数控车床程序编制的基本方法3
数控机床程序编制的一般步骤和手工编程
数控机床程序编制的一般步骤和手工编程数控机床程序编制〔又称数控编程〕是指编程者〔程序员或数控机床操作者〕根据零件图样和工艺文件的要求，编制出可在数控机床上运行以完成规定加工任务的一系列指令的过程。
具体来说，数控编程是由分析零件图样和工艺要求开始到程序检验合格为止的全部过程。
一般数控编程步骤如下〔见图19－22〕。
图19－22 一般数控编程顺序图1．分析零件图样和工艺要求分析零件图样和工艺要求的目的，是为了确定加工方法、制定加工方案，以及确认与生产组织有关的问题，此步骤的内容包括：1〕确定该零件应安排在哪类或哪台机床上进行加工。
2〕采用何种装夹具或何种装卡位方法。
3〕确定采用何种刀具或采用多少把刀进行加工。
4〕确定加工路线，即选择对刀点、程序起点〔又称加工起点，加工起点常与对刀点重合〕、走刀路线、程序终点〔程序终点常与程序起点重合〕。
5〕确定切削深度和宽度、进给速度、主轴转速等切削参数。
6〕确定加工过程中是否需要提供冷却液、是否需要换刀、何时换刀等。
2．数值计算根据零件图样几何尺寸，计算零件轮廓数据，或根据零件图样和走刀路线，计算刀具中心〔或刀尖〕运行轨迹数据。
数值计算的最终目的是为了获得编程所需要的所有相关位置坐标数据。
3．编写加工程序单在完成上述两个步骤之后，即可根据已确定的加工方案〔或方案〕及数值计算获得的数据，按照数控系统要求的程序格式和代码格式编写加工程序等。
编程者除应了解所用数控机床及系统的功能、熟悉程序指令外，还应具备与机械加工有关的工艺知识，才能编制出正确、实用的加工程序。
4．制作控制介质，输入程序信息程序单完成后，编程者或机床操作者可以通过CNC机床的操作面板，在EDIT方式下直接将程序信息键入CNC系统程序存储器中；也可以根据CNC系统输入、输出装置的不同，先将程序单的程序制作成或转移至某种控制介质上。
控制介质大多采用穿孔带，也可以是磁带、磁盘等信息载体，利用穿孔带阅读机或磁带机、磁盘驱动器等输入〔输出〕装置，可将控制介质上的程序信息输入到CNC系统程序存储器中。
数控加工程序的编制
第三章数控加工程序的编制本章教学重点及难点：数控车床、数控铣床编程的特点；固定循环指令的应用。
§3.1数控车床的程序编制说明：（1）数控车床主要加工轴类零件和法兰类零件，使用四爪卡盘和专用夹具也能加工出较复杂的回转零件。
（2）车削加工时，装在数控车床上的工件随同主轴一起作回转运动，数控车床的刀架在X轴和Z轴组成的平面内运动，主要加工回转零件的端面、内孔和外圆。
（3）由于数控车床配置的数控系统不同，使用的指令在定义和功能上有一定的差异，但其基本功能和编程方法还是相同的。
（4）前置刀架与后置刀架：是数控车床刀架布置的两种形式。
前置刀架位于Z轴的前面，与传统卧式车床刀架的布置形式一样，刀架导轨为水平导轨，使用四工位电动刀架；后置刀架位于Z轴的后面，刀架的导轨位置与正平面倾斜，这样的结构形式便于观察刀具的切削过程、切屑容易排除；且后置空间大，可以设计更多工位的刀架；一般全功能的数控车床都设计为后置刀架。
一、数控车床的编程特点（1）可以采用绝对值编程、增量值编程，或二者的混用。
在采用增量值编程时，有些数控车床不用G91指令，而是在运动轨迹的起点建立起平行于X、Z 轴的增量坐标系U、W。
如：N01 G91 G01 X-20 Z-18 (半径编程)相当于：N01 G01 U-20 W-18N01 G91 G01 X-40 Z-18 (直径编程)相当于：N01 G01 U-40 W-18有些数控车床编程时，绝对坐标指令直接用X、Z 来指定数值；而增量坐标指令直接用U、W来指定数值。
如：N01 G01 X30 W-18 (直径编程)（2）直径编程和半径编程由于零件的回转尺寸（径向尺寸）在图纸上标注及测量时，一般都用直径值表示，因此数控车削加工常用直径编程。
直径编程时，若用G90绝对值编程时，则X值以直径值表示；若用G91相对值编程时，则X 值以实际增量的两倍表示。
半径编程时，若用G90绝对值编程时，则X值以半径值表示；若用G91相对值编程时，则X 值即为实际增量值。
数控机床编程步骤有哪些
数控机床编程步骤有哪些
当今工业制造中，数控机床是一种关键的生产设备，广泛应用于各种领域。
数
控机床的编程是其操作的重要环节，本文将介绍数控机床编程的一般步骤，帮助读者更好地了解数控机床的工作原理。
步骤一：准备工作
在开始数控机床编程之前，首先需要对工件和加工要求进行详细的分析和确定。
了解工件尺寸、形状、材质以及加工精度要求是非常重要的。
步骤二：确定加工工艺
根据工件加工要求，确定合适的加工工艺，包括切削速度、进给速度、刀具选
择等。
这些参数将直接影响加工效果和加工成本。
步骤三：选择编程方式
数控机床编程有手动编程和自动编程两种方式。
手动编程需要操作员逐步输入
加工指令，而自动编程则通过专门的软件生成加工程序。
根据实际情况选择合适的编程方式。
步骤四：编写加工程序
根据加工工艺和工件要求，编写数控机床加工程序。
程序中包括刀具路径、加
工深度、速度等加工参数。
编程人员需要非常熟悉数控机床的工作原理和加工规范。
步骤五：调试程序
编写完加工程序后，需要对程序进行调试，确保程序运行无误。
对于复杂的加
工过程，可能需要进行多次调试和修改。
步骤六：开始加工
完成程序调试后，可以将加工程序加载到数控机床中，开始加工工件。
在加工
过程中，需要及时监控加工状态，确保加工质量。
结语
数控机床编程是一项复杂而又重要的工作，只有经过认真的准备、编写和调试，才能保证加工过程的顺利进行。
希望本文对读者有所帮助，更好地理解数控机床编程的步骤和流程。
数控车床编程基本学习-PPT
X 中间点
O
参考点R
刀尖当前位置 Z
图3-5 自动返回参考点
6、螺纹切削指令（G32）
指令格式 G32 X（U）_ Z（W）_ F（E）_ 指令功能 切削加工圆柱螺纹、圆锥螺纹和平面螺纹（涡形螺纹） 。
指令说明 1）F—公制螺纹的导程
E—英制螺纹的导程
2）Ｆ表示长轴方向的导程 如果Ｘ轴方向为长轴，Ｆ为半径值。 对于圆锥螺纹，其斜角α在450以下时，Ｚ轴方向为长轴；
2
U
2
X
O
Z
图3-12 G94车削端面固定循环
G94指令车削圆锥面时的程序段格式如下：
G94 X(U)_Z(W)_R_F_；
其中，R为端面斜度线在Z轴的投影距离。若顺序动作2的 进给方向在Z轴的投影方向和Z轴方向一致，则R取负值；若顺 序动作2的进给方向在Z轴的投影方向和Z轴方向相反，则R取正 值。在图3-13中，因为顺序动作2的进给方向在Z轴的投影方向 和Z轴方向一致，所以R取负值。
必须注意的是，执行G27指令的前提是机床在通电后刀具 返回过一次参考点(手动返回或者用G28指令返回)。此外，使 用该指令时，必须预先取消刀具补偿的量。
执行G27指令之后，如欲使机床停止，须加入一辅助功能 指令M00，否则，机床将继续执行下一个程序段。
2) 自动返回参考点指令G28 G28指令可以使刀具从任何位置以快速点定位方式经过中间 点返回参考点。 格式：G28 X _Z _； 其中，X、Z是中间点的坐标值。 执行该指令时，刀具先快速移动到指令值所指定的中间点， 然后自动返回参考点，相应坐标轴指示灯亮。 和G27指令相同，执行G28指令前，应取消刀具补偿功能。 G28指令的执行过程如图3-5所示。
（3）参数的输入 假想刀尖的位置如下图3-10：
数控编程全
第三节 刀具补偿功能
31
第三节 刀具补偿功能
1.刀具补偿指令 G41——刀具半径左补偿 G42——刀具半径右补偿 G40——刀具半径补偿取消 格式： G41/G42/G40 G00/G01 D_ X(U)_ Z(W)_ (F_)
32
第三节 刀具补偿功能
2.刀尖圆弧半径对加工的影响
33
第三节 刀具补偿功能
40
第四节 车削固定循环
3.4.1 单一形状的固定循环 1.内外直径的切削循环(G90) 直线切削循环: G90 X(U)___Z(W)___F___ ;
41
第四节 车削固定循环
2.锥体切削循环: G90 X(U)___Z(W)___R___ F___ ; 必须指定锥体的 “R” 值。切削功能的用法与直线切削循环 类似 。
数控编程知识简介
➢ 数控编程定义
根据被加工零件的图纸和技术要求、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 和格式编制成加工程序文件。
➢ 常用编程方法
手工编程 自动编程（图形交互式）
1
手工编程
利用一般的计算工具，通过各种数学方法，人 工进行刀具轨迹的运算，并进行指令编制。
这种方式比较简单，很容易掌握，适应性较大。 适用于中等复杂程度程序、计算量不大的零件编程， 对机床操作人员来讲必须掌握。
T0101 G00 X50. Z2.
程序主体
…… G00 X100 Z100
程序结束指令
M30
程序结束符
%
11
基础
1.2 程序指令字 1. 顺序字 N 1）作用 （1）对程序的校对和检索修改； （2）可直观地检查程序； （3）条件转向的目标。
12
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。
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。
数控车编程
3）G33 是螺纹加工指令，可控制刀架按预定的 方式加工螺纹。
4）G36 是子程序调用指令，G36将程序运行从 主程序转至子程序。
5）G37 是子程序的开始语句。
6）G38 是子程序的结束语句.它与G37成对使用。
7）G80 表示一个循环的结束。
• G00 X（d + 2T）速移至循环起点 增量方式进入循环
• G00 X-（2T + 2s）
径向进刀
• G01 Z-(L1+ 2) F__
轴向车柱面
• G01 X（2T） Z-L2 F__ 轴向车锥面
• G00 Z （L1 + L2+ 2）
轴向快退
二、数控车编程常用指令
• 不同的数控车床，其编程功能指令基本是相同的，但也有 个别的功能指令定义有所不同，这里以CK0630数控车床 为例介绍数控车床的基本编程指令，其控制系统为 FANUC OTE-A系统。
• 常用的具有独特功能的准备功能指令有以下几个：
1）G28 使刀架沿X轴方向（即径向）快速返回 程序起始点（或对刀点）的径向位置。
X = Xp Z = Zp + 工件外伸长度 + 卡盘厚度（CK0630车床的卡 盘厚度为20mm）
注意 ：
1）在机床坐标系中，坐标值是刀架中心相对于机床原点的 距离；
2） 在工件坐标系中，坐标值是刀尖相对于工件原点的距离。
二）输入方式
• 与其他数控机床加工程序不同的是，在数控车 的加工程序中，同一程序段中刀位的输入方式 可以是绝对输入方式也可以是增量输入方式。 一般，用X— Z— 表示绝对输入方式，用U— W— 表示增量输入方式，在一条加工指令中， X（U）— Z（W）— 可以混合使用。其中， X— 或U— 都是径向上的直径值或直径增量。
数控车床编程基础
第3章数控车床编程基础数控机床是在普通机床的基础上，经发展和演变而成的。
在普通机床上完成零件加工的整个过程是：技术人员根据零件图样及工艺文件要求，事先编制好加工工艺卡，操作人员则按照该工艺卡的规定，并通过自己的操作技能，以手工控制的方式完成其各工序和工步的加工。
在该工艺卡中，不仅规定了加工的路线和方法，还规定了所有的工艺参数，如刀具形式、切削用量、刀具位移的各种数据，以及其他有关的技术要求。
该工艺卡所规定的工艺流程等内容，即加工中所必需的“程序”。
数控机床加工不需要通过手工去进行直接操作，而是严格按照一套特殊的命令(简称指令)，并经机床数控系统处理后，使机床自动完成零件加工。
这一套特殊命令的作用，除了与工艺卡的作用相同外，还能被数控装置(即计算机)所“接收”。
这种能被机床数控系统所接受的指令集合，就是数控机床加工中所必需的加工程序。
由于加工程序是人的意图与数控加工之间的桥梁，所以，掌握加工程序的编制过程，是整个数控加工的关键，也是综合能力的体现。
程序的格式与分类为了使机床运动，给予CNC指令的集合称为程序。
按着指令使刀具沿着直线、圆弧运动，或使主轴，停转。
在程序中根据机床的实际运动顺序书写这些指令。
3．1．1．程序编制的概念在数控机床上加工零件时，需要把加工零件的全部工艺过程和工艺参数，以信息代码的形式记录在控制介质上，并用控制介质上的信息控制机床动作，实现零件的全部加工过程。
从分析零件图样到获得数控机床所需控制介质(加工程序单或数控带等)的全过程，称为程序编制。
主要内容有：工艺处理、数学处理、填写(打印)加工程序单及制备控制介质等。
3．1．2．程序的格式3．1．2．1 程序的构成N：顺序号G：准备功能X，Z：运动尺寸M：辅助功能S：主轴功能T：刀具功能CR：程序段结束一个程序段开头是表示CNC运动顺序的顺序号，末尾是表示这个程序段结束的CR代码。
2．程序加工程序是能被机床数控系统所接受的指令集合。
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。
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数控车床程序编制的基本方法
前言
在数控机床加工过程中，程序的编写是非常重要的一项工作，程序
编写的质量决定着加工产品的精度和效率。
因此，掌握数控车床程序
编制的基本方法是非常必要的。
本文将介绍数控车床程序编制的基本方法，并详细介绍编制中需要
注意的事项。
数控车床程序编制的基本方法
1. 确定加工工序
在编写数控车床程序之前，首先需要确定加工的工序。
工序是指将
产品完成所要经过的加工过程，如车削、镗孔、攻丝等。
在确定加工工序时，需要考虑以下因素：
•产品的材料、形状、尺寸等特征
•加工的要求，如加工精度、表面质量等
•加工的设备和工具，如车床、刀具等
2. 分析产品基础设计图纸
在程序编制之前，需要先分析产品的基础设计图纸，确定加工工序、刀具、工件坐标系等细节信息。
设计图纸是程序编制的基础，从图纸中可以获取以下信息：
•产品的几何形状和尺寸
•需要加工的特征
•加工的加工顺序
•工件坐标系的位置和方式
•刀具尺寸和安装方式
3. 确定加工方案
在确定了加工工序和分析了产品基础设计图纸后，需要制定加工方案。
加工方案是指制定加工工艺和编写程序的方案，包括:
•加工工艺路线：确定加工工序和加工顺序，选择合适的切削参数和工艺参数等
•明确刀具使用范围：根据产品的几何形状和刀具的特性，确定刀具的使用区域及精度范围
•确定加工坐标系和编程方式：确定工件的基准点和加工坐标系，根据不同的坐标系和编程方式编制程序
•预测加工过程中可能出现的问题并加以应对
4. 编写程序
完成以上步骤后，就可以开始编写程序了。
程序编写的具体步骤如下：
•编写程序框架：根据加工方案确定程序的运动轨迹和刀具轨迹
•添加切削参数：选择合适的刀具和切削参数，设置进给速度和转速
•添加刀具补偿：根据刀具使用范围，在程序中添加刀具补偿函数
•设定坐标系：按照加工方案设定好工件坐标系、机床坐标系和切削坐标系
•添加程序头：设置加工速度、刀具半径、原点等信息
•编写主程序：根据加工方案中的加工路线编写程序主体
•编写子程序：对于一些重复或者常用的加工操作，可以编写子程序进行调用
•调试程序：进行程序调试，确保程序能正确运行
编写数控车床程序需要注意的事项
在编写数控车床程序时，需要注意以下事项：
•程序编写需要遵循ISO标准
•程序命名需要明确、准确，不能与其他程序重名
•确定好坐标系，在程序中需要正确使用坐标系
•刀具补偿需要正确设置，刀具半径和材料的磨损都会影响刀具补偿
•在编写主程序时，需要特别关注在各个加工道具的过渡和平滑程度
•在编写程序之前，需要清洁车床和切削工具，确保没有压入异物
•程序编写之后需要进行程序检查和手动模拟，确保程序能够正确运行
结语
本文介绍了数控车床程序编制的基本方法和注意事项。
掌握数控车
床程序编制的基本方法对于提高生产效率和加工精度有很大的帮助。
同时，在编写程序时需要注意以上事项，确保程序的正确性和安全性。