数控加工编程基础-2(加工程序指令代码、组成).ppt

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1、一、准备功能代码（一、准备功能代码（G代码）代码）二、辅助功能代码（二、辅助功能代码（M代码）代码）三、进给速度功能指令（三、进给速度功能指令（F代码）代码）四、主轴速度功能指令（四、主轴速度功能指令（S代码）代码）五、刀具功能指令（五、刀具功能指令（T代码）代码）1 1一、准备功能代码（G代码）作用：作用：准备功能是建立机床或控制系统工作方式的一种命令，一般用来规定刀具和工件的相对运动轨迹（即插补功能）、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿、坐标偏置和暂停等多种加工操作方式，以及厂家自定义的多种固定循环指令和宏指令调用等。组成：组成：它由地址符G及其后的两位数字或三位数字组成，也可以带一位小数。一

2、个数控系统的一个数控系统的G G代码多少可衡量其功能的强弱。代码多少可衡量其功能的强弱。2 2FANUC数控系统常用的G代码代码 3 3 G指令按其功能的不同分为若干组，不同组的G指令，在同一程序段中可指定多个。如果在同一程序段指定了两个或两个以上同组的模态指令，则只有最后指定的G指令有效，或有的数控系统报警。如：N20 G54 G90 G00 X0 Y0 Z10G G指令有指令有模态指令模态指令和和非模态指令非模态指令两种。两种。1 1模态指令：模态指令：该指令一经在程序段中指定就在其后续程序段中一直有效，直到后续程序段中使用同组的G代码取代它。模态指令又称续效指令。2 2非模态指令：非模态

3、指令：只在书写了该代码的程序段中有效，下一程序段需要时，必须重新写出。非模态指令也称为程序段有效指令、非续效指令。4 45 5 作用：作用：用于控制机床及其辅助装置的通、断的指令。如主轴的开、停，冷却液的开、闭，运动部件的夹紧与松开等辅助动作。组成：组成：M后跟两位数字组成（见P59）二、辅助功能代码（M代码）6 6(1)M00 程序停止 暂停指令，当执行有M00指令的程序段后，主轴停转、进给停止、切削液关、程序停止。代码模态功能说明代码模态功能说明M00非模态程序停止M03模态主轴正转起动M01非模态选择停止M04模态主轴反转起动M02非模态程序结束M05*模态主轴停止转动M30非模态程序结

4、束并返回程序起始点M06非模态换刀M98非模态调用子程序M07模态切削液打开M99非模态子程序结束M09*模态切削液停止7 71程序停止程序停止（1）M00程序停止程序停止 当CNC执行到M00指令时，将暂停执行当前程序，暂停时机床的主轴、进给及冷却液停止主轴、进给及冷却液停止，而全部现存的模态信息保持不变。当重新按下控制面板上的循环启动按钮循环启动按钮，可使机床继续运转。加工中需停机检查、测量零件或手动变速、换刀和交接班等，可使用M00指令。一般情况下，M00指令单独位于一个程序段内。8 8（2）M01计划（任选）停止计划（任选）停止 该指令的作用与M00相似。不同的是，除非操作人员预先按下

5、操作面板上的“任选停止任选停止”按钮按钮确认这个指令，否则这个指令不起作用，继续执行以下程序。该指令常用于加工一批工件时，对工件上关键尺寸的抽样检查或有时需要临时停车。9 92程序结束程序结束（1）M02程序结束。程序结束。写在主程序的最后一个程序段中，当CNC执行到M02指令时，机床的主轴、进给、冷却液等所有动作全都自动停止，整个系统复位，加工结束。执行后，程序的内部指针停在程序的最后；若要再次运行程序，需要重新调用。（2）M30程序结束并返回到零件程序头程序结束并返回到零件程序头 M30 和M02 功能基本相同，也是表示程序结束。但该指令执行后，程序的内部指针停在程序的开头，若要再次运行程

6、序，不需要重新调用，只要按下控制面板上“循环启动”键即可。该指令常用于批量加工（换工件时用）。M00、M01、M02、M30均为非模态的后作用指令。均为非模态的后作用指令。10103主轴转动指令主轴转动指令 M03主轴正转 M04主轴反转 M05主轴停转 一般在主轴停止的同时，进行制动和关闭冷却液。M19主轴定向停止。指令执行后，主轴停在预定的角度位置上。M03、M04为前作用指令，为前作用指令，M05、M19为后作用指令。为后作用指令。4M06 换刀指令换刀指令 M06用于在加工中心上调用一个安装在刀库中的刀具，刀具将被自动地安装在主轴上。M06为非模态后作用指令。为非模态后作用指令。111

7、15切削液指令切削液指令 M072号切削液（雾状）开（冷却泵启动）M081号切削液（液状）开（冷却泵启动）M09切削液停 M07、M08为模态前作用指令，为模态前作用指令，M09为模态后作用指令。为模态后作用指令。1212三、进给速度功能指令（F代码）进给功能字的地址符是F，所以又称F功能或F指令。它由进给地址符F及数字组成，数字表示刀具相对于工件的合成进给速度。对于车床系统，可分为每分钟进给每分钟进给和每每转进给转进给两种方式表示，对于铣床系统，一般只用每分钟进给方式表示。F后带若干位数字，如F150、F3500等。后面所带的数字表示实际的速度值，上述两个指令分别表示F=150mm/min；

8、F=3500mm/min；F0.1表示0.1mm/r。F代码为模态代码代码为模态代码。F地址在螺纹切削程序段中还常用来指定螺纹导程。13131414四、主轴速度功能指令（S代码）作用：作用：S指令用于指定主轴转速。组成：组成：由主轴转速地址符S及数字组成，数字表示主轴转速，单位为r/min。由于现今数控机床的主轴都采用高性能的伺服驱动，可用直接法指定任何一种转速，即可用地址符S的后续数字直接指定主轴转数。例如，若要求1200r/min，则编程指令为S1200。S S代码为模态代码。代码为模态代码。1515五、刀具功能指令（T代码）作用：作用：用于选刀。组成：组成：T代码和数字组成，其后的数值表

9、示选择的刀具号。在加工中心上执行T 指令刀库转动选择所需的刀具，然后等待直到M06 指令作用时自动完成换刀。对于数控车床，执行T指令即可完成换刀动作。如加工中心中使用T01 M06；数控车床中使用T01,实现换1号刀动作。T代码为模态代码代码为模态代码。当一个程序段同时包含T代码与刀具移动指令时,先执行T代码指令，而后执行刀具移动指令。1616第四节 数控加工程序的格式与组成一、零件加工程序的结构一、零件加工程序的结构1.1.程序名程序名2.2.程序主体程序主体3.3.3.3.程序结束部分程序结束部分 P0001 N10 T01 M06 S1000 M03 N20 G54 G90 G00 X0

10、 Y0 Z10 N30 G01 Z-5 F80 M07 N40 G41 G01 X10 Y5 N50 G01 X10 Y30 N60 G01 X20 Y30 N70 G02 X30Y20 CR=5 N80 G01 X30 Y10 N90 G01 X5 Y10 N100 G40 X0 Y0 N110 G00 Z200 N120 M09 M05 N130 M301717第四节 数控加工程序的格式与组成1.1.程序名程序名 程序名也叫程序号，是一个程序必需的标识符。绝大多数数控系统的程序名由地址符后带若干位数字组成。常见的地址符有：“%”、“O”、“P”等，视具体数控系统而定，国产华数控系统用“%”

11、，日本FANUC 系统用“O”。后面所带的数字一般为48位。如：O2000。德国SINUMIRIK数控系统的程序名直接用数字和字母命名。PKJ85 N10 T01 M06 S1000 M03 N20 G54 G90 G00 X0 Y0 Z10 1818第四节 数控加工程序的格式与组成2.2.程序主体程序主体 数控加工要完成的全部动作，是整个程序的核心由若干个程序段程序段组成，每个程序段由一个或多个指令构成。N10 T01 M06 S1000 M03 N20 G54 G90 G00 X0 Y0 Z10 N30 G01 Z-5 F80 M07 N40 G41 G01 X10 Y5 N50 G01

12、X10 Y30 N60 G01 X20 Y30 1919第四节 数控加工程序的格式与组成 每个程序段是由若干指令字（code word）组成，每个指令字是由文字（地址符）或与其后所带的数字一起组成。N20 G54 G90 G00 X0 Y0 Z10；指令字指令字指令字指令字 G90地址符地址符 数字数字结束符结束符2020第四节 数控加工程序的格式与组成字符意义字符意义A关于X 轴的角度尺寸M辅助功能B关于Y 轴的角度尺寸N顺序号C关于Z 轴的角度尺寸O不用，有的定为顺序编号D第二刀具功能，也有定为偏置号P平行于X 轴的第三尺寸，也有定为固定循环的参数E第二进给功能Q平行于Y 轴的第三尺寸，也

13、有定为固定循环的参数F第一进给功能R平行于Z 轴的第三尺寸，也有定为固定循环的参数,圆弧的半径等G准备功能S主轴速度的功能H暂不指定，有的定为偏置号T第一刀具功能I平行于X 轴的插补参数或螺纹导程U平行于X 轴的第二尺寸J平行于Y 轴的插补参数或螺纹导程V平行于Y 轴的第二尺寸K平行于Z 轴的插补参数或螺纹导程W平行于Z 轴的第二尺寸L不指定，有的定为固定循环返回次数，也有的定为子程序返回次数X、Y、Z基本尺寸地址字母表 2121第四节 数控加工程序的格式与组成三、程序的分类三、程序的分类 主程序主程序和子程序子程序 有时被加工零件上，有多个形状和尺寸都相同的部位，若按通常的方法编程，则有一定

14、量的连续程序段在几处完全重复的出现，则可以将这些重重复复的的程程序序串串，单单独独地地提提出出来来按按一一定定格格式式做做成成子子程程序序，程序中子程序以外的部分便称为主程序主程序。2222第四节 数控加工程序的格式与组成两次调用子程序的示意图 2323第四节 数控加工程序的格式与组成例：在某工件上要铣出10个几何形状完全相同的台阶，如下图所示，可采用子程序编程：2424第四节 数控加工程序的格式与组成O2002N01 G91 G00 G41 D01 X50 Y35 S400 M03 M08；N02 M98 P01L10；N03 M02；#01N01 G00 Z-25；N02 G01 Y60

15、F100；N03 X50；N04 G02 Y-50 J-25；N05 G01 X-55；N06 G00 Z25；N07 X165 Y-10；N08 M99；2525第六节 数控编程中的数值处理 数学处理：数学处理：根据被加工零件图样，按照已经确定的加工工艺路线和允许的编程误差，计算数控系统所需要输入的数据 数学处理一般包括两个内容：数学处理一般包括两个内容：根据零件图样给出的形状，尺寸和公差等直接通过数学方法（如三角、几何与解析几何法等），计算出编程时所需要的有关各点的坐标值；当按照零件图样给出的条件不能直接计算出编程所需的坐标，也不能按零件给出的条件直接进行工件轮廓几何要素的定义时，就必须根

16、据所采用的具体工艺方法、工艺装备等加工条件，对零件原图形及有关尺寸进行必要的数学处理或改动，才可以进行各点的坐标计算和编程工作。2626第六节 数控编程中的数值处理一、编程原点的选择一、编程原点的选择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。编程原点的确定原则为：编程原点的确定原则为：(1)将编程原点选在设计基准上并以设计基准为定位基准(2)容易找正对刀，对刀误差小；(3)编程方便；(4)在毛坯上的位置能够容易、准确地确定，并且各面的加工余量均匀；(5)对称零件的编程原点应选在对称中心。编程原点选定后，就应把各点的尺寸换算成以编程原点为基准的坐标值。为了在加工过程中有效的

17、控制尺寸公差，按尺寸公差的中值尺寸公差的中值来计算坐标值。2727第六节 数控编程中的数值处理二、未知点坐标的计算二、未知点坐标的计算 1.基点坐标的计算基点坐标的计算 基点：基点：任何一个零件的轮廓都是由不同的几何元素(如直线、圆弧及特形曲线等)组成的，各个元素间的连接点。如直线与直线的交点、直线与圆弧的交点或切点、圆弧与圆弧的交点与切点等。下图中的A、B、C、D、E等即为基点。零件的基点 2828第六节 数控编程中的数值处理求C点的坐标值可用多种方法，在此选用下面两种方法。方法一：求出直线BC的方程，然后与以O2为圆心、半径为30 的圆的方程联立求解。为了计算方便，可先将坐标原点选在A点上

18、，即A点坐标为（0，0）。2929第六节 数控编程中的数值处理方法二：如果以B和O2两点连线的中点O1为圆心、以O1O2的距离为半径作一个圆，这个圆与以O2为圆心、半径为30的圆相交于C点和另一对称点C。将这两个圆的方程联立求解也能求出C点的坐标值。可以看出，对于如此简单的零件，基点的计算都很麻烦对于复杂的零件，其计算工作量可想而知，为提高编程效率，可应用CAD/CAM软件辅助编程。3030第六节 数控编程中的数值处理2.节点坐标的计算节点坐标的计算 当被加工零件的轮廓形状与机床的插补功能不一致时，就只能采用逼近法逼近法，即用多个直线段或圆弧段去逼近被加用多个直线段或圆弧段去逼近被加工曲线工曲

19、线。这时，逼近线段与被加工曲线的交点就称为节点节点 如下图所示的曲线PE用直线段逼近时，其交点A、B、C、D就是节点。非圆曲线是用直线段（等间距法、等步长法和等误差法等）或圆弧段（曲率圆法、三点圆法和相切圆法等）逼近加工的。节点坐标计算：计算机、人工、AutoCAD绘图。3131第六节 数控编程中的数值处理3.刀位点轨迹的计算刀位点轨迹的计算 对没有刀具偏置功能的数控系统，应计算出刀位点（对铣刀来讲为刀具中心）轨迹的基点和节点，作为编程的输入数据。下图中的a、b、c、d和e都是刀具中心轨迹的基点 零件轮廓曲线上的基点 4.脉冲数计算脉冲数计算 有些数控系统采用脉冲数输入方式。把零件轮廓和刀具中心轨迹上基点和节点的坐标值除以相应的脉冲当量，换算成脉冲数。3232第六节 数控编程中的数值处理三、辅助程序计算三、辅助程序计算 由对刀点到切入点的程序以及切削完了返回到对刀点的程序都是辅助程序，在数值计算中，也应算出辅助程序所需的数据。如下图所示。引进点与退出点的选择 3333