數(shù)控銑削程序編制和數(shù)控機(jī)床編程及加工

數(shù)控加工技術(shù)湖南工程學(xué)院機(jī)械工程系關(guān)耀奇5/10/20231數(shù)控加工技術(shù)概述一、程序編制的方法手工編程(簡單零件的數(shù)控編程)APT語言自動(dòng)編程基于CAD/CAM的自動(dòng)編程系統(tǒng)Pro/EUGIdeasMasterCAMCAXA5/10/20232數(shù)控加工技術(shù)EIA（ElectronicIndustriesAssociation）代碼美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)（補(bǔ)奇代碼，第五列為補(bǔ)奇列）ISO（InternationalStandardOrganization）代碼國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)（補(bǔ)偶代碼，第八列為補(bǔ)奇列）

兩種代碼標(biāo)準(zhǔn)均采用八單位穿孔紙帶，由信息孔和同步孔構(gòu)成。二、數(shù)字控制的標(biāo)準(zhǔn)代碼5/10/20233數(shù)控加工技術(shù)程序段格式

字地址格式（需要地址判別電路）N001G90G01X200Y300F15S32T01M03LFN002X250Y350LFN003G00X0Y0M02LF分割符固定順序格式（不需要地址判別電路）

001HT90HT01HT200HT300HT15HT32HT01HT03LF002HTHTHT250HT350HTHTHTHTLF003HTHT00HT0HT0HTHTHTHT02LF二、數(shù)控加工程序段格式及程序結(jié)構(gòu)5/10/20234數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控程序編制程序結(jié)構(gòu)

符號(hào)字程序段程序N001G90G01X200Y300F15S32T01M03LFN002X250Y350LFN003G00X0Y0M02LF

有些數(shù)控系統(tǒng)要求整個(gè)程序以“%”或“O”開始，要求以“;”或“CR”作為程序段結(jié)束，例：%600N001G90G01X200Y300F15S32T01M03LFN002X250Y350LFN003G00X0Y0M02LF5/10/20235數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控程序編制三、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系一）數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸及其方向的規(guī)定ISO標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)：“右手直角迪卡爾坐標(biāo)系”正方向：刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)樽鴺?biāo)軸正方向5/10/20236數(shù)控加工技術(shù)

數(shù)控程序編制編程坐標(biāo)：為了編程方便，一律假定工件不動(dòng)，刀具移動(dòng)所設(shè)定的迪卡爾坐標(biāo)正方向：刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)樽鴺?biāo)軸正方向編程坐標(biāo)的確定

Z坐標(biāo)軸：平行于機(jī)床主軸的坐標(biāo)軸多主軸機(jī)床和無主軸機(jī)床取垂直于工件裝夾面的軸為Z軸

正方向：刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)樽鴺?biāo)軸正方向5/10/20237數(shù)控加工技術(shù)3數(shù)控程序編制X軸：與Z軸垂直，一般為水平方向，并與工件裝夾面平行；正方向工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床：刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)樽鴺?biāo)軸正方向（如車床、磨床）刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床Z軸水平：由主軸尾端向工件看，右為正（如：立銑床、鏜床）Z軸垂直：由刀具主軸向立柱看，右為正（如：臥銑床、插齒機(jī)）Y坐標(biāo)軸：根據(jù)X、Z軸，由迪卡爾原則確定5/10/20238數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控程序編制二）機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系與機(jī)床原點(diǎn)

機(jī)床坐標(biāo)系：機(jī)床固有的坐標(biāo)系，其原點(diǎn)為機(jī)床原點(diǎn)

機(jī)床原點(diǎn)（機(jī)械原點(diǎn)）：機(jī)床固定不變的基準(zhǔn)點(diǎn)（出廠時(shí)已定義，用戶無變更權(quán)限）工件坐標(biāo)系與工件原點(diǎn)

工件坐標(biāo)系：是編程人員為了便于編程所確定的坐標(biāo)系工件原點(diǎn)：工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)（工件原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)的偏置值由數(shù)控系統(tǒng)的偏置功能指令設(shè)定）5/10/20239數(shù)控加工技術(shù)相對(duì)坐標(biāo)：是指刀具從當(dāng)前位置到的增量值機(jī)床設(shè)G91代碼：G91G01X20Y25機(jī)床不設(shè)G91代碼：G01U20V25數(shù)控程序編制絕對(duì)坐標(biāo)與相對(duì)坐標(biāo)絕對(duì)坐標(biāo)：是指刀具下一位置相對(duì)于程序原點(diǎn)的坐標(biāo)機(jī)床設(shè)G90代碼：G90G01X30Y37機(jī)床不設(shè)G90代碼：G01X30Y375/10/202310數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控程序編制四、數(shù)控機(jī)床的最小設(shè)定單位

最小設(shè)定單位：數(shù)控系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)的最小位移量開環(huán)系統(tǒng)最小設(shè)定單位：脈沖當(dāng)量閉環(huán)系統(tǒng)最小設(shè)定單位：分辨率脈沖當(dāng)量：步進(jìn)電機(jī)每接收一個(gè)脈沖信號(hào)，工作臺(tái)的相應(yīng)位移量分辨率：閉環(huán)系統(tǒng)位移檢測(cè)元件的檢測(cè)分辨率

脈沖數(shù)編程：編程尺寸一般應(yīng)轉(zhuǎn)換成與最小設(shè)定單位相應(yīng)的數(shù)據(jù)

實(shí)際尺寸編程：按給定零件尺寸編程5/10/202311數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控程序編制五、數(shù)控加工程序常用編程指令

常用編程指令主要用來描述機(jī)床的運(yùn)動(dòng)方式、加工類別、主軸的啟停、冷卻液的開關(guān)、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、刀具選擇等。(GMFSTXYZ)一）準(zhǔn)備功能指令（G指令）用于建立機(jī)床的加工機(jī)能，分為模態(tài)代碼和非模態(tài)代碼

模態(tài)代碼（續(xù)效代碼）：一經(jīng)使用，便保持有效到以后的程序段中，遇同組代碼失效。

非模態(tài)代碼（非續(xù)效代碼）：只在本程序段有效。例：N001G01X30Y40Z0N003Y65N005Z-10

5/10/202312數(shù)控加工技術(shù)G92:工件坐標(biāo)系設(shè)定指令，以刀位點(diǎn)為參考點(diǎn)進(jìn)行設(shè)定。數(shù)控程序編制1.坐標(biāo)系有關(guān)指令（G90、G91、G92）G90:絕對(duì)坐標(biāo)指令，編程尺寸按工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)給定。G91:相對(duì)坐標(biāo)指令，編程尺寸相對(duì)加工起點(diǎn)給定。5/10/202313數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控程序編制

2.坐標(biāo)平面選擇指令（G17、G18、G19）G17：指定零件進(jìn)行xy平面加工G18：指定零件進(jìn)行zx平面加工G19：指定零件進(jìn)行yz平面加工

注：默認(rèn)值為G17兩維平面不必設(shè)定（如數(shù)控車床）5/10/202314數(shù)控加工技術(shù)直線插補(bǔ)指令（G01）刀具以進(jìn)給速度F指令給定的速度進(jìn)行直線插補(bǔ)加工快速點(diǎn)定位指令（G00）刀具以點(diǎn)位控制方式快速移動(dòng)，進(jìn)給速度F指令對(duì)其無效數(shù)控程序編制5/10/202315數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控程序編制G01代碼編程（相對(duì)坐標(biāo)）N001G92X28Y20LFN004X8Y8LFN002G91G00X－12Y0N005X16Y20LFM05T00LFS200M03T01LFN006G00X12Y0M02LFN003G01X－24Y－12F100G01代碼編程（絕對(duì)坐標(biāo)）N001G92X28Y20LFN002G90G00X16Y20S200M03T01LFN003G01X－8Y8F100LFN004X0Y0LFN005X16Y20LFM05T00LFN006G00X28Y20M02LF5/10/202316數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控程序編制5.圓弧插補(bǔ)指令（G02、G03）G02：順時(shí)針插補(bǔ)指令G03：逆時(shí)針插補(bǔ)指令

注：圓弧順逆是從坐標(biāo)軸正方向向原點(diǎn)投影確定。圓心坐標(biāo)（i、j、k）編程：i、j、k為圓心相對(duì)圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)值，且總為增量值（該定義以機(jī)床使用說明書為準(zhǔn)）半徑R編程：小于或等于180度圓弧用+R，大于180度圓弧用-R編程。注意：不能用于整圓編程G17G18G19G90G91G02G03XYXZYZIJIKJKRF*5/10/202317數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控程序編制用絕對(duì)坐標(biāo)編程N(yùn)001G92X0Y0LFN002G90G00X20Y0S200M03T01LFN003G03X0Y20I-20J0F100LFN004X-20Y0I0J-20LFN005X0Y-20I20J0LFN006X20Y0I0J20LFN007G00X0YOMO2LF用增量坐標(biāo)編程N(yùn)001G91G00X20Y0S200M03T01LFN004X20Y-20I20J0LFN002G03X-20Y20I-20J0F100LFN005X20Y20I0J20LFN003X-20Y-20I0J-20LFN006G00X-20Y0M02LF按象限編程5/10/202318數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控程序編制用絕對(duì)坐標(biāo)編程N(yùn)001G92X0Y0LFN002G90G00X20Y0S200M03T01LFN003G03X20Y0I-10J0F100LFN004G00X0Y0M02LF用增量坐標(biāo)編程N(yùn)001G91G00X20Y0S200M03T01LFN002G03X0Y0I-20J0F200N003G00X-20Y0M02LF跨象限編程5/10/202319數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控程序編制用絕對(duì)坐標(biāo)編程N(yùn)001G92X0Y18LFN002G90G02X18Y0R18F100S300M03LFN003G03X68Y0R25LFN004G02X88Y20R-20M02LF用增量坐標(biāo)編程N(yùn)001G91G02X18Y-18R18F100S300M03LFN002G03X50Y0R25LFN003G02X20Y20R-20M02LF5/10/202320數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控程序編制6.刀具半徑補(bǔ)償指令（G40、G41、G42）G40：刀具偏置注銷指令G41：左偏置刀具半徑補(bǔ)償指令G42：右偏置刀具半徑補(bǔ)償指令5/10/202321數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控程序編制刀具半徑補(bǔ)償功能1）可在不知刀具半徑的情況下編程2）當(dāng)?shù)毒甙霃桨l(fā)生變化時(shí)，不必重新修改程序，只需手工輸入更改后的刀具半徑值即可。3）可用同一程序、同一刀具進(jìn)行粗加工和精加工5/10/202322數(shù)控加工技術(shù)（G43、G44、G49）

G43:刀具長度正補(bǔ)償指令G44：刀具長度負(fù)補(bǔ)償指令G49：刀具長度補(bǔ)償注銷指令實(shí)際位移量=程序給定值補(bǔ)償值數(shù)控程序編制正偏置:-A2=-A1+(-D1)=-(A1+D1)負(fù)偏置:-A2=-A1-(-D2)=-A1+D2G43（G44）Z-A1H01H—內(nèi)存刀補(bǔ)表地址(刀補(bǔ)號(hào))5/10/202323數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控程序編制A=-150+(-30)=-180G91G00G43Z-150H01A=-150-(-30)=-120G91G00G44Z-150H01刀具長度補(bǔ)償示例5/10/202324數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控程序編制8.暫停（延時(shí)）指令（G04）使刀具作短時(shí)間無進(jìn)給光整加工，用于車槽、鏜平面、锪孔程序格式為：G04ββ一般用x或F，其后數(shù)字表示延時(shí)時(shí)間或主軸轉(zhuǎn)數(shù)N001G91G01Z-7F60S300M03LFN002G04X5LFN003G00Z7M02LF5/10/202325數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控程序編制二）輔助功能指令（M代碼）M代碼主要用于開關(guān)量控制，分為模態(tài)代碼和非模態(tài)代碼。常用M代碼簡介1）M00:程序停止指令。程序執(zhí)行到該指令時(shí)無條件停止主軸、刀具、冷卻液等。2）M01:計(jì)劃停止指令。程序執(zhí)行到該指令時(shí)有條件停止主軸、刀具、冷卻液等。3）M02:程序結(jié)束指令。除停止主軸、刀具、冷卻液以外，還用于機(jī)床復(fù)位和回卷紙帶等。4）M03、M04、M05:用于主軸的正傳、反轉(zhuǎn)、停止。5）M06:換刀指令6）M30:紙帶結(jié)束。5/10/202326數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控程序編制三）進(jìn)給速度F、主軸轉(zhuǎn)速S、及刀具功能T代碼進(jìn)給速度F代碼（續(xù)效代碼）1）代碼法：F（F后面的數(shù)字為進(jìn)給速度代碼）2）直接指定法：F（F后面的數(shù)字為實(shí)際進(jìn)給速度）主軸轉(zhuǎn)速S代碼（續(xù)效代碼）S（S后面的數(shù)字含義與F代碼相同）刀具功能F代碼（續(xù)效代碼）T（例T0101為選用1號(hào)刀并對(duì)1號(hào)刀進(jìn)行補(bǔ)償）5/10/202327數(shù)控加工技術(shù)例輪廓精加工程序O0001N10G17G40G49G54G90;N20G00X0Y0S2023M3;N30G43Z5.0H01;N40G01Z-5.0F100;N50G41X10.0Y10.0D01;N60Y60.0;N70X50.0Y30.0;N80X10.0Y10.0;N90G40X0Y0;N100G0Z50H00.;N110M5;N120G91G28Z0.;N130G28X0.Y0.;N140M30;六、編程實(shí)例5/10/202328數(shù)控加工技術(shù)例：加工圖中孔,鉆頭比標(biāo)準(zhǔn)對(duì)刀桿短4

mmO0010N010G91G0X120.Y80.;N020G43Z-32.H1;N030G01Z-21.F100;N040G04P2023;N050G00Z21.;N060X30.Y-50.;N070G1Z-41.F100;N080G0Z41.0;N090X50.Y30.;N100G01Z-25.F100;N110G04P2023;N120G0Z57.H0;N130X-200.Y-60.M30;5/10/202329數(shù)控加工技術(shù)O0010N010G91G00X120.0Y80.0;N020G43Z－32.0H01;N030G01Z－21.0F100;N040G04P2023;N050G00Z21.0;N060X30.0Y－50.0N070G01Z－41.0F100;N090X50.0Y30.0;N100G01Z－25.0F100;N110G04P2023;N120G00Z57.0H00;N130X－200.Y－60.M30;

5/10/202330數(shù)控加工技術(shù)1.在圖示零件上鉆孔,請(qǐng)采用G代碼格式編制加工程序。

要求：(1)在給定工件坐標(biāo)系內(nèi)用增量尺寸編程，圖示鉆尖位置為坐標(biāo)原點(diǎn)；(2)坐標(biāo)原點(diǎn)為程序的起點(diǎn)和終點(diǎn)，鉆孔順序?yàn)棰瘛颉螅?3)進(jìn)給速度F50(50mm/min)，主軸轉(zhuǎn)速S600(600r/min)；

(4)鉆通孔時(shí)，要求鉆頭鉆出工件表面4mm。本章作業(yè)5/10/202331數(shù)控加工技術(shù)本章結(jié)束

！請(qǐng)各位同學(xué)認(rèn)真復(fù)習(xí)本章內(nèi)容！5/10/202332數(shù)控加工技術(shù)2數(shù)控機(jī)床加工的工藝分析5/10/202333數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控程序編制5/10/202334數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控程序編制5/10/202335數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控程序編制5/10/202336數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控程序編制5/10/202337數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控程序編制機(jī)床設(shè)G90代碼：G90G01X30Y37機(jī)床不設(shè)G90代碼：G01X30Y375/10/202338數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控程序編制機(jī)床設(shè)G91代碼：G91G01X20Y25機(jī)床不設(shè)G91代碼：G01U20V255/10/202339數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控程序編制例：N001G92X400.000Z250注意:數(shù)控車床X坐標(biāo)采用二倍值編程，即采用直徑值編程

5/10/202340數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控程序編制5/10/202341數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控程序編制5/10/202342數(shù)控加工技術(shù)數(shù)控機(jī)床編程及加工機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^數(shù)控機(jī)床的加工程序編制，掌握編程的方法及技巧；將在計(jì)算機(jī)上用OpenSoftCNC軟件模擬顯示加工過程校驗(yàn)程序，然后在數(shù)控機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行加工；結(jié)合機(jī)械加工工藝，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化編程，提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理數(shù)控編程的目的；數(shù)控編程的內(nèi)容；編程步驟。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理所謂編程，就是把零件的圖形尺寸、工藝過程、工藝參數(shù)、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)以及刀具位移等內(nèi)容，按照數(shù)控機(jī)床的編程格式和能識(shí)別的語言記錄在程序單上的全過程。這樣編制的程序還必須按規(guī)定把程序單制備成控制介質(zhì)如程序紙帶、磁帶等，變成數(shù)控系統(tǒng)能讀懂的信息，再送入數(shù)控機(jī)床，數(shù)控機(jī)床的CNC裝置對(duì)程序經(jīng)過處理之后，向機(jī)床各坐標(biāo)的伺服系統(tǒng)發(fā)出指令信息，驅(qū)動(dòng)機(jī)床完成相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的目的數(shù)控編程的基本原理①分析零件圖紙，確定加工工藝過程；②計(jì)算走刀軌跡，得出刀位數(shù)據(jù)；③編寫零件加工程序；④制作控制介質(zhì)；⑤校對(duì)程序及首件試加工。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的內(nèi)容數(shù)控編程的基本原理機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的步驟零件圖紙分析零件圖紙制定工藝規(guī)程數(shù)學(xué)處理編寫程序文件制作控制介質(zhì)程序校驗(yàn)及試切數(shù)控機(jī)床OpenSoftCNC軟件介紹OpenSoftCNC軟件包括數(shù)控車床模擬仿真和數(shù)控銑床模擬仿真系統(tǒng)，由軟件+標(biāo)準(zhǔn)硬件系統(tǒng)構(gòu)成，不要求專用硬件或運(yùn)動(dòng)控制卡，所有數(shù)控功能和邏輯控制功能均由軟件完成，操作界面由系統(tǒng)操作和機(jī)床控制兩大部分組成。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心OpenSoftCNC軟件介紹機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心為例，軟件提供下列指令：以數(shù)控車床模擬仿真系統(tǒng)（OpenSoftCNC01T）組別指令功能編程格式模態(tài)

1G00快速線性移動(dòng)G00X(U)_Z(W)_√G01直線插補(bǔ)G01X(U)_Z(W)_√G02順時(shí)針圓弧插補(bǔ)G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺紋插補(bǔ)G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺紋插補(bǔ)G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X軸返回程序零點(diǎn)G27

G28Z軸返回程序零點(diǎn)G28

G92定義絕對(duì)坐標(biāo)系G92X_Z_√2G04延時(shí)G04E_

3M00暫停M00

M02程序結(jié)束M02

4M03主軸正轉(zhuǎn)M03√M04主軸反轉(zhuǎn)M04√M05主軸停M05√5M08開冷卻液M08√M09關(guān)冷卻液M09√

6M97程序跳轉(zhuǎn)M97P_

M98子程序調(diào)用M98P_L