数控加工程序的结构
• 主程序、子程序 主程序、
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， 单独抽出来按一定格式做成一个 称为子程序的独立的单元，在原 程序中相应位置使用子程序调用 指令即可，这一部分程序称为主 程序。
注：1、M00、 M02、 M30、 M98、 M99 用于控制零件程序的走 向是CNC 內定的辅助功能，不由机床制造商设计决定，也就是说 与PLC 程序无关； 2、其余M 代码用于机床各种辅助功能的开关动作其功能不由 CNC 內定而是由PLC 程序指定，所以有可能因机床制造厂不同而 有差异，(表內为标准PLC 指定的功能) 请使用者参考机床说明书。
程序代码
• A、B、C 指令 指定沿回转坐标轴移动方向和目标位置指令 组成：后带符号的数字组成。如A100、C-340等 ，其中数 字表示沿由字母指定的坐标轴运动的目标位置值,符号表示运动的 方向。 单位： 度 °、弧度。视用户选定的编程单位而定。 • I、J、K、R 指令 圆弧插补圆心位置和半径指定指令 组成：后带符号的数字组成。如I10、J-34、R30等 ，其中 带符号数字表示圆心位置和半径值。 单位：mm、μm（米制）或 in（英制） 。视用户选定的编 程单位而定。
程序内容： 程序内容：
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程序的编号；如：P0001 工件的原点（编程原点）；如：G54 FST指令，即：进给速度、主轴转速、刀具指令 主轴启动、换刀；如：M03，M06 刀具的引进、退出（快进、快退）；如：G00 Z10 刀具的运动轨迹；如：G01，G02 冷却液的开停；如：M08，M09 程序结束；如M02，M30
数控加工程序的结构
• 程序段的格式 定义：程序段中指令的排列顺序和书写规则，不同的数控系统往 往有不同的程序段格式。 目前广泛采用地址符可变程序段格式（字地址程序段格式）。
数控加工程序的结构
• 地址符可变程序段格式的特点： 程序段中的每个指令均以字母（地址符）开始，其后再跟 数字或无符号的数字。 指令字在程序段中的顺序没有严格的规定，即可以任意顺 序的书写； 上段相同的摸态指令（包括G、M、F、S及尺寸指令等） 可以省略不写。
辅助功能M 辅助功能 代码
• 辅助功能由地址字M 和其后的一或两位数字组成，主要用于控制 零件程序的走向以及机床各种辅助功能的开关动作。 • M 功能有非模态 功能 模态 功能 非模态M 模态M 非模态 功能和模态 功能二种形式 非模态M 功能(当段有效代码) 只在书写了该代码的程序段有效 模态M 功能(续效代码)： 一组可相互注销的M 功能，这些功能 在被同一组的另一个功能注销前一直有效。 • M 功能还可分为前作用M 功能和后作用M 功能二类 前作用M 功能在程序段编制的轴运动之前执行 后作用M 功能在程序段编制的轴运动之后执行
数控加工程序的结构
• 程序的组成 一个完整的数控加工程序由程序名、程序体和程序结束三部 分组成, • 程序名 程序名是一个程序必需的标识符。 组成：由地址符后带若干位数字组成。地址符常见的有： “%”、“O”、“P”等，视具体数控系统而定。 示例：国产华中I型系统“%”，日本FANUC 系统 “O”。后面 所带的数字一般为4～8位。如：%2000 • 程序体 它表示数控加工要完成的全部动作，是整个程序的核心。 组成：它由许多程序段组成，每个程序段由一个或多个指令 构成。 • 程序结束 它是以程序结束指令M02或M30，结束整个程序的运行。
工件坐标系、编程原点和对刀点 工件坐标系、
• 工件坐标系 工件坐标系是编程人员在编程时使用的，编程人员选择工件上的 某一已知点为原点称编程原点或工件原。 • 工件坐标系一旦建立便一直有效直到被新的工件坐标系所取代。 • 工件坐标系的原点选择 工件坐标系的原点选择要尽量满足编程简单、尺寸换算少、引起 的加工误差小等条件，一般情况下以坐标式尺寸标注的零件，编 程原点应选在尺寸标注的基准点；对称零件或以同心圆为主的零 件，编程原点应选在对称中心线或圆心上；Z 轴的程序原点通常 选在工件的上表面。 • 对刀点 对刀点是零件程序加工的起始点，对刀的目的是确定工件原点在 机床坐标系中的位置。对刀点可与程序原点重合也可在任何便于 对刀之处，但该点与程序原点之间必须有确定的坐标联系。可以 通过CNC 将相对于程序原点的任意点的坐标转换为相对于机床坐 标系的坐标。 • 加工开始时要设置工件坐标系，用G92 指令可建立工件坐标系。 • 用G54~G59 指令可选择工件坐标系。
零件程序的结构
指令字的格式
• 一个指令字是由地址符(指令字符)和带符号如定义尺寸的字或不 带符号如准备功能字G 代码的数字数据组成的。
程序段格式
程序的一般结构
• 一个零件程序必须包括起始符和结束符 • 一个零件程序是按程序段的输入顺序执行的而不是按 程序段号的顺序执行的，但书写程序时建议按升序书 写程序段号 • 华中世纪星数控装置HNC-21M 的程序结构程序起始符 %(或O)，符%(或O)后跟程序号 • 程序结束M02 或M30 • 注释符括号( )内或分号后的内容为注释文字
第三章 数控加工编程
什么是数控加工编程 数控编程的基础知识 数控加工的工艺特点 数控铣床编程 数控车床编程 数控加工中心编程来自• • • • • •
什么是数控加工编程
这是一个钻孔程序的实例，程 序如下： P0001； 程序名 N10 T01 M06 S1000 M03； 选择刀具，启动主轴 N20 G54 G90 G00 Z10； 建立工件原点，快移 N30 G81 G99 X20 Y40 Z2 I-15 F80 ；钻孔循环 N40 X40 Y60； 钻第二孔 N50 X60 Y40； 钻第三孔 N60 X40 Y20； 钻第四孔 N70 G80 G00 Z50 M05 M30；结束钻孔，程序结 束
工件原点W
机床原点
绝对坐标编程和相对坐标编程定义
绝对坐标编程： 绝对坐标编程：工件所 有点的坐标值基于某一坐 标系（机床或工件） 零点 计量的编程方式 • 相对坐标编程：运动轨迹 相对坐标编程： 的终点坐标值是相对于起 点计量的编程方式（增量 坐标编程）。 • 图中A、B 两点的编程值在 绝对坐标编程中为：A（10， 20）、B（25，50），在相 对坐标编程中：A（0，0）、 B（15，30）
铣床坐标轴的分布
车床坐标轴的分布
双立柱龙门铣床的坐标系
• 对ZZ 轴轴线在 竖直方向且为 双立柱的数控 机床(如：龙门 机床)，规定由 刀具向左立柱 看时，X 坐标 的正方向指向 右边。参见右 图。
机床坐标系、机床零点和机床参考点 机床坐标系、
• 机床坐标系 机床坐标系是机床固有的坐标系，机床坐标系的原点也称为机床 原点或机床零点在机床经过设计制造和调整后这个原点便被确定 下来,它是固定的点。 • 数控装置上电时并不知道机床零点每个坐标轴的机械行程是由最 大和最小限位开关来限定的。 • 机床参考点：机床上已知的确定的点。为了正确地在机床工作时 机床参考点： 建立机床坐标系通常在每个坐标轴的移动范围内设置一个机床参 考点作为测量起点，机床起动时通常要进行机动或手动回参考点 以建立机床坐标系。 • 机床参考点可以与机床零点重合也可以不重合通过参数指定机床 参考点到机床零点的距离。 • 机床回到了参考点位置也就知道了该坐标轴的零点位置找到所有 坐标轴的参考点CNC 就建立起了机床坐标系。
程序代码
• 子程序名和子程序调用指令 用于给子程序命名和在主程序中调用该子程序，该指 令的标准化程度不高，不同系统有不同的规定。 组成： ①子程序名指令地址符（字母或符号，如O、%等）后带若干 数字组成； ②子程序调用指令 地址符 +调用子程序名部分 +调用次数部 分。 示例： M98 P08 L12 （FANUC、华中数控系统） • 程序段标号，程序段结束字符以及变量 组成： ①程序段标号指令 地址符 N 后带若干数字组成； ②程序段结束指令 每一个程序段都应有结束符，它是数 控系统编译程序的标志。常 用的有：“ * ” 、“；”、“LF”、 “NL”、“CR”等，视具体数控系统而定。 ③变量：为简化编程有些系统还允许采用变量编程，从而可简 化编程。它由地址符 （字母或符号如#、R等）后带若干数字组成；
如何确定机床的坐标系
1.先确定 轴： 先确定Z轴 先确定
⑴.主运动轴为Z轴 ⑵ . 多个主轴时，垂直于工件装夹平面的为主要主轴，平行于该轴 方向的为Z轴 ⑶. 无主轴时，垂直于工件装夹平面的方向为Z轴 ⑷.刀具远离工件的方向为Z轴正方向 2.再确定 轴： 再确定X轴 再确定 • 主轴（Z轴）带工件旋转的机床，如车床 1. X轴分布在径向，平行于横向滑座 2. 刀具远离主轴中心线的方向为正向 • 主轴（Z轴）带刀具旋转的机床，如铣、钻、镗床 1. X轴是水平的，平行于工件的装夹平面 2. 立式：主轴垂直布置, 由主轴向立柱看，X轴的正方向指向右 3. 卧式：主轴水平布置, 由主轴向工件看，X轴的正方向指向右 3.最后按右手定则确定 轴 最后按右手定则确定Y轴 最后按右手定则确定
程序格式： P× × × × N 10 T × × M 06 S × × × × F × × M03 N 20 G54 G90 G00 X- Y- Z- M08 N30 …… … … N100 … … M09 N110 M30/M02 注： 程序段由若干个指令字组成，如M03，X10等 每个指令字由地址符和数字组成如G54，G——地址符
程序代码
• FST功能代码 功能代码： 功能代码 F：进给速度，单位：mm/min, mm/r S：主轴转速, 单位：r/min T、D 指令： 指定刀具号和刀具长度、半径存放寄存器号指令。 组成：T、D 后跟两位数字，如 T11、D02等。其中数字分别表示 存放在库中的刀具号和刀具长度、半径补偿寄存器号。 模态代码：代码一经定义，其功能一直保持有效，直到被相应的 代码取消或被同组的代码所取代。 • 尺寸指令 指定的刀具沿坐标轴移动方向和目标位置的指令X、Y、Z 、U、V、 W指令指定沿直线坐标轴移动方向和目标位置指令。 组成：后带符号的数字组成。如X100、Y-340等 ，其中数字表示 沿由字母指定的坐标轴运动的目标位置值,符号表示运动的方向。 单位： mm、μm（公制）或 inch（英制） 。视用户选定的编程 单位而定。