num1200数控编程培训

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1、 第一章 NUM系统概述第一节 系统概述 1、操作方式概述 操作者可以通过操作面板，在系统所具有的不同的操作方式下 对数控系统进行操作，右图所示 为设备配备的操作面板。每种操 作方式对应于该数控系统不同的 应用，包括连续加工、程序装载 、换刀操作等。2、数控程序定义：通常所说的数控程序是指：由某一数控系 统规定的语言格式书写的，并输入到设备NC系统内，执行一个确定加工任务的一系列指令 。 而设备的数控系统则将这些指令转换为设备可 以识别的代码，驱动设备按要求进行相关动作 。 3、数控程序编制：就是将加工零件的加工顺序、刀具运动轨迹的尺寸数据、工艺参数（切削 三要素）以及辅助操作等加工信息，用系

2、统规 定的语言格式编写成加工指令。4、程序编制方法：可分为手工编程和自动编程 两类。 （1）手工编程：整个程序的编制过程是由人工 完成的。要求编程人员要熟悉该数控系统代码 及编程规则，而且还必须具备机械加工工艺知 识和数值计算能力。主要用于点位加工或几何 形状比较简单的两维轮廓编程，例如：目前分 厂内各类机头架、机尾架、箱体零件的钻孔加 工、简单的外形轮廓加工等，在此种情况下， 采用手工编程计算较简单，效率较高。（2）自动编程：自动编程是通 过计算机，借助于CAM等数控编程软件把加工零部件图纸信 息输入到计算机内，并由数控 编程软件转换成数控机床能执 行的数控加工程序，就是说数 控编程的大部分

3、工作由计算机 来实现。自动编程主要用于三 维及二维复杂零部件的加工， 诸如凸轮的加工、模具的加工 等。如右图所示（3）常用的数控自动编程软件：1、CAXA 制造工程师：是北京航空航天大学航天 大学海尔软件有限公司开发的一种集CAD与CAM一 体的数控编程软件，简便易学，应用范围比较广泛。2、Mastercam：是美国 CNC 软件 公司开发的，基于PC 的CAD/CAM集成系统，目前其最高版本为9.2, 它支持 实体与曲面铣削,能够直接利用实体造型所生成的特征 进行编程,同时具有较好的后置处理功能, 目前分厂在数 控编程方面多采用此软件。3、PRO/E:是美国 PTC 公司开发的CAD/CAM

4、软件,它 以单一数据库、参数化、基于特征及全相关为主要特 征，能将设计与生产全过程集成到一起，能实现设计 与制造的并行工程。其最新版本为“野火版2.0”第二节 机床概述 1、机床坐标轴的定义及方向在数控编程中一般常采用笛卡尔直角坐标系，该坐标系 统由3个线性轴及3个相对应的旋转轴组成。规定线性进给 坐标轴用X、Y、Z表示，称为基本坐标轴。围绕X、Y、 Z轴旋转的圆周进给坐标轴用A、B、C 表示。 X、Y、Z 坐标轴的相互关系用右手定则决定，如下图所示，图中大 拇指指向 X 轴的正方向，食指指向Y轴的正方向，中指指 向为 Z 轴的正方向。根据右手螺旋定则，以大拇指指向X ，+Y，+Z 方向，则食

5、指、中指等的指向是圆周进给运动 +A，+B，+C方向。机床坐标轴方向确定机床坐标轴右手定则及螺旋法则2、机床坐标轴的相关规定 Z轴：平行与机床的一个主 要导轨轴，即主轴所在的轴， 如右图所示Z轴，其正方向定义 为刀具远离工件的方向。X轴： 垂直于Z轴、而且行程较长。 Y轴：依据右手定则，由X轴、Z 轴的方向确定。数控机床的进 给运动，有的由主 轴带动刀具 运动实现，有的则由工作台带 动工件运动实现，在这两种情 况下，均视为工件静止不动， 以刀具相对于工件的运动来确 定X轴及Y轴的方向。（4）X、Y轴方向的确定： 顺着Z轴方向，面向工件， 右手侧为X轴正方向，由Z 、X的正方向确定Y的正方 向。

6、3 机床原点、机床坐标系（1）机床原点：现代数控机床一般都有一个基准位 置，称为机床原点，它是机床制造商设定在机床上 的一个物理位置，其作用是使机床与控制系统同步 ，建立机床运动坐标的起始点。以机床原点作为中 心建立的坐标系就是机床坐标系，它是制造和调整 机床的基础，一般不允许随意变动.（2）机床参考点：数控装置通电时并不知道机床原 点，为了正确地在机床工作时建立机床坐标系，通 常在每个坐标轴的移动范围内设置一个机床参考点 （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。机床原点与参考 点可以重合，也可以不重合，通过参数指定机床参 考点到机床原点的距离。 （3）参考

7、坐标系：以参考点为原点，坐标方向与机床坐 标方向相同建立的坐标系叫做参考坐标系，在实际使用 中通常以参考坐标系计算坐标值（4）每个轴的返回参考点 的过程这样完成的： - 在由机床或数控系统制 造厂商定义的运动方向上 （MOS机床起点设置方向 ）激活原点限位开关 - 测量轴运动的编码器输 出其标记脉冲（如右图）(5)定义坐标变换值： 其意义在于确定工件坐标系及编程 原点，从而简化编程。其设置过程如下： 第一步：在工件上设置一个基准 点，作为工件原点（OP），工件 原点坐标变换值为OP/OM） DAT1，OM为机床坐标系的原点， DAT1数值通常存储在机床的零点 偏置寄存器中，通过G54指令可 使

8、DAT1生效，并使工件原点OP与 机床原点（OM）重合。 第二步：通过零件程序为每个轴 设置编程原点（OP/OP）=DAT2， 简化编程，如右图及下图所示：机床坐标变换图中： 为机床坐标系原点， 为工件坐标系原点， 为程序原点通过NC可以将相对于程序原点（OP）的任意点（A）的 坐标转换为相对于机床原点（OM）的坐标，如下图：编程尺寸：XPA, YPA, ZPA 测量尺寸： XMA = XPA + X DAT1 + X DAT2 YMA = YPA + Y DAT1 + Y DAT2 ZMA = ZPA + Z DAT1 + Z DAT2注意: 在实际编程时,均是以 程序原点为基准进行编程的

9、,也就是以图纸设计基准为 原点,在程序输入到数控系 统并运行时,数控系统则自 动将编程坐标点转换为以机 床坐标系为基准的坐标点。第三节 刀具尺寸定义 （1）刀具尺寸定义为：从刀具切削刃到主轴基准点之间的距离。它包括刀具长度尺寸与刀具半径尺寸，确定 刀具尺寸的目的在于使程序 原点在机床坐标系中有一个 确定的位置。通常确定刀具 尺寸的过程称为对刀，对刀 点是零件程序的起始点，它 可以与程序原点重合，也可 在任何便于对刀之处但该点 必须与程序原点之间必须有 确定的坐标联系。（如右图 所示）（2）动态刀具尺寸校正：在任何时候，当发现零件的理想尺寸和实际尺寸存在差异时，都可输 入动态参数校正值进行校正，

10、也就是进行刀具长 度补偿及刀具半径补偿。 刀具长度补偿：将相应的刀具长度数值输入到刀 具长度偏置寄存器内，程序运行时，数控系统根 据刀具长度基准使刀具自动偏离工件一个刀具长 度的距离，在加工过程中，为了控制切削深度或 试切加工，经常要用到刀具长度补偿，通过修改 刀具长度偏置寄存器中刀具长度数值，就可达到 控制切削深度的目的，过程如下图所示。刀具半径补偿：一般所说的刀具半径补偿是指两维刀具 半径补偿，将刀具半径数值输入到刀具半径寄存器后， 程序运行时，数控系统会根据所输入的数值计算刀具中 心轨迹，刀具发生磨损 或零件尺寸有变化时， 只需改变刀具半径数值 即可，过程如下图所示。 刀具半径补偿可分为

11、左 补偿与右补偿，朝向刀 具运动方向，刀具位于 工件右侧为右补偿(G42) ，位于左侧为左补偿 G41）第二章 NUM系统数控程序结构 第一节 概述 数控系统零件程序：就是由遵循一定结构，句 法和格式规则的语句和命令字所组成，并被传 送到数控系统中用于驱动设备产生动作的一系 列指令和数据。它根据ISO码和EIA码及其相关 标准所规定的地址的不同而不同，通常可用下 列两种代码进行编程： (1)ISO(国际标准组织)标准69831(NFZ68035)、 69832(NFZ68036)，69833(NFZ68037) (2)EIA（电子工业协会）标准RS244A和273A。第二节 程序一般结构 一个

12、NC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大小顺 序执行的，但书写或输入程 序时，建议按升序。 ISO程序的结构: 程序起始符：%后跟程序号, 程序号最大为9999 程序的结束符：X OFF 程序结束符：M02或M30；注释符：括号“（）”内或 分号“；”后的内容为注释（1）指令字的格式：一个指令字是由地址符或不带符 号（如准备功能字G代码）的数字数据组成的。 程序段中不同的指令字符及其后续数值确定了每个指令 字的含义。（下述符号分别代表不同含义） %：零件程序号 N:程序段号 G:准备功能 F进给速度 S:主轴机能 T：刀具机能 M：辅助机

13、能 D：补偿号（2）语句格式：一个语句就是由多个指令字组成的指 令行，语句的格式则定义每个语句中指令字的句法。 （如下）（3）语句格式举例：更换刀具和刀具补偿值调用的语句定义主轴旋转的语句定义一个运动的语句（4）系统可以识别的符号及代码 （5）程序分支和子程序调用：可以按下列方式构造一 个程序第三节 辅助功能M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 功能有非模态和模态两种形式。 （1）非模态功能：只在具有该代 码的当前程序段内有效； （2）模态功能：在被同一组其它的M功能代码注销前，该功能代码一直 有效。此外，根据

14、其动作的前后，M 功能还可分为前 作用功能和后作用 功能两类。（1）前作用功能：在程序段编制的轴运动之 前执行；（2）后作用功能：在程序段编制的轴运动之 后执行。 举例： N100 X50 Y100 M08：在X轴和Y轴的移动之前, 先执行开冷却液功能M08 N120 X80 Y200 M09：在X和Y轴的移动完成之后 , 执行关冷却液功能M09常用M 代码及功能表代码模 态功 能 说 明代码模态功 能 说 明M00非模态程序暂停M03模态主轴正转M02非模态程序结束M04模态主轴反转M30非模态程序结束并返 回程序起点M05模态主轴停止M07模态2号冷却液打开M06非模态换刀功能M08模态1

15、号冷却液打开M40 to M45：主轴速度范围M09模态冷却液关闭M19：主轴分度M01程序可选停止 M00、M02、M30用于控制零件程序的走向 ，是 CNC内定的辅助功能，不由机床制造商 设计决定，也就是说，与PLC程序无关；M02 为程序结束指令，只将控制部分复位到初始 状态。M30为程序终止指令，除了将机床与控 制系统复位到初始状态之外，还自动返回到 程序起始位置，为加工下一个工件做好准备 。 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内定，而是由 PLC程 序指定，所以有可能因机床制造商不同而有 差异（ 使用时须参考机床使用说明书）。第四节 准备功能G代码准备功

16、能 G指令由 G字符与其后一或二位数值组成， 它用来规定刀具和工件的相对运动轨迹、机床坐标系、 坐标平面、刀具补偿、坐标偏置等多种加工操作。G 功能也有模态功能与非模态功能之分，在NUM系统 中除G04、G09、G10、G12等为非模态功能外，其余G 代码均为模态功能。需要注意的是，某些G功能必须与 某些相关项一起编程，否则系统会产生错误。 例如，用G04进行编程时，其后必须紧跟表示暂停时间 的指令字F N10 G04 F3 T03 F200：句法正确 N10 G04 T03 F3 F300：句法不正确NUM系统常用准备功能G代码列表代 码模 态功 能 说 明代码模态功 能 说 明G00模态快速定位G01模态直线插补G02模态圆弧插补 （顺时针 ）G03模态圆弧插补 （逆时针）G04非模态可编程暂停G09非模 态精确停止G10模态可中断语句G12非模 态手轮快速进 给 G17模态XY平面G18模态ZX平面G19模态YZ平