2数控加工程序输入与预处理复习课程
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译码程序主要处理一些实时性不高的问题，因此又
可以叫做背景程序。运动控制程序是前台程序。在背 景程序循环运行的过程中，前台的实时程序不断地定 时插入，二者密切配合，共同完成加工任务。
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数控技术
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三、软件实第现二节 数控加工程序的译码与诊断
对于CNC装置而言，数控加工程序的输入、译码 和诊断是其必需的操作。由于译码结果缓冲器对 某种数控系统来说是固定不变的，因此，可采用 变址寻址的方式来确定译码结果在内存中的存放 地址。为了寻址方便，在ROM中可设置一个译 码结果缓冲器格式表格，并规定每种类型功能代 码在该表中的位置，即相对表头的地址偏移量， 以及该功能字的字节数、数据格式等。
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数控技术
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(二二、)逻数辑控错加第误工现二程象序节的诊断数控加工程序的译码与诊断
1)在同一个数控加工程序段中先后出现两个或两个以上的同组G 代码。数控系统约定，同组G代码具有互斥性，同一程序段中 不允许出现多个同组G代码。例如，在同一程序段中不允许G41 与G42同时出现。
2)在同一个数控加工程序段中先后出现两个或两个以上的同组 M代码。同一程序段中不允许M03与M04同时出现。
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数控技术
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3、存储器方式第输一入节 数控加工程序输入
外存储器——软盘或硬盘
内存储器：RAM 1.数控加工程序缓冲器：容量小 2.数控加工程序存储器：存放整个数控加工
程序，容量大。建立程序目录区（存放程序名称、
存放的首末地址等）
图2-5 数控加工程序存储器
2020/10/7
1)由于刀具磨损、更换等原因引起的刀具相关尺寸变化不必重新
编 2)当写控被程加序制工，对零只件需象在修同：改一相刀机应床的架上刀参经补历参考粗数加点即工可或、。半刀精具加工中、精心加工多
道工序时，不必编写三种加工程序，可将各工序预留的加工余量
加入切刀补削参部数即位可：。 刀尖或刀刃边缘
——刀具补偿 长度补偿；半径补偿
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三、软件实第现二节 数控加工程序的译码与诊断
数控加工程序译码与诊断流程图
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第三节 刀具补偿原理
1、刀具补偿计算的意义 2、刀具长度补偿计算 3、刀具半径补偿计算
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3.1、刀具补偿计算的第意三义 节 刀具补偿原理
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2.2、键盘的输第入一处理节 数控加工程序输入
键盘各种输入信息是通过中断 方式实现。
CPU响应中断，中断服务程序 读入从键盘输入的内容
输入加工程序：
中断将输入的字符转换成内码 并存入MDI缓冲器；
输入命令：
图2-4 键盘中断服务程序流程框图
转入相应的键盘处理程序
3.约定存储格式 不同的CNC装置译码结果缓冲器的规模
和存储格式是不一样的。
但对某一个具体的CNC装置而言，译码 结果缓冲器的规模和存储格式是固定不变 的
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(一二、)功数能控码加第翻工译二程序节的译码数控加工程序的译码与诊断
3.约定存储格式
N、T代码设计为一个字节，使用压缩型 BCD码
——其他功能代码如S、F、T在一个程序段中只可能出现一次， 在内存中的地址可以指定。
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(一二、)功数能控码加第翻工译二程序节的译码数控加工程序的译码与诊断
表2-3 常用G代码、M代码的分组
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(一二、)功数能控码加第翻工译二程序节的译码数控加工程序的译码与诊断
网串络行通通信信是：指与数D据N一C位计一算位机地或依上次位传输机，、每网一 络位通数据信占据一个固定的时间长度。其只要少数
几条线就可以在系统间交换信息，特别适用于
计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离 通信。
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5、数控加工程序第的存一储节 数控加工程序输入
表2-1 常用数控加工代码及对应内码
他们后面的数字码，都被依次对应地存入到相应的译 码结果缓冲器中
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二、数控加第工二程序节的诊断数控加工程序的译码与诊断
(一)语法错误现象 (二)逻辑错误现象
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(二一、)语数法控错加第误工现二程象序节的诊断数控加工程序的译码与诊断
1)程序段的第一个代码不是N代码。 2)N代码后的数值超过了CNC系统规定的取值范围。 3)N代码后出现负数。 4)在数控加工程序中出现不认识的功能代码。 5)坐标值代码后的数据超越了机床的行程范围。 6)S代码所设置的主轴转速超过了CNC系统规定的取值范围。 7)F代码所设置的进给速度超过了CNC系统规定的取值范围。 8)T代码后的刀具号不合法。 9)出现CNC系统中未定义的G代码，一般的数控系统只能实现ISO 标准或EIA标准中G代码的子集。 10)出现CNC系统中未定义的M代码，一般的数控系统只能实现IS O标准或EIA标准中M代码的子集。
2•020/1实0/7 现刀尖圆弧中心轨数控技迹术 与刀架相关点的转换32
3.2、刀具长度补偿计第算三节 刀具补偿原理
由于在实际操作过程中F与S之间的距离难以直接 测得，而理论刀尖点P相对刀架参考点F的距离容 易测得，故先计算P相对F的偏移量，再根据情况 计算。
令当RsR＝s≠0 0时 刀尖圆弧半径补偿——Rs很小，引起零件轮 廓的误差可以不考虑；调试过程及对刀过程 已经将Rs引起的误差包含在内。
数控技术
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4、通信方式输入第一节 数控加工程序输入
通信方式：
现并代行通数信控：装把置一一个般字符配的置各标数准位通用信几接条线口同，时与 编进程行传机输或，微传机输相速连度快，，进信行息点率对高点。通但它信比，串实 现行程通信序所、用工的艺电参缆数多，的故传常送用。在传输距离较短
（几米至几十米）、数据传输率较高的场合。
第ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ章
数控加工程序输入及预处理
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数控技术
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第一节 数控加工程序输入 第二节 数控加工程序的译码与诊 断 第三节 刀具补偿原理 第四节 其他预处理
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数控技术
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第一节 数控加工程序输入
1、纸带阅读机输入 自学 2、键盘方式输入 纸带3阅、读存机储器方其式它输输入入方式 4、通信方式输入 5、数控加工程序的存储
1.建立一个与数控加工程序缓冲器对应的译码结果缓冲器； ——在CNC存储器中划出一块存储区，供数控加工程序中可
能出现的各个功能代码设置存储单元，存放对应的特征字或 数字，后续的处理软件根据需要到对应的存储单元取出数控 加工程序信息并予以执行。
2.考虑缓冲器的规模 ——针对每个字符和代码都设置存储区会形成庞大的表格，
浪费内存且影响译码速度。
有些代码的功能属性相同或相近，不可能出现在同一个程序 段中，具有互斥性。
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(一二、)功数能控码加第翻工译二程序节的译码数控加工程序的译码与诊断
2.考虑缓冲器的规模 ——将G代码、M代码按功能属性分组，每一组代码只需要
设置一个独立的内存单元即可，并以特征字来区分本组中的 不同代码。 ——对于尚未定义功能的代码，不必设置内存单元，这样可 以大大压缩译码结果存储器的规模，保证译码速度和效率。
零件程序缓冲器
零件程序存 储器
MDI键盘
MDI缓冲器
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译码
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2.1、键盘输入第功一能节 数控加工程序输入
一般要求显示器同步显示键盘输入内容。
不同工作方式下，键盘输入功能不同：
编辑方式下：输入加工程序、编辑、存储
运行方式下：输入各种有关命令，对机床及外围 设备进行控制，修改刀具参数以及工艺参数，使 数控机床加工更符合实际需要
1、数控加工程序的译码 2、数控加工程序的诊断 3、软件实现
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一、数控加第工二程序节的译码数控加工程序的译码与诊断
(一)代码识别 (二)功能码翻译
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数控技术
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(一一、)代数码控识加第别工二程序节的译码数控加工程序的译码与诊断
译 能数码 够字： 识码将 别：输 的入代立的码即数形设控式置加相工应程序的翻标译志成并C转NC存装置 代出相码，应识并的字果别判标母缓是断志码冲通该并过数转：器软 据 存单将件的；元其将属如数性果。后控。是续加如字数工果母程是码字序数，码缓字则送冲码进器，一到中则步相的立判应内即断码设该译读置码码结 的具（体功一功能）能码代，然：码后识需设别进置代一（码二步标）判志功并断能转该码入码相翻应功译的能处，理。再在处理。
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(一二、)功数能控码加第翻工译二程序节的译码数控加工程序的译码与诊断
1.读入字符（N） 2.（为N）设立标志
译码过程
3.读入N后字符，进行合并
4.检查错误？存入译码结果缓冲器中N代码对应 的内存单元。
——LF结束，进行有关的结束处理，并返回主程序；
——一个完整数控加工程序段中的所有功能代码连同
直接存放——译码速度受限 转成内码存放——译码速度加快
内码的使用，使ISO码、EIA码在译码前具有 统一的格式，加快译码速度
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第一节 数控加工程序输入
数例控如加：工IS程O代序码存程储序区内部信息（假如首地址2000H）
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数控技术
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第二节 数控加工程序的译码与诊断
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第三节 刀具补偿原理
半径
长度
半径，长度
图2-10 不同类型刀具的补偿示意图 a)立铣刀 b)钻头 c)外圆车刀
补偿中使用的刀具参数主要有： 刀具半径、刀具长度、刀具中心偏移量
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3.2、刀具长度补偿计第算三节 刀具补偿原理
图2-11 数控车床刀具结构参数示意图
译码程序主要处理一些实时性不高的问题，因此又
可以叫做背景程序。运动控制程序是前台程序。在背 景程序循环运行的过程中，前台的实时程序不断地定 时插入，二者密切配合，共同完成加工任务。
图2-7 代码识别流程图
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(一二、)功数能控码加第翻工译二程序节的译码数控加工程序的译码与诊断
坐标值用两字节带符号的二进制数表示, 范围：-32768~＋32767
S、F功能用两字节无符号二进制数表示， 范围为：0~65535
如G90代码：首先确定G90属于Gf组，
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(一二、)功数能控码加第翻工译二程序节的译码数控加工程序的译码与诊断
存储
译码
图2-8 数控加工程序译码过程示意图
可零得件刀轮具廓轨长迹度经补补偿偿后的，计通过算控公制式F点为来实：现
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3.2、刀具长度补偿计第算三节 刀具补偿原理
钻床的刀具：刀具安装方式的刀 具长度补偿——
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3.3、刀具半径补偿计第算三节 刀具补偿原理
判 断将字缓母冲码器功能中时数一据般（按内查码寻方）式逐进个行读，出即，串行先比识较别各其
个高字，属 功符可判性 能，以断， 码因安字然 、此排处在母后 数理 数作字码速控相码功度系应）较统能的。慢软时处。件按由的理于后查（译台判寻码程断方的序其实中式是时完串性成字行要，母求利比码不用较、， 其空闲速时度间慢进行—译—码安，一排般在来软讲仍件是的能后满足台要程求序的。中完成，
利用空闲时间进行译码
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一、数控加第工二程序节的译码数控加工程序的译码与诊断
图2-7 代码识别流程图
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一、数控加第工二程序节的译码数控加工程序的译码与诊断
CNC系统软件分前台程序和后台程序两部分。前台 程序是一个实时中断服务程序，承担几乎全部的实时 功能，实现与机床动作直接相关的功能，如插补、位 置控制、机床监控等。
3)在同一数控加工程序段中先后编入相互矛盾的尺寸代码。
4)违反系统约定，在同一数控加工程序段中超量编入M代码。 例如，数控系统只允许在一个程序段内最多编入三个M代码， 但实际却编入了四个或更多，这是不允许的。
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三、软件实第现二节 数控加工程序的译码与诊断
CNC系统软件分前台程序和后台程序两部分。前台 程序是一个实时中断服务程序，承担几乎全部的实时 功能，实现与机床动作直接相关的功能，如插补、位 置控制、机床监控等。
可以叫做背景程序。运动控制程序是前台程序。在背 景程序循环运行的过程中，前台的实时程序不断地定 时插入，二者密切配合，共同完成加工任务。
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三、软件实第现二节 数控加工程序的译码与诊断
对于CNC装置而言，数控加工程序的输入、译码 和诊断是其必需的操作。由于译码结果缓冲器对 某种数控系统来说是固定不变的，因此，可采用 变址寻址的方式来确定译码结果在内存中的存放 地址。为了寻址方便，在ROM中可设置一个译 码结果缓冲器格式表格，并规定每种类型功能代 码在该表中的位置，即相对表头的地址偏移量， 以及该功能字的字节数、数据格式等。
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(二二、)逻数辑控错加第误工现二程象序节的诊断数控加工程序的译码与诊断
1)在同一个数控加工程序段中先后出现两个或两个以上的同组G 代码。数控系统约定，同组G代码具有互斥性，同一程序段中 不允许出现多个同组G代码。例如，在同一程序段中不允许G41 与G42同时出现。
2)在同一个数控加工程序段中先后出现两个或两个以上的同组 M代码。同一程序段中不允许M03与M04同时出现。
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3、存储器方式第输一入节 数控加工程序输入
外存储器——软盘或硬盘
内存储器：RAM 1.数控加工程序缓冲器：容量小 2.数控加工程序存储器：存放整个数控加工
程序，容量大。建立程序目录区（存放程序名称、
存放的首末地址等）
图2-5 数控加工程序存储器
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1)由于刀具磨损、更换等原因引起的刀具相关尺寸变化不必重新
编 2)当写控被程加序制工，对零只件需象在修同：改一相刀机应床的架上刀参经补历参考粗数加点即工可或、。半刀精具加工中、精心加工多
道工序时，不必编写三种加工程序，可将各工序预留的加工余量
加入切刀补削参部数即位可：。 刀尖或刀刃边缘
——刀具补偿 长度补偿；半径补偿
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三、软件实第现二节 数控加工程序的译码与诊断
数控加工程序译码与诊断流程图
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第三节 刀具补偿原理
1、刀具补偿计算的意义 2、刀具长度补偿计算 3、刀具半径补偿计算
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3.1、刀具补偿计算的第意三义 节 刀具补偿原理
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2.2、键盘的输第入一处理节 数控加工程序输入
键盘各种输入信息是通过中断 方式实现。
CPU响应中断，中断服务程序 读入从键盘输入的内容
输入加工程序：
中断将输入的字符转换成内码 并存入MDI缓冲器；
输入命令：
图2-4 键盘中断服务程序流程框图
转入相应的键盘处理程序
3.约定存储格式 不同的CNC装置译码结果缓冲器的规模
和存储格式是不一样的。
但对某一个具体的CNC装置而言，译码 结果缓冲器的规模和存储格式是固定不变 的
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(一二、)功数能控码加第翻工译二程序节的译码数控加工程序的译码与诊断
3.约定存储格式
N、T代码设计为一个字节，使用压缩型 BCD码
——其他功能代码如S、F、T在一个程序段中只可能出现一次， 在内存中的地址可以指定。
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(一二、)功数能控码加第翻工译二程序节的译码数控加工程序的译码与诊断
表2-3 常用G代码、M代码的分组
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(一二、)功数能控码加第翻工译二程序节的译码数控加工程序的译码与诊断
网串络行通通信信是：指与数D据N一C位计一算位机地或依上次位传输机，、每网一 络位通数据信占据一个固定的时间长度。其只要少数
几条线就可以在系统间交换信息，特别适用于
计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离 通信。
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5、数控加工程序第的存一储节 数控加工程序输入
表2-1 常用数控加工代码及对应内码
他们后面的数字码，都被依次对应地存入到相应的译 码结果缓冲器中
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二、数控加第工二程序节的诊断数控加工程序的译码与诊断
(一)语法错误现象 (二)逻辑错误现象
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(二一、)语数法控错加第误工现二程象序节的诊断数控加工程序的译码与诊断
1)程序段的第一个代码不是N代码。 2)N代码后的数值超过了CNC系统规定的取值范围。 3)N代码后出现负数。 4)在数控加工程序中出现不认识的功能代码。 5)坐标值代码后的数据超越了机床的行程范围。 6)S代码所设置的主轴转速超过了CNC系统规定的取值范围。 7)F代码所设置的进给速度超过了CNC系统规定的取值范围。 8)T代码后的刀具号不合法。 9)出现CNC系统中未定义的G代码，一般的数控系统只能实现ISO 标准或EIA标准中G代码的子集。 10)出现CNC系统中未定义的M代码，一般的数控系统只能实现IS O标准或EIA标准中M代码的子集。
2•020/1实0/7 现刀尖圆弧中心轨数控技迹术 与刀架相关点的转换32
3.2、刀具长度补偿计第算三节 刀具补偿原理
由于在实际操作过程中F与S之间的距离难以直接 测得，而理论刀尖点P相对刀架参考点F的距离容 易测得，故先计算P相对F的偏移量，再根据情况 计算。
令当RsR＝s≠0 0时 刀尖圆弧半径补偿——Rs很小，引起零件轮 廓的误差可以不考虑；调试过程及对刀过程 已经将Rs引起的误差包含在内。
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4、通信方式输入第一节 数控加工程序输入
通信方式：
现并代行通数信控：装把置一一个般字符配的置各标数准位通用信几接条线口同，时与 编进程行传机输或，微传机输相速连度快，，进信行息点率对高点。通但它信比，串实 现行程通信序所、用工的艺电参缆数多，的故传常送用。在传输距离较短
（几米至几十米）、数据传输率较高的场合。
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第一节 数控加工程序输入 第二节 数控加工程序的译码与诊 断 第三节 刀具补偿原理 第四节 其他预处理
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第一节 数控加工程序输入
1、纸带阅读机输入 自学 2、键盘方式输入 纸带3阅、读存机储器方其式它输输入入方式 4、通信方式输入 5、数控加工程序的存储
1.建立一个与数控加工程序缓冲器对应的译码结果缓冲器； ——在CNC存储器中划出一块存储区，供数控加工程序中可
能出现的各个功能代码设置存储单元，存放对应的特征字或 数字，后续的处理软件根据需要到对应的存储单元取出数控 加工程序信息并予以执行。
2.考虑缓冲器的规模 ——针对每个字符和代码都设置存储区会形成庞大的表格，
浪费内存且影响译码速度。
有些代码的功能属性相同或相近，不可能出现在同一个程序 段中，具有互斥性。
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(一二、)功数能控码加第翻工译二程序节的译码数控加工程序的译码与诊断
2.考虑缓冲器的规模 ——将G代码、M代码按功能属性分组，每一组代码只需要
设置一个独立的内存单元即可，并以特征字来区分本组中的 不同代码。 ——对于尚未定义功能的代码，不必设置内存单元，这样可 以大大压缩译码结果存储器的规模，保证译码速度和效率。
零件程序缓冲器
零件程序存 储器
MDI键盘
MDI缓冲器
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2.1、键盘输入第功一能节 数控加工程序输入
一般要求显示器同步显示键盘输入内容。
不同工作方式下，键盘输入功能不同：
编辑方式下：输入加工程序、编辑、存储
运行方式下：输入各种有关命令，对机床及外围 设备进行控制，修改刀具参数以及工艺参数，使 数控机床加工更符合实际需要
1、数控加工程序的译码 2、数控加工程序的诊断 3、软件实现
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一、数控加第工二程序节的译码数控加工程序的译码与诊断
(一)代码识别 (二)功能码翻译
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(一一、)代数码控识加第别工二程序节的译码数控加工程序的译码与诊断
译 能数码 够字： 识码将 别：输 的入代立的码即数形设控式置加相工应程序的翻标译志成并C转NC存装置 代出相码，应识并的字果别判标母缓是断志码冲通该并过数转：器软 据 存单将件的；元其将属如数性果。后控。是续加如字数工果母程是码字序数，码缓字则送冲码进器，一到中则步相的立判应内即断码设该译读置码码结 的具（体功一功能）能码代，然：码后识需设别进置代一（码二步标）判志功并断能转该码入码相翻应功译的能处，理。再在处理。
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(一二、)功数能控码加第翻工译二程序节的译码数控加工程序的译码与诊断
1.读入字符（N） 2.（为N）设立标志
译码过程
3.读入N后字符，进行合并
4.检查错误？存入译码结果缓冲器中N代码对应 的内存单元。
——LF结束，进行有关的结束处理，并返回主程序；
——一个完整数控加工程序段中的所有功能代码连同
直接存放——译码速度受限 转成内码存放——译码速度加快
内码的使用，使ISO码、EIA码在译码前具有 统一的格式，加快译码速度
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第一节 数控加工程序输入
数例控如加：工IS程O代序码存程储序区内部信息（假如首地址2000H）
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第二节 数控加工程序的译码与诊断
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第三节 刀具补偿原理
半径
长度
半径，长度
图2-10 不同类型刀具的补偿示意图 a)立铣刀 b)钻头 c)外圆车刀
补偿中使用的刀具参数主要有： 刀具半径、刀具长度、刀具中心偏移量
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3.2、刀具长度补偿计第算三节 刀具补偿原理
图2-11 数控车床刀具结构参数示意图
译码程序主要处理一些实时性不高的问题，因此又
可以叫做背景程序。运动控制程序是前台程序。在背 景程序循环运行的过程中，前台的实时程序不断地定 时插入，二者密切配合，共同完成加工任务。
图2-7 代码识别流程图
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(一二、)功数能控码加第翻工译二程序节的译码数控加工程序的译码与诊断
坐标值用两字节带符号的二进制数表示, 范围：-32768~＋32767
S、F功能用两字节无符号二进制数表示， 范围为：0~65535
如G90代码：首先确定G90属于Gf组，
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(一二、)功数能控码加第翻工译二程序节的译码数控加工程序的译码与诊断
存储
译码
图2-8 数控加工程序译码过程示意图
可零得件刀轮具廓轨长迹度经补补偿偿后的，计通过算控公制式F点为来实：现
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3.2、刀具长度补偿计第算三节 刀具补偿原理
钻床的刀具：刀具安装方式的刀 具长度补偿——
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3.3、刀具半径补偿计第算三节 刀具补偿原理
判 断将字缓母冲码器功能中时数一据般（按内查码寻方）式逐进个行读，出即，串行先比识较别各其
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利用空闲时间进行译码
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一、数控加第工二程序节的译码数控加工程序的译码与诊断
图2-7 代码识别流程图
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一、数控加第工二程序节的译码数控加工程序的译码与诊断
CNC系统软件分前台程序和后台程序两部分。前台 程序是一个实时中断服务程序，承担几乎全部的实时 功能，实现与机床动作直接相关的功能，如插补、位 置控制、机床监控等。
3)在同一数控加工程序段中先后编入相互矛盾的尺寸代码。
4)违反系统约定，在同一数控加工程序段中超量编入M代码。 例如，数控系统只允许在一个程序段内最多编入三个M代码， 但实际却编入了四个或更多，这是不允许的。
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三、软件实第现二节 数控加工程序的译码与诊断
CNC系统软件分前台程序和后台程序两部分。前台 程序是一个实时中断服务程序，承担几乎全部的实时 功能，实现与机床动作直接相关的功能，如插补、位 置控制、机床监控等。