第第4 4章章 部分准备功能指令部分准备功能指令编程及应用编程及应用4.1 4.1 快速定位与直线插补指令快速定位与直线插补指令4.2 4.2 圆弧插补与暂停指令圆弧插补与暂停指令4.1 4.1 快速定位与直线插补指令快速定位与直线插补指令1 1快速定位指令（快速定位指令（G00G00） G00 G00指令是在工件坐标系中刀具以快速移动速度到达指定指令是在工件坐标系中刀具以快速移动速度到达指定的位置。的位置。1 1）编程格式）编程格式 G00 X G00 X（U U） Z Z（W W） X X（U U）、）、Z Z（W W）的值为快速定位的终点坐标，其中，）的值为快速定位的终点坐标，其中，X X、Z Z的值为终点在工件坐标系中的坐标即绝对坐标，的值为终点在工件坐标系中的坐标即绝对坐标，U U、W W的值为的值为终点相对于起点的位移量即增量坐标。终点相对于起点的位移量即增量坐标。2 2）例题）例题 如如图图4-14-1所示，刀具由所示，刀具由A A点快速移动到点快速移动到B B点，其程序可有以点，其程序可有以下三种表达方式。下三种表达方式。下一页下一页 返回返回 图图4-1 4-1 快速定位快速定位返回返回3 3）特点）特点 G00 G00指令刀具相对于工件从当前位置以各轴预先设定指令刀具相对于工件从当前位置以各轴预先设定的快移进给速度移动到程序段所指定的下一个定位点。的快移进给速度移动到程序段所指定的下一个定位点。 G00 G00指令中的快进速度由机床参数对各轴分别设定，指令中的快进速度由机床参数对各轴分别设定，不能用程序规定。由于各轴以各自速度移动，不能保证各轴不能用程序规定。由于各轴以各自速度移动，不能保证各轴同时到达终点，因而联动直线轴的合成轨迹并不总是直线。同时到达终点，因而联动直线轴的合成轨迹并不总是直线。 快移速度可由面板上的快速修调旋钮修正，机床操作快移速度可由面板上的快速修调旋钮修正，机床操作面板选择快速移动速度的倍率有面板选择快速移动速度的倍率有0%0%、25%25%、50%50%、100%100%。 G00 G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。 G00 G00为模态指令，可由同组指令为模态指令，可由同组指令G01G01、G02G02、G03G03等功能等功能注销。注销。上一页上一页 下一页下一页 返回返回4.1 4.1 快速定位与直线插补指令快速定位与直线插补指令2 2直线插补指令（直线插补指令（G01G01） G01 G01指令是在工件坐标系中刀具以给定的进给速度，从所指令是在工件坐标系中刀具以给定的进给速度，从所在的点开始，直线移动到目标点。在的点开始，直线移动到目标点。1 1）编程格式）编程格式 G01 X G01 X（U U） Z Z（W W） F F X X（U U）、）、Z Z（W W）的值为直线插补的终点坐标，其中，）的值为直线插补的终点坐标，其中，X X、Z Z的值为终点在工件坐标系中的坐标即绝对坐标，的值为终点在工件坐标系中的坐标即绝对坐标，U U、W W的值为的值为终点相对于起点的位移量即增量坐标。终点相对于起点的位移量即增量坐标。 F F的值为进给速度。进给速度有两种表示方法，一种是每的值为进给速度。进给速度有两种表示方法，一种是每分进给，单位毫米分进给，单位毫米/ /分（分（mm/minmm/min），另一种是每转进给，单位），另一种是每转进给，单位毫米毫米/ /转（转（mm/rmm/r）。）。上一页上一页 下一页下一页 返回返回4.1 4.1 快速定位与直线插补指令快速定位与直线插补指令2 2）例题）例题 如如图图4-24-2所示，刀具由所示，刀具由A A点直线到点直线到B B点，其程序按进给速度点，其程序按进给速度表达方式不同可有以下两种表达方式。表达方式不同可有以下两种表达方式。 每分进给每分进给 G98 G01 X12 Y40 F150 G98 G01 X12 Y40 F150每转进给每转进给 3 3）特点）特点 G01 G01指令刀具从当前位置以联动的方式，按程序段中指令刀具从当前位置以联动的方式，按程序段中F F指令规定的合成进给速度，按合成的直线轨迹移动到程序段指令规定的合成进给速度，按合成的直线轨迹移动到程序段所指定的终点。所指定的终点。上一页上一页 下一页下一页 返回返回4.1 4.1 快速定位与直线插补指令快速定位与直线插补指令 图图4-2 4-2 直线插补直线插补返回返回 实际进给速度等于指令速度实际进给速度等于指令速度F F与进给速度修调倍率的与进给速度修调倍率的乘积。乘积。 G01 G01和和F F都是模态指令，如果后续的程序段不改变加工都是模态指令，如果后续的程序段不改变加工的线型和进给速度，可以不再书写这些代码。的线型和进给速度，可以不再书写这些代码。 G01 G01可由同组指令可由同组指令G00G00、G02G02、G03G03等功能注销。等功能注销。3 3 G01 G01倒角、倒圆角功能倒角、倒圆角功能 在工件轮廓的转角处，通常要进行倒角和倒圆角处理，在工件轮廓的转角处，通常要进行倒角和倒圆角处理，对于这些倒角和倒圆角轮廓加工，对于这些倒角和倒圆角轮廓加工，FANUCFANUC系统的数控车床可以系统的数控车床可以直接采用直接采用G01G01倒角、倒圆角功能进行编程，以达到简化编程的倒角、倒圆角功能进行编程，以达到简化编程的目的。目的。上一页上一页 下一页下一页 返回返回4.1 4.1 快速定位与直线插补指令快速定位与直线插补指令1 1）编程格式）编程格式 倒角指令格式。倒角指令格式。 G01 X G01 X（U U） C C F F ； G01 Z G01 Z（W W） C C F F ； 倒圆角指令格式。倒圆角指令格式。 G01 X G01 X（U U） R R F F ； G01 Z G01 Z（W W） R R F F ； X X（U U）、）、Z Z（W W）的值为倒角或倒圆角两邻两直线交点坐）的值为倒角或倒圆角两邻两直线交点坐标，其中，标，其中，X X、Z Z的值为假想拐点在工件坐标系中的坐标即绝的值为假想拐点在工件坐标系中的坐标即绝对坐标，对坐标，U U、W W的值为假想拐点相对于起始直线起点的位移量的值为假想拐点相对于起始直线起点的位移量即增量坐标。即增量坐标。 C C的值为倒角的直角边的边长（的值为倒角的直角边的边长（L L），），R R的值是圆角的半径的值是圆角的半径（r r）。）。上一页上一页 下一页下一页 返回返回4.1 4.1 快速定位与直线插补指令快速定位与直线插补指令2 2）特点）特点 倒角和倒圆角指令中的倒角和倒圆角指令中的C C值和值和R R值有正、负之分。当倒值有正、负之分。当倒角和倒圆角的方向指向另一坐标轴的正方向时，角和倒圆角的方向指向另一坐标轴的正方向时，C C值和值和R R值为值为正，反之正，反之C C值和值和R R值为负。值为负。 FANUC FANUC系统中的倒角和倒圆角指令仅适用于两直角边系统中的倒角和倒圆角指令仅适用于两直角边间的倒角和倒圆角。间的倒角和倒圆角。 倒角和倒圆角指令格式可用于实现凸、凹形尖角轮廓。倒角和倒圆角指令格式可用于实现凸、凹形尖角轮廓。 在螺纹切削程序段中不得出现倒角控制指令。在螺纹切削程序段中不得出现倒角控制指令。3 3）例题）例题 编制如编制如图图4-44-4所示零件的外轮廓精加工程序。所示零件的外轮廓精加工程序。上一页上一页 下一页下一页 返回返回4.1 4.1 快速定位与直线插补指令快速定位与直线插补指令图图4-4 G014-4 G01倒角、倒圆角编程倒角、倒圆角编程返回返回 该零件外轮廓有倒角该零件外轮廓有倒角C3C3、C4C4和倒圆角和倒圆角R5R5，直接采用，直接采用G01G01倒角、倒圆角功能编程。倒角、倒圆角功能编程。 采用采用G01G01倒角、倒圆角功能编程就要用到假想拐点倒角、倒圆角功能编程就要用到假想拐点A A、B B、D D点，坐标分别为：点，坐标分别为：A(20A(20，0)0)、B B（2020，-20-20），），D D（4848，- -2020）。）。 工件外轮廓精加工参考程序见工件外轮廓精加工参考程序见表表4-14-1。4 4 G00 G00、G01G01编程实例编程实例 如如图图4-54-5所示零件，外轮廓表面已完成粗车，右端面已车所示零件，外轮廓表面已完成粗车，右端面已车平，编制其外轮廓精加工程序。平，编制其外轮廓精加工程序。上一页上一页 下一页下一页 返回返回4.1 4.1 快速定位与直线插补指令快速定位与直线插补指令表表4-1 G014-1 G01倒角、倒圆角编程倒角、倒圆角编程参考程序参考程序返回返回程序名程序名O0401程序号程序号程程 序序备备 注注N5 G54 G21 G98 G97程序初始化程序初始化N10M03 S800 T0101主主轴轴正正转转、转转速速800r/min、选选1号刀，号刀，导导入刀入刀补补N15G42 G00 X0 Z0快速定位距右端面中心快速定位距右端面中心处处，引入刀尖，引入刀尖圆圆弧半径弧半径补偿补偿N20G01 X20 C3 F80光端面，倒角光端面，倒角N25 G01 Z-20 R5 车车20外外圆圆，并倒，并倒R5圆圆角角N50X48 C4车车台台阶阶端面，并倒角端面，并倒角N55Z-40车车48外外圆圆N60G40 G00 X80 Z20快速返回起刀点，并取消刀尖快速返回起刀点，并取消刀尖圆圆弧半径弧半径补偿补偿N65M30程序程序结结束束图图4-5 G004-5 G00、G01G01编程编程返回返回 工艺分析。工艺分析。 技术要求分析。零件加工面有圆柱面、圆锥面、倒角技术要求分析。零件加工面有圆柱面、圆锥面、倒角等。等。 选择工件装夹方式、起刀点、换刀点等。用三爪自定选择工件装夹方式、起刀点、换刀点等。用三爪自定心卡盘装夹。工件坐标原点设在工件右端面（心卡盘装夹。工件坐标原点设在工件右端面（O O点），起刀点点），起刀点和换刀点设在同一点（和换刀点设在同一点（S S点），坐标为（点），坐标为（100100，5050）。）。 确定刀具和切削用量。刀具选用确定刀具和切削用量。刀具选用9090精车外圆刀，切精车外圆刀，切削用量见参考程序。削用量见参考程序。 确定加工工艺路线。从起刀点（确定加工工艺路线。从起刀点（S S点）开始，加工结点）开始，加工结束再回到束再回到S S点，具体走刀路线是：点，具体走刀路线是：S S、A A、O O、B B、C C、D D、E E、F F、G G、H H、S S。上一页上一页 下一页下一页 返回返回4.1 4.1 快速定位与直线插补指令快速定位与直线插补指令 数值计算。数值计算。 设定工件坐标原点，建立工件坐标系。设定工件坐标原点，建立工件坐标系。 计算各基点坐标值。除计算各基点坐标值。除D D点外，其余各基点坐标计算点外，其余各基点坐标计算比较简单，在此就不详叙。比较简单，在此就不详叙。 编写加工程序。编写加工程序。 工件外轮廓精加工参考程序见工件外轮廓精加工参考程序见表表4-24-2。上一页上一页 返回返回4.1 4.1 快速定位与直线插补指令快速定位与直线插补指令表表4-2 G004-2 G00、G01G01编程参考程序编程参考程序返回返回程序名程序名O0402程序号程序号程程 序序备备 注注N5 G54 G97 G98 G21程序初始化程序初始化N10M03 S800 T0101主主轴轴正正转转、转转速速800r/min、选选1号刀，号刀，导导入刀入刀补补N15G42 G00 X0 Z2快速定位快速定位A点，引入刀尖点，引入刀尖圆圆弧半径弧半径补偿补偿N20G01 Z0 F80以以80mm/min直直线线插插补补到到O点点N25 X20 C2 光端面并倒角光端面并倒角C2N50Z-18车车20外外圆圆柱面，到柱面，到C点点N55X24直直线线插插补补到到D点点N60X28 W-20车车外外圆锥圆锥面，到面，到E点点N65Z-48车车28外外圆圆柱面，到柱面，到F点点N70X38直直线线插插补补到到G点点N75Z-70车车38外外圆圆柱面，到柱面，到H点点N80G40 G00 X100 Z50快速返回起刀点并取消刀尖快速返回起刀点并取消刀尖圆圆弧半径弧半径补偿补偿N85M05主主轴轴停停转转N90M30程序程序结结束束4.2 4.2 圆弧插补与暂停指令圆弧插补与暂停指令1 1 圆弧插补指令（圆弧插补指令（G02/G03G02/G03） 圆弧插补指令使刀具在指定的平面内按给定的进给速度圆弧插补指令使刀具在指定的平面内按给定的进给速度F F切削加工圆弧轮廓。切削加工圆弧轮廓。1 1）编程格式）编程格式 圆弧插补指令编程格式如下：圆弧插补指令编程格式如下： G02/G03 X G02/G03 X（U U） Z Z（W W） R R F F 或或G02/G03 XG02/G03 X（U U） Z Z（W W） I I K K F F 2 2）G02G02、G03G03判断判断 圆弧插补分为顺时针圆弧插补和逆时针圆弧插补，圆弧插补分为顺时针圆弧插补和逆时针圆弧插补，G02G02是是顺时针圆弧插补指令，顺时针圆弧插补指令，G03G03是逆时针圆弧插补指令。是逆时针圆弧插补指令。 圆弧插补顺、逆时针的判断方法是从垂直圆弧所在的平圆弧插补顺、逆时针的判断方法是从垂直圆弧所在的平面（面（ZXZX平面）的坐标轴正向看圆弧回转方向。平面）的坐标轴正向看圆弧回转方向。 下一页下一页 返回返回3 3）参数说明）参数说明 采用绝对坐标编程时，采用绝对坐标编程时，X X、Z Z的值为圆弧的终点坐标；的值为圆弧的终点坐标；采用增量坐标编程时，采用增量坐标编程时，U U、W W的值为圆弧的终点相对起点的增的值为圆弧的终点相对起点的增量值（等于圆弧的终点坐标减去起点的坐标）。量值（等于圆弧的终点坐标减去起点的坐标）。 R R是圆弧的半径，是圆弧的半径，R R既可以取正值，也可以取负值，当既可以取正值，也可以取负值，当圆弧所对应的圆心角小于等于圆弧所对应的圆心角小于等于180180时，时，R R取正值，当圆弧所取正值，当圆弧所对应的圆心角大于对应的圆心角大于180180时，时，R R取负值。取负值。 无论编程方式是绝对坐标还是增量坐标，无论编程方式是绝对坐标还是增量坐标，I I、K K的值都的值都为圆弧的圆心在为圆弧的圆心在X X、Z Z轴方向上相对于起点的坐标增量（等于轴方向上相对于起点的坐标增量（等于圆弧的圆心坐标减去起点的坐标）。圆弧的圆心坐标减去起点的坐标）。上一页上一页 下一页下一页 返回返回4.2 4.2 圆弧插补与暂停指令圆弧插补与暂停指令 若程序段中同时出现若程序段中同时出现I I、K K和和R R，以，以R R为优先。为优先。4 4）应用举例）应用举例 编制如编制如图图4-84-8所示圆弧加工程序。所示圆弧加工程序。 判断方向。逆时针原弧。判断方向。逆时针原弧。 编写程序。有两种格式：编写程序。有两种格式： 或或上一页上一页 下一页下一页 返回返回4.2 4.2 圆弧插补与暂停指令圆弧插补与暂停指令 图图4-8 4-8 圆弧插补编程圆弧插补编程返回返回2 2 暂停指令（暂停指令（G04G04）暂停指令暂停指令G04G04是按指令的时间延迟执行下个程序段。是按指令的时间延迟执行下个程序段。1 1）编程格式。）编程格式。G04 X G04 X 或或G04 U G04 U ；G04 P G04 P 。有关参数说明见有关参数说明见表表4-34-3。2 2）G04G04应用。应用。G04G04可使刀具作短暂停留，以获得圆整而光滑的表面，该指令可使刀具作短暂停留，以获得圆整而光滑的表面，该指令可用于切槽、钻镗孔以及螺纹加工。可用于切槽、钻镗孔以及螺纹加工。上一页上一页 下一页下一页 返回返回4.2 4.2 圆弧插补与暂停指令圆弧插补与暂停指令表表4-3 G044-3 G04指令参数说明表指令参数说明表返回返回序号序号格式格式含含义义暂暂停停时间单时间单位位1 1G04 XG04 X X X ：指定：指定时间时间（允（允许许小数点）小数点）秒或秒或转转2 2G04 UG04 U U U ：指定：指定时间时间（允（允许许小数点）小数点）秒或秒或转转3 3G04 PG04 P P P ：指定：指定时间时间（不允（不允许许小数点）小数点）0.0010.001秒或秒或转转注：一般情况下，注：一般情况下，单单位位为为秒，若通秒，若通过过系系统统参数参数设设置，可置，可对对每每转进给转进给方式（方式（G99G99）设设定定暂暂停，停，单单位位为转为转。3 3 G02/G03 G02/G03、G04G04编程实例编程实例 如如图图4-94-9所示零件，外轮廓表面已完成粗车，编制其外轮所示零件，外轮廓表面已完成粗车，编制其外轮廓精加工程序。廓精加工程序。 工艺分析工艺分析 技术要求分析。零件加工面有圆柱面、圆锥面、切槽技术要求分析。零件加工面有圆柱面、圆锥面、切槽等。等。 选择工件装夹方式、起刀点、换刀点等。选择工件装夹方式、起刀点、换刀点等。 确定刀具和切削用量。刀具选用确定刀具和切削用量。刀具选用9393精车外圆刀和精车外圆刀和3mm3mm宽的切槽刀，切削用量见参考程序。宽的切槽刀，切削用量见参考程序。 确定加工工艺。先用确定加工工艺。先用9393精车外圆刀车外轮廓，加工精车外圆刀车外轮廓，加工结束后回到结束后回到S S点换切槽刀，切槽完成后再回换刀点。点换切槽刀，切槽完成后再回换刀点。上一页上一页 下一页下一页 返回返回4.2 4.2 圆弧插补与暂停指令圆弧插补与暂停指令图图4-9 G02/G034-9 G02/G03、G04G04编程编程返回返回 数值计算数值计算 如如图图4-114-11所示，编程时需要利用有关基点（所示，编程时需要利用有关基点（A A、B B、C C、D D、E E、F F）的坐标，数值计算就要计算这些点坐标，基点）的坐标，数值计算就要计算这些点坐标，基点A A、D D、E E、F F坐标容易计算，基点坐标容易计算，基点B B、C C坐标需要列方程求解。坐标需要列方程求解。 基点基点D D、E E、F F（绝对）坐标。（绝对）坐标。 A A（0 0、0 0），），D D（3030、-60-60），），E E（3030、-80-80），），F F（3030、- -7474）。）。 基点基点B B、C C坐标计算。坐标计算。上一页上一页 下一页下一页 返回返回4.2 4.2 圆弧插补与暂停指令圆弧插补与暂停指令图图4-11 4-11 基点基点返回返回解方程得，解方程得，则则B B点坐标为（，）点坐标为（，）解方程得，解方程得，则则C C点坐标为（，）。点坐标为（，）。 值得注意的是，为了保证加工质量和加工安全，开始切值得注意的是，为了保证加工质量和加工安全，开始切削的起点偏离工件右端面一定距离，其坐标为（削的起点偏离工件右端面一定距离，其坐标为（0 0，1010）。）。 编写加工程序编写加工程序 工件外轮廓精加工和切槽参考程序见工件外轮廓精加工和切槽参考程序见表表4-34-3。上一页上一页 返回返回4.2 4.2 圆弧插补与暂停指令圆弧插补与暂停指令表表4-3 G004-3 G00、G01G01编程参考程序编程参考程序下一页下一页 返回返回程序名程序名O0403程序号程序号程程 序序备备 注注N5 G54 G97 G98 G21程序初始化程序初始化N10M03 S800 T0101主主轴轴正正转转、转转速速800r/min、选选1号刀，号刀，导导入入1号刀号刀补补N15G42 G00 X0 Z10快速定位端面快速定位端面2mm，并引入刀尖，并引入刀尖圆圆弧半弧半径径补偿补偿N20G01 Z0 F80以以80mm/min直直线线插插补补到到A点点N25 G03 X12.485 Z5.003 R8车车R8圆圆弧面到弧面到B点点N50X25.312 Z-40.469 R45车车R45圆圆弧面到弧面到C点点N55G02 X30 Z-60 R20车车R20圆圆弧面到弧面到D点点N60G01W-20车车30圆圆柱面到柱面到E点点上一页上一页 返回返回表表4-3 G004-3 G00、G01G01编程参考程序编程参考程序N65G00 X80 Z60快速返回快速返回换换刀点刀点N70T0202换换2号刀号刀N75G00 X34 Z-74快速定位槽快速定位槽边边，准，准备备切槽切槽N80G01 X26切槽切槽N85G04 X2槽底停留槽底停留2 2秒，以秒，以获获得光滑的表面得光滑的表面N90G00 X80快速快速X向退出向退出N95G40 Z60快速返回快速返回换换刀点，并取消刀尖刀点，并取消刀尖圆圆弧半径弧半径补补偿偿N100M05主主轴轴停停转转N105M30程序程序结结束束