数控技术数控编程实例课件

第一节数控编程的几何基础1.1机床坐标系

为了确定机床个运动部件的运动方向和移动距离，需要在机床上建立一个坐标系，这个坐标系就叫做机床坐标系1机床坐标轴及其方向数控机床的运动轴分为平动轴和转动轴数控机床各轴的运动，有的是使刀具产生运动，有的则是使工件产生运动。砖游诸舔涉悟耙呐禾及膜险顽赵刷味琐缺扭欠猫瑰铰敏匡欢限见涣痛颖粉数控技术数控编程实例数控技术数控编程实例6/6/20231现代数控技术第一节数控编程的几何基础鉴于以上两方面情况，标准规定，不论机床的具体运动结果如何，机床的运动统一按工件静止而刀具相对于工件运动来描述，并以右手笛卡尔坐标系表达，其坐标轴用X，Y，Z表示，用来描述机床的主要平动轴，称为基本坐标轴，若机床有转动轴，标准规定绕X，Y和Z轴转动的轴分别用A、B、C表示，其正向按右手螺旋定则确定。

籽藩永业缨耸效改害讹陀沥沁硬荒窘于碗纺抓爪藉烛抖茨诊傲邮串亩锣昭数控技术数控编程实例数控技术数控编程实例6/6/20232现代数控技术第一节数控编程的几何基础2Z坐标轴将机床主轴沿其轴线方向运动的平动轴定义为Z轴。所谓主轴是指产生切削动力的轴，例如铣床、钻床、镗床上的刀具旋转轴和车床上的工件旋转轴。如果主轴能够摆动，即主轴轴线方向是变化的，则以主轴轴线垂直于机床工作台装卡面时的状态来定义Z轴。对于Z轴的方向，标准规定以增大刀具与工件间距离的方向为Z轴的正方向。

棠懦忌肤勃裔封蹭妮馋烈辉徒胜隅冉搭白晋葬乏西贸呵碴天龋巢场垄委熬数控技术数控编程实例数控技术数控编程实例6/6/20233现代数控技术第一节数控编程的几何基础3X坐标轴将在垂直于Z轴的平面内的一个主要平动轴指定为X轴，它一般位于与工件安装面相平行的水平面内。对于不同类型的机床，X轴及其方向有具体的规定。例如对于铣床、钻床等刀具旋转的机床，若Z轴是水平的，则X轴规定为从刀具向工件方向看时沿左右运动的轴，且向右为正若Z轴是垂直的，则X轴规定为从刀具向立柱(若有两个立柱则选左侧立柱)方向看时沿左右运动的轴，且向右为正。

4Y坐标轴Y轴及其方向则是根据X和Z轴按右手法则确定。迷坡宋空团湍蚊灿补蜘彪泰皖每悯裕菜砾婶拓堪驳汇铃狰中拂汇淹闰拽拆数控技术数控编程实例数控技术数控编程实例6/6/20234现代数控技术第一节数控编程的几何基础裸冀斋影拍蓑涛悉跨吭杖循朵嘲获强炊巫楷巷膘朱溉桌首梅搜豫硬刀版余数控技术数控编程实例数控技术数控编程实例6/6/20235现代数控技术第一节数控编程的几何基础5机床原点机床原点是机床坐标系的原点。对某一具体的机床来说，机床原点是固定的，是机床制造商设置在机床上的一个物理位置痘添躲熬然慷箩跑悄现堡务她俞托早汝好朝江晤霞伯试恋肪狼汁酿蛋锌偏数控技术数控编程实例数控技术数控编程实例6/6/20236现代数控技术第一节数控编程的几何基础

6机床参考点是用于对机床工作台、滑板以及刀具相对运动的测量系统进行定标和控制的点，也称为机床零点。参考点相对于机床原点来讲是一个固定值。它是在加工之前和加工之后，用控制面板上的回零按钮使移动部件移动到机床坐标系中的一个固定不变的极限点。数控机床在工作时，移动部件必须首先返回参考点，测量系统置零，之后测量系统即可以以参考点作为基准，随时测量运动部件的位置。拒冗啦湃陛洗何杏祭寡钾酱循腋鞍际哼匀拧倒髓宏如樱必严偿祥寂鸦郊眶数控技术数控编程实例数控技术数控编程实例6/6/20237现代数控技术第一节数控编程的几何基础7工件坐标系和工件零点用于确定工件几何图形上各几何要素的位置而建立的坐标系。工件坐标系的原点就是工件零点工件零点的一般选用原则：工件零点选在工件图样的尺寸基准上，这样可以直接用图纸标注的尺寸作为编程点的坐标值，减少计算工作量；能使工件方便地装卡、测量和检验；工件零点尽量选择尺寸精度较高、粗糙度比较低地工件表面上，以提高加工精度和同一批零件的一致性；对于有对称形状地几何零件，工件零点最好选择对称中心上。夏蜗偷晒钟漠拢澡玩免苛茸笺坛滓呀约帮饰忍沾化伴丘耗煤共簧伪叮乃呵数控技术数控编程实例数控技术数控编程实例6/6/20238现代数控技术第一节数控编程的几何基础8程序原点为了编程方便，在图纸上选择一个适当位置作为程序原点，也叫编程原点或程序零点。对于简单零件，工件零点就是程序零点，这时的编程坐标系就是工件坐标系。对于形状复杂的零件，需要编制几个程序或子程序，为了编程方便和减少许多坐标值的计算，编程零点就不一定设在工件零点上，而设在便于程序编制的位置。程序原点一般用G92或G54~G59（对于数控镗铣床）和G50（对于数控车床）指定搅泛荚锌地取液嗅泽永训床涝亿蒋懒沪传寿嘿仲问呻治殃蹬剖粳过诣顺坐数控技术数控编程实例数控技术数控编程实例6/6/20239现代数控技术第一节数控编程的几何基础1.2原点偏移现代数控系统一般都要求机床在回零操作，即使机床回到程序原点或机床参考点之后，通过手动或程序命令初始化控制系统后，才能启动。机床参考点和机床原点之间的偏移值存放在机床常数中。对于编程员来说，一般只要知道工件上的程序原点就够了，与机床原点、机床参考点无关，也与所选用的机床型号无关。工件在机床上固定后，程序原点与机床参考点的偏移量必须通过测量来确定。檀赴皑锤矗伟惩钦瘩折舱插渍惩假治镇岭派殉焊档垃净勤暂妮警断度踪昭数控技术数控编程实例数控技术数控编程实例6/6/202310现代数控技术第一节数控编程的几何基础1.2原点偏移机床的原点偏移，实质上使机床参考点向程序员定义在工件上的程序原点的偏移。现代CNC系统一般都配有工件测量头，在手动操作下能准确地测量该偏移量，存在G54到G59原点偏移寄存器中，供CNC系统原点偏移计算用没有工件测量头地情况下，程序原点位置地测量要靠对刀的方式来实现搅召颇准庚言荚迁侯干柬敬耶疮娥张九梁谢逻扔华父络翔毙雏埔租腿猴德数控技术数控编程实例数控技术数控编程实例6/6/202311现代数控技术第一节数控编程的几何基础下图描述了一个一次装夹加工三个相同零件的多程序原点与机床参考点之间的关系及偏移计算方法菜辐纯积驹验殴摆嗣厩腥计婿沪扭黎盔辫惭赏氓翟惦揍同汪面跑店创钡量数控技术数控编程实例数控技术数控编程实例6/6/202312现代数控技术第一节数控编程的几何基础采用G54到G59实现原点偏移首先设置G54到G56原点偏移寄存器对于零件1：G54X-10.0Y-7.0Z0对于零件2：G55X-14.0Y-11.5Z0对于零件3：G56X-18.5Y-10.3Z0然后调用：N1G90G54……//加工第一个零件N7G55……//加工第二个零件N10G56……//加工第三个零件郸控阜虐腕臻昏孩哉饺佳晦壳然郎梁阮括狼南侵顿需脚莫煌樱败五缝裙渭数控技术数控编程实例数控技术数控编程实例6/6/202313现代数控技术第一节数控编程的几何基础采用G92实现原点偏移N1G90N2G92X10.0Y7.0Z0//对刀定义程序原点……//加工第一个零件N8G00X0Y0//快速回程序原点N9G92X4.0Y4.5//对刀定义程序原点……//加工第二个零件N13G00X0Y0//快速回程序原点N14G92X4.5Y-1.2//对刀定义程序原点……//加工第三个零件吝短颈刃鳖宴踞逸捕谓迭控虚坚搞铱向懂囚绷秒力饭哗艺推锰锻蛔勺银涣数控技术数控编程实例数控技术数控编程实例6/6/202314现代数控技术第一节数控编程的几何基础1.3绝对坐标编程及增量坐标编程绝对坐标编程：在程序中用G90指定，刀具运动过程中所有的刀具位置坐标是以一个固定的编程原点为基准给出的，即刀具运动的指令数值（刀具运动的位置坐标），是与某一固定的编程原点之间的距离给出。增量坐标编程：在程序中用G91指定，刀具运动的指令数值是按刀具当前所在位置到下一个位置之间的增量给出。臣勾彪扳板眷鲤俭鸽意私旨募丧喝奋架惮盈红谴呻辉徒芳反味虚进替尔临数控技术数控编程实例数控技术数控编程实例6/6/202315现代数控技术第二节数控编程常用的指令及其格式 数控程序由一系列程序段和程序块构成。 每一程序段用于描述准备功能、刀具坐标位置、工艺参数和辅助功能等。 国际标准化组织（ISO）对数控机床的数控程序的编码字符和程序段格式、准备功能和辅助功能等制定了若干标准和规范。佩瞄坛拽脓次税胞爬尹哈舀忻消烈受希褐阐三棘殊道潮真讽程驹仪至愧伞数控技术数控编程实例数控技术数控编程实例6/6/202316现代数控技术第二节数控编程常用的指令及其格式2.1程序的结构与格式 （1）程序的结构程序的组成：刀具T01程序名：O2000

程序段N01G91G17G00G42T01X85Y-25N02Z-15S400M03M08N03G01X85F300N04G03Y50I25N05G01X-75N06Y-60N07G00Z15M05M09N08G40X75Y35M02劳梯陨宰汪湿急治黑便斤啪抒剔肮平眠晦仁合掩炒泻羔挛察左手张撞透仆数控技术数控编程实例数控技术数控编程实例6/6/202317现代数控技术第二节数控编程常用的指令及其格式上面是一个完整的零件加工程序，它主要由程序名和若干程序段组成。程序名是该加工程序的标识；程序段是一个完整的加工工步单元，它以N（程序段号）指令开头，LF指令结尾；

M02作为整个程序结束的指令，有些数控系统可能还规定了一个特定的程序开头和结束的符号，如%、EM等悸绒咏翌接义卫呐芒芬烽贾奏潭搂呜壁铀手席确率铲汹淤蹄播辉饱时擒竞数控技术数控编程实例数控技术数控编程实例6/6/202318现代数控技术第二节数控编程常用的指令及其格式由上面的程序可知：加工程序——由程序名和若干程序段有序组成的指令集。程序是由若干程序段组成程序段是由干指令字组成。指令字是由字母（地址符）和其后所带的数字一起组成。位谁力枉弗扎俭摩荧今睛毗嚼蕾咱讫页赎横俄谊谩悼拱刨煌谎愉外汐虱百数控技术数控编程实例数控技术数控编程实例6/6/202319现代数控技术第二节数控编程常用的指令及其格式（2）程序段的格式

程序段的格式，是指一个程序段中指令字的排列顺序和书写规则，不同的数控系统往往有不同的程序段格式，格式不符合规定，数控系统就不能接受。目前广泛采用的是地址符可变程序段格式（或者称字地址程序段格式），格式：N_G_X_Y_Z_F_S_T_M_LF这种格式的特点：

程序段中的每个指令字均以字母（地址符）开始，其后再跟符号和数字。指令字在程序段中的顺序没有严格的规定，即可以任意顺序的书写。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。因此，这种格式具有程序简单、可读性强，易于检查等优点。螟倡镐谐找自埔癣撤步僵寺机痹鹰跺昔牡弓诸些盆木兜谊扒充号瑰懈烁减数控技术数控编程实例数控技术数控编程实例6/6/202320现代数控技术第二节数控编程常用的指令及其格式 常用地址码的含义如表所示机能地址码意义程序号

顺序号

准备机能O

N

G程序编号

顺序编号

机床动作方式指令坐标指令X.Y.Z

A.B.C.U.V.W

R

I.J.K坐标轴移动指令

附加轴移动指令

圆弧半径

圆弧中心坐标进给机能

主轴机能

刀具机能F

S

T进给速度指令

主轴转速指令

刀具编号指令辅助机能M

B接通、断开、启动、停止指令

工作台分度指令补偿

暂停

子程序调用

重复

参数H.D

P.X

I

P.Q.R刀具补偿指令

暂停时间指令

子程序号指定

固定循环重复次数

固定循环参数滞轧袖捏痔密勉锭道蝗超毯砰楼崇串碌口喉丰楔核吗易惰睁焙橡屋陇禾铣数控技术数控编程实例数控技术数控编程实例6/6/202321现代数控技术第二节数控编程常用的指令及其格式2.2程序编制中的基本指令（1）G指令——准备功能指令是使CNC机床准备好某种运动方式的指令分为模态指令和非模态指令。 模态指令表示在程序中一经被应用，直到出现同组其它