數(shù)控編程基礎(chǔ)知識(shí)講義

1、5.1 數(shù)控程序編制概述5.1.1 什么是數(shù)控編程數(shù)控機(jī)床加工零件，首先要進(jìn)行程序編制，簡(jiǎn)稱為編程。數(shù)控編程就是將加工零件的加工順序、刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)(主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度、切削深度等)以及輔助操作(換刀、主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻液開關(guān)、刀具夾緊和松開等)等加工信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號(hào)組成的代碼，按一定格式編寫成加工程序。理想的加工程序不僅應(yīng)保證加工出符合圖樣要求的合格工件，而且應(yīng)使數(shù)控機(jī)床的功能得到合理的應(yīng)用和充分的發(fā)揮，使數(shù)控機(jī)床平安、可靠、高效地工作。在編制程序前，編程員應(yīng)充分了解數(shù)控加工特點(diǎn)，了解數(shù)控機(jī)床的規(guī)格、性能，數(shù)控系統(tǒng)所具備的功能及編程指令格式代碼。 5.1.2

2、數(shù)控編程的種類 數(shù)控編程可分為手工編程、自動(dòng)編程和計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言編程3種方法。5.1.2.1 手工編程1手工編程的定義 手工編程是指主要由人工來完成數(shù)控機(jī)床程序編制各個(gè)階段的工作。當(dāng)被加工零件形狀不十分復(fù)雜和程序較短時(shí)，都可以采用手工編程的方法。2手工編程的意義 手工編程的意義在于加工形狀簡(jiǎn)單的零件(如直線與直線或直線與圓弧組成的輪廓)時(shí)快捷、簡(jiǎn)便；不需要具備特別的條件，對(duì)機(jī)床操作者或程序員沒有特殊的要求；還具有較大的靈活性和編程費(fèi)用少等優(yōu)點(diǎn)。手工編程在目前仍是廣泛采用的編程方式，即使在自動(dòng)編程高速開展的將來，手工編程的重要地位也不可取代，仍是自動(dòng)編程的根底。在先進(jìn)的自動(dòng)編程方法中，許多重要的

3、經(jīng)驗(yàn)都來源于手工編程，并不斷豐富和推動(dòng)自動(dòng)編程的開展。3手工編程的缺乏 手工編程既煩瑣、費(fèi)時(shí)，又復(fù)雜，而且容易產(chǎn)生錯(cuò)誤。其原因有以下幾點(diǎn)：(1)零件圖上給出的零件形狀數(shù)據(jù)往往比較少，而數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)功能要求輸入的數(shù)據(jù)與零件形狀給出的數(shù)據(jù)不一致時(shí)就需要進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算，而在計(jì)算過程中可能會(huì)產(chǎn)生人為的錯(cuò)誤。(2)加工復(fù)雜形面的零件輪廓時(shí)，圖樣上給出的是零件輪廓的有關(guān)尺寸，而機(jī)床實(shí)際控制的是刀具中心軌跡。因此，有時(shí)要計(jì)算出刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡的坐標(biāo)值，這種計(jì)算過程也較復(fù)雜。對(duì)有刀具半徑補(bǔ)償功能的數(shù)控系統(tǒng)，要用到一些刀具補(bǔ)償?shù)闹噶?，并要?jì)算出一些數(shù)據(jù)，這些指令的使用和計(jì)算過程也比較煩瑣、復(fù)雜，容易產(chǎn)生錯(cuò)

4、誤。(3)當(dāng)零件形狀以抽象數(shù)據(jù)表示時(shí)，就失去了明確的幾何形象，在處理這些數(shù)據(jù)時(shí)容易出錯(cuò)。無論是計(jì)算過程中的錯(cuò)誤，還是處理過程中的錯(cuò)誤，都不便于查找。(4)手工編程時(shí)，編程人員必須對(duì)所用機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)以及對(duì)編程中所用到的各種指令、代碼都非常熟悉。這在編制單臺(tái)數(shù)控機(jī)床的程序時(shí)，矛盾還不突出，可以說不大會(huì)出現(xiàn)代碼弄錯(cuò)問題。但在一個(gè)編程人員負(fù)責(zé)幾臺(tái)數(shù)控機(jī)床的程序編制工作時(shí)，由于數(shù)控機(jī)床所用的指令、代碼、程序段格式及其他一些編程規(guī)定不一樣，所以就給編程工作帶來了易于混淆而出錯(cuò)的可能性。5.1.2.2 自動(dòng)編程自動(dòng)編程是指借助數(shù)控語(yǔ)言編程系統(tǒng)或圖形編程系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)來自動(dòng)生成零件加工程序的過程，它適合于零件

5、形狀特別復(fù)雜、不便于手工編寫的數(shù)控程序。編程人員只需根據(jù)加工對(duì)象及工藝要求，借助數(shù)控語(yǔ)言編程系統(tǒng)規(guī)定的數(shù)控編程語(yǔ)言或圖形編程系統(tǒng)提供的圖形菜單功能，對(duì)加工過程與要求進(jìn)行較簡(jiǎn)便的描述，而由編程系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出加工運(yùn)動(dòng)軌跡，并輸出零件數(shù)控加工程序。由于在計(jì)算機(jī)上可自動(dòng)繪出所編程序的圖形及進(jìn)給軌跡，所以能及時(shí)地檢查程序是否有錯(cuò)并進(jìn)行修改，得到正確的程序。最后通過網(wǎng)絡(luò)或RS-232接口輸入數(shù)控系統(tǒng)。對(duì)于數(shù)據(jù)量過大的數(shù)控程序，可利用傳輸軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)程序DNC傳送，進(jìn)行在線加工。按輸入方式的不同，自動(dòng)編制程序可分為語(yǔ)言數(shù)控自動(dòng)編程、圖形交互自動(dòng)編程和語(yǔ)音提示自動(dòng)編程等?，F(xiàn)在，在我國(guó)應(yīng)用較廣泛的主要是語(yǔ)言自動(dòng)編

6、程和圖形交互式編程。如Master CAM、Pro/E、UG和CAXA等軟件。5.1.2.3 計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言編程由于計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度的不斷提高，最近出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言編程。其特點(diǎn)有軟件資源豐富、便于移植、開放性好、透明度好，從建立工件幾何形狀尺寸數(shù)學(xué)模型到最終形成加工程序的每一環(huán)節(jié)，編程員都很清楚。只要熟悉所用機(jī)床加工程序的格式，就能使用自己熟悉的語(yǔ)言進(jìn)行編程，但僅適合于可用數(shù)學(xué)表達(dá)式表達(dá)的加工對(duì)象，如拋物線輪廓等。5.1.3 數(shù)控程序編制的內(nèi)容和步驟 數(shù)控程序編制的內(nèi)容和步驟如圖5-1所示。(1)零件圖樣分析。(2)制定工藝方案。(3)數(shù)值計(jì)算。(4)數(shù)控程序的編寫與輸入。 (5)程序調(diào)試和

7、檢驗(yàn)。(6)首件零件試切圖5-1 數(shù)控程序編制的過程常用的校驗(yàn)和試切方法有幾下幾種：(1)對(duì)于平面輪廓零件，可在機(jī)床上用筆代替刀具、坐標(biāo)紙代替工件進(jìn)行空運(yùn)行繪圖。(2)對(duì)于空間曲面零件，可用蠟塊、塑料、木料或價(jià)格低的材料作工件，進(jìn)行試切，以此檢查程序的正確性。 (3)利用機(jī)床空運(yùn)行功能進(jìn)行加工軌跡快速校驗(yàn)；對(duì)于具有圖形模擬功能的機(jī)床，用圖形模擬的方法進(jìn)行軌跡校驗(yàn)，那么更為方便。上述方法只能檢查運(yùn)動(dòng)軌跡的正確性，不能判別工件的加工誤差。對(duì)于批量生產(chǎn)的零件，有必要進(jìn)行零件的首件試切。首件試切方法不僅可查出程序編制是否正確，還可知道加工精度是否符合要求。當(dāng)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，應(yīng)分析錯(cuò)誤的性質(zhì)或修改程序單，調(diào)

8、整刀具補(bǔ)償尺寸，找出問題所在，對(duì)程序加以修正，直到符合圖紙規(guī)定的精度要求為止。5.2 數(shù)控加工工藝分析5.2.1 數(shù)控加工工藝分析的一般步驟與方法5.2.1.1 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析在制定工件的加工工藝規(guī)程之前，首先要對(duì)零件圖進(jìn)行工藝審查。這項(xiàng)工作是很有必要的，它直接影響零件加工的合理性和經(jīng)濟(jì)性。我們首先要分析圖樣上的各項(xiàng)技術(shù)要求是否合理，零件是否具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。結(jié)構(gòu)工藝性好是指在具體的生產(chǎn)條件下，零件的結(jié)構(gòu)能在保證質(zhì)量的前提下，以較高的生產(chǎn)率和較低的本錢方便地制造出來。零件的結(jié)構(gòu)、尺寸大小各不相同，但都是由平面、圓柱面、圓錐面和球面等根本外表和螺旋面、漸開線面等特殊成形外表構(gòu)成的。這些根

9、本外表和特殊外表的不同組合形成了各自的零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。按照零件的結(jié)構(gòu)特征和工藝過程的相似性，可將工件分成軸類零件、套筒類零件、盤類零件、叉桿類零件和箱體類零件。對(duì)于軸類零件、套筒類零件及圓盤類零件多用車削的加工方法；對(duì)于叉桿類零件和箱體類零件多用銑削的加工方法。在對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí)，要注意一個(gè)重要問題，就是零件結(jié)構(gòu)的工藝性。零件結(jié)構(gòu)的工藝性是否合理，直接影響生產(chǎn)率和本錢。如果兩個(gè)零件在機(jī)器中的功用一樣，但結(jié)構(gòu)有所不同，那么這兩個(gè)零件的加工方法和生產(chǎn)本錢可能會(huì)相差很大。零件的結(jié)構(gòu)雖然是設(shè)計(jì)人員確定的，工藝人員也要從工藝的角度上考慮如何高效率、低本錢地保證設(shè)計(jì)要求，如果發(fā)現(xiàn)不合理之處，應(yīng)建議設(shè)計(jì)人

10、員進(jìn)行必要的修改。5.2.1.2 零件加工工藝性分析 所謂零件的加工工藝性，是指用某種加工工藝方法對(duì)零件毛坯進(jìn)行加工，使之到達(dá)零件所要求的形狀、尺寸、外表狀態(tài)和性能的難易程度。加工工藝類型有切削加工、焊接、鑄造、壓力成形(型)和熱處理等。每種工藝類型中又有許多工藝方法，例如切削加工工藝類型中有車削、磨削、銑削和刨削等。這里所論及的加工工藝方法，主要是指切削加工工藝類型中的工藝方法。零件的加工工藝性的優(yōu)劣與加工工藝方法及標(biāo)準(zhǔn)選擇是否得當(dāng)、零件的技術(shù)要求是否合理、材料選用是否正確和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否便于加工(通常稱為結(jié)構(gòu)工藝性)等內(nèi)容密切相關(guān)。本節(jié)僅從數(shù)控加工的特點(diǎn)出發(fā)，在數(shù)控加工的適應(yīng)性、可能性和方便

11、性3個(gè)方面提出一些必須分析和審查的內(nèi)容。在對(duì)零件進(jìn)行加工工藝性分析的根底上，選擇和決定數(shù)控加工內(nèi)容時(shí)，一般可按以下順序考慮：(1)通用機(jī)床無法加工的內(nèi)容作為優(yōu)先選擇的內(nèi)容，例如葉片、較復(fù)雜的模具內(nèi)腔或外形、非圓齒輪和凸輪的加工等。(2)通用機(jī)床難加工、質(zhì)量也難保證的內(nèi)容作為重點(diǎn)選擇的內(nèi)容。(3)通用機(jī)床加工效率低、操作勞動(dòng)強(qiáng)度大的內(nèi)容，一般在數(shù)控機(jī)床尚存富裕能力的情況下進(jìn)行選擇。而下面一些加工內(nèi)容那么不宜選擇在數(shù)控機(jī)床上加工：(1)需要較長(zhǎng)時(shí)間占機(jī)調(diào)整的加工內(nèi)容。 (2)需與其他件配制或需按樣板、樣件等加工。 (3)不能在一次裝夾中完成的零件的加工內(nèi)容。 (4)容易損壞刀具的加工內(nèi)容。 綜上所

12、述，在選擇和決定加工內(nèi)容時(shí)，要考慮實(shí)際的生產(chǎn)條件、生產(chǎn)批量、生產(chǎn)周期和工序間周轉(zhuǎn)情況等因素，既要發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的特長(zhǎng)和能力，又不要把數(shù)控機(jī)床降為普通機(jī)床使用。 圖5-2 配合加工圖5-3 機(jī)架零件圖5.2.1.3 分析和審查定位基準(zhǔn)由于數(shù)控機(jī)床具有高效率、高精度和高度自動(dòng)化等特點(diǎn)，所以數(shù)控加工特別強(qiáng)調(diào)定位加工，零件的加工定位基準(zhǔn)必須準(zhǔn)確可靠。與普通機(jī)床加工一樣，定位基準(zhǔn)應(yīng)力求與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。需要進(jìn)行數(shù)控加工的零件，如果沒有準(zhǔn)確的定位基準(zhǔn)，最好先在普通機(jī)床上加工好定位基準(zhǔn)；如果定位基準(zhǔn)不可靠，應(yīng)設(shè)法設(shè)置輔助基準(zhǔn)使定位可靠，假設(shè)所設(shè)的輔助基準(zhǔn)對(duì)零件的裝配或使用有影響，那么可在完成定位加工后去掉。5.

13、2.1.4 數(shù)控加工工藝過程設(shè)計(jì)數(shù)控加工工序一般都穿插在零件的整個(gè)工藝過程中間，因此在進(jìn)行數(shù)控工藝過程設(shè)計(jì)時(shí)，一定要通盤考慮，不但要考慮數(shù)控加工工序的正確劃分、順序安排和彼此間的協(xié)調(diào)，還要考慮數(shù)控加工工序與其他工序之間的配合協(xié)調(diào)。數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計(jì)前面章節(jié)已詳述，在此省略。5.2.1.5 數(shù)控加工工序的設(shè)計(jì)數(shù)控加工工序的設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是把每個(gè)工序的加工內(nèi)容、工藝裝備、裝夾方式、刀具及其運(yùn)動(dòng)路線和切削用量等具體確定下來，為零件的加工程序編制做好準(zhǔn)備。1定位基準(zhǔn)及裝夾的選擇2刀刃具及其輔具的選擇3走刀路線的選擇4對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)的選擇5.2.2 數(shù)控加工工藝文件的編寫有關(guān)切削用量的選擇前已多有述

14、及，現(xiàn)補(bǔ)充介紹對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)的選擇。數(shù)控加工專用工藝文件既可為數(shù)控編程提供依據(jù)和方便，又可指導(dǎo)操作人員正確進(jìn)行操作，同時(shí)也是生產(chǎn)組織、技術(shù)管理、質(zhì)量管理和方案調(diào)度的重要依據(jù)，因此必須認(rèn)真編制。數(shù)控加工專用工藝文件尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、格式、標(biāo)準(zhǔn)和要求。一般主要有工序卡、刀具卡、加工程序單和機(jī)床調(diào)整單等。本書提供了一種格式，僅供參考。5.3 數(shù)控編程中的數(shù)值計(jì)算根據(jù)被加工零件圖樣，按照已經(jīng)確定的加工工藝路線和允許的編程誤差，計(jì)算數(shù)控系統(tǒng)所需要輸入的數(shù)據(jù)，稱為數(shù)學(xué)處理。數(shù)學(xué)處理一般包括兩個(gè)內(nèi)容：根據(jù)零件圖樣給出的形狀、尺寸和公差等直接通過數(shù)學(xué)方法(如三角、幾何與解析幾何法等)計(jì)算出編程時(shí)所需要的有關(guān)各點(diǎn)

15、的坐標(biāo)值；當(dāng)按照零件圖樣給出的條件不能直接計(jì)算出編程所需的坐標(biāo)，也不能按零件給出的條件直接進(jìn)行工件輪廓幾何要素的定義時(shí)，就必須根據(jù)所采用的具體工藝方法和工藝裝備等加工條件，對(duì)零件原圖形及有關(guān)尺寸進(jìn)行必要的數(shù)學(xué)處理或改動(dòng)，才可以進(jìn)行各點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算和編程工作。5.3.1 選擇編程原點(diǎn)從理論上講，編程原點(diǎn)選在零件上的任何一點(diǎn)都可以，但實(shí)際上，為了換算尺寸盡可能簡(jiǎn)便，減少計(jì)算誤差，應(yīng)選擇一個(gè)合理的編程原點(diǎn)。車削零件編程原點(diǎn)的X向零點(diǎn)應(yīng)選在零件的回轉(zhuǎn)中心。Z向零點(diǎn)一般應(yīng)選在零件的右端面、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或?qū)ΨQ平面內(nèi)。車削零件的編程原點(diǎn)選擇如圖5-4所示。銑削零件的編程原點(diǎn)，X、Y向零點(diǎn)一般可選在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基

16、準(zhǔn)的端面或孔的中心線上；對(duì)于有對(duì)稱局部的工件，可以選在對(duì)稱面上，以便用鏡像等指令來簡(jiǎn)化編程。Z向的編程原點(diǎn)，習(xí)慣選在工件上外表，這樣當(dāng)?shù)毒咔腥牍ぜ骦向尺寸均為負(fù)值，以便于檢查程序。銑削加工的編程原點(diǎn)如圖5-5所示。圖5-4 車削加工的編程原點(diǎn) 圖5-5 銑削加工的編程原點(diǎn) 編程原點(diǎn)選定后，就應(yīng)把各點(diǎn)的尺寸換算成以編程原點(diǎn)為基準(zhǔn)的坐標(biāo)值。為了在加工過程中有效的控制尺寸公差，應(yīng)按尺寸公差的中值來計(jì)算坐標(biāo)值。5.3.2 基點(diǎn)零件的輪廓由許多不同的幾何要素所組成，如直線、圓弧和二次曲線等，各幾何要素之間的連接點(diǎn)稱為基點(diǎn)?；c(diǎn)坐標(biāo)是編程中必需的重要數(shù)據(jù)。如圖5-6所示零件中，A、B、C、D、E為基點(diǎn)。

17、A、B、D、E的坐標(biāo)值從圖中很容易找出，C點(diǎn)是直線與圓弧切點(diǎn)，要聯(lián)立方程求解。以B點(diǎn)為計(jì)算坐標(biāo)系原點(diǎn)，聯(lián)立以下方程。直線方程：圓弧方程：可求得X、Y值為(64.2786，39.5507)，換算到以A點(diǎn)為原點(diǎn)的編程坐標(biāo)系中，C點(diǎn)坐標(biāo)為(64.2786，51.5507)?？梢钥闯?，對(duì)于如此簡(jiǎn)單的零件，基點(diǎn)的計(jì)算都很麻煩。對(duì)于復(fù)雜的零件，其計(jì)算工作量可想而知，為提高編程效率，可應(yīng)用CAD/CAM軟件輔助編程。圖5-6 零件圖樣5.3.3 非圓曲線數(shù)學(xué)處理的根本過程數(shù)控系統(tǒng)一般只能作直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)的切削運(yùn)動(dòng)。如果工件輪廓是非圓曲線，數(shù)控系統(tǒng)就無法直接實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)，而需要通過一定的數(shù)學(xué)處理。數(shù)學(xué)處理的方

18、法是：用直線段或圓弧段去逼近非圓曲線，逼近線段與被加工曲線的交點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)。例如，對(duì)如圖5-7所示的曲線用直線逼近時(shí)，其交點(diǎn)A、B、C、D、E、F等即為節(jié)點(diǎn)。在編程時(shí)，首先要計(jì)算出節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，節(jié)點(diǎn)的計(jì)算一般都比較復(fù)雜，靠手工計(jì)算已很難勝任，必須借助計(jì)算機(jī)輔助處理。求得各節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)后，就可按相鄰兩節(jié)點(diǎn)間的直線來編寫加工程序。這種通過求得節(jié)點(diǎn)，再編寫程序的方法，使得節(jié)點(diǎn)數(shù)目決定了程序段的數(shù)目。如圖5-7中有6個(gè)節(jié)點(diǎn)，即用5段直線逼近了曲線，因而就有5個(gè)直線插補(bǔ)程序段。節(jié)點(diǎn)數(shù)目越多，由直線逼近曲線產(chǎn)生的誤差 越小，程序的長(zhǎng)度那么越長(zhǎng)?？梢姡?jié)點(diǎn)數(shù)目的多少?zèng)Q定了加工的精度和程序的長(zhǎng)度。因此，正確確定節(jié)點(diǎn)數(shù)

19、目是個(gè)關(guān)鍵問題，也請(qǐng)參考本教程CAD/CAM局部。圖5-7 零件輪廓的節(jié)點(diǎn)5.3.4 數(shù)控加工誤差的組成數(shù)控加工誤差數(shù)加由編程誤差編、機(jī)床誤差機(jī)、定位誤差定和對(duì)刀誤差刀等誤差綜合形成，即數(shù)加=f (編+機(jī)+定+刀)其中各誤差具體情況如下：(1)編程誤差編由逼近誤差 、圓整誤差組成。逼近誤差是在用直線段或圓弧段去逼近非圓曲線的過程中產(chǎn)生的，如圖5-8所示。圓整誤差是在數(shù)據(jù)處理時(shí)，將坐標(biāo)值四舍五入圓整成整數(shù)脈沖當(dāng)量值而產(chǎn)生的誤差。脈沖當(dāng)量是指每個(gè)單位脈沖對(duì)應(yīng)坐標(biāo)軸的位移量。普通精度級(jí)的數(shù)控機(jī)床，一般脈沖當(dāng)量值為0.01mm；較精密數(shù)控機(jī)床的脈沖當(dāng)量值為0.005mm或0.001mm等。(2)機(jī)床誤

20、差機(jī)由數(shù)控系統(tǒng)誤差和進(jìn)給系統(tǒng)誤差等因素產(chǎn)生。 (3)定位誤差定是當(dāng)工件在夾具上定位、夾具在機(jī)床上定位時(shí)產(chǎn)生的。(4)對(duì)刀誤差刀是在確定刀具與工件的相對(duì)位置時(shí)產(chǎn)生的。圖5-8 逼近誤差5.4 數(shù)控程序代碼與編程5.4.1 數(shù)控程序代碼與標(biāo)準(zhǔn)不同的數(shù)控系統(tǒng)，由于所適用程序代碼、編程格式的不同，導(dǎo)致同一零件的加工程序在不同的系統(tǒng)中是不能通用的。為了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)際上一些組織都推出了自己的標(biāo)準(zhǔn)，目前國(guó)際上比較通用的數(shù)控代碼標(biāo)準(zhǔn)有ISO(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織)、EIA(美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì))兩種。我國(guó)原機(jī)械工業(yè)部也制定了相關(guān)的JB320883標(biāo)準(zhǔn)，它與國(guó)際上使用的ISO10561975E標(biāo)準(zhǔn)根本一致。但是在具體執(zhí)行

21、時(shí)，不同廠家生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)，其代碼含義并不完全相同，因此，編程時(shí)還應(yīng)按照具體機(jī)床的編程手冊(cè)中的有關(guān)規(guī)定來進(jìn)行，這樣所編出的程序才能被該機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)所接受。5.4.2 數(shù)控程序常用代碼介紹5.4.2.1 準(zhǔn)備功能G指令準(zhǔn)備功能G指令用來規(guī)定刀具和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡、機(jī)床坐標(biāo)系、坐標(biāo)平面、刀具補(bǔ)償和坐標(biāo)偏置等多種加工操作的準(zhǔn)備工作。JB320883標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：G指令由字母G及其后面的兩位數(shù)字組成，從G00G99共有100種代碼，見表5-1。表5-1內(nèi)第2欄中，標(biāo)有英文小寫字母的表示第1欄中對(duì)應(yīng)的G代碼為模態(tài)代碼(又稱續(xù)效代碼)，字母相同的為一組。模態(tài)代碼的含義是：這種代碼一經(jīng)在一個(gè)程序段中指定，

22、便保持有效到以后的程序段中出現(xiàn)同組的另一個(gè)代碼時(shí)才失效；在某一程序段中一經(jīng)應(yīng)用某一模態(tài)G代碼，如果其后續(xù)的程序段中還有相同功能的操作，且沒有出現(xiàn)過同組的G代碼時(shí)，那么在后續(xù)的程序段中可以不再指定和書寫這一功能代碼，而且同組的任意兩個(gè)代碼不能同時(shí)出現(xiàn)在一個(gè)程序段中。表5-1中第4欄功能說明中的“不指定代碼用作將來修訂標(biāo)準(zhǔn)時(shí)指定新功能之用?！坝啦恢付ùa說明即使將來修訂標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，也不指定新的功能。但這兩類代碼均可由數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)者根據(jù)需要自行定義表中所列功能以外的新功能，但必須在機(jī)床使用說明書中予以說明，以便于用戶使用。5.4.2.2 輔助功能 指令輔助功能指令簡(jiǎn)稱輔助功能，也叫M功能。JB32088

23、3標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：M指令由字母M及其后面的兩位數(shù)字組成，從M00M99共有100種代碼，見表5-2。M指令也有續(xù)效指令與非續(xù)效指令之分。這類指令與控制系統(tǒng)的插補(bǔ)運(yùn)算無關(guān)，而是根據(jù)加工時(shí)機(jī)床操作的需要予以規(guī)定的。例如主軸的正反轉(zhuǎn)與停止和冷卻液的開關(guān)等。因?yàn)镸指令與插補(bǔ)運(yùn)算無直接關(guān)系，所以一般書寫在程序段的后部。但這類指令在加工中是必不可少的。5.4.2.3 F、S、T指令1F功能該指令是進(jìn)給速度指令，為續(xù)效代碼。通常指定進(jìn)給速度有兩種方法：(1)代碼法。 (2)直接指定法。 2S功能該指令是主軸轉(zhuǎn)速指令，為續(xù)效代碼。其指定方法與F指令的指定方法根本相同，只是單位不同，常用的主軸轉(zhuǎn)速的單位是r/min

24、。例如，S600表示主軸轉(zhuǎn)速為600r/min。對(duì)于數(shù)控車床來講，S后面的數(shù)字還可指定切削線速度，單位為m/min。用G96、G97來選擇是指定每分鐘轉(zhuǎn)速還是線速度。3T功能該指令是刀具序號(hào)指令。在可以自動(dòng)換刀的數(shù)控系統(tǒng)中，它用來選擇所需的刀具。指令以T為首，后跟兩位數(shù)字，以表示刀具的編號(hào)。有時(shí)T后跟有四位數(shù)字，后兩位數(shù)字表示刀具補(bǔ)償?shù)男蛱?hào)。例如T0202，前面02表示刀具號(hào)，后02表示刀具補(bǔ)償號(hào)。為了記憶方便，刀具號(hào)應(yīng)盡量與刀補(bǔ)號(hào)統(tǒng)一。但多數(shù)系統(tǒng)的刀具功能只表示刀具號(hào)，而刀補(bǔ)號(hào)由地址符D或H指定。5.4.3 數(shù)控程序結(jié)構(gòu)與格式數(shù)控程序由假設(shè)干個(gè)程序段組成，每個(gè)程序段都按照一定順序和規(guī)定排列的

25、“字(word)組成。字是表示某一功能的代碼符號(hào)，由表示地址的英文字母和數(shù)值組成，上節(jié)所述各種指令代碼即為功能字。如G00(快速移動(dòng))、G54(建立坐標(biāo)系)、X40.12(刀具相對(duì)于工件移動(dòng))、M03(機(jī)床主軸正轉(zhuǎn))。除各功能字外，還包括各種尺寸字和順序號(hào)字等。尺寸字一般安排在G功能字的后面，用于指定機(jī)床各坐標(biāo)軸位移的方向和數(shù)據(jù)。在數(shù)控編程中，其中表示尺寸地址的有18個(gè)，X、Y、Z、U、V、W、P、Q、I、J、K、A、B、C、D、E、R、H。如X500為一個(gè)尺寸字，表示X向坐標(biāo)尺寸為500(具體單位由規(guī)定的代碼方法決定)。5.4.3.1 程序段格式一個(gè)程序段中各字的排列順序及其表達(dá)方式稱為程序

26、段格式。數(shù)控歷史上曾經(jīng)用過固定順序格式和分隔符程序段格式。這兩種程序段格式已經(jīng)過時(shí)，目前國(guó)內(nèi)外都廣泛采用字地址可變程序段格式，又稱為字地址格式。在這種格式中，程序字長(zhǎng)是不固定的，程序字的個(gè)數(shù)也是可變的，絕大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)允許程序字的順序是任意排列的。但是，在大多數(shù)場(chǎng)合，為了書寫、輸入、檢查和校對(duì)方便，程序字在程序段中習(xí)慣按一定的順序排列。程序段格式如圖5-9所示。圖5-9 程序段格式5.4.3.2 程序結(jié)構(gòu)常規(guī)加工程序一般由程序開始符(單列一段)、程序名(單列一段)、程序主體、程序結(jié)束指令(一般單列一段)和程序結(jié)束符(單列一段)5局部組成。程序開始符與程序結(jié)束符是同一個(gè)字符：在ISO代碼中是%，

27、在EIA代碼中是ER。一般書寫程序時(shí)不用寫出(因此有些書中將程序結(jié)構(gòu)分為其他3局部)，在程序輸入時(shí)由CNC裝置自動(dòng)生成，在本書的后續(xù)程序?qū)嵗?，程序開始符與程序結(jié)束符也不再出現(xiàn)。程序名位于程序主體之前、程序開始符之后，它一般獨(dú)占一行。程序名有兩種形式：一種是以規(guī)定的英文字(多用O)打頭，后面緊跟假設(shè)干位數(shù)字組成。數(shù)字的最多允許位數(shù)由說明書規(guī)定，常見的是兩位和四位兩種。這種形式的程序名也可稱作程序號(hào)。另一種形式是程序名由英文字、數(shù)字或英文和數(shù)字混合組成，中間還可以參加“-號(hào)。這種形式使用戶命名程序比較靈活，例如在SKC50型數(shù)控車床上加工零件圖號(hào)為215的法蘭第三道工序的程序，可命名為SKC50

28、-FIANGE-215-3，這就給使用、存儲(chǔ)和檢索等帶來很大方便。程序名用哪種形式是由數(shù)控系統(tǒng)決定的。程序主體，顧名思義即為程序的主體局部，由假設(shè)干程序段構(gòu)成，包含了零件加工過程中所有的加工信息。一般在程序主體編寫時(shí)為方便編輯、查找與修改，以加工工序不同分為不同模塊，用不同程序段號(hào)輔以相關(guān)說明加以標(biāo)明，例如N10(外圓粗加工)。程序結(jié)束指令可用M02(程序結(jié)束)或M30(紙帶結(jié)束)。現(xiàn)在的數(shù)控機(jī)床一般都使用存儲(chǔ)式的程序運(yùn)行，此時(shí)M02與M30在功能上是相同的：在完成了所在程序段其他所有指令之后，用以停止主軸、冷卻液和進(jìn)給，并使控制系統(tǒng)復(fù)位。兩者的不同之處在于用M02結(jié)束程序時(shí)，自動(dòng)運(yùn)行結(jié)束后光標(biāo)停在程序結(jié)束處；而用M30結(jié)束程序運(yùn)行時(shí)，自動(dòng)運(yùn)行結(jié)束后光標(biāo)和屏幕顯示能自動(dòng)返回到程序開頭處，一按啟動(dòng)鈕就可以再次運(yùn)行程序。雖然M02與M30允許與其他程序字合用一個(gè)程序段，但最好還是將其單列一段，或