数控加工的常用指令及简单程序的手工编制
数控加工工艺及程序编制
第1章 数控机床加工程序编制基础
一、 选择编程原点 从理论上讲编程原点选在零件上的任何一点都可 以，但实际上，为了换算尺寸尽可能简便，减少计算 误差，应选择一个合理的编程原点。
第1章 数控机床加工程序编制基础
2）编程坐标系
编程坐标系是编程人员根据零件图样及加工工艺等建立的 坐标系。 编程坐标系一般供编程使用，确定编程坐标系时不必考 虑工件毛坯在机床上的实际装夹位置。如下图所示，其中O2 即为编程坐标系原点。
第1章 数控机床加工程序编制基础
编程原点是根据加工零件图样及加工工艺要求选 定的编程坐标系的原点。
其中： X、Y、Z的值是指圆弧 插补的终点坐标值； I、J、K是指圆弧起点 到圆心的增量坐标， 与G90,G91无关； R为指定圆弧半径，当 圆弧的圆心角≤180o 时，R值为正，
G18 G02 X～ Z～ I～ K～ (R～) F～
G18 G03 X～ Z～ I～ K～ (R～) F～ YZ平面：
六、
圆弧插补指令-G02、G03
G02为按指定进给速度的顺时针圆弧插补。G03为按指定进 给速度的逆时针圆弧插补。 圆弧顺逆方向的判别：沿着不在圆弧平面内的坐标轴，由 正方向向负方向看，顺时针方向G02，逆时针方向G03，如下图 所示。
第1章 数控机床加工程序编制基础
程序格式： XY平面： G17 G02 X～ Y～ I～ J～ (R～) F～ G17 G03 X～ Y～ I～ J～ (R～) F～ ZX平面：
。
第1章 数控机床加工程序编制基础
标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔 直角坐标系决定： 1）伸出右手的大拇指、食指和中指，并互为90°。则大拇指 代表X坐标，食指代表Y坐标，中指代表Z坐标。 2)大拇指的指向为X坐标的正方向，食指的指向为Y坐标的正方 向，中指的指向为Z坐标的正方向。 3)围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转坐标分别用A、B、C表示，根据 右手螺旋定则，大拇指的指向为 X、Y、Z坐标中任意轴的正向， 则其余四指的旋转方向即为旋转坐标A、B、C的正向。
数控车床编程常用指令介绍，你还不赶紧学习！
数控车床编程常用指令介绍，你还不赶紧学习！数控车床编程常用指令介绍1. F功能F功能指令用于控制切削进给量。
在程序中，有两种使用方法。
(1)每转进给量编程格式 G99 F~F后面的数字表示的是主轴每转进给量，单位为mm/r。
例：G99 F0.2 表示进给量为0.2 mm/r。
(2)每分钟进给量编程格式G98 F~F后面的数字表示的是每分钟进给量，单位为 mm/min。
例：G94 F100 表示进给量为100mm/min。
2. S功能S功能指令用于控制主轴转速。
编程格式 S～S后面的数字表示主轴转速，单位为r/min。
在具有恒线速功能的机床上，S功能指令还有如下作用。
(1)最高转速限制编程格式 G50 S～S后面的数字表示的是最高转速：r/min。
例：G50 S3000 表示最高转速限制为3000r/min。
(2)恒线速控制编程格式 G96 S～S后面的数字表示的是恒定的线速度：m/min。
例：G96 S150 表示切削点线速度控制在150 m/min。
(3)恒线速取消编程格式 G97 S～S后面的数字表示恒线速度控制取消后的主轴转速，如S未指定，将保留G96的最终值。
例：G97 S3000 表示恒线速控制取消后主轴转速3000 r/min。
3. T功能T功能指令用于选择加工所用刀具。
编程格式 T～T后面通常有两位数表示所选择的刀具号码。
但也有T后面用四位数字，前两位是刀具号，后两位是刀具长度补偿号，又是刀尖圆弧半径补偿号。
例：T0303 表示选用3号刀及3号刀具长度补偿值和刀尖圆弧半径补偿值。
T0300 表示取消刀具补偿。
4. M功能M00：程序暂停，可用NC启动命令（CYCLE START）使程序继续运行；M01：计划暂停，与M00作用相似，但M01可以用机床'任选停止按钮'选择是否有效；M02：程序结束，该指令表示执行完程序内所有指令后，主轴停止，进给停止，冷却液关闭，机床处于复位状态。
数控加工程序的编制
第三章数控加工程序的编制本章教学重点及难点：数控车床、数控铣床编程的特点；固定循环指令的应用。
§3.1数控车床的程序编制说明：（1）数控车床主要加工轴类零件和法兰类零件，使用四爪卡盘和专用夹具也能加工出较复杂的回转零件。
（2）车削加工时，装在数控车床上的工件随同主轴一起作回转运动，数控车床的刀架在X轴和Z轴组成的平面内运动，主要加工回转零件的端面、内孔和外圆。
（3）由于数控车床配置的数控系统不同，使用的指令在定义和功能上有一定的差异，但其基本功能和编程方法还是相同的。
（4）前置刀架与后置刀架：是数控车床刀架布置的两种形式。
前置刀架位于Z轴的前面，与传统卧式车床刀架的布置形式一样，刀架导轨为水平导轨，使用四工位电动刀架；后置刀架位于Z轴的后面，刀架的导轨位置与正平面倾斜，这样的结构形式便于观察刀具的切削过程、切屑容易排除；且后置空间大，可以设计更多工位的刀架；一般全功能的数控车床都设计为后置刀架。
一、数控车床的编程特点（1）可以采用绝对值编程、增量值编程，或二者的混用。
在采用增量值编程时，有些数控车床不用G91指令，而是在运动轨迹的起点建立起平行于X、Z 轴的增量坐标系U、W。
如：N01 G91 G01 X-20 Z-18 (半径编程)相当于：N01 G01 U-20 W-18N01 G91 G01 X-40 Z-18 (直径编程)相当于：N01 G01 U-40 W-18有些数控车床编程时，绝对坐标指令直接用X、Z 来指定数值；而增量坐标指令直接用U、W来指定数值。
如：N01 G01 X30 W-18 (直径编程)（2）直径编程和半径编程由于零件的回转尺寸（径向尺寸）在图纸上标注及测量时，一般都用直径值表示，因此数控车削加工常用直径编程。
直径编程时，若用G90绝对值编程时，则X值以直径值表示；若用G91相对值编程时，则X 值以实际增量的两倍表示。
半径编程时，若用G90绝对值编程时，则X值以半径值表示；若用G91相对值编程时，则X 值即为实际增量值。
数控程序编写
控 加 工 程 序 程序主体 程序结束指令 程序结束符 程序段
// 开始符 // 程序名
// 程序主体 //程序结束指令 // 结束符
代码字 地址符 数字
数控加工程序的一般格式：
（1）程序开始符、结束符 程序开始符、结束符是同一个字符，ISO代码中是%，EIA代码中是EP， 书写时要单列一段。 （2）程序名 程序名有两种形式：一种是英文字母O和1～4位正整数组成；另一种是 由英文字母开头，字母数字混合组成的。一般要求单列一段。 （3）程序主体 程序主体是由若干个程序段组成的。每个程序段一般占一行。 （4）程序结束指令 程序结束指令可以用M02或M30。一般要求单列一段。
二、G02、G03指令编程格式（1）： G02（G03）X（U）——Z（W）—— R——
圆弧顺、逆 圆弧终点坐标
绝对值 X、Z
F——
进给速度
确定圆心位置
刀架后置
刀架前置
增量值 U、W 混合编程 X、W
α≤180° 用＋R 360°＞α＞180° 用－R
车床刀架前后置，圆弧顺逆不相同
刀架后置为标准，前置顺逆方向反
数控程序是针对刀具上的某一点即刀位点，按工件轮廓尺寸编制的。车刀的刀位点 一般为理想状态下的假想刀尖点或刀尖圆弧圆心点。但实际加工中的车刀，由于工 艺或其他要求，刀尖往往不是一理想点，而是一段圆弧。当加工与坐标轴平行的圆 柱面和端面轮廓时，刀尖圆弧并不影响其尺寸和形状，但当加工锥面、圆弧等非坐 标方向轮廓时，由于刀具切削点在刀尖圆弧上变动，刀尖圆弧将引起尺寸和形状误 差，造成少切或多切。这种由于刀尖不是一理想点而是一段圆弧，造成的加工误差， 可用刀尖圆弧半径补偿功能来消除。
数控机床常用准备功能指令的编程方法1
G02 J _ K _ G19 Y _ Z _ F _ G03 R _
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ号说明：
G02 I _ J _ G17 X _ Y _ F _ G03 R _
B
D C
X
相对坐标半径方式编程：
O0001 N100 G92 X0 Y0； N101 G00 X0 Y18 S600 T01 M03； N102 G02 X18 Y0 R18 F100; Y N104 G03 X68 Y0 R25； N106 G02 X88 Y20 R-20； A N108 M05; N110 M02；
常用指令复习
G00,G01,G02,G03; G90,G91,G92; M指令 F指令 ,S指令 T指令
三、刀具半径补偿指令
在零件轮廓铣削加 工时，由于刀具半 径尺寸影响，刀具 的中心轨迹与零件 轮廓往往不一致。 为了避免计算刀具 中心轨迹，直接按 零件图样上的轮廓 尺寸编程，数控系 统提供了刀具半径 补偿功能
注意：
建立补偿程序段，必须是在补偿平面内不为零的直线移动 建立补偿程序段，一般应在切入工件之前完成 撤销补偿程序段，一般应在切出工件之后完成
4）刀具半径补偿功能的优点：
（1）只需按零件轮廓编程，不需计算刀 具中心运动轨道；
（2）刀具磨损或刀具重磨后，刀具半径 变小，只需改动刀具半径补偿值，而不 必须改程序
G04——暂停指令(非模态指令）
功能：可使刀具作短时的无进给运动 编程格式：G04 X____ 或 G04 P____ 其中：X,P其后的数值表示暂停的时间，单位为s或ms ; 视具体数控系统而定。 用途： 用车削环槽、锪平面、钻孔等光整加工 用作时间匹配，对于那些动作较长的外部，或者为 了使某一操作有足够的时间可靠的完成，可在程序 中插入该指令。
数控铣床基本编程指令
数控铣床基本编程指令1. 简介数控铣床是一种自动化加工设备，通过预先编写的指令控制刀具在工件表面上进行切削加工。
这些指令被称为数控铣床编程指令，是数控铣床能够自动执行加工操作的关键。
本文将介绍数控铣床的基本编程指令，帮助读者了解如何编写和使用这些指令。
2. G代码和M代码在数控铣床编程中，最常用的两种指令是G代码和M代码。
•G代码：用于定义刀具的运动方式和加工路径。
例如，G00表示快速移动，G01表示直线插补，G02表示圆弧插补等。
•M代码：用于定义刀具的辅助功能和机床的控制指令。
例如，M03表示主轴正转，M05表示主轴停止等。
3. 基本编程指令3.1 设置工作坐标系在开始进行数控铣床编程之前，需要先设置工作坐标系。
通过指令G92可以将当前位置设置为工作坐标系的原点。
例：G92 X0 Y0 Z03.2 快速移动快速移动是指刀具在不加工的情况下进行的高速移动。
通过指令G00可以实现快速移动。
例：G00 X100 Y100 Z103.3 直线插补直线插补是指刀具在两个点之间直接移动。
通过指令G01可以实现直线插补。
例：G01 X50 Y50 Z5 F1003.4 圆弧插补圆弧插补是指刀具沿着指定的圆弧路径进行移动。
通过指令G02和G03可以实现圆弧插补。
例：G02 X50 Y50 Z5 I25 J0 F1003.5 停止主轴停止主轴是指停止刀具的旋转。
通过指令M05可以实现停止主轴的功能。
例：M053.6 开始主轴开始主轴是指启动刀具的旋转。
通过指令M03可以实现开始主轴的功能。
例：M03 S10003.7 改变刀具改变刀具是指更换刀具的操作。
通过指令T可以实现改变刀具的功能。
例：T023.8 结束程序结束程序是指终止数控铣床的加工操作。
通过指令M30可以实现结束程序的功能。
例：M304. 示例程序下面是一个简单的示例程序，演示如何使用基本编程指令进行数控铣床的加工。
G92 X0 Y0 Z0G00 X100 Y100 Z10G01 X50 Y50 Z5 F100G02 X50 Y50 Z5 I25 J0 F100M05M03 S1000G01 X0 Y0 Z0 F100M305. 总结本文介绍了数控铣床的基本编程指令，包括设置工作坐标系、快速移动、直线插补、圆弧插补、停止主轴、开始主轴、改变刀具和结束程序等。
数控编程的方法
数控编程的方法
数控编程指的是将机械加工过程中所需的运动、工艺参数、工件尺寸等信息以特定的格式编写成程序，以便数控机床能够按照所编写的程序自动完成工作。
以下是数控编程的一些常用方法：
1.手写编程法
手写编程法是一种最基本的数控编程方法，即手工编写数控程序。
这种方法需要编程人员具有较高的机械加工知识和经验，并能熟练掌握数控机床的操作和程序语言，能够在纸上或计算机屏幕上手工编写出程序代码。
2.图形化编程法
图形化编程法是一种较为简便的数控编程方式，它将机械零件的三维图形模型导入到数控编程软件中，然后通过软件的图形界面或者菜单命令来设置加工参数，生成数控程序。
3.CAM编程法
CAM是计算机辅助制造的缩写，CAM编程法是一种利用计算机辅助制造软件自动生成数控程序的方法。
该方法可以根据工件的三维模型自动生成数控程序，
可以快速、准确地生成复杂的数控程序。
4.宏指令编程法
宏指令编程法是一种基于模板的编程方法，它将常用的加工程序编写成宏指令，然后在需要使用时调用宏指令即可。
这种方法可以使编程人员快速编写出复杂的数控程序，提高编程效率。
总体来说，不同的数控编程方法都有其适用的场景，编程人员需要根据具体情况选择最合适的编程方法。
数控铣常用指令及编程实例
补偿量
刀
具
刀具旋转方向
刀
刀具旋转方向
具
前 进
前
方
进 方 向
在前进方向 右侧补偿
向
补偿量
(a)
(b)
图 31 刀具补偿方向
(a)左刀补 (b)右刀补
2
例. 见图32所示的刀具半径补偿程序。设加工开始时 刀具距离工件表面50mm，切削深度为10mm.
Y 50
A
b
B
N4
40
a
N3
N5
c
30 N6
20
• 用G43、G44指令偏置的方向。H指令设定补偿量在偏置存储器中的 偏置号。
• G43发生前，刀具长度补偿值必须在刀具长度偏置寄存器中设 置完成。执行G43指令时，刀具移动的实际距离等于指令值加 上长度补偿值。而执行G44指令时，刀具移动的实际距离等于 指令值减去长度补偿值。
• G43：其它刀长度-标准刀长度=长度补偿值 • G44：标准刀长度-其它刀长度=长度补偿值
13
• 练习：根据所绘图形读懂程序，写出图中的基点P3、P4、P5、P9的 坐标，在空白括弧中填写对应程序的注释。
• P3（
） P4（
） P5（
） P6（
）
• G92 X0 Y0 Z100(
)
• S800 M03
• G90 G00 X-65.0 Y-95.0 (
)
• G43 G01 Z-15.0 H01(
• 例一：如图所示，加工两个相同的工件，试编写
其加工程序。Z轴开始点为工件上方100mm处，
切深10mm。
18
Y
D
E
50
C
B
数控铣床的编程
改变的那些字仍然有效，可以不再重写。尺寸字中，可只写有
效数字，不规定每个字要写满固定数。
例如：N0420 G03 X70 Y-40 I0 J-20 F100
上段程序中N、G 、X、Y、I、J、F均为地址功能字
Ｚ：孔顶坐标 Ｉ：孔底坐标 Ｊ－每次进 给深度（绝对值） Ｋ－每次退刀后，再次进 ９０
给时，由快进转换为工进时距前一次加工面的
距离（无符号数） Ｒ－延时时间
７０
６０
程序：
G0 X60 Z110
G90 G83 X100 Z90I30 J20 K10 R1 F200
３０
６０
１００
G20 子程序调用
G22 子程序定义
说明：（1）每次加工开始，自动处于G01状态。 （2）不运动的坐标可以省略。 （3）目标点的坐标可以用绝对值或增量值书写。 （4）G01加工时，其进给速度按所给的F值运行。 F：1~60000mm/min。 （5）Ｇ０１也可以写成Ｇ１。 （6）运动轨迹（和G0运动轨迹的区别）
G02、 G03 顺、逆圆弧插补
Y
25
10
O
10
A 30 X
G00—快速定位
格式：G00 X_Y_Z_ 说明：（1） 所有编程轴同时以系统内的参数所定义的速度 移动，当某轴走完编程值便停止，而其它轴继续运动。
（2）不运动的坐标无须编程。 （3）目标点的坐标值可以用绝对值，也可以用增量值， 小数点前最多允许5位数，小数点后最多允许3位，正数可省 略“+”号（该规则适用于所有坐标编程）。 （4）G00编程时，也可以写作G0
第3章：数控加工程序的编制
刀具中心的走刀路线为：
对刀点1→对刀点2 →b→c→c’→下刀点2→下刀点1
各基点及圆心坐标如下： A(0,0) B(0,40) C(14.96,70) D(43.54,70) E(102,64) F(150,40) G(170,40) H(170,0) O1(70,40) O2(150,100)
10 20 =10
60O
17.321
N18 G90 G00 Z100.;
10 20 =10
60O
17.321
N19 X0. Y0. M05; N20 M30;
10 20 =10
60O
孔加工注意事项：
孔加工循环指令是模态指令，孔加工数据 也是模态值；
撤消孔加工固定循环指令为G80，此外， G00、G01、G02、G03也可起撤消作用；
N016 G01 X45.0 W0 F100;
切槽
N017 G04 U5.0;
延迟
N018 G00 X51.0 W0;
退刀
退刀 N019 X200.0 Z350.0 T20 M05 M09;
N020 X52.0 Z296.0 S200 T33 M03 M08;
N021 G33 X47.2 Z231.5 F1.5;
（5）复杂轮廓一般要采用计算机辅 助计算和自动编程。
二、数控铣床编程中的特殊功能指令
（1）工件坐标系设定指令 G54~G59
G54~G59无需在程序段中给出工件 坐标系与机床坐标系的偏置值，而是安 装工件后测量出工件坐标系原点相对机 床坐标系原点在X、Y、Z向上的偏置值， 然后用手动方式输入到数控系统的工件 坐标系偏置值存储器中。系统在执行程 序时，从存储器中读取数值，并按照工 件坐标系中的坐标值运动。
数控车轴类零件工艺设计及程序编制
2013 届毕业设计 系 别：信息与工程系专业名称： 数 控 技 术 姓 名：学 号： 20100204012 班 级： 10 数 控 技 术 指导教师：2012 年 12 月 20 日MinBei Vocational And Technical College数控车轴类零件工艺设计及程序编制摘要随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用，因为效率、质量是先进制造技术的主体。
高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。
而对于数控加工,无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量，对一些工艺问题(如对刀点、加工路线等)也需做一些处理。
并在加工过程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的产品。
本文根据数控机床的特点，针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切削用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制。
通过整个工艺的过程的制定，充分体现了数控设备在保证加工精度，加工效率，简化工序等方面的优势。
关键词：轴类零件，工艺分析，数控编程，数控加工目录一引言 (1)二轴类零件加工工艺分析 (2)（一）典型轴类零件的加工工艺 (2)（二）数控车床的概述 (3)（三）分析加工对象 (6)（四）夹具和刀具的选择 (7)三零件工艺过程卡设计 (8)（一）数控加工步骤、工艺特点及内容 (8)（二）加工工序的划分 (9)（三）编制工艺过程卡 (10)（四）切削用量的确定 (10)（五）编制加工工序卡 (11)四数控车削编程及仿真 (12)（一）刀具加工进给路线的确定 (12)（二）本零件加工所用刀具 (13)（三）编程基础 (14)（四）斯沃数控仿真 (21)结束语 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录 (34)数控车轴类零件工艺设计及程序编制李汪洋一、引言为了在激烈的巿场竞争中立于不败之地，各工业发达国家均投入了大量的资金，对现代制造技术进行研究开发，并提出了各式各样全新的制造模式。
数控车床编程指令及应用
数控车削编程与仿真
11、精加工循环指令G70
指令格式： G71 P（ns）Q（nf）
指令功能：用于G71、G72、G73粗加工循环指令
注 后的精加工循环 意
（1）精车过程中的F、S、T在程序段P（ns）到Q（nf） 间指定。
（2） P（ns）和Q（nf）间的程序段不能调用子程序。
数控车削编程与仿真
切削圆柱螺纹
仿真视频
数控车削编程与仿真
7、复合螺纹切削循环指令G76
可以完成一个螺纹段的全部加工任务，其进刀方法有利于改 善刀具的切削条件。
G76切螺纹循环指令轨迹
数控车削编程与仿真
指令格式：G76 P（m）（r）（a）Q（Δdmin） R（d） G76 X（U）Z（W） R（i）P（k）Q（Δd）F（
其中：e:退刀量，该参数为摸态值； X：为B点的X坐标值； U：从A点B的增量； Z：C点的坐标值； W：从A点至C点的增量； Δi轴方向间断切削长度（无正负）； Δk:轴方向间断切削长度（无正负） Δd:切削至终点的退刀量。Δd的符号为正，但如果X（U）及P（Δi ）省略，可以指定为希望符号来实现给定的退刀方向。
G92指令举例:
O0002; T0101; N05 G00X100.0Z50.0; N10 M03S500; N20 G00 X40.0Z2.0; N25 G92 X29.2Z-52.0F1.5; N30 X28.6;
N31 X28.2; N32 X28.04; N35 G00 X100.0Z50.0; N40 M05; N45 T0100; N50 M30;
G71、G70指令举例：
O0004; G50 S2500; G40 G96 G99 S60 M03 T0101; G00 X84.0 Z3.0; G71 U2.0 R1.0; G71 P10 Q20 U0.2 W0.1 F0.4; N10 G00 X20.0; G01 G42 Z2.0 S100; Z-20.0; X40.0 W-20.0; G03 X60.0 W-10.0 R10.0;
数控手工编程的方法及步骤
数控手工编程的方法及步骤数控编程的要紧内容有：分析零件图样确定工艺过程、数值计算、编写加工程序、校对程序及首件试切。
编程的具体步骤讲明如下：1．分析图样、确定工艺过程在数控机床上加工零件，工艺人员拿到的原始资料是零件图。
依据零件图，能够对零件的外形、尺寸精度、表层粗糙度、工件材料、毛坯种类和热处理状况等进行分析，然后选择机床、刀具，确定定位夹紧装置、加工方法、加工顺序及切削用量的大小。
在确定工艺过程中，应充分考虑所用数控机床的指令功能，充分发扬机床的效能，做到加工路线合理、走刀次数少和加工工时短等。
此外，还应填写有关的工艺技术文件，如数控加工工序卡片、数控刀具卡片、走刀路线图等。
2．计算刀具轨迹的坐标值依据零件图的几何尺寸及设定的编程坐标系，计算出刀具中心的运动轨迹，得到全部刀位数据。
一般数控系统具有直线插补和圆弧插补的功能，关于外形对比简单的平面形零件〔如直线和圆弧组成的零件〕的轮廓加工，只需要计算出几何元素的起点、终点、圆弧的圆心〔或圆弧的半径〕、两几何元素的交点或切点的坐标值。
要是数控系统无刀具补偿功能，因此要计算刀具中心的运动轨迹坐标值。
关于外形复杂的零件〔如由非圆曲曲折折曲曲折折折折线、曲曲折折曲曲折折折折面组成的零件〕，需要用直线段〔或圆弧段〕逼近实际的曲曲折折曲曲折折折折线或曲曲折折曲曲折折折折面，依据所要求的加工精度计算出其节点的坐标值。
3．编写零件加工程序依据加工路线计算出刀具运动轨迹数据和已确定的工艺参数及辅助动作，编程人员能够按照所用数控系统的功能指令及程序段格式，逐段编写出零件的加工程序。
编写时应注重：第一，程序书写的典型性，应便于表达和交流；第二，在对所用数控机床的性能与指令充分熟悉的本原上，各指令使用的技巧、程序段编写的技巧。
4．将程序输进数控机床将加工程序输进数控机床的方式有：光电阅读机、键盘、磁盘、磁带、存储卡、连接上级计算机的DNC接口及网络等。
目前常用的方法是通过键盘直截了当将加工程序输进〔MDI方式〕到数控机床程序存储器中或通过计算机与数控系统的通讯接口将加工程序传送到数控机床的程序存储器中，由机床操作者依据零件加工需要进行调用。
数控加工程序编制基本概念(1)
数控加工程序2．1 程序编制的基本概念一、数控编程的方法1、手工编程手工编程是指在编程的过程中，全部或主要由人工进行。
对于加工形状简单、计算量小、程序不多的零件，采用手工编程较简单、经济、效率高。
2、自动编程（APT语言）为了解决数控加工中的程序编制问题，50年代，MIT设计了一种专门用于机械零件数控加工程序编制的语言，称为APT（Automatically Programmed Tool）。
是编程人员根据零件图纸要求用一种直观易懂的编程语言（包括几何、工艺等语句定义）手工编写一个简短的零件源程序，然后输给计算机，计算机经过翻译处理和刀具运动轨迹处理，再经过后置处理，自动生成数控系统可以识别的加工程序。
由此可见，APT语言不能直接控制机床。
APT几经发展，形成了诸如APTII、APTIII（立体切削用）、APT（算法改进，增加多坐标曲面加工编程功能）、APTAC（Advancedcontouring）(增加切削数据库管理系统)和APT/SS（Sculptured Surface）(增加雕塑曲面加工编程功能)等先进版。
采用APT语言编制数控程序具有程序简炼，走刀控制灵活等优点，使数控加工编程从面向机床指令的“汇编语言”级，上升到面向几何元素.APT仍有许多不便之处：采用语言定义零件几何形状，难以描述复杂的几何形状，缺乏几何直观性；缺少对零件形状、刀具运动轨迹的直观图形显示和刀具轨迹的验证手段；难以和CAD数据库和CAPP系统有效连接；不容易作到高度的自动化，集成化。
针对APT语言的缺点，1978年，法国达索飞机公司开始开发集三维设计、分析、NC加工一体化的系统，称为CATIA。
随后很快出现了象EUCLID，UGII，INTERGRAPH，Pro/Engineering，MasterCAM及NPU/GNCP等系统，这些系统都有效的解决了几何造型、零件几何形状的显示，交互设计、修改及刀具轨迹生成，走刀过程的仿真显示、验证等问题，推动了CAD和CAM向一体化方向发展。
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数控加工的常用指令及简单程序的手工编制
王卫兵单岩
1 前言
学习数控指令及手工编程的目的是：
(1)能够对用CAD/CAM系统自动生成的NC程序进行检查和修改；
(2)在一些情况下手工编程更快；
(3)在毛坯尺寸与自动编程所用数据有偏差时，手工编程加工到确定的毛坯尺寸；
(4)某些编程工作（如尾车灯散光纹）无法用自动编程完成，只能通过手工编程进行。
尽管现有的数控系统种类和品牌较多，但它们所使用的NC程序基本上遵循统一的标准，即ISO1056-1975E标准。
利用CAD/CAM软件自动生成的NC程序也必须是符合该标准的代码才能被机床所接收。
标准代码（指令）包括有准备功能（G指令），辅助功能（M指令），主轴功能（S 指令），速度功能（F指令）和换刀功能（T指令）。
2 NC程序结构
先来看一段NC程序：
O0001; （程序号）
(TIME=22:52 25-02-02 TOOL - 1 DIA: 20. ) （注释说明编程时间和所用刀具）
N10 G90 G54 G00 X170. Y-150. Z100.; （工作单节）
N20 M3 S500;
…………
…………
N140 G03 X56. Y-42. R-70.;
N150 G01 Y-60.;
N160 G0 Z100. G40 M05;
N170 M30; （程序结束）
NC程序通常由程序号码，注释语句，工作单节，程序结束语句组成。
程序号码用于标识程序；由字母“O”加上四位数字组成。
注释语句常用于说明程序所用刀具，刀具补正号，编程员，编程时间等信息，机床不对此语句做出响应，注释语句需写在括号（）内。
程序结束语句通常使用指令M2或M30，被调用的子程序使用返回主程序指令M99。
工作单节是NC程序的主体部分，可以由顺序号码（N）+准备机能（G）+坐标（X，Y，Z）+辅助机能（M）+主轴机能（S）+进给机能（F）+结束符号（“；”）组成。
工作单节可以是以上组成部分的一个或数个部分组合，但同一功能组的指令不能在同一单节重复出现，如G01和G02不能出现在同一单节。
通常某一指令的参数未作更改时，该指令代码可以省略。
3 常用NC指令
3.1 G指令
●G90/G91：绝对指令/增量指令。
其中G90表示NC程序中的刀位坐标是以工作坐标
系原点为基准来计算和表达的。
而G91则意味着NC程序中刀位终点的坐标都是以相对于刀位起点的增量来表示的。
例如图1中从A点到E点再到C点的坐标用G90和G91表述分别为：
（1）G90 X100.Y80.;
X150.;
（2）G91 X50.Y50.;
图1
图2
●G00/G01：快速定位/直线插位
G00快速移动到终点，其进给速度由机床参数设定，而且其X、Y、Z轴的进给速度均以最大值运动。
通常在未加工时使用，用于快速定位到某一位置。
G01指令是依据程式移动单节作最短距离的直线运动，需要指定进给F值。
如图2 所示，刀具从A点出发到C点，G00指令（G00 G90 X150. Y80.;）走的轨迹是45°的直线到E点，再走一段X轴的单向运动到C点；而使用G01指令（G01 G90 X150. Y80.;）走的轨迹是直接从A点到C点。
●G02/G03顺时针圆弧插位/逆时针圆弧插位
G02/G03有两种表达格式，一种为半径格式，使用参数值R，其格式为：G02/G03 X_ Y_ Z_ R_ F_；（_为数值）R值的正负影响切削圆弧的角度，R值为正时，刀位起点到刀位终点的角度小于或等于180°，R值为负值时刀位起点到刀位终点的角度大于或等于180°。
如图3 所示，加工程式：G02 X150. Y80. R-50.; 轨迹从A点经E点到C点，所走轨迹大于180°。
程式G03 X150. Y80. R50.; 的轨迹为从A点经B点到C点。
使用该格式不能切削一个整圆，如需切削一个整圆时，可在圆上取一点分两段加工。
另一种为向量格式，使用参数I，J，K，其格式为：G02/G03 X_ Y_ Z_ I_ J_ K_ F_，在加工一整圆时，使用G02/G03 I_J_即可。
I、J、K值为加工起点相对于圆心的X、Y、Z轴的向量，亦即是X、Y、Z坐标的差值（见图4）。
O
A
C
x
y
50
100
30
80
E
150
B
图3
图4 原点的机械坐标。
其设置值设定在机床对应的“工件补正”中。
● G41/G42刀具半径左补正/刀具半径右补正；G40刀具半径补正取消
刀具实际加工是以中心对准坐标点，在编程时可以不考虑刀具半径，使用G41/G42指令可以在使用不同半径的刀具时设定不同的补正值，其格式为：G41/G42 D_。
使用G41/G42指令可用于偏移轨迹，进行试切。
● G43/G44刀具长度正向补正/刀具长度负向补正；G49刀具长度补正取消
G43/G44实际上是设定工件相对于刀具的Z 轴原点，所以也可以将刀具的长度补正值设为G54坐标系中的Z 值，使用G43/G44指令可以指定不同的补正号，其格式为：G43/G44 H_。
● G73~G79，G81~G89固定循环指令，G80取消固定循环。
这些指令多用于孔加工，
如钻孔，搪孔，攻牙等，这部分的常用指令将在下期作专题介绍。
3.2 M 指令
● M00程式停止
程序运行遇到M00指令将停止运行下一单节，按机床启动键后，重新开始运行，常应用于刀具或加工位置调整时使用。
● M2/M30 程式结束
M30指令可使程式重新回到程式起始处，等待下一次加工。
而M02停止在结尾位置，如需重新运行该程序，需按“RESET ”键还原或者手动移动光标到起始位置。
● M3/M4 主轴正转/主轴反转，M5主轴停止。
除非必要并有绝对把握外，请慎重使用M4。
● M8/M9 冷却液开/冷却液关
对冷却液的开关建议使用控制面板上的按钮控制，以保证有充分准备，免得冷却液到处飞溅。
● M98呼叫子程序
当加工程式运行到M98指令时，将调用子程序，进到子程序的起始处，格式为M98 P_ 。
● M99返回主程序
子程序结束，返回主程序，继续运行主程序调用子程序以后的单节。
3.3 F 指令
进给机能，指定机床进给速度，单位为mm/min 。
在G01，G02/G03及G71~G89等
指令中配合使用。
F指令是一个持续指令，即在下一F指令出现前，将一直保持该F指令所指定的进给值。
F值的确定需要考虑主轴转速，刀具材料、刀具大小及刃数，被加工材料硬度等因素。
3.4 S指令
主轴机能，指定主轴转速，单位为每分钟回转数rpm，配合M03/M04使用。
3.5 T指令
刀具机能，指定刀具号，适用于带有刀库的加工中心，并要求将各刀具的补正值设定好，在模具加工较少使用。
4手工编程示例
下面结合一个典型的实例对手工编程步骤及程序结构和语句作进一步说明：
如图5零件作精加工，毛坯已加工，余量不大：
图5
(1)首先，确定其工作原点：以中心点为X、Y原点，圆柱顶面即工件最高面为Z
轴0点。
(2)计算坐标点，圆柱被切角点坐标值为X56. Y42.
(3)选择刀具，选用φ20的端铣刀，设定刀具直径补正D01=10.，确定切削方式为
顺铣，补正方向为左。
(4)依据刀具给定的加工参数与工件材质，计算并取整，得出主轴转速S=500和进
给速度F=300。
(5)编写程式，完整NC程式见“2 NC程序结构”的示例程序。
(6)检验程序
程序中，第一行指定程序号码；第二行说明选用的刀具和补正号、编程时间；以下每一行为一个工作单节，每一单节以“；”结束。
N10单节指定选用坐标系，并选用绝对坐标，同时指定刀具的起始位置。
N40单节刀具半径补正开始，N50~N80完成正方形的加工，N110、N120单节以较慢的速度Z向下刀，防止误切正方形的上表面。
N130~N140加工圆柱，N150将刀具退出离开接触点再抬刀。
N170程序结束。
5手工编程的注意点
进行手工编程时，应注意以下几个问题和细节：
(1)大部分的机床设置默认单位为1μm 即0.001毫米，而加上小数点后的单位为
mm，所以在编程时一定不要忘记坐标值后的小数点。
(2)注意参数值的正负，选择正确的切削方向和补正方向。
(3)结合使用G90/G91可以减少计算量，但一定不能混淆。
(4)编制程式时，最好在同一平面内运行，避免三轴同时运动，如：将Z轴运行列
为单独的一个单节，这样可以有更好的安全性。
(5)在程式末尾，加工完成时，建议先使用M05停止主轴转动，再由M02或M30
结束程序。
M02/M30也将停止主轴，但主轴所受的扭力较大，机床主轴齿轮寿命受损。
(6)对较长的程序，建议使用CAD/CAM自动编程软件进行编程，或者在计算机上
书写完整并检验后再传输到数控机床，这样可以避免或减少错误，同时减少机床待机时间，提高机床利用率。