数控编程1和数控机床编程及加工

第一章

数控编程基本知识

返回总目录数控车床的工作原理CNC程序结构和编程准备功能G代码刀具功能T代码快速定位G00线性进给G01本章小结习题与思考题本章内容⑴.适应性强;⑵.加工精度高(脉冲当量普遍可达0.001/脉冲);⑶.加工质量稳定可靠;⑷.生产效率高;⑸.减轻劳动强度;⑹.有利于生产管理的现代化。数控机车的工作原理编程坐标为简化编程和保证程序的通用性，对数控机车的坐标轴和方向命名制定了统一的标准，规定直线进给坐标轴用X，Y，Z，也就是笛卡儿坐标表示，常称基本坐标轴。

Z轴与主轴重合，沿Z轴正方向移动将增大零件与刀具间的距离。X轴垂直与Z轴，沿X轴的正方向移动将增大零件与刀具间的距离。Y轴一般虚设与X，Z一起构成笛卡儿坐标。

数控机车的工作原理基础知识2.机车坐标系、机车零点和机车参考点

机车坐标系是机车固有的坐标系，机车坐标系的原点称为机车原点或机车点。在机床经过设计、制造和调整后，这个原点便被确定下来，它是固定的点。数控装置上电时并不知道机车零点，为了正确地在机车工作时建立机车坐标系，通常在每个坐标轴的移动范围内设置一个机车参考点，所以机车起动时，通常要进行机动或手动回参考点，以建立机车坐标系。数控机车的工作原理数控机车的工作原理

3.工件坐标系、程序原点和对刀点

工件坐标系是编程人员在编程时使用的，编程人员选择工件上的某一已知点为原点，建立一个新的坐标系，称为工件坐标系。对车床编程而言，工件坐标系原点一般选在，工件轴线与工件的前端面的交点上。

数控机车的工作原理

%1000N05T0101N10G00X100Z100N15M03S500N20G00X50Z5N25G01X50Z-20F80N30G01X55Z-20F80N35G00X100Z100N40M05N45M30程序号准备程序程序段号程序段结束程序程序号是由“%”或“O”和四位数字组成一、CNC程序结构和编程

结构包括：程序号，程序段，准备程序，结束程序。一、CNC程序结构和编程

⑴.一个”字”

一个”字”是由一个地址(用字母表示)和代码数或数值集合而成。G02代码数地址字F80数值地址字（2）.程序号

每个工件在编程时，必须先指定一个程序号编在程序的开始。程序号的地址用“%”或“O”和几位数字组成（一般是四位数）。例如：%1236，O1235一、CNC程序结构和编程

(3)程序段程序段是由程序段号及各种“字”组成。

程序段N5G01X50Z5F120

程序段号

功能字

坐标字

功能字

程序段NGXZFMS程序段号

准备功能字坐标字工艺功能字辅助功能字主轴功能字一、CNC程序结构和编程(1)绝对值编程(2)增量值编程(3)混合编程(1)绝对值编程是根据预先设定的工件编程零点(原点),计算出绝对值坐标尺寸进行编程的方法。绝对值编程用地址X，Z进行编程，为了编程方便X值用直径编程。

绝对值编程方法：P0P1N5G00X30Z0P1P2N10

G01X40Z-25F120P2P3N15G01X60Z-50一、CNC程序结构和编程

(1)增量值编程增量值编程是根据与前一个位置的坐标值增量来表示位置的一种方法。增量值编程用地址U，W进行编程。

增量值编程方法：P1P2N5G01U10W-25F120P2P3N10

G01U20W-15F120一、CNC程序结构和编程（2）增量值编程方法：<1>P1P2N5G01U10W-25F120P2P3N10

G01U20W-15F120<2>P0P1N5G00U-70W-100P1P2N10

G01U10W-25F120P2P3N15G01U20W-15F120P3P0N20

G00U40W-15F120<3>P0P1N5G91G00X-70Z-100P1P2N10

G01X10Z-25F120P2P3N15G01X20Z-15F120P3P0N20

G00X40Z-15F120（3）混合编程混合编程与增量编程混合起来进行编程的方法。（混合编程也必须先设定编程零点）一、CNC程序结构和编程混合编程方法：P0P1N5G00X30W-100P1P2N10

G01U10Z-25F120P2P3N15

G01X20W-15F120P3P0N20

G00U40Z100二、准备功能G代码准备功能是指给定机车或控制系统工作方式的一种指令。用地址G和它后面的数字来指定控制动作方式。世纪星系统G代码一览表：

G代码组功能

G00快速定位

G0101直线插补

G02顺圆插补G03逆圆插补

G0400暂停G2800返回刀参考点G29由参考点返回G3201螺纹切削

G40

刀尖半径补偿取消

G4109左刀补G42右刀补

G代码组功能

G71

内/外径车削复合循环

G72

端面车削复合循环

G73

闭环车削复合循环

G7606

螺纹切削复合循环

G80

内/外径车削固定循环

G81

端面车削固定循环

G82

螺纹切削固定循环

G9013绝对编程G91相对编程

G94

14

每分钟进给G95

每转进给

二、准备功能G代码FANUC系统G代码一览表：

G代码组功能

G00快速定位

G0101直线插补

G02顺圆插补G03逆圆插补

G04暂停G2700返回参考点检测G28返回参考点G3201螺纹切削

G40

刀尖半径补偿取消

G4107左刀补G42右刀补G5000设定坐标系

G代码组功能G6500宏程序调用G70精车循环G71

粗车循环

G7200平端面粗车循环

G73

型车复循环

G76螺纹切削复循环

G90

内/外径车削固定循环

G9201螺纹切削固定循环

G94

端面车削固定循环

G98

05

每分钟进给G99

每转进给

三、辅助功能M代码

辅助功能由地址字M和其后的一或两位数字组成，主要用于控制零件程序的走向，以及机车各种辅助功能的开关动作。

世纪星系统M代码及功能：代码模态功能说明M00非模态程序停止M02非模态程序结束M30非模态程序结束并返回程序起点M98非模态调用子程序M99非模态子程序结束

代码模态功能说明M03模态主轴正转起动M04模态主轴反转起动M05模态主轴停止转动M07模态切削液打开M08模态切削液打开M09模态切削液停止四、刀具功能T代码刀具功能由地址T和其后的四位数字组成分别表示刀具、刀具号和刀具补偿号。如下：T0101T0102

刀具补偿号刀具补偿号

刀具号刀具号刀具刀具

为了方便刀具补偿号尽量与刀具号统一。1.快速定位G00格式：G00X（U）Z（W）G00:快速定位代码；X、Z：为绝对编程时，快速定位终点在工件坐标系中的坐标；U、W：为增量编程时，快速定位终点相对于起点的位移量；例：五、快速定位G00<1>绝对值编程:P0P1N5G00X40Z2<2>增量值编程:P0P1N5G00U-20W-15<3>混合编程:P0P1N5G00U-20Z2说明:<1>G00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。G00指令中的快移速度由机床参数“快移进给速度”对各轴分别设定，不能用F规定。<2>G00一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的快速修调按钮修正。<3>G00为模态功能，可由G01、G02、G03或G32功能注销。注意：在执行G00指令时，由于各轴以各自速度移动，不能保证各轴同时到达终点，因而联动直线轴的合成轨迹不一定是直线。操作者必须格外小心，以免刀具与工件发生碰撞。常见的做法是，将X轴移动到安全位置，再放心地执行G00指令。五、快速定位G002.线性进给G01格式：G01X

ZF；说明：X、Z：为绝对编程时终点在工件坐标系中的坐标；F：合成进给速度。

G01指令刀具以联动的方式，按F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)移动到程序段指令的终点。%0001G00X100Z100G00X17Z2G01X17Z-20F120G01X22Z-20六、线性进给G01六、线性进给G01<1>绝对值编程：P0P1G00X60Z2P1P2G01X60Z0F80P2P3G01X50Z-20F80P3P4G01X40Z-20F80P4P5G01X40Z-30F80P5P6G01X30Z-30F80P6P7G01X30Z-52F80P7P8G00X28Z-52P8P9G00X28Z10P9P0G00X100Z100<1>增量值编程：P0P1G00U-40W-98P1P2G01U0W-2F80P2P3G01U-10W-20F80P3P4G01U-10W0F80P4P5G01U0W-10F80P5P6G01U-10W0F80P6P7G01U0W-20F80P7P8G00U-2W0P8P9G00U0W62P9P0G00U72W90七、圆弧进给3.圆弧进给G02/G03格式:G02XZRF或G02XZIKFG03XZRF或G03XZIKF其中：G02：顺时针圆弧插补G03：逆时针圆弧插补X、Z：为绝对编程时，圆弧终点在工件坐标系中的坐标；U、W：为增量编程时，圆弧终点相对于圆弧起点的位移量；I、K：圆心相对于圆弧起点的增加量R：圆弧半径F：被编程的两个轴的合成进给速度；数控机床编程及加工机械工程实验教学中心实验目的通过数控机床的加工程序编制，掌握编程的方法及技巧；将在计算机上用OpenSoftCNC软件模拟显示加工过程校验程序，然后在数控机床上对工件进行加工；结合机械加工工艺，实现最优化编程，提高加工质量和生产效率。机械工程实验教学中心数控编程的基本原理数控编程的目的；数控编程的内容；编程步骤。机械工程实验教学中心数控编程的基本原理所谓编程，就是把零件的图形尺寸、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的全过程。这样编制的程序还必须按规定把程序单制备成控制介质如程序纸带、磁带等，变成数控系统能读懂的信息，再送入数控机床，数控机床的CNC装置对程序经过处理之后，向机床各坐标的伺服系统发出指令信息，驱动机床完成相应的运动。机械工程实验教学中心数控编程的目的数控编程的基本原理①分析零件图纸，确定加工工艺过程；②计算走刀轨迹，得出刀位数据；③编写零件加工程序；④制作控制介质；⑤校对程序及首件试加工。机械工程实验教学中心数控编程的内容数控编程的基本原理机械工程实验教学中心数控编程的步骤零件图纸分析零件图纸制定工艺规程数学处理编写程序文件制作控制介质程序校验及试切数控机床OpenSoftCNC软件介绍OpenSoftCNC软件包括数控车床模拟仿真和数控铣床模拟仿真系统，由软件+标准硬件系统构成，不要求专用硬件或运动控制卡，所有数控功能和逻辑控制功能均由软件完成，操作界面由系统操作和机床控制两大部分组成。机械工程实验教学中心OpenSoftCNC软件介绍机械工程实验教学中心为例，软件提供下列指令：以数控车床模拟仿真系统（OpenSoftCNC01T）组别指令功能编程格式模态

1G00快速线性移动G00X(U)_Z(W)_√G01直线插补G01X(U)_Z(W)_√G02顺时针圆弧插补G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆时针圆弧插补G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺纹插补G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺纹插补G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X轴返回程序零点G27

G28Z轴返回程序零点G28

G92定义绝对坐标系G92X_Z_√2G04延时G04E_

3M00暂停M00

M02程序结束M02

4M03主轴正转M03√M04主轴反转M04√M05主轴停M05√