考点5 数控铣常用指令的应用及典型零件程序编制《数控车、铣编程与加工》四川省（对口招生）智能制造类 知识点讲解

四川省智能制造类对口高考复习讲义 《数控车、铣编程与加工》 考点5 数控铣常用指令的应用及典型零件程序编制 ■考纲要求 1.会根据图纸计算出数控铣的编程尺寸。 2.会用FANUC系统的数控铣加工编程指令。 3.会编制中等难度的数控铣削工艺。 4.能够编制含有轮廓、弧面、型腔、螺纹、孔等结构的各类典型零件加工程序。 5.能按图纸及工艺要求，合理安排加工步骤，完成单个零件加工。 6.能根据已知图形确定工件编程坐标系。 ■知识网络 一、知识树 图7-5-1 知识树 二、重点知识梳理 （一）数铣常用指令代码功能说明 表5-1 数铣常用指令代码汇总表 序号 名称 功能代码含义说明 1 M00 程序暂停 2 M01 程序选择暂停 3 M02 程序结束（当前位） 4 M30 程序结束（返回程序起始） 5 M03 主轴正转 （CW） 6 M04 主轴反转 （CCW） 7 M05 主轴停 8 M08 切削液开 9 M09 切削液关 10 M98 子程序调用 11 M99 子程序结束 12 G00 快速定位（快速移动） 13 G01 直线插补 14 G02 顺时针圆弧插补 15 G03 逆时针圆弧插补 16 G15 取消极坐标 17 G16 激活极坐标 18 G17 XY平面为切削平面 19 G18 XZ平面为切削平面 20 G19 YZ平面为切削平面 21 G20 英制 22 G21 米制 23 G40 取消刀具半径补偿 24 G41 刀具半径左补偿 25 G42 刀具半径右补偿 26 G43 刀具长度补偿 27 G49 取消刀具长度补偿 28 G90 采用绝对坐标编程 29 G91 采用增量坐标编程 30 G54-G59 设置加工坐标系 31 G98 返回初始平面 32 G99 返回R平面 33 G80 取消钻孔固定循环 34 G81 定点（浅孔）钻孔循环 35 G73 高速排屑钻孔循环 36 G83 深孔往复排屑钻孔循环 37 G84 攻右旋螺纹孔循环 （二）相关知识梳理 1.G01 直线插补指令格式 指令格式：G01 X__Y__Z__F__；X、Y、Z：目标点坐标；F：进给速度。 执行该指令可使刀具顺着起点到终点的直线进行切削。“X___Y___Z___”为走刀的终点坐标。“F___”为刀具的进给速度单位为mm/min。 2.G02/G03 圆弧插补指令格式 （G17可省略） G02表示顺时针圆弧插补；G03表示逆时针圆弧插补。 X___Y___Z___为圆弧的终点坐标值，其值可以是绝对坐标，也可以是增量坐标。在增量方式下，其值为圆弧终点坐标相对于圆弧起点的增量值。 R___为圆弧半径。。 I___J___K___为圆弧的圆心相对其起点分别在X、Y和Z坐标轴上的矢量值。 圆弧半径R有正值与负值之分。当圆弧所对应的圆心角小于或等于180°时，程序中的R用正值表示；当圆弧所对应的圆心角大于180°并小于360°时，R用负值表示。需要注意的是，该指令格式不能用于整圆插补的编程，整圆插补需用I、J、K方式编程。 G02表示顺时针圆弧插补；G03表示逆时针圆弧插补。 圆弧半径R有正值与负值之分。当圆弧所对应的圆心角小于或等于180°，程序中的R用正值表示；当圆弧所对应的圆心角大于180°并小于360°时，R用负值表示。数车中一半不会超过180°。 圆弧半径整圆插补的编程，整圆插补需用I、J、K方式编程。I___J___K___为圆弧的圆心相对其起点分别在X、Y和Z坐标轴上的矢量值，即圆心坐标（X1，Y1，Z1）起点坐标为（X2，Y2，Z2）。I=X1-X2；J=Y1-Y2；K=Z1-Z2；. 图7-5-2 整圆加工实例 例：如图7-5-2中以C点为起点和终点的整圆加工程序段如下： G03 X20 Y0 I-20 J0；或简写成：G03 I-20； 3.G41/G42 刀具半径补偿指令格式 G41 X___Y___Z___D___F___； （刀具半径左补偿） G42 X___Y___Z___D___ F___； （刀具半径右补偿） G41与G42的判断方法是：处在补偿平面外另一根轴的正方向，沿刀具的移动方向看，当刀具处在切削轮廓左侧时，称为刀具半径左补偿；当刀具处在切削轮廓的右侧时，称为刀具半径右补偿。 地址D所对应的在偏置存储器中存入的偏置值通常指刀具半径值。和刀具长度补偿一样，刀具刀号与刀具偏置存储器号可以相同，也可以不同，一般情况下，为防止出错，最好采用相同的刀具号与刀具偏置号。 G41、G42为模态指令，可以在程序中保持连续有效。G41、G42的取消可以使用G40进行。 在刀具半径补偿过程中要注意以下几个方面的问题： 1）半径补偿模式的建立与取消程序段只能在G00或G01移动指令模式下才有效。 2）为保证刀补建立与刀补取消时刀具与工件的安全，通常采用G01运动方式来建立或取消刀补。如果采用G00运动方式来建立或取消刀补，则要采取先建立刀补再下刀和先退刀再取消刀补的编程加工方法。 3）在刀具补偿模式下，一般不允许存在连续两段以上的非补偿平面内移动指令，否则刀具也会出现过切等危险动作。 图7-5-3 刀具半径补偿偏置方向的判别 4.G81定点（浅孔）钻孔循环 格式： 其中 X、Y ——孔在XY平面上的位置坐标 Z——钻孔深度； R——循环起点； F——切削进给率； G81钻孔动作循环，用作正常钻孔。切削进给执行到底孔，然后刀具从孔底快速移动退回。包括X、Y坐标定位，快进，工进和快速返回等动作。 当G81指令和M代码在同一程序段中指定时，在第一定位动作的同时执行M代码。然后系统处理下一个动作。当指定重复次数K时，只对第一个孔执行M代码，对第二或以后的孔不执行M代码。 5.G73—高速排屑钻孔循环 格式： 其中 X、Y ——孔在XY平面上的位置坐标 Z——钻孔深度。 R——循环起点。 F——切削进给率。 Q——每次切削进给的切削深度（q）。 G73用于深孔钻削，在钻孔时采取间断进给，有利于断屑和排屑，适合深孔加工。为高速深孔钻加工的工作过程。其中Q为增量值，指定每次切削深度。d为排屑退刀量，由系统参数设定。 6.G83—深孔往复排屑钻孔循环 格式： 其中 X、Y ——孔在XY平面上的位置坐标 Z——钻孔深度。 R——循环起点。 F——切削进给率。 Q——为每次切削进给的切削深度；必须用增量值指定，且为正值，负值被忽略。 7.G84—攻右旋螺纹孔循环 格式： 其中 X、Y ——孔在XY平面上的位置坐标 Z——钻孔深度。 R——循环起点。 F——切削进给率。 Q——为每次切削进给的切削深度；必须用增量值指定，且为正值，负值被忽略。 G84循环指令为右旋螺纹攻螺纹指令，用于加工右旋螺纹。执行该指令时，主轴正转，在G17平面快速定位后快速移至R点，执行攻螺纹指令到达孔底，然后再主轴反转退回到R点，主轴恢复正转，完成攻螺纹动作。在G84指定的攻螺纹循环中，进给率调整无效，即使使用进给暂停，在返回动作结束之前不会停止。 8.G80、G98、G99径向粗车复合循环指令 使用G80指令后，固定循环被取消；孔加工数据全部清除，R点和Z点也被取消。从G80的下一程序段开始执行一般G指令。 用法：G80可自成一行，也可与G28一起使用，如：G80 G28 G91 X0 Y0 Z0。 G98/G99——返回点位置。G98指令返回初始平面，G99指令返回R平面。 ■真题练习 一、根据零件图及编程要求补充完成加工程序 编程原点在零件中心上表面，不考虑中间粗铣余料。 图7-5-4 零件图 1.补充外方程序 O0001 G0 X-60. Y0. S6000 M3 在XY平面编程，绝对坐标编程，调用54号坐标 Z50 使用长度补偿调用1号刀具 Z2 G1 Z-20 F200. X-50 F1000. 使用刀具半径左补偿调用1号刀具 Y40 X50 Y-40 X-50 Y0 X-60 取消刀具半径左补偿 G0 Z20 快速移动到安全高度100 M30 2.补充外方带圆弧程序 O0002 G90 G54 G0 X-60 Y0 S6000 M3 G43 H1 Z50 Z2 G1 F200 补充程序深度 G41 D1 X-50 F1000 Y27.5 G3 X-37.5 Y40 R12.5 G1 X37.5 补充圆弧程序段内容 G1 Y-27.5 补充圆弧程序段内容 G1 X-37.5 G3 X-50 Y-27.5 R12.5 补充程序段内容 G40 X-60 G90G0Z100 M30 3.补充旋转轮廓程序 O0003 X0 Y0 R45 补充旋转程序段内容 G90 G54 G0 X0 Y0 补充程序主轴正转3000r/min G43 H1 Z50 Z2 G1 Z-3 补充程序，下切进给速度为500mm/min X25 补充程序采用顺铣，轮廓进给速度为1000mm/min Y15 ,R8 X-25 ,R8 Y-15 ,R8 X25 ,R8 Y0 取消刀具半径补充并回到原点 G90 G0 Z100 补充程序取消旋转 M30 4.使用平钻完成钻孔程序 O0005 G90 G54 G0 X0 Y0 S600 M3 Z100 使用长度补充调用2号刀具 X30 Y16 Z-6 F80 返回R面，使用浅孔钻削循环，安全高度2mm X30 Y-16 X-30 Y-16 X-30 Y16 取消钻削循环 G90 G0 Z100 M30 二、根据程序及编程要求补充完成图纸尺寸 根据图7-5-5所示类零件，完成下列问题。 1.根据程序号O0001至O0004零件加工程序（编程原点在零件中心上表面），确定图7-5-5中A、B、C、D、E、F、G、H、I、J的尺寸，并填入表1中。其中尺寸E、I按半径表达，孔深度不考虑钻尖角度。 A B C D E F G H I J 2.在参考程序的空白处(共两处)补充完整程序。 图7-5-5 零件图 参考程序： O0001（轮廓1程序） G90 G54 G0 X-50 Y0 S6000 M3 G43 H1 Z50 Z2 G1 Z-20 F2000 G41 D1 X-40 F1000 Y30 X40 Y-30 X-40 Y0 G40 X-50 G0 Z20 G90G0Z100 M30 O0002（轮廓2程序） G90 G54 G0 X0 Y16 S6000 M3 G43 H1 Z50 Z2 G1 Z-5 F2000 G41 D1 Y26 F1000 X-26 G3 X-36 Y16 R10 G1 Y-16 G3 X-26 Y-26 R10 G1 X26 G3 X36 Y-16 R10 G1 Y16 G3 X26 Y26 R10 G1 X0 G40 Y16 G90G0Z100 M30 O0003（轮廓3程序） G90 G54 G0 X0 Y0 S6000 M3 G43 H2 Z50 Z2 G1 Z-10 F2000 G41 D2 Y26 F1000 X16 G2 X21 Y21 R5 G1 Y16 G3 X26 Y11 R5 G1 X31 G2 X36 Y6 R5 G1 Y-6 G2 X31 Y-11 R5 G1 X26 G3 X21 Y-16 R5 G1 Y-21 G2 X16 Y-26 R5 G1 X-16 G2 X-21 Y-21 R5 G1 Y-16 G3 X-26 Y-11 R5 G1 X-31 G2 X-36 Y-6 R5 G1 Y6 G2 X-31 Y11 R5 G1 X-26 G3 X-21 Y16 R5 G1 Y21 G2 X-16 Y26 R5 G1 X0 G40 Y0 G90G0Z100 M30 O0004（钻孔程序） G90 G54 G0 X-28 Y18 S1000 M3 G43 H3 Z50 Z20 G98 Z-15 R10 F100 （采用深孔钻削循环，每次钻削3mm） X28 Y-18 X-28 G80 G90 G0 Z100 M30 考点5 真题练习 参考答案 一、 1.补充外方程序 G17 G90 G54 C43 H01 G41 D01 G40 G00 Z100 2.补充外方带圆弧程序 Z-4 G03 X50 Y27.5 R12.5 G03 X37.5 Y-27.5 R12.5 Y0 3.补充旋转轮廓程序 G68 M03 S3000 F500 G41 D01 F1000 G01G40X0Y0 G69 4.使用平钻完成钻孔程序 G43 H02 G99 G81 R2 G80 二、 A B C D E F G H I J 42 56 72 72 R10 52 60 10 R5 36 补充程序：G83 Q3 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $