2.2数控车床程序编辑与修改

2.1数控车床程序编辑与修改《数控车编程与操作》

4．掌握数控车床程序手工输入与编辑的方法。

1．了解数控车床编程的定义、分类、步骤、特点与要求。

2．掌握数控车床编程常用功能指令。

3．掌握数控车床编程的程序与程序段格式。本任务通过实际操作FANUC

0iMate-TB数控车床的数控系统操作面板，来完成数控车床程序输入与编辑任务。同时，掌握数控编程、数控程序及程序段格式、数控系统常用功能等理论知识。数控系统操作面板程序编制——从分析零件图样到获得数控车床所需的加工程序并进行程序校核的过程。一、数控车床编程内容数控车床程序编制的过程程序编制内容说明分析零件图样包括对零件轮廓的分析，对零件尺寸精度、形位精度、表面粗糙度、技术要求的分析，对零件材料、热处理等要求的分析确定加工工艺合理地选择加工方案，确定加工顺序、加工路线、装夹方法、刀具及切削参数等；同时还要考虑所用数控车床的指令功能，充分发挥数控车床的效能；加工路线要短，正确地选择对刀点、换刀点，减少换刀次数数值计算根据零件图的几何尺寸确定工艺路线及设定坐标系，计算零件粗、精加工运动的轨迹，得到刀位数据。对于形状比较简单的零件（如直线和圆弧组成的零件）的轮廓加工，要计算出几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两几何元素的交点或切点的坐标值，有的还要计算刀具中心的运动轨迹坐标值。对于形状比较复杂的零件（如非圆曲线、曲面组成的零件），可用计算机进行辅助计算数控车床加工程序的编制程序编制内容说明编写加工程序加工路线、工艺参数及刀位数据确定以后，就可根据数控系统规定的功能指令代码及程序段格式，逐段编写加工程序单。此外，必要时还应附上加工示意图以及说明制作控制介质有时，需要把编制好的加工程序的内容记录在控制介质上，如磁带、软盘等，便于输入到数控系统中。一般情况下，加工程序是通过手工输入或通信传输送入数控系统的程序校核加工程序必须经过校验和试切削才能正式使用，通常可以通过数控车床的空运行来检查程序格式有无出错，或用模拟仿真软件来检查刀具加工轨迹的正误，根据加工模拟轮廓的形状与图纸对照检查。但是，这些方法仍无法检查出刀具偏置误差和编程计算不准而造成的零件误差大小，切削用量是否合适，刀具断屑效果和工件表面质量是否达到要求。所以必须采用首件试切的方法来进行实际效果的检查，以便对程序进行修正手工编程——从分析零件图样、确定加工工艺过程、数值计算、编写零件加工程序单、制作控制介质到程序校验都由人工完成的编程方法。二、数控车床程序编制的方法

1．手工编程优点：对于加工形状简单（如直线与直线或直线与圆弧组成的轮廓）、计算量小、程序不多的零件时，快捷、简便；不需要具备特别的条件（价格较高的自动编程机及相应的硬件和软件等）；对机床操作者或程序员不受特别条件的制约；具有较大的灵活性和编程费用少等。缺点：对于形状复杂的零件，特别是具有非圆曲线、列表曲线及曲面组成的零件，用手工编程就有一定困难，出错的概率增大，有时甚至无法编出程序。自动编程使得一些计算繁琐、手工编程困难或无法编出的程序能够顺利地完成。与手工编程相比，自动编程可提高编程效率数倍乃至数十倍，零件愈是复杂，其技术经济效果愈是显著。

2．自动编程自动编程——编程人员只需根据零件图样的要求，使用数控语言编制成源程序输入到计算机中或将零件的几何图形绘制到计算机上，利用计算机专用软件，由计算机自动地进行数值计算及后置处理，编写出零件加工程序单的编程方法。优点：编程速度快、周期短、质量高、使用方便等。三、数控车床编程的基础知识

1．编程坐标系和编程原点编程坐标系——针对某一工件并根据零件图样建立的坐标系。编程坐标系的原点称为工件编程原点，工件编程原点可浮动，用来确定工件轮廓坐标值。编程坐标系与编程原点数控车削加工中，工件的编程坐标系一般与工件坐标系重合（3）编程原点应尽可能选在零件的设计基准或工艺基准上，以使加工引起的误差最小。确定工件编程原点的原则：（1）工件编程原点的位置在给定的图样上应为已知。（2）在该点建立的坐标系中，各几何要素关系应简洁明了，便于坐标值的确定。绝对坐标与相对（增量）坐标

2．绝对坐标与相对（增量）坐标分类定义举例图示绝对坐标值

指刀具刀位点相对于编程坐标系原点的坐标值

刀具从A点移动到B点，使用B点的坐标值，其指令如下：X30.0Z70.0；相对（增量）坐标值

指刀具刀位点运动终点相对于起点在相应坐标方向上的增量值

刀具从A点移动到B点，其指令如下：U－30.0W－40.0；编写程序时，需要给定轨迹终点或目标位置的坐标值，按编程坐标值类型可分为：绝对坐标编程、相对（增量）坐标编程和混合坐标编程三种编程方式。绝对坐标编程、相对（增量）坐标编程和混合坐标编程分类定义绝对坐标编程

使用X、Z轴的绝对坐标值（用X、Z表示）编程相对（增量）坐标编程

使用X、Z轴的相对位移量（用U、W表示）编程混合坐标编程

允许在同一程序段中，X、Z轴分别使用绝对编程坐标值和相对（增量）位移量编程绝对坐标编程、相对（增量）坐标编程和混合坐标编程，对于X轴，可使用直径编程或半径编程。

3．直径、半径方式编程直径/半径两种编程方式可通过准备功能指令G22/G23指定。对数控车床而言，开机默认为直径方式编程。程序组成：程序号+程序内容+程序结束四、数控车床程序的结构

1．加工程序的结构程序——数控车床加工中，为使数控车床运行而送到数控系统中的一组指令。程序组成说明程序号

程序号为程序的开始部分，为了区别存储器中的程序，每个程序都要有程序编号，在编号前采用程序编号地址码。程序号通常由字符“O”“P”“%”及后跟数字来表示程序内容

程序内容是整个程序的核心，由许多程序段组成，每个程序段由一个或若干个字组成，每个字又由地址符和数字字符组成。在程序中能作为指令的最小单位是字程序结束

以程序结束指令M02、M03等作为整个程序结束的符号，来结束整个程序程序组成加工程序结构举例加工程序加工程序的结构说明O0001；程序号N10

G50

X100.0Z100.0；程序内容N20M03S500N30T0101N40G00X50.0Z2.0…………N220M30程序结束数控车床加工中，零件加工程序的结构形式，还随数控系统功能的强弱而略有不同。对功能较强的数控系统，加工复杂零件时，加工程序还可分为主程序和子程序。

2．程序段格式程序段格式举例N007

G01

X50Z30

F140

S300

T0101

M03

LF程序段结束字辅助功能字刀具功能字主轴转速字进给功能字坐标功能字准备功能字程序段号（1）程序段号。由地址码N和后面的若干位数字组成。（2）功能字。功能字主要包括：准备功能字（G功能字）、进给功能字（F功能字）、主轴转速功能字（S功能字）、刀具功能字（T功能字）和辅助功能字（M功能字）。各功能字均由相应的地址码和后面的数字组成。通常程序段格式为可变程序段格式。并不是所有程序段都必须包括所有功能字，有时一个程序段内可仅包括其中一个或几个功能字也是允许的。（3）坐标功能字。由地址码、“+”号、“－”号及绝对（或增量）数值构成。坐标功能字的地址码有X、Y、Z、U、V、W、P、Q、R、A、B、C、I、J、K、D、H等。（4）程序段结束。写在每一程序段之后，表示程序结束。当用“EIA”标准代码时，结束符为“CR”；用“ISO”标准代码时为“NL”或“LF”；有的用符号“；”或“*”表示；有的直接回车即可。准备功能G功能辅助功能M功能刀具功能T功能主轴转速功能S功能进给功能F功能五、数控车床的基本功能数控车床常用的功能指令：

G指令有非模态和模态两种类型，非模态G指令只有在被指定的程序中才有意义，而模态G指令在同组其他的G指令出现以前一直有效。

1．准备功能G功能准备功能G功能又称G指令或G代码。准备功能指令=字地址G+两位数字（少数使用三位数字）

G后面两位数字决定准备功能的意义。它主要是用来指令机床进行加工运动和插补方式的功能。G指令格式JB/T3208—1999标准/FANUC0i系统/GSK980T系统G代码的功能比效代码JB/T3208—1999标准FANUC0i系统GSK980TG00快速点定位快速定位快速定位G01直线插补直线插补（切削进给）直线插补G02顺时针方向圆弧插补圆弧插补（顺时针）顺时针圆弧插补G03逆时针方向圆弧插补圆弧插补（逆时针）逆时针圆弧插补G04暂停暂停暂停时间指令G05不指定G06抛物线插补G07不指定G08加速G09减速G10不指定可编程数据输入代码JB/T3208—1999标准FANUC0i系统GSK980TG11不指定可编程数据输入方式取消G12～G16不指定G17XY平面选择G18ZX平面选择G19YZ平面选择G20不指定英制输入G21不指定米制输入G22～G26不指定G27不指定返回参考点检查G28不指定返回参考位置返回参考点（机械原点）G29～G31不指定代码JB/T3208—1999标准FANUC0i系统GSK980TG32不指定螺纹切削螺纹切削G33螺纹切削、等螺距G34螺纹切削、增螺距变螺距螺纹切削G35螺纹切削、减螺距G36永不指定自动刀具补偿XG37永不指定自动刀具补偿ZG38～G39永不指定G40刀具补偿/刀具偏置注销取消刀尖半径补偿G41刀具补偿—左刀尖半径左补偿G42刀具补偿—右刀尖半径右补偿G43刀具偏置—正G44刀具偏置—负G45刀具偏置＋/＋G46刀具偏置＋/－代码JB/T3208—1999标准FANUC0i系统GSK980TG47刀具偏置－/－G48刀具偏置－/＋G49刀具偏置0/＋G50刀具偏置0/－坐标系或主轴最大速度设定坐标系设定G51刀具偏置＋/0G52刀具偏置－/0局部坐标系设定G53直线偏移,注销机床坐标系设定G54直线偏移X选择工件坐标系1G55直线偏移Y选择工件坐标系2G56直线偏移Z选择工件坐标系3G57直线偏移XY选择工件坐标系4G58直线偏移XZ选择工件坐标系5G59直线偏移YZ选择工件坐标系6G60准确定位1（精）G61准确定位2（中）G62快速定位（粗）G63攻螺纹代码JB/T3208—1999标准FANUC0i系统GSK980TG64不指定G65不指定调用宏指令宏程序命令G66～G67不指定G68刀具偏置（内角）G69刀具偏置（外角）G70不指定精加工循环精加工循环G71不指定外圆粗车循环外圆粗车循环G72不指定端面粗车循环端面粗车循环G73不指定多重车削循环封闭切削循环G74不指定排屑钻端面孔端面深孔加工循环G75不指定外径/内径钻孔循环外圆/内圆切槽循环G76不指定多头螺纹循环G77～G79不指定G80固定循环注销固定钻循环取消G81固定循环G82固定循环G83固定循环钻孔循环代码JB/T3208—1999标准FANUC0i系统GSK980TG84固定循环攻螺纹循环G85固定循环正面镗循环G86固定循环G87固定循环侧钻循环G88固定循环侧攻螺纹循环G89固定循环侧镗循环G90绝对尺寸外径/内径车削循环外圆/内圆车削循环G91增量尺寸G92预置寄存螺纹车削循环螺纹切削循环G93时间倒数，进给速度G94每分钟进给端面车削循环端面切削循环G95主轴每转进给G96恒线速度恒表面切削速度控制恒线速开G97每分钟转数（主轴）恒表面切削速度控制取削恒线速关G98不指定每分钟进给每分钟进给状态C99不指定每转进给每转进给状态不同数控系统G代码功能并不一致，使得不同数控系统的编程差异较大。编程时，必须按照所用数控系统的说明书的具体规定使用，不可张冠李戴。辅助功能M功能又称M指令或M代码。辅助功能指令=字地址M+两位数字（少数使用三位数字）。与数控系统插补器运算无关，主要是数控机床加工、操作时的一些辅助动作的开/关功能，如主轴的正、反转，切削液的开、关等。数控机床的M代码与G代码一样，标准化的程度不高，指定代码少，不指定和永不指定代码多。M代码格式2．辅助功能M功能JB/T3208—1999标准/GSK980T系统和FANUC0i系统常用M代码的功能比较代码JB/T3208—1999标准M代码功能GSK980T系统常用M代码功能FANUC0i系统常用M代码功能M00程序停止程序暂停程序暂停M01计划停止程序选择停止M02程序结束程序结束M03主轴顺时针方向旋转主轴正转主轴顺时针方向旋转M04主轴逆时针方向旋转主轴反转主轴逆时针方向旋转M05主轴停转主轴停止主轴停转M06换刀M072号切削液开M081号切削液开切削液开切削液开M09切削液关切削液关切削液关M10夹紧尾座进M11松开尾座退M12不指定

卡盘夹紧M13主轴顺时针方向，切削液开卡盘松开代码JB/T3208—1999标准M代码功能GSK980T系统常用M代码功能FANUC0i系统常用M代码功能M14主逆时针方向，切削液开M15正运动M16负运动M17～M18不指定M19主轴定向停止M20～M29永不指定M30纸带结束程序运行结束主轴停转，程序结束M31互锁旁路M32不指定润滑开M33不指定润滑关M34～M35不指定M36进给范围1M37进给范围2M38主轴速度范围1M39主轴速度范围2M40如有需要作为齿轮换挡，此外，不指定代码JB/T3208—1999标准M代码功能GSK980T系统常用M代码功能FANUC0i系统常用M代码功能M41如有需要作为齿轮换挡，此外，不指定主轴换挡至第1档位M42如有需要作为齿轮换挡，此外，不指定主轴换挡至第2档位M43如有需要作为齿轮换挡，此外，不指定主轴换挡至第3档位M44如有需要作为齿轮换挡，此外，不指定主轴换挡至第4档位M45如有需要作为齿轮换挡，此外，不指定M46～M47不指定M48注销M49M49进给速度修正旁路M503号切削液开M514号切削液开M52～M54不指定M55刀具直线位移，位置1M56刀具直线位移，位置2M57～M59不指定M60更换工件M61工件直线位移，位置1代码JB/T3208—1999标准M代码功能GSK980T系统常用M代码功能FANUC0i系统常用M代码功能M62工件直线位移，位置2M63～M70不指定M71工件角度位移，位置1M72工件角度位移，位置2M73～M89不指定M90～M97永不指定M98永不指定子程序调用调用子程序M99永不指定从子程序返回返回主程序

M功能代码常因数控系统生产厂家及机床结构的差异和规格的不同而有所差别。因此，编程人员必须熟悉具体所使用数控系统的M功能代码的功能含义，不可盲目套用。刀具功能的规定

3．刀具功能T功能刀具功能也称为T功能，用于指令加工中所用刀具号及自动补偿编组号的地址字，其自动补偿内容主要指刀具的刀位偏差及刀具半径补偿。规定说明应用举例两位数两位数规定的格式为T××，T后面的数字用来指定刀具和刀具补偿号，首位数字一般表示刀具号，常用0～8共9个数字，其中0表示不转刀，末位数表示刀具补偿的编组号，常用0～8共9个数字，其中0表示不执行刀补，补偿量为零经济型数控系统一般采用两位数的规定T23表示将2号刀转到切削位置，并执行第3组刀具补偿值T10表示将1号刀转到切削位置，不执行刀补，补偿量为零四位数四位数规定的格式为T××××，T后面数字前2位为刀具号，后2位为刀具补偿的编组号或同时为刀尖圆弧半径补偿的编组号刀具较多的数控车床或车削中心，其数控系统一般采用四位数的规定T0203表示将2号刀转到切削位置，并执行第3组刀具补偿值T0100表示将1号刀转到切削位置，不执行刀补，补偿量为零具有恒线速度切削功能的数控车床，其加工程序中的S指令既可指令恒定转速（r/min），也可指令车削时的恒定线速度（m/min），即车削时，其主轴转速随着车削直径的变化而自动变化，始终保持线速度为给定的恒定值。

4．主轴功能S功能主轴功能S功能用于控制主轴的转速。主轴功能=地址S+数字。目前有S2（两位数），S4（四位数）的表示法，即S××和S××××。无级调速功能的数控车床，可由后续数字直接指令其主轴的转速（r/min），如S1300即表示主轴转速1300r/min。指令说明应用举例G96

车削加工时由数控系统自动控制主轴的转速变化以保持恒定的线速度

车削端面或工件直径变化较大时使用

G96S200

M03；

表示主轴正转使切削点的线速度为200m/minG97

设定主轴转速为恒转速并取消恒线速度控制

一般在车螺纹或车削工件直径变化不大时使用

G97S200M03；

表示主轴以2000r/min转速正转G96和G97的应用进给功能的种类

5．进给功能F功能进给功能——用来指定刀具相对于工件运动速度的功能。进给功能=地址符F+数字。种类单位说明举例每分钟进给mm/min

每分钟进给通过准备功能字G98来指定，其值为大于零的常数G98G01X100；进给速度为100mm/min每转进给mm/r

每转进给通过准备功能字G99来指定G99G01X20.0F0.2；进给速度为0.2mm/r在加工米制螺纹过程中，常使用每转进给来指定进给速度，该进给速度即表示螺纹的螺距或导程。数控车床程序输入与编辑的操作步骤任务操作步骤操作面板按钮图标创建程序（1）按编辑键，进入编辑运行方式（2）按下“PROG”功能键（3）输入地址O，输入程序号

(如O1000)，按下“INSERT”键；（4）按下“EOB”键（5）再次按下“INSERT”键即可在程序编辑界面上完成新程序“O1000”的输入

编辑键

PROG

INSERTEOB调用内存中储存的程序（1）按编辑键，进入编辑运行方式（2）按下“PROG”功能键（3）输入地址O，输入要调用的程序号（如O1000）（4）按下光标向下移动键即可完成程序“O1000”的调用

编辑键

PROG光标向下移动键删除程序（1）按编辑键，进入编辑运行方式（2）按下“PROG”功能键（3）输入地址O，输入要调用的程序号（如O1000）（4）按下“DELETE”键（5）根据屏幕提示，按下屏幕下方的“EXEC”软键，即可完成单个程序“O1000”的