1、http:/ 數控編程基礎知識數控編程基礎知識 （時間：2次課，4學時）http:/ 數控編程基礎知識數控編程基礎知識n教學目標：n數控機床要按照預先編制好的程序自動加工零件，編程人員數控機床要按照預先編制好的程序自動加工零件，編程人員必須按照機床規定的指令代碼及程序格式，把零件的加工過必須按照機床規定的指令代碼及程序格式，把零件的加工過程編成加工程序才能實施數控加工。本章學習數控編程的基程編成加工程序才能實施數控加工。本章學習數控編程的基本概念、數控指令、數控程序的結構以及坐標系知識，為學本概念、數控指令、數控程序的結構以及坐標系知識，為學習各種數控設備的手工編程、自動編程建立基礎。習各種數

2、控設備的手工編程、自動編程建立基礎。 http:/ 數控編程基礎知識數控編程基礎知識n教學重點和難點：l數控指令及其功能。數控指令及其功能。l各種坐標系及其坐標原點。各種坐標系及其坐標原點。l數控加工程序格式與組成。數控加工程序格式與組成。http:/ 數控編程基礎知識數控編程基礎知識n3.1 數控編程概述數控編程概述 n3.2 數控機床的坐標系數控機床的坐標系 n3.3 程序編制的代碼及格式程序編制的代碼及格式 n3.4 實訓實訓 n3.5 習習 題題 http:/ 數控編程概述數控編程概述u3.1.1 數控編程的基本概念數控編程的基本概念 u3.1.2 數控編程的內容和步驟數控編程的內容和

3、步驟 u3.1.3 數控編程的方法數控編程的方法 http:/ 數控編程概述數控編程概述n數控編程是實施數控加工前的必須工作，數控機床數控編程是實施數控加工前的必須工作，數控機床沒有加工程序將無法實現加工。編程的質量對加工沒有加工程序將無法實現加工。編程的質量對加工質量和加工效率有著直接的影響。因為，程序是一質量和加工效率有著直接的影響。因為，程序是一切加工信息的載體，操作者對機床的一切控制都是切加工信息的載體，操作者對機床的一切控制都是通過程序實現的。只有高質量的加工程序才能最大通過程序實現的。只有高質量的加工程序才能最大限度地發揮數控機床的潛能，達到數控加工應有的限度地發揮數控機床的潛能，

4、達到數控加工應有的技術效果與經濟效益。技術效果與經濟效益。 http:/ 數控編程的基本概念數控編程的基本概念 n零件程序的編制過程，稱為數控編程。具體地說，數控編程是指根據被零件程序的編制過程，稱為數控編程。具體地說，數控編程是指根據被加工零件的圖紙和技術要求、工藝要求，將零件加工的工藝順序、工序加工零件的圖紙和技術要求、工藝要求，將零件加工的工藝順序、工序內的工步安排、刀具相對于工件運動的軌跡與方向內的工步安排、刀具相對于工件運動的軌跡與方向(零件輪廓軌跡尺寸零件輪廓軌跡尺寸)、工藝參數工藝參數(主軸轉速、進給量、切削深度主軸轉速、進給量、切削深度)及輔助動作及輔助動作(變速，換刀，冷卻變

5、速，換刀，冷卻液開、停，工件夾緊、松開等液開、停，工件夾緊、松開等)等，用數控系統所規定的規則、代碼和等，用數控系統所規定的規則、代碼和格式編制成文件格式編制成文件(零件程序單零件程序單)，并將程序單的信息制作成控制介質的整，并將程序單的信息制作成控制介質的整個過程。從廣義上講，數控加工程序的編制包含了數控加工工藝的設計個過程。從廣義上講，數控加工程序的編制包含了數控加工工藝的設計過程。過程。n數控編程方式有手工編程和自動編程。數控編程方式有手工編程和自動編程。 http:/ 數控編程的內容和步驟數控編程的內容和步驟 n數控編程的主要內容包括零件幾何尺寸及加工要求分析、數學處理、編數控編程的主

6、要內容包括零件幾何尺寸及加工要求分析、數學處理、編制程序、程序輸入與試切。制程序、程序輸入與試切。n數控編程可按以下步驟進行。數控編程可按以下步驟進行。n1. 圖紙工藝分析圖紙工藝分析n根據零件圖紙和工藝分析，主要完成下述任務。根據零件圖紙和工藝分析，主要完成下述任務。n(1) 確定加工機床、刀具與夾具。確定加工機床、刀具與夾具。n(2) 確定零件加工的工藝路線、工步順序。確定零件加工的工藝路線、工步順序。n(3) 確定切削用量確定切削用量(主軸轉速、進給速度、進給量、切削深度主軸轉速、進給速度、進給量、切削深度)。n(4) 確定輔助功能確定輔助功能(換刀，主軸正轉、反轉，冷卻液開、關等換刀，

7、主軸正轉、反轉，冷卻液開、關等)。http:/ 數控編程的內容和步驟數控編程的內容和步驟 n2. 數學處理數學處理n根據圖紙尺寸，確定合適的工件坐標系，并依此工件坐標系為基準，完根據圖紙尺寸，確定合適的工件坐標系，并依此工件坐標系為基準，完成下述任務。成下述任務。n(1) 計算直線和圓弧輪廓的終點計算直線和圓弧輪廓的終點(實際上轉化為求直線與圓弧間的交點、實際上轉化為求直線與圓弧間的交點、切點切點)坐標值，以及圓弧輪廓的圓心、半徑等。坐標值，以及圓弧輪廓的圓心、半徑等。n(2) 計算非圓曲線輪廓的離散逼近點坐標值計算非圓曲線輪廓的離散逼近點坐標值(當數控系統沒有相應曲線當數控系統沒有相應曲線的

8、差補功能時，一般要將此曲線在滿足精度的前提下，用直線段或圓弧的差補功能時，一般要將此曲線在滿足精度的前提下，用直線段或圓弧段逼近段逼近)。n(3) 將計算的坐標值按數控系統規定的編程單位換算為相應的編程值。將計算的坐標值按數控系統規定的編程單位換算為相應的編程值。http:/ 數控編程的內容和步驟數控編程的內容和步驟 n3. 編寫程序單及初步校驗編寫程序單及初步校驗n根據制訂的加工路線、切削用量、選用的刀具、輔助動作和根據制訂的加工路線、切削用量、選用的刀具、輔助動作和計算的坐標值，按照數控系統規定的指令代碼及程序格式，計算的坐標值，按照數控系統規定的指令代碼及程序格式，編寫零件程序，并進行初

9、步校驗編寫零件程序，并進行初步校驗(一般采用閱讀法，即對照一般采用閱讀法，即對照欲加工零件的要求，對編制的加工程序進行仔細的閱讀和分欲加工零件的要求，對編制的加工程序進行仔細的閱讀和分析，以檢查程序的正確性析，以檢查程序的正確性)，檢查上述兩個步驟的錯誤。，檢查上述兩個步驟的錯誤。 http:/ 數控編程的內容和步驟數控編程的內容和步驟 n4. 制備控制介質制備控制介質n將程序單上的內容，經轉換記錄在控制介質將程序單上的內容，經轉換記錄在控制介質上上(如存儲在磁盤上如存儲在磁盤上)，作為數控系統的輸入，作為數控系統的輸入信息，若程序較簡單，也可直接通過信息，若程序較簡單，也可直接通過mdi鍵鍵

10、盤輸入。盤輸入。 http:/ 數控編程的內容和步驟數控編程的內容和步驟 n5. 輸入數控系統輸入數控系統n制備的控制介質必須正確無誤，才能用于正制備的控制介質必須正確無誤，才能用于正式加工。因此要將記錄在控制介質上式加工。因此要將記錄在控制介質上(如存儲如存儲在磁盤上在磁盤上)的零件程序，經輸入裝置輸入到數的零件程序，經輸入裝置輸入到數控系統中，并進行校驗。控系統中，并進行校驗。 http:/ 數控編程的內容和步驟數控編程的內容和步驟 n6. 程序的校驗和試切程序的校驗和試切n(1) 程序的校驗程序的校驗n程序的校驗用于檢查程序的正確性和合理性，但不能檢查加工精度。利程序的校驗用于檢查程序的

11、正確性和合理性，但不能檢查加工精度。利用數控系統的相關功能，在數控機床上運行程序，通過刀具運動軌跡檢用數控系統的相關功能，在數控機床上運行程序，通過刀具運動軌跡檢查程序。這種檢查方法較為直觀簡單，現被廣泛采用。查程序。這種檢查方法較為直觀簡單，現被廣泛采用。n(2) 程序的試切程序的試切n通過程序的試切，在數控機床上加工實際零件以檢查程序的正確性和合通過程序的試切，在數控機床上加工實際零件以檢查程序的正確性和合理性。試切法不僅可檢驗程序的正確性，還可檢查加工精度是否符合要理性。試切法不僅可檢驗程序的正確性，還可檢查加工精度是否符合要求。通常只有試切零件經檢驗合格后，加工程序才算編制完畢。求。通

12、常只有試切零件經檢驗合格后，加工程序才算編制完畢。n在校驗和試切過程中，如發現有錯誤，應分析錯誤產生的原因，進行相在校驗和試切過程中，如發現有錯誤，應分析錯誤產生的原因，進行相應的修改，或修改程序單，或調整刀具補償尺寸，直到加工出符合圖紙應的修改，或修改程序單，或調整刀具補償尺寸，直到加工出符合圖紙規定精度的試切件為止。規定精度的試切件為止。http:/ 數控編程的方法數控編程的方法 n數控編程方法是數控技術的重要組成部分，數控自動編程代表編程方法數控編程方法是數控技術的重要組成部分，數控自動編程代表編程方法的先進水平，而手工編程是學習自動編程的基礎。目前，手工編程還有的先進水平，而手工編程是

13、學習自動編程的基礎。目前，手工編程還有廣泛的應用。手工編程與自動編程的過程如圖廣泛的應用。手工編程與自動編程的過程如圖3.1所示。所示。n1. 手工編程手工編程n手工編程就是從分析零件圖樣、確定工藝過程、數值計算、編寫零件加手工編程就是從分析零件圖樣、確定工藝過程、數值計算、編寫零件加工程序單、程序輸入到程序檢驗等各步驟均由人工完成。工程序單、程序輸入到程序檢驗等各步驟均由人工完成。n對于加工形狀簡單的零件，計算比較簡單，程序不多，采用手工編程較對于加工形狀簡單的零件，計算比較簡單，程序不多，采用手工編程較容易完成，因此在點定位加工及由直線與圓弧組成的輪廓加工中，手工容易完成，因此在點定位加工

14、及由直線與圓弧組成的輪廓加工中，手工編程較為常用。但對于形狀復雜的零件，特別是具有非圓曲線、列表曲編程較為常用。但對于形狀復雜的零件，特別是具有非圓曲線、列表曲線及曲面的零件，用手工編程就有一定的困難，出錯的機率增大，有的線及曲面的零件，用手工編程就有一定的困難，出錯的機率增大，有的甚至無法編出程序，必須采用自動編程的方法編制程序。甚至無法編出程序，必須采用自動編程的方法編制程序。 http:/ 數控編程的方法數控編程的方法 圖3.1 手工編程和自動編程流程圖http:/ 數控編程的方法數控編程的方法 n2. 自動編程自動編程n自動編程是利用計算機及其專用編程軟件進行數控加工程序編程。編程自動

15、編程是利用計算機及其專用編程軟件進行數控加工程序編程。編程人員根據加工零件圖紙的要求或零件人員根據加工零件圖紙的要求或零件cad模型，進行參數選擇和設置，模型，進行參數選擇和設置，由計算機自動地進行刀具軌跡計算、后置處理，生成加工程序單，直至由計算機自動地進行刀具軌跡計算、后置處理，生成加工程序單，直至將加工程序通過直接通信的方式輸入數控機床，控制機床進行加工。將加工程序通過直接通信的方式輸入數控機床，控制機床進行加工。n自動編程既可減輕勞動強度，縮短編程時間，又可減少差錯，使編程工自動編程既可減輕勞動強度，縮短編程時間，又可減少差錯，使編程工作簡便。作簡便。 http:/ 數控機床的坐標系數

16、控機床的坐標系 u3.2.1 坐標軸的運動方向及其命名坐標軸的運動方向及其命名 u3.2.2 機床坐標系與工件坐標系機床坐標系與工件坐標系 u3.2.3 絕對坐標與增量絕對坐標與增量(相對相對)坐標坐標 u3.2.4 數控機床的最小設定單位數控機床的最小設定單位 http:/ 數控機床的坐標系數控機床的坐標系 n規定數控機床坐標軸及運動方向，是為了使規定數控機床坐標軸及運動方向，是為了使數控系統和機床的設計、程序編制和使用維數控系統和機床的設計、程序編制和使用維修更為便利。國際標準化組織修更為便利。國際標準化組織iso和我國機和我國機械工業部都頒布了相應的標準。械工業部都頒布了相應的標準。 h

17、ttp:/ 坐標軸的運動方向及其命名坐標軸的運動方向及其命名 n1. 坐標和運動方向命名的原則坐標和運動方向命名的原則n數控機床的進給運動是相對的，有的是刀具相對于工件運動數控機床的進給運動是相對的，有的是刀具相對于工件運動(如車床如車床)，有的是工件相對于刀具運動，有的是工件相對于刀具運動(如銑床如銑床)。為了使編。為了使編程人員能在不知道是刀具移向工件，還是工件移向刀具的情程人員能在不知道是刀具移向工件，還是工件移向刀具的情況下，可以根據圖樣確定機床的加工過程，特規定：永遠假況下，可以根據圖樣確定機床的加工過程，特規定：永遠假定刀具相對于靜止的工件坐標系而運動。定刀具相對于靜止的工件坐標系

18、而運動。 http:/ 坐標軸的運動方向及其命名坐標軸的運動方向及其命名 n2. 標準坐標系的規定標準坐標系的規定n在數控機床上加工零件，機床的動作是由數控系統發出的指在數控機床上加工零件，機床的動作是由數控系統發出的指令來控制的。為了確定機床的運動方向和移動的距離，就要令來控制的。為了確定機床的運動方向和移動的距離，就要在機床上建立一個坐標系，這個坐標系就叫標準坐標系。也在機床上建立一個坐標系，這個坐標系就叫標準坐標系。也叫機床坐標系。在編制程序時，就可以以該坐標系來規定運叫機床坐標系。在編制程序時，就可以以該坐標系來規定運動方向和距離。動方向和距離。http:/ 坐標軸的運動方向及其命名坐

19、標軸的運動方向及其命名 n3. 運動方向的確定運動方向的確定njb 30511999 中規定：機床某一部件運中規定：機床某一部件運動的正方向是增大工件和刀具之間距離的動的正方向是增大工件和刀具之間距離的 方向。方向。 http:/ 機床坐標系與工件坐標系機床坐標系與工件坐標系 n1. 機床坐標系機床坐標系n機床坐標系是機床固有的坐標系，機床坐標系的原點也被稱為機床原點機床坐標系是機床固有的坐標系，機床坐標系的原點也被稱為機床原點或機床零點。這個原點在機床一經設計和制造調整后，便被確定下來，或機床零點。這個原點在機床一經設計和制造調整后，便被確定下來，它是固定的點。機床原點是工件坐標系、機床參考

20、點的基準點。數控車它是固定的點。機床原點是工件坐標系、機床參考點的基準點。數控車床的機床原點一般設在卡盤前端面或卡盤后端面的中心，如圖床的機床原點一般設在卡盤前端面或卡盤后端面的中心，如圖3.4(a)所所示。數控銑床的機床原點，各個生產廠家不一致，有的設在機床工作臺示。數控銑床的機床原點，各個生產廠家不一致，有的設在機床工作臺的中心，有的設在進給行程的終點，如圖的中心，有的設在進給行程的終點，如圖3.4(b)所示。所示。http:/ 機床坐標系與工件坐標系機床坐標系與工件坐標系 圖3.4 數控機床的機床原點和機床參考點 http:/ 機床坐標系與工件坐標系機床坐標系與工件坐標系 n數控系統的處

21、理器能計算所有坐標軸相對于機床零點的位移量，但系統上電時并不知道測量起點，每數控系統的處理器能計算所有坐標軸相對于機床零點的位移量，但系統上電時并不知道測量起點，每個坐標軸的機械行程是由最大和最小限位開關來限定的。個坐標軸的機械行程是由最大和最小限位開關來限定的。n為了正確地在機床工作時建立機床坐標系，通常在每個坐標軸的移動范圍內設置一個機床參考點為了正確地在機床工作時建立機床坐標系，通常在每個坐標軸的移動范圍內設置一個機床參考點(測量測量起點起點)，機床起動時，通常要進行機動或手動回參考點，以建立機床坐標系。機床參考點可以與機床零，機床起動時，通常要進行機動或手動回參考點，以建立機床坐標系。

22、機床參考點可以與機床零點重合，也可以不重合，通過機床參數指定參考點到機床零點的距離。機床參考點通常設置在機床各點重合，也可以不重合，通過機床參數指定參考點到機床零點的距離。機床參考點通常設置在機床各軸靠近正向極限的位置上，通過減速行程開關粗定位，由零位點脈沖精確定位。機床參考點對機床原軸靠近正向極限的位置上，通過減速行程開關粗定位，由零位點脈沖精確定位。機床參考點對機床原點的坐標是一個已知定值，也就是說，可以根據機床參考點在機床坐標系中的坐標值間接確定機床原點的坐標是一個已知定值，也就是說，可以根據機床參考點在機床坐標系中的坐標值間接確定機床原點的位置。在機床接通電源后，通常都要作回零操作，即

23、利用點的位置。在機床接通電源后，通常都要作回零操作，即利用crt/mdi控制面板上的功能鍵和機床操控制面板上的功能鍵和機床操作面板上的有關按鈕，使工作臺運行到機床參考點。回零操作又稱為返回參考點操作。當返回參考點作面板上的有關按鈕，使工作臺運行到機床參考點。回零操作又稱為返回參考點操作。當返回參考點的工作完成后，顯示器即顯示出機床參考點在機床坐標系中的坐標值，表明機床坐標系已經建立。因的工作完成后，顯示器即顯示出機床參考點在機床坐標系中的坐標值，表明機床坐標系已經建立。因此，回零操作是對基準的重新校定，可以消除由于種種原因產生的基準偏差。此，回零操作是對基準的重新校定，可以消除由于種種原因產生

24、的基準偏差。n在數控加工程序中，可以用相關的指令使刀具經過一個中間點后自動返回參考點。機床參考點已由機在數控加工程序中，可以用相關的指令使刀具經過一個中間點后自動返回參考點。機床參考點已由機床制造廠測定后輸入數控系統，并且記錄在機床說明書中，用戶不得更改。床制造廠測定后輸入數控系統，并且記錄在機床說明書中，用戶不得更改。n機床軸回參考點機床軸回參考點(一般采用常開微動開關配反饋元件的標記脈沖的方法確定一般采用常開微動開關配反饋元件的標記脈沖的方法確定)的過程是這樣完成的：的過程是這樣完成的：l在由機床或數控系統制造商定義的回參考點方向上，使機床坐標軸向常開微動開關靠近，直到壓下開在由機床或數控

25、系統制造商定義的回參考點方向上，使機床坐標軸向常開微動開關靠近，直到壓下開關。關。l壓下開關后，以慢速反方向運動，直到退出開關后，機床再次反方向慢速運動，直到壓下開關。壓下開關后，以慢速反方向運動，直到退出開關后，機床再次反方向慢速運動，直到壓下開關。l壓下開關后，以慢速運動直到接收到第一基準脈沖，這時的機床位置就是機床參考點的準確位置。壓下開關后，以慢速運動直到接收到第一基準脈沖，這時的機床位置就是機床參考點的準確位置。l機床回到了參考點位置，也就知道了該坐標軸的零點位置；找到所有坐標軸的參考點，數控機床就建機床回到了參考點位置，也就知道了該坐標軸的零點位置；找到所有坐標軸的參考點，數控機床

26、就建立起了機床坐標系。立起了機床坐標系。 http:/ 機床坐標系與工件坐標系機床坐標系與工件坐標系 n2. 工件坐標系工件坐標系n工件坐標系是編程人員在編程時使用的，編程人員選擇工件上的某一已知點為原點工件坐標系是編程人員在編程時使用的，編程人員選擇工件上的某一已知點為原點(也稱程序原點也稱程序原點)，建立一個新的坐標系，稱為工件坐標系。工件坐標系是在數控編程時用來定義工件形狀和刀具相對工建立一個新的坐標系，稱為工件坐標系。工件坐標系是在數控編程時用來定義工件形狀和刀具相對工件位置的坐標系。工件坐標系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐標系所取代。工件裝夾到機床件位置的坐標系。工件坐標系一旦

27、建立便一直有效，直到被新的工件坐標系所取代。工件裝夾到機床上時，應使工件坐標系與機床坐標系的坐標軸方向保持一致。工件坐標系的建立，包括坐標原點的選上時，應使工件坐標系與機床坐標系的坐標軸方向保持一致。工件坐標系的建立，包括坐標原點的選擇和坐標軸的確定。擇和坐標軸的確定。n(1)工件坐標系的原點工件坐標系的原點n工件坐標系的原點也稱為工件原點或編程原點。工件坐標系的原點選擇要盡量滿足編程簡單，尺寸換工件坐標系的原點也稱為工件原點或編程原點。工件坐標系的原點選擇要盡量滿足編程簡單，尺寸換算少，引起的加工誤差小等條件。一般情況下，以坐標系尺寸標注的零件，程序原點應選在尺寸標注算少，引起的加工誤差小等

28、條件。一般情況下，以坐標系尺寸標注的零件，程序原點應選在尺寸標注的基準點。對稱零件或以同心圓為主的零件，程序原點應選在對稱中心線或圓心上。的基準點。對稱零件或以同心圓為主的零件，程序原點應選在對稱中心線或圓心上。z軸的程序原點通軸的程序原點通常選在工件的上表面。常選在工件的上表面。n零件加工前需進行對刀，對刀的目的是確定程序原點在機床坐標系中的位置。零件加工前需進行對刀，對刀的目的是確定程序原點在機床坐標系中的位置。n在加工程序中首先要設置工件坐標系，用在加工程序中首先要設置工件坐標系，用g92指令可建立工件坐標系，用指令可建立工件坐標系，用g54g59指令可選擇工件指令可選擇工件坐標系。坐標

29、系。n(2)工件坐標軸的確定工件坐標軸的確定n坐標原點確定以后，接著就是坐標軸的確定。工件坐標系坐標軸的確定原則是：根據工件在機床上的坐標原點確定以后，接著就是坐標軸的確定。工件坐標系坐標軸的確定原則是：根據工件在機床上的安裝方向和位置決定安裝方向和位置決定z軸方向，即工件安放在數控機床上時，工件坐標系的軸方向，即工件安放在數控機床上時，工件坐標系的z軸與機床坐標系的軸與機床坐標系的z軸平軸平行，正方向一致，在工件上通常與工件主要定位支撐面垂直；然后，選擇零件尺寸較長方向行，正方向一致，在工件上通常與工件主要定位支撐面垂直；然后，選擇零件尺寸較長方向(或切削時或切削時的主要進給方向的主要進給方

30、向)為為x軸方向；在機床上安放后，其方位與機床坐標系的軸方向；在機床上安放后，其方位與機床坐標系的x軸平行，正方向一致；過原軸平行，正方向一致；過原點與點與x軸、軸、z軸垂直的軸為軸垂直的軸為y軸，并根據右手定則確定軸，并根據右手定則確定y軸的正方向。軸的正方向。http:/ 絕對坐標與增量絕對坐標與增量(相對相對)坐標坐標 n1. 絕對坐標系絕對坐標系n刀具刀具(或機床或機床)運動軌跡的坐標值是以相對于運動軌跡的坐標值是以相對于固定的坐標原點固定的坐標原點o給出的，即稱為絕對坐標。給出的，即稱為絕對坐標。該坐標系為絕對坐標系。如圖該坐標系為絕對坐標系。如圖3.5(a)所示，所示，a、b兩點的

31、坐標均以固定的坐標原點兩點的坐標均以固定的坐標原點o計算計算的，其值為：的，其值為：a(xa=10，ya=20)，b(xb=30，yb=50)。http:/ 絕對坐標與增量絕對坐標與增量(相對相對)坐標坐標 n2. 增量坐標系增量坐標系n刀具刀具(或機床或機床)運動軌跡的坐標值是相對于前運動軌跡的坐標值是相對于前一位置一位置(起點起點)來計算的，即稱為增量坐標，來計算的，即稱為增量坐標，該坐標系稱為增量坐標系。該坐標系稱為增量坐標系。http:/ 數控機床的最小設定單位數控機床的最小設定單位 n數控機床的最小設定單位即數控系統能實現數控機床的最小設定單位即數控系統能實現的最小位移量。它是數控機

32、床的一個重要技的最小位移量。它是數控機床的一個重要技術指標，標志數控機床精度的分辨率。其值術指標，標志數控機床精度的分辨率。其值一般在一般在0.00010.01mm內。在編程時，所內。在編程時，所有的編程尺寸都應轉換成與最小設定單位相有的編程尺寸都應轉換成與最小設定單位相應的數據。應的數據。 http:/ 數控機床的最小設定單位數控機床的最小設定單位 n1. 尺寸字的輸入制式尺寸字的輸入制式n尺寸字的輸入制式尺寸字的輸入制式(即單位即單位)有兩種，英制輸有兩種，英制輸入制式和公制輸入制式，兩種制式下的線性入制式和公制輸入制式，兩種制式下的線性軸、旋轉軸的尺寸單位見表軸、旋轉軸的尺寸單位見表3.

33、1。http:/ 數控機床的最小設定單位數控機床的最小設定單位 http:/ 數控機床的最小設定單位數控機床的最小設定單位 n2. 進給速度單位的設定進給速度單位的設定n數控車床速度的表示有兩種，一是以每分鐘數控車床速度的表示有兩種，一是以每分鐘進給距離的形式指定刀具切削進給速度，單進給距離的形式指定刀具切削進給速度，單位位mm/min。二是以主軸每轉進給量規定的。二是以主軸每轉進給量規定的速度，單位為速度，單位為mm/r。實際速度的單位取決。實際速度的單位取決于數控系統所采用的進給速度的指定方法。于數控系統所采用的進給速度的指定方法。 http:/ 程序編制的代碼及格式程序編制的代碼及格式

34、u3.3.1 數控加工程序的結構及格式數控加工程序的結構及格式 u3.3.2 g指令、指令、m指令和其他常用指令指令和其他常用指令 u3.3.3 常用基本指令常用基本指令 http:/ 程序編制的代碼及格式程序編制的代碼及格式 n代碼是表示信息的符號體系，與數控程序有關的代碼，已逐代碼是表示信息的符號體系，與數控程序有關的代碼，已逐步趨于統一，或基本一致。為此，國際標準化組織已在這方步趨于統一，或基本一致。為此，國際標準化組織已在這方面制定了一系列面制定了一系列iso標準供成員國采用或參照，這對數控機標準供成員國采用或參照，這對數控機床的設計、使用、發展都會帶來方便和效益。國際上數控機床的設計

35、、使用、發展都會帶來方便和效益。國際上數控機床常用的代碼有床常用的代碼有iso(國際標準化組織國際標準化組織)和和eia(美國電子工業美國電子工業協會協會)兩種代碼。我國根據兩種代碼。我國根據iso標準制定了相應的國家標準。標準制定了相應的國家標準。 http:/ 數控加工程序的結構及格式數控加工程序的結構及格式 http:/ 數控加工程序的結構及格式數控加工程序的結構及格式 n2. 程序段格式程序段格式n程序段格式是指一個程序段中字、字符和數程序段格式是指一個程序段中字、字符和數據的書寫規則。現行數控系統中最常采用字據的書寫規則。現行數控系統中最常采用字-地址程序段格式。地址程序段格式。ht

36、tp:/ g指令、指令、m指令和其他常用指令指令和其他常用指令 n在數控編程中，使用在數控編程中，使用g指令、指令、m指令及指令及f、s、t指指令代碼來描述數控機床的運行方式、加工類別，主令代碼來描述數控機床的運行方式、加工類別，主軸的啟、停，冷卻液的開、閉等輔助功能以及規定軸的啟、停，冷卻液的開、閉等輔助功能以及規定進給速度，主軸轉速，選擇刀具等。目前國際上廣進給速度，主軸轉速，選擇刀具等。目前國際上廣泛采用的是泛采用的是iso標準，我國機械工業部根據標準，我國機械工業部根據iso標標準制定了準制定了jb 32081999數控機床穿孔帶程序數控機床穿孔帶程序段格式中的準備功能段格式中的準備功

37、能g和輔助功能和輔助功能m的代碼的代碼。 http:/ g指令、指令、m指令和其他常用指令指令和其他常用指令 n1. 準備功能準備功能n準備功能也叫準備功能也叫g功能或功能或g代碼，它是使數控機代碼，它是使數控機床或數控系統建立起某種加工方式的指令。床或數控系統建立起某種加工方式的指令。g代碼由地址符代碼由地址符g和其后面的兩位數字組成，和其后面的兩位數字組成，從從g00g99共共100種。種。g功能的代號已標功能的代號已標準化，表準化，表3.4為我國為我國jb 32081999標準中標準中規定的規定的g功能的含義。功能的含義。http:/ g指令、指令、m指令和其他常用指令指令和其他常用指令

38、 n2. 輔助功能輔助功能n輔助功能也叫輔助功能也叫m功能或功能或m代碼。輔助功能表示一些機床輔助代碼。輔助功能表示一些機床輔助動作及狀態的指令，由地址碼動作及狀態的指令，由地址碼m和后面的兩位數字表示，從和后面的兩位數字表示，從m00m99共共100種。種。m代碼指令也有續效指令與非續效指代碼指令也有續效指令與非續效指令，一個程序段中一般有一個令，一個程序段中一般有一個m代碼指令，如同時有多個代碼指令，如同時有多個m代碼指令，則最后一個有效。此類指令是控制數控機床或數代碼指令，則最后一個有效。此類指令是控制數控機床或數控系統的開、關功能的命令。如主軸的轉向與啟停，冷卻液控系統的開、關功能的命

39、令。如主軸的轉向與啟停，冷卻液系統開、關，工作臺的夾緊與松開，程序結束等。系統開、關，工作臺的夾緊與松開，程序結束等。http:/ g指令、指令、m指令和其他常用指令指令和其他常用指令 n3. 進給功能進給功能(f)n進給功能也稱進給功能也稱f功能，用于指定機床進給速度的大小，它由功能，用于指定機床進給速度的大小，它由地址碼地址碼f和后面若干位數字組成。該指令是續效代碼，一般和后面若干位數字組成。該指令是續效代碼，一般有兩種表示方法。有兩種表示方法。n(1) 代碼法。代碼法。f后面跟兩位數字，表示機床進給速度數列的后面跟兩位數字，表示機床進給速度數列的序號，它不直接表示進給速度的大小。序號，它

40、不直接表示進給速度的大小。n(2) 直接代碼法。直接代碼法。f后面的數字就是進給速度的大小。目前后面的數字就是進給速度的大小。目前大多數數控機床采用這種方法。大多數數控機床采用這種方法。http:/ g指令、指令、m指令和其他常用指令指令和其他常用指令 n4. 主軸轉速功能主軸轉速功能(s)n主軸轉速功能用來指定主軸的轉速，用字母主軸轉速功能用來指定主軸的轉速，用字母s和其和其后的后的14位數字表示。有恒轉速和恒線轉速兩種指位數字表示。有恒轉速和恒線轉速兩種指令。令。s代碼只是設定主軸轉速的大小，并不會使主代碼只是設定主軸轉速的大小，并不會使主軸轉動，必須用軸轉動，必須用m03(主軸正轉主軸正

41、轉)指令或指令或m04(主軸主軸反轉反轉)指令時，主軸才開始轉動。該指令也為續效指令時，主軸才開始轉動。該指令也為續效代碼。代碼。 http:/ g指令、指令、m指令和其他常用指令指令和其他常用指令 n5. 刀具功能刀具功能(t)n刀具功能也稱刀具功能也稱t功能，主要用來選擇刀具，也可用來選擇刀具偏置和補功能，主要用來選擇刀具，也可用來選擇刀具偏置和補償，由地址碼和若干位數字組成。在自動換刀的數控機床中，該指令用償，由地址碼和若干位數字組成。在自動換刀的數控機床中，該指令用于選擇所需的刀具，同時還用來指定刀具補償值。一般加工中心程序中于選擇所需的刀具，同時還用來指定刀具補償值。一般加工中心程序

42、中t代碼的數值直接表示選擇的刀具號碼。例如代碼的數值直接表示選擇的刀具號碼。例如t15表示表示15號刀。在數控號刀。在數控車床中的車床中的t代碼后面的數字即包含所選刀具號，也包含刀具補償號，例代碼后面的數字即包含所選刀具號，也包含刀具補償號，例如如t0402表示選擇表示選擇04號刀，調用號刀，調用02號刀補償參數進行刀具長度和半徑號刀補償參數進行刀具長度和半徑的補償。不同的數控系統有不同的指定方法和含義，具體應用時應參照的補償。不同的數控系統有不同的指定方法和含義，具體應用時應參照所用數控機床說明書中的有關規定進行。所用數控機床說明書中的有關規定進行。 http:/ 常用基本指令常用基本指令

43、n1. 坐標指令坐標指令n(1) 絕對值編程絕對值編程g90和相對值編程和相對值編程g91ng90表示程序段中的編程尺寸按絕對坐標給定，所有的坐標表示程序段中的編程尺寸按絕對坐標給定，所有的坐標尺寸數字都是相對于固定的編程原點尺寸數字都是相對于固定的編程原點(工件原點工件原點)的，即絕對的，即絕對尺寸。尺寸。g91表示程序段中的編程尺寸按相對坐標給定，程序表示程序段中的編程尺寸按相對坐標給定，程序段的終點坐標都是相對于起點給出的，即增量尺寸。一般數段的終點坐標都是相對于起點給出的，即增量尺寸。一般數控系統在初始狀態控系統在初始狀態(開機時狀態開機時狀態)時自動設置為時自動設置為g90絕對值編絕

44、對值編程狀態。程狀態。http:/ 常用基本指令常用基本指令 n2. 快速點定位指令快速點定位指令g00n格式：格式：g00 x_y_z_ng00指令刀具相對于工件從當前位置以各軸預先設定的快移進給速度移指令刀具相對于工件從當前位置以各軸預先設定的快移進給速度移動到程序段所指定的下一個定位點。在編程中常用來作快速接近工件切動到程序段所指定的下一個定位點。在編程中常用來作快速接近工件切削起點或快速返回換刀點等。削起點或快速返回換刀點等。g00指令中的快進速度由機床參數對各軸指令中的快進速度由機床參數對各軸設定，不能用程序規定。因此，程序中使用了設定，不能用程序規定。因此，程序中使用了g00后，進

45、給速度指令后，進給速度指令f無效，刀具從所在點以數控系統預先規定的最大進給速度，快速移至坐無效，刀具從所在點以數控系統預先規定的最大進給速度，快速移至坐標系的另一點。標系的另一點。ng00只是快速定位，而無運動軌跡要求，一般用于加工前快速定位或加只是快速定位，而無運動軌跡要求，一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。工后快速退刀。http:/ 常用基本指令常用基本指令 n3. 直線插補指令直線插補指令g01n格式：格式：g01 x_y_z_f_n刀具作兩點間的直線運動加工時用該指令，刀具作兩點間的直線運動加工時用該指令，g01指令表示刀指令表示刀具從當前位置開始以給定的速度具從當前位置開始以給

46、定的速度(切削速度切削速度)，沿直線移動到，沿直線移動到規定的位置。規定的位置。n刀具的當前位置是起點，為已知點，因此程序段中只要指定刀具的當前位置是起點，為已知點，因此程序段中只要指定終點，就給定線性進給的必要條件。終點，就給定線性進給的必要條件。g01和和f都是模態代碼，都是模態代碼，若后續的程序段不改變加工的線型和進給速度，則不再書寫若后續的程序段不改變加工的線型和進給速度，則不再書寫這些代碼。這些代碼。http:/ 常用基本指令常用基本指令 n4. 3圓弧插補指令圓弧插補指令g02、g03http:/ 常用基本指令常用基本指令 n說明：說明：g02/g03指定刀具以聯動的方式，按指定刀

47、具以聯動的方式，按f規定的合成進給速度，在規定的合成進給速度，在g17/g18/g19規定的平面內，從當前位置按順規定的平面內，從當前位置按順/逆時針圓弧路線逆時針圓弧路線(聯動聯動軸的合成軌跡為圓弧軸的合成軌跡為圓弧)移動到程序段指令的終點。移動到程序段指令的終點。ng02為順時針圓弧插補；為順時針圓弧插補；ng03為逆時針圓弧插補；為逆時針圓弧插補；ng17為為xy平面的圓弧；平面的圓弧；ng18為為zx平面的圓弧；平面的圓弧；ng19為為yz平面的圓弧。如圖平面的圓弧。如圖3.12所示。所示。nf為被編程的兩個軸的合成進給速度。為被編程的兩個軸的合成進給速度。http:/ 常用基本指令常

48、用基本指令 圖3.12 圓弧插補指令與坐標平面的選擇http:/ 常用基本指令常用基本指令 圖3.13 i、j、k的選擇 http:/ 常用基本指令常用基本指令 http:/ 常用基本指令常用基本指令 n編程實例編程實例3-5：刀具軌跡為如圖：刀具軌跡為如圖3.14所示圓弧的程序段。所示圓弧的程序段。n(1) 圓弧圓弧a(180以下以下)ng91時：時：g91 g02 x30.0 y30.0 r30.0 f100ng90時：時：g90 g02 x0 y30.0 r30.0 f100n(2) 圓弧圓弧b(180以上以上)ng91時：時：g91 g02 x30.0 y30.0 r-30.0 f10

49、0ng90時：時：g54 g90 g02 x0 y30.0 r-30.0 f100http:/ 常用基本指令常用基本指令 圖3.14 圓弧插補編程圖3.14 圓弧插補編程http:/ 實訓實訓 n1. 實訓目的：n通過如圖通過如圖3.15所示的凸輪輪廓的實際編程，掌握基本的所示的凸輪輪廓的實際編程，掌握基本的g代代碼與碼與m代碼的使用，學習手工編程求取各節點的數學處理方代碼的使用，學習手工編程求取各節點的數學處理方法，熟悉法，熟悉g01、g02、g03等基本指令。等基本指令。http:/ 實訓實訓 (a) 凸輪零件圖 (b) 凸輪加工工藝路線圖3.15 凸輪輪廓圖 http:/ 實訓實訓 n2

50、. 實訓內容：n典型零件銑削加工編程實驗。典型零件銑削加工編程實驗。http:/ 實訓實訓 n3. 實訓要求：n1)根據圖紙要求確定加工工藝根據圖紙要求確定加工工藝n加工方式：立銑。加工方式：立銑。n加工刀具：直徑加工刀具：直徑12的立銑刀。的立銑刀。n切削用量：參照切削用量：參照工藝手冊工藝手冊有關資料選擇主軸轉速有關資料選擇主軸轉速600r/min，進給速度，進給速度200mm/min。n工藝路線：工藝路線如圖工藝路線：工藝路線如圖3.15的箭頭所示。的箭頭所示。n2)加工程序的編制加工程序的編制n確定工件坐標系：選擇凸輪大圓的圓心為工件坐標系確定工件坐標系：選擇凸輪大圓的圓心為工件坐標系

51、x、y軸零點，工件表面為軸零點，工件表面為z軸軸零點，建立工件坐標系。零點，建立工件坐標系。n數學處理：在編制程序之前要計算每一圓弧的起點坐標和終點坐標值，有了坐標值數學處理：在編制程序之前要計算每一圓弧的起點坐標和終點坐標值，有了坐標值方能正式編程。計算得到的基點坐標值分別為方能正式編程。計算得到的基點坐標值分別為f(18.856，36.667)，e(28.284，10.000)，d(28.284，-10.000)，c(18.856，-36.667)。n零件程序編制：根據算得的基點和設定的工件坐標系，編制零件程序。零件程序編制：根據算得的基點和設定的工件坐標系，編制零件程序。n檢驗程序，若有

52、錯誤，則修改程序使之完善。檢驗程序，若有錯誤，則修改程序使之完善。n將檢驗后的程序單填寫實訓報告。將檢驗后的程序單填寫實訓報告。http:/ 實訓實訓 n4. 實訓總結：n通過本單元的實訓，使學生把刀具的運動與通過本單元的實訓，使學生把刀具的運動與數控指令聯系起來，成為知識連接的轉折點，數控指令聯系起來，成為知識連接的轉折點，這是本單元的核心任務。本單元的內容是進這是本單元的核心任務。本單元的內容是進一步學習數控編程和數控加工的基礎。一步學習數控編程和數控加工的基礎。http:/ 習習 題題 n填空題填空題n(1)尺寸字的輸入制式尺寸字的輸入制式(即單位即單位)有兩種，有兩種，_輸入制式和輸入制式和_輸輸入制式。入制式。n(2)數控機床的坐標系采用數控機床的坐標系采用_判定判定x、y、z的正方向，根據的正方向，根據iso標準，標準，在編程時采用工件在編程時采用工件_而刀具而刀具_的規則。的規則。n(3)用于主軸旋轉速度控制的代碼是用于主軸旋轉速度控制的代碼是_；用于刀具功能的指令是；用于刀具功能的指令是_。n(4)g92指令中如果將指令中如果將x、y、