教學(xué)用第2章數(shù)控編程1和數(shù)控機(jī)床編程及加工

內(nèi)容提要

2.1概述2.2數(shù)控帶的格式與代碼2.3數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系2.4手工編程和自動(dòng)編程

第二章

數(shù)控加工程序的編制5/15/20231數(shù)控技術(shù)數(shù)控加工程序從零件圖紙到制成控制介質(zhì)的全過程。將零件的加工信息：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?jiǎn)⑼！⒐ぜA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。

2.1概述

5/15/20232數(shù)控技術(shù)程序編制分為：手工編程和自動(dòng)編程兩種。

手動(dòng)編程：整個(gè)編程過程由人工完成。對(duì)編程人員的要求高（不僅要熟悉數(shù)控代碼和編程規(guī)則，而且還必須具備機(jī)械加工工藝知識(shí)和數(shù)值計(jì)算能力）

自動(dòng)編程：編程人員只要根據(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(jiǎn)便的方式送入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行程序的編制，編程系統(tǒng)能自動(dòng)打印出程序單和制備控制介質(zhì)。2.1概述

5/15/20233數(shù)控技術(shù)手工編程適用于：幾何形狀不太復(fù)雜的零件。自動(dòng)編程適用于：形狀復(fù)雜的零件，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）雖不復(fù)雜但計(jì)算工作量大的零件（如輪廓加工時(shí)，非圓曲線的計(jì)算）2.1概述

5/15/20234數(shù)控技術(shù)據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)：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。

可見編程自動(dòng)化是當(dāng)今的趨勢(shì)！

2.1概述

5/15/20235數(shù)控技術(shù)圖紙工藝分析這一步與普通機(jī)床加工零件時(shí)的工藝分析相同，即在對(duì)圖紙進(jìn)行工藝分析的基礎(chǔ)上，選定機(jī)床、刀具與夾具；確定零件加工的工藝線路、工步順序及切削用量等工藝參數(shù)等。

二、手工編程的內(nèi)容和步驟2.1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5/15/20236數(shù)控技術(shù)計(jì)算運(yùn)動(dòng)軌跡

根據(jù)零件圖紙上尺寸及工藝線路的要求，在選定的坐標(biāo)系內(nèi)計(jì)算零件輪廓和刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的坐標(biāo)值，并且按NC機(jī)床的規(guī)定編程單位（脈沖當(dāng)量）換算為相應(yīng)的數(shù)字量，以這些坐標(biāo)值作為編程尺寸。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2.1概述5/15/20237數(shù)控技術(shù)

編制程序及初步校驗(yàn)

根據(jù)制定的加工路線、切削用量、刀具號(hào)碼、刀具補(bǔ)償、輔助動(dòng)作及刀具運(yùn)動(dòng)軌跡，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2.1概述5/15/20238數(shù)控技術(shù)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，作為數(shù)控系統(tǒng)的輸入信息，若程序較簡(jiǎn)單，也可直接通過鍵盤輸入。2.1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5/15/20239數(shù)控技術(shù)

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。2.1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5/15/202310數(shù)控技術(shù)用于確定刀具在機(jī)床坐標(biāo)系中位置的刀具上的特定點(diǎn)。2.1概述鏜刀鉆頭立銑刀、端銑刀面銑刀指狀銑刀球頭銑刀車刀5/15/202311數(shù)控技術(shù)2.2數(shù)控帶的格式與代碼

數(shù)控帶的構(gòu)成帶有數(shù)控機(jī)床控制信息的穿孔帶稱為數(shù)控帶，如圖所示，是ISO制的數(shù)控帶，數(shù)控帶上每排孔的數(shù)量和位置（相當(dāng)于微機(jī)中的一個(gè)字節(jié)byte）就代表了控制信息代碼。這些代碼通過光電閱讀機(jī)將信息傳送給CNC系統(tǒng)。5/15/202312數(shù)控技術(shù)數(shù)控帶上有8個(gè)大孔（B1~B8），在B3-B4之間有一個(gè)小孔，是作為進(jìn)給紙帶用的；另外，B1~B7為代碼孔，B8為奇偶校驗(yàn)位孔。5/15/202313數(shù)控技術(shù)第二節(jié)程序編制的代碼及格式經(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)兩種標(biāo)準(zhǔn)。

.代碼說明代碼：是文字、數(shù)字、符號(hào)以及它們組合的總稱，又稱指令。它是程序的最小單元。.編程指令——系統(tǒng)操作代碼的總稱.G指令——準(zhǔn)備功能作用：規(guī)定機(jī)床運(yùn)動(dòng)線型、坐標(biāo)系、坐標(biāo)平面、刀補(bǔ)、刀偏、暫停等多種操作。組成：G后帶二位數(shù)字組成。100種模態(tài)（續(xù)效）指令與非模態(tài)指令見表。5/15/202314數(shù)控技術(shù)第二節(jié)程序編制的代碼及格式M指令——輔助功能

作用：控制機(jī)床及其輔助裝置的通斷的指令。

組成：M后跟兩位數(shù)字組成。100種。指令

F指令——指定進(jìn)給速度指令（續(xù)效指令）

組成：編碼法：F帶兩位數(shù)字，如F05,F36等。后面所帶的數(shù)字只是一個(gè)代碼，它與某個(gè)（系統(tǒng)規(guī)定的速度值）速度值相對(duì)應(yīng)，換而言之，這種指令所指定的進(jìn)給速度是有級(jí)的，速度值序既可等差數(shù)列，也可能是等比數(shù)列直接法：F后帶若干位數(shù)字，如F150,F3500等。后面所帶的數(shù)字表示實(shí)際的速度值，上述兩個(gè)指令分別表示F=150mm/min；F=3500mm/min。

5/15/202315數(shù)控技術(shù)第二節(jié)程序編制的代碼及格式S指令（切削速度）——指定主軸轉(zhuǎn)速指令（續(xù)效指令）組成：同F(xiàn)，如S05,S36等單位：r/min，S

T指令——指定加工刀具號(hào)的指令。組成：T后跟兩位數(shù)字，如T11,T28等。T11表示選擇11號(hào)刀具。T28表示選擇28號(hào)刀具。其他

尺寸指令——指定的刀具沿坐標(biāo)軸移動(dòng)的方向和目標(biāo)位置的指令組成：由在X,Y,Z,(i,j,k,r)A,B,C后帶符號(hào)的數(shù)字組成。如X1000,Y2023等

單位：數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的單位,如mm5/15/202316數(shù)控技術(shù)第二節(jié)程序編制的代碼及格式子程序標(biāo)號(hào)和調(diào)用指令

作用：用于指定子程序名和在主程序中調(diào)用子程序指令。組成：子程序名字符Q后帶兩位數(shù)字，如Q01,Q21，因此子程序在一個(gè)程序最多只100個(gè)。子程序調(diào)用字符<后帶四位數(shù)字。其中，前兩位數(shù)字被調(diào)用和子程序名后兩位數(shù)字為調(diào)用次數(shù)。

L0108調(diào)用8次調(diào)用01號(hào)子程序調(diào)用子程序地址符程序段標(biāo)號(hào)，程序段結(jié)束字符以及變量等。NLF(LF),R0~R9等

。

5/15/202317數(shù)控技術(shù)1234567891011N-G-X-U-P-A-D-Y-V-Q-B-E-Z-W-R-C-I-J-K-R-F-S-T-M-LF（或CR）程序段序號(hào)準(zhǔn)備功能坐標(biāo)字進(jìn)給功能主軸功能刀具功能輔助功能結(jié)束符號(hào)數(shù)據(jù)字5/15/202318數(shù)控技術(shù)地址符含義地址碼意義X-Y-Z-基本直線坐標(biāo)軸尺寸U-V-W-第一組附加直線坐標(biāo)軸尺寸P-Q-R-第二組附加直線坐標(biāo)軸尺寸A-B-C-繞X、Y、Z旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸尺寸I-J-K-圓弧圓心的坐標(biāo)尺寸D-E-附加旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸尺寸R-圓弧半徑值5/15/202319數(shù)控技術(shù)第二節(jié)程序編制的代碼及格式2.2.3數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu)

程序的組成：對(duì)刀點(diǎn)選為,刀具半徑（D01）=5mm程序名：O2023

程序段N01G91G17G00G42D01X85Y-25LFN02Z-15S400M03M08LFN03G01X85F300LFN04G03Y50I25LFN05G01X-75LFN06Y-60LFN07G00Z15M05M09LFN08G40X75Y35M02LF5/15/202320數(shù)控技術(shù)第二節(jié)程序編制的代碼及格式上面是一個(gè)完整的零件加工程序，它主要由程序名和若干程序段組成。程序名是該加工程序的標(biāo)識(shí)；程序段是一個(gè)完整的加工工步單元，它以N（程序段號(hào)）指令開頭，或LF指令結(jié)尾；

M02(M30)作為整個(gè)程序結(jié)束的指令，有些數(shù)控系統(tǒng)可能還規(guī)定了一個(gè)特定的程序開頭和結(jié)束的符號(hào)，如%、EM等。5/15/202321數(shù)控技術(shù)由上面的程序可知：加工程序——由程序名和若干程序段有序組成的指令集。程序是由若干程序段組成。程序段是由干指令字組成。

指令字是由文字(地址符)或與其后所帶的數(shù)字一起組成。

一個(gè)程序的最大長(zhǎng)度取決于數(shù)控系統(tǒng)中零件存貯區(qū)的容量或外存的容量。另外，有些數(shù)控系統(tǒng)還規(guī)定了一個(gè)程序段的字符數(shù)，如7M系統(tǒng)規(guī)定字符數(shù)90個(gè)。因此，這些在編程前必須了解清楚，否則數(shù)控系統(tǒng)便會(huì)認(rèn)為你的程序有語法錯(cuò)誤。第二節(jié)程序編制的代碼及格式5/15/202322數(shù)控技術(shù)第三節(jié)

數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

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(guó)都擬定了命名的標(biāo)準(zhǔn)。5/15/202323數(shù)控技術(shù)第三節(jié)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(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：數(shù)控機(jī)床的每個(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)控機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)：右手笛卡兒坐標(biāo)系統(tǒng)；5/15/202324數(shù)控技術(shù)第三節(jié)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。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。5/15/202325數(shù)控技術(shù)第三節(jié)

數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

坐標(biāo)軸方向：刀具相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)的方向。這樣便可以使編程人員在不知是刀具移近工件

，還是相反的情況下，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，用表示。

5/15/202326數(shù)控技術(shù)第三節(jié)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系Z坐標(biāo)方位標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：Z坐標(biāo)∥主軸軸線的進(jìn)給軸。若沒有主軸(牛頭刨床)或者有多個(gè)主軸，則選擇垂直于工件裝夾面的方向?yàn)閆坐標(biāo)。若主軸能擺動(dòng)：在擺動(dòng)的范圍內(nèi)只與標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系中的某一坐標(biāo)平行時(shí)，則這個(gè)坐標(biāo)便是Z坐標(biāo)；若在擺動(dòng)的范圍內(nèi)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)。Z坐標(biāo)正方向的規(guī)定：刀具遠(yuǎn)離工件的方向。5/15/202327數(shù)控技術(shù)第三節(jié)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系X坐標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：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軸垂直（立式）：?jiǎn)瘟⒅鶛C(jī)床，從刀具向立柱看時(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。5/15/202328數(shù)控技術(shù)第三節(jié)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系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。5/15/202329數(shù)控技術(shù)數(shù)控臥式車床坐標(biāo)系返回5/15/202330數(shù)控技術(shù)數(shù)控立式銑床坐標(biāo)系立柱Z軸垂直（立式）：?jiǎn)瘟⒅鶛C(jī)床，從刀具向立柱看時(shí)，X的正方向指向右邊返回刀具遠(yuǎn)離工件方向?yàn)閆軸正方向5/15/202331數(shù)控技術(shù)幾種數(shù)控臥式鏜銑床的坐標(biāo)系5/15/202332數(shù)控技術(shù)第三節(jié)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系二、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。5/15/202333數(shù)控技術(shù)第三節(jié)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系機(jī)床原點(diǎn)與機(jī)床坐標(biāo)系機(jī)床原點(diǎn)機(jī)床坐標(biāo)系的零點(diǎn)。這個(gè)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)。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5/15/202334數(shù)控技術(shù)第三節(jié)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系機(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)床固有的座標(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。5/15/202335數(shù)控技術(shù)第三節(jié)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系工件原點(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。工件座標(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)工件座標(biāo)系，在加工時(shí)通過G指令進(jìn)行換。5/15/202336數(shù)控技術(shù)第三節(jié)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系三、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：工件所有點(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。相對(duì)坐標(biāo)編程：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）。表達(dá)方式：G90/G91；X.Y.Z絕對(duì)，U.V.W相對(duì)選用原則：主要根據(jù)具體機(jī)床的坐標(biāo)系，考慮編程的方便(如圖紙尺寸標(biāo)注方式等)及加工精度的要求，選用坐標(biāo)的類型。注意：在機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系中均可用絕對(duì)坐標(biāo)編程；而在使用相對(duì)坐標(biāo)編程時(shí)，上述兩個(gè)坐標(biāo)系是無意義的。5/15/202337數(shù)控技術(shù)第四節(jié)G指令編程方法與舉例一、與坐標(biāo)系有關(guān)的指令

G90/G91、G92、G53～G59、G17～G19G90/G91指令：G90指令表示程序中的編程尺寸是在某個(gè)坐標(biāo)系下按其絕對(duì)坐標(biāo)給定的。G91指令表示程序中編程尺寸是相對(duì)于本段的起點(diǎn)，即編程尺寸是本程序段各軸的移動(dòng)增量，故G91又稱增量坐標(biāo)指令。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。

5/15/202338數(shù)控技術(shù)第四節(jié)G指令編程方法與舉例G92指令坐標(biāo)系設(shè)定的預(yù)置寄存指令，它只有在采用絕對(duì)坐標(biāo)編程時(shí)才有意義。編程格式：G92X

aYb

Zc

a、b、c為當(dāng)前刀位點(diǎn)在所設(shè)定工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值設(shè)置當(dāng)前對(duì)刀點(diǎn)的坐標(biāo)值5/15/202339數(shù)控技術(shù)第四節(jié)G指令編程方法與舉例使用該指令，便建立了工件坐標(biāo)系，數(shù)控系統(tǒng)在加工之前送入系統(tǒng)的某個(gè)單元，其后的加工程序中的編程尺寸都是在這個(gè)工件坐標(biāo)系的尺寸。該指令還有補(bǔ)償工件在機(jī)床上安裝誤差的功能，即當(dāng)首件零件加工完成后，測(cè)量工件尺寸精度。如果發(fā)現(xiàn)是由于工件安裝不準(zhǔn)引起的誤差，則不必重新安裝工件，只需修改所設(shè)的坐標(biāo)值，即可消除這一加工誤差。5/15/202340數(shù)控技術(shù)第四節(jié)G指令編程方法與舉例G53,G54~G59：坐標(biāo)系選擇指令G53——選擇機(jī)床坐標(biāo)系；G54~G59——選擇工件坐標(biāo)系1~工件坐標(biāo)系6。在使用該指令后，其后的編程尺寸都是相對(duì)于相應(yīng)坐標(biāo)系的。這類指令是續(xù)效指令，缺省值是G53。注意：這類指令只在絕對(duì)坐標(biāo)下有意義（G90），在G91下無效。5/15/202341數(shù)控技術(shù)第四節(jié)G指令編程方法與舉例G17,G18,G19指令坐標(biāo)平面指定指令。G17，G18，G19分別表示規(guī)定的操作在XY,XZ,YZ坐標(biāo)平面內(nèi)。程序段中的尺寸指令必須按平面指令的規(guī)定書寫。若數(shù)控系統(tǒng)只有一個(gè)平面的加工能力，可不必書寫。這類指令為續(xù)效指令，缺省值為G17。5/15/202342數(shù)控技術(shù)第四節(jié)G指令編程方法與舉例二、與控制方式有關(guān)的指令G00指令—快速定位指令編程格式：G00XYZLF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)。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。5/15/202343數(shù)控技術(shù)第四節(jié)G指令編程方法與舉例G01指令——直線插補(bǔ)指令編程格式：G01XaYbZcFf

功能：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，使刀具相對(duì)于工件按直線方式，由當(dāng)前位置移動(dòng)到程序段中規(guī)定的位置（a、b、c）。當(dāng)前位置是直線的起點(diǎn)，為已知點(diǎn)，而程序段中指定的坐標(biāo)值即為終點(diǎn)坐標(biāo)。5/15/202344數(shù)控技術(shù)（4）圓弧插補(bǔ)指令 順時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令（G02） 逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令（G03）方向：從XY平面（ZX平面，YZ平面）的Z軸（Y軸，X軸）的正向往負(fù)向觀察XYG17G03G02ZXG18G03G02YZG19G03G02第四節(jié)G指令編程方法與舉例5/15/202345數(shù)控技術(shù)格式： G03XxYyIiJjFf 或 G03XxYyRrFf x,y----終點(diǎn)坐標(biāo)(與G90和G91有關(guān)) I,j----圓心坐標(biāo)(增量值，與G90和G91無關(guān)) r------圓弧半徑(負(fù)值表示大于180度圓弧) f-------切向速度例： G03X100.Y100.I50.J50.F100. 或 G03X100.Y100.R50.F100.5/15/202346數(shù)控技術(shù)第四節(jié)G指令編程方法與舉例三、與刀具補(bǔ)償有關(guān)的指令G40G41G42指令——刀具半補(bǔ)償指令

編程格式：其中：G41：左刀補(bǔ)，即沿加工方向看刀具在左邊G42：右刀補(bǔ)，即沿加工方向看刀具在右邊G40：取消刀補(bǔ)D：偏置值寄存器選用指令。xx：刀具補(bǔ)償偏置值寄存器號(hào)5/15/202347數(shù)控技術(shù)第四節(jié)G指令編程方法與舉例四、其它指令G04——暫停指令功能：可使刀具作短時(shí)的無進(jìn)給運(yùn)動(dòng)編程格式：G04X或G04F其中：X,F其后的數(shù)值表示暫停的時(shí)間，單位為ms;或者是刀具、工件的轉(zhuǎn)數(shù)，視具體數(shù)控系統(tǒng)而定。用途：用車削環(huán)槽、锪平面、鉆孔等光整加工用作時(shí)間匹配，對(duì)于那些動(dòng)作較長(zhǎng)的外部，或者為了使某一操作有足夠的時(shí)間可靠的完成，可在程序中插入該指令。5/15/202348數(shù)控技術(shù)G45、G46、G47、G48G45:增加一個(gè)刀具偏移量；G46:減少一個(gè)刀具偏移量；G47:增加兩個(gè)刀具偏移量；G48:減少兩個(gè)刀具偏移量；5/15/202349數(shù)控技術(shù)尺寸字功能X、Y、Z等尺寸字是用來給定機(jī)床各坐標(biāo)軸位移的方向和數(shù)值；平行移動(dòng)：X、Y、Z；U、V、W；P、Q、R繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)：A、B、C；各坐標(biāo)軸的位移量單位可以是mm，也可以是最小設(shè)定單位（脈沖當(dāng)量），如X34.25或X3425.返回5/15/202350數(shù)控技術(shù)進(jìn)給功能字F規(guī)定機(jī)床的進(jìn)給速度，其表示方法有：a．mm/min（每分鐘毫米，當(dāng)G94時(shí)）；b．mm/r（每轉(zhuǎn)毫米，當(dāng)G95時(shí)）；c．進(jìn)給率數(shù)（FRN）：刀具沿途徑的進(jìn)給速度V(mm/min)除以直線位移量L（mm）。d．時(shí)間倒數(shù)進(jìn)給率：說明：同時(shí)只能存儲(chǔ)一種進(jìn)給率，而且對(duì)工作臺(tái)所有驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)都有效，該進(jìn)給率一旦指定，對(duì)后續(xù)程序段都有效，直到出現(xiàn)新的進(jìn)給率為止。5/15/202351數(shù)控技術(shù)主軸功能字S

用來指定主軸轉(zhuǎn)速，通常在更換刀具時(shí)指定。一旦指定，后續(xù)程序段都有效（不必在每個(gè)程序段指定）。指定方法有：a．主軸每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）；當(dāng)G97時(shí)；b．切削速度（m/min）；c．恒切削速度（m/min）；當(dāng)G96時(shí)；d．從說明書中提供的表格中選擇；5/15/202352數(shù)控技術(shù)輔助功能字M

用來指定機(jī)床的輔助動(dòng)作，如主軸的轉(zhuǎn)、停；切削液的開、關(guān)；刀具的更換等。從M00~M99共100種，如：M00、M01、M02-分別為程序停止、可選程序停止和程序結(jié)束。M03、M04、M05-分別為主軸正向（順時(shí)針）旋轉(zhuǎn)、反向（逆時(shí)針）旋轉(zhuǎn)和停轉(zhuǎn)；M06-換刀具。M07、M08-分別為2號(hào)切削液（霧狀）開、1號(hào)切削液（液體狀）開。5/15/202353數(shù)控技術(shù)編程舉例5/15/202354數(shù)控技術(shù)G91-增量尺寸；G00-點(diǎn)定位；G01-直線插補(bǔ)；M03-主軸正轉(zhuǎn)；M05-主軸停；

單位5/15/202355數(shù)控技術(shù)G91-增量尺寸；G00-點(diǎn)定位；G01-直線插補(bǔ)；M03-主軸正轉(zhuǎn)；M05-主軸停；

5/15/202356數(shù)控技術(shù)N1G91G46G00X35.0Y20.0D01LF；N2G47G01X50.0F120.0LF;N3Y40.0LF;N4G48X40.0LF;N5Y-40.0LF;N6G45X30.0LF;N7G45G03X30.0Y30.0J30.0LF;N8G45G01Y20.0LF;N9G46X0LF;運(yùn)動(dòng)量為零，刀具向-X方向移動(dòng)一個(gè)刀偏值;N10G46G02X-30.0Y30.0；LF;（I=0,J=30.在起點(diǎn)正上方）N11G45G01Y0LF;（運(yùn)動(dòng)量為零，刀具向+Y方向移動(dòng)一個(gè)刀偏值；）N12G47X-120.0LF;N13G47Y-80LF;N14

G46G00X-35.0Y-20.0LF;4020N13N12R30N11N10N9N8R30N7N6N5N4N3N2N1N14303040503540刀具：Φ20刀偏號(hào)：01刀偏值：+10G91用增量尺寸G45:增加一個(gè)刀具偏移量G46:減少一個(gè)刀具偏移量G47:增加兩個(gè)刀具偏移量G48:減少兩個(gè)刀具偏移量G01直線插補(bǔ)，G03圓弧D01刀具偏置5/15/202357數(shù)控技術(shù)如圖所示的零件，其材料為45鋼，零件的外形輪廓有直線、圓弧和螺紋。欲在某數(shù)控車床上進(jìn)行精加工，編制精加工程序。1號(hào)外圓車刀2號(hào)切槽刀3號(hào)螺紋車刀5/15/202358數(shù)控技術(shù)

1）依據(jù)圖樣要求，確定工藝方案及走刀路線按先主后次的加工原則，確定其走刀路線。首先切削零件的外輪廓，方向?yàn)樽杂蚁蜃蠹庸?，具體路線為：先倒角（1×45°）→切削螺紋的實(shí)際路徑φ47.8→切削錐度部分→切削φ62→倒角（1×45°）→切削φ80→切削圓弧部分→切削φ80，再切槽，最后車削螺紋。2）選用刀具并畫出刀具布置圖根據(jù)加工要求需選用三把刀具。1號(hào)刀為外圓車刀，2號(hào)刀為3㎜的切槽刀，3號(hào)刀為螺紋車刀。刀具布置圖見圖（b）。對(duì)刀時(shí)采用對(duì)刀儀，以1號(hào)為基準(zhǔn)。3號(hào)刀刀尖相對(duì)于1號(hào)刀刀尖在Z向偏量15㎜，由3號(hào)刀的程序進(jìn)行補(bǔ)償，其補(bǔ)償值通過控制面板手工輸入，以保持刀尖位置的一致。5/15/202359數(shù)控技術(shù)3）工件坐標(biāo)系確定由工件圖樣尺寸分布情況確定工件坐標(biāo)系原點(diǎn)O取在工件內(nèi)端面（如圖示）處，刀具零點(diǎn)坐標(biāo)為（200，350）4）確定切削用量切削用量應(yīng)根據(jù)工件材料、硬度、刀具材料及機(jī)床等因素來綜合考慮，一般由經(jīng)驗(yàn)確定。本例各刀具切削用量情況如表所示5/15/202360數(shù)控技術(shù)編制精加工編程O0020N01G92X200.0Z350.0；（工件坐標(biāo)系設(shè)定，注意：X方向都是用直徑值?。㎞02S630T0101M03；（用1號(hào)刀，主軸正轉(zhuǎn)）N03G00X41.8Z292.0M08；（G00快速定位，M08—1號(hào)冷卻液開）N04G01X47.8Z289.0F0.15；（倒1×45°角）N05W-59.0；（車φ47.8㎜外圓）N06X50.0；（退刀）N07X62.0W-60.0；（車削錐度部分）5/15/202361數(shù)控技術(shù)N08Z155.0；（車φ62mm外圓）N09X78.0；（退刀）N10X80.0W-1.0；（倒角）N11W-19.0；（車φ80mm外圓）N12G02U0.0W-60.0I63.25K-30.0；（車削圓?。㎞13G01Z65.0；（車φ80mm外圓）N14X90.0M09；（切削液關(guān)）N15G00X200.0Z350.0M05T0100；（快退至換刀點(diǎn)）N16X51.0Z230.0S315T0202M03；（換2號(hào)刀，快速趨近切槽起點(diǎn)）N17G01X45.0F0.16M08；（切槽，1號(hào)切削液開）圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)圓心坐標(biāo)注意：這里是絕對(duì)坐標(biāo)5/15/202362數(shù)控技術(shù)N18G04X5.0；（延時(shí)）N19G00X51.0M09；（退刀）N20X200.0Z350.0M05T0200；（退刀）N21G00X52.0Z296.0S200T0303M03；（換3號(hào)刀，快速趨近車螺紋起點(diǎn)）N22G33X47.2Z231.5F1.5M08；（車螺紋循環(huán)，循環(huán)4次）N23X46.6；N24X46.2；N25X45.8；（螺紋底徑為45.8）N26G00X200.0Z350.0T0300；（退至起點(diǎn)）N27M30；（程序停止并返回）為暫停時(shí)間ms5/15/202363數(shù)控技術(shù)3.準(zhǔn)備功能G代碼中，能使機(jī)床作某種運(yùn)動(dòng)的一組代碼是()

A.G00、G01、G02、G03、G40、G41、G42B.G00、G01、G02、G03、G90、G91、G92C.G00、G04、G18、G19、G40、G41、G42D.G01、G02、G03、G17、G40、G41、G425/15/202364數(shù)控技術(shù)編程練習(xí)題一在圖示零件上鉆孔。請(qǐng)采用教材中給定的代碼格式(JB3208—83)編制加工程序。要求：

(1)在給定工件坐標(biāo)系內(nèi)用增量尺寸編程，圖示鉆尖位置為坐標(biāo)原點(diǎn)；(2)坐標(biāo)原點(diǎn)為程序的起點(diǎn)和終點(diǎn)，鉆孔順序?yàn)棰瘛颉螅?3)進(jìn)給速度50mm/min，主軸轉(zhuǎn)速600r/min；(4)鉆通孔時(shí)，要求鉆頭鉆出工件表面4mm。5/15/202365數(shù)控技術(shù)NGXYZFMEOB說明N001G91G00X5000Y9000M03LF從O點(diǎn)快進(jìn)到I點(diǎn)上150mm處，主軸正轉(zhuǎn)N002Z-1100LF快進(jìn)到a點(diǎn)上4mm處N003G01Z-2800F50LF以50mm/min切削I孔N004G00Z2800LF快退，回到I上4mm處N005X6000Y0.0Z0.0LF從I點(diǎn)定位II點(diǎn)N006G01Z-2800LF以50mm/min切削II孔N007G00Z2800LF快退回到II上4mm處N008X-3000Y-5000LF從II點(diǎn)定位III點(diǎn)N009G01Z-1900LF以50mm/min切削III孔N010G00Z3000LF快退，回到III上15mm處N011X-8000Y-4000M05回原點(diǎn)上150mm處，主軸停5/15/202366數(shù)控技術(shù)編程練習(xí)題二被加工工件實(shí)際輪廓如圖所示，刀具初始位置為（0,0,200），工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在工件上表面上，用的立銑刀精銑厚為4mm的工件。試按照教材中所學(xué)的代碼格式（JB3208–83）編制加工程序。要求：（1）用絕對(duì)坐標(biāo)方式編寫加工程序；（2）刀具初始位置為起刀點(diǎn)也為刀具終點(diǎn)，由起刀點(diǎn)快速移動(dòng)到下刀點(diǎn)（50，-40，2）處，然后慢速（50mm/min）下至切削深度Z–5處再以150mm/min的進(jìn)給速度切削，主軸轉(zhuǎn)速800r/min，加工路徑按圖示箭頭。（提示：考慮刀補(bǔ)指令G40、41或42，刀具補(bǔ)償量用D01設(shè)定）5/15/202367數(shù)控技術(shù)編程練習(xí)題三在數(shù)控車床上精加工圖示零件的外輪廓（不含端面）。請(qǐng)采用教材中給定的代碼格式（JB3208-83）編制加工程序。要求：（1）數(shù)控車床的分辯率為0.01mm；（2）在給定工件坐標(biāo)系內(nèi)采用絕對(duì)尺寸編程；（3）圖示刀尖位置為程序的起點(diǎn)和終點(diǎn)。切入點(diǎn)為錐面的延長(zhǎng)線上，其Z坐標(biāo)值為152。（4）進(jìn)給速度50mm/min，主軸轉(zhuǎn)速700r/min。5/15/202368數(shù)控技術(shù)編程練習(xí)題四用ф10mm的立銑刀銑削工件輪廓，起刀點(diǎn)為(0，0)，工件尺寸及加工路線如圖所示，試按相對(duì)坐標(biāo)完成數(shù)控銑削手工編程，I、J、K為圓弧起點(diǎn)相對(duì)其圓心(圓心指向起點(diǎn)的矢量)的X、Y、Z坐標(biāo)值的地址符。(主軸轉(zhuǎn)速為600rpm，進(jìn)給速度為150mm/min，機(jī)床具有刀具半徑補(bǔ)償功能)5/15/202369數(shù)控技術(shù)2.4.2自動(dòng)編程系統(tǒng)（1）自動(dòng)編程系統(tǒng)的組成如圖，自動(dòng)編程系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)軟件、硬件和外圍設(shè)備（打印機(jī)、繪圖儀等）組成。工件源程序：是用數(shù)控語言（由一些基本符號(hào)、字母、詞匯和數(shù)字組成的，但有一定的語法）來描述工件的幾何形狀、尺寸及幾何元素之間的相互關(guān)系（相交、相切、平行等）、刀具運(yùn)動(dòng)軌跡和工藝參數(shù)等。特點(diǎn)：直觀、方便，易學(xué)，便于修改等。5/15/202370數(shù)控技術(shù)輸入編譯：工件源程序輸入計(jì)算機(jī)，并不能被計(jì)算機(jī)所識(shí)別，必須經(jīng)過計(jì)算機(jī)中的系統(tǒng)軟件，將源程序“翻譯”成計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別和處理的代碼，這個(gè)系統(tǒng)軟件稱為編譯軟件。主信息處理（或數(shù)學(xué)處理）：根據(jù)工件源程序計(jì)算刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡；后置信息處理：將主信息處理結(jié)果再轉(zhuǎn)換成數(shù)控機(jī)床所需要的信息；主信息處理工作量大，可通用化，而后置信息處理工作量小，專用化；使數(shù)控系統(tǒng)的功能很容易擴(kuò)展。信息的輸出：后置處理后的信息輸入穿孔機(jī)就制成了數(shù)控帶，直接用于數(shù)控機(jī)床的輸入。5/15/202371數(shù)控技術(shù)工件源程序輸入編譯數(shù)學(xué)處理后置處理穿孔紙帶數(shù)控機(jī)床計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程處理過程返回5/15/202372數(shù)控技術(shù)（2）自動(dòng)編程系統(tǒng)的種類介紹由麻省理工學(xué)院(MIT)研制的APT（AutomaticProgrammedTools）系統(tǒng)，有APT-I、APT-II（用于加工曲線）和APT-III(立體曲面)、APT-IV(自由曲面)。該軟件系統(tǒng)龐大，價(jià)格昂貴。我國(guó)70年代研制處SKC和ZCK等用于銑削和車削的自動(dòng)編程系統(tǒng)。近年來又推出了HZAPT、EAPT和SAPT等較先進(jìn)的自動(dòng)編程系統(tǒng)。5/15/202373數(shù)控技術(shù)數(shù)控機(jī)床編程及加工機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^數(shù)控機(jī)床的加工程序編制，掌握編程的方法及技巧；將在計(jì)算機(jī)上用OpenSoftCNC軟件模擬顯示加工過程校驗(yàn)程序，然后在數(shù)控機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行加工；結(jié)合機(jī)械加工工藝，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化編程，提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理數(shù)控編程的目的；數(shù)控編程的內(nèi)容；編程步驟。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理所謂編程，就是把零件的圖形尺寸、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的全過程。這樣編制的程序還必須按規(guī)定把程序單制備成控制介質(zhì)如程序紙帶、磁帶等，變成數(shù)控系統(tǒng)能讀懂的信息，再送入數(shù)控機(jī)床，數(shù)控機(jī)床的CNC裝置對(duì)程序經(jīng)過處理之后，向機(jī)床各坐標(biāo)的伺服系統(tǒng)發(fā)出指令信息，驅(qū)動(dòng)機(jī)床完成相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的目的數(shù)控編程的基本原理①分析零件圖紙，確定加工工藝過程；②計(jì)算走刀軌跡，得出刀位數(shù)據(jù)；③編寫零件加工程序；④制作控制介質(zhì)；⑤校對(duì)程序及首件試加工。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的內(nèi)容數(shù)控編程的基本原理機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的步驟零件圖紙分析零件圖紙制定工藝規(guī)程數(shù)學(xué)處理編寫程序文件制作控制介質(zhì)程序校驗(yàn)及試切數(shù)控機(jī)床OpenSoftCNC軟件介紹OpenSoftCNC軟件包括數(shù)控車床模擬仿真和數(shù)控銑