数控机床技术(第二章数控机床的程序编制)

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1、数控技术数控技术机机械械工工程程学学院院工工程程训训练练中中心心张张好好强强第二章数控机床的程序编制第二章数控机床的程序编制v2.12.1数控编程概述数控编程概述v2.22.2穿孔纸带及代码穿孔纸带及代码v2.32.3数控机床的有关功能数控机床的有关功能v2.42.4数控机床加工程序的编程格式数控机床加工程序的编程格式 第二章数控机床的程序编制 2.1数控编程概述数控编程概述一、数控编程的概念一、数控编程的概念 在普通机床上加工零件时，一般由工艺人员按在普通机床上加工零件时，一般由工艺人员按照设计图样事先制订好零件的加工规程。在工艺规照设计图样事先制订好零件的加工规程。在工艺规程中确定零件的加

2、工工序、切削用量、机床的规格程中确定零件的加工工序、切削用量、机床的规格及工具、夹具等内容。操作人员按工艺规程的各个及工具、夹具等内容。操作人员按工艺规程的各个步骤操作机床，加工出图样给定的零件。也就是说，步骤操作机床，加工出图样给定的零件。也就是说，零件的加工过程是由人来完成。例如开车、停车、零件的加工过程是由人来完成。例如开车、停车、改变主轴转速、改变进给速度和方向、切削液开和改变主轴转速、改变进给速度和方向、切削液开和关等都是由工人手工操纵的。关等都是由工人手工操纵的。第二章数控机床的程序编制 第二章数控机床的程序编制 在由凸轮控制的自动机床或仿行机床加工零在由凸轮控制的自动机床或仿行机

3、床加工零件时，虽然不需要人对它进行操作，但必须根据件时，虽然不需要人对它进行操作，但必须根据零件的特点及工艺要求，设计出凸轮的运动曲线零件的特点及工艺要求，设计出凸轮的运动曲线或靠模，由凸轮、靠模控制机床运动，最后加工或靠模，由凸轮、靠模控制机床运动，最后加工出零件。在这个过程中，虽然避免了操作者直接出零件。在这个过程中，虽然避免了操作者直接操纵机床，但每一个凸轮机构或靠模，只能加工操纵机床，但每一个凸轮机构或靠模，只能加工一种零件。当改变被加工零件时，就要更换凸轮、一种零件。当改变被加工零件时，就要更换凸轮、靠模。因此，它只能用于大批量、专业化生产中。靠模。因此，它只能用于大批量、专业化生产

4、中。 第二章数控机床的程序编制 数数控控机机床床和和以以上上两两种种机机床床不不同同，它它是是按按照照事事先先编编制制好好的的加加工工程程序序，自自动动地地对对工工件件进进行行加加工工。我我们们把把工工件件的的加加工工工工艺艺路路线线、工工艺艺参参数数、刀刀具具的的运运动动轨轨迹迹、位位移移量量、切切削削参参数数（主主轴轴转转数数、进进给给量量、被被吃吃刀刀量量等等）以以及及辅辅助助功功能能（换换刀刀、主主轴轴正正转转、反反转转、切切削削液液开开和和关关等等），按按照照数数控控机机床床的的指指令令代代码码及及程程序序格格式式编编写写成成加加工工程程序序单单，再再把把这这一一程程序序单单中中的的

5、内内容容记记录录在在控控制制介介质质上上，然然后后输输入入到到数数控控机机床床的的数数控控装装置置中中，从从而而控控制制机机床床加加工工。这这种种从从零零件件图图的的分分析析到制成控制介质的全部过程叫数控程序的编制。到制成控制介质的全部过程叫数控程序的编制。第二章数控机床的程序编制二、数控编程的步骤二、数控编程的步骤 第二章数控机床的程序编制数控编程的具体步骤与要求如下：数控编程的具体步骤与要求如下： 、分析零件图样和工艺处理、分析零件图样和工艺处理 工艺处理，需要考虑如下几点：工艺处理，需要考虑如下几点： （1）确定加工方案）确定加工方案 （2）刀具工夹具的设计和选择）刀具工夹具的设计和选择

6、 （3）选择对刀点）选择对刀点 （4）确定加工路线）确定加工路线 （5）确定切削用量）确定切削用量 、数值处理、数值处理 、编写零件加工程序单、编写零件加工程序单 、制备控制介质、制备控制介质 、程序校验与首件试切、程序校验与首件试切第二章数控机床的程序编制1.1.手工编程手工编程（）手工编程的定义（）手工编程的定义 手工编程是指主要由人工来完成数控机床程序编手工编程是指主要由人工来完成数控机床程序编制各个阶段的工作。当被加工零件形状不十分复杂和制各个阶段的工作。当被加工零件形状不十分复杂和程序较短时，都可以采用手工编程方法。手工编程的程序较短时，都可以采用手工编程方法。手工编程的框图如下图所

7、示。框图如下图所示。三、数控编程的方法三、数控编程的方法 数控编程发可分为两种：数控编程发可分为两种： 手工编程手工编程 自动编程自动编程 第二章数控机床的程序编制第二章数控机床的程序编制（）手工编程的意义（）手工编程的意义 手工编程的意义在于：加工形状简单的零件时，手工编程的意义在于：加工形状简单的零件时，快捷、简便；不需要具备特别的条件；对机床操作或快捷、简便；不需要具备特别的条件；对机床操作或程序员不受特别条件的制约；还具有较大的灵活性和程序员不受特别条件的制约；还具有较大的灵活性和编程费用低等优点。编程费用低等优点。（）手工编程的不足（）手工编程的不足 手工编程既繁琐、费时又复杂，而且

8、容易产生错手工编程既繁琐、费时又复杂，而且容易产生错误。误。第二章数控机床的程序编制 对于几何形状不太复杂的零件，所需要的加工程序对于几何形状不太复杂的零件，所需要的加工程序不长，技术比较简单，用手工编程既经济又及时，因此不长，技术比较简单，用手工编程既经济又及时，因此手工编程仍被广泛地应用于形状简单的加工中。但对于手工编程仍被广泛地应用于形状简单的加工中。但对于一些复杂零件，特别是具有非圆曲线的表面，或者程序一些复杂零件，特别是具有非圆曲线的表面，或者程序量很大的零件，手工编程就难以胜任。据国外统计，当量很大的零件，手工编程就难以胜任。据国外统计，当采用手工编程时，一个零件的编程量与在机床上

9、实际加采用手工编程时，一个零件的编程量与在机床上实际加工时间之比，平均约为工时间之比，平均约为3030：1 1，数控机床不能开动的原因，数控机床不能开动的原因有有20%-30%20%-30%是由于加工程序编制困难，所用时间较长造成是由于加工程序编制困难，所用时间较长造成的。因此，为了缩短生产周期，提高机床的利用率，必的。因此，为了缩短生产周期，提高机床的利用率，必须采用须采用“自动编程自动编程”的办法。的办法。第二章数控机床的程序编制、自动编程、自动编程 自动编程是指借助数控语言编程系统或图形编程系统，自动编程是指借助数控语言编程系统或图形编程系统，由计算机来自动生成零件加工程序的过程。由计算

10、机来自动生成零件加工程序的过程。 编程人员只需要根据加工对象及工艺要求，借助控语言编程人员只需要根据加工对象及工艺要求，借助控语言编程系统规定的数控语言编程或图形编程系统提供的图形菜编程系统规定的数控语言编程或图形编程系统提供的图形菜单功能，对加工过程与要求进行较简单的描述，而由编程系单功能，对加工过程与要求进行较简单的描述，而由编程系统自动计算出加工运动轨迹，并输出零件数控加工程序。由统自动计算出加工运动轨迹，并输出零件数控加工程序。由于在计算机上可自动地绘制出所编程序的图形及走刀轨迹，于在计算机上可自动地绘制出所编程序的图形及走刀轨迹，所以能及时地检查程序是否错误，并进行修改，得到正确的所

11、以能及时地检查程序是否错误，并进行修改，得到正确的程序。程序。 按输入方式的不同，自动编制程序可分为按输入方式的不同，自动编制程序可分为语言数控自动语言数控自动编程、图形交互自动编程和语音提示自动编程编程、图形交互自动编程和语音提示自动编程等等。等等。第二章数控机床的程序编制 尽管自动编程应用得到迅速发展，在实际工作中尽管自动编程应用得到迅速发展，在实际工作中仍有必要掌握一定的手工编程知识。原因如下：仍有必要掌握一定的手工编程知识。原因如下： 1 1）手工编程是自动编程的基础，自动编程中许多）手工编程是自动编程的基础，自动编程中许多重要的经验都来源于手工编程。重要的经验都来源于手工编程。 2

12、2）掌握手工编程有助于提高加工程序的可靠性。）掌握手工编程有助于提高加工程序的可靠性。 3 3）在某些特殊的情况下无法实现自动编程时，仍）在某些特殊的情况下无法实现自动编程时，仍然需要采用手工编程方法完成加工程序的编制。然需要采用手工编程方法完成加工程序的编制。四、数控编程方法的选择四、数控编程方法的选择 编程方法主要有手工编程和自动编程两种，其编程方法主要有手工编程和自动编程两种，其他方法可视为自动编程方法的扩展，它们各有其适他方法可视为自动编程方法的扩展，它们各有其适用范围。究竟选择哪一种编程方法，通常应根据被用范围。究竟选择哪一种编程方法，通常应根据被加工零件的复杂程度、数值计算的难度与

13、工作量大加工零件的复杂程度、数值计算的难度与工作量大小、现有设备（计算机、数控语言系统等）以及时小、现有设备（计算机、数控语言系统等）以及时间和费用等进行全面考虑，权衡利弊，予以确定。间和费用等进行全面考虑，权衡利弊，予以确定。第二章数控机床的程序编制第二章数控机床的程序编制2.2 2.2 穿孔纸带及代码穿孔纸带及代码 数控机床经过数控机床经过5050多年的发展，在输入代码、坐标多年的发展，在输入代码、坐标指令、辅助指令以及程序格式等方面已逐步趋向统一。指令、辅助指令以及程序格式等方面已逐步趋向统一。我国也制定了相应的数控标准，但各种数控机床所用我国也制定了相应的数控标准，但各种数控机床所用的

14、代码、指令及其含义不完全相同，编制程序时应严的代码、指令及其含义不完全相同，编制程序时应严格按机床编程手册中的规定进行程序编制。格按机床编程手册中的规定进行程序编制。第二章数控机床的程序编制 穿孔纸带上的信息必须使穿孔纸带上的信息必须使用规定的代码，且以一定的格用规定的代码，且以一定的格式排列，数控装置读入后才能式排列，数控装置读入后才能对它进行处理。以前使用的纸对它进行处理。以前使用的纸带为带为1英寸宽，一行共有英寸宽，一行共有9个孔，个孔，其中一个小孔称为其中一个小孔称为“中导孔中导孔”或或“同步孔同步孔”。其余。其余8个大孔个大孔称为称为“信号孔信号孔”，用来记录数，用来记录数字、字母或

15、符号信息。有孔表字、字母或符号信息。有孔表示二进制示二进制“1”，无孔表示二，无孔表示二进制的进制的“0”。代码及其格式。代码及其格式均已标准化。均已标准化。 第二章数控机床的程序编制1ISO代码代码 ISO代码是国际标准化组织制定的数控国际标代码是国际标准化组织制定的数控国际标准代码，其特点是：数字、字母及符号在孔位上有准代码，其特点是：数字、字母及符号在孔位上有区别。数字编码在第五列和第六列上有孔，字母编区别。数字编码在第五列和第六列上有孔，字母编码在第七列上有孔，其它符号在五至七列没孔或在码在第七列上有孔，其它符号在五至七列没孔或在第六列上有孔。第六列上有孔。ISO代码是代码是7位补偶码

16、，第八列是补位补偶码，第八列是补偶位。偶位。ISO代码中字母、数字和符号共代码中字母、数字和符号共128个个 。第二章数控机床的程序编制第二章数控机床的程序编制第二章数控机床的程序编制2EIA代码代码 EIA代码是美国电子工业学会制定的标准代码，见上页代码是美国电子工业学会制定的标准代码，见上页表表2-2。该代码为补奇码，。该代码为补奇码，b5列为补奇位。列为补奇位。3EIA和和ISO代码的区别代码的区别 （1）字母：）字母：EIA为小写字母，为小写字母，ISO为大写字母。为大写字母。 （2）程序段结束符：）程序段结束符：EIA中用中用EOB（也可用（也可用CR），），ISO中中用用LF或或N

17、L。 （3）EIA中有中有EOR代码，用于倒带停止，代码，用于倒带停止，ISO中用。中用。 （4）ISO中有左括号和右括号，两者之间的文字对数控装中有左括号和右括号，两者之间的文字对数控装置没有影响，其中可以插入注解。置没有影响，其中可以插入注解。 （5）ISO中有中有“：”代码，这个字符表示穿孔带上特定的代码，这个字符表示穿孔带上特定的位置。读入时将穿孔带送到此位置为止，或者返回到此位置。位置。读入时将穿孔带送到此位置为止，或者返回到此位置。 （6）ISO中的中的“/”与与EIA中的程序段取消具有同样功能。中的程序段取消具有同样功能。第二章数控机床的程序编制 2.3 2.3 数控机床的有关功

18、能数控机床的有关功能 在数控机床加工程序中，我国和国际上都在数控机床加工程序中，我国和国际上都广泛使用广泛使用准备功能准备功能G指令、辅助功能指令、辅助功能M指令、进指令、进给功能给功能F指令、主轴转速功能指令、主轴转速功能S指令和刀具功能指令和刀具功能T指令指令等等5种指令代码来描述加工工艺过程和数种指令代码来描述加工工艺过程和数控机床的各种运动特征。控机床的各种运动特征。 第二章数控机床的程序编制一、准备功能一、准备功能 准备功能也称准备功能也称G G功能或功能或G G代码，由地址符代码，由地址符G G加两位加两位数值构成该功能的指令。数值构成该功能的指令。G G功能指令用来规定坐标平功能

19、指令用来规定坐标平面、坐标系、刀具和工件的相对运动轨迹、刀具补偿、面、坐标系、刀具和工件的相对运动轨迹、刀具补偿、单位选择、坐标偏置等多种操作。单位选择、坐标偏置等多种操作。G G功能指令分若干功能指令分若干组（指令群），有组（指令群），有模态功能指令和非模态功能指令模态功能指令和非模态功能指令之之分。非模态分。非模态G G功能指令只在程序段中有效，因此也称功能指令只在程序段中有效，因此也称作一次性代码。模态功能指令可被同组作一次性代码。模态功能指令可被同组G G功能指令互功能指令互相注销；模态相注销；模态G G功能指令一旦被执行，则一直有效，功能指令一旦被执行，则一直有效，直至被同组直至被同

20、组G G功能指令注销为止。数控系统功能指令注销为止。数控系统G G代码的含代码的含义并未真正统一。下表是义并未真正统一。下表是FANUCFANUC系统的系统的G G代码。代码。第二章数控机床的程序编制G G代码代码组别组别用于数控车床的功能用于数控车床的功能用于数控铣床的功能用于数控铣床的功能附注附注G00G001 1快速定位快速定位相同相同模态模态G01G01直线插补直线插补相同相同模态模态G02G02顺时针圆弧插补顺时针圆弧插补相同相同模态模态G03G03逆时针圆弧插补逆时针圆弧插补相同相同模态模态G04G040 0暂停暂停相同相同非模态非模态G10G10数据设置数据设置相同相同模态模态G

21、11G11数据设置取消数据设置取消相同相同模态模态G17G171616XYXY平面选择平面选择相同（缺省状态）相同（缺省状态）模态模态G18G18ZXZX平面选择（缺省状态）平面选择（缺省状态）相同相同模态模态G19G19YZYZ平面选择平面选择相同相同模态模态G20G206 6英制（英制（inin）相同相同模态模态G21G21米制米制(mm)(mm)相同相同模态模态G22G229 9行程检查功能打开行程检查功能打开相同相同模态模态G23G23行程检查功能关闭行程检查功能关闭相同相同模态模态G25G258 8主轴速度波动检查关闭主轴速度波动检查关闭相同相同模态模态G26G26主轴速度波动检查打

22、开主轴速度波动检查打开相同相同非模态非模态G27G270 0参考点返回检查参考点返回检查相同相同非模态非模态G28G28参考点返回参考点返回相同相同非模态非模态第二章数控机床的程序编制G30G30第二参考点返回第二参考点返回X X非模态非模态G31G31跳步功能跳步功能相同相同非模态非模态G32G321 1螺纹切削螺纹切削X X模态模态G36G360 0X X向自动刀具补偿向自动刀具补偿X X非模态非模态G37G37Z Z向自动刀具补偿向自动刀具补偿X X非模态非模态G40G407 7刀尖半径补偿取消刀尖半径补偿取消刀尖半径补偿取消刀尖半径补偿取消模态模态G41G41刀尖半径左补偿刀尖半径左补

23、偿刀尖半径左补偿刀尖半径左补偿模态模态G42G42刀尖半径右补偿刀尖半径右补偿刀尖半径右补偿刀尖半径右补偿模态模态G43G431 1X X刀具长度正补偿刀具长度正补偿模态模态G44G44X X刀具长度负补偿刀具长度负补偿模态模态G49G49刀具长度补偿取消刀具长度补偿取消模态模态G50G500 0工工件件坐坐标标原原点点设设置置，最最大大主主轴速度设置轴速度设置非模态非模态G52G52局部坐标设置局部坐标设置相同相同非模态非模态G53G53机床坐标系设置机床坐标系设置相同相同非模态非模态G54G541414第一工件坐标系设置第一工件坐标系设置相同相同模态模态G55G55第二工件坐标系设置第二工

24、件坐标系设置相同相同模态模态G56G56第三工件坐标系设置第三工件坐标系设置相同相同模态模态第二章数控机床的程序编制G57G57第四工件坐标系设置第四工件坐标系设置相同相同模态模态G58G58第五工件坐标系设置第五工件坐标系设置相同相同模态模态G59G59第六工件坐标系设置第六工件坐标系设置相同相同模态模态G65G650 0宏程序调用宏程序调用相同相同非模态非模态G66G661212宏程序模态调用宏程序模态调用相同相同模态模态G67G67宏程序模态调用取消宏程序模态调用取消相同相同模态模态G68G684 4双刀架镜像打开双刀架镜像打开X XG69G694 4双刀架镜像关闭双刀架镜像关闭X XG

25、70G700 0精车循环精车循环X X非模态非模态G71G71外圆外圆/ /内孔粗车循环内孔粗车循环X X非模态非模态G72G72端面粗车循环端面粗车循环X X非模态非模态G73G73仿形车削循环仿形车削循环高速深孔钻孔循环高速深孔钻孔循环非模态非模态G74G74端面啄式钻孔循环端面啄式钻孔循环左旋螺纹循环左旋螺纹循环非模态非模态G75G75外径外径/ /内径啄式钻孔循环内径啄式钻孔循环精镗循环精镗循环非模态非模态G76G76螺纹车削多次循环螺纹车削多次循环X X非模态非模态G80G801010钻孔固定循环取消钻孔固定循环取消相同相同模态模态G81G81X X钻孔循环钻孔循环第二章数控机床的程

26、序编制G82G82X X钻孔循环钻孔循环G83G83端面钻孔循环端面钻孔循环X X模态模态G84G84端面攻螺纹循环端面攻螺纹循环攻螺纹循环攻螺纹循环模态模态G85G85X X镗孔循环镗孔循环G86G86端面镗孔循环端面镗孔循环镗孔循环镗孔循环模态模态G87G87侧面钻孔循环侧面钻孔循环背镗循环背镗循环模态模态G88G88侧面攻螺纹循环侧面攻螺纹循环X X模态模态G89G89侧面镗孔循环侧面镗孔循环镗孔循环镗孔循环模态模态G90G901 1外径外径/ /内径车削循环内径车削循环绝对坐标编程绝对坐标编程模态模态G91G91X X增量坐标编程增量坐标编程模态模态G92G92单次螺纹车削循环单次螺纹

27、车削循环工作坐标原点设置工作坐标原点设置模态模态G94G94端面车削循环端面车削循环X X模态模态G96G962 2恒表面速度设置恒表面速度设置X X模态模态G97G97恒表面速度设置取消恒表面速度设置取消X X模态模态G98G985 5每分钟进给每分钟进给固定循环中返回到初始点固定循环中返回到初始点模态模态G99G99每转进给每转进给固定循环中返回到固定循环中返回到R R点点模态模态第二章数控机床的程序编制G107G107圆柱插补圆柱插补X XG112G112极坐标插补极坐标插补X XG113G113极坐标插补取消极坐标插补取消X XG250G250多棱柱车削取消多棱柱车削取消X XG251

28、G251多棱柱车削多棱柱车削X X第二章数控机床的程序编制二、辅助功能二、辅助功能 辅助功能也称辅助功能也称M M功能，功能，它是指令机床做一些辅助动它是指令机床做一些辅助动作的代码。作的代码。例如：主轴的旋转、冷却液的开、关等等。例如：主轴的旋转、冷却液的开、关等等。ISOISO标准中标准中M M功能从功能从M00-M99M00-M99，共有，共有100100种，不同的数控系种，不同的数控系统统M M代码的含义有差别的。代码的含义有差别的。M M指令有模态与非模态之分。指令有模态与非模态之分。下表是下表是FANUCFANUC数控系统的数控系统的M M代码。代码。第二章数控机床的程序编制M M

29、代码代码用于数控车床的功能用于数控车床的功能用于数控铣床的功能用于数控铣床的功能附注附注M00M00程序停止程序停止相同相同非模态非模态M01M01程序选择停止程序选择停止相同相同非模态非模态M02M02程序结束程序结束相同相同非模态非模态M03M03主轴顺时针旋转主轴顺时针旋转相同相同模态模态M04M04主轴逆时针旋转主轴逆时针旋转相同相同模态模态M05M05主轴停止主轴停止相同相同模态模态M06M06X X换刀换刀非模态非模态M08M08切削液打开切削液打开相同相同模态模态M09M09切削液关闭切削液关闭相同相同模态模态M10M10接料器前进接料器前进X X模态模态第二章数控机床的程序编制

30、M11M11接料器退回接料器退回X X模态模态M13M131 1号压缩空气吹管打开号压缩空气吹管打开X X模态模态M14M142 2号压缩空气吹管打开号压缩空气吹管打开X X模态模态M15M15压缩空气吹管关闭压缩空气吹管关闭X X模态模态M17M17两轴变换两轴变换X X模态模态M18M18三轴变换三轴变换X X模态模态M19M19主轴定向主轴定向X X模态模态M20M20自动上料器工作自动上料器工作X X模态模态M30M30程序结束并返回程序结束并返回相同相同非模态非模态M31M31旁路互锁旁路互锁相同相同非模态非模态第二章数控机床的程序编制M38M38右中心架夹紧右中心架夹紧X X模态模

31、态M39M39右中心架松开右中心架松开X X模态模态M50M50棒料送料器夹紧并送进棒料送料器夹紧并送进X X模态模态M51M51棒料送料器松开并返回棒料送料器松开并返回X X模态模态M52M52自动门打开自动门打开相同相同模态模态M53M53自动门关闭自动门关闭相同相同模态模态M58M58左中心架夹紧左中心架夹紧X X模态模态M59M59左中心架松开左中心架松开X X模态模态M68M68液压卡盘夹紧液压卡盘夹紧X X模态模态M69M69液压卡盘松开液压卡盘松开X X模态模态第二章数控机床的程序编制M74M74错误检测功能打开错误检测功能打开相同相同模态模态M75M75错误检测功能关闭错误检测

32、功能关闭相同相同模态模态M78M78尾架套筒送进尾架套筒送进X X模态模态M79M79尾架套筒退回尾架套筒退回X X模态模态M80M80机内对刀器送进机内对刀器送进X X模态模态M81M81机内对刀器退回机内对刀器退回X X模态模态M88M88主轴低压夹紧主轴低压夹紧X X模态模态M89M89主轴高压夹紧主轴高压夹紧X X模态模态M90M90主轴松开主轴松开X X模态模态M98M98子程序调用子程序调用相同相同模态模态M99M99子程序调用返回子程序调用返回相同相同第二章数控机床的程序编制 （1）M00：程序停止：程序停止 在完成编有在完成编有M00指令的程指令的程序段中的其它指令后，主轴停转

33、、进给停止、冷却液关断，序段中的其它指令后，主轴停转、进给停止、冷却液关断，程序停止。利用启动按钮才能再次自动运转，继续执行下程序停止。利用启动按钮才能再次自动运转，继续执行下一个程序段。一个程序段。 （2）M01：计划停止：计划停止 该指令与该指令与M00指令相似。指令相似。但必须是操作面板上但必须是操作面板上“任选停止任选停止”按钮被按下，按钮被按下，M01指令指令才起作用。如才起作用。如 “任选停止任选停止”开关不接通，则开关不接通，则 M01指令不指令不起作用，程序继续执行。加工过程中需停机检查、测量零起作用，程序继续执行。加工过程中需停机检查、测量零件、手工换刀和交接班等可使用件、手

34、工换刀和交接班等可使用M01指令。指令。 （3）M02：程序结束：程序结束 该指令用于程序全部结束。该指令用于程序全部结束。此时主轴、进给和冷却液全部停下，机床复位。此时主轴、进给和冷却液全部停下，机床复位。 第二章数控机床的程序编制第二章数控机床的程序编制 （4）M03、M04、M05：分别为主轴顺时针旋：分别为主轴顺时针旋转、主轴逆时针旋转和主轴停止。转、主轴逆时针旋转和主轴停止。 （5）M06：换刀：换刀 该指令用于数控机床的自动该指令用于数控机床的自动换刀或显示待换刀号。自动换刀时换刀用换刀或显示待换刀号。自动换刀时换刀用M06，选刀，选刀用用T功能指令；对显示待换刀号的数控机床，换刀

35、是功能指令；对显示待换刀号的数控机床，换刀是用手动实现的。用手动实现的。 （6）M07：2号冷却液开号冷却液开 用于雾状冷却液开。用于雾状冷却液开。 （7）M08：1号冷却液开号冷却液开 用于液状冷却液开。用于液状冷却液开。 （8）M09：冷却液关：冷却液关 注销注销M07，M08，M50（3号冷却液开）和号冷却液开）和M51（4号冷却液开）。号冷却液开）。 第二章数控机床的程序编制 （9）M30：程序结束：程序结束 在完成程序段的所有指在完成程序段的所有指令之后，使主轴、进给和冷却液停止。用以使控制机令之后，使主轴、进给和冷却液停止。用以使控制机和机床复位，程序返回到开始字符。和机床复位，程

36、序返回到开始字符。 （10）M41、M42：主轴低速齿轮挡连接和高速：主轴低速齿轮挡连接和高速齿轮挡连接。齿轮挡连接。 （11）M98：子程序调用指令：子程序调用指令 。 （12）M99：从子程序返回。：从子程序返回。第二章数控机床的程序编制三、进给功能三、进给功能 进给速度是指刀具向工件进给的相对速度。进给速进给速度是指刀具向工件进给的相对速度。进给速度是用地址字母度是用地址字母F F和字母和字母F F后面数字来表示。后面数字来表示。 F F功能的分类：功能的分类： 根据准备功能（根据准备功能（G G功能）可把功能）可把F F功能分为以下两种：功能分为以下两种： （1 1）G98G98方式：

37、用方式：用F F指令表示刀架每分钟的进给量。指令表示刀架每分钟的进给量。例如：例如：F500F500指指500mm/min500mm/min。这通常用于铣削类进给指令。这通常用于铣削类进给指令。 （2 2）G99G99方式：用方式：用F F指令表示主轴每转的进给量。指令表示主轴每转的进给量。例例如：车床以主轴每转进给如：车床以主轴每转进给0.2mm0.2mm时，亦作时，亦作F0.2F0.2，即主轴每，即主轴每转一周刀具沿其切线方向上移动转一周刀具沿其切线方向上移动0.2mm0.2mm。第二章数控机床的程序编制每转进给与每分钟进给的关系为每转进给与每分钟进给的关系为 F Fm m=F=Fr r

38、S S式中式中f fm m每分钟进给率（每分钟进给率（mm/minmm/min） F Fr r每转进给每转进给 (mm/r)(mm/r) S S主轴转数主轴转数(r/min)(r/min) 。 F地址在螺纹切削程序段中用于指定地址在螺纹切削程序段中用于指定螺纹导程螺纹导程。 F功能指令为功能指令为模态指令模态指令。程序中。程序中F指令的进给速度指令的进给速度在实际加工中可以用数控系统操作面板上的进给速度在实际加工中可以用数控系统操作面板上的进给速度倍率旋钮来调整，可以在倍率旋钮来调整，可以在0120(或或150200)%范围范围内调节。内调节。 第二章数控机床的程序编制第二章数控机床的程序编制

39、四、主轴转速功能四、主轴转速功能 主轴转数功能用来指定主轴的转速，主轴转数功能用来指定主轴的转速，单位为单位为r/minr/min，地址符使用，地址符使用S S，所以又称为，所以又称为S S功能或功能或S S指令。现指令。现在一般数控系统主轴已采用主轴控制单元，能使用直在一般数控系统主轴已采用主轴控制单元，能使用直接指定方式，即可用地址符接指定方式，即可用地址符S S的后续数字直接指定主的后续数字直接指定主轴转数。轴转数。 例如：要求例如：要求1300r/min1300r/min，就指令，就指令S1300S1300。 现在用得较多的主轴单元的允许调幅还不够宽，现在用得较多的主轴单元的允许调幅还

40、不够宽，为增加无级变速的调速范围，需加入几档齿轮变速，为增加无级变速的调速范围，需加入几档齿轮变速，由前面介绍的辅助功能指令来变换齿轮档，这时，由前面介绍的辅助功能指令来变换齿轮档，这时，S S指令要与相应的辅助功能指令配合使用。指令要与相应的辅助功能指令配合使用。第二章数控机床的程序编制 S S功能按照准备功能功能按照准备功能G G代码的种类，执行以下四种代码的种类，执行以下四种不同的控制。不同的控制。1 1、用、用G96G96方式的指令方式的指令 G96 G96是按是按恒线速度控制恒线速度控制的功能。此时，的功能。此时，用用S S指定的指定的数值表示切削速度数值表示切削速度。 在切削过程中

41、，如果切削部位的回转直径不断变在切削过程中，如果切削部位的回转直径不断变化，则主轴转速也要不断地作相应的变化，如加工端化，则主轴转速也要不断地作相应的变化，如加工端面、圆锥而及任意曲线构成的旋转面时，为保证车刀面、圆锥而及任意曲线构成的旋转面时，为保证车刀刀尖处的切削线速度不变，必须随着刀尖所处位置直刀尖处的切削线速度不变，必须随着刀尖所处位置直径的不同而自动调整主轴的转速。径的不同而自动调整主轴的转速。第二章数控机床的程序编制第二章数控机床的程序编制 数控装置依刀架数控装置依刀架X轴的位置计算出主轴的转速，轴的位置计算出主轴的转速，自动而连续的控制主轴转速，使之始终达到由自动而连续的控制主轴

42、转速，使之始终达到由S功功能所指定的切削速度。能所指定的切削速度。 例如例如S200，表示自动改变转速，使切削速度，表示自动改变转速，使切削速度为为200m/min。 在恒线速控制中，由于主轴转速不断变化，在恒线速控制中，由于主轴转速不断变化，为了防止主轴转速过高，所以在使用为了防止主轴转速过高，所以在使用G96指令前指令前必须设定主轴最高转速（必须设定主轴最高转速（G50） 。2、用、用G97方式的指令方式的指令 G97是取消恒线速控制是取消恒线速控制的功能，此时使用的功能，此时使用S指定指定的数值表示主轴每分钟的转速的数值表示主轴每分钟的转速。 S2000：主轴以：主轴以2000r/min

43、的速度旋转。的速度旋转。第二章数控机床的程序编制3 3、主轴最高转速设定、主轴最高转速设定G50G50 G50 G50的功能中有坐标系设定和主轴最高转速设定两种的功能中有坐标系设定和主轴最高转速设定两种功能，这里用的是后一种功能。用功能，这里用的是后一种功能。用S S指定的数值是设定主指定的数值是设定主轴每分钟最高转速。轴每分钟最高转速。 例如：例如：G50 S2000G50 S2000，表示把主轴最高转速设定为，表示把主轴最高转速设定为2000r/min2000r/min。 用恒线速控制加工端面，锥度、圆弧时，容易获得用恒线速控制加工端面，锥度、圆弧时，容易获得内外一致的表面粗糙度，但由于主

44、轴转速不断变化，当内外一致的表面粗糙度，但由于主轴转速不断变化，当刀具逐渐移近工件旋转中心时，主轴转速就会越来越高，刀具逐渐移近工件旋转中心时，主轴转速就会越来越高，即所谓即所谓“超速超速”，工件就有可能从卡盘中飞出，为了防，工件就有可能从卡盘中飞出，为了防止这种事故，有时不得不限制主轴的最高转速，这时就止这种事故，有时不得不限制主轴的最高转速，这时就可以借助可以借助G50 S_G50 S_指令来达到此目的。指令来达到此目的。第二章数控机床的程序编制五、刀具功能五、刀具功能1. 1. 刀具功能字刀具功能字 地址符规定为地址符规定为T T。它用以指定切削时使用的刀具的刀。它用以指定切削时使用的刀

45、具的刀号及刀具自动补偿时的组号。号及刀具自动补偿时的组号。其自动补偿的内容有刀具其自动补偿的内容有刀具对刀后的刀位偏差、刀具长度及刀具半径补偿。对刀后的刀位偏差、刀具长度及刀具半径补偿。 在编程中，其指令格式因数控系统不同而异，主要在编程中，其指令格式因数控系统不同而异，主要格式有以下两种：格式有以下两种： 第二章数控机床的程序编制（1）采用）采用T指令编程指令编程 由刀具功能地址符由刀具功能地址符T和数字组成。和数字组成。T后面的数字后面的数字用来指定刀具号和刀具补偿号。用来指定刀具号和刀具补偿号。在在FANUC系统中刀系统中刀具功能具功能T指令的后续数字有一位数、两位数、四位数指令的后续数

46、字有一位数、两位数、四位数及六位数及六位数4种，其中以两位数（种，其中以两位数（T）和四位数）和四位数（T）两种格式居多。）两种格式居多。 例如：例如： T0404表示选择第表示选择第4号刀具，使用刀具偏置表中号刀具，使用刀具偏置表中4号偏置地址的尺寸；号偏置地址的尺寸； T0200表示选择第表示选择第2号刀具，刀具偏置取消号刀具，刀具偏置取消第二章数控机床的程序编制第二章数控机床的程序编制第二章数控机床的程序编制第二章数控机床的程序编制（2）采用）采用T、D指令编程指令编程 使用使用T功能指令选择刀具号，使用功能指令选择刀具号，使用D功能选择相关功能选择相关的刀具偏置量。在定义这两个参数时，

47、其编程的顺序为的刀具偏置量。在定义这两个参数时，其编程的顺序为T、D。T和和D可以编写在一起，也可以单独编写。在可以编写在一起，也可以单独编写。在SIEMENS系统中，一般一个刀具可以匹配系统中，一般一个刀具可以匹配l9个不同的个不同的刀具偏置量。刀具偏置量。 例如：例如： T5D2表示选择第表示选择第5号刀具，使用刀具偏置表中号刀具，使用刀具偏置表中2号号偏置地址的尺寸；偏置地址的尺寸； T5D7表示仍用第表示仍用第5号刀具，使用刀具偏置表中号刀具，使用刀具偏置表中7号号偏置地址的尺寸。偏置地址的尺寸。第二章数控机床的程序编制第二章数控机床的程序编制第二章数控机床的程序编制第二章数控机床的程

48、序编制2.4 2.4 数控机床加工程序的编程格式数控机床加工程序的编程格式一、程序段格式一、程序段格式 程序段格式是指在同一个程序段中关于字母、程序段格式是指在同一个程序段中关于字母、数字和符号等各个信息代码的排列顺序和含义规定数字和符号等各个信息代码的排列顺序和含义规定的表示方法。目前使用最多的是字地址程序段格式的表示方法。目前使用最多的是字地址程序段格式（也称为使用地址符的可变程序段格式）。以这种（也称为使用地址符的可变程序段格式）。以这种格式表示的程序段，每一个量之间都标有地址码用格式表示的程序段，每一个量之间都标有地址码用以识别地址。对于字地址格式的程序段常常可以用以识别地址。对于字地

49、址格式的程序段常常可以用一般形式来表示。一般形式来表示。如：如：N134G01X-32000Y+47000F1020S1250T16M06N134G01X-32000Y+47000F1020S1250T16M06第二章数控机床的程序编制二、零件加工程序的结构二、零件加工程序的结构v 一完整的加工程序由若干程序段组成，每个程序段一完整的加工程序由若干程序段组成，每个程序段由若干个指令字组成，每个指令字又由字母、数字、字由若干个指令字组成，每个指令字又由字母、数字、字符组成。下面是字地址段程序的某一加工程序：符组成。下面是字地址段程序的某一加工程序：vO0006 O0006 （ 程序开始部分）程序

50、开始部分）vN001 G92 X0 Y0 Z1.0N001 G92 X0 Y0 Z1.0；vN002 S300 M03N002 S300 M03；vN003 G90 G00 X-5.5 Y-6.0N003 G90 G00 X-5.5 Y-6.0；v.v.vN014 G00 X5 Y10 Z3N014 G00 X5 Y10 Z3； vN015 X0 Y0N015 X0 Y0； （程序内容部分）（程序内容部分）vN016 M30N016 M30； （程序结束部分）（程序结束部分）第二章数控机床的程序编制1 1、程序开始部分、程序开始部分v 常用程序号表示程序开始。常用程序号表示程序开始。程序名由程

51、序名地程序名由程序名地址符和程序的编号（或程序的名称）组成。址符和程序的编号（或程序的名称）组成。地址符地址符字母字母O O（或（或P P）加表示程序号的数值（最多）加表示程序号的数值（最多4 4位，数值位，数值没有具体含义）组成，其后可加括号注出程序名或没有具体含义）组成，其后可加括号注出程序名或作解释，但不得超过作解释，但不得超过1616个字符。个字符。v 程序号必须放在程序之首。但是，不同的数控程序号必须放在程序之首。但是，不同的数控系统程序号地址符不同，例如：系统程序号地址符不同，例如： FANUCFANUC系列数控系系列数控系统中，程序名地址是用英文统中，程序名地址是用英文“O”O”

52、表示；表示；SIEMENSSIEMENS系系列数控系统中，程序名地址是用符号列数控系统中，程序名地址是用符号“%”%”表示；还表示；还有些数控系统程序名地址符为有些数控系统程序名地址符为“P”P”等。等。第二章数控机床的程序编制2 2、程序内容部分、程序内容部分 程序内容部分是整个程序的核心部分，由若干程序内容部分是整个程序的核心部分，由若干程序段组成，表示数控机床要完成的全部动作。常程序段组成，表示数控机床要完成的全部动作。常用顺序号（也叫程序段号或程序段序号）表示顺序，用顺序号（也叫程序段号或程序段序号）表示顺序，程序中可以在程序段前任意设置顺序号，可以不写，程序中可以在程序段前任意设置顺

53、序号，可以不写，或只在重要程序前按顺序编号。顺序号的地址符是或只在重要程序前按顺序编号。顺序号的地址符是N N，后续数字通常是，后续数字通常是N1-N9999N1-N9999。程序段号的使用规则：程序段号的使用规则： 数字部分应为正整数，一般最小顺序号数字部分应为正整数，一般最小顺序号N1N1。顺。顺序号的数字可以不连续，也不一定从小到大顺序排序号的数字可以不连续，也不一定从小到大顺序排列。列。 第二章数控机床的程序编制程序段号的程序段号的作用作用： （1）在加工轨迹图的几何基点处标上相应程序）在加工轨迹图的几何基点处标上相应程序段序号，可以直观地检查加工程序；段序号，可以直观地检查加工程序；

54、 （2）可作为加工程序中条件转向的目标；）可作为加工程序中条件转向的目标； （3）可用于对加工程序的校对和检索；）可用于对加工程序的校对和检索； （4）标注了程序段号，当发生程序语法等错误）标注了程序段号，当发生程序语法等错误时，数控系统可以提示存在语法问题的程序段位置；时，数控系统可以提示存在语法问题的程序段位置； （5）在编辑方式和自动运行中供检索目标用。）在编辑方式和自动运行中供检索目标用。第二章数控机床的程序编制 程序段号加上若干个程序字就可组成一程序段。程序段号加上若干个程序字就可组成一程序段。在程序段中表示地址的英文字母可分为尺寸字地址符在程序段中表示地址的英文字母可分为尺寸字地址

55、符或非尺寸字地址符两种。表示尺寸字地址符的英文字或非尺寸字地址符两种。表示尺寸字地址符的英文字母有母有X X、Y Y、Z Z、U U、V V、W W、P P、Q Q、I I、J J、K K、A A、B B、C C、D D、E E、R R、H H共共1818个字母。个字母。 字是程序字的简称。字是由地址以及该地址后面的符号和若干位数字字是程序字的简称。字是由地址以及该地址后面的符号和若干位数字组成，字作为一个信息单元存储、传递和操作。例如，组成，字作为一个信息单元存储、传递和操作。例如，X35就是一个就是一个“字字”。字所含的字符个数叫字长。字是由一个英文字母与随后的若干位十进。字所含的字符个数

56、叫字长。字是由一个英文字母与随后的若干位十进制数字组成。这个英文字母称为地址字符。地址字符与后续数字之间可加制数字组成。这个英文字母称为地址字符。地址字符与后续数字之间可加正、负号，正号可以省略。正、负号，正号可以省略。 表示非尺寸字地址有表示非尺寸字地址有N N、G G、F F、S S、T T、M M、L L、O O等等8 8个字母。其字母的含义见表个字母。其字母的含义见表1-71-7。第二章数控机床的程序编制地址地址功能功能地址地址功能功能A A坐标字坐标字绕绕X X轴旋转轴旋转N N顺序号顺序号程序段顺序号程序段顺序号B B坐标字坐标字绕绕Y Y轴旋转轴旋转O O程序号程序号程序号、子程

57、序号的指定程序号、子程序号的指定C C坐标字坐标字绕绕Z Z轴旋转轴旋转P P暂停或程序中某功能开始使用的顺序号暂停或程序中某功能开始使用的顺序号D D补偿号补偿号刀具半径补偿指令刀具半径补偿指令Q Q固定循环终止段号或固定循环中的定距固定循环终止段号或固定循环中的定距E E第二进给功能第二进给功能R R坐标字坐标字固定循环中的定距或圆弧半径的指定固定循环中的定距或圆弧半径的指定F F进给速度进给速度进给速度的指令进给速度的指令S S主轴功能主轴功能主轴转速的指令主轴转速的指令G G准备功能准备功能指令动作方式指令动作方式T T刀具功能刀具功能刀具编号的指令刀具编号的指令H H补偿号补偿号补偿

58、号的指定补偿号的指定U U坐标字坐标字与与X X轴平行的附加轴增量坐标值或暂停轴平行的附加轴增量坐标值或暂停时间时间I I坐标字坐标字圆弧中心圆弧中心X X轴向坐标轴向坐标V V坐标字坐标字与与Y Y平行的附加轴增量坐标值平行的附加轴增量坐标值J J坐标字坐标字圆弧中心圆弧中心Y Y向坐标向坐标W W坐标字坐标字与与Z Z平行的附加轴增量坐标值平行的附加轴增量坐标值K K坐标字坐标字圆弧中心圆弧中心Z Z向坐标向坐标X X坐标字坐标字X X轴绝对坐标值或暂停时间轴绝对坐标值或暂停时间L L重复次数重复次数固定循环和子程序的重固定循环和子程序的重复次数复次数Y Y坐标值坐标值Y Y轴绝对坐标值轴

59、绝对坐标值M M辅助功能辅助功能机床开机床开/ /关指令关指令Z Z坐标字坐标字Z Z轴绝对坐标值轴绝对坐标值第二章数控机床的程序编制程序中还有时会用到一些符号，它们的含义见下表。程序中还有时会用到一些符号，它们的含义见下表。符号符号意义意义符号符号意义意义HTHT或或TABTAB分隔符分隔符- -负号负号LFLF或或NLNL程序段结程序段结束束/ /跳过任意程序段跳过任意程序段% %程序开始程序开始：对准功能对准功能（控制暂停控制暂停BSBS返回返回）控制恢复控制恢复EMEM纸带终了纸带终了+ +正正 号号DEL DEL 注销注销第二章数控机床的程序编制3 3、程序结束部分、程序结束部分 程

60、序结束部分以程序结束指令构成一个最后的程序结束部分以程序结束指令构成一个最后的程序段。程序结束指令常用程序段。程序结束指令常用M02M02或或M30M30。程序结束标志符：程序结束标志符： 在程序段的最后一个有用的字符之后应有结束在程序段的最后一个有用的字符之后应有结束标志符表示程序段的结束。用标志符表示程序段的结束。用EIAEIA标准代码时，结束标准代码时，结束符为符为“CR”CR”；用；用ISOISO标准代码时，结束符为标准代码时，结束符为“LF”LF”。书面符号无规定时，可用符号书面符号无规定时，可用符号“；”或或“*”“*”表示，表示，或不书写任何符号。在编写程序单时可选择不书写或不书

61、写任何符号。在编写程序单时可选择不书写程序段结束符号，当手工输入程序换行时，程序段结束符号，当手工输入程序换行时，CNCCNC系统系统会自动加上，数控系统的显示屏幕上可以看到。会自动加上，数控系统的显示屏幕上可以看到。 第二章数控机床的程序编制4. 子程序子程序 程序分为主程序和子程序。程序分为主程序和子程序。 当在一个加工程序中的若干位置上有连续若干段程序在当在一个加工程序中的若干位置上有连续若干段程序在写法及格式上完全相同的内容时，为了简化编程，可将这些写法及格式上完全相同的内容时，为了简化编程，可将这些重复出现的程序段单独编写，这样的程序称为子程序。重复出现的程序段单独编写，这样的程序称

62、为子程序。子程子程序的编写格式与主程序完全相同。子程序的应用范围：序的编写格式与主程序完全相同。子程序的应用范围： 1）工件上有若干个相同的轮廓形状；）工件上有若干个相同的轮廓形状； 2）加工中经常出现或具有相同的加工路线轨迹；）加工中经常出现或具有相同的加工路线轨迹； 3）某一个轮廓或形状需要分层加工；）某一个轮廓或形状需要分层加工； 4）独立的加工工步。）独立的加工工步。 正常情况下，机床是按主程序的指令工作的。当程正常情况下，机床是按主程序的指令工作的。当程序段中有调用子程序的指令时，就按子程序工作。当在序段中有调用子程序的指令时，就按子程序工作。当在子程序有返回到主程序的指令时，机床返

63、回主程序，继子程序有返回到主程序的指令时，机床返回主程序，继续按主程序的指令进行工作。续按主程序的指令进行工作。 子程序可以被主程序调用，同时子程序也可以调子程序可以被主程序调用，同时子程序也可以调用另一个子程序用另一个子程序. . 主程序调用子程序时，要用主程序调用子程序时，要用M98M98指令呼叫子程序。指令呼叫子程序。呼叫某一子程序需要在呼叫某一子程序需要在M98M98后面写上子程序号，此时要后面写上子程序号，此时要改子程序号改子程序号O O或或P P。主程序可以多次调用和重复调用某。主程序可以多次调用和重复调用某一子程序，重复调用时要一子程序，重复调用时要L L及后面的数字指示调用次数

64、。及后面的数字指示调用次数。也可用也可用P+P+调用次数调用次数+ +子程序名称（数字）。子程序名称（数字）。 重复调用方式，子程序还可调用另处的子程序，重复调用方式，子程序还可调用另处的子程序，称称子程序嵌套子程序嵌套，不同的数控系统所规定的嵌套次数是，不同的数控系统所规定的嵌套次数是不同的。不同的。第二章数控机床的程序编制第二章数控机床的程序编制v主程序主程序 O0101O0101（子程序）（子程序）vN0010 N1010. N0010 N1010. vN0011 N1020.N0011 N1020.vN1012. N1030N1012. N1030vN0013 M98 P0101 L2

65、 N1040.M99N0013 M98 P0101 L2 N1040.M99vN0014. N0014. v上列写重复调用上列写重复调用2 2次的方式，下面是镗削加工调用固次的方式，下面是镗削加工调用固定循环（子程序）的实例：定循环（子程序）的实例： vO0020O0020（子程序号）（子程序号）vN1 G98 G76 Z-120.0 R-35.0 Q0.5 P50 F50N1 G98 G76 Z-120.0 R-35.0 Q0.5 P50 F50vN2 M99N2 M99vO0001O0001（主程序）（主程序）vN1 G92 X0 Y0 Z0N1 G92 X0 Y0 Z0vN2 G30 Y0 M06 T01 N2 G30 Y0 M06 T01 vN3 G00 X-100.0 Y-50.0 N3 G00 X-100.0 Y-50.0 vN4 S5000 M03 N4 S5000 M03 vN5 M98 P0020 N5 M98 P0020 vN6 X100.0 Y50.0 N6 X100.0 Y50.0 vN7 M98 P0020N7 M98 P0020vN8 X0 Y0 M05 N8 X0 Y0 M05 vN9 M30N9 M30第二章数控机床的程序编制 第二章数控机床的程序编制程程序序分分析析：