【正文】 數(shù)控系統(tǒng)編程指令體系 如圖 ，使用工件坐標(biāo)系編程：要求刀具從當(dāng)前點(diǎn)移動(dòng)到 A點(diǎn)，再?gòu)?A點(diǎn)移動(dòng)到 B點(diǎn)。 工件坐標(biāo)系一旦選定，后續(xù)程序段中絕對(duì)值編程時(shí)的指令值均為相對(duì)于坐標(biāo)系原點(diǎn)的值。 加工時(shí)其坐標(biāo)系的原點(diǎn)，必須設(shè)為工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，否則加工出的產(chǎn)品就有誤差或報(bào)廢，甚至出現(xiàn)危險(xiǎn)。執(zhí)行該指令只建立一個(gè)坐標(biāo)系，刀具并不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。 G92 指令建立工件坐標(biāo)系。 第三章 數(shù)控系統(tǒng)編程指令體系 ? 如圖 ，使用 G90、 G91編程：要求刀具由原點(diǎn)按順序移動(dòng)到 3點(diǎn)，然后回到原點(diǎn)。 G91： 相對(duì)值編程，每個(gè)編程坐標(biāo)軸上的編程值是相對(duì) 于前一位置而言的，該值等于沿軸移動(dòng)的距離。 第三章 數(shù)控系統(tǒng)編程指令體系 ? 絕對(duì)值編程 G90與相對(duì)值編程 G91 G90： 絕對(duì)值編程，每個(gè)編程坐標(biāo)軸上的編程值是相對(duì) 于程序原點(diǎn)的。F 的單位依據(jù) G20/G21的設(shè)定而分別為 mm/r或 in/r。 G94對(duì)于線性軸， F的單位依據(jù) G20/G21的設(shè)定而分別為 mm/min或 in/min； 對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸， F的單位為度/min。 第三章 數(shù)控系統(tǒng)編程指令體系 ? 尺寸單位選擇 G20， G21 G20： 英制輸入； G21： 公制（米制）輸入，其為缺省值。 第三章 數(shù)控系統(tǒng)編程指令體系 圖 刀具偏置的絕對(duì)補(bǔ)償形式 第三章 數(shù)控系統(tǒng)編程指令體系 ? 準(zhǔn)備功能 G代碼 準(zhǔn)備功能 G指令由 G后一或二位數(shù)值組成，它用來(lái)規(guī)定刀具和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡、機(jī)床坐標(biāo)系、坐標(biāo)平面、刀具補(bǔ)償、坐標(biāo)偏置等多種加工操作。 T 指令同時(shí)調(diào)入刀補(bǔ)寄存器中的補(bǔ)償值。 當(dāng)一個(gè)程序段同時(shí)包含 T 代碼與刀具移動(dòng)指令時(shí)，先執(zhí)行 T 代碼指令，而后執(zhí)行刀具移動(dòng)指令。 第三章 數(shù)控系統(tǒng)編程指令體系 ? 刀具功能 T 代碼用于選刀，其后的 4 位數(shù)字分別表示選擇 的刀具號(hào)和刀具補(bǔ)償號(hào)。 當(dāng)工作在 G01， G02 或 G03方式下，編程的 F一直有效，直到被新的 F值所取代，而工作在 G00方式下，快速定位的速度是各軸的最高速度，與所編 F無(wú)關(guān)。 S 所編程的主軸轉(zhuǎn)速可以借助機(jī)床控制面板上的主軸倍率開(kāi)關(guān)進(jìn)行修調(diào)。 恒線速度功能時(shí) S指定切削線速度，其后的數(shù)值單位為：米 /每分鐘 (m/min)。 第三章 數(shù)控系統(tǒng)編程指令體系 M 代碼及功能表 代碼 模 態(tài) 功 能 說(shuō) 明 代碼 模態(tài) 功 能 說(shuō) 明 M00 非模態(tài) 程序暫停 M03 模態(tài) 主軸正轉(zhuǎn) M02 非模態(tài) 程序結(jié)束 M04 模態(tài) 主軸反轉(zhuǎn) M30 非模態(tài) 程序結(jié)束并返回程序起點(diǎn) M05 模態(tài) 主軸停止 M07 模態(tài) 冷卻液打開(kāi) M98 非模態(tài) 調(diào)用子程序 M08 模態(tài) 冷卻液打開(kāi) M99 非模態(tài) 子程序結(jié)束 M09 模態(tài) 冷卻液關(guān)閉 第三章 數(shù)控系統(tǒng)編程指令體系 ? M00、 M0 M M9 M99用于控制零件程序的走向，是 CNC內(nèi)定的輔助功能，不由機(jī)床制造商設(shè)計(jì)決定，也就是說(shuō)，與 PLC程序無(wú)關(guān)； ? 其余 M 代碼用于機(jī)床各種輔助功能的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，其功能不由 CNC內(nèi)定，而是由 PLC程序指定，所以有可能因機(jī)床制造商不同而有差異（ 使用時(shí)須參考機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)）。 M 功能還可分為前作用 M 功能和后作用 M 功能二類(lèi)。 ● 非模態(tài) M功能（當(dāng)段有效代碼）：只在書(shū)寫(xiě)了該代 碼的程序段中有效； ● 模態(tài) M功能（續(xù)效代碼）：一組可相互注銷(xiāo)的 M功 能，這些功能在被同一組的另一個(gè)功能注銷(xiāo)前一直 有效。 第三章 數(shù)控系統(tǒng)編程指令體系 ? 輔助功能 M代碼 輔助功能由地址字 M和其后的一或兩位數(shù)字組成， 主要用于控制零件程序的走向， 以及機(jī)床各種輔助功 能的開(kāi)關(guān)動(dòng)作。 第二章 零件程序的結(jié)構(gòu) ? 程序的文件名 通常程序的文件名格式為： O （ 地址 O 后面必須有四位數(shù)字或字母），如日本 FANUC 系統(tǒng)。 一個(gè)零件程序是按程序段的輸入順序執(zhí)行的，而不是按程序段號(hào)的大小順序執(zhí)行的，但書(shū)寫(xiě)或輸入程序時(shí)，建議按升序。 程序段中不同的指令字符及其后續(xù)數(shù)值確定了每個(gè)指令字的含義。如圖 所示。 退出換刀后，用下一把刀重復(fù)第 2~3 的步驟。 第一章 數(shù)控機(jī)床編程基礎(chǔ) ? 對(duì)刀操作 進(jìn)入“刀具偏置表”； 試切長(zhǎng)度（試切工件端面）， +X 方向退刀，不得有 Z 軸位移，輸入此時(shí)刀具在將設(shè)立的工件坐標(biāo)系下的 Z 軸坐標(biāo)值； 系統(tǒng)源程序公式： Z機(jī)’ = Z機(jī) ZI， 自動(dòng)計(jì)算并將結(jié)果保存到刀具偏置表中。 可以通過(guò) CNC將相對(duì)于程序原點(diǎn)的任意點(diǎn)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為相對(duì)于機(jī)床零點(diǎn)的坐標(biāo)。對(duì)車(chē)床編程而言，工件坐標(biāo)系原點(diǎn)一般選在工件軸線與工件的前端面、后端面、卡爪前端面的交點(diǎn)上。 工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)選擇要盡量滿足編程簡(jiǎn)單，尺寸換算少，引起的加工誤差小等條件。 第一章 數(shù)控機(jī)床編程基礎(chǔ) ? 工件坐標(biāo)系、程序原點(diǎn) 工件坐標(biāo)系是編程人員在編程時(shí)使用的，編程人員選擇工件上的某一已知點(diǎn)為原點(diǎn)（也稱(chēng)程序原點(diǎn)），建立一個(gè)新的坐標(biāo)系，稱(chēng)為工件坐標(biāo)系。 通過(guò)參數(shù)指定機(jī)床參考點(diǎn)到機(jī)床原點(diǎn)的距離。 以機(jī)床原點(diǎn)作為坐標(biāo)系原點(diǎn)建立的坐標(biāo)系就是機(jī)床坐標(biāo)系，它是制造和調(diào)整機(jī)床的基礎(chǔ)，一般不允許隨意變動(dòng)。在機(jī)床經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、制造和調(diào)整之后，這個(gè)原點(diǎn)便被確定下來(lái)，它是固定的點(diǎn)。 兩種刀架方向的機(jī)床，其程序及相應(yīng)設(shè)置相同。機(jī)床坐標(biāo)軸的方向取決于機(jī)床的類(lèi)型和各組成部分的布局，對(duì)車(chē)床而言： —— Z 軸與主軸軸線重合，刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)?Z 軸的正方向； —— X 軸垂直于 Z 軸，對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)塔刀架的徑向移動(dòng)， 刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)? X 軸的正方向； —— Y 軸（通常是虛設(shè)的）與 X軸和 Z軸一起構(gòu)成遵 循右手定則的坐標(biāo)系統(tǒng)。 第一章 數(shù)控機(jī)床編程基礎(chǔ) 圖 機(jī)床坐標(biāo)軸 第一章 數(shù)控機(jī)床編程基礎(chǔ) 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，有的由主軸帶動(dòng)刀具運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，有的由工作臺(tái)帶著工件運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 X、 Y、Z 坐標(biāo)軸的相互關(guān)系用右手定則決定，如圖 ，圖中大拇指指向 X 軸的正方向，食指指向 Y軸的正方向，中指指向?yàn)? Z 軸的正方向。 自動(dòng)編程是用計(jì)算機(jī)把人們輸入的零件圖紙信息改寫(xiě)成數(shù)控機(jī)床能執(zhí)行的數(shù)控加工程序，就是說(shuō)數(shù)控編程的大部分工作由計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這要求編程人員不僅要熟悉數(shù)控代碼及編程規(guī)則，而且還必須具備機(jī)械加工工藝知識(shí)和數(shù)值計(jì)算能力。 第一章 數(shù)控機(jī)床編程基礎(chǔ) 程序編制可分成手工編程和自動(dòng)編程兩類(lèi) 。廣東海洋大學(xué) 工程訓(xùn)練中心 第一章 數(shù)控機(jī)床編程基礎(chǔ) ? 數(shù)控編程概述 編程就是將加工零件的加工順序、刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)（主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度、切削深度）以及輔助操作（換刀、主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻液開(kāi)關(guān)、刀具夾緊、松開(kāi)等）加工信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號(hào)組成的代碼，按一定格式編寫(xiě)成加工程序。 數(shù)控機(jī)床程序編制過(guò)程主要包括：分析零件圖紙、工藝處理、數(shù)學(xué)處理、編寫(xiě)零件程序、程序校驗(yàn)。 手工編程時(shí)，整個(gè)程序的編制過(guò)程是由人工完成的。對(duì)于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件，數(shù)控編程計(jì)算較簡(jiǎn)單，程序段不多，手工編程即可實(shí)現(xiàn)。 第一章 數(shù)控機(jī)床編程基礎(chǔ) ? 我們熟悉的自動(dòng)編程軟件： CAXA 制造工程師 北航海爾軟件有限公司 第一章 數(shù)控機(jī)床編程基礎(chǔ) Mastercam美國(guó) CNC Software 公司 第一章 數(shù)控機(jī)床編程基礎(chǔ) PRO/E美國(guó) PTC 公司 第一章 數(shù)控機(jī)床編程基礎(chǔ) ? 坐標(biāo)系統(tǒng) ? 機(jī)床坐標(biāo)軸 為了簡(jiǎn)化編程和保證程序的通用性，對(duì)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸和方向命名制定了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定直線進(jìn)給坐標(biāo)軸用 X、 Y、 Z表示，常稱(chēng)基本坐標(biāo)軸。 圍繞 X、 Y、 Z軸旋轉(zhuǎn)的圓周進(jìn)給坐標(biāo)軸用 A、 B、C 表示，根據(jù)右手螺旋定則，以大拇指指向 +X， +Y，+Z 方向，則食指、中指等的指向是圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng) +A，+B， +C方向。坐標(biāo)軸正方向，是假定工件不動(dòng)，刀具相對(duì)于工件做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向。 第一章 數(shù)控機(jī)床編程基礎(chǔ) 對(duì)于上位刀架（后置刀架）機(jī)床，其坐標(biāo)系為：X 軸向上為正， Z軸向右為正； 對(duì)于下位刀架（前置刀架）機(jī)床，其坐標(biāo)系為：X 軸向下為正， Z軸向右為正。 第一章 數(shù)控機(jī)床編程基礎(chǔ) ? 機(jī)床原點(diǎn)、機(jī)床坐標(biāo)系 機(jī)床原點(diǎn)也稱(chēng)為機(jī)床零點(diǎn) ， 它的位置通常由機(jī)床制造廠確定。數(shù)控車(chē)床的機(jī)床原點(diǎn)的位置大多數(shù)規(guī)定在其主軸旋轉(zhuǎn)中心與卡盤(pán)后端面的交點(diǎn)上；數(shù)控銑床的機(jī)床原點(diǎn)的位置大多數(shù)規(guī)定在其工作臺(tái)上表面的中心點(diǎn)上。 第一章 數(shù)控機(jī)床編程基礎(chǔ) ? 參考點(diǎn)、參考坐標(biāo)系 數(shù)控裝置上電時(shí)并不知道機(jī)床原點(diǎn)，為了正確地在機(jī)床工作時(shí)建立機(jī)床坐標(biāo)系，通常在每個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)范圍內(nèi)設(shè)置一個(gè)機(jī)床參考點(diǎn)（測(cè)量起點(diǎn)），機(jī)床起動(dòng)時(shí)，通常要進(jìn)行機(jī)動(dòng)或手動(dòng)回參考點(diǎn)，以建立機(jī)床坐標(biāo)系。 以參考點(diǎn)為原點(diǎn)，坐標(biāo)方向與機(jī)床坐標(biāo)方向相同建立的坐標(biāo)系叫做參考坐標(biāo)系，在實(shí)際使用中通常以參考坐標(biāo)系計(jì)算坐標(biāo)值。工件坐標(biāo)系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐標(biāo)系所取代。一般情況下，程序原點(diǎn)應(yīng)選在尺寸標(biāo)注的基準(zhǔn)或定位基準(zhǔn)上。 第一章 數(shù)控機(jī)床編程基礎(chǔ) ? 對(duì)刀點(diǎn) 對(duì)刀點(diǎn)是零件程序的起始點(diǎn)，對(duì)刀的目的是確定程序原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置，對(duì)刀點(diǎn)可與程序原點(diǎn)重合，也可在任何便于對(duì)刀之處，但該點(diǎn)與程序原點(diǎn)之間必須有確定的坐標(biāo)聯(lián)系。 加工開(kāi)始時(shí)要設(shè)置工件坐標(biāo)系，用 G92指令可建立工件坐標(biāo)系；用 G54~G59 及 T指令（刀具指令）可選擇工件坐標(biāo)系。 用同一把刀試切直徑（試切工件外圓）， +Z 方向退刀，不得有 X 軸位移，輸入試切后工件的直徑值； 系統(tǒng)源程序公式： D機(jī) ’ = D機(jī) DI, 自動(dòng)計(jì)算并將結(jié)果保存到刀具偏置表中。 第一章 數(shù)控機(jī)床編程基礎(chǔ) 圖 刀具偏置的絕對(duì)補(bǔ)償值設(shè)定 第二章 零件程序的結(jié)構(gòu) ? 一個(gè)零件程序是由遵循一定結(jié)構(gòu)、句法和格式規(guī)則的若干個(gè)程序段組成的，而每個(gè)程序段是由若