数控车床程序的构成
数控加工程序段的结构与格式
数控车床程序的结构☆学习目标1、了解一个完整程序的基本构成。
2、掌握G、S、M、F、T功能的使用方法。
一、加工程序结构数控加工中，为使机床运行而送到CNC的一组指令称为程序。
每一个程序都是由程序名、程序内容和程序结束三部分组成。
程序的内容则由若干程序段组成，程序段是由若干字组成,每个字又由字母和数字组成.即字母和数字组成字，字组成程序段，程序段组成程序。
二、程序代码①国际标准化组织ISO（international standard organization)②美国电子工业协会EIA(electronic industries association)国际上通用的数控代码有ISO、EIA两种。
目前，数控编程广泛采用的程序段格式是ISO.1、程序组成(1）程序编号（程序名）程序名为程序的开始部分，采用程序编号地址码区分存储器中的程序，每个程序都要有程序编号,在编号前采用程序编号地址码。
不同数控系统程序编号地址码不同，如日本FANUC数控系统采用“O”作为程序编号地址码；美国的AB8400数控系统采用P作为程序编号地址码；德国的SIEMENS数控系统采用％作为程序编号地址码等。
程序名是零件加工程序的代码，它是加工程序的识别标记，不同程序名对应着不同的加工程序零件.在程序名编写的时候要注意下面几点：①程序名写在程序的最前面，并且单列一行.②在同一数控机床中,程序名不可以重复使用。
③ FANUC系统中，程序号的书写格式是O××××，其中O是地址符，其后为四位数字，数值从O0000到O9999，如O0001。
在书写时起数字前的零可以省略不写，如O0001可写成O1。
O0000在数控系统中通常有特殊的含义，一般应尽量避免使用。
（O0000是MDI方式下默认的编号）(2)程序内容（刀具的运动轨迹)程序内容部分是整个程序的核心，由若干个程序段组成，每个程序段由一个或多个指令字构成，每个指令字由地址符和数字组成，它代表机床的一个位置或一个动作，每一程序段结束用“；”号。
数控加工编程基础-2(加工程序指令代码、组成)
第四节 数控加工程序的格式与组成
每个程序段是由若干指令字（code word）组成，每 个指令字是由文字（地址符）或与其后所带的数字一起组 成。
N20 G54 G90 G00 X0 Y0 Z10 ；
指令字 指令字 G90
结束符
地址符 数字
20
第四节 数控加工程序的格式与组成
地址字母表 字符 A B C D 意义 关于X 轴的角度尺寸 关于Y 轴的角度尺寸 关于Z 轴的角度尺寸 第二刀具功能，也有定为偏置号 字符 M N O P 意义 辅助功能 顺序号 不用，有的定为顺序编号 平行于X 轴的第三尺寸，也有定为 固定循环的参数 平行于Y 轴的第三尺寸，也有定为 固定循环的参数 平行于Z 轴的第三尺寸，也有定为 固定循环的参数,圆弧的半径等 主轴速度的功能 第一刀具功能 平行于X 轴的第二尺寸 平行于Y 轴的第二尺寸 平行于Z 轴的第二尺寸
代码 模态 功能说明 代码 模态 功能说明
M00 M01
M02 M30 M98 M99
非模态 非模态
非模态 非模态 非模态 非模态
程序停止 选择停止
程序结束
M03 M04
M05
模态 模态
*模态 非模态 模态 *模态
主轴正转起动 主轴反转起动
主轴停止转动 换刀 切削液打开 切削液停止
程序结束并返回程 序起始点 M06 调用子程序 子程序结束 M07 M09
N10 T01 M06 S1000 M03 N20 G54 G90 G00 X0 Y0 Z10 ……………
18
第四节 数控加工程序的格式与组成
2.程序主体
数控加工要完成的全部动作，是整个程序的核心 由若干个程序段组成，每个程序段由一个或多个指令 构成。
数控车床编程的基本知识
术 如图所示。
制数第 控二 车章 床 编数 程控 的加 基工 本程 知序 识编 4/20/2020
数控机床加工程序编制
第二节、数控车床编程的基本功能指令
数
控 1，准备功能指令
技
准备功能指令又称G指令或G代码，它是建立机床或控制数控
术
系统工作的一种指令,规定了机床运动线型、坐标系、坐标平面、 刀补、刀偏、暂停等多种操作。
知序
识编 4/20/2020
数控机床加工程序编制
数 （2）S功能
控 S功能指令用于控制主轴转速。
技 编程格式 S…
术
S后面的数字表示主轴转速，单位为r/min。在具有恒线速功能的 机床上，S 功能指令还有如下作用。
制数第 控二
❖
最高转速限制 编程格式 G50 S… S后面的数字表示的是最高转速：r/min。
的加
基工
本程
知序
识编 4/20/2020
数控机床加工程序编制
第三节、数控加工程序的格式与组成
数
控 1、. 程序段格式 技
术N
G
X
Y
F
S
T
M
LF
制 第 序 准备 坐标
二 号 功能 章
运动 尺寸
速度 转速 刀具 辅助 结束 指令 指令 指令 指令 指令
数 字地址可变程序段：地址指明指令的意义，字的数目可变。
上机床后将对刀长度输入相应刀具补偿号即可
制数第 以使用，如图b所示。
控二 车章 床 编数 程控 的加
* 自动对刀
自动对刀是通过刀尖检测系统实现的， 刀尖以设定的速度向接触式传感器接近， 当刀尖与传感器接触并发出信号，数控系 统立即记下该瞬间的坐标值，并自动修正 刀具补偿值。自动对刀过程如图c所示。
数控机床工作原理及组成
数控机床工作原理及组成1．1．1 数控机床工作原理数控机床是采用了数控技术的机床，它是用数字信号控制机床运动及其加工过程。
具体地说，将刀具移动轨迹等加工信息用数字化的代码记录在程序介质上，然后输入数控系统，经过译码、运算，发出指令，自动控制机床上的刀具与工件之间的相对运动，从而加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件，这种机床即为数控机床。
1．1．2 数控机床的种类由于数控系统的强大功能，使数控机床种类繁多．其按用途可分为如下三类。
①金属切削类数控机床。
金属切削类数控机床包括数控车床、数控铣床、数控磨床、数控钻床、数控镗床、加工中心等。
②金属成形类数控机床。
金属成形类数控机床有数控折弯机、数控弯管机、数控冲床与数控压力机等。
③数控特种加工机床。
数控特种加工机床包括数控线切割机床、数控电火花加工机床、数控激光加工机床，数控淬火机床等。
1．1．3 数控机床的组成数控机床一般由输入输出设备、数控装置(CNC)、伺服单元、驱动装置(或称执行机构)、可编程控制器(PLC)及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成。
图1—1是数控机床的硬件构成。
(1)输入与输出装置输入与输出装置是机床数控系统与操作人员进行信息交流、实现人机对话的交互设备．输入装置的作用是将程序载体上的数控代码变成相应的电脉冲信号，传送并存入数控装置内。
目前，数控机床的输入装置有键盘、磁盘驱动器、光电阅读机等，其相应的程序载体第1页为磁盘、穿孔纸带。
输出装置是显示器，有CRT显示器或彩色液晶显示器两种。
输出装置的作用是：数控系统通过显示器为操作人员提供必要的信息。
显示的信息可以是正在编辑的程序、坐标值，以及报警信号等。
(2)数控装置(CNC装置)数控装置是计算机数控系统的核心，是由硬件与软件两部分组成的。
它接受的是输入装置送来的脉冲信号，信号经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行编译、运算与逻辑处理后，输出各种信号与指令，控制机床的各个部分，使其进行规定的、有序的动作。
数控机床的加工程序编制
顺序号又称程序段号或程序段序号。位于程序 段之首，由地址符N和后续2～4数字组成。
顺序号的作用：对程序的校对和检索修改；作为 条件转向的目标，即作为转向目的程序段的名称。有 顺序号的程序段可以进展复归操作，指加工可以从程 序的中间开场，或回到程序中断处开场。
顺序号的使用规那么：为正整数，编程时将第 一程序段冠以N10,以后以间隔10递增，以便于修改。
这种从零件图分析到制成控制介质的全部过程， 称为数控加工的程序编制。
数控加工的过程演示如下：加工动画
数控加工流程：
2〕数控程序样本：
O10 N10 G55 G90 G01 Z40 F2000 N20 M03 S500 N30 G01 X-50 Y0 N40 G01 Z-5 F100 N50 G01 G42 X-10 Y0 H01 N60 G01 X60 Y0 N70 G03 X80 Y20 R20 … N80 M05 N90 M30
3〕尺寸字 尺寸字用于确定机床上刀具运动终点的坐标位
置。表示时间暂停的指令也包含在内。其中，用的 较多的尺寸地址符号有3组：
第一组 X，Y，Z，U，V，W，P，Q，R 用 于指令到达点的直线坐标尺寸；
第二组 A，B，C，D，E 用于指令到达点的的 角度坐标尺寸；
第三组 I，J，K 用于指令零件圆弧轮廓的圆心 坐标尺寸。
对于数控车床，其后的数字还兼作指定刀具长 度补偿和刀尖半径补偿用。T后面的数字分2位、4 位、6位。对于4位数字来说，如：
T XX
XX
当前刀具号 刀补地址号
7〕辅助功能字 辅助功能字的地址符是M，后续数字一般为1～3
位正整数，又称为M功能或M指令，用于指定数控 机床辅助装置的开关动作，常用M00～M99见表1 －2。
数控机床的程序编写
前言现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透,引起了工程领域的技术改造与革命。
在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。
机电一体化主要体现在数控技术及应用上,在这次实训中,感触最深的是了解了数控机床在机械制造业中的重要性,它是电子信息技术和传统机械加工技术结合的产物,它集现代精密机械、计算机、通信、液压气动、光电等多学科技术为一体,具有高效率、高精度、高自动和。
摘要数控技术是机械加工自动化的基础，是数控机床的核心技术，其水平高低关系到国家战略地位和体现国家综合国力的水平，近年来，PLC在工业自动控制领域应用愈来愈广，它在控制性能、组机周期和硬件成本等方面所表现出的综合优势是其它工控产品难以比拟的。
随着PLC技术的发展, 它在位置控制、过程控制、数据处理等方面的应用也越来越多。
在机床的实际设计和生产过程中，为了提高数控机床加工的精度，对其定位控制装置的选择就显得尤为重要。
FBs系列PLC的NC定位功能较其它PLC更精准，且程序的设计和调试相当方便。
本文提出的是如何应用PLC的NC定位控制实现机床数控系统控制功能的方法来满足控制要求，在实际运行中是切实可行的。
整机控制系统具有程序设计思路清晰、硬件电路简单实用、可靠性高、抗干扰能力强，具有良好的性能价格比等显著优点，其软硬件的设计思路可供工矿企业的相关数控机床设计改造借鉴。
目录第一章：概述1.1、数控机床的发展趋势 (1)1.2、数控机床的发展历史 (2)第二章：数控加工的特点与刀具2.1、数控机床的特点 (3)2.1.1、数控车床的5大特点 (4)2.2、数控机床的常用种类 (4)2.3、数控机床的刀具选择与应用 (5)第三章：数控机床的程序编写3.1、数控机床的编程 (6)3.1.1、数控机床的自动编程内容与步骤 (6)3.1.2、数控机床编程的基本概览 (9)3.2、数控机床常用术语 (9)第四章：数控车床程序编程 (11)第一章概述1.1、数控机传递个发展趋势数控机床数字控制机床是用数字代码形式的信息（程序指令），控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床，简称数控机床。
第五节-数控加工程序的格式与组成
其中M38设定主轴在低速范围内变化(粗加工)； M39设定主轴在高速范围内变化(精加工)。
Vc=∏ D N/1000 对零件表面影响最大旳是Vc，车端面时，越接 近原点，N一定时Vc就越小，表面就越粗糙。因 而对于大型旳盘类零件应采用G96，实现无级变 速。 三、刀具功能指令 (T功能) 该指令可指定刀具号及刀具补偿号。 格式：T □□ □□ 前两位指定刀具序号； 后两位指定刀具补偿号。 *刀具序号尽量与刀塔上旳刀位号相相应；
图2.20 主程序与子程序旳关系
三、常用 机 能 地址符 程序号 及其含义 程序段号
坐标字
准备功能 辅助功能 补偿值 暂停 反复次数 切削用量 刀具号
地址符 O或P或%
数N控机床旳构成： X，Y，Z；U，V，W；P，Q A，B，C；D，E；R； I，J，K； G
M，B；
H或D
P或X或F
L或H S或V F T
说明 程序编号地址
程序段顺序编号地址
直线坐标轴 旋转坐标轴 圆弧半径 圆弧中心坐标
指令动作方式
开关功能，工作台分度等
补偿值地址
暂停时间 子程序或循环程序旳循环 次 主轴转数或切削速度 进给量或进给速度 刀库中刀具编号
四、FANUC数控车床系统编程格式
O；
G99G97G40；
M03 S ；
T
；
G00X Z M08；
*刀具补偿涉及几何补偿和磨损补偿； *为使用以便，尽量使刀具序号和刀具补偿 号保持一致； *取消刀具补偿，T指令格式为：T □□ 或 T □□00。
四、辅助功 能指令（M 功能）
数控编程程序格式
1）程序结构程序段是可作为一个单位来处理的连续的字组，它实际是数控加工程序中的一段程序。
零件加工程序的主体由若干个程序段组成。
多数程序段是用来指令机床完成或执行某一动作。
程序段是由尺寸字、非尺寸字和程序段结束指令构成。
在书写和打印时，每个程序段一般占一行，在屏幕显示程序时也是如此。
（2）程序格式常规加工程序由开始符(单列一段)、程序名(单列一段)、程序主体和程序结束指令(一般单列一段)组成。
程序的最后还有一个程序结束符。
程序开始符与程序结束符是同一个字符：在ISO代码中是%，在EIA代码中是ER。
程序结束指令可用M02(程序结来)或M30（纸带结束）。
现在的数控机床一般都使用存储式的程序运行，此时M02与M30的共同点是:在完成了所在程序段其它所有指令之后，用以停止主轴、冷却液和进给，并使控制系统复位。
M02与M30在有些机床(系统)上使用时是完全等效的，而在另一些机床(系统)上使用有如下不同：用M02结束程序场合，自动运行结束后光标停在程序结束处；而用M3O结束程序运行场合，自动运行结束后光标和屏幕显示能自动返回到程序开头处，一按启动钮就可以再次运行程序。
虽然M02与M30允许与其它程序字合用一个程序段，但最好还是将其单列一段，或者只与顺序号共用一个程序段。
程序名位于程序主体之前、程序开始符之后，它一般独占一行。
程序名有两种形式:一种是以规定的英文字(多用O)打头、后面紧跟若干位数字组成。
数字的最多允许位数由说明书规定，常见的是两位和四位两种。
这种形式的程序名也可称作程序号。
另一种形式是，程序名由英文字、数字或英文、数字混合组成，中间还可以加入“—”号。
这种形式使用户命名程序比较灵活，例如在LC30型数控车床上加工零件图号为215的法兰第三道工序的程序，可命名为LC30-FIANGE-215-3，这就给使用、存储和检索等带来很大方便。
程序名用哪种形式是由数控系统决定的。
%O1001N0 G92 X0 Y0 Z0N5 G91 G00 X50 Y35 S500 MO3N10 G43 Z-25 T01.01N15 G01 G007 Z-12N20 G00 Z12N25 X40N30 G01 Z-17N35 G00 G44 Z42 M05N40 G90 X0 Y0N45 M30%（3）程序段格式程序段中字、字符和数据的安排形式的规则称为程序段格式(block format)。
数控车床的程序编制
数控车床的程序编制数控车床是一种高精度、高效率的现代化机械设备，广泛应用于各种制造行业中。
作为一种数控设备，它需要通过编写程序来实现对零件的加工。
因此，程序编制是数控车床加工过程中不可或缺的一部分。
下面，我们将详细介绍数控车床的程序编制。
一、基本概念数控车床的程序编制其实就是将机床轴的位置、刀具路径、加工参数等信息输入到计算机中，使计算机能够自动控制车床进行加工。
其中，程序包括几何程序和加工参数程序。
几何程序是指需要加工零件的图形和轮廓，也就是加工轨迹；而加工参数则包括切削速度、切削深度、进给速度等。
在程序编制过程中，需要使用数控编程软件。
常见的数控编程软件有EdgeCAM、MasterCAM、PowerMill 等。
这些软件种类繁多，但它们的作用都是一样的。
用户通过这些软件可以编制出符合机床条件的加工程序，并输出G代码到数控机床中，即可自动进行加工操作。
二、程序编制步骤数控车床的程序编制主要包括以下步骤：1. 绘制零件图形：首先需要将需要加工的零件进行绘图，用计算机辅助设计（CAD）软件绘制出准确的零件图形。
在绘制的过程中，需要按照一定的标准进行绘制，包括设计尺寸、精度等方面。
2. 确定坐标系：将零件图形中的坐标系与机床坐标系进行对应，确定数控机床中的X、Y、Z三个坐标轴与设计图中的坐标轴的对应关系。
在编程过程中，需要明确这些坐标的位置、初始值、相对数值等参数。
3. 编写几何程序：将零件图形转化为机床轴的运动轨迹，编写出G代码。
这个过程中需要考虑机床加工的工艺，包括加工方式、刀具方向、切削方式、刀具规格等。
4. 编写加工参数程序：根据要加工的材料，确定加工参数，包括进给速度、切削速度、切削深度、冷却液的使用等参数，并将这些参数编写成M代码。
5. 存储程序：将编写好的几何程序和加工参数程序存储到机床中，可以直接使用或在需要时进行修改。
三、常见的几个注意点1. 选取合适的加工路径：加工路径的选取需要考虑到机床刀具和工件的特性，比如刀具材质、切削方向，工件的形状、材料。
数控车床的加工程序
数控车床的加工程序第一部分程序开始部分主要定义程序号，调出零件加工坐标系、加工刀具，启动主轴、打开冷却液等方面的内容。
数控程序主轴转速限制定义G50 S2000，设置主轴的转速为2000RPM，对于数控车床来说，这是一个非常重要的指令。
坐标系定义如不作特殊指明，数控系统默认G54坐标系。
返回参考点指令G28 U0，为避免换刀过程中，发生刀架与工件或夹具之间的碰撞和/或干涉，一个有效的方法是机床先回到X轴方向的机床参考点，并离开主轴一段安全距离。
刀具定义G0 T0808 M8，自动调8号左偏刀8号刀补，开启冷却液。
主轴转速定义G96 S150 M4，恒定线速度S功能定义，S功能使数控车床的主轴转速指令功能，有两种表达方式，一种是以r/min或rpm作为计量单位。
另一种是以m/min为计量单位。
数控车床的S代码必须与G96或G97配合使用才能设置主轴转速或切削速度。
G97：转速指令，定义和设置每分钟的转速。
G96：恒线速度指令，使工件上任何位置上的切削速度都是一样的。
第二部分程序内容部分程序内容是整个程序的主要部分，由多个程序段组成。
每个程序段由若干个字组成，每个字又由地址码和若干个数字组成。
常见的为G指令和M指令以及各个轴的坐标点组成的程序段，并增加了进给量的功能定义。
F功能是指进给速度的功能，数控车床进给速度有两种表达方式，一种是每转进给量，即用mm/r单位表示，主要用于车加工的进给。
另一种和数控铣床相同采用每分钟进给量，即用mm/min单位表示。
主要用于车铣加工中心中铣加工的进给。
第三部分程序结尾部分在程序结尾，需要刀架返回参考点或机床参考点，为下一次换刀的安全位置，同时进行主轴停止，关掉冷却液，程序选择停止或结束程序等动作。
回参考点指令G28U0为回X轴方向机床参考点，G0 Z300.0为回Z 轴方向参考点。
停止指令M01为选择停止指令，只有当设备的选择停止开关打开时才有效；M30为程序结束指令，执行时，冷却液、进给、主轴全部停止。
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一、主程序和子程序
1、主程序
程序分为主程序和子程序，通常CNC系统按主程序指令运行，但在主程序中遇见调用子程序的情形时，则CNC 系统将按子程序的指令运行，在子程序调用结束后控制权重新交给主程序。
CNC 存储区内可存l25个主程序和子程序。
程序开始的程序号用EIA 标准代码O地址指令。
2、子程序
在程序中有一些顺序固定或反复出现的加工图形，把这些作为子程序，预先写人到存储器中，可大大简化程序。
子程序和主程序必须存在同一个文件中，调出的子程序可以再调用另一个子程序，我们将主程序调用子程序称为一重子程序调用，子程序调用子程序称为多重调用。
一个子程序可被多次调用，用一次调用指令可以重复999 次调用。
l ）子程序的编制
在子程序的开始为O地址指定的程序号、子程序中最后结束子程序指令M99 ，为一单独程序段。
2 ）子程序的执行
子程序是由主程序或上层子程序调山并执行的。
子程序调用指令如下：
M98 P **** L x x x x
调用子程序指令子程序号子程序调用次数
子程序调用次数的默认值为1
（例l ) ; M98PL002L5 %1002 号子程序被连续调用5 次
M98 指令可与刀具移动指令放于同一程序段中。
[注1]子程序和主程序必须存在同一个文件中
[注2]子程序名和主程序名不得相同。
[注3]M98 , M99 信号不愉出到机床处，
[注4]当找不到p 地址指定的子程序号时报警。
[注5]在MDI 下使用M98 P **** 调用指定的子程序是无效的。
二、文件名
CNG 装置可以装人许多程序文件，以磁盘文件的方式读写。
文件名格式为（有别于DOS的其他文件名）:
％XXXX（地址O 后面必须有四位数字）
程序以程序号开始，以M 叩或M 的结束。
程序号格式为％XxXx ; （地址O 后面必须有四位数字）
M02 表示主程序结束。
M99 表示子程序结束，并返回到主程序中。
三、顺序号和程序段
程序是由多条指令组成，每一条指令都称为程序段（占一行）。
程序段之间应用符号隔开，本说明书规定每个程序段的末尾以“;”作为程序段的结束，构成程序段的要素是程序字，程序字由地址及其后续的数值构成。
[注1] 程序段中字符数没有限制.
[注2] ISO代码中程序段结束符号为LF
EIA 代码中程序段结束符号为CRo
程序顺序号由N 指明，范围为1—9999，顺序号是任意给定的，可以不连续可以在所有的程序段中都指定顺序号，也可只在必要的程序段指明顺序号
四、字和地址
程序段由字组成，而字由地址和地址后带符号的数字构成，如下所示：
X-----------------------------1000
[地址数字] 字
地址是大写字母 A 到 2 中的一个，它规定了其后数字的意义，以下是本系统使用的各个地址的含义和指令值范围。
见下表：
这些字组合在一起就形成了一个程序段，如下例所示：
M10 Xl00 Z200 M03
注 1 NC 装置所引起的限制和机床的限制是二个完全不同的概念，例如NC 装置X 轴的移动量可以指令约l0m(m米为单位时) 但实际机床的X 轴行程可能只有2m，进给速度也是如此，作为NC 装置可以进给速度控制到15m/分，但实际的机床就要限制到3m/分，因而，当编程序时，应将系统说明书与机床说明书熟悉，在很好理解的基础上。
注 2 每转进给速度是根据主抽转速而转换成每分钟进给量后按每分钟进给量执行的。
感谢。