第七章数控机器运动控制指令生成
数控机床编程指令
数控机床编程指令以下是常见的数控机床编程指令：1. G代码：用于控制机床的动作，如G00表示快速直线移动，G01表示直线插补运动，G02/G03表示圆弧插补运动等。
2. M代码：指令机床执行特定的功能，如M03表示启动主轴正转，M04表示启动主轴反转，M05表示停止主轴等。
3. T代码：切换工具的指令，如T01表示切换到1号工具。
4. S代码：设置主轴转速的指令，如S2000表示将主轴转速设为2000转/分钟。
5. F代码：设置进给速度的指令，如F100表示设定进给速度为100mm/min。
6. X/Y/Z/A/B/C代码：分别控制机床的X/Y/Z/A/B/C轴运动。
7. I/J/K代码：用于定义圆弧插补中圆弧的半径和圆心坐标。
8. R代码：用于定义圆弧的起点与终点之间的圆弧半径。
9. N代码：给程序段赋予行号，便于查找和修改程序。
10. G56代码：切换工件坐标系，使机床能够在不同位置加工工件。
11. G90/G91代码：G90表示绝对坐标运动，G91表示增量坐标运动。
12. G98/G99代码：G98表示返回初始平面，G99表示返回R点。
13. G61/G64代码：G61表示精确加工，G64表示标准加工。
14. G17/G18/G19代码：分别表示XY平面、ZX平面和ZY平面。
15. G43/G44/G49代码：G43表示刀具长度补偿，G44表示切削长度补偿，G49表示取消长度补偿。
16. G21/G22/G23代码：分别表示英制单位、公制单位和旋转坐标系。
17. G43.4/G43.3/G43.2代码：G43.4表示半径补偿，G43.3表示磨损补偿，G43.2表示长度与半径补偿。
18. G70/G71代码：G70表示英制单位，G71表示公制单位。
19. M02/M30代码：M02表示程序结束停机，M30表示程序结束自动返回原点。
20. G15/G16代码：G15表示极坐标插补，G16表示固定角度插补。
g代码运动控制算法
g代码运动控制算法
G代码是数控编程中常用的一种语言，用于描述机器运动的过程。
在运动控制算法中，G代码可以用于生成控制指令，以驱动机器的运动。
常见的G代码运动控制算法包括以下步骤：
1. 编写G代码：根据机器运动的轨迹和要求，编写相应的G代码程序。
G
代码程序中包含了机器运动的指令，如移动到指定位置、进行切削等。
2. 解析G代码：将编写好的G代码程序输入到数控系统中，由系统对G代码进行解析。
解析过程中，系统会将G代码转换成机器能够理解的控制指令。
3. 生成运动轨迹：根据解析后的控制指令，系统会生成机器的运动轨迹。
这个过程需要考虑机器的运动性能、加工精度等因素，确保运动轨迹的准确性。
4. 运动控制：根据生成的轨迹，系统会发出控制指令，驱动机器的运动。
在这个过程中，系统需要实时监测机器的运动状态，确保机器能够按照预设的轨迹进行运动。
5. 加工完成：当机器完成预设的加工任务后，系统会发出相应的指令，停止机器的运动。
同时，系统还会对加工结果进行检测和评估，确保加工精度和质量符合要求。
在实际应用中，G代码运动控制算法需要根据具体的加工需求和机器性能进行调整和优化。
同时，为了提高加工精度和效率，还需要结合其他技术手段，如误差补偿、优化切削参数等。
数控车床编程与操作指令代码大全
数控车床编程与操作指令软件代码大全标题：数控车床编程基础4课时一、教学目的：熟悉数控车床的编程特点，熟练掌握数控车床工件坐标系的建立方法和指令。
理解并掌握数控车削的基本指令。
二、教学安排：（一）旧课复习内容：数控机床坐标系的设定规则（5分钟）（二）新课教学知识点与重点、难点：第1节数控车床编程基础一、数控车编程特点（理解）二、数控车的坐标系统（理解）三、直径编程方式（难点）四、进刀和退刀方式理解（理解）五、绝对编程与增量编程（难点）第2节数控车床基本G指令应用一、坐标系设定G50（掌握）G54~G59（掌握）二、基本指令G00、G01、G02、G03、G04、G28（掌握）三、有关单位设定G20、G21、G94、G95（掌握）三、新课内容：2.1数控车床编程基础第一节数控车床编程基础一、数控车编程特点(1) 可以采用绝对值编程(用X、Z表示)、增量值编程(用U、W表示)或者二者混合编程。
(2) 直径方向(X方向) 系统默认为直径编程，也可以采用半径编程，但必须更改系统设定。
(3) ?X向的脉冲当量应取Z向的一半。
(4)采用固定循环，简化编程。
(5) 编程时，常认为车刀刀尖是一个点，而实际上为圆弧，因此，当编制加工程序时，需要考虑对刀具进行半径补偿。
二、数控车的坐标系统加工坐标系应与机床坐标系的坐标方向一致，X轴对应径向，Z轴对应轴向，C轴（主轴）的运动方向则以从机床尾架向主轴看，逆时针为＋C向，顺时针为－C向，如图2.1.1所示：加工坐标系的原点选在便于测量或对刀的基准位置，一般在工件的右端面或左端面上。
图2.1.1数控车床坐标系结合生产实际，用实物、图表直观教学，举例说明举例说明CAD/CAM 中心仿真加工教学利用仿真加工软件教学（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）。
《数控机床指令》课件
先修知识
无需先修知识，将从基础开始 讲解。
数控编程语言
1 常见编程语言
G代码和M代码是数控编程中常用的编程语言。
2 G代码
G代码用于控制机床的运动轨迹和速度。
3 M代码
M代码用于控制机床的辅助功能，如换刀和冷却。
G代码基础知识
G00
快速定位，用于高速移动时。
G01
直线插补，用于直线切削和加工。
G02
自动换刀系统
了解自动换刀系统的原理和应用，提高机床的生产效率。
其他M代码
掌握其他常用的M代码指令，如冷却和润滑等。
程序格式与调用方法
程序格式
了解常见的程序格式，如起始行、 程序段和结束行。
调用方法
学习如何调用已编写好的程序，提 高生产效率。
程序编辑器
掌握常用的程序编辑器的使用方法。
指令重复执行
1
圆弧顺时针插补，用于制作圆形 零件。
G代码综合应用
1
基础应用
将学习如何应用G代码进行简单的直线和圆
复杂应用
2
弧切削。
掌握如何结合不同的G代码命令在复杂形状
的工件上进行加工。
3
优化技巧
了解如何优化G代码程序，提高加工精度和 效率。
M代码及其综合应用
换刀指令
学习如何使用M代码进行自动和手动换刀操作。
《数控机床指令》PPT课 件
通过本课件，将深入介绍数控机床指令的基本概念、编程语言，以及G代码和 M代码的应用。同时，还会讨论数控自动加工线的组成和数控系统的维护保 养。
课程介绍
课程目标
掌握数控机床指令的基本概念 和组成，提高机床操作的准确 性和效率。
适用人群
适合对数控机床感兴趣的学生 和从业人员。
机电一体化技术课程改革诌议
机电一体化技术课程改革诌议【摘要】为推进机电一体化课程教改，提高学生职业技能，拓宽学生就业渠道，在吸收日本等机电一体化技术比较发达国家的教学经验的基础上，尽量吸收目前机电一体化技术的较新较稳定的内容，按照任务驱动、项目化教学的模式，编制相关教材并由此展开教学，对本课程的教材建设有一定的参考意义。
【关键词】机电一体化;课程改革;c5w;4a革命1.问题的提出国家教育部对高职院校人才定位是高技术技能型人才，学习的技能不仅能满足目前的岗位需求，而且能满足未来较长时期的岗位需求[1]。
比如新加坡南洋理工学院就明确指出，要为学生未来15年就业岗位提供技能储备，教育应该是面向未来的。
这就要求高职院校培养的学生应该不同于中职学生，其学习的技术应该有一定的深度，且应该学会知识、技能迁移能力[2]。
目前我国的机电一体化技术专业招生形势很好，但是由于师资、实验条件、专业建设思想等领域较机电一体化技术最为发达的日本有很大差距，导致培养出来的毕业生与企业、市场的需求有很大差距[3]。
《机电一体化技术应用》这门课程在机电一体化技术专业的核心专业课，在职业技能培养上起着关键作用。
目前机电一体化专业的学生就业面比较广，但是适应本行业工作的技能能力不足，学生的转岗率较其他新兴专业高[4][5]。
这就说明现行的《机电一体化技术应用》课程设置有一定的问题，课程改革势在必行。
2.目前国内本课程教材中存在的问题《机电一体化技术实训》是机电一体化技术专业的核心专业课。
长期以来，关于这门课程应该学什么，国内外专家学者仁者见仁，智者见智，目前很多教材也大多基于一种控制器来介绍机电一体化技术，管中窥豹，难以反映机电一体化技术的全貌。
也有不少高职院校，直接借用普通高校的教材或者本科压缩版[6]。
目前学生学习过程中普遍反应教材过于理论化、不强调技能培养。
《机电一体化技术实训》这门课程难教难学，已经是教师和学生的共识。
为什么出现这种现象，原因是多方面的：技术复杂性、大多数职业院校缺乏必要的实训实验条件、没有合适的项目化教材作为教学授课的载体等等都是其中原因。
数控指令(整理)
G 代码G00快速定位G01主轴直线切削G02主轴顺时针圆弧切削G03主轴逆时针圆弧切削G04 暂停G10 数据设置模态G11 数据设置取消模态G17 XY平面选择模态G18 ZX平面选择模态G19 YZ平面选择模态G20 英制模态G21 米制模态G22 存储行程检查开关打开模态G23 存储行程检查开关关闭模态G25 主轴速度波动检查打开模态G26 主轴速度波动检查关闭模态G27 参考点返回检查非模态G28 参考点返回非模态G31 跳步功能非模态G40 刀具半径补偿取消模态G41 刀具半径左补偿模态G42 刀具半径右补偿模态G43 刀具长度正补偿模态G44 刀具长度负补偿模态G49 刀具长度补偿取消模态G52 局部坐标系设置非模态G53 机床坐标系设置非模态G54 第一工件坐标系设置模态G55 第二工件坐标系设置模态G59 第六工件坐标系设置模态G65 宏程序调用模态G66 宏程序调用模态模态G67 宏程序调用取消模态G70 外圆精车循环G71 外圆粗车循环G73 高速深孔钻孔循环非模态G74 左旋攻螺纹循环非模态G76 精镗循环非模态G80 固定循环注销模态G81 钻孔循环模态G82 钻孔循环模态G83 深孔钻孔循环模态G84 攻螺纹循环模态G85 粗镗循环模态G86 镗孔循环模态G87 背镗循环模态G89 镗孔循环模态G90 绝对尺寸模态G91 增量尺寸模态G92 工件坐标原点设置模态G97 以转速进给固定循环回到初始点G98 以时间进给固定循环回到R点G00 定位（快速移动）格式G00 X_ Z_1这个命令把刀具从当前位置移动到命令指定的位置(在绝对坐标方式下)，或者移动到某个距离处(在增量坐标方式下)。
2. 非直线切削形式的定位我们的定义是：采用独立的快速移动速率来决定每一个轴的位置。
刀具路径不是直线，根据到达的顺序，机器轴依次停止在命令指定的位置。
3. 直线定位刀具路径类似直线切削(G01) 那样，以最短的时间（不超过每一个轴快速移动速率）定位于要求的位置。
数控编程的内容和步骤
数控编程的内容和步骤数控编程是一种将设计图纸或模型转化为机床可以执行的指令的过程。
它是数控加工的基础，通过编写数控程序，控制机床按照预定的路径和速度进行加工，实现零件的精确加工。
本文将介绍数控编程的内容和步骤。
一、数控编程的内容1. 几何元素的描述：数控编程需要对几何元素进行描述，包括点、直线、圆、圆弧等。
这些几何元素是零件的基本组成部分，通过几何元素的描述，可以确定加工的位置和形状。
2. 运动指令的编写：数控编程需要编写运动指令，用于控制机床的运动。
常见的运动指令包括直线插补指令、圆弧插补指令、螺旋线插补指令等。
这些指令可以控制机床在加工过程中的运动轨迹和速度。
3. 补偿指令的设置：在数控编程中，还需要设置补偿指令，用于补偿机床的误差。
常见的补偿指令包括半径补偿、长度补偿、刀具半径补偿等。
通过设置补偿指令，可以提高零件的加工精度。
4. 辅助指令的使用：数控编程中还会使用一些辅助指令，用于控制机床的辅助功能。
例如，暂停指令、循环指令、子程序调用指令等。
这些指令可以在加工过程中实现一些特殊的功能需求。
二、数控编程的步骤1. 阅读设计图纸或模型：在进行数控编程之前，需要先阅读设计图纸或模型，了解零件的几何形状和加工要求。
通过阅读设计图纸或模型，可以确定需要编写的数控程序的内容和结构。
2. 确定加工工艺：根据设计图纸或模型，确定零件的加工工艺。
包括确定零件的刀具路径、切削参数、加工顺序等。
加工工艺的确定是数控编程的基础，直接影响零件的加工质量和效率。
3. 编写数控程序：根据加工工艺，编写数控程序。
按照先后顺序，逐步编写数控程序的各个部分，包括几何元素的描述、运动指令的编写、补偿指令的设置、辅助指令的使用等。
编写数控程序需要严谨和准确，避免歧义或错误信息。
4. 调试和优化：完成数控程序的编写后，需要进行调试和优化。
通过模拟运行或实际加工验证程序的正确性和可行性，并进行必要的修改和优化。
调试和优化是确保数控程序能够正常运行和高效加工的重要步骤。
数控机床 基本指令
数控机床在加工过程中的动作，都是事先由编程人员在程序中用指令的方式予以规定的。
例如机床的启停、正反转、刀具的走刀路线的方向，粗、精切削走刀次数的划分，加工过程中测量位置的安排，必要的停留等。
这种控制机床动作的指令称为工艺指令，工艺指令可分为两类：一类是准备功能指令——G指令，这类指令是在数控系统插补运算之前需要预先规定，为插补运算作好准备的功能指令，如刀具运动的坐标平面，插补类型（直线插补还是圆弧插补）等；另一类是辅助功能指令——M指令，这类指令与数控系统插补运算无关，它是根据操作机床的需要予以规定的工艺指令，如主轴的启动与停止、计划停止、主轴转向以及冷却液开关等。
G代码和M代码是数控加工程序中描述零件加工过程的各种操作和运行特征的基本单元，是程序的基础。
国际上广泛应用的ISO—1056—1975E标准规定了G代码和M代码。
我国根据ISO标准制定了JB 3208—83《数控机床穿孔带程序段格式中的准备功能G和辅助功能M代码》标准，如表1.1、表1.2所示。
需要注意的是，即使国内生产的数控系统也没有完全遵照这个标准来规定G、M指令，更不用说从国外进口的数控机床，用户在编程时必须遵照机床编程系统说明书。
表1.1 JB 3208—83准备功能G代码续表续表注：（1）＃号表示如选作特殊用途，必须在程序格式说明中说明。
（2）如在直线切削控制中没有刀具补偿，用G43到G52可指定作其他用途。
（3）在表中左栏括号中的字母（d）表示可以被同栏中没有括号的字母d注销或代替，也可被有括号的字母（d）注销或代替。
（4）G45到G52的功能可用于机床上任意两个预定的坐标。
（5）控制机上没有G53～G59、G63功能时，可以指定作其他用途。
表1.2 JB 3208—83辅助功能M代码续表。
数控车床编程基本指令大全
常用编程指令的应用车削加工编程一般包含X和Z坐标运动及绕Z轴旋转的转角坐标C 。
(1)快速定位(G00或G0) 刀具以点位控制方式从当前所在位置快速移动到指令给出的目标位置。
指令格式：G00 X(U) Z(W) ；(2)直线插补(G01或G1)指令格式：G01 X(U) Z(W) F ；图1 快速定位图2 直线插补G00 X40.0 Z56.0； G01 X40.0 Z20.1 F0.2；/绝对坐标，直径编程； /绝对坐标，直径编程，切削进给率0.2mm/rG00 U-60.0 W-30 G01 U20.0 W-25.9 F0.2；/增量坐标，直径编程 /增量坐标，直径编程，切削进给率0.2mm／r(3)圆弧插补(G02或G2，G03或G3)1)指令格式: G02 X(U)_Z(W)_I_K_F_ ；G02 X(U) Z(W) R F ；G03 X(U)_Z(W)_I_K_F_ ；G03 X(U) Z(W) R F ；2)指令功能:3)指令说明:①G02为顺时针圆弧插补指令，G03为逆时针圆弧插补指令。
圆弧的顺、逆方向判断见图3左图，朝着与圆弧所在平面相垂直的坐标轴的负方向看，顺时针为G02，逆时针为G03，图3右图分别表示了车床前置刀架和后置刀架对圆弧顺与逆方向的判断；图3 圆弧的顺逆方向②如图4，采用绝对坐标编程，X、Z为圆弧终点坐标值；采用增量坐标编程，U、W为圆弧终点相对圆弧起点的坐标增量，R是圆弧半径，当圆弧所对圆心角为0°～180°时，Ｒ取正值；当圆心角为180°～360°时，R取负值。
I、K为圆心在X、Z轴方向上相对圆弧起点的坐标增量（用半径值表示），I、K为零时可以省略。
图4 圆弧绝对坐标,相对坐标图5 圆弧插补G02 X50.0 Z30.0 I25.0 F0.3； G03 X87.98 Z50.0 I-30.0 K-40.0 F0.3；G02 U20.0 W-20.0 I25.0 F0.3； /绝对坐标，直径编程G02 X50.Z30.0 R25.0 F0.3； G03 U37.98 W-30.0 I-30.0 K-40.0 F0.3；G02 U20.0 W-20.0 R25.0 F0.3； /相对坐标，直径编程(4)主轴转速设置(S)车床主轴的转速(r／min)为：式中υ为圆周切削速度，单位缺省为m／min 、D为工件的外径，单位为mm。
第七章数控冲床编程
冲制任意方向长方形槽
第七章 数控冲床编程
7.圆弧形槽的冲制
指令格式：G68 I__J__K__P__Q__。各参数含义见图。 其中，I—圆弧半径R，取正值。
J—最初冲压点X轴所成角度，逆时针为正，顺时针为负。 K—圆弧形槽的圆心角，正值沿逆时针方向冲切，负值沿 顺时针方向冲切。 P—冲模直径，取正值沿圆弧外侧冲切，取负值沿圆弧内 侧冲切。若为0，则冲模中心落在指定的半径为I的圆弧上进行
第七章 数控冲床编程
4.圆弧上等距孔的循环
以当前位置或G72指定的点为圆心，在半径为I的圆弧上， 以与X轴成角度J的点为冲压起始点，冲制K个角度间距为P的孔。 指令格式：G29 I J P K T××× I：圆弧半径，为正数。 J：冲压起始点的角度，逆时针方向为正，顺时针方向为负。 P：角度间距，为正值时按逆时针方向进行，为负值时按顺 时针方向进行。 K：冲孔个数。
TANG(FAchse,LAchse1,LAchse2,Koppel,KS,Opt) ； 切 向 耦 合 的定义 TANGON(FAchse,Winkel, Dist, Winkeltol)；接通切向控制 TANGOF(FAchse) ； 关闭切向控制 TLIFT(FAchse)； 在轮廓拐角处插入中间程序段 TANGDEL(FAchse)； 删除切向耦合
J：角度，逆时针方向为正，顺时针方向为负。
P：冲模长度(直线方向的长度)。 Q：冲模宽度(与直线成90º 方向的宽度)。
P和Q的符号必须相同。P=Q时可省略Q。
第七章 数控冲床编程
如图所示长方形槽的冲压加工指令为：
G72 G90 X350.0Y210.0；
G66 1120.OJ45.0P30.OQ20.OT210；
K个将圆周等分的孔。
数控编程基础知识
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7. 3 功能代码
• 7. 3. 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。国际上广泛采用两种标准代码:
• (1) ISO 国际标准化组织标准代码。 • (2) EIA 美国电子工业协会标准代码。
• 7. 3. 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• 5. 检验程序与首件试切
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7. 1 手工编程
• 利用数控系统提供的图形显示功能, 检查刀具轨迹的正确性.对工件进 行首件试切, 分析误差产生的原因, 及时修正, 直到试切出合格零件。
• 虽然每个数控系统的编程语言和指令各不相同, 但其间也有很多相通 之处。
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7. 4 机床坐标系
• Z 坐标的运动方向是由传递切削动力的主轴所决定的, 即平行于主轴 轴线的坐标轴即为Z 坐标, Z 坐标的正向为刀具离开工件的方向。
• 2. X 坐标 • X 坐标平行于工件的装夹平面, 一般在水平面内。确定X 轴的方向时,
要考虑两种情况: • (1) 如果工件做旋转运动, 则刀具离开工件的方向为X 坐标的正方向。 • (2) 如果刀具做旋转运动, 则分为两种情况: Z 坐标水平, 观察者沿刀具
予执行, 这些程序段中的指令也不会被考虑, 程序从下一个未以斜线标 记的程序段起继续执行。
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7. 3 功能代码
• 2. 注释, 说明 • 利用加注释(说明) 的方法可在程序中对程序段进行说明。注释以符号
“;” 开始, 以程序段末尾结束。 • 注释和其他程序段的内容一起显示在当前程序段中。 • 3. 信息 • 信息编程在一个独立的程序段中。信息显示在专门的区域, 并且一直
数控机床编程说明书
数控机床编程说明书一、引言数控机床是一种通过预先输入的程序进行自动控制的机床，广泛应用于制造业。
编程是数控机床使用的关键环节，准确的编程能够实现高效率、高精度的加工。
本说明书旨在向用户提供数控机床编程的详细指导，帮助用户正确、快速地进行编程操作。
二、数控编程基础知识1. 坐标系数控机床使用的坐标系通常是直角坐标系，包括X、Y、Z三个轴线。
X轴表示机床的左右移动，Y轴表示机床的前后移动，Z轴表示机床的上下移动。
编程时需要清楚了解机床的坐标系，以便正确地设定加工路径。
2. G代码和M代码G代码是数控编程中最重要的代码之一，表示机床的运动方式。
常见的G代码有G00（快速定位）、G01（线性插补）、G02（圆弧插补顺时针方向）、G03（圆弧插补逆时针方向）等。
M代码则表示机床的辅助功能，如M03（主轴正转）、M05（主轴停止）等。
3. 基本运动指令数控编程需要使用基本运动指令来控制机床的移动，常见的基本运动指令有直线指令（例如G01 X100 Y200）和圆弧指令（例如G02X100 Y100 I50 J50）。
掌握这些指令的用法对正确编程至关重要。
4. 工件坐标系和机床坐标系工件坐标系是以工件为参照物的坐标系，而机床坐标系是以机床自身为参照物的坐标系。
编程时需要将加工路径转换为机床坐标系，以确保机床按照预定路径进行加工。
三、编程操作步骤以下是数控机床编程的基本操作步骤：1. 设定坐标系和单位在编程之前，需要设定坐标系和单位。
通常使用的是绝对坐标系，并指定长度单位为毫米或英寸。
2. 编写工件坐标系和机床坐标系的转换程序根据机床和工件的坐标系差异，编写相应的坐标系转换程序，将工件坐标系的加工路径转换为机床坐标系。
3. 编写加工程序根据具体的零件要求和加工工艺，编写加工程序。
程序中需要包含正确的G代码和M代码，以及合适的基本运动指令。
4. 编写刀具补偿程序根据刀具的尺寸和加工要求，编写刀具补偿程序，确保加工路径的准确性和精度。
数控编程教程-数控加工综合训练
第三章
数控系统编程指令体系
3.6.2 坐标系设定指令（G92） 格式：G92 X_Y_Z_ X、Y、Z：为刀具刀位点在工件坐标系中(相对于程序零 点)的初始位置。执行G92指令时，机床不动作，即X 、Y、Z轴均不移动。G92是相对建立工件坐标系； 3.6.3 坐标平面选择指令（G17、G18、G19） G17、G18、G19指令分别表示在XY、ZX、YZ坐标平面 内进行加工。其中，G17可缺省。
17
下午11时59分
第二节 数控编程常用的指令及其格式
目前广泛采用的是地址符可变程序段格式（或者称字地址程 序段格式） 格式：N_ G_ X_ Y_ Z_ F_ S_ T_ M_ 这种格式的特点： 程序段中的每个指令字均以字母（地址符）开始，其后再跟 符号和数字。 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 。 不需要的指令字或者与上段相同的续效代码可以省略不写。 因此，这种格式具有程序简单、可读性强，易于检查等优点。
第三章
数控系统编程指令体系
3.5 准备功能G代码 准备功能 G指令由 G后一或二位数值组成，它用来规 定刀具和工件的相对运动轨迹、机床坐标系、坐标平面、 刀具补偿、坐标偏置等多种加工操作。 G 功能根据功能的不同分成若干组，其中 00组的G 功 能（G04、G28、G29、G92）称非模态 G 功能，其余组 的称模态G功能。
第三章
数控系统编程指令体系
模态G代码（续效代码）：该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它任一G代码时才失效。 非模态G代码（非续效代码）：只在有该代码的程序段中有效 的代码。 G指令通常位于程序段中尺寸字之前。 例： N010 G90 G00 X16 S600 T01 M03 N020 G01 X8 Y6 F100 N030 X0 Y0
数控编程-指令
半径/直径数据尺寸：G22， 半径/直径数据尺寸：G22，G23
• G22：半径数据尺寸 G22： • G23：直径数据尺寸（常用） G23：直径数据尺寸（常用）
可编程的零点偏置： 可编程的零点偏置：G158
• 当工件上在不同的位置有重复出现的位置 或结构，或者选用了一个新的参考点， 或结构，或者选用了一个新的参考点，就 可以使用可编程的零点偏置G158 G158产生当前 可以使用可编程的零点偏置G158产生当前 工件坐标系。 工件坐标系。
F=1.5 104 56
29.3
图3-10 车螺纹
φ30
返回固定点： 返回固定点：G75
返回参考点; 返回参考点;G74
• 用G75可以返回机床的某个固定点，比如 换刀点。固定点位置存储在机床数据 机床数据中。 机床数据 G75需要一个独立的程序段，程序段方式 程序段方式 有效。程序段中的座标值不识别。 有效 • 用G74指令实现NC程序中回参考点功能，G 74需要一个独立的程序段，段方式有效 段方式有效。 段方式有效 程序段中的坐标值不识别。
Байду номын сангаас
多段连续螺纹
恒螺距螺纹切削： 恒螺距螺纹切削：G33
• 说明： 说明： 在螺纹加工期间，主轴修调开关必须保持不变。 1. 在螺纹加工期间，主轴修调开关必须保持不变。 进给修调开关无效。 2. 进给修调开关无效。轴速度由主轴转速和螺距 大小决定， 下编程的进给率无效。 大小决定，F下编程的进给率无效。 3. 前提条件：主轴上有位移测量系统。 前提条件：主轴上有位移测量系统。 G33一直有效直到被同组的指令 一直有效直到被同组的指令（ 4. G33一直有效直到被同组的指令（G0 G1G2 G3 G5）取代。 G5）取代。 螺纹长度中要考虑空刀导入量和空刀退出量。 5. 螺纹长度中要考虑空刀导入量和空刀退出量。
数控车床编程和操作
数控车床编程和操作数控车床是一种通过计算机程序控制工件的加工工具的机床。
数控车床具有高效、精确和灵活等优点，被广泛应用于各个行业的制造过程中。
本文将介绍数控车床的编程原理和操作方法。
一、数控车床编程原理1.运动指令：运动指令用于控制工件在车削过程中的运动轨迹。
常见的运动指令包括直线插补指令、圆弧插补指令、螺旋线插补指令等。
这些指令可以控制工件的进给速度、加工路径和车刀的切割量等。
2.刀具补偿指令：刀具补偿指令用于调整刀具的轨迹，以保证工件的尺寸精度。
通常采用刀尖半径补偿和刀具长度补偿来实现。
通过设定刀具补偿值，可以实现切削位置的微调，提高加工的准确性。
3.经济指令：经济指令主要用于优化加工过程，减少加工时间和机床的空转时间。
常见的经济指令包括快速定位指令、单段加工指令和插接指令等。
这些指令可以在保证加工质量的前提下，尽可能地减少非加工时间，提高生产效率。
二、数控车床编程方法1.手动编程：手动编程是指工人根据技术图纸和加工要求，通过手动输入指令的方式完成编程。
手动编程的优点是灵活性高，能够根据实际情况进行调整。
但手动编程需要编程人员具备较高的技术水平，编程速度较慢。
2.自动编程：自动编程是指通过专门的数控编程软件自动生成数控程序的过程。
自动编程的优点是编程速度快，准确度高。
自动编程可以根据不同的刀具和工艺要求生成相应的程序代码，简化编程人员的工作。
三、数控车床操作方法数控车床的操作方法主要包括准备工作、开机操作、程序加载、设备调整和加工过程控制等。
1.准备工作：在进行数控车床加工之前，需要准备好加工所需的工件、刀具、量具和夹具等。
检查工件和刀具的尺寸是否符合要求，并进行合理的装夹。
2.开机操作：数控车床的开机操作包括打开主电源开关和操作控制面板开关。
开机后，通过系统自检和设备初始化，确保设备正常运转。
3.程序加载：将编写好的数控程序通过U盘、网络或其他方式加载到数控系统中。
选择加载的程序，并进行参数的设定。
运动控制指令2-4,5,6,7,8
5 刀具半径补偿C指令
B刀补----尖角用圆弧过渡 C刀补----尖角用折线过渡
偏移矢量
取消刀补
建立刀补
6.拐角圆弧插补指令 G39:
N1 Y10.0 N2 G39； N3 X-10；
N1 0,10
偏移矢量 N2
编程轨迹
X N3
Y 刀具中心轨迹
-10,10
%0100
G92 X0 Y0 Z0；设定绝对坐标系，刀具位于开始位置（X0，Y0，Z0）；
数控装置能使刀具中心从零件实际轮廓上偏离 一个指定的刀具半径值（补偿值）并使刀具中 心在这一被补偿的轨迹上运动，从而把工件加 工成图纸上要求的轮廓形状。
2、刀具半径补偿的过程
分为三步：
1、刀补的建立：在刀具从起点 接近工件时，刀心轨迹从与编 程轨迹重合过度到与编程轨迹 偏离一个偏置量的过程。
具
前 进
前
方
进 方 向
在前进方向 右侧补偿
向
补偿量
顺铣
(a) 刀具补偿方向
(a)左刀补 (b)右刀补
(b) 逆铣
（2）、在进行刀径补偿前，必须用G17或G18、G19指定 刀径补偿是在哪个平面上进行。平面选择的切换必须在补 偿取消的方式下进行，否则将产生报警。
（3）、刀补的引入和取消要求应在G00或G01程序段 ， 不要在G02/G03程序段上进行。
G43 Z-- H--- ； G44
Z– 程序给定的坐标值
H– 刀具长度补偿值寄存器的地址码， 该寄存器中存放着补偿值。
三 刀具补偿指令：
3、刀具位置偏移指令（G45～48）:
G45 IP- D - ; 增加一个刀具偏移量的移动距离 G46 IP- D - ; 减少一个刀具偏移量的移动距离 G47 IP- D - ; 增加二个刀具偏移量的移动距离 G48 IP- D - ; 减少二个刀具偏移量的移动距离 P30图2.2.8
数控加工基本编程指令
数控加工基本编程指令
G02/G03判断： G02为顺时针方向圆弧插补，G03为逆时针方向 圆弧插补。顺时针或逆时针是从垂直于圆弧加工平 面的第三轴的正方向看到的回转方向。
Y G03 G02 G02 X G03 G02 Z G03
OZ
X
OY
Z
OX
Y
不同平面的 G02 平面圆弧插补 与 G03 选择
CNC
G86（镗孔） G87（反镗孔）
G88（镗孔）
切削进给 切削进给
切削进给
主轴停止 主轴正转
暂停-主 轴停止
快速 快速
手动操作
G86 X_Y_Z_R _F_； G87 X_Y_Z_R_Q _F_；
G88 X_Y_Z_R P_F_；
G89（镗孔）
切削进给
暂停
切削进给
G85 X_Y_Z_R_ P_F_；
CNC
CNC
数控加工基本编程指令
6.刀具半径补偿指令
刀具半径补偿功能是根据按零件轮廓编制的程 序和预先设定的偏置参数，数控装置能实时自动生 成刀具中心轨迹的功能
G40 取消刀具半径补偿
G41 左刀补(在刀具前进方向左侧补偿)，（相对于 顺铣） G42 右刀补(在刀具前进方向右侧补偿)，（相对于 逆铣）
CNC
数控加工基本编程指令
孔加工固定循环指令
动作1
加 工 编 程 指 令
(X,Y )
初始点
动作2
动作6
R点
动作3
动作5
1. X和Y轴定位； 2. 快速运行到R点； 3. 孔加工； 4. 在孔底的动作，包括 暂停、主轴反转等； 5. 返回到R点； 6. 快速退回到初始点。
动作4
CNC
第7章 数控机床的进给伺服系统PPT课件
式中 J1、J2——齿轮的转动惯量(N·m·s2)；J3——丝杠的转动惯量 d ——冲当量(mm／脉冲)。
然后进行负载启动频率fqF 的估算； 式中 fq——空载启动频率(Hz)，T——由矩频特性决定的力矩(Nm)
J——电机转子转动惯量(N·m·s2)。 依照机床要求的启动频率fqF ，可选择fq
第七章 数控机床的进给伺服系统
7-1 概述 7-2 步进电动机及其驱动系统 7-3 直流伺服电动机及其速度控制 7-4 交流伺服电动机及其速度控制 7-5 主轴驱动 7-6 位置控制
§ 7-1 概述
立式铣床
加工中心 刀库刀具定位电机 机械手旋转定位电机
带制动器伺服电机 主轴电机
伺服电机
伺服驱动系统（Servo System)
称做空载运行频率fmax。它也是步进电动机的重要性能指标，对于提高 生产率和系统的快速性具有重要意义。
fmax 应能满足机床工作台最高运行速度。
6. 运行矩频特性 运行矩频特性T＝f(F)是描述步进电动
机连续稳定运行时，输出转矩T与连续运行 T 频率之间的关系。它是衡量步进电动机运转 时承载能力的动态性能指标。
f
三、步进电动机驱动电源 1. 作用 发出一定功率的电脉冲信号，使定子励磁绕组顺序通电。 2. 基本要求 （1）电源的基本参数与电动机相适应； （2）满足步进电动机起动频率和运行频率的要求； （3）抗干扰能力强，工作可靠； （4）成本低，效率高，安装维修方便。
1.步距角 步进电动机每步的转角称为步距角，计算公式：
θ＝ 360 (°) Z mK
式中 m—步进电动机相数 Z—转子齿数 K—控制方式系数， K=拍数p/相数m
数控编程功能代码
基本步骤1.分析零件图确定工艺过程对零件图样要求的形状、尺寸、精度、材料及毛坯进行分析，明确加工内容与要求；确定加工方案、走刀路线、切削参数以及选择刀具及夹具等。
2.数值计算根据零件的几何尺寸、加工路线、计算出零件轮廓上的几何要素的起点、终点及圆弧的圆心坐标等。
3.编写加工程序在完成上述两个步骤后，按照数控系统规定使用的功能指令代码和程序段格式，编写加工程序单。
4.将程序输入数控系统程序的输入可以通过键盘直接输入数控系统，也可以通过计算机通信接口输入数控系统。
5.检验程序与首件试切利用数控系统提供的图形显示功能，检查刀具轨迹的正确性。
对工件进行首件试切，分析误差误差产生的原因，及时修正，直到试切出合格零件。
虽然,每个数控系统的编程语言和指令各不相同,但其间也有很多相通之处.功能代码字与字的功能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。
国际上广泛采用两种标准代码：1）ISO国际标准化组织标准代码2）EIA美国电子工业协会标准代码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。
其作用为校对、条件跳转、固定循环等。
使用时应间隔使用，如N10 N20 N30……（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。
G00～G99（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。
数控机床控制命令
刀具长设定（-）
G44 Z__ H__
…….
G49 Z__
G49
刀具长设定取消
G43.1
第1主轴制御有效
G44.1
第2主轴制御有效
G45
刀具位置设定（扩张）
G45 X__ D__
以补正量记忆区中设定的补正量，作移动方向的伸长量
G46
刀具位置设定（缩小）
G46 X__ D__
以补正量记忆区中设定的补正量，作移动方向的缩小量
固定循环R点归复
G99
G113
主轴同期控制取消
G114.1
主轴同期控制有效
G114.1 H__ D__ R__A__
H：基准主轴选择
D：同期主轴选择
R：同期主轴相位偏移量
A：主轴同期加减速时间常数
M98
副程式呼叫
M98 P__ H__ L__
P：指定副程式的程式号
H：指定副程式中，开始执行的顺序号，当H省略时，副程式从最前头的单节开始执行。
其中N1010句中的X__表示极坐标半径，Y__表示极坐标角度
G17
平面选择X-Y
铣削M36*0.75螺纹范例：
本范例假定螺纹中心点（0，0）；螺纹刀直径33.244。
G00 G90 G80 G40 G49 G54 X0. Y0.
S4000 M13
G00 G43 H2 Z50.
Z10.
G01 Z0. F800.
G33
螺纹切削（精密导程——英制螺纹）
G33 Z__ E__ Q__
Z：螺纹切削方向轴位址及螺纹长度；
E：长轴（移动量最多的轴）方向的导程，1英寸中含有的牙数
Q：螺纹切削开始位移角度（0~360°）
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第一节 运动控制分类
一、运动形式有：
1. 2. 3. 4. 按运动形式可分为直线运动和曲线运动； 按运动性质可分为平面运动和空间运动； 按运动控制方法分为点位控制和连续路径控制； 点位控制可采用开环或赛闭环控制系统，连续 路径控制一般则采用闭环伺服控制系统。
二、机器人按控制水平可分为三类：
• 样条函数通常是指多项式函数； • 三次多项式样条函数可以用来在计算机内存中细密地储存 指令输入，以及实现产生复杂的机器控制指令序列，它可 以用于点位运动控制，也可以用于连续路径控制，以及多 轴系统的协调运动控制。 一、点位运动控制 点位运动控制是在容许加速度条件下，尽可能以最大速度 由源坐标位置运动到目的坐标位置，对于两点之间的轨迹 是没有精度要求的。 二、连续路径控制
插补器有硬件和软件二种形式。
第二节 运动控制与插补原理
二、DDA法插补 DDA法实现插补具有运算速度快，脉冲分配均匀，易于 实现多坐标联动等优点； 其插补器由时钟脉冲设置，可编程序定时器可用作时钟 脉冲的替代装置； 定时器能够对每一个轴发生所需要的脉冲速率。 三、数据采样法插补 数据采样插补采用时间分割法，是将给定轮廓曲线分割 为每一个插补周期的进给段，即轮廓步长，每一个插补周 期，执行一次插补运算，计算出下一个插补点坐标从而得 出下一步点的指令位置。
第三节 直线与圆弧轨迹插补的实现
直线和圆弧是构成工件轮廓的基本轨迹，而其他曲线轮 廓，可由直线和圆弧的折线来拟合逼近。插补的任务就是 根据起点、终点、轨迹轮廓、进给速度，按数控系统的当 量进行细化。 插补精度和插补速度是插补的两项重要指标，它直接决 定了数控系统的控制精度和加工速度。
第四节 样条函数轨迹规划器
1. 点位控制机器人 2. 连续路径控制机器人 3. 代表最高运动控制水平的控制路径机器人 路径与轨迹： a. 路径只代表与轨迹有关的位置信息； b. 轨迹代表在空间直角坐标系或机器人连杆坐标 系中运动的位置—时间曲线，是具有适当速控制与插补原理
一、插补的概念
插补的概念就是产生一系列固定长度的步距， 近似不能直接到达的几何图形，使得刀轨路径的 最大偏差保持在一个步长以内。 插补方法有脉冲增量插补和数据采样插补两大 类，脉冲增量插补适用于开环或脉冲比较式的闭 环系统。