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1、2023/6/29,数控技术,1,第二部分,数控加工程序的编制,2023/6/29,数控技术,2,第一节 概述 第二节 程序编制的代码及格式 第三节 数控机床的坐标系 第四节 G指令编程方法与举例第五节 车削数控加工及其手工编程 第六节 镗铣数控加工及其手工编程 第七节 现代CNC系统中的高级编程方法 第八节 自动编程概述,第二章 数控加工程序的编制,2023/6/29,数控技术,3,内容提要 本章将简要介绍数控加工工艺和典型数控加工方法、手工加工程序编制的方法及编程实例；最后简要介绍自动编程的相关概念。,第二章 数控加工程序的编制,2023/6/29,数控技术,4,第一节 概 述,2023/
2、6/29,数控技术,5,一.程序编制的基本概念 数控加工程序编制概念 从零件图纸到数控加工指令的有序排列（制成控制介质）的全过程。将零件加工的工艺分析、加工顺序、零件轮廓轨迹尺寸、工艺参数(f、s、t)及辅助动作（变速、换刀、冷却液启停、工件夹紧松开等）等，用规定的文字、数字、符号组成的代码按一定的格式编写加工程序单，并将程序单的信息变成控制介质的整个过程。,第一节 概述,2023/6/29,数控技术,6,编程方法：手工编程和自动编程 手动编程 定义：整个编程过程由人工完成。对编程人员的要求高（熟悉数控代码功能、编程规则，具备机械加工工艺知识和数值计算能力）适用：几何形状不太复杂的零件；三坐标
3、联动以下加工程序,第一节 概述,2023/6/29,数控技术,7,自动编程：定义：编程人员根据零件图纸的要求，按照某个自动编程系统的规定，将零件的加工信息用较简便的方式送入计算机，编程系统将能根据数控系统的类型输出数控加工程序。适用：形状复杂的零件，虽不复杂但编程工作量很大的零件（如有数 千个孔的零件）虽不复杂但计算工作量大的零件（如非圆曲 线轮廓的计算）,第一节 概述,2023/6/29,数控技术,8,比较用手工编程时，一个零件的编程时间与机床实际加工时间之比，平均约为 30：1。数控机床不能开动的原因中，有2030%是由于加工程序不能及时编制出造成的编程自动化是当今的趋势！但手工编程是学习
4、自动编程基础！,第一节 概述,2023/6/29,数控技术,9,图纸工艺分析 在对图纸工艺分析（与普通加工的图纸分析相似）的基础上：确定加工机床、刀具与夹具；确定零件加工的工艺线路、工步顺序；切削用量（f、s、t）等工艺参数。,二、手工编程的内容和步骤,第一节 概述,2023/6/29,数控技术,10,计算运动轨迹 根据图纸尺寸及工艺线路的要求：选定工件坐标系计算零件轮廓和刀具运动轨迹的坐标值；将坐标值按NC机床规定编程单位（脉冲当量）换算为相应的编程尺寸。,错误,第一节 概述,2023/6/29,数控技术,11,编制程序及初步校验 根据制定的加工路线、切削用量、选用的刀具、辅助动作，按照数控
5、系统规定指令代码及程序格式，编写零件加工程序，并进行校核、检查上述两个步骤的错误。,计算运动轨迹,图纸工艺分析,程序编制,制备控制介质,校验和试切,零件图纸,错误,修改,第一节 概述,2023/6/29,数控技术,12,制备控制介质 将程序单上的内容，经转换记录在控制介质上（如存储在磁盘上），作为数控系统的输入信息，若程序较简单，也可直接通过键盘输入。,第一节 概述,计算运动轨迹,图纸工艺分析,程序编制,制备控制介质,校验和试切,零件图纸,错误,修改,2023/6/29,数控技术,13,程序的校验和试切 所制备的控制介质，必须经过进一步的校验和试切削，证明是正确无误，才能用于正式加工。如有错误
6、，应分析错误产生的原因，进行相应的修改。常用的校验和试切方法：阅读法、模拟法、试切法等。,第一节 概述,计算运动轨迹,图纸工艺分析,程序编制,制备控制介质,校验和试切,零件图纸,错误,修改,2023/6/29,数控技术,14,三、数控加工工艺简介和数控加工方法 数控加工的工艺分析 数控机床加工零件除按一般方式对零件进行工艺分析外，还 必须注意以下几点：选择合适的对刀点加工线路的确定程序编制中的误差,第一节 概述,2023/6/29,数控技术,15,第一节 概述,（1）选择合适的对刀点对刀点（起刀点）：确定刀具与工件相对位置的点。对刀点 可以是工件或夹具上的点，或者与它们相关的易于测量的点。对刀
7、点确定之后，机床坐标系与工件坐标系的相对关系就确定了。,2023/6/29,数控技术,16,刀位点：用于确定刀具在机床坐标系中位置的刀具上的特定点。,第一节 概述,2023/6/29,数控技术,17,第一节 概述,对刀：使“对刀点”与“刀位点”重合的操作。,选择对刀点的原则：选在零件的设计基准或工艺基准上，或与之相关的位置上。选在对刀方便，便于测量的地方。选在便于坐标计算的地方,2023/6/29,数控技术,18,（2）加工线路的确定 加工线路加工过程中刀具相对于工件的运动轨迹次序。孔类加工（钻孔、镗孔）原则：在满足精度要求的前提下，尽可能减 少空行程：,第一节 概述,2023/6/29,数控
8、技术,19,车削或铣削：原则：尽量采用切向切入/出，不用径向切入/出，以避免由于切入/出路线的不当降低零件的表面加工质量。,第一节 概述,2023/6/29,数控技术,20,空间曲面的加工,第一节 概述,2023/6/29,数控技术,21,加工线路的选择应遵从的原则：尽量缩短走刀路线，减少空走刀行程以提高生产率。保证零件的加工精度和表面粗糙度要求。保证零件的工艺要求。利于简化数值计算，减少程序段的数目和程序编制的工作量。,第一节 概述,2023/6/29,数控技术,22,（3）程序编制中的误差 数控机床上加工零件的误差分类：加工过程的误差：它是加工误差的主体，主要包括数控系统（包括伺服）的误差
9、和整个工艺系统（机床刀具夹具毛坯）内部的各种因素对加工精度的影响。编程误差：即用NC系统具备的插补功能去逼近任意曲线时所产生的误差。,第一节 概述,2023/6/29,数控技术,23,第一节 概述,数控加工方法（1）平面孔系零件的加工方法 对这类孔的形位精度或尺寸精度要求较高的零件，采用数控钻床与镗床加工。,2023/6/29,数控技术,24,第一节 概述,（2）旋转体类零件的加工方法 采用数控车床或数控磨床加工，车削零件的毛坯多为棒料或锻坯，加工余量较大且不均匀，在编程中，粗车加工线路要重点考虑。,2023/6/29,数控技术,25,第一节 概述,（3）平面轮廓零件的加工方法 采用数控铣床加
10、工。为保证加工平滑，应增加切入和切出程 序段，若平面轮廓为数控系 统不具备插补功能的 线型时，应先采用直 线、圆弧去逼近该零件的轮廓。,2023/6/29,数控技术,26,第一节 概述,（4）空间轮廓表面的加工方法 空间轮廓表面的加工可根据曲面形状、机床功能、刀具形状以及零件的精度要求，有不同加工方法：三轴两联动加工三轴联动加工 四轴联动加工方法五轴联动加工,2023/6/29,数控技术,27,第一节 概述,三轴两联动加工-“行切法”。以X、Y、Z轴中任意两轴作插补运动，另一轴（轴）作周期性进给。这时一般采用球 头或指状铣刀，在可能的条件 下，球半径应尽可能选择大一 些，以提高零件表面光洁度。
11、方法加工的表面光洁度较差。,2023/6/29,数控技术,28,第一节 概述,三轴联动加工下图为内循环滚珠螺母的回珠器示意图。其滚道母线SS为空间曲线，可用空间直线去逼近，因此，可在具有空间直线插补功能的三轴联动的数控机床上进行加工，但由于编程计算复杂，宜采用自动编程。,2023/6/29,数控技术,29,第一节 概述,四轴联动加工方法如下图所示的飞机大梁，其加工面为直纹扭曲面，若采用三坐标联动加工，则只能用球头刀。不仅效率低，而且加工表面粗糙度差，为此可采用如图所示的圆柱铣刀周边切削方式在四轴联动机床上进行加工。由于计算较复杂，故一般采用自动编程。,2023/6/29,数控技术,30,五轴联
12、动加工：螺旋桨是典型零件一般采用端铣刀加工，为了保证端铣刀的端面加工处的曲面的切平面重合，铣刀除了需要三个移动轴（X、Y、Z）外，还应作与螺旋角、后倾角摆动运动。因此，叶面的加工需要五轴（X、Y、Z、A、B）联动，这种编程只能采用自动编程系统。,第一节 概述,2023/6/29,数控技术,31,第一节 概述,五轴联动加工：螺旋桨是典型零件,2023/6/29,数控技术,32,内容小结,1、程序编制的基本概念 2、手工编程的内容和步骤 3、数控加工工艺简介和数控加工方法,2023/6/29,数控技术,33,习题与思考题,1、NC机床零件加工程序的编制方法有几种？试简述它们的特点。2、名词解释：对
13、刀点、刀位点、联动、行切法3、简述选择对刀点的原则。4、简述加工线路的选择应遵从的原则。5、结合图示，简述手工编程的内容和步骤,2023/6/29,数控技术,34,第二节数控机床的坐标系,2023/6/29,数控技术,35,第二节 数控机床的坐标系,坐标轴的运动方向及其命名,统一规定数控机床坐标轴及其运动的方向，可使编程方便，并使编出的程序对同类型机床有通用性。同时也给 维修和使用带来极大的方便。ISO和我国都拟定了命名的标准。,2023/6/29,数控技术,36,第二节 数控机床的坐标系,进给运动坐标系 ISO和中国标准规定：坐标轴：数控装备的每个进给轴(直线进给、圆进给)定义为坐标系中的一
14、个坐标轴。数控装备坐标系统标准：右手笛卡儿坐标系统,2023/6/29,数控技术,37,第二节 数控机床的坐标系,基本坐标系：直线进给运动的坐标系（X.Y.Z）。坐标轴相互关系：由右手定则决定。回转坐标：绕X.Y.Z 轴转动的圆进给坐标 轴分别用A.B.C表示，坐标轴相互关系由右 手螺旋法则而定。,2023/6/29,数控技术,38,第二节 数控机床的坐标系,坐标轴方向：定义为刀具相对工件运动的方向。编程时不必知道机床运动的具体配置，就能正确地进行编程。附加坐标轴：平行于基本坐标系中坐标轴的进给轴，用U、V、W表示。,2023/6/29,数控技术,39,第二节 数控机床的坐标系,Z坐标（轴）方
15、位 Z坐标平行主轴轴线的进给轴。没有主轴或有多个主轴：垂直于工件装夹面的方向为Z坐标。主轴能摆动：在摆动的范围内其轴线只与标准坐标系中的某一坐标平行时，则该坐标便是Z坐标；若在摆动的范围内其轴线可与多个坐标平行，则取垂直于工件装夹面的方向为Z坐标。,2023/6/29,数控技术,40,Z坐标正方向规定：刀具远离工件的方向。,第二节 数控机床的坐标系,2023/6/29,数控技术,41,第二节 数控机床的坐标系,2023/6/29,数控技术,42,X坐标 在刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床等）。Z轴水平（卧式），则从刀具(主轴)向工件看时，X坐标的正方向指向右边。,+Z,第二节 数控机床的坐标
16、系,2023/6/29,数控技术,43,Z轴垂直（立式）：单立柱机床，从刀具向立柱看时，X的正方向指向右边；,+Z,+Z,第二节 数控机床的坐标系,2023/6/29,数控技术,44,+Z,Z轴垂直（立式）：双立柱机床(龙门机床)，从刀具向左立柱看时，X轴的正方向指向右边。,第二节 数控机床的坐标系,2023/6/29,数控技术,45,在工件旋转的机床上（车床、磨床等），X轴的运动方向是工件的径向并平行于横向拖板，且刀具离开工件旋转中心的方向是X轴的正方向。,+Z,第二节 数控机床的坐标系,2023/6/29,数控技术,46,Y坐标 利用已确定的X、Z坐标的正方向，用右手定则或右手螺旋法则，确
17、定Y坐标的正方向。右手定则：大姆指指向+X，中指指向+Z，则+Y方向为食指指向。右手螺旋法则：在X Z平面，从Z至X，姆指所指的方向为+y。,第二节 数控机床的坐标系,2023/6/29,数控技术,47,立、卧式数控铣床,+Z,+X/,+Z,+X,第二节 数控机床的坐标系,2023/6/29,数控技术,48,+Z,+Z,+X/,龙门数控铣床,第二节 数控机床的坐标系,2023/6/29,数控技术,49,+Z,+Y,+Z,+X/,+Y/,5.回转坐标 A、B、C,第二节 数控机床的坐标系,2023/6/29,数控技术,50,+Z,+X/,+Y/,+A,+C/,6.辅助坐标 U、V、W,第二节 数
18、控机床的坐标系,2023/6/29,数控技术,51,第二节 数控机床的坐标系,2023/6/29,数控技术,52,卧式5轴数控铣床,卧式铣床,第二节 数控机床的坐标系,2023/6/29,数控技术,53,第二节 数控机床的坐标系,2023/6/29,数控技术,54,第二节 数控机床的坐标系,2023/6/29,数控技术,55,二、机床坐标系与工件坐标系 编程总是基于某一坐标系统的，因此，弄清楚数控机床坐标系和工件坐标系的概念及相互关系是至关重要的。,第二节 数控机床的坐标系,2023/6/29,数控技术,56,机床原点与机床坐标系 机床原点（零点）机床坐标系原点是在机床调试完成后便确定了，是机
19、床上固有的点。机床原点的建立：用回零方式建立。机床原点建立过程实质上是机床坐标系建立过程。,第二节 数控机床的坐标系,2023/6/29,数控技术,57,机床坐标系以机床原点为坐标系原点的坐标系，是机床固有的坐标系，它具有唯一性。机床坐标系是数控机床中所建立的工件坐标系的参考坐标系。注意：机床坐标系一般不作为编程坐标系，仅作为工件坐标系的参考坐标系。,第二节 数控机床的坐标系,2023/6/29,数控技术,58,工件原点与工件坐标系工件原点：为编程方便在零件、工装夹具上选定的某一点或与之相关的点。该点也可以是对刀点重合。工件坐标系：以工件原点为零点建立的一个坐标系，编程时，所有的尺寸都基于此坐
20、标系计算。工件原点偏置：工件随夹具在机床上安装后，工件原点与机床原点间的距离。现代数控机床均可设置多个工件坐标系，在加工时通过G指令进行换。,第二节 数控机床的坐标系,2023/6/29,数控技术,59,第二节 数控机床的坐标系,2023/6/29,数控技术,60,三、绝对坐标编程和相对坐标编程定义 绝对坐标编程：编程中所有点的坐标值基于某一坐标系（机床或工件）零点计量的编程方式。相对坐标编程：编程中运动轨迹的终点坐标值是相对于起点计量的编程方式（增量坐标编程）。,第二节 数控机床的坐标系,2023/6/29,数控技术,61,绝对坐标,增量坐标,第二节 数控机床的坐标系,2023/6/29,数
21、控技术,62,表达方式：G90/G91；X.Y.Z绝对，U.V.W相对 选用原则：主要根据具体机床的坐标系，考虑编程的方便(如图纸尺寸标注方式等)及加工精度的要求，选用坐标的类型。注意：在机床坐标系和工件坐标系中均可用绝 对坐标 编程；而在使用相对坐标编程时，上述两个坐 标系是无意义的。,第二节 数控机床的坐标系,2023/6/29,数控技术,63,四、分辨率（Resolution）分辨率（对控制系统），可以控制的最小位移量。数控机床的最小位移量（最小设定单位，最小编程单位，最小指令增量，脉冲当量（步进电机）是指数控机床的最小移动单位，它是数控机床的一个重要技术指标。一般为0.00010.01
22、mm，视具体机床而定。脉冲当量对应于每一个指令脉冲（最小位移指令）机床位移部件的运动量。,第二节 数控机床的坐标系,2023/6/29,数控技术,64,内容小结,1、坐标轴的运动方向及其命名 2、机床坐标系与工件坐标系 3、绝对坐标编程和相对坐标编程 4、分辨率,2023/6/29,数控技术,65,习题与思考题,1、名词解释：坐标轴、坐标系、机床原点、工件原点2、试说明要坐标系与工件坐标系各自的功用，以及它们的相互关系和如何确定它们的相互关系。3、请按ISO标准，判别数控机床的坐标系，并说明各坐标轴运动方向的确定原则(即说明所确定的方向是刀具还是工件的运动方向),2023/6/29,数控技术,
23、66,第三节程序编制的代码及格式,2023/6/29,数控技术,67,第三节 程序编制的代码及格式,经过多年的发展，程序用代码已标准化，现在有ISO（International Standardization Organization）和EIA(Electronic Industries Association)两种。,2023/6/29,数控技术,68,第三节 程序编制的代码及格式,一、代码及其分类 1.定义 系统操作命令的总称，又称代码或编程指令。它由文 字、数字、符号以及它们的组合组成，它是程序的最 小功能单元。,2023/6/29,数控技术,69,第三节 程序编制的代码及格式,2023
24、/6/29,数控技术,70,2.代码（指令）分类 G指令 准备功能 功能：规定机床运动线型、坐标系、坐标平面、刀具 补偿、暂停等操作。组成：G后带23位数字组成，有1001000种。有模态（续效）指令与非模态（非续效）指令之分。示例：G01，G03，G41，G91，G04，G18，G54等 M指令 辅助功能功能：控制机床及其辅助装置的通断的指令。如开、停冷却泵；主轴正反转、停转；程序结束等 组成：M后带23位数字组成，共有1001000种。有模态（续效）指令与非模态（非续效）指令之分。示例：M02，M03，M08等,第三节 程序编制的代码及格式,2023/6/29,数控技术,71,F、S、T、
25、D指令 F 指令 指定（合成）进给速度指令 组成：F 后带若干位数字，如F150、F3500等。其中数 字表示实际的合成速度值。它是模态指令。单位：mm/min（公制）或 inch/min（英制）。视 用户选定的编程单位而定，若为公制单位，则 上述两个指令分别表示：150mm/min；3500mm/min。,第三节 程序编制的代码及格式,2023/6/29,数控技术,72,S 指令（切削速度）指定主轴转速指令 组成：S 后带若干位数字，如S500、S3500等。其中数 字表示实际的主轴转速值。它是模态指令。单位：r/min。上述两个指令分别表示主轴转速：500r/min；3500r/min。T
26、、D 指令 指定刀具号和刀具长度、半径存放寄存器号指令。组成：T、D 后跟两位数字，如 T11、D02等。其中数 字分别表示存放的在库中的刀具号和刀具长度、半径补偿寄存器号。上述两个指 令分别表示后续加工将选择刀库 中11号刀具和采用D02寄存器中的数值进行补偿。,第三节 程序编制的代码及格式,2023/6/29,数控技术,73,尺寸指令 指定的刀具沿坐标轴移动方向和目标位置的指令 X、Y、Z、U、V、W指令 指定沿直线坐标轴移动方向和目标位置指令 组成：后带符号的数字组成。如X100、Y-340等，其中 数字表示沿由字母指定的坐标轴运动的目标位置值,符号表示运动的方向。单位：mm、m（公制）
27、或 inch（英制）。视用户 选定的编程单位而定.,第三节 程序编制的代码及格式,2023/6/29,数控技术,74,A、B、C 指令 指定沿回转坐标轴移动方向和目标位置指令 组成：后带符号的数字组成。如A100、C-340等，其中 数字表示沿由字母指定的坐标轴运动的目标位置值,符号表示运动的方向。单位：度、弧度。视用户选定的编程单位而定.,第三节 程序编制的代码及格式,2023/6/29,数控技术,75,I、J、K、R 指令 圆弧插补圆心位置和半径指定指令 组成：后带符号的数字组成。如I10、J-34、R30等，其 中带符号数字表示圆心位置和半径值。单位：mm、m（公制）或 inch（英制）
28、。视用户 选定的编程单位而定.,第三节 程序编制的代码及格式,2023/6/29,数控技术,76,其它指令 子程序名和子程序调用指令 用于给子程序命名和在主程序中调用该子程序，该 指令的标准化程度不高，不同系统有不同的规定。组成：子程序名指令地址符（字母或符号，如O、%等）后带若干数字组成；子程序调用指令 地址符+调用子程序名部分+调用次数部分。示例：M98P08L12（FANUC、华中数控系统）,第三节 程序编制的代码及格式,2023/6/29,数控技术,77,程序段标号，程序段结束字符以及变量组成：程序段标号指令地址符 N 后带若干数字组成；程序段结束指令 每一个程序段都应有结束符，它是数
29、控系统编译程序的标志。常用的有：“*”、“；”、“LF”、“NL”、“CR”等 视具体数控系统而定。变量 为简化编程有些系统还允许采用变量编程，从而可简化编程。它由地址符（字母或符号，如#、R等）后带若干数字组成；,第三节 程序编制的代码及格式,2023/6/29,数控技术,78,二、数控加工程序的结构 1.程序的组成 一个完整的数控加工程序由程序名、程序体和程序结束三部分组成%0001；程序名N01 G92 X50.0 Y20.0；N02；N03；程序体N04；N05;M30；程序结束,第三节 程序编制的代码及格式,2023/6/29,数控技术,79,程序名 程序名是一个程序必需的标识符。组
30、成：由地址符后带若干位数字组成。地址符常见的有：“%”、“O”、“P”等，视具体数控系统而定。示例：国产华中I型系统“%”，日本FANUC 系统“O”。后面所带的数字一般为48位。如：%2000 程序体 它表示数控加工要完成的全部动作，是整个程序的核心。组成：它由许多程序段组成，每个程序段由一个或多个 指令构成。程序结束 它是以程序结束指令M02 或M30，结束整个程序的运行。,第三节 程序编制的代码及格式,2023/6/29,数控技术,80,2、程序段的格式定义：程序段中指令的排列顺序和书写规则，不同的数控系统往往有不同的程序段格式。目前广泛采用地址符可变程序段格式（字地址程序段格式）N03
31、 G91 G01 X50 Y60 F200 S400 M03 M08；,第三节 程序编制的代码及格式,2023/6/29,数控技术,81,地址符可变程序段格式的特点：程序段中的每个指令均以字母（地址符）开始，其后再跟数字或无符号的数字。指令字在程序段中的顺序没有严格的规定，即可以任意顺序的书写。上段相同的模态指令（包括G、M、F、S及尺寸指令等）可以省略不写。,第三节 程序编制的代码及格式,2023/6/29,数控技术,82,3、主程序、子程序 主程序、子程序在一个零件的加工程序中，若有一定量的连续的程序段在几处完全重复出现，则可将这些重复的程序串单独抽出来，按一定的格式做成子程序。,主程序：
32、N01；N02；N11 调用子程序1；N28 调用子程序8；NM02；子程序1：N01；NM99；子程序8：N01LF NM99；,第三节 程序编制的代码及格式,2023/6/29,数控技术,83,前面已介绍有关程序编制的预备知识，下面对编程方法和某些常用指令的用法作进一步介绍，尽管数控代码是国际通用的，但不同的生产厂家一般都有自定的一些编程规则，因此，在编程前必须认真阅读随机技术文件中有关编程说明，这样才能编制出正确的程序。,第三节 程序编制的代码及格式,2023/6/29,数控技术,84,三、与坐标系有关的指令 G90/G91、G92、G53G59、G17 G19 G90/G91指令：G9
33、0指令表示程序中的编程尺寸是在某个坐标系下按其绝对坐标给定的。G91指令表示程序中编程尺寸是相对于本段的起点，即编程尺寸是本程序段各轴的移动增量，故G91又称增量坐标指令。注意：这两个指令是同组续效指令，也就是说在同一程序段中只允许用其中之一，而不能同时使用。在缺省的情况下（即无G90又无G91）,默认是在G90状态下。,第三节 程序编制的代码及格式,2023/6/29,数控技术,85,G92指令 坐标系设定的预置寄存指令，它只有在采用绝对坐标编程时才有意义。编程格式：G92 X a_ Y_b Z_c_ a、b、c为当前刀位点在所设定工件坐标系中的坐标值,第三节 程序编制的代码及格式,2023
34、/6/29,数控技术,86,使用该指令，便建立了工件坐标系，数控系统在加工之前送入系统的某个单元，其后的加工程序中的编程尺寸都是在这个工件坐标系的尺寸。该指令还有补偿工件在机床上安装误差的功能，即当首件零件加工完成后，测量工件尺寸精度。如果发现是由于工件安装不准引起的误差，则不必重新安装工件，只需修改所设的坐标值，即可消除这一加工误差。,第三节 程序编制的代码及格式,2023/6/29,数控技术,87,G53,G54G59：坐标系选择指令G53选择机床坐标系；G54G59选择工件坐标系1工件坐标系6。在使用该指令后，其后的编程尺寸都 是相对于相应坐标系的。这类指令是续效指令，缺省值是G53。注
35、意：这类指令只在绝对坐标下有意义（G90），在G91下无效。,第三节 程序编制的代码及格式,2023/6/29,数控技术,88,G17,G18,G19指令 坐标平面指定指令。G17，G18，G19分别表示规定的操作在XY,ZX,YZ坐标平面内。程序段中的尺寸指令必须按平面指令的规定书写。若数控系统只有 一个平面的加工能力，可不必书写。这类指令为续效指令，缺省值为G17。,第三节 程序编制的代码及格式,2023/6/29,数控技术,89,四、与控制方式有关的指令 G00指令快速定位指令编程格式：G00 X_ Y_ Z_；功能：指令刀具从当前点，以数控系统预先调定的快进速度，快速移动到程序段所指令
36、的下一个定位点。注意：G00的运动轨迹不一定是直线，若不注意则容易干涉。,第三节 程序编制的代码及格式,2023/6/29,数控技术,90,G01指令直线插补指令编程格式：G01 X_a_ Y_b_ Z_c_ F_f_；功能：指令多坐标（2、3坐标）以联动的方式，按程序段中规定的合成进给速度f，使刀具相对于工件按直线方式，由当前位置移动到程序段中规定的位置（a、b、c）。当前位置是直线的起点，为已知点，而程序段中指定的坐标值即为终点坐标。,第三节 程序编制的代码及格式,2023/6/29,数控技术,91,G02,G03指令圆弧插补指令 G02：顺时针圆弧插补。G03：逆时针圆弧插补。顺、逆方向
37、判别规则：沿垂直于圆弧所在平 面的坐标轴的负方向 观察，来判别圆弧的 顺、逆时针方向。,第三节 程序编制的代码及格式,2023/6/29,数控技术,92,编程格式：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_；,第三节 程序编制的代码及格式,2023/6/29,数控技术,93,圆弧的终点坐标，由a、b、c后的数值指定。圆心的位置通常有以下几种方法：由圆心指向起点的向量在 X,Y,Z轴上的分量用I,J,K表示,由起点指向圆心的向量在 X,Y,Z轴上的分量用I,J,K表示,第三节 程序编制的代码
38、及格式,2023/6/29,数控技术,94,R表示法：用半径R带有符号的数值来表示：AB180：R 0 R100；BA180：R 0 R-100,说明：a、具体采用哪种方法，视具体的数控系统而定。b、G00,G01,G02,G03是同组续效指令，缺省值G01。c、本段终点若与上一段终点位置相同，即起点与终点最终没有相对位移，则可省略不写。,AB,AB,A,B,R100,第三节 程序编制的代码及格式,2023/6/29,数控技术,95,五、与刀具补偿有关的指令 G40 G41 G42指令刀具半补偿指令 编程格式：,第三节 程序编制的代码及格式,其中：G41：左刀补，即沿加工方向看刀具在左边 G4
39、2：右刀补，即沿加工方向看刀具在右边 G40：取消刀补 D：偏置值寄存器选用指令。xx：刀具补偿偏置值寄存器号,2023/6/29,数控技术,96,G40、G44、G43指令刀具长度补偿指令 该指令可以根据储存在偏置寄存器D01D99中的设定值（与终点坐标值进行加法（G43）或减法（G43）运算后）使刀具的实际移动距离增加或减少一个偏置值。编程格式：Dxx；其中：为X、Y、Z中任何一个。,第三节 程序编制的代码及格式,2023/6/29,数控技术,97,六、其它指令G04暂停指令功能：可使刀具作短时的无进给运动 编程格式：G04 X_ 或 G04 F_ 其中：X,F其后的数值表示暂停的时间，单
40、位为ms;或者是刀具、工件的转数，视具体数控系统而定。用途：用车削环槽、锪平面、钻孔等光整加工 用作时间匹配，对于那些动作较长的外部，或者为了使某一操作有足够的时间可靠的完成，可在程序中插入该指令。,第三节 程序编制的代码及格式,2023/6/29,数控技术,98,G80、G81G89固定循环指令 在用NC机床上加工零件，一些典型加工工序，如钻孔、攻丝、深孔钻削、切螺纹等，所完成的动作循环十分典型，将这些动作预先编好程序并存储在存储器中，并用相应的G代码来指令。固定循环中的G代码所指令的动作程序，要比一般G代码所指令的动作要多得多，因此使用固定循环功能，可以大大简化程序编制。,第三节 程序编制
41、的代码及格式,2023/6/29,数控技术,99,G80取消固定循环 G81钻孔、中心孔G82扩孔,G83深孔 G84攻丝 G85G89镗孔,第三节 程序编制的代码及格式,2023/6/29,数控技术,100,内容小结,1、数控加工代码及其分类 2、数控加工程序的结构3、与坐标系有关的指令4、与控制方式有关的指令 5、与刀具补偿有关的指令 6、其它指令,2023/6/29,数控技术,101,习题与思考题,1、简述代码（指令）的分类。2、名词解释：模态/非模态指令3、试解释下列指令的意义：G00 G01 G02 G03；G40 G41 G42；G04；G90 G91；G92；G54 G55；G1
42、7 G18 G19；M02；M03 M04 M05；M07 M08；,2023/6/29,数控技术,102,第四节车削数控加工及其手工编程,2023/6/29,数控技术,103,第四节 车削数控加工及其手工编程,1、普通数控车床的车削加工 普通数据控车床能完成端面、内外圆、倒角、锥面、球面及成形面、螺纹等的车削加工。主切削运动是工件的旋转，工件的成形则由刀具在ZX平面内的插补运动保证。,2023/6/29,数控技术,104,第四节 车削数控加工及其手工编程,与普通车削加工不同之处：要保证车削加工精度，特别是锥面和成形表面的精度，需要准确测量车刀刀尖刀刃圆弧半径，并采用刀尖半径补偿（TNR）方法
43、进行加工。,2023/6/29,数控技术,105,第四节 车削数控加工及其手工编程,需要注意的问题：（1）坐标的取法及坐标指令（2）数控车削加工的程序原点（3）X和Z坐标指令（4）由于车削加工图样上的径向尺寸及测量的径向尺寸使用的是直径值，因此在数控车削加工的程序中输入的X及U坐标值也是“直径值”。,2023/6/29,数控技术,106,第四节 车削数控加工及其手工编程,车削加工程序原点的确定,2023/6/29,数控技术,107,第四节 车削数控加工及其手工编程,2、加工程序举例（1）轴类零件数控车削加工及其编程举例,2023/6/29,数控技术,108,第四节 车削数控加工及其手工编程,分
44、析此零件的车削加工包括车端面、倒角、外圆、圆弧过渡面和切槽加工，而且要分两次，从零件装夹才能完成全部加工。a、选择刀具 从零件来看，除切槽加工外，可以采用90强力车刀（1#）进行所有车削加工，切槽加工采用3mm宽的切柄刀（2#）。b、零件的安装方式 零件装夹于机床主由与尾架顶尖间，采用双顶鸡心夹方式定位。,2023/6/29,数控技术,109,第四节 车削数控加工及其手工编程,c、工艺路线 第一次装增值完成右端的加工，其走刀过程为：首先车削外形，然后切槽加工，程序原点定为W点，确定其走刀路线和工艺尺寸如下图所示。,2023/6/29,数控技术,110,第四节 车削数控加工及其手工编程,第二次装
45、夹完成左端的加工，只需采用90强力车刀进行外形加工，程序原点为W点，确定其走刀路线和工艺尺寸如下图所示。,2023/6/29,数控技术,111,O000/*第000号程序，完成立轴右端的加工N10 G92 X301Z215/*建立工件坐标系，给出起始点一刀刃圆弧中 心A的坐标，偏离刀尖一个刀刃圆弧半径值N20 G00 X345400 M03 T1 M08/*1刀具快速接近工件，启动主轴，开冷却液N30 G01 X24F10/*进给至点1，这里X坐标为“直径”值N40 G42 G01 X27Z214.5 D01 F100/*设置刀尖半径右补偿，进给至点2,第四节 车削数控加工及其手工编程,202
46、3/6/29,数控技术,112,N50 G01 X33Z211.5 S500 F100/*倒角至点3，倒角主轴转速500 rainN60 G01 Z198.5 S630 F140/*车外圆至点4，车外圆主轴转速630 rIninN70 G01 X34.01 S400 F100/*车端面至点 5，车端面主轴转速400 rninN80 G01 Z164 S630 F140/*车外圆至点6N90 G01 X35.015 S400 F100/*车端面至点 7N100 G01 Z145S630 F140/*车外圆至点8N110 G01 X37.02 S400 F100/*车端面至点9N120 G01 Z
47、91S630 F140/*车外圆至点10,第四节 车削数控加工及其手工编程,2023/6/29,数控技术,113,N130 G01 X395400 F100/*车端面至点11N140 G01 274S630 F140/*车外圆至点12N150 G01 X40.015 S400 F100/*车端面至点13N160 G01 Z40S630 F140/*车外圆至点14N170 G01 X44.98 S400 F100/*车端面至点 15N180 G01 Z19.5 S630 F140/*车外圆至点16NI 90 G02 X64.98 Z10.110K0/*顺时针圆弧插补人车圆弧面至点 17，S500
48、 F100/*主轴转速500 rIninN200 G01 X138Z10S400 F100/*车端面至点18,第四节 车削数控加工及其手工编程,2023/6/29,数控技术,114,N210 G01 X140Z9 S500 F140/*倒角至点19，主轴转速500 rninN220 G01 Z0 S630 F100/*车外圆至点20N230 G40 G00 X150/*取消刀尖半径补偿，快速退刀至点21N240 G00 Z40/*快速行至点22N250 T2 M06/*换2切槽刀N260 G01 X46F300/*快速进给接近工件N270 G01 X39 S300 F10/*切槽至点23，主轴
49、转速30Min，进给速度10lluninN280 G00 X150/*快速退刀至点22,第四节 车削数控加工及其手工编程,2023/6/29,数控技术,115,N290 G00 Z74/*快速行至点24N300 G01 X45F300/*快速进给接近工件N310 G01 X38F10/*切槽至点25N320 G00 X150/*快速退刀至点24N330 G00 Z145/*快速行至点26N340 G01 X42F300/*快速进给接近工件N350 G01 X34.015 F10/*切槽至点27N360 G00 X150/*快速退刀至点26N370 G00 Z164/*快速行至点28N380 G
50、01 X39F300/*快速进给接近工件,第四节 车削数控加工及其手工编程,2023/6/29,数控技术,116,N390 G01 X33.01 F10/*切槽至点29N400 G00 X150/*快速退刀至点N410 G00 Z198/*快速行至点30N420 G01 X38F300/*快速进给接近工件N430 G01 X30.6 F10/*切槽至点31N440 G00 X50/*快速退刀N450 G00 X301Z215/*快速退刀至起始点AN460 M30/*程序结束并返回,第四节 车削数控加工及其手工编程,2023/6/29,数控技术,117,O0002/*第0002号程序，精车立轴左
