数控程序编程 第二章
合集下载
sk2
Z
W
Z K
W
o 3 2 4 1
z X/2 U/2
z X/2 3 2 4 1 U/2
x
x
a) 端面切削 b）端面锥度切削 图2-22 端面切削G79时的动作图
K
W 3 2 4 U/2 U/2
W 3 2 4
1
K
1
a） K〈0 b）K 〉0 图2-23 端面锥度切削符号与刀具轨迹关系图
车削固定循环中，X（U）、Z（W）和K是模态的，如 果这些值不变，在下一个程序段中可不指定。当某一个值 需要改变时，才在下一个程序段中指定。若指定非模态G 代码（除G04以外）或G00~G03代码，则数值被取消。以上 是常用的G指令，其余G指令代码见表2-1。 12．宏指令简介 某些高档数控系统为用户配备了类似于高级语言的复 合指令（宏程序）功能，用户可以使用变量进行算术运算、 逻辑运算和混合运算，此外复合指令功能还提供了循环语 句、分支语句和子程序调用语句。对于经常用到的加工过 程，如铣键槽、加工圆周分布的孔等，利用复合指令，可 以大大简化编程过程。
A 20 C 30 Φ25钻头 B 120 30 补偿值 b= - 4mm 35 3 18 30 5 图2-25 孔加工零件编程实例 50 30
22
2．编程实例 [例2-1] 使用刀具长度补偿和一般指令加工图2-25所示 的零件中A、B、C三个孔。 程序清单： N01G92 X0 Y0 Z0； 设定坐标系 N02 G91 G00 X120.0 Y80.0； 定位到A点 N03 G43 Z-32.0 T1 H01； 刀具快速移动到工 进起点， 刀具长度补偿 N04 S600 M03； 主轴启动 N05 G01 Z-21.0 F1000； 加工A孔 N06 G04 P2000； 孔底停留2秒 N07 G00 Z21.0； 快速返回到 工进起点 N08 X30.0 Y-50.0； 定位到B点
第2章数控编程中的工艺分析和数控机床编程及加工
机械工程实验教学中心
OpenSoftCNC软件介绍
在运行加工程序之前，必须通过参数设置对机床和刀具 进行调整，使其与加工要求相符，这样才能正确地进行加工 或模拟加工。
OpenSoftCNC软件系统的参数主要有以下内容： ①基本设置 设置可修改的基本参数。 ②刀具设置 设置刀具编号、类型和刀具补偿等参数。 ③轴参设置 设置和查看坐标轴参数。 ④工件坐标设置 设置G54—G59等工件坐标系的原点坐 标。 ⑤PLC设置 用于查看PLC缓冲区配置、PLC程序梯形图及 PLC程序指令流程。
2.1 数控加工工艺分析的主要内容
1、工艺分析的主要内容
( 3 ) 加工工序的设计 选取零件的定位基准，工步的划分、装卡与定位方案的确定、选取
刀具、确定切削参数等。 ( 4 ) 选取对刀点和换刀点，确定刀具补偿等。 ( 5 ) 分配数控加工中的容差。 ( 6 ) 处理数控机床上的部分工艺指令。
总之，数控加工工艺内容繁多，本章仅对编程中所涉 及的工艺知识进行学习。
2.1 数控加工工艺分析的主要内容
2、编制数控加工工艺时主要考虑的因素
(1)对零件图的工艺审查——看 通过对零件图的阅读，了解零件的加工尺寸精度、表
面粗糙度、形位公差等技术指标，找出加工难点（如零件 的刚性，材料的切削性能，窄槽、薄壁、不容易测量等工 艺窄口）。同时还要考虑用通用量具的可测性，设计基准 是否合理，零件的热处理、表面处理等技术措施对精加工 的影响。
机械工程实验教学中心
2.1 数控加工工艺分析的主要内容
识图的重点内容包括：
● 零件特征 车（轴、盘、套）；铣（箱体、异形）；多轴加工
●几何特征 平面、轮廓、孔系、沟槽、型腔、曲面、螺纹等。
●技术特征 ——尺寸精度，数控精加工可达IT7~IT8；
OpenSoftCNC软件介绍
在运行加工程序之前，必须通过参数设置对机床和刀具 进行调整，使其与加工要求相符，这样才能正确地进行加工 或模拟加工。
OpenSoftCNC软件系统的参数主要有以下内容： ①基本设置 设置可修改的基本参数。 ②刀具设置 设置刀具编号、类型和刀具补偿等参数。 ③轴参设置 设置和查看坐标轴参数。 ④工件坐标设置 设置G54—G59等工件坐标系的原点坐 标。 ⑤PLC设置 用于查看PLC缓冲区配置、PLC程序梯形图及 PLC程序指令流程。
2.1 数控加工工艺分析的主要内容
1、工艺分析的主要内容
( 3 ) 加工工序的设计 选取零件的定位基准，工步的划分、装卡与定位方案的确定、选取
刀具、确定切削参数等。 ( 4 ) 选取对刀点和换刀点，确定刀具补偿等。 ( 5 ) 分配数控加工中的容差。 ( 6 ) 处理数控机床上的部分工艺指令。
总之，数控加工工艺内容繁多，本章仅对编程中所涉 及的工艺知识进行学习。
2.1 数控加工工艺分析的主要内容
2、编制数控加工工艺时主要考虑的因素
(1)对零件图的工艺审查——看 通过对零件图的阅读，了解零件的加工尺寸精度、表
面粗糙度、形位公差等技术指标，找出加工难点（如零件 的刚性，材料的切削性能，窄槽、薄壁、不容易测量等工 艺窄口）。同时还要考虑用通用量具的可测性，设计基准 是否合理，零件的热处理、表面处理等技术措施对精加工 的影响。
机械工程实验教学中心
2.1 数控加工工艺分析的主要内容
识图的重点内容包括：
● 零件特征 车（轴、盘、套）；铣（箱体、异形）；多轴加工
●几何特征 平面、轮廓、孔系、沟槽、型腔、曲面、螺纹等。
●技术特征 ——尺寸精度，数控精加工可达IT7~IT8；
数控编程基础知识
数控编程的大致步骤如下：
①： 适分析零件图样和工艺要求。 ②： 适数值计算。 ③： 编写加工程序单。 ④： 制作控制介质，输入程序信息。 ⑤： 程序校验
2021/3/28
2
第二章 数控编程基础知识
二、数控编程的方法
1. 手工编程
从零件图样分析、工艺处理、数值计算、编写程序单、输 入程序直至校验等各步骤均由人工完成。
N020
G0 X0 Y0;
N030
Z100;
N040
G1 X100 Y100,R10 F120;
N050
G0 Z100;
N060
M30;
2021/3/28
Siemens系统 LJX1 G17 G40 G54 G90 G94; M3 S2000; G0 X0 Y0;
Z100; G1 X100 Y100,RND10 F120; G0 Z100; M30;
2021/3/28
5
第二章 数控编程基础知识
1、程序号
每个程序都要进行编号。程序号由位址O（字母O） 跟4位数字组成。如:
O 1000
程序的编号（1000号程序） 程序号地址（编号的指令码）
注意：1.不同的数控系统，程序号位址不一样。如Siemens用%表示。 2.程序号必须在程序的最前面，并单独占一行程序段。 3.8000至9999常用于机床制造商，用户最好不用。O9999、O .9999
方式简单，容易掌握，自动编程的基础。 适用于中等复杂、计算量不大的零件编程。 2. 自动编程
借助于数控语言编程系统或图形编程系统及相应的前置、
后置处理程序，由计ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ机自动生成零件加工程序。分为数控
语言编程和图形交互式编程（CAXA、MC、UG、CATIA、SW等）、 语音式自动编程和实物模型式自动编程等。
①： 适分析零件图样和工艺要求。 ②： 适数值计算。 ③： 编写加工程序单。 ④： 制作控制介质，输入程序信息。 ⑤： 程序校验
2021/3/28
2
第二章 数控编程基础知识
二、数控编程的方法
1. 手工编程
从零件图样分析、工艺处理、数值计算、编写程序单、输 入程序直至校验等各步骤均由人工完成。
N020
G0 X0 Y0;
N030
Z100;
N040
G1 X100 Y100,R10 F120;
N050
G0 Z100;
N060
M30;
2021/3/28
Siemens系统 LJX1 G17 G40 G54 G90 G94; M3 S2000; G0 X0 Y0;
Z100; G1 X100 Y100,RND10 F120; G0 Z100; M30;
2021/3/28
5
第二章 数控编程基础知识
1、程序号
每个程序都要进行编号。程序号由位址O（字母O） 跟4位数字组成。如:
O 1000
程序的编号（1000号程序） 程序号地址（编号的指令码）
注意：1.不同的数控系统，程序号位址不一样。如Siemens用%表示。 2.程序号必须在程序的最前面，并单独占一行程序段。 3.8000至9999常用于机床制造商，用户最好不用。O9999、O .9999
方式简单，容易掌握，自动编程的基础。 适用于中等复杂、计算量不大的零件编程。 2. 自动编程
借助于数控语言编程系统或图形编程系统及相应的前置、
后置处理程序，由计ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ机自动生成零件加工程序。分为数控
语言编程和图形交互式编程（CAXA、MC、UG、CATIA、SW等）、 语音式自动编程和实物模型式自动编程等。
数控加工程序编制
N20 G90 G00 ;快进到初始平面
N25钻通孔A,参考平面为工件上表面3mm处，刀具伸出下平面4mm,返回到参考平面，进给速度50mm/min
N30 G98 ;钻B孔,返回到初始平面
N35 G99 ;钻C孔,返回到参考平面
N40 G98 ;钻D孔,返回到初始平面
N45 G00 X0 Y0 T02 M06;快速到达点（0,0,250），换2号刀
N40 M98 P0200；钻四个孔
N45 T03 M06；换03号刀具—倒角
N50 S1500 M03 M08；启动主轴，开冷却液
N55 M98 P0300；给每个孔倒角
N60 T04 M06；换04号刀具—M10丝锥
N65 S200 M03 M08；启动主轴，开冷却液
N70 M98 P0400；对四个孔攻丝
N028G00G43 Z50 H03刀具向下移动到Z=50mm处并建立起刀具的长度补偿
N029 G99 G84 X0 Y20 Z-10 R5 F100在点A1（0,20）处加工螺纹孔，完成后返回参考平面
N030 Y-20 M05在点A2（0,20）处加工螺纹孔，完成后返回参考平面
N031 G00 G49 X0 Y0 Z150退刀至对刀点Q（0，0，150）并取消刀具长度补偿
O003
N001 G92 X0 Y0 Z150建立工件坐标系，并设置对刀点Q（0，0，150）（程序起点）
N002 M06 T01 M03 S600换1号刀，主轴正转，转速600r/min
N003 G90 G00G41 X-50 Y-80 D01绝对编程，刀具快速移动到点A（-50，-80）并建立起1号刀的半径补偿
N20；刀具快速下降到Z=10mm
N30 G98 G81；在点A1处钻通孔，完成后返回初始平面（Z=10mm处）
N25钻通孔A,参考平面为工件上表面3mm处，刀具伸出下平面4mm,返回到参考平面，进给速度50mm/min
N30 G98 ;钻B孔,返回到初始平面
N35 G99 ;钻C孔,返回到参考平面
N40 G98 ;钻D孔,返回到初始平面
N45 G00 X0 Y0 T02 M06;快速到达点（0,0,250），换2号刀
N40 M98 P0200；钻四个孔
N45 T03 M06；换03号刀具—倒角
N50 S1500 M03 M08；启动主轴，开冷却液
N55 M98 P0300；给每个孔倒角
N60 T04 M06；换04号刀具—M10丝锥
N65 S200 M03 M08；启动主轴，开冷却液
N70 M98 P0400；对四个孔攻丝
N028G00G43 Z50 H03刀具向下移动到Z=50mm处并建立起刀具的长度补偿
N029 G99 G84 X0 Y20 Z-10 R5 F100在点A1（0,20）处加工螺纹孔，完成后返回参考平面
N030 Y-20 M05在点A2（0,20）处加工螺纹孔，完成后返回参考平面
N031 G00 G49 X0 Y0 Z150退刀至对刀点Q（0，0，150）并取消刀具长度补偿
O003
N001 G92 X0 Y0 Z150建立工件坐标系，并设置对刀点Q（0，0，150）（程序起点）
N002 M06 T01 M03 S600换1号刀，主轴正转，转速600r/min
N003 G90 G00G41 X-50 Y-80 D01绝对编程，刀具快速移动到点A（-50，-80）并建立起1号刀的半径补偿
N20；刀具快速下降到Z=10mm
N30 G98 G81；在点A1处钻通孔，完成后返回初始平面（Z=10mm处）
第二章_数控加工编程基础
2.2 编程的基础知识
2.辅助功能M代码 M指令构成：
地址码M后跟2位数字组成，从M00-M99共100种。
(1) M00—程序停止。
(2) M01—计划（任选）停止。 程序运行前，在操作面板上按下“任选停止” 键时，
才执行M01指令，主轴停转、进给停止、冷却液关 断、程序停止执行。若“任选停止”处于无效状态 时，M01指令不起作用。利用启动按钮才能再次自 动运转，继续执行下一个程序段。
零件图纸
图纸工艺分析 确定工艺过程
数值计算
修
编写程序
改
制备控制介质
校验和试切 错误
4、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，作为 数控系统的输入信息。 注意：若程序较简单，也可 直接通过键盘输入。
零件图纸
图纸工艺分析 确定工艺过程
数值计算
修
编写程序
改
制备控制介质
校验和试切 错误
5、程序的校验和试切
轴转动的圆进给坐标轴分别 用A、B、C表示。
坐标轴正向：由右手螺旋 法则而定。
右手直角笛卡尔坐标系
数控机2.床2的进编给程运动的是基相对础运动知。Y识
具体规定：
①坐标系是假定工件 不动，刀具相对于 工件做进给运动的 坐标系。
+B
X、Y、Z
Y
+A X
Z +C
②以增大工件与刀具
之间距离的方向为 坐标轴的正方向。 Z
a. 在刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床）
Z轴水平时（卧式），则从刀具(主轴)向工件看时， X坐标的正方向指向右边。
＋X
Z轴垂直时（立式），对单立柱机床，面向刀具主轴 向立柱看时， X轴的正方向指向右边
电子课件-《数控铣床加工中心编程与操作(FANUC系统)(第二版)》-A0第二章 数控铣床加工中心的操作
二、 机床操作面板
机床操作面板
第二节 数控铣床/加工中心的基本操作
第二节 数控铣床/加工中心的基本操作
一、 开机与关机操作
1. 开机准备 2. 机床开机操作 3. 机床关机操作
第二节 数控铣床/加工中心的基本操作
二、 回原点操作
1. 操作步骤 (1)按下回原点键 ，系统进入回原点模式。 (2)依次选择相应的坐标轴如 “ 、 、 ”，然后按下正向移动键 ， 使各轴分别回原点。 2. 注意事项
(2)用 G54~G59指令建立工件坐标系 1)参数输入。 2)实例。
G54参数设置
输入参数
第二节 数控铣床/加工中心的基本操作
建立工件坐标系
第二节 数控铣床/加工中心的基本操作
参考程序
第二节 数控铣床/加工中心的基本操作
五、 程序的输入与编辑
1. 程序的新建与传输 (1)新建一个程序 (2)程序的传输
第二节 数控铣床/加工中心的基本操作
2. 程序的编辑 (1)翻页及光标移动 (2)插入字符 (3)删除输入域中的数据 (4)删除字符 (5)查找 (6)替换
第二节 数控铣床/加工中心的基本操作
3. 程序管理 (1)选择程序 (2)删除一个数控程序 (3)删除全部数控程序
第二节 数控铣床/加工中心的基本操作
六、 程序校验与自动加工
1. 程序校验 2. 自动加工 (1)自动连续加工 (2)加工的暂停与停止 (3)单段加工
第二节 数控铣床/加工中心的基本操作
七、 数控机床的操作规程
1. 机床启动前的注意事项 2. 调整程序时的注意事项 3. 机床运转中的注意事项 4. 加工完毕时的注意事项
第三节 数控铣床/加工中心的维护与保养
2. 数控铣床/加工中心常用的对刀方法 (1)X、Y 向对刀 1)试切对刀法。 2)刚性靠棒对刀法。 3)寻边器对刀法。 4)百分表对刀法。 5)对刀仪对刀法。
机床操作面板
第二节 数控铣床/加工中心的基本操作
第二节 数控铣床/加工中心的基本操作
一、 开机与关机操作
1. 开机准备 2. 机床开机操作 3. 机床关机操作
第二节 数控铣床/加工中心的基本操作
二、 回原点操作
1. 操作步骤 (1)按下回原点键 ，系统进入回原点模式。 (2)依次选择相应的坐标轴如 “ 、 、 ”，然后按下正向移动键 ， 使各轴分别回原点。 2. 注意事项
(2)用 G54~G59指令建立工件坐标系 1)参数输入。 2)实例。
G54参数设置
输入参数
第二节 数控铣床/加工中心的基本操作
建立工件坐标系
第二节 数控铣床/加工中心的基本操作
参考程序
第二节 数控铣床/加工中心的基本操作
五、 程序的输入与编辑
1. 程序的新建与传输 (1)新建一个程序 (2)程序的传输
第二节 数控铣床/加工中心的基本操作
2. 程序的编辑 (1)翻页及光标移动 (2)插入字符 (3)删除输入域中的数据 (4)删除字符 (5)查找 (6)替换
第二节 数控铣床/加工中心的基本操作
3. 程序管理 (1)选择程序 (2)删除一个数控程序 (3)删除全部数控程序
第二节 数控铣床/加工中心的基本操作
六、 程序校验与自动加工
1. 程序校验 2. 自动加工 (1)自动连续加工 (2)加工的暂停与停止 (3)单段加工
第二节 数控铣床/加工中心的基本操作
七、 数控机床的操作规程
1. 机床启动前的注意事项 2. 调整程序时的注意事项 3. 机床运转中的注意事项 4. 加工完毕时的注意事项
第三节 数控铣床/加工中心的维护与保养
2. 数控铣床/加工中心常用的对刀方法 (1)X、Y 向对刀 1)试切对刀法。 2)刚性靠棒对刀法。 3)寻边器对刀法。 4)百分表对刀法。 5)对刀仪对刀法。
数控编程基础知识(PPT 34页)
• G90 G01 X30 Y37 F200；
数 • 用G91指令设定程序中X、Y、Z坐标值为增量值，从A点到达B点的
控 程序可以写为：
原 理
•
G90 G01 X20 Y25 F200；
及 应 用
• •
注意数控程序中没有出现G90或G91时，默X、Y、Z坐标值为绝对值。 程序中也可以不用G91指令来指定增量坐标编程，当程序中出现U、
Y、Z、U、V、W、P、Q、I、
J、K、A、B、C、D、E、R、
数 H共18个字母；常用表示非尺
控
寸字的N、G、F、S、T、M、
原 理 及
L、O共8个。地址字的含义见 表2-1。
应
用
第2章 数控编程基础
F、X、Y、Z、A、B、C、U、V、W、I、J、K 后的数字一般需要加小数点，整数 也要。
第2章 数控编程基础
肇 庆
2.4.4 主程序、子程序与用户宏程序
学
院 • 为了简化编程，数控程序有着不同的形式，最为常见的有主程序、子程序和
工
用户宏程序三类。
程 学 院
•
如下图2-23所示零件，其加工内容可以看做是重复的在零件外圆上切槽，编 写程序时会有很多重复的语句，这时可以把相同的部分写成子程序。再通过 主程序来多次调用，就可简化编程，减少程序的出错率。具体编写和调用子
院
数 控 原 理 及 应 用
第2章 数控编程基础
肇 庆
2.2.5 绝对坐标编程与增量坐标编程
学
院 • 在加工程序中，各位置点坐标值有绝对尺寸指令和增量尺寸指令两种表达方
工
法。
程 学 院
•
绝对尺寸指机床运动部件的目标位置坐标值是以编程坐标原点为基准确定的， 如图2-16a所示。增量尺寸指描述机床运动部件的目标位置坐标值是以前一 位置的坐标值为依据确
数控加工的程序编制
第2章 数控加工的程序编制1．概述2.1.1 数控编程的基本概念在数控机床上加工零件时，一般首先需要编写零件加工程序，即用数字形式的指令代码来描述被加工零件的工艺过程、零件尺寸和工艺参数(如主轴转速、进给速度等)，然后将零件加工程序输入数控装置，经过计算机的处理与计算，发出各种控制指令，控制机床的运动与辅助动作，自动完成零件的加工。
当变更加工对象时，只需重新编写零件加工程序，而机床本身则不需要进行调整就能把零件加工出来。
这种根据被加工零件的图纸及其技术要求、工艺要求等切削加工的必要信息，按数控系统所规定的指令和格式编制的数控加工指令序列，就是数控加工程序，或称零件程序。
要在数控机床上进行加工，数控加工程序是必须的。
制备数控加工程序的过程称为数控加工程序编制，简称数控编程（NC programming），它是数控加工中的一项极为重要的工作。
2.1.2 数控编程方法简介数控编程方法可以分为两类，一类是手工编程；另一类是自动编程。
手工编程1.手工编程是指编制零件数控加工程序的各个步骤，即从零件图纸分析、工艺决策、确定加工路线和工艺参数、计算刀位轨迹坐标数据、编写零件的数控加工程序单直至程序的检验，均由人工来完成。
对于点位加工或几何形状不太复杂的平面零件，数控编程计算较简单，程序段不多，手工编程即可实现。
但对轮廓形状由复杂曲线组成的平面零件，特别是空间复杂曲面零件，数值计算则相当繁琐，工作量大，容易出错，且很难校对。
据资料统计，对于复杂零件，特别是曲面零件加工，用手工编程时，一个零件的编程时间与在机床上实际加工时间之比，平均约为30：1。
数控机床不能开动的原因中，有20～30％是由于加工程序不能及时编制出来而造成的。
因此，为了缩短生产周期，提高数控机床的利用率，有效地解决各种模具及复杂零件的加工问题，采用手工编程已不能满足要求，而必须采用自动编程方法。
2. 自动编程进行复杂零件加工时，刀位轨迹的计算工作量非常大，有些时候，甚至是不现实的。
数控编程基础知识
须是奇数，第五列孔为补奇孔。
24
2.4 常用编程指令
2.4.1 准备功能指令 准备功能（Traverse Functions）指令，又称G功能 或G指令，它是建立数控机床某种加工方式的指 令。G指令大多数由地址符G和后续的两位数字组 成，从G00~G99有100种。 G指令通常可以分为模 态指令和非模态指令两种，模态指令（Acting Modally）又称续效指令，一旦被定义后，该指令 一直有效，只有当同组的其它指令出现后该指令 才失效，而非模态指令是指只在本程序段有效的 指令。
11
举例说明： 下图所示为数控车床的坐标轴。
12
根据数控立式铣床结构图，试确定X、Y、Z直线坐标轴。
13
为了编程和加工的方便，有时还要设置附加坐标系。对于直线 运动，通常建立的附加坐标系有：
①指定平行于X、Y、Z的坐标轴 可以采用的附加坐标系：第二组U、V、W坐标，第三组P、Q、R 坐标。 ②指定不平行于X、Y、Z的坐标轴 也可以采用的附加坐标系：第二组U、V、W坐标，第三组P、 Q、R坐标。 ③如果在第一组A、B、C作回转运动的同时，还有平行或不平 行于A、B、C回转轴的第二组回转运动，可命名为D、E、F。
27
(3)坐标平面选择指令
坐标平面选择指令是用来选择直线、圆弧插补的平面 和刀具补偿平面的。 G17表示选择 XY平面 G18表示选择 ZX平面 G19表示选择 YZ平面
各坐标平面如右图所 示。一般，数控车床 默认在ZX平面内加 工，数控铣床默认在 XY平面内加工。
坐标平面选择
28
2. 快速点定位指令(G00)
16
①数控车床的原点 在数控车床上，机床原点一般取在卡盘端面与主轴中心 线的交点处，见下图。同时，通过设置参数的方法，也 可将机床原点设定在X、Z坐标的正方向极限位置上。
24
2.4 常用编程指令
2.4.1 准备功能指令 准备功能（Traverse Functions）指令，又称G功能 或G指令，它是建立数控机床某种加工方式的指 令。G指令大多数由地址符G和后续的两位数字组 成，从G00~G99有100种。 G指令通常可以分为模 态指令和非模态指令两种，模态指令（Acting Modally）又称续效指令，一旦被定义后，该指令 一直有效，只有当同组的其它指令出现后该指令 才失效，而非模态指令是指只在本程序段有效的 指令。
11
举例说明： 下图所示为数控车床的坐标轴。
12
根据数控立式铣床结构图，试确定X、Y、Z直线坐标轴。
13
为了编程和加工的方便，有时还要设置附加坐标系。对于直线 运动，通常建立的附加坐标系有：
①指定平行于X、Y、Z的坐标轴 可以采用的附加坐标系：第二组U、V、W坐标，第三组P、Q、R 坐标。 ②指定不平行于X、Y、Z的坐标轴 也可以采用的附加坐标系：第二组U、V、W坐标，第三组P、 Q、R坐标。 ③如果在第一组A、B、C作回转运动的同时，还有平行或不平 行于A、B、C回转轴的第二组回转运动，可命名为D、E、F。
27
(3)坐标平面选择指令
坐标平面选择指令是用来选择直线、圆弧插补的平面 和刀具补偿平面的。 G17表示选择 XY平面 G18表示选择 ZX平面 G19表示选择 YZ平面
各坐标平面如右图所 示。一般，数控车床 默认在ZX平面内加 工，数控铣床默认在 XY平面内加工。
坐标平面选择
28
2. 快速点定位指令(G00)
16
①数控车床的原点 在数控车床上，机床原点一般取在卡盘端面与主轴中心 线的交点处，见下图。同时，通过设置参数的方法，也 可将机床原点设定在X、Z坐标的正方向极限位置上。
数控编程与操作第2章
N80 G00 X200 Z150 T00 M05； (⑥刀具回位)
第2章 数控加工程序编制基础 上例为一个完整的零件加工程序，程序号为O2001。以上 程序中每一行即称为一个程序段，共由10个程序段组成，每 个程序段以序号“N”开头。M02作为整个程序的结束。
第2章 数控加工程序编制基础 2．程序段的组成 一个程序段表示一个完整的加工工步或动作。程序段由程 序段号、若干程序字和程序段结束符号组成。 程序段号N又称程序段名，由地址N和数字组成。数字大小
＋Z
＋Z ＋Y ＋X O
(a)
＋Y ＋Z
(b)
＋X
图 2 2 数 控 机 床 坐 标 系
-
＋
X
O
＋Z
＋Y ＋Y O ＋W
＋V ＋Y ＋Z
＋C
＋ U
＋ B′
＋Z ＋W
＋ X
′
＋A
＋
X ′
(c )
(d)
第2章 数控加工程序编制基础 2.1.2 机床原点和机床参考点
1．机床原点
机床原点是机床基本坐标系的原点，是工件坐标系、机床
＋Y ＋B＋ ＋ X′
＋ X、 ＋ Y或 ＋ Z ＋ A、 ＋ B 或＋C
＋A ＋C ＋Z ＋ Y′ ＋Z ＋X
＋X
图2-1 右手直角笛卡儿坐标系
第2章 数控加工程序编制基础 如果数控机床的运动多于X、Y、Z三个坐标，则可用附加坐 标轴U、V、W分别表示平行于X、Y、Z三个坐标轴的第二组直线 运动；如果在回转运动A、B、C外还有第二组回转运动，可分别 指定为D、E、F。然而，大部分数控机床加工的动作只需三个直 线坐标轴及一个旋转轴便可完成大部分零件的数控加工。
第2章 数控加工程序编制基础
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
G17 Y G18 X Z G19
G03 G02 X
G03
G03
G02
G02 Z
Y
格式： G03 Xx Yy Ii Jj Ff 或 G03 Xx Yy Rr Ff x,y----终点坐标(与G90和G91有关 ) I,j----圆心坐标(增量值，与G90和G91无关 ) r------圆弧半径(负值表示大于180度圆弧) f-------切向速度
G28和G29指令应用的例子； G28 G90 X1000.0 Y700.0；返回参考点（A→B→R） T1111； 在参考点换刀 G29 X1500.0 Y200.0； 从参考点返回（R→B→C） Y
R
700
B A C
400 1000 1500
300 200
X
4.插补功能G代码 （1）定位（快速）指令（G00）
X-2.105 Y18.232 R25 X2.857 Y19.795 R6
凸轮厚度：5mm
R15
X20 Y0 R20
G01 Y-10 G00 Z50
加工原点：X，Y在轴孔中心，Z在底平面 工件坐标系：G54
（5）螺旋线插补指令
G17G02 X PYP I J F ; G03 R
程序校验、试切
加工
2.3 数控标准
2.3.1 数控程序编制的国际标准和国家标准 1. ISO代码和EIA代码
国际标准化协会 美国电子工业协会 2. 数控标准的内容： 数控的名词术语； 数控机床的坐标轴和运动方向； 数控机床的字符编码（ISO代码、EIA代码） 数控编程的程序段格式； 准备机能（G代码）和辅助机能（M代码）； 进给功能、主轴功能和刀具功能。
X
Z
（9）跳过功能指令 指令格式：G31 IP_； 应用场合：加工停止位置由跳过信号指定，如 磨削加工，工件尺寸测量等。 示例： G31 G91 X100.0 F100.0； Y50.0；
Y 跳过信号输入
G31 G90 X200.0 F100.0； X300.0 Y280.0；
Y 跳过信号输入 （300，280） 280
x2 y2 z2
例：直线轴插补：（G91）G01 X200.0 Y100.0 F200.0； 旋转轴插补： G91 G01 C –90.0 F300.0；
Y
110.0 （终点） （起点） 90° 10.0 O （起点） 20.0 220.0
X
（终点）
进给速度 300deg/min
（4）圆弧插补指令 顺时针圆弧插补指令（G02） 逆时针圆弧插补指令（G03） 方向：从XY平面（ZX平面，YZ平面）的Z轴（Y 轴，X轴）的正向往负向观察
2.4 数控系统的指令代码
2.4.1 国际标准化组织准规定的准备功能指 令代码—G代码
（见教材表2.2） 模态代码：一经在一个程序段中指定，其功能一直 保持到被取消或被同组其它G代码所代替 非模态代码：功能仅在所出现的程序段内有效 同组的两个代码不能出现在一个程序段中 不同组的G代码根据需要可以在一个程序段中出现
基准点
150
180
x
（3）选择工件坐标系指令（G54～G59）
G54 机床坐标系原点 G55 参考点
(4)设定局部坐标系指令（G52） 例：G52 X100. Y50.
局部坐标系 G54 G55 G56 局部坐标系 G57 G58 机床坐标系原点⊙ 参考点● G59
(5)坐标平面设定指令（G17，G18，G19）
结束符
常用地址字符
地址字 A 、B、 C F 、S、T G I、J、K M N U、V 、W X 、Y、 Z 意 义 围绕X、Y、Z轴旋转的旋转轴角度尺寸字 进给速度指定机能、主轴速度机能、刀具机能 准备机能 插补参数 辅助机能 程序段序号 与X、Y、Z轴平行的第2移动坐标尺寸字 主坐标轴X、Y、Z移动坐标尺寸字
第2章 数控加工的程序编制
2.1 概 述
根据被加工零件的图纸及其技术要求、工艺要求等 切削加工的必要信息，按数控系统所规定的指令和 格式编制数控加工指令序列
2.1.1 数控编程的基本概念
2.1.2 数控编程方法简介
1) 手工编程 2)自动编程
以自动编程语言为基础的方法 以计算机辅助设计为基础的方法
2.2 数控编程的基础
O
R50
R60
X
90 120 140
增量编程方式： G91 G03 X-60.0 Y60.0 I-60.0 F300； G02 X-20.0 Y-40.0 I-50.0； 或 G91 G03 X-60.0 Y60.0 R60.0 F300； G02 X-20.0 Y-40.0 R50.0；
X
50
20
选择插补平面、刀具补偿平面等 G17----xy平面; G18----zx平面; G19----yz平面.
Z Y/Z平面 Z/X平面
X Y X/Y平面
2. 坐标值尺寸G代码
（1）绝对值和增量值编程指令（G90，G91） G90 X40.0 Y70.0； 绝对值编程 G91 X－60.0 Y40.0；增量值编程
2.3.2 程序结构与程序段格式
1. 加工程序的结构 加工程序 主程序和子程序 程序段(block) 字(word) 地址和数据 2. 程序段格式
N××××G××X±××××.×××Y±××××Z.×××F××S××T××M××LF
程序段序号
准备机能字
坐标字
进给功能字
刀具功能字 辅助功能字
主轴转速功能字
50
100
X 100 200 300
x
5.进给功能G代码 （1）每分进给量指令（G94） G94；每分进给G代码 F_；进给速度指令（mm/min或inch/min） （2）每转进给量指令（G95） G95；每转进给G代码 F_；进给速度指令（mm/rev或inch/ren） （3）时间倒数进给速度指令（G93） G93；倒数时间进指令G代码 F_；进给速度指令（1/min） （4）一位进给速度F代码指令
Y 70.0 终点
30.0
起点 X 40.0 100.0
（2）极坐标尺寸指令 G16； 建立极坐标指令方式 G15； 取消极坐标指令方式
绝对值指令编程 N1 G17 G90 G16
N2 G81 X100.0 Y30.0 Z-20.0 R-5.0 F200.0 N3 Y150.0
N4 Y270.0
N5 G15 G80 相对值指令编程 100
F代码规定为刀具沿圆弧的进给速度 例： G91G17G03X-50.Y50.R50.Z30F100.
Z
刀具轨迹
Y X
（6）螺纹切削指令 格式： G33 IP_ F_； 其中 IP_：螺纹终点位置 F_：长轴方向导程（或螺距） 例: 加工螺纹长度10mm，螺距1.5mm，指令为 G33 Z10.0 F1.5；
2.4.2
FANUC系统G代码指令集
（见教材表2.3和2.4）
2.4.3 G代码功能介绍（以FANUC系统为例） 1.与坐标系有关的G代码
（1）选择机床坐标系指令（G53） G53 Xα Yβ ；
机床原点
β
α
参考点
x
250
（2）工件坐标系设定指令 G92 X400. Z250.
φ 400
z
y
G92 X180. Y150.
4.加工路线的确定 ⑴应尽量减少进、退刀等辅助时间。 ⑵铣削时，要尽量采用顺铣加工方式。 ⑶选择合理的进、退刀位置。 ⑷加工路线一般是先加工外轮廓，再加工内轮廓。 5.切削用量的选择 考虑机床、刀具、工件材料、冷却液等因素
2.2.3 数控程序编制的内容与步骤
零件图纸分析 确定加工的工艺路线 刀位轨迹计算 编写程序 程序输入
6. 切削速度控制G代码 （1）准确停止指令（G09）
到终点之前减速并进行“到位检测”,非模态指令。
（2）准确停止方式指令(G61)
2.2.1 编程的几何基础
1．机床坐标系
机床上固有的坐标系 数控机床的主轴与机床坐标系的Z轴重合或平行
2．机床零点与参考点
机床零点：机床坐标系的零点。（基准点） 参考点：由挡铁和限位开关预先确定好的点。 返回参考点
3. 工件坐标系与工件零点
用于确定工件几何图形上各几何要素的位置而建立的坐标系 选择工件零点的原则：便于将工件图的尺寸方便地转化编程的坐 标值和提高加工精度
刀具以机床制造厂设定的各轴单独的快速进给速度运动。 加速—匀速—减速
B
A
（2）单方向定位指令（G60）
定位的过冲量和定位方向由参数设定。当定位运动方向 与参数设定的定位方向不一致时，刀具到达过冲点处暂 停，然后反向定位。
过冲量
开始位置
开始位置 结束位置 暂停
（3）直线插补指令（G01） G01XxYyZz Ff x x轴方向的进给速度： Fx f L 其中： L
30 56 Φ 140
X
X
G54 G90 G00 X0 Y0 Z100 S1200 M3 G00 X20 Y10 Z10 G01 Z0 F200
()
R6 R25
●
R20
●
G01 X20 Y0
(-10,0)
(20,0)
G02 X-10 R15
N1 G17 G90 G16
N2 G81 X100.0 Y30.0 Z-20.0 R-5.0 F200.0 N3 G91 Y120.0
N4 Y120.0
N5 G15 G80
（3）公制，英制转换指令 G20；英制输入 G21；公制输入
公制/英制的角度都用度测量，公制/英制转换后，进给速度、工件零点偏移量、 刀具补偿值等的测量单位都要改变。开机时，英制/公制代码与关机时一样。
G03 G02 X
G03
G03
G02
G02 Z
Y
格式： G03 Xx Yy Ii Jj Ff 或 G03 Xx Yy Rr Ff x,y----终点坐标(与G90和G91有关 ) I,j----圆心坐标(增量值，与G90和G91无关 ) r------圆弧半径(负值表示大于180度圆弧) f-------切向速度
G28和G29指令应用的例子； G28 G90 X1000.0 Y700.0；返回参考点（A→B→R） T1111； 在参考点换刀 G29 X1500.0 Y200.0； 从参考点返回（R→B→C） Y
R
700
B A C
400 1000 1500
300 200
X
4.插补功能G代码 （1）定位（快速）指令（G00）
X-2.105 Y18.232 R25 X2.857 Y19.795 R6
凸轮厚度：5mm
R15
X20 Y0 R20
G01 Y-10 G00 Z50
加工原点：X，Y在轴孔中心，Z在底平面 工件坐标系：G54
（5）螺旋线插补指令
G17G02 X PYP I J F ; G03 R
程序校验、试切
加工
2.3 数控标准
2.3.1 数控程序编制的国际标准和国家标准 1. ISO代码和EIA代码
国际标准化协会 美国电子工业协会 2. 数控标准的内容： 数控的名词术语； 数控机床的坐标轴和运动方向； 数控机床的字符编码（ISO代码、EIA代码） 数控编程的程序段格式； 准备机能（G代码）和辅助机能（M代码）； 进给功能、主轴功能和刀具功能。
X
Z
（9）跳过功能指令 指令格式：G31 IP_； 应用场合：加工停止位置由跳过信号指定，如 磨削加工，工件尺寸测量等。 示例： G31 G91 X100.0 F100.0； Y50.0；
Y 跳过信号输入
G31 G90 X200.0 F100.0； X300.0 Y280.0；
Y 跳过信号输入 （300，280） 280
x2 y2 z2
例：直线轴插补：（G91）G01 X200.0 Y100.0 F200.0； 旋转轴插补： G91 G01 C –90.0 F300.0；
Y
110.0 （终点） （起点） 90° 10.0 O （起点） 20.0 220.0
X
（终点）
进给速度 300deg/min
（4）圆弧插补指令 顺时针圆弧插补指令（G02） 逆时针圆弧插补指令（G03） 方向：从XY平面（ZX平面，YZ平面）的Z轴（Y 轴，X轴）的正向往负向观察
2.4 数控系统的指令代码
2.4.1 国际标准化组织准规定的准备功能指 令代码—G代码
（见教材表2.2） 模态代码：一经在一个程序段中指定，其功能一直 保持到被取消或被同组其它G代码所代替 非模态代码：功能仅在所出现的程序段内有效 同组的两个代码不能出现在一个程序段中 不同组的G代码根据需要可以在一个程序段中出现
基准点
150
180
x
（3）选择工件坐标系指令（G54～G59）
G54 机床坐标系原点 G55 参考点
(4)设定局部坐标系指令（G52） 例：G52 X100. Y50.
局部坐标系 G54 G55 G56 局部坐标系 G57 G58 机床坐标系原点⊙ 参考点● G59
(5)坐标平面设定指令（G17，G18，G19）
结束符
常用地址字符
地址字 A 、B、 C F 、S、T G I、J、K M N U、V 、W X 、Y、 Z 意 义 围绕X、Y、Z轴旋转的旋转轴角度尺寸字 进给速度指定机能、主轴速度机能、刀具机能 准备机能 插补参数 辅助机能 程序段序号 与X、Y、Z轴平行的第2移动坐标尺寸字 主坐标轴X、Y、Z移动坐标尺寸字
第2章 数控加工的程序编制
2.1 概 述
根据被加工零件的图纸及其技术要求、工艺要求等 切削加工的必要信息，按数控系统所规定的指令和 格式编制数控加工指令序列
2.1.1 数控编程的基本概念
2.1.2 数控编程方法简介
1) 手工编程 2)自动编程
以自动编程语言为基础的方法 以计算机辅助设计为基础的方法
2.2 数控编程的基础
O
R50
R60
X
90 120 140
增量编程方式： G91 G03 X-60.0 Y60.0 I-60.0 F300； G02 X-20.0 Y-40.0 I-50.0； 或 G91 G03 X-60.0 Y60.0 R60.0 F300； G02 X-20.0 Y-40.0 R50.0；
X
50
20
选择插补平面、刀具补偿平面等 G17----xy平面; G18----zx平面; G19----yz平面.
Z Y/Z平面 Z/X平面
X Y X/Y平面
2. 坐标值尺寸G代码
（1）绝对值和增量值编程指令（G90，G91） G90 X40.0 Y70.0； 绝对值编程 G91 X－60.0 Y40.0；增量值编程
2.3.2 程序结构与程序段格式
1. 加工程序的结构 加工程序 主程序和子程序 程序段(block) 字(word) 地址和数据 2. 程序段格式
N××××G××X±××××.×××Y±××××Z.×××F××S××T××M××LF
程序段序号
准备机能字
坐标字
进给功能字
刀具功能字 辅助功能字
主轴转速功能字
50
100
X 100 200 300
x
5.进给功能G代码 （1）每分进给量指令（G94） G94；每分进给G代码 F_；进给速度指令（mm/min或inch/min） （2）每转进给量指令（G95） G95；每转进给G代码 F_；进给速度指令（mm/rev或inch/ren） （3）时间倒数进给速度指令（G93） G93；倒数时间进指令G代码 F_；进给速度指令（1/min） （4）一位进给速度F代码指令
Y 70.0 终点
30.0
起点 X 40.0 100.0
（2）极坐标尺寸指令 G16； 建立极坐标指令方式 G15； 取消极坐标指令方式
绝对值指令编程 N1 G17 G90 G16
N2 G81 X100.0 Y30.0 Z-20.0 R-5.0 F200.0 N3 Y150.0
N4 Y270.0
N5 G15 G80 相对值指令编程 100
F代码规定为刀具沿圆弧的进给速度 例： G91G17G03X-50.Y50.R50.Z30F100.
Z
刀具轨迹
Y X
（6）螺纹切削指令 格式： G33 IP_ F_； 其中 IP_：螺纹终点位置 F_：长轴方向导程（或螺距） 例: 加工螺纹长度10mm，螺距1.5mm，指令为 G33 Z10.0 F1.5；
2.4.2
FANUC系统G代码指令集
（见教材表2.3和2.4）
2.4.3 G代码功能介绍（以FANUC系统为例） 1.与坐标系有关的G代码
（1）选择机床坐标系指令（G53） G53 Xα Yβ ；
机床原点
β
α
参考点
x
250
（2）工件坐标系设定指令 G92 X400. Z250.
φ 400
z
y
G92 X180. Y150.
4.加工路线的确定 ⑴应尽量减少进、退刀等辅助时间。 ⑵铣削时，要尽量采用顺铣加工方式。 ⑶选择合理的进、退刀位置。 ⑷加工路线一般是先加工外轮廓，再加工内轮廓。 5.切削用量的选择 考虑机床、刀具、工件材料、冷却液等因素
2.2.3 数控程序编制的内容与步骤
零件图纸分析 确定加工的工艺路线 刀位轨迹计算 编写程序 程序输入
6. 切削速度控制G代码 （1）准确停止指令（G09）
到终点之前减速并进行“到位检测”,非模态指令。
（2）准确停止方式指令(G61)
2.2.1 编程的几何基础
1．机床坐标系
机床上固有的坐标系 数控机床的主轴与机床坐标系的Z轴重合或平行
2．机床零点与参考点
机床零点：机床坐标系的零点。（基准点） 参考点：由挡铁和限位开关预先确定好的点。 返回参考点
3. 工件坐标系与工件零点
用于确定工件几何图形上各几何要素的位置而建立的坐标系 选择工件零点的原则：便于将工件图的尺寸方便地转化编程的坐 标值和提高加工精度
刀具以机床制造厂设定的各轴单独的快速进给速度运动。 加速—匀速—减速
B
A
（2）单方向定位指令（G60）
定位的过冲量和定位方向由参数设定。当定位运动方向 与参数设定的定位方向不一致时，刀具到达过冲点处暂 停，然后反向定位。
过冲量
开始位置
开始位置 结束位置 暂停
（3）直线插补指令（G01） G01XxYyZz Ff x x轴方向的进给速度： Fx f L 其中： L
30 56 Φ 140
X
X
G54 G90 G00 X0 Y0 Z100 S1200 M3 G00 X20 Y10 Z10 G01 Z0 F200
()
R6 R25
●
R20
●
G01 X20 Y0
(-10,0)
(20,0)
G02 X-10 R15
N1 G17 G90 G16
N2 G81 X100.0 Y30.0 Z-20.0 R-5.0 F200.0 N3 G91 Y120.0
N4 Y120.0
N5 G15 G80
（3）公制，英制转换指令 G20；英制输入 G21；公制输入
公制/英制的角度都用度测量，公制/英制转换后，进给速度、工件零点偏移量、 刀具补偿值等的测量单位都要改变。开机时，英制/公制代码与关机时一样。