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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A 211

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B 229

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POPEN 262

5.3.4.2 数据输出命令BPRNT、DPRNT 262

5.3.4.3 结束命令PCLOS 264

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