1數控車床培訓教程目錄常用數控系統數控機床的種類數控車床的特點常用數控車削刀具刀具的安裝切削用量6.1切削深度6.2切削速度6.3進給量7.坐標系統7.1機床坐標系7.2工件坐標系8.增量坐標與絕對坐標一.數控機床概述三.FANUC的基本編程方法程序的結構1.1程序號1.2程序內容1.3程序結束2.程序段的組成3.程序的編輯與管理3.1新程序的創建3.2字的插入、修改和刪除3.3程序掃描的步驟3.4指向程序開頭的方式3.5刪除程序的步驟3.6調用程序的步驟二.數控編程概述

數控編程定義數控編程的分類數控編程特點與要求3三.數控車的常用命令1.常用功能指令的屬性2.常用輔助功能命令刀具功能命令進給功能指令主軸功能指令常用準備功能指令子程序的編制刀具的補償功能8.1刀具的補償功能8.2刀具的偏置8.3刀具的圓弧補償1.數控車床的對刀2.MDI的運行3.自動加工3.1全自動加工循環3.2倍率開關3.3單段執行循環

四.示例程序五.數控車床的操作六.數控車床幾種界面的操作1.坐標界面2.程序編輯界面3.報警界面4一.數控機床概述1.常用數控系統國產系統國外系統華中數控（HNC)系統:HNC-21、HNC-1M廣州數控(GSK)系統：GSK928TA、GSK980T法那克(FANUC)系統：FANUCO、FANUC16西門子（SINUMERIK）系統:802D、840C三菱（MITSUBISHI）數控系統：M64A/M64SM、M7052.數控機床的種類數控車床、數控銑床、數控磨床、加工中心數控車床數控銑床加工中心數控磨床63.數控車床的特點可以加工精度、表面粗糙度要求較高，輪廓形狀復雜或難以控制尺寸、帶特殊螺紋的回轉體零件。注意區分左偏刀和右偏刀75.1刀片的安裝方式：復合壓緊式、螺釘壓緊式、杠桿壓緊式5.2刀桿的安裝：正確的刀具安裝方法，應保證刀尖中心與主軸軸線平行，刀桿的伸出長度在保證加工的情況下，伸出長度盡量短。同時，應注意，左偏刀和右偏刀安裝的方向是上下相反的。86.1切削深度(ap)--亦稱背吃刀量，指車削工件時已加工表面與待加工表面之間的垂直距離叫切削深度。切斷、車槽時的切削深度等于車刀主切削刃的寬度。計算公式為：ap=（dw—dm）/2。6.2切削速度(vc)--是指刀具切削刃上選定點相對于工件待加工表面在主運動方的瞬時速度單位為M/min。計算公式為：Vc=πDs/1000。6.3進給量（f）在主運動每轉一轉或每一行程時（或單位時間內），刀具與工件之間沿進給運動方向的相對位移。可分為每轉進給（mm/r)和每分鐘進給（mm/min)。9

7.1機床坐標系：用來確定機床的運動方向和移動距離，而在機床上建立的坐標系稱為機床坐標系。數控車床的加工運動分為刀具的運動和工件的運動，因此，在確定機床坐標時，永遠假定刀具相對工件運動。對于機床坐標系的方向，統一規定增大工件與刀具之間距離的方向為正方向。機床坐標系統符合右手定則規定的笛卡爾坐標系，拇指即指向X軸的正方向。伸出食指和中指，食指指向Y軸的正方向，中指所指示的方向即是Z軸的正方向7.1.1Z軸方向：對于任何具有旋轉主軸的機床，其Z軸方向與主軸方向平行或重合，刀具遠離工件的方向為Z軸的正向。7.1.2X軸方向：為垂直Z軸，平行于工件徑向和車床的橫軌的方向為X軸。同樣規定，刀具遠離工件的方向為X軸的正向。10水平床身前置刀架機床坐標系傾斜床身后置刀架機床坐標系7.1.3機床原點：也稱機床零點，是機床上設置的一個固定點，即機床坐標系的原點。它是設備裝配、調試時設定好的一個點，一般不能隨便改變。7.1.4機床參考點：機床參考點是數控機床上的一個特殊點，通常該點位于機床正向的極限位置。如果其值為零則，機床原點與參考點重合。大多數機床在開機時的第一步都要手動返回參考點。117.2工件坐標系：針對某一工件并根據圖樣建立起來的坐標系，也稱為編程坐標系。

機床零點位于卡盤中心機床零點位于機床正向極限位置（與機床參考點重合）7.2.1工件坐標系原點：也稱編程原點，是工件裝夾完成后，選擇工件上的某一點作為編程或工件加工的基準點。為了方便計算，工件坐標系的原點盡可能的與尺寸基準重合。7.2.2工件坐標原點的選擇，采用左端面作為原點，有利于保證工件總長：采用右端面作為原點，則有利于對刀。

128.增量坐標與絕對坐標8.1增量坐標：亦稱相對坐標，增量坐標是相對于某個點的坐標，這個點可以是任意點。8.2絕對坐標：所有坐標值均以機床或工件原點計量的坐標系稱為絕對坐標。XZO10203040506040302010AB在增量方式下：A(X20,Z28),B(X8,Z32)在絕對方式下：A(X20.Z28),B(X28,Z60)合理使用增量坐標編寫程序，可以減少計算工作量。O例：從A點到B點絕對方式：G0Z0;G0Z-8.13;G0Z-28.23;G0Z-48.62;增量方式：G0Z0;G0W-8.13;G0W-20.19;13二.數控編程概述使數控機床根據零件加工要求進行動作，將這些要求以機床數控系統能識別的指令形式告知數控系統，這種數控系統能識別的指令稱為程序，制做程序的過程稱為數控編程。

數控編程可分為手工編程和自動編程。

2.1手工編程：指所有加工程序編制的過程，即圖樣分析、確定加工工藝、數值計算、編寫程序、制作控制介質、程序校驗都是由手工完成。

143.數控編程特點與要求

2.2自動編程：是指用計算機或編程器編制數控加工程序的過程。適用于編制形狀復雜的零件，如模具加工、多軸聯動加工的場合。常用編程軟件有CAXA數控車。3.1混合編程：指在程序段中，根據圖紙尺寸的要求，可采用絕對值編程、相對值編程，也可采用兩者混合編程。在FANUC中絕對值以X、Z表示，相對值以U、W表示。3.2徑向尺寸以直徑量表示：因為零件徑向尺寸的標注和測量常以直徑方式表示，所以在直徑方向編程時，X(U)通常代表直徑量。如果要以半徑量表示，則需要通過相關指令更改。3.3固定循環簡化編程：當加工的毛坯零件余量過多，或采用常用編程方式編程量太大時，可采用循環編程方式簡化編程，以減少工作量。如G71、G73、G90。3.4刀具位置補償：數控車床的對刀操作和設定工件坐標系通常采用刀具位置補償設定。153.5刀尖圓弧半徑補償：在編制采用圓弧刀加工的程序時，采用G41、G42來對車刀刀尖圓弧進行圓弧補償，可以提高加工精度。三.FANUC的基本編程方法一個完整的程序一般由程序號、程序內容和程序結束組成。程序號是加工程序的識別標識，因此同一程序中程序號是不可重復的。

O0001；N10M03S500;N20T0101M8;N30G00X100Z100;.......N150G00X150Z150;N160M30;程序號程序內容程序結束1.1程序號：FANUC的程序號的書寫格式為O****,其中O為地址符，其后跟4個數字，數值從O0000至O9999。1.2程序內容：是整個程序的核心部分，由許多個程序段組成，每個程序段又由一個或多個指令組成。1.3程序結束：由程序結束指令組成，必須寫在程序的最后，采用M02或M30作為結束指令，一般單獨占一行。162.程序段的組成2.1程序段的基本格式由若干個數據字組成，而數據字又由表示地址的英文字母、特殊文字和數字構成，如X30、G02。FANUC中的程序段采用分號（；）作為該程序段結束。2.2程序段的組成2.2.1程序段號：由地址符“N”開頭，其后緊跟若干數字。它一般作為程序檢索或跳轉時的目標位置指示，因此它的大小可以顛倒，也可以省略不寫。2.2.2程序段內容：程序段具備的6個要素，即準備功能字、尺寸功能字、進給功能字、主軸功能字、刀具功能字和輔助功能字。3.程序的編輯與管理3.1新程序的創建按開關進入程序編輯方式按操作面板上的功能鍵按地址鍵，再輸入程序號按，程序號被輸入程序顯示區3.2字的插入、修改和刪除方法17按開關進入程序編輯方式按操作面板上的功能鍵按和數字，再按軟鍵【O檢索】按光標鍵掃描要處理的文字鍵入數據，按鍵鍵入數據，按鍵選中要刪除的字，按鍵刪除替換插入3.3程序掃描的步驟按光標鍵光標在屏幕上向前或向后逐字移動，持續按該鍵，則連續掃描字。按光標鍵下一個或上一個程序段的第一個字被檢索，連續按該鍵，則光標連續移動到程序段開頭。按翻頁鍵顯示下一頁，光標處于該頁的第一個字，連續按則一頁一頁地顯示。183.3指向程序開頭的方式3.3.1EDIT（程序編輯）方式，出現程序界面時，按鍵，光標返回程序的開始處。3.3.2在自動運行方式或EDIT（程序編輯）方式，處在程序界面時，按地址。輸入程序號，按軟鍵【O檢索】。3.4刪除程序的步驟按鍵，再按顯示程序畫面，鍵入地址鍵。輸入要求的程序號，如9650，按鍵，再按顯示屏左下角的確認軟件，則鍵入的程序被刪除。3.5調用程序的步驟按鍵，進入程序編輯界面，輸入要調用的程序名，按屏幕下方軟鍵【O檢索】。或者在程序編輯界面，輸入要調用的程序名，再按，則程序出現在屏幕畫面。19三.數控車的常用命令1.常用功能指令的屬性1.1指令分組：就是將系統中不能同時執行的指令分到一組，并以編號區別。例如：G01、G02、G03同屬于01組。1.2模態指令：又稱為續效指令，表示該指令一經在一個程序段中指定，在接下來的程序段中一直持續有效，直到執行同組的另一個指令時，該指令才失效，如G00、G01。1.3非模態指令：僅在編入的程序段內才有效的指令，如G04、G00。1.4開機默認指令：數控機床在開機時，都會在每一組的指令當中，選取一個指令作為開機默認指令，開機時自動有效，不必在程序中再編寫，常見的有G01、G18等。

輔助功能命令也叫M功能或M指令，由地址M和后面兩位數字組成，主要用來控制機床或系統的開、關等輔助動作的功能指令，如開、停水泵、主軸正反轉等。2.1M00——程序結束指令M00指令實際上是一個暫停指令。功效是履行此指令后，機床結束一切操作。即主軸停轉、切削液關閉、進給結束。但模態信息全數被保存，在按下把持面板上的啟動指令后，機床重新啟動，持續履行后面的程序。該指令重要用于工件在加工過程中需停機檢查、測量零件、手工換刀或交接班等。202.2M01——選擇結束指令M01指令的功效與M00類似，不同的是，M01只有在預先按下把持面板上“選擇結束開關”按鈕的情形下，程序才會結束。如果不按下“選擇結束開關”按鈕，程序履行到M01時不會結束，而是持續履行下面的程序。M01結束之后，按啟動按鈕可以持續履行后面的程序。該指令重要用于加工工件抽樣檢查，清理切屑等。2.3M02——程序結束指令M02指令的功效是程序全數結束。此時主軸停轉、切削液關閉，數控裝置和機床復位。該指令寫在程序的最后一段。2.4M30——程序結束指令M30指令與M02指令的功效基礎雷同，不同的是，M30能主動返回程序起始地位，為加工下一個工件作好籌備。2.5M03、M04、M05——主軸正轉、反轉、停止指令M03表現主軸正轉，M04表現主軸反轉。所謂主軸正轉，是從主軸向Z軸正向看，主軸順時針遷移轉變；反之，則為反轉。M05表現主軸停止。M03、M04、M05均為模態指令。212.6M08、M09——冷卻液開關指令M08、M09指令用于冷卻裝置的啟動和關閉。屬于模態指令。M09表現關閉冷卻液開關。2.7M98、M99——子程序調用與返回指令M98為調用子程序指令，M99為子程序結束并返回到主程序的指令。3.刀具功能命令

是指系統進行選刀和換刀的命令，又稱T功能命令。用地址符T后面再加數字表示，數控車床一般是加4位數字。如T0101,第一個“01”表示刀位號，后面的“01”表示刀具補償存儲器號。4.進給功能指令

用來指定刀具相對工件運動的速度功能。根據使用要求，可分為每分鐘進給（mm/min)和每轉進給(mm/r)，每轉進給在數控車床上使用普遍。進給速度的數值不允許為負值，也不能使用零。實際運用當中，每分鐘進給--地址符F加較大常數，如F120;每轉進給--地址符F加小數，如F0.2。22進給速度在實際使用過程中，常常可通過倍率開關來修正刀具進給速度。

用來控制主軸轉速的功能，亦稱為S功能。由地址符S和后面的數字組成。根據加工需要，可分為線速度V和轉速S。5.1轉速S:單位為r/min，用G97指定，其值為大于零的常數。如：S1000,表示轉速為1000r/min。5.2線速度：當需要保證加工表面質量的時候，采用恒線速度，單位為m/min。用G96指定，如:G96S50,表示主軸轉速為50m/min。通過換算可得出主軸的轉速。公式：n=1000v/πd。6.1G00--快速定位236.2G01直線插補246.3G02/G03圓弧插補2526276.4G04暫停6.5G98/G99切削進給速度286.6G96/G97/G50恒線速度控制和最高速度控制296.7參考點返回(G30)指令G30P2IP；返回第2參考點G30P3IP；返回第3參考點G30P4IP；返回第4參考點G30為第2，3，4參考點返回，第二參考點的位置是由參數來設定的，G30指令必須在執行返回第一參考點后才有效。通常G30指令用于自動換刀位置與參考點不同的場合，而且在使用G30前，應先取消刀具補償。8.M98/M99子程序的編制8.1子程序的概念機床的程序可分為主程序和子程序，主程序是一個完整的零件加工程序，或是零件30加工程序的主體部分。在編制程序時，有時會遇到一個程序段在一個程序中多次出現，或其他幾個程序都要使用它，這個典型加工程序可以做成一個固定程序，并單獨命名，這組程序段就叫子程序。子程序一般不單獨使用，只被主程序調用時才使用。子程序調用完，則返回主程序。7.2子程序的嵌套在主程序調用子程序時，子程序又可以調用其他子程序，這就叫子程序的嵌套。7.3子程序的調用子程序的調用是通過M98來實現的，在子程序的結尾必須以M99作為子程序結束。31調用子程序的格式有兩種：M98PL----P后面的4位數字為所要調用的子程序號，L后面的數字為子程序調用的次數，特別當調用次數為0時，可省略不寫。M98P------P后面的8位數，前4位數是調用的子程序號，后4位數為子程序調用的次數。

主程序O0001;M3S400;M98P2;..............M98P3L2;M30;子程序O0002;.......M99;O0003;.......M99;8.1刀具的補償功能刀具的補償功能是指數控機床根據刀具的實際尺寸，自動改變數控機床坐標軸或刀具刀位點位置，使實際加工加工輪廓和編程軌跡完全一致的功能。刀具的補償可分為刀具的位置補償（又稱刀具偏置）和刀具的圓弧半徑補償。8.1.1刀具偏置分為刀具的幾何補償和磨損補償，幾何補償是用于對刀操作，磨損補償是用于對刀具使用過程中產生磨損，而引起尺寸變化時，所采用的操作方式。8.1.2刀具的圓弧半徑補償（G41、G42、G40)加工程序加工零件時，都是假設刀具的刀尖是一個點，而實際上每把刀具的刀尖都是大小不一的圓弧，絕對的刀尖是不存在的。32當刀尖有圓弧，而不使用刀尖圓弧補償時，就會產生過切或欠切的情況，引起加工誤差。一般有以下幾種情況：（1）加工端面或臺階面時，對加工表面的尺寸和開關影響不大，但是在臺階和端面的中心位置會產生殘留誤差。（2）加工圓錐面時，對錐度影響不大，但是對大小端的尺寸有影響。會使外錐尺寸變大，內錐尺寸變小。（3）加工圓弧時，會使外圓弧半徑變小，內圓弧半徑變大。33

8.1.3刀具圓弧補償命令格式：G41G00/G01XZF刀具圓弧半徑左補償G42G00/G01XZF刀具圓弧半徑右補償G40G00/G01XZF取消刀具圓弧半徑補償刀具圓弧半徑補償方向的判斷，沿Z軸的負方向往正方向，并沿刀具的移動方向看去，當刀具處于加工輪廓的左側時，為左補償，用G41;相反，為右補償,用G42。注意，前置刀架與后置刀架的區別。a)為后置刀架b)為前置刀架348.1.4圓弧車刀切削沿位置的確定數控車床如果采用刀尖圓弧補償進行加工時，如果刀尖的形狀和切削時所處的位置不同，那么刀具的補償方向和補償量也不同。圖中a是后置刀架，b是前置刀架，c是刀尖點位置。前后置刀架判斷相當于把后置刀架沿Z軸旋轉180度。8.1.5圓弧車刀補償過程一般分為三個過程：AB為刀補建立過程；BCDE為刀補進行過程；EF為刀補取消過程。35圖中R為刀尖圓弧半徑，T為刀尖方位號O0010;M3S400;T0101;G0X40Z2;G41G1X35Z0;G1X38Z-3;Z-20;X50;G40G0X100Z100;M30;刀補建立刀補進行刀補取消36四示例程序O1213（主程序）N1M98P11GOTO2N0T100G0Z400T303G97M3S400M8G0X42G0G99Z2G1Z-4F0.08G0X43G0Z2G0G99X41.2G0X45G0Z100

T404M3S500M8G0X41Z2F0.15G0X45G0Z100M05N2M86GOTO3N0T303M3S500G0Z1G0X42G0Z0.1G1X2G0X50Z100T505M3S600G0X42Z0M8G0Z0.5G0X40G1Z0G0X45Z100T707G97M3S500G0X50Z2M8G0Z-2G0X44G1X35Z-4.5G1X25.0414Z-7.3748G1X9.2Z-28G1Z-30G0X50G0Z100T909G96M3S30G50S2023G0X50Z2M8G0Z-237G0X44G1X25.0414Z-7.3748G1X9.2Z-28G1Z-30G0X50M09G0X60Z100M5N3M98P12GOTO1M30%O0011（上料子程序）#1100=0#1101=0N10M11M84G30P2U0W0N20T100N20M85N30G30P3U0W0N40G53N40G98N40G31Z250F10000G31Z190F6000N40#2=#5062N50IF[#2GT197.5]GOTO1000IF[#2LT191]GOTO2023N60M89N70M10N80G30P3U0W0G99N80GOTO200N1000#1100=1N2023#1101=1N200M9938O0012（下料子程序）M05N0T100N0G30P4U0W0N100M87G30P2U0W0M11N110M88N120M99%39五.數控車床的操作數控車床的對刀操作又稱為刀偏量的設置，常用的方法是試切對刀法。1.1Z軸的設定--首先確定要把工件坐標系的坐標原點位于工件的什么位置，現假設位于工件的右端面。1.1.1通過使用++使刀具試切削工件右端面，然后將刀具沿X軸方向退出，不要移動Z軸，然后按停止主軸。1.1.2按鍵和屏幕軟件【補正】進入刀偏設置界面。401.1.3將光標移動到欲設定的偏置刀號處，按地址鍵，再輸入測量值，然后按軟鍵【測量】，完成Z軸設定。1.2X軸設定--要根據試切削外圓或內孔的尺寸來設定。1.2.1同Z軸設定一樣，利用三個開關，在手動方式中切削工件外圓。將刀具沿Z軸方向退離工件后，按使主軸停止，注意不要移動X軸。1.2.2按功能鍵和軟鍵【補正】顯示刀具補償畫面。1.2.3將光標移動至欲設定的偏置刀號處，按，再輸入測量值，然后按軟鍵【測量】，完成X軸測定。2.MDI的運行在機床開機的狀態下，按出現程序顯示畫面，最多可編制6行程序段，然后執行。一般用于簡單的操作、對刀操作、主軸臨時啟動操作。在MDI方式中建立的程序不能存儲。41MDI運行畫面3.自動加工3.1全自動加工循環全自動加工循環是指在自動加工狀態下，機床可完成選定程序的執行。當選定了一個程序并按下機床操作面板上的鍵，機床開始自動運行。在自動運行狀態下，按鍵，自動運行暫時停止。再按鍵，自動運行繼續。如果按下，自動運行結束。注意，不能在按下，在沒有返回程序開頭的前提下，按下鍵。3.2倍率開關3.2.1主軸倍率開關--用來控制主軸轉速的快慢，由50%-120%之間調節。即如果指令設定轉速為500r/min，開關調至80%，則實際轉速為400r/min.423.2.2進給倍率開關--用來調節加工時的進給量，一般用于程序調試時。mm,其他兩個依理類推。當按下手動連續開關，開關以0%-100%四個檔位控制，手動快速移動或程序中G00指令移動運行的速度。433.3單段執行循環在自動運行或MDI方式下，按下開關時，每按一次循環起動，程序只執行一段，一般用于程序試運行調整時期。六.數控車床幾種界面的操作1.坐標界面絕對相對綜合按開關顯示坐標界面，按屏幕下方的絕對、相對、綜合則相應出現三種坐標顯示界面。442.程序編輯界面按下開關顯示程序管理界面，如果按下【目錄】軟鍵，則出現目錄界面，通過使用可以查找機床上已存儲的程序。453.報警信息界面按下開關顯示機床報警信息，機床有些報警信息會主動跳出，顯示為當前界面。46謝謝！！數控機床編程及加工機械工程實驗教學中心實驗目的通過數控機床的加工程序編制，掌握編程的方法及技巧；將在計算機上用OpenSoftCNC軟件模擬顯示加工過程校驗程序，然后在數控機床上對工件進行加工；結合機械加工工藝，實現最優化編程，提高加工質量和生產效率。機械工程實驗教學中心數控編程的基本原理數控編程的目的；數控編程的內容；編程步驟。機械工程實驗教學中心數控編程的基本原理所謂編程，就是把零件的圖形尺寸、工藝過程、工藝參數、機床的運動以及刀具位移等內容，按照數控機床的編程格式和能識別的語言記錄在程序單上的全過程。這樣編制的程序還必須按規定把程序單制備成控制介質如程序紙帶、磁帶等，變成數控系統能讀懂的信息，再送入數控機床，數控機床的CNC裝置對程序經過處理之后，向機床各坐標的伺服系統發出指令信息，驅動機床完成相應的運動。機械工程實驗教學中心數控編程的目的數控編程的基本原理①分析零件圖紙，確定加工工藝過程；②計算走刀軌跡，得出刀位數據；③編寫零件加工程序；④制作控制介質；⑤校對程序及首件試加工。機械工程實驗教學中心數控編程的內容數控編程的基本原理機械工程實驗教學中心數控編程的步驟零件圖紙分析零件圖紙制定工藝規程數學處理編寫程序文件制作控制介質程序校驗及試切數控機床OpenSoftCNC軟件介紹OpenSoftCNC軟件包括數控車床模擬仿真和數控銑床模擬仿真系統，由軟件+標準硬件系統構成，不要求專用硬件或運動控制卡，所有數控功能和邏輯控制功能均由軟件完成，操作界面由系統操作和機床控制兩大部分組成。機械工程實驗教學中心OpenSoftCNC軟件介紹機械工程實驗教學中心為例，軟件提供下列指令：以數控車床模擬仿真系統（OpenSoftCNC01T）組別指令功能編程格式模態

1G00快速線性移動G00X(U)_Z(W)_√G01直線插補G01X(U)_Z(W)_√G02順時針圓弧插補G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆時針圓弧插補G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺紋插補G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺紋插補G33X(