【正文】 第 2章 數(shù)控加工的程序編制 概 述 數(shù)控編程的基本概念 根據(jù)被加工零件的圖紙及其技術(shù)要求、工藝要求等切削加工的必要信息，按數(shù)控系統(tǒng)所規(guī)定的指令和格式編制數(shù)控加工指令序列 數(shù)控編程方法簡(jiǎn)介 1) 手工編程 2)自動(dòng)編程 以自動(dòng)編程語(yǔ)言為基礎(chǔ)的方法 以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的方法 數(shù)控編程的基礎(chǔ) 編程的幾何基礎(chǔ) 1． 機(jī)床坐標(biāo)系 機(jī)床上固有的坐標(biāo)系 數(shù)控機(jī)床的主軸與機(jī)床坐標(biāo)系的 Z軸重合或平行 2．機(jī)床零點(diǎn)與參考點(diǎn) 機(jī)床零點(diǎn)：機(jī)床坐標(biāo)系的零點(diǎn)。（基準(zhǔn)點(diǎn)） 參考點(diǎn)：由擋鐵和限位開(kāi)關(guān)預(yù)先確定好的點(diǎn)。 返回參考點(diǎn) 3. 工件坐標(biāo)系與工件零點(diǎn) 用于確定工件幾何圖形上各幾何要素的位置而建立的坐標(biāo)系 選擇工件零點(diǎn)的原則：便于將工件圖的尺寸方便地轉(zhuǎn)化編程的坐 標(biāo)值和提高加工精度 4．編程零點(diǎn) 5. 絕對(duì)尺寸與增量尺寸 從工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注的尺寸 相對(duì)它前一點(diǎn)的位置增量進(jìn)行標(biāo)注的尺寸 編程的工藝基礎(chǔ) 數(shù)控編程的特點(diǎn)：需要處理工藝問(wèn)題 ⑴刀具集中分序法 ⑵粗、精加工分序法 ⑶按加工部位分序法 (1)盡量采用組合夾具 (2)選擇合理的 零件定位、夾緊的部位 避免干涉，便于測(cè)量 (3)選擇合理的 夾緊力 位置和方向 減少變形 (4)裝卡、定位要考慮到重復(fù)安裝的一致性 先平面，后孔 先簡(jiǎn)單，后復(fù)雜 先精度低，后精度高 ⑴ 應(yīng)盡量減少進(jìn) 、 退刀等輔助時(shí)間 。 ⑵ 銑削時(shí) ， 要盡量采用順銑加工方式 。 ⑶ 選擇合理的進(jìn) 、 退刀位置 。 ⑷加工路線一般是先加工外輪廓，再加工內(nèi)輪廓。 考慮機(jī)床、刀具、工件材料、冷卻液等因素 數(shù)控程序編制的內(nèi)容與步驟 零件圖紙分析 確定加工的工藝路線 刀位軌跡計(jì)算 編寫(xiě)程序 程序輸入 程序校驗(yàn)、試切 加工 數(shù)控標(biāo)準(zhǔn) 數(shù)控程序編制的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 1. ISO代碼和 EIA代碼 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì) 美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì) 2. 數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容： 數(shù)控的名詞術(shù)語(yǔ)； 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸和運(yùn)動(dòng)方向； 數(shù)控機(jī)床的字符編碼 （ ISO代碼 、 EIA代碼 ） 數(shù)控編程的程序段格式； 準(zhǔn)備機(jī)能 （ G代碼 ） 和輔助機(jī)能 （ M代碼 ） ； 進(jìn)給功能 、 主軸功能和刀具功能 。 程序結(jié)構(gòu)與程序段格式 1. 加工程序的結(jié)構(gòu) 加工程序 主程序和子程序 程序段 (block) 字 (word) 地址和數(shù)據(jù) 2. 程序段格式 N G X177。 . Y177。 . F S T M LF 程序段序號(hào) 準(zhǔn)備機(jī)能字 坐標(biāo)字 進(jìn)給功能字 主軸轉(zhuǎn)速功能字 刀具功能字 輔助功能字 結(jié)束符 常用地址字符 地址字 意 義 A 、 B、 C 圍繞 X、 Y、 Z軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸角度尺寸字 F 、 S、 T 進(jìn)給速度指定機(jī)能 、 主軸速度機(jī)能 、 刀具機(jī)能 G 準(zhǔn)備機(jī)能 I、 J、 K 插補(bǔ)參數(shù) M 輔助機(jī)能 N 程序段序號(hào) U、 V 、 W 與 X、 Y、 Z軸平行的第 2移動(dòng)坐標(biāo)尺寸字 X 、 Y、 Z 主坐標(biāo)軸 X、 Y、 Z移動(dòng)坐標(biāo)尺寸字 數(shù)控系統(tǒng)的指令代碼 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織準(zhǔn)規(guī)定的準(zhǔn)備功能指令代碼 —G代碼 （見(jiàn)教材表 ） 模態(tài)代碼： 一經(jīng)在一個(gè)程序段中指定，其功能一直保持到被取消或被同組其它 G代碼所代替 非模態(tài)代碼： 的功能僅在所出現(xiàn)的程序段內(nèi)有效 同組的兩個(gè)代碼不能出現(xiàn)在一個(gè)程序段中 不同組的 G代碼根據(jù)需要可以在一個(gè)程序段中出現(xiàn) FANUC系統(tǒng) G代碼指令集 （見(jiàn)教材表 ） （ 1）選擇機(jī)床坐標(biāo)系指令（ G53） G53 Xα Yβ ； （ 2）工件坐標(biāo)系設(shè)定指令 G92 X400. Z250. 機(jī)床原點(diǎn) 參考點(diǎn) β α φ 400 250 z x G代碼功能介紹 （以 FANUC系統(tǒng)為例） G代碼 G92 X180. Y150. （ 3）選擇工件坐標(biāo)系指令（ G54～ G59） 基準(zhǔn)點(diǎn) x y 150 180 G54 G55 參考點(diǎn) 機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn) (4)設(shè)定局部坐標(biāo)系指令（ G52） G52 X100. Y50. ⊙ ● 機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn) 參考點(diǎn) 局部坐標(biāo)系 局部坐標(biāo)系 G59 G58 G57 G56 G55 G54 (5)坐標(biāo)平面設(shè)定指令（ G17， G18， G19） G17xy平面 。 G18zx平面 。 G19yz平面 . Z/X平面 Y/Z平面 X/Y平面 Y X Z 2. 坐標(biāo)值尺寸 G代碼 （ 1） 絕對(duì)值和增量值編程指令 （ G90， G91） G90 ； 絕對(duì)值編程 G91 X－ ； 增量值編程 X Y 終點(diǎn) 起點(diǎn) （ 2）極坐標(biāo)尺寸指令 G16； 建立極坐標(biāo)指令方式 G15； 取消極坐標(biāo)指令方式 絕對(duì)值指令編程 N1 G17 G90 G16 N2 G81 N3 N4 N5 G15 G80 相對(duì)值指令編程 N1 G17 G90 G16 N2 G81 N3 G91 N4 N5 G15 G80 100 （ 3）公制，英制轉(zhuǎn)換指令 G20； 英制輸入 G21； 公制輸入 G代碼 （ 1）返回參考點(diǎn) 校驗(yàn) 指令 （ G27 IP_） （ 2）自動(dòng)返回參考點(diǎn)指令（ G28 IP_） （ 3）返回到第二、第三和第四參考點(diǎn)指令（ G30 pi IP_ ） （ 4）自動(dòng)從參考點(diǎn)返回指令（ G29 IP_） G28和 G29指令應(yīng)用的例子； G28 G90 ；返回 參考點(diǎn) （ A→B→R） T1111； 在 參考點(diǎn)換刀 G29 ； 從參考點(diǎn)返回 （ R→B→C ） 200 300 700 400 1000 1500 A B R C X Y G代碼 （ 1）定位（快速）指令（ G00） A B （ 2）單方向定位指令（ G60） 結(jié)束位置 暫停 開(kāi)始位置 過(guò)沖量 開(kāi)始位置 （ 3）直線插補(bǔ)指令（ G01） G01XxYyZz Ff x軸方向的進(jìn)給速度： 其中： 例：直線 軸 插補(bǔ)： （ G91） G01 ； 旋轉(zhuǎn)軸 插補(bǔ)： G91 G01 C – ； Y X O （ 終點(diǎn) ） （ 起點(diǎn) ） （ 起點(diǎn) ） （終點(diǎn)） 進(jìn)給速度 300deg/min 90176。 222 zyxL ??? fLxFx ??（ 4）圓弧插補(bǔ)指令 順時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令（ G02） 逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令（ G03） 方向： 從 XY平面（ ZX平面， YZ平面）的 Z軸（ Y軸， X軸）的正向往負(fù)向觀察 X Y G17 G03 G02 Z X G18 G03 G02 Y Z G19 G03 G02 格式： G03 Xx Yy Ii Jj Ff 或 G03 Xx Yy Rr Ff x,y終點(diǎn)坐標(biāo) (與 G90和 G91有關(guān) ) I,j圓心坐標(biāo) (增量值，與 G90和 G91無(wú)關(guān) ) r圓弧半徑 (負(fù)值表示大于 180度圓弧 ) f切向速度 例： G03 X100. Y100. I50. J50. F100. 或 G03 X100. Y100. R50. F100. 圓弧插補(bǔ)示例，加工軌跡如圖 絕對(duì)編程方式： G92 Z0； G90 G03 F300； G02 ；