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数控技术及装备3、数控编程的基础知识第二章数控加工技术基础知识G指令——准备功能功能：规定机床运动线型、坐标系、坐标平面、刀具补偿、暂停等操作。组成：G后带二位数字组成，共有100种（G00～G99）有模态（续效）指令与非模态指令之分。示例：G01，G03，G41，G91，G04，G18等M指令——辅助功能功能：控制机床及其辅助装置的通断的指令。如开、停冷却泵；主轴正反转、停转；程序结束等组成：后带二位数字组成，共有100种（M00～M99）。有模态（续效）指令与非模态指令之分。示例：M02，M03，M08等第二章数控加工技术基础知识2.3数控编程的基础知识2.3.2常见指令功能介绍M00：程序停止指令功能：停止一切操作,主轴停转、切削液关闭、进给停止。模态信息全部保存。启动按钮后继续执行。作用：停机检查、测量零件、手工换刀、操作工换班。M01：选择性暂停指令也称计划停止指令功能：与M00相似。不同：M01只有在预先被按下控制面板上选择停止开关”按钮的情况下时有用。作用：用于加工工件抽样检查，清理切屑等。M02：程序结束指令功能：程序全部结束。此时主轴停转、切削液关闭，数控装置和机床复位。该指令写在程序的最后一段。M03、M04、M05：主轴正转、反转、停止指令所谓主轴正转，是从主轴向Z轴正向看，主轴顺时针转动为正传；反之，则为反转。M03、M04、M05均为模态指令。第二章数控加工技术基础知识2.3数控编程的基础知识M06：换刀指令功能：为手动或自动换刀指令。作用：当执行M06指令时，进给停止，但主轴、切削液不停。M06指令不包括刀具选择功能，常用于加工中心等换刀前的准备工作。第二章数控加工技术基础知识2.3数控编程的基础知识第二章数控加工技术基础知识2.3数控编程的基础知识M07、M08、M09冷却液开关指令功能：用于冷却装置的启动和关闭。属于模态指令。M07表示2号冷却液或雾状冷却液开。M08表示1号冷却液或液状冷却液开。M09表示关闭冷却液开关，并注销M07、M08、M50及M51（M50、M51为3号、4号冷却液开）。M50、M51冷却液开指令M30：程序结束指令功能：与M02指令的功能基本相同。不同的是：M30能自动返回程序起始位置，为加工下一个工件作好准备。M98、M99：子程序调用与返回指令M98：为调用子程序指令；M99：为子程序结束并返回到主程序的指令。第二章数控加工技术基础知识2.3数控编程的基础知识M00、M01、M02、M30的区别与联系M00：为程序暂停指令。程序执行到此进给停止，主轴停转。重新按启动按钮后，再继续执行后面的程序段。主要用于编程者想在加工中使机床暂停（检验工件、调整、排屑等）。M01：为程序选择性暂停指令。程序执行时控制面板上“选择停止”键处于“ON”状态时此功能才能有效。执行后的效果与M00相同，常用于关键尺寸的检验或临时暂停。M02：为主程序结束指令。执行到此指令，进给停止，主轴停止，冷却液关闭。但程序光标停在程序末尾。M30：为主程序结束指令。功能同M02，不同之处是，光标返回程序头位置，不管M30后是否还有其他程序段。第二章数控加工技术基础知识2.3数控编程的基础知识F、S、T、D指令F指令——指定（合成）进给速度指令组成：F后带若干位数字，如F150、F3500等。其中数字表示实际的合成速度值。它是模态指令。单位：mm/min（公制）或inch/min（英制）。视用户选定的编程单位而定，若为公制单位，则上述两个指令分别表示：F=150mm/min；F=3500mm/min。第二章数控加工技术基础知识2.3数控编程的基础知识F指令——指定（合成）进给速度指令G94表示进给速度，单位为mm/min，G95表示进给量，单位为mm/r。G94为缺省值。华中数控系统中用G98、G99表示。快移速度为“最高允许速度”。第二章数控加工技术基础知识2.3数控编程的基础知识S指令（切削速度）——指定主轴转速指令组成：S后带若干位数字，如S500、S3500等。其中数字表示实际的主轴转速值。它是模态指令。单位：r/min。上述两个指令分别表示主轴转速：500r/min；3500r/min。G96、G97指令指定。G97单位r/min，缺省。第二章数控加工技术基础知识2.3数控编程的基础知识T指令组成：T后跟4位数字，分别表示存放的在库中的刀具号和刀补号。注意：1、一个刀具可以有多个刀补号2、后两位数据为00表示取消刀补号例子见P49第二章数控加工技术基础知识2.3数控编程的基础知识T、D指令指定刀具号和刀具长度、半径存放寄存器号指令。组成：T、D后跟两位数字，如T11、D02等。其中数字分别表示存放的在库中的刀具号和刀具长度、半径补偿寄存器号。上述两个指令分别表示后续加工将选择刀库中11号刀具和采用D02寄存器中的数值进行补偿。第二章数控加工技术基础知识2.3数控编程的基础知识尺寸指令指定的刀具沿坐标轴移动方向和目标位置的指令X、Y、Z、U、V、W指令组成：由带符号的数字组成。如X100、Y-340等，其中数字表示沿由字母指定的坐标轴运动的目标位置值,符号表示运动的方向。单位：mm、μm（公制）或inch（英制）。视用户选定的编程单位而定.第二章数控加工技术基础知识2.3数控编程的基础知识A、B、C指令指定沿回转坐标轴移动方向和目标位置指令组成：后带符号的数字组成。如A100、C-340等，其中数字表示沿由字母指定的坐标轴运动的目标位置值,符号表示运动的方向。单位：度°、弧度。视用户选定的编程单位而定.第二章数控加工技术基础知识2.3数控编程的基础知识1、与坐标和坐标系有关的指令（1）绝对尺寸与增量尺寸指令G90/G91指令：G90指令：表示程序中的编程尺寸是在某个坐标系下按其绝对坐标给定的。G91指令：表示程序中编程尺寸是相对于本段的起点，即编程尺寸是本程序段各轴的移动增量，故G91又称增量坐标指令。第二章数控加工技术基础知识2.3数控编程的基础知识2.3.3常见准备指令功能及用法（2）设定工件坐标系G92指令指令格式:G92X__Y__Z__指令功能:设定工件坐标系若程序格式为G92XaYbZc则将加工原点设定到距刀具起始点距离为X=-a，Y=-b，Z=-c的位置上。例：G92X20Y10Z10其确立的加工原点在距离刀具起始点X=-20，Y=-10，Z=-10的位置上,如图所示。第二章数控加工技术基础知识2.3数控编程的基础知识设定工件坐标系G92指令第二章数控加工技术基础知识2.3数控编程的基础知识（3）工件坐标系选择指令G54、G55、G56、G57、G58、G59编程格式：G54G90G00(G01)X～Y～Z～(F～)；该指令执行后，所有坐标值指定的坐标尺寸都是选定的工件加工坐标系中的位置。1～6号工件加工坐标系是通过CRT/MDI方式设置的。第二章数控加工技术基础知识2.3数控编程的基础知识G92与G54～G59的区别G92指令与G54～G59指令都是用于设定工件加工坐标系的，但在使用中是有区别的。G92指令是通过程序来设定选用加工坐标系的，它所设定的加工坐标系原点与当前刀具所在的位置有关，这一加工原点在机床坐标系中的位置是随当前刀具位置的不同而改变的。G54～G59指令程序段可以和G00、G01指令组合，如G54G90G01X10Y10时，运动部件在选定的加工坐标系中进行移动。程序段运行后，无论刀具当前点在哪里，它都会移动到加工坐标系中的X10Y10点上。第二章数控加工技术基础知识2.3数控编程的基础知识常见错误当执行程序段“G92X10Y10”时，常会认为是刀具在运行程序后到达X10Y10点上。其实，G92指令程序段只是设定加工坐标系，并不产生任何动作，这时刀具已在加工坐标系中的X10Y10点上。第二章数控加工技术基础知识2.3数控编程的基础知识第二章数控加工技术基础知识2.3数控编程的基础知识（4）坐标平面选择指令G17、G18、G19G17、G18、G19分别指定空间坐标系中的XY平面、ZX平面和YZ平面。对于三坐标数控铣床和铣镗加工中心，开机后数控装置自动将机床设置成G17状态，如果在XY坐标平面内进行轮廓加工，就不需要由程序设定G17。同样，数控车床总是在XZ坐标平面内运动，在程序中也不需要用G18指令指定。Z/X平面Y/Z平面X/Y平面YXZ第二章数控加工技术基础知识2.3数控编程的基础知识2、与控制方式有关的指令（1）快速定位指令G00编程格式：G00X__Y__Z__功能：指令刀具从当前点，以数控系统预先调定的快进速度，快速移动到程序段所指令的下一个定位点。注意：G00的运动轨迹不一定是直线，若不注意则容易干涉。编程格式：G01X_a_Y_b_Z_c_F_f_功能：指令为多坐标（2、3坐标）以联动的方式，按程序段中规定的合成进给速度f，使刀具相对于工件按直线方式，由当前位置移动到程序段中规定的位置（a、b、c）。当前位置是直线的起点，为已知点，而程序段中指定的坐标值即为终点坐标。第二章数控加工技术基础知识2.3数控编程的基础知识（2）直线插补指令G01G02、G03为圆弧插补指令，该指令的功能是使机床在给定的坐标平面内进行圆弧插补运动。圆弧插补指令首先要指定圆弧插补的平面，插补平面由G17、G18、G19选定。圆弧插补有两种方式，一是顺时针圆弧插补Ｇ02，一是逆时针插补Ｇ03。编程格式有两种：一是I、J、K格式，另一种是R格式。第二章数控加工技术基础知识2.3数控编程的基础知识（3）圆弧插补指令G02、G03G02：顺时针圆弧插补；G03：逆时针圆弧插补。顺、逆方向判别规则：沿垂直于圆弧所在平面的坐标轴的方向观察，来判别圆弧的顺逆时针方向。G03G02G03G02G02G03G19G18G17XYZ第二章数控加工技术基础知识2.3数控编程的基础知识程序格式：XY平面：G17G02X～Y～I～J～(R～)F～；G17G03X～Y～I～J～(R～)F～；ZX平面：G18G02X～Z～I～K～(R～)F～；G18G03X～Z～I～K～(R～)F～；YZ平面：G19G02Z～Y～J～K～(R～)F～；G19G03Z～Y～J～K～(R～)F～；其中：X、Y、Z的值是指圆弧插补的终点坐标值；I、J、K是起点指向圆心向量在各坐标轴的投影向量。与G90,G91无关；第二章数控加工技术基础知识2.3数控编程的基础知识第二章数控加工技术基础知识2.3数控编程的基础知识整圆的插补方式——圆弧插补指令对整圆插补加工，起点A和终点B重合，显然，此时过该点可画无数半径R一定的圆。因此，整圆加工不能用X、Y、R参数格式加工。必须用X、Y和I、J参数格式加工。顺时针插补程序（黑圆）：G90G17G02X-50.Y0.I50.J0.；逆时针插补程序（黑圆）：G90G17G03X-50.Y0.I50.J0.；编程格式：______)(174142414200010203DYXGGGHxxDGGGGGG或第二章数控加工技术基础知识2.3数控编程的基础知识3、与刀具补偿有关的指令（1）刀具半补偿指令G40、G41、G42G40、G44、G43指令——刀具半径补偿指令G41：左刀补，即沿加工方向看刀具在左边G42：右刀补，即沿加工方向看刀具在右边G40：取消刀补D：偏置值寄存器选用指令。xx：刀具补偿偏置值寄存器号。第二章数控加工技术基础知识2.3数控编程的基础知识G40、G44、G43指令——刀具长度补偿指令该指令可以根据储存在偏置寄存器D01~D99中的设定值（与终点坐标值进行加法（G43）或减法（G44）运算后）使刀具的实际移动距离增加或减少一个偏置值。编程格式：G43（G44）DxxZ__第二章数控加工技术基础知识2.3数控编程的基础知识编程举例：如图所示，图中O点（红色）为机床原点，OXYZ为机床坐标系，O‘（黄色）为编程时选定的工件原点，O‘X’Y‘Z’为工件坐标系。第二章数控加工技术基础知识2.3数控编程的基础知识绝对坐标编程（机床坐标系）N01G90G