本文整理《数控编程指令与工艺培训》一课。本课在前面 G00/G01/G02/G03、G90/G91/G92、坐标系与圆弧插补的基础上先讲两类与刀具有关的辅助指令——暂停指令 G04、刀具半径补偿 G40/G41/G42D 码和刀具长度补偿 G43/G44H 码再通过铣削、车削例题巩固由轨迹写程序、由程序想轨迹随后进入本章重点数控编程的工艺处理为什么数控必须在程序里把工艺想全、加工路线走刀路线的规划原则、如何避免丝杠螺母反向间隙误差、切削内外轮廓时的切入切出三种方案径向、切线、辅助相切圆弧以及安全高度/安全距离的设置。文末附指令速查表、刀补判断表、切入切出方案对比表、待核对清单和主动回忆题含答案要点。一、核心结论G04 是暂停 dwell 指令非模态只在出现的那一个程序段有效它使刀具在一段时间内停止进给、但主轴主运动不停止利用主轴继续转动对表面做无进给的光整加工。G04 常用于四种场合① 不便用深度控制、达到所需深度后暂停几秒光整底面/拐角② 镗铰孔完毕退刀前先用 M05 停主轴、利用主轴惯性慢转期间暂停避免退刀划伤已加工面③ 横向车槽时到深度后暂停让主轴再转几圈否则槽底会被车成螺纹形④ 正常车削/铣削中需要光整暂停处。格式如G04 X5多数设备为暂停 5 秒个别设备单位为毫秒须按设备说明书区分。刀具半径补偿的由来实际刀具有半径如球头刀 R5若直接按零件轮廓 ABCD 编程刀具中心沿 ABCD 走实际加工轮廓会向内少一个刀具半径手工把轮廓外偏一个半径再编程对复杂零件很麻烦而且一旦换刀R5→R4或刀具磨损R5→R4.8就要重算全部路径。刀具半径自动补偿编程时仍直接按零件轮廓编写在控制面板上把刀补号如 D01对应的刀具半径值输入数值在面板上输入不写在程序里程序中用 D01 调用系统自动偏置出刀具中心轨迹换刀或磨损时只需在面板上把 D01 的数值改掉程序无需改动。半径补偿指令G40 取消刀补、G41 左刀补、G42 右刀补。左右的判断方法是顺着刀具前进方向看刀具切削点位于工件实际接触加工的那一侧左边用 G41位于右边用 G42。刀补指令是模态指令在被同组指令取代或 G40 取消前一直有效它不能单独使用必须与 G01/G02/G03 等插补指令配合与直线插补可写在同一程序段G41 在前或 G01 在前均可与圆弧插补配合时通常分两行写先一行刀补指令再一行圆弧指令。刀补建立时机是高频考点/易错点一旦使用 G41/G42必须在**刀具第一次靠近工件、即将开始切削的引入段通常是直线段如从 a 点到 B 点**就把刀补建立起来再进入轮廓切削绝不能在刀具已经接触工件的整条切削链中途才建立否则只有部分轮廓被偏置会切出锥面或尺寸错误。轮廓加工完后在退出段用G40 取消刀补。刀具长度补偿G43 为正补偿在程序指定坐标基础上加补偿量、G44 为负补偿减补偿量格式为G43/G44 Z_ H01必须有程序给定的 Z 坐标H 是与 D 类似的地址码H01 对应面板里输入的长度补偿值。刀具最终实际移动方向既取决于 G43/G44也取决于 H 对应数值的正负建议把 H 里的数值统一设为正数、方向交给 G43/G44 指定避免代码和数值两边都带符号造成混乱。数控加工一旦启动就连续自动进行中途难以像手工加工那样由有经验的工人凭感觉停机纠正换刀T01→T02、刀具磨损补偿等过去可灵活处理的事情现在都必须在程序中体现因此工艺处理是数控编程中极重要的环节。**加工路线走刀路线**是指数控加工过程中刀具刀位点相对于被加工零件的运动轨迹。编程三原则① 保证零件加工精度与轮廓正确实现② 尽量缩短走刀路径、减少空程移动和辅助时间③ 方便数值计算、减少编程工作量和程序段数。反向间隙滚珠丝杠与螺母之间存在间隙进给由正变反时丝杠要先转过一定角度消除间隙后才能带动工作台造成正反向定位之差实测如 3 丝0.03 mm。规划 XY 平面进给路线时应尽量沿同一方向加工、避免频繁正反向切换精密零件要打表实测间隙并在系统参数中输入补偿值如 FANUC 在参数 01805 输入 30单位 0.001 mm即 0.03 mm螺纹过孔等本身有间隙、要求不高处可不必苛求。切入切出切削内外轮廓应尽量避免沿刀具径向法线方向直接切入切出优先沿切线方向切入切出或增设辅助相切圆弧段。三种方案中径向/法向切入接刀痕最明显只用于粗加工或精度要求不高处刀痕可由后续精加工去掉沿切线直线切入切出接刀痕不明显、程序简便最常用辅助相切圆弧段切入切出接刀痕最小、精度最高但手工编程需自行计算圆弧位置、半径和圆心较麻烦。精加工/高精度件必须切向切入切出。安全高度/安全距离刀具从安全高度下降到切削高度时应在轮廓边缘之外留一段安全距离先 G00 快速定位到工件表面上方再用 G01 工作进给切到指定深度不能直接扎到轮廓高度铣封闭槽、铣轮廓/框面同理。二维轮廓一般要求从侧向切向进刀尽量避免垂直扎刀立铣刀端面中心无切削能力垂直扎刀易崩刀、断刀既影响质量也影响安全。加工完可统一回到一个安全大平面如 Z20再移动以减少空行程。圆弧顺逆判断复习在垂直于圆弧所在平面的坐标轴上从该轴正方向朝负方向看顺时针 G02、逆时针 G03车床 Y 轴正方向朝里指向床身/黑板方向观察者从机床前方看与规定视角相反故肉眼看到的顺逆要反过来判断。圆弧编程可用 I/J/K圆心相对圆弧起点的增量坐标与 G90/G91 无关或 R圆心角 ≤180° 时 R 取正、180° 时 R 取负整圆宜用 I/J/K进给速度 F 是模态量后续段不变时可省略。二、知识结构G04 暂停指令作用、格式、四个应用场景编程例题铣削带深度轮廓、由程序反推轨迹、车削综合件刀具半径补偿必要性、自动补偿原理、G40/G41/G42、D 码、建立与取消时机刀具长度补偿G43/G44、H 码、符号与实际移动方向数控编程工艺处理工艺数据、加工路线与编程三原则反向间隙成因、同向加工、参数补偿切入切出径向/切线/相切圆弧三方案与选用安全高度与安全距离、二维轮廓进刀方式三、详细笔记3.1 暂停指令 G04G04 属于与刀具轨迹相关的辅助性准备功能G 代码注意它和只做开关控制、与刀具轨迹无关的辅助功能 M 代码不同。G04 为非模态代码只在它所在的那一个程序段起作用暂停期间进给运动停止主轴仍按原转速转动从而对已加工表面做无进给光整。四个典型应用不做深度控制时的光整刀具到达所需深度后暂停几秒不再进给让主轴带着刀具转几圈把孔底/槽底/拐角光整得更光滑镗铰孔后退刀前镗孔完毕一般先用 M05 使主轴断电停转但主轴有惯性、600 r/min 不可能瞬间停死在其缓慢停转过程中用 G04 暂停、不让刀具做轴向退刀移动可避免刀刃在已加工孔壁上划出螺旋痕、影响表面粗糙度横向车槽切槽刀一到槽底深度若立刻停进给并退刀槽底会因主轴仍转而被车成螺纹状到深度后用 G04 暂停、让主轴继续转几圈才能得到平整理想的槽底正常车削/铣削中需要在某位置短暂停留光整时。格式G04 X5一般表示暂停 5 秒个别设备 X或 P地址单位为毫秒使用时以具体机床说明书为准。简单程序示例钻孔/锪孔光整刀具先G01 Z-7 F60向下增量进给 7 mm 到达孔底再G04 X5在该位置暂停 5 秒主轴不停最后快速退回原点并结束程序。3.2 铣削带深度轮廓例题由轨迹写程序题目特点与之前只在 XY 平面内的练习不同本题有深度要求铣削深度 5 mm起刀点在(-10,-10,10)即起刀点高出工件表面 10 mm而铣削深度要低于工件表面 5 mm因此下降过程要分快速到上方—工进切深两段要求用绝对坐标 G90 编程。编程要点课堂思路建立工件坐标系、判断圆弧顺逆在垂直于轨迹平面XY的 Z 轴上从 Z 正方向朝负方向看判断 G02/G03图中两段圆弧分别为逆时针、顺时针G90 G00 X20 Y20 …快速定位到切入点 a 点上方绝对坐标下与前段相同的重复坐标可省略不写关键的一步此时刀具停在工件表面上方 10 mm而要求切深到表面以下 5 mm必须用直线插补G01 Z-5 F100自上而下工进切深——切削进给非空行程必须给定进给速度 F这与 G00 快速定位用系统设定速度、不写 F 不同到深后用 G01 走直线段、G02/G03 走圆弧段圆弧除写终点坐标外还要写圆心位置可用 I/J 增量如圆心相对起点I0 J20或用 R——本段圆弧圆心角为 90°180°R 取正值若圆心角 180° 则 R 取负进给速度不变时 F 可省略模态加工完回到起点附近后先用 G01或 G00提刀离开工件再 G00 快速回原点结束。3.3 由程序反推加工轨迹学习编程既要能由轨迹写代码也要能由代码想象出轨迹——这项能力在审查他人程序核对其加工结果是否与图样一致时非常有用。判读要点G92 …设定工件坐标系/起刀点G00 X25 Y15为快速定位若一段圆弧起点与终点坐标相同如都为 X25 Y55配合I35 J0表示圆心在起点 X 正方向 35 mm、Y 向增量为 0圆心相对起点的增量即半径故加工出直径 70 mm 的整圆G02/G03 与 I/J 的正负共同规定了是哪一种顺时针/逆时针绕法起点X30 Y60、终点X50 Y60、R10表示半径 10、圆心角 180° 的半圆弧同理可判读其余逆时针/顺时针半圆和直线圆弧组合逐段把快速定位—直线—圆弧画出来即可还原零件轮廓。3.4 车削综合件例题该件为粗车件表面粗糙度要求不高端面粗车一刀即可外形由直线和圆弧构成主要用 G01、G02、G03没有非圆曲线。坐标系车床 Z 轴正方向为刀具远离工件一般朝右X 轴按直径编程先正确建立坐标系、确定原点和起刀点毛坯最大直径约 35起刀点可设在 X30 附近靠近而不碰毛坯。顺逆判断易错车床 Y 轴正方向朝里指向床身/黑板规定要从 Y 正方向朝负方向看相当于站在黑板处朝教室后看而学生坐在教室后方朝前看视角正好相反所以肉眼看到的顺时针在程序里往往是 G03逆时针务必以规定视角为准。切入圆弧时应定位到圆弧的切线方向位置、沿切线慢慢切入不能从法线方向直接拐进去退刀时 X、Z 两个方向都适当脱离工件一点如退到 X36/Z37 一带再快速返回避免回程打刀。3.5 刀具半径补偿的必要性假设用半径 5 mm 的球头或圆柱刀加工方块轮廓 ABCD编程若直接让刀具中心沿零件轮廓 ABCD 走由于切削点在刀具圆周上、刀具中心相对轮廓偏开一个半径实际加工出的轮廓会整体内缩比图样少一圈少一个刀具半径 5 mm。解决办法之一是手工把零件轮廓向外偏置一个刀具半径按偏置后的刀具中心轨迹编程。缺点复杂轮廓手工偏置计算量很大偏置量绑定具体刀具半径一旦换刀R5→R4或刀具磨损R5→R4.8整条路径都要重新计算、修改程序工作量大、易出错。因此数控系统提供刀具半径自动补偿仍按零件轮廓编程把每把刀的半径作为刀补数据在控制面板上输入如 D015 mm程序用 D 码调用系统据此自动计算并走偏置后的中心轨迹换刀/磨损只改面板中的半径数值程序不变。3.6 刀具半径补偿指令 G40/G41/G42 与 D 码G40取消刀具半径补偿G41左刀补G42右刀补。左右判断顺着刀具前进方向看若刀具位于工件以实际正在切削接触的那一侧工件为准的左边用 G41位于右边用 G42。D 为地址码D01、D02…本身无数值含义其后的编号对应控制面板里输入的刀具半径表D01 对应多少毫米完全由面板输入决定输入 5 就调用 5 mm输入 10 就调用 10 mm。使用规则刀补为模态指令在取消前持续有效不能单独成行使用必须与插补指令配合与 G01 直线插补配合时可写在同一行G41 与 G01 谁在前都可以如G41 G01 X0 Y0 D01 F…与 G02/G03 圆弧插补配合时写法略有不同通常分两行先写刀具补偿指令行再写圆弧行。3.7 刀补的建立与取消时机重点建立决定使用 G41/G42 后必须在刀具第一次靠近工件、即将开始切削的引入段快速定位后、正式切轮廓前的那一小段直线通常用 G01就建立刀补。例如轮廓从 a 经 B、C… 切削应在a→B这段引入直线上完成 G41 偏置再进入 B→C 的轮廓切削。错误做法在刀具已经接触工件轮廓的整条切削链中途才加刀补导致只有部分轮廓被偏置切出的工件一侧变成锥面、尺寸错误。取消轮廓加工完成、刀具退出到工件外后用 G40 取消刀补如从最后一点 F 回到起刀点 O 的退出段取消再快速回零即使用 M30 结束也应规范地取消刀补。带刀补铣削例题流程切深 3 mm、起刀点(-20,-20,10)设定坐标系/起刀点必要时启动主轴、换刀G00 快速移动到切入点 a 上方可 M08 开切削液G01 Z-3 F100由 a 上方工进下到切削深度在a→B 的引入直线段建立左刀补G41 G01 X0 Y0 D01 …注意不能直接从 a 斜插到 C必须先在 a→B 段把偏置建立好沿 B→C→D→E… 轮廓切削G41 模态持续无需重复写退出后用 G40 取消刀补再 G00 快速回原点。3.8 刀具长度补偿 G43/G44 与 H 码铣刀、钻头除半径外还有长度方向的差异对应长度补偿指令G43 刀具正补偿、G44 刀具负补偿。格式G43/G44 Z__ H01其中 Z 是程序给定的目标坐标值必须有 Z补偿才有基准H 与半径补偿的 D 类似是地址码H01 对应面板中输入的长度补偿值。含义G43 是在程序指定位置基础上沿正方向再加一个补偿量G44 是沿负方向减去一个补偿量。符号问题易错刀具最终实际移动方向同时取决于 G43/G44 和 H 内数值的正负。例如程序指定 Z30、H05200用 G44 时实际走到 Z(30−200)若把 H05 设为 −200则 G43加 −200与 G44减 200可能得到相同效果。为避免指令符号和数值符号两边都变导致出错建议把 H 对应数值统一取正移动方向完全由 G43/G44 决定。至此基础准备功能 G00、G01、G02、G03、G04、G40、G41、G42、G43、G44、G90、G91、G92 已学完要求掌握每个代码的功能与书写格式更复杂的循环指令在后续章节讲解。3.9 数控编程为什么必须重视工艺处理数控机床按程序连续自动加工一旦开干就分分秒秒地执行中途不像手工加工那样能由经验丰富的操作工发现数据不对就随时停下、反馈往往要到最后测量才发现问题损失较大。过去手工加工可灵活处理的环节现在都必须在程序中明确写出例如换刀01 号刀换 02 号刀要在程序中体现刀具磨损后要修改补偿/程序而不能只靠加工过程中多测几次来弥补。数控编程的工艺数据包含零件分析、工艺路线制定、切削用量设定等一部分属工艺学内容本课只针对其中与编程密切相关的加工路径等要点展开。3.10 加工路线与编程三原则加工路线走刀路线加工过程中刀具刀位点相对于被加工零件的运动轨迹。加工路线若错了加工出的零件必然有问题。编程大原则保证加工精度确保零件轮廓、尺寸能正确加工出来含工艺参数的合理选择缩短走刀路径减少刀具空程移动时间和其他辅助时间方便数值计算减少编程工作量尽量减少程序段数。3.11 避免反向间隙误差成因机床工作台由滚珠丝杠—螺母传动丝杠与螺母之间存在一定间隙。始终朝一个方向进给时丝杠齿面与螺母齿面始终贴同一侧没有问题当进给由正变反时丝杠要先空转一定角度、把另一侧间隙走完螺母才会带动工作台这段空程造成反向定位误差反向间隙。量级与实测间隙一般只有几个丝可打表测量例如正向移动后再反向移动读数前后相差 3 个丝即反向间隙 0.03 mm。处理路径规划上尽量沿同一方向加工、避免频繁正反向切换。例如加工一排孔位时加工完一处后快速退回到统一基准位置再沿同一 X 正方向去加工下一处使切削进给始终同向而不是来回正反走参数补偿上对精密零件把实测间隙输入系统由系统在反向时自动补偿。如 FANUC 系统在参数 01805 中输入 30单位 0.001 mm即补偿 0.03 mm3 丝对要求不高的加工如螺纹过孔本身就有间隙差一个丝无影响可不必过分追求。3.12 轮廓的切入切出无论车削还是铣削内外轮廓都应尽量避免沿刀具径向半径/法线方向切入切出而应沿工件轮廓的切线方向切入切出必要时增加辅助的相切圆弧段以减小接刀痕、提高表面质量。三种方案对比径向法向直接切入切出刀具沿半径方向直接扎入/退出表面接刀痕明显只用于粗加工或精度要求不高的零件粗加工留下的刀痕可在后续精加工中去除沿切线方向直线切入切出接刀痕不明显程序设计也较方便是最常用的方案增设辅助相切圆弧段刀具先沿一小段与轮廓相切的辅助圆弧进入绕轮廓加工一圈后再沿相切圆弧退出接刀痕最小、精度最高但手工编程时需自行计算该辅助圆弧的位置、半径和圆心相对麻烦。外轮廓加工常把起刀点铣刀刀位点取在圆心附近沿切线切入铣一圈内轮廓加工则在轮廓外设置一段辅助相切圆弧从该圆弧切入、转整圈后再切出。精加工或表面质量要求高时必须采用切向直线或相切圆弧切入切出不能径向直接进刀。3.13 安全高度、安全距离与进刀方式总原则刀具与工件之间要保留安全距离确定安全距离后再找合适的接入点。刀具从安全高度下降到切削高度时应在轮廓边缘之外离开一段距离不能直接下到轮廓高度先 G00 快速定位到工件表面上方安全高度再用 G01 工作进给慢慢切到工作深度。典型情形开口的通槽可快速下降到 Z 向指定位置附近再横向进给铣削但仍要留引入的安全距离左右都不通的封闭槽铣刀先快速下降到工件表面上方一段安全距离不能直接接触表面或直达槽深再工作进给切入到指定深度并预留切入/切出距离铣框面/新建门形框先快速定位到相应位置留出接触引入距离后再在整个面上切轮廓。二维轮廓一般要求从侧向切向进刀尽量避免垂直扎刀进刀方式不仅影响加工质量也影响安全——立铣刀端面中心处没有切削刃垂直直接扎刀容易崩刃、断刀。为减少空行程并保证安全可设定一个统一的安全大平面如 Z20每处加工完先抬刀回到该平面再横向移动到下一处下刀。四、例题与编程模板4.1 带深度铣削轮廓思路模板G90 G92 X-10 Y-10 Z10 设定工件坐标系/起刀点具体按题 S… M03 T0101 主轴正转、选刀切削液可 M08 G00 X20 Y20 快速定位到切入点 a 上方 G01 Z-5 F100 工进下到切削深度切削必须给 F G01 … F100 直线段 G03/G02 X… Y… I… J…或 R…圆弧段按规定视角判顺逆 … 其余直线/圆弧 G01 Z10 提刀离开工件 G00 X-10 Y-10 快速回起刀点 M05 M09 M30 停主轴、关切削液、程序结束4.2 带刀具半径补偿的铣削思路模板G90 G92 X-20 Y-20 Z10 S… M03 G00 X… Y… 快速到切入点 a 上方 G01 Z-3 F100 工进切深 3 mm G41 G01 X0 Y0 D01 F100 在 a→B 引入直线段建立左刀补 G01/G02/G03 … 沿轮廓切削G41 模态持续 G40 G01 X… Y… 退出段取消刀补 G00 X-20 Y-20 Z10 快速回安全位置 M304.3 G04 光整与长度补偿片段G01 Z-7 F60 工进到孔底/槽底 G04 X5 暂停 5 秒光整主轴不停 G00 Z… 快速退回 G43/G44 Z30 H05 长度补偿实际位置Z30 ± H05 中的补偿量五、指令与工艺速查表指令/项目含义与要点G04非模态暂停停进给、不停主轴用于光整G04 X5秒/毫秒看设备G04 场景深度光整、镗孔退刀前配 M05、横向车槽防螺纹槽底、正常车铣光整G40取消刀具半径补偿G41/G42左/右刀补顺刀具前进方向看刀在工件左/右按实际切削接触侧判断D01 等半径补偿地址码半径值在控制面板输入程序只调用编号刀补性质模态、不能单用须配 G01/G02/G03直线可同行、圆弧分两行建立时机第一次靠近工件的直线引入段建立禁止在接触链中途建立加工完 G40 取消G43/G44长度正补偿加/负补偿减格式G43/G44 Z_ H01H01 等长度补偿地址码实际方向同时受 G43/G44 与 H 值正负影响建议 H 取正I/J/K圆心相对圆弧起点的增量坐标整圆优先用R圆心角 ≤180° 取正、180° 取负加工路线刀位点相对零件的运动轨迹编程三原则保精度轮廓、缩短走刀减空程、方便计算减程序段反向间隙丝杠螺母间隙正反转之差同向加工规避参数补偿如 01805 输 300.03 mm径向切入接刀痕明显仅粗加工/低精度切线切入痕不明显、编程方便最常用相切圆弧切入痕最小、精度最高但需手算辅助圆弧安全距离先 G00 到表面上方再 G01 切深二维轮廓侧向切向进刀、避免垂直扎刀六、课堂任务与复习安排完成实验一的预习思考题和实验思考题并画出对应图表不只是预习实验思考题也要做。完成实验二的预习思考题和实验思考题。复习要求记住 G04 的作用、格式和四个应用场景能说明暂停时主轴为何不停理解刀具半径补偿的由来会判 G41/G42牢记刀补建立/取消时机掌握 G43/G44 与 H 码格式理解补偿值正负与实际移动方向的关系能独立完成带深度铣削、由程序反推轨迹、车削综合件三类题说清反向间隙成因与两种处理办法对比三种切入切出方案的接刀痕、精度与编程难度能正确选用牢固建立安全高度/安全距离和侧向切向进刀的工艺意识。七、待核对与疑问问题原因建议核对方式G04 地址单位X5 是 5 秒还是毫秒录音明确有的设备是毫秒查所操机床说明书FANUC 反向间隙补偿参数号录音01805与单位ASR 对参数号辨识可能有误查 FANUC 参数手册常见为 1850/1851 等反向间隙数值 0.03 mm3 丝课堂打表举例值以实测机床为准各例题坐标点X20Y20、I35J0、R10、起刀 X30 等口述配合板书数字可能不全对照教材/板书原图复算半径补偿与圆弧插补分两行写是否适用于所有系统课堂按所教系统讲解查具体系统编程说明书G43/G44 与 H 值正负组合的方向约定不同教材/系统符号约定可能不同以机床说明书为准八、复习与主动回忆复习清单用 3 分钟讲清 G04 的作用和四个应用场景各写一句理由。用 5 分钟复述刀具半径补偿解决了什么问题、G41/G42 怎么判、D 码数值在哪里输入。用 4 分钟说明刀补为什么必须在引入段建立、中途建立会怎样、何时用 G40 取消。用 4 分钟写出 G43/G44 格式解释为什么建议 H 值统一取正。用 5 分钟说清加工路线定义和编程三原则。用 5 分钟解释反向间隙成因、同向加工原理和参数补偿含 0.03 mm 例子。用 6 分钟对比径向、切线、相切圆弧三种切入切出方案并说明精加工怎么选。用 4 分钟说明安全高度/安全距离和二维轮廓为何要侧向切向进刀。主动回忆题G04 暂停时主轴和进给分别是什么状态它是模态代码吗G04 常用在哪四种场合镗孔退刀前为什么常配合 M05 使用 G04横向车槽不用 G04 会怎样直接按零件轮廓编程、不使用刀具半径补偿加工结果会怎样手工偏置编程有哪两个主要缺点刀具半径自动补偿后换刀或刀具磨损时程序要改什么、哪里要改G40、G41、G42 分别是什么怎样判断左刀补、右刀补D01 中的01和半径数值分别在哪里体现刀补能否单独成行使用与直线、圆弧插补配合时写法有何不同刀具半径补偿应在什么时候建立在已经接触工件的切削链中途建立会造成什么问题什么时候用 G40 取消G43、G44 的含义是什么写出长度补偿程序段格式。为什么说刀具实际移动方向不只取决于 G43/G44什么是加工路线数控编程的三条大原则是什么反向间隙是怎么产生的为什么沿同一方向加工能减小它参数补偿中 0.03 mm3 丝如何输入举例切削内外轮廓有哪三种切入切出方案各自接刀痕、精度和编程难度如何精加工应选哪种刀具从安全高度下降时为什么不能直接下到切削深度二维轮廓为什么一般要侧向切向进刀、避免垂直扎刀答案要点G04 时进给运动停止、主轴主运动继续转动不停它是非模态代码只在所在程序段有效靠主轴继续转动做无进给光整。四场合①达到深度后不便做深度控制暂停光整底面/拐角②镗铰孔后退刀前先用 M05 断电主轴惯性仍慢转暂停可防退刀划伤孔壁、保护粗糙度③横向车槽到深度后暂停让主轴转几圈光整槽底否则槽底被车成螺纹形④正常车削/铣削中的光整暂停。刀具有半径刀具中心按零件轮廓走时实际切削轮廓会整体内缩一个刀具半径尺寸偏小。手工偏置的缺点复杂轮廓外偏计算量大偏置量绑定具体刀具半径换刀或磨损后整条路径要重算、程序要改。使用自动补偿后程序仍按零件轮廓编写、一般不用改只需在控制面板把对应刀补号如 D01里的半径数值改成新刀半径或磨损后的半径系统自动重新偏置。G40 取消半径补偿G41 左刀补、G42 右刀补顺着刀具前进方向看刀具在实际切削接触那一侧工件的左边用 G41、右边用 G42。01是刀补编号、写在程序 D 地址后具体半径数值不写在程序里而在控制面板的刀补表中输入。刀补是模态、不能单独使用必须与 G01/G02/G03 配合与直线插补可写同一行与圆弧插补配合通常分两行先刀补行后圆弧行。应在刀具第一次靠近工件、即将切削的引入直线段如 a→B建立刀补再进入轮廓。若在已接触工件的整条切削链中途才建立只有部分轮廓被偏置会切出锥面或尺寸错误。轮廓加工完、刀具退出工件后在退出段用 G40 取消。G43 为长度正补偿程序指定坐标上加补偿量、G44 为负补偿减补偿量格式G43/G44 Z_ H01必须有程序给定 Z 值。实际移动方向同时由 G43/G44 和 H 内数值正负决定H 为负时加负等于减为避免指令符号与数值符号两边都变而出错建议 H 值统一取正、方向只由 G43/G44 指定。加工路线是加工中刀具刀位点相对于被加工零件的运动轨迹。三原则保证加工精度与轮廓正确缩短走刀路径、减少空程和辅助时间方便数值计算、减少程序段和编程工作量。滚珠丝杠与螺母之间有间隙进给由正变反时丝杠要先空转消除间隙才能带动工作台形成正反向定位之差。始终沿同一方向进给时齿面贴同一侧、无空程故规划路径应避免频繁正反向切换。精密件打表实测后把间隙写入系统参数补偿如 FANUC 参数中输入 30单位 0.001 mm即补偿 0.03 mm3 丝参数号以具体系统说明书为准。三种①径向/法向直接切入切出接刀痕最明显只用于粗加工或低精度件刀痕可由精加工去除②沿切线方向直线切入切出痕不明显、程序简便最常用③辅助相切圆弧段切入切出痕最小、精度最高但需手算辅助圆弧的位置/半径/圆心较麻烦。精加工或高精度件必须用切向直线或相切圆弧不能径向直接进刀。直接下到切削深度既无安全余量又易撞刀、崩刃应先 G00 快速定位到工件表面上方的安全高度、在轮廓外留安全距离再 G01 工进切深。二维轮廓之所以要求侧向切向进刀是因为立铣刀端面中心处没有切削刃垂直扎刀切削条件差、易崩刃断刀且会影响加工质量与人身设备安全侧向切向进刀切削平稳、接刀痕小。 
长河君 · 2026/10/16 3:03:31 · 阅读 1.2k 数控编程指令与工艺处理笔记：G04暂停光整、刀具半径补偿G41/G42/G40与D码建立时机、长度补偿G43/G44与H码、反向间隙补偿、轮廓切线/相切圆弧切入切出、安全高度与走刀路线规划（含考点）
本文整理《数控编程指令与工艺培训》一课。本课在前面 G00/G01/G02/G03、G90/G91/G92、坐标系与圆弧插补的基础上先讲两类与刀具有关的辅助指令——暂停指令 G04、刀具半径补偿 G40/G41/G42D 码和刀具长度补偿 G43/G44H 码再通过铣削、车削例题巩固由轨迹写程序、由程序想轨迹随后进入本章重点数控编程的工艺处理为什么数控必须在程序里把工艺想全、加工路线走刀路线的规划原则、如何避免丝杠螺母反向间隙误差、切削内外轮廓时的切入切出三种方案径向、切线、辅助相切圆弧以及安全高度/安全距离的设置。文末附指令速查表、刀补判断表、切入切出方案对比表、待核对清单和主动回忆题含答案要点。一、核心结论G04 是暂停 dwell 指令非模态只在出现的那一个程序段有效它使刀具在一段时间内停止进给、但主轴主运动不停止利用主轴继续转动对表面做无进给的光整加工。G04 常用于四种场合① 不便用深度控制、达到所需深度后暂停几秒光整底面/拐角② 镗铰孔完毕退刀前先用 M05 停主轴、利用主轴惯性慢转期间暂停避免退刀划伤已加工面③ 横向车槽时到深度后暂停让主轴再转几圈否则槽底会被车成螺纹形④ 正常车削/铣削中需要光整暂停处。格式如G04 X5多数设备为暂停 5 秒个别设备单位为毫秒须按设备说明书区分。刀具半径补偿的由来实际刀具有半径如球头刀 R5若直接按零件轮廓 ABCD 编程刀具中心沿 ABCD 走实际加工轮廓会向内少一个刀具半径手工把轮廓外偏一个半径再编程对复杂零件很麻烦而且一旦换刀R5→R4或刀具磨损R5→R4.8就要重算全部路径。刀具半径自动补偿编程时仍直接按零件轮廓编写在控制面板上把刀补号如 D01对应的刀具半径值输入数值在面板上输入不写在程序里程序中用 D01 调用系统自动偏置出刀具中心轨迹换刀或磨损时只需在面板上把 D01 的数值改掉程序无需改动。半径补偿指令G40 取消刀补、G41 左刀补、G42 右刀补。左右的判断方法是顺着刀具前进方向看刀具切削点位于工件实际接触加工的那一侧左边用 G41位于右边用 G42。刀补指令是模态指令在被同组指令取代或 G40 取消前一直有效它不能单独使用必须与 G01/G02/G03 等插补指令配合与直线插补可写在同一程序段G41 在前或 G01 在前均可与圆弧插补配合时通常分两行写先一行刀补指令再一行圆弧指令。刀补建立时机是高频考点/易错点一旦使用 G41/G42必须在**刀具第一次靠近工件、即将开始切削的引入段通常是直线段如从 a 点到 B 点**就把刀补建立起来再进入轮廓切削绝不能在刀具已经接触工件的整条切削链中途才建立否则只有部分轮廓被偏置会切出锥面或尺寸错误。轮廓加工完后在退出段用G40 取消刀补。刀具长度补偿G43 为正补偿在程序指定坐标基础上加补偿量、G44 为负补偿减补偿量格式为G43/G44 Z_ H01必须有程序给定的 Z 坐标H 是与 D 类似的地址码H01 对应面板里输入的长度补偿值。刀具最终实际移动方向既取决于 G43/G44也取决于 H 对应数值的正负建议把 H 里的数值统一设为正数、方向交给 G43/G44 指定避免代码和数值两边都带符号造成混乱。数控加工一旦启动就连续自动进行中途难以像手工加工那样由有经验的工人凭感觉停机纠正换刀T01→T02、刀具磨损补偿等过去可灵活处理的事情现在都必须在程序中体现因此工艺处理是数控编程中极重要的环节。**加工路线走刀路线**是指数控加工过程中刀具刀位点相对于被加工零件的运动轨迹。编程三原则① 保证零件加工精度与轮廓正确实现② 尽量缩短走刀路径、减少空程移动和辅助时间③ 方便数值计算、减少编程工作量和程序段数。反向间隙滚珠丝杠与螺母之间存在间隙进给由正变反时丝杠要先转过一定角度消除间隙后才能带动工作台造成正反向定位之差实测如 3 丝0.03 mm。规划 XY 平面进给路线时应尽量沿同一方向加工、避免频繁正反向切换精密零件要打表实测间隙并在系统参数中输入补偿值如 FANUC 在参数 01805 输入 30单位 0.001 mm即 0.03 mm螺纹过孔等本身有间隙、要求不高处可不必苛求。切入切出切削内外轮廓应尽量避免沿刀具径向法线方向直接切入切出优先沿切线方向切入切出或增设辅助相切圆弧段。三种方案中径向/法向切入接刀痕最明显只用于粗加工或精度要求不高处刀痕可由后续精加工去掉沿切线直线切入切出接刀痕不明显、程序简便最常用辅助相切圆弧段切入切出接刀痕最小、精度最高但手工编程需自行计算圆弧位置、半径和圆心较麻烦。精加工/高精度件必须切向切入切出。安全高度/安全距离刀具从安全高度下降到切削高度时应在轮廓边缘之外留一段安全距离先 G00 快速定位到工件表面上方再用 G01 工作进给切到指定深度不能直接扎到轮廓高度铣封闭槽、铣轮廓/框面同理。二维轮廓一般要求从侧向切向进刀尽量避免垂直扎刀立铣刀端面中心无切削能力垂直扎刀易崩刀、断刀既影响质量也影响安全。加工完可统一回到一个安全大平面如 Z20再移动以减少空行程。圆弧顺逆判断复习在垂直于圆弧所在平面的坐标轴上从该轴正方向朝负方向看顺时针 G02、逆时针 G03车床 Y 轴正方向朝里指向床身/黑板方向观察者从机床前方看与规定视角相反故肉眼看到的顺逆要反过来判断。圆弧编程可用 I/J/K圆心相对圆弧起点的增量坐标与 G90/G91 无关或 R圆心角 ≤180° 时 R 取正、180° 时 R 取负整圆宜用 I/J/K进给速度 F 是模态量后续段不变时可省略。二、知识结构G04 暂停指令作用、格式、四个应用场景编程例题铣削带深度轮廓、由程序反推轨迹、车削综合件刀具半径补偿必要性、自动补偿原理、G40/G41/G42、D 码、建立与取消时机刀具长度补偿G43/G44、H 码、符号与实际移动方向数控编程工艺处理工艺数据、加工路线与编程三原则反向间隙成因、同向加工、参数补偿切入切出径向/切线/相切圆弧三方案与选用安全高度与安全距离、二维轮廓进刀方式三、详细笔记3.1 暂停指令 G04G04 属于与刀具轨迹相关的辅助性准备功能G 代码注意它和只做开关控制、与刀具轨迹无关的辅助功能 M 代码不同。G04 为非模态代码只在它所在的那一个程序段起作用暂停期间进给运动停止主轴仍按原转速转动从而对已加工表面做无进给光整。四个典型应用不做深度控制时的光整刀具到达所需深度后暂停几秒不再进给让主轴带着刀具转几圈把孔底/槽底/拐角光整得更光滑镗铰孔后退刀前镗孔完毕一般先用 M05 使主轴断电停转但主轴有惯性、600 r/min 不可能瞬间停死在其缓慢停转过程中用 G04 暂停、不让刀具做轴向退刀移动可避免刀刃在已加工孔壁上划出螺旋痕、影响表面粗糙度横向车槽切槽刀一到槽底深度若立刻停进给并退刀槽底会因主轴仍转而被车成螺纹状到深度后用 G04 暂停、让主轴继续转几圈才能得到平整理想的槽底正常车削/铣削中需要在某位置短暂停留光整时。格式G04 X5一般表示暂停 5 秒个别设备 X或 P地址单位为毫秒使用时以具体机床说明书为准。简单程序示例钻孔/锪孔光整刀具先G01 Z-7 F60向下增量进给 7 mm 到达孔底再G04 X5在该位置暂停 5 秒主轴不停最后快速退回原点并结束程序。3.2 铣削带深度轮廓例题由轨迹写程序题目特点与之前只在 XY 平面内的练习不同本题有深度要求铣削深度 5 mm起刀点在(-10,-10,10)即起刀点高出工件表面 10 mm而铣削深度要低于工件表面 5 mm因此下降过程要分快速到上方—工进切深两段要求用绝对坐标 G90 编程。编程要点课堂思路建立工件坐标系、判断圆弧顺逆在垂直于轨迹平面XY的 Z 轴上从 Z 正方向朝负方向看判断 G02/G03图中两段圆弧分别为逆时针、顺时针G90 G00 X20 Y20 …快速定位到切入点 a 点上方绝对坐标下与前段相同的重复坐标可省略不写关键的一步此时刀具停在工件表面上方 10 mm而要求切深到表面以下 5 mm必须用直线插补G01 Z-5 F100自上而下工进切深——切削进给非空行程必须给定进给速度 F这与 G00 快速定位用系统设定速度、不写 F 不同到深后用 G01 走直线段、G02/G03 走圆弧段圆弧除写终点坐标外还要写圆心位置可用 I/J 增量如圆心相对起点I0 J20或用 R——本段圆弧圆心角为 90°180°R 取正值若圆心角 180° 则 R 取负进给速度不变时 F 可省略模态加工完回到起点附近后先用 G01或 G00提刀离开工件再 G00 快速回原点结束。3.3 由程序反推加工轨迹学习编程既要能由轨迹写代码也要能由代码想象出轨迹——这项能力在审查他人程序核对其加工结果是否与图样一致时非常有用。判读要点G92 …设定工件坐标系/起刀点G00 X25 Y15为快速定位若一段圆弧起点与终点坐标相同如都为 X25 Y55配合I35 J0表示圆心在起点 X 正方向 35 mm、Y 向增量为 0圆心相对起点的增量即半径故加工出直径 70 mm 的整圆G02/G03 与 I/J 的正负共同规定了是哪一种顺时针/逆时针绕法起点X30 Y60、终点X50 Y60、R10表示半径 10、圆心角 180° 的半圆弧同理可判读其余逆时针/顺时针半圆和直线圆弧组合逐段把快速定位—直线—圆弧画出来即可还原零件轮廓。3.4 车削综合件例题该件为粗车件表面粗糙度要求不高端面粗车一刀即可外形由直线和圆弧构成主要用 G01、G02、G03没有非圆曲线。坐标系车床 Z 轴正方向为刀具远离工件一般朝右X 轴按直径编程先正确建立坐标系、确定原点和起刀点毛坯最大直径约 35起刀点可设在 X30 附近靠近而不碰毛坯。顺逆判断易错车床 Y 轴正方向朝里指向床身/黑板规定要从 Y 正方向朝负方向看相当于站在黑板处朝教室后看而学生坐在教室后方朝前看视角正好相反所以肉眼看到的顺时针在程序里往往是 G03逆时针务必以规定视角为准。切入圆弧时应定位到圆弧的切线方向位置、沿切线慢慢切入不能从法线方向直接拐进去退刀时 X、Z 两个方向都适当脱离工件一点如退到 X36/Z37 一带再快速返回避免回程打刀。3.5 刀具半径补偿的必要性假设用半径 5 mm 的球头或圆柱刀加工方块轮廓 ABCD编程若直接让刀具中心沿零件轮廓 ABCD 走由于切削点在刀具圆周上、刀具中心相对轮廓偏开一个半径实际加工出的轮廓会整体内缩比图样少一圈少一个刀具半径 5 mm。解决办法之一是手工把零件轮廓向外偏置一个刀具半径按偏置后的刀具中心轨迹编程。缺点复杂轮廓手工偏置计算量很大偏置量绑定具体刀具半径一旦换刀R5→R4或刀具磨损R5→R4.8整条路径都要重新计算、修改程序工作量大、易出错。因此数控系统提供刀具半径自动补偿仍按零件轮廓编程把每把刀的半径作为刀补数据在控制面板上输入如 D015 mm程序用 D 码调用系统据此自动计算并走偏置后的中心轨迹换刀/磨损只改面板中的半径数值程序不变。3.6 刀具半径补偿指令 G40/G41/G42 与 D 码G40取消刀具半径补偿G41左刀补G42右刀补。左右判断顺着刀具前进方向看若刀具位于工件以实际正在切削接触的那一侧工件为准的左边用 G41位于右边用 G42。D 为地址码D01、D02…本身无数值含义其后的编号对应控制面板里输入的刀具半径表D01 对应多少毫米完全由面板输入决定输入 5 就调用 5 mm输入 10 就调用 10 mm。使用规则刀补为模态指令在取消前持续有效不能单独成行使用必须与插补指令配合与 G01 直线插补配合时可写在同一行G41 与 G01 谁在前都可以如G41 G01 X0 Y0 D01 F…与 G02/G03 圆弧插补配合时写法略有不同通常分两行先写刀具补偿指令行再写圆弧行。3.7 刀补的建立与取消时机重点建立决定使用 G41/G42 后必须在刀具第一次靠近工件、即将开始切削的引入段快速定位后、正式切轮廓前的那一小段直线通常用 G01就建立刀补。例如轮廓从 a 经 B、C… 切削应在a→B这段引入直线上完成 G41 偏置再进入 B→C 的轮廓切削。错误做法在刀具已经接触工件轮廓的整条切削链中途才加刀补导致只有部分轮廓被偏置切出的工件一侧变成锥面、尺寸错误。取消轮廓加工完成、刀具退出到工件外后用 G40 取消刀补如从最后一点 F 回到起刀点 O 的退出段取消再快速回零即使用 M30 结束也应规范地取消刀补。带刀补铣削例题流程切深 3 mm、起刀点(-20,-20,10)设定坐标系/起刀点必要时启动主轴、换刀G00 快速移动到切入点 a 上方可 M08 开切削液G01 Z-3 F100由 a 上方工进下到切削深度在a→B 的引入直线段建立左刀补G41 G01 X0 Y0 D01 …注意不能直接从 a 斜插到 C必须先在 a→B 段把偏置建立好沿 B→C→D→E… 轮廓切削G41 模态持续无需重复写退出后用 G40 取消刀补再 G00 快速回原点。3.8 刀具长度补偿 G43/G44 与 H 码铣刀、钻头除半径外还有长度方向的差异对应长度补偿指令G43 刀具正补偿、G44 刀具负补偿。格式G43/G44 Z__ H01其中 Z 是程序给定的目标坐标值必须有 Z补偿才有基准H 与半径补偿的 D 类似是地址码H01 对应面板中输入的长度补偿值。含义G43 是在程序指定位置基础上沿正方向再加一个补偿量G44 是沿负方向减去一个补偿量。符号问题易错刀具最终实际移动方向同时取决于 G43/G44 和 H 内数值的正负。例如程序指定 Z30、H05200用 G44 时实际走到 Z(30−200)若把 H05 设为 −200则 G43加 −200与 G44减 200可能得到相同效果。为避免指令符号和数值符号两边都变导致出错建议把 H 对应数值统一取正移动方向完全由 G43/G44 决定。至此基础准备功能 G00、G01、G02、G03、G04、G40、G41、G42、G43、G44、G90、G91、G92 已学完要求掌握每个代码的功能与书写格式更复杂的循环指令在后续章节讲解。3.9 数控编程为什么必须重视工艺处理数控机床按程序连续自动加工一旦开干就分分秒秒地执行中途不像手工加工那样能由经验丰富的操作工发现数据不对就随时停下、反馈往往要到最后测量才发现问题损失较大。过去手工加工可灵活处理的环节现在都必须在程序中明确写出例如换刀01 号刀换 02 号刀要在程序中体现刀具磨损后要修改补偿/程序而不能只靠加工过程中多测几次来弥补。数控编程的工艺数据包含零件分析、工艺路线制定、切削用量设定等一部分属工艺学内容本课只针对其中与编程密切相关的加工路径等要点展开。3.10 加工路线与编程三原则加工路线走刀路线加工过程中刀具刀位点相对于被加工零件的运动轨迹。加工路线若错了加工出的零件必然有问题。编程大原则保证加工精度确保零件轮廓、尺寸能正确加工出来含工艺参数的合理选择缩短走刀路径减少刀具空程移动时间和其他辅助时间方便数值计算减少编程工作量尽量减少程序段数。3.11 避免反向间隙误差成因机床工作台由滚珠丝杠—螺母传动丝杠与螺母之间存在一定间隙。始终朝一个方向进给时丝杠齿面与螺母齿面始终贴同一侧没有问题当进给由正变反时丝杠要先空转一定角度、把另一侧间隙走完螺母才会带动工作台这段空程造成反向定位误差反向间隙。量级与实测间隙一般只有几个丝可打表测量例如正向移动后再反向移动读数前后相差 3 个丝即反向间隙 0.03 mm。处理路径规划上尽量沿同一方向加工、避免频繁正反向切换。例如加工一排孔位时加工完一处后快速退回到统一基准位置再沿同一 X 正方向去加工下一处使切削进给始终同向而不是来回正反走参数补偿上对精密零件把实测间隙输入系统由系统在反向时自动补偿。如 FANUC 系统在参数 01805 中输入 30单位 0.001 mm即补偿 0.03 mm3 丝对要求不高的加工如螺纹过孔本身就有间隙差一个丝无影响可不必过分追求。3.12 轮廓的切入切出无论车削还是铣削内外轮廓都应尽量避免沿刀具径向半径/法线方向切入切出而应沿工件轮廓的切线方向切入切出必要时增加辅助的相切圆弧段以减小接刀痕、提高表面质量。三种方案对比径向法向直接切入切出刀具沿半径方向直接扎入/退出表面接刀痕明显只用于粗加工或精度要求不高的零件粗加工留下的刀痕可在后续精加工中去除沿切线方向直线切入切出接刀痕不明显程序设计也较方便是最常用的方案增设辅助相切圆弧段刀具先沿一小段与轮廓相切的辅助圆弧进入绕轮廓加工一圈后再沿相切圆弧退出接刀痕最小、精度最高但手工编程时需自行计算该辅助圆弧的位置、半径和圆心相对麻烦。外轮廓加工常把起刀点铣刀刀位点取在圆心附近沿切线切入铣一圈内轮廓加工则在轮廓外设置一段辅助相切圆弧从该圆弧切入、转整圈后再切出。精加工或表面质量要求高时必须采用切向直线或相切圆弧切入切出不能径向直接进刀。3.13 安全高度、安全距离与进刀方式总原则刀具与工件之间要保留安全距离确定安全距离后再找合适的接入点。刀具从安全高度下降到切削高度时应在轮廓边缘之外离开一段距离不能直接下到轮廓高度先 G00 快速定位到工件表面上方安全高度再用 G01 工作进给慢慢切到工作深度。典型情形开口的通槽可快速下降到 Z 向指定位置附近再横向进给铣削但仍要留引入的安全距离左右都不通的封闭槽铣刀先快速下降到工件表面上方一段安全距离不能直接接触表面或直达槽深再工作进给切入到指定深度并预留切入/切出距离铣框面/新建门形框先快速定位到相应位置留出接触引入距离后再在整个面上切轮廓。二维轮廓一般要求从侧向切向进刀尽量避免垂直扎刀进刀方式不仅影响加工质量也影响安全——立铣刀端面中心处没有切削刃垂直直接扎刀容易崩刃、断刀。为减少空行程并保证安全可设定一个统一的安全大平面如 Z20每处加工完先抬刀回到该平面再横向移动到下一处下刀。四、例题与编程模板4.1 带深度铣削轮廓思路模板G90 G92 X-10 Y-10 Z10 设定工件坐标系/起刀点具体按题 S… M03 T0101 主轴正转、选刀切削液可 M08 G00 X20 Y20 快速定位到切入点 a 上方 G01 Z-5 F100 工进下到切削深度切削必须给 F G01 … F100 直线段 G03/G02 X… Y… I… J…或 R…圆弧段按规定视角判顺逆 … 其余直线/圆弧 G01 Z10 提刀离开工件 G00 X-10 Y-10 快速回起刀点 M05 M09 M30 停主轴、关切削液、程序结束4.2 带刀具半径补偿的铣削思路模板G90 G92 X-20 Y-20 Z10 S… M03 G00 X… Y… 快速到切入点 a 上方 G01 Z-3 F100 工进切深 3 mm G41 G01 X0 Y0 D01 F100 在 a→B 引入直线段建立左刀补 G01/G02/G03 … 沿轮廓切削G41 模态持续 G40 G01 X… Y… 退出段取消刀补 G00 X-20 Y-20 Z10 快速回安全位置 M304.3 G04 光整与长度补偿片段G01 Z-7 F60 工进到孔底/槽底 G04 X5 暂停 5 秒光整主轴不停 G00 Z… 快速退回 G43/G44 Z30 H05 长度补偿实际位置Z30 ± H05 中的补偿量五、指令与工艺速查表指令/项目含义与要点G04非模态暂停停进给、不停主轴用于光整G04 X5秒/毫秒看设备G04 场景深度光整、镗孔退刀前配 M05、横向车槽防螺纹槽底、正常车铣光整G40取消刀具半径补偿G41/G42左/右刀补顺刀具前进方向看刀在工件左/右按实际切削接触侧判断D01 等半径补偿地址码半径值在控制面板输入程序只调用编号刀补性质模态、不能单用须配 G01/G02/G03直线可同行、圆弧分两行建立时机第一次靠近工件的直线引入段建立禁止在接触链中途建立加工完 G40 取消G43/G44长度正补偿加/负补偿减格式G43/G44 Z_ H01H01 等长度补偿地址码实际方向同时受 G43/G44 与 H 值正负影响建议 H 取正I/J/K圆心相对圆弧起点的增量坐标整圆优先用R圆心角 ≤180° 取正、180° 取负加工路线刀位点相对零件的运动轨迹编程三原则保精度轮廓、缩短走刀减空程、方便计算减程序段反向间隙丝杠螺母间隙正反转之差同向加工规避参数补偿如 01805 输 300.03 mm径向切入接刀痕明显仅粗加工/低精度切线切入痕不明显、编程方便最常用相切圆弧切入痕最小、精度最高但需手算辅助圆弧安全距离先 G00 到表面上方再 G01 切深二维轮廓侧向切向进刀、避免垂直扎刀六、课堂任务与复习安排完成实验一的预习思考题和实验思考题并画出对应图表不只是预习实验思考题也要做。完成实验二的预习思考题和实验思考题。复习要求记住 G04 的作用、格式和四个应用场景能说明暂停时主轴为何不停理解刀具半径补偿的由来会判 G41/G42牢记刀补建立/取消时机掌握 G43/G44 与 H 码格式理解补偿值正负与实际移动方向的关系能独立完成带深度铣削、由程序反推轨迹、车削综合件三类题说清反向间隙成因与两种处理办法对比三种切入切出方案的接刀痕、精度与编程难度能正确选用牢固建立安全高度/安全距离和侧向切向进刀的工艺意识。七、待核对与疑问问题原因建议核对方式G04 地址单位X5 是 5 秒还是毫秒录音明确有的设备是毫秒查所操机床说明书FANUC 反向间隙补偿参数号录音01805与单位ASR 对参数号辨识可能有误查 FANUC 参数手册常见为 1850/1851 等反向间隙数值 0.03 mm3 丝课堂打表举例值以实测机床为准各例题坐标点X20Y20、I35J0、R10、起刀 X30 等口述配合板书数字可能不全对照教材/板书原图复算半径补偿与圆弧插补分两行写是否适用于所有系统课堂按所教系统讲解查具体系统编程说明书G43/G44 与 H 值正负组合的方向约定不同教材/系统符号约定可能不同以机床说明书为准八、复习与主动回忆复习清单用 3 分钟讲清 G04 的作用和四个应用场景各写一句理由。用 5 分钟复述刀具半径补偿解决了什么问题、G41/G42 怎么判、D 码数值在哪里输入。用 4 分钟说明刀补为什么必须在引入段建立、中途建立会怎样、何时用 G40 取消。用 4 分钟写出 G43/G44 格式解释为什么建议 H 值统一取正。用 5 分钟说清加工路线定义和编程三原则。用 5 分钟解释反向间隙成因、同向加工原理和参数补偿含 0.03 mm 例子。用 6 分钟对比径向、切线、相切圆弧三种切入切出方案并说明精加工怎么选。用 4 分钟说明安全高度/安全距离和二维轮廓为何要侧向切向进刀。主动回忆题G04 暂停时主轴和进给分别是什么状态它是模态代码吗G04 常用在哪四种场合镗孔退刀前为什么常配合 M05 使用 G04横向车槽不用 G04 会怎样直接按零件轮廓编程、不使用刀具半径补偿加工结果会怎样手工偏置编程有哪两个主要缺点刀具半径自动补偿后换刀或刀具磨损时程序要改什么、哪里要改G40、G41、G42 分别是什么怎样判断左刀补、右刀补D01 中的01和半径数值分别在哪里体现刀补能否单独成行使用与直线、圆弧插补配合时写法有何不同刀具半径补偿应在什么时候建立在已经接触工件的切削链中途建立会造成什么问题什么时候用 G40 取消G43、G44 的含义是什么写出长度补偿程序段格式。为什么说刀具实际移动方向不只取决于 G43/G44什么是加工路线数控编程的三条大原则是什么反向间隙是怎么产生的为什么沿同一方向加工能减小它参数补偿中 0.03 mm3 丝如何输入举例切削内外轮廓有哪三种切入切出方案各自接刀痕、精度和编程难度如何精加工应选哪种刀具从安全高度下降时为什么不能直接下到切削深度二维轮廓为什么一般要侧向切向进刀、避免垂直扎刀答案要点G04 时进给运动停止、主轴主运动继续转动不停它是非模态代码只在所在程序段有效靠主轴继续转动做无进给光整。四场合①达到深度后不便做深度控制暂停光整底面/拐角②镗铰孔后退刀前先用 M05 断电主轴惯性仍慢转暂停可防退刀划伤孔壁、保护粗糙度③横向车槽到深度后暂停让主轴转几圈光整槽底否则槽底被车成螺纹形④正常车削/铣削中的光整暂停。刀具有半径刀具中心按零件轮廓走时实际切削轮廓会整体内缩一个刀具半径尺寸偏小。手工偏置的缺点复杂轮廓外偏计算量大偏置量绑定具体刀具半径换刀或磨损后整条路径要重算、程序要改。使用自动补偿后程序仍按零件轮廓编写、一般不用改只需在控制面板把对应刀补号如 D01里的半径数值改成新刀半径或磨损后的半径系统自动重新偏置。G40 取消半径补偿G41 左刀补、G42 右刀补顺着刀具前进方向看刀具在实际切削接触那一侧工件的左边用 G41、右边用 G42。01是刀补编号、写在程序 D 地址后具体半径数值不写在程序里而在控制面板的刀补表中输入。刀补是模态、不能单独使用必须与 G01/G02/G03 配合与直线插补可写同一行与圆弧插补配合通常分两行先刀补行后圆弧行。应在刀具第一次靠近工件、即将切削的引入直线段如 a→B建立刀补再进入轮廓。若在已接触工件的整条切削链中途才建立只有部分轮廓被偏置会切出锥面或尺寸错误。轮廓加工完、刀具退出工件后在退出段用 G40 取消。G43 为长度正补偿程序指定坐标上加补偿量、G44 为负补偿减补偿量格式G43/G44 Z_ H01必须有程序给定 Z 值。实际移动方向同时由 G43/G44 和 H 内数值正负决定H 为负时加负等于减为避免指令符号与数值符号两边都变而出错建议 H 值统一取正、方向只由 G43/G44 指定。加工路线是加工中刀具刀位点相对于被加工零件的运动轨迹。三原则保证加工精度与轮廓正确缩短走刀路径、减少空程和辅助时间方便数值计算、减少程序段和编程工作量。滚珠丝杠与螺母之间有间隙进给由正变反时丝杠要先空转消除间隙才能带动工作台形成正反向定位之差。始终沿同一方向进给时齿面贴同一侧、无空程故规划路径应避免频繁正反向切换。精密件打表实测后把间隙写入系统参数补偿如 FANUC 参数中输入 30单位 0.001 mm即补偿 0.03 mm3 丝参数号以具体系统说明书为准。三种①径向/法向直接切入切出接刀痕最明显只用于粗加工或低精度件刀痕可由精加工去除②沿切线方向直线切入切出痕不明显、程序简便最常用③辅助相切圆弧段切入切出痕最小、精度最高但需手算辅助圆弧的位置/半径/圆心较麻烦。精加工或高精度件必须用切向直线或相切圆弧不能径向直接进刀。直接下到切削深度既无安全余量又易撞刀、崩刃应先 G00 快速定位到工件表面上方的安全高度、在轮廓外留安全距离再 G01 工进切深。二维轮廓之所以要求侧向切向进刀是因为立铣刀端面中心处没有切削刃垂直扎刀切削条件差、易崩刃断刀且会影响加工质量与人身设备安全侧向切向进刀切削平稳、接刀痕小。