可以免费模拟五轴 NC 程序吗？

可以。本页模拟器只在浏览器中运行，无需注册和安装。粘贴程序后点"运行"，刀具动作和加工形状以 3D 显示，并按行号提示无 TCP 偏差、奇异点、快速移动撞料和刀柄碰撞等。写好的程序可做成链接分享。

G43.4 和 G43.5 有什么区别？

两者都是刀尖点控制，把 X/Y/Z 当作刀尖位置。G43.4（类型 1）用旋转轴角度（A/C 或 B/C）写刀具方向；G43.5（类型 2）用矢量 I/J/K 写方向，由 NC 求角度。G43.5 不太依赖机床结构，但两组角度解中用哪一组由 NC 决定。

G68.2 的 I、J、K 表示什么？

是表示倾斜面方向的欧拉角：坐标先绕 Z 转 I 度，再绕新的 X 转 J 度，再绕新的 Z 转 K 度。例如 G68.2 X0 Y15. Z0 I0 J-45. K0 把原点放在 Y15，绕 X 倾斜 -45°，得到法线指向 +Y 与 +Z 之间的 45° 斜面。

三轴模拟器看不到的倒扣和横孔也能确认吗？

可以。许多三轴模拟器以"俯视高度"表示切削结果，无法表现横向孔和悬垂的侧壁。本模拟器用三维网格保存毛坯，从任何方向切削都会如实保留。用"剖面"按钮在 X=0 或 Y=0 处剖开即可查看内部形状。

五轴 NC 模拟器：G43.4、G68.2 写法与练习

自由试用

初始程序让同一把球头立铣刀在有刀尖点控制（G43.4）和无刀尖点控制（G43）两种情况下倾斜 30°。在 X-15 处刀尖不动、只有刀具倾斜；在 X15 处刀尖划出大弧线并挖伤上表面。点"机床视角"可看到工作台实际如何倾斜。切换机床结构后，还能确认用 A 轴写的程序在摆头式机床上无法运行（报错）。

X—

Y—

Z—

A—

C—

T—

—

—0:00—

旋转方向（正负）、C 轴零点、旋转中心位置因机床而异，这里只是用于理解的假设值。

本模拟器可读取的指令

指令	含义	本模拟器的处理
G43.4 H_	刀尖点控制（类型 1）。X/Y/Z 为刀尖位置，A/B/C 为旋转轴角度	刀尖在工件坐标中走直线，角度在一个程序段内均匀变化
G43.5 H_ I_ J_ K_	类型 2。用矢量 I/J/K 写刀具方向，旋转轴角度由 NC 按机床结构求出	I/J/K 三个都要写。两组角度解中选离当前角度较近的一组
G49	取消刀长补偿与刀尖点控制	取消后 X/Y/Z 按机床直线轴位置读取
G68.2 X_ Y_ Z_ I_ J_ K_	定义倾斜面坐标系（特征坐标系）。X/Y/Z 为原点，I/J/K 为欧拉角（依次绕 Z、新 X、新 Z 旋转）	只读欧拉角写法，不读横滚-俯仰-偏航、三点、两矢量等方式
G53.1	使刀具垂直于倾斜面（旋转轴分度）	只动旋转轴、直线轴不动；刀具靠近毛坯时给出提示
G69	取消倾斜面	恢复普通工件坐标
A / B / C	旋转轴：双转台式为 A（绕 X）与 C（绕 Z），摆头转台式和双摆头式为 B（绕 Y）与 C	写了机床没有的轴会报错。倾斜轴行程 ±120°，C 轴可无限回转
G41 / G42 / G73–G89 / # / WHILE	刀补、固定循环、用户宏 B 与三轴相同	在倾斜面内按平面坐标动作。不处理倾斜刀具的三维刀具半径补偿

同样的功能，各 NC 厂商的名称和写法不同。本模拟器只读取 FANUC 系写法。

NC	刀尖点控制	倾斜面加工
Siemens SINUMERIK	TRAORI	CYCLE800
Heidenhain TNC	M128 / FUNCTION TCPM	PLANE SPATIAL 等
Haas	G234（TCPC）	G268
三菱电机	G43.4 / G43.5	倾斜面加工指令

G 代码编号及能否使用取决于 NC 型号和机床厂商的设定（选配），实机请务必查阅说明书。

13+2：45° 斜面与垂直于斜面的孔

把毛坯 +Y 侧上棱切成 45° 斜面，再在斜面中央加工垂直于斜面的 φ6、深 12 mm 孔。用 G68.2 倾斜坐标，用 G53.1 让刀具垂直于斜面，其余写法与三轴相同。

提示

G68.2 X0 Y15. Z0 I0 J-45. K0 可把原点放在斜面上棱、Z 指向斜面外侧。斜面宽度为 Y' 0～21.2 mm，孔中心在 Y' 10.607。

X—

Y—

Z—

A—

C—

T—

—

—0:00—

O5001 (3+2 KEISHAMEN TO ANA)
G21 G90 G17 G40 G49 G80 G69
G54 G00 A0 C0
T1 M06 (FLAT D12)
S5000 M03 M08
G68.2 X0 Y15. Z0 I0 J-45. K0
G53.1
G43 H1 Z50.
#1 = 7.
WHILE [#1 GE 0] DO1
G00 X-40. Y2.
Z[#1 + 5.]
G01 Z#1 F600
X40. F1200
Y10.
X-40.
Y18.
X40.
G00 Z[#1 + 5.]
#1 = #1 - 3.5
END1
G00 Z50.
M05 M09
G69
G49
G00 Z100.
A0 C0
T2 M06 (DRILL D6)
S2000 M03 M08
G68.2 X0 Y15. Z0 I0 J-45. K0
G53.1
G43 H2 Z50.
G00 X0 Y10.607
G98 G81 Z-12. R3. F150
G80
G00 Z50.
M05 M09
G69
G49
G00 Z100.
A0 C0
M30

23+2：侧面横孔与槽（从正上方看不到）

在 +Y 侧面中央（Z-20）加工 φ8、深 15 mm 的横孔，在 -X 侧面加工宽 10、深 5、长 30 mm 的槽。用俯视高度表示的模拟器无法表现，这里可以直接切出横向形状。用"剖面"查看内部。

提示

-X 侧面用 G68.2 X-30. Y0 Z-20. I90. J-90. K0。先用 I（绕 Z 旋转）转方向，Z' 指向 -X，此时 X' 为工件 +Y，Y' 为工件 -Z。

X—

Y—

Z—

A—

C—

T—

—

—0:00—

O5002 (3+2 SOKUMEN NO ANA TO MIZO)
G21 G90 G17 G40 G49 G80 G69
G54 G00 A0 C0
T1 M06 (FLAT D10)
S6000 M03 M08
(-X NO SOKUMEN : Z' GA -X MUKI)
G68.2 X-30. Y0 Z-20. I90. J-90. K0
G53.1
G43 H1 Z50.
G00 X-15. Y0
Z3.
G01 Z-2.5 F200
X15. F800
Z-5. F200
X-15. F800
G00 Z50.
M05 M09
G69
G49
G00 Z100.
A0 C0
T2 M06 (DRILL D8)
S1600 M03 M08
(+Y NO SOKUMEN)
G68.2 X0 Y30. Z-20. I0 J-90. K0
G53.1
G43 H2 Z50.
G00 X0 Y0
G98 G83 Z-15. R3. Q5. F160
G80
G00 Z50.
M05 M09
G69
G49
G00 Z100.
A0 C0
M30

3同时五轴：侧刃加工 10° 拔模斜面

把 φ56 圆柱毛坯加工成底径 50、拔模 10°、深 20 mm 的圆锥台。刀具侧刃贴着壁面，所以用以 I/J/K 指令刀具方向的 G43.5，每 5° 改变刀尖位置与方向绕一圈。底角（Z-20～-17.6）不评分。

提示

壁面外法线为（cos10°·cosφ, cos10°·sinφ, sin10°），刀轴为（−sin10°·cosφ, −sin10°·sinφ, cos10°）。刀尖中心位于从壁底沿法线向外偏移一个刀具半径处。

X—

Y—

Z—

A—

C—

T—

—

—0:00—

O5003 (DOUJI 5JIKU SWARF)
G21 G90 G17 G40 G49 G80 G69
G54 G00 A0 C0
T1 M06 (FLAT D10)
S6000 M03 M08
#1 = 10. (KOUBAI)
#2 = 5. (KOUGU NO HANKEI)
#3 = 25. (SOKO NO HANKEI)
#4 = -20. (SOKO NO Z)
#10 = #3 + #2 * COS[#1]
#11 = #4 + #2 * SIN[#1]
G43.5 H1 X[#10 + 20.] Y0 Z50. I[-SIN[#1]] J0 K[COS[#1]]
G00 Z#11
G01 X#10 F400
#5 = 5.
WHILE [#5 LE 360.] DO1
X[#10 * COS[#5]] Y[#10 * SIN[#5]] I[-SIN[#1] * COS[#5]] J[-SIN[#1] * SIN[#5]] K[COS[#1]] F800
#5 = #5 + 5.
END1
G01 X[#10 + 20.] F800
G00 Z50.
G49
M05 M09
G00 A0 C0
M30

4倒扣：用倾斜刀具加工 15° 燕尾槽

沿 X 方向加工上口宽 16、深 10 mm、侧壁向内倾 15° 的燕尾槽。侧壁悬垂形成倒扣，直立刀具无法加工。先用 φ12 在中间开槽，再把 φ6 用 A 轴倾斜 ±15°，用侧刃加工左右侧壁。底角不评分。

提示

右壁 A-15.，左壁 A15.（C0）。刀尖中心在 Y±7.366、Z-9.224。在毛坯外（X±40）下刀和抬刀，就不会切伤悬垂的侧壁。

X—

Y—

Z—

A—

C—

T—

—

—0:00—

O5004 (ARIMIZO 15DO)
G21 G90 G17 G40 G49 G80 G69
G54 G00 A0 C0
T1 M06 (FLAT D12)
S5000 M03 M08
G43 H1 Z50.
G00 X-40. Y0
Z2.
G01 Z-5. F300
X40. F800
Z-10. F300
X-40. F800
G00 Z50.
M05 M09
G49
T2 M06 (FLAT D6)
S8000 M03 M08
(MIGI NO KABE : A-15)
G43.4 H2 X-40. Y7.366 Z50. A-15. C0
G00 Z-9.224
G01 X40. F600
G00 Z50.
(HIDARI NO KABE : A15)
G00 Y-7.366 A15.
Z-9.224
G01 X-40. F600
G00 Z50.
G49
M05 M09
G00 A0 C0
M30

编写五轴程序的要点

3+2 的顺序是 G68.2 → G53.1 → G43。定义倾斜面之前先取消刀长补偿（G49），让刀具离开毛坯，再用 G53.1 分度旋转轴。G53.1 转动的是旋转轴，在毛坯正上方指令会撞刀。CAM 通用后处理也按退刀 → 取消补偿 → G68.2 → G53.1 的顺序输出。
选用不依赖机床的写法。G68.2 和 G43.5 以刀具方向书写，同一程序可在其他结构的机床上运行（练习 1 和 3 切换到摆头式也能切出相同形状）。直接写 A、C 的 G43.4 则依赖该机床的结构与旋转方向。
倒扣要注意退刀方式。倾斜刀具直接沿 Z 向上抬起会切伤悬垂的侧壁。应在毛坯外抬刀和下刀，或沿刀轴方向退刀。用剖面一看就知道哪里过切。
避免在接近垂直处改变方向。刀具几乎垂直时稍微改变方向，C 轴会一下转很大角度（奇异点），导致进给变慢或在表面留下痕迹。C 轴在一个程序段中转动超过 30° 时，模拟器会提示。
无 TCP 时不要在工件附近移动旋转轴。没有刀尖点控制时，旋转轴转动而直线轴不跟随，刀尖会绕旋转中心划弧。旋转应在远离毛坯的安全高度进行。

本模拟器的约定与局限

毛坯用间距 0.5 mm 的三维网格表示，每个点保存到表面的距离。小于 0.5 mm 的形状会显得圆钝。评分统计偏离图纸 0.15 mm 以上的部位，偏离 0.25 mm 以上判为不合格。
只检查刀具、刀柄部、刀柄与毛坯之间的碰撞，不检查与夹具、工作台、主轴头或机床本体的干涉。
旋转方向、零点、行程（±120°）、旋转中心（约在工作台上面下方 80 mm）、主轴头旋转中心到刀尖的长度（150 mm）均为假设值。G53.1 时直线轴如何动作、G43.5 选哪组解、含旋转轴的进给计算，在实机上取决于 NC 参数。
不支持反比时间进给（G93）、三维刀具半径补偿、欧拉角以外的倾斜面定义方式和英制（G20）。
实机切削前，务必用机床厂商或 CAM 的带干涉检查的仿真，并以空运行、单段方式确认。本页用于学习写法与动作方式。

常见问题

可以免费模拟五轴 NC 程序吗？: 可以。本页模拟器只在浏览器中运行，无需注册和安装。粘贴程序后点"运行"，刀具动作和加工形状以 3D 显示，并按行号提示无 TCP 偏差、奇异点、快速移动撞料和刀柄碰撞等。写好的程序可做成链接分享。
G43.4 和 G43.5 有什么区别？: 两者都是刀尖点控制，把 X/Y/Z 当作刀尖位置。G43.4（类型 1）用旋转轴角度（A/C 或 B/C）写刀具方向；G43.5（类型 2）用矢量 I/J/K 写方向，由 NC 求角度。G43.5 不太依赖机床结构，但两组角度解中用哪一组由 NC 决定。
G68.2 的 I、J、K 表示什么？: 是表示倾斜面方向的欧拉角：坐标先绕 Z 转 I 度，再绕新的 X 转 J 度，再绕新的 Z 转 K 度。例如 G68.2 X0 Y15. Z0 I0 J-45. K0 把原点放在 Y15，绕 X 倾斜 -45°，得到法线指向 +Y 与 +Z 之间的 45° 斜面。
三轴模拟器看不到的倒扣和横孔也能确认吗？: 可以。许多三轴模拟器以"俯视高度"表示切削结果，无法表现横向孔和悬垂的侧壁。本模拟器用三维网格保存毛坯，从任何方向切削都会如实保留。用"剖面"按钮在 X=0 或 Y=0 处剖开即可查看内部形状。

参考资料

指令名称与功能依据 NC 厂商、机床厂商的公开资料以及 CAM 厂商 FANUC 后处理的输出确认，未抄录说明书正文和例题。

5-AXIS NC SIMULATOR五轴 NC 模拟器

自由试用

本模拟器可读取的指令

练习题

13+2：45° 斜面与垂直于斜面的孔

23+2：侧面横孔与槽（从正上方看不到）

3同时五轴：侧刃加工 10° 拔模斜面

4倒扣：用倾斜刀具加工 15° 燕尾槽

编写五轴程序的要点

本模拟器的约定与局限

常见问题

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