第三章数控编程基础知识—数控编程工艺及指令代码
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数控铣工加工中心操作工第3章
图3-8 铣床与车床的X坐标
第三章 数控编程的基础
第二节 数控机床坐标系
3. Y坐标的运动
正向Y坐标的运动，根据X和Z的运动，按照右手笛卡儿坐标 系来确定。
4.旋转运动
A、B、C相应的表示其轴线平行于X、Y、Z的旋转运动。
5.机床坐标系的原点及附加坐标
如果在X、Y、Z主要直线运动之外另有第二组平行于它们的坐 标运动，就称为附加坐标。它们应分别被指定为U、V和W，如还 有第三组运动，则分别指定为P、Q和R。 如果在第一组回转运动A、B、C之外，还有平行或不平行于A、B、 C的第二组回转运动，可指定为D、E或F。
Z0H___
G44
图3-21 刀具长度补偿
第三章 数控编程的基础
第六节 刀具补偿功能
3.指定补偿量
程序中Z轴的指令值减去或加上与指定补偿号相对应（设定在 补偿量存储器中）的补偿量。
4.取消刀具长度补偿
指令G49或者H00取消补偿。一旦设定了G49 或者H00，立刻 取消补偿。
二、刀具半径补偿
1.刀具半径补偿C（G40～G42）
把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移 量、切削参数（主轴转数、进给量、背吃刀量等）以及辅助功能 （换刀、主轴正转和反转、切削液开和关等）按照数控机床规定 的指令代码及程序格式编写成的加工程序就是数控程序。
二、数控编程的方法
1.手工编程
2.自动编程
自动编程是指借助数控语言编程系统或图形编程系统，由计 算机来自动生成零件加工程序的过程。
一、程序组成
1.程序开始部分
常用程序号表示程序开始，地址符字母O（或P）加表示程序 号的数值（最多4位，数值没有具体含义）组成，其后可加括号注 出程序名或作注释，但不得超过16个字符。程序号必须放在程序 之首。例如SIEMENS 8M系统，程序号地址符用“%”；FANUC 6M系统，程序号地址符用“O”。
第三章 数控编程的基础
第二节 数控机床坐标系
3. Y坐标的运动
正向Y坐标的运动，根据X和Z的运动，按照右手笛卡儿坐标 系来确定。
4.旋转运动
A、B、C相应的表示其轴线平行于X、Y、Z的旋转运动。
5.机床坐标系的原点及附加坐标
如果在X、Y、Z主要直线运动之外另有第二组平行于它们的坐 标运动，就称为附加坐标。它们应分别被指定为U、V和W，如还 有第三组运动，则分别指定为P、Q和R。 如果在第一组回转运动A、B、C之外，还有平行或不平行于A、B、 C的第二组回转运动，可指定为D、E或F。
Z0H___
G44
图3-21 刀具长度补偿
第三章 数控编程的基础
第六节 刀具补偿功能
3.指定补偿量
程序中Z轴的指令值减去或加上与指定补偿号相对应（设定在 补偿量存储器中）的补偿量。
4.取消刀具长度补偿
指令G49或者H00取消补偿。一旦设定了G49 或者H00，立刻 取消补偿。
二、刀具半径补偿
1.刀具半径补偿C（G40～G42）
把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移 量、切削参数（主轴转数、进给量、背吃刀量等）以及辅助功能 （换刀、主轴正转和反转、切削液开和关等）按照数控机床规定 的指令代码及程序格式编写成的加工程序就是数控程序。
二、数控编程的方法
1.手工编程
2.自动编程
自动编程是指借助数控语言编程系统或图形编程系统，由计 算机来自动生成零件加工程序的过程。
一、程序组成
1.程序开始部分
常用程序号表示程序开始，地址符字母O（或P）加表示程序 号的数值（最多4位，数值没有具体含义）组成，其后可加括号注 出程序名或作注释，但不得超过16个字符。程序号必须放在程序 之首。例如SIEMENS 8M系统，程序号地址符用“%”；FANUC 6M系统，程序号地址符用“O”。
数控加工编程基础知识
章
数控加工编程基础
第一节 概述 第二节 编程的基础知识 第三节 常用准备功能指令的编程方法 第四节 数控编程的工艺处理 第五节 程序编制中的数值计算
第一节 概
述
一、数控编程的基本概念 普通机床加工：
①由工艺员制定要加工零件的工艺文件 （包括：机床、刀具的选择，装夹的方法， 加工顺序和尺寸，切削参数等）； ②操作员按工艺文件加工。
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。
（2）工件坐标系和工件原点
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。
工件座标系：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 基于此坐标系计算。
在摆动的范围内只与标准坐标系 中的某一坐标平行时，则这个坐 标便是Z坐标；
若在摆动的范围内与多个坐标平 行，则取垂直于工件装夹面的方 向为Z坐标。
2）X轴一般是水平的，且与工件装夹面平行。
在工件旋转
的机体上（如车
X
Z
床），Ｘ运动方
向是径向的，与
横向导轨平行。
刀具离开工件旋
转中心的方向是
十Ｘ方面；
Ｍ07－２号冷却液开，雾状冷却液开； Ｍ08－１号冷却液开，液状冷却液开； Ｍ09－冷却液关
Ｍ10 －夹紧 Ｍ11－ 松开
Ｍ13－主轴顺转、冷却液开； Ｍ14－主轴逆转，冷却液开;
3、F、S、T 指令
（1）F指令 作用：
指定刀具的进给速度。是模态代码。
格式：
代码法F后 ：跟二位数字， 速是 度进 的给 序号
数控加工编程基础
第一节 概述 第二节 编程的基础知识 第三节 常用准备功能指令的编程方法 第四节 数控编程的工艺处理 第五节 程序编制中的数值计算
第一节 概
述
一、数控编程的基本概念 普通机床加工：
①由工艺员制定要加工零件的工艺文件 （包括：机床、刀具的选择，装夹的方法， 加工顺序和尺寸，切削参数等）； ②操作员按工艺文件加工。
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。
（2）工件坐标系和工件原点
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。
工件座标系：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 基于此坐标系计算。
在摆动的范围内只与标准坐标系 中的某一坐标平行时，则这个坐 标便是Z坐标；
若在摆动的范围内与多个坐标平 行，则取垂直于工件装夹面的方 向为Z坐标。
2）X轴一般是水平的，且与工件装夹面平行。
在工件旋转
的机体上（如车
X
Z
床），Ｘ运动方
向是径向的，与
横向导轨平行。
刀具离开工件旋
转中心的方向是
十Ｘ方面；
Ｍ07－２号冷却液开，雾状冷却液开； Ｍ08－１号冷却液开，液状冷却液开； Ｍ09－冷却液关
Ｍ10 －夹紧 Ｍ11－ 松开
Ｍ13－主轴顺转、冷却液开； Ｍ14－主轴逆转，冷却液开;
3、F、S、T 指令
（1）F指令 作用：
指定刀具的进给速度。是模态代码。
格式：
代码法F后 ：跟二位数字， 速是 度进 的给 序号
第三章数控编程基础知识—数控编程工艺及指令代码
13
2019年2月28日
第二节 数控编程与工艺参数
2）切削速度Vc ① 车削光轴时 切削速度由工件材料、刀具的材料及加 工性质等因素所确定，可查表。
dn 计算公式： Vc= 1000
式中： d—工件或刀尖的回转直径，单位mm; n—工件 或刀具的转速，单位r/min ② 切削螺纹时 主轴转速n 与加工工件的螺距（或导程） 大小有关。
30
2019年2月28日
第三节 数控加工工艺过程
（3）采用寻边器（仪）对刀 光电式：
数控铣 床对刀
机械式：上下两部分、中间由弹簧连成整体，上部分夹持在机 床主轴上，当主轴回转时，由于离心力的作用，上下部分将会 出现偏心，当下部分逐渐靠近工件时，其偏心将会逐渐减小。
31
2019年2月28日
第三节 数控加工工艺过程
14
2019年2月28日
第二节 数控编程与工艺参数
3）进给速度Vf ⑴ 确定进给速度的原则 ① 工件的加工质量能得到保证时，为提高生产率可选择 较高的进给速度。 ② 切断、车削深孔或精车时，选择较低的进给速度。 ③ 刀具空行程尽量选用高的进给速度。 ④ 进给速度应与主轴转速和切削深度相适应。 ⑵ 进给速度Vf的计算 Vf = n f 式中： n—车床主轴的转速，单位r/min ; f—刀具的进给量，单位mm/r 。
统一基准标注方法
分散基准标注方法
统一基准标注方法
分散基准标注方法
19
2019年2月28日
第三节 数控加工工艺过程
2．分析构成零件轮廓的几何元素条件 数控编程重要依据—零件轮廓的几何元素。手工编程时， 计算节点坐标；自动编程时，要定义几何元素。 3．分析工件结构的工艺性
1）工件的内腔与外形应尽量采用统一的几何类型和尺寸 例如：同一轴上直径差不多的轴肩退刀槽的宽度应尽量统 一尺寸。 2）工件内槽及缘板间的过渡圆角半径不应过小 过渡圆角半径反映了刀具直径的大小，当R＜0.2H时(H加 工深度/次)，则该部位的加工工艺性较差。
2019年2月28日
第二节 数控编程与工艺参数
2）切削速度Vc ① 车削光轴时 切削速度由工件材料、刀具的材料及加 工性质等因素所确定，可查表。
dn 计算公式： Vc= 1000
式中： d—工件或刀尖的回转直径，单位mm; n—工件 或刀具的转速，单位r/min ② 切削螺纹时 主轴转速n 与加工工件的螺距（或导程） 大小有关。
30
2019年2月28日
第三节 数控加工工艺过程
（3）采用寻边器（仪）对刀 光电式：
数控铣 床对刀
机械式：上下两部分、中间由弹簧连成整体，上部分夹持在机 床主轴上，当主轴回转时，由于离心力的作用，上下部分将会 出现偏心，当下部分逐渐靠近工件时，其偏心将会逐渐减小。
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2019年2月28日
第三节 数控加工工艺过程
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2019年2月28日
第二节 数控编程与工艺参数
3）进给速度Vf ⑴ 确定进给速度的原则 ① 工件的加工质量能得到保证时，为提高生产率可选择 较高的进给速度。 ② 切断、车削深孔或精车时，选择较低的进给速度。 ③ 刀具空行程尽量选用高的进给速度。 ④ 进给速度应与主轴转速和切削深度相适应。 ⑵ 进给速度Vf的计算 Vf = n f 式中： n—车床主轴的转速，单位r/min ; f—刀具的进给量，单位mm/r 。
统一基准标注方法
分散基准标注方法
统一基准标注方法
分散基准标注方法
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2019年2月28日
第三节 数控加工工艺过程
2．分析构成零件轮廓的几何元素条件 数控编程重要依据—零件轮廓的几何元素。手工编程时， 计算节点坐标；自动编程时，要定义几何元素。 3．分析工件结构的工艺性
1）工件的内腔与外形应尽量采用统一的几何类型和尺寸 例如：同一轴上直径差不多的轴肩退刀槽的宽度应尽量统 一尺寸。 2）工件内槽及缘板间的过渡圆角半径不应过小 过渡圆角半径反映了刀具直径的大小，当R＜0.2H时(H加 工深度/次)，则该部位的加工工艺性较差。
数控编程教程(共95张PPT)
因此，这种格式具有程序简单、可读性强，易于检查等优点。
第二节 数控编程常用的指令及其格式
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。
11/7/2023
－25－
第二节 数控编程常用的指令及其格式
码的程序段中有效； ● 模态M功能（续效代码）：一组可相互注销的 M功
能，这些功能在被同一组的另一个功能注销前一直 有效。
第三章 数控系统编程指令体系
模态 M功能组中包含一个缺省功能，系统上电时 将被初始化为该功能。
M 功能还可分为前作用 M 功能和后作用 M 功能二类。 ● 前作用 M 功能：在程序段编制的轴运动之前执行； ● 后作用 M 功能：在程序段编制的轴运动之后执行。
迹生成功能进行数控编程。
4．后置代码生成 后置处理的目的是形成数控指令文件，利用CAM系统提供的后置
处理器可方便地生成和特定机床相匹配的加工代码。
5．加工代码输出
第一节 数控编程的几何基础
1.1 机床坐标系 为了确定机床个运动部件的运动方向和移动距离，需要
在机床上建立一个坐标系，这个坐标系就叫做机床坐标系 1.2 机床坐标轴及其方向
常用地址码的含义如表所示
机能 程序号 顺序号 准备机能
坐标指令
进给机能 主轴机能 刀具机能
辅助机能
补偿 暂停 子程序调用 重复 参数
地址码
O N G X.Y.Z A.B.C.U.V.W R I.J.K F S T
M B
H.D P.X
I P.Q.R
意义
程序编号 顺序编号 机床动作方式指令 坐标轴移动指令 附加轴移动指令 圆弧半径 圆弧中心坐标 进给速度指令 主轴转速指令 刀具编号指令
第二节 数控编程常用的指令及其格式
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。
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第二节 数控编程常用的指令及其格式
码的程序段中有效； ● 模态M功能（续效代码）：一组可相互注销的 M功
能，这些功能在被同一组的另一个功能注销前一直 有效。
第三章 数控系统编程指令体系
模态 M功能组中包含一个缺省功能，系统上电时 将被初始化为该功能。
M 功能还可分为前作用 M 功能和后作用 M 功能二类。 ● 前作用 M 功能：在程序段编制的轴运动之前执行； ● 后作用 M 功能：在程序段编制的轴运动之后执行。
迹生成功能进行数控编程。
4．后置代码生成 后置处理的目的是形成数控指令文件，利用CAM系统提供的后置
处理器可方便地生成和特定机床相匹配的加工代码。
5．加工代码输出
第一节 数控编程的几何基础
1.1 机床坐标系 为了确定机床个运动部件的运动方向和移动距离，需要
在机床上建立一个坐标系，这个坐标系就叫做机床坐标系 1.2 机床坐标轴及其方向
常用地址码的含义如表所示
机能 程序号 顺序号 准备机能
坐标指令
进给机能 主轴机能 刀具机能
辅助机能
补偿 暂停 子程序调用 重复 参数
地址码
O N G X.Y.Z A.B.C.U.V.W R I.J.K F S T
M B
H.D P.X
I P.Q.R
意义
程序编号 顺序编号 机床动作方式指令 坐标轴移动指令 附加轴移动指令 圆弧半径 圆弧中心坐标 进给速度指令 主轴转速指令 刀具编号指令
数控机床编程新手入门教程
数控机床编程新手入门教程前言数控机床编程是现代制造业中至关重要的一环，掌握数控机床编程技能可以提高生产效率并降低成本。
本教程旨在帮助新手快速入门数控机床编程，通过逐步介绍基础知识和实用技巧，帮助读者建立起对数控机床编程的基本理解和掌握。
第一章：数控机床概述在开始学习数控机床编程之前，我们先了解一下数控机床的基本概念和工作原理。
数控机床是一种根据预先输入的程序指令自动控制机床运动和加工过程的机床。
它能够实现高精度、高效率的加工，广泛应用于各种制造行业中。
第二章：数控机床编程基础1.G代码和M代码–G代码是数控机床的运动控制代码，用于控制机床的移动及加工动作；–M代码是辅助功能代码，用于控制机床的辅助功能，如冷却润滑等。
2.坐标系–绝对坐标系：以机床工作台的某一位置为参考点，所有坐标值均以该点为基准；–相对坐标系：以机床工作台当前位置为参考点，所有坐标值均以当前位置为基准。
3.编程方式–手动编程：通过输入G代码和M代码进行编程；–自动编程：使用CAM软件进行零件设计和数控程序生成。
第三章：数控编程实例为了更好地理解数控机床编程，我们通过一个简单的实例来演示编程过程。
假设我们需要在一块方形工件上进行铣削加工，首先确定工件坐标系和加工路线，然后编写如下程序：G90 (选择绝对坐标)G17 (选择XY平面)G21 (选择单位为毫米)M06 T1 (选择刀具1)S2000 F500 (主轴转速2000转/分钟，进给速度500毫米/分钟)G00 X0 Y0 (快速定位到工件原点)G01 Z0 (下刀到工件表面)G01 X50 (沿X轴移动50毫米)G01 Y50 (沿Y轴移动50毫米)G01 X0 (回到X轴原点)G01 Y0 (回到Y轴原点)M30 (程序结束)结语本教程介绍了数控机床编程的基础知识和实例应用，希望能够帮助读者初步了解数控机床编程的原理和方法，为进一步深入学习打下坚实的基础。
数控机床编程是一个需要不断练习和实践的技能，希望读者能够在实际应用中不断提升自己的编程水平，为制造业的发展贡献自己的力量。
数控车床编程操作【全】
#§1-1 数控入门知识随着科学技术和社会生产和迅速发展，机械产品日趋复杂，对机械产品和质量和生产率的要求越来越高.在航天、造船、军工和计算机等工业中，零件精度高、形状复杂、批量小、经常改动、加工困难，生产效率低、劳动强度大,质量难以保证。
机械加工工艺过程自动化是适应上述发展特点的最重要手段.为了解决上述问题，一种灵活、通用、高精度、高效率的“柔性”自动化生产设备-—-——-数控机床在这种情况下应运而生。
目前数控技术已做逐步普及，数控机床在工业生产中得到了广泛应用，已成为机床自动化的一个重要发展方向.1—1—1数控定义数控即数字控制（Numerical Control)，是数字程序控制的简称。
数控车床由数字程序控制车床简称；CNC表示计算机数控车床。
数控机床加工原理是把刀具与工件的运动坐标分成最小的单位量即最小位移量，由数控系统根据工件的要求，向各坐标轴发出指令脉冲，使各坐标移动若干个最小位移量，从而实现刀具与工件的相对运动,以完成零件的加工.数控的实质是通过特定处理方式下的数字信息（不连续变化的数字量）去自动控制机械装置进行动作，它与通过连续变化的模拟量进行的程序控制（即顺序控制），有着截然不同性质.由于数控中的控制信息是数字化信息，而处理这些信息离不开计算机，因此将通过计算机进行控制的技术通称为数控技术，简称数控。
这里所讲的数控，特指用于机床加工的数控（即机床数控)。
1—1-2 机床数控与数控机床机床数控是指通过加工程序编制工作，将其控制指令以数字信号的方式记录在信息介质上，经输入计算机处理后，对机床各种动作的顺序、位移量和速度实现自动控制的一门技术。
数控机床则是一种通过数字信息控制按给定的运动规律,进行自动加工的机电一体化新型加工装备。
§1—2 数控机床的用途分类1—2—1 数控车床的用途数控车床与卧式车床一样，也是用来加工轴类或盘类的回转体零件。
但是由于数控车床是自动完成内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、端面、螺纹等工序的切削加工，所以数控车床特别适合加工形状复杂的轴类或盘类零件。
机床数控技术第3章数控加工程序的编制
6. 程序校验和首件试切
程序送入数控系统后，通常需要经过试运行和首 件试切两步检查后，才能进行正式加工。通过试运行， 校对检查程序，也可利用数控机床的空运行功能进行 程序检验，检查机床的动作和运动轨迹的正确性。对 带有刀具轨迹动态模拟显示功能的数控机床可进行数 控模拟加工，以检查刀具轨迹是否正确；通过首件试 切可以检查其加工工艺及有关切削参数设定得是否合 理，加工精度能否满足零件图要求，加工工效如何， 以便进一步改进，直到加工出满意的零件为止。
1—脚踏开关 2—主轴卡盘 3—主轴箱 4—机床防护门 5—数控装置 6—对刀仪 7—刀具8—编程与操作面板 9—回转刀架 10—尾座 11—床身
3.2 数控车削加工程序编制
数控车床主要用来加工轴类零件的内外圆柱面、 圆锥面、螺纹表面、成形回转体表面等。对于盘类零 件可进行钻、扩、铰、镗孔等加工。数控车床还可以 完成车端面、切槽等加工。
3. 程序名
FANUC数控系统要求每个程序有一个程序名，
程序名由字母O开头和4位数字组成。如O0001、 O1000、O9999等
3.2.3 基本编程指令
1. 快速定位指令G00
格式：G00 X(U)＿ Z(W)＿；
说明：
(1) G00指令使刀具在点位控制方式下从当前点以快移速度 向目标点移动，G00可以简写成G0。绝对坐标X、Z和其增 量坐标U、W可以混编。不运动的坐标可以省略。
3.2.1 数控车床的编程特点
（1）在一个程序段中，可以用绝对坐标编程，也可用 增量坐标编程或二者混合编程。
（2）由于被加工零件的径向尺寸在图样上和在测量时 都以直径值表示，所以直径方向用绝对坐标(X)编程时 以直径值表示，用增量坐标(U)编程时以径向实际位移 量的2倍值表示，并附上方向符号。
数控加工编程的基础知识
2021/7/16
§2-1 数控加工编程概述
二、手工编程的步骤和方法
图纸工艺分析 这一步与普通机床
加工零件时的工艺分 析相同，即在对图纸 进行工艺分析的基础 上，选定机床、刀具 与夹具；确定零件加 工的工艺线路、工步 顺序及切削用量等工 2021/7艺/16 参数等。
零件图纸
图纸工艺分析
计算运动轨迹
，若按通常的方法编程，则有一定量的连续程序段在 几处完全重复的出现，则可以将这些重复的程序串， 单独地担出来按一定格式做成子程序，程序中子程序 以处的部分便称为主程序。
子程序可以被多次重复调用。而且有些数控系统中可 以进行子程序的“多层嵌套”，子程序可以调用其它 子程序，从而可以大大地简化编程工作，缩短程序长 度，节约程序存贮器的容量。
2021/7/16
§2-2 数控机床的坐标系
2021/7/16
§2-2 数控机床的坐标系
三.绝对坐标和相对坐标
1．绝对坐标系 所有的坐标值均从同一固定坐标点计量的坐标系。 2．相对坐标系 运动轨迹的终点坐标是相对于起点计量的坐标系 （或增量坐标系）。
2021/7/16
以绝对坐标计算：XA=12, YA=15, XB=30, YB=35
2021/7/16
图2-3 卧式升降台铣床
§2-2 数控机床的坐标系
2021/7/16
图2-4 卧式镗床
§2-2 数控机床的坐标系
②当Z轴为铅垂方向 （ 立式主轴）时
a．对于单立柱机床，X 轴的正方向指向右边。
2021/7/16
图2-5 数控铣床
§2-2 数控机床的坐标系
b．对于双立柱机床 （如龙门机床），当 站在操作台一侧从主 轴向左侧立柱看时， X轴的正方向指向右 边。
§2-1 数控加工编程概述
二、手工编程的步骤和方法
图纸工艺分析 这一步与普通机床
加工零件时的工艺分 析相同，即在对图纸 进行工艺分析的基础 上，选定机床、刀具 与夹具；确定零件加 工的工艺线路、工步 顺序及切削用量等工 2021/7艺/16 参数等。
零件图纸
图纸工艺分析
计算运动轨迹
，若按通常的方法编程，则有一定量的连续程序段在 几处完全重复的出现，则可以将这些重复的程序串， 单独地担出来按一定格式做成子程序，程序中子程序 以处的部分便称为主程序。
子程序可以被多次重复调用。而且有些数控系统中可 以进行子程序的“多层嵌套”，子程序可以调用其它 子程序，从而可以大大地简化编程工作，缩短程序长 度，节约程序存贮器的容量。
2021/7/16
§2-2 数控机床的坐标系
2021/7/16
§2-2 数控机床的坐标系
三.绝对坐标和相对坐标
1．绝对坐标系 所有的坐标值均从同一固定坐标点计量的坐标系。 2．相对坐标系 运动轨迹的终点坐标是相对于起点计量的坐标系 （或增量坐标系）。
2021/7/16
以绝对坐标计算：XA=12, YA=15, XB=30, YB=35
2021/7/16
图2-3 卧式升降台铣床
§2-2 数控机床的坐标系
2021/7/16
图2-4 卧式镗床
§2-2 数控机床的坐标系
②当Z轴为铅垂方向 （ 立式主轴）时
a．对于单立柱机床，X 轴的正方向指向右边。
2021/7/16
图2-5 数控铣床
§2-2 数控机床的坐标系
b．对于双立柱机床 （如龙门机床），当 站在操作台一侧从主 轴向左侧立柱看时， X轴的正方向指向右 边。
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选用较大的切削量；半精加工和精加工时，选用较小的切削
量，保证工件的加工质量。
•1．数控车床切削用量
• 1）切削深度ap • 在工艺系统刚性和机床功率允许的条件下，尽可能选取较
大的切削深度，以减少进给次数。留有精加工余量，一般为
0.1～0.5mm。
•
计算公式： ap=
•2020/7/25
•第二节 数控编程与工艺参数
•5．程序调试与检验
•1）图形模拟显示刀具轨迹 •2）机床空运行来检验刀轨 •3）单步执行、试切削工件
•2020/7/25
•第二节 数控编程与工艺参数
•二、切削用量的选择原则
• • 数控车削切削用量：切削速度Vc (或主轴转速n)、切削 深度ap和进给量f • 合理选择原则是：粗加工时，以提高劳动生产率为主，
•2020/7/25
•第三节 数控加工工艺过程
• 4．对刀点与换刀点的确定
• •
1）对刀点：又称起刀点。工件找正，裝夹后，用于确定
工件坐标系在机床坐标系中位置的基准点，同时也是数控加
工中刀具相对工件运动的起点。
• 确定对刀点的原则：1)工件易找正； 2)方便编程计算；
3)对刀误差小； 4)加工时检查方便、可靠。
• 对刀点可设在被加工的零件上，也可以设在夹具上，但
均须与零件编程原点有坐标尺寸联系；
• 对刀点既可与编程原点重合，也可以不重合；
• 对刀时应使对刀点与刀位点重合。
•2020/7/25
•第三节 数控加工工艺过程
• 加工中心: •• 1) 对刀点最好与工件坐标系重合，最少在X、Y方向上重 合，有利于保证对刀精度，减少对刀误差，适合单件试切法 加工； • 2) 对刀点也可以和定位基准重合，直接利用定位元件 进行对刀，可以避免批量加工时工件尺寸误差影响对刀精度 ，适合调整法加工成批工件。 •刀位点：是指刀具的定位基准点。铣刀，球头刀，车刀，钻 头。 • 2）换刀点：为加工中心、数控车床等多刀机床编程而 设置的。常设置在被加工零件的外面。
•2020/7/25
•第三节 数控加工工艺过程
• 2. 加工顺序的安排 •
• 保证工件刚度不被破坏，尽量减少变形，因此应遵循以下 原则： • 1）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，并 考虑与普通工序的衔接； • 2）先加工工件的内腔后加工工件的外轮廓； • 3）尽量减少重复定位与换刀次数； • 4）在一次安装加工多道工序中，先安排对工件刚性破坏 较小的工序。
•2020/7/25
•第三节 数控加工工艺过程
••①小批量加工零件，尽量采用组合夹具，可调式夹具以及 其它通用夹具； •②成批生产考虑采用专用夹具，力求装卸方便； •③夹具的定位及夹紧机构元件不能影响刀具的走刀运动； •④夹紧力应力求通过靠近主要支承点或在支承点所组成的 三角形内； •⑤装卸零件要方便可靠，成批生产可采用气动夹具、液压 夹具和多工位夹具。
•固定立柱立式加工中心
•第一节 数控机床的坐标系
•二、 数控机床的两种坐标 系•
•1. 机床坐标系 也称机械原点、参考点或零点。
• 例子：车床 加工中心
•数控车削工件坐标系的原点
•数控车床坐标系的原点
•2. 工件坐标系（编程坐标系）
•2020/7/25
•数控铣削工件坐标系的原点
•第一节 数控机床的坐标系
•2020/7/25
•第三节 数控加工工艺过程
• 3）常用对刀方法 • （•1）用百分表（或千分表）对刀
• ①用磁性表座将百分表（千分表）吸 在机床主轴端面上，并低速转动主轴；
• ②用手动操作，使旋转的表头分别靠 近X、Y方向的孔壁上，并使表针产生一 个预压量； • ③在X、Y方向上微量移动工作台，使表头旋转一周时，指针 摆动量控制在允许的误差范围内，可认为主轴回转轴线与工件 孔中心线重合。记下此时机床的X、Y值，用坐标设定指令就可 以设定工件坐标系。 • 特点：操作麻烦，效率较低，对刀精度低。
•2020/7/25
•第三节 数控加工工艺过程
• 3）以粗、精加工划分工序 • 考• 虑工件的加工精度，变形等因素，先粗后精。 • 4）按加工部位划分工序 • 先加工平面、定位面，再加工孔； • 先加工简单的几何形状，再加工复杂的几何形状； • 先加工精度较低的部位，再加工精度较高的部位。 • 总之，要综合考虑工件的结构要求、工件的安装方式、工 件的加工工艺性、数控机床的性能以及工厂生产组织与管理等 因素。
•2020/7/25
第三章数控编程基础知 识—数控编程工艺及指
令代码
2020年7月25日星期六
•第一节 数控机床的坐标系
•一、坐标系及运动方向
• •1.
坐标系的确定原则
•1)刀具相对于静止工件而运动的原则 •2)标准坐标系(右手坐标系)的规定原则 •3) 坐标轴正负的规定——刀具与工件之间距离增大的方 向规定为轴的正方向
• 先确定工件坐标系；随后计算待 加工轮廓上各几何元节点坐标值。 •3．编写加工程序
•2020/7/25
•第二节 数控编程与工艺参数
•4．程序输入数控系统
• •
二种方法：
• 一种是通过操作面板上的按钮直接把程序输入数控 系统； • 另一种是通过计算机RS232接口与数控机床连接传 送程序（一次性传输或在线加工）。
• 特点：法操作简单，但精度较低，会在工件表面留下刀 痕。 •解决办法：可让刀具离开工件一个距离，用塞尺进行检测
，偏置值应包含塞尺厚度。也可以用标准量棒和块规对刀 。
•2020/7/25
•第三节 数控加工工艺过程
• （3）采用寻边器（仪）对刀 • 光电式：
•数控 铣床对 刀
•机械式：上下两部分、中间由弹簧连成整体，上部分夹持在 机床主轴上，当主轴回转时，由于离心力的作用，上下部分将 会出现偏心，当下部分逐渐靠近工件时，其偏心将会逐渐减小 。
•三、绝对坐标和相对坐标
• 1.
绝对坐标表示法
• 大多数用G90表
示。
•绝对坐标表示法
•2. 相对坐标表示法 • 大多数用G91表示， 有的用X、Y、Z表示绝对 坐标，用U、V、W表示相 对坐标。
•相对坐标表示法
•2020/7/25
•第二节 数控编程与工艺参数
•一、编程的一般步骤（手工编程）
• •1．确定工艺过程 • 1)通过对工件进行工艺分析，拟定 加工工艺路线，划分加工工序；选择机床 、 •夹具和刀具； •2．计2)算确刀定具定轨位迹基坐准标和值切削用量。
• 2）切削速度Vc • • ① 车削光轴时 切削速度由工件材料、刀具的材料及加 工性质等因素所确定，可查表。 • • 计算公式： Vc=
• 式中： d—工件或刀尖的回转直径，单位mm; n—工件 或刀具的转速，单位r/min • ② 切削螺纹时 主轴转速n 与加工工件的螺距（或导程） 大小有关。
•2020/7/25
•2020/7/25
•第三节 数控加工工艺过程
• 3）工件槽底圆角半径，铣刀端刃铣削平面的能力就越差
，铣刀与铣削平面接触的最大直径d=D-2r(D为铣刀直径)。
•4）分析零件定位基准的可靠性
• 统一的定位基准——减少由安 装定位误差而导致工件加工的位置 误差和形状误差。
•
Vf = n f
• 式中： n—车床主轴的转速，单位r/min ;
•
f—刀具的进给量，单位mm/r 。
•2020/7/25
•第二节 数控编程与工艺参数
• 2．数控铣床切削用量选择 • • 数控铣削切削用量：切削速度vc 、进给速度vf 、背吃刀量 ap和侧吃刀量ac。 • 选择方法：考虑刀具的耐用度，先选取背吃刀量或侧吃刀 量，其次确定进给速度，最后确定切削速度。 • 1)背吃刀量ap（端铣）或侧吃刀量ac（圆周铣） • 背吃刀量ap为平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为 mm，端铣时ap为切削层深度，圆周铣削时ap为被加工表面的宽 度。 • 侧吃刀量ac为垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为 mm，端铣时ac为被加工表面宽度， 圆周铣削时ac为切削层深 度。
•统一基准标注方法
）——给工序安排与数控编程带来许多不 便。
•分散基准标注方法
•2020/7/25
•第三节 数控加工工艺过程
• 2．分析构成零件轮廓的几何元素条件 •
• 数控编程重要依据—零件轮廓的几何元素。手工编程时 ，计算节点坐标；自动编程时，要定义几何元素。 • 3．分析工件结构的工艺性 • 1）工件的内腔与外形应尽量采用统一的几何类型和尺寸 • 例如：同一轴上直径差不多的轴肩退刀槽的宽度应尽量统 一尺寸。 • 2）工件内槽及缘板间的过渡圆角半径不应过小 • 过渡圆角半径反映了刀具直径的大小，当R＜0.2H时(H加 工深度/次)，则该部位的加工工艺性较差。
•2020/7/25
•第三节 数控加工工艺过程
• （2）采用碰刀（或试切）方式对刀 ••其操作方法步骤如下： • ① 将刀具安装在主轴上，并使之中速旋转； • ② 分别沿X、Y方向，使刀具靠近工件被测边，直到与工件 表面轻微接触； • ③ 保持X、Y坐标不变，沿Z向使刀具离开工件表面； • ④分别沿X、Y方向，使刀具偏置移动一个刀具半径值； • ⑤此时的X、Y坐标值就是被测边的坐标偏置值，对其进 行坐标偏置设置即可。
•2020/7/25
•第三节 数控加工工艺过程
• 一、数控机床加工工艺分析
• 工• 艺涉及面广，影响因素多，更应考虑数控机床的加工特点。
•1. 分析零件图中的尺寸标注方法
• 统一基准标注方法 • 分散基准标注方法
• 1）统一基准标注方法——方便编程 ，同时能保持设计基准、工艺基准、测量
基准与工件原点设置的一致性。 • 2）局部分散的标注方法（设计人员 用，较多考虑装配与使用特性方面的因素
•2020/7/25
量，保证工件的加工质量。
•1．数控车床切削用量
• 1）切削深度ap • 在工艺系统刚性和机床功率允许的条件下，尽可能选取较
大的切削深度，以减少进给次数。留有精加工余量，一般为
0.1～0.5mm。
•
计算公式： ap=
•2020/7/25
•第二节 数控编程与工艺参数
•5．程序调试与检验
•1）图形模拟显示刀具轨迹 •2）机床空运行来检验刀轨 •3）单步执行、试切削工件
•2020/7/25
•第二节 数控编程与工艺参数
•二、切削用量的选择原则
• • 数控车削切削用量：切削速度Vc (或主轴转速n)、切削 深度ap和进给量f • 合理选择原则是：粗加工时，以提高劳动生产率为主，
•2020/7/25
•第三节 数控加工工艺过程
• 4．对刀点与换刀点的确定
• •
1）对刀点：又称起刀点。工件找正，裝夹后，用于确定
工件坐标系在机床坐标系中位置的基准点，同时也是数控加
工中刀具相对工件运动的起点。
• 确定对刀点的原则：1)工件易找正； 2)方便编程计算；
3)对刀误差小； 4)加工时检查方便、可靠。
• 对刀点可设在被加工的零件上，也可以设在夹具上，但
均须与零件编程原点有坐标尺寸联系；
• 对刀点既可与编程原点重合，也可以不重合；
• 对刀时应使对刀点与刀位点重合。
•2020/7/25
•第三节 数控加工工艺过程
• 加工中心: •• 1) 对刀点最好与工件坐标系重合，最少在X、Y方向上重 合，有利于保证对刀精度，减少对刀误差，适合单件试切法 加工； • 2) 对刀点也可以和定位基准重合，直接利用定位元件 进行对刀，可以避免批量加工时工件尺寸误差影响对刀精度 ，适合调整法加工成批工件。 •刀位点：是指刀具的定位基准点。铣刀，球头刀，车刀，钻 头。 • 2）换刀点：为加工中心、数控车床等多刀机床编程而 设置的。常设置在被加工零件的外面。
•2020/7/25
•第三节 数控加工工艺过程
• 2. 加工顺序的安排 •
• 保证工件刚度不被破坏，尽量减少变形，因此应遵循以下 原则： • 1）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，并 考虑与普通工序的衔接； • 2）先加工工件的内腔后加工工件的外轮廓； • 3）尽量减少重复定位与换刀次数； • 4）在一次安装加工多道工序中，先安排对工件刚性破坏 较小的工序。
•2020/7/25
•第三节 数控加工工艺过程
••①小批量加工零件，尽量采用组合夹具，可调式夹具以及 其它通用夹具； •②成批生产考虑采用专用夹具，力求装卸方便； •③夹具的定位及夹紧机构元件不能影响刀具的走刀运动； •④夹紧力应力求通过靠近主要支承点或在支承点所组成的 三角形内； •⑤装卸零件要方便可靠，成批生产可采用气动夹具、液压 夹具和多工位夹具。
•固定立柱立式加工中心
•第一节 数控机床的坐标系
•二、 数控机床的两种坐标 系•
•1. 机床坐标系 也称机械原点、参考点或零点。
• 例子：车床 加工中心
•数控车削工件坐标系的原点
•数控车床坐标系的原点
•2. 工件坐标系（编程坐标系）
•2020/7/25
•数控铣削工件坐标系的原点
•第一节 数控机床的坐标系
•2020/7/25
•第三节 数控加工工艺过程
• 3）常用对刀方法 • （•1）用百分表（或千分表）对刀
• ①用磁性表座将百分表（千分表）吸 在机床主轴端面上，并低速转动主轴；
• ②用手动操作，使旋转的表头分别靠 近X、Y方向的孔壁上，并使表针产生一 个预压量； • ③在X、Y方向上微量移动工作台，使表头旋转一周时，指针 摆动量控制在允许的误差范围内，可认为主轴回转轴线与工件 孔中心线重合。记下此时机床的X、Y值，用坐标设定指令就可 以设定工件坐标系。 • 特点：操作麻烦，效率较低，对刀精度低。
•2020/7/25
•第三节 数控加工工艺过程
• 3）以粗、精加工划分工序 • 考• 虑工件的加工精度，变形等因素，先粗后精。 • 4）按加工部位划分工序 • 先加工平面、定位面，再加工孔； • 先加工简单的几何形状，再加工复杂的几何形状； • 先加工精度较低的部位，再加工精度较高的部位。 • 总之，要综合考虑工件的结构要求、工件的安装方式、工 件的加工工艺性、数控机床的性能以及工厂生产组织与管理等 因素。
•2020/7/25
第三章数控编程基础知 识—数控编程工艺及指
令代码
2020年7月25日星期六
•第一节 数控机床的坐标系
•一、坐标系及运动方向
• •1.
坐标系的确定原则
•1)刀具相对于静止工件而运动的原则 •2)标准坐标系(右手坐标系)的规定原则 •3) 坐标轴正负的规定——刀具与工件之间距离增大的方 向规定为轴的正方向
• 先确定工件坐标系；随后计算待 加工轮廓上各几何元节点坐标值。 •3．编写加工程序
•2020/7/25
•第二节 数控编程与工艺参数
•4．程序输入数控系统
• •
二种方法：
• 一种是通过操作面板上的按钮直接把程序输入数控 系统； • 另一种是通过计算机RS232接口与数控机床连接传 送程序（一次性传输或在线加工）。
• 特点：法操作简单，但精度较低，会在工件表面留下刀 痕。 •解决办法：可让刀具离开工件一个距离，用塞尺进行检测
，偏置值应包含塞尺厚度。也可以用标准量棒和块规对刀 。
•2020/7/25
•第三节 数控加工工艺过程
• （3）采用寻边器（仪）对刀 • 光电式：
•数控 铣床对 刀
•机械式：上下两部分、中间由弹簧连成整体，上部分夹持在 机床主轴上，当主轴回转时，由于离心力的作用，上下部分将 会出现偏心，当下部分逐渐靠近工件时，其偏心将会逐渐减小 。
•三、绝对坐标和相对坐标
• 1.
绝对坐标表示法
• 大多数用G90表
示。
•绝对坐标表示法
•2. 相对坐标表示法 • 大多数用G91表示， 有的用X、Y、Z表示绝对 坐标，用U、V、W表示相 对坐标。
•相对坐标表示法
•2020/7/25
•第二节 数控编程与工艺参数
•一、编程的一般步骤（手工编程）
• •1．确定工艺过程 • 1)通过对工件进行工艺分析，拟定 加工工艺路线，划分加工工序；选择机床 、 •夹具和刀具； •2．计2)算确刀定具定轨位迹基坐准标和值切削用量。
• 2）切削速度Vc • • ① 车削光轴时 切削速度由工件材料、刀具的材料及加 工性质等因素所确定，可查表。 • • 计算公式： Vc=
• 式中： d—工件或刀尖的回转直径，单位mm; n—工件 或刀具的转速，单位r/min • ② 切削螺纹时 主轴转速n 与加工工件的螺距（或导程） 大小有关。
•2020/7/25
•2020/7/25
•第三节 数控加工工艺过程
• 3）工件槽底圆角半径，铣刀端刃铣削平面的能力就越差
，铣刀与铣削平面接触的最大直径d=D-2r(D为铣刀直径)。
•4）分析零件定位基准的可靠性
• 统一的定位基准——减少由安 装定位误差而导致工件加工的位置 误差和形状误差。
•
Vf = n f
• 式中： n—车床主轴的转速，单位r/min ;
•
f—刀具的进给量，单位mm/r 。
•2020/7/25
•第二节 数控编程与工艺参数
• 2．数控铣床切削用量选择 • • 数控铣削切削用量：切削速度vc 、进给速度vf 、背吃刀量 ap和侧吃刀量ac。 • 选择方法：考虑刀具的耐用度，先选取背吃刀量或侧吃刀 量，其次确定进给速度，最后确定切削速度。 • 1)背吃刀量ap（端铣）或侧吃刀量ac（圆周铣） • 背吃刀量ap为平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为 mm，端铣时ap为切削层深度，圆周铣削时ap为被加工表面的宽 度。 • 侧吃刀量ac为垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为 mm，端铣时ac为被加工表面宽度， 圆周铣削时ac为切削层深 度。
•统一基准标注方法
）——给工序安排与数控编程带来许多不 便。
•分散基准标注方法
•2020/7/25
•第三节 数控加工工艺过程
• 2．分析构成零件轮廓的几何元素条件 •
• 数控编程重要依据—零件轮廓的几何元素。手工编程时 ，计算节点坐标；自动编程时，要定义几何元素。 • 3．分析工件结构的工艺性 • 1）工件的内腔与外形应尽量采用统一的几何类型和尺寸 • 例如：同一轴上直径差不多的轴肩退刀槽的宽度应尽量统 一尺寸。 • 2）工件内槽及缘板间的过渡圆角半径不应过小 • 过渡圆角半径反映了刀具直径的大小，当R＜0.2H时(H加 工深度/次)，则该部位的加工工艺性较差。
•2020/7/25
•第三节 数控加工工艺过程
• （2）采用碰刀（或试切）方式对刀 ••其操作方法步骤如下： • ① 将刀具安装在主轴上，并使之中速旋转； • ② 分别沿X、Y方向，使刀具靠近工件被测边，直到与工件 表面轻微接触； • ③ 保持X、Y坐标不变，沿Z向使刀具离开工件表面； • ④分别沿X、Y方向，使刀具偏置移动一个刀具半径值； • ⑤此时的X、Y坐标值就是被测边的坐标偏置值，对其进 行坐标偏置设置即可。
•2020/7/25
•第三节 数控加工工艺过程
• 一、数控机床加工工艺分析
• 工• 艺涉及面广，影响因素多，更应考虑数控机床的加工特点。
•1. 分析零件图中的尺寸标注方法
• 统一基准标注方法 • 分散基准标注方法
• 1）统一基准标注方法——方便编程 ，同时能保持设计基准、工艺基准、测量
基准与工件原点设置的一致性。 • 2）局部分散的标注方法（设计人员 用，较多考虑装配与使用特性方面的因素
•2020/7/25