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2007.05西安交通大学机械工程学院机械工程学院Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.数数控控技技术术Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第二章第二章数控加工程序编制数控加工程序编制2Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第一节第一节第一节第一节概述概述概述概述第二节第二节第二节第二节数控机床的坐标系数控机床的坐标系数控机床的坐标系数控机床的坐标系第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式第四节第四节第四节第四节镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程第五节第五节第五节第五节车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程第六节第六节第六节第六节自动编程概述自动编程概述自动编程概述自动编程概述 3Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第一节第一节概概述述4Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院一.程序编制的基本概念1. 数控加工程序编制概念数控加工程序编制概念从零件图纸到数控加工指令的有序排列（制成控制介质）的全过程。

根据零件的图形尺寸、工艺过程、工艺参数、机床的运动以及刀具位移等内容，按照数控机床的编程格式和能识别的语言记录在程序单上，再按规定把程序单制备成控制介质，变成数控系统能读取的信息，并通过输入设备送入数控装置即将加工的工艺分析、加工顺序、零件轮廓轨迹尺寸、工艺参数(f、s、t)及辅助动作（变速、换刀、冷却液启停、工件夹紧松开等）等，用规定的文字、数字、符号组成的代码按一定的格式编写加工程序单，并将程序单的信息变成控制介质的整个过程第一节第一节概述概述 5Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 1.1.编程方法：手工编程和自动编程编程方法：手工编程和自动编程 £手手动编程程定定义：整个编程过程由人工完成对编程人员的要求高（熟悉数控代码功能、编程规则，具备机械加工工艺知识和数值计算能力）适用适用：① 几何形状不太复杂的零件； ② 三坐标联动以下加工程序第一节第一节概述概述 6Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 £ 自自动编程程：定定义：编程人员根据零件图纸的要求，按照某个自动编程系统的规定，将零件的加工信息用较简便的方式送入计算机，编程系统将能根据数控系统的类型输出数控加工程序。

适用适用： ① 形状复杂的零件 ② 虽不复杂但编程工作量很大的零件（如有数千个孔的零件） ③ 虽不复杂但计算工作量大的零件（如非圆曲线轮廓的计算）第一节第一节概述概述 7Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 q 比比较Ø用手工编程时，一个零件的编程时间与机床实际加工时间之比，平均约为 30：1Ø数控机床不能开动的原因中，有20~30%是由于加工程序不能及时编制出造成的Ø编程自动化是当今的趋势！但手工编程是学习自动编程基础！第一节第一节概述概述 8Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院二、二、数控机床程序编制的内容和步骤数控机床程序编制的内容和步骤第一节第一节概述概述 9Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 1.图纸工艺分析图纸工艺分析图纸工艺分析图纸工艺分析在对图纸工艺分析（与普通加工的在对图纸工艺分析（与普通加工的图纸分析相似）的基础上：图纸分析相似）的基础上：ØØ确定加工机床、刀具与夹具；确定加工机床、刀具与夹具；ØØ确定零件加工的工艺线路、工确定零件加工的工艺线路、工步顺序；步顺序；ØØ切削用量（切削用量（f f、、s s、、t t））等工艺参等工艺参数。

数计算运动轨迹计算运动轨迹图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸错误错误错误错误修修修修改改改改第一节第一节概述概述 10Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 2.2. 计算算运运动轨迹迹根据图纸尺寸及工艺线路的要求：Ø选定工件坐标系Ø计算零件轮廓和刀具运动轨迹的坐标值；Ø将坐标值按NC机床规定编程单位（脉冲当量）换算为相应的编程尺寸错误错误错误错误计算运动轨迹计算运动轨迹图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸修修修修改改改改第一节第一节概述概述 11Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 3. 编制程序及初步校验编制程序及初步校验根据制定的加工路线、切削用量、选用的刀具、辅助动作，按照数控系统规定指令代码及程序格式，编写零件加工程序，并进行校核、检查上述两个步骤的错误。

计算运动轨迹计算运动轨迹图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸错误错误错误错误修修修修改改改改第一节第一节概述概述 12Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 4.制制备控制介控制介质将程序单上的内容，经转换记录在控制介质上（如存储在磁盘上），作为数控系统的输入信息，若程序较简单，也可直接通过键盘输入第一节第一节概述概述计算运动轨迹计算运动轨迹图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸错误错误错误错误修修修修改改改改13Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 5. 程序的校程序的校验和和试切切所制备的控制介质，必须经过进一步的校验和试切削，证明是正确无误，才能用于正式加工如有错误，应分析错误产生的原因，进行相应的修改。

常用的校验和试切方法：阅读法、阅读法、模拟法、试切法等模拟法、试切法等第一节第一节概述概述计算运动轨迹计算运动轨迹图纸工艺分析图纸工艺分析程序编制程序编制制备控制介质制备控制介质校验和试切校验和试切零件图纸零件图纸错误错误错误错误修修修修改改改改14Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院三、数控加工工艺简介和数控加工方法 1. 数数控加工的工控加工的工艺分析分析数控机床加工零件除按一般方式对零件进行工艺分析外，还必须注意以下几点：Ø选择合适的合适的对刀点和刀点和换刀点刀点Ø加工加工线路的确定路的确定Ø程序程序编制中的制中的误差差第一节第一节概述概述 15Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第一节第一节概述概述（（（（1 1）选择合适的对刀点和换刀点）选择合适的对刀点和换刀点）选择合适的对刀点和换刀点）选择合适的对刀点和换刀点ØØ对刀点对刀点对刀点对刀点（起刀点）（起刀点）：确定刀具与工件相对位置的点：确定刀具与工件相对位置的点, ,刀具相刀具相对于工件运动的起点，又称起刀点，也就是程序运行的起对于工件运动的起点，又称起刀点，也就是程序运行的起点。

点对刀点的选择原则：对刀点的选择原则： ①① 对刀点应便于数学处理和程序编制；对刀点应便于数学处理和程序编制； ②② 对刀点在机床上容易校准；对刀点在机床上容易校准； ③③ 在加工过程中便于检查；在加工过程中便于检查； ④④ 引起的加工误差小引起的加工误差小16Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第一节第一节概述概述 CR30R20R5020f刀具运动轨迹工件轮廓XYZ3 35 5（（（（1 1）选择合适的对刀点和换刀点）选择合适的对刀点和换刀点）选择合适的对刀点和换刀点）选择合适的对刀点和换刀点对刀点对刀点对刀点对刀点可以是工件或夹具上的点，或者与它们相关的易于测量的可以是工件或夹具上的点，或者与它们相关的易于测量的点。

对刀点确定之后，机床坐标系与工件坐标系的相对关系就确点对刀点确定之后，机床坐标系与工件坐标系的相对关系就确定了17Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第一节第一节概述概述（（（（1 1）选择合适的对刀点和换刀点）选择合适的对刀点和换刀点）选择合适的对刀点和换刀点）选择合适的对刀点和换刀点换刀点：换刀点：换刀点：换刀点：一把刀具用完后，为防止刀具与工件相碰，刀具要先到一把刀具用完后，为防止刀具与工件相碰，刀具要先到工件之外，再进行换刀这个位置就叫换刀点工件之外，再进行换刀这个位置就叫换刀点换刀点应根据工序内容的安排为了防止换刀时刀具碰伤工换刀点应根据工序内容的安排为了防止换刀时刀具碰伤工件，换刀点往往设在零件的外面件，换刀点往往设在零件的外面18Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 Ø 刀位点刀位点：用于确定刀具在机床坐标系中位置的刀具上的特定点。

第一节第一节概述概述镗刀镗刀镗刀镗刀钻头钻头钻头钻头立铣刀、端铣刀立铣刀、端铣刀立铣刀、端铣刀立铣刀、端铣刀面铣刀面铣刀面铣刀面铣刀指状铣刀指状铣刀指状铣刀指状铣刀球头铣刀球头铣刀球头铣刀球头铣刀车刀车刀车刀车刀19Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第一节第一节概述概述 Ø 对刀：对刀：使使“对对刀刀点点”与与“刀刀位位点点”重合的操作YZ3530工件对刀示意图刀具夹具垫板螺栓工件螺帽选择对刀点的原则：选择对刀点的原则：选择对刀点的原则：选择对刀点的原则： ØØ选选在在零零件件的的设设计计基基准准或或工工艺艺基基准准上上，，或或与与之相关的位置上之相关的位置上ØØ选选在在对对刀刀方方便便，，便便于于测量的地方测量的地方ØØ选在便于坐标计算的选在便于坐标计算的地方地方 20Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院（（2）加工）加工线路的确定路的确定加工线路加工线路——加工过程中刀具相对于工件的运动轨迹次序。

Ø孔孔类加工（加工（钻孔、镗孔）原则：在满足精度要求的前提下，尽可能减少空行程：第一节第一节概述概述 n 个))(1)1(2bananb+-=-+=（黄线长红线长ba+切入/出段+切入/出段21Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 Ø车削或削或铣削：削：原则：尽量采用切向切入/出，不用径向切入/出，以避免由于切入/出路线的不当降低零件的表面加工质量第一节第一节概述概述切向切入切向切入切向切入切向切入径向切入径向切入径向切入径向切入22Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 l 空空间曲面的加工曲面的加工第一节第一节概述概述 (c)(b)(a)23Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院加工加工线路的路的选择应遵遵从从的原的原则：£尽量缩短走刀路线，减少空走刀行程以提高生产率。

£保证零件的加工精度和表面粗糙度要求£保证零件的工艺要求£利于简化数值计算，减少程序段的数目和程序编制的工作量第一节第一节概述概述24Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院（（3））工件的装工件的装夹方式方式• 尽可能选用标准夹具（组合夹具），在成批生产时才考虑专用夹具，并力求夹具结构简单• 装卸工件要方便可靠，以缩短辅助时间和保证安全• 工件定位夹紧的部位应不妨碍各部位的加工、刀具更换及重要部位的测量尤其要避免刀具与工件、刀具与夹具产生碰撞的现象 • 夹具的安装要准确可靠，同时应具备足够的强度和刚度，以减小其变形对加工精度的影响• 应尽可能采用气、液压夹具第一节第一节概述概述25Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第一节第一节概述概述（（4）切削用量的）切削用量的选择影响切削条件的因素有：Ø 机床、工具、刀具及工件的刚性；Ø 切削速度、切削深度、切削进给率；Ø 工件精度及表面粗糙度；Ø 刀具预期寿命及最大生产率；Ø 切削液的种类、冷却方式；Ø 工件材料的硬度及热处理状况；Ø 工件数量；Ø 机床的寿命。

上述诸因素中以切削速度、切削深度、切削进给率为主要因素26Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第一节第一节概述概述（（4）切削用量的）切削用量的选择决定切削速度的因素：Ø 刀具材质Ø 工件材料Ø 刀具寿命Ø 切削深度与进刀量Ø 刀具的形状Ø 冷却液使用Ø 机床性能27Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第一节第一节概述概述（（5）程序）程序编制中的制中的误差差数控机床上加工零件的误差分类：Ø加工过程的误差：加工过程的误差：它是加工误差的主体，主要包括数控系统（包括伺服）的误差和整个工艺系统（机床—刀具—夹具—毛坯）内部的各种因素对加工精度的影响 Ø编程误差编程误差：：采用近似计算方法逼近列表曲线、曲面轮廓时所产生的误差：采用直线段或圆弧段插补逼近零件轮廓曲线时产生的误差：数据处理中为满足分辨率（最小设定单位）的要求，进行数据圆整（四舍五入）产生的误差28Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第一节第一节概述概述 2.数控加工方法数控加工方法数控加工方法数控加工方法（（1 1）平面孔系零件的加工方法）平面孔系零件的加工方法对这类孔的形位精度或尺寸精度要求较高的零件，对这类孔的形位精度或尺寸精度要求较高的零件，采用数控钻床与镗床加工。

采用数控钻床与镗床加工29Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第一节第一节概述概述（（2）旋）旋转体体类零件的加工方法零件的加工方法采用数控车床或数控磨床加工，Ø车削零件的毛坯多为棒料或锻坯，加工余量较大且不均匀，在编程中，粗车加工线路要重点考虑4321先用直线程序进行粗加工，先用直线程序进行粗加工，再按零件轮廓进行精加工再按零件轮廓进行精加工可先按图中的方法进行可先按图中的方法进行1~41~4次粗加工，再精加工成形次粗加工，再精加工成形30Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第一节第一节概述概述（（（（3 3）平面轮廓零件的加工方法）平面轮廓零件的加工方法）平面轮廓零件的加工方法）平面轮廓零件的加工方法采用数控铣床加工采用数控铣床加工ØØ为保证加工平滑，应增加切入和切出程为保证加工平滑，应增加切入和切出程序段，序段，ØØ若平面轮廓为数控系若平面轮廓为数控系统不具备插补功能的统不具备插补功能的线型时，应先采用直线型时，应先采用直线、圆弧去逼近该零件的轮廓。

线、圆弧去逼近该零件的轮廓 31Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第一节第一节概述概述（（（（4 4）空间轮廓表面的加工方法）空间轮廓表面的加工方法）空间轮廓表面的加工方法）空间轮廓表面的加工方法空间轮廓表面空间轮廓表面空间轮廓表面空间轮廓表面的加工可根据曲面形状、机床功能、的加工可根据曲面形状、机床功能、刀具形状以及零件的精度要求，有不同加工方法：刀具形状以及零件的精度要求，有不同加工方法：ØØ三轴两联动加工三轴两联动加工三轴两联动加工三轴两联动加工ØØ三轴联动加工三轴联动加工三轴联动加工三轴联动加工ØØ 四轴联动加工方法四轴联动加工方法四轴联动加工方法四轴联动加工方法ØØ五轴联动加工五轴联动加工五轴联动加工五轴联动加工32Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第一节第一节概述概述 Ø三三轴两两联动加工加工-----“行切法行切法” 以X、Y、Z轴中任意两轴作插补运动，另一轴（轴）作周期性进给。

这时一般采用球头或指状铣刀，在可能的条件下，球半径应尽可能选择大一些，以提高零件表面光洁度33Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第一节第一节概述概述 ØØ 三轴联动加工三轴联动加工三轴联动加工三轴联动加工下图为内循环滚珠螺母的回珠器示意图其滚道母线下图为内循环滚珠螺母的回珠器示意图其滚道母线SSSS为为空间曲线，可用空间直线去逼近，因此，可在具有空间直空间曲线，可用空间直线去逼近，因此，可在具有空间直线插补功能的三轴联动的数控机床上进行加工，但由于编线插补功能的三轴联动的数控机床上进行加工，但由于编程计算复杂，宜采用程计算复杂，宜采用自动编程自动编程 34Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第一节第一节概述概述 ØØ 四轴联动加工方法四轴联动加工方法四轴联动加工方法四轴联动加工方法如下图所示的飞机大梁，其加工面为直纹扭曲面，若采如下图所示的飞机大梁，其加工面为直纹扭曲面，若采用三坐标联动加工，则只能用球头刀。

不仅效率低，而用三坐标联动加工，则只能用球头刀不仅效率低，而且加工表面粗糙度差，为此可采用如图所示的圆柱铣刀且加工表面粗糙度差，为此可采用如图所示的圆柱铣刀周边切削方式在四轴联周边切削方式在四轴联动机床上进行加工由动机床上进行加工由于计算较复杂，故一般于计算较复杂，故一般采用自动编程采用自动编程 35Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 ØØ 五轴联动加工：螺旋桨是典型零件五轴联动加工：螺旋桨是典型零件五轴联动加工：螺旋桨是典型零件五轴联动加工：螺旋桨是典型零件　　一般采用端铣刀加工，为了保证端铣刀的端面加工处的　　一般采用端铣刀加工，为了保证端铣刀的端面加工处的曲面的切平面重合，铣刀除了需要三个移动轴曲面的切平面重合，铣刀除了需要三个移动轴（（（（X X、、、、Y Y、、、、Z Z））））外，还应作与螺旋角、后倾角外，还应作与螺旋角、后倾角摆动运动因此，叶面的加工需要摆动运动因此，叶面的加工需要五轴（五轴（X X、、Y Y、、Z Z、、A A、、B B））联动，联动，这种编程只能采用自动编程系统。

这种编程只能采用自动编程系统第一节第一节概述概述 36Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第一节第一节概述概述五轴联动加工：螺旋桨是典型零件五轴联动加工：螺旋桨是典型零件五轴联动加工：螺旋桨是典型零件五轴联动加工：螺旋桨是典型零件37Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第一节第一节概述概述 1.3. 3. 数控程序编制中的数学处理数控程序编制中的数学处理数控程序编制中的数学处理数控程序编制中的数学处理根据零件图样，按照已确定的加工路线和允许的编程误差，计算根据零件图样，按照已确定的加工路线和允许的编程误差，计算编程时所需要的资料，称为数控加工的数值计算数值计算的内容编程时所需要的资料，称为数控加工的数值计算数值计算的内容包括计算零件轮廓的基点和节点的坐标以及刀具中心运动轨迹的坐包括计算零件轮廓的基点和节点的坐标以及刀具中心运动轨迹的坐标。

标Ø基点：各几何元素间的连接点，如直线与直线的交点，直基点：各几何元素间的连接点，如直线与直线的交点，直线与圆弧的交点或切点，圆弧与圆弧的交点或切点等线与圆弧的交点或切点，圆弧与圆弧的交点或切点等 Ø节点：逼近直线小段和圆弧小段与轮廓曲线的交点或切点节点：逼近直线小段和圆弧小段与轮廓曲线的交点或切点38Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第一节第一节概述概述 1. 常见数学处理方法常见数学处理方法常见数学处理方法常见数学处理方法 p 直线和圆弧轮廓基点计算方法直线和圆弧轮廓基点计算方法Ø联立方程组法求解基点坐标联立方程组法求解基点坐标Ø三角函数法求解基点坐标三角函数法求解基点坐标39Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第一节第一节概述概述 1. 常见数学处理方法常见数学处理方法常见数学处理方法常见数学处理方法 p非圆曲线的节点计算方法非圆曲线的节点计算方法Ø直线逼近零件轮廓曲线时的节点直线逼近零件轮廓曲线时的节点• • 等间距直线逼近的节点计算等间距直线逼近的节点计算等间距直线逼近的节点计算等间距直线逼近的节点计算• • 等步长法直线逼近的节点计算等步长法直线逼近的节点计算等步长法直线逼近的节点计算等步长法直线逼近的节点计算• • 等误差法（变步长法）等误差法（变步长法）等误差法（变步长法）等误差法（变步长法）40Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第一节第一节概述概述 p非圆曲线的节点计算方法非圆曲线的节点计算方法Ø圆弧逼近零件轮廓曲线时的节点圆弧逼近零件轮廓曲线时的节点• 圆弧分割法圆弧分割法• 三点作图法三点作图法 41Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第二节第二节数控机床的坐标系数控机床的坐标系42Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院一一.坐标轴的运动方向及其命名坐标轴的运动方向及其命名统一规定数控机床坐标轴及其运动的方向，可统一规定数控机床坐标轴及其运动的方向，可使编程方便，并使编出的程序对同类型机床有通用使编程方便，并使编出的程序对同类型机床有通用性。

同时也给性同时也给维修和使用带来极大的方便维修和使用带来极大的方便ISOISO和和我国都拟定了命名的标准我国都拟定了命名的标准第二节第二节数控机床的坐标系数控机床的坐标系 43Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第二节第二节数控机床的坐标系数控机床的坐标系 l进给运动坐标系 ISOISO和中国标准规定：和中国标准规定：Ø坐标轴：坐标轴：数控装备的每个进给轴(直线进给、圆进给) 定义为坐标系中的一个坐标轴Ø数控装备坐标系统标准数控装备坐标系统标准：右手笛卡儿坐标系统44Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第二节第二节数控机床的坐标系数控机床的坐标系 Ø基本坐基本坐标系系：直线进给运动的坐标系（X.Y.Z）坐标轴相互关系：由右手定则决定Ø回回转坐坐标：绕X.Y.Z轴转动的圆进给坐标轴分别用A.B.C表示，坐标轴相互关系由右手螺旋法则而定。

X XY YZ ZX X、、、、Y Y、、、、Z Z+A+A、、、、+B+B、、、、+C+CX XZ ZY Y+C+C+B+B+A+A45Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第二节第二节数控机床的坐标系数控机床的坐标系坐标轴方向坐标轴方向坐标轴方向坐标轴方向：：定义为定义为刀具相对工件运动刀具相对工件运动刀具相对工件运动刀具相对工件运动的方向增大增大刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向编程时不必知道机床运动的具体配置，就能正确地进编程时不必知道机床运动的具体配置，就能正确地进行编程附加坐标轴附加坐标轴附加坐标轴附加坐标轴：平行于基本坐标系中坐标轴的进给轴，：平行于基本坐标系中坐标轴的进给轴，用用U U、、V V、、WW表示 46Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第二节第二节数控机床的坐标系数控机床的坐标系 lZ坐标（轴）p方位方位 lZ坐标平行主轴轴线的进给轴。

l没有主轴或有多个主轴：垂直于工件装夹面的方向为Z坐标 l主轴能摆动：Ø在摆动的范围内其轴线只与标准坐标系中的某一坐标平行时，则该坐标便是Z坐标；Ø若在摆动的范围内其轴线可与多个坐标平行，则取垂直于工件装夹面的方向为Z坐标47Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院立式5轴数控铣床的坐标系ØZ Z坐标正方向规定：刀具远离工件的方向坐标正方向规定：刀具远离工件的方向Z+Z+Z+Z第二节第二节数控机床的坐标系数控机床的坐标系 48Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 +Z+Z第二节第二节数控机床的坐标系数控机床的坐标系 49Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 lX坐标 Ø在刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床等）lZ轴水平（卧式）（卧式），则从刀具(主轴)向工件看时，X坐标的正方向指向右边。

Z+Z+X+X第二节第二节数控机床的坐标系数控机床的坐标系 50Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 lZ轴垂直（立式）（立式）：Ø 单立柱机床，从刀具向立柱看时，X的正方向指向右边；立式5轴数控铣床的坐标系+Z+Z+X+X第二节第二节数控机床的坐标系数控机床的坐标系 51Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 +Z+ZØØ Z Z轴垂直轴垂直（立式）（立式）（立式）（立式）：：¿¿双立柱机床双立柱机床( (龙门机床龙门机床) )，，从刀具向左立柱看时，从刀具向左立柱看时， X X轴的正方向指向右边轴的正方向指向右边X+X第二节第二节数控机床的坐标系数控机床的坐标系 52Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 £在工件旋转的机床上（车床、磨床等），X轴的运动方向是工件的径向并平行于横向拖板，且刀具离开工件旋转中心的方向是X轴的正方向。

Z+Z+X+X第二节第二节数控机床的坐标系数控机床的坐标系 53Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 lY坐标 £利用已确定的X、Z坐标的正方向，用右手定则或右手螺旋法则，确定Y坐标的正方向l右手定则：大姆指指向+X，中指指向+Z，则+Y方向为食指指向l右手螺旋法则：在X Z平面，从Z至X，姆指所指的方向为+y 第二节第二节数控机床的坐标系数控机床的坐标系 54Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院立、卧式数控铣床立、卧式数控铣床+Z+Z+X+X+Z+Z+X+X+Y+Y+Y+Y第二节第二节数控机床的坐标系数控机床的坐标系 55Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 +Z+Z+X+X+Y+Y立式立式立式立式5 5 5 5轴联动数控铣床轴联动数控铣床轴联动数控铣床轴联动数控铣床+Z+Z+X+X+Y+Y龙门数控铣床龙门数控铣床龙门数控铣床龙门数控铣床第二节第二节数控机床的坐标系数控机床的坐标系 56Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 +Z+Z+X+X+Y+Y+Z+Z+X+X+Y+Y+C+C+A+A+C+C5. 回转坐标 A、B、C 第二节第二节数控机床的坐标系数控机床的坐标系 57Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院立式5轴数控铣床的坐标系+Z+Z+X+X+Y+Y+A+A+C+C+W+W6. 辅助坐标 U、V、W 第二节第二节数控机床的坐标系数控机床的坐标系 58Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院二、机床坐标系与工件坐标系编程总是基于某一坐标系统的，因此，弄清楚数控机床坐标系和工件坐标系的概念及相互关系是至关重要的。

第二节第二节数控机床的坐标系数控机床的坐标系 59Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 l l机床原点与机床坐标系机床原点与机床坐标系 £机床原点（零点）机床原点（零点）Ø机床坐标系原点是在机床调试完成后便确定了，是机床上固有的点Ø机床原点的建立：用回零方式建立Ø机床原点建立过程实质上是机床坐标系建立过程第二节第二节数控机床的坐标系数控机床的坐标系 60Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 £机床坐机床坐标系系Ø以机床原点为坐标系原点的坐标系，是机床固有的坐标系，它具有唯一性Ø机床坐标系是数控机床中所建立的工件坐标系的参考坐标系注意：机床坐标系一般不作为编程坐标系，仅作为工件坐标系的参考坐标系第二节第二节数控机床的坐标系数控机床的坐标系 61Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 l工件原点与工件坐标系£工件原点：工件原点：为编程方便在零件、工装夹具上选定的某一点或与之相关的点。

该点也可以是对刀点重合£工件坐标系：工件坐标系：以工件原点为零点建立的一个坐标系，编程时，所有的尺寸都基于此坐标系计算£工件原点偏置：工件原点偏置：工件随夹具在机床上安装后，工件原点与机床原点间的距离£现代数控机床均可设置多个工件坐标系，在加工时通过G指令进行换第二节第二节数控机床的坐标系数控机床的坐标系 62Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 Y轴偏置量X轴偏置量工件原点Z轴偏置量Y轴机床原点X轴Z轴卧式数控机床的坐标系X轴Z轴偏置量Y轴Y轴偏置量X轴偏置量机床原点工件原点立式数控机床的坐标系Z轴第二节第二节数控机床的坐标系数控机床的坐标系 63Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院三、绝对坐标编程和相对坐标编程£定义 Ø绝对坐标编程：编程中所有点的坐标值基于某一坐标系（机床或工件）零点计量的编程方式Ø相对坐标编程：编程中运动轨迹的终点坐标值是相对于起点计量的编程方式（增量坐标编程）。

第二节第二节数控机床的坐标系数控机床的坐标系 64Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院绝对坐标绝对坐标增量坐标增量坐标第二节第二节数控机床的坐标系数控机床的坐标系 65Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 £表达方式：G90/G91； X.Y.Z绝对，U.V.W相对 £选用原则：主要根据具体机床的坐标系，考虑编程的方便(如图纸尺寸标注方式等)及加工精度的要求，选用坐标的类型 £注意：在机床坐标系和工件坐标系中均可用绝对坐标编程；而在使用相对坐标编程时，上述两个坐标系是无意义的第二节第二节数控机床的坐标系数控机床的坐标系 66Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式67Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式经过多年的发展，程序用代码已标准化，现在经过多年的发展，程序用代码已标准化，现在有有ISOISO（（International Standardization OrganizationInternational Standardization Organization））和和EIA(Electronic Industries Association)EIA(Electronic Industries Association)两种。

两种68Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式一、代码及其分类 1. 1. 定义定义定义定义系统操作命令的总称，又称系统操作命令的总称，又称代码代码代码代码或或编程指令编程指令编程指令编程指令它由文字、数字、符号以及它们的组合组成，它是程序的最字、数字、符号以及它们的组合组成，它是程序的最小功能单元小功能单元 69Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 2. 2.代码（指令）分类代码（指令）分类代码（指令）分类代码（指令）分类 GG指令指令指令指令 —— —— 准备功能准备功能准备功能准备功能功能功能功能功能：：规定机床做某种操作的指令规定机床做某种操作的指令，包括，包括运动线型、坐标系、坐运动线型、坐标系、坐标平面、刀具补偿、暂停等操作。

标平面、刀具补偿、暂停等操作组成组成组成组成：：G G后带后带2 2～～3 3位数字组成，有位数字组成，有100~1000100~1000种有模态（续效）种有模态（续效）指令与非模态（非续效）指令之分指令与非模态（非续效）指令之分Ø 模态代码一旦执行就保持有效模态代码一旦执行就保持有效, ,直到同组另一代码出现直到同组另一代码出现 Ø 非模态代码只有在其所在的程序段内有效非模态代码只有在其所在的程序段内有效示例：示例：示例：示例：G01G01，，G03G03，，G41G41，，G91G91，，G04G04，，G18G18，，G54G54等等第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 70Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 MM指令指令指令指令 —— —— 辅助功能辅助功能辅助功能辅助功能功能功能功能功能：：控制机床及其辅助装置的动作或状态控制机床及其辅助装置的动作或状态。

如开、如开、停冷却泵；主轴正反转、停转；程序结束等停冷却泵；主轴正反转、停转；程序结束等组成组成组成组成：：MM后带后带2~32~3位数字组成，共有位数字组成，共有100~1000100~1000种有模态（续效）种有模态（续效）指令与非模态（非续效）指令之分指令与非模态（非续效）指令之分示例：示例：示例：示例：M02M02，，M03M03，，M08M08等等 M00 M00: : 程序停止程序停止 M01M01: : 可可选择选择stopstop M02 M02 : :全段程序停止全段程序停止. . M30 M30 : : 程序停止程序停止. .指指针针指向程序指向程序头头 M03/M04M03/M04: : 主主轴顺轴顺/ /逆逆时针时针方向方向 M05M05: : 主主轴轴停止停止 M06M06: : 换换刀指令刀指令第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 71Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 F F F F、、、、S S S S、、、、T T T T、、、、D D D D指令指令指令指令 ØØ F F 指令指令指令指令 —— —— 指定（合成）进给速度指令指定（合成）进给速度指令指定（合成）进给速度指令指定（合成）进给速度指令 1. 1.直接指定法直接指定法组成组成组成组成：：F F 后带若干位数字，如后带若干位数字，如F150F150、、F3500F3500等。

其中数等其中数字表示实际的合成速度值它是模态指令字表示实际的合成速度值它是模态指令单位单位单位单位：： mm/minmm/min（（公制）或公制）或 inch/min inch/min （（英制）英制）视视用户选定的编程单位而定，若为公制单位，则用户选定的编程单位而定，若为公制单位，则上述两个指令分别表示：上述两个指令分别表示： 150150mm/minmm/min；；35003500mm/minmm/min 第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 72Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 F F 指令指令指令指令 —— —— 指定（合成）进给速度指令指定（合成）进给速度指令指定（合成）进给速度指令指定（合成）进给速度指令 2. 2.时间倒数法时间倒数法( (进给速率数进给速率数-FRN)-FRN) 表示表示: : 直线插补直线插补:FRN=1/T OR FRN=V/L:FRN=1/T OR FRN=V/L 圆弧插补圆弧插补:FRN=:FRN= /T /T OR FRN=V/ROR FRN=V/R 单位：单位： 1/min, 1/min, 用用G93G93指令指定指令指定第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 73Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 F F 指令指令指令指令 —— —— 指定（合成）进给速度指令指定（合成）进给速度指令指定（合成）进给速度指令指定（合成）进给速度指令 3. 3.几何级数法几何级数法单位：单位： ØØ 与主轴转速无关与主轴转速无关:mm/min:mm/minØØ 与主轴转速有关与主轴转速有关:mm/r:mm/rØØ 切螺纹切螺纹/ /攻丝攻丝/ /套扣套扣:mm/r:mm/rØØ 进给仅用于回转运动进给仅用于回转运动: :radrad/min/min第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 74Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 ØØ S S 指令（切削速度）指令（切削速度）指令（切削速度）指令（切削速度）————指定主轴转速指令指定主轴转速指令指定主轴转速指令指定主轴转速指令组成组成组成组成：：S S 后带若干位数字，如后带若干位数字，如S500S500、、S3500S3500等。

其中数等其中数字表示实际的主轴转速值它是模态指令字表示实际的主轴转速值它是模态指令单位单位单位单位：： r/minr/min或或 mm/minmm/min 对于具有恒线速度控制机床，对于具有恒线速度控制机床，用用G96G96或或G97G97配合配合S S指令实用指令实用 G96 G96 恒线速度指令，恒线速度指令，G96S200 G96S200 －－200mm/min 200mm/min G97 G97 注销恒线速度指令注销恒线速度指令，，G97S2000G97S2000－－2000r/min2000r/min第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 75Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 ØØ T T、、、、D D 指令指令指令指令指定刀具号和刀具长度、半径存放寄存器号指令指定刀具号和刀具长度、半径存放寄存器号指令指定刀具号和刀具长度、半径存放寄存器号指令指定刀具号和刀具长度、半径存放寄存器号指令。

组成组成组成组成uu 车床车床车床车床: : : : 1.T1.T1.T1.T后跟两位数字，如后跟两位数字，如后跟两位数字，如后跟两位数字，如 T11T11T11T11，其中数字表示存放的在库中的刀具号，其中数字表示存放的在库中的刀具号，其中数字表示存放的在库中的刀具号，其中数字表示存放的在库中的刀具号 2. T2. T2. T2. T后跟四位数字后跟四位数字后跟四位数字后跟四位数字, , , , 前两位表示刀具号前两位表示刀具号前两位表示刀具号前两位表示刀具号, , , ,后两位表示刀具补偿号后两位表示刀具补偿号后两位表示刀具补偿号后两位表示刀具补偿号 3. T3. T3. T3. T后跟六位数字后跟六位数字后跟六位数字后跟六位数字, , , ,前两位表示刀具号前两位表示刀具号前两位表示刀具号前两位表示刀具号, , , ,两位表示刀具刀尖圆弧半径补偿两位表示刀具刀尖圆弧半径补偿两位表示刀具刀尖圆弧半径补偿两位表示刀具刀尖圆弧半径补偿号号号号, , , ,两位表示长度补偿号两位表示长度补偿号两位表示长度补偿号两位表示长度补偿号, , , ,刀具补偿号刀具补偿号刀具补偿号刀具补偿号00 00 00 00 表示撤销刀补表示撤销刀补表示撤销刀补表示撤销刀补 uu 加工中心加工中心加工中心加工中心• • T T T T后跟数字后跟数字后跟数字后跟数字(1~4(1~4(1~4(1~4位位位位), ), ), ),均表示刀具号均表示刀具号均表示刀具号均表示刀具号• • D(H)D(H)D(H)D(H)存储器存储刀具补偿值存储器存储刀具补偿值存储器存储刀具补偿值存储器存储刀具补偿值, D(H)00, D(H)00, D(H)00, D(H)00表示撤销刀补表示撤销刀补表示撤销刀补表示撤销刀补第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 76Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院尺寸指令尺寸指令尺寸指令尺寸指令指定的刀具沿坐标轴移动方向和目标位置的指令指定的刀具沿坐标轴移动方向和目标位置的指令指定的刀具沿坐标轴移动方向和目标位置的指令指定的刀具沿坐标轴移动方向和目标位置的指令 ØØ X X、、Y Y、、、、Z Z 、、U U、、、、V V、、、、WW指令指令指令指令指定沿直线坐标轴移动方向和目标位置指令指定沿直线坐标轴移动方向和目标位置指令指定沿直线坐标轴移动方向和目标位置指令指定沿直线坐标轴移动方向和目标位置指令组成组成组成组成：后带符号的数字组成。

如：后带符号的数字组成如X100X100、、Y-340Y-340等等，，其中其中数字表示沿由字母指定的坐标轴运动的目标位置值数字表示沿由字母指定的坐标轴运动的目标位置值, , 符号表示运动的方向符号表示运动的方向单位单位单位单位：： mmmm、、μm m（（公制）或公制）或 inchinch（（英制）英制）视用户视用户选定的编程单位而定选定的编程单位而定. . 第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 77Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 ØØ A A、、、、B B、、、、C C 指令指令指令指令指定沿回转坐标轴移动方向和目标位置指令指定沿回转坐标轴移动方向和目标位置指令指定沿回转坐标轴移动方向和目标位置指令指定沿回转坐标轴移动方向和目标位置指令组成组成组成组成：后带符号的数字组成。

如：后带符号的数字组成如A100A100、、C-340C-340等等，，其中其中数字表示沿由字母指定的坐标轴运动的目标位置值数字表示沿由字母指定的坐标轴运动的目标位置值, , 符号表示运动的方向符号表示运动的方向单位单位单位单位：：度度 ° °、、弧度弧度视用户选定的编程单位而定视用户选定的编程单位而定. .第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 78Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 ØØI I、、、、J J、、、、KK、、、、R R 指令指令指令指令圆弧插补圆心位置和半径指定指令圆弧插补圆心位置和半径指定指令圆弧插补圆心位置和半径指定指令圆弧插补圆心位置和半径指定指令组成组成组成组成：后带符号的数字组成。

如：后带符号的数字组成如I10I10、、J-34J-34、、R30R30等等，，其其中带符号数字表示圆心位置和半径值中带符号数字表示圆心位置和半径值单位单位单位单位：：mmmm、、μm m（（公制）或公制）或 inchinch（（英制）英制）视用户视用户选定的编程单位而定选定的编程单位而定. .第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 79Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 p其其它它指令指令 Ø子程序名和子程序子程序名和子程序调用指令用指令用于给子程序命名和在主程序中调用该子程序，该指令的标准化程度不高，不同系统有不同的规定组成成：① 子程序名指令　地址符（字母或符号，如O、% 等）后带若干数字组成； ② 子程序调用指令地址符 +调用子程序名部分 +调用次数部分。

示例示例： M98P08L12（FANUC、华中数控系统）第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 80Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 ØØ 程序段标号，程序段结束字符以及变量程序段标号，程序段结束字符以及变量程序段标号，程序段结束字符以及变量程序段标号，程序段结束字符以及变量组成组成组成组成：：①① 程序段标号指令　地址符程序段标号指令　地址符 N N 后带若干数字组成；后带若干数字组成；程序段号程序段号: :查找、跳转查找、跳转注意，程序段标号与程序的执行顺序无关，注意，程序段标号与程序的执行顺序无关，不管有无括号，程序都是按排列的先后次序执行不管有无括号，程序都是按排列的先后次序执行 ②② 程序段结束指令程序段结束指令每一个程序段都应有结束符，每一个程序段都应有结束符，它是数控系统编译程序的标志。

常用的有：它是数控系统编译程序的标志常用的有： “ * ” “ * ” 、、“ “；；” ”、、“ “LF”LF”、、“ “NL”NL”、、“ “CR”CR”等等视具体数控系统而定视具体数控系统而定 ③③ 变量变量为简化编程有些系统还允许采用变量编程，为简化编程有些系统还允许采用变量编程，从而可简化编程它由地址符（字母或符号，如从而可简化编程它由地址符（字母或符号，如# #、、 R R等）后带若干数字组成；等）后带若干数字组成；第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 81Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院二、数控加工程序的结构 1. 1. 1. 1. 程序的组成程序的组成程序的组成程序的组成一个完整的一个完整的数控加工数控加工程序由程序名、程序体和程序程序由程序名、程序体和程序结束三部分组成结束三部分组成%0001%0001；；程序名程序名N01 G92 X50.0 Y20.0 N01 G92 X50.0 Y20.0 ；；N02 ………………N02 ………………；；N03 ………………N03 ………………；；程序体程序体N04 ………………N04 ………………；；N05 …………………; N05 …………………; M30 M30 ；；程序结束程序结束第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 82Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 £ 程序名程序名程序名是一个程序必需的标识符。

组成组成：由地址符后带若干位数字组成地址符常见的有： “%”、“O”、“P”等，视具体数控系统而定示例示例：国产华中I型系统 “%”，日本FANUC 系统 “O” 后面所带的数字一般为4～8位如：%2000£ 程序体程序体它表示数控加工要完成的全部动作，是整个程序的核心组成组成：它由许多程序段程序段组成，每个程序段由一个或多个指令构成£ 程序结束程序结束它是以程序结束指令M02 或M30，结束整个程序的运行第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 83Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 2 2、、、、程序段的格式程序段的格式程序段的格式程序段的格式定义定义定义定义：程序段中指令的排列顺序和书写规则，不同：程序段中指令的排列顺序和书写规则，不同的数控系统往往有不同的程序段格式的数控系统往往有不同的程序段格式目前广泛采用地址符可变程序段格式（字地址程序段格式）目前广泛采用地址符可变程序段格式（字地址程序段格式）N03N03 G91 G01G91 G01 X50 Y60X50 Y60 F200F200 S400S400 M03 M08M03 M08 ；；程程序序段段号号G G指指令令尺尺寸寸指指令令进进给给速速度度指指令令主主轴轴转转速速指指令令M M指指令令程程序序段段结结束束符符第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 84Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院地址符可变程序段格式的特点：地址符可变程序段格式的特点：地址符可变程序段格式的特点：地址符可变程序段格式的特点： ØØ程序段中的每个指令均以字母（地址符）开始，其后程序段中的每个指令均以字母（地址符）开始，其后再跟数字或无符号的数字。

再跟数字或无符号的数字ØØ指令字在程序段中的顺序没有严格的规定，即可以任指令字在程序段中的顺序没有严格的规定，即可以任意顺序的书写意顺序的书写 ØØ上段相同的模态指令（包括上段相同的模态指令（包括G G、、MM、、F F、、S S及尺寸指令及尺寸指令等）可以省略不写等）可以省略不写第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 85Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 3 3、主程序、子程序、主程序、子程序、主程序、子程序、主程序、子程序主程序、子程序主程序、子程序主程序、子程序主程序、子程序在一个零件的加工程序中在一个零件的加工程序中，若有一定量的连续的程，若有一定量的连续的程序段在几处完全重复出现，序段在几处完全重复出现，则可将这些重复的程序串则可将这些重复的程序串单独抽出来，按一定的格单独抽出来，按一定的格式做成式做成子程序子程序子程序子程序主程序：主程序： N01……N01……；； N02……N02……；； N11 N11 调用子程序调用子程序1 1；； N28 N28 调用子程序调用子程序8 8；； N××……M02 N××……M02 ；； …………子程序子程序1 1：： N01……N01……；； N××……M99 N××……M99 ；；子程序子程序8 8：： N01……LFN01……LF N××……M99 N××……M99 ；；第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 86Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院三、与坐标系有关的指令 G90/G91、G92、G53～G59、G17 ～ G19 lG90/G91指令：ØG90指令表示程序中的编程尺寸是在某个坐标系下按其绝对坐标给定的。

ØG91指令表示程序中编程尺寸是相对于本段的起点，即编程尺寸是本程序段各轴的移动增量，故G91又称增量坐标指令注意：注意：这两个指令是同组续效指令，也就是说在同一程序段中只这两个指令是同组续效指令，也就是说在同一程序段中只允许用其中之一，而不能同时使用在缺省的情况下允许用其中之一，而不能同时使用在缺省的情况下（即无（即无G90G90又无又无G91G91））, ,默认是在默认是在G90G90状态下第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 87Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 lG92指令 Ø坐标系设定的预置寄存指令，它只有在采用绝对坐标编程时才有意义Ø编程格式： G92 XG92 X a a_ _ Y_ Y_b b Z_ Z_c c_ _ a a、、b b、、c c为当前刀位点在所设定工件坐标系中的坐标值第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 88Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 l使用该指令，便建立了工件坐标系，数控系统在加工之前送入系统的某个单元，其后的加工程序中的编程尺寸都是在这个工件坐标系的尺寸。

l该指令还有补偿工件在机床上安装误差的功能，即当首件零件加工完成后，测量工件尺寸精度如果发现是由于工件安装不准引起的误差，则不必重新安装工件，只需修改所设的坐标值，即可消除这一加工误差第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 89Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 lG53,G54~G59：坐标系选择指令ØG53——选择机床坐标系；ØG54~G59——选择工件坐标系1~工件坐标系6Ø在使用该指令后，其后的编程尺寸都是相对于相应坐标系的Ø这类指令是续效指令，缺省值是G53 注意：这类指令只在绝对坐标下有意义（注意：这类指令只在绝对坐标下有意义（G90G90），在），在G91G91下无效第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 90Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 lG17,G18,G19指令Ø坐标平面指定指令。

G17，G18，G19分别表示规定的操作在XY,ZX,YZ坐标平面内Ø程序段中的尺寸指令必须按平面指令的规定书写若数控系统只有一个平面的加工能力可不必书写Ø这类指令为续效指令，缺省值为G17第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 91Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院四、与控制方式有关的指令 l G00指令——快速定位指令Ø编程格式编程格式：G00 X__ Y__ Z__G00 X__ Y__ Z__ ； Ø功能功能：指令刀具从当前点，以数控系统预先调定的快进速度，快速移动到程序段所指令的下一个定位点进给速度不能由程序改变，但可用倍率开关改变不同的系统有不同的速度，一般都在10～30m/min之间.注意：注意：G00G00的运动轨迹不一定是直线，若不注意则容易干涉的运动轨迹不一定是直线，若不注意则容易干涉第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 92Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 lG01指令——直线插补指令Ø编程格式编程格式：G01 X_G01 X_a a_ Y__ Y_b b_ Z__ Z_c c_ F__ F_f f_ _ ；Ø功能功能：指令多坐标（2、3坐标）以联动的方式，按程序段中规定的合成进给速度f f，使刀具相对于工件按直线方式，由当前位置移动到程序段中规定的位置（a a、、b b、、c c））。

当前位置是直线的起点，为已知点，而程序段中指定的坐标值即为终点坐标第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 93Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 lG02,G03指令——圆弧插补指令 ØG02：顺时针圆弧插补ØG03：逆时针圆弧插补顺、逆方向判别规则：沿垂直于圆弧所在平面的坐标轴的负方向观察，来判别圆弧的顺、逆时针方向第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 94Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 £编程格式程格式：lXY平面：G17 X_a a_ Y_b b_ ( ) F_f f_ ；lZX平面：G18 X_a a_ Z_c c_ ( ) F_f f_ ； lYZ平面：G19 Y_b b_ Z_c c_ ( ) F_f f_ ； G02G02G03G03G02G02G03G03G02G02G03G03第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式注注: : 有些系统不能用有些系统不能用R R编程，如果圆弧的起点和终点相同，由于数控编程，如果圆弧的起点和终点相同，由于数控系统无法用确定圆弧的中心位置，只能用系统无法用确定圆弧的中心位置，只能用I I、、J J、、K K确定圆心的方式来确定圆心的方式来编程编程95Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 Ø圆弧的终点坐标，由a a、、b b、、c c后的数值指定。

Ø圆心的位置通常有以下几种方法：l由圆心指向起点的向量在由圆心指向起点的向量在 X,Y,ZX,Y,Z轴上的分量用轴上的分量用I,J,KI,J,K表示表示 ØØ 由起点指向圆心的向量在由起点指向圆心的向量在由起点指向圆心的向量在由起点指向圆心的向量在 X,Y,ZX,Y,Z轴上的分量用轴上的分量用轴上的分量用轴上的分量用I,J,KI,J,K表示表示表示表示 X XY YI IJ J起点起点起点起点X XX XY YI IJ J起点起点起点起点第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 96Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 lR表示法：用半径R带有符号的数值来表示： θAB≤180○ ：R ≥ 0 R100； θ′BA＞180○ ：R ＜ 0 R-100 说明：说明：说明：说明： a a a a、、、、具体采用哪种方法，视具体的数控系统而定具体采用哪种方法，视具体的数控系统而定具体采用哪种方法，视具体的数控系统而定具体采用哪种方法，视具体的数控系统而定。

b b、、G00,G01,G02,G03G00,G01,G02,G03G00,G01,G02,G03G00,G01,G02,G03是同组续效指令是同组续效指令是同组续效指令是同组续效指令 c c c c、、、、本段终点若与上一段终点位置相同，即起点与终点最本段终点若与上一段终点位置相同，即起点与终点最本段终点若与上一段终点位置相同，即起点与终点最本段终点若与上一段终点位置相同，即起点与终点最终没有相对位移，则可省略不写终没有相对位移，则可省略不写终没有相对位移，则可省略不写终没有相对位移，则可省略不写 θ θABABΘΘ′ ′ABABA AB BR100R100第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 97Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院五、与刀具补偿有关的指令 lG40 G41 G42指令——刀具半补偿指令第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式其中其中：：G41 G41 ：：左刀补，即沿加工方向看刀具在左边左刀补，即沿加工方向看刀具在左边 G42 G42 ：：右刀补，即沿加工方向看刀具在右边右刀补，即沿加工方向看刀具在右边 G40G40：：取消刀补取消刀补 DD：：偏置值寄存器选用指令。

偏置值寄存器选用指令 xxxx：：刀具补偿偏置值寄存器号刀具补偿偏置值寄存器号刀补指令的程序段格式：刀补指令的程序段格式： 1））G00（（或或G01 ）） G41（或（或G42））D_X_Y_F_ 2））G00（或（或G01）） G40 X_Y_98Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 lG40 G41 G42指令——刀具半补偿指令第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式刀具右补偿刀具右补偿G42刀具左补偿刀具左补偿G4199Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 lG40、G44、G43指令——刀具长度补偿指令 Ø该指令可以根据储存在偏置寄存器D01~D99中的设定值（与终点坐标值进行加法（G43）或减法（G43）运算后）使刀具的实际移动距离增加或减少一个偏置值。

Ø编程格式： Dxx ；其中：为X、Y、Z中任何一个第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 100Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院六、其它指令lG04——暂停指令Ø功能功能：可使刀具作短时的无进给运动 Ø编程格式：G04 X____ 或 G04 F____ Ø其中：X,F其后的数值表示暂停的时间，单位为ms ;或者是刀具、工件的转数，视具体数控系统而定Ø用途：l用车削环槽、锪平面、钻孔等光整加工 l用作时间匹配，对于那些动作较长的外部，或者为了使某一操作有足够的时间可靠的完成，可在程序中插入该指令第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 101Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 lG80、G81~G89——固定循环指令 £在用NC机床上加工零件，一些典型加工工序，如钻孔、攻丝、深孔钻削、切螺纹等，所完成的动作循环十分典型，将这些动作预先编好程序并存储在存储器中，并用相应的G代码来指令。

固定循环中的G代码所指令的动作程序，要比一般G代码所指令的动作要多得多，因此使用固定循环功能，可以大大简化程序编制第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 102Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 lG80——取消固定循环 lG81——钻孔、中心孔lG82——扩孔 ØØ G83——G83——深孔深孔ØØ G84——G84——攻丝攻丝 ØØ G85~G89——G85~G89——镗孔镗孔编程格式： G8Х X Y Z R Q P F L孔位坐标切入点坐标每次进给深度在孔底停留时间重复次数进给速度第三节第三节第三节第三节程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式程序编制的代码及格式 103Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第四节镗铣数控加工及其手工编程104Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第四节第四节第四节第四节镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程一、镗铣数控加工中的基本工艺问题 Ø工件坐标系的确定及程序原点的设置工件坐标系的确定及程序原点的设置 Ø安全高度安全高度 105Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 £进刀刀/退刀方式退刀方式 a)切线方向进刀 b)侧向进刀第四节第四节第四节第四节镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程106Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 £刀具半径补偿刀具半径补偿 a)合理方式 b)不合理方式建立刀补半径补偿第四节第四节第四节第四节镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程107Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 £刀具半径确定刀具半径确定 l对于铣削加工，精加工刀具半径选择的主要依据是零件加工轮廓和加工轮廓凹处的最小曲率半径或圆弧半径。

l刀具半径应小于该最小曲率半径值第四节第四节第四节第四节镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程108Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院二、二、绝对编绝对编程程与与相相对编对编程程图中O X Y:机床坐标系，O′X′Y′Z′:工件坐标系，图中的相对位置表示工件在机床上安装后，工件坐标系与机床坐标系的相对位置X X′ ′Y Y 3535300300100100R100R100R100R1001001005050100100OO′ ′Y Y′ ′OOX XZ Z′ ′ 35351001007070200Z Z第四节第四节第四节第四节镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程109Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院编程方式：1) 绝对坐标方式：机床坐标系2) 绝对坐标方式：工件坐标系3) 相对坐标方式。

编程参数编程参数编程单位：mm，刀具半径(D01)：8 mm ，主轴转速：400r/min 进给速度：250mm/minX X′ ′Y Y 3535300300100100R100R100R100R1001001005050100100OO′ ′Y Y′ ′OOX XZ Z′ ′ 35351001007070Z Z200第四节第四节第四节第四节镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程110Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 1 1、绝对坐标编程（机床坐、绝对坐标编程（机床坐标系）标系）N01 G90 G17 G00 G42 D01 X50 Y70 S400 M03 M08 ；N02 Z- 240；N03 G01 X400 F250 ；N04 X300 Y370 ；N05 G03 X200 Y270 J-100 ；N06 G02 X100 Y170 I-100 ；N07 G01 Y50 ；N08 G00 G40 Z-165 M05 M09 ；N09 X300 Y120 M02；X X′ ′Y Y 3535300300100100R100R100R100R1001001005050100100OO′ ′Y Y′ ′OOX XZ Z′ ′ 35351001007070200Z Z第四节第四节第四节第四节镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程111Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 2 2、、绝绝对对坐坐标标编编程程（（工工件件坐坐标标系：系：G92G92指令）指令）N01 G92 X0 Y0 Z35；N02 G90 G17 G00 G42 D01 X-250 Y-50 S400 M03 M08 ；N03 Z-40 ；N04 G01 X100 F250 ；N05 X0 Y250 ；N06 G03 X-100 Y150 J-100；N07 G02 X-200 Y50 I-100 ；N08 G01 Y-70 ；N09 G00 G40 Z35 M05 M09 ；N10 X0 Y0 M02 ；X X′ ′Y Y 3535300300100100R100R100R100R1001001005050100100OO′ ′Y Y′ ′OOX XZ Z′ ′ 35351001007070Z Z200第四节第四节第四节第四节镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程112Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 3 3、、绝绝对对坐坐标标编编程程（（工工件件坐坐标标系系：：G54G54指令）指令）Ø编程取消N01程序段 N02 改成： N02 G90 G54 G17 G00 G42 D01 X6 Y10 S400 M03 M08；其余同上。

Ø参数设置在G54画面下设置： X： 300 Y： 120 Z：- 200X X′ ′Y Y 3535300300100100R100R100R100R1001001005050100100OO′ ′Y Y′ ′OOX XZ Z′ ′ 35351001007070200200Z Z第四节第四节第四节第四节镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程113Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 4、相、相对（增量）坐（增量）坐标编程程N01 G01 G17 G42 D01 G00 X-250 Y-50 S400 M03 M08；N02 Z-40；N03 G01 X350 F250；N04 X-100 Y300 ；N05 G03 X-100 Y-100 J-100 ；N06 G02 X-100 Y-100 I-100 ；N07 G01 Y-120 ；N08 G00 G40 Z75 M05 M09；N09 X200 Y70 M02 *X X′ ′Y Y 3535300300100100R100R100R100R1001001005050100100OO′ ′Y Y′ ′OOX XZ Z′ ′ 35351001007070200第四节第四节第四节第四节镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程114Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院三、二三、二维外形外形轮廓廓数数控控铣削加工及其削加工及其编程程1 1、、简单外形轮廓零件的数控铣削加工及其编程简单外形轮廓零件的数控铣削加工及其编程第四节第四节第四节第四节镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程115Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院分析（1）零件图已知某外形轮廓的零件图，要求精铣其外形轮廓。

2）刀具选择 Φ10mm的立铣刀3）安全面高度 50mm4）进刀/退刀方式离开工件20mm，直线/圆弧引入切向进刀，直线退刀（5）工艺路线走刀路线见上图第四节第四节第四节第四节镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程116Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 O0006 /*第第0006号程序号程序,铣铣削外形削外形轮轮廓零件廓零件N05 G54 G90 G0 X0. Y0. /*建立工件坐建立工件坐标标系系,并快速运并快速运动动到到程序原点的上方程序原点的上方N10 Z50. /*快速运快速运动动到安全面高度到安全面高度N20 X-50. Y-40. S500 M3 M08 /*刀具移到工件外刀具移到工件外,启启动动主主轴轴,原点的安全面高度原点的安全面高度N30 G1 Z-21. F20. /*G01下刀下刀,伸出去伸出去1mmN40 G42 D1 Y-30. F100. /*刀具半径刀具半径补偿补偿,运运动动到到Y-30的位置的位置第四节第四节第四节第四节镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程117Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 N50 G2 X-40. Y-20. I10. J0. /*顺时针圆顺时针圆弧插弧插补补N60 G1 X20. N70 G3 X40. Y0. I0. J20. /*逆逆时针圆时针圆弧插弧插补补N80 X-6.195 Y39.517 I-40. J0./* 逆逆时针圆时针圆弧插弧插补补N90 G1 X-40. Y20. N100 Y-20. N110 Y-30. /*直直线线退刀退刀N120 G40 Y-40. /*取消刀具半径取消刀具半径补偿补偿,退刀退刀至至Y-40N130 G0 Z10. /*抬刀至安全面高度抬刀至安全面高度N140 X0. Y0. /*回程序原点上方回程序原点上方N150 M30 /*程序程序结结束并返回束并返回第四节第四节第四节第四节镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程118Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 2 2、简单内轮廓及型腔的数控加工及其编程、简单内轮廓及型腔的数控加工及其编程内轮廓型腔零件图第四节第四节第四节第四节镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程119Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院分析：（1）零件图已知某内轮廓型腔如图4-10所示，要求对该型腔进行粗、精加工。

2）刀具选择粗加工采用φ20mm的立铣刀，精加工采用φ10mm的键槽铣刀3）安全面高度 10mm4）进刀/退刀方式粗加工从中心工艺孔垂直进刀，向周边扩展，如图4-11所示为此，首先要求在腔槽中心钻好一φ20mm的工艺孔5）工艺路线粗加工分四层切削加工，底面和侧面各留0.5mm的精加工余量第四节第四节第四节第四节镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程120Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院图4-10 内轮廓型腔零件图型腔加工进刀方式与工艺路线第四节第四节第四节第四节镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程121Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 O0008 /* 第第0008号程序，铣削型腔号程序，铣削型腔N10 T1 M06 /* 选选1号刀具：号刀具：φ20mm立铣刀立铣刀N20 G54 G90 G0 X0. Y0. /* 建立工件坐标系建立工件坐标系N25 Z40. /* 刀具运动到安全面高度刀具运动到安全面高度N30 S275. M3 M08N40 G1 Z25.0 F20 /* 从工艺孔垂直进刀从工艺孔垂直进刀5mm，，至高度至高度25mm处，第一层粗加工处，第一层粗加工.N50 X-17.5 Y7.5 F60. /* 进刀至第一圈扩槽的起点（进刀至第一圈扩槽的起点（-17.5，，7.5），并开始扩槽），并开始扩槽N60 Y-7.5N70 X17.5N80 Y7.5N90 X-17.5 /* 第一圈扩槽结束第一圈扩槽结束N100 X-29.5 Y19.5 /* 进刀至第二圈的起点（进刀至第二圈的起点（-29.5，，19.5），并开始扩槽），并开始扩槽N110 Y-19.5 N120 X29.5N130 Y19.5N140 X-29.5 /* 第二圈扩槽加工结束第二圈扩槽加工结束N150 X0. Y0. /* 回中心，第一层粗加工结束回中心，第一层粗加工结束第四节第四节第四节第四节镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程122Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院图4-10 内轮廓型腔零件图N160 Z20. F20. /* 从工艺孔垂直进刀从工艺孔垂直进刀5mm，，至高度至高度20mm处，第二层粗加工处，第二层粗加工N170 X-17.5 Y7.5 F60. /* 重复重复N50开始至开始至N150的语句，开始第二层粗加工的语句，开始第二层粗加工N180 Y-7.5N190 X17.5N200 Y7.5N210 X-17.5N220 X29.5 Y19.5N230 Y-19.5N240 X29.5N250 Y19.5N260 X-29.5N270 X0.Y0. /* 回中心，第二层粗加工结束回中心，第二层粗加工结束第四节第四节第四节第四节镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程123Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 N280 Z15.F20. /* 从工艺孔垂直进刀从工艺孔垂直进刀5mm，，至高度至高度15mm处，第三层粗加工处，第三层粗加工N290 X-17.5 Y7.5 F60. /* 重复重复N50开始至开始至N150的语句，开始第三层粗加工的语句，开始第三层粗加工N300 Y-7.5 FN310 X17.5 N320 Y7.5N330 X-17.5N340 X-29.5 Y19.5N350 Y-19.5N360 X29.5N370 Y19.5N380 X-29.5N390 X0. Y0. /* 回中心，第三层粗加工结束回中心，第三层粗加工结束第四节第四节第四节第四节镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程124Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院图4-10 内轮廓型腔零件图N400 Z10.5 F20. /* 从工艺孔垂直进刀从工艺孔垂直进刀4.5mm，，至高度至高度10.5mm处，第三层粗加工处，第三层粗加工N410 X-17.5 Y7.5 F60. /* 重复重复N50开始至开始至N150的语句，开始第四层粗加工的语句，开始第四层粗加工N420 Y-7.5N430 X17.5N440 Y7.5N450 X-17.5N460 X-29.5 Y19.5N470 Y-19.5N480 X29.5N490 Y19.5N500 X-29.5 /* 第四层粗加工结束第四层粗加工结束第四节第四节第四节第四节镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程125Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 N510 G0 Z40. /* 抬刀至安全面高度抬刀至安全面高度N520 T2 M06 /* 换换2号刀具，号刀具，φ10mm键槽铣刀进行精加工键槽铣刀进行精加工N530 G0 X0. Y0. Z40.N540 S500 M3 M08N550 G1 Z10. F20. /* 从中心垂直下刀至图样要求高度从中心垂直下刀至图样要求高度N560 X-11. Y1. F100. /* 开始铣削型腔底面，第一圈加工开始开始铣削型腔底面，第一圈加工开始N570 Y-1.N580 X11.N590 Y1.N600 X-11.第四节第四节第四节第四节镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程126Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 N610 X-19. Y9. /* 型腔底面，第二圈加工开始型腔底面，第二圈加工开始N620 Y-9.N630 X19.N640 Y9.N650 X-19.N660 X-27. Y17. /* 型腔底面，第三圈加工开始型腔底面，第三圈加工开始N670 Y-17.N680 X27.N690 Y17.N700 X-27.第四节第四节第四节第四节镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程127Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 N710 X-34. Y25. /* 型腔底面，第四圈加工开始，同时也精铣型腔的周边型腔底面，第四圈加工开始，同时也精铣型腔的周边N720 G3 X-35. Y24. I0. J-1. /* 这里没有刀具半径补偿这里没有刀具半径补偿N730 G1 Y-24.N740 G3 X-34. Y-25. I1. J0.N750 G1 X34.N760 G3 X35. Y-24. I0. J1.N770 G1 Y24.N780 G3 X34. Y25. I-1. J0.N790 G1 X-34. /* 精加工结束精加工结束N800G0 Z40. /* 抬刀至安全高度抬刀至安全高度N810 M30 /* 程序结束并返回程序结束并返回第四节第四节第四节第四节镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程镗铣数控加工及其手工编程128Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第五节第五节车削数控加工及其手工编程129Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第五节第五节第五节第五节车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程1、普通数控车床的车削加工 Ø普通数据控车床能完成端面、内外圆、倒角、锥面、球面及成形面、螺纹等的车削加工。

Ø主切削运动是工件的旋转，工件的成形则由刀具在ZX平面内的插补运动保证 130Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院与普通车削加工不同之处：要保证车削加工精度，特别是锥面和成形表面的精度，需要准确测量车刀刀尖刀刃圆弧半径，并采用刀尖半径补偿（TNR）方法进行加工第五节第五节第五节第五节车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程131Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院需要注意的问题：（1）在一个程序段中，可以采用绝对坐标编程、增量坐标编程或二者混合编程2）用绝对坐标编程时，坐标值X取工件的直径；增量坐标编程时，用径向实际位移量的2倍值表示，并附上方向符号3）为提高工件的径向尺寸精度，X向的脉冲当量取Z向的一半（4）由于车削加工的余量较大，因此，为简化编程数控装置常具备不同形式的固定循环 (5) 编程时，常认为刀尖是一个点，而实际中刀尖为一个半径不大的圆弧，因此需要对刀具半径进行补偿。

第五节第五节第五节第五节车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程132Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院车削加工程序原点的确定第五节第五节第五节第五节车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程133Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院带螺纹的轴类零件数控车削加工及其手工编程2、加工程序举例第五节第五节第五节第五节车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程134Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院分析A、工艺路线 ⑴先倒角→切削螺纹的实际外圆Φ47.8mm→切削锥度部分→车削Φ62mm外圆→倒角→车削Φ80mm外圆→切削圆弧部分→车削Φ85mm外圆。

⑵切槽 ⑶车螺纹第五节第五节第五节第五节车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程135Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 B、选择刀具及画出刀具布置图根据加工要求,选用三把刀具Ⅰ号刀车外圆，Ⅱ号刀切槽，Ⅲ号刀车螺纹刀具布置如下图所示采用刀仪对刀，螺纹刀尖相对与Ⅰ号刀尖在Z向位置15mm 编程之前,应正确的选择换刀点，以便在换刀过程中，刀具与工件、机床和夹具不会碰撞C、确定切削用量车外圆，主轴转速为S630，进给速度为F150切槽时，主轴转速为S315，进给速度为F10切削螺纹时，主轴转速为S200，进给速度为F150第五节第五节第五节第五节车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程136Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院刀具布置图第五节第五节第五节第五节车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程137Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 O0004 /*程序程序号号N10 G92 X200. Z350. /*建立工件坐建立工件坐标系系N20 G00 X41.8 Z292. S630 M03 T1 M08/*刀具快速接近工件，刀具快速接近工件，启启动主主轴,开开冷却液冷却液N30 G01 X47.8 Z289. F150. /*倒角倒角 N40 U0 W-59 /*车Φ47.8mm外外圆,增量坐增量坐标编程程 N50 X50. /*退刀退刀,绝对坐坐标与与增量坐增量坐标混合混合编程程N60 X62.W-60. /*车锥度度,绝对坐坐标与与增量坐增量坐标混合混合编程程第五节第五节第五节第五节车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程138Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 N70 U0 Z155 /*/*车Φ62 mmΦ62 mm外外圆, , 绝对坐坐标与与增量坐增量坐标混合混合编程程N80 X78.W0 /*/*退刀退刀, ,绝对坐坐标与与增量坐增量坐标混合混合编程程N90 X80.W-1. /*倒角倒角, 绝对坐坐标与与增量坐增量坐标混合混合编程程N100 U0 W-19. /*/*车Φ80 mmΦ80 mm外外圆, , 绝对坐坐标与与增量坐增量坐标混合混合编程程N110 G02 U0 W-60.I163.25 K-30. /*/*车圆弧弧,I,I、、K K表示表示圆心相心相对于于圆弧起点的坐弧起点的坐标N120 G01 U0 Z65. /*/*车Φ80 mmΦ80 mm外外圆N130 X90 W0 /* *退刀退刀第五节第五节第五节第五节车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程139Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 N140 G00 X200. Z350. M05 M09 /*快速退回到起始点快速退回到起始点,主主轴停停,冷却液冷却液关关N150 X51. Z230. S315 M03 T2 M08 /*/*换2#2#刀具刀具, ,快速接近工件快速接近工件, ,启启动主主轴, ,开开冷却液冷却液N160 G01 X45. W0 F10. /*/*切槽切槽N170 G04 U50 /*/*延延时50ms,G4050ms,G40为延延时指令指令N180 G00 X51 /*/*退刀退刀N190 X200.Z350.M05 M09 /*/*快速退回到起始点快速退回到起始点, ,主主轴停停, ,冷却液冷却液关关M200 G00 X52. Z296. S200 M03 T3 M08 /*/*换3#3#刀具刀具, ,快速接近工件快速接近工件, ,启启动主主轴, ,开开冷却液冷却液第五节第五节第五节第五节车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程140Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 M210 G76 X47.2 Z231.5 F150. /* G67车螺螺纹,切至深度切至深度0.3=(47.8-47.2)/2M220 I-60 K0 /*车螺螺纹,切至深度切至深度0.6=0.3+0.6/2M230 I-50 /*车螺螺纹,切至深度切至深度0.85=0.6+0.5/2M240 I-30 /*车螺螺纹,切至深度切至深度1.0=0.85+0.3/2M250 G00 X200. Z350. M02 /*快速退回到起始点快速退回到起始点,程序程序结束束第五节第五节第五节第五节车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程141Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 3、车削加工循环 a）零件图 b）车削循环第五节第五节第五节第五节车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程142Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 N100 G90 G00 X9.2 Z0.1 /*起刀点起刀点N110 G68 X6.0 Z0.1 I0.01 K0.008 /* G68表示表示车削循削循环加工，加工，X、、Z为轮廓廓的起点的起点 P1 500 P2 560 P3 0.125 /* I,K为X,Z方向的加工余量；方向的加工余量；P1为轮廓定廓定义的的起始起始语句句，，P2为轮廓定廓定义的的终止止语句，句，P3为直直径径方向的最大切削深度方向的最大切削深度┇ ┇N500 G01 Z0.0 N550 G63 X9.0 P1 -45. P2 0.1N60 G01 Z-3.0N510 X6.2 Z-0.2N520 X7.2 Z-0.996N530 G63 X8.2 P1 -45. P2 0.1 /* G63为倒角加工循倒角加工循环，，P1为倒角相倒角相对于于Z轴的角度；的角度；P2为倒角在倒角在X方向的方向的宽度度N540 G01 Z-2.5第五节第五节第五节第五节车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程车削数控加工及其手工编程143Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院第六节自动编程概述144Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 £自动编程是使用计算机辅助编制数控机床零件加工程序的过程或方法。

£编程人员根据零件设计要求和现有工艺，使用自动编程软件生成刀位数据文件CLF，再进行后置处理，生成加工程序，然后通过磁盘、（纸带）或通讯接口输入数控机床第六节第六节第六节第六节自动编程概述自动编程概述自动编程概述自动编程概述 145Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院原有零件图形图形转换CAD造型CAM 刀具路径后置处理数控加工程序数控机床零件图纸一、自动编程流程一、自动编程流程第六节第六节第六节第六节自动编程概述自动编程概述自动编程概述自动编程概述 146Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院二、自动编程方式的分类1. 语言自动编程 APT（Automatically Programmed Tool）语言是一种对工件、刀具的几何形状及刀具相对于工件的运动进行定义时所用的一种接近英语的符号语言例如：CUTTER/10 LN1=LINE/20，20，20，70 CIR=CIRCLE/10，0，50，50，100 FROM/SETPT FEDRAT/F01 GOTO/SETPT 第六节第六节第六节第六节自动编程概述自动编程概述自动编程概述自动编程概述 147Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 2.图形自动编程以图形要素为输入方式。

从编程数据的来源，零件及刀具几何形状的输入、显示和修改，刀具运动的定义，刀具轨迹的生成，加工过程的动态仿真显示，直至数控加工程序的产生都是在图形交互方式下得到的不需要使用数控语言（APT源程序）；具有形象、直观、高效等优点第六节第六节第六节第六节自动编程概述自动编程概述自动编程概述自动编程概述 148Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院三、CAD/CAM系统的概念£具有计算机辅助设计(Computer Aided Design)和计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing)，功能的系统简称 CAD/CAM系统，它是指以计算机作为主要技术手段来生成和运用各种数字信息与图形信息，以进行产品设计和制造的系统第六节第六节第六节第六节自动编程概述自动编程概述自动编程概述自动编程概述 149Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 £ CAD/CAM系统应具备的基本功能Ø交互图形输入和输出功能Ø几何造型功能（曲线和曲面造型；实体造型；物体几Ø 何特性计算功能）Ø有限元分析功能Ø优化设计功能Ø处理数控加工信息功能Ø统一的数据管理功能Ø二维绘图功能第六节第六节第六节第六节自动编程概述自动编程概述自动编程概述自动编程概述 150Copyright © by SOME-XJTU All rights reserved.西安交通大学机械工程学院机械工程学院 £CAD/CAM软件系统lUGII（美国）lPRO/ENGINEERINGlI—DEASlCATIAlCIMATRON （英国）lMASTERCAM（美国）lCAXA （中国）第六节第六节第六节第六节自动编程概述自动编程概述自动编程概述自动编程概述 151。

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