第一章 数控机床加工程序编制基础
数控加工工艺及程序编制
第1章 数控机床加工程序编制基础
一、 选择编程原点 从理论上讲编程原点选在零件上的任何一点都可 以，但实际上，为了换算尺寸尽可能简便，减少计算 误差，应选择一个合理的编程原点。
第1章 数控机床加工程序编制基础
2）编程坐标系
编程坐标系是编程人员根据零件图样及加工工艺等建立的 坐标系。 编程坐标系一般供编程使用，确定编程坐标系时不必考 虑工件毛坯在机床上的实际装夹位置。如下图所示，其中O2 即为编程坐标系原点。
第1章 数控机床加工程序编制基础
编程原点是根据加工零件图样及加工工艺要求选 定的编程坐标系的原点。
其中： X、Y、Z的值是指圆弧 插补的终点坐标值； I、J、K是指圆弧起点 到圆心的增量坐标， 与G90,G91无关； R为指定圆弧半径，当 圆弧的圆心角≤180o 时，R值为正，
G18 G02 X～ Z～ I～ K～ (R～) F～
G18 G03 X～ Z～ I～ K～ (R～) F～ YZ平面：
六、
圆弧插补指令-G02、G03
G02为按指定进给速度的顺时针圆弧插补。G03为按指定进 给速度的逆时针圆弧插补。 圆弧顺逆方向的判别：沿着不在圆弧平面内的坐标轴，由 正方向向负方向看，顺时针方向G02，逆时针方向G03，如下图 所示。
第1章 数控机床加工程序编制基础
程序格式： XY平面： G17 G02 X～ Y～ I～ J～ (R～) F～ G17 G03 X～ Y～ I～ J～ (R～) F～ ZX平面：
。
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)围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转坐标分别用A、B、C表示，根据 右手螺旋定则，大拇指的指向为 X、Y、Z坐标中任意轴的正向， 则其余四指的旋转方向即为旋转坐标A、B、C的正向。
数控编程习题集
《数控编程》习题集第一章数控编程基础一、填空1、数控机床程序编制的方法分为、两种。
2、数控机床程序编制的具体步骤分为、、。
3、数控系统只能接受信息，国际上广泛采用两种标准代码为、。
4、尺寸字第一组X，Y，Z，U，V，W，P，Q，R 用于确定坐标尺寸；第二组A，B，C，D，E 用于确定坐标尺寸；第三组I，J，K 用于确定坐标尺寸。
5、F指令用于指定，S指令用于指定，T指令用于指定；其中F100表示，S800表示。
6、机床直角坐标系由法确定，旋转坐标由法确定。
7、在数控车床上，机床原点一般取在，在数控铣床上，机床原点一般取在。
二、简答1、在数控机床加工中，应考虑建立哪些坐标系？它们之间有何区别？2、在确定数控机床加工工艺内容时，应首先考虑哪些方面的问题？3、数控加工工序设计的目的是什么？工序设计的内容有哪些？4、对刀点有何作用？对刀点的选择原则有哪些？5、什么是“刀位点”？试用箭头标出下刀具的刀位点。
题图1-1三、综合下面是一段完整的加工程序%O1000N10 G00 G54 X50 Y30 M03 S3000N20 G01 X88.1 Y30.2 F500 T02 M08N30 X90……N300 M30%请回答：1、“%”表示，“O1000”表示，“N10、N20、N30….”表示。
2、以上程序主体是指。
3、程序结束指令可以用和；它们的区别是。
《数控编程》习题集第二章常用编程指令及数学处理一、填空1、编程常用指令中绝对尺寸用指令，增量尺寸用指令。
2、FANUC系统中指令G40、G41、G42含义分别是、、。
3、G17、G18、G19三个指令分别为机床、、平面上的加工。
4、FANUC单一固定循环指令G90、G92、G94含义分别是、、。
5、FANUC—i0系统中G28、G50、G54指令含义分别是、、。
6、、FANUC系统中指令顺圆插补指令是，逆圆插补指令是。
7、非圆曲线主要是指和两类曲线。
前者可用法和来进行数学处理；后者则要通过来进行数学处理。
数控车床编程的基本知识
术 如图所示。
制数第 控二 车章 床 编数 程控 的加 基工 本程 知序 识编 4/20/2020
数控机床加工程序编制
第二节、数控车床编程的基本功能指令
数
控 1，准备功能指令
技
准备功能指令又称G指令或G代码，它是建立机床或控制数控
术
系统工作的一种指令,规定了机床运动线型、坐标系、坐标平面、 刀补、刀偏、暂停等多种操作。
知序
识编 4/20/2020
数控机床加工程序编制
数 （2）S功能
控 S功能指令用于控制主轴转速。
技 编程格式 S…
术
S后面的数字表示主轴转速，单位为r/min。在具有恒线速功能的 机床上，S 功能指令还有如下作用。
制数第 控二
❖
最高转速限制 编程格式 G50 S… S后面的数字表示的是最高转速：r/min。
的加
基工
本程
知序
识编 4/20/2020
数控机床加工程序编制
第三节、数控加工程序的格式与组成
数
控 1、. 程序段格式 技
术N
G
X
Y
F
S
T
M
LF
制 第 序 准备 坐标
二 号 功能 章
运动 尺寸
速度 转速 刀具 辅助 结束 指令 指令 指令 指令 指令
数 字地址可变程序段：地址指明指令的意义，字的数目可变。
上机床后将对刀长度输入相应刀具补偿号即可
制数第 以使用，如图b所示。
控二 车章 床 编数 程控 的加
* 自动对刀
自动对刀是通过刀尖检测系统实现的， 刀尖以设定的速度向接触式传感器接近， 当刀尖与传感器接触并发出信号，数控系 统立即记下该瞬间的坐标值，并自动修正 刀具补偿值。自动对刀过程如图c所示。
数控加工编程基础知识
数控加工编程基础
第一节 概述 第二节 编程的基础知识 第三节 常用准备功能指令的编程方法 第四节 数控编程的工艺处理 第五节 程序编制中的数值计算
第一节 概
述
一、数控编程的基本概念 普通机床加工：
①由工艺员制定要加工零件的工艺文件 （包括：机床、刀具的选择，装夹的方法， 加工顺序和尺寸，切削参数等）； ②操作员按工艺文件加工。
机床坐标系是数控机床中所建立 的工件坐标系的参考坐标系。
注意：
机床坐标系一般不作为 编程坐标系，仅作为工件坐 标系的参考坐标系。
（2）工件坐标系和工件原点
工件原点：为编程方便在零件、工装
夹具上选定的某一点或与之相关的点。 该点也可以是对刀点重合。
工件座标系：以工件原点为零点建立
的一个坐标系，编程时，所有的尺寸都 基于此坐标系计算。
在摆动的范围内只与标准坐标系 中的某一坐标平行时，则这个坐 标便是Z坐标；
若在摆动的范围内与多个坐标平 行，则取垂直于工件装夹面的方 向为Z坐标。
2）X轴一般是水平的，且与工件装夹面平行。
在工件旋转
的机体上（如车
X
Z
床），Ｘ运动方
向是径向的，与
横向导轨平行。
刀具离开工件旋
转中心的方向是
十Ｘ方面；
Ｍ07－２号冷却液开，雾状冷却液开； Ｍ08－１号冷却液开，液状冷却液开； Ｍ09－冷却液关
Ｍ10 －夹紧 Ｍ11－ 松开
Ｍ13－主轴顺转、冷却液开； Ｍ14－主轴逆转，冷却液开;
3、F、S、T 指令
（1）F指令 作用：
指定刀具的进给速度。是模态代码。
格式：
代码法F后 ：跟二位数字， 速是 度进 的给 序号
第一章第四节常用编程指令
6、刀具半径补偿的其它应用
应用刀具半径补偿指令加工时，刀具的中心始终与工件轮廓相距 一个刀具半径距离。当刀具磨损或刀具重磨后，刀具半径变小，只需 在刀具补偿值中输入改变后的刀具半径，而不必修改程序。在采用同 一把半径为R的刀具，并用同一个程序进行粗、精加工时，设精加工余 量为△，则粗加工时设置的刀具半径补偿量为R+△，精加工时设置的 刀具半径补偿量为R，就能在粗加工后留下精加工余量△，然后，在精 加工时完成切削。运动情况见图1.37。
四、快速点定位指令
b) 单向移动至终点 a) 同时到达终点
图1.23 快速点定位
五、直线插补指令
直线插补指令用于产生按指定 进给速度F实现的空间直线运动。 程序格式：G01 X～ Y～ Z～ F～ 程序格式 其中：X、Y、Z的值是直线插补的 终点坐标值。 例：实现图1.24中从A点到B点的 直线插补运动,其程序段为： 绝对方式编程： G90 G01 X10 Y10 F100 增量方式编程： G91 G01 X-10 Y-20 F100
快速点定位指令控制刀具以点位控制的方式快速移动 到目标位置，其移动速度由参数来设定。指令执行开始后， 刀具沿着各个坐标方向同时按参数设定的速度移动，最后 减速到达终点，如图1.23a所示。注意：在各坐标方向上有 可能不是同时到达终点。刀具移动轨迹是几条线段的组合， 不是一条直线。例如，在FANUC系统中，运动总是先沿45° 角的直线移动，最后再在某一轴单向移动至目标点位置， 如图1.23b所示。编程人员应了解所使用的数控系统的刀具 移动轨迹情况，以避免加工中可能出现的碰撞。 编程格式：G00 X～ Y～ Z～ 编程格式 式中X、Y、Z的值是快速点定位的终点坐标值 例：从A点到B点快速移动的程序段为： G90 G00 X20 Y30
《数控技术第3版》_(习题解答)机工版
数控技术第三版章节练习答案第一章绪论1.1数控机床的工作流程是什么？答：数控机床由输入装置、CNC装置、伺服系统和机床的机械部件构成。
数控加工程序的编制-输入-译码-刀具补偿-插补-位置控制和机床加工1.2 数控机床由哪几部分组成？各部分的基本功能是什么？答：组成：由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成输入输出设备：实现程序编制、程序和数据的输入以及显示、存储和打印数控装置：接受来自输入设备的程序和数据，并按输入信息的要求完成数值计算、逻辑判断和输入输出控制等功能。
伺服系统：接受数控装置的指令，驱动机床执行机构运动的驱动部件。
测量反馈装置：检测速度和位移，并将信息反馈给数控装置，构成闭环控制系统。
机床本体：用于完成各种切削加工的机械部分。
1.3．什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床？三者如何区别？答：（1）点位控制数控机床特点：只与运动速度有关，而与运动轨迹无关。
如：数控钻床、数控镗床和数控冲床等。
（2）直线控制数控机床特点：a.既要控制点与点之间的准确定位，又要控制两相关点之间的位移速度和路线。
b.通常具有刀具半径补偿和长度补偿功能，以及主轴转速控制功能。
如：简易数控车床和简易数控铣床等。
（3）连续控制数控机床（轮廓控制数控机床）：对刀具相对工件的位置，刀具的进给速度以及它的运动轨迹严加控制的系统。
具有点位控制系统的全部功能，适用于连续轮廓、曲面加工。
1.4．数控机床有哪些特点？答：a．加工零件的适用性强，灵活性好；b．加工精度高，产品质量稳定；c．柔性好；d．自动化程度高，生产率高；e．减少工人劳动强度；f．生产管理水平提高。
适用范围：零件复杂、产品变化频繁、批量小、加工复杂等1.5．按伺服系统的控制原理分类，分为哪几类数控机床？各有何特点？答：（1）开环控制的数控机床；其特点：a.驱动元件为步进电机；b.采用脉冲插补法：逐点比较法、数字积分法；c.通常采用降速齿轮；d. 价格低廉，精度及稳定性差。
第一章 数控机床的基本知识
驱动系统
南通航院
其作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移 动部件的运动，包括信号放大和驱动元件。其性能好坏 动部件的运动，包括信号放大和驱动元件。 直接决定加工精度、表面质量和生产率。 直接决定加工精度、表面质量和生产率。 脉冲当量δ 相对于每个脉冲信号， 脉冲当量δ ——相对于每个脉冲信号，机床移动部 相对于每个脉冲信号 件的位移，常见的有：0.01mm、0.005mm、 件的位移，常见的有：0.01mm、0.005mm、 0.001mm
第一章、 第一章、数控机床概述
三、数控机床的基本概念
南通航院
数控机床是由普通机床发展而来的， 数控机床是由普通机床发展而来的，它们之间最主 是由普通机床发展而来的 要的区别是： 要的区别是： 前者可以按事先编制好的加工程序自动地对工件进 行加工； 行加工；而后者的整个加工过程必须通过技术工人的手 工操作来完成。 工操作来完成。 示例：
第一章 数控机床概述
步进电机 常用的伺服元件 直流伺服电机 交流伺服电机
南通航院
编码盘 常用的检测元件 光栅 磁珊
（2）主轴驱动系统
第一章 数控机床概述
4、机床
南通航院
早期采用通用机床，现在采用了新的加强刚性、 早期采用通用机床，现在采用了新的加强刚性、减 小热变形、提高精度等方面的设计措施， 小热变形、提高精度等方面的设计措施，使其发生了很 大的变化。 大的变化。 目前已模块化生产， 目前已模块化生产，分为六大块
第一章
数控机床概述
南通航院
二、自动化加工与数控机床 机床数控技术是以数字化的信息处理实现机床自 动控制的一门技术。 动控制的一门技术。 数控机床把刀具和工件之间的相对位置，机床电 数控机床把刀具和工件之间的相对位置， 动机的启动和停止，主轴变速，工件松开夹紧， 动机的启动和停止，主轴变速，工件松开夹紧，刀具 的选择，冷却泵的启动、 的选择，冷却泵的启动、停止等各种操作和顺序动作 等信息用数码化的数据送入数控装置或计算机， 等信息用数码化的数据送入数控装置或计算机，经过 译码、运算， 译码、运算，发出各种指令控制机床伺服系统或其他 执行元件，使机床自动加工出所需工件。 执行元件，使机床自动加工出所需工件。
无锡职业术学院-数控加工程序编制及操作》课程N01.
第1章 数控机床加工程序编制基础
1.1.3程序格式 1、程序段格式
一个数控加工程序是若干个程序段组成的。程序段格式是指程序段中 的字、字符和数据的安排形式。程序段格式举例： N30 G01 X88.1 Y30.2 F500 S3000 T02 M08 N40 X90（本程序段省略了续效字“G01，Y30.2，F500，S3000，T02，M08”， 但它们的功能仍然有效） 在程序段中，必须明确组成程序段的各要素： 移动目标：终点坐标值X、Y、Z； 进给速度：进给功能字F； 使用刀具：刀具功能字T； 沿怎样的轨迹移动：准备功能字G； 切削速度：主轴转速功能字S； 机床辅助动作：辅助功能字M。
第1章 数控机床加工程序编制基础
1.2 数控机床的坐标系
1.2.1机床坐标系 １、机床坐标系的确定 （1）机床相对运动的规定
在机床上，我们始终认为工件静止，而刀具是运动的。 这样编程人员在不考虑机床上工件与刀具具体运动的情况下， 就可以依据零件图样，确定机床的加工过程。
第1章 数控机床加工程序编制基础
（2）计算机自动编程 自动编程是指在编程过程中，除了分析零件图样和制定 工艺方案由人工进行外，其余工作均由计算机辅助完成。 采用计算机自动编程时，数学处理、编写程序、检验程 序等工作是由计算机自动完成的，由于计算机可自动绘制出 刀具中心运动轨迹，使编程人员可及时检查程序是否正确， 需要时可及时修改，以获得正确的程序。又由于计算机自动 编程代替程序编制人员完成了繁琐的数值计算，可提高编程 效率几十倍乃至上百倍，因此解决了手工编程无法解决的许 多复杂零件的编程难题。因而，自动编程的特点就在于编程 工作效率高，可解决复杂形状零件的编程难题。
第1章 数控机床加工程序编制基础
（3）尺寸字 尺寸字用于确定机床上刀具运动终点的坐标位置。 其中，第一组 X，Y，Z，U，V，W，P，Q，R 用于确定 终点的直线坐标尺寸；第二组 A，B，C，D，E 用于确定终点 的角度坐标尺寸；第三组 I，J，K 用于确定圆弧轮廓的圆心坐 标尺寸。在一些数控系统中，还可以用 P 指令暂停时间、用 R 指令圆弧的半径等。 （4）进给功能字F
数控编程基础教程
➢ 自动编程是用计算机把人们输入的零件图纸信息改写成 数控机床能执行的数控加工程序，就是说数控编程的大部 分工作由计算机来实现。
码的程序段中有效； ● 模态M功能（续效代码）：一组可相互注销的 M功
能，这些功能在被同一组的另一个功能注销前一直 有效。
第三章 数控系统编程指令体系
模态 M功能组中包含一个缺省功能，系统上电时 将被初始化为该功能。
M 功能还可分为前作用 M 功能和后作用 M 功能二类。 ● 前作用 M 功能：在程序段编制的轴运动之前执行； ● 后作用 M 功能：在程序段编制的轴运动之后执行。
能使工件方便地装卡、测量和检验； 工件零点尽量选择尺寸精度较高、粗糙度比较低地工件表面上，以提高加
工精度和同一批零件的一致性； 对于有对称形状地几何零件，工件零点最好选择对称中心上。
第一节 数控编程的几何基础
8 程序原点
➢为了编程方便，在图纸上选择一个适当位置作为程序原点， 也叫编程原点或程序零点。
(4) 编写程序单
根据制定的加工路线、切削用量、刀具号码、刀具 补偿、辅助动作及刀具运动轨迹，按照数控系统规定 代码及程序格式，编写零件加工程序。
(5) 制备控制介质
将程序单上的内容，经转换记录在控制介质上， 若程序较简单，也可直接通过键盘输入。
第一章 数控机床编程基础
（6） 程序校验和首件试切
控制介质经过校验和试切削后，才能用于正式加工。 平面轮廓零件：用笔代刀、坐标纸代工件进行绘图。 空间曲面零件：可用蜡块、塑料或木料或价格低的 材料作工件，进行试切。
数控技术第二版课后答案完整版
数控技术第二版课后答案HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】数控技术第二版章节练习答案第一章绪论数控机床是由哪几部分组成，它的工作流程是什么？答：数控机床由输入装置、CNC装置、伺服系统和机床的机械部件构成。
数控加工程序的编制-输入-译码-刀具补偿-插补-位置控制和机床加工数控机床的组成及各部分基本功能答：组成：由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成输入输出设备：实现程序编制、程序和数据的输入以及显示、存储和打印数控装置：接受来自输入设备的程序和数据，并按输入信息的要求完成数值计算、逻辑判断和输入输出控制等功能。
伺服系统：接受数控装置的指令，驱动机床执行机构运动的驱动部件。
测量反馈装置：检测速度和位移，并将信息反馈给数控装置，构成闭环控制系统。
机床本体：用于完成各种切削加工的机械部分。
．什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床？三者如何区别？答：（1）点位控制数控机床特点：只与运动速度有关，而与运动轨迹无关。
如：数控钻床、数控镗床和数控冲床等。
（2）直线控制数控机床特点：a.既要控制点与点之间的准确定位，又要控制两相关点之间的位移速度和路线。
b.通常具有刀具半径补偿和长度补偿功能，以及主轴转速控制功能。
如：简易数控车床和简易数控铣床等。
（3）连续控制数控机床（轮廓控制数控机床）：对刀具相对工件的位置，刀具的进给速度以及它的运动轨迹严加控制的系统。
具有点位控制系统的全部功能，适用于连续轮廓、曲面加工。
．数控机床有哪些特点？答：a．加工零件的适用性强，灵活性好；b．加工精度高，产品质量稳定；c．柔性好；d．自动化程度高，生产率高；e．减少工人劳动强度；f．生产管理水平提高。
适用范围：零件复杂、产品变化频繁、批量小、加工复杂等．按伺服系统的控制原理分类，分为哪几类数控机床？各有何特点？答：（1）开环控制的数控机床；其特点：a.驱动元件为步进电机；b.采用脉冲插补法：逐点比较法、数字积分法；c.通常采用降速齿轮；d. 价格低廉，精度及稳定性差。
数控机床的加工程序编制 ppt课件
手工编程过程框图
ppt课件
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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。
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ppt课件
数控加工流程：
ppt课件
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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。
机床数控技术(第一章)
数 控 机 床 的 组 成 和 工 作 原 理
数控机床通常由四部分组成：
数控装置是数控机床的核心，是控制机床运动 的中枢系统。通常数控装置由输入装置、控制器、 运算器和输出装置组成，一般控制器和运算器制 作在一起，也可以说是三部分构成。它的功能是 按照规定的控制算法进行插补运算，并将结果经 输出装置送到各坐标控制伺服系统。
2003年，德国著名的机床制造商德马吉在上海投资建厂 。 2002年，日本著名的生产商大隈公司和北京第一机床厂合资建厂。 韩国大宇在山东青岛投资建厂 。 台湾省的著名机床制造商友嘉在浙江萧山投资建厂 民营企业 ：浙江日发公司、2004年浙江宁波著名的铸塑机厂商 海天公司投资生产机床、2002年，西安北村投产
《机床数控技术》
机械工业出版社 主讲教师 李郝林等编 崔玉霞
2014.9
课 程 概 况
参考书： 1、数控技术，朱晓春主编，机械出版社，2006 2、数控技术，赵玉刚等主编，机械工业出版社，2006 3、数控机床，吴祖育等主编，上海科学技术出版社， 2004 4、其它，如数控编程，数控原理与结构，数控编程与操 作等
◆ 1968年英国首次将多台数控机床、无人化搬 运小车和自动仓库在计算机控制下连接成自动 加工系统，这就是柔性制造系统FMS。 ◆ 1974年微处理器开始用于机床的数控系统 中，从此CNC(计算机数控系统)软线数控技术随 着计算机技术的发展得以快速发展。 ◆ 1976年美国Lockhead公司开始使用图像编程。 利用CAD(计算机辅助设计)绘出加工零件的模型， 在显示器上“指点”被加工的部位，输入所需 的工艺参数，即可由计算机自动计算刀具路径， 模拟加工状态，获得NC程序。 。
数控加工程序编制基本概念(1)
数控加工程序2．1 程序编制的基本概念一、数控编程的方法1、手工编程手工编程是指在编程的过程中，全部或主要由人工进行。
对于加工形状简单、计算量小、程序不多的零件，采用手工编程较简单、经济、效率高。
2、自动编程（APT语言）为了解决数控加工中的程序编制问题，50年代，MIT设计了一种专门用于机械零件数控加工程序编制的语言，称为APT（Automatically Programmed Tool）。
是编程人员根据零件图纸要求用一种直观易懂的编程语言（包括几何、工艺等语句定义）手工编写一个简短的零件源程序，然后输给计算机，计算机经过翻译处理和刀具运动轨迹处理，再经过后置处理，自动生成数控系统可以识别的加工程序。
由此可见，APT语言不能直接控制机床。
APT几经发展，形成了诸如APTII、APTIII（立体切削用）、APT（算法改进，增加多坐标曲面加工编程功能）、APTAC（Advancedcontouring）(增加切削数据库管理系统)和APT/SS（Sculptured Surface）(增加雕塑曲面加工编程功能)等先进版。
采用APT语言编制数控程序具有程序简炼，走刀控制灵活等优点，使数控加工编程从面向机床指令的“汇编语言”级，上升到面向几何元素.APT仍有许多不便之处：采用语言定义零件几何形状，难以描述复杂的几何形状，缺乏几何直观性；缺少对零件形状、刀具运动轨迹的直观图形显示和刀具轨迹的验证手段；难以和CAD数据库和CAPP系统有效连接；不容易作到高度的自动化，集成化。
针对APT语言的缺点，1978年，法国达索飞机公司开始开发集三维设计、分析、NC加工一体化的系统，称为CATIA。
随后很快出现了象EUCLID，UGII，INTERGRAPH，Pro/Engineering，MasterCAM及NPU/GNCP等系统，这些系统都有效的解决了几何造型、零件几何形状的显示，交互设计、修改及刀具轨迹生成，走刀过程的仿真显示、验证等问题，推动了CAD和CAM向一体化方向发展。
数控机床加工程序编制课后答案
第一章数控机床基础知识一、单项选择题1、世界上第一台数控机床是( C )年研制出来的。
A)1942 B)1948 C)1952D)19582、下列关于数控机床组成的描述不正确的是( D )。
A)数控机床通常是由控制装置、数控系统、机床本体组成B)数控机床通常是由控制装置、数控装置、伺服系统、测量反馈装置、辅助控制装置和机床组成C)数控机床通常是由控制装置、数控系统、伺服系统、机床组成D)数控机床通常是由键盘、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床组成3、闭环控制系统的反馈装置是装在( C )。
A)传动丝杠上B)电机轴上C)机床工作台上D)装在减速器上4、用来确定生产对象上几何要素间的( B )所依据的那些点、线、面称为基准。
A)尺寸关系B)几何关系C)位置关系D)相对关系5、工件夹紧的三要素是( A ) 。
A)夹紧力的大小、夹紧的方向、夹紧力的作用点B)夹紧力的大小、机床的刚性、工件的承受能力C)工件变形小、夹具稳定、定位精度高D)工件的大小、材料、硬度6、为了保障人身安全，在正常情况下，电气设备的安全电压规定为( C )。
A)12V B)24V C)36V D)48V7、利用计算机辅助设计与制造技术，进行产品的设计和制造，可以提高产品质量，缩短产品研制周期。
它又称为( C ) 。
A)CD/CM B) CAD/COM C)CAD/CAM D)CAD/CM8、数控装置将所必到的信号进行一系列处理后，再将其处理结果以( D )形式向伺服系统发出执行命令。
A)输入信号B)位移信号C)反馈信号D)脉冲信号9、开环伺服系统的主要特征是系统内( B )位置检测反馈装置。
A)有B)没有C) 某一部分有D)可能有10、CNC系统中的PLC是( A )。
A)可编程序逻辑控制器B)显示器C)多微处理器D)环形分配器11、对于配有设计完善的位置伺服系统的数控机床，其定位精度和加工精度主要取决于( C )。
A)机床机械结构的精度B)驱动装置的精度C)位置检测元器件的精度D)计算机的运算速度12、按照机床运动的控制轨迹分类，加工中心属于( A )。
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刀具长度补偿——正 刀具长度补偿——负 刀具长度补偿注销 主轴最高转速限制 加工坐标系设定 用户宏指令 精加工循环 外圆粗切循环 端面粗切循环 封闭切削循环 深孔钻循环 外径切槽循环 复合螺纹切削循环 撤销固定循环 定点钻孔循环 绝对值编程 增量值编程 螺纹切削循环 每分钟进给量 每转进给量 恒线速控制 恒线速取消 返回起始平面 返回R平面
（2）机床坐标系的规定 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。 在数控机床上，机床的动作是由数控装置来控制的，为 了确定数控机床上的成形运动和辅助运动，必须先确定机床 上运动的位移和运动的方向，这就需要通过坐标系来实现， 这个坐标系被称之为机床坐标系。 例如铣床上，有机床的纵向运动、横向运动
的编程原点在机床坐标系中的位置。
一般情况下，加工原点与编程原点重合。
第1章 数控机床加工程序编制基础
1.3.1 字与字的功能 1、字符与代码 字符是用来组织、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。 （1）在加工程序中使用的字符：字母、数字、小数点、符 号和功能字符。 （2）把字符编码，每个字符对应一个8位二进制数，这个编 码称为代码。目前广泛使用的代码： 国际标准化组织的标准（ISO代码） 美国电子工业协会标准（EIA代码）。
第1章 数控机床加工程序编制基础
G功能字含义表
G功能字 G00 G01 G02 G03 G04 G05 G17 G18 G19 G32 G33 G40 G41 G42 G43 G44 G49 G50 G54～G59 G65 G70 FANUC系统 快速移动点定位 直线插补 顺时针圆弧插补 逆时针圆弧插补 暂停 --XY平面选择 ZX平面选择 YZ平面选择 螺纹切削 --刀具补偿注销 刀具补偿——左 刀具补偿——右 刀具长度补偿——正 刀具长度补偿——负 刀具长度补偿注销 主轴最高转速限制 加工坐标系设定 用户宏指令 精加工循环 SIEMENS系统 快速移动点定位 直线插补 顺时针圆弧插补 逆时针圆弧插补 暂停 通过中间点圆弧插补 XY平面选择
第1章 数控机床加工程序编制基础
（2）计算机自动编程 自动编程是指在编程过程中，除了分析零件图样和制定 工艺方案由人工进行外，其余工作均由计算机辅助完成。 a、语言输入编程 b、图形输入编程 C、语音输入编程 劳动强度低，编程时间短，程序精度高，适用于复杂零件 的编程。加工中心加工复杂零件用自动编程。
第1章 数控机床加工程序编制基础
（3）运动方向的规定 增大刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向，下 图为数控车床上两个运动的正方向。
第1章 数控机床加工程序编制基础
２、坐标轴方向的确定
（1）Z坐标 Z坐标的运动方向是由传递切削动力的主轴所决定的，即与主轴回转 中心线重合，Z坐标的正向为刀具离开工件的方向。
第1章 数控机床加工程序编制基础
2、字 在数控加工程序中，字是指一系列按规定排列的字符，作 为一个信息单元存储、传递和操作。字是由一个英文字母与 随后的若干位十进制数字组成，这个英文字母称为地址符。 如：“X2500”是一个字，X为地址符，数字“2500”为 地址中的内容。 3、字的功能 组成程序段的每一个字都有其特定的功能含义，以下是 以FANUC-0M数控系统的规范为主来介绍的。 （1）顺序号字N 顺序号又称程序段号或程序段序号。顺序号位于程序段 之首，由顺序号字N和后续数字组成。N是地址符，后续数字 一般为1-4位的正整数。
X X
X X
Z Z
第1章 数控机床加工程序编制基础
机床通电后，刀架返回参考点以前，不论刀架位于什么位
置，此时CRT屏幕上显示的Z与X的坐标值均为零。
当完成返回参考点的操作之后，CRT屏幕上则立即显示出此 时刀架中心(对刀参考点)在机床坐标系中的位置，这就相当于 在数控系统内部建立了一个以机床原点为坐标原点的机床坐标 系。
非模态代码：只在写有该代码的程序段中才有效。
见书70页
G41 G42 G43 G44 G49
刀具补偿——左 刀具补偿——右
刀具补偿——左 刀具补偿——右 --------零点偏置 --英制 米制 ----------撤销固定循环 固定循环 绝对尺寸 增量尺寸 主轴转速极限 直线进给率 旋转进给率 恒线速度 注销G96 -----
第1章 数控机床加工程序编制基础
1.1.1 数控程序编制的定义
编制数控加工程序是使用数控机床的一项重要技术工作， 理想的数控程序不仅应该保证加工出符合零件图样要求的合 格零件，还应该使数控机床的功能得到合理的应用与充分的 发挥，使数控机床能安全、可靠、高效的工作。
第1章 数控机床加工程序编制基础
ZX平面选择
G80
YZ平面选择 --恒螺距螺纹切削 刀具补偿注销 刀具补偿——左 刀具补偿——右 --------零点偏置 --英制
G81 G90 G91 G92 G94 G95 G96 G97 G98 G99
1、数控程序编制的内容及步骤 数控编程是指将零件图纸转换成一系列数字化指令（数 控加工程序）的全部工作过程。 编程工作的内容和步骤分四个阶段： （1）工艺处理阶段 （2）数学处理 （3）编写加工程序
（4）程序检验
第1章 数控机床加工程序编制基础
1、工艺处理阶段 ① 分析零件图纸，明确加工内容和技术要求，合理确定加 工方式、走刀路线和切削用量等。 ② 通过分析，明确零件加工的安装方式和对刀点位置，编 制加工工艺过程。 ③ 选择和设计合理的夹具、刀具。 2、数学处理阶段 把零件图中的数据或表达式转换成相应的数控机床加工的数 据，建立加工坐标系，计算相邻几何元素的交点或切点坐标。 3、编制加工程序 按照不同系统的编程格式，编写加工程序并输入控制系统。
第1章 数控机床加工程序编制基础
（3）Y坐标
在确定X、Z坐标的正方向后，
可以用根据X和Z坐标的方向，按 照右手笛卡尔坐标系来确定Y坐标 的方向。
第1章 数控机床加工程序编制基础
（4）平行于X、Y、Z的第二坐标用U、V、W表示，第三坐 标用P、Q、R表示。
（5）X、Y、Z轴上的旋转运动用ABC表示，U、V、W 轴上的旋转运动用D、E、F表示，其方向用右手螺旋法则 确定。
编程原点应尽量
选择在零件的设计基 准或工艺基准上，编
程坐标系中各轴的方
向应该与所使用的数 控机床相应的坐标轴 方向一致，如下图所 示为车削零件的编程 原点。 通常在车床上将工件原点选择在工件右端面与主轴回转中心的交点上
第1章 数控机床加工程序编制基础
1.2.3 加工坐标系 加工坐标系是指以确定的加工原点为基准所建立的坐标 系。 加工原点也称为程序原点，是指零件被装夹好后，相应
数控编程与操作
第1章 数控机床加工程序编制基础
1.1数控程序编制的概念
1.2数控机床的坐标系
1.3常用编程指令
1.4程序编制中的数学处理
第1章 数控机床加工程序编制基础
1.1 数控程序编制的概念
在编制数控加工程序前，应首先了解：数控程序编制 的主要工作内容，程序编制的工作步骤，每一步应遵循的 工作原则等，最终才能获得满足要求的数控程序。
第1章 数控机床加工程序编制基础
4、机床参考点
M M 机床参考点是用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点。 W M M Z 机床参考点的位置是由机床制造厂家在每个进给轴上用限位开关精机床原点 Z P W 机床原点 确调整好的，坐标值已输入数控系统中。因此参考点对机床原点的坐标 W W 是一个已知数。（回零也就是回参考点） 工件原点 通常在数控铣床上机床原点和机床参考点是重合的；而在数控车床 工件原点 X X 上机床参考点是离机床原点最远的极限点。下图为数控车床的参考点与 R R 机床原点。 ZZ 参 考 参 考 点点 定位开关 定位开关
第1章 数控机床加工程序编制基础
2、数控程序编制的方法 数控加工程序的编制方法主要有两种：手工编制程序和 自动编制程序。 （1）手工编程 手工编程指主要由人工来完成数控编程中各个阶段（零 件图纸分析、工艺处理、数学处理、书写程序单、制备介质 到程序检验）的工作。 适用于计算简单、形状不复杂、程序段较短。对于复杂 零件，计算繁琐、程序量大、耗时长，效率低、出错率高。 数控车主要用手工编程。
第1章 数控机床加工程序编制基础床的坐标系
机床坐标系
１、机床坐标系的确定
（1）机床相对运动的规定(运动定则) 在机床上，我们始终认为工件静止，而刀具是运动的。 这样编程人员在不考虑机床上工件与刀具具体运动的情况下， 就可以依据零件图样，确定机床的加工过程。
第1章 数控机床加工程序编制基础
以及垂向运动。在数控加工中就应该用机床
坐标系来描述。
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。 +Y 3)围绕X、Y、Z坐标旋转 +B +Y 的旋转坐标分别用A、B、 +X、+Y或+Z +X C表示，逆时针为正， +C +A 根据右手螺旋定则， +Z +A、+B 大拇指的指向为X、 或 +C +X Y、Z坐标中任意轴的正 向，则其余四指的旋转 +Z 方向即为旋转坐标A、B、 C的正向。
第1章 数控机床加工程序编制基础
4、程序校验 ① 通过采用机床控制面板上的“空运行”来检查 机床动作的正确性，进而检查和修改数控加工 程序。 ② 采用机床控制面板上的“程序校验”，通过CRT 显示走刀轨迹的确性，来检查和修改程序。 ③ 试切。对复杂零件或单件小批量零件，可用铝、 塑料或石蜡等易切削材料进行首件试加工，以 进一步确定程序编制、刀具选择、夹具安装和 加工方式等内容的准确性。