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第四章数控加工中心编程与加工实例一、数控加工中心的编程基础二、数控加工中心的编程指令三、数控加工中心的编程实例目录一、数控加工中心的编程基础解决的问题：1、工件在什么机床上加工？2、机床加工使用什么刀具？3、加工工艺流程如何排列？4、根据加工工艺如何编程？••加工

中心：加工中心从数控铣床发展而来的。与数控铣床的最大区别在于加工中心具有自动交换加工刀具的能力，通过在刀库上安装不同用途的刀具，可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具，实现多种加工功能。一、加工中心的编程基础••1.1数控加工中心的坐标系一、加工中心的编程基础机床零

点和机床坐标系机床零点参考点机床坐标系工件坐标系：编程人员在编程时建立的坐标系；加工坐标系：工件安装完毕由操作人员在工件上找出的坐标系（与工件坐标系重合）；工件坐标系设定：G54－G59；1.1数控加工中心的坐标系一、加工

中心的编程基础••1.2、数控加工中心的主要功能及工艺范围（1）功能1）点位控制加工；2）轮廓控制加工；3）刀具半径自动补偿加工；4）镜像功能加工；5）固定循环：钻孔、镗孔、铰削、铣削及攻螺纹……；6）模具高精度加工功能；7）大型复杂零件加工；8）自适应控制加工；……一、加工中心

的编程基础••（2）工艺范围1．既有平面又有孔系的零件加工中心具有自动换刀装置，在一次安装中，可以完成零件上平面的铣削、孔系的钻削、镗削、铰削、铣削及攻螺纹等多工步加工。加工的部位可以在一个平面上，也可以在不同的平面上。1.2、加工中心的主要

功能及工艺范围一、加工中心的编程基础••①五面体加工中心一次安装可以完成除装夹面以外的五个面的加工。因此，既有平面又有孔系的零件是加工中心的首选加工对象，这类零件常见的有箱体类零件和盘、套、板类零件。1）箱体类零件箱体类零件一般是指具有孔系和平面，

内部有一定型腔，在长、宽、高方向有一定比例的零件。如发动机缸体、变速箱体，机床的床头箱、主轴箱，齿轮泵壳体等。一、加工中心的编程基础2）盘、套、轴、板、壳体类零件带有键槽、径向孔或端面有分布的孔系及曲面的盘、套或轴类零件，如带法兰的轴

套，带键槽或方头的轴类零件，具有较多孔加工的板类零件和各种壳体类零件等。2．结构形状复杂、普通机床难加工的零件主要表面是由复杂曲线、曲面组成的零件，加工时，需要多坐标联动加工，这在普通机床上是难以甚至无法完成的，加工中心刀具可以自动更换，工艺范围更宽，是加工这类零件的最有效的设备。常见

的典型零件有以下几类：一、加工中心的编程基础1）凸轮类这类零件有各种曲线的盘形凸轮、圆柱凸轮、圆锥凸轮和端面凸轮等。2）整体叶轮类整体叶轮常见于航空发动机的压气机、空气压缩机、船舶水下推进器等，它除具有一

般曲面加工的特点外，还存在许多特殊的加工难点，如通道狭窄，刀具很容易与加工表面和邻近曲面产生干涉。一、加工中心的编程基础3）模具类常见的模具有锻压模具、铸造模具、注塑模具及橡胶模具等。3．外形不规则的异形零件由于外形不规则，在普通机床上只能采取工序分散的

原则加工，需用工装较多，周期较长。利用加工中心多工位点、线、面混合加工的特点，可以完成大部分甚至全部工序内容。一、加工中心的编程基础1.3、数控机床的工艺装备（夹具与刀具）（1）夹具：专用和通用；①定位基准的选择②夹具的选择(装夹方案的确定)一、

加工中心的编程基础••①定位基准的选择零件上应有一个或几个共同的定位基准。该定位基准一方面要能保证零件经多次装夹后其加工表面之间相互位置的正确性，如多棱体、复杂箱体等在卧式加工中心上完成四周加工后，要重新装夹加工剩余的加工表面，用同一基准定位可以避免由基准转换引起的误差；另一方面要满足加工中心

工序集中的特点，即一次安装尽可能完成零件上较多表面的加工。定位基准最好是零件上已有的面或孔，若没有合适的面或孔，也可专门设置工艺孔或工艺凸台等作定位基准。选择定位基准时，应注意减少装夹次数，尽量做到在一次安装中能把零件

上所有要加工表面都加工出来。一、加工中心的编程基础2．装夹方案的确定在零件的工艺分析中，已确定了零件在加工中心上加工的部位和加工时用的定位基准，因此，在确定装夹方案时，只需根据已选定的加工表面和定位基准确定工件的定位夹紧方式，并选择合适的

夹具。此时，主要考虑以下几点：1）夹紧机构或其它元件不得影响进给，加工部位要敞开。2）必须保证最小的夹紧变形。3）装卸方便，辅助时间尽量短。4）对小型零件或工序不长的零件，可以考虑在工作台上同时装夹几件进行加工，以提高加工效率。5）夹具结构应力求简单。对批量小的零件应优先选用组合夹

具。对形状简单的单件小批量生产的零件，可选用通用夹具。只有对批量较大，且周期性投产，加工精度要求较高的关键工序才设计专用夹具，以保证加工精度和提高装夹效率。6）夹具应便于与机床工作台面及工件定位面间的定位连接。一、加工中

心的编程基础•（2）刀具：由专门的制造商供应；•加工中心的主轴转速较普通机床的主轴转速高1～2倍,某些特殊用途的加工中心，主轴转速高达数万转/分钟，因此数控刀具的强度与耐用度至关重要。目前硬质合金、涂镀刀具等已广泛用于加工中心，陶瓷刀具与立方氮化硼刀具也

开始在加工中心上运用。一、加工中心的编程基础1.4、加工中心的工艺性分析对刀：使用寻边器或其它工具确定工件在机床坐标系中的位置。一、加工中心的编程基础••换刀点：换刀时，将刀具移动至远离工件的合适点。自动换刀装置的换刀过程由选刀和换刀两部分组成。当执行到Txx指令即选刀指令后，

刀库自动将要用的刀具移动到换刀位置，完成选刀过程，为下面换刀做好准备；1.4、加工中心的工艺性分析一、加工中心的编程基础••当执行到M06指令时即开始自动换刀，把主轴上用过的刀具取下，将选好的刀具安装在主轴上。选刀方式顺序选刀方式任选方式：多用换刀方式机械

手换刀刀库—主轴运动换刀一、加工中心的编程基础机械手装入刀具手动装入刀具由于加工中心工序集中和具有自动换刀的特点，故零件的加工工艺应尽可能符合这些特点，尽可能地在一次装夹情况下完成铣、钻、镗、铰、攻丝等多工序加工。由于加工

中心具备了高刚度和高功率的特点，故在工艺上可采用大的切削用量，以便在满足加工精度条件下尽量节省加工工时。选用加工中心作为生产设备时，必须采用合理的工艺方案，以实现高效率加工。1.4、数控铣床的工艺性分析一、加工中心的编程基础••1.4

、数控铣床的工艺性分析一、加工中心的编程基础工艺方案确定原则1、确定采用加工中心的加工内容，确定工件的安装基面、加工基面、加工余量等。2、以充分发挥加工中心效率为目的来安排加工工序。有些工序可选用其它机床。3、对于复杂零件来说，由于加工过程中会产生热变形，

淬火后会产生内应力，零件卡压后也会变形等多种原因，故全部工序很难在一次装夹后完成，这时可以考虑两次或多次。•••4、当加工工件批量较大，工序又不太长时，可在工作台上一次安装多个工件同时加工，以减少换刀次数。•5、安排加工工序时应本着由粗渐精的原则。建议参考以下工序顺序：铣大平面、粗镗孔、半粗

镗孔、立铣刀加工、打中心孔、钻孔、攻螺纹、精加工、铰、镗、精铣等。•6、采用大流量的冷却方式。一、加工中心的编程基础二、加工中心的编程指令加工中心能实现三轴或三轴以上的联动控制，以保证刀具进行复杂表面的加

工。加工中心主要功能具有多种坐标控制和指令（如工件坐标系选择、坐标旋转、极坐标指令等），刀具长度与半径补偿，孔加工固定循环，镜向加工、宏功能，可以配备刚性攻牙功能等。••加工中心是从数控铣床发展而来的。与数控铣床的最大区别在于加工中心具有自动交换加

工刀具的能力，通过在刀库上安装不同用途的刀具，可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具，实现多种加工功能。加工中心所具有的这些丰富的功能，决定了加工中心程序编制的复杂性。二、加工中心的编程指令1、程序的组成一个完整的零件加工程序，它主要由程序名和若干程序段组成

。程序名是该加工程序的标识；（以字母O和四位数字组成，如O0001；）程序段是一个完整的加工工步单元，它以N（程序段号）指令开头，LF指令结尾；（由多个程序段组成）M02（M30）作为整个程序结束的指令，有些数控系统可能

还规定了一个特定的程序开头和结束的符号，如%、EM等。二、加工中心的编程指令程序段的格式程序段的格式，是指一个程序段中指令字的排列顺序和书写规则，不同的数控系统往往有不同的程序段格式，格式不符合规定，数控系统就不能接受。–目前广泛采用的是地址符可变程序

段格式（或者称字地址程序段格式），–格式：N_G_X_Y_Z_F_S_T_M_LF二、加工中心的编程指令每一个程序段的内容：N…G…F…S…T…M…；X..Y..Z..A..B..C..U..V..W..I..J..K..RH..D..

程序段号准备功能尺寸字进给功能主轴转速功能刀具功能刀具补偿号辅助功能段结束符程序段的格式二、加工中心的编程指令••–这种格式的特点：程序段中的每个指令字均以字母（地址符）开始，其后再跟符号和数字。指令字在程序段中的顺序没有严格的规定，即可以任意顺序的书写。不需要的指令字

或者与上段相同的续效代码可以省略不写。因此，这种格式具有程序简单、可读性强，易于检查等优点。二、加工中心的编程指令常用地址码的含义如表所示：二、加工中心的编程指令加工中心与数控铣床的编程方法、基本指令的含义和使用相同，加工

坐标系的设置方法也一样。因而，下面将主要介绍加工中心的特有指令、加工固定循环功能、B类宏程序应用等内容。固定循环在前面章节介绍的常用加工指令中，每一个G指令一般都对应机床的一个动作，它需要用一个程序段来实现。由于数控加工中，某些孔加工动作循环已经典型化；同时为了发挥一次装卡

多工序加工的优势，加工中心的系统设计有固定循环功能。二、加工中心的编程指令•例如，钻孔、镗孔的动作是孔位平面定位、快速引进、工作进给、快速退回等一系列典型的加工动作，这样就可以预先编好程序，存储在内存中，并可用一个G代码程

序段调用，称为固定循环。二、加工中心的编程指令1．固定循环的动作组成如图6-7所示，固定循环一般由下述6个基本操作动作组成：①A→B刀具快速定位到孔加工循环起始点B(X，Y)；②B→R刀具沿Z方向快速运动到参

考平面R；③R→E孔加工过程(如钻孔、镗孔、攻螺纹等)；④E点，孔底动作(如进给暂停、主轴停止、主轴准停、刀具偏移等)；⑤E→R刀具快速退回到参考平面R；⑥R→B刀具快速退回到初始平面B。R点A①B(X，Y)E②③⑤

⑥④固定循环动作二、加工中心的编程指令3个面：（1）初始平面：是为安全下刀而设定的平面。当使用同一把刀具加工若干个孔时，空间存在障碍需要跳跃或全部孔加工完成后，应使用G98功能使刀具返回到初始平面的初始点。（2）R参考平面：刀具下刀时自快

进转为工进的高度平面，距工件表面的距离主要考虑工件表面尺寸的变化，一般可取2~5mm。使用G99时，刀具将返回到该平面上的R点。（3）孔底平面：加工盲孔时孔底平面就是孔底，加工通孔时一般刀具还要伸出工件底平面一段距离，钻削加工时还应考虑钻头钻尖对孔深的影响。二、加工中心的编程指

令说明：（1）图中实线表示切削进给，虚线表示快速运动。R平面为在孔口时，快速运动与进给运动的转换位置；（2）固定循环一般只能使用在XY平面上，Z坐标仅作孔加工的进给；（3）上述动作③的程序段中进给率由F决定，动作⑤的进给率按固定循环规定决定；（4）在固定循环中，刀具长度补偿（G43、G44、G

49）有效，它们在上述动作②中执行。二、加工中心的编程指令2．固定循环的代码组成（1）FANCU系统中，组成一个固定循环，要用到以下三组G代码：①数据格式代码：G90、G91；②返回代码：G98（返回初始平面）、G99（

返回R点）如下图所示；③孔加工方式代码：G73～G89。（a）G90（b）G91固定循环的数据格式R平面Z点Z=0ZRR平面Z点RZ二、加工中心的编程指令（2）固定循环指令组的格式格式：G□□X___Y___Z___R___Q___P___F___L___9190GG

9190GG9899GG••①G□□是指孔加工方式，对应于下表固定循环指令；②X、Y为孔位数据，指定孔在X-Y平面的坐标位置（增量或绝对值）；刀具以快速进给的方式到达该位置。③返回点平面选择，G98指令返回到初始平面B点，G99指令返回到R点平面。④孔加工

数据Z——指定孔底的坐标值。在增量方式时，是R平面到孔底的距离；在绝对值方式时，是孔底的Z坐标值；R——在增量方式中，R值为从初始平面（B）到R点的增量。在绝对值方式中R值为绝对值。此段动作是快速进给；•Q——在G73、G83方式中，用来指定每次加工的深度，以及在G76、G87方式中，用来指定

刀具的位移量；•P——规定在孔底的暂停时间，用整数表示，以ms为单位；•F——进给速度，以mm/min为单位；•L——重复次数，用L的值来规定固定循环的重复次数，执行一次可不写L1，如果是L0，则系统存贮加工数据，但不执行加工。•上述孔加工数据，不一定全部都写，根据需要可省去若干地址和数据。二、

加工中心的编程指令⑤G73～G89是模态指令，因此，多孔加工时该指令只需指定一次，以后的程序段只给出孔的位置即可。⑥固定循环的中间过程中如果各有G80，则参数均被取消。此外，G00、G01、G02、G03也起撤销固定循环指令的作用。例如，要钻出孔位在（50，30）、（60，10）、（-10，1

0）的孔，孔深为Z=-20.0mm，程序如下：N1G90G99G81X50.0Y30.0Z-20.0R5.0F80；N2X60.0Y10.0；N3X-10.0；N4G80；二、加工中心的编程指令（3）各种加工方式说明1）高速深孔钻削循环（G73）对于孔深大

于5倍直径孔的加工由于是深孔加工，不利于断屑、排屑，故采用G73高速深孔钻削循环，实现间断进给（如下图所示）。初始平面参考平面工件表面RQQQZddG99G98深孔加工循环G73二、加工中心的编程指令每次进给深度为Q（用增量表示，根据具体情况由编程者给值），到达E点的最后一次进给深度是进刀若干个Q

之后的剩余量，小于或等于Q；退刀距离为为d，d是NC系统内部设定的。例如下图所示，加工4个直径为5mm通孔G73深孔加工1207540XY程序：N01G90G00X0.Y0.Z100.；N02G98G73

X120.Y-75.Z-46.R2.Q8.F60；N03Y75.；N04X-120.；N05Y-75.；N06G80G00Z200.；二、加工中心的编程指令••2）左旋螺纹攻丝循环（G74）G74指令用于切削左旋螺纹孔，加工循环工作过程见图a。3）精密镗孔循环（G76）G76指令用于精镗孔加

工。图b所示为G76精镗循环的工作过程示意图，图中P表示暂停；表示刀具移动。a.G74左旋螺纹循环初始平面参考平面工件表面主轴逆时针转动主轴顺时针转动RZG99G98主轴顺时针初始平面R参考平面工件上表面PZQb.

G76精密镗孔加工循环4）钻削循环（G81）G81钻孔动作循环，G81也称为定位钻，指令动作循环如下图a所示。5）钻、镗阶梯孔循环（G82）G82指令除了要在孔底暂停外，其他动作与G81相同，如下图b所示。暂停时间由地址P

给出。G82指令主要用于加工盲孔，以提高孔深精度。a.G81钻孔循环b.G82钻、镗孔循环工件上表面参考平面ZRG99G98初始平面工件上表面参考平面ZRG99G98初始平面P6）深孔加工循环（G83）G83加工示意

图见下图a。其中Q和d与G73相同，G83与G73的区别是：G83指令在每次进刀Q距离后返回R点，这样对深孔钻削时排屑有利。7）右旋螺纹攻丝循环（G84）G84指令用于切削左旋螺纹孔。主轴正转转进刀，反转退刀，正好与G74指令中的主轴转向

相反，其它运动均与G74指令相同，也称为正攻丝循环，如下图b所示。图a.G83深孔加工循环图b.G84右旋螺纹循环QQQ参考平面工件平面初始平面G98G99ddRZ初始平面参考平面工件表面主轴逆时针转动主轴顺时

针转动RZG99G988）镗孔循环（G85）G85与G81类似，但返回行程中，从Z→R段移动速度与切削进给段相同，如下图a所示。9）镗孔循环（G86）G86指令进给到孔底后,在E点使主轴停止，然后返回到R点（G99）或初始点（G

98）后主轴再重新启动，如下图b所示。图a.G85镗孔循环图b.G86镗孔循环初始平面参考平面G99G98Z工件平面R主轴停转Z点R点G99→主轴正转自动启动参考平面初始平面G98→主轴正转自动启动工件表面10）镗孔/反镗循环（G87）根据参数设定值的不同，可有固定循环

1和2两种不同的动作。固定循环1见下图。G87循环1镗孔循环工件上表面参考平面ZRG99→主轴启动G98→主轴启动初始平面主轴停止手动返回二、加工中心的编程指令••G87固定循环2见下图。G87循环2反

镗循环主轴定向停刀具qR点E点Q主轴正转P主轴正转二、加工中心的编程指令••11）镗孔循环（G88）如下图a所示。12）镗孔循环（G89）如下图b所示。图a.G88镗孔循环图b.G89镗孔循环Z点P→主轴停转G99→

主轴正转R点G98→主轴正转初始平面参考平面工件平面PZ点R点初始平面G99G98参考平面工件平面13）取消固定循环指令（G80）该指令能取消固定循环，同时R点和Z点也被取消。二、加工中心的编程指令（4）使用固定循环时应注意以下几点：1）在固定循环指令前应使用M03或M04指令使主轴回转。

2）在固定循环程序段中，X、Y、Z、R数据应至少指令一个才能进行孔加工。3）在使用控制主轴回转的固定循环(G74、G84、G86)中，如果连续加工一些孔间距比较小，或者初始平面到R点平面的距离比较短的孔时，会出现在进入孔的切削动作前，主轴还没有达到正常转速的情况。遇到这种情况时，

应在各孔的加工动作之间插入G04指令，以获得时间。二、加工中心的编程指令4）当用G00～G03指令注销固定循环时，若G00～G03指令和固定循环出现在同一程序段，则按后出现的指令运行5）固定循环中重复次数的使用方法。在固定循环指令最后，用L地址指定重复次数。在增量方式（G91

）中，如果有孔间距相同的若干个相同孔，采用重复次数来编程是很方便的。6）在固定循环程序段中，如果指定了M，则在最初定位时送出M信号，等待M信号完成后，才能进行孔加工循环。二、加工中心的编程指令•采用重复次数来编程时，要采用G91、G99方式。•当指

令为G81X50.0Z-20.0R-10.0L6F200时，其运动轨迹如下图所示。•如果是在绝对值方式中，则不能钻出6个孔，仅仅在第一个孔处往复钻6次，结果还是一个孔。重复次数的使用二、加工中心的编程指令固定循环指令应用举例（5）固定循环应用举例，如下图所示。参考点350100100100

100400150250250150321781112139106542505050302033T11T15T31返回位置初始平面200190150钻孔1～6：Ø10mm；钻孔7～10Ø20mm；镗孔11～13Ø95mm；二、加工中心的编程指令表固定循环加工程序321781

11213910654二、加工中心的编程指令••续表固定循环加工程序32178111213910654二、加工中心的编程指令练习：试采用固定循环方式加工图示各孔，工件材料为HT300，使用刀具T01为镗孔刀，T02为直径13mm

钻头，T03为锪钻。工件坐标系设置：Z0在工件上表面，X0、Y0零件的对称中心位置。二、加工中心的编程指令O0057N10T01M06N15G90G00G54X0Y0T02N20G43H01Z10.0S400M03F40N2

5G98G85X0Y0R3.0Z-45.0N30G80G28G49Z0M06N35G00X-60Y50T03N40G43H02G00Z10.0S600M03··N45G98G73X-60.0Y0R-15.0

Z-48.0Q4.0F40N50X60.0N55G80G28G49Z0M06N60G00X-60.0Y0N65G43H04Z10.0S350M03N70G98G82X-60.0Y0R-15.0Z-32.0P200F25N75X60.0N80G

80G28G49Z0M05N85G91G28X0Y0M30编写程序如下：G09指令说明：含有G09指令的程序段在继续执行下个程序段前，准确停止在本程序段的终点，并且进给速度减速到零，然后再执行下一程序段。该功能可使加工零件在尖角处形成尖锐的棱角。G09为非模态指令，仅在其被规定的程序段

中有效。如下图示例。G09编程程序：%0009N01G92X0Y0Z10;N02G91G01Z-10M03F200;N03X50Y20;N04G01G09Y80F300;N05G09X100;N06G09Y-100;N07Z20M05;N08M30;二、加工中

心的编程指令跳步指令格式：G31应用场合：加工停止位置由跳过信号指定，如磨削加工，工件尺寸测量等，如图示例。G31应用示例G31G91X100.0F100.0；Y50.0；G31G90X200.0F100.0；X300.0Y280.0；10050Y

X跳过信号输入Y跳过信号输入280100200300x二、加工中心的编程指令极坐标（1）FANUC系统G15；极坐标系指令取消；G16；极坐标系指令。极坐标平面选择用G17、G18、G19指定。1）XY平面G17时，

+X轴为极轴，程序中坐标字X指令极径，Y指令极角。2）ZX平面G18时，+Z轴为极轴，程序中坐标字Z指令极径，X指令极角。3）YZ平面G19时，+Y轴为极轴，程序中坐标字Y指令极径，Z指令极角。例如，如图所示，钻孔循环。极坐标的应用+Y+X15030R90N01G17G90G16；极坐标指令XY平

面N02G81X100.0Y30.0Z-20.0R-5.0F200.0；直径100mm，极角30ºN03X100.0Y150.0极径100mm，极角150ºN04X100.0Y270.0；极径100mm，极角270ºN05G15G80；极坐标取消••2）SIEME

NS系统G10：极坐标编程的快速运动G11：极坐标编程的直线插补格式：X、Y——极坐标中心点M的坐标值；P——矢径；A——孔中心点或直线交点与点群中心点连线的水平夹角，单位为度；F——进给，G11必须指定。对于中心对称分布的零

件，采用极坐标编程十分方便，看如下两例。_______________11109190FAPYXGGGG二、加工中心的编程指令••例1．外形铣削编程举例对于如下图所示的外形轮廓零件的铣削加工，采用极坐标编程，其数控

程序及其说明如下表所示。图极坐标编程轮廓加工表极坐标铣削加工程序二、加工中心的编程指令••例2．孔加工编程举例对于如下图所示的中心对称分布的孔加工，采用极坐标编程，其数控程序及其说明如下表所示。极坐标编程孔加工极坐标铣削加工

程序二、加工中心的编程指令••螺旋切削螺旋切削是选择功能。用该功能铣削圆凹槽时，可以在圆弧插补的同时，使刀具作轴向移动，而不必先钻孔再铣圆凹槽。F________________________Y___X___0302191817

RKJIGGGGG螺旋切削指令与圆弧插补指令基本相同：G02、G03：螺旋线的旋向，其定义同圆弧；I、J、K：圆弧圆心在相应平面上对于螺旋线起点的坐标；R：螺旋线相应平面上的投影半径；α、β、

γ：螺旋线轴向移动坐标字指令γ为XY圆弧插补平面螺旋线终点的轴向坐标值（Z轴为螺旋线轴线方向）。β为ZX圆弧插补平面螺旋线终点的轴向坐标值（Y轴为螺旋线轴线方向）。α为YZ圆弧插补平面螺旋线终点的轴向坐标值（X轴为螺旋线轴线方向）。F：螺旋线轴向进给速度为：

圆弧的弧长螺旋线的升高F例：使用G03对图6-47所示的的螺旋线编程。AB为一螺旋线，起点A的坐标为（30，0，0），终点B的坐标为（0，30，10）；圆弧插补平面为XY面，圆弧是AB在XY平面上的投影，的坐标值是（0，30，0），从A点到是逆时针方向。在加工AB螺旋线前，要

把刀具移到螺旋线起点A处，则加工程序编写如下：螺旋线编程G91编程时：G91G17F300；G03XA-30Y30R30Z10；G90编程时：G90G17F300；G03X0Y30R30Z10；注意，螺旋线轴向进给速度不许超过各种限制，在决定进给速度指令F时要遵守机床编程手册的规定；在螺

旋切削指令的程序段中不能使刀具补偿。二、加工中心的编程指令••假想轴切削格式：设定Ｘ轴为假想轴。假想轴取消。注意：①G07为模态指令；②若一轴设为虚轴，则此轴只参加计算，不运动；③虚轴仅对自动操作有效，对手动

操作无效；④在螺旋线插补指令功能前，用G07将参加圆弧插补的某一轴指定为虚轴，则螺旋线插补变为正弦线插补。；、、、、、、、或007WVUCBAZYXG；、、、、、、、或107WVUCBAZYXG二、

加工中心的编程指令例：使用G03、G07对图a所示的关于Y–Z平面上的正弦线编程。正弦线在XY平面上的投影如图b所示。图a、正弦线插补编程图b、正弦线在ＸＹ平面的投影程序：N01G92X0Y0Z50；（设定工件坐标系）N02G01Z0F2

00M03N03G07X0（设定X轴为虚轴）N04G03X0Y.0I0J5.0Z20.0F100；（正弦线插补功能）N05G07X1（设定X轴为实轴）N06G01Z50N07M30二、加工中心的编程指令主子程序主子程序概念在前面章节作了详细的介绍，本节以孔加工为例做介绍。例：如下图图所示零件

，进行打中心孔、钻孔、攻螺纹等加工。主程序为O0003；钻中心孔、钻孔、倒角、攻螺纹和钻孔位置子程序分别为O0100、O0200、O0300、O0400和O0500号。工件坐标系的原点为W，固定循环的初始平

面为Z=250mm，R点平面为Z=2mm，钻通孔钻头伸出量为2mm，中心孔的孔深为1.5mm，倒角深度为1mm，其它尺寸见图。孔加工零件图4321WØ80XYXZ228.515M10W刀具：T01（中心钻）T02（Ø8.5钻头）T03（倒角钻头）T04

（M10丝锥）二、加工中心的编程指令••主子程序孔加工程序表4321WØ80XYXZ228.515M10W二、加工中心的编程指令••主子程序孔加工程序续表14321WØ80XYXZ228.515M10W

二、加工中心的编程指令••主子程序孔加工程序续表24321WØ80XYXZ228.515M10W二、加工中心的编程指令••练习1．加工如下图题图1所示零件的一系列光孔和螺纹孔。（1）加工工艺过程为：钻深度为2mm的中心孔→钻孔→在螺

纹孔位置倒角，深度1.5mm→攻螺纹；（2）加工过程中，换刀点确定在X=0，Y=0，Z=100处；（3）使用固定循环加工，安全平面在Z=50处，R平面离工件3mm；（4）程序中按照下表确定刀具编号、切削用量；（5）考虑Z向加工过程的刀具长度补偿（不考虑补偿量）。••2

.4、用户宏功能程序相当于由操作者自己编制的加工子程序，使用中只要关注程序的变量即可。1、变量——宏功能的最大特点是可以使用变量。（1）变量的表示变量可以用“#”号和紧跟其后的变量序号来表示：#5，#109，#501（2）变量的引用将跟随在一个地址字后面的数值用一个变

量来代替，即引入了变量，变量用方括号引用。例如：对于F[#103]，若#103=50时，则为F50；对于Z[-#110]，若#110=100时，则为Z-100；对于G[#130]，若#130=3时，则为G03；二、加工

中心的编程指令（3）变量的类型①公共变量：分为全局变量和局部变量。全局变量是在主程序和主程序调用的各用户宏程序内都有效的变量。公共变量的序号为：#0－#49当前局部变量有（可以在子程序中使用）#50－#

199全局变量#200－#2490层局部变量#250－#2991层局部变量#300－#3492层局部变量#350－#3993层局部变量#400－#4494层局部变量#450－#4995层局部变量#500－#5496层局部变量••②系统变量#6

00～#699刀具长度寄存器H0～H99#700～#799刀具半径寄存器D0～D99#800～#899刀具寿命寄存器#1000～#1008机床当前位置#1010～#1018编程当前位置#1020～#1028编程工件位置……2．常量PI：圆周率3．141592653

58979TRUE：条件成立(真)FALSE：条件不成立(假)••3．运算符（1）算术运算符：+，-，*，/（2）条件运算符：EQ（＝），NE（≠），GT（＞），GE（≥），LT（<），LE（≤）（3）逻辑运算符：AND，OR，NOT（4）函数：SIN

，COS，TAN，ATAN，ATAN2，ABS，INT，SIGN，SQRT，EXP4．语句表达式（1）赋值语句。即把常数或表达式的值送给一个宏变量。例如：#2=175/SQRT[2]*COS[55*PI/180]#3=124.0（2）条件判别语句IF——ELSE——E

NDIF。（3）循环语句WHILE——ENDW。••编程应用举例1例1：如左图示：毛坯为100mm×80mm×27mm的方形坯料，材料45钢，且底面和四个轮廓面均已加工好，要求在立式加工中心上加工顶面、孔及沟槽。三、加

工中心的编程实例1、加工部位分析分析①加工顶面；②加工Φ32孔；③加工Φ60沉孔及沟槽；④加工4×M8－7H螺孔；⑤加工2×Φ12孔；⑥加工3×Φ6孔三、加工中心的编程实例2、工步设计1）粗铣顶面→T1端面铣刀Φ1252）钻Φ32、Φ12孔中心孔→T2中心钻Φ23）钻Φ32、Φ12

孔至Φ11.5→T3麻花钻Φ11.54）扩Φ32孔至Φ30→T4麻花钻Φ305）钻3×Φ6孔至尺寸→T5麻花钻Φ66）粗铣Φ60沉孔及沟槽→T6立铣刀Φ18，2刃7）钻4×M8底孔至Φ6.8→T7麻花钻Φ6.88）镗Φ32孔至Φ31.7→T8

镗刀Φ31.79）精铣顶面→T1端面铣刀Φ125三、加工中心的编程实例•10）铰Φ12孔至尺寸→T9铰刀Φ12•11）精镗Φ32孔至尺寸→T10微调精镗刀Φ32•12）精铣Φ60沉孔及沟槽至尺寸→T11立铣刀Φ18，•4刃•13）Φ12

孔口倒角→倒角刀Φ20•14）3×Φ6、M8孔口倒角→麻花钻Φ11.5•15）攻4×M8螺纹→T12丝锥M8三、加工中心的编程实例3、装夹4.走刀路线与编程工步1：粗铣顶面O1011;N3G17G90G40G80G49G21;G91G28Z0.;N5M06T01;N8G90G54

G00X120.Y0.;N9M03S240;N10G43Z100.H01;N11Z0.5;N12G01X-120.F300;N13G00Z100.M05;N14G91G28Z0.M05;/M00；4.走刀路线与编程工步2：钻Φ32、Φ12孔中心孔N16M06T02

;N19G90G54G00X0.Y0.;N20M03S1000;N21G43Z100.H02;N22G99G81Z-5.R5.F100;N23X-36.Y26.;N24G98X36.Y-26.;N25G80G91

G28Z0.M05;/M00;4.走刀路线与编程工步3：钻Φ32和Φ12孔至Φ11.5N27M06T03;N30G90G54G00X0.Y0.;N31M03S550;N32G43Z100.H03;N33G99G81Z-30.R

5.F110;N34X-36.Y26.;N35G98X36.Y-26.;N36G80G91G28Z0.M05;/M00;4.走刀路线与编程工步4：扩Φ32孔至Φ30N38M06T04;N41G90G54G00X0.Y0.;N42M03S280;N43G43Z1

00.H04;N44G98G81Z-35.R5.0F85;N45G80G91G28Z0.M05;/M00;4.走刀路线与编程工步5：钻3×Φ6孔至尺寸N47M06T05;N50G90G54G00X40.Y0.;N51M03S1000;N52G43Z100.H05;N53G9

9G81Z-15.R5.F220;N54Y15.;N55G98Y30.;N56G80G91G28Z0.M05;/M00;4.走刀路线与编程工步6：粗铣Φ60沉孔及沟槽4.走刀路线与编程工步6：粗铣Φ60沉孔及沟槽N73G0

1X-16.Y0.;N74Z-4.7F1000;N75X-61.F110;N76X-56.5Y-41.586;N77X-12.213Y-16.017;N78X15.Y-15.F1000;N79G03X30.Y0.R15.F110;N80G01Y51.;N8

1X0.;N82Y16.;N83G40Y0.F1000;N84G00Z100.M05;N85G91G28Z0.;/M00;N58M06T06;N61G90G54G00X0.Y0.;N62M03S370;N63G43Z5.H06;N64G01Z-10.F1000;N65G4

1X8.Y-15.D06F110;N66G03X23.Y0.R15.;N67I-23.;N68X8.Y15.R15.;G00G40X0Y0;N69G01G41X15.Y-15.D06;N70G03X30.Y0.R15.;N71I-30.;N72X15.Y15.R15.;4.

走刀路线与编程工步7：钻4×M8底孔至Φ6.8N87M06T07;N88G90G54G00X23.Y0.;N91M03S950;N92G43Z100.H07;N93G98G81Z-30.R5.F140;N94X0.Y23.;N95X-23.Y0.;N9

6G98X0.Y-23.;N97G80G91G28Z0.M05;/M00;4.走刀路线与编程工步8：镗Φ32孔至Φ31.7N9M06T08;N102G90G54G00X0.Y0.;N103M03S830;N100G43Z100.H08;N

101G98G76Z-27.R5.Q0.1F120;N102G80G91G28Z0.M05;/M00;4.走刀路线与编程工步9：精铣顶面N106M06T01;N107G90G54G00X120.Y0.;N108M03S320;N1

09G43Z100.H01;N110Z0;N111G01X-120.F280;N112G00Z100.M05;N113G91G28Z0.M05;/M00；4.走刀路线与编程工步10：铰φ12孔至尺寸N115M0

6T09;N118G90G54G00X-36.Y26.;N119M03S170;N120G43Z100.H09;N121G99G82Z-30.R5.P1000F42;N122G98X36.Y-26.;N123G80G91G28Z0.M05;/M0

0;4.走刀路线与编程工步11：精镗Φ32孔至尺寸N9M06T10;N102G90G54G00X0.Y0.;N103M03S940;N100G43Z100.H10;N101G98G76Z-27.R5.Q0.1F75;N102G80G91G28Z0.M05;/M00;4.走刀路线与编程工步1

2：精铣Φ60沉孔及沟槽4.走刀路线与编程工步12：精铣Φ60沉孔及沟槽N134M06T11;N137G90G54G00X0.Y0.;N138M03S460;N139G43Z5.H11;N140G01Z-10.F1000;N

141G41X8.Y-15.D11F80;N142X15.;N143G03X30.Y0R15.;N144I-30.;N145X15.Y-15.R15.;N146G01X-16.Y0.;N147Z-5.F1000;N148X-61.F110;N149X-56.5Y-41

.586.;N150X-12.213Y-16.017;N151X15.Y-15.F1000;N152G03X30.Y0R15.F150;N153G01Y51.;N154X0.;N155Y16.;N156G40Y0.F1000;N157G00Z100.M05

;N158G91G28Z0;/M00;4.走刀路线与编程工步13：攻4×M8螺纹N185M06T12;N187G90G54G00X23.Y0.;N188M03S320;N190G43Z100.H12;N192

G98G84Z-27.R10.F400;N193X0.Y23.;N194X-23.Y0.;N195X0.Y-23.;N196G80G91G28Z0.;N198G28X0.Y0.;M30;编程应用举例2例2：加工精密压铸的铝合金零件如右图所示，要求镗Ø100、Ø105孔，钻4

—Ø12孔和攻2—M12螺纹。三、加工中心的编程实例一、工艺设计1）镗Ø100，应用G76；2）镗Ø105，应用G87；3）引钻4—Ø12、2—M12，应用G73；4）钻2—M12的底孔至Ø10.2，应用G8

1；5）2—M12孔口倒角1.5×45º，应用G82；6）攻2—M12，应用G84；7）钻4—Ø12；应用G81。1．划分工步和确定加工方法三、加工中心的编程实例一、工艺设计1）镗孔Ø100，用微调镗刀

（硬质合金，T01、H01）V1=360m/min，n1=1146r/min，fz1=0.08mm/min，F1=n1fz1=91.68mm/min；2）镗孔Ø105，用微调镗刀（硬质合金，T02、H02）V2=360m/min，n2=

1092r/min，fz2=0.08mm/r，F2=n2fz2=87.36mm/min；3）引钻4—Ø12、2—M12（整体硬质合金Ø12，T03、H03）V3=100m/min，n3=2653r/min，f3=0.10mm/r，F3=265mm/mi

n。2．选择刀具与切削用量三、加工中心的编程实例4）钻2—M12的底孔至Ø10.2（高速钢涂层，T04、H04）V4=48m/min，n4=1498r/min，f4=0.20mm/r，F4=299mm/min；5）2—M12孔口倒角1.5×45º（高速钢90º数控

点钻Ø16，T05、H05）V5=34m/min，n5=680r/min，f5=0.18mm/r，F5=122mm/min；6）攻2—M12（高速钢涂层，T06、H06）V6=20m/min，n6=53

0r/min，F6=1.75；7）钻4—Ø12孔（高速钢涂层，T07、H07）V7=48m/min，n7=1273r/min，f7=0.20mm/r，F7=254mm/min。三、加工中心的编程实例二、计算1．Ø10.2钻尖高h1h1=5.1tg30º=2.943mm2．Ø12钻尖高h2h2=

6tg30º=3.462mm3．孔口倒角1.5×45º钻尖高h3h3=6.5tg45º=6.5mm三、加工中心的编程实例三、工件坐标设置工件坐标原点在对称中心，Z0在工件上表面；用G54（600，450

，500）三、加工中心的编程实例四、程序编制O0002N010G49G80G91G28Z0；初始化N020T01M06；换T01镗刀N030G90G54G00Z100H01S1146M03；到初始面，长度补偿N040G98

G76X0Y0Z-30R5P3000F91.68；镗Ø100孔N050G80G91G49G28Z0M05；返回参考点N060T02M06；换T02镗刀N070G90G00Z100H02S1092M03；至初始面，长度补偿N080G98

G87X0Y0Z-40R-75Q10P4000F87.36；镗Ø105孔N090G80G91G49G28Z0M05；返回参考点N100T03M06；换点钻三、加工中心的编程实例N110G90G00Z100H03S2653M03；至初始面，长度补偿N120G99G73X-110Y

0Z-4R3Q1F265；点钻螺纹孔N130X-70；点钻Ø12N140X0Y70；点钻Ø12N150Y-70；点钻Ø12N160X70Y0；点钻Ø12N170G98X110M05；点钻螺纹孔N180G80G91G49G28Z0；返回参考点N1

90T04M06；换Ø10.2钻头N200G90G00Z100H04S1498M03；至初始面，长度补偿N210G99G81X-110Y0Z-35R2F299；钻螺纹底孔三、加工中心的编程实例N220G98X110M05；钻

螺纹底孔N230G80G91G49G28Z0；返回参考点N240T05M06；换倒角点钻N250G90G00Z100H05S680M03；至初始面，长度补偿N260G99G82X-110Y0Z-6.5R2P1000F122；倒角N270G98X110M05；N280G80

G91G49G28Z0；返回参考点N300T06M06；换丝锥N310G90G00Z100H06S530M03；至初始平面N320G99G84X-110Y0Z-40R4F1.75；攻丝N330G98X110M05；N340G80G91G49G28Z0；返回参考点三、

加工中心的编程实例N350T07M06；换Ø12钻头N360G90G00Z100H07S1273M03；至初始平面N370G99G81X-70Y0Z-35R2F254；钻Ø12孔N380X0Y70；N390Y-70；N400G

98X70Y0M05；N410G80G91G49G28Z0M30；返回参考点三、加工中心的编程实例例1：零件图如下。分别用40的端面铣刀铣上表面，用20的立铣刀铣四侧面和A、B面，用6的钻头钻6个小孔，14的钻头钻中间的两个大孔。实训项目：加工中心编程

实训%1000G92X0Y0Z100.0G90G00G43Z20.0H01S300M03G00X60.0Y15.0G01Z15.0F100X-60.0Y-15.0X60.0T02G49Z20.0M19G28Z100.0G28X0Y0M06;自动换刀G29X60.

0Y25.0Z100.0S200M03设定工件坐标系，设T01已经装好。Z向下刀到离毛坯上表面一定距离处启动主轴移刀到毛坯右侧外部工进下刀到欲加工上表面高度处加工到左侧（左右移动）移到Y=-15上往回加工到右侧，同时预先选刀T02上表面加工完成，抬刀，主轴准停返回参考点，

。从参考点回到铣四侧的起始位置启动主轴程序单（1）实训项目：加工中心编程实训G00G43Z-12.0H02G01G42X36.0D02F80X-36.0T03Y-25.0X36.0Y30.0G00G40Y40.0Z0G01Y-40.0F80X21.0Y40.0X-21.0Y-40.0下刀到Z=-

12高度处，刀径补偿引入，铣四侧开始铣后侧面，同时选刀T03铣左侧面铣前侧面铣右侧面刀补取消，引出抬刀至A、B面高度。工进铣削B面开始（前后移动）。......移到左侧铣削A面开始程序单（2）实训项目：加工中

心编程实训X-36.0Y40.0G49Z20.0M19G28Z100.0G91G28X0Y0M06G90G29X20.0Y30.0Z100.0G00G43Z3.0H03S630M03M98P120L3G00Z20.0X-20.0Y30.0Z3.0M98P120L3G49Z20.0M19...

...A面铣削完成，抬刀，主轴准停Z向返回参考点X、Y向返回参考点。自动换刀从参考点返回到右侧三6小孔处下刀到离B面3mm处，启动主轴调用子程序，钻3-6孔抬刀至上表面的上方高度移到左侧3-6小孔钻削起始处下刀至离A面3mm

处，启动主轴调用子程序，钻3-6孔抬刀至上表面的上方高度程序单（3）实训项目：加工中心编程实训G28Z100.0T04G91G28X0Y0M06G90G29X0Y24.0Z100.0G00G43Z20.0H04

S450M03M98P130L2G49G28Z0.0T01M19G91G28X0Y0M06G90G00X0Y0Z100.0M30Z向返回参考点，同时选刀T04X、Y向返回参考点。自动换刀从参考点返回到中间2-14起始处下刀

到离上表面5mm处启动主轴调用子程序，钻2-14孔抬刀并返回参考点，主轴准停，同时选刀T01X、Y向返回参考点，自动换刀，为重复加工作准备。移到起始位置程序结束。程序单（4）实训项目：加工中心编程实训例2：使用刀具长度补偿功能和固定循环功能加工如图所示零

件上的12个孔。实训项目：加工中心编程实训1.分析零件图样，进行工艺处理该零件孔加工中，有通孔、盲孔，需钻、扩和镗加工，故选择钻头T01、扩孔刀T02和镗刀T03，加工坐标系Z向原点在零件上表面处。由于有三种孔径尺寸的加工，按照先小孔后大孔加工的原则，确定加工路线为：从编程原点开始，先加工6个

φ6的孔，再加工4个φ10的孔，最后加工2个φ40的孔。T01、T02的主轴转数S=600r/min，进给速度F=120mm/min；T03主轴转数S=300r/min，进给速度F=50mm/min。零件加工工艺分析实训项目：加工中心编程实训•2.加工调整•T01、T02和T03的刀具补

偿号分别为H01、H02和H03。对刀时，以T01刀为基准，按图1中的方法确定零件上表面为Z向零点，则H01中刀具长度补偿值设置为零，该点在G53坐标系中的位置为Z-35。对T02，因其刀具长度与T01相比为140-150=-

10mm，即缩短了10mm，所以将H02的补偿值设为-10。对T03同样计算，H03的补偿值设置为-50，如图2所示。换刀时，采用O9000子程序实现换刀。根据零件的装夹尺寸，设置加工原点G54：X=-

600，Y=-80，Z=-35。•3.数学处理在多孔加工时，为了简化程序，采用固定循环指令。这时的数学处理主要是按固定循环指令格式的要求，确定孔位坐标、快进尺寸和工作进给尺寸值等。固定循环中的开始平面为Z=5，R点平面定为零件孔口表面+Z向3mm处。实训项目：加工中心编程实训N10G5

4G90G00X0Y0Z30//进入加工坐标系N20T01M98P9000//换用T01号刀具N30G43G00Z5H01//T01号刀具长度补偿N40S600M03//主轴起动N50G99G81X40Y-35Z-63R-27F

120//加工#1孔（回R平面）N60Y-75//加工#2孔（回R平面）N70G98Y-115//加工#3孔（回起始平面）N80G99X300//加工#4孔（回R平面）N90Y-75//加工#5孔（回R平面）N100G98Y-35//加工#6孔（回起始平面）N

110G49Z20//Z向抬刀，撤消刀补N120G00X500Y0//回换刀点，加工编程实训项目：加工中心编程实训N130T02M98P9000//换用T02号刀N140G43Z5H02//T02刀具长度补偿N150S600M03//主轴起动N160G99G81X70Y-55Z-50R-27F

120//加工#7孔（回R平面）N170G98Y-95//加工#8孔（回起始平面）N180G99X270//加工#9孔（回R平面）N190G98Y-55//加工#10孔（回起始平面）N200G49Z20/

/Z向抬刀，撤消刀补N210G00X500Y0//回换刀点T220M98P9000//换用T03号刀具N230G43Z5H03//T03号刀具长度补偿N240S300M03//主轴起动N250G76G99X170Y-

35Z-65R3F50//加工#11孔（回R平面）N260G98Y-115//加工#12孔（回起始平面）N270G49Z30//撤消刀补N280M30//程序停参数设置：H01=0，H02=-10，H03=-50；G54：X=-600，Y=-80，

Z=-35。加工编程实训项目：加工中心编程实训