2.3　數(shù)控銑床編程指令

2.3.1　基本編程指令

（1）直線運(yùn)動(dòng)（G00、G01）

①快速定位　G00指令能快速移動(dòng)刀具到達(dá)指定的坐標(biāo)位置，用于刀具進(jìn)行加工前的空行程移動(dòng)或加工完成后的快速退刀，以提高加工效率。

指令格式：G00 IP_—；

在此，IP_—如同X_— Y _— Z_—，IP_—可以是X、Y、Z三軸中的任意一個(gè)、兩個(gè)或者是三個(gè)軸。

在絕對(duì)指令時(shí)，刀具以快速進(jìn)給率移動(dòng)到加工坐標(biāo)系的指定位置，或在相對(duì)增量指令時(shí)，刀具以快速進(jìn)給率從現(xiàn)在位置移動(dòng)到指定距離的位置。

G00快速定位指令在執(zhí)行時(shí)，各軸移動(dòng)獨(dú)立執(zhí)行，移動(dòng)的速度由機(jī)床制造廠設(shè)定。當(dāng)IP_—為一個(gè)軸時(shí)，刀具是直線移動(dòng)；當(dāng)為兩個(gè)或者三個(gè)軸時(shí)，刀具路徑通常不是直線，而是折線。

例：某數(shù)控機(jī)床快速定位時(shí)，X、Y軸的移動(dòng)速度為9600mm/min 。

當(dāng)使用指令G00 G90 X300.0 Y150，0；時(shí)，X軸移動(dòng)的距離為300，Y軸移動(dòng)的距離為150， Y軸首先到達(dá)終點(diǎn)，刀具移動(dòng)的軌跡如圖2-22所示，是一條折線。

②G01進(jìn)給切削（直線插補(bǔ)）指令　G01指令能使刀具按指定的進(jìn)給速度移動(dòng)到指定的位置。當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使用G01指令可對(duì)工件進(jìn)行切削加工。

指令格式：G01 α_— β_— F_—；

（α、β=X，Y，Z，A，B，C，U，V，W）

α_— β_—可以是X、Y、Z、A、B、C、U、V、W軸中的任意一個(gè)、兩個(gè)或者是多個(gè)軸。當(dāng)為兩個(gè)軸時(shí)，即為兩軸聯(lián)動(dòng)。當(dāng)為三個(gè)軸時(shí)，即為三軸聯(lián)動(dòng)。當(dāng)為多個(gè)軸時(shí)（如為五個(gè)軸），即為五軸聯(lián)動(dòng)。

G01以編程者指定的進(jìn)給速度進(jìn)行直線或斜線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡始終為直線。α、β值定義了刀具移動(dòng)的距離，它與現(xiàn)在狀態(tài)G90/G91有關(guān)。F碼是一個(gè)模態(tài)碼，它規(guī)定了實(shí)際切削的進(jìn)給率。

例：如圖2-22所示，當(dāng)使用指令G01 G90 X300.0 Y150.0 F100；時(shí)，刀具運(yùn)動(dòng)按照進(jìn)給速度100mm/min移動(dòng)，軌跡是一條直線。

提示：使用G01指令，刀具軌跡是一條直線；使用G00指令，刀具軌跡路徑通常不是直線，而是折線。G01指令中，需要指定進(jìn)給速度，而在G00指令中，不需要指定速度。

例：G01、G00的使用（如圖2-23所示）

（2）圓弧插補(bǔ)（G02、G03）

①平面選擇　由G代碼選擇圓弧插補(bǔ)平面、刀具半徑補(bǔ)償平面及鉆孔平面，平面的確定如圖2-24所示。

平面選擇指令：

G17……XY平面
G18……ZX平面
G19……YZ平面

提示：G17、 G18、 G19平面，均是從Z、Y、X各軸的正方向向負(fù)方向觀察進(jìn)行確定。

②加工圓弧格式：

a. G02、G03：圓弧插補(bǔ)用于加工圓弧，G02表示順時(shí)針加工圓弧，G03表示逆時(shí)針加工圓弧，如圖2-25、圖2-26所示。

b.圓弧的起點(diǎn)、終點(diǎn)如圖2-27所示。

始點(diǎn)=加工圓弧的起點(diǎn)

終點(diǎn)=加工圓弧的終點(diǎn)

圓心和半徑需要使用I、J、K指令或R指令，表示加工圓弧的終點(diǎn)的坐標(biāo)取決于加工圓弧所在的平面。

c. I、J、K指令：加工圓弧的圓心和半徑可以使用I、J、K指令表示，如圖2-28所示。

I_—是圓弧的始點(diǎn)A到圓弧中心矢量在X軸上的分量，I_—的大小取決于分量的長(zhǎng)度，方向由正或負(fù)決定，分量與X軸正向相同為正，反之，為負(fù)。

同理，J_—是始點(diǎn)A到圓弧中心矢量在Y軸上的分量，K_—是始點(diǎn)到圓弧中心矢量在Z軸方向的分量。

例：加工圖2-28中A—B圓弧的ABS指令：

G90 G03 X20.0 Y40.0 I-30.0 J-10.0 F100；

其中：

X20.0 Y40.0　　B點(diǎn)（圓弧的終點(diǎn)）的坐標(biāo)
I-30.0 J-10.0        A點(diǎn)（圓弧的始點(diǎn)）到圓心的矢量

例：加工圖2-28中A—B圓弧的INC指令：

G91 G03 X-20.0 Y20.0 I-30.0 J-10.0 F100；

其中：

X-20.0 Y20.0        B點(diǎn)（圓弧的終點(diǎn)）的坐標(biāo)
I-30.0 J-10.0        A點(diǎn)（圓弧的始點(diǎn)）到圓心的矢量

d. R指令：加工圓弧的中心和半徑可以使用R指令表示（圖2-29）。

R_—表示圓弧的半徑。

例：加工圖2-29中A—B圓弧的ABS指令：

G90 G02 X70.0 Y20.0 R50.0 F100；

其中：

X70.0 Y20.0　B點(diǎn)（圓弧的終點(diǎn)）的坐標(biāo)
R50.0　圓弧半徑

例：加工圖2-29中A—B圓弧的INC指令：

G91 G02 X50.0 Y-50.0 R50.0 F100；

其中：

X50.0 Y-50.0　B點(diǎn)（圓弧的終點(diǎn)）的坐標(biāo)
R50.0　圓弧半徑

用半徑R代替I、J、K指定圓的中心，走刀路線有兩種情況（如圖2-30所示），為了使走刀路線唯一，規(guī)定如下：

● 圓心角α>180°的圓弧，半徑必須用負(fù)值指定。

● 圓心角α≤180°的圓弧，半徑必須用正值指定。

例：如圖2-31所示，加工圓心角>180°的圓弧。

·ABS指令：

·INC指令：

e.整圓加工：整圓加工的始點(diǎn)和終點(diǎn)重合，如果使用R指令，走刀路線無(wú)法確定，如圖2-32所示。

因此，整圓加工一般使用I、J、K指令。

技巧：I、J、K指令主要用于整圓加工，亦可用于圓弧加工，圓弧在圖紙上標(biāo)注一般為半徑，因此，圓弧加工多用R指令。如果使用R指令加工整圓，需要將整圓進(jìn)行等分。

例：加工如圖2-33所示的圓，A點(diǎn)為始點(diǎn)，順時(shí)針加工圓。

·ABS指令：

G90 G02 （X0 Y40） J-40 F100；

·INC指令：

G91 G02 （X0 Y0） J-40 F100；

例：如圖2-34所示，刀具切削深度為10，Z軸的零點(diǎn)在工件的上表面。

O1；
N1　　G90 G54 G17 G00 X-60.0 Y-40.0 S1000 M03；
N2        Z100；        刀具的安全位置距工件上表面100mm
N3        Z5.0；        　　　　切削的始點(diǎn)距工件上表面5mm
N4        G01 Z-10 F100；
N5        　　Y0；
N6        G02 X0 Y60.0 I60.0；         或（R60.0）
N7        G01 X40.0 Y0；
N8        G02 X0 Y-40.0 I-40.0；        或（R40.0）
N9        G01 X-60.0（Y-40.0）；
N10        G00 X0 Y0
N11        M30；

例：如圖2-35所示，刀具沿箭頭方向移動(dòng)，最后回到原點(diǎn)。

O0030（ABS）；　　　　　　　　　　　　　O0030（INC）；
G90 G54 G00 X10.0 Y20.0 S500 M03；        G91 G00 X10.0 Y20.0 S500 M03；
G01 （X10.0） Y40.0 F100；        G01 Y20.0 F100；
X30.0 （Y40.0）；        X20.0；
（X30.0） Y50.0；        Y10.0；
G02 X40.0 Y60.0 I10.0 （J0）；        G02 X10.0 Y10.0 I10.0；
G01 X60.0 （Y60.0）；        G01 X20.0；
G02 X70.0 Y50.0 （I0） J-10.0；        G02 X10.0 Y-10.0 J-10.0；
G01 （X70.0） Y40.0；        G01 Y-10.0；
X90.0 （Y40.0）；        X20.0；
（X90.0） Y20.0；        Y-20.0；
X80.0 （Y20.0）；        X-10.0；
G02 X60.0 （Y20.0） I-10.0 （J0）；        G02 X-20.0 I-10.0；
G01 X40.0 （Y20.0）；        G01 X-20.0；
G02 X20.0 （Y20.0） I-10.0 （J0）；        G02 X-20.0 I-10.0；
G01 X10.0 （Y20.0）；        G01 X-10.0；
G00 X0 Y0 M05；        G00 X-10.0 Y-20.0 M05；
M30；        M30；

提示：直線、圓弧、二次曲線等幾何元素間的連接點(diǎn)稱(chēng)為基點(diǎn)。基點(diǎn)可通過(guò)計(jì)算求得，亦可通過(guò)CAD/CAM軟件由作圖求得。

例：加工圖2-36所示輪廓。

O0050（ABS）；
G90 G54 G00 X-30.0（Y0）S500 M03；
G02 X6.0 Y29.394 R30.0 F100；
G01 X54.0 Y19.596；
G02 X38.0 Y-16 R-20；
G03 X24.0 Y-18.0 R10.0；
G02 X-30.0 Y0 R30.0；
G00 X0 Y0 M05；
M30；

2.3.2　刀長(zhǎng)補(bǔ)的建立和取消G43、G44、G49

（1）為什么要使用刀長(zhǎng)補(bǔ)

在NC機(jī)床中，Z軸的坐標(biāo)是以主軸端面為基準(zhǔn)。如果使用多把刀具，刀具長(zhǎng)度存在差異，若在程序制作中，Z軸的坐標(biāo)以刀具的刀尖進(jìn)行編程，則需要在程序中加上刀具的長(zhǎng)度，這樣程序可讀性很差。

實(shí)際程序制作中為刀具設(shè)定軸向（Z向）長(zhǎng)度補(bǔ)償，Z軸移動(dòng)指令的終點(diǎn)位置比程序給定值增加或減少一個(gè)補(bǔ)償量。

在程序中使用刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償功能，當(dāng)?shù)毒唛L(zhǎng)度尺寸變化時(shí)（如刀具磨損），可以在不改動(dòng)程序的情況下，通過(guò)改變補(bǔ)償量達(dá)到加工尺寸。此外，利用該功能，可在加工深度方向上進(jìn)行分層銑削，即通過(guò)改變刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償值的大小，由多次運(yùn)行程序而實(shí)現(xiàn)。

另外，利用該功能，可以空運(yùn)行程序，檢驗(yàn)程序的正確性。

（2）刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償格式

①補(bǔ)償方向：

G43　+方向補(bǔ)償

G44　-方向補(bǔ)償

不論在絕對(duì)或相對(duì)指令中，Z軸移動(dòng)的終點(diǎn)坐標(biāo)值，G43加算，G44減算。計(jì)算結(jié)果的坐標(biāo)值成為終點(diǎn)。Z軸移動(dòng)的速度根據(jù)G00、G01指令來(lái)確定。

②補(bǔ)償值：其中Z 為指令終點(diǎn)位置，H為刀補(bǔ)號(hào)的內(nèi)存地址，用H00～H99來(lái)指定。在H00～H99內(nèi)存地址所指的內(nèi)存中，存儲(chǔ)著刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)臄?shù)值，用H00～H99來(lái)調(diào)用內(nèi)存中刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)臄?shù)值。

執(zhí)行G43時(shí)，控制系統(tǒng)認(rèn)為刀具加長(zhǎng)，刀具遠(yuǎn)離工件（如圖2-37所示），Z實(shí)際值為：

Z實(shí)際值=Z指令值+（H××）

執(zhí)行G44時(shí)，控制系統(tǒng)認(rèn)為刀具縮短，刀具趨近工件（如圖2-37所示），Z實(shí)際值為：

Z實(shí)際值=Z指令值-（H××）

其中，H××是指××寄存器中的補(bǔ)償量，其值可以是正值或者負(fù)值。當(dāng)?shù)堕L(zhǎng)補(bǔ)償量取負(fù)值時(shí)，G43和G44的功效將互換。

（3）刀具長(zhǎng)度取消

用G49指定補(bǔ)償取消。刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償取消一般在刀具加工完成后執(zhí)行。Z軸移動(dòng)的速度根據(jù)G00、G01指令來(lái)確定。

（4）G43、G44、G49均為模態(tài)指令

例：G43、G49的使用（如圖2-38所示）

設(shè)H02=200mm時(shí)

N1 G92 X0 Y0 Z0；　　　　　　　設(shè)定當(dāng)前點(diǎn)O為程序零點(diǎn)
N2 G90 G00 G43 Z10.0 H02；         指定點(diǎn)A，實(shí)到點(diǎn)B
N3         G01 Z0.0 F200；         實(shí)到點(diǎn)C
N4         　　Z10.0；         實(shí)際返回點(diǎn)B
N5         G00 G49 Z0；         實(shí)際返回點(diǎn)

使用G43、G44相當(dāng)于平移了Z軸原點(diǎn)。即將坐標(biāo)原點(diǎn)O平移到了O'點(diǎn)處，后續(xù)程序中的Z坐標(biāo)均相對(duì)于O'進(jìn)行計(jì)算。使用G49時(shí)則又將Z軸原點(diǎn)平移回到了O點(diǎn)。

在機(jī)床上有時(shí)可用提高Z軸位置的方法來(lái)校驗(yàn)運(yùn)行程序。

例：如圖2-39所示，工件表面為Z軸的零點(diǎn)，程序中，刀長(zhǎng)補(bǔ)使用正補(bǔ)償（G43），第一次加工后的有關(guān)參數(shù)如下：

深度：1

程序中的加工深度（按中差設(shè)置）：Z-10.05

切削加工后，測(cè)量深度：9.9

顯然，深度沒(méi)有達(dá)到要求，第二次加工時(shí)，應(yīng)當(dāng)更改刀長(zhǎng)補(bǔ)的值，具體計(jì)算如下：

加工深度-測(cè)量深度=10.05-9.9=0.15

因此，為了達(dá)到加工深度，H01=-0.15。

實(shí)際加工時(shí)，為了消除對(duì)刀誤差和加工工藝條件的影響，第一次一般給刀具加上一個(gè)補(bǔ)償值，并不加工到深度，加工后，根據(jù)測(cè)量深度更改補(bǔ)償值。第一次加工的參數(shù)如下：

H01=1

程序中的加工深度（按中差設(shè)置）：Z-10.05

切削加工后，測(cè)量深度：8.9

第二次加工時(shí)，刀長(zhǎng)補(bǔ)的值：9.05-8.9=0.15

H01=-0.15

提示：

安全高度：刀具在此高度在G17平面移動(dòng)不會(huì)發(fā)生碰撞。

參考高度：一般作為Z軸的進(jìn)刀點(diǎn)，從安全高度移動(dòng)到參考高度一般采用快速移動(dòng)。

工件表面：通常將工件表面作為Z軸的原點(diǎn)。從參考高度到加工深度按進(jìn)給速度移動(dòng)，返回時(shí)可快速移動(dòng)到參考高度或安全高度，參考高度和工件表面的距離一般為3～5，可根據(jù)工件表面情況而定。

（5）刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)姆椒?/p>

①數(shù)控銑床上的刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)姆椒ā≡跀?shù)控銑床上，主要采用接觸法測(cè)量刀具長(zhǎng)度來(lái)進(jìn)行刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償。

使用接觸測(cè)量法測(cè)量刀具長(zhǎng)度如圖2-40所示，設(shè)置過(guò)程就是使刀具的刀尖運(yùn)動(dòng)到程序原點(diǎn)位置（Z0）。在控制系統(tǒng)的刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償菜單下相應(yīng)的H補(bǔ)償號(hào)里輸入值。

例如，設(shè)置刀具長(zhǎng)度的補(bǔ)償值為0，該刀具的補(bǔ)償號(hào)為H03，操作人員在補(bǔ)償顯示屏上的03號(hào)里輸入測(cè)量長(zhǎng)度0：

02…….
03 　0.
04……

②加工中心刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)姆椒ā〖庸ぶ行牡毒唛L(zhǎng)度補(bǔ)償常用以下兩種方法：預(yù)先設(shè)定刀具方法，基于外部加工刀具的測(cè)量裝置（對(duì)刀儀）；主刀方法：它基于最長(zhǎng)刀具的長(zhǎng)度。

a.預(yù)先設(shè)定刀具方法（機(jī)外對(duì)刀儀）。機(jī)外對(duì)刀儀，主要用于加工中心。加工中心機(jī)外對(duì)刀儀示意圖如圖2-41所示。機(jī)外對(duì)刀儀用來(lái)測(cè)量刀具的長(zhǎng)度、直徑和刀具形狀、角度。刀庫(kù)中存放的刀具，其主要參數(shù)都要有準(zhǔn)確的值，這些參數(shù)值在編制加工程序時(shí)都要加以考慮。使用中因刀具損壞需要更換新刀具時(shí)，用機(jī)外對(duì)刀儀可以測(cè)出新刀具的主要參數(shù)值，以便掌握與原刀具的偏差，然后通過(guò)修改刀補(bǔ)值確保其正常加工。此外，用機(jī)外對(duì)刀儀還可測(cè)量刀具切削刃的角度和形狀等參數(shù)，有利于提高加工質(zhì)量。

對(duì)刀儀由下列三部分組成：

● 刀柄定位機(jī)構(gòu)。對(duì)刀儀的刀柄定位機(jī)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)刀柄相對(duì)應(yīng)，它是測(cè)量的基準(zhǔn)，所以有很高的精度，并與加工中心的定位基準(zhǔn)要求一樣，以保證測(cè)量與使用的一致性。

● 測(cè)頭與測(cè)量機(jī)構(gòu)。測(cè)頭有接觸式和非接觸式兩種。接觸式測(cè)頭直接接觸刀刃的主要測(cè)量點(diǎn)（最高點(diǎn)和最大外徑點(diǎn)）；非接觸式主要用光學(xué)的方法，把刀尖投影到光屏上進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量機(jī)構(gòu)提供刀刃的切削點(diǎn)處的 Z軸和X軸（半徑）尺寸值，即刀具的軸向尺寸和徑向尺寸。測(cè)量的讀數(shù)有機(jī)械式（如游標(biāo)刻線尺）的，也有數(shù)顯或光學(xué)的。

● 測(cè)量數(shù)據(jù)處理裝置。該裝置可以把刀具的測(cè)量值自動(dòng)打印出來(lái)，或與上一級(jí)管理計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)行柔性加工，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)修正和補(bǔ)償。

加工中心編程為方便起見(jiàn)，每一刀具指定的刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償號(hào)通常對(duì)應(yīng)于刀具編號(hào)，T01刀具對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度補(bǔ)償號(hào)為H01。工件坐標(biāo)系設(shè)置過(guò)程采用測(cè)量主軸基準(zhǔn)點(diǎn)到工件坐標(biāo)系原點(diǎn)位置，這一距離通常為負(fù)，通過(guò)MDI方式，建立工件坐標(biāo)系，操作人員將長(zhǎng)度測(cè)量值作為補(bǔ)償值輸入到控制系統(tǒng)的刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償菜單下相應(yīng)的H補(bǔ)償號(hào)里，補(bǔ)償值均為正值（圖2-42），當(dāng)加工工件時(shí)，不需要在機(jī)床上進(jìn)行刀具長(zhǎng)度檢測(cè)，在刀具調(diào)用結(jié)束后，使用刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，格式如下：

M06 T1；
G43 Z100 H01（Z100為安全高度）

b.主刀方法：它基于最長(zhǎng)刀具的長(zhǎng)度。

主刀方法，一般使用特殊的基準(zhǔn)刀長(zhǎng)度法（通常是最長(zhǎng)的刀），可以顯著加快使用接觸測(cè)量法時(shí)的刀具測(cè)量速度。基準(zhǔn)刀，可以是長(zhǎng)期安裝在刀庫(kù)中的實(shí)際刀具，也可以是長(zhǎng)桿。在Z軸行程范圍內(nèi)，這一“基準(zhǔn)刀”的伸長(zhǎng)量通常比任何可能使用的期望刀具都長(zhǎng)。

基準(zhǔn)刀并不一定是最長(zhǎng)的刀。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，最長(zhǎng)刀具的概念只是為了安全。它意味著其他所有刀具都比它短。

選擇任何其他刀具作為基準(zhǔn)刀，邏輯上程序仍然一樣。任何比基準(zhǔn)刀長(zhǎng)的刀具的H補(bǔ)償輸入將為正值；任何比它短的刀具的輸入則為負(fù)值；與基準(zhǔn)刀完全一樣長(zhǎng)短的刀具的補(bǔ)償輸入為0。主刀設(shè)置如圖2-43所示。

2.3.3　刀具半徑補(bǔ)償?shù)慕⒑腿∠鸊41、G42、G40

為了要用半徑R的刀具切削一個(gè)用A表示的工件形狀，如圖2-44所示，刀具的中心路徑需要離開(kāi)A圖形，刀具中心路徑為B，刀具這樣離開(kāi)切削工件形狀的一段距離稱(chēng)為半徑補(bǔ)償（徑補(bǔ)）。

徑補(bǔ)的值是一個(gè)矢量，這個(gè)值記憶在控制單元中，這個(gè)補(bǔ)償值是為了知道在刀具方向作多少補(bǔ)償，由控制裝置的內(nèi)部作出，從給予的加工圖形，以半徑R來(lái)計(jì)算補(bǔ)償路徑。這個(gè)矢量在刀具加工時(shí)，依附于刀具，在編程時(shí)了解矢量的動(dòng)作是非常重要的，矢量通常與刀具的前進(jìn)方向成直角，方向是從工件指向刀具中心。

（1）刀具半徑補(bǔ)償?shù)母袷?/p>

X、Y、Z值是建立補(bǔ)償?shù)慕K點(diǎn)坐標(biāo)值；

如使用G01時(shí)，須指定進(jìn)給速度F_—。

D 為刀補(bǔ)號(hào)地址，用D00～D99來(lái)指定，它用來(lái)調(diào)用內(nèi)存中刀具半徑補(bǔ)償?shù)臄?shù)值。

（2）刀具半徑補(bǔ)償G41、 G42

徑補(bǔ)計(jì)算是在由G17、G18、G19決定的平面上執(zhí)行，選擇的平面稱(chēng)為補(bǔ)償平面。例如，當(dāng)選擇XY平面時(shí)，程序中用X、Y執(zhí)行補(bǔ)償計(jì)算，作補(bǔ)償矢量。在補(bǔ)償平面外的軸（Z軸）的坐標(biāo)值不受補(bǔ)償影響，用原來(lái)程序指令的值移動(dòng)。

G17（XY平面）：程序中用X、Y執(zhí)行補(bǔ)償計(jì)算，Z軸坐標(biāo)值不受補(bǔ)償影響。

G18（ZX平面）：程序中用Z、X執(zhí)行補(bǔ)償計(jì)算，Y軸坐標(biāo)值不受補(bǔ)償影響。

G19（YZ平面）：程序中用Y、Z執(zhí)行補(bǔ)償計(jì)算，Z軸坐標(biāo)值不受補(bǔ)償影響。

在進(jìn)行刀徑補(bǔ)償前，必須用G17或G18、G19指定刀徑補(bǔ)償是在哪個(gè)平面上進(jìn)行。

刀補(bǔ)位置的左右應(yīng)是在補(bǔ)償平面上、順著編程軌跡前進(jìn)的方向進(jìn)行判斷的。刀具在工件的左側(cè)前進(jìn)為左補(bǔ)，用G41指令表示，如圖2-45所示。

刀具在工件的右側(cè)前進(jìn)為右補(bǔ)，用G42指令表示，如圖2-46所示。

（3）刀具半徑補(bǔ)償?shù)娜∠袷?/p>

刀具半徑補(bǔ)償在使用完成后需要取消，刀具半徑補(bǔ)償?shù)娜∠ㄟ^(guò)刀具移動(dòng)一段距離，使刀具中心偏移半徑值。

提示：

● 徑補(bǔ)的引入和取消要求應(yīng)在G00或G01程序段 ，不要在G02/G03程序段上進(jìn)行。

● 當(dāng)徑補(bǔ)數(shù)據(jù)為負(fù)值時(shí)，則G41、G42功效互換。

● G41、G42指令不要重復(fù)規(guī)定，否則會(huì)產(chǎn)生一種特殊的補(bǔ)償。

● G40、G41、G42都是模態(tài)代碼，可相互注銷(xiāo)。

（4）刀具半徑補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用

下面通過(guò)一個(gè)應(yīng)用刀具半徑補(bǔ)償?shù)膶?shí)例，來(lái)討論刀具半徑補(bǔ)償使用中應(yīng)當(dāng)注意的一些問(wèn)題。

例：如圖2-47所示：

①刀具半徑補(bǔ)償量　刀具半徑補(bǔ)償量的設(shè)定，是在呼出D代碼后的畫(huà)面內(nèi)，手動(dòng)（MDI）輸入刀具半徑補(bǔ)償值。在本例中，程序中刀具半徑補(bǔ)償?shù)腄代碼為D01，刀具半徑為5，可在對(duì)應(yīng)的01后（圖2-48），手動(dòng)（MDI）輸入刀具半徑補(bǔ)償量的值，其值設(shè)為5。

利用同一個(gè)程序、同一把刀具，通過(guò)設(shè)置不同大小的刀具半徑補(bǔ)償值，逐步減少切削余量，可達(dá)到粗、精加工的目的（圖2-49） 。

粗加工時(shí)的補(bǔ)償量：C=A+B

精加工時(shí)的補(bǔ)償量：C=B

式中　A——刀具的半徑；

B——精加工余量；

C——補(bǔ)償量。

②刀具半徑補(bǔ)償開(kāi)始　在取消模式下，當(dāng)單段滿(mǎn)足全部以下條件時(shí)刀具半徑補(bǔ)償開(kāi)始執(zhí)行，裝置進(jìn)入徑補(bǔ)模式，稱(chēng)為徑補(bǔ)開(kāi)始單段。

a. G41或G42已指令；或控制進(jìn)入G41或G42模式。

b.刀具補(bǔ)償量的號(hào)碼不是0。

c.在指令的平面上任何一軸（I、J、K除外）的移動(dòng)，指令的移動(dòng)量不是0。

d.在補(bǔ)償開(kāi)始單段，不能是圓弧指令（G02、G03），否則會(huì)產(chǎn)生報(bào)警，刀具會(huì)停止。

③刀具半徑補(bǔ)償中預(yù)讀（緩沖）功能的使用　在CNC技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中，刀具半徑偏置方法也在不斷發(fā)展，它的發(fā)展可分為三個(gè)階段，也就是現(xiàn)在所說(shuō)的三種刀具偏置類(lèi)型：A類(lèi)、B類(lèi)和C類(lèi)。

A類(lèi)偏置：最老的方法， 靈活性最差，程序中使用特殊向量來(lái)確定切削方向（G39、G40、G41、G42）。

B類(lèi)偏置：較老的方法， 靈活性中等，程序中只使用G40、G42和G41，但它不能預(yù)測(cè)刀具走向，因此可能會(huì)導(dǎo)致過(guò)切。

C類(lèi)偏置：當(dāng)前使用的方法， 靈活性最好。C類(lèi)刀具半徑偏置（也稱(chēng)為交叉類(lèi)半徑補(bǔ)償）是現(xiàn)代CNC系統(tǒng)中使用的類(lèi)型。用C類(lèi)補(bǔ)償?shù)某绦蛑兄皇褂肎40、G42和G41。

C類(lèi)補(bǔ)償具有預(yù)讀（緩沖）功能，可以預(yù)測(cè)刀具的運(yùn)動(dòng)方向，從而避免了過(guò)切。具有預(yù)讀功能的控制器，一般只能預(yù)讀幾個(gè)程序段，有的只能預(yù)讀一個(gè)程序段，有的可以預(yù)讀兩個(gè)或兩個(gè)以上的程序段，先進(jìn)的控制系統(tǒng)可以預(yù)讀1024個(gè)程序段。本例中，假設(shè)只能預(yù)讀兩個(gè)程序段。

刀具補(bǔ)償指令從N2的G41開(kāi)始，控制裝置預(yù)先讀N3、N4兩個(gè)單段進(jìn)入緩沖，N2中的X、Y及N3中的Y確定了刀具補(bǔ)償?shù)氖键c(diǎn)P（圖2-50），同時(shí)也給出了刀具在工件的左側(cè)加工、刀具前進(jìn)的方向。

N3中的Y50.0對(duì)刀具的前進(jìn)方向及始點(diǎn)P確定非常重要。

④形狀加工　當(dāng)進(jìn)入補(bǔ)償后，可用直線插補(bǔ)（G01）、圓弧插補(bǔ)（G02、G03）、快速定位（G00）指令。在第一個(gè)單段N3執(zhí)行時(shí)，下兩個(gè)單段N4、N5進(jìn)入緩沖，當(dāng)執(zhí)行N4單段時(shí)，N5、N6進(jìn)入緩沖，依次進(jìn)行。控制裝置通過(guò)對(duì)單段的計(jì)算，可確定刀具中心的路徑軌跡及兩個(gè)單段的交點(diǎn)A、B、C。圖2-51給出一些常用的交點(diǎn)演算方式。

⑤刀具半徑補(bǔ)償取消　刀具半徑補(bǔ)償必須在程序結(jié)束前指定，使控制系統(tǒng)處于取消模式。在取消模式，矢量一定為0，刀具中心路徑與程序路徑相重合。

本例中，N6中指定了刀具中心終點(diǎn)的位置，N7中用G40指定刀具補(bǔ)償取消，刀具從N6指定的刀具中心終點(diǎn)位置向坐標(biāo)原點(diǎn)移動(dòng)，在移動(dòng)中將刀具補(bǔ)償取消（圖2-52）。

（5）刀具半徑補(bǔ)償?shù)倪^(guò)切問(wèn)題

所謂過(guò)切，是指相對(duì)于編程路徑對(duì)工件進(jìn)行了過(guò)切（多切）和欠切（少切），它主要是由于刀具半徑補(bǔ)償?shù)慕ⅰ?yīng)用、取消不當(dāng)而造成的。編程中要避免此種情況發(fā)生。

下面繼續(xù)通過(guò)圖2-53，重新編寫(xiě)程序，編程路徑如圖2-54所示，討論刀具半徑補(bǔ)償使用中的過(guò)切問(wèn)題。

例：

在執(zhí)行N3單段時(shí)，后兩個(gè)單段N4、N5已進(jìn)入緩沖，但是，N4、N5只確定了刀具的Z軸進(jìn)給，并沒(méi)有給出刀具XY平面的前進(jìn)方向，N3單段中的G41刀具補(bǔ)償，使得刀具只能運(yùn)動(dòng)到P₁點(diǎn)（如圖2-54所示）。當(dāng)執(zhí)行N4單段時(shí)，N6單段進(jìn)入緩沖，給出了Y50.0，刀具從P₁點(diǎn)向A點(diǎn)移動(dòng)，在此過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生過(guò)切。

為了避免過(guò)切，以上程序亦可作如下修改：

修改1：

O0003；
N1　G90 G54 G17 G00 X0 Y0 S1000 M03；
N2         G43 Z100 H01；
N3        G41 X20.0 Y10.0 D01；
N4        Z-10；　　從安全高度進(jìn)到切削深度
N5        G01 Y50.0 F100；
N6        X50.0；
…

在上面的修改中，執(zhí)行N3程序段時(shí)，后兩個(gè)程序段N4、N5也進(jìn)入緩沖寄存器存儲(chǔ)。根據(jù)它們之間的關(guān)系，執(zhí)行正確的偏置。

修改2：

O0003；
N1　G90 G54 G17 G00 X0 Y0 S1000 M03；
N2        G43 Z100 H01；
N3        X20.0；
N4        Z5.0； 
N5        G01 Z-10.0 F200；
N6        G41 Y10.0 D01；
N7        Y50.0 F100；
…

在刀具半徑偏置前，執(zhí)行N3程序段，刀具運(yùn)動(dòng)到絕對(duì)不干涉的輔助點(diǎn)，執(zhí)行N5程序段，Z軸進(jìn)給到切削深度，然后加刀補(bǔ)。

修改3：

O0003；
N1　G90 G54 G17 G00 X0 Y0 S1000 M03；
N2        G43 Z100 H01；
N4        Z5.0；　　　　　　　　　　快速定位到Z軸的始點(diǎn)
N5        G41 X20.0 Y10.0 D01；
N6        G01 Z-10.0 F200；        用G01切削到指定的深度
N7        Y50.0 F100；
…

修改4：

O0003；
N1　G90 G54 G17 G00 X0 Y0 S1000 M03；
N2         G43 Z100 H01；
N3         G41 X20.0 Y10.0 Z-10.0 D01；　三軸同時(shí)移動(dòng)，Z軸補(bǔ)償
N4        G01 Y50.0 F100；

…

修改5（如圖2-55所示）：

O0003；
N1　G90 G54 G17 G00 X0 Y0 S1000 M03；
N2         G43 Z100 H01；
N3         G41 X20.0 Y9.0 Z-10.0 D01；首先在進(jìn)給方向建立刀補(bǔ)，然后Z軸進(jìn)給到指定的深度
N4        Y10.0；
N5        Z2.0；
N6        G01 Z-10.0 F100；
N7        G01 Y50.0 F200；
N8        X50.0
…

當(dāng)執(zhí)行N3時(shí)，可確定刀具的切削點(diǎn)為P₁（20，9），N4的坐標(biāo)點(diǎn)為P₂（20，10），N4、N7指令的刀具運(yùn)動(dòng)方向相同，刀具在工件的左側(cè)切削。

（6）刀具半徑補(bǔ)償應(yīng)用的注意事項(xiàng)

①補(bǔ)償量的變更　一般補(bǔ)償量的變更必須在取消模式中進(jìn)行，如果在補(bǔ)償模式中變更補(bǔ)償量，新的補(bǔ)償量的計(jì)算在單段終點(diǎn)進(jìn)行（如圖2-56所示）。

G91　G41 D01；
　　　　　　　…
N6　        X30.0；
N7        X50.0 D02；
N8        X30.0 Y-30.0；
　　　　　　　…

交點(diǎn)A由N6、N7指令中給出的D01補(bǔ)償量來(lái)確定。

交點(diǎn)B由N7、N8指令中給出的D02補(bǔ)償量來(lái)確定。

②補(bǔ)償量的正負(fù)及刀具中心路徑　如果補(bǔ)償量是負(fù)（-），在程序上G41、G42的圖形分配彼此交換。

③刀具半徑補(bǔ)償?shù)倪^(guò)切

a.較刀具半徑小的內(nèi)圓弧加工時(shí)（圖2-57）：

當(dāng)轉(zhuǎn)角半徑小于刀具半徑時(shí)，刀具的內(nèi)側(cè)補(bǔ)償將會(huì)產(chǎn)生過(guò)切。

為了避免過(guò)切，內(nèi)側(cè)圓弧的半徑R應(yīng)該大于刀具半徑與剩余余量之和。外側(cè)圓弧加工時(shí)，不存在過(guò)切的問(wèn)題。內(nèi)側(cè)圓弧的半徑R≥刀具半徑r+剩余余量

如圖2-57所示，為了避免過(guò)切，刀具的半徑應(yīng)小于圖中最小的圓弧半徑，即小于10R。

b.較刀具半徑小的溝槽加工時(shí)：如圖2-58所示，因?yàn)榈毒甙霃窖a(bǔ)償強(qiáng)制刀具半中心路徑向程序路徑反方向移動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生過(guò)切。

技巧：建立刀具半徑補(bǔ)償，使用 G00或G01指令使得刀具移動(dòng)，刀具移動(dòng)的長(zhǎng)度一般要大于刀具的半徑補(bǔ)償值。通過(guò)移動(dòng)一定的長(zhǎng)度使刀具的中心相對(duì)編程路徑偏移半徑補(bǔ)償值，否則半徑補(bǔ)償無(wú)法建立。

例：加工如圖2-59所示的內(nèi)圓，工件表面為Z軸原點(diǎn)，安全高度為100，參考高度（Z軸進(jìn)刀點(diǎn)）2，加工深度為10。刀具從圓心起刀，采用圓弧切入和切出。 程序分別使用絕對(duì)和增量。

O0100（ABS）； 
G90 G54 G17 G00 X0 Y0 S500 M03；　快速移動(dòng)到原點(diǎn)，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速500
G43 Z100.0 H01；        在安全高度建立刀長(zhǎng)補(bǔ)
Z2.0；        快速移動(dòng)到Z軸進(jìn)刀點(diǎn)
G01 Z-10.0 F100；         按進(jìn)給速度，到達(dá)加工深度
G41 X20.0 Y-20.0 D01；         建立刀具半徑補(bǔ)償
G03 X40.0 Y0 I120.0；        圓弧切入
I-40.0；        加工整圓
X20.0 Y20.0 R20.0；        圓弧切出
G00 Z100.0；        快速移動(dòng)到安全高度
G49 G40 X0 Y0 M05；        取消刀具半徑補(bǔ)償、刀長(zhǎng)補(bǔ)、主軸停轉(zhuǎn)
M30；

以上程序亦可使用增量編程。

O0100（INC）； 
G90 G54 G17 G00 X0 Y0 S500 M03； 
G43 Z100.0 H01；
G91 Z-98.0；
G01 Z-12.0 F100； 
G41 X20.0 Y-20.0 D01； 
G03 X20.0 Y20.0 R20.0；
I-40.0；
X-20.0 Y20.0 R20.0；
G00 Z110.0； 
G49 G40 X-20.0 Y-20.0 M05；
M30；

例：加工如圖2-60所示的矩形內(nèi)側(cè)，工件表面為Z軸原點(diǎn)，安全高度為100，參考高度（Z軸進(jìn)刀點(diǎn)）2，加工深度為10。刀具從圓心起刀，采用圓弧切入和切出。

O0090（ABS）； 
G90 G54 G17 G00 X0 Y0 S500 M03； 
G43 Z100.0 H01；
Z2.0；　　　　　　　　　　　刀具半徑補(bǔ)償使用前，快速移動(dòng)到Z軸進(jìn)刀點(diǎn)
G41 X-30.0 Y20.0 D01； 
G01 Z-5.0 F100； 
G03 X-50.0 Y0 R20.0；
G01 Y-40.0；
X50.0；
Y40.0；
X-50.0；
Y0；
G03 X-30.0 Y-20.0 R20.0； 
G00 Z100.0；
G49 G40 X0 Y0 M05；
M30；
O0090（ABS）； 
G90 G54 G17 G00 X0 Y0 S500 M03； 
G43 Z100.0 H01；
X-30.0；
Z2.0；        在輔助點(diǎn)，快速移動(dòng)到Z軸進(jìn)刀點(diǎn)
G01 Z-5.0 F100；
G41 Y20.0 D01；         從輔助點(diǎn)開(kāi)始建立刀具半徑補(bǔ)償
G03 X-50.0 Y0 R20.0；
G01 Y-40.0；
X50.0；
Y40.0；
X-50.0；
Y0；
G03 X-30.0 Y-20.0；
G00 Z100.0；
G49G40 X0 Y0 M05；
M30；

技巧：精加工時(shí)，輪廓內(nèi)側(cè)一般采用逆時(shí)針?lè)较蜚娤鳎霃窖a(bǔ)償使用G41，輪廓外側(cè)一般采用順時(shí)針?lè)较蜚娤鳎霃窖a(bǔ)償使用G41，保證加工面為順銑，提高工件表面的加工質(zhì)量。

對(duì)于封閉的內(nèi)輪廓，一般采用圓弧切入、切出，保證接刀點(diǎn)（進(jìn)刀點(diǎn)）光滑，對(duì)于外輪廓，可采用切線切入、切出，切線可以是直線或者圓弧。

本例中，輪廓尺寸100×80，設(shè)刀具半徑為10。如果單邊余量為5，加工時(shí)粗、精加工量分別為3、2，使用程序進(jìn)行粗加工時(shí)，刀具的半徑補(bǔ)償值為D01=12。具體計(jì)算如下：

D01=刀具半徑+單邊余量 =10+2=12

當(dāng)運(yùn)行程序，設(shè)D01=12時(shí)，刀具偏離最終面12，但刀具實(shí)際尺寸為10，剩余加工量2，如圖2-61所示。

當(dāng)精加工時(shí)， D01=10，剩余的2加工余量將被切除。

例：使用子程序調(diào)用，加工圖2-62所示的圖形外側(cè)，工件表面為Z軸原點(diǎn)，安全高度為100，參考高度（Z軸進(jìn)刀點(diǎn)）5，加工深度為20。

主程序：

O0111（MAIN ）； 
G90 G54 G17 G00 X0 Y0 S500 M03；　定位到工件坐標(biāo)系原點(diǎn)
G43 Z100.0 H01；
M98P111；        調(diào)用子程序，加工左下工件外形
G90 G00 X130.0 Y0；        定位于右下工件外形的起點(diǎn)
M98P111；        調(diào)用子程序，加工右下工件外形
G90 G00 X0 Y80.0；        定位于左上工件外形的起點(diǎn)
M98P111；         調(diào)用子程序，加工左上工件外形
G90 G00 X130.0 Y80.0；        定位于右上工件外形的起點(diǎn)
M98P111；        調(diào)用子程序，加工右上工件外形
G90 G49 G00 X0 Y0 M05；
M30；

子程序：

O0111（SUB ）； 
G91 G00 Z-98.0；         使用增量坐標(biāo)編程
G41 X30.0 Y20.0 D01；         使用左補(bǔ)，保證順銑
G01 Z-22.0 F100； 
Y40.0；
X-10.0；
Y20.0；
X20.0； 
G03 X20.0 R10.0； 
G01 X20.0；
Y-20.0； 
X-10.0； 
Y-30.0； 
X-50.0；
G00 Z120.0； 
G40 X-20.0 Y-30.0；         快速定位到圖形的起點(diǎn)
M99；        返回主程序

技巧：多件相同圖形的加工通常采用子程序調(diào)用，子程序中一般采用增量坐標(biāo)。多件相同圖形的加工亦可建立多個(gè)工件坐標(biāo)系進(jìn)行編程。

本例中，采用直線作為切線，進(jìn)行切入和切出。

例：使用子程序調(diào)用，加工圖2-63所示的圖形外側(cè)，工件表面為Z軸原點(diǎn)，安全高度為100，參考高度（Z軸進(jìn)刀點(diǎn)）2，加工深度為5。順時(shí)針加工工件外形。

主程序：

O0130（MAIN）； 
G90 G54 G17 G00 X0 Y0 S500 M03； 
G43 Z100.0 H01；
Z2.0；
G01 Z0 F100；
M98 P131；　　　　　調(diào)用子程序
G90 G49 G00 Z100.0 M05；　　

M30；
O0131（SUB ）； 
G91Z-5.0； 
G01G41.0Y5.0D01；         從X10，Y5.0處開(kāi)始建立刀具半徑補(bǔ)償
Y25.0；
X10.0； 
G03X10.0Y-10.0R10.0； 
G01Y-10.0；
X-25.0； 
G40X-5.0Y-10.0； 
M99；

2.3.4　孔加工固定循環(huán)

固定循環(huán)用于孔加工，是一個(gè)簡(jiǎn)化的程序，用一個(gè)G代碼的單段，可表示通常在幾個(gè)單段的加工操作。

（1）固定循環(huán)的指令格式

G98：刀具回到起始點(diǎn)。
G99：刀具回到R點(diǎn)。
G□□：孔加工模式。
X—Y—：孔的X、Y位置。
R—：R點(diǎn)位置。
Z—：孔底位置。
P—：孔底停留時(shí)間。
Q—：在G73及G83模式中，指定每次切削深度，在G76及G87中指定偏移量。
F—：切削進(jìn)給速度。
K—：操作重復(fù)次數(shù)。未指定K時(shí)，K=1。當(dāng)指定K=0時(shí)只記憶鉆孔資料而不執(zhí)行鉆孔。

（2）固定循環(huán)的動(dòng)作

在固定循環(huán)中，循環(huán)的動(dòng)作如圖2-64所示。G98、G99、R、Z的含義為：

G98：刀具回到起始點(diǎn)（如圖2-64、圖2-65所示，起始點(diǎn)一般為安全高度）。

G99：刀具回到R點(diǎn)（如圖2-64、圖2-65所示，R點(diǎn)一般距工件表面3～5）。

起始點(diǎn)：固定循環(huán)開(kāi)始的Z軸位置。

R點(diǎn)：刀具從起始點(diǎn)快速移動(dòng)到此點(diǎn)。

Z點(diǎn)：孔底位置。

一個(gè)固定循環(huán)由6個(gè)動(dòng)作順序組成（如圖2-66所示）：

動(dòng)作1：X、Y軸定位（也包含其他軸）。

動(dòng)作2：快速移動(dòng)到R點(diǎn)。

動(dòng)作3：孔加工。

動(dòng)作4：孔底位置動(dòng)作。

動(dòng)作5：逃離至R點(diǎn)。

動(dòng)作6：快速移動(dòng)到起始點(diǎn)。

表2-6列出了一些常見(jiàn)的固定循環(huán)。

（3）固定循環(huán)分類(lèi)

鉆孔（如圖2-67所示）　G73，G81，G83

攻牙        G74，G84

鏜孔        G76，G82，G85，G86，G87，G88，G89

取消        G80

例：如圖2-68所示。

注：①孔加工模式（如G81）一般保持不變，直到其他孔加工模式使用或用G80取消固定循環(huán)。當(dāng)繼續(xù)進(jìn)行相同孔加工模式時(shí)，不需要在每個(gè)單段指定。

②在固定循環(huán)中，移動(dòng)到各孔的位置（X，Y）用G00快速定位實(shí)現(xiàn)。

③（）內(nèi)的值，可省略。

（4）G98、G99的使用

每個(gè)孔加工后，刀具是回到Z點(diǎn)還是回到R點(diǎn)，與G98、G99有關(guān)，如圖2-69所示。在孔加工模式中，G98、G99可共用。

（5）R點(diǎn)、Z點(diǎn)的使用

刀具從起始點(diǎn)（安全位置）快速移動(dòng)到R點(diǎn)，從R點(diǎn)開(kāi)始，刀具以給出的切削速度切削工件。Z點(diǎn)為孔底位置。R點(diǎn)、Z點(diǎn)可分別用絕對(duì)（ABS）、相對(duì)（INC）指令實(shí)現(xiàn)（如圖2-70所示）。

G90 G□□ R5.0 Z-10.0 …；
G91 G□□ R-95.0 Z-15.0…；

（6）G80注銷(xiāo)固定循環(huán)

固定循環(huán)代碼均為模態(tài)代碼，各代碼在用G80代碼注銷(xiāo)之前，在其后續(xù)代碼行中一直保持激活狀態(tài)。因此，在CNC程序的后續(xù)行中出現(xiàn)的任何軸運(yùn)動(dòng)（X、Y或Z）均會(huì)執(zhí)行已激活的固定循環(huán)，與后續(xù)行中是否有固定循環(huán)代碼無(wú)關(guān)。

2.3.5　孔固定循環(huán)指令

（1）鉆孔固定循環(huán)

數(shù)控機(jī)床經(jīng)常使用的鉆孔固定循環(huán)代碼包括G81、G73和G83。

①G73（高速啄式鉆孔循環(huán)）如圖2-71所示。

格式：

Q_—為每次切削進(jìn)給量。

d為逃離量，由機(jī)床參數(shù)設(shè)定，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定值為d=0.1mm，可使得斷屑容易。

②G81（鉆孔循環(huán)）如圖2-72所示。

格式：

③G83（深孔鉆）如圖2-73所示。

格式：

Q為每次切削進(jìn)給量，用INC表示。

在第二次及以后切削時(shí)，在切入前的d（mm或in）位置處，由快速進(jìn)給轉(zhuǎn)換成切削進(jìn)給。Q值一定是正值，如果是負(fù)值，負(fù)號(hào)無(wú)效。

d為逃離量，由機(jī)床參數(shù)設(shè)定，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定值為d=0.1mm。

例：鉆孔固定循環(huán)G81使用G99（如圖2-74所示）。

…
G90 G99 G81 X30 Y-52 Z-35 R3 F100；鉆孔，參考高度為3，深度為35，返回到R點(diǎn)
X55 Y-26；
X80 Y-52；
X105 Y-26；
G80；
…

注：

X55 Y-26；
X80 Y-52；
X105 Y-26；

為其他3個(gè)孔的坐標(biāo)，每當(dāng)控制器讀到孔的一個(gè)新的X和（或）Y坐標(biāo)時(shí)，重復(fù)執(zhí)行步驟1～4。本例之所以使用G99，是因?yàn)榈毒呗窂讲淮嬖诟缮婧驼系K。

例：鉆孔固定循環(huán)G81使用G98（如圖2-75所示）。

…
G00 Z50；　　　　　　　　　　　　　快速移動(dòng)到Z位置（參考高度）
G98 G81 X-30 Y0.0 Z-30 R3 F100；         鉆孔完成后，返回到起始點(diǎn)
X30；         下一個(gè)孔的坐標(biāo)
G80；         取消固定循環(huán)
…

例：啄式鉆深孔固定循環(huán)（如圖2-76所示）。

注：

…G90 G99 G83 X0 Y0 Z-120 R3 Q3 F60；
G80；
…

技巧：G83鉆深孔時(shí)，使用的刀具類(lèi)型為加長(zhǎng)鉆頭。為補(bǔ)償?shù)毒邉傂缘慕档停梢圆捎眯∏邢魉俣群托∵M(jìn)給速度。

G83鉆深孔時(shí)，機(jī)床應(yīng)使用高壓冷卻液及允許冷卻液流動(dòng)的鉆頭。

G73鉆孔循環(huán)，主要適用于加工不易斷屑的韌性材料。

（2）攻牙固定循環(huán)

數(shù)控機(jī)床經(jīng)常使用的攻牙固定循環(huán)代碼包括G74（左牙）、G84（右牙）。攻牙分剛性功牙和柔性功牙。在柔性功牙中，絲錐夾頭可以伸縮，因此主軸的轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度并不需要進(jìn)行非常嚴(yán)格的匹配，一般用在主軸電機(jī)為非伺服的數(shù)控機(jī)床上。在剛性功牙中，絲錐夾頭不可以伸縮，因此主軸的轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度需要進(jìn)行非常嚴(yán)格的匹配。即主軸每轉(zhuǎn)一圈，進(jìn)給一個(gè)螺距，主軸電機(jī)一般為伺服電機(jī)。攻牙時(shí)，由于絲錐的剛性比較差，Z軸速度很快，主軸一般選用比較低的轉(zhuǎn)速。

①G74（攻左牙循環(huán)）動(dòng)作順序如圖2-77所示。

格式：

②G84（攻牙循環(huán)）動(dòng)作順序如圖2-78所示。

格式：

柔性攻牙中，R點(diǎn)的位置距工件表面應(yīng)大于絲錐夾頭的伸縮量。

攻牙循環(huán)的進(jìn)給速度計(jì)算如下：

F=主軸回轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）×螺距（mm）

P_— 指令表示在孔底暫停時(shí)間單位為0.001s。

P_— 在孔底暫停的時(shí)間與絲錐夾頭的伸縮量有關(guān)。

例：如圖2-79所示，加工M12的螺孔（柔性攻牙）。

編程如下：

N1 G90 G54 G00 X150.0 Y70.0 S200 ；
N2 G43 Z200. H15 M03；
N3 G99 G84 R161.0 Z140.0 P1200 F300； 
N7 M05；
N8 G49 ； 
N9 M30；

進(jìn)給速度=主軸轉(zhuǎn)速×螺距=200×1.5=300（mm/min）

在N3程序段的暫停時(shí)間與進(jìn)給速度和圖示的拉伸長(zhǎng)度6mm有關(guān)：

R點(diǎn)距工件表面的距離，考慮到絲錐夾頭的伸縮量6mm，R為Z161.0。

提示：一般來(lái)說(shuō)，數(shù)控銑床的主軸電機(jī)不采用伺服電機(jī)，無(wú)法保證主軸旋轉(zhuǎn)速度與進(jìn)給速度嚴(yán)格的匹配關(guān)系，因此一般采用柔性攻牙，或只加工螺紋底孔，攻牙在普通機(jī)床上完成。加工中心采用伺服電機(jī)，可以保證主軸旋轉(zhuǎn)速度與進(jìn)給速度嚴(yán)格的匹配關(guān)系，容易實(shí)現(xiàn)剛性攻牙。

（3）有精度孔的加工循環(huán)

有精度孔的加工包括孔的粗、精加工和臺(tái)階孔、盲孔底面的精加工，保證粗糙度和尺寸精度。

鏜（锪）孔固定循環(huán)代碼G82，用于對(duì)孔進(jìn)行锪平面，也可用于需要進(jìn)行鏜、鉸孔的半精加工。通常可以使用锪孔鉆、立銑刀、雙刃鏜刀或倒角刀具（倒角）。

粗鏜孔固定循環(huán)代碼G86，用于對(duì)已有孔的粗加工，或者精度要求不是很高的孔的精加工。已有孔一般是指鉆出的孔或鑄造孔。粗鏜孔通常使用雙刃刀具，如圖2-80所示。

①G82鏜（锪）孔固定循環(huán)代碼（循環(huán)動(dòng)作順序如圖2-81所示）。

格式：

執(zhí)行G82模式時(shí)在孔底有暫停時(shí)間，不進(jìn)給，但主軸回轉(zhuǎn)。用于提高孔深精度和降低孔底粗糙度。

P_— 指令表示在孔底暫停時(shí)間，單位為0.001s。

P500指令表示在孔底暫停時(shí)間為0.5s。

P的計(jì)算方法如下：

P=（60n×1000）/N

式中　N——主軸轉(zhuǎn)速；

n——孔底暫停時(shí)，主軸回轉(zhuǎn)數(shù)（2～3轉(zhuǎn)）。

②G86粗鏜孔循環(huán)（循環(huán)動(dòng)作順序如圖2-82所示）。

格式：

與G81相同，但是在孔底位置主軸停止，并以快速進(jìn)給逃離。粗鏜孔刀刃（雙刃）在孔壁劃出兩道痕，影響孔的表面質(zhì)量。

③G76 加工中心精鏜孔循環(huán)（循環(huán)動(dòng)作順序如圖2-83所示）。

格式：

主軸在孔底位置執(zhí)行準(zhǔn)停（圓周定位、停止），主軸向切削刃方向的反方向平移，快速逃離孔底，完成高精度及高效率的精鏜孔而不會(huì)劃傷工件表面。

精鏜孔一般使用可微調(diào)單刃刀具，如圖2-84所示。使用G76指令，機(jī)床主軸必須有準(zhǔn)停功能。一般只有加工中心才有此功能。

平移量用Q指定。Q值一定是正值。如果指定負(fù)號(hào)，則無(wú)效。平移方向可用參數(shù)設(shè)定，選擇+X、-X、+Y、-Y中的任何一個(gè)。

在固定循環(huán)中的Q值是狀態(tài)值。Q值也用于G73、G83中，指定時(shí)必須特別注意。

刀具在孔底的X或Y軸平移也可用I、J指定。I、J哪一個(gè)被指定，在機(jī)床參數(shù)中設(shè)置，平移速度與F給定的值一致。

④G88數(shù)控銑精鏜孔循環(huán)（循環(huán)動(dòng)作順序如圖2-85所示）。

格式：

由于數(shù)控銑沒(méi)有主軸準(zhǔn)停功能，無(wú)法實(shí)現(xiàn)主軸的定位，在孔底暫停后，使主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，需要手動(dòng)操作使刀刃離開(kāi)工件表面，將刀具從孔中移出，然后手動(dòng)使程序自動(dòng)運(yùn)行。

例：鏜（锪）孔固定循環(huán)（如圖2-86所示）。

…
G90 G98 G82 X-30 Y0.0 Z-2 R3 P500 F80；
X30；　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　下一個(gè)孔的坐標(biāo)
G80； 
…

注：

本例之所以采用G98代碼，是因?yàn)榈毒呗窂礁缮妗?/p>

例：G86鏜孔固定循環(huán)

…
G90 G99 G86 X50 Y-50 Z-50 R3 F100；
X100；
X150；
G80；
…

注：

X100、X150為其他2個(gè)孔的坐標(biāo)。

例：精鏜孔固定循環(huán)G76（圖2-87）。

…
G90 G99 G76 X100 Y-50 Z-40 R3 P1000 Q0.1 F100；
X200；
X300；
G80；
…

注：

X100、X150為其他2個(gè)孔的坐標(biāo)。

提示：不同的孔加工固定循環(huán)適合加工不同精度、不同結(jié)構(gòu)的孔，因此在孔加工時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)孔、機(jī)床、刀具的情況選擇固定循環(huán)。

⑤孔位確定及其坐標(biāo)值的計(jì)算。一般在零件圖上孔位尺寸都已給出，但有時(shí)孔距尺寸的公差或?qū)鶞?zhǔn)尺寸距離的公差是非對(duì)稱(chēng)性尺寸公差，應(yīng)將其轉(zhuǎn)換為對(duì)稱(chēng)性公差。如某零件圖上兩孔間距尺寸mm，對(duì)稱(chēng)性基本尺寸計(jì)算為：

（0.055-0.027）/2=0.014

90+0.014=90.041

對(duì)稱(chēng)性公差為：

±0.014

轉(zhuǎn)換成對(duì)稱(chēng)性尺寸L=（90.041±0.014）mm，編程時(shí)按基本尺寸90.041mm進(jìn)行，其實(shí)這就是工藝學(xué)中講的中間公差的尺寸。

例：多孔加工（圖2-88）。

O0160；
G90 G54 G17 G00 X0 Y0 S500 M03；
G43 Z100.0 H01；
G91 G99 G76 X100.0 Y-100.0 Z-102.0 R-98.0 Q0.1 F100； 加工第1行第1列孔
X200.0 K4；　　　　　　　　　　　孔加工循環(huán)4次，加工第1行其他孔
Y-200.0；        加工第2行第1列孔
X-200.0 K4；        孔加工循環(huán)4次，加工第2行其他孔
Y-200.0；        加工第3行第1列孔
X200.0 K4；        孔加工循環(huán)4次，加工第3行其他孔
G80 Z98.0；        返回到R點(diǎn)，取消固定循環(huán)
G49 G90 X0 Y0 M05；
M30；

例：使用子程序調(diào)用加工圖2-89所示的孔。

主程序：

O1；
G90 G54 G00 X0 Y0 S1000 M03；
G43 Z100.0 H01；
G98 G73 R2.0 Z-30.0 Q2.0 F100 K0；
M98 P2；
G90 G80 G49 X0 Y0 M05；
M30；

子程序：

O2；
G91 X-30.0 Y20.0； 
X-30.0 K3； 
X90.0 Y-40.0；
X-30.0 K3； 
M99；

在鉆孔循環(huán)中，當(dāng)指定K=0時(shí)只記憶鉆孔資料而不執(zhí)行鉆孔。

例：高精度尺寸孔的試切（如圖2-90所示）。

M99；O1；
N1　G90 G54G00 X0 Y0 S1000 M03　主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為1000r/min，快速定位到X0 Y0
/N2　G90 G43 Z100.0 H01；        快速定位到安全高度，加刀長(zhǎng)補(bǔ)
/N3　G76 Z-6.0 R2.0 Q0.2 F72；        用G76精鏜孔循環(huán)試切孔，起始點(diǎn)距工件表面2mm， 孔深6mm，以備測(cè)量
/N4　G91 G80 G28 Z0；        主軸回到機(jī)床參考點(diǎn)
/N5　M00；        機(jī)床暫停，進(jìn)行孔徑測(cè)量及刀具調(diào)整
/N6　M99 P2；        程序返回到N2
N7　G90 G43 Z100.0 H01；
N8　G76 Z-18.0 R2.0 Q0.2 F72；        用G76精鏜孔循環(huán)精鏜孔
N9　G80；
N10　G91 G28 Z0；
N11　M30

在主程序中插入N2～N6段程序。當(dāng)進(jìn)行試切時(shí)，通過(guò)按下機(jī)床操作面板上的Skip鍵，Skip鍵的控制燈On，程序中單句前有“/”的語(yǔ)句可執(zhí)行，此時(shí)可進(jìn)行試切、孔徑的測(cè)量、刀頭的微調(diào)，待試切孔的尺寸精度達(dá)到要求時(shí)，按下機(jī)床操作面板上的Skip鍵，Skip鍵的控制燈Off，按下“循環(huán)啟動(dòng)”按鈕，程序中單句前有“/”的語(yǔ)句N(xiāo)2～N6跳過(guò)不執(zhí)行，執(zhí)行正常的主程序。

在主程序中插入采用跳過(guò)任選程序段（/…）、程序停止（M00） 程序段，可進(jìn)行精鏜孔加工、孔徑的測(cè)量以及鏜刀的調(diào)整。

技巧：孔尺寸公差要求高時(shí)，需要通過(guò)多次試切、測(cè)量、刀頭尺寸調(diào)整才能加工出合格的孔，使用本例中提供的方法，可提高加工效率。