1、百度文庫好好學習,天天向上第3章數控車床編程基礎數控機床是在普通機床的基礎上，經發展和演變而成的。在普通機床上完成零件加工的整個過程是：技術人員根據零件圖樣及工藝文件要求，事先編制好加工工藝卡，操作人員則按照該工藝卡的規定，并通過自己的操作技能，以手工控制的方式完成其各工序和工步的加工。在該工藝卡中，不僅規定了加工的路線和方法，還規定了所有的工藝參數，如刀具形式、切削用量、刀具位移的各種數據，以及其他有關的技術要求。該工藝卡所規定的工藝流程等內容，即加工中所必需的'程序”。數控機床加工不需要通過手工去進行直接操作，而是嚴格按照一套特殊的命令（簡稱指令），并經機床數控系統處理后，使機床自

2、動完成零件加工。這一套特殊命令的作用，除了與工藝卡的作用相同外，還能被數控裝置（即計算機）所“接收”。這種能被機床數控系統所接受的指令集合，就是數控機床加工中所必需的加工程序。由于加工程序是人的意圖與數控加工之間的橋梁，所以，掌握加工程序的編制過程，是整個數控加工的關鍵，也是綜合能力的體現。程序的格式與分類為了使機床運動，給予CNC指令的集合稱為程序。按著指令使刀具沿著直線、圓弧運動，或使主軸，停轉。在程序中根據機床的實際運動順序書寫這些指令。3.1.1.程序編制的概念在數控機床上加工零件時，需要把加工零件的全部工藝過程和工藝參數，以信息代碼的形式記錄在控制介質上，并用控制介質上的信息控制機床

3、動作，實現零件的全部加工過程。從分析零件圖樣到獲得數控機床所需控制介質（加工程序單或數控帶等）的全過程，稱為程序編制。主要內容有：工藝處理、數學處理、填寫（打印）加工程序單及制備控制介質等。3.1.2.程序的格式3.1.2.1程序的構成-56把按順序排列的各指令稱為程序段.為了進行連續的加工，需哪多程序段，這些程序段的集合胡家蕩產為程序。為識別咨個程序段所加的編號稱為順序號，而為識別各個程序所加的編號稱為程序號。程序段和程序的構成如左圖所示.（1）程序段一個程序段NOOOOGOOXDOZOOMOOSOOTOOCRN：順序號G：準備功能X,Z：運動尺寸M：輔助功能S：主軸功能T：刀具功能CR：程

4、序段結束一個程序段開頭是表示CNC運動順序的順序號，末尾是表示這個程序段結束的CR代碼。2.程序加工程序是能被機床數控系統所接受的指令集合。數控機床加工不需要通過手工去進行直接操作，而是嚴格按照一套特殊的命令（簡稱指令），并經機床數控系統處理后，使機床自動完成零件加工。CR,OOOOOi!1I I程序號碼 程序段 程序段 程序段M30CR程序結束3.1.2.2加工程序的開頭通常在程序的開頭是程序號碼。開始執行加工程序時，系統（刀尖的位置）應處于可以進行安全換刀的位置（即程序參與點或機械零點）。刀具為程序要使用的第一把刀，并且刀補為零（即基準刀）。3.1.2.3加工程序的結束程序的最后一段一般以

5、M2（停主軸，關水泵，程序結束），M30（程序結束，從程序開頭再執行）或M31（程序結束）來結束加工程序的運行。執行這些結束程序功能之前最好使系統回到程序零點，一般用G28執行回程序零點的功能。加工程序結束后系統坐標將返回到機械坐標系，并消除了G93偏置和刀具偏置。3.1.2.3子程序加工形狀井1的程序加工形狀#2的程序圖31主程序與子程序的關系子程序是包含在主體程序中的，若干個加工程序段組成一個子程序。子程序由起始的程序段號標識，子程序最后一個程序段必需包含M99指令。子程序一般編排在M2或M30指令之后。使用M98進行子程序的調用，G86進行復合子程序加工循環。注GSK928TA系統M98

6、指令可以最多嵌套三級。在程序中，如果在工件的不同地方加工同樣的圖形時，往往先把這部份圖形的程序單編出來，把它稱作子程序。相對于子程序來說，程序的本體就稱為主程序。在執行主程序時，如果有調用子程序的指令，則子程序執行完了后，再執行主程序的指令。例：使用M98進行子程序的調用：N40D1000LIOM98調用子程序1000共10次N1000G1X-6子程序開頭N1010X-30W-30N1020Z-20N1030U-10Z-30N1040GOX45Z80M99子程序結束3. 1.3.程序的編制方法1 .手工編程由操作者或程序員以人工方式完成整個加工程序編制工作的方法，稱為手工編程。在手工編程工作中

7、，需要由人工完成的大量工作有：零件圖樣分析，工藝設計及加工方案的制定：畫計算分析圖、列算式并進行數值計算，填寫加工程序單，手工穿制數控紙帶及程序校驗等。2 .自動編程在做好各種有關的準備工作之后，主要由計算機及其外國設備組成的自動編程系統完成加工程序編制工作的方法，稱為自動編程（即計算機輔助編程）。數控車床坐標系統數控機床標準坐標系是一個如圖3-2所示的右手直角笛卡爾坐標系，其基本坐標軸為X、Y、Z直角坐標，大姆指的方向為X軸的正方向，食指為Y軸的正方向，中指為Z軸的正方向，該坐標軸與車床的主要導軌平行。I圖3-2右手直角笛卡兒坐標系.1.坐標軸和運動方向命名的原則（1）不論機床的具體結構是工

8、件靜止、刀具運行，還是工件運行、刀具靜止，數控車床的坐標運動指的是刀具相對于靜止的工件坐標系的運動。當工件移動時，即在坐標軸符號上加'”表示。（2）刀具遠離工件的運動方向為坐標的正方向。（3）機床主軸旋轉運動的正方向是按照右旋螺紋進入工件的方向。.2.坐標軸的規定（1）z坐標軸1）在機床坐標系中，規定傳遞切削動力的主軸軸線為z坐標軸。2）對于沒有主軸的機床（如數控龍門刨床），規定z坐標軸垂直于工件裝夾面方向。3）若機床上有幾個主軸，則選一垂直于工件裝夾卡面的主軸作為主要的主軸。（2） x坐標軸l）x坐標是水平的，它平行于工件的裝夾而。2）對工件旋轉的機床，x坐標的方向在工件的徑向上，并

9、且平等于橫滑座。3）對刀具旋轉的機床，如z坐標是水平（臥式）的，當從主要刀具的主軸向工件看時，+x坐標方向指向右方：如z坐標是垂直（立式）的，當從主要刀具的主軸向立柱看時，+x坐標方向指向右方。4）對刀具或工件均不旋轉的機床（如刨床），x坐標平等于主要的進給方向，并以該方向為正方向。（3） y坐標軸y坐標軸根據z和x坐標軸，按照右手直角笛卡爾坐標系確定。（4） 如在x、y、z主要直線運動之外另有第二組平等于它們的運動，可分別將它們的坐標指定為u、V、w.（5） 旋轉坐標A、B、C分別表示其軸線為平行于x、v、z坐標軸的旋轉坐標。如+A表示在+x坐標軸方向按照右旋螺紋旋轉的方向。數控車床的坐標系

10、圖3-3數控車床的坐標系及運動方向a）水平導軌臥車b）傾斜導軌臥車c）雙刀架臥車d）的刀架立車ISO對數控機床的坐標軸及其運動方向均有一定的規定。因為數控車床有不同的類別及不同的結構，所以其坐標系中的各坐標軸所規定的坐標方向也不相同，常用數控車床的坐標軸及其坐標方向如圖33所示。其中a圖描述了只有兩個移動坐標的數控車床的坐標系及其運動方向。X軸坐標運動X軸規定為水平平行于工件裝夾表而，它是刀具或工件定位平而內運動的主要坐標，對于工件旋轉的車床，取橫向離開旋轉中心的方向為X軸的正方向。Z軸坐標運動規定與主軸線平行的坐標軸為Z坐標（Z軸）并取刀具離開工件（夾頭）的方向為Z軸的正方向。3.2.4GS

11、K系列數控車床的坐標系3.2.4.1軸定義GSK系列數控車床使用X軸、Z軸組成的直角坐標系進行定位和插補運動。X軸為水平面的前后方向，Z軸為水平面的左右方向。向工件靠近的方向為負方向，離開工件的方向為正方向。如圖34所示，前、后刀座的坐標系，X方向正好相反，而Z方向是相同的。在以后的圖示和例子中，用前刀座來說明編程的應用，而后刀座車床系統可以類推。b圖34常用數控車床坐標系的建立a一前刀座的坐標系b一后刀座的坐標系3. 2.4.2坐標系數控系統以工件坐標系作為編程的坐標系，建議加工程序的第一段用GO指令絕對坐標編程對X和Z軸進行定位。通常將X軸中心設置為坐標位置，Z軸靠近主軸卡盤的位置設置為坐

12、標。加工程序亦可使用G92指令定義浮動坐標系，為了方便編程，程序之中可以多次使用G92定義新的坐標系。系統會自動記住加工零點和機械零點的位置。執行G27(回機械零點并進行失步測試)，G28(經指定點返回程序零點)，M02,M30,M31后系統將坐標系切換回工件坐標系。手動方式的命令2可設置工件坐標。數控車床基本編程方法程序編制的一般過程1 .一般過程零件圖樣圖樣分析制定加工工藝輔助準備數學處理填寫程序單制備控制介質首件試切機床加工圖3-5程序編制的一般過程無論是手工編程或自動編程，其一般過程如圖35所示。2 .手工編程的步驟(1)圖樣分析包括對零件輪廓形狀、有關標注(尺寸精度、形狀和位置精度及

13、表而粗糙度要求等)及材料和熱處理等項要求所進行的分析。(2)輔助準備包括確定機床和夾具、機床坐標系、編程坐標系、對刀方法、對刀點位置及機械間隙值等。(3)工藝處理其內容包括：加工余量與分配、刀具的運動方向與加工路線、加工用量及確定程序編制的允許誤差等方面。(4)數學處理包括尺寸分析與作圖、選擇處理方法、數值計算及對擬合誤差的分析和計算等。(5)填寫加工程序單按照數控系統規定的程序格式和要求填寫零件的加工程序單及其加工條件等內容。(6)制備控制介質數控機床在自動輸入加工程序時，必須有輸入用的控制介質，如穿孔帶、磁帶及軟盤等。這些控制介質是以代碼信息表示加工程序的一種方式。穿孔帶的制備一般由手工操

14、作完成。(7)程序校驗包括對加工程序單的填寫、控制介質的制備、刀具運動軌跡及首件試切等項內容所進行的單項或綜合校驗工作。手工編程的意義在于：加工形狀較簡單的零件(如直線與直線或直線與圓弧組成的輪廓)時，快捷、簡便；不需要具備特別的條件(價格較高的自動編程機及相應的硬件和軟件等)：對機床操作者或程序員不受特別條件的制約；還具有較大的靈活性和編程費用少等優點。手工編程在目前仍是廣泛采用的編程方式，即使在自動編程高速發展的將來，手工編程的重要地位也不可取代，仍是自動編程的基礎。在先進的自動編程方法中，許多重要的經驗都來源于手工編程，并不斷豐富和推動自動編程的發展。編程基礎知識字符與代碼1 .字符字符

15、是用以組織、控制或表示數據的各種符號，如字母、數字、標點符號和數學運算符號等。在功能上，字符是計算機進行存儲或傳送的信號；在結構上，字符是加工程序的最小組成單位。2 .代碼代碼是數控裝置傳遞信息的語言，也是字符在信息載體(如加工程序單及控制介質)上的編碼。國際上廣泛采用兩種標準規定的代碼，即EIA代碼和ISO代碼。(DEIA代碼ELA代碼是由美國電子工業協會規定，在穿孔帶傳送信息時使用的代碼。它是六位補奇碼。這種代碼在國外的一些數控機床中采用較多，我國在70年代的較少數控機床中也有所采用。(2)IS0代碼這種代碼是由國際標準化組織ISO規定，在穿孔帶傳送信息時使用的代碼。它是七位補偶碼。ISO

16、代碼已在國內外的數控機床中廣泛采用。字與地址字1 .字字是程序字的簡稱。它是一套有規定次序的字符，可作一個信息單元(即信息處理的單位)存儲、傳遞和操作，如就是由8個字符組成的一個字。2 .地址和地址字(1)地址又稱為地址符。在數控加工中，它是指位于字頭的字符或字符組，用以識別其后的數據：在傳遞信息時，它表示其出處或目的地。在加工程序中常用的地址有：N、G、X.Y、Z、U、V、W、I、J、K、F、S、T和M等字符。(2)地址字由帶有地址的一組字符而組成的字，稱為地址字。加工程序中的地址字也稱為程序字。例如，在“N80M02”這一條程序段中，就有N80及M02這兩個地址字。加工程序中常見的地址字有

17、以下幾種。1)順序號字一般稱為程序段號，也稱為程序段序號，它表示程序段的名稱。順序號字位于程序段之首，其地址符為N,后續數字一般為19999.順序號字可以用在引導程序、主程序、子程序及用戶宏程序中。2）準備功能字準備功能字是設立機床工作方式或控制系統工作方式的一種命令。因其地址符規定為G,故又稱為G功能或G指令。它的后續數字一般為兩位數（0099）,也有極少數的數控系統使用了三位數（非標準化規定）。目前，ISO標準規定的這種地址字，因其標準化程度不高（“不指定”和“永不指定”的功能項目較多），故必須按照所用數控系統（說明書）的具體規定使用，切不可盲目套用。3）坐標尺寸字這種地址字主要用在程序段

18、中指定刀具運動后應到達的坐標位置。該位置可以由直線坐標尺寸確定，也可以由角度坐標確定。尺寸字中的地址符直線坐標主要用于指定到達點的直線坐標尺寸，其地址符為：X、Y、Z,U、V、W,P、Q、R,共三組。角度坐標主要用于指定到達點的角度坐標，其地址符為：A、B、C和D、E兩組。圓心坐標主要用于指定零件圓弧輪廓的圓心坐標尺寸，其地址符為：I、J、K»目前，國內外均有部分數控系統規定采用圓弧半徑尺寸字進行編程，即用地址符R或系統規定的其他地址符指令其圓弧半徑，而不必再用I、J、K地址符指定其圓心坐標尺寸。絕對和增量尺寸字各尺寸字指令都是針對坐標尺寸而規定的。對于直線坐標尺寸，又包括有絕對與增

19、量這兩種基本形式的尺寸。加工程序中，絕對坐標尺寸及增量坐標尺寸常用以下兩種方式進行表達：用具有模態（續效）的G指令規定用地址字G90指令絕對坐標尺寸，G91指令增量坐標尺寸。直接用地址符進行區分規定用地址符X、Y、Z分別指令其X、Y、Z坐標軸方向的絕對坐標尺寸，用U、V、W分別指令其增量坐標尺寸。4）進給功能字主要用于指令進給（切削）速度的地址字。因其地址符規定為F（當用于與主要坐標軸無關的其他坐標軸運動時，其地址符規定為E）,故稱為F功能或F指令，它的后續數字也可以為00-99約定的兩位數代碼，而現在大多采用以進給速度值為其后續數字（09999）的指令字進行直觀規定。對于數控車床，其進給方式

20、又可分為以下兩種：每分鐘進給，用G96指令，單位為mm/min；每轉進給，用G95指令，單位為mm/r。對于其他數控機床，通常只用每分鐘進給方式。除此以外，地址符F還可用在螺紋切削程序段中指令其螺距或導程，以及在暫停（G04）程序段中指令其延時時間（s）等。5）主軸轉速功能字這是主要用于指令機床主軸轉速的地址字。因其地址符規定為S,故又稱為S功能或S指令，其后續數字可以為一位至四位。國內經濟型數控機床一般用一位或兩位數字約定的代碼：對具有無級調速功能的數控機床，則可由后續數字直接表示其主軸的給定轉速（r/min）。另外，對具有恒線速度切削功能的數控車床，其加工程序中的S指令不再指令恒定轉速，而

21、指令車削時恒定的線速度（m/min）,即在車削時，其主軸轉速應隨車削直徑的變化而自動變化，始終保持其線速度為給定的恒定值。6）刀具功能字用于指令加工中所用刀具號及自動補償編組號的地址字，地址符規定為T。自動補償內容主要指刀具的刀位偏差或刀具長度、半徑補償。以車床數控系統為例，其地址符T的后續數字有以下幾種規定：一位數的規定在少數車床（如CK0630）的數控系統（如HN100T）中，因除了刀具的編碼（刀號）之外，其他如刀具偏置、刀具長度與半徑的自動補償值，都不需要填入加工程序段內，故只需用一位數表示刀具編碼號即可。兩位數的規定在經濟型車床數控系統中，普遍采用兩位數的規定：首位數字一般表示刀具（或

22、刀位）的編碼號，常用08共9個數字，其中，“0”表示不轉刀；末位數字表示刀具補償（不包括刀尖圓弧半徑補償）的編組號，常用08共9個數字，其中，數字“0”表示補償量為零，即撤消其補償.四位數的規定對車削中心等刀具數較多的數控機床，其數控系統一般規定其后續數字中的前兩位數為刀具編碼號，后兩位為刀具長度補償的編組號，或同時為刀尖圓弧半徑補償的編組號。六位數的規定采用這種規定的數控系統較少。如日本大喂鐵工所的兩坐標系統，規定前兩位數字為刀具編碼號，中間兩位數字為刀尖圓弧半徑補償的編組號，最后兩位為刀具長度（或刀位偏差）補償的編組號。7）輔助功能字輔助功能字用以指令數控機床中輔助裝置的開關動作或狀態。因

23、其地址符規定為M,故又稱為M功能或M指令，它的后續數字一般為兩位數（0099）,也有少數的數控系統使用三位數。由于數控機床實際使用的符合ISO標準規定的這種地址符，其標準化程度與G指令一樣不高，故仍應按照所用數控系統的具體規定使用，不可盲目套用。系統初態初態是指運行加工程序之前的系統編程狀態，電源接通時，系統處于這個G代碼的狀態。以GSK928TA系統為例，其初態：G11狀態：直徑編程。G97狀態：S指令指定主軸轉速（非恒線速控制狀態）。G98狀態：切削進刀速率為每分鐘進給量（mm/min）°模態G功能：G0快速定位。快速定位速率：系統參數的1號參數（GOH）的值（見參數設置）。切削

24、進給速率：系統參數的2號參數（G1F）的值（見參數設置）。GSK928TA當前的狀態：系統坐標：當前的坐標，為上次執行加工程序之后或手動方式之后的坐標：系統偏置：用G93設置系統偏置。49號參數：X軸方向系統偏置：50號參數：Z軸方向系統偏置。設置的系統坐標偏置對整個機械坐標系進行偏置，和編程無關。刀具狀態：當前的刀具號及刀偏號。主軸狀態：當前的狀態。3.3.2.4.程序段1 .程序段能夠作為一個單位來處理的一組連續的字，稱為程序段。程序段是組成加工程序的主體，一條程序段就是一個完整的機床控制信息。程序段由順序號字、功能字、尺寸字及其他地址字組成，末尾用結束符“LF”或作為這一段程序的結束以及

25、與下一段程序的分隔。在填寫、打印或屏幕顯示時，一般情況下每條程序均占一行位置，故可省略其結束符，但在鍵盤輸入程序段時，則不能省略。2 .程序段格式指對程序段中各字、字符和數據的安排所規定的一種形式。數控機床采用的程序段格式一般有固定程序段格式和可變程序段格式。（1）固定程序段格式指程序段中各字的數量、字的出現順序及字中的字符數量均固定不變的一種形式。固定程序段格式完全由數字組成，不使用地址符。在數控機床中，目前已較少采用。（2）可變程序段格式指程序段內各字的數量和字符的數量均可以變化的一種形式。它又包括使用分隔符和使用地址符的兩種可變程序段格式。1）使用分隔符格式指預先規定程序段中所有可能出現

26、的字的順序（這種規定因數控裝置不同而不同），格式中每個數據字前均有一個分隔符（如B）。在這種形式中，程序段的長度及數據字的個數都是可變的。2）使用地址符格式這是目前在各種數控機床中，采用最廣泛的一種程序段格式，也是ISO標準的格式，我國有關標準也規定采用這種程序段格式，因為這種格式比較靈活、直觀，且適應性強，還能縮短程序段的長度。其基本格式的表達形式通常為：N40G02X±Y±Z±S4/2T4/2M23.3.2.5絕對值指令和增量值指令作為指令軸移動量的方法，有絕對值指令和增量值指令兩種方法。絕對值指令是用軸移動的終點位置的坐標值進行編程的方法。增量值指令是用軸移

27、動量直接編程的方法。例如需將刀具從起點S快速定位到目標點P,如圖3-6所示，其編程方法見表3-1。圖3-6絕對、相對、混合編程實例表3-1絕對、相對、混合編程方法表絕對編程G00X70Z40相對編程G00U10W-60混合編程G00U10Z40G00X70W-60在后而的編程中，目標點編程使用方法相同。定義了坐標系之后，可用絕對坐標（X,Z字段），相對坐標（U,W.字段），或混合坐標（X/Z,U/W字段，絕對和相對坐標同時使用）進行編程。相對坐標是相對于當前位置的坐標。3. 3.2.6直徑編程和半徑編程車床控制系統的CNC編程時，因為零件斷而一般都是圓形，所以有直徑編程和半徑編程兩種方法。D1

28、,D2直徑編程R1,R2半徑編程圖3-7直徑編程和半徑編程用直徑值指定時，稱為直徑編程，用半徑值指定時，稱為半徑編程。在GSK928TA中，可使用直徑編程或半徑編程，用G10指令定義半徑編程，G11指令定義直徑編程，系統的初態為直徑編程，若你使用的從頭至尾都是直徑編程，可不必再用G11定義。對于GSK980T中，當X軸用直徑編程時，請參閱表32注意事項。表3-2GSK980T系統直徑編程注意事項項目注意事項Z軸指令與直徑，半徑無關X軸指令用直徑指令地址U的增量指令用直徑指令上圖B-A.D2-D1坐標系設定（G50）用直徑指令X軸坐標值刀具補償量的X軸的值用參數.ORC）指定直徑或半徑G90.G

29、92.G94中的X軸的切深量用半徑值指令圓弧插補的半徑指令（R.LK）用半徑值指令X軸方向的進給速度半徑變化/轉半徑變化/分X軸的位置顯示用直徑值顯示3.3.2.7小數點編程數值可帶小數點輸入，也可不帶小數點輸入。對于表示距離、時間和速度單位的指令值可以使用小數點，但要受地址限制，小數點的位置是亳米或秒。可以用小數點輸入的地址：X,Z,U,W,R,A,K,I,F。切削條件數控車床加工中的切削用量是表示機床主體的主運動和進給運動速度大小的重要參數，包括切削深度、主軸轉速和進給速度，并與普通車床加工中所要求的各切削用量基本一致。加工程序的編制工作中，選擇好切削用量，使切削深度、主軸轉速和進給速度三

30、者間能互相適應，形成最佳切削參數，是工藝處理的重要內容之一。1 .數控車削加工時切削用量的確定方法<1）切削深度a的確定在車床主體一夾具一刀具一零件一這一系統剛性允許的條件下，盡可能選取較大的切削深度，以減少走刀次數，提高生產效率。當零件的精度要求較高時，則應考慮適當留出精車余量，其所留精車余量一般比普通車削時所留余量小，常取一。（2）主軸轉速的確定主軸轉速的確定方法，除螺紋加工外，其他與普通車削加工時一樣，應根據零件上被加工部位的直徑，并按零件和刀具的材料及加工性質等條件所允許的切削速度來確定。在實際生產中，主軸轉速可用下式計算：可用n二lOOOv/nd式中n主軸轉速（r/min）；v

31、一切削速度（m/min）；d一為零件待加工表面的直徑（mm）：在確定主軸轉速時，需要首先確定其切削速度，而切削速度又與切削深度和進給量有關。進給量（f）進給量是指工件每一周，車刀沿進給向移動的距離（mm/r）,它與切削深度有著較密切的關系。粗車時一般取為一/r,精車時常取一/r,切斷時宜取一/r,具體選擇時，可參考表33。切削速度（v）切削時，車刀切削刃上某一點相對待加工表面在主運動向上的瞬時速度（v）,又稱為線速度。如何確定加工時的切削速度，除了可參考表3-3列出的數值外，主要根據實踐經驗進行確定。表33切削速度參考表零件材料刀具材料Q(mm)F(mm/r)V(m/min)低碳鋼高速鋼硬質合

32、金2153657090165215456012016520-4090120中碳鋼高速鋼硬質合金456010013030-407510015-205575130165灰鑄鐵高速鋼硬質合金35-1510513525-357510520-2560-75135185黃銅青銅高速鋼硬質合金85105185-215708515018545-70120150215245鋁合金高速鋼硬質合金1051502153007010513521515-709013530-456090車螺紋時的主軸轉速在車削螺紋時，車床的主軸轉速將受到螺紋的螺距（或導程）大小、驅動電機的降頻特性及螺紋插補運算速度等多種因素影響，故對于不

33、同的數控系統，推薦有不同的主軸轉速范圍。如大多數經濟車床數據控系統推薦車螺紋時的主軸轉速如下：nW1200/Pk式中P一螺紋的螺距或導程（mm）,英制螺紋為相應換算后的亳米值；K保險系數，一般取80。2 .進給速度的確定進給速度主要是指在單位時間里，刀具沿進給方向移動的距離（如mm/min）有些數控機床規定可選用以進給量（mm/r）表示的進給速度。（1）確定進給速度的原則當工件的質量要求能夠得到保證時，為提高生產效率，可選擇較高（2000mm/min以下）的進給速度。切斷、車削深孔或用高速鋼刀具車削時，宜選擇較低的進給速度。刀具空行程，特別是遠距離“回零”時，可設定盡量高的進給速度。進給速度應

34、與主軸轉速和切削深度相適應。（2）進給速度的確定每分鐘進給速度的計算進給速度（F）包括縱向進給速度（Fz）和橫向進給速度（Fx）.其每分鐘進給速度的計算式為：F=nf（mm/min）式中，進給量f可參考表2、2選擇。每轉進給速度的換算每轉進給速度（mm/r）與每分鐘進給速度可以相互進行換算，其換算式為：mm/r=（mm/min）/n或mm/min=n（mm/r）合成進給速度的確定合成進給速度是指刀具的軸向進給速度與徑向進給速度（斜線及圓弧插補等）的合成，即：>Fh=Fz+Fx式中Fh一合成進給速度（mm/min）；合成速度的量值為：FH=JFz2+Fx2由于計算合成進給速度的過程比較繁瑣

35、，所以，除特別需要外，在編制加工程序時，大多憑實踐經驗或通過試切確定其速度值。數控車床的各種原點在數控編程中，涉及到的各種原點較多，現以數控車床為例，如圖39所示，將一些主要的原點及其與機床坐標系、工件坐標系和編程坐標系有關系的術語介紹如下。1 .機床坐標系中的各原點（1）機床坐標系原點機床坐標系原點簡稱機床原點，也稱為機床零位。又因該坐標系是由右手笛卡爾坐標系而規定的標準坐標系，故其原點又稱為標準原點。機床坐標系原點的位置通常由機床的制造廠確定，如數控車床坐標系原點的位置大多規定在其主軸軸線與裝夾卡盤之法蘭盤端面的交點上。該原點是確定機床固定原點的基準。圖39數控車床坐標系中的各原點1一車床

36、主軸；2一機床坐標系原點；3卡盤：4一工件5工件坐標系原點：6程序原點：7機床固定原點（2）機床固定原點機床固定原點簡稱固定原點，又稱為機床參考點或機械原點，許多數控機床（全功能型及高檔型）都設有固定原點，該點至機床原點在其進給坐標軸方向上的距離在機床出廠時已準確確定，使用時可通過“尋找操作”方式進行確認。數控機床設置固定原點的目的主要是：1）在需要時，便于將刀具或工作臺自動返回該點；2）便于設置換刀點：3）可作為行程限制（超程保護）的終點：4）可作為進給位置反饋的測量基準點。（3）浮動原點當其固定原點不能或不便滿足編程要求時，可根據工件位置而自行設定的一個相對固定，又不需要永久存儲其位置的原

37、點，稱為浮動原點。具有浮動原點指令功能的數控機床，允許將其測量系統的基準點或程序原點設在相對于固定原點的任何位置上，并在進行“零點偏置”操作后，可用一條穿孔帶在不同的位置上，加工出相同形狀的零件。2 .工件坐標系原點在工件坐標系上，確定工件輪廓的編程和計算原點，稱為工件坐標系原點，簡稱為工件原點。在加工中，因其工件的裝夾位置是相對于機床而固定的，所以工件坐標系在機床坐標系中位置也就確定了。3 .編程坐標系原點指在加工程序編制過程中，進行數值換算及填寫加工程序段時所需各編程坐標系（絕對與增量坐標系）的原點。4 .程序原點指刀具（或工作臺）按加工程序執行時的起點。實質上，它是一個浮動原點O對數控車

38、削加工而言，程序原點又可稱為起刀點，在對刀時所確定的對刀點位置一般與程序原點重合。3.4準備功能G指令常用G代碼數控機床加工的動作在加工程序中用指令的方式事先規定，這些指令有準備功能G指令、輔助功能M指令、刀具功能T指令、主軸功能S指令和進給功能F指令等。G功能由G代碼及后接2位數表示，規定其所在的程序段的意義。G代碼有兩種類型。種類意義一次性代碼只在被指令的程序段有效模態G代碼在同組其它G代碼指令前一直有效一次性代碼又稱為非模態指令或臨時性指令。模態是指相應字段的值一經設置，以后一直有效，直至某程序段又對該字段重新設置。模態的另一意義是設置之后，以后的程序段中若使用相同的功能，可以不必再輸入

39、該字段。例：G01和G02是同組的模態G代碼G01X_；Z_；G01有效GOOZ_；GOO有效由于我國目前使用的數控機床的形式和數控系統的種類較多，它們的指令代碼定義還沒有完全統一，個別同一G指令含義不完全相同，甚至完全不同。因此，編程人員在編輯前必須對自己使用的數控系統的功能進行仔細研究，以免發生錯誤。表3-4GSK928TA/GSK980TG代碼的功能代碼組別GSK928TAGSK980TG0001快速定位指令快速定位指令G014直線插補指令直線插補指令G02順時針圓弧插補順時針圓弧插補G03逆時針圓弧插補逆時針圓弧插補G0400暫停時間指令暫停時間指令G1001半徑編程指令G1T直徑編程

40、指令G2700返回機械零點并測試失步G28經中間點快速回程序零點返回參考點（機械原點）G3201英制螺紋切削螺紋切削G33公制螺紋切削G5000坐標系設定G6001系統參數設置G61判參數值跳轉G62任意二次曲線插補G6500宏程序命令G7000Y軸快速定位精加工循環G71Y軸切削進給外圓粗車循環G72Y軸的坐標設置端面粗車循環G73Y軸回機械零點封閉切削循環G74英制左旋攻牙循環端而深孔加工循環G75公制左旋攻牙循環外圓/內圓切槽循環G7600英制右旋攻牙循環G77公制右旋攻牙循環G78啄鉆循環G80柱而/錐而粗車循環G81端而/錐而粗車循環G82英制螺紋加工循環G83公制螺紋加工循環G84

41、Z方向球而粗車G85X方向球而粗車G86精加工子程序循環G87局部循環G88Z軸方向切槽循環G89X軸方向切槽循環G9001外圓內圓車削循環G92浮動坐標系設定螺紋切削循環G93設置坐標偏差G9401端面切削循環G9602設置恒線控制狀態恒線速開G97取消恒線控制狀態恒線速關G98*03每分鐘進給狀態每分鐘進給狀態G99每轉進給狀態每轉進給狀態注1：帶有*記號的G代碼，初態G代碼。注2：00組的G代碼是一次性G代碼。注3：如果使用了G代碼一覽表中未列出的G代碼，則出現報警,注4：在同一個程序段中可以指令幾個不同組的G代碼，如果在同一個程序段中指令了兩個以上的同組G代碼時，后一個G代碼有效。注5

42、：G02,G03的順逆方向由坐標系方向決定。3.4.2通用G代碼GSK928TA和GSK980T系統，雖然各自有特色，但有一些指令的含義和格式相同或相近，為了便于進行比較學習，本節將對這些通用G代碼進行闡述。在格式的表述上，絕對編程時表示坐標的地址符是(X、Z),相對編程時表示坐標的地址符是(JW),符號和數據字同樣根據實際情況而定。3.4.2.1G00快速定位指令G00功能是通過溜板箱和刀架移動使刀具以車床所給定的快速進給速度移動到目標點。G00快速定位指令的移動速度與前程序段中選用的進給速度無關。格式：GOOX(U)_Z(W)_F_參數：X(U),Z(W)終點坐標。F一切削進給速度。運行軌

43、跡：按快速定位進給速度運行，先兩軸同量同步進給作斜線運動，走完較短的軸，再走完較長的另一軸。系統中所有的快速定位都是按這樣的路線運動的，如圖310和圖311所示。注意：在運行G00指令時，對應的坐標值選擇原則是：要以防止刀架、刀具與卡盤、工件碰撞。0/Z_0_|、笑點圖370N10GOOX226F1000（絕對編程）圖371N10GOOU-6W-2F1000（相對編程）目標點的坐標值可以用絕對值，也可以用相對值，甚至可以混用。如果起點與目標點有一個坐標值沒有變化時，此坐標值可以省略。3.4.2.2插補原理首先簡要介紹數控機床運動軌跡的插補原理。數控機床的運動控制中，工作臺（刀具）X、Y、Z軸的

44、最小移動單位是一個脈沖當量。因此，刀具的運動軌跡是具有極小階臺所組成的折線（數據點密化）如圖312所示。例如，用數控機床加工直線0A、曲線0B,刀具是沿x軸移動一步或幾步（一個或幾個脈沖當量x）,再沿Y軸方向移動一步或幾步（一個或幾個脈沖當量AY）,直至到達目標點。從而合成所需的運動軌跡（直線或曲線）。數控系統根據給定的直線、圓弧（曲線）函數，在理想的軌跡上的已知點之間，進行數據點密化，確定一些中間點的方法，稱為插補。3.4.2.3G01直線插補指令G01代碼用于刀具直線插補運動。它是通過程序段中的信息，使機床各坐標軸上產生與其移動距離成比例的速度。其編程方法見下表。格式：G01X（U）_Z（

45、W）_F_參數：X（U）,Z（W）終點坐標。F一切削進給速度。例如刀具從起點S沿直線切削到目標點P,如圖3-13所示，其編程方法如下：圖3-13直線切削實例絕對一直徑編程編程：N20G01F20；相對一直徑編程編程：N20G01F20；絕對一半徑編程編程：N20G01F20；相對一半徑編程編程：N20G01F20；注意：加工前刀尖必須定位在直線起點即S點。3.4.2.4順時針、逆時針圓弧的判斷數控車床可以加工各種圓柱面、圓錐而、切槽、鉆（擴、較）、孔、攻絲以外，還可以車削各種圓弧及曲線所組成的成形面。車削圓弧用順時針圓弧插補指令G02、逆時針圓弧插補指令G03代碼加工。圓弧插補指令G02、G0

46、3的判斷方法：根據IS01056所規定，在加工平面內，根據插補時的旋轉方向來確定順時針還是逆時針旋轉（和Y軸的正方向指向有關）。順時針、逆時針方向隨坐標系的變化而變化，變化規律如圖3-14所示。（Y軸的正方向指向觀察者）（Y軸的正方向背向觀察者）3-14圓弧方向的判別a）順時針b）逆時針c）順時針d）逆時針3. 4.2.5G02一順時針圓弧插補指令格式：G02X(U)_Z(W)_R_F_參數：X(U),Z(W)終點坐標。R一圓弧的半徑。F一切削進給速度。G02例：(精加工)EOO00OJI0.2 寸OJI0N10 G01 X0F150N20 G01 X16N30 G02 X24Z5 F100N40 GOO X24Z0 F1503.4.2.6G03一逆時針圓弧插補指令格式：G03X(U)_Z(W)_R_F_參數：X(U),Z(W)終點坐標。R一圓弧的半徑。F一切削進給速度。G03實例：(精加工)N10N20N30G01G03G00XO Z15X12 Z9X12 Z0F150R6 F100