教学用第2章数控编程课件

第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制内容提要内容提要 2.1 2.1 概述概述 2.2 2.2 数控带的格式与代码数控带的格式与代码 2.3 2.3 数控机床的坐标系数控机床的坐标系 2.4 2.4 手工编程和自动编程手工编程和自动编程 第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制7/11/20241数控技术内容提要 第二章 数控加工程序的编制8/14/20231第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制一一.程序编制的基本概念程序编制的基本概念qq数控加工程序编制：数控加工程序编制：数控加工程序编制：数控加工程序编制：从零件图纸到制成控制介质的全从零件图纸到制成控制介质的全过程。过程。qq将零件的加工信息：加工顺序、零件轮廓轨迹尺寸、将零件的加工信息：加工顺序、零件轮廓轨迹尺寸、工艺参数工艺参数(F(F、S S、T)T)及辅助动作（变速、换刀、冷却液及辅助动作（变速、换刀、冷却液启停、工件夹紧松开等）等，用规定的文字、数字、符启停、工件夹紧松开等）等，用规定的文字、数字、符号组成的代码按一定的格式编写加工程序单，并将程序号组成的代码按一定的格式编写加工程序单，并将程序单的信息变成控制介质的整个过程。单的信息变成控制介质的整个过程。2.1 2.1 2.1 2.1 概述概述概述概述 7/11/20242数控技术一.程序编制的基本概念2.1 概述 8/14/2023第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制程序编制分为：手工编程和自动编程两种程序编制分为：手工编程和自动编程两种。手动编程手动编程手动编程手动编程：整个编程过程由人工完成。对编程人员的要求高（不仅：整个编程过程由人工完成。对编程人员的要求高（不仅要熟悉数控代码和编程规则，而且还必须具备机械加工工艺要熟悉数控代码和编程规则，而且还必须具备机械加工工艺知识和数值计算能力）知识和数值计算能力）自动编程自动编程自动编程自动编程：编程人员只要根据零件图纸的要求，按照某个自动编程：编程人员只要根据零件图纸的要求，按照某个自动编程系统的规定，系统的规定，将零件的加工信息用较简便的方式送入计算机，将零件的加工信息用较简便的方式送入计算机，由计算机自动进行程序的编制，编程系统能自动打印出程序由计算机自动进行程序的编制，编程系统能自动打印出程序单和制备控制介质。单和制备控制介质。2.1 2.1 2.1 2.1 概述概述概述概述 7/11/20243数控技术程序编制分为：手工编程和自动编程两种。2.1 概述 8/1第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制qq手工编程适用于：几何形状不太复杂的零件。手工编程适用于：几何形状不太复杂的零件。手工编程适用于：几何形状不太复杂的零件。手工编程适用于：几何形状不太复杂的零件。qq自动编程适用于：自动编程适用于：自动编程适用于：自动编程适用于：形状复杂的零件，形状复杂的零件，虽不复杂但编程工作量很大的零件（如有数千个孔的零件）虽不复杂但编程工作量很大的零件（如有数千个孔的零件）虽虽不不复复杂杂但但计计算算工工作作量量大大的的零零件件（如如轮轮廓廓加加工工时时，非非圆圆曲曲线线的计算）的计算）2.1 2.1 2.1 2.1 概述概述概述概述 7/11/20244数控技术手工编程适用于：几何形状不太复杂的零件。2.1 概述 8第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制q据国外统计：据国外统计：用用手手工工编编程程时时，一一个个零零件件的的编编程程时时间间与与机机床床实际加工时间之比，平均约为实际加工时间之比，平均约为 30 30：1 1。数数控控机机床床不不能能开开动动的的原原因因中中，有有2030%2030%是是由由于加工程序不能及时编制出造成的。于加工程序不能及时编制出造成的。可见编程自动化是当今的趋势！可见编程自动化是当今的趋势！2.1 2.1 2.1 2.1 概述概述概述概述 7/11/20245数控技术据国外统计：2.1 概述 8/14/20235数控技术第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制qq图纸工艺分析图纸工艺分析图纸工艺分析图纸工艺分析 这一步与普通机床加工零件时这一步与普通机床加工零件时的工艺分析相同，即在对图纸的工艺分析相同，即在对图纸进行工艺分析的基础上，选定进行工艺分析的基础上，选定机床、刀具与夹具；确定零件机床、刀具与夹具；确定零件加工的工艺线路、工步顺序及加工的工艺线路、工步顺序及切削用量等工艺参数等。切削用量等工艺参数等。二、手工编程的内容和步骤二、手工编程的内容和步骤2.1 2.1 2.1 2.1 概述概述概述概述 计算运动轨迹计算运动轨迹图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸错误错误错误错误修修修修改改改改7/11/20246数控技术二、手工编程的内容和步骤2.1 概述 计算运动轨迹图纸工艺分第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制qq计算运动轨迹计算运动轨迹计算运动轨迹计算运动轨迹 根据零件图纸上尺寸及工艺线根据零件图纸上尺寸及工艺线路的要求，在选定的坐标系内路的要求，在选定的坐标系内计算零件轮廓和刀具运动轨迹计算零件轮廓和刀具运动轨迹的坐标值，并且按的坐标值，并且按NCNC机床的规机床的规定编程单位（脉冲当量）换算定编程单位（脉冲当量）换算为相应的数字量，以这些坐标为相应的数字量，以这些坐标值作为编程尺寸值作为编程尺寸。错误错误错误错误计算运动轨迹计算运动轨迹图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸修修修修改改改改2.1 2.1 2.1 2.1 概述概述概述概述 7/11/20247数控技术计算运动轨迹错误计算运动轨迹图纸工艺分析程序编制制备控制介质第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制qq 编制程序及初步校验编制程序及初步校验编制程序及初步校验编制程序及初步校验 根据制定的加工路线、切削用根据制定的加工路线、切削用根据制定的加工路线、切削用根据制定的加工路线、切削用量、刀具号码、刀具补偿、辅量、刀具号码、刀具补偿、辅量、刀具号码、刀具补偿、辅量、刀具号码、刀具补偿、辅助动作及刀具运动轨迹，按照助动作及刀具运动轨迹，按照助动作及刀具运动轨迹，按照助动作及刀具运动轨迹，按照数控系统规定指令代码及程序数控系统规定指令代码及程序数控系统规定指令代码及程序数控系统规定指令代码及程序格式，编写零件加工程序，并格式，编写零件加工程序，并格式，编写零件加工程序，并格式，编写零件加工程序，并进行校核、检查上述两个步骤进行校核、检查上述两个步骤进行校核、检查上述两个步骤进行校核、检查上述两个步骤的错误。的错误。的错误。的错误。计算运动轨迹计算运动轨迹图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸错误错误错误错误修修修修改改改改2.1 2.1 2.1 2.1 概述概述概述概述 7/11/20248数控技术 编制程序及初步校验计算运动轨迹图纸工艺分析程序编制制备控制第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制qq制备控制介质制备控制介质制备控制介质制备控制介质 将程序单上的内容，经转将程序单上的内容，经转换记录在控制介质上，作换记录在控制介质上，作为数控系统的输入信息，为数控系统的输入信息，若程序较简单，也可直接若程序较简单，也可直接通过键盘输入。通过键盘输入。2.1 2.1 概述概述概述概述 计算运动轨迹计算运动轨迹图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸错误错误错误错误修修修修改改改改7/11/20249数控技术制备控制介质2.1 概述 计算运动轨迹图纸工艺分析程序编第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制qq 程序的校验和试切程序的校验和试切程序的校验和试切程序的校验和试切所制备的控制介质，必须经过所制备的控制介质，必须经过进一步的校验和试切削，证进一步的校验和试切削，证明是正确无误，才能用于正明是正确无误，才能用于正式加工。如有错误，应分析式加工。如有错误，应分析错误产生的原因，进行相应错误产生的原因，进行相应的修改。的修改。2.1 2.1 概述概述概述概述 计算运动轨迹计算运动轨迹图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸错误错误错误错误修修修修改改改改7/11/202410数控技术 程序的校验和试切2.1 概述 计算运动轨迹图纸工艺分析第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制 用于确定刀具在机床坐标系中位置的刀具上的特定点。用于确定刀具在机床坐标系中位置的刀具上的特定点。2.1 2.1 概述概述概述概述镗刀镗刀镗刀镗刀钻头钻头钻头钻头立铣刀、端铣刀立铣刀、端铣刀立铣刀、端铣刀立铣刀、端铣刀面铣刀面铣刀面铣刀面铣刀指状铣刀指状铣刀指状铣刀指状铣刀球头铣刀球头铣刀球头铣刀球头铣刀车刀车刀车刀车刀7/11/202411数控技术 用于确定刀具在机床坐标系中位置的刀具上的特定点。2.1第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制2.2 2.2 数控带的格式与代码数控带的格式与代码数控带的格式与代码数控带的格式与代码2.2.12.2.1 数控带的构成数控带的构成 带有数控机床控制信息的穿孔带称为数控带，带有数控机床控制信息的穿孔带称为数控带，如图如图所示所示，是，是ISOISO制的数控带，数控带上每排孔的数量和制的数控带，数控带上每排孔的数量和位置（相当于微机中的一个字节位置（相当于微机中的一个字节bytebyte）就代表了控制）就代表了控制信息代码。这些代码通过光电阅读机将信息传送给信息代码。这些代码通过光电阅读机将信息传送给CNCCNC系统。系统。7/11/202412数控技术2.2 数控带的格式与代码2.2.1 数控带的构成8/14第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控带上有8个大孔（B1B8），在B3-B4之间有一个小孔，是作为进给纸带用的；另外，B1B7为代码孔，B8为奇偶校验位孔。7/11/202413数控技术数控带上有8个大孔（B1B8），在B3-B4之间有一个小孔第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制第二节第二节第二节第二节 程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 经过多年的发展，程序用代码已标准化，现在有经过多年的发展，程序用代码已标准化，现在有ISOISO（International Standardization OrganizationInternational Standardization Organization）和）和EIA(Electronic Industries Association)EIA(Electronic Industries Association)两种标准。两种标准。2.2.12.2.1 .代码说明代码说明代码说明代码说明 代码：是文字、数字、符号以及它们组合的总称，又称代码：是文字、数字、符号以及它们组合的总称，又称指令。它是程序的最小单元。指令。它是程序的最小单元。qq.编程指令编程指令系统操作代码的总称系统操作代码的总称 .G.G指令指令准备功能准备功能 作作用用：规规定定机机床床运运动动线线型型、坐坐标标系系、坐坐标标平平面面、刀刀补补、刀刀偏、暂停等多种操作。偏、暂停等多种操作。组成：组成：G G后带二位数字组成。后带二位数字组成。100100种模态（续效）指令与非种模态（续效）指令与非模态指令见表。模态指令见表。7/11/202414数控技术第二节 程序编制的代码及格式 经过多年的发展，第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制第二节第二节第二节第二节 程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 M M指令指令辅助功能辅助功能 作用：作用：作用：作用：控制机床及其辅助装置的通断的指令。控制机床及其辅助装置的通断的指令。组成：组成：组成：组成：MM后跟两位数字组成。后跟两位数字组成。100100种。种。F.S.TF.S.T指令指令 1)1)F F指令指令指定进给速度指令（续效指令）指定进给速度指令（续效指令）2)2)组成：组成：组成：组成：编码法：编码法：F F带两位数字，如带两位数字，如F05,F36F05,F36等。后面所带的数等。后面所带的数字只是一个代码，它与某个（系统规定的速度值）速字只是一个代码，它与某个（系统规定的速度值）速度值相对应，换而言之，这种指令所指定的进给速度度值相对应，换而言之，这种指令所指定的进给速度是有级的，速度值序既可等差数列，也可能是等比数是有级的，速度值序既可等差数列，也可能是等比数列列 直接法：直接法：F F后带若干位数字，如后带若干位数字，如F150,F3500F150,F3500等。后面所等。后面所带的数字表示实际的速度值，上述两个指令分别表示带的数字表示实际的速度值，上述两个指令分别表示F=150mm/minF=150mm/min；F=3500mm/minF=3500mm/min。7/11/202415数控技术第二节 程序编制的代码及格式 M指令辅助功能8/14第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制第二节第二节第二节第二节 程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 2)2)S S指令（切削速度）指令（切削速度）指定主轴转速指令（续效指指定主轴转速指令（续效指令）令）3)3)组成：同组成：同F F，如，如S05,S36S05,S36等等 单位：单位：r/min r/min，S S 3)3)T T指令指令指定加工刀具号的指令。指定加工刀具号的指令。组成：组成：T T后跟两位数字，如后跟两位数字，如T11,T28T11,T28等。等。T11 T11表示选择表示选择1111号刀具。号刀具。T28 T28表示选择表示选择2828号刀具。号刀具。其他其他 1)1)尺寸指令尺寸指令指定的刀具沿坐标轴移动的方向和目标指定的刀具沿坐标轴移动的方向和目标位置的指位置的指令令 组成：由在组成：由在X,Y,Z,(i,j,k,r)A,B,CX,Y,Z,(i,j,k,r)A,B,C后带符号的数字组成。后带符号的数字组成。如如X1000,Y2000X1000,Y2000等等 单位：数控系统规定的单位单位：数控系统规定的单位,如如mmmm7/11/202416数控技术第二节 程序编制的代码及格式 S指令（切削速度）指定主第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制第二节第二节第二节第二节 程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 2)2)子程序标号和调用指令子程序标号和调用指令 3)3)作用：用于指定子程序名和在主程序中调用子程序指令。作用：用于指定子程序名和在主程序中调用子程序指令。4)4)组成：组成：子程序名字符子程序名字符Q Q后带两位数字，如后带两位数字，如Q01,Q21Q01,Q21，因此子程序在，因此子程序在一一 个程序最多只个程序最多只100100个。个。子程序调用字符子程序调用字符 后带四位数字。其中，前两位数字被调用后带四位数字。其中，前两位数字被调用和子程序名后两位数字为调用次数。和子程序名后两位数字为调用次数。L 01 08调用8次调用01号子程 序调用子程序地址符3)3)程序段标号，程序段结束字符以及变量等。程序段标号，程序段结束字符以及变量等。N LF(LF),R0R9N LF(LF),R0R9等等 。7/11/202417数控技术第二节 程序编制的代码及格式 子程序标号和调用指令 L 第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制1 12 23 34 45 56 67 78 89 910101111N-N-GG-X-X-U-U-P-P-A-A-D-D-Y-Y-V-V-Q-Q-B-B-E-E-Z-Z-W-W-R-R-C-C-I-J-I-J-K-K-R-R-F-F-S-S-T-T-MM-LFLF（或（或（或（或CRCR）程序程序程序程序段序段序段序段序号号号号准准准准备备功功功功能能能能坐坐坐坐 标标 字字字字进进给给功功功功能能能能主主主主轴轴功功功功能能能能刀刀刀刀具具具具功功功功能能能能辅辅助助助助功功功功能能能能结结束符束符束符束符号号号号数数数数 据据据据 字字字字7/11/202418数控技术1234567891011N-G-X-Y-Z-I-J-K-F第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制地址符含义 地地地地 址址址址 码码 意意意意 义义 X-Y-Z-X-Y-Z-基本直基本直基本直基本直线线坐坐坐坐标轴标轴尺寸尺寸尺寸尺寸 U-V-W-U-V-W-第一第一第一第一组组附加直附加直附加直附加直线线坐坐坐坐标标轴轴尺寸尺寸尺寸尺寸 P-Q-R-P-Q-R-第二第二第二第二组组附加直附加直附加直附加直线线坐坐坐坐标标轴轴尺寸尺寸尺寸尺寸 A-B-C-A-B-C-绕绕X X、Y Y、Z Z旋旋旋旋转转坐坐坐坐标标轴轴尺寸尺寸尺寸尺寸 I-J-K-I-J-K-圆圆弧弧弧弧圆圆心的坐心的坐心的坐心的坐标标尺寸尺寸尺寸尺寸 D-E-D-E-附加旋附加旋附加旋附加旋转转坐坐坐坐标轴标轴尺寸尺寸尺寸尺寸 R-R-圆圆弧半径弧半径弧半径弧半径值值7/11/202419数控技术地址符含义 地 址 码 第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制第二节第二节第二节第二节 程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 2.2.3 2.2.3 数控加工程序的结构数控加工程序的结构数控加工程序的结构数控加工程序的结构 程序的组成：程序的组成：对刀点选为对刀点选为,刀具半径（刀具半径（D01D01）=5mm=5mm 程序名：程序名：O2000 O2000 程 序 段N01 G91 G17 G00 G42 D01 X85 Y-25 LFN02 Z-15 S400 M03 M08 LFN03 G01 X85 F300 LFN04 G03 Y50 I25 LFN05 G01 X-75 LFN06 Y-60 LFN07 G00 Z15 M05 M09 LFN08 G40 X75 Y35 M02 LF7/11/202420数控技术第二节 程序编制的代码及格式 2.2.3 数控加工程序的结第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制第二节第二节第二节第二节 程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 上面是一个完整的零件加工程序，它主要由程序名和若干上面是一个完整的零件加工程序，它主要由程序名和若干程序段组成。程序段组成。程序名程序名程序名程序名是该加工程序的标识；是该加工程序的标识；程序段程序段程序段程序段是一个完整的加工工步单元，它以是一个完整的加工工步单元，它以N N（程序段号）（程序段号）指令开头，或指令开头，或LFLF指令结尾；指令结尾；M02(M30)M02(M30)作为整个程序结束的指令，有些数控系统可能还作为整个程序结束的指令，有些数控系统可能还规定了一个特定的程序开头和结束的符号，如规定了一个特定的程序开头和结束的符号，如%、EMEM等。等。7/11/202421数控技术第二节 程序编制的代码及格式 上面是一个完整的零件加工程序第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制由上面的程序可知：由上面的程序可知：加工程序加工程序加工程序加工程序由程序名和若干程序段有序组成的指令集。由程序名和若干程序段有序组成的指令集。程序程序程序程序是由若干程序段组成。是由若干程序段组成。程序段程序段程序段程序段是由干指令字组成。是由干指令字组成。指令字指令字指令字指令字是由文字是由文字(地址符地址符)或与其后所带的数字一起组成。或与其后所带的数字一起组成。一一一一个个个个程程程程序序序序的的的的最最最最大大大大长长长长度度度度取取取取决决决决于于于于数数数数控控控控系系系系统统统统中中中中零零零零件件件件存存存存贮贮贮贮区区区区的的的的容容容容量量量量 或或或或外外外外存存存存的的的的容容容容量量量量。另另另另外外外外，有有有有些些些些数数数数控控控控系系系系统统统统还还还还规规规规定定定定了了了了一一一一个个个个程程程程序序序序段段段段的的的的字字字字符符符符数数数数，如如如如7M7M系系系系统统统统规规规规定定定定字字字字符符符符数数数数9090个个个个。因因因因此此此此，这这这这些些些些在在在在编编编编程程程程前前前前必必必必须须须须了了了了解解解解清清清清楚楚楚楚，否否否否则则则则数数数数控控控控系系系系统统统统便便便便会会会会认为你的程序有语法错误认为你的程序有语法错误认为你的程序有语法错误认为你的程序有语法错误 。第二节第二节第二节第二节 程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 7/11/202422数控技术由上面的程序可知：第二节 程序编制的代码及格式 8/14/第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制第三节第三节第三节第三节 数控机床的坐标系数控机床的坐标系数控机床的坐标系数控机床的坐标系 一一.坐标轴的运动方向及其命名坐标轴的运动方向及其命名坐标轴的运动方向及其命名坐标轴的运动方向及其命名二二二二.统一规定数控机床坐标轴及其运动的方向，可统一规定数控机床坐标轴及其运动的方向，可使编程方便，并使编出的程序对同类型机床有通用使编程方便，并使编出的程序对同类型机床有通用性。同时也给性。同时也给 维修和使用带来极大的方便。维修和使用带来极大的方便。ISOISO和和我国都拟定了命名的标准。我国都拟定了命名的标准。7/11/202423数控技术第三节 数控机床的坐标系 坐标轴的运动方向及其命名 第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制第三节 数控机床的坐标系 1.进给运动坐标系 ISOISO和中国标准规定：和中国标准规定：qq数控机床的每个进给轴数控机床的每个进给轴(直线进给、圆进给直线进给、圆进给)定义定义为坐标系中的一个坐标轴。为坐标系中的一个坐标轴。qq数控机床坐标系统标准：右手笛卡儿坐标系统；数控机床坐标系统标准：右手笛卡儿坐标系统；7/11/202424数控技术第三节 数控机床的坐标系 进给运动坐标系 8/14/202第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制第三节 数控机床的坐标系 qq基本坐标系：直线进给运动的坐标系（基本坐标系：直线进给运动的坐标系（X.Y.ZX.Y.Z）。坐）。坐标轴相互关系：由右手定则决定。标轴相互关系：由右手定则决定。qq回转座标：绕回转座标：绕X.Y.ZX.Y.Z 轴转动的圆进给坐标轴转动的圆进给坐标 轴分别用轴分别用A.B.CA.B.C表示，表示，坐标轴相互关系由右坐标轴相互关系由右 手螺旋法则而定。手螺旋法则而定。7/11/202425数控技术第三节 数控机床的坐标系 基本坐标系：直线进给运动的坐标系第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制第三节第三节第三节第三节 数控机床的坐标系数控机床的坐标系数控机床的坐标系数控机床的坐标系 qq坐标轴方向：刀具相对工件运动的方向。这样便可以坐标轴方向：刀具相对工件运动的方向。这样便可以使编程人员在不知是刀具移近工件使编程人员在不知是刀具移近工件 ，还是相反的情况，还是相反的情况下，就能正确地进行编程。下，就能正确地进行编程。qq附加坐标轴：平行于基本坐标系中坐标轴的进给轴，附加坐标轴：平行于基本坐标系中坐标轴的进给轴，用用U.V.WU.V.W表示。表示。7/11/202426数控技术第三节 数控机床的坐标系 坐标轴方向：刀具相对工件运动的方第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制第三节 数控机床的坐标系 1.Z Z坐标坐标 qq方位方位 标准规定：标准规定：Z Z坐标坐标主轴轴线的进给轴。主轴轴线的进给轴。若没有主轴若没有主轴(牛头刨床牛头刨床)或者有多个主轴，则选择垂直或者有多个主轴，则选择垂直于工件装夹面的方向为于工件装夹面的方向为Z Z坐标。坐标。若主轴能摆动：若主轴能摆动：在摆动的范围内只与标准坐标系中的某一坐标平行时，在摆动的范围内只与标准坐标系中的某一坐标平行时，则这个坐标便是则这个坐标便是Z Z坐标；坐标；若在摆动的范围内与多个坐标平行，则取垂直于工件若在摆动的范围内与多个坐标平行，则取垂直于工件装夹面的方向为装夹面的方向为Z Z坐标。坐标。qqZ Z坐标正方向的规定：刀具远离工件的方向。坐标正方向的规定：刀具远离工件的方向。7/11/202427数控技术第三节 数控机床的坐标系 Z坐标 8/14/202327数第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制第三节 数控机床的坐标系 2.X X坐标坐标 标准规定：标准规定：qq在刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床等）。在刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床等）。Z Z轴水平（卧式），则从刀具轴水平（卧式），则从刀具(主轴主轴)向工件看时，向工件看时，X X坐坐 标的正方向指向右边。标的正方向指向右边。Z Z轴垂直（立式）：轴垂直（立式）：单立柱机床，从刀具向立柱看时，单立柱机床，从刀具向立柱看时，X X的正方向的正方向指向右边指向右边；双立柱机床双立柱机床(龙门机床龙门机床)，从刀具向左立柱看时，从刀具向左立柱看时，X X轴的正方向指向右边。轴的正方向指向右边。qq在工件旋转的机床上（车床、磨床等），在工件旋转的机床上（车床、磨床等），X X轴的运轴的运动方向是工件的径向并平行于横向拖板，且动方向是工件的径向并平行于横向拖板，且刀具离刀具离开工件开工件旋转中心的方向是旋转中心的方向是X X轴的正方向。轴的正方向。7/11/202428数控技术第三节 数控机床的坐标系 X坐标 8/14/202328第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制第三节 数控机床的坐标系 3.Y坐标 qq利用已确定的利用已确定的X.ZX.Z坐标的正方向，用右手定则或右坐标的正方向，用右手定则或右手螺旋法则，确定手螺旋法则，确定Y Y坐标的正方向。坐标的正方向。右手定则：大姆指指向右手定则：大姆指指向+X+X，中指指向，中指指向+Z+Z，则，则+Y+Y方向方向为食指指向。为食指指向。右手螺旋法则：在右手螺旋法则：在X ZX Z平面，从平面，从Z Z至至X X，姆指所指的方向，姆指所指的方向为为+y+y。7/11/202429数控技术第三节 数控机床的坐标系 Y坐标 8/14/202329数第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控卧式车床坐标系 返回返回7/11/202430数控技术数控卧式车床坐标系 返回8/14/202330数控技术第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控立式铣床坐标系 立柱立柱Z Z轴垂直（立式）：轴垂直（立式）：单立柱机床，从刀具单立柱机床，从刀具向立柱看时，向立柱看时，X X的正的正方向指向右边方向指向右边返回返回刀具远离工件方向为刀具远离工件方向为Z Z轴正方向轴正方向7/11/202431数控技术数控立式铣床坐标系 立柱Z轴垂直（立式）：单立柱机床，从刀具第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制几种数控卧式镗铣床的坐标系7/11/202432数控技术几种数控卧式镗铣床的坐标系8/14/202332数控技术第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制第三节 数控机床的坐标系 二、机床坐标系与工件坐标系 编程总是基于某一坐标系统的，因此，弄编程总是基于某一坐标系统的，因此，弄清楚数控机床坐标系和工件坐标系的概念清楚数控机床坐标系和工件坐标系的概念及相互关系是至关重要的。及相互关系是至关重要的。7/11/202433数控技术第三节 数控机床的坐标系 二、机床坐标系与工件坐标系8/1第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制第三节 数控机床的坐标系1.机床原点与机床坐标系 qq机床原点机床原点机床坐标系的零点。这个原点是在机床调试完机床坐标系的零点。这个原点是在机床调试完成后便确定了，是机床上固有的点。成后便确定了，是机床上固有的点。机床原点的建立：用回零方式建立。机床原点的建立：用回零方式建立。机床原点建立过程实质上是机床坐标系建立过机床原点建立过程实质上是机床坐标系建立过程程7/11/202434数控技术第三节 数控机床的坐标系机床原点与机床坐标系 8/14/2第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制第三节 数控机床的坐标系 qq机床坐标系机床坐标系以机床原点为坐标系原点的坐标系，是机床固以机床原点为坐标系原点的坐标系，是机床固有的座标系，它具有唯一性。有的座标系，它具有唯一性。机床坐标系是数控机床中所建立的工件坐标系机床坐标系是数控机床中所建立的工件坐标系的参考坐标系。的参考坐标系。注意：机床坐标系一般不作为编程坐标系，仅作注意：机床坐标系一般不作为编程坐标系，仅作为工件坐标系的参考坐标系。为工件坐标系的参考坐标系。7/11/202435数控技术第三节 数控机床的坐标系 机床坐标系8/14/202335第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制第三节 数控机床的坐标系 2.工件原点与工件坐标系工件原点与工件坐标系qq工件原点：为编程方便在零件、工装夹具上选定的工件原点：为编程方便在零件、工装夹具上选定的某一点或与之相关的点。该点也可以是对刀点重合。某一点或与之相关的点。该点也可以是对刀点重合。qq工件座标系：以工件原点为零点建立的一个坐标系，工件座标系：以工件原点为零点建立的一个坐标系，编程时，所有的尺寸都基于此坐标系计算。编程时，所有的尺寸都基于此坐标系计算。qq工件原点偏置：工件随夹具在机床上安装后，工件工件原点偏置：工件随夹具在机床上安装后，工件原点与机床原点间的距离。原点与机床原点间的距离。qq现代数控机床均可设置多个工件座标系，在加工时现代数控机床均可设置多个工件座标系，在加工时通过通过G G指令进行换。指令进行换。7/11/202436数控技术第三节 数控机床的坐标系 工件原点与工件坐标系8/14/2第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制第三节 数控机床的坐标系 三、绝对坐标编程和相对坐标编程三、绝对坐标编程和相对坐标编程.qq定义定义 绝对坐标编程：工件所有点的坐标值基于某一坐标系绝对坐标编程：工件所有点的坐标值基于某一坐标系（机床或工件）（机床或工件）零点计量的编程方式。零点计量的编程方式。相对坐标编程：运动轨迹的终点坐标值是相对于起点相对坐标编程：运动轨迹的终点坐标值是相对于起点计量的编程方式（增量坐标编程）。计量的编程方式（增量坐标编程）。qq表达方式：表达方式：G90/G91G90/G91；X.Y.Z X.Y.Z绝对，绝对，U.V.WU.V.W相对相对 qq选用原则：主要根据具体机床的坐标系，考虑编程选用原则：主要根据具体机床的坐标系，考虑编程的方便的方便(如图纸尺寸标注方式等如图纸尺寸标注方式等)及加工精度的要求，及加工精度的要求，选用坐标的类型。选用坐标的类型。注意：在机床坐标系和工件坐标系中均可用绝对坐标注意：在机床坐标系和工件坐标系中均可用绝对坐标 编程；而在使用相对坐标编程时，上述两编程；而在使用相对坐标编程时，上述两个坐个坐 标系是无意义的标系是无意义的 。7/11/202437数控技术第三节 数控机床的坐标系 三、绝对坐标编程和相对坐标编程.第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制第四节 G指令编程方法与举例 一、与坐标系有关的指令一、与坐标系有关的指令 G90/G91G90/G91、G92G92、G53G53G59G59、G17 G17 G19 G19 1.1.G90/G91G90/G91指令：指令：qqG90G90指令表示程序中的编程尺寸是在某个坐标指令表示程序中的编程尺寸是在某个坐标系下按其绝对坐标给定的。系下按其绝对坐标给定的。qqG91G91指令表示程序中编程尺寸是相对于本段的指令表示程序中编程尺寸是相对于本段的起点，即编程尺寸是本程序段各轴的移动增量，起点，即编程尺寸是本程序段各轴的移动增量，故故G91G91又称增量坐标指令。又称增量坐标指令。注意：注意：这两个指令是同组续效指令，也就是说在同一这两个指令是同组续效指令，也就是说在同一程序段中只允许用其中之一，而不能同时使用。程序段中只允许用其中之一，而不能同时使用。在缺省的情况下（即无在缺省的情况下（即无G90G90又无又无G91G91）,默认是在默认是在G90G90状态下状态下。7/11/202438数控技术第四节 G指令编程方法与举例 一、与坐标系有关的指令 8第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制第四节 G指令编程方法与举例 2.G92G92指令指令 qq坐标系设定的预置寄存指令，坐标系设定的预置寄存指令，它只有在采用绝对坐标编程它只有在采用绝对坐标编程时才有意义。时才有意义。qq编程格式：编程格式：G92 X G92 X a a_ _ Y_ Y_b b Z_ Z_c c_ _ a a、b b、c c为当前刀位点在所为当前刀位点在所设定工件坐标系中的坐标值设定工件坐标系中的坐标值设置当前对刀点的坐标值7/11/202439数控技术第四节 G指令编程方法与举例 G92指令 设置当前对刀点第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制第四节 G指令编程方法与举例 使用该指令，便建立了工件坐标系，数控系统使用该指令，便建立了工件坐标系，数控系统使用该指令，便建立了工件坐标系，数控系统使用该指令，便建立了工件坐标系，数控系统在加工之前送入系统的某个单元，其后的加工在加工之前送入系统的某个单元，其后的加工在加工之前送入系统的某个单元，其后的加工在加工之前送入系统的某个单元，其后的加工程序中的编程尺寸都是在这个工件坐标系的尺程序中的编程尺寸都是在这个工件坐标系的尺程序中的编程尺寸都是在这个工件坐标系的尺程序中的编程尺寸都是在这个工件坐标系的尺寸。寸。寸。寸。该指令还有补偿工件在机床上安装误差的功能，该指令还有补偿工件在机床上安装误差的功能，该指令还有补偿工件在机床上安装误差的功能，该指令还有补偿工件在机床上安装误差的功能，即当首件零件加工完成后，测量工件尺寸精度。即当首件零件加工完成后，测量工件尺寸精度。即当首件零件加工完成后，测量工件尺寸精度。即当首件零件加工完成后，测量工件尺寸精度。如果发现是由于工件安装不准引起的误差，则如果发现是由于工件安装不准引起的误差，则如果发现是由于工件安装不准引起的误差，则如果发现是由于工件安装不准引起的误差，则不必重新安装工件，只需修改所设的坐标值，不必重新安装工件，只需修改所设的坐标值，不必重新安装工件，只需修改所设的坐标值，不必重新安装工件，只需修改所设的坐标值，即可消除这一加工误差。即可消除这一加工误差。即可消除这一加工误差。即可消除这一加工误差。7/11/202440数控技术第四节 G指令编程方法与举例 使用该指令，便建立了工件坐第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制第四节 G指令编程方法与举例 3.G53,G54G59G53,G54G59：坐标系选择指令：坐标系选择指令qqG53G53选择机床坐标系；选择机床坐标系；qqG54G59G54G59选择工件坐标系选择工件坐标系11工件坐标系工件坐标系6 6。qq在使用该指令后，其后的编程尺寸都是相对于在使用该指令后，其后的编程尺寸都是相对于相应坐标系的。相应坐标系的。qq这类指令是续效指令，缺省值是这类指令是续效指令，缺省值是G53 G53。注意：这类指令只在绝对坐标下有意义（注意：这类指令只在绝对坐标下有意义（G90G90），在），在G91G91下无效。下无效。7/11/202441数控技术第四节 G指令编程方法与举例 G53,G54G59：坐第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制第四节 G指令编程方法与举例 4.G17,G18,G19G17,G18,G19指令指令 qq坐标平面指定指令。坐标平面指定指令。G17G17，G18G18，G19G19分别表示规分别表示规定的操作在定的操作在XY,XZ,YZXY,XZ,YZ坐标平面内。坐标平面内。qq程序段中的尺寸指令必须按平面指令的规定书写。程序段中的尺寸指令必须按平面指令的规定书写。若数控系统只有一个平面的加工能力，若数控系统只有一个平面的加工能力，可不必书写。可不必书写。qq这类指令为续效指令，这类指令为续效指令，缺省值为缺省值为G17G17。7/11/202442数控技术第四节 G指令编程方法与举例 G17,G18,G19指令第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制第四节 G指令编程方法与举例 二、与控制方式有关的指令二、与控制方式有关的指令 1.G00G00指令指令快速定位指令快速定位指令qq编程格式编程格式编程格式编程格式：G00 X_ Y_ Z_G00 X_ Y_ Z_ LF LF qq功能功能功能功能：指令刀具从当前点，以数控系统预先调定的：指令刀具从当前点，以数控系统预先调定的快进速度，快速移动到程序段所指令的下一个定快进速度，快速移动到程序段所指令的下一个定位点。位点。注意：注意：G00G00的运动轨迹不一定是直线，若不注意则容易干的运动轨迹不一定是直线，若不注意则容易干涉。涉。7/11/202443数控技术第四节 G指令编程方法与举例 二、与控制方式有关的指令 第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制第四节 G指令编程方法与举例2.G01指令直线插补指令qq编程格式编程格式编程格式编程格式：G01 X_G01 X_a a_ Y_ Y_b b_ Z_ Z_c c_ F_ F_f f_ _ qq功能功能功能功能：指令多坐标（：指令多坐标（2 2、3 3坐标）以联动的方式，按坐标）以联动的方式，按程序段中规定的合成进给速度程序段中规定的合成进给速度f f，使刀具相对于工件，使刀具相对于工件按直线方式，由当前位置移动到程序段中规定的位按直线方式，由当前位置移动到程序段中规定的位置（置（a a、b b、c c）。当前位置是直线的起点，为已知。当前位置是直线的起点，为已知点，而程序段中指定的坐标值即为终点坐标。点，而程序段中指定的坐标值即为终点坐标。7/11/202444数控技术第四节 G指令编程方法与举例G01指令直线插补指令8（4 4 4 4）圆弧插补指令）圆弧插补指令）圆弧插补指令）圆弧插补指令 顺时针圆弧插补指令（顺时针圆弧插补指令（顺时针圆弧插补指令（顺时针圆弧插补指令（G02G02G02G02）逆时针圆弧插补指令（逆时针圆弧插补指令（逆时针圆弧插补指令（逆时针圆弧插补指令（G03G03G03G03）方向：从方向：从方向：从方向：从XYXYXYXY平面（平面（平面（平面（ZXZXZXZX平面，平面，平面，平面，YZYZYZYZ平面）的平面）的平面）的平面）的Z Z Z Z轴（轴（轴（轴（Y Y Y Y轴，轴，轴，轴，X X X X轴）的正向往负向观察轴）的正向往负向观察轴）的正向往负向观察轴）的正向往负向观察 XYG17G03G02ZXG18G03G02YZG19G03G02第四节第四节 G G指令编程方法与举例指令编程方法与举例7/11/202445数控技术（4）圆弧插补指令 XYG17G03G02ZXG18G03格式：格式：格式：格式：G03 Xx Yy Ii Jj FfG03 Xx Yy Ii Jj FfG03 Xx Yy Ii Jj FfG03 Xx Yy Ii Jj Ff或或 G03 Xx Yy G03 Xx Yy G03 Xx Yy G03 Xx Yy Rr FfRr FfRr FfRr Ffx,y-x,y-x,y-x,y-终点坐标终点坐标终点坐标终点坐标(与与与与G90G90G90G90和和和和G91G91G91G91有关有关有关有关)I,j-I,j-I,j-I,j-圆心坐标圆心坐标圆心坐标圆心坐标(增量值，与增量值，与增量值，与增量值，与G90G90G90G90和和和和G91G91G91G91无关无关无关无关)r-r-r-r-圆弧半径圆弧半径圆弧半径圆弧半径(负值表示大于负值表示大于负值表示大于负值表示大于180180180180度圆弧度圆弧度圆弧度圆弧)f-f-f-f-切向速度切向速度切向速度切向速度例：例：例：例：G03 X100.Y100.I50.J50.F100.G03 X100.Y100.I50.J50.F100.G03 X100.Y100.I50.J50.F100.G03 X100.Y100.I50.J50.F100.或或或或G03 X100.Y100.R50.F100.G03 X100.Y100.R50.F100.G03 X100.Y100.R50.F100.G03 X100.Y100.R50.F100.7/11/202446数控技术格式：8/14/202346数控技术第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制第四节 G指令编程方法与举例 三、与刀具补偿有关的指令 1.G40 G41 G42G40 G41 G42指令指令刀具半补偿指令刀具半补偿指令 qq编程格式：编程格式：其中：其中：G41 G41：左刀补，即沿加工方向看刀具在左边：左刀补，即沿加工方向看刀具在左边 G42 G42：右刀补，即沿加工方向看刀具：右刀补，即沿加工方向看刀具在右边在右边 G40 G40：取消刀补：取消刀补 D D：偏置值寄存器选用指令。偏置值寄存器选用指令。xx xx：刀具补偿偏置值寄存器号：刀具补偿偏置值寄存器号7/11/202447数控技术第四节 G指令编程方法与举例 三、与刀具补偿有关的指令 第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制第四节 G指令编程方法与举例 四、其它指令四、其它指令1.1.G04G04暂停指令暂停指令qq功能功能功能功能：可使刀具作短时的无进给运动：可使刀具作短时的无进给运动 qq编程格式：编程格式：G04 X_ G04 X_ 或或 G04 F_ G04 F_ qq其中：其中：X,FX,F其后的数值表示暂停的时间，单位为其后的数值表示暂停的时间，单位为ms ms;或者是刀具、工件的转数，视具体数控系统而定。或者是刀具、工件的转数，视具体数控系统而定。qq用途：用途：用车削环槽、锪平面、钻孔等光整加工用车削环槽、锪平面、钻孔等光整加工 用作时间匹配，对于那些动作较长的外部，或者为了用作时间匹配，对于那些动作较长的外部，或者为了使某一操作有足够的时间可靠的完成，可在程序中插入该使某一操作有足够的时间可靠的完成，可在程序中插入该指令。指令。7/11/202448数控技术第四节 G指令编程方法与举例 四、其它指令8/14/20第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制1.G45G45、G46 G46、G47 G47、G48G48l lG45:G45:增加一个刀具偏移量；增加一个刀具偏移量；l lG46:G46:减少一个刀具偏移量；减少一个刀具偏移量；l lG47:G47:增加两个刀具偏移量；增加两个刀具偏移量；l lG48:G48:减少两个刀具偏移量；减少两个刀具偏移量；7/11/202449数控技术G45、G46、G47、G488/14/202349数控第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制尺寸字功能X、Y、Z等等1.1.尺寸字是用来给定机床各坐标轴位移的方向和数值；尺寸字是用来给定机床各坐标轴位移的方向和数值；2.2.平行移动：平行移动：X X、Y Y、Z Z；U U、V V、W W；P P、Q Q、R R3.3.绕轴转动：绕轴转动：A A、B B、C C；4.4.各坐标轴的位移量单位可以是各坐标轴的位移量单位可以是mmmm，也可以是最小设定，也可以是最小设定单位（脉冲当量），如单位（脉冲当量），如X34.25X34.25或或X3425.X3425.返回返回7/11/202450数控技术尺寸字功能X、Y、Z等尺寸字是用来给定机床各坐标轴位移的方向第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制数控加工程序的编制进给功能字进给功能字Fl规定机床的进给速度，其表示方法有：规定机床的进给速度，其表示方法有：a amm/minmm/min（每分钟毫米，当（每分钟毫米，当G94G94时）；时）；b bmm/rmm/r（每转毫米，当（每转毫米，当G95G95时）；时）；c c进给率数（进给率数（FRNFRN）：刀具沿途径的进给速度）：刀具沿途径的进给速度V(mm/min)V(mm/min)除以直线位移量除以直线位移量L L（mmmm）。）。d d时间倒数进给率：时间倒数进给率：说明：同时只能存储一种进给率，而且对工作台所有说明：同时只能存储一种进给率，而且对工作台所有驱动电动机都有效，该进给率一旦指定，对后续程驱动电动机都有效，该进给率一旦指定，对后续程序段都有效，直到出现新的进给率为止。序段都有效，直到出现新的进给率为止。7/11/202451数控技术进给功能字F规定机床的进给速度，其表示方法有：8/14/20第二章第二章第二章第二章 数控加工程序的编制数控