数控车床编程方法简介

任务概述

本任务主要是学习数控编程的方法、编程的格式，编程常用的G、F、M、T指令的含义及使用注意事项，是学习数控车床编程的基础。

任务目标

1.了解数控编程的方法和各自的优缺点。

2.掌握数控加工程序的编制格式。

3.掌握常用G指令的意义。

4.掌握S、F、M、T指令的含义。

知识链接

一、数控车床的编程方式

一般分为手工编程和自动编程两种。

1.手工编程

手工编程就是从分析零件图样、确定加工工艺过程、数值计算、编写零件加工程序单、制作控制介质到程序校验都是由人工完成。它要求编程人员不仅要熟悉数控指令及编程规则，而且还要具备数控加工工艺知识和数值计算能力。对于加工形状简单、计算量小、程序段数不多的零件，采用手工编程较容易，而且经济、省时。因此，在点位加工或直线与圆弧组成的轮廓加工中，手工编程仍广泛应用。对于形状复杂的零件，特别是具有非圆曲线、列表曲线及曲面组成的零件，用手工编程就有一定的困难，出错的概率增大，有时甚至无法编出程序，必须用自动编程的方法编制程序。

2.自动编程

自动编程是指利用计算机专用软件来编制数控加工程序。编程人员只需根据零件图样的要求，使用数控语言，由计算机自动地进行数值计算及后置处理，编写出零件加工程序单，加工程序通过直接通信的方式送入数控机床，指挥机床工作。自动编程使得一些计算烦琐、手工编程困难或无法编出的程序能够顺利地完成。

二、数控加工程序的结构和格式

1.程序结构

一个完整的零件加工程序，由程序名、程序内容和程序结束三部分组成。如下所示。

（1）程序名

为了区分存储器中的程序，数控机床里的每一个程序都要有一个程序编号，一般以字母“O”开头，随机床而异，后面紧跟若干位数字组成。数字的位数由系统说明书规定，常见的是四位，数字前面的O可以省略不写。FANUC系统通常以字母“O”开头，如O0003可写作O3，这种形式的程序名也可称作程序号。

程序名用哪种形式是由数控系统决定的。程序名位于程序的开头，需要单独占用一行。

（2）程序内容

程序内容部分是整个程序的核心，由许多程序段组成。程序段之间以程序段结束符相隔（如上例中的“；”）。程序内容用以指定加工顺序、刀具运动轨迹以及机床的各种辅助动作。

（3）程序结束

一般以M02或M30指令作为主程序的结束标志，虽然M02与M03允许与其他程序字合用一个程序段，但最好还是将其单列一段，或者只与顺序号共用一个程序段。如上面程序中的“N80 M30”。

2.程序段格式

程序段格式，是指程序段的书写规则。程序段由若干程序字组成，每个程序字又是由字母（地址）和数字组成，即程序字组成程序段，程序段组成数控程序。

程序段格式如下所示：

3.程序段内各字说明

程序段内各字说明见下表1-1-2：

表1-1-2　程序段内各字说明

三、数控系统准备功能指令（G代码）

用来指定机床动作方式的功能。通常用地址字G和后面的二位数字来表示。数控车床常用的G功能见下表1-1-3。

表1-1-3　准备功能G代码

(www.xing528.com)

注意要点：

G代码有非模态G代码和模态G代码之分，非模态G代码只限于被指令的程序段中有效；模态G代码，在同组G代码出现之前，其G代码一直有效。

（1）00组的G代码属于非模组的G代码，只限定在被指令的程序段中有效。其他均为模态G代码，具有延续性，在后续程序段中，只要同组其他G代码未出现之前一直有效。

（2）在同一程序段中可以指定不同组的几个G代码，若在同一程序段内指定同一组的G代码，则后一个G代码有效。

（3）在固定循环的程序段中，若指定01组的G代码，固定循环会自动被注销。01组G代码，不受固定循环G代码的影响。

（4）如果在程序中指令了G代码表中没有列出的G代码，则显示报警。

（5）不同数控系统其G代码并非一致，即便相同型号的数控系统，G代码也未必完全相同。编程时一定要根据机床说明书中所规定的代码进行编程。

四、辅助功能指令（M代码）

辅助功能指令，也称为M功能或M代码。代码是以字母（称为地址符）M为首，后面紧跟1～2位数字组成，例如MO 1、M03、M19等。M代码是控制机床“开—关”功能的指令，主要用于完成加工操作时的一些辅助动作。常用的M功能见表1-1-4。

表1-1-4　辅助功能M代码

1.程序停止（M00）

在完成该程序段的其他指令后，用以停止主轴转动、进给和冷却液，以便执行某一固定的手动操作，如加工中需要手动变速、停车检查、测量零件或手动换刀和交接班等。当重按“启动键”后，便可继续执行下一段程序段。

2.计划停止指令（M01）

M01指令是选择停止，和M00指令相似，所不同的是在面板上“选择停止”按钮被按下时，M0 1才有效，否则机床仍不停地继续执行后续的程序段。该指令常用于工件关键尺寸的停机抽样检查等情况。当检查完毕后，按“启动”键将继续执行以后的程序。

3.程序结束指令（M02和M30）

M02和M30是程序结束指令，执行时使主轴、进给、冷却全部停止并使系统复位，加工结束。M30指令还兼有控制返回零件程序头（%）的作用，所以使用M30的程序段结束后，若再次按循环启动键，将从程序的第一段重新执行；而使用M02的程序段结束后，若要重新执行该程序就得再进行调用。

4.主轴正转、反转、停指令

M03、M04指令使主轴正、反转。与同段其他指令一起开始执行。所谓正转是沿主轴轴线向正Z方向看，沿顺时针方向旋转；逆时针方向则为反转。也可用右手定则判断：用右手拇指代表正Z方向，紧握四指则代表主轴正转方向。M05指令使主轴停止，是在该程序段其他指令执行完成后才停止的。

五、进给速度指令F、主轴转速指令S和刀具功能指令T

1.进给速度指令F

速度指令是用来指定刀具的进给速度，由地址F和其后面的数字组成，通常有两种表示形式，一种是刀具每分钟的进给量，其单位为mm/min，一种是主轴每转时刀具的进给量，其单位是mm/r。如：F0.3表示切削进给速度为0.3 mm/r，F150表示进给速度为150 mm/min。

F指令是一个模态指令，在未出现新的F指令以前，F指令在后面的程序中一直有效。

2.主轴转速指令（S功能）

主轴的转速是用来指令机床主轴转速（切削速度）的功能，由地址S和后面的数字组成，单位是r/min，如指定机床转速为1500 r/min时，可以写成S1500即可。

S指令也是模态指令，在未出现新的S指令之前，S指令在后面的程序中一直有效。S指令可写成单独的一个程序段，不同的程序段，可根据需要改变主轴转速。

3.刀具功能指令（T功能）

刀具功能是由地址码T和若干位数字组成，数字用来表示刀具号和刀具补偿号，数字的位数由系统决定。FANUC系统中由T和四位数字组成，前两位表示刀具号，后两位表示刀具补偿号。例如T0202，前02表示2号刀具，后02表示刀具补偿号。每把刀结束加工后要取消补偿，例如T0200，00表示取消2号刀具的补偿。

任务实施

1.讲解学习常用编程方法。

2.学习常用编程格式及含义。

3.讲解G、M、S、F、T指令的功用、组成和使用注意事项。

思考练习

1.数控编程的常用方法有几种？

2.数控编程的格式是怎样的？

3.常用的编程G指令有哪些？

4.M、F、S、T指令如何使用？