(完整版)2011-数控技术—第二章数控加工编程基础-11

1、 henan polytechnic university 主主 讲：秦讲：秦 歌歌答疑时间：周二晚答疑时间：周二晚j202a机械与动力工程学院机械与动力工程学院2012-03数数 控控 技技 术术school of mechanical and power engineering第二章第二章 数控加工编程基础数控加工编程基础工艺分析工艺分析数控加数控加工程序工程序工序卡工序卡b a c ks p a c ec t rlin sc rt a ba l t0s h if t ze n d wh om e tp g dn op g up jr s t e65“432？198:7 yxvu srpq

2、 nmkl ihfg dcabe s c1 4 彩 色显 示 器空运行z 轴锁定mst 锁定任选程序段机床锁定快进+jog-jog主轴正转主轴停 主轴反转急停超程解除循环驱动进给保持冷却液开关 刀松/刀紧主轴修调16010进给修调16050403020100电 源关开1自动方式选择回零手摇点动步进单段驱 动 器nc机床电源xyza主轴超程报警手摇脉冲发生器2010 090增量倍率1000101001坐标轴选择z yx传统加工传统加工数控加工数控加工传统加工与数控加工的比较图传统加工与数控加工的比较图第一节第一节 概述概述第一节第一节 概述概述一、数控编程的基本概念一、数控编程的基本概念 数控编

3、程：数控编程：将零件的工艺过程、工艺参数将零件的工艺过程、工艺参数(f、s、t)、刀、刀具位移量与方向以及辅助动作（换刀、冷却、夹紧等），按具位移量与方向以及辅助动作（换刀、冷却、夹紧等），按运动顺序和所用数控机床规定的指令代码及程序格式编写加运动顺序和所用数控机床规定的指令代码及程序格式编写加工程序单（相当于普通机床加工的工艺过程卡），再将程序工程序单（相当于普通机床加工的工艺过程卡），再将程序单中的全部内容记录在控制介质上（如穿孔带、磁带等）然单中的全部内容记录在控制介质上（如穿孔带、磁带等）然后输给数控装置，从而指挥数控机床加工。这种后输给数控装置，从而指挥数控机床加工。这种从零件图纸从

4、零件图纸到制成控制介质的过程称到制成控制介质的过程称为为数控编程数控编程。 加工程序是数控机床可以进行加工的主要原因，数控加加工程序是数控机床可以进行加工的主要原因，数控加工程序的编制是数控加工中的重要环节。工程序的编制是数控加工中的重要环节。q 图纸工艺分析：图纸工艺分析： 分析零件的材料、形状、尺寸、分析零件的材料、形状、尺寸、精度及毛坯形状和热处理要求等，选精度及毛坯形状和热处理要求等，选定数控机床、刀具与夹具；确定零件定数控机床、刀具与夹具；确定零件加工的工艺线路、工步顺序及切削用加工的工艺线路、工步顺序及切削用量等工艺参数等。量等工艺参数等。 确定加工方法确定加工方法加工路线的设计加

5、工路线的设计加工工序内容设计加工工序内容设计 数值计算数值计算图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸错误错误修修改改 这些工作与普通机床加工零件时工艺规程的这些工作与普通机床加工零件时工艺规程的编制基本上是相似的，但也有自身的一些特点。编制基本上是相似的，但也有自身的一些特点。第一节第一节 概述概述二、二、数控编程内容数控编程内容 按已确定的加工路线和允许的零件加工误差，按已确定的加工路线和允许的零件加工误差，计算出所需的输入数控装置的数据，称为计算出所需的输入数控装置的数据，称为数值计数值计算算。数值计算主要内容：。数值计算主要内

6、容：在规定的坐标系内计算在规定的坐标系内计算零件轮廓和刀具运动的轨迹的坐标值零件轮廓和刀具运动的轨迹的坐标值。 根据零件形状和加工路线设定坐标系，算出根据零件形状和加工路线设定坐标系，算出零件轮廓相邻几何元素的交点或切点坐标值，当零件轮廓相邻几何元素的交点或切点坐标值，当用直线或圆弧逼近零件轮廓时，需要计算出其节用直线或圆弧逼近零件轮廓时，需要计算出其节点的坐标值，以及数控机床需要输入的其他数值。点的坐标值，以及数控机床需要输入的其他数值。 错误错误数值计算数值计算图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸修修改改q 数值计算（刀具运动

7、轨迹坐标数值计算）数值计算（刀具运动轨迹坐标数值计算）第一节第一节 概述概述二、二、数控编程内容数控编程内容q 编制零件加工程序单编制零件加工程序单 加工路线、工艺参数及刀具运加工路线、工艺参数及刀具运动轨迹确定以后，编程人员可以根动轨迹确定以后，编程人员可以根据数控系统规定指令代码及程序格据数控系统规定指令代码及程序格式，编写零件加工程序单。此外，式，编写零件加工程序单。此外，还应填写有关的工艺文件，如数控还应填写有关的工艺文件，如数控加工工序卡片、数控刀具卡片、数加工工序卡片、数控刀具卡片、数控刀具明细表等。控刀具明细表等。数值计算数值计算图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介

8、质制备控制介质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸错误错误修修改改第一节第一节 概述概述二、二、数控编程内容数控编程内容q 制备控制介质制备控制介质 将程序单上的内容记录在控将程序单上的内容记录在控制介质上，作为数控系统的输入制介质上，作为数控系统的输入信息，若程序较简单，也可直接信息，若程序较简单，也可直接通过键盘输入。通过键盘输入。 零件加工程序的输入方式：零件加工程序的输入方式：穿孔穿孔纸带、磁盘、磁带、手工输入纸带、磁盘、磁带、手工输入。数值计算数值计算图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸错误错误修修改改第一节第一节 概述

9、概述二、二、数控编程内容数控编程内容q 程序的校验和试切程序的校验和试切 所制备的控制介质，必须经过进一步的校所制备的控制介质，必须经过进一步的校验和试切削，才能用于正式加工。一般采用空验和试切削，才能用于正式加工。一般采用空走刀校验、空运转画图校验以检查机床运动轨走刀校验、空运转画图校验以检查机床运动轨迹与动作的正确性。迹与动作的正确性。数值计算数值计算图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸错误错误修修改改常用的校验和试切方法：常用的校验和试切方法： 平面轮廓零件：在机床上用笔代替刀具、平面轮廓零件：在机床上用笔代替刀具、坐标纸代

10、替工件进行空运转空运行绘图。坐标纸代替工件进行空运转空运行绘图。 空间曲面零件：用蜡块、塑料或木料或价空间曲面零件：用蜡块、塑料或木料或价格低的材料作工件，进行试切，以此检查程序格低的材料作工件，进行试切，以此检查程序的正确性。的正确性。第一节第一节 概述概述二、二、数控编程内容数控编程内容第一节第一节 概述概述在具有图形显示功能的机床上，用静态显示（机床不动）在具有图形显示功能的机床上，用静态显示（机床不动）或动态显示（模拟工件的加工过程）方法，则更为方便。或动态显示（模拟工件的加工过程）方法，则更为方便。上述方法只能检查运动轨迹的正确性，不能判别工件加工上述方法只能检查运动轨迹的正确性，不

11、能判别工件加工误差。误差。首件试切首件试切( (在允许的条件下在允许的条件下) )方法不仅可查出程序单方法不仅可查出程序单和控制介质是否有错，还可知道加工精度是否符合要求。和控制介质是否有错，还可知道加工精度是否符合要求。当发现错误时，应分析错误的性质，或修改程序单，或调当发现错误时，应分析错误的性质，或修改程序单，或调整刀具补偿尺寸，直到符合图纸规定的精度要求为止。整刀具补偿尺寸，直到符合图纸规定的精度要求为止。二、二、数控编程内容数控编程内容q 程序的校验和试切程序的校验和试切第一节第一节 概述概述手工编程：手工编程：q 概念：概念： 整个编程过程由人工完成。对编程人员的要求高（不仅要熟悉

12、数整个编程过程由人工完成。对编程人员的要求高（不仅要熟悉数控代码和编程规则，而且还必须具备机械加工工艺知识和数值计控代码和编程规则，而且还必须具备机械加工工艺知识和数值计算能力）。算能力）。q 特点：特点： 几何形状不太复杂的零件；几何形状不太复杂的零件； 经济、及时；经济、及时； 程序段不多，采用手工编程容易完成；程序段不多，采用手工编程容易完成； 在点位加工及由直线与圆弧组成的轮廓加工。在点位加工及由直线与圆弧组成的轮廓加工。三、三、数控编程的方法数控编程的方法手工编程和自动编程手工编程和自动编程第一节第一节 概述概述三、三、数控编程的方法数控编程的方法手工编程和自动编程手工编程和自动编程

13、自动编程：编程自动化是当今趋势自动编程：编程自动化是当今趋势。q 概念：概念： 利用利用“数控语言数控语言”编写编写“零件源程序零件源程序”，经自动编程系统软件编译，经自动编程系统软件编译运行，并根据选定的数控机床控制系统的特定要求进行运行，并根据选定的数控机床控制系统的特定要求进行“后置处理后置处理”，生成，生成“目标程序目标程序”，制成加工介质（如：纸带、磁盘）或工艺，制成加工介质（如：纸带、磁盘）或工艺文件，这一过程称为文件，这一过程称为“自动编程自动编程” ” 。 根据编程信息的输入和计算机对信息的处理方式的不同，可以分为根据编程信息的输入和计算机对信息的处理方式的不同，可以分为语言式

14、自动编程语言式自动编程和和图形交互式自动编程图形交互式自动编程。q 适用范围：适用范围： 形状复杂的零件，特别是非圆曲线、列表曲线或曲面的零件形状复杂的零件，特别是非圆曲线、列表曲线或曲面的零件; ; 虽不复杂但编程工作量很大的零件（如有数千个孔的零件）虽不复杂但编程工作量很大的零件（如有数千个孔的零件）; ; 虽不复杂但计算工作量大的零件虽不复杂但计算工作量大的零件( (如轮廓加工时，非圆曲线的计算如轮廓加工时，非圆曲线的计算) )第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识一、一、程序结构程序结构q 程序的构成：程序的构成： o0200 n001 g

15、90 g01 x200 y300 f15 s32 t01 m03； n002 g00 x0 y0 m02； 构成：构成： 符号符号 字字 程序段程序段 程序程序q 程序段格式：程序段格式： 固定顺序程序段、表格顺序程序段、固定顺序程序段、表格顺序程序段、字地址程序段字地址程序段程序段程序段程序名程序名(o, %, p)程序程序字字 尺寸代码尺寸代码功能代码功能代码q 固定顺序程序段格式固定顺序程序段格式 最早的编程格式，主要用于点位控制的机床。在程序段中，最早的编程格式，主要用于点位控制的机床。在程序段中，各字的顺序和各字的字符数都是固定的。程序段中各字的地址各字的顺序和各字的字符数都是固定的

16、。程序段中各字的地址可不写，但坐标位置无位移时也需写入可不写，但坐标位置无位移时也需写入“0”0”。q 列表顺序程序段格式列表顺序程序段格式(带分隔符的固定顺序带分隔符的固定顺序) 在固定顺序程序段格式的字与字之间加上一个分隔符组成。在固定顺序程序段格式的字与字之间加上一个分隔符组成。若本段程序某字与上一程序段同，数据可省略，而保留分隔符。若本段程序某字与上一程序段同，数据可省略，而保留分隔符。常用地址码及其含义常用地址码及其含义机机 能能地地 址址 码码说说 明明程序段序号程序段序号n程序段顺序编号地址程序段顺序编号地址坐标字坐标字x, y, z, u, v, w, p, q, r;a, b

17、, c, d, e;r;i, j, k;直线坐标轴直线坐标轴旋转坐标轴旋转坐标轴圆弧半径圆弧半径圆弧中心坐标圆弧中心坐标准备功能准备功能g指令机床动作方式指令机床动作方式辅助功能辅助功能m机床辅助动作指令机床辅助动作指令补偿值补偿值h或或d补偿值地址补偿值地址切削用量切削用量sf主轴转速主轴转速进给量或进给速度进给量或进给速度刀具号刀具号t刀库中的刀具编号刀库中的刀具编号q 字地址程序段的一般格式：字地址程序段的一般格式： n_ g_ x_ y_ z_ f_ s_ t_ m_ ; 程序段程序段 准准 备备 尺寸字尺寸字 进进 给给 主轴转速主轴转速 刀刀 具具 辅辅 助助 程序段程序段 序号字

18、序号字 功能字功能字 功能字功能字 功能字功能字 功能字功能字 功能字功能字 结束符结束符第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识二、二、 数控机床的坐标系数控机床的坐标系坐标轴及运动方向的规定：编程、维修和使用方便，通用性坐标轴及运动方向的规定：编程、维修和使用方便，通用性q iso标准坐标：标准坐标： 标准坐标系：标准坐标系： “右手直角笛卡儿坐标系右手直角笛卡儿坐标系” 右手螺旋法则右手螺旋法则 回转坐标系回转坐标系：绕：绕x.y.z轴转动的圆进给坐标轴分别用轴转动的圆进给坐标轴分别用a.b.c表表示，轴相互关系由右手螺旋法则而定。示，轴相互关系由右手螺旋法则而定。 正方向正方向：刀具

19、远离工件的方向为坐标轴正方向。：刀具远离工件的方向为坐标轴正方向。第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识1.机床坐标轴确定方法：机床坐标轴确定方法： 先确定先确定z轴，再确定轴，再确定x和和y轴轴 z坐标轴的确定坐标轴的确定q 标准规定：标准规定：平行于机床主轴，刀具远离工件的方向为正。平行于机床主轴，刀具远离工件的方向为正。若没有主轴若没有主轴(如牛头刨床如牛头刨床)或者有多个主轴（龙门铣床），或者有多个主轴（龙门铣床），则选择垂直于工件装夹面的方向为则选择垂直于工件装夹面的方向为z坐标。坐标。若主轴能摆动：若主轴能摆动： 在摆动的范围内只与标准坐标系中的某一坐标平行时，在摆动的范围内只

20、与标准坐标系中的某一坐标平行时，则这个坐标便是则这个坐标便是z坐标；坐标； 若在摆动的范围内与多个坐标平行，则取垂直于工件若在摆动的范围内与多个坐标平行，则取垂直于工件装夹面的方向为装夹面的方向为z坐标。坐标。第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识1.机床坐标轴的确定方法：机床坐标轴的确定方法： x坐标轴的确定坐标轴的确定q 标准规定：标准规定：水平、垂直于水平、垂直于z轴、平行于工件的夹装面轴、平行于工件的夹装面在刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床等）。在刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床等）。 z轴水平（卧式）：轴水平（卧式）：从刀具从刀具(主轴主轴)向工件看时，向工件看时，x坐标的正

21、方向坐标的正方向指向右边。指向右边。 z轴垂直（立式）：轴垂直（立式）： 单立柱机床，从刀具向立柱看时，单立柱机床，从刀具向立柱看时，x的正方向指向右边；的正方向指向右边； 双立柱机床双立柱机床(龙门机床龙门机床)，从刀具向左立柱看时，从刀具向左立柱看时，x轴的正方轴的正方向指向右边。向指向右边。在工件旋转的机床上（车床、磨床等），在工件旋转的机床上（车床、磨床等），x轴的运动方轴的运动方向是工件的径向并平行于横向拖板，且刀具离开工件旋向是工件的径向并平行于横向拖板，且刀具离开工件旋转中心的方向是转中心的方向是x轴的正方向。轴的正方向。第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识1.机床坐标轴的

22、确定方法：机床坐标轴的确定方法： y坐标坐标q 利用已确定的利用已确定的x、z坐标的正方向，用右手定则或右手螺旋坐标的正方向，用右手定则或右手螺旋法则，确定法则，确定y坐标的正方向。坐标的正方向。右手定则：大姆指指向右手定则：大姆指指向+x，中指指向，中指指向+z，则，则+y方向为方向为食指指向。食指指向。右手螺旋法则：在右手螺旋法则：在x z平面，从平面，从z至至x，姆指所指的方向，姆指所指的方向为为+y。第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识1.机床坐标轴的确定方法：总结机床坐标轴的确定方法：总结q z轴：轴：平行于机床主轴，刀具远离工件的方向为正；平行于机床主轴，刀具远离工件的方向为

23、正；q x轴：轴：与与z轴垂直，一般为水平方向，并与工件装夹面平行；轴垂直，一般为水平方向，并与工件装夹面平行；q y轴：轴：根据根据x、z轴，轴，由笛卡儿原则确定。由笛卡儿原则确定。正正方方向向工件旋转的机床工件旋转的机床：刀具远离工件的方向为坐标轴正刀具远离工件的方向为坐标轴正方向（如车床、磨床）方向（如车床、磨床）刀具刀具旋转的机床旋转的机床z轴水平轴水平：由主轴尾端向工件看，由主轴尾端向工件看，右为正（如：右为正（如：卧卧铣床、镗床）铣床、镗床）z轴垂直轴垂直：面对刀具主轴向立柱看，面对刀具主轴向立柱看，右为正（如：右为正（如：立立铣床、插齿机）铣床、插齿机）第二节第二节 编程的基础知

24、识编程的基础知识常见机床的坐标轴确定常见机床的坐标轴确定立式立式5 5轴数控铣床的坐标系轴数控铣床的坐标系立式数控铣床立式数控铣床第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识常见机床的坐标轴确定常见机床的坐标轴确定卧式数控铣床卧式数控铣床z z轴轴水平（卧式），水平（卧式），则从刀具主轴后端向则从刀具主轴后端向工件看时，工件看时，x x坐标的坐标的正方向指向右边。正方向指向右边。第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识常见机床的坐标轴确定常见机床的坐标轴确定卧式车床卧式车床在工件旋转的机床上（车床、磨床等），在工件旋转的机床上（车床、磨床等），x x轴的运动方轴的运动方向是工件的径向并平行于横

25、向拖板，且刀具离开工件旋向是工件的径向并平行于横向拖板，且刀具离开工件旋转中心的方向是转中心的方向是x x轴的正方向。轴的正方向。第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识常见机床的坐标轴确定常见机床的坐标轴确定 z z轴垂直（立式）：轴垂直（立式）：双立柱机床双立柱机床( (龙门机床龙门机床) )， 面向刀具向左立柱看时，面向刀具向左立柱看时，x x轴的正方向指向右边。轴的正方向指向右边。龙门数控铣床龙门数控铣床第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识q 注意：注意： 编程坐标轴编程坐标轴： 刀具与工件是一对相对运动。为方便，一律假定工件不动，全部刀具与工件是一对相对运动。为方便，一律假定

26、工件不动，全部用刀具运动的坐标系编程。这样便可以使编程人员在不知道刀具是移用刀具运动的坐标系编程。这样便可以使编程人员在不知道刀具是移近工件、还是相反的情况下，都能正确地进行编程。近工件、还是相反的情况下，都能正确地进行编程。 附加坐标轴：附加坐标轴： 平行于基本坐标系中坐标轴的进给轴，用平行于基本坐标系中坐标轴的进给轴，用u.v.w表示表示 统一规定坐标系：工件不动，刀具运动统一规定坐标系：工件不动，刀具运动 其运动方向用不加其运动方向用不加“ “ ”字母，如字母，如+x+x，则表示刀具相对于工件的，则表示刀具相对于工件的运动指令。用运动指令。用加加“ “ ”字母，如字母，如+x+x，表示工

27、件相对刀具的运动指令。，表示工件相对刀具的运动指令。二者表示的运动方向相反。二者表示的运动方向相反。对于编程人员只考虑不加对于编程人员只考虑不加“ “ ”的运动方的运动方向，对于机床制造者，则需要考虑带向，对于机床制造者，则需要考虑带“ “ ”的运动方向。的运动方向。第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识2.2.机床坐标系与工件坐标系机床坐标系与工件坐标系1 1）机床坐标系）机床坐标系q 机床坐标系与机床原点及机床参考点机床坐标系与机床原点及机床参考点机床坐标系：机床坐标系：数控机床安装调试时便设定好的固定坐标系，数控机床安装调试时便设定好的固定坐标系，并并设有固定的坐标原点，就是设有固定

28、的坐标原点，就是机床原点机床原点（机械原点）（机械原点）；是是数控数控机床中所建立的工件坐标系的参考坐标系。机床中所建立的工件坐标系的参考坐标系。机床原点：机床原点：数控机床进行加工运动的基准参考点，唯一性。数控机床进行加工运动的基准参考点，唯一性。注意：机床坐标系一般不作为编程坐标系，仅作为注意：机床坐标系一般不作为编程坐标系，仅作为工件坐标系的参考坐标系。工件坐标系的参考坐标系。第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识机床参考点：机床参考点：也称也称机床零点机床零点，用于对机床运动进行检测和控制的固，用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点。是机床坐标系中一个固定不变的极限点，是定位置点

29、。是机床坐标系中一个固定不变的极限点，是机床各运动部机床各运动部件的回零点件的回零点，相对于机床原点来讲是一个已知固定值。对数控铣床、，相对于机床原点来讲是一个已知固定值。对数控铣床、加工中心而言，机床参考点与机床原点重合，一般取在加工中心而言，机床参考点与机床原点重合，一般取在x x、y y、z z坐标的坐标的正方向极限位置上；对数控车床，机床原点取在卡盘右端面与旋转中正方向极限位置上；对数控车床，机床原点取在卡盘右端面与旋转中心线的交点之处，机床参考点在车刀退离主轴端面和旋转中心线最远心线的交点之处，机床参考点在车刀退离主轴端面和旋转中心线最远的某一固定点。的某一固定点。+x 第二节第二节

30、 编程的基础知识编程的基础知识2 2）工件坐标系与工件原点（编程坐标系）工件坐标系与工件原点（编程坐标系）q 工件原点：工件原点：为编程方便在零件、工装夹具上选定的某一点或为编程方便在零件、工装夹具上选定的某一点或与之相关的点。该点也可以是对刀点重合；与之相关的点。该点也可以是对刀点重合；q 工件坐标系：工件坐标系：以工件原点为零点建立的一个坐标系，编程时，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；所有的尺寸都基于此坐标系计算；q 工件原点偏置工件原点偏置：工件随夹具在机床上安装后，工件原点与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。机床原点间的距离。

31、注意：现代数控机床均可设置多个工件坐标系，在加注意：现代数控机床均可设置多个工件坐标系，在加工时通过工时通过g指令进行切换。指令进行切换。第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识2 2）工件坐标系与工件原点）工件坐标系与工件原点工件原点的设置一般应遵循下列原则工件原点的设置一般应遵循下列原则： 工件原点选在工件图形的尺寸基准上，以利于编程；工件原点选在工件图形的尺寸基准上，以利于编程； 工件原点尽量选在尺寸精度高、表面粗糙度值小的工件表面工件原点尽量选在尺寸精度高、表面粗糙度值小的工件表面上；可提高工件的加工精度和一致性。上；可提高工件的加工精度和一致性。 工件原点最好选在工件的对称中心上；

32、工件原点最好选在工件的对称中心上； 要便于测量和检验。要便于测量和检验。 注意：设定编程坐标系时，假定工件固定不动，用刀具运注意：设定编程坐标系时，假定工件固定不动，用刀具运动的坐标系来编程。动的坐标系来编程。第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识3 3）机床坐标系与工件坐标系的关系）机床坐标系与工件坐标系的关系 机床坐标系与工件坐标系的相应坐标轴一般相平行，方向也机床坐标系与工件坐标系的相应坐标轴一般相平行，方向也相同，但原点不同。相同，但原点不同。 工件原点与机床原点间的距离称为工件原点与机床原点间的距离称为工件原点偏置工件原点偏置，加工时，加工时，这个偏置值需预先输入到数控系统中。这

33、个偏置值需预先输入到数控系统中。 (g92/g54) 第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识y轴轴偏偏置置量量x轴偏置量轴偏置量工件原点工件原点z轴偏置量轴偏置量y轴轴机床原点机床原点x轴轴z轴轴卧式数控机床的坐标系卧式数控机床的坐标系x轴轴z轴轴偏偏置置量量y轴轴y轴偏置量轴偏置量x轴偏置量轴偏置量机床原点机床原点工件原点工件原点立式数控机床的坐标系立式数控机床的坐标系z轴轴第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识3.3.绝对坐标系和增量坐标系绝对坐标系和增量坐标系q 绝对坐标系：绝对坐标系：所有坐标值均从坐标原点计量的坐标系。所用所有坐标值均从坐标原点计量的坐标系。所用的编程指令称为

34、绝对指令。绝对坐标常用的编程指令称为绝对指令。绝对坐标常用x x、y y、z z代码表示。代码表示。q 增量坐标系：增量坐标系：运动轨迹的终点坐标值相对于起点计量的坐标运动轨迹的终点坐标值相对于起点计量的坐标系，其坐标原点是移动的。所用的编程指令称为增量指令。系，其坐标原点是移动的。所用的编程指令称为增量指令。增量坐标常用增量坐标常用u u、v v、w w代码表示。代码表示。 如图，如图，加工直线加工直线ab，在绝对坐标，在绝对坐标系中表示系中表示b点坐标值：点坐标值：xb30，yb50；在增量坐标系中表示；在增量坐标系中表示b点坐点坐标值为：标值为：ub20，vb30。第二节第二节 编程的基

35、础知识编程的基础知识4.4.对刀点对刀点q 概念：概念：在数控机床上加工零件时，刀具相对于工件运动的起在数控机床上加工零件时，刀具相对于工件运动的起点。由于程序段从该点开始执行，所以对刀点又称为点。由于程序段从该点开始执行，所以对刀点又称为“程序程序起点起点”或或“起刀点起刀点”。q 选择原则：选择原则： 在机床上找正容易，加工中检查方便在机床上找正容易，加工中检查方便; ; 要便于数学处理和简化编程要便于数学处理和简化编程; ; 有利于提高加工精度，引起的加工误差小。有利于提高加工精度，引起的加工误差小。注：对刀点可选在零件上或零件外，应与零件的定位基准有一注：对刀点可选在零件上或零件外，应

36、与零件的定位基准有一定的尺寸关系。尽量选在零件的设计基准或工艺基准上。定的尺寸关系。尽量选在零件的设计基准或工艺基准上。 4.4.对刀点对刀点q 若对刀精度要求不高时，可直接选用零若对刀精度要求不高时，可直接选用零件上或夹具上的某些表面作为对刀面。件上或夹具上的某些表面作为对刀面。q 对刀点即是程序的起点又是程序的终点。对刀点即是程序的起点又是程序的终点。因此在成批生产中要考虑对刀点的重复因此在成批生产中要考虑对刀点的重复精度，该精度可用对刀点相距机床原点精度，该精度可用对刀点相距机床原点的坐标值（的坐标值（x0，y0）来校核。）来校核。q 若对刀精度要求较高时，对刀点应尽量若对刀精度要求较高

37、时，对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上。如选在零件的设计基准或工艺基准上。如以孔定位的工件，可选孔的中心作为对以孔定位的工件，可选孔的中心作为对刀点。刀具的位置则以此孔来找正，使刀点。刀具的位置则以此孔来找正，使“刀位点刀位点”与与“对刀点对刀点”重合。重合。q 对刀点往往就选在零件的加工原点。对刀点往往就选在零件的加工原点。工件对刀示意图工件对刀示意图yz3530刀具夹具垫板螺栓工件螺帽第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识5.5.刀位点刀位点q 刀具的定位基准点，用于确定刀具在机床坐标系中位置的刀刀具的定位基准点，用于确定刀具在机床坐标系中位置的刀具上的特定点。立铣刀指刀具轴线

38、与刀具底面的交点，球头具上的特定点。立铣刀指刀具轴线与刀具底面的交点，球头铣刀指球头铣刀的球心，车刀指刀尖，钻头指钻尖。铣刀指球头铣刀的球心，车刀指刀尖，钻头指钻尖。第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识6.6.换刀点换刀点q “换刀点换刀点”是指刀架转位换刀时的位置。是指刀架转位换刀时的位置。q 选择原则：选择原则：该点可以是某一固定点（如加工中心机床，其该点可以是某一固定点（如加工中心机床，其换刀机械手的位置是固定的），也可以是任意的一点（如换刀机械手的位置是固定的），也可以是任意的一点（如车床）。换刀点应设在工件或夹具的外部，以刀架转位时车床）。换刀点应设在工件或夹具的外部，以刀架转

39、位时不碰工件及其他部件为准。其设定值可用实际测量方法或不碰工件及其他部件为准。其设定值可用实际测量方法或计算确定。计算确定。第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识7.最小设定单位和编程尺寸表示法最小设定单位和编程尺寸表示法q 最小设定单位：最小设定单位：即数控机床的最小位移量（最小编程单位，最小指令即数控机床的最小位移量（最小编程单位，最小指令增量，脉冲当量（步进电机），是指数控机床的最小移动单位，是数控增量，脉冲当量（步进电机），是指数控机床的最小移动单位，是数控机床的一个重要技术指标（一般为机床的一个重要技术指标（一般为0.00010.01mm）。）。q 脉冲当量脉冲当量：对应于每一个

40、指令脉冲（最小位移指令）机床位移部件的运对应于每一个指令脉冲（最小位移指令）机床位移部件的运动量。动量。 q 编程尺寸表示法：两种表示法编程尺寸表示法：两种表示法 以以最小设定单位最小设定单位为最小单位来表示为最小单位来表示; 最小设定单位为最小设定单位为0.01mm； 以以毫米毫米为单位，以有效位小数来表示为单位，以有效位小数来表示;如：如：x=524.295mm，y=36.52mm，最小设定单位为，最小设定单位为0.01mm，则：，则： 1 法表示：法表示：x52430 z3652 2 法表示：法表示：x524.30 z36.52第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识三、功能代码简介三

41、、功能代码简介 常用编程指令主要用来描述机床的运动方式、加工类别、常用编程指令主要用来描述机床的运动方式、加工类别、主轴的启停、冷却液的开关、主轴转速、进给速度、刀具选主轴的启停、冷却液的开关、主轴转速、进给速度、刀具选择等。择等。(g m f s t x y z )q 代码：代码： 是文字、数字、符号以及它们组合的总称，又称指令。是文字、数字、符号以及它们组合的总称，又称指令。它是程序的最小单元。它是程序的最小单元。 经过多年的发展，程序用代码已标准化经过多年的发展，程序用代码已标准化，现在有，现在有iso（international standardization organization

42、）和）和eia (electronic industries association)两种。两种。 输入方式：穿孔带、输入方式：穿孔带、磁带、磁盘、手动数据或计算机通信输入等。磁带、磁盘、手动数据或计算机通信输入等。 准备功能指令（准备功能指令（g指令）指令） 辅助功能指令（辅助功能指令（m指令）指令） f、s、t代码代码第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识三、常用功能代码三、常用功能代码第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识1 1、准备功能指令（、准备功能指令（g指令）指令） p22 表表2-3 用于建立机床加工机能，规定机床运动线型、坐标系、坐标用于建立机床加工机能，规定机床运动

43、线型、坐标系、坐标平面、刀具补偿、暂停等操作，分模态代码和非模态代码。平面、刀具补偿、暂停等操作，分模态代码和非模态代码。q 模态代码（续效代码）模态代码（续效代码）：一经使用，便保持有效到以后的程一经使用，便保持有效到以后的程序段中，遇同组代码失效。序段中，遇同组代码失效。q 非模态代码（非续效代码）：非模态代码（非续效代码）：只在本程序段有效只在本程序段有效。q 书写格式：书写格式： g_ _ (0099 , g_ _ _) 例例：n001 g00 x30 y40 z0; n005 z-10; n007 g00 g92 x80 y70 ; n009 g01 g41 x50 y50 z0;表

44、表2-3 准备功能准备功能g代码代码第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识2、辅助功能指令（、辅助功能指令（m指令）指令）q 功能：功能：控制机床及其辅助装置的通断的指令。如开、控制机床及其辅助装置的通断的指令。如开、 停冷却停冷却泵；主轴正反转、停转；程序结束等泵；主轴正反转、停转；程序结束等 q 组成：组成：m后带后带23位数字组成，共有位数字组成，共有1001000种。有模态（续种。有模态（续效）指令与非模态（非续效）指令之分。效）指令与非模态（非续效）指令之分。q 书写格式：书写格式： m_ _ ( 0099 ) m00程序停止；程序停止； m01计划停止；计划停止； m02程序结

45、束程序结束； m03，m04，m05主轴正转，反转，停转；主轴正转，反转，停转； m06换刀指令换刀指令,用与加工中心换刀前的准备动作；用与加工中心换刀前的准备动作； m07，m08 冷却液开；冷却液开； m09 冷却液停；冷却液停； m10，m11 运动部件的夹紧与松开；运动部件的夹紧与松开； m19主轴定向停止；主轴定向停止； m30-程序结束程序结束, 与与m02基本相同，不同之处是，光标返回程序头位置，基本相同，不同之处是，光标返回程序头位置，不管不管m30后是否还有其他程序段。换工件时用。后是否还有其他程序段。换工件时用。第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识3、f、s、t代码代

46、码q f代码：代码：进给功能，续校代码，进给功能，续校代码，mm/min(进给速度进给速度)、mm/r(转速转速) 编码法：编码法： f带两位数字，如带两位数字，如f05, f36等。后面所带的数只等。后面所带的数只是一个代码，它与某个（系统规定的速度值）速度值相对是一个代码，它与某个（系统规定的速度值）速度值相对应，换而言之，这种指令所指定的进给速度是有级的，速应，换而言之，这种指令所指定的进给速度是有级的，速度值序既可等差数列，也可能是等比数列；度值序既可等差数列，也可能是等比数列；直接指定法：直接指定法：f后带若干位数字，如后带若干位数字，如f150, f3500等。后面等。后面所带的数

47、字表示实际的速度值，上述两个指令分别表示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。用用g94, g95指定。指定。 第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识3、f、s、t代码代码q s代码代码：主轴转速控制指令，主轴转速控制指令，两种指令格式两种指令格式 一种是一种是s*，用，用s和其后的两位数选择主轴速度。这个两位数是主轴转和其后的两位数选择主轴速度。这个两位数是主轴转速的编码，不同编码表示主轴不同的转速级。如速的编码，不同编码表示主轴不同的转速级。如s12为主轴的第十二为主轴的第十二级转速。此时，机床主传动为有级变速。级转速。此时，

48、机床主传动为有级变速。 另一种是另一种是s*，用，用s和其后的四位数直接指令主轴的转速。如和其后的四位数直接指令主轴的转速。如s2000为指令主轴转速为为指令主轴转速为2000r/min，此时，机床主传动为无级变速。指令了，此时，机床主传动为无级变速。指令了s代码后，代码后，主轴转与不转，是正转还是反转，转后是否停止主轴转与不转，是正转还是反转，转后是否停止，由控制由控制主轴旋转的主轴旋转的m代码决定代码决定。在刀具旋转的机床中，主轴旋转单位一般采。在刀具旋转的机床中，主轴旋转单位一般采用用r/min，但在工件旋转的机床中，可以采用，但在工件旋转的机床中，可以采用m/min，此时为恒线速度，此

49、时为恒线速度控制。控制。 模态指令，模态指令，s指令只有在主轴速度可调时有效。指令只有在主轴速度可调时有效。 第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识3、f、s、t代码代码q t代码代码：刀具功能代码刀具功能代码指令格式：指令格式：t* *。 用用t及后面的四位数分别表示选择的及后面的四位数分别表示选择的刀具号刀具号和和刀具补偿刀具补偿号号。当机床上装有刀库时，使用该指令，使被指令的刀具处。当机床上装有刀库时，使用该指令，使被指令的刀具处在换刀位置上。在换刀位置上。 如如t0202，执行该指令，将编号为，执行该指令，将编号为t02的刀具转到换刀位，的刀具转到换刀位，同时将刀补表中的同时将刀补

50、表中的02号刀偏值读入到数控系统中。再用换刀号刀偏值读入到数控系统中。再用换刀指令，将其交换到加工位置上。指令，将其交换到加工位置上。1 1、简述、简述代码（指令）的分类。代码（指令）的分类。2 2、名词解释：、名词解释：坐标轴、坐标系、机床原点、工件坐标轴、坐标系、机床原点、工件原点；原点；3 3、 试说明坐标系与工件坐标系各自的功用，以试说明坐标系与工件坐标系各自的功用，以及它们的相互关系和如何确定它们的相互关系。及它们的相互关系和如何确定它们的相互关系。第二章第二章 习题与思考题习题与思考题第三节第三节 常用准备功能指令的常用准备功能指令的编程方法编程方法 与坐标系相关的指令与坐标系相关

51、的指令 运动控制指令运动控制指令 与刀具补偿有关的指令与刀具补偿有关的指令tt功能功能 其他指令其他指令常用准备功能指令常用准备功能指令第三节第三节 常用准备功能指令的编程方法常用准备功能指令的编程方法第三节第三节 常用准备功能指令的编程方法常用准备功能指令的编程方法一、与坐标系相关的指令一、与坐标系相关的指令g90/g91、g92、g17 g191. g90、g91绝对坐标指令与增量坐标指令绝对坐标指令与增量坐标指令 g90绝对坐标指令，绝对坐标指令，表示程序中的编程尺寸是在某个坐标表示程序中的编程尺寸是在某个坐标系下按其绝对坐标给定的。系下按其绝对坐标给定的。 g91增量坐标指令，增量坐标

52、指令，表示程序中编程尺寸是相对于本段的表示程序中编程尺寸是相对于本段的起点，即编程尺寸是本程序段各轴的移动增量，故起点，即编程尺寸是本程序段各轴的移动增量，故g91又称增又称增量坐标指令。量坐标指令。 注意：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（即只允许用其中之一，而不能同时使用。在缺省的情况下（即无无g90又无又无g91），默认是在），默认是在g90状态下。状态下。第三节第三节 常用准备功能指令的编程方法常用准备功能指令的编程方法1. g90、g91绝对坐标指令与增量坐标指令绝

53、对坐标指令与增量坐标指令例：编制如图所示的移动量。例：编制如图所示的移动量。 绝对尺寸指令：绝对尺寸指令： g90 g01 x30 y50； 增量尺寸指令：增量尺寸指令： g91 g01 x20 y30； 或或 g01 u20 v30；第三节第三节 常用准备功能指令的编程方法常用准备功能指令的编程方法2. g92坐标系设定指令坐标系设定指令 通过设定刀具起点（对刀点）与工件坐标系原点的相对位置关系通过设定刀具起点（对刀点）与工件坐标系原点的相对位置关系来建来建立工件坐标系，在程序中，利用立工件坐标系，在程序中，利用g92指令及刀具当前位置，建立新的工件指令及刀具当前位置，建立新的工件坐标系。坐

54、标系。编程格式：编程格式： g92 x a_ y_b z_c_ a、b、c为当前刀位点在所设定工件坐标系中的坐标值为当前刀位点在所设定工件坐标系中的坐标值图说明：图说明：1 1 车削编程时，车削编程时，x x尺寸字中数值一般用坐标尺寸字中数值一般用坐标值的值的2 2倍，即用回转中心直径值编程；倍，即用回转中心直径值编程； 2 2 该指令程序段要求坐标值该指令程序段要求坐标值x x、z z必须齐全，必须齐全，不可缺少，并且只能使用绝对坐标值，不可缺少，并且只能使用绝对坐标值，不能使用增量坐标值；不能使用增量坐标值；3 3 在一个零件的全部加工程序中，根据需在一个零件的全部加工程序中，根据需要，可

55、重复设定或改变编程原点。要，可重复设定或改变编程原点。例例 设置如图所示工件坐标系。设置如图所示工件坐标系。坐标系设定指令：坐标系设定指令：g92 x400 z200； 200400opx zpop150op2. g92坐标系设定指令坐标系设定指令第三节第三节 常用准备功能指令的编程方法常用准备功能指令的编程方法 注意：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，仍在原来位置。在执行机床）并不产生运动，仍在原来位置。在执行g92指令前，刀具必须指令前，刀具必须放在程序所要求的位置上，如果刀位点与设定值有误差

56、时可用刀具补放在程序所要求的位置上，如果刀位点与设定值有误差时可用刀具补偿指令补偿其差值。偿指令补偿其差值。 编程时，通过编程时，通过g92指令将工件坐标系的原点告诉数控装置，并把这指令将工件坐标系的原点告诉数控装置，并把这个值记忆在数控装置的存储器中。执行该指令后就确定了起刀点与工个值记忆在数控装置的存储器中。执行该指令后就确定了起刀点与工件原点的相对位置。件原点的相对位置。 工件原点一般设定在工件基准或工艺基准上，亦可设在卡盘端面中工件原点一般设定在工件基准或工艺基准上，亦可设在卡盘端面中心上，对于车床，通常将其取在主轴轴线与零件精加工后的右端面的心上，对于车床，通常将其取在主轴轴线与零件

57、精加工后的右端面的交点处。交点处。 x、z 取值原则：取值原则：1)、方便数学计算和简化编程；、方便数学计算和简化编程；2)、容易找正对刀；、容易找正对刀；3)、便于加工检查；、便于加工检查；4)、引起的加工误差小；、引起的加工误差小；5)、不要与机床、工件发生碰撞；、不要与机床、工件发生碰撞；6)、方便拆卸工件；、方便拆卸工件；7)、空行程不要太长；、空行程不要太长；2. g92坐标系设定指令坐标系设定指令第三节第三节 常用准备功能指令的编程方法常用准备功能指令的编程方法3. g17, g18，g19坐标平面设定指令坐标平面设定指令 g17：指定零件进行：指定零件进行xy平面加工平面加工 g

58、18：指定零件进行：指定零件进行zx平面加工平面加工 g19：指定零件进行：指定零件进行yz平面加工平面加工 注：默认值为注：默认值为g17g17 两维平面不必设定（如数控车床两维平面不必设定（如数控车床）第三节第三节 常用准备功能指令的编程方法常用准备功能指令的编程方法二、运动控制指令二、运动控制指令g00，g01，g02/g03，g041. g00快速点定位指令快速点定位指令 使刀具以点位控制方式从刀具所在点以数控系统预先调定的快使刀具以点位控制方式从刀具所在点以数控系统预先调定的快进速度，快速移动到程序段所指令的下一个定位点。进速度，快速移动到程序段所指令的下一个定位点。 编程格式：编程

59、格式：g00 x_ y_ z_ ； 注注 意：意：g00运动轨迹视具体数控机床而议；运动轨迹视具体数控机床而议；g00的程序段不需要指定进给速度的程序段不需要指定进给速度f，如果指定了，无效；，如果指定了，无效；g00移动的速度已由机床生产厂家设定好，一般不允许修改。移动的速度已由机床生产厂家设定好，一般不允许修改。注意：注意：g00的运动轨迹不一定是直线，若不注意则容易干涉。的运动轨迹不一定是直线，若不注意则容易干涉。目标点坐标目标点坐标第三节第三节 常用准备功能指令的编程方法常用准备功能指令的编程方法2. g01直线插补指令直线插补指令g01用以指令两个坐标用以指令两个坐标(或三个坐标或三

60、个坐标)以联动的方式，按程以联动的方式，按程序段中规定的进给速度序段中规定的进给速度f，插补加工出任意斜率的直线。，插补加工出任意斜率的直线。编程格式：编程格式：g01 x_ y_ z_ f_；目标点坐标目标点坐标 进给速度进给速度说说 明：明： 刀具的当前位置是直线的起点，在程序段中指定的是终点的坐标值；刀具的当前位置是直线的起点，在程序段中指定的是终点的坐标值； g01程序段中必须指定进给速度程序段中必须指定进给速度f； g01与与f都是续效指令。都是续效指令。g01g01 x50 z-70 f150g01g01 x81 z-70g00g00 x81 z0g00g00 x50 z0zxog