數(shù)控機(jī)床程序編制講解

數(shù)控加工的程序編制

（數(shù)控加工編程基礎(chǔ)）

概述一數(shù)控編程的基本概念1．?dāng)?shù)控加工：是指在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件加工的一種工藝方法，在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，首先要根據(jù)零件圖樣、按照規(guī)定的代碼及程序格式將零件加工的全部工藝過(guò)程，工藝參數(shù)，位移數(shù)據(jù)，和方向以及操作步驟等以數(shù)字信息的形式記錄在控制介質(zhì)上（如穿孔帶、磁帶等），然后輸入數(shù)控裝置，從而指揮數(shù)控機(jī)床加工。一數(shù)控編程的基本概念2．（數(shù)控編程）程序編程：制備數(shù)控加工程序的過(guò)程，稱為數(shù)控加工的程序編制，簡(jiǎn)稱數(shù)控編程。數(shù)控編程方法簡(jiǎn)介

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手工編程：用人工完成程序的全部工作（包括運(yùn)用計(jì)算機(jī)

輔助進(jìn)行數(shù)值計(jì)算）稱為手工編程。對(duì)于點(diǎn)位加工或幾何形狀較為簡(jiǎn)單的零件，數(shù)值計(jì)算較簡(jiǎn)單，程序段不多，用手工編程即可實(shí)現(xiàn)，且經(jīng)濟(jì)，及時(shí)。但對(duì)于形狀復(fù)雜的零件，特別是具有非圓曲線，列表曲線或曲面的零件，用手工編程就有一定的困難，出錯(cuò)的可能增大，效率低，據(jù)統(tǒng)計(jì)采用手工編程一個(gè)零件的編程時(shí)間與數(shù)控機(jī)床加工時(shí)間之比平均30：1，因此為了縮補(bǔ)編程時(shí)間，提高機(jī)床的利用率，必須采用“自動(dòng)程序編制”的方法。2

自動(dòng)編程：以自動(dòng)編程語(yǔ)言為基礎(chǔ)的自動(dòng)編程方法簡(jiǎn)稱語(yǔ)言式自動(dòng)編程。以計(jì)算機(jī)繪圖為基礎(chǔ)的自動(dòng)編程方法簡(jiǎn)稱圖形交互式自動(dòng)編程。自動(dòng)編程：也稱計(jì)算機(jī)輔助編程，即程序編制工作的大部分或全部由計(jì)算機(jī)來(lái)完成。如完成坐標(biāo)值計(jì)算，編寫程序單和制備控制介質(zhì)等。1

機(jī)床坐標(biāo)系與機(jī)床原點(diǎn)：機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床上固有的坐標(biāo)系，；并設(shè)有固定的坐標(biāo)原點(diǎn)，其坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向視機(jī)床的種類和結(jié)構(gòu)而定。一般情況下，坐標(biāo)系是利用機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的基準(zhǔn)線來(lái)確定，在機(jī)床說(shuō)明書中均有規(guī)定。機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)也稱機(jī)床原點(diǎn)、機(jī)械原點(diǎn)。它是固有的點(diǎn)，不能隨意改變。一、編程的幾何基礎(chǔ)§2.2數(shù)控編程的基礎(chǔ)概述1.機(jī)床坐標(biāo)系1.機(jī)床坐標(biāo)系2各坐標(biāo)的正方向：①標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一規(guī)定：以增大工件與刀具之間的距離的方向（即增大工件尺寸的方向?yàn)樽鴺?biāo)軸的正方向。對(duì)工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床（車床、外圓磨床等）X坐標(biāo)的方向是在工件的徑向上，且平行于橫向滑座。取刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)閄坐標(biāo)的正方向，對(duì)于刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床（如銑床、鏜床等），則規(guī)定當(dāng)Z軸為水平時(shí)，從刀具主軸后端向工件方向看，向右方向?yàn)閄軸正方向，當(dāng)Z軸為垂直時(shí)，對(duì)于單立柱機(jī)床，面對(duì)刀具主軸向立柱方向看，向右方向?yàn)閄軸的正方向。1.機(jī)床坐標(biāo)系②平行于機(jī)床主軸的坐標(biāo)軸，如果機(jī)床有一系列主軸，則選盡可能垂直于工件裝夾面的主要軸為Z軸。③Z軸的正方向定義為從工件到刀具夾持的方向，X軸：作為水平的，平行于工件的裝夾平面的軸。平行于主要的切削方向。④Y坐標(biāo)：Y坐標(biāo)垂直于X、Z坐標(biāo)，在確定了X、Z后可按右手定則確定Y坐標(biāo)的方向。⑤A、B、C坐標(biāo)：A、B、C坐標(biāo)分別為繞X、Y、Z坐標(biāo)的回轉(zhuǎn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)，已知X、Y、Z坐標(biāo)正方向后，用右手定則即可確定。⑥附加運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)：X、Y、Z為機(jī)床的主坐標(biāo)系或第一坐標(biāo)系。如除了第一坐標(biāo)系以外還有平行于主坐標(biāo)系的其它坐標(biāo)系則稱為附加坐標(biāo)系。附加的第二坐標(biāo)系各為U、V、W第三坐標(biāo)系為P、Q、R。所謂第一坐標(biāo)系是指與主軸接近的直線運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系稍遠(yuǎn)的即為第二坐標(biāo)系。除了A、B、C第一回轉(zhuǎn)坐標(biāo)系以外，還有其他的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)，則命名為D、Z等。1.機(jī)床坐標(biāo)系（1）坐標(biāo)軸及運(yùn)動(dòng)方向的規(guī)定1.機(jī)床坐標(biāo)系機(jī)床零點(diǎn)：機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)稱為機(jī)床零點(diǎn)。機(jī)床零點(diǎn)是一個(gè)固定值由機(jī)床制造廠確定，是所有坐標(biāo)系的基準(zhǔn)點(diǎn)。零點(diǎn)位置由機(jī)床的種類和廠家不同而不同。機(jī)床的參考點(diǎn)：是用于對(duì)機(jī)床工作臺(tái)（或滑板）與刀具相對(duì)運(yùn)動(dòng)的增量測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定和控制的點(diǎn)。參考點(diǎn)對(duì)機(jī)床零點(diǎn)的坐標(biāo)是一個(gè)固定的已知數(shù)。

2.機(jī)床零點(diǎn)與參考點(diǎn)

編程坐標(biāo)系：由于工件與刀具是一對(duì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，+X`與+X，+Y`與+Y，+Z`與+Z有確定的關(guān)系。所以在數(shù)控編程時(shí)為了方便，一律假定工件固定不動(dòng)，全部用刀具運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系編程。也就是說(shuō)只能用標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系X、Y、Z，A、B、C在圖樣上進(jìn)行編程。這樣：即使在編程人員不知是刀具移近工件還是工件移近刀具的情況也能編制正確的程序。3.工件坐標(biāo)系與工件零點(diǎn)2工件坐標(biāo)系與工件原點(diǎn)：工件坐標(biāo)系是編程人員在編程時(shí)使用的，由編程人員以工件圖紙上的某一點(diǎn)為原點(diǎn)所建立起來(lái)的坐標(biāo)系。編程尺寸都按工件坐標(biāo)系中的尺寸確定。故工件坐標(biāo)系也稱編程坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)也稱工件原點(diǎn)、編程原點(diǎn)。它是可以用程序指令設(shè)置和改變的。在一個(gè)零件的全部加工程序中，根據(jù)需要，可以一次或多次設(shè)定或改變工件原點(diǎn)。3.工件坐標(biāo)系與工件零點(diǎn)3

機(jī)床坐標(biāo)與工件坐標(biāo)的關(guān)系：一般地說(shuō)：工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸與機(jī)床坐標(biāo)系相應(yīng)的坐標(biāo)軸平行，方向也相同，但原點(diǎn)不同。在加工中，工件隨夾具在機(jī)床上安裝后，要測(cè)量工件原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)之間的坐標(biāo)距離，這個(gè)距離稱為工件原點(diǎn)偏置。這個(gè)值偏置需預(yù)存到數(shù)控系統(tǒng)中。在加工時(shí)，工件原點(diǎn)偏置值便能自動(dòng)加至工件坐標(biāo)系中，使數(shù)控系統(tǒng)可按機(jī)床坐標(biāo)系確定加工時(shí)的坐標(biāo)值。（三）機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系：機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系1.加工工件的選擇2.加工工序的劃分3.工件的裝卡方式4.加工路線的確定5.切削用量的選擇二數(shù)控編程的工藝基礎(chǔ)：

刀具集中分序法粗、精加工分序法按加工部位分序法三、數(shù)控程序編制的內(nèi)容和步驟：

內(nèi)容：分析零件圖紙，確定加工工藝路線，刀具軌跡計(jì)算，編寫零件加工程序，程序輸入、程序校驗(yàn)和試切削、加工等。步驟：確定加工工藝路線刀位軌跡計(jì)算編寫加工程序程序輸入程序校驗(yàn)零件試切零件圖加工數(shù)控編程的步驟零件圖紙分析1

分析零件圖紙：根據(jù)零件材料、形狀、尺寸、精度、毛坯形狀和熱處理要求等確定加工方案，選擇合適的數(shù)控機(jī)床。三、數(shù)控程序編程的內(nèi)容和步驟：

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工藝處理：（1）確定加工方案

；（2）刀具工夾具的設(shè)計(jì)和選擇；（3）選擇對(duì)刀點(diǎn)；“對(duì)刀點(diǎn)”是程序執(zhí)行的起點(diǎn)，也稱“程序原點(diǎn)”。對(duì)刀點(diǎn)的選擇原則是：所選對(duì)刀點(diǎn)，應(yīng)使程序編制簡(jiǎn)單；對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)選在容易找正、并在加工中便于檢查的位置；引起的加工誤差小。對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)盡量設(shè)置在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。（4）確定加工路線；（5）確定切削用量；三、數(shù)控程序編程的內(nèi)容和步驟：

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工藝處理：編程人員要根據(jù)零件圖紙進(jìn)行工藝分析，然后確定加工方案，確定加工順序，加工路線，裝夾方式，刀具，工裝以及切削用量等工藝參數(shù)。這些工作與普通機(jī)床加工零件時(shí)，工藝規(guī)程的編制基本上相似，但也有自身的一些特點(diǎn)，要考慮數(shù)控機(jī)床的指令功能，充分發(fā)揮它的效能。3

計(jì)算加工軌跡和加工尺寸：根據(jù)確定的加工路線和允許的零件誤差，計(jì)算出所需的輸入數(shù)控裝置的數(shù)據(jù)，稱為數(shù)值計(jì)算。數(shù)值計(jì)算的主要內(nèi)容是在規(guī)定的坐標(biāo)系內(nèi)計(jì)算零件輪廓和刀具運(yùn)動(dòng)的軌跡的坐標(biāo)值。數(shù)值計(jì)算的復(fù)雜程度取決于零件的復(fù)雜程度和數(shù)控裝置功能的強(qiáng)弱，一般數(shù)控系統(tǒng)都具有直線插補(bǔ)，圓弧插補(bǔ)和刀具補(bǔ)償功能，對(duì)于加工直線和圓弧組成的平面零件，只需計(jì)算出零件輪廓的相鄰幾何元素的交點(diǎn)或切點(diǎn)（稱為基點(diǎn)）的坐標(biāo)值。3

數(shù)值計(jì)算：對(duì)于較復(fù)雜的零件或零件的幾何形狀與數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)功能不一致時(shí)，就需要進(jìn)行較復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算。例如：非圓曲線需要用直線段或圓弧段來(lái)逼近，在滿足精度的條件下，計(jì)算出相鄰逼近直線或圓弧的交點(diǎn)或切點(diǎn)（稱為節(jié)點(diǎn)）的坐標(biāo)值。對(duì)于自由曲線、自由曲面和組合曲面的編制，其數(shù)學(xué)處理更為復(fù)雜，一般需計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算。3

計(jì)算加工軌跡和加工尺寸：4編寫零件加工程序單：在加工路線、工藝參數(shù)及刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的坐標(biāo)值確定以后，編程人員可以根據(jù)控制系統(tǒng)規(guī)定的功能指令代碼及程序段格式，逐段編寫加工程序單。5

程序輸入：程序編好后，需制作控制介質(zhì)。控制介質(zhì)有穿孔紙帶、穿孔卡、磁帶、軟磁盤和硬盤等。早期位穿控制帶，現(xiàn)已被磁盤所代替。但是，規(guī)定的穿孔紙帶代碼標(biāo)準(zhǔn)沒有改變。也可直接通過(guò)數(shù)控裝置上的鍵盤將程序載入存儲(chǔ)器。6

程序校驗(yàn)和試切削：編寫好的程序、制備完成的控制介質(zhì)需要經(jīng)過(guò)檢測(cè)后，才用于正式加工。一般用空走刀檢測(cè)，空運(yùn)轉(zhuǎn)畫圖檢測(cè)，來(lái)驗(yàn)證運(yùn)動(dòng)軌跡與動(dòng)作的正確性。在具有圖形顯示功能和動(dòng)態(tài)模擬功能的數(shù)控機(jī)床上，用圖形模擬刀具與工件切削的方法進(jìn)行校驗(yàn)更為方便。但這些方法只能檢驗(yàn)出運(yùn)動(dòng)是否正確，不能檢查被加工零件的加工精度，因此還要進(jìn)行零件的試切削，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有加工誤差時(shí)，應(yīng)分析誤差產(chǎn)生的原因，采取措施加以糾正。一名好的編程人員不但要熟悉數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)，數(shù)控系統(tǒng)的功能及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，而且還必須是一個(gè)好的工藝員，要熟悉零件的加工工藝，裝夾方法，刀具，切削用量的選擇等知識(shí)?！?．3數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)一、數(shù)控程序編制的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：在數(shù)控設(shè)備的研究與設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)、使用于維修之間，在生產(chǎn)企業(yè)與用戶之間，在管理與操作之間，都要求有一定的技術(shù)要求。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，形成了兩種國(guó)際通用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，即ISO(InderationalstanardizationOrganization)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)EIA(ElectronicIndustriesAssociation)美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)。一、數(shù)控程序編制的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：（ISO）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（IEC-InterationElectrotethnicalCommission）國(guó)際電工委員會(huì)是世界上最大的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化組織，IEC負(fù)責(zé)電工和電子領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)，ISO負(fù)責(zé)非電方面的廣泛領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)，在ISO和IEC下面分別設(shè)立技術(shù)委員會(huì)（TC-T-TechnicalCommillee）下面又設(shè)立分技術(shù)委員會(huì)進(jìn)行具體的標(biāo)準(zhǔn)工作。數(shù)控機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)對(duì)口的標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)如下：

（一）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：

（1）ISO/T∠98/SC8電子計(jì)算機(jī)及信息處理系統(tǒng)技術(shù)委員會(huì)，其中SC8為數(shù)控機(jī)械分技術(shù)委員會(huì)。（2）ISO/TC184工業(yè)自動(dòng)化信息處理系統(tǒng)技術(shù)委員會(huì)，其中SCI為機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)分技術(shù)委員會(huì)。（3）IEC/TC44工業(yè)機(jī)械電氣設(shè)備技術(shù)委員會(huì)。（4）IEC/TC65工業(yè)流程量和控制技術(shù)委員會(huì)。一、數(shù)控程序編制的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：（一）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：另外，還有一些國(guó)家的行業(yè)組織制定的標(biāo)準(zhǔn)，與數(shù)控機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)也有關(guān)系。美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（InectronicEnduetriesAssociation）制定的EIA代碼使用較早，至今許多數(shù)控系統(tǒng)仍在采用，成為數(shù)控的國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)之一。電氣與電子工程師學(xué)會(huì)（InstrituteofElectricalandElectroniesEngineers）制定的IEEE通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，在柔性制造系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)中也采用。。我國(guó)制定的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)很多，并且在完善和發(fā)展中，如：JB3208-83是《數(shù)字控制程序段格式中的準(zhǔn)備功能G和輔助功能M代碼》的標(biāo)準(zhǔn)。一、數(shù)控程序編制的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：（一）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：我國(guó)數(shù)控機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)包括國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)，由國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局（原國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化局）統(tǒng)一管理，并設(shè)立了若干專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)。其作用是引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定，修訂工作，積極采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，代號(hào)為“GB”，部標(biāo)準(zhǔn)由部主管部門批準(zhǔn)，稱為部標(biāo)。如機(jī)械部的部標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為“JB”。某些行業(yè)行成的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也由主管部門批準(zhǔn)，稱為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一、數(shù)控程序編制的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：在數(shù)控技術(shù)的研究，設(shè)計(jì)工作中，在數(shù)控機(jī)床的使用和維護(hù)中的應(yīng)用較多的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)有以下方面：（1）數(shù)控的名詞術(shù)語(yǔ)。（2）數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸和運(yùn)動(dòng)方向。（3）數(shù)控機(jī)床的編碼字符（ISO代碼和EIA代碼）（4）數(shù)控機(jī)編程的程序段格式。（5）準(zhǔn)備功能和輔助功能。（6）進(jìn)給功能、主軸功能和刀具功能。

還有關(guān)于數(shù)控機(jī)床機(jī)械方面、關(guān)于數(shù)控系統(tǒng)方面的許多標(biāo)準(zhǔn)。一、數(shù)控程序編制的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：二、

程序編制的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定和代碼（一）

ISO代碼和EIA代碼（二）

數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸和運(yùn)動(dòng)方向

為了保證數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行、操作及程序編制的一致性，數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一規(guī)定了機(jī)床坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)方向。其原則是：1標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系：采用右手法則，直角笛卡兒坐標(biāo)系統(tǒng)，基本坐標(biāo)軸為X、Y、Z直角坐標(biāo)系，相應(yīng)每個(gè)坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)分別為A、B、C。假設(shè)工件不動(dòng)，刀具相對(duì)于工件作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系。如果是刀具不動(dòng)，工件運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)則用加“`”的字母表示。（二）

數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸和運(yùn)動(dòng)方向2各坐標(biāo)的正方向：①標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一規(guī)定：以增大工件與刀具之間的距離的方向（即增大工件尺寸的方向?yàn)樽鴺?biāo)軸的正方向)。對(duì)工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床（車床、外圓磨床等）X坐標(biāo)的方向是在工件的徑向上，且平行于橫向滑座。取刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)閄坐標(biāo)的正方向，對(duì)于刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床（如銑床、鏜床等），則規(guī)定當(dāng)Z軸為水平時(shí)，從刀具主軸后端向工件方向看，向右方向?yàn)閄軸正方向，當(dāng)Z軸為垂直時(shí)，對(duì)于單立柱機(jī)床，面對(duì)刀具主軸向立柱方向看，向右方向?yàn)閄軸的正方向。②平行于機(jī)床主軸的坐標(biāo)軸，如果機(jī)床有一系列主軸，則選盡可能垂直于工件裝夾面的主要軸為Z軸。③Z軸的正方向定義為從工件到刀具夾持的方向，X軸：作為水平的，平行于工件的裝夾平面的軸。平行于主要的切削方向。④Y坐標(biāo)：Y坐標(biāo)垂直于X、Z坐標(biāo)，在確定了X、Z后可按右手定則確定Y坐標(biāo)的方向。⑤A、B、C坐標(biāo)：A、B、C坐標(biāo)分別為繞X、Y、Z坐標(biāo)的回轉(zhuǎn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)，已知X、Y、Z坐標(biāo)正方向后，用右手定則即可確定。⑥附加運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)：X、Y、Z為機(jī)床的主坐標(biāo)系或第一坐標(biāo)系。如除了第一坐標(biāo)系以外還有平行于主坐標(biāo)系的其它坐標(biāo)系則稱為附加坐標(biāo)系。附加的第二坐標(biāo)系各為U、V、W第三坐標(biāo)系為P、Q、R。所謂第一坐標(biāo)系是指與主軸接近的直線運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系稍遠(yuǎn)的即為第二坐標(biāo)系。除了A、B、C第一回轉(zhuǎn)坐標(biāo)系以外，還有其他的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)，則命名為D、E等。（二）

數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸和運(yùn)動(dòng)方向2）數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系（1）坐標(biāo)軸及運(yùn)動(dòng)方向的規(guī)定（二）

數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸和運(yùn)動(dòng)方向3、編程坐標(biāo)系1

：由于工件與刀具是一對(duì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，+X`與+X，+Y`與+Y，+Z`與+Z有確定的關(guān)系。所以在數(shù)控編程時(shí)為了方便，一律假定工件固定不動(dòng)，全部用刀具運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系編程。也就是說(shuō)只能用標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系X、Y、Z，A、B、C在圖樣上進(jìn)行編程。這樣：即使在編程人員不知是刀具移近工件還是工件移近刀具的情況也能編制正確的程序。（三）機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系：1

機(jī)床坐標(biāo)系與機(jī)床原點(diǎn)：機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床上固有的坐標(biāo)系，；并設(shè)有固定的坐標(biāo)原點(diǎn)，其坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向視機(jī)床的種類和結(jié)構(gòu)而定。一般情況下，坐標(biāo)系是利用機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的基準(zhǔn)線來(lái)確定，在機(jī)床說(shuō)明書中均有規(guī)定。機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)也稱機(jī)床原點(diǎn)、機(jī)械原點(diǎn)。它是固有的點(diǎn)，不能隨意改變。2工件坐標(biāo)系與工件原點(diǎn)：工件坐標(biāo)系是編程人員在編程時(shí)使用的，由編程人員以工件圖紙上的某一點(diǎn)為原點(diǎn)所建立起來(lái)的坐標(biāo)系。編程尺寸都按工件坐標(biāo)系中的尺寸確定。故工件坐標(biāo)系也稱編程坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)也稱工件原點(diǎn)、編程原點(diǎn)。它是可以用程序指令設(shè)置和改變的。在一個(gè)零件的全部加工程序中，根據(jù)需要，可以一次或多次設(shè)定或改變工件原點(diǎn)。（三）機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系：3

機(jī)床坐標(biāo)與工件坐標(biāo)的關(guān)系：一般地說(shuō)：工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸與機(jī)床坐標(biāo)系相應(yīng)的坐標(biāo)軸平行，方向也相同，但原點(diǎn)不同。在加工中，工件隨夾具在機(jī)床上安裝后，要測(cè)量工件原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)之間的坐標(biāo)距離，這個(gè)距離稱為工件原點(diǎn)偏置。這個(gè)值偏置需預(yù)存到數(shù)控系統(tǒng)中。在加工時(shí)，工件原點(diǎn)偏置值便能自動(dòng)加至工件坐標(biāo)系中，使數(shù)控系統(tǒng)可按機(jī)床坐標(biāo)系確定加工時(shí)的坐標(biāo)值。（三）機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系：機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系四、

絕對(duì)坐標(biāo)系和增量（相對(duì)）坐標(biāo)系：

（1）絕對(duì)坐標(biāo)系：在坐標(biāo)系中，所有的坐標(biāo)點(diǎn)均以固有的坐標(biāo)原點(diǎn)為起點(diǎn)，確定坐標(biāo)值的，這種坐標(biāo)系稱為絕對(duì)坐標(biāo)系。如圖：

（2）增量（相對(duì)）坐標(biāo)系：在坐標(biāo)系中，運(yùn)動(dòng)軌跡（直線或圓?。┑慕K點(diǎn)坐標(biāo)值是以起點(diǎn)開始計(jì)算的，這種坐標(biāo)系稱為增量（相對(duì)）坐標(biāo)系。增量坐標(biāo)系的坐標(biāo)系原點(diǎn)是移動(dòng)的，坐標(biāo)值與運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)。用U、V、W代碼表示與X、Y、Z軸平行且同向.四、

絕對(duì)坐標(biāo)系和增量（相對(duì)）坐標(biāo)系：

四、絕對(duì)坐標(biāo)系和增量（相對(duì)）坐標(biāo)系：

MOI五、

最小設(shè)定單位與編程尺寸的表示法：

機(jī)床的最小設(shè)定單位，即數(shù)控系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)的最小位移量，是機(jī)床的一個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo)，又稱最小指令增量或脈沖當(dāng)量，一般為0.0001~0.01mm，視具體數(shù)控機(jī)床而定。在編程時(shí)，所有的編程尺寸都應(yīng)該轉(zhuǎn)換成為最小設(shè)定單位相對(duì)應(yīng)的數(shù)量。編程尺寸有兩種表示法：不同的機(jī)床可有不同規(guī)定。一種以最小設(shè)定單位（脈沖當(dāng)量）為最小單位來(lái)表示。另一種以毫米為單位，以有效小數(shù)位來(lái)表示。例：某坐標(biāo)點(diǎn)的尺寸為X=125.30mmZ=405.25mm最小單位0.01mm第一種方法表示：X12530Z40525第二種方法表示：X125.30Z405.25六、零件加工程序的結(jié)構(gòu)與程序段格式：

1程序的構(gòu)成：一個(gè)完整的零件加工程序由程序號(hào)和若干個(gè)程序段組成，每個(gè)程序段由若干指令字組成，每個(gè)指令字又由字母、數(shù)字、符號(hào)組成。

例如：O0600N0010G92X0Y0N0020G90G00X50Y60；N0030G01X10Y50F1505300T12M03；

………………N0100G00X-50Y-60M02；

上面是一個(gè)完整的零件加工程序，它由一個(gè)程序號(hào)和10個(gè)程序段組成。

O0600是整個(gè)程序的程序號(hào)，也叫程序名。

程序的編號(hào)（600號(hào)程序）

程序號(hào)地址碼

不同的數(shù)控系統(tǒng)程序號(hào)地址碼所用的字母可不同。FANUC用“O”

AB8400用“P”

SIEMENS用“%”作為程序號(hào)的地址碼，編程時(shí)一定要根據(jù)說(shuō)明書的規(guī)定使用，否則系統(tǒng)不接受。每個(gè)程序段的程序段號(hào)用“N****”開頭，用“；”或”LF”表示結(jié)束，每個(gè)程序段中有若干個(gè)指令字，每個(gè)指令字表示一種功能。-程序段表示一個(gè)完整的加工工步或動(dòng)作。一個(gè)程序的最大長(zhǎng)度取決于數(shù)控系統(tǒng)中零件程序存儲(chǔ)區(qū)的容量?，F(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的存儲(chǔ)區(qū)容量已足夠大，一般情況下，已足夠用。一個(gè)程序段的字符數(shù)也有一定的限制。如某些數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定一個(gè)程序段的字符數(shù)≤90個(gè)，一旦大于限定的字符數(shù)時(shí)，應(yīng)把它分為兩個(gè)或多個(gè)程序段。六、零件加工程序的結(jié)構(gòu)程序段格式：

六、零件加工程序的結(jié)構(gòu)與程序段格式：

2

程序段格式：程序段格式是指一個(gè)程序段中字的排列順序和表達(dá)方式。不同的數(shù)控系統(tǒng)往往有不同的程序段格式。程序段格式不符和要求，數(shù)控系統(tǒng)就不能接受。程序段格式①

固定程序段格式

②

帶分隔符的固定順序（也稱表格順序）程序段格式

③

字地址程序段格式①②前兩種在數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的早期階段曾經(jīng)使用過(guò)，但由于不直觀，容易出錯(cuò)，故現(xiàn)在幾乎不用了。目前數(shù)控系統(tǒng)廣泛采用的是字地址程序段格式。下面僅介紹這一種字地址程序段格式也叫地址符可變程序段格式。這種格式的程序段的長(zhǎng)短、字?jǐn)?shù)和字長(zhǎng)（位數(shù)）都是可變的，字的排列順序沒有嚴(yán)格的要求。不需要的字與上一程序相同的續(xù)數(shù)字可以不寫。優(yōu)點(diǎn)：程序簡(jiǎn)短、直觀、可讀性強(qiáng)、易于檢修修改。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO6983-I-1982和我國(guó)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)定字地址程序段的一般格式為：（六）零件加工程序的結(jié)構(gòu)程序段格式：

六、零件加工程序的結(jié)構(gòu)與程序段格式：

2

程序段格式：N－G－X－Y－Ｚ－……F－S－T－M－；程序段號(hào)字準(zhǔn)備功能字尺寸字進(jìn)給功能字主軸轉(zhuǎn)速功能字刀具功能字輔助功能字程序段結(jié)束符例如：N20G01X25Y-36Z64F100S300T02M03；程序段可以認(rèn)為是由若干個(gè)程序字（指令字）組成，而程序字又由地址碼和數(shù)字符號(hào)組成。每一個(gè)程序段由順序號(hào)字、準(zhǔn)備功能字、尺寸字、進(jìn)給功能字、主軸功能字、刀具功能字、輔助功能字和程序段結(jié)束符組成。此外還有插補(bǔ)參數(shù)字。每個(gè)字都由字母開頭，也稱“地址”，ISO規(guī)定的地址字符定義見P24表2.1所示。1.程序段序號(hào)：（seguercenumber）用來(lái)表示程序從啟動(dòng)開始操作的順序，即程序段執(zhí)行的順序號(hào)，數(shù)控裝置讀取某一程序段時(shí)，該程序段序號(hào)可在熒光屏上顯示出來(lái)，以便操作者了解或檢查程序執(zhí)行情況，還可以做程序段檢查.2.準(zhǔn)備功能字：它是使數(shù)控裝置做某些操作的功能，它緊跟在程序段序號(hào)后面用地址碼“G”和兩位數(shù)字表示。2

程序段格式：2

程序段格式：2

程序段格式：3.尺寸字(Dimensionword)尺寸字是給定機(jī)床各坐標(biāo)軸位移的方向和數(shù)據(jù)的，它由各坐標(biāo)軸的地址代碼、“+”、“-”符號(hào)和絕對(duì)值（或增量值）的數(shù)字構(gòu)成。尺寸字在G代碼的后面，尺寸字的地址碼，對(duì)于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)為：X、Y、Z，U、V、W，P、Q、R；對(duì)于回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的地址代碼為：A、B、C、D、E。此外還有插補(bǔ)參數(shù)數(shù)字：I、J、K等。4.進(jìn)給功能字F（FeedfunctionorF-function）它給定刀具對(duì)于工件的相對(duì)速度，它有地址代碼“F“和其他面的若干位數(shù)字構(gòu)成，例F500單位：mm/minormm/r（大寫沒用）。國(guó)內(nèi)：10-15m/min國(guó)外：15-30m/min2

程序段格式：5.主軸轉(zhuǎn)速功能字S（spindlespeedfunctionors-function）亦稱S功能，用來(lái)選擇主軸轉(zhuǎn)速，由地址碼“S”和其后面的若干位數(shù)字構(gòu)成。

單位

轉(zhuǎn)/分鐘r/min。S100—主軸轉(zhuǎn)速100r/min

5000-10000r/min

換刀時(shí)間：國(guó)內(nèi)：10-20S國(guó)外：4-5S6.刀具功能字（ToolfunctionorT-function）該功能也稱T功能，它由地址碼“T”和后面的若干數(shù)字構(gòu)成。用于

更換刀具時(shí)指定刀具或顯示待換刀號(hào)；有時(shí)，也能指定刀具位置補(bǔ)償?！癟00~T99”100種刀具；

如：T0102表示1號(hào)刀選2號(hào)刀補(bǔ)值。刀補(bǔ)號(hào)刀具號(hào)2

程序段格式：2

程序段格式：7.輔助功能字（MisceUaneousfunctionorM-function）亦稱M功能，指定除G功能之外的種種“通、斷控制”功能，它用地址碼“M”和后面的兩位數(shù)字表示。8.程序段結(jié)束符（Endofblock）每個(gè)程序段結(jié)束后，都應(yīng)加上程序段結(jié)束符?！?”是某種數(shù)控裝置程序段結(jié)束符的簡(jiǎn)化符號(hào)。2

程序段格式：2

程序段格式：１直接指定法：將實(shí)際速度的數(shù)值直接表示出來(lái)，小數(shù)點(diǎn)的位置在機(jī)床說(shuō)明書中予以規(guī)定。Ｆ：mm/min,切削螺紋時(shí)用mm/r表示，在英制單位中用英寸表示。Ｓ：用mm/min、m/min和-rpm/min表示。２等比級(jí)數(shù)法或二位代碼法：二位代碼法為二位十進(jìn)制數(shù)字，她所表示的速度值為公比

的等比級(jí)數(shù)，如：Ｆ６０（or.Ｓ６０）表示速度為１０００mm/min,Ｆ６１代碼為１１２０mm/min.

（七）進(jìn)給速度和主軸回轉(zhuǎn)速度的表示方法３三、四、五位代碼法或“幻3”代碼法：這是用３位４位或５位代碼來(lái)表示進(jìn)給速度和主軸回轉(zhuǎn)速度的方法。代碼的第一位數(shù)字是用實(shí)際速度值的小數(shù)點(diǎn)前的位數(shù)加上３得到的數(shù)字表示，其它位數(shù)字用實(shí)際速度的高位數(shù)字表示，其中最低位數(shù)字是用四舍五入方法得到的。例如：實(shí)際速度為６７.８２６mm/min，用五位代碼表示，第一位為２+３＝５，其余位為６７８３，則為５６７８３，詳見Ｐ２１表２-４三、四和五位代碼法。由于這種代碼表示法中使用了一個(gè)數(shù)字“３”，故又稱“幻3”代碼法。

（七）進(jìn)給速度和主軸回轉(zhuǎn)速度的表示方法４符號(hào)法或一位代碼法：該代碼用一位數(shù)字符號(hào)表示，它可以代表一種速度，其值在機(jī)床使用說(shuō)明書中給予詳細(xì)規(guī)定。５進(jìn)給速度法（FRN－Feed-ratenumber）：這種代碼方法只用來(lái)表示進(jìn)給速度。直線插補(bǔ)加工時(shí)，F(xiàn)RN＝V/L.10

圓弧插補(bǔ)加工時(shí)：FRN＝V/R.10其中Ｖ（mm/min）―――進(jìn)給速度Ｌ（mm）―――直線位移Ｒ（mm）―――圓弧半徑

FRN（1/min）―――進(jìn)給速率數(shù)代碼。（七）進(jìn)給速度和主軸回轉(zhuǎn)速度的表示方法G代碼為與插補(bǔ)有關(guān)的準(zhǔn)備性工藝指令。非模態(tài)代碼，只在被指定的程序段有意義。模態(tài)代碼：在同組其它G代碼出現(xiàn)以前一直有效。

不同組的G代碼在同一程序段中可以指定多個(gè)，如果在同一程序段中指定了兩個(gè)或兩個(gè)以上的同一組G代碼則后指定的有效。詳見P27表2.2§2.4數(shù)控系統(tǒng)的指令代碼一、“G”代碼第一周2次課2009.3.19二、FANUC系統(tǒng)G代碼集：P28表2.3§2.4數(shù)控系統(tǒng)的指令代碼2M代碼：主要用于機(jī)床加工操作時(shí)的一些關(guān)斷、性質(zhì)的工藝性指令。如：主軸的開、關(guān)、正、反轉(zhuǎn)，切削液的開關(guān)，運(yùn)動(dòng)部件的夾緊與松開。如：（1）

M00程序停止，（2）

M01計(jì)劃停止，（3）

M02程序結(jié)束（4）

M03、M04、M05主軸順時(shí)針、逆時(shí)針和主軸停止，（5）

M06換刀，（6）

M072號(hào)冷卻液開，用于霧狀冷卻液開，（7）

M081號(hào)冷卻液開，用于液狀冷卻液開，（8）

M09冷卻液關(guān)，注銷M07、M08、M50（3號(hào)冷卻液開），M51（4號(hào)冷卻液開），（9）

M10、M11夾緊、松開等。(10)M30程序結(jié)束輔助功能M：P106表2.17三、常用準(zhǔn)備功能指令的編程方法

功能指令是程序段組成的基本單位，是編制加工程序的基礎(chǔ)。本節(jié)主要討論常用的準(zhǔn)備功能指令的編程方法與應(yīng)用。下面涉及的指令代碼均以ISO標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。一般準(zhǔn)備功能“G”：G代碼為與插補(bǔ)有關(guān)的準(zhǔn)備性工藝指令，根據(jù)設(shè)備不同，G代碼也會(huì)有所不同。非模態(tài)代碼：只在被指令的程序段有定義。模態(tài)代碼：在同組其它G代碼出現(xiàn)以前一直有效。不同組的G代碼在同一程序中可以指定多個(gè)。如果在同一程序段中指定了兩個(gè)或兩個(gè)以上的同一組G代碼，則后指定的有效。三、常用準(zhǔn)備功能指令的編程方法一）與坐標(biāo)系相關(guān)的指令二）運(yùn)動(dòng)控制指令三）刀具補(bǔ)償指令四）固定循環(huán)指令一

與坐標(biāo)系相關(guān)的指令：1）絕對(duì)坐標(biāo)與增量坐標(biāo)指令：（G90、G91)為了方便計(jì)算與編程，允許絕對(duì)坐標(biāo)方式和增量坐標(biāo)方式及混合方式編程。這就必須用G90、G91指令坐標(biāo)方式。G90表示程序段中的坐標(biāo)尺寸為絕對(duì)坐標(biāo)值，G91表示程序段中的坐標(biāo)尺寸為增量坐標(biāo)值。如圖所示：AB和BC兩個(gè)值線插補(bǔ)程序段的運(yùn)動(dòng)方向及坐標(biāo)值?，F(xiàn)AB已加工完畢，要加工BC段，刀具在B點(diǎn)，則：

G90G01X30Y40

G91G01X-50Y-30

G01U-50V-30

注：絕對(duì)坐標(biāo)方式編程時(shí)終點(diǎn)的坐標(biāo)值在絕對(duì)坐標(biāo)系中，增量坐標(biāo)方式編程時(shí)終點(diǎn)的坐標(biāo)值在增量坐標(biāo)系中確定。

501020506040301020304060707080ABC一

與坐標(biāo)系相關(guān)的指令：2）坐標(biāo)系設(shè)定指令（G92）：

編制程序時(shí)，首先要設(shè)定一個(gè)坐標(biāo)系，程序中的坐標(biāo)值均以此坐標(biāo)系為根據(jù)，此坐標(biāo)系稱為工件坐標(biāo)系。G92就是用來(lái)建立工件坐標(biāo)系的，它規(guī)定了工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)位置。也就是說(shuō)它確定了工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)，（工件原點(diǎn)）在距刀具刀位點(diǎn)起始位置（起刀點(diǎn)）多遠(yuǎn)的地方?；蛘哒f(shuō)以工件原點(diǎn)為準(zhǔn)，確定起刀點(diǎn)的坐標(biāo)值。編程時(shí)通過(guò)G92指令將工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)告訴數(shù)控裝置，并把這個(gè)設(shè)定值記憶在數(shù)控裝置的存儲(chǔ)器內(nèi)。執(zhí)行該指令就確定了起刀點(diǎn)與工件原點(diǎn)的相對(duì)位置。以數(shù)控車床的工件坐標(biāo)系設(shè)定為例，為了方便編程，通常將工件坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)在中軸軸線與工件右斷面的交點(diǎn)處。圖中=320，=200坐標(biāo)系設(shè)定，程序?yàn)椋阂?/p>

與坐標(biāo)系相關(guān)的指令：G92X320Z200；。

工件φα

β

起刀點(diǎn)

注意：（1）在編程中，X尺寸字中的數(shù)值一般用坐標(biāo)值的2倍，即用直徑尺寸。（2）該指令程序段要求坐標(biāo)值X、Z必須齊全，不可缺少，且只能使用絕對(duì)坐標(biāo)值，不能使用增量坐標(biāo)值。（3）在一個(gè)零件的全部加工程序中，可重復(fù)設(shè)定或改變編程原點(diǎn)。選擇工件坐標(biāo)系指令（G54～G59）:一

與坐標(biāo)系相關(guān)的指令：xyG58xyG55xyG56xyG57xyG54xyG59G92不能同時(shí)使用3）坐標(biāo)平面設(shè)定指令：G17、G18、G19

G17、G18、G19指令分別表示設(shè)定選擇XY、ZX、YZ平面為當(dāng)前工作平面。由于XY平面最常用，故可將G17省略。對(duì)于車床只是在XZ平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，故無(wú)須使用平面指令。一

與坐標(biāo)系相關(guān)的指令：4)極坐標(biāo)尺寸指令（G15,G16）刀具運(yùn)動(dòng)所達(dá)到點(diǎn)的坐標(biāo)值可用半徑和角度的極坐標(biāo)表示。所在平面用G17、G18、G19指令選擇。如XY平面，第一軸（X）指令半徑，第二軸（Y）指令角度。

GGG16G選擇極坐標(biāo)平面GG90或G91G××指令代碼一

與坐標(biāo)系相關(guān)的指令：P39圖2.12圖2.145）關(guān)于參考點(diǎn)的G代碼：G27、G28、G29、G30G27返回參考點(diǎn)校驗(yàn)指令：G28自動(dòng)返回參考點(diǎn)指令：G30返回到第二、第三、第四參考點(diǎn)指令：G30P2IP--;G30P3IP--;G30P4IP--;G29自動(dòng)從參考點(diǎn)返回指令：一

與坐標(biāo)系相關(guān)的指令：二運(yùn)動(dòng)控制指令：

1）快速點(diǎn)定位指令(G00):該指令是使刀具當(dāng)前位置以系統(tǒng)設(shè)定的速度快速移動(dòng)到坐標(biāo)系的另一點(diǎn)。它只是快速到位，不進(jìn)行切削加工，一般用作空行程運(yùn)動(dòng)。格式：G00X-Y-Z-，其中，X、Y、Z為目標(biāo)點(diǎn)的絕對(duì)或增量坐標(biāo)。注：（1）G00指令中不需要指定速度，即F無(wú)效，系統(tǒng)速度已定。(2)G00狀態(tài)下，不同數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)情況可能不同，運(yùn)動(dòng)軌跡不同。因此編程前應(yīng)了解數(shù)控系統(tǒng)的G00指令各坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和刀具運(yùn)動(dòng)軌跡，避免刀具和工件