第5章课程数控铣削加工编程一.数控编程的基本概念 数控加工程序 指从零件图纸到制成控制介质的全过程。 编制方法有2种： 手工编程、自动编程两种。 第5章数控铣削加工编程*2 1、手动编程： 整个编程过程由人工完成。对编程人员的要求高。（熟悉数控代码和编程规则，具备机械加工工艺知识和数值计算能力） 2、自动编程： 编程人员只要根据零件图纸的要求，按照某个自动编程系统的规定，将零件的加工信息用较简便的方式输入计算机。第5章数控铣削加工编程*3二、数控编程的步骤 1、分析工件的零件图及工艺要求；分析工件的零件图及工艺要求；2、确定工艺路线；3、计算刀具轨迹坐标；4、用数控代码编制程序。 第5章数控铣削加工编程*45.1.1.零件加工程序的结构1程序的构成5.1手工编程概述程序号程序段指令字2指令字1字母数字符号程序指令字n程序结束*5O0600N0010G92X0Y0;N0020G90G00X50Y60；N0040G01X10Y50F150S300T12M03；N0100G00X-50Y-60；N0110M02；这是一个完整加工程序。O 0600程序的编号（600号程序）程序地址码（英文字母）（1）程序号组成规则*6注意：不同的数控系统，程序号地址码可以不相同。编程时一定要根据说明书规定使用。（2）程序内容程序内容以程序段号开始，以“;”结束;程序段号：N；（3）程序结束程序结束一般用辅助功能代码M02和M30来表示。 *72程序段格式 注意：目前广泛采用的是目前广泛采用的是字址地程序段格式，也称，也称地址符可变程序段格式。地址符可变程序段格式。 这种格式的特点是：这种格式的特点是： 程序段的长短、指令字数和字长都是可变的；程序段的长短、指令字数和字长都是可变的； 指令指令字的排列顺序没有严格要求；字的排列顺序没有严格要求； 不需要的不需要的指令指令字以及与上一个程序段相同的续效字以及与上一个程序段相同的续效指指令令字可以不写。字可以不写。 *82.2 编程的基础知识字地址程序段的一般格式为：字地址程序段的一般格式为：N G XYZ F S T M N G XYZ F S T M ；程程序序段段号号G G指指令令尺尺寸寸指指令令进进给给速速度度指指令令主主轴轴转转速速指指令令辅辅助助功功能能字字程程序序段段结结束束符符刀刀具具功功能能字字例如：N0020G01X25Y-36Z64F100S300T02M03；*9 程序段由若干个程序字组成，程序字由地址码和数字组成。例如： N0020 G01 X25 Y-36 Z64 F100 S300 T02 M03； 该程序段由程序段号和8个指令字（程序字）组成。 程序字格式：X-25数字与符号地址码*10表常用地址码及其含义机能地址码说明程序段号N坐标字X,Y,Z,U,V,W,P,Q,R;A、B、C、D、E；R；I，J，K;直线坐标旋转坐标圆弧坐标圆弧中心坐标准备功能G指令机床动作方式辅助功能M机床辅助动作指令补偿值H或D补偿值地址切削用量SF主轴转速进给量或进给速度刀号T刀库中的刀具标号*112.2 编程的基础右手直角笛卡尔坐标系1 1、坐标轴及运动方向的规定、坐标轴及运动方向的规定（1 1）直线进给和圆周进给运动坐标系）直线进给和圆周进给运动坐标系直角坐标系：直线进给运动的坐标系讲义 。数控机床坐标系 直角坐标轴相互关系： 由右手定则决定。圆周进给坐标：绕轴转动的圆进给坐标轴分别用A、B、C表示。 坐标轴正向：由右手螺旋法则而定。*12X XY YZ ZX X、Y Y、Z Z+A+A、+B+B、+C+CX XZ ZY Y+C+C+B+B+A+A2.2 编程的基础知识具体规定：坐标系是假定工件不动，刀具相对于工件做进给运动的坐标系。以增大工件与刀具之间距离的方向为坐标轴的正方向。数控机床的进给运动是相对运动。*13（2）机床坐标轴的确定方法Z轴的确定具体地讲：a.对于刀具旋转的机床：平行于旋转刀具轴线的坐标为z坐标。平行于机床主轴轴线的刀具运动坐标ZZ*14b.对于工件旋转的机床：平行于旋转工件轴线的坐标为z坐标。Z*15 X坐标的确定 在水平方向，垂直于Z轴并平行于工件的装夹面。 具体的讲：a.在刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床） *16Z轴水平时（卧式），则从刀具(主轴)向工件看时，X坐标的正方向指向右边。X*17Z轴垂直时（立式），对单立柱机床，面向刀具主轴向立柱看时，X轴的正方向指向右边X*18b.在工件旋转的机床上（车床、磨床等），X轴的运动方向是工件的径向并平行于横向滑座，且刀具离开工件旋转中心的方向是X轴的正方向。X*19Y坐标利用已确定的X、Z坐标的正方向，用右手定则或右手螺旋法则，确定Y坐标的正方向。+z+z+x+x+Y+Y*20A、B、C坐标 用右手定则来确定。附加坐标系 X、Y、Z为第一坐标系； U、V、W为第二坐标系； P、Q、R为第三坐标系。 A、B、C第一回转坐标系，其他命名为D、E。*212.2 编程的基础知识（3）编程坐标系编程时一律假定工件不动，全部用刀具运动的坐标系编程，即：X、Y、Z、A、B、C。2、机床坐标系与工件坐标系（1）机床原点与机床坐标系机床原点：是机床坐标系的零点。这个原点是在机床调试完成后便确定了，是机床上固有的点（见机床说明书），不能随意改变。机床原点的建立：用回零运行方式建立。*22机床坐标系以机床原点为坐标系原点的坐标系，是机床固有的坐标系，它具有唯一性。*23（2）工件原点与工件坐标系工件原点：为编程方便在零件、工装夹具上选定的某一点。工件坐标系：以工件原点为零点建立的一个坐标系，编程时，所有的尺寸都基于此坐标系计算。工件原点偏置：工件随夹具在机床上安装后，工件原点与机床原点间的距离。注意: 现代数控机床均可设置多个工件坐标系，在加工时通过G指令进行变换。*24(3)机床坐标系与工件坐标系的关系关系:原点不同,各坐标轴互相平行.处理办法:将两原点间的距离预储存在数控装置中,在加工过程中,系统便可按机床坐标系确定加工时的坐标值.*253、绝对坐标编程和相对(增量)坐标绝对坐标系：在这种坐标系中,工件所有点的坐标值基于固定的坐标系（机床或工件）的原点来确定。相对坐标系：在这种坐标系中,运动轨迹的终点坐标值是相对于起点计算的。*26例如:在a)图的绝对坐标系中,B点的坐标值为(25,50);在b)图的增量坐标系中,B点的坐标值为(15,30).*271.坐标系设定指令G92指令 编制程序时，首先要设定一个坐标系，程序中的坐标值均以此坐标系为根据，此坐标系称为工件坐标系。G92指令就是用来建立工件坐标系的，它规定了工件坐标系原点的位置。就是说它确定了工件坐标系的原点(工件原点)在距刀具起始位置点多远的地方。或者说，以工件原点为准，确定起刀点的坐标值。与坐标系有关的编程指令 *281.坐标系设定指令G92指令 作用：以工件原点为准，确定起刀点的坐标值。编程格式：G92 Xa Yb Zc ；（a、b、c为刀位点在所设工件坐标系中的坐标值）工件坐标系原点可以设定在工件基准或工艺基准上，也可以设定在卡盘端面中心或工件的任意一点上。注意：G92指令只是设定坐标系原点位置，执行该指令后，刀具(或机床)并不产生运动，重开机消失。*292、用G54-G59指令设置工件坐标系 除了用G92以外,还可用G54-G59指令设置工件坐标系. G54-G59与G92的区别： G54-G59在安装工件后测量工件坐标系原点相对于机床坐标系原点在各轴方向的偏置量,然后用MDI(手动)方式将其输入到数控系统的工件坐标系偏置值寄存器。 测量方法：对刀方式或测量探头。*303.绝对坐标与增量坐标指令G90/G91指令G90指令：表示程序中的编程尺寸值是在某个坐标系下按绝对坐标给定的。G91指令：表示程序中编程尺寸值是相对于本段的起点，即编程尺寸值是本程序段各轴的移动增量，故G91又称增量坐标指令。*31注意：这两个指令是同组续效指令，也就是说在同一程序段中只允许用其中之一，而不能同时使用。在缺省的情况下(即无G90又无G91)，系统按G90状态处理。*32X例：AB和BC两个直线插补程序段的运动方向及坐标系. 假设AB段已加工完，要加工BC 段，刀具在B点，则该加工程序段为： 绝对坐标： G90 G01 X30 Y40; 增量坐标： G91 G01 X-50 Y-30; YXCYBAC30403050UV*334.坐标平面指定指令G17、G18、G19指令G17，G18，G19分别表示规定在XY,ZX,YZ坐标平面内的加工。 注意: 若数控系统只有在一个平面的加工能力,可省略.铣床中XY平面最常用，故G17可省略;在车床中,总是在XZ平面内运动，G18可省略。*345.极坐标指令G15、G16指令G15极坐标方式取消，G16极坐标指令。G90指定工件坐标系的零点为极坐标的原点；G91指定当前位置作为极坐标的原点。编程格式：*355.1.3 准备功能G代码构成： 地址码G后跟2位数字组成，从G00-G99共100种。 我国原机械工业部曾指定有关G指令和M指令的JB3208-83标准，它与国际上使用的ISO1056-1975标准基本一致。它是使机床或数控系统建立起某种加工方式的指令。*36代 码功能保持到被取消或被同样字母表示的程序指令所代替功能仅在所出现的程序段内有作用功 能代 码功能保持到被取消或被同样字母表示的程序指令所代替功能仅在所出现的程序段内有作用功 能(1)(2)(3)(4)(1)(2)(3)(4)G00a点定位G50#(d)#刀具偏置0/-G01a直线插补G51#(d)#刀具偏置+/0G02a顺时针方向圆弧插补G52#(d)#刀具偏置-/0G03a逆时针方向圆弧插补G53f直线偏移，注销G04*暂停G54f直线偏移XG05#不指定G55f直线偏移YG06a抛物线插补G56f直线偏移ZG07#不指定G57f直线偏移X、YG08*加速G58f直线偏移X、ZG09*减速G59f直线偏移Y、ZG10G16#不指定G60h准确定位1(精)G17cXY平面选择G61h准确定位2(粗)G18cZX平面选择G62h快速定位(粗)G19cYZ平面选择G63*攻丝*37(1)(2)(3)(4)(1)(2)(3)(4)G20G32#不指定G64G67#不指定G33a螺纹切削,等螺距G68#(d)#刀具偏置，内角G34a螺纹切削,增螺距G69#(d)#刀具偏置，外角G35a螺纹切削,减螺距G70G79#不指定G36G39#永不指定G80e固定循环注销G40d刀具补偿/刀具偏置注销G81G89e固定循环G41d刀具补偿左G90j绝对尺寸G42d刀具补偿右G91j增量尺寸G43#(d)#刀具偏置正G92*预置寄存G44#(d)#刀具偏置负G93k时间倒数，进给率G45#(d)#刀具偏置+/+G94k每分钟进给G46#(d)#刀具偏置+/-G95k主轴每转进给G47#(d)#刀具偏置-/-G96I恒线速度G48#(d)#刀具偏置-/+G97I每分钟转数(主轴)G49#(d)#刀具偏置0/+G98G99#不指定*38（1）模态指令（续效指令）：是指该指令一旦在某程序段中被使用,将一直保持有效到被同组的其它指令取代（或注销）,或整个程序结束为止。由此可知： 同组指令在一个程序段中只能出现一个，否则只有最后的代码有效。 模态指令只需在使用时指定一次即可，而不必在 后续的程序段中重复指定。先介绍2个基本概念：*392.2 编程的基础知识（2）非模态指令（非续效指令）：是指该指令仅在使用它的某程序段中有效。若需继续使用该功能则必须在后续的程序段中重新指定。*40代 码功能保持到被取消或被同样字母表示的程序指令所代替功能仅在所出现的程序段内有作用功 能代 码功能保持到被取消或被同样字母表示的程序指令所代替功能仅在所出现的程序段内有作用功 能(1)(2)(3)(4)(1)(2)(3)(4)G00a点定位G50#(d)#刀具偏置0/-G01a直线插补G51#(d)#刀具偏置+/0G02a顺时