数控机床程序编制讲解共102页

对于龙门式机床，从主轴向左侧看，＋X运动方向指 向右方。
.
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（3）Y坐标轴
Y轴的方向由X轴和Z轴按右手定则来确定。
X、Y、Z坐标系是按刀具相对于工件运动的原则命 名的，而带撇（“ ’ ”）的坐标X’、Y’、Z’
则表示工件相对于刀具运动的坐标系。
（4）回转轴
绕X轴旋转的刀具（工件）称为A轴，绕Y轴旋转 的刀具（工件）称为B轴，绕Z轴旋转的刀具（工 件）称为C轴。
标系。一般情况下，编程坐标系与工件坐标系一致。
绝对坐标系：刀具（或工件）运动位置的坐标值均是相
对于某一固定坐标原点计算的坐标系。
相对坐标系：刀具（或工件）运动位置的终点坐标值均
是相对于起点坐标计算的坐标系。
.
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4. 绝对坐标编程和增量坐标编程
Y
B（20，30）
如图中所示，B点的绝对 坐标为（20，30），是相
动实现对间断或
交叉重合情况的
处理，只能事先
予以考虑，给出
一定的处理方法。
.
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C刀补程序段间转接情况分析
（以直线与直线转接为例） 有时以圆弧代替
刀具中心并非始终偏离工 直线插入
刀具中心轨迹
件轨迹一个刀具半径距离
转接点
r r r
r
零件加工面
缩短型
伸长型
插入型
圆弧与圆弧、圆弧与直线的转接情况均可以采用类似于直线与
对于坐标系XOY；B点相
对于A点的相对坐标为（
10，10）。
A（10，20）
O
X
G90：按绝对坐标编程。
G91：按相对坐标编程。
G90和G91均用第一坐标系X、Y、Z表示，在没有设
定相对坐标系前，常用第二坐标系U、V、W表示。

IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)电气与电 子工程师协会通用网络标准，也在柔性制造单元和计算机辅助 集成系统中采用。
世界上最大的两个标准化组织：
IEC(International Electrotechnical Committee)国际电工委员会， 主要负责电工和电子领域的标准；
和程序段结束符组成（各个字的意义如表2-3）。
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各个字的意义如表2-3
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各字前有地址，各字的排列顺序要求不严
格，数据的位数可多可少，不需要的字以及与
上一程序段相同的续效字可以不写。其形式如
下：
N＿ G＿ X＿ Y＿ Z＿ F＿ S＿ T＿ M＿ ；
3） 机床坐标系的原点
也称为机床零点，通过
机床参考点间接确定，机床
制造厂在机床装配时要使用
行程开关和位置检测装置等
精确地确定机床参考点的坐
标尺寸。 感谢你的聆听
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对于多数采用增量式位置检测装置的 数控机床，每次机床上电后，必须进行回 参考点（也称回零）的运行操作，以建立 机床坐标系；对于少数采用绝对式位置检 测装置的，可省去这个操作。
工件坐标系的原点由编程人员在工件 图样上确定。
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数控车床上加工工件时，工件原点 一般设在主轴中心线与工件右端面 （或左端面）的交点处。
数控铣床或加工中心加工工件时， 工件原点一般设在进刀方向一侧工 件外轮廓表面的某个角或对称中心 上。
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3.1.2 编程的内容和步骤
3. 数学处理 编程中需知道工件每段轮廓的起点、终点及线形。其中一
些参数是不能从零件的设计图纸直接得出的，需要计算，如 某些角度的直线到圆弧的切点。
数控机床一般只能加工直线或圆弧。若工件表面的轮廓是 其它线形，例如渐开线等，则应该用直线和圆弧去拟合之。
更加复杂的轮廓面需要用计算机才能进行拟合并进而进行 数学处理。（求起点、终点、线形等）
第1章 数控机床加工程序编制基础
标准机床坐标系中X、Y、Z坐 标轴的相互关系用右手笛卡尔直角 坐 标系决定：
1）伸出右手的大拇指、食指和中指，并互为90°。 则大拇指代表X坐标，食指代表Y坐标，中指代 表Z坐标。
2)大拇指的指向为X坐标的正方向，食指的指向 为Y坐标的正方向，中指的指向为Z坐标的正方 向。
3.1.2 编程的内容和步骤
1. 确定加工方案 首先分析零件图纸，明确加工的内容，根据零件的材料、
形状、尺寸、精度、毛坯及热处理状态，并选择能够实现 该方案的合适的数控机床、刀具、夹具和装夹方法。
3.1.2 编程的内容和步骤
2.工艺处理 确定以下参数： 1）选择对刀点和换刀点。 2）确定走刀路线。 3）确定切削参数
从刀具主轴向立柱看，＋X运动方向指向 右方。 对于工件旋转的机床，X轴在工件的径向 上，且平行于横滑座，以刀左侧看，＋X 运动方向指向右方。
轴及方向规定
Z坐标的运动方 向是由传递切 削动力的主轴 所决定的，即 平行于主轴轴 线的坐标轴即 为Z坐标，Z坐 标的正向为刀 具离开工件的 方向。
车床
轴及方向规定
（2）X坐标轴 一般是水平的、平行于工件 的装夹面且与Z轴垂直。
对于刀具旋转的机床： ①当Z轴是水平方向时，从刀具主轴向工件

式中：i--X轴向总退刀量； k--Z轴向总退刀量（半径值）； d--重复加工次数； ns--精加工轮廓程序段中开始程序段的段号； nf--精加工轮廓程序段中结束程序段的段号； △u--X轴向精加工余量； △w--Z轴向精加工余量； f、s、t--F、S、T代码。
图3.38 封闭切削循环
例：按图3.39所示尺寸编写封闭切削循环加工程序。
图3.36 端面粗加工切削循环
图3.37 G72程序例图
注意：
（1）ns→nf程序段中的F、S、T功能，即使被指定对粗车循环无效。
（2）零件轮廓必须符合X轴、Z轴方向同时单调增大或单调减少。
例：按图3.37所示尺寸编写端面粗切循加工程序。
N10 G50 X200 Z200 T0101
N20 M03 S800
图3.27 刀具补偿编程
3.2.8单一固定循环
图3.28圆柱面切削循环
图3.29 G90的用法（圆柱面）
图3.30 圆锥面切削循环
图3.31 端面切削循环
图3.32 锥面端面切削循环
图3.33 G94的用法（锥面）
单一固定循环可以将一系列连续加工动作，如“切入-切削-退刀-返回”，用一 个循环指令完成，从而简化程序。 1、圆柱面或圆锥面切削循环
N10 G50 X200 Z140 T0101
N20 G00 G42 X120 Z10 M08

N30 G96 S120
N40 G71 U2 R0.5
N50 G71 P60 Q120 U2 W2 F0.25
N60 G00 X40
//ns
N70 G01 Z-30 F0.15
N80 X60 Z-60
N90 Z-80
图3.26 刀尖圆角R的确定方法

以下的表示方法是等效的：
<编号>
2.3 手工编程
2.3.1 手工编程的工艺处理
1.数控加工工艺的基本特点 数控加工的程序是数控机床的指令性文件。加工的全过程都是按程序指令自动进行的。数控加工程序与普通机床工艺规程有较大差别，涉及的内容也较广。数控机床加工程序不仅要包括零件的工艺过程，而且还要包括切削用量，走刀路线，刀具尺寸以及机床的运动过程。因此，要求编程人员对数控机床的性能、特点、运动方式、刀具系统、切削规范以及工件的装夹方法都要非常熟悉。
<编号>
2.3 手工编程
2.3.1 手工编程的工艺处理
4.对刀点和换刀点的确定（1）选定的对刀点位置应便于数学处理和使程序编制简单；（2）在机床上容易找正；（3）加工过程中便于检查；（4）引起的加工误差小。
<编号>
2.3 手工编程
2.3.1 手工编程的工艺处理
4.对刀点和换刀点的确定 对刀时，应使刀位点与对刀点重合。“刀位点”一般是指车刀、镗刀的刀尖；钻头的钻尖；立铣刀、面铣刀刀头底面的中心；球头铣刀的球头中心。
<编号>
2.1 概述
2.1.2 数控编程的方法
2．自动编程（1）自动编程软件编程 利用通用的微型计算机及专用的自动编程软件，以人机对话方式确定加工对象和加工条件自动进行运算和生成指令。 专用软件多为在开放式操作系统环境下，在微型计算机上开发的，成本低、通用性强。（2）CAD/CAM集成数控编程系统自动编程 利用CAD/CAM系统进行零件的设计、分析及加工编程。该种方法适用于制造业中的CAD/CAM集成编程数控系统，目前正被广泛应用。该方式适应面广、效率高、程序质量好适用于各类柔性制造系统（FMS）和集成制造系统（CIMS），但投资大，掌握起来需要一定时间。

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手工编程过程框图
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3 字符与代码 字符（Character）是一个关于信息交换的术 语。它是用来组织、控制或表示数据的一些符号， 如数字、字母、标点符号、数学运算符等，是机器 能进行存储或传送的记号，是加工程序的最小组成 单位。常规加工程序用的字符分四类： 一:字母，由大写26个英文字母组成； 二:数字和小数点，由0～9及一个小数点组成； 三:符号，由+、-号组成； 四:功能字符，由程序开始（结束）符（如 “%”）、程序段结束符（如“；”）、跳过任选 程序段符（如“/”）等组成。
程序段各功能字的先后次序不严格规定。
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程序段功能字按其功能的不同可分为7种类型， 分别是：顺序号字、准备功能字、尺寸字、进给功 能字、主轴转速字、刀具功能字和辅助功能字。 1）顺序号字 顺序号又称程序段号或程序段序号。位于程序 段之首，由地址符N和后续2～4数字组成。 顺序号的作用：对程序的校对和检索修改；作 为条件转向的目标，即作为转向目的程序段的名称。 有顺序号的程序段可以进行复归操作，指加工可以从 程序的中间开始，或回到程序中断处开始。 顺序号的使用规则：为正整数，编程时将第一 程序段冠以N10,以后以间隔10递增，以便于修改。
8
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数控加工流程：
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2）数控程序样本： O10 N10 N20 N30 N40 N50 N60 N70 … N80 N90
G55 M03 G01 G01 G01 G01 G03
M05 M30
G90 G01 Z40 F2000 S500 X-50 Y0 Z-5 F100 G42 X-10 Y0 H01 X60 Y0 X80 Y20 R20
数控机床编程的演变过程 1） 数控的基本含义 数控，即数字控制(Numerical Control-NC)， 指用数码化的信号对机床运动及其加工过程进行控 制的一种方法。这种机床以数字字符指令方式控制 机床各部件相对运动，实现机床的加工。相应地这 种机床称为NC机床（NC Machine Tool）。 2） 数控编程的发展 控制介质：数控机床加工零件所需的控制信 息和数据的载体，即用来存放加工程序的载体，也 称程序载体。如穿孔带、穿孔卡、磁带或磁盘等。

4.2 数控车床程序编制
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4.2 数控车床程序编制
G71使用方法说明： （1）在精加工程序中由循环起点C到A点只能使用G00或G01指令，并且不能 有z轴方向移动指令。 （2）精加工程序车削的路径必须是单调增加或减小。不能有内凹的轮廓外形。
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粗车刀1号，精车刀2号，刀尖半径为0.6㎜。精
4.2 数控车床程序编制
5、螺纹车削多次循环（G76）
使用G76指令，则一个指令即可完成多次螺纹 切削循环。
格式：G76 Pm r a Q△dmin R d ；
G76 X(U)__ Z(W)__ Ri Pk Q△d FL ；
m：精车削次数，必须用两位数表示，01~99
r：螺纹末端倒角量，必须用2位数表示， 00~99；例如：r取10、L=10，倒角量=10× 0.1× L=10；
最多可以调用999次，最少1次；
第23页/共41页
O5555
W-20.;
4.2
G01 X74. F0.07;
G04 P200;
G00 X82.;
M99;
例4-14
数控车床程序编制
第24页/共41页
O4014
G50 X150. Z200. T0300;
O5555
G97 S1200 M03; T0303 M08; G00 X82. Z0;
W-20.; G01 X74. F0.07;
M98 P45555;
G04 P200;
X150. Z200.0 T0300第; 25页/共4G1页00 X82.;
4.3 数控车床程序实例
该零件的毛坯为： φ85㎜×4综5合㎜实例： 的棒料； 材料为45钢；