数控编程入门

1、模块二 数控车床编程入门知识 数控车床的程序编制必须严格遵守相关的标准，数控编程是一项很严格的工作，首先必 须掌握一些基础知识，才能学好编程的方法并编出正确的程序。 学习目标 : 知识目标：掌握数控车床坐标系的定义。 掌握数控加工程序的格式与组成。 熟悉数控车床编程常用符号及指令代码。 一、数控车床的坐标系与运动方向的规定 （一）建立坐标系的基本原则 1 永远假定工件静止，刀具相对于工件移动。 2 坐标系采用右手直角笛卡尔坐标系。如图 1-28所示大拇指的方向为X轴的正方向, 食指指向为丫轴的正方向，中指指向为Z轴的正方向。在确定了 X、丫、Z坐标的基础上， 根据右手螺旋法则，可以很方便地确定

2、出 A、B、C三个旋转坐标的方向。 图1-28右手笛卡尔直角坐标系 3、 规定Z坐标的运动由传递切削动力的主轴决定，与主轴轴线平行的坐标轴即为Z轴, X轴为水平方向，平行于工件装夹面并与 Z轴垂直。 4、规定以刀具远离工件的方向为坐标轴的正方向。 依据以上的原则，当车床为前置刀架时，X轴正向向前，指向操作者，如图1-29所示; 当机床为后置刀架时，X轴正向向后，背离操作者，如图1-30所示 图1-29水平床身前置刀架式数控车床的坐标系 图1-30 倾斜床身后置刀架式数控车床的坐标系 （二）机床坐标系 机床坐标系是以机床原点为坐标系原点建立起来的ZOX轴直角坐标系。 1 机床原点 机床原点（又称

3、机械原点）即机床坐标系的原点，是机床上的一个固定点，其位置是由 机床设计和制造单位确定的，通常不允许用户改变。数控车床的机床原点一般为主轴回转中 心与卡盘后端面的交点，如图1-31所示。 图1-31机床原点 2 机床参考点 机床参考点也是机床上的一个固定点，它是用机械挡块或电气装置来限制刀架移动的极 限位置。作用主要是用来给机床坐标系一个定位。因为如果每次开机后无论刀架停留在哪个 位置，系统都把当前位置设定成（0 , 0），这就会造成基准的不统一。 数控车床在开机后首先要进行回参考点（也称回零点）操作。机床在通电之后，返回参 考点之前，不论刀架处于什么位置，此时 CRT上显示的Z与X的坐标值均

4、为0。只有完成 了返回参考点操作后，刀架运动到机床参考点，此时CRT上显示出刀架基准点在机床坐标系 中的坐标值，即建立了机床坐标系。 （三）工件坐标系 数控车床加工时，工件可以通过卡盘夹持于机床坐标系下的任意位置。这样一来在机床 坐标系下编程就很不方便。所以编程人员在编写零件加工程序时通常要选择一个工件坐标系， 也称编程坐标系，程序中的坐标值均以工件坐标系为依据。 工件坐标系的原点可由编程人员根据具体情况确定，一般设在图样的设计基准或工艺基 准处。根据数控车床的特点，工件坐标系原点通常设在工件左、右端面的中心或卡盘前端面 的中心。 、注意机床坐标系与工件坐标系的区别，注意机床原点、机床参考点

5、和工件坐标系原点的区别。 二、数控车床加工程序结构与格式 （一）程序段结构 一个完整的程序，一般由程序名、程序内容和程序结束三部分组成。 1 程序名 FANUC系统程序名是 Oxxxxoxxxx是四位正整数，可以从0000-9999。如 02255。程序名一般要求单列一段且不需要段号。 2 .程序主体。 程序主体是由若干个程序段组成的，表示数控机床要完成的全部动作。每个程序段由一 个或多个指令构成，每个程序段一般占一行，用“；”作为每个程序段的结束代码。 3 .程序结束指令。 程序结束指令可用M02或M30。一般要求单列一段。 （二）程序段格式 现在最常用的是可变程序段格式。每个程序段由若干个

6、地址字构成，而地址字又由表示 地址字的英文字母、特殊文字和数字构成，见表 1-2。 表1-2可变程序段格式 1 3 5 6 8 r - N - G Y- Z - K - J 1- F 一 S T- M - R- 程 准 进 主 刀 辅 序 备 给 轴 具 助 段 功 功 功 功 功 号 匕匕 厶冃 匕匕 厶冃 匕匕 厶冃 匕匕 厶冃 匕匕 厶冃 例如：N50 G01 X30.0 Z40.0 F100 说明： 1、NXX为程序段号，由地址符 N和后面的若干位数字表示。在大部分系统 中，程序段号仅作为“跳转”或“程序检索”的目标位置指示。因此，它的大小及次序可以 颠倒，也可以省略。程序段在存储器内

7、以输入的先后顺序排列，而程序的执行是严格按信息 在存储器内的先后顺序逐段执行，也就是说，执行的先后次序与程序段号无关。但是，当程 序段号省略时，该程序段将不能作为“跳转”或“程序检索”的目标程序段。 2 程序段的中间部分是程序段的内容， 主要包括准备功能字、尺寸功能字、进给功能字、 主轴功能字、刀具功能字、辅助功能字等。但并不是所有程序段都必须包含这些功能字，有 时一个程序段内可仅含有其中一个或几个功能字，如下列程序段都是正确的程序段。 N10 G01 X100.0F100 ; N80 M05 ; 3 程序段号也可以由数控系统自动生成，程序段号的递增量可以通过“机床参数”进行 设置，一般可设定

8、增量值为10,以便在修改程序时方便进行“插入”操作 三、数控车床的编程指令体系 FANUCOi系统为目前我国数控机床上采用较多的数控系统，其常用的功能指令分为准 备功能指令、辅助功能指令及其它功能指令三类。 1 .准备功能指令 常用的准备功能指令见表1-3 表1-3 FANUC系统常用准备功能一览表 G指令 组别 功能 程序格式及说明 G00 01 快速点定位 G00 X(U) Z(W); G01 直线插补 G01 X(U) _Z(W)_ F_ ; G02 顺时针方向圆弧插补 G02 X(U) _Z(W)_ R_ F_ ; G03 逆时针方向圆弧插补 G02 X(U) _Z(W)_ l_ K_

9、 F_ ; G04 00 暂停 G04 X _ ;或 G04 U _ ;或 G04 P_ ； G20 06 英制输入 G20 ; G21 米制输入 G21 ; G27 返回参考点检查 G27 X _Z_; G28 00 返回参考点 G28 X _Z_; G30 返回第2、3、4参考 占 八、 G30 P3 X _Z_ ; 或 G30 P4 X _Z_ ; G32 01 螺纹切削 G32 X _Z_F_ ; (F 为导程) G34 变螺距螺纹切削 G34 X _Z_F_K_; G40 07 刀尖半径补偿取消 G40 G00 X(U) _Z(W)_ ; G41 刀尖半径左补偿 G41 G01 X(

10、U) _Z(W)_F_ ; G42 刀尖半径右补偿 G42 G01 X(U) _Z(W)_F_ ; G50 坐标系设定或主轴最 大速度设定 G50 X G50 S Z .或 G52 00 局部坐标系设定 G52 X_ z G53 选择机床坐标系 G53 X_ _z_ 7 G54 选择工件坐标系1 G54 ； G55 选择工件坐标系2 G55 ； G56 选择工件坐标系3 G56 ； G57 14 选择工件坐标系4 G57 ； G58 选择工件坐标系5 G58 ； G59 选择工件坐标系6 G59 ； G65 00 宏程序调用 G65 P L 自变量指定; G66 12 宏程序模态调用 G66

11、P _ L _V自变量指定 ; G67 宏程序模态调用取消 G67 ； G70 精车循环 G70 P Q 7 G71 粗车循环 G71 U _R_ 7 G71 P Q U W F ; G72 端面粗车复合循环 G72 W _R_ _ ; 00 G72 P Q U W F ; G73 多重车削循环 G73 U W _R_; G73 P _ _Q_ _U_W_F_ ; G74 端面深孔钻削循环 G74 R _ G74 X(U) Z(W) P Q R F_ ； G75 00 外径/内径钻孔循环 G75 R ; G75 X(U) _Z(W) _P_Q_R F_ ； G76 螺纹切削复合循环 G76 P

12、 _Q_R_; G76 X(U) Z(W) R P Q F_ ； G90 01 外径/内径切削循环 G90 X(U) _Z(W) _F_ ; G90 X(U) _Z(W)_ R_ F_ ; G92 螺纹切削复合循环 G92 X(U) _Z(W)_ F_ ; G92 X(U) _Z(W)_ R_ F_ ; G94 端面切削循环 G94 X(U) _Z(W)_ F_ ; G94 X(U) _Z(W)_R_F_; G96 02 恒线速度控制 G96 S _; G97 取消恒线速度控制 G97 S _; G98 05 每分钟进给 G98 F _; G99 每转进给 G99 F _; 说明：打的为开机默认指令。 00组G代码都是非模态指令。 不同组的G代码能够在同一程序段中指定。如果同一程序段中指定了同组G代码, 则最后指定的G代码有效。 序 指令 功能 序号 指令 功能 号 资料卡 模态指令：一经指定就一直有效，直 到被同组的G代码取消为止。 非模态指令：只在本程序段中有效， 下一段程序需要时必须重写。 G代码按组号显示，对于表中没有列出的功能指令，请参阅有关厂家的编程说明书 2 辅助功能指令 FANUC系统常用的辅助功能指令见表1-4 表1-4 常用M指令一览表 1 M00 程序暂停 7 M30