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1、数控技术概论及加工编程第1页，共24页，编辑于2022年，星期六第四章 数控编程基础n n数控加工程序的编制是数控加工中的重要一环，在数控加工与数控机床数控加工程序的编制是数控加工中的重要一环，在数控加工与数控机床数控加工程序的编制是数控加工中的重要一环，在数控加工与数控机床数控加工程序的编制是数控加工中的重要一环，在数控加工与数控机床之间起着纽带作用。之间起着纽带作用。之间起着纽带作用。之间起着纽带作用。O10O10G55 G90 G01 Z40 F2000G55 G90 G01 Z40 F2000M03 S500M03 S500G01 X-50 Y0G01 X-50 Y0G01 Z-5 F
2、100G01 Z-5 F100G01 G42 X-10 Y0 H01G01 G42 X-10 Y0 H01G01 X60 Y0G01 X60 Y0G03 X80 Y20 R20G03 X80 Y20 R20G03 X40 Y60 R40G03 X40 Y60 R40G01 X0 Y40G01 X0 Y40G01 X0 Y-10G01 X0 Y-10G01 G40 X0 Y-40G01 G40 X0 Y-40G01 Z40 F2000G01 Z40 F2000M05M05M30M30第2页，共24页，编辑于2022年，星期六第一节第一节 数控程序编制的概念数控程序编制的概念一、数控程序编制的定义
3、和方法一、数控程序编制的定义和方法一、数控程序编制的定义和方法一、数控程序编制的定义和方法n n 程序编制的定义程序编制的定义程序编制的定义程序编制的定义第3页，共24页，编辑于2022年，星期六n nn 程序编制的步骤与要求程序编制的步骤与要求程序编制的步骤与要求程序编制的步骤与要求程序编制的步骤与要求程序编制的步骤与要求分分析析零零件件图图样样工工艺艺处处理理数数学学处处理理编编写写程程序序单单制作控制介质制作控制介质CRT/MDIRS232、网卡、网卡程程序序检检验验、试试切切基点：简单平面轮廓基点：简单平面轮廓节点：方程曲线节点：方程曲线 列表曲线列表曲线n n n 程序编制的方法程序
4、编制的方法程序编制的方法程序编制的方法程序编制的方法程序编制的方法 手工编程手工编程手工编程手工编程手工编程手工编程自动编程自动编程自动编程自动编程自动编程自动编程语言数控自动编程语言数控自动编程语言数控自动编程语言数控自动编程语言数控自动编程语言数控自动编程图形数控自动编程图形数控自动编程图形数控自动编程图形数控自动编程图形数控自动编程图形数控自动编程语音数控自动编程语音数控自动编程语音数控自动编程语音数控自动编程语音数控自动编程语音数控自动编程第4页，共24页，编辑于2022年，星期六二、字符与代码二、字符与代码三、字与字的功能类别三、字与字的功能类别三、字与字的功能类别三、字与字的功能类
5、别 字：一套有规定次序的字符，可以作为一个信息单元存储、字：一套有规定次序的字符，可以作为一个信息单元存储、字：一套有规定次序的字符，可以作为一个信息单元存储、字：一套有规定次序的字符，可以作为一个信息单元存储、字：一套有规定次序的字符，可以作为一个信息单元存储、字：一套有规定次序的字符，可以作为一个信息单元存储、传递和操作。传递和操作。传递和操作。传递和操作。传递和操作。传递和操作。字长：一个字所含字符个数。字长：一个字所含字符个数。字长：一个字所含字符个数。字长：一个字所含字符个数。字长：一个字所含字符个数。字长：一个字所含字符个数。常规加工程序中的字：常规加工程序中的字：常规加工程序中的
6、字：常规加工程序中的字：常规加工程序中的字：常规加工程序中的字：一个英文字母若干位一个英文字母若干位一个英文字母若干位一个英文字母若干位一个英文字母若干位一个英文字母若干位101010进制数字组成。进制数字组成。进制数字组成。进制数字组成。进制数字组成。进制数字组成。n n 顺序号字地址符顺序号字地址符顺序号字地址符顺序号字地址符顺序号字地址符顺序号字地址符:N:N:N地址符地址符 作用：程序校对和检索修改；在加工轨迹图几何节点处标上相作用：程序校对和检索修改；在加工轨迹图几何节点处标上相作用：程序校对和检索修改；在加工轨迹图几何节点处标上相作用：程序校对和检索修改；在加工轨迹图几何节点处标上
7、相作用：程序校对和检索修改；在加工轨迹图几何节点处标上相作用：程序校对和检索修改；在加工轨迹图几何节点处标上相应顺序号字，可直观检查程序；可作为条件转向的目标；可进行应顺序号字，可直观检查程序；可作为条件转向的目标；可进行应顺序号字，可直观检查程序；可作为条件转向的目标；可进行应顺序号字，可直观检查程序；可作为条件转向的目标；可进行应顺序号字，可直观检查程序；可作为条件转向的目标；可进行应顺序号字，可直观检查程序；可作为条件转向的目标；可进行程序段的复归操作。程序段的复归操作。程序段的复归操作。程序段的复归操作。程序段的复归操作。程序段的复归操作。使用规则：数字为整数；数字可以不连续；可只在部
8、分程序段中设顺使用规则：数字为整数；数字可以不连续；可只在部分程序段中设顺使用规则：数字为整数；数字可以不连续；可只在部分程序段中设顺使用规则：数字为整数；数字可以不连续；可只在部分程序段中设顺使用规则：数字为整数；数字可以不连续；可只在部分程序段中设顺使用规则：数字为整数；数字可以不连续；可只在部分程序段中设顺序号，也可全设，也可全不设。序号，也可全设，也可全不设。序号，也可全设，也可全不设。序号，也可全设，也可全不设。序号，也可全设，也可全不设。序号，也可全设，也可全不设。第5页，共24页，编辑于2022年，星期六 模态（续效）指令模态（续效）指令模态（续效）指令模态（续效）指令模态（续效
9、）指令模态（续效）指令：一经指定，直到出现同组其它：一经指定，直到出现同组其它：一经指定，直到出现同组其它：一经指定，直到出现同组其它：一经指定，直到出现同组其它：一经指定，直到出现同组其它G GG指令指令指令指令指令指令才失效。才失效。才失效。才失效。才失效。才失效。nn 准备功能字：准备功能字：准备功能字：准备功能字：准备功能字：准备功能字：G00G00G99G99G99，前置，前置，前置，前置，前置，前置“0”0”可省略可省略可省略可省略可省略可省略n n 尺寸字：尺寸字：尺寸字：尺寸字：X X、Y Y、Z Z、UU、V V、WW、P P、QQ、R R；A A、B B、C C、DD、E
10、E；I I、J J、K K。n n 进给功能字：进给功能字：进给功能字：进给功能字：F Fn n 主轴转速功能字：主轴转速功能字：主轴转速功能字：主轴转速功能字：S Sn n 刀具功能字：刀具功能字：刀具功能字：刀具功能字：T Tn n 辅助功能字：辅助功能字：辅助功能字：辅助功能字：MM非模态指令非模态指令第6页，共24页，编辑于2022年，星期六四、程序段格式四、程序段格式四、程序段格式四、程序段格式n n n 程序段格式：程序段中的字、字符和数据的程序段格式：程序段中的字、字符和数据的程序段格式：程序段中的字、字符和数据的程序段格式：程序段中的字、字符和数据的排列形式。排列形式。排列形式
11、。排列形式。固定顺序格式固定顺序格式固定顺序格式固定顺序格式固定顺序格式固定顺序格式分隔符程序段格式分隔符程序段格式字地址可变程序段格式字地址可变程序段格式程序段由若干个字组成；程序段由若干个字组成；每个字以字母（地址符）开头；每个字以字母（地址符）开头；字长不固定、程序段长度可变；字长不固定、程序段长度可变；字的排列不要求有固定的顺序字的排列不要求有固定的顺序N、G、X、Y、Z、F、S、T、M、；、；n n 加工加工加工加工加工加工程序的一般格式：程序的一般格式：程序的一般格式：程序的一般格式：O10O10N10 G55 G90 G00 Z40 N10 G55 G90 G00 Z40 N20
12、 M03 S500N20 M03 S500N30 X-50 Y0N30 X-50 Y0N40 G01 Z-5 F100N40 G01 Z-5 F100N50 G01 G42 X-10 Y0 H01N50 G01 G42 X-10 Y0 H01N60 X60 Y0N60 X60 Y0N70 G03 X80 Y20 R20N70 G03 X80 Y20 R20N80 G03 X40 Y60 R40N80 G03 X40 Y60 R40N90 G01 X0 Y40N90 G01 X0 Y40N100 X0 Y-10N100 X0 Y-10N110 G01 G40 X0 Y-40N110 G01 G4
13、0 X0 Y-40N120 G00 Z40 N120 G00 Z40 N130 M05N130 M05N140 M30N140 M30第7页，共24页，编辑于2022年，星期六第二节第二节 数控机床的坐标系数控机床的坐标系一、坐标系及运动方向一、坐标系及运动方向一、坐标系及运动方向一、坐标系及运动方向先确定Z轴，再确定X轴和Y轴第8页，共24页，编辑于2022年，星期六二、坐标系的原点二、坐标系的原点二、坐标系的原点二、坐标系的原点n n n 机床原点：在机床上由机床生产厂家设置的一个固机床原点：在机床上由机床生产厂家设置的一个固机床原点：在机床上由机床生产厂家设置的一个固机床原点：在机床上由
14、机床生产厂家设置的一个固定不变的基准点，在机床说明书上有说明。定不变的基准点，在机床说明书上有说明。定不变的基准点，在机床说明书上有说明。定不变的基准点，在机床说明书上有说明。第9页，共24页，编辑于2022年，星期六n nn 编程原点：由编程人员在工件上根据编程方便性自行设编程原点：由编程人员在工件上根据编程方便性自行设编程原点：由编程人员在工件上根据编程方便性自行设编程原点：由编程人员在工件上根据编程方便性自行设编程原点：由编程人员在工件上根据编程方便性自行设编程原点：由编程人员在工件上根据编程方便性自行设定的编制加工程序的原点。定的编制加工程序的原点。定的编制加工程序的原点。定的编制加工
15、程序的原点。定的编制加工程序的原点。定的编制加工程序的原点。第10页，共24页，编辑于2022年，星期六nn 加工原点：加工原点：加工原点：加工原点：第11页，共24页，编辑于2022年，星期六三、绝对坐标系和增量坐标系三、绝对坐标系和增量坐标系三、绝对坐标系和增量坐标系三、绝对坐标系和增量坐标系G90 G00 X10 Y12G01 X30 Y37 F100G91 G00 X10 Y12G01 X20 Y25 F100G00 U10 V12G01 U20 V25 F100第12页，共24页，编辑于2022年，星期六G90、G91N30 G90 G01 X40 Z-30 F500N40 X60
16、Z-48N30 G91 G01 X10 Z-30 F500N40 X20 Z-18G90G90、G91G91是一对模态指令，在同一程序段中只能用一种；是一对模态指令，在同一程序段中只能用一种；无论是绝对尺寸还是增量尺寸，同一轴向的尺寸字的地址符要相同。无论是绝对尺寸还是增量尺寸，同一轴向的尺寸字的地址符要相同。有些系统可直接用地址符来区分：有些系统可直接用地址符来区分：X X、Y Y、ZZ绝对尺寸绝对尺寸 U U、V V、WW相对尺寸相对尺寸第三节第三节 常用编程指令常用编程指令第13页，共24页，编辑于2022年，星期六预置寄存指令预置寄存指令预置寄存指令预置寄存指令G92(G50)G92(
17、G50)功能：使用功能：使用G92指令用来确定起刀点与编程原点的相对位置关系，从而建指令用来确定起刀点与编程原点的相对位置关系，从而建立加工坐标系。立加工坐标系。指令格式：指令格式：G92 X_ Y_ Z_；执行执行G92指令，机床不产生任指令，机床不产生任何运动；何运动；设定的加工原点与当前刀具位置设定的加工原点与当前刀具位置有关，随刀具起始点的位置不同有关，随刀具起始点的位置不同而改变，必须保证起刀点位置与而改变，必须保证起刀点位置与程序中程序中G92指令中的坐标值一致，指令中的坐标值一致，重复加工时应特别注意；重复加工时应特别注意；也可用也可用CRT/MDI输入参数方式通过输入参数方式通
18、过G54G59设定加工坐标系。设定加工坐标系。G92 X150 Z100G92 X150 Z20第14页，共24页，编辑于2022年，星期六功能：用来指定平面直线和圆弧插补、刀具补偿平面。功能：用来指定平面直线和圆弧插补、刀具补偿平面。指令格式：指令格式：G17；（设置加工平面为；（设置加工平面为XY，数控铣床默认平面），数控铣床默认平面）G18；（设置加工平面为；（设置加工平面为ZX，数控车床默认平面），数控车床默认平面）G19；（设置加工平面为；（设置加工平面为YZ）坐标平面选择指令坐标平面选择指令坐标平面选择指令坐标平面选择指令G17G17、G18G18、G19G19快速点定位指令快速点
19、定位指令快速点定位指令快速点定位指令G00G00功能：功能：在加工过程中，常需要刀具空运行到某一点，为下一步加工在加工过程中，常需要刀具空运行到某一点，为下一步加工做好准备，利用指令做好准备，利用指令G00可以使刀具快速移动到目标点。可以使刀具快速移动到目标点。指令格式：指令格式：G00 X_ Y_ Z_；执行执行G00指令时，刀具的移动速度由系统参数设定，不受进给功能指令指令时，刀具的移动速度由系统参数设定，不受进给功能指令F的影响。刀具的影响。刀具的移动方式有三种：的移动方式有三种：1)各轴以其最快的速度同时移动，因速度和移动距离的不同先后到达目标各轴以其最快的速度同时移动，因速度和移动距
20、离的不同先后到达目标点，刀具移动路线为多段直线的组合。点，刀具移动路线为多段直线的组合。2)各轴按设定的速度以联动的方式移动到位，刀具移动路线为一条直线。各轴按设定的速度以联动的方式移动到位，刀具移动路线为一条直线。3)各轴按输入的坐标字顺序分别快速移动到位，刀具的移动路线为阶梯形。各轴按输入的坐标字顺序分别快速移动到位，刀具的移动路线为阶梯形。第15页，共24页，编辑于2022年，星期六直线插补指令直线插补指令直线插补指令直线插补指令G01G01功能：指定直线插补，其作用是切削加工任意斜率的平面或空间直线。功能：指定直线插补，其作用是切削加工任意斜率的平面或空间直线。指令格式：指令格式：G0
21、1 X_ Y _ Z_ F_；N30 G90 G01 X40 Z-30 F500N40 X60 Z-48N30 G91 G01 X10 Z-30 F500N40 X20 Z-18第16页，共24页，编辑于2022年，星期六功能：功能：G02为顺圆插补；为顺圆插补；G03为逆圆插补，用以在指定平面内按设为逆圆插补，用以在指定平面内按设定的进给速度沿圆弧轨迹切削。定的进给速度沿圆弧轨迹切削。圆弧插补指令圆弧插补指令圆弧插补指令圆弧插补指令G02G02、G03G03指令格式：指令格式：I、J、K：起点到圆心的增量：起点到圆心的增量（矢量方向指向圆心）；（矢量方向指向圆心）；有些系统相反；有些系统相反
22、；有些系统可由有些系统可由G90、G91决定决定 I、J、K是绝对或增量尺寸；是绝对或增量尺寸；有些车削系统有些车削系统I可用直径值；可用直径值；圆心角圆心角180，R为正；为正；180，R为负；不能进行整圆加工。为负；不能进行整圆加工。第17页，共24页，编辑于2022年，星期六G92 X0 Y0 Z0G90 G00 X200.Y40.G03 X140.Y100.I-60.F300.G02 X120.Y60.I-50.G92 X0 Y0 Z0G91 G00 X200.Y40.G03 X-60.Y60.I-60.F300.G02 X-20.Y-40.I-50.G92 X0 Y0 Z0G90 G
23、00 X200.Y40.G03 X140.Y100.R60.F300.G02 X120.Y60.R50.G92 X0 Y0 Z0G91 G00 X200.Y40.G03 X-60.Y60.R60.F300.G02 X-20.Y-40.R50.第18页，共24页，编辑于2022年，星期六G41刀具半径补偿指令刀具半径补偿指令刀具半径补偿指令刀具半径补偿指令G40G40G40G40、G41G41G41G41、G42G42G42G42刀具半径补偿基本概念刀具半径补偿基本概念G42第19页，共24页，编辑于2022年，星期六 指令格式：指令格式：指令格式：指令格式：G01 G41/G42 X_ Y_
24、H_(D_).G01 G40 X_ Y_ 刀补执行过程：刀补执行过程：刀补执行过程：刀补执行过程：刀补建立：刀补建立：刀补建立：刀补建立：刀补进行：刀补进行：刀补进行：刀补进行：刀补撤消：刀补撤消：刀补撤消：刀补撤消：下一程序段起下一程序段起点处刀具半径点处刀具半径矢量顶点矢量顶点第20页，共24页，编辑于2022年，星期六 刀具半径补偿举例：刀具半径补偿举例：刀具半径补偿举例：刀具半径补偿举例：N010 G92 X0 Y0 Z10N020 S600 M03N030 G90 G17N040 G41 G00 X20 Y10 D01N050 Z-10 M08N060 G01 Y50 F100N07
25、0 X50N080 Y20N090 X10N100 G00 Z10 M09N110 G40 X0 Y0 M05N120 M30第21页，共24页，编辑于2022年，星期六 注意事项：注意事项：注意事项：注意事项：建立和撤消刀补程序段，不能使用圆弧插补指令；建立和撤消刀补程序段，不能使用圆弧插补指令；在补偿进行状态中不得变换补偿平面；在补偿进行状态中不得变换补偿平面；偏置量的改变：一般应在刀补撤消（偏置量的改变：一般应在刀补撤消（G40后）状态下通过重新设定进后）状态下通过重新设定进行，但也可在已偏置状态下直接改变；行，但也可在已偏置状态下直接改变；偏置量的符号：如果偏置量值为负，偏置量的符号：
26、如果偏置量值为负，G41和和G42可互相取代；可互相取代；由于刀具半径补偿引起的过切：由于刀具半径补偿引起的过切：N010 G92 X0 Y0 Z10N020 S600 M03N030 G90 G17N040 G41 G00 X20 Y10 D01N050 Z-5 M08N055 G01 Z-10 F100N060 G01 Y50 F100.N100 G00 Z10 M09N110 G40 X0 Y0 M05N120 M30N010 G92 X0 Y0 Z10N020 S600 M03N030 G90 G17N040 G41 G00 X20 Y9 D01N045 Y1N050 Z-5 M08N
27、055 G01 Z-10 F100N060 G01 Y50 F100.第22页，共24页，编辑于2022年，星期六 刀具半径补偿的优越性：刀具半径补偿的优越性：刀具半径补偿的优越性：刀具半径补偿的优越性：可直接按零件轮廓编程，不必考虑刀具半径的半径，从而简化编程；可直接按零件轮廓编程，不必考虑刀具半径的半径，从而简化编程；可直接按零件轮廓编程，不必考虑刀具半径的半径，从而简化编程；可直接按零件轮廓编程，不必考虑刀具半径的半径，从而简化编程；当刀具磨损或重磨后，刀具半径减小，只需手工输入新的半径值，而不必修当刀具磨损或重磨后，刀具半径减小，只需手工输入新的半径值，而不必修改程序；改程序；可用同一
28、程序（或稍作修改），甚至同一刀具进行粗、精加工。可用同一程序（或稍作修改），甚至同一刀具进行粗、精加工。第23页，共24页，编辑于2022年，星期六刀具长度补偿指令刀具长度补偿指令刀具长度补偿指令刀具长度补偿指令G49G49、G43G43、G44G44补偿刀具长度差值。补偿刀具长度差值。补偿刀具长度差值。补偿刀具长度差值。指令格式：指令格式：G01 G43/G44 Z_ H_ G01 G49设定设定H01=-4.0（偏置值）（偏置值）G91 G00 G43 Z-32 H01;实际实际Z向进给向进给-32.0+(-4.0)=-36.0G01 Z-21.0 F1000;Z向将从向将从-36.0进给到进给到-57.0G00 G49 Z53.0;Z向将退到向将退到53.0+4.0，返回到初始位置，返回到初始位置第24页，共24页，编辑于2022年，星期六