兰州交通大学：《数控技术及编程》课程教学资源（教案讲义）20.doc_大学文库

数控技术及应用教案及讲稿上部分：数控技术及编程二、讲稿第六章数控机床加工程序编制基础第五节数控车床加工程序编制数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。数控车庆主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。通过数控加工一、辅助功能M代码铺助功能由地比字M和其后的一或两位数字组成，主要用干控制零件程常的走向以及机床各种辅助功能的开关动作。M功能有非模态M功能和模态M功能二种形式。非模态 M功能（当段有效代码）：只在书写了该代码的程序段中有效：模态M功能（续效代码）：一组可相互注销的M功能，这些功能在被同一组的另个功能注销前一直有效。模态M功能组中包含一个缺省功能（见表1），系统上电时将被初始化为该功能。另外，M功能还可分为前作用M功能和后作用M功能二类。前作用M功能：在程序段编制的轴运动之前执行：作用M功能：在程序段编制的轴运动之后执行华中世纪星HNC-21T数控装置M指令功能如表6.3所示：表6.3M代码及功能代码模态功能说明代码模态功能说明非模态程序停止 M03 模态主轴正转起动 M02非模态程序结束M04 模态主轴反转起动 M30非模态程序结束并返M05 模态主停止转动回程序起点 M07 模态切削液打开 M98非模态调用子程序M08模态切削液打开 M99非模态子程序结束M09模态■ 切削液停止其中： MO0、M02、M30、M98、M99用于控制零件程序的走向，是CNC内定的辅助功能，不由机床制造商设计决定，也就是说，与PLC程序无关：其余M代码用程序指定于机床各种辅助功能的开关动作，其功能不由CNC内定，而是由PC ,所以有可能因机床制造厂不同而有差异（表内为标准PLC指定的功能），请使用者参考机床说明书。 1.CNC内定的辅助功能 (1)程序暂停M00 当CNC执行到MO0指令时，将暂停执行当前程序，以方便操作者进行刀具和工件的尺寸测量、工件调暂停时，机床的进给停止，而全部现存的模态信息保持不变，欲继续执行后续程序，重按操作面板上的“循环启动”键。 MO0为非模态后作用M功能。 (2)程序结束M02 MO2一般放在主程序的最后一个程序段中。当CNC执行到MO2指令时，机床的主轴、进给、冷却液全部停止，加工结束。使用M02的程序结束后，若要重新执行该程序，就得重新调用该程序， MO2为非模态后作用M功能。 (3)程序结束并返回到零件程序头M30 兰州交通大学机电工程学院

数控技术及应用教案及讲稿上部分：数控技术及编程兰州交通大学机电工程学院 2 二、讲稿第六章数控机床加工程序编制基础第五节数控车床加工程序编制数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。通过数控加工程序的运行，可自动完成内外圆柱面、圆锥面、成形表面、螺纹和端面等工序的切削加工，并能进行车槽、钻孔、扩孔、铰孔等工作。车削中心可在一次装夹中完成更多的加工工序，提高加工精度和生产效率，特别适合于复杂形状回转类零件的加工。一、辅助功能 M 代码辅助功能由地址字 M 和其后的一或两位数字组成，主要用于控制零件程序的走向，以及机床各种辅助功能的开关动作。M 功能有非模态 M 功能和模态 M 功能二种形式。非模态 M 功能 (当段有效代码) ：只在书写了该代码的程序段中有效；模态 M 功能(续效代码)：一组可相互注销的 M 功能，这些功能在被同一组的另一个功能注销前一直有效。模态 M 功能组中包含一个缺省功能（见表.1），系统上电时将被初始化为该功能。另外，M 功能还可分为前作用 M 功能和后作用 M 功能二类。前作用 M 功能：在程序段编制的轴运动之前执行；后作用 M 功能：在程序段编制的轴运动之后执行。华中世纪星 HNC-21T 数控装置 M 指令功能如表 6．3 所示：表 6．3 M 代码及功能代码模态功能说明代码模态功能说明 M00 非模态程序停止 M03 模态主轴正转起动 M02 非模态程序结束 M04 模态主轴反转起动 M30 非模态程序结束并返回程序起点 M05 模态主轴停止转动 M07 模态切削液打开 M98 非模态调用子程序 M08 模态切削液打开 M99 非模态子程序结束 M09 模态切削液停止其中： M00、M02、M30、M98、M99 用于控制零件程序的走向，是 CNC 内定的辅助功能，不由机床制造商设计决定，也就是说，与 PLC 程序无关；其余 M 代码用于机床各种辅助功能的开关动作，其功能不由 CNC 内定，而是由 PLC 程序指定，所以有可能因机床制造厂不同而有差异(表内为标准 PLC 指定的功能)，请使用者参考机床说明书。 1．CNC 内定的辅助功能 (1) 程序暂停 M00 当 CNC 执行到 M00 指令时，将暂停执行当前程序，以方便操作者进行刀具和工件的尺寸测量、工件调头、手动变速等操作。暂停时，机床的进给停止，而全部现存的模态信息保持不变，欲继续执行后续程序，重按操作面板上的“循环启动”键。 M00 为非模态后作用 M 功能。 (2) 程序结束 M02 M02 一般放在主程序的最后一个程序段中。当 CNC 执行到 M02 指令时，机床的主轴、进给、冷却液全部停止，加工结束。使用 M02 的程序结束后，若要重新执行该程序，就得重新调用该程序， M02 为非模态后作用 M 功能。 (3) 程序结束并返回到零件程序头 M30

数控技术及应用教案及讲稿上部分：数控技术及编程 N7G01LU-48F100 (调整每次循环的切削量) N8M99 (子程序结束，并回到主程序) 2.PLC设定的辅助功能 (1)主轴控制指令M03、M04、M05 M03启动主轴以程序中编制的主轴速度顺时针方向（从Z轴正向朝Z轴负向看）旋转。 M04启动主轴以程序中编制的主轴速度逆时针方向旋转。 M05使主轴停止旋转。 MO3、MO4为模态前作用M功能：MO5为模态后作用M功能，MO5为缺省功能。 M03、M04、M05可相互注销。 (2)冷却液打开、停止指令M07、M08、M09 M07、M08指令将打开冷却液管道。 MO9指令将关闭冷却液管道。 M07、M08为模态前作用M功能：MO9为模态后作用M功能，M09为缺省功能主轴功能S、进给功能F和刀具功能T 1.主轴功能S 主轴功能S控制主轴转速，其后的数值表示主轴速度，单位为转/侮分钟min)。恒线速度功能时S指定切削线速度，其后的数值单位为米/侮分钟(mmin)。(G96恒线速度有效、G97取消恒线速度) S是模态指令 S功能只有在主轴速度可调节时有效。 S所编程的主轴转速可以借助机床控制面板上的主轴倍率开关进行修调。 2.进给速度F F指令表示工件被加工时刀具相对于工件的合成进给速度，F的单位取决于G98(每分钟进给量mm/min)或G99(主轴每转一转刀具的进给量mmm). 使用下式可以实现每转进给量与每分钟进给量的转化 fm: 分钟的进给量：(mm/min) 什：母转进给量：(mmt) S:主轴转数，(cmin) 当工作在G01,G02或G03方式下，编程的F一直有效，直到被新的F值所取代，而工作在GO0方式下，快速定位的速度是各轴的最高速度，与所绵F无关面板上的倍率按键，下可在一定范围内进行倍率修调。当执行攻丝循环，螺纹切削时，倍率开关失效，进给倍率固定在100% [注](1)当使用每转进给量方式时，必须在主轴上安装一个位置编码器。 (2)直径编程时，X轴方向的进给速度为：半径的变化量/分、半径的变化量/ 转。 3.刀具功能(T机能) 代码用于选刀，其后的4位数字分别表示选择的刀具号和刀具补偿号。T代码与刀具的关系是由机床制造厂规定的，请参考机床厂家的说明书。执行T指令，转动转塔刀架，选用指定的刀具。当一个程序段同时包含T代码与刀具移动指令时：先执行T代码指令，而后执行刀具移动指令。 T指令同时调入刀补寄存器中的补偿值三、准备功能G代码准备功能G指令由G后一或二位数值组成，它用来规定刀具和工件的相对运动轨兰州交通大学机电工程学院

数控技术及应用教案及讲稿上部分：数控技术及编程兰州交通大学机电工程学院 4 N7 G01 U-4.8 F100 （调整每次循环的切削量） N8 M99 （子程序结束，并回到主程序） 2．PLC 设定的辅助功能 (1) 主轴控制指令 M03、M04、M05 M03 启动主轴以程序中编制的主轴速度顺时针方向（从 Z 轴正向朝 Z 轴负向看）旋转。 M04 启动主轴以程序中编制的主轴速度逆时针方向旋转。 M05 使主轴停止旋转。 M03、M04 为模态前作用 M 功能；M05 为模态后作用 M 功能，M05 为缺省功能。 M03、M04、M05 可相互注销。 (2) 冷却液打开、停止指令 M07、M08、M09 M07、M08 指令将打开冷却液管道。 M09 指令将关闭冷却液管道。 M07、M08 为模态前作用 M 功能；M09 为模态后作用 M 功能，M09 为缺省功能。二、主轴功能 S、进给功能 F 和刀具功能 T 1．主轴功能 S 主轴功能 S 控制主轴转速，其后的数值表示主轴速度，单位为转/每分钟(r/min)。恒线速度功能时 S 指定切削线速度，其后的数值单位为米/每分钟(m/min)。（G96 恒线速度有效、G97 取消恒线速度） S 是模态指令，S 功能只有在主轴速度可调节时有效。 S 所编程的主轴转速可以借助机床控制面板上的主轴倍率开关进行修调。 2．进给速度 F F 指令表示工件被加工时刀具相对于工件的合成进给速度，F 的单位取决于 G98(每分钟进给量 mm/min)或 G99(主轴每转一转刀具的进给量 mm/r)。使用下式可以实现每转进给量与每分钟进给量的转化。 fm=fr×S fm：每分钟的进给量：(mm/min ) fr：每转进给量：(mm/r ) S：主轴转数，(r/min) 当工作在 G01，G02 或 G03 方式下，编程的 F 一直有效，直到被新的 F 值所取代，而工作在 G00 方式下，快速定位的速度是各轴的最高速度，与所编 F 无关。借助机床控制面板上的倍率按键，F 可在一定范围内进行倍率修调。当执行攻丝循环，螺纹切削时，倍率开关失效，进给倍率固定在 100％。 [注] （1）当使用每转进给量方式时，必须在主轴上安装一个位置编码器。（2）直径编程时，X 轴方向的进给速度为：半径的变化量/分、半径的变化量/ 转。 3．刀具功能(T 机能) T 代码用于选刀，其后的 4 位数字分别表示选择的刀具号和刀具补偿号。T 代码与刀具的关系是由机床制造厂规定的，请参考机床厂家的说明书。执行 T 指令，转动转塔刀架，选用指定的刀具。当一个程序段同时包含 T 代码与刀具移动指令时：先执行 T 代码指令，而后执行刀具移动指令。 T 指令同时调入刀补寄存器中的补偿值。三、准备功能 G 代码准备功能 G 指令由 G 后一或二位数值组成，它用来规定刀具和工件的相对运动轨

数控技术及应用教案及讲稿上部分：数控技术及编程兰州交通大学机电工程学院 6 相对编程 G92 00 工件坐标系设定 X，Z G94 G95 14 每分钟进给每转进给 G96 G97 16 恒线速度切削 S 注意： [1] 00 组中的 G 代码是非模态的，其他组的 G 代码是模态的； [2] 标记者为缺省值。 1．有关单位设定的 G 功能 (1) 尺寸单位选择 G20，G21 格式： G20 G21 说明：G20：英制输入制式； G21：公制输入制式；两种制式下线性轴、旋转轴的尺寸单位如表 6-3 所示。表 6-3 尺寸输入制式及其单位线性轴旋转轴英制(G20) 英寸度公制(G21) 毫米度 G20、G21 为模态功能，可相互注销，G21 为缺省值。 (2) 进给速度单位的设定 G98、G99 格式： G98[ F_ ]； G99 [ F_ ]；说明： G98：每分钟进给； G99：每转进给。 G98 为每分钟进给。对于线性轴，F 的单位依 G20/G21 的设定而为 mm/min 或 in/min；对于旋转轴，F 的单位为度/min。 G99 为每转进给，即主轴转一周时刀具的进给量。F 的单位依 G20/G21 的设定而为 mm/r 或 in/r。这个功能只在主轴装有编码器时才能使用。 G98、G99 为模态功能，可相互注销，数控车床系统 G99 为缺省值。 2．有关坐标系和坐标的 G 功能 (1) 绝对值编程 G90 与相对值编程 G91 格式： G90 G91 说明： G90：绝对值编程，每个编程坐标轴上的编程值是相对于程序原点的。 G91：相对值编程，每个编程坐标轴上的编程值是相对于前一位置而言的，该值等于沿轴移动的距离。绝对编程时，用 G90 指令后面的 X、Z 表示 X 轴、Z 轴的坐标值；增量编程时，用 U、W 或 G91 指令后面的 X、Z 表示 X 轴、Z 轴的增量值；其中表示增量的字符 U、W 不能用于循环指令 G80、G81、G82、G71、G72、G73、G76 程序段中，但可用于定义精加工轮廓的程序中。 G90、G91 为模态功能，可相互注销，G90 为缺省值