《数控加工工艺与编程》高职全套教学课件

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1.1

数控机床的组成、原理、特点和应用

项目01数控机床概述课件项目02数控编程基础课件项目03数控加工工艺课件项目04G00、G01指令的应用课件项目05圆弧插补指令的应用课件项目06单1结构循环指令的应用课件项目07螺纹指令的应用课件项目08子程序课件项目09刀补指令的应用课件项目10复合循环指令G71、G72及G73的应用课件项目11回转体综合零件的编程与加工课件项目12数控铣床和加工中心编程课件项目13快走丝线切割编程课件全套可编辑PPT课件1.1数控机床组成、原理、特点和应用学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结学习项目项目一

数控机床概述

数控机床组成、原理、特点和应用数控机床的组成数控机床的工作原理数控系统的功能1数控加工工艺与编程1.1数控机床组成、原理、特点和应用学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结学习目标2理解数控机床的工作原理掌握数控机床的组成的特点根据数控机床实物，能说出机床的组成名称以及常用的功能。技能点项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程1.1数控机床组成、原理、特点和应用学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结思路解析3机床的组成认识数控机床机床的工作原理机床的性能机床的应用场合数控机床的优点项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程1.1数控机床组成、原理、特点和应用学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结学习任务4任务名称1.1数控机床组成、原理、特点和应用学习内容数控机床的组成，数控机床的工作原理、应用场合及优点。学习要求1.理解数控机床的工作原理并掌握数控机床的应用场合；2.能根据机床实物，指出数控机床的组成。项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程1.数控机床

装备了数控系统的机床称为数控机床（如图1-1和图1-2所示）。数控机床在计算机控制系统的控制下按照一定的加工指令控制主轴系统、进给系统、刀具库系统和冷却系统等辅助设备的工作。

图1-1立式数控铣床图1-2卧式数控车床项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程2.数控技术

数控技术是数字控制（NumericalControl，NC）技术的简称。是指用数字化信号对设备运行及其加工过程进行控制的一种自动化技术，它是一种可编程的自动控制方式。随着科学技术的发展，数控系统也采用专业或通用计算机及控制软件与相关的电气元部件一起来实现数控功能，称为计算机数控(CNC)系统。3.数控机床组成

数控机床主要由加工程序、输入装置、数控系统、伺服系统、辅助控制装置、检测反馈装置及机床本体等几个部分组成，如图1-3所示。图1-3数控机床的组成项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程数控系统

数控系统是数控机床的中枢,在普通数控机床中,其一般由输入装置、存储器、控制器、运算器和输出装置组成。数控系统接收输入介质的信息，并将其代码加以识别、储存、运算，输出相应的指令脉冲以驱动伺服系统，进而控制机床运动。其中最基本的控制信号是由插补运算决定的各坐标轴的进给位移量、进给方向和速度指令，经伺服驱动系统驱动执行部件作进给运动。在计算机数控机床中，由于计算机本身即含有运算器和控制器等上述单元，因此其数控系统的作用可由一台计算机来完成。项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程伺服系统

伺服系统是数控机床的执行机构，它的基本作用是接收CNC装置发来的指令脉冲信号，控制机床执行部件的进给速度、方向和位移量，以完成零件的自动加工。机床本体

机床本体包括主传动系统、进给系统以及辅助装置等。对于数控加工中心，还有存放刀具的刀库、自动换刀装置(ATC)和自动托盘交换装置等。项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程4.数控机床工作原理

采用数控机床加工零件时，只需要将零件图形和工艺参数、加工步骤等以数字信息的形式，编成程序代码输入到机床控制系统中，再由其进行运算处理后转成驱动伺服机构的指令信号，从而控制机床各部件协调动作，自动地完成零件加工。图1-4数控加工的原理图项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程5.数控加工的特点（1）自动化程度高

在数控机床上加工零件时,除了手工装卸工件外,全部加工过程都可由机床自动完成。在柔性制造系统中,上下料、检测、诊断、对刀、传输、调度、管理等也都可由机床自动完成,这样大大减轻了操作者的劳动强度,改善了劳动条件。项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程（2）具有加工复杂形状零件的能力

复杂形状零件在飞机、汽车、造船、模具、动力设备和国防工业等制造部门的产品中具有十分重要的地位,其加工质量直接影响整机产品的性能。数控加工运动的任意可控性使其能完成普通加工方法难以完成或者无法进行的复杂型面的加工。（3）生产准备周期短

在数控机床上加工新的零件,大部分准备工作是根据零件图样编制数控程序而不是去准备靠模、专用夹具等工艺装备,而且编程工作可以离线进行,大大缩短了生产的准备时间。因此,应用数控机床十分有利于产品的升级换代和新产品的开发。项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程（4）加工精度高，质量稳定

目前,普通数控加工的尺寸精度通常可达±0.005mm,最高的尺寸精度可达±0.01μm。数控机床是按预先编制好的加工程序进行工作的,加工过程中无需人的参与或调整,因此不受操作工人技术水平和情绪的影响,加工精度稳定。另外,数控机床可以通过采用在线自动补偿(实时补偿)技术来消除或减少热变形、力变形、重量变形和刀具磨损等因素的影响,使加工精度的一致性得到保证。5.数控加工的特点（5）生产效率高

数控机床的加工效率一般比普通机床高2～3倍,尤其是在加工复杂零件时，生产率可提高十几倍甚至几十倍。一方面是因为其自动化程度高,具有自动换刀和其他自动化辅助操作等功能,而且工集中,在一次装夹中能完成较多表面的加工,省去了划线、多次装夹、检测等工序;另一方面是加工中可采用较大的切削用量,有机床使用数字信息控制,易于与计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)系统上下料装置和多种传感器的条件下,不仅具有全自动的加工功能,而且具有对加工过程进行自动监控、检测、报警及修正误差等功能。项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程5.数控加工的特点（6）易于建立计算机通信网络

数控机床使用数字信息控制,易于与计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)系统连接,形成计算机辅助设计和制造与数控机床紧密结合的一体化系统。另外,现在的数控机床通过因特网(Internet)、内联网(Intranet)、外联网(Extranet)已可实现远程故障诊断及维修,具备远程控制和调度能力,有进行异地分散网络化生产的可能,从而为今后进一步实现制造过程网络化、智能化提供了必备的基础条件。项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程6.数控机床的应用场合

数控加工是一种可编程的柔性加工方法,但其设备费用相对较高,故目前数控加工主要应用于加工零件形状比较复杂、精度要求较高,以及产品更换频繁、生产周期要求短的场合。具体地说,下面这些类型的零件均适合采用数控加工:1）形状复杂、加工精度要求高或用数学方法定义的复杂曲线、曲面轮廓。2）公差带小、互换性高、要求精确复制的零件。3）用通用机床加工时,要求设计制造复杂的专用工装或需很长调整时间的零件。4）价值高的零件。5）小批量生产的零件。6）钻、镗、铰、攻螺纹及铣削联合进行加工的零件。项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程1.1数控机床组成、原理、特点和应用学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结归纳小结5技能点12理解数控机床的组成、工作原理掌握数控机床的特点及应用场合项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程谢

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1.2

数控技术发展脉络与编程方法探究1.2数控技术发展脉络与编程方法探究学习项目学习目标思路分析学习任务归纳小结学习项目

数控技术发展脉络与编程方法探究数控技术发展的6个阶段数控编程方法编程特点自动编程手工编程1234

尺寸字选用灵活重复循环切削功能直接按工件轮廓编程采用直径编程NCCNC1项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程1.2数控技术发展脉络与编程方法探究学习项目学习目标思路分析学习任务归纳小结学习目标2了解数控技术发展的6个阶段掌握数控编程的两种方式理解数控机床编程的4个特点能看懂零件图，掌握坐标值的计算与表达。技能点项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程1.2数控技术发展脉络与编程方法探究学习项目学习目标思路分析学习任务归纳小结思路分析3坐标值识读零件图建立工件坐标系书写有序项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程1.2数控技术发展脉络与编程方法探究学习项目学习目标思路分析学习任务归纳小结学习任务4任务名称1.2数控技术发展脉络与编程方法探究学习内容NC、CNC、MC的含义；数控编程方法、点坐标的表达方式学习要求1.理解手工编程与自动编程的人为工作的范围；2.能根据零件图选择合适的编程方式，为后续学习做好铺垫。项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程

数控技术发展的6个主要阶段数控系统发展的历史出现年份数控系统发展的历史出现年份第一代电子管数控系统1952第四代小型计算机数控系统1970第二代晶体管数控系统1959第五代微处理器数控系统1974第三代集成电路数控系统1965第六代基于工业PC的通用CNC系统19901.数控技术的发展史软件数控系统CNC硬件数控系统NC项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程2.数控程序的编程方法手工编程

对几何形状简单的工件，所需程序不多，坐标不需经过复杂的计算，可以使用手工编程。手工编程在点位直线加工及直线圆弧组成的轮廓加工中仍被广泛应用。

项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程自动编程

自动编程又称为计算机辅助编程，是大部分或全部编程工作都由计算机自动完成的一种编程方法。

工件轮廓复杂，特别是加工非圆曲线、曲面等表面，或工件加工程序较长时，使用手工编程既繁琐又费时，而且容易出错，甚至出现无法编写程序的情况，这时，就需要采用自动编程来完成。尺寸字选用灵活

在一个程序中，根据被加工零件的图样标注尺寸，从方便编程的角度出发，可采用绝对坐标编程、增量坐标编程，也可采用绝对与增量坐标的混合编程。

绝对坐标编程：绝对坐标是以工件原点为依据来表示坐标位置。程序中以这种坐标的表达形式就为绝对坐标编程。绝对坐标表示法，如图所示。

绝对坐标表示法

项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程3.数控机床编程特点增量坐标编程

增量坐标编程又称相对坐标编程；增量坐标是以相对于“前一点”位置坐标的增量来表示坐标位置的。程序中以这种坐标的表达方式为增量坐标编程。相对坐标表示法，如图所示。

相对坐标表示法项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程

大多数的数控系统都以G91指令表示使用相对坐标编程，有的数控系统用X、Y、Z表示绝对坐标代码，用U、V、W表示相对坐标代码。在一个加工程序中可以混合使用这二种坐标表示法编程。使用原则主要是看何种方式编程更方便。

项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程

数控镗铣床或加工中心大都以G90指令设定程序中X、Y、Z坐标值为绝对坐标；用G91指令设定X、Y、Z坐标值为增量坐标。如：绝对坐标X50.0Y40.0；增量坐标G91X50.0Y40.0;注意：它们不在同一点上。项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程

数控车床上绝对坐标以地址X、Z表示；增量坐标以地址U、W分别表示X、Z轴向的增量。X轴向的坐标不论是绝对坐标还是增量坐标，一般都用直径值表示（称为直径编程），这样会给编程带来方便，这时刀具实际的移动距离是直径值的一半。如：绝对坐标X40.0Z-15.0；增量坐标U20.0W-5.0；G91X20.0Z-5.0。重复循环切削功能

为简化编程，数控系统有不同形式的循环功能，可进行多次重复循环切削。采用直径编程

由于加工回转体零件的图样尺寸及测量都是直径值，所以通常采用直径尺寸编程。在用直径尺寸编程时，采用绝对坐标编程，X表示直径；采用增量尺寸编程，X表示径向位移量。项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程直接按工件轮廓编程

数控系统具有刀具补偿功能，对于刀具位置的变化，刀具几何形状的变化及刀尖圆弧半径的变化，都无需更改加工程序，程序人员可以按照工件的实际轮廓尺寸进行编程。使编程人员只需将有关参数输入到存储器中，数控系统就能自动进行刀具补偿。1.2数控技术发展脉络与编程方法探究学习项目学习目标思路分析学习任务归纳小结归纳小结5技能点123掌握NC、CNC的含义掌握数控技术的两种编程方式理解数控机床的编程特点项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程

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1.3

数控系统的主要功能1.3数控系统的主要功能学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结学习项目

项目一

数控机床概述

数控系统的主要功能理解数控机床的组成熟悉数控系统的功能熟悉机床控制面板1数控加工工艺与编程1.3数控系统的主要功能学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结学习目标2掌握数控机床的组成理解数控机床的功能根据数控机床实物，能说出机床的组成名称以及常用的功能。技能点项目一

数控机床概述理解数控机床的操作面板数控加工工艺与编程1.3数控系统的主要功能学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结思路解析3机床的组成认识数控机床机床的工作原理机床的主要功能熟悉操作机床面板项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程1.3数控系统的主要功能学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结学习任务4任务名称1.3数控系统的主要功能学习内容数控系统的主要功能及面板学习要求1.理解数控系统的主要功能；2.熟练操作数控机床的面板。项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程一、数控系统的主要功能多轴控制功能

控制系统可以控制坐标轴的数目指的是数控系统最多可以控制多少个坐标轴，其中包括平动轴和回转轴。基本平动坐标轴是X、Y、Z轴，基本回转坐标轴是A、B、C轴。联动轴是指数控系统按照加工的要求可以控制同时运动的坐标轴的数目。如某型号的数控机床具有X、Y、Z3个坐标轴运动方向，则该机床的控制轴数为3轴（称为三轴控制），而联动轴数为2轴（称为两轴联动）。

项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程1.数控系统的主要功能插补功能

指数控机床能够实现的运动轨迹。如直线、圆弧、螺旋线、抛物线和正弦曲线等。数控机床的插补功能越强，说明加工的轮廓种类越多。CNC系统将插补分为粗插补和精插补两步进行，由软件每次插补一小段数据为粗插补，然后由伺服系统根据粗插补结果，将小线段分成单个脉冲输出为精插补，如图1-5所示。项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程（2）圆弧插补（1）直线插补图1-5刀具运动轨迹图项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程进给功能——F指令快速进给速度通过G00指令实现快速进给，其速度值由CNC系统上的参数设定，并可通过操纵面板上的快速倍率开关进行调节。进给倍率当在加工程序中指定了进给速度F值后，还可以通过操纵面板上的进给倍率开关对F值进行调节，而不用改变程序中的F值。进给倍率开关对切削进给速度和同步进给速度都有效。项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程每分钟进给量，采用G98F；如G98F100，F后面的数字表示每分钟进给的直线距离（mm)。每转进给量，用于螺纹加工，采用G99F；如：G99F0.1，F后面的数字表示每转进给的直线距离（mm)。

项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程刀具功能

指在数控机床上可以实现刀具的自动选择和自动换刀，采用T后接两位或四位数字表示。如：表示采用1号刀具，车削刀具：T0101加工中心刀具：T01补偿功能

CNC系统的补偿功能主要是刀具半径和长度补偿，以及程序段之间的自动转接处理。这些补偿功能可使编程时不用考虑刀具尺寸，而让数控系统在加工时按补偿量自动计算刀具的运动轨迹和坐标尺寸，从而加工出符号要求的零件。此外，CNC系统还具有丝杆螺距误差和反向间隙误差的补偿功能，以提高机床加工精度。

主轴功能

可实现恒转速、恒线速度、定向停车及转速调整（倍率开关）等功能。恒转速用G97S，采用S后接数字，单位r/min,如G97S1000。一般用在车螺纹。项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程恒线速度用G96S，采用S后接数字，单位m/min,如G96S1000，一般用在车端面、车外圆面等。机械误差补偿功能

指系统可以自动补偿机械传动部件因间隙产生的误差的功能。程序管理功能

指对加工程序的检索、编制、插入、删除、更名、锁住、在线编辑（即后台编辑，在执行自动加工的同时进行编辑）以及程序的存储通信等。

图形显示功能

在显示器（CRT）上进行二维或三维、单色或彩色的图形显示。图形可以进行缩放、旋转，还可以进行刀具轨迹动态显示。操作功能

数控机床通常有单程序段运行、跳段执行、连续运行、试运行、图形模拟仿真、机械锁住、暂停和急停等功能，有的还有软件操作功能。项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程二、熟悉机床控制面板

机床控制面板是用手动操作控制其工作状态的，其中主要包括：自动、单段、手动、增量、回零等操作。项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程1.3数控系统的主要功能学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结归纳小结5技能点12理解数控机床的功能熟练操作数控机床面板项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程

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1.4

数控机床的分类一、数控机床按运动轨迹分类

1.点位控制数控机床

点位控制数控机床的特点是刀具相对工件的移动过程中，不进行切削加工，对定位过程中的运动轨迹没有严格要求，仅要求实现从一坐标点到另一坐标点的精确定位。项目一

数控机床概述图1-11

点位数控机床加工示意图数控加工工艺与编程2.直线控制数控机床插补功能

点位直线控制数控机床的特点是不仅要控制从一坐标点到另一坐标点的精确定位，还要控制两相关点之间的移动速度和轨迹，其轨迹是平行机床各坐标轴的直线，或两轴同时移动形成的45°的斜线。项目一

数控机床概述图1-12

直线控制数控机床加工示意图数控加工工艺与编程项目一

数控机床概述

它能够同时对两个或两个以上的坐标轴进行加工控制。加工时不仅能控制起点和终点坐标，而且要控制整个加工过程中每一个点的坐标和速度，即控制刀具运动轨迹，将工件加工成一定的轮廓形状。这类控制方式的数控机床有数控车床、数控铣床、加工中心等。图1-13

轮廓控制数控机床加工示意图3.轮廓控制数控机床数控加工工艺与编程二、按加工工艺类型分类1.切削机床类，如数控车床、铣床、镗床、钻床和加工中心等。2.成型机床类，如数控冲压机、弯管机、折弯机等。3.特种加工机床类，如数控电火花、线切割、激光加工机床等。4.其它机床类，如数控等离子切割、火焰切割、点焊机、三坐标测量机等。项目一

数控机床概述数控加工工艺与编程三、按进给伺服系统的类型分类

数控机床按照伺服控制方式可分为开环控制和闭环控制两种。在闭环系统中，根据检测反馈装置安放的部位可分为全闭环控制和半闭环控制两种。项目一

数控机床概述1.开环控制数控机床

开环控制数控机床的特点是不带检测反馈装置，这类数控机床主要使用步进电机。开环控制系统由于没有检测装置，因此它的控制精度较低。但由于其结构简单，调试方便，维修容易，造价低廉等优点，现仍被广泛应用于经济型数控机床及旧机床的数控化改造上。

图1-14

开环控制系统数控加工工艺与编程项目一

数控机床概述2.闭环控制数控机床

闭环控制系统的加工精度高，速度快。这类数控机床常采用直流伺服电动机或交流伺服电动机作为驱动元件，电动机的控制电路比较复杂，检测元件价格昂贵，调试维修复杂，成本高。闭环控制数控机床主要用于一些精度要求很高的镗铣床、超精车床、超精铣床和大型的机密加工中心等。

图1-15

闭环控制系统数控加工工艺与编程项目一

数控机床概述

半闭环控制系统与闭环控制系统的控制方式相类似。它们之间的主要区别在于半闭环控制系统不是直接检测工作台的位移量，而是检测角位移，如圆光栅、旋转变压器、圆感应同步器、编码器等，并将检测装置从工作台改装在伺服电动机轴或丝杆端头上。数控加工工艺与编程图1-16

半闭环控制系统3.半闭环控制数控机床四、按可控制联动的坐标轴分类1.两坐标联动

数控机床能同时控制两个坐标轴联动（见图1-17），即数控装置同时控制X、Z方向运动，可用于加工各种曲线轮廓的回转体类零件。项目一

数控机床概述图1-17

卧式车床数控加工工艺与编程四、按可控制联动的坐标轴分类1.两坐标联动

机床本身有X、Y、Z三个方向的运动，数控装置只能同时控制两个坐标（见图1-18），实现两个坐标轴联动，但在加工中能实现坐标平面的变换，可加工图1-19(a)所示的零件沟槽。项目一

数控机床概述

(a)两轴沟槽面加工

图1-19

空间平面和曲面的数控加工图1-18

立式铣床数控加工工艺与编程2.三坐标联动

数控机床能同时控制三个坐标轴联动（见图1-18),此时，铣床称为三坐标数控铣床，可用于加工曲面零件，如图1-19(b)所示。项目一

数控机床概述图1-19

空间平面和曲面的数控加工(b)三轴联动曲面加工

数控加工工艺与编程3.两轴半坐标联动

数控机床本身有三个坐标能作三个方向的运动，但控制装置只能同时控制两个坐标，而第三个坐标只能作等距周期移动，可加工图1-19(c)所示的空间曲面零件。项目一

数控机床概述图1-19

空间平面和曲面的数控加工(c)两轴半联动曲面加工数控加工工艺与编程4.多坐标联动

数控机床能同时控制四个以上坐标轴联动。多坐标数控机床的结构复杂、精度要求高、程序编制复杂，主要用于加工形状复杂的零件。五轴联动铣床加工曲面形状零件如图1-19(d)所示。项目一

数控机床概述图1-19

空间平面和曲面的数控加工

(d)五坐标联动铣床加工曲面数控加工工艺与编程

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2.1

程序的格式2.1程序的格式学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结程序的格式学习项目程序的结构程序的格式1程序格式的项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程2.1程序的格式学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结程序的格式学习目标2掌握程序的结构掌握字地址程序段格式掌握程序的结构及字地址程序段格式。技能点掌握常用地址符及其含义项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程2.1程序的格式学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结程序的格式思路解析3字地址程序段格式N_（程序段号字）G_（准备功能字）X_Y_Z_（尺寸字）F_（进给功能字）S_（主轴转速功能字）T_（刀具功能字）M_（辅助功能字）；（程序段结束符）程序格式项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程2.1程序的格式学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结程序的格式学习任务4任务名称2.1程序的格式学习内容程序格式；程序的结构学习要求1.理解程序的结构；2.掌握字地址程序段格式。项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程图2-1程序结构项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程1.程序的结构

每一个程序都是由程序号、程序内容和程序结束三部分组成。程序的内容则由若干程序段组成，程序字是程序指令中的最小有效单位,程序形式如图2-1所示。程序号

程序号是程序的开始部分。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。例如，在FANUC系统中，使用英文字母O作为程序编号地址，有的系统采用P、%等。程序编号由程序编号地址符加4位不全为零的数字组成。

项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程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多个指令组成，表示数控机床要完成的全部动作。程序结束以程序结束指令作为整个程序结束的符号来结束整个程序。程序结束位于最后一个程序段。

2.程序的格式目前使用最多的是字地址程序段格式，该程序简短、直观、容易检查和修改，该格式目前使用广泛。

数控加工程序内容、指令和程序段格式在国际上有很多标准，加工程序之前，一定要详细了解该机床数控系统的编程说明书中具体指令格式和编程方法。项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程字地址程序段格式中，各字的排列顺序也不严格。通常字地址程序段中程序字的顺序及格式为“N顺序号G准备功能X±坐标运动尺寸Y±坐标运动尺寸Z±坐标运动尺寸F进给速度S主轴转速M辅助功能附加指令”。各种指令并非在加工程序的每个程序段中都必须有，而是根据各程序段的具体功能来编入相应的指令。不同的系统其所用的地址符及其定义不尽相同。

表2-1常用地址符及其含义机能地址符说明程序号O或P或%程序编号地址程序段号N程序段顺序编号地址坐标字X,Y,Z;U,V,W;P,Q,R;A,B,C;D,E;R;I,J,K;直线坐标轴旋转坐标轴圆弧半径圆弧中心坐标准备功能G指令动作方式辅助功能M,B开关功能，工作台分度等补偿值H或D补偿值地址暂停P或X或U暂停时间重复次数L或H子程序或循环程序的循环次数切削用量S或VF主轴转速或切削速度进给量或进给速度刀具号T刀库中刀具编号项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程项目二

数控编程基础主程序与子程序

主程序即加工程序，子程序是可以用适当的机床控制指令调用的一段加工程序。原则上讲，主程序和子程序之间并没有区别。图2-2

主程序与子程序的关系数控加工工艺与编程项目二

数控编程基础主程序与子程序

主程序可以多次调用同一个或不同的子程序、子程序可以调用另外的子程序，称为子程序嵌套，可嵌套的次数，不同的系统有不同的规定，在编程中使用较多的是二重嵌套，主程序与子程序的关系如图2-2所示。图2-2

主程序与子程序的关系数控加工工艺与编程2.1程序的格式学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结程序的格式归纳小结5技能点12程序的结构常用的地址符及含义3程序的格式项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程

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2.2数控机床的坐标系统2.2数控机床的坐标系统学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结学习项目数控机床的坐标系统右手直角笛卡尔坐标系坐标轴运动方向的确定坐标轴判定的顺序1坐标轴/坐标系项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程2.2数控机床的坐标系统学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结学习目标2能运用右手直角笛卡尔坐标系判定第三坐标轴的正方向；掌握坐标轴判定的顺序；利用右手直角笛卡尔坐标系判定第三坐标轴的正方向。技能点能指出数控车床、数控铣床坐标轴的方向。项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程2.2数控机床的坐标系统学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结思路解析3右手直角笛卡尔坐标系确定第三坐标轴坐标轴的确定顺序、正方向的确定数控机床的坐标系统建立坐标系项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程2.2数控机床的坐标系统学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结学习任务4任务名称2.2数控机床的坐标系统学习内容学习右手直角笛卡尔坐标系、并进行判定第三轴的正方向。学习要求1.运用右手直角笛卡尔坐标系判定第三轴的方向；2.掌握数控车、铣床的坐标轴的正方向及名称。项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程数控机床坐标系和运动方向1.机床坐标系

数控机床坐标系是为了确定工件在机床中的位置,机床运动部件特殊位置及运动范围,即描述机床运动,产生数据信息而建立的几何坐标系,数控机床坐标系确定方法:伸出右手的大拇指、食指和中指,并互为90º则大拇指代表X坐标,食指代表Y坐标,中指代表Z坐标，如图2-2所示。图2-2右手直角笛卡尔坐标系项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程2.数控机床坐标系确定原则：假设工件相对静止而刀具运动的原则。刀具远离工件的方向为坐标轴的正方向。机床的坐标轴X、Y、Z的判定顺序是:先Z轴,再X轴,最后利用右手直角笛卡尔坐标系判定Y轴。

图2-3第三轴的方向判定

如图2-3所示，利用右手直角笛卡尔坐标系判定数控车床第三坐标轴的正方向。项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程图2-4Z坐标轴图2-5X坐标轴先确定主轴Z坐标项目二

数控编程基础

3.坐标轴运动方向的确定

Z坐标轴由传递切削力的主轴决定，与主轴轴线平行的坐标轴即为Z坐标；其正方向为增加刀具和工件之间距离的方向。对于车床主轴带动零件旋转，对于铣床主轴带动刀具旋转，它们都以与主轴平行的坐标轴为Z坐标，如果没有主轴(如牛头刨床),Z轴垂直与工件装夹面。数控加工工艺与编程

X坐标轴的运动是水平的，它平行于工件装夹面。对于工件旋转的机床（如车床、磨床等)X坐标的方向是在工件的径向上，且平行与横滑座。刀具离开工件旋转中心的方向为X轴正方向。对于刀具旋转的机床(如铣床、镗床、钻床等),X运动的正方向指向右，Z坐标轴如图2-5所示。

图2-5X坐标轴再确定X坐标项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程

Y坐标轴根据X、Z坐标轴，按照右手直角笛卡尔坐标系确定。图2-6旋转坐标轴

最后确定Y坐标

A、B和C相应地表示其轴线平行X、Y和Z坐标的旋转运动。A、B和C的正方向，相应地表示在X、Y和Z坐标正方向上按照右手螺旋前进时的方向,见图2-6所示。旋转坐标轴项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程2.2数控机床的坐标系统学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结归纳小结5技能点123能够分析第三轴的正方向能标注机床的坐标轴掌握机床坐标系确定的原则项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程

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2.3数控机床的坐标系建立及坐标值

——坐标值的表达2.3数控机床的坐标系的建立及坐标值学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结学习项目绝对坐标值识读零件图确定坐标轴名称建立工件坐标系1项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程2.3数控机床的坐标系的建立及坐标值学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结学习目标2能根据零件图建立工件坐标系，计算各点的绝对坐标值。技能点能根据零件图，建立工件坐标系；能正确计算出各点的绝对坐标值。项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程2.3数控机床的坐标系的建立及坐标值学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结思路解析3识读零件图确定坐标轴名称建立坐标系绝对坐标值项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程2.3数控机床的坐标系的建立及坐标值学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结学习任务4任务名称2.3数控机床的坐标系的建立及坐标值学习内容学习工件坐标系建立、写各点的绝对坐标值。学习要求1.根据零件图，能正确建立工件坐标系；2.能快速计算出各点的绝对坐标值。项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程数控车床的零件绝对坐标值表示

在编程时，点坐标必需用一对有序数值来表示，回转体工件的坐标表示方法为：A（X，Z）。

根据被加工零件的图样标注尺寸，从方便编程的角度出发，可采用绝对坐标编程、增量坐标编程，也可采用绝对与增量坐标的混合编程。大多数的数控系统都以G91指令表示使用相对坐标编程，有的数控系统用X、Y、Z表示绝对坐标代码，用U、V、W表示相对坐标代码。

数控车床上绝对坐标以地址X、Z表示；增量坐标以地址U、W分别表示X、Z轴向的增量。X轴向的坐标不论是绝对坐标还是增量坐标，一般都用直径值表示（称为直径编程），这样会给编程带来方便，这时刀具实际的移动距离是直径值的一半。项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程1.建立工件坐标系（ZOX）。绝对坐标是以工件原点为依据来表示坐标位置。绝对坐标后置刀架前置刀架注意：坐标轴的名称不能标错！项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程前置刀架数控车床零件图各点绝对坐标（X，Z）O（0，0）A（20，-10）B（20，-15）C（26，-15）D（26，-32）E（32，-35）F（32，-45）G（38，-45）H（38，-55）绝对坐标2.在零件图上从右往左用大写字母依次标出各点。3.写出各点绝对坐标注意

回转体的轮廓上各点位置应取在与X轴正方向一致的方向上。项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程数控铣床的零件绝对坐标值表示

在编程时，点坐标必需用一对有序数值来表示，方形工件的坐标表示方法为：A（X，Y）。

数控镗铣床或加工中心大都以G90指令设定程序中X、Y、Z坐标值为绝对坐标；用G91指令设定X、Y、Z坐标值为增量坐标。

根据被加工零件的图样标注尺寸，从方便编程的角度出发，可采用绝对坐标编程、增量坐标编程，也可采用绝对与增量坐标的混合编程。项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程1.建立工件坐标系（XOY）。绝对坐标是以工件原点为依据来表示坐标位置。绝对坐标注意

数控铣床上加工工件时，工件零点一般设在工件外轮廓表面的某个角上或对称中心上。坐标轴的名称不可标错哦！数控铣床的零件图项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程绝对坐标2.按照顺时针方向或逆时针方向依次用大写字母将各点标在图上。3.写出各点绝对坐标。各点绝对坐标（X，Y）A（0，0）B（0，20）C（30，30）D（50，10）E（40，0）数控铣床的零件图项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程练一练如图所示，写出各点的绝对坐标。各点绝对坐标（X，Z）A（10，0）B（10，-10）C（20，-10）D（20，-20）E（36，-28）F（36，-38）项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程2.3数控机床的坐标系的建立及坐标值学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结归纳小结5技能点12能够根据零件图建立工件坐标系能熟练写出各点的绝对坐标项目二

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2.3数控机床的坐标系建立及坐标值

——增量坐标值的表达数控车床的零件增量坐标值表示

在编程时，点坐标必需用一对有序数值来表示，回转体工件的增量坐标表示方法为：A（U，W）。

大多数的数控系统都以G91指令表示使用相对坐标编程，用U、V、W表示相对坐标代码。根据被加工零件的图样标注尺寸，从方便编程的角度出发，可采用绝对坐标编程、增量坐标编程，也可采用绝对与增量坐标的混合编程。

数控车床上绝对坐标以地址X、Z表示；增量坐标以地址U、W分别表示X、Z轴向的增量。X轴向的坐标不论是绝对坐标还是增量坐标，一般都用直径值表示（称为直径编程），这样会给编程带来方便，这时刀具实际的移动距离是直径值的一半。项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程1.建立工件坐标系（ZOX）。增量坐标是以相对于“前一点”位置坐标的增量来表示坐标位置的。增量坐标前置刀架数控车床工件坐标系注意：坐标轴的名称不能标错项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程增量坐标2.在零件图上从右往左用大写字母依次标出各点。注意

回转体轮廓上的各点位置应取在与X轴正方向一致的方向上。3.写出各点增量坐标各点增量坐标（U，W）A（10，0）B（0，-10）C（10，0）D（0，-10）E（16，-8）F（0，-10）项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程数控铣床的零件增量坐标值表示

在编程时，点坐标必需用一对有序数值来表示，方形工件的增量坐标表示方法为：G91

A（X，Y）。

数控镗铣床或加工中心大都以G90指令设定程序中X、Y、Z坐标值为绝对坐标；用G91指令设定X、Y、Z坐标值为增量坐标。

根据被加工零件的图样标注尺寸，从方便编程的角度出发，可采用绝对坐标编程、增量坐标编程，也可采用绝对与增量坐标的混合编程。项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程1.建立工件坐标系（XOY）。增量坐标是以相对于“前一点”位置坐标的增量来表示坐标位置的。相对坐标注意

数控铣床上加工工件时，工件零点一般设在工件外轮廓表面的某个角上或对称中心上；坐标轴的名称不能标错！数控铣床的零件图项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程相对坐标2.按照顺时针方向或逆时针方向依次用大写字母将各点标在图中。3.写出各点相对坐标。各点相对坐标G91（X，Y）A（0，0）B（0，15）C（35，35）D（25，0）E（0，-35）F（-15，-15）A（-45，0）数控铣床的零件图项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程练一练如图所示，写出各点的相对坐标。各点相对坐标G91（X，Y）A（0，0）B（0，90）C（90，90）D（150，0）E（0，-120）F（-120，-60）A（-120，0）项目二

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2.3数控机床的坐标系的建立及坐标值

——坐标系的建立2.3数控机床的坐标系的建立及坐标值学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结学习项目数控机床坐标系的建立右手直角笛卡尔坐标系机床坐标系工件坐标系1坐标轴/坐标系项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程2.3数控机床的坐标系的建立及坐标值学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结学习目标2能运用右手直角笛卡尔坐标系判定第三坐标轴的正方向；根据零件图建立工件坐标系。技能点能根据零件图，建立工件坐标系。项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程2.3数控机床的坐标系的建立及坐标值学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结思路解析3识读零件图确定坐标轴名称建立坐标系数控机床坐标系的建立项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程2.3数控机床的坐标系的建立及坐标值学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结学习任务4任务名称2.3数控机床的坐标系的建立及坐标值学习内容学习坐标系建立原则、识读零件图建立工件坐标系。学习要求1.理解机床坐标系与工件坐标系之间的区别；2.根据零件图，能正确建立工件坐标系。项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程1.机床原点

机床原点（也称为机床零点）是机床上设置的一个固定的点，即机床坐标系的原点。一般情况下不允许用户进行更改，因此它是一个固定的点。有一些数控车床将机床原点设在卡盘中心处，还有一些数控机床将机床原点设在刀架位移的正向极限点位置。机床坐标系的建立保证了刀具在机床上的正确运动。2.机床参考点

机床参考点的位置是由机床制造厂家在每个进给轴上用限位开关精确调整好的，坐标值已输入数控系统中，因此参考点对机床原点的坐标是一个已知数。

项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程

数控机床的原点与机床参考点(a)数控车床(b)数控铣床项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程3.工件坐标系和工件原点

加工程序的编制通常是针对某一工件并根据零件图样进行的，为了便于尺寸计算与检查，加工程序的坐标原点一般应尽量与零件图样的尺寸基准相一致。针对某一工件并根据零件图样建立的坐标系称为工件坐标系，也称编程坐标系。坐标系的原点就是工件原点，也叫做工件零点。与机床坐标系不同，工件坐标系是由编程人员根据情况自行选择。选择工件零点的原则如下：尽量选在工件图样的基准上，便于计算，减少错误，以利于编程。尽量选在尺寸精度高，粗糙度值低的工件表面上，以提高被加工工件的精度。对于对称的工件，最好选在工件的对称中心上。要便于测量与检测。对于一般零件，选在工件外轮廓的某一角上。Z轴方向的原点，一般设在工件表面。项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程如图所示，回转体的零件建立工件坐标系ZOX，注意坐标轴的名称及方向。后置刀架数控车床零件的坐标系图前置刀架数控车床零件的坐标系图车削类工件坐标系的建立项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程练一练如图所示，请把工件坐标系绘制在零件图上。结论

数控车床上加工工件时，工件零点一般设在主轴中心线与工件右端面（或左端面）的交点处。项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程如图所示，方形的零件建立工件坐标系XOY，注意坐标轴的名称及方向。铣削类工件坐标系的建立铣削不对称零件的坐标系图

数控铣床上加工工件时，工件零点一般设在工件外轮廓表面的某个角上或对称中心上。结论项目二

数控编程基础铣削对称零件的坐标系图数控加工工艺与编程想一想如图所示，工件原点在什么位置，计算坐标值会比较容易呢？答案：A点项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程2.3数控机床的坐标系的建立及坐标值学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结归纳小结5技能点12能根据零件图建立工件坐标系理解工件坐标系建立的原则项目二

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2.4

数控程序的指令代码2.4数控程序的指令代码学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结程序的格式学习项目模态代码非模态代码1指令代码项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程2.4数控程序的指令代码学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结程序的格式学习目标2掌握模态代码与非模态代码的应用掌握常用的指令代码掌握常用指令代码，在程序中能够辨认模态与非模态代码。技能点项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程2.4数控程序的指令代码学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结程序的格式思路分析3G_（准备功能字）F_（进给功能字）S_（主轴转速功能字）T_（刀具功能字）M_（辅助功能字）指令代码项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程2.4数控程序的指令代码学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结程序的格式学习任务4任务名称2.4数控程序的指令代码学习内容G代码、M代码、T、S代码及F代码学习要求1.熟记常用的几个非模态代码；2.掌握常用的代码指令。项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程1.准备功能（G功能、G代码）

代码分为模态代码(续效代码）和非模态代码(非续效代码）。模态代码表示该代码功能一直保持直到被取消或被同组的另一个代码所代替。非模态代码只在该代码所在的程序段有效。

G代码按其功能进行了分组，同一功能组的代码可互相取代，不允许写在同一程序段中。下面以FANUC系统为主，该系统的G代码功能见表2-2和2-3。

准备功能用来规定刀具和工件的相对运动轨迹，机床坐标系、刀具补偿等多种操作。项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程G代码组别功能G代码组别功能*G00

01快速点定位G70

00

精加工复合循环G01直线插补G71粗加工复合循环G02顺时针圆弧插补G72端面粗加工复合循环G03逆时针圆弧插补G73固定形状粗加工复合循环G0400暂停G74端面钻孔复合循环G2006英寸输入G75外圆切槽复合循环*G21毫米输入G76螺纹切削复合循环*G4007取消刀尖圆弧半径补偿G90

01外圆切削循环G41刀尖圆弧半径左补偿G92螺纹切削循环G42刀尖圆弧半径右补偿G94端面切削循环G5000坐标系设定；主轴最高转速限制G9602恒线速度控制G65调用宏程序*G97取消恒线速度控制*G90

03绝对值编程G9805每分钟进给量G91增量值编程*G99每转进给量表2-2数控车床常用G代码注意：*为开机状态数控车床常用G代码项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程G代码组别功能G代码组别功能*G0001快速点定位G7409左旋攻丝循环G01直线插补G76精镗孔循环G02圆弧/螺旋线插补（顺时针）*G80取消固定循环G03圆弧/螺旋线插补（逆时针）G81点钻循环*G1702XY平面选择G82镗阶梯孔循环G18ZX平面选择G83深孔钻削循环G19YZ平面选择G84右旋攻丝循环G0400暂停G85镗孔循环G2006英寸输入G2700返回参考点*G21毫米输入G28返回参考点*G4007取消刀具半径补偿G29从参考点返回目标点G41刀具半径左补偿*G5011取消比例缩放G42刀具半径右补偿G51比例缩放G6816坐标系旋转*G50.122取消镜像*G69取消坐标系旋转G51.1可编程镜像*

G9003绝对尺寸编程G4308刀具长度正补偿G91增量尺寸编程G44刀具长度负补偿G9200设定工件坐标系*G49取消刀具长度补偿*G9804孔固定循环中，Z轴返回初始平面G1000用程序输入补偿值G99孔固定循环中，Z轴返回R平面14选择第一至第六工件坐标系G6500宏程序调用G5300选择机床坐标系表2-3数控铣床/加工中心常用G代码数控铣床常用G代码注意：*为开机状态项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程代码功能代码功能M00程序暂停#

M08切削液开M01程序有条件暂停M30程序结束并返回起点M02程序结束#M41低档#M03主轴正转#M42中档#M04主轴反转#M43高档#M05主轴停止M98子程序调用#M09切削液关M99子程序结束表2-4数控车床常用M代码注意：#为模态代码2.辅助功能（M功能、M代码）

辅助功能控制数控机床辅助装置的接通和断开。辅助功能有模态代码和非模态代码两种。数控车床常用M代码项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程数控铣床常用M代码表2-5数控铣床常用M代码代码功能代码功能M00程序暂停#

M08切削液开M01程序有条件暂停#

M07切削液开M02程序结束#M41低档#M03主轴正转#M42中档#M04主轴反转#M43高档#M05主轴停止M98子程序调用#M09切削液关M99子程序结束M06换刀M30程序结束并返回起点注意：#为模态代码项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程3.刀具功能T

T功能用于以选择所需的刀具号和刀补号，是模态代码。它以地址符T和后续数字表示，数字的位数和定义由不同的机床自行确定，一般铣削刀具用两位、车削刀具用四位数字来表示。例如：T0101表示选1号车刀，且采用1号刀补值；T22表示选2号铣削刀具且采用2号刀补值。4.进给功能F

F功能表示加工工件时刀具相对于工件的进给速度，是模态指令。F的单位取决于G98和G99。G98每分钟进给模式，单位为㎜/min。指令格式：G98F_；

G99每转进给模式，单位为㎜/r。指令格式：G99F_；

例如，G99F0.2表示刀具进给量为0.2㎜/r。即工件转1转，刀具沿进给方向移动0.2毫米。项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程G50主轴最高转速限制；指令格式：G50S_；S后面的数字表示主轴最高转速，单位为r/min。例如，G50S2000表示主轴最高转速限制为2000r/min。

G96恒线速度控制；指令格式：G96S_；S后面的数字表示恒定的线速度，单位为m/min。例如，G96S200表示切削点线速度控制在200m/min。5.主轴转速功能S——用于控制主轴转速G97恒线速度取消；指令格式：G97S_；S后面的数字表示主轴转速，单位为r/min。例如，G97S200表示取消恒线速度控制，主轴转速为200r/min。项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程2.4数控程序的指令代码学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结程序的格式归纳小结5技能点12能程序中辨清模态代码与非模态代码掌握常用的代码指令项目二

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2.5

程序的编写2.5程序的编写学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结程序的格式学习项目程序编制的方法程序编制的步骤1程序编写的项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程2.5程序的编写学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结程序的格式学习目标2掌握程序编制的方法掌握手工编程、自动编程的步骤。技能点掌握程序编制的步骤项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程2.5程序的编写学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结程序的格式思路解析3手工编程自动编程程序的编写实施步骤项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程2.5程序的编写学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结程序的格式学习任务4任务名称2.5程序的编写学习内容程序编写的方法；编写程序的步骤。学习要求1.掌握程序编写的两种方法；2.理解编写程序的步骤。项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程1.数控程序的编制方法数控编程的方法有手工编程和自动编程。1.1手工编程

手工编程是指各个步骤均由手工编制。即从工件的图样分析、工艺过程的确定、数值计算到编写程序单、制作控制介质、程序的校验和修改等都是由人手工完成的。对几何形状简单的工件，所需程序不多，坐标不需经过复杂的计算，可以使用手工编程。用手工编程既经济又及时，因此，手工编程在点位直线加工及直线圆弧组成的轮廓加工中仍被广泛应用。

项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程1.2

自动编程

自动编程又称为计算机辅助编程，是大部分或全部编程工作都有计算机自动完成的一种编程方法。自动编程系统使用数控语言表述切削加工时的刀具和工件的相对运动、轨迹和一些加工工艺过程。

对工件轮廓复杂，特别是加工非圆曲线、曲面等表面，或工件加工程序较长时，使用手工编程既繁琐又费时，而且容易出错，常会出现手工编程工作跟不上数控机床加工的情况。甚至出现无法编写程序的情况，这时，就需要采用自动编程来完成。

自动程序与手工程序相比，编程工作量减轻，编程时间缩短，编程的准确性高，特别是复杂工件的编程，其技术经济效益尤其显著。项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程2.数控编程的具体内容和步骤一般来说，数控编程包括以下几方面工作。分析零件图，制定加工工艺方案根据零件图样，对零件的形状、尺寸、材料、精度和热处理要求等进行工艺分析，合理选择加工方案，确定工件的加工工艺路线、工序及切削用量等工艺参数，确定所用机床、刀具和夹具。项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程数学处理

根据零件的几何尺寸、工艺要求及编程的方便，设定坐标系，计算工件粗、精加工的轮廓轨迹，获得刀位数据。数控系统一般具有直线和圆弧插补功能，所以，对于由直线和圆弧组成的形状简单的零件轮廓加工，只需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坐标值即可，有些要计算刀具中心的运动轨迹；对于由非圆曲线或曲面组成的形状复杂的零件，需要用直线段或圆弧段来逼近曲线，根据加工精度的要求，计算出节点坐标，这个工作一般使用计算机完成。编写零件加工程序

根据制定的加工工艺路线、切削用量、刀具补偿量、辅助动作及刀具运动轨迹等条件，按照机床数控系统规定的功能指令代码及程序格式，逐段编写加工程序。项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程记录程序并输入到数控机床记录编制好的程序并传输到数控机床中，这个工作可通过手工在操作面板直接输入，或利用通信方式输入，由传输软件把计算机上的加工程序传输到数控机床。程序校验和试切输入到数控系统的加工程序在正式加工前需要进行验证，以确保程序正确。通常可采用机床空运行的方法，检查机床动作和运动轨迹是否正确。在有图形功能的数控机床上，可以利用模拟加工的图形显示来检查运行轨迹的正确性。需注意的是这些方法只能检验运行轨迹是否正确，不能检验被加工零件的精度。因此，需要进行零件的首件试切，当发现加工的零件不符合加工技术要求时，分析产生加工误差的原因，找出问题，修改程序或采取尺寸补偿等措施。项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程2.5程序的编写学习项目学习目标思路解析学习任务归纳小结程序的格式归纳小结5技能点12掌握程序编制的方法理解程序编制的步骤项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程

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2.6

刀具补偿功能一、刀具补偿的意义

数控机床在切削过程中不可避免地存在刀具磨损问题，这时加工出的零件尺寸也随之变化。如果系统功能中有刀具尺寸补偿功能，可在操作面板上输入相应的修正值，使加工出的零件尺寸仍然符合图样要求，否则就得重新编写数控加工程序。有了刀具尺寸补偿功能后，使数控编程大为简便，启动机床加工前，只需输入使用刀具的参数，数控系统会自动计算出刀具中心的运动轨迹坐标，为编程人员减轻了劳动强度。项目二

数控编程基础数控加工工艺与编程1.用户完成刀具补偿工作项目二

数控编程基础图2-17

用户计算刀具补偿运动轨迹G00X35Y50G01Y165F100X165Y35X50G00X0Y0数控加工工艺与编程2.数控系统自动完成刀具补偿项目二

数控编程基础

启动数控系统的刀具补偿功能后，刀具补偿的计算工作将由数控系统来自动完成。此时数控加工程序段中的坐标数据采用零件轮廓的实际坐标数据，既数控加工时刀尖或刀刃边缘的实际坐标位置。图2-18

系统自动计算刀具补偿的运动轨迹数控加工工艺与编程项目二

数控编程基础图2-18

数控系统自动计算刀具补偿运动轨迹G00G41X50Y50D01G01Y150X150Y50X50G00G40X0Y02.数控系统自动完成刀具补偿数控加工工艺与编程二、刀具补偿分类

项目二

数控编程基础

刀具长度补偿原理比较简单，由G43、G44及H(D)代码指定。在数控立式镗铣床和数控钻床上，因刀具磨损、重磨等而使长度发生改变时，不必修改程序中的坐标值，可通过刀具长度补偿，伸长或缩短一个偏置量来补偿其尺寸的变化，以保证加工精度。2.刀具半径补偿

在轮廓加工时，刀具中心运动轨迹（刀具中心或金属丝中心的运动轨迹）与被加工零件的实际轮廓要偏移一定的距离，这种偏移称为刀具半径补偿，又