一、数控加工流程和坐标系

1. 加工流程

（1）图纸分析

通过识读零件图纸的尺寸公差、形位公差及表面粗糙度要求，明确加工基准与工艺参数。‌

（2）程序编制

采用手工编程或CAM软件自动编程生成刀具路径，转化为机床识别的G/M代码指令，并完成坐标系设定与切削参数配置。‌

（3）上机加工

通过工件装夹、刀具预调及程序验证后，执行数控程序完成切削加工，过程中需实时监控设备状态。‌

（4）零件检验

使用量具或设备检测工件的尺寸精度、形位公差及表面质量，确认符合图纸要求。‌

2. 工艺规划

（1）粗加工

快速去除毛坯余量，优先使用高进给速度和大切削深度，以提高材料去除效率‌。

（2）半精加工

保留0.3-0.5mm余量的中间工序，修正粗加工误差并为精加工提供均匀余量，需平衡效率与精度‌。

（3）精加工

完成最终成型，确保尺寸公差≤0.02mm、表面粗糙度Ra≤1.6μm的加工要求‌。

3. 常见坐标系

（1）机床坐标系：机床的硬件系统建立的坐标系，设有固定的坐标原点（机械原点），是固定不变的。

（2）工件坐标系：在机床坐标系的基础上人为设定的，可以更改。编程人员根据工件的特点选择一个合适的点作为原点，通常选择工件上的某一已知点为原点（程序原点）。‌

两者之间的关系也是对刀原理。

写出图1和图2中A、B、C、D四点的XY坐标值。

图1                                图2

二、G代码与M代码入门

‌M代码表（非模态为主）‌

‌关键注意事项‌

‌模态代码优先级‌：

同组G代码后执行的覆盖先执行的（如G01会覆盖G00）。

数控代码中的模态指令（续效指令）‌是指在程序段中指定后，会一直有效，直到被同组的另一个指令取代或被其他指令取消。模态指令也被称为续效代码，一旦指定，就会在整个程序段中持续有效，除非被同组的另一个模态指令取代‌

‌安全操作规范‌：

使用G28前需用G91 G28 Z0避免碰撞（先抬刀至Z轴参考点），尽量避免XYZ三轴同时运动。

M06换刀时需确保主轴停止（M05）且冷却液关闭（M09）。

‌版本差异说明‌：

G76（精镗循环）退刀方向参数可能因系统版本不同而调整。

‌‌

O0001（程序号）;  

G21 G17 G40 G49 G80（安全初始化）;  

G54 G90（选择坐标系，绝对编程）;  

M06 T01（换1号刀）;  

M03 S1200（主轴正转，1200rpm）;  

G00 X50 Y50 Z5（快速定位）;  

G01 Z-2 F200（下刀至加工深度）;  

...（后续加工代码）  

M30（程序结束复位）;  

三、平面铣削编程实例

使用Φ65mm面铣刀加工60mm×60mm平面的编程实例。

图3

O0001；

G90 G54 G00 X70 Y0;

M03 S2500;

Z5;

G01 Z-1 F150;

X-70;

G00 Z100;

M30;

思考：使用Φ65mm面铣刀加工100mm×100mm平面的程序。

四、轮廓铣削与半径补偿

使用Φ10mm立铣刀加工100mm×100mm×10mm外轮廓的编程实例。

图5

O0001；

G90 G54 G00 X70 Y0;

M03 S2500;

Z5;

G01 Z-10 F150;

G41 D01 X50；

Y-50;

X-50;

Y50;

X50;

Y0;

G40 X70;

G00 Z100;

M30;

刀具半径补偿判断方法：站在刀具运动轨迹后方，判断刀具在工件的左右。

应用：

（1）刀具半径补偿的建立和取消必须在G00与G01程序段中，不可在G02/G03程序段上；

（2）刀具补偿的值可正可负。

（3）刀具半径补偿适用于同个程序使用不同刀具加工。

思考：使用Φ10mm立铣刀G42右补偿加工100mm×100mm×10mm外轮廓的程序。

五、圆弧铣削编程实例

指令格式‌：G02 /‌G03 X_ Y_ R_ F_

G02指令用于顺时针圆弧切削，G03指令用于逆时针圆弧切削，其中X和Y表示圆弧的终点坐标，R表示圆弧的半径），F表示进给率。根据圆弧的角度决定其正负。

除了使用R表示半径外，还可以使用I和J来表示起点到圆心的向量，从而进行全圆或特定圆弧的切削。这种情况下，指令格式为G02(G03) X_ Y_ I_ J_ F_。其中，I和J的值可以通过计算起点到圆心的向量得到。

程序：

O0001；

G90 G54 G00 X70 Y0;

M03 S2500;

Z5;

G01 Z-10 F150;

G41 D01 X50；

Y-40;

G02 X40 Y-50 R10;

G01 X-40;

G02 X-50 Y-40 R10;

G01 Y40;

G02 X-40 Y50 R10;

G01 X40;

G02 X50 Y40;

G01 Y0;

G40 X70;

G00 Z100;

M30;

图7

整圆编程：

O0001；

G90 G54 G00 X50 Y0;

M03 S2500;

Z5;

G01 Z-10 F150;

G41 D01 X25；

G02 I-20;

G40 G01 X50;

G00 Z100;

M30;

I、J、K计算：圆心坐标减去起点坐标

思考：使用Φ10mm立铣刀完成图8程序

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