機(jī)床數(shù)控技術(shù)-數(shù)控加工程序編制

數(shù)控技術(shù)2第二章數(shù)控加工程序編制2-1概述2-2編程的基礎(chǔ)知識(shí)2-3常用準(zhǔn)備功能指令的編程格2-4數(shù)控編程的工藝處理2-5程序編制中的數(shù)值計(jì)算3

第一節(jié)

概述4程序編制的基本概念

數(shù)控加工程序編制概念

從零件圖紙到數(shù)控加工指令的有序排列（制成控制介質(zhì)）的全過程。根據(jù)零件的圖形尺寸、工藝過程、工藝參數(shù)、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)以及刀具位移等內(nèi)容，按照數(shù)控機(jī)床的編程格式和能識(shí)別的語言記錄在程序單上，再按規(guī)定把程序單制備成控制介質(zhì)，變成數(shù)控系統(tǒng)能讀取的信息，并通過輸入設(shè)備送入數(shù)控裝置。即將加工的工藝分析、加工順序、零件輪廓軌跡尺寸、工藝參數(shù)(f、s、t)及輔助動(dòng)作（變速、換刀、冷卻液啟停、工件夾緊松開等）等，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號(hào)組成的代碼按一定的格式編寫加工程序單，并將程序單的信息變成控制介質(zhì)的整個(gè)過程。第一節(jié)概述

5記錄數(shù)控加工程序的控制介質(zhì)早期都用穿孔紙帶。目前在大多數(shù)情況下，都以磁盤、磁帶取代了紙帶；或者通過計(jì)算機(jī)通信接口，將編好的程序傳送到機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)中；一些簡單的零件程序，一般都在數(shù)控系統(tǒng)的鍵盤上用手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式（MDI）傳送到數(shù)控系統(tǒng)中。在編程過程中，用來記錄工藝過程、工藝參數(shù)和位移數(shù)據(jù)的表格文件稱為“零件加工程序單”，簡稱“程序單”，它是制備介質(zhì)的依據(jù)。編程的關(guān)鍵問題是如何根據(jù)零件圖紙正確地編寫出程序單。62.編程方法：手工編程和自動(dòng)編程

手動(dòng)編程

定義：整個(gè)編程過程由人工完成。對(duì)編程人員的要求高（熟悉數(shù)控代碼功能、編程規(guī)則，具備機(jī)械加工工藝知識(shí)和數(shù)值計(jì)算能力）

適用：①幾何形狀不太復(fù)雜的零件；

②三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)以下加工程序

第一節(jié)概述7自動(dòng)編程：定義：編程人員根據(jù)零件圖紙的要求，按照某個(gè)自動(dòng)編程系統(tǒng)的規(guī)定，將零件的加工信息用較簡便的方式送入計(jì)算機(jī)，編程系統(tǒng)將能根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的類型輸出數(shù)控加工程序。

適用：①形狀復(fù)雜的零件

②雖不復(fù)雜但編程工作量很大的零件（如有數(shù)千個(gè)孔的零件）

③雖不復(fù)雜但計(jì)算工作量大的零件（如非圓曲線輪廓的計(jì)算）第一節(jié)概述8

比較用手工編程時(shí)，一個(gè)零件的編程時(shí)間與機(jī)床實(shí)際加工時(shí)間之比，平均約為30：1。數(shù)控機(jī)床不能開動(dòng)的原因中，有20~30%是由于加工程序不能及時(shí)編制出造成的編程自動(dòng)化是當(dāng)今的趨勢！但手工編程是學(xué)習(xí)自動(dòng)編程基礎(chǔ)！第一節(jié)概述9二、數(shù)控機(jī)床程序編制的內(nèi)容和步驟

第一節(jié)概述10圖紙工藝分析

在對(duì)圖紙工藝分析（與普通加工的圖紙分析相似）的基礎(chǔ)上：確定加工機(jī)床、刀具與夾具；確定零件加工的工藝線路、工步順序；切削用量（f、s、t）等工藝參數(shù)。

計(jì)算運(yùn)動(dòng)軌跡圖紙工藝分析程序編制制備控制介質(zhì)校驗(yàn)和試切零件圖紙錯(cuò)誤修改第一節(jié)概述11計(jì)算運(yùn)動(dòng)軌跡

根據(jù)圖紙尺寸及工藝線路的要求：選定工件坐標(biāo)系計(jì)算零件輪廓和刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的坐標(biāo)值；錯(cuò)誤計(jì)算運(yùn)動(dòng)軌跡圖紙工藝分析程序編制制備控制介質(zhì)校驗(yàn)和試切零件圖紙修改第一節(jié)概述12

編制程序及初步校驗(yàn)

根據(jù)制定的加工路線、切削用量、選用的刀具、輔助動(dòng)作，按照數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定指令代碼及程序格式，編寫零件加工程序，并進(jìn)行校核、檢查上述兩個(gè)步驟的錯(cuò)誤。計(jì)算運(yùn)動(dòng)軌跡圖紙工藝分析程序編制制備控制介質(zhì)校驗(yàn)和試切零件圖紙錯(cuò)誤修改第一節(jié)概述13制備控制介質(zhì)

將程序單上的內(nèi)容，經(jīng)轉(zhuǎn)換記錄在控制介質(zhì)上（如存儲(chǔ)在磁盤上），作為數(shù)控系統(tǒng)的輸入信息，若程序較簡單，也可直接通過鍵盤輸入。第一節(jié)概述計(jì)算運(yùn)動(dòng)軌跡圖紙工藝分析程序編制制備控制介質(zhì)校驗(yàn)和試切零件圖紙錯(cuò)誤修改14

程序的校驗(yàn)和試切

所制備的控制介質(zhì)，必須經(jīng)過進(jìn)一步的校驗(yàn)和試切削，證明是正確無誤，才能用于正式加工。如有錯(cuò)誤，應(yīng)分析錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因，進(jìn)行相應(yīng)的修改。常用的校驗(yàn)和試切方法：閱讀法、模擬法、試切法等。第一節(jié)概述計(jì)算運(yùn)動(dòng)軌跡圖紙工藝分析程序編制制備控制介質(zhì)校驗(yàn)和試切零件圖紙錯(cuò)誤修改15第二節(jié)

編程的基礎(chǔ)知識(shí)16一、數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu)

1.程序的構(gòu)成一個(gè)完整的數(shù)控加工程序由程序名、程序體和程序結(jié)束三部分組成%0001；程序名N01G92X50.0Y20.0；N02………………；N03………………；程序體N04………………；N05…;M30；程序結(jié)束2.2編程的基礎(chǔ)知識(shí)17

程序名

程序名是一個(gè)程序必需的標(biāo)識(shí)符。組成：由地址符后帶若干位數(shù)字組成。地址符常見的有：“%”、“O”、“P”等，視具體數(shù)控系統(tǒng)而定。示例：國產(chǎn)華中I型系統(tǒng)“%”，日本FANUC系統(tǒng)“O”。后面所帶的數(shù)字一般為4～8位。如：%2000

程序體它表示數(shù)控加工要完成的全部動(dòng)作，是整個(gè)程序的核心。組成：它由許多程序段組成，每個(gè)程序段由一個(gè)或多個(gè)指令構(gòu)成。程序結(jié)束

它是以程序結(jié)束指令M02或M30，結(jié)束整個(gè)程序的運(yùn)行。第三節(jié)程序編制的代碼及格式

2.2編程的基礎(chǔ)知識(shí)18程序段標(biāo)號(hào)，程序段結(jié)束字符以及變量組成：①程序段標(biāo)號(hào)指令地址符N后帶若干數(shù)字組成；程序段號(hào):查找、跳轉(zhuǎn)

注意，程序段標(biāo)號(hào)與程序的執(zhí)行順序無關(guān)，不管有無括號(hào)，程序都是按排列的先后次序執(zhí)行。

②程序段結(jié)束指令每一個(gè)程序段都應(yīng)有結(jié)束符，它是數(shù)控系統(tǒng)編譯程序的標(biāo)志。常用的有：“*”、“；”、“LF”、“NL”、“CR”等視具體數(shù)控系統(tǒng)而定。③變量為簡化編程有些系統(tǒng)還允許采用變量編程，從而可簡化編程。它由地址符（字母或符號(hào)，如#、R等）后帶若干數(shù)字組成；第三節(jié)程序編制的代碼及格式

2.2編程的基礎(chǔ)知識(shí)192、程序段的格式定義：程序段中指令的排列順序和書寫規(guī)則，不同的數(shù)控系統(tǒng)往往有不同的程序段格式。程序段的長短、字?jǐn)?shù)和字長都是可變的，字的排列順序沒有嚴(yán)格要求，不需要的字及與上一程序段相同的續(xù)效字可以不寫。

目前廣泛采用地址符可變程序段格式（字地址程序段格式）

N03

G91G01

X50Y60

F200

S400

M03M08

；程序段號(hào)G指令尺寸指令進(jìn)給速度指令主軸轉(zhuǎn)速指令M指令程序段結(jié)束符第三節(jié)程序編制的代碼及格式

2.2編程的基礎(chǔ)知識(shí)20程序段格式的相關(guān)概念

1程序由若干個(gè)“程序段（block）”組成，每個(gè)程序段由一定的順序和規(guī)定排列的“字”（word）組成。

2字：表示地址的英文字母和數(shù)字集合，表示某一功能的一組代碼符號(hào)，是控制帶或程序的信息單位。

3格式：指一個(gè)程序段中各個(gè)字的排列順序及其表達(dá)形式。*字-地址程序段格式（wordaddressformat）如:N100G01X3200Y2500Z-150F180S240T12M05;地址字第二節(jié)編程的基礎(chǔ)知識(shí)21字地址程序段格式也叫地址符可變程序段格式，這種格式的特點(diǎn)是：程序段中的每個(gè)指令字均以字母（地址符）開始，其后再跟數(shù)字或無符號(hào)的數(shù)字。指令字在程序段中的順序沒有嚴(yán)格的規(guī)定，即可以任意順序的書寫。不需要的指令字或者與上段相同的續(xù)效代碼（包括G、M、F、S及尺寸指令等）可以省略不寫。這種格式具有程序簡單、可讀性強(qiáng)，易于檢查等優(yōu)點(diǎn)。國際標(biāo)準(zhǔn)6983-I-1982和我國的GB8870-88標(biāo)準(zhǔn)都推薦使用這種字地址程序段格式，并作了具體規(guī)定。*字-地址程序段格式（wordaddressformat）如:N100G01X3200Y2500Z-150F180S240T12M05;第二節(jié)編程的基礎(chǔ)知識(shí)22233、主程序、子程序主程序、子程序在一個(gè)零件的加工程序中，若有一定量的連續(xù)的程序段在幾處完全重復(fù)出現(xiàn)，則可將這些重復(fù)的程序串單獨(dú)抽出來，按一定的格式做成子程序。

主程序：N01……；

N02……；

N11調(diào)用子程序1；

N28調(diào)用子程序8；

N××……M02；

……子程序1：N01……；

N××……M99；子程序8：N01……LFN××……M99；二節(jié)程序編制的代碼及格式

第二節(jié)編程的基礎(chǔ)知識(shí)24二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系1、坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)方向及其命名

統(tǒng)一規(guī)定數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸及其運(yùn)動(dòng)的方向，可使編程方便，并使編出的程序?qū)ν愋蜋C(jī)床有通用性。同時(shí)也給

維修和使用帶來極大的方便。ISO和我國都擬定了命名的標(biāo)準(zhǔn)。2.2數(shù)控編程的基礎(chǔ)知識(shí)

2023年8月2日1.坐標(biāo)軸及運(yùn)動(dòng)方法的規(guī)定（1）標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系的確定為了確定機(jī)床的運(yùn)動(dòng)方向和移動(dòng)距離，需要在機(jī)床上建立一個(gè)坐標(biāo)系，這個(gè)坐標(biāo)系就稱為機(jī)床坐標(biāo)系。數(shù)控機(jī)床上標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系采用右手笛卡兒坐標(biāo)系統(tǒng)。

2.2數(shù)控編程的基礎(chǔ)知識(shí)

二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

26二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

進(jìn)給運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系

ISO和中國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：坐標(biāo)軸：數(shù)控裝備的每個(gè)進(jìn)給軸(直線進(jìn)給、圓進(jìn)給)定義為坐標(biāo)系中的一個(gè)坐標(biāo)軸。數(shù)控裝備坐標(biāo)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)：右手笛卡兒坐標(biāo)系統(tǒng)2.2數(shù)控編程的基礎(chǔ)知識(shí)

27二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

基本坐標(biāo)系：直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系（X.Y.Z）。坐標(biāo)軸相互關(guān)系：由右手定則決定?；剞D(zhuǎn)坐標(biāo)：繞X.Y.Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)的圓進(jìn)給坐標(biāo)軸分別用A.B.C表示，坐標(biāo)軸相互關(guān)系由右手螺旋法則而定。XYZX、Y、Z+A、+B、+CXZY+C+B+A2.2數(shù)控編程的基礎(chǔ)知識(shí)

28二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

坐標(biāo)軸方向：定義為刀具相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)的方向。增大刀具與工件距離的方向即為各坐標(biāo)軸的正方向。編程時(shí)不必知道機(jī)床運(yùn)動(dòng)的具體配置，就能正確地進(jìn)行編程。附加坐標(biāo)軸：平行于基本坐標(biāo)系中坐標(biāo)軸的進(jìn)給軸，用U、V、W表示。

29二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

1)Z坐標(biāo)（軸）方位Z坐標(biāo)平行主軸軸線的進(jìn)給軸。沒有主軸或有多個(gè)主軸：垂直于工件裝夾面的方向?yàn)閆坐標(biāo)。主軸能擺動(dòng)：在擺動(dòng)的范圍內(nèi)其軸線只與標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系中的某一坐標(biāo)平行時(shí)，則該坐標(biāo)便是Z坐標(biāo)；若在擺動(dòng)的范圍內(nèi)其軸線可與多個(gè)坐標(biāo)平行，則取垂直于工件裝夾面的方向?yàn)閆坐標(biāo)。（2）坐標(biāo)軸的確定方法確定機(jī)床坐標(biāo)軸時(shí)，一般先確定Z軸，再確定X軸和Y軸。30立式5軸數(shù)控銑床的坐標(biāo)系Z坐標(biāo)正方向規(guī)定：刀具遠(yuǎn)離工件的方向。+Z+Z二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

31+Z二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

2）X坐標(biāo)

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：X軸為水平方向，且垂直于Z軸并平行于工件的夾裝面在刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床上（銑床、鉆床、鏜床等）。Z軸水平（臥式），則從刀具主軸后端向工件看時(shí)，X坐標(biāo)的正方向指向右邊。Z軸垂直（立式）：單立柱機(jī)床，面對(duì)刀具主軸向立柱看時(shí)，X的正方向指向右邊；雙立柱機(jī)床(龍門機(jī)床)，從刀具向左立柱看時(shí)，X軸的正方向指向右邊。在工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床上（車床、磨床等），X軸的運(yùn)動(dòng)方向是工件的徑向并平行于橫向拖板，且刀具離開工件旋轉(zhuǎn)中心的方向是X軸的正方向。對(duì)于無主軸的機(jī)床：如刨床等，則選定主要切削方向?yàn)閄軸方向。32二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

332)X坐標(biāo)

在刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床上（銑床、鉆床、鏜床等）。Z軸水平（臥式），則從刀具(主軸)向工件看時(shí)，X坐標(biāo)的正方向指向右邊。+Z+X二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

34Z軸垂直（立式）：

單立柱機(jī)床，從刀具向立柱看時(shí)，X的正方向指向右邊；立式5軸數(shù)控銑床的坐標(biāo)系+Z+X二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

35+Z

Z軸垂直（立式）：雙立柱機(jī)床(龍門機(jī)床)，從刀具向左立柱看時(shí)，

X軸的正方向指向右邊。+X二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

36在工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床上（車床、磨床等），X軸的運(yùn)動(dòng)方向是工件的徑向并平行于橫向拖板，且刀具離開工件旋轉(zhuǎn)中心的方向是X軸的正方向。+Z+X二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

373)Y坐標(biāo)

利用已確定的X、Z坐標(biāo)的正方向，用右手定則或右手螺旋法則，確定Y坐標(biāo)的正方向。右手定則：大姆指指向+X，中指指向+Z，則+Y方向?yàn)槭持钢赶颉Ｓ沂致菪▌t：在XZ平面，從Z至X，姆指所指的方向?yàn)?y。

二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

38立、臥式數(shù)控銑床+Z+X+Z+X+Y+Y二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

39+Z+X+Y立式5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑床+Z+X+Y龍門數(shù)控銑床二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

40+Z+X+Y+Z+X+Y+C+A+C5)回轉(zhuǎn)坐標(biāo)A、B、C:圍繞坐標(biāo)軸X、Y、Z旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)，分別用A、B、C表示。它們的正方向用右手螺旋法則判定。

二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

2023年8月2日+Z+Y+Z+Y/+C/+A+C/4）回轉(zhuǎn)坐標(biāo)A、B、C:圍繞坐標(biāo)軸X、Y、Z旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)，分別用A、B、C表示。它們的正方向用右手螺旋法則判定。

+X+X二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

42立式5軸數(shù)控銑床的坐標(biāo)系+Z+X+Y+A+C+W5).輔助坐標(biāo)U、V、W:平行于基本坐標(biāo)系中坐標(biāo)軸的進(jìn)給軸，用U、V、W和P、Q、R表示二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

2023年8月2日（3）編程坐標(biāo)對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)而不是刀具運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，必須將前述為刀具運(yùn)動(dòng)所作的規(guī)定作相反的安排。用加“′”字母，如+X′，表示工件相對(duì)刀具負(fù)方向運(yùn)動(dòng)指令。而不加“′”字母，如+X，則表示刀具相對(duì)于工件負(fù)向運(yùn)動(dòng)指令。二者表示的運(yùn)動(dòng)方向相反。對(duì)于編程人員之考慮不加“′”的運(yùn)動(dòng)方向，對(duì)于機(jī)床制造者，則需要考慮帶“′”的運(yùn)動(dòng)方向。機(jī)床在實(shí)際編程時(shí)不論是刀具移動(dòng)還是工件移動(dòng)，一律假定工件靜止不動(dòng)，而刀具在移動(dòng)。二、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

2.2數(shù)控編程的基礎(chǔ)知識(shí)2023年8月2日2.2數(shù)控編程的基礎(chǔ)知識(shí)（4）分辨率（Resolution）分辨率：兩個(gè)相鄰分散細(xì)節(jié)之間可以分辨的最小間隔。分辨率對(duì)控制系統(tǒng)而言，它是可以控制的最小位移量。數(shù)控機(jī)床的最小位移量（最小設(shè)定單位，最小編程單位，最小指令增量，脈沖當(dāng)量（步進(jìn)電機(jī)））是指數(shù)控機(jī)床的最小移動(dòng)單位，它是數(shù)控機(jī)床的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)。一般為0.0001~0.01mm，視具體機(jī)床而定。）脈沖當(dāng)量——對(duì)應(yīng)于每一個(gè)指令脈沖（最小位移指令）機(jī)床位移部件的運(yùn)動(dòng)量。編程時(shí)，所有的編程尺寸都應(yīng)轉(zhuǎn)換成與最小設(shè)定單位相對(duì)應(yīng)的數(shù)量。編程尺寸有兩種表示法：

1、以最小設(shè)定單位為最小單位來表示；

2、以毫米為單位，以有效位小數(shù)來表示。如：X=524.295㎜，Y=36.52㎜，最小設(shè)定單位為0.01㎜，則：

1法表示：X52430Z36522法表示：X524.30Z36.52

452、機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系編程總是基于某一坐標(biāo)系統(tǒng)的，因此，弄清楚數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系的概念及相互關(guān)系是至關(guān)重要的。2.2數(shù)控編程的基礎(chǔ)知識(shí)46機(jī)床原點(diǎn)與機(jī)床坐標(biāo)系及機(jī)床參考點(diǎn)機(jī)床原點(diǎn)（零點(diǎn)）機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)（機(jī)械原點(diǎn)）是在機(jī)床調(diào)試完成后便確定了，是機(jī)床上固有的點(diǎn)。數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)參考點(diǎn).機(jī)床原點(diǎn)的建立：用回零方式建立。機(jī)床原點(diǎn)建立過程實(shí)質(zhì)上是機(jī)床坐標(biāo)系建立過程。

2.2數(shù)控編程的基礎(chǔ)知識(shí)47機(jī)床坐標(biāo)系以機(jī)床原點(diǎn)為坐標(biāo)系原點(diǎn)的坐標(biāo)系，是機(jī)床固有的坐標(biāo)系，它具有唯一性。機(jī)床坐標(biāo)系是數(shù)控機(jī)床中所建立的工件坐標(biāo)系的參考坐標(biāo)系。注意：機(jī)床坐標(biāo)系一般不作為編程坐標(biāo)系，僅作為工件坐標(biāo)系的參考坐標(biāo)系。2.2數(shù)控編程的基礎(chǔ)知識(shí)2023年8月2日

機(jī)床參考點(diǎn)：用于對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測和控制的固定位置點(diǎn)。是機(jī)床坐標(biāo)系中一個(gè)固定不變的極限點(diǎn)，其固定位置由各軸向的機(jī)械擋塊來確定。對(duì)數(shù)控銑床、加工中心而言，機(jī)床參考點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)重合，一般取在X、Y、Z坐標(biāo)的正方向極限位置上；對(duì)數(shù)控車床（如圖2-8），機(jī)床原點(diǎn)取在卡盤右端面與旋轉(zhuǎn)中心線的交點(diǎn)之處，機(jī)床參考點(diǎn)在車刀退離主軸端面和旋轉(zhuǎn)中心線最遠(yuǎn)的某一固定點(diǎn)。2.2數(shù)控編程的基礎(chǔ)知識(shí)49Y軸偏置量X軸偏置量工件原點(diǎn)Z軸偏置量Y軸機(jī)床原點(diǎn)X軸Z軸臥式數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系X軸Z軸偏置量Y軸Y軸偏置量X軸偏置量機(jī)床原點(diǎn)工件原點(diǎn)立式數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系Z軸2.2數(shù)控編程的基礎(chǔ)知識(shí)50工件原點(diǎn)與工件坐標(biāo)系工件原點(diǎn)：為編程方便在零件、工裝夾具上選定的某一點(diǎn)或與之相關(guān)的點(diǎn)。該點(diǎn)也可以是對(duì)刀點(diǎn)重合。工件坐標(biāo)系：以工件原點(diǎn)為零點(diǎn)建立的一個(gè)坐標(biāo)系，編程時(shí)，所有的尺寸都基于此坐標(biāo)系計(jì)算。工件原點(diǎn)偏置：工件隨夾具在機(jī)床上安裝后，工件原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)間的距離?，F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床均可設(shè)置多個(gè)工件坐標(biāo)系，在加工時(shí)通過G指令進(jìn)行換。2.2數(shù)控編程的基礎(chǔ)知識(shí)2023年8月2日

工件原點(diǎn)只與工件有關(guān)，而與機(jī)床坐標(biāo)系無關(guān)。但考慮到編程的方便性，工件坐標(biāo)系中各軸的方向應(yīng)該與所使用的數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸方向一致。工件原點(diǎn)的設(shè)置一般應(yīng)遵循下列原則：

（1）工件原點(diǎn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或裝配基準(zhǔn)重合，以利于編程；

（2）工件原點(diǎn)盡量選在尺寸精度高、表面粗糙度值小的工件表面上；

（3）工件原點(diǎn)最好選在工件的對(duì)稱中心上；

（4）要便于測量和檢驗(yàn)。注意：設(shè)定編程坐標(biāo)系時(shí)，假定工件固定不動(dòng)，用刀具運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系來編程。2.2數(shù)控編程的基礎(chǔ)知識(shí)2023年8月2日3）機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的關(guān)系機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的相應(yīng)坐標(biāo)軸一般相平行，方向也相同，但原點(diǎn)不同。工件原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)間的距離稱為工件原點(diǎn)偏置，加工時(shí)，這個(gè)偏置值需預(yù)先輸入到數(shù)控系統(tǒng)中。（圖2—9）2.2數(shù)控編程的基礎(chǔ)知識(shí)2023年8月2日Y軸偏置量X軸偏置量工件原點(diǎn)Z軸偏置量Y軸機(jī)床原點(diǎn)X軸Z軸臥式數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系X軸Z軸偏置量Y軸Y軸偏置量X軸偏置量機(jī)床原點(diǎn)工件原點(diǎn)立式數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系Z軸2.2數(shù)控編程的基礎(chǔ)知識(shí)543、絕對(duì)坐標(biāo)編程和相對(duì)坐標(biāo)編程定義絕對(duì)坐標(biāo)編程：編程中所有點(diǎn)的坐標(biāo)值基于某一坐標(biāo)系（機(jī)床或工件）零點(diǎn)計(jì)量的編程方式。所用的編程指令稱為絕對(duì)指令。絕對(duì)坐標(biāo)常用X、Y、Z代碼表示。相對(duì)坐標(biāo)編程：編程中運(yùn)動(dòng)軌跡的終點(diǎn)坐標(biāo)值是相對(duì)于起點(diǎn)計(jì)量的編程方式（增量坐標(biāo)編程）。所用的編程指令稱為增量指令。增量坐標(biāo)常用U、V、W代碼表示。2.2數(shù)控編程的基礎(chǔ)知識(shí)55絕對(duì)坐標(biāo)增量坐標(biāo)如圖，加工直線AB，在絕對(duì)坐標(biāo)系中表示B點(diǎn)坐標(biāo)值：XB＝25，YB＝50；在增量坐標(biāo)系中表示B點(diǎn)坐標(biāo)值為：UB＝15，VB＝30

2.2數(shù)控編程的基礎(chǔ)知識(shí)56經(jīng)過多年的發(fā)展，程序用代碼已標(biāo)準(zhǔn)化，現(xiàn)在有ISO（InternationalStandardizationOrganization）和EIA(ElectronicIndustriesAssociation)兩種。三、程序編制的代碼57三、程序編制的代碼1、代碼及其分類（1)定義

系統(tǒng)操作命令的總稱，又稱代碼或編程指令。它由文字、數(shù)字、符號(hào)以及它們的組合組成，它是程序的最小功能單元。2023年8月2日常用編程指令主要用來描述機(jī)床的運(yùn)動(dòng)方式、加工類別、主軸的啟停、冷卻液的開關(guān)、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、刀具選擇等。(GMFSTXYZ)四、

功能代碼簡介

盡管數(shù)控代碼是國際通用的，但不同的生產(chǎn)廠家一般都有自定的一些編程規(guī)則，因此，在編程前必須認(rèn)真閱讀隨機(jī)技術(shù)文件中有關(guān)編程說明，這樣才能編制出正確的程序。

59（2）代碼（指令）分類

G指令——準(zhǔn)備功能

功能：規(guī)定機(jī)床做某種操作的指令，包括運(yùn)動(dòng)線型、坐標(biāo)系、坐標(biāo)平面、刀具補(bǔ)償、暫停等操作。組成：G后帶2～3位數(shù)字組成，有100~1000種。其中一部分代碼未規(guī)定具體含義，等待將來修訂標(biāo)準(zhǔn)時(shí)在指定。另一部分為“永不指定”代碼，由機(jī)床設(shè)計(jì)者自行規(guī)定其含義。G代碼有兩種：一種是模態(tài)代碼（續(xù)效代碼），它一經(jīng)被運(yùn)用，就一直有效，直到出現(xiàn)同組的其它G代碼才被取代；另一種是非模態(tài)代碼（非續(xù)效代碼），它只在出現(xiàn)的程序段中有效。坐標(biāo)值字：X、Y、Z、U、V、W、P、Q、R、A、B、C、I、J、K、D、H等地址碼加上”+(可略)”、”-”及數(shù)字。示例：G01，G03，G41，G91，G04，G18，G54等

三、程序編制的代碼、2023年8月2日四、功能代碼簡介代碼組意

義代碼組意

義代碼組意

義G00a快速點(diǎn)定位G40G41G42d刀具補(bǔ)償/刀具偏置注銷刀具補(bǔ)償—左刀具補(bǔ)償—右G80G81-89e固定循環(huán)取消固

定循

環(huán)G01G02G03G06直線插補(bǔ)順圓插補(bǔ)逆圓插補(bǔ)拋物線插補(bǔ)G90G91j絕對(duì)坐標(biāo)編程增量坐標(biāo)編程G43-52G68-69(d)刀具偏置G93G94G95k時(shí)間倒數(shù)，進(jìn)給率每分鐘進(jìn)給主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給G33-35螺紋切削G04G08G09暫停延時(shí)加速減速G53G54-59f直線偏移，注銷直線偏移G96G97i恒線速度每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（主軸）G17G18G19cXY平面選擇ZX平面選擇YZ平面選擇G60G61G62h準(zhǔn)確定位1準(zhǔn)確定位2快速定位G64-67G70-79G98-99不指定G36-39永不指定G63攻螺絲G92預(yù)置寄存G05G07不指定G10-16G20-32不指定JB/T3208－1999G指令字母（d）表示：可以被同欄中沒有括號(hào)的字母d所注銷或代替，亦可被有括號(hào)的字母（d）所注銷或代替。紅色指令：續(xù)效代碼；藍(lán)色指令：非續(xù)效代碼6162四、

功能代碼簡介M指令——輔助功能功能：控制機(jī)床及其輔助裝置的通斷的指令。如開、停冷卻泵；主軸正反轉(zhuǎn)、停轉(zhuǎn)；程序結(jié)束等組成：M后帶2~3位數(shù)字組成，共有100~1000種。有模態(tài)（續(xù)效）指令與非模態(tài)（非續(xù)效）指令之分。示例： M00----程序暫停指令。程序執(zhí)行到此進(jìn)給停止，主軸停轉(zhuǎn)。重新按啟動(dòng)按鈕后，再繼續(xù)執(zhí)行后面的程序段。主要用于編程者想在加工中使機(jī)床暫停（檢驗(yàn)工件、調(diào)整、排屑等）。M01----程序選擇性暫停指令。程序執(zhí)行時(shí)控制面板上“選擇停止”鍵處于“ON”狀態(tài)時(shí)此功能才能有效，否則該指令無效。執(zhí)行后的效果與M00相同，常用于關(guān)鍵尺寸的檢驗(yàn)或臨時(shí)暫停。四、功能代碼簡介63M02---程序結(jié)束.編程時(shí)表示編程結(jié)束.執(zhí)行到此指令，進(jìn)給停止，主軸停止，冷卻液關(guān)閉,數(shù)控系統(tǒng)處于復(fù)位狀態(tài).但程序光標(biāo)停在程序末尾。

M03,M04,M05

分別命令主軸正轉(zhuǎn),反轉(zhuǎn),停轉(zhuǎn).M06.換刀指令用與加工中心換刀前的準(zhǔn)備動(dòng)作M07,M08命令1#2#冷卻液開M09命令1#2#冷卻液停M10,M11

運(yùn)動(dòng)部件的夾緊與松開.M19主軸定向停止M30---程序結(jié)束,與M02基本相同，不同之處是，光標(biāo)返回程序頭位置，不管M30后是否還有其他程序段。換工件時(shí)用.64

F、S、T、D指令

F指令——指定（合成）進(jìn)給速度指令用它規(guī)定直線插補(bǔ)G01和圓弧插補(bǔ)G02/G03方式下刀具中心的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度。進(jìn)給速度是指沿各坐標(biāo)軸方向速度的矢量和。進(jìn)給速度的單位取決于數(shù)控系統(tǒng)的工作方式和用戶的規(guī)定，它可以是mm/min、in/min、°/min、r/min、mm/r、in/r。例如在公制編程的零件程序中，F(xiàn)220.0就表示進(jìn)給速度為220mm/min。1.直接指定法組成：F后帶若干位數(shù)字，如F150、F3500等。其中數(shù)字表示實(shí)際的合成速度值。它是模態(tài)指令。單位：mm/min（公制）或inch/min（英制）。視用戶選定的編程單位而定，若為公制單位，則上述兩個(gè)指令分別表示：

150mm/min；3500mm/min。

三、程序編制的代碼65F

指令——指定（合成）進(jìn)給速度指令

2.時(shí)間倒數(shù)法(進(jìn)給速率數(shù)-FRN)表示:直線插補(bǔ):FRN=1/TORFRN=V/L

圓弧插補(bǔ):FRN=

/TORFRN=V/R

單位：1/min,用G93指令指定三、程序編制的代碼66F

指令——指定（合成）進(jìn)給速度指令

3.幾何級(jí)數(shù)法

單位：

與主軸轉(zhuǎn)速無關(guān):mm/min

與主軸轉(zhuǎn)速有關(guān):mm/r

切螺紋/攻絲/套扣:mm/r

進(jìn)給僅用于回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng):rad/min三、程序編制的代碼67

S指令（切削速度）——主軸轉(zhuǎn)速字,指定主軸轉(zhuǎn)速指令

組成：由S字母和后面的若干位數(shù)字組成，這個(gè)數(shù)值就是主軸的轉(zhuǎn)速值，單位是r/min。，例如：S300表示主軸的轉(zhuǎn)速為300r/min。它是模態(tài)指令。有的表示轉(zhuǎn)速擋位代號(hào)，如S10表示主軸第10擋轉(zhuǎn)速

單位：r/min或mm/min。對(duì)于具有恒線速度控制機(jī)床，用G96或G97配合S指令實(shí)用。G96恒線速度指令，G96S200－200mm/minG97注銷恒線速度指令，G97S2000－2000r/min三、程序編制的代碼68T、D指令

指定刀具號(hào)和刀具長度、半徑存放寄存器號(hào)指令。

組成

車床:

1.T后跟兩位數(shù)字，如T11，其中數(shù)字表示存放的在庫中的刀具號(hào)

2.T后跟四位數(shù)字,前兩位表示刀具號(hào),后兩位表示刀具補(bǔ)償號(hào)

3.T后跟六位數(shù)字,前兩位表示刀具號(hào),兩位表示刀具刀尖圓弧半徑補(bǔ)償號(hào),兩位表示長度補(bǔ)償號(hào),刀具補(bǔ)償號(hào)00表示撤銷刀補(bǔ)

加工中心T后跟數(shù)字(1~4位),均表示刀具號(hào)

D(H)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)刀具補(bǔ)償值,D(H)00表示撤銷刀補(bǔ)三、程序編制的代碼69尺寸指令指定的刀具沿坐標(biāo)軸移動(dòng)方向和目標(biāo)位置的指令

X、Y、Z

、U、V、W指令指定沿直線坐標(biāo)軸移動(dòng)方向和目標(biāo)位置指令

組成：后帶符號(hào)的數(shù)字組成。如X100、Y-340等，其中數(shù)字表示沿由字母指定的坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)位置值,

符號(hào)表示運(yùn)動(dòng)的方向。

單位：

mm、μm（公制）或inch（英制）

。視用戶選定的編程單位而定.

三、程序編制的代碼70

A、B、C指令指定沿回轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸移動(dòng)方向和目標(biāo)位置指令

組成：后帶符號(hào)的數(shù)字組成。如A100、C-340等，其中數(shù)字表示沿由字母指定的坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)位置值,

符號(hào)表示運(yùn)動(dòng)的方向。單位：

度°、弧度。視用戶選定的編程單位而定.三、程序編制的代碼71I、J、K、R指令圓弧插補(bǔ)圓心位置和半徑指定指令組成：后帶符號(hào)的數(shù)字組成。如I10、J-34、R30等，其中帶符號(hào)數(shù)字表示圓心位置和半徑值。單位：mm、μm（公制）或inch（英制）。視用戶選定的編程單位而定.四、程序編制的代碼72其它指令子程序名和子程序調(diào)用指令用于給子程序命名和在主程序中調(diào)用該子程序，該指令的標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，不同系統(tǒng)有不同的規(guī)定。組成：①子程序名指令地址符（字母或符號(hào)，如O、%等）后帶若干數(shù)字組成；

②子程序調(diào)用指令

地址符+調(diào)用子程序名部分+調(diào)用次數(shù)部分。示例：M98P08L12（FANUC、華中數(shù)控系統(tǒng)）三、程序編制的代碼2023年8月2日第3節(jié)常用準(zhǔn)備功能指令的編程方法

前面已介紹有關(guān)程序編制的預(yù)備知識(shí)，這節(jié)將通過一些編程實(shí)例，對(duì)編程方法和某些常用指令的用法作進(jìn)一步介紹，盡管數(shù)控代碼是國際通用的，但不同的生產(chǎn)廠家一般都有自定的一些編程規(guī)則，因此，在編程前必須認(rèn)真閱讀隨機(jī)技術(shù)文件中有關(guān)編程說明，這樣才能編制出正確的程序。

2023年8月2日G90/G91、G50/G92、G53～G59、G17～G191.絕對(duì)坐標(biāo)指令與增量坐標(biāo)指令（G90、G91）圖2-11G90——絕對(duì)坐標(biāo)指令，G91——增量坐標(biāo)指令。說明：1G90在絕對(duì)坐標(biāo)系中確定終點(diǎn)的坐標(biāo)值，G91在增量坐標(biāo)系中確定終點(diǎn)的坐標(biāo)值；2有些機(jī)床的增量坐標(biāo)尺寸不用G91指定，而是在運(yùn)動(dòng)軌跡的起點(diǎn)建立平行于X、Y、Z的增量坐標(biāo)系U、V、W；3對(duì)絕對(duì)坐標(biāo)系，若后一程序段的某一尺寸值同上一程序段相同，可省略不寫，對(duì)增量坐標(biāo)系，若后一程序段的某一尺寸值為零，可省略不寫。例3編制圖2—11中的移動(dòng)量。絕對(duì)尺寸指令：G90G01X30Y50；增量尺寸指令：G91G01X20Y30；或G01U20V30；注意：這兩個(gè)指令是同組續(xù)效指令，也就是說在同一程序段中只允許用其中之一，而不能同時(shí)使用。在缺省的情況下（即無G90又無G91）,默認(rèn)是在G90狀態(tài)下。一、與坐標(biāo)系有關(guān)指令2023年8月2日

工件坐標(biāo)系的建立方法對(duì)于不同的系統(tǒng)有所差別，一般用零點(diǎn)偏置指令54~59，工件坐標(biāo)系設(shè)定指令G50或G92、調(diào)用刀具長度補(bǔ)償值等方法。2.坐標(biāo)系設(shè)置指令一、與坐標(biāo)系有關(guān)指令2023年8月2日（1）用G92/G50指令設(shè)定坐標(biāo)系

G92/G50指令是通過設(shè)定刀具起點(diǎn)（對(duì)刀點(diǎn)）相對(duì)于工件坐標(biāo)原點(diǎn)的相對(duì)位置建立工件坐標(biāo)系。此坐標(biāo)一旦建立，后邊的絕對(duì)值指令都是此工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。編程格式：

G50/G92X

a_Y_b

Z_c_a、b、c為為工件坐標(biāo)原點(diǎn)到刀具起點(diǎn)的有向距離

起刀點(diǎn)就是刀具從這點(diǎn)開始對(duì)工件進(jìn)行切削。當(dāng)需要換刀時(shí)，刀具也要定位到這點(diǎn)(若采用的是自動(dòng)換刀要進(jìn)行刀具長度補(bǔ)償)，所以這點(diǎn)也稱為換刀點(diǎn)。要考慮換刀，所以這點(diǎn)離工件就要求有一定的距離，因?yàn)橐紤]工件回轉(zhuǎn)時(shí)不要碰上刀具。這種建立工件坐標(biāo)系的方法實(shí)際上是通過刀具的位置來確定工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)。2.坐標(biāo)系設(shè)置指令一、與坐標(biāo)系有關(guān)指令2.坐標(biāo)系設(shè)置指令（1）坐標(biāo)系建立指令G50（G92）當(dāng)用絕對(duì)尺寸編程時(shí)，必需先建立一坐標(biāo)系，用來確定絕對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)(又稱編程原點(diǎn))設(shè)在距刀具現(xiàn)在位置多遠(yuǎn)的地方，或者說要確定刀具起始點(diǎn)在坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。這個(gè)坐標(biāo)系就是工件坐標(biāo)系。

1)G50指令——數(shù)控車床工件坐標(biāo)系設(shè)定1)坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)置在卡盤端面如圖a所示，例如，G50X85Z210；／*將刀尖當(dāng)前位置的坐標(biāo)值定為工件坐標(biāo)系中的一點(diǎn)(85，2l0）。

2.坐標(biāo)系建立指令G50（G92）當(dāng)用絕對(duì)尺寸編程時(shí)，必需先建立一坐標(biāo)系，用來確定絕對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)(又稱編程原點(diǎn))設(shè)在距刀具現(xiàn)在位置多遠(yuǎn)的地方，或者說要確定刀具起始點(diǎn)在坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。這個(gè)坐標(biāo)系就是工件坐標(biāo)系。1)G50指令——數(shù)控車床工件坐標(biāo)系設(shè)定2)坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)置在零件右端面如圖b所示，例如G50X85Z60；在這種情況下，如果設(shè)置指令寫成：

G50X0Z0；則編程坐標(biāo)系的原點(diǎn)即為程序起點(diǎn)。數(shù)控系統(tǒng)不同程序起點(diǎn)的設(shè)置指令也不同，有的數(shù)控系統(tǒng)用G92來代替G50。2.坐標(biāo)系建立指令G50（G92）2)用G92確定工件坐標(biāo)系---數(shù)控鏜銑床類機(jī)床

在編程中，一般是選擇工件或夾具上的某一點(diǎn)作為編程零點(diǎn)，并以這一點(diǎn)作為零點(diǎn)，建立一個(gè)坐標(biāo)系，這個(gè)坐標(biāo)系是通常所講的工件坐標(biāo)系。這個(gè)坐標(biāo)系的原點(diǎn)與機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)(機(jī)床零點(diǎn))之間的距離用G92(EIA代碼中用G50)指令進(jìn)行設(shè)定。即確定工件坐標(biāo)系原點(diǎn)距刀具現(xiàn)在位置多遠(yuǎn)的地方。也就是以程序的原點(diǎn)為準(zhǔn)，確定刀具起始點(diǎn)的坐標(biāo)值，并把這個(gè)設(shè)定值存于程序存儲(chǔ)器中，作為零件所有加工尺寸的基準(zhǔn)點(diǎn)。因此，在每個(gè)程序的開頭都要設(shè)定工件坐標(biāo)系，其標(biāo)準(zhǔn)編程格式如下：

G92X_Y_Z_X_Y_Z_為刀位點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的初始位置，程序內(nèi)絕對(duì)指令中點(diǎn)的坐標(biāo)，即為點(diǎn)在這個(gè)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。基本編程指令2.坐標(biāo)系建立指令G50（G92）2)用G92確定工件坐標(biāo)系---數(shù)控鏜銑床類機(jī)床

執(zhí)行G92指令時(shí)，機(jī)床不動(dòng)作，即X、Y、Z軸均不移動(dòng)。但CRT顯示器上的坐標(biāo)值發(fā)生了變化。以圖2-27為例，在加工工件前，用手動(dòng)或自動(dòng)的方式，令機(jī)床回到機(jī)床零點(diǎn)。此時(shí)，刀具中心對(duì)準(zhǔn)機(jī)床零點(diǎn)(圖a)，CRT顯示各軸坐標(biāo)均為0。當(dāng)機(jī)床執(zhí)行G92X-10Y-10后，就建立起了工件坐標(biāo)系(圖b)。即刀具中心(或機(jī)床零點(diǎn))應(yīng)在工件坐標(biāo)系的X-10Y-10處，圖中虛線代表的坐標(biāo)系，即為工件坐標(biāo)系。Ol為工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)，CRT顯示的坐標(biāo)值為X-10.000Y-10.000，但刀具相對(duì)于機(jī)床的位置沒有改變。在運(yùn)行后面的程序時(shí)，凡是絕對(duì)尺寸指令中的坐標(biāo)值均為點(diǎn)在X1O1Y1這個(gè)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)?；揪幊讨噶?.坐標(biāo)系建立指令G50（G92）2)用G92確定工件坐標(biāo)系---數(shù)控鏜銑床類機(jī)床

G92指令是一個(gè)非運(yùn)動(dòng)指令，只是設(shè)定工件坐標(biāo)系原點(diǎn)，設(shè)定的坐標(biāo)系在機(jī)床重開機(jī)時(shí)消失。圖2-28所示給出了用G92確定工件坐標(biāo)系的例子圖2-28工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的確定

N1G90；

N2G92X6Y6ZO；

…N8GOOX0Y0；

N9G92X4Y3；

…N13G00X0Y0；N14G92X4.5Y-1.2；圖2-28工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的確定2023年8月2日對(duì)刀如車削圖1所示的零件時(shí)，編程時(shí)是以工件右端面的軸心為原點(diǎn)建立了一個(gè)工件坐標(biāo)系，起刀點(diǎn)E定義在離工件右端面30mm、徑向70mm(直徑值)的位置上。圖中還表達(dá)了以機(jī)床參考點(diǎn)R為原點(diǎn)的機(jī)床參考點(diǎn)坐標(biāo)系。粗加工40mm×φ30mm外圓表面的數(shù)控程序的編制如下O0001N10G92X70Z30;N20G00X30.2Z2S500;N30GO1Z-40F0.2;N40X70;N50G00Z30;N6OM30;從編程者的角度來說，上面這個(gè)加工程序已經(jīng)編制完畢，它完全是一個(gè)基于工件坐標(biāo)系的數(shù)控程序，絲毫看不出與機(jī)床參考點(diǎn)坐標(biāo)系有任何聯(lián)系，但要把工件裝夾到機(jī)床上去加工時(shí)，就必須確定工件在機(jī)床上的正確位置。這個(gè)確定位置的過程就是通過操作者的對(duì)刀來實(shí)現(xiàn)的?！皩?duì)刀”就是把刀尖準(zhǔn)確地定位到G92所定義的起刀點(diǎn)E的位置上，也即是通過定義刀尖與工件零點(diǎn)的相對(duì)位置來保證工件在機(jī)床坐標(biāo)系中的正確位置.2023年8月2日(2)對(duì)刀方法

“對(duì)刀”的功能就是把工件坐標(biāo)系中起刀點(diǎn)E點(diǎn)的坐標(biāo)值換算成機(jī)床參考點(diǎn)坐標(biāo)系中的顯示值，再根據(jù)這個(gè)顯示值來精確地定義刀尖位置。其具體對(duì)刀的操作如下：先用車刀在工件右端面上車一刀，則這個(gè)試切端面在工件坐標(biāo)系中的z值為零(Z=0)，這時(shí)屏幕上還顯示了z方向的機(jī)床坐標(biāo)值。即工件零點(diǎn)在機(jī)床參考坐標(biāo)系中Z方向的坐標(biāo)值，記作Zw。再試切一段外圓，這時(shí)可得到一個(gè)X方向的屏幕值，這個(gè)顯示值在直徑編程時(shí)，是表示刀尖在機(jī)床參考坐標(biāo)系中的直徑值，記作XE1。這時(shí)測量一下所車的外圓，可以得到一個(gè)直徑測量值φ

。通過這2次試切所得到的數(shù)值就可以計(jì)算出工件零點(diǎn)在機(jī)床參考點(diǎn)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，也即屏幕值。

由上可知，工件零點(diǎn)在機(jī)床參考點(diǎn)坐標(biāo)系中的Z方向坐標(biāo)值為Zw，設(shè)工件零點(diǎn)在機(jī)床參考坐標(biāo)系中的方向坐標(biāo)值為Xw，則：

Xw=XE1－φ根據(jù)G92后面的X、Z設(shè)定值，就很容易計(jì)算出起刀點(diǎn)E的顯示值。設(shè)E點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系的坐標(biāo)值為XE、ZE，則：

XE=XW+XZE=ZW+Z其中X、Z為G92后面的設(shè)定值。2023年8月2日假如試切端面時(shí)得到的z方向的顯示值Zw=-100.5，試切外圓時(shí)得到的X方向的顯示值XE=-50，工件直徑測得是φ30.5，則對(duì)\\刀點(diǎn)的機(jī)床坐標(biāo)值

XE=XW+70=-50-30+70=-10ZE=ZW+30=-100.5+30=-70.5計(jì)算好了起刀點(diǎn)E的機(jī)床坐標(biāo)值后，就可以用MDI方式將刀尖精確地運(yùn)動(dòng)到起刀點(diǎn)上。2023年8月2日

使用G92指令設(shè)定工件坐標(biāo)系應(yīng)特別注意：

a)G92指令只是設(shè)定坐標(biāo)系原點(diǎn)位置，執(zhí)行該指令后，刀具（或機(jī)床）并不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，仍在原來位置。在執(zhí)行G92指令前，刀具必須放在程序所要求的位置上。

b)工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的位置隨起刀點(diǎn)位置的改變而改變。在批量生產(chǎn)時(shí)，加工完每一個(gè)工件后，編程時(shí)應(yīng)有指令使刀具退回到工件坐標(biāo)系設(shè)定的起刀點(diǎn)。（2)用G54~G59指令設(shè)置工件坐標(biāo)系用G54~G59指令設(shè)置工件坐標(biāo)系的方法是將工件定位于機(jī)床上后，將工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系下的機(jī)械原點(diǎn)X機(jī)、Y機(jī)、Z機(jī)存儲(chǔ)在工件做小型存儲(chǔ)地址G54~G59中，程序中用指令G54~G59調(diào)用工件原點(diǎn)的偏置值，來建立工件坐標(biāo)系。此方法在數(shù)控銑床中用得較多。a）編程格式如下：

G54G55G56G57G58G59可以用G54一G59在6個(gè)預(yù)定的工件坐標(biāo)系中選擇當(dāng)前工件坐標(biāo)系，這6個(gè)預(yù)定工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的值(工件零點(diǎn)偏置值)可用MDI方式輸入，系統(tǒng)自動(dòng)記憶(見圖2)。2023年8月2日?qǐng)D3所示的使用工件坐標(biāo)系的程序如下：P2N10G54G00G90X30Y40N20G59N30G00x30Y30執(zhí)行N10時(shí)，系統(tǒng)會(huì)選定G54坐標(biāo)系作為當(dāng)前工件坐標(biāo)系，然后再執(zhí)行G00移動(dòng)到該坐標(biāo)中的A點(diǎn)，執(zhí)行N20語句時(shí)，系統(tǒng)又會(huì)選擇G59坐標(biāo)系作為當(dāng)前工件坐標(biāo)系，執(zhí)行N30句時(shí)，機(jī)床就會(huì)移動(dòng)到剛指定的G59坐標(biāo)系為當(dāng)前工件坐標(biāo)系中的B點(diǎn)。2023年8月2日(b)采用G54G59設(shè)定工件坐標(biāo)系時(shí)的對(duì)刀方法及偏置值的計(jì)算

在數(shù)控銑床和加工中心加工工件時(shí)，通常采用此種方法設(shè)定工件坐標(biāo)系。下面以加工圖4所示的工件為例來說明其對(duì)刀方法和有關(guān)坐標(biāo)值的計(jì)算，編程時(shí)設(shè)定工件坐標(biāo)系G54、G55。即如圖所示的O1和02兩點(diǎn)。對(duì)刀的目的是要把O1和02點(diǎn)的機(jī)床坐標(biāo)值準(zhǔn)確地找出來，輸入數(shù)控系統(tǒng)的G54和G55的參數(shù)中?？刹捎迷嚽蟹▽?duì)刀。如圖4所示，先用銑刀沿Y方向試切一刀左端面，則屏幕上顯示機(jī)床坐標(biāo)值，取X方向坐標(biāo)值X1,則O1點(diǎn)的X向的機(jī)床坐標(biāo)值

XO1=X1+銑刀半徑再沿X方向試切一刀下端面，取屏幕上顯示的Y方向的坐標(biāo)值Y1,則O1點(diǎn)的Y向的機(jī)床坐標(biāo)值

YO1=Y1+銑刀半徑把XO1和YO1的機(jī)床坐標(biāo)值通過MDI的方式輸入對(duì)應(yīng)的G54,即完成了G54的對(duì)刀，對(duì)應(yīng)的G55的機(jī)床坐標(biāo)值

XO2=Xo1+50YO2=Yo1+40同樣把此對(duì)參數(shù)輸入G55，即完成G55的對(duì)刀。2023年8月2日舉例說明：將圖5所示零件的x、y、z的零點(diǎn)設(shè)定成第一工件坐標(biāo)系G54的原點(diǎn)，對(duì)刀方法如下：（1）安裝工件，用手動(dòng)方式回機(jī)床參考點(diǎn)（2）移動(dòng)機(jī)床主軸，使主軸刀具側(cè)面和零件x軸方向的對(duì)刀基準(zhǔn)面正好接觸。記錄此時(shí)屏幕上顯示的x坐標(biāo)軸L1；用同樣方法將主軸刀具側(cè)面和工件y方向的對(duì)刀基面正好接觸，記錄此時(shí)屏幕上顯示的y坐標(biāo)軸L2；再用同樣方法將主軸刀具下端面和工件z方向的對(duì)刀基面正好接觸，記錄此時(shí)屏幕上顯示的Z坐標(biāo)軸L3；（3）計(jì)算工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)和機(jī)床原點(diǎn)的距離。設(shè)刀具直徑為8mm，則工件坐標(biāo)系原點(diǎn)和機(jī)床原點(diǎn)的距離為：X方向：Lx=L1-4-40Y方向：Ly=L2+4+50Z方向：Lz=L3Lx、Ly、Lz即為欲設(shè)定的工件坐標(biāo)系零點(diǎn)到機(jī)床零點(diǎn)的偏移值，由于機(jī)床零點(diǎn)在3軸正方向的極限位置，偏移值一般為負(fù)2023年8月2日（4）按“偏置量”鍵進(jìn)入偏移設(shè)置頁面，按翻頁鍵使屏幕顯示“工件坐標(biāo)系”頁面，移動(dòng)光標(biāo)到N0.01（對(duì)應(yīng)G54）處，分別輸入XLx、YLy、ZLz，這樣第一工件坐標(biāo)系就設(shè)定結(jié)束。（5）用同樣方法可設(shè)定必要的其余工件坐標(biāo)系7.坐標(biāo)系選擇指令G54～G59

注意：G92與G54～G59的應(yīng)用(1)G92指令與G54～G59指令都是用于設(shè)定工件加工坐標(biāo)系的，但它們?cè)谑褂弥惺怯袇^(qū)別的。G54～G59是調(diào)用加工前設(shè)定好的坐標(biāo)系，而G92是在程序中設(shè)定的坐標(biāo)系。G92指令是通過程序來設(shè)定工件加工坐標(biāo)系的，G54～G59指令是通過CRT／MDI在設(shè)置參數(shù)方式下設(shè)定工件加工坐標(biāo)系的，一經(jīng)設(shè)定，加工坐標(biāo)原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置是不變的，它與刀具的當(dāng)前位置無關(guān)，除非再通過CRT／MDI方式更改。(2)G92指令程序段只是設(shè)定加工坐標(biāo)系，而不產(chǎn)生任何動(dòng)作；G54~G59指令程序段則可以和G00、G01指令組合，在選定的加工坐標(biāo)系中進(jìn)行位移。一旦使用了G92設(shè)定坐標(biāo)系，再使用G54～G59不起任何作用，除非斷電重新啟動(dòng)系統(tǒng)，或接著用G92設(shè)定所需新的工件坐標(biāo)系。用了G54～G59就沒有必要再使用G92，否則G54～G59會(huì)被替換，應(yīng)當(dāng)避免。（3）使用G92的程序結(jié)束后，若機(jī)床沒有回到G92設(shè)定的原點(diǎn)，就再次啟動(dòng)此程序，機(jī)床當(dāng)前所在位置就成為新的工件坐標(biāo)原點(diǎn)，易發(fā)生事故。所以，一定要慎用。

2023年8月2日G92指令和G54一G59指令都能達(dá)到建立工件坐標(biāo)的目的，但使用方法有區(qū)別：

G92指令對(duì)刀時(shí)，G92后面的坐標(biāo)值一旦設(shè)定。對(duì)刀時(shí)刀尖只能按設(shè)定值要求設(shè)定，此時(shí)工件坐標(biāo)系實(shí)際上是由刀具的具體位置決定，刀具位置移動(dòng)，則工件坐標(biāo)系也隨之改變。此種建立坐標(biāo)和對(duì)刀法一次只能對(duì)一把刀，且每次裝夾工件都要重新對(duì)刀，一般適用于加工工序少的車削零件。

G54~G59指令建立坐標(biāo)，因?yàn)樵O(shè)定的坐標(biāo)偏置值已輸入數(shù)控系統(tǒng)，工件坐標(biāo)系完全由機(jī)床坐標(biāo)值決定，一旦坐標(biāo)偏置值被輸入，一直有效。所以，對(duì)于用同一夾具加工同一工件，只對(duì)第1件工件對(duì)刀即可，且用該指令建立工件坐標(biāo)一次可同時(shí)對(duì)6把刀，即可同時(shí)對(duì)同一工件完成6個(gè)工序，自動(dòng)化程度高，一般適用于帶自動(dòng)換刀的數(shù)控機(jī)床，加工中心和數(shù)控銑床等。2023年8月2日零點(diǎn)偏置G54~G59指令

注：

使用該類指令前須回一次參考點(diǎn)。2023年8月2日（3）調(diào)用刀具長度補(bǔ)償值建立工件坐標(biāo)系它是將刀具的長度補(bǔ)償值測量出來存儲(chǔ)在刀具幾何補(bǔ)償中，編寫程序是直接調(diào)用刀具號(hào)及該刀具的補(bǔ)償號(hào)，運(yùn)行程序過程中即可建立該刀具的工件坐標(biāo)系。(a)在手動(dòng)方式下，手動(dòng)切削端面后，將刀具沿X方向退出（Z方向不能動(dòng)）按面板上按偏置/設(shè)置功能后，按“形狀”軟鍵，進(jìn)入幾何補(bǔ)償界面，輸入Z和刀尖距工件原點(diǎn)在Z軸方向距離(Z=0),按測量，Z方向工件原點(diǎn)的機(jī)床坐標(biāo)值被存儲(chǔ)并自動(dòng)顯示在界面上。2023年8月2日（b）手動(dòng)切削外圓，將刀具沿Z軸方向退刀（X方向不能動(dòng)），停車后測量被切削出工件直徑φ，在刀具幾何補(bǔ)償界面中輸入Xφ，按測量軟鍵，系統(tǒng)自動(dòng)用刀具當(dāng)前位置的機(jī)械坐標(biāo)值減去工件的直徑值，即計(jì)算存儲(chǔ)工件旋轉(zhuǎn)中心的X機(jī)械坐標(biāo)，同時(shí)將此值顯示在界面中。此方法的特點(diǎn)是建立工件坐標(biāo)系方法簡單，在數(shù)控車床中經(jīng)常采用，換刀后，因刀具幾何尺寸之間有差異，調(diào)用刀具指令后，為了防止刀具產(chǎn)生干涉，須有一段調(diào)整距離；用此法建立工件坐標(biāo)系，G54-G59中零點(diǎn)偏置值一般須清零，否則會(huì)相互干涉。2023年8月2日在數(shù)控車床上加工工件時(shí)，工件原點(diǎn)一般設(shè)在主軸中心線與工件右端面（或左端面）的交點(diǎn)處，刀尖位于端面處，機(jī)械坐標(biāo)Z值由輸入Z=0所得車外圓顯示：刀尖位于直徑（如43.80）處，機(jī)械坐標(biāo)X=254.100計(jì)算：刀尖位于軸線處，機(jī)械坐標(biāo)X=254.100-43.580=210.520（靠近工件為負(fù)，直徑編程）基本編程指令3.坐標(biāo)平面選擇指令G17/G18/G19右手直角笛卡兒坐標(biāo)系的三個(gè)互相垂直的軸X、Y、Z，分別構(gòu)成三個(gè)平面(如圖2-31所示)，即XY平面、XZ平面和YZ平面。對(duì)于三坐標(biāo)的銑床和加工中心，常用這些指令確定機(jī)床在哪個(gè)平面內(nèi)進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)。用G17表示在XY平面內(nèi)加工，G18表示在XZ平面內(nèi)加工；G19表示在YZ平面內(nèi)加工。由于數(shù)控銑床大都在X、Y平面內(nèi)加工，故G17可以省略。兩維平面不必設(shè)定（如數(shù)控車床）基本編程指令3.坐標(biāo)平面選擇指令G17/G18/G19在三坐標(biāo)機(jī)床上加工時(shí)，如進(jìn)行圓弧插補(bǔ)，要規(guī)定加工所在的平面，用G代碼可以進(jìn)行平面選擇，如圖2-32所示。100二、與控制方式有關(guān)的指令

1.G00指令——快速定位指令編程格式：G00X__Y__Z__;功能：指令刀具從當(dāng)前點(diǎn)，以數(shù)控系統(tǒng)預(yù)先調(diào)定的快進(jìn)速度，快速移動(dòng)到程序段所指令的下一個(gè)定位點(diǎn)。進(jìn)給速度不能由程序改變，但可用倍率開關(guān)改變。不同的系統(tǒng)有不同的速度，一般都在10～30m/min之間.注意：G00的運(yùn)動(dòng)軌跡不一定是直線，若不注意則容易干涉。第三節(jié)程序編制的代碼及格式

2023年8月2日2.直線插補(bǔ)指令（G01）說明：1.刀具的當(dāng)前位置是直線的起點(diǎn)，在程序段中指定的是終點(diǎn)的坐標(biāo)值；

2G01程序段中必須指定進(jìn)給速度F；

3G01與F都是續(xù)效指令。編程格式：G01X_a_Y_b_Z_c_F_f_

；指令多坐標(biāo)（2、3坐標(biāo)）以聯(lián)動(dòng)的方式，按程序段中規(guī)定的合成進(jìn)給速度f，插補(bǔ)加工出任意斜率的直線。2023年8月2日2-3數(shù)控程序編制G01代碼編程（相對(duì)坐標(biāo)）N001G92X28Y20LFN004X8Y8LFN002G91G00X－12Y0N005X16Y20LFM05T00LFS200M03T01LFN006G00X12Y0M02LFN003G01X－24Y－12F100G01代碼編程（絕對(duì)坐標(biāo)）N001G92X28Y20LFN002G90G00X16Y20S200M03T01LFN003G01X－8Y8F100LFN004X0Y0LFN005X16Y20LFM05T00LFN006G00X28Y20LFN007M30LF2023年8月2日2.3

數(shù)控系統(tǒng)的指令代碼2.3.1準(zhǔn)備功能指令——G指令2.3.1.2與刀具運(yùn)動(dòng)方式有關(guān)的G指令2、直線插補(bǔ)指令（G01）如圖所示為車削加工一個(gè)軸類零件，選零件右端面與軸線交點(diǎn)O為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)。ZXP0P1(不在零件上)P2P3P4P02023年8月2日2.3

數(shù)控系統(tǒng)的指令代碼2、直線插補(bǔ)指令（G01）絕對(duì)值編程：

N01G00X200.0Z100.0；

N02G00X30.0Z5.0S800T01M03；

N03G01X50.0Z-5.0F80.0；

N04Z-45.0；

N05X80.0Z-65.0；

N06G00X200.0Z100.0；

N07M30；ZXP0P1(不在零件上)P2P3P4P0二、與控制方式有關(guān)的指令

2023年8月2日第3節(jié)G指令編程方法與舉例3.圓弧運(yùn)動(dòng)控制指令G02、G03

(1)圓弧順逆的判斷圓弧插補(bǔ)指令分為順時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令G02和逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令G03。圓弧插補(bǔ)的順逆按圖2-34給出的方向判斷：沿垂直于圓弧所在平面的坐標(biāo)軸由正方向向負(fù)方向觀察，來判別圓弧的順、逆時(shí)針方向。

順時(shí)針方向?yàn)镚02，逆時(shí)針方向?yàn)镚03。2023年8月2日第3節(jié)常用準(zhǔn)備功能指令的編程方法

2.3基本編程指令(2)G02/G03指令的格式

G02：順時(shí)針圓弧插補(bǔ)。G03：逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)。3.圓弧運(yùn)動(dòng)控制指令G02、G03

加工圓弧時(shí)，不僅要用G02/G03指出圓弧的順逆時(shí)針方向，用X(U)，Y(V)，Z(W)指定圓弧的終點(diǎn)坐標(biāo)，而且還要指定圓弧的中心位置。

基本編程指令(2)G02/G03指令的格式

3.圓弧運(yùn)動(dòng)控制指令G02、G03

幾點(diǎn)說明：①采用絕對(duì)值編程時(shí)，圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)為圓弧終點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，用X、Y、Z表示。當(dāng)采用增量值編程時(shí)，圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)為圓弧終點(diǎn)相對(duì)于圓弧起點(diǎn)的增量值，用U、V、W表示。②在G90或G91狀態(tài)，圓心坐標(biāo)I、J