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1、第三章第三章 数控车床编程基础数控车床编程基础 了解数控加工程序的概念及其编制过程；掌握数控车床坐标系的定义；掌握数控车床的编程规则；熟悉数控车床编程常用符号及指令代码；熟练掌握数控加工程序的格式与组成；掌握手工编程中的数学处理；掌握刀具补偿功能的应用。 第三章第三章第三章第三章 数控车床编程基础数控车床编程基础数控车床编程基础数控车床编程基础目目 录录第三章第三章第三章第三章 数控车床编程基础数控车床编程基础数控车床编程基础数控车床编程基础第五节手工编程中的数学处理第五节手工编程中的数学处理一、数值换算二、基点与节点三、计算实例第六节刀具补偿功能第六节刀具补偿功能一、刀具位置补偿二、刀尖圆弧
2、半径补偿复习思考题复习思考题第一节数控车床编程基础知识第一节数控车床编程基础知识一、数控加工程序及其编制过程二、数控车床坐标系的规定第二节数控车床的编程规则第二节数控车床的编程规则一、绝对值编程和增量值编程二、直径编程和半径编程三、小数点编程第三节常用术语及指令代码第三节常用术语及指令代码一、字符二、程序字三、地址和地址字第四节数控加工程序的格式与组成第四节数控加工程序的格式与组成一、加工程序的组成二、加工程序的结构三、程序段格式第一节第一节第一节第一节 数控车床编程基础知识数控车床编程基础知识数控车床编程基础知识数控车床编程基础知识一、数控加工程序及其编制过程一、数控加工程序及其编制过程1.
3、数控加工程序的概念 数控机床加工程序的定义是：按规定格式描述零件几何形状和加工工艺的数控指令集。 2.数控编程的种类（1）手工编程 图3-1 手工编程一般过程 一般过程 1）图样分析 2）确定工艺过程 3）计算加工轨迹和加工尺寸 5）制作控制介质 4）编写加工程序单和校核 6）程序校验和试切削 （2）自动编程 第一节第一节第一节第一节 数控车床编程基础知识数控车床编程基础知识数控车床编程基础知识数控车床编程基础知识二、数控车床坐标系的规定二、数控车床坐标系的规定1.数控机床坐标系及运动方向的命名原则（1）刀具相对于静止工件而运动的原则 （2）标准坐标（机床坐标）系的规定 标准的机床坐标系是一个
4、右手笛卡儿直角坐标系 图3-2 右手笛卡儿直角坐标系 第一节第一节第一节第一节 数控车床编程基础知识数控车床编程基础知识数控车床编程基础知识数控车床编程基础知识2.数控车床的坐标系（1）机床坐标系 图3-4 机床坐标系 第一节第一节第一节第一节 数控车床编程基础知识数控车床编程基础知识数控车床编程基础知识数控车床编程基础知识（3）换刀点 目的是在更换刀具时让刀具处于一个比较安全的区域。 （2）工件坐标系 工件坐标系，也称编程坐标系 设定的依据是既要符合尺寸标注的习惯，又要便于坐标的计算和编程。 第一节第一节第一节第一节 数控车床编程基础知识数控车床编程基础知识数控车床编程基础知识数控车床编程基
5、础知识第二节第二节第二节第二节 数控车床的编程规则数控车床的编程规则数控车床的编程规则数控车床的编程规则一、绝对值编程和增量值编程一、绝对值编程和增量值编程 绝对值编程是根据已设定的工件坐标系计算出工件轮廓上各点的绝对坐标值进行编程的方法，增量值编程是用相对前一个位置的坐标增量来表示坐标值的编程方法 。混合编程是将绝对值编程和增量值编程混合起来进行编程的方法。 二、直径编程和半径编程二、直径编程和半径编程表3-1 直径指令时的注意事项 第二节第二节第二节第二节 数控车床的编程规则数控车床的编程规则数控车床的编程规则数控车床的编程规则项 目注 意 事 项Z轴指令与直径制定还是半径指定无关X轴指令
6、用直径指定用地址U的增量值指令用直径指定坐标系设定（G50）用直径指定X轴坐标值刀具位置补偿量X值用参数设定直径值还是半径值用G90G94的X轴切深（R）用半径值指令圆弧插补的半径指令（R，I，K）用半径指令X轴方向进给速度用半径指令X轴位置显示用直径值显示注：1.在后面的说明中，凡是没有特别指出是直径指定还是半径指定，均为直径指定。 2.刀具位置偏置值，当切削外径时，用直径指定，位置偏置值的变化量与零件外径的直径变化量相同。例如：当直径指定时，刀具补偿量变化10mm，则零件外径的直径也变化10mm。 3.当刀具位置偏置量用半径指定时，刀具位置补偿量是指刀具的长度。 三、小数点编程三、小数点编
7、程 表示距离、时间和速度单位的指令值可以使用小数点 小数点表示法，计算器型和常用型。 第二节第二节第二节第二节 数控车床的编程规则数控车床的编程规则数控车床的编程规则数控车床的编程规则第三节第三节第三节第三节 常用术语及指令代码常用术语及指令代码常用术语及指令代码常用术语及指令代码一、字符一、字符 定义是：用来组织、控制或表示数据的各种符号，如字母、数字、标点符号和数学运算符号等。计算机进行存储或传送的信号。 二、程序字二、程序字 程序字是一套有规定次序的字符，可以作为一个信息单元（即信息处理的单位）存储、传递和操作 三、地址和地址字三、地址和地址字 地址又称为地址符，是指位于程序字头的字符或
8、字符组，用以识别其后的数据；在传递信息时，它表示其出处或目的地。 表3-3 常用地址符含义第三节第三节第三节第三节 常用术语及指令代码常用术语及指令代码常用术语及指令代码常用术语及指令代码功 能代 码备 注程序号O程序号程序段号N顺序号准备功能G定义运动方式坐标地址X、Y、ZU、V、WA、B、CRI、J、K轴向运动指令附加轴运动指令旋转坐标轴圆弧半径圆心坐标进给速度F定义进给速度主轴转速S定义主轴转速刀具功能T定义刀具号辅助功能M机床的辅助动作子程序号P子程序号重复次数L子程序的循环次数（1）顺序号字 也称程序段号 一般位于程序段开头，它由地址符N和随后跟14位数字组成。 （2）准备功能字 准
9、备功能字的地址符是G，是设立机床工作方式或控制系统工作方式的一种命令，一般位于尺寸字的前面。 模态指令 非模态指令第三节第三节第三节第三节 常用术语及指令代码常用术语及指令代码常用术语及指令代码常用术语及指令代码表3-4 准备功能G代码（JB/T32081999）部分举例第三节第三节第三节第三节 常用术语及指令代码常用术语及指令代码常用术语及指令代码常用术语及指令代码代 码功 能程序指令类别功能仅在出现段内有效G00点定位aG01直线插补aG02顺时针圆弧插补aG03逆时针圆弧插补aG04暂停*G05不指定#G06抛物线插补aG07不指定#G08自动加速*G09自动减速*G10G16不指定#G
10、17XY面选择cG18ZX面选择cG19YZ面选择cG20G32不指定#G33等螺距螺纹切削aG34增螺距螺纹切削aG35减螺纹螺纹切削a（3）坐标尺寸字 用来指令机床的刀具运动到达的坐标位置，由规定的地址符及后续的带正、负号或者带正、负号又有小数点的多位十进制数组成。 （4）进给功能字 进给功能字的地址符为F，所以又称为F功能或F指令。它的功能是指令切削的进给速度。 （5）主轴转速功能字 地址符用S，所以又称为S功能或S指令。它主要来指定主轴转速或速度第三节第三节第三节第三节 常用术语及指令代码常用术语及指令代码常用术语及指令代码常用术语及指令代码（6）刀具功能字 用地址符T及随后的数字代码
11、表示，所以也称为T功能或T指令。主要用来指令加工中所用刀具号及自动补偿编组号 （7）辅助功能字 又称M功能或M指令，它是用以指令数控机床中辅助装置的开关动作或状态。 第三节第三节第三节第三节 常用术语及指令代码常用术语及指令代码常用术语及指令代码常用术语及指令代码第四节第四节第四节第四节 数控加工程序的格式与组成数控加工程序的格式与组成数控加工程序的格式与组成数控加工程序的格式与组成一、加工程序的组成一、加工程序的组成如：O9999； N0010 G92 X100 Z50 LF； N0020 S300 M03 LF； N0030 G00 X40 Z0 LF； N0120 M05 LF； N01
12、30 M02 LF；程序号程序内容程序结束（1）程序号 （2）程序内容 （3）程序结束 二、加工程序的结构二、加工程序的结构表3-6 主程序与子程序的结构形式 第四节第四节第四节第四节 数控加工程序的格式与组成数控加工程序的格式与组成数控加工程序的格式与组成数控加工程序的格式与组成主程序子程序O3001 ；主程序号N10 G92 X100. Z50.N20 S800 M03 T0101.N80 M98 P4001 L2 ；调用子程序N200 M30 ；程序结束O4001 ；子程序号N10 G01 U-12. F0.1N20 G04 X1.0N30 G01 U12. F0.2N40 M99 ；程
13、序返回1.主程序2.子程序（1）子程序的定义 （2）使用子程序的目的和作用 简化编程 （3）子程序的调用 （4）子程序的返回 （5）子程序的嵌套 第四节第四节第四节第四节 数控加工程序的格式与组成数控加工程序的格式与组成数控加工程序的格式与组成数控加工程序的格式与组成三、程序段格式三、程序段格式 程序段，为了完成某一动作要求所需“程序字”（简称字）的组合。由地址符（英文字母）和字符（数字及符号）组成。 注意：每种数控系统根据系统本身的特点及编程的需要，都有一定的程序格式。对于不同的机床，其程序的格式也不同。因此编程人员必须严格按照机床说明书的规定格式进行编程。 第四节第四节第四节第四节 数控加
14、工程序的格式与组成数控加工程序的格式与组成数控加工程序的格式与组成数控加工程序的格式与组成第五节第五节第五节第五节 手工编程中的数学处理手工编程中的数学处理手工编程中的数学处理手工编程中的数学处理一、数值换算一、数值换算（1）直接换算 （2）间接换算 二、基点与节点二、基点与节点1.基点（1）基点的含义 构成零件轮廓的不同几何素线的交点或切点 （2）基点直接计算的内容 每条运动轨迹（线段）的起点或终点在选定坐标系中的各坐标值和圆弧运动轨迹的圆心坐标值。2.节点（1）节点的含义 拟合线段的交点或切点就称为节点 （2）节点拟合计算的内容 宜通过计算机完成 第五节第五节第五节第五节 手工编程中的数学
15、处理手工编程中的数学处理手工编程中的数学处理手工编程中的数学处理第六节第六节第六节第六节 刀具补偿功能刀具补偿功能刀具补偿功能刀具补偿功能 刀具补偿功能是用来补偿刀具实际安装位置（或实际刀尖圆弧半径）与理论编程位置（刀尖圆弧半径）之差的一种功能。 一、刀具位置补偿一、刀具位置补偿 1.刀具位置补偿的设定 图3-14 刀具位置补偿a）绝对值补偿b）相对位置补偿 2.刀具几何形状补偿与刀具磨损补偿几何形状补偿（G）和刀具磨损补偿（W） LXGXWXLZGZWZ 3.刀具位置补偿功能的实现 刀具位置补偿功能是由程序段中的T代码来实现。T代码后的4位数码中，前两位为刀具号，后两位为刀具补偿号。 第六节
16、第六节第六节第六节 刀具补偿功能刀具补偿功能刀具补偿功能刀具补偿功能二、刀尖圆弧半径补偿二、刀尖圆弧半径补偿1.刀尖圆弧半径补偿的目的如果零件精度较高，就可能出现超差。 图3-18 车刀刀尖半径与加工误差 第六节第六节第六节第六节 刀具补偿功能刀具补偿功能刀具补偿功能刀具补偿功能2.刀尖圆弧半径补偿的指令（1）刀尖半径左补偿指令G41 刀尖半径左补偿 （2）刀尖半径右补偿指令G42 （3）取消刀尖左右补偿指令G40 3.刀具半径补偿的过程 三步：刀补的建立，刀具中心从编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一个偏移量的过程 刀补的进行 刀补的取消 第六节第六节第六节第六节 刀具补偿功能刀具补偿功能刀具补偿功能刀具补偿功能4.刀尖方位的确定 图3-23 刀尖方位号a）后置刀架b）前置刀架 第六节第六节第六节第六节 刀具补偿功能刀具补偿功能刀具补偿功能刀具补偿功能1.数控机床坐标系及运动方向的命名原则有哪些？2.如何确定数控车床的坐标轴？3.机床坐标系和工件坐标系有何区别？4.什么是数控加工程序？5.简述程序编制的一般过程。6.在数控车床加工程序中常用的地址字有哪些？7.数控加工程序一般由哪几部分组成？8.什么是子程序？子程序有何作用？9.什么是刀具补偿功能？10.在数控车床上使用刀具半径补偿时应注意哪些事项？
