数控程序编制基础PPT课件
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数控车床编程基本学习-PPT
X 中间点
O
参考点R
刀尖当前位置 Z
图3-5 自动返回参考点
6、螺纹切削指令（G32）
指令格式 G32 X（U）_ Z（W）_ F（E）_ 指令功能 切削加工圆柱螺纹、圆锥螺纹和平面螺纹（涡形螺纹） 。
指令说明 1）F—公制螺纹的导程
E—英制螺纹的导程
2）Ｆ表示长轴方向的导程 如果Ｘ轴方向为长轴，Ｆ为半径值。 对于圆锥螺纹，其斜角α在450以下时，Ｚ轴方向为长轴；
2
U
2
X
O
Z
图3-12 G94车削端面固定循环
G94指令车削圆锥面时的程序段格式如下：
G94 X(U)_Z(W)_R_F_；
其中，R为端面斜度线在Z轴的投影距离。若顺序动作2的 进给方向在Z轴的投影方向和Z轴方向一致，则R取负值；若顺 序动作2的进给方向在Z轴的投影方向和Z轴方向相反，则R取正 值。在图3-13中，因为顺序动作2的进给方向在Z轴的投影方向 和Z轴方向一致，所以R取负值。
必须注意的是，执行G27指令的前提是机床在通电后刀具 返回过一次参考点(手动返回或者用G28指令返回)。此外，使 用该指令时，必须预先取消刀具补偿的量。
执行G27指令之后，如欲使机床停止，须加入一辅助功能 指令M00，否则，机床将继续执行下一个程序段。
2) 自动返回参考点指令G28 G28指令可以使刀具从任何位置以快速点定位方式经过中间 点返回参考点。 格式：G28 X _Z _； 其中，X、Z是中间点的坐标值。 执行该指令时，刀具先快速移动到指令值所指定的中间点， 然后自动返回参考点，相应坐标轴指示灯亮。 和G27指令相同，执行G28指令前，应取消刀具补偿功能。 G28指令的执行过程如图3-5所示。
（3）参数的输入 假想刀尖的位置如下图3-10：
数控编程教程(共95张PPT)
因此，这种格式具有程序简单、可读性强，易于检查等优点。
第二节 数控编程常用的指令及其格式
主程序、子程序
在一个零件的加工程序 中，若有一定量的连续 的程序段在几处完全重 复出现，则可将这些重 复的程序串单独抽出来， 按一定的格式做成子程 序。
11/7/2023
－25－
第二节 数控编程常用的指令及其格式
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。
迹生成功能进行数控编程。
4．后置代码生成 后置处理的目的是形成数控指令文件，利用CAM系统提供的后置
处理器可方便地生成和特定机床相匹配的加工代码。
5．加工代码输出
第一节 数控编程的几何基础
1.1 机床坐标系 为了确定机床个运动部件的运动方向和移动距离，需要
在机床上建立一个坐标系，这个坐标系就叫做机床坐标系 1.2 机床坐标轴及其方向
常用地址码的含义如表所示
机能 程序号 顺序号 准备机能
坐标指令
进给机能 主轴机能 刀具机能
辅助机能
补偿 暂停 子程序调用 重复 参数
地址码
O N G X.Y.Z A.B.C.U.V.W R I.J.K F S T
M B
H.D P.X
I P.Q.R
意义
程序编号 顺序编号 机床动作方式指令 坐标轴移动指令 附加轴移动指令 圆弧半径 圆弧中心坐标 进给速度指令 主轴转速指令 刀具编号指令
第二节 数控编程常用的指令及其格式
主程序、子程序
在一个零件的加工程序 中，若有一定量的连续 的程序段在几处完全重 复出现，则可将这些重 复的程序串单独抽出来， 按一定的格式做成子程 序。
11/7/2023
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第二节 数控编程常用的指令及其格式
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。
迹生成功能进行数控编程。
4．后置代码生成 后置处理的目的是形成数控指令文件，利用CAM系统提供的后置
处理器可方便地生成和特定机床相匹配的加工代码。
5．加工代码输出
第一节 数控编程的几何基础
1.1 机床坐标系 为了确定机床个运动部件的运动方向和移动距离，需要
在机床上建立一个坐标系，这个坐标系就叫做机床坐标系 1.2 机床坐标轴及其方向
常用地址码的含义如表所示
机能 程序号 顺序号 准备机能
坐标指令
进给机能 主轴机能 刀具机能
辅助机能
补偿 暂停 子程序调用 重复 参数
地址码
O N G X.Y.Z A.B.C.U.V.W R I.J.K F S T
M B
H.D P.X
I P.Q.R
意义
程序编号 顺序编号 机床动作方式指令 坐标轴移动指令 附加轴移动指令 圆弧半径 圆弧中心坐标 进给速度指令 主轴转速指令 刀具编号指令
数控编程(共113张PPT)
说明： （1）G00指令刀具相对于工件从当前位置以各轴预先设定的 快移进给速度移动到程序段所指定的下一个定位点； （2）G00指令中的快进速度由机床参数对各轴分别设定，不能用
程序规定。由于各轴以各自速度移动，不能保证各轴同时到达终点， 因而联动直线轴的合成轨迹并不总是直线。
（3）快移速度可由面板上的快速修调旋钮修正。
G01Z0F0.1;
X60.Z-30.;
W-20.; G02U40.W-20.R2X120.; G00X200.Z100.;
M05;
M30;
第四节 车削固定循环
例7
T0202 S800M03
G00X28.Z2.
G71P10Q20 N10G41G00X46.
U-4.Z-2.
G01X32. G01Z-70.
N20G40G01X28.
M05
M30
第四节 车削固定循环
2.端面车削固定循环(G72)
1）格式 G72W（△d）R(e) G72P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)
△t,e,ns,nf, △u, △w，f,s及t的含义与G71相同
第四节 车削固定循环
2）功能 如果在下图用程序决定A至A’至B的精加工形状,用△d(切削深度) 车掉指定的区域,留精加工预留量△u/2及△w。
第四节 车削固定循环
例6
R20
20 40 30
φ110 φ60 φ40
T0101; S800M03; G00X120.Z2.;
N10G42G00X40.;
量，为零时可省略。
第二节 数控车床的基本指令
5.暂停指令G04
格式：G04 X（P） ,
说明： （1） G04在前一程序段的速度降到零之后才开始暂停动作。
程序规定。由于各轴以各自速度移动，不能保证各轴同时到达终点， 因而联动直线轴的合成轨迹并不总是直线。
（3）快移速度可由面板上的快速修调旋钮修正。
G01Z0F0.1;
X60.Z-30.;
W-20.; G02U40.W-20.R2X120.; G00X200.Z100.;
M05;
M30;
第四节 车削固定循环
例7
T0202 S800M03
G00X28.Z2.
G71P10Q20 N10G41G00X46.
U-4.Z-2.
G01X32. G01Z-70.
N20G40G01X28.
M05
M30
第四节 车削固定循环
2.端面车削固定循环(G72)
1）格式 G72W（△d）R(e) G72P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)
△t,e,ns,nf, △u, △w，f,s及t的含义与G71相同
第四节 车削固定循环
2）功能 如果在下图用程序决定A至A’至B的精加工形状,用△d(切削深度) 车掉指定的区域,留精加工预留量△u/2及△w。
第四节 车削固定循环
例6
R20
20 40 30
φ110 φ60 φ40
T0101; S800M03; G00X120.Z2.;
N10G42G00X40.;
量，为零时可省略。
第二节 数控车床的基本指令
5.暂停指令G04
格式：G04 X（P） ,
说明： （1） G04在前一程序段的速度降到零之后才开始暂停动作。
N01 顾京数控第一章课件
在数控车床上，机床原点一般取在卡盘端面与主轴中心线的 交点处。同时，通过设置参数的方法，也可将机床原点设定 在X、Z坐标的正方向极限位置上。
第1章 数控机床加工程序编制基础
4、机床参考点
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。
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是 一个已知数。
第1章 数控机床加工程序编制基础
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。 （2）准备功能字G 准备功能字的地址符是 G，又称为 G 功能或 G 指令，是用 于建立机床或控制系统工作方式的一种指令。 附表：G功能字含义表
1、数控程序编制的内容及步骤 数控编程是指从零件图纸到获得数控加工程序的全部工 作过程。编程工作主要包括： （1）分析零件图样和制定工艺方案 （2）数学处理 （3）编写零件加工程序 （4）程序检验
分 零 图 和 定 艺 案 析 件 样 制 工 方 数 学 处 理 编 写 程 序 程 序 校 验
修改
第1章 数控机床加工程序编制基础
《数控加工程序编制及 操作》课程
电子教案
无锡职业技术学院 主讲教师：顾京
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。
数控编程与操作第2章
N80 G00 X200 Z150 T00 M05； (⑥刀具回位)
第2章 数控加工程序编制基础 上例为一个完整的零件加工程序，程序号为O2001。以上 程序中每一行即称为一个程序段，共由10个程序段组成，每 个程序段以序号“N”开头。M02作为整个程序的结束。
第2章 数控加工程序编制基础 2．程序段的组成 一个程序段表示一个完整的加工工步或动作。程序段由程 序段号、若干程序字和程序段结束符号组成。 程序段号N又称程序段名，由地址N和数字组成。数字大小
＋Z
＋Z ＋Y ＋X O
(a)
＋Y ＋Z
(b)
＋X
图 2 2 数 控 机 床 坐 标 系
-
＋
X
O
＋Z
＋Y ＋Y O ＋W
＋V ＋Y ＋Z
＋C
＋ U
＋ B′
＋Z ＋W
＋ X
′
＋A
＋
X ′
(c )
(d)
第2章 数控加工程序编制基础 2.1.2 机床原点和机床参考点
1．机床原点
机床原点是机床基本坐标系的原点，是工件坐标系、机床
＋Y ＋B＋ ＋ X′
＋ X、 ＋ Y或 ＋ Z ＋ A、 ＋ B 或＋C
＋A ＋C ＋Z ＋ Y′ ＋Z ＋X
＋X
图2-1 右手直角笛卡儿坐标系
第2章 数控加工程序编制基础 如果数控机床的运动多于X、Y、Z三个坐标，则可用附加坐 标轴U、V、W分别表示平行于X、Y、Z三个坐标轴的第二组直线 运动；如果在回转运动A、B、C外还有第二组回转运动，可分别 指定为D、E、F。然而，大部分数控机床加工的动作只需三个直 线坐标轴及一个旋转轴便可完成大部分零件的数控加工。
第2章 数控加工程序编制基础
数控程序编制的基础知识
工件原点选择的原则：
工件原点选在工件图样的尺寸基础上。
能使工件方便地装夹、测量和检验。
工件原点尽量选在尺寸精度高、粗糙度较细的 工件表面上。
对于有对称形状的几何零件，工件零件最好选 在对称中心上。
机床 原点
工件 原点
编程 原点
数控车床坐标系及相关点的关系
机床参 考点
机床坐标系与工件坐标系的关系
确定刀具起始点的坐标值，并将该坐标值写入G92编程格式中。
图1.15 设定加工坐标系
加工坐标系设定的实例
在选择了图1.17所示的被加工零件 图样，并确定了编程原点位置后，可按 以下方法进行加工坐标系设定： 1、准备工作
机床回参考点， 确认机床坐标系； 2、装夹工件毛坯
通过夹具使零件定位， 并使工件定位基准面 与机床运动方向一致；
加工程序的一般格式举例：
% O0527 N104 T3M6 N106 G0G90G54X72.577Y-1.041S1000M3 N108 G43H3Z50. N110 Z5. N112 G1Z0.F80. N113 G42D3 N114 X60.Y-5. N116 X-60. N118 Y5. N120 X60. N122 G0Z50. N124 G40 N130 M30 %
见表1.2。
表1.2 M功能字含义表
M功能字
含义
M00
程序停止
M01
计划停止
M02
程序停止
M03
主轴顺时针旋转
二、数控机床的坐标系的概念
1、机床坐标系的规定 2、坐标系的原点 3、绝对坐标与增量坐标系
1、机床坐标系的规定
运动方向的规定
刀具远离工件的方向即为各坐标轴 的正方向，如图1. 6所示为数控车床上两 个运动的正方向。
数控车床编程基础知识PPT(69张)
注：（1）☆号表示电源接通时的G代码状 态；
（2）00组的G代码为一次性G代码；
（3）一旦指定了G代码，一览表中没有的G 代码显示报警信号；
（4）无论有几个不同组的G代码，都能在 同一程序段内指令，如果同组的G代码在同一程 序段内指令了2个以上时，后指令者有效；
（5）可按组号显示G代码。
3.2.2.1 插补功能
2．程序原点
程序原点是指程序中的坐标原点，即 在数控加工时，刀具相对于工件运动的起 点，所以也称为“对刀点”。
3．机械原点
（或称机床原点）
以L-10MC数控车铣中心为例介绍x和 y轴机械原点。
（1）x轴机械原点
x轴的机械原点被设定在刀盘中心距 离主轴中心500mm的位置。
（2）z轴机械原点
（1）数控系统：数控车床的数控系 统是由CNC装置、输入输出设备、可编程 控制器（PLC）、主轴驱动装置和进给驱 动装置以及位置测量系统等几部分组成。
（2）主轴箱 （3）主轴伺服电机 （4）夹紧装置 （5）往复拖板 （6）刀架 （7）控制面板
3．数控车床的加工特点
数控车床加工具有如下特点。 （1）加工生产效率高 （2）减轻劳动强度、改善劳动条件 （3）对零件加工的适应性强、灵活性好 （4）加工精度高、质量稳定 （5）有利于生产管理
第3章 数控车床编程
3.1 数控车床编程基础 3.2 FANUC系统数控车床程序的编制
3.1 数控车床编程基础
3.1.1 数控车床概述
1．数控车床的分类
数控车床品种繁多，按数控系统的功 能和机械构成可分为简易数控车床（经济 型数控车床）、多功能数控车床和数控车 削中心。
（1）简易数控车床（经济型数控车 床）：是低档次数控车床，一般是用单板 机或单片机进行控制，机械部分是在普通 车床的基础上改进设计的。
机床数控技术第3章数控加工程序的编制
6. 程序校验和首件试切
程序送入数控系统后，通常需要经过试运行和首 件试切两步检查后，才能进行正式加工。通过试运行， 校对检查程序，也可利用数控机床的空运行功能进行 程序检验，检查机床的动作和运动轨迹的正确性。对 带有刀具轨迹动态模拟显示功能的数控机床可进行数 控模拟加工，以检查刀具轨迹是否正确；通过首件试 切可以检查其加工工艺及有关切削参数设定得是否合 理，加工精度能否满足零件图要求，加工工效如何， 以便进一步改进，直到加工出满意的零件为止。
1—脚踏开关 2—主轴卡盘 3—主轴箱 4—机床防护门 5—数控装置 6—对刀仪 7—刀具8—编程与操作面板 9—回转刀架 10—尾座 11—床身
3.2 数控车削加工程序编制
数控车床主要用来加工轴类零件的内外圆柱面、 圆锥面、螺纹表面、成形回转体表面等。对于盘类零 件可进行钻、扩、铰、镗孔等加工。数控车床还可以 完成车端面、切槽等加工。
3. 程序名
FANUC数控系统要求每个程序有一个程序名，
程序名由字母O开头和4位数字组成。如O0001、 O1000、O9999等
3.2.3 基本编程指令
1. 快速定位指令G00
格式：G00 X(U)＿ Z(W)＿；
说明：
(1) G00指令使刀具在点位控制方式下从当前点以快移速度 向目标点移动，G00可以简写成G0。绝对坐标X、Z和其增 量坐标U、W可以混编。不运动的坐标可以省略。
3.2.1 数控车床的编程特点
（1）在一个程序段中，可以用绝对坐标编程，也可用 增量坐标编程或二者混合编程。
（2）由于被加工零件的径向尺寸在图样上和在测量时 都以直径值表示，所以直径方向用绝对坐标(X)编程时 以直径值表示，用增量坐标(U)编程时以径向实际位移 量的2倍值表示，并附上方向符号。
数控机床的加工程序编制 ppt课件
ppt课件 14
手工编程过程框图
ppt课件
15
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。
ppt课件 19
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
ppt课件
数控加工流程：
ppt课件
9
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。
手工编程过程框图
ppt课件
15
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。
ppt课件 19
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：
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9
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。
数控入门基础大全PPT课件
1、数控加工过程
2、数据转换与控制过程
数
①译码
控 编
②刀补运算 ③插补计算 ④PLC控制
程
与 加 工 技 术
4
1.2 数控机床的坐标系
一、机床坐标系 二、坐标轴及其运动方向 三、工件坐标系 四、坐标原点 五、工件坐标系的设定 六、绝对坐标编程及增量坐标编程
辽宁工程技术大学职业技术学院
5
LGDZY 一、机床坐标系
UC=20，VC=-10。
程 与
增量坐标编程在程序段中用 G91指令来设定，该指令表示后 续程序中的所有编程尺寸，都是
加 按增量坐标值给定的。有的数控 系统在程序段中不用G91指令设
工 技
定增量坐标编程，直接用U，V， W给定刀具（或工件）运动轨迹 在X，Y，Z方向的增量坐标值。
术 增量坐标值与刀具（或工件） 的运动方向有关，当刀具运动的
控 利用绝对坐标系确定刀具（或 工件）运动轨迹坐标值的编程方法，
编 称为绝对坐标编程。
程
如图所示，A，B，C三点的坐
与Байду номын сангаас标是以固定的坐标原点O计算的， 其值为：
加
XA=20，YA=10；
工
XB=10，YB=40； XC=30，YC=30。
技 术 绝对坐标编程在程序段中用G90
指令来设定，该指令表示后续程序中
2
LGDZY 一、数控系统及数控机床 1、数字控制
数
用数字化信号对机构的运动过程进行控制。
控 2、数控系统
编
程
实现数字控制相关功能的软、硬件模块的集成。
与 3、计算机数控系统
加 以计算机为核心的数控系统
工 4、数控机床
技
2、数据转换与控制过程
数
①译码
控 编
②刀补运算 ③插补计算 ④PLC控制
程
与 加 工 技 术
4
1.2 数控机床的坐标系
一、机床坐标系 二、坐标轴及其运动方向 三、工件坐标系 四、坐标原点 五、工件坐标系的设定 六、绝对坐标编程及增量坐标编程
辽宁工程技术大学职业技术学院
5
LGDZY 一、机床坐标系
UC=20，VC=-10。
程 与
增量坐标编程在程序段中用 G91指令来设定，该指令表示后 续程序中的所有编程尺寸，都是
加 按增量坐标值给定的。有的数控 系统在程序段中不用G91指令设
工 技
定增量坐标编程，直接用U，V， W给定刀具（或工件）运动轨迹 在X，Y，Z方向的增量坐标值。
术 增量坐标值与刀具（或工件） 的运动方向有关，当刀具运动的
控 利用绝对坐标系确定刀具（或 工件）运动轨迹坐标值的编程方法，
编 称为绝对坐标编程。
程
如图所示，A，B，C三点的坐
与Байду номын сангаас标是以固定的坐标原点O计算的， 其值为：
加
XA=20，YA=10；
工
XB=10，YB=40； XC=30，YC=30。
技 术 绝对坐标编程在程序段中用G90
指令来设定，该指令表示后续程序中
2
LGDZY 一、数控系统及数控机床 1、数字控制
数
用数字化信号对机构的运动过程进行控制。
控 2、数控系统
编
程
实现数字控制相关功能的软、硬件模块的集成。
与 3、计算机数控系统
加 以计算机为核心的数控系统
工 4、数控机床
技
第2章 数控机床的程序编制
编程自动化是当今的趋势！
第2章 数控机床的程序编制
2.3 数 控 编 程 中 的 数 值 计 算
根据零件图样，按照已确定的加工路线和允许的编程误差，计算出编 程时所需要的有关各点的坐标值，称为数值计算。手工编程时，在完成 工艺分析和确定进给路线以后，数值计算就成为程序编制中一个关键性 的环节。
一、节点坐标计算
当采用不具备非圆曲线插补功能的数控机床加工非圆曲线轮廓的零件 时，在加工程序的编制时，常常需要用多个直线段或圆弧段去近似代替 非圆曲线，这个过程称为拟合（逼近）处理。拟合线段的交点或切点称 为节点 。图中的G点为圆弧拟合非圆曲线的节点，图中的A、B、C、D 点均为直线逼近非圆曲线时的节点。
第2章 数控机床的程序编制
手工编程适用于：几何形状不太复杂的零件。 自动编程适用于： 形状复杂的零件， 虽不复杂但编程工作量很大的零件（如有数千个孔的零件） 虽不复杂但计算工作量大的零件（如轮廓加工时，非圆曲线 的计算） 据国外统计： 用手工编程时，一个零件的编程时间与机床实际加工时间之 比，平均约为 30：1。 数控机床不能开动的原因中，有20~30%是由于加工程序不能 及时编制出造成的
第2章 数控机床的程序编制
2.2 数 控 编 程 的 基 本 知 识
说明：
在程序段中必须明确组成程序段的各个要素： 移动目标：终点坐标值X、Y、Z； 沿怎样的轨迹移动：准备功能字G； 进给速度：进给功能字F；
切削速度：主轴转速功能字S；
使用刀具：刀具功能字T； 机床辅助动作：辅助功能字M
图纸工艺分析
计算运动轨迹 修 改 程序编制 制备控制介质 校验和试切
错误
第2章 数控机床的程序编制
2.2 数 控 编 程 的 基 本 知 识
数控机床编程基础
件源程序进行处理，以得到加工程序的一种编程方法。
下一页
第二节 手工编程与自动编程
2．用CAM（计算机辅助制造）软件编程 将加工零件以图形形式输入计算机，由计算机自动进行数值
计算、前置处理，在屏幕上形成加工轨迹并及时修改，再通 过后置处理形成加工程序输入数控机床进行加工 。 自动编程可以大大减轻编程人员的劳动强度，将编程效率提 高几十倍甚至上百倍，同时解决了手工编程无法解决的复杂 零件的编程难题。
段。 2）准备功能字 准备功能字的地址符是G，所以又称为G功能、
G指令或G代码。它是数控机床准备好某种运动方式的指令。 3）坐标尺寸字 坐标尺寸字是用来指令机床在各坐标轴上的
移动方向和位移量，由尺寸地址符和带正、负号的数字组成。
上一页 下一页
第三节 程序的结构与格式
4）进给功能字 进给功能字又称F功能或F指令，由地址符F和 若干位数字组成。
绝对值编程，U、V、W表示增量值编程。
上一页 下一页
第五节 常用编程指令
2．设定工件坐标系指令——G50 G50指令（有些数控系统采用G92指令）是将工件坐标系设定
在相对于刀具起始点的某一空间位置上，并把这个设定值寄 存在数控系统的存储器中，作为后续各程序段绝对尺寸的基 点。 ３．选择机床坐标系指令——G53 在建立机床坐标系后，如果某程序段需要使用机床坐标系作 为坐标值的基准，可用G53指令选定。
3．编写程序单 根据所计算出的刀具运动轨迹坐标值和已确定的切削用量以
及辅助动作，按数控系统规定使用的指令代码及程序段格式， 编写零件加工程序单。 4．制作控制介质 程序单编写好之后，需要制作成控制介质，以便将加工信息 输入给数控系统。 5．程序检验和试切 编制好的程序必须经过检验和试切才能正式使用。
下一页
第二节 手工编程与自动编程
2．用CAM（计算机辅助制造）软件编程 将加工零件以图形形式输入计算机，由计算机自动进行数值
计算、前置处理，在屏幕上形成加工轨迹并及时修改，再通 过后置处理形成加工程序输入数控机床进行加工 。 自动编程可以大大减轻编程人员的劳动强度，将编程效率提 高几十倍甚至上百倍，同时解决了手工编程无法解决的复杂 零件的编程难题。
段。 2）准备功能字 准备功能字的地址符是G，所以又称为G功能、
G指令或G代码。它是数控机床准备好某种运动方式的指令。 3）坐标尺寸字 坐标尺寸字是用来指令机床在各坐标轴上的
移动方向和位移量，由尺寸地址符和带正、负号的数字组成。
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第三节 程序的结构与格式
4）进给功能字 进给功能字又称F功能或F指令，由地址符F和 若干位数字组成。
绝对值编程，U、V、W表示增量值编程。
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第五节 常用编程指令
2．设定工件坐标系指令——G50 G50指令（有些数控系统采用G92指令）是将工件坐标系设定
在相对于刀具起始点的某一空间位置上，并把这个设定值寄 存在数控系统的存储器中，作为后续各程序段绝对尺寸的基 点。 ３．选择机床坐标系指令——G53 在建立机床坐标系后，如果某程序段需要使用机床坐标系作 为坐标值的基准，可用G53指令选定。
3．编写程序单 根据所计算出的刀具运动轨迹坐标值和已确定的切削用量以
及辅助动作，按数控系统规定使用的指令代码及程序段格式， 编写零件加工程序单。 4．制作控制介质 程序单编写好之后，需要制作成控制介质，以便将加工信息 输入给数控系统。 5．程序检验和试切 编制好的程序必须经过检验和试切才能正式使用。
数控技术编程的基础知识
数控编程定义根据被加工零件的图纸和技术要求、工艺要求等切削加工的必要信息，按数控系统所规定的指令和格式编制成加工程序文件。
常用编程方法手工编程自动编程（图形交互式）§2.1 概述第二章 数控加工程序编制基础C N C利用一般的计算工具，通过各种数学方法，人工进行刀具轨迹的运算，并进行指令编制。
这种方式比较简单，很容易掌握，适应性较大。
适用于中等复杂程度程序、计算量不大的零件编程，对机床操作人员来讲必须掌握。
手工编程手工编程编程步骤人工完成零件加工的数控工艺分析零件图纸制定工艺决策确定加工路线选择工艺参数计算刀位轨迹坐标数据编写数控加工程序单验证程序手工编程优点主要用于点位加工（如钻、铰孔）或几何形状简单（如平面、方形槽）零件的加工，计算量小，程序段数有限，编程直观易于实现的情况等。
缺点对于具有空间自由曲面、复杂型腔的零件，刀具轨迹数据计算相当繁琐，工作量大，极易出错，且很难校对，有些甚至根本无法完成。
数控钻床编程举例图纸分析工艺处理钻孔——攻丝，确定“对刀点O”和“换刀点C”加工路线：对刀点O—A—B—C（换刀）—B—A—O手工编程举例手工编程举例数控钻床编程举例切削参数:主轴转速(S)：钻孔880r/min，攻丝170r/min进给速度(F)：钻孔0.125mm/r=0.125×880=110mm/min攻丝1.75mm/r= 1.75 ×170=297.5mm/min数学计算O （0，0），A （+85，+72）B （+195，+50），C （+293，+50）手工编程举例第二章 数控加工程序编制基础 CN C第二章数控加工程序编制基础C N C手工编程举例编程序号 G X Y Z R F S T M 备注N001 G92 X0 Y0 Z50 设定坐标系N002 G00 X0 Y0 S880 T01 M03 走到ON003 G81 G99 X85 Y72 Z-15 R3 F110 O--A钻孔N004 X195 Y50 A--B钻孔N005 G00 X293 Y50 B--CN006 T02 M00 换刀N007 G84 G99 X195 Y50 Z-15 R3 F297.5 C—B攻丝N008 X85 Y72 B—A攻丝N009 G00 X0 Y0 M02 回到O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。
《数控程序编制基础》PPT课件
用户选定的编程单位而定，若为公
数控技术
28
上述两个指令分别表示：
常见指令分类－F、S、T
➢ S 指令（切削速度）——指定主轴转速指令
组成：S 后带若干位数字，如S500、S3500等。其中
数
令。
字表示实际的主轴转速值。它是模态指
单位： r/min。上述两个指令分别表示主轴转速：
2020/11/27
1000
急停
空运行 机床锁定 Z 轴锁定 MST 锁定
坐标轴选择
任选程序段 +JOG
快进 -JOG
主轴正转 主轴停 主轴反转
增量倍率 10 0
90
20
手摇脉冲发生器
传统加工 数控加工
2020/11/27
数控技术
6
© 2005 金工教研室 传统加工与数控加工的比较图
二、编程方法：手工编程和自动编程
• 手工编程
补偿号指定 暂停时间指定 子程序及固定循环的重复次数 实际上是坐标字的一种
21
地址符可变程序段格式的特点
➢ 程序段中的每个指令均以字母（地址符）开始，其后 再跟数字或无符号的数字。
➢ 指令字在程序段中的顺序没有严格的规定，即可以任 意顺序的书写 。
➢ 上段相同的模态指令（包括G、M、F、S及尺寸指令等 ）可以省略不写。
2020/11/27 © 2005 金工教研室
数控技术
零件图纸 图纸工艺分析
计算运动轨迹 程序编制
制备控制介质 校验和试切
10 错误
2、计算运动轨迹
根据图纸尺寸及工艺线路的 要求：
选定工件坐标系 计算零件轮廓和刀具运动
轨迹的坐标值；
将坐标值按NC机床规定编 程单位（脉冲当量）换算 为相应的编程尺寸。
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从零件图纸到数控加工指令的有序排列（制成控制介
章
质）的全过程。
数 将零件加工的工艺分析、加工顺序、零件轮廓轨迹尺 控
加
寸、工艺参数(f、s、t)及辅助动作（变速、换刀、冷
工 程
却液启停、工件夹紧松开等）等，用规定的文字、数
序 的
字、符号组成的代码按一定的格式编写加工程序单，
编
并将程序单的信息变成控制介质的整个过程。
第 二 章
数
控 加
数控加工程序的编制基础
工
程
序
的
编
制
07.11.2020 1
内容安排
第
一、基本概念
二 章
二、编程方法
数 控
三、手工编程的内容和步骤
加 工
四、数控程序的结构与格式
程 序
五、数控系统的坐标系
的
编
制
07.11.2020 2
一、程序编制的基本概念
数控加工程序编制概念：数控编程的含义
第 二
工 将坐标值按NC机床规定
程 序
编程单位（脉冲当量）换
的
算为相应的编程尺寸。
编
制
07.11.2020
零件图纸
图纸工艺分析
计算运动轨迹
修
程序编制
改
制备控制介质
校验和试切
错误 11
3、 编制程序及初步校验
根据制定的加工路线、
第 二
切削用量、选用的刀具
章 、辅助动作，按照数控
数 控
系统规定指令代码及程
工
程
➢ 用静态（机床不动）或动态（空运行）的模拟方法.
序
的
➢ 计算机仿真：用专门软件和上好的计算机系统
编
制
观察车削加工的模拟运行
07.11.2020 15
常用的校验和试切方法
第 试切法：检查运动轨迹正确性和加工精度
二
章
上述方法只能检查运动轨迹的正确性，不能判别加工误
序 原因，进行相应的修
的 编
改。
制
07.11.2020
零件图纸
图纸工艺分析
计算运动轨迹
修
程序编制
改
制备控制介质
校验和试切
错误
14
常用的校验和试切方法
第 阅读法：要有丰富的经验和上好的眼力
二 章
模拟法: 检查程序的正确性
数
➢ 平面轮廓：用笔代刀具坐标纸代工件 → 空运转绘图。
控 加
➢ 空间曲面：用蜡块、塑料、木料或价格低的材料作工件→试切
章
• 加工工艺信息：如设定 v f 和其它机床动作
数
• 零件形状信息：用ap代表的零件外形
控 加
– 就是对加工过程和加工结果的准确描述
工 程 序
– 各种格式只是不同的表达形式
• 程序格式：3B、4B、G代码
的 编
• 存储介质：纸带、磁带、网络
制
07.11.2020 5
认识数控编程的意义
第 二 章 数 控 加 工 程 序 的 编 制
• 虽不复杂但编程工作量很大的零件
编
– （如有数千个孔的零件）
制
• 虽不复杂但计算工作量大的零件
– （如非圆曲线轮廓的计算）
07.11.2020 8
两种方法的比较
第 比较
二 章
➢ 用手工编程时，一个零件的编程时间与
机床实际加工时间之比，平均约为 30：
数 控
1。
加 工
➢ 数控机床不能开动的原因中，有20~30%
加 序格式，编写零件加工
工 程
程序，并进行校核、检
修 改
序 的
查上述两个步骤的错误
编
制
07.11.2020 12
零件图纸 图纸工艺分析
计算运动轨迹 程序编制
制备控制介质 校验和试切
错误
4、制备控制介质
将程序单上的内容，经
第 二
转换记录在控制介质上
章 （如存储在磁盘上），
数 作为数控系统的输入信
控 加
L
电源
步进 点动
单段
手摇
30 40 50 20 10
10
关
开 自动
回零 0
160
1
驱动器
160 XY Z A
电源
报警
方式选择
进给修调
主轴修调
机床 NC 超程 主轴
超程解除
Y
10
100
循环驱动 进给保持 冷却液开关 刀松/刀紧 X
Z1
1000
急停
空运行 机床锁定 Z 轴锁定 MST 锁定
坐标轴选择
任选程序段 +JOG 快进 -JOG 主轴正转 主轴停 主轴反转
• 关键环节
– 操纵数控机床的关键 – 发挥数控机床性能的关键
工艺分析
工序卡
数控加 工程序
ESC A
B
C
D
E RST
14''
F
G
H
I
J
彩色 显示器
PgU
K
L
M
N
O
p
PgD
P
Q
R
S
T
n
HO
[
> X
Y
Z
SHI
:
7
8
9
0 ALT
FT
CR “ 4
5
6
BACK
SPACE
TAB ？
1
2
3 INS CTR
制
07.11.2020 3
从数控系统的基本思想分析数控程序中包含的信息
第v
二 章
f
数 ap
控
加
工
程 序 的
数 控
编程
制序
数
Fx
y
控 Fx
t
装 置
Fy Fy
t
x
插补运算
伺服电路 伺服装置 进给伺服系统
执行部件 机械传动
07.11.2020 4
数控程序中包含的信息
• 因此，无论哪种格式：
第
二 – 数控程序是用规定格式表达的
计算运动轨迹
工 程
确定零件加工的工艺方案、对 修
改
程序编制
序
刀点、坐标系、加工轨迹；
的 编
切削用量（f、s、t）等工艺参
制备控制介质
制
数。
校验和试切
07.11.2020
错误 10
2、计算运动轨迹
根据图纸尺寸及工艺线路的
第
要求：
二
章 选定工件坐标系
数 计算零件轮廓和刀具运动
控
轨迹的坐标值；
加
息，若程序较简单，也
工 程
可直接通过键盘输入。
序
的
编
制
07.11.2020
零件图纸
图纸工艺分析
计算运动轨迹
修
程序编制
改
制备控制介质
校验和试切
错误 13
5、程序的校验和试切
所制备的控制介质，
第 二
必须经过进一步的校
章 验和试切削，证明是
数 正确无误，才能用于
控 加
正式加工。如有错误
工 程
，应分析错误产生的
程
是由于加工程序不能及时编制出造成的
序 的
➢ 编程自动化是当今的趋势！但手工编程
编 制
是学习自动编程基础！
07.11.2020 9
三、手工编程的内容和步骤
手工编程的内容和步骤如图所示
第 二
1. 图纸工艺分析
章
在对图纸工艺分析（与普通加工的
零件图纸 图纸工艺分析
数
图纸分析相似）的基础上：
控 加
确定加工机床、刀具与夹具；
的 编
（无长程序和复杂计算）
制
② 三坐标联动以下加工程序
07.11.2020 7
自动编程
•自动编程：
第 –编程人员根据零件图纸的要求，按照某个自动
二 章
编程系统的规定，将零件的加工信息用较简便
数
的方式送入计算机，编程系统将能根据数控系
控
统的类型输出数控加工程序。
加
工 –适用：
程
• 形状复杂的零件
序 的
增量倍率 10
0
90
20
手摇脉冲发生器
07.11.2020
传统加工与数控加工的比较图
6
传统加工 数控加工
二、编程方法：手工编程和自动编程
• 手工编程
第
二
定义：整个编程过程由人工完成。对
章
编程人员的要求高（熟悉数控代码功能、
数
控
编程规则，具备机械加工工艺知识和数
加 工
值计算能力）
程 序
适用：① 几何形状不太复杂的零件