CCNCS编程手册剖析

CCNCS-8400通用数控加工编程手册第一章坐标系定义1.1 坐标系机床中使用顺时针旋转的笛卡儿直角坐标系，坐标系中机床的运动是指刀具和工件之间的相对运动。

笛卡儿直角坐标系的定义按右手定则，如图1所示，大拇指方向为X轴的正向，食指方向为Y轴正向，中指方向为Z轴正向。

图1 笛卡儿直角坐标系中坐标方向的规定1.2 机床坐标系（MCS）机床中坐标系如何建立取决于机床的类型，它可以旋转到不同的位置。

图2 机床坐标系/坐标轴坐标系的原点定在机床零点，它也是所有坐标轴的零点位置。

该点仅作为参考点，由机床生产厂家确定。

如果要让数控系统正确地知道机床坐标系，机床开机后必须进行回原点运行。

1.3 工件坐标系（WCS）为了对工件的几何位置进行描述，编程人员可以指定一个笛卡儿坐标系，工件零点也可以由编程人员自由选择。

他无需了解机床在工作时的具体运动情况，是工件运动还是刀具运动，这在不同的坐标轴上也有可能不同，方向的确定始终以工件静止刀具运动为假定。

图3 工件坐标系1.4 实际工件坐标系在进行几何描述时，如果编程人员感到重新选择一个零点要比原来的零点（工件零点）更方便，则可以利用可编程的坐标值重置指令重新确定一个新的零点。

新零点以原工件零点为基准。

坐标值重置指令G92图4 实际工件坐标系1.5 工件装夹加工工件时工件必须夹紧在机床上并固定工件，保证工件坐标系坐标轴平行于机床坐标系坐标轴，由此在每个坐标轴上产生机床机床零点与工件零点的坐标值偏移量，该值作为可设定的零点偏移量输入到给定的数据区。

当编制好的零件加工程序（简称NC程序）运行时，此值就可以用一个编程的指令(G53 G59)选择，用G53指令就可以使工件坐标系和机床坐标系重合。

当NC程序运行时，CCNCS-8400屏幕上显示的坐标值就是最后设置的坐标系中的坐标值。

图5 工件在机车上第二章建立一个程序NC程序必须数控系统能接受的格式输入。

它必须包括机床所要求执行的功能和运动所需要的所有几何和工艺数据。

一个NC程序是由若干个以程序段号大小次序排列的程序段组成的。

每个程序段由以下几部分组成：NG X、Y、Z I、J、KRFSTM 程序段号准备功能坐标值插补参数圆弧半径进给速度主轴速度刀具号辅助功能第三章程序格式CCNCS-8400可以用公制或英制编程。

公制格式（mm）：%3N4 G2 X±4.3 Y±4.3 Z±4.3 I±4.3 J±4.3 K±4.3 R±4.3 F4 S4 T2 M2英制格式（inch）：%3N4 G2 X±3.4 Y±3.4 Z±3.4 I±3.4 J±3.4 K±3.4 R±3.4 F4 S4 T2 M2其中的数字表示字母后面可以跟几位数。

“±3.4”表示有关字母的后面可以跟正负数字，小数点左面最多可达4位数字，后面为三位数字。

“4”表示只能写正4位数字（没有小数点）。

第四章NC编程基本原理4.1 程序名每一个程序均有一个程序名。

程序名由%定义。

后跟3位整数0~255，共256个。

每个程序还可有一个文件名，与Windows的文件名一样。

4.2 程序结构NC程序由各个程序段组成（见下表）。

每个程序段执行一个加工步骤。

程序段由若干个字组成。

最后一个程序段包含程序结束符：M30。

4.3 字结构及地址字是组成程序段的元素，由字构成控制器的指令。

字由以下两部分组成：地址符地址符一般是一个字母。

数值数值是一个数字串，它可以带正负号和小数点。

正号可以省略不写。

以下均为程序字的例子：4.4 程序段结构功能一个程序段中含有执行一个工序所需的全部数据。

程序段由若干个字和段结束符“↵”组成。

在程序编写过程中键入“Enter”按键可以自动产生段结束符。

为增加程序的可阅读性，每个字之间可插入一个或一个以上的空格。

程序段中有很多指令时建议按如下顺序：N⋯ G⋯ X⋯ Y⋯ Z⋯ I⋯ J⋯ K⋯ R⋯ F⋯ S⋯ T⋯ M⋯以5或10为间隔选择程序段号，以便以后插入程序段时不会改变程序段号的顺序。

为节省程序存储空间，程序段号也可以不写，但有程序控制语句时要输入段号。

利用加注释的方法可在程序中对程序段进行说明，注释可作为对操作者的提示显示在屏幕上。

举例：%100N10 ；G&S公司订货号12A71N20 ；泵部件17，图纸号：123 677 N30 ；程序员：Vicar，部门：TV4N50 G17 G54 G94 F470 S6000 M03 ；从这一段开始为主程序N60 G0 G90 G100 Y100N70 G1 Z185.6N80 X120N90 X118 Y180N100 X118 Y120 ；与上一段X值一样，可省略N110 X135 Y70N120 X145 Y50N130 G0 G90 X200N140 M30 ；程序结束第五章G指令表5.1 插补功能G00：轴快速移动G00用于快速定位刀具，没有对工件进行加工。

可以在几个轴上同时执行快速移动，由此产生一线性轨迹，但这个直线轨迹可能不是很直。

数控系统数据中规定每个坐标轴快速移动速度的最大值，一个坐标轴运行时就以该速度快速移动。

如果快速移动同时在两个或两个以上轴执行，则移动速度为各轴可能的最大速度。

用G00快速移动时在地址F下编程的进给速率无效。

G00一直有效，直到被G功能组中其它的指令（G01、G02、G03）取代。

G00也可以简写为G0，G。

举例：N10 G00 X100 Y140 Z84图6 P1到P2点快速移动G01：刀具以直线从起点移动到目标位置，按地址F下编程的进给速度运行。

所有的坐标轴可以同时运行。

G01一直有效，直到被G功能组中其它的指令（G00、G02、G03）取代。

G00也可以简写为G1。

举例：N10 G00 G90 X40 Y48 Z2 S500 M03N20 G01 Z-12 F100N30 X20 Y18 Z-10N30 G0 Z100N40 X-20 Y80N50 M30图7 三个坐标轴同时运动的直线插补G02、G03：刀具以圆弧轨迹从起点移动到终点，方向由G指令确定：G02—顺时针方向/G03—逆时针方向。

在地址F下编程的进给速率决定圆弧插补速度。

圆弧可以按下述不同的方式表示：●终点坐标和圆心坐标●终点坐标和半径G02和G03一直有效，直到被G功能组中其它的指令（G00、G01）取代。

G02和G03也可以简写为G2，G3。

图8 在三个平面上圆弧插补G02/G03的方向规定只有用终点坐标和圆心坐标才能编程一个整圆！在用半径表示圆弧时，可以通过R字的符号正确地选择圆弧，因为在相同的起始点、终点、半径和相同的方向时可以有两种圆弧，如果R地址后跟的是负数，则表明圆弧段大于半圆。

而R地址后跟的是正数，则表明圆弧段小于半圆或等于半圆。

MP1: G02 X Y R-MP2: G02图9 两种可能的圆弧终点坐标和圆心坐标圆弧编程举例：N5 G90 X30 Y40N10 G02 X50 Y40 I10 J-7其中I和J指定圆心到圆弧起点在X和Y方向上的距离，如果圆弧坐标含有Z轴，则相应的位置用K指定。

请参阅图10。

终点和半径圆弧编程举例：N5 G90 X30 Y40N10 G02X50 Y40 R12.207 ；R-12.207大于半圆的圆弧图10 终点坐标和圆心坐标举例图11 终点坐标和半径举例5.2 加工条件功能代码功能描述G04 延时G05 圆角过渡G07 直角过渡G70 英制编程(inch)G71 公制编程(mm)G90 绝对值编程G91 增量值编程G94 进给率：单位/minG95 进给率：单位/revG96 恒定的刀具切削速度G97 恒定的刀具中心速度G04:通过在两个程序段之间插入一个G4程序段，可以使加工中断给定的时间，比如自由切削。

G04程序段（含地址X）只对自身程序段有效，并暂停给定的时间。

G04占一个单独的程序段。

G04也可以简写为G4。

举例：N10 G04 X2.5 ；暂停2.5秒G05：在G05情况下工作时，数控系统在上一程序段中所编程的轴的运动刚开始减速时，就开始执行下一个程序段。

换言之，机床在上一程序段到达编程的准确位置之前就开始执行下一程序段的运动。

G05一直有效，直到被G功能组中其它的指令（G07）取代。

G05也可以简写为G5。

举例：N10 G90 G01 G05 X80 F100N20 Y10图12 两种加工拐角的比较如图12所示，两个相互垂直运动的情况下，拐角将是一个圆角。

因而理论值与实际轮廓间有一个差异。

这个差异与进给速率大小有关，进给快时，这个差异就大，则圆角半径就大。

反之则小，如图中的两个带圆角的轨迹。

G07：在G07情况下工作时，数控系统一直到上一程序段到达编程的确切位置后再执行下一程序段。

这样，理论值与实际轮廓相符合。

如图12中的直角轮廓。

G07一直有效，直到被G功能组中其它的指令（G05）取代。

G07也可以简写为G7。

举例：N10 G90 G01 G07 X80 F100N20 Y10G05一个很重要的功能就是保证连续路径加工方式，在一个程序段到下一程序段转换过程中避免进给停顿，并使尽可能以相同的轨迹速度（线形过渡）转换到下一程序段。

如图13所示。

G05连续路径加工图13 G05和G07速度性能比较G70、G71：即使工件所标注的尺寸系统不同于系统设定状态的尺寸系统（英制或公制），这些尺寸仍可以直接输入到程序中，系统会完成尺寸的转换工作。

系统根据所设定的状态（初始状态为G71）把所有的几何值转换为公制尺寸或英制尺寸，刀具补偿值和可设定零点偏置值也可作为几何尺寸。

同样，进给速率F的单位分别为毫米/分或英寸/分。

本说明中所给出的例子均以基本状态为公制尺寸作为前提条件。

用G70或G71编程所有与工件直接相关的几何数据，比如：●在G00、G01、G02、G03功能下的位置数据X、Y、Z●插补参数I、J、K●圆弧半径R●置工件坐标系G54 G59●置当前坐标值G92举例：N10 G70 X10 Y30 Z40N20 G71 X19 Y24 Z200G90、G91：G90和G91指令分别对应着绝对位置数据输入和增量位置数据输入。

其中G90表示坐标系中目标点的坐标尺寸，G91表示待运行的位移量。

G90/G91适用于所有坐标值。

这两个指令不决定到达终点位置的轨迹，轨迹由G功能组中的其他G功能指令决定。

G90：绝对尺寸G91：增量尺寸图14 图纸中不同的数据尺寸在绝对位置数据输入中尺寸取决于当前坐标系（工件坐标系或机床坐标系）的零点位置。

零点偏置有以下几种情况：可编程零点偏置，置当前坐标值或没有零点偏置。