数控机床与编程第二章.ppt

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1、第二章数控机床加工程序编制基础第二章 数控机床加工程序编制基础n n我们把从数控系统外部输入的直接用于加工的程序称为数控加工程序，简称为数控程序 n n应用软件 n n系统软件 n n对某一台数控机床编制加工程序时，应该严格按机床编程手册中的规定进行程序编制。2.1 数控程序编制的概念n n2.1.1 数控程序编制的定义 数控机床程序编制（又称数控编程）是指编程者（程序员或数控机床操作者）根据加工零件的图样和工艺文件的要求，编制出可在数控机床上运行以完成规定加工任务的一系列指令的过程。具体来说，数控编程是由分析零件图样和工艺要求开始到程序检验合格为止的全部过程。图2.1程序样本2.1 数控程序

2、编制的概念n n1、数控程序编制的内容及步骤n n 图2.2数控程序编制的内容及步骤分析零分析零件件图样图样和制定和制定工工艺艺方方案案数数 学学 处处 理理编编 写写 程程 序序程程 序序 校校 验验修 改2.1 数控程序编制的概念n n（1）分析零件图样和制定工艺方案n n（2）数学处理n n（3）编写零件加工程序n n（4）程序检验 2、数控程序编制的方法n n 数控加工程序的编制方法主要有两种：手工编制程序和自动编制程序。2.1 数控程序编制的概念n n（1 1）手工编程）手工编程n n 手工编程指主要由人工来完成数控编程中各个手工编程指主要由人工来完成数控编程中各个阶段的工作。如图阶

3、段的工作。如图2.32.3所示。所示。图图2 2.3 3手工编程手工编程 零件图样工艺 人员夹具表机床表刀具表工 艺规程编 程人员加工程序初稿加工程序修 改编程手册2.1 数控程序编制的概念n n（2）计算机自动编程n n 自动编程分为图形数控自动编程、语言数控自动编程和语音数控自动编程等。n n 图形数控自动编程是使用最为广泛的自动编程方式。字与字的功能1、字符与代码2.1 数控程序编制的概念n n 字符是用来组织、控制或表示数据的一些符号，国际上广泛采用两种标准代码：n n（1）ISO国际标准化组织标准代码n n（2）EIA美国电子工业协会标准代码 2.1 数控程序编制的概念n n2、字

4、字是指一系列按规定排列的字符，作为一个信息单元存储、传递和操作。如：“X2500”是一个字，X为地址符，数字“2500”为地址中的内容。2.1 数控程序编制的概念n n3 3、字的功能、字的功能 组成程序段的每一个字都有其特定的功能含义，组成程序段的每一个字都有其特定的功能含义，实际工作中，要遵照机床数控系统说明书来使用实际工作中，要遵照机床数控系统说明书来使用各个功能字。各个功能字。（1 1）顺序号字）顺序号字N N顺序号又称程序段号或程序段序号。顺序号又称程序段号或程序段序号。（2 2）准备功能字）准备功能字G G 准备功能字的地址符是准备功能字的地址符是G G，又称为，又称为G G功能或

5、功能或G G指令，指令，是用于建立机床或控制系统工作方式的一种指令。是用于建立机床或控制系统工作方式的一种指令。2.1 数控程序编制的概念 表表2.1 G2.1 G功能字含义表功能字含义表G G功能字功能字FANUCFANUC系系统统SIEMENSSIEMENS系系统统G00G00快速移快速移动动点定位点定位快速移快速移动动点定位点定位G01G01直直线线插插补补直直线线插插补补G02G02顺时针圆顺时针圆弧插弧插补补顺时针圆顺时针圆弧插弧插补补G03G03逆逆时针圆时针圆弧插弧插补补逆逆时针圆时针圆弧插弧插补补G04G04暂暂停停暂暂停停G05G05-通通过过中中间间点点圆圆弧插弧插补补G1

6、7G17XYXY平面平面选择选择XYXY平面平面选择选择G18G18ZXZX平面平面选择选择ZXZX平面平面选择选择G19G19YZYZ平面平面选择选择YZYZ平面平面选择选择G32G32螺螺纹纹切削切削-G33G33-恒螺距螺恒螺距螺纹纹切削切削G40G40刀具刀具补偿补偿注注销销刀具刀具补偿补偿注注销销G41G41刀具刀具补偿补偿左左刀具刀具补偿补偿左左G42G42刀具刀具补偿补偿右右刀具刀具补偿补偿右右G43G43刀具刀具长长度度补偿补偿正正-G44G44刀具刀具长长度度补偿补偿负负-G49G49刀具刀具长长度度补偿补偿注注销销-G50G50主主轴轴最高最高转转速限速限制制-G54G54

7、G G5 59 9加工坐加工坐标标系系设设定定零点偏置零点偏置G65G65用用户户宏指宏指令令-G70G70精加工循精加工循环环英制英制G71G71外外圆圆粗切粗切循循环环米制米制G72G72端面粗切端面粗切循循环环-G73G73封封闭闭切削切削循循环环-G74G74深孔深孔钻钻循循环环-G75G75外径切外径切槽循槽循环环-G76G76复合螺复合螺纹纹切切削循削循环环-G80G80撤撤销销固固定循定循环环撤撤销销固定固定循循环环G81G81定点定点钻钻孔循孔循环环固定循固定循环环G90G90绝对值绝对值编编程程绝对绝对尺寸尺寸G91G91增量增量值值编编程程增量尺寸增量尺寸G92G92螺螺纹

8、纹切切削循削循环环主主轴转轴转速速极限极限G94G94每分每分钟钟进给进给量量直直线进给线进给率率G95G95每每转进转进给给量量旋旋转进给转进给率率G96G96恒恒线线速速控制控制恒恒线线速度速度G97G97恒恒线线速速取消取消注注销销G96G96G98G98返回起返回起始平始平面面-G99G99 返回返回R R平平面面-2.1 数控程序编制的概念（3 3）尺寸字）尺寸字 尺寸字用于确定机床上刀具运动终点的坐标位尺寸字用于确定机床上刀具运动终点的坐标位置。置。（4 4）进给功能字）进给功能字F F进给功能字的地址符是进给功能字的地址符是F F，又称为，又称为F F功能或功能或F F指令，用指

9、令，用于指定切削的进给速度。于指定切削的进给速度。（5 5）主轴转速功能字）主轴转速功能字S S 主轴转速功能字的地址符是主轴转速功能字的地址符是S S，又称为，又称为S S功能或功能或S S指令，用于指定主轴转速。单位为指令，用于指定主轴转速。单位为r/minr/min。2.1 数控程序编制的概念（6）刀具功能字T 刀具功能字的地址符是T，又称为T功能或T指令，用于指定加工时所用刀具的编号。（7）辅助功能字M 辅助功能字的地址符是M，后续数字一般为13位正整数，又称为M功能或M指令，用于指定数控机床辅助装置的开关动作，见表2.2。表2.2 M功能字含义表MM功能字功能字 含含 义义 M00M

10、00程序停止程序停止 M01M01计计划停止划停止 M02M02程序停止程序停止 M03M03主主轴顺时针轴顺时针旋旋转转 M04M04主主轴轴逆逆时针时针旋旋转转 M05M05主主轴轴旋旋转转停止停止 M06M06换换刀刀 M07M072 2号冷却液开号冷却液开 M08M081 1号冷却液开号冷却液开 M09M09冷却液关冷却液关 M30M30程序停止并返回开始程序停止并返回开始处处 M98M98调调用子程序用子程序 M99M99返回子程序返回子程序 2.1 数控程序编制的概念n n程序格式n n 1、程序段格式 程序段格式是指程序段中的字、字符和数据的安排形式。程序段格式举例：N30G01

11、X88.1Y30.2F500S3000T02M08N40X90（本程序段省略了续效字“G01，Y30.2，F500，S3000，T02，M08”，但它们的功能仍然有效）2.1 数控程序编制的概念在程序段中，必须明确组成程序段的各要素：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。2.1 数控程序编制的概念n n2、加工程序的一般格式 n n（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。n n（2）程序名 程

12、序名有两种形式：一种是英文字母O和14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。2.1 数控程序编制的概念n n（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。n n（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。加工程序的一般格式举例：2.1 数控程序编制的概念n n%/开始符 O1000 /程序名 N10 G00 G54 X50 Y30 M03 S3000 N20 G01 X88.1 Y30.2 F500 T02 M08 N30 X90 /程序主体 N300 M30 /结束符%2.2数控机床的坐标系 n n机床坐

13、标系 n n、机床坐标系的确定 n n（1）机床相对运动的规定 n n（2）机床坐标系的规定 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。2.2数控机床的坐标系 2.2数控机床的坐标系 1 1）伸出右手的大拇指、食指和中指，并互）伸出右手的大拇指、食指和中指，并互为为9090。则则大拇指代表大拇指代表X X坐坐标标，食指代表食指代表Y Y坐坐标标，中指代表，中指代表Z Z坐坐标标。2)2)大拇指的指向大拇指的指向为为X X坐坐标标的的n n 正方向，食指的指向正方向，食指的指向为为Y Y坐坐 n n 标标的正方向，中指的指向的正方向，中指的指向为为 n n Z Z坐坐

14、标标的正方向。的正方向。n n3)3)围绕围绕X X、Y Y、Z Z坐标旋转的坐标旋转的n n 旋转坐标分别用旋转坐标分别用A A、B B、C C表表n n 示，根据右手螺旋定则，大示，根据右手螺旋定则，大n n 拇指的指向为拇指的指向为X X、Y Y、Z Z坐标中坐标中 n n 任意轴的正向，则其余四指的任意轴的正向，则其余四指的 n n 旋转方向旋转方向 即为旋转坐标即为旋转坐标A A、B B、CC的正向的正向,见图见图2 2.5 5。图2.5直角坐标系2.2数控机床的坐标系n n（3）运动方向的规定 增大刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向，如图2.6所示为数控车床上两个运动的正方向

15、。2.2数控机床的坐标系n n、坐标轴方向的确定（1）Z坐标 Z坐标的运动方向是由传递切削动力的主轴所决定的，即平行于主轴轴线的坐标轴即为Z坐标，Z坐标的正向为刀具离开工件的方向。（2）X坐标X坐标平行于工件的装夹平面，一般在水平面内。2.2数控机床的坐标系 （3）Y坐标 在确定X、Z坐标的正方向后，可以用根据X和Z坐标的方向，按照右手直角坐标系来确定Y坐标的方向。图1.7.7所示为数控车床的Y坐标。2.2数控机床的坐标系n n例：根据图2.8所示的数控立式铣床结构图，试确定X、Y、Z直线坐标。（1 1）Z Z坐标：平行于主轴，刀具离坐标：平行于主轴，刀具离 开工件的方向为正。开工件的方向为正

16、。（2 2）X X坐标：坐标：Z Z坐标垂直，且刀具坐标垂直，且刀具旋转，所以面对刀具主轴向立柱旋转，所以面对刀具主轴向立柱方向看，向右为正。方向看，向右为正。（3 3）Y Y坐标：在坐标：在Z Z、X X坐标确定后，坐标确定后，用右手直角坐标系来确定。用右手直角坐标系来确定。2.2数控机床的坐标系n n、附加坐标系n n（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。n n（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。2.2数控机床的坐标系n n、机床原点的设置 n n（1）数控

17、车床的原点 2.2数控机床的坐标系n n（2）数控铣床的原点 n n、机床参考点 机床参考点是用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点。2.2数控机床的坐标系n n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。编程原点应尽量选择在零件的设计基准或工艺基准上，编程坐标系中各轴的方向应该与所使用的数控机床相应的坐标轴方向一致。2.2数控机床的坐标系2.2数控机床的坐标系2.2数控机床的坐标系n n加工坐标系 1、加工坐标系的确定、加工坐标系的确定加工坐标系是指以确定的加工原点为基准所建立的坐标系。加工原点也称为

18、程序原点，是指零件被装夹好后，相应的编程原点在机床坐标系中的位置。2、加工坐标系的设定2.2数控机床的坐标系n n方法一方法一：在机床坐标系中直接设定加工原点。（1）加工坐标系的选择（2）设定加工坐标系指令 1）G54G59为设定加工坐标系指令。2）G54G59在加工程序中出现时，即选择了相应的加工坐标系。2.2数控机床的坐标系n n方法二：方法二：通过刀具起始点来设定加工坐标系。(1)加工坐标系的选择 加工坐标系的原点可设定在相对于刀具起始点的某一符合加工要求的空间点上。(2)设定加工坐标系指令 G92为设定加工坐标系指令。2.2数控机床的坐标系2.2数控机床的坐标系用G92设置加工坐标系，

19、也可看作是：在加工坐标系中，确定刀具起始点的坐标值，并将该坐标值写入G92编程格式中。例题：在上图中，当a=50mm,b=50mm,c=10mm时，试用G92指令设定加工坐标系。设定程序为G92X50Y50Z10 2.2数控机床的坐标系n n机床加工坐标系设定的实例下面以数控铣床（FANUC0M）加工坐标系的设定为例，说明工作步骤：在选择了图2.17所示的被加工零件图样，并确定了编程原点位置后，可按以下方法进行加工坐标系设定：1、准备工作 2.2数控机床的坐标系2.2数控机床的坐标系机床回参考点，确认机床坐标系；2、装夹工件毛坯通过夹具使零件定位，并使工件定位基准面与机床运动方向一致；3、对刀

20、测量 用简易对刀法测量,方法如下:用直径为10的标准测量棒、塞尺对刀，得到测量值为X=-437.726,Y=-298.160,如图2.18所示。Z=-31.833，如图2.19所示。2.2数控机床的坐标系图图2.18X2.18X、Y Y向对刀方法向对刀方法 2.2数控机床的坐标系2.2数控机床的坐标系4 4、计算设定值、计算设定值 按图按图2.182.18所示所示,将前面已测得的各项数据将前面已测得的各项数据,按设按设定要求运算。定要求运算。X X坐标设定值坐标设定值坐标设定值坐标设定值：X=-437.726+5+0.1+40=X=-437.726+5+0.1+40=-392.626mm-39

21、2.626mm 注：注：-437.726mm-437.726mm为为X X坐标显示值；坐标显示值；+5mm +5mm为测量棒半径值；为测量棒半径值；+0.1mm +0.1mm为塞尺厚度；为塞尺厚度；+40.0+40.0为编程原点到工件定位基准面在为编程原点到工件定位基准面在X X坐坐标方向的距离。标方向的距离。2.2数控机床的坐标系Y坐标设定值：坐标设定值：Y=-298.160+5+0.1+46.5=-246.46mm注：如图2.18所示，-298.160mm为坐标显示值；+5mm为测量棒半径值；+0.1mm为塞尺厚度；+46.5为编程原点到工件定位基准面在Y坐标方向的距离。Z坐标设定值：坐标

22、设定值：Z=-31.833-0.2=-32.033mm。注：-31.833为坐标显示值；-0.2为塞尺厚度,如图2.19所示。2.2数控机床的坐标系 通过计算结果为：X-392.626；Y-246.460；Z-32.033。5、设定加工坐标系将开关放在MDI方式下，进入加工坐标系设定页面。输入数据为:X-392.626；Y-246.460；Z-32.033。表示加工原点设置在机床坐标系的X=-392.626;Y=-246.460;Z=-32.033的位置上。2.2数控机床的坐标系6、校对设定值 校对工作的具体过程如下：在设定了G54加工坐标系后，再进行回机床参考点操作，其显示值为：X+392.

23、626，Y+246.460，Z+32.033。这说明在设定了G54加工坐标系后，机床原点在加工坐标系中的位置为：X+392.626，Y+246.460，Z+32.033这反过来也说明G54的设定值是正确的。2.3常用编程指令n n绝对尺寸指令和增量尺寸指令 绝对尺寸指机床运动部件的坐标尺寸值相对于坐标原点给出,如图2.20所示。增量尺寸指机床运动部件的坐标尺寸值相对于前一位置给出，如图2.21所示。2.3常用编程指令n n图图2.202.20 绝对尺寸绝对尺寸图图2.212.21增量尺寸增量尺寸 2.3常用编程指令1、G功能字指定 G90指定尺寸值为绝对尺寸。G91指定尺寸值为增量尺寸。2、用

24、尺寸字的地址符指定（本课程中车床部分使用）绝对尺寸的尺寸字的地址符用 X、Y、Z增量尺寸的尺寸字的地址符用 U、V、W2.3常用编程指令预置寄存指令G92 预置寄存指令是按照程序规定的尺寸字值，通过当前刀具所在位置来设定加工坐标系的原点。这一指令不产生机床运动。编程格式编程格式：G92 XY Z式中X、Y、Z的值是当前刀具位置相对于加工原点位置的值。例：建立图2.21所示的加工坐标系：2.3常用编程指令当前的刀具位置点在当前的刀具位置点在A A点时：点时：G92 X10 Y12G92 X10 Y12当前的刀具位置点在当前的刀具位置点在B B点时：点时：G92 X30 Y37G92 X30 Y3

25、7 注意：这种方式设置的加工原点是随刀具当前位置注意：这种方式设置的加工原点是随刀具当前位置（起始位置）的变化而变化的。（起始位置）的变化而变化的。坐标平面选择指令坐标平面选择指令 坐坐标标平平面面选选择择指指令令是是用用来来选选择择圆圆弧弧插插补补的的平平面面和和刀刀具补偿平面的。具补偿平面的。G17G17表表示示选选择择 XYXY平平面面，G18G18表表示示选选择择 ZXZX平平面面，G19G19表示选择表示选择YZYZ平面。平面。各坐标平面如图各坐标平面如图2.222.22所示。一般，数控车床默认所示。一般，数控车床默认在在ZXZX平面内加工，数控铣床默认在平面内加工，数控铣床默认在X

26、YXY平面内加工。平面内加工。2.3常用编程指令2.3常用编程指令n n快速点定位指令快速点定位指令 a)a)同时到达终点同时到达终点b)b)单向移动至终点单向移动至终点图图2.232.23快速点定位快速点定位2.3常用编程指令 编程格式编程格式编程格式编程格式：G00XG00XYYZZ 式中式中X X、Y Y、Z Z的值是快速点定位的终点坐标值的值是快速点定位的终点坐标值直线插补指令直线插补指令 直线插补指令用于产生按指定进给速度直线插补指令用于产生按指定进给速度F F实现的空实现的空间直线运动。间直线运动。程序格式程序格式程序格式程序格式：G01XG01XYYZZFF 例：实现图例：实现图

27、2.242.24中从中从A A点到点到B B点的直线插补运动点的直线插补运动,其程其程序段为：序段为：绝对方式编程：绝对方式编程：G90 G01 X10 Y10 F100G90 G01 X10 Y10 F100增量方式编程：增量方式编程：G91 G01 X-10 Y-20 F100G91 G01 X-10 Y-20 F1002.3常用编程指令图图2.242.24直线插补运动直线插补运动 2.3常用编程指令n n圆弧插补指令圆弧插补指令 G02G02为按指定进给速度的顺时针圆弧插补。为按指定进给速度的顺时针圆弧插补。G03G03为为按指定进给速度的逆时针圆弧插补。按指定进给速度的逆时针圆弧插补。

28、程序格式程序格式程序格式程序格式：XYXY平面：平面：平面：平面：G17 G02 XG17 G02 X Y Y I I J J(R(R)F)FG17 G03 XG17 G03 X Y Y I I J J(R(R)F)FZXZX平面：平面：平面：平面：G18 G02 XG18 G02 X Z Z I I K K(R(R)F)FG18 G03 XG18 G03 X Z Z I I K K(R(R)F)FYZYZ平面：平面：平面：平面：G19 G02 ZG19 G02 Z Y Y J J K K(R(R)F)FG19 G03 ZG19 G03 Z Y Y J J K K(R(R)F)F2.3常用编程

29、指令2.3常用编程指令 其中：X、Y、Z的值是指圆弧插补的终点坐标值；I、J、K是指圆心到圆弧起点的增量坐标，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，当圆弧的圆心角1800时，R值为负。2.3常用编程指令n n例：在图2.27中，当圆弧A的起点为P1，终点为P2，圆弧插补程序段为：G02 X321.65 Y280 I40 J140 F50 或：G02 X321.65 Y280 R-145.6 F502.3常用编程指令 当圆弧当圆弧A A的起点为的起点为P P2 2，终点为，终点为P P1 1时，圆弧插补程序时，圆弧插补程序段为：段为：G03 X160 Y60

30、 I-121.65 J-80 F50 G03 X160 Y60 I-121.65 J-80 F50 或：或：G03 X160 Y60 R-145.6 F50G03 X160 Y60 R-145.6 F50刀具半径补偿指令刀具半径补偿指令 在零件轮廓铣削加工时，由于刀具半径尺寸影响，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，尺寸编程，数控系统提供了刀具半径补偿功能，见图见图2.282.2

31、8。2.3常用编程指令图2.28刀具半径补偿 2.3常用编程指令1、编程格式 G41为左偏刀具半径补偿，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向向前看，刀具在零件左侧的刀具半径补偿，见图2.29。2.3常用编程指令 G42为右偏刀具半径补偿，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向向前看，刀具在零件右侧的刀具半径补偿，见图2.30。G40为补偿撤消指令。2.3常用编程指令程序格式程序格式程序格式程序格式：G00/G01 G41/G42 XG00/G01 G41/G42 X Y Y H H/建立补偿程建立补偿程 序段序段 /轮廓切削程序段轮廓切削程序段G00/G01 G40 XG00/G01 G40 X Y

32、 Y /补偿撤消程序段补偿撤消程序段其中：其中：G41/G42G41/G42程序段中的程序段中的X X、Y Y值是建立补偿直线段的终点值是建立补偿直线段的终点 坐标值；坐标值；G40G40程序段中的程序段中的X X、Y Y值是撤消补偿直线段的终点坐标；值是撤消补偿直线段的终点坐标；2.3常用编程指令n n2、工作过程图2.31图2.33表示的刀具半径补偿的工作过程。其中，实线表示编程轨迹；点划线表示刀具中心轨迹；r等于刀具半径，表示偏移向量。(1)刀具半径补偿建立时，一般是直线且为空行程，以防过切。2.3常用编程指令图2。31建立刀具半径补偿 2.3常用编程指令 （2）刀具半径补偿一般只能平面

33、补偿，其补偿运动情况见图2.32。2.3常用编程指令n n（3）刀具半径补偿结束用G40撤销，撤销时同样要防止过切，如图2.33。2.3常用编程指令n n（4）注意：1）建立补偿的程序段，必须是在补偿平面内不为零的直线移动。2）建立补偿的程序段，一般应在切入工件之前完成。3）撤销补偿的程序段，一般应在切出工件之后完成。2.3常用编程指令n n3、刀具半径补偿量的改变、刀具半径补偿量的改变 一般刀具半径补偿量的改变，是在补偿撤销的状态下重新设定刀具半径补偿量。如果在已补偿的状态下改变补偿量，则程序段的终点是按该程序段所设定的补偿量来计算的。如图2.34所示。2.3常用编程指令 图图2.342.3

34、4刀具半径补偿量的改变刀具半径补偿量的改变 2.3常用编程指令 4 4、刀具半径补偿量的符号、刀具半径补偿量的符号、刀具半径补偿量的符号、刀具半径补偿量的符号 一般刀具半径补偿量的符号为正，若取为负值一般刀具半径补偿量的符号为正，若取为负值时，会引起刀具半径补偿指令时，会引起刀具半径补偿指令G41G41与与G42G42的相互转的相互转化。化。5 5、过切、过切通常通常过过切有以下两种情况：切有以下两种情况：（1 1）刀具半径大于所加工工件内）刀具半径大于所加工工件内轮轮廓廓转转角角时产时产生的生的 过过切，如切，如图图2.352.35所示。所示。（2 2）刀具直径大于所加工沟槽时产生的过切，如

35、图）刀具直径大于所加工沟槽时产生的过切，如图2.362.36所示。所示。2.3常用编程指令2.3常用编程指令n n6 6、刀具半径补偿的其它应用、刀具半径补偿的其它应用 应用刀具半径补偿指令加工时，刀具的中心始应用刀具半径补偿指令加工时，刀具的中心始终与工件轮廓相距一个刀具半径距离。当刀具磨损终与工件轮廓相距一个刀具半径距离。当刀具磨损或刀具重磨后，刀具半径变小，只需在刀具补偿值或刀具重磨后，刀具半径变小，只需在刀具补偿值中输入改变后的刀具半径，而不必修改程序。中输入改变后的刀具半径，而不必修改程序。在采用同一把半径为在采用同一把半径为R R的刀具，并用同一个程的刀具，并用同一个程序进行粗、精

36、加工时，设精加工余量为序进行粗、精加工时，设精加工余量为，则粗加，则粗加工时设置的刀具半径补偿量为工时设置的刀具半径补偿量为R+R+，精加工时设，精加工时设置的刀具半径补偿量为置的刀具半径补偿量为R R，就能在粗加工后留下精，就能在粗加工后留下精加工余量加工余量，然后，在精加工时完成切削。运动情，然后，在精加工时完成切削。运动情况见图况见图2.372.37。2.3常用编程指令2.3常用编程指令n n刀具长度补偿指令 使用刀具长度补偿指令，在编程时就不必考虑刀具的实际长度及各把刀具不同的长度尺寸。加工时，用MDI方式输入刀具的长度尺寸，即可正确加工。当由于刀具磨损、更换刀具等原因引起刀具长度尺寸

37、变化时，只要修正刀具长度补偿量，而不必调整程序或刀具。2.3常用编程指令G43 G43 为为正正补偿补偿，即将，即将Z Z坐坐标标尺寸字与尺寸字与H H代代码码中中长长度度补补偿偿的量相加，按其的量相加，按其结结果果进进行行Z Z轴轴运运动动。G44 G44 为负补偿为负补偿，即将，即将Z Z坐坐标标尺寸字与尺寸字与H H中中长长度度补偿补偿的的量相减，按其量相减，按其结结果果进进行行Z Z轴轴运运动动。G49G49为撤消补偿为撤消补偿 编程格式为：编程格式为：G01 G43/G44 Z H/G01 G43/G44 Z H/建立补偿程序段建立补偿程序段 /切削加工程序段切削加工程序段G49 G

38、49/补偿撤消程序段补偿撤消程序段2.3常用编程指令例例：图图2.382.38中中左左图图所所对对应应的的程程序序段段为为 G01 G01 G43 G43 Zs Zs H H 图图2.382.38中中右右图图所所对对应应的的程程序序段段为为 G01 G01 G44 G44 Zs Zs H H 其中：其中：S S 为为Z Z向程序指令点；向程序指令点；H H 的值为长度补偿量，即的值为长度补偿量，即H H=。H H 刀刀具具长长度度补补偿偿代代号号地地址址字字，后后面面一一般般用用两两位位数数字字表表示示代代号号，代代号号与与长长度度补补偿偿量量一一一一对对应应。刀刀具具长长度度补补偿偿量量可可

39、用用CRT/MDICRT/MDI方方式式输输入入。如如果果用用H00H00则取消刀具长度补偿。则取消刀具长度补偿。2.3常用编程指令 图图2 2.3838刀具长度补偿刀具长度补偿 2.4程序编制中的数学处理n n 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，称为数学处理。n n 选择编程原点 车削零件编程原点的X向零点应选在零件的回转中心。2.4程序编制中的数学处理 铣削零件的编程原点，X、Y向零点一般可选在设计基准或工艺基准的端面或孔的中心线上，对于有对称部分的工件，可以选在对称面上，以便用镜像等指令来简化编程。Z向的编程原点，习惯选在工件上

40、表面，这样当刀具切入工件后Z向尺寸字均为负值，以便于检查程序。2.4程序编制中的数学处理n n基点 零件的轮廓是由许多不同的几何要素所组成，如直线、圆弧、二次曲线等，各几何要素之间的连接点称为基点基点。基点坐标是编程中必需的重要数据。2.4程序编制中的数学处理n n非圆曲线数学处理的基本过程 数控系统一般只能作直线插补和圆弧插补的切削运动。如果工件轮廓是非圆曲线，数控系统就无法直接实现插补，而需要通过一定的数学处理。数学处理的方法是，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节点节点 2.4程序编制中的数学处理n n例如，对图2.42所示的曲线用直线逼近时，其交点A、B、C、

41、D、E、F等即为节点。2.4程序编制中的数学处理n n数控加工误差的组成数控加工误差的组成 数控加工数控加工误误差差数加数加是由是由编编程程误误差差编编、机床、机床误误差差机机、定位、定位误误差差定定、对对刀刀误误差差刀刀等等误误差差综综合形合形成。成。即：即：数加数加=f(=f(编编+机机+定定+刀刀)（1 1）编程误差）编程误差编编由逼近误差由逼近误差、圆整误差组成。、圆整误差组成。（2 2）机床误差）机床误差机机由数控系统误差、进给系统误差由数控系统误差、进给系统误差等原因产生。等原因产生。2.4程序编制中的数学处理 （3）定位误差定是当工件在夹具上定位、夹具在机床上定位时产生的。（4）

42、对刀误差刀是在确定刀具与工件的相对位置时产生。本章提示：本章提示：机床坐标系、编程坐标系和加工坐标系，使我机床坐标系、编程坐标系和加工坐标系，使我们建立起数控加工的崭新立体空间；常用们建立起数控加工的崭新立体空间；常用G G功能代功能代码指令、常用码指令、常用M M功能代码指令，使我们在数控加工功能代码指令，使我们在数控加工的空间里得到理想的加工轨迹。这些，都是编制的空间里得到理想的加工轨迹。这些，都是编制数控加工程序的重要基础，理应熟练掌握。重要数控加工程序的重要基础，理应熟练掌握。重要概念主要包括：数控车床坐标系，数控铣床坐标概念主要包括：数控车床坐标系，数控铣床坐标系，系，G01 G01

43、、G02G02、G03G03、G41G41、G42G42、G40G40等功能指令等功能指令的应用。同时，还可查阅的应用。同时，还可查阅ISOISO国际代码表。这些资国际代码表。这些资料会给同学们更多帮助。料会给同学们更多帮助。思考题与练习题：一、判断一、判断题题1.1.（）对对几何形状不复几何形状不复杂杂的零件，自的零件，自动编动编程的程的经济经济性性好。好。2.2.（）数控加工程序的）数控加工程序的顺顺序段号必序段号必须顺须顺序排列。序排列。3.3.（）增量尺寸指机床运）增量尺寸指机床运动动部件坐部件坐标标尺寸尺寸值值相相对对于前于前一位置一位置给给出。出。4.4.（）G00G00快速点定位

44、指令控制刀具沿直快速点定位指令控制刀具沿直线线快速移快速移动动到目到目标标位置。位置。5.5.（）用直线段或圆弧段去逼近非圆曲线，逼近线段）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。与被加工曲线交点称为基点。思考题与练习题：二、二、选择题选择题 1.1.下列指令属于准下列指令属于准备备功能字的是功能字的是_。A A、G01 G01；B B、M08 M08；C C、T01 T01；D D、S500 S500。n n2.2.根据加工零件根据加工零件图样选图样选定的定的编编制零件程制零件程序的原点是序的原点是_。A A、机床原点；、机床原点；B B、编编程原点；程原点；C C

45、、加工原点；、加工原点；D D、刀具原点。刀具原点。3 3、通、通过过当前的刀位点来当前的刀位点来设设定加工坐定加工坐标标系的原点，系的原点，不不产产生机床运生机床运动动的指令是的指令是_。AA、G54G54；B B、G53G53；C C、G55G55；D D、G92G92。思考题与练习题：4 4、用来指定、用来指定圆圆弧插弧插补补的平面和刀具的平面和刀具补偿补偿平面平面为为XYXY平面的指令平面的指令_。A A、G16G16；B B、G17G17；C C、G18G18；D D、G19G19 5 5撤消刀具撤消刀具长长度度补偿补偿指令是指令是_。A A、G40G40；B B、G41G41；C C、G43G43；D D、G49G49。三、简答题三、简答题 1 1、数控机床加工程序的、数控机床加工程序的编编制步制步骤骤？2 2 数控机床加工程序的数控机床加工程序的编编制方法有哪些？它制方法有哪些？它们们分分别别适用什么适用什么场场合？合？3 3 用用G92G92程序段程序段设设置的加工坐置的加工坐标标系原点在机床坐系原点在机床坐标标系中的位置是否不系中的位置是否不变变？思考题与练习题：n n4 应用刀具半径补偿指令应注意哪些问题？n n5 如何选择一个合理的编程原点。n n6什么叫基点？什么叫节点？它们在零件轮廓上的数目如何确定？