数控编程的基础知识

  一个完好的零件加工程序由程序号(名)和若干个程序段组成，每个程序段由若干个指令字组成，每个指令字又由字母、数字和符号组成。例如：

  程序段格局是指一个程序段中指令字的摆放次序和表达方法。在世界标iso6983-i-1982和我国的gb8870-1988规范中都作了具体规则。现在数控系统广泛选用的是字地址程序段格局。

  字地址程序段格局由一系列指令字或称功用字组成，程序段的长短、指令字的数量都是可变的，指令字的摆放次序没有严格要求。各指令字可依据本身的需求选用，不需求的指令字以及与上一程序段相同的续效指令字能够不写。这种格局的长处是程序简略、直观、可读性强、易于查验、修正。字地址程序段的一般格局如下：

  零件数控加工程序可由主程序和子程序组成。在一个加工程序中，如果有几个接连的程序段在多处重复呈现，则可将这些重复运用的程序段按规则的格局独立编号成子程序，输入到数控系统的子程序存储区中，以备调用。程序中子程序以外的部分便称为主程序。在履行主程序的过程中，若需求，可调用子程序，并能够屡次重复调用。

  数字操控机床的坐标轴和运动方向，应有一致的规则，并一起恪守。这样将给数控系统和机床的规划、程序编制和运用修理带来极大的便当。

  (1)直线进给和圆周进给运动坐标系 机床的一个直线进给运动或一个圆周进给运动界说一个坐标轴。规范规则选用右手直角笛卡儿坐标系，即直线进给运动用直角坐标系x、y、z表明，常称为根本坐标系。 x、y、z坐标的相互联系用右手定则确认。环绕x、y、z轴旋转的圆周进给坐标轴分别用a、b、c坐标表明，其正向依据右手螺旋定则确认，如图2-3所示。

  为便利数控加工程序的编制以及使程序具有通用性，现在世界上数控机床的坐标轴和运动方向均已规范化。规范规则，在工艺流程中无论是刀具移动，工件停止，仍是工件移动，刀具停止，一般都假定工件相对停止不动，而刀具在移动，并一起规则刀具远离工件的方向作为坐标轴的正方向。

  1) z坐标 规则平行于机床主轴(传递切削动力)的刀具运动坐标为z坐标，取刀具远离工件的方向为正方向(+z)。

  关于刀具旋转的机床，如铣床、钻床、镗床等，平行于旋转刀具轴线的坐标为z坐标。 而关于工件旋转的机床，如车床、外圆磨床等，则平行于工件轴线) x坐标 规则x坐标轴为水平方向，且笔直于z轴并平行于工件的装夹面。关于工件旋转的机床(如车床、外圆磨床等)，x坐标的方向是在工件的径向上，且平行于横向滑座 。相同，取刀具远离工件的方向为x坐标的正方向。关于刀具旋转的机床(如铣床、镗床等)则规则：当z轴为水平常，从刀具主轴后端向工件方向看，向右方向为x轴的正方向；当z轴为笔直时，面临刀具主轴向立柱方向看，向右方向为x轴的正方向。

  3) y坐标 y坐标笔直于x、z坐标。在确认了x、z坐标的正方向后可按右手定则确认y坐标的正方向。

  4) a、b、c坐标 a、b、c坐标分别为绕x、y、z坐标的回转进给运动坐标，在确认了x、y、z坐标的正万向后，可按右手螺旋定则来确认a、b、c坐标的正方向（图2-3）。

  (3)编程坐标系 工件与刀具是一对相对运动，在数控编程时，为了便利，一概假定工件固定不动，悉数用刀具运动的坐标系编程。这样，即便在编程人员不知道刀具移近工件仍是工件移近刀具的情况下，也能编制正确的程序。

  机床坐标系是机床上固有的坐标系，并设有固定的坐标原点，其坐标和运动方向视机床的品种和结构而定。

  机床坐标系的原点也称机床原点、机械原点。它是机床上的一个固定点，亦是工件坐标系的基准点，由机床制造厂确认。

  工件坐标系是编程人员在编程时运用的，是由编程人员以工件图样上的某一点为原点所树立的坐标系，编程尺度都按工件坐标系中的尺度确认。故工件坐标系也称编程坐标系。工件坐标系的原点也称工件原点、编程原点。它是能够用程序指令设置和改动的。在一个零件的悉数加工程序中，依据本身的需求，能够一次或屡次设定或改动工件原点。

  机床坐标系与工件坐标系的联系如图2-4所示。一般说来，工件坐标系的坐标轴与机床坐标系相应的坐标轴相平行，方向也相同，但原点不同。在加工中，工件随夹具在机床上装置后，要丈量工件原点与机床原点之间的坐标间隔，这个间隔称为工件原点偏置，这个偏置值需求预存到数控系统中。在加工时，工件原点偏置值能主动加到工件坐标系上，使数控系统按机床坐标系确认加工时的坐标值。

  (1)肯定坐标系 在坐标系中，一切的坐标点均以固定的坐标原点为起点确认坐标值，这种坐标系称为肯定坐标系（图2－5a）。

  (2)增量(相对)坐标系 在坐标系中，运动轨道(直线或圆弧)的结尾坐标值是以起点开端核算的，这种坐标系称为增量(相对)坐标系。增量坐标系的坐标原点是移动的，坐标值与运动方向有关（0图2－5b）。

  零件加工程序首要是由一个个程序段构成的，程序段又是由程序字构成的。程序字又分为尺度字和功用宇，各种功用字是程序段的首要组成部分，功用字又称为功用指令或功用代码。常用的功用代码有预备功用g代码和辅佐功用m代码，别的，还有进给功用f代码，主轴速度功用s代码，刀具功用t代码等。

  预备功用g代码和辅佐功用m代码描绘程序段的各种操作和运动特征，是程序段的首要组成部分。

  预备功用代码，简称g指令或g代码，它是使机床或数控系统树立起某种加工方法的指令。g代码由地址码g后跟两位数字组成，从g00至g99共有100种。

  g代码按功用类别分为模态代码和非模态代码。模态代码一旦被指定，功用从始至终坚持到呈现同组其它任一代码时才失效，不然持续坚持有用。所以在编下一个程序段时，若需运用相同的g代码则可省掉不写，这样做才能够简化加工程序编制。而非模态代码只在本程序段中有用。

  辅佐功用代码，也称m功用、m指令或m代码。它由地址码m和这以后两位数字组成。共有100种(m00~m99)。它是操控机床辅佐动作的指令，首要用作机床加工时的工艺性指令。如主轴的开、停、正回转，切削液的开、关，运动部件的夹紧与松开等。

  (1) f代码 f代码为进给速度功用代码，它是续效代码，用来指定进给速度，单位一般为mm／min，当进给速度与主轴转速有关时(如车螺纹、攻螺纹等)，单位为mm／r。

  (2) s代码 s代码为主轴转速功用代码。该代码为续效代码，用来指定主轴的转速，单位为r／min。它以地址符s为首，后跟一串数字。

  (3) t代码 t代码为刀具功用代码。在有主动换刀功用的数控机床上，该指令用以挑选所需的刀具号和刀补号。它以地址符t为首，这以后跟一串数字，数字的位数和界说由不同的机床自行确认。