数控技术第二章

2023年10月9日数控技术数控技术2023年10月9日数控技术第二章数控程序编制2-1

概述一、程序编制的内容与步骤图2-1数控程序编制分析零件图纸工艺处理数学处理编写程序单制作控制介质程序校核数控机床2023年10月9日数控技术2-1概述二、程序编制的方法手工编程(简单零件的数控编程)APT语言自动编程基于CAD/CAM的自动编程系统Pro/EUGIdeasMasterCAMCAXA2023年10月9日数控技术2-2数控机床加工的工艺分析

一、选择合适的对刀点和换刀点

刀位点：刀具上的几何参考点

对刀点：数控加工时刀具相对零件的运动起点，也是程序的起点换刀点：为实现刀具交换所确定的空间参考点2023年10月9日数控技术2-2数控机床加工的工艺分析二、选择合适的零件安装方式安装：尽量保证一次安装，完成所有待加工面的加工，避免重复安装误差

通用夹具夹具选用

组合夹具

专用夹具（必要时专门设计）三、刀具选择考虑因素：工件材质、加工轮廓类型、机床允许的切削用量以及刚性和耐用度相关事项：编程时要规定刀具的结构尺寸和调整尺寸，对加工中心机床，要在机外进行尺寸预调或尺寸测量，并将有关尺寸输入数控装置。2023年10月9日数控技术2-2数控机床加工的工艺分析四、确定加工路线1.点位加工路线示例2023年10月9日数控技术2.铣削轮廓加工路线示例双向走刀方式铣削轮廓的加工路线单向走刀方式环形走刀方式铣削轮廓时刀具的切入与切出径向切入切向切入行切式封闭轮廓的铣削加工环切式行切式＋环切式2-2数控机床加工的工艺分析2023年10月9日数控技术2-2数控机床加工的工艺分析3.旋转体类零件加工路线示例直线、斜线走刀加工路线适用于加工余量大且又不均匀的零件表面加工三种方式矩形走刀加工路线适用于加工余量不均匀且表面形状复杂的零件加工斜线走刀加工路线适用于需要径向走刀且刀具强度较差的情况2023年10月9日数控技术2-3数控程序编制一、数字控制的标准代码EIA（ElectronicIndustriesAssociation）代码

美国电子工业协会标准（补奇代码，第五列为补奇列）ISO（InternationalStandardOrganization）代码

国际标准化组织标准（补偶代码，第八列为补奇列）

两种代码标准均采用八单位穿孔纸带，由信息孔和同步孔构成。2023年10月9日数控技术2-3数控程序编制二、数控加工程序段格式及程序结构程序段格式字地址格式（需要地址判别电路）

N001G90G01X200Y300F15S32T01M03LFN002X250Y350LFN003G00X0Y0M02LF

分割符固定顺序格式（不需要地址判别电路）

001HT90HT01HT200HT300HT15HT32HT01HT03LF002HTHTHT250HT350HTHTHTHTLF003HTHT00HT0HT0HTHTHTHT02LF2023年10月9日数控技术2-3数控程序编制程序结构

符号字程序段程序

N001G90G01X200Y300F15S32T01M03LFN002X250Y350LFN003G00X0Y0M02LF

有些数控系统要求整个程序以“%”或“O”开始，要求以“;”或“CR”作为程序段结束，例：

%600N001G90G01X200Y300F15S32T01M03LFN002X250Y350LFN003G00X0Y0M02LF2023年10月9日数控技术2-3数控程序编制三、数控机床的坐标系一）数控机床坐标轴及其方向的规定ISO标准坐标：“右手直角迪卡尔坐标系”正方向：刀具远离工件的方向为坐标轴正方向2023年10月9日数控技术2-3数控程序编制编程坐标：为了编程方便，一律假定工件不动，刀具移动所设定的迪卡尔坐标正方向：刀具远离工件的方向为坐标轴正方向编程坐标的确定

Z坐标轴：平行于机床主轴的坐标轴多主轴机床和无主轴机床取垂直于工件装夹面的轴为Z轴

正方向：刀具远离工件的方向为坐标轴正方向2023年10月9日数控技术2-3数控程序编制X轴：与Z轴垂直，一般为水平方向，并与工件装夹面平行；正方向工件旋转的机床：刀具远离工件的方向为坐标轴正方向（如车床、磨床）刀具旋转的机床Z轴水平：由主轴尾端向工件看，右为正（如：立铣床、镗床）Z轴垂直：由刀具主轴向立柱看，右为正（如：卧铣床、插齿机）

Y坐标轴：根据X、Z轴，由迪卡尔原则确定2023年10月9日数控技术2-3数控程序编制二）机床坐标系与工件坐标系机床坐标系与机床原点

机床坐标系：机床固有的坐标系，其原点为机床原点

机床原点（机械原点）：机床固定不变的基准点（出厂时已定义，用户无变更权限）工件坐标系与工件原点

工件坐标系：是编程人员为了便于编程所确定的坐标系工件原点：工件坐标系的原点（工件原点与机床原点的偏置值由数控系统的偏置功能指令设定）2023年10月9日数控技术2-3数控程序编制绝对坐标与相对坐标绝对坐标：是指刀具下一位置相对于程序原点的坐标机床设G90代码：G90G01X30Y37

机床不设G90代码：G01X30Y37相对坐标：是指刀具从当前位置到的增量值机床设G91代码：G91G01X20Y25

机床不设G91代码：G01U20V252023年10月9日数控技术2-3数控程序编制四、数控机床的最小设定单位

最小设定单位：数控系统能实现的最小位移量开环系统最小设定单位：脉冲当量闭环系统最小设定单位：分辨率脉冲当量：步进电机每接收一个脉冲信号，工作台的相应位移量分辨率：闭环系统位移检测元件的检测分辨率

脉冲数编程：编程尺寸一般应转换成与最小设定单位相应的数据

实际尺寸编程：按给定零件尺寸编程2023年10月9日数控技术2-3数控程序编制五、数控加工程序常用编程指令

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、主轴转速、进给速度、刀具选择等。(GMFSTXYZ)一）准备功能指令（G指令）用于建立机床的加工机能，分为模态代码和非模态代码

模态代码（续效代码）：一经使用，便保持有效到以后的程序段中，遇同组代码失效。

非模态代码（非续效代码）：只在本程序段有效。例：N001G01X30Y40Z0N003Y65N005Z-10

2023年10月9日数控技术2-3数控程序编制坐标系有关指令（G90、G91、G92）G90:绝对坐标指令，编程尺寸按工件坐标系中的坐标给定。G91:相对坐标指令，编程尺寸相对加工起点给定。G92:工件坐标系设定指令，以刀位点为参考点进行设定。2023年10月9日数控技术2-3数控程序编制坐标平面选择指令（G17、G18、G19）

G17：指定零件进行xy平面加工

G18：指定零件进行zx平面加工

G19：指定零件进行yz平面加工

注：默认值为G17

两维平面不必设定（如数控车床）2023年10月9日数控技术直线插补指令（G01）刀具以进给速度F指令给定的速度进行直线插补加工快速点定位指令（G00）刀具以点位控制方式快速移动，进给速度F指令对其无效2-3数控程序编制2023年10月9日数控技术2-3数控程序编制G01代码编程（相对坐标）N001G92X28Y20LFN004X8Y8LFN002G91G00X－12Y0N005X16Y20LFM05T00LFS200M03T01LFN006G00X12Y0M02LFN003G01X－24Y－12F100G01代码编程（绝对坐标）N001G92X28Y20LFN002G90G00X16Y20S200M03T01LFN003G01X－8Y8F100LFN004X0Y0LFN005X16Y20LFM05T00LFN006G00X28Y20M02LF2023年10月9日数控技术2-3数控程序编制5.圆弧插补指令（G02、G03）

G02：顺时针插补指令G03：逆时针插补指令

注：圆弧顺逆是从坐标轴正方向向原点投影确定。圆心坐标（i、j、k）编程：

i、j、k为圆心相对圆弧起点的坐标值，且总为增量值（该定义以机床使用说明书为准）半径R编程：小于或等于180度圆弧用+R，大于180度圆弧用-R编程。注意：不能用于整圆编程G17G18G19G90G91G02G03X___Y___X___Z___Y___Z___I___J___I___K___J___K___R___F__*2023年10月9日数控技术2-3数控程序编制用绝对坐标编程N001G92X0Y0LFN002G90G00X20Y0S200M03T01LFN003G03X0Y20I-20J0F100LFN004X-20Y0I0J-20LFN005X0Y-20I20J0LFN006X20Y0I0J20LFN007G00X0YOMO2LF用增量坐标编程N001G91G00X20Y0S200M03T01LFN004X20Y-20I20J0LFN002G03X-20Y20I-20J0F100LFN005X20Y20I0J20LFN003X-20Y-20I0J-20LFN006G00X-20Y0M02LF按象限编程2023年10月9日数控技术2-3数控程序编制用绝对坐标编程N001G92X0Y0LFN002G90G00X20Y0S200M03T01LFN003G03X20Y0I-10J0F100LFN004G00X0Y0M02LF用增量坐标编程N001G91G00X20Y0S200M03T01LFN002G03X0Y0I-20J0F200N003G00X-20Y0M02LF跨象限编程2023年10月9日数控技术2-3数控程序编制用绝对坐标编程N001G92X0Y18LFN002G90G02X18Y0R18F100S300M03LFN003G03X68Y0R25LFN004G02X88Y20R-20M02LF用增量坐标编程N001G91G02X18Y-18R18F100S300M03LFN002G03X50Y0R25LFN003G02X20Y20R-20M02LF2023年10月9日数控技术2-3数控程序编制6.刀具半径补偿指令（G40、G41、G42）

G40：刀具偏置注销指令

G41：左偏置刀具半径补偿指令

G42：右偏置刀具半径补偿指令2023年10月9日数控技术2-3数控程序编制刀具半径补偿功能1）可在不知刀具半径的情况下编程2）当刀具半径发生变化时，不必重新修改程序，只需手工输入更改后的刀具半径值即可。3）可用同一程序、同一刀具进行粗加工和精加工2023年10月9日数控技术7.刀具长度补偿指令（G43、G44、G49）

G43:刀具长度正补偿指令

G44：刀具长度负补偿指令

G49：刀具长度补偿注销指令实际位移量=程序给定值补偿值2-3数控程序编制正偏置:-A2=-A1+(-D1)=-(A1+D1)负偏置:-A2=-A1-(-D2)=-A1+D2G43（G44）Z-A1H01H—内存刀补表地址(刀补号)2023年10月9日数控技术2-3数控程序编制A=-150+(-30)=-180G91G00G43Z-150H01A=-150-(-30)=-120G91G00G44Z-150H01刀具长度补偿示例2023年10月9日数控技术2-3数控程序编制8.暂停（延时）指令（G04）使刀具作短时间无进给光整加工，用于车槽、镗平面、锪孔程序格式为：G04β__β一般用x或F，其后数字表示延时时间或主轴转数N001G91G01Z-7F60S300M03LFN002G04X5LFN003G00Z7M02LF2023年10月9日数控技术2-3数控程序编制二）辅助功能指令（M代码）M代码主要用于开关量控制，分为模态代码和非模态代码。常用M代码简介

1）M00:程序停止指令。程序执行到该指令时无条件停止主轴、刀具、冷却液等。

2）M01:计划停止指令。程序执行到该指令时有条件停止主轴、刀具、冷却液等。

3）M02:程序结束指令。除停止主轴、刀具、冷却液以外，还用于机床复位和回卷纸带等。

4）M03、M04、M05:用于主轴的正传、反转、停止。

5）M06:换刀指令

6）M30:纸带结束。2023年10月9日数控技术2-3数控程序编制三）进给速度F、主轴转速S、及刀具功能T代码进给速度F代码（续效代码）

1）代码法：F__（F后面的数字为进给速度代码）

2）直接指定法：F_（F后面的数字为实际进给速度）主轴转速S代码（续效代码）

S__（S后面的数字含义与F代码相同）刀具功能F代码（续效代码）

T__（例T0101为选用1号刀并对1号刀进行补偿）2023年10月9日数控技术2-3数控程序编制六、编程实例车削阶梯轴N01G90G92X200.0Z305.0;N02G00X30.0Z108.0S600T0101M03;N03G01X40.0Z103.0F0.12;N04Z75.0;N05X60.0Z65.0;N06Z35.0;N07G03X70.0Z30.0R5.0;N08G01Z20.0;N09G00X200.0Z305.0T0100M02;2023年10月9日数控技术2-4自动数控编程一、自动编程概述1、数控自动编程的产生和发展美：APTADAPTAUTOSPOT2C2CL2PC

德：EXAPT-1/2/3（点位、车削、铣削）日：PAPTHAPT2、数控编程技术发展趋势★发展会话型自动编程系统★数控图形编程系统★数字化技术编程法★语音数控自动编程★计算数控中的直接编程★发展模块化的多功能的编程系统2023年10月9日数控技术2-4自动数控编程零件图纸数控语言零件源程序翻译处理刀具轨迹处理后置处理数控机床系统处理程序打印程序单制作穿孔带直接通讯绘图仪检查CRT显示通用计算机二、数控自动编程语言APT2023年10月9日数控技术2-4自动数控编程三、微机自动编程系统基于CAD/CAM的自动编程

Pro-EUGIdeasCATIASolidedgeSlidewoksMasterCAMCAXA2023年10月9日数控技术本章作业1.在数控车床上加工图示零件,请采用G代码格式编制加工程序。

要求：

(1)在给定工件坐标系内用增量尺寸（G91）编程，X坐标用2倍值编程；

(2)图中刀具位置为程序的起点和终点，Ø70轴左端20mm不加工；

(3)进给速度代码F100，主轴转速代码S500；

(4)刀具切入留量2mm。2023年10月9日数控技术2.在图示零件上钻孔,请采用G代码格式编制加工程序。

要求：

(1)在给定工件坐标系内用增量尺寸编程，图示钻尖位置为坐标原点；

(2)坐标原点为程序的起点和终点，钻孔顺序为Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ；

(3)进给速度F50(50mm/min)，主轴转速S600(600r/min)；

(4)钻通孔时，要求钻头钻出工件表面4mm。本章作业2023年10月9日数控技术本章结束

！请各位同学认真复习本章内容！2023年10月9日数控技术2-2数控机床加工的工艺分析刀位点：用于确定刀具在机床坐标系中位置的刀具上的特定点。镗刀