数控技术第2章2

数控技术1第2章数控加工程序编制2主要内容2.5指令及程序结构2.5.1指令字和地址2.5.2程序结构2.5.3部分指令详解3主要内容1)指令字例如:G01X100Y100程序的最小功能单元由文字、数字、符号以及它们的组合组成数控系统操作指令的总称，又称指令或编程指令2.5指令及程序结构2.5.1指令字和地址2)地址指令中的信息单位，如G、M、X、Y、Z等。4主要内容2.5指令及程序结构5主要内容常用地址码及其含义机能地址码说明程序段号N程序段顺序编号地址坐标字X，Y，Z，U，V，W，P，Q，R；A，B，C，D，E；R；I，J，K；直线坐标轴旋转坐标轴圆弧半径圆心相对起点坐标准备功能G准备功能辅助功能M辅助功能补偿值H或D补偿值地址切削用量SF主轴转速进给量或进给速度刀具号T刀库中的刀具编号2.5指令及程序结构6主要内容2.5指令及程序结构功能：规定机床运动线型、坐标系、坐标平面、补偿、暂停等操作。组成：G后带二位数字组成，共有100种（G00～G99）。有模态（续效）指令与非模态指令之分。示例：G01，G03，G41，G91，G04，G18，G54等。1.准备功能G指令说明：随着数控技术的发展，一些数控系统中G指令已有用三位数字表示，超过100种。7主要内容2.辅助功能M指令2.5指令及程序结构功能：控制机床及其辅助装置的通断的指令。如开、停冷却泵；主轴正反转、停转；程序结束等。组成：M后带二位数字组成，共有100种（M00～M99）。有模态（续效）指令与非模态指令之分。示例：M02，M03，M08等。说明：随着数控技术的发展，一些数控系统中M指令已有用三位数字表示，超过100种。8主要内容F指令——指定（合成）进给速度指令组成：F后带若干位数字，如F150、F3500等。其中数字表示实际的合成速度值。它是摸态指令。2.5指令及程序结构3.F、S、T指令S指令（切削速度）——指定主轴转速指令组成：S后带若干位数字，如S500、S3500等。其中数字表示实际的主轴转速值。它是摸态指令。T、D指令组成：T、D后跟两位数字，如T11、D02等。指定刀具号和半径存放寄存器号指令。92.5指令及程序结构尺寸指令X、Y、Z、U、V、W指令指定直线坐标轴、移动方向和目标位置指令。组成：后带符号的数字组成。如X100.987、Y-340.6542等，其中数字表示沿由字母指定的坐标轴运动的目标位置值,符号表示运动的方向。单位：mm、μm（公制）或inch（英制）。视用户选定的编程单位而定。4.其他指令102.5指令及程序结构I、J、K、R指令圆弧插补圆心位置和半径指定指令。组成：后带符号的数字组成。如I10.321、J-34.542、R30.839等，其中带符号数字表示圆心位置或半径值。单位：mm、μm（公制）或inch（英制）。视用户选定的编程单位而定。11主要内容程序名和子程序调用指令用于给子程序命名和在主程序中调用该子程序，该指令的标准化程度不高，不同系统有不同的规定。组成：①子程序名指令地址符（字母或符号，如O、%等）后带若干数字组成；②子程序调用指令地址符+调用子程序名部分+调用次数部分。示例：M98P08L12（FANUC、华中数控系统）2.5指令及程序结构12主要内容程序段标号，程序段结束字符以及变量组成：①程序段标号指令:地址符N后带若干数字组成；②程序段结束指令:每一个程序段都应有结束符，它是数控系统编译程序的标志。常用的有：“*”、“；”、“LF”、“NL”、“CR”等,视具体数控系统而定。③变量:为简化编程有些系统还允许采用变量编程，从而可简化编程。它由地址符（字母或符号，如#、R等）后带若干数字组成。2.5指令及程序结构13主要内容2.5指令及程序结构2.5.1指令字和地址2.5.2程序结构2.5.3部分指令详解14主要内容程序的组成一个完整的数控加工程序由程序名、程序体和程序结束三部分组成.•%0001；程序名•N01G92X50.0Y20.0；•N02………………；•N03………………；程序体•N04………………；•N05…………………;•M30；程序结束2.5指令及程序结构2.5.2程序的结构15主要内容程序名•程序名是一个程序必需的标识符。•组成：由地址符后带若干位数字组成。地址符常见的有：•“%”、“O”、“P”等，视具体数控系统而定。•示例：国产华中I型系统“%”，日本FANUC系统“O”。•后面所带的数字一般为4～8位。•如：%20002.5指令及程序结构16主要内容程序体它表示数控加工要完成的全部动作，是整个程序的核心。组成：它由许多程序段组成，每个程序段由一个或多个指令构成。程序结束它是以程序结束指令M02或M30，结束整个程序的运行。2.5指令及程序结构17主要内容程序段的一般格式定义：程序段中指令的排列顺序和书写规则，不同的数控系统往往有不同的程序段格式。目前广泛采用地址符可变程序段格式（字地址程序段格式）N03G91G01X50Y60F200S400M03M08；程序段号G指令尺寸指令进给速度指令主轴转速指令M指令程序段结束符2.5指令及程序结构18主要内容地址符可变程序段格式的特点：•程序段中的每个指令均以字母（地址符）开始，其后再跟数字或无符号的数字。•指令字在程序段中的顺序没有严格的规定，即可以任意顺序的书写。•上段相同的摸态指令（包括G、M、F、S及尺寸指令等）可以省略不写。2.5指令及程序结构19主要内容在一个零件的加工程序中，若有一定量的连续的程序段在几处完全重复出现，则可将这些重复的程序串单独抽出来，按一定的格式做成子程序。主程序：N01……N02……N11调用子程序1；N28调用子程序8；N××……M02……子程序1：N01……；N××……M99；子程序8：N01……;N××……M99；主程序与子程序2.5指令及程序结构20主要内容主程序和子程序的关系O1000；……M98P0020;M30;O0020；……M98P0010M99;O0010；……M99;子程序主程序子程序2.5指令及程序结构21O2002N01G91G00G41D01X-50Y25S400M03M08；N02M98P01L10；N03G40M02；O0001N01G00Z-25；N02G01Y-50F100；N03X50；N04G03Y50J25；N05G01X-55；N06G00Z25；N07X165；N08M99；180050160R25501907010160×10=1600对刀点2.5指令及程序结构22主要内容2.5指令及程序结构2.5.1指令字和地址2.5.2程序结构2.5.3部分指令详解232.5.3.1与坐标系有关的指令2.5.3.2与控制方式有关的指令2.5.3.3刀具补偿指令2.5.3.4暂停指令2.5.3.5辅助功能指令2.5.3.6其它功能指令2.5.3.7宏指令2.5.3部分指令详解2.5指令及程序结构242.5.3.1与坐标系有关的指令作用：规定是绝对值编程还是相对值编程。G90功能:绝对值编程，每个编程坐标轴上的编程值是相对于程序原点的距离。G91功能:相对值编程，每个编程坐标轴上的编程值是相对于前一位置而言的，该值等于沿轴移动的距离。性质：G90、G91为模态功能，可相互注销，G90为缺省值。1）坐标编程方式指令:G90/G912.5指令及程序结构25•要求刀具由原点按顺序移动到1、2、3点NXZN01X15Z20N02X45Z40N03X25Z60123ZXO204060152545G90编程NXZN01X15Z20N02X30Z20N03X-20Z20G91编程G90/G91应用举例：2.5指令及程序结构262）临时工件坐标系设定指令：G92用于设定工件坐标系原点到刀具起点(当前点)的有向距离。(100,100)O示例:G92X100Y100含义：起刀点(当前点)在工件坐标系下的坐标值为:(100,100)2.5指令及程序结构27主要内容G92X160.0Y-20.0；（X200，Y20）工件刀具起始点工件坐标系机床坐标系200160120804012010080604020OO′X′Y′YX2.5指令及程序结构28主要内容3）工件坐标设定指令：G54-G59操作者在实际加工前，测量工件原点与机床原点之间的偏置值，并在数控系统中预先设定。这个值叫做“工件零点偏置”。机床原点121工件坐标系1工件坐标系2基本机床坐标系工件零点偏置1工件零点偏置22.5指令及程序结构29(平面)(平面)（平面）4）坐标平面选择指令G17、G18、G192.5指令及程序结构30其它坐标系指令：G52局部坐标系设定G53直接机床坐标系编程参考所用数控系统的编程说明书5）其它坐标系指令2.5指令及程序结构31说明：指令刀具相对于工件以各轴预先设定的速度，从当前位置快速移动到程序段指令的定位目标点示例：G90G00X100Y10Z150G91G00X10Y-100Z-1302.5.3.2与控制方式有关的指令1）快速定位指令：G002.5指令及程序结构32-G90G00X100Y100Z100G90G00X200Y100Z100G90G00X200Y200Z100G90G00X100Y200Z100G90G00X100Y100Z100G90G00X100Y100Z100X200Z200X100Y100模态指令与非模态的含义2.5指令及程序结构非模态G功能:只在所规定的程序段中有效，程序段结束时被注销。模态G功能：一组可相互注销的G功能，这些功能一旦被执行，则一直有效，直到被同一组的G功能注销为止。33格式：G01X_Y_Z_F_-X_Y_Z_:终点位置-F_:合成的进给速度说明：指令刀具以联动的方式，按F规定的合成进给速度，从当前位置按线性路线(联动直线轴的合成轨迹为直线)移动到程序段指令的终点.示例：G90G01X100Y100Z100F200G91G01X-100Y130Z110F2002）直线进给指令：G012.5指令及程序结构34G01与G00的区别G00各轴独自以最大速度运动G01各轴联动以指令速度为合成速度运动OXYBA20901545G01G90G01X90Y45F800从A移动到B实际路径2.5指令及程序结构35OXYBA20901545G00G90G00X90Y45从A移动到B实际路径502.5指令及程序结构36课堂练习：试用G01完成下图轨迹O点为起刀点，A点为第一点OXYCA202040BD602.5指令及程序结构37作用：圆弧进给，G02：顺时针圆弧；G03:逆时针圆弧性质：模态功能格式：3）圆弧进给指令:G02、G032.5指令及程序结构____;_______________0302)18(FRKIZXGGG___;_______________0302)19(FRKJZYGGGXY平面XZ平面YZ平面38格式说明:•G17XY平面•G18XZ平面•G19YZ平面•XYZ:圆弧终点，在G90时为圆弧终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为圆弧终点相对于圆弧起点的位移量•IJK:圆心相对于圆弧起点的偏移值,等于圆心的坐标减去圆弧起点的坐标•R:圆弧半径，当圆弧圆心角小于180°时，R为正值，否则R为负值•F:被编程的两个轴的合成进给速度2.5指令及程序结构39XOZABR30i）从A点顺时针一周时G90G02X0Z30I0K-30F300G91G02X0Z0I0K-30F300(ii)从B点逆时针一周时G90G03X30Z0I30K0F300G91G03X0Z0I30K0F3002.5指令及程序结构整圆编程示例40整圆编程示例G032.5指令及程序结构OXYG03G17…G90G03X60Y10I40J0F300……(60,10)(20,10)…G91G03X0Y0I40J0F300…412.5指令及程序结构整圆编程示例G02OXYG02