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数控加工程序编制2
第二章 数控加工程序编制第一节 数控加工程序编制基础 一、数控编程的内容与步骤普通机床 零件加工工艺规程（工艺卡）：零件的加工路线、切 削参数、使用机床的规格及刀夹量具等 数控机床 是按预先编写好的零件加工程序进行自动加工零件加工程序编制：将加工顺序、尺寸数据、工艺参数以及辅助操 作等加工信息，用规定的代码，按一定格式编写成加工程序单，并 将其信息通过控制介质或直接输入到CNC装置中，进行仿真、试切、 修正，自动加工修 改分 析 零 件 图 纸工 艺 处 理数 学 处 理编 写 程 序 单制 作 控 制 介 质程 序 校 核数 控 机 床一）分析零件图纸及工艺处理 通过分析图纸得到零件的形状、尺寸、精度及所用材料、毛坯形状 和热处理方法等信息 确定加工方案，选择数控机床、夹具、刀具、走刀路线、切削用量 二）数学处理根据零件的几何尺寸、加工路线，计算零件加工轨迹尺寸，以获得 刀位数据。 有直线和圆弧插补功能的CNC系统 加工直线和圆弧组成的平面轮廓 基点当CNC系统的插补功能与被加工零件的几何形状一致时，数值计算的主要任 务是：求取各个基点的坐标。加工非圆曲线节点具体用直线段还是用圆弧逼近曲线，主要考虑在保证逼近精度的前 提下，使节点数目最少。常用的有：等间距直线、等弦长直线、等 误差直线及圆弧逼近法
对于列表曲线（自由曲线） 首先要建立描述列表曲线的数学模型， 对列表曲线进行拟合。得到拟合曲线后，再用直线段或圆弧逼近， 求出各节点的坐标值。X：1 2 Y：0.5 1.63 3.54 5 4.2 3.6三）编写零件加工程序单、制作介质，进行程序检验 使用CNC系统的程序指令，按照规定的程序格式，逐段编写零 件加工程序，填写程序单。（编程人员必须对所用数控机床的性能、程序指令及代码非常熟悉）制作介质：在计算机或自动编程机上编写零件加工程序，存盘， 通过串行通讯接口，DNC接口将零件加工程序送到CNC装置中。 程序编好后，需经过效验和试切，检查无误才能正式用于加工。二、数控编程的方法 手工和自动 一） Manual Programming 编制零件加工程序的全过程（分析零件图纸及工艺处理，数学 计算，书写程序单，制作控制介质，程序效验等）由人工完成只实用于点位加工或几何形状不太复杂的零件加工，数值计算 的工作量不大，程序段也不多熟悉数控代码及编程规则，机械加工工艺知识和数值计算能力 二） Automatic Programming对于轮廓形状复杂或程序量大、计算繁琐，工作量大的零件 自动编程：零件加工程序编制工作的大部分或全部由计算机完 成的编程过程。 编程人员只需根据图纸和工艺过程，使用规定的数控语言编写 一个较简短的零件加工源程序，送入编程计算机，计算机通用处理 程序自动地进行编译、数学处理，计算出刀具中心运动轨迹，再由 后置处理程序自动地编写出零件加工程序单并自动打印、制备控制 介质。三、与数控编程有关的标准 一） 穿孔带及代码二） 数控机床的坐标轴和运动方向 数控机床的坐标轴命名和运动方向的规定，是一个十分重要的 问题。数控机床的设计者、操作者和维修人员必须对数控机床的坐 标轴的命名和运动方向有一个统一的正确的理解 1、JB规定的要点(1) 标准坐标系 ①Z轴 平行于机床主轴（如机床有 一系列主轴，则选尽可能垂直于工件装 夹面的主要轴，对于没有主轴的机床， 则Z轴 垂直于工件装夹面）；正方向：增大工件和刀具距离的方向+Z+Y +B+C+X +A②X轴 是水平的，平行于工件装夹面； 正方向： )在刀具旋转的机床上（铣、钻、镗） a)Z坐标水平 则则由主轴向工件 看，正X运动方向指向右方 +C b)Z坐标垂直 则由主轴向立柱(左侧) 看，正X运动方向指向右方 +Z+Y +B+X +A)在工件旋转的机床上 主刀架上的刀具离开工件旋转中心 的方向是X坐标的正方向（车床、磨床） )在没有旋转的刀具或工件的机床(牛头刨床)上 X坐标的正 方向平行主要切削方向的正向 ③Y轴 ④旋转坐标A、B、C ⑤X’、Y’、Z’等坐标 工件相对于刀具运动的坐标系 (2) 附加坐标（辅助坐标） 在X、Y、Z主要直线运动外，另有第 二组和第三组平行于它们的坐标运动时，应分别指定为U、V、W 和P、Q、R(3) 主轴旋转运动的方向 主轴顺时针旋转运动的方向按右旋螺纹 进入工件的方向确定。 2、数控机床的坐标系统(1) 机床坐标系 数控机床的基本坐标系 机械原点（零点）M 也是其他坐标系和机床内的基准点 是机床坐标中固有的点，不能 随意改变。机床坐标系是机床上固有的坐标系，并设有固定的原点。机床 上有一些固定的基准线（主轴中心线）；固定的基准面（工作台面、 主轴端面、工作台侧面和T型槽侧面），当机床的坐标轴手动返回 各自的原点以后，用各坐标轴部件上的基准线和基准面之间的距离 来决定机床原点的位置。如立式数控铣 (2) 机床参考点R 机床坐标系是机床上固有的坐标系，是通过 操作刀具或工作台返回机床零点M的方法建立的。设置机床参考点 R：机床起动时能返回的一点， R与M的坐标位置是固定的(3) 工件坐标系及工件零点W 工件坐标系：编程人员在编程时使用的，由编程人员以工件图 纸上的某一固定点为原点（工件原点，其位置的设置应使编程方便及各尺 寸直观）所建立的坐标系，编程尺寸都按工件坐标系中的尺寸确定。 目的：用来确定工件几何体上各要素的位置。 在加工时，工件随夹具在机床上安装后，测量工件原点与机床 原点间的距离，工件原点偏置。该偏置值，需预存在数控系统中， 在加工时，自动加到工件坐标系上，使系统可按机床坐标系确定加 工时的坐标值。(4) 绝对坐标与增量（相对）坐标描述运动点位置的方式：绝对值和增量方式 绝对值方式：所有点的坐标值均从某一固 定坐标原点作为计算起点 增量方式：运动轨迹的终点坐标是以起 点坐标开始计算的几坐标数控机床是指数控系统能精确控制其运动的轴数； 几联动是指有几个轴它们的运动是相互关联的。例如，对于三 坐标数控机床，如果任意两轴可以联动，则将它称为3坐标2.5 联动数控机床。所以，5坐标3联动数控机床指有五个方向的运 动可以精确控制，但只有3个方向的运动可以实现联动。 三） 零件加工程序结构与格式 1、加工程序结构 程序头 程序头、程序体、程序尾5坐标3联动数控机床的概念程序编号，编号前面冠以程序号地址码（%、0、P）程序体 零件加工程序的主体，由若干程序段组成；也可用主/ 子程序结构，子程序的结构与主程序大体相同：子程序号（名）； 子程序主体；子程序结束指令。子程序可以嵌套 程序尾 M02或M30程序段格式：固定顺序、分隔符程序段、字地址可变程序段格式等字地址可变程序段格式的特点：程序段的最小单位是字，字由 地址字符和后跟的数字组成，它代表CNC系统的一个具体指令 一个程序段由顺序号字（可省略）和数据字组成，并以程序段 结束符结束。 顺序号字可写，可不写；有可以方便地进行程序搜 索，及使用跳越功能。 程序段包含字的数目以及字长（位数）都 是可变的，因此程序段的长短是可变的。 但程序段的字符数会 有限制。不同的CNC系统，程序段包含的最多字符数也不相同。 N10 G54 G90 G00 X0 Y90.0 S56 MO3 程序段中的字分为：尺寸字和非尺寸字 在尺寸字中，地址后面是表示运动方向的符号和表示坐标值的十进 制数 地址字符：X、Y、Z、U、V、W、P、Q、R主要用来指令到位坐 标值 A、B、C、D、E主要用来指令到位的角度坐标 I、J、K主要用来指令圆弧轮廓圆心的坐标 尺寸字数值的单位 可用准备功能字选；参数设定来选 非尺寸字的地址符有N、G、F、S、T、M等程序编制的细节由数控机床的编程说明书中用“详细格式分类”规 定：规定程序编制所用的字符、程序段中数据字的顺序及其长度等 程序开始用“%”字符表示；对准功能用“:”字符表示； 跳过任选程序段用“/”字符表示；显小数点用“DS”字符表示； 程序段结束用“*”或LF字符表示； 尺寸字的地址符后跟三位数字：第一个“0”表示可省略数据的前0； 第二位数字表示小数点前的十进制位数；最后一位数字表示小数点 后的十进制位数 如果要求代数符号时 插补参数、进给和主轴速度功能等非尺寸字，可用与尺寸字同样的 方式编码。 其他非尺寸字，在地址符后可用两位数字如果某个条件的变化改变了字的详细格式分类时，则应根据条件说明其变化。例如： % : / DS N03 G02 X+053 Y+053 Z+053 F031 S04 T04 M02 的F字变为F022 * 暂停条件四） 非尺寸字 在数控编程中，使用非尺寸字G、M、F、S、T功能字描述数控机 床的运行方式，加工种类，主轴的起、停，冷却液开、关辅助功能 以及规定进给速度，主轴转速，选择刀具等。1、准备功能字 G指令 由地址字符“G”和其后的两位数字表示，G00-G99 作用：指定 数控机床运动方式，为插补运算作好准备，一般位于尺寸字的前面。 在一个程序段内可同时指定不同组别（11组）的G指令 非模态指令：其功能仅在出现的程序段中起作用，每次使用时都必 须指定。(G04 G08 G09 ) 模态指令：只要指定一次模态G指令，在它被同组的其他G指令取 代或被注销以前，其功能一直有效。(G00 G01 G02 G03) 不指定的G指令 在将来本标准的修订本中可能规定其功能，未修 订前，本标准推荐了使用意义，厂家可采用。 (G05 G64~G67)永不指定的G指令 即便将来修订标准时也不指定其含义，这部分 指令可供机床厂家自行规定其含义，但必须在详细格式分类中说明。2、进给功能字F功能可以指定各运动坐标轴或其任意组合的进给量或刀架的螺纹导 程。地址字符F后的数据位数由详细格式分类规定，并用一种代码 数或直接给定法表示 时间倒数法、几何级数法和直接给定法 (1)时间倒数法 （“进给速率数”指定法）FRN 只用来表示 进给速度 直线插补：FRN=1/T 或 FRN=V/L 圆弧插补：FRN=θ/T 或 FRN=V/R 时间倒数法给定速率数的单位是1/min，并用G93选择这种给定法(2)几何级数法 （等比级数法或称2位代码法） F00~F99 按 几何级数随着F代码数的增加而增加的 单位： 与主轴转速无关的为：mm/min 、与主轴转速有关的以及 切螺纹、攻丝、套扣为：mm/r 、 进给仅用在回转运动时rad/min (3)直接给定法 单位： 与(2)同 在F后按预定的单位用数字直接表示进给速度3、主轴转速功能字 S功能字 指定主轴转速或速度(r/min 、 mm/min)， 主轴转速功能字可 以随主轴转速增加而增加的两位代码数表示，也可直接用数字指定； 指定方法与F功能字相似。主轴转速功能字的数字位数应在详细格 式分类中规定。 对于有恒线速度控制功能的数控机床，还要用G96或G97配合S 代码来指定主轴的转速。G96S200：200m/min；G97S2000：注销 G96，主轴转速改为2000r/min。 4、刀具功能字 T功能字 选择刀具，对于数控车床，T后的数字 还兼作指定刀具长度补偿和刀尖圆弧半径补偿 数控车床T后的数字有2、4、6位三种 通常在补偿号00中存 放零补偿值，无论T后跟4、6位数字，只要刀具补偿号为00，则表 示取消刀具补偿 加工中心 T后的数字(1~4位)指定刀具号，刀具补偿参数存放 在H或D存储器中。用刀具补偿G指令(G40~G42)和H(D) 共同实现 刀具补偿(P42：G41 D10) 同样H00(或D00)存储器存放零补偿 值，在程序中含有 H00(或D00) 表示取消刀具补偿5、辅助功能字 M功能字 用来指定机床辅助动作及状态，如主 轴的起、停(M03(顺)、M04(逆)、M05(停))，冷却液的通、断(M07 (2) 、M08 (1) 、 M09 (关) 、 M50 (3) 、M51 (4) )，更换刀具(M06) 等 M00~M99第二节 手工编程一、手工编程的工艺处理 一） 数控加工工艺的基本特点和主要内容 1、基本特点 从编程的角度看，编程比编工艺规程要复杂。因 此对加工程序的正确性和合理性提出很高的要求。 2、主要内容 编程中数控加工工艺的主要内容：选择适合在数 控机床上加工的零件和确定工序的内容；零件图纸的数控加工工艺 性分析；指定数控加工工艺路线；加工程序设计及调整；数控加工 中的容差分配等 二） 确定零件的安装方式和选择夹具 尽量选已有的通用夹具且减少装夹次数，尽量做到在一次装夹 中能把零件上的所有要加工面都加工出来；定位基准尽量与设计基 准重合，以减少定位误差对尺寸精度的影响。 对夹具的主要要求：一是保证夹具本身的安装准确；二是利于 协调零件和机床坐标系的尺寸关系。选用或设计夹具时应注意： (1) 选用可调式、组合式等标准化、通用化和自动化夹具，应尽量 避免设计专用夹具； (2) 装卸零件要迅速，以减少数控机床停机时间； (3) 零件的加工部位要外露敞开，不要因装夹工件而影响走刀和切 削加工。 三） 对刀点和换刀点的确定 对刀点 ：指在数控机床上加工零件时，刀具相对于零件运动起 始点。由于程序也从这一点开始执行，所以对刀点也称做程序起点 或起刀点：可以选择零件上的一点，也可选零件外某一点作为对刀点。但 所选择的对刀点必须与零件的定位基准有一定的坐标尺寸关系，这 样才能确定机床坐标系与工件坐标系的关系。对刀精度要求不高时，可直 接选用零件上或夹具上的某些表 面作为对刀面；对刀精度要求高 时，对刀 点应尽量选在零件的设 计基准和工艺基准上；对于以孔 定位的零件，则选用孔的中心作 为对刀点。x1 x0x2y2工件零点 y1换刀点对刀点 机床零点对刀点应选择在对刀方便的地方：1、相对坐标编程：可选在零件 孔的中心线上、夹具的专用对刀孔上、两垂直平面的交线上；2、 绝对坐标编程：可选在机床坐标系的原点或距其为确定值的点上。 对刀时，采用对刀装置使刀位点与对刀点重合。 刀位点 ：刀具定位的基准点 具有自动换刀装置的数控机床，在加工中如需自动换刀，还要设置 换刀点。换刀点的位置应根据换刀时刀具不得碰伤工件、夹具和机 床的原则定。y0四） 工艺路线的确定 工艺路线：指数控机床在切削加工过程中，加工零件的顺序， 即刀具（刀位点）相对于被加工零件的运动轨迹和运动方向 确定工艺路线的原则有：： (1) 应能保证零件的加工精度和表面粗糙度的要求 (外延法 避免进给停顿) (2) 应尽量缩短加工路线，减少刀具空程移动时间 (3) 应使数值计算简单，程序段数量少 如在数控铣床上加工零件时，为减少刀具切入、切出的刀痕， 对刀具切入和切出程序要仔细设计。 如图示零件，为避免铣刀沿法向直 接切入或切出零件留下的刀痕，常采用 外延法，即切入时刀具应沿外廓曲线延 长先的法向切入，切出时刀具沿零件轮 廓延伸线的切线方向逐渐切离工件。对刀点内延法切入点刀具切入和切出时的外延伸铣削封闭的内轮廓表面时，可采用 内延法，如内轮廓曲线不允许延伸，刀 具只能沿着轮廓曲线的法向切入和切出， 此时刀具的切入和切出点应尽量选在内 轮廓曲线两几何元素的交点上。 在铣削轮廓过程中要避免进给停顿， 否则会因铣削力的突然变化，在轮廓表 面停顿处留下刀痕。内轮廓加工刀具 的切入和切出在数控车床上加工螺纹时，沿螺纹方向的Z向进给和零件转动 必须保持严格同步。考虑到沿Z向进给从停止状态达到指令的进给 量，拖动系统总有一个过渡过程，在安排Z向工艺路线时，应使车 刀刀位点离待加工面有一定的引入距离，以保证刀具的进给量达到 稳定时再切削螺纹。 又如，为提高零件加工质量，应对粗加工程序进行合理安排。 若加工余量较大，则可采用几次粗加工，最后进行一次精加工，一 般留0.2~0.5mm精加工余量。五） 选择刀具和确定切削用量安装调整方便、刚性好、精度高、耐用度好。编程时，常需预先规 定好刀具的结构尺寸和调整尺寸。切削用量包括：主轴转速、切削深度和宽度，进给速度等六） 编程的允许误差 编制程序中的误差Δ程由三部分组成： Δ程= ? （Δ逼，Δ插，Δ圆）Δ逼 ：采用近似计算方法逼近列表曲线、曲面轮廓时所产生的误差 Δ插 ：采用直线段或圆弧段插补零件轮廓曲线时产生的误差 Δ圆：数据处理中，进行数据圆整所产生的误差 零件图纸上给出的公差，只有一小部分允许分配给Δ程（0.1~0.2倍 零件公差 （定位误差、移动误差、刀具误差等）二、手工编程的数学处理 一） 数学处理的主要内容计算出零件轮廓上一些点（基点、节点）的坐标数据；刀具中心轨迹的计算；辅 助计算： (1) 增量计算 (2) 脉冲数计算 (3) 辅助程序段的数值计算二）用 数学方程式描述的非圆曲线轮廓零件的数值计算选择插补方式（用直线或是圆弧去逼近非圆曲线）；插补节点坐标计算 1、用直线 等间距法、等弦长法、等误差法、比较迭代法等误差法 (1) (2) (3) (4)使逼近曲线的误差相等，且等于Δ插作插补误差圆 求插补误差圆与曲线的公切线 求与公切线平行的直线ab 求交点bY=f(X)b N2、用圆弧 相交圆弧法（圆弧分 割法、三点作圆法）、相切圆弧法 相切圆弧法的特点：相邻各圆弧段彼 此相切，逼近误差小于或等于Δ插MaY=F(X)=(X-Xa)2+(Y-Ya)2-Δ插2(1) 基本原理曲线与M、N圆的最大误差分别发生在B、 C两点，应满足的条件： (2) 计算方法 ① 求圆心坐标 ② 求B、C、D三点坐标 （迭代法）AB G CNMD③ 求圆心M、N坐标和RM、RN值 在曲线有拐点和凸点时，应将拐点和凸点作为一个 计算单元的分割点 A B G C MN三、常用的基本指令D手工编程中使用工艺指令：准备性工艺指令： （需要在CNC系统插补运算之前 预先规定，为插补运算做好准备的工艺指令）；辅助性工艺指令： （与 CNC系 统插补运算无关，而是根据操作机床的需要予以规定的工艺指令）一） 准备功能G指令1、快速点定位指令G00 刀具（工件）以可能的最高速度（机床参数设定）沿直线移动到目标位置，移动 过程中不加工。模态指令；（G00的程序段不要再指定进给速度F―） G00 α β γ δ LF 2、直线插补指令G01 用以指令二/三个坐标以联动的方式，刀具以F指令给出的速度，沿由直线插补程 序计算出的直线轨迹运动到目标位置，运动中进行加工。模态指令； G01 α β γ δ F LF工件相对于刀具的现时位置是直线的起点，为已知点，因此程序段中只要 指定终点的坐标分量，就给定了加工出直线的必要条件 G01 与F―代码都是续效的，如后续的程序段不改变加工的线型和进给速度 时，可不再写这些代码。 3、圆弧插补指令G02和G03 刀具以F指令给出的速度，沿由圆弧插补程序计算出的圆弧轨迹从起点运动 到终点，运动中进行加工，主轴以编程速度旋转。模态指令； +Z G17 插补方向、终点坐标值和圆心位置(通过插补参数给出) G02 I J G17 X Y G03 G02 G18 G90 G02 I K G18 X Z F LF G91 G03 G02 J K G19 Y Z R G03 +Y 圆心位置可通过半径给出，圆心角&1800，半径取正值； G03 圆心角&1800，半径取负值。但不能用于加工整圆 G19 +X X、Y、Z为坐标的地址符，其后的数值是圆弧终点的坐标分量，（可按相对或绝对坐标给出） I、J、K分别为圆弧的圆心相对于圆弧起点的X、Y、Z坐标分量，始终为增量尺 寸。（因起点是已知的现时的定位点，用I、J、K 便可确定圆心的坐标）加工如图所示一整圆，设起刀点在机床原点，且编程原 点与机床原点重合，加工时从O点快速到达A，由A点 逆时针方向加工整圆又回到A点，再快速返回O点 绝对坐标编程： G92 X0 Y0 N01 G90 G00 X30 Y0 LF N02 G03 X30 Y0 I-30 FXX LF N03 G00 X0 Y0 M02 LF 相对坐标编程： G92 X0 Y0 N01 G91 G00 X30 LF N02 G03 X0 Y0 I-30 FXX LF N03 G00 X-30 Y0 M02 LF 4、刀具半径补偿指令G40、G41和G42 （都是续效代码） G40――取消 （只能在G00、G01程序段） G41――左偏 （沿刀具运动方向）G42――右偏 （沿刀具运动方向） 刀具半径补偿在选定的坐标平面内进行，而刀长补偿始终垂直于选定的坐标平面， 刀具补偿参数存放在刀具补偿参数存储器中，H（D）存储器如图所示，为用圆柱铣刀加工红色零 件轮廓的情况，在粗加工时，刀具中 心在工件轮廓的法向偏离一个距离 D=R+Δ；精加工时， D=R 。机床要 自动控制刀具中心沿兰色轨迹运动进 行加工。刀具半径补偿功能就是根据 工件轮廓尺寸编制的加工程序，以及 预先存放在系统内存中的刀具中心偏 移量，自动计算刀具中心轨迹。3020 G41 10如没有刀具半径补偿功能，当改变了刀 具中心偏移量时，都要按刀具中心轨迹 重新编制加工程序。刀具右偏，绝对坐标编制的程序： G92 X0 Y0 N01 G90 G17 G00 G42 D01 X10 Y10 LF N02 G01 X30 Y10 F100 LF N03 G03 X40 Y20 I0 J10 LF N04 G02 X30 Y30 I0 J10 LF N05 G01 X10 Y20 LF N06 Y10 LF N07 G00 G40 X0 Y0 M02 LFG4210 30 40RΔ D=R+Δ5、零点偏移设置指令G54~G57零点偏移即工件零点相对于机床原点的偏移量，即测量出工件零点相对于机床原 点的各坐标分量，存入G54~G57（X、Y、Z、XY）中，将存入相关坐标分量的 指令编入零件加工程序的首程序段中。 6、取消零点偏移指令G53如在程序中用了……，则在程序的最后应该用G53，带有程序段的坐标尺寸……7、坐标系设定指令G92确定工件坐标系原点（程序的原点）距对刀点（刀具所在位置/零件加工程序的 起始点）的距离，即确定刀具起始点在工件坐标系的坐标值，并把该设定值存入 程序存储器中8、绝对尺寸与增量尺寸编程指令G90、G91二） 辅助功能M指令1、程序停止指令M00 在自动加工中起作用。在完成编有M00指令程序段中的其他指令后，主轴停转， 进给停止，冷却液关断，程序停止执行。按启动按钮，程序接着运行。 2、计划中停指令M01 与M00相似，所不同：只有操作面板上的“选择停开关”处于接通状态时，M01 指令才起作用。3、主轴控制指令M03 、 M04 、 M05 分别控制主轴顺时针、逆时针方向转动和停止。 4、换刀指令M06为手动或自动换刀指令，不含刀具选择（选刀用T指令），也可自动关闭冷却液和停主轴自动换刀：刀架转位实现（要求预先把刀具安装在转塔刀架上），换刀指令可实 现主轴停止、刀架脱开、转位等动作；“机械手―刀库”实现，换刀过程分为换 刀和选刀两类动作 手动换刀：指令M06用来显示换刀号。程序中应安排计划停止指令，且安置换刀 点，换刀完成后再启动机床工作。 5、冷却液控制指令M07、M08、M09 分别为2号、1号冷却液开、冷却液关 6、夹紧、松开指令M10、M11 分别用于控制机床滑座、工件、夹具、主轴等的夹紧、松开 7、主轴及冷却液控制指令M13、M14 分别控制主轴顺时针、逆时针转并冷却液开 8、M02、M30 M02为程序结束指令，主轴、进给和冷却液停止，常用以使CNC装置和机床复位 M30除完成M02的功能外，还包括将纸带倒回到程序开始的字符等四、编程举例 一） SINUMERIK 8× × M系统编程举例RE3020小型立式加工中心，一次装夹后可自动完成铣、钻、镗、铰、攻丝等多工 序加工。小型板件、盘件、壳体件、模具等复杂零件的加工；4轴3联动、输入分 辨率：0.0001mm、位控分辨率：0.0005mm 加工程序编制有关指令的补充说明： （1）圆弧插补用半径编程时，用U、B；G12、G13进行极坐标圆弧插补；G10、 G11进行极坐标直线插补，还可进行螺旋线插补和圆柱形插补。 （2）刀具补偿参数放在刀具补偿参数存储器中：D：D1～D99、D0用来注销刀长 补偿。在注销刀长补偿的程序段中应编入刀长补偿坐标轴的坐标值。刀具半径补 偿的注销用G40。为能正确取消刀具半径补偿，程序段中至少要编入一个坐标尺 寸。表2-8： N9 G53 D0 Z0.0 T2 回到Z轴零点，同时选镗刀（T2） …… N12 D2 Z10.0 LF（4）固定工作循环指令和子程序LF取消直线偏移、注销T1的刀长补偿、Z轴快移至Z=10，刀具长度补偿 G58、G59：变换工件坐标系指令（3）可编程零点偏移指令及外部零编功能编程实例：零件的厚度10mm，起 刀点的坐标为X0，Y90.0；所用铣 刀为T10，刀补参数存于D10。 （假设刀具已选好并已装刀主轴 上；测出工件原点与机床原点的 距离存入G54。） 零件加工程序： % MPE 100 LF N10 G54 G90 G00 X0 Y90.0 S56 M03 LF N20 G17 D10 Z-11.0 LF N30 G01 G41 D10 X30.0 Y90.0 F500 LF N40 G91 X30.0 Y30.0 LF N50 G02 X30.0 Y-30.0 I0 J-30.0 LF N60 G01 X30.0 Y0.0 LF N120 X-45.0 Y30.0 LF N70 G02 X30.0 Y30.0 I30.0 J0.0 LF N130 X-15.0 Y30.0 LF N80 G01 X-15.0 Y-30.0 LF N140 G40 G90 X0.0 Y90.0 LF N90 X15.0 Y-30.0 LF N150 G53 G00 D0 Z0 M05 LF N100 X-30.0 Y0.0 LF N160 M02 LF N110 X-30.0 Y-30.0 LF120 90 60 30 30 45 60 901 2013 51 50附：OpenSoftCNC 01T 系统功能指令代码 1、三点圆弧插补指令G05 X Z 一点相对于起点的增量 2、英制/公制输入指令G20/ G21 3、半径/直径编程指令G22/G23 4、返回程序/机器参考点指令G28/G29 X0 Z0 5、恒螺距螺纹切削指令G33 X、Z、K 6、内外径粗车复合循环指令G71 7、端面粗车复合循环指令G72 8、闭环车削复合循环指令G73 9、内外径切削固定循环指令G77 U、R、X、Z、P W、R、X、Z、P U、W、X、Z、L、P X、Z、I I K F ；I、K：圆弧上任意10、端面切削固定循环指令G79X、Z、KU、W：相对坐标轴运动值；K、Q螺距值；P、L程序流程控制指 令；P：延时指令时间参数一、程序段调用及子程序指令M96/M98/M99 M96是调用程序自身的一组程序段，且一般情况下是调用之前 的程序段； M98/M99是调用子程序，子程序是相对于主程序而言的相对 独立的一段加工程序； M96 P P L ；程序段调用 M98 P L ；子程序调用 M99 ；子程序返回 二、程序跳转指令M97 P ； 使加工程序无条件跳转 三、循环指令 （一）、复合循环指令 （1）、复合循环指令G71 U R X Z P U 径向即X向进给量 指定每次循环加工时径向进给量 R 退刀量 指定每次循环加工结束的退刀量 X、Z X、Z向的精加工余量 指定粗加工完毕后X、Z向的精加 工余量 P 子程序号 指定描述最终轮廓轨迹的子程序号（2）、复合循环指令G72 W R X Z P W 轴向即Z向进给量 指定每次循环加工时径向进给量 R 退刀量 指定每次循环加工结束的退刀量 X、Z X、Z向的精加工余量 指定粗加工完毕后X、Z向的精加 工余量 P 子程序号 指定描述最终轮廓轨迹的子程序号 （3）、复合循环指令G73 U W X Z L P P ；适用于 锻件、铸件等毛坯轮廓形状与工件轮廓形状比较接近的粗车 U X向缓冲距离 指定X向粗车的余量 W Z向缓冲距离 指定Z向粗车的余量 X、Z X、Z向的精加工余量 指定粗加工完毕后X、Z向的精加 工余量 L 循环次数 指定程序段循环次数 P ，P 程序段号 指定被调用程序段的起始行号和结束行号 该指令生效时，刀具轨迹为一封闭回路，且随着刀具不断进给， 封闭的切削回路逐渐接近零件最终的外形轮廓要求对粗实线所示的工件外形轮廓进行粗加工；径向留0.6mm（直 径）精加工余量，轴向留0.4mm（直径）精加工余量，分别采用内 外径粗车、端面粗车、封闭车削等三种复合循环指令。 内外径粗车复合循环编程： N10 G92 X220 Z50; N20 G90; N30 G71 U5 R3 X0.6 Z0.4 P100 F500 M03; N40 M02; %100; N110 G00 X180 Z10; N120 G01 X40 Z0; N130 X40 Z-30; N140 X60 Z-30; N150 X100 Z-60; N160 X100 Z-90; N170 X160 Z-110; N180 M99ф160ф100ф6020 303030ф40端面粗车复合循环编程： N10 G92 X220 Z50; N20 G90; N30 G72 W5 R3 X0.6 Z0.4 P100 F500 M03; N40 M02; %100; N110 G00 X180 Z10; N120 G01 X40 Z0; N130 X40 Z-30; N140 X60 Z-30; 20 30 N150 X100 Z-60; N160 X100 Z-90; N170 X160 Z-110; N180 M99ф160ф100ф60 3030ф40闭环车削复合循环编程： N10 G92 X220 Z50; N20 G90 G73 U10 W5 X0.6 Z0.4 P100 P200 M03; N30 M02; N100 G00 X180 Z10; N120 G01 X40 Z0; N130 X40 Z-30; N140 X60 Z-30; N150 X100 Z-60; N160 X100 Z-90; 20 30 30 30 N200 X160 Z-110;ф160ф100 ф60ф40（二）、固定循环指令 （1）、内（外径）固定循环指令G77XZ I；适用于圆柱面和圆锥面的内外径精车 X、Z 循环目标点坐标值 指定切削循 环的目标点坐标 I 锥度大小端半径差 =0 圆柱面；&0 目标点为锥度的小端； &0 目标点为锥度 的小端（2）、端面切削固定循环指令G79 X Z K ；适用于圆柱面和圆锥面的端面精车 X、Z 循环目标点坐标值 指定切削循 环的目标点坐标 K 锥度大小端半径差 =0 端面垂直； &0 目标点为锥度的小端最长值； &0 目 标点为锥度的最短值K要求对粗实线所示的工件外形轮廓进行精加工，分别采用内外径切 削、端面切削等两种固定循环指令。 内外径切削固定循环编程：N10 G92 X160 Z50;N20 G90 G00 X140 Z10;ф120编程轨迹ф80 ф50 100N30 G77 X80 Z-100 I-15; N40 M02; 端面切削固定循环编程：N10 G92 X160 Z50;N20 G90 G00 X140 Z10; N30 G79 X80 Z-100 K-100; N40 M02;四、螺纹切削恒螺距螺纹切削G33XZ K；X、Z 终点位置 K 螺距值 前提条件：主轴上有位移测量系统 Z方向位移必须大于X方向位移即锥度必须小于450例子：N10 G90 G00 X50 Z0 S500 M03; N20 G33 Z-100 K4;N30 G00 X54;N40 Z0;附：OpenSoftCNC 01M 系统功能指令代码 1、刀具补偿参数 G10；用于动态设置刀具半径（长度）补偿值， 目的时使一个刀具可以匹配不同补偿的数据组，构成多个切削刃 G10 D R ；（半径）G10 H R ； （长度） 2、刀具半径补偿 G40； G41 D ；（左）G42 D ； （右） 例子：N10 G10 D03 R5.5;N30 G10 H05 R10.22; 刀补的建立和撤销只能采用G90或G91 ；不能采用圆弧插补指令绝对编程： N10 G92 X0 Y0 Z0; N20 G90 G00 X10; N30 G42 D01 G01 Y10; N40 X30; N110 Y20; N120 G03 X20 Y30 R10; N130 G01 X10; N140 Y0; N150 G40 G00 X0; N160 M02;3、刀具长度补偿 G49； G43 Z H ；(正)G44 ZH ；(负)Z：指定刀具在Z轴的进给量；H：指定刀具的参数号，系统根 据此参数号取长度补偿值。其值在刀具参数中设置(参见刀具参数 设置)，也可由G10设置 编程： N20 G91 G00 X40 Y30; N30 G44 Z-13. H01 G01 Y10; N40 G01 Z-10 F800; N110 G04 P400; N120 G00 Z10; N130 X30 Y-10; N140 G01 Z-14Y0; N150 G04 P400; N160 G00 Z27 N165 G49 G00 X-70 Y-30 N170 M02;4、镜像对称 G12/G13； 用于加工形状对称的工件G12 X1 Y1 Z1；(设置) G12 X0 Y10 Z0；(撤消)G13 X Y Z ； (设置镜像轴)编程： N10 G91 G17; N20 G00 X40 Y30; N30 M98 P100; N40 G13 X40; N50 G12 X1; N60 M98 P100; N70 G12 X0; N80 M02; %100 N110 G91 G00 Y-10 N120 G42 D01 G01 X-15 N130 G03 X-10 R5 F800;N130 G01 Y-10N140 G02 X-5 Y-5 R5 N150 G01 X-10N160 G03 Y-10 R5N170 G01 X20 N180 X5 Y5 N190 Y25 N200 G40 G00 X15 Y5 N210 M995、比例缩放 G50/G51； 用于加工具有相同几何形状而比例大小 不同的工件，也可运用该指令对一个工件进行粗加工和精加工 G50 ；(撤消) G51 X Y Z P ； (设置比例缩放 ) (X、Y、Z后的数值定义 比例缩放的中心点位置，即以该点为比例缩放的基准。P定义比例 缩放的系数) G51 以后的移动指令，从比例中心开始，实际移动 量为原数值的P倍，P值对偏置量无影响，即不影响刀具补偿的数值 编程： N10 G92 X0 Y0 Z0; N20 G00 X39 Y20; N30 G51 X39 Y20 P1.5; N40 G00 Y12; N50 G03 Y28 R8; N60 G01 X15; N70 Y12; N80 X39; N110 G50； N120 M02；二） FANUCOT系统编程举例CK3263型数控车床为两坐标，连续控制的数控车床：可车削圆弧、直线、斜线、 直螺纹、锥螺纹及多头螺纹、米制或英制螺纹。适合于加工形状复杂、精度高的 盘形和轴类零件。 最小输入当量：纵向(Z轴)：0.01mm～0.001mm；横向(X轴)：0.01mm～0.001mm； 机床零点：纵向(Z轴)：1200mm (主轴法兰盘端面) ；横向(X轴)：800mm (直径上) ； 转塔刀架的刀具：12把 编程有关规定和部分指令的说明： （1）米制与英制编程G21、G20 （2）绝对尺寸与增量尺寸编程；不用G90和G91，绝对：X Z 表示X轴与Z 轴的坐标值； 增量： U W 表示X轴与Z轴的的移动量；两者可在程序中混 用。 （3）直径与半径编程 （4）小数点编程 （5）程序中子程序调用 M98 P XXX(调用的次数) XXXX(子程序号) 子程序返回指令用M99 （6）有关G指令的说明： ①G50 两功能：A、设定工件坐标系 G50 X Z 或 U W ； 表 示刀尖相对于工件原点的距离；将已建立的坐标系进行平移；B、限定主轴最高 转速： G50 S 。②自动返回参考点G27、G28 ③速度控制指令G96、G97 ④进给速度量纲控制指令G98、G99 ⑤刀具补偿功能 T XX（刀具号01～16）XX（补偿号00～16 ）系统对刀具的补偿或撤消刀补都是通过滑板的移动来完成的 刀尖半径补偿功能G40、G41、G42 8 15 9 3 2 编程举例1 76 144513 121011第三节 数控加工自动编程简介一、概述几乎数控机床一出现，就开展了自动编程技术的研究55年，APT（Automatically Programmed Tools System)系统； APT-Ⅱ、 APT-Ⅲ、 APT-Ⅳ、 APT-Ⅴ 德国的EXAPT，日本的FAPT系统 最初的语言输入方式（编程人员根据……，使用……编写……，将其输入，…… 自动进行处理，生成……，编写出…… 简单的：只是使用计算机进行几何参数的辅助计算。具有工艺参数计算功能。工 艺参数的优化。 图形输入自动编程系统、语音输入、数字化技术 按程序编制系统与CNC系统的紧密程度：离线和在线二、语言自动编程系统简介 程零 零 一） 基本原理件 图 序件 源翻 译计 算理后 置 处加工程序单 纸带编译程序（程序软件）二） 数控语言数控编程语言：一种用来描述工件、刀具几何形状和刀具相对于工件运动的一种 特定的符号APT是词汇式语言 FAPT是符号式语言 用APT数控语言描述的零件源程序主要有三种语句结构： 定义语句 切削语句 控制语句三） 系统软件的总体结构（前、后置处理程序）1、前置处理程序2、后置处理程序 输入与控制模块、运动模块、辅助功能模块、输出模块
第二章 数控加工的程序编制_工学_高等教育_教育专区。第二章 数控加工的程序编制...例 2:G84 攻丝循环. L ZR 2 * G01G63ZR 3 * M05 * ...第二章 数控机床加工程序的编制 第一节 概述 1、程序编制的基本概念 1.1 数控加工与传统加工的比较 1.2 数控加工程序的编制 2、数控机床程序编制的内容和步骤...第二章 数控加工的程序编制 1. 程序编制的基本概念 2. 数控车、铣床的程序编制 3. 计算机零件程序编制 掌握:程序编制的基本概念 理解:计算机辅助编程的基本方法 ...《数控编程技术》教案 第二章 第1页 共 15 页 第2章 数控加工编程基础 【...选择对刀点的原则是: 1) 便于数学处理(基点和节点的计算)和使程序编制简单。 ...数控技术课件与素材 第2章... 130页 10财富值 数控加工程序编制基础 80页 5财富值如要投诉违规内容,请到百度文库投诉中心;如要提出功能问题或意见建议,请点击此...第二章 数控机床程序编制一、名词解释 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 手工编程 自动编程 对刀点 刀位点 NC 机床的坐标轴 机床原点 机床坐标系 工件...数控加工技术讲稿 第二章数控加工的程序编制 第二章 数控加工的程序编制 第一...编制程序的步 骤一般如图2-1所示。 1.分析图样、确定加工工艺过程 选择适合...数控加工程序编制_其它考试_资格考试/认证_教育专区。第二章 数控加工程序编制-...(6)编写程序 2)铣轮廓程序(手工安装好 φ10mm 立铣刀) O0002; G54 G90 ...第 二章 第 2.3-2.4 节 日期 数控加工技 课题: 数控加工工艺文件编制 术 ...加工工序卡 的编写进行 详讲 3)数控加工工序卡 教三、程序编制略讲程序编 制...数控编程习题集,中职中专类《数控编程》习题集 第一章一、 填空 1、数控机床程序编制的方法分为 2、数控机床程序编制的具体步骤分为 。 3、数控系统只能接受 、...
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