数控加工编程基础-2(加工程序指令代码、组成)

1,一、准备功能代码（G代码）二、辅助功能代码（M代码）三、进给速度功能指令（F代码）四、主轴速度功能指令（S代码）五、刀具功能指令（T代码）,2,一、准备功能代码（G代码）作用： 准备功能是建立机床或控制系统工作方式的一种命令，一般用来规定刀具和工件的相对运动轨迹（即插补功能）、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿、坐标偏置和暂停等多种加工操作方式，以及厂家自定义的多种固定循环指令和宏指令调用等。组成： 它由地址符G及其后的两位数字或三位数字组成，也可以带一位小数。 一个数控系统的G代码多少可衡量其功能的强弱。,3,FANUC数控系统常用的G代码,4,G指令按其功能的不同分为若干组，不同组的G指令，在同一程序段中可指定多个。如果在同一程序段指定了两个或两个以上同组的模态指令，则只有最后指定的G指令有效，或有的数控系统报警。如：N20 G54 G90 G00 X0 Y0 Z10G指令有模态指令和非模态指令两种。1模态指令：该指令一经在程序段中指定就在其后续程序段中一直有效，直到后续程序段中使用同组的G代码取代它。模态指令又称续效指令。2非模态指令：只在书写了该代码的程序段中有效，下一程序段需要时，必须重新写出。非模态指令也称为程序段有效指令、非续效指令。,5,6,作用：用于控制机床及其辅助装置的通、断的指令。如主轴的开、停，冷却液的开、闭，运动部件的夹紧与松开等辅助动作。 组成：M后跟两位数字组成（见P59 ）,二、辅助功能代码（M代码）,7,(1) M00 程序停止 暂停指令，当执行有M00指令的程序段后，主轴停转、进给停止、切削液关、程序停止。,8,1程序停止（1）M00程序停止 当CNC执行到M00指令时，将暂停执行当前程序，暂停时机床的主轴、进给及冷却液停止，而全部现存的模态信息保持不变。当重新按下控制面板上的循环启动按钮，可使机床继续运转。 加工中需停机检查、测量零件或手动变速、换刀和交接班等，可使用M00指令。 一般情况下，M00指令单独位于一个程序段内。,9,（2）M01计划（任选）停止 该指令的作用与M00相似。 不同的是，除非操作人员预先按下操作面板上的“任选停止”按钮确认这个指令，否则这个指令不起作用，继续执行以下程序。 该指令常用于加工一批工件时，对工件上关键尺寸的抽样检查或有时需要临时停车。,10,2程序结束（1）M02程序结束。 写在主程序的最后一个程序段中，当CNC执行到M02指令时，机床的主轴、进给、冷却液等所有动作全都自动停止，整个系统复位，加工结束。执行后，程序的内部指针停在程序的最后；若要再次运行程序，需要重新调用。（2）M30程序结束并返回到零件程序头 M30 和M02 功能基本相同，也是表示程序结束。但该指令执行后，程序的内部指针停在程序的开头，若要再次运行程序，不需要重新调用，只要按下控制面板上“循环启动” 键即可。 该指令常用于批量加工（换工件时用）。 M00、M01、M02、M30均为非模态的后作用指令。,11,3主轴转动指令 M03主轴正转 M04主轴反转 M05主轴停转 一般在主轴停止的同时，进行制动和关闭冷却液。 M19主轴定向停止。指令执行后，主轴停在预定的角度位置上。M03、M04为前作用指令，M05、M19为后作用指令。4M06 换刀指令 M06用于在加工中心上调用一个安装在刀库中的刀具，刀具将被自动地安装在主轴上。M06为非模态后作用指令。,12,5切削液指令 M072号切削液（雾状）开（冷却泵启动） M081号切削液（液状）开（冷却泵启动） M09切削液停 M07、 M08为模态前作用指令，M09为模态后作用指令。,13,三、进给速度功能指令（F代码） 进给功能字的地址符是F，所以又称F功能或F指令。它由进给地址符F及数字组成，数字表示刀具相对于工件的合成进给速度。对于车床系统，可分为每分钟进给和每转进给两种方式表示，对于铣床系统，一般只用每分钟进给方式表示。 F后带若干位数字，如F150、F3500等。后面所带的数字表示实际的速度值，上述两个指令分别表示F=150mm/min；F=3500mm/min ；F0.1表示0.1mm/r 。 F代码为模态代码。F地址在螺纹切削程序段中还常用来指定螺纹导程。,14,15,四、主轴速度功能指令（S代码）作用：S指令用于指定主轴转速。组成：由主轴转速地址符S及数字组成，数字表示主轴转速，单位为r/min。 由于现今数控机床的主轴都采用高性能的伺服驱动，可用直接法指定任何一种转速，即可用地址符S的后续数字直接指定主轴转数。例如，若要求1200r/min，则编程指令为S1200。 S代码为模态代码。,16,五、刀具功能指令（T代码）作用：用于选刀。组成：T代码和数字组成，其后的数值表示选择的刀具号。 在加工中心上执行T 指令刀库转动选择所需的刀具，然后等待直到M06 指令作用时自动完成换刀。对于数控车床，执行T指令即可完成换刀动作。如加工中心中使用T01 M06；数控车床中使用T01,实现换1号刀动作。 T代码为模态代码。当一个程序段同时包含T代码与刀具移动指令时,先执行T代码指令，而后执行刀具移动指令。,17,一、零件加工程序的结构程序名程序主体3.程序结束部分,P0001 N10 T01 M06 S1000 M03 N20 G54 G90 G00 X0 Y0 Z10 N30 G01 Z-5 F80 M07 N40 G41 G01 X10 Y5 N50 G01 X10 Y30 N60 G01 X20 Y30 N70 G02 X30Y20 CR=5 N80 G01 X30 Y10 N90 G01 X5 Y10 N100 G40 X0 Y0 N110 G00 Z200 N120 M09 M05 N130 M30,18,1.程序名 程序名也叫程序号，是一个程序必需的标识符。 绝大多数数控系统的程序名由地址符后带若干位数字组成。常见的地址符有：“%”、“O”、“P”等，视具体数控系统而定，国产华数控系统用“%”，日本FANUC 系统用“O”。后面所带的数字一般为48位。如：O2000。 德国SINUMIRIK数控系统的程序名直接用数字和字母命名。,PKJ85 N10 T01 M06 S1000 M03 N20 G54 G90 G00 X0 Y0 Z10 ,19,2.程序主体,数控加工要完成的全部动作，是整个程序的核心由若干个程序段组成，每个程序段由一个或多个指令构成。,N10 T01 M06 S1000 M03 N20 G54 G90 G00 X0 Y0 Z10 N30 G01 Z-5 F80 M07 N40 G41 G01 X10 Y5 N50 G01 X10 Y30 N60 G01 X20 Y30 ,20,每个程序段是由若干指令字（code word）组成，每个指令字是由文字（地址符）或与其后所带的数字一起组成。,结束符,21,地址字母表,22,三、程序的分类 主程序和子程序 有时被加工零件上，有多个形状和尺寸都相同的部位，若按通常的方法编程，则有一定量的连续程序段在几处完全重复的出现，则可以将这些重复的程序串，单独地提出来按一定格式做成子程序，程序中子程序以外的部分便称为主程序。,23,两次调用子程序的示意图,24,例： 在某工件上要铣出10个几何形状完全相同的台阶，如下图所示，可采用子程序编程：,25,O2002N01 G91 G00 G41 D01 X50 Y35 S400 M03 M08 ；N02 M98 P01L10 ；N03 M02 ；#01N01 G00 Z-25 ；N02 G01 Y60 F100 ；N03 X50 ；N04 G02 Y-50 J-25 ；N05 G01 X-55 ；N06 G00 Z25 ；N07 X165 Y-10 ；N08 M99 ；,26,数学处理：根据被加工零件图样，按照已经确定的加工工艺路线和允许的编程误差，计算数控系统所需要输入的数据 数学处理一般包括两个内容： 根据零件图样给出的形状，尺寸和公差等直接通过数学方法（如三角、几何与解析几何法等），计算出编程时所需要的有关各点的坐标值； 当按照零件图样给出的条件不能直接计算出编程所需的坐标，也不能按零件给出的条件直接进行工件轮廓几何要素的定义时，就必须根据所采用的具体工艺方法、工艺装备等加工条件，对零件原图形及有关尺寸进行必要的数学处理或改动，才可以进行各点的坐标计算和编程工作。,27,一、编程原点的选择为了换算尺寸尽可能简便，减少计算误差，应选择一个合理的编程原点。编程原点的确定原则为：(1) 将编程原点选在设计基准上并以设计基准为定位基准 (2) 容易找正对刀，对刀误差小； (3) 编程方便； (4) 在毛坯上的位置能够容易、准确地确定，并且各面的加工余量均匀； (5)对称零件的编程原点应选在对称中心。 编程原点选定后，就应把各点的尺寸换算成以编程原点为基准的坐标值。为了在加工过程中有效的控制尺寸公差，按尺寸公差的中值来计算坐标值。,28,二、未知点坐标的计算 1.基点坐标的计算 基点：任何一个零件的轮廓都是由不同的几何元素(如直线、 圆弧及特形曲线等)组成的， 各个元素间的连接点。 如直线与直线的交点、 直线与圆弧的交点或切点、 圆弧与圆弧的交点与切点等。 下图中的A、 B、 C、 D、 E等即为基点。,零件的基点,29,求C点的坐标值可用多种方法， 在此选用下面两种方法。 方法一： 求出直线BC的方程， 然后与以O2为圆心、 半径为30 的圆的方程联立求解。 为了计算方便， 可先将坐标原点选在A点上， 即A点坐标为（0， 0）。,30,方法二： 如果以B和O2两点连线的中点O1为圆心、 以O1O2的距离为半径作一个圆， 这个圆与以O2为圆心、 半径为30的圆相交于C点和另一对称点C。 将这两个圆的方程联立求解也能求出C点的坐标值。可以看出，对于如此简单的零件，基点的计算都很麻烦对于复杂的零件，其计算工作量可想而知，为提高编程效率，可应用CAD/CAM软件辅助编程。,31,2.节点坐标的计算 当被加工零件的轮廓形状与机床的插补功能不一致时， 就只能采用逼近法， 即用多个直线段或圆弧段去逼近被加工曲线。 这时，逼近线段与被加工曲线的交点就称为节点 如下图所示的曲线PE用直线段逼近时， 其交点A、 B、 C、 D就是节点。,非圆曲线是用直线段（等间距法、等步长法和等误差法等）或圆弧段（曲率圆法、三点圆法和相切圆法等）逼近加工的。 节点坐标计算：计算机、人工、AutoCAD绘图。,32,3.刀位点轨迹的计算 对没有刀具偏置