加工中心编程详解

  FANUC-Oi-MD系统数控编程

1.1常用编程指令

一：准备功能（G功能）

准备功能G代码用来规定刀具和工件的相对运动轨迹、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿、坐标偏置等多种加工操作。数控加工常用的G功能代码见表4-1.

表4-1

二：辅助功能（M代码）

辅助功能代码用于指令数控机床辅助装置的接同和关断，如主轴转/停、切削液开/关，卡盘夹紧/松开、刀具更换等动作。常用M代码见表如下：有缘学习更多：fu置内容￥PHUX1Er9kkI￥打楷τao寶【奉献教育】知识店铺

1.2坐标系编程指令

一、有关坐标和坐标系的指令

（1）、工件坐标系设定G92

格式：G92 X_ Y_ Z_

X、Y、Z、为当前刀位点在工件坐标系中的坐标。

1、G92指令通过设定刀具起点相对于要建立的工件坐标原点的位置建立坐标系。2、此坐标系一旦建立起来，后序的绝对值指令坐标位置都是此工件坐标系中的坐标值。有缘学习更多：fu置内容￥PHUX1Er9kkI￥打楷τao寶【奉献教育】知识店铺

例：G92 X20 Y10 Z10

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a所示。

（2）、绝对值编程G90与增量值编程G91

格式：  G90  G00/G01   X—   Y —  Z —

        G91  G00/G01   X—   Y—   Z—  

注意:铣床编程中增量编程不能用U、W，如果用,就表示为U轴、W轴.

例：刀具由原点按顺序向1、2、3点移动时用G90、G91指令编程。

注意：铣床中X轴不再是直径.

（3）、工件坐标系选择 G54-G59

说明：

1、G54～G59是系统预置的六个坐标系，可根据需要选用。

2、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。

3、G54～G59预置建立的工件坐标原点在机床坐标系中的坐标值可用MDI方式输入，系统自动记忆。

4、使用该组指令前，必须先回参考点。

5、G54～G59为模态指令，可相互注销。

选择机床坐标系：

（4）、G53 --选择机床坐标系 编程格式：G53 G90 X～ Y～ Z～ ；　

Ø G53 指令使刀具快速定位到机床坐标系中的指定位置上，式中X、Y、Z后的值为机床坐标系中的坐标值。 例：G53  X-100 Y-100 Z-20

Ø G53为非模态指令,只在当前程序段有效.

（5）、G52 –局部坐标系设定 编程格式：G52  X～ Y～ Z～ ；

式中X、Y、Z后的值为局部原点相对工件原点的坐标值。

几个坐标系指令应用举例

如图所示从A-B-C-D行走路线

编程如下

N01 G54 G00 G90 X30.0 Y40.0   快速移到G54中的A点

N02 G59                       将G59置为当前工件坐标系

N03 G00 X30.0 Y30.0           移到G59中的B点

N04 G52 X45.0 Y15.0           在当前工件坐标系G59中建立局部坐标系G52

N05 G00 G90 X35.0 Y20.0       移到G52中的C点

N06 G53 X35.0 Y35.0           移到G53（机械坐标系）中的D点

……

二、坐标平面选定

坐标平面选择 G17，G18，G19

G17  XY平面    刀具长度补偿值为Z平面

G18  XZ平面    刀具长度补偿值为Y平面

G19  YZ平面    刀具长度补偿值为X平面

1、坐标平面选择指令是用来选择圆弧插补的平面和刀具补偿平面的。

2、G17、G18、G19为模态功能，可相互注销，G17为缺省值。

1.3直线插补编程

1、快速定位指令G00                    

格式：G00  X_Y_Z_

其中，X、Y、Z、为快速定位终点，在G90时为终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为终点相对于起点的位移量。（空间折线移动）有缘学习更多：fu置内容￥PHUX1Er9kkI￥打楷τao寶【奉献教育】知识店铺

说明：

（1）、G00 一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。

（2）、为避免干涉，通常的做法是：不轻易三轴联动。一般先移动一个轴，再在其它两轴构成的面内联动。

如：进刀时，先在安全高度Z上，移动（联动）X、Y轴，再下移Z轴到工件附近。退刀时，先抬Z轴，再移动X-Y轴。

2、直线进给指令G01

格式： G01  X _Y_ Z_ F_

其中，X、Y、Z为终点坐标，F为进给速度，在G90时为终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为终点相对于起点的位移量。

说明：

（1） G01指令刀具从当前位置以联动的方式，按程序段中F指令规定的合成进给速度，按合成的直线轨迹移动到程序段所指定的终点。

（2）实际进给速度等于指令速度F与进给速度修调倍率的乘积。

（3）G01和F都是模态代码，如果后续的程序段不改变加工的线型和进给速度，可以不再书写这些代码。

（4）G01可由G00、G02、G03或G33功能注销。

3、例子                                    

O1234:

G17 G90;         (初始化)

G54 G00 X0 Y0;  （设定工件坐标系）

M03 S1000;       (主轴正转)

G00 Z100.;       （刀具下刀）

Z5.;             （下刀R点）

G01 Z-5. F100;    （下刀切削深度）

G01 X5. Y10.;     （原点→A点）

G01 X5. Y35.;     （A点→B点）

G01 X35. Y35.;    （B点→C点）

G01 X35. Y10.;    （C点→D点）

G01 X5. Y10.;     （D点→A点）

G00 X0 Y0;        （快速回到原点）

G00 Z100.;      （快速抬刀）

M05;            （主轴停止）

M30;            （程序结束）

1.4 圆弧插补编程

圆弧进给指令 G02 :顺时针圆弧插补

             G03 :逆时针圆弧插补

指令格式：G17 G02 ( G03 ) G90 ( G91 ) X_Y_I_ J_ F_或

G17 G02 ( G03 ) G90 ( G91 ) X_Y_ R_ F_

G18 G02 ( G03 ) G90 ( G91 ) X_Z_I_ K_ F_或

G18 G02 ( G03 ) G90 ( G91 ) X_Z_ R_ F_

G19 G02 ( G03 ) G90 ( G91 ) Y_Z_J_ K_ F_或

G19 G02 ( G03 ) G90 ( G91 ) Y_Z_ R_ F_

（一）、注明：

1、I指圆弧起点指向圆心的连线在X轴上的投影矢量与X轴方向一致为正，相反为负。

2、J指圆弧起点指向圆心的连线在Y轴上的投影矢量与Y轴方向一致为正，相反为负。

3、K指圆弧起点指向圆心的连线在Z轴上的投影矢量与Z轴方向一致为正，相反为负。

4、整圆不能用R编程，只能用I、J、K：ａ≤1800 R取正值；ａ>1800 R取负值

（二）、指令参数说明：

1、圆弧插补只能在某平面内进行。

2、G17代码进行XY平面的指定，省略时就被默认为是G17

3、当在ZX（G18）和YZ（G19）平面上编程时，平面指定代码不能省略

（三）G02/G03判断：

G02为顺时针方向圆弧插补，G03为逆时针方向圆弧插补。顺时针或逆时针是从垂直于圆弧加工平面的第三轴的正方向看到的回转方向。

平面圆弧插补

（四）编制圆弧程序段

例1：                              

1、大圆弧AB

每段圆弧可有四个程序段表示

G17 G90 G03 X0 Y25 R-25 F80

G17 G90 G03 X0 Y25 I0 J25 F80

G17 G91 G03 X-25 Y25 R-25 F80

G17 G91 G03 X-25 Y25 I0 J25 F80

2、小圆弧AB

G17 G90 G03 X0 Y25 R25 F80

G17 G90 G03 X0 Y25 I-25 J0 F80

G17 G91 G03 X-25 Y25 R25 F80

G17 G91 G03 X-25 Y25 I-25 J0 F80

例2：整圆编程                                

要求由A点开始，实现逆时针圆弧插补并返回A点。

G90  G03  X30  Y0  I-40  J0  F80

G91  G03  X0   Y0  I-40  J0  F80

例3：

O1234:

G17 G90;             (初始化)

G54 G00 X-30. Y-50.;（设定工件坐标系）

M03 S1000;          (主轴正转)

G00 Z100.;         （刀具下刀）

Z5.;               （下刀R点）

G01 Z-5. F100;    （下刀切削深度）

G01 X-30. Y0.;     （下刀点→A点）

G02 X30. Y0. R30.; （A点→C点）

G01 X30. Y-15.;    （C点→D点）

G03 X15. Y-30. R15;（D点→E点）

G01 X-20. Y-30.;   （E点→G点）

G02 X-30. Y-20. R10.;（G点→H点）

G03 X-42. Y-20. R6.; (圆弧切出)

G01 X-45.;

G00 Z100.;         （快速抬刀）

G00 X0 Y0;      （快速回到原点）

M05;            （主轴停止）

M30;            （程序结束）

1.5刀具半径补偿功能编程

G41：刀具半径补偿左偏置       G42：刀具半径补偿右偏置     

G40：取消刀具半径补偿

格式：G41/G42 G01/G00 X Y D ；

      G40 G01/G00 X Y ；

G41：左刀补(在刀具前进方向左侧补偿)，如图 (a)；

G42：右刀补(在刀具前进方向右侧补偿)，如图 (b)；

X, Y, Z：G00/G01的参数，即刀补建立或取消的终点（注：投影到补偿平面上的刀具轨迹受到补偿）；

D：G41/G42的参数，即刀补号码，它代表了刀补表中对应的半径补偿值。

G40、G41、G42都是模态代码，可相互注销。有缘学习更多：fu置内容￥PHUX1Er9kkI￥打楷τao寶【奉献教育】知识店铺

注意：

刀具半径补偿平面的切换必须在补偿取消方式下进行

刀具半径补偿的建立与取消只能用G00或G01指令，不得是G02或G03

1.6刀具长度补偿功能编程

格式：G43/G44 G01/G00 Z H ；

      G49 G01/G00 Z ；

G43：刀具长度正补偿

G44：刀具长度负补偿

G49：取消刀具长度补偿

Z：G00/G01的参数，即刀补建立或取消的终点

H：刀具长度偏置号

例子：

O1234;

G17 G40 G49 G80 G90;

G54 G00 X0 Y0;

M03 S1000;

G00 X-65. Y-60.;

G43 G00 Z100.H01;

Z5.;

G01 Z-10. F100;

G01 X-65. Y30.;

G02 X-55. Y40. R10.;

G01 X45. Y40.;

G02 X65.Y20.R20;

G01 Y-20.;

G02 X45.Y-40.R20.;

G01 X-55. Y-40.;

G02 X-65. Y-30. R10.;

G03 X-77. Y-30. R6.;

G01 X-80.;

G40 G00 X-85.;

G49 G00 Z100.;

X0 Y0;

M05;

M30;

1.7子程序编程（M98、M99）

把一个程序中按某一固定顺序重复出现的内容抽出并按一定格式编写，则称为子程序，子程序由主程序或子程序调用指令调出执行，调用子程序的格式如下：

M98Pxxxx   Lxxxx

子程序号 调用次数（1-9999）

如果省略了重复次数，则认为重复次数为一次。从子程序返回到主程序用M99。

在子程序调用子程序与在主序中调用子程序的情况一样，一般把刀具半径补偿功能放在子程序中使用，用MDI输入M98Pxxxx时，不能调用子程序。

例:如下图所示，在一块平板上加工6个边长为10mm的等边三角形，每边的槽深为-2mm,工件上表面为z向零点。其程序的编制就可以用调用子程序的方式来实现（编程时不考虑刀具半径补偿）。

O0001(主程序)

G54 G90 G01 Z40 F200（进入工件加工坐标系）

M03 S1000（主轴启动）

G00 Z3（快进到工件表面上方）

G01 X0 Y8.66（移动到1号三角形顶点）

M98 P0002（调用子程序切削三角形）

G90G01X30Y8.66(移动到2号三角形顶点)

M98 P20 （调用子程序切削三角形）

G90 G01 X60 Y8.66（移动到3号三角形上顶点）

M98 P20 （调用子程序切削三角形）

G90 G01 X0 Y-21.34 （移动到4号三角形顶点）

M98 P20 （调用子程序切削三角形）

G90 G01 X30 Y-21.34（移动到5号三角形顶点）

M98 P20（调用子程序切削三角形）

G90 G01 X60 Y-21.34（移动到6号三角形顶点）

M98 P20（调用子程序切削三角形）

G00 Z30（抬刀）

M05（主轴停止）

M30（程序结束）

O0002

G91 G01 Z-2 F100

G01 X-5 Y-8.66

G01 X10 Y0

G01 X5 Y8.66

G00 Z20

M99

1.8固定循环编程（G80~G89）

1.取消固定循环指令G80

格式：G80

功能：用G80取消固定循环方式，机床回到执行正常操作状态。孔的加工数据，包括R点，Z点等等，都被取消：但是移动速度命令会继续有效。

2. 定点钻孔循环G81

格式：G81 X_ Y_ Z_ R_ F_ L_

X__Y__为孔位数据

Z__ 孔底深度

R__加工初始位置

F__切削进给速度

L__重复次数

功能：G81命令可用以一般孔的加工。

加工过程：

（1）XY平面孔定位

（2）快速下至R基准面

（3）Z轴向下钻孔

（4）快速返回起始点（G98时）或R基准面（G99时）

（5）若有L字段，则循环（1）~（4）做完L个孔

3.钻孔循环指令 G82

格式：G82 X_ Y_ R_ Z_ P_ F_ J_

X_ Y_ 为孔位数据

Z_ 孔底深度

R_ 加工初始位置

P_ 在孔底的暂停时间

F_ 切削进给速度

K_ 重复次数

功能：用于孔底暂停钻孔循环

加工过程：

（1）XY平面孔定位

（2）快速下至R基准面

（3）Z轴向下钻孔，在孔底暂停P给定的时间

（4）快速返回起始点（G98时）或R基准面（G99时）

（5）若有L字段，则循环（1）~（4）做完L个孔

3.排屑钻孔循环G83

G83 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_ K_

X_ Y_ 为孔位数据

Z_ 孔底深度

R_ 加工初始位置

Q_ 每次切削进给的切削深度

P_ 在孔底的暂停时间

F_ 切削进给速度

K_ 重复次数

功能：深孔钻（啄钻）循环

1.9能编程

图形镜像指令G51.1、G50.1

格式： G51.1 X__ Y__ Z__            （激活镜像功能）

M98 P____

G50.1 X__ Y__ Z__            （取消镜像功能）

例：用镜像功能编程如下图所示程序

O0001（子程序，1的加工程序）增量坐标

G41 G00 X10 Y4 D01

Y 1

G01 Z-2 F100

Y25

X10

G03 X10 Y-10 I10

G01 Y-10

X-25

G00 Z100

G40 X-5 Y-10

M99

O0002(主程序)

G91G17M03

M98P0001            加工1

G51.1X0             Y轴镜像，镜像位置为X0

M98P0001            加工2

G50 X0              取消Y轴镜像

G51.1X0Y0           原点镜像，镜像位置为（0，0）   

M98P0001            加工3

G50.1 X0 Y0         取消Y轴镜像

G51.1 Y0            X轴镜像，镜像位置为Y0

M98 P0001           加工4

G50.1 Y0            取消X轴镜像

M05

M30

1.10旋转功能编程

图形旋转指令G68、G69

指令格式：G68 X__ Y__ R___      (激活旋转功能)

          M98 P____

          G69                  （取消激活功能）

以给定点（x、y）为旋转中心，将图形旋转R角度；如省略（X、Y）则以原点为旋转中心。例如：G68 R60表示以坐标原点为旋转中心，将图形旋转60度；G68 X15 Y15 R60表示以坐标（15，15）为旋转中心将图形旋转60度。

例：如下图所示，编程如下

O0001(子程序)

G91 G17

G01 X20 Y0 F250

G03 X20 Y0 R5

G02 X-10 Y0 R5

G02 X-10 Y0 R5

G00 X-20 Y0

M99

O0002(主程序)

G90 G00 X0 Y0

M98 P0001

G68 R45

M98 P0001

…………    (旋转八次)

G68 R315

M98 P0001

G69

M30

1.11缩放功能编程

图形缩放指令G51、G50

指令格式：G51X__Y__Z__P__    (激活缩放功能)

          M98 P____

          G50               （取消缩放功能）

以给定点（X、Y、Z）为缩放中心，将图形放大都原始图形的p倍；如省略（x、y、z），则以程序原点为缩放中心。例如：G51 P2表示以程序原点为缩放中心，将图形放大一倍；G51 X15. Y15. P2表示以给定点（15，15）为缩放中心，将图形放大一倍。

如下图所示，编程如下：

O1000（子程序）

G00 G90 X0 Y-10 F100

G02 X0 Y10 I10 J10

G01 X15 Y0

G01 X0 Y-10

M99

O2000(主程序)

G92 X-50 Y-40

G51 P2

M98 P1000

G50

M30