【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 用數(shù)控語(yǔ)言編寫出零件加工源程序，送入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)地進(jìn)行編譯、數(shù)值計(jì) 算、后置處理，編寫出零件加工程序單，直至自動(dòng)穿出數(shù)控加工紙帶，或?qū)⒓庸こ绦蛲ㄟ^(guò)直接通信的方式送入數(shù)控機(jī)床，指揮機(jī)床工作。 數(shù)控語(yǔ)言編程為解決多坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床加工曲面、曲線提供了有效方法。但這種編程方法直觀性差，編程過(guò)程比較復(fù)雜不易掌握，并且不便于進(jìn)行階段性檢查。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)圖形處理功能已有了極大的增強(qiáng)， “ 圖形交互式自動(dòng)編程 ” 也應(yīng)運(yùn)而生。 圖形交互式自動(dòng)編程是利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ CAD）軟件的圖形編程功能，將零件的幾何圖形繪制到計(jì)算機(jī)上，形成零件的圖形文件，或者直接調(diào)用由 CAD系統(tǒng)完成的產(chǎn)品設(shè)計(jì) 文件中的零件圖形文件，然后再直接調(diào)用計(jì)算機(jī)內(nèi)相應(yīng)的數(shù)控編程模塊，進(jìn)行刀具軌跡處理，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)對(duì)零件加工軌跡的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)算和數(shù)學(xué)處理，從而生成刀位文件。之后，再經(jīng)相應(yīng)的后置處理（ postprocessing），自動(dòng)生成數(shù)控加工程序，并同時(shí)在計(jì)算機(jī)上動(dòng)態(tài)地顯示其刀具的加工軌跡圖形。 圖形交互式自動(dòng)編程極大地提高了數(shù)控編程效率，它使從設(shè)計(jì)到編程的信息流成為連續(xù)，可實(shí)現(xiàn)CAD/CAM集成，為實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ CAD）和計(jì)算機(jī)輔助制造（ CAM）一體化建立了必要的橋梁作用。因此，它也習(xí)慣地被稱為 CAD/CAM自動(dòng)編程。 7 第三章 程序的結(jié)構(gòu)與格式 每種數(shù)控系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)本身的特點(diǎn)及編程的需要，都有一定的程序格式。對(duì)于不同的機(jī)床，其程序格式也不盡相同。因此，編程人員必須嚴(yán)格按照機(jī)床說(shuō)明書的規(guī)定格式進(jìn)行編程。 一個(gè)完整的程序由程序號(hào)、程序的內(nèi)容和程序結(jié)束三部分組成。例如： O0001 程序號(hào) N10 G92 X40 Y30； N20 G90 G00 X28 T01 S800 M03； N30 G01 X8 Y8 F200； N40 X0 Y0； N50 X28 Y30； N60 G00 X40； N70 M02； 程序結(jié)束 （ 1） 程序號(hào)。在程序的開頭要有程序號(hào)，以便進(jìn)行程序檢索。程序號(hào)就是給零件加工程序一個(gè)編號(hào)，并說(shuō)明該零件加工程序開始。如 FUNUC數(shù)控系統(tǒng)中，一般采用英文字母 O及其后 4位十進(jìn)制數(shù)表示（ “O” ）， 4位數(shù)中若前面為 0，則可以省略，如 “O010 1” 等效于 “O101” 。而其他系統(tǒng)有時(shí)也采用符號(hào) “%” 或 “P” 及其后 4位十進(jìn)制數(shù)表示程序號(hào)。 （ 2） 程序內(nèi)容。 程序內(nèi)容部分是整個(gè)程序的核心，它有許多程序段組成，每個(gè)程序段由一個(gè)或多個(gè)指令構(gòu)成，它表示數(shù)控機(jī)床要完成的全部動(dòng)作。 （ 3） 程序結(jié)束。 程序結(jié)束是以程序結(jié)束指令 M0 M30或 M99（子程序結(jié)束），作為程序結(jié)束的符號(hào)，用來(lái)結(jié)束零件加工。 零件的加工程序是由許多程序段組成的，每個(gè)程序段由程序段號(hào)、若干個(gè)數(shù)據(jù)字和程序段結(jié)束字符組成，每個(gè)數(shù)據(jù)字是控制系統(tǒng)的具體指令，它是由地址 符、特殊文字和數(shù)字集合而成，它代表機(jī)床的一個(gè)位置或一個(gè)動(dòng)作。 程序段格式是指一個(gè)程序段中字、字符和數(shù)據(jù)的書寫規(guī)則。目前國(guó)內(nèi)外廣泛采用字 地址可變程序段格式。 所謂字 地址可變程序段格式，就是在一個(gè)程序段內(nèi)數(shù)據(jù)字的數(shù)目以及字的長(zhǎng)度（位數(shù)）都是可以變化的格式。不需要的字以及與上一程序段相同的續(xù)效字可以不寫。一般的書寫順序按表 21所示從左往右進(jìn)行書寫，對(duì)其中不用的功能應(yīng)省略。 該格式的優(yōu)點(diǎn)是程序簡(jiǎn)短、直觀以及容易檢驗(yàn)、修改。 程序段書寫順序格式 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 N G X U P A D Y V 8 Q B E Z W R C IJK R F S T M LF （或 CR） 程序段序號(hào) 準(zhǔn)備功能 坐 標(biāo) 字 進(jìn)給功能 主軸功能 刀具功能 輔 助 功 能 結(jié)束符號(hào) 數(shù) 據(jù) 字 例如： N20 G01 X25 Z36 F100 S300 T02 M03； 程序段內(nèi)各字的說(shuō)明： （ 1）程序段序號(hào)（簡(jiǎn)稱順序號(hào)）：用以識(shí)別程序段的編號(hào)。用地址碼 N和后面的若干位數(shù)字來(lái)表示。如 N20表示該語(yǔ)句的語(yǔ)句號(hào)為 20。 （ 2）準(zhǔn)備功能 G指令：是使數(shù)控機(jī)床作某種動(dòng)作的指令，用地址 G和兩位數(shù)字所組成，從 G00G99共 100種。 G功能的代號(hào)已標(biāo)準(zhǔn)化。 （ 3）坐標(biāo)字：由坐標(biāo)地址符（如 X、 Y等）、＋、－符號(hào)及絕對(duì)值（或增量）的數(shù)值組成，且按一定的順序進(jìn)行排列。坐標(biāo)字的 “ ＋ ” 可省略。 X Y Z 基本直線坐標(biāo)軸尺寸 U V W 第一組附加直線坐標(biāo)軸尺寸 P Q R 第二組附加直線坐標(biāo)軸尺寸 A B C 繞 X、 Y、 Z旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸尺寸 I J K 圓弧圓心的坐標(biāo)尺寸 D E 附加旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸尺寸 R 圓弧半徑值 各坐標(biāo)軸的地址符按下列順序排列： X、 Y、 Z、 U、 V、 W、 P、 Q、 R、 A、 B、 C、 D、 E 9 （ 4）進(jìn)給功能 F指令： 用來(lái)指定各運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸及其任意組合的進(jìn)給量或螺紋導(dǎo)程。該指令是續(xù)效代碼，有兩種表示方法： 1）代碼法即 F后跟兩位數(shù)字，這些數(shù)字不直接表示進(jìn)給速度的大小，而是機(jī)床進(jìn)給速度數(shù)列的序號(hào)，進(jìn)給速度數(shù)列可以是算 術(shù)級(jí)數(shù)，也可以是幾何級(jí)數(shù)。從 F00～ F99共 100個(gè)等級(jí)。 2）直接指定法即 F后面跟的數(shù)字就是進(jìn)給速度的大小。按數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給功能，它也有兩種速度表示法。一是以每分鐘進(jìn)給距離的形式指定刀具切削進(jìn)給速度（每分鐘進(jìn)給量），用 F字母和它后繼的數(shù)值表示，單位為 “mm/min” ，如 F100表示進(jìn)給速度為 100㎜ /min。對(duì)于回轉(zhuǎn)軸如 F12表示每分鐘進(jìn)給速度為 12176。 。二是以主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給量規(guī)定的速度（每轉(zhuǎn)進(jìn)給量），單位為 “mm/r” 。直接指定方法較為直觀，因此現(xiàn)在大多數(shù)機(jī)床均采用這一指定方法。 （ 5）主軸轉(zhuǎn)速功能字 S指令 ：用來(lái)指定主軸的轉(zhuǎn)速，由地址碼 S和在其后的若干位數(shù)字組成。有恒轉(zhuǎn)速（單位 r/min）和表面恒線速（單位 m/min）兩種運(yùn)轉(zhuǎn)方式。如 S800表示主軸轉(zhuǎn)速為800r/min；對(duì)于有恒線速度控制功能的機(jī)床，還要用 G96或 G97指令配合 S代碼來(lái)指定主軸的速度。如 G96S200表示切削速度為 200m/min， G96為恒線速控制指令； G97S2021表示注銷 G96，主軸轉(zhuǎn)速為 2021r/min。 （ 6）刀具功能字 T指令：主要用來(lái)選擇刀具，也可用來(lái)選擇刀具偏置和補(bǔ)償， 由地址碼 T和若干位數(shù)字組成。如 T18表示換刀時(shí)選擇 18號(hào)刀具，如用作刀具補(bǔ)償時(shí)， T18是指按 18 號(hào)刀具事先所設(shè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償。若用四位數(shù)碼指令時(shí)，例如 T0102，則前兩位數(shù)字表示刀號(hào)，后兩位數(shù)字表示刀補(bǔ)號(hào)。由于不同的數(shù)控系統(tǒng)有不同的指定方法和含義，具體應(yīng)用時(shí)應(yīng)參照所用數(shù)控機(jī)床說(shuō)明書中的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。 （ 7）輔助功能字 M指令：輔助功能表示一些機(jī)床輔助動(dòng)作及狀態(tài)的指令。由地址碼 M和后面的兩位數(shù)字表示。從 M00~M99共 100種。 （ 8）程序段結(jié)束：寫在每個(gè)程序段之后，表示程序結(jié)束。當(dāng)用 EIA標(biāo)準(zhǔn)代碼時(shí)，結(jié)束符為 “CR” ，用 ISO標(biāo)準(zhǔn)代碼時(shí)為 “NL” 或 “LF” 。 有的用符號(hào) “ ； ” 或 “*” 表示。 10 第四章 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸和運(yùn)動(dòng)方向 規(guī)定數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸及運(yùn)動(dòng)方向，是為了準(zhǔn)確地描述機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)化程序的編制方法，并使所編程序有互換性。目前國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織已經(jīng)統(tǒng)一了標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系。我國(guó)機(jī)械工業(yè)部也頒布了JB3051— 82《數(shù)字控制機(jī)床坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)方向的命名》的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)方向作了明文規(guī)定。 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的，有的是刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)（如車床），有的是工件相對(duì)于刀具的運(yùn)動(dòng)（如銑床）。為了使編程人 員能在不知道是刀具移向工件，還是工件移向刀具的情況下，可以根據(jù)圖樣確定機(jī)床的加工過(guò)程，特規(guī)定：永遠(yuǎn)假定刀具相對(duì)于靜止的工件坐標(biāo)系而運(yùn)動(dòng)。 在數(shù)控機(jī)床上加工零件，機(jī)床的動(dòng)作是由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令來(lái)控制的。為了確定機(jī)床的運(yùn)動(dòng)方向和移動(dòng)的距離，就要在機(jī)床上建立一個(gè)坐標(biāo)系，這個(gè)坐標(biāo)系就叫標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系，也叫機(jī)床坐標(biāo)系。在編制程序時(shí)，就可以以該坐標(biāo)系來(lái)規(guī)定運(yùn)動(dòng)方向和距離。 數(shù)控機(jī)床上的坐標(biāo)系是采用右手直角迪卡兒坐標(biāo)系。如圖 23所示。在圖中，大拇指的方向?yàn)?X軸的正方向，食指為 Y軸的正方向。 圖 24~27分別示出了幾種機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系。 運(yùn)動(dòng)方向的確定 JB3051— 82中規(guī)定：機(jī)床某一部件運(yùn)動(dòng)的正方向，是增大工件和刀具之間的距離的方向。 （ 1） Z坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng) Z坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)，是由傳遞切削力的主軸所決定，與主軸軸線平行的坐標(biāo)軸即為 Z坐標(biāo)。對(duì)于工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床，如車床、外圓磨床等，平行于工件軸線的坐標(biāo)為Ｚ坐標(biāo)。而對(duì)于刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床，如銑床、鉆床、鏜床等，則平行于旋轉(zhuǎn)刀具軸線的坐標(biāo)為 Z坐標(biāo)。如圖 2 25。如果機(jī)床沒(méi)有主軸（如牛頭刨床）， Z軸垂直于工件裝卡面。如圖 27。 Z坐 標(biāo)的正方向?yàn)樵龃蠊ぜc刀具之間距離的方向。如在鉆鏜加工中，鉆入和鏜入工件的方向?yàn)閆坐標(biāo)的負(fù)方向，而退出為正方向。 （ 2） X坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng) 規(guī)定 X坐標(biāo)為水平方向，且垂直于 Z軸并平行于工件的裝夾面。 X坐標(biāo)是在刀具或工件定位平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的主要坐標(biāo)。對(duì)于工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床（如車床、磨床等）， X坐標(biāo)的方向是在工件的徑向上，且