机床数控技术教学课件：02

1、2012.03河南理工大学学 机械工程学学院数数 控控 技技 术术河南理工大学机械学院河南理工大学机械学院河南理工大学机械学院41程序编制的基本概念1. 数控加工程序编制概念数控加工程序编制概念 从零件图纸到数控加工指令的有序排列（制成控制介质）的全过程。 根据零件的图形尺寸、工艺过程、工艺参数、机床的运动以及刀具位移等内容， 按照数控机床的编程格式和能识别的语言记录在程序单上，再按规定把程序单制备成控制介质，变成数控系统能读取的信息，并通过输入设备送入数控装置。 即将加工的工艺分析、加工顺序、零件轮廓轨迹尺寸、工艺参数(f、s、t)及辅助动作（变速、换刀、冷却液启停、工件夹紧松开等）等，用规

2、定的文字、数字、符号组成的代码按一定的格式编写加工程序单，并将程序单的信息变成控制介质的整个过程。 河南理工大学机械学院5u记录数控加工程序的控制介质早期都用穿孔纸带。目前在大记录数控加工程序的控制介质早期都用穿孔纸带。目前在大多数情况下，都以磁盘、磁带取代了纸带；或者通过计算机多数情况下，都以磁盘、磁带取代了纸带；或者通过计算机通信接口，将编好的程序传送到机床数控系统中；一些简单通信接口，将编好的程序传送到机床数控系统中；一些简单的零件程序，一般都在数控系统的键盘上用手动数据输入方的零件程序，一般都在数控系统的键盘上用手动数据输入方式（式（MDIMDI）传送到数控系统中。）传送到数控系统中。

3、u 在编程过程中，用来记录工艺过程、工艺参数和位移数据的在编程过程中，用来记录工艺过程、工艺参数和位移数据的表格文件称为表格文件称为“零件加工程序单零件加工程序单”，简称，简称“程序单程序单”，它是，它是制备介质的依据。编程的关键问题是如何根据零件图纸正确制备介质的依据。编程的关键问题是如何根据零件图纸正确地编写出程序单。地编写出程序单。河南理工大学机械学院62.2.编程方法：手工编程和自动编程编程方法：手工编程和自动编程 n手动编程手动编程 定义定义：整个编程过程由人工完成。对编程人员的要求高（熟悉数控代码功能、编程规则，具备机械加工工艺知识和数值计算能力） 适用适用： 几何形状不太复杂的零

4、件； 三坐标联动以下加工程序 河南理工大学机械学院7n 自动编程自动编程：n定义定义：编程人员根据零件图纸的要求，按照某个自动编程系统的规定，将零件的加工信息用较简便的方式送入计算机，编程系统将能根据数控系统的类型输出数控加工程序。 适用适用： 形状复杂的零件 虽不复杂但编程工作量很大的零件（如有数 千个孔的零件） 虽不复杂但计算工作量大的零件（如非圆曲线轮廓的计算）河南理工大学机械学院8q 比较比较用手工编程时，一个零件的编程时间与机床实际加工时间之比，平均约为 30：1。数控机床不能开动的原因中，有2030%是由于加工程序不能及时编制出造成的编程自动化是当今的趋势！但手工编程是学习自动编程

5、基础！河南理工大学机械学院9二、二、 数控机床程序编制的内容和步骤数控机床程序编制的内容和步骤 河南理工大学机械学院河南理工大学机械学院112. 计算运动轨迹计算运动轨迹 根据图纸尺寸及工艺线路的要求：选定工件坐标系计算零件轮廓和刀具运动轨迹的坐标值；河南理工大学机械学院123. 编制程序及初步校验编制程序及初步校验 根据制定的加工路线、切削用量、选用的刀具、辅助动作，按照数控系统规定指令代码及程序格式，编写零件加工程序，并进行校核、检查上述两个步骤的错误。 河南理工大学机械学院134.制备控制介质制备控制介质 将程序单上的内容，经转换记录在控制介质上（如存储在磁盘上），作为数控系统的输入信息

6、，若程序较简单，也可直接通过键盘输入。河南理工大学机械学院145. 程序的校验和试切程序的校验和试切 所制备的控制介质，必须经过进一步的校验和试切削，证明是正确无误，才能用于正式加工。如有错误，应分析错误产生的原因，进行相应的修改。 常用的校验和试切方法：阅阅读法、模拟法、试切法等。读法、模拟法、试切法等。河南理工大学机械学院河南理工大学机械学院河南理工大学机械学院17n 程序名程序名 程序名是一个程序必需的标识符。组成组成：由地址符后带若干位数字组成。地址符常见的有： “%”、“O”、“P”等，视具体数控系统而定。示例示例：国产华中I型系统 “%”，日本FANUC 系统 “O”。 后面所带的

7、数字一般为48位。如：%2000n 程序体程序体 它表示数控加工要完成的全部动作，是整个程序的核心。组成组成：它由许多程序段程序段组成，每个程序段由一个或多个指令构成。n 程序结束程序结束 它是以程序结束指令M02 或M30，结束整个程序的运行。河南理工大学机械学院18程序段号程序段号: :查找、跳转查找、跳转 注意，程序段标号与程序的执行顺序无关，注意，程序段标号与程序的执行顺序无关，不管有无括号，程序都是按排列的先后次序执行。不管有无括号，程序都是按排列的先后次序执行。河南理工大学机械学院19程序段的程序段的长长短、字短、字数数和字和字长长都是可都是可变变的，字的排列的，字的排列顺顺序序没

8、没有有严严格要求，不需要的字及格要求，不需要的字及与与上一上一程序段相同的程序段相同的续续效字可以不效字可以不写写。河南理工大学机械学院20程序段格式的相关概念程序段格式的相关概念 1 程序由若干个程序由若干个“程序段（程序段（block）”组成，每个程序段由组成，每个程序段由一定的顺序和规定排列的一定的顺序和规定排列的“字字”（word）组成。）组成。 2 字：字：表示地址的英文字母表示地址的英文字母和和数字数字集合，表示某一功能的集合，表示某一功能的一组代码符号，是控制带或程序的信息单位。一组代码符号，是控制带或程序的信息单位。 3 格式：指一个程序段中各个字的排列顺序及其表达形式格式：指

9、一个程序段中各个字的排列顺序及其表达形式。* 字字-地址程序段格式（地址程序段格式（word address format） 如如:N100 G01 X3200 Y2500 Z-150 F180 S240 T12 M05;地址地址字字河南理工大学机械学院21字地址程序段格式也叫地址符可变程序段格式，这种格字地址程序段格式也叫地址符可变程序段格式，这种格式的特点是：式的特点是： p 程序段中的每个指令字均以字母（地址符）开始，其后再跟数程序段中的每个指令字均以字母（地址符）开始，其后再跟数字或无符号的数字。字或无符号的数字。p 指令字在程序段中的顺序没有严格的规定，即可以任意顺序的指令字在程序段

10、中的顺序没有严格的规定，即可以任意顺序的书写书写 。p 不需要的指令字或者与上段相同的续效代码不需要的指令字或者与上段相同的续效代码可以省略不写。可以省略不写。这种格式具有程序简单、可读性强，易于检查等优点。这种格式具有程序简单、可读性强，易于检查等优点。 国际标准国际标准6983-I-1982和我国的和我国的GB8870-88标准都推荐使用这种标准都推荐使用这种字地址程序段格式，并作了具体规定。字地址程序段格式，并作了具体规定。* 字字-地址程序段格式（地址程序段格式（word address format） 如如:N100 G01 X3200 Y2500 Z-150 F180 S240 T

11、12 M05;河南理工大学机械学院河南理工大学机械学院河南理工大学机械学院24 河南理工大学机械学院2021年10月13日1.坐标轴及运动方法的规定坐标轴及运动方法的规定（1）标准坐标系的确定）标准坐标系的确定 为了确定机床的运动方向和移动距离，需要在为了确定机床的运动方向和移动距离，需要在机床上建立一个坐标系，这个坐标系就称为机机床上建立一个坐标系，这个坐标系就称为机床坐标系。数控机床上标准坐标系采用床坐标系。数控机床上标准坐标系采用右手笛右手笛卡儿坐标系统。卡儿坐标系统。 河南理工大学机械学院26 进给运动坐标系 ISOISO和中国标准规定：和中国标准规定：坐标轴：坐标轴：数控装备的每个进

12、给轴(直线进给、圆进给) 定义为坐标系中的一个坐标轴。数控装备坐标系统标准数控装备坐标系统标准： 右手笛卡儿坐标系统 河南理工大学机械学院27 基本坐标系基本坐标系：直线进给运动的坐标系（X.Y.Z）。坐标轴相互关系：由右手定则决定。回转坐标回转坐标：绕X.Y.Z轴转动的圆进给坐标轴分别用A.B.C表示，坐标轴相互关系由右手螺旋法则而定。 河南理工大学机械学院28 增大增大刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向。河南理工大学机械学院29 1) Z坐标（轴）p方位方位 nZ坐标平行主轴轴线的进给轴。 n没有主轴或有多个主轴： 垂直于工件装夹面的方向为Z坐

13、标。 n主轴能摆动：在摆动的范围内其轴线只与标准坐标系中的某一坐标平行时，则该坐标便是Z坐标；若在摆动的范围内其轴线可与多个坐标平行，则取垂直于工件装夹面的方向为Z坐标。（2）坐标轴的确定方法）坐标轴的确定方法 确定机床坐标轴时，一般先确定确定机床坐标轴时，一般先确定Z轴，再确定轴，再确定X轴和轴和Y轴。轴。河南理工大学机械学院30立式5轴数控铣床的坐标系Z Z坐标正方向规定：刀具远离工件的方向。坐标正方向规定：刀具远离工件的方向。 河南理工大学机械学院31 河南理工大学机械学院2 2） X X坐标坐标 标准规定：标准规定：X X轴为水平方向，且垂直于轴为水平方向，且垂直于Z Z轴并平行于工件

14、的夹装面轴并平行于工件的夹装面n在刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床等）。在刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床等）。nZ Z轴水平（卧式），则从刀具主轴后端向工件看时，轴水平（卧式），则从刀具主轴后端向工件看时，X X坐标的坐标的正方向指向右边。正方向指向右边。nZ Z轴垂直（立式）：轴垂直（立式）：n单立柱机床，面对刀具主轴向立柱看时，单立柱机床，面对刀具主轴向立柱看时，X X的正方向指向的正方向指向右边；右边；n双立柱机床双立柱机床( (龙门机床龙门机床) )，从刀具向左立柱看时，从刀具向左立柱看时，X X轴的正轴的正方向指向右边。方向指向右边。p在工件旋转的机床上（车床、磨床等），在工件

15、旋转的机床上（车床、磨床等），X X轴的运动方向是工件轴的运动方向是工件的径向并平行于横向拖板，且刀具离开工件旋转中心的方向是的径向并平行于横向拖板，且刀具离开工件旋转中心的方向是X X轴的正方向。轴的正方向。p对于无主轴的机床：对于无主轴的机床：如刨床等，则选定主要切削方向为如刨床等，则选定主要切削方向为X轴方向。轴方向。32 河南理工大学机械学院332) X坐标 在刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床等）。nZ轴水平（卧式）（卧式），则从刀具(主轴)向工件看时，X坐标的正方向指向右边。 河南理工大学机械学院34lZ轴垂直（立式）（立式）： 单立柱机床，从刀具向立柱看时，X的正方向指向右边；立

16、式5轴数控铣床的坐标系 河南理工大学机械学院35 河南理工大学机械学院36n在工件旋转的机床上（车床、磨床等），X轴的运动方向是工件的径向并平行于横向拖板，且刀具离开工件旋转中心的方向是X轴的正方向。 河南理工大学机械学院373) Y坐标 n利用已确定的X、Z坐标的正方向，用右手定则或右手螺旋法则，确定Y坐标的正方向。n右手定则：大姆指指向+X，中指指向+Z，则+Y方向为食指指向。n右手螺旋法则：在X Z平面，从Z至X，姆指所指的方向为+y。 河南理工大学机械学院38立、卧式数控铣床立、卧式数控铣床 河南理工大学机械学院39 河南理工大学机械学院405) 回转坐标 A、B、C:围绕坐标轴围绕坐

17、标轴X、Y、Z旋转的运动，分旋转的运动，分别用别用 A、B、C表示。它们的正方向用右手螺旋法则判定。表示。它们的正方向用右手螺旋法则判定。 第二章 数控加工的程序编制2021年10月13日4）围绕坐标轴围绕坐标轴X、Y、Z旋转的运动，旋转的运动，分别用分别用 A、B、C表示。它们的正方向用右手螺旋法则判定。表示。它们的正方向用右手螺旋法则判定。河南理工大学机械学院42立式5轴数控铣床的坐标系5). 辅助坐标 U、V、W:平行于基本坐标系中坐标轴的进给轴，用U、V、W和P、Q、R表示 河南理工大学机械学院2021年10月13日（3）编程坐标）编程坐标对于工件运动而不是刀具运动的机床，必须将前述为

18、刀具运对于工件运动而不是刀具运动的机床，必须将前述为刀具运动所作的规定作相反的安排。动所作的规定作相反的安排。 用用加加“”字母，如字母，如+X+X，表示工件相对刀具负方向运动指令。而不加表示工件相对刀具负方向运动指令。而不加“”字母，如字母，如+X+X，则表示刀具相对于工件负向运动指令。二者表示的运动，则表示刀具相对于工件负向运动指令。二者表示的运动方向相反。方向相反。对于编程人员之考虑不加对于编程人员之考虑不加“”的运动方向，对的运动方向，对于机床制造者，则需要考虑带于机床制造者，则需要考虑带“”的运动方向。的运动方向。机床在实际编程时不论是刀具移动还是工件移动，一律假定机床在实际编程时不

19、论是刀具移动还是工件移动，一律假定工件静止不动，而刀具在移动。工件静止不动，而刀具在移动。 2.2 数控编程的基础知识数控编程的基础知识河南理工大学机械学院2021年10月13日2.2 数控编程的基础知识数控编程的基础知识（4 4）分辨率（）分辨率（ResolutionResolution）n分辨率：两个相邻分散细节之间可以分辨的最小间隔。分辨率：两个相邻分散细节之间可以分辨的最小间隔。n分辨率对控制系统而言，它是可以控制的最小位移量。分辨率对控制系统而言，它是可以控制的最小位移量。n数控机床的最小位移量（最小设定单位，最小编程单位，最小指令增量，数控机床的最小位移量（最小设定单位，最小编程单

20、位，最小指令增量，脉冲当量（步进电机）是指数控机床的最小移动单位，它是数控机床的脉冲当量（步进电机）是指数控机床的最小移动单位，它是数控机床的一个重要技术指标。一般为一个重要技术指标。一般为0.00010.01mm0.00010.01mm，视具体机床而定。），视具体机床而定。） n脉冲当量脉冲当量对应于每一个指令脉冲（最小位移指令）机床位移部件的运对应于每一个指令脉冲（最小位移指令）机床位移部件的运动量。动量。 编程时，所有的编程尺寸都应转换成与最小设定单位相对应的数量编程时，所有的编程尺寸都应转换成与最小设定单位相对应的数量。 编程尺寸有两种表示法：编程尺寸有两种表示法： 1 1、 以最小设

21、定单位为最小单位来表示；以最小设定单位为最小单位来表示； 2 2、 以毫米为单位，以有效位小数来表示。以毫米为单位，以有效位小数来表示。 如：如：X=524.295X=524.295，Y=36.52Y=36.52，最小设定单位为，最小设定单位为0.010.01，则：，则： 1 1 法表示：法表示：X52430 Z3652X52430 Z3652 2 2 法表示：法表示：X524.30 Z36.52X524.30 Z河南理工大学机械学院45 2、机床坐标系与工件坐标系编程总是基于某一坐标系统的，因此，弄清楚数控机床坐标系和工件坐标系的概念及相互关系是至关重要的。2.2 数控编程的基础知识数控编程

22、的基础知识河南理工大学机械学院46及机床参考点及机床参考点n机床原点（零点）机床原点（零点）机床坐标系原点（机械原点）（机械原点）是在机床调试完成后便确定了，是机床上固有的点点。数控机床进行数控机床进行加工运动的基准参考点加工运动的基准参考点.机床原点的建立：用回零方式建立。机床原点建立过程实质上是机床坐标系建立过程。 2.2 数控编程的基础知识数控编程的基础知识河南理工大学机械学院47n机床坐标系机床坐标系以机床原点为坐标系原点的坐标系，是机床固有的坐标系，它具有唯一性。机床坐标系是数控机床中所建立的工件坐标系的参考坐标系。注意：机床坐标系一般不作为编程坐标系，仅作为工注意：机床坐标系一般不

23、作为编程坐标系，仅作为工件坐标系的参考坐标系。件坐标系的参考坐标系。2.2 数控编程的基础知识数控编程的基础知识河南理工大学机械学院2021年10月13日 机床参考点：机床参考点：用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点。是机床坐标系中一个固用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点。是机床坐标系中一个固定不变的极限点，其固定位置由各轴向的机械挡块来确定。对数控铣床定不变的极限点，其固定位置由各轴向的机械挡块来确定。对数控铣床、加工中心而言，机床参考点与机床原点重合，一般取在、加工中心而言，机床参考点与机床原点重合，一般取在X X、Y Y、Z Z坐标坐标的正方向极限位置上；对数控车床（如图的正方

24、向极限位置上；对数控车床（如图2-82-8），机床原点取在卡盘右），机床原点取在卡盘右端面与旋转中心线的交点之处，机床参考点在车刀退离主轴端面和旋转端面与旋转中心线的交点之处，机床参考点在车刀退离主轴端面和旋转中心线最远的某一固定点。中心线最远的某一固定点。+X 2.2 数控编程的基础知识数控编程的基础知识河南理工大学机械学院49Y轴偏置量X轴偏置量工件原点Z轴偏置量Y轴机床原点X轴Z轴卧式数控机床的坐标系X轴Z轴偏置量Y轴Y轴偏置量X轴偏置量机床原点工件原点立式数控机床的坐标系Z轴2.2 数控编程的基础知识数控编程的基础知识河南理工大学机械学院50工件原点与工件坐标系n工件原点：工件原点：为

25、编程方便在零件、工装夹具上选定的某一点或与之相关的点。该点也可以是对刀点重合。n工件坐标系：工件坐标系：以工件原点为零点建立的一个坐标系，编程时，所有的尺寸都基于此坐标系计算。n工件原点偏置：工件原点偏置：工件随夹具在机床上安装后，工件原点与机床原点间的距离。n现代数控机床均可设置多个工件坐标系，在加工时通过G指令进行换。 2.2 数控编程的基础知识数控编程的基础知识河南理工大学机械学院2021年10月13日 工件原点只与工件有关，而与机床坐标系无关。但考工件原点只与工件有关，而与机床坐标系无关。但考虑到编程的方便性，工件坐标系中各轴的方向应该与所虑到编程的方便性，工件坐标系中各轴的方向应该与

26、所使用的数控机床的坐标轴方向一致。使用的数控机床的坐标轴方向一致。工件原点的设置一工件原点的设置一般应遵循下列原则般应遵循下列原则： （1）工件原点与设计基准或装配基准重合，以利于编）工件原点与设计基准或装配基准重合，以利于编程；程； （2）工件原点尽量选在尺寸精度高、表面粗糙度值小）工件原点尽量选在尺寸精度高、表面粗糙度值小的工件表面上；的工件表面上； （3）工件原点最好选在工件的对称中心上；）工件原点最好选在工件的对称中心上； （4）要便于测量和检验。）要便于测量和检验。注意：设定编程坐标系时，注意：设定编程坐标系时， 假定工件固定不动，用刀具运动假定工件固定不动，用刀具运动的坐标系来编程

27、。的坐标系来编程。2.2 数控编程的基础知识数控编程的基础知识河南理工大学机械学院2021年10月13日3） 机床坐标系与工件坐标系的关系机床坐标系与工件坐标系的关系 机床坐标系与工件坐标系的相应坐标轴一般相平行，方向也机床坐标系与工件坐标系的相应坐标轴一般相平行，方向也相同，但原点不同。工件原点与机床原点间的距离称为工件原相同，但原点不同。工件原点与机床原点间的距离称为工件原点偏置，加工时，这个偏置值需预先输入到数控系统中。（图点偏置，加工时，这个偏置值需预先输入到数控系统中。（图29）2.2 数控编程的基础知识数控编程的基础知识河南理工大学机械学院2021年10月13日Y轴偏置量X轴偏置量

28、工件原点Z轴偏置量Y轴机床原点X轴Z轴卧式数控机床的坐标系X轴Z轴偏置量Y轴Y轴偏置量X轴偏置量机床原点工件原点立式数控机床的坐标系Z轴2.2 数控编程的基础知识数控编程的基础知识河南理工大学机械学院543、绝对坐标编程和相对坐标编程n定义定义 绝对坐标编程：编程中所有点的坐标值基于某一坐标系（机绝对坐标编程：编程中所有点的坐标值基于某一坐标系（机床或工件）床或工件） 零点计量的编程方式。零点计量的编程方式。所用的编程指令称为绝对所用的编程指令称为绝对指令。绝对坐标常用指令。绝对坐标常用X X、Y Y、Z Z代码表示。代码表示。相对坐标编程：编程中运动轨迹的终点坐标值是相对于起点相对坐标编程：

29、编程中运动轨迹的终点坐标值是相对于起点计量的编程方式（增量坐标编程）。计量的编程方式（增量坐标编程）。所用的编程指令称为增所用的编程指令称为增量指令。增量坐标常用量指令。增量坐标常用U U、V V、W W代码表示。代码表示。2.2 数控编程的基础知识数控编程的基础知识河南理工大学机械学院55绝对坐标绝对坐标增量坐标增量坐标如图，加工直线如图，加工直线ABAB，在绝对坐标系中表示，在绝对坐标系中表示B B点坐标值：点坐标值：XBXB2525，YBYB5050；在增量坐标系中表示在增量坐标系中表示B B点坐标值为：点坐标值为：UBUB1515，VBVB3030 2.2 数控编程的基础知识数控编程的

30、基础知识河南理工大学机械学院56三、程序编制的代码三、程序编制的代码河南理工大学机械学院57三、三、 程序编制的代码程序编制的代码河南理工大学机械学院2021年10月13日常用编程指令主要用来描述机床的运动方式、常用编程指令主要用来描述机床的运动方式、加工类别、主轴的启停、冷却液的开关、主加工类别、主轴的启停、冷却液的开关、主轴转速、进给速度、刀具选择等。轴转速、进给速度、刀具选择等。(G M (G M F S T X Y Z )F S T X Y Z )四、四、 功能代码简介功能代码简介 尽管数控代码是国际通用的，但不同的生产厂家一般都尽管数控代码是国际通用的，但不同的生产厂家一般都有自定的

31、一些编程规则，因此，在编程前必须认真阅读随机有自定的一些编程规则，因此，在编程前必须认真阅读随机技术文件中有关编程说明，这样才能编制出正确的程序。技术文件中有关编程说明，这样才能编制出正确的程序。 河南理工大学机械学院59，包括，包括其中一部分代码未规定具体含义，等待将来修订标准时在指定。另一部分为“永不指定”代码，由机床设计者自行规定其含义。 G代码有两种：一种是模态代码模态代码（续效代码）（续效代码），它一经被运用，就一直有效，直到出现同组的其它G代码才被取代；另一种是非模态代码非模态代码（非续效代码）（非续效代码），它只在出现的程序段中有效。 坐标值字坐标值字：X、Y、Z、U、V、W、P

32、、Q、R、A、B、C、I、J、K、D、H等地址码加上等地址码加上”+(可略可略)”、”-”及数字。及数字。三、三、 程序编制的代码、程序编制的代码、河南理工大学机械学院2021年10月13日四、功能代码简介四、功能代码简介JB/T 32081999 G指令指令字母（字母（d）表示：可以被同栏中没有括号的字母）表示：可以被同栏中没有括号的字母d所注销或代替，亦可被有括号的所注销或代替，亦可被有括号的字母（字母（ d）所注销或代替。）所注销或代替。红色指令：续效代码；红色指令：续效代码；蓝色指令：非续效代码蓝色指令：非续效代码河南理工大学机械学院河南理工大学机械学院62四、四、 功能代码简介功能代

33、码简介M指令指令 辅助功能辅助功能功能：控制机床及其辅助装置的通断的指令。如开、功能：控制机床及其辅助装置的通断的指令。如开、 停冷却泵；主轴停冷却泵；主轴正反转、停转；程序结束等正反转、停转；程序结束等 组成：组成：M后带后带23位数字组成，共有位数字组成，共有1001000种。有模态（续效）指令种。有模态（续效）指令与非模态（非续效）指令之分。与非模态（非续效）指令之分。示例：示例：M00 M00 -程序暂停指令。程序执行到此进给停止，主轴停转。重新按启程序暂停指令。程序执行到此进给停止，主轴停转。重新按启动按钮后，再继续执行后面的程序段。主要用于编程者想在加工中动按钮后，再继续执行后面的

34、程序段。主要用于编程者想在加工中使机床暂停（检验工件、调整、排屑等）。使机床暂停（检验工件、调整、排屑等）。M01-M01-程序选择性暂停指令。程序执行时控制面板上程序选择性暂停指令。程序执行时控制面板上“选择停止选择停止”键键处于处于“ON”状态时此功能才能有效，否则该指令无效。执行后的效状态时此功能才能有效，否则该指令无效。执行后的效果与果与M00相同，常用于关键尺寸的检验或临时暂停。相同，常用于关键尺寸的检验或临时暂停。河南理工大学机械学院四、功能代码简介四、功能代码简介63M02M02-程序结束程序结束. .编程时表示编程结束编程时表示编程结束. .执行到此指令，进给停执行到此指令，进

35、给停止，主轴停止，冷却液关闭止，主轴停止，冷却液关闭,数控系统处于复位状态数控系统处于复位状态. .但程序但程序光标停在程序末尾光标停在程序末尾。 M03,M04,M05M03,M04,M05 分别命令主轴正转分别命令主轴正转, ,反转反转, ,停转停转. .M06M06. .换刀指令用与加工中心换刀前的准备动作换刀指令用与加工中心换刀前的准备动作M07M07,M08 ,M08 命令命令1# 2#1# 2#冷却液开冷却液开M09 M09 命令命令1# 2#1# 2#冷却液停冷却液停M10,M11M10,M11 运动部件的夹紧与松开运动部件的夹紧与松开. .M19M19主轴定向停止主轴定向停止M

36、30-M30-程序结束程序结束, , 与与M02基本相同，基本相同，不同之处是，光标返回程不同之处是，光标返回程序头位置，不管序头位置，不管M30后是否还有其他程序段。换工件时用后是否还有其他程序段。换工件时用河南理工大学机械学院64用它规定直线用它规定直线插补插补G01和圆弧插补和圆弧插补G02/G03方式下方式下刀具中心的进给运动刀具中心的进给运动速度。速度。进给速度是指沿各坐标轴方向速度的矢量和。进给速度是指沿各坐标轴方向速度的矢量和。进给速度的单位取进给速度的单位取决于数控系统的工作方式和用户的规定，它可以是决于数控系统的工作方式和用户的规定，它可以是mm/min、in/min、/mi

37、n、r/min、mm/r、in/r。例如在公制编程的零件程序中，。例如在公制编程的零件程序中，F220.0就表示进给速度为就表示进给速度为220mm/min。 三、三、 程序编制的代码程序编制的代码河南理工大学机械学院65三、三、 程序编制的代码程序编制的代码河南理工大学机械学院663.几何级数法几何级数法 单位：单位： 与主轴转速无关与主轴转速无关:mm/min:mm/min 与主轴转速有关与主轴转速有关:mm/r:mm/r 切螺纹切螺纹/ /攻丝攻丝/ /套扣套扣:mm/r:mm/r 进给仅用于回转运动进给仅用于回转运动: :radrad/min/min三、三、 程序编制的代码程序编制的代

38、码河南理工大学机械学院67主轴转速字主轴转速字, ,由S字母和后面的若干位数字组成，这个数值就是主轴的转速值，单位是r/min。，例如：S300表示主轴的转速为300r/min。有的表示转速挡位代号，如S10表示主轴第10挡转速三、三、 程序编制的代码程序编制的代码河南理工大学机械学院68三、三、 程序编制的代码程序编制的代码河南理工大学机械学院69三、三、 程序编制的代码程序编制的代码河南理工大学机械学院70三、三、 程序编制的代码程序编制的代码河南理工大学机械学院71 组成：后带符号的数字组成。如组成：后带符号的数字组成。如I10、J-34、R30等等 ，其其 中带符号数字表示圆心位置和半

39、径值。中带符号数字表示圆心位置和半径值。 单位：单位：mm、m（公制）或（公制）或 inch（英制）（英制） 。视用。视用户选定的编程单位而定户选定的编程单位而定. 四、四、 程序编制的代码程序编制的代码河南理工大学机械学院72p其它指令其它指令 子程序名和子程序调用指令子程序名和子程序调用指令 用于给子程序命名和在主程序中调用该子程序，该用于给子程序命名和在主程序中调用该子程序，该 指令的标准化程度不高，不同系统有不同的规定。指令的标准化程度不高，不同系统有不同的规定。 组成：组成： 子程序名指令子程序名指令地址符（字母或符号，如地址符（字母或符号，如O、%等）后带若干数字组成等）后带若干数

40、字组成； 子程序调用指令子程序调用指令 地址符地址符 +调用子程序名部分调用子程序名部分 +调用次数部分调用次数部分。 示例：示例： M98P08L12（FANUC、华中数控系统）、华中数控系统）三、三、 程序编制的代码程序编制的代码河南理工大学机械学院2021年10月13日第第3节节 常用准备功能指令的编程方法常用准备功能指令的编程方法 前面已介绍有关程序编制的预备知识，前面已介绍有关程序编制的预备知识，这节将通过一些编程实例，对编程方法和某些这节将通过一些编程实例，对编程方法和某些常用指令的用法作进一步介绍，尽管数控代码常用指令的用法作进一步介绍，尽管数控代码是国际通用的，但不同的生产厂家

41、一般都有自是国际通用的，但不同的生产厂家一般都有自定的一些编程规则，因此，在编程前必须认真定的一些编程规则，因此，在编程前必须认真阅读随机技术文件中有关编程说明，这样才能阅读随机技术文件中有关编程说明，这样才能编制出正确的程序。编制出正确的程序。 河南理工大学机械学院2021年10月13日G90/G91、 G50/ G92、G53G59、G17 G191.1.绝对坐标指令与增量坐标指令（绝对坐标指令与增量坐标指令（G90G90、G91G91）图图2-11 G902-11 G90绝对坐标指令，绝对坐标指令，G91G91增量坐标指令。增量坐标指令。说明：说明：1 G901 G90在绝对坐标系中确定

42、终点的坐标值，在绝对坐标系中确定终点的坐标值，G91G91在增量坐标系中确定终点的坐标在增量坐标系中确定终点的坐标值；值；2 2 有些机床的增量坐标尺寸不用有些机床的增量坐标尺寸不用G91G91指定，而是在运动轨迹的起点建立平行于指定，而是在运动轨迹的起点建立平行于X X、Y Y、Z Z的增量坐标系的增量坐标系U U、V V、W W；3 3 对绝对坐标系，若后一程序段的某一尺寸值同上一程序段相同，可省略不写，对增对绝对坐标系，若后一程序段的某一尺寸值同上一程序段相同，可省略不写，对增量坐标系，若后一程序段的某一尺寸值为零，可省略不写。量坐标系，若后一程序段的某一尺寸值为零，可省略不写。例例3

43、3 编制图编制图211211中的移动量。中的移动量。绝对尺寸指令：绝对尺寸指令：G90 G01 X30 Y50G90 G01 X30 Y50； 增量尺寸指令：增量尺寸指令：G91 G01 X20 Y30G91 G01 X20 Y30； 或或 G01 U20 V30G01 U20 V30；注意：注意： 这两个指令是同组续效指令，也就是说在同这两个指令是同组续效指令，也就是说在同一程序段中只允许用其中之一，而不能同时使一程序段中只允许用其中之一，而不能同时使用。在缺省的情况下（即无用。在缺省的情况下（即无G90又无又无G91）,默默认是在认是在G90状态下。状态下。一、与坐标系有关指令一、与坐标系

44、有关指令河南理工大学机械学院2021年10月13日 工件坐标系的建立方法对于不同的系统工件坐标系的建立方法对于不同的系统有所差别，一般用零点偏置指令有所差别，一般用零点偏置指令5459，工件坐标系设定指令工件坐标系设定指令G50或或G92、调用刀、调用刀具长度补偿值等方法具长度补偿值等方法。2.坐标系设置指令坐标系设置指令一、与坐标系有关指令一、与坐标系有关指令河南理工大学机械学院2021年10月13日（1 1） 用用G92/G50G92/G50指令设定坐标系指令设定坐标系 G92G92/G50/G50指令是通过设定刀具起点（对刀点）相对于工件指令是通过设定刀具起点（对刀点）相对于工件坐标原点

45、的相对位置建立工件坐标系。此坐标一旦建立，坐标原点的相对位置建立工件坐标系。此坐标一旦建立，后边的绝对值指令都是此工件坐标系中的坐标值。后边的绝对值指令都是此工件坐标系中的坐标值。n编程格式：编程格式： G50/G92 XG50/G92 X a a_ _ Y_ Y_b b Z_ Z_c c_ _ na a、b b、c c为为为工件坐标原点到刀具起点的有向距离为工件坐标原点到刀具起点的有向距离 起刀点就是刀具从这点开始对工件进行切削。当需要换刀时，刀具也要起刀点就是刀具从这点开始对工件进行切削。当需要换刀时，刀具也要定位到这点定位到这点( (若采用的是自动换刀要进行刀具长度补偿若采用的是自动换刀

46、要进行刀具长度补偿) )，所以这点也称，所以这点也称为换刀点。要考虑换刀，所以这点离工件就要求有一定的距离，因为要为换刀点。要考虑换刀，所以这点离工件就要求有一定的距离，因为要考虑工件回转时不要碰上刀具。考虑工件回转时不要碰上刀具。 这种建立工件坐标系的方法实际上是通过刀具的位置来确定工件坐标系这种建立工件坐标系的方法实际上是通过刀具的位置来确定工件坐标系的原点。的原点。2.坐标系设置指令坐标系设置指令一、与坐标系有关指令一、与坐标系有关指令河南理工大学机械学院2.坐标系设置指令坐标系设置指令（1）坐标系建立指令）坐标系建立指令G50（G92）当用绝对尺寸编程时，必需先建立一坐标系，用来确定绝

47、对当用绝对尺寸编程时，必需先建立一坐标系，用来确定绝对坐标原点坐标原点(又称编程原点又称编程原点)设在距刀具现在位置多远的地方，设在距刀具现在位置多远的地方，或者说要确定刀具起始点在坐标系中的坐标值。这个坐标系或者说要确定刀具起始点在坐标系中的坐标值。这个坐标系就是工件坐标系。就是工件坐标系。 1) G50指令指令数控车床工件坐标系设定数控车床工件坐标系设定1) 坐标原点设置在卡盘端面坐标原点设置在卡盘端面 如图如图a所示，例如，所示，例如，G50 X85 Z210；*将刀尖当前位置的将刀尖当前位置的坐标值定为工件坐标系中的一坐标值定为工件坐标系中的一点点(85，2l0）。）。 河南理工大学机

48、械学院2.坐标系建立指令坐标系建立指令G50（G92）当用绝对尺寸编程时，必需先建立一坐标系，用来确定绝对坐标原点当用绝对尺寸编程时，必需先建立一坐标系，用来确定绝对坐标原点(又又称编程原点称编程原点)设在距刀具现在位置多远的地方，或者说要确定刀具起始点设在距刀具现在位置多远的地方，或者说要确定刀具起始点在坐标系中的坐标值。这个坐标系就是工件坐标系。在坐标系中的坐标值。这个坐标系就是工件坐标系。 1) G50指令指令数控车床工件坐标系设定数控车床工件坐标系设定2) 坐标原点设置在零件右端面坐标原点设置在零件右端面 如图如图b所示，例如所示，例如G50 X85 Z60；在这种情况下，如果设置指令

49、在这种情况下，如果设置指令写成：写成： G50 X0 Z0；则编程坐标系的原点即为程序则编程坐标系的原点即为程序起点。起点。数控系统不同程序起点的设置数控系统不同程序起点的设置指令也不同，指令也不同，有的数控系统用有的数控系统用G92来代替来代替G50。 河南理工大学机械学院2.坐标系建立指令坐标系建立指令G50（G92）2)用用G92确定工件坐标系确定工件坐标系-数控镗铣床类机床数控镗铣床类机床 在编程中，一般是选择工件或夹具上的某一点作为编程零点，并以这一点作在编程中，一般是选择工件或夹具上的某一点作为编程零点，并以这一点作为零点，建立一个坐标系，这个坐标系是通常所讲的工件坐标系。这个坐标

50、为零点，建立一个坐标系，这个坐标系是通常所讲的工件坐标系。这个坐标系的原点与机床坐标系的原点系的原点与机床坐标系的原点(机床零点机床零点)之间的距离用之间的距离用G92(EIA代码中用代码中用G50)指令进行设定。即确定工件坐标系原点距刀具现在位置多远的地方。也指令进行设定。即确定工件坐标系原点距刀具现在位置多远的地方。也就是以程序的原点为准，确定刀具起始点的坐标值，并把这个设定值存于程就是以程序的原点为准，确定刀具起始点的坐标值，并把这个设定值存于程序存储器中，作为零件所有加工尺寸的基准点。因此，在每个程序的开头都序存储器中，作为零件所有加工尺寸的基准点。因此，在每个程序的开头都要设定工件坐

51、标系，其标准编程格式如下：要设定工件坐标系，其标准编程格式如下： G92 X_ Y_ Z_ X_ Y_ Z_ 为刀位点在工件坐标系中的初始位置，程序内绝对指令中点的坐为刀位点在工件坐标系中的初始位置，程序内绝对指令中点的坐标，即为点在这个坐标系中的坐标值。标，即为点在这个坐标系中的坐标值。河南理工大学机械学院基本编程指令基本编程指令2.坐标系建立指令坐标系建立指令G50（G92）2) 用用G92确定工件坐标系确定工件坐标系-数控镗铣床类机床数控镗铣床类机床 执行执行G92指令时，机床不动作，即指令时，机床不动作，即X、Y、Z轴均不移动。但轴均不移动。但CRT显示器显示器上的坐标值发生了变化。以

52、图上的坐标值发生了变化。以图2-27为例，在加工工件前，用手动或自动为例，在加工工件前，用手动或自动的方式，令机床回到机床零点。此时，刀具中心对准机床零点的方式，令机床回到机床零点。此时，刀具中心对准机床零点(图图a)，CRT显示各轴坐标均为显示各轴坐标均为0。当机床执行。当机床执行G92 X-10 Y-10后，就建立起了工后，就建立起了工件坐标系件坐标系(图图b)。即刀具中心。即刀具中心(或机床零点或机床零点)应在工件坐标系的应在工件坐标系的X-10 Y-10处，处，图中虚线代表的坐标系，即为工件坐标系。图中虚线代表的坐标系，即为工件坐标系。Ol为工件坐标系的原点，为工件坐标系的原点，CRT

53、显示的坐标值为显示的坐标值为X-10.000 Y-10.000，但刀具相对于机床，但刀具相对于机床的位置没有改变。在运行后的位置没有改变。在运行后面的程序时，凡是绝对尺寸面的程序时，凡是绝对尺寸指令中的坐标值均为点在指令中的坐标值均为点在X1O1Y1这个坐标系中的坐标。这个坐标系中的坐标。河南理工大学机械学院基本编程指令基本编程指令2.坐标系建立指令坐标系建立指令G50（G92）2)用用G92确定工件坐标系确定工件坐标系-数控镗铣床类机床数控镗铣床类机床 G92指令是一个非运动指令，只是设定工件坐标系原点，指令是一个非运动指令，只是设定工件坐标系原点，设定的坐标系在机床重开机时消失。设定的坐标

54、系在机床重开机时消失。 图图2-28所示给出了用所示给出了用G92确定工件坐标系的例子确定工件坐标系的例子图图2-28 工件坐标系原点的确定工件坐标系原点的确定 N1 G90； N2 G92 X6 Y6 ZO； N8 GOO X0 Y0； N9 G92 X4 Y3； N13 G00 X0 Y0；N14 G92 X4.5 Y-1.2；图2-28 工件坐标系原点的确定工件坐标系原点的确定河南理工大学机械学院2021年10月13日对刀如车削图如车削图1 1所示的零件时，编程时是以工件右端面的轴心为原点建立了一个所示的零件时，编程时是以工件右端面的轴心为原点建立了一个工件坐标系，起刀点工件坐标系，起刀

55、点E E定义在离工件右端面定义在离工件右端面30mm30mm、径向、径向70mm(70mm(直径值直径值) )的的位置上。位置上。图中还表达了以机床参考点图中还表达了以机床参考点R R为原点的机床参考点坐标系为原点的机床参考点坐标系。粗。粗加工加工40mm40mm30mm30mm外圆表面的数控程序的编制如下外圆表面的数控程序的编制如下O0001N10 G92 X70 Z30;N20 G00 X30.2 Z2 S500;N30 GO1 Z-40 F0.2;N40 X70;N50 G00 Z30;N6O M30; 从编程者的角度来说，上面这个加工程序已经编制完毕，它完全是一个基于工从编程者的角度来

56、说，上面这个加工程序已经编制完毕，它完全是一个基于工件坐标系的数控程序，丝毫看不出与机床参考点坐标系有任何联系，但要把工件件坐标系的数控程序，丝毫看不出与机床参考点坐标系有任何联系，但要把工件装夹到机床上去加工时，就必须确定工件在机床上的正确位置。这个确定位置的装夹到机床上去加工时，就必须确定工件在机床上的正确位置。这个确定位置的过程就是通过操作者的对刀来实现的。过程就是通过操作者的对刀来实现的。“对刀对刀”就是把刀尖准确地定位到就是把刀尖准确地定位到G92所所定义的起刀点定义的起刀点E的位置上，也即是通过定义刀尖与工件零点的相对位置来保证工的位置上，也即是通过定义刀尖与工件零点的相对位置来保

57、证工件在机床坐标系中的正确位置件在机床坐标系中的正确位置河南理工大学机械学院2021年10月13日(2)(2)对刀方法对刀方法 “对刀对刀”的功能就是把工件坐标系中起刀点的功能就是把工件坐标系中起刀点E E点的坐标值换算成机床点的坐标值换算成机床参考点坐标系中的显示值，再根据这个显示值来精确地定义刀尖位置。参考点坐标系中的显示值，再根据这个显示值来精确地定义刀尖位置。其具体对刀的操作如下：其具体对刀的操作如下： 先用车刀在工件右端面上车一刀，则这个试切端面在工件坐标系中的先用车刀在工件右端面上车一刀，则这个试切端面在工件坐标系中的z值值为零为零(Z=0)，这时屏幕上还显示了，这时屏幕上还显示了

58、z方向的机床坐标值。即工件零点在机床方向的机床坐标值。即工件零点在机床坐标系中坐标系中Z方向的坐标值，记作方向的坐标值，记作Zw。再试切一段外圆，这时可得到一个。再试切一段外圆，这时可得到一个 方向的屏幕值，这个显示值在直径编程时，是表示刀尖在机床参考坐标系方向的屏幕值，这个显示值在直径编程时，是表示刀尖在机床参考坐标系中的直径值，记作中的直径值，记作 XE1。这时测量一下所车的外圆，可以得到一个直径测。这时测量一下所车的外圆，可以得到一个直径测量值量值 。通过这。通过这2次试切所得到的数值就可以计算出工件零点在机床参考次试切所得到的数值就可以计算出工件零点在机床参考点坐标系中的坐标值，也即屏

59、幕值点坐标系中的坐标值，也即屏幕值。 河南理工大学机械学院由上可知，工件零点在机床参考点坐标由上可知，工件零点在机床参考点坐标系中的系中的Z方向坐标值为方向坐标值为Zw，设工件零点在机床坐标系中，设工件零点在机床坐标系中的方向坐标值为的方向坐标值为Xw ，则：，则： Xw=XE1根据根据G92后面的后面的 X、Z设定值，就很容易计算设定值，就很容易计算出起刀点出起刀点E的显示值。设的显示值。设E点在机点在机床坐标系的坐标值为床坐标系的坐标值为XE 、ZE ，则：，则： XE= XW+ X Z E= ZW+ Z其中其中X 、Z为为G92后面的设定值。后面的设定值。河南理工大学机械学院2021年1

60、0月13日假如试切端面时得到的假如试切端面时得到的z方向的显示值方向的显示值Zw=-100.5，试切外圆时，试切外圆时得到的得到的X方向的显示值方向的显示值XE=-50，工件直径测得是，工件直径测得是 30.5，则对，则对刀点的机床坐标值刀点的机床坐标值 XE=XW+70=-50-30+70=-10 ZE=ZW+30=-100.5+30= -70.5计算好了起刀点计算好了起刀点E的机床坐标值后，就可以的机床坐标值后，就可以用用MDI方式将刀尖方式将刀尖精确地运动到起刀点上。精确地运动到起刀点上。河南理工大学机械学院2021年10月13日 使用使用G92指令设定工件坐标系指令设定工件坐标系应特别