数控编程复习资料

数控编程复习资料
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⼀基本概念
1.数控系统包括：数控装置，可编程序控制器，主轴驱动，进给装置等部分。

2.数控机床是⽤⼏何信息描述⼑具和⼯件间的相对运动，⽤⼯艺信息来描述机床加⼯必备
的⼯艺参数。

3.
4.数控机床由输⼊输出设备，数控装置，伺服系统，测量反馈装置，机床本体组成。

其中
数控装置是数控机床的核⼼。

各部分的基本功能是什么？
①输⼊输出设备：主要实现程序编制、程序和数据的输⼊以及显⽰、存储和打印。

②数控装置：接收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。

③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。

④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。

⑤机床本体：⽤于完成各种切削加⼯的机械部分。

5.数控机床按伺服系统的控制原理分成：开环控制的数控机床、闭环控制的数控机床、半
闭环控制的数控机床。

6.数控编程的步骤包括：确定⼯艺过程、数值计算、编写零件共加⼯程序单、制备控制介
质、程序校验和试切削。

7.数值计算的主要内容是在规定的坐标系内计算零件轮廓和⼑具运动的轨迹坐标值。

8.控制介质必须经过校验和试切削才能⽤于正式加⼯。

9.不同的数控系统，程序号地址妈字符不同，如FANUC系统⽤O，AB8400系统⽤P，⽽
Sinumerik系统⽤%。

10.图2-4⾄2-7典型机床的标准坐标系。

11.⼀般规定平⾏于机床主轴的⼑具坐标为Z坐标，取⼑具远离⼯件的⽅向为正⽅向。

对于
⼑具旋转的机床平⾏于旋转⼑具轴线的坐标为Z坐标，⽽对于⼯件旋转的机床则平⾏于⼯件轴线的坐标为Z轴。

12.模态代码是指改代码在⼀个程序段中被使⽤后就⼀直有效，直到出现同组中的其他任⼀
代码时才失效。

即，同⼀组模态代码在同⼀个程序段中不能同时出现，否则只有最后的代码有效。

13.⾮模态代码只在有该代码的程序段中有效。

14.区分程序停⽌代码M00、M01、M02、M30。

答：（1）M00：程序暂停指令。

程序执⾏到此进给停⽌，主轴停转。

重新按启动按钮后，再继续执⾏后⾯的程序段。

主要⽤于编程者想在加⼯中使机床暂停（检验⼯件、调整、排屑等）
（2）M01：程序选择性暂停指令。

程序执⾏时控制⾯板上“选择停⽌”键处于“ON”状态时此功能才能有效，否则该指令⽆效。

执⾏后的效果与M00相同，常⽤于关键尺⼨的检验或临时暂停。

（3）M02：主程序结束指令。

执⾏到此指令，进给停⽌，主轴停⽌，冷却液关闭。

但程序光标停在程序末尾。

（4）M30：主程序结束指令。

功能同M02，不同之处是，光标返回程序头位置，不管M30后是否还有其他程序段。

15.熟悉常⽤G90、G91、G92、G17~19、G02、G03、G43所代表的的指令。

答：
G90-绝对尺⼨，
G91-增量尺⼨，
G92-⼯件坐标原点设置，
G17-XY平⾯选择，
G18-ZX平⾯选择，
G19-YZ平⾯选择，
G02-顺时针⽅向圆弧插补，
G03-逆时针⽅向圆弧插补，
G43-⼑具半径正补偿
16.⽤等间距法直线逼近节点计算时，是将某⼀坐标轴划分成相等的间距，并要求曲线y=f
（x）与相邻两节点连线间的法向距离⼩于允许的程序编制误差δ允，Δx值不能任意设定。

17.数控机床的X、Y、Z坐标轴及其⽅向是如何确定的？
答：Z坐标：规定平⾏于机床主轴的⼑具运动坐标为Z坐标，取决于远离⼯件的⽅向为正⽅向
X坐标：规定X坐标轴为⽔平⽅向，且垂直于Z轴并平⾏于⼯件的装夹⾯
Y坐标：Y坐标垂直于x、y坐标。

在确定了x、z坐标正⽅向后，可按右⼿定则确定y坐标的正⽅向
18.孔加⼯固定循环的基本组成动作有哪些？⽤图⽰法说明。

答：⼀般有6个动作组成:
(1)A-B道具快进⾄孔位坐标,及循环初始点B
(2)B-R⼑具Z向快进⾄加⼯表⾯附近的R点平⾯
(3)R-E加⼯动作
(4)E点孔底动作
(5)E-R返回到R点平⾯
(6)R-B返回到初始点B
19.孔加⼯循环指令格式及所指令的作⽤加以说明。

答：孔加⼯固定循环的指令格式为：G××X Y Z R Q P F L ；
各功能字的意义说明：
⑴G××是指G73~G89；
⑵X、Y指定孔在X、Y平⾯的坐标位置（增量值或绝对值）；
Z指定孔底坐标值。

在增量⽅式
20.图形交互式⾃动编程系统是建⽴在CAD和CAM的基础上的。

21.插补的实质是什么？
答：就是按照进给速度要求，在轮廓起点和终点之间算出若⼲终点间的坐标值。

22.逐点⽐较法的直线插补算法中，有哪四个节拍？并加以说明。

答：第⼀节拍-偏差判别，第⼆节拍-进给，第三节拍-偏差计算，第四节拍-终点判别
23.逐点⽐较法的直线插补中，偏差F=X e Y i-X i Y e
24.逐点⽐较法的直线插补中⼑具的进给速度为：
25.总结逐点⽐较法的直线插补关于四个象限的偏差符号和进价⽅向。

答：直线插补的象限处理，课本介绍的插补运算公式只适⽤于第-象限的直线，若不采取措施不能适⽤其它象限的直线插补。

对于第⼆象限直线，x的进给⽅向与第⼀象限不同，在偏差计算中只要将xe取绝对值，代⼈第⼀象限的插补运算公式即可插补运算。

同理，第三、第四象限也将xe、Ye取绝对值代⼈第⼀⼀象限的插补运算公式即可插补运算。

所以不同象限的直线插补共⽤⼀套公式，所不同的是进给⽅向。

26.在圆弧插补过程中，进给速度在（0.707~1）f间变化，其最⼤速度与最⼩速度之⽐为
1.414。

⼆．编程
1.图185mm外圆不加⼯，要求编制其精加⼯程序。

图1车削零件⽰例
解：1、依据图纸要求，确定⼯艺⽅案
（1）从右到左切削零件的外轮廓⾯
路线：
62mm 的外圆→倒⾓→车80mm80mm外圆。

（2）切345mm的槽。

（3）车M48×1.5的螺纹
2、选择⼑具并画⼑具布置图
选⽤三把⼑具。

1号⼑车外圆，2号⼑切槽，3号⼑车螺纹。

3、选择切削⽤量
精车外轮廓主轴转速选为630r/min，进给速度选为150mm/min
车槽时的主轴转速选为315r/min，进给速度选为100mm/min;
车螺纹时，主轴转速为200r/min，进给速度为1.50mm/r。

4、编写程序单（选择⼯件坐标系，确定换⼑点位置）
编程：
N001 G92 X200.0 Z350.0;
N002 G00 X41.8 Z292.0 S630 T11 M08；N003 G01 X47.8 Z289.0 F150；
N004 U0 W-59.0;
N005 X50.0 W0;
N006 X62.0 W-60.0;
N007 U0 Z155.0;
N008 X78.0 W0;
N009 X80.0 W-1.0;
N010 U0 W-19.0;
N011 G02 U0 W-60.0 I63.25 K-30.0; N012 G01 U0 Z65.0;
N013 X90.0 W0; N014 G00 X200.0 Z350.0 T10 M05 M09; N015 X51.0 Z230.0 S315 T22 M03 M08; N016 G01 X45.0 W0
F100;
N017 G04 U5.0;
N018 G00 X51.0 W0;
N019 X200.0 Z350.0 T20 M05 M09;
N020 X52.0 Z296.0 S200 T33 M03 M08; N021 G33 X47.2 Z231.5 F1.5;
N022 X46.6;
N023 X46.1;
N024 X45.8
N025 G00 X200.0 Z350.0 T30 M02;
⼑具
2.如图2所⽰的⼀盖板零件，试编制其零件加⼯程序。

（见书P62）
图2坐标计算简图
解析：⼯件坐标系原点定在⼯件左下⾓的A点。

对⼑点选择在⼯件坐标系中的位置为：(-25,10,40）。

⼑具的切⼊点为B点；⼑具中⼼的⾛⼑路线为：对⼑点1→对⼑点2→b→c→c’→下⼑点2→下⼑点1。

各基点及圆⼼坐标如下：
A(0,0)，B(0,40)，C(14.96,70)，D(43.54,70)，E(102,64)
F(150,40)，G(170,40)，H(170,0)，O1(70,40)，O2(150,100)
编程：
O0001
N01 G92 X-25.0 Y10.0 Z40.0;
N02 G90 G00 Z-16.0 S300 M03;
N03 G41 G01 X0 Y40.0 F100 D01 M08;
N04 X14.96 Y70.0;
N05 X43.54;
N06 G02 X102.0 Y64.0 I26.46 J-30.0;
N07 G03 X150.0 Y40.0 I48.0 J36.0;
N08 G01 X170.0;
N09 Y0;
N10 X0;
N11 Y40.0;
N12 G00 G40 X-25.0 Y10.0 Z40.0 M09;
N13 M02;
3.铣削加⼯如图3所⽰零件。

图3铣削加⼯零件图
要求：
1）同⼀把铣⼑分粗加⼯和精加⼯完成，留给精加⼯的余量为0.5mm。

2）数控机床具有⼑具半径补偿功能。

铣⼑直径为：Φ20mm。

3）粗加⼯进给速度为160mm/min，速度功能字采⽤直接表⽰法，主轴转速为：500r/min，逆时针⽅向旋转；精加⼯进给速度为80mm/min，主轴转速为：1500r/min。

4）加⼯过程打开1号冷却液。

5）⽤绝对尺⼨按A B C D E F A⽅向加⼯。

解：编程：
O120
N001 G92 X0 Y0；
N002 G90 G40 G80 G17；
N003 G42 G00 X70 Y40 S500 M04 D01;D01=10.5
N004 G01 X100 F160 M08；
N005 Y65；
N006 G02 X110 Y75 R10;
N007 G01 X120;
N008 G02 X130 Y65 R10;
N006 G01 Y40;
N009 X160；
N010 Y95；
N011 X90；
N012 G03 X70 Y75 R20；N013 G01 Y40；
N014 X100 S1500 F80 D02;D02=10 N015 G01 Y75；
N016 X100 Y75；
N017 X130 Y75；
N018 X130 Y40；
N019 X160；
N020 Y95；
N021 X90；
N022 G03 X70 Y75 R20；
N023 G01 Y40；
N024 G40 G00 X0 Y0；
N025 M02；
4. 欲加⼯⼀直线OA 如图4所⽰，直线的起点为坐标原点O （0,0），终点坐标为A （4,6）。

试⽤逐点⽐较法对该直线进⾏插补，并画出插补轨迹。

图4逐点⽐较法直线插补运算轨迹
解析：插补运算过程如表所⽰，表中Xe ，Ye 是直线终点坐标，终点判别值
∑=+=+=1046Ye Xe ，i F 是第i 个插补循环时的偏差函数值，起始是00=F 。