5.1.1 数控编程的基本概念根据被加工零件的图纸及其技术要求、工艺要求等切削加工的必要信息，按数控系统所规定的指令和格式编制数控加工指令序列
5.1.2 数控编程方法简介
1) 手工编程
2)自动编程 以自动编程语言为基础的方法以计算机辅助设计为基础的方法第 5章 数控加工编程
5.1 概 述
5.2 数控编程的基础
5.2.1 编程的几何基础
1,机床坐标系机床上固有的坐标系数控机床的主轴与机床坐标系的 Z轴重合或平行
2．机床零点与参考点机床零点：机床坐标系的零点。（基准点）
参考点：由挡铁和限位开关预先确定好的点。
返回参考点
3,工件坐标系与工件零点用于确定工件几何图形上各几何要素的位置而建立的坐标系选择工件零点的原则：便于将工件图的尺寸方便地转化编程的坐标值和提高加工精度
4．编程零点
5,绝对尺寸与增量尺寸从工件坐标系的原点进行标注的尺寸相对它前一点的位置增量进行标注的尺寸
5.2.2 编程的工艺基础数控编程的特点：需要处理工艺问题
1.加工工件的选择
2.加工工序的划分
⑴刀具集中分序法
⑵粗、精加工分序法
⑶按加工部位分序法
3.工件的装卡方式
(1)尽量采用组合夹具
(2)选择合理的 零件定位、夹紧的部位 避免干涉，便于测量
(3)选择合理的 夹紧力 位置和方向 减少变形
(4)装卡、定位要考虑到重复安装的一致性先平面，后孔先简单，后复杂先精度低，后精度高
4.加工路线的确定
⑴ 应尽量减少进,退刀等辅助时间 。
⑵ 铣削时,要尽量采用顺铣加工方式 。
⑶ 选择合理的进,退刀位置 。
⑷加工路线一般是先加工外轮廓，再加工内轮廓。
5.切削用量的选择考虑机床、刀具、工件材料、冷却液等因素
5.2.3 数控程序编制的内容与步骤零件图纸分析确定加工的工艺路线刀位轨迹计算编写程序程序输入程序校验、试切加工
5.3 数控标准
5.3.1 数控程序编制的国际标准和国家标准
1,ISO代码和 EIA代码国际标准化协会 美国电子工业协会
2,数控标准的内容：
数控的名词术语；
数控机床的坐标轴和运动方向；
数控机床的字符编码 （ ISO代码,EIA代码 ）
数控编程的程序段格式；
准备机能 （ G代码 ） 和辅助机能 （ M代码 ） ；
进给功能,主轴功能和刀具功能 。
1,加工程序的结构加工程序主程序和子程序程序段 (block)
字 (word)
地址和数据
2,程序段格式
N×××× G×× X±××××,××× Y±××××,××× F×× S×× T×× M×× LF
程序段序号准备机能字坐标字 进给功能字主轴转速功能字刀具功能字辅助功能字结束符
5.3.2 程序结构与程序段格式常用地址字符地址字 意 义
A,B,C 围绕 X,Y,Z轴旋转的旋转轴角度尺寸字
F,S,T 进给速度指定机能,主轴速度机能,刀具机能
G 准备机能
I,J,K 插补参数
M 辅助机能
N 程序段序号
U,V,W 与 X,Y,Z轴平行的第 2移动坐标尺寸字
X,Y,Z 主坐标轴 X,Y,Z移动坐标尺寸字
5.4 数控系统的指令代码
2.4.1 国际标准化组织准规定的准备功能指令代码 —G代码
（见教材表 2.2）
模态代码：一经在一个程序段中指定，其功能一直保持到被取消或被同组其它 G代码所代替非模态代码：的功能仅在所出现的程序段内有效同组的两个代码不能出现在一个程序段中不同组的 G代码根据需要可以在一个程序段中出现
2.4.2 FANUC系统 G代码指令集
（见教材表 2.3和 2.4）
（ 1）选择机床坐标系指令（ G53）
G53 Xα Yβ ；
（ 2）工件坐标系设定指令
G92 X400,Z250.
机床原点参考点
β
α
φ 400
250
z
x
5.4.3 G代码功能介绍 （以 FANUC系统为例）
1.与坐标系有关的 G代码
G92 X180,Y150,
（ 3）选择工件坐标系指令（ G54～ G59）
基准点
x
y
150
180
G54
G55
参考点机床坐标系原点
(4)设定局部坐标系指令（ G52）
G52 X100,Y50.
⊙
●
机床坐标系原点参考点局部坐标系局部坐标系
G59G58
G57G56
G55
G54
(5)坐标平面设定指令（ G17,G18,G19）
G17----xy平面 ;
G18----zx平面 ;
G19----yz平面,
Z/X平面
Y/Z平面
X/Y平面Y
X
Z
2,坐标值尺寸 G代码
（ 1） 绝对值和增量值编程指令 （ G90,G91）
G90 X40.0 Y70.0； 绝对值编程
G91 X－ 60.0 Y40.0； 增量值编程
X
Y
70.0
30.0
40.0 100.0
终点起点
（ 2）极坐标尺寸指令
G16； 建立极坐标指令方式
G15； 取消极坐标指令方式绝对值指令编程 N1 G17 G90 G16
N2 G81 X100.0 Y30.0 Z-20.0 R-5.0 F200.0
N3 Y150.0
N4 Y270.0
N5 G15 G80
相对值指令编程 N1 G17 G90 G16
N2 G81 X100.0 Y30.0 Z-20.0 R-5.0 F200.0
N3 G91 Y120.0
N4 Y120.0
N5 G15 G80
100
（ 3）公制，英制转换指令
G20； 英制输入
G21； 公制输入
3.关于参考点的 G代码
（ 1）返回参考点 校验 指令 （ G27 IP_）
（ 2）自动返回参考点指令（ G28 IP_）
（ 3）返回到第二、第三和第四参考点指令（ G30 pi IP_ ）
（ 4）自动从参考点返回指令（ G29 IP_）
G28和 G29指令应用的例子；
G28 G90 X1000.0 Y700.0；返回 参考点 （ A→B→R）
T1111； 在 参考点换刀
G29 X1500.0 Y200.0； 从参考点返回 （ R→B→C ）
200
300
700
400 1000 1500
A
B
R
C X
Y
4.插补功能 G代码
（ 1）定位（快速）指令（ G00）
A
B
（ 2）单方向定位指令（ G60）
结束位置 暂停开始位置过冲量开始位置
（ 3）直线插补指令（ G01）
G01XxYyZz Ff
x轴方向的进给速度：
其中：
例：直线 轴 插补,（ G91） G01 X200.0 Y100.0 F200.0；
旋转轴 插补,G91 G01 C –90.0 F300.0；
Y
110.0
XO 20.0
（ 终点 ）
220.0
（ 起点 ）10.0
（ 起点 ）
（终点）
进给速度
300deg/min
90°
222 zyxL
fLxF x
（ 4）圆弧插补指令顺时针圆弧插补指令（ G02）
逆时针圆弧插补指令（ G03）
方向,从 XY平面（ ZX平面,YZ平面）的 Z轴（ Y轴,X
轴）的正向往负向观察
X
Y
G17
G03
G02
Z
X
G18
G03
G02
Y
Z
G19
G03
G02
格式：
G03 Xx Yy Ii Jj Ff
或
G03 Xx Yy Rr Ff
x,y----终点坐标 (与 G90和 G91有关 )
I,j----圆心坐标 (增量值，与 G90和 G91无关 )
r------圆弧半径 (负值表示大于 180度圆弧 )
f-------切向速度例,G03 X100,Y100,I50,J50,F100.
或
G03 X100,Y100,R50,F100.
圆弧插补示例，加工轨迹如图绝对编程方式：
G92 X200.0 Y40.0 Z0；
G90 G03 X140.0 Y100.0 I-60.0 F300；
G02 X120.0 Y60.0 I-50.0；
或 G92 X200.0 Y40.0 Z0；
G90 G03 X140.0 Y100.0 R60.0 F300；
G02 X120.0 Y60.0 R5 0.0；
增量编程方式：
G91 G03 X-60.0 Y60.0 I-60.0 F300；
G02 X-20.0 Y-40.0 I-50.0；
或 G91 G03 X-60.0 Y60.0 R60.0 F300；
G02 X-20.0 Y-40.0 R50.0；
90 120 140
R60
R50
100
60
40
O
Y
X
（ 5）螺旋线插补指令
F代码规定为刀具 沿 圆弧的进给速度例：
G91G17G03X-50.Y50.R50.Z30F100.
;030217
FR JIYXGGG PP
Z
Y
X
刀具轨迹
（ 6）螺纹切削指令格式：
G33 IP_ F_；
其中 IP_：螺纹终点位置
F_：长轴方向导程 （ 或 螺距 ）
例,加工螺纹长度 10mm,螺距 1.5mm,指令为
G33 Z10.0 F1.5；
X
Z
（ 9）跳过功能指令指令格式,G31 IP_；
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 。
示例：
G31 G91 X100.0 F100.0；
Y50.0；
G31 G90 X200.0 F100.0；
X300.0 Y280.0；
100
50
Y
X
跳过信号输入
Y
跳过信号输入 （ 300,280）
280
100 200 300 x
5.进给功能 G代码
（ 1）每分进给量指令（ G94）
G94； 每分进给 G代码
F_；进给速度指令（ mm/min或 inch/min
）
（ 2）每转进给量指令（ G95）
G95； 每转进给 G代码
F_； 进给速度指令（ mm/rev或 inch/ren）
（ 3）时间倒数进给速度指令（ G93）
G93； 倒数时间进指令 G代码
F_； 进给速度指令（ 1/min）
（ 4）一位进给速度 F代码指令
6,切削速度控制 G代码
（ 1）准确停止指令（ G09）
到终点之前减速并进行,到位检测,,非模态指令 。
（ 2）准确停止方式指令 (G61)
到终点之前减速并进行,到位检测,,模态指令 。
（ 3）切削方式指令（ G64）
终点前不减速而移到下一个程序段,模态指令 。
（ 4）攻丝方式指令（ G63）
同 G64但进给倍率固定为 1。
（ 5）自动拐角倍率指令（ G62）
在拐角两端，运动速度会自动地减少 。
（ 6）暂停指令（ G04）
G04 X_；或 G04 P_；
例,暂停 1秒的指令为,G04 X1000
7.主运动速度 G代码
① 恒表面速度控制指令格式为：
G96 S○○○○○ ；
↑线速度（ m/min或 feet/min）
②恒表面速度控制取消指令格式为：
G97 S○○○○○ ；
↑主轴速度（ rpm）
8.补偿功能 G代码
(1)刀具长度补偿指令格式,G43(G44)?_ H_
G43：正偏移
G44：负偏移
G49：取消长度补偿
_：指定轴的位置
H_：偏移值地址例,H1----刀具偏移值为 20.0
G90 G43 Z100.0 H1; 刀具将沿 Z轴运动到 120.0的位置
8.补偿功能 G代码
（ 2）刀具偏移指令
G45 IP_D_； 增加一个刀具偏移量的移动距离
G46 IP_D_； 减少一个刀具偏移量的移动距离
G47 IP_D_； 增加二个刀具偏移量的移动距离
G48 IP_D_； 减少二个刀具偏移量的移动距离
G代码 指定正的刀具偏移值 指定负的刀具偏移值
G45
G46
G47
G48
N1 G91 G46 G00 X35.0 Y20.0 D01；
N2 G47 G01 X50.0 F120.0；
N3 Y40.0；
N4 G48 X40.0；
N5 Y- 40.0；
N6 G45 X30.0；
N7 G45 G03 X30.0 Y30.0 J30.0；
N8 G45 G01 Y20.0；
N9 G46 X0；运动量为零,刀具向 -X方向移动一个刀偏值；
N10 G46 G02X-30.0 Y30.0； J30.0；
N11 G45 G01 Y0；运动量为零,刀具向 +Y方向移动一个刀偏值；
N12 G47 X-120.0
N13 G47 Y-80；
N14 G46 G00 X-35.0 Y-20.0
40
20
N13
N12
R30N11
N10 N9
N8
R30
N7N6
N5
N4
N3
N2N1N14
3030405035
40
刀具,Φ20
刀偏号,01
刀偏 值,+10
（ 3）刀具半径补偿 C指令
B刀补 ----尖角用圆弧过渡
C刀补 ----尖角用折线过渡左刀补,G00（或 G01） G41 IP_D_；
右刀补,G00（或 G01） G42 IP_D_；
IP_指令坐标轴的运动值； D_为表示 刀具半径补偿值的 代码 。
撤消 刀补指令为 G40。
偏移矢量建立刀补取消刀补
G92 X0 Y0 Z0； 设定绝对坐标系,刀具位于开始位置 （ X0,Y0,Z0） ；
N1 G90 G17 G00 G41 D07 X250.0 Y550.0； 建立 刀具半径补偿 ；
N2 G01 Y900.0 F150；
N3 X450.0；
N4 G03 X500.0 Y1150.0 R650.0；
N5 G02 X900.0 R-250.0；
N6 G03 X950.0 Y900.0 R650.0；
N7 G01 X1150.0；
N8 Y550.0；
N9 X700.0 Y650.0；
N10 X250.0 Y550.0；
N11 G00 G40 X0 Y0；
X
Y
P1(250,550)
P2 (250,900) P3(450,900)
P4(500,1150)
P5(900,1150)
C1(700,1300)
R250
C2(1550,1550)R650
R650
C3(-150,1150)
P6(950,900) P7 (1150,900)
P8(1150,550)
P9(700,650)
X
40
R40
R20
(-6.195,39.517)
Y
W
10
G92 X0 Y0 Z50
G00 X-60 Y-40 S500 M03
Z5
G01 Z-10 F20
G42 D1 X-40 Y-20
X20
G03 X40 Y0 I0 J20
X-6.195 Y39.517 R40
G01 X-40 Y20
Y-20
G40 X-60 Y-40
G00 Z50
（ 4）拐角圆弧插补指令
G39； 或 G39 ;
KJ
KI
JI
N1 偏移矢量
0,10 N2
编程轨迹
N3
刀具中心轨迹
-10,10
X
Y
Y
X
N1
0,10
N2
偏移矢量
N3
刀具中心轨迹
I=-1,J=2
编程轨迹
-10,20
N1 Y10.0
N2 G39；
N3 X-10；
N1 Y10.0;
N2 G39 I-1.0 J2.0；
N3 X-10.0 Y20.0；
拐角圆弧终点的矢量垂直于由 I,J,K确定的矢量。
（ 1）钻镗类固定循环指令
1）高速深孔钻削循环（ G73）
G73X_Y_Z_R_Q_F_K_；
(X,Y)为孔位置数据，
Z,增量编程时指从 R点到孔底的增量值。
绝对编程时指孔底的坐标值。
R,增量编程时指从初始平面到 R点的增量值。
绝对编程时指 R点的坐标值。
Q_：每次切削进给的深度
K,加工相同距离的多个孔时，
指定循环次数 K 初始平面参考平面工件上表面 R
q
q
q Z
d
d
G99
G98
例：加工 4个直径为 30mm通孔
G90 G00 X0.Y0,Z100.
G98 G73 X120,Y-75,Z-46,R2,Q8,F60
Y75.
X-120.
Y-75.
G80 G00 Z200.
120
75
40
2）左旋螺纹攻丝循环（ G74）
G74X_Y_Z_R_P_F_K_；
其中 P为暂停时间初始平面参考平面工件上表面主轴逆时针转动主轴顺时针转动
R
Z
3）精密镗孔循环（ G76）
指令格式：
G76X_Y_Z_R_ Q_P_F_K_；
Q_,让刀位移量
P_,孔底停留时间主轴顺时针初始平面
R
参考平面工件上表面
P Z
q
4）钻削循环（ G81）
G81X_Y_Z_R_F_K_；
工件上表面参考平面
Z
R G99
G98初始平面
5）钻、镗阶梯孔循环（ G82）
G82X_Y_Z_R_P_F_K_；
工件上表面参考平面
Z
R G99
G98初始平面
P
6）深孔加工循环（ G83）
G83X_Y_Z_R_Q_F_K_；
q
q
q
参考平面工件平面初始平面 G98
G99
d
d
R
Z
7） 攻螺纹循环（ G84）
G84X_Y_Z_R_P_F_K_；
初始平面参考平面工件上表面主轴顺时针转动主轴逆时针转动
R
Z
8）镗孔 循环（ G85）
G85X_Y_Z_R_F_K_；
初始平面参考平面G99
G98
Z点工件平面
9） 镗孔 循环（ G86）
G86X_Y_Z_R_F_K_；
主轴停转
Z点
R点 G99 参考平面
（ 主轴正转 ）
初始平面G98
主轴正转
10）背镗循环（ G87）
G87X_Y_Z_R_Q_ P_F_K_；
主轴定向停 刀具
qR点
Z点
q主轴正转
P
主轴正转
11） 镗孔 循环（ G88）
G88X_Y_Z_R_P_F_K_；
P
Z点主轴停转
G99
（ 主轴正转 ）R点
G98
初始平面主轴正转
12） 镗孔 循环（ G89）
G89X_Y_Z_R_P_F_K_；
13）取消固定循环指令（ G80）
G80；
PZ点
R点初始平面具；
N003 G43Z0H11；到初始平面,长度补偿；
N004 S30M03； 主轴正转；
N005 G99G81X400.0Y-350.0Z-153.0R-97.0F120；
定位,钻 1孔；
N006 Y-550.0； 钻 2孔；
N007 G98Y-750.0；钻 3孔；
N008 G99X1200.0；钻 4孔；
N009 Y-550.0； 钻 5孔；
N010 G98Y-350； 钻 6孔；
N011 G00X0Y0M05；
X,Y坐标返回到参考点,主轴停；
N012 G49Z250.0T15M06；
到换刀点,取消刀具长度补偿,换 T15刀具；
N013 G43Z0H15；
到初始平面,并进行刀具长度补偿；
N014 S20M03； 主轴正转；
参考点
350
100
100
100
100
400 150 250 250 150
3
2
1
7
8
11
12
13
9
10
6
5
4
250
50
50
3020
3
3
T11 T15 T31返回位置初始平面
200 190 150
钻孔 1～ 6,φ 10mm；
钻孔 7～ 10,φ 20mm
镗孔 11～ 13,φ 95mm
N019 G00X0Y0M05；
返回到参考点,主轴停；
N020 G49Z250.0T31M06；
到换刀点,取消长度补偿,换 T31刀具；
N021 G43Z0H31；
到初始平面,进行刀具长度补偿；
N022 S10M03；主轴正转；
N023 G99G85X800.0Y-350.0Z-153.0R-47.0F50；
定位,钻 11孔,返回到 R平面；
N024 G91Y-200.0K2；
定位,钻 12,13孔,返回到 R平面；
N025 G28X0Y0M05；
经中间点 （ 0,0,-47.0） 回到参考点,主轴停；
N026 G49Z0；取消刀具长度补偿；
N027 M00； 程序停止 。
参考点
350
100
100
100
100
400 150 250 250 150
3
2
1
7
8
11
12
13
9
10
6
5
4
250
50
50
3020
3
3
T11 T15 T31返回位置初 始 平面
200 190 150
钻孔 1～ 6,φ 10mm；
钻孔 7～ 10,φ 20mm
镗孔 11～ 13,φ 95mm
作业：如图对 A,B,C,D四孔进行深孔钻攻螺纹（左旋），编制加工程序 Z
X
Y
X15 50
M10
Φ8.5
A
B C
D
O
O
N10 G92 X0 Y0 Z250.0;
N15 T01 M06; 在 250处换刀
N20 G90 G00 Z150.0;快进到初始平面
N25 G99G73X15.0Y10.0Z-53.0Q5.0R3.0F50; 钻通孔 A循环,R平面为工件上表面 3mm,刀具伸出下平面 4mm,返回到 R平面
N30 G98 Y35.0; 钻 B孔,返回到初始平面
N35 G99 X50.0; 钻 C孔,返回到 R平面
N40 G98 X10.0; 钻 D孔,返回到初始平面
N45 G00 X0 Y0 Z250.0 T02 M06;
N50 Z150.0 S150 M03;
N55 G99G74X15.0Y10.0Z-53.0R3.0F150;攻 A孔螺纹循环,返回到初始平面
N60 G98 Y35.0; 攻 B孔螺纹
N65 G99 X50.0; 攻 C孔螺纹
N70 G98 Y10.0; 攻 D孔螺纹
N75 G80 G00 X0 Y0 Z250.0 M30;
（ 3）车削单一固定循环指令
1）外径、内径车削循环指令（ G77）
指令格式：
G77X（ U） _Z（ W） _F_； G77X（ U） _Z（ W） _I_F_；
有些 车削数控系统不使用 G90/G91绝对值 /增量值 指令。用 X,Z表示 绝对值尺寸，
用 U,W表示对应 X,Z的 增量值尺寸。而且 编程时可以混合使用。另外 X轴方向为了适应直径 和半径尺寸标注，可以用参数设置为直径指定或半径指定。
（ X,Z）
R：快速进给
F：切削进给
2（ F）
3(F）
4(R)
1(R）
Z
X
4（ R）
3（ F）
1（ R）
2（ F）
I
(X,Z)
X
Z
2）螺纹切削循环指令（ G78）
指令格式：
G78X（ U） _Z（ W） _F_； G78X（ U） _Z（ W） _I_F_；
约 45°
4（ R）
1（ R）
2（ F）
3（ F）
(X,Z) r X
Z
R：快速进给
F：切削进给
r：精加工量
4
(
R
)
4(R)
1(R)
2(F)
3(F)约 45°
I
r
X
Z
3）端面切削循环指令（ G79）
指令格式：
G79X（ U） _Z（ W） _F_； G79X（ U） _Z（ W） _K_F_；
1(R)
2(F)
3(F)
4(R)
X
Z
X,Z
R：快速进给
F：切削进给
Z
X
K
4(R)
3(F)
2(F)
1(R)
（ 4）车削复合固定循环指令
1）外径粗车循环（ G71）
外径精车循环（ G70）
指令格式：
G71U（ △ d） R（ e） ；
G71P（ ns） Q（ nf） U（ △ u） W（ △ w） F（ f） S（ s） T（ t） ；
G70P（ ns） Q（ nf） ；
N（ ns） …… ；在顺序号 N（ ns） 和 N（ nf） 的 程序段之间指定 的加工路线 。
…
N（ nf） …… ；
其中
△ d — 每次 半径方向的吃刀量,半径值 ；
e — 每次切削循环的退 刀量,半径值 。
ns — 指定 路线的第一个 程序段序号；
nf — 指定 路线的最后一个 程序段序号；
△ u— X轴方向的 精车余量；
△ w— Z轴方向的 精车余量；
程序轨迹
Aˊ
△ W
△ u/2
e
(R)
(F)
△ dA
C
45°
B
10 20
R8
5 0.3
B
Xp 160
Zp
A C
250
0.3
2
1
Ф44 Ф38 Ф22
N040 G00 X45.0 Z5.0 T0101； 由起点快进至 循环 起点 A，用 1号刀具补偿；
N050 G71 U2 R1； 外圆粗车循环，粗车 切深 2mm，退刀量 1mm；
N060 G71 P070 Q110 U0.6 W0.3 F0.2； 精车路线为 N070～ N110。
N070 G00 X22.0 F0.1 S58； 设定快 进 A→A′,精车进给量 0.1mm/r，恒线速度控制；
N080 G01 W-17； 车 φ 22外圆
N090 G02 X38.0 W-8.0 R8； 车 R8圆弧
N100 G01 W-10.0； 车 φ 38外圆
N110 X44.0 W-10.0； 车锥面；
N120 G70 P070 Q110；
精车循环开始结束后返回到 A点；
N130 G28 U30.0 W30.0；
经中间点（ 75,35） 返回到参考点；
N140 M30；程序结束。
其中
△ d—每次 Z方向的吃刀量；
e —每次切削循环的退 刀量 。
ns — 指定 精加工路线的第一个 程序段序号；
nf — 指定 精加工路线的最后一个 程序段序号；
△ u— X轴方向的 精车余量 （ 直径 /半径 指定 ） ；
△ w— Z轴方向的 精车余量；
C
△ d
A
A′
e
（ F） （ R）（ R）
45° （ F）
B
△ U/2
△ w
R：快速进給
F：切削进給
N104G96S120；恒线速度（ 120 m/min）控制；
N105G72W2.0； 端面粗车循环,Z向 切深 2mm，退刀量由参数指定；
N106G72P107Q100U2.0W0.5F0.3； 精车路线为 N107～ N100。
N107G00Z-100.0F0.15S150；
精车进给量 0.15mm/r，恒线速度控制（ 150m/min）；
N108G01X120.0Z-60.0；
移动到 φ 120,Z-60 mm；
N009 Z-35.0； 车 φ 120的外圆 ；
N100X80.0W35.0； 车锥面 。
N110G70P107Q100； 精车循环；
N111G00G97X200.0Z142.0；
返回到换刀点；
N114M30；程序结束。
Ф
2
0
0
A′
Ф 150
Ф120
Ф80 O
B
1
Ф200
88
A
C
X 2
2 14035101540
11.比例缩放和旋转变换指令
（ 1）比例缩放指令（ G50,G51）
G51X_Y_Z_P_； 比例缩放开始；
(G51X_Y_Z_I_J_K_； )
… 比例缩放有效
G50 ； 比例缩放取消。
Y
X
P1
P1′
P2
P2′
P3′
P3
P4′
P4
P0
G51 X0 Y0 P2
G01 X100 Y200 G01 X200 Y400
G50
G51 X0 Y0 I2 J3
G01 X100 Y200 G01 X200 Y600
G50
G68α _β _R_；坐标旋转开始
… 坐标系旋转方式
G69 ； 取消坐标系旋转指令其中：
α _β _ --旋转中心的绝对坐标值,指定平面的二个轴；
R --旋转角度旋转角度 （ R）
（ α,β ）
旋转中心
Y
X
N2 G42 G90 X100.0 Y100.0 F1000 D01 ； 右 刀补,运动到 (100,100)；
N3 G68 R-30000 ； 坐标旋转,旋转中心,(100,100),旋转角,30° ；
N4 G91 X200.0 ；
N5 G03 Y100.0 I100.0 J50.0 ；
N6 G01 X-200.0 ；
N7 Y-100.0 ；
N8 G69 G40 G90 X0 Y0 ; 取消坐标旋转，取消刀补，回到原点
M30 ； 程序停止。
Y
200
150
100
0 100 200 300 X
30°
程序结束，主轴的正、反转，冷却液的开、停等。
M00—暂停指令
M02,M30—程序结束指令 。
M03,M04和 M05－主轴正转,反转和停止 。
M08和 M09－冷却液开,关指令 。
M98,M99－子程序调用和返回指令。
见表 2.17
1,主程序与子程序子程序调出的形式：
M98 P○○○ ○○○○ ；
子程序号重复调用次数 （ 最大 999）
O0001;
…
M98P11000;
…
M30;
O1000;
…
M98P12000;
…
M99;
O2000;
…
M98P13000;
…
M99;
主程序 子程序 子程序
1重嵌套 2重嵌套例,如图所示零件，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=250㎜,R点平面为 Z=2㎜,钻通孔钻头伸出量为 2㎜,中心孔的孔深为 1.5㎜,倒角 深度为 1㎜,其它尺寸如图。
刀具,T01（ 中心钻 ）
T02（ Ф8.5钻头 ）
T03（倒角 钻头 ）
T04（ M10丝锥）。
4
3
2
1 W
Ф 80
X
Y
X
Z
2
28.5
15
M10 W
N30 T02 M06 ；换 02号刀具 —Ф 8.5钻头
N35 S1000 M03 M08 ；启动主轴,开冷却液
N40 M98 P0200 ；钻四个孔
N45 T03 M06 ；换 03号刀具 —倒角
N50 S1500 M03 M08 ；启动主轴,开冷却液
N55 M98 P0300 ； 给每个孔倒角
N60 T04 M06 ；换 04号刀具 —M10丝锥
N65 S200 M03 M08 ；启动主轴,开冷却液
N70 M98 P0400 ；对四个孔攻丝
N75 G28 ；返回参考点主程序结束
N80 M30 ；主程序结束
4
3
2
1 W
Ф 80
X
Y
X
Z
2
28.5
15
M10 W
O0300 ； 倒角子程序
N115 G99G81X-40.0Y0.R2.0Z-1.0F20.0 ； 第 1个孔倒角
N120 M98 P0500 ； 调用孔位置子程序,对 2,3,4孔倒角
N125 M99 ；
O0400 ； 攻丝子程序
N130 G99G84X-40.0Y0R2.0Z-17.0F10.0 ； 攻第 1个孔
N135 M98 P0500； 调用孔位置子程序,对 2,3,4孔攻丝
N140 M99 ；
O0500 ； 位置子程序
N150 X0 Y40.0 ； 第 2个孔的位置
N155 X40.0 Y0 ； 第 3个孔的位置
N160 X0.0 Y-40.0 ； 第 4个孔的位置
N165 M99 ；
4
3
2
1 W
Ф 80
X
Y
X
Z
2
28.5
15
M1
0
W
2,用户宏程序 A
使用方法与子程序类似，区别是在宏程序主体中，除了使用通常的 CNC指令外，
还可以使用变量的 CNC指令，进行变量运算，宏指令可以给变量设定实际值。
变量
1） 变量的概念,变量用＃和后面的数字表示,其格式为：＃ i（ i =1,2,3… ）
2） 变量的引用,变量可以代替宏程序中地址后面的数值 。
例,F＃ 103,G00Z-＃ 100,G＃ 130，
3) 公共变量和系统变量公共变量 （ ＃ 100～＃ 149,＃ 500～＃ 531）
系统变量 ① 刀具偏移 （ ＃ 1～＃ 99,＃ 2000～＃ 2200）
② 接口输入信号（＃ 1000～＃ 1015、＃ 1032）
③ 接口输出信号（＃ 1100～＃ 1115、＃ 1132、＃ 1133）
④ 计时信息（＃ 3011、＃ 3012）
⑤ 需要零件计数和加工零件计数信息（＃ 3901、＃ 3902）
⑥ 模态信息（＃ 4001～＃ 4120）
⑦ 位置信息（＃ 5001～＃ 5083）
4） 运算指令和转移指令（ G65）
格式,G65 Hm P＃ i Q＃ j R＃ k ；
其中,m=01～ 99,Hm表示运算指令和转移指令的功能；
＃ i：加入运算结果的变量名；
＃ j,＃ k：被运算的变量名，可以定为常量；
例,G65 H01 P#100 Q0； #100=0
G65 H02 P#100 Q#101 R#102； #100=#101+#102
G65 H84 P2000 Q#100 R#101； #100<#101时，转移到 N2000程序段
G代码 H代码 功 能 定 义
G65 H01 定义,置换 ＃ i=＃ j
″ H02 加法 ＃ i=＃ j+＃ k
″ H03 减法 ＃ i=＃ j-＃ k
″ H04 乘法 ＃ i=＃ j× ＃ k
″ H05 除法 ＃ i=＃ j÷ ＃ k
″ H22 绝对值
″ H31 正弦 ＃ i=＃ j·SIN（ ＃ k）
″ H32 余弦 ＃ i=＃ j·COS（ ＃ k）
″ H84 条件转移 4 IF＃ j＜＃ k,GOTOn
＃ i= ＃ j
例,在以圆心为 （ X0,Y0）,半径为 r的圆周上,始角为 α 加工 n个等分孔 。
X0,Y0,螺栓孔圆周基准点的坐标值使用变量：
＃ 500,＃ 501,基准点的坐标 （ X,Y） ＃ 502,半径 （ r）
＃ 503,始角 （ α ） ＃ 504,孔的个数 （ n）
＃ 100：表示加工第 i个孔的计数 （ i） ＃ 101：计数的总值 = n（ ie）
＃ 102：第 i个孔的 角度 （ θ 1） ＃ 103,＃ 104,第 i个孔的 坐标值 （ Xi,Yi）
调出用户宏程序主体的程序 O0010(主程序 )；
N010 G65 H01 P＃ 500 Q100000 ； X = 100 mm
G65 H01 P＃ 501 Q-200000 ； Y = -200 mm
G65 H01 P＃ 502 Q100000 ； r = 100 mm
G65 H01 P＃ 503 Q20000 ； α = 20°
G65 H01 P＃ 504 Q12 ； n = 12
N020 G92 X0 Y0 Z0 ； 设定坐标系
N025 M98 P9010 ； 调出用户宏程序
G00 X0 Y0 ； 回原点
N030 M02 ； 程序结束基准点 X0,Y0
r
α
X
Y 第 3孔第 2孔第 1孔第 n孔用户宏程序主体如下 （ 子程序 ）,
O9010；
N100 G65 H01 P＃ 100 Q0 ； i=0
G65 H01 P＃ 101 Q＃ 504 ； ie =n
N200 G65 H04 P＃ 102 Q＃ 100 R360000；
G65 H05 P＃ 102 Q＃ 102 R＃ 504 ；
G65 H02 P＃ 102 Q＃ 503 R＃ 102 ；
G65 H32 P＃ 103 Q＃ 502 R＃ 102 ；
G65 H02 P＃ 103 Q＃ 500 R＃ 103 ；
G65 H31 P＃ 104 Q＃ 502 R＃ 102 ；
G65 H02 P＃ 104 Q＃ 501 R＃ 104 ；
G90 G00 X＃ 103 Y＃ 104 ；第 i孔定位
N250 … ； 孔加工代码
G65 H01 P＃ 100 Q＃ 100 R1 ； i=i+1
G65 H84 P200 Q＃ 100 R＃ 101 ；
i＜ ie时,转移到 N200程序段
N300 M99 ； 用户宏程序主体结束
n ii 3 6 0
X=X + rCOS（ θ i）
Y=Y + rSIN（ θ i）
基 准点 X0,
Y0
r
α
X
Y
第 3孔 第 2孔第 1孔
2.6 自动编程
2.6.1 自动编程的基本概念
2.6.2 语言程序编程系统零件源程序,用专用的语言和符号来描述零件图纸上的几何形状及刀具相对零件运动的轨迹,顺序和其它工艺参数等零件源程序 后置处理输入翻译 数值计算穿孔纸带加工程序单编译程序通用计算机
APT自动编程系统
2.6.3 图形交互自动编程系统自动编程系统,和 CAD数据库及 CAPP系统有效的连接；
三维设计、分析,NC加工于一体。
常见的 CAD/CAM系统：
Solid works
Pro/Engineering
MasterCAM
I-DEAS
UG
CAXA
主要处理过程,
1,几何造型
2,刀具走刀路径的产生
3,后置处理
5.1.2 数控编程方法简介
1) 手工编程
2)自动编程 以自动编程语言为基础的方法以计算机辅助设计为基础的方法第 5章 数控加工编程
5.1 概 述
5.2 数控编程的基础
5.2.1 编程的几何基础
1,机床坐标系机床上固有的坐标系数控机床的主轴与机床坐标系的 Z轴重合或平行
2．机床零点与参考点机床零点：机床坐标系的零点。（基准点）
参考点：由挡铁和限位开关预先确定好的点。
返回参考点
3,工件坐标系与工件零点用于确定工件几何图形上各几何要素的位置而建立的坐标系选择工件零点的原则：便于将工件图的尺寸方便地转化编程的坐标值和提高加工精度
4．编程零点
5,绝对尺寸与增量尺寸从工件坐标系的原点进行标注的尺寸相对它前一点的位置增量进行标注的尺寸
5.2.2 编程的工艺基础数控编程的特点：需要处理工艺问题
1.加工工件的选择
2.加工工序的划分
⑴刀具集中分序法
⑵粗、精加工分序法
⑶按加工部位分序法
3.工件的装卡方式
(1)尽量采用组合夹具
(2)选择合理的 零件定位、夹紧的部位 避免干涉，便于测量
(3)选择合理的 夹紧力 位置和方向 减少变形
(4)装卡、定位要考虑到重复安装的一致性先平面，后孔先简单，后复杂先精度低，后精度高
4.加工路线的确定
⑴ 应尽量减少进,退刀等辅助时间 。
⑵ 铣削时,要尽量采用顺铣加工方式 。
⑶ 选择合理的进,退刀位置 。
⑷加工路线一般是先加工外轮廓，再加工内轮廓。
5.切削用量的选择考虑机床、刀具、工件材料、冷却液等因素
5.2.3 数控程序编制的内容与步骤零件图纸分析确定加工的工艺路线刀位轨迹计算编写程序程序输入程序校验、试切加工
5.3 数控标准
5.3.1 数控程序编制的国际标准和国家标准
1,ISO代码和 EIA代码国际标准化协会 美国电子工业协会
2,数控标准的内容：
数控的名词术语；
数控机床的坐标轴和运动方向；
数控机床的字符编码 （ ISO代码,EIA代码 ）
数控编程的程序段格式；
准备机能 （ G代码 ） 和辅助机能 （ M代码 ） ；
进给功能,主轴功能和刀具功能 。
1,加工程序的结构加工程序主程序和子程序程序段 (block)
字 (word)
地址和数据
2,程序段格式
N×××× G×× X±××××,××× Y±××××,××× F×× S×× T×× M×× LF
程序段序号准备机能字坐标字 进给功能字主轴转速功能字刀具功能字辅助功能字结束符
5.3.2 程序结构与程序段格式常用地址字符地址字 意 义
A,B,C 围绕 X,Y,Z轴旋转的旋转轴角度尺寸字
F,S,T 进给速度指定机能,主轴速度机能,刀具机能
G 准备机能
I,J,K 插补参数
M 辅助机能
N 程序段序号
U,V,W 与 X,Y,Z轴平行的第 2移动坐标尺寸字
X,Y,Z 主坐标轴 X,Y,Z移动坐标尺寸字
5.4 数控系统的指令代码
2.4.1 国际标准化组织准规定的准备功能指令代码 —G代码
（见教材表 2.2）
模态代码：一经在一个程序段中指定，其功能一直保持到被取消或被同组其它 G代码所代替非模态代码：的功能仅在所出现的程序段内有效同组的两个代码不能出现在一个程序段中不同组的 G代码根据需要可以在一个程序段中出现
2.4.2 FANUC系统 G代码指令集
（见教材表 2.3和 2.4）
（ 1）选择机床坐标系指令（ G53）
G53 Xα Yβ ；
（ 2）工件坐标系设定指令
G92 X400,Z250.
机床原点参考点
β
α
φ 400
250
z
x
5.4.3 G代码功能介绍 （以 FANUC系统为例）
1.与坐标系有关的 G代码
G92 X180,Y150,
（ 3）选择工件坐标系指令（ G54～ G59）
基准点
x
y
150
180
G54
G55
参考点机床坐标系原点
(4)设定局部坐标系指令（ G52）
G52 X100,Y50.
⊙
●
机床坐标系原点参考点局部坐标系局部坐标系
G59G58
G57G56
G55
G54
(5)坐标平面设定指令（ G17,G18,G19）
G17----xy平面 ;
G18----zx平面 ;
G19----yz平面,
Z/X平面
Y/Z平面
X/Y平面Y
X
Z
2,坐标值尺寸 G代码
（ 1） 绝对值和增量值编程指令 （ G90,G91）
G90 X40.0 Y70.0； 绝对值编程
G91 X－ 60.0 Y40.0； 增量值编程
X
Y
70.0
30.0
40.0 100.0
终点起点
（ 2）极坐标尺寸指令
G16； 建立极坐标指令方式
G15； 取消极坐标指令方式绝对值指令编程 N1 G17 G90 G16
N2 G81 X100.0 Y30.0 Z-20.0 R-5.0 F200.0
N3 Y150.0
N4 Y270.0
N5 G15 G80
相对值指令编程 N1 G17 G90 G16
N2 G81 X100.0 Y30.0 Z-20.0 R-5.0 F200.0
N3 G91 Y120.0
N4 Y120.0
N5 G15 G80
100
（ 3）公制，英制转换指令
G20； 英制输入
G21； 公制输入
3.关于参考点的 G代码
（ 1）返回参考点 校验 指令 （ G27 IP_）
（ 2）自动返回参考点指令（ G28 IP_）
（ 3）返回到第二、第三和第四参考点指令（ G30 pi IP_ ）
（ 4）自动从参考点返回指令（ G29 IP_）
G28和 G29指令应用的例子；
G28 G90 X1000.0 Y700.0；返回 参考点 （ A→B→R）
T1111； 在 参考点换刀
G29 X1500.0 Y200.0； 从参考点返回 （ R→B→C ）
200
300
700
400 1000 1500
A
B
R
C X
Y
4.插补功能 G代码
（ 1）定位（快速）指令（ G00）
A
B
（ 2）单方向定位指令（ G60）
结束位置 暂停开始位置过冲量开始位置
（ 3）直线插补指令（ G01）
G01XxYyZz Ff
x轴方向的进给速度：
其中：
例：直线 轴 插补,（ G91） G01 X200.0 Y100.0 F200.0；
旋转轴 插补,G91 G01 C –90.0 F300.0；
Y
110.0
XO 20.0
（ 终点 ）
220.0
（ 起点 ）10.0
（ 起点 ）
（终点）
进给速度
300deg/min
90°
222 zyxL
fLxF x
（ 4）圆弧插补指令顺时针圆弧插补指令（ G02）
逆时针圆弧插补指令（ G03）
方向,从 XY平面（ ZX平面,YZ平面）的 Z轴（ Y轴,X
轴）的正向往负向观察
X
Y
G17
G03
G02
Z
X
G18
G03
G02
Y
Z
G19
G03
G02
格式：
G03 Xx Yy Ii Jj Ff
或
G03 Xx Yy Rr Ff
x,y----终点坐标 (与 G90和 G91有关 )
I,j----圆心坐标 (增量值，与 G90和 G91无关 )
r------圆弧半径 (负值表示大于 180度圆弧 )
f-------切向速度例,G03 X100,Y100,I50,J50,F100.
或
G03 X100,Y100,R50,F100.
圆弧插补示例，加工轨迹如图绝对编程方式：
G92 X200.0 Y40.0 Z0；
G90 G03 X140.0 Y100.0 I-60.0 F300；
G02 X120.0 Y60.0 I-50.0；
或 G92 X200.0 Y40.0 Z0；
G90 G03 X140.0 Y100.0 R60.0 F300；
G02 X120.0 Y60.0 R5 0.0；
增量编程方式：
G91 G03 X-60.0 Y60.0 I-60.0 F300；
G02 X-20.0 Y-40.0 I-50.0；
或 G91 G03 X-60.0 Y60.0 R60.0 F300；
G02 X-20.0 Y-40.0 R50.0；
90 120 140
R60
R50
100
60
40
O
Y
X
（ 5）螺旋线插补指令
F代码规定为刀具 沿 圆弧的进给速度例：
G91G17G03X-50.Y50.R50.Z30F100.
;030217
FR JIYXGGG PP
Z
Y
X
刀具轨迹
（ 6）螺纹切削指令格式：
G33 IP_ F_；
其中 IP_：螺纹终点位置
F_：长轴方向导程 （ 或 螺距 ）
例,加工螺纹长度 10mm,螺距 1.5mm,指令为
G33 Z10.0 F1.5；
X
Z
（ 9）跳过功能指令指令格式,G31 IP_；
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 。
示例：
G31 G91 X100.0 F100.0；
Y50.0；
G31 G90 X200.0 F100.0；
X300.0 Y280.0；
100
50
Y
X
跳过信号输入
Y
跳过信号输入 （ 300,280）
280
100 200 300 x
5.进给功能 G代码
（ 1）每分进给量指令（ G94）
G94； 每分进给 G代码
F_；进给速度指令（ mm/min或 inch/min
）
（ 2）每转进给量指令（ G95）
G95； 每转进给 G代码
F_； 进给速度指令（ mm/rev或 inch/ren）
（ 3）时间倒数进给速度指令（ G93）
G93； 倒数时间进指令 G代码
F_； 进给速度指令（ 1/min）
（ 4）一位进给速度 F代码指令
6,切削速度控制 G代码
（ 1）准确停止指令（ G09）
到终点之前减速并进行,到位检测,,非模态指令 。
（ 2）准确停止方式指令 (G61)
到终点之前减速并进行,到位检测,,模态指令 。
（ 3）切削方式指令（ G64）
终点前不减速而移到下一个程序段,模态指令 。
（ 4）攻丝方式指令（ G63）
同 G64但进给倍率固定为 1。
（ 5）自动拐角倍率指令（ G62）
在拐角两端，运动速度会自动地减少 。
（ 6）暂停指令（ G04）
G04 X_；或 G04 P_；
例,暂停 1秒的指令为,G04 X1000
7.主运动速度 G代码
① 恒表面速度控制指令格式为：
G96 S○○○○○ ；
↑线速度（ m/min或 feet/min）
②恒表面速度控制取消指令格式为：
G97 S○○○○○ ；
↑主轴速度（ rpm）
8.补偿功能 G代码
(1)刀具长度补偿指令格式,G43(G44)?_ H_
G43：正偏移
G44：负偏移
G49：取消长度补偿
_：指定轴的位置
H_：偏移值地址例,H1----刀具偏移值为 20.0
G90 G43 Z100.0 H1; 刀具将沿 Z轴运动到 120.0的位置
8.补偿功能 G代码
（ 2）刀具偏移指令
G45 IP_D_； 增加一个刀具偏移量的移动距离
G46 IP_D_； 减少一个刀具偏移量的移动距离
G47 IP_D_； 增加二个刀具偏移量的移动距离
G48 IP_D_； 减少二个刀具偏移量的移动距离
G代码 指定正的刀具偏移值 指定负的刀具偏移值
G45
G46
G47
G48
N1 G91 G46 G00 X35.0 Y20.0 D01；
N2 G47 G01 X50.0 F120.0；
N3 Y40.0；
N4 G48 X40.0；
N5 Y- 40.0；
N6 G45 X30.0；
N7 G45 G03 X30.0 Y30.0 J30.0；
N8 G45 G01 Y20.0；
N9 G46 X0；运动量为零,刀具向 -X方向移动一个刀偏值；
N10 G46 G02X-30.0 Y30.0； J30.0；
N11 G45 G01 Y0；运动量为零,刀具向 +Y方向移动一个刀偏值；
N12 G47 X-120.0
N13 G47 Y-80；
N14 G46 G00 X-35.0 Y-20.0
40
20
N13
N12
R30N11
N10 N9
N8
R30
N7N6
N5
N4
N3
N2N1N14
3030405035
40
刀具,Φ20
刀偏号,01
刀偏 值,+10
（ 3）刀具半径补偿 C指令
B刀补 ----尖角用圆弧过渡
C刀补 ----尖角用折线过渡左刀补,G00（或 G01） G41 IP_D_；
右刀补,G00（或 G01） G42 IP_D_；
IP_指令坐标轴的运动值； D_为表示 刀具半径补偿值的 代码 。
撤消 刀补指令为 G40。
偏移矢量建立刀补取消刀补
G92 X0 Y0 Z0； 设定绝对坐标系,刀具位于开始位置 （ X0,Y0,Z0） ；
N1 G90 G17 G00 G41 D07 X250.0 Y550.0； 建立 刀具半径补偿 ；
N2 G01 Y900.0 F150；
N3 X450.0；
N4 G03 X500.0 Y1150.0 R650.0；
N5 G02 X900.0 R-250.0；
N6 G03 X950.0 Y900.0 R650.0；
N7 G01 X1150.0；
N8 Y550.0；
N9 X700.0 Y650.0；
N10 X250.0 Y550.0；
N11 G00 G40 X0 Y0；
X
Y
P1(250,550)
P2 (250,900) P3(450,900)
P4(500,1150)
P5(900,1150)
C1(700,1300)
R250
C2(1550,1550)R650
R650
C3(-150,1150)
P6(950,900) P7 (1150,900)
P8(1150,550)
P9(700,650)
X
40
R40
R20
(-6.195,39.517)
Y
W
10
G92 X0 Y0 Z50
G00 X-60 Y-40 S500 M03
Z5
G01 Z-10 F20
G42 D1 X-40 Y-20
X20
G03 X40 Y0 I0 J20
X-6.195 Y39.517 R40
G01 X-40 Y20
Y-20
G40 X-60 Y-40
G00 Z50
（ 4）拐角圆弧插补指令
G39； 或 G39 ;
KJ
KI
JI
N1 偏移矢量
0,10 N2
编程轨迹
N3
刀具中心轨迹
-10,10
X
Y
Y
X
N1
0,10
N2
偏移矢量
N3
刀具中心轨迹
I=-1,J=2
编程轨迹
-10,20
N1 Y10.0
N2 G39；
N3 X-10；
N1 Y10.0;
N2 G39 I-1.0 J2.0；
N3 X-10.0 Y20.0；
拐角圆弧终点的矢量垂直于由 I,J,K确定的矢量。
（ 1）钻镗类固定循环指令
1）高速深孔钻削循环（ G73）
G73X_Y_Z_R_Q_F_K_；
(X,Y)为孔位置数据，
Z,增量编程时指从 R点到孔底的增量值。
绝对编程时指孔底的坐标值。
R,增量编程时指从初始平面到 R点的增量值。
绝对编程时指 R点的坐标值。
Q_：每次切削进给的深度
K,加工相同距离的多个孔时，
指定循环次数 K 初始平面参考平面工件上表面 R
q
q
q Z
d
d
G99
G98
例：加工 4个直径为 30mm通孔
G90 G00 X0.Y0,Z100.
G98 G73 X120,Y-75,Z-46,R2,Q8,F60
Y75.
X-120.
Y-75.
G80 G00 Z200.
120
75
40
2）左旋螺纹攻丝循环（ G74）
G74X_Y_Z_R_P_F_K_；
其中 P为暂停时间初始平面参考平面工件上表面主轴逆时针转动主轴顺时针转动
R
Z
3）精密镗孔循环（ G76）
指令格式：
G76X_Y_Z_R_ Q_P_F_K_；
Q_,让刀位移量
P_,孔底停留时间主轴顺时针初始平面
R
参考平面工件上表面
P Z
q
4）钻削循环（ G81）
G81X_Y_Z_R_F_K_；
工件上表面参考平面
Z
R G99
G98初始平面
5）钻、镗阶梯孔循环（ G82）
G82X_Y_Z_R_P_F_K_；
工件上表面参考平面
Z
R G99
G98初始平面
P
6）深孔加工循环（ G83）
G83X_Y_Z_R_Q_F_K_；
q
q
q
参考平面工件平面初始平面 G98
G99
d
d
R
Z
7） 攻螺纹循环（ G84）
G84X_Y_Z_R_P_F_K_；
初始平面参考平面工件上表面主轴顺时针转动主轴逆时针转动
R
Z
8）镗孔 循环（ G85）
G85X_Y_Z_R_F_K_；
初始平面参考平面G99
G98
Z点工件平面
9） 镗孔 循环（ G86）
G86X_Y_Z_R_F_K_；
主轴停转
Z点
R点 G99 参考平面
（ 主轴正转 ）
初始平面G98
主轴正转
10）背镗循环（ G87）
G87X_Y_Z_R_Q_ P_F_K_；
主轴定向停 刀具
qR点
Z点
q主轴正转
P
主轴正转
11） 镗孔 循环（ G88）
G88X_Y_Z_R_P_F_K_；
P
Z点主轴停转
G99
（ 主轴正转 ）R点
G98
初始平面主轴正转
12） 镗孔 循环（ G89）
G89X_Y_Z_R_P_F_K_；
13）取消固定循环指令（ G80）
G80；
PZ点
R点初始平面具；
N003 G43Z0H11；到初始平面,长度补偿；
N004 S30M03； 主轴正转；
N005 G99G81X400.0Y-350.0Z-153.0R-97.0F120；
定位,钻 1孔；
N006 Y-550.0； 钻 2孔；
N007 G98Y-750.0；钻 3孔；
N008 G99X1200.0；钻 4孔；
N009 Y-550.0； 钻 5孔；
N010 G98Y-350； 钻 6孔；
N011 G00X0Y0M05；
X,Y坐标返回到参考点,主轴停；
N012 G49Z250.0T15M06；
到换刀点,取消刀具长度补偿,换 T15刀具；
N013 G43Z0H15；
到初始平面,并进行刀具长度补偿；
N014 S20M03； 主轴正转；
参考点
350
100
100
100
100
400 150 250 250 150
3
2
1
7
8
11
12
13
9
10
6
5
4
250
50
50
3020
3
3
T11 T15 T31返回位置初始平面
200 190 150
钻孔 1～ 6,φ 10mm；
钻孔 7～ 10,φ 20mm
镗孔 11～ 13,φ 95mm
N019 G00X0Y0M05；
返回到参考点,主轴停；
N020 G49Z250.0T31M06；
到换刀点,取消长度补偿,换 T31刀具；
N021 G43Z0H31；
到初始平面,进行刀具长度补偿；
N022 S10M03；主轴正转；
N023 G99G85X800.0Y-350.0Z-153.0R-47.0F50；
定位,钻 11孔,返回到 R平面；
N024 G91Y-200.0K2；
定位,钻 12,13孔,返回到 R平面；
N025 G28X0Y0M05；
经中间点 （ 0,0,-47.0） 回到参考点,主轴停；
N026 G49Z0；取消刀具长度补偿；
N027 M00； 程序停止 。
参考点
350
100
100
100
100
400 150 250 250 150
3
2
1
7
8
11
12
13
9
10
6
5
4
250
50
50
3020
3
3
T11 T15 T31返回位置初 始 平面
200 190 150
钻孔 1～ 6,φ 10mm；
钻孔 7～ 10,φ 20mm
镗孔 11～ 13,φ 95mm
作业：如图对 A,B,C,D四孔进行深孔钻攻螺纹（左旋），编制加工程序 Z
X
Y
X15 50
M10
Φ8.5
A
B C
D
O
O
N10 G92 X0 Y0 Z250.0;
N15 T01 M06; 在 250处换刀
N20 G90 G00 Z150.0;快进到初始平面
N25 G99G73X15.0Y10.0Z-53.0Q5.0R3.0F50; 钻通孔 A循环,R平面为工件上表面 3mm,刀具伸出下平面 4mm,返回到 R平面
N30 G98 Y35.0; 钻 B孔,返回到初始平面
N35 G99 X50.0; 钻 C孔,返回到 R平面
N40 G98 X10.0; 钻 D孔,返回到初始平面
N45 G00 X0 Y0 Z250.0 T02 M06;
N50 Z150.0 S150 M03;
N55 G99G74X15.0Y10.0Z-53.0R3.0F150;攻 A孔螺纹循环,返回到初始平面
N60 G98 Y35.0; 攻 B孔螺纹
N65 G99 X50.0; 攻 C孔螺纹
N70 G98 Y10.0; 攻 D孔螺纹
N75 G80 G00 X0 Y0 Z250.0 M30;
（ 3）车削单一固定循环指令
1）外径、内径车削循环指令（ G77）
指令格式：
G77X（ U） _Z（ W） _F_； G77X（ U） _Z（ W） _I_F_；
有些 车削数控系统不使用 G90/G91绝对值 /增量值 指令。用 X,Z表示 绝对值尺寸，
用 U,W表示对应 X,Z的 增量值尺寸。而且 编程时可以混合使用。另外 X轴方向为了适应直径 和半径尺寸标注，可以用参数设置为直径指定或半径指定。
（ X,Z）
R：快速进给
F：切削进给
2（ F）
3(F）
4(R)
1(R）
Z
X
4（ R）
3（ F）
1（ R）
2（ F）
I
(X,Z)
X
Z
2）螺纹切削循环指令（ G78）
指令格式：
G78X（ U） _Z（ W） _F_； G78X（ U） _Z（ W） _I_F_；
约 45°
4（ R）
1（ R）
2（ F）
3（ F）
(X,Z) r X
Z
R：快速进给
F：切削进给
r：精加工量
4
(
R
)
4(R)
1(R)
2(F)
3(F)约 45°
I
r
X
Z
3）端面切削循环指令（ G79）
指令格式：
G79X（ U） _Z（ W） _F_； G79X（ U） _Z（ W） _K_F_；
1(R)
2(F)
3(F)
4(R)
X
Z
X,Z
R：快速进给
F：切削进给
Z
X
K
4(R)
3(F)
2(F)
1(R)
（ 4）车削复合固定循环指令
1）外径粗车循环（ G71）
外径精车循环（ G70）
指令格式：
G71U（ △ d） R（ e） ；
G71P（ ns） Q（ nf） U（ △ u） W（ △ w） F（ f） S（ s） T（ t） ；
G70P（ ns） Q（ nf） ；
N（ ns） …… ；在顺序号 N（ ns） 和 N（ nf） 的 程序段之间指定 的加工路线 。
…
N（ nf） …… ；
其中
△ d — 每次 半径方向的吃刀量,半径值 ；
e — 每次切削循环的退 刀量,半径值 。
ns — 指定 路线的第一个 程序段序号；
nf — 指定 路线的最后一个 程序段序号；
△ u— X轴方向的 精车余量；
△ w— Z轴方向的 精车余量；
程序轨迹
Aˊ
△ W
△ u/2
e
(R)
(F)
△ dA
C
45°
B
10 20
R8
5 0.3
B
Xp 160
Zp
A C
250
0.3
2
1
Ф44 Ф38 Ф22
N040 G00 X45.0 Z5.0 T0101； 由起点快进至 循环 起点 A，用 1号刀具补偿；
N050 G71 U2 R1； 外圆粗车循环，粗车 切深 2mm，退刀量 1mm；
N060 G71 P070 Q110 U0.6 W0.3 F0.2； 精车路线为 N070～ N110。
N070 G00 X22.0 F0.1 S58； 设定快 进 A→A′,精车进给量 0.1mm/r，恒线速度控制；
N080 G01 W-17； 车 φ 22外圆
N090 G02 X38.0 W-8.0 R8； 车 R8圆弧
N100 G01 W-10.0； 车 φ 38外圆
N110 X44.0 W-10.0； 车锥面；
N120 G70 P070 Q110；
精车循环开始结束后返回到 A点；
N130 G28 U30.0 W30.0；
经中间点（ 75,35） 返回到参考点；
N140 M30；程序结束。
其中
△ d—每次 Z方向的吃刀量；
e —每次切削循环的退 刀量 。
ns — 指定 精加工路线的第一个 程序段序号；
nf — 指定 精加工路线的最后一个 程序段序号；
△ u— X轴方向的 精车余量 （ 直径 /半径 指定 ） ；
△ w— Z轴方向的 精车余量；
C
△ d
A
A′
e
（ F） （ R）（ R）
45° （ F）
B
△ U/2
△ w
R：快速进給
F：切削进給
N104G96S120；恒线速度（ 120 m/min）控制；
N105G72W2.0； 端面粗车循环,Z向 切深 2mm，退刀量由参数指定；
N106G72P107Q100U2.0W0.5F0.3； 精车路线为 N107～ N100。
N107G00Z-100.0F0.15S150；
精车进给量 0.15mm/r，恒线速度控制（ 150m/min）；
N108G01X120.0Z-60.0；
移动到 φ 120,Z-60 mm；
N009 Z-35.0； 车 φ 120的外圆 ；
N100X80.0W35.0； 车锥面 。
N110G70P107Q100； 精车循环；
N111G00G97X200.0Z142.0；
返回到换刀点；
N114M30；程序结束。
Ф
2
0
0
A′
Ф 150
Ф120
Ф80 O
B
1
Ф200
88
A
C
X 2
2 14035101540
11.比例缩放和旋转变换指令
（ 1）比例缩放指令（ G50,G51）
G51X_Y_Z_P_； 比例缩放开始；
(G51X_Y_Z_I_J_K_； )
… 比例缩放有效
G50 ； 比例缩放取消。
Y
X
P1
P1′
P2
P2′
P3′
P3
P4′
P4
P0
G51 X0 Y0 P2
G01 X100 Y200 G01 X200 Y400
G50
G51 X0 Y0 I2 J3
G01 X100 Y200 G01 X200 Y600
G50
G68α _β _R_；坐标旋转开始
… 坐标系旋转方式
G69 ； 取消坐标系旋转指令其中：
α _β _ --旋转中心的绝对坐标值,指定平面的二个轴；
R --旋转角度旋转角度 （ R）
（ α,β ）
旋转中心
Y
X
N2 G42 G90 X100.0 Y100.0 F1000 D01 ； 右 刀补,运动到 (100,100)；
N3 G68 R-30000 ； 坐标旋转,旋转中心,(100,100),旋转角,30° ；
N4 G91 X200.0 ；
N5 G03 Y100.0 I100.0 J50.0 ；
N6 G01 X-200.0 ；
N7 Y-100.0 ；
N8 G69 G40 G90 X0 Y0 ; 取消坐标旋转，取消刀补，回到原点
M30 ； 程序停止。
Y
200
150
100
0 100 200 300 X
30°
程序结束，主轴的正、反转，冷却液的开、停等。
M00—暂停指令
M02,M30—程序结束指令 。
M03,M04和 M05－主轴正转,反转和停止 。
M08和 M09－冷却液开,关指令 。
M98,M99－子程序调用和返回指令。
见表 2.17
1,主程序与子程序子程序调出的形式：
M98 P○○○ ○○○○ ；
子程序号重复调用次数 （ 最大 999）
O0001;
…
M98P11000;
…
M30;
O1000;
…
M98P12000;
…
M99;
O2000;
…
M98P13000;
…
M99;
主程序 子程序 子程序
1重嵌套 2重嵌套例,如图所示零件，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=250㎜,R点平面为 Z=2㎜,钻通孔钻头伸出量为 2㎜,中心孔的孔深为 1.5㎜,倒角 深度为 1㎜,其它尺寸如图。
刀具,T01（ 中心钻 ）
T02（ Ф8.5钻头 ）
T03（倒角 钻头 ）
T04（ M10丝锥）。
4
3
2
1 W
Ф 80
X
Y
X
Z
2
28.5
15
M10 W
N30 T02 M06 ；换 02号刀具 —Ф 8.5钻头
N35 S1000 M03 M08 ；启动主轴,开冷却液
N40 M98 P0200 ；钻四个孔
N45 T03 M06 ；换 03号刀具 —倒角
N50 S1500 M03 M08 ；启动主轴,开冷却液
N55 M98 P0300 ； 给每个孔倒角
N60 T04 M06 ；换 04号刀具 —M10丝锥
N65 S200 M03 M08 ；启动主轴,开冷却液
N70 M98 P0400 ；对四个孔攻丝
N75 G28 ；返回参考点主程序结束
N80 M30 ；主程序结束
4
3
2
1 W
Ф 80
X
Y
X
Z
2
28.5
15
M10 W
O0300 ； 倒角子程序
N115 G99G81X-40.0Y0.R2.0Z-1.0F20.0 ； 第 1个孔倒角
N120 M98 P0500 ； 调用孔位置子程序,对 2,3,4孔倒角
N125 M99 ；
O0400 ； 攻丝子程序
N130 G99G84X-40.0Y0R2.0Z-17.0F10.0 ； 攻第 1个孔
N135 M98 P0500； 调用孔位置子程序,对 2,3,4孔攻丝
N140 M99 ；
O0500 ； 位置子程序
N150 X0 Y40.0 ； 第 2个孔的位置
N155 X40.0 Y0 ； 第 3个孔的位置
N160 X0.0 Y-40.0 ； 第 4个孔的位置
N165 M99 ；
4
3
2
1 W
Ф 80
X
Y
X
Z
2
28.5
15
M1
0
W
2,用户宏程序 A
使用方法与子程序类似，区别是在宏程序主体中，除了使用通常的 CNC指令外，
还可以使用变量的 CNC指令，进行变量运算，宏指令可以给变量设定实际值。
变量
1） 变量的概念,变量用＃和后面的数字表示,其格式为：＃ i（ i =1,2,3… ）
2） 变量的引用,变量可以代替宏程序中地址后面的数值 。
例,F＃ 103,G00Z-＃ 100,G＃ 130，
3) 公共变量和系统变量公共变量 （ ＃ 100～＃ 149,＃ 500～＃ 531）
系统变量 ① 刀具偏移 （ ＃ 1～＃ 99,＃ 2000～＃ 2200）
② 接口输入信号（＃ 1000～＃ 1015、＃ 1032）
③ 接口输出信号（＃ 1100～＃ 1115、＃ 1132、＃ 1133）
④ 计时信息（＃ 3011、＃ 3012）
⑤ 需要零件计数和加工零件计数信息（＃ 3901、＃ 3902）
⑥ 模态信息（＃ 4001～＃ 4120）
⑦ 位置信息（＃ 5001～＃ 5083）
4） 运算指令和转移指令（ G65）
格式,G65 Hm P＃ i Q＃ j R＃ k ；
其中,m=01～ 99,Hm表示运算指令和转移指令的功能；
＃ i：加入运算结果的变量名；
＃ j,＃ k：被运算的变量名，可以定为常量；
例,G65 H01 P#100 Q0； #100=0
G65 H02 P#100 Q#101 R#102； #100=#101+#102
G65 H84 P2000 Q#100 R#101； #100<#101时，转移到 N2000程序段
G代码 H代码 功 能 定 义
G65 H01 定义,置换 ＃ i=＃ j
″ H02 加法 ＃ i=＃ j+＃ k
″ H03 减法 ＃ i=＃ j-＃ k
″ H04 乘法 ＃ i=＃ j× ＃ k
″ H05 除法 ＃ i=＃ j÷ ＃ k
″ H22 绝对值
″ H31 正弦 ＃ i=＃ j·SIN（ ＃ k）
″ H32 余弦 ＃ i=＃ j·COS（ ＃ k）
″ H84 条件转移 4 IF＃ j＜＃ k,GOTOn
＃ i= ＃ j
例,在以圆心为 （ X0,Y0）,半径为 r的圆周上,始角为 α 加工 n个等分孔 。
X0,Y0,螺栓孔圆周基准点的坐标值使用变量：
＃ 500,＃ 501,基准点的坐标 （ X,Y） ＃ 502,半径 （ r）
＃ 503,始角 （ α ） ＃ 504,孔的个数 （ n）
＃ 100：表示加工第 i个孔的计数 （ i） ＃ 101：计数的总值 = n（ ie）
＃ 102：第 i个孔的 角度 （ θ 1） ＃ 103,＃ 104,第 i个孔的 坐标值 （ Xi,Yi）
调出用户宏程序主体的程序 O0010(主程序 )；
N010 G65 H01 P＃ 500 Q100000 ； X = 100 mm
G65 H01 P＃ 501 Q-200000 ； Y = -200 mm
G65 H01 P＃ 502 Q100000 ； r = 100 mm
G65 H01 P＃ 503 Q20000 ； α = 20°
G65 H01 P＃ 504 Q12 ； n = 12
N020 G92 X0 Y0 Z0 ； 设定坐标系
N025 M98 P9010 ； 调出用户宏程序
G00 X0 Y0 ； 回原点
N030 M02 ； 程序结束基准点 X0,Y0
r
α
X
Y 第 3孔第 2孔第 1孔第 n孔用户宏程序主体如下 （ 子程序 ）,
O9010；
N100 G65 H01 P＃ 100 Q0 ； i=0
G65 H01 P＃ 101 Q＃ 504 ； ie =n
N200 G65 H04 P＃ 102 Q＃ 100 R360000；
G65 H05 P＃ 102 Q＃ 102 R＃ 504 ；
G65 H02 P＃ 102 Q＃ 503 R＃ 102 ；
G65 H32 P＃ 103 Q＃ 502 R＃ 102 ；
G65 H02 P＃ 103 Q＃ 500 R＃ 103 ；
G65 H31 P＃ 104 Q＃ 502 R＃ 102 ；
G65 H02 P＃ 104 Q＃ 501 R＃ 104 ；
G90 G00 X＃ 103 Y＃ 104 ；第 i孔定位
N250 … ； 孔加工代码
G65 H01 P＃ 100 Q＃ 100 R1 ； i=i+1
G65 H84 P200 Q＃ 100 R＃ 101 ；
i＜ ie时,转移到 N200程序段
N300 M99 ； 用户宏程序主体结束
n ii 3 6 0
X=X + rCOS（ θ i）
Y=Y + rSIN（ θ i）
基 准点 X0,
Y0
r
α
X
Y
第 3孔 第 2孔第 1孔
2.6 自动编程
2.6.1 自动编程的基本概念
2.6.2 语言程序编程系统零件源程序,用专用的语言和符号来描述零件图纸上的几何形状及刀具相对零件运动的轨迹,顺序和其它工艺参数等零件源程序 后置处理输入翻译 数值计算穿孔纸带加工程序单编译程序通用计算机
APT自动编程系统
2.6.3 图形交互自动编程系统自动编程系统,和 CAD数据库及 CAPP系统有效的连接；
三维设计、分析,NC加工于一体。
常见的 CAD/CAM系统：
Solid works
Pro/Engineering
MasterCAM
I-DEAS
UG
CAXA
主要处理过程,
1,几何造型
2,刀具走刀路径的产生
3,后置处理
