1、數控車床編程教學培訓學習第第2章章 數控車床編程數控車床編程本章概述本章概述 本章通過對數控編程基礎知識、數控車床程序的編本章通過對數控編程基礎知識、數控車床程序的編制過程和數控程序的結構格式等知識的講解，使學制過程和數控程序的結構格式等知識的講解，使學生掌握數控車床編程的相關知識。生掌握數控車床編程的相關知識。教學目標教學目標1.1.了解數控編程的基礎知識。了解數控編程的基礎知識。2.2.掌握數控編程的編制過程。掌握數控編程的編制過程。3.3.掌握數控編程的結構和格式。掌握數控編程的結構和格式。4.4.熟悉數控車床編程常用的符號和指令代碼。熟悉數控車床編程常用的符號和指令代碼。下一頁數控車床

2、編程教學培訓學習第第2章章 數控車床編程數控車床編程2.1數控車床編程基礎知識數控車床編程基礎知識2.2數控車床編制過程數控車床編制過程2.3數控編程的結構與格式數控編程的結構與格式2.4練習練習數控車床編程教學培訓學習2.1數控車床編程基礎知識數控車床編程基礎知識數控車床編程就是應用數控系統所提供的功能指令書寫零件數控車床編程就是應用數控系統所提供的功能指令書寫零件的輪廓加工路線的過程。運用數控系統提供的指令書寫的零的輪廓加工路線的過程。運用數控系統提供的指令書寫的零件輪廓加工路線稱為數控程序。數控編程不僅僅是單一的編件輪廓加工路線稱為數控程序。數控編程不僅僅是單一的編寫數控加工指令的過程，

3、它還包含了普通車床車削工件的所寫數控加工指令的過程，它還包含了普通車床車削工件的所有設置有設置: :零件輪廓加工路線、零件加工用刀具、加工工藝、車零件輪廓加工路線、零件加工用刀具、加工工藝、車削參數、輔助動作削參數、輔助動作( (冷卻液開關、主軸轉和停冷卻液開關、主軸轉和停) )等。等。因此，數控加工程序是按規定的格式描述零件幾何形狀和加因此，數控加工程序是按規定的格式描述零件幾何形狀和加工工藝的數控指令集。工工藝的數控指令集。返回下一頁數控車床編程教學培訓學習2.1數控車床編程基礎知識數控車床編程基礎知識字符是用來組織、控制或表示數據的一些符號，如數字、字字符是用來組織、控制或表示數據的一些

4、符號，如數字、字母、標點符號、數學運算符等。數控系統只能接收二進制信母、標點符號、數學運算符等。數控系統只能接收二進制信息，所以，必須把字符轉換成用息，所以，必須把字符轉換成用“0”0”和和“1”1”組合的代碼來組合的代碼來表達。國際上廣泛采用兩種標準代碼表達。國際上廣泛采用兩種標準代碼:ISO(:ISO(國際標準化組織國際標準化組織) )標準代碼標準代碼;EIA(;EIA(美國電子工業協會美國電子工業協會) )標準代碼。這兩種標準代標準代碼。這兩種標準代碼的編碼方法不同，在大多數現代數控機床上，這兩種代碼碼的編碼方法不同，在大多數現代數控機床上，這兩種代碼都可以使用，只需用系統控制面板上的開

5、關，或用都可以使用，只需用系統控制面板上的開關，或用G G功能指令功能指令來選擇。來選擇。2.1.12.1.1字字在數控加工程序中，字是指一系列按規定排列的字符，作為在數控加工程序中，字是指一系列按規定排列的字符，作為一個信息單元存儲、傳遞和操作。字由一個英文字母與隨后一個信息單元存儲、傳遞和操作。字由一個英文字母與隨后的若干位十進制數字組成，這個英文字母稱為地址符。例的若干位十進制數字組成，這個英文字母稱為地址符。例如如:X150”:X150”是一個字，其中，是一個字，其中，X X為地址符，數字為地址符，數字“150”150”為地為地址中的內容。址中的內容。返回下一頁上一頁數控車床編程教學培

6、訓學習2.1數控車床編程基礎知識數控車床編程基礎知識2.1.22.1.2字的功能字的功能組成程序段的每一個字都有其特定的功能含義，以下是以組成程序段的每一個字都有其特定的功能含義，以下是以SIEMENS 802S/802CSIEMENS 802S/802C數控系統的規定為主來介紹的。實際操作中，數控系統的規定為主來介紹的。實際操作中，請遵照機床數控系統說明書來使用各個功能字。請遵照機床數控系統說明書來使用各個功能字。(1)(1)順序號字順序號字N N順序號又稱程序段號或程序段序號。順序號位于順序號又稱程序段號或程序段序號。順序號位于程序段之首，由地址符程序段之首，由地址符N N和后續數字組成，

7、后續數字一般為和后續數字組成，后續數字一般為1414位正整數。數控加工中的順序號實際上是程序段的名稱，與程位正整數。數控加工中的順序號實際上是程序段的名稱，與程序執行的先后次序無關。數控系統不是按順序號的次序來執行序執行的先后次序無關。數控系統不是按順序號的次序來執行程序，而是按照程序段編寫時的排列順序逐段執行。順序號的程序，而是按照程序段編寫時的排列順序逐段執行。順序號的作用是作用是: :便于程序的校對和檢索修改便于程序的校對和檢索修改; ;作為條件轉向的目標，即作為條件轉向的目標，即作為轉向目的程序段的名稱。有順序號的程序段可以進行復歸作為轉向目的程序段的名稱。有順序號的程序段可以進行復歸

8、操作，這是指加工可以從程序的中間開始，或回到程序中斷處操作，這是指加工可以從程序的中間開始，或回到程序中斷處開始。一般使用方法開始。一般使用方法: :編程時將第一程序段冠以編程時將第一程序段冠以N10N10，以后以間，以后以間隔隔1010遞增的方法設置順序號。這樣在調試程序時，如果需要在遞增的方法設置順序號。這樣在調試程序時，如果需要在N10N10和和N20N20之間插入程序段時，就可以使用之間插入程序段時，就可以使用N11,N12N11,N12等。等。返回下一頁上一頁數控車床編程教學培訓學習2.1數控車床編程基礎知識數控車床編程基礎知識(2)(2)準備功能字準備功能字G G準備功能字的地址符

9、是準備功能字的地址符是G G，又稱為，又稱為G G功能或功能或G G指指令，是用于建立機床或控制系統工作方式的一種指令。后續令，是用于建立機床或控制系統工作方式的一種指令。后續數字一般為數字一般為1 1一一3 3位正整數。位正整數。(3)(3)尺寸字尺寸字X,Y,ZX,Y,Z尺寸字用于確定機床上刀具運動終點的坐標尺寸字用于確定機床上刀具運動終點的坐標位置。其中，第一組位置。其中，第一組X,Y,Z,U,V,W,P,Q,RX,Y,Z,U,V,W,P,Q,R用于確定終點的直線用于確定終點的直線坐標尺寸坐標尺寸; ;第二組第二組A,B,C,D,EA,B,C,D,E用于確定終點的角度坐標尺寸用于確定終點

10、的角度坐標尺寸; ;第第三組三組I,J,KI,J,K用于確定圓弧輪廓的圓心坐標尺寸。在一些數控系用于確定圓弧輪廓的圓心坐標尺寸。在一些數控系統中，還可以用統中，還可以用P P指令暫停時間，用指令暫停時間，用R R指令確定圓弧的半徑等。指令確定圓弧的半徑等。多數數控系統可以用準備功能字來選擇坐標尺寸的制式，如多數數控系統可以用準備功能字來選擇坐標尺寸的制式，如SIEMENSSIEMENS系統可用系統可用G70/G71G70/G71來選擇英制單位或公制單位，也有來選擇英制單位或公制單位，也有些系統用系統參數來設定尺寸制式。采用公制時，一般單位些系統用系統參數來設定尺寸制式。采用公制時，一般單位為為

11、mmmm，如，如X100X100指令的坐標單位為指令的坐標單位為100 mm100 mm。當然，一些數控系。當然，一些數控系統可通過參數來選擇不同的尺寸單位。統可通過參數來選擇不同的尺寸單位。返回下一頁上一頁數控車床編程教學培訓學習2.1數控車床編程基礎知識數控車床編程基礎知識(4)(4)進給功能字進給功能字F F進給功能字的地址符是進給功能字的地址符是F F，又稱為，又稱為F F功能或功能或F F指指令，用于指定切削的進給速度。對于數控車床，令，用于指定切削的進給速度。對于數控車床，F F可分為每分可分為每分鐘進給和主軸每轉進給兩種鐘進給和主軸每轉進給兩種; ;對于其他數控機床，一般只用每對

12、于其他數控機床，一般只用每分鐘進給。分鐘進給。F F指令在螺紋切削程序段中常用來指定螺紋的導程。指令在螺紋切削程序段中常用來指定螺紋的導程。(5)(5)主軸轉速功能字主軸轉速功能字S S主軸轉速功能字的地址符是主軸轉速功能字的地址符是S S，又稱為，又稱為S S功能或功能或S S指令，用于指定主軸轉速，單位為指令，用于指定主軸轉速，單位為r/minr/min。對于具有。對于具有J J恒線速度功能的數控車床，程序中的恒線速度功能的數控車床，程序中的S S指令用來指定車削加工指令用來指定車削加工的線速度。的線速度。(6)(6)刀具功能字刀具功能字T T刀具功能字的地址符是刀具功能字的地址符是T T

13、，又稱為，又稱為T T功能或功能或T T指指令，用于指定加工時所用刀具的編號。對于數控車床，其后令，用于指定加工時所用刀具的編號。對于數控車床，其后的數字還兼作指定刀具長度補償和刀尖半徑補償用。的數字還兼作指定刀具長度補償和刀尖半徑補償用。(7)(7)輔助功能字輔助功能字M M輔助功能字的地址符是輔助功能字的地址符是M M，后續數字一般為，后續數字一般為1-1-3 3位正整數，又稱為位正整數，又稱為M M功能或功能或M M指令，用于指定數控機床輔助裝指令，用于指定數控機床輔助裝置的開關動作。置的開關動作。返回上一頁數控車床編程教學培訓學習2.2數控車床編制過程數控車床編制過程數控編程可分為手工

14、編程和自動編程數控編程可分為手工編程和自動編程( (計算機輔助編程計算機輔助編程) )。不。不同的數控系統它們的零件加工程序指令是不同的。編程時必同的數控系統它們的零件加工程序指令是不同的。編程時必須按照數控機床的規定進行編程。須按照數控機床的規定進行編程。2.2.12.2.1手工編程的定義和特點手工編程的定義和特點(1)(1)手工編程的定義利用規定的代碼和格式，人工制訂零件的手工編程的定義利用規定的代碼和格式，人工制訂零件的加工程序，稱為手工編程。加工程序，稱為手工編程。(2)(2)手工編程的特點手工編程的特點對形狀簡單的工件，編程快捷簡便。對形狀簡單的工件，編程快捷簡便。不需要具備特別的條

15、件。不需要具備特別的條件。不適合編制形狀復雜的零件。數不適合編制形狀復雜的零件。數控車床車削零件是回轉體零件，零件輪廓較簡單。因此，數控車床車削零件是回轉體零件，零件輪廓較簡單。因此，數控車床上零件大都采用手工編程來完成。手工編程工作量大、控車床上零件大都采用手工編程來完成。手工編程工作量大、煩瑣且易出錯，很多時候常采用計算機煩瑣且易出錯，很多時候常采用計算機(CAD)(CAD)來求取輪廓的基來求取輪廓的基點和節點。不過，車床加工工件輪廓節點的計算并不是難點，點和節點。不過，車床加工工件輪廓節點的計算并不是難點，這部分內容在下面課題里進行學習。這部分內容在下面課題里進行學習。返回下一頁數控車床

16、編程教學培訓學習2.2數控車床編制過程數控車床編制過程2.2.22.2.2手工編程的步驟手工編程的步驟手工編程的步驟如圖手工編程的步驟如圖2-12-1所示。所示。(1)(1)圖樣分析編制零件程序首先要讀懂圖紙。零件圖樣是一種圖樣分析編制零件程序首先要讀懂圖紙。零件圖樣是一種工程語言，其中包括各種信息，這些信息有工程語言，其中包括各種信息，這些信息有: :零件的材料、形零件的材料、形狀、尺寸、精度、熱處理要求等。對這些信息的分析，要確狀、尺寸、精度、熱處理要求等。對這些信息的分析，要確定零件是否適合數控車床加工，要加工哪些部分，采用哪幾定零件是否適合數控車床加工，要加工哪些部分，采用哪幾道工序加

17、工等。道工序加工等。(2)(2)確定工藝過程根據零件圖樣進行工藝分析，在此基礎上選確定工藝過程根據零件圖樣進行工藝分析，在此基礎上選定加工機床、刀具和夾具，確定零件加工的工藝路線、工序定加工機床、刀具和夾具，確定零件加工的工藝路線、工序及切削用量等工藝參數。這些參數剛開始希望能參照例題參及切削用量等工藝參數。這些參數剛開始希望能參照例題參數數( (經驗參數經驗參數) )照搬使用。先模仿學習，然后再實踐中去檢驗，照搬使用。先模仿學習，然后再實踐中去檢驗，之后總結變成自己的經驗數據。之后總結變成自己的經驗數據。返回下一頁上一頁數控車床編程教學培訓學習2.2數控車床編制過程數控車床編制過程(3)(3

18、)計算力口工軌跡和加工尺寸根據零件圖樣上的尺寸、工藝計算力口工軌跡和加工尺寸根據零件圖樣上的尺寸、工藝要求等，選定一個工件坐標系，在工件坐標系內計算工件輪要求等，選定一個工件坐標系，在工件坐標系內計算工件輪廓的坐標值，即基點和節點坐標。這部分需要學會掌握一些廓的坐標值，即基點和節點坐標。這部分需要學會掌握一些基本的三角函數、幾何知識。基本的三角函數、幾何知識。(4)(4)編制加工程序和校核根據制訂的加工工藝方案，按照機床編制加工程序和校核根據制訂的加工工藝方案，按照機床數控系統使用的指令代碼和程序格式的規定編寫零件的加工數控系統使用的指令代碼和程序格式的規定編寫零件的加工程序單，并校核其內容，

19、糾正其中的錯誤。程序單，并校核其內容，糾正其中的錯誤。(5)(5)輸入到數控系統把編制好的程序輸入到數控系統，常用的輸入到數控系統把編制好的程序輸入到數控系統，常用的輸入方法有輸入方法有: :一是在操作面板上利用數控系統提供的鍵盤直接一是在操作面板上利用數控系統提供的鍵盤直接手工輸入手工輸入; ;二是利用二是利用DNC(DNC(數據傳輸數據傳輸) )功能，將計算機上編制的功能，將計算機上編制的加工程序通過傳輸軟件和傳輸接口加工程序通過傳輸軟件和傳輸接口( (例如例如RS232RS232接口接口) )傳輸到數傳輸到數控系統控系統; ;三是高級版本數控系統可以直接插入存儲卡進行讀寫三是高級版本數控

20、系統可以直接插入存儲卡進行讀寫( (例如例如U U盤盤) )。返回下一頁上一頁數控車床編程教學培訓學習2.2數控車床編制過程數控車床編制過程(6)(6)程序校驗和試切削所編制的加工程序須經校驗和試切削才程序校驗和試切削所編制的加工程序須經校驗和試切削才能用于正式加工。通常采用空運行的方法進行程序校驗，但能用于正式加工。通常采用空運行的方法進行程序校驗，但這只能校驗程序格式是否正確、代碼是否完整，不能校驗軌這只能校驗程序格式是否正確、代碼是否完整，不能校驗軌跡的正確性。為檢驗加工軌跡是否正確，在有圖形顯示功能跡的正確性。為檢驗加工軌跡是否正確，在有圖形顯示功能的機床上，可利用仿真圖形來檢查軌跡的

21、正確性的機床上，可利用仿真圖形來檢查軌跡的正確性; ;如機床沒有如機床沒有仿真功能，可用木材或塑料等材料進行首件試切。仿真功能，可用木材或塑料等材料進行首件試切。返回下一頁上一頁數控車床編程教學培訓學習2.2數控車床編制過程數控車床編制過程2.2.32.2.3自動編程自動編程自動編程是指計算機輔助編程，也是計算機輔助制造自動編程是指計算機輔助編程，也是計算機輔助制造(CAM)(CAM)技技術。這種編程是將零件的二維或三維術。這種編程是將零件的二維或三維(CAD)(CAD)信息進行采集，通信息進行采集，通過過CAMCAM軟件來生成一定的刀具軌跡文件，再根據所使用的數控軟件來生成一定的刀具軌跡文件

22、，再根據所使用的數控系統，選擇相應的后處理文件來生成相應的數控系統所使用系統，選擇相應的后處理文件來生成相應的數控系統所使用的數控程序。的數控程序。這種編程技術需要特定的這種編程技術需要特定的CAMCAM軟件，也需要操作者熟練掌握軟軟件，也需要操作者熟練掌握軟件使用，并且需要具備一定的切削加工工藝知識。目前，此件使用，并且需要具備一定的切削加工工藝知識。目前，此類流行的軟件有類流行的軟件有: :中小型軟件中小型軟件MasterCAM,CimatronCAD/CAMMasterCAM,CimatronCAD/CAM，大型軟件系統大型軟件系統UG, Pro/Engineer, CATIAUG, P

23、ro/Engineer, CATIA，國產優秀軟件，國產優秀軟件CAXACAXA一一MEME制造工程師等。制造工程師等。返回上一頁數控車床編程教學培訓學習2.3數控編程的結構與格式數控編程的結構與格式2.3.12.3.1數控加工程序的結構數控加工程序的結構1.1.程序的構成程序的構成00001; O( FANUC-O,AB8400-P,SINUMERIK8M-%)00001; O( FANUC-O,AB8400-P,SINUMERIK8M-%)機能指定程機能指定程序號，每個程序號對應一個加工零件。序號，每個程序號對應一個加工零件。 NOlOG92 XO YO;NOlOG92 XO YO;分號表

24、示程序段結束分號表示程序段結束 N020 G90 G00 X50 Y60;N020 G90 G00 X50 Y60; ; ;可以調用子程序。可以調用子程序。 N150 M05N150 M05 N160 M02 N160 M02返回下一頁數控車床編程教學培訓學習2.3數控編程的結構與格式數控編程的結構與格式2.2.程序段格式程序段格式(1)(1)字地址格式如字地址格式如N020 G90 G00 X50 Y60oN020 G90 G00 X50 Y60o最常用的格式，現代數控機床都采用它。地址最常用的格式，現代數控機床都采用它。地址N020N020為程序段為程序段號，地址號，地址G G和數字和數字

25、9090構成字地址為準備功能。構成字地址為準備功能。(2)(2)可變程序段格式如可變程序段格式如B2000 B3000 B B6000oB2000 B3000 B B6000o使用分割符使用分割符B B分開各個字，若沒有數據，分割符不能省去。常分開各個字，若沒有數據，分割符不能省去。常見于數控線切割機床，另外，還有見于數控線切割機床，另外，還有3B3B編程等格式。編程等格式。(3)(3)固定順序程序段格式如固定順序程序段格式如00701 + 02500 -000701 + 02500 -0比較少見。其中的數據嚴格按照順序和長度排列，不得有誤，比較少見。其中的數據嚴格按照順序和長度排列，不得有誤

26、，上面程序段的意思是上面程序段的意思是:N007GO1 X+02500 Y-13400 F15 S30 :N007GO1 X+02500 Y-13400 F15 S30 M02M02。返回下一頁上一頁數控車床編程教學培訓學習2.3數控編程的結構與格式數控編程的結構與格式2.3.22.3.2程序格式程序格式1.1.程序段格式程序段格式(1)(1)程序段的定義及其格式程序段是可作為一個單位來處理的程序段的定義及其格式程序段是可作為一個單位來處理的連續的字組，是數控加工程序中的一條語句。一個數控加工連續的字組，是數控加工程序中的一條語句。一個數控加工程序是由若干個程序段組成的。程序段格式是指程序段中

27、的程序是由若干個程序段組成的。程序段格式是指程序段中的字、字符和數據的安排形式。現在一般使用字地址可變程序字、字符和數據的安排形式。現在一般使用字地址可變程序段格式，每個字長不固定，各個程序段中的長度和功能字的段格式，每個字長不固定，各個程序段中的長度和功能字的個數都是可變的。地址可變程序段格式中，在上一程序段中個數都是可變的。地址可變程序段格式中，在上一程序段中寫明的、本程序段里又不變化的那些字仍然有效，可以不再寫明的、本程序段里又不變化的那些字仍然有效，可以不再重寫。這種功能字稱為模態功能字。重寫。這種功能字稱為模態功能字。返回下一頁上一頁數控車床編程教學培訓學習2.3數控編程的結構與格式

28、數控編程的結構與格式N30 GOl X88. 1 Y30. 2 F500 S3000 T02 M08N30 GOl X88. 1 Y30. 2 F500 S3000 T02 M08N40 X90(N40 X90(本程序段省略了模態指令本程序段省略了模態指令“GO1, Y30. 2 , F500 , GO1, Y30. 2 , F500 , S3000 , T02 , M08 S3000 , T02 , M08 ，但它們的功能仍然有效，但它們的功能仍然有效) )返回下一頁上一頁數控車床編程教學培訓學習2.3數控編程的結構與格式數控編程的結構與格式(2)(2)組成程序段的要素在程序段中，必須明確組

29、成程序段的各組成程序段的要素在程序段中，必須明確組成程序段的各要素要素( (模態指令可省略模態指令可省略):):. .移動目標，終點坐標值移動目標，終點坐標值X,Y,Z;X,Y,Z;. .沿怎樣的軌跡移動，準備功能字沿怎樣的軌跡移動，準備功能字G;G;. .進給速度，進給功能字進給速度，進給功能字F;F;. .切削速度，主軸轉速功能字切削速度，主軸轉速功能字S;S;. .使用刀具，刀具功能字使用刀具，刀具功能字T;T;. .機床輔助動作，輔助功能字機床輔助動作，輔助功能字MoMo返回下一頁上一頁數控車床編程教學培訓學習2.3數控編程的結構與格式數控編程的結構與格式2.2.加工程序的一般格式加工程序的一般格式(1)(1)程序開始符、結束符程序開始符、結束符是同一個字符，程序開始符、結束符程序開始符、結束符是同一個字符，ISOISO代碼中是代碼中是% %，EIAEIA代碼中是代碼中是EPEP，書寫時要單列一段。，書寫時要單列一段。(2)(2)程序名程序名有兩種形式程序名程序名有兩種形式: :一種是由英文字母一種是由英文字母0 0和和1 1