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1、简单轴类零件的编程简单轴类零件的编程 数控车床编程基础数控车床编程基础 基本编程指令与简单程序编基本编程指令与简单程序编写写数控车床的编程基础1、1 数控车床编程特点数控车床编程特点一、坐标系统一、坐标系统机床坐标系机床坐标系: :是数控机床安装调试时便设定好的一固定的坐标系统。机是数控机床安装调试时便设定好的一固定的坐标系统。机床原点在主轴端面中心，参考点在床原点在主轴端面中心，参考点在X X轴和轴和Z Z轴的正向极限位置处轴的正向极限位置处编程坐标系编程坐标系: :是在对图纸上零件编程时就建立的，程序数据便是基于该是在对图纸上零件编程时就建立的，程序数据便是基于该坐标系的坐标值。坐标系的坐
2、标值。由由由由对刀操作对刀操作建立二者之间的相互联系建立二者之间的相互联系建立二者之间的相互联系建立二者之间的相互联系机床原点、工件原点、参考点机床原点、工件原点、参考点a 刀架后置式刀架后置式b 刀架前置式刀架前置式工件原点工件原点说明：说明：由于车削加工是围绕主轴中心前后对称的，因此无论由于车削加工是围绕主轴中心前后对称的，因此无论是前置还是后置式的，是前置还是后置式的，X 轴指向前后对编程来说并无多大差轴指向前后对编程来说并无多大差别。为适应笛卡尔坐标习惯，编程绘图时按后置式的方式进别。为适应笛卡尔坐标习惯，编程绘图时按后置式的方式进行表示行表示ZX二、直径编程方式v在车削加工的数控程序
3、中，在车削加工的数控程序中，X 轴轴的坐标值取为的坐标值取为零件零件图样上的直径值图样上的直径值的编程方式。与设计、标注的编程方式。与设计、标注一致、减少换算。一致、减少换算。v如图所示：图中如图所示：图中A点的坐标点的坐标值为（值为（30，80），），B点的坐标值为（点的坐标值为（40, ,60）。）。v编程方式可由指令指定。也可由参数设定。编程方式可由指令指定。也可由参数设定。v一般默认直径方式一般默认直径方式。如：华中数控如：华中数控 G36|直径编程直径编程 G37半径编程半径编程 西门子西门子 G22直径编程直径编程 G23半径编程半径编程XZ三、进刀和退刀方式三、进刀和退刀方式v进
4、刀时进刀时采用快速走刀接近工件切削起点附近采用快速走刀接近工件切削起点附近的某个点，再改用切削进给，以减少空走刀的某个点，再改用切削进给，以减少空走刀的时间，提高加工效率。的时间，提高加工效率。 切削起点的确定与工件毛坯余量大小有关，应以刀具快切削起点的确定与工件毛坯余量大小有关，应以刀具快速走到该点时刀尖不与工件发生碰撞为原则速走到该点时刀尖不与工件发生碰撞为原则。 v退刀时退刀时，沿轮廓延长，沿轮廓延长线方向退出至工件附近，线方向退出至工件附近，再快速退刀。一般先退再快速退刀。一般先退X轴，后退轴，后退Z轴。轴。四、 绝对编程与增量编程 数数控控编编程程通通常常都都是是按按照照组组成成图图
5、形形的的线线段段或或圆圆弧弧的的端点的坐标来进行的。端点的坐标来进行的。绝绝对对编编程程：指指令令轮轮廓廓终终点点相相对对于于工工件件原原点点绝绝对坐标值的编程方式。对坐标值的编程方式。增增量量编编程程：指指令令轮轮廓廓终终点点相相对对于于轮轮廓廓起起点点坐坐标增量的编程方式。标增量的编程方式。绝绝 对对 编编 程程 和和 增增 量量 编编 程程绝绝 对对 : G90G01 X100.0 Z50.0; 相相 对对 : G91G01 X60.0 Z-100.0;直线直线AB ,可用：可用：G90：绝对编程：绝对编程G91：增量编程：增量编程系统默认系统默认G90在越来越多车削数控系统中在越来越多
6、车削数控系统中X、Z表示绝对编程表示绝对编程U、W表示增量编程表示增量编程允许同一程序段中二者混合使用允许同一程序段中二者混合使用绝绝 对对 编编 程程 和和 增增 量量 编编 程程绝对绝对: G01 X100.0 Z50.0; 相对相对: G01 U60.0 W-100.0;混用混用: G01 X100.0 W-100.0; 或或 G01 U60.0 Z50.0; 直线直线AB ,可用：可用： 越来越多的数控车床采用越来越多的数控车床采用 T 指令建立工件指令建立工件坐标系。坐标系。 把对刀过程记录的坐标值以把对刀过程记录的坐标值以MDI方式输入方式输入到某刀偏表地址码中（如到某刀偏表地址码
7、中（如 01 地址号），则地址号），则在编程中直接用指令在编程中直接用指令 T0101 即可自动按机即可自动按机床坐标系的绝对偏置坐标关系建立起工件床坐标系的绝对偏置坐标关系建立起工件坐标系。坐标系。 五、建立工件坐标系五、建立工件坐标系Txxxx指令建立工件坐标系A刀架回转中心轴线与过主轴轴线的水平面的交点为A，机械坐标系中的坐标值就是指此点的坐标值1 1、尺寸单位选择：、尺寸单位选择：格式：格式：G 20 英制输入制式英制输入制式 英寸输入英寸输入 G 21 公制输入制式公制输入制式 毫米毫米 输入输入 (默认默认)2 2、进给速度单位的设定、进给速度单位的设定 每分钟进给每分钟进给 G9
8、4 ：mm/min 每转进给每转进给 G95 ：mm/r (默认默认)以上均为模态指令以上均为模态指令,可互相注销可互相注销.六、有关单位设定六、有关单位设定七、主轴功能七、主轴功能 S 在具有恒线速度功能的机床上，在具有恒线速度功能的机床上，S S 功能还有其它作用：功能还有其它作用：1 1、恒线速控制、恒线速控制 编程格式编程格式 G96 S S S后面的数字表示的是恒定的后面的数字表示的是恒定的线速度线速度：m/min。例：例：G96 S150 表示切削点线速度控制在表示切削点线速度控制在150 m/min。( (主轴转速非恒定主轴转速非恒定) )螺纹车削不能使用恒线速控制（为什么呢？）
9、螺纹车削不能使用恒线速控制（为什么呢？）2 2、主轴最高转速限定：、主轴最高转速限定：格式：格式：G 50 例如：例如：G50 S2000 表示限制主轴的最高转速为表示限制主轴的最高转速为2000 r/min.2000 r/min.为什么要用恒线速度和限制主轴最高转速？为什么要用恒线速度和限制主轴最高转速？在在车削端面或工件直径变化较大时车削端面或工件直径变化较大时,为了保证车削表面为了保证车削表面质量一致性质量一致性,使用恒线速度控制使用恒线速度控制.用恒线速度控制加工端面、锥面和圆弧面时用恒线速度控制加工端面、锥面和圆弧面时,由于由于X轴的轴的值不断变化值不断变化,当刀具接近工件的旋转中心
10、时当刀具接近工件的旋转中心时,主轴的转速会主轴的转速会越来越高越来越高.采用主轴最高转速限定指令采用主轴最高转速限定指令,可防止因主轴转速可防止因主轴转速过高过高,离心力太大离心力太大,产生危险及影响机床寿命产生危险及影响机床寿命.返回上层返回上层3 3、恒线速取消、恒线速取消( (恒转速恒转速) ) 编程格式编程格式 G97 S 单位单位:r/min。S 后面的数字表示恒线速度控制取消后的主轴转速后面的数字表示恒线速度控制取消后的主轴转速。 如如S S 未指定，将保留未指定，将保留G96的最终值。的最终值。 例：例：G97 S1000 表示恒线速控制取消后主轴转速表示恒线速控制取消后主轴转速
11、1000 r/min。(恒转速控制一般在车螺纹或车削工件直径变化不大时使用恒转速控制一般在车螺纹或车削工件直径变化不大时使用)模态代码与非模态代码模模态态代代码码（续续效效代代码码）：一一经经在在一一个个程程序序段段中中指指定定，便便保保持持有有效效到到被被以以后后的的程程序序段段中中出出现现同同组组类类的另一代码所替代的代码。的另一代码所替代的代码。例例如如接接连连几几段段直直线线的的加加工工，可可在在第第一一段段直直线线加加工工时时用用G01指指令令，后后续续几几段段直直线线就就不不需需再再书书写写G01指指令令，直直到到遇遇到到G02圆圆弧加工指令或弧加工指令或G00快速空走等指令。快速
12、空走等指令。 非非模模态态代代码码（非非续续效效）：只只对对当当前前程程序序段段有有效效的的代代码码，如如果果下下一一程程序序段段还还需需要要使使用用此此功功能能则则还还需需要重新书写要重新书写。程序的组成程序的组成 一个完整的程序由程序号、程序内容和一个完整的程序由程序号、程序内容和程序结束三部分组成程序结束三部分组成.O 0011N1 G92 X10.0 Y5.0 Z50.0N2 S200 T01 M03N3 G90 G00 Z10.0N4 G01 Z-5.0 F100 M08N5 G91 G41 Y5.0 H01 N6 G01 Y8.0N7 X10.0N8 Y-8.0N9 X-10.0N
13、10 G40 Y-5.0 M09N11 Z50.0 N12 M02编程图例编程图例程序号程序号程序内容程序内容程序结束程序结束说明说明:1、程序号、程序号: 程序编号。区别数控系统中存储的程序。程序编号。区别数控系统中存储的程序。0001程序的编号程序的编号程序号地址符程序号地址符不同的数控系统不同的数控系统,程序号地址符也有所不同，一般程序号地址符也有所不同，一般常用常用O、P、% 等。等。编程时一定要按说明书所规定的符号去编写指令，编程时一定要按说明书所规定的符号去编写指令，否则系统不会执行。否则系统不会执行。2、程序内容：、程序内容：是整个程序的核心。是整个程序的核心。 它由多个程序段组
14、成，每个程序段由一它由多个程序段组成，每个程序段由一个或多个指令构成，表示机床要执行的运个或多个指令构成，表示机床要执行的运动和动作。动和动作。3、程序结束：、程序结束：程序结束是以程序结束是以 M02 或或 M30 作为整个程序的结束指令。作为整个程序的结束指令。程序段格式程序段格式地地址址数数字字格格式式程程序序是是目目前前国国际际上上较较为为通通用用的的一一种种程程序序格式。格式。“字字”:”:组成程序的最基本的单位。组成程序的最基本的单位。 即：即： 字母字母+ +符号符号+ +数字数字指令字。指令字。程序段：程序段：各种指令字组合而成的一行。各种指令字组合而成的一行。 即：若干指令字
15、即：若干指令字程序段。程序段。一般地，一个程序行可按如下形式书写：一般地，一个程序行可按如下形式书写： N04 G02 X43 Y43F32 S04 T02 M02（某种数控系统编程指令格式）（某种数控系统编程指令格式）N程序段号程序段号 用于识别不同的程序段用于识别不同的程序段 注意：注意：数控系统不是按顺序号的次序来执行程序，数控系统不是按顺序号的次序来执行程序，而是按照程序段编写时的排列顺序逐段执行。而是按照程序段编写时的排列顺序逐段执行。一般使用方法：一般使用方法：1 1、一般不用、一般不用N0N02 2、不是程序段的必用字，对于整个程序，可以每个段都用，不是程序段的必用字，对于整个程
16、序，可以每个段都用，也可部分用，也可不用。建议以也可部分用，也可不用。建议以N10N10开始开始, , 以间隔以间隔1010递增，递增，以便在调试程序时插入新的程序段。以便在调试程序时插入新的程序段。X、Y.坐标功能字坐标功能字 用于指令刀具运动到达用于指令刀具运动到达的坐标位置。的坐标位置。 注意：注意：1 1、表示后跟的数字值有正负之分，正号可省略，表示后跟的数字值有正负之分，正号可省略，负号不能省略。负号不能省略。2 2、数值单位数值单位：由程序指令或系统参数设定。由程序指令或系统参数设定。有使用小数点和不使用小数点两种，有的两种都一样，要视具体情况而定。有使用小数点和不使用小数点两种，
17、有的两种都一样，要视具体情况而定。通常：使用小数点时，单位为通常：使用小数点时，单位为 mm 如：如：X320.0表示表示320 mm 也可不使用小数点时，也可不使用小数点时，如：如：X320（不同系统有所区别）（不同系统有所区别）F - F为进给速度指令字为进给速度指令字F100mm/min；F0.2mm/r；F2mm/rS - S为主轴转速指令字为主轴转速指令字S5000r/minT - T为刀具功能字为刀具功能字T0101；T02M - M为辅助功能字为辅助功能字常用辅助功能指令常用辅助功能指令M00程序暂停程序暂停M01程序选择停程序选择停M02程序结束程序结束M30程序结束并返回程序
18、结束并返回M03主轴正转主轴正转M04主轴反转（主轴反转（M03.M04必须与必须与S配合使用配合使用）M05主轴停止转动主轴停止转动M08冷却液开冷却液开M09冷却液关闭冷却液关闭 准备功能也称为G功能（或称G代码），它是用来指令机床动作方式的功能。准备功能是用地址G及其后面的数字来指令机床动作的。 1、续效（模态）代码 2、同组只有一个有效G00 G00 快速定位快速定位格式：格式：G00 X(U)_Z(W)_；说明：说明：1、G00用于快速点定位，使刀具以预先用参数设用于快速点定位，使刀具以预先用参数设定的速度快速移动到所指定的位置。定的速度快速移动到所指定的位置。2、不运动的坐标可以省
19、略。、不运动的坐标可以省略。3、X、Z表示目标点的绝对坐标值，表示目标点的绝对坐标值，U、W表示目表示目标点相对前一点的增量坐标值标点相对前一点的增量坐标值。4、用、用G00编程时，也可以写作编程时，也可以写作G0。5、移动速度快，确保不碰工件。、移动速度快，确保不碰工件。练习练习：分：分别别用用绝对绝对坐坐标标增量坐增量坐标编标编程。程。G01G01直线插补直线插补1、格式：、格式：G01 X(U) Z(W) F ；2、说明：、说明：（1）有三种形式：）有三种形式： G01 X(U) F ；（车端面）；（车端面） G01 Z(W) F ；（车圆柱面）；（车圆柱面） G01 X(U) Z(W)
20、 F ；（车圆锥面；（车圆锥面/倒角）倒角）（2）F：刀具的进给速度。：刀具的进给速度。F指定的速度一直有效指定的速度一直有效(模态模态)，直到指定新值，因此，不必对每个程序段，直到指定新值，因此，不必对每个程序段都有指定都有指定F。如果之前没有指令。如果之前没有指令F代码，进给速度被代码，进给速度被当作当作0,机床不做运动。机床不做运动。（3）X、Z:终点坐标值（直径编程）终点坐标值（直径编程） U、W：刀具相对于前一点移动的距离：刀具相对于前一点移动的距离例例1:修改精加工程序。修改精加工程序。 O0002T0101G97M03S600G50S1000M08G94G00X150Z20G01
21、X25Z10F0.3G91G01X50W-90G01X110U60G00G01X150Z-20M09M05M30 例例1:修改后精加工程序。修改后精加工程序。 O0002T0101G96G96M03S600G50S1000M08G95G95G00X150Z20G01X50X50Z10F0.3G90G01X50W-90G01U60G00X150Z20Z20M09M05M30 程序结构：程序结构：整个程序由程序头、程序主干及程序尾组。整个程序由程序头、程序主干及程序尾组。思考思考: :各部分分别由哪些组成各部分分别由哪些组成? ? 简单轴类零件加工实例简单轴类零件加工实例一、以不需要加工的一、以不
22、需要加工的40外圆为安装基准，外圆为安装基准，取工件右端面中心为工件坐标原点，工艺取工件右端面中心为工件坐标原点，工艺路线：路线：1车右端面车右端面2.车车36外圆，外圆，1次轴向走刀次轴向走刀3.车车20外圆，分外圆，分4次轴向走刀次轴向走刀二、刀具选择二、刀具选择T0101端面车刀端面车刀T0202外圆车刀外圆车刀三、切削用量三、切削用量加工内容主轴转速（r/min）进给速度（mm/r）车端面5000.15车36外圆10000.3车2012000.15三、切削用量O0001T0101M03S500G94M08G00X45Z5X0G01Z0F0.5X0F0.15X45G00X80Z50T0202M03S1000G00X38Z5G01Z-30F0.3X42G00Z3G01X32F0.15Z-4X42G00Z5G01X28Z-4X42G00Z5G01X24Z-4X42G00Z5G01X20Z-4X50G00X80Z50M09M05M30仿真加工一仿真加工二仿真加工二
