CNC 机床用什么 G 代码？7 个关键代码

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  要点速览
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  CNC 机床的 G 代码实际控制什么
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  每个程序都会出现的运动代码
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  工件坐标系、刀具长度，以及 G54 为何无处不在
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  固定循环与真正节省加工节拍的代码
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  M 代码：主轴、切削液与换刀
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  G 代码选择如何体现在成品零件上
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  仅靠 G 代码不够的时候
• 9
  相同代码，不同机床：铣床与车床

G 代码是一组带编号的指令，机床控制系统逐段读取。每个程序段是一行，每行可包含多个字：G 代码指定运动模式，X/Y/Z 指定位置，F 指定进给，S 指定主轴转速。在铣床上，G0 以全速快速移动到某点。G1 按编程进给率直线进给。G2 和 G3 顺时针或逆时针走圆弧。

控制系统不对零件做任何决定，它只执行 CAM 后处理器交给它的内容。这就是为什么两家工厂加工同一模型，名义几何相同，加工节拍和表面处理却可能不同：G 代码背后的刀路、步距和进刀方式不一样。

程序段不是人类语言的句子。G1 X50.0 Y20.0 F800 在多数公制控制系统上表示以 800 mm/min 进给到该坐标，在英制编程的机床上则是 800 in/min。单位由 G20 和 G21 设定，混用是报废零件最快的方式之一。

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  模态代码保持有效直到被更改，例如 G1、G54 或 G21。
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  单次代码在所在程序段执行一次，例如 G4 暂停或 G28 返回。
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  字顺序Fanuc 风格控制系统按固定顺序执行程序段，与书写顺序无关。

程序大部分由四个运动代码构成。G0 以快速移动，从不用于切削。G1 按指令进给率直线插补。G2 和 G3 切削圆弧，需要 R 字或 I、J、K 偏移来定义圆心。仅用 R 写整圆会有歧义，所以多数后处理器对超过 180° 的圆弧输出 I 和 J。

G17、G18 和 G19 选择圆弧插补和刀具补偿的平面。G17 是 XY 平面，覆盖几乎所有三轴铣削。G18 和 G19 出现在车床上，以及在 XZ 或 YZ 平面加工的零件上。选错平面，圆弧仍会运行，只是方向不是你想要的。

刀具补偿是另一组值得了解的代码。G41 将刀具偏置在路径左侧，G42 在右侧，G40 取消。在较老的控制系统上，操作员可在机床上输入磨损值调整尺寸，而不用修改程序。许多现代工厂把补偿留在 CAM 输出中，通过机床刀具表中的刀具半径偏置控制尺寸。

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  G0快速定位。使用前先让刀具离开零件。
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  G1直线进给移动。任何切削的主力。
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  G2 / G3在当前平面内顺时针和逆时针圆弧。
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  G40 / G41 / G42取消、左、右刀具补偿。

G54 到 G59 是工件坐标系。它们告诉控制系统零件原点相对机床原点的位置。三轴铣床上的台钳可能是 G54；同一工作台上的第二个台钳可能是 G55。同一程序无需任何修改即可在两个位置运行。G10 允许程序在代码内部写入这些偏置，这在批量工装夹具上很常见。

刀具长度补偿是另一回事。G43 应用当前刀具存储的长度偏置，通常配合 H 号。G49 取消。如果换刀后没有 G43 H 字，下一次 Z 移动会走到错误高度。在 ±0.005 mm 的加工精度下，缺少长度偏置不是小误差。

G28 将轴送回机床参考点，G30 前往第二参考点。两者都用于工序间的安全退刀。许多控制系统上，换刀前对 Z 轴执行 G28 是标准做法，因为它在刀库旋转前让主轴离开工装夹具。

G92 在程序内设定临时坐标偏移。它适合快速手动装夹，在生产文件中很危险，因为偏移会持续存在，如果没人清除，会与后续偏置叠加。

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  G54–G59存储在控制系统中的零件原点，每个工装工位一个。
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  G43 / G49应用和取消刀具长度补偿。
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  G28 / G30将轴返回参考位置，用于安全退刀。
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  G92临时偏移。不要用于生产程序。

固定循环把重复动作打包成一个程序段。G81是简单钻孔循环。G83分步啄钻，便于排屑，在深孔和6061、316L这类粘性材料中很重要。G73是高速啄钻，断屑但不完全退刀。G84攻丝，必须与主轴同步，否则丝锥会破坏螺纹。

在铣床上，G84刚性攻丝需要主轴编码器，且进给率等于螺距乘以转速。算错几个百分点，螺纹用通止规看似乎没问题，但通止规检验会不合格。G85铰孔带进给退刀，比快速退回的孔更直。

车床用相同编号表示不同循环。G71是粗车循环，G70精车，G76车螺纹。在铣床上，G76是精镗循环。程序员在两种机床间切换时不查控制手册，写出的程序能运行，但会切出错误形状。

固定循环在有限意义上具有模态性。G83激活后，每个新的X/Y位置都会钻一个孔，直到G80取消循环。在G0移动前忘记G80是典型撞机，因为控制系统会试图在新位置钻孔。

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  G80取消任何激活的固定循环。移动前务必调用。
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  G81 / G83普通钻孔和带排屑的啄钻。
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  G84攻丝。进给必须等于螺距×主轴转速。
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  G85铰孔，以受控进给退出孔。

M代码改变机床状态而非位置。M3主轴顺时针启动，M4逆时针，M5停止。M8开切削液，M9关。M6调用换刀，通常需要带刀具号的T字。在车床上，M3和M4同样设定主轴方向，但周围的G代码含义不同。

有些M代码是机床专用的。托盘交换器、棒料送料器或测头宏各用不属于任何标准的M代码。这些编号来自机床制造商，后处理器必须针对该具体机床配置。在不同制造商的机床之间复制这些代码不会生效。

程序结构以M30结束，停止程序并倒回开头。M0是计划停止，等待操作员。首件手动检查前用M0，同一程序的生产版本中要去掉。

安全启动块在这里声明所有内容。典型的安全启动块取消补偿、取消循环、用G90选择绝对定位、用G21设定单位，并在任何运动发生前调用第一个工件坐标系。

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  M3 / M4 / M5主轴顺时针、逆时针和停止。
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  M6换刀。与T字配对。
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  M8 / M9切削液开和关。
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  M0 / M30计划停止和程序结束并倒回。

两个程序可以产生相同的名义尺寸，却仍在关键方面不同。G1直线切入型腔壁会留下接刀痕。G2圆弧切入融入壁面，几乎不留痕迹。在可见外观面上，这一个程序段决定零件之后是否需要手工抛光。

进给和转速来自材料和刀具，而非控制系统。用6 mm硬质合金立铣刀以12,000 rpm切削7075铝是正常的。同样刀具以该转速加工Inconel几秒内就会损坏，因此G代码会携带低得多的S值和更轻的每齿进给。控制系统不知道区别。

热增长是人们忘记的部分。机床连续切削六小时，主轴和滚珠丝杠升温会产生漂移。G代码可以包含预热循环和定期重新探测参考特征。在±0.005 mm的工件上，跳过这一步会表现为生产批次中尺寸缓慢趋势。

表面粗糙度目标对刀路密度的影响超过任何单个代码。粗加工Ra 1.6–3.2 μm对粗加工走刀是正常的。小步距和恒定 engagement 路径的精加工走刀可达Ra 0.8–1.6 μm，精细精加工策略可推向Ra 0.2–0.8 μm。代码相同，背后的参数不同。

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  切入方式圆弧切入隐藏接刀痕；直线切入不能。
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  每齿进给由刀具和材料设定，而非控制系统。
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  热漂移预热和重新探测在长时间运行中保持尺寸稳定。
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  步距步距更小，表面更好，加工节拍更长。

手写G代码适合简单几何：一个面、一个槽、一个钻孔阵列。对于轮廓5轴曲面或有40个型腔的零件则是糟糕选择。平滑过渡刀路的数学不是人在控制面板前手敲的。CAM处理它，后处理器把结果转成G代码。

后处理器是大多数错误隐藏的地方。为3轴机床写的后处理器会输出看似有效但没有旋转轴运动的程序。装到5轴加工中心上，零件会以错误方向切削。每种机床型号，通常每台机床，都需要自己经过验证的后处理器。

有些特征仅靠刀路无法加工，无论G代码多好。尖锐内角需要带圆角的刀具，圆角会留在角落。倒扣需要不同刀轴或第二次装夹。深窄型腔需要长刀具，除非减小切深和步距，否则会让刀。

这时问题从编程转向工艺。如果几何需要五轴联动，或薄壁上的公差很紧，机床和装夹的选择比代码更重要。我们运行16台五轴联动加工中心以及27台三轴机床，因此同一零件可以按真正适合它的工艺报价。

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  简单几何手写代码快速且易于验证。
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  复杂曲面用经过验证的后处理程序做 CAM，是唯一可行的路径。
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  内角刀具半径决定能切出的最小内角。
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  薄壁决定可达公差的是让刀变形，不是代码。