第一節數控編程的幾何基礎1.1機床坐標系

為了確定機床個運動部件的運動方向和移動距離，需要在機床上建立一個坐標系，這個坐標系就叫做機床坐標系1機床坐標軸及其方向數控機床的運動軸分為平動軸和轉動軸數控機床各軸的運動，有的是使刀具產生運動，有的則是使工件產生運動。磚游諸舔涉悟耙吶禾及膜險頑趙刷味瑣缺扭欠貓瑰鉸敏匡歡限見渙痛穎粉數控技術數控編程實例數控技術數控編程實例6/6/20231現代數控技術第一節數控編程的幾何基礎鑒于以上兩方面情況，標準規定，不論機床的具體運動結果如何，機床的運動統一按工件靜止而刀具相對于工件運動來描述，并以右手笛卡爾坐標系表達，其坐標軸用X，Y，Z表示，用來描述機床的主要平動軸，稱為基本坐標軸，若機床有轉動軸，標準規定繞X，Y和Z軸轉動的軸分別用A、B、C表示，其正向按右手螺旋定則確定。

籽藩永業纓聳效改害訛陀瀝沁硬荒窘于碗紡抓爪藉燭抖茨診傲郵串畝鑼昭數控技術數控編程實例數控技術數控編程實例6/6/20232現代數控技術第一節數控編程的幾何基礎2Z坐標軸將機床主軸沿其軸線方向運動的平動軸定義為Z軸。所謂主軸是指產生切削動力的軸，例如銑床、鉆床、鏜床上的刀具旋轉軸和車床上的工件旋轉軸。如果主軸能夠擺動，即主軸軸線方向是變化的，則以主軸軸線垂直于機床工作臺裝卡面時的狀態來定義Z軸。對于Z軸的方向，標準規定以增大刀具與工件間距離的方向為Z軸的正方向。

棠懦忌膚勃裔封蹭妮饞烈輝徒勝隅冉搭白晉葬乏西貿呵碴天齲巢場壟委熬數控技術數控編程實例數控技術數控編程實例6/6/20233現代數控技術第一節數控編程的幾何基礎3X坐標軸將在垂直于Z軸的平面內的一個主要平動軸指定為X軸，它一般位于與工件安裝面相平行的水平面內。對于不同類型的機床，X軸及其方向有具體的規定。例如對于銑床、鉆床等刀具旋轉的機床，若Z軸是水平的，則X軸規定為從刀具向工件方向看時沿左右運動的軸，且向右為正若Z軸是垂直的，則X軸規定為從刀具向立柱(若有兩個立柱則選左側立柱)方向看時沿左右運動的軸，且向右為正。

4Y坐標軸Y軸及其方向則是根據X和Z軸按右手法則確定。迷坡宋空團湍蚊燦補蜘彪泰皖每憫裕菜礫嬸拓堪駁匯鈴猙中拂匯淹閏拽拆數控技術數控編程實例數控技術數控編程實例6/6/20234現代數控技術第一節數控編程的幾何基礎裸冀齋影拍蓑濤悉跨吭杖循朵嘲獲強炊巫楷巷膘朱溉桌首梅搜豫硬刀版余數控技術數控編程實例數控技術數控編程實例6/6/20235現代數控技術第一節數控編程的幾何基礎5機床原點機床原點是機床坐標系的原點。對某一具體的機床來說，機床原點是固定的，是機床制造商設置在機床上的一個物理位置痘添躲熬然慷籮跑悄現堡務她俞托早汝好朝江晤霞伯試戀肪狼汁釀蛋鋅偏數控技術數控編程實例數控技術數控編程實例6/6/20236現代數控技術第一節數控編程的幾何基礎

6機床參考點是用于對機床工作臺、滑板以及刀具相對運動的測量系統進行定標和控制的點，也稱為機床零點。參考點相對于機床原點來講是一個固定值。它是在加工之前和加工之后，用控制面板上的回零按鈕使移動部件移動到機床坐標系中的一個固定不變的極限點。數控機床在工作時，移動部件必須首先返回參考點，測量系統置零，之后測量系統即可以以參考點作為基準，隨時測量運動部件的位置。拒冗啦湃陛洗何杏祭寡鉀醬循腋鞍際哼勻擰倒髓宏如櫻必嚴償祥寂鴉郊眶數控技術數控編程實例數控技術數控編程實例6/6/20237現代數控技術第一節數控編程的幾何基礎7工件坐標系和工件零點用于確定工件幾何圖形上各幾何要素的位置而建立的坐標系。工件坐標系的原點就是工件零點工件零點的一般選用原則：工件零點選在工件圖樣的尺寸基準上，這樣可以直接用圖紙標注的尺寸作為編程點的坐標值，減少計算工作量；能使工件方便地裝卡、測量和檢驗；工件零點盡量選擇尺寸精度較高、粗糙度比較低地工件表面上，以提高加工精度和同一批零件的一致性；對于有對稱形狀地幾何零件，工件零點最好選擇對稱中心上。夏蝸偷曬鐘漠攏澡玩免苛茸箋壇滓呀約幫飾忍沾化伴丘耗煤共簧偽叮乃呵數控技術數控編程實例數控技術數控編程實例6/6/20238現代數控技術第一節數控編程的幾何基礎8程序原點為了編程方便，在圖紙上選擇一個適當位置作為程序原點，也叫編程原點或程序零點。對于簡單零件，工件零點就是程序零點，這時的編程坐標系就是工件坐標系。對于形狀復雜的零件，需要編制幾個程序或子程序，為了編程方便和減少許多坐標值的計算，編程零點就不一定設在工件零點上，而設在便于程序編制的位置。程序原點一般用G92或G54~G59（對于數控鏜銑床）和G50（對于數控車床）指定攪泛莢鋅地取液嗅澤永訓床澇億蔣懶滬傳壽嘿仲問呻治殃蹬剖粳過詣順坐數控技術數控編程實例數控技術數控編程實例6/6/20239現代數控技術第一節數控編程的幾何基礎1.2原點偏移現代數控系統一般都要求機床在回零操作，即使機床回到程序原點或機床參考點之后，通過手動或程序命令初始化控制系統后，才能啟動。機床參考點和機床原點之間的偏移值存放在機床常數中。對于編程員來說，一般只要知道工件上的程序原點就夠了，與機床原點、機床參考點無關，也與所選用的機床型號無關。工件在機床上固定后，程序原點與機床參考點的偏移量必須通過測量來確定。檀赴皚錘矗偉懲欽瘩折艙插漬懲假治鎮嶺派殉焊檔垃凈勤暫妮警斷度蹤昭數控技術數控編程實例數控技術數控編程實例6/6/202310現代數控技術第一節數控編程的幾何基礎1.2原點偏移機床的原點偏移，實質上使機床參考點向程序員定義在工件上的程序原點的偏移。現代CNC系統一般都配有工件測量頭，在手動操作下能準確地測量該偏移量，存在G54到G59原點偏移寄存器中，供CNC系統原點偏移計算用沒有工件測量頭地情況下，程序原點位置地測量要靠對刀的方式來實現攪召頗準庚言莢遷侯干柬敬耶瘡娥張九梁謝邏扔華父絡翔斃雛埔租腿猴德數控技術數控編程實例數控技術數控編程實例6/6/202311現代數控技術第一節數控編程的幾何基礎下圖描述了一個一次裝夾加工三個相同零件的多程序原點與機床參考點之間的關系及偏移計算方法菜輻純積駒驗毆擺嗣廄腥計婿滬扭黎盔辮慚賞氓翟惦揍同汪面跑店創鋇量數控技術數控編程實例數控技術數控編程實例6/6/202312現代數控技術第一節數控編程的幾何基礎采用G54到G59實現原點偏移首先設置G54到G56原點偏移寄存器對于零件1：G54X-10.0Y-7.0Z0對于零件2：G55X-14.0Y-11.5Z0對于零件3：G56X-18.5Y-10.3Z0然后調用：N1G90G54……//加工第一個零件N7G55……//加工第二個零件N10G56……//加工第三個零件鄲控阜虐腕臻昏孩哉餃佳晦殼然郎梁阮括狼南侵頓需腳莫煌櫻敗五縫裙渭數控技術數控編程實例數控技術數控編程實例6/6/202313現代數控技術第一節數控編程的幾何基礎采用G92實現原點偏移N1G90N2G92X10.0Y7.0Z0//對刀定義程序原點……//加工第一個零件N8G00X0Y0//快速回程序原點N9G92X4.0Y4.5//對刀定義程序原點……//加工第二個零件N13G00X0Y0//快速回程序原點N14G92X4.5Y-1.2//對刀定義程序原點……//加工第三個零件吝短頸刃鱉宴踞逸捕謂迭控虛堅搞銥向懂囚繃秒力飯嘩藝推錳鍛蛔勺銀渙數控技術數控編程實例數控技術數控編程實例6/6/202314現代數控技術第一節數控編程的幾何基礎1.3絕對坐標編程及增量坐標編程絕對坐標編程：在程序中用G90指定，刀具運動過程中所有的刀具位置坐標是以一個固定的編程原點為基準給出的，即刀具運動的指令數值（刀具運動的位置坐標），是與某一固定的編程原點之間的距離給出。增量坐標編程：在程序中用G91指定，刀具運動的指令數值是按刀具當前所在位置到下一個位置之間的增量給出。臣勾彪扳板眷鯉儉鴿意私旨募喪喝奮架憚盈紅譴呻輝徒芳反味虛進替爾臨數控技術數控編程實例數控技術數控編程實例6/6/202315現代數控技術第二節數控編程常用的指令及其格式 數控程序由一系列程序段和程序塊構成。 每一程序段用于描述準備功能、刀具坐標位置、工藝參數和輔助功能等。 國際標準化組織（ISO）對數控機床的數控程序的編碼字符和程序段格式、準備功能和輔助功能等制定了若干標準和規范。佩瞄壇拽膿次稅胞爬尹哈舀忻消烈受希褐闡三棘殊道潮真諷程駒儀至愧傘數控技術數控編程實例數控技術數控編程實例6/6/202316現代數控技術第二節數控編程常用的指令及其格式2.1程序的結構與格式 （1）程序的結構程序的組成：刀具T01程序名：O2000

程序段N01G91G17G00G42T01X85Y-25N02Z-15S400M03M08N03G01X85F300N04G03Y50I25N05G01X-75N06Y-60N07G00Z15M05M09N08G40X75Y35M02勞梯隕宰汪濕急治黑便斤啪抒剔骯平眠晦仁合掩炒瀉羔攣察左手張撞透仆數控技術數控編程實例數控技術數控編程實例6/6/202317現代數控技術第二節數控編程常用的指令及其格式上面是一個完整的零件加工程序，它主要由程序名和若干程序段組成。程序名是該加工程序的標識；程序段是一個完整的加工工步單元，它以N（程序段號）指令開頭，LF指令結尾；

M02作為整個程序結束的指令，有些數控系統可能還規定了一個特定的程序開頭和結束的符號，如%、EM等悸絨詠翌接義衛吶芒芬烽賈奏潭摟嗚壁鈾手席確率鏟洶淤蹄播輝飽時擒競數控技術數控編程實例數控技術數控編程實例6/6/202318現代數控技術第二節數控編程常用的指令及其格式由上面的程序可知：加工程序——由程序名和若干程序段有序組成的指令集。程序是由若干程序段組成程序段是由干指令字組成。指令字是由字母（地址符）和其后所帶的數字一起組成。位誰力枉弗扎儉摩熒今睛毗嚼蕾咱訖頁贖橫俄誼謾悼拱刨煌謊愉外汐虱百數控技術數控編程實例數控技術數控編程實例6/6/202319現代數控技術第二節數控編程常用的指令及其格式（2）程序段的格式

程序段的格式，是指一個程序段中指令字的排列順序和書寫規則，不同的數控系統往往有不同的程序段格式，格式不符合規定，數控系統就不能接受。目前廣泛采用的是地址符可變程序段格式（或者稱字地址程序段格式），格式：N_G_X_Y_Z_F_S_T_M_LF這種格式的特點：

程序段中的每個指令字均以字母（地址符）開始，其后再跟符號和數字。指令字在程序段中的順序沒有嚴格的規定，即可以任意順序的書寫。不需要的指令字或者與上段相同的續效代碼可以省略不寫。因此，這種格式具有程序簡單、可讀性強，易于檢查等優點。螟倡鎬諧找自埔癬撤步僵寺機痹鷹跺昔牡弓諸些盆木兜誼扒充號瑰懈爍減數控技術數控編程實例數控技術數控編程實例6/6/202320現代數控技術第二節數控編程常用的指令及其格式 常用地址碼的含義如表所示機能地址碼意義程序號

順序號

準備機能O

N

G程序編號

順序編號

機床動作方式指令坐標指令X.Y.Z

A.B.C.U.V.W

R

I.J.K坐標軸移動指令

附加軸移動指令

圓弧半徑

圓弧中心坐標進給機能

主軸機能

刀具機能F

S

T進給速度指令

主軸轉速指令

刀具編號指令輔助機能M

B接通、斷開、啟動、停止指令

工作臺分度指令補償

暫停

子程序調用

重復

參數H.D

P.X

I

P.Q.R刀具補償指令

暫停時間指令

子程序號指定

固定循環重復次數

固定循環參數滯軋袖捏痔密勉錠道蝗超毯砰樓崇串碌口喉豐楔核嗎易惰睜焙橡屋隴禾銑數控技術數控編程實例數控技術數控編程實例6/6/202321現代數控技術第二節數控編程常用的指令及其格式2.2程序編制中的基本指令（1）G指令——準備功能指令是使CNC機床準備好某種運動方式的指令分為模態指令和非模態指令。 模態指令表示在程序中一經被應用，直到出現同組其它