確定加工方案工藝處理數學處理編寫程序清單制備控制介質程序檢驗5.1.1數控編程過程及方法圖5-1數控編程過程5.1數控編程的基本知識一、編程過程1．確定加工方案:選擇能夠實現該方案的適當的機床、刀具、夾具和裝夾方法。2.

工藝處理:工藝處理包括選擇對刀點，確定加工路線和切削用量。3.數學處理:根據圖紙數據求出編程所需的數據(每一程序段的終點坐標)。4.編寫程序清單5.制備介質和程序檢驗加工方案工藝處理數學處理

二、機床的坐標系與運動方向（機器坐標系）

為了使編出的程序在不同廠家生產的同類機床上有互換性，必須統一規定數控機床的坐標方向。

JB3051-82標準為《數字控制機床坐標軸和運動方向的命名》，與國際標準ISO841中的規定相同。

a對于工件旋轉的機床，X為工件徑向，平行于橫滑座，刀具離開工件旋轉中心向為正

b對于刀具旋轉的立式機床，當從刀具的主軸向立柱看時，向右的方向為正

c對于刀具旋轉的臥式機床，當從刀具（主軸）尾端向工件看時，向右的方向為正

編程方法1.

手工編程

2.

數控語言編程

3.

圖形編程XYZABC右手笛卡兒坐標系二、機床的坐標系與運動方向1.刀具相對于靜止工件而運動的原則假定刀具(動)相對于靜止的工件(靜)運動。2.標準（機床）坐標系的規定（1）機床坐標系的規定標準的機床坐標系是一個右手笛卡爾坐標系，如圖所示，規定了X、Y、Z三個直角坐標軸的方向，這個坐標系的各個坐標軸與機床的主要導軌平行。根據右手螺旋法則，我們可以很方便地確定出A、B、C三個旋轉坐標的方向。

（1）Z坐標的確定Z坐標的運動由傳遞切削力的主軸所決定，與主軸軸線平行的標準坐標軸即為Z坐標。Z為平行與機床主軸，離開工件為正，正方向是刀具遠離工件的方向。（2）X坐標的確定

X坐標運動一般是水平的，它平行于工件的裝夾平面，平行主切削方向；是刀具或工件定位平面內運動的主要坐標。（3）Y坐標的確定Y⊥X⊥ZX軸逆時針旋轉90度得到Y軸（4）旋轉運動坐標系X（A）、Y（B）、Z（C）3.運動方向的確定c

數控車床坐標系數控機床的坐標系統數控機床的坐標系統+X+X圖

數控銑床坐標系圖

數控鏜銑床坐標系

數控機床的坐標系統圖

機床坐標系與工件坐標系機床原點是機床固有的點，以該點為原點與機床的主要坐標建立的直角坐標系，稱為機床坐標系。機床坐標系是制造機床時用以確定各零部件相對位置而建立起來的。三、機床坐標系與工件坐標系工件坐標系是指編程人員以零件圖紙上的某一點（工件原點或編程原點）為坐標原點建立的坐標系，編程時用來確定編程尺寸。

如圖

所示機床原點（機械原點，機械參考點，零點）機床固有點，啟動時，通常要進行機動式或手動式回零，回零就是回到直線坐標和旋轉坐標的正向極限位置，這個位置一般采用常開微動開關配合反饋元件標記脈沖的方法確定。圖

絕對坐標系與增量（相對）坐標值絕對坐標是表示刀具（或機床）運動位置的坐標值，是相對于固定的坐標原點給出的。如圖（a）增量坐標所表示的刀具（或機床）運動位置的坐標值是相對于前一位置的，而不是相對于固定的坐標原點的。如圖（b）四、絕對坐標系統與增量（相對）坐標系統機床坐標系、編程坐標系和局部坐標系的說明：

機床坐標系數控機床出廠時，由生產廠家按照國家標準設定的坐標系。機床坐標系一經設定，就不再改變。每次開機時由數控裝置自動設置一次機床坐標系。編程坐標系（工件坐標系）為了編程方便而設定的坐標系，零件加工程序中的坐標值均為編程坐標系中的坐標。編寫零件加工程序前必須確定所在的坐標系。編程時一般選擇工件上的某一點為程序的原點（0），并以這點作為坐標系的原點，編程坐標系可以同時設定6個（G54-G59）。局部坐標系在編程坐標系中建立的坐標系G52,在所在的編程坐標系里有效。編程坐標系G54編程坐標系G59G54中的局部坐標系G59中的局部坐標系機床坐標系圖

機床坐標系、編程坐標系和局部坐標系的關系5.1.4編程中數學處理問題

1.數值計算的內容（1）基點，逼近節點計算（2）刀位點軌跡的計算（3）輔助程序段的數值計算的基點坐標計算1）等間距直線逼近法2）等程序段法直線逼近的節點計算3）等誤差法直線段逼近的節點計算4）曲率圓法圓弧逼近的節點計算5）三點圓法圓弧逼近的節點計算當以工件的左端面為工件原點時，應按以下程序建立工件坐標系G92X198Z268當以工件的右端面為工件原點時，應按以下程序建立工件坐標系G92X198Z58****參考內容：數控車床與銑床的對刀

(一)．數控車床的對刀

數控車床對刀方法基本相同，首先，將工件在三爪卡盤上裝夾好之后，用手動方法操作機床，具體步驟如下：

1）回參考點操作采用ZERO（回參考點）方式進行回參考點的操作，建立機床坐標系。此時CRT上將顯示刀架中心（對刀參考點）在機床坐標系的坐標值。

2）試切對刀先用已選好的刀具將工件外圓表面車一刀，保持X向尺寸不變，Z向退刀，按設置編程零點鍵，CRT屏幕上顯示X、Z坐標值都清成零（即X0，Z0）；然后，停止主軸，測量工件外圓直徑D。如圖所示。再將工件端面車一刀，當CRT上顯示的X坐標值為-（D/2）時，按設置編程零點鍵，CRT屏幕上顯示X、Z坐標值都清成零（即X0，Z0），系統內部完成了編程零點的設置功能。

例要求刀具從當前點移動到Ａ點，再從Ａ點移動到B點%0001N10G54G00G90X40Z30N20G59N30G00X30Z30N40M30a用G90編程%0002N10G92X0Z0N20G01X15Z20N30X45Z40N40X25Z60N50X0Z0N60M30b用G91編程%0003N10G91N20G01X15Z20N30X40Z20N40X-20Z20N50X-25Z-60N60M30C混合編程%0004N10G92X0Z0N20G01X15Z20N30U30Z40N40X25W20N50X0Z0N60M30A直徑編程%0005N10G92X180Z254N20G36G01X20W-44N30U30Z50N40G00X180Z254N50M30B半徑編程%0006N10G92X90Z254N20G37G01X10W-44N30U15Z50N40G00X90Z254N50M306.2進給控制指令例6-5如下圖，用直線插補指令編程%0007N10G92X100Z10N20G00X16Z2M03N30G01U10W-5F300N40Z-48N50U34W-10N60U20Z-73N70X90N80G00X100Z10N90M05N100M30例６-６用倒角指令編程6.2.4G32螺紋加工指令

1）格式G32X（U）—Z（W）—R—E—P—F—注：

.在螺紋加工軌跡中應設置足夠的升速段和降速退刀段，以消除伺服滯后造成的螺距誤差；.在螺紋切削過程中進給修調無效；.螺紋加工時主軸必須旋轉。從粗加工到精加工，主軸的轉速必須保持一常數；

.在沒有停止主軸的情況下，停止螺紋的切削將非常危險；

.在螺紋加工中不得使用恒定線速度控制功能；

.R為0.75-1.75倍的螺距,E為牙型高.2)常用螺紋切削的進給次數與吃刀量80100M30×1.5圖6-13螺紋編程實例mm，mm，1mm，6.2.5暫停指令G04

G04

X

其中X。6.3回參考點控制指令

1）自動返回參考點G28指令

G28X（U）Z（W）

2）從參考點返回G29指令

G29X（U）Z（W）

%3318

N1T0101

N2G00X50Z100

N3G28X80Z200

N4G29X40Z250

N5G00X50Z100

N6M30

注：1、使用該兩指令應回過一次參考點

2、回參考點時應取消刀偏、刀補圖3.3.18G28/G29編程實例Φ40中間點B目標點C參考點R當前點A250100Φ50200Φ80+X+Z6.4恒線速度G96、G97指令

格式：G96S恒線速度有效

G97S取消恒線速度功能

說明：

S：G96后面的S值為切削的恒定線速度（m/min）；

G97后面的S值為取消恒線速度后，指定的主軸轉速（r/min）；

如缺省，則為執行G96指令前的主軸轉速度。

注意：

1、使用恒線速度功能，主軸必須能自動變速。（如：伺服主軸、變頻主軸）

2、在系統參數中設定主軸最高限速。

用恒線速度功能編程1、內、外徑切削循G80指令

1）圓柱面的內、外徑切削循

G80X（U）Z（W）F

F2)帶錐度的內、外徑切削循環

G80X（U）Z（W）I.F

I----切削始點B與切削終點C的半徑差，即rb-rc。當算術值為正時，I取正值；為負時，I取負值，I為模態值。

FΦ14Φ24Φ40303Φ33例（G01絕對）%1008

N1T0101

N2G00X90Z20

N3G00X31Z3

N4G01Z-50F100

N5G00X36

N6Z3

N7X30

N8G01Z-50F80

N9G00X36

N10X90Z20

N11M30例（G80絕對）

%1008

N1T0101

N2G00X90Z20

N3X40Z3

N4G80X31Z-50F100

N5G80X30Z-50F80

N6X90Z20

N7M30例2（G01）

%1008

T0101

G00X80Z10

G00X31Z3

G01Z-50F100

G00X36

Z3

X29

G01Z-20F100

G00X36

Z3

X28

G01Z-20F80

X30

Z-50

G00X36

X80Z10

M05

M30例2（G80）

%1008

T0101

G00X80Z10

G00X40Z3

G80X31Z-50F100

G80X29Z-20

G80X28Z-20

G01Z-17F80

G80X30Z-50

G00X80Z10

M05

M30例3

%1008

T0101

G00X100Z40

G00X26.6Z5

G01X31Z-50F100

G00X36

X100Z40

T0202

G00X25.6Z5

G01X30Z-50F80

G00X36

X100Z40

M05

M30例3

%1008

T0101

G00X100Z40

G00X40Z5

G80X31Z-50I-2.2F100

G00X100Z40

T0202

G00X40Z5

G80X30Z-50I-2.2F80

G00X100Z40

M05

M30例4

%1008

T0101

M03S450

G00X100Z40

X40Z3

G80X31Z-50F100

G80X25Z-20

G80X29Z-4I-7F100

G00X100Z40

T0202

G00X100Z40

G00X14Z3

G01X24Z-2F80

Z-20

X28

X30Z-50

G00X36

X80Z10

M05

M30

2、端面切削循環G81指令

1）端面切削循環

G81X（U）Z（W）F

2）圓錐端面切削循環

G81X（U）Z（W)KF

3、螺紋切削循環G82指令

1）直螺紋切削循環

G82X（U）Z（W）RECPF

X、Z：C點的坐標值，或C點相對A點的增量值。

R、E：Z、X軸向螺紋收尾量，為增量值。

P：相鄰螺紋頭的切削起點之間對應的主軸轉角

F：螺紋導程C:螺紋頭數2）錐螺紋切削循環

G82XZIRECPF

其中X、Z同上述一致，I為錐螺紋始點與錐螺紋終點的半徑差，即rb-rc，I為模態值7.2復合循環切削指令

1、外徑粗加工循環G71指令無凹槽內（外）徑粗車復合循環%3332（見圖3.3.32）

N1T0101

N2G00X80Z80

N3M03S400

N4X6Z5

G71U1R1P8Q16X-0.4Z0.1F100N5G00X80Z80

N6T0202

N7G00G42X6Z5

N8G00X44

N9G01W-20F80

N10U-10W-10

N11W-10

N12G03U-14W-7R7

N13G01W-10

N14G02U-10W-5R5

N15G01Z-80

N16U-4W-2

N17G40X4

N18G00Z80

N19X80

N20M30有凹槽加工時端面粗車復合循環G72指令3、封閉輪廓循環G73指令

初級工樣題六初級工樣題七中級工樣題一綜合練習一5.3數控銑削編程（1）首先應進行合理的工藝分析（2）盡量按刀具集中法安排加工工序，減少換刀次數（3）合理設計進、退刀輔助程序段，選擇換刀點的位置，是保證加工正常進行，提高零件加工效率的重要環節。（4）程序必須認真檢查，加工前進行試運行，減少程序出錯率。2.坐標系1）機床坐標系2）參考點3)工件坐標系Ｚ軸方向的零點，一般設在工件表面5.3.2銑削加工時的刀具路徑1.安全高度的確定2.進刀、退刀方式的確定方式：側向或沿切線進刀、退刀a.下刀移動過程不能用快速運動指令G00，要用直線插補運動指令G01.b.對于零件型腔的粗銑加工，一般應先鉆一個工藝孔至型腔底面并擴孔，以便所使用的立銑刀能從工藝孔進刀，再進行型腔加工。常用指令M代碼

1）CNC內定的輔助功能程序暫停M00程序結束M02程序結束并返回零件程序頭M30子程序調用M98及從子程序返回M992)PLC設定的輔助功能主軸控制指令M03\M04\M05換刀指令M06切削液打開、停止指令M07\M092）準備功能代碼尺寸單位選擇G20、G21、G22進給速度單位的設定G94、G95工件坐標系設定G92工件坐標系選擇G54-G59局部坐標系設定G52直接機床坐標系編程G53坐標平面選擇G17\G18\G19G17:選擇XY平面

G18:選擇XZ平面

G19:選擇YZ平面絕對值編程G90與相對值編程G91快速定位指令G00線性進給G01

例用12的立銑刀加工下圖所示的臺階面圓弧進給G02\G03當圓弧圓心角小于180，R為正，否則為負刀具半徑補償指令G40\G41\G42

例加工開始時刀具距離工件50mm，被吃刀量10mm刀具長度補償G43\G44\G49固定循環格式：GXXXYZRQPFK數控機床編程及加工機械工程實驗教學中心實驗目的通過數控機床的加工程序編制，掌握編程的方法及技巧；將在計算機上用OpenSoftCNC軟件模擬顯示加工過程校驗程序，然后在數控機床上對工件進行加工；結合機械加工工藝，實現最優化編程，提高加工質量和生產效率。機械工程實驗教學中心數控編程的基本原理數控編程的目的；數控編程的內容；編程步驟。機械工程實驗教學中心數控編程的基本原理所謂編程，就是把零件的圖形尺寸、工藝過程、工藝參數、機床的運動以及刀具位移等內容，按照數控機床的編程格式和能識別的語言記錄在程序單上的全過程。這樣編制的程序還必須按規定把程序單制備成控制介質如程序紙帶、磁帶等，變成數控系統能讀懂的信息，再送入數控機床，數控機床的CNC裝置對程序經過處理之后，向機床各坐標的伺服系統發出指令信息，驅動機床完成相應的運動。機械工程實驗教學中心數控編程的目的數控編程的基本原理①分析零件圖紙，確定加工工藝過程；②計算走刀軌跡，得出刀位數據；③編寫零件加工程序；④制作控制介質；⑤校對程序及首件試加工。機械工程實驗教學中心數控編程的內容數控編程的基本原理機械工程實驗教學中心數控編程的步驟零件圖紙分析零件圖紙制定工藝規程數學處理編寫程序文件制作控制介質程序校驗及試切數控機床OpenSoftCNC軟件介紹OpenSoftCNC軟件包括數控車床模擬仿真和數控銑床模擬仿真系統，由軟件+標準硬件系統構成，不要求專用硬件或運動控制卡，所有數控功能和邏輯控制功能均由軟件完成，操作界面由系統操作和機床控制兩大部分組成。機械工程實驗教學中心OpenSoftCNC軟件介紹機械工程實驗教學中心為例，軟件提供下列指令：以數控車床模擬仿真系統（OpenSoftCNC01T）組別指令功能編程格式模態

1G00快速線性移動G00X(U)_Z(W)_√G01直線插補G01X(U)_Z(W)_√G02順時針圓弧插補G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆時針圓弧插補G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺紋插補G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺紋插補G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X軸返回程序零點G27

G28Z軸返回程序零點G28

G92定義絕對坐標系G92X_Z_√2G04延時G04E_

3M00暫停M00

M02程序結束M02

4M03主軸正轉M03√M04主軸反轉M04√M05主軸停M05√5M08開冷卻液M08√M09關冷卻液M09√

6M97程序跳轉M97P_

M98子程序調用M98P_L_

M99子程序返回M99

7M20