数控机床编程有哪些内容

数控机床程序编制的内容主要包括以下步骤：一．工艺方案分析确定加工对象是否适合于数控加工（形状较复杂，精度一致要求高）,分析哪些部位需要拆铜公!确定碰穿面\擦穿面\分型面等!分析使用的刀具类型和刀具大小!毛坯的选择（对同一批量的毛坯余量和质量应有一定的要求）。工序的划分（尽可能采用一次装夹、集中工序的加工方法）。二．工序详细设计工件的定位与夹紧。工序划分（先大刀后小刀，先粗后精，先主后次，尽量“少换刀”）。刀具选择。确定使用什么加工方法,设置好切削参数。工艺文件编制工序卡（即程序单），走刀路线示意图。程序单包括：程序名称，刀具型号，加工部位与尺寸，装夹示意图三．编写数控加工程序用UG设置编出数控机床规定的指令代码（G，S，M）与程序格式。后处理程序，填写程序单。拷贝程序传送到机床, 程序校核与试切。

数控编程大体经过了机器语言编程、高级语言编程、代码格式编程和人机对话编程与动态仿真这样几个阶段。在上个世纪70年代，美国电子工业协会（EIA）和国际标准化组织（ISO）先后对数控机床坐标轴和运动方向、数控程序编程的代码、字符和程序段格式等制定了若干标准和规范（我国按照ISO标准也制定了相应的国家标准和部颁标准），从而出现了用代码和标示符号，按照严格的格式书写的数控加工源程序——代码格式编程程序。这种编写源程序技术的重大进步，意义极为深远。在这种编程方式出现后，凡是数控系统不论档次高低，均具有编程功能。因为编程过程的大为简化，使得机床 *** 作者只要查阅、细读系统说明书就有能力编程。从而使数控机床走向大范围、广领域的应用。

数控加工程序编制方法主要分为手工编程与自动编程两种：

(1) 手工编程

手工编程是指从零件图纸分析、工艺处理、数值计算、编写程序单、直到程序校核等各步骤的数控编程工作均由人工完成的全过程。手工编程适合于编写进行点位加工或几何形状不太复杂的零件的加工程序，以及程序坐标计算较为简单、程序段不多、程序编制易于实现的场合。这种方法比较简单，容易掌握，适应性较强。手工编程方法是编制加工程序的基础，也是机床现场加工调试的主要方法，对机床 *** 作人员来讲是必须掌握的基本功，其重要性是不容忽视的。

(2) 自动编程

自动编程是指在计算机及相应的软件系统的支持下，自动生成数控加工程序的过程。它充分发挥了计算机快速运算和存储的功能。其特点是采用简单、习惯的语言对加工对象的几何形状、加工工艺、切削参数及辅助信息等内容按规则进行描述，再由计算机自动地进行数值计算、刀具中心运动轨迹计算、后置处理，产生出零件加工程序单，并且对加工过程进行模拟。对于形状复杂，具有非圆曲线轮廓、三维曲面等零件编写加工程序，采用自动编程方法效率高，可靠性好。在编程过程中，程序编制人可及时检查程序是否正确，需要时可及时修改。由于使用计算机代替编程人员完成了繁琐的数值计算工作，并省去了书写程序单等工作量，因而可提高编程效率几十倍乃至上百倍，解决了手工编程无法解决的许多复杂零件的编程难题。

一般说来，数控机床程序编制的内容与步骤包括：分析工件同样、确定加工工艺过程、数值计算、编写零件的加工程序单、程序输入数控系统、校对加工程序和首件试加工。

(1)

分析普通机床工件图样

分析工件的材料、形状、尺寸、精度及毛坯形状和热处理要求等，以便确定该零件是

否适合在数控机床上加工，或适合在哪种类型的数控机床上加工。只有那些属于批量小、形状复杂、精度要求高及生产周期要求短的零件，才量适合数控加工。同时要明确加工内容和要求。

(1)确定普通机床加工工艺过程

在对零件图样作了全面分析的前提下，确定零件的加工方法(如采用的工夹具、装夹定位方法等)、加工路线(如对刀点、换刀点、进给路线)及切削用量等工艺参数(如进给速度、主轴转速、切削宽度和切削深度等)。制定数控加工工艺时，除考虑数控机床使用的合理性及经济性外，还须考虑所用夹具应便于安装，便于协调工件和机床坐标系的尺寸关系，对刀点应选在容易找正井在加工过程中便于检查的位置，进给路线尽量短井使数值计算容易，加工安全可靠等因素。

(3)普通机床数值计算

根据工件图及确定的加工路线和切削用量，计算出数控机床所需的输入数据。数值计算主要包括计算工件轮廓的基点和节点坐标等。

(4)编写普通机床零件的加工程序单

根据加工路线，计算出刀具运动轨迹坐标值和己确定的切削用量以及辅助动作，依据数控装置规定使用的指令代码及程序段格式，逐段编写零件加工程序单。编程人员必须对所用的数控机床的性能、编程指令和代码都非常熟悉，才能正确编写加工程序。

(5)普通机床程序输入数控系统

程序单编好之后，需要通过一定的方法将其输入给数控系统。常用的输入方法有3种：

①手动数据输入。按所编程序单的内容，通过 *** 作数控系统键盘上各数字、字母、符号键进行辅入，同时利用CRT显示内容进行检查。即将程序单的内容直接通过数控系统的键盘手动键入数控系统。②用控制介质输入。控制介质多采用穿孔纸带、磁带、磁盘等。穿孔纸带上的程序代码通过光电阅读机输入数控系统，控制数控机床工作。而磁带、磁盘是通过磁带收录机、磁盘驱动器等装置输入数控系统的。③通过机床的通信接口输入。通过与机床控制的通信接口连接的电缆将数控加工程序直接快速地输入机床的数控装置。

(6)校对普通机床加工程序

通常数控加工程序输入完成后，需要校对其是否有错误。一般是将加工程序上的加工信息插入数控系统进行空运转检验，也可在数控机床上用笔代替刀具，以坐标纸代替工件进行画图模拟加工，以检验机床动作和运动轨迹的正确性。

(7)普通机床首件试加工

校对后的加工程序还不能确定因编程计算不准确或刀具调整不当造成加工的误差大小，因而还必须经过首件试切的方法进行实际检查，进～步考察程序单的正确性并检查工件是否达到加工精度要求。根据试切情况反过来再进行程序单的修改以及采取尺寸补偿措施等，直到加工出满足要求的零件为止。

在攻丝循环G84或反攻丝循环G74的前一程序段指令M29Sx x x x；则机床进入刚性攻丝模态。NC执行到该指令时，主轴停止，然后主轴正转指示灯亮，表示进入刚性攻丝模态，其后的G74或G84循环被称为刚性攻丝循环，由于刚性攻丝循环中，主轴转速和Z轴的进给严格成比例同步，因此可以使用刚性夹持的丝锥进行螺纹孔的加工，并且还可以提高螺纹孔的加工速度，提高加工效率。

G84 Z-（深度）R（安全高度）F（牙距）。

使用刚性攻丝循环需注意以下事项：

1、 G74或G84中指令的F值与M29程序段中指令的S值的比值（F/S）即为螺纹孔的螺距值。

2、 Sx x x x必须小于0617号参数指定的值，否则执行固定循环指令时出现编程报警。

3、 F值必须小于切削进给的上限值4000mm/min即参数0527的规定值，否则出现编程报警。

4、 在M29指令和固定循环的G指令之间不能有S指令或任何坐标运动指令。

5、 不能在攻丝循环模态下指令M29。

6、 不能在取消刚性攻丝模态后的第一个程序段中执行S指令。

7、 不要在试运行状态下执行刚性攻丝指令。

扩展资料

特点

数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作并加工零件。

数控机床与普通机床相比，数控机床有如下特点：

1、加工精度高，具有稳定的加工质量；

2、可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；

3、加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间；

4、机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的3~5倍）；

5、机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；

6、对 *** 作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。

编程技巧

灵活设置参考点

1、BIEJING-FANUC Power Mate O数控车床共有二根轴，即主轴Z和刀具轴X。棒料中心为坐标系原点，各刀接近棒料时，坐标值减小，称之为进刀；反之，坐标值增大，称为退刀。当退到刀具开始时位置时，刀具停止，此位置称为参考点。参考点是编程中一个非常重要的概念，每执行完一次自动循环，刀具都必须返回到这个位置，准备下一次循环。

2、因此，在执行程序前，必须调整刀具及主轴的实际位置与坐标数值保持一致。然而，参考点的实际位置并不是固定不变的，编程人员可以根据零件的直径、所用的刀具的种类、数量调整参考点的位置，缩短刀具的空行程。从而提高效率。

化零为整法

1、在低压电器中，存在大量的短销轴类零件，其长径比大约为2~3，直径多在3mm以下。由于零件几何尺寸较小，普通仪表车床难以装夹，无法保证质量。如果按照常规方法编程，在每一次循环中只加工一个零件，由于轴向尺寸较短，造成机床主轴滑块在床身导轨局部频繁往复，d簧夹头夹紧机构动作频繁。

2、长时间工作之后，便会造成机床导轨局部过度磨损，影响机床的加工精度，严重的甚至会造成机床报废。而d簧夹头夹紧机构的频繁动作，则会导致控制电器的损坏。要解决以上问题，必须加大主轴送进长度和d簧夹头夹紧机构的动作间隔，同时不能降低生产率。

3、由此设想是否可以在一次加工循环中加工数个零件，则主轴送进长度为单件零件长度的数倍 ，甚至可达主轴最大运行距离，而d簧夹头夹紧机构的动作时间间隔相应延长为原来的数倍。更重要的是，原来单件零件的辅助时间分摊在数个零件上，每个零件的辅助时间大为缩短，从而提高了生产效率。

4、为了实现这一设想，我电脑到电脑程序设计中主程序和子程序的概念，如果将涉及零件几何尺寸的命令字段放在一个子程序中，而将有关机床控制的命令字段及切断零件的命令字段放在主程序中，每加工一个零件时，由主程序通过调用子程序命令调用一次子程序，加工完成后，跳转回主程序。

5、需要加工几个零件便调用几次子程序，十分有利于增减每次循环加工零件的数目。通过这种方式编制的加工程序也比较简洁明了，便于修改、维护。值得注意的是，由于子程序的各项参数在每次调用中都保持不变，而主轴的坐标时刻在变化，为与主程序相适应，在子程序中必须采用相对编程语句。

参考资料：

百度百科-数控车床

数控编程方法

数控机床程序编制（又称数控机床编程）是指编程者（程序员或数控机床 *** 作者）根据零件图样和工艺文件的要求，编制出可在数控机床上运行以完成规定加工任务的一系列指令的过程。具体来说，数控机床编程是由分析零件图样和工艺要求开始到程序检验合格为止的全部过程。

数控机床编程步骤

1．分析零件图样和工艺要求

分析零件图样和工艺要求的目的，是为了确定加工方法、制定加工计划，以及确认与生产组织有关的问题，此步骤的内容包括：

确定该零件应安排在哪类或哪台机床上进行加工。 采用何种装夹具或何种装卡位方法。 确定采用何种刀具或采用多少把刀进行加工。 确定加工路线，即选择对刀点、程序起点（又称加工起点，加工起点常与对刀点重合）、走刀路线 、程序终点（程序终点常与程序起点重合）。 确定切削深度和宽度、进给速度、主轴转速等切削参数。 确定加工过程中是否需要提供冷却液、是否需要换刀、何时换刀等。

2．数值计算

根据零件图样几何尺寸，计算零件轮廓数据，或根据零件图样和走刀路线，计算刀具中心（或刀尖）运行轨迹数据。数值计算的最终目的是为了获得数控机床编程所需要的所有相关位置坐标数据。

3．编写加工程序单

常用数控机床编程指令

一组有规定次序的代码符号，可以作为一个信息单元存贮、传递和 *** 作。

坐标字：用来设定机床各坐标的位移量由坐标地址符及数字组成，一般以X、Y、Z、U、V、W等字母开头，后面紧跟“-”或“-”及一串数字。

准备功能字（简称G功能）：

指定机床的运动方式，为数控系统的插补运算作准备由准备功能地址符“G”和两位数字所组成，G功能的代号已标准化，见表2-3；一些多功能机床，已有数字大于100的指令，见表2-4。常用G指令：坐标定位与插补；坐标平面选择；固定循环加工；刀具补偿；绝对坐标及增量坐标等。

辅助功能字：用于机床加工 *** 作时的工艺性指令，以地址符M为首，其后跟二位数字，常用M指令：主轴的转向与启停；冷却液的开与停；程序停止等。

进给功能字：指定刀具相对工件的运动速度进给功能字以地址符“F”为首，后跟一串字代码，单位：mm/min（对数控车床还可为mm/r）三位数代码法：F后跟三位数字，第一位为进给速度的整数位数加“3”，后二位是进给速度的前二位有效数字。如1728mm/min指定为F717。二位数代码法：F后跟二位数字，规定了与00~99相对应的速度表，除00与99外，数字代码由01向98递增时，速度按等比关系上升，公比为112。一位数代码法：对速度档较少的机床F后跟一位数字，即0 ~9来对应十种预定的速度。直接指定法：在F后按照预定的单位直接写上要求的进给速度。

主轴速度功能字：指定主轴旋转速度以地址符S为首，后跟一串数字。单位：r/min,它与进给功能字的指定方法一样。

刀具功能字：用以选择替换的刀具以地址符T为首，其后一般跟二位数字，该数代表刀具的编号。

模态指令和非模态指令 G指令和M指令均有模态和非模态指令之分模态指令：也称续效指令，一经程序段中指定，便一直有效，直到出现同组另一指令或被其他指令取消时才失效。见表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； 非模态指令：非续效指令，仅在出现的程序段中有效，下一段程序需要时必须重写（如G04）。

在完成上述两个步骤之后，即可根据已确定的加工方案（或计划）及数值计算获得的数据，按照数控系统要求的程序格式和代码格式编写加工程序等。编程者除应了解所用数控机床及系统的功能、熟悉程序指令外，还应具备与机械加工有关的工艺知识，才能编制出正确、实用的加工程序。

4．制作控制介质，输入程序信息

程序单完成后，编程者或机床 *** 作者可以通过CNC机床的 *** 作面板，在EDIT方式下直接将程序信息键入CNC系统程序存储器中；也可以根据CNC系统输入、输出装置的不同，先将程序单的程序制作成或转移至某种控制介质上。控制介质大多采用穿孔带，也可以是磁带、磁盘等信息载体，利用穿孔带阅读机或磁带机、磁盘驱动器等输入（输出）装置，可将控制介质上的程序信息输入到CNC系统程序存储器中。

5．程序检验

编制好的程序，在正式用于生产加工前，必须进行程序运行检查。在某些情况下，还需做零件试加工检查。根据检查结果，对程序进行修改和调整，检查--修改--再检查--再修改……这往往要经过多次反复，直到获得完全满足加工要求的程序为止。

上述编程步骤中的各项工作，主要由人工完成，这样的编程方式称为“手式编程”。在各机械制造行业中，均有大量仅由直线、圆弧等几何元素构成的形状并不复杂的零件需要加工。这些零件的数值计算较为简单，程序段数不多，程序检验也容易实现，因而可采用手工编程方式完成编程工作。由于手工编程不需要特别配置专门的编程设备，不同文化程度的人均可掌握和运用，因此在国内外，手工编程仍然是一种运用十分普遍的编程方法。

数控机床编程中的代码

数控机床编程编制过程

把图纸上的工程语言变为数控装置的语言，并把它记录在控制介质上。

数控机床编程的主要内容

分析图样、确定工艺过程：进行零件工艺分析，确定加工路线、切削用量等工艺参数。 数值计算：对形状简单的零件（如直线和圆弧组成的零件）的轮廓加工，计算几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两元素的交点或切点的坐标值等；对形状复杂的零件（如非圆曲线、曲面组成的零件），用直线段或圆弧段逼近，由精度要求计算出节点坐标值，这种情况可用计算机完成数值计算。 编写零件加工程序单编程人员根据数控系统规定的功能指令代码及程序段格式，逐段编写加工程序单。 程序校验与首件试切在有CRT图形显示屏的数控机床上，用模拟刀具与工件切削过程的方法进行检验，此方法只能检验出运动轨迹是否正确，不能查出被加工零件的加工精度，因此，要进行零件首件试切。

数控机床编程程序段格式

每个程序段是由程序段编号，若干个指令（功能字）和程序段结束符号组成。

需要说明的是，数控机床的指令格式在国际上有很多标准，并不完全一致。而随着数控机床的发展，不断改进和创新，其系统功能更加强大和使用方便，在不同数控系统之间，程序格式上存在一定的差异，因此，在具体进行某一数控机床编程时，要仔细了解其数控系统的编程格式，参考该数控机床编程手册。

数控代码

国际标准化组织码：ISO代码

美国电子工业协会标准码：EIA代码

两者表示的符号相同，但编码孔的数目和排列位置不同。其特点为：

EIA码为补奇代码，第5列为补奇列；ISO代码为补偶码，第8列为补偶列。 ISO代码有特征可寻，数字码在第5、6列都有孔，字母码在第7列都有孔；EIA代码无特征。 ISO比EIA代码信息量大。

常用的数控标准有以下几方面：

数控的名词术语； 数控机床的坐标轴和运动方向； 数控机床的字符编码（ISO、EIA） 数控编程的程序段格式； 准备功能（G代码）和辅助功能（M代码）； 进给功能、主轴功能和刀具功能。

我国许多数控标准与ISO标准一致。

数控程序结构

数控程序由程序编号、程序内容和程序结束段组成。例如：

O 001                                             程序编号

N001      G92     X400     Y300 ;

N002      G90 G00 X280 T01 S800 M03 ;

N003      G01 X-80     Y80     F200 ;

N004      X0     Y0 ;                                   程序内容

N005      X280     Y300 ;

N006      G00     X400 ;

N007      M02 ;                                      程序结束段

程序编号

采用程序编号地址码区分存储器中的程序，不同数控系统程序编号地址码不同，如O、P、%等。

程序内容

由若干个程序段组成，每个程序段由一个或多个指令字构成，每个指令字由地址符和数字组成，它代表机床的一个位置或一个动作，每一程序段结束用“；”号。

程序结束段

以程序结束指令M02或M30作为整个程序结束的符号

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