《数控编程技术》教案 第四章 第1页 共17
第4章 数控编程常用指令
【教学目标】 通过本章节的教学：使学生掌握数控编程常用指令准备功能G代码，辅助功能M代码及主轴功能S、进给功能F、刀具功能T代码的使用格式，各代码所表述的意义以及在编程的过程中要注意的事项。
【教学重点】 G代码、M代码、F、S、T功能代码的使用格式
【教学难点】 G代码的使用格式及意义
【教学时数】 理论10学时
【课程类型】 理论课程
【教学方法】 理论联系实际，讲、例、练三结合
【教学内容】
4.1 概述
1、数控编程常用的指令代码主要有准备功能G代码，辅助功能M代码及主轴功能S、进给功能F、刀具功能T代码。
2、G代码分为模态代码和非模态代码。
模态代码除了在本程序段有效外，在后续程序段也起作用，直到出现同组的另一个代码时才失效。
非模态代码只在本程序段有效，如G04，其功能仅在所出现的程序段内才有作用。
3、M功能也有模态和非模态两种形式。另外，M功能还可以分为前作用M功能和后作用M功能。前作用M功能是在程序段中编制的轴运动之前执行，后作用M功能是在程序段中编制的轴运动之后执行。
表4.1为我国JB3208-1983准备功能G代码。 《数控编程技术》教案 第四章 第2页 共17
表4.2为我国JB3208-1983辅助功能M代码。
4.2 与坐标和坐标系有关的指令
4.2.1 工件坐标系设定指令
G92指令用来设定刀具在工件坐标系中的坐标值，属于模态指令，其设定值在重新设定之前一致有效。
程序段格式为：G92 X Y Z
X、Y、Z为刀位点在工件坐标系中的初始位置。例如：
G92 X25.0 Z350.0；设定工件坐标系为X1O1Z1；
G92 X25.0 Z10.0；设定工件坐标系为X2O2Z2。
以上两程序段所设定的工件坐标系如图4.1所示。工件坐标系建立以后，程序内所有用绝对值指定的坐标值，均为这个坐标系中的坐标值。
5741090479.doc Page 1 of 15 数控铣床的程序编制
数控铣床是一种加工功能很强的数控机床，目前迅速发展起来的加工中心、柔性加工单元等都是在数控铣床、数控镗床的基础上产生的，两者都离不开铣削方式。由于数控铣削工艺最复杂，需要解决的技术问题也最多，因此，目前人们在研究和开发数控系统及自动编程语言的软件系统时，也一直把铣削加工作为重点。
第一节 数控铣床程序编制的基础
一、数控铣床的主要功能及加工对象
1．数控铣床的主要功能
数控铣床也像通用铣床那样可以分为立式、卧式和立卧两用式数控铣床，各类铣床配置的数控系统不同，其功能也不尽相同。除各有其特点之外，常具有下列主要功能：
(1) 点位控制功能 利用这一功能，数控铣床可以进行只需要作点位控制的钻孔、扩孔、锪孔、铰孔和镗孔等加工。
(2) 连续轮廓控制功能 数控铣床通过直线与圆弧插补，可以实现对刀具运动轨迹的连 续轮廓控制，加工出由直线和圆弧两种几何要素构成的平面轮廓工件。对非圆曲线(椭圆、抛物线、双曲线等二次曲线及对数螺旋线、阿基米德螺旋线和列表曲线等等)构成的平面轮廓,在经过直线或圆弧逼近后也可以加工。除此之外，还可以加工一些空间曲面。
(3) 刀具半径自动补偿功能 使用这一功能，在编程时可以很方便地按工件实际轮廓形状和尺寸进行编程计算，而加工中可以使刀具中心自动偏离工件轮5741090479.doc Page 2 of 15 廓一个刀具半径，加工出符合要求的轮廓表面。也可以利用该功能，通过改变刀具半径补偿量的方法来弥补铣刀制造的尺寸精度误差，扩大刀具直径选用范围及刀具返修刃磨的允许误差。还可以利用改变刀具半径补偿值的方法，以同一加工程序实现分层铣削和粗、精加工或用于提高加工精度。此外,通过改变刀具半径补偿值的正负号，还可以用同一加工程序加工某些需要相互配合的工件(如相互配合的凹凸模等)。
第 1 页 共 6 页 (一)、组织教学：(考勤、学习准备等)
(二)、复习旧课：
(三)、讲授新课：
第四章 数控镗、铣机床及加工中心简介与编程
§ 4—1 数控镗、铣机床及加工中心简介与加工
一、数控镗床简介与加工
1、数控镗床简介
2、镗削加工的特点
（1） 镗刀回转轴的轴线在其旋转和直线移动时，它的坐标位置是固定不变的，各孔的孔距加工则由固定工件的工作台作坐标移动而实现。
（2）工作台在数控系统的控制下，只能实现由一个位置到另一个位置的精确定位，在其移动和定位过程中不进行任何加工，
（3） 工件上被加工孔的孔径尺寸，通常由经刀具预调仪精确调整尺寸后的刀具保证，与数控系统的控制功能无关。
3、镗刀
镗刀是保证镗削加工对应孔尺寸的决定性因素。它不能做成与钻头、绞刀相似的定值刀具，因此，镗刀的刀尖相对其回转轴轴线的位置（即半径）必须是可调的，在径向上有一定的调整范围。
二、数控铣床简介与加工
1、数控铣床简介
现代数控铣床具有连续控制功能，能加工复杂的二维曲面和复杂的三维空间曲面，除主要进行铣削加工外，还可以完成钻孔、 孔、镗孔及攻丝等工序的加工。
数控铣床按主轴的空间位置可分为立立式、卧式、立卧两用数控铣床。特别是采用数控万能主轴头的立卧数控铣床，其主轴可以任意转换方向，加工出与水平面呈各种不同角度的工件表面。
一般数控铣床要控制的坐标轴数至少是3坐标中的任意2坐标联动。
2、数控铣床加工的对象
数控铣床与普通铣床相比，具有加工精度高、加工零件的形状复杂、加工范围广和自动化程度高等显著特点。但价格较高，加工技术较复杂，零件的制造成本也较高。
数控铣床适用于加工以下零件：
（1）、曲线轮廓类零件
（2）、空间曲面类零件
（3）、复杂零件
（4）高精度零件
第 2 页 共 6 页 （5）、一致性要求好的零件
3、数控铣削用刀具
大部分种类与普通铣削加工用刀具相同。分类如下：
1
《数控铣床加工中心加工技术》学生用书
任务1 极坐标编程
一、工作任务
本次任务是编写如图6－1所示工件的数控铣床加工程序并进行加工，毛坯为φ90mm×18mm的45钢。为完成该任务，必须掌握极坐标编程相关知识。
18880508.R6904
图6－1 极坐标编程实例
二、任务准备
1．笔记本、笔等学习用品。
2．工作服、安全帽、防护眼镜等安全用品。
3．工量具清单见表6－1。
表6－1 任务6—1工具、量具、刀具及材料清单
序号 名称 规格 数量 备注
1 游标卡尺 0～150 mm 0.02 mm 1
2 R规 R5～R 10 各1
3 百分表 0～10 mm 0.01 mm 1 2 4 磁性表座 1
5 立铣刀 φ16 mm 1
6 强力夹头刀柄 BT40－C22－95 1
7 弹簧夹头 φ16 mm 1
8 钻头 φ7.8 mm 1
9 钻夹头 1
10 钻夹头刀柄 ST50－Z16－45 1
11 三爪卡盘 1
12 材料 φ90mm×18mm 45钢 1
13 辅具 锉刀、垫铁、活扳手、压板、螺钉等 1套
14 其他 铜棒、铜皮、毛刷、抹布、洗涤剂，等常用工具 选用
计算机、计算器、编程用书等
三、任务实施
学习
环节 学习过程和内容
新课准备 思考完成下面两个零件基点坐标值的计算。
ABCDEFOR50R5030°60°XXYY
理论学习 1．掌握点的位置表示方法
（1）直角坐标系
◆思考回答：
在直角坐标系（XY平面）中，如何表示点的位置？ 3
（2）极坐标系
（3）直角坐标与极坐标的互化
◆思考回答：
平面上任意一点P的极坐标与直角坐标之间的关系？
2．掌握极坐标编程
◆完成图6－2所示菱形轮廓的程序编制
505060°
图6－2 菱形轮廓编程
◆执行指令“G90G17G16；G01X50.0Y60.0；X30.0；Y90.0；”后，刀具到达的直角坐标系的点为：（ ）。
