第5章

數控銑床編程

5.1數控銑床概述5.2數控銑床編程基礎5.3數控銑床基本編程方法5.4A類宏功能應用5.5數控銑床編程要點及實例

思考題與習題第5章

數控銑床編程

5.2數控銑床編程基礎5.2.1數控銑床的工藝裝備2.刀具(3)銑刀角度的選擇

2)前角γ

銑刀的前角可分解為徑向前角γf(圖a)和軸向前角γp(圖b)，徑向前角γf主要影響切削功率；軸向前角γp則影響切屑的形成和軸向力的方向，當γp為正值時切屑即飛離加工面。徑向前角γf和軸向前角γp正負的判別見圖。常用的前角組合形式如下：

雙負前角：適用于鑄鋼、鑄鐵的粗加工。雙正前角：最宜用于軟材料和不銹鋼、耐熱鋼等材料的切削加工。正負前角(軸向正前角、徑向負前角)：此種銑刀切削平穩，排屑順利，金屬切除率高，適用于大余量銑削加工。a)徑向前角b)軸向前角前角第5章

數控銑床編程

5.2數控銑床編程基礎5.2.1數控銑床的工藝裝備2.刀具

粗齒銑刀：適用于普通機床的大余量粗加工和軟材料或切削寬度較大的銑削加工；當機床功率較小時，為使切削穩定，也常選用粗齒銑刀。中齒銑刀：系通用系列，使用范圍廣泛，具有較高的金屬切除率和切削穩定性。密齒銑刀：主要用于鑄鐵、鋁合金和有色金屬的大進給速度切削加工。在專業化生產(如流水線加工)中，為充分利用設備功率和滿足生產節奏要求，也常選用密齒銑刀(此時多為專用非標銑刀)。

(4)銑刀的齒數(齒距)選擇

銑刀齒數多，可提高生產效率，但受容屑空間、刀齒強度、機床功率及剛性等的限制，不同直徑的銑刀的齒數均有相應規定。為滿足不同用戶的需要，同一直徑的銑刀一般有粗齒、中齒、密齒三種類型。第5章

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5.2數控銑床編程基礎5.2.1數控銑床的工藝裝備2.刀具

1)平面銑刀：選擇平面銑刀直徑時主要需考慮刀具所需功率應在機床功率范圍之內，也可將機床主軸直徑作為選取的依據。平面銑刀直徑可按D＝1.5d（d為主軸直徑）選取。在批量生產時，也可按工件切削寬度的1.6倍選擇刀具直徑。

2）立銑刀：立銑刀直徑的選擇主要應考慮工件加工尺寸的要求，并保證刀具所需功率在機床額定功率范圍以內。如系小直徑立銑刀，則應主要考慮機床的最高轉數能否達到刀具的最低切削速度(60m/min)。

3）槽銑刀：槽銑刀的直徑和寬度應根據加工工件尺寸選擇，并保證其切削功率在機床允許的功率范圍之內。(5)銑刀直徑的選擇

銑刀直徑的選用視產品及生產批量的不同差異較大，刀具直徑的選用主要取決于設備的規格和工件的加工尺寸。第5章

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5.2數控銑床編程基礎5.2.1數控銑床的工藝裝備2.刀具

（6）銑刀的最大切削深度

不同系列的可轉位面銑刀有不同的最大切削深度。最大切削深度越大的刀具所用刀片的尺寸越大，價格也越高，因此從節約費用、降低成本的角度考慮，選擇刀具時一般應按加工的最大余量和刀具的最大切削深度選擇合適的規格。當然，還需要考慮機床的額定功率和剛性應能滿足刀具使用最大切削深度時的需要。第5章

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5.2數控銑床編程基礎5.2.1數控銑床的工藝裝備2.刀具

P類合金(包括金屬陶瓷)用于加工產生長切屑的金屬材料，如鋼、鑄鋼、可鍛鑄鐵、不銹鋼、耐熱鋼等。其中，組號越大，則可選用越大的進給量和切削深度，而切削速度則應越小。

M類合金用于加工產生長切屑和短切屑的黑色金屬或有色金屬，如鋼、鑄鋼、奧氏體不銹鋼、耐熱鋼、可鍛鑄鐵、合金鑄鐵等。其中，組號越大，則可選用越大的進給量和切削深度，而切削速度則應越小。

K類合金用于加工產生短切屑的黑色金屬、有色金屬及非金屬材料，如鑄鐵、鋁合金、銅合金、塑料、硬膠木等。其中，組號越大，則可選用越大的進給量和切削深度，而切削速度則應越小。

上述三類牌號的選擇原則如表所示：（7）刀片牌號的選擇

合理選擇刀片硬質合金牌號的主要依據是被加工材料的性能和硬質合金的性能。一般選用銑刀時，可按刀具制造廠提供加工的材料及加工條件，來配備相應牌號的硬質合金刀片。

由于各廠生產的同類用途硬質合金的成份及性能各不相同，硬質合金牌號的表示方法也不同，為方便用戶，國際標準化組織規定，切削加工用硬質合金按其排屑類型和被加工材料分為三大類：P類、M類和K類。根據被加工材料及適用的加工條件，每大類中又分為若干組，用兩位阿拉伯數字表示，每類中數字越大，其耐磨性越低、韌性越高。

P01P05P10P15P20P25P30P40P50

M10M20M30M40

K01K10K20K30K40進給量背吃刀量切削速度P、M、K類合金切削用量的選擇第5章

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5.2數控銑床編程基礎5.2.2數控銑削的工藝分析1.選擇并確定加工部位及工序內容

（1）工件上的曲線輪廓，特別是由數學表達式給出的非圓曲線與列表曲線等曲線輪廓，如圖所示的正弦曲線。

（2）已給出數學模型的空間曲面,如圖所示的球面。（3）形狀復雜、尺寸繁多、劃線與檢測困難的部位；

（4）用通用銑床加工時難以觀察、測量和控制進給的內外凹槽；

（5）以尺寸協調的高精度孔和面；

（6）能在一次安裝中順帶銑出來的簡單表面或形狀；

（7）用數控銑削方式加工后，能成倍提高生產率，大大減輕勞動強度的一般加工內容。球面Y=SIN(X)曲線第5章

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5.2數控銑床編程基礎5.2.2數控銑削的工藝分析2.零件圖樣的工藝分析

（1）零件圖樣尺寸的正確標注（2）統一內壁圓弧的尺寸

加工輪廓上內壁圓弧的尺寸往往限制刀具的尺寸。

1）內壁轉接圓弧半徑R：R≥0.2H

2）內壁與底面轉接圓弧半徑r：d=D-2r，r適當小零件尺寸公差帶的調整

R較小時R較大時

r較小r較大第5章

數控銑床編程5.2數控銑床編程基礎5.2.2數控銑削的工藝分析3.保證基準統一的原則

有些工件需要在銑削完一面后，再重新安裝銑削另一面，由于數控銑削時，不能使用通用銑床加工時常用的試切方法來接刀，因此，最好采用統一基準定位。

4.分析零件的變形情況銑削工件在加工時的變形，將影響加工質量。這時，可采用常規方法如粗、精加工分開及對稱去余量法等，也可采用熱處理的方法，如對鋼件進行調質處理，對鑄鋁件進行退火處理等。加工薄板時，切削力及薄板的彈性退讓極易產生切削面的振動，使薄板厚度尺寸公差和表面粗糙度難以保證，這時，應考慮合適的工件裝夾方式。

總之，加工工藝取決于產品零件的結構形狀，尺寸和技術要求等。在表4.2中給出了改進零件結構提高工藝性的一些實例。第5章

數控銑床編程5.2數控銑床編程基礎5.2.2數控銑削的工藝分析5.零件的加工路線

（1）銑削輪廓表面：在銑削輪廓表面時一般采用立銑刀側面刃口進行切削。對于二維輪廓加工，通常采用的加工路線為：1)從起刀點下刀到下刀點；2)沿切向切入工件；3)輪廓切削；4)刀具向上抬刀，退離工件；5)返回起刀點。（2）順銑和逆銑對加工影響：在銑削加工中，采用順銑還是逆銑方式是影響加工表面粗糙度的重要因素之一。逆銑時切削力F的水平分力FX的方向與進給運動Vf方向相反，順銑時切削力F的水平分力FX的方向與進給運動Vf的方向相同。銑削方式的選擇應視零件圖樣的加工要求，工件材料的性質、特點以及機床、刀具等條件綜合考慮。通常，由于數控機床傳動采用滾珠絲杠結構，其進給傳動間隙很小，順銑的工藝性就優于逆銑。

如圖4.24a所示為采用順銑切削方式精銑外輪廓,圖4.24b所示為采用逆銑切削方式精銑型腔輪廓,圖4.24c所示為順、逆銑時的切削區域。同時，為了降低表面粗糙度值，提高刀具耐用度，對于鋁鎂合金、鈦合金和耐熱合金等材料，盡量采用順銑加工。但如果零件毛坯為黑色金屬鍛件或鑄件，表皮硬而且余量一般較大，這時采用逆銑較為合理。第5章

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5.2數控銑床編程基礎5.2.2數控銑削的工藝分析5.零件的加工路線

a)順銑b)逆銑c)切入和退刀區順銑和逆銑切削方式第5章

數控銑床編程5.2數控銑床編程基礎5.2.3數控系統的功能指令1.準備功能（G代碼功能）

代碼組號意義注代碼組號意義注代碼組號意義注代碼組號意義注G0001快移定位G1702XY平面G3000二參返回非G4600刀偏減少G01直線插補G18ZX平面G31跳躍功能非G47刀偏二增G02順圓插補G19YZ平面G39尖圓插補G48刀偏二減G03逆圓插補G2006英制輸入G4007取消刀補G4908取消刀長G0400暫停非G21米制輸入G41刀徑左補G5011比例取消G07假軸插補G2304儲程極限G42刀徑右補G51比例G10準停檢驗G2700回參檢驗非G4308刀長正補G5200局部坐標非G1518極坐取消G28返回參考非G44刀長負補G53機床坐標非G16極坐指令G29參考返回非G4500刀偏增加G5412加工坐標第5章

數控銑床編程5.2數控銑床編程基礎5.2.3數控系統的功能指令1.準備功能（G代碼功能）

代碼組號意義注代碼組號意義注代碼組號意義注代碼組號意義注G5512加工坐標G6413切削模式G8009取消固循環G8909鏜孔循環G56加工坐標G6500宏指令G81鉆孔循環G90絕對輸入G57加工坐標G6614調用宏AG82鉆鏜階梯G91增量輸入G58加工坐標G67取消宏AG83鉆孔循環G92設定坐標系G59加工坐標G6816坐標旋轉G84攻絲循環G9405每分進給G6000單向定位G69取消旋轉G85鏜孔循環G95每轉進給G6113準停G7309鉆孔循環非G86鏜孔循環G9804返回起始面G62自角超弛G74反攻螺紋非G87反鏜循環G99返回R平面G63攻絲模式G76精鏜G88鏜孔循環第5章

數控銑床編程5.2數控銑床編程基礎5.2.3數控系統的功能指令2.輔助功能（M代碼）m代碼功能附注

m00程序停止非模態

m01程序選擇停止非模態

m02程序結束非模態

m03主軸順時針旋轉模態

m04主軸逆時針旋轉模態

m05主軸停止模態

m06換刀非模態

m07冷卻液打開模態

m08冷卻液關閉模態

m30程序結束并返回非模態

m31旁路互鎖非模態

m52自動門打開模態

m53自動門關閉模態

m74錯誤檢測功能打開模態

m75錯誤檢測功能關閉模態

m98子程序調用模態

m99子程序調用返回模態第5章

數控銑床編程5.2數控銑床編程基礎5.2.3數控系統的功能指令3.F、S、T、H、D功能代碼

（1）進給功能代碼F

單位㎜/min。F200——進給速度為200㎜/min。

（2）主軸功能代碼S

單位r/min。F800——主軸轉速為800

r/min。

（3）刀具功能代碼T

表示使用刀具號。T05——表示用5號刀具。

（4）刀具長度補償代碼H

用HXX表示刀具長度補償地址。H04——長度補償量為4號。

（5）刀具半徑補償代碼D

用DXX表示刀具半徑補償地址。D03——半徑補償量為3號。第5章

數控銑床編程5.2數控銑床編程基礎5.2.4數控銑床的坐標系統1.數控銑床的坐標軸

Z軸以主軸軸線，遠離工件為正。

立式銑床：

X軸為工作臺長向

Y軸為工作臺橫向

臥式銑床：

X軸為工作臺長向

Y軸為長降方向。第5章

數控銑床編程5.2數控銑床編程基礎5.2.4數控銑床的坐標系統2.數控銑床的參考點

參考點設在XYZ極限點。即工件最大位置處。

參考點為用戶的機床零點。

機床啟動后，首先“回零”建立坐標。

編程必須依據工件坐標系。

對刀建立工作坐標系。第5章

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5.3數控銑床的基本編程方法5.3.1加工坐標的建立1.G92——預設加工坐標系

編程格式：G92X_Y_Z_A_B_C_

則將加工原點設定到距刀具起始點距離為X_，Y_，Z_，A_，B_，C_的位置上。注意

2.G53——選擇機床坐標系編程格式：G90G53X_Y_Z_

G53指令使刀具快速定位到機床坐標系中的指定位置上，式中X、Y、Z后的值為機床坐標系中的坐標值，其尺寸均為負值。注意

G92設置加工坐標系G53選擇機床坐標系第5章

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5.3數控銑床的基本編程方法5.3.1加工坐標的建立

3.G54，G55～G59——建立加工坐標系編程格式：G54G90G00X_Y_Z_設置加工坐標系XYZ是相對于G54坐標系下的G00移動終點坐標值。該指令執行后，所有坐標值指定的坐標尺寸都是選定的工件加工坐標系中的位置。1～6號工件加工坐標系是通過CRT/MDI方式設置的。第5章

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5.3數控銑床的基本編程方法5.3.1加工坐標的建立

4.G10——加工坐標系偏移編程格式：G10L2P_X_Y_Z_設置加工坐標系P=0時為外部工件零點偏移；P=1～6時，相應于G54～G59。XYZ為各軸零點偏移值。外部加工坐標系偏移G52G52X_Y_Z_XYZ為各軸的零點偏移值。第5章

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5.3數控銑床的基本編程方法5.3.1加工坐標的建立

5.注意事項（1）G54與G55～G59的區別G54～G59設置加工坐標系的方法是一樣的，但在使用中有以下區別：利用G54設置機床原點的情況下，回參考點操作時機床坐標值顯示為G54的設定值，且符號均為正；利用G55～G59設置加工坐標系的情況下，回參考點操作時機床坐標值顯示零值。（2）G92與G54～G59的區別G92指令是通過程序來設定、執行指令無運動，設定的加工坐標系原點與當前刀具所在的位置有關，加工原點在機床坐標系中的位置是隨當前刀具位置的不同而改變的；G54設定后不隨刀具位置變化面變化，與刀具當前位置無關，執行指令有運動。（3）G54～G59的修改G54～G59指令是通過MDI在設置參數方式下設定工件加工坐標系的，一旦設定，加工原點在機床坐標系中的位置是不變的，它與刀具的當前位置無關，除非再通過MDI方式修改。（4）應用范圍數控系統的設置方法應按隨機說明書執行。第5章

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5.3數控銑床的基本編程方法5.3.2狀態定義指令

1.絕對值與增量值——G90與G91

用于定義絕對與增量值方式。

2.暫停指令——G04

用于短時暫停。

3.米制與英制——G21與G20

定義輸入坐標值的單位。

4.平面選擇指令——G17、G18、G19

定義加工平面。第5章

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5.3數控銑床的基本編程方法5.3.3運動指令

1.G00

G00X_Y_Z_

2.G01

G01X_Y_Z_F_(F的單位為㎜/min)

3.G02與G03

(1)XY平面：G17G02/G02X_Y_R_(I_J_)F_

(2)ZX平面：G18G02/G02X_Z_R_(I_K_)F_

(3)YZ平面：G19G02/G02Y_Z_R_(J_K_)F_第5章

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5.3數控銑床的基本編程方法5.3.3運動指令

1.G00

G00X_Y_Z_

2.G01

G01X_Y_Z_F_(F的單位為㎜/min)

3.G02與G03

(1)XY平面：G17G02/G02X_Y_R_(I_J_)F_

(2)ZX平面：G18G02/G02X_Z_R_(I_K_)F_

(3)YZ平面：G19G02/G02Y_Z_R_(J_K_)F_第5章

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5.3數控銑床的基本編程方法5.3.4刀具半徑補償功能G40，G41，G42

在編程過程中，為了避免復雜的數值計算，一般按零件的實際輪廓來編寫數控程序，但刀具具有一定的半徑尺寸，如果不考慮刀具半徑尺寸，那么加工出來的實際輪廓就會與圖紙所要求的輪廓相差一個刀具半徑值。因此，采用刀具半徑補償功能來解決這一問題。

1.刀具半徑補償功能的定義及編程格式

刀具半徑補償功能的定義及編程格式在本課程前面已討論過，這里不詳述。在針對具體零件編程中，要注意正確選擇G41、G42，以保證順銑和逆銑的加工要求。

2.刀具半徑補償設置方法

（1）參數設置在機床控制面板上，按OFFSET鍵，進入WEAR界面，在所指定的寄存器號內輸入刀具半徑值即可。

（2）宏指令下頁圖示零件圖樣用宏指令設定。以φ20的刀具為例，其設定程序為：

G65H01P#100Q10

G01G41/G42X～Y～H#100(D#100)F～

……

第5章

數控銑床編程

5.3數控銑床的基本編程方法5.3.4刀具半徑補償功能G40，G41，G42

3.應用舉例使用半徑為R5mm的刀具加工如圖4.28所示的零件，加工深度為5mm，加工程序編制如下：O10

G55G90G01Z40F2000

//進入2號加工坐標系

M03S500

//主軸啟動

G01X-50Y0

//到達X，Y坐標起始點

G01Z-5F100

//到達Z坐標起始點

G01G42X-10Y0H01//建立右偏刀具半徑補償

G01X60Y0

//切入輪廓

G03X80Y20R20

//切削輪廓

G03X40Y60R40

//切削輪廓

G01X0Y40

//切削輪廓

G01X0Y-10

//切出輪廓

G01G40X0Y-40

//撤消刀具半徑補償

G01Z40F2000

//Z坐標退刀

M05

//主軸停

M30

//程序停

設置G55：X＝-400，Y＝-150，Z＝-50；H01＝5。

4.練習與思考：將上述例題的外輪廓加工，改為型腔內輪廓加工。零件圖樣第5章

數控銑床編程

5.3數控銑床的基本編程方法5.3.5刀具長度補償功能G43，G44，G49

Z向往往是以主軸前端面為零，而刀具具有一定長度；多刀加工時，不同刀具長度不同；刀具磨損長度發生變化。都需要進行刀具長度補償。

1.編程格式

G43/G44Z__H__

……G492.注意事項：（1）通過對刀將刀具長度的Z值，按OFFSET鍵，進入WEAR界面，在所指定的寄存器號內輸入刀具長度值（Z）即可。（2）Z向第一次運動必須刀具長度補償。第5章

數控銑床編程

5.3數控銑床的基本編程方法5.3.5返回參考點指令G27，G28，G29，G30

1.G27：返回參考點確認G27X__Y__Z___T0000（XYZ為參考點坐標）。2.G28：返回參考原點G28X__Y__Z___（XYZ為中間點坐標）。注意中間后的快移3.G29：從參考點回到切削點G29X__Y__Z__（XYZ為切削點坐標）4.G30：返回第二參考點G30X__Y__Z___（XYZ為第二參考點坐標）。第5章

數控銑床編程

5.3數控銑床的基本編程方法5.3.6坐標旋轉功能G68，G69

該指令可使編程圖形按照指定旋轉中心及旋轉方向旋轉一定的角度，G68表示坐標系旋轉，G69撤消。

1.基本編程方法

編程格式：（G17/G18/G19）

G68X～Y～R～（G68X～Y～P～）

......

G69

X、Y――旋轉中心的坐標值。當X、Y省略時，G68指令認為當前的位置即為旋轉中心。

R——旋轉角度，逆時針旋轉定義為正方向，順時針旋轉定義為負方向。當程序在絕對方式下時，G68程序段后的第一個程序段必須使用絕對方式移動指令，才能確定旋轉中心。如果這一程序段為增量方式移動指令，那么系統將以當前位置為旋轉中心，按G68給定的角度旋轉坐標。現以圖為例，應用旋轉指令的程序為：

N10G92X-5Y-5//建立圖4.29所示的加工坐標系

N20G68G90X7Y3R60//開始以點（7，3）為旋轉中心，逆時針旋轉60°的旋轉

N30G90G01X0Y0F200//按原加工坐標系描述運動，到達（0，0）點

(G91X5Y5)//若按括號內程序段運行，將以（-5，-5）的當前點為旋轉中心旋轉60°

N40G91X10//X向進給到（10，0）

N50G02Y10R10//順圓進給

N60G03X-10I-5J-5//逆圓進給

N70G01Y-10//回到（0，0）點

N80G69G90X-5Y-5//撤消旋轉功能，回到（-5，-5）點

M02//結束坐標系的旋轉第5章

數控銑床編程

5.3數控銑床的基本編程方法5.3.6坐標旋轉功能G68，G69

2．注意事項（1）旋轉中心坐標若不是當前點時，一定要給定坐標值；（2）轉角R（P）的正負為逆順，注意符號；（3）旋轉平面一定要包含在刀具半徑補償功能的平面內；（4）在比例編程模式時，再執行坐標旋轉指令，其轉角不受影響。第5章

數控銑床編程

5.3數控銑床的基本編程方法5.3.7子程序調用M98：

為簡化編程，當一個工件上有相同的加工內容時，常用調子程序的方法進行編程。調用子程序的程序叫做主程序。子程序的編號與一般程序基本相同，只是程序結束字為M99表示子程序結束，并返回到調用子程序的主程序中。調用子程序的編程格式M98P～;

P――表示子程序調用情況。P后共有8位數字，前四位為調用次數，省略時為調用一次；后四位為所調用的子程序號。圖示零件圖樣例：如圖4.31所示,在一塊平板上加工6個邊長為10mm的等邊三角形，每邊的槽深為-2mm，工件上表面為Z向零點。其程序的編制就可以采用調用子程序的方式來實現(編程時不考慮刀具補償)。零件圖樣子程序：

O20

N10G91G01Z-2F100//在三角形上頂點切入（深）2mm

N20G01X-5Y-8.66//切削三角形

N30G01X10Y0//切削三角形

N40G01X5Y8.66//切削三角形

N50G01Z5F2000//抬刀

N60M99//子程序結束

設置G54：X＝-400，Y＝-100，Z＝-50。第5章

數控銑床編程

5.3數控銑床的基本編程方法5.3.8比例功能（縮放功能）——G50，G51：比例功能可使原編程尺寸按指定比例縮小或放大。G51為比例編程指令；G50為撤消比例編程指令。G50、G51均為模式G代碼。

1.各軸按相同比例編程（等比例）

編程格式：G51X～Y～Z～P～（G51X_Y_Z_P_)

M98P_

…

…

G50

X、Y、Z--比例(縮放）中心坐標(絕對方式)；

P--比例系數，最小輸入量為0.001，比例系數的范圍為：0.001～999.999。該指令以后的移動指令，從比例中心點開始，實際移動量為原數值的P倍。P值對偏移量無影響。2.各軸以不同比例編程(變比例)

編程格式：G51X～Y～Z～I～J～K～

…

…

G50

X、Y、Z--比例中心坐標；

I、J、K―-對應X、Y、Z軸的比例系數，在±0.001～±9.999范圍內。本系統設定I、J、K不能帶小數點，比例為1時，應輸入1000，并在程序中都應輸入，不能省略。第5章

數控銑床編程5.3數控銑床的基本編程方法5.3.9（鏡像功能）——G51/(M21,M22,M23)(0i系統)：2.M21，M22，M23（0i系統）

編程格式：M21/M22；Y軸（X軸）鏡像

M98P_；

…

…

M23；取消鏡像1.G51(0MC系統)

編程格式：G51X～Y～Z～I～J～K～

…

…

G50

X、Y、Z--比例中心坐標；

I、J、K―-對應X、Y、Z軸的比例系數，當給定系數為-1時，可獲得鏡像加工功能。參P104鏡像設置。3.G24，G25（華中系統）

編程格式：M98P_G24X0；Y軸鏡像，鏡像位置X=0

M98P_；

G24Y0；X、Y軸鏡像，鏡像位置（0，0）M98P_；

G25X0；X軸鏡像繼續有效，取消Y軸鏡像

M98P_；

G25X0Y0；取消鏡像第5章

數控銑床編程

5.3數控銑床的基本編程方法5.3.10固定循環功能FANUC-Oi系統設計有固定循環功能，常用的固定循環指令能完成的工作有：鉆孔、攻螺紋和鏜孔等。這些循環通常包括下列六個基本操作動作：圖5.8固定循環的基本動作1、在XY平面定位

2、快速移動到R平面

3、孔的切削加工

4、孔底動作

5、返回到R平面

6、返回到起始點。圖5.8中實線表示切削進給，虛線表示快速運動。R平面為在孔口時，快速運動與進給運動的轉換位置。

常用的固定循環有高速深孔鉆循環、螺紋切削循環、精鏜循環等。

編程格式

G90/G91G98/G99G73～G89X～Y～Z～R～Q～P～F～K～

式中：G90/G91--絕對坐標編程或增量坐標編程；

G98--返回起始點；

G99--返回R平面。

G73～G89--孔加工方式，如鉆孔加工、高速深孔鉆加工、鏜孔加工等；

X、Y--孔的位置坐標；

Z--孔底坐標；

R--安全面（R面）的坐標。增量方式時，為起始點到R面的增量距離；在絕對方式時，為R面的絕對坐標；

Q--每次切削深度；

P--孔底的暫停時間；

F--切削進給速度；

K--規定重復加工次數。

固定循環由G80或01組G代碼撤消。圖5.8固定循環的基本動作（G90/G91G98/G99G73～G89X～Y～Z～R～Q～P～K～F～L～）第5章

數控銑床編程

5.3數控銑床的基本編程方法5.3.10固定循環功能1.高速深孔鉆循環指令G73

G73用于深孔鉆削，在鉆孔時采取間斷進給，有利于斷屑和排屑，適合深孔加工。圖5.9所示為高速深孔鉆加工的工作過程。其中Q為增量值，指定每次切削深度。d為排屑退刀量，由系統參數設定。G73(G98),b)G73(G99)圖5.9高速深孔鉆循環。例：G99G73X0Y0Z-50R30Q5F50G99確定每一孔加工完后，回到R平面。設定孔口表面的Z向坐標為0，R平面的坐標為30，每次切深量Q為5，系統設定退刀排屑量d為2。a)G73(G98)b)G73(G99)圖5.9高速深孔鉆循環第5章

數控銑床編程

5.3數控銑床的基本編程方法5.3.10固定循環功能2.深孔鉆循環指令G83

G83用于鉆削深孔，在鉆孔時采取間斷進給，有利于排屑，適合深孔加工。例如：G98G83X0Y40.0R5.0Z-20.0Q1.0F100.03.鉆孔G81與锪孔G82G81為鉆一般孔（打中心孔），一刀到底；G82比G81只多了到底暫停。G81X__Y__Z___R___F___;G82X__Y__Z___R___P___F___;如：G98/G99G81X0Y40.0R5.0Z-10.0F100.0如：G98/G99G82X0Y40.0R5.0Z-5.0P10F100.0（P10暫停10ms)值得注意的是：不同的系統有不同的循環及其格式，編程時須按機床編程說明書執行！第5章

數控銑床編程

5.4

A類宏功能的應用

用戶宏功能是提高數控機床性能的一種特殊功能。使用中，通常把能完成某一功能的一系列指令像子程序一樣存入存儲器，然后用一個總指令代表它們，使用時只需給出這個總指令就能執行其功能。

用戶宏功能主體是一系列指令，相當于子程序體。宏指令代表一系列指令的總指令，相當于子程序調用指令。

用戶宏功能的最大特點是，可以對變量進行運算，使程序應用更加靈活、方便。用戶宏功能有A、B兩類。1.變量

在常規的主程序和子程序內，總是將一個具體的數值賦給一個地址。為了使程序更具通用性、更加靈活，在宏程序中設置了變量，即將變量賦給一個地址。

(1)變量的表示：變量可以用“#”號和跟隨其后的變量序號來表示：#i(i＝1，2，3......)。例：#5，#109，#501。

(2)變量的引用：將跟隨在一個地址后的數值用一個變量來代替，即引入了變量。

例：對于F#103，若#103＝50時，則為F50；對于Z-#110，若#110＝100時，則Z為-100；對于G#130，若#130＝3時，則為G03。

(3)變量的類型：0MC系統的變量分為公共變量和系統變量兩類。

1）公共變量：公共變量是在主程序和主程序調用的各用戶宏程序內公用的變量。即一個宏指令中的#i與在另一個中的#i相同。

公共變量的序號為：#100～#131；#500～#531。其中#100～#131公共變量在電源斷電后即清零，重新開機時被設置為“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。2）系統變量：有固定用途的變量，它的值決定系統的狀態。系統變量包括刀具偏置變量，接口的輸入/輸出信號變量，位置信息變量等。

系統變量的序號與系統的某種狀態有嚴格的對應關系。例如，刀具偏置變量序號為#01～#99，這些值可以用變量替換的方法加以改變，在序號1～99中，不用作刀偏量的變量可用作保持型公共變量#500～#531。第5章

數控銑床編程5.4

A類宏功能的應用

2.宏指令G65

宏指令G65可以實現豐富的宏功能，包括算術運算、邏輯運算等處理功能。

一般形式：G65HmP#iQ#jR#k

m--宏程序功能，數值范圍01～99；

#i--運算結果存放處的變量名；

#j--被操作的第一個變量，也可以是一個常數；

#k--被操作的第二個變量，也可以是一個常數。

例如，當程序功能為加法運算時：

程序P#100Q#101R#102......含義為#100＝#101＋#102

程序P#100Q-#101R#102......含義為#100＝-#101＋#102

程序P#100Q#101R15......含義為#100＝#101＋153.宏功能指令（1）算術運算指令（表4.4）編程格式

G65H01P#iQ#j

例G65H01P#101Q1005；(#101＝1005)

G65H01P#101Q-#112；(#101＝-#112)

2）加法#i＝#j＋#k

編程格式G65H02P#iQ#jR#k

例G65H02P#101Q#102R#103；(#101＝#102＋#103)3）減法#i＝#j-#k

編程格式G65H03P#iQ#jR#k

例G65H03P#101Q#102R#103；(#101＝#102-#103)

4）乘法#i＝#j×#k

編程格式G65H04P#iQ#jR#k

例G65H04P#101Q#102R#103；(#101＝#102×#103)

5）除法#i＝#j/#k

編程格式G65H05P#iQ#jR#k

例G65H05P#101Q#102R#103；(#101＝#102/#103)

6）平方根#i＝

編程格式G65H21P#iQ#j

例G65H21P#101Q#102；(#101＝)

7）絕對值#i＝│#j│

編程格式G65H22P#iQ#j

例G65H22P#101Q#102；(#101＝│#102│)

8）復合平方根1#i＝

編程格式

G65H27P#iQ#jR#k

例G65H27P#101Q#102R#103；(

#101=

9）復合平方根2#i＝

編程格式G65H28P#iQ#jR#k

例G65H28P#101Q#102R#103(#101第5章

數控銑床編程

5.4

A類宏功能的應用3.宏功能指令（2）邏輯運算指令（表4.5）1）邏輯或#i＝#jOR#k

編程格式G65H11P#iQ#jR#k

例G65H11P#101Q#102R#103；(#101＝#102OR#103)2）邏輯與#i＝#jAND#k

編程格式G65H12P#iQ#jR#k

例G65H12P#101Q#102R#103；(#101＝#102AND#103)（3）三角函數指令（表4.6）1）正弦函數#i＝#j×SIN(#k)編程格式

G65H31P#iQ#jR#k(單位：度)例G65H31P#101Q#102R#103；(#101＝#102×SIN(#103))

2）余弦函數#i＝#j×COS(#k)

編程格式G65H32P#iQ#jR#k(單位：度)

例G65H32P#101Q#102R#103；(#101＝#102×COS(#103))

3）正切函數#i＝#j×TAN#k

編程格式G65H33P#iQ#jR#k(單位：度)

例G65H33P#101Q#102R#103；(#101＝#102×TAN(#103))

4）反正切#i＝ATAN(#j/#k)

編程格式G65H34P#iQ#jR#k(單位：度，0o≤#j≤360o)

例G65H34P#101Q#102R#103；(#101＝ATAN(#102/#103))（4）控制類指令（表4.7）1）無條件轉移編程格式G65H80Pn(n為程序段號)

例G65H80P120；(轉移到N120)

2）條件轉移1#jEQ#k(＝)

編程格式G65H81PnQ#jR#k(n為程序段號)

例G65H81P1000Q#101R#102

當#101＝#102，轉移到N1000程序段；若#101≠#102，執行下一程序段。

3）條件轉移2#jNE#k（≠）

編程格式G65H82PnQ#jR#k(n為程序段號)

例G65H82P1000Q#101R#102

當#101≠#102，轉移到N1000程序段；若#101＝#102，執行下一程序段。

4）條件轉移3#jGT#k(>)

編程格式G65H83PnQ#jR#k(n為程序段號)

例G65H83P1000Q#101R#102

當#101>#102，轉移到N1000程序段；若#101≤#102，執行下一程序段。

5）條件轉移4#jLT#k（<）

編程格式

G65H84PnQ#jR#k(n為程序段號)

例G65H84P1000Q#101R#102

當#101<#102，轉移到N1000；若#101≥#102，執行下一程序段。第5章

數控銑床編程

5.4

A類宏功能的應用3.宏功能指令（4）控制類指令（表4.7）6）條件轉移5#jGE#k(≥)

編程格式

G65H85PnQ#jR#k(n為程序段號)

例G65H85P1000Q#101R#102

當#101≥#102，轉移到N1000；若#101<#102，執行下一程序段。

7）條件轉移6#jLE#k（≤）

編程格式

G65H86PnQ#jQ#k(n為程序段號)

例G65H86P1000Q#101R#102

當#101≤#102，轉移到N1000；若#101>#102，執行下一程序段。4、使用注意

為保證宏程序的正常運行，在使用用戶宏程序的過程中，應注意以下幾點；

（1）由G65規定的H碼不影響偏移量的任何選擇；

（2）如果用于各算術運算的Q或R未被指定，則作為0處理；

（3）在分支轉移目標地址中，如果序號為正值，則檢索過程是先向大程序號查找，如果序號為負值，則檢索過程是先向小程序號查找。

（4）轉移目標序號可以是變量。第5章

數控銑床編程

5.4

A類宏功能的應用5.用戶宏程序應用舉例例：用宏程序和子程序功能順序加工圓周等分孔。設圓心在O點，它在機床坐標系中的坐標為(X0,Y0)，在半徑為r的圓周上均勻地鉆幾個等分孔，起始角度為α，孔數為n。以零件上表面為Z向零點。下圖。等分孔計算方法使用以下保持型變量：

#502：半徑r；#503：起始角度α；#504：孔數n，當n>0時，按逆時針方向加工，當n<0時，按順時針方向加工；#505：孔底Z坐標值；#506：R平面Z坐標值；#507：F進給量。使用以下變量進行操作運算：#100：表示第i步鉆第i孔的記數器；#101：記數器的最終值(為n的絕對值)；

#102：第i個孔的角度位置θi的值；#103：第i個孔的X坐標值；#104：第i個孔的Y坐標值；

用用戶宏程序編制的鉆孔子程序如下：

O9010

N110G65H01P#100Q0

//#100=0

N120G65H22P#101Q#504

//#101=│#504│

N130G65H04P#102Q#100R360

//#102=#100×360o

N140G65H05P#102Q#102R#504

//#102=#102/#504

N150G65H02P#102Q#503R#102//#102=#503+#102當前孔角度位置θi=α+(360o×i)/n

N160G65H32P#103Q#502R#102

//#103=#502×COS(#102)當前孔的X坐標

N170G65H31P#104Q#502R#102

//#104=#502×SIN(#102)當前孔的Y坐標

N180G90G00X#103Y#104

//定位到當前孔（返回開始平面）

N190G00Z#506

//快速進到R平面

N200G01Z#505F#507

//加工當前孔

N210G0