4.1 子程序

1. 4.1 子程序 4.1.1子程序的概念 在一个加工程序的若干位置上，如果包含有一连串在写法上完全相同或相似的内容，为了简化程序可以把这 些重复的程序段单独抽出，并按一定的格式编写成子程序，然后象主程序一样将它们存储到程序存储区中。 主程序在执行过程中如果需要某一子程序，可以通过一定格式的子程序调用指令来调用该子程序，子程序执 行完了又可以返回到主程序，继续执行后面的程序段。 • 1、 子程序的嵌套 2、子程序的调用与执行 子程序的调用格式（大多数数控系统用下列格式） M98 P L主程序调用子程序 M99 子程序结束并返回主程序

2. 4.1.2子程序编程举例 例1、零件如图4.2所示，在立式数控铣床上加工，用直径为10毫米的立铣刀加工槽， 每次切深4毫米，试利用子程序编写程序。 方法一：（一级套深） O1234；（主程序） N10 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100； N20 M03 S800； N30 X-10 Y20； N40 Z5； N50 G01 Z-4 F80 M08； N60 M98 P1111 L5； N70 G90 G00 X-10 Y20； N80 G01 Z-8F100； N90 M98 P1111 L5； N100 G90 G00 Z100 M09； N110 X0 Y0； N120 M05； N130 M30； O1111（子程序） N10 G91 G01 X220 F160； N20 Y25； N30 X-220； N40 Y25； N50 M99；

3. O1234；（主程序） N10 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100； N20 M03 S800； N30 X-10 Y20； N40 Z5； N50 G01 Z0 F80 M08； N60 M98 P1111 L2； N70 G90 G00 Z100 M09； N80 X0 Y0； N90 M05； N100 M30； O1111； N10 G01 G91 Z-4； N20 M98 P2222 L5； N30 G90 X-10 Y20； N30 M99； O2222；（子程序） N10 G91 G01 X220 F160； N20 Y25； N30 X-220； N40 Y25； N50 M99；

4. 4.2 旋转、比例缩放及镜像功能指令 4.2.1 旋转加工功能指令G68 G69 • 旋转变换G68，G69 • 格式： • G17 G68 X__Y__P__ • G18 G68 X__Z__P__ 坐标旋转功能 • G19 G68 Y__Z__P__ • G69 取消坐标旋转功能 • 其中，X、Y、Z 是旋转中心的坐标值；P为旋转角度，单位是（°），0≤P≤360.000° • 注：在有刀具补偿的情况下，先进行坐标旋转，然后才进行刀具半径补偿、刀具长度补偿。 • 在有缩放功能的情况下，先缩放后旋转

5. O1234； N10 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100； N20 M03 S1000； N30 G68 X0 Y0 R13.7 N40 X-30 Y-80； N50 Z5 M08； N60 G01 Z-6 F50； N70 G41 G01 Y-30 D01 F100； N80 Y30； N90 X30； N100 Y-30； N110 X-30； N140 G40 X-80； N120 G69； N130 G00 Z100 M09； N150 M05； N160 M30； 图4.4旋转加工功能举例

6. O2234；（主程序） N10 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100； N20 M03 S1000； N30 M98 P1111 N40G68 X0 Y0 R120； N50 M98 P1111； N60 G68 X0 Y0 R240； N70 M98 P1111； N80 G69； N90 G00 Z100； N100 G40 X0 Y0； N1100M05； N120 M30； O1111；（子程序） N10 G00 X40； N20 Z5 M08； N30 G01 Z-5 F100； N40 G41 X40 Y25 D01 ； N50 G03 X40 Y-25 R25； N60 G40 G00 X40 Y0； N70 Z10； N80 M99；

7. 4.2.2 比例缩放及镜像加工功能指令： • 缩放功能G50，G51 • 格式： G51 X_Y_Z_P_ 缩放开 M98 P_ • G50 缩放关 • 其中，G51中的X、Y、Z给出缩放中心的坐标值，P后跟缩放倍数。G51既可指定平面缩放，也可指定空间缩放。使用G51指令可用一个程序加工出形状相同，尺寸不同的工件。 • G51、G50为模态指令，可相互注销，G50为缺省值。 • 注：有刀补时，先缩放，然后 • 进行刀具长度补偿、半径补偿。

8. 例3：如图4.7所示零件，第二层三角形凸台ABC的顶点坐标为A（10，10），例3：如图4.7所示零件，第二层三角形凸台ABC的顶点坐标为A（10，10）， B（90，10），C（50，90），若第一层三角形凸台是在第二层三角形凸台 基础上以（50，30）的点为比例缩放中心，比例缩放系数为0.5， O3234；（主程序） N10 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100； N20 M03 S1000； N30 G00 X-20 Y10； N40 Z30 M08； N50 G01 Z16 F100； N30 G51 X0 Y0 P0.5； N40 M98 P1111； N50 G50； N60 G00 X-20 Y10； N70 G01 Z10 F100； N80 M98 P1111； N90 G00 Z100； N100 G40 X0 Y0； N110 M05； N120 M30； O1111；（子程序） N10 G42 G01 X0 D01 ； N20 X90； N30 X50 Y90； N40 X10 Y10； N50Y-10； N60 G00 Z30； N70 M99；

9. 镜像功能G51.1，G50.1 • 格式： G51.1 X__Y__Z__ • M98 P_ • G50.1 X__Y__Z__ • G51.1建立镜像，由指令坐标轴后的坐标值指定镜像位置（对称轴、线、点）， • G50.1指令用于取消镜像。 • G51.1、G50.1为模态指令，可相互注销，G50.1为缺省值。 • 注：有刀补时，先镜像 ，然后进行刀具长度补偿、半径补偿。

10. O3234；（主程序） N10 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100； N20 M03 S1000； N30 M98 P1111；型腔① N40 G51.1 X0； N50 M98 P1111；型腔② N60 G50.1； N70 G51.1 X0 Y0； N80 M98 P1111；型腔③ N90 G50.1； N100 G51.1 Y0； N110 M98 P1111；型腔④ N120 G50.1； N130 G00 Z100 M09； N140 M05； N150 M30； O1111；（子程序） N10 G00 X40 Y50； N20 G43 Z5 H01 M08 N30 G01 Z-25 F30； N40 X60 F100； N50 G41 X45 Y40 D01； N60 G03 X60 Y25 R15； N70 G03 X60 Y75 R25； N80 G01 X40 Y75； N90 G03 X40 Y25 R25； N100 G01 X60 Y25； N110 G03 X75 Y40 R15； N120 G01 G40 X60 Y50； N130 G43 G00 Z10； N140 X0 Y0； N70 M99；

11. 4.3 孔加工固定循环功能指令 12种固定循环功能指令和一种取消固定循环功能指令（G80）

12. 固定循环动作组成 • 数控加工中，某些加工动作循环已经典型化。例如，钻孔、镗孔的动作是孔位平面定位、快速引进、工作进给、快速退回等，这样一系列典型的加工动作已经预先编好程序，存储在内存中，可用包含G代码的一个程序段调用，从而简化编程工作。这种包含了典型动作循环的G代码称为循环指令 。 • ①X、Y轴快速定位到孔中心位置 • ②Z轴快速运行到靠近孔上方的安全高度平面R点(参考点) • ③孔加工（工作进给） • ④在孔底做需要的动作 • ⑤退回到安全平面高度或初始平面高度 • ⑥快速返回到初始点位置。 图4.10固定循环的组成

13. 4.3.2固定循环的指令格式： G90（G91） G98（G99） G73 G89 X Y Z RQ PF L 其中： （1）G90和G91：数据输入格式指令：G90绝对坐标，G91增量坐标。 （2）G98和G99：刀具返回的位置指令：G98刀具返回初始平面，G99刀具返回R平面 （R平面也称参考平面，一般距离工件上表面的可取2~5毫米） （3）G73~G89：孔的加工方式指令（见表3-1） （4）X、Y：平面点定位X、Y坐标值，可以用绝对坐标值，也可以用增量坐标值。 （5）Z：刀具到达孔底的Z坐标值，使用绝对坐标时，表示从坐标原点到达孔底Z点的 距离，使用增量坐标时，表示从R平面到达孔底Z点的距离。 （6）R：R平面的Z坐标值，使用绝对坐标时，表示从坐标原点到达R平面的距离，使用 增量坐标时，表示从初始平面到达R平面的距离。 （7）Q：在G73和G83指令中，指定每次进给的深度；G76和G87指令中，指定刀具的 位移量。用增量值给定。 （8）P：刀具在孔底的停留时间。 （9）F：切削进给速度。 （10）L：固定循环次数，不指定时指进行一次。

14. （1）G81：钻孔、钻中心孔固定循环指令 格式：G90 G98（G99） G81 X Y Z R F 说明： 主轴正传，在初始平面上，刀具快速到达孔的位置定位，快速到达R平面， 从R平面开始刀具以进给速度向下运动钻孔， 到达孔底位置后，快速返回R平面（G99） 或初始平面（G98），无孔底动作。 （2）G82：钻孔、鍃孔、镗阶梯孔、孔口倒角固定循环指令 格式：G90 G98（G99） G82 X Y Z R P F 说明：与G81的主要区别是：孔底有停留，停留时间由地址P 给出。其他动作与G81相同。该指令主要用于加工盲孔或阶梯 孔等，以提高孔底精度。 图4.11 G81钻孔、钻中心孔固定循环

15. 图4.12 G83深孔啄钻固定循环 （3）G83：啄式钻孔固定循环指令 格式：G90 G98（G99） G83 X Y Z RQ F 说明： 与G81的主要区别是：G83用于深孔加工，采用啄式钻孔（间歇进给），以利于排屑。 每次钻削Q的距离后返回到R平面，d为让刀量，其值由CNC系统内部参数设定，末次 钻削的距离小于等于Q。如图4.12所示。

16. （4）G84：攻右螺纹孔固定循环指令 格式：G90 G98（G99） G84 X Y Z RF 说明： 与G81的主要区别是：G84攻右螺纹时主轴正转进给，攻右螺纹结束后退出时主轴 反转以进给速度返回到R平面（G99）或初始平面（G98）。攻螺纹过程要求进给速 度与主轴转速成严格的比例关系，其比例系数为螺纹的螺距，即：进给速度=螺纹的 螺距X主轴转速，因此，编程时要求根据主轴的转速计算出进给速度。如图4.13所示 图4.13G84攻右螺纹孔固定循环

17. （4）G85：精镗孔、铰孔固定循环指令 格式：G90 G98（G99） G85 X Y Z R F 说明： 主轴正传，在初始平面上，刀具快速到达孔的位置定位，快速到达R平面，从R平面开 始刀具以进给速度向下运动钻孔，到达孔底位置后，以进给速度返回R平面（G99）或 初始平面（G98），无孔底动作。如图4.14所示。 图4.14 G85铰孔、精镗孔固定循环

18. 图4.15 G76精镗孔固定循环 （5）G76：精镗孔固定循环指令 格式：G90 G98（G99） G76 X Y Z R P Q F 说明： 与G85的区别是：G76在孔底有三个动作，即进给停止、主轴定向停止、刀具沿刀尖 所指的反方向偏移Q值，然后快速返回R平面（G99）或初始平面（G98）。如图4.15所示。