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1、天津工程师范学院机械系第第1节节程序编制的根本概念程序编制的根本概念n一一数控编程概述数控编程概述n编程就是将加工零件的编程就是将加工零件的加工顺序、刀具运动轨迹的尺寸数加工顺序、刀具运动轨迹的尺寸数据、工艺参数主运动和进给运动据、工艺参数主运动和进给运动速度、切削深度以及辅助操作速度、切削深度以及辅助操作换刀、主轴正反转、冷却液开关、换刀、主轴正反转、冷却液开关、刀具夹紧、松开等加工信息，用刀具夹紧、松开等加工信息，用规定的文字、数字、符号组成的代规定的文字、数字、符号组成的代码，按一定格式编写成加工程序。码，按一定格式编写成加工程序。n数控机床程序编制过程主数控机床程序编制过程主要包括：分
2、析零件图纸、工艺处置、要包括：分析零件图纸、工艺处置、数学处置、编写零件程序、程序校数学处置、编写零件程序、程序校验。验。第第1节节程序编制的根本概念程序编制的根本概念 二、编程方法分类二、编程方法分类 程序编制可分成手工编程和自动编程两类。程序编制可分成手工编程和自动编程两类。1 1、手工编程：、手工编程：整个程序的编制过程是由人工完成的。要求编程人员不仅要熟习数控整个程序的编制过程是由人工完成的。要求编程人员不仅要熟习数控代码及编程规那么，而且还必需具备机械加工工艺知识和数值计算才干。代码及编程规那么，而且还必需具备机械加工工艺知识和数值计算才干。对于点位加工或几何外形不太复杂的零件，数控
3、编程计算较简单，程序段对于点位加工或几何外形不太复杂的零件，数控编程计算较简单，程序段不多，手工编程即可实现。不多，手工编程即可实现。2 2、自动编程：、自动编程：指在编程过程中，除了分析零件图样和制定工艺方案由人工进展外，指在编程过程中，除了分析零件图样和制定工艺方案由人工进展外，其他任务均由计算机辅助完成。根据输入方式的不同，可将自动编程分为其他任务均由计算机辅助完成。根据输入方式的不同，可将自动编程分为图形数控自动编程、言语数控自动编程图形数控自动编程、言语数控自动编程APTAPT和语音数控自动编程、视觉和语音数控自动编程、视觉系统编程等。系统编程等。1 1图形数控自动编程：目前，图形数
4、控自动编程是运用最为广泛的自动编程图形数控自动编程：目前，图形数控自动编程是运用最为广泛的自动编程方式。方式。 图形数控自动编程软件n nCAXACAXA制造工程师制造工程师-北航海尔软件北航海尔软件n nn nMastercam-Mastercam-美国美国CNCSoftwareCNCSoftware公司公司图形数控自动编程软件n nPRO/E-PRO/E-美国美国PTCPTC公司公司图形数控自动编程软件其它：Solidworks软件Catia软件广州红地公司推出的金银花系统UG软件2 2 言言言言语语语语自自自自动编动编动编动编程程程程 APTAPT言言言言语语语语 为为为为理理理理处处处
5、处理数控加工中的程序理数控加工中的程序理数控加工中的程序理数控加工中的程序编编编编制制制制问题问题问题问题，5050年代，年代，年代，年代，MITMIT设计设计设计设计了一种了一种了一种了一种专门专门专门专门用于机械零用于机械零用于机械零用于机械零 件数控加工程序件数控加工程序件数控加工程序件数控加工程序编编编编制的言制的言制的言制的言语语语语，称，称，称，称为为为为APTAPT AutomaticallyProgrammedToolAutomaticallyProgrammedTool 。是。是。是。是编编编编程人程人程人程人员员员员根据零件根据零件根据零件根据零件图纸图纸图纸图纸要求用一种
6、直要求用一种直要求用一种直要求用一种直观观观观易懂的易懂的易懂的易懂的编编编编程言程言程言程言语语语语 包括几何、工包括几何、工包括几何、工包括几何、工艺艺艺艺等等等等语语语语句句句句定定定定义义义义 手工手工手工手工编编编编写一个写一个写一个写一个简简简简短的零件源程序，然后短的零件源程序，然后短的零件源程序，然后短的零件源程序，然后输给计输给计输给计输给计算机，算机，算机，算机，计计计计算机算机算机算机经过经过经过经过翻翻翻翻译处译处译处译处置置置置和刀具运和刀具运和刀具运和刀具运动轨动轨动轨动轨迹迹迹迹处处处处置，再置，再置，再置，再经过经过经过经过后置后置后置后置处处处处置，自置，自置
7、，自置，自动动动动生成数控系生成数控系生成数控系生成数控系统统统统可以可以可以可以识别识别识别识别的加工程序。的加工程序。的加工程序。的加工程序。由此可由此可由此可由此可见见见见，APTAPT言言言言语语语语不能直接控制机床。不能直接控制机床。不能直接控制机床。不能直接控制机床。APTAPT言言言言语语语语不能直接控制机床。不能直接控制机床。不能直接控制机床。不能直接控制机床。APTAPT几几几几经经经经开展，构成了开展，构成了开展，构成了开展，构成了诸诸诸诸如如如如APTIIAPTII、APTIIIAPTIII 立体切削用立体切削用立体切削用立体切削用 、APTAPT 算法改良，添加多坐算法
8、改良，添加多坐算法改良，添加多坐算法改良，添加多坐标标标标曲面加工曲面加工曲面加工曲面加工编编编编程功能程功能程功能程功能 、APTACAPTAC AdvancedcontouringAdvancedcontouring ( (添加切削数据添加切削数据添加切削数据添加切削数据库库库库管理系管理系管理系管理系统统统统) )和和和和APT/SSAPT/SS SculpturedSurfaceSculpturedSurface ( (添加雕塑曲面加工添加雕塑曲面加工添加雕塑曲面加工添加雕塑曲面加工编编编编程功能程功能程功能程功能) )等先等先等先等先进进进进版本。版本。版本。版本。采用采用采用采用A
9、PTAPT言言言言语编语编语编语编制数控程序具有程序制数控程序具有程序制数控程序具有程序制数控程序具有程序简炼简炼简炼简炼，走刀控制灵敏等，走刀控制灵敏等，走刀控制灵敏等，走刀控制灵敏等优优优优点，使数控加工点，使数控加工点，使数控加工点，使数控加工编编编编程从面向机床指令的程从面向机床指令的程从面向机床指令的程从面向机床指令的“ “汇编汇编汇编汇编言言言言语语语语级级级级，上升到面向几何元素，上升到面向几何元素，上升到面向几何元素，上升到面向几何元素. .。APTAPT仍有仍有仍有仍有许许许许多不便多不便多不便多不便之之之之处处处处：采用言：采用言：采用言：采用言语语语语定定定定义义义义零件
10、几何外形，零件几何外形，零件几何外形，零件几何外形，难难难难以描画复以描画复以描画复以描画复杂杂杂杂的几何外形，缺乏几何直的几何外形，缺乏几何直的几何外形，缺乏几何直的几何外形，缺乏几何直观观观观性；性；性；性；短少短少短少短少对对对对零件外形、刀具运零件外形、刀具运零件外形、刀具运零件外形、刀具运动轨动轨动轨动轨迹的直迹的直迹的直迹的直观图观图观图观图形形形形显显显显示和刀具示和刀具示和刀具示和刀具轨轨轨轨迹的迹的迹的迹的验证验证验证验证手段；手段；手段；手段；难难难难以和以和以和以和CADCAD数据数据数据数据库库库库和和和和CAPPCAPP系系系系统统统统有效有效有效有效衔衔衔衔接；不容
11、易作到高度的自接；不容易作到高度的自接；不容易作到高度的自接；不容易作到高度的自动动动动化，集成化。化，集成化。化，集成化。化，集成化。针对针对针对针对APTAPT言言言言语语语语的缺陷，的缺陷，的缺陷，的缺陷，19781978年，法国达索年，法国达索年，法国达索年，法国达索飞飞飞飞机公司开机公司开机公司开机公司开场场场场开开开开发发发发集三集三集三集三维设计维设计维设计维设计、分析、分析、分析、分析、NCNC加工一体化的系加工一体化的系加工一体化的系加工一体化的系统统统统，称，称，称，称为为为为CATIACATIA。随后很快出。随后很快出。随后很快出。随后很快出现现现现了象了象了象了象EUC
12、LIDEUCLID，UGIIUGII，INTERGRAPHINTERGRAPH，Pro/EngineeringPro/Engineering，MasterCAMMasterCAM及及及及NPU/GNCPNPU/GNCP等系等系等系等系统统统统，这这这这些些些些系系系系统统统统都有效的都有效的都有效的都有效的处处处处理了几何外型、零件几何外形的理了几何外型、零件几何外形的理了几何外型、零件几何外形的理了几何外型、零件几何外形的显显显显示，交互示，交互示，交互示，交互设计设计设计设计、修正及刀具、修正及刀具、修正及刀具、修正及刀具轨轨轨轨迹生成，走刀迹生成，走刀迹生成，走刀迹生成，走刀过过过过程的
13、仿真程的仿真程的仿真程的仿真显显显显示、示、示、示、验证验证验证验证等等等等问题问题问题问题，推，推，推，推进进进进了了了了CADCAD和和和和CAMCAM向一体化方向向一体化方向向一体化方向向一体化方向开展。开展。开展。开展。n nAPT言语格式举例：n n点的定义：P=POINT/10，20，15；直线的定义：LLINE/16，8，0，16，32，0。n n机床主轴转数及旋转方向的定义：SPINDL/n，CLWn n轮廓加工的外容差和内容差的定义：OUTTOL/INTOL/n n刀具起始点为P：From/P；n n刀具从P点以最短间隔运动向L运动，直至与L相切：GO/TO，L制定工制定工艺
14、过程程前置前置处置置后置后置处置置翻翻译程序程序数数值计算算零件零件图样编写零件写零件源程序源程序按自按自动编程系程系统规定的定的“言言语描画被加工零件的几描画被加工零件的几何外形何外形, ,加工加工时刀具相刀具相对于工件的运于工件的运动轨迹迹这里用里用“言言语编写的源程序和手工写的源程序和手工编程的加工程序有本程的加工程序有本质差差别:手工手工编程的加工程序可直接控制数控机床程的加工程序可直接控制数控机床进展零件加工展零件加工;自自动编程的源程序要程的源程序要经编译处置后才可被数控机床接受置后才可被数控机床接受.刀具中心刀具中心轨迹迹计算算将源程序翻将源程序翻译成成计算机能接受和算机能接受和
15、处置的方式置的方式选用用设计工工夹具具, ,安排工安排工艺道路道路, ,选择工工艺参数参数加工程序加工程序单或或纸带刀位数据刀位数据将刀位数据及工将刀位数据及工艺参数等信息参数等信息转换成数控机床要求的成数控机床要求的指令代指令代码NC接口接口APTAPT自动编程的根本步骤自动编程的根本步骤3 3语音编程：语音数控自动编程是采用语音识别器，语音编程：语音数控自动编程是采用语音识别器，将编程人员发出的加工指令声音转变为加工程序。将编程人员发出的加工指令声音转变为加工程序。4 4视觉系统编程：采用计算机视觉系统来自动阅读、视觉系统编程：采用计算机视觉系统来自动阅读、了解图样，由程编员在编辑过程中实
16、时给定起刀了解图样，由程编员在编辑过程中实时给定起刀点、下刀点和退刀点，然后自动计算出刀位点的点、下刀点和退刀点，然后自动计算出刀位点的有关坐标值，并经后置处置，最后输出数控加工有关坐标值，并经后置处置，最后输出数控加工的程序单。视觉系统编程首先由图样扫描器常的程序单。视觉系统编程首先由图样扫描器常用的用的CCDCCD传感器扫描器和扫描鼓两种扫描图样，传感器扫描器和扫描鼓两种扫描图样，获得一幅图像，对该图像进展预处置是为了校正获得一幅图像，对该图像进展预处置是为了校正图像的几何畸变和灰度畸变，并将它转化为易处图像的几何畸变和灰度畸变，并将它转化为易处置的二值图像，同时作断口校正、几何交点部分置
17、的二值图像，同时作断口校正、几何交点部分检测、细线化处置，以消除输入部分分辨率的影检测、细线化处置，以消除输入部分分辨率的影响；然后分别并识别图样上的文字、符号、线划响；然后分别并识别图样上的文字、符号、线划等元素，并记忆它们之间的关系，对线划还需进等元素，并记忆它们之间的关系，对线划还需进展矢量化处置，并用直线或曲线拟合，得到端点展矢量化处置，并用直线或曲线拟合，得到端点和分支点；将这些信息综合处置，确定图样中每和分支点；将这些信息综合处置，确定图样中每条线的意义及其尺寸大小，最后作编辑处置及刀条线的意义及其尺寸大小，最后作编辑处置及刀位点坐标计算。再衔接适当的后置处置，就能输位点坐标计算。
18、再衔接适当的后置处置，就能输出数控加工程序单。视觉系统在编程时不需求零出数控加工程序单。视觉系统在编程时不需求零件源程序和编程员，只需事先输入工艺参数即可，件源程序和编程员，只需事先输入工艺参数即可，操作简单，能直接与操作简单，能直接与CADCAD的数据相衔接，实现高的数据相衔接，实现高度自动化。度自动化。 二、程序代码二、程序代码国际规范化组织国际规范化组织ISO(internationalstandardorganization)美国电子工业协会美国电子工业协会EIA(electronicindustriesassociation)国际上通用的数控代码有国际上通用的数控代码有ISO、EIA
19、两种。两种。三、程序构造三、程序构造三、程序构造三、程序构造A A、加工程序由假、加工程序由假、加工程序由假、加工程序由假设设干个程序段干个程序段干个程序段干个程序段组组成。成。成。成。B B、程序段由一个或假、程序段由一个或假、程序段由一个或假、程序段由一个或假设设干个指令字干个指令字干个指令字干个指令字组组成，字是成，字是成，字是成，字是数控程序的最小数控程序的最小数控程序的最小数控程序的最小单单位。位。位。位。C C、每个指令字由地址符和数字、每个指令字由地址符和数字、每个指令字由地址符和数字、每个指令字由地址符和数字组组成字成字成字成字地址地址地址地址构造，代表机床的一个位置或一个构造
20、，代表机床的一个位置或一个构造，代表机床的一个位置或一个构造，代表机床的一个位置或一个动动作。地作。地作。地作。地址符由字母址符由字母址符由字母址符由字母组组成，每个字母、数字、符号正成，每个字母、数字、符号正成，每个字母、数字、符号正成，每个字母、数字、符号正负负号称号称号称号称为为字符。字符。字符。字符。D D、程序的起始符：、程序的起始符：、程序的起始符：、程序的起始符：%E E、程序、程序、程序、程序终终了符：了符：了符：了符：M02M02或或或或M30M30。F F、每一行程序以分号、每一行程序以分号、每一行程序以分号、每一行程序以分号结结尾。尾。尾。尾。GG、注、注、注、注释释符：
21、括号符：括号符：括号符：括号“ “内或分号内或分号内或分号内或分号“ “；后的内；后的内；后的内；后的内容容容容为为注注注注释释文字。文字。文字。文字。注：一个零件程序是按程序段的注：一个零件程序是按程序段的注：一个零件程序是按程序段的注：一个零件程序是按程序段的输输入入入入顺顺序序序序执执行的，行的，行的，行的，而不是按程序段号的大小而不是按程序段号的大小而不是按程序段号的大小而不是按程序段号的大小顺顺序序序序执执行的，但行的，但行的，但行的，但书书写写写写或或或或输输入程序入程序入程序入程序时时，建，建，建，建议议按升序。按升序。按升序。按升序。n n一个零件程序是由遵照一定构造、句法和格
22、式一个零件程序是由遵照一定构造、句法和格式规规那么的假那么的假设设干个干个程序段程序段组组成的，而每个程序段是由假成的，而每个程序段是由假设设干个指令字干个指令字组组成的。如成的。如图图2.12.1所示。所示。n n程程序序n nn nO1000O1000n nN01G00U50W60;N01G00U50W60;n nN10G01U100W500F150S300M03;N10G01U100W500F150S300M03;n nNN程序段程序段n nN200M30;N200M30;n n指令字指令字n nn n图图2.12.1程序的构造程序的构造1 1、程序的文件名、程序的文件名、程序的文件名、
23、程序的文件名 程序名程序名程序名程序名 格式：格式：格式：格式：O_O_阐阐阐阐明：明：明：明：1)O1)O：文件名首字母，后面必需有四位数字或字母，如：文件名首字母，后面必需有四位数字或字母，如：文件名首字母，后面必需有四位数字或字母，如：文件名首字母，后面必需有四位数字或字母，如 日日日日本本本本FANUCFANUC系系系系统统统统如如如如O001O001，O002O002；华华华华中数控中数控中数控中数控HNC-HNC-21/22T21/22T系系系系统扩统扩统扩统扩展了展了展了展了标识标识标识标识程序文件的方法，可以运用恣意程序文件的方法，可以运用恣意程序文件的方法，可以运用恣意程序文
24、件的方法，可以运用恣意 DOSDOS文件名文件名文件名文件名 即即即即8+38+3文件名：文件名：文件名：文件名：11至至至至88个字母或数字加小个字母或数字加小个字母或数字加小个字母或数字加小数点，再加数点，再加数点，再加数点，再加00至至至至33个字母或数字个字母或数字个字母或数字个字母或数字组组组组成，如成，如成，如成，如 “MYPART.001“MYPART.001、“O1234“O1234等等等等 标识标识标识标识零件程序。零件程序。零件程序。零件程序。2)O12)O1、O01O01、O001O001、O0001O0001等价；等价；等价；等价；3)3)范范范范围围围围O1O1O79
25、99O7999用用用用户户户户区区区区O8000O8000O8999O8999用用用用户户户户区区区区 加密、加加密、加加密、加加密、加锁锁锁锁 O9000O9000O9999O9999扩扩扩扩展区展区展区展区 厂方修正厂方修正厂方修正厂方修正 FANUC0iFANUC0i 2、顺顺序号序号 标识标识作用作用 格式：格式：N_阐阐明：明：1 范范围围：N1N99992 N1、N01、N001、N0001等价等价3、预备预备功能功能 简简称称G功能功能 由地址符由地址符G和两位数字和两位数字组组成，成，G01，G02等等等，等，G功能的代号已功能的代号已规规范化；范化；G1、G01等等价。价。n
26、 n4、尺寸字坐标字：、尺寸字坐标字：n n由坐标地址符和数字组成，各组数字必需由坐标地址符和数字组成，各组数字必需有作为地址代码的字母开头。有作为地址代码的字母开头。n nX、Y、Z、U、V、W、P、Q、R；n nA、B、C、D、E；n nI、J、K。n n其中，其中，X50.n nX50.0在相对坐标编程时，在相对坐标编程时，n n都表示沿都表示沿X轴挪动轴挪动50mmn nX50000n n5、进给进给功能字：功能字：Fn n由由进给进给地址符和数字地址符和数字组组成，成，单单位普通位普通为为mm/min或或mm/rn nF指令表示刀具中心运指令表示刀具中心运动时动时的的进给进给速度。由
27、速度。由F和其后的假和其后的假设设干数字干数字组组成。数字的成。数字的单单位取位取决于每个系决于每个系统统所采用的所采用的进给进给速度的指定方速度的指定方法。法。详细详细内容内容见见所用机床的所用机床的编编程程阐阐明明书书。n n本卷本卷须须知如下：知如下：n n1)当当编编写程序写程序时时，第一次遇到直，第一次遇到直线线 G01 或或圆圆弧弧 G02/G03 插插补补指令指令时时，必需，必需编编写写进进给给率率F，假，假设设没有没有编编写写F功能，功能，CNC采用采用F0。当任当任务务在快速定位在快速定位 G00 方式方式时时，机床将以，机床将以经过经过机床机床轴轴参数参数设设定的快速定的快
28、速进给进给率挪率挪动动，与与编编写的写的F指令无关。指令无关。n n2 F指令指令为为模模态态指令，指令，实实践践进给进给率可以率可以经经过过CNC操作面板上的操作面板上的进给进给倍率旋倍率旋钮钮，在，在0120%之之间调间调整。整。n n6、主、主轴转轴转速功能字：速功能字：Sn n由主由主轴轴地址符和数字地址符和数字组组成，成，单单位位为为r/minn nS指令表示机床主指令表示机床主轴轴的的转转速。由速。由S和其后的和其后的假假设设干数字干数字组组成，其表示方法有以下三种：成，其表示方法有以下三种：n n转转速速n nS表示主表示主轴转轴转速，速，单单位位为为r/min。如。如S1000
29、表示主表示主轴转轴转速速为为1000r/min。n n线线速速n n在恒在恒线线速形状下，速形状下，S表示切削点的表示切削点的线线速度，速度，单单位位为为n nm/min如如S60表示切削点的表示切削点的线线速度恒定速度恒定为为60m/min。n n代代码码n n用代用代码码表示主表示主轴轴速度速度时时，S后面的数字不后面的数字不直接表示直接表示转转速速n n或或线线速的数速的数值值，而只是主，而只是主轴轴速度的代号。速度的代号。如某机床用如某机床用S00S99表示表示100种种转转速，速，S40表示主表示主轴转轴转速速为为1200r/min，S41表示表示主主轴转轴转速速为为1230r/mi
30、n，S00表示主表示主轴转轴转速速为为0r/min，S99表示最高表示最高转转速。速。n n7、刀具功能字：、刀具功能字：Tn n由刀具地址符和数字由刀具地址符和数字组组成，数字表示刀具成，数字表示刀具库库中刀具号。中刀具号。n n刀具和刀具参数的刀具和刀具参数的选择选择是数控是数控编编程的重要程的重要内容，其内容，其编编程格式因数控系程格式因数控系统统不同而异，不同而异，主要格式有以下两种：主要格式有以下两种：n n采用采用T指令指令编编程程n n由由T和数字和数字组组成。有成。有T和和T两种格两种格式，数字的位数由所用数控系式，数字的位数由所用数控系统统决决议议，T后后面的数字用来指定刀具
31、号和刀具面的数字用来指定刀具号和刀具补偿补偿号。号。n n例如：例如：T04表示表示选择选择4号刀；号刀；T0404表示表示选选择择4号刀，号刀，4号偏置号偏置值值；T0400表示表示选择选择第第4号刀，刀具偏置取消。号刀，刀具偏置取消。n n采用采用T、D指令指令编编程程n n利用利用T功能功能选择选择刀具，利用刀具，利用D功能功能选择选择相相关的刀偏。关的刀偏。n n在定在定义这义这两个参数两个参数时时，其，其编编程的程的顺顺序序为为T、D。T和和D可以可以编编写在一同，也可以写在一同，也可以单单独独编编写，例如：写，例如：T4D04表示表示选择选择4号刀，采用刀号刀，采用刀具偏置表第具偏
32、置表第4号的偏置尺寸；号的偏置尺寸；D12表示仍用表示仍用4号刀，采用刀具偏置表第号刀，采用刀具偏置表第12号的偏置尺寸；号的偏置尺寸；T2表示表示选择选择2号刀，采用与号刀，采用与该该刀具相关的刀刀具相关的刀具偏置尺寸。具偏置尺寸。n n8、辅辅助功能字：助功能字：Mn n由由辅辅助操作地址符和两位数字助操作地址符和两位数字组组成。成。M功能功能的代的代码码已已规规范化。范化。n nM指令是控制数控机床指令是控制数控机床“开、关功能的指开、关功能的指令，主要用于完成加工操作令，主要用于完成加工操作时时的的辅辅助助动动作。作。n nM功能有非模功能有非模态态M功能和模功能和模态态M功能二种功能
33、二种方式。方式。n n非模非模态态M功能功能 当段有效代当段有效代码码 ：只在：只在书书写了写了该该代代n n码码的程序段中有效；的程序段中有效；n n模模态态M功能功能 续续效代效代码码 ：一：一组组可相互可相互注注销销的的M功功n n能，能，这这些功能在被同一些功能在被同一组组的另一个的另一个功能注功能注销销前不断前不断n n有效。有效。n n如：如：M02或或M30、M03、M04、M05等。等。M代码及功能表代码及功能表代码代码模模 态态功功 能能 说说 明明代码代码模态模态功功 能能 说说 明明M00M00非模态非模态程序暂停程序暂停M03M03模态模态主轴正转主轴正转M02M02非
34、模态非模态程序结束程序结束M04M04模态模态主轴反转主轴反转M30M30非模态非模态 程序结束并返程序结束并返回程序起点回程序起点M05M05模态模态主轴停止主轴停止M07M07模态模态冷却液打开冷却液打开M98M98非模态非模态调用子程序调用子程序M08M08模态模态冷却液打开冷却液打开M99M99非模态非模态子程序结束子程序结束M09M09模态模态冷却液关闭冷却液关闭模模态态MM功能功能组组中包含一个缺省功能，系中包含一个缺省功能，系统统上上电时电时将被初始化将被初始化为该为该功能。功能。MM功能功能还还可分可分为为前作用前作用MM功能和后作用功能和后作用MM功能二功能二类类。前作用前作
35、用MM功能：在程序段功能：在程序段编编制的制的轴轴运运动动之前之前执执行；行；后作用后作用MM功能：在程序段功能：在程序段编编制的制的轴轴运运动动之后之后执执行。行。M00M00、M02M02、M30M30、M98M98、M99M99用于控制零件程序的走向，用于控制零件程序的走向，是是CNCCNC内定的内定的辅辅助功能，不由机床制造商助功能，不由机床制造商设计设计决决议议，也，也就是就是说说，与，与PLCPLC程序无关；程序无关；其他其他MM代代码码用于机床各种用于机床各种辅辅助功能的开关助功能的开关动动作，其功能不由作，其功能不由CNCCNC内定，而是由内定，而是由PLCPLC程序指定，所以
36、有能程序指定，所以有能够够因机床制因机床制造商不同而有差造商不同而有差别别 运用运用时须时须参考机床运用参考机床运用阐阐明明书书。n nP19举例图图2.1例题例题1图例图例图图 2.2 右手笛卡儿直角坐标系右手笛卡儿直角坐标系第第2节节程序的编制程序的编制一、坐一、坐一、坐一、坐标标系系系系右手笛卡儿直角坐标系右手笛卡儿直角坐标系为了简化编程和保证程序的通用性，为了简化编程和保证程序的通用性，对数控机床的坐标轴和方向命名制定了一对数控机床的坐标轴和方向命名制定了一致的规范，规定直线进给坐标轴用致的规范，规定直线进给坐标轴用X、Y、Z表示，常称根本坐标轴。表示，常称根本坐标轴。X、Y、Z坐标轴
37、坐标轴的相互关系用右手定那么决议，图中大拇的相互关系用右手定那么决议，图中大拇指指向指指向X轴的正方向，食指指向轴的正方向，食指指向Y轴的正方轴的正方向，中指指向为向，中指指向为Z轴的正方向。轴的正方向。围绕围绕X、Y、Z轴旋转的圆周进给坐标轴旋转的圆周进给坐标轴用轴用A、B、C表示，根据右手螺旋定那么，表示，根据右手螺旋定那么，以大拇指指向以大拇指指向+X，+Y，+Z方向，那么食方向，那么食指、中指等的指向是圆周进给运动指、中指等的指向是圆周进给运动+A，+B，+C方向。方向。第第2节节程序的编制程序的编制11、机床原点、机床坐标系、机床原点、机床坐标系、机床原点、机床坐标系、机床原点、机床
38、坐标系a a、机床原点、机床原点、机床原点、机床原点机床原点也称为机床零点，它的位置通常由机床制造厂机床原点也称为机床零点，它的位置通常由机床制造厂机床原点也称为机床零点，它的位置通常由机床制造厂机床原点也称为机床零点，它的位置通常由机床制造厂确定。在机床经过设计、制造和调整之后，这个原点便被确确定。在机床经过设计、制造和调整之后，这个原点便被确确定。在机床经过设计、制造和调整之后，这个原点便被确确定。在机床经过设计、制造和调整之后，这个原点便被确定下来，它是固定的点。数控车床的机床原点的位置大多数定下来，它是固定的点。数控车床的机床原点的位置大多数定下来，它是固定的点。数控车床的机床原点的位
39、置大多数定下来，它是固定的点。数控车床的机床原点的位置大多数规定在其主轴旋转中心与卡盘后端面的交点上；数控铣床的规定在其主轴旋转中心与卡盘后端面的交点上；数控铣床的规定在其主轴旋转中心与卡盘后端面的交点上；数控铣床的规定在其主轴旋转中心与卡盘后端面的交点上；数控铣床的机床原点的位置大多数规定在其任务台上外表的中心点上。机床原点的位置大多数规定在其任务台上外表的中心点上。机床原点的位置大多数规定在其任务台上外表的中心点上。机床原点的位置大多数规定在其任务台上外表的中心点上。b b、机床坐标系、机床坐标系、机床坐标系、机床坐标系以机床原点作为坐标系原点建立的坐标系就是机床坐标以机床原点作为坐标系原
40、点建立的坐标系就是机床坐标以机床原点作为坐标系原点建立的坐标系就是机床坐标以机床原点作为坐标系原点建立的坐标系就是机床坐标系，它是制造和调整机床的根底，普通不允许随意变动。系，它是制造和调整机床的根底，普通不允许随意变动。系，它是制造和调整机床的根底，普通不允许随意变动。系，它是制造和调整机床的根底，普通不允许随意变动。了解机床坐标系：了解机床坐标系：了解机床坐标系：了解机床坐标系：11、机床坐标系是针对刀具而言的，假定工件不动，刀具运动；、机床坐标系是针对刀具而言的，假定工件不动，刀具运动；、机床坐标系是针对刀具而言的，假定工件不动，刀具运动；、机床坐标系是针对刀具而言的，假定工件不动，刀具
41、运动；22、机床坐标系符合右手定那么；、机床坐标系符合右手定那么；、机床坐标系符合右手定那么；、机床坐标系符合右手定那么；33、按下操作面板上的、按下操作面板上的、按下操作面板上的、按下操作面板上的，那么刀具相对于工件向，那么刀具相对于工件向，那么刀具相对于工件向，那么刀具相对于工件向X X方向运方向运方向运方向运动。动。动。动。第第1 1节节 程序编制的根本概念程序编制的根本概念X图2-4 铣床的机床原点图2-3车床的机床原点机床坐机床坐机床坐机床坐标标系方向确定：系方向确定：系方向确定：系方向确定： 数控机床的数控机床的数控机床的数控机床的进给进给运运运运动动，有的由主，有的由主，有的由主
42、，有的由主轴带动轴带动刀具运刀具运刀具运刀具运动动来来来来实现实现，有的由任有的由任有的由任有的由任务务台台台台带带着工件运着工件运着工件运着工件运动动来来来来实现实现。但是在确定坐。但是在确定坐。但是在确定坐。但是在确定坐标轴标轴的正方向的正方向的正方向的正方向时时，是假定工件不，是假定工件不，是假定工件不，是假定工件不动动，刀具相，刀具相，刀具相，刀具相对对于工件做于工件做于工件做于工件做进给进给运运运运动动的方向。机床坐的方向。机床坐的方向。机床坐的方向。机床坐标轴标轴的方向取决于机床的的方向取决于机床的的方向取决于机床的的方向取决于机床的类类型和各型和各型和各型和各组组成部分的成部分的
43、成部分的成部分的规规划。划。划。划。对车对车床而言：床而言：床而言：床而言：ZZ轴轴与主与主与主与主轴轴线轴轴线重合，刀具重合，刀具重合，刀具重合，刀具远远离工件的方向离工件的方向离工件的方向离工件的方向为为Z Z轴轴的正方向；的正方向；的正方向；的正方向；XX轴轴垂直于垂直于垂直于垂直于ZZ轴轴，对应对应于于于于转转塔刀架的径向挪塔刀架的径向挪塔刀架的径向挪塔刀架的径向挪动动，刀具刀具刀具刀具远远离工件的方向离工件的方向离工件的方向离工件的方向为为XX轴轴的正方向；的正方向；的正方向；的正方向；YY轴轴通常是虚通常是虚通常是虚通常是虚设设的与的与的与的与XX轴轴和和和和Z Z轴轴一同构成遵一
44、同构成遵一同构成遵一同构成遵循右手定那么的坐循右手定那么的坐循右手定那么的坐循右手定那么的坐标标系系系系统统。图图2.5车床坐标系车床坐标系对铣床及加工中心而言：对铣床及加工中心而言：对铣床及加工中心而言：对铣床及加工中心而言：11、Z Z轴确实定：平行于机床主轴的刀具运动坐标轴确实定：平行于机床主轴的刀具运动坐标轴确实定：平行于机床主轴的刀具运动坐标轴确实定：平行于机床主轴的刀具运动坐标 轴为轴为轴为轴为ZZ轴，取刀具远离工件的方向为正方向轴，取刀具远离工件的方向为正方向轴，取刀具远离工件的方向为正方向轴，取刀具远离工件的方向为正方向 ZZ。当机床有多个主轴时，选一个垂直。当机床有多个主轴时
45、，选一个垂直。当机床有多个主轴时，选一个垂直。当机床有多个主轴时，选一个垂直于工件装夹面的主轴为于工件装夹面的主轴为于工件装夹面的主轴为于工件装夹面的主轴为Z Z轴。轴。轴。轴。 22、X X轴确实定：轴确实定：轴确实定：轴确实定：1)1)当当当当Z Z轴为程度方向时，沿刀具主轴后端轴为程度方向时，沿刀具主轴后端轴为程度方向时，沿刀具主轴后端轴为程度方向时，沿刀具主轴后端向工件方向看，向右为向工件方向看，向右为向工件方向看，向右为向工件方向看，向右为X X轴的正方向；轴的正方向；轴的正方向；轴的正方向；2)2)当当当当Z Z轴为垂直方向时，那么从主轴向轴为垂直方向时，那么从主轴向轴为垂直方向时
46、，那么从主轴向轴为垂直方向时，那么从主轴向立柱立柱立柱立柱 看时，对于单立柱机床，看时，对于单立柱机床，看时，对于单立柱机床，看时，对于单立柱机床，X X轴的正方轴的正方轴的正方轴的正方向向向向指向右边；对于双立柱机床，当从主指向右边；对于双立柱机床，当从主指向右边；对于双立柱机床，当从主指向右边；对于双立柱机床，当从主轴轴轴轴向立柱看时，向立柱看时，向立柱看时，向立柱看时，X X轴向的正方向指向右轴向的正方向指向右轴向的正方向指向右轴向的正方向指向右边。边。边。边。 33、Y Y轴确实定：轴确实定：轴确实定：轴确实定：YY轴与轴与轴与轴与XX轴和轴和轴和轴和Z Z轴一同构成遵照右手定那么轴一
47、同构成遵照右手定那么轴一同构成遵照右手定那么轴一同构成遵照右手定那么的的的的坐标系统。坐标系统。坐标系统。坐标系统。图2.6立式数控铣床图2.7卧式数控铣床2、参考点、参考坐标系参考点、参考坐标系数控安装上电时并不知道机床数控安装上电时并不知道机床原点，为了正确地在机床任务时建立原点，为了正确地在机床任务时建立机床坐标系，通常在每个坐标轴的挪机床坐标系，通常在每个坐标轴的挪动范围内设置一个机床参考点丈量动范围内设置一个机床参考点丈量起点，机床起动时，通常要进展机起点，机床起动时，通常要进展机动或手动回参考点，以建立机床坐标动或手动回参考点，以建立机床坐标系。系。经过参数指定机床参考点到机床经过
48、参数指定机床参考点到机床原点的间隔。原点的间隔。以参考点为原点，坐标方向与机以参考点为原点，坐标方向与机床坐标方向一样建立的坐标系叫做参床坐标方向一样建立的坐标系叫做参考坐标系，在实践运用中通常以参考考坐标系，在实践运用中通常以参考坐标系计算坐标值。坐标系计算坐标值。第第1节节程序编制的根本概念程序编制的根本概念图2.7数控车床的机床坐标系机床原点O与参考点O的关系n n3、工件坐标系、程序原点n n工件坐标系是编程人员在编程时运用的，编程人员选择工件上的某一知点为原点也称程序原点，建立一个新的坐标系，称为工件坐标系。工件坐标系一旦建立便不断有效，直到被新的工件坐标系所取代。n n工件坐标系的
49、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。普通情况下，程序原点应选在尺寸标注的基准或定位基准上。对车床编程而言，工件坐标系原点普通选在工件轴线与工件的前端面、后端面、卡爪前端面的交点上。第第1节节程序编制的根本概念程序编制的根本概念n n4、对刀点n n对刀点是零件程序的起始点，对刀的目的是确定程序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需有确定的坐标联络。n nn n加工开场时要设置工件坐标系，用G92指令可建立工件坐标系；用G54G59及T指令刀具指令可选择工件坐标系。第第1节节程序编制的根本概念程序编制的根本概念n n讲解机床坐标系与工件坐标系的目的在于装夹工件时，要将图纸上的坐标方向与机床坐标方向相一致。
