數控機床編程塔圖紙

A. 數控機床編程

數控車床、車削中心，是一種高精度、高效率的自動化機床。配備多工位刀塔或動力刀塔，機床就具有廣泛的加工工藝性能，可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋、槽、蝸桿等復雜工件，具有直線插補、圓弧插補各種補償功能，並在復雜零件的批量生產中發揮 了良好的經濟效果。
「CNC」是英文Computerized Numerical Control（計算機數字化控制）的縮寫。數控機床是按照事先編制好的加工程序，自動地對被加工零件進行加工。我們把零件的加工工藝路線、工藝參數、刀具的運動軌跡、位移量、切削參數(主軸轉數、進給量、背吃刀量等)以及輔助功能(換刀、主軸正轉、反轉、切削液開、關等)，按照數控機床規定的指令代碼及程序格式編寫成加工程序單，再把這程序單中的內容記錄在控制介質上(如穿孔紙帶、磁帶、磁碟、磁泡存儲器)，然後輸入到數控機床的數控裝置中，從而指揮機床加工零件。
這種從零件圖的分析到製成控制介質的全部過程叫數控程序的編制。數控機床與普通機床加工零件的區別在於數控機床是按照程序自動加工零件，而普通機床要由人來操作，我們只要改變控制機床動作的程序就可以達到加工不同零件的目的。因此，數控機床特別適用於加工小批量且形狀復雜要求精度高的零件。
由於數控機床要按照程序來加工零件，編程人員編制好程序以後，輸入到數控裝置中來指揮機床工作。程序的輸入是通過控制介質來的。
數控車程序可以分成程序開始、程序內容和程序結束三部分內容。
第一部分 程序開始部分
主要定義程序號，調出零件加工坐標系、加工刀具，啟動主軸、打開冷卻液等方面的內容。
數控程序
主軸最高轉速限制定義G50 S2000，設置主軸的最高轉速為2000RPM，對於數控車床來說，這是一個非常重要的指令。
坐標系定義如不作特殊指明，數控系統默認G54坐標系。
返回參考點指令G28 U0，為避免換刀過程中，發生刀架與工件或夾具之間的碰撞或干涉，一個有效的方法是機床先回到X軸方向的機床參考點，並離開主軸一段安全距離。
刀具定義G0 T0808 M8，自動調8號左偏刀8號刀補，開啟冷卻液。
主軸轉速定義G96 S150 M4，恆定線速度S功能定義，S功能使數控車床的主軸轉速指令功能，有兩種表達方式，一種是以r/min或rpm作為計量單位。另一種是以m/min為計量單位。數控車床的S代碼必須與G96或G97配合使用才能設置主軸轉速或切削速度。
G97：轉速指令，定義和設置每分鍾的轉速。
G96：恆線速度指令，使工件上任何位置上的切削速度都是一樣的。
第二部分 程序內容部分
程序內容是整個程序的主要部分，由多個程序段組成。每個程序段由若干個字組成，每個字又由地址碼和若干個數字組成。常見的為G指令和M指令以及各個軸的坐標點組成的程序段，並增加了進給量的功能定義。
F功能是指進給速度的功能，數控車床進給速度有兩種表達方式，一種是每轉進給量，即用mm/r單位表示，主要用於車加工的進給。另一種和數控銑床相同採用每分鍾進給量，即用mm/min單位表示。主要用於車銑加工中心中銑加工的進給。
第三部分 程序結尾部分
在程序結尾，需要刀架返回參考點或機床參考點，為下一次換刀的安全位置，同時進行主軸停止，關掉冷卻液，程序選擇停止或結束程序等動作。
回參考點指令G28U0為回X軸方向機床參考點，G0 Z300.0為回Z軸方向參考點。
停止指令M01為選擇停止指令，只有當設備的選擇停止開關打開時才有效；M30為程序結束指令，執行時，冷卻液、進給、主軸全部停止。數控程序和數控設備復位並回到加工前原始狀態，為下一次程序運行和數控加工重新開始做准備。
數控機床程序編制
一. 數控機床編程的方法
數控機床程序編制的方法有三種：即手工編程、自動編程和
加工中心CAD/CAM 。
1. 手工編程
由人工完成零件圖樣分析、工藝處理、數值計算、書寫程序清單直到程序的輸入和檢驗。適用於點位加工或幾何形狀不太復雜的零件，但是，非常費時，且編制復雜零件時，容易出錯。
2. 自動編程
使用計算機或程編機，完成零件程序的編制的過程，對於復雜的零件很方便。
3. CAD/CAM
利用CAD/CAM軟體，實現造型及圖象自動編程。最為典型的軟體是Master CAM，其可以完成銑削二坐標、三坐標、四坐標和五坐標、車削、線切割的編程，此類軟體雖然功能單一，但簡單易學，價格較低。
二.數控機床程序編制的內容和步驟
1. 數控機床編程的主要內容
分析零件圖樣、確定加工工藝過程、進行數學處理、編寫程序清單、製作控制介質、進行程序檢查、輸入程序以及工件試切。
2. 數控機床的步驟
1) 分析零件圖樣和工藝處理
根據圖樣對零件的幾何形狀尺寸，技術要求進行分析，明確加工的內容及要求，決定加工方案、確定加工順序、設計夾具、選擇刀具、確定合理的走刀路線及選擇合理的切削用量等。
同時還應發揮數控系統的功能和數控機床本身的能力，正確選擇對刀點，切入方式，盡量減少諸如換刀、轉位等輔助時間。
2) 數學處理
編程前，根據零件的幾何特徵，先建立一個工件坐標系，
數控系統的功能根據零件圖紙的要求，制定加工路線，在建立的工件坐標繫上，首先計算出刀具的運動軌跡。對於形狀比較簡單的零件（如直線和圓弧組成的零件），只需計算出幾何元素的起點、終點、圓弧的圓心、兩幾何元素的交點或切點的坐標值。
3) 編寫零件程序清單
加工路線和工藝參數確定以後，根據數控系統規定的指定代碼及程序段格式，編寫零件程序清單。
4) 程序輸入
5) 程序校驗與首件試切
三.數控加工程序的結構
1. 程序的構成：由多個程序段組成。
O0001；O（FANUC-O,AB8400-P,SINUMERIK8M-%）機能指定程序號，每個程序號對應一個加工零件。
N010 G92 X0 Y0；分號表示程序段結束
N020 G90 G00 X50 Y60；
...；可以調用子程序。
N150 M05；
N160 M02；
2. 程序段格式：
1) 字地址格式：如N020 G90 G00 X50 Y60；
最常用的格式，現代數控機床都採用它。地址N為程序段號，地址G和數字90構成字地址為准備功能，...。
2) 可變程序段格式：如B2000 B3000 B B6000；
使用分割符B各開各個字，若沒有數據，分割符不能省去。常見於數控線切割機床，另外，還有3B編程等格式。
3) 固定順序程序段格式：如00701+0；
比較少見。其中的數據嚴格按照順序和長度排列，不得有
西門子系統控制的機器人誤，上面程序段的意思是：N007 G01 X+02500 Y-13400 F15 S30 M02；
零件圖的數學處理
零件圖的數學處理主要是計算零件加工軌跡的尺寸，即計算零件加工輪廓的基點和節點的坐標，或刀具中心輪廓的基點和節點的坐標，以便編制加工程序。
一．基點坐標的計算
一般數控機床只有直線和圓弧插補功能。對於由直線和圓弧組成的平面輪廓，編程時數值計算的主要任務是求各基點的坐標。
1. 基點的含義
構成零件輪廓的不同幾何素線的交點或切點稱為基點。基點可以直接作為其運動軌跡的起點或終點。
2. 直接計算的內容
根據填寫加工程序單的要求，基點直接計算的內容有：每條運動軌跡的起點和終點在選定坐標系中的坐標，圓弧運動軌跡的圓心坐標值。
基點直接計算的方法比較簡單，一般可根據零件圖樣所給的已知條件用人工完成。即依據零件圖樣上給定的尺寸運用代數、三角、幾何或解析幾何的有關知識，直接計算出數值。在計算時，要注意小數點後的位數要留夠，以保證足夠的精度。
二．節點坐標的計算
對於一些平面輪廓是非圓方程曲線Y=F（X）組成，如漸開線、阿基米德螺線等，只能用能夠加工的直線和圓弧去逼近它們。這時數值計算的任務就是計算節點的坐標。
1. 節點的定義
當採用不具備非圓曲線插補功能的數控機床加工非圓曲線輪廓的零件時，在加工程序的編制工作中，常用多個直線段或圓弧去近似代替非圓曲線，這稱為擬合處理。擬合線段的交點或切點稱為節點。
2. 節點坐標的計算
節點坐標的計算難度和工作量都較大，故常通過計算機完成，必要時也可由人工計算,常用的有直線逼近法（等間距法、等步長法、和等誤差法）和圓弧逼近法。
有人用AutoCAD繪圖，然後捕獲坐標點，在精度允許的范圍內，
發那科數控系統也是一個簡易而有效的方法．
培養目標：
本專業培養學生從事數控加工、機械產品設計與製造、生產技術管理方面的高等工程技術應用型人才。要求學生能在生產現場從事產品製造、開發工作，或在技術部門從事工藝、管理工作。主要培養學生數控編程、加工及數控車床、數控銑床、數控加工中心及其它數控設備的操作維修、維護方面的理論知識和專業知識。並能獲得國家勞動和社會保障部頒發的數控工藝員技術等級證書，車鉗工等級證書。
主幹課程設置：機械制圖及計算機繪圖，工程力學，機械設計，單片機原理及介面技術，機械製造技術基礎，電工電子基礎，電氣控制技術，數控機床控制技術和系統，數控機床原理及應用，數控機床編程與操作，CAD/CAM技術，機床夾具，數控機床維修技術。AUTOCAD平面繪圖,MASTERCAM三維設計,PRO/E實體造型。以及金工實訓，車鉗工實訓，數控車實訓 。
就業情況：
本專業畢業生主要面向珠三角外資大中型企事業單位及國有企事業單位的操作、銷售、工藝、設備維護等部門，主要培養數控機床操作人員、數控編程工藝人員、NC數控編程、數控設備維修人員、數控設備營銷人員。此外還能從事CAD/CAM軟體應用，數控系統或設備的銷售與技術服務工作，數控設備的安裝調試及維護，以及車間生產組織與管理等工作.NC數控編程，


編程技巧
科學技術的發展，導致產品更新換代的加快和人們需求的多樣化，產品的生產也趨向種類多樣化、批量中小型化。為適應這一變化，數控（NC）設備在企業中的作用愈來愈大。我校作為國家級重點職校，為順應時代潮流，重點建設數控專業，選購了BIEJING-FANUC Power Mate O數控車床。它與普通車床相比，一個顯著的優點是：對零件變化的適應性強，更換零件只需改變相應的程序，對刀具進行簡單的調整即可做出合格的零件，為節約成本贏得先機。但是，要充分發揮數控機床的作用，不僅要有良好的硬體，（如：優質的刀具、機床的精度等），更重要的是軟體：編程，即根據不同的零件的特點，編制合理、高效的加工程序。通過多年的編程實踐和教學，我摸索出一些編程技巧。
數控車床雖然加工柔性比普通車床優越，但單就某一種零件的生產效率而言，與普通車床還存在一定的差距。因此，提高數控車床的效率便成為關鍵，而合理運用編程技巧，編制高效率的加工程序，對提高機床效率往往具有意想不到的效果。

靈活設置參考點
BIEJING-FANUC Power Mate O數控車床共有二根軸，即主軸Z和刀具軸X。棒料中心為坐標系原點，各刀接近棒料時，坐標值減小，稱之為進刀；反之，坐標值增大，稱為退刀。當退到刀具開始時位置時，刀具停止，此位置稱為參考點。參考點是編程中一個非常重要的概念，每執行完一次自動循環，刀具都必須返回到這個位置，准備下一次循環。因此，在執行程序前，必須調整刀具及主軸的實際位置與坐標數值保持一致。然而，參考點的實際位置並不是固定不變的，編程人員可以根據零件的直徑、所用的刀具的種類、數量調整參考點的位置，縮短刀具的空行程。從而提高效率。

化零為整法
在低壓電器中，存在大量的短銷軸類零件，其長徑比大約為2~3，直徑多在3mm以下。由於零件幾何尺寸較小，普通儀表車床難以裝夾，無法保證質量。如果按照常規方法編程，在每一次循環中只加工一個零件，由於軸向尺寸較短，造成機床主軸滑塊在床身導軌局部頻繁往復，彈簧夾頭夾緊機構動作頻繁。長時間工作之後，便會造成機床導軌局部過度磨損，影響機床的加工精度，嚴重的甚至會造成機床報廢。而彈簧夾頭夾緊機構的頻繁動作，則會導致控制電器的損壞。要解決以上問題，必須加大主軸送進長度和彈簧夾頭夾緊機構的動作間隔，同時不能降低生產率。由此設想是否可以在一次加工循環中加工數個零件，則主軸送進長度為單件零件長度的數倍 ，甚至可達主軸最大運行距離，而彈簧夾頭夾緊機構的動作時間間隔相應延長為原來的數倍。更重要的是，原來單件零件的輔助時間分攤在數個零件上，每個零件的輔助時間大為縮短，從而提高了生產效率。為了實現這一設想，我電腦到電腦程序設計中主程序和子程序的概念，如果將涉及零件幾何尺寸的命令欄位放在一個子程序中，而將有關機床控制的命令欄位及切斷零件的命令欄位放在主程序中，每加工一個零件時，由主程序通過調用子程序命令調用一次子程序，加工完成後，跳轉回主程序。需要加工幾個零件便調用幾次子程序，十分有利於增減每次循環加工零件的數目。通過這種方式編制的加工程序也比較簡潔明了，便於修改、維護。值得注意的是，由於子程序的各項參數在每次調用中都保持不變，而主軸的坐標時刻在變化，為與主程序相適應，在子程序中必須採用相對編程語句。

減少刀具空行程
在BIEJING-FANUC Power Mate O數控車床中，刀具的運動是依靠步進電動機來帶動的，盡管在程序命令中有快速點定位命令G00，但與普通車床的進給方式相比，依然顯得效率不高。因此，要想提高機床效率，必須提高刀具的運行效率。刀具的空行程是指刀具接近工件和切削完畢後退回參考點所運行的距離。只要減少刀具空行程，就可以提高刀具的運行效率。（對於點位控制的數控車床，只要求定位精度較高，定位過程可盡可能快，而刀具相對工件的運動路線是無關緊要的。）在機床調整方面，要將刀具的初始位置安排在盡可能靠近棒料的地方。在程序方面，要根據零件的結構，使用盡可能少的刀具加工零件使刀具在安裝時彼此盡可能分散，在很接近棒料時彼此就不會發生干涉；另一方面，由於刀具實際的初始位置已經與原來發生了變化，必須在程序中對刀具的參考點位置進行修改，使之與實際情況相符，與此同時再配合快速點定位命令，就可以將刀具的空行程式控制制在最小范圍內從而提高機床加工效率。

優化參數，平衡刀具負荷，減少刀具磨損
波傳播的是疏密相間的運動形態。機械波是振動形式

B. 數控車床程序編程

數控編程方法：
數控機床程序編制（又稱數控機床編程）是指編程者（程序員或數控機床操作者）根據零件圖樣和工藝文件的要求，編制出可在數控機床上運行以完成規定加工任務的一系列指令的過程。具體來說，數控機床編程是由分析零件圖樣和工藝要求開始到程序檢驗合格為止的全部過程。
數控機床編程步驟
1．分析零件圖樣和工藝要求
分析零件圖樣和工藝要求的目的，是為了確定加工方法、制定加工計劃，以及確認與生產組織有關的問題，此步驟的內容包括：
確定該零件應安排在哪類或哪台機床上進行加工。
採用何種裝夾具或何種裝卡位方法。
確定採用何種刀具或採用多少把刀進行加工。
確定加工路線，即選擇對刀點、程序起點（又稱加工起點，加工起點常與對刀點重合）、走刀路線 、程序終點（程序終點常與程序起點重合）。
確定切削深度和寬度、進給速度、主軸轉速等切削參數。
確定加工過程中是否需要提供冷卻液、是否需要換刀、何時換刀等。
2．數值計算
根據零件圖樣幾何尺寸，計算零件輪廓數據，或根據零件圖樣和走刀路線，計算刀具中心（或刀尖）運行軌跡數據。數值計算的最終目的是為了獲得數控機床編程所需要的所有相關位置坐標數據。
3．編寫加工程序單
常用數控機床編程指令
一組有規定次序的代碼符號，可以作為一個信息單元存貯、傳遞和操作。
坐標字：用來設定機床各坐標的位移量由坐標地址符及數字組成，一般以X、Y、Z、U、V、W等字母開頭，後面緊跟「-」或「-」及一串數字。
准備功能字（簡稱G功能）：
指定機床的運動方式，為數控系統的插補運算作準備由准備功能地址符「G」和兩位數字所組成，G功能的代號已標准化，見表2-3；一些多功能機床，已有數字大於100的指令，見表2-4。常用G指令：坐標定位與插補；坐標平面選擇；固定循環加工；刀具補償；絕對坐標及增量坐標等。
輔助功能字：用於機床加工操作時的工藝性指令，以地址符M為首，其後跟二位數字，常用M指令：主軸的轉向與啟停；冷卻液的開與停；程序停止等。
進給功能字：指定刀具相對工件的運動速度進給功能字以地址符「F」為首，後跟一串字代碼，單位：mm/min（對數控車床還可為mm/r）三位數代碼法：F後跟三位數字，第一位為進給速度的整數位數加「3」，後二位是進給速度的前二位有效數字。如1728mm/min指定為F717。二位數代碼法：F後跟二位數字，規定了與00~99相對應的速度表，除00與99外，數字代碼由01向98遞增時，速度按等比關繫上升，公比為1.12。一位數代碼法：對速度檔較少的機床F後跟一位數字，即0 ~9來對應十種預定的速度。直接指定法：在F後按照預定的單位直接寫上要求的進給速度。
主軸速度功能字：指定主軸旋轉速度以地址符S為首，後跟一串數字。單位：r/min,它與進給功能字的指定方法一樣。
刀具功能字：用以選擇替換的刀具以地址符T為首，其後一般跟二位數字，該數代表刀具的編號。
模態指令和非模態指令 G指令和M指令均有模態和非模態指令之分模態指令：也稱續效指令，一經程序段中指定，便一直有效，直到出現同組另一指令或被其他指令取消時才失效。見表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； 非模態指令：非續效指令，僅在出現的程序段中有效，下一段程序需要時必須重寫（如G04）。
在完成上述兩個步驟之後，即可根據已確定的加工方案（或計劃）及數值計算獲得的數據，按照數控系統要求的程序格式和代碼格式編寫加工程序等。編程者除應了解所用數控機床及系統的功能、熟悉程序指令外，還應具備與機械加工有關的工藝知識，才能編制出正確、實用的加工程序。
4．製作控制介質，輸入程序信息
程序單完成後，編程者或機床操作者可以通過CNC機床的操作面板，在EDIT方式下直接將程序信息鍵入CNC系統程序存儲器中；也可以根據CNC系統輸入、輸出裝置的不同，先將程序單的程序製作成或轉移至某種控制介質上。控制介質大多採用穿孔帶，也可以是磁帶、磁碟等信息載體，利用穿孔帶閱讀機或磁帶機、磁碟驅動器等輸入（輸出）裝置，可將控制介質上的程序信息輸入到CNC系統程序存儲器中。
5．程序檢驗
編制好的程序，在正式用於生產加工前，必須進行程序運行檢查。在某些情況下，還需做零件試加工檢查。根據檢查結果，對程序進行修改和調整，檢查--修改--再檢查--再修改……這往往要經過多次反復，直到獲得完全滿足加工要求的程序為止。
上述編程步驟中的各項工作，主要由人工完成，這樣的編程方式稱為「手式編程」。在各機械製造行業中，均有大量僅由直線、圓弧等幾何元素構成的形狀並不復雜的零件需要加工。這些零件的數值計算較為簡單，程序段數不多，程序檢驗也容易實現，因而可採用手工編程方式完成編程工作。由於手工編程不需要特別配置專門的編程設備，不同文化程度的人均可掌握和運用，因此在國內外，手工編程仍然是一種運用十分普遍的編程方法。
數控機床編程中的代碼
數控機床編程編制過程
把圖紙上的工程語言變為數控裝置的語言，並把它記錄在控制介質上。
數控機床編程的主要內容
分析圖樣、確定工藝過程：進行零件工藝分析，確定加工路線、切削用量等工藝參數。
數值計算：對形狀簡單的零件（如直線和圓弧組成的零件）的輪廓加工，計算幾何元素的起點、終點、圓弧的圓心、兩元素的交點或切點的坐標值等；對形狀復雜的零件（如非圓曲線、曲面組成的零件），用直線段或圓弧段逼近，由精度要求計算出節點坐標值，這種情況可用計算機完成數值計算。
編寫零件加工程序單編程人員根據數控系統規定的功能指令代碼及程序段格式，逐段編寫加工程序單。
程序校驗與首件試切在有CRT圖形顯示屏的數控機床上，用模擬刀具與工件切削過程的方法進行檢驗，此方法只能檢驗出運動軌跡是否正確，不能查出被加工零件的加工精度，因此，要進行零件首件試切。
數控機床編程程序段格式
每個程序段是由程序段編號，若干個指令（功能字）和程序段結束符號組成。
需要說明的是，數控機床的指令格式在國際上有很多標准，並不完全一致。而隨著數控機床的發展，不斷改進和創新，其系統功能更加強大和使用方便，在不同數控系統之間，程序格式上存在一定的差異，因此，在具體進行某一數控機床編程時，要仔細了解其數控系統的編程格式，參考該數控機床編程手冊。

C. 數控車床編程實例帶圖的

G99（每轉進給）

G0 X200 Z100（快速移動到安全位）

T0101（換1號外圓刀，執行1號刀補）

M03 S500（開啟主軸正轉，速度500R/MIN）

G0 X112 Z2（快速接近工件毛坯）

G71 U3 R0.5 F0.2（G71軸向精車循環加工，U3每次吃刀3MM單邊，退刀0.5MM，速度0.2MM/R）

G71 P1 Q2 U0 W0（P1程序開始階段，Q2程序結束階段，U0——X軸不留精加工餘量，W0——Z軸不留精加工餘量）

N1 G0 X30（循環開始以後的第一階段）

G1 Z-50

X90

Z-70

X110

N2 Z-140（循環結束的最後一階段）

G0 X200 Z100（快速移動至安全換刀位）

T0202（換2號刀螺牙刀，執行2號刀補）

G0 X200 Z100 S300（快速移動至安全位，轉速改為300R/MIN）

X30 Z4（快速定位至螺牙循環開始位置）

G92 X29.8 Z-48 F1.5（車螺牙，X軸牙底徑29.8，Z牙長48MM，牙距1.5MM）

X29.6

X29.4

X29.2

X29

X28.8

X28.6

X28.4

X28.3

X28.2

X28.1

X28.05

G0 X200 Z100（快速移動至安全換刀位置）

T0303（換3號割刀，執行3號刀補）

G0 X200 Z100 S200（快速定位，轉速200R/MIN）

X110 Z-84（移動至割槽循環開始位置）

G75 R0.5 F0.08（G75割槽循環，R——每次退刀0.5MM，F——每轉進給0.08MM）

G75 X60 Z-120 P6000 Q4000（槽底徑60MM，Z軸最大深度120MM，P——每次切入6MM，Z軸移動量）

M09（關水泵）

G0 X200 Z100 M05（快速移動至換刀安全位，關閉主軸）

T0101（換1號刀）

M30（程序結束）

D. 數控機床編程題

數控編程方法

數控機床程序編制（又稱數控機床編程）是指編程者（程序員或數控機床操作者）根據零件圖樣和工藝文件的要求，編制出可在數控機床上運行以完成規定加工任務的一系列指令的過程。具體來說，數控機床編程是由分析零件圖樣和工藝要求開始到程序檢驗合格為止的全部過程。

數控機床編程步驟

1．分析零件圖樣和工藝要求

分析零件圖樣和工藝要求的目的，是為了確定加工方法、制定加工計劃，以及確認與生產組織有關的問題，此步驟的內容包括：

1. 確定該零件應安排在哪類或哪台機床上進行加工。
2. 採用何種裝夾具或何種裝卡位方法。
3. 確定採用何種刀具或採用多少把刀進行加工。
4. 確定加工路線，即選擇對刀點、程序起點（又稱加工起點，加工起點常與對刀點重合）、走刀路線 、程序終點（程序終點常與程序起點重合）。
5. 確定切削深度和寬度、進給速度、主軸轉速等切削參數。
6. 確定加工過程中是否需要提供冷卻液、是否需要換刀、何時換刀等。

2．數值計算

根據零件圖樣幾何尺寸，計算零件輪廓數據，或根據零件圖樣和走刀路線，計算刀具中心（或刀尖）運行軌跡數據。數值計算的最終目的是為了獲得數控機床編程所需要的所有相關位置坐標數據。

3．編寫加工程序單

常用數控機床編程指令

一組有規定次序的代碼符號，可以作為一個信息單元存貯、傳遞和操作。

坐標字：用來設定機床各坐標的位移量由坐標地址符及數字組成，一般以X、Y、Z、U、V、W等字母開頭，後面緊跟「-」或「-」及一串數字。

准備功能字（簡稱G功能）：

指定機床的運動方式，為數控系統的插補運算作準備由准備功能地址符「G」和兩位數字所組成，G功能的代號已標准化，見表2-3；一些多功能機床，已有數字大於100的指令，見表2-4。常用G指令：坐標定位與插補；坐標平面選擇；固定循環加工；刀具補償；絕對坐標及增量坐標等。

輔助功能字：用於機床加工操作時的工藝性指令，以地址符M為首，其後跟二位數字，常用M指令：主軸的轉向與啟停；冷卻液的開與停；程序停止等。

進給功能字：指定刀具相對工件的運動速度進給功能字以地址符「F」為首，後跟一串字代碼，單位：mm/min（對數控車床還可為mm/r）三位數代碼法：F後跟三位數字，第一位為進給速度的整數位數加「3」，後二位是進給速度的前二位有效數字。如1728mm/min指定為F717。二位數代碼法：F後跟二位數字，規定了與00~99相對應的速度表，除00與99外，數字代碼由01向98遞增時，速度按等比關繫上升，公比為1.12。一位數代碼法：對速度檔較少的機床F後跟一位數字，即0 ~9來對應十種預定的速度。直接指定法：在F後按照預定的單位直接寫上要求的進給速度。

主軸速度功能字：指定主軸旋轉速度以地址符S為首，後跟一串數字。單位：r/min,它與進給功能字的指定方法一樣。

刀具功能字：用以選擇替換的刀具以地址符T為首，其後一般跟二位數字，該數代表刀具的編號。

模態指令和非模態指令 G指令和M指令均有模態和非模態指令之分模態指令：也稱續效指令，一經程序段中指定，便一直有效，直到出現同組另一指令或被其他指令取消時才失效。見表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； 非模態指令：非續效指令，僅在出現的程序段中有效，下一段程序需要時必須重寫（如G04）。

在完成上述兩個步驟之後，即可根據已確定的加工方案（或計劃）及數值計算獲得的數據，按照數控系統要求的程序格式和代碼格式編寫加工程序等。編程者除應了解所用數控機床及系統的功能、熟悉程序指令外，還應具備與機械加工有關的工藝知識，才能編制出正確、實用的加工程序。

4．製作控制介質，輸入程序信息

程序單完成後，編程者或機床操作者可以通過CNC機床的操作面板，在EDIT方式下直接將程序信息鍵入CNC系統程序存儲器中；也可以根據CNC系統輸入、輸出裝置的不同，先將程序單的程序製作成或轉移至某種控制介質上。控制介質大多採用穿孔帶，也可以是磁帶、磁碟等信息載體，利用穿孔帶閱讀機或磁帶機、磁碟驅動器等輸入（輸出）裝置，可將控制介質上的程序信息輸入到CNC系統程序存儲器中。

5．程序檢驗

編制好的程序，在正式用於生產加工前，必須進行程序運行檢查。在某些情況下，還需做零件試加工檢查。根據檢查結果，對程序進行修改和調整，檢查--修改--再檢查--再修改……這往往要經過多次反復，直到獲得完全滿足加工要求的程序為止。

上述編程步驟中的各項工作，主要由人工完成，這樣的編程方式稱為「手式編程」。在各機械製造行業中，均有大量僅由直線、圓弧等幾何元素構成的形狀並不復雜的零件需要加工。這些零件的數值計算較為簡單，程序段數不多，程序檢驗也容易實現，因而可採用手工編程方式完成編程工作。由於手工編程不需要特別配置專門的編程設備，不同文化程度的人均可掌握和運用，因此在國內外，手工編程仍然是一種運用十分普遍的編程方法。

數控機床編程中的代碼

數控機床編程編制過程

把圖紙上的工程語言變為數控裝置的語言，並把它記錄在控制介質上。

數控機床編程的主要內容

1. 分析圖樣、確定工藝過程：進行零件工藝分析，確定加工路線、切削用量等工藝參數。
2. 數值計算：對形狀簡單的零件（如直線和圓弧組成的零件）的輪廓加工，計算幾何元素的起點、終點、圓弧的圓心、兩元素的交點或切點的坐標值等；對形狀復雜的零件（如非圓曲線、曲面組成的零件），用直線段或圓弧段逼近，由精度要求計算出節點坐標值，這種情況可用計算機完成數值計算。
3. 編寫零件加工程序單編程人員根據數控系統規定的功能指令代碼及程序段格式，逐段編寫加工程序單。
4. 程序校驗與首件試切在有CRT圖形顯示屏的數控機床上，用模擬刀具與工件切削過程的方法進行檢驗，此方法只能檢驗出運動軌跡是否正確，不能查出被加工零件的加工精度，因此，要進行零件首件試切。

數控機床編程程序段格式

每個程序段是由程序段編號，若干個指令（功能字）和程序段結束符號組成。

需要說明的是，數控機床的指令格式在國際上有很多標准，並不完全一致。而隨著數控機床的發展，不斷改進和創新，其系統功能更加強大和使用方便，在不同數控系統之間，程序格式上存在一定的差異，因此，在具體進行某一數控機床編程時，要仔細了解其數控系統的編程格式，參考該數控機床編程手冊。

數控代碼

國際標准化組織碼：ISO代碼

美國電子工業協會標准碼：EIA代碼

兩者表示的符號相同，但編碼孔的數目和排列位置不同。其特點為：

1. EIA碼為補奇代碼，第5列為補奇列；ISO代碼為補偶碼，第8列為補偶列。
2. ISO代碼有特徵可尋，數字碼在第5、6列都有孔，字母碼在第7列都有孔；EIA代碼無特徵。
3. ISO比EIA代碼信息量大。

常用的數控標准有以下幾方面：

1. 數控的名詞術語；
2. 數控機床的坐標軸和運動方向；
3. 數控機床的字元編碼（ISO、EIA）
4. 數控編程的程序段格式；
5. 准備功能（G代碼）和輔助功能（M代碼）；
6. 進給功能、主軸功能和刀具功能。

我國許多數控標准與ISO標准一致。

數控程序結構

數控程序由程序編號、程序內容和程序結束段組成。例如：

O 001 程序編號

N001 G92 X40.0 Y30.0 ;

N002 G90 G00 X28.0 T01 S800 M03 ;

N003 G01 X-8.0 Y8.0 F200 ;

N004 X0 Y0 ; 程序內容

N005 X28.0 Y30.0 ;

N006 G00 X40.0 ;

N007 M02 ; 程序結束段

程序編號

採用程序編號地址碼區分存儲器中的程序，不同數控系統程序編號地址碼不同，如O、P、%等。

程序內容

由若干個程序段組成，每個程序段由一個或多個指令字構成，每個指令字由地址符和數字組成，它代表機床的一個位置或一個動作，每一程序段結束用「；」號。

程序結束段

以程序結束指令M02或M30作為整個程序結束的符號

E. 數控車床編程。華中

這些是華中數控-世紀星說明書的一部分
1、零件程序是由數控裝置專用編程語言書寫的一系列指令組成的。
2、數控裝置將零件程序轉化為對機床的控制動作。
3、最常使用的程序存儲介質是磁碟和網路。
4、為簡化編程和保證程序的通用性，規定直線進給坐標軸用X，Y，Z 表示，常稱基本坐標軸。X，Y，Z 坐標軸的相互關系用右手定則決定。
5、規定大姆指的指向為X 軸的正方向，食指指向為Y軸的正方向，中指指向為Z 軸的正方向。圍繞X，Y，Z 軸旋轉的圓周進給坐標軸分別用A，B，C 表示，
6、數控機床的進給運動，有的由主軸帶動刀具運動來實現，有的由工作台帶著工件運動來實現。
7、坐標軸正方向，是假定工件不動，刀具相對於工件做進給運動的方向。如果是工件移動則用加「′」的字母表示，按相對運動的關系，工件運動的正方向恰好與刀具運動的正方向相反，即有：
+X =-X′, +Y =-Y′, +Z =-Z′
+A =-A′, +B =-B′, +C =-C′
同樣兩者運動的負方向也彼此相反。
8、機床坐標軸的方向取決於機床的類型和各組成部分的布局，對車床而言：
——Z 軸與主軸軸線重合，沿著Z 軸正方向移動將增大零件和刀具間的距離；
——X 軸垂直於Z 軸，對應於轉塔刀架的徑向移動，沿著X軸正方向移動將增大零件和刀具間的距離；
——Y 軸(通常是虛設的)與X 軸和Z 軸一起構成遵循右手定則的坐標系統。
9、機床坐標系是機床固有的坐標系，機床坐標系的原點稱為機床原點或機床零點。在機床經過設計、製造和調整後，這個原點便被確定下來，它是固定的點。
10、為什麼數控車床開機後要回參考點？
答：數控裝置上電時並不知道機床零點，為了正確地在機床工作時建立機床坐標系，通常在每個坐標軸的移動范圍內設置一個機床參考點（測量起點），機床起動時，通常要進行機動或手動回參考點，以建立機床坐標系。機床回到了參考點位置，也就知道了該坐標軸的零點位置，找到所有坐標軸的參考點，CNC 就建立起了機床坐標系。
11、機床參考點可以與機床零點重合，也可以不重合，通過參數指定機床參考點到機床零點的距離。
12、機床坐標軸的機械行程是由最大和最小限位開關來限定的。機床坐標軸的有效行程范圍是由軟體限位來界定的，其值由製造商定義。
13、工件坐標系是編程人員在編程時使用的，編程人員選擇工件上的某一已知點為原點（也稱程序原點），建立一個新的坐標系，稱為工件坐標系。工件坐標系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐標系所取代。
14、程序原點選擇原則？
答：工件坐標系的原點選擇要盡量滿足編程簡單，尺寸換算少，引起的加工誤差小等條件。一般情況下，程序原點應選在尺寸標注的基準或定位基準上。對車床編程而言，工件坐標系原點一般選在，工件軸線與工件的前端面、後端面、卡爪前端面的交點上。
15、什麼是對刀點？對刀的目的是什麼？
答：對刀點是零件程序加工的起始點。
對刀的目的是確定程序原點在機床坐標系中的位置，對刀點可與程序原點重合，也可在任何便於對刀之處，但該點與程序原點之間必須有確定的坐標聯系。可以通過CNC 將相對於程序原點的任意點的坐標轉換為相對於機床零點的坐標。
16、加工開始時要設置工件坐標系，用G92 指令可建立工件坐標系；用G54～G59 及刀具指令可選擇工件坐標系。
17、一個零件程序是一組被傳送到數控裝置中去的指令和數據。
18、一個零件程序是由遵循一定結構、句法和格式規則的若干個程序段組成的，而每個程序段是由若干個指令字組成的。
19、一個指令字是由地址符(指令字元)和帶符號（如定義尺寸的字）或不帶符號（如准備功能字G 代碼）的數字數據組成的。
20、一個程序段定義一個將由數控裝置執行的指令行。
21、一個零件程序必須包括起始符和結束符。
22、一個零件程序是按程序段的輸入順序執行的，而不是按程序段號的順序執行的，但書寫程序時，建議按升序書寫程序段號。
26、CNC 裝置可以裝入許多程序文件，以磁碟文件的方式讀寫。
27、華中數控車系統通過調用文件名來調用程序，進行加工或編輯。
28、輔助功能由地址字M 和其後的一或兩位數字組成，主要用於控制零件程序的走向，以及機床各種輔助功能的開關動作。
29、M 功能有非模態M 功能和模態M 功能兩種形式。
30、非模態M 功能 (當段有效代碼) ：只在書寫了該代碼的程序段中有效。
31、模態M 功能(續效代碼)：一組可相互注銷的M 功能，這些功能在被同一組的另一個功能注銷前一直有效。
32、M 功能還可分為前作用M 功能和後作用M 功能兩類。
33、前作用M 功能：在程序段編制的軸運動之前執行；
34、後作用M 功能：在程序段編制的軸運動之後執行。
35、M00、M02、M30、M98、M99 用於控制零件程序的走向，是CNC 內定的輔助功能，不由機床製造商設計決定，也就是說，與PLC 程序無關；
36、其餘M 代碼用於機床各種輔助功能的開關動作，其功能不由CNC 內定，而是由PLC 程序指定，所以有可能因機床製造廠不同而有差異(表內為標准PLC 指定的功能)。
37、程序暫停M00
38、當CNC 執行到M00 指令時，將暫停執行當前程序，以方便操作者進行刀具和工件的尺寸測量、工件調頭、手動變速等操作。
39、暫停時，機床的進給停止，而全部現存的模態信息保持不變，欲繼續執行後續程序，重按操作面板上的「循環啟動」鍵。
40、M00 為非模態後作用M 功能。
41、程序結束M02
42、M02 一般放在主程序的最後一個程序段中。
43、當CNC 執行到M02 指令時，機床的主軸、進給、冷卻液全部停止，加工結束。
44、使用M02 的程序結束後，若要重新執行該程序，就得重新調用該程序。
45、M02 為非模態後作用M 功能。。
46、、程序結束並返回到零件程序頭M30
47、M30 和M02 功能基本相同，只是M30 指令還兼有控制返回到零件程序頭(%)的作用。
48、使用M30 的程序結束後，若要重新執行該程序，只需再次按操作面板上的「循環啟動」鍵。
49、、子程序調用M98 及從子程序返回M99
50、M98 用來調用子程序。
51、M99 表示子程序結束，執行M99 使控制返回到主程序。
52、在子程序開頭，必須規定子程序號，以作為調用入口地址。
53、在子程序的結尾用M99，以控制執行完該子程序後返回主程序。
54、可以帶參數調用子程序。G65 指令的功能和參數與M98 相同。
55、PLC 設定的輔助功能：M03、M04、M05、M07、M09
56、主軸控制指令M03、M04、M05
57、M03 啟動主軸以程序中編制的主軸速度順時針方向（從Z 軸正向朝Z 軸負向看）旋轉。
58、M04 啟動主軸以程序中編制的主軸速度逆時針方向旋轉。
59、M05 使主軸停止旋轉。
60、M03、M04 為模態前作用M 功能；M05 為模態後作用M 功能，
61、M05 為預設功能。
62、M03、M04、M05 可相互注銷。
63、M07 指令將打開冷卻液管道。
64、M09 指令將關閉冷卻液管道。
65、M07 為模態前作用M 功能；M09 為模態後作用M 功能，M09為預設功能。
66、主軸功能S控制主軸轉速，其後的數值表示主軸速度，單位為：轉/每分鍾（r/min）。
67、恆線速度功能時S 指定切削線速度，其後的數值單位為：米/每分鍾（m/min）。
68、G96 恆線速度有效、G97 取消恆線速度。
69、S 是模態指令，S 功能只有在主軸速度可調節時有效。
70、S所編程的主軸轉速可以藉助機床控制面板上的主軸倍率開關進行修調。
71、進給速度F指令表示工件被加工時刀具相對於工件的合成進給速度。
72、F的單位取決於G94（每分鍾進給量mm/min）或G95（主軸每轉一轉刀具的進給量mm/r）。
73、工作在G01，G02 或G03 方式下，編程的F 一直有效，直到被新的F 值所取代。
74、工作在G00 方式下，快速定位的速度是各軸的最高速度，與所編F無關。
75、藉助機床控制面板上的倍率按鍵，F 可在一定范圍內進行倍率修調。
76、執行攻絲循環G76、G82，螺紋切削G32 時，倍率開關失效，進給倍率固定在100％。
77、當使用每轉進給量方式時，必須在主軸上安裝一個位置編碼器。
78、直徑編程時，X 軸方向的進給速度為：半徑的變化量/分、半徑的變化量/轉。
79、刀具功能(T 機能)T 代碼用於選刀，其後的4 位數字分別表示選擇的刀具號和刀具補償號。
80、T 代碼與刀具的關系是由機床製造廠規定的。
81、執行T 指令，轉動轉塔刀架，選用指定的刀具。
82、當一個程序段同時包含T 代碼與刀具移動指令時：先執行T代碼指令，而後執行刀具移動指令。
83、T 指令同時調入刀補寄存器中的補償值。
84、准備功能G 指令由G 後一或二位數值組成，它用來規定刀具和工件的相對運動軌跡、機床坐標系、坐標平面、刀具補償、坐標偏置等多種加工操作。
85、G 功能根據功能的不同分成若干組，其中00 組的G 功能稱非模態G 功能，其餘組的稱模態G 功能。
86、非模態G 功能：只在所規定的程序段中有效，程序段結束時被注銷；
87、模態G 功能：一組可相互注銷的G 功能，這些功能一旦被執行，則一直有效，直到被同一組的G 功能注銷為止。
88、模態G 功能組中包含一個預設G 功能，上電時將被初始化為該功能。
89、沒有共同地址符的不同組G 代碼可以放在同一程序段中，而且與順序無關。例如，G90、G17 可與G01 放在同一程序段。
90、華中世紀星HNC-21T 數控裝置G 功能指令見下表。
注意：
[1] 00 組中的G 代碼是非模態的，其他組的G 代碼是模態的；[2] 標記者為預設值。
91、尺寸單位選擇：說明：G20：英制輸入制式；G21：公制輸入制式；
92、G20、G21 為模態功能，可相互注銷，G21 為預設值。
93、進給速度單位的設定：說明：G94：每分鍾進給；G95：每轉進給。
94、G94 為每分鍾進給。對於線性軸，F 的單位依G20/G21 的設定而為mm/min 或in/min；對於旋轉軸，F 的單位為度/min。
95、G95 為每轉進給，即主軸轉一周時刀具的進給量。F 的單位依G20/G21 的設定而為mm/r 或in/r。這個功能只在主軸裝有編碼器時才能使用。
96、G94、G95 為模態功能，可相互注銷，G94 為預設值。
97、 絕對值編程G90 與相對值編程G91
98、G90：絕對值編程，每個編程坐標軸上的編程值是相對於程序原點的。
99、G91：相對值編程，每個編程坐標軸上的編程值是相對於前一位置而言的，該值等於沿軸移動的距離。
100、絕對編程時，用G90 指令後面的X、Z 表示X 軸、Z 軸的坐標值；
101、增量編程時， 用U、W 或G91 指令後面的X、Z 表示X 軸、Z 軸的增量值。
102、表示增量的字元U、W 不能用於循環指令G80、G81、G82、G71、G72、G73、G76 程序段中。
103表示增量的字元U、W可用於定義精加工輪廓的程序中。
104、G90、G91 為模態功能，可相互注銷，G90 為預設值。
105、選擇合適的編程方式可使編程簡化。
106、當圖紙尺寸由一個固定基準給定時，採用絕對方式編程較為方便。
107、當圖紙尺寸是以輪廓頂點之間的間距給出時，採用相對方式編程較為方便。
108、G90、G91 可用於同一程序段中，但要注意其順序所造成的差異。
109、坐標系設定G92：說明：X、Z：對刀點到工件坐標系原點的有向距離。
110、當執行G92 Xα Zβ 指令後，系統內部即對(α ，β )進行記憶，並建立一個使刀具當前點坐標值為(α ，β )的坐標系，系統控制刀具在此坐標系中按程序進行加工。
執行G92 Xα Zβ 指令後只建立一個坐標系，刀具並不產生運動。
111、G92 指令為非模態指令。
112、執行G92 Xα Zβ 指令時，若刀具當前點恰好在工件坐標系的α 和β 坐標值上，既刀具當前點在對刀點位置上，此時建立的坐標系即為工件坐標系，加工原點與程序原點重合。
113、執行G92 Xα Zβ 指令時，若刀具當前點不在工件坐標系的α 和β 坐標值上，則加工原點與程序原點不一致，加工出的產品就有誤差或報廢，甚至出現危險。
114、執行G92 Xα Zβ 指令時，刀具當前點必須恰好在對刀點上即工件坐標系的α 和β 坐標值上，由上可知要正確加工，加工原點與程序原點必須一致，故編程時加工原點與程序原點考慮為同一點。
115、執行G92 Xα Zβ 指令實際操作時怎樣使兩點一致，由操作時對刀完成。
116、執行G92 Xα Zβ 指令時，當α 、β 不同，或改變刀具位置時，既刀具當前點不在對刀點位置上，則加工原點與程序原點不一致。
117、在執行程序段G92 Xα Zβ 前，必須先對刀確定對刀點在工件坐標系下的坐標值。
118、坐標系設定G92選擇的一般原則為：
1）、方便數學計算和簡化編程；2）、容易找正對刀；3）、便於加工檢查；
4）、引起的加工誤差小；5）、不要與機床、工件發生碰撞；6）、方便拆卸工件；
7）、空行程不要太長；
119、坐標系選擇G54～G59是系統預定的6 個坐標系，可根據需要任意選用。
120、加工時其坐標系的原點，必須設為工件坐標系的原點在機床坐標系中的坐標值，否則加工出的產品就有誤差或報廢，甚至出現危險。
121、坐標系選擇G54～G59這6 個預定工件坐標系的原點在機床坐標系中的值(工件零點偏置值)可用MDI 方式輸入，系統自動記憶。
122、工件坐標系一旦選定，後續程序段中絕對值編程時的指令值均為相對此工件坐標系原點的值。
123、G54～G59為模態功能，可相互注銷，G54 為預設值。
124、使用G54～G59指令前，先用MDI 方式輸入各坐標系的坐標原點在機床坐標系中的坐標值。
125、使用G54～G59指令前，必須先回參考點
126、直接機床坐標系編程G53是機床坐標系編程，在含有G53的程序段中，絕對值編程時的指令值是在機床坐標系中的坐標值。
127、G53其為非模態指令。
128、G36 直徑編程、G37 半徑編程
129、數控車床的工件外形通常是旋轉體，其X 軸尺寸可以用兩種方式加以指定：直徑方式和半徑方式。
130、G36 為預設值，機床出廠一般設為直徑編程。
131、使用直徑、半徑編程時，系統參數設置要求與之對應
132、快速定位G00說明：X、Z：為絕對編程時，快速定位終點在工件坐標系中的坐標；
U、W：為增量編程時，快速定位終點相對於起點的位移量；
133、G00 指令刀具相對於工件以各軸預先設定的速度，從當前位置快速移動到程序段指令的定位目標點。
134、G00 指令中的快移速度由機床參數「快移進給速度」對各軸分別設定，不能用F 規定。
135、G00 一般用於加工前快速定位或加工後快速退刀。
136、快移速度可由面板上的快速修調按鈕修正。
137、G00 為模態功能，可由G01、G02、G03 或G32 功能注銷。
138、在執行G00 指令時，由於各軸以各自速度移動，不能保證各軸同時到達終點，因而聯動直線軸的合成軌跡不一定是直線。
139、執行G00 指令時，常見的做法是將X 軸移動到安全位置，再放心地執行G00 指令。
140、線性進給及倒角G01
141、G01 X（U）_ Z（W） _ F_ ；說明：X、Z：為絕對編程時終點在工件坐標系中的坐標；U、W：為增量編程時終點相對於起點的位移量；F_：合成進給速度。
142、G01 指令刀具以聯動的方式，按F 規定的合成進給速度，從當前位置按線性路線(聯動直線軸的合成軌跡為直線)移動到程序段指令的終點。
143、G01 是模態代碼，可由G00、G02、G03 或G32 功能注銷。
144、★倒直角
1）格式：G01 X（U）____ Z（W）____C____；
2）說明：直線倒角G01，指令刀具從A 點到B 點，然後到C 點。
3）X、Z： 為絕對編程時，未倒角前兩相鄰軌跡程序段的交點G 的坐標值；
4）U、W：為增量編程時，G 點相對於起始直線軌跡的始點A點的移動距離。
5）C：是相鄰兩直線的交點G，相對於倒角始點B 的距離。
145、★倒圓角
1）格式：G01 X（U）____ Z（W）____R____；
2）說明：直線倒角G01，指令刀具從A 點到B 點，然後到C 點。
3）X、Z： 為絕對編程時，未倒角前兩相鄰軌跡程序段的交點G 的坐標值；
4）U、W：為增量編程時，G 點相對於起始直線軌跡的始點A點的移動距離。
5）R：是倒角圓弧的半徑值。
146、在螺紋切削程序段中不得出現倒角控制指令；
147、X，Z軸指定的移動量比指定的R或C小時，系統將報警，即GA長度必須大於GB長度。
148、圓弧進給：G02： 順時針圓弧插補，G03： 逆時針圓弧插補。
149、圓弧插補G02/G03 的判斷，是在加工平面內，根據其插補時的旋轉方向為順時針/逆時針來區分的。
150、圓弧插補G02/G03 的判斷時，加工平面為觀察者迎著Y 軸的指向，所面對的平面。
插補方向
G02/G03參數說明
151、X、 Z： 為絕對編程時，圓弧終點在工件坐標系中的坐標；
U、W： 為增量編程時，圓弧終點相對於圓弧起點的位移量；
I、 K：圓心相對於圓弧起點的增加量(等於圓心的坐標減去圓弧起點的坐標)，在絕對、增量編程時都是以增量方式指定，在直徑、半徑編程時I 都是半徑值；
R： 圓弧半徑；
F： 被編程的兩個軸的合成進給速度；
152、順時針或逆時針是從垂直於圓弧所在平面的坐標軸的正方向看到的回轉方向；
153、同時編入R 與I、K 時，R 有效。
154、、螺紋切削G32
1）格式：G32 X（U）__Z（W）__R__E__P__F__
2）說明：X、 Z： 為絕對編程時，有效螺紋終點在工件坐標系中的坐標；
3）U、W： 為增量編程時，有效螺紋終點相對於螺紋切削起點的位移量；
F： 螺紋導程，即主軸每轉一圈，刀具相對於工件的進給值；
R、 E： 螺紋切削的退尾量，R 表示Z 向退尾量；E 為X 向退尾量，R、E 在絕對或增量編程時都是以增量方式指定，其為正表示沿Z、X 正向回退，為負表示沿Z、X 負向回退。使用R、E 可免去退刀槽。R、E可以省略，表示不用回退功能；根據螺紋標准R 一般取0.75~1.75 倍的螺距，E 取螺紋的牙型高。
P：主軸基準脈沖處距離螺紋切削起始點的主軸轉角。
4）使用G32指令能加工圓柱螺紋、錐螺紋和端面螺紋。
5）螺紋車削加工為成型車削，且切削進給量較大，刀具強度較差，一般要求分數次進給加工。
為常用螺紋切削的進給次數與吃刀量

6）注意：
1．從螺紋粗加工到精加工，主軸的轉速必須保持一常數；
2．在沒有停止主軸的情況下，停止螺紋的切削將非常危險；因此螺紋切削時進給保持功能無效，如果按下進給保持按鍵，刀具在加工完螺紋後停止運動；
3．在螺紋加工中不使用恆定線速度控制功能；
4．在螺紋加工軌跡中應設置足夠的升速進刀段δ 和降速退刀段δ ′ ，以消除伺服滯後造成的螺距誤差。
155、自動返回參考點G28
1）格式：G28 X_Z_
2）說明：X、Z： 絕對編程時為中間點在工件坐標系中的坐標；
U、W：增量編程時為中間點相對於起點的位移量。
3）G28 指令首先使所有的編程軸都快速定位到中間點，然後再從中間點返回到參考點。
4）一般，G28 指令用於刀具自動更換或者消除機械誤差，在執行該指令之前應取消刀尖半徑補償。
5）在G28 程序段中不僅產生坐標軸移動指令，而且記憶了中間點坐標值，以供G29 使用。
6）電源接通後，在沒有手動返回參考點的狀態下，指定G28 時，從中間點自動返回參考點，與手動返回參考點相同。這時從中間點到參考點的方向就是機床參數「回參考點方向」設定的方向。
7）G28 指令僅在其被規定的程序段中有效。
156、自動從參考點返回G29
1）格式：G29 X_Z_
2）說明：X、Z：絕對編程時為定位終點在工件坐標系中的坐標；
U、W：增量編程時為定位終點相對於G28 中間點的位移量。
3）G29 可使所有編程軸以快速進給經過由G28 指令定義的中間點，然後再到達指定點。通常該指令緊跟在G28 指令之後。
4）G29 指令僅在其被規定的程序段中有效。
5）編程員不必計算從中間點到參考點的實際距離。
157、恆線速度指令G96：恆線速度有效，G97：取消恆線速度功能
1）格式：G96 S，G97 S
2）說明：S：G96 後面的S 值為切削的恆定線速度，單位為m/min；
G97 後面的S 值為取消恆線速度後，指定的主軸轉速，單位為r/min；
3）如預設，則為執行G96 指令前的主軸轉速度。
4）注意：使用恆線速度功能，主軸必須能自動變速。（如：伺服主軸、變頻主軸）在系統參數中設定主軸最高限速。
158、簡單循環
1）有三類簡單循環，分別是G80：內（外）徑切削循環；G81：端面切削循環；G82：螺紋切削循環。
2）切削循環通常是用一個含G 代碼的程序段完成用多個程序段指令的加工操作，使程序得以簡化。
3）聲明：下述圖形中U，W表示程序段中X、Z字元的相對值；X，Z表示絕對坐標值；R 表示快速移動；F 表示以指定速度F移動。
159、內（外）徑切削循環G80
★ 圓柱面內（外）徑切削循環
1）格式： G80 X__Z__F__；
2）說明：X、Z：絕對值編程時，為切削終點C 在工件坐標系下的坐標；增量值編程時，為切削終點C 相對於循環起點A的有向距離，圖形中用U、W 表示，其符號由軌跡1 和2 的方向確定。
3）該指令執行如下圖所示A→B→C→D→A 的軌跡動作。
71、★ 園錐面內（外）徑切削循環
1）格式： G80 X__Z__ I___F__；
2）說明：X、Z：絕對值編程時，為切削終點C 在工件坐標系下的坐標；增量值編程時，為切削終點C 相對於循環起點A的有向距離，圖形中用U、W 表示。I：為切削起點B 與切削終點C 的半徑差。其符號為差的符號(無論是絕對值編程還是增量值編程)。
3）該指令執行如下圖所示A→B→C→D→A 的軌跡動作。
76、螺紋切削循環G82
★ 直螺紋切削循環
1）格式： G82 X（U）__Z（W）__R__E__C__P__F__；
2）說明：X、Z：絕對值編程時，為螺紋終點C 在工件坐標系下的坐標；
增量值編程時，為螺紋終點C 相對於循環起點A的有向距離，圖形中用U、W 表示，其符號由軌跡1 和2 的方向確定；
R, E：螺紋切削的退尾量，R、E 均為向量，R 為Z 向回退量；E 為X 向回退量，R、E 可以省略，表示不用回退功能；
C：螺紋頭數，為0 或1 時切削單頭螺紋；
P：單頭螺紋切削時，為主軸基準脈沖處距離切削起始點的主軸轉角(預設值為0)；多頭螺紋切削時，為相鄰螺紋頭的切削起始點之間對應的主軸轉角。
F：螺紋導程；
3）注意：螺紋切削循環同G32螺紋切削一樣，在進給保持狀態下，該循環在完成全部動作之後才停止運動。
該指令執行下圖所示A→B→C→D→E→A 的軌跡動作。
77、★ 錐螺紋切削循環
1）格式： G82 X__Z__ I__R__E__C__P__F__；
2）說明：X、Z：絕對值編程時，為螺紋終點C 在工件坐標系下的坐標；
增量值編程時，為螺紋終點C 相對於循環起點A的有向距離，圖形中用U、W 表示。
I：為螺紋起點B 與螺紋終點C 的半徑差。其符號為差的符號(無論是絕對值編程還是增量值編程)；
R, E：螺紋切削的退尾量，R、E 均為向量，R 為Z 向回退量；E 為X 向回退量，R、E 可以省略，表示不用回退功能；
C：螺紋頭數，為0 或1 時切削單頭螺紋；
P：單頭螺紋切削時，為主軸基準脈沖處距離切削起始點的主軸轉角(預設值為0)；多頭螺紋切削時，為相鄰螺紋頭的切削起始點之間對應的主軸轉角。
F：螺紋導程;
3）該指令執行圖3.3.22 所示A→B→C→D→A 的軌跡動作。
79、復合循環
1）有四類復合循環，分別是
G71：內（外）徑粗車復合循環；
G72：端面粗車復合循環；
G73：封閉輪廓復合循環；
G76：螺紋切削復合循環；
2）運用這組復合循環指令，只需指定精加工路線和粗加工的吃刀量，系統會自動計算粗加工路線和走刀次數。
80、內（外）徑粗車復合循環G71
★ 無凹槽加工時
1）格式：G71 U(Δ d) R(r) P(ns) Q(nf) X(Δ x) Z(Δ z) F(f) S(s) T(t)；
2）說明：該指令執行如圖所示的粗加工和精加工，其中精加工路徑為A→A'→B'→B 的軌跡。
△d：切削深度(每次切削量)，指定時不加符號，方向由矢量AA′決定；
r：每次退刀量；
ns：精加工路徑第一程序段(即圖中的AA')的順序號；
nf：精加工路徑最後程序段(即圖中的B'B)的順序號；
△x：X 方向精加工餘量；
△z：Z 方向精加工餘量；
f，s，t：粗加工時G71 中編程的F、S、T 有效，而精加工時處於ns 到nf 程序段之間的F、S、T 有效。
3）G71切削循環下，切削進給方向平行於Z軸，X(ΔU)和Z(ΔW) 的符號如圖所示。其中(+)表示沿軸正方向移動，(-)表示沿軸負方向移動。
G71復合循環下X(ΔU)和Z(ΔW) 的符號
81、★ 有凹槽加工時
1）格式：G71 U(Δ d) R(r) P(ns) Q(nf) E(e) F(f) S(s) T(t)；
2）說明：該指令執行如圖所示的粗加工和精加工，其中精加工路徑為A→A'→B'→B 的軌跡。
Δ d：切削深度(每次切削量)，指定時不加符號，方向由矢量AA′決定；
r：每次退刀量；
ns：精加工路徑第一程序段(即圖中的AA')的順序號；
nf：精加工路徑最後程序段(即圖中的B'B)的順序號；
e：精加工餘量，其為X 方向的等高距離；外徑切削時為正，內徑切削時為負
f，s，t：粗加工時G71 中編程的F、S、T 有效，而精加工時處於ns 到nf 程序段之間的F、S、T 有效。
3）注意：
(1) G71 指令必須帶有P，Q 地址ns、nf，且與精加工路徑起、止順序號對應，否則不能進行該循環加工。
(2) ns的程序段必須為G00/G01指令，即從A到A'的動作必須是直線或點定位運動。
(3) 在順序號為ns 到順序號為nf 的程序段中，不應包含子程序。
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F. 數控車床編程實例帶圖的

數控機床程序編制的方法有三種：即手工編程、自動編程和CAD／CAM。

1．手工編程

手工進行零件圖紙分析、加工、數值計算，編寫程序清單直到程序輸入和檢查。它適用於點加工或幾何形狀不太復雜的零件。但是，在編譯復雜的部分時，它非常耗時，而且很容易出錯。

2．自動編程

使用計算機或編程機，完成零件的編程過程，對於復雜零件是非常方便的。

3．CAD／CAM

利用CAD／CAM軟體實現了建模和圖像的自動編程。最典型的軟體是MasterCAM，可以完成銑削二坐標、三坐標、四坐標、五坐標、車削、線切割的編程。這類軟體雖然功能單一，但簡單易學，價格相對低廉，目前仍是中小企業的選擇。

(6)數控機床編程塔圖紙擴展閱讀：

注意事項：

科學技術的發展導致了產品升級的加速和人們需求的多樣化，產品的生產也趨向於批量的多樣化和小型化。為了適應這一變化，數控（NC）設備在企業中越來越重要。

它與普通車床相比，一個顯著的優點是：對零件變化的適應性強，更換零件只需更改相應的程序，對刀具只需簡單的調整就能做出合格的零件，為節約成本贏得機會。

但是要充分發揮數控機床的作用，不僅要有良好的硬體，更重要的是軟體：編程，即根據不同零件的特點，編制出合理、高效的加工程序。通過多年的編程實踐和教學，我培養了一些編程技能。

雖然數控車床在加工靈活性上優於普通車床，但在單個零件的生產效率上與普通車床仍有一定差距。因此，提高數控車床的效率就成了關鍵，而合理運用編程技能，建立高效的加工程序，往往對提高機床的效率有意想不到的效果。

G. 數控車床最基本車床 寶塔工件完整編程

把零件的圖紙尺寸，工藝路線，等內容，用數控系統能夠接受的數字和文字代碼表示出來，這些信息通過輸入介質傳輸到數控系統，數控系統再根據內部的編譯器將這些信息轉化為控制機床各個部件動作的信號，從而完成零件的加工。

H. 怎樣學習數控沖床編程

數控機床是按編制好的程序進行加工，因此數控程序編制的好壞，直接影響加工過程是否能正常進行，加工的零件是否能達到圖紙要求。這就要求編製程序的人員，不僅要掌握數控機床工作原理和程序結構，而且還要掌握各種零件加工工藝性。零件程序編制一般包括如下五個方面：分析零件圖紙、對零件進行工藝分析及處理、對零件進行數學處理、編寫零件加工程序清單，對程序進行調試與修改並最終確定。
1．分析零件圖紙：
任何一個零件無論怎樣加工，首先應對其零件圖進行分析。全面了解被加工零件的幾何形狀、尺寸大小、零件材料及熱處理情況，為工藝處理做好准備。
2．工藝分析與處理：
工藝分析就是編制零件的加工工藝，包括毛坯選擇、工裝夾具選擇、刀具選擇以及熱處理的安排等。對於數控加工還有選擇工件坐標原點、確定加工中的換刀點以及走刀路線的確定等。
a.確定加工方案：首先選擇使用的數控轉塔床和工裝夾具，其次選擇加工刀具以及切削用量。
b.建立工件坐標系：確定工件坐標系與機床坐標系之間的正確關系，給刀具運動軌跡的確定和加工中幾何尺寸的計算做准備，同時應考慮零件形位公差的要求。
c.確定加工中的對刀點和換刀點：數控機床的對刀點、換刀點和加工中的刀具的起點一般為同一點。這一點在選擇上，首先要方面檢測和刀具軌跡的計算，其次要是換刀點與工件有一個安全的距離，卻不允許換刀時刀具與工件發生碰撞，最後還要注意換刀點與工件相距不可太大，造成過大的空行程，應使刀具與工件保持一個安全合理的距離。注意不同的數控機床，其對刀點和換刀點的確定也不盡相同。
d.選擇合理的走刀路線：走刀路線就是整個加工過程中，刀具相對工件的具體運動軌跡，包括快速運動的空行程和根據需要進行的加工過程。選擇時首先應確保加工零件的精度和表面質量的要求，其次應注意盡量減少走刀路線和空行程，提高生產效率，最後應注意使計算簡單、減少程序數目和編程工作量。
e.合理安排輔助功能：加工中應根據需要合理安排一些輔助項目。如：切削液的啟停、主軸的速度變換、對重要加工尺寸安排停機檢測等。
3．數學處理：
所謂的數學處理，就是根據零件圖紙尺寸、已確定的走刀路線，計算數控編程時所需的數據。主要有各個基本點的計算、列表曲線的擬合、復雜的三維曲線或曲面的坐標運算等方面。
4．編制零件加工程序：
根據確定的走刀路線、計算完成的各個數據和已確定的切削用量，按照CNC系統的加工指令代碼和程序段格式，編寫零件加工程序清單。編寫過程應嚴格遵守編程說明書的規定，編程方法一般有手動編程和計算機輔助編程。單個小型零件可採用手動編程，復雜大型零件應採用計算機輔助編程，以提高編程效率和質量，減輕編程勞動強度。
5．加工程序的調試與最終的確定：
加工程序編制完成後，應將其輸入數控系統軟體的計算機中。可以通過CNC控制菜單輸入，也可以運用DOS中的編輯器進行輸入。輸入完畢後，應對其進行語法檢測、示教演示、模擬加工等，最後進行首件試加工且檢測無誤後，確定最後的加工程序。

I. 數控機床的自動編程是怎麼實現的

原理

自動編程是藉助計算機及其外圍設備裝置自動完成從零件圖構造、零件加工程序編制到控制介質制

作等工作的一種編程方法。它的一般過程：首先將被加工零件的幾何圖形及有關工藝過程用計算機能夠識別的形式輸入計算機，利用計算機內的數控編程系統對輸入信息進行翻譯，形成機內零件的幾何數據與拓撲數據；然後進行工藝處理，確定加工方法、加工路線和工藝參數。

通過數學處理計算刀具的運動軌跡，並將其離散成為一系列的刀位數據；根據某一具體數控系統所要求的指令格式，將生成的刀位數據通過後置處理生成最終加工所需的NC指令集；對NC指令集進行校驗及修改；通過通訊介面將計算機內的NC指令集送入機床的控制系統。整個數控自動編程系統分為前置處理和後置處理兩大模塊。

實現自動編程的CAM軟體常用的有UG，PRO/E，MASTERCAM，Powermill，CAXA製造工程師等，可以實現多軸聯動的自動編程並進行模擬模擬。

(9)數控機床編程塔圖紙擴展閱讀

我國數控加工及編程技術的研究起步較晚，其研究始於航空工業的PCL數控加工自動編程系統SKC一1。在此基礎上，以後又發展了SKC-2、SKC-3和CAM251數控加工繪圖語言，這些系統沒有圖形功能，並且以2坐標和2.5坐標加工為主。

我國從「七五」開始有計劃有組織地研究和應用CAD/CAM技術，引進成套的CAD/CAM系統，首先應用在大型軍工企業，航天航空領域也開始應用，雖然這些軟體功能很強，但價格昂貴，難以在我國推廣普及。

「八五」又引進了大量的CAD/CAM軟體，如:EUCLID-15、UG、CADDS、I-DEAS等，以這些軟體為基礎，進行了一些二次開發工作，也取得了一些應用成功，但進展比較緩慢。

我國在引用CAD/CAM系統的同時，也開展了自行研製工作。20世紀80年代以後，首先在航空工業開始集成化的數控編程系統的研究和開發工作，如西北工業大學成功研製成功的能進行曲面的3~5軸加工的PNU/GNC圖形編程系統。

北京航空航天大學與第二汽車製造廠合作完成的汽車模具、氣道內復雜型腔模具的三軸加工軟體，與331廠合作進行了發動機葉輪的加工;華中理工大學1989年在微機上開發完成的適用於三維NC加工的軟體HZAPT;中京公司和北京航空航天大學合作研製的唐龍CAD/CAM系統，以北京機床所為核心的JCS機床開發的CKT815車削CAD/CAM一體化系統等。

到了20世紀90年代，響應國家開發自主產權的CAD/CAM的號召，開始了自行研製CAD/CAM軟體的工作，並取得了一些成果，如:

由北京由清華大學和廣東科龍(容聲)集團聯合研製的高華CAD、由北京北航海爾軟體有限公司(原北京航空航天大學華正軟體研究所)研製的CAXA電子圖板和CAXAME製造工程師、由浙江大天電子信息工程有限公司開發的基於特徵的參數化造型系統GSCAD98、由廣州紅地技術有限公司和北京航空航天大學聯合開發的基於STEP標準的CAD/CAM系統金銀花。

由華中理工大學機械學院開發的具有自主版權的基於微機平台的CAD和圖紙管理軟體開目CAD、南京航空航天大學自行研製開發的超人2000CAD/CAM系統等，其中有一些系統已經接近世界水平。雖然我國的數控技術己開展多年，並取得了一定的成效，但始終未取得較大的突破。

從總體來看，先進的是點，落後的是面，我國的數控加工及數控編程與世界先進水平相比，約有10一15年的差距，差距主要包涵以下幾個方面:數控技術的硬體基礎落後，CAD/CAM支撐的軟體體系尚未形成，CAD/CAM軟體關鍵技術落後。

參考資料來源：網路-自動編程

參考資料來源：網路-自動編程技術