數(shù)控技術(shù)編程

數(shù)控技術(shù)編程第1頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六第二章數(shù)控機(jī)床的程序編制§2-1概述一、基本概念程序中應(yīng)包含零件所有的加工信息。數(shù)控機(jī)床的程序是用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號組成的代碼，按一定的格式編寫而成。從零件圖紙到編制零件加工程序和制作控制介質(zhì)的全部過程，稱為程序的編制。第2頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六二、編程方法手工編程—程序編制的全過程均由人工完成。適用于簡單的零件。效率低。自動編程—編程人員只需根據(jù)零件圖紙和工藝要求，使用規(guī)定的輸入方法，將其輸入計算機(jī)（編程機(jī)），計算機(jī)（或編程機(jī)）自動完成程序編制全過程。自動編程的輸入方式有：

語言輸入方式—指加工零件的幾何尺寸、工藝要求、切削參數(shù)及輔助信息等，是用自動編程語言編寫成源程序后，輸入到計算機(jī)中。第3頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六

圖形輸入方式—指用圖形輸入設(shè)備（如數(shù)字化儀）及圖形菜單，將零件圖形信息直接輸入計算機(jī)，并在熒光屏上顯示出來，再進(jìn)一步處理。

語音輸入方式—采用語音識別器，將操作員發(fā)出的加工指令聲音轉(zhuǎn)變?yōu)榧庸こ绦?。離線編程—與數(shù)控系統(tǒng)相脫離的單獨的程序編制系統(tǒng)。在線編程—自動編程與數(shù)控系統(tǒng)連在一起。第4頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六第二章數(shù)控機(jī)床的程序編制§2-1概述一、基本概念二、編程方法§2-2手工編程的步驟與要求§2-3數(shù)控機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)定§2-4手工編程§2-5程序編制中的數(shù)值計算§2-6自動編程第5頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六§2-2手工編程的步驟與要求數(shù)控編程流程圖分析零件圖紙工藝處理數(shù)學(xué)處理編制程序單制作控制介質(zhì)程序調(diào)試和檢驗修改數(shù)控機(jī)床第6頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六一、分析零件圖紙和制訂工藝內(nèi)容包括：對零件圖紙進(jìn)行分析，以明確加工的內(nèi)容及技術(shù)要求，確定加工方案，選擇適合的數(shù)控機(jī)床，設(shè)計或選擇刀、夾具，確定合理的走刀路線，選擇合理的切削用量等。1.確定加工方案，選擇適合的數(shù)控機(jī)床考慮數(shù)控機(jī)床使用的合理性及經(jīng)濟(jì)性，并充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的功能。第7頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六2.確定零件的裝夾，并選擇夾具要迅速完成加工零件的定位和夾緊過程，夾具結(jié)構(gòu)大多比較簡單。用通用元件拼裝的組合夾具有很大的優(yōu)越性夾具本身應(yīng)該便于在機(jī)床上安裝，便于協(xié)調(diào)零件和機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸關(guān)系。柔性自動化加工中應(yīng)盡量減少工件裝夾次數(shù)，對于FMS，一般裝夾次數(shù)不超過3次。3.正確地選擇對刀點和換刀點

對刀點—指在數(shù)控加工時，刀具相對于工件運動的起點，也是程序運行的起點。故也稱為“程序原點”。第8頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六對刀點的選擇原則如下：１）選擇的對刀點應(yīng)便于數(shù)學(xué)處理，使程序編制簡單２）對刀點應(yīng)選在容易找正，并在加工過程中便于檢查的位置。３）引起的加工誤差?。簯?yīng)盡量設(shè)置在零件的設(shè)計基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。第9頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六對刀—是指使“刀位點”與“對刀點”重合的操作刀位點—是指程序中刀具的基準(zhǔn)點刀具刀位點鉆頭端銑刀立銑刀刀具軸線與刀具底面的交點（底面中心）球頭銑刀球頭的球心或頂點車刀或鏜刀刀尖或刀尖圓弧的圓心第10頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六換刀點—更換刀具的位置。應(yīng)根據(jù)工序內(nèi)容安排，為了防止換刀時碰傷工件，換刀點往往設(shè)在零件的外面。第11頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六4.選擇合理的走刀路線：

走刀路線的選擇原則１）盡量縮短走刀路線，減少空行程，提高生產(chǎn)率。第12頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六內(nèi)槽—以封閉曲線為邊界的平底凹坑內(nèi)槽加工分兩步：切內(nèi)腔、切輪廓。切內(nèi)腔—從走刀路線的長短比較，行切法要略優(yōu)于環(huán)切法第13頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六２）保證零件加工精度和表面粗糙度的要求在車削和銑削零件時，應(yīng)盡量避免徑向切入和切出，而應(yīng)沿工件的切向切入和切出。第14頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六當(dāng)工件邊界敞開時，為保證加工的表面質(zhì)量，應(yīng)從工件的邊界外進(jìn)刀和退刀。３）有利于簡化數(shù)值計算，減少程序段數(shù)目和編程工作量第15頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六第16頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六5.加工刀具的選擇：(1)刀具材料和刀片的選擇①

一般盡可能選擇硬質(zhì)合金刀具②選用涂層刀具③應(yīng)盡量采用可轉(zhuǎn)位刀片第17頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六(2)銑刀的選擇：①

粗銑平面時，切削力大，宜選較小直徑的銑刀；精銑時，可選大直徑銑刀，盡量能包容工件加工面的寬度，以提高效率和加工表面質(zhì)量。②

銑內(nèi)凹輪廓時，銑刀半徑R應(yīng)小于內(nèi)凹輪廓面的最小曲率半徑ρ，一般取R=(0.8～0.9)ρ；銑外凸輪廓時，銑刀半徑盡量選得大些。第18頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六(3)孔加工方法與刀具的選擇①鉆孔：數(shù)控加工一般無鉆模，鉆孔剛度差，為此，采用下列措施：a.

孔深L與孔徑D之比應(yīng)滿足L/D≤5。b.

鉆頭兩主刃應(yīng)磨得對稱，以減少側(cè)向力。c.

應(yīng)選用大直徑鉆頭或是中心鉆先锪一個內(nèi)錐坑，作為鉆頭切入時的定心錐面，再用鉆頭鉆孔，所锪的錐孔也是孔口倒角。第19頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六②鏜孔：鏜孔是懸臂加工，應(yīng)采用對稱的兩刃或兩刃以上的鏜刀頭進(jìn)行切削，以平衡徑向力，減輕鏜削的振動。選擇刀具時，要規(guī)定刀具的結(jié)構(gòu)尺寸，供刀具組裝、預(yù)調(diào)用，對選定的刀具，應(yīng)建立刀具文件，供編程用。第20頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六第二章數(shù)控機(jī)床的程序編制§2-1概述一、基本概念二、編程方法§2-2手工編程的步驟與要求一、分析零件圖紙和制訂工藝

1.確定加工方案，選擇適合的數(shù)控機(jī)床

2.確定零件的裝夾，并選擇夾具

3.正確地選擇對刀點和換刀點

4.選擇合理的走刀路線：

5.加工刀具的選擇：

6.選擇切削用量：第21頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六6.選擇切削用量：與普通切削加工相似切深ap=余量

V刀具耐用度加工時可由工人隨時調(diào)整第22頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六第二章數(shù)控機(jī)床的程序編制§2-1概述一、基本概念二、編程方法§2-2手工編程的步驟與要求一、分析零件圖紙和制訂工藝

1.確定加工方案，選擇適合的數(shù)控機(jī)床

2.確定零件的裝夾，并選擇夾具

3.正確地選擇對刀點和換刀點

4.選擇合理的走刀路線：

5.加工刀具的選擇：

6.選擇切削用量：二、軌跡計算（數(shù)值計算或幾何計算）第23頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六二、軌跡計算（數(shù)值計算或幾何計算）(數(shù)學(xué)處理)根據(jù)零件的幾何尺寸、加工路線、計算刀位點的運動軌跡，以獲得刀位數(shù)據(jù)。三、編寫零件加工程序單，制作控制介質(zhì)及程序檢驗檢驗:（１）機(jī)床空運轉(zhuǎn)畫圖檢查：（２）模擬:（３）試切加工：第24頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六第二章數(shù)控機(jī)床的程序編制§2-1概述§2-2手工編程的步驟與要求§2-3數(shù)控機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)定§2-4手工編程§2-5程序編制中的數(shù)值計算§2-6自動編程第25頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六§2-3數(shù)控機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)定一、標(biāo)準(zhǔn)目前國際通用標(biāo)準(zhǔn)有兩種，即：

ISO國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)

EIA美國電子工業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)我國規(guī)定新產(chǎn)品一律采用ISO標(biāo)準(zhǔn)。由于各類機(jī)床使用的代碼、指令含義不一定完全相同，因此，編程人員還必須按照數(shù)控機(jī)床使用手冊的具體規(guī)定來進(jìn)行編程。第26頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六第二章數(shù)控機(jī)床的程序編制§2-1概述§2-2手工編程的步驟與要求§2-3數(shù)控機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)定一、標(biāo)準(zhǔn)二、ISO標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系與運動方向的規(guī)定§2-4手工編程§2-5程序編制中的數(shù)值計算§2-6自動編程第27頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六二、ISO標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系與運動方向的規(guī)定１.坐標(biāo)系的規(guī)定：仍采用右手法則，直角笛卡爾坐標(biāo)系。基本坐標(biāo)軸為X、Y、Z直角坐標(biāo)系，對應(yīng)每個坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)運動符號為A、B、C。X第28頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六２.坐標(biāo)軸的規(guī)定：Z軸＿＿平行于機(jī)床主軸，如沒主軸，則垂直于工件裝夾表面。Z軸的正方向定義為刀具遠(yuǎn)離工件的方向。X軸＿＿水平的，垂直于Z軸并平行于工件裝卡面的軸。取刀具遠(yuǎn)離工件旋轉(zhuǎn)中心方向為正方向。Y軸＿＿X、Z方向確定后，根據(jù)右手法則來確定。第29頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六第30頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六§2-3數(shù)控機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)定一、標(biāo)準(zhǔn)二、ISO標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系與運動方向的規(guī)定１.坐標(biāo)系的規(guī)定：２.坐標(biāo)軸的規(guī)定：３.編程坐標(biāo)系：第31頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六３.編程坐標(biāo)系：規(guī)定用字母不帶“＇”的坐標(biāo)表示工件固定，刀具運動的坐標(biāo)。XYZ--編程坐標(biāo)系帶“＇”的坐標(biāo)表示刀具固定，工件運動的坐標(biāo)。X＇Y＇Z＇第32頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六４.附加運動坐標(biāo)系：若在XYZ坐標(biāo)系之外另有一組平行于它們的坐標(biāo)系，規(guī)定分別用UVW表示，稱為附加坐標(biāo)系。各種機(jī)床坐標(biāo)軸方向標(biāo)準(zhǔn)中都有明確的規(guī)定，機(jī)床說明書中會給出。第33頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六§2-3數(shù)控機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)定一、標(biāo)準(zhǔn)二、ISO標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系與運動方向的規(guī)定１.坐標(biāo)系的規(guī)定：２.坐標(biāo)軸的規(guī)定：３.編程坐標(biāo)系：４.附加運動坐標(biāo)系：三、ISO標(biāo)準(zhǔn)程序結(jié)構(gòu)和程序段格式第34頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六三、ISO標(biāo)準(zhǔn)程序結(jié)構(gòu)和程序段格式１.程序結(jié)構(gòu)：程序＿包含加工一個零件所需的總信息。由程序號和若干個程序段組成。它由數(shù)控機(jī)床完成某一特定動作所需的全部指令組成。%123__程序號123N01G91G00X50.Y60.S300M03LFN02

G01X100.Y500.F150.

LF程序段號字?jǐn)?shù)據(jù)字結(jié)束字..N10G00X-50.Y-60.M02LF.結(jié)束第35頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六

每一零件的加工程序由程序號開始，而以M02(或M30)作為程序的結(jié)束。1)程序號：編號前面要采用程序編號地址碼。各種數(shù)控系統(tǒng)不一樣：O、%、P2)程序段(語句)：每個程序段對應(yīng)一個工步。程序段又由若干個字組成。程序段中字的順序并不嚴(yán)格，但一般習(xí)慣的排列順序如下：第36頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六N9234

G…X…Z…F…S…T…M…LF程序段號地址程序段號字準(zhǔn)備功能字行程信息(尺寸字)進(jìn)給量主軸轉(zhuǎn)速刀具編號輔助功能字程序段結(jié)束標(biāo)記字的結(jié)構(gòu)是由字母（地址符）和數(shù)字（帶符號或不帶符號）組成，代表控制系統(tǒng)的一個具體指令，指明后續(xù)一串字符的意義及寄存器地址。第37頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六２.程序段格式：1)字地址程序段格式（可變程序段格式）程序段中每個字都以地址符開始，其后跟有符號(+、-)和數(shù)字，字的排列沒有嚴(yán)格的要求，不需要的字以及與上段相同的續(xù)效字可以不寫。特點：程序簡單、直觀，不易出錯，易檢查2)分隔符固定順序程序段結(jié)構(gòu)：用分隔符（HT、TAB）代替地址符，而且預(yù)先規(guī)定所有字的排列順序，根據(jù)分隔符出現(xiàn)的順序，判斷字的功能，不需要的字或與上一程序段功能相同的字可以不寫，但分隔符必須保留。第38頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六字地址程序段格式N01G91G00X50.Y60.S300M03LFN02

G01X100.Y500.F150.

LF

.N10G00X-50.Y-60.M02LF01HT91HT00HT50HT60HT300HTHT03LF02HTHT01HT100HT500HTHT150HTLF.

10HTHT00HT-50HT-60HTHTHT02LF分隔符固定順序程序段結(jié)構(gòu)NGGXYSFMLF第39頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六特點：地址字的順序固定，不可打亂。因而可使系統(tǒng)判別地址電路的設(shè)計簡化。一般用于功能不多且固定的數(shù)控系統(tǒng)中。程序不直觀，易出錯。第40頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六第二章數(shù)控機(jī)床的程序編制§2-1概述§2-2手工編程的步驟與要求§2-3數(shù)控機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)定一、標(biāo)準(zhǔn)二、ISO標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系與運動方向的規(guī)定三、ISO標(biāo)準(zhǔn)程序結(jié)構(gòu)和程序段格式四、ISO標(biāo)準(zhǔn)常用的程序編制指令§2-4手工編程§2-5程序編制中的數(shù)值計算§2-6自動編程第41頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六四、ISO標(biāo)準(zhǔn)常用的程序編制指令（一）準(zhǔn)備功能指令：亦稱G指令由字母“G”和其后的2位數(shù)字組成，從G00至G99可有100種。作用：主要是指定數(shù)控機(jī)床運動方式，為數(shù)控系統(tǒng)的插補運算作好準(zhǔn)備，所以在程序段中G指令一般位于坐標(biāo)字的前面。第42頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六代碼續(xù)效代碼非模態(tài)代碼功能代碼續(xù)效代碼非模態(tài)代碼功能G00aG50#(d)#G01aG51#(d)#G02aG52#(d)#G03aG53fG04*G54fG05##不指定G55fG06aG56fG07##不指定G57fG08G58fG09G59fG10~G16##不指定G60hG17cG61hG18cG62hG36~G39##永不指定G63*第43頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六車削與銑削的編程有一點不同之處：如為車削時，它的缺省編程方式，無論絕對值方式還是增量值方式，其徑向方向(X)用２倍坐標(biāo)值(直徑)編程。第44頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六常用的G指令有：1.G90G91—絕對坐標(biāo)及增量坐標(biāo)的編程指令G90＿絕對坐標(biāo)編程指令G91＿相對坐標(biāo)編程指令絕對坐標(biāo)＿刀具（或機(jī)床）運動位置的坐標(biāo)值是相對于固定的坐標(biāo)原點給出的相對(增量)坐標(biāo)＿刀具（或機(jī)床）運動位置的坐標(biāo)值是相對于前一位置給出的，而不是相對于固定的坐標(biāo)原點給出的第45頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六(50,-30)(-60,40)使用G90G91時應(yīng)注意兩點：絕對方式中，終點的坐標(biāo)值符號在確定的坐標(biāo)系下確定；增量方式的坐標(biāo)值為終點相對于起點的坐標(biāo)，大小等于起、終點表示的矢量在坐標(biāo)方向的投影，方向為該矢量在坐標(biāo)軸上的投影方向。第46頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六2.G92＿＿預(yù)置寄存按照程序規(guī)定的尺寸修改或設(shè)置坐標(biāo)位置。一般安排在程序段的起始部位。T01刀位Ａ坐標(biāo)系設(shè)定程序：G92X400Z250LF第47頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六注意：1)該功能只是設(shè)定編程的原點位置(對刀點)，從而建立一個坐標(biāo)系，通常稱為工件坐標(biāo)系，并不產(chǎn)生運動，刀具仍在原位置。2)該功能要求坐標(biāo)值(X、Z)必須齊全，不可缺少，并只能使用絕對方式，而不能使用增量值表示。3)在一個零件的全部加工程序中，根據(jù)需要，可以重復(fù)設(shè)定改變程序原點。第48頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六3.G00＿＿快速點定位

它命令刀具以點位控制方式，從刀具所在點快速移動到下一個目標(biāo)位置。它只是快速定位，無運動軌跡的要求。注意：

G00功能中不需要給定進(jìn)給速度，即F功能字無效。其運動速度要事先(在0號程序中)設(shè)定。第49頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六4.G01＿＿直線插補用于產(chǎn)生直線或斜線運動，刀具以給定的進(jìn)給量沿著一條直線加工到所要求的終點位置注意：G01程序中必須含有Ｆ功能第50頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六%50N05G92X28.Y20.LFN10G90G00X16.S-T-M-LFN20G01X-8.Y8.F-LFN30X0Y0LFN40X16.Y20.LFN50G00X28.M02LF第51頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六5.G02G03＿圓弧插補

使機(jī)床在各坐標(biāo)平面內(nèi)執(zhí)行圓弧運動，切削出圓弧輪廓。

G02—順時針圓弧插補指令

G03—逆時針圓弧插補指令圓弧的順、逆判斷方法為：沿圓弧所在平面的另一坐標(biāo)負(fù)方向看去，順時針方向為G02，逆時針方向為G03。第52頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六XG02G02編寫圓弧程序時應(yīng)確定的參數(shù)為：圓弧終點坐標(biāo)(X、Y、Z)，圓心相對于圓弧起點的坐標(biāo)分量(I、J、K)或半徑(B或U)。其程序格式為：第53頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六注意：1)圓心坐標(biāo)參數(shù)指：從圓弧起點指向圓心的矢量在坐標(biāo)軸上的投影，它總是為增量值，即不受G90控制。第54頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六2)圓弧半徑參數(shù)中，B(U)指圓弧半徑，符號只代表圓弧的形狀，即＋B(U)圓心角≤180°，編程時“+”可省略－B(U)圓心角>180°3)車削加工中，I值不以2倍值編程。有些系統(tǒng)Ｉ值也以２倍值編程。4)車削加工中，圓弧的順、逆方向，與日常生活中所指的順時針，逆時針方向相反。5)有F功能一般數(shù)控系統(tǒng)都可以跨象限編制圓弧程序。第55頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六%1N1G92XYLFN2G00G90X20.Y0S-T-M-LFN3G03X20.Y0I-20.F-LF%1N1G92XYLFN2G00G91XYS-T-M-LFN3G03X0I-20.F-LF

不用半徑編程第56頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六第二章數(shù)控機(jī)床的程序編制§2-1概述§2-2手工編程的步驟與要求§2-3數(shù)控機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)定一、標(biāo)準(zhǔn)二、ISO標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系與運動方向的規(guī)定三、ISO標(biāo)準(zhǔn)程序結(jié)構(gòu)和程序段格式四、ISO標(biāo)準(zhǔn)常用的程序編制指令

G90,G91,G92,G00,G01,G02,G03第57頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六854590ZX

%10(車削)N10G92X40.Z90.LFN15S-T-M-LFN20G01G90Z85.F250.LFN40G03X120.Z5.I-30.K-40.LFN50G00X140.LFN60X40.Z90.M02LFN30G02X80.Z45.I50.F100.LF第58頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六X6.G40G41G42＿＿刀具半徑補償?shù)毒甙霃窖a償功能的作用就是要求數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)工件輪廓程序和刀具中心偏移量，自動計算出刀位點的軌跡。G41＿＿左偏刀具半徑補償。沿刀具運動方向看，刀具位于零件左側(cè)時的刀具半徑補償。G42＿＿右偏刀具半徑補償。G40＿＿刀具半徑補償撤消。使用該指令后使G41、G42無效。第59頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六建立和取消刀具半徑補償必需與G01或G00指令組合來完成，實際編程時建議與G01組合。G41G01G42G40G00刀具半徑補償功能的應(yīng)用1.刀具因磨損、重磨、換新刀而引起刀具直徑改變后，不必修改程序，只需在刀具參數(shù)設(shè)置中輸入變化后的刀具直徑。2.用同一程序、同一尺寸的刀具，利用刀具半徑補償，可進(jìn)行粗精加工。第60頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六854590ZX%10(車削)N10G92X40.Z90.LFN15S-T-M-LFN20G01G90Z85.F-LFN30G02X80.Z45.I50.F250.LFN40G03X120.Z5.I-30.K-40.LFN50G00X140.N60X40.Z90.LFN70M02LFG41G40第61頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六（二）輔助功能指令M：亦稱M指令輔助功能以地址符M為首，其后跟兩位數(shù)字(00~99)組成，共100種。主要用于機(jī)床加工操作時的工藝性指令。常用的輔助功能M指令：1.M02＿＿程序結(jié)束。該指令用于程序全部結(jié)束，此時主軸、進(jìn)給及冷卻液供給全部停下。常用來使機(jī)床復(fù)位及卷回紙帶到“程序開始”字符。第62頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六2.M03M04M05＿＿主軸控制

M03＿＿主軸順時針旋轉(zhuǎn)。(沿Z軸正向看)

M04＿＿主軸逆時針旋轉(zhuǎn)

M05＿＿主軸停3.M06——換刀4.M08——冷卻液開5.M09——冷卻液關(guān)6.M30＿＿紙帶結(jié)束。與M02相似。第63頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六（三）FST指令（１）F指令：為進(jìn)給速度指令該指令為續(xù)效代碼。它們有兩種表示方法：代碼法：即F后跟二位(無符號)數(shù)字，這些數(shù)字不直接表示進(jìn)給速度的大小，而是機(jī)床進(jìn)給速度數(shù)列的序號。進(jìn)給速度數(shù)列可以是算術(shù)級數(shù)，也可以是幾何級數(shù)。直接指定法：即F后跟的數(shù)字也就是進(jìn)給速度的大小。例如F100.表示進(jìn)給的速度是100mm/min。這種指定方法較為直觀，因此現(xiàn)在大多數(shù)機(jī)床上應(yīng)用。第64頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六（２）S指令：為主軸轉(zhuǎn)速指令該指令是續(xù)效代碼，用來指定主軸的轉(zhuǎn)速，S與F的指定方法相同。（３）T指令：為刀具指令信號在自動換刀的數(shù)控機(jī)床中，該指令用以選擇所需的刀具。指令以T為首，其后跟二(四)位數(shù)字，以代表刀具的編號和調(diào)整號(補償號)。第65頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六第二章數(shù)控機(jī)床的程序編制§2-1概述§2-2手工編程的步驟與要求§2-3數(shù)控機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)定四、ISO標(biāo)準(zhǔn)常用的程序編制指令（一）準(zhǔn)備功能指令：亦稱G指令

G02,G03,G40,G41,G42

（二）輔助功能指令M：亦稱M指令（三）FST指令§2-4手工編程第66頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六§2-4手工編程

一、輪廓編程法(一)基本元素1)兩點式(直線)僅已知：X2A則N…G01AX2…僅已知：Z2A則N…G01AZ2…數(shù)控裝置可自動計算出終點坐標(biāo)。第67頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六已知：X2Z2IK則：N…G02(或G03)X2…Z2…I…K…若已知：X2Z2B則：N…G02(或G03)X2…Z2…B…僅已知：X2(或Z2)IKB則：N…G02(或G03)I…K…B…X2(或Z2)…數(shù)控裝置可自動計算出終點坐標(biāo)。2)圓弧第68頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六已知：A1A2X3Z3則：N…G01A1A2X3Z3控制裝置自動計算(X2Z2)坐標(biāo)值。3)三點式第69頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六5)圓弧若已知：X3Z3A1A2B則：N…G01A1A2BX3Z34)倒角若已知：X3Z3A1A2B則：N…G01A1A2B-X3Z3其中：B-表示插入倒角第70頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六已知：X3Z3AB則：N…G02(或G03)ABX3Z36)直線—圓弧相切過渡7)圓弧—直線相切過渡已知：X3Z3BA則：N…G02(或G03)BAX3Z3注意A和B的順序，圓弧不大于180°。第71頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六已知：X3Z3I1K1

I2K2(終點指向圓心)則：N…

G02(或G03)I1K1I2K2X3Z3

圓弧1準(zhǔn)備功能是根據(jù)第1個圓弧的插補方向而定。8)圓弧—圓弧相切過渡第72頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六N15G02X120.Z5.I50.K0I-50.K0F100.LFN50G00G40X140.LFN60Z90.LFN70X40.LFN80M02LF%10N5G92X40.Z90.LFN10G90G01Z85.F250.STMLF8590ZXG41第73頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六%12N1G92X260.Z334.LFR8Φ220Φ160Φ116Φ66R405°45°8*45°100130246332ZXWN5G00G90X46.S-T-M-LFN6G01G41X50.Z332.F20.LFN10X66.Z324.LFN15A180A90X116.Z246.B8.LFN20G03B40.A175X160.Z130.LFN25G01A135A180X220.Z0LFN30G00G40X260.LFN35Z334.M02LF（二）程序的編制1302第74頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六第二章數(shù)控機(jī)床的程序編制§2-1概述§2-2手工編程的步驟與要求§2-3數(shù)控機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)定四、ISO標(biāo)準(zhǔn)常用的程序編制指令（一）準(zhǔn)備功能指令：亦稱G指令

G40,G41,G42

（二）輔助功能指令M：亦稱M指令（三）FST指令§2-4手工編程一、輪廓編程法第75頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六%4N1G92X180.Y120.LFN2S-T-M-LFN5G90G01G41X170.Y80.F100.LFN10X50.Y40.A270A180U10.LFN15X40.Y90.A135A90LFN20G02X130.Y60.U28.A325LFN25G03X170.Y80.I0J20.I-10.J0LFN27G00G40X180.Y120.M02LF40130160X10*45°R10R2035°R28Y90806040WR10第76頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六第二章數(shù)控機(jī)床的程序編制§2-1概述§2-2手工編程的步驟與要求§2-3數(shù)控機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)定§2-4手工編程一、輪廓編程法二、子程序§2-5程序編制中的數(shù)值計算§2-6自動編程第77頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六1801501408040203020250220200160140120100604020MYXR二、子程序如在一個零件上有許多相同形狀和尺寸的部位，這些部位的加工程序是相同的，把它編成子程序。第78頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六子程序以外的部分便稱主程序。主程序可調(diào)用子程序，子程序可調(diào)用其它子程序，稱嵌套，嵌套次數(shù)是有限制的。L1L1%95L2L3M02L1%95L2L3M02L2M17M17M17第79頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六編寫子程序須注意：（１）為保證在任意位置都能調(diào)用子程序，必須采用增量編程方式。（２）子程序要有程序名，結(jié)束指令。西門子810系統(tǒng)子程序名一般用一個字母L和二到三位的數(shù)字組成。子程序結(jié)束用M17。子程序調(diào)用的定義如下：L103

P0子程序號(2~3位)執(zhí)行次數(shù)(3)子程序編寫與主程序相同。第80頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六1801501408040203020250220200160140120100604020MYXRL103(圓的子程序)N05G91G01Y-10.F500.LFN10G02Y0J-10.LFN15G01Y10.LFN20M17LF第81頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六1801501408040203020250220200160140120100604020MYXRL203(方形子程序)N05G91G01Y-10.F500.LFN10X10.LFN15Y-20.LFN20X-20.LFN25Y20.LFN30X10.LFN35Y10.LFN40M17LF第82頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六%123(主程序)N01G92X250.Y180.LFN05G90G00X220.Y150.S_T_M_LFN10X200.L103P1LF1801501408040203020250220200160140120100604020MYXR第83頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六N15G00X-30L103P1LFN20G90G00X140L203P1LFN25G90G00X100L103P1LFN30G90G00X60L203P1LF1801501408040203020250220200160140120100604020MYXRG91第84頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六第二章數(shù)控機(jī)床的程序編制§2-1概述§2-2手工編程的步驟與要求§2-3數(shù)控機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)定§2-4手工編程一、輪廓編程法二、子程序三、參數(shù)編程§2-5程序編制中的數(shù)值計算§2-6自動編程第85頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六三、參數(shù)編程在零件程序中，可以應(yīng)用R參數(shù)來解決一些形狀相似、尺寸不同的相似零件的編程問題。在每一個程序段中，最多可編入的參數(shù)個數(shù)是有限制的，參數(shù)值、子程序、調(diào)用、行程信息及開關(guān)功能均可以寫在一個程序段中。西德西門子公司的810T/810M系統(tǒng)有200個寄存器，即R00~R199，可規(guī)定R00~R99用于賦值調(diào)子程序，值保留，R100~R199用于子程序運算，值不保留。第86頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六(一)參數(shù)的定義和賦值R參數(shù)是由帶符號的確定數(shù)值給定810系統(tǒng)

常數(shù)賦值

R01=10.78

直接賦值

X=R1

加法賦值

X=5+R1

X=5-R1

第87頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六(二)參數(shù)運算R參數(shù)的運算規(guī)則：810系統(tǒng)

賦值

R1=R2

變負(fù)

R1=-R2

加法

R1=R2+R3

減法

R1=R2-R3

乘法

R1=R2*R3

除法

R1=R2/R3

開方

@613R1R2結(jié)果放入R1R2的數(shù)值≥0

第88頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六(三)參數(shù)與數(shù)值的運算810系統(tǒng)：R1=R2+25R1=17.5-R3R1=0.221*R3R1=355/R3@613

R1

K64┃┃┗K表示常數(shù)為64┃┗結(jié)果在R1中，為8┗開方運算第89頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六(四)參數(shù)連接810系統(tǒng)：R1=R2+R3-R4*R5/R6…*R10其運算順序按自然順序，而不是按先×÷后＋－。步驟為：①R1=R2②R1=R1+R3③R1=R1-R4④R1=R1*R5⑤R1=R1/R6…第90頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六L315N1G91G01G41Z-98.F=R5LFN5G01Z=-R4-2.LFN10X=-R1F=R6LFR5為深度方向的進(jìn)給速度R6為輪廓銑削速度120Y9050W90160R3=10AX180R3=3R4=3R4=5R1=30R1=70R2=30R2=60R4為縱向深度(五)舉例第91頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六N15G03X=-R3Y=-R3U=R3LFN20G01Y=-R2LFN25G03X=R3Y=-R3U=R3LFN30G01X=R1LF120Y9050W90160R3=10AX180R3=3R4=3R4=5R1=30R1=70R2=30R2=60R4為縱向深度第92頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六120Y9050W90160R3=10AX180R3=3R4=3R4=5R1=30R1=70R2=30R2=60R4為縱向深度N35G03X=R3Y=R3U=R3LFN40G01Y=R2LFN45G60G03X=-R3Y=R3U=R3LFN50G01Z=R4LFN55G00G40Z100.LFN60G90M17LF第93頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六120Y9050W90160R3=10AX180R3=3R4=3R4=5R1=30R1=70R2=30R2=60R4為縱向深度%137N1G92X180.Y120.Z100.LFN5G90G00X160.Y100.S-T-M-LFN10R1=30.R2=60.R3=10.R4=5.R5=500.R6=300.L315P1LF第94頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六120Y9050W90160R3=10AX180R3=3R4=3R4=5R1=30R1=70R2=30R2=60R4為縱向深度N15G00X90.Y50.LFN20R1=70.R2=30.R3=3.R4=3.L315P1N25G00Y120.LFN30X180.LFN35M02LF第95頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六零件族的參數(shù)編程第96頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六R08(1.5*45o)R06R05R04XZL10N10R50=R00/2R51=R06-R08R52=R51+R50R53=2*R08R54=R00-R53N15G90G00X0Z=R52S_T_M_LFN20G01G41X=R54Z=R06F_LFN30X=R00Z=R51LFN40A180A90X=R01Z=R05B=R07LFN50X=R02Z=R04LFN60X=R03LFN70Z0LFN80M17LF第97頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六1525100ф25ф75ф80ф90%4711N10G92X150.Z215.LFN20R00=25.R01=75.R02=80.R03=90.R04=15.R05=25.R06=100.R07=15.R08=1.5LFN30L10P1LFN40G90G00G40X150.LFN45Z215.LFN50M02LF第98頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六15825ф10ф40ф45ф50%15N10G92X100.Z115.LFN20R00=10.R01=40.R02=45.R03=50.R04=8.R05=15.R06=25.R07=15.R08=1.5N30L10P1LFN40G90G00G40X100.LFN45Z115.LFN50M02LF

第99頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六第二章數(shù)控機(jī)床的程序編制§2-1概述§2-2手工編程的步驟與要求§2-3數(shù)控機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)定§2-4手工編程一、輪廓編程法二、子程序三、參數(shù)編程四、固定循環(huán)§2-5程序編制中的數(shù)值計算§2-6自動編程第100頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六四、固定循環(huán)如粗車外圓、螺紋、深孔加工，有些機(jī)床配有循環(huán)程序，只要根據(jù)要求使用即可。但有些機(jī)床沒有，需自己編寫。編程方法與前同。循環(huán)程序也用增量編程。第101頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六第二章數(shù)控機(jī)床的程序編制§2-1概述§2-2手工編程的步驟與要求§2-3數(shù)控機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)定§2-4手工編程一、輪廓編程法二、子程序三、參數(shù)編程四、固定循環(huán)§2-5程序編制中的數(shù)值計算§2-6自動編程第102頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六§2-5程序編制中的數(shù)值計算編程時的數(shù)值計算，主要是計算零件輪廓（或刀位點軌跡）的基點和節(jié)點的坐標(biāo)?；c──直線段和圓弧段的交點或切點。對于由直線和圓弧組成的平面輪廓，編程時數(shù)值計算的主要任務(wù)是求各基點的坐標(biāo)。節(jié)點──逼近輪廓曲線所用的直線或圓弧小段與輪廓曲線的交點或切點。對于一些已知方程為y=f(x)的非圓的平面輪廓曲線，數(shù)值計算的任務(wù)就是求算節(jié)點的坐標(biāo)。第103頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六非圓曲線的節(jié)點計算用直線或圓弧逼近方程曲線y=f(x)時，節(jié)點的數(shù)目及其坐標(biāo)值主要取決于曲線的特性、逼近線段的形狀及允許的逼近誤差δ允。逼近線段采用直線還是圓弧，應(yīng)考慮在保證逼近精度的前提下，使節(jié)點數(shù)目少，也就是程序段數(shù)目少，計算簡單。第104頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六第二章數(shù)控機(jī)床的程序編制§2-1概述§2-2手工編程的步驟與要求§2-3數(shù)控機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)定§2-4手工編程一、輪廓編程法二、子程序三、參數(shù)編程四、固定循環(huán)§2-5程序編制中的數(shù)值計算§2-6自動編程第105頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六(一)等間距直線逼近法使每一個程序段中的某一個坐標(biāo)的增量相等間距的大小一般根據(jù)零件加工精度憑經(jīng)驗選取。求出節(jié)點坐標(biāo)后，再驗算分段造成的逼近誤差是否小于允許值，允許的逼近誤差?。褐恍栩炈鉟坐標(biāo)增量值最大的線段，曲率比較大的線段以及有拐點的線段。y=f(x)第106頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六設(shè)A1A2是要驗算的線段，曲線的方程y=f(x)，A1A2的坐標(biāo)已知為(x1，y1)(x2，y2)，過A1A2的直線方程為：兩點式Ax+By+C=0

式中：A=y1-y2B=x2-x1C=y1(x1-x2)-x1(y1-y2)第107頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六要最大的逼近誤差小于等于δ允。即δmax≤δ允一個解δmax<δ允δmax=δ允δmax>δ允無解兩個或兩個以上的解距直線A1A2為δ允的等距線的方程：

第108頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六(二)等弦長直線逼近法每個程序段的直線段長度相等。先確定曲率半徑最小的位置，然后在該處按照逼近誤差小于等于δ允的條件，求出逼近直線段的長度，用此弦長分割零件的輪廓曲線，即可求出各節(jié)點坐標(biāo)。必須使最大誤差仍小于δ允。即δmax≤δ允。一般說來，零件輪廓曲線的曲率半徑最小的地方，逼近誤差最大。第109頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六設(shè)函數(shù)f(x)在點x0處具有導(dǎo)數(shù)，且x0處取得極值，那末，這函數(shù)在x0處的導(dǎo)數(shù)f′(x0)=0將上式對x求一次導(dǎo)數(shù)，并令其值為零已知零件輪廓曲線的方程為y=f(x)，則曲線的曲率半徑為：第110頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六ρmin求出x值，代入ρ式，便可得到最小曲率半徑ρmin。如果ρmin處逼近誤差為δ允時，其逼近的弦長l為：第111頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六得交點b的坐標(biāo)(xb,yb)這種方法的計算過程比等間距法復(fù)雜，但程序段數(shù)目較少。以曲線的起點a(xa，ya)為圓心，l為半徑作圓，其方程為第112頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六第二章數(shù)控機(jī)床的程序編制§2-4手工編程一、輪廓編程法二、子程序三、參數(shù)編程四、固定循環(huán)§2-5程序編制中的數(shù)值計算

(一)等間距直線逼近法

(二)等弦長直線逼近法

(三)等誤差直線逼近法第113頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六(三)等誤差直線逼近法使每個直線段的逼近誤差相等，并小于或等于δ允，即δmax=const≤δ允程序段數(shù)更少。大型、復(fù)雜的零件輪廓采用這種方法較合理。

以a點為圓心的允差圓的方程為(x-xa)2+(y-ya)2=δ允2公切線PT的方程為：y=kx+b第114頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義：函數(shù)y=f(x)在點x處的導(dǎo)數(shù)f′(x)表示曲線y=f(x)在點M(x,y)處的切線的斜率

f′(x)=tgα解以下的聯(lián)立方程第115頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六可求得xT、yT、xP、yP，再求出k。過a點且平行于PT的直線的方程為：(y-ya)=k(x-xa)y=f(x)求方程與輪廓曲線y=f(x)的交點就是節(jié)點b。再從b點開始，重復(fù)上述的計算步驟，可以求出其他各節(jié)點。第116頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六第二章數(shù)控機(jī)床的程序編制§2-4手工編程一、輪廓編程法二、子程序三、參數(shù)編程四、固定循環(huán)§2-5程序編制中的數(shù)值計算

(一)等間距直線逼近法

(二)等弦長直線逼近法

(三)等誤差直線逼近法

(四)圓弧逼近法§2-6自動編程第117頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六ξn，ηnxn，ynρny=f(x)(四)圓弧逼近法需求出每段圓弧圓心、起點、終點的坐標(biāo)值以及圓弧段的半徑。計算節(jié)點的依據(jù)仍然是要使圓弧段與工件輪廓曲線間的誤差小于或等于允許的逼近誤差δ允，即

δmax≤δ允。等誤差法的計算步驟：1)求輪廓曲線y=f(x)在起點(xn，yn)處的曲率中心的坐標(biāo)(ξn，ηn)和曲率半徑ρn第118頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六2)以點(ξn，ηn)為圓心，ρn±δ允為半徑作圓，與曲線相交，求其交點為(xn+1，yn+1)。圓的方程為(x-ξn)2+(y-ηn)2=(ρn±δ允)2y=f(x)第119頁，共133頁，2023年，2月20日，星期六3)以(xn，yn)為起點，(xn+1，yn+1)為終點，半徑為ρn的圓弧段就是所要求的逼近圓弧段，由以下兩個方程

(x-xn)2+(y-yn)2=ρn2(x-xn+1)2+(y-yn+1)2=ρn2求得兩圓的交點，即為圓弧段的圓心坐標(biāo)(ξm，ηm)；4)重復(fù)以上步驟第120頁，共133頁，202