數字機床編程大師

3. 數控機床怎樣進行編程序

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

4. 南京華興數控車床編程。

學習華興21DT數控車床的編程 應該注意加工工藝，工藝清楚了，編程就容易了
例如：G71 I.. K.. N.. X.. Z.. F I 每刀切削深度 K 每次的退刀量 N 精加工程序段數。
註：精加工程序第一段必須由G00完成；數值大於1 X X方向精車餘量。
註：外圓與內孔的區別在於此。如果設為負值，即為內孔車削。正值為外圓車削! Z Z方向精車餘量 F 車速。此F值當粗車時有效，精車時由精車程序段內的F值決定

補充：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。

5. 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。

6. 用數控車床怎麼編程，求步驟！

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

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，仍是目前中小企業的選擇。

(6)數字機床編程大師擴展閱讀：

數控車床是目前使用較為廣泛的數控機床之一。

它主要用於軸類零件或盤類零件的內外圓柱面、任意錐角的內外圓錐面、復雜回轉內外曲面和圓柱、圓錐螺紋等切削加工，並能進行切槽、鑽孔、擴孔、鉸孔及鏜孔等。

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、切削參數以及輔助功能，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，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。

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。

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，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。

1、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。

2.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。

3、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。

4、優化參數，平衡刀具負荷，減少刀具磨損