第2章-數(shù)控程序編制2

1、第二章,數(shù)控加工程序編制,Z軸（有主軸的機(jī)床） Z軸為平行主軸的進(jìn)給軸，如車床、銑床、 加工中心。 Z坐標(biāo)正方向規(guī)定：刀具遠(yuǎn)離工件的方向。 X軸 單立柱機(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。 Y軸 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。,2. 坐標(biāo)系的定義,二. 坐標(biāo)系的定義,立式數(shù)控銑床 臥式數(shù)控銑床,+Z,+X,+Z,+X,二. 坐標(biāo)系的定義,+Z,+X,+Z,+X,+Y,龍門數(shù)控銑床,二. 坐標(biāo)系的定義,c,a,+C,第一節(jié) 概述 第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系 第三節(jié) 程序編制的

2、代碼及格式 第四節(jié) 鏜銑數(shù)控加工及其手工編程 第五節(jié) 車削數(shù)控加工及其手工編程 第六節(jié) 自動(dòng)編程概述,第三節(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，常用的有兩種： ISO（International Standardization Organization） EIA （Electronic Industries Association ）,1. 代碼（指令）定義 系統(tǒng)操作命令的總稱，稱為代碼或編程指令。它由字母、數(shù)字、符號(hào)以及它們的組合組成，它是程序的最小功能單元。,M指令 輔助功能,F、S、T、D指令,其它指令,尺寸指令,一、代碼及其分類,2. 代碼（指令）分類,G指令

3、準(zhǔn)備功能,O0001M03 S800T0101 (90外圓車刀）G00 X152 （大于毛坯直徑）Z2G71 U2 （吃刀量視材質(zhì)而定）G71 P1 Q2 U0.5 W0.1 F150（走刀視材質(zhì)而定）N1 G01 X52 Z0 F100X60 Z-4Z-（60的長度）X84X92 W-4W-64G02 X104 W-6 R6G01 X128 G03 X140 W-6 R6G01 W-34N2 G0 X152 Z2M05M03 S1200G70 P1 Q2G0 X180 Z100T0202（4mm，切刀G0 X94 Z-(60的長度）G01 X52 F50G0 X94W -38G01 X84

4、F50G0 X94X180 Z100M05M30調(diào)頭夾92，對(duì)刀時(shí)取總長。O0002M03 S800T0101（90外圓車刀)G0 X152（大于毛坯直徑） Z2G71 U2（吃刀量視材質(zhì)而定）G71 P1 Q2 U0.5 W0.1 F150（走刀視材質(zhì)而定）G01 X0Z0G03 X100 Z-50 R50G02 X112 W-6 R6G01 X128G03 X140 W-6 R6G0 X152 Z2G70 P1 Q2G0 X180 Z100M05M30,G指令 準(zhǔn)備功能 功能：規(guī)定機(jī)床做某種操作的指令，包括運(yùn)動(dòng)型、 坐標(biāo)系、坐標(biāo)平面、刀具補(bǔ)償、暫停等操作。 組成：G后帶2位數(shù)字組成，標(biāo)準(zhǔn)有

5、100個(gè)。有模態(tài)（續(xù)效） 指令與非模態(tài)（非續(xù)效）指令之分。 模態(tài)代碼一旦執(zhí)行就保持有效，直到同組另一代碼出現(xiàn) 非模態(tài)代碼只有在其所在的程序段內(nèi)有效 示例：G01；G02，G03；G04；G41，G42；G90，G91； G17，G18，G19；G54等,一、代碼及其分類,M指令 輔助功能 功能：控制機(jī)床及輔助裝置的動(dòng)作或狀態(tài)。如開、停冷卻泵； 開、停排屑器，主軸正反轉(zhuǎn)、停轉(zhuǎn)；程序結(jié)束等 。 組成：M后帶2位數(shù)字組成，共有100個(gè)。有模態(tài)（續(xù)效） 指令與非模態(tài)（非續(xù)效）指令之分。 示例：M00: 程序停止 M01: 條件性停止（按鈕） M02: 全段程序停止 M30: 程序停止.指針指向程序頭

6、M03/M04: 主軸順/逆時(shí)針方向 M05: 主軸停止 M06: 換刀指令 M08: 冷卻液打開,一、代碼及其分類,F、S、T、D指令 F 指令 指定（合成）進(jìn)給速度指令 (1). 直接指定法 組成：F 后帶若干位數(shù)字，如F150、F500等。 其中數(shù)字表示實(shí)際的合成速度值，F(xiàn)指令為模態(tài)指令。 單位：mm/min（公制）或 inch/min （英制） 。 視用戶選定的編程單位而定，若為公制單位，則 上述兩個(gè)指令分別表示：150mm/min；500mm/min。,一、代碼及其分類,(2). 時(shí)間倒數(shù)法(進(jìn)給速率數(shù)-FRN，每個(gè)插補(bǔ)周期進(jìn)給多少) 表示: 直線插補(bǔ): FRN=1/T OR FRN

7、=V/L 圓弧插補(bǔ): FRN= /T OR FRN=V/R 單 位: 1/min，用G93指令指定,(3). 幾何級(jí)數(shù)法（攻絲或套扣） 單位： 與主軸轉(zhuǎn)速無關(guān): mm/min 與主軸轉(zhuǎn)速有關(guān): mm/r 切螺紋/攻絲/套扣: mm/r 進(jìn)給僅用于回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng): rad/min,一、代碼及其分類,S指令（切削速度）指定主軸轉(zhuǎn)速指令 組成：S 后帶若干位數(shù)字，如S500、S3500等。 其中數(shù)字表示實(shí)際的主軸轉(zhuǎn)速值。S指令是模態(tài)指令。 單位： r/min或 mm/min。 對(duì)于具有恒線速度控制機(jī)床，用G96或G97配合 S指令使用。 G96 恒線速度指令， G96 S200 200mm/min G97

8、 注銷恒線速度指令 ，G97 S20002000mm/min,一、代碼及其分類,T、D 指令 T指定刀具號(hào)和刀具長度、半徑，D存放寄存器號(hào)指令。 組成：T、D 后跟兩位數(shù)字，如 T11、D02等。其中數(shù)字分別表 示存放在庫中的刀具號(hào)、半徑補(bǔ)償寄存器號(hào)。 上述兩個(gè)指令分別表示后續(xù)加工將選擇刀庫中11號(hào)刀具和采用 D02寄存器中的數(shù)值進(jìn)行補(bǔ)償。 車床: (1). T后跟兩位數(shù)字，如 T11，數(shù)字表示存放的在庫中的刀具號(hào) (2). T后跟四位數(shù)字, 前兩位表示刀具號(hào)，后兩位表示刀具補(bǔ)償號(hào) (3). T后跟六位數(shù)字，前兩位表示刀具號(hào)，兩位表示刀尖圓弧半 徑補(bǔ)償號(hào)，最后兩位表示長度補(bǔ)償號(hào)，補(bǔ)償號(hào)00 為

9、撤銷刀補(bǔ) 加工中心 (1). T后跟數(shù)字(14位)，均表示刀具號(hào) (2). D(H)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)刀具補(bǔ)償值，D(H)00表示撤銷刀補(bǔ),一、代碼及其分類,尺寸指令 指定的刀具沿坐標(biāo)軸移動(dòng)方向和目標(biāo)位置的指令 X、Y、Z 、U、V、W指令指定沿直線坐標(biāo)軸移動(dòng)方向和目標(biāo)位置指令。 組成：后帶符號(hào)的數(shù)字組成。如 X100、Y-340等 ， 其中數(shù)字表示沿由字母指定的坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)目標(biāo)位置值， 符號(hào)表示運(yùn)動(dòng)的方向。 單位： mm、m（公制）或 inch（英制） 。 視用戶選定的編程單位而定。,一、代碼及其分類,A、B、C 指令-沿回轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸移動(dòng)方向和目標(biāo)位置 組成：后帶符號(hào)的數(shù)字組成。如A100、C-340等

10、 ， 其中數(shù)字為沿由字母指定坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)位置值， 符號(hào)表示運(yùn)動(dòng)的方向。 單位：度 、弧度。視用戶選定的編程單位而定。,一、代碼及其分類,（I、J、K）、R 指令-圓弧插補(bǔ)圓心位置和半徑指定指令。 組成：后帶符號(hào)的數(shù)字組成。如 I10、J-34、R30等 ， 其 中帶符號(hào)數(shù)字表示圓心位置和半徑值。 單位：mm、m（公制）或 inch（英制） 視用戶選定的編程單位而定。,一、代碼及其分類,其它指令 子程序名和子程序調(diào)用指令 用于給子程序命名和在主程序中調(diào)用該子程序，該指令的 標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，不同系統(tǒng)有不同的規(guī)定。 組成： 子程序名指令：地址符（字母或符號(hào)，如O、%等） 后帶若干數(shù)字組成； 子程

11、序調(diào)用指令 地址符 +調(diào)用子程序名部分 +調(diào)用次數(shù)部分。 示例：M98 P08 L12（FANUC、華中數(shù)控系統(tǒng)）,一、代碼及其分類,程序段標(biāo)號(hào)，程序段結(jié)束字符以及變量 組成： 程序段標(biāo)號(hào)指令地址符 N 后帶若干數(shù)字組成； 程序段號(hào) : 查找、跳轉(zhuǎn) 。 注意，程序段標(biāo)號(hào)與程序的執(zhí)行順序無關(guān)， 不管有無括號(hào)，程序都是按排列的先后次序執(zhí)行。 程序段結(jié)束指令 每一個(gè)程序段都應(yīng)有結(jié)束符， 它是數(shù)控系統(tǒng)編譯程序的標(biāo)志。常用的有： “ * ”、“；”、“LF”、“NL”、“CR”等 視具體數(shù)控系統(tǒng)而定。 變量 為簡化編程有些系統(tǒng)還允許采用變量編程， 從而可簡化編程。它由地址符（字母或符號(hào)， 如#、R等）后

12、帶若干數(shù)字組成。,一、代碼及其分類,1. 程序的組成 一個(gè)完整的數(shù)控加工程序由程序名、程序體和程序結(jié)束三部分組成 %0001； 程序名 N01 G92 X50.0 Y20.0 ； N02 ； N03 ； 程序體 N04 ； N05 ； M30 ； 程序結(jié)束,二、加工程序的結(jié)構(gòu),程序名 程序名是一個(gè)程序必需的標(biāo)識(shí)符。 組 成：由地址符后帶若干位數(shù)字組成。地址符常見的有： “%”、“O”、“P”等，視具體數(shù)控系統(tǒng)而定。 示例：國產(chǎn)華中I型系統(tǒng)、德國的SINUMERIKS“%”，后面 所帶的數(shù)字一般為48位。如：%2000；日本FANUC 系統(tǒng)為 “O”；AB8400系統(tǒng)“P”。 程序體 表示數(shù)控加

13、工要完成的全部動(dòng)作，是整個(gè)程序的主體。 組 成：由許多程序段組成，每個(gè)程序段由一個(gè)或多個(gè)指令構(gòu)成。 程序結(jié)束 是以程序結(jié)束指令M02 或M30，結(jié)束整個(gè)程序的運(yùn)行。,二、加工程序的結(jié)構(gòu),2、程序段的格式 定義：程序段中指令的排列順序和書寫規(guī)則。 不同的數(shù)控系統(tǒng)往往有不同的程序段格式。目前廣泛采用地址符可變程序段格式（字地址 程序段格式） 字字母（地址字符）數(shù)字（一個(gè)具體指令） 程序段: N03 G91 G01 X50 Y60 F200 S400 M03 M08；,二、加工程序的結(jié)構(gòu),地址符可變程序段格式的特點(diǎn)： 程序段中的每個(gè)指令均以字母（地址符）開始，其后再跟數(shù)字或無符號(hào)的數(shù)字。 指令字在程

14、序段中的順序沒有嚴(yán)格的規(guī)定，即可以任意順序的書寫 。 上段相同的模態(tài)指令（包括G、M、F、S及尺寸指令等）可以省略不寫。,二、加工程序的結(jié)構(gòu),3、主程序、子程序 主程序、子程序 在一個(gè)零件的加工程序中， 若有一定量的連續(xù)的程序 段在幾處完全重復(fù)出現(xiàn)， 則可將這些重復(fù)的程序串 單獨(dú)抽出來，按一定的格 式做成子程序。,主程序：N01； N02； N11 調(diào)用子程序1； N28 調(diào)用子程序8； NM02； 子程序1： N01； NM99； 子程序8： N01LF NM99；,二、加工程序的結(jié)構(gòu),G90/G91、G92、G53G59、G17 G19 1. G90/G91指令： G90指令 表示程序中的

15、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，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。,三、與坐標(biāo)系有關(guān)的指令,絕對(duì)尺寸及相對(duì)尺寸編程指令G90、G91舉例 假設(shè)刀具的當(dāng)前位置在A點(diǎn)，以下兩段代碼的功能是一樣： G00 G90 X60.0 Y40.0； G00 G91 X20.0 Y30.0；,三、與坐標(biāo)系有關(guān)的指令,三、與坐標(biāo)系有關(guān)的指令,2. G92指令 坐標(biāo)系

16、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：G92 X a_ Y_b Z_c_ 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（刀具位置不動(dòng)） 使用該指令，便建立了工件坐標(biāo)系，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。,3. G53、G54、G59：坐標(biāo)系選擇指令 G53 選擇機(jī)床坐標(biāo)系，取消工件坐標(biāo)系； G54G59 選擇工件坐標(biāo)系1工件坐標(biāo)系6。 在使用該

17、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。,三、與坐標(biāo)系有關(guān)的指令,4. 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、ZX、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。,三、與坐標(biāo)系有關(guān)的指令,1. G00指令 快速定位指令 編程格式：G00 X_ Y_ Z_ ； 功能：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

18、的目標(biāo)位置點(diǎn)，無軌跡要求。 進(jìn)給速度不能由程序改變，不同的系統(tǒng)有不同的速度 一般都在1030m/min之間. 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。,四、與控制方式有關(guān)的指令,2. G01指令直線插補(bǔ)指令 編程格式：G01 X _a_ Y _b_ Z _c_ F _ f_； 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)。,四、與控制方式有關(guān)的指令,3. G02、G03指令圓弧插補(bǔ)指令 G02：順時(shí)針

19、圓弧插補(bǔ)。 G03：逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)。 順、逆方向判別規(guī)則： 沿垂直于圓弧所在平面的 坐標(biāo)軸的負(fù)方向觀察，來判 別圓弧的順、逆時(shí)針方向。,四、與控制方式有關(guān)的指令,編程格式舉例： XY平面：G17 X_a_ Y_b_ ( ) F_f_ ； ZX平面：G18 X_a_ Z_c_ ( ) F_f_ ； YZ平面：G19 Y_b_ Z_c_ ( ) F_f_ ；,注意: R編程不能用于加工整圓，由于圓弧的起點(diǎn)和終點(diǎn)相同，數(shù)控系統(tǒng)無法確定圓弧的中心位置，只能 用I、J、K確定圓心的方式來編程，F(xiàn)為沿著切向。,四、與控制方式有關(guān)的指令,圓弧的終點(diǎn)坐標(biāo)，由a、b、c的數(shù)值指定。 圓心的位置通常有以下幾種方法

20、： 由圓心相對(duì)于起點(diǎn)在X、Y、Z軸 上的分量， 用I、J、K表示 R表示法：用半徑R帶有符號(hào)的數(shù)值來表示： AB180 ： R 0 R100； BA180 ： R 0 R-100,說明： a. I、J、K 始終為增量尺寸。 b. G00、G01、G02、G03是同組續(xù)效指令，缺省值為G01。 c. 本段終點(diǎn)若與上一段終點(diǎn)位置相同，即起點(diǎn)與終點(diǎn)最終沒有相對(duì)位移，則可省略。,四、與控制方式有關(guān)的指令,用半徑R表示法編寫圓弧加工程序時(shí)應(yīng)注意： 在使用同一半徑R的情況下，從起點(diǎn)A到終點(diǎn)B的圓弧可能有兩個(gè)，即圓弧a與圓弧b，編程時(shí)它們的起始點(diǎn)及半徑都一樣。 為區(qū)分二者規(guī)定： 圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角小于180

21、時(shí) （紅色圓弧段）用“R”表示半徑； 圓心角大于180時(shí)（綠色圓?。┯?“-R”表示半徑； 圓心角等于180時(shí)用“R”或 “-R”均可。,四、與控制方式有關(guān)的指令,四、與控制方式有關(guān)的指令,圓弧小于180：G17 G90 G02 X79.0 Y58.5 R40. F100.; G17 G90 G02 X79.0 Y58.5 I39.0 J8.5 F100.; 圓弧大于180：G17 G90 G02 X79.0 Y58.5 R-40. F100.; G17 G90 G02 X79.0 Y58.5 I-11.0 J38.5 F100.;,1. G40 、G41、 G42指令刀具半補(bǔ)償指令,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),刀補(bǔ)指令的程序段格式： 1）G00（或G01） G41（或G42）Dxx X_Y_F_ 2）G00（或G01） G40 X_Y_（取消刀補(bǔ)）,五、與刀具補(bǔ)償有關(guān)的指令,2. G40 、G41、 G42指令刀具半補(bǔ)償指令,刀具右補(bǔ)償 G42,刀具左補(bǔ)償 G41,五、與刀具補(bǔ)償有關(guān)的指令,3. G40、G43、G44指令刀具長度補(bǔ)償指令 該指令可以根據(jù)儲(chǔ)存在偏