數控編程基礎知識

數控加工程序編制就是將加工零件的工藝過程、工藝參數、工件尺寸、刀具位移的方向及其它輔助動作（如換刀、冷卻、工件的裝卸等）按運動順序依照編程格式用指令代碼編寫程序單的過程。所編寫的程序單即加工程序單。

數控編程基礎知識1

1、機牀座標系和運動方向的確定

機牀的直線運動X、Y、Z三個座標系採用右手笛卡兒直角座標系，如圖11-6所示。座標軸定義順序是先確定Z軸，再確定X軸，最後確定Y軸。

對工件作旋轉運動的機牀 如車牀、以刀具遠離工件方向爲X軸的正方向；對刀具作旋轉運動的機牀 如立式銑牀、，刀具爲Z軸時，面對刀具主軸向立柱看，右方向爲X軸的正方向。

三個旋轉軸座標系分別平行於X、Y、Z座標軸，按右手螺紋前進方向取爲正向。

2、數控車牀的.基本指令

1、程序格式

加工程序通常由程序開始、程序內容和程序結束等三部分組成。

程序開頭爲程序號，用於加工程序的開始標識，程序號通常由字符“%”及其後的四位數字表示。

程序結束可用輔助功能M02 程序結束、、M30 程序結束，返回起點、等來表示。

程序的主要內容由若干個程序段 BLOCK、組成，程序段是由一個或若干個信息字組成，每個信息字又是由地址符和數據符字母組成。信息字是指令的最小單位。

2、程序段格式

目前常用的是字地址程序段格式，應用標準是JB3832-85。

下面是一個典型的字地址程序段格式：

N001 G01 X60、0 Z-20、0 F150 S200 T0101 M03 LF

其中， N001―表示第一個程序段

G01―表示直線插補

X60、0 Z-20、0―分別表示X，Z座標方向的移動量

F，S，T―分別表示進給速度、主軸轉速、刀具號

M03―表示主軸按順時針方向旋轉

LF―表示程序段結束

3、數控系統中的基本功能代碼

1、程序段序號：N10、N20…

2、準備功能：G00－G99 是使數控裝置作某種操作的功能。

G代碼分爲模態代碼和非模態代碼兩種。所謂模態代碼是指某一G代碼 G01、一經指定就一直有效，直到後邊程序段中使用同組G代碼 G03、才能取代它。而非模態代碼只在指定的本程序段中有效，下一段程序需要時必須重寫

如G04、。

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1、快速點定位指令G00

G00指令是模態代碼，它命令刀具分別以點定位控制方式從刀具所在點快速運動到下一個目標位置。它只是快速定位，而無運動軌跡要求。

其指令書寫格式是：G00 X＿Z＿；刀具實際的運動路線不是直線，而是折線，所以使用G00指令時要注意刀具是否和工件急夾具發生干涉，忽略這一點，就容易發生碰撞，而在快速狀態下的碰撞更加危險。

2、直線插補指令G01

直線插補指令是直線運動指令，也是模態代碼。它命令刀具在兩座標或三座標間以插補聯動方式按指定的F進給速度 單位爲mm/min、作任意斜率的直線運動。

其指令書寫格式是：G01 X＿Z＿F＿；F指令也是模態指令，它可以用G00指令取消。如果早G01程序段之前的程序段沒有F指令，則機牀不動。因此，G01程序中必須還有F指令。

3、圓弧插補指令G02/G03 採用笛卡爾座標判斷、

圓弧插補指令命令刀具在指定平面內按給定的F進給速度作圓弧運動，切削出圓弧輪廓。在車牀上加工圓弧時，不僅要用G02/G03指出圓弧的順逆時針方向，用XZ指定圓弧的終點座標，而且還要指定圓弧的半徑。

其指令書寫格式是：G02/G03 X＿Z＿R＿；

3、輔助功能：用來指定機牀的輔助動作 如機牀的啓停、轉向、切削液的開關、主軸轉向、刀具夾緊鬆開等〕

M00－程序暫停

M01－程序計劃暫停

M02－程序結束

M03－主軸正轉 CW、

M04－主軸反轉 CCW、

M05－主軸停轉

M06－加工中心換刀

M07、M08－冷卻液開

M09－冷卻液關

M10－工件夾緊

M11－工件鬆開

M30－程序結束，返回起點

M03和M04指令之間必須用M05指令使主軸停轉後進行。

4、進給功能F

如果採用直接指定法，在F後面直接寫上要求的進給速度，如F1000，表示進給量是1000mm/min)；車螺紋、攻絲和套扣時，由於進給速度與主軸轉速有關，F後面數字是指定的導程。

5、主軸功能S

S指定主軸轉速，如S800，表示主軸轉速爲800r/min。

6、刀具功能T

指令數控系統進行換刀，用地址T和其後的4位數字來指定刀具號和刀具補償號 刀具偏置號、。前2位是刀具序號：0~99，後2位是刀具補償號：0~32。每一刀具加工結束後，必須取消刀具補償。

刀具序號可以和刀盤上的刀位號相對應；

刀具補償包括形狀補償和磨損補償；

刀具序號和刀具補償號不必相同，爲方便起見也可一致。

在數控裝置中，程序的記錄是靠程序號來辨別的，即調用程序或者編輯程序都要通過程序號來調出。

1、程序編號的結構：O ；

“O”後面數字用4位數 1~9999、表示，不允許爲“0”。

2、程序段順序號：在程序段前加上順序號，如：N ；

“O”後面數字用4位數 1~9999、表示，不允許爲“0” 。

工件座標系的設定

工件安裝在卡盤上，機牀座標系與工件座標系一般是不重合的，爲便於編程，應建立一個工件座標系，使刀具在此座標系中進行加工。

G50 X Z

該指令規定刀具起刀點或換刀點至工件原點的距離，座標X，Z爲刀尖在工件座標系中的起始點位置。

對於有刀具補償功能的數控機牀，其對刀誤差可以通過刀具偏移來補償，所以調整機牀時的`要求並不嚴格。

數控車牀的基本對刀方法

常用的對刀方法有三種：試切對刀法、機械檢測對刀儀對刀、光學檢測對刀儀對刀。

採用G50 U W 可以使座標系產生平移，用新的座標值代替舊的座標值，使機牀座標系與工件座標系相互取代。應當注意，在機牀座標系中，座標值是刀架中心點相對於機牀原點的距離；而在工件座標系中，座標值是刀尖相對工件原點的距離。

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1、座標系定義

常用車牀系統的座標系統定義如下：

機牀座標系MCS:座標系的原點定在機牀零點,它也是有座標軸的零點位置。該點由機牀生產廠家確定,機牀開機後通過回參考點確定機牀座標系。

工件座標系WCS:編制零件加工程序時所設定的座標系,其中z軸的零點可以任意設置,x軸的零點的始終位於旋轉軸中心線上。工件座標系通過可設定的'零點偏置指令得到。

2、NC程序的結構和內容名稱規定

一個NC程序由一系列程序段構成,每個程序段說明一個加工步驟,在一個程序段中以“字”的形式寫出各個指令,在加工步驟中,最後一個程序段包含一個特殊字,表明程序段結束:M02,M30。

2、1程序名稱

每個程序有一個程序名,在編制程序時須按以下規則定義程序名，程序名以字母開頭,只能由字母,數字或下劃線組成。

2、2程序段和結構

一個加工程序是由一系列順序執行的程序段組成,每個程序段單獨佔一行,每一個程序段執行一個加工步驟,邏輯處理或數學運算功能。

2、3字結構及地址

字是程序段的組成元素,由它構成控制指令。字由以下幾部分組成：

地址符:地址符是一個字母或字符串

數值：數值是一個數字串,它可以帶正負號和小數點,通常正號可以省略

2、4信息編程

信息編程在一個獨立的程序段中。當程序執行到所在的行時,信息顯示在屏幕上方的

信息顯示區域,並且一直有效。一個新的信息顯示,上一條信息上滾。在MSG信息顯

示指令中還可加入表達式、變量等,在顯示時將這些表達式,變量的當前值顯示出來

(類似高級語言的pint語句)。

2、5程序字體顏色

以下規則適用於程序後綴是小寫iso的程序

默認一般字體都是黑色顯示

關鍵字爲藍色顯示,並且關鍵字同其它字需要用符號隔開(加減乘除符號、逗號、點號、分號、冒號、左右小括弧、等號、橫線、空格、製表符及換行符)