。

（2）刀具半徑補(bǔ)償一般只能平面補(bǔ)償，其補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)情況如圖4-19（b）所示。

（3）刀具半徑補(bǔ)償結(jié)束用G40撤銷，撤銷時(shí)同樣要防止過切，如圖4-19（c）所示。（7）運(yùn)用刀具半徑補(bǔ)償指令，還可以實(shí)現(xiàn)使用同一把刀具對(duì)工件進(jìn)圖4-19刀具半徑補(bǔ)償圖4-19刀具半徑補(bǔ)償圖4-18粗、精加工的刀具半徑補(bǔ)償圖4-20刀具半徑補(bǔ)償過程圖4-18粗、精加工的刀具圖4-20刀具半徑補(bǔ)償過程5.編程舉例

（1）如圖4-20所示，刀具由O點(diǎn)至A點(diǎn)，采用刀具半徑左補(bǔ)償指令G41后，刀具將在直線插補(bǔ)過程中向左偏置一個(gè)半徑值，使刀具中心移動(dòng)到B點(diǎn)，其程序段如下：

G41G01X50Y40F100H01；H01為刀具半徑偏置代碼，偏置量（刀具半徑）預(yù)先寄存在H01指令指定的寄存器中。

（2）如圖4-21所示，設(shè)加工開始時(shí)刀具距離工件表面50mm，切削深度為10mm，使用增量坐標(biāo)分式編程如下。N05G92XYZ50；N10G91G17G00；由G17指定刀補(bǔ)平面N15G41X2Y1D01；由刀補(bǔ)號(hào)碼D01指定刀補(bǔ)N20Z-48M03S500；刀補(bǔ)啟動(dòng)5.編程舉例N25G01Z-12F200；刀補(bǔ)狀態(tài)……N50G00Z60M05；N55G40X-10.0Y-20.0；解除刀補(bǔ)N60M30；使用絕對(duì)坐標(biāo)方式編程如下。N05G92XYZ50；N10G90G17G00；由G17指定刀補(bǔ)平面N15G41X2Y1D01；啟動(dòng)刀補(bǔ)N20Z2M03S500；N25G01Z-10F200；刀補(bǔ)狀態(tài)……N50G00Z50M05；N55G40X0Y0；解除刀補(bǔ)N60M30；N25G01Z-12F200；刀補(bǔ)狀態(tài)圖4-21刀補(bǔ)動(dòng)作圖4-21刀補(bǔ)動(dòng)作任務(wù)7輔助功能指令階段1常見的輔助功能M代碼M功能還可分為前作用M功能和后作用M功能兩類。前作用M功能在程序段編制的軸運(yùn)動(dòng)之前執(zhí)行，如M03、M04、M08等；后作用M功能在程序段編制的軸運(yùn)動(dòng)之后執(zhí)行，如M05、M09等。階段2非模態(tài)M功能1.暫停指令M00

當(dāng)CNC執(zhí)行到M00指令時(shí)，將暫停執(zhí)行當(dāng)前程序，以方便操作者進(jìn)行刀具更換、工件的尺寸測(cè)量、工件調(diào)頭或手動(dòng)變速等操作。暫停時(shí)機(jī)床的主軸進(jìn)給及冷卻液停止，而全部現(xiàn)存的模態(tài)信息保持不變。如果繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)程序重按操作面板上的“啟動(dòng)”鍵即可。任務(wù)7輔助功能指令階段1常見的輔助功能M代2.選擇停止指令M01

這個(gè)指令又稱為選擇指令或計(jì)劃暫停指令。

該指令與M00基本相似，但只有在“選擇停止”鍵按

下時(shí)，M01才有效，否則機(jī)床仍不停止，繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)

的程序段。

該指令常用于工件關(guān)鍵性尺寸的停機(jī)抽樣檢查等情況，當(dāng)檢查完成后，按“啟動(dòng)”鍵可繼續(xù)執(zhí)行以后的程序。3.程序結(jié)束指令M02、M30M02用在主程序的最后一個(gè)程序段中，表示程序結(jié)束。當(dāng)CNC執(zhí)行到M02指令時(shí)機(jī)床的主軸、進(jìn)給及冷卻液全部停止。使用M02的程序結(jié)束后，若要重新執(zhí)行該程序就必須重新調(diào)用該程序。2.選擇停止指令M014.換刀指令M06M06指令用于具有刀庫(kù)的數(shù)控銑床或加工中心中進(jìn)行換刀。通常與刀具功能字T指令一起使用。

例如，T0303M06代表更換調(diào)用03號(hào)刀具，數(shù)控系統(tǒng)收到指令后，將原刀具換走，而將03號(hào)刀具自動(dòng)地安裝在主軸上。5.子程序調(diào)用及返回指令M98、M99M98指令用來調(diào)用子程序，M99指令表示子程序結(jié)束，執(zhí)行M99指令將使控制系統(tǒng)返回到主程序。

在子程序開頭必須規(guī)定子程序號(hào)，作為調(diào)用入口地址。在子程序的結(jié)尾用M99指令，以控制執(zhí)行完該子程序后返回主程序。4.換刀指令M06階段3模態(tài)M功能1.與主軸有關(guān)的指令M03、M04、M05M03表示主軸正轉(zhuǎn)（順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)），M04表示主軸反轉(zhuǎn)（逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)）。所謂主軸正轉(zhuǎn)，是從主軸往正Z方向看去，主軸處于順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)；而逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)則為反轉(zhuǎn)。M05為主軸停止，它是在該程序段其他指令執(zhí)行完后才使用的。M03、M04、M05可相互注銷。M03、M04為模態(tài)、前作用M功能；M05為后作用M功能，M05為默認(rèn)值。2.與冷卻液有關(guān)的指令M08、M09M08為命令1號(hào)冷卻液（液狀）開或切削收集器開，M09為冷卻液關(guān)閉。冷卻液的開關(guān)是通過冷卻泵的啟動(dòng)與停止來控制的。階段3模態(tài)M功能任務(wù)8簡(jiǎn)化編程指令階段1縮放功能指令G50、G511.指令格式（1）各軸按相同比例縮放功能指令的格式如下：G51XYZP；

……G50；

其中，G51中的X、Y、Z給出縮放中心的坐標(biāo)值，P后跟縮放倍數(shù)，如圖4-22（a）所示。G51既可指定平面縮放，也可指定空間縮放。G50表示縮放取消。（2）各軸按不同比例縮放功能指令的格式如下：G51XYZIJK；……任務(wù)8簡(jiǎn)化編程指令階段1縮放功能指令G50、G50；

其中，G51中的X、Y、Z給出縮放中心的坐標(biāo)值，I、J、K對(duì)應(yīng)X、Y、Z軸相應(yīng)的縮放倍數(shù)，如圖4-22（b）所示。G50表示縮放取消。2.指令功能

在G51后，運(yùn)動(dòng)指令的坐標(biāo)值以（X,Y,Z）為縮放中心，按規(guī)定的縮放比例進(jìn)行計(jì)算。使用G51指令可用一個(gè)程序加工出形狀相同，尺寸不同的工件。G51、G50為模態(tài)指令，可相互注銷，G50為默認(rèn)值。3.編程舉例

圖4-23△ABC縮放示意圖

如圖4-23所示的△ABC中，頂點(diǎn)坐標(biāo)為A(30,40)，B(70,40)，C(50,80)，若縮放中心為D(50,50)，則縮放程序?yàn)槿缦?。G50；

圖4-22縮放功能（a）各軸按相同比例縮放;（b）各軸按不同比例縮放

G51X50Y50P2；

執(zhí)行該程序，將自動(dòng)計(jì)算A′，B′，C′3點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)為A′(10,30)，B′(90,30)，C′(50,110)，從而獲得放大一倍的△A′B′C′。

縮放不能用于補(bǔ)償量，且對(duì)A，B，C，U，V，W軸無效。圖4-23△ABC縮放示意圖G51X50Y50P2；圖4-23△ABC縮放階段2鏡像功能指令G50.1、G51.1

當(dāng)工件具有相對(duì)于某一軸對(duì)稱的形狀時(shí)，可以利用鏡像功能和子程序的方法，只對(duì)工件的一部分進(jìn)行編程，就能加工出工件的整體，這就是鏡像功能。

1.指令格式

鏡像功能指令的格式如下。G17G51.1XY；G50.1XY；

其中，X，Y值用于指定對(duì)稱軸或?qū)ΨQ點(diǎn)。當(dāng)G51.1指令后僅有一個(gè)坐標(biāo)字時(shí)，該鏡像以某一坐標(biāo)軸為鏡像值。2.指令功能

當(dāng)某一軸的鏡像有效時(shí)，該軸執(zhí)行與編程方向相反的運(yùn)階段2鏡像功能指令G50.1、G51.1

動(dòng)，如圖4-24所示。G50.1、G51.1為模態(tài)指令，可相互注銷。圖4-24鏡像設(shè)置動(dòng)，如圖4-24所示。G50.1、G51.1為模態(tài)指階段3旋轉(zhuǎn)功能指令G68、G69

當(dāng)工件具有相同形狀，但繞著某一旋轉(zhuǎn)軸分布時(shí)，可以利用旋轉(zhuǎn)功能和子程序的方法，只對(duì)工件的一部分進(jìn)行編程，從而加工出工件的整體，這就是旋轉(zhuǎn)功能。1.指令格式G68αβP；G69；

其中，α、β是由G17、G18或G19定義的旋轉(zhuǎn)中心，當(dāng)X、Y省略時(shí)，G68指令認(rèn)為當(dāng)前的位置即旋轉(zhuǎn)中心；P為旋轉(zhuǎn)角度，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)定義為正方向，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)定義為負(fù)方向，單位是度（°），0≤P≤360.000°2.指令功能G68用于坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)，G69用于取消坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)。階段3旋轉(zhuǎn)功能指令G68、G693.指令說明（1）在有刀具補(bǔ)償?shù)那闆r下，先進(jìn)行坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)，然后才進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償、刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償。（2）在有縮放功能的情況下，應(yīng)先縮放后旋轉(zhuǎn)。（3）坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)功能與刀具半徑補(bǔ)償功能的關(guān)系如圖4-25所示。圖4-25坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)與刀具半徑補(bǔ)償?shù)年P(guān)系3.指令說明圖4-25坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)與刀具半徑補(bǔ)償?shù)年P(guān)系任務(wù)9固定循環(huán)指令階段1孔加工固定循環(huán)概述

1.固定循環(huán)的點(diǎn)位

固定循環(huán)主要用于孔加工，通常包括以下6個(gè)基本點(diǎn)位及運(yùn)動(dòng)，如圖4-26所示。（1）點(diǎn)位及運(yùn)動(dòng)1：快速定位從起始點(diǎn)到鉆入點(diǎn)2。（2）點(diǎn)位及運(yùn)動(dòng)2：鉆入點(diǎn)2在工件上方。（3）點(diǎn)位及運(yùn)動(dòng)3：鉆削進(jìn)給至?xí)和｜c(diǎn)3。（4）點(diǎn)位及運(yùn)動(dòng)4：在暫停點(diǎn)刀具停止進(jìn)給或抬起動(dòng)作至點(diǎn)4。（5）點(diǎn)位及運(yùn)動(dòng)5：繼續(xù)向下鉆至孔底點(diǎn)5。（6）點(diǎn)位及運(yùn)動(dòng)6：快速返回到鉆入點(diǎn)2，同時(shí)點(diǎn)2成為下一鉆削循環(huán)的起始點(diǎn)。任務(wù)9固定循環(huán)指令階段1孔加工固定循環(huán)概述2.固定循環(huán)的加工動(dòng)作

數(shù)控加工中，某些加工動(dòng)作循環(huán)已經(jīng)典型化。例如，鉆孔、鏜孔的動(dòng)作是孔位?？准庸す潭ㄑh(huán)指令有G73、G74、G76和G80～G89，通常由下述6個(gè)動(dòng)作構(gòu)成，如圖4-27所示，其中，實(shí)線表示切削進(jìn)給，虛線表示快速進(jìn)給。（1）X、Y軸定位。（2）快速運(yùn)動(dòng)到R點(diǎn)（參考點(diǎn)）。（3）孔加工。（4）在孔底的動(dòng)作。（5）退回到R點(diǎn)（參考點(diǎn)）。（6）快速返回到初始點(diǎn)。2.固定循環(huán)的加工動(dòng)作圖4-26固定循環(huán)鉆孔圖4-27固定循環(huán)的動(dòng)作圖4-26固定循環(huán)鉆孔圖4-27固定循環(huán)的動(dòng)作3.固定循環(huán)的數(shù)據(jù)表達(dá)形式

固定循環(huán)的數(shù)據(jù)表達(dá)形式可以用絕對(duì)坐標(biāo)（G90）和相對(duì)坐標(biāo)（G91）表示，如圖4-28所示，其中圖4-28（a）為采用G90表示，圖4-28（b）為采用G91表示。

固定循環(huán)的程序格式包括數(shù)據(jù)形式、返回點(diǎn)平面、孔加工方式、孔位置數(shù)據(jù)、孔加工數(shù)據(jù)和循環(huán)次數(shù)。數(shù)據(jù)形式（G90或G91）在程序開始時(shí)就已指定，因此，在固定循環(huán)程序格式中可不注出。4.固定循環(huán)的格式（1）指令格式。固定循環(huán)的一般格式如下。G90/G91G98/G99G73/G74/G76/G80~G89XYZRQPFL；其中，G90或G91指令中，Z坐標(biāo)值有不同的定義；G98和G99用來指定刀具返回點(diǎn)位置，G98表示指令返回初始點(diǎn)，G99表示返回R點(diǎn)；3.固定循環(huán)的數(shù)據(jù)表達(dá)形式

圖4-28固定循環(huán)的數(shù)據(jù)表達(dá)形式（a）G90指令；（b）G91指令圖4-28固定循環(huán)的數(shù)據(jù)表達(dá)形式G為孔加工固定循環(huán)方式，本系統(tǒng)的孔加工固定循環(huán)方式主要有高速深孔往復(fù)排屑鉆循環(huán)（G73）、攻螺紋循環(huán)（G74）、定點(diǎn)鉆孔循環(huán)（G81）、精鏜孔（G85）和鏜孔（G86）；X、Y為初始點(diǎn)坐標(biāo)值（與G90或G91指令的選擇有關(guān)）；Z為孔底的坐標(biāo)值，當(dāng)采用增量方式時(shí)為相對(duì)R點(diǎn)的增量值（與G90或G91指令的選擇有關(guān)）；R為R點(diǎn)的Z坐標(biāo)值，當(dāng)采用增量方式時(shí)為相對(duì)初始點(diǎn)的增量值（與G90或G91指令的選擇有關(guān)）；Q在G73或G83指令中定義每次進(jìn)刀加工深度，在G76或G87指令中定義位移量，Q值為增量值，與G90或G91指令的選擇無關(guān)；P指定刀具在孔底的暫停時(shí)間，用整數(shù)表示，單位為ms；G為孔加工固定循環(huán)方式，本系統(tǒng)的孔加工F指定孔加工切削進(jìn)給速度。該指令為模態(tài)指令，即使取消了固定循環(huán)，在其后的加工程序中仍然有效;L為循環(huán)次數(shù)，當(dāng)寫做L0時(shí)，只存入加工數(shù)據(jù)，不做加工，當(dāng)不寫L時(shí)。循環(huán)次數(shù)默認(rèn)為1。如果程序中選G90指令，刀具在原來孔的位置上重復(fù)加工，如果選擇G91指令，則用一個(gè)程序段對(duì)分布在一條直線上的若干個(gè)等距孔進(jìn)行加工。L指令僅在被指定的程序段中有效。（2）指令說明。

當(dāng)想結(jié)束固定循環(huán)時(shí)，可用G80指令。使用G80指令后，從G80的下一程序段開始執(zhí)行一般的G進(jìn)給指令。

如圖4-29（a）所示，選用絕對(duì)坐標(biāo)方式G90指令，Z表示孔底平面相對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)的距離，R表示R點(diǎn)平面相對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)的距離；如圖4-29（a）F指定孔加工切削進(jìn)給速度。該指令為模

所示，選用相對(duì)坐標(biāo)方式G91指令，R表示初始點(diǎn)平面至R點(diǎn)平面的距離，Z表示R點(diǎn)平面至孔底平面的距離。

孔加工方式指令以及指令中Z、R、Q、P等指令都是模態(tài)指令。

圖4-29G90與G91的坐標(biāo)計(jì)算（a）690指令；

（b）691指令所示，選用相對(duì)坐標(biāo)方式G91指令，R表示初始點(diǎn)平面至階段2鉆削固定循環(huán)指令1.高速深孔往復(fù)排屑鉆削指令G73

（1）指令格式。高速深孔往復(fù)排屑鉆削指令的格式如下：G73XYZRQF；

（2）指令功能。G73指令用于深孔鉆削，Z軸方向的間斷進(jìn)給有利于深孔加工過程中斷屑與排屑?？准庸?dòng)作如圖4-30所示，Q為每一次進(jìn)給的加工深度（增量值且為正值），圖示中退刀距離d由數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)定。2.深孔往復(fù)排屑鉆削指令G83（1）指令格式。深孔往復(fù)排屑鉆削指令的格式如下：G83XYZRQF；（2）指令功能。階段2鉆削固定循環(huán)指令

孔加工動(dòng)作如圖4-30所示。與G73指令略有不同的是每次刀具間歇進(jìn)給后回退至R點(diǎn)平面，這種退刀方式排屑暢通，此處的d表示刀具間斷進(jìn)給每次下降時(shí)由快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)的那一點(diǎn)至前一次切削進(jìn)給下降的點(diǎn)之間的距離，d值由數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)定。由此可見這種鉆削方式適宜加工深孔。3.鉆孔循環(huán)指令G81G81的指令格式如下：G81XYZRF;G81指令只用于一般要求的鉆孔。G81指令的動(dòng)作循環(huán)如圖4-32（a）所示，包括X、Y坐標(biāo)定位、快進(jìn)、工進(jìn)和快速返回等動(dòng)作。孔加工動(dòng)作如圖4-30所示。與G73圖4-30G73循環(huán)圖4-31G83循環(huán)圖4-30G73循環(huán)圖4-31G83循環(huán)

圖4-32循環(huán)指令動(dòng)作（a）G81指令;（b）G82指令圖4-32循環(huán)指令動(dòng)作4.锪孔G82指令G82的指令格式為如下：G82XYZRF;

如圖4-32（b）所示，G82與G81指令相比,唯一不同之處是G82指令在孔底增加了暫停，因而適用于锪孔或鏜階梯孔，提高了孔臺(tái)階表面的加工質(zhì)量。階段3鏜孔固定循環(huán)指令1.精鏜孔指令G76

（1）指令格式。精鏜孔指令的格式如下：G76XYZRQF;

（2）指令功能。采用這種鏜孔方式可以高精度、高效率地完成孔加工而不損傷工件表面。孔加工動(dòng)作如圖4-33所示，圖中OSS表示主軸暫停。4.锪孔G82指令Q表示刀具移動(dòng)量（規(guī)定為正值，若使用了負(fù)值則負(fù)號(hào)被忽略）。在孔底主軸定向停止后，刀頭按地址Q所指定的偏移量移動(dòng)，然后提刀，刀頭的偏移量在G76指令中設(shè)定。2.精鏜孔指令G85

精鏜孔指令的格式如下：G85XYZRF;G85指令的動(dòng)作循環(huán)如圖4-34（a）所示。3.精鏜階梯孔指令G89

精鏜階梯孔指令的格式如下：G89XYZRPF;G89指令的動(dòng)作循環(huán)如圖4-34（b）所示。Q表示刀具移動(dòng)量（規(guī)定為正值，若使用了負(fù)值則負(fù)號(hào)被忽圖4-33精鏜孔圖4-33精鏜孔

圖4-34精鏜孔與精鏜階梯孔指令動(dòng)作

（a）G85指令；

（b）G86指令圖4-34精鏜孔與精鏜階梯孔指令動(dòng)作階段4攻螺紋固定循環(huán)指令1.攻左旋螺紋循環(huán)指令G74（1）指令格式。攻左旋螺紋循環(huán)指令的格式如下：G98/G99G74XYZRPFL；

其中，XY表示孔位數(shù)據(jù)；Z表示孔底深度（絕對(duì)坐標(biāo)）；R表示每次下刀點(diǎn)或抬刀點(diǎn)（絕對(duì)坐標(biāo)）；P表示暫停時(shí)間，單位為ms；F表示切削進(jìn)給速度；L表示重復(fù)次數(shù)。階段4攻螺紋固定循環(huán)指令（2）指令功能。

利用G74指令攻左旋螺紋時(shí)，主軸反轉(zhuǎn)，到孔底時(shí)主軸正轉(zhuǎn)，然后退回。G74指令動(dòng)作循環(huán)如圖4-35所示。

圖4-35G74指令（a）G99指令；（b）G98指令（2）指令功能。圖4-35G72.攻右旋螺紋循環(huán)指令G84（1）指令格式。攻右旋螺紋循環(huán)指令的格式如下：G98/G99G84XYZRPFL；

其中，XY表示孔位數(shù)據(jù)；Z表示孔底深度（絕對(duì)坐標(biāo)）；R表示每次下刀點(diǎn)或抬刀點(diǎn)（絕對(duì)坐標(biāo)）；P表示暫停時(shí)間單位為ms；F表示切削進(jìn)給速度；L表示重復(fù)次數(shù)。（2）指令功能。G84指令動(dòng)作循環(huán)如圖4-36所示。攻螺紋時(shí)，進(jìn)給量f根據(jù)不同的進(jìn)給模式指定。當(dāng)采用G94（單位為mm/min）模式時(shí)，進(jìn)給量f計(jì)算式為f＝導(dǎo)程×轉(zhuǎn)速；當(dāng)采用G95（單位為mm/r）模式時(shí)，進(jìn)給量f計(jì)算式為f＝導(dǎo)程2.攻右旋螺紋循環(huán)指令G84

圖4-36G84指令（a）G99指令；（b）G98指令圖4-37G84指令編程舉例圖4-36G84指令圖4（3）編程舉例。編制如圖4-37所示零件的程序如下。N05G80G90G0X0Y0M06T1；換20攻絲N10G55；調(diào)用G55工件坐標(biāo)系N15M03S600;N20G43H1Z50；調(diào)用長(zhǎng)度補(bǔ)償N25G84Z-30R5P2000F2；攻牙循環(huán)N30G80Z50；取消固定循環(huán)N35M05;N40M30;階段5取消固定循環(huán)指令G80G80指令用于取消固定循環(huán)（如G73、G74、G76、G81~G89等），同時(shí)R點(diǎn)、Z點(diǎn)和其他孔加工信息也被取消。（3）編程舉例。編制如圖4-37所示零件的程序如下。任務(wù)10子程序調(diào)用指令階段1子程序的調(diào)用過程1.子程序的應(yīng)用

子程序一般應(yīng)用于以下情況。（1）零件上若干處具有相同的輪廓形狀，在這種情況下，只要編寫一個(gè)加工該輪廓形狀的子程序，然后用主程序多次調(diào)用該子程序的方法完成對(duì)工件的加工。（2）加工中反復(fù)出現(xiàn)具有相同軌跡的走刀路線,如果相同軌跡的走刀路線出現(xiàn)在某個(gè)加工區(qū)域或在這個(gè)區(qū)域的各個(gè)層面上，采用子程序編寫加工程序比較方便，在程序中常用增量值確定切入深度。

（3）在加工較復(fù)雜的零件時(shí)，往往包含許多獨(dú)立的工序，有時(shí)工序之間需要適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，為了優(yōu)化加工程序，任務(wù)10子程序調(diào)用指令階段1子程序的調(diào)用過程

把每一個(gè)獨(dú)立的工序編成一個(gè)子程序，這樣形成了模塊式的程序結(jié)構(gòu)，便于對(duì)加工順序的調(diào)整，主程序中只有換刀和調(diào)用子程序等指令。2.子程序的嵌套

為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化程序，可以讓子程序調(diào)用另一個(gè)子程序，這種程序的結(jié)構(gòu)稱為子程序嵌套。

當(dāng)程序段中有調(diào)用子程序的指令時(shí)，數(shù)控機(jī)床就按子程序進(jìn)行工作。當(dāng)遇到子程序返回到主程序的指令時(shí)，機(jī)床才返回主程序，繼續(xù)按主程序的指令進(jìn)行工作。階段2子程序的調(diào)用

子程序可以被主程序調(diào)用，同時(shí)子程序也可以調(diào)用另一個(gè)子程序，其編程方式如圖4-39所示。主程序調(diào)用子程序時(shí)，要使用M98指令。調(diào)用某一子程序需要在把每一個(gè)獨(dú)立的工序編成一個(gè)子程序，這樣形成了模塊式的M98后面寫上子程序號(hào)，此時(shí)要改子程序號(hào)Ｏ××××為Ｐ××××，其指令格式如下。M98ＬＰ；

其中，Ｐ為要調(diào)用的子程序號(hào)；Ｌ為重復(fù)子程序的次數(shù)，若省略，則表示只調(diào)用一次子程序。例如，程序段“M98Ｌ０５Ｐ００3０；”表示連續(xù)調(diào)用子程序００3０號(hào)５次。

主程序可以多次調(diào)用和重復(fù)調(diào)用某一子程序，重復(fù)調(diào)用時(shí)要用Ｌ及后面的數(shù)字表示調(diào)用次數(shù)，重復(fù)調(diào)用方式如圖4-40所示。子程序還可以調(diào)用另外的子程序，稱為子程序嵌套，不同的數(shù)控系統(tǒng)所規(guī)定的嵌套次數(shù)是不同的。M98后面寫上子程序號(hào)，此時(shí)要改子程序號(hào)Ｏ××××為圖4-39子程序的編程方式圖4-40子程序重復(fù)調(diào)用圖4-39子程序的編程方式圖4-40子程序重復(fù)調(diào)用任務(wù)11用戶宏程序階段1用戶宏功能與特點(diǎn)1.用戶宏功能

在編程中，經(jīng)常把能完成某一功能的一系列指令像子程序那樣存入存儲(chǔ)器，用一個(gè)總指令來代表它們，使用時(shí)只需要給出這個(gè)總指令就能執(zhí)行其功能。所存入的一系列指令稱為用戶宏程序或用戶宏功能主體，這個(gè)總指令稱為用戶宏功能指令。數(shù)控系統(tǒng)可以使用用戶宏程序的功能稱為用戶宏功能。

在編程時(shí)，不必記住用戶宏功能主體所含的具體指令，只要記住用戶宏功能指令即可。使用時(shí)，先將用戶宏功能主體像子程序一樣存到內(nèi)存里，然后用子程序調(diào)用指令Ｍ９８來調(diào)用。任務(wù)11用戶宏程序階段1用戶宏功能與特點(diǎn)2.用戶宏特點(diǎn)

宏程序與普通程序相比較，普通程序的程序字為常量，一個(gè)程序只能描述一個(gè)幾何形狀，所以缺乏靈活性和適用性。而在用戶宏程序的本體中，可以使用變量進(jìn)行編程，還可以用宏指令對(duì)這些變量進(jìn)行賦值、運(yùn)算等處理。階段2ＦＡＮＵＣ系統(tǒng)宏程序應(yīng)用1.宏變量

在常規(guī)的主程序和子程序內(nèi)，總是將一個(gè)具體的數(shù)值賦給一個(gè)地址。為了使程序更具通用性、更加靈活，在宏程序中設(shè)置了變量，即將變量賦給一個(gè)地址。

（1）變量的表示。

變量可以用“＃”號(hào)和跟隨其后的變量序號(hào)來表示，如＃2.用戶宏特點(diǎn)

ｉ（ｉ＝１，２，３，…）。

（2）變量的引用。

將跟隨在一個(gè)地址符后的數(shù)值用一個(gè)變量來代替，即引入了變量。

（3）變量的類型。

ＦＡＮＵＣ系統(tǒng)的變量分為公共變量和系統(tǒng)變量?jī)深悺?/p>

①系統(tǒng)變量。系統(tǒng)變量定義為有固定用途的變量，它的值決定系統(tǒng)的狀態(tài)。系統(tǒng)變量包括刀具偏置變量，接口的輸入／輸出信號(hào)變量，位置信息變量等。

系統(tǒng)變量的序號(hào)與系統(tǒng)的某種狀態(tài)有嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系。例如，刀具偏置變量序號(hào)為＃０１～＃９９，這些值可以用變量替換的方法加以改變，在序號(hào)＃１～＃９９中，不用做刀具偏置變量的可用做保持型公共變量＃５００～＃５３１。ｉ（ｉ＝１，２，３，…）。

接口輸入信號(hào)＃１０００～＃１０１５，＃１０３２。通過閱讀這些系統(tǒng)變量，可以知道各輸入口的情況。當(dāng)變量值為“１”時(shí)，表明接點(diǎn)閉合；當(dāng)變量值為“０”時(shí)，表明接點(diǎn)斷開。這些變量的數(shù)值不能被替換。閱讀變量＃１０３２，所有輸入信號(hào)一次讀入。

②公共變量。

公共變量是在主程序和主程序調(diào)用的各用戶宏程序內(nèi)公用的變量。也就是說，在一個(gè)宏指令中的＃ｉ與在另一個(gè)宏指令中的＃ｉ是相同的。

公共變量的序號(hào)為＃１００～＃１３１，＃５００～＃５３１。其中，＃１００～＃１３１公共變量在電源斷電后即清零，重新開機(jī)時(shí)被設(shè)置為“０”；＃５００～＃５３１公共變量即使斷電后，它們的值也保持不變，因此也稱為保持型變量。接口輸入信號(hào)＃１０００～＃１０１５，＃１０３２。通過2.宏指令Ｇ６５

宏指令Ｇ６５可以實(shí)現(xiàn)豐富的宏功能，包括算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算等處理功能。

其一般形式如下：

Ｇ６５ＨｍＰ＃ｉＱ＃ｊＲ＃ｋ；

其中，ｍ表示宏程序功能，數(shù)值范圍０１～９９；＃ｉ表示運(yùn)算結(jié)果存放處的變量名；＃ｊ表示被操作的第１個(gè)變量，也可以是一個(gè)常數(shù)；＃ｋ表示被操作的第２個(gè)變量，也可以是一個(gè)常數(shù)。2.宏指令Ｇ６５第4章FANUC0iMC數(shù)控系統(tǒng)

坐標(biāo)系指令任務(wù)1坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)指令

任務(wù)2返回參考點(diǎn)指令

任務(wù)3

主軸運(yùn)動(dòng)指令任務(wù)4第4章FANUC0iMC數(shù)控系統(tǒng)坐標(biāo)系指令任務(wù)1

進(jìn)給功能指令任務(wù)5刀具補(bǔ)償功能指令

任務(wù)6輔助功能指令

任務(wù)7

簡(jiǎn)化編程指令任務(wù)8進(jìn)給功能指令任務(wù)5刀具補(bǔ)償功能指令任務(wù)6輔助功能指令任固定循環(huán)指令任務(wù)9子程序調(diào)用指令

任務(wù)10用戶宏程序

任務(wù)11固定循環(huán)指令任務(wù)9子程序調(diào)用指令任務(wù)10用戶宏程序任務(wù)1任務(wù)1坐標(biāo)系指令階段1單位設(shè)定指令G20、G21

單位設(shè)定指令的格式如下：G20/G21；

其中，G20是英制輸入制式；G21是公制輸入制式。階段2絕對(duì)值編程指令G90與相對(duì)值編程指令G911.指令格式

絕對(duì)值編程指令與相對(duì)值編程指令的格式如下：G90/G91；2.指令功能G90、G91指令用于設(shè)定坐標(biāo)輸入方式。G90指令用于建立絕對(duì)坐標(biāo)輸入方式，移動(dòng)指令目標(biāo)點(diǎn)的任務(wù)1坐標(biāo)系指令階段1單位設(shè)定指令G20、

坐標(biāo)值X、Y、Z表示刀具離開工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的距離；G91指令用于建立增量坐標(biāo)輸入方式，移動(dòng)指令目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)值X、Y、Z表示刀具離開當(dāng)前點(diǎn)的坐標(biāo)增量。

如圖4-1所示的圖形，要求刀具由原點(diǎn)按順序移動(dòng)到1、2、3點(diǎn)，使用G90編程如下：N10X20Y15;N20X40Y45;N30X60Y25;

使用G91編程如下：N10X20Y15;N20X20Y30;圖4-1圖形N30X20Y-20;坐標(biāo)值X、Y、Z表示刀具離開工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的距離；G階段3加工平面設(shè)定指令G17、G18、G191.指令格式

加工平面設(shè)定指令的格式如下：G17/G18/G19；2.指令功能

平面設(shè)定指令G17、G18、G19分別用來指定程序段中刀具的插補(bǔ)平面和刀具半徑補(bǔ)償平面，如圖4-2所示。3.指令說明G17指令選擇XY平面，一般系統(tǒng)默認(rèn)為G17；G18指令選擇ZX平面；G19指令選擇YZ平面。階段3加工平面設(shè)定指令G17、G18、G19

圖4-2加工平面設(shè)定（a）G17指令；（b）G18指令；（c）G19指令圖4-2加工平面階段4選擇機(jī)床坐標(biāo)系指令G53

選擇機(jī)床坐標(biāo)系指令的格式如下：G53G90XYZ；G53指令使刀具快速定位到機(jī)床坐標(biāo)系中的指定位置上，如圖4-3所示，其中X、Y、Z后的值為機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，均為負(fù)值。圖4-3選擇機(jī)床坐標(biāo)系指令G53階段4選擇機(jī)床坐標(biāo)系指令G53圖4-3選擇機(jī)床坐標(biāo)系指令階段5設(shè)定工件坐標(biāo)系指令G92與選擇工件坐標(biāo)系

指令G54～G591.設(shè)定工件坐標(biāo)系指令G92（1）指令格式。設(shè)定工件坐標(biāo)指令的格式如下：G92XYZ；（2）指令功能。G92指令設(shè)定坐標(biāo)系時(shí)，先確定刀具的換刀點(diǎn)位置，然后由G92指令根據(jù)換刀點(diǎn)位置設(shè)定工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)，G92指令中X、Y、Z坐標(biāo)表示換刀點(diǎn)在工件坐標(biāo)系XpYpZp中的坐標(biāo)值，如圖4-4所示。

（3）指令說明。

①G92指令可在機(jī)床上建立工件坐標(biāo)系（也稱編程坐標(biāo)系）。

②如圖4-4所示，坐標(biāo)值X、Y、Z為刀具刀位點(diǎn)在工件階段5設(shè)定工件坐標(biāo)系指令G92與選擇工件坐標(biāo)系坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值（也稱為起刀點(diǎn)或換刀點(diǎn)）。③操作者必須在工件安裝后檢查或調(diào)整刀具刀位點(diǎn)，以確保機(jī)床上設(shè)定的工件坐標(biāo)系與編程時(shí)在零件上所規(guī)定的工件坐標(biāo)系在位置上重合一致。④對(duì)于尺寸較復(fù)雜的工件，為了計(jì)算簡(jiǎn)單，在編程中可以任意改變工件坐標(biāo)系的程序零點(diǎn)。

圖4-4G92設(shè)定工件坐標(biāo)系坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值（也稱為起刀點(diǎn)或換刀點(diǎn)）。圖4-4G92設(shè)定2.選擇工件坐標(biāo)系指令G54～G59

在數(shù)控銑床中有兩種設(shè)定工件坐標(biāo)系的方法：一種方法如圖4-4所示；

另一種方法如圖4-5所示，通過與機(jī)床坐標(biāo)系XYZ的相對(duì)位置建立工件坐標(biāo)系。例如，有的數(shù)控系統(tǒng)用G54指令的X、Y、Z坐標(biāo)表示工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。

（1）指令格式。選擇工件坐標(biāo)系指令的格式如下：G54～G59G90G00/G01XYZ(F)；

該指令執(zhí)行后，所有坐標(biāo)值指定的坐標(biāo)尺寸都是選定的工件加工坐標(biāo)系中的位置。1～6號(hào)工件加工坐標(biāo)系是通過CRT/MDI方式設(shè)置的。2.選擇工件坐標(biāo)系指令G54～G59圖4-5G54設(shè)定工件坐標(biāo)系圖4-5G54設(shè)定工件坐標(biāo)系（2）指令說明。①G54～G59指令程序段可以和G00、G01指令組合。例如，程序段“G54G90G01X10Y10；”可使運(yùn)動(dòng)部件在選定的加工坐標(biāo)系中進(jìn)行移動(dòng)。程序段運(yùn)行后，無論刀具當(dāng)前點(diǎn)在哪里，它都會(huì)移動(dòng)到加工坐標(biāo)系中的X10Y10點(diǎn)上。②G54～G59指令是通過MDI在設(shè)置參數(shù)方式下設(shè)定工件加工坐標(biāo)系的，一旦設(shè)定，加工原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置是不變的，它與刀具的當(dāng)前位置無關(guān)，除非再通過MDI方式修改。③

當(dāng)執(zhí)行程序段“G92X10Y10；”時(shí)，常會(huì)認(rèn)為刀具在運(yùn)行程序后到達(dá)X10Y10點(diǎn)。其實(shí)，G92指令程序段只是設(shè)定加工坐標(biāo)系，并不產(chǎn)生任何動(dòng)作，這時(shí)刀具已在加工坐標(biāo)系中的X10Y10點(diǎn)上。（2）指令說明。(3)編程舉例。如圖4-6所示，用CRT/MDI在參數(shù)設(shè)置方式下設(shè)置了兩個(gè)加工坐標(biāo)系，執(zhí)行以下程序段。G54X-50Y-50Z-10；G55X-100Y-100Z-20；

這時(shí)，建立了原點(diǎn)在O′的G54加工坐標(biāo)系和原點(diǎn)在O″的G55加工坐標(biāo)系，執(zhí)行下述程序段。N10G53G90X0Y0Z0；N20G54G90G01X50Y0Z0F100；N30G55G90G01X100Y0Z0F100；

此時(shí)，刀尖點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中OAB所示。(3)編程舉例。如圖4-6所示，用CRT/MDI在參數(shù)設(shè)置方圖4-6選擇工件坐標(biāo)系實(shí)例圖4-6選擇工件坐標(biāo)系實(shí)例任務(wù)2坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)指令階段1快速定位指令G001.指令格式

快速定位指令的格式如下：G00XYZ；2.指令功能G00指令使刀具以點(diǎn)位控制方式從當(dāng)前所在位置快速移動(dòng)到指令給出的目標(biāo)位置，只能用于快速定位，不能用于切削加工。

例如，程序段“N05G00X0Y0Z100；”將使刀具快速移動(dòng)到(0，0，100)的位置。

任務(wù)2坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)指令階段1快速定位指令G00階段2直線插補(bǔ)指令G011.指令格式

直接插補(bǔ)指令的格式如下：G01XYZF；2.指令功能G01指令使刀具以一定的進(jìn)給速度從當(dāng)前所在位置沿直線移動(dòng)到指令給出的目標(biāo)位置。3.指令說明

（1）刀具按照F指令所規(guī)定的進(jìn)給速度直線插補(bǔ)至目標(biāo)點(diǎn)。（2）F代碼是模態(tài)代碼，在沒有新的F代碼替代前一直有效。（3）各軸實(shí)際的進(jìn)給速度是F指令規(guī)定的速度在該軸方向上的投影分量。

（4）用G90指令或G91指令可以分別按絕對(duì)坐標(biāo)方式或增量坐標(biāo)方式編程。

階段2直線插補(bǔ)指令G014.編程舉例

如圖4-8所示，刀具從A點(diǎn)直線插補(bǔ)至B點(diǎn)，使用絕對(duì)坐標(biāo)方式編程如下：

絕對(duì)坐標(biāo)方式：G90G01X60Y30F200；

增量坐標(biāo)方式：G91G01X40Y20F200；圖4-8直線插補(bǔ)4.編程舉例圖4-8直線插補(bǔ)階段3圓弧插補(bǔ)指令G02、G031.指令格式（1）在XY平面，圓弧插補(bǔ)指令的格式如下：G17G02/G03XYRIJF；（2）在ZX平面，圓弧插補(bǔ)指令的格式如下：G18G02/G03XZRIKF；（3）在YZ平面，圓弧插補(bǔ)指令的格式如下：G19G02/G03YZRJKF；2.