数控车床编程概述

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2、op/43.shtml财务管理学院53套讲座+ 17945份资料./Shop/45.shtml销售经理学院56套讲座+ 14350份资料./Shop/46.shtml销售人员培训学院72套讲座+ 4879份资料./Shop/47.shtml编程篇第一章 编程概要数控机床的自动加工过程，就是按照事先编写好的零件程序自动运营的过程。所谓编程，就是 根据加工零件的图纸和工艺规定，把它用数控语言描述出来,编制成零件的加工程序。 本篇重要阐明本数控系统加工程序的指令含义及编制方式，在编制程序之前，请先具体阅读本篇内容。 1.1 坐标轴及其运动方向的定义 本数控系统按照 JB/T3051-1999 数字控

3、制机床坐标和运动命名中有关一般车床的坐标和 命名定义了系统的控制轴及运动。本系统对可控制的两个坐标轴定义为 X 、Z 轴，两个坐标轴相 互垂直构成 XZ 平面直角坐标系.如图 1： X 坐标：X 坐标定义为与主轴旋转中心线相垂直，X 正方向为刀具离开主轴旋转中心方向。 Z 坐标：Z 坐标定义为与主轴旋转中心线重叠，Z 正方向为刀具远离主轴箱方向。 1.2 机械原点 机械原点为机床上固定位置的一点，一般数控车床的机械原点设立在 X 轴和 Z 轴的正方向最 大行程处，并安装相应的机械原点开关和撞块，如果机床上没有安装机械原点开关和撞块，请不 要使用本系统中回机械原点功能,或将 P12 参数的设立成

4、 0 .1.3 编程坐标 本系统编程可用绝对坐标（X、Z 字段），相对坐标（U、W 字段）或混合坐标（X/W、U/Z 字段） 进行编程。对于 X 轴坐标，本系统使用直径编程（所有 X 轴方向的尺寸和参数均用直径量表达）。 第二章 程序构造为使机床能按规定运动而编写的 CNC 指令集合称之为程序，数控系统按指令顺序使刀具沿线圆弧运动或使主轴启动停止，冷却液开关等，程序中的指令顺序就是按工件工艺规定的顺序而编制的。 2.1 字符 字符是构成程序的最基本的元素。本系统字符涉及英文字母，数字和某些符号。 z 英文字母是每一种指令或数据的地址符，共有 17 个：D E F G I K L M N P R

5、 S TUW X Zz数字是每个地址符的具体数据： ， z符号：% . % ：仅作为程序号的开始符 ：表达负的数据 . ：表达小数点 地址符定义及数据范畴如下表所示 地址符 功能 意义 单位 数据范畴 % 工件号 加工工件的程序号 0099（整数） 程序段号 程序段的程序段号 00009999（整数） 准备功能 指令执行的方式 0099（整数） 辅助功能 辅助动作指令 0099（整数） 刀具功能 选择刀具号及刀补号 009（整数） 主轴功能 主轴转速指令 04（多速电机） 015 0P11/12（变频主轴） 速度功能 切削进给速度 mm/in 09999（整数） 绝对坐标 X、Z 轴绝对坐标值

6、 -8000.000+8000.000 相对坐标 X、Z 轴相对坐标值 -8000.000+8000.000 I 圆心坐标 X、Z 轴圆心对圆弧起点坐标 -8000.000+8000.000 圆弧半径或固 定循环锥度 及圆弧半径及循环锥度 半径 04199.000 螺纹导程 英制螺纹导程 牙/英寸 1000.25 牙/英寸 延时时间 延时指令延时时间 0.001 0.00165.535 螺纹导程，程序 段入口 公制螺纹导程或调用跳转指令入 口 0.25 100( 螺 纹 导 程 ) 00009999(整数) 复合地址 指定循环次数、螺纹头数、 循环涉及的轮廓段数 199 2.2 字段 字段是由

7、一种地址符和其后所带的数字构成。如 .等。 z z z z 每一种字段必须有一种地址符（英文字母）和数字符串。 数字符串的无效 0 可以省去。 指令前导 0，可以省去。如 G00 可以写成 G0。 数字的正号可以省去，但负号不能省略。 2.3 程序段号 程序段号是由字符 N 后带四位整数构成，在编辑时由系统自动产生但可以修改。范畴为 0000-9999。 2.4 程序段 一种程序段由程序段号和若干字段构成。每个程序段最多可涉及 255 个字符（涉及字段之间 的空格）。程序段的程序段号是必需的,由系统自动产生,但可以在编辑状态下修改。 下面是一种完整的程序段示例： Enterz 程序段号 z 准

8、备功能 z ? 运动数据 z 运动速度 z Enter 程序段结束，在屏幕上不显示，但每个程序都是以按 Enter 键 作为结束。 注 1：程序段中每个字段之间都由空格分开,在输入时系统会自动产生.但在编辑过程中无法辨别时必须由操 作者输入，以保证程序的完整性。 注 2：字段在程序段中的位置可以任意放置。 2.5 程序的构成把实现加工过程中一种或几种工艺动作的指令排列起来构成一种程序段按加工工艺顺序排 列的多种程序段构成一种加工程序为辨认各程序段所加的编号称之为程序段号（也可称为行 号）为辨认各个不同的程序而加的编号称之为程序名（或文献名） 每个加工程序由一种程序号和若干个程序段构成，每个程序

9、最大有 9999 个程序段。 程序段号由字母? ? 带四位整数构成。程序号由? ? 带二位整数构成。 第三章指令代码及其功能本章具体简介 GSK928TE 数控系统中所有指令代码的功能及其使用措施。 3.1 功能 准备功能 功能定义为机床的运动方式，由字符及背面两位数字构成，GSK928TE 数控系统所用功 能代码如下表所示： 指令 功能 模态 编程格式 阐明 G00 迅速定位 初态 G00 X(U)Z() G01 直线插补 * G01 X(U) Z（） F F:5-6000/ G02 顺圆插补 * G02 X(U) Z() R F G02 X(U) Z()I K F F:5-3000/ G0

10、3 逆圆插补 * G03 X(U) Z()R F G03 X(U) Z()I K F F:5-3000/ G33 螺纹切削 * G33 X(U) Z() P(E) I K G32 攻牙循环 G32 Z P(E) G90 外圆内圆柱面循环 * G90 X(U) Z() R F G92 螺纹切削循环 * G92 X(U) Z() P(E) L I K R G94 外圆内圆锥面循环 * G94 X(U) Z() R F G74 端面钻孔循环 G74 X(U) Z() I K E F G75 外圆内圆切槽循环 G75 X(U) Z() I K E F G71 外圆粗车循环 G71 X I K F L

11、G72 端面粗车循环 G72 Z I K F L G22 局部循环开始 G22 L G80 局部循环结束 G80 G50 设立工件绝对坐标系 G50 X Z G26 X、Z 轴回参照点 G26 按 G00 方式迅速移动 G27 X 轴回参照点 G27 按 G00 方式迅速移动 G29 Z 轴回参照点 G29 按 G00 方式迅速移动 G04 定期延时 G04 D G93 系统偏置 G93 X（U） Z（W） G98 每分进给 * G98 F 16000/ G99 每转进给 G99 F 0.0199.99/r 注 1：表中带 *指令为模态指令，即在没有指定其他 G 指令的状况下始终有效。 注 2

12、：表中指令在每个程序段只能有一种 G04 之外的 G 代码，仅 G4 指令可和其他 G 代码在同一程序段中 浮现。 注 3：通电及复位时系统处在 G00,G98 状态。 3.1.1 G00 迅速定位 指令格式：G00 （）? （）; G00 指令使刀具以迅速移动速度移动到指定位置。 3.1.2 G01 直线插补指令格式: （） （） ； G01 指令使刀具按设定速度沿目前点到 X(U),Z(W)指定点的连线同步达到指定的终点位置. 其中 （） （）为指定的终点坐标。 F-进给速度单位：min 3.1.3 G02 G03 圆弧插补 指令格式: （）（） ; 圆心坐标编程 （）（） ;或 （） （

13、） ; 半径编程 （） （） ； 指令中字段阐明:字段 指定内容 意义 G02 圆弧回转方向 顺时针圆弧 CW G03 圆弧回转方向 逆时针圆弧 CCW X,Z 绝对坐标 圆弧终点绝对坐标值 U,W 相对坐标 圆弧起点到终点的距离 I.K 圆心坐标 圆心到圆弧起点距离 R 圆弧半径 圆弧上任一点到圆心的距离 F 进给速度 沿圆弧的速度 3.1.4 G33 螺纹切削 指令格式： （） （） P（） K I; 其中: （）（）螺纹终点的绝对相对坐标.（省略 X 时为直螺纹） P公制螺纹导程，单位:? ?范畴：mm 英制螺纹导程，单位:牙/英寸 范畴：0.25 牙英寸 K螺纹退尾起始点距螺纹终点在

14、Z 方向的长度。单位：mm. 省略时无退尾。 加工中直螺纹 K0 时，螺纹退尾时 X 轴向正方向移动，K0 时，螺纹退尾时 X 轴向负方 向移动，锥螺纹加工中 K 的符号必须与 X 的移动方向相似。 I螺纹退尾时 X 方向的移动总量（直径值）单位 mm。有 K 值但省略 I 时，系统默觉得 I=2K 即 45退尾。I 不能为负值。 G33 指令可以加工公英制等螺距的直螺纹,锥螺纹,内螺纹,外螺纹,等常用螺纹.当 G33 指令中 X（U）坐标值非零时表达加工锥螺纹。在主轴正转状况下，正方向切削为右 旋螺纹。负方向切削为左旋螺纹，主轴反转时则相反。 一般加工螺纹时从粗车到精车同一轨迹要进行多次螺纹

15、切削。由于螺纹切削开始是从检测到 主轴编码器的一转信号后才开始的，因此进行多次螺纹切削零件圆周上的切削点是仍是相似的， 但必须保证主轴转速不变，当主轴转速发生变化时螺纹会产生少量误差。 螺纹加工需要与主轴速度相适应。主轴转速过高会因系统响应不上使螺纹乱牙。推荐主轴转 速应满足下式： P 3 0 0 0 其中：N主轴转速 ?单位：转/分 ? 最高转速不不小于 转/分 P螺纹导程 ?单位：? 英制螺纹时将其换算成公制单位计算。 在螺纹切削开始及结束部份，一般由于升降速的因素，会浮现导程不对的部份，考虑此因素 影响，指令螺纹长度时应比实际需要的螺纹长度要长些。一般状况下,升速长度 1.3 mm注 1

16、：螺纹切削过程中，进给保持键无效，进给倍率无效。 注 2：螺纹切削过程中，主轴停止，进给随之停止。 注 3：螺纹切削必须配备 1200 线或 1024 线光电编码器并使编码器与主轴同步旋转，编码器线数选择必须与 实际安装的编码器线数相似,当编码器为 1200 线时参数 P11 的 SCOD 应设立为 0,当编码器为 1024 线 时参数 P11 的 SCOD 应设立为 1,若 SCOD 设立错误则加工螺纹时螺距会不对的。 注 4：对于带退尾的螺纹，主轴转速、螺距，X 轴加速时间，X 轴的起始速度，程序中 I/K 的比值对螺纹的 退尾长度均有影响，转速越高螺距越大，X 轴加速时间越大，X 轴起始

17、速度越低，I/K 比值越小螺纹 的退尾长度越长，反之螺纹退尾长度就越短。相对而言 I/K 的比值对螺纹的退尾长度影响较大。 注 5：前一种程序段为螺纹切削指令，且目前程序段也是螺纹切削指令在切削开始时，不检测螺头信号（每 转一种）直接开始移动。 如：G33 W-20 P3；螺纹切削检测一转信号。 G33 W-30 P2；螺纹切削不检测一转信号。 3.1.6G50 工件坐标系设定 指令格式： ； 指令定义一种坐标系并拟定刀具目前位置为坐标系中 X、Z 的坐标值。 建立的坐标系称为工件坐标系，一旦建立起工件坐标系，背面指令中绝对坐标的位置 都是在此坐标系中的坐标值。 建立工件坐标系时一般是把工件坐

18、标系的 Z 轴定义在工件旋转中心，而工件坐标系的 X 轴则 可根据习惯将其定义在卡盘端面或工件的端面. 图 12G50 工件坐标系设定 图 12中指令：? 8 ； 加工时 Z 坐标为正值。 图 12中指令： 3 ； 加工时 Z 坐标为负 值。 注 1：执行时，系统自动检查目前坐标与定义的坐标与否相似，若相似，则继续执行下一段程 序。若不相似，则提示：回程序零点？ ?此时若按 Enter 键，则先回到 G50 指令的程序起始点，再 执行下一段程序。若按 运营? 键，则不执行回到程序起始点动作，而直接将目前坐标修改为 定义的坐标值（执行新程序时）。若按其她键，则不执行任何操作，按 ESC 键返回按

19、运营键之前的 状态。回程序起始点的过程按的执行方式进行。 注 2：若使用 G50 指令编程在上电后来没有执行 G50 指令之前不能使用从程序中间某一段开始执行的功能， 否则坐标数据也许不对的。G50 只能单独一段，不能与其她指令共段，若共段，则其她指令不执行。 注 3：如程序第一段不用 G50 指令，则必须用 G00 对 X、Z 两轴绝对坐标同步进行定位。当第一种移动指令 使用相对编程时系统须按绝对坐标解决。 注 4：如果前一种程序使用 G50 指令，而后一种程序不使用 G50 指令，则程序参照点仍然保存上一种程序 定义的点。执行回参照点指令时，将仍然回到本来的位置。 3.1.7 G26返回参

20、照点 指令格式： ； 指令使刀具回到参照点（加工起点）G26 指令回参照点的方式与 G00 指令的执行方式 相似。如图 13 所示： 回参照点过程： 图 13G26 返回参照点 执行 G 指令功能后，X、Z 轴移动到 G50 指令中 X、Z 坐标拟定的点。如果程序中没有使用 G50 指令，执行 G26 指令机床将移动到手动方式中拟定的参照点。若顾客未在手动方式中拟定参照点，则 以现执行的 G50 指令拟定的点为参照点，若系统从未拟定过参照点，系统默认 X=150，Z=150 点为参 考点。在不使用 G50 指令程序中执行 G26 指令后的第一种运动，指令必须以 X、Z 轴的绝对编程方式， 先定

21、位，否则 G26 后的指令将不能保证对的执行。X、Z 轴同步由 A 点按各自的最迅速度及迅速倍率 拟定的速度移动到参照点 B。 当程序中使用 G50 指令拟定参照点时，执行 G26 指令则退回 G50 拟定点，背面的程序按需要编 程。如程序没有 G50 指令则 G26 指令将根据顾客在手动操作中拟定的参照点位置来运营，如果顾客 未拟定参照点则此前一次 G50 的位置作参照点。若从未拟定参照点则系统按默认值 X=250，Z=250 执 行。在未使用 G50 指令时使用了 G26 指令,则 G26 背面的运动指令之前必须重新用 G0 指令先定位， 否则背面的指令将不会对的执行。 注 1：在 G26

22、 回参照点后，如需继续移动则必须用 G00 X、Z 轴绝对坐标同步定位后才干对的移动。 注 2：G26 返回参照点速度以 G00 速度进行，受迅速倍率的控制。 注 3：G26 返回参照点后，撤销刀偏及系统编置。 3.1.8 G27 轴返回参照点 指令格式： ? ； 指令可使刀具在 X 轴方向返回参照点，返回参照点以最迅速度进行并受迅速倍率 控制。并取消 X 方向的刀具偏置及系统偏置。当 Z 轴刀偏值也为 0 时，刀偏号显示为 0。 3.1.9 G29? 轴返回参照点 指令格式： ； 指令可使刀具在 Z 轴方向返回参照点，返回参照点以最迅速度进行并受倍率开关 控制。并取消 Z 轴方向刀具偏置及系

23、统偏置。当 X 轴刀偏值也为 0 时，刀偏号显示为 0。 注：G27、G29 的注意事项请参照 G26。 3.1.10 G04 定期延时 指令格式： ； 其中 D延时时间。单位：秒? 范畴：0.00165.535 秒 G04 指令拟定执行两个程序段的间隔时间 例： 2.5 ；表达延时 2.5 秒 3.1.11 恒线速控制 G96、取消恒线速 G97 指令格式： ； ； 其中：G96 中 S 指定恒线速速度。单位：米/分钟。 G97 中 S 指定取消恒线速后的主轴转速。单位：转/分。 注 1：恒线速控制功能只有在使用变频主轴时才干实际控制主轴转速，即参数 P12 中的 MDSP=1，若使用换档主

24、 轴，虽然使用 G96 指令也不能进行恒线速控制。 注 2：恒线速控制仅在自动加工过程中有效，退出自动方式或复位后系统自动取消恒线速控制。 注 3：G00 指令时，恒线速控制仅在 G00 指令的终点控制有效。在 G01、G02、G03 等切削指令时，随时进行恒 线速控制。 注 4：恒线速控制的最高转速为 P09、P10 所设定的速度。最低速度内定为 25 转/分。 注 5：恒线速控制中 S 指定的线速度是相对于编程轨迹而言，而不是刀补或偏置后位置的线速度。 注 6：恒线速控制时的旋转轴必须设定在零件坐标的 Z 轴（X=0）上。 注 7：G96 指令为模态指令，在 G96 指令有效时，单独的 S

25、 指令，则作为新线速度数据。 注 8：空运营时，恒线速控制有效。但空运营时单独的 S 指令不能更新原线速度。 注 9：螺纹切削时，恒线速控制有效。应使用 G97 指令使恒线速控制无效，以保证主轴转速恒定。 注 10：在使用恒线速功能之前，应计算目前主轴转速与否同恒线速控制的开始转速接近，若相差太大，必须先 调节主轴转速到与恒线速控制的开始转速接近，否则，会产生主轴速度突跳；刀补方式为修改坐标方式 时，如果刀补值较大，也也许产生主轴速度突跳。 3.1.12单一型固定循环 在某些特殊的粗车加工过程中，由于切削量大，同一加工路线反复多次切削，为简化编程提 高编程和加工效率而设定固定循环。每执行一次固

26、定循环，刀具自动返回执行前的坐标位置。若 需再次循环只需编程进刀数据而不必重写循环指令。执行循环后返回循环起点的位置，若循环后 的程序段中具有其他 G、M、S、T，等指令，循环自动结束。 3.1.12.1 G90 内外圆柱面车削循环 指令格式： （） （） ； 其中：X（U）Z（W）柱（锥）面终点位置，两轴坐标必须齐备，相对坐标不能为零。 R循环起点与循环终点的直径之差。省略 R 为轴面切削。 F切削速度。 3.1.12.2 G92 螺纹切削循环 指令格式： （）（） （） ；其中 I 不能取负值。 其中:X(U) Z(W)螺纹终点的坐标位置.P公制螺纹螺距。范畴：0.25100mmE英制螺纹

27、导程。范畴：1000.25 牙/英寸 I螺纹退尾时 X 轴方向的移动距离。当 K0 时省略 I 则默认 I=2K 即 45方向退尾。 K螺纹退尾时退尾起点距终点在 Z 轴方向的距离。 R螺纹起点与螺纹终点的直径之差(螺纹锥度,省略 R 为直螺纹)。 L多头螺纹的螺纹头数（省略 L 为单头螺纹）范畴：199。 当 R0 时 R0 退尾方向为负向（向负方向移动）。 当 R=0 K0 时，由 K 的符号决定 X 轴的退尾方向。K0 退尾方向为正向，（X 向正方向移动）， K99,则程序将浮现“参数错”报警。 3.1.15 G93 ?系统偏置 指令格式： （）?（） ； 其中：（）系统方向偏移量，与相

28、似。（不分相对和绝对）。 （）? 系统方向偏移量，与相似。（不分相对和绝对）。 指令将使系统按指令的偏移量迅速移动，移动之后系统坐标不变，从而留出加工余量。 对于粗车和需要留出加工余量的工件程序，可以先用指令留出加工余量，再按图纸的 实际尺寸进行编程即可。粗车完后，可用? ? ? 指令撤销系统偏置，进行精加工。 在指令中，使用、与使用、定义系统偏置的效果相似。 、指令及按键回程序零点后，撤销系统偏置。指令中（）、（） 同步为零也撤销系统偏置。多次使用 G93 指令时，每次的偏移量将叠加在一起，回零时撤销所有 系统偏置。 3.1.16 G98每分进给 指令格式： ； 其中： 设定其背面的插补指令

29、的进给速度采用每分钟进给量作为单位； 即进给速度F的单位为：毫米/分(mm/min)； G98 F ；F单位：毫米/分；F值范畴：为1-4位整数(0-9999)； 3.1.17 G99 每转进给 指令格式： ； 其中： 设定其背面的插补指令的进给速度采用每分钟进给量作为单位； 即进给速度F的单位为：毫米/转 (mm/r)； G99 F。 ；F单位：毫米/转；F值范畴：为2位整数、2位小数(0.01-99.99)。 编程示例： N0100 G98 F800 ；设定每分进给状态，F进给速度为800毫米/分； N0160 F50 ；F进给速度为50毫米/分； N0200 G99 F2.1 ；设定每转

30、进给状态，F进给速度为2.1毫米/转 N0250 F0.5 ；F进给速度为0.56毫米/转 注：G98/G99必须带F字段，否则系统报错：“F漏掉信息”。 注：F的数值格式必须与G98/G99指令相匹配，否则系统报错：“F数据溢出”。 注：G98/G98指令均为模态，在被变化之前始终有效。单独的F指令可以作为新进给速度。 注：G98是系统的初态，系统程序初始自动设定为G98状态(毫米/分)。 3.2 M 功能 辅助功能 功能重要用来控制机床的某些动作的开和关以及加工程序的运营顺序，功能由地址符 后跟两位整数构成，GSK928TE 数控系统所使用功能如下所示： 指令 功?能 编程格 式说 明 ?

31、 暂停等待启动? ? 按运营键再启动 程序结束? ? 程序结束? 返回第一段循环加工 ? ?程序结束 关主轴、关冷却液? ? ?主轴顺时针转动? ? ? ?主轴逆时针转动? ? ? ?关主轴? ? ? ?开冷却液? ? ? ?关冷却液? ? ? ?工件夹紧? ? ? ?工件松开? ? ? ?主轴换第一档? ? ? ?主轴换第二档? ? ? ?主轴换第三档? ? ? ?尾座迈进? ? ? ?尾座后退? ? ? ?程序转移? ? ? ?由指定转移入口程序段号 ? ?子程序调用? ? ? 由指定转移入口程序段号 ? ?子程序返回? ?由 L 指定调用次数? ?置 1 号顾客输出有效? ? ? ? ?

32、置 1 号顾客输出无效? ? ? ? ?置 2 号顾客输出有效? ? ? ? ?置 2 号顾客输出无效? ? ?当有 D 参数时，可以使输出 信号保持 D 指定的时间，时 间到后，信号取消? 1 号顾客输出有效时等待? ? 由指定转移入口程序段号 直到输入无效 ? 1 号顾客输入无效时等待? ? 由指定转移入口程序段号 直到输入有效 ? 2 号顾客输入有效时等待 ? 由指定转移入口程序段号 直到输入无效 ? 2 号顾客输入无效时等待 ? 由指定转移入口程序段号 直到输入有效 注 1：每个程序段只能有一种 M 代码，前导 0 可省略。 注 2：在 M 指令与 G 指令同在一种程序段中时按如下顺序

33、执行。 3.2.1 M00 暂停指令格式：? 指令使程序暂停止执行，以便操作者做其他工作，按下运营键后程序继续运营。 指令的功能和进给保持按键的功能是不同的。指令是事先已拟定的需要在某程 序段之前暂停，而进给保持按键为随机需要暂停之处使用。 3.2.2 M02 ?程序结束 指令格式： 指令表达程序结束，并返回到程序第一段等待。 3.2.3 M20 程序结束循环加工 指令格式： 指令表达程序结束，返回第一段程序反复执行，指令重要在考验系统或机床时 使用。在使用了 G50 指令的程序中使用 M20 循环运营时,程序的尺寸链必须闭合,即程序运营前的 坐标点和程序运营结束的坐标必须相似,否则不能完毕循环功能。不使用 G50 指令的程序可不闭 合。 3.2.4 M30 程序结束 关主轴，冷却液 指令格式： 指令表达程序结束，停主轴、关冷却液，返回第一段程序等待。 3.2.5 M03 M04? M05 主轴控制 指令格式：? 指令使主轴正转。 指令使主轴反转。 指令使主轴停止转动。 、指令可根据需要由参数的位设立成脉冲或电平控制 方式。