1、机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering Henan Polytechnic University 主主 讲：童景琳讲：童景琳 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 2012-03 数控基础知识简介数控基础知识简介 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 主要内容主要内容 数控技术概述数控技术概述 数控编程基础数控编程基础 常用准备功能指令的编程方法常用准备功能指令的编程方法 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School o
2、f Mechanical and Power Engineering 数数 控控 技技 术术 概概 述述 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 示例 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 普通车床加工 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 数控车床加工 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and
3、Power Engineering7 n 数字控制数字控制（Numerical Control TechnologyNumerical Control Technology， NCNC）是一种借助数字化信息（数字、字符）对）是一种借助数字化信息（数字、字符）对 某一工作过程（如加工、测量、装配等）发出某一工作过程（如加工、测量、装配等）发出 指令并实现自动控制的技术。指令并实现自动控制的技术。 数控系统数控系统（Numerical Control SystemNumerical Control System）采用）采用 数字控制技术的自动控制系统。数字控制技术的自动控制系统。 数控机床数控机床
4、（Numerical Control Machine ToolsNumerical Control Machine Tools） 是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自 动控制的一类机床。数控机床是一种装有程序动控制的一类机床。数控机床是一种装有程序 控制系统（数控系统）的高效自动化机床。是控制系统（数控系统）的高效自动化机床。是 数控技术典型应用的例子。数控技术典型应用的例子。 1-1 1-1 数控系统及数控机床的基本概念数控系统及数控机床的基本概念 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power
5、Engineering 第第1章章 绪绪 论论 1、数控技术的发展历程及趋势 在汽车、拖拉机等大量生产的工业部门中，大都采用 自动机床、组合机床和自动线。但这种设备的第一次投资 费用大，生产准备时间长，这与改型频繁、精度要求高、 零件形状复杂的舰船和宇航，以及其他国防工业的要求不 相适应。如果采用仿形机床，则要制造靠模，不仅生产周 期长，精度亦受限制。 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 第第1章章 绪绪 论论 数控系统的产生 第二次世界大战以后，美国为了加速飞机工业的发展，第二次世界大战以后，美国为了加速
6、飞机工业的发展， 要求革新一种样板加工的设备。要求革新一种样板加工的设备。 19481948年，美国帕森斯年，美国帕森斯 (Parsons)(Parsons)公司在研制加工直升飞机叶片轮廓检查用样板的机公司在研制加工直升飞机叶片轮廓检查用样板的机 床时，提出了数控机床的初始设想。床时，提出了数控机床的初始设想。 19521952年，美国帕森斯公司和麻省理工学院年，美国帕森斯公司和麻省理工学院（M.I.T）研制研制 成功了世界上第一台成功了世界上第一台三坐标三坐标数控机床。数控机床。 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engine
7、ering 第第1章章 绪绪 论论 数控系统的发展历程 半个多世纪以来，数控技术得到了迅猛发展，加工精度和生产效 率不断提高。数控机床发展至今已经历了三个阶段和八代： p在体系结构上，数控系统经历了三个阶段： 1952-1970：NC（硬线数控） 1970- ：CNC（计算机数控） 1994- ：PC-NC（PC数控） p从硬件角度看，数控系统经历了八代发展： NCNC（以电子管、晶体管和小规模集成电路应用为标志（以电子管、晶体管和小规模集成电路应用为标志 ） CNCCNC（以小型计算机、微机、超大规模集成电路、（以小型计算机、微机、超大规模集成电路、3232位微机位微机 应用于数控系统为标志
8、应用于数控系统为标志 ） PC-NCPC-NC（借助（借助PCPC机丰富的软硬件资源机丰富的软硬件资源 ） 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 第第1章章 绪绪 论论 数控系统的发展趋势 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 融合了PC的CNC基于PC的CNC n利用通用PC可以制造出廉 价的NC n因作为NC的控制功能较 低，故无法做到高速、高精 度的控制。 PC部与CNC部的融合 Fanuc, Vickers, Sie
9、mens PC 伺服系统 1997年左右 CNC部 PC部 伺服系统 + 现在被称之为现在被称之为 开放式开放式CNCCNC的数控系统的数控系统 1998年 伺服系统 融合了PC的CNC 现在的CNC 伺服系统 CNC 今后仍会作为特定机械的CNC继续生存 根据客户希望作成画面。 各种电脑通讯功能。 大容量存储需求。 丰富的软硬件资源 现代制造对PC-NC的期望： 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 2 2）数控机床结构功能的发展）数控机床结构功能的发展 v19591959年：美国克耐年：美国克耐杜列克杜列
10、克 首次开发成功加工中心首次开发成功加工中心 （Machine Center,MCMachine Center,MC）。）。 1.1 数控机床的产生和发展过程数控机床的产生和发展过程 2.2.数控机床的发展数控机床的发展 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering v19671967年：英国出现多台数控机床连接而成的柔性加工系统年：英国出现多台数控机床连接而成的柔性加工系统, ,即最即最 早的柔性制造系统（早的柔性制造系统（Flexible Manufacturing SystemFlexible Manufact
11、uring System，FMSFMS）。）。 2 2）数控机床结构功能的发展）数控机床结构功能的发展 1.1 数控机床的产生和发展过程数控机床的产生和发展过程 2.2.数控机床的发展数控机床的发展 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering v2020世纪世纪6060年代末：出现直接数控系统（年代末：出现直接数控系统（DNCDNC）。）。 用电子计算机对具有数控装置的机床群直接进行联机控制和管用电子计算机对具有数控装置的机床群直接进行联机控制和管 理，直接数控（理，直接数控（Direct Numerical Co
12、ntrolDirect Numerical Control，DNCDNC）又称群控。）又称群控。 直接数控系统分为两种类型。用通用计算机加数控装置构成的直接数控系统分为两种类型。用通用计算机加数控装置构成的 直接数控系统；用通用计算机加计算机数控装置构成的直接数控系直接数控系统；用通用计算机加计算机数控装置构成的直接数控系 统。统。 2 2）数控机床结构功能的发展）数控机床结构功能的发展 1.1 数控机床的产生和发展过程数控机床的产生和发展过程 2.2.数控机床的发展数控机床的发展 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engine
13、ering v19771977年：美国开始研究并应用计算机集成制造系统。年：美国开始研究并应用计算机集成制造系统。 2 2）数控机床结构功能的发展）数控机床结构功能的发展 1.1 数控机床的产生和发展过程数控机床的产生和发展过程 2.2.数控机床的发展数控机床的发展 计算机集成制造系统计算机集成制造系统(Computer Integrated Manufacturing (Computer Integrated Manufacturing SystemSystem，CIMS)CIMS)是随着计算机辅助设计与制造的发展而产生的。它是随着计算机辅助设计与制造的发展而产生的。它 是在信息技术自动化技
14、术与制造的基础上，通过计算机技术把分散是在信息技术自动化技术与制造的基础上，通过计算机技术把分散 在产品设计制造过程中各种孤立的自动化子系统有机地集成起来，在产品设计制造过程中各种孤立的自动化子系统有机地集成起来， 形成适用于多品种、小批量生产，实现整体效益的集成化和智能化形成适用于多品种、小批量生产，实现整体效益的集成化和智能化 制造系统。它包含：管理信息系统、计算机辅助设计系统和计算机制造系统。它包含：管理信息系统、计算机辅助设计系统和计算机 辅助制造系统。辅助制造系统。 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineeri
15、ng v2020世纪世纪8080年代初：出现加工中心年代初：出现加工中心 ;虽不复杂但编程工作量很大的零件（如有数千虽不复杂但编程工作量很大的零件（如有数千 个孔的零件）个孔的零件）; ;虽不复杂但计算工作量大的零件虽不复杂但计算工作量大的零件( (如轮廓加工时，非圆曲线如轮廓加工时，非圆曲线 的计算的计算) ) 第一节第一节 概述概述 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识 一、一、程序结构程序结构 q程序的构成：程序的构成： O0200 N001 G90 G01
16、X200 Y300 F15 S32 T01 M03； N002 G00 X0 Y0； M30； q构成：构成： 符号符号 字字 程序段程序段 程序程序 q程序段格式：程序段格式： 固定顺序程序段、表格顺序程序段、固定顺序程序段、表格顺序程序段、字地址程序段字地址程序段 程序段程序段 程序名程序名 (O, %, P) 程序程序 字字 尺寸代码尺寸代码 功能代码功能代码 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 常用地址码及其含义常用地址码及其含义 机机 能能地地 址址 码码说说 明明 程序段序号程序段序号N程序段顺
17、序编号地址程序段顺序编号地址 坐标字坐标字 X, Y, Z, U, V, W, P, Q, R; A, B, C, D, E; R; I, J, K; 直线坐标轴直线坐标轴 旋转坐标轴旋转坐标轴 圆弧半径圆弧半径 圆弧中心坐标圆弧中心坐标 准备功能准备功能G指令机床动作方式指令机床动作方式 辅助功能辅助功能M机床辅助动作指令机床辅助动作指令 补偿值补偿值H或或D补偿值地址补偿值地址 切削用量切削用量 S F 主轴转速主轴转速 进给量或进给速度进给量或进给速度 刀具号刀具号T刀库中的刀具编号刀库中的刀具编号 q 字地址程序段的一般格式：字地址程序段的一般格式： N_ G_ X_ Y_ Z_ F_
18、 S_ T_ M_ ; 程序段程序段 准准 备备 尺寸字尺寸字 进进 给给 主轴转速主轴转速 刀刀 具具 辅辅 助助 程序段程序段 序号字序号字 功能字功能字 功能字功能字 功能字功能字 功能字功能字 功能字功能字 结束符结束符 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 二、二、 数控机床的坐标系数控机床的坐标系 坐标轴及运动方向的规定：编程、维修和使用方便，通用性坐标轴及运动方向的规定：编程、维修和使用方便，通用性 qISO标准坐标：标准坐标： 标准坐标系：标准坐标系： “右手直角笛卡儿坐标系右手直角笛卡儿坐标
19、系” 右手螺旋法则右手螺旋法则 回转坐标系回转坐标系：绕：绕X.Y.Z轴转动的圆进给坐标轴分别用轴转动的圆进给坐标轴分别用A.B.C表示，表示， 轴相互关系由右手螺旋法则而定。轴相互关系由右手螺旋法则而定。 正方向正方向：刀具远离工件的方向为坐标轴正方向：刀具远离工件的方向为坐标轴正方向。 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 机床坐标轴机床坐标轴的确定方法：先确定的确定方法：先确定Z轴，再确定轴，再确定X轴。轴。 qZ轴：轴：平行于机床主轴，刀具远离工件的方向为正；平行于机床主轴，刀具远离工件的方向为正；
20、qX轴：轴：与与Z轴垂直，一般为水平方向，并与工件装夹面平行；轴垂直，一般为水平方向，并与工件装夹面平行； qY轴：轴：根据根据X、Z轴，轴，由笛卡儿原则确定。由笛卡儿原则确定。 正正 方方 向向 工件旋转的机床工件旋转的机床：刀具远离工件的方向为坐标轴正刀具远离工件的方向为坐标轴正 方向（如车床、磨床）方向（如车床、磨床） 刀具刀具旋转的机床旋转的机床 Z轴水平轴水平：由主轴尾端向工件看，由主轴尾端向工件看， 右为正（如：右为正（如：卧卧铣床、镗床）铣床、镗床） Z轴垂直轴垂直：面对刀具主轴向立柱看，面对刀具主轴向立柱看， 右为正（如：右为正（如：立立铣床、插齿机）铣床、插齿机） 机械与动力
21、工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 常见机床的坐标轴确定常见机床的坐标轴确定 立式数控铣床立式数控铣床 卧式数控铣床卧式数控铣床 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 常见机床的坐标轴确定常见机床的坐标轴确定 卧式车床卧式车床 在工件旋转的机床上（车床、磨床等），在工件旋转的机床上（车床、磨床等），X X轴的运动方轴的运动方 向是工件的径向并平行于横向拖板，且刀具离开工件旋向是工件的径向并平行于横向拖板，且刀具离开工件旋 转中心的方
22、向是转中心的方向是X X轴的正方向。轴的正方向。 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 常见机床的坐标轴确定常见机床的坐标轴确定 Z Z轴垂直（立式）：轴垂直（立式）： 双立柱机床双立柱机床( (龙门机床龙门机床) )， 面向刀具向左立柱面向刀具向左立柱 看时，看时，X X轴的正方向指向轴的正方向指向 右边。右边。 龙门数控铣床龙门数控铣床 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 2.2.机床坐标系与工件坐标系机床坐标系与工件
23、坐标系 1 1）机床坐标系）机床坐标系 q机床坐标系与机床原点及机床参考点机床坐标系与机床原点及机床参考点 机床坐标系：机床坐标系：数控机床安装调试时便设定好的固定坐标数控机床安装调试时便设定好的固定坐标 系，并系，并设有固定的坐标原点，就是设有固定的坐标原点，就是机床原点机床原点（机械原点（机械原点 ）；是数控是数控机床中所建立的工件坐标系的参考坐标系。机床中所建立的工件坐标系的参考坐标系。 机床原点：机床原点：数控机床进行加工运动的基准参考点，唯一数控机床进行加工运动的基准参考点，唯一 性。性。 注意：机床坐标系一般不作为编程坐标系，仅作为工注意：机床坐标系一般不作为编程坐标系，仅作为工
24、件坐标系的参考坐标系。件坐标系的参考坐标系。 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 机床参考点：机床参考点：也称也称机床零点机床零点，用于对机床运动进行检测和控制，用于对机床运动进行检测和控制 的固定位置点。是机床坐标系中一个固定不变的极限点，是的固定位置点。是机床坐标系中一个固定不变的极限点，是机床各机床各 运动部件的回零点运动部件的回零点，相对于机床原点来讲是一个已知固定值。对数，相对于机床原点来讲是一个已知固定值。对数 控铣床、加工中心而言，机床参考点与机床原点重合，一般取在控铣床、加工中心而言，机床参
25、考点与机床原点重合，一般取在X X 、Y Y、Z Z坐标的正方向极限位置上；对数控车床，机床原点取在卡盘坐标的正方向极限位置上；对数控车床，机床原点取在卡盘 右端面与旋转中心线的交点之处，机床参考点在车刀退离主轴端面右端面与旋转中心线的交点之处，机床参考点在车刀退离主轴端面 和旋转中心线最远的某一固定点。和旋转中心线最远的某一固定点。 +X 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 2 2）工件坐标系与工件原点（编程坐标系）工件坐标系与工件原点（编程坐标系） q工件原点：工件原点：为编程方便在零件、工装夹具上选定
26、的某一点为编程方便在零件、工装夹具上选定的某一点 或与之相关的点。该点也可以是对刀点重合；或与之相关的点。该点也可以是对刀点重合； q工件坐标系：工件坐标系：以工件原点为零点建立的一个坐标系，编程以工件原点为零点建立的一个坐标系，编程 时，所有的尺寸都基于此坐标系计算；时，所有的尺寸都基于此坐标系计算； q工件原点偏置工件原点偏置：工件随夹具在机床上安装后，工件原点与工件随夹具在机床上安装后，工件原点与 机床原点间的距离。机床原点间的距离。 注意：现代数控机床均可设置多个工件坐标系，在加注意：现代数控机床均可设置多个工件坐标系，在加 工时通过工时通过G指令进行切换。指令进行切换。 机械与动力工
27、程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 2 2）工件坐标系与工件原点）工件坐标系与工件原点 工件原点的设置一般应遵循下列原则工件原点的设置一般应遵循下列原则： 工件原点选在工件图形的尺寸基准上，以利于编程；工件原点选在工件图形的尺寸基准上，以利于编程； 工件原点尽量选在尺寸精度高、表面粗糙度值小的工件表工件原点尽量选在尺寸精度高、表面粗糙度值小的工件表 面上；可提高工件的加工精度和一致性。面上；可提高工件的加工精度和一致性。 工件原点最好选在工件的对称中心上；工件原点最好选在工件的对称中心上； 要便于测量和检验。要便于测量
28、和检验。 注意：设定编程坐标系时，假定工件固定不动，用刀具运注意：设定编程坐标系时，假定工件固定不动，用刀具运 动的坐标系来编程。动的坐标系来编程。 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 3 3）机床坐标系与工件坐标系的关系）机床坐标系与工件坐标系的关系 机床坐标系与工件坐标系的相应坐标轴一般相平行，方向机床坐标系与工件坐标系的相应坐标轴一般相平行，方向 也相同，但原点不同。也相同，但原点不同。 工件原点与机床原点间的距离称为工件原点与机床原点间的距离称为工件原点偏置工件原点偏置，加工时，加工时 ，这个偏置值
29、需预先输入到数控系统中。，这个偏置值需预先输入到数控系统中。 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识 Y 轴轴 偏偏 置置 量量 X轴偏置量轴偏置量 工件原点工件原点 Z轴偏置量轴偏置量 Y轴轴 机床原点机床原点 X轴轴 Z轴轴 卧式数控机床的坐标系卧式数控机床的坐标系 X轴轴 Z 轴轴 偏偏 置置 量量 Y轴轴 Y轴偏置量轴偏置量 X轴偏置量轴偏置量 机床原点机床原点 工件原点工件原点 立式数控机床的坐标系立式数控机床的坐标系 Z轴轴 机械与动力工程学院机械与动力工
30、程学院 School of Mechanical and Power Engineering 3.3.绝对坐标系和增量坐标系绝对坐标系和增量坐标系 q绝对坐标系：绝对坐标系：所有坐标值均从坐标原点计量的坐标系。所所有坐标值均从坐标原点计量的坐标系。所 用的编程指令称为绝对指令。绝对坐标常用用的编程指令称为绝对指令。绝对坐标常用X X、Y Y、Z Z代码代码 表示。表示。 q增量坐标系：增量坐标系：运动轨迹的终点坐标值相对于起点计量的坐运动轨迹的终点坐标值相对于起点计量的坐 标系，其坐标原点是移动的。所用的编程指令称为增量指标系，其坐标原点是移动的。所用的编程指令称为增量指 令。增量坐标常用令。
31、增量坐标常用U U、V V、W W代码表示。代码表示。 如图，如图，加工直线加工直线AB，在绝对坐标，在绝对坐标 系中表示系中表示B点坐标值：点坐标值：XB30，YB 50；在增量坐标系中表示；在增量坐标系中表示B点坐点坐 标值为：标值为：UB20，VB30。 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识 三、功能代码简介三、功能代码简介 常用编程指令主要用来描述机床的运动方式、加工类别常用编程指令主要用来描述机床的运动方式、加工类别 、主轴的启停、冷却液的开关、主轴转速、
32、进给速度、刀具、主轴的启停、冷却液的开关、主轴转速、进给速度、刀具 选择等。选择等。(G M F S T X Y Z ) q代码：代码： 是文字、数字、符号以及它们组合的总称，又称指令。是文字、数字、符号以及它们组合的总称，又称指令。 它是程序的最小单元。它是程序的最小单元。 经过多年的发展，程序用代码已标准化经过多年的发展，程序用代码已标准化，现在有，现在有ISO（ International Standardization Organization）和）和EIA (Electronic Industries Association)两种。两种。 输入方式：穿孔带输入方式：穿孔带 、磁带、磁
33、盘、手动数据或计算机通信输入等。、磁带、磁盘、手动数据或计算机通信输入等。 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 准备功能指令（准备功能指令（G指令）指令） 辅助功能指令（辅助功能指令（M指令）指令） F、S、T代码代码 三、常用功能代码三、常用功能代码 第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 1 1、准备功能指令（、准备功能指令（G指令）指令） 用于建立机床加工机能，规定机床运动线
34、型、坐标系、坐标用于建立机床加工机能，规定机床运动线型、坐标系、坐标 平面、刀具补偿、暂停等操作，分模态代码和非模态代码。平面、刀具补偿、暂停等操作，分模态代码和非模态代码。 q 模态代码（续效代码）模态代码（续效代码）：一经使用，便保持有效到以后的一经使用，便保持有效到以后的 程序段中，遇同组代码失效。程序段中，遇同组代码失效。 q 非模态代码（非续效代码）：非模态代码（非续效代码）：只在本程序段有效只在本程序段有效。 q 书写格式：书写格式： G_ _ (0099 , G_ _ _) 例例：N001 G00 X30 Y40 Z0; N005 Z-10; N007 G00 G92 X80 Y
35、70 ; N009 G01 G41 X50 Y50 Z0; 第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 2、辅助功能指令（、辅助功能指令（M指令）指令） q功能：功能：控制机床及其辅助装置的通断的指令。如开、控制机床及其辅助装置的通断的指令。如开、 停冷停冷 却泵；主轴正反转、停转；程序结束等；却泵；主轴正反转、停转；程序结束等； q组成：组成：M后带后带23位数字组成，共有位数字组成，共有1001000种。有模态种。有模态 （续效）指令与非模态（非续效）指令之分。（续效
36、）指令与非模态（非续效）指令之分。 q书写格式：书写格式： M_ _ ( 0099 ) M00程序停止（无条件停止）；程序停止（无条件停止）； M01计划停止；计划停止； M02程序结束程序结束； M03，M04，M05主轴正转，反转，停转；主轴正转，反转，停转； M06换刀指令，用于加工中心换刀前的准备动作；换刀指令，用于加工中心换刀前的准备动作； M07，M08 冷却液开；冷却液开； M09 冷却液停；冷却液停； M10，M11 运动部件的夹紧与松开；运动部件的夹紧与松开； M19主轴定向停止；主轴定向停止； M30程序结束程序结束，与，与M02基本相同，不同之处是，光标返回程序头基本相同
37、，不同之处是，光标返回程序头 位置，不管位置，不管M30后是否还有其他程序段。换工件时用。后是否还有其他程序段。换工件时用。 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 3、F、S、T代码代码 qF代码：代码：进给功能，续校代码，进给功能，续校代码，mm/min(进给速度进给速度)、mm/r(转转 速速) 直接指定法：直接指定法：F后带若干位数字，如后带若干位数字，如F150, F3500等。后等。后 面所带的数字表示实际的速度值，上述两个指令分别表面所带的数字表示实际的速度值，上述两个指令分别表 示示F=150m
38、m/min；F=3500mm/min。 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 3、F、S、T代码代码 qS代码代码：主轴转速控制指令主轴转速控制指令 S*，用，用S和其后的四位数直接指令主轴的转速。和其后的四位数直接指令主轴的转速。 如如S2000为指令主轴转速为为指令主轴转速为2000r/min，此时，机床主，此时，机床主 传动为无级变速。指令了传动为无级变速。指令了S代码后，代码后，主轴转与不转，主轴转与不转， 是正转还是反转，转后是否停止是正转还是反转，转后是否停止，由控制主轴旋转的由控制主轴旋转的 M
39、代码决定代码决定。在刀具旋转的机床中，主轴旋转单位一。在刀具旋转的机床中，主轴旋转单位一 般采用般采用r/min，但在工件旋转的机床中，可以采用，但在工件旋转的机床中，可以采用 m/min，此时为恒线速度控制。，此时为恒线速度控制。 模态指令，模态指令，S指令只有在主轴速度可调时有效。指令只有在主轴速度可调时有效。 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 3、F、S、T代码代码 qT代码代码：刀具功能代码刀具功能代码 指令格式：指令格式：T* *。 用用T及后面的四位数分别表示选择的及后面的四位数分别表示选择的
40、刀具号刀具号和和刀具补刀具补 偿号偿号。当机床上装有刀库时，使用该指令，使被指令的刀。当机床上装有刀库时，使用该指令，使被指令的刀 具处在换刀位置上。具处在换刀位置上。 如如T0202，执行该指令，将编号为，执行该指令，将编号为T02的刀具转到换刀的刀具转到换刀 位，同时将刀补表中的位，同时将刀补表中的02号刀偏值读入到数控系统中。再号刀偏值读入到数控系统中。再 用换刀指令，将其交换到加工位置上。用换刀指令，将其交换到加工位置上。 第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineerin
41、g 3、F、S、T代码代码 qT代码代码：刀具功能代码刀具功能代码 指令格式：指令格式：T* *。 用用T及后面的四位数分别表示选择的及后面的四位数分别表示选择的刀具号刀具号和和刀具补刀具补 偿号偿号。当机床上装有刀库时，使用该指令，使被指令的刀。当机床上装有刀库时，使用该指令，使被指令的刀 具处在换刀位置上。具处在换刀位置上。 如如T0202，执行该指令，将编号为，执行该指令，将编号为T02的刀具转到换的刀具转到换 刀位，同时将刀补表中的刀位，同时将刀补表中的02号刀偏值读入到数控系统中。号刀偏值读入到数控系统中。 再用换刀指令，将其交换到加工位置上。再用换刀指令，将其交换到加工位置上。 第
42、二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 常用准备功能指令的编程方法常用准备功能指令的编程方法 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 一、与坐标系相关的指令一、与坐标系相关的指令 G90/G91、G92/G54、G17 G19 1. G90、G91绝对坐标指令与增量坐标指令绝对坐标指令与增量坐标指令 G90绝对坐标指令，绝对坐标指令，表示程序中的编程尺寸是在某表示程序中的编程尺寸是在某
43、个坐标系下按其绝对坐标给定的。个坐标系下按其绝对坐标给定的。 G91增量坐标指令，增量坐标指令，表示程序中编程尺寸是相对于表示程序中编程尺寸是相对于 本段的起点，即编程尺寸是本程序段各轴的移动增量，本段的起点，即编程尺寸是本程序段各轴的移动增量， 故故G91又称增量坐标指令。又称增量坐标指令。 注意： 注意： 这两个指令是同组续效指令，也就是说在同一程序段中这两个指令是同组续效指令，也就是说在同一程序段中 只允许用其中之一，而不能同时使用。在缺省的情况下（即只允许用其中之一，而不能同时使用。在缺省的情况下（即 无无G90又无又无G91），默认是在），默认是在G90状态下。状态下。 第三节第三节
44、 常用准备功能指令的编程方法常用准备功能指令的编程方法 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 2 、工件坐标系有关的指令 工件坐标系的建立方法对于不同的系统有所差别，一般工件坐标系的建立方法对于不同的系统有所差别，一般 用零点偏置指令用零点偏置指令G54 59，工件坐标系设定指令，工件坐标系设定指令G50（用（用 于数控车床）或于数控车床）或G92（用于数控铣床和加工中心）、调用（用于数控铣床和加工中心）、调用 刀具长度补偿值等方法。刀具长度补偿值等方法。 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School
45、of Mechanical and Power Engineering 2. G92坐标系设定指令（数控镗铣床类机床）坐标系设定指令（数控镗铣床类机床） 通过设定刀具起点（对刀点）与工件坐标系原点的相对位置关通过设定刀具起点（对刀点）与工件坐标系原点的相对位置关 系系来建立工件坐标系，在程序中，利用来建立工件坐标系，在程序中，利用G92指令及刀具当前位置，建指令及刀具当前位置，建 立新的工件坐标系。（立新的工件坐标系。（ G50 ） 编程格式：编程格式： G92 X a_ Y_b Z_c_ a、b、c为当前刀位点在所设定工件坐标系中的坐标值为当前刀位点在所设定工件坐标系中的坐标值 图说明：图说
46、明： 1 1 车削编程时，车削编程时，X X尺寸字中数值一般用坐标尺寸字中数值一般用坐标 值的值的2 2倍，即用回转中心直径值编程；倍，即用回转中心直径值编程； 2 2 该指令程序段要求坐标值该指令程序段要求坐标值X X、Z Z必须齐全，必须齐全， 不可缺少，并且只能使用绝对坐标值，不可缺少，并且只能使用绝对坐标值， 不能使用增量坐标值；不能使用增量坐标值； 3 3 在一个零件的全部加工程序中，根据需在一个零件的全部加工程序中，根据需 要，可重复设定或改变编程原点。要，可重复设定或改变编程原点。 例例 设置如图所示工件坐标系。设置如图所示工件坐标系。 坐标系设定指令：坐标系设定指令：G92 X
47、400 Z200； 200 400 Op X Z P OP 150 OP 第三节第三节 常用准备功能指令的编程方法常用准备功能指令的编程方法 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 格式：格式： G90 G54 G17 G00 G41(G42) X_ Y_; 2. G54坐标系设定指令（数控镗铣床类机床）坐标系设定指令（数控镗铣床类机床） G54和和G92的区别的区别: G92G92是通过程序来设定、选用加工坐标系的，它所设定的加工坐标系原点是通过程序来设定、选用加工坐标系的，它所设定的加工坐标系原点 与当前刀
48、具所在的位置有关，这一加工原点在机床坐标系中的位置是随与当前刀具所在的位置有关，这一加工原点在机床坐标系中的位置是随 当前刀具位置的变化而改变的。当前刀具位置的变化而改变的。 G54G54是通过是通过MDIMDI在设置参数方式下设定工件加工坐标系的，一旦设定，加在设置参数方式下设定工件加工坐标系的，一旦设定，加 工原点在机床坐标系中的位置是不变的，它与刀具的当前位置无关，除工原点在机床坐标系中的位置是不变的，它与刀具的当前位置无关，除 非再通过非再通过MDIMDI方式修改。方式修改。 G54G54是在加工前设定好的坐标系，在机床坐标系下建立的；是在加工前设定好的坐标系，在机床坐标系下建立的；G
49、92G92是在程序是在程序 中设定的坐标系，是以刀具当前位置建立的。中设定的坐标系，是以刀具当前位置建立的。 G92G92指令设定好以后，系统不产生任何动作，这时刀具已经在加工坐标系指令设定好以后，系统不产生任何动作，这时刀具已经在加工坐标系 中指定的点上。在执行中指定的点上。在执行G54G54指令后，刀具发生移动，到达指定的位置点。指令后，刀具发生移动，到达指定的位置点。 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 3. G17, G18，G19坐标平面设定指令坐标平面设定指令 G17：指定零件进行：指定零件进行
50、xy平面加工平面加工 G18：指定零件进行：指定零件进行zx平面加工平面加工 G19：指定零件进行：指定零件进行yz平面加工平面加工 注：默认值为注：默认值为G17G17 两维平面不必设定（如数控车床两维平面不必设定（如数控车床） 机械与动力工程学院机械与动力工程学院 School of Mechanical and Power Engineering 二、运动控制指令二、运动控制指令 G00，G01，G02/G03，G04 1. G00快速点定位指令快速点定位指令 使刀具以点位控制方式从刀具所在点以数控系统预先调定使刀具以点位控制方式从刀具所在点以数控系统预先调定 的快进速度，快速移动到程序
