数控系统程序输入与通信

第二章数控系统程序输入与通信第一节程序编制基础知识第二节数控机床坐标系统第三节信息输入第四节数控加工程序输入第五节数控加工程序预处理第六节数控系统通信接口与网络数控系统程序输入与通信第1页

第一节程序编制基础知识

一、数控编程概念

编程内容与步骤

数控编程过程能够用流程图2-1表示。各步骤简明说明以下：确定加工方案工艺处理数学处理编写程序清单制备控制介质程序检验图2-1数控编程过程数控系统程序输入与通信第2页

第一节程序编制基础知识1．确定加工方案选择能够实现该方案适当机床、刀具、夹具和装夹方法。2.

工艺处理工艺处理包含选择对刀点，确定加工路线和切削用量。3.数学处理数学处理主要任务就是依据图纸数据求出编程所需数据。4.编写程序清单5.制备介质和程序检验数控系统程序输入与通信第3页

第一节程序编制基础知识应用描述:a.

明确加工目标,确定工艺参数

b.

算基点与节点

c.

按要求程序格式,逐条写程序

d.

程序输入:键盘、接口

e.

程序校验首件试切:

●空刀运动

●用笔代刀

●大批量生产（试切一件）

●三维动态显示

好编程人员,要熟悉

a.

机床结构、性能

b.

数控系统

c.

加工工艺

※充分发挥数控系统功效和数控机床本身能力数控系统程序输入与通信第4页

第一节程序编制基础知识编程方法

1.

手工编程

2.

自动编程二、数控编程代码（介绍）为了满足设计、制造、维修和普及需要，在输入代码、坐标系统、加工指令、辅助功效及程序格式方面，国际上已形成了两个通用标准ISO—InternationalStandardOrganizationEIA—ElectronicIndustriesAssociation

数控系统程序输入与通信第5页

第一节程序编制基础知识三、准备功效G代码和辅助功效M代码1.准备功效G指令

（共有100种，分模态与非模态—P16表2-2）惯用G指令有：(1)．快速点定位指令G00

格式为：G00X—Y—；

三种可能路径：

数控系统程序输入与通信第6页Y

第一节程序编制基础知识XXXYYAAABBBa）方案1b）方案2c）方案3

图2-2G00指令运动轨迹数控系统程序输入与通信第7页

第一节程序编制基础知识

（2）直线插补指令G01

格式：G01X—Y—F—；

（3）

圆弧插补指令G02、G03

格式：G02（G03）X—Y—I—J—F—；

a）逆圆指令G03b）顺圆指令G02图2-3圆弧插补指令数控系统程序输入与通信第8页2、辅助功效M指令（开关功效控制-P17表2-4）（1）．程序停顿指令M00、M01和M02（2）．主轴转动控制指令M03、M04和M05（3）．换刀指令M06（4）．冷却液控制指令M07、M08和M09（5）．夹紧和松开指令M10和M11（6）．改变运动方向指令M15和M16（7）．主轴定向停顿指令M19（8）．

纸带结束指令M30（9）．

互锁旁路指令M31

第一节程序编制基础知识数控系统程序输入与通信第9页

第一节程序编制基础知识四、其它代码(S、T、F)1．主轴功效2．刀具功效3．进给功效4．主轴速度和进给速度其它表示方法数控系统程序输入与通信第10页

第一节程序编制基础知识五、程序结构与格式

例:

N3

G00X10Z10M03S650

;（1）程序段号:查找、跳转、注意，程序段标号与程序执行次序无关，不论有没有括号，程序都是按排列先后次序执行。(2）程序段中主体部分：主体部分包含了各种控制信息和数据（3）结束符:；、LF、*

数控系统程序输入与通信第11页

第二节数控机床坐标系统

一.数控机床坐标轴与运动

直角笛卡尔坐标轴注意右手螺旋定正负不论那一个数控机床都要求：Z轴是平行于主轴中心线坐标轴。注意：刀具相对静止工件运动标准。数控系统程序输入与通信第12页

第二节数控机床坐标系统数控系统程序输入与通信第13页

第二节数控机床坐标系统图2-5圆弧插补指令数控系统程序输入与通信第14页

第二节数控机床坐标系统

二.数控机床坐标系机床坐标原点在机床上某一点，是固定不变，机床出厂已确定。机床换刀点，托板交换点，…这些点在机床上都是固定点。（1）机床坐标系:在数控机床中，为了实现零件加工，往往需要控制几个方向运动，这就需要建立坐标系，方便区分不一样运动方向。（2）工件坐标系：程序编制人员在编程时使用坐标系。在这个坐标系内编程能够简化坐标计算，降低错误，缩短程序长度。数控系统程序输入与通信第15页

第二节数控机床坐标系统

三.绝对坐标系与相对（增量）坐标系（P20）在实际加工中,操作者在机床上装好工件之后要测量该工件坐标系原点和基本机床坐标系原点距离,并把测得距离在数控系统中预先设定,这个设定值叫工件零点偏置。有些数控系统把选取机床坐标系指令设定为G54—G59，它是模态代码。需要指出是,当代机床普通用预置存放方法设定机床坐标系、手工输入方法设置加工坐标系。CRT/MDI(Cathode–reytube/mandatainput)数控系统程序输入与通信第16页

第二节数控机床坐标系统2．对刀点确实定对刀点也称起刀点是数控加工中刀具相对工件运动起点。a）对称零件对刀点选择b）钻孔加工时对刀点选择图2-6对刀点选择数控系统程序输入与通信第17页

第三节信息输入一.数控系统信息数字量:对各坐标轴运动进行数字控制。如对进给各坐标轴运动控制。开关量:实现辅助功效，如主轴启停、换向，冷却、润滑启停等。

二.数控系统信息流程

输入存放译码刀具赔偿进给速度处理插补I/O处理位置控制数控系统程序输入与通信第18页

第四节数控加工程序输入一、数控加工程序输入方式及特点：

NC输入方式：（早期纸带输入、内存小）---输入一条就执行一条

CNC输入方式：（磁盘、DNC接口、内存大）--一次性读入分段执行

特点：（P22）二、数控加工程序输入：

1.输入(MDI、磁盘、DNC接口)

2.零件加工程序存放形式（P23）（两区：零件加工程序存放区：连续存放，不留空隙；目录区：含程序名称、程序首址、程序终址）数控系统程序输入与通信第19页零件程序存放形式—系统内部代码(表2-5)例：N05G90G01X106Y-60F46M05LF（与教材中X100Y-50比较）加工程序输入时完成代码识别,形成“数控加工程序存放器存放程序段情况(表2-6)”第五节数控加工程序预处理一.什么是译码(P24)

译码阶段依据数控加工程序存放器内容,形成“译码结果缓冲器格式(表2-7)”,即数控系统能够识别\执行代码形式—机器指令。

其中将M代码、G代码按表2-8、表2-9要求分组（P26）

第四节数控加工程序输入数控系统程序输入与通信第20页

第五节数控加工程序预处理表2-5惯用数控代码对应关系字符EIA码ISO码内码字符ELA码ISO码内码020H30H00HX37HD8H12H101HB1H01HY38H59H13H202HB2H02HZ29H5AH14H313H33H03HI79HC9H15H404HB4H04HJ51HCAH16H515H35H05HK52H4BH17H616H36H06HF76HC6H18H707HB7H07HM54H4DH19H808HB8H08HLF/CR80H0AH20H919H39H09H_40H2DH21HN45H4EH10HDEL7FHFFHFFHG67H47H11HEOR0BHA5H22H数控系统程序输入与通信第21页第五节数控加工程序预处理表2-6数控加工程序存放器地址内容地址内容地址内容H10HH01HH00HH00HH12HH18HH05H200AH01HH04HH11H200BH00HH06HH09H200CH06HH19HH00H200DH13HH00HH11H200EH21HH05HH00H200FH06HH20H数控系统程序输入与通信第22页

第五节数控加工程序预处理地址码字节数数据形式地址码字节数数据形式N1BCD码MX1特征字X2二进制MY1特征字Y2二进制MZ1特征字Z2二进制GA1特征字I2二进制GB1特征字J2二进制GC1特征字K2二进制GD1特征字F2二进制GE1特征字S2二进制GF1特征字T1BCD码译码结果缓冲器格式数控系统程序输入与通信第23页

第五节数控加工程序预处理单元名地址内码单元名地址内码N4000H05HF400EH00HX4001H6AHS400FH00H4002H00H4010H00HY4003HC4HT4011H00H4004HFFHMX4012H00HZ4005H00HMY4013H05H4006H00HMZ4014H00HI4007H00HGA4015H01H4008H00HGB4016H00HJ4009H00HGC4017H00H400AH00HGD4018H00HK400BH00HGE4019H00H400CH00HGF401AH90HF400DH2EH译码结果缓冲器数控系统程序输入与通信第24页

第五节数控加工程序预处理二、刀具赔偿1为何要进行刀具赔偿如图2-7所表示，在铣床上用半径为r刀具加工外形轮廓为A工件时，刀具中心沿着与轮廓A距离为r轨迹B移动。我们要依据轮廓A坐标参数和刀具半径r值计算出刀具中心轨迹B坐标参数，然后再编制程序进行加工，因控制系统控制是刀具中心运动。在轮廓加工中，因为刀具总有一定半径，如铣刀半径或线切割机钼丝半径等。刀具中心（刀位点）运动轨迹并不等于所加工零件实际轨迹（直接按零件廓形编程所得轨迹），数控系统刀具半径赔偿就是把零件轮廓轨迹转换成刀具中心轨迹。数控系统程序输入与通信第25页

第五节数控加工程序预处理刀具图2-7刀具半径赔偿AB数控系统程序输入与通信第26页

第五节数控加工程序预处理2刀具长度赔偿及刀具半径赔偿

详细应用加工中心：一个主要组成部分就是自动换刀装置，在一次加工中使用多把长度不一样刀具，需要有刀具长度赔偿功效。轮廓铣削加工：为刀具中心沿所需轨迹运动，需要有刀具半径赔偿功效。车削加工：能够使用各种刀具，数控系统具备了刀具长度和刀具半径赔偿功效，使数控程序与刀具形状和刀具尺寸尽可能无关，可大大简化编程。

数控系统程序输入与通信第27页

第五节数控加工程序预处理

含有刀具赔偿功效，在编制加工程序时，能够按零件实际轮廓编程，加工前测量实际刀具半径、长度等，作为刀具赔偿参数输入数控系统，能够加工出合乎尺寸要求零件轮廓。

刀具赔偿功效还能够满足加工工艺等其它一些要求，能够经过逐次改变刀具半径赔偿值大小方法，调整每次进给量，以到达利用同一程序实现粗、精加工循环。另外，因刀具磨损、重磨而使刀具尺寸改变时，若仍用原程序，势必造成加工误差，用刀具长度赔偿能够处理这个问题。

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第五节数控加工程序预处理三、

进给速度处理（控制）为何要控制进给速度对于任何一个数控机床来说，都要求能够对进给速度进行控制，它不但直接影响到加工零件表面粗糙度和精度，而且与刀具和机床寿命和生产效率亲密相关。按照加工工艺需要，进给速度给定普通是将所需进给速度用F代码编入程序。对于不一样材料零件，需依据切削速度、切削深度、表面粗糙度和精度要求，选择适当进给速度。在进给过程中，还可能发生各种不能确定或没有意料到情况，需要随时改变进给速度，所以还应有操作者能够手动调整进给速度功效。数控系统能提供足够速度范围和灵活指定方法。数控系统程序输入与通信第29页

第五节数控加工程序预处理另外，在机床加工过程中，因为进给状态改变，如起动、升速、降速和停顿，为了预防产生冲击、失步、超