数控编程基本知识

1、1.1返回目录1.1返回目录第一章 数控编程基本知识1.2返回目录1.2返回目录数控车床的工作原理数控车床的工作原理CNC程序结构和编程程序结构和编程准备功能准备功能G G代码代码刀具功能刀具功能T代码代码快速定位快速定位G00G00线性进给线性进给G01G01本章小结本章小结习题与思考题习题与思考题本章内容本章内容1.3返回目录1.3返回目录1.工作原理2.数控机车的特点 .适应性强; .加工精度高(脉冲当量普遍可达0.001/脉冲); .加工质量稳定可靠; .生产效率高; .减轻劳动强度; .有利于生产管理的现代化。数控机车的工作原理数控机车的工作原理零件图程序控制计算机伺服机构数控设备工

2、件1.4返回目录1.4返回目录编程坐标编程坐标1.1.机车坐标轴机车坐标轴 为简化编程和保证程序的通用性，对数控机车的坐标为简化编程和保证程序的通用性，对数控机车的坐标轴和方向命名制定了统一的标准轴和方向命名制定了统一的标准，规定直线进给坐标轴用规定直线进给坐标轴用X X，Y Y，Z Z，也就是笛卡儿坐标表示，常称基本坐标轴。，也就是笛卡儿坐标表示，常称基本坐标轴。 Z Z轴与主轴重合，沿轴与主轴重合，沿Z Z轴正方向移动将增大零件与刀具轴正方向移动将增大零件与刀具间的距离。间的距离。 X X轴垂直与轴垂直与Z Z轴，沿轴，沿X X轴的轴的正方向移动将增大零件与刀正方向移动将增大零件与刀具间的

3、距离。具间的距离。Y轴一般虚设与轴一般虚设与X，Z一起构成笛卡儿坐标。一起构成笛卡儿坐标。 数控机车的工作原理数控机车的工作原理1.5返回目录1.5返回目录基基 础础 知知 识识2.机车坐标系、机车零点和机车参考点机车坐标系、机车零点和机车参考点 机车坐标系是机车固有的坐标系，机车坐标系的原点机车坐标系是机车固有的坐标系，机车坐标系的原点称为机车原点或机车点。称为机车原点或机车点。在机床经过设计、制造和调整后，在机床经过设计、制造和调整后，这个原点便被确定下来，它是固定的点。这个原点便被确定下来，它是固定的点。 数控装置上电时并不知道机车零点，为了正确地在机数控装置上电时并不知道机车零点，为了

4、正确地在机车工作时建立机车坐标系，车工作时建立机车坐标系，通常在每个坐标轴的移动范围内通常在每个坐标轴的移动范围内设置一个机车参考点设置一个机车参考点，所以机车起动时，通常要进行机动或，所以机车起动时，通常要进行机动或手动回参考点，以建立机车坐标系。手动回参考点，以建立机车坐标系。数控机车的工作原理数控机车的工作原理1.6返回目录1.6返回目录数控机车的工作原理数控机车的工作原理卡盘刀架参考位置图1.3.1 参考点XZ1.7返回目录1.7返回目录3.工件坐标系、程序原点和对刀点工件坐标系、程序原点和对刀点 工件坐标系是编程人员在编程时使用的，编程人员选择工件工件坐标系是编程人员在编程时使用的，

5、编程人员选择工件上的某一已知点为原点，建立一个新的坐标系，称为工件坐标系。上的某一已知点为原点，建立一个新的坐标系，称为工件坐标系。 对车床对车床 编程而言，工件坐标系原点一般选在，工件轴线与工编程而言，工件坐标系原点一般选在，工件轴线与工件的前端面的交点上。件的前端面的交点上。 XZ程序原点工件坐标系BA(16, 0)B(16,-20)数控机车的工作原理数控机车的工作原理1.8返回目录1.8返回目录%1000N05 T0101N10 G00 X100 Z100N15 M03 S500N20 G00 X50 Z5N25 G01 X50 Z-20 F80N30 G01 X55 Z-20 F80N

6、35 G00 X100 Z100N40 M05N45 M30程序号准备程序程序段号程序段结束程序程序号是由“%”或“O”和四位数字组成一、一、CNC程序结构和编程程序结构和编程1.程序结构 结构包括：程序号，程序段，准备程序，结束程序。1.9返回目录1.9返回目录一、一、CNC程序结构和编程程序结构和编程2.编程时基本概念 .一个”字” 一个”字”是由一个地址(用字母表示)和代码数或数值集合而成。G 02代码数地址字F 80数值地址字 （2）.程序号 每个工件在编程时，必须先指定一个程序号编在程序的开始。程序号的地址用“%”或“O”和几位数字组成（一般是四位数）。 例如： %1236， O12

7、351.10返回目录1.10返回目录一、一、CNC程序结构和编程程序结构和编程 (3)程序段 程序段是由程序段号及各种“字”组成。 程序段 N5 G01 X50 Z5 F120 程序段号 功能字 坐标字 功能字 程序段 N G X Z F M S程序段号 准备功能字坐标字工艺功能字辅助功能字主轴功能字1.11返回目录1.11返回目录一、一、CNC程序结构和编程程序结构和编程3.常用编程的方法 (1) 绝对值编程 (2) 增量值编程 (3) 混合编程 (1)绝对值编程是根据预先设定的工件编程零点(原点),计算出绝对值 坐标尺寸进行编程的方法。 绝对值编程用地址X，Z进行编程，为了编程方便X值用直

8、径编程。 绝对值编程方法：P0 P1 N5 G00 X30 Z0P1 P2 N10 G01 X40 Z-25 F120P2 P3 N15 G01 X60 Z-500P0PXZP1P2P3P01.12返回目录1.12返回目录一、一、CNC程序结构和编程程序结构和编程 (1)增量值编程 增量值编程是根据与前一个位置的坐标值增量来表示位置的一 种方法。 增量值编程用地址U，W进行编程。 增量值编程方法：P1 P2 N5 G01 U10 W-25 F120P2 P3 N10 G01 U20 W-15 F120-UU-UU-UU510P1P2P3151.13返回目录1.13返回目录一、一、CNC程序结构

9、和编程程序结构和编程（2）增量值编程方法：P1 P2 N5 G01 U10 W-25 F120P2 P3 N10 G01 U20 W-15 F120P0 P1 N5 G00 U-70 W-100P1 P2 N10 G01 U10 W-25 F120P2 P3 N15 G01 U20 W-15 F120P3 P0 N20 G00 U40 W-15 F120P0 P1 N5 G91G00 X-70 Z-100P1 P2 N10 G01 X10 Z-25 F120P2 P3 N15 G01 X20 Z-15 F120P3 P0 N20 G00 X40 Z-15 F120P1P2P3-UU-UU-UU

10、P0U-U-1001001.14返回目录1.14返回目录（3）混合编程 混合编程与增量编程混合起来进行编程的方法。（混合编程也必须先设定编程零点）一、一、CNC程序结构和编程程序结构和编程混合编程方法：P0 P1 N5 G00 X30 W-100P1 P2 N10 G01 U10 Z-25 F120P2 P3 N15 G01 X20 W-15 F120P3 P0 N20 G00 U40 Z100P2P3-UUP0-100100P1XZ1.15返回目录1.15返回目录二、准备功能二、准备功能G代码代码 准备功能是指给定机车或控制系统工作方式的一种指令。用地址G和它后面的数字来指定控制动作方式。世

11、纪星系统G代码一览表： G代码 组 功能 G00 快速定位 G01 01 直线插补 G02 顺圆插补 G03 逆圆插补 G04 00 暂停 G28 00 返回刀参考点 G29 由参考点返回 G32 01 螺纹切削 G40 刀尖半径补偿取消 G41 09 左刀补 G42 右刀补 G代码 组 功能 G71 内/外径车削复合循环 G72 端面车削复合循环 G73 闭环车削复合循环 G76 06 螺纹切削复合循环 G80 内/外径车削固定循环 G81 端面车削固定循环 G82 螺纹切削固定循环 G90 13 绝对编程 G91 相对编程 G94 14 每分钟进给 G95 每转进给 1.16返回目录1.1

12、6返回目录二、准备功能二、准备功能G代码代码FANUC系统G代码一览表： G代码 组 功能 G00 快速定位 G01 01 直线插补 G02 顺圆插补 G03 逆圆插补 G04 暂停 G27 00 返回参考点检测 G28 返回参考点 G32 01 螺纹切削 G40 刀尖半径补偿取消 G41 07 左刀补 G42 右刀补 G50 00 设定坐标系 G代码 组 功能 G65 00 宏程序调用 G70 精车循环 G71 粗车循环 G72 00 平端面粗车循环 G73 型车复循环 G76 螺纹切削复循环 G90 内/外径车削固定循环 G92 01 螺纹切削固定循环 G94 端面车削固定循环 G98 0

13、5 每分钟进给 G99 每转进给 1.17返回目录1.17返回目录三、辅助功能三、辅助功能M代码代码 辅助功能由地址字M和其后的一或两位数字组成，主要用于控制零件程序的走向，以及机车各种辅助功能的开关动作。 世纪星系统M代码及功能： 代码 模态 功能说明 M00 非模态 程序停止 M02 非模态 程序结束 M30 非模态 程序结束并返 回程序起点 M98 非模态 调用子程序 M99 非模态 子程序结束 代码 模态 功能说明 M03 模态 主轴正转起动 M04 模态 主轴反转起动 M05 模态 主轴停止转动 M07 模态 切削液打开 M08 模态 切削液打开 M09 模态 切削液停止1.18返回

14、目录1.18返回目录四、刀具功能四、刀具功能T代码代码 刀具功能由地址T和其后的四位数字组成分别表示刀具、刀具号和刀具补偿号。 如下： T 01 01 T 01 02 刀具补偿号 刀具补偿号 刀具号 刀具号 刀具 刀具 为了方便刀具补偿号尽量与刀具号统一。1.19返回目录1.19返回目录 1. 快速定位快速定位 G00 格式：格式：G00 X（U）_ Z（W）_ G00: 快速定位代码；快速定位代码； X、Z：为绝对编程时，快速定位终点在工件坐标系中的坐标；：为绝对编程时，快速定位终点在工件坐标系中的坐标； U、W：为增量编程时，快速定位终点相对于起点的位移量；：为增量编程时，快速定位终点相对

15、于起点的位移量； 例：例：五、快速定位五、快速定位G00XZ40P1P01015绝对值编程:P0 P1 N5 G00 X40 Z2增量值编程:P0 P1 N5 G00 U-20 W-15混合编程:P0 P1 N5 G00 U-20 Z21.20返回目录1.20返回目录 说明说明: G00 指令刀具相对于工件以各轴预先设定的速度，从当前位置快指令刀具相对于工件以各轴预先设定的速度，从当前位置快速移动到程序段指令的定位目标点。速移动到程序段指令的定位目标点。G00 指令中的快移速度由机床参数指令中的快移速度由机床参数“快移进给速度快移进给速度”对各轴分别设定，不能用对各轴分别设定，不能用 F 规定

16、。规定。 G00 一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。快移速度可由一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。快移速度可由面板上的快速修调按钮修正。面板上的快速修调按钮修正。 G00 为模态功能，可由为模态功能，可由 G01、G02、G03 或或 G32 功能注销。功能注销。 注意：注意： 在执行在执行 G00 指令时，由于各轴以各自速度移动，不能保证各轴同时指令时，由于各轴以各自速度移动，不能保证各轴同时到达终点，因而联动直线轴的合成轨迹不一定是直线。操作者必须格外小到达终点，因而联动直线轴的合成轨迹不一定是直线。操作者必须格外小心，以免刀具与工件发生碰撞。常见的做法是，将心，以免刀具与工件

17、发生碰撞。常见的做法是，将X 轴移动到安全位置，轴移动到安全位置，再放心地执行再放心地执行G00 指令。指令。五、快速定位五、快速定位G001.21返回目录1.21返回目录2. 线性进给线性进给G01格式：格式： G01 X_ Z_ F_ ；说明：说明： X、Z：为绝对编程时终点在工件坐标系中的坐标；：为绝对编程时终点在工件坐标系中的坐标； F_：合成进给速度。：合成进给速度。 G01 指令刀具以联动的方式，按指令刀具以联动的方式，按 F 规定的合成进给速度规定的合成进给速度，从当前位置按线性路，从当前位置按线性路线线(联动直线轴的合成轨迹为直线联动直线轴的合成轨迹为直线)移动到程序段指令的终

18、点。移动到程序段指令的终点。%0001G00 X100 Z100G00 X17 Z2G01 X17 Z-20 F120G01 X22 Z-20XZA(17, 2)BC(17,-20)D(22,-20)六、六、线性进给G011.22返回目录1.22返回目录1234567890六、六、线性进给G01绝对值编程：P0 P1 G00 X60 Z2P1 P2 G01 X60 Z0 F80P2 P3 G01 X50 Z-20 F80P3 P4 G01 X40 Z-20 F80P4 P5 G01 X40 Z-30 F80P5 P6 G01 X30 Z-30 F80P6 P7 G01 X30 Z-52 F80P7 P8 G00 X28 Z-52P8 P