数控编程课件(华中系统)

1、数控机床编程数控机床编程12021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室数控加工的工艺与编程数控加工的工艺与编程1数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础2数控机床的加工工艺及编程步骤数控机床的加工工艺及编程步骤3数控车床的编程数控车床的编程4数控铣床及加工中心的编程数控铣床及加工中心的编程数控机床编程数控机床编程22021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室1 1数控加工程序编制基础数控加工程序编制基础1.1数控编程的基本概念数控编程的基本概念1.2数控机床的坐标轴和运动方向数控机床的坐标轴和运动方向 1.3数控机床的坐标系数

2、控机床的坐标系1.4程序的格式程序的格式返回章目录返回章目录数控机床编程数控机床编程32021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室 1.11.1数控编程的基本概念数控编程的基本概念 在普通机床上加工零件时，一般是由工艺人员按照设计图样事先在普通机床上加工零件时，一般是由工艺人员按照设计图样事先制订好零件的加工工艺规程。在工艺规程中制订出零件的加工工序、制订好零件的加工工艺规程。在工艺规程中制订出零件的加工工序、切削用量、机床的规格及刀具、夹具等内容。操作人员按工艺规程的切削用量、机床的规格及刀具、夹具等内容。操作人员按工艺规程的各个步骤操作机床，加工出图样给定

3、的零件。也就是说零件的加工过各个步骤操作机床，加工出图样给定的零件。也就是说零件的加工过程是由人来完成。例如开车、停车、改变主轴转速、改变进给速度和程是由人来完成。例如开车、停车、改变主轴转速、改变进给速度和方向、切削液开、关等都是由工人手工操纵的。方向、切削液开、关等都是由工人手工操纵的。 数控机床和普通机床是不一样的。它是按照事先编制好的加工程数控机床和普通机床是不一样的。它是按照事先编制好的加工程序，自动地对被加工零件进行加工。我们把零件的加工工艺路线、工序，自动地对被加工零件进行加工。我们把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切

4、削参数( (主轴转数、进给量、背主轴转数、进给量、背吃刀量等吃刀量等) )以及辅助功能以及辅助功能( (换刀、主轴正转、反转、切削液开、关等换刀、主轴正转、反转、切削液开、关等) )，按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单，再把这按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单，再把这程序单中的内容记录在控制介质上程序单中的内容记录在控制介质上( (如穿孔纸带、磁带、磁盘、磁泡存如穿孔纸带、磁带、磁盘、磁泡存储器储器) )，然后输入到数控机床的数控装置中，从而指挥机床加工零件。，然后输入到数控机床的数控装置中，从而指挥机床加工零件。这种从零件图的分析到制成控制介质的全部过程叫

5、数控加工程序的编这种从零件图的分析到制成控制介质的全部过程叫数控加工程序的编制，简称数控编程。制，简称数控编程。返回返回数控机床编程数控机床编程42021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室1.21.2数控机床的坐标轴和运动方向数控机床的坐标轴和运动方向1.标准坐标系及运动方向标准坐标系及运动方向 标准坐标系标准坐标系:右手直角迪卡尔坐标系右手直角迪卡尔坐标系 运动方向：用右手法则确定运动方向：用右手法则确定2.坐标轴的确定坐标轴的确定3.附加坐标附加坐标4.工件相对静止而刀具产生运动的原则工件相对静止而刀具产生运动的原则5.绝对坐标绝对坐标和和增量坐标增量坐

6、标 以某一固定以某一固定点为坐标原点而点为坐标原点而计量的坐标。计量的坐标。 运动轨迹的运动轨迹的终点以起点为原终点以起点为原点计量的坐标。点计量的坐标。 平行于标准坐标系中平行于标准坐标系中相应坐标轴的进给轴，称相应坐标轴的进给轴，称为附加坐标轴，分别用为附加坐标轴，分别用U、V、W 表示。表示。 标准规定：在编程中，坐标轴的方向总是刀具标准规定：在编程中，坐标轴的方向总是刀具相对工件的运动方向，用相对工件的运动方向，用X、Y、Z等表示。等表示。 在实在实际中，对数控机床的坐标轴进行标注时，根据坐标际中，对数控机床的坐标轴进行标注时，根据坐标轴的实际运动情况，用工件相对刀具的运动方向进轴的实

7、际运动情况，用工件相对刀具的运动方向进行标注，此时需用行标注，此时需用X、Y、Z等表示，以示区别。等表示，以示区别。显然有：显然有：+X =-X，+Y =-Y，+Z =-Z。返回返回数控机床编程数控机床编程52021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室 Z轴：轴：主轴方向，远离工件为正；主轴方向，远离工件为正； X轴：轴：水平方向，垂直于水平方向，垂直于Z轴，远离工件为正。轴，远离工件为正。车磨类车磨类：数控车床数控车床继续继续1.21.2数控机床的坐标轴和运动方向数控机床的坐标轴和运动方向数控机床编程数控机床编程62021-11-1兰州石化职业技术学院机电教

8、研室兰州石化职业技术学院机电教研室Z Z轴：轴：主轴方向，远离工件为正；主轴方向，远离工件为正；X X轴：轴：透过主轴看立透过主轴看立 柱，右为正；柱，右为正；Y Y轴：轴：根据右手直角迪卡尔坐标系确定。根据右手直角迪卡尔坐标系确定。立式数控铣床立式数控铣床镗铣类：镗铣类：立立式式继续继续1.21.2数控机床的坐标轴和运动方向数控机床的坐标轴和运动方向数控机床编程数控机床编程72021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室 Z Z轴：轴：主轴方向，远离工件为正；主轴方向，远离工件为正； X X轴：轴：背对主轴，面对工件，右为正；背对主轴，面对工件，右为正； Y

9、Y轴：轴：根据右手直角迪卡尔坐标系确定。根据右手直角迪卡尔坐标系确定。卧式数控铣床卧式数控铣床返回返回卧卧式式镗铣类：镗铣类：1.21.2数控机床的坐标轴和运动方向数控机床的坐标轴和运动方向数控机床编程数控机床编程82021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室 1.31.3数控机床的坐标系数控机床的坐标系1.1.机床坐标系机床坐标系 以机床原点为坐标原点建立起来的以机床原点为坐标原点建立起来的X X、Y Y、Z Z轴直角坐标轴直角坐标. .系，称系，称为机床坐标系。机床原点为机床上的一个固定点，也称机床零点。为机床坐标系。机床原点为机床上的一个固定点，也称机床

10、零点。 如图如图2.62.6和图和图2.72.7所示分别为数控车床和数控铣床的原点。它在机所示分别为数控车床和数控铣床的原点。它在机床装配、调试时就已确定下来，是数控机床进行加工运动的基准参考床装配、调试时就已确定下来，是数控机床进行加工运动的基准参考点。机床零点是通过机床参考点间接确定的。点。机床零点是通过机床参考点间接确定的。 图图 2.6 2.6 数控车床原点数控车床原点图图2.7 2.7 数控铣床原点数控铣床原点继续继续数控机床编程数控机床编程92021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室 机床参考点也是机床上的一个固定点，其与机床零点间有机床参考点也

11、是机床上的一个固定点，其与机床零点间有一确定的相对位置，一般设置在刀具运动的一确定的相对位置，一般设置在刀具运动的X X、Y Y、Z Z正向最大极正向最大极限位置，是用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点。机限位置，是用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点。机床参考点的位置是由机床制造厂家在每个进给轴上用限位开关床参考点的位置是由机床制造厂家在每个进给轴上用限位开关精确调整好的，坐标值已输入数控系统中。因此参考点对机床精确调整好的，坐标值已输入数控系统中。因此参考点对机床原点的坐标是一个已知数。原点的坐标是一个已知数。2.2.工件坐标系工件坐标系 工件坐标系是用于确定工件几何图形上各几何要

12、素工件坐标系是用于确定工件几何图形上各几何要素( (如点、如点、直线、圆弧等直线、圆弧等) )的位置而建立的坐标系，是编程人员在编程时使的位置而建立的坐标系，是编程人员在编程时使用的，所以也叫编程坐标系。工件坐标系的原点就是工件原用的，所以也叫编程坐标系。工件坐标系的原点就是工件原点，而工件原点是人为设定的。点，而工件原点是人为设定的。返回返回 1.31.3数控机床的坐标系数控机床的坐标系数控机床编程数控机床编程102021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室1.41.4程序格式程序格式1.1.零件加工程序结构零件加工程序结构（1 1）程序结构）程序结构 一个

13、零件程序是由遵循一定结构、句法和格式规则的一个零件程序是由遵循一定结构、句法和格式规则的若干个程序段组成的，而每个程序段是由若干个指令字组若干个程序段组成的，而每个程序段是由若干个指令字组成的，如图成的，如图2.82.8所示。所示。继续继续数控机床编程数控机床编程112021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室1.41.4程序格式程序格式（2 2）程序格式）程序格式 常规加工程序由开始符常规加工程序由开始符( (单列一段单列一段) )、程序名、程序名( (单列一段单列一段) )、程序主体、程序主体和程序结束指令和程序结束指令( (一般单列一段一般单列一段) )

14、组成，程序的最后还有一个程序结束组成，程序的最后还有一个程序结束符。程序开始符与程序结束符（现在大多数系统可以不用）是同一个符。程序开始符与程序结束符（现在大多数系统可以不用）是同一个字符：在字符：在IS%IS%代码中是代码中是% %，在，在EIAEIA代码中是代码中是ERER。程序号是由。程序号是由% %（FANUC FANUC 系系统）或统）或% %（华中系统）开头，通常后跟（华中系统）开头，通常后跟4 4位数字组成。程序结束指令位数字组成。程序结束指令为为M02M02或或M30M30。常见程序格式如下：。常见程序格式如下：继续继续数控机床编程数控机床编程122021-11-1兰州石化职业

15、技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室 以这种格式编制的程序，各字均无地址码，以这种格式编制的程序，各字均无地址码，字的顺序即为地址的顺序，各字的顺序及字符行字的顺序即为地址的顺序，各字的顺序及字符行数是固定的数是固定的( (不管某一字的需要与否不管某一字的需要与否) )，即使与上，即使与上一段相比某些字没有改变，也要重写而不能略一段相比某些字没有改变，也要重写而不能略去。一个字的有效位数较少时，要在前面用去。一个字的有效位数较少时，要在前面用“0”0”补足规定的位数。所以各程序段所占穿孔补足规定的位数。所以各程序段所占穿孔带的长度为一定。带的长度为一定。1.41.4程序格式程序格式

16、2. 程序段格式程序段格式（1 1）固定程序段格式）固定程序段格式（2 2）用分隔符的程序段格式）用分隔符的程序段格式（3 3）字地址程序段格式）字地址程序段格式 由于有分隔符号，不需要的字或与上程序段相同的字可以省略，但必须保留相应的分隔符号( 即各程序段的分隔符号数目相等) 。 以这种格式表示的程序段，每一个以这种格式表示的程序段，每一个字之前都标有地址码用以识别地址，因字之前都标有地址码用以识别地址，因此对不需要的字或与上一程序段相同的此对不需要的字或与上一程序段相同的字都可省略。程序段内的各字也可以不字都可省略。程序段内的各字也可以不按顺序按顺序( (但为了编程方便，常按一定的顺但为了

17、编程方便，常按一定的顺序序) )排列。排列。返回返回数控机床编程数控机床编程132021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室2 2数控机床的加工工艺及编程步骤数控机床的加工工艺及编程步骤2.1编制加工程序的内容及步骤编制加工程序的内容及步骤2.2零件的安装和对刀点的确定零件的安装和对刀点的确定3数控加工工艺路线的设计数控加工工艺路线的设计4切削用量及刀具的选择切削用量及刀具的选择2.5数值计算数值计算返回章目录返回章目录数控机床编程数控机床编程142021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室2.12.1编制加工程序的内容及步骤

18、编制加工程序的内容及步骤1.1.工艺处理阶段工艺处理阶段2.2.数学处理阶段数学处理阶段3.3.编写零件加工程序编写零件加工程序 在完成上述工艺处理及数值计算工作后，即可编写零在完成上述工艺处理及数值计算工作后，即可编写零件加工程序。程序编制人员使用数控系统的程序指令，按件加工程序。程序编制人员使用数控系统的程序指令，按照规定的程序格式，逐段编写加工程序。程序编制人员应照规定的程序格式，逐段编写加工程序。程序编制人员应对数控机床的功能、程序指令及代码十分熟悉，能编写出对数控机床的功能、程序指令及代码十分熟悉，能编写出正确的加工程序。正确的加工程序。4.4.程序检验程序检验 将编写好的加工程序输

19、入数控系统，就可控制数控机将编写好的加工程序输入数控系统，就可控制数控机床的加工工作。一般在正式加工之前，要对程序进行检床的加工工作。一般在正式加工之前，要对程序进行检验。通常可采用机床空运转的方式，来检查机床动作和运验。通常可采用机床空运转的方式，来检查机床动作和运动轨迹的正确性，以检验程序。动轨迹的正确性，以检验程序。 返回返回 对零件图样进行分析，明对零件图样进行分析，明确加工的内容和要求；确定加确加工的内容和要求；确定加工方案；选择适合的数控机工方案；选择适合的数控机床；选择或设计刀具和夹具；床；选择或设计刀具和夹具；确定合理的走刀路线及选择合确定合理的走刀路线及选择合理的切削用量等。

20、理的切削用量等。 根据零件的几何尺根据零件的几何尺寸、加工路线等，计算刀寸、加工路线等，计算刀具中心运动轨迹，以获得具中心运动轨迹，以获得刀位数据。刀位数据。 数控机床编程数控机床编程152021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室 2.22.2零件的安装和对刀点的确定零件的安装和对刀点的确定1.1.零件的安装零件的安装2.2.夹具的选用夹具的选用3.3.确定对刀点和换刀点确定对刀点和换刀点对刀点：对刀点：数控加工时刀具相对工件运动的起点，也是程序数控加工时刀具相对工件运动的起点，也是程序的起点，也称起刀点。的起点，也称起刀点。对刀的目的及意义对刀的目的及意义

21、目的：目的：告诉数控系统工件在机床坐标系中的位置。告诉数控系统工件在机床坐标系中的位置。意义：意义：将工件（编程）原点在机床坐标系中的位置坐标值将工件（编程）原点在机床坐标系中的位置坐标值预存到数控系统。预存到数控系统。刀位点刀位点：刀具的定位基准点。刀具的定位基准点。换刀点：换刀点：数控机床设定的用来换刀的位置。为避免加工过数控机床设定的用来换刀的位置。为避免加工过程中换刀时刀具与工件、夹具、机床发生碰撞，换刀点应程中换刀时刀具与工件、夹具、机床发生碰撞，换刀点应设置在工件外合适的位置。设置在工件外合适的位置。返回返回1 1）当零件加工批量不大时，应尽量采用通用）当零件加工批量不大时，应尽量

22、采用通用夹具，以缩短生产准备时间、节省生产费用。夹具，以缩短生产准备时间、节省生产费用。2 2）在成批生产时才考虑采用专用夹具，并力）在成批生产时才考虑采用专用夹具，并力求结构简单。求结构简单。3 3）零件的装卸要快速、方便、可靠，以缩短）零件的装卸要快速、方便、可靠，以缩短机床的停顿时间。机床的停顿时间。4 4）夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表）夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工，即夹具要开敞，其定位、夹紧机面的加工，即夹具要开敞，其定位、夹紧机构元件不能影响加工中的走刀（如产生碰撞构元件不能影响加工中的走刀（如产生碰撞等）。等）。 在数控机床上加工零件时，定位安装的基在数控机

23、床上加工零件时，定位安装的基本原则是合理选择定位基准和夹紧方案。在选本原则是合理选择定位基准和夹紧方案。在选择时应注意以下几点：择时应注意以下几点：1 1）力求设计、工艺和编程计算的基准统一。）力求设计、工艺和编程计算的基准统一。2 2）尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹）尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。后，加工出全部待加工表面。3 3）避免采用占机人工调整式加工方案，以充分）避免采用占机人工调整式加工方案，以充分发挥数控机床的效能。发挥数控机床的效能。数控机床编程数控机床编程162021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室

24、3 3数控加工工艺路线的设计数控加工工艺路线的设计 根据数控加工的特点，数控加工工序的划分一般可按下列方法进行：根据数控加工的特点，数控加工工序的划分一般可按下列方法进行：（1 1）以一次安装、加工作为一道工序）以一次安装、加工作为一道工序 这种方法适合于加工内容较少的零件，加工完后就能达到待检状态这种方法适合于加工内容较少的零件，加工完后就能达到待检状态（2 2）以同一把刀具加工的内容划分工序）以同一把刀具加工的内容划分工序 有些零件虽然能在一次安装中加工出很多待加工表面，但程序太有些零件虽然能在一次安装中加工出很多待加工表面，但程序太长，会受到某些限制，如控制系统的限制（主要是内存容量），

25、机床连长，会受到某些限制，如控制系统的限制（主要是内存容量），机床连续工作时间的限制（如一道工序在一个工作班内不能结束）等。此外，续工作时间的限制（如一道工序在一个工作班内不能结束）等。此外，程序太长会增加出错与检索的困难。因此程序不能太长，一道工序的内程序太长会增加出错与检索的困难。因此程序不能太长，一道工序的内容不能太多。容不能太多。（3 3）以加工部位划分工序）以加工部位划分工序 对于加工内容很多的工件，可按其结构特点将加工部位分成几个部对于加工内容很多的工件，可按其结构特点将加工部位分成几个部分，如内腔、外形、曲面或平面，并将每一部分的加工作为一道工序。分，如内腔、外形、曲面或平面，并

26、将每一部分的加工作为一道工序。（4 4）以粗、精加工划分工序）以粗、精加工划分工序 对于加工后易发生变形的工件，由于对粗加工后可能发生的变形需对于加工后易发生变形的工件，由于对粗加工后可能发生的变形需要进行校形，故一般来说，凡要进行粗、精加工的过程，都要将工序分要进行校形，故一般来说，凡要进行粗、精加工的过程，都要将工序分开开 。继续继续数控机床编程数控机床编程172021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位、安装与夹紧顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位、安装与夹紧的需要来考虑。顺序安排一般应按以下原则

27、进行：的需要来考虑。顺序安排一般应按以下原则进行： （1）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也应综合考虑；通用机床加工工序的也应综合考虑； （2）先进行内腔加工，后进行外形加工；）先进行内腔加工，后进行外形加工； （3）以相同定位、夹紧方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好）以相同定位、夹紧方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好连续加工，以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数；连续加工，以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数； 走刀路线就是刀具在整个加工工序中的运动轨迹，它不但包括了工走刀路线

28、就是刀具在整个加工工序中的运动轨迹，它不但包括了工步的内容，也反映出工步顺序。走刀路线是编写程序的依据之一。确步的内容，也反映出工步顺序。走刀路线是编写程序的依据之一。确定走刀路线时应注意以下几点：定走刀路线时应注意以下几点：（1）寻求最短加工路线）寻求最短加工路线3 3数控加工工艺路线的设计数控加工工艺路线的设计继续继续数控机床编程数控机床编程182021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室如加工图如加工图13a13a所示零件上的孔系所示零件上的孔系,13b,13b图的走刀路线为先加工完图的走刀路线为先加工完外圈孔后，再加工内圈孔。若改用外圈孔后，再加工内圈

29、孔。若改用13c13c图的走刀路线，减少空刀时图的走刀路线，减少空刀时间，则可节省定位时间近一倍，提高了加工效率。间，则可节省定位时间近一倍，提高了加工效率。（2 2）最终轮廓一次走刀完成）最终轮廓一次走刀完成 为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求，最终轮廓应安排在最后为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求，最终轮廓应安排在最后一次走刀中连续加工出来。一次走刀中连续加工出来。3 3数控加工工艺路线的设计数控加工工艺路线的设计继续继续数控机床编程数控机床编程192021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室（3 3）选择切入切出方向）选择切入切出方向 考虑刀具的进、

30、退刀（切入、切出）路线时，刀具考虑刀具的进、退刀（切入、切出）路线时，刀具的切出或切入点应在沿零件轮廓的切线上，以保证工件的切出或切入点应在沿零件轮廓的切线上，以保证工件轮廓光滑；应避免在工件轮廓面上垂直上、下刀而划伤轮廓光滑；应避免在工件轮廓面上垂直上、下刀而划伤工件表面；尽量减少在轮廓加工切削过程中的暂停（切工件表面；尽量减少在轮廓加工切削过程中的暂停（切削力突然变化造成弹性变形），以免留下刀痕，如图削力突然变化造成弹性变形），以免留下刀痕，如图1515所示。所示。（4 4）选择使工件在加工后变形小的路线）选择使工件在加工后变形小的路线 对横截面积小的细长零件或薄板零件应采用分几对横截面积

31、小的细长零件或薄板零件应采用分几次走刀加工到最后尺寸或对称去除余量法安排走刀路次走刀加工到最后尺寸或对称去除余量法安排走刀路线。安排工步时，应先安排对工件刚性破坏较小的工线。安排工步时，应先安排对工件刚性破坏较小的工步。步。返回返回3 3数控加工工艺路线的设计数控加工工艺路线的设计数控机床编程数控机床编程202021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室4 4切削用量及刀具的选择切削用量及刀具的选择数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写入程序中。削用量，并以指令的形式写入程序中。切削用量包切削用量

32、包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。对于不同的对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量。切削用量的加工方法，需要选用不同的切削用量。切削用量的选择原则是：保证零件加工精度和表面粗糙度，充选择原则是：保证零件加工精度和表面粗糙度，充分发挥刀具切削性能，保证合理的刀具耐用度；并分发挥刀具切削性能，保证合理的刀具耐用度；并充分发挥机床的性能，最大限度提高生产率，降低充分发挥机床的性能，最大限度提高生产率，降低成本。成本。1.1.主轴转速的确定主轴转速的确定主轴转速应根据允许的切削速度和工件（或刀主轴转速应根据允许的切削速度和工件（或刀具）直径来选择。其计算公式为：

33、具）直径来选择。其计算公式为： 继续继续数控机床编程数控机床编程212021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室n=1000v/D n=1000v/D 式中式中v-v-切削速度，单位为切削速度，单位为m/minm/min，由刀具的耐用，由刀具的耐用度决定；度决定；n- -n- -主轴转速，单位为主轴转速，单位为 r/minr/min；D-D-工件直径或刀具直径，单位为工件直径或刀具直径，单位为mmmm。 计算的主轴转速计算的主轴转速n n最后要根据机床说明书选取最后要根据机床说明书选取机床有的或较接近的转速。机床有的或较接近的转速。2.2.进给速度的确定进给速

34、度的确定 进给速度是数控机床切削用量中的重要参进给速度是数控机床切削用量中的重要参 数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。受机床刚度和进给系统的性能限制。继续继续4 4切削用量及刀具的选择切削用量及刀具的选择数控机床编程数控机床编程222021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室确定进给速度的原则：确定进给速度的原则：1 1）当工件的质量要求能够得到保证时，为提高生）当工件的质量要求能够得到保证时，为

35、提高生产效率，可选择较高的进给速度。产效率，可选择较高的进给速度。 一般在一般在100100200mm/min200mm/min范围内选取。范围内选取。2 2）在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时，宜）在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时，宜选择较低的进给速度，一般在选择较低的进给速度，一般在202050mm/min50mm/min范围内范围内选取。选取。3 3）当加工精度，表面粗糙度要求高时，进给速度）当加工精度，表面粗糙度要求高时，进给速度应选小些，一般在应选小些，一般在202050mm/min50mm/min范围内选取。范围内选取。4 4）刀具空行程时，特别是远距离）刀具空行程时，特别是

36、远距离“回零回零”时，可时，可以以设定该机床数控系统设定的最高进给速度。设定该机床数控系统设定的最高进给速度。 继续继续4 4切削用量及刀具的选择切削用量及刀具的选择数控机床编程数控机床编程232021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室3.3.背吃刀量确定背吃刀量确定 背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来决背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来决定，在刚度允许的条件下，应尽可能使背吃刀量等定，在刚度允许的条件下，应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量，这样可以减少走刀次数，提高于工件的加工余量，这样可以减少走刀次数，提高生产效率。为了保证加工表面质量，可留少量精

37、加生产效率。为了保证加工表面质量，可留少量精加工余量，一般为工余量，一般为0.20.20.5mm0.5mm。总之，切削用量的具体数值应根据机床性能相总之，切削用量的具体数值应根据机床性能相关的手册并结合实际经验用类比方法确定。同时，关的手册并结合实际经验用类比方法确定。同时，使主轴转速、切削深度及进给速度三者能相互适使主轴转速、切削深度及进给速度三者能相互适应，以形成最佳切削用量。应，以形成最佳切削用量。4.4.刀具的选择刀具的选择 继续继续4 4切削用量及刀具的选择切削用量及刀具的选择数控机床编程数控机床编程242021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室

38、与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高的要求，不仅需要刚性好，精度高，而且出了更高的要求，不仅需要刚性好，精度高，而且要求尺寸稳定，耐用度高，断屑和排屑性能好；同要求尺寸稳定，耐用度高，断屑和排屑性能好；同时要求安装调整方便，以满足数控机床高效率的要时要求安装调整方便，以满足数控机床高效率的要求。数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削求。数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削性能的刀具材料（如高速钢、超细粒度硬质合金）性能的刀具材料（如高速钢、超细粒度硬质合金）, ,并使用可转位刀片。并使用可转位刀片。返回返回4 4切削用量及刀具的选择切削

39、用量及刀具的选择数控机床编程数控机床编程252021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室2.52.5数值计算数值计算 根据零件图样，用适当的方法，将数控系统编制程序根据零件图样，用适当的方法，将数控系统编制程序所需的有关数据计算出来的过程，称为数值计算。所需的有关数据计算出来的过程，称为数值计算。 数值计算的内容包括计算零件轮廓的基点和节点坐标数值计算的内容包括计算零件轮廓的基点和节点坐标以及刀位点轨迹的坐标。以及刀位点轨迹的坐标。1.1.基点坐标计算基点坐标计算（1 1）基点基点的含义的含义（2 2）基点坐标计算）基点坐标计算基点：构成零件轮廓不基点：构成零

40、件轮廓不同几何元素间的交点或同几何元素间的交点或切点。切点。继续继续数控机床编程数控机床编程262021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室2.52.5数值计算数值计算2.2.辅助计算辅助计算辅助计算包括增量值计算，辅助程序段的计算等。辅助计算包括增量值计算，辅助程序段的计算等。（1 1）增量值计算）增量值计算 增量值计算是仅就增量坐标的数控系统或绝对坐标中某些数据仍增量值计算是仅就增量坐标的数控系统或绝对坐标中某些数据仍要求以增量方式输入时，所进行的由绝对坐标数据到增量坐标数据的要求以增量方式输入时，所进行的由绝对坐标数据到增量坐标数据的转换。转换。（2 2

41、）辅助程序段计算）辅助程序段计算 辅助程序段是指开始加工时，刀具从起始点到切入点，或加工完辅助程序段是指开始加工时，刀具从起始点到切入点，或加工完毕时，刀具从切出点返回到起始点而特意安排的程序段。切入点位置毕时，刀具从切出点返回到起始点而特意安排的程序段。切入点位置的选择应依据零件加工余量的情况，适当离开零件一段距离。切出点的选择应依据零件加工余量的情况，适当离开零件一段距离。切出点位置的选择，应避免刀具在快速返回时发生撞刀，也应留出适当的距位置的选择，应避免刀具在快速返回时发生撞刀，也应留出适当的距离。使用刀具补偿功能时，建立刀补的程序段应在加工零件之前写离。使用刀具补偿功能时，建立刀补的程

42、序段应在加工零件之前写入，加工完成后应取消刀补。某些零件的加工，要求刀具入，加工完成后应取消刀补。某些零件的加工，要求刀具“切向切向”切切入和入和“切向切向”切出。切出。继续继续数控机床编程数控机床编程272021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室XX%x A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7Y=f(X)Y等间距法直线逼近原理Y 1 2 3 Rmin A1 A2xY=f(X) A4% A3等弦长法直线逼近原理% 等误差法直线逼近原理 Y=f(X)L1L2L3xY A3 A4 A2 A13.3.节点坐标计算节点坐标计算（1 1）节点节点的含义的含义（2 2

43、）等间距法直线逼近）等间距法直线逼近每个逼近直线段的某一坐标增量相等；每个逼近直线段的某一坐标增量相等；应使应使允允（3 3）等弦长法直线逼近）等弦长法直线逼近 每个逼近直线段的弦长相等；每个逼近直线段的弦长相等； 应使应使允允（4 4）等误差法直线逼近）等误差法直线逼近每步逼近的误差相等；每步逼近的误差相等；应使应使1 1=2 2=3 3=允允返回返回 节点：逼近直线或圆节点：逼近直线或圆弧小段与轮廓曲线的弧小段与轮廓曲线的交点或切点。交点或切点。节点示意图节点示意图2.52.5数值计算数值计算数控机床编程数控机床编程282021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机

44、电教研室3 3数控车床的编程数控车床的编程3.1数控车床的编程基础数控车床的编程基础3.2数控车床的基本编程功能数控车床的基本编程功能3.3数控车床的基本编程方法数控车床的基本编程方法3.4螺纹切削螺纹切削3.5固定循环功能固定循环功能3.6子程序子程序3.7宏指令编程（华中系统）宏指令编程（华中系统） 返回章目录返回章目录数控机床编程数控机床编程292021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室3.13.1数控车床的编程基础数控车床的编程基础1.1.机床坐标系的建立机床坐标系的建立 以机床原点为坐标原点建立起来的以机床原点为坐标原点建立起来的X X、Y Y、Z

45、 Z轴直角坐标轴直角坐标. .系，称为系，称为机床坐标系机床坐标系。机床原点机床原点为机床上的一个固定点，也为机床上的一个固定点，也称机床零点。机床零点是通过机床参考点间接确定的，称机床零点。机床零点是通过机床参考点间接确定的，机床机床参考点参考点也是机床上的一个固定点，其与机床零点间有一确定也是机床上的一个固定点，其与机床零点间有一确定的相对位置，一般设置在刀具运动的的相对位置，一般设置在刀具运动的X X、Y Y、Z Z正向最大极限正向最大极限位置。位置。 在机床每次通电之后，工作之前，必须进行回机床零点在机床每次通电之后，工作之前，必须进行回机床零点操作，使刀具运动到机床参考点，其位置由机

46、械档块确定。操作，使刀具运动到机床参考点，其位置由机械档块确定。这样，通过机床回零操作，确定了机床零点，从而准确地建这样，通过机床回零操作，确定了机床零点，从而准确地建立机床坐标系，立机床坐标系，即相当于数控系统内部建立一个以机床零点即相当于数控系统内部建立一个以机床零点为坐标原点的机床坐标系为坐标原点的机床坐标系。继续继续数控机床编程数控机床编程302021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室 机床坐标系是机床固有的坐标系，一般情况下，机床坐机床坐标系是机床固有的坐标系，一般情况下，机床坐标系在机床出厂前已经调整好，不允许用户随意变动。标系在机床出厂前已经调

47、整好，不允许用户随意变动。 2.2.工件坐标系的建立工件坐标系的建立 工件图样给出以后，首先应找出图样上的设计基准点。工件图样给出以后，首先应找出图样上的设计基准点。其他各项尺寸均是以此点为基准进行标注。该基准点称为工其他各项尺寸均是以此点为基准进行标注。该基准点称为工件原点。以工件原点为坐标原点建立的件原点。以工件原点为坐标原点建立的X X、Y Y、Z Z轴直角坐标轴直角坐标系，称为工件坐标系。系，称为工件坐标系。返回返回3.13.1数控车床的编程基础数控车床的编程基础数控机床编程数控机床编程312021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室1.F、S、T功能

48、功能（1）进给功能）进给功能F功能功能设定每转进给量（设定每转进给量（mm/r） 指令格式：指令格式：G95 F_ _ _._ _;设定每分钟进给速度（设定每分钟进给速度（mm/min） 指令格式：指令格式：G94 F _ _ _;（2）主轴功能）主轴功能S功能功能恒切削速度控制（恒切削速度控制（G96）指令格式：）指令格式： G96 S_ _ _ _;最高转速控制（最高转速控制（G46）指令格式：）指令格式： G50 S_ _ _ _;直接转速控制（直接转速控制（G97）指令格式：）指令格式： G97 S_ _ _ _;（3）刀具功能）刀具功能T指令格式：指令格式： T 3.23.2数控车床

49、的基本编程功能数控车床的基本编程功能刀具偏置号（刀具偏置号（00009999）刀具号（刀具号（01011212） 注意：注意：使用使用G96必必须限制主轴最高转须限制主轴最高转速，否则会造成飞速，否则会造成飞车现象。车现象。继续继续数控机床编程数控机床编程322021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室2.辅助功能辅助功能M功能功能 M M功能用于指定机床的一些辅助动作，如主轴旋转，冷功能用于指定机床的一些辅助动作，如主轴旋转，冷却液的开关等。却液的开关等。 段前（前作用）段前（前作用） M M代码：代码： M03M03、 M04M04、 M08M08等；等；

50、 段后（后作用）段后（后作用） M M代码：代码：M05M05、 M09M09、 M02M02、 M30M30等。等。注意：注意： M05、 M09必须在轴运动结束之后指定。必须在轴运动结束之后指定。继续继续3.23.2数控车床的基本编程功能数控车床的基本编程功能M00： 程序暂停，可用程序暂停，可用NC启动命令（启动命令（CYCLE START）使）使 程序继续运行；程序继续运行； M01：计划暂停，与：计划暂停，与M00作用相似，但作用相似，但M01可以用机床可以用机床“任任选停止按钮选停止按钮”选择是否有效；选择是否有效； M03：主轴顺时针旋转；：主轴顺时针旋转； M04：主轴逆时针旋

51、转；：主轴逆时针旋转； M05：主轴旋转停止；：主轴旋转停止； M08：冷却液开；：冷却液开； M09：冷却液关；：冷却液关； M02：程序结束：程序结束M30：程序结束，程序复位到起始位置。：程序结束，程序复位到起始位置。 数控机床编程数控机床编程332021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室3.准备功能准备功能G功能功能（1 1）准备功能也称）准备功能也称G G功能，用来指令机床进行加工运动和功能，用来指令机床进行加工运动和 插补运动。插补运动。 （常用（常用G G指令）指令）（2 2）如果同组）如果同组G G代码在同一个程序段中出现，则最后一个代码在同

52、一个程序段中出现，则最后一个G G 代码有效。代码有效。（3 3）模态码与非模态码）模态码与非模态码 模态码：一经指定一直有效，直到被同组模态码：一经指定一直有效，直到被同组G G代码取代为止。代码取代为止。 非模态码：只在本程序段有效，无续效性。非模态码：只在本程序段有效，无续效性。继续继续3.23.2数控车床的基本编程功能数控车床的基本编程功能数控机床编程数控机床编程342021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室3.23.2数控车床的基本编程功能数控车床的基本编程功能继续继续数控机床编程数控机床编程352021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州

53、石化职业技术学院机电教研室3.33.3数控车床的基本编程方法数控车床的基本编程方法1.绝对坐标和增量坐标指定绝对坐标和增量坐标指定 直接用直接用X、Z表示绝对值编程，用表示绝对值编程，用U、W表示表示相对值编程。相对值编程。对图对图20所示的零件，如果刀具以所示的零件，如果刀具以100mm/min的速的速度按度按ABC直线进给，具体的编程如下。直线进给，具体的编程如下。绝对坐标编程：绝对坐标编程： N10 G01 X40 Z-30 F100； N20 X60 Z-48；相对坐标编程：相对坐标编程：N10 G01 U10 W-30 F100；N20 U20 W-18； 图图2020绝对坐标与增量

54、坐标编程绝对坐标与增量坐标编程继续继续数控机床编程数控机床编程362021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室3.33.3数控车床的基本编程方法数控车床的基本编程方法2.2.刀具移动指令刀具移动指令（1 1）快速定位）快速定位G00 G00 指令格式：指令格式：G00 X(U)G00 X(U)Z(W) Z(W) G00G00指令刀具相对于工件以各轴预先设定的速度，从当前位置指令刀具相对于工件以各轴预先设定的速度，从当前位置快速移动到程序段指令的定位目标点。快速移动到程序段指令的定位目标点。G00G00指令中的快移速度由机指令中的快移速度由机床参数床参数“快移进

55、给速度快移进给速度”对各轴分别设定，不能用对各轴分别设定，不能用F F规定。规定。G00G00一一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。快移速度可由面板上般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。快移速度可由面板上的快速修调按钮正。的快速修调按钮正。 继续继续绝对坐标方式：绝对坐标方式： G00 X40 Z58；增量坐标方式：增量坐标方式： G00 U-60 W-28.5；数控机床编程数控机床编程372021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室3.33.3数控车床的基本编程方法数控车床的基本编程方法（2 2）直线插补功能）直线插补功能G01 G01 指令格式：指令

56、格式：G01 X(U)G01 X(U)Z(W) Z(W) F F G01G01指令刀具以联动的方式，按指令刀具以联动的方式，按F F规定的合成进给速度，规定的合成进给速度，从当前位置按线性路线（联动直线轴的合成轨迹为直线）移从当前位置按线性路线（联动直线轴的合成轨迹为直线）移动到程序段指令的终点。动到程序段指令的终点。 继续继续 刀具从刀具从B点以点以F0.1 (F=0.1mm/r)进给到进给到D点点的加工程序如下的加工程序如下:G01 X40 Z0 F0.1；或；或 G01 U0 W-58 F0.1； 数控机床编程数控机床编程382021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技

57、术学院机电教研室3.33.3数控车床的基本编程方法数控车床的基本编程方法（3）圆弧插补功能）圆弧插补功能G02,G03 G02为顺圆插补，为顺圆插补，G03为逆圆插补为逆圆插补 指令格式：指令格式：G02(G03) X(U)Z(W) R (I K )F 指令说明：指令说明：G02为顺时针圆弧插补，为顺时针圆弧插补，G03为逆时针圆弧为逆时针圆弧插补；插补；X、Z为绝对编程时，圆弧终点在工件坐标系中的坐为绝对编程时，圆弧终点在工件坐标系中的坐标；标；U、W为增量编程时，圆弧终点相对于圆弧起点的位移为增量编程时，圆弧终点相对于圆弧起点的位移量；量；I、K为圆心相对于圆弧起点的坐标增量为圆心相对于圆

58、弧起点的坐标增量(等于圆心的坐等于圆心的坐标减去圆弧起点的坐标标减去圆弧起点的坐标)，在绝对、增量编程时都是以增量，在绝对、增量编程时都是以增量方式指定，在直径、半径编程时方式指定，在直径、半径编程时I都是半径值；都是半径值；R为圆弧半为圆弧半 径；径； 注意：注意：顺时针或逆时针是从垂直于圆弧所在平面的坐顺时针或逆时针是从垂直于圆弧所在平面的坐标轴的正方向看到的回转方向；标轴的正方向看到的回转方向；同时编入同时编入R 与与I、K 时，时，R 有效有效。 继续继续数控机床编程数控机床编程392021-11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室3.33.3数控车床的基本

59、编程方法数控车床的基本编程方法继续继续圆心方式编程：圆心方式编程：G02 X50.0 Z-20.0 I25 K0 F0.5或或G02 U20.0 W-20.0 I25 F0.5；半径方式编程：半径方式编程：G02 X50 Z-20 R25 F0.5；或或G02 U20 W-20 R25 F0.5；圆心方式编程：圆心方式编程：G03 X50 Z-20 I-15 K-20 F0.5；或或G03 U20 W-20 I-15 K-20 F0.5；半径方式编程：半径方式编程：G03 X50 Z-20 R25 F0.5；或或G03 U20 W-20 R25 F0.5；数控机床编程数控机床编程402021-

60、11-1兰州石化职业技术学院机电教研室兰州石化职业技术学院机电教研室3.33.3数控车床的基本编程方法数控车床的基本编程方法3.参考点返回功能参考点返回功能G28 指令格式：指令格式：G28 X(U)Z(W) 指令说明：指令说明：X、Z为绝对编程时为绝对编程时中间点在工件坐标系中的坐标；中间点在工件坐标系中的坐标；U、W为增量编程时中间点相对于起点为增量编程时中间点相对于起点的位移量。的位移量。4.延时功能指令延时功能指令G04 指令格式：指令格式：G04 P G04在前一程序段的进给速度降到零之后才开始暂停动作。在执行在前一程序段的进给速度降到零之后才开始暂停动作。在执行含含G04指令的程序