第2章零件程序的编制 2.1概述 数控机床是严格按照从外部输入的程序来自动地对被 加工工件进行加工的。为了与数控系统的的内部程序(系 统软件)及自动编程用的零件源程序相区别,我们把从外 部输入的直接用于加工的程序称为数控加工程序。它是数 控机床的应用软件。 2.1.1数控机床程序编制的内容和步骤 工艺 数学处 数 析零件图 处 编写程序清单 程序输入 程序检查 数控系统 零件毛坯 控机床试切 成品零件 纸理理 图21数控机床编程的步骤
第2章 零件程序的编制 2.1 概 述 数控机床是严格按照从外部输入的程序来自动地对被 加工工件进行加工的。为了与数控系统的的内部程序（系 统软件）及自动编程用的零件源程序相区别，我们把从外 部输入的直接用于加工的程序称为数控加工程序。它是数 控机床的应用软件。 2.1.1 数控机床程序编制的内容和步骤
a.明确加工目的确定工艺参数 b.算基点与节点 c.按规定的程序格式,逐条写程序 d.程序输入:键盘、接口 e.程序校验首件试切: 空刀运动 ●用笔代刀 ●大批量生产(试切一件) ●三维动态显示 好的编程人员,要熟悉 a.机床结构、性能 b.数控系统 c.加工工艺 ※充分发挥数控系统的功能和数控机床本身的能力
a. 明确加工目的,确定工艺参数 b. 算基点与节点 c. 按规定的程序格式,逐条写程序 d. 程序输入: 键盘、接口 e. 程序校验首件试切 : ● 空刀运动 ● 用笔代刀 ● 大批量生产（试切一件） ● 三维动态显示 好的编程人员,要熟悉 a. 机床结构、性能 b. 数控系统 c. 加工工艺 ※充分发挥数控系统的功能和数控机床本身的能力
2.1.2数控机床编程的方法 ●手工编程手工编程时间:加工时间=30:1妥 ●自动编程 2,2数控机床编程的基础知识 为了满足设计、制造、维修和普及的需要,在输入代 码、坐标系统、加工指令、辅助功能及程序格式方面,国 际上已形成了两个通用的标准 ISO-International Standard Organization ElA-Electronic Industries Association 221程序结构与格式 N3G00X10Z10M03S650 (1)程序段号:查找、跳转注意,程序段标号与程 序的执行顺序无关,不管有无括号,程序都是按排列的先 后次序执行
2.1.2数控机床编程的方法 ● 手工编程 手工编程时间：加工时间=30：1 ● 自动编程 2.2 数控机床编程的基础知识 为了满足设计、制造、维修和普及的需要，在输入代 码、坐标系统、加工指令、辅助功能及程序格式方面，国 际上已形成了两个通用的标准 ISO—International Standard Organization EIA—Electronic Industries Association 2.2.1 程序结构与格式 N3 G00 X10 Z10 M03 S650; （1） 程序段号:查找、跳转 注意，程序段标号与程 序的执行顺序无关，不管有无括号，程序都是按排列的先 后次序执行
02001 程序名 NC91c00×1000830050程序开始 NO0Z-33.000 N3c01Z-26.000F100; D No040026000 NO05X50.00Y30.000; 程序体 刀具初始位置 N6C01Z-17.00; NO07C04F2; 3 No08000Z50.000 4图状图Mx-100100 N10M02; 程序结束 图22点位加工示意图
(2)结束符:;、LF、* (3)程序段中的主体部分:主体部分包含了各种控制信息 和数据 2.2.2、功能字 (1)准备功能字G代码:G00~G99共100种 G代码(使机床做某种操作的指令) 模态代码一旦执行就保持有效,直到同组另一代码出现 非模态代码只有在其它所在的程序段内有效 (2)坐标字(尺寸字) X Y Z U V W I K 有“+”“-”之分,“+”可以省略 (3)进给功能字F:F是指各坐标方向速度的矢量和 G95F5000.5mm/r G94 F200 200mm/min (4)主轴转速功能字S:
（2）结束符: ；、 LF、* （3）程序段中的主体部分：主体部分包含了各种控制信息 和数据 2.2.2、功能字 （1）准备功能字G代码: G00～G99共100种。 G代码（使机床做某种操作的指令）： ● 模态代码一旦执行就保持有效,直到同组另一代码出现 ● 非模态代码只有在其它所在的程序段内有效 (2) 坐标字（尺寸字） X Y Z U V W I J K 有“+” “-”之分, “+”可以省略 (3) 进给功能字F: F是指各坐标方向速度的矢量和 G95 F500 0.5mm/r G94 F200 200mm/min (4)主轴转速功能字S:
(4)主轴转速功能字S:规定主轴转速:S300300r/min (5)刀具功能字T:T03=T3 (6)辅助功能字(M功能) M00~M99:分模态与非模态 ●辅助功能代码与坐标代码同时执行G00M08 ●坐标移动指令之前执行M代码。“前置”G00M03 ●反之“后置”G00M02 M00:程序停止M01:可选择sop M02:全段程序停止.M30:程序停止指针指向程序头 (7)刀具偏置字(D和H) G42D01 23、坐标轴 23.1坐标轴:直角笛卡尔坐标轴注意右手定正负 无论那一种数控机床都规定Z轴作为平行于主轴中心线的 坐标轴 注意刀具相对静止工件运动的原则
(4) 主轴转速功能字S: 规定主轴转速：S300 300r/min (5) 刀具功能字T: T03 = T3 (6) 辅助功能字(M功能) M00～M99 : 分模态与非模态 ● 辅助功能代码与坐标代码同时执行 G00 M08 ● 坐标移动指令之前执行M代码。 “前置”G00 M03 ● 反之“后置” G00 M02 M00: 程序停止 M01: 可选择stop M02 :全段程序停止. M30 : 程序停止.指针指向程序头 (7) 刀具偏置字( D和H ) G42 D01 2.3 、坐标轴 2.3.1 坐标轴：直角笛卡尔坐标轴 注意右手定正负 无论那一种数控机床都规定Z轴作为平行于主轴中心线的 坐标轴 注意刀具相对静止工件运动的原则
23.2坐标系 机床的坐标原点在机床上某一点,是固定不变的,机床出厂已 确定。机床的换刀点,托板的交换刀,…这些点在机床上都是固定 点 (1)机床坐标系 (2)工件坐标系:程序编制人员在编制时使用的,在这个坐标 系内编程可以简化坐标计算,减少错误,缩短程序长度。 G90 G92 X 在实际的加工中,操作者在机床上装好工件之后要测量该工件 坐标系的原点和基本机床坐标系原点的距离,并把测得的距离在数 控系统中预先设定,这个设定值叫工件零点偏置。 有些数控系统把选用机床坐标系的指令设定为G54-G59,它 是模态代码。需要指出的是,现代机床一般既可用预置寄存的方法 定坐标系: CRT/(Cathode- reytube/man data inpu手工输入方法 设置加工坐标系
2.3.2 坐标系 机床的坐标原点在机床上某一点，是固定不变的，机床出厂已 确定。机床的换刀点，托板的交换刀， …这些点在机床上都是固定 点 （1）机床坐标系 （2）工件坐标系：程序编制人员在编制时使用的，在这个坐标 系内编程可以简化坐标计算，减少错误，缩短程序长度。 G90 G92 x- y- 在实际的加工中,操作者在机床上装好工件之后要测量该工件 坐标系的原点和基本机床坐标系原点的距离,并把测得的距离在数 控系统中预先设定,这个设定值叫工件零点偏置。 有些数控系统把选用机床坐标系的指令设定为G54—G59，它 是模态代码。需要指出的是,现代机床一般既可用预置寄存的方法 定坐标系:CRT/MDI(Cathode – reytube/man data input)手工输入方法 设置加工坐标系
例P14T2_9 G53非续效代码,只有在G90状态下才有效G54续效代码 S 20F DC B 工件坐标 10203040 基本机东坐标系 030405060 基准点 iimm 图29机床坐标关系 程序 显示值 说明 Nc0G0G54X10Y10;x:30.00Y:20.000从起始点到A点 N0lX30F100; 50000 20.00到B点C54坐标系 N3X10Y20; 30000 3000到C点G54坐标系 N4C00c53X10Y20; 10.000 20.00到D点C53坐标系 NS XO YO 20.00010.00到O1点G54坐标系 N6G28X0Y0; 6.0000 返回到基准点 G28X0Y0:X0、Y0是返回的中间点
例P14 T2—9 G53 非续效代码,只有在G90状态下才有效. G54续效代码 G28 X0 Y0 ： X0、Y0是返回的中间点
24常用编程指令 在数控机床加工中,常用G、M、T、和S指令来控制 各种加操作G00~G99M00~M99 插补:根据某段轮廓线(曲线或直线)的端点坐标值把 该轮廓线细分许多小段,根据加工精度不同,每小段的长 度可以是几微米到几毫米。 24.1快速定位方式:G00G00XYZ;不能由程序改 变,但可用倍率开关改变。不同的系统有不同的速度, 般都在10~30m/min之间 24.2直线插补方式:G01G90orG01XYZF; 24.3圆弧插补方式:G02G03 (xy) G17 or(xz)G18 or (yz)G19 G02 X Y IJ F: G03 还有R方式:0至180°R为正0>180°R为负
2.4 常用编程指令 在数控机床加工中，常用G、M、T、和S指令来控制 各种加操作 G00～G99 M00～M99 插补:根据某段轮廓线（曲线或直线）的端点坐标值把 该轮廓线细分许多小段，根据加工精度不同，每小段的长 度可以是几微米到几毫米。 2.4.1 快速定位方式：G00 G00X_Y_Z_；不能由程序改 变，但可用倍率开关改变。不同的系统有不同的速度，一 般都在10～30m/min之间 2.4.2 直线插补方式: G01 G90 or G01 X_Y_Z_F_; 2.4.3 圆弧插补方式： G02 G03 （xy）G17 or (xz) G18 or (yz) G19 G02 X_Y_I_J_F； G03 还有R方式: θ≦180° R 为正 θ＞180° R 为负
有些系统不能用R编程,如果圆弧的起点和终 点相同,由于数控系统无法用确定圆弧的中心位 置,只能用Ⅰ、J、K确定圆心的方式来编程 刀具起始点 B Y:mm 图2-15圆弧插补
有些系统不能用R编程，如果圆弧的起点和终 点相同，由于数控系统无法用确定圆弧的中心位 置，只能用I、J、K确定圆心的方式来编程