一、快速定位G00

（一）格　式

（二）说　明

X、Y、Z、A ：快速定位终点，在G90 时为终点在工件坐标系中的坐标。

在G91 时为终点相对于起点的位移量。

G00 指令刀具相对于工件以各轴预先设定的速度，从当前位置快速移动到程序段指令的定位目标点。

G00 指令中的快移速度由机床参数快“移进给速度”对各轴分别设定，不能用F＿规定。

G00 一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。

快移速度可由面板上的快速修调旋钮修正。

G00 为模态功能，可由G01、G02、G03 或G33 功能注销。

注意

在执行G00 指令时，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不一定是直线。操作者必须格外小心，以免刀具与工件发生碰撞。常见的做法是，将Z轴移动到安全高度，再放心地执行G00 指令。

（三）举　例

如图2.3.1 所示，使用G00 编程：要求刀具从A 点快速定位到B 点。

程序如下：

绝对编程时：

相对编程时：

当X轴和Y轴的快进速度相同时，从A点到B点的快速定位路线为A→C→B，即以折线的方式到达B点，而不是以直线方式从A→B。

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快速进给指令G00

二、插补指令

（一）直线插补指令G01

1．格　式

2．说　明

X Y Z A ：线性进给终点，在G90 时为终点在工件坐标系中的坐标；在G91 时为终点相对于起点的位移量。

F_：合成进给速度。

G01 指令刀具以联动的方式，按F规定的合成进给速度，从当前位置按线性路线（联动直线轴的合成轨迹为直线）移动到程序段指令的终点。

G01 是模态代码，可由G00、G02、G03或G33功能注销。

3．举　例

如图2.3.2 所示，使用G01 编程：要求从A 点线性进给到B 点（此时的进给路线是从A→B 的直线）。

程序如下：

绝对编程时：

相对编程时：

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直线插补指令G01

（二）圆弧插补指令G02/G03

1．格　式

2．说　明

G02：顺时针圆弧插补（如图2.3.3所示）。

G03：逆时针圆弧插补（如图2.3.3所示）。

G17：XY 平面的圆弧。

G18：ZX 平面的圆弧。

G19：YZ 平面的圆弧。

X，Y，Z：圆弧终点，在G90 时为圆弧终点在工件坐标系中的坐标；在G91 时为圆弧终点相对于圆弧起点的位移量。

I，J，K：圆心相对于圆弧起点的偏移值（等于圆心的坐标减去圆弧起点的坐标，如图2.3.4 所示），在G90/G91时都是以增量方式指定。

R：圆弧半径，当圆弧圆心角小于180° 时，R 为正值，否则R 为负值。

F：被编程的两个轴的合成进给速度。

I、J、K指令字数值的确定方法，如图2.3.4所示。

3．举　例

（1）使用G02对图2.3.5 所示劣弧a和优弧b编程。

圆弧编程4种方法组合如表2-3-1所示。

（2）使用G02/G03对图2.3.6所示的整圆编程。

整圆编程4种方法组合如表2-3-2所示。

4．注意事项

（1）顺时针或逆时针是从垂直于圆弧所在平面的坐标轴的正方向看到的回转方向。

（2）整圆编程时不可以使用R，只能用I、J、K。

（3）同时编入R与I、J、K时，R有效。

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圆弧插补指令G02/G03

三、坐标系选择指令

（一）坐标系选择G54--G59

1．基本理论

（1）格式。

（2）说明。

G54—G59 是系统预定的6个坐标系，可根据需要任意选用。

加工时其坐标系的原点，必须设为工件坐标系的原点在机床坐标系中的坐标值，否则加工出的产品就有误差或报废，甚至出现危险。

这6个预定工件坐标系的原点在机床坐标系中的值(工件零点偏置值)可用MDI 方式输入，系统自动记忆。

工件坐标系一旦选定，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。

G54—G59 为模态功能，可相互注销，G54为缺省值1、方便数学计算和简化编程；

（二）直接机床坐标系编程G53

G53是机床坐标系编程，在含有G53的程序段中，绝对值编程时的指令值是在机床坐标系中的坐标值。其为非模态指令。

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坐标系选择G54-G59

四、刀具补偿功能指令基本理论

（一）G40 、G41 、G42基本理论

1．格　式

2．说　明

G41：左刀补(在刀具前进方向左侧补偿) 如图2.3.7（a）。

G42：右刀补(在刀具前进方向右侧补偿) 如图2.3.7（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。

3．注意事项

（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。

4．举　例

（1）刀具半径补偿加工完整程序见表2-3-3所示。

（2）注意事项。

1）加工前，应先用手动方式对刀，将刀具移动到相对于编程原点（20，20，50）的对刀点处。

2）图中不带箭头的实线为编程轮廓，带箭头的虚线为刀具中心的实际路线。

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刀具半径插补指令G41

（二）刀具长度补偿G43、G44、G49基本理论

1．格　式

2．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）。

它代表了刀补表中对应的长度补偿值。

G43 、G44 、G49 都是模态代码可相互注销。

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刀具长度补偿指令

五、简化编程指令

简化编程指令的应用场合：在日常编程过程中我们会遇到这样或那样的零件，有些零件比较简单，有些零件比较复杂，但是有些零件看上去却是有规律可循，例如：有些零件的形状是相对于零件的某个点是对称的，这个点就是零件的对称中心；有些零件是相对于某个位置呈角度变化关系的，或者说是相对于某个点呈角度变化关系；也有些零件是形状相同但是大小相互之间相差某个比例系数，对于这些有规律可循的零件，我们如果按照日常的编程方法和步骤，一步一步地编写势必会觉得很复杂编起程序来就觉得程序很多，需要计算很多的基点坐标，这是我们引入了简化编程指令，目的就是解决这种有一定规律的零件的编程方法，避免了常规编程造成的复杂的计算量的问题，仅仅调用某个字程序，通过简化指令就能够完成只是形状相同但是位置按照某种规律变化的零件的编程。

（一）镜像功能（G51.1、G50.1）

1．基本理论

（1）格式。

（2）说明。

G51.1：建立镜像。

G50.1：取消镜像。

X、Y、Z、A：镜像位置。

当工件相对于某一轴具有对称形状时，可以利用镜像功能和子程序，只对工件的一部分进行编程，而能加工出工件的对称部分，这就是镜像功能。

当某一轴的镜像有效时，该轴执行与编程方向相反的运动。

G51.1、G50.1为模态指令，可相互注销，G50.1为缺省值例。

2．实　例

使用镜像功能编制如图2.3.7所示轮廓的加工程序，参考程序见表2-3-4所示。

设刀具起点距工件上表面100mm ，切削深度5mm，如图2.3.9所示。

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镜像功能

（二）缩放功能（G51、G50）

1．基本理论

（1）格式。

（2）说明。

G51：建立缩放。

G50：取消缩放。

X、Y、Z：缩放中心的坐标值。

P：缩放倍数。

G51 既可指定平面缩放，也可指定空间缩放。

在G51后，运动指令的坐标值以（X ，Y ，Z）为缩放中心，按P规定的缩放比例进行计算。

在有刀具补偿的情况下，先进行缩放，然后才进行刀具半径补偿、刀具长度补偿。

G51、G50为模态指令，可相互注销，G50为缺省值。

2．实　例

使用缩放功能编制如图2.3.10 所示轮廓的加工程序，参考程序见表2-3-5所示。

已知三角形ABC 的顶点为A（10, 30），B（90, 30），C（50,110），三角形A'B'C'是缩放后的图形，其中'缩放中心为D（50, 50），缩放系数为0.5 倍，设刀具起点距工件上表面50mm。

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缩放功能

（三）旋转功能（G68、G69）

旋转变换指令包括G68和G69。G68为坐标旋转功能指令，G69为取消坐标旋转功能指令。应用旋转变换指令时要指定坐标平面，系统默认值为G17，即在XY平面上。

1．基本理论

X_Y_为XY平面内的旋转中心坐标。

R为旋转角度，单位为度（°），其取值范围为0≤R≤360.000°。其他平面内旋转变换指令格式相同，只要把坐标轴作相应的变更就可以了。

2．举　例

零件如图2.3.11所示，加工外轮廓。参考程序见表2-3-6所示。

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旋转变换功能

五、孔加工固定循环

应用孔加工固定循环功能，使得其他方法需要几个程序段完成的功能 在一个程序段内完成。所有孔加工固定循环见表1-2-20所示。一般地，一个孔加工固定循环完成以下6步操作如图2.3.12所示。

（1）X、Y 轴快速定位。

（2）Z轴快速定位到R点。

（3）孔加工。

（4）孔底动作。

（5）Z轴返回R点。

（6）Z轴快速返回初始点。

（一）固定循环指令（G73,G74,G76,G80~G89）

根据孔的长径比，可以把孔分为一般孔和深孔。根据孔的精度，可以把孔分为一般孔和高精度孔。还可以把孔分为光孔和螺纹孔。这些孔的加工各有自己的工艺特点。数控铣床不仅可以完成铣削加工任务，还可以进行钻孔、镗孔和攻丝加工。为此，数控铣床系统提供了多种适合于不同情况下的孔加工固定循环指令。

R值用来确定安全平面（R点平面），如图2.3.13所示。R点平面高于工件表面。在G90方式下，R值为绝对值；在G91方式下，R值为从初始平面（B点平面）到R点平面的增量。

一般地，如果被加工的孔在一个平整的平面上，我们可以使用G99指令，因为G99模态下返回R点进行下一个孔的定位，而一般编程中R点非常靠近工件表面，这样可以缩短零件加工时间，但如果工件表面有高于被加工孔的凸台或筋时，使用G99时非常有可能使刀具和工件发生碰撞，这时，就应该 使用G98，使Z轴返回初始点后再进行下一个孔的定位，这样就比较安全。参见图2.3.14（a）、图2.3.14（b）。

（二） 固定循环指令格式

在G73/G74/G76/G81~G89后面，给出孔加工参数，格式如下：

各地址指定的加工参数的含义见表2-3-8所示。

由G××指定的孔加工方式是模态的，如果不改变当前的孔加工方式模态或取消固定循环的话，孔加工模态会一直保持下去。使用G80或01组的G指令（参见表1.1）可以取消固定循环。孔加工参数也是模态的，在被改变或固定循环被取消之前也会一直保持，即使孔加工模态被改变。我们可以在指令一个固定循环时或执行固定循环中的任何时候指定或改变任何一个孔加工参数。

重复次数K不是一个模态的值，它只在需要重复的时候给出。进给速率F则是一个模态的值，即使固定循环取消后它仍然会保持。

如果正在执行固定循环的过程中NC系统被复位，则孔加工模态、孔加工参数及重复次数K均被取消。

（三）孔循环指令格式

1．G73（高速深孔钻削循环）

（1） 格式。

X_ Y：孔位数据。

Z_：从R点到孔底的距离。

R_：从初始位置到R点的距离。

Q_：每次切削进给的切削深度。

P_：暂停时间。

F_：切削进给速度。

K_：重复次数。

（2）功能。

G73是高速深孔钻削循环指令，如图2.3.15所示。G73指令是在钻孔时间断进给，有利于断屑和排屑，适于深孔加工。其中q为分步切深，最后一次进给深度≤q，退刀距离为d（由系统内部设定）。

在高速深孔钻削循环中，从R点到Z点的进给是分段完成的，每段切削进给完成后Z轴向上抬起一段距离，然后再进行下一段的切削进给，Z轴每次向上抬起的距离为d，由531＃参数给定，每次进给的深度由孔加工参数Q给定。该固定循环主要用于径深比小的孔（如Φ5，深70）的加工，每段切削进给完毕后Z轴抬起的动作起到了断屑的作用。

2．G74：左旋攻螺纹循环指令

（1） 格式。

X_ Y：孔位数据。

Z_：从R点到孔底的距离。

R_：从初始位置到R点的距离。

Q_：每次切削进给的切削深度。

P_：暂停时间。

F_：切削进给速度。

K_：重复次数。

（2）功能。

如图2.3.16所示。主轴在R点反向切削至E点，正转退刀。

在使用左螺纹攻丝循环时，循环开始以前必须给M04指令使主轴反转，并且使F与S的比值等于螺距。另外，在G74或G84循环进行中，进给倍率开关和进给保持开关的作用将被忽略，即进给倍率被保持在100％，而且在一个固定循环执行完毕之前不能中途停止。

3．G76：精镗孔循环指令

（1） 格式。

X_ Y：孔位数据。

Z_：从R点到孔底的距离。

R_：从初始位置到R点的距离。

Q_：每次切削进给的切削深度。

P_：暂停时间。

F_：切削进给速度。

K_：重复次数。

（2）功能。

如图2.3.17所示。执行G76指令精镗至孔底后，有三个孔底动作：进给暂停（P）、主轴准停即定向停止（OSS）及刀具偏移q距离，然后刀具退出，这样可使刀尖不划伤精镗表面。

X、Y轴定位后，Z轴快速运动到R点，再以F给定的速度进给到Z点，然后主轴定向，并向给定的方向移动一段距离，再快速返回初始点或R点，返回后，主轴再以原来的转速和方向旋转。在这里，孔底的移动距离由孔加工参数Q给定，Q始终应为正值，移动的方向远离工件表面，可以得到较好的精度和光洁度。

注意

每次使用该固定循环或者更换使用该固定循环的刀具时，应注意检查主轴定向后刀尖的方向与要求是否相符。如果加工过程中出现刀尖方向不正确的情况，将会损坏工件、刀具甚至机床！

4．G81钻削循环

（2）功能。

G81钻孔循环指令。用于一般孔钻削，如图2.3.18 所示。

G81是最简单的固定循环，它的执行过程为：X、Y定位，Z轴快进到R点，以F速度进给到Z点，快速返回初始点（G98）或R点（G99），没有孔底动作。

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钻孔循环指令

5．G83深孔钻削循环

（2）功能。

和G73指令相似，G83指令下从R点到Z点的进给也分段完成，和G73指令不同的是，每段进给完成后，Z轴返回的是R点，然后以快速进给速率运动到距离下一段进给起点上方d的位置开始下一段进给运动。

每段进给的距离由孔加工参数Q给定，Q始终为正值，d的值由532＃机床参数给定。见图2.3.19。

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深孔钻循环指令

6．G84攻丝循环

（1） 格式。

X_ Y：孔位数据。

Z_：孔底深度（绝对坐标）。

R_：每次下刀点或抬刀点（绝对坐标）。

P_：暂停时间。

F_：切削进给速度。

K_：重复次数。

（2）功能。

主轴顺时针旋转执行攻丝，当到达孔底时，为了回退，主轴以相反方向旋转，这个过程生成螺纹。在攻丝期间进给倍率被忽略，进给暂停不停止机床，直到返回动作完成。在指定G84之前，用辅助功能使主轴旋转。当G84指令和M代码在同一个程序段中指定时，在执行第一个定位动作的同时，执行到R点的同时加偏置。

G84固定循环除主轴旋转的方向完全相反外，其他与左螺纹攻丝循环G74完全一样，注意在循环开始以前指令主轴正转。如图2.3.20所示。

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攻丝循环指令

7．G86镗削循环

（1） 格式。

X_ Y：孔位数据。

Z_：孔底深度（绝对坐标）。

R_：每次下刀点或抬刀点（绝对坐标）。

F_：切削进给速度。

K_：重复次数。

（2）功能。

该固定循环的执行过程和G81相似，不同之处是G86中刀具进给到孔底时使主轴停止，快速返回到R点或初始点时再使主轴以原方向、原转速旋转。如图2.3.21所示。

8．G87反镗削循环

（1） 格式。

X_ Y：孔位数据。

Z_：孔底深度（绝对坐标）。

R_：每次下刀点或抬刀点（绝对坐标）。

Q_：刀具偏移量。

P_：暂停时间。

F_：切削进给速度。

K_：重复次数。

（2）功能。

G87循环中，X、Y轴定位后，主轴定向，X、Y轴向指定方向移动由加工参数Q给定的距离，以快速进给速度运动到孔底（R点），X、Y轴恢复原来的位置，主轴以给定的速度和方向旋转，Z轴以F给定的速度进给到Z点，然后主轴再次定向，X、Y轴向指定方向移动Q指定的距离，以快速进给速度返回初始点，X、Y轴恢复定位位置，主轴开始旋转。

该固定循环用于图2.3.22所示的孔的加工。该指令不能使用G99，注意事项同G76。

在以上各图示中我们采用以下方式表示各段的进给。

表示以快速进给速率运动。

表示以切削进给速率运动。

9．G80（取消固定循环）

G80指令被执行以后，固定循环（G73、G74、G76、G81～G89）被该指令取消，R点和Z点的参数以及除F外的所有孔加工参数均被取消。

10．使用孔加工固定循环的注意事项

（1）编程时需注意在固定循环指令之前，必须先使用S和M代码指令主轴旋转。

（2）在固定循环模态下，包含X、Y、Z、A、R的程序段将执行固定循环，如果一个程序段不包含上列的任何一个地址，则在该程序段中将不执行固定循环，G04中的地址X除外。另外，G04中的地址P不会改变孔加工参数中的P值。

（3）孔加工参数Q、P必须在固定循环被执行的程序段中被指定，否则指令的Q、P值无效。

（4）在执行含有主轴控制的固定循环（如G74、G76、G84等）过程中，刀具开始切削进给时，主轴有可能还没有达到指令转速。这种情况下，需要在孔加工操作之间加入G04暂停指令。

（5）我们已经讲述过，01组的G代码也起到取消固定循环的作用，所以请不要将固定循环指令和01组的G代码写在同一程序段中。

（6）如果执行固定循环的程序段中指令了一个M代码，M代码将在固定循环执行定位时被同时执行，M指令执行完毕的信号在Z轴返回R点或初始点后被发出。使用K参数指令重复执行固定循环时，同一程序段中的M代码在首次执行固定循环时被执行。

（7）在固定循环模态下，刀具偏置指令G45～G48将被忽略（不执行）。

（8）单程序段开关置上位时，固定循环执行完X、Y轴定位、快速进给到R点及从孔底返回（到R点或到初始点）后，都会停止。也就是说需要按循环起动按钮3次才能完成一个孔的加工。3次停止中，前面的两次是处于进给保持状态，后面的一次是处于停止状态。

（9）执行G74和G84循环时，Z轴从R点到Z点和Z点到R点两步操作之间如果按进给保持按钮的话，进给保持指示灯立即会亮，但机床的动作却不会立即停止，直到Z轴返回R点后才进入进给保持状态。另外G74和G84循环中，进给倍率开关无效，进给倍率被固定在100％。

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高精度数控加工合集，一次看个过瘾