如何为 CNC 机床编写 G 代码

• 1
  要点速览
• 2
  CNC 程序段实际包含什么
• 3
  值得先记住的 G 代码与 M 代码
• 4
  如何设定进给率和主轴转速
• 5
  工件坐标系、刀具长度与安全 Z
• 6
  为 CNC 机床编写 G 代码：分步操作
• 7
  按材料划分的进给、转速与公差

G 代码程序是一系列程序段，一个程序段就是控制系统从左到右读取的一行。大多数程序段遵循相同顺序：N 为行号，G 为运动或模式，X Y Z 为坐标，然后 I J K 为圆弧中心，再是 F、S 和 T。这个顺序不是装饰，而是控制系统解析该行的方式，Fanuc 风格的控制系统遇到违反顺序的程序段会报错。

每个程序段都需要你脑中记住模态状态。G 代码会保持有效，直到同组的另一个 G 代码替换它。G01 会一直有效，直到你调用 G00 或 G02。F 会一直有效，直到你写入新的 F。这就是为什么程序可以看起来很短却仍能切出复杂形状，也是为什么固定循环后漏写 G80 会毁掉下一个孔。

大多数控制系统用括号写注释，有些用分号后写注释。要用注释。像 (Rough OD, 12 mm end mill) 这样的程序段不花成本，却能为下一个人节省二十分钟。注释用英文并保持简短，因为一些老控制系统会截断过长的注释行。

许多机床对单个程序段还有长度限制。如果你在一行里串联三段圆弧并各自带 I J K，请拆开。长程序段是错别字藏身之处。我们审查手写程序时，先看程序段长度，再看几何形状。

入门不需要完整代码表。你需要 G00 快速定位、G01 进给、G02 和 G03 圆弧、G17 至 G19 平面、G20 和 G21 单位、G28 返回参考点、G40 至 G42 刀具补偿、G43 刀具长度补偿、G54 至 G59 工件坐标系，以及 G80 取消固定循环。这就是核心。其余都可以查。

M 代码方面，M03 主轴正转、M05 停止、M06 换刀、M08 切削液开、M09 切削液关、M30 结束并复位。换刀是常见的撞机点。M06 前务必把 Z 退到安全高度并取消补偿。在 Z-2 mm 处换刀，坏的是刀柄，不是零件。

单位是无声的杀手。G20 是英寸，G21 是毫米。把正确的单位写在前三行。我们见过用毫米编写的程序在仍处于英寸模式的机床上运行；零件被切成了大约预期尺寸的二十五分之一。

G90 绝对坐标和 G91 增量坐标也应放在开头附近。大多数生产程序运行 G90。增量移动对重复图案有用，但会累积误差。如果一个增量程序段错了，之后每个位置都会错同样的量。

进给率从每齿切屑负荷算起，而不是从车间里某人说的一个数字开始。取该材料和刀具直径推荐的每齿切屑负荷，乘以齿数，再乘以 RPM。12 mm 三刃硬质合金立铣刀在 6061 铝中以 8,000 RPM、每齿 0.05 mm 运行，得到 1,200 mm/min。写 F1200。

主轴转速来自线速度。铝用硬质合金时，300 至 500 m/min 是正常范围。304 不锈钢降到 80 至 120 m/min。钛再低，40 至 60 m/min，并保持刀具持续移动。杀死钛刀具的是摩擦，不是转速。

切削深度和步距与进给配套。在铝中，摆线刀路常可采用等于一倍刀具直径的轴向深度和直径 5% 至 10% 的径向步距。在更硬的钢中减半。如果机床开始颤振，先减小径向接触，再减小进给，因为进给太低会使刀具摩擦。

垂直下刀是例外。绝不要用切削进给垂直下刀。在控制系统支持时使用斜线下刀或螺旋下刀，或以切削进给的 30% 至 50% 下刀。以全进给直接垂直扎入钢中，就是三刃刀在头十秒内折断的原因。

G54 是你最常用的工件坐标系。从零件基准设定，而不是从台虎钳角设定。选择图纸上出现的基准，以便检验员测量同一点。如果图纸从顶面和内孔中心标注尺寸，就在那里设 G54，并从该原点写出每个坐标。

刀具长度补偿写入由 G43 调用的 H 寄存器。G43 H01 Z50 将刀具提升到当前 Z 中工件坐标系上方 50 mm 处。符号弄错，刀具就会扎进工作台。务必在同一程序段中调用 G43 和第一个 Z 移动，并且始终使用正 Z。

安全Z高度是习惯，不是代码。换刀时我们用毛坯上方50 mm，特征间快速移动用5 mm。在高的零件上，50 mm仍可能撞到压板，所以要在仿真中检查工装夹具。退刀高度在CAM中设置，但手写代码时你要逐行决定。

G28使机床经过中间点回参考点。常见形式是G28 G91 Z0。路径畅通时安全，若平口钳或转台挡在路上则危险。在五轴机床上，任何G28移动前先把旋转轴停到安全位置。