2010年 5月 19日 11时 5分 1
第三章数控铣床的编程与加工操作
内容提要
数控铣床上加工零件的工艺分析；数控铣
削刀具及切削用量的选择；数控铣床上零
件的装夹及对刀；数控铣床的编程指令、
刀具补偿。
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数控铣削加工的工艺设计是在普通铣削加工工艺
设计的基础上, 考虑和利用数控铣床的特点, 充
分发挥其优势 。 关键在于合理安排工艺路线, 协
调数控铣削工序与其他工序之间的关系, 确定数
控铣削工序的内容和步骤, 并为程序编制准备必
要的条件 。
第一节 数控铣床零件加工的工艺分析
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一,数控铣削加工部位及内容的选择与确定
◆ 适宜采用数控铣削加工
? 1.由直线、圆弧、非圆曲线及列表曲线构成的内外
轮廓；
? 2.空间曲线或曲面；
? 3.形状虽然简单，但尺寸繁多，检测困难的部位；
? 4.用普通机床加工时难以观察、控制及检测的内腔、
箱体内部等；
? 5.有严格位置尺寸要求的孔或平面；
? 6.能够在一次装夹中顺带加工出来的简单表面或形
状。
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二,数控铣削加工部位及内容的
选择与确定
◆ 不采用数控铣削加工
1.需要进行长时间占机人工调整的粗加工内容；
2.毛坯上的加工余量不太充分或不太稳定的部位；
3.简单的粗加工面；
4.必须用细长铣刀加工的部位，一般指狭长深槽或高筋板小转接圆弧
部位 。
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二,数控铣削加工零件的工艺性分析
根据数控铣削加工的特点，对零件图样进行工艺性分
析时，应主要分析与考虑以下一些问题。
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二,数控铣削加工零件的工艺性分析
1,零件图分析
首先应熟悉零件在产品中的作用、位置、装
配关系和工作条件，搞清楚各项技术要求对零
件装配质量和使用性能的影响，找出主要的关
键的技术要求，然后对零件图样进行分析。
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◆ 尺寸标注方法分析
零件图上尺寸标注方法应适应数控加工的特点，如下图所示，在
数控加工零件图上，应以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。
这种标注方法既便于编程又有利于设计基准、工艺基准、测量基准
和编程原点的统一。
二,数控铣削加工零件的工艺性分析
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◆ 零件图的完整性与正确性分析
构成零件轮廓的几何元素（点、线、面）条件（如相
切、相交、垂直和平行）是数控编程的重要依据。手工
编程时要计算构成零件轮廓的每一个节点坐标；自动编
程时要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义，如果
某一条件不充分，则无法计算零件轮廓的节点坐标和表
达零件轮廓的几何元素，导致无法进行编程，因此图纸
应当完整地表达构成零件轮廓的几何元素。
二,数控铣削加工零件的工艺性分析
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二,数控铣削加工零件的工艺性分析
◆ 零件技术要求分析
零件的技术要求主要是指尺寸精度, 形状精度, 位置精度, 表面
粗糙度及热处理等 。 这些要求在保证零件使用性能的前提下, 应经
济合理 。 过高的精度和表面粗糙度要求会使工艺过程复杂, 加工困
难, 成本提高 。
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◆ 零件材料分析
在满足零件功能的前提下, 应选用廉价, 切削性能好的材
料 。 而且, 材料选择应立足国内, 不要轻易选用贵重或紧缺
的材料 。
二,数控铣削加工零件的工艺性分析
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2.零件的结构工艺性分析
零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下制
造的可行性和经济性 。 良好的结构工艺性, 可以使零件加工容易,
节省工时和材料 。 而较差的零件结构工艺性, 会使加工困难, 浪费
工时和材料, 有时甚至无法加工 。 因此, 零件各加工部位的结构工
艺性应符合数控加工的特点 。
二,数控铣削加工零件的工艺性分析
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◆ 工件的内腔与外形应尽量采用统一的几何类型和尺寸, 这
样可以减少刀具的规格和换刀的次数, 方便编程和提高
数控机床加工效率 。
二,数控铣削加工零件的工艺性分析
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◆ 工件内槽及缘板间的过渡圆角半径不应过小 。
过渡圆角半径反映了刀具直径的大小, 刀具直径和被加工工件轮
廓的深度之比与刀具的刚度有关, 如图 a） 所示, 当 R＜ 0.2H时
(H为被加工工件轮廓面的深度 ),则判定该工件该部位的加工工艺
性较差；如图 b） 所示, 当 R＞ 0.2H时, 则刀具的当量刚度较
好, 工件的加工质量能得到保证 。
二,数控铣削加工零件的工艺性分析
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二,数控铣削加工零件的工艺性分析
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二,数控铣削加工零件的工艺性分析
◆铣工件的槽底平面时，槽底圆角半径 r不宜过大。
如下图所示，铣削工件底平面时，槽底的圆角半径 r越大，铣刀端
刃铣削平面的能力就越差，铣刀与铣削平面接触的最大直径 d=D-2r
(D为铣刀直径 )，当 D一定时,r越大，铣刀端刃铣削平面的面积越
小，加工平面的能力就越差、效率越低、工艺性也越差。
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二,数控铣削加工零件的工艺性分析
此外, 还应分析零件所要求的加工精度, 尺寸公差等是否可以得
到保证, 有没有引起矛盾的多余尺寸或影响加工安排的封闭尺寸
等 。
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1.保证零件的加工精度和表面粗糙度要求
通常在编程时, 不论机床在加工中是刀具移动, 还是
被加工工件移动, 都一律假定被加工工件相对静止不动,
而刀具在移动, 并规定刀具远离工件的方向作为坐标的
正方向 。
三,数控铣削加工路线的拟定
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◆ 当铣削平面零件外轮廓时，一般采用立铣刀侧刃切削。立铣
刀侧刃铣削平面零件外轮廓时避免沿零件外轮廓的法向切入
和切出，如下图所示，应沿着外轮廓曲线的切向延长线切入
或切出，这样可避免刀具在切入或切出时产生的刀刃切痕，
保证零件曲面的平滑过渡。
三,数控铣削加工路线的拟定
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◆ 铣削封闭的内轮廓表面时, 若内轮廓外延, 则应沿切
线方向切入, 切出 。 若内轮廓曲线不允许外延图 3-6，
刀具只能沿内轮廓曲线的法向切入, 切出, 此时刀具的
切入, 切出点应尽量选在内轮廓曲线两几何元素的交点
处 。 当内部几何元素相切无交点时如图 3-7所示, 为防
止刀具施加刀偏时在轮廓拐角处留下凹口如图 3-7a)，
刀具切入, 切出点应远离拐角如图 3-7b)所示 。
三,数控铣削加工路线的拟定
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三,数控铣削加工路线的拟定
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◆ 如图 3-8所示，用圆弧插补方式铣削外整圆时，要安排刀具从
切向进入圆周铣削加工，当整圆加工完毕后，不要在切点处直接
退刀，而让刀具多运动一段距离，最好沿切线方向，以免取消刀
具补偿时，刀具与工件表面相碰撞，造成工件报废。铣削内圆弧
时，也要遵守从切向切入的原则，安排切入、切出过渡圆弧，如
图 3-9所示，若刀具从工件坐标原点出发，其加工路线为
1→ 2→ 3→ 4→ 5，这样，来提高内孔表面的加工精度和质量。
三,数控铣削加工路线的拟定
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三,数控铣削加工路线的拟定
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◆对于孔位置精度要求较高的零件，在精镗孔系时，镗孔路线
一定要注意各孔的定位方向一致，即采用单向趋近定位点的
方法，以避免传动系统反向间隙误差或测量系统的误差对定
位精度的影响。例如图 3-10a)所示的孔系加工路线，在加工
孔 Ⅳ 时,χ方向的反向间隙将会影响 Ⅲ, Ⅳ 两孔的孔距精度；
如果改为图 3-10b)所示的加工路线，可使各孔的定位方向一
致，从而提高了孔距精度。
三,数控铣削加工路线的拟定
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三,数控铣削加工路线的拟定
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2.应使走刀路线最短，减少刀具空行程时间，提高加
工效率 。
图 3-12所示为正确选择钻孔加工路线的例子。通常先加工均布
于同一圆周上的八个孔，在加工另一圆周上的孔如图 3-12a）所
示。但是对点位控制的数控机床而言，要求定位精度高，定位过
程尽可能快，因此这类机床应按空程最短来安排走刀路线如图 3-
12b）所示，以节省加工时间，提高效率。
三,数控铣削加工路线的拟定
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3.最终轮廓一次走刀完成
为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求, 最终轮廓应
安排在最后一次走刀中连续加工出来 。
4.选择使工件在加工后变形小的路线
对横截面积小的细长零件或薄板零件应采用分几次走刀
加工到最后尺寸或对称去除余量法安排走刀路线 。 安排工
步时, 应先安排对工件刚性破坏较小的工步 。
三,数控铣削加工路线的拟定
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此外，轮廓加工中应避免进给停顿。因为加工过程中的切削力会使
工艺系统产生弹性变形并处于相对平衡的状态，进给停顿时，切削
力突然减小，会改变系统的平衡状态，刀具会在进给停顿处的零件
轮廓上留下刻痕。为提高工件表面的精度和减小粗糙度，可以采用
多次走刀的方法，精加工余量一般以 0.2~0.5为宜，而且精铣时宜
采用顺铣，以减小零件被加工表面粗糙度的值。
三,数控铣削加工路线的拟定
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小结 本次课需要学生掌握数控铣床的加工范围；零
件的工艺性分析和应注意的问题；工艺路线的拟定和
应注意的问题。
思考题 1.数控铣床的适合加工什么样的工件？
2.怎样确定零件的工艺路线？
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1.数控铣刀的选择
被加工零件的几何形状是选择刀具类型的主要依据。铣刀的类型很
多，这里只介绍在数控机床上常用的铣刀。
★面铣刀
面铣刀主要用于加工较大的平面。标准可转位面铣刀的直径为 16～
630mm.粗铣时，铣刀直径要小些，因为粗铣切削力大，选小直径铣刀
可减小切削扭矩。精铣时，铣刀直径要选大些，尽量包容工件整个加工
宽度，以提高加工精度和效率，并减小相邻两次进给之间的接刀痕迹。
四,数控铣削刀具、夹具及切削用量的选择
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★ 立铣刀
立铣刀是数控加工中用得最多的一种铣刀，主要用于加
工凹槽、较小的台阶面以及平面轮廓。
★ 模具铣刀
模具铣刀主要用于加工空间曲面、模具型腔或凸摸成型
表面。
★ 键槽铣刀
键槽铣刀主要用于加工封闭的键槽。
★ 鼓形铣刀
鼓形铣刀主要用于加工变斜角类零件的变斜角加工面。
★ 成型铣刀
成型铣刀一般是为了特定的工件或加工内容专门设计制造的，如各
种直形或圆形的凹槽、斜角面、特性孔或台。
四,数控铣削刀具、夹具及切削用量的选择
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2.夹具
数控机床主要用于加工形状复杂的零件, 但所使用夹具的结
构往往并不复杂, 数控铣床夹具的选用可首先根据生产零件
的批量来确定 。 对单件, 小批量, 工作量较大的模具加工来
说, 一般可直接在机床工作 台面上通过调整实现定位与夹
紧, 然后通过 加工坐标系的设定 来确定零件的位置 。
四,数控铣削刀具、夹具及切削用量的选择
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3.切削用量的选择
切削用量包括主轴转速, 背吃刀量及进给速度等 。 对于不同的
加工方法, 需要选用不同的切削用量 。 切削用量的选择应保证零
件加工精度和表面粗糙度, 充分发挥刀具切削性能, 保证合理的
刀具耐用度；并充分发挥机床的性能, 最大限度提高生产率, 降
低成本 。 粗, 精加工时切削用量的选择原则如下：
四,数控铣削刀具、夹具及切削用量的选择
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?1.粗加工时
首先选取尽可能大的背吃刀量；其次要根据机床动力和刚性的限制
条件等，选取尽可能大的进给量；最后根据刀具耐用度确定最佳的
切削速度。
?2.精加工时切削用量的选择原则
首先根据粗加工后的余量确定背吃刀量；其次根据已加工表面的粗
糙度要求，选取较小的进给量；最后在保证刀具耐用度的前提下，
尽可能选取较高的切削速度。
四,数控铣削刀具、夹具及切削用量的选择
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1.背吃刀量确定
背吃刀量根据机床, 工件和刀具的刚度来决定, 在刚度允许的条件
下, 应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量, 这样可以减少走刀
次数, 提高生产效率 。
粗加工 （ Ra=10~80um） 时一次进给应尽可能切除全部余量, 在中
等 功 率 机 床 上, 背 吃 刀 量 可 达 8~10mm 。 半 精 加 工
（ Ra=1.25~10um ） 时, 背吃 刀量 可取 为 0.5~2mm 。 精加工
（ Ra=0.32~0.25um） 时, 背吃刀量可取为 0.2~0.4mm。
四,数控铣削刀具、夹具及切削用量的选择
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2.进给速度的确定,
确定进给速度的原则：
★ 1.当工件的质量要求能够得到保证时，为提高生产效率，可选择较高的
进给速度。一般在 100～ 200mm/min范围内选取。
★ 2.在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时，宜选择较低的进给速度，
一般在 20～ 50mm/min范围内选取。
★ 3.当加工精度，表面粗糙度要求高时，进给速度应选小些，一般在 20～
50mm/min范围内选取。
★ 4.刀具空行程时，特别是远距离, 回零, 时，可以设定该机床数控系统
设
定的最高进给速度。
★ 5.此外，在选择进给量时，还应注意零件加工中的某些特殊因素。比如
在轮廓加工中，选择进给量时，应考虑轮廓拐角处的超程问题。特别是在
拐角较大、进给速度较高时，应在接近拐角处适当降低进给速度，在拐角
后逐渐升速，以保证加工精度 。
四,数控铣削刀具、夹具及切削用量的选择
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3.主轴转速的确定
主轴转速应根据允许的切削速度和工件（或刀具）直径来选择。其计算
公式为：
n=1000v/πD
式中：
v—— 切削速度，单位为 m/min，由刀具的耐用度决定；
n—— 主轴转速，单位为 r/min；
D—— 工件直径或刀具直径，单位为 mm。
四,数控铣削刀具、夹具及切削用量的选择
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◆ 在选择切削速度时, 还应考虑以下几点,
?1.应尽量避开积屑瘤产生的区域；
?2.断续切削时，为减小冲击和热应力，要适当降低切削速度；
?3.在易发生振动的情况下，切削速度应避开自激振动的临界速度；
?4.加工大件、细长件和薄壁工件时，应选用较低的切削速度；
?5.加工带外皮的工件时，应适当降低切削速度。
四,数控铣削刀具、夹具及切削用量的选择
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1.对刀点
对刀点是指通过对刀确定刀具与工件相对位置的基准点。
对刀点的选择原则如下：
1.所选的对刀点应使程序编制简单；
2.对刀点应选择在容易找正、便于确定零件加工原点的位置；
3.对刀点应选在加工时检验方便、可靠的位置；
4.对刀点的选择应有利于提高加工精度 。
五,对刀点与换刀点的确定
2010年 5月 19日 11时 5分 39
◆ 刀位点,
实际操作机床时，可通过手工对刀操作把刀具的刀位点放到对刀点
上，即, 刀位点, 与, 对刀点, 的重合。
所谓, 刀位点, 是指刀具的定位基准点，车刀的刀位点为刀尖或刀
尖圆弧中心；平底立铣刀是刀具轴线与刀具底面的交点；球头铣刀
是球头的球心，钻头是钻尖等。用手动对刀操作，对刀精度较低，
且效率低。
五,对刀点与换刀点的确定
2010年 5月 19日 11时 5分 40
五,对刀点与换刀点的确定
2.对刀方法
以华中世纪星数控系统为例来说明数控铣床的对刀过
程 。
2010年 5月 19日 11时 5分 41
五,对刀点与换刀点的确定
★ 以实例说明对刀的方法。（下图为零件
图）
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五,对刀点与换刀点的确定
X,Y,Z轴的对刀示意图
2010年 5月 19日 11时 5分 43
★ 步骤如下：
1.准备工作 机床回参考点，确认机床坐标系；
2.装夹工件毛坯 通过夹具使零件定位，并使工件定位基准面与机床
运动方向一致；
3.对刀测量 用直径为 φ10的标准测量棒、塞尺对刀，得到测量值为 X = -437.726,Y
= -298.160,Z = -31.833。
4.计算设定值 X= -437.726+5+0.1+40= -392.626mm
Y= -298.160+5+0.1+46.5= -246.46mm
Z= -31.833-0.2=-32.033mm
5、设定加工坐标系 将开关放在 MDI 方式下，进入加工坐标系设定页面。输入数据
为,X= -392.626 Y= -246.460 Z= -32.033
表示加工原点设置在机床坐标系的 X= -392.626; Y= -246.460; Z= -32.033 的位置上。
五,对刀点与换刀点的确定
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2.换刀点
由于数控铣床采用手动换刀, 换刀时操作人员的主
动性教高, 换刀点只要设在零件外面, 不发生换刀
阻碍即可 。
五,对刀点与换刀点的确定
2010年 5月 19日 11时 5分 45
小结 本次课需要学生掌握数控铣床刀具、夹具、切
削用量的选择；学会对刀的方法，建立工件坐标系。
思考题 1.数控铣床选择切削用量时应考虑哪些问题？
2.对刀的步骤有哪些？
2010年 5月 19日 11时 5分 46
以华中世纪星 （ HNC-21/22M） 数控系统为例
来说明数控铣床程序编制的有关指令及方法的介
绍 。
第二节数控铣床的编程
2010年 5月 19日 11时 5分 47
HNC-21/22M 数控系统的 M功能指令是由地址字母 M和其后的两位
数字来表示的, 其功能见表 3-1所示 。
表 3.1M 指令功能（ 标记 ?者为缺省值）
一,常用的 M功能指令
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1.主轴功能 S
主轴功能 S 控制主轴转速，其后的数值表示主轴速度，单位为
转 /每分钟 (r/min)。 S 是模态指令,S 功能只有在主轴速度可调
节时有效。
2.进给速度 F
F 指令表示工件被加工时刀具相对于工件的合成进给速度,F
的单位取决于 G94(每分钟进给量 mm/min)或 G95(每转进给量
mm/r)。
二,主轴功能 S、进给功能 F
2010年 5月 19日 11时 5分 49
1.工件坐标系选择 G54~G59
?格式：
G54/G55/G56/G57/G58/G59
?说明,G54~G59 可预定 6 个工件
坐标系 (如图 3-15)，根据需要任意
选用。
这 6 个预定工件坐标系的原点在机床坐标系中的值，用 MDI 方式
预先输入在, 坐标系, 功能表中，系统自动记忆。当程序中执行
G54~G59 中某一个指令,后续程序段中绝对值编程时的指令值均
为相对此工件坐标系原点的值。
三,准备功能 G指令
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2.回参考点控制指令
★ 自动返回参考点 G28
格式,G28 X_Y_Z_
说明：
X, Y, Z,回参考点时经过的中间点（不是机床参考点） 。
★ 自动从参考点返回 G29
格式,G29 X _Y_Z_
说明：
X, Y, Z,返回的定位终点，
三,准备功能 G指令
2010年 5月 19日 11时 5分 51
三,准备功能 G指令
例：用 G28,G29 对图所示的路径编程：要求由 A 经过中间点 B并返
回参考点，然后从参考点经由中间点 B 返回到 C 点 。
%1102
G92 X30 Y50 Z20
G91 G28 X100 Y20 Z0
G29 X50 Y?40
M02
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三,准备功能 G指令
3.刀具半径补偿指令 G41,G42,G40（模态）
★ 1）刀具半径补偿的目的：
由于刀具半径的存在，刀具中心轨迹和工件轮廓不重
合。如果系统没有半径补偿功能，则只能按刀心轨迹
进行编程，即在编程时事先加上或减去刀具半径，其
计算相当复杂，计算量大，尤其当刀具磨损、重磨或
换新刀后，刀具半径发生变化时，必须从新计算刀心
轨迹，修改程序，这样既繁琐，又不利于保证加工精
度。
2010年 5月 19日 11时 5分 53
三,准备功能 G指令
★ 2） 刀具半径补偿 G40,G41,G42
2010年 5月 19日 11时 5分 54
三,准备功能 G指令
说明：
? G40：取消刀具半径补偿；
? 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)；
? G17：刀具半径补偿平面为 XY 平面；
? G18：刀具半径补偿平面为 ZX 平面；
? G19：刀具半径补偿平面为 YZ 平面；
? 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 (D00~D99)，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。
★注意：
? (1) 刀具半径补偿平面的切换必须在补偿取消方式下进行；
? (2) 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。
2010年 5月 19日 11时 5分 55
刀具半径左右补偿的判断
2010年 5月 19日 11时 5分 56
例：考虑刀具半径补偿，编制图所示零件的加工程序：
要求建立如图所示的工件坐标系，按箭头所指示的路径
进行加工，设加工开始时刀具距离工件上表面 50mm，切
削深度为 10mm。
零件程序如下：
? %1008
? G92 X?10 Y?10 Z50
? G90 G17
? G42 G00 X4 Y10 D01
? Z2 M03 S900
? G01 Z-10 F800
? X30
? G03 X40 Y20 I0 J10
? G02 X30 Y30 I0 J10
? G01 X10 Y20
? Y5
? G00 Z50 M05
? G40 X?10 Y?10 M02
2010年 5月 19日 11时 5分 57
4.刀具长度偏置指令 G43,G44,G49（模态）
★刀具长度补偿的目的：
通常，数控车床的刀具装在回转刀架上，加工中心、
数控镗铣床、数控钻床等刀具装在主轴上，由于刀具
长度不同，装刀后刀尖所在位置不同，即使是同一把
刀具，由于磨损、重磨变短，重装后刀尖位置也会发
生变化。如果要用不同的刀具加工同一工件，确定刀
尖位置是十分重要的。
2010年 5月 19日 11时 5分 58
指令说明,
说明：
? G17：刀具长度补偿轴为 Z 轴；
? G18：刀具长度补偿轴为 Y 轴；
? G19：刀具长度补偿轴为 X 轴；
? G49：取消刀具长度补偿；
? G43：正向偏置 (补偿轴终点加上偏置值 )；
? G44：负向偏置 (补偿轴终点减去偏置值 )；
? X,Y,Z, G00/G01 的参数，即刀补建立或取消的终点；
? H,G43/G44 的参数，即刀具长度补偿偏置号 (H00~H99)，它代表了
刀具表中对应的长度补偿值。
2010年 5月 19日 11时 5分 59
小结 本次课需要学生掌握数控铣床（华中世纪星）
的 G54～ G59,G28～ G29,G40～ G43,G49的指令格
式；编程方法；学会应用这些指令来进行编程。
思考题 编写下面零件的数控程序。
2010年 5月 19日 11时 5分 60
5.暂停指令 G04
? 格式,G04 P_
? 说明：
? P：暂停时间，单位为 s（秒）。
? G04 在前一程序段的进给速度降到零之后才开始暂停动作。在执
行含 G04 指令的程序段时，先执行暂停功能。
? G04 为非模态指令，仅在其被规定的程序段中有效 。
★ 注意, G04 可使刀具作短暂停留，以获得圆整而光滑的表面。如
对不通孔作深度控制时，在刀具进给到规定深度后，用暂停指令
使刀具作非进给光整切削，然后退刀，保证孔底平整
2010年 5月 19日 11时 5分 61
6.子程序调用
调用子程序的 编程格式 M98 P～ ;
式中：
P――表示子程序调用情况。 P后共有 8位数字，前四位为调用次数，
省略时为调用一次；后四位为所调用的子程序号。
例：如图所示,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
采用调用子程序的方式来实现 (编程时不考虑刀具补偿 )。
2010年 5月 19日 11时 5分 62
主程序：
%10
N10 G54 G90 G01 Z40 F2000 进入工件加工坐标系
N20 M03 S800 主轴启动
N30 G00 Z3 快进到工件表面上方
N40 G01 X 0 Y8.66 到 1#三角形上顶点
N50 M98 P20 调 20号切削子程序切削三角形
N60 G90 G01 X30 Y8.66 到 2#三角形上顶点
N70 M98 P20 调 20号切削子程序切削三角形
N80 G90 G01 X60 Y8.66 到 3#三角形上顶点
N90 M98 P20 调 20号切削子程序切削三角形
N100 G90 G01 X 0 Y -21.34 到 4#三角形上顶点
N110 M98 P20 调 20号切削子程序切削三角形
N120 G90 G01 X30 Y -21.34 到 5#三角形上顶点
N130 M98 P20 调 20号切削子程序切削三角形
N140 G90 G01 X60 Y -21.34 到 6#三角形上顶点
N150 M98 P20 调 20号切削子程序切削三角形
N160 G90 G01 Z40 F2000 抬刀
N170 M05 主轴停
N180 M30 程序结束
2010年 5月 19日 11时 5分 63
子程序：
%20
N10 G91 G01 Z -2 F100 在三角形上顶点切入（深） 2mm
N20 G01 X -5 Y-8.66 切削三角形
N30 G01 X 10 Y 0 切削三角形
N40 G01 X 5 Y 8.66 切削三角形
N50 G01 Z 5 F2000 抬刀
N60 M99 子程序结束
2010年 5月 19日 11时 5分 64
7.镜像功能 G24,G25
格式,G24 X__Y__Z__
? 98 P_
? G25 X__Y__Z__
说明：
? G24：建立镜像；
? G25：取消镜像；
? X, Y, Z,：镜像位
2010年 5月 19日 11时 5分 65
例：使用镜像功能编制如图 3-23 所示轮廓的加工程序：
设刀具起点距工件上表面 10mm，切削深度 5mm。
预先在 MDI 功能中, 刀具表, 设置 01 号刀具半径值项
D01= 6.0，长度值项 H01= 4.0。
? %0024............................................,主程序
? G92 X0 Y0 Z10 建立工件坐标系
? G91 G17 M03 S600
? M98 P100 加工①
? G24 X0 Y 轴镜像，镜像位置为 X=0
? M98 P100 加工②
? G24 Y0 X,Y 轴镜像，镜像位置为 (0,0)
? M98 P100 加工③
? G25 X0 ； X 轴镜像继续有效，取消 Y 轴镜像
? M98 P100 ；加工④
? G25 Y0 ；取消镜像
? M30
2010年 5月 19日 11时 5分 66
子程序
? %100 ；子程序 (① 的加工程序 )：
? N100 G41 G00 X20 Y8 D01 O→ A
? N110 Y2 A → B
? N120 G43 Z?8 H01 Z 接近工件上表面
? N130 G01 Z?7 F300 Z 进刀
? N140 Y50 B → C
? N150 X20 C → D
? N160 G03 X20 Y?20 I20 J0 D → E
? N170 G01 Y?20 E → F
? N180 X?50 F → G
? N190 G49 G00 Z55 Z 进刀
? N200 G40 X?10 Y?20 回到 O
? N210 M99
2010年 5月 19日 11时 5分 67
小结 本次课需要学生掌握数控铣床（华中世纪星）的 G04、
M98,M99,G24,G25的指令格式；编程方法；学会应用这些指令
来进行编程。
思考题 编写下面零件的数控程序。
2010年 5月 19日 11时 5分 68
8.固定循环
孔加工固定循环指令有 G73,G74,G76,G80～ G89，通常由下述 6
个动作构成 (如图 3-24)：
? (1) X,Y 轴定位；
? (2) 定位到 R 点 (定位方式取决于上次是 G00 还是 G01)；
? (3) 孔加工；
? (4) 在孔底的动作；
? (5) 退回到 R 点 (参考点 )；
? (6) 快速返回到初始点。
2010年 5月 19日 11时 5分 69
循环指令的通用指令格式
? 格式如下：
? 说明：
? G98：返回初始平面；
? G99：返回 R 点平面；
? G_：固定循环代码 G73,G74,G76 和 G81~G89 之一；
? X, Y：加工起点到孔位的距离 (G91)或孔位坐标 (G90)；
? R：初始点到 R 点的距离 (G91)或 R 点的坐标 (G90)；
? Z,R 点到孔底的距离 (G91)或孔底坐标 (G90)；
? Q：每次进给深度 (G73/G83)；
? I, J：刀具在轴反向位移增量 (G76/G87)；
? P：刀具在孔底的暂停时间；
? F：切削进给速度；
? L：固定循环的次数。
? G73,G74,G76 和 G81~G89,Z, R, P, F, Q, I, J, K 是模态指令。 G80、
G01～ G03 等代码可以取消固定循环。
2010年 5月 19日 11时 5分 70
1） G73：高速深孔加工循环
? 说明：
? Q：每次进给深度；
? k：每次退刀距离。
? G73 用于 Z 轴的间歇进给，使深孔加工时容易排屑，减少退刀量，
可以进行高效率的加工。
? G73 指令动作循环见上图。
? 注意,Z,K,Q 移动量为零时，该指令不执行。
2010年 5月 19日 11时 5分 71
2） G74：反攻丝循环
? G74 攻反螺纹时主轴反转，到孔底时主轴正转，然后退回。
? G74 指令动作循环见图。
★注意：
? (1) 攻丝时速度倍率、进给保持均不起作用；
? (2) R 应选在距工件表面 7mm 以上的地方；
? (3) 如果 Z 的移动量为零，该指令不执行。
2010年 5月 19日 11时 5分 72
3） G76：精镗循环
? 说明：
? I,X 轴刀尖反向位移量；
? J,Y 轴刀尖反向位移量,
? G76 精镗时，主轴在孔底定向停止后，向刀尖反方向移动，然后
快速退刀。这种带有让刀的退刀不会划伤已加工平面，保证了镗
孔精度。
? G76 指令动作循环见图。
? 注意：如果 Z 的移动量为零，该指令不执行。
2010年 5月 19日 11时 5分 73
4） G81：钻孔循环 (中心钻 )
? G81 钻孔动作循环，包括 X,Y 坐标定位、快进、工进和快速返
回等动作。
? G81 指令动作循环见图。
? 注意：如果 Z 的移动量为零，该指令不执行。
2010年 5月 19日 11时 5分 74
5） G82：带停顿的钻孔循环
? G82 指令除了要在孔底暂停外，其他动作与 G81 相同。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。
? 注意：如果 Z 的移动量为零，该指令不执行。
2010年 5月 19日 11时 5分 75
6） G83：深孔加工循环
? 说明：
? Q：每次进给深度；
? k：每次退刀后，再次进给时，由快速进给转换为切削进给时距上
次加工面的距离。
? G83 指令动作循环见图 3-30。
? 注意,Z,K,Q 移动量为零时，该指令不执行。
2010年 5月 19日 11时 5分 76
7） G84：攻丝循环
? G84 攻螺纹时从 R 点到 Z 点主轴正转，
? 在孔底暂停后，主轴反转，然后退回。
? G84 指令动作循环见图 3-31。
? 注意：
? (1) 攻丝时速度倍率、进给保持均不起作用；
? (2) R 应选在距工件表面 7mm 以上的地方；
? (3) 如果 Z 的移动量为零，该指令不执行。
2010年 5月 19日 11时 5分 77
8） G85：镗孔循环
? G85 指令与 G84 指令相同，但在孔底时主轴不反转。
2010年 5月 19日 11时 5分 78
9） G86：镗孔循环
? G86 指令与 G81 相同，但在孔底时主轴停止，然后快
速退回。
? 注意：
? (1) 如果 Z 的移动位置为零，该指令不执行；
? (2) 调用此指令之后，主轴将保持正转。
2010年 5月 19日 11时 5分 79
10） G87：反镗循环
? 说明：
? I,X 轴刀尖反向位移量；
? J,Y 轴刀尖反向位移量,
? G87 指令动作循环见图 32。描述如下：
? (1) 在 X,Y 轴定位；
? (2) 主轴定向停止；
? (3) 在 X,Y 方向分别向刀尖的反方向移动 I, J 值；
? (4) 定位到 R 点 (孔底 )；
? (5) 在 X,Y 方向分别向刀尖方向移动 I, J 值；
? (6) 主轴正转；
? (7) 在 Z 轴正方向上加工至 Z 点；
? (8) 主轴定向停止；
? (9) 在 X,Y 方向分别向刀尖反方向移动 I, J 值；
? (10) 返回到初始点 (只能用 G98)；
? (11) 在 X,Y 方向分别向刀尖方向移动 I, J 值；
? (12) 主轴正转。
? 注意：如果 Z 的移动量为零，该指令不执行。
2010年 5月 19日 11时 5分 80
11） G88：镗孔循环
? G88 指令动作循环见图。描述如下：
? (1) 在 X,Y 轴定位；
? (2) 定位到 R 点；
? (3) 在 Z 轴方向上加工至 Z 点（孔底）；
? (4) 暂停后主轴停止；
? (5) 转换为手动状态，手动将刀具从孔中退出；
? (6) 返回到初始平面；
? (7) 主轴正转。
? 注意：如果 Z 的移动量为零，该指令不执行。
2010年 5月 19日 11时 5分 81
12） G89：镗孔循环
? G89 指令与 G86 指令相同，但在孔底有暂停。
? 注意：如果 Z 的移动量为零,G89 指令不执行。
2010年 5月 19日 11时 5分 82
13） G80：取消固定循环
该指令能取消固定循环，同时 R 点和 Z 点
也被取消。
2010年 5月 19日 11时 5分 83
★ 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时，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；
? (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，按后出现的指令运行；
? (5) 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，才能进行孔加工循环。
2010年 5月 19日 11时 5分 84
例 使用 G88 指令编制如图所示的螺纹加工程序：
设刀具起点距工作表面 100mm 处，切削深度为
10mm。
? (i) 先用 G81 钻孔
? %1000
? G92 X0 Y0 Z0
? G91 G00 M03 S600
? G99 G81 X40 Y40 G90 R ?98 Z ?110 F200
? G91 X40 L3
? Y50
? X-40 L3
? G90 G80 X0 Y0 Z0 M05M30
? (ii) 再用 G84 攻丝
? %2000
? G92 X0 Y0 Z0
? G91 G00 M03 S600
? G99 G84 X40 Y40 G90 R ?93 Z ?110 F100
? G91 X40 L3
? Y50
? X-40 L3
? G90 G80 X0 Y0 Z0 M05M30
2010年 5月 19日 11时 5分 85
第三节 数控铣床综合编程实例
例 1：该零件的毛坯是一块 180mm× 90mm× l2mm板料，要求铣削
成图中粗实线所示的外形。
如图可知，各孔已加工完，各边都留有 5mm的铣削留量。铣削时
以其底面和 2-Φ10H8的孔定位,Φ60mm孔对工件进行压紧。在编
程时，工件坐标系原点定在工件左下角 A点 (如图所示 )，现以
Φ10mm立铣刀进行轮廓加工，对刀点在工件坐标系中的位置为 (-
25,10,40)，刀具的切入点为 B点，刀具中心的走刀路线为,对
刀点 1 --下刀点 2--b--c--c’… --下刀点 2--对刀点 1。
该零件的特点是形状比较简单，数值计算比较方便。现按轮廓编
程，根据图计算各基点及圆心点坐标如下：
A(0,0) B(0,40) C(14.96,70) D(43.54,70) E(102,64)
F(150,40) G(170,40)
H(170,0) 01(70,40) 02(150,100)
2010年 5月 19日 11时 5分 86
加工程序如下：
? %0001
? N01 G92 X-25.0 Y10.0 Z40.0
? N02 G90 G00 Z-16.0 S300 M03
? N03 G41 G01 X0 Y40.0 F100 D01 M08
? N04 X14.96 Y70.0
? N05 X43.54
? N06 G02 X102.0 Y64.0 I26.46 J-30.0
? N07 G03 X150.0 Y40.0 I48.0 J36.0
? N08 G01 X170.0
? N09 Y0
? N10 X0
? N11 Y40.0
? N12 G00 G40 X-25.0 Y10.0 Z 40.0 M09
? M05
? N13 M30
2010年 5月 19日 11时 5分 87
例 2：如图 3-36所示，工件材料为 HT300，使用刀具 T01
为镗孔刀,T02为 Φ13钻头,T03为锪钻。
? 程序如下：
? %0004
? N01 T01
? N02 M06
? N03 G54
? N04 G90 G00 X0 Y0
? N05 T02
? N06G43 H01 Z20.M03 S500 F30
? N07G98 G85 X0 Y0 R3,Z-45,
? N08G80 G28 G49 Z0.M06
? N09 G00 X-60.Y50.T03
? N10 G43 H02 Z10.M03 S600
? N11 G98 G73 G90 X-60.Y0 R-15,Z-48,Q-4,K1.0 F40
? N12 X60,
? N13 G80 G28 G49 Z0.M06
? N14 G00 X-60.Y0,
? N15 G43 H03 Z10.M03 S350
? N16 G98 G82 X-60.Y0 R-15.Z-32.P100 F25
? N17 X60,
? N18 G80 G28 G49 Z0.M05
? N19 G91 G28 X0 Y0
? N20 M30
2010年 5月 19日 11时 5分 88
小结 本次课需要学生掌握数控铣床（华中世纪星）的孔加工
的循环指令格式；编程方法；学会应用这些指令来进行编程。
思考题 编写下面零件的数控程序。
第三章数控铣床的编程与加工操作
内容提要
数控铣床上加工零件的工艺分析；数控铣
削刀具及切削用量的选择；数控铣床上零
件的装夹及对刀；数控铣床的编程指令、
刀具补偿。
2010年 5月 19日 11时 5分 2
数控铣削加工的工艺设计是在普通铣削加工工艺
设计的基础上, 考虑和利用数控铣床的特点, 充
分发挥其优势 。 关键在于合理安排工艺路线, 协
调数控铣削工序与其他工序之间的关系, 确定数
控铣削工序的内容和步骤, 并为程序编制准备必
要的条件 。
第一节 数控铣床零件加工的工艺分析
2010年 5月 19日 11时 5分 3
一,数控铣削加工部位及内容的选择与确定
◆ 适宜采用数控铣削加工
? 1.由直线、圆弧、非圆曲线及列表曲线构成的内外
轮廓；
? 2.空间曲线或曲面；
? 3.形状虽然简单，但尺寸繁多，检测困难的部位；
? 4.用普通机床加工时难以观察、控制及检测的内腔、
箱体内部等；
? 5.有严格位置尺寸要求的孔或平面；
? 6.能够在一次装夹中顺带加工出来的简单表面或形
状。
2010年 5月 19日 11时 5分 4
二,数控铣削加工部位及内容的
选择与确定
◆ 不采用数控铣削加工
1.需要进行长时间占机人工调整的粗加工内容；
2.毛坯上的加工余量不太充分或不太稳定的部位；
3.简单的粗加工面；
4.必须用细长铣刀加工的部位，一般指狭长深槽或高筋板小转接圆弧
部位 。
2010年 5月 19日 11时 5分 5
二,数控铣削加工零件的工艺性分析
根据数控铣削加工的特点，对零件图样进行工艺性分
析时，应主要分析与考虑以下一些问题。
2010年 5月 19日 11时 5分 6
二,数控铣削加工零件的工艺性分析
1,零件图分析
首先应熟悉零件在产品中的作用、位置、装
配关系和工作条件，搞清楚各项技术要求对零
件装配质量和使用性能的影响，找出主要的关
键的技术要求，然后对零件图样进行分析。
2010年 5月 19日 11时 5分 7
◆ 尺寸标注方法分析
零件图上尺寸标注方法应适应数控加工的特点，如下图所示，在
数控加工零件图上，应以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。
这种标注方法既便于编程又有利于设计基准、工艺基准、测量基准
和编程原点的统一。
二,数控铣削加工零件的工艺性分析
2010年 5月 19日 11时 5分 8
◆ 零件图的完整性与正确性分析
构成零件轮廓的几何元素（点、线、面）条件（如相
切、相交、垂直和平行）是数控编程的重要依据。手工
编程时要计算构成零件轮廓的每一个节点坐标；自动编
程时要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义，如果
某一条件不充分，则无法计算零件轮廓的节点坐标和表
达零件轮廓的几何元素，导致无法进行编程，因此图纸
应当完整地表达构成零件轮廓的几何元素。
二,数控铣削加工零件的工艺性分析
2010年 5月 19日 11时 5分 9
二,数控铣削加工零件的工艺性分析
◆ 零件技术要求分析
零件的技术要求主要是指尺寸精度, 形状精度, 位置精度, 表面
粗糙度及热处理等 。 这些要求在保证零件使用性能的前提下, 应经
济合理 。 过高的精度和表面粗糙度要求会使工艺过程复杂, 加工困
难, 成本提高 。
2010年 5月 19日 11时 5分 10
◆ 零件材料分析
在满足零件功能的前提下, 应选用廉价, 切削性能好的材
料 。 而且, 材料选择应立足国内, 不要轻易选用贵重或紧缺
的材料 。
二,数控铣削加工零件的工艺性分析
2010年 5月 19日 11时 5分 11
2.零件的结构工艺性分析
零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下制
造的可行性和经济性 。 良好的结构工艺性, 可以使零件加工容易,
节省工时和材料 。 而较差的零件结构工艺性, 会使加工困难, 浪费
工时和材料, 有时甚至无法加工 。 因此, 零件各加工部位的结构工
艺性应符合数控加工的特点 。
二,数控铣削加工零件的工艺性分析
2010年 5月 19日 11时 5分 12
◆ 工件的内腔与外形应尽量采用统一的几何类型和尺寸, 这
样可以减少刀具的规格和换刀的次数, 方便编程和提高
数控机床加工效率 。
二,数控铣削加工零件的工艺性分析
2010年 5月 19日 11时 5分 13
◆ 工件内槽及缘板间的过渡圆角半径不应过小 。
过渡圆角半径反映了刀具直径的大小, 刀具直径和被加工工件轮
廓的深度之比与刀具的刚度有关, 如图 a） 所示, 当 R＜ 0.2H时
(H为被加工工件轮廓面的深度 ),则判定该工件该部位的加工工艺
性较差；如图 b） 所示, 当 R＞ 0.2H时, 则刀具的当量刚度较
好, 工件的加工质量能得到保证 。
二,数控铣削加工零件的工艺性分析
2010年 5月 19日 11时 5分 14
二,数控铣削加工零件的工艺性分析
2010年 5月 19日 11时 5分 15
二,数控铣削加工零件的工艺性分析
◆铣工件的槽底平面时，槽底圆角半径 r不宜过大。
如下图所示，铣削工件底平面时，槽底的圆角半径 r越大，铣刀端
刃铣削平面的能力就越差，铣刀与铣削平面接触的最大直径 d=D-2r
(D为铣刀直径 )，当 D一定时,r越大，铣刀端刃铣削平面的面积越
小，加工平面的能力就越差、效率越低、工艺性也越差。
2010年 5月 19日 11时 5分 16
二,数控铣削加工零件的工艺性分析
此外, 还应分析零件所要求的加工精度, 尺寸公差等是否可以得
到保证, 有没有引起矛盾的多余尺寸或影响加工安排的封闭尺寸
等 。
2010年 5月 19日 11时 5分 17
1.保证零件的加工精度和表面粗糙度要求
通常在编程时, 不论机床在加工中是刀具移动, 还是
被加工工件移动, 都一律假定被加工工件相对静止不动,
而刀具在移动, 并规定刀具远离工件的方向作为坐标的
正方向 。
三,数控铣削加工路线的拟定
2010年 5月 19日 11时 5分 18
◆ 当铣削平面零件外轮廓时，一般采用立铣刀侧刃切削。立铣
刀侧刃铣削平面零件外轮廓时避免沿零件外轮廓的法向切入
和切出，如下图所示，应沿着外轮廓曲线的切向延长线切入
或切出，这样可避免刀具在切入或切出时产生的刀刃切痕，
保证零件曲面的平滑过渡。
三,数控铣削加工路线的拟定
2010年 5月 19日 11时 5分 19
◆ 铣削封闭的内轮廓表面时, 若内轮廓外延, 则应沿切
线方向切入, 切出 。 若内轮廓曲线不允许外延图 3-6，
刀具只能沿内轮廓曲线的法向切入, 切出, 此时刀具的
切入, 切出点应尽量选在内轮廓曲线两几何元素的交点
处 。 当内部几何元素相切无交点时如图 3-7所示, 为防
止刀具施加刀偏时在轮廓拐角处留下凹口如图 3-7a)，
刀具切入, 切出点应远离拐角如图 3-7b)所示 。
三,数控铣削加工路线的拟定
2010年 5月 19日 11时 5分 20
三,数控铣削加工路线的拟定
2010年 5月 19日 11时 5分 21
◆ 如图 3-8所示，用圆弧插补方式铣削外整圆时，要安排刀具从
切向进入圆周铣削加工，当整圆加工完毕后，不要在切点处直接
退刀，而让刀具多运动一段距离，最好沿切线方向，以免取消刀
具补偿时，刀具与工件表面相碰撞，造成工件报废。铣削内圆弧
时，也要遵守从切向切入的原则，安排切入、切出过渡圆弧，如
图 3-9所示，若刀具从工件坐标原点出发，其加工路线为
1→ 2→ 3→ 4→ 5，这样，来提高内孔表面的加工精度和质量。
三,数控铣削加工路线的拟定
2010年 5月 19日 11时 5分 22
三,数控铣削加工路线的拟定
2010年 5月 19日 11时 5分 23
◆对于孔位置精度要求较高的零件，在精镗孔系时，镗孔路线
一定要注意各孔的定位方向一致，即采用单向趋近定位点的
方法，以避免传动系统反向间隙误差或测量系统的误差对定
位精度的影响。例如图 3-10a)所示的孔系加工路线，在加工
孔 Ⅳ 时,χ方向的反向间隙将会影响 Ⅲ, Ⅳ 两孔的孔距精度；
如果改为图 3-10b)所示的加工路线，可使各孔的定位方向一
致，从而提高了孔距精度。
三,数控铣削加工路线的拟定
2010年 5月 19日 11时 5分 24
三,数控铣削加工路线的拟定
2010年 5月 19日 11时 5分 25
2.应使走刀路线最短，减少刀具空行程时间，提高加
工效率 。
图 3-12所示为正确选择钻孔加工路线的例子。通常先加工均布
于同一圆周上的八个孔，在加工另一圆周上的孔如图 3-12a）所
示。但是对点位控制的数控机床而言，要求定位精度高，定位过
程尽可能快，因此这类机床应按空程最短来安排走刀路线如图 3-
12b）所示，以节省加工时间，提高效率。
三,数控铣削加工路线的拟定
2010年 5月 19日 11时 5分 26
3.最终轮廓一次走刀完成
为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求, 最终轮廓应
安排在最后一次走刀中连续加工出来 。
4.选择使工件在加工后变形小的路线
对横截面积小的细长零件或薄板零件应采用分几次走刀
加工到最后尺寸或对称去除余量法安排走刀路线 。 安排工
步时, 应先安排对工件刚性破坏较小的工步 。
三,数控铣削加工路线的拟定
2010年 5月 19日 11时 5分 27
此外，轮廓加工中应避免进给停顿。因为加工过程中的切削力会使
工艺系统产生弹性变形并处于相对平衡的状态，进给停顿时，切削
力突然减小，会改变系统的平衡状态，刀具会在进给停顿处的零件
轮廓上留下刻痕。为提高工件表面的精度和减小粗糙度，可以采用
多次走刀的方法，精加工余量一般以 0.2~0.5为宜，而且精铣时宜
采用顺铣，以减小零件被加工表面粗糙度的值。
三,数控铣削加工路线的拟定
2010年 5月 19日 11时 5分 28
小结 本次课需要学生掌握数控铣床的加工范围；零
件的工艺性分析和应注意的问题；工艺路线的拟定和
应注意的问题。
思考题 1.数控铣床的适合加工什么样的工件？
2.怎样确定零件的工艺路线？
2010年 5月 19日 11时 5分 29
1.数控铣刀的选择
被加工零件的几何形状是选择刀具类型的主要依据。铣刀的类型很
多，这里只介绍在数控机床上常用的铣刀。
★面铣刀
面铣刀主要用于加工较大的平面。标准可转位面铣刀的直径为 16～
630mm.粗铣时，铣刀直径要小些，因为粗铣切削力大，选小直径铣刀
可减小切削扭矩。精铣时，铣刀直径要选大些，尽量包容工件整个加工
宽度，以提高加工精度和效率，并减小相邻两次进给之间的接刀痕迹。
四,数控铣削刀具、夹具及切削用量的选择
2010年 5月 19日 11时 5分 30
★ 立铣刀
立铣刀是数控加工中用得最多的一种铣刀，主要用于加
工凹槽、较小的台阶面以及平面轮廓。
★ 模具铣刀
模具铣刀主要用于加工空间曲面、模具型腔或凸摸成型
表面。
★ 键槽铣刀
键槽铣刀主要用于加工封闭的键槽。
★ 鼓形铣刀
鼓形铣刀主要用于加工变斜角类零件的变斜角加工面。
★ 成型铣刀
成型铣刀一般是为了特定的工件或加工内容专门设计制造的，如各
种直形或圆形的凹槽、斜角面、特性孔或台。
四,数控铣削刀具、夹具及切削用量的选择
2010年 5月 19日 11时 5分 31
2.夹具
数控机床主要用于加工形状复杂的零件, 但所使用夹具的结
构往往并不复杂, 数控铣床夹具的选用可首先根据生产零件
的批量来确定 。 对单件, 小批量, 工作量较大的模具加工来
说, 一般可直接在机床工作 台面上通过调整实现定位与夹
紧, 然后通过 加工坐标系的设定 来确定零件的位置 。
四,数控铣削刀具、夹具及切削用量的选择
2010年 5月 19日 11时 5分 32
3.切削用量的选择
切削用量包括主轴转速, 背吃刀量及进给速度等 。 对于不同的
加工方法, 需要选用不同的切削用量 。 切削用量的选择应保证零
件加工精度和表面粗糙度, 充分发挥刀具切削性能, 保证合理的
刀具耐用度；并充分发挥机床的性能, 最大限度提高生产率, 降
低成本 。 粗, 精加工时切削用量的选择原则如下：
四,数控铣削刀具、夹具及切削用量的选择
2010年 5月 19日 11时 5分 33
?1.粗加工时
首先选取尽可能大的背吃刀量；其次要根据机床动力和刚性的限制
条件等，选取尽可能大的进给量；最后根据刀具耐用度确定最佳的
切削速度。
?2.精加工时切削用量的选择原则
首先根据粗加工后的余量确定背吃刀量；其次根据已加工表面的粗
糙度要求，选取较小的进给量；最后在保证刀具耐用度的前提下，
尽可能选取较高的切削速度。
四,数控铣削刀具、夹具及切削用量的选择
2010年 5月 19日 11时 5分 34
1.背吃刀量确定
背吃刀量根据机床, 工件和刀具的刚度来决定, 在刚度允许的条件
下, 应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量, 这样可以减少走刀
次数, 提高生产效率 。
粗加工 （ Ra=10~80um） 时一次进给应尽可能切除全部余量, 在中
等 功 率 机 床 上, 背 吃 刀 量 可 达 8~10mm 。 半 精 加 工
（ Ra=1.25~10um ） 时, 背吃 刀量 可取 为 0.5~2mm 。 精加工
（ Ra=0.32~0.25um） 时, 背吃刀量可取为 0.2~0.4mm。
四,数控铣削刀具、夹具及切削用量的选择
2010年 5月 19日 11时 5分 35
2.进给速度的确定,
确定进给速度的原则：
★ 1.当工件的质量要求能够得到保证时，为提高生产效率，可选择较高的
进给速度。一般在 100～ 200mm/min范围内选取。
★ 2.在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时，宜选择较低的进给速度，
一般在 20～ 50mm/min范围内选取。
★ 3.当加工精度，表面粗糙度要求高时，进给速度应选小些，一般在 20～
50mm/min范围内选取。
★ 4.刀具空行程时，特别是远距离, 回零, 时，可以设定该机床数控系统
设
定的最高进给速度。
★ 5.此外，在选择进给量时，还应注意零件加工中的某些特殊因素。比如
在轮廓加工中，选择进给量时，应考虑轮廓拐角处的超程问题。特别是在
拐角较大、进给速度较高时，应在接近拐角处适当降低进给速度，在拐角
后逐渐升速，以保证加工精度 。
四,数控铣削刀具、夹具及切削用量的选择
2010年 5月 19日 11时 5分 36
3.主轴转速的确定
主轴转速应根据允许的切削速度和工件（或刀具）直径来选择。其计算
公式为：
n=1000v/πD
式中：
v—— 切削速度，单位为 m/min，由刀具的耐用度决定；
n—— 主轴转速，单位为 r/min；
D—— 工件直径或刀具直径，单位为 mm。
四,数控铣削刀具、夹具及切削用量的选择
2010年 5月 19日 11时 5分 37
◆ 在选择切削速度时, 还应考虑以下几点,
?1.应尽量避开积屑瘤产生的区域；
?2.断续切削时，为减小冲击和热应力，要适当降低切削速度；
?3.在易发生振动的情况下，切削速度应避开自激振动的临界速度；
?4.加工大件、细长件和薄壁工件时，应选用较低的切削速度；
?5.加工带外皮的工件时，应适当降低切削速度。
四,数控铣削刀具、夹具及切削用量的选择
2010年 5月 19日 11时 5分 38
1.对刀点
对刀点是指通过对刀确定刀具与工件相对位置的基准点。
对刀点的选择原则如下：
1.所选的对刀点应使程序编制简单；
2.对刀点应选择在容易找正、便于确定零件加工原点的位置；
3.对刀点应选在加工时检验方便、可靠的位置；
4.对刀点的选择应有利于提高加工精度 。
五,对刀点与换刀点的确定
2010年 5月 19日 11时 5分 39
◆ 刀位点,
实际操作机床时，可通过手工对刀操作把刀具的刀位点放到对刀点
上，即, 刀位点, 与, 对刀点, 的重合。
所谓, 刀位点, 是指刀具的定位基准点，车刀的刀位点为刀尖或刀
尖圆弧中心；平底立铣刀是刀具轴线与刀具底面的交点；球头铣刀
是球头的球心，钻头是钻尖等。用手动对刀操作，对刀精度较低，
且效率低。
五,对刀点与换刀点的确定
2010年 5月 19日 11时 5分 40
五,对刀点与换刀点的确定
2.对刀方法
以华中世纪星数控系统为例来说明数控铣床的对刀过
程 。
2010年 5月 19日 11时 5分 41
五,对刀点与换刀点的确定
★ 以实例说明对刀的方法。（下图为零件
图）
2010年 5月 19日 11时 5分 42
五,对刀点与换刀点的确定
X,Y,Z轴的对刀示意图
2010年 5月 19日 11时 5分 43
★ 步骤如下：
1.准备工作 机床回参考点，确认机床坐标系；
2.装夹工件毛坯 通过夹具使零件定位，并使工件定位基准面与机床
运动方向一致；
3.对刀测量 用直径为 φ10的标准测量棒、塞尺对刀，得到测量值为 X = -437.726,Y
= -298.160,Z = -31.833。
4.计算设定值 X= -437.726+5+0.1+40= -392.626mm
Y= -298.160+5+0.1+46.5= -246.46mm
Z= -31.833-0.2=-32.033mm
5、设定加工坐标系 将开关放在 MDI 方式下，进入加工坐标系设定页面。输入数据
为,X= -392.626 Y= -246.460 Z= -32.033
表示加工原点设置在机床坐标系的 X= -392.626; Y= -246.460; Z= -32.033 的位置上。
五,对刀点与换刀点的确定
2010年 5月 19日 11时 5分 44
2.换刀点
由于数控铣床采用手动换刀, 换刀时操作人员的主
动性教高, 换刀点只要设在零件外面, 不发生换刀
阻碍即可 。
五,对刀点与换刀点的确定
2010年 5月 19日 11时 5分 45
小结 本次课需要学生掌握数控铣床刀具、夹具、切
削用量的选择；学会对刀的方法，建立工件坐标系。
思考题 1.数控铣床选择切削用量时应考虑哪些问题？
2.对刀的步骤有哪些？
2010年 5月 19日 11时 5分 46
以华中世纪星 （ HNC-21/22M） 数控系统为例
来说明数控铣床程序编制的有关指令及方法的介
绍 。
第二节数控铣床的编程
2010年 5月 19日 11时 5分 47
HNC-21/22M 数控系统的 M功能指令是由地址字母 M和其后的两位
数字来表示的, 其功能见表 3-1所示 。
表 3.1M 指令功能（ 标记 ?者为缺省值）
一,常用的 M功能指令
2010年 5月 19日 11时 5分 48
1.主轴功能 S
主轴功能 S 控制主轴转速，其后的数值表示主轴速度，单位为
转 /每分钟 (r/min)。 S 是模态指令,S 功能只有在主轴速度可调
节时有效。
2.进给速度 F
F 指令表示工件被加工时刀具相对于工件的合成进给速度,F
的单位取决于 G94(每分钟进给量 mm/min)或 G95(每转进给量
mm/r)。
二,主轴功能 S、进给功能 F
2010年 5月 19日 11时 5分 49
1.工件坐标系选择 G54~G59
?格式：
G54/G55/G56/G57/G58/G59
?说明,G54~G59 可预定 6 个工件
坐标系 (如图 3-15)，根据需要任意
选用。
这 6 个预定工件坐标系的原点在机床坐标系中的值，用 MDI 方式
预先输入在, 坐标系, 功能表中，系统自动记忆。当程序中执行
G54~G59 中某一个指令,后续程序段中绝对值编程时的指令值均
为相对此工件坐标系原点的值。
三,准备功能 G指令
2010年 5月 19日 11时 5分 50
2.回参考点控制指令
★ 自动返回参考点 G28
格式,G28 X_Y_Z_
说明：
X, Y, Z,回参考点时经过的中间点（不是机床参考点） 。
★ 自动从参考点返回 G29
格式,G29 X _Y_Z_
说明：
X, Y, Z,返回的定位终点，
三,准备功能 G指令
2010年 5月 19日 11时 5分 51
三,准备功能 G指令
例：用 G28,G29 对图所示的路径编程：要求由 A 经过中间点 B并返
回参考点，然后从参考点经由中间点 B 返回到 C 点 。
%1102
G92 X30 Y50 Z20
G91 G28 X100 Y20 Z0
G29 X50 Y?40
M02
2010年 5月 19日 11时 5分 52
三,准备功能 G指令
3.刀具半径补偿指令 G41,G42,G40（模态）
★ 1）刀具半径补偿的目的：
由于刀具半径的存在，刀具中心轨迹和工件轮廓不重
合。如果系统没有半径补偿功能，则只能按刀心轨迹
进行编程，即在编程时事先加上或减去刀具半径，其
计算相当复杂，计算量大，尤其当刀具磨损、重磨或
换新刀后，刀具半径发生变化时，必须从新计算刀心
轨迹，修改程序，这样既繁琐，又不利于保证加工精
度。
2010年 5月 19日 11时 5分 53
三,准备功能 G指令
★ 2） 刀具半径补偿 G40,G41,G42
2010年 5月 19日 11时 5分 54
三,准备功能 G指令
说明：
? G40：取消刀具半径补偿；
? 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)；
? G17：刀具半径补偿平面为 XY 平面；
? G18：刀具半径补偿平面为 ZX 平面；
? G19：刀具半径补偿平面为 YZ 平面；
? 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 (D00~D99)，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。
★注意：
? (1) 刀具半径补偿平面的切换必须在补偿取消方式下进行；
? (2) 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。
2010年 5月 19日 11时 5分 55
刀具半径左右补偿的判断
2010年 5月 19日 11时 5分 56
例：考虑刀具半径补偿，编制图所示零件的加工程序：
要求建立如图所示的工件坐标系，按箭头所指示的路径
进行加工，设加工开始时刀具距离工件上表面 50mm，切
削深度为 10mm。
零件程序如下：
? %1008
? G92 X?10 Y?10 Z50
? G90 G17
? G42 G00 X4 Y10 D01
? Z2 M03 S900
? G01 Z-10 F800
? X30
? G03 X40 Y20 I0 J10
? G02 X30 Y30 I0 J10
? G01 X10 Y20
? Y5
? G00 Z50 M05
? G40 X?10 Y?10 M02
2010年 5月 19日 11时 5分 57
4.刀具长度偏置指令 G43,G44,G49（模态）
★刀具长度补偿的目的：
通常，数控车床的刀具装在回转刀架上，加工中心、
数控镗铣床、数控钻床等刀具装在主轴上，由于刀具
长度不同，装刀后刀尖所在位置不同，即使是同一把
刀具，由于磨损、重磨变短，重装后刀尖位置也会发
生变化。如果要用不同的刀具加工同一工件，确定刀
尖位置是十分重要的。
2010年 5月 19日 11时 5分 58
指令说明,
说明：
? G17：刀具长度补偿轴为 Z 轴；
? G18：刀具长度补偿轴为 Y 轴；
? G19：刀具长度补偿轴为 X 轴；
? G49：取消刀具长度补偿；
? G43：正向偏置 (补偿轴终点加上偏置值 )；
? G44：负向偏置 (补偿轴终点减去偏置值 )；
? X,Y,Z, G00/G01 的参数，即刀补建立或取消的终点；
? H,G43/G44 的参数，即刀具长度补偿偏置号 (H00~H99)，它代表了
刀具表中对应的长度补偿值。
2010年 5月 19日 11时 5分 59
小结 本次课需要学生掌握数控铣床（华中世纪星）
的 G54～ G59,G28～ G29,G40～ G43,G49的指令格
式；编程方法；学会应用这些指令来进行编程。
思考题 编写下面零件的数控程序。
2010年 5月 19日 11时 5分 60
5.暂停指令 G04
? 格式,G04 P_
? 说明：
? P：暂停时间，单位为 s（秒）。
? G04 在前一程序段的进给速度降到零之后才开始暂停动作。在执
行含 G04 指令的程序段时，先执行暂停功能。
? G04 为非模态指令，仅在其被规定的程序段中有效 。
★ 注意, G04 可使刀具作短暂停留，以获得圆整而光滑的表面。如
对不通孔作深度控制时，在刀具进给到规定深度后，用暂停指令
使刀具作非进给光整切削，然后退刀，保证孔底平整
2010年 5月 19日 11时 5分 61
6.子程序调用
调用子程序的 编程格式 M98 P～ ;
式中：
P――表示子程序调用情况。 P后共有 8位数字，前四位为调用次数，
省略时为调用一次；后四位为所调用的子程序号。
例：如图所示,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
采用调用子程序的方式来实现 (编程时不考虑刀具补偿 )。
2010年 5月 19日 11时 5分 62
主程序：
%10
N10 G54 G90 G01 Z40 F2000 进入工件加工坐标系
N20 M03 S800 主轴启动
N30 G00 Z3 快进到工件表面上方
N40 G01 X 0 Y8.66 到 1#三角形上顶点
N50 M98 P20 调 20号切削子程序切削三角形
N60 G90 G01 X30 Y8.66 到 2#三角形上顶点
N70 M98 P20 调 20号切削子程序切削三角形
N80 G90 G01 X60 Y8.66 到 3#三角形上顶点
N90 M98 P20 调 20号切削子程序切削三角形
N100 G90 G01 X 0 Y -21.34 到 4#三角形上顶点
N110 M98 P20 调 20号切削子程序切削三角形
N120 G90 G01 X30 Y -21.34 到 5#三角形上顶点
N130 M98 P20 调 20号切削子程序切削三角形
N140 G90 G01 X60 Y -21.34 到 6#三角形上顶点
N150 M98 P20 调 20号切削子程序切削三角形
N160 G90 G01 Z40 F2000 抬刀
N170 M05 主轴停
N180 M30 程序结束
2010年 5月 19日 11时 5分 63
子程序：
%20
N10 G91 G01 Z -2 F100 在三角形上顶点切入（深） 2mm
N20 G01 X -5 Y-8.66 切削三角形
N30 G01 X 10 Y 0 切削三角形
N40 G01 X 5 Y 8.66 切削三角形
N50 G01 Z 5 F2000 抬刀
N60 M99 子程序结束
2010年 5月 19日 11时 5分 64
7.镜像功能 G24,G25
格式,G24 X__Y__Z__
? 98 P_
? G25 X__Y__Z__
说明：
? G24：建立镜像；
? G25：取消镜像；
? X, Y, Z,：镜像位
2010年 5月 19日 11时 5分 65
例：使用镜像功能编制如图 3-23 所示轮廓的加工程序：
设刀具起点距工件上表面 10mm，切削深度 5mm。
预先在 MDI 功能中, 刀具表, 设置 01 号刀具半径值项
D01= 6.0，长度值项 H01= 4.0。
? %0024............................................,主程序
? G92 X0 Y0 Z10 建立工件坐标系
? G91 G17 M03 S600
? M98 P100 加工①
? G24 X0 Y 轴镜像，镜像位置为 X=0
? M98 P100 加工②
? G24 Y0 X,Y 轴镜像，镜像位置为 (0,0)
? M98 P100 加工③
? G25 X0 ； X 轴镜像继续有效，取消 Y 轴镜像
? M98 P100 ；加工④
? G25 Y0 ；取消镜像
? M30
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子程序
? %100 ；子程序 (① 的加工程序 )：
? N100 G41 G00 X20 Y8 D01 O→ A
? N110 Y2 A → B
? N120 G43 Z?8 H01 Z 接近工件上表面
? N130 G01 Z?7 F300 Z 进刀
? N140 Y50 B → C
? N150 X20 C → D
? N160 G03 X20 Y?20 I20 J0 D → E
? N170 G01 Y?20 E → F
? N180 X?50 F → G
? N190 G49 G00 Z55 Z 进刀
? N200 G40 X?10 Y?20 回到 O
? N210 M99
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小结 本次课需要学生掌握数控铣床（华中世纪星）的 G04、
M98,M99,G24,G25的指令格式；编程方法；学会应用这些指令
来进行编程。
思考题 编写下面零件的数控程序。
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8.固定循环
孔加工固定循环指令有 G73,G74,G76,G80～ G89，通常由下述 6
个动作构成 (如图 3-24)：
? (1) X,Y 轴定位；
? (2) 定位到 R 点 (定位方式取决于上次是 G00 还是 G01)；
? (3) 孔加工；
? (4) 在孔底的动作；
? (5) 退回到 R 点 (参考点 )；
? (6) 快速返回到初始点。
2010年 5月 19日 11时 5分 69
循环指令的通用指令格式
? 格式如下：
? 说明：
? G98：返回初始平面；
? G99：返回 R 点平面；
? G_：固定循环代码 G73,G74,G76 和 G81~G89 之一；
? X, Y：加工起点到孔位的距离 (G91)或孔位坐标 (G90)；
? R：初始点到 R 点的距离 (G91)或 R 点的坐标 (G90)；
? Z,R 点到孔底的距离 (G91)或孔底坐标 (G90)；
? Q：每次进给深度 (G73/G83)；
? I, J：刀具在轴反向位移增量 (G76/G87)；
? P：刀具在孔底的暂停时间；
? F：切削进给速度；
? L：固定循环的次数。
? G73,G74,G76 和 G81~G89,Z, R, P, F, Q, I, J, K 是模态指令。 G80、
G01～ G03 等代码可以取消固定循环。
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1） G73：高速深孔加工循环
? 说明：
? Q：每次进给深度；
? k：每次退刀距离。
? G73 用于 Z 轴的间歇进给，使深孔加工时容易排屑，减少退刀量，
可以进行高效率的加工。
? G73 指令动作循环见上图。
? 注意,Z,K,Q 移动量为零时，该指令不执行。
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2） G74：反攻丝循环
? G74 攻反螺纹时主轴反转，到孔底时主轴正转，然后退回。
? G74 指令动作循环见图。
★注意：
? (1) 攻丝时速度倍率、进给保持均不起作用；
? (2) R 应选在距工件表面 7mm 以上的地方；
? (3) 如果 Z 的移动量为零，该指令不执行。
2010年 5月 19日 11时 5分 72
3） G76：精镗循环
? 说明：
? I,X 轴刀尖反向位移量；
? J,Y 轴刀尖反向位移量,
? G76 精镗时，主轴在孔底定向停止后，向刀尖反方向移动，然后
快速退刀。这种带有让刀的退刀不会划伤已加工平面，保证了镗
孔精度。
? G76 指令动作循环见图。
? 注意：如果 Z 的移动量为零，该指令不执行。
2010年 5月 19日 11时 5分 73
4） G81：钻孔循环 (中心钻 )
? G81 钻孔动作循环，包括 X,Y 坐标定位、快进、工进和快速返
回等动作。
? G81 指令动作循环见图。
? 注意：如果 Z 的移动量为零，该指令不执行。
2010年 5月 19日 11时 5分 74
5） G82：带停顿的钻孔循环
? G82 指令除了要在孔底暂停外，其他动作与 G81 相同。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。
? 注意：如果 Z 的移动量为零，该指令不执行。
2010年 5月 19日 11时 5分 75
6） G83：深孔加工循环
? 说明：
? Q：每次进给深度；
? k：每次退刀后，再次进给时，由快速进给转换为切削进给时距上
次加工面的距离。
? G83 指令动作循环见图 3-30。
? 注意,Z,K,Q 移动量为零时，该指令不执行。
2010年 5月 19日 11时 5分 76
7） G84：攻丝循环
? G84 攻螺纹时从 R 点到 Z 点主轴正转，
? 在孔底暂停后，主轴反转，然后退回。
? G84 指令动作循环见图 3-31。
? 注意：
? (1) 攻丝时速度倍率、进给保持均不起作用；
? (2) R 应选在距工件表面 7mm 以上的地方；
? (3) 如果 Z 的移动量为零，该指令不执行。
2010年 5月 19日 11时 5分 77
8） G85：镗孔循环
? G85 指令与 G84 指令相同，但在孔底时主轴不反转。
2010年 5月 19日 11时 5分 78
9） G86：镗孔循环
? G86 指令与 G81 相同，但在孔底时主轴停止，然后快
速退回。
? 注意：
? (1) 如果 Z 的移动位置为零，该指令不执行；
? (2) 调用此指令之后，主轴将保持正转。
2010年 5月 19日 11时 5分 79
10） G87：反镗循环
? 说明：
? I,X 轴刀尖反向位移量；
? J,Y 轴刀尖反向位移量,
? G87 指令动作循环见图 32。描述如下：
? (1) 在 X,Y 轴定位；
? (2) 主轴定向停止；
? (3) 在 X,Y 方向分别向刀尖的反方向移动 I, J 值；
? (4) 定位到 R 点 (孔底 )；
? (5) 在 X,Y 方向分别向刀尖方向移动 I, J 值；
? (6) 主轴正转；
? (7) 在 Z 轴正方向上加工至 Z 点；
? (8) 主轴定向停止；
? (9) 在 X,Y 方向分别向刀尖反方向移动 I, J 值；
? (10) 返回到初始点 (只能用 G98)；
? (11) 在 X,Y 方向分别向刀尖方向移动 I, J 值；
? (12) 主轴正转。
? 注意：如果 Z 的移动量为零，该指令不执行。
2010年 5月 19日 11时 5分 80
11） G88：镗孔循环
? G88 指令动作循环见图。描述如下：
? (1) 在 X,Y 轴定位；
? (2) 定位到 R 点；
? (3) 在 Z 轴方向上加工至 Z 点（孔底）；
? (4) 暂停后主轴停止；
? (5) 转换为手动状态，手动将刀具从孔中退出；
? (6) 返回到初始平面；
? (7) 主轴正转。
? 注意：如果 Z 的移动量为零，该指令不执行。
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12） G89：镗孔循环
? G89 指令与 G86 指令相同，但在孔底有暂停。
? 注意：如果 Z 的移动量为零,G89 指令不执行。
2010年 5月 19日 11时 5分 82
13） G80：取消固定循环
该指令能取消固定循环，同时 R 点和 Z 点
也被取消。
2010年 5月 19日 11时 5分 83
★ 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时，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；
? (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，按后出现的指令运行；
? (5) 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，才能进行孔加工循环。
2010年 5月 19日 11时 5分 84
例 使用 G88 指令编制如图所示的螺纹加工程序：
设刀具起点距工作表面 100mm 处，切削深度为
10mm。
? (i) 先用 G81 钻孔
? %1000
? G92 X0 Y0 Z0
? G91 G00 M03 S600
? G99 G81 X40 Y40 G90 R ?98 Z ?110 F200
? G91 X40 L3
? Y50
? X-40 L3
? G90 G80 X0 Y0 Z0 M05M30
? (ii) 再用 G84 攻丝
? %2000
? G92 X0 Y0 Z0
? G91 G00 M03 S600
? G99 G84 X40 Y40 G90 R ?93 Z ?110 F100
? G91 X40 L3
? Y50
? X-40 L3
? G90 G80 X0 Y0 Z0 M05M30
2010年 5月 19日 11时 5分 85
第三节 数控铣床综合编程实例
例 1：该零件的毛坯是一块 180mm× 90mm× l2mm板料，要求铣削
成图中粗实线所示的外形。
如图可知，各孔已加工完，各边都留有 5mm的铣削留量。铣削时
以其底面和 2-Φ10H8的孔定位,Φ60mm孔对工件进行压紧。在编
程时，工件坐标系原点定在工件左下角 A点 (如图所示 )，现以
Φ10mm立铣刀进行轮廓加工，对刀点在工件坐标系中的位置为 (-
25,10,40)，刀具的切入点为 B点，刀具中心的走刀路线为,对
刀点 1 --下刀点 2--b--c--c’… --下刀点 2--对刀点 1。
该零件的特点是形状比较简单，数值计算比较方便。现按轮廓编
程，根据图计算各基点及圆心点坐标如下：
A(0,0) B(0,40) C(14.96,70) D(43.54,70) E(102,64)
F(150,40) G(170,40)
H(170,0) 01(70,40) 02(150,100)
2010年 5月 19日 11时 5分 86
加工程序如下：
? %0001
? N01 G92 X-25.0 Y10.0 Z40.0
? N02 G90 G00 Z-16.0 S300 M03
? N03 G41 G01 X0 Y40.0 F100 D01 M08
? N04 X14.96 Y70.0
? N05 X43.54
? N06 G02 X102.0 Y64.0 I26.46 J-30.0
? N07 G03 X150.0 Y40.0 I48.0 J36.0
? N08 G01 X170.0
? N09 Y0
? N10 X0
? N11 Y40.0
? N12 G00 G40 X-25.0 Y10.0 Z 40.0 M09
? M05
? N13 M30
2010年 5月 19日 11时 5分 87
例 2：如图 3-36所示，工件材料为 HT300，使用刀具 T01
为镗孔刀,T02为 Φ13钻头,T03为锪钻。
? 程序如下：
? %0004
? N01 T01
? N02 M06
? N03 G54
? N04 G90 G00 X0 Y0
? N05 T02
? N06G43 H01 Z20.M03 S500 F30
? N07G98 G85 X0 Y0 R3,Z-45,
? N08G80 G28 G49 Z0.M06
? N09 G00 X-60.Y50.T03
? N10 G43 H02 Z10.M03 S600
? N11 G98 G73 G90 X-60.Y0 R-15,Z-48,Q-4,K1.0 F40
? N12 X60,
? N13 G80 G28 G49 Z0.M06
? N14 G00 X-60.Y0,
? N15 G43 H03 Z10.M03 S350
? N16 G98 G82 X-60.Y0 R-15.Z-32.P100 F25
? N17 X60,
? N18 G80 G28 G49 Z0.M05
? N19 G91 G28 X0 Y0
? N20 M30
2010年 5月 19日 11时 5分 88
小结 本次课需要学生掌握数控铣床（华中世纪星）的孔加工
的循环指令格式；编程方法；学会应用这些指令来进行编程。
思考题 编写下面零件的数控程序。
