数控加工程序的输入译码和诊断

1、第二章第二章 数控加工程序输入及预处理数控加工程序输入及预处理第一节数控加工程序输入第一节数控加工程序输入一、纸带阅读机输入一、纸带阅读机输入 在早期硬件数控系统中，纸带是数控加工程序的唯一载体。在早期硬件数控系统中，纸带是数控加工程序的唯一载体。87654312b7b5b4b6b8b1b2b3 缺点：硬件数控系统内存容量非常有限。读一段，执行一段；加工一个零缺点：硬件数控系统内存容量非常有限。读一段，执行一段；加工一个零件，读一遍纸带，件，读一遍纸带，误码现象误码现象比较普遍。比较普遍。 CNC系统出现后，内存容量得以扩充，可一次性读入全部程序。加工零件系统出现后，内存容量得以扩充，可一次性

2、读入全部程序。加工零件时，再从内存中逐段读出执行。现代时，再从内存中逐段读出执行。现代CNC系统已很少采用这种方式了。系统已很少采用这种方式了。二、键盘输入二、键盘输入 键盘就是一组键盘就是一组排列成矩阵形式的按键开关排列成矩阵形式的按键开关。根据。根据键盘编码键盘编码产生方式的不产生方式的不同，分为以下两大类。同，分为以下两大类。 （1）全编码键盘）全编码键盘 键盘硬件电路直接提供按键的键盘硬件电路直接提供按键的ASCII编码或其它编码编码或其它编码。 （2）非编码键盘）非编码键盘 键盘硬件电路只提供按键的键盘硬件电路只提供按键的行列矩阵位置信息行列矩阵位置信息，识别按键并产生相应编，识别按

3、键并产生相应编码的工作由系统软件来完成。码的工作由系统软件来完成。 数控系统多使用非编码键盘。数控系统多使用非编码键盘。 键盘是现代数控系统常用的键盘是现代数控系统常用的人机对话输入设备人机对话输入设备。键盘与显示器相互配合，。键盘与显示器相互配合，可以实现数控系统的人机对话交互功能。可以实现数控系统的人机对话交互功能。 通过键盘，操作者可以输入以下两类信息。通过键盘，操作者可以输入以下两类信息。 （1）数控加工程序）数控加工程序 一般情况下，通过键盘直接输入的数控加工程序比较短，常用于系统调一般情况下，通过键盘直接输入的数控加工程序比较短，常用于系统调试工作。试工作。 （2）系统设置信息）系

4、统设置信息 系统运行前，往往需要设置一些参数，例如机床参数、零点偏置、刀具系统运行前，往往需要设置一些参数，例如机床参数、零点偏置、刀具参数等等，这些操作都需要通过键盘来完成。参数等等，这些操作都需要通过键盘来完成。三、存储器输入方式三、存储器输入方式 现代数控系统配置有相当容量的存储器用以存储数控加工程序。在这种现代数控系统配置有相当容量的存储器用以存储数控加工程序。在这种系统中，我们可以根据需要将数控加工程序系统中，我们可以根据需要将数控加工程序存储存储起来，也可以将指定起来，也可以将指定NC程程序序加载加载到系统中进行加工运行。到系统中进行加工运行。四、通信方式输入四、通信方式输入 现代

5、数控系统都配置了现代数控系统都配置了点对点的通信接口点对点的通信接口，使数控系统能够与专用编程，使数控系统能够与专用编程器或其它微型计算机直接通信，从而实现器或其它微型计算机直接通信，从而实现数控加工程序数控加工程序或或系统参数系统参数的直接传的直接传送。例如，送。例如，SINUMERIC 802D系统配置有系统配置有RS-232C接口。接口。 有些数控系统还配置有有些数控系统还配置有网络接口网络接口，成为分布式数控系统（，成为分布式数控系统（DNC）或柔）或柔性制造系统（性制造系统（FMS）的基础设备。）的基础设备。纸带阅读机纸带阅读机数控加工程序存储器数控加工程序存储器MDI键盘键盘数控加

6、工程序缓冲器数控加工程序缓冲器MDI缓冲器缓冲器转译码处理转译码处理第二节第二节 数控加工程序的译码与诊断数控加工程序的译码与诊断一、数控加工程序的译码一、数控加工程序的译码 所谓译码，就是将输入的所谓译码，就是将输入的数控加工程序段数控加工程序段翻译成数控装置能够识别和使翻译成数控装置能够识别和使用的数据形式，并按照用的数据形式，并按照约定的格式约定的格式存放到指定的存放到指定的译码结果缓冲器译码结果缓冲器中。中。 译码的过程，就是逐个读入字符，先识别出其中的译码的过程，就是逐个读入字符，先识别出其中的字符码字符码和和数字码数字码，然，然后根据后根据字符码所代表的功能字符码所代表的功能，将，

7、将后续的数字码后续的数字码送到相应的送到相应的译码结果缓冲器单译码结果缓冲器单元元中。中。 数控加工程序段包含了该段数控加工所需要的数控加工程序段包含了该段数控加工所需要的几何数据信息几何数据信息、工艺信息工艺信息和和辅助开关命令信息辅助开关命令信息，译码操作实际上就是将数控加工程序段中所包含的这，译码操作实际上就是将数控加工程序段中所包含的这些信息分离出来，分别存放到些信息分离出来，分别存放到译码结果缓冲器中的不同存储单元译码结果缓冲器中的不同存储单元中，以供后中，以供后续预处理操作使用。续预处理操作使用。 译码过程主要包括代码识别和功能字翻译两个部分。译码过程主要包括代码识别和功能字翻译两

8、个部分。 （一）代码识别（一）代码识别 判断出一个判断出一个功能字的属性功能字的属性。 （二）功能字翻译（二）功能字翻译 根据代码识别结果，将相应的根据代码识别结果，将相应的特征字特征字送到送到译码结果缓冲器的指定单元译码结果缓冲器的指定单元中。中。 为顺利进行译码操作，必须建立一个为顺利进行译码操作，必须建立一个与数控加工程序段对应的译码结果与数控加工程序段对应的译码结果缓冲器缓冲器，并设计合理的大小规模和存储格式。，并设计合理的大小规模和存储格式。 准备功能代码准备功能代码G G和辅助功能代码和辅助功能代码M M 在这两种在这两种代码族代码族中，有些代码的中，有些代码的功能属性功能属性相同

9、或相近。它们不可能同时相同或相近。它们不可能同时出现在同一个程序段中，也就是说这些代码具有出现在同一个程序段中，也就是说这些代码具有互斥性互斥性。 例如，例如，G01G01（表示直线插补）和（表示直线插补）和G02G02（表示顺时针圆弧插补）不可能同时（表示顺时针圆弧插补）不可能同时出现在同一个程序段中。出现在同一个程序段中。 根据这一特点，我们将根据这一特点，我们将G G代码和代码和M M代码按代码按功能属性功能属性分组，每一组代码只需分组，每一组代码只需要设置一个独立的存储单元，并以要设置一个独立的存储单元，并以特征字特征字来区分本组中的不同代码。来区分本组中的不同代码。G G代码的分组代

10、码的分组组别组别G G代码代码功能功能组别组别G G代码代码功能功能GaGaG00G00点定位点定位GbGbG17G17XYXY平面选择平面选择G01G01直线插补直线插补G18G18ZXZX平面选择平面选择G02G02顺时针圆弧插补顺时针圆弧插补G19G19YZYZ平面选择平面选择G03G03逆时针圆弧插补逆时针圆弧插补GcGcG40G40撤消刀具补偿撤消刀具补偿GdGdG90G90绝对坐标编程绝对坐标编程G41G41左刀具补偿左刀具补偿G91G91相对坐标编程相对坐标编程G42G42右刀具补偿右刀具补偿 其他功能代码其他功能代码 主轴功能代码主轴功能代码S S、进给功能代码、进给功能代码F

11、 F、刀具功能代码、刀具功能代码T T、X X功能代码、功能代码、Y Y功能功能代码、代码、I I功能代码、功能代码、J J功能代码等在一个程序段中只可能出现一次。因此在译功能代码等在一个程序段中只可能出现一次。因此在译码结果缓冲器中，这些功能代码分别只占用一个固定的存储单元。码结果缓冲器中，这些功能代码分别只占用一个固定的存储单元。 数据类型数据类型 G G功能、功能、M M功能、功能、F F功能、功能、S S功能、功能、T T功能等功能字的代码值只能是一个功能等功能字的代码值只能是一个整整数类型数据数类型数据，因此存放此类代码数值的存储单元的数据类型应该是，因此存放此类代码数值的存储单元的

12、数据类型应该是整型整型。 X X、Y Y、Z Z、I I、J J、K K等功能字的代码值表示一个坐标，为等功能字的代码值表示一个坐标，为实型类型数值实型类型数值。另一方面考虑到系统中可能使用到的坐标值范围，因此对应存储单元的数据另一方面考虑到系统中可能使用到的坐标值范围，因此对应存储单元的数据类型可设置为类型可设置为双精度实型双精度实型。 根据以上讨论，译码结果缓冲器的一种可能存储格式如下所示。根据以上讨论，译码结果缓冲器的一种可能存储格式如下所示。 译码结果缓冲器存储格式译码结果缓冲器存储格式序号序号地址码地址码数据形式数据形式序号序号地址码地址码数据形式数据形式1 1X X双精度实型双精度实型7 7F F整型整型2 2Y Y双精度实型双精度实型8 8GaGa整型整型3 3Z Z双精度实型双精度实型9 9GbGb整型整型4 4I I双精度实型双精度实型1010GcGc整型整型5 5J J双精度实型双精度实型1111GdGd整型整型6 6K K双精度实型双精度实型二、数控加工程序的诊断二、数控加工程序的诊断 数控加工程序的诊断，是指在数控加工程序的输入或译码过程中，对不数控加工程序的诊断，是指在数控加工程序的输入或译码过程中，对不规范的程序写法进行检查，以防止错误代码。一般来说，数控加工程序