第二章 数控机床的程序编制分析
数控加工程序编制
N25钻通孔A,参考平面为工件上表面3mm处，刀具伸出下平面4mm,返回到参考平面，进给速度50mm/min
N30 G98 ;钻B孔,返回到初始平面
N35 G99 ;钻C孔,返回到参考平面
N40 G98 ;钻D孔,返回到初始平面
N45 G00 X0 Y0 T02 M06;快速到达点（0,0,250），换2号刀
N40 M98 P0200；钻四个孔
N45 T03 M06；换03号刀具—倒角
N50 S1500 M03 M08；启动主轴，开冷却液
N55 M98 P0300；给每个孔倒角
N60 T04 M06；换04号刀具—M10丝锥
N65 S200 M03 M08；启动主轴，开冷却液
N70 M98 P0400；对四个孔攻丝
N028G00G43 Z50 H03刀具向下移动到Z=50mm处并建立起刀具的长度补偿
N029 G99 G84 X0 Y20 Z-10 R5 F100在点A1（0,20）处加工螺纹孔，完成后返回参考平面
N030 Y-20 M05在点A2（0,20）处加工螺纹孔，完成后返回参考平面
N031 G00 G49 X0 Y0 Z150退刀至对刀点Q（0，0，150）并取消刀具长度补偿
O003
N001 G92 X0 Y0 Z150建立工件坐标系，并设置对刀点Q（0，0，150）（程序起点）
N002 M06 T01 M03 S600换1号刀，主轴正转，转速600r/min
N003 G90 G00G41 X-50 Y-80 D01绝对编程，刀具快速移动到点A（-50，-80）并建立起1号刀的半径补偿
N20；刀具快速下降到Z=10mm
N30 G98 G81；在点A1处钻通孔，完成后返回初始平面（Z=10mm处）
第二章 数控机床的程序编制
概述
寻求最短加工路线 如图a所示零件上的孔系，图b的走刀 路线为先加工完外圈孔后再加工内圈孔。若改用c图的走 刀路线，减少空刀时间，则可节省定位时间近一倍，提 高了加工效率。
第一节
概述
车削或铣削：
原则：尽量采用切向切入/出，不用径向切入/ 切出，以避免由于切入/出路线的不当降低零件的 表面加工质量，以保证工件轮廓光滑。
根据零件图纸上尺寸及 工艺线路的要求，在选定的 坐标系内计算零件轮廓和刀 具运动轨迹的坐标值，并且 按NC机床的规定编程单位 （脉冲当量）换算为相应的 数字量，以这些坐标值作为 编程尺寸。
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
修 改
第一节
概述
零件图纸 图纸工艺分析 计算运动轨迹
自动对刀
第一节
概述
加工线路的确定 孔类加工（钻孔、镗孔） 原则：在满足精度要求的前提下，尽可能减少空行程
加工线路——加工过程中刀具相对于工件的运动轨迹次序。
b
a
n个
红线长 = b + 2 ( n -1) a +切入/出段 黄线长 = （n -1)( a + b ) +切入/出段
第一节
加工线路的确定
逼近误差
第一节
概 述
三种误差的关系如图所示：
a
b c
Y X
S p 应小于零件精度的10% 原则：
第一节
概 述
2、数控加工方法
平面孔系零件的加工方法
对这类孔的形位精度或尺寸精度要求较高的
零件，采用数控钻床与镗床加工。
第一节
概述
旋转体类零件的加工方法
数控加工的程序编制
第2章 数控加工的程序编制1．概述2.1.1 数控编程的基本概念在数控机床上加工零件时，一般首先需要编写零件加工程序，即用数字形式的指令代码来描述被加工零件的工艺过程、零件尺寸和工艺参数(如主轴转速、进给速度等)，然后将零件加工程序输入数控装置，经过计算机的处理与计算，发出各种控制指令，控制机床的运动与辅助动作，自动完成零件的加工。
当变更加工对象时，只需重新编写零件加工程序，而机床本身则不需要进行调整就能把零件加工出来。
这种根据被加工零件的图纸及其技术要求、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的数控加工指令序列，就是数控加工程序，或称零件程序。
要在数控机床上进行加工，数控加工程序是必须的。
制备数控加工程序的过程称为数控加工程序编制，简称数控编程（NC programming），它是数控加工中的一项极为重要的工作。
2.1.2 数控编程方法简介数控编程方法可以分为两类，一类是手工编程；另一类是自动编程。
手工编程1.手工编程是指编制零件数控加工程序的各个步骤，即从零件图纸分析、工艺决策、确定加工路线和工艺参数、计算刀位轨迹坐标数据、编写零件的数控加工程序单直至程序的检验，均由人工来完成。
对于点位加工或几何形状不太复杂的平面零件，数控编程计算较简单，程序段不多，手工编程即可实现。
但对轮廓形状由复杂曲线组成的平面零件，特别是空间复杂曲面零件，数值计算则相当繁琐，工作量大，容易出错，且很难校对。
据资料统计，对于复杂零件，特别是曲面零件加工，用手工编程时，一个零件的编程时间与在机床上实际加工时间之比，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来而造成的。
因此，为了缩短生产周期，提高数控机床的利用率，有效地解决各种模具及复杂零件的加工问题，采用手工编程已不能满足要求，而必须采用自动编程方法。
2. 自动编程进行复杂零件加工时，刀位轨迹的计算工作量非常大，有些时候，甚至是不现实的。
数控机床技术(第二章数控机床的程序编制)
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4 4
G71
G72 G73 G74 G75 G76 G80 G81 10 0
外圆/内孔粗车循环
端面粗车循环 仿形车削循环 端面啄式钻孔循环 外径/内径啄式钻孔循环 螺纹车削多次循环 钻孔固定循环取消 X
X
X 高速深孔钻孔循环 左旋螺纹循环 精镗循环 X 相同 钻孔循环
非模态
非模态 非模态 非模态 非模态 非模态 模态
第二章 数控机床的程序编制
1．ISO代码
ISO代码是国际标准化组织制定的数控国际标 准代码，其特点是：数字、字母及符号在孔位上有 区别。数字编码在第五列和第六列上有孔，字母编 码在第七列上有孔，其它符号在五至七列没孔或在 第六列上有孔。ISO代码是7位补偶码，第八列是补 偶位。ISO代码中字母、数字和符号共128个 。
第二章 数控机床的程序编制
M代码 M00 用于数控车床的功能 程序停止 用于数控铣床的功能 相同 附注 非模态
M01
M02 M03
程序选择停止
程序结束 主轴顺时针旋转
相同
相同 相同
非模态
非模态 模态
M04
M05 M06
主轴逆时针旋转
主轴停止 X
相同
相同 换刀
模态
模态 非模态
M08
M09 M10
切削液打开
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
数控机床的程序编制
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2.3 指令代码和程序结构
2.3.1 程序段格式
程序段格式指程序中的字、字符、数据的安排规则。 不同的数控系统有不同的程序段格式，格式不符合规定，
数控系统便不能构成，每个程序 段由顺序排列的功能字或指令代码构成，功能字一律由 字母及其后续的数字组成，称为字地址格式。 我国的GB8870-1988标准对零件加工程序的结构与格式已 做了具体规定。
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2.3.2 子程序和用户宏程序
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2.2.2 机床的坐标轴与运动方向
图2-1 右手直角笛卡尔坐标系
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2.2.3 数控机床的坐标系统
（1）机床坐标系 在确定了机床各坐标轴及方向后，须进一步确定坐标系
原点的位置。 机床坐标系原点是机床上的一个固定点。 可通过机床参考点间接确定，机床制造厂在机床装配时
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2.3.2 子程序和用户宏程序
（1）主程序和子程序 一组程序段在一个程序中多次出现，或者在几个程序要使
用它。可以把这组程序段摘出来，命名后单独存储，称为 子程序。 子程序是可由适当的机床控制指令调用的一段加工程序， 它在加工中具有独立的意义。 调用第一层子程序的指令所在的加工程序叫做主程序。调 用子程序的指令也是一个程序段，它一般是由子程序调用 指令、子程序名称和调用次数等组成。
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2.3.1 程序段格式
典型的程序段可书写成下列格式： ： N__ Gxx X__ Y__ Z__ F__ S__ T__ Mxx LF（或CR）
例如： N10 G01 X40.0 Z20.0 F0.2；
其中，N为程序段地址码，用于指令程序段号；G为指令动作 方式的准备功能地址，G01为直线插补指令；X为坐标轴 地址，后面的数字表示刀具移动的目标点坐标；F为进给 量指令地址，后面的数字表示进给量。
数控机床的加工程序编制 ppt课件
手工编程过程框图
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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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数控加工流程：
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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。
数控技术-数控机床程序的编制
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）
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工艺处理
工艺处理
手 工 编 程
磁盘
直接传输
数学处理
程序校验 穿孔
计算机
自 动 编 程
在执行G50前必须先调整机床， 将刀尖放在程序所要求的起始 点位置上→→“对刀”
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2.3.2 常用的G指令
快速定位指令G00
格式：G00 X___ Z___； 功能：使刀具从当前点，以系统预先设定好的速度移动定位至 所指定的目标点(X,Z)。 其中：X、Z——目标点的绝对值坐标。 注意：①G00的运动轨迹不一定是直线，若不注意则容易干涉。 ②该指令不用指定运行速度。
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2.3.2 常用的G指令
格式：G50(G92) X Z ；
在执行G50前必 须进行什么操作？
功能：编程时，首先确定工件原点后用G50设定工件坐标系。 式中：X、Z——刀尖（刀位点）起始点相对于工件原点的X、Z向 坐标值（X为直径值）。
【例】G50指令设定工件坐标系。 G50 X200. Z150. LF
2.1.1 数控编程的内容和步骤 3．数学处理阶段 根据零件图和确定的加工路线，计算出走刀和 每个程序段所需的数据。 4．编制程序 根据计算得到的数据和确定的加工用量，结合具 体的数控系统的加工指令，按照程序编制的格式 要求，编写相应的加工程序。
4
2.1 概述
2.1.1 数控编程的内容和步骤 5．制作控制介质 6．程序校验和首件试加工 加工程序必须校验合格和首件试加工成功，方可 认为这个零件的编程工作结束，然后才能进入正 式批量加工。
第2章数控机床加工程序的编制
第二章数控机床加工程序的编制第一节数控编程基础一、数控编程的概念我们都知道，在普通机床上加工零件时，一般是由工艺人员按照设计图样事先制订好零件的加工工艺规程。
在工艺规程中给出零件的加工路线、切削参数、机床的规格及刀具、卡具、量具等内容。
操作人员按工艺规程的各个步骤手工操作机床，加工出图样给定的零件。
也就是说零件的加工过程是由工人手工操作的。
数控机床却不一样，它是按照事先编制好的加工程序，自动地对被加工零件进行加工。
我们把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数（主轴转数、进给量、吃刀量等）以及辅助功能（换刀、主轴正转、反转、切削液开、关等），按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单，再把这一程序单中的内容记录在控制介质上（如穿孔纸带、磁带、磁盘、磁泡存储器），然后输入到数控机床的数控装置中，从而指挥机床加工零件。
这种从零件图的分析到制成控制介质的全部过程叫数控程序的编制。
从以上分析可以看出，数控机床与普通机床加工零件的区别在于数控机床是按照程序自动进行零件加工，而普通机床要由人来操作，我们只要改变控制机床动作的程序就可以达到加工不同零件的目的。
因此，数控机床特别适用于加工小批量且形状复杂精度要求高的零件。
由于数控机床要按照预先编制好的程序自动加工零件，因此，程序编制的好坏直接影响数控机床的正确使用和数控加工特点的发挥。
这就要求编程员具有比较高的素质。
编程员应通晓机械加工工艺以及机床、刀夹具、数控系统的性能，熟悉工厂的生产特点和生产习惯。
在工作中，编程员不但要责任心强、细心，而且还能和操作人员配合默契，不断吸取别人的编程经验、积累编程经验和编程技巧，并逐步实现编程自动化，以提高编程效率。
二、数控编程的内容和步骤（一）数控编程的内容数控编程的主要内容包括：分析零件图样，确定加工工艺过程；确定走刀轨迹，计算刀位数据；编写零件加工程序；制作控制介质；校对程序及首件试加工。
数控机床加工程序编制第二章作业
2-1 预置寄存指令G92的含义是什么？用G92程序段设置的加工坐标系原点在机床坐标系中的位置是否不变？答：按照程序规定的尺寸字设置或修改坐标位置，不产生机床运动。
通过该指令设定起刀点即程序开始运动的起点，从而建立加工坐标系。
用G92指令设置的加工原点是随刀具起始点位置的变化而变化。
2-3 当不考虑刀具的实际尺寸加工下列轮廓形状时，试分别用绝对尺寸和增量尺寸编写加工程序。
答：（1）N10 G92 X5 Y5 M03 S600;N20 G17 G90 G00 X40 Y20;N30 G01 X85 Y50 F50;N40 X-15 Y70;N50 G00 X5 Y5;N60 M30.N10 G92 X5 Y5 M03 S600;N20 G17 G91 G00 X40 Y20;N30 G01 X45 Y30 F50;N40 X-100 Y20;N50 G00 X5 Y5;N60 M30.（3）N10 G92 X0 Y0 M03 S600;N20 G17 G90 G01 X80 Y30 F50;N30 X50 Y60;N40 X0 Y0;N50 M30.N10 G92 X0 Y0 M03 S600N20 G17 G91 G01 X80 Y30 F50N30 X-30 Y30N40 X-50 Y-60N50 M30（4）N10 G92 X0 Y0 M03 S600;N20 G17 G90 G02 X-70 Y0 I0 J-18 F50;N30 G03 X-20 Y0 I25 J0;N40 G02 X0 Y20 I0 J20;N50 G00 X0 Y0;N60 M30.N10 G92 X0 Y0 M03 S600;N20 G17 G91 G02 X-70 Y0 I0 J-18 F50;N30 G03 X-20 Y0 I25 J0;N40 G02 X20 Y20 I0 J20;N50 G00 X0 Y0;N60 M30.2-5N10 G92 X0 Y-30 Z10N20 S600 M03N30 G90 G17 G01 G41 X0 Y-20 D03 F120N40 Z-1 M08N50 G01 X0 Y15N60 G01 X10 Y25N70 G01 X40 Y25N80 G02 X50 Y15 I0 J-10N90 G01 X50 Y0N100 G01 X-15 Y0N110 G01 G40 X0 Y-30 M09N120 G00 Z10 M05N130 M30参数设置：D03=52-7 什么叫基点？什么叫节点？它们在零件轮廓上的数目分别取决于什么？答：几何要素之间的连接点称为基点。
数控技术 第二章 零件加工程序的编制
第一节 概述
一 数控机床程序编制的内容和步骤
主要内容；分析零件图纸，确定加工工艺过程，进行数学处理， 编写程序清单，制作控制介质，进行程序检查，输入程序 以及工件试切。
分
编
数
析工数写程程数控
零艺学程序序控机
件处处序输检系床
图理理清入查统试
样
单
切
零件 毛坯
成品 零件
2-1 数控机床的编程步骤
一 数控机床程序编制的内容和步骤
(一)分析零件图样和工艺处理 1 选择合适的对刀点 对刀点----刀具相对零件运动的起点，又称起刀点。 刀位点----刀具在机床上的位置是由刀位点的位置来表示的。 立铣刀、端铣刀和钻头而言，是指他们的底面中心； 球头铣刀，是指球头球心； 对车刀和镗刀是指它们的刀尖。
一 数控机床程序编制的内容和步骤
铣内圆轮廓，路线为1→A→2→3（偏心圆）→B→4（工件轮廓） →B→5（偏心圆）→C→6→1。
非圆曲线平面轮廓的铣削同样要切入和切出延伸。
一 数控机床程序编制的内容和步骤
铣削内轮廓表面时，切入和切出无法外延，这时铣刀可沿零件 轮廓的法线方向切入和切出，并将其切入、切出点选在零件轮廓两 几何元素的交点处。
+X
一 坐标轴
3）Y轴 ➢ 按照右手直角笛卡尔坐标系来判断。
+Z
+Y
+X +Y
+Z +X
一 坐标轴
+Z +Y
+X 龙门数控铣床
+Z
+X +Y
立式5轴联动数控铣床
一 坐标轴
4）旋转运动A、B和C轴 ➢ A、B和C轴分别表示X、Y和Z轴的旋转方向，按照右旋螺纹前
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
数控车床程序的编制及操作
数控车床程序的编制及操作数控车床是一种将数字化程序与机械系统相结合的机床，它可以通过程序控制工件在旋转的工作台上实现各种加工操作。
数控车床的编制和操作是现代制造业中非常重要的一环，下面将详细介绍数控车床程序的编制及操作。
一、数控车床程序的编制1.确定工件的加工要求：首先需要明确工件的尺寸、形状、加工方式等基本要求。
2.设计加工工艺：根据工件的要求，设计出合适的加工工艺，包括加工顺序、刀具的选择和切削参数的设定等。
3.编写数控程序：根据设计好的加工工艺，将其转化为数控程序。
数控程序包括程序头、工件坐标系、刀具半径补偿、各种指令和参数等。
4.数控程序的调试：将编写好的数控程序加载到数控系统中，并进行调试，确保程序的正确性和可靠性。
二、数控车床程序的操作1.将数控程序加载到数控系统中：将编写好的数控程序上传到数控系统中，通常会使用USB、网络连接等方式进行传输。
2.设置加工工件坐标系：按照数控程序中设定的工件坐标系进行相应的参数设置，包括工件起点、刀库位置等。
3.安装刀具和夹具：根据加工工艺的要求，选择适当的刀具和夹具，并进行安装和调整。
4.开始加工：调试完毕后，可以开始加工了。
通常会将机床切换到自动模式，并按照数控程序的要求进行操作。
数控系统会自动控制工件的运动轨迹、刀具进给速度等。
5.监测加工过程：在加工过程中，需要时刻监测工件的加工情况，包括切削力、切削温度等。
可以通过控制面板上的显示和报警信息来监测和调整加工过程。
6.完成加工：当加工完成后，数控系统会自动结束加工，并将机床切换到手动模式。
此时可以将加工好的工件取出，并进行检查和质量评估。
三、常见问题及解决方法在数控车床程序的编制和操作过程中，可能会出现一些问题，常见的问题及解决方法如下：1.程序错误：在编写程序时可能会出现语法错误或逻辑错误。
可以通过调试程序来查找错误所在，并进行修正。
2.程序冲突：如果多个程序同时运行可能导致程序冲突。
可以通过调整程序执行顺序或增加程序之间的时间间隔来解决冲突。
数控第二章
（6）圆弧插补指令（G02、G03)
指令格式：①用I、J、K指定圆心位置 G02（G03） X__Y__Z__I__J__K__F__；
②用R指定圆心位置 G02（G03） X__Y__Z__R__F__； 功能：以F给定的进给速度，在平面内从当前位置沿圆弧轨迹运动到终点位置。
（2）工件坐标系设定（G92、G50） 指令格式：G92(或G50) X__Y__Z__；
功能：G50和G92是用来设置刀具的对刀点在编程坐标系里的位置的。 G50用于车床 G92用于铣床或车床
第二章 数控编程基础知识
说明： ①X、Y、Z表示编程原点与对刀点的距离。 ②应在刀具的其它运动指令之前使用G92和G50，先设定编程坐标系。 ③系统执行该指令后，刀具并不运动，系统会根据指令中的X、Y、Z 推算出编程原点。
第二章 数控编程基础知识
（6）分配数控加工中的容差，规定编程误差，处理数控机床上的部分工艺指令。 （7）编制加工工艺文件
二、 数控加工工艺分析与设计
数控加工工艺的实质： 就是在分析零件精度和表面粗糙度的基础上，对数控加工的方法、装夹 方式、切削加工进给路线、刀具使用以及切削用量等工艺内容进行正确 合理的选择。
那么，两个坐标系是如何转换的？
对刀点
机床坐标系
编程坐标系
因此，数控机床坐标系统可概述为两系一点。
第二章 数控编程基础知识
四、数控编程的特征点
1.刀位点：刀位点相对运动的轨迹即加工路线，也称编程轨迹。 车刀：刀尖或刀尖圆弧中心 铣刀：刀具端面中心或球心
2.对刀点：是指在加工零件时，刀具相对工件运动的起点。 也称为程序起始点或起刀点。
包括内容
零件轮廓中几何元素的基点 插补线段的节点 刀具中心位置 辅助计算
2数控机床的程序编制
(3)尺寸字(Dimension Word) 尺寸字是给定机床各坐标轴位移的方向和 数据，它由各坐标轴的地址代码、“+” 、 “-”符号和绝对值(或增量值)的数字构成。
(4)进给功能字(Feed Function or Ffunction) 它给定刀具对于工件的相对速度，它由地 址代码“F”和其后面的若干位数字构成。 这个数字取决于每个数控装置所采用的进 给速度指定方法。进给功能字(也称“F”功 能)应写在相应轴尺寸字之后，对于几个轴 合成运动的进给功能字，应写在最后一个
XC YC; G42 XD YD;
N0080
N0090
G41 XA YA;
Y
B
Y B
Y B
A a)
X
A b)
X
A c)
X
G00指令的运动轨迹
②G01：直线插补指令
功用：该指令是直线运动控制指令，它命令刀具从当前位置 以两坐标或三坐标联动方式按指定的F进给速度作任意斜率 的直线运动到达指定的位置。该指令一般用作为轮廓切削。 格式：G01 X－ Y－ Z－ Ｆ－； 其中：X、Y、z为直线终点的绝对或增量坐标 F为沿插补方向的进给速度。
（5）数控机床的选择
1. 平面孔系零件的加工 这类零件或孔数较多，或孔位置精度要求较高，宜 用点位直线控制的数控钻床与镗床加工。
2. 旋转体类零件的加工 此类零件多选用数控车床或数控磨床加工。 3. 平面轮廓的加工 此类零件的轮廓多由直线和圆弧组成，一般选两坐标 联动的数控铣床加工。 4. 立体轮廓表面的加工 一般选用具有三轴或三轴以上联动功能的数控铣床加 工此类零件。
(2)数控编程的步骤 1)分析零件设计图 2)工艺处理阶段 3)数学处理阶段 4)编写程序单 5)制作控制介质 6)程序校验和首件试加工
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对于空间曲面零件，可用蜡块、塑料或木料或价格低的材料作 工件，进行试切，以此检查程序的正确性。
2节 概述
在具有图形显示功能的机床上，用静态显示（机床不动）或动态显 示（模拟工件的加工过程）的方法，则更为方便。
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
编程自动化是当今的趋势！
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第一节 概述
二、手工编程的内容和步骤
图纸工艺分析
这一步与普通机床加工零件时
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第一节 概述
程序的校验和试切
所制备的控制介质，必须经过
零件图纸 图纸工艺分析
进一步的校验和试切削，证
计算运动轨迹
明是正确无误，才能用于正 式加工。如有错误，应分析 错误产生的原因，进行相应 的修改。
修
程序编制
改
制备控制介质
校验和试切
错误
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第一节 概述
常用的校验和试切方法：
修
程序编制
改
制备控制介质
个步骤的错误。
校验和试切
错误
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第一节 概述
零件图纸
制备控制介质
图纸工艺分析
将程序单上的内容，经转换
计算运动轨迹
记录在控制介质上，作为数 修
改
程序编制
控系统的输入信息，若程序
制备控制介质
较简单，也可直接通过键盘
输入。
校验和试切
错误
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第一节 概述
程序编制分为：手工编程和自动编程两种。
手动编程：整个编程过程由人工完成。对编程人员的要求高（不 仅要熟悉数控代码和编程规则，而且还必须具备机械加工工艺 知识和数值计算能力）
自动编程：编程人员只要根据零件图纸的要求，按照某个自动编 程系统的规定， 将零件的加工信息用较简便的方式送入计算机， 由计算机自动进行程序的编制，编程系统能自动打印出程序单 和制备控制介质。
上述方法只能检查运动轨迹的正确性，不能判别工件的加工误差。 首件试切(在允许的条件下)方法不仅可查出程序单和控制介质是否 有错，还可知道加工精度是否符合要求。
当发现错误时，应分析错误的性质，或修改程序单，或调整
刀具补偿尺寸，直到符合图纸规定的精度要求为止。
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第一节 概述
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第一节 概述
Y
刀具运动轨迹 工件轮廓
R50 f20
C
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X R30 R20
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Z 14
第一节 概述
刀位点： 用于确定刀具在机床坐标系中位置的刀具上的特定点。 镗刀 钻头 立铣刀、端铣刀 面铣刀 指状铣刀 球头铣刀
车刀
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➢ 车削或铣削： 原则： 尽量采用切向切入/出，不用径向切入/出，以避免由于 切入/出路线的不当降低零件的表面加工质量。
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径向切入
值作为编程尺寸。
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
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第一节 概述
编制程序及初步校验
根据制定的加工路线、切削用量、
零件图纸 图纸工艺分析
刀具号码、刀具补偿、辅助动作及
计算运动轨迹
刀具运动轨迹，按照数控系统规定 指令代码及程序格式，编写零件加 工程序，并进行校核、检查上述两
的工艺分析相同，即在对图纸
进行工艺分析的基础上，选定
修
改
机床、刀具与夹具；确定零件
加工的工艺线路、工步顺序及
切削用量等工艺参数等。
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
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第一节 概述
计算运动轨迹
根据零件图纸上尺寸及工艺线 路的要求，在选定的坐标系内 计算零件轮廓和刀具运动轨迹 的坐标值，并且按NC机床的规 定编程单位（脉冲当量）换算 为相应的数字量，以这些坐标
三、数控加工的工艺分析和数控加工方法
1. 数控加工的工艺分析
数控机床加工零件和工艺除按一般方式对零件进行分析外，还 必须注意 以下几点：
选择合适的对刀点
对刀点：确定刀具与工件相对位置的点（起刀点）。
对刀点 可以是工件或夹具上的点，或者与它们相关的易于测量的点。
对刀点 确定之后，机床坐标系与工件坐标系的相对关系就确定了。
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第一节 概述
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）
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第一节 概述
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第一节 概述
对刀： 就是使“对刀点”与“刀位点”重合的操作
。
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第一节 概述
选择对刀点的原则：
选在零件的设计基准或工艺基准上，或与之相 关的位置上。
选在对刀方便，便于测量的地方。 选在便于坐标计算的地方
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第一节 概述
第二章 数控加工程序的编制
内容提要
本章将讲述数控加工的工艺分析和典型的加 工方法；加工程序的编制、结构及常用算法； 简要介绍自动编程。
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第一节 概述
一.程序编制的基本概念
数控加工程序编制：从零件图纸到制成控制介质的全过程。
将零件的加工信息：加工顺序、零件轮廓轨迹尺寸、工艺参数(F、S、 T)及辅助动作（变速、换刀、冷却液启停、工件夹紧松开等）等，用 规定的文字、数字、符号组成的代码按一定的格式编写加工程序单， 并将程序单的信息变成控制介质的整个过程。
加工线路的确定
加工线路——加工过程中刀具相对于工件的运动轨迹次序。 ➢ 孔类加工（钻孔、镗孔）
原则：在满足精度要求的前提下，尽可能减 少空行程：
b
a n个
红线长 = b + 2(n -1)a +切入/出段 黄线长 =（n -1)(a + b) +切入/出段
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第一节 概述