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前言1

第1章 编程基础1

1.1 数控磨床的分类、组成和工作原理1

1.1.1 数控磨床的分类1

1.1.2 数控磨床的组成1

目录1

1.1.3 数控磨床的工作原理2

1.2 零件加工程序的编制方法2

1.2.1 概述2

1.2.2 直接编程3

1.2.3 CAM辅助编程4

1.2.4 PC辅助编程4

1.3 坐标系及坐标方向4

1.3.1 标准坐标系5

1.3.2 坐标轴及方向的确定5

1.3.5 工件坐标系6

1.3.3 电气坐标系6

1.3.4 机床坐标系6

1.4 程序编制的工艺处理7

1.4.1 确定机床和数控系统7

1.4.2 工件的安装与夹具的确定8

1.4.3 编程原点的设定8

1.4.4 砂轮的确定8

1.4.5 起刀点和对刀点的确定8

1.5 编写数控加工技术文件9

1.6 编写零件加工程序10

第2章 基本编程指令11

2.1 概述11

2.2 准备功能（G功能）12

2.2.1 0G的准备功能12

2.2.2 0GS的准备功能13

2.3.2 定位（G00）15

2.3 插补功能15

2.3.1 插补原理15

2.3.3 单方向定位（0GS:G60）16

2.3.4 直线插补（G01）（含直线插补算法）16

2.3.5 圆弧插补（G02、G03）（含圆弧插补算法）19

2.3.6 螺旋线插补（0GS:G02、G03）30

2.3.7 等螺距螺纹切削（0G:G32）31

2.3.8 等螺距螺纹切削（0GS:G33）34

2.3.9 可变导程螺纹切削（0G:G34）35

2.3.10 连续螺纹切削35

2.3.11 多线螺纹切削35

2.3.12 极坐标插外（0G:G112、G113）36

2.3.13 圆柱插补（0G:G107）39

2.3.14 指数函数插补（15M:G02.3、G03.3）41

2.3.15 圆弧螺纹加工B（15M:G02.1、G03.1）44

2.3.16 渐开线插补（15M:G02.2、G03.2）45

2.3.17 倾斜轴控制51

2.4 进给功能52

2.4.1 快速进给速度52

2.4.2 切削进给速度（0G:G98、G99,0GS:G94、G95、G93）52

2.4.3 自动加减速53

2.4.4 程序段拐角处的速度控制指令54

2.4.5 0GS程序段拐角处的速度控制指令（G09、G61、G64、G63、G62、G04）55

2.4.6 暂停（G04）57

2.5 自动返回参考点57

2.5.1 自动返回参考点（G28）57

2.5.2 从参考点自动返回（0GS:G29）58

2.5.3 自动返回参考点校验（G27）59

2.5.4 自动返回第二、三、四参考点（G30）59

2.6 坐标系59

2.6.1 机床坐标系（G53）59

2.6.2 工件坐标系设定（0G:G50,0GS:G92,G54～G59）60

2.6.3 工件坐标系偏移直接输入（0G）64

2.6.5 坐标平面选择（G17、G18、G19）65

2.6.4 局部坐标系（G52）65

2.7 坐标尺寸指令66

2.7.1 0G的绝对值指令和增量值指令66

2.7.2 0GS的绝对值指令（G90）和增量值指令（G91）67

2.7.3 0GS的极坐标系指令（G15、G16）67

2.7.4 英制／米制转换（G20、G21）69

2.7.5 常用式小数点输入／计算器式小数点输入69

2.7.6 0G的直径编程和半径编程70

2.8 主轴速度功能（S功能）71

2.8.1 主轴速度指令（S02、S05）71

2.8.2 0G的恒周速控制（G96、G97）72

2.9 刀具功能（T功能）74

2.9.1 0G的刀具选择指令75

2.9.2 0GS的刀具选择指令75

2.10 辅助功能（M功能）76

2.9.3 0GS的刀具选择方式76

2.11 程序的构成79

2.11.1 程序纸带的构成79

2.11.2 程序的构成83

第3章 简化编程、补偿功能和测量功能89

3.1 0G的车削固定循环（G90、G92、G94）89

3.1.1 外圆、内孔车削循环A（G90）89

3.1.2 螺纹车削循环（G92）90

3.1.3 端面车削循环B(G94)91

3.1.4 固定循环的应用92

3.2 0G的磨削固定循环（G71、G72、G73、G74）94

3.2.1 纵磨循环（G71）94

3.2.2 带量仪的纵磨循环（G72）94

3.2.3 摆动磨削循环（G73）95

3.2.4 带量仪的摆动磨削循环（G74）96

3.3.1 固定循环概述97

3.3 0GS的孔加工固定循环（G73、G74、G76、G80～G89）97

3.3.2 取消固定循环（G80）100

3.3.3 钻孔加工循环（G81、G82、G73、G83）100

3.3.4 攻螺纹循环（G74、G84）101

3.3.5 镗孔循环（G85、G89、G86、G88、G76、G87）102

3.3.6 指定固定循环时的注意事项104

3.3.7 固定循环功能应用举例105

3.4 0GS的磨削固定循环（G75、G77、G78、G79）107

3.4.1 切入磨削循环（G75）107

3.4.2 带量仪的切入磨削循环（G77）109

3.4.3 连续进给平面磨削循环（G78）109

3.4.4 间断进给平面磨削循环（G79）111

3.4.5 砂轮连续修整时的磨损补偿功能112

3.5 0G的轮廓简化编程112

3.5.1 倒角和圆角的简化编程112

3.5.2 图样尺寸直接编程114

3.6 0GS的任意角度倒角与倒圆118

3.7 ECS的GAP几何轮廓自动编程120

3.7.1 几何元素的定义120

3.7.2 目标点的判别121

3.7.3 程序段数据122

3.7.4 GAP编程举例124

3.8 NUM的PGP几何轮廓自动编程126

3.8.1 几何元素的描述126

3.8.2 特征点的判别126

3.8.3 程序段格式127

3.8.4 程序段数据127

3.8.5 倒棱与过渡圆弧编程举例129

3.8.6 PGP编程举例129

3.9 A_B的GTL几何轮廓自动编程130

3.9.1 一般规定130

3.9.2 几何元素定义131

3.9.3 GTL编程举例132

3.10.1 刀具位置补偿133

3.10 0G的刀具补偿功能133

3.10.2 刀尖R半径补偿（G40～G42）138

3.10.3 刀尖R半径补偿详述144

3.10.4 补偿量的编程输入（G10）159

3.10.5 刀具位置偏置自动测量（G36、G37）160

3.11 0GS的刀具补偿功能162

3.11.1 刀具长度补偿（G43、G44、G49）162

3.11.2 刀具长度自动测量（G37）165

3.11.3 刀具半径补偿C(G40～G42)166

3.11.4 补偿量的编程输入（G10）167

3.11.5 刀具半径补偿功能研究167

3.11.6 法向跟踪控制功能（G150、G151、G152）175

3.12 0GS的比例缩放功能（G50、G51）177

3.12.1 比例缩放功能177

3.12.2 镜像加工179

3.13.1 坐标系旋转功能180

3.13 0GS的坐标系旋转功能（G68、G69）180

3.13.2 坐标系旋转功能与其他功能的关系182

3.14 测量功能184

3.14.1 跳跃功能（G31）184

3.14.2 0G的多级跳跃功能（G31 Pn）185

第4章 ISO代码指令编程应用186

4.1 零件加工程序的编写186

4.2 零件加工程序的评价和优化192

4.3.1 磨削方式193

4.3 数控外圆磨床的加工编程193

4.3.2 磨削条件设定195

4.3.3 编程举例196

4.4 数控内圆磨床的加工编程199

4.5 数控立圆磨床的加工编程200

4.6 数控平面磨床的加工编程200

4.7 数控坐标磨床的加工编程200

4.7.1 机床结构特点及磨削方式200

4.7.2 常用磨削方法201

4.7.3 工艺参数选择204

4.7.4 编程举例204

4.8 带回转轴轮廓的编程206

4.9 非圆曲线轮廓的编程208

4.10 列表曲线轮廓的编程209

第5章 用户宏程序功能210

5.1 概述210

5.1.1 用户宏程序和用户宏指令210

5.1.2 用户宏程序功能的发展210

5.2 用户宏程序功能A211

5.2.1 用户宏指令211

5.2.1.1 子程序调用（M98）211

5.2.1.2 用M代码进行子程序调用211

5.2.1.3 用T代码进行子程序调用211

5.2.1.4 宏程序模态调用（G66、G67）211

5.2.2.2 G代码组号和自变量号的对应关系212

5.2.2.1 自变量指定的地址和变量的对应关系212

5.2.2 自变量指定212

5.2.3 用户宏程序本体213

5.2.3.1 用户宏程序本体的结构213

5.2.3.2 变量的表示与引用213

5.2.3.3 变量的种类213

5.2.3.4 宏程序的运算与控制指令（G65）214

5.2.3.5 关于用户宏程序本体的注意事项218

5.2.4 宏程序举例218

5.2.4.1 螺栓孔循环218

5.2.4.2 方孔内腔加工220

5.2.4.3 接口信号222

5.2.4.4 从直角坐标系（XYZ）转换成极坐标系（rθZ）222

5.2.5 模式数据输入功能223

5.2.5.1 模式名称显示225

5.2.5.2 模式数据显示227

5.3.1.1 非模态调用（单一调用）（G65）229

5.3 用户宏程序功能B229

5.3.1 用户宏程序调用指令（用户宏程序命令）229

5.3.1.2 模态调用（G66、G67）230

5.3.1.3 使用G代码的宏程序调用232

5.3.1.4 使用M代码的宏程序调用233

5.3.1.5 用M代码调用子程序233

5.3.1.6 用T代码调用子程序234

5.3.1.7 M98（子程序调用）和G65（用户宏程序调用）之间的区别234

5.3.1.8 多重调用234

5.3.1.9 用户宏程序的嵌套和局部变量的级235

5.3.2 用户宏程序本体236

5.3.2.1 用户宏程序本体的格式236

5.3.2.2 变量的表示与引用237

5.3.2.3 变量类型238

5.3.2.4 运算指令252

5.3.2.5 控制指令255

5.3.2.6 用户宏程序语句和NC语句258

5.3.3 用户宏程序使用限制261

5.3.4 外部输出指令262

5.3.4.1 开始命令POPEN262

5.3.4.2 数据输出命令BPRNT、DPRNT262

5.3.4.3 结束命令PCLOS264

5.3.4.4 使用该功能时要求的设定264

5.3.4.5 注意事项264

5.3.4.6 编程举例264

5.3.5 中断型用户宏程序266

5.3.5.1 中断指令（M96、M97）266

5.3.5.2 中断类型267

5.3.5.3 从宏程序中断返回267

5.3.5.4 用户宏程序中断和模态信息268

5.3.5.7 宏程序中断和程序起动269

5.3.5.8 宏程序中断应用举例269

5.3.5.6 宏程序中断和宏程序模态调用269

5.3.5.5 用户宏程序中断和位置信息269

第6章 用户宏程序功能的编程应用271

6.1 0G磨削固定循环功能的改进271

6.1.1 纵向磨削循环的宏程序编程271

6.1.2 带量仪的纵向磨削循环的宏程序编程273

6.1.3 摆动磨削循环的宏程序编程275

6.1.4 带量仪的摆动磨削循环的宏程序编程277

6.2 砂轮修整后自动补偿的宏程序编程279

6.2.1 修正工件坐标系偏移值279

6.2.2 修正砂轮位置偏置值或砂轮半径补偿值280

6.3 非圆曲线轮廓的宏程序编程281

6.3.1 截面非圆曲线轮廓的宏程序编程281

6.3.2 平面非圆曲线轮廓的宏程序编程282

6.4 鼓形螺旋槽磨削的宏程序编程286

6.5.1 几何轮廓的分析290

6.5 几何轮廓直接编程（GDP）功能的宏程序编程290

6.5.2 指令中使用的符号和含义292

6.5.3 直线—直线（含等边倒角、过渡圆弧）的宏程序编程293

6.5.4 直线—圆弧（含过渡圆弧）的宏程序编程296

6.5.5 圆弧—直线（含过渡圆弧）的宏程序编程302

6.5.6 圆弧—圆弧（含过渡圆弧和切线）的宏程序编程306

6.5.7 应用举例311

6.5.8 数据输入方式的改进312

6.5.8.1 直线数据的输入313

6.5.8.2 圆弧数据的输入314

6.5.8.3 数据的还原、处理与整理315

6.5.8.4 双元素输入与单元素输入指令汇总317

6.5.8.5 公用变量初始化318

6.5.8.6 编程举例319

6.6 车削数控系统改造成单轴外圆磨削数控系统的宏程序编程319

6.7 用宏程序功能编制零件测量数据的处理程序324

6.7.1 测量数据处理程序的编制324

6.7.2 编程举例326