数控车床程序编程

数控编程方法：

数控机床程序编制（又称数控机床编程）是指编程者（程序员或数控机床 *** 作者）根据零件图样和工艺文件的要求，编制出可在数控机床上运行以完成规定加工任务的一系列指令的过程。具体来说，数控机床编程是由分析零件图样和工艺要求开始到程序检验合格为止的全部过程。

数控机床编程步骤

1．分析零件图样和工艺要求

分析零件图样和工艺要求的目的，是为了确定加工方法、制定加工计划，以及确认与生产组织有关的问题，此步骤的内容包括：

确定该零件应安排在哪类或哪台机床上进行加工。

采用何种装夹具或何种装卡位方法。

确定采用何种刀具或采用多少把刀进行加工。

确定加工路线，即选择对刀点、程序起点（又称加工起点，加工起点常与对刀点重合）、走刀路线 、程序终点（程序终点常与程序起点重合）。

确定切削深度和宽度、进给速度、主轴转速等切削参数。

确定加工过程中是否需要提供冷却液、是否需要换刀、何时换刀等。

2．数值计算

根据零件图样几何尺寸，计算零件轮廓数据，或根据零件图样和走刀路线，计算刀具中心（或刀尖）运行轨迹数据。数值计算的最终目的是为了获得数控机床编程所需要的所有相关位置坐标数据。

3．编写加工程序单

常用数控机床编程指令

一组有规定次序的代码符号，可以作为一个信息单元存贮、传递和 *** 作。

坐标字：用来设定机床各坐标的位移量由坐标地址符及数字组成，一般以X、Y、Z、U、V、W等字母开头，后面紧跟“-”或“-”及一串数字。

准备功能字（简称G功能）：

指定机床的运动方式，为数控系统的插补运算作准备由准备功能地址符“G”和两位数字所组成，G功能的代号已标准化，见表2-3；一些多功能机床，已有数字大于100的指令，见表2-4。常用G指令：坐标定位与插补；坐标平面选择；固定循环加工；刀具补偿；绝对坐标及增量坐标等。

辅助功能字：用于机床加工 *** 作时的工艺性指令，以地址符M为首，其后跟二位数字，常用M指令：主轴的转向与启停；冷却液的开与停；程序停止等。

进给功能字：指定刀具相对工件的运动速度进给功能字以地址符“F”为首，后跟一串字代码，单位：mm/min（对数控车床还可为mm/r）三位数代码法：F后跟三位数字，第一位为进给速度的整数位数加“3”，后二位是进给速度的前二位有效数字。如1728mm/min指定为F717。二位数代码法：F后跟二位数字，规定了与00~99相对应的速度表，除00与99外，数字代码由01向98递增时，速度按等比关系上升，公比为112。一位数代码法：对速度档较少的机床F后跟一位数字，即0 ~9来对应十种预定的速度。直接指定法：在F后按照预定的单位直接写上要求的进给速度。

主轴速度功能字：指定主轴旋转速度以地址符S为首，后跟一串数字。单位：r/min,它与进给功能字的指定方法一样。

刀具功能字：用以选择替换的刀具以地址符T为首，其后一般跟二位数字，该数代表刀具的编号。

模态指令和非模态指令 G指令和M指令均有模态和非模态指令之分模态指令：也称续效指令，一经程序段中指定，便一直有效，直到出现同组另一指令或被其他指令取消时才失效。见表2-3、表2-6 N001 G91 G01 X10 Y10 Z-2 F150 M03 S1500； N002 X15； N003 G02 X20 Y20 I20 J0； N004 G90 G00 X0 Y0 Z100 M02； 非模态指令：非续效指令，仅在出现的程序段中有效，下一段程序需要时必须重写（如G04）。

在完成上述两个步骤之后，即可根据已确定的加工方案（或计划）及数值计算获得的数据，按照数控系统要求的程序格式和代码格式编写加工程序等。编程者除应了解所用数控机床及系统的功能、熟悉程序指令外，还应具备与机械加工有关的工艺知识，才能编制出正确、实用的加工程序。

4．制作控制介质，输入程序信息

程序单完成后，编程者或机床 *** 作者可以通过CNC机床的 *** 作面板，在EDIT方式下直接将程序信息键入CNC系统程序存储器中；也可以根据CNC系统输入、输出装置的不同，先将程序单的程序制作成或转移至某种控制介质上。控制介质大多采用穿孔带，也可以是磁带、磁盘等信息载体，利用穿孔带阅读机或磁带机、磁盘驱动器等输入（输出）装置，可将控制介质上的程序信息输入到CNC系统程序存储器中。

5．程序检验

编制好的程序，在正式用于生产加工前，必须进行程序运行检查。在某些情况下，还需做零件试加工检查。根据检查结果，对程序进行修改和调整，检查--修改--再检查--再修改……这往往要经过多次反复，直到获得完全满足加工要求的程序为止。

上述编程步骤中的各项工作，主要由人工完成，这样的编程方式称为“手式编程”。在各机械制造行业中，均有大量仅由直线、圆弧等几何元素构成的形状并不复杂的零件需要加工。这些零件的数值计算较为简单，程序段数不多，程序检验也容易实现，因而可采用手工编程方式完成编程工作。由于手工编程不需要特别配置专门的编程设备，不同文化程度的人均可掌握和运用，因此在国内外，手工编程仍然是一种运用十分普遍的编程方法。

数控机床编程中的代码

数控机床编程编制过程

把图纸上的工程语言变为数控装置的语言，并把它记录在控制介质上。

数控机床编程的主要内容

分析图样、确定工艺过程：进行零件工艺分析，确定加工路线、切削用量等工艺参数。

数值计算：对形状简单的零件（如直线和圆弧组成的零件）的轮廓加工，计算几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两元素的交点或切点的坐标值等；对形状复杂的零件（如非圆曲线、曲面组成的零件），用直线段或圆弧段逼近，由精度要求计算出节点坐标值，这种情况可用计算机完成数值计算。

编写零件加工程序单编程人员根据数控系统规定的功能指令代码及程序段格式，逐段编写加工程序单。

程序校验与首件试切在有CRT图形显示屏的数控机床上，用模拟刀具与工件切削过程的方法进行检验，此方法只能检验出运动轨迹是否正确，不能查出被加工零件的加工精度，因此，要进行零件首件试切。

数控机床编程程序段格式

每个程序段是由程序段编号，若干个指令（功能字）和程序段结束符号组成。

需要说明的是，数控机床的指令格式在国际上有很多标准，并不完全一致。而随着数控机床的发展，不断改进和创新，其系统功能更加强大和使用方便，在不同数控系统之间，程序格式上存在一定的差异，因此，在具体进行某一数控机床编程时，要仔细了解其数控系统的编程格式，参考该数控机床编程手册。

数控车床编程代码如下：

M03 主轴正转

M03 S1000 主轴以每分钟1000的速度正转

M04主轴逆转

M05主轴停止

M10 M14 。M08 主轴切削液开

M11 M15主轴切削液停

M25 托盘上升

M85工件计数器加一个

M19主轴定位

M99 循环所以程式

G 代码

G00快速定位

G01主轴直线切削

G02主轴顺时针圆壶切削

G03主轴逆时针圆壶切削

G04 暂停

G04 X4 主轴暂停4秒

G10 资料预设

G28原点复归

G28 U0W0 ；U轴和W轴复归

G41 刀尖左侧半径补偿

G42 刀尖右侧半径补偿

G40 取消

G97 以转速 进给

G98 以时间进给

G73 循环

G80取消循环 G10 00 数据设置 模态

G11 00 数据设置取消 模态

G17 16 XY平面选择 模态

G18 16 ZX平面选择 模态

G19 16 YZ平面选择 模态

G20 06 英制 模态

G21 06 米制 模态

G22 09 行程检查开关打开 模态

G23 09 行程检查开关关闭 模态

G25 08 主轴速度波动检查打开 模态

G26 08 主轴速度波动检查关闭 模态

G27 00 参考点返回检查 非模态

G28 00 参考点返回 非模态

G31 00 跳步功能 非模态

G40 07 刀具半径补偿取消 模态

G41 07 刀具半径左补偿 模态

G42 07 刀具半径右补偿 模态

G43 17 刀具半径正补偿 模态

G44 17 刀具半径负补偿 模态

G49 17 刀具长度补偿取消 模态

G52 00 局部坐标系设置 非模态

G53 00 机床坐标系设置 非模态

G54 14 第一工件坐标系设置 模态

G55 14 第二工件坐标系设置 模态

G59 14 第六工件坐标系设置 模态

G65 00 宏程序调用 模态

G66 12 宏程序调用模态 模态

G67 12 宏程序调用取消 模态

G73 01 高速深孔钻孔循环 非模态

G74 01 左旋攻螺纹循环 非模态

G76 01 精镗循环 非模态

G80 10 固定循环注销 模态

G81 10 钻孔循环 模态

G82 10 钻孔循环 模态

G83 10 深孔钻孔循环 模态

G84 10 攻螺纹循环 模态

G85 10 粗镗循环 模态

G86 10 镗孔循环 模态

G87 10 背镗循环 模态

G89 10 镗孔循环 模态

G90 01 绝对尺寸 模态

G91 01 增量尺寸 模态

G92 01 工件坐标原点设置 模态

宏程序序

大家都在问宏程序~其实说起来宏就是用公式来加工零件的,比如说椭圆,如果没有宏的话,我们要逐点算出曲线上的点,然后慢慢来用直线逼近,如果是个光洁度要求很高的工件的话,那么需要计算很多的点,可是应用了宏后,我们把椭圆公式输入到系统中然后我们给出Z坐标并且每次加10um那么宏就会自动算出X坐标并且进行切削,实际上宏在程序中主要起到的是运算作用宏一般分为A类宏和B类宏A类宏是以G65 Hxx P#xx Q#xx R#xx的格式输入的,而B类宏程序则是

以直接的公式和语言输入的和C语言很相似在0i系统中应用比较广由于现在B类宏程序的大量使

用很多书都进行了介绍这里我就不再重复了,但在一些老系统中,比如法兰克OTD系统中由于它的MDI键盘上没有公式符号,连最简单的等于号都没有,为此如果应用B类宏程序的话就只能在计算机上编好再通过RSN-32接口传输的数控系统中,可是如果我们没有PC机和RSN-32电缆的话怎么办呢,那么只有通过A类宏程序来进行宏程序编制了,下面我介绍一下A类宏的引用;

A类宏是用G65 Hxx P#xx Q#xx R#xx或G65 Hxx P#xx Qxx Rxx格式输入的xx的意思就是数值,是以um级的量输入的,比如你输入100那就是01MM~~~~~#xx就是变量号,关于变量号是什么意思再不知道的的话我也就没治了,不过还是教一下吧,变量号就是把数值代入到一个固定的地址中,固定的地址就是变量,一般OTD系统中有#0~~~#100~#149~~~#500~#531关闭电源时变量#100~#149被初始化成“空”，而变量#500~#531保持数据我们如果说#100=30那么现在#100地址内的数据就是30了,就是这么简单好现在我来说一下H代码,大家可以看到A类宏的标准格式中#xx和xx都是数值,而G65表示使用A类宏,那么这个H就是要表示各个数值和变量号内的数值或者各个变量号内的数值与其他变量号内的数值之间要进行一个什么运算,可以说你了解了H代码A类宏程序你基本就可以应用了,好,现在说一下H代码的各个含义:

以下都以#100和#101和#102,及数值10和20做为例子,应用的时候别把他们当格式就行,

基本指令:

H01赋值;格式:G65H01P#101Q#102:把#102内的数值赋予到#101中

G65H01P#101Q#10:把10赋予到#101中

H02加指令;格式G65 H02 P#101 Q#102 R#103,把#102的数值加上#103的数值赋予#101

G65 H02 P#101 Q#102 R10

G65 H02 P#101 Q10 R#103

G65 H02 P#101 Q10 R20

上面4个都是加指令的格式都是把Q后面的数值或变量号内的数值加上R后面的数

值或变量号内的数值然后等于到P后面的变量号中

H03减指令;格式G65 H03 P#101 Q#102 R#103,把#102的数值减去#103的数值赋予#101

G65 H03 P#101 Q#102 R10

G65 H03 P#101 Q10 R#103

G65 H03 P#101 Q20 R10

上面4个都是减指令的格式都是把Q后面的数值或变量号内的数值减去R后面的数

值或变量号内的数值然后等于到P后面的变量号中

H04乘指令;格式G65 H04 P#101 Q#102 R#103,把#102的数值乘上#103的数值赋予#101

G65 H04 P#101 Q#102 R10

G65 H04 P#101 Q10 R#103

G65 H04 P#101 Q20 R10

上面4个都是乘指令的格式都是把Q后面的数值或变量号内的数值乘上R后面的数

值或变量号内的数值然后等于到P后面的变量号中

H05除指令;格式G65 H05P#101 Q#102 R#103,把#102的数值除以#103的数值赋予#101

G65 H05 P#101 Q#102 R10

G65 H05 P#101 Q10 R#103

G65 H05 P#101 Q20 R10

上面4个都是除指令格式都是把Q后面的数值或变量号内的数值除以R后面的数

值或变量号内的数值然后等于到P后面的变量号中(余数不存,除数如果为0的话会出现112报警)

三角函数指令:

H31 SIN正玄函数指令:格式G65 H31 P#101 Q#102 R#103;含义Q后面的#102是三角形的斜边R后面的#103内存的是角度结果是#101=#102SIN#103,也就是说可以直接用这个求出三角形的另

一条边长和以前的指令一样Q和R后面也可以直接写数值

H32 COS余玄函数指令:格式G65 H32 #101 Q#102 R#103;含义Q后面的#102是三角形的斜边

R后面的#103内存的是角度结果是#101=#102COS#103,也就是说可以直接用这个求出三角形的

另一条边长和以前的指令一样Q和R后面也可以直接写数值

H33和H34本来应该是TAN 和ATAN的可是经过我使用得数并不准确,希望有知道的人能够告诉我是为什么

开平方根指令:

H21;格式G65 H21 P#101 Q#102 ;意思是把#102内的数值开了平方根然后存到#101中(这个指令是非常重要的如果在车椭圆的时候没有开平方跟的指令是没可能用宏做到的

无条件转移指令:

H80;格式:G65 H80 P10 ;直接跳到第10程序段

有条件转移指令:

H81 H82 H83 H84 H85 H86 ,分别是等于就转的H81;不等于就转的H82;小于就转的H83;大于就转的H84;小于等于就转的H85;大于等于就转的H86;

格式:G65 H8x P10 Q#101 R#102;将#101内的数值和#102内的数值相比较,按上面的H8x的码带入H8x中去,如果条件符合就跳到第10程序段,如果不符合就继续执行下面的程序段

用 户 宏 程 序

能完成某一功能的一系列指令像子程序那样存入存储器，用一个总指令来它们，使用时只需给出这个总指令就能执行其功能。

l 所存入的这一系列指令——用户宏程序

l 调用宏程序的指令————宏指令

l 特点：使用变量

一． 变量的表示和使用

（一） 变量表示　

＃I(I=1,2,3,…)或＃[＜式子＞]

例：＃5，＃109，＃501，＃[＃1＋＃2－12]

（二） 变量的使用　

1． 地址字后面指定变量号或公式

格式：　＜地址字＞＃I

＜地址字＞－＃I

＜地址字＞[＜式子＞]

例：F＃103，设＃103＝15　则为F15

Z－＃110，设＃110＝250　则为Z－250

X[＃24＋＃18＊COS[＃1]]

2． 变量号可用变量代替

例：＃[＃30]，设＃30＝3　则为＃3

3． 变量不能使用地址O，N，I

例：下述方法下允许

O＃1；

I＃2　600×1000;

N＃3　Z2000；

4． 变量号所对应的变量，对每个地址来说，都有具体数值范围

例：＃30＝1100时，则M＃30是不允许的

5． ＃0为空变量，没有定义变量值的变量也是空变量

6． 变量值定义：

程序定义时可省略小数点，例：＃123＝149

MDI键盘输一． 变量的种类

1 局部变量＃1~＃33

一个在宏程序中局部使用的变量

例：　A宏程序　B宏程序

…　…

＃10＝20　X＃10　不表示X20

…　…

断电后清空，调用宏程序时代入变量值

2 公共变量＃100~＃149，＃500~＃531

各用户宏程序内公用的变量

例：上例中＃10改用＃100时，B宏程序中的

X＃100表示X20

＃100~＃149　断电后清空

＃500~＃531保持型变量（断电后不丢失）

3 系统变量

固定用途的变量，其值取决于系统的状态

例：＃2001值为1号刀补X轴补偿值

＃5221值为X轴G54工件原点偏置值

入时必须输入小数点，小数点省略时单位为μm

一． 运算指令

运算式的右边可以是常数、变量、函数、式子

式中＃j，＃k也可为常量

式子右边为变量号、运算式

1． 定义

＃I＝＃j

2． 算术运算

＃I=＃j+＃k

＃I=＃j－＃k

＃I=＃j＊＃k

＃I=＃j／＃k

3． 逻辑运算

＃I＝＃JOK＃k

＃I＝＃JXOK＃k

＃I＝＃JAND＃k

4． 函数

＃I＝SIN[＃j] 正弦

＃I＝COS[＃j] 余弦

＃I＝TAN[＃j] 正切

＃I＝ATAN[＃j] 反正切

＃I＝SQRT[＃j]　平方根

＃I＝ABS[＃j]　绝对值

＃I＝ROUND[＃j]　四舍五入化整

＃I＝FIX[＃j]　下取整

＃I＝FUP[＃j]　上取整

＃I＝BIN[＃j]　BCD→BIN（二进制）

＃I＝BCN[＃j]　BIN→BCD

1． 说明

1) 角度单位为度

例：90度30分为90．5度

2) ATAN函数后的两个边长要用“1”隔开

例：＃1＝ATAN[1]／[－1]时，＃1为了35．0

3) ROUND用于语句中的地址，按各地址的最小设定单位进行四舍五入

例：设＃1＝1．2345，＃2＝2．3456，设定单位1μm

G91　X－＃1；X－1．235

X－＃2　F300；X－2．346

X[＃1＋＃2]；X3．580

未返回原处，应改为

X[ROUND[＃1]＋ROUND[＃2]]；

4) 取整后的绝对值比原值大为上取整，反之为下取整

例：设＃1＝1．2，＃2＝－1．2时

若＃3＝FUP[#1]时，则＃3＝2．0

若＃3＝FIX[#1]时，则＃3＝1．0

若＃3＝FUP[#2]时，则＃3＝－2．0

若＃3＝FIX[#2]时，则＃3＝－1．0

5) 指令函数时，可只写开头2个字母

例：ROUND→RO

FIX→FI

6) 优先级

函数→乘除（＊，1，AND）→加减（＋，－，OR，XOR）

例：＃1＝＃2＋＃3＊SIN[＃4]；

7) 括号为中括号，最多5重，园括号用于注释语句

例：＃1＝SIN[[[#2+#3]#4+#5]#6]；（3重）

一． 转移与循环指令

1．无条件的转移

格式：　GOTO　1；

GOTO　＃10；

2．条件转移

格式：　IF[＜条件式＞]　GOTO　n

条件式：

＃j　EQ＃k 表示＝

＃j　NE＃k 表示≠

＃j　GT＃k 表示＞

＃j　LT＃k 表示＜

＃j　GE＃k 表示≥

＃j　LE＃k 表示≤

例：　IF[＃1　GT　10]　GOTO　100；

…

N100　G00　691　X10；

例：求1到10之和

O9500；

＃1＝0

＃2＝1

N1　IF　[＃2　GT10]　GOTO　2

＃1＝＃1＋＃2；

＃2＝＃2＋1；

GOTO　1

N2　M301．循环

格式：WHILE[＜条件式＞]DO　m；（m＝1，2，3）

…

…

…

ENDm

说明：1．条件满足时，执行DOm到ENDm，则从DOm的程序段

不满足时，执行DOm到ENDm的程序段

2．省略WHILE语句只有DOm…ENDm,则从DOm到ENDm之间形成死循环

3．嵌套

4．EQ　NE时，空和“0”不同

其他条件下，空和“0”相同

例：求1到10之和

O0001；

＃1＝0；

＃2＝1；

WHILE　[＃2LE10]　DO1；

＃1＝＃1＋＃2；

＃2＝＃2＋＃1；

END1；

M30； 这是简单的抛物线程序！ G99

S800M3

T0101

G0 X30 Z10

#1=0

N10 #2=SQRT[2#1]

G1X[2#2]Z-#1F005

#1=#1+01

IF [#1 LE 50] GOTO 10

G0X30

Z100

M5

M30

宏程序与普通程序相比较，普通程序的程序子为常量，一个程序只能描述一个几何图形，缺乏灵活性和实用性。而宏可以用变量进行编程，可以用宏指令对变量进行赋值，运算处理。例如通过宏程序能执行一些有规律变化如非圆二次曲线轮廓的加工（如椭圆手柄等)

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