数控机床常用准备功能指令的编程方法

第四章 FANUC-Oi-MD系统数控铣床编程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4-1G代码组功能附注G0001定位 (快速移动)模态G01直线插补模态G02顺时针方向圆弧插补模态G03逆时针方向圆弧插补模态G0400停刀，准确停止非模态G1702XY平面选择模态G18XZ平面选择模态G19YZ平面选择模态G2800机床返回参考点非模态G4007取消刀具半径补偿模态G41刀具半径左补偿模态G42刀具半径右补偿模态G4308刀具长度正补偿模态G44刀具长度负补偿模态G49取消刀具长度补偿模态G5011比例缩放取消模态G51比例缩放有效模态G50.122可编程镜像取消模态G51.1可编程镜像有效模态G5200局部坐标系设定非模态G5300选择机床坐标系非模态G5414工件坐标系1选择模态G55工件坐标系2选择模态G56工件坐标系3选择模态G57工件坐标系4选择模态G58工件坐标系5选择模态G59工件坐标系6选择模态G6500宏程序调用非模态G6612宏程序模态调用模态G67宏程序模态调用取消模态G6816坐标旋转模态G69坐标旋转取消模态G7309排削钻孔循环模态G74左旋攻螺纹循环模态G76精镗循环模态G80取消固定循环模态G81钻孔循环模态G82反镗孔循环模态G83深孔钻削循环模态G84攻螺纹循环模态G85镗孔循环模态G86镗孔循环模态G87背镗循环模态G88镗孔循环模态G89镗孔循环模态G9003绝对值编程模态G91增量值编程模态G9200设置工件坐标系非模态G9405每分钟进给模态G95每转进给模态G9810固定循环返回初始点模态G99固定循环返回R点模态二：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。

数控编程中常用的指令（G 代码、M 代码）在数控编程中，有的编程指令是不常用的，有的只适用于某些特殊的数控机床。

这里只要介绍一些常用的编程指令，对于不常用的编程指令，请参考使用的数控机床编程手册。

1、准备功能指令（G 指令）准备功能指令由字符G 和其后的1~3位数字组成，其主要功能是指定机床的运动方式，为数控系统的插补运算作准备。

G 指令的有关规定和含义见表1。

G 代码的说明G 代码 功能 G 代码 功能 G00 定位（快速进给） G43 取消刀具长度补偿 G01 直线插补（切削进给） G44 刀具长度正偏置（刀具延长）G02 圆弧插补（顺时针） G49 刀具长度负偏置（刀具缩短）G03 圆弧插补（逆时针） G54—G59 工作坐标系 G17 XY 平面选择 G80 固定循环取消 G18 ZX 平面选择 G81 钻孔固定循环 G19 YZ 平面选择 G83 深孔钻孔固定循环 G40 取消刀具半径补偿 G90 绝对坐标编程方式 G41 刀具半径左补偿 G91 相对坐标编程方式G42刀具半径右补偿注：以上G 代码均为模态指令（或续效指令），一经程序段中指定，便一直有效，直到以后程序段中出现同组另一指令（G 指令）或被其它指令取消（M 指令）时才失效，否则保留作用继续有效，而且在以后的程序中使用时可省略不写。

2、辅助功能指令（M 指令）辅助功能指令由字母M 和其后的两位数字组成，主要用于完成加工操作时的辅助动作。

常用的M 指令见表2。

M 代码的说明M 代码 功能 说明M 代码 功能 说明 M00 程序停止 非模态 M08 冷却液开 模态M01 选择程序停止 M09 冷却液关 M02 程序结束 M30 程序结束并返回 非模态 M03 主轴顺时针旋转 模态 M98 调用子程序 M04 主轴逆时针旋转 M99 子程序取消M05主轴停止。

数控编程的功能指令准备功能指令准备功能G指令是使数控机床建立起某种加工方式的指令，为插补运算、刀具补偿、固定循环等作好准备。

G指令由地址符G和其后的两位数字组成，从G00~G99共100种。

JB/T3028—1999标准规定见表2-2所示。

G指令（代码）有两种：模态指令（代码）和非模态指令（代码）。

模态代码又称续效代码，表内标有a、c、d…字母的表示所对应的第一列的G代码为模态代码，字母相同的为一组，同组的任意两个G代码不能同时出现在一个程序段中。

模态代码一经在一个程序段中指定，便保持到以后程序段中直到出现同组的另一代码时才失效。

表内标有“*”的表示对应的G代码为非模态代码，非模态代码只有在所出现的程序段有效。

对于同一台数控机床的数控装置来说，它所具有的G功能指令只是标准中的一部分，而且各机床由于性能要求不同，也各不一样。

下面对常用的G指令及其编程方法作一介绍。

表2-2准备功能G代码（JB/T3208—1999）注：1．“#”号表示如选作特殊用途，必须在程序格式说明中说明。

2．如在直线切削控制中没有刀具补偿，则G43到G52可指定作其他用途。

3．在表中左栏括号中的字母（d）表示：可以被同栏中没有括号的字母d所注销或替代，也可被有括号的字母（d）所注销或替代。

4．G45到G52的功能可用于机床上任意两个预定的坐标。

5．控制机上没有G53到G59、G63功能时，可以指定其他用途。

（1）坐标系有关指令①绝对尺寸与增量尺寸指令（G90/G91）G90表示程序段中的尺寸字为绝对尺寸，G91表示程序段中的尺寸字为增量尺寸。

G90是以各轴移动的终点位置坐标值编程，G91是以各轴的移动量直接编程。

它们均为续效指令。

注意：有些数控系统没有绝对和增量尺寸指令，当采用绝对尺寸编程时，尺寸字用X、Y、Z表示；当采用增量尺寸编程时，尺寸字用U、V、W表示。

②平面选择指令（G17、G18、G19）G17、G18、G19分别表示在XY、ZX、YZ坐标平面内进行加工，常用于确定圆弧插补平面、刀具半径补偿平面，它们均为续效指令。

数控车床基本编程指令
数控车床（Computer Numerical Control Lathe）的基本编程指令通常是用来描述加工轴向、径向、切削速度、进给速度等方面的操作。

下面是一些常见的数控车床基本编程指令：
G代码：用于指定不同的功能和动作。

例如：
G00：快速定位
G01：直线插补
G02：圆弧顺时针插补
G03：圆弧逆时针插补
G04：暂停（延时）
G28：回零点
G71：开启公制单位
G72：开启英制单位
M代码：用于控制机床的辅助功能和动作。

例如：
M03：主轴正转
M04：主轴反转
M05：主轴停止
M08：冷却液开启
M09：冷却液关闭
M30：程序结束
X、Y、Z轴坐标控制：用于控制工件在不同轴向上的移动。

例如：
X10.0：将X轴移动到坐标10.0处
Y5.0：将Y轴移动到坐标5.0处
Z-2.0：将Z轴移动到坐标-2.0处
F代码：用于设定进给速度（切削速度）。

例如：
F100：设定进给速度为每分钟100毫米（或英寸）
S代码：用于设定主轴转速。

例如：
S1000：设定主轴转速为每分钟1000转
T代码：用于选择工具。

例如：
T0101：选择编号为0101的刀具
这些是最基本的数控车床编程指令，实际上还有更多用于高级功能和特定应用的指令。

正确理解和使用这些指令对于确保数控车床操作的准确性和效率至关重要。

可编程功能通过编程并运行这些程序而使数控机床能够实现的功能我们称之为可编程功能。

一般可编程功能分为两类：一类用来实现刀具轨迹控制即各进给轴的运动，如直线/圆弧插补、进给控制、坐标系原点偏置及变换、尺寸单位设定、刀具偏置及补偿等，这一类功能被称为准备功能，以字母G以及两位数字组成，也被称为G代码。

另一类功能被称为辅助功能，用来完成程序的执行控制、主轴控制、刀具控制、辅助设备控制等功能。

在这些辅助功能中，Tx x用于选刀，Sx x x x用于控制主轴转速。

其它功能由以字母M与两位数字组成的M代码来实现。

1.2 准备功能本机床使用的所有准备功能见表1.1：表1.1G代码分组功能*G00 01 定位（快速移动）*G01 01 直线插补（进给速度）G02 01 顺时针圆弧插补G03 01 逆时针圆弧插补G04 00 暂停，精确停止G09 00 精确停止*G17 02 选择X Y平面G18 02 选择Z X平面G19 02 选择Y Z平面G27 00 返回并检查参考点G28 00 返回参考点G29 00 从参考点返回G30 00 返回第二参考点*G40 07 取消刀具半径补偿G41 07 左侧刀具半径补偿G42 07 右侧刀具半径补偿G43 08 刀具长度补偿＋G44 08 刀具长度补偿－*G49 08 取消刀具长度补偿G52 00 设置局部坐标系G53 00 选择机床坐标系*G54 14 选用1号工件坐标系G55 14 选用2号工件坐标系G56 14 选用3号工件坐标系G57 14 选用4号工件坐标系G58 14 选用5号工件坐标系G59 14 选用6号工件坐标系G60 00 单一方向定位G61 15 精确停止方式*G64 15 切削方式G65 00 宏程序调用G66 12 模态宏程序调用*G67 12 模态宏程序调用取消G73 09 深孔钻削固定循环G74 09 反螺纹攻丝固定循环G76 09 精镗固定循环*G80 09 取消固定循环G81 09 钻削固定循环G82 09 钻削固定循环G83 09 深孔钻削固定循环G84 09 攻丝固定循环G85 09 镗削固定循环G86 09 镗削固定循环G87 09 反镗固定循环G88 09 镗削固定循环G89 09 镗削固定循环*G90 03 绝对值指令方式*G91 03 增量值指令方式G92 00 工件零点设定*G98 10 固定循环返回初始点G99 10 固定循环返回R点从表1.1中我们可以看到，G代码被分为了不同的组，这是由于大多数的G代码是模态的，所谓模态G代码，是指这些G代码不只在当前的程序段中起作用，而且在以后的程序段中一直起作用，直到程序中出现另一个同组的G代码为止，同组的模态G代码控制同一个目标但起不同的作用，它们之间是不相容的。

数控铣床/加工中心编程与操作 184 续表报警类别报警号说明伺服报警414 X轴数字伺服系统错误，检查720号诊断参数并参考伺服系统手册415 X轴指令速度超出511875检测单位/秒，检查参数CMR416 X轴编码器故障417 X轴电机参数错误，检查8120、8122、8123、8124号参数420 Y轴停止时，位置误差超出设定值421 Y轴运动时，位置误差超出设定值423 Y轴误差寄存器中的数据超出极限值，或D/A转换器接受的速度指令超出极限值（可能是参数设置的错误）424 Y轴数字伺服系统错误，检查721号诊断参数并参考伺服系统手册425 Y轴指令速度超出511875检测单位/秒，检查参数CMR426 Y轴编码器故障427 Y轴电机参数错误，检查8220、8222、8223、8224号参数430 Z轴停止时，位置误差超出设定值431 Z轴运动时，位置误差超出设定值433 Z轴误差寄存器中的数据超出极限值，或D/A转换器接受的速度指令超出极限值（可能是参数设置的错误）434 Z轴数字伺服系统错误，检查722号诊断参数并参考伺服系统手册435 Z轴指令速度超出511875检测单位/秒，检查参数CMR436 Z轴编码器故障437 Z轴电机参数错误，检查8320、8322、8323、8324号参数超程报警510 X轴正向软极限超程511 X轴负向软极限超程520 Y轴正向软极限超程521 Y轴负向软极限超程530 Z轴正向软极限超程531 Z轴负向软极限超程过热报警700 NC主印刷线路板过热报警704 主轴过热报警PMC系统报警6××NC系统报警9××二、《数控机床穿孔带程序段格式中的准备功能G和辅助功能M的代码》（JB 3208—1999）1．准备功能G代码表代码定义说明G00 点定位一种控制方式，以最快的进给率运动到程序上规定的位置。

程序中原定的进给率不起作用，不同坐标轴的运动可以不协调G01 直线插补一种控制方式，用于斜线或直线运动。

数控车床简单编程一、准备功能准备功能又称G功能或G代码，它用于指定工作方式，有模态和非模态之分。

模态代码一经指定就一直有效，直到被同组代码取代（只有同组代码才可相互取代）为止，或被M02、M30、紧急停止以及按“复位键”撤销。

非模态代码只在该代码所在程序段中有效，在下一程序段则自动取消。

1、快速点定位格式：G00 X Z ；G00 U W ；说明：（1）G00是以机器参数设定的快速进给速度执行的，程序中的F值对它不起作用；（2）X Z ：绝对值编程，表示终点坐标；U W ：增量编程，表示终点相对于起点的相对位移量；（3）X、U坐标采用直径值编程。

2、直线插补格式：G01 X Z F ；G01 U W F ；说明：（1）执行G01时，刀架以给定的F值作直线运动。

当两轴同时运行时，其运动轨迹是起点和终点之间的直线。

（2）X Z 和U W ：同快速点定位；F：进给速度，单位mm/r。

3、圆弧插补圆弧插补有顺时针（G02）、逆时针（G03）之分，判断圆弧的顺逆向，应该对着Y轴正向看过去，前置刀架与后置刀架正好相反。

格式：G02（G03）X（U）Z（W）R F ；G02（G03）X（U）Z（W）I K F ；说明：（1）X Z 和U W ：同快速点定位；（2）R：圆弧半径，圆弧圆心角小于或等于180º时，R为正值，否则R为负值；（3）I、K：圆心相对于圆弧起点的坐标增量，I采用半径值；（4）F：进给速度，单位mm/r。

4、多重循环1）粗车循环格式：G71 U R ；说明：U ：切深，半径表示；R ：退刀量。

格式：G71 P Q U W F ；说明：P、Q：粗车循环起始及结束程序段号；U、W：X、Z向的精加工余量，其中U为直径值；F：循环切削的进给量。

2）精车循环格式：G70 P Q F ；说明：P、Q：粗车循环起始及结束程序段号；F：循环切削的进给量。

3）闭合粗车循环使用G71进行粗车加工只能加工沿轴向直径单调递增型零件，如果外形在轴向有起伏则不能用G71，而要用G73。

§2.3常用的准备功能指令一、与坐标系有关的指令1．绝对坐标与增量坐标编程指令－G90、G91 用G90编程时，程序段中的坐标尺寸为绝对值，即在工件坐标系中的坐标值（相对于工件原点）。

用G91编程时，程序段中的尺寸为增量坐标值，即刀具运动的终点相对于前一位置的坐标增量（相对于刀具当前点）。

程序段书写格式为G90(或G91)…；1) 在车床上，绝对坐标尺寸用XZ表示，增量坐标尺寸用UW表示；2) 数控系统通电后，机床一般处于G90状态，并且一直有效，直到在后面的程序段中出现G91指令为止。

2、工件坐标系设定指令G92编程时，首先要设一个编程坐标系（工件坐标系），程序中的绝对坐标值均以此坐标系为根据。

编程时通过G92指令将编程原点告诉数控系统，并把这个设定值记忆在数控装置的存储器内。

当执行该指令后，就在机床内建立了工件坐标系。

G92指令仅用于设定工件坐标系，并不使刀具或工件产生运动，只是显示屏上的坐标值发生变化。

程序段书写格式为G92 X_ Y_ Z_ ；式中，X、Y、Z为刀具起始点（即起刀点或对刀点）相对于工件原点的坐标值。

G92为非模态代码，一般放在零件程序的第一个程序段。

车床中应用时，美产控制器一般用G92，而日产控制器（FUNUC）则采用G50。

G92指令通过设定对刀点与工件原点的相对位置来建立工件坐标系的。

因此，执行G92指令前，必须通过对刀操作确保刀具放在程序所要求的对刀点位置上。

主要内容工件坐标系设定指令G92 （X 200，Y 20）工件刀具起始点工件坐标系机床坐标系200160120804012010080604020OO ′X ′Y ′YX铣床：G92X160.0Y-20.0；工件原点指令终点位置实际刀具路径快速进给指令刀具当前位置90612050X Z数控车床：G92 X120Z90；直径值车床：(平面)(平面)（平面）3、坐标平面选择指令G17、G18、G19在数控车床上一般默认为在ZX平面内加工。

项目五数控车床编程指令代码【教学课题】任务1.1 常用准备功能指令【教学目标】通过学习了解常用准备功能指令（G代码）的固定格式以及具体应用。

【教学重点】常用准备功能指令的具体应用。

【教学难点】顺时针圆弧插补与逆时针圆弧插补指令的应用。

【教学方法】1.教法：任务驱动、多媒体演示、启发式讲授及示范2.学法：学中做、做中学【教学准备】多媒体课件、任务单、教学视频等。

【教学时间】2课时【教学过程】一、新课导入二、新知学习格式：G00 X___Z___其中X、Z为目标点的坐标值作用：以机床默认的最快速度移动到目标点。

使用场合：空行程的时候使用（不切削的时候），例如刀具距离工件比较远的时候进刀，或者加工完毕后退刀等。

例1（如下图所示）快速到达P点，G00X20Z5说明：（1）G00一般用于进、退刀。

（2）使用G00指令时，刀具的实际路线有时可能不是直线，而是一条折线，这时要注意干涉情况。

（3）快速移动的速度是由CNC参数设定的，可以通过倍率来调整（℅100、℅50等）2.G01:直线插补格式：G01 X____Z____F____X、Z为目标点的坐标值，F为进给速度，单位可以是mm/min,例如：F100。

单位也可以为mm/r,例如F0.2。

作用：让刀具从当前位置以指定速度F移动到目标点。

适用场合：在切削加工时使用。

例如进行圆柱面、锥面的加工。

例2（如下图所示）从A点到达D点，G01 X30 Z-20 F80 A到BG01 X40 Z-20 F80 B到CG01 X40 Z-35F80 C到D说明：（1）指令用于直线或斜线运动，让刀具从当前位置以指定速度F移动到目标点。

（2）在切削加工时使用，用于圆柱切削、圆锥切削（倒角也作圆锥切削）。

（3）G01指令是模态指令，如果后续的程序段不改变加工的线形，可以不再写这个指令。

3.G02/G03:圆弧插补格式：G02/G03X__Z___R___F___其中G02为顺时针方向圆弧插补，例如当刀具从图示A点移动加工到B点时，用G02G03为逆时针方向圆弧插补指令，例如当刀具从图示A点移动加工到B点时，用G03。