《数控编程技术》教案第四章 1页共17 第4章数控编程常用指令 【教学目标】通过本章节的教学:使学生掌握数控编程常用指令准备功能G代码 辅助功能M代码及主轴功能S、进给功能F、刀具功能T代码的使用 格式,各代码所表述的意义以及在编程的过程中要注意的事项 【教学重点】G代码、M代码、F、S、T功能代码的使用格式 【教学难点】G代码的使用格式及意义 【教学时数】理论10学时 【课程类型】理论课程 【教学方法】理论联系实际,讲、例、练三结合 【教学内容】 4.1概述 1、数控编程常用的指令代码主要有准备功能G代码,辅助功能M代码及主轴 功能S、进给功能F、刀具功能T代码 2、G代码分为模态代码和非模态代码 模态代码除了在本程序段有效外,在后续程序段也起作用,直到出现同组的另 一个代码时才失效。 非模态代码只在本程序段有效,如G04,其功能仅在所出现的程序段内才有作 用 3、M功能也有模态和非模态两种形式。另外,M功能还可以分为前作用M功 能和后作用M功能。前作用M功能是在程序段中编制的轴运动之前执行,后作用 M功能是在程序段中编制的轴运动之后执行 表41为我国JB3208-1983准备功能G代码
《数控编程技术》教案 第四章 第1页 共17 第 4 章 数控编程常用指令 【教学目标】 通过本章节的教学：使学生掌握数控编程常用指令准备功能 G 代码， 辅助功能 M 代码及主轴功能 S、进给功能 F、刀具功能 T 代码的使用 格式，各代码所表述的意义以及在编程的过程中要注意的事项。 【教学重点】 G 代码、M 代码、F、S、T 功能代码的使用格式 【教学难点】 G 代码的使用格式及意义 【教学时数】 理论 10 学时 【课程类型】 理论课程 【教学方法】 理论联系实际，讲、例、练三结合 【教学内容】 4.1 概述 1、数控编程常用的指令代码主要有准备功能 G 代码，辅助功能 M 代码及主轴 功能 S、进给功能 F、刀具功能 T 代码。 2、G 代码分为模态代码和非模态代码。 模态代码除了在本程序段有效外，在后续程序段也起作用，直到出现同组的另 一个代码时才失效。 非模态代码只在本程序段有效，如 G04，其功能仅在所出现的程序段内才有作 用。 3、M 功能也有模态和非模态两种形式。另外，M 功能还可以分为前作用 M 功 能和后作用 M 功能。前作用 M 功能是在程序段中编制的轴运动之前执行，后作用 M 功能是在程序段中编制的轴运动之后执行。 表 4.1 为我国 JB3208-1983 准备功能 G 代码
数控编程技术》教案第四章 2页共17 表42为我国JB3208-1983辅助功能M代码 4.2与坐标和坐标系有关的指令 4.2.1工件坐标系设定指令 G2指令用来设定刀具在工件坐标系中的坐标值,属于模态指令,其设定值在 重新设定之前一致有效 程序段格式为:G92XYZ X、Y、Z为刀位点在工件坐标系中的初始位置。例如: G92X25.0Z350.0;设定工件坐标系为XOZ1; G92X25.0Z10.0:设定工件坐标系为X2O2Z2 以上两程序段所设定的工件坐标系如图4.1所示。工件坐标系建立以后,程序 内所有用绝对值指定的坐标值,均为这个坐标系中的坐标值 必须注意的是,数控机床在执行G92指令时并不动作,只是显示器上的坐标值 发生了变化。 图4.1工件坐标系设定 工件坐标系选择指令 工件坐标系选择指令有G54、G55、G56、G57、G58、G59。均为模态指令。 指令与所选坐标系对应的关系是 G54:选定工件坐标系1
《数控编程技术》教案 第四章 第2页 共17 表 4.2 为我国 JB3208-1983 辅助功能 M 代码。 4.2 与坐标和坐标系有关的指令 4.2.1 工件坐标系设定指令 G92 指令用来设定刀具在工件坐标系中的坐标值，属于模态指令，其设定值在 重新设定之前一致有效。 程序段格式为：G92 X Y Z X、Y、Z 为刀位点在工件坐标系中的初始位置。例如： G92 X25.0 Z350.0；设定工件坐标系为 X1O1Z1； G92 X25.0 Z10.0；设定工件坐标系为 X2O2Z2。 以上两程序段所设定的工件坐标系如图 4.1 所示。工件坐标系建立以后，程序 内所有用绝对值指定的坐标值，均为这个坐标系中的坐标值。 必须注意的是，数控机床在执行 G92 指令时并不动作，只是显示器上的坐标值 发生了变化。 4.2.2 工件坐标系选择指令 工件坐标系选择指令有 G54、G55、G56、G57、G58、G59。均为模态指令。 指令与所选坐标系对应的关系是： G54：选定工件坐标系 1； 图 4.1 工件坐标系设定 350 10 O1 O2 Z1、Z2 X1 X2 25
《数控编程技术》教案第四章 第3页共17 G55:选定工件坐标系2 G56:选定工件坐标系3 G57:选定工件坐标系4 G58:选定工件坐标系5 G59:选定工件坐标系6; 程序段格式为: G54 加工之前,通过MD(手动键盘输入)方式设定这6个坐标系原点在机床坐标系 中的位置,系统则将它们分别存储在6个寄存器中。程序中出现G54~G59中某 指令时,就相应地选择了这6个坐标系中的一个。 如用MDI方式将工件坐标系1的原点在机床坐标系中设定为X100Y200 Z150,程序中用G54设定坐标,就相当于执行程序段G92X10.0Y20.0Z150。 G54为缺省值。 4.2.3局部坐标设定指令 局部坐标设定指令为G52。属于非模态指令,仅在本程序段中有效 程序段格式为:G52 XYZABC X、Y、Z为局部坐标系原点在工件坐标系中的有向距离,A、B、C是相对于 X、Y、Z三个轴的旋转坐标 G52指令可以在G54~G59指定的工件坐标系中设定局部坐标系。局部坐标系 建立以后,绝对值方式编程的移动指令就是在该局部坐标系中的坐标值 4.2.4直接机床坐标系编程指令 直接机床坐标系编程指令G53,属于非模态指令,只在本程序段中有效。在含 有G53指令的程序段中,利用绝对值编程的移动指令的坐标位置是相对于机床坐 标系的。 4.2.5坐标平面选择指令
《数控编程技术》教案 第四章 第3页 共17 G55：选定工件坐标系 2； G56：选定工件坐标系 3； G57：选定工件坐标系 4； G58：选定工件坐标系 5； G59：选定工件坐标系 6； 程序段格式为： G54 加工之前，通过 MDI(手动键盘输入)方式设定这 6 个坐标系原点在机床坐标系 中的位置，系统则将它们分别存储在 6 个寄存器中。程序中出现 G54～G59 中某一 指令时，就相应地选择了这 6 个坐标系中的一个。 如用 MDI 方式将工件坐标系 1 的原点在机床坐标系中设定为 X10.0 Y20.0 Z15.0，程序中用 G54 设定坐标，就相当于执行程序段 G92 X10.0 Y20.0 Z15.0。 G54 为缺省值。 4.2.3 局部坐标设定指令 局部坐标设定指令为 G52。属于非模态指令，仅在本程序段中有效。 程序段格式为：G52 X Y Z A B C X、Y、Z 为局部坐标系原点在工件坐标系中的有向距离，A、B、C 是相对于 X、Y、Z 三个轴的旋转坐标。 G52 指令可以在 G54～G59 指定的工件坐标系中设定局部坐标系。局部坐标系 建立以后，绝对值方式编程的移动指令就是在该局部坐标系中的坐标值。 4.2.4 直接机床坐标系编程指令 直接机床坐标系编程指令 G53，属于非模态指令，只在本程序段中有效。在含 有 G53 指令的程序段中，利用绝对值编程的移动指令的坐标位置是相对于机床坐 标系的。 4.2.5 坐标平面选择指令
《数控编程技术》教案第1 第4页共17 G17、Gl8、G19指令功能为指定坐标平面,都是模态指令,相互之间可以注销。 G17、G18、G19分别指定空间坐标系中的XY平面、ZX平面和Y平面,如图4.3所 示,其作用是让机床在指定坐标平面上进行插补加工和加工补偿。 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 G17 图43坐标平面指令 要说明的是,移动指令和平面选择指令无关,例如选择了XY平面之后,Z轴 仍旧可以移动 4.2.6绝对值编程指令与增量值编程指令 绝对值编程指令是G90,增量值编程指令是G91,它们是一对模态指令。G90 出现后,其后的所有坐标值都是绝对坐标,当G91出现以后,G91以后的坐标值则 为相对坐标,直到下一个G90出现,坐标又改回到绝对坐标。G90为缺省值。 4.3运动路径控制指令 4.3.1单位设定指令 与单位有关的指令主要有尺寸单位设定指令和进给速度单位设定指令。 1、尺寸单位设定指令 尺寸单位设定指令有G20、G21。其中G20表示英制尺寸,G21表示公制尺寸 G2l为缺省值
《数控编程技术》教案 第四章 第4页 共17 G17、G18、G19 指令功能为指定坐标平面，都是模态指令，相互之间可以注销。 G17、G18、G19 分别指定空间坐标系中的 XY 平面、ZX 平面和 YZ 平面，如图 4.3 所 示，其作用是让机床在指定坐标平面上进行插补加工和加工补偿。 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。 要说明的是，移动指令和平面选择指令无关，例如选择了 XY 平面之后，Z 轴 仍旧可以移动。 4.2.6 绝对值编程指令与增量值编程指令 绝对值编程指令是 G90，增量值编程指令是 G91，它们是一对模态指令。G90 出现后，其后的所有坐标值都是绝对坐标，当 G91 出现以后，G91 以后的坐标值则 为相对坐标，直到下一个 G90 出现，坐标又改回到绝对坐标。G90 为缺省值。 4.3 运动路径控制指令 4.3.1 单位设定指令 与单位有关的指令主要有尺寸单位设定指令和进给速度单位设定指令。 1、尺寸单位设定指令 尺寸单位设定指令有 G20、G21。其中 G20 表示英制尺寸，G21 表示公制尺寸。 G21 为缺省值。 X Y Z O G17 G18 G19 图 4.3 坐标平面指令
《数控编程技术》教案第四章 第5页共17 公制与英制单位的换算关系为: lmm≈0.394in lin.≈25.4mm 1)有些系统要求这2个代码必须在程序的开头坐标系设定之前用单独的程序 段指令,一经指定,不允许在程序的中途切换。 2)有些系统的公制漢英制尺寸不采用G2l/G20编程,如 SIMENS和 FAGOR系 统采用G71G70代码。 2、进给速度单位的设定指令 给速度单位的设定指令是G94、G95。均为模态指令,G94为缺省值。 程序段格式为: G94F:或G95F G94设定每分钟进给量,单位依G20、G21的设定分别为in/min、mm/min G95设定每转进给量,单位依G20、G21的设定分别为in、mmh。要说明的 是这个功能必须在主轴装有编码器时才能使用 3、半径和直径编程 半径和直径编程指令分别为G22和G23。注意,华中数控世纪星HNC-21/22T 系统的直径/半径编程采用G36G37代码 如图44所示,刀尖从A到B时,以绝对值编程为例,程序段为: 直径编程G90G01X36Z8 半径编程G90G01X18Z8
《数控编程技术》教案 第四章 第5页 共17 公制与英制单位的换算关系为： 1 mm≈0.394 in. 1 in. ≈25.4mm 注意： 1) 有些系统要求这 2 个代码必须在程序的开头坐标系设定之前用单独的程序 段指令，一经指定，不允许在程序的中途切换。 2) 有些系统的公制/英制尺寸不采用 G21/G20 编程，如 SIMENS 和 FAGOR 系 统采用 G71/G70 代码。 2、进给速度单位的设定指令 进给速度单位的设定指令是 G94、G95。均为模态指令，G94 为缺省值。 程序段格式为： G94 F；或 G95 F G94 设定每分钟进给量，单位依 G20、G21 的设定分别为 in/min、mm/min。 G95 设定每转进给量，单位依 G20、G21 的设定分别为 in/r、mm/r。要说明的 是这个功能必须在主轴装有编码器时才能使用。 3、半径和直径编程 半径和直径编程指令分别为 G22 和 G23。注意，华中数控世纪星 HNC-21/22T 系统的直径/半径编程采用 G36/G37 代码。 如图 4.4 所示，刀尖从 A 到 B 时，以绝对值编程为例，程序段为： 直径编程 G90 G01 X36 Z8 半径编程 G90 G01 X18 Z8