3.1數(shù)控編程概念數(shù)控編程：從分析零件圖紙到獲得數(shù)控加工程序的全部過程。簡稱編程3.2數(shù)控編程過程零件圖紙工藝分析圖形的數(shù)學(xué)處理編制程序編寫與輸入程序程序校驗(yàn)與首件試切修改確認(rèn)程序1、分析零件圖樣根據(jù)零件圖樣，分析零件的形狀、尺寸、精度要求、毛坯形式、材料與熱處理技術(shù)要求，選擇合適的數(shù)控機(jī)床。2、確定工藝過程通過對零件圖樣的全面分析，擬訂零件的加工方案，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的功能；確定工件的裝夾方式，減少工件的定位和夾緊時(shí)間，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期；選擇合理的加工順序和走刀路線，保證零件的加工精度和加工過程的安全性；合理選擇刀具及其切削參數(shù)，充分發(fā)揮機(jī)床及刀具的加工能力，減少換刀次數(shù)，縮短走刀路線。提高生產(chǎn)效率。3、圖形的數(shù)學(xué)處理根據(jù)零件的幾何尺寸、工藝路線及設(shè)定的工件坐標(biāo)系，計(jì)算零件粗、精加工的運(yùn)動(dòng)軌跡。對于形狀簡單的零件，要計(jì)算出各幾何元素的起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓心點(diǎn)、交點(diǎn)和切點(diǎn)的坐標(biāo)值。對于形狀比較復(fù)雜的零件（非圓曲線、曲面）需要用直線段或圓弧段逼近，根據(jù)要求的精度計(jì)算出節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)值。這種情況一般要用計(jì)算機(jī)來完成。4、編寫程序單及程序的輸入根據(jù)計(jì)算出的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡坐標(biāo)值和已確定的工藝參數(shù)和輔助動(dòng)作，按照數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的功能指令代碼及程序段格式，逐段編寫加工程序單。將編寫好的程序記錄在控制介質(zhì)上，通過不同載體輸入到機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)。5、程序校驗(yàn)與首件試切程序必須校驗(yàn)和首件試切才能正式使用。1、程序軌跡校驗(yàn)利用數(shù)控機(jī)床的空運(yùn)行功能，觀察刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡和坐標(biāo)顯示值的變化，校驗(yàn)數(shù)控程序。在有CRT圖形模擬功能的數(shù)控機(jī)床上，可通過模擬軌跡對程序進(jìn)行校驗(yàn)。2、首件試切

上述方法只能校驗(yàn)出運(yùn)動(dòng)軌跡是否正確，不能檢驗(yàn)被加工零件的精度和表面質(zhì)量。因此，要進(jìn)行首件試切，根據(jù)試切情況，分析產(chǎn)生誤差的原因，采取尺寸補(bǔ)償措施，修改加工程序。3.3數(shù)控編程方法方法：手工編程自動(dòng)編程手工編程：編程工作均由人工完成的過程稱為手工編程。適用于幾何形狀不太復(fù)雜、編程計(jì)算較簡單、程序量不大的零件。自動(dòng)編程：編程工作的大部分或全部由計(jì)算機(jī)完成的過程稱自動(dòng)編程。它使得一些計(jì)算繁瑣、手工編程困難或無法編出的程序能夠?qū)崿F(xiàn)。2、CAD/CAM軟件編程零件幾何造型工藝規(guī)劃刀具定義加工工藝參數(shù)定義刀具路徑文件NC加工程序程序校驗(yàn)、動(dòng)態(tài)仿真后置處理CAD/CAM自動(dòng)編程過程典型軟件:UG/ⅡMasterCAMPro-ECATIACimatronCAXA3.4數(shù)控編程的格式一、數(shù)控程序的結(jié)構(gòu)..............程序（完整）主程序子程序程序段若干程序段若干指令字.......................數(shù)值指令字符.........二、程序的組成一個(gè)完整的程序由程序號(hào)、程序內(nèi)容和程序結(jié)束三部分組成.O0011N1G92X10.0Y5.0Z50.0N2S200T01M03N3G90G00Z10.0N4G01Z-5.0F100M08N5G91G41Y5.0H01N6G01Y8.0N7X10.0N8Y-8.0N9X-10.0N10G40Y-5.0M09N11Z50.0N12M02編程圖例程序號(hào)程序內(nèi)容程序結(jié)束說明:1、程序號(hào):程序編號(hào)。區(qū)別數(shù)控系統(tǒng)中存儲(chǔ)的程序。Ｏ0001程序的編號(hào)程序號(hào)地址符不同的數(shù)控系統(tǒng),程序號(hào)地址符也有所不同，一般常用O、P、%等。編程時(shí)一定要按說明書所規(guī)定的符號(hào)去編寫指令，否則系統(tǒng)不會(huì)執(zhí)行。2、程序內(nèi)容：是整個(gè)程序的核心。它由多個(gè)程序段組成，每個(gè)程序段由一個(gè)或多個(gè)指令構(gòu)成，表示機(jī)床要執(zhí)行的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作。3、程序結(jié)束：程序結(jié)束是以M02或M30作為整個(gè)程序的結(jié)束指令。三、程序段格式地址數(shù)字格式程序是目前國際上較為通用的一種程序格式?！白帧?組成程序的最基本的單位。

即：字母+符號(hào)+數(shù)字→指令字。程序段：各種指令字組合而成的一行。

即：若干指令字→程序段。一般地，一個(gè)程序行可按如下形式書寫：

N04G02X±43Y±43…F32S04T02M02（某種數(shù)控系統(tǒng)編程指令格式）N—程序段號(hào)

用于識(shí)別不同的程序段

注意：數(shù)控系統(tǒng)不是按順序號(hào)的次序來執(zhí)行程序，而是按照程序段編寫時(shí)的排列順序逐段執(zhí)行。一般使用方法：1、一般不用N02、不是程序段的必用字，對于整個(gè)程序，可以每個(gè)段都用，也可部分用，也可不用。建議以N10開始,以間隔10遞增，以便在調(diào)試程序時(shí)插入新的程序段。X、Y….—坐標(biāo)功能字

用于指令刀具運(yùn)動(dòng)到達(dá)的坐標(biāo)位置。

注意：1、±表示后跟的數(shù)字值有正負(fù)之分，正號(hào)可省略，負(fù)號(hào)不能省略。2、數(shù)值單位：由程序指令或系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定。有使用小數(shù)點(diǎn)和不使用小數(shù)點(diǎn)兩種，有的兩種都一樣，要視具體情況而定。通常：使用小數(shù)點(diǎn)時(shí)，單位為

mm

如：X320.0～表示320mm

而不使用小數(shù)點(diǎn)時(shí)，單位為

μm如：X320～表示0.32mmF32---F為進(jìn)給速度指令字，32表示小數(shù)點(diǎn)前取3位數(shù)，小數(shù)點(diǎn)后可跟2位數(shù)。S04---S為主軸轉(zhuǎn)速指令字，04表示其后最多可跟4位數(shù)，數(shù)字最前的0可省略不寫。T02---T為刀具功能字，02表示其后最多可跟2位數(shù)，數(shù)字最前的0可省略不寫。M02---M為輔助功能字，02表示其后最多可跟2位數(shù)，數(shù)字最前的0可省略不寫。

3.5程序中常用指令初識(shí)1、準(zhǔn)備功能G指令作用：規(guī)定刀具和工件的相對運(yùn)動(dòng)軌跡（即指令插補(bǔ)功能）、機(jī)床坐標(biāo)系、坐標(biāo)平面、刀具補(bǔ)償、坐標(biāo)偏置等。組成：G00～G99說明：常用的G代碼的定義大多是固定。對不同的機(jī)床系統(tǒng)有著不同的定義。編程使用前必須熟悉了解所用機(jī)床的使用說明書或編程手冊。

說明：上表以華中數(shù)控系統(tǒng)為例。常用G功能指令列表G功能字FANUC系統(tǒng)SIEMENS系統(tǒng)G00快速移動(dòng)點(diǎn)定位快速移動(dòng)點(diǎn)定位G01直線插補(bǔ)直線插補(bǔ)G02順時(shí)針圓弧插補(bǔ)順時(shí)針圓弧插補(bǔ)G03逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)G04暫停暫停G05---通過中間點(diǎn)圓弧插補(bǔ)G17XY平面選擇XY平面選擇G18ZX平面選擇ZX平面選擇G19YZ平面選擇YZ平面選擇G32螺紋切削---G33---恒螺距螺紋切削G40刀具補(bǔ)償注銷刀具補(bǔ)償注銷G41刀具補(bǔ)償——左—刀具補(bǔ)償—左G42刀具補(bǔ)償——右刀具補(bǔ)償——右G43刀具長度補(bǔ)償——正---G44刀具長度補(bǔ)償——負(fù)---G49刀具長度補(bǔ)償注銷---G50主軸最高轉(zhuǎn)速限制---G54～G59加工坐標(biāo)系設(shè)定零點(diǎn)偏置G65用戶宏指令---G70精加工循環(huán)英制G71外圓粗切循環(huán)米制G72端面粗切循環(huán)---G73封閉切削循環(huán)---G74深孔鉆循環(huán)---G75外徑切槽循環(huán)---G76復(fù)合螺紋切削循環(huán)---FANUC與SIEMENSG80撤銷固定循環(huán)撤銷固定循環(huán)G81定點(diǎn)鉆孔循環(huán)固定循環(huán)G90絕對值編程絕對尺寸G91增量值編程增量尺寸G92螺紋切削循環(huán)主軸轉(zhuǎn)速極限G94每分鐘進(jìn)給量直線進(jìn)給率G95每轉(zhuǎn)進(jìn)給量旋轉(zhuǎn)進(jìn)給率G96恒線速控制恒線速度G97恒線速取消注銷G96G98返回起始平面---G99返回R平面---程序中常用指令初識(shí)2、輔助功能M指令作用：是用來指令輔助裝置的開關(guān)動(dòng)作。

組成：M00～M99說明：不同的數(shù)控系統(tǒng)中大部分的M指令相同。常用M功能指令列表程序中常用指令初識(shí)程序中常用指令初識(shí)3、進(jìn)給功能F指令

作用：用于指定切削時(shí)刀具相對于工件的合成進(jìn)給速度。表示：F100或F0.2或F2單位：每分鐘進(jìn)給和主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給（在螺紋切削程序段中常用來指令螺紋的導(dǎo)程。）注意：進(jìn)給速度與拖板移動(dòng)速度是有區(qū)別的。程序中常用指令初識(shí)4、主軸轉(zhuǎn)速S指令作用：用于指令主軸的轉(zhuǎn)速。

表示：S1000

單位：轉(zhuǎn)/分鐘

注意：有些數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速受機(jī)床結(jié)構(gòu)限制。不能無級(jí)或不能按S指令的數(shù)值。但執(zhí)行程序沒有問題。5、刀具功能T指令模態(tài)代碼與非模態(tài)代碼模態(tài)代碼：一經(jīng)在一個(gè)程序段中指定，便保持有效到被以后的程序段中出現(xiàn)同組類的另一代碼所替代的代碼。例如接連幾段直線的加工，可在第一段直線加工時(shí)用G01指令，后續(xù)幾段直線就不需再書寫G01指令，直到遇到G02圓弧加工指令或G00快速空走等指令。

非模態(tài)代碼：只對當(dāng)前程序段有效的代碼，如果下一程序段還需要使用此功能則還需要重新書寫。3.6數(shù)控編程特殊工藝處理一、幾個(gè)特殊點(diǎn)1、刀位點(diǎn)：是編程時(shí)用以確定刀具位置的基準(zhǔn)點(diǎn)。即刀具的定位基準(zhǔn)點(diǎn)。通常：立銑刀、端銑刀的刀位點(diǎn)是刀具軸線與刀具底面的交點(diǎn)；球頭銑刀刀位點(diǎn)為球心；鏜刀、車刀刀位點(diǎn)為刀尖或刀尖圓弧中心；鉆頭是鉆尖或鉆頭底面中心；

數(shù)控加工程序控制刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)際上是控制刀位點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。2、對刀點(diǎn)

對刀點(diǎn)：是確定刀具與工件相對位置的點(diǎn)，也是確定工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系位置關(guān)系的點(diǎn)。對刀點(diǎn)是刀具相對零件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，也即是數(shù)控加工程序的起點(diǎn)，所以也稱為起刀點(diǎn)。對刀操作的目的就是確定工件原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置。對刀點(diǎn)機(jī)床坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系、對刀點(diǎn)之間的關(guān)系對刀點(diǎn)選取對刀點(diǎn)可以設(shè)置在工件、夾具或機(jī)床上，但必須與工件坐標(biāo)系有已知的準(zhǔn)確關(guān)系。通常對刀點(diǎn)往往就選擇在零件的工件原點(diǎn)。應(yīng)正確地選擇“對刀點(diǎn)”的位置。其大致選擇原則是：１、便于用數(shù)學(xué)處理和簡化程序編制；２、在機(jī)床上找正容易，加工中便于檢查；３、引起的加工誤差?。ㄔO(shè)計(jì)、工藝基準(zhǔn)）3、換刀點(diǎn)換刀點(diǎn)則是指加工過程中需要換刀時(shí)刀具的相對位置點(diǎn)。換刀點(diǎn)往往設(shè)在工件的外部，以能順利換刀、不碰撞工件及其其它部件為準(zhǔn)。如在銑床上，常以機(jī)床參考點(diǎn)為換刀點(diǎn)；在加工中心上，以換刀機(jī)械手的固定位置點(diǎn)為換刀點(diǎn);在車床上，則以刀架遠(yuǎn)離工件的行程極限點(diǎn)為換刀點(diǎn)。二、加工路線的確定加工路線是指刀具刀位點(diǎn)相對于工件運(yùn)動(dòng)的軌跡和方向。其主要確定原則如下：1、加工方式、路線應(yīng)保證被加工零件的精度和表面粗糙度。2、盡量減少輔助時(shí)間，盡量使加工路線最短。3、進(jìn)、退刀應(yīng)選在不大重要的位置，盡量沿切線方向進(jìn)、退刀，避免采用法向進(jìn)、退刀和進(jìn)給中途停頓而產(chǎn)生刀痕。4、便于編程計(jì)算。5、加工余量較大時(shí)應(yīng)分次切削。

1、點(diǎn)位控制加工點(diǎn)位控制加工：只要求定位精度較高，對刀具相對于工件的運(yùn)動(dòng)路線無關(guān)緊要，應(yīng)尋求最短加工路徑。a)零件圖樣b)路線1c)路線2最短走刀路線的設(shè)計(jì)2、孔系加工

對孔位精度要求較高，在安排孔加工順序時(shí)，應(yīng)注意防止將機(jī)床坐標(biāo)軸的反向間隙帶入而影響孔位精度。（a）