1、數(shù)控銑削加工與編程校本教材前言 隨著現(xiàn)代制造業(yè)在我國的不斷發(fā)展，市場對數(shù)控人才的需求量越來越大，在此背景下中職學(xué)校相續(xù)開設(shè)了數(shù)控專業(yè)。根據(jù)數(shù)控銑削編程與操作技能對工人的技術(shù)要求我們編寫了次書，編寫時參考了相關(guān)行業(yè)的技能鑒定規(guī)范及數(shù)控銑削中級技術(shù)工人的等級考核標(biāo)準(zhǔn)。本書的主要特色 1、以就業(yè)為導(dǎo)向，能力本位為原則，重點突出與操作技能相關(guān)的必備專業(yè)知識，理論知識以“必需、夠用”為度，具有較強的針對性。2、所有的課題均來自于教學(xué)實踐，突出實訓(xùn)與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，以能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品為標(biāo)準(zhǔn)，具有較強的使用性和可操作性。3、將數(shù)控銑削中級技術(shù)工人等級考核標(biāo)準(zhǔn)引入教學(xué)實訓(xùn)，將數(shù)控銑削編程及操作訓(xùn)練與職業(yè)技能

2、鑒定的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合、相統(tǒng)一，達到上崗前培訓(xùn)和滿足就業(yè)的需要。 本書的編寫參照了高等教育出版設(shè)數(shù)控銑削編程與操作訓(xùn)練，同時得到了身邊很多同事的幫助指導(dǎo)，在此表示感謝。由于編者水平有限，書中出現(xiàn)不當(dāng)或錯漏之處，敬請批評指正。目錄第1章 數(shù)控銑床的簡介第1節(jié) 數(shù)控銑床組成簡介第2節(jié) 數(shù)控銑床的基本安全操作及日常保養(yǎng)第2章 數(shù)控銑床編程的基礎(chǔ)知識第1節(jié) 編程的基礎(chǔ)知識及要求第2節(jié) 常用編程指令第3節(jié) 刀補指令的學(xué)習(xí)第4節(jié) 簡化編程指令的學(xué)習(xí)第3章 數(shù)控銑削加工工藝第1節(jié) 數(shù)控銑床加工工藝系統(tǒng)第2節(jié) 數(shù)控銑削加工工藝第3節(jié) 數(shù)控銑床的對刀與刀補的應(yīng)用第4節(jié) 項目實訓(xùn)第4章 孔加工技術(shù)第1節(jié) 孔加工工藝分析第

3、2節(jié) 鉆孔指令的學(xué)習(xí)第3節(jié) 精加工孔指令的學(xué)習(xí)第4節(jié) 孔加工零件項目實訓(xùn)第5章 輪廓加工技術(shù)第1節(jié) 外輪廓加工技術(shù)第2節(jié) 內(nèi)輪廓加工技術(shù)第3節(jié) 項目實訓(xùn)一第6章 腔槽加工技術(shù)第1節(jié) 槽內(nèi)零件加工技術(shù)第2節(jié) 內(nèi)外型腔加工技術(shù)第3節(jié) 項目實訓(xùn)第7章 宏程序簡單應(yīng)用第1節(jié) 宏程序簡介第2節(jié) 宏程序編程第3節(jié) 項目實訓(xùn)一第8章 綜合項目實訓(xùn)第1節(jié) 綜合項目實訓(xùn)一第2節(jié) 綜合項目實訓(xùn)二第1章 數(shù)控銑床的簡介學(xué)習(xí)要求1、學(xué)會數(shù)控機床的基本操作2、掌握機床保養(yǎng)和常見故障排除3、熟悉操作面板4、學(xué)會正確調(diào)整安裝刀具、夾具第1節(jié) 、 數(shù)控銑床組成簡介一、數(shù)控銑床數(shù)控銑床是用計算機數(shù)字化信號控制的銑床。它可以加工

4、出普通銑床所能加工的零件輪廓，也可以加工普通銑床難以加工的立體曲面和空間曲線，并且效率比普通銑床更高。加工中心是具有刀庫并且能自動換刀的鏜銑類數(shù)控機床，它除自動換刀之外功能與數(shù)控銑床一致。2、 銑床的組成部分1、 銑床主機銑床的主機是銑床的機械本體，包括床身、主軸箱、工作臺和進給機構(gòu)。2、 控制部分?jǐn)?shù)控裝置是數(shù)控銑床的控制部分，它包括信息輸入、處理和輸出三部分組成。3、 驅(qū)動部分它是數(shù)控銑床執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動部件，包括主軸電動機和進給伺服電動機等。4、 輔助部分它是數(shù)控銑床的一些配套部件，包括刀庫、液壓裝置、氣動裝置、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)和排屑裝置等。三、機床控制面板1、CRT操作面板如圖所示使用說

5、明序號功能鍵用途1向上移動光標(biāo)2向下移動光標(biāo)3向左移動光標(biāo)4向右移動光標(biāo)5PgUp向上翻頁， 使編輯程序向程序頭滾動一屏，光標(biāo)位置不變。如果到了程序頭，則光標(biāo)移到文件首行的第一個字符處。6pgDn向下翻頁， 使編輯程序向程序尾滾動一屏，光標(biāo)位置不變。如果到了程序尾，則光標(biāo)移到文件末行的第一個字符處7Del刪除鍵，刪除光標(biāo)所在的數(shù)據(jù)；或者刪除一個數(shù)控程序或者刪除全部數(shù)控程序8Alt替代鍵，用輸入的數(shù)據(jù)替代光標(biāo)所在的數(shù)據(jù)。9Upper上檔鍵10Enter確認(rèn)鍵，確認(rèn)當(dāng)前操作；結(jié)束一行程序的輸入并且換行。11Bs退格鍵，刪除光標(biāo)前的一個字符光標(biāo)向前移動一個字符位置 余下的字符左移一個字符位置12Sp

6、空格鍵，空出一格。13Esc取消鍵，取消當(dāng)前操作。14Tap跳檔鍵2、 機床操作面板使用說明方式選擇進入自動加工模式。按一下"循環(huán)啟動"按鍵運行一程序段，機床運動軸減速停止，刀具、主軸電機停止運行；再按一下 “循環(huán)啟動”按鍵又執(zhí)行下一程序段，執(zhí)行完了后又再次停止。手動方式，手動連續(xù)移動臺面或者刀具。增量進給。回參考點 。主軸控制在手動方式下，當(dāng)主軸制動無效時，指示燈滅按一下“主軸定向按鍵”，主軸立即執(zhí)行主軸定 向功能。定向完成后，按鍵內(nèi)指示燈亮，主軸準(zhǔn)確停止在某一固定位置.在手動方式下，當(dāng)主軸制動無效時，指示燈滅按一下 “主軸沖動按鍵”，指示燈亮。主電機 以機床參數(shù)設(shè)定的轉(zhuǎn)

7、速和時間轉(zhuǎn)動一定的角度。在手動方式下，主軸處于停止?fàn)顟B(tài)時，按一下“主軸制動” 按鍵，指示燈亮主電機被鎖定在當(dāng)前位置。按一下“主軸正轉(zhuǎn)”按鍵，指示燈亮主電機以機床參數(shù)設(shè)定的轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)。按一下“主軸停止”按鍵，指示燈亮主電機停止運轉(zhuǎn)。按一下“主軸反轉(zhuǎn)”按鍵，指示燈亮主電機以機床參數(shù)設(shè)定的轉(zhuǎn)速反轉(zhuǎn)。增量倍率選擇手動臺面時每一步的距離。X1為0.001毫米，X10. 為0.01毫米，X100為0.1毫米，X1kK為1毫米。置光標(biāo)于旋鈕上，點擊鼠標(biāo)左鍵選擇。鎖住按鈕禁止進刀；在手動運行開始前按一下“Z 軸鎖住”按鍵，指示燈亮，再手動移動Z 軸，Z 軸坐 標(biāo)位置信息變化，但Z 軸不運動。禁止機床所有運動 在

8、自動運行開始前，按一下“機床鎖住”按鍵（指示燈亮），再按“循環(huán)啟動”按鍵系統(tǒng)繼續(xù)執(zhí)行程序，顯示屏上的坐標(biāo)軸位置信息變化但不輸出伺服軸的移動指令，所以機床停止不動，這個功能用于校驗程序。刀具松緊在手動方式下，通過按壓“允許換刀”按鍵，使得允許刀具 松/緊操作有效(指示燈亮)按一下“刀具松/緊” 按鍵，松開刀具默認(rèn)值為夾緊。再按一下又為夾緊刀具，如此循環(huán).數(shù)控程序運行控制開關(guān)程序運行開始；模式選擇旋鈕在“自動”、“單段”和“MDI”位置時按下有效，其余時間按下無效。程序運行停止，在數(shù)控程序運行中，按下此按鈕停止程序運行。空運行按下此鍵, 各軸以固定的速度運動。超程解除在伺服軸行程的兩端各有一個極限

9、開關(guān)，作用是防止伺服機構(gòu)碰撞而損壞，每當(dāng)伺服機構(gòu)碰 到行程極限開關(guān)時，就會出現(xiàn)超程。當(dāng)某軸出現(xiàn)超程，（“超程解除”按鍵內(nèi)指示燈亮?xí)r） 系統(tǒng)視其狀況為緊急停止，要退出超程狀態(tài)時必須： (1) 松開急停按鈕置工作方式為手動或手搖方式 (2) 一直按壓著超程解除按鍵控制器會暫時忽略超程的緊急情況 (3) 在手動(手搖)方式下使該軸向相反方向退出超程狀態(tài) (4) 松開超程解除按鍵 若顯示屏上運行狀態(tài)欄運行正常取代了出錯表示恢復(fù)正常可以繼續(xù)操作冷卻啟停在手動方式下，按一下“冷卻開/停”冷卻液開，默認(rèn)值為冷卻液關(guān)，再按一下又為冷卻液關(guān)， 如此循環(huán).主軸正轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn)的速度可通過主軸修調(diào)調(diào)節(jié)，按壓主軸修調(diào)右側(cè)的

10、100% 按鍵，指示燈亮。主軸修調(diào)倍率被置為100% ，按一下“+” 按鍵，主軸修調(diào)倍率遞增5%， 按 一下“- ”按鍵，主軸修調(diào)倍率遞減5%，機械齒輪換檔時，主軸速度不能修調(diào)。 手動移動機床主軸按鈕。急停 機床運行過程中，在危險或緊急情況下按下急停按鈕， CNC 即進入急停狀態(tài)。伺服進給及主軸運轉(zhuǎn)立停止工作(控制 柜內(nèi)的進給驅(qū)動電源被切斷)。松開急停按鈕，左旋此按鈕，自動跳起，CNC 進入復(fù)位狀態(tài)。 第二節(jié)、數(shù)控銑床的基本安全操作及日常保養(yǎng)1、安全操作基本注意事項01、工作時必須穿好工作服、安全鞋，戴好工作帽及防護鏡等，不允許戴手套操作機床。02、不要移動或損壞安裝在機床上的警示牌。03、注

11、意不要在機床周圍放置障礙物，工作空間應(yīng)足夠大。04、某一項工作如需要兩人或多人共同完成時，應(yīng)注意相互間的協(xié)調(diào)一致。05、不允許采用壓縮空氣清洗機床、電器柜及AC單元。2、工作前的準(zhǔn)備01、機床工作開始前要有預(yù)熱，認(rèn)真檢查潤滑系統(tǒng)工作是否正常，如機床長時間未開動，可先采用手動方式向個部分供油潤滑。02、使用的刀具應(yīng)與機床允許的規(guī)格相符，有嚴(yán)重破損底刀具要及時更換。03、調(diào)整刀具所用工具不要遺忘在機床內(nèi)。04、刀具安裝好后應(yīng)進行一、二次試切削。05、檢查夾具夾緊工件的狀態(tài)。3、開機和工作過程中的安全注意事項01、按下數(shù)控銑床控制面板上的“N%”按鈕，啟動數(shù)控系統(tǒng)，等自檢完畢后進行數(shù)控銑床的強電復(fù)位

12、。02、手動返回數(shù)控銑床參考點，首先返回+Z方向，然后返回+X和+Y方向。03、手動操作時，在X、Y移動前，必須使用Z軸處于較高位置，以免撞刀。04、數(shù)控銑床出現(xiàn)報警時，要根據(jù)報警號，查找原因，及時排除報警。05、更換刀具時應(yīng)注意操作安全。在裝入刀具時應(yīng)將刀柄和刀具檫試干凈。06、在自動運行程序前，必須認(rèn)真檢查程序，確保程序的正確性。在操作過程中必須集中注意力，謹(jǐn)慎操作。運行過程中，一旦發(fā)生問題，及時按下復(fù)位按鈕或緊急停止按鈕。07、實習(xí)學(xué)生在操作時，旁觀的同學(xué)禁止按控制面板的任何按鈕、旋鈕，以免發(fā)生意外及事故。08、嚴(yán)禁任意修改、刪除機床參數(shù)。09、禁止用手接觸到尖和鐵屑，鐵屑必須要要鉤子或

13、毛刷來清理。10、禁止用手或其它任何方式接觸正在旋轉(zhuǎn)的主軸、工件或其他運動部位。11、禁止在加工過程中測量工件、變速，更不能用棉紗檫試工件和清掃機床。12、銑床運轉(zhuǎn)中操作人員不能離開崗位。13、在加工過程中，不允許打開機床防護門。14、嚴(yán)格遵守崗位責(zé)任制。4、工作完成后的注意事項01、清除切屑、檫試機床，使機床與環(huán)境保持清潔狀態(tài)。02、檢查潤滑油、冷卻液的狀態(tài)，及時添加或更換。03、依次關(guān)掉機床操作面板上的電源和總電源。課后訓(xùn)練：1、 觀看數(shù)控銑床加工綜合類零件的演示2、 在數(shù)控機床上完成以下操作（1） 、返回參考點操作（2） 、變化不同的速度，手動使機床工作臺左右移動，前后移動、主軸上下移動

14、。（3） 、在主軸上安裝刀具。（4） 、MDI操作使主軸以n=500r/min的速度旋轉(zhuǎn)。（5） 、輸入程序與編輯程序。（6） 、程序圖形模擬。（7） 、鎖住機床運行程序。第2章 數(shù)控銑床編程的基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)要求1、 掌握數(shù)控程序的結(jié)構(gòu)2、 了解各地址的數(shù)控含義3、 學(xué)習(xí)華中數(shù)控系統(tǒng)銑床編程的各種指令4、 會運用所學(xué)習(xí)的指令進行編程第1節(jié) 編程的基礎(chǔ)知識及要求一、數(shù)控編程1、數(shù)控編程的概念在數(shù)控機床上加工零件，首先要進行程序編制，將零件的加工順序、工件與刀具相對運動軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)（主運動和進給運動速度、切削深度等）以及輔助操作等加工信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號組成的代碼，按一定的格式

15、編寫成加工程序單，并將程序單的信息通過控制介質(zhì)輸入到數(shù)控裝置，由數(shù)控裝置控制機床進行自動加工。從零件圖紙到編制零件加工程序和制作控制介質(zhì)的全部過程稱為數(shù)控程序編制。2、數(shù)控編程的方法（1）手工編程。手工編程時，整個程序的編制過程由人工完成。這就要求編程人員不僅要熟悉數(shù)控代碼及編程規(guī)則，而且還必須具備機械加工工藝知識和一定的數(shù)值計算能力。手工編程對簡單零件通常是可以勝任的，但對于一些形狀復(fù)雜的零件或空間曲面零件，編程工作量十分巨大，計算繁瑣，花費時間長，而且非常容易出錯。不過，根據(jù)目前生產(chǎn)實際情況，手工編程在相當(dāng)長的時間內(nèi)還會是一種行之有效的編程方法。手工編程具有很強的技巧性，并有其自身特點和一

16、些應(yīng)該注意的問題，將在后續(xù)內(nèi)容中予以闡述。（2）自動編程。自動編程是指編程人員只需根據(jù)零件圖樣的要求，按照某個自動編程系統(tǒng)的規(guī)定，編寫一個零件源程序，輸入編程計算機，再由計算機自動進行程序編制，并打印程序清單和制備控制介質(zhì)。自動編程既可以減輕勞動強度，縮短編程時間，又可減少差錯，使編程工作簡便。目前，實際生產(chǎn)中應(yīng)用較廣泛的自動編程系統(tǒng)由數(shù)控語言編程系統(tǒng)和圖形編程系統(tǒng)。對于幾何形狀不太復(fù)雜的零件和點位加工，所需的加工程序不多，計算也較簡單，出錯的機會較少，這時用手工編程還是經(jīng)濟省時的，因此，至今仍廣泛地應(yīng)用手工編程方法來編制這類零件的加工程序。但是對于復(fù)雜曲面零件；幾何元素并不復(fù)雜，但程序量很大

17、的零件（如一個零件上有數(shù)千個孔）；以及銑削輪廓時數(shù)控裝置不具備刀具半徑自動偏移功能，而只能按刀具中心軌跡進行編程等情況。由于計算相當(dāng)繁瑣及程聲量大，手工編程就很難勝任，即使能夠編出來，也耗時長，效率低，易出錯。3、數(shù)控編程的步驟數(shù)控編程的一般步驟如圖1-2所示。圖2-1數(shù)控編程的步驟（1）分析圖樣、確定加工工藝過程。在確定加工工藝過程時，編程人員要根據(jù)圖樣對工件的形狀、尺寸、技術(shù)要求進行分析，然后選擇加工方案、確定加工順序、加工路線、裝卡方式、刀具及切削參數(shù)，同時還要考慮所用數(shù)控機床的指令功能，充分發(fā)揮機床的效能，加工路線要短，要正確選擇對刀點、換刀點，減少換刀次數(shù)。（2）數(shù)值計算。根據(jù)零件圖

18、的幾何尺寸、確定的工藝路線及設(shè)定的坐標(biāo)系，計算零件粗、精加工各運動軌跡，得到刀位數(shù)據(jù)。對于形狀比較簡單的零件（如直線和圓弧組成的零件）的輪廓加工，需要計算出幾何元素的起點、終點、圓弧的圓心、兩幾何元素的交點或切點的坐標(biāo)值，有的還要計算刀具中心的運動軌跡坐標(biāo)值。對于形狀比較復(fù)雜的零件（如非圓曲線、曲面組成的零件），需要用直線段或圓弧段逼近，根據(jù)要求的精度計算出其節(jié)點坐標(biāo)值，這種情況一般要用計算機來完成數(shù)值計算的工作。（3）編寫零件加工程序單。加工路線、工藝參數(shù)及刀位數(shù)據(jù)確定以后，編程人員可以根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的功能指令代碼及程序段格式，逐段編寫加工程序單。此外，還應(yīng)填寫有關(guān)的工藝文件，如數(shù)控加工工

19、序卡片、數(shù)控刀具卡片、數(shù)控刀具明細(xì)表、工件安裝和零點設(shè)定卡片、數(shù)控加工程序單等。（4）制備控制介質(zhì)。制備控制介質(zhì)就是把編制好的程序單上的內(nèi)容記錄在控制介質(zhì)(穿孔帶、磁帶、磁盤等)上作為數(shù)控裝置的輸入信息。目前，隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，可直接由計算機通過網(wǎng)絡(luò)與機床數(shù)控系統(tǒng)通訊。（5）程序校驗與首件試切。程序單和制備好的控制介質(zhì)必須經(jīng)過校驗和試切才能正式使用。校驗的方法是直接將控制介質(zhì)上的內(nèi)容輸入到數(shù)控裝置中，讓機床空運轉(zhuǎn)，以檢查機床的運動軌跡是否正確。還可以在數(shù)控機床的顯示器上模擬刀具與工件切削過程的方法進行檢驗，但這些方法只能檢驗出運動是否正確，不能查出被加工零件的加工精度。因此有必要進行零

20、件的首件試切。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有加工誤差時，應(yīng)分析誤差產(chǎn)生的原因，找出問題所在，加以修正。所以作為一名編程人員，不但要熟練數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)、數(shù)控系統(tǒng)的功能及標(biāo)準(zhǔn)，而且還必須是一名好的工藝人員，要熟悉零件的加工工藝、裝夾方法、刀具、切削用量的選擇等方面的知識。4、數(shù)控銑床坐標(biāo)系規(guī)定數(shù)控機床坐標(biāo)軸和運動方向，是為了準(zhǔn)確地描述機床運動，簡化程序的編制，并使所編程序具有互換性。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織目前已經(jīng)統(tǒng)一了標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系，我國也頒布了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)（JB3051-82），對數(shù)控機床的坐標(biāo)和運動方向作了明文規(guī)定。（1） 數(shù)控銑床坐標(biāo)系建立的原則原則一：刀具相對于靜止的工件坐標(biāo)而運動：原則二：坐標(biāo)正方向判斷順序先Z后X再Y。標(biāo)

21、準(zhǔn)坐標(biāo)系是一個右手笛卡兒直角坐標(biāo)系。在圖2-1中，大拇指的方向為X軸的正方向，食指為Y軸的正方向，中指為Z軸正方向。圖2-1坐標(biāo)軸（2）、機床坐標(biāo)系和機床原點機床坐標(biāo)系是機床上固有的坐標(biāo)系。機床坐標(biāo)系的原點也稱為機床原點或機床零點，在機床經(jīng)過設(shè)計制造和調(diào)整后這個原點便被確定下來，它是固定的點。在標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定平行于機床主軸（傳遞切削力）的刀具運動坐標(biāo)軸為Z軸，取刀具遠離工件的方向為正方向。如果機床有多個主軸時，則選一個垂直于工件裝夾面的主軸為Z軸。X軸為水平方向，且垂直于Z軸并平行于工件的裝夾面。對于刀具作旋轉(zhuǎn)運動的機床（如銑床、鏜床），當(dāng)Z軸為水平時，沿刀具主軸后端向工件方向看，向右的方向為X

22、的正方向；如Z軸是垂直的，則從主軸向立柱看時，對于單立柱機床，X軸的正方向指向右邊。上述正方向都是刀具相對工件運動而言。在確定了X、Z軸的正方向后，可按右手直角笛卡兒坐標(biāo)系確定Y軸的正方向，即在ZX平面內(nèi)，從+Z轉(zhuǎn)到+X時，右螺旋應(yīng)沿+Y方向前進。（3）、工件坐標(biāo)系及原點工件坐標(biāo)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稱編程原點或工件原點。工件坐標(biāo)系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐標(biāo)系所取代。工件坐標(biāo)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(biāo)式尺寸標(biāo)注的零件，編程原點應(yīng)選在尺寸標(biāo)注的基準(zhǔn)點；對稱零件或以同心圓為主的零件，編程

23、原點應(yīng)選在對稱中心線或圓心上；Z軸的程序原點通常選在工件的上表面。5、數(shù)控編程格式及內(nèi)容國際上已形成了兩個通用標(biāo)準(zhǔn)：國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（IS%）標(biāo)準(zhǔn)和美國電子工業(yè)學(xué)會（EIA）標(biāo)準(zhǔn)。我國根據(jù)IS%標(biāo)準(zhǔn)制定了JB3051-82數(shù)字控制機床坐標(biāo)和運動方向的命名等國標(biāo)。由于生產(chǎn)廠家使用標(biāo)準(zhǔn)不完全統(tǒng)一，使用代碼、指令含義也不完全相同，因此需參照機床編程手冊。1、數(shù)控程序的結(jié)構(gòu)一個完整的數(shù)控程序是由程序號、程序內(nèi)容和程序結(jié)束三部分組成。例如：0029； 程序號N10 G15 G17 G21 G40 G49 G80； N20 G91 G28 Z0； N30 T1 M6； 程序內(nèi)容N40 G90 G54 S50

24、0 M03；。N100 M30；程序結(jié)束(1) 程序號程序號是一個程序必需的標(biāo)識符。它是由地址符后帶若干位數(shù)字組成。地址符常見的有：“%”、“%”、“P”等。日本FANUC系統(tǒng)為“%”。后面所帶的數(shù)字一般為48位。如：%2000(2) 程序體它表示數(shù)控加工要完成的全部動作，是整個程序的核心。它由許多程序段組成，每個程序段由一個或多個指令構(gòu)成，程序段以“；”為結(jié)束符。(3)程序結(jié)束它是以程序結(jié)束指令M02或M30，結(jié)束整個程序的運行。2、程序段格式零件的加工程序是由程序段組成。程序段格式是指一個程序段中，字、字符、數(shù)據(jù)的書寫規(guī)則，通常有字地址程序段格式、使用分隔符的程序段格式和固定程序段格式，最

25、常用的為字地址程序段格式。一個程序段由若干個“字”組成；字則由地址字（字母）和數(shù)值字（數(shù)字及符號）組成。地址字有，N、G、X、Y、Z、I、J、K、P、Q、R、A、B、C、F、S、T、M、L等，后面跟相應(yīng)的數(shù)值字。表示地址的英文字母的含義見表2-1。地址功能含義地址功能含義A坐標(biāo)字繞X軸旋轉(zhuǎn)N順序號程序段順序號B坐標(biāo)字繞Y軸旋轉(zhuǎn)%程序號程序號、子程序的指定C坐標(biāo)字繞Z軸旋轉(zhuǎn)P暫停時間或程序中某功能的開始使用的順序號D刀具半徑補償號刀具半徑補償指令Q固定循環(huán)終止段號或固定循環(huán)中的定距E第二進給功能R坐標(biāo)字固定循環(huán)定距離或圓弧半徑的指定F進給速度進給速度指令S主軸功能主軸轉(zhuǎn)速的指令G準(zhǔn)備功能動作方式

26、指令T刀具功能刀具編號的指令H刀具長度補償號刀具長度補償指令U坐標(biāo)字與X軸平行的附加軸增量坐標(biāo)值I坐標(biāo)字圓弧中心相對于起點的X軸向坐標(biāo)V坐標(biāo)字與Y軸平行的附加軸增量坐標(biāo)值J坐標(biāo)字圓弧中心相對于起點的Y軸向坐標(biāo)W坐標(biāo)字與Z軸平行的附加軸增量坐標(biāo)值K坐標(biāo)字圓弧中心相對于起點的Z軸向坐標(biāo)X坐標(biāo)字X軸的絕對坐標(biāo)值或暫停時間L重復(fù)次數(shù)固定循環(huán)及子程序重復(fù)次數(shù)Y坐標(biāo)字Y軸的絕對坐標(biāo)值M輔助功能機床開/關(guān)指令Z坐標(biāo)字Z軸的絕對坐標(biāo)值第2節(jié) 常用編程指令一、F、S、T功能1、進給速度FF指令用于控制刀具的進給功能。F的單位取決于G94(每分鐘進給量mm/min)或G95(每轉(zhuǎn)進給量mm/r)。進給功能有兩種：

27、（1）快速移動當(dāng)指定定位指令G00時，刀具以CNC設(shè)置的快速移動速度移動，與F無關(guān)。（2）切削速度刀具以程序中編制的切削進給速度F移動。F可通過下面公式求得：F=Fz*Z*N其中，F(xiàn)z：每齒進給量 Z：齒數(shù) N：主軸轉(zhuǎn)速F指令是模態(tài)指令。當(dāng)工作在G01、G02或G03方式下時，F(xiàn)將一直有效直到被新的F值所取代。借助操作面板上的倍率開關(guān)，F(xiàn)可在一定范圍內(nèi)進行倍率調(diào)節(jié)。而當(dāng)執(zhí)行攻絲循環(huán)G84、螺紋切削G33時倍率開關(guān)失效，進給倍率固定在100%。2、主軸功能S主軸功能S控制主軸轉(zhuǎn)速。是由地址碼S和在其后面的若干數(shù)字組成，單位為轉(zhuǎn)/每分鐘(r/min)；S是模態(tài)指令，S功能只有在主軸速度可調(diào)節(jié)時有效

28、。主軸轉(zhuǎn)速N可通過下面公式求得：N=1000v/d其中，v：切削速度，單位mm/min。d：刀具直徑，單位mm。（1）恒線速度控制（G96）當(dāng)數(shù)控機床的主軸為伺服主軸時，可以通過指令G96來設(shè)定恒線速度控制。系統(tǒng)執(zhí)行G96指令后，便認(rèn)為用S指定的數(shù)值表示切削速度。例如G96 S200，表示切削速度為200m/min。（2）主軸轉(zhuǎn)速控制（G97）G97是取消恒線速度控制指令。編程G97后，S指定的數(shù)值表示主軸每分鐘的轉(zhuǎn)速。例如G97 S1200，表示主軸轉(zhuǎn)速為1200r/min。（3）、切削用量的選擇 進給量和轉(zhuǎn)速各有兩個單位。在數(shù)銑（加工中心）編程時常用單位是轉(zhuǎn)速S(r/min)，進給量F(m

29、m/min)例8-1 使用80mm，6齒的面銑刀，銑削碳鋼表面，已知切削速度c=100m/min。fz=0.08mm/齒，求主軸轉(zhuǎn)速n及進給量f。n=1000c/D =1000×100/(3.14×80) =400 r/minf= fz×z×n =(0.08×6×400) =192 mm/min3、刀具功能TT代碼用于選擇刀具，其后的數(shù)值表示選擇的刀具號。T代碼與刀具的關(guān)系是由機床制造廠規(guī)定的。在加工中心上執(zhí)行T指令時，刀庫首先轉(zhuǎn)動，選擇所需的刀具，然后等待直到M06指令作用時自動完成換刀。T指令同時調(diào)入刀補寄存器中的刀補值（刀具半徑

30、補長和刀具長度補償）。T指令為非模態(tài)指令，但被調(diào)用的刀補值一直有效到再次換刀調(diào)入新的刀補值。二、M功能 表2-3 JB3208-83準(zhǔn)備功能M代碼代 碼功 能代 碼功 能M00程序停止M06更換刀具M01程序有條件停止M08冷卻液開M02程序結(jié)束M09冷卻液關(guān)M03主軸順時針方向M30程序結(jié)束并返回起點M04主軸逆時針方向M98子程序調(diào)用M05主軸停止M99子程序返回M06，M98，M99在同一程序段中若有兩個M代碼出現(xiàn)時，雖其動作不相沖突，但以排列在最后面的代碼有效，前面M代碼被忽略而不執(zhí)行。注：M代碼分為前指令碼和后指令碼，前指令碼和同 一程序段中的移動指令同時執(zhí)行，后指令碼在同段的移動指

31、令完后才執(zhí)行換刀指令M06 加工中心與銑床的區(qū)別是是否帶有刀庫和自動換刀功能。加工中心具有自動換刀功能，不同的加工中心，其換刀過程是不完全一樣的，通常選刀和換刀可分開進行，選刀動作可與機床的加工同時進行，即利用切削時間進行選刀。多數(shù)加工中心都規(guī)定了固定的換刀點位置，各運動部件只有移動到這個位置，才能開始換刀動作。換刀完畢后需要啟動主軸，方可進行后面程序內(nèi)容的加工。T01M06 子程序調(diào)用M98編程時，為了簡化程序的編制，當(dāng)一個工件上有相同的加工內(nèi)容時，常用調(diào)子程序的方法進行編程。調(diào)用子程序的程序叫做主程序。子程序的編號與一般程序基本相同，只是程序結(jié)束字為M99表示子程序結(jié)束，并返回到調(diào)用子程序

32、的主程序中。格式： M98 P_L_;說明：P_表示子程序調(diào)用時子程序號，L為所調(diào)用的子程序號,省略時為調(diào)用一次。例：如圖所示,在一塊平板上加工6個邊長為10mm的等邊三角形，每邊的槽深為-2mm，工件上表面為Z向零點。其程序的編制就可以采用調(diào)用子程序的方式來實現(xiàn)(編程時不考慮刀具補償)。設(shè)置G54：X-400，Y-100，Z-50。 主程序：%10N10 G54 G90 G01 Z40 F2000 /進入工件加工坐標(biāo)系N20 M03 S800 /主軸啟動N30 G00 Z3 /快進到工件表面上方N40 G01 X 0 Y8.66 /到1#三角形上頂點N50 M98 P20 /調(diào)20號切削子程

33、序切削三角形N60 G90 G01 X30 Y8.66 /到2#三角形上頂點N70 M98 P20 /調(diào)20號切削子程序切削三角形N80 G90 G01 X60 Y8.66 /到3#三角形上頂點N90 M98 P20 /調(diào)20號切削子程序切削三角形N100 G90 G01 X 0 Y -21.34 /到4#三角形上頂點N110 M98 P20 /調(diào)20號切削子程序切削三角形N120 G90 G01 X30 Y -21.34 /到5#三角形上頂點N130 M98 P20 /調(diào)20號切削子程序切削三角形N140 G90 G01 X60 Y -21.34 /到6#三角形上頂點N150 M98 P20

34、 /調(diào)20號切削子程序切削三角形N160 G90 G01 Z40 F2000 /抬刀N170 M05 /主軸停N180 M30 /程序結(jié)束子程序：%20N10 G91 G01 Z -2 F100 /在三角形上頂點切入（深）2mmN20 G01 X -5 Y-8.66 /切削三角形N30 G01 X 10 Y 0 /切削三角形N40 G01 X 5 Y 8.66 /切削三角形N50 G01 Z 5 F2000 /抬刀N60 M99 /子程序結(jié)束三、 G功能1、常用G指令說明表 G代碼的說明G代碼功能G代碼功能G00定位（快速進給）G43取消刀具長度補償G01直線插補（切削進給）G44刀具長度正偏

35、置（刀具延長）G02圓弧插補（順時針）G49刀具長度負(fù)偏置（刀具縮短）G03圓弧插補（逆時針）G54G59工作坐標(biāo)系G17XY平面選擇G80固定循環(huán)取消G18ZX平面選擇G81鉆孔固定循環(huán)G19YZ平面選擇G83深孔鉆孔固定循環(huán)G40取消刀具半徑補償G90絕對坐標(biāo)編程方式G41刀具半徑左補償G91相對坐標(biāo)編程方式G42刀具半徑右補償注：以上G代碼均為模態(tài)指令（或續(xù)效指令），一經(jīng)程序段中指定，便一直有效，直到以后程序段中出現(xiàn)同組另一指令（G指令）或被其它指令取消（M指令）時才失效，否則保留作用繼續(xù)有效，而且在以后的程序中使用時可省略不寫。2、與坐標(biāo)和坐標(biāo)系有關(guān)的指令（1）、絕對值編程和增量值編程

36、（G90，G91）指令格式：G90 X Y Z ； G91 X Y Z ；說明：G90：絕對坐標(biāo)編程； G91：增量坐標(biāo)編程: X Y Z ：表示坐標(biāo)值。在G90中表示編程終點的坐標(biāo)值；在G91中表示編程移動的距離。例如：圖2-1所示，分別用G90和G91編寫程序，A為起點，B為終點。 絕對值編程：G90G00 X80.0 Y70.0； 增量值編程：G91 X40.0 Y50.0；（2）用G54G59定義工件坐標(biāo)系，通常按約定用G54。工件坐標(biāo)系的選定時，毛坯材料通常把坐標(biāo)原點設(shè)在工件上表面中心處G54為零點偏置法。與刀具的起始位置無關(guān)。在數(shù)控機床上，通過對刀并在數(shù)控系統(tǒng)面板上設(shè)置工件坐標(biāo)原點

37、與機床坐標(biāo)原點的距離。格式： G54 第一可設(shè)定零點偏置 G55 第二可設(shè)定零點偏置 G56 第三可設(shè)定零點偏置 G57 第四可設(shè)定零點偏置 G58 第五可設(shè)定零點偏置 G59 第六可設(shè)定零點偏置 G500 取消可設(shè)定零點偏置-模態(tài)有效 G53 取消可設(shè)定零點偏置-程序段方式有效， 可編程的零點偏置也一起取消 G153 如同G53，取消附加的基本框架可編程工件坐標(biāo)系（G92） 格式：G92X_Y_Z_說明：X、Y、Z表示刀具當(dāng)前位置在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)（3）自動返回參考點指令G28格式：G28X_Y_Z_；說明： X_Y_Z_為經(jīng)過中間點坐標(biāo)值，可避免刀具與工件或夾具發(fā)生干涉。加工中心常用格式

38、G91G28Z0；代表從當(dāng)前點Z坐標(biāo)軸返回參考點（4）G功能用于初始狀態(tài)的設(shè)置 了保證程序的運行完全，通常在程序開始時設(shè)定初始狀態(tài)。G90、G80、G40、G17、G49、G21G90：絕對坐標(biāo)G80：取消循環(huán)G40：取消刀具半徑補償G17：選擇刀徑補償和圓(弧)加工平面為XY平面G49：取消刀具長度補償G21：尺寸單位為公制3、移動指令格式G00 X _ Y_ Z_ ； G01 X _Y_ Z_ F_ ；說明 （1）G00表示刀具以系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的速度(刀具的移動速度又?jǐn)?shù)控系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)設(shè)定，在數(shù)控機床出廠前已設(shè)置完畢，一般在500010000mm/min)以點位控制方式從當(dāng)前所在位置快速移動到

39、指令給出的目標(biāo)位置。只能用于快速定位，不能用于切削加工，進給速度F對G00指令無效。該指令常使用在程序開頭和結(jié)束處，刀具遠離工件時，快速接近工件，程序結(jié)束時，刀具快速離開工件。(2) G01表示刀具從當(dāng)前位置開始以給定的切削速度F，沿直線移動指令給出的目標(biāo)位置。(3) G00、G01、F指令均為模態(tài)指令，有繼承性，即如果上一段程序為G01/G00則本程序可以省略不寫。X、Y、Z為終點坐標(biāo)值也同樣具有繼承性，即如果本程序段的X（或Y或Z）的坐標(biāo)值與上一程序段的X（或Y或Z）坐標(biāo)值相同，則本程序段可以不寫X（或Y或Z）坐標(biāo)。F為進給速度，單位為mm/min，同樣具有繼承性。例：已知待加工工件輪廓如

40、圖（4-5）所示，加工路徑為ABCDEFGHA，要求銑削深度為3mm。分別采用絕對、相對坐標(biāo)編程，其程序為：絕對坐標(biāo)編程： 相對坐標(biāo)編程：%1； %2； G90G17G54G00Z100.0S1000M01 G90G17G54G00Z100.0S1000M03；X0.Y0.； X0Y0；X40.0Y40.0； G91X40.Y40.； Z5.0； Z-95.0；G01Z-10.0F100； G01Z-15.0F100；Y60.0F120； Y20.0；X30.0； X-10.0；X40.0Y90.0； X10.0Y30.0； X80.0； X40.0；X90.0Y60.0； X10.0Y-30

41、.0；X80.0； X-10.0；Y40.0； Y-20.0；X40.0； X-40.0；G00Z100.； G00Z110.0；X0.Y0.； X-40.0Y-40.0；M05； M05；M30； M30；（4）、圓弧插補指令（G02、G03）刀具在各坐標(biāo)平面以一定的進給速度進行圓弧插補運動，從當(dāng)前位置（圓弧的起點），沿圓弧移動到指令給出的目標(biāo)位置，切削出圓弧輪廓。G02為順時針圓弧插補指令，G03為逆時針插補指令。刀具在進行圓弧插補時必須規(guī)定所在平面（即G17G19），再確定回轉(zhuǎn)方向，如圖（4-6）所示，沿圓弧所在平面（如XY平面）的另一坐標(biāo)軸的負(fù)方向（-Z）看去，順時針方向為G02指令，

42、逆時針方向為G03指令。圖（4-3）圓弧順逆方向一般用法：G02和G03為模態(tài)指令，有繼承性，繼承方法與G01相同。 注意：G02和G03與坐標(biāo)平面的選擇有關(guān)。使用格式：G17Error! No bookmark name given. X Y Error! No bookmark name given. F ；G18Error! No bookmark name given. X Z Error! No bookmark name given. F ；G19Error! No bookmark name given. Y Z Error! No bookmark name given. F

43、； 說明：（1）X、Y、Z表示圓弧終點坐標(biāo)，可以用絕對方式編程，也可以用相對坐標(biāo)編程，由G90或G91指，使用G91指令時是圓弧終點相對于起點的坐標(biāo)；（2）R表示圓弧半徑；（3）I、J、K分別為圓弧的起點到圓心的X、Y、Z軸方向的增矢量，見圖所示。使用G02或G03指令兩種格式的區(qū)別：（1）當(dāng)圓弧角小于等于1800時，圓弧半徑R為正值，反之，當(dāng)圓弧角大于等于1800時R為負(fù)值；（2）以圓弧始點到圓心坐標(biāo)的增矢量（I、J、K）來表示，適合任何的圓弧角使用，得到的圓弧是唯一的。（3）切削整圓時，為了編程方便采用（I、J、K、）格式編程，不使用圓弧半徑R格式。例：如圖（4-5），A點為始點，B點 為

44、終點，數(shù)控程序如下：%1； %1； G90 G54 G02 I50.0 J0. F100； G90 G54 G02 I50.0 J0 F100； G03 X-50.0 Y40.0 I-50.0 J0； G03 X-50.0 Y40.0 R50.0； X-25.0 Y25.0 I0. J-25.0； X-25.0 Y25.0 R-50.0； M30； M30； 第三節(jié) 刀補指令的學(xué)習(xí)1、刀具長度補償G43刀具長度正補償，G44刀具長度負(fù)補償，通常用刀具正補償G43。正補償：將Z坐標(biāo)尺寸字與H代碼中長度補償?shù)牧肯嗉樱雌浣Y(jié)果進行Z軸運動。負(fù)補償：將Z坐標(biāo)尺寸字與H中長度補償?shù)牧肯鄿p，按其結(jié)果進行Z

45、軸運動。 格式： G43/G44Z_H_ _ Z坐標(biāo)值為刀補后刀位點移動到的坐標(biāo)點。 H_ _刀具長度補償值在數(shù)控機床上的填寫位置是H后面數(shù)值指定的存儲單元。如：G00G43Z50.0H01 G43H01G00Z50.0相當(dāng)于G43/G44HxxG00Z50.0 取消刀具長度補償：G49或G43/G44H00 使用G43編程實例如圖所示。刀具長度比編程的刀具短4mm，刀號為T01.01記錄在刀具磨損補償表中的值K= -4。編程如下：N1 G92 X0 Y0 Z0N5 G91 G00 X50 Y35 S500 M03N10 G43 Z-25 T01.01N15 G0l Z-12N20 G00 Z

46、12N25 X40N30 G01 Z-17N35 G00 G44 Z42 M05N40 G90 X0 Y0N45 M30 五、刀具半徑補償 刀徑補償?shù)淖饔茫豪玫毒甙霃窖a償功能，可按加工工件輪廓編程，即使刀具在因磨損、重磨或更換后直徑發(fā)生改變，或者零件的尺寸有加工誤差時只需改變半徑補償參數(shù)，仍用同一個程序；刀具半徑補償值不一定等于刀具半徑值，用同一個程序通過改變刀具半徑的刀補量，可以對零件輪廓進行粗、精加工。格式：G41/G42D 可用如下程序格式： G00/G01 G41/G42 X Y D 建立補償程序段 輪廓切削程序段 G00/G01 G40 X Y 補償撤消程序段其中：G41/G42程

47、序段中的X、Y值是建立補償直線段的終點坐標(biāo)值；G40程序段中的X、Y值是撤消補償直線段的終點坐標(biāo)；說明：（1）刀具半徑補償G41、G42判別方法，如圖（4-6）所示，規(guī)定沿著刀具運動方向看，刀具位于工件輪廓（編程軌跡）左邊，則為左刀補（G41），反之，為刀具的右刀補（G42）。（2）使用刀具半徑補償時必須選擇工作平面（G17、G18、G19），如選用工作平面G17指令，當(dāng)執(zhí)行G17指令后，刀具半徑補償僅影響X、Y軸移動，而對Z軸沒有作用。（3）刀具半徑補償偏置寄存器號D ，其偏置量的大小在操作面板的偏置寄存器中設(shè)定(4) 當(dāng)主軸順時針旋轉(zhuǎn)時，使用G41指令銑削方式為順銑，反之，使用G42指令銑

48、削方式為逆銑。而在數(shù)控機床為里提高加工表面質(zhì)量，經(jīng)常采用順銑，即G41指令。（5）建立和取消刀補時，必須與G01或G00指令組合完成，配合G02或G03指令使用，機床會報警，在實際編程時建議使用與G01指令組合。建立和取消刀補過程如圖（4-7）所示，使刀具從無刀具半徑補償狀態(tài)%點，配合G01指令運動到補償開始點A，刀具半徑補償建立。工件輪廓加工完成后，還要取消刀補的過程，即從刀補結(jié)束點B，配合G01指令運動到無刀補狀態(tài)%點。使用刀具半徑補償進行加工的例子見圖所示，圖中虛線表示刀具中心運動軌跡。設(shè)刀具半徑為10mm，刀具號為T01.01假定Z軸方向無運動。起刀點在用G92定義的原點。程序如下：G92 X0 Y0 Z0G90 G17 G01 F150 S1000 T101.01 M06 M03G42 X30 Y30 X50Y60X80X100 Y40X140X120 Y70X30Y30G40 G00 X0 Y0 M05 M30第四節(jié) 簡化編程指令的學(xué)習(xí)1、 圖形縮放指令G51、G50指令格式：G51 X_ Y_ Z_ P_ G50說明：以給定點(X，Y，Z)為縮放中心，將圖形放大到原始圖形的P倍；如省略(X，Y，Z)，則以程序原點為縮放中心。G50 關(guān)閉縮放功能G51。例如