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芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系 数控师资培训教案 1 芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系 一、 数控机床编程基本知识 u主要内容： 1）数控机床坐标系 2）数控程序结构 3）数控代码 详述 2 芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系 1、数控机床坐标系: （1）坐标系的建立 数控机床由数控系统控制刀具和工件之间 的相对运动，完成零件的切削加工，刀具的运 动轨迹一般取决于刀位点的位置，而刀位点的 位置是由数控加工坐标系决定的，数控加工坐 标系是空间右手直角笛卡尔坐标系，在数控机 床上。 通常有以下几个坐标系：机床坐标系、工 件坐标系、机床参考点坐标系、编程坐标系 以后详述它们之间的区别与联系 3 芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系 v数控机床坐标系的判断方法如下： （始终假定工件不动，刀具运动。） 1）先定z轴，z轴为产生主切削力的主轴轴线方 向，刀具远离工件为z轴的正方向。 (ex:车床的z轴方向为主轴的回转轴线方向，) 2）再定x轴，x轴一般为工件安装水平面，且与z 轴相垂直，刀具远离工件为z轴的正方向。 3）最后根据右手定则，判断出y轴的方向。 f详述判断方法（画图讲解） a、坐标系的判断 4 芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系 b、机床与工件坐标系之间的区别与联系: u机床坐标系是数控机床出厂时，机床厂家为调 整机床而设定一个机床上的一个固定位置，通常 用行程开关或参数控制，用参考点表示该坐标系 原点的位置。 u工件坐标系相对机床坐标系有一个固定的位置 ，坐标轴方向完全一致，通常距机床零点有一个 偏置量，该偏置量一般通过对刀调整后预置，便 于编程。 5 芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系 2、数控程序的基本结构和组成: （1）程序的结构 u程序的格式为字地址可变程序段格式；常由字 母、数字和特定的符号组成。大致结构如下： % (程序开头) o9000 （程序号） n010 g40 g49 g80 （程序段） n020 g91 g28 x0 y0 z0 （同上） n030 g90 g54 g00 x200 y100（） n800 m30 （程序结束） % （程序结尾） 6 芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系 （2）程序段的结构 u序号+字地址+结尾符号组成，一般采用字地 址可变程序段格式，整个程序段长度不超过 90个字符。 ex:n020 g90 g28 x50. y100. z100.; 程序段序号 字地址 程序段结尾 7 芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系 3、数控代码： （1） 准备功能g代码 u g代码（指令）可分为模态与非模态之分 ，模态代码不仅在本程序段有效，而且功 效可持续至被同组g代码注销为止。非模 态代码仅在本程序段有效。 ug代码主要是实现刀具和工件的相对运动 ，完成切削加工。一般由cnc系统控制。 f详述各种g代码含义、格式和用 法。 （仅介绍车、铣共有的代码） 8 芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系 （2）辅助功能m代码 um代码（指令）可分为模态与非模态之分 ，模态代码不仅在本程序段有效，而且功 效可持续至被同组m代码注销为止。非模 态代码仅在本程序段有效。 um代码主要是实现切削加工的辅助动作， 如：机床的主运动、切削液和夹紧等功能 ，一般由plc系统控制。 v详述各种m代码含义、格式和用法。 （仅介绍车、铣共有的代码） 9 芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系 （3）进给功能f代码 u控制刀具在加工时的进给速度f ，一般采用直接指定法， f，f后面即为进给速度 f，单位为mm/min。 10 芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系 （4 ）主轴功能s代码 u控制刀具在加工时的主轴速度 s,一般采用直接指定法， s,s后面即为主轴速度 s,单位为r/min。 11 芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系 （5）刀具功能t代码 u控制刀具在加工时的所用刀具，一般格式为 t和t，采用t，前两位数 字表示刀具号；后两位数字表示刀具补偿号 ，采用t，前一位数字表示刀具号；后一 位数字表示刀具补偿号。 （6）其他功能代码 a b c 12 芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系 4、数控加工工艺： 1）数控机床的选择和加工工序的安排 ： 原则如下： a、保证精度和经济性的情况下，工序尽量 集中。 b、减少刀具数量，尽量多用一般数控刀具， 降低生产成本。 c、便于工件的装夹和拆卸，尽量避免设计 使用专用夹具。 d、有利于简化数控编程，易实现对刀加工。 13 芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系 f（分别详述） 2）工件的装夹和换刀点位置的确定 3）加工路线的确定 4）数控机床加工刀具的选择 5）数控机床的刀具配备 6）加工参数的选择 14 芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系 5、数控机床的基本操作与编程方法 一、数控机床的基本操作方法： 1、系统概述： 数控机床主要系统有fanuc、siemens 三菱、华中世纪星等，各种系统操作原理 基本相同，界面有所差异，操作人员有一 段适应过程。 f（仿真介绍） 15 芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系 2、操作面板按钮功能 1）电源接通与关断 合上总电源开关后，用钥匙打开操作面板 上的电源开关，接通cnc电源，同样也可用钥 匙断开cnc电源。 2）紧急停止与复位 机床运行过程中，当出现紧急情况时，按 下急停按钮，中止系统控制；伺服进给及主轴 运转立即停止工作，cnc进入急停状态。松开 急停按钮，cnc进入复位状态。 16 芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系 3、超程解除 当某轴出现超程时，cnc处于急停状态， 显示“超程”报警。要退出超程状态，必须松 开急停按钮，（一直按压超程解除开关）在 jog/hand方式下，控制该轴向相反方向移动， 行程极限开关弹起，再按“recent”，即解除 超程状态。 17 芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系 4、方式选择 ： u一般情况下，数控机床通常有以下几种方式可 供选择： u1）自动：机床控制由cnc自动完成。 u2）单段：单程序段执行。 u3）回零：机床各轴返回机床参考点。 u4） mdi：手动数据输入运行机床。 u5）手轮：用手摇轮（顺、逆时针旋转） 控制各轴运动。（先选择轴） 18 芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系 5、手动控制机床动作： u1）主轴起停及速度控制 按下主轴正转按钮，主轴正转。 按下主轴反转按钮，主轴反转。 按下主轴停止按钮，主轴停转。 u2）冷却液开/关 按下冷却液开/关，灯亮冷却液开； 灯灭冷却液关。 19 芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系 u3）循环启动/停止 按下循环启动/停止按钮，方式选择为自动 ，机床控制由cnc自动完成，方式选择为单段， 单程序段执行。 u4）进给保持自动运转暂停 在自动运行过程中，按下“进给保持” 键，暂停执行程序，机床运动轴减速停止， 刀具、主轴电机停止运行暂停期间，按钮指 示灯亮。 20 芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系 u5）进给保持后再启动 在自动运转暂停状态下，按下“循环启动 ”键，系统将重新启动，从暂停前的状态继续 运行。 u6）进给速度修调 在自动方式下，当进给速度偏高或偏低时 ，可用操作面板上的进给修调开关修调程序 中编制的进给速度，修调范围一般为10%- 150%。 21 芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系 6、其它控制操作： u1）机床锁定（校验程序之用） 禁止机床坐标轴动作。在自动运行程序时 ，按下“机床锁定”键，再按下“循环启动” 键，坐标位置信息变化，但机床不运动。 u2） z轴锁定（不进刀） 禁止进刀。在自动运行程序时，按下“z轴 锁定”键，再按下“循环启动”键，z轴不运 动，其它轴运动。