发那科数控系统的编程与操作

第一节指令详解

一、FANUC系统准备功能表

表4-1FANUC0iMATE-TB数控系统常用G代码（A类）一览表

二、FANUC0iMATE-TB编程规则

1．小数点编程：在本系统中输入的任何坐标字（包括X、Z、I、K、U、W、R等）在其数值后须加小数点。即X100须记作X100.0。否则系统认为所坐标字数值为100×

0.001mm＝0.1mm。

2．绝对方式与增量方式：FANUC-0T数控车系统中用U或W表示增量方式。在程序段出现U即表示X方向的增量值，出现W即表示Z方向的增量值。同时允许绝对方式与增量混合编程。注意与使用G90和G91表示增量的系统有所区别。

3．进给功能：系统默认进给方式为转进给。

4．程序名的指定：本系统程序名采用字母O后跟四位数字的格式。子程序文件名遵循同样的命名规则。通常在程序开始指定文件名。程序结束须加M30或M02指令。

5．G指令简写模式：系统支持G指令简写模式。

三、常用准备功能代码详解

1．直线插补（G01）

格式：G01X（U）Z（W）F

说明：基本用法与其它各系统相同。此处主要介绍G01指令用于回转体类工件的台阶和端面交接处实现自动倒圆角或直角。

⑴圆角自动过渡：

——格式：G01XRF

G01ZRF

——说明：X 轴向Z 轴过渡倒圆（凸弧）R 值为负，Z 轴向X 轴过渡倒圆（凹弧）R 值为正。 ——程序示例：

O4001 N10T0101

N20G0X0Z1.S500M03 N30G1Z0F0.2 N40G1X20.R-5. N50G1Z-25.R3. N60G1X30.5

N70G28X120.Z100. N80M30

⑵直角自动过渡： ——程式：G01XCF

G01ZCF

——说明：倒直角用指令C ，其符号设置规则同倒圆角。 ——程序示例： O4002

N10T0101

N20G0X0Z1.S500M03 N30G1Z0F0.2

N40G1X20.C-2.

图4-1-1圆角自动过渡过

N50G1Z-25.R3.

N60G1X30.5

图4-1-2直角自动过渡

N70G28X120.Z100.

N80M30

提示：自动过渡倒直角和圆角指令在用于精加工编程时会带来方便，但要注意符号的正负要准确，否则会发生不正确的动作。另外，某些FANUC系统倒直角采用I和K指令来表示C值。

2．暂停（G04）

——格式：G04X（U）或G04P

——说明：指令中出现X、U或P均指延时，X和U用法相同，在其后跟延时时间，单位是秒，其后需加小数点。P后面的数字为整数，单位是ms。如需延时2秒，该指令可表述为：G04X2.0或G04U2.0或G04P2000。

3．返回参考位置（G28）

——格式：G28X（U）Z（W）

——说明：G28指令意义类似于西门子G74指定。它的作用效果是各轴以快速移动速度通过中间点回参考点。它与G74指令不同的是G28指令中的坐标字有效，此位置作为中间点。指定语句G28U0W0即直接回参考点（中间点为程序执行前坐标。

4．等螺距螺纹加工（G32）

——格式：G32X（U）Z（W）F

——说明：G32指定为单刀切削螺纹指令，其中IP（即指X、Z坐标）指螺纹终点坐标。F指螺距，对端面螺纹，螺距采用半径值。

提示：G32指令也可用于加工连续螺纹切削。参见第三章西门子系统图3-1-3。

5．变螺距螺纹加工（G34）

——格式：G34X（U）Z（W）FK

——说明：G34螺纹用于加工增螺距螺纹或减螺距螺纹。所谓变螺距螺纹指的是以螺纹切入开始指定基准螺距值F，然后每隔一个螺距产生一个螺距差值（增值或减值）。

6．坐标系设定或主轴最大速度设定（G50）

——说明：G50指定用于在程序中设定编程坐标系原点的位置，即预置寄存指令。大多数系统使用G92指令作为预置寄存指令（参见第一章P24页G92指令说明，注意本系统G92指令有其它定义）。G50指令格式和使用方法与G92同。

G50也可用在恒线速度加工限制主轴最高转速。指令格式为“G50S ”。 7．单一固定形状循环加工圆柱及圆锥面（G90） ⑴车削圆柱面

——格式：G90X （U ）Z （W ）F

——说明：本指令的意义是在刀具起点与指定的终点间形成一个封闭的矩形。刀具从起点按先X 方向起刀走一个矩形循环。其中第一步和最后一步为G00动作方式，中间两步为G01动作方式，指令中的F 字只对中间两步作用。如图4-1-3所示，按刀具走刀方向，第一刀为G00方式动作

第二刀切削工件外圆；第

三刀切削工件端面；第四刀G00方式快速

退刀回起点。

——程序示例（用G90方式将图4-1-4工件完

全加工成型）：

O4003 N10T0101

N20G0X31.Z1.S800M03

；快速走刀至循环起点。 N30G90X26.Z-24.9F0.3

；X 方向切深单边量2mm ，端面留余量0.1mm 精加工。

N40X22.

；G90模

态，X 向切深至22mm 。 N50X20.5

；X 向单边余

量0.25mm 精

加工。

N70X20.Z-25.F0.2S1200；精车

N80G28X100.Z100.

N90M30

提示：因G90动作的第一刀为快速走刀，因注意起点的位置以确认安全。

⑵车削圆锥面

——格式：G90X（U）Z（W）RF

——说明：R字代表被加工锥面的大小端直径差的1/2，即表示单边量锥度差值。对外径车削，锥度左大右小R值为负，反之为正。对内孔车削，锥度左小右大R值为正，反之为负。U、W、R关系参见图4-1-5。

图4-1-6G90外锥度加工示例

——编程示例：

O4004

N10T0101

N20G0X32.Z0.5S500M3；刀具定位

N30G90X26.Z-25.R-2.5F0.15；粗加工

N40X22.

N50X20.5；留精加工余量双边0.5mm。

N60G0Z0S800M3

N70G90X20.Z-25.R-2.5F0.1

N80G28X100.Z100.

N90M5

N100M2

提示：锥面精加工时，注意刀具起始位置的Z 轴坐标应与实际锥度的起点Z 坐标一致，否则加工出的锥度不正确；若刀具起始位置的Z 轴坐标取值与实际锥度的起点Z 坐标不一致，则应算出锥面轮廓延长线上对应所取Z 坐标处与锥面终点处的实际直径差。

图中：（R ）——快速进刀，（F ）——按程序中F 指令速度切削，后面各图中符号含义相同。

图4-1-5G90指令代码与加工形状之间的关系

8．单一固定角度循环加工圆柱及圆锥螺纹（G92） ⑴圆柱螺纹加工

——格式：G92X （U ）Z （W ）F

——说明：本指令实质为单一循环加工螺纹，加工过程中，刀具先沿X 轴进刀至X （U ）坐标；第二步沿Z 轴切削螺纹，当到达某一位置时，接收到从机床来的信号，起动螺纹倒角（螺纹倒角参见第二章图2-1-8）

到达Z （W ）

坐标；第三步刀具沿X 轴退刀至X 初始坐标；第四步沿Z 轴退刀至Z 初始坐标，加

工结束。 ——注：螺纹倒角距离在0.1L 至12.7L 之间指定，指定单位为0.1L ，由参数#5130

决定。

——编程示例（仅螺纹加工段）： O4005 …… N110T0303

N120G0X28.Z5.S350M3 ；刀具定位

N130G92X19.4Z-23.F1.5 ；螺纹加工

N140X19.；逐层进刀 N150X18.6 N160X18.2 N170X18. N180X17.9 N190X17.8 ……

⑵车削圆锥螺纹

——格式：G92X （U ）Z （W ）RF

——说明：R 字代表被加工锥螺纹的大小端外径差的1/2，即表示单边量锥度差值。对外螺纹车削，锥度左大右小R 值为负，反之为正。对内螺纹车削，锥度左小右大R 值为正，反之为负。加工过程与圆柱螺纹的加工相

同。

——程序示例： O4006 N10T0101

N20G0X25.Z5.S300M3 N30G92X19.6Z-20.R-2.5F1.5

N40X19.4 N50X19. ……

9．单一固定形状循环加工端面及斜面（G94）

⑴ 端面加工

——格式：G94X （U ）Z （W ）F

图4-1-9G92加工外锥螺纹

——说明：本指令主要用于加工长径比较小的盘类工件，它的车削特点是利用刀具的端面切削刃作为主切削刃。G94区别于G90

它是先沿Z 方向快速走刀，再车削工件端面，退刀光整外

圆，再快速退

刀回起点。按刀具走刀方向，第一刀为G00方式动作快速进刀；第二刀切削工件端面；第三刀Z 退刀切削工件外圆；第四刀G00方式快

速退刀回起点。

——编程示例： O4007 N10T0101

N20G0X52.Z1.S500M03 N30G94X20.2Z-2.F0.2 ；粗车第一刀，Z 向切深2 N40Z-4. N50Z-6. N60Z-8. N70Z-9.8

N80X20.Z-10.S900 ；精加工 N90G28X100.Z100. N100M30 ⑵锥面加工

图4-1-12G94指令段参数示意

——格式：G94X （U ）Z （W ）RF

——说明：和G90加工锥度轴意义有所区别，G94是在工件的端面上形成斜面，而G90是在工件的外圆上形成锥度，请注意区别。

指令中R 字表示为圆台的高度。圆台左大右小，R 为正值；若则圆台直径左小右大，则R 为负值，一般只在内孔中出现此结构，但用镗刀X 向进刀车削并不妥当。参见下图：

图4-1-11G94端面加工示例

提示：上述G90、G94二指令中的X、Z字均指与起刀点相对的对角点的坐标。

第二节多重复合循环

FANUC系统提供多种多重复合固定循环，主要用于粗、精车外形、内孔，钻孔，切槽，螺纹等加工，可以大大简化编程。G71、G72和G73主要用于毛坯的粗车，G70用于精车。G74和G75用于切槽和钻孔。G76用于螺纹加工循环。

一、精车固定循环（G70）

格式：G70P（ns）Q（nf）

说明：G70指令用于在G71、G72、G73指令粗车工件后来进行精车循环。在G70状态下，在指定的精车描述程序段中的F、S、T有效。若不指定，则维持粗车前指定的F、S、T状态。G70到G73中ns到nf间的程序段不能调用子程序。当G70循环结束时，刀具返回到起点并读下一个程序段。

关于G70的详细应用请参见G71、G72和G73部分。

二、外径粗车循环（G71）

1．概述：G71指令称之为外径粗车固定循环，它适用毛坯料粗车外径和粗车内径。在G71指令后描述零件的精加工轮廓，CNC系统根据加工程序所描述的轮廓形状和G71指令内的各个参数自动生成加工路径，将粗加工待切除余料一次性切削完成。

2．格式：G71U（Δd）R（e）

G71P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）FST

式中：Δd——循环每次的切削深度（半径值、正值）

e——每次切削退刀量

ns——精加工描述程序的开始循环程序段的行号

nf——精加工描述程序的结束循环程序段的行号

u——X向精车预留量

w——Z向精车预留量

3．G71指令段内部参数的意义：

图4-2-1G71指令内部参数示意

CNC 装置首先根据用户编写的精加工轮廓，在预留出X 和Z 向精加工余量Δu 和Δw 后计算出粗加工实际轮廓的各个坐标值。刀具按层切法将余量去除（刀具向X 向进刀d ；切削外圆后按e 值45°退刀；循环切削直至粗加工余量被切除）。此时工件斜面和圆弧部分形成阶台状表面，然后再按精加工轮廓光整表面最终形成在工件X 向留有Δu 大小的余量、Z 向留有Δw 大小余量的轴。粗加工结束后可使用G70指令将精加工完成。

4．其它说明：

⑴当Δd 和Δu 两者都由地址U 指定时，其意义由地址P 和Q 决定。

⑵粗加工循环由带有地址P 和Q 的G71指令实现。在A 点和B 点间的运动指令中指定的F 、S 和T 功能对粗加工循环无效，对精加工有效；在G71程序段或前面程序段中指定的F 、S 和T 功能对粗加工有效。

⑶当用恒表面切削速度控制时，在A 点和B 点间的运动指令中指定的G96或G97无效，而在G71程序段或以前的程序段中指定的G96或G97有效。

⑷X 提示⑴有来加工有内凹结构的工

件。

⑵G71⑶第一刀走刀必须有X 方向走刀动作。

⑷循环起点的选择应在接近工件处以缩短刀具行程和避免空走刀。 4．编程示例：

图4-2-3例4-8题图

O4008 N10T0101

N20G0X46.Z0.5S500M03

N30G71U2.R0.5；每层切深2mm ，退刀0.5mm 。

N40G71P50Q110U0.3W0.1F0.3；精加工余量X 向单边量0.3mm ，Z 向0.1mm 。粗切进给量0.3mm/r 。

N50G1X15.

N60G1Z0F0.15S800 ；精加工进给量0.15mm/r 。精

切转速为800RPM 。

N70Z-15.

N80X30.Z-30. N90Z-42.

N100G2X36.Z-45.R3.

N110G1X46.

N120G70P50Q100；精加工循环 N130G28X100.Z100. N140M5

N150M30

三、端面粗车循环（G72）

1．概述：端面粗车循环指令的含义与G71类似，不同之处是刀具平行于X 轴方向切削，它是从外径方向往轴心方向切削端面的粗车循环，该循环方式适于对长径比较小的盘类工件端面方向粗车。和G94一样，对93°外圆车刀，其端面切削刃为主切削刃。

2．格式：G72W （d ）R （e ）

G72P （ns ）Q （nf ）U （u ）W （w ）FST 式中：d ——循环每次的切削深度（正值）

e ——每次切削退刀量

ns ——精加工描述程序的开始循环程序段的行号

nf ——精加工描述程序的结束循环程序段的行号

u ——X 向精车预留量

w ——Z 向精车预留量

3．说明：在A ′和B 之间的刀具轨迹沿X 和Z 方向都必须单调变化。沿AA ′切削是G00方式还是G01方式，由A 和A ′之间的指令决定。X 、Z 向精车预留量u 、w 的符号取决于顺序号“ns ”与“nf ”间程序段所描述的轮廓形状。参见图4-2-5。

图4-2-5G72指令段内u 、w 的符号

4．编程示例 O4009 N10T0101

N20G0X61.Z0.5S500M03 N30G72W2.R0.5

N40G72P50Q100U0.1W0.3F0.25 N50G0Z-15.

N60G1X40.F0.15S800 N70X30.Z-10. N80Z-5.

N90G2X20.Z0R5. N100G0Z0.5 N110G70P60Q110 N120G28X100.Z100. N130M30 提示：

1．G72不能用于加工端面内凹的形体。

图4-2-6例4-9题图

2．精加工首刀进刀须有Z向动作。

3．循环起点的选择应在接近工件处以缩短刀具行程和避免空走刀。

四、成型加工复合循环（G73）

1．概述：成型加工复合循环也称为固定形状粗车循环，它适用于加工铸、锻件毛坯零件。某些轴类零件为节约材料，提高工件的力学性能，往往采用锻造等方法使零件毛坯尺寸接近工件的成品尺寸，其形状已经基本成型，只是外径、长度较成品大一些。此类零件的加工适合采用G73方式。当然G73方式也可用于加工普通未切除余料的棒料毛坯。

2．格式：G73U（Δi）W（Δk）R（Δd）

G73P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）FST

式中：Δi：X方向毛坯切除余量（半径值、正值）

Δk：Z方向毛坯切除余量（正值）

Δd：粗切循环的次数

ns：精加工描述程序的开始循环程序段的行号

nf：精加工描述程序的结束循环程序段的行号

Δu：X向精车预留量

Δw：Z向精车预留量

3．其它说明：

⑴当值Δi和Δk，或者Δu和Δw分别由地址U和W规定时，它们的意义由G73程序段中的地址P和Q决定。当P和Q没有指定在同一个程序段中时，U和W分别表示Δi和Δk；当P和Q指定在同一个程序段中时，U、W分别表示Δu和Δw。

⑵有P和Q的G73指令执行循环加工时，不同的进刀方式（共有4种），Δu，Δw和Δk，Δi的符号不同（参见图4-2-7），应予以注意。加工循环结束时，刀具返回到A点。

图4-2-7G73指令中ΔuΔwΔkΔi的符号

另：F、S、T意义同G71、G72。

3．G73指令应用示例及详解：

加工如图所示工件，其毛坯为锻件。工件X向残留余量不大于5mm。Z向残留余量不大于3mm。要求采用G73方式切削出该零件。

程序示例如下：

O4010

N10T0101 Array N20G0X110.Z10.S800M3

N30G73U5.W3.R3.

N40G73P50Q110U0.4W0.1F0.3

N50G0X50.Z1.S1000

N60G1Z-10.F0.15

N70X60.Z-15.

N80Z-25.

图4-2-8G73加工示例

N90G2X80.Z-35.R10.

N100G1X90.Z-40.

N110G0X110.Z10.

N120G70P50Q110

N130G28X100.Z150.

N140M30

G73同样可以切削没有预加工的毛坯棒料。如上图所示工件，假如将程序中的N30～N50行进行调整，如下所述，即可采用不同的渐进方式将工件加工成型。（由于G73在每次循环中的走刀路径是确定的，须将循环起刀点与工件间保持一段距离）

——X、Z向双向进刀。

N30G0X150.Z30.

N40G73U25.W10.R13.

N50G73P60Q120.U0.4W0.1F0.3 ……

N120G0X150.Z30. ……

——X 向进刀。 N30G0X150.Z1. N40G73U25.W0R13.

N50G73P60Q120.U0.4W0.1F0.3 ……

N120G0X150.Z1. ——Z 向进刀。 N30G0X92.Z45.

N40G73U0W40.R13.

N50G73P60Q120.U0.4W0.1F0.3 ……

N120G0X92.Z45.

提示：建议使用X 、Z 双向进刀或X 单向进刀方式，若使用Z 向单向进刀，会使整个切削过程中，刀具的主切削刃切深过大。加工内凹型面时，如果使

用Z 向单向进刀方式，会将凹型轮廓破坏，所以常采用X 向单向进刀。 例4-11：

图4-2-12例4-11题图

G73用于内凹型体的切削，用G73编制的程序如下（假定工件外圆已加工完成）： N10T0101；菱形刀片偏刀

N20S500M3

N30G0X50.Z-10.

N40G73U4.W0R3.

N50G73P60Q90U0.4W0F0.3

N60G1X30.F0.8

N70G2X30.Z-30.R15.F0.15

N80G0X50.Z-10.

N90G70P60Q90

N100G0X100.Z100.M5

N110M30

提示：

1．G73指令用于未切除余量的棒料切削时会有较多的空刀行程，因此应尽可能使用G71、G72切除余料。

2．G73指令描述精加工走刀路径应封闭。

3．G73指令用于内孔加工时，如果采用X、Z双向进刀或X单向进刀，须注意是否有足

够的退刀空间，否则会发生刀具干涉。

五、端面沟槽复合循环或深孔钻循环（G74）

1．概述：该指令可实现端面深孔和端面槽的断屑加工，Z向切进一定的深度，再反向

退刀一定的距离，实现断屑。指定X轴地址和X轴向移动量，就能实现端面槽加工；若不

指定X轴地址和X轴向移动量，则为端面深孔钻加工。

2．格式：

⑴对端面沟槽复循环：

G74R（e）

G74X（u）Z（w）P（Δi）Q（Δk）R（Δd）F

式中：e：每次啄式退刀量

u：X向终点坐标值

w：Z向终点坐标值

Δi：X向每次的移动量

Δk：Z向每次的切入量

Δd：切削到终点时的X轴退刀量（可以缺省）

注：X向终点坐标值为实际X向终点尺寸减去双边刀宽。

⑵对啄式钻孔循环（深孔钻循环）：

G74R（e）

G74Z（w）Q（Δk）F

式中：e：每次啄式退刀量

w：Z向终点坐标值（孔深）

Δk：Z向每次的切入量（啄钻深度）

G74的动作及参数请参看下面的路径图：

图4-2-13端面深孔钻或端面槽参数示意

3．编程示例：

例4-12端面切槽

图4-2-14例-12题图

程序示例如下：

N10T0606（端面切槽刀，刃口宽4）

N20S300M3

N30G0X30.Z2.

N40G74R1.

N50G74X62.Z-5.P3500Q3000F0.1；

N60G0X200.Z50.M5

N70M30

例4-13啄式钻孔

图4-2-15例-13题图

在工件上加工直径为10mm的孔，孔的有效深度为60mm。工件端面及中心孔已加工，程序示例如下：

N10T0505（φ10麻花钻）

N20S200M3

N30G0X0Z3.

N40G74R1.

N50G74Z-64.Q8000F0.1

N60G0Z100.

N70X100.M5

N80M30

例4-14端面均布槽加工。

图4-2-16例4-14题图

程序示例如下：

N10T0303（端面切槽刀，刃口宽4）

N20S300M3

N30G0X60.Z2.

N40G74R1.

N50G74X100.Z-3.P10000Q2000F0.1

N60G0Z100.

N70X100.M5