第1章數控機床的加工程序編制課件

數控編程主講姚國強A1A212/16/20221數控編程數控編程主講姚國強A1A212/12/20221數控編程目錄第1章數控機床加工程序編制基礎第2章常用編程指令及數學處理第3章數控車床的程序編制第4章數控銑床的程序編制第5章加工中心的程序編制12/16/20222數控編程目錄第1章數控機床加工程序編制基礎12/12第１章數控加工編程基礎1.1數控程序編制的概念1.2數控機床的坐標系1.3數控加工工藝設計12/16/20223數控編程第１章數控加工編程基礎1.1數控程序編制的概念12/1

數控，即數字控制(NumericalControl-NC)，指用數碼化的信號對機床運動及其加工過程進行控制的一種方法。這種機床以數字字符指令方式控制機床各部件相對運動，實現機床的加工。相應地這種機床稱為NC機床（NCMachineTool）。1.1數控程序編制的概念1數控機床編程的演變過程1）數控的基本含義2）數控編程的發(fā)展

控制介質：數控機床加工零件所需的控制信息和數據的載體，即用來存放加工程序的載體，也稱程序載體。如穿孔帶、穿孔卡、磁帶或磁盤等。12/16/20224數控編程數控，即數字控制(NumericalControl1908年，穿孔的金屬薄片數據載體問世；

1938年，美國麻省理工學院(MIT)進行了數據的快速運算和傳輸，奠定了計算機數字控制系統(tǒng)的基礎；1952年，研制出第1臺三坐標數控銑床，可作直線插補，57年投入使用。2）數控編程的發(fā)展1953年，MIT就開始研究數控自動編程系統(tǒng)；1959年，第1代自動編程系統(tǒng)APT系統(tǒng)產生；上世紀70年代后，NC發(fā)展進入軟件數控階段，編程也進入了嶄新的時代，自動編程先后出現了語言輸入（APT）、圖形輸入、語音輸入、實物模型輸入等不同系統(tǒng)，其中圖形編程系統(tǒng)應用廣泛。12/16/20225數控編程1908年，穿孔的金屬薄片數據載體問世；穿孔帶是在早期數控中使用比較廣泛的數控程序載體。典型的8單位穿孔帶如圖：12/16/20226數控編程穿孔帶是在早期數控中使用比較廣泛的數控程序載體。典型

數控加工程序應該包含在CNC機床上實現加工零件整個過程的所有信息，如有關零件、機床、工夾具、工藝等。數控編程的過程如圖：２程序編制定義和方法12/16/20227數控編程數控加工程序應該包含在CNC機床上實現加工零件整個過程的

通過對零件圖的分析，把零件的加工工藝路線、工藝參數、刀具的運動軌跡、位移量、切削參數以及輔助動作，按照數控機床規(guī)定的指令代碼及程序格式編寫成加工程序單，并把程序單中的內容記錄在控制介質上，輸入CNC裝置，從而控制機床加工零件。這種從零件圖分析到制成控制介質的全部過程，稱為數控加工的程序編制。1）數控編程的定義：數控加工的過程演示如下：加工動畫12/16/20228數控編程通過對零件圖的分析，把零件的加工工藝路線、工藝參數數控加工流程：12/16/20229數控編程數控加工流程：12/12/20229數控編程2）數控程序樣本：O10N10G55G90G01Z40F2000N20M03S500N30G01X-50Y0N40G01Z-5F100N50G01G42X-10Y0H01N60G01X60Y0N70G03X80Y20R20…N80M05N90M3012/16/202210數控編程2）數控程序樣本：O1012/12/202210數控編程3)編程具體步驟數控編制的內容主要包括：分析零件圖;確定加工工藝過程；進行刀具運動軌跡坐標計算；編寫程序單；制備控制介質；程序校驗和首件試切6個步驟，如圖所示。12/16/202211數控編程3)編程具體步驟12/12/202211數控編程(2)確定加工工藝制定數控加工工藝除考慮通常的一般工藝原則外，還應考慮充分發(fā)揮所有數控機床的指令功能，走刀路線要短，換刀次數盡可能少等問題。一般要考慮如下幾點：(1)分析零件圖紙通過對工件材料、形狀、尺寸精度及毛坯形狀和熱處理的分析，確定工件在數控機床上進行加工的可行性。①確定加工方案②刀具、工夾具的設計和選擇③選擇對刀點④確定加工路線⑤確定切削用量12/16/202212數控編程(2)確定加工工藝(1)分析零件圖紙①確定加工方案②刀具、(5)*制備控制介質

程序單是文字記錄，還要把程序單內容記錄在控制介質上或直接輸入數控裝置存儲。(3)數學處理

在確定了工藝方案后，就需要根據零件的幾何尺寸、加工路線等，計算刀具中心運動軌跡，以獲得刀位數據。計算零件輪廓相鄰幾何元素交點或切點的坐標值，如幾何元素的起點、終點、圓弧的圓心坐標值等。(4)編寫程序單

在完成工藝處理和數值計算工作后，可以編寫零件加工程序單，編程人員根據所使用數控系統(tǒng)的指令、程序段格式，逐段編寫零件加工程序。12/16/202213數控編程(5)*制備控制介質(3)數學處理(4)編寫程序單12/12４)數控加工程序的編制方法

數控編程的方法有手工編程和自動編程，自動編程是指數控加工程序編制工作的大部分或全部由計算機完成。手工編程是指各個步驟均由手工編制，即從工件的圖樣分析、工藝過程的確定、數值計算到編寫加工程序單、制作控制介質等都是人手工完成的。整個過程如圖：(6)程序校驗和首件試切

通常，加工程序需要人工校對檢查，并在數控機床上進行試切，以檢查機床的動作和運動軌跡的正確性。12/16/202214數控編程４)數控加工程序的編制方法(6)程序校驗和首件試切12/1手工編程過程框圖12/16/202215數控編程手工編程過程框圖12/12/202215數控編程

3字符與代碼字符（Character）是一個關于信息交換的術語。它是用來組織、控制或表示數據的一些符號，如數字、字母、標點符號、數學運算符等，是機器能進行存儲或傳送的記號，是加工程序的最小組成單位。常規(guī)加工程序用的字符分四類：一:字母，由大寫26個英文字母組成；二:數字和小數點，由0～9及一個小數點組成；三:符號，由+、-號組成；四:功能字符，由程序開始（結束）符（如“%”）、程序段結束符（如“；”）、跳過任選程序段符（如“/”）等組成。12/16/202216數控編程3字符與代碼字符（Character）是一個關于4字與功能字字是指數控加工程序可執(zhí)行指令（程序段）中每個可作為一個單元信息存儲、傳遞和操作的含義明確的字符串，稱為程序字。如：

代碼由字符組成，有美國電子工業(yè)協(xié)會標準(EIA－ElectronicIndustriesAssociation)和國際標準化協(xié)會標準(ISO－InternationalStandardizationOrganization)兩種代碼的標準。常規(guī)加工程序中的字都是由一個英文字母與隨后的若干位10進制數字組成。英文字母稱為地址符，地址符與數字間可加正、負號。N30G01X-50Y012/16/202217數控編程4字與功能字代碼由字符組成，有美國電子工業(yè)協(xié)會標準(機能地址符說明程序號O或P或%程序編號地址程序段號N程序段順序編號地址坐標字X，Y，Z；U，V，W；P，Q，R；A，B，C；D，E；R；I，J，K；直線坐標軸旋轉坐標軸圓弧半徑圓弧中心坐標準備功能G指令動作方式輔助功能M，B；開關功能，工作臺分度等補償值H或D補償值地址暫停P或X或F暫停時間重復次數L或H子程序或循環(huán)程序的循環(huán)次切削用量S或VF主軸轉數或切削速度進給量或進給速度刀具號T刀庫中刀具編號表1常用地址符12/16/202218數控編程機能地址符說明程序號O或P或%程序編號地址程序

程序段功能字按其功能的不同可分為7種類型，分別是：順序號字、準備功能字、尺寸字、進給功能字、主軸轉速字、刀具功能字和輔助功能字。N…G…X…F…S…T…M…主軸功能字輔助功能字進給功能字準備功能字程序段號尺寸字刀具功能字程序段功能字的一般順序格式：程序段各功能字的先后次序不嚴格規(guī)定。12/16/202219數控編程程序段功能字按其功能的不同可分為7種類型，分別是：順1）順序號字

程序段功能字按其功能的不同可分為7種類型，分別是：順序號字、準備功能字、尺寸字、進給功能字、主軸轉速字、刀具功能字和輔助功能字。

順序號又稱程序段號或程序段序號。位于程序段之首，由地址符N和后續(xù)2～4數字組成。

順序號的作用：對程序的校對和檢索修改；作為條件轉向的目標，即作為轉向目的程序段的名稱。有順序號的程序段可以進行復歸操作，指加工可以從程序的中間開始，或回到程序中斷處開始。

順序號的使用規(guī)則：為正整數，編程時將第一程序段冠以N10,以后以間隔10遞增，以便于修改。12/16/202220數控編程1）順序號字程序段功能字按其功能的不同可分為7種類型數控加工程序的執(zhí)行順序：

數控加工順序是嚴格按照程序段編寫時的排列順序來逐段執(zhí)行的，其順序號只是程序段的名稱，與程序執(zhí)行的先后次序無關，與計算機高級語言程序按標號執(zhí)行的規(guī)則是不一樣的。

準備功能字的地址符是G，又稱為G功能或G指令，是用于建立機床或控制系統(tǒng)工作方式的一種指令。后續(xù)數字一般為2～3位正整數。常用為G00～G99，常見日本FANUC、SIEMENS、中國國標JB3208-1983的G代碼對照如表1－1（P6)

2）準備功能字12/16/202221數控編程數控加工程序的執(zhí)行順序：準備功能字的地址符是G，又稱3）尺寸字尺寸字用于確定機床上刀具運動終點的坐標位置。表示時間暫停的指令也包含在內。其中，用的較多的尺寸地址符號有3組：第一組X，Y，Z，U，V，W，P，Q，R用于指令到達點的直線坐標尺寸；第二組A，B，C，D，E用于指令到達點的的角度坐標尺寸；第三組I，J，K用于指令零件圓弧輪廓的圓心坐標尺寸。在FANUC的有些系統(tǒng)中，還可用P指令暫停時間、用R指令圓弧的半徑等。12/16/202222數控編程3）尺寸字12/12/202222數控編程多數數控系統(tǒng)可以用準備功能字來選擇坐標尺寸的制式，如FANUC系統(tǒng)可用G20/G21來選擇英制單位/米制單位，也有些系統(tǒng)用系統(tǒng)參數來設定尺寸制式。機床通電默認G21狀態(tài).坐標尺寸字制式的選擇采用米制時，一般單位為mm，如X100指令的坐標單位為100mm。一些數控系統(tǒng)可通過參數來選擇不同的尺寸單位。米制常用單位一般用：1μm、10μm和1mm；英制常用單位一般用：0.0001in和0.001in；12/16/202223數控編程多數數控系統(tǒng)可以用準備功能字來選擇坐標尺寸的制式，如4）進給功能字進給功能字的地址符是F，又稱為F功能或F指令，用于指定切削的進給速度。對于車床，F可分為每分鐘進給和主軸每轉進給兩種，常用G94和G95；對于其它數控機床，一般只用每分鐘進給。F指令在螺紋切削程序段中常用來指令導程。5）主軸轉速功能字主軸轉速功能字的地址符是S，又稱為S功能或S指令，一般用于直接指定主軸轉速，單位為rpm。對于具有恒線速度功能的數控車床，程序中的S指令用來指定車削加工的線速度數。12/16/202224數控編程4）進給功能字5）主軸轉速功能字12/12/202224數控刀具功能字的地址符是T，又稱為T功能或T指令，用于指定加工時所用刀具的編號。對于數控車床，其后的數字還兼作指定刀具長度補償和刀尖半徑補償用。T后面的數字分2位、4位、6位。對于4位數字來說，如：TXX

XX

當前刀具號

刀補地址號7）輔助功能字輔助功能字的地址符是M，后續(xù)數字一般為1～3位正整數，又稱為M功能或M指令，用于指定數控機床輔助裝置的開關動作，常用M00～M99見表1－2。6）刀具功能字12/16/202225數控編程刀具功能字的地址符是T，又稱為T功能或T指令，用于指定5程序段與加工程序一般格式程序段作為加工程序一條可執(zhí)行的具體指令，有若干程序字組成，代表著一個工步或一個動作，是可作為一個單位來處理的連續(xù)程序字組合。例如在FANUCOT系統(tǒng)數控車床中，其格式如下：N4G2X(U)±4.3Z(W)±4.3F3.4M2S4T4;其中：（1）N,G,X,Z,U,W,F,M,S等均為地址功能字;±4.3表示一個正的或負的最多可有4位整數；3位小數的數值；3.4表示一個正的最多有3位整數，4位小數的數值；4表示一個4位正整數；2表示一個2位正整數。1）程序段格式12/16/202226數控編程5程序段與加工程序一般格式程序段作為加工程序一條可執(zhí)行的具N0012G00M03X0012.340;

N12G0M3X12.34注意：在書寫和打印程序段時，每個程序段一般占一行，在屏幕顯示程序時也是如此；程序段格式是指一個程序段中程序字、字符、數據的書寫規(guī)則；不同的數控系統(tǒng)，往往有不同或大同小異的程序段格式。（2）幾種等效的表示方法12/16/202227數控編程N0012G00M03X0012.3402）加工程序的一般格式（1）程序開始符、結束符程序開始符、結束符是同一個字符，ISO代碼中是%，EIA代碼中是EP，書寫時要單列一段。一般系統(tǒng)默認或可省略。（2）程序名程序名有兩種形式：一種是英文字母O和1～4位正整數組成；另一種是由英文字母開頭，字母數字混合組成的。一般要求單列一段。（3）程序主體程序主體是由若干個程序段組成的。每個程序段一般占一行。

加工程序是由若干程序段組成的，還包括開始和結束符，一般格式說明如下：12/16/202228數控編程2）加工程序的一般格式（1）程序開始符、結束符加工程（4）程序結束指令程序結束指令用M02或M30。一般也要求單列一段。區(qū)別是M30在程序自動運行結束后光標返回程序開頭，執(zhí)行指向程序開頭，而M02沒有此功能。加工程序的一般格式舉例：%//開始符

O1000;//程序名

N10G00G54X50Y30M03S3000;N20G01X88.1Y30.2F500T02M08;N30X90;//程序主體……N300M30;% //結束符12/16/202229數控編程（4）程序結束指令加工程序的一般格式舉例：%1.2數控機床的坐標系1坐標系及運動方向的規(guī)定1)右手笛卡爾直角坐標系

特點是各個坐標軸與機床的主要導軌相平行，坐標系X、Y、Z三者的關系及其方向用右手定則判定；圍繞各軸回轉運動+A、+B、+C及其正方向用右手螺旋定則確定。12/16/202230數控編程1.2數控機床的坐標系1坐標系及運動方向的規(guī)定1)右手2)右手笛卡爾直角坐標系的應用舉例12/16/202231數控編程2)右手笛卡爾直角坐標系的應用舉例12/12/202231數3)坐標系確定原則刀具相對于靜止工件運動的原則－－即在確定機床加工過程或編程時，不論是刀具移動，還是被加工工件移動，都一律假定被加工工件相對靜止不動，而刀具在移動。標準坐標系規(guī)定－－為判定機床運動的方向和距離而建立的坐標系，稱機床坐標系，吻合右手笛卡爾直角坐標系。機床運動的正方向－－規(guī)定刀具遠離工件的方向為坐標的正方向。機床直線坐標軸XYZ的判定順序－－先Z軸，再X軸，最后按右手定則判定Y軸。ISO標準規(guī)定：12/16/202232數控編程3)坐標系確定原則刀具相對于靜止工件運動的原則－－即在確定機4）機床坐標軸的確定

Z坐標的運動方向是由傳遞切削動力的主軸所決定的，即平行于主軸軸線的坐標軸即為Z坐標，Z坐標的正向為刀具離開工件的方向。（1）Z坐標軸的確定臥式車床Z坐標軸確定12/16/202233數控編程4）機床坐標軸的確定Z坐標的運動方向是由傳遞切削動力4）機床坐標軸的確定(1)Z坐標軸的確定

對于沒有主軸的機床，或機床有幾根主軸，或主軸能夠擺動，則以與裝夾工件的工作臺面相垂直的方向為Z坐標軸方向。鉆鏜床鉆入的方向為Z’方向。立式銑床Z坐標軸臥式銑床Z坐標軸12/16/202234數控編程4）機床坐標軸的確定(1)Z坐標軸的確定對于沒有主軸

X坐標一般是水平的，平行于工件的裝夾平面或水平導軌面，且垂直于Z坐標軸。X軸是在刀具或工件定位平面內運動的主要坐標。對于工件旋轉的機床（如車床、磨床等），X坐標的方向是在工件的徑向上，且平行于橫滑座導軌面。刀具遠離工件旋轉中心的方向為X軸正方向。對于刀具旋轉的機床（如銑床、鏜床、鉆床）：如Z軸是垂直的，則面對主軸看立柱時，右手所指的水平方向為X軸的正方向。如立式銑床；如果Z軸是水平的，則面對主軸看立柱時，左手所指的水平方向為X軸的正方向，如臥式銑床。(2)X坐標軸的確定12/16/202235數控編程X坐標一般是水平的，平行于工件的裝夾平面或水平導軌4）機床坐標軸的確定(2)X坐標軸的確定12/16/202236數控編程4）機床坐標軸的確定(2)X坐標軸的確定12/12/2022(3)Y軸的確定Y坐標軸根據X坐標和Z坐標的正方向，按照右手笛卡爾直角坐標系來判斷。(4)旋轉運動的確定圍繞坐標軸X、Y、Z旋轉的運動，分別用A、B、C表示。它們的正方向用右手螺旋法則判定。(5)附加軸如果在XYZ主要坐標以外，還有平行于它們的坐標，第二組是UVW，第三組是PQR；對于旋轉運動，對應于ABC可分別指定為DEF。12/16/202237數控編程(3)Y軸的確定12/12/202237數控編程立式車床Z坐標軸4）機床坐標軸的確定（1）Z坐標軸的確定12/16/202238數控編程立式車床Z坐標軸4）機床坐標軸的確定（1）Z坐標軸的確定12(7)主軸正旋轉方向與C軸正方向的關系主軸正旋轉方向從主軸尾端向前端(裝刀具或工件端)看，順時針為主軸正旋轉方向。對于普通臥式數控車床，主軸的正旋轉方向與C軸正方向相同；對于鉆、鏜、銑加工中心，主軸的正旋轉方向為右旋螺紋進入工件的方向，與C軸正方向相反。注意：主軸并不等于Z軸(6)工件運動時的相反方向對于工件運動而不是刀具運動的機床，用帶“ˊ”的字母，表示工件運動的正方向。它與不帶“ˊ”的字母所表示刀具運動的方向相反。12/16/202239數控編程(7)主軸正旋轉方向與C軸正方向的關系(6)工件運動時的相反12/16/202240數控編程12/12/202240數控編程1)機床坐標系、機床原點數控機床坐標系是機床的基本坐標系，其原點也稱機床原點或機床零點。機床原點是在機床上設置的一個固定點，它由生產廠家在機床裝配、調試時就已確定下來，是數控機床進行加工運動的基準參考點。這個點不是一個硬件點，而是一個定義點。2坐標系的原點(1)數控車床的機床原點在數控車床上，機床原點一般取在卡盤端面與主軸中心線的交點處，如圖O1點。有時，通過設置參數的方法，也可將機床原點設定在X、Z坐標的正方向極限位置上。12/16/202241數控編程1)機床坐標系、機床原點2坐標系的原點(1)數控車床的機數控車床原點數控銑床原點(2)數控銑床的原點在數控銑床上，機床原點一般取在X、Y、Z坐標的正方向極限位置上，見圖。12/16/202242數控編程數控車床原點數控銑床原點(2)數控銑床的原點12/12/20加工中心原點(3)立式加工中心的機床原點一般在機床最大加工范圍平面的左前角。如圖M點。12/16/202243數控編程加工中心原點(3)立式加工中心的機床原點12/12/2022機床參考點是采用增量式測量數控機床所必須具有的。機床原點是由機床參考點體現出來的。機床參考點是一個硬件點。它是數控機床工作區(qū)確定的一個點，與機床原點有確定的尺寸聯系。

采用增量式測量的數控機床開機后，都必須做回零操作，即利用機床操作面板有關按鈕，使刀具或工作臺退回到機床參考點中?；亓悴僮饔址Q為返回參考點操作。當返回參考點的工作完成后，CRT/LCD顯示出機床參考點在機床坐標系中的坐標值，表明機床坐標系已自動建立。2)數控機床參考點12/16/202244數控編程機床參考點是采用增量式測量數控機床所必須具有的。機床

機床參考點的位置是由機床制造廠家在每個進給軸上硬件方式用限位開關精確調整好的，坐標值已輸入數控系統(tǒng)中。因此參考點對機床原點的坐標是一個已知數。2)數控機床參考點

通常在數控銑床上機床原點和機床參考點是重合的；

在數控車床上機床參考點是離機床原點最遠的極限點。

圖示為數控車床的參考點。機床參考點是機床上的一個固定點，用于對機床工作臺、滑板與刀具相對運動的測量系統(tǒng)進行標定和控制。12/16/202245數控編程機床參考點的位置是由機床制造廠家在每個進給軸上硬件方

機床參考點的位置是由機床制造廠家在每個進給軸上硬件方式用限位開關精確調整好的，坐標值已輸入數控系統(tǒng)中。因此參考點對機床原點的坐標是一個已知數。2)數控機床參考點

通常在數控銑床上機床原點和機床參考點是重合的；

在數控車床上機床參考點是離機床原點最遠的極限點。

圖示為數控銑床的參考點。12/16/202246數控編程機床參考點的位置是由機床制造廠家在每個進給軸上硬件方

編程坐標系是編程人員根據零件圖樣及加工工藝等建立的坐標系，供編程使用，該坐標系的原點即為編程原點。

確定編程坐標系時不必考慮工件毛坯在機床上的實際裝夾位置。如圖，其中O2即為編程原點。編程原點3)編程坐標系、編程原點12/16/202247數控編程編程坐標系是編程人員根據零件圖樣及加工工藝等建立的坐3)編程坐標系、編程原點注意：

編程原點應盡量選擇在零件的設計基準或工藝基準上，并編程坐標系中各軸的方向應該與機床坐標系各軸方向一致，使編程方便。

也稱工件坐標系、工件原點或工件零點。

12/16/202248數控編程3)編程坐標系、編程原點注意：12/12/202248數控編

加工坐標系是指以確定的加工原點為基準所建立的坐標系。加工原點也稱為程序原點，是指零件被裝夾好后，其相應的編程原點在機床坐標系中的位置。如圖中O3所示。4)加工坐標系、加工原點加工原點加工原點12/16/202249數控編程加工坐標系是指以確定的加工原點為基準所建立的坐標系。加工4)加工坐標系、加工原點加工原點的作用：

數控機床是按照工件裝夾好后所確定的加工原點位置和程序要求進行加工的；編程是根據零件圖樣而不考慮工件毛坯裝夾的實際位置進行的；

加工時工件各尺寸的坐標值都是相對于加工原點而言的，為保證機床準確加工，應明確加工原點的設定值。如圖中X3,Y3,Z3。12/16/202250數控編程4)加工坐標系、加工原點加工原點的作用：12/12/2022*加工坐標系的設定例：在配置FANUC-OM系統(tǒng)的立式數控銑床上設置加工原點03。編程原點設置在工件軸心線與工件底端面的交點上。如圖：在機床坐標系中直接設定法：12/16/202251數控編程*加工坐標系的設定例：在配置FANUC-OM系統(tǒng)的立式數控銑*加工坐標系的設定（1）加工坐標系的選擇設：工作臺工作面尺寸為800mm×320mm，若工件裝夾在接近工作臺中間處，則確定了加工坐標系的位置，其加工原點03就在距機床原點O1為X3、Y3、Z3處。并且：X3=-345.700mmY3=-196.220mmZ3=-53.165mm12/16/202252數控編程*加工坐標系的設定（1）加工坐標系的選擇設：工作臺工作面尺*加工坐標系的設定（2）設定加工坐標系1）用G54～G59指令設定加工坐標系。

G54對應1號工件坐標系，其余以此類推。

設定時，可在MDI方式的參數設置頁面中，設定加工坐標系。本例中，對已選定的加工原點O3，將其坐標值X3Y3Z3設在G54中，則表明在數控系統(tǒng)中設定了1號工件加工坐標系。設置頁面如下頁圖。12/16/202253數控編程*加工坐標系的設定（2）設定加工坐標系本例中，對已選用G54～G59指令設定加工坐標系：2）當G54～G59在加工程序中出現時，即選擇了相應的加工坐標系。X3=-345.700mmY3=-196.220mmZ3=-53.165mm12/16/202254數控編程用G54～G59指令設定加工坐標系：2）當G54～G59在加絕對坐標是指機床運動部件的坐標尺寸值是相對于固定的坐標原點給出,如圖。相應地，該坐標系稱為絕對坐標系。3絕對坐標系與增量坐標系XB=,YB=XB=30,YB=3712/16/202255數控編程絕對坐標是指機床運動部件的坐標尺寸值是相對于固定的坐標原增量坐標是指機床運動部件的坐標尺寸值相對于前一位置給出，如圖。相應地，該坐標系稱為增量坐標系，常使用直線軸的第二組代碼UVW表示。3絕對坐標系與增量坐標系UB=,VB=UB=20,VB=2512/16/202256數控編程增量坐標是指機床運動部件的坐標尺寸值相對于前一位置給出，4.最小設定單位與編程尺寸的表示法1）最小設定單位：數控系統(tǒng)每個進給脈沖所能實現的最小位移量，又稱脈沖當量（0.01～0.0001㎜）。編程時，所有的編程尺寸都應轉換成與最小設定單位相對應的數量。2）編程尺寸的兩種表示法：1）以最小設定單位為編程單位來表示；2）以毫米(米制)為單位，用有效位小數來表示。例：X=524.295㎜，Y=36.52㎜，設定單位為10μm則：1)的表示為：X52430，Z36522)的表示為：X524.30，Z36.5212/16/202257數控編程4.最小設定單位與編程尺寸的表示法1）最小設定單位：例：X=1．生產過程將原料轉變?yōu)槌善返娜^程。包括原材料的運輸和保管、生產技術準備、毛坯制造、機加工、熱處理、裝配、檢驗調試及油漆和安裝等。2．數控加工工藝過程1）工藝過程：指生產過程中改變生產對象的形狀、尺寸、相對位置和性質的過程。

2）數控加工工藝過程：采用數控加工的方法，改變毛坯的形狀、尺寸和表面質量，使其成為零件的過程。1.3數控加工工藝設計一、數控加工工藝的概念12/16/202258數控編程1．生產過程1.3數控加工工藝設計一、數控加工工藝的概1.3數控加工工藝設計3）數控加工工藝具體內容和步驟：

一、數控加工工藝的概念數控加工工藝的內容與步驟選擇零件的數控加工內容；零件圖樣的數控工藝分析；數控加工工藝路線設計；數控加工工序設計；數控加工專用技術文件的編寫；12/16/202259數控編程1.3數控加工工藝設計3）數控加工工藝具體內容和步驟：數控加工內容適于數控加工的內容(1)通用機床無法加工的內容應作優(yōu)先選擇內容；(2)通用機床難加工，質量也難以保證的內容應作為重點選擇內容；(3)通用機床加工效率低、工人手工操作勞動強度大的內容，可在數控機床尚存在富裕加工能力時選擇。二、數控加工工藝內容選擇12/16/202260數控編程數控加工內容適于數控加工的內容(1)通用機床無法加工的內容應(1)占機調整時間長的加工內容；(2)加工部位分散，需要多次安裝、設置原點；(3)按某些特定的制造依據加工的型面輪廓；(4)加工余量大而又不均勻的粗加工。數控加工內容不適于數控加工的內容二、數控加工工藝內容選擇12/16/202261數控編程(1)占機調整時間長的加工內容；數控加工內容不適于數控加工(a)分散標注(b)同基準標注零件尺寸標注分析三、數控加工工藝性分析從數控加工的可能性和方便性兩方面分析其工藝性。1、零件圖的尺寸標注應符合編程方便的原則（1）零件圖樣上最好直接給出坐標尺寸，或盡量以同一基準引注尺寸；12/16/202262數控編程(a)分散標注

三、數控加工工藝性分析從數控加工的可能性和方便性兩方面分析其工藝性。1、零件圖的尺寸標注應符合編程方便的原則（1）零件圖樣上最好直接給出坐標尺寸，或盡量以同一基準引注尺寸；（2）構成零件輪廓的幾何元素條件應完整、準確；圖a幾何要素缺陷示例一圖b幾何要素缺陷示例二12/16/202263數控編程三、數控加工工藝性分析從數控加工的可能性和方便性兩方面分

三、數控加工工藝性分析從數控加工的可能性和方便性兩方面分析其工藝性。1、零件圖的尺寸標注應符合編程方便的原則（1）零件圖樣上最好直接給出坐標尺寸，或盡量以同一基準引注尺寸；（2）構成零件輪廓的幾何元素條件應完整、準確；（3）定位基準可靠。例如工藝凸臺的應用：改進前的結構改進后的結構12/16/202264數控編程三、數控加工工藝性分析從數控加工的可能性和方便性兩方面分

三、數控加工工藝性分析從數控加工的可能性和方便性兩方面分析其工藝性。2、零件的結構工藝性應符合數控加工的特點（1）零件的內腔和外形最好是統(tǒng)一的幾何類型和尺寸，以減少換刀次數，縮短程序長度；（2）內槽圓角的大小決定著刀具直徑的大小，因而內槽圓角半徑不應過小，如圖：12/16/202265數控編程三、數控加工工藝性分析從數控加工的可能性和方便性兩方面分工藝性較好工藝性較差12/16/202266數控編程工藝性較好工藝性較差12/12/202266數控編程零件底面圓弧對加工工藝的影響（3）零件銑削底平面時，槽底圓角半徑r不應過大，如圖所示。（4）應采用統(tǒng)一的基準定位。12/16/202267數控編程零件底面圓弧對加工工藝的影響（3）零件銑削底平面時，槽底圓四、數控加工工藝路線的設計

常見零件工藝流程如圖所示:

由圖可知，數控加工僅僅是整個加工過程的其中的幾道工序，一般穿插于整個工藝過程中間。12/16/202268數控編程四、數控加工工藝路線的設計常見零件工藝流程如圖所示:（1）對于加工內容較少的零件，以一次安裝、加工作為一道工序。例如：１、加工工序的劃分12/16/202269數控編程（1）對于加工內容較少的零件，以一次安裝、加工作為一道工序。工序劃分的原則是：工序集中的原則、先面后孔的原則、刀具集中的原則、先粗后精的原則（2）對于一次安裝能加工出很多待加工表面的工件，以同一把刀具加工的內容劃分工序；（3）對于加工內容很多的工件，以加工部位劃分工序，將每一部分的加工作為一道工序；（4）對于經加工后易發(fā)生變形的工件，以粗、精加工劃分工序。如圖：12/16/202270數控編程工序劃分的原則是：工序集中的原則、先面后孔的原則、刀具集中的2、加工順序的安排（1）上道工序應不影響下道工序的定位與裝夾。（2）先進行內腔加工，后進行外形加工；（3）以相同定位、夾緊方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好連續(xù)加工，以減少重復定位次數、換刀次數與挪動壓板次數；（4）如一次裝夾進行多道加工工序時，則應先安排對工件剛度削弱較小的工序，以減小加工變形。順序安排一般應按以下原則進行：3、數控加工工藝與普通工序的銜接

數控加工工序前后一般都穿插有其它工序，如銜接不當易出矛盾。要注意數控加工工序與普通加工工序的技術要求、加工目的、加工特點的對接。12/16/202271數控編程2、加工順序的安排（1）上道工序應不影響下道工序的定位與裝五、數控加工工序設計

數控加工工序設計的主要任務是進一步把本工序的加工內容、切削用量、工藝裝備、定位夾緊方式及刀具運動軌跡確定下來，為編制加工程序作好準備。1、確定走刀路線和安排工步順序1）尋求最短加工路線，例如：a)零件圖樣b)路線1c)路線212/16/202272數控編程五、數控加工工序設計數控加工工序設計的主要任務是進b)環(huán)切法a)行切法c)行切法和環(huán)切法銑削內腔的三種走刀路線2）最終輪廓應安排在最后一次走刀連續(xù)走刀完成12/16/202273數控編程b)環(huán)切法a)行切法c)行切法和環(huán)切法銑削內腔的三種走刀路線2）最終輪廓應安排在最后一次走刀連續(xù)走刀完成行切法和環(huán)切法加工內槽的區(qū)別：共同點:

都能切凈內腔中全部面積，不留死角，不傷輪廓，同時盡量減少重復進給的搭接量。不同點:

行切法的加工路線比環(huán)切法短，但行切法將在每兩次進給的起點與終點間留下了殘留面積，而達不到所要求的表面粗糙度；環(huán)切法獲得的表面粗糙度要好于行切法，但環(huán)切法需要逐次向外擴展輪廓線，刀位點計算稍微復雜一些。12/16/202274數控編程2）最終輪廓應安排在最后一次走刀連續(xù)走刀完成行切法和環(huán)切法加3）選擇切入切出方向刀具的切出或切入點應在沿零件輪廓的切線上，以保證工件輪廓光滑；避免在工件輪廓面上垂直上、下刀而劃傷工件表面；盡量減少在輪廓切削過程中的暫停以免留下刀痕。刀具切入和切出時的外延12/16/202275數控編程3）選擇切入切出方向刀具的切出或切入點應在沿4）選擇使工件在加工后變形小的路線對橫截面積小的細長零件或薄板零件應采用分幾次走刀加工到最后尺寸或對稱去除余量法安排走路線。定位安裝的基本原則：２、零件的定位與安裝1）力求設計、工藝與編程計算的基準統(tǒng)一。2）盡量減少裝夾次數，盡可能在一次定位裝夾中加工出全部待加工面（工序集中）。3）避免采用占機人工調整時間長的裝夾方案4）夾緊力的作用點應落在工件剛性較好的部位。12/16/202276數控編程4）選擇使工件在加工后變形小的路線定位安裝的基本原則：２、a)薄壁套

b)薄壁箱體

c)b)的改進方法

夾緊力作用點與夾緊變形的關系定位裝夾舉例：

12/16/202277數控編程a)薄壁套b)薄壁箱體c3、夾具的選擇選擇夾具的基本原則基本要求：一是夾具能保證零件在機床坐標系中的正確方向；二是要協(xié)調零件和機床坐標系的尺寸關系。實際運用時，還要考慮以下四點：1）當零件加工批量不大時，應盡量采用組合夾具、可調式夾具及其他通用夾具。2）零件的裝卸要快速、方便、可靠。3）夾具要開敞，其定位、夾緊機構元件不能影響加工中的走刀。4）裝卸零件要方便可靠。12/16/202278數控編程3、夾具的選擇選擇夾具的基本原則基本要求：實際運用時，還要考4、刀具的選擇一種是車削系統(tǒng)-------整體式工具系統(tǒng)一種是鏜銑削系統(tǒng)-----模塊式工具系統(tǒng)數控刀具按裝夾、轉換方式主要分為兩大系統(tǒng)：車削系統(tǒng)由刀片(刀具)、刀體、接柄(或柄體)、刀盤所組成。鏜銑削系統(tǒng)由刀片(刀具)、刀桿(或柄體)、主軸或刀片(刀具)、工作頭、連接桿、主柄、主軸所組成。選擇數控刀具的原則：良好的切削性能；較高的精度；先進的刀具材料12/16/202279數控編程4、刀具的選擇一種是車削系統(tǒng)-------整體式工具系統(tǒng)數控(1)被加工工件的材料及性能如金屬、非金屬等不同材料，材料的硬度等。(2)切削工藝的類別有車、鉆、銑、鏜或粗加工、半精加工、精加工、超精加工等。(3)被加工件的幾何形狀、零件精度、加工余量等因素。(4)要求刀具能承受的背吃刀量、進給速度、切削速度等切削參數。(5)其他因素，如現場生產的狀況(操作間斷時間、振動、電力波動或突然中斷)。選擇數控刀具通常應考慮的因素12/16/202280數控編程(1)被加工工件的材料及性能選擇數控刀具通常應考慮的因素12硬質合金機夾刀12/16/202281數控編程硬質合金機夾刀12/12/202281數控編程12/16/202282數控編程12/12/202282數控編程5、確定刀具與工件的相對位置

選擇合適的對刀點進行對刀，以確定刀具與工件的位置關系，對刀應使刀位點與對刀點“重合”。

對刀點是數控加工時確定刀具與工件相對位置關系的基準點，且往往就是加工原點。

對刀點可以設置在被加工零件上，也可以設置在夾具上與零件定位基準有一定尺寸聯系的某一點上。對刀點的選擇原則如下：（1）所選的對刀點應使程序編制簡單；

（2）對刀點應選擇在容易找正、便于確定零件加工原點的位置；

（3）對刀點應選在加工時檢驗方便、可靠的位置；

（4）對刀點的選擇應有利于提高加工精度。12/16/202283數控編程5、確定刀具與工件的相對位置選擇合適的對刀點進行對刀例如：

加工圖示零件時，當按圖示路線來編制數控加工程序時，選擇夾具定位元件圓柱銷的中心線與定位平面A的交點作為加工的對刀點。顯然，這里的對刀點也是加工原點。12/16/202284數控編程例如：12/12/202284數控編程刀位點：指在編制零件加工程序時用以表示刀具位置的特征點，是刀具的定位基準點。例如：

d)球頭銑刀刀位點c)圓柱銑刀刀位點b)車刀刀位點a)鉆頭刀位點12/16/202285數控編程刀位點：指在編制零件加工程序時用以表示刀具位置的特征點，是刀6、確定切削用量

在選擇切削用量時要充分保證刀具能加工完一個零件，或保證刀具耐用度不低于一個工作班，最少不低于半個工作班的工作時間。

數控加工切削用量包括主軸轉速(切削速度VC）n、進給速度（進給量f）Vf、切削深度（背吃刀量）ap

切削用量的選用原則是：粗加工時，一般以提高生產率為主，但也應考慮經濟性和加工成本；半精加工和精加工時，應在保證加工質量的前提下，兼顧切削效率、經濟性和加工成本。12/16/202286數控編程6、確定切削用量在選擇切削用量時要充分保證刀具能加（1）主軸轉速n（rpm）

由機床允許的切削速度及工件直徑選取：

n=1000Vc/πD其中：Vc----切削速度（m/min）；D----工件直徑（mm）。

主軸轉速根據計算值在編程中給予規(guī)定，操作者還可通過倍率開關，隨時調定具體的主軸轉速。切削速度高，能提高生產率，但是應先考慮盡可能采用大的背吃刀量來提高生產率。因為切削速度Vc與刀具耐用度關系很大，隨著Vc的增大，刀具耐用度將急劇下降，故Vc的選擇主要取決于刀具耐用度。

車削加工的切削速度Vc參考數據如下表。

12/16/202287數控編程（1）主軸轉速n（rpm）主軸轉速根據計算值在車削加工的切削速度Vc(m/min)被切削材料名稱輕切削

切深0.5～10.mm

進給量

0.05～0.3mm/r一般切削

切深1～4mm

進給量

0.2～0.5mm/r重切削

切深5～12mm

進給量

0.4～0.8mm/r優(yōu)質碳素結構鋼10#

100～250150～25080～22045#

60～23070～22080～180合金鋼σb≤750MPa100～220100～23070～220σb＞750MPa70～22080～22080～20012/16/202288數控編程車削加工的切削速度Vc(m/min)被切削材料名稱輕切受機床、夾具、刀具和工件的剛度限制，在剛度允許的條件下，盡可能使ap等于工件加工余量，以減少走刀次數，提高生產效率；為保證加工精度和表面粗糙度，要留一點余量最后精加工。在數控機床上，精加工余量可小于普通機床。如圖為車削大余量的走刀示例(圖中為3次)。（2）背吃刀量ap（mm）12/16/202289數控編程受機床、夾具、刀具和工件的剛度限制，在剛度允許的條件按工件加工精度、表面粗糙度要求以及刀具和工件材料來選取。當加工精度要求高、表面粗糙度較小時，進給速度應小些，而粗加工取較大值。最大進給速度受機床剛度及進給系統(tǒng)性能限制，并與脈沖當量有關。一般數控機床進給速度是連續(xù)變化的，各檔進給速度可在一定范圍內進行無級調速，也可通過控制面板上進給倍率開關調定。（3）進給速度Vf(進給量F)(mm/min或mm/r)12/16/202290數控編程按工件加工精度、表面粗糙度要求以及刀具和工件材料來選六、數控加工專用技術文件的編寫

數控加工專用技術文件是對數控加工的具體說明，目的是讓操作者明確加工程序的內容、裝夾方式、各個加工部位所選用的刀具及其它技術問題。數控加工技術文件主要有：數控編程任務書、工件安裝和原點設定卡片、數控加工工序卡片、數控加工走刀路線圖、數控刀具卡片等。1、數控編程任務書主要闡明工藝人員對數控加工工序的技術要求和工序說明，以及數控加工前應保證的加工余量。是編程人員和工藝人員協(xié)調工作和編制數控程序的重要依據之一。12/16/202291數控編程六、數控加工專用技術文件的編寫數控加工專用技術文件工藝處數控編程任務書產品零件圖號

任務書編號零件名稱

使用數控設備

共頁第頁主要工序說明及技術要求：

編程收到日期月日經手人

編制

審核

編程

審核

批準

數控編程任務書2、數控加工工件安裝和原點設定卡片

表示出數控加工原點定位方法和夾緊方法，并應注明加工原點設置位置和坐標方向，使用的夾具名稱和編號等。12/16/202292數控編程工藝處數控編程任務書產品零件圖號

任務書編號零件名工件安裝和原點設定卡片零件圖號J30102-4數控加工工件安裝和原點設定卡片工序號零件名稱行星架裝夾次數

3梯形槽螺栓

2壓板

1鏜銑夾具板GS53-61編制（日期）審核（日期）批準（日期）第頁

共頁序號夾具名稱夾具圖號12/16/202293數控編程工件安裝和原點設定卡片零件圖號J30102-4數控加工工件數控加工工序卡與普通加工工序卡有許多相似之處，所不同的是：工序簡圖中應注明編程原點與對刀點，要進行簡要編程說明（如：所用機床型號、程序編號、刀具半徑補償、鏡向對稱加工方式等）及切削參數（即程序編入的主軸轉速、進給速度、最大背吃刀量或寬度等）的選擇。P26表1－3

3、數控加工工序卡片4、數控加工走刀路線圖

在數控加工中，說明要告訴操作者關于編程中的刀具運動路線（如：從哪里下刀、在哪里抬刀、哪里是斜下刀等）。為簡化走刀路線圖，一般可采用統(tǒng)一約定的符號來表示。P27圖1-2112/16/202294數控編程數控加工工序卡與普通加工工序卡有許多相似之處，所不同的是5、數控刀具卡片

數控加工時，對刀具一般要在機外對刀儀上預先調整刀具直徑和長度。刀具卡反映刀具編號、刀具結構、尾柄規(guī)格、組合件名稱代號、刀片型號和材料等。它是組裝刀具和調整刀具的依據。

不同的機床或不同的加工目的可能會需要不同形式的數控加工專用技術文件。在工作中，可根據具體情況設計文件格式。12/16/202295數控編程5、數控刀具卡片

數控加工時，對刀具一般要在機外對刀儀上零件圖號J30102-4數控刀具卡片使用設備刀具名稱鏜刀TC-30刀具編號T13006換刀方式自動程序編號刀具組成序號編號刀具名稱規(guī)格數量備注1T013960拉釘12390、140-5050027刀柄13391、01-5050100接桿Φ50×10014391、68-03650085鏜刀桿15R416.3-12205325鏜刀組件Φ41-Φ5317TCMM110208-52刀片2GC435編制審校批準

備注共頁第頁數控刀具卡片12/16/202296數控編程零件圖號J30102-4數控刀具卡片使用作業(yè)：P281,3,5,7,912/16/202297數控編程作業(yè)：12/12/202297數控編程數控編程主講姚國強A1A212/16/202298數控編程數控編程主講姚國強A1A212/12/20221數控編程目錄第1章數控機床加工程序編制基礎第2章常用編程指令及數學處理第3章數控車床的程序編制第4章數控銑床的程序編制第5章加工中心的程序編制12/16/202299數控編程目錄第1章數控機床加工程序編制基礎12/12第１章數控加工編程基礎1.1數控程序編制的概念1.2數控機床的坐標系1.3數控加工工藝設計12/16/2022100數控編程第１章數控加工編程基礎1.1數控程序編制的概念12/1

數控，即數字控制(NumericalControl-NC)，指用數碼化的信號對機床運動及其加工過程進行控制的一種方法。這種機床以數字字符指令方式控制機床各部件相對運動，實現機床的加工。相應地這種機床稱為NC機床（NCMachineTool）。1.1數控程序編制的概念1數控機床編程的演變過程1）數控的基本含義2）數控編程的發(fā)展

控制介質：數控機床加工零件所需的控制信息和數據的載體，即用來存放加工程序的載體，也稱程序載體。如穿孔帶、穿孔卡、磁帶或磁盤等。12/16/2022101數控編程數控，即數字控制(NumericalControl1908年，穿孔的金屬薄片數據載體問世；

1938年，美國麻省理工學院(MIT)進行了數據的快速運算和傳輸，奠定了計算機數字控制系統(tǒng)的基礎；1952年，研制出第1臺三坐標數控銑床，可作直線插補，57年投入使用。2）數控編程的發(fā)展1953年，MIT就開始研究數控自動編程系統(tǒng)；1959年，第1代自動編程系統(tǒng)APT系統(tǒng)產生；上世紀70年代后，NC發(fā)展進入軟件數控階段，編程也進入了嶄新的時代，自動編程先后出現了語言輸入（APT）、圖形輸入、語音輸入、實物模型輸入等不同系統(tǒng)，其中圖形編程系統(tǒng)應用廣泛。12/16/2022102數控編程1908年，穿孔的金屬薄片數據載體問世；穿孔帶是在早期數控中使用比較廣泛的數控程序載體。典型的8單位穿孔帶如圖：12/16/2022103數控編程穿孔帶是在早期數控中使用比較廣泛的數控程序載體。典型

數控加工程序應該包含在CNC機床上實現加工零件整個過程的所有信息，如有關零件、機床、工夾具、工藝等。數控編程的過程如圖：２程序編制定義和方法12/16/2022104數控編程數控加工程序應該包含在CNC機床上實現加工零件整個過程的

通過對零件圖的分析，把零件的加工工藝路線、工藝參數、刀具的運動軌跡、位移量、切削參數以及輔助動作，按照數控機床規(guī)定的指令代碼及程序格式編寫成加工程序單，并把程序單中的內容記錄在控制介質上，輸入CNC裝置，從而控制機床加工零件。這種從零件圖分析到制成控制介質的全部過程，稱為數控加工的程序編制。1）數控編程的定義：數控加工的過程演示如下：加工動畫12/16/2022105數控編程通過對零件圖的分析，把零件的加工工藝路線、工藝參數數控加工流程：12/16/2022106數控編程數控加工流程：12/12/20229數控編程2）數控程序樣本：O10N10G55G90G01Z40F2000N20M03S500N30G01X-50Y0N40G01Z-5F100N50G01G42X-10Y0H01N60G01X60Y0N70G03X80Y20R20…N80M05N90M3012/16/2022107數控編程2）數控程序樣本：O1012/12/202210數控編程3)編程具體步驟數控編制的內容主要包括：分析零件圖;確定加工工藝過程；進行刀具運動軌跡坐標計算；編寫程序單；制備控制介質；程序校驗和首件試切6個步驟，如圖所示。12/16/2022108數控編程3)編程具體步驟12/12/202211數控編程(2)確定加工工藝制定數控加工工藝除考慮通常的一般工藝原則外，還應考慮充分發(fā)揮所有數控機床的指令功能，走刀路線要短，換刀次數盡可能少等問題。一般要考慮如下幾點：(1)分析零件圖紙通過對工件材料、形狀、尺寸精度及毛坯形狀和熱處理的分析，確定工件在數控機床上進行加工的可行性。①確定加工方案②刀具、工夾具的設計和選擇③選擇對刀點④確定加工路線⑤確定切削用量12/16/2022109數控編程(2)確定加工工藝(1)分析零件圖紙①確定加工方案②刀具、(5)*制備控制介質

程序單是文字記錄，還要把程序單內容記錄在控制介質上或直接輸入數控裝置存儲。(3)數學處理

在確定了工藝方案后，就需要根據零件的幾何尺寸、加工路線等，計算刀具中心運動軌跡，以獲得刀位數據。計算零件輪廓相鄰幾何元素交點或切點的坐標值，如幾何元素的起點、終點、圓弧的圓心坐標值等。(4)編寫程序單

在完成工藝處理和數值計算工作后，可以編寫零件加工程序單，編程人員根據所使用數控系統(tǒng)的指令、程序段格式，逐段編寫零件加工程序。12/16/2022110數控編程(5)*制備控制介質(3)數學處理(4)編寫程序單12/12４)數控加工程序的編制方法

數控編程的方法有手工編程和自動編程，自動編程是指數控加工程序編制工作的大部分或全部由計算機完成。手工編程是指各個步驟均由手工編制，即從工件的圖樣分析、工藝過程的確定、數值計算到編寫加工程序單、制作控制介質等都是人手工完成的。整個過程如圖：(6)程序校驗和首件試切

通常，加工程序需要人工校對檢查，并在數控機床上進行試切，以檢查機床的動作和運動軌跡的正確性。12/16/2022111數控編程４)數控加工程序的編制方法(6)程序校驗和首件試切12/1手工編程過程框圖12/16/2022112數控編程手工編程過程框圖12/12/202215數控編程

3字符與代碼字符（Character）是一個關于信息交換的術語。它是用來組織、控制或表示數據的一些符號，如數字、字母、標點符號、數學運算符等，是機器能進行存儲或傳送的記號，是加工程序的最小組成單位。常規(guī)加工程序用的字符分四類：一:字母，由大寫26個英文字母組成；二:數字和小數點，由0～9及一個小數點組成；三:符號，由+、-號組成；四:功能字符，由程序開始（結束）符（如“%”）、程序段結束符（如“；”）、跳過任選程序段符（如“/”）等組成。12/16/2022113數控編程3字符與代碼字符（Character）是一個關于4字與功能字字是指數控加工程序可執(zhí)行指令（程序段）中每個可作為一個單元信息存儲、傳遞和操作的含義明確的字符串，稱為程序字。如：

代碼由字符組成，有美國電子工業(yè)協(xié)會標準(EIA－ElectronicIndustriesAssociation)和國際標準化協(xié)會標準(ISO－InternationalStandardizationOrganization)兩種代碼的標準。常規(guī)加工程序中的字都是由一個英文字母與隨后的若干位10進制數字組成。英文字母稱為地址符，地址符與數字間可加正、負號。N30G01X-50Y012/16/2022114數控編程4字與功能字代碼由字符組成，有美國電子工業(yè)協(xié)會標準(機能地址符說明程序號O或P或%程序編號地址程序段號N程序段順序編號地址坐標字X，Y，Z；U，V，W；P，Q，R；A，B，C；D，E；R；I，J，K；直線坐標軸旋轉坐標軸圓弧半徑圓弧中心坐標準備功能G指令動作方式輔助功能M，B；開關功能，工作臺分度等補償值H或D補償值地址暫停P或X或F暫停時間重復次數L或H子程序或循環(huán)程序的循環(huán)次切削用量S或VF主軸轉數或切削速度進給量或進給速度刀具號T刀庫中刀具編號表1常用地址符12/16/2022115數控編程機能地址符說明程序號O或P或%程序編號地址程序

程序段功能字按其功能的不同可分為7種類型，分別是：順序號字、準備功能字、尺寸字、進給功能字、主軸轉速字、刀具功能字和輔助功能字。N…G…X…F…S…T…M…主軸功能字輔助功能字進給功能字準備功能字程序段號尺寸字刀具功能字程序段功能字的一般順序格式：程序段各功能字的先后次序不嚴格規(guī)定。12/16/2022116數控編程程序段功能字按其功能的不同可分為7種類型，分別是：順1）順序號字

程序段功能字按其功能的不同可分為7種類型，分別是：順序號字、準備功能字、尺寸字、進給功能字、主軸轉速字、刀具功能字和輔助功能字。

順序號又稱程序段號或程序段序號。位于程序段之首，由地址符N和后續(xù)2～4數字組成。

順序號的作用：對程序的校對和檢索修改；作為條件轉向的目標，即作為轉向目的程序段的名稱。有順序號的程序段可以進行復歸操作，指加工可以從程序的中間開始，或回到程序中斷處開始。

順序號的使用規(guī)則：為正整數，編程時將第一程序段冠以N10,以后以間隔10遞增，以便于修改。12/16/2022117數控編程1）順序號字程序段功能字按其功能的不同可分為7種類型數控加工程序的執(zhí)行順序：

數控加工順序是嚴格按照程序段編寫時的排列順序來逐段執(zhí)行的，其順序號只是程序段的名稱，與程序執(zhí)行的先后次序無關，與計算機高級語言程序按標號執(zhí)行的規(guī)則是不一樣的。

準備功能字的地址符是G，又稱為G功能或G指令，是用于建立機床或控制系統(tǒng)工作方式的一種指令。后續(xù)數字一般為2～3位正整數。常用為G00～G99，常見日本FANUC、SIEMENS、中國國標JB3208-1983的G代碼對照如表1－1（P6)

2）準備功能字12/16/2022118數控編程數控加工程序的執(zhí)行順序：準備功能字的地址符是G，又稱3）尺寸字尺寸字用于確定機床上刀具運動終點的坐標位置。表示時間暫停的指令也包含在內。其中，用的較多的尺寸地址符號有3組：第一組X，Y，Z，U，V，W，P，Q，R用于指令到達點的直線坐標尺寸；第二組A，B，C，D，E用于指令到達點的的角度坐標尺寸；第三組I，J，K用于指令零件圓弧輪廓的圓心坐標尺寸。在FANUC的有些系統(tǒng)中，還可用P指令暫停時間、用R指令圓弧的半徑等。12/16/2022119數控編程3）尺寸字12/12/202222數控編程多數數控系統(tǒng)可以用準備功能字來選擇坐標尺寸的制式，如FANUC系統(tǒng)可用G20/G21來選擇英制單位/米制單位，也有些系統(tǒng)用系統(tǒng)參數來設定尺寸制式。機床通電默認G21狀態(tài).坐標尺寸字制式的選擇采用米制時，一般單位為mm，如X100指令的坐標單位為100mm。一些數控系統(tǒng)可通過參數來選擇不同的尺寸單位。米制常用單位一般用：1μm、10μm和1mm；英制常用單位一般用：0.0001in和0.001in；12/16/2022120數控編程多數數控系統(tǒng)可以用準備功能字來選擇坐標尺寸的制式，如4）進給功能字進給功能字的地址符是F，又稱為F功能或F指令，用于指定切削的進給速度。對于車床，F可分為每分鐘進給和主軸每轉進給兩種，常用G94和G95；對于其它數控機床，一般只用每分鐘進給。F指令在螺紋切削程序段中常用來指令導程。5）主軸轉速功能字主軸轉速功能字的地址符是S，又稱為S功能或S指令，一般用于直接指定主軸轉速，單位為rpm。對于具有恒線速度功能的數控車床，程序中的S指令用來指定車削加工的線速度數。12/16/2022121數控編程4）進給功能字5）主軸轉速功能字12/12/202224數控刀具功能字的地址符是T，又稱為T功能或T指令，用于指定加工時所用刀具的編號。對于數控車床，其后的數字還兼作指定刀具長度補償和刀尖半徑補償用。T后面的數字分2位、4位、6位。對于4位數字來說，如：TXX

XX

當前刀具號

刀補地址號7）輔助功能字輔助功能字的地址符是M，后續(xù)數字一般為1～3位正整數，又稱為M功能或M指令，用于指定數控機床輔助裝置的開關動作，常用M00～M99見表1－2。6）刀具功能字12/16/2022122數控編程刀具功能字的地址符是T，又稱為T功能或T指令，用于指定5程序段與加工程序一般格式程序段作為加工程序一條可執(zhí)行的具體指令，有若干程序字組成，代表著一個工步或一個動作，是可作為一個單位來處理的連續(xù)程序字組合。例如在FANUCOT系統(tǒng)數控車床中，其格式如下：N4G2X(U)±4.3Z(W)±4.3F3.4M2S4T4;其中：（1）N,G,X,Z,U,W,F,M,S等均為地址功能字;±4.3表示一個正的或負的最多可有4位整數；3位小數的數值；3.4表示一個正的最多有3位整數，4位小數的數值；4表示一個4位正整數；2表示一個2位正整數。1）程序段格式12/16/2022123數控編程5程序段與加工程序一般格式程序段作為加工程序一條可執(zhí)行的具N0012G00M03X0012.340;

N12G0M3X12.34注意：在書寫和打印程序段時，每個程序段一般占一行，在屏幕顯示程序時也是如此；程序段格式是指一個程序段中程序字、字符、數據的書寫規(guī)則；不同的數控系統(tǒng)，往往有不同或大同小異的程序段格式。（2）幾種等效的表示方法12/16/2022124數控編程N0012G00M03X0012.3402）加工程序的一般格式（1）程序開始符、結束符程序開始符、結束符是同一個字符，ISO代碼中是%，EIA代碼中是EP，書寫時要單列一段。一般系統(tǒng)默認或可省略。（2）程序名程序名有兩種形式：一種是英文字母O和1～4位正整數組成；另一種是由英文字母開頭，字母數字混合組成的。一般要求單列一段。（3）程序主體程序主體是由若干個程序段組成的。每個程序段一般占一行。

加工程序是由若干程序段組成的，還包括開始和結束符，一般格式說明如下：12/16/2022125數控編程2）加工程序的一般格式（1）程序開始符、結束符加工程（4）程序結束指令程序結束指令用M02或M30。一般也要求單列一段。區(qū)別是M30在程序自動運行結束后光標返回程序開頭，執(zhí)行指向程序開頭，而M02沒有此功能。加工程序的一般格式舉例：%//開始符

O1000;//程序名

N10G00G54X50Y30M03S3000;N20G01X88.1Y30.2F500T02M08;N30X90;//程序主體……N300M30;% //結束符12/16/2022126數控編程（4）程序結束指令加工程序的一般格式舉例：%