数控加工编程的基础知识
数控加工编程与操作重要知识点
数控加工编程与操作重要知识点一、数控加工编程基础知识1.数控加工的概念和发展历程2.数控系统的组成和分类3.数控编程的基本要求和格式4.数控编程语言及其分类5.刀具半径补偿和刀具长度补偿的概念及应用二、数控加工操作技能1.机床操作前的准备工作2.机床各部件的名称、结构和功能3.加工工艺流程及注意事项4.刀具安装、夹紧和调整方法5.切削参数的选择和调整方法三、常用数控加工编程技巧1.坐标系选择及坐标系变换方法2.插补方式及插补指令的使用方法3.循环指令及其应用场景4.子程序编写与调用方法5.G代码与M代码的使用场景及常见指令解析四、高级数控编程技术1.CAD/CAM软件在数控加工中的应用2.高速铣削技术及其优势与局限性分析3.APT语言在数控编程中的应用4。
五轴联动加工技术原理与应用5。
智能化制造在数控加工中的应用五、数控加工质量控制1.数控加工中常见质量问题及原因分析2.数控加工质量检测方法及标准3.机床精度检测方法及标准4.刀具磨损与寿命的评估和管理方法5.数控加工过程中的安全问题及应对策略六、数控加工行业发展趋势1.智能化制造技术在数控加工行业中的应用前景2.数字化生产模式对数控加工行业的影响C技术在航空、汽车、电子等领域中的应用4.人工智能技术在数控编程和操作中的应用5.新材料、新技术和新设备对数控加工行业的影响七、结语总结以上内容，指出学习数控编程与操作需要具备的基本素质和必要技能，以及今后学习和发展方向。
同时，还需要强调实践操作与理论知识相结合，不断提高自身素质和能力。
第二章_数控加工编程基础
2.2 编程的基础知识
2.辅助功能M代码 M指令构成：
地址码M后跟2位数字组成，从M00-M99共100种。
(1) M00—程序停止。
(2) M01—计划（任选）停止。 程序运行前，在操作面板上按下“任选停止” 键时，
才执行M01指令，主轴停转、进给停止、冷却液关 断、程序停止执行。若“任选停止”处于无效状态 时，M01指令不起作用。利用启动按钮才能再次自 动运转，继续执行下一个程序段。
零件图纸
图纸工艺分析 确定工艺过程
数值计算
修
编写程序
改
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，经转 换记录在控制介质上，作为 数控系统的输入信息。 注意：若程序较简单，也可 直接通过键盘输入。
零件图纸
图纸工艺分析 确定工艺过程
数值计算
修
编写程序
改
制备控制介质
校验和试切 错误
5、程序的校验和试切
轴转动的圆进给坐标轴分别 用A、B、C表示。
坐标轴正向：由右手螺旋 法则而定。
右手直角笛卡尔坐标系
数控机2.床2的进编给程运动的是基相对础运动知。Y识
具体规定：
①坐标系是假定工件 不动，刀具相对于 工件做进给运动的 坐标系。
+B
X、Y、Z
Y
+A X
Z +C
②以增大工件与刀具
之间距离的方向为 坐标轴的正方向。 Z
a. 在刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床）
Z轴水平时（卧式），则从刀具(主轴)向工件看时， X坐标的正方向指向右边。
＋X
Z轴垂直时（立式），对单立柱机床，面向刀具主轴 向立柱看时， X轴的正方向指向右边
数控编程基础知识教学
B、数控装置
C、输入输出装置 D、伺服装置
3、伺服系统的作用是把来自数控装置的脉冲 信号转换成机床移动部件的运动。（ ）
4、数控装置是数控机床的运算和控制系统。 （）
5、检测元件的作用是检测位移和速度的实际 值，并向数控装置或伺服装置发送反馈信 号，从而构成闭环控制。（ ）
6、数控的实质是计算机控制。（ ）
A、闭环 B、半闭环 C、开环 D、三者均不是
7、数控半闭环控制系统一般利用装在电动机或丝 杠上的光栅获得位置反馈量。（ ）
8、在闭环数控机床中的伺服电机一般采用步进电 机。（ ）
9、伺服系统的执行机构常采用直流或交流伺服电 动机。（ ）
10、半闭环和全闭环位置反馈系统的根本差别在于 位置传感器安装的位置不同，半闭环的位置传感 器安装在工作台上，全闭环的位置传感器安装在 电机的轴上。（ ）
通用型CNC时代 1990
1978 1981 1992
1、世界上第一台数控机床是( )年研制出来的。
A、1930 B、1947 C、1952 D、1958
2、数控机床诞生于（ ）。
A、美国 B、日本 C、英国 D、德国
3、世界上第一台数控机床于1952年在美国问 世。 ( )
4、数控机床与其他自动机床的一个显著区别在 于当加工对象改变时，除了重新装夹工件和 更换刀具外，只需对机床作一些调整，而不 需更换控制介质，就可自动加工出新的工件。 （）
8、点位控制系统不仅要控制从一点到另一点 的准确定位，还要控制从一点到另一点的路 径。（ ）
2）按伺服控制方式分 开环控制系统
特点： ①无位置反馈装置，因此控制精度低。 ②工作比较稳定。 ③适用于中、小型数控机床。
全闭环伺服系统
特点： ①有位置反馈装置，并安装在工作台上,反馈工作台的 直线位移,定位精度高。 ②调试、维修麻烦，稳定性差。 ③大型和精密机床。
数控基础知识
一判断题1．当数控加工程序编制完成后即可进行正式加工。
（）2．数控机床编程有绝对值和增量值编程，使用时不能将它们放在同一程序段中。
（）3．G代码可以分为模态G代码和非模态G代码。
（）4．程序段的顺序号，根据数控系统的不同，在某些系统中可以省略的。
( )5．非模态指令只能在本程序段内有效。
（）6．同组模态G代码可以放在一个程序段中，而且与顺序无关。
（）7．数控机床编程有绝对值和增量值编程，使用时不能将它们放在同一程序段中。
( ) 8．增量尺寸指机床运动部件坐标尺寸值相对于前一位置给出。
（）9．G00、G01指令都能使机床坐标轴准确到位，因此它们都是插补指令。
( )10．不同的数控机床可能选用不同的数控系统，但数控加工程序指令都是相同的。
（）11．数控加工程序的顺序段号必须顺序排列。
（）12．G00快速点定位指令控制刀具沿直线快速移动到目标位置。
（）13．用直线段或圆弧段去逼近非圆曲线，逼近线段与被加工曲线交点称为基点。
（）14．通常在命名或编程时，不论何种机床，都一律假定工件静止刀具移动。
（）15．只需根据零件图样进行编程，而不必考虑是刀具运动还是工件运动。
（）16．程序段的顺序号，根据数控系统的不同，在某些系统中可以省略的。
（）17．数控机床在输入程序时，不论何种系统座标值不论是整数和小数都不必加入小数点。
（）18．经试加工验证的数控加工程序就能保证零件加工合格。
（）19．数控机床加工过程中可以根据需要改变主轴速度和进给速度。
（）20．同一工件，无论用数控机床加工还是用普通机床加工，其工序都一样。
（）21．数控机床的机床坐标原点和机床参考点是重合的。
（）22．编制数控加工程序时一般以机床坐标系作为编程的坐标系。
（）23.机床参考点是数控机床上固有的机械原点，该点到机床坐标原点在进给坐标轴方向上的距离可以在机床出厂时设定。
（）24．在机床接通电源后，通常都要做回零操作，使刀具或工作台退离到机床参考点。
数控编程基础知识
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2.4 常用编程指令
2.4.1 准备功能指令 准备功能（Traverse Functions）指令，又称G功能 或G指令，它是建立数控机床某种加工方式的指 令。G指令大多数由地址符G和后续的两位数字组 成，从G00~G99有100种。 G指令通常可以分为模 态指令和非模态指令两种，模态指令（Acting Modally）又称续效指令，一旦被定义后，该指令 一直有效，只有当同组的其它指令出现后该指令 才失效，而非模态指令是指只在本程序段有效的 指令。
11
举例说明： 下图所示为数控车床的坐标轴。
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根据数控立式铣床结构图，试确定X、Y、Z直线坐标轴。
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为了编程和加工的方便，有时还要设置附加坐标系。对于直线 运动，通常建立的附加坐标系有：
①指定平行于X、Y、Z的坐标轴 可以采用的附加坐标系：第二组U、V、W坐标，第三组P、Q、R 坐标。 ②指定不平行于X、Y、Z的坐标轴 也可以采用的附加坐标系：第二组U、V、W坐标，第三组P、 Q、R坐标。 ③如果在第一组A、B、C作回转运动的同时，还有平行或不平 行于A、B、C回转轴的第二组回转运动，可命名为D、E、F。
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(3)坐标平面选择指令
坐标平面选择指令是用来选择直线、圆弧插补的平面 和刀具补偿平面的。 G17表示选择 XY平面 G18表示选择 ZX平面 G19表示选择 YZ平面
各坐标平面如右图所 示。一般，数控车床 默认在ZX平面内加 工，数控铣床默认在 XY平面内加工。
坐标平面选择
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2. 快速点定位指令(G00)
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①数控车床的原点 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，见下图。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。
数控加工编程的基础知识
§2-1 数控加工编程概述
二、手工编程的步骤和方法
图纸工艺分析 这一步与普通机床
加工零件时的工艺分 析相同，即在对图纸 进行工艺分析的基础 上，选定机床、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 2021/7艺/16 参数等。
零件图纸
图纸工艺分析
计算运动轨迹
，若按通常的方法编程，则有一定量的连续程序段在 几处完全重复的出现，则可以将这些重复的程序串， 单独地担出来按一定格式做成子程序，程序中子程序 以处的部分便称为主程序。
子程序可以被多次重复调用。而且有些数控系统中可 以进行子程序的“多层嵌套”，子程序可以调用其它 子程序，从而可以大大地简化编程工作，缩短程序长 度，节约程序存贮器的容量。
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§2-2 数控机床的坐标系
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§2-2 数控机床的坐标系
三.绝对坐标和相对坐标
1．绝对坐标系 所有的坐标值均从同一固定坐标点计量的坐标系。 2．相对坐标系 运动轨迹的终点坐标是相对于起点计量的坐标系 （或增量坐标系）。
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以绝对坐标计算：XA=12, YA=15, XB=30, YB=35
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图2-3 卧式升降台铣床
§2-2 数控机床的坐标系
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图2-4 卧式镗床
§2-2 数控机床的坐标系
②当Z轴为铅垂方向 （ 立式主轴）时
a．对于单立柱机床，X 轴的正方向指向右边。
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图2-5 数控铣床
§2-2 数控机床的坐标系
b．对于双立柱机床 （如龙门机床），当 站在操作台一侧从主 轴向左侧立柱看时， X轴的正方向指向右 边。
数控基础知识点总结
数控基础知识点总结一、数控系统的组成1.数控系统的组成结构数控系统由数控硬件和数控软件两部分组成。
数控硬件包括数控设备、传感器、执行机构等。
数控软件包括数控编程软件、数控仿真软件、数控加工监控软件等。
数控硬件和软件之间通过接口进行通信和数据交换。
2.数控系统的工作原理数控系统通过接收外部输入的指令，经过处理和计算，控制机床实现工件的加工。
数控系统可以实现自动化生产，大大提高生产效率。
二、数控编程基础1. 数控编程语言数控编程语言是数控系统能够识别和处理的特定语言。
常见的数控编程语言包括G代码、M代码、X、Y、Z轴的坐标指令等。
2. 数控编程的基本原则数控编程的基本原则包括准确、简洁、清晰、规范。
数控编程应该准确反映工件的几何形状和加工要求，同时尽可能简洁清晰，便于后续的修改和维护。
三、常见数控加工工艺1.数控车床加工数控车床是一种利用工件旋转和刀具直线运动的数控机床。
数控车床广泛应用于车削、镗孔、攻丝等加工工艺中。
2.数控铣床加工数控铣床是一种利用刀具旋转和工件直线运动的数控机床。
数控铣床广泛应用于平面、曲面、凸轮等复杂工件的加工。
3.数控磨床加工数控磨床是一种利用磨料切削工件的数控机床。
数控磨床广泛应用于高精度、高表面光洁度要求的工件加工。
4.数控电火花加工数控电火花加工是一种利用电火花放电去除工件材料的加工方法。
数控电火花加工适用于超硬材料、复杂曲面等加工。
四、数控机床的基本原理1.数控机床的运动控制数控机床的运动控制包括轴线性插补、圆弧插补、螺旋线插补等。
通过数控系统计算，控制各个轴向的运动，实现工件的加工。
2.数控机床的加工功能数控机床的加工功能包括车削、铣削、磨削、切割等。
数控机床可以通过不同的刀具、工艺参数实现各种不同形式的加工。
3.数控机床的自动化程度数控机床实现自动化生产的程度取决于数控系统的功能。
高级数控机床具有自动换刀、自动测量、自动校正等功能。
五、数控技术的发展趋势1.智能化随着人工智能、大数据等技术的发展，数控技术将更加智能化，能够自动学习和调整加工参数，实现更高效、更稳定的加工。
数控编程基础知识
数控编程是数控加工准备阶段的主要内容之一，通常包括分析零件图样，确定加工工艺过程；计算走刀轨迹，得出刀位数据；编写数控加工程序；制作控制介质；校对程序及首件试切。
有手工编程和自动编程两种方法。
总之，它是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。
基本概念数控编程是数控加工准备阶段的主要内容，通常包括分析零件图样，确定加工工艺过程；计算走刀轨迹，得出刀位数据；编写数控加工程序；制作控制介质；校对程序及首件试切。
总之,它是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程常用方法手工编程1.定义手工编程是指编程的各个阶段均由人工完成。
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。
2. 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3. 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。
4. 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。
自动编程（图形交互式）1. 定义对于几何形状复杂的零件需借助计算机使用规定的数控语言编写零件源程序，经过处理后生成加工程序，称为自动编程。
随着数控技术的发展，先进的数控系统不仅向用户编程提供了一般的准备功能和辅助功能，而且为编程提供了扩展数控功能的手段。
FANUC6M数控系统的参数编程，应用灵活，形式自由，具备计算机高级语言的表达式、逻辑运算及类似的程序流程，使加工程序简练易懂，实现普通编程难以实现的功能。
数控编程同计算机编程一样也有自己的"语言",但有一点不同的是,现在电脑发展到了以微软的Windows为绝对优势占领全球市场.数控机床就不同了,它还没发展到那种相互通用的程度,也就是说,它们在硬件上的差距造就了它们的数控系统一时还不能达到相互兼容.所以,当我要对一个毛坯进行加工时,首先要以我们已经拥有的数控机床采用的是什么型号的系统.2. 常用自动编程软件（1）UGUnigraphics 是美国Unigraphics Solution公司开发的一套集CAD、CAM、CAE 功能于一体的三维参数化软件，是当今最先进的计算机辅助设计、分析和制造的高端软件，用于航空、航天、汽车、轮船、通用机械和电子等工业领域。
数控编程基础知识代码
数控编程基础知识代码数控编程基础知识数控编程是将机械加工过程中的图形、尺寸、工艺等信息转化为机床能够理解的指令代码，以实现自动化加工的过程。
以下是数控编程基础知识。
一、数控编程语言1. G代码：G代码是机床控制系统中最常用的指令代码，用于描述加工轨迹和切削工艺。
G代码由字母G和数字组成，例如：G01表示直线插补，G02表示圆弧插补。
2. M代码：M代码用于控制机床辅助功能，例如：M03表示主轴正转，M08表示冷却液开启。
3. F代码：F代码用于描述进给速度，例如：F100表示进给速度为100mm/min。
4. S代码：S代码用于描述主轴转速，例如：S1000表示主轴转速为1000r/min。
二、坐标系1. 直角坐标系：直角坐标系是最常见的坐标系，在平面上由X、Y两个轴组成。
在三维空间中还需要加上Z轴。
2. 极坐标系：极坐标系由极径和极角两个参数构成，适合描述圆形或环形零件。
3. 坐标系原点：坐标系原点是机床上的一个固定点，通常为机床的中心点或工件的起始点。
三、插补方式1. 直线插补：直线插补是指沿着直线路径进行加工。
2. 圆弧插补：圆弧插补是指沿着圆弧路径进行加工，分为顺时针和逆时针两种方向。
3. 螺旋线插补：螺旋线插补是指沿着螺旋线路径进行加工，通常用于制造螺纹零件。
四、切削参数1. 切削速度：切削速度是指刀具在加工过程中的移动速度，单位为m/min或mm/min。
2. 进给量：进给量是指每个切削齿口在一次进给中所移动的距离，单位为mm/rev或mm/min。
3. 切削深度：切削深度是指每次切削时刀具与工件表面之间的距离，单位为mm。
4. 切削宽度：切削宽度是指每个齿口在一次进给中所切割的宽度，单位为mm。
五、数控编程实例以下是一个简单的数控编程实例：O0001（程序号）N10 G54 G17 G90 G40（坐标系、平面、绝对坐标、刀具半径补偿取消）N20 M03 S1000（主轴正转，转速1000r/min）N30 G01 X50 Y50 F100（直线插补，X轴50mm，Y轴50mm，进给速度100mm/min）N40 G02 X80 Y80 I15 J15 F200（圆弧插补，以X轴80mm，Y轴80mm为圆心，半径为15mm的圆弧路径进行加工，进给速度200mm/min）N50 M05（主轴停止）六、注意事项1. 数控编程需要严格按照机床的参数和加工工艺进行编写。
数控加工基本知识
2）粗精加工分序法 根据零件的形状、尺寸精度等因素，将零件的粗精加 工分开进行。先粗加工、半精加工，而后精加工。粗精加 工最好间隔一段时间。 3）加工部位分序法
对于加工内容较多、零件轮廓的表面结构差异较大的 零件，可按其结构特点将加工部位分成几个部分，如内型、 外型、平面、曲面等。在一道工序中完成所有相同型面的 加工，然后再在另一道工序中加工其他型面。 4）零件装夹分序法 以一次安装作为一道工序。 总之，加工零件时，其加工工序的划分要视加工零件的具 体情况具体分析。
2）X坐标
X坐标平行于工件的装夹平面，位于水平面内。 a）如果工件做旋转运动，则刀具离开工件的方向为X轴正方向。 b）如果刀具做旋转运动，则分为2种情况： ① Z坐标水平时，观察者沿刀具主轴向工件看 时，+X运动方向 指向右方。 ②Z坐标垂直时，观察者面对刀具主轴向立柱看时，+X运动方向 指向右方。
2）加工工艺分析 加工工艺分析的目的是制定工艺方案，包括：确定工件 的定位基准，夹具的选择及装夹；确定所选用的刀具，安 排合理的走刀路线，选用合理的切削量、进给速度和主轴 转速等切削参数；确定加工过程中是否需要提供冷却液， 是否需要换刀，何时换刀等。在安排工序时，要根据数控 加工的特点按照工序集中的原则，尽可能在一次装夹中完 成所有的加工内容。
2、工步的划分 工步的划分主要从加工精度和效率两方面考虑。合理 的加工工艺，不仅要保证加工出符合图纸要求的零件，而 且要使机床的功能得到充分发挥，因此往往要将一道工序 分为多个工步来加工。 1）按粗加工、精加工分 某一表面的尺寸精度要求较高时，按粗加工、半精加工、 精加工一次完成；位置精度要求较高时，全部加工表面按 粗、精加工分开进行。
数控编程数字知识点总结
数控编程数字知识点总结一、数学知识点1. 数学坐标系：数控编程中常用的坐标系包括直角坐标系和极坐标系。
直角坐标系是以x、y、z轴作为基准，极坐标系是以半径和角度作为坐标系。
掌握坐标系的转换和运算是进行数控编程的基础。
2. 几何知识：数控编程需要对机械加工中的图形和尺寸有所了解，掌握几何学的知识可以帮助程序员有效地进行加工路径的规划和分析。
3. 数值计算：在数控编程中需要进行各种数值计算，如坐标位置计算、插补算法等。
熟练掌握数值计算方法对于编写高效的数控程序至关重要。
4. 三角函数：在数控编程中经常用到三角函数，如正弦、余弦、正切等，在进行坐标变换和路径规划时会用到这些数学函数。
5. 插值算法：数控编程中的插值算法包括线性插补、圆弧插补、螺旋线插补等，这些算法需要依靠数学计算来实现，并且对于不同的机床和加工要求有不同的应用方法。
二、机床加工知识点1. 机床坐标系：不同类型的机床有不同的坐标系设定，掌握各种类型机床的坐标系设定对于正确编写数控程序是至关重要的。
2. 加工工艺参数：数控编程需要了解工件材料的特性、工艺要求、刀具选择等加工参数，这些知识对于编写合理的加工程序起着至关重要的作用。
3. 刀具路径规划：在数控编程中需要根据刀具的形状、工艺要求等规划刀具的路径，这需要对机床加工特性有一定的了解。
4. 数控程序格式：数控编程需要将编写好的程序转化成机床可执行的代码格式，了解常见数控程序格式对于正确编写程序是必不可少的。
5. 运动控制原理：在数控编程中需要了解机床的运动控制原理，包括各轴的运动控制方式、坐标系转换等。
三、数控编程语言知识点1. G代码和M代码：G代码是数控编程中描述加工路径的命令代码，M代码是描述机床辅助功能的命令代码，了解G代码和M代码的语法和应用是进行数控编程的基础。
2. 宏变量和系统变量：数控编程中常用的宏变量和系统变量可以帮助程序员在编程过程中自动生成代码，提高编程效率。
3. 子程序和循环：在数控编程中常常需要编写子程序和循环，对于复杂的加工过程，采用子程序和循环可以简化程序编写和管理。
数控铣床和加工中心编程与操作
二、数控铣床基本编程指令
3、工件坐标系选择G54-G59
G54 G55 格式：GG5567 G58 G59
Z G54 原点
G54 工件坐标系 Y
Z 。。。
G59 工件坐标系
G59 原点
Y
X 工件零点偏置 X 机床原点
图 11 工件坐标系选择(G54~G59)
第十三页，编辑于星期五：九点 十五分。
刀具半径左补偿
刀具半径右补偿
代码 组 号
G43 10 G44 G49
G50 04 G51
G52 00 G53
G54 11 G55 G56 G57 G58 G59
G60 00 G61 12 G64
G65 00 G68 05 G69
意义
刀具长度正向补偿 刀具长度负向补偿 刀具长度补偿取消 缩放关 缩放开 局部坐标系设定 直接机床坐标系编程 选择坐标系 1 选择坐标系 2 选择坐标系 3 选择坐标系 4 选择坐标系 5 选择坐标系 6 单方向定位 精确停止效验方式 连续加工方式 子程序调用 旋转变换 旋转取消
三、进给控制指令
1、快速定位指令G00
• 格式：G00 X_Y_Z_A_
其中，X、Y、Z、A为快速定位终点，
G90时为终点在工件坐标系中的坐标；
G91时为终点相对于起点的位移量。 G00为模态功能，可由G01、G02、G03或G33功能注销。
第二十页，编辑于星期五：九点 十五分。
二、数控铣床基本编程指令
二、数控铣床基本编程指令
二、有关单位的设定(本课件以FANUC系统为例） 1、尺寸单位选择G20，G21，G22
• 格式： G20 G21 G22
本系统采用3种尺寸输入制式：英制由G20指定，公制由G21指定， 脉冲当量由G22指定，缺省时采用公制。
数控铣床编程入门知识
数控铣床编程入门知识数控铣床编程入门知识数控铣床是一种自动化加工设备，是现代制造业中不可或缺的重要工具，广泛应用于航空、汽车、机械、电子等行业。
而数控铣床编程则是数控加工中最重要的环节之一，是掌握数控加工技术的必备技能之一。
本文将主要介绍数控铣床编程的基础知识和常用编程语言。
一、基础知识1.数控铣床的坐标系数控加工中，一般采用直角坐标系。
数控铣床的坐标系统，通常采用三个坐标轴来描述加工点的位置。
分别是X轴、Y轴、Z轴。
X轴和Y轴确定了铣床两个相互垂直的平面上的位置，Z 轴确定加工点到铣床工作台之间的距离。
2.数控铣床的工作原理数控铣床的加工过程中，刀具相对于工件静止不动，由铣床主轴驱动转动，切削工件。
铣床主轴的旋转方向由切削进工件的方向决定，一般为底面方向。
半径大于刀尖半径的刀具，一般向上进刀；直径小于刀尖直径的刀具，一般向下进刀。
3.数控铣床的加工精度数控铣床的加工精度主要与铣床本身的精度和编程精度有关。
编程精度主要取决于刀路编程的合理性以及数控系统的精度。
二、常用编程语言在实际编程中，常用的数控铣床编程语言主要包括G代码和M代码两种。
1.G代码G代码是数控加工中最常用的一种编程语言，它主要用于控制铣床的运动路径和加工点的位置。
G代码的格式一般是G+二位数，如G00、G01、G02等，其中G00表示快速定位运动，G01表示直线插补运动，G02表示逆时针圆弧插补运动。
2.M代码M代码是数控加工中用于控制铣床辅助功能的编程语言，它主要控制铣床轴的移动和切削液，同时还包括其他一些辅助功能。
M代码的格式一般是M+两位数，如M03、M04、M05等，其中M03表示铣床主轴顺时针旋转，M04表示铣床主轴逆时针旋转，M05表示铣床主轴停止。
三、基本编程步骤1.确定机床坐标偏差和工件坐标位置，并进行相关计算。
2.根据加工要求确定编程方式、切削速度和加工次序。
3.根据加工方式和次序生成相关的G代码和M代码，并进行检查。
2.3 数控编程的基础知识
2.3 数控编程的基础知识 数 控 Z坐标正方向的规定：刀具远离工件的方向。 技 术
第 二 章
+Z
+Z
数 控 加 工 技 术 基 础 知 识
立式5轴数控铣床的坐标系
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2.3 数控编程的基础知识 数 控 Z坐标正方向的规定：刀具远离工件的方向。 技 术
第 二 章
数 控 加 工 技 术 基 础 知 识
时一定要参考说明书，否则程序无法执行。
（2）程序字 一个程序字由字母加数字组成，如：Z-16.8，其中Z为 地址符，-16.8表示数字（有正、负之分）
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2.3 数控编程的基础知识 数 2.3.1 数控加工程序的组成及分类 控 技 （3）程序段 程序段号加上若干个程序字就可组成一个程序段。 术
第 二 章
第 二 章
Z坐标 （首先确定的坐标）
标准规定：Z坐标∥主轴轴线的进给轴。
若没有主轴(牛头刨床)或者有多个主轴，则选择垂直 于工件装夹面的方向为Z坐标。
若主轴能摆动：
数 控 加 工 技 术 基 础 知 识
• 在摆动的范围内只与标准坐标系中的某一坐标平 行时，则这个坐标便是Z坐标； • 若在摆动的范围内与多个坐标平行，则取垂直于 工件装夹面的方向为Z坐标。
2.3 数控编程的基础知识 数 控 技 术
第 二 章
2.3.2 常见指令功能介绍
M指令 —— 辅助功能 功能：控制机床及其辅助装臵的通断的指令。如开、停 冷却泵；主轴正反转、停转；程序结束等 组成：M后带二位数字组成，共有100种（M00～M99）。
数 控 加 工 技 术 基 础 知 识
有模态（续效）指令与非模态指令之分。
第 二 章
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程序的校验和试切
所制备的控制介质，必须经 过进一步的校验和试切削，证明
修
是正确无误，才能用于正式加工 改 。如有错误，应分析错误产生的 原因，进行相应的修改。
2020/4/16
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
§2-2 数控机床的坐标系
一.数控机床的坐标系及运动方向
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图2-6龙门式轮廓铣床
§2-2 数控机床的坐标系
（3）Y轴的确定 Y轴的运动方向则根据X轴和Z轴按右手法则确定。
（4）转动方向的确定 围绕X、Y、Z轴的转动分别用A、B、C表示，它们的正
方向为右旋螺纹前进的方向。 3．机床原点
机床原点是指机床坐标系的原点，即X=0, Y=0, Z=0的点 ，一般在机床上是固定的。
2.工件原点与工件坐标系
工件原点：为编程方便在零件、工装夹具上 选定的某一点或与之相关的点。该点也可以 是对刀点重合。
工件座标系：以工件原点为零点建立的一个 坐标系，编程时，所有的尺寸都基于此坐标 系计算。
工件原点偏置：工件随夹具在机床上安装后， 工件原点与机床原点间的距离。
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§2-1 数控加工编程概述
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。
计算运动轨迹 程序编制
制备控制介质 校验和试切
错误
§2-1 数控加工编程概述
制备控制介质 将程序单上的内容，
经转换记录在控制介质 上，作为数控系统的输 入信息，若程序较简单， 也可直接通过键盘输入。
2020/4/16
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
§2-1 数控加工编程概述
2020/4/16
§2-2 数控机床的坐标系
二.数控机床的两种坐标系
机床坐标系与工件坐标系 编程总是基于某一坐标系统的，因此，弄清楚
数控机床坐标系和工件坐标系的概念及相互关系是 至关重要的。 1.机床原点与机床坐标系 机床原点 ➢ 机床坐标系的零点。这个原点是在机床调试完成
后便 确定了，是机床上固有的点。 ➢ 机床原点的建立：用回零方式建立。 ➢ 机床原点建立过程实质上是机床坐标系建立过程
§2-2 数控机床的坐标系
2. 各坐标轴的确定
（1）Z轴的确定 Z轴是传递切削力的主轴所规定的主轴轴向。对于铣床 、镗床、钻床等是带动刀具旋转的轴；对于车床、磨 床等是带动工件旋转的轴。其方向是平行于主轴轴线 ，远离工件方向为正方向。 (2)x轴的确定 X轴一般是水平的，平行于工件的装夹平面。它平行 于主要的切削方向，且以此方向为主方向。
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§2-1 数控加工编程概述
二、手工编程的步骤和方法
图纸工艺分析 这一步与普通机
床加工零件时的工艺 分析相同，即在对图 纸进行工艺分析的基 础上，选定机床、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 2020/4工/16 艺参数等。
零件图纸
图纸工艺分析
计算运动轨迹
修பைடு நூலகம்
程序编制
改
制备控制介质
校验和试切
错误
§2-1 数控加工编程概述
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 修
改
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。
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零件图纸 图纸工艺分析
2020/4/16
§2-2 数控机床的坐标系
机床坐标系 ➢ 以机床原点为坐标系原点的坐标系，是机床固有 的座标系，它具有唯一性。 ➢ 机床坐标系是数控机床中所建立的工件坐标系的 参考坐标系。
注意：机床坐标系一般不作为编程坐标系，仅 作为工件坐标系的参考坐标系。
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§2-2 数控机床的坐标系
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图2-3 卧式升降台铣床
§2-2 数控机床的坐标系
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图2-4 卧式镗床
§2-2 数控机床的坐标系
②当Z轴为铅垂方向 （ 立式主轴）时
a．对于单立柱机床，X 轴的正方向指向右边。
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图2-5 数控铣床
§2-2 数控机床的坐标系
b．对于双立柱机床 （如龙门机床），当 站在操作台一侧从主 轴向左侧立柱看时， X轴的正方向指向右 边。
1. 定义 机床坐标系是指用于确定机床的运动方向和移动距离 的坐标系。 标准的数控机床坐标系是一个右手笛卡尔直角坐标 系，其基本坐标轴为X、Y、Z直角坐标，相对于每个坐 标轴的旋转运动坐标为A、B、C。
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+X´、+Y ´ 、 +Z ´表示工件 的正移动方向。
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图2-1 右手笛卡尔直角坐标系
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1）对于工件旋转的机床（如车床、磨床等），X坐标是 工件的径向且平行于横向拖板，刀具远离回转中心是 正向；
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图2-2 卧式数控车床
§2-2 数控机床的坐标系
2）对于刀具旋转的机床 （如铣、钻、镗床）
① 当Z轴水平 时，沿刀具主轴 向工件看，X轴 的正方向指向右 边。
数控加工编程的基础知识
路漫漫其悠远
少壮不努力，老大徒悲伤
§2-1 数控加工编程概述
一.数控程序的定义
数控加工程序编制(与传统加工的区别） ：
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。
计算运动轨迹 程序编制
制备控制介质 校验和试切
§2-1 数控加工编程概述
编制程序及初步校验 根据制定的加工路线、切削用量 、刀具号码、刀具补偿、辅助动 作及刀具运动轨迹，按照数控系 修
改
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、 检查上述两个步骤的错误。
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零件图纸 图纸工艺分析