數(shù)控加工程序段的結(jié)構(gòu)與格式

1、數(shù)控車床程序的結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)目標(biāo)1、了解一個完整程序的基本構(gòu)成。2、掌握G、S、M、F、T功能的使用方法。一、加工程序結(jié)構(gòu)數(shù)控加工中，為使機床運行而送到CNC勺一組指令稱為程序。每一個程序都是由程序名、程序內(nèi)容和程序結(jié)束三部分組成。程序的內(nèi)容則由若干程序段組成，程序段是由若干字組成,每個字又由字母和數(shù)字組成。即字母和數(shù)字組成字,字組成程序段，程序段組成程序。二、程序代碼國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO(internationalstandardorganization)美國電子工業(yè)協(xié)會EIA(electronicindustriesassociation)國際上通用的數(shù)控代碼有ISO、EIA兩種。目前，數(shù)控編程

2、廣泛采用的程序段格式是ISO。1、程序組成(1)程序編號(程序名)程序名為程序的開始部分,采用程序編號地址碼區(qū)分存儲器中的程序,每個程序都要有程序編號，在編號前采用程序編號地址碼。不同數(shù)控系統(tǒng)程序編號地址碼不同，如日本FANU徵控系統(tǒng)采用"O'作為程序編號地址碼；美國的AB8400數(shù)控系統(tǒng)采用P作為程序編號地址碼；德國的SIEMEN數(shù)控系統(tǒng)采用%乍為程序編號地址碼等。程序名是零件加工程序的代碼，它是加工程序的識別標(biāo)記，不同程序名對應(yīng)著不同的加工程序零件。在程序名編寫的時候要注意下面幾點： 程序名寫在程序的最前面，并且單列一行。 在同一數(shù)控機床中，程序名不可以重復(fù)使用。FANU

3、C8統(tǒng)中，程序號的書寫格式是OXXXX,其中。是地址符，其后為四位數(shù)字，數(shù)值從O0000到O9999如O0001。在書寫時起數(shù)字前的零可以省略不寫，如O0001可寫成01。O0000在數(shù)控系統(tǒng)中通常有特殊的含義，一般應(yīng)盡量避免使用。（0000妙MDI方式下默認(rèn)的編號）程序內(nèi)容（刀具的運動軌跡）程序內(nèi)容部分是整個程序的核心，由若干個程序段組成，每個程序段由一個或多個指令字構(gòu)成，每個指令字由地址符和數(shù)字組成，它代表機床的一個位置或一個動作，每一程序段結(jié)束用“；”號。程序內(nèi)容應(yīng)具備六要素：、準(zhǔn)備功能字G、尺寸功能字X、Z、進給功能字F、主軸功能字S、刀具功能字T、輔助功能字M（3）程序結(jié)束段以程序結(jié)

4、束指令M02或M30作為整個程序結(jié)束的符號。M02與M30的區(qū)別：M02表示程序結(jié)束，不返回到程序開始部分；M30表示程序結(jié)束且返回到程序開始部分。2、程序結(jié)構(gòu)加工程序由若干個程序段組成。程序段由一個或若干個指令字組成，字是數(shù)控程序的最小單位。每個指令字由地址符和數(shù)字組成（字一地址結(jié)構(gòu)），代表機床的一個位置或一個動作。地址符由字母組成，每個字母、數(shù)字、符號（正負(fù)號）稱為字符。程序的起始符：Q%程序結(jié)束符：M0MM3Q每一行程序以分號結(jié)尾。下表為加工程序結(jié)構(gòu)舉例加工程序結(jié)構(gòu)舉例加工程序加工程序的結(jié)構(gòu)說明00006程序號N10T0101;程序內(nèi)容N20M03S600;N30G00X52.0Z2.0

5、;N100M05N110M3Q程序結(jié)束、程序段的格式如圖所示為程序段格式舉例N10GXXX30.0Z20.0FXXSXXXTXXXXMXXLF1、N順序號字順序號又稱程序段號或程序段序號。順序號位于程序段之首，由順序號字N和后續(xù)數(shù)字組成。順序號字N是地址符，后續(xù)數(shù)字一般為14位的正整數(shù)。數(shù)控加工中的順序號實際上是程序段的名稱，與程序執(zhí)行的先后次序無關(guān)。數(shù)控系統(tǒng)不是按順序號的次序來執(zhí)行程序,而是按照程序段編寫時的排列順序逐段執(zhí)行。順序號的作用：對程序的校對和檢索修改；作為條件轉(zhuǎn)向的目標(biāo)，即作為轉(zhuǎn)向目的程序段的名稱。有順序號的程序段可以進行復(fù)歸操作，這是指加工可以從程序的中間開始，或回到程序中斷處

6、開始。一般使用方法：編程時將第一程序段以N10,以后以間隔10遞增的方法設(shè)置順序號，這樣，在調(diào)試程序時，如果需要在N10和N20之間插入程序段時，就可以使用N11、N12等。程序段號規(guī)則：從大到小或從小到大排列。程序段號不一定連續(xù)程序段號為正整數(shù)，最小為1.2、G-準(zhǔn)備功能準(zhǔn)備功能字的地址符是G,又稱為G功能或G指令，準(zhǔn)備功能字是使數(shù)控機床建立起某種加工方式的指令，如插補、刀具補償、固定循環(huán)等。1）G代碼的組成G功能字由地址符G和其后的兩位數(shù)字組成，從G0O-G99共100種功能。有的系統(tǒng)也用到0099之外的數(shù)字。如：G158jt令表示可編程的偏置功能（SIEMENS802S2）G指令代碼的作

7、用準(zhǔn)備功能使機床或數(shù)控系統(tǒng)建立起某種加工方式，只有尺寸字沒有功能字的程序段無意義，下面的程序顯示了準(zhǔn)備功能作用的重要性。如：N100X40.0Z2.0;（無意義）qN100G00X40.0Z2.0;許多G代碼在所有系統(tǒng)中功能一致（G0QG01、G02G03,另一些則是特定系統(tǒng)或機床所特有。所以不同控制系統(tǒng)有自己可用的G代碼表。3）常用的G代碼表FANUC0i系統(tǒng)常用G功能代碼比較代碼含義代碼含義G00快速點定位G01直線插補G02順時+1圓弧插補G03逆時針圓弧插補G04暫停G10可編程數(shù)據(jù)輸入G11可編程數(shù)據(jù)輸入取消G17XY平間選擇G18ZX平間選擇G19YZ平間選擇G20英制輸入G21米

8、制軸入G27返回參考點位置G28返回參考位置G32螺紋切削G34變螺距螺紋切削G40取消刀尖圓弧半徑補償G41刀尖圓弧半徑左補償G42刀尖圓弧半徑右補償G50坐標(biāo)系或主軸最高轉(zhuǎn)速設(shè)定G65調(diào)用宏程序G70精加工循環(huán)G71外圓粗車循環(huán)G72端面粗車循環(huán)G73多重車削循環(huán)G74深孔鉆削循環(huán)G75切槽循環(huán)G76螺紋復(fù)合循環(huán)G80固定鉆孔循環(huán)取消G83鉆孔循環(huán)G84攻螺紋循環(huán)G90外徑/內(nèi)徑車削循環(huán)G92螺紋布削循環(huán)G94端面車削循環(huán)G96包線速度切削G97取消恒線速度切削G98每分鐘進給G99每轉(zhuǎn)進給說明：G代碼分為模態(tài)代碼（又稱續(xù)效代碼00組）和非模態(tài)代碼（01組）。對于模態(tài)代碼意味著必須一直保留

9、某種模式，直到另一種模式將其取消。非模態(tài)代碼只在該代碼的程序段中有效。模態(tài)一一在連續(xù)多個程序段中有效，指導(dǎo)被相同的組別代碼取代。非模態(tài)一一只在本程序段中有效。任何模態(tài)G代碼出現(xiàn)都將自動取代同組中的另一個G代碼。4）程序段中的G代碼彼此沒有邏輯沖突的不同組的代碼可以在同一程序段中使用。模態(tài)代碼模態(tài)代碼定義后不需要在每一段中重復(fù)使用，可以簡化編程，例：G01X20.0Z-20.0F0.2G01X20.0Z-20.0F0.2X26.0G01X26.0G01X30.0Z-22.0;X30XZ-22.0;G01Z-40.0;Z-40.0;程序中的指令沖突為避免程序中的指令沖突，同組代碼不在同一程序段中使

10、用，如果在同一程序段內(nèi)使用互相沖突的G代碼，后一個G代碼有效。例：N100G00G01X20.0Z-10.0F0.2;（G00無效）程序段中的字順序G代碼通常位于程序段的開始，即在程序名的后面，在其他重要數(shù)據(jù)的前面。例：N100G01X30.0Z-20.0F0.1;（正確）N100X30.0Z-20.0F0.1G01;（錯誤）3、M-輔助功能輔助功能字的地址符是M,又稱為M指令或M代碼。輔助功能字是用于指定主軸的旋轉(zhuǎn)方向、啟動、停止、冷卻液的開關(guān)，工件或刀具的夾緊和松開，刀具的更換等功能。1）輔助功能字的組成輔助功能字由地址符M和其后的兩位數(shù)字組成。M00-M99共100條，目前有的數(shù)控系統(tǒng)也

11、用到三位數(shù)字的M功能，例如FANU媒統(tǒng)。2） M功能特點該指令和控制系統(tǒng)插補器運算無關(guān)，一般書寫在段尾，是對加工中一些輔助器件進行控制用的工藝性指令，例如：主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻呀開關(guān)、刀具更換、零部件的夾緊松開等。3）常用的M功能指令代碼表FANUC0i系統(tǒng)常用M功能代碼比較代碼含義代碼含義M00程序暫停M01程序選擇停止M02P程序結(jié)束M03主軸順時針方向旋轉(zhuǎn)M04主軸逆時針方向旋轉(zhuǎn)M05主軸停止M06換刀M08切削液開M09切削液關(guān)M10工件夾緊M11工件松開M30主軸停止，程序結(jié)束M98調(diào)用子程序M99子程序結(jié)束返主程序說明：M00-一程序暫停在完成該程序段中的其它指令后，用以停止主軸轉(zhuǎn)動、

12、進給和冷卻液，以便執(zhí)行某一固定的手動操作。如手動變速、換刀、工件調(diào)頭等。當(dāng)程序運行停止時，全部現(xiàn)存的模態(tài)信息保持不變。固定操作完成后，重按“循環(huán)啟動”，繼續(xù)執(zhí)行下一段程序段。該指令為非模態(tài)功能，在程序段指令運行完成后開始。M01-一計劃停止又稱任選（計劃）停止，該指令與M00基本相似。所不同的是，只有在操作面板上的“任意停止”按鍵被按下時，M01才有效，否則這個指令不起作用。該指令主要用于工件關(guān)鍵尺寸的停機抽樣檢查或其他需要臨時停車的場合。當(dāng)檢查完成后，按啟動鍵繼續(xù)執(zhí)行以后的程序。M02-一程序結(jié)束當(dāng)全部程序結(jié)束后，用此指令使主軸、進給、冷卻全部停止，并使數(shù)控系統(tǒng)處于復(fù)位狀態(tài)。該指令必須出現(xiàn)在

13、程序的最后一個程序段中。該指令為非模態(tài)功能，在程序段指令運行完成后開始。M30-一程序結(jié)束M30指令與M02指令功能基本相同，不同的是，M30能自動返回程序起始位置，為加工下一個工件做好準(zhǔn)備。主軸旋轉(zhuǎn)方向判斷：車削方向：從Z軸負(fù)方向朝Z軸正方向看，順時針轉(zhuǎn)動方向為正轉(zhuǎn)，逆時針轉(zhuǎn)動方向則為反轉(zhuǎn)。車床即：從床頭箱觀看主軸旋轉(zhuǎn)方向。銃削方向：從操作人員的位置，面向立式機床的前部觀看，順時針轉(zhuǎn)動方向為正轉(zhuǎn)；逆時針轉(zhuǎn)動方向為反轉(zhuǎn)。M03主軸正轉(zhuǎn)（主軸順時針轉(zhuǎn)動）啟動主軸以程序中編制的主軸速度順時針方向旋轉(zhuǎn)，與程序段指令運動同時開始。M04主軸反轉(zhuǎn)（主軸逆時針轉(zhuǎn)動）啟動主軸以程序中編制的主軸速度逆時針方向

14、旋轉(zhuǎn)，與程序段指令運動同時開始。M05-主軸停止命令主軸停止旋轉(zhuǎn)，在程序段指令運動完成后開始。XM03M04M05均為模態(tài)指令，可相互注銷。M06-換刀指令該指令為手動或自動換刀指令，當(dāng)執(zhí)行M06時，進給停止，但主軸、切削液不停。該指令不包括刀具選擇功能，常用于加工中心等換刀前的準(zhǔn)備工作。該指令為非模態(tài)指令。4、S主軸轉(zhuǎn)速主軸轉(zhuǎn)速功能也稱為S功能，該功能享用來選擇主軸轉(zhuǎn)速，它由地址“S'和在其后面的若干位數(shù)字構(gòu)成。屬于模態(tài)指令代碼。后變速箱用S1（第一檔）、S2（第二檔）S12例：CKA61500imate（大連機床），轉(zhuǎn)速調(diào)整為柄調(diào)至H檔。（?）W主軸速度單位用r/min表示。）（第

15、十二檔）710r/min。具體操作應(yīng)將手L低檔（M41）M中檔（M42H高檔（M43N空擋LS1S2S3S4456390125MS5S6S7S8180250355500HS9S10S11S12710100014002000注：數(shù)控機床銘牌上無S1、S2S12檔位數(shù)字顯示無變速箱直接輸入轉(zhuǎn)速，例如S10OS210S500等。1）最高轉(zhuǎn)速限制編程格式G50SS后面的數(shù)字表示的是最高轉(zhuǎn)速：r/min。例：G50S3000表示最高轉(zhuǎn)速限制為3000r/min。2）包線速控制編程格式G96SS后面的數(shù)字表示的是恒定的線速度：m/min。例：G96S150表示切削點線速度控制在150m/min。如圖所示的

16、零件，為保持A、RC各點的線速度在150m/min,則各點在加工時的主軸轉(zhuǎn)速分別為：A: n=1000X150X+（兀X40）r/min=1193r/minB: n=1000x150X+（兀x60）r/min=795r/minC: n=1000x150X+（兀x70）r/min=682r/min公式：Vc=%Dn1000Vc1000采用包線速度可以提高工件的加工質(zhì)量，但G96轉(zhuǎn)速過高，容易引起事故。3）包線速取消編程格式G97SS后面的數(shù)字表示恒線速度控制取消后的主軸轉(zhuǎn)速。例：G97S3000表示恒線速控制取消后主軸轉(zhuǎn)速3000r/min。G96S：恒線速度指令，使工件上任何位置上的切削速度都

17、是一樣的。單位是m/min或m/s.G97S:轉(zhuǎn)速指令，定義和設(shè)置每分鐘的轉(zhuǎn)速。單位是r/min.5、F進給速度它給定刀具對于工件的相對速度，由地址碼“F”和其后面的若干位數(shù)字構(gòu)成。這個數(shù)字取決于每個數(shù)控裝置所采用的進給速度指定方法。進給功能字應(yīng)寫在相應(yīng)軸尺寸字之后，對于幾個軸合成運動的進給功能字，應(yīng)寫在最后一個尺寸字之后。一般單位為：mm/min或mm/r。在數(shù)控車削中有兩種切削進給模式設(shè)置方法，即進給率（每轉(zhuǎn)進給模式）和進給速度（每分鐘進給模式）。1）進給率（進給量fr）,單位為mm/r,其指令為：G99（G95；/進給量轉(zhuǎn)換指令，G01XZF/F的單位為mm7r2）進給速度（fm）,單位

18、為mm/min,其指令為：G98（G94;/進給速度轉(zhuǎn)換指令G01XZF一/F的單位為mm7min進給量與進給速度轉(zhuǎn)換關(guān)系式：fm=fr'n式中：fm進給量，mm/minfr一進給速度，mm/r；n一轉(zhuǎn)速，r/min。當(dāng)S=500r/min不變時，F(xiàn)0.2=F100總結(jié)：FANUC（統(tǒng)機床開機默認(rèn)為mm7r華中系統(tǒng)機床開機某默認(rèn)為mm7minG98（G94、G99（G95為模態(tài)指令可以相互注銷。6、T刀具功能刀具功能是指系統(tǒng)進行選刀或換刀的功能指令，該功能也稱為T功能，它由地址碼“T”和后面的若干位數(shù)字構(gòu)成。常用刀具功能指定方法有T+4為數(shù)字和T+2位數(shù)字。T+4為數(shù)字T+4為數(shù)字可以同時指定刀具和選擇刀具補償，其4位數(shù)字的前兩位數(shù)字用于指定刀具號，后兩位數(shù)字用于指定刀具補償存儲器號，刀具號與刀具補償存儲器號不一定要相同。目前大多數(shù)數(shù)控車床采用四為數(shù)字表示。例;T0101:表示選用1號刀具