第-二-章-数控加工编程基础课件

第二章第二章 数控加工编程基础数控加工编程基础7/12/20241a第二章第二章 数控加工编程基础数控加工编程基础数控编程的基础知识：数控编程的基础知识：常用准备功能指令的编程方法常用准备功能指令的编程方法数控编程的工艺处理。数控编程的工艺处理。编程中的尺寸计算。编程中的尺寸计算。本章内容：本章内容：7/12/20242a一一.数控编程的基本概念数控编程的基本概念 数控加工程序编制：数控加工程序编制：指从零件指从零件图纸到制成控制介质的全过程。图纸到制成控制介质的全过程。二、数控编程的内容和步骤二、数控编程的内容和步骤 1、确定工艺过程确定工艺过程确定工艺过程确定工艺过程（1）选定选定机床、刀具与夹具；机床、刀具与夹具；（2）确定确定零件加工的工艺路零件加工的工艺路线、工装及切削用量等工艺参线、工装及切削用量等工艺参数。数。分析零件图纸分析零件图纸数值计算数值计算数值计算数值计算确定工艺过程确定工艺过程确定工艺过程确定工艺过程编写程序编写程序编写程序编写程序制备控制介质制备控制介质制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切校验和试切校验和试切错误错误错误错误修修修修改改改改2.1概概述述7/12/20243a2 2、数值计算、数值计算 按已确定的加工路线按已确定的加工路线和允许的零件加工误差，和允许的零件加工误差，计算出所需的输入数控装计算出所需的输入数控装置的数据，称为数值计算。置的数据，称为数值计算。主要内容：主要内容：零件轮廓零件轮廓和刀具轨迹的坐标值。和刀具轨迹的坐标值。零件图纸零件图纸数值计算数值计算数值计算数值计算图纸工艺分析图纸工艺分析图纸工艺分析图纸工艺分析确定工艺过程确定工艺过程确定工艺过程确定工艺过程编写程序编写程序编写程序编写程序制备控制介质制备控制介质制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切校验和试切校验和试切错误错误错误错误修修修修改改改改7/12/20244a3、编制程序、编制程序 （1 1）编程）编程 根据制定的根据制定的加工路线、切削用量、刀加工路线、切削用量、刀具号码、刀具补偿、辅助具号码、刀具补偿、辅助动作及刀具运动轨迹，动作及刀具运动轨迹，按按照数控系统规定指令代码照数控系统规定指令代码及程序格式及程序格式，编写零件加，编写零件加工程序。工程序。（2 2）填写工艺文件。）填写工艺文件。零件图纸零件图纸数值计算数值计算数值计算数值计算图纸工艺分析图纸工艺分析图纸工艺分析图纸工艺分析确定工艺过程确定工艺过程确定工艺过程确定工艺过程编写程序编写程序编写程序编写程序制备控制介质制备控制介质制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切校验和试切校验和试切错误错误错误错误修修修修改改改改7/12/20245a4 4、制备控制介质、制备控制介质 将程序单上的内容，经将程序单上的内容，经转换记录在控制介质上，转换记录在控制介质上，作作为数控系统的输入信息。为数控系统的输入信息。注意：注意：若程序较简单，也可直若程序较简单，也可直接通过键盘输入。接通过键盘输入。零件图纸零件图纸数值计算数值计算数值计算数值计算图纸工艺分析图纸工艺分析图纸工艺分析图纸工艺分析确定工艺过程确定工艺过程确定工艺过程确定工艺过程编写程序编写程序编写程序编写程序制备控制介质制备控制介质制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切校验和试切校验和试切错误错误错误错误修修修修改改改改7/12/20246a5 5、程序的校验和试切、程序的校验和试切所制备的控制介质，必须所制备的控制介质，必须经过进一步的经过进一步的校验和试切削校验和试切削，证明是正确无误，才能用于正证明是正确无误，才能用于正式加工。式加工。零件图纸零件图纸数值计算数值计算数值计算数值计算图纸工艺分析图纸工艺分析图纸工艺分析图纸工艺分析确定工艺过程确定工艺过程确定工艺过程确定工艺过程编写程序编写程序编写程序编写程序制备控制介质制备控制介质制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切校验和试切校验和试切错误错误错误错误修修修修改改改改7/12/20247a常用的校验和试切方法有常用的校验和试切方法有3种：种：阅读法、阅读法、模拟法模拟法、试切法、试切法 （1 1）阅读法：阅读法检查指令语法的正确性。）阅读法：阅读法检查指令语法的正确性。（2 2）模模拟拟法法:检检查查程程序序（刀刀具具运运动动轨轨迹迹）的的正正确确性。性。空空运运转转画画图图：用用笔笔代代替替刀刀具具，坐坐标标纸纸代代工工件件空运转绘图。空运转绘图。空走刀校验空走刀校验。用图形模拟刀具与工件的切削。用图形模拟刀具与工件的切削。7/12/20248a注意注意：上述方法只能检查运动轨迹的正确性，：上述方法只能检查运动轨迹的正确性，不能判别加工误差是否满足要求。不能判别加工误差是否满足要求。（3 3）试切法：）试切法：检查加工精度检查加工精度 对实际的毛坯试切，不仅可查出程序是对实际的毛坯试切，不仅可查出程序是否错，还可知道加工精度是否符合要求。否错，还可知道加工精度是否符合要求。7/12/20249a 编制方法有编制方法有2 2种：种：手工编程、自动编程两种。手工编程、自动编程两种。1 1、手动编程：、手动编程：整个编程过程由人工完成。对编程人整个编程过程由人工完成。对编程人员的要求高。（熟悉数控代码和编程规则，具员的要求高。（熟悉数控代码和编程规则，具备机械加工工艺知识和数值计算能力）备机械加工工艺知识和数值计算能力）2 2、自动编程：、自动编程：编程人员只要根据零件图纸的要求，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，将零件的加工按照某个自动编程系统的规定，将零件的加工信息用较简便的方式输入计算机。信息用较简便的方式输入计算机。三、数控编程的方法三、数控编程的方法7/12/202410a一一.零件加工程序的结构零件加工程序的结构1 1程序的构成程序的构成2.2编程的基础知识编程的基础知识程序号程序号程序段程序段指令字指令字2 2指令字指令字1 1字母字母数字数字符号符号程序程序指令字指令字n n7/12/202411aO0600N0010G92X0Y0;N0020G90G00X50Y60；N0040G01X10Y50F150S300T12M03；N0100G00X-50Y-60M02；这是一个完整加工程序这是一个完整加工程序,它有它有1个程序号和个程序号和10个程序段组成。个程序段组成。O 0600程序的编号（程序的编号（600600号程序）号程序）程序地址码（英文字母）程序地址码（英文字母）（1）程序号组成规则）程序号组成规则7/12/202412a注意：注意：不同的数控系统，程序号地址码不同的数控系统，程序号地址码可以不相同。可以不相同。编程时一定要根据说明书规编程时一定要根据说明书规定使用。定使用。（2）程序段组成规则）程序段组成规则程序段以程序段号开始，以程序段以程序段号开始，以“;”结束结束;程序段号程序段号：NN；2 2、程序段格式程序段格式固定顺序程序段格式；固定顺序程序段格式；带分割符的固定顺序的程序段格式；带分割符的固定顺序的程序段格式；字地址程序段格式。字地址程序段格式。7/12/202413a2 2程序段格式程序段格式 注意：注意：目前广泛采用的是目前广泛采用的是目前广泛采用的是目前广泛采用的是字址地程序段格式字址地程序段格式，也称地址符可变程序段格式也称地址符可变程序段格式也称地址符可变程序段格式也称地址符可变程序段格式。这种格式的特点是：这种格式的特点是：这种格式的特点是：这种格式的特点是：程序段的长短、指令字数和字长都是可变的；程序段的长短、指令字数和字长都是可变的；程序段的长短、指令字数和字长都是可变的；程序段的长短、指令字数和字长都是可变的；指令指令指令指令字的排列顺序没有严格要求；字的排列顺序没有严格要求；字的排列顺序没有严格要求；字的排列顺序没有严格要求；不需要的不需要的不需要的不需要的指令指令指令指令字以及与上一个程序段相同的字以及与上一个程序段相同的字以及与上一个程序段相同的字以及与上一个程序段相同的续效续效续效续效指令指令指令指令字可以不写。字可以不写。字可以不写。字可以不写。7/12/202414a2.2 编程的基础知识字地址程序段的一般格式为：字地址程序段的一般格式为：字地址程序段的一般格式为：字地址程序段的一般格式为：N G XYZ F S T M N G XYZ F S T M ；程程程程序序序序段段段段号号号号G G G G指指指指令令令令尺尺尺尺寸寸寸寸指指指指令令令令进进进进给给给给速速速速度度度度指指指指令令令令主主主主轴轴轴轴转转转转速速速速指指指指令令令令辅辅辅辅助助助助功功功功能能能能字字字字程程程程序序序序段段段段结结结结束束束束符符符符刀刀刀刀具具具具功功功功能能能能字字字字例如：例如：N0020G01X25Y-36Z64F100S300T02M03；7/12/202415a 程序段由若干个程序字组成程序段由若干个程序字组成，程序字由地址码和数字程序字由地址码和数字组成。组成。例如：例如：N0020 G01 X25 Y-36 Z64 F100 S300 T02 M03 N0020 G01 X25 Y-36 Z64 F100 S300 T02 M03；该程序段由程序段号和该程序段由程序段号和8 8个指令字（程序字）组成。个指令字（程序字）组成。程序字格式：程序字格式：X-25数字与符号数字与符号地址码地址码7/12/202416a表表常用地址码及其含义常用地址码及其含义机能机能地址码地址码说明说明程序段号程序段号N坐标字坐标字X,Y,Z,U,V,W,P,Q,R;A、B、C、D、E；R；I，J，K;直线坐标直线坐标旋转坐标旋转坐标圆弧坐标圆弧坐标圆弧中心坐标圆弧中心坐标准备功能准备功能G指令机床动作方式指令机床动作方式辅助功能辅助功能M机床辅助动作指令机床辅助动作指令补偿值补偿值H或或D补偿值地址补偿值地址切削用量切削用量SF主轴转速主轴转速进给量或进给速度进给量或进给速度刀号刀号T刀库中的刀具标号刀库中的刀具标号7/12/202417a 3 3 3 3、主程序、子程序、主程序、子程序、主程序、子程序、主程序、子程序 在一个零件的加工程序在一个零件的加工程序在一个零件的加工程序在一个零件的加工程序中，若有几个连续的程序中，若有几个连续的程序中，若有几个连续的程序中，若有几个连续的程序段在多处重复出现，则可段在多处重复出现，则可段在多处重复出现，则可段在多处重复出现，则可将这些重复的程序串单独将这些重复的程序串单独将这些重复的程序串单独将这些重复的程序串单独抽出来，按一定的格式编抽出来，按一定的格式编抽出来，按一定的格式编抽出来，按一定的格式编写成子程序。写成子程序。写成子程序。写成子程序。调用的程序段为调用的程序段为调用的程序段为调用的程序段为:N-M98 P N-M98 P N-M98 P N-M98 PL;L;主程序：主程序：主程序：主程序：N01N01N01N01；N02 N02 N02 N02；N11 N11 N11 N11 调用子程序调用子程序调用子程序调用子程序1 1 1 1；N28 N28 N28 N28 调用子程序调用子程序调用子程序调用子程序8 8 8 8；NM02 NM02 NM02 NM02；子程序子程序子程序子程序1 1 1 1：N01 N01 N01 N01；N M99 N M99 N M99 N M99；子程序子程序子程序子程序n n n n：N01 N01 N01 N01；NM99 NM99 NM99 NM99；7/12/202418a2.2 编程的基础右手直角笛卡尔坐标系右手直角笛卡尔坐标系1 1 1 1、坐标轴及运动方向的规定、坐标轴及运动方向的规定、坐标轴及运动方向的规定、坐标轴及运动方向的规定（1 1 1 1）直线进给和圆周进给运动坐标系）直线进给和圆周进给运动坐标系）直线进给和圆周进给运动坐标系）直线进给和圆周进给运动坐标系直角坐标系：直角坐标系：直线进给运动的坐标系（直线进给运动的坐标系（X.Y.Z）。二、数控机床坐标系二、数控机床坐标系 直角坐标轴相互关系：直角坐标轴相互关系：由右手定则决定。由右手定则决定。圆周进给坐标：圆周进给坐标：绕绕X.Y.ZX.Y.Z轴转动的圆进给坐标轴分别轴转动的圆进给坐标轴分别用用A A、B B、C C表示。表示。坐标轴正向：坐标轴正向：由右手螺旋由右手螺旋法则而定。法则而定。7/12/202419aX XY YZ ZX X、Y Y、Z Z+A+A、+B+B、+C+CX XZ ZY Y+C+C+B+B+A+A2.2 编程的基础知识具体规定：具体规定：坐标系是假定工件坐标系是假定工件不动，刀具相对于不动，刀具相对于工件做进给运动的工件做进给运动的坐标系。坐标系。以增大工件与刀具以增大工件与刀具之间距离的方向为之间距离的方向为坐标轴的正方向。坐标轴的正方向。数控机床的进给运动是相对运动。数控机床的进给运动是相对运动。7/12/202420a（2 2）机床坐标轴的确定方法机床坐标轴的确定方法Z轴的确定轴的确定具体地讲：具体地讲：a.对于刀具旋转的机床：对于刀具旋转的机床：平行于旋转刀具轴线平行于旋转刀具轴线的坐标为的坐标为z坐标。坐标。平行于机床主轴轴线的刀具运动坐标平行于机床主轴轴线的刀具运动坐标ZZ7/12/202421ab.对于工件旋转的机床：对于工件旋转的机床：平行于旋转工件轴线平行于旋转工件轴线的坐标为的坐标为z坐标。坐标。Z7/12/202422a2.2编程的基础知识编程的基础知识 XX坐标的确定坐标的确定 在水平方向，垂直于在水平方向，垂直于Z Z轴并平行于工件的装夹面。轴并平行于工件的装夹面。具体的讲：具体的讲：a.在刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床）在刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床）7/12/202423aZ轴水平时轴水平时（卧式），则从刀具（卧式），则从刀具(主轴主轴)向工件看时，向工件看时，X坐标的正方向指向右边。坐标的正方向指向右边。X7/12/202424aZ轴垂直时轴垂直时（立式），对单立柱机床，面向刀具主轴（立式），对单立柱机床，面向刀具主轴向立柱看时，向立柱看时，X轴的正方向指向右边轴的正方向指向右边X7/12/202425ab.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轴的运轴的运动方向是工件的径向并平行于横向滑座，且动方向是工件的径向并平行于横向滑座，且刀具离刀具离开工件旋转中心的方向是开工件旋转中心的方向是X轴的正方向。轴的正方向。X7/12/202426aY坐标坐标利用已确定的利用已确定的X、Z坐标的正方向，用右手定坐标的正方向，用右手定则或右手螺旋法则，确定则或右手螺旋法则，确定Y坐标的正方向。坐标的正方向。+z+z+x+x+Y+Y7/12/202427aAA、B B、C C坐标坐标 用右手定则来确定。用右手定则来确定。附加坐标系附加坐标系 X X、Y Y、Z Z为第一坐标系；为第一坐标系；U U、V V、W W为第二坐标系；为第二坐标系；P P、Q Q、R R为第三坐标系。为第三坐标系。A A、B B、C C第一回转坐标系，其他命名为第一回转坐标系，其他命名为D D、E E。7/12/202428a2.2 编程的基础知识（3）编程坐标系）编程坐标系编程时一律假定工件不动，全部用刀具运动的坐标系编程时一律假定工件不动，全部用刀具运动的坐标系编程，即：编程，即：X、Y、Z、A、B、C。2 2、机床坐标系与工件坐标系、机床坐标系与工件坐标系（1）机床原点与机床坐标系）机床原点与机床坐标系机床原点：机床原点：是机床坐标系的零点。这个原点是在是机床坐标系的零点。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（见机床调试完成后便确定了，是机床上固有的点（见机床说明书），机床说明书），不能随意改变不能随意改变。机床原点的建立：机床原点的建立：用回零运行方式建立。用回零运行方式建立。7/12/202429a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，是机床固有以机床原点为坐标系原点的坐标系，是机床固有的坐标系，它具有唯一性。的坐标系，它具有唯一性。7/12/202430a（2 2）工件原点与工件坐标系）工件原点与工件坐标系工件原点：工件原点：为编程方便在零件、工装夹具上选定为编程方便在零件、工装夹具上选定的某一点。的某一点。工件坐标系：工件坐标系：以工件原点为零点建立的一个坐标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。系，编程时，所有的尺寸都基于此坐标系计算。工件原点偏置：工件原点偏置：工件随夹具在机床上安装后，工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。件原点与机床原点间的距离。注意注意:现代数控机床均可设置多个工件坐标系，在现代数控机床均可设置多个工件坐标系，在加加工时通过工时通过G指令进行变换。指令进行变换。7/12/202431a(3)(3)机床坐标系与工件坐标系的关系机床坐标系与工件坐标系的关系关系关系:原点不同原点不同,各坐标轴互相平行各坐标轴互相平行.处理办法处理办法:将两原点间的距离预储存在数控装置中将两原点间的距离预储存在数控装置中,在加工过程中在加工过程中,系统便可按机床坐标系确定加工时的系统便可按机床坐标系确定加工时的坐标值坐标值.7/12/202432a3 3、绝对坐标编程和相对、绝对坐标编程和相对(增量增量)坐标坐标绝对坐标系：绝对坐标系：在这种坐标系中在这种坐标系中,工件所有工件所有点的坐标值基于固定的坐标系（机床或工件）点的坐标值基于固定的坐标系（机床或工件）的的原点来确定。原点来确定。相对坐标系：相对坐标系：在这种坐标系中在这种坐标系中,运动轨迹的运动轨迹的终点坐标值是相对于起点计算的。终点坐标值是相对于起点计算的。7/12/202433a 2.2 编程的基础知识例如例如:在在a)图的绝对坐标系中图的绝对坐标系中,B点的坐标值为点的坐标值为(25,50);在在b)图的增量坐标系中图的增量坐标系中,B点的坐标值为点的坐标值为(15,30).7/12/202434a4、最小设定单位与编程尺寸的表示法、最小设定单位与编程尺寸的表示法 （1 1）最小设定单位）最小设定单位(脉冲当量、分辨率脉冲当量、分辨率):):指指数控系统数控系统能实现的最小位移量。能实现的最小位移量。它是数控机床它是数控机床的一个重要技术指标。一般为的一个重要技术指标。一般为 0.0001 0.00010.01mm0.01mm，（2）编程尺寸表示方法：）编程尺寸表示方法：以最小设定单位来表示；以最小设定单位来表示；以毫米为单位来表示以毫米为单位来表示.7/12/202435a三、穿孔带及代码三、穿孔带及代码“中导孔中导孔”,用来产生用来产生读带同步控制信号读带同步控制信号,其余八个大孔为其余八个大孔为“信信息孔息孔”,用来记录有用来记录有关信息，有孔表示关信息，有孔表示二进制的二进制的”1”，无孔，无孔表示二进制的表示二进制的“0”。1 1、穿孔带的规格：、穿孔带的规格：数控采用八位穿孔纸带，穿孔带的数控采用八位穿孔纸带，穿孔带的 每行可穿每行可穿9 9个小孔，其中一个小孔成为个小孔，其中一个小孔成为“同步孔同步孔”或或7/12/202436a第二节第二节编程的基础知识编程的基础知识数控系统中常用的代码有数控系统中常用的代码有ISO代码和代码和EIA代代码。码。ISO代码由代码由7位二进制数和一位偶校验位组成。位二进制数和一位偶校验位组成。EIA代码由代码由6位二进制数和一位奇校验位组成。位二进制数和一位奇校验位组成。补奇、补偶的作用是可以检验纸带的孔是否少补奇、补偶的作用是可以检验纸带的孔是否少穿穿,孔道是否被弄脏、堵塞、断裂以及阅读装置线孔道是否被弄脏、堵塞、断裂以及阅读装置线路路元件是否完好。元件是否完好。7/12/202437aISO代码规律代码规律:所有数字必须在第所有数字必须在第5和和6列上穿孔列上穿孔;所有字母必须在第所有字母必须在第7列上穿孔列上穿孔;第第8列是偶数校验位列是偶数校验位.2.2 编程的基础知识EIA代码规律代码规律:第第5列是偶数校验位列是偶数校验位.注意注意:ISO代码的信息量是代码的信息量是EIA的的2倍倍.(ISO代码是代码是7位码位码,EIA码是码是6位码位码)7/12/202438a表表2-2ISO及及EIA穿孔带代码穿孔带代码7/12/202439a四、功能代码简介四、功能代码简介1.1.准备功能准备功能G G代码代码G G代码构成：代码构成：地址码地址码G G后跟后跟2 2位数字组成，从位数字组成，从G00-G99G00-G99共共100100种。种。先介绍先介绍2 2个基本概念：个基本概念：（1 1）模态指令（续效指令）：）模态指令（续效指令）：是指该指令一旦在某程是指该指令一旦在某程序段中被使用序段中被使用,将一直保持有效到被同组的其它指令将一直保持有效到被同组的其它指令取代（或注销）取代（或注销）,或整个程序结束为止。由此可知：或整个程序结束为止。由此可知：同组指令在一个程序段中只能出现一个，否则只同组指令在一个程序段中只能出现一个，否则只有有最后的代码有效最后的代码有效。模态指令只需在使用时指定一次即可，而不必在模态指令只需在使用时指定一次即可，而不必在 后续的程序段中重复指定。后续的程序段中重复指定。7/12/202440a2.2 编程的基础知识（2）非模态指令（非续效指令）：）非模态指令（非续效指令）：是指该指令仅在是指该指令仅在使用它的某程序段中有效。若需继续使用该功能则使用它的某程序段中有效。若需继续使用该功能则必须在后续的程序段中重新指定。必须在后续的程序段中重新指定。代码代码(1)功能保持到被取消或被同样字母功能保持到被取消或被同样字母表示的指令所代替表示的指令所代替（2）功能仅在出现的程序功能仅在出现的程序段内有效段内有效（3）功功能能（4）G00a点定位点定位G01a直线插补直线插补G02a顺时针方向圆弧顺时针方向圆弧插补插补G03a逆顺时针方向圆逆顺时针方向圆弧插补弧插补G04*暂停暂停G17cXY平面选择平面选择G18cZX平面选择平面选择7/12/202441a表中表中(2)栏中栏中标有字母标有字母的行所对应的的行所对应的G代码是模态代码是模态代码代码,标有相同字母的标有相同字母的G代码为一组代码为一组.表中表中(2)栏中栏中没有字母没有字母的行所对应的的行所对应的G代码是非模代码是非模态代码态代码.表中（表中（4）栏中的）栏中的“不指定不指定”代码，用作将来修改标代码，用作将来修改标准时，指定新的功能。准时，指定新的功能。“永不指定永不指定”代码，指的是代码，指的是即使修改标准时，也不指定新的功能。即使修改标准时，也不指定新的功能。这两类这两类G代码可由设计者根据需要定义新的功能。代码可由设计者根据需要定义新的功能。7/12/202442aN0010 G00 G17 X-Y-M03 M08;N0020 G01 G42 X-Y-F-;N0030 X-Y-;N0040 G02 X-Y-I-J-;N0050 X-Y-I-J-;N0060 G01 X-Y-;N0070 G00 G40 X-Y-M05 M09;例子：例子：模态代码的用法：模态代码的用法：7/12/202443a2.辅助功能辅助功能M代码代码2.2编程的基础知识编程的基础知识M指令构成：指令构成：地址码地址码M后跟后跟2位数字组成，从位数字组成，从M00-M99共共100种。种。(1)M00程序停止。程序停止。(2)M01计划（任选）停止。计划（任选）停止。程序运行前，在操作面板上按下程序运行前，在操作面板上按下“任选停止任选停止”键时，键时，才执行才执行M01指令，主轴停转、进给停止、冷却液关指令，主轴停转、进给停止、冷却液关断、程序停止执行。若断、程序停止执行。若“任选停止任选停止”处于无效状态处于无效状态时，时，M01指令不起作用。利用启动按钮才能再次自指令不起作用。利用启动按钮才能再次自动运转，继续执行下一个程序段。动运转，继续执行下一个程序段。7/12/202444a 2.2 2.2 编程的基础知识编程的基础知识（3）M02、M30程序结束程序结束M30还使运行程序返回起始点，继续加工下一个还使运行程序返回起始点，继续加工下一个零件。零件。（4）M03、M04、M05分别为主轴顺时针旋转、分别为主轴顺时针旋转、主轴逆时针旋转、主轴停转。主轴逆时针旋转、主轴停转。（5）M06换刀指令。换刀指令。（6）M07、M08、M09分别为分别为2号（雾状）冷却号（雾状）冷却液开、液开、1号（液状）冷却液开、冷却液关。号（液状）冷却液开、冷却液关。（7）M10，M11运动部件的夹紧或松开。运动部件的夹紧或松开。7/12/202445a3.F3.F、S S、T T代码代码（1 1）F F代码代码 作用：作用：用来指定进给速度的大小用来指定进给速度的大小,是进给速度代码，它是续是进给速度代码，它是续效代码。效代码。组成：组成：F F后带若干位数字，如后带若干位数字，如F150F150、F3500F3500等。其中数字表示等。其中数字表示实际的合成速度值。它是模态指令，单位：实际的合成速度值。它是模态指令，单位：mm/minmm/min。（2 2）S S代码代码作用：作用：用来指定主轴的转速用来指定主轴的转速.该代码为续效代码该代码为续效代码.组成：组成：S S 后带若干位数字，如后带若干位数字，如S500S500、S3500S3500等。其中数字等。其中数字表示实际的主轴转速值。它是表示实际的主轴转速值。它是模态指令。模态指令。单位：单位：r/minr/min7/12/202446a2.2编程的基础知识编程的基础知识(3)T代码代码组成：组成：地址码地址码T后跟若干位数字（一般是后跟若干位数字（一般是4位）。位）。作用作用：是刀具功能代码。用来选择所需的刀具号和是刀具功能代码。用来选择所需的刀具号和刀补号。刀补号。例：例：T0102前前2位数字表示位数字表示1号刀号刀;后后2位数字表示选位数字表示选用用2号刀补。号刀补。7/12/202447a2.32.3常用准备功能指令的编程方法常用准备功能指令的编程方法一、与坐标系有关的指令一、与坐标系有关的指令1.绝对坐标与增量坐标指令绝对坐标与增量坐标指令G90/G91指令指令G90指令：指令：表示程序中的编程尺寸值是在某个坐表示程序中的编程尺寸值是在某个坐标系下按绝对坐标给定的。标系下按绝对坐标给定的。G91指令：指令：表示程序中编程尺寸值是相对于本段表示程序中编程尺寸值是相对于本段的起点，即编程尺寸值是本程序段各轴的移动增的起点，即编程尺寸值是本程序段各轴的移动增量，故量，故G91又称增量坐标指令。又称增量坐标指令。7/12/202448a2.32.3常用准备功能指令的编程方法常用准备功能指令的编程方法注意：注意：这两个指令是同组续效指令，也就是说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，而不在同一程序段中只允许用其中之一，而不能同时使用。能同时使用。在缺省的情况下在缺省的情况下(即无即无G90又无又无G91)，系统按系统按G90状态处理。状态处理。7/12/202449aX例：例：ABAB和和BCBC两个直线插补程序段的运动方向及坐标系两个直线插补程序段的运动方向及坐标系.假设假设ABAB段已加工完，要加工段已加工完，要加工BC BC 段，刀具在段，刀具在B B点，点，则该加工程序段为：则该加工程序段为：绝对坐标：绝对坐标：G90 G01 X30 Y40;G90 G01 X30 Y40;增量坐标：增量坐标：G91 G01 X-50 Y-30;G91 G01 X-50 Y-30;YX XCY YB BA AC C3030404030305050U UV V7/12/202450a注意：注意：有的机床不用有的机床不用G91G91指定，而是自动在轨迹的起指定，而是自动在轨迹的起点建立平行于点建立平行于X X、Y Y、Z Z的增量坐标系的增量坐标系U U、V V、W W则则BCBC的加的加工程序段可写成工程序段可写成:G01 U-50 V-30;YX XCY YB BA AC C3030404030305050U UV V7/12/202451a2.2.坐标系设定指令坐标系设定指令G92G92指令指令 编制程序时，首先要设定一个坐标系，程序编制程序时，首先要设定一个坐标系，程序中的坐标值均以此坐标系为根据，此坐标系称为中的坐标值均以此坐标系为根据，此坐标系称为工件坐标系。工件坐标系。G92指令就是用来建立工件坐标系的，它规指令就是用来建立工件坐标系的，它规定了工件坐标系原点的位置。就是说它确定了工定了工件坐标系原点的位置。就是说它确定了工件坐标系的原点件坐标系的原点(工件原点工件原点)在距刀具起始位点多在距刀具起始位点多远的地方。或者说，以工件原点为准，确定起刀远的地方。或者说，以工件原点为准，确定起刀点的坐标值。点的坐标值。7/12/202452a2.2.坐标系设定指令坐标系设定指令G92G92指令指令 作用：作用：以工件原点为准，确定起刀点的坐标值。以工件原点为准，确定起刀点的坐标值。编程格式：编程格式：G92 Xa Yb Zc G92 Xa Yb Zc；（；（a a、b b、c c为当前刀位点为当前刀位点在所设工件坐标系中的坐标值）在所设工件坐标系中的坐标值）工件坐标系原点可以设定在工件基准或工工件坐标系原点可以设定在工件基准或工艺基准上，也可以设定在卡盘端面中心或工件的艺基准上，也可以设定在卡盘端面中心或工件的任意一点上。任意一点上。注意：注意：G92指令只是设定坐标系原点位置，执行指令只是设定坐标系原点位置，执行该指令后，刀具该指令后，刀具(或机床或机床)并不产生运动。并不产生运动。7/12/202453a 例：数控车的坐标系设定；G92 X50 Z30；O OZ3050X(1)车削编程中，车削编程中，X尺寸字中的数值一般用坐标值的尺寸字中的数值一般用坐标值的2倍，即用刀尖相对于回转中心的直径值编程。倍，即用刀尖相对于回转中心的直径值编程。(2)该指令程序段要求坐标值该指令程序段要求坐标值x、z必须齐全，不可缺必须齐全，不可缺少，并且只能使用绝对坐标值，不能使用增量坐标值。少，并且只能使用绝对坐标值，不能使用增量坐标值。(3)在一个零件的全部加工程序中，根据需要，可重在一个零件的全部加工程序中，根据需要，可重复设定或改变编程原点。复设定或改变编程原点。7/12/202454a3.3.坐标平面指定指令坐标平面指定指令G17G17、G18G18、G19G19指令指令G17，G18，G19分别表示规定在分别表示规定在XY,ZX,YZ坐标平面内的加工。坐标平面内的加工。注意注意:若数控系统只有在一个平若数控系统只有在一个平面面的加工能力的加工能力,可省略可省略.铣床中铣床中XY平面最常用，故平面最常用，故G17可省可省略略;在车床中在车床中,总是在总是在XZ平面平面内运动，内运动，G18可省略。可省略。7/12/202455a二、运动控制指令 1、快速点定位指令 G00指令编程格式：G00 X Y Z;功能：命令刀具从当前点，以数控系统预先调定 的快进速度，快速移动到程序段所指定的下一个 定位点。其中：X,Y,Z为目标点的绝对或增量坐标。7/12/202456a(1)G00指令中不需要指定速度，即指令中不需要指定速度，即F指指令无效。系统快进的速度事先已确定。令无效。系统快进的速度事先已确定。(2)在在G00状态下不同数控机床坐标状态下不同数控机床坐标轴的运动情况可能不同。轴的运动情况可能不同。编程前应了解机床数控系统的编程前应了解机床数控系统的G00指指令各坐标轴运动的规律和刀具运动轨迹，令各坐标轴运动的规律和刀具运动轨迹，避免刀具与工件或夹具碰撞。避免刀具与工件或夹具碰撞。注意：注意：7/12/202457a2.2.直线插补指令直线插补指令G01G01指令编程格式：指令编程格式：G01XYZF；功能：功能：按程序段中规定的合成进给速度按程序段中规定的合成进给速度F，使，使刀具相对于工件，由当前位置沿直线移动到刀具相对于工件，由当前位置沿直线移动到程序段中规定的位置。程序段中规定的位置。其中：其中：X、Y、Z为直线终点的绝对或增为直线终点的绝对或增量坐标量坐标;F为沿插补方向的进给速度。为沿插补方向的进给速度。7/12/202458a (1)G01指令既可双坐标联动插补运动，指令既可双坐标联动插补运动，又可三坐标联动插补运动，取决于数控系又可三坐标联动插补运动，取决于数控系统的功能，当统的功能，当G01指令后面只有两个坐标指令后面只有两个坐标值时，刀具将作平面直线插补，若有三个值时，刀具将作平面直线插补，若有三个坐标值时，将作空间直线插补。坐标值时，将作空间直线插补。(2)G01程序段中必须含有进给速度程序段中必须含有进给速度F指指令，否则机床不动作。令，否则机床不动作。(3)G01和和F指令均为续效指令。指令均为续效指令。注意：注意：7/12/202459aO0020N0010G92X50Z10；N0020G90G00X20Z2S600T11M03;N0030G01X20Z-14F100;N0040X28Z-38;N0050X28Z-48;N0060X42Z-48;N0070G00X50Z10M02;例例2.12.1：车削零件如下图，设车削零件如下图，设A A点为起刀点，刀具由点为起刀点，刀具由A A点点快进到快进到B B点，然后沿点，然后沿BCDEFBCDEF方向切削，再快退方向切削，再快退至至A A点点.（直径（直径4040的外圆不加工）。的外圆不加工）。XZ14384820280BCDEF2A7/12/202460a用绝对坐标编程:O0050N0010 G92 X28 Y20;N0020 G90 G00 X16 S600 T01 M03;N0030 G01 X-8 Y8 F100;N0040 X0 Y0;N0050 X16 Y20;N0060 G00 X28 M02;XAPB0Y12816128例例2.22.2：铣削下图零件，设铣削下图零件，设P P点为起刀点，刀具由点为起刀点，刀具由 P P点快进到点快进到A A点，然后沿点，然后沿A-B-O-AA-B-O-A方向铣削，再快退至方向铣削，再快退至P P点（绝对编程和增量编程）。点（绝对编程和增量编程）。7/12/202461a用相对(增量)坐标编程:O0050N0010G92X28Y20;N0020G91G00X-12S600T01M03;N0030G01X-24Y-12F100;N0040X8Y-8;N0050X16Y20;N0060G00X12Y0M02;2.3 常用准备功能指令的编程方法 XAPB0Y128161287/12/202462a 2.3 2.3常用准备功能指令的编程方法常用准备功能指令的编程方法3.圆弧插补指令圆弧插补指令G02、G03G02G02：顺时针圆弧插补。：顺时针圆弧插补。G03 G03：逆时针圆弧插补。：逆时针圆弧插补。顺、逆时针方向判别规则：顺、逆时针方向判别规则：沿垂直于圆弧所在平面的坐标轴由正方向向负沿垂直于圆弧所在平面的坐标轴由正方向向负方向观察方向观察,来判别圆弧的顺逆时针方向来判别圆弧的顺逆时针方向.(.(见下图见下图)7/12/202463a顺、逆时针方向判别规则：顺、逆时针方向判别规则：沿垂直于圆弧所在平面的坐标轴由正方向向沿垂直于圆弧所在平面的坐标轴由正方向向负方向观察负方向观察,来判别圆弧的顺逆时针方向来判别圆弧的顺逆时针方向.7/12/202464a2.3 常用准备功能指令的编程方法说明说明:圆弧的终点坐标，由圆弧的终点坐标，由X、Y、Z的的数值（绝对或增量尺寸）数值（绝对或增量尺寸）指定。指定。程序段中的圆心坐标有两种表示方法程序段中的圆心坐标有两种表示方法:圆弧加工程序段一般应包括圆弧所在的平圆弧加工程序段一般应包括圆弧所在的平面、圆弧的顺逆、圆弧的终点坐标以及圆心坐面、圆弧的顺逆、圆弧的终点坐标以及圆心坐标标(或半径或半径R)等信息。等信息。圆弧加工程序段的格式:7/12/202465a圆心的位置通常有以下圆心的位置通常有以下2 2种表示方法：种表示方法：用由圆弧起点指向圆心的向量在用由圆弧起点指向圆心的向量在 X,Y,Z轴上的轴上的投影投影I,J,K表示。表示。7/12/202466a圆心的位置通常有以下圆心的位置通常有以下2 2种表示方法：种表示方法：用半径用半径R表示表示(R 用代数值用代数值).注意注意:用半径用半径R编程时，不能描述整圆编程时，不能描述整圆.当当AB180o时，时，R取正值；取正值；当当180oAB360o时时,R 取负值取负值.同一半径的情况下，从圆弧同一半径的情况下，从圆弧的起点到终点有两个圆弧的可的起点到终点有两个圆弧的可能性。因此在用半径值编程时，能性。因此在用半径值编程时，R带有符号。带有符号。7/12/202467a例：例：铣削如图所示铣削如图所示R20R20圆孔。起刀点在坐标原点圆孔。起刀点在坐标原点O O，加工时刀具快进至加工时刀具快进至A A，沿逆时针方向以，沿逆时针方向以100mm/min100mm/min速速度切削整圆至度切削整圆至A A，再快速返回原点。，再快速返回原点。解解:用绝对坐标编程O0001N0010G92X0Y0;N0020G90G00X20Y0S300T01M03;N0030G03X20Y0I-20J0F100;N0040G00X0Y0M02;YXR200AG037/12/202468a2.3常用准备功能指令的编程方法常用准备功能指令的编程方法例：在车床上加工如图所示的曲线轮廓，试写出刀例：在车床上加工如图所示的曲线轮廓，试写出刀尖从编程坐标原点出发，精车凸凹球面的程序段。尖从编程坐标原点出发，精车凸凹球面的程序段。根据图中几何关根据图中几何关系，计算各点坐标系，计算各点坐标值：值：A(22,-45.32),B(22,-75)C(38.44,-60.16),F(0,-28)7/12/202469a2.3常用准备功能指令的编程方法常用准备功能指令的编程方法例：铣削加工如图所示的曲线轮廓，设例：铣削加工如图所示的曲线轮廓，设A点为起点为起刀点，从点刀点，从点A沿圆沿圆C1、C2、C3到到D点停止，方点停止，方向如图中所示，仅给速度为向如图中所示，仅给速度为100mm/min.7/12/202470a2.3 2.3 常用准备功能指令的编程方法常用准备功能指令的编程方法4 4、暂停指令、暂停指令 G04 G04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.编程格式：编程格式：G04 X-G04 X-或或 G04 U-G04 U-或或 G04 P-;G04 P-;（X,UX,U或或P P后的数值表示暂停的时间，单位为后的数值表示暂停的时间，单位为 s s，或者是刀具、工件的转数，视具体数，或者是刀具、工件的转数，视具体数 控系统而定。控系统而定。）注意：注意：G04为非续效指令，只在本程序段有效。为非续效指令，只在本程序段有效。7/12/202471a(1)不通孔作深度控制时，在刀具进给到规定不通孔作深度控制时，在刀具进给到规定深度后，用暂停指令使刀具作非进给光整切削，深度后，用暂停指令使刀具作非进给光整切削，然后退刀，保证孔底平整。然后退刀，保证孔底平整。(2)镗孔完毕后要退刀时，为避免留下螺旋划镗孔完毕后要退刀时，为避免留下螺旋划痕而影响表面粗糙度，应使轴停止转动，并暂停痕而影响表面粗糙度，应使轴停止转动，并暂停几秒钟，待主轴完全停止后再退刀。几秒钟，待主轴完全停止后再退刀。(3)横向车槽时，应在主轴转过几转后再退刀，横向车槽时，应在主轴转过几转后再退刀，可用暂停指令。可用暂停指令。(4)在车床上倒角或车顶尖孔时，为使表面平在车床上倒角或车顶尖孔时，为使表面平整，使用整，使用暂停指令使工件转过一转后再退刀。暂停指令使工件转过一转后再退刀。G04指令主要用于以下几种情况：指令主要用于以下几种情况：7/12/202472a例例2.6：图为锪孔加工，孔底有粗燥度要求，图为锪孔加工，孔底有粗燥度要求，根据图示条件，编制加工程序。根据图示条件，编制加工程序。解解:孔底有粗燥度要求，根据图示条件，编制加工孔底有粗燥度要求，根据图示条件，编制加工程序如下程序如下:O0001N0010G91G01Z-7F60;N0020G04X5(刀具停留刀具停留5秒秒);N0030G00Z7M02;7/12/202473a三、刀具补偿指令三、刀具补偿指令 1 1、刀具半补偿指令、刀具半补偿指令 G40 G40、G41G41、G42G42指令指令 （1 1）刀具半径自动补偿概念）刀具半径自动补偿概念如图所示，用半径为如图所示，用半径为R R的刀具加工外的刀具加工外形轮廓为形轮廓为ABAB的工件，则的工件，则刀具中心刀具中心必必须沿着与轮廓偏离须沿着与轮廓偏离R R的距离的轨迹的距离的轨迹移动，才能加工出尺寸合格的工件移动，才能加工出尺寸合格的工件.因此因此,刀具中心刀具中心的运动轨迹与工件的运动轨迹与工件的轮廓不重合的轮廓不重合.如果不考虑刀具半径如果不考虑刀具半径,直接按工件直接按工件轮廓编程轮廓编程,加工时加工时刀具中心刀具中心7/12/202474a运动轨迹与运动轨迹与工件的轮廓工件的轮廓重合重合.加工出来的零件变小了加工出来的零件变小了,不符合要求不符合要求.为加工出尺寸符合要求的工件为加工出尺寸符合要求的工件,可根据轮廓可根据轮廓ABAB的坐的坐标参数和刀具半径标参数和刀具半径R R计算出刀具轨迹计算出刀具轨迹ABAB的坐标参的坐标参数数,编制出程序进行加工编制出程序进行加工.这样做很不方便这样做很不方便,特别是特别是当当刀具磨损刀具磨损,重磨以及更换新重磨以及更换新刀等导致刀具半径变化时刀等导致刀具半径变化时,又要重新计算又要重新计算.7/12/202475a2.3常用准备功能指令的编程方法常用准备功能指令的编程方法(2)(2)刀具半径自动补偿的功能刀具半径自动补偿的功能:数控系统能根据工件轮廓数控系统能根据工件轮廓AB和刀具半径和刀具半径,自动计自动计算出刀具中心轨迹算出刀具中心轨迹AB.AABBR7/12/202476a2.3常用准备功能指令的编程方法常用准备功能指令的编程方法 (3)(3)刀具半径自动补偿指令刀具半径自动补偿指令 G41G41：刀具左偏，指顺着刀具前进的方向观察，刀具左偏，指顺着刀具前进的方向观察，刀具偏在工件轮廓的左边。刀具偏在工件轮廓的左边。G42G42：刀具右偏，指顺着刀具前进的方向观察，刀具右偏，指顺着刀具前进的方向观察，刀具偏在工件轮廓的右边。刀具偏在工件轮廓的右边。G40G40：取消刀补，使刀具中心与编程轨迹重合。取消刀补，使刀具中心与编程轨迹重合。7/12/202477a与与G00,G01G00,G01指令配合使用时编程格式：指令配合使用时编程格式：2.3常用准备功能指令的编程方法常用准备功能指令的编程方法与与G02,G03G02,G03指令配合使用时编程格式：指令配合使用时编程格式：指定刀具半径补偿值寄存器的地址号7/12/202478a例例2.72.7：铣削加工如图所示轮廓，设刀具起点在铣削加工如图所示轮廓，设刀具起点在P P点，点，刀心的轨迹如图中虚线所示。应用刀具半径补偿功刀心的轨迹如图中虚线所示。应用刀具半径补偿功能能.解：解：利用刀具半径补偿功能利用刀具半径补偿功能,编制程序片段如下编制程序片段如下:N0010 G90 G01 G41 Xa Ya D01N0020XbYb;N0030XcYc;N0040G42XdYd;N0050G41XaYa;N0060G40XpYpm02;ABCDYXG41G41G42 PG407/12/202479a(4)(4)刀具半径补偿功能的其他用途刀具半径补偿功能的其他用途1）刀具重磨或刀具磨损后半径变小的补偿刀具重磨或刀具磨损后半径变小的补偿2）粗、精加工余量的补偿；粗、精加工余量的补偿；3）用一种加工程序可以加工用一种加工程序可以加工基本尺寸相同的内外两种模基本尺寸相同的内外两种模具具（用（用G41指令可以得到凸模轨迹，指令可以得到凸模轨迹，用用G42指令可以得到凹模轨迹）指令可以得到凹模轨迹）7/12/202480a2.2.刀具长度补偿指令刀具长度补偿指令 G43 G43、G44G44指令指令 (1)(1)指令功能指令功能:补偿假定刀具长度与实际刀具长度补偿假定刀具长度与实际刀具长度 之间的差值之间的差值.(2)(2)编程格式编程格式：G43 Z-H-;G43 Z-H-;G44 Z-H-G44 Z-H-其中：其中：Z Z值是程序中给定的坐标值值是程序中给定的坐标值.H H值是刀具长度补偿值寄存器的地址码值是刀具长度补偿值寄存器的地址码.7/12/202481a2.2.刀具长度补偿指令刀具长度补偿指令 G43 G43、G44G44指令指令(3)(3)用法用法:G43G43是正补偿是正补偿,即当刀具长度长于编程时的刀具即当刀具长度长于编程时的刀具长长度时度时,补偿值补偿值e为正值为正值;反之反之,e为负值为负值.有有Z实际值实际值=Z指令值指令值+(H中存的数值中存的数值)7/12/202482aG44是负补偿是负补偿,即当刀具长度长于编程时的刀具长即当刀具长度长于编程时的刀具长度时度时,补偿值补偿值e为负值为负值;反之反之,e为正值为正值.有有Z实际值实际值=Z指令值指令值-(-(H中存的数值中存的数值)使刀具的实际移动距离增加或减少一个偏置值。使刀具的实际移动距离增加或减少一个偏置值。例例:按假定长度编制的程序为：按假定长度编制的程序为：N01G91X70Y35M03；N02G43Z-22H01；7/12/202483a四、固定循环指令四、固定循环指令2.3 2.3 常用准备功能指令的编程方法常用准备功能指令的编程方法 钻孔时完成钻孔时完成3个固定动作：快速接近个固定动作：快速接近,慢速钻慢速钻孔孔,快速退回。快速退回。车螺纹时，需要切入、车螺纹、刀车螺纹时，需要切入、车螺纹、刀具径向具径向(或斜向或斜向)退出、再快速返回四个动作。对退出、再快速返回四个动作。对这些典型的、固定的几个动作如能用一条固定循这些典型的、固定的几个动作如能用一条固定循环指令去执行，则程序段数就会大环指令去执行，则程序段数就会大为减少，而对为减少，而对于多次重复的固定循环指令在程序段中加入循环于多次重复的固定循环指令在程序段中加入循环次数指令和每次循环时刀具的推进量，则程序段次数指令和每次循环时刀具的推进量，则程序段数更为减少。这种固定循环程序既可使程序编制数更为减少。这种固定循环程序既可使程序编制简短，方便又能提高编程质量。简短，方便又能提高编程质量。7/12/202484a四、固定循环指令四、固定循环指令固定循环指令功能：固定循环指令功能：一个指令可以完成一个指令可以完成几个固定几个固定的动作的动作.常用常用G80G89作为固定循环指令。有些车床中，常作为固定循环指令。有些车床中，常用用G33G35与与G76G79作为固定循环指令。作为固定循环指令。注意：注意：本节介绍了常用的本节介绍了常用的G指令的编程方法。实际中，指令的编程方法。实际中，不同的系统有不同的规定，严格按其规定使用。不同的系统有不同的规定，严格按其规定使用。2.3 常用准备功能指令的编程方法 7/12/202485a2.4数控编程的工艺处理数控编程的工艺处理数控编程中工艺处理内容：数控编程中工艺处理内容：零件的工艺性分析；零件的工艺性分析；确定工艺过程和工艺路线；确定工艺过程和工艺路线；确定零件安装方法；确定零件安装方法；选择刀具和切削用量。选择刀具和切削用量。7/12/202486a 2.4 数控编程工艺处理一、合理确定零件的加工路线一、合理确定零件的加工路线零件的加工路线零件的加工路线是指数控机床加工过程中刀是指数控机床加工过程中刀具刀位点相对于