第二章 数控机床的程序编制.

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1 第二章 数控机床的程序编制

2 2.2 手工程序编制 一、数控标准 （一）国际标准和国家标准 国际通用标准：
ISO(International Standardization Organization)国际标准化组织标准； EIA(Electronic Industries Association)美国电子工业协会标准； IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)电气与电子工程师协会通用网络标准，也在柔性制造单元和计算机辅助集成系统中采用。 世界上最大的两个标准化组织： IEC(International Electrotechnical Committee)国际电工委员会，主要负责电工和电子领域的标准； ISO主要负责非电工方面的广泛领域的标准。

3 2.2 手工程序编制 ISO主要负责非电工方面的广泛领域的标准。 IEC和ISO下分别设立技术委员会TC(Technical Committee)，TC下又设立分技术委员会。 数控机床标准所对口的标准化机构： ⑴ISO/TC98/SC8电子计算机及信息处理系统技术委员会，其中SC8为数控机械分技术委员会 ⑵ISO/TC184/SC1工业自动化信息处理系统技术委员会，其中SC1为机床数控系统分技术委员会 ⑶IEC/TC44工业机械电气设备技术委员会 ⑷IEC/TC65工业流程测量和控制技术委员会

4 2.2 手工程序编制 我国数控机床的标准包括： 国家标准（GB）、行业标准、部颁标准（JB）、由国家技术监督局，过去称国家标准化局统一管理，并设立了若干专业标准化技术委员会。 （二）常用的数控标准 ⑴数控的名词术语 ⑵数控机床的坐标轴和运动方向 ⑶数控机床的编码符号（ISO代码和EIA代码） ⑷数控编程的程序段格式 ⑸准备功能和辅助功能 ⑹进给功能、主轴功能和刀具功能

5 2.2 手工程序编制 二、程序编制的标准规定和代码 （一）ISO和EIA代码 早期穿孔纸带代码形式：穿孔纸带上的信息必须使用规定的代码，且以一定的格式排列，数控装置读入后才能 对它进行处理。

6 2.2 手工程序编制 1、ISO代码（如P16表2-1） 特点：数字、字母及符号在孔位上有区别；数字编码在第五列或第六列上有孔，字幕编码在第七列上有孔，其它符号在第五至七列没孔或在第六列上有孔；ISO代码是7位补偶码，第八列是补偶位，ISO代码中字母、数字和符号共128个。

7 2.2 手工程序编制

8 2.2 手工程序编制 2、EIA代码（如P17表2-2）

9 2.2 手工程序编制 3、EIA和ISO代码的区别 ⑴字母方面：EIA为小写字母，ISO为大写字母 ⑵程序段结束符不一样：EIA中用EOB（也可用CR），ISO中用LF或NL ⑶EIA中有EOR代码，用于倒带停止，ISO中用% ⑷ISO中有左括号和右括号，两者之间的字符对数控装置没有影响，其中可以插入注释 ⑸ISO中有“：”代码，这个字符表示穿孔带上特定的位置，将穿孔带送到此位置为止，或者返回到此位置，重复使用某一段程序用“：”代码甚为方便 ⑹ISO中的“/”与EIA中的程序段取消具有同样功能 注：美国信息交换标准码（ASCII码）与ISO码相同。

10 2.2 手工程序编制 1．机床坐标系 关于数控机床的坐标轴与运动方向在GB/T 《工业自动化系统与集成 机床数值控制 坐标系和运动命名》标准中已有明确规定，标准中采取的坐标轴和运动方向命名的规则：右手法则

11 （二） 数控机床的坐标轴和运动方向 什么是机床坐标系？ 为了确定机床上的成形运动和辅助运动，必须先确定机床上运动的方向和运动的距离，就需要一个坐标系才能实现，这个坐标系就称为机床坐标系。 1） 机床坐标系的规定 标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔直角坐标系确定。

12 2） 运动方向的确定 数控机床的某一部件运动的正方向规定为增大刀具与工件之间距离的方向。即刀具离开工件的方向便是机床某一运动的正方向。 ① Z坐标的确定。 ② X坐标的确定。

13 也称为机床零点，通过机床参考点间接确定，机床制造厂在机床装配时要使用行程开关和位置检测装置等精确地确定机床参考点的坐标尺寸。
③ Y坐标的确定。 ④ 旋转运动坐标 。 Z X Y X Y Z 3） 机床坐标系的原点 也称为机床零点，通过机床参考点间接确定，机床制造厂在机床装配时要使用行程开关和位置检测装置等精确地确定机床参考点的坐标尺寸。

14 对于多数采用增量式位置检测装置的数控机床，每次机床上电后，必须进行回参考点（也称回零）的运行操作，以建立机床坐标系；对于少数采用绝对式位置检测装置的，可省去这个操作。
2．工件坐标系 工件坐标系是人为设定的，用于确定工件几何图形上各几何要素的位置，为编程提供数据基础，又叫编程坐标系。

15 该坐标系的原点称为编程原点，可以设定在工件（或夹具）的适当位置上。
当工件安装在机床上之后要使工件坐标系原点与机床坐标系原点建立起尺寸联系，工件坐标系的坐标轴及运动方向与机床坐标系保持一致。 工件坐标系的原点由编程人员在工件图样上确定。

16 数控车床上加工工件时，工件原点一般设在主轴中心线与工件右端面（或左端面）的交点处。
数控铣床或加工中心加工工件时，工件原点一般设在进刀方向一侧工件外轮廓表面的某个角或对称中心上。

17 （三） 程序段格式 程序的组成： 程序号 程序段 程序结束 给零件加工程序一个编号 说明该零件加工程序开始
“Oxxxx”， “%”或“P” 给零件加工程序一个编号 程序号 说明该零件加工程序开始 由多个程序段组成加工程序的全部内容，表达数控机床要完成的全部动作。 程序段 以指令M02、M30或M99（作为整个程序的结束符号，来结束零件加工过程 程序结束

18 例： O0001； N002 G92 X40.0 Y30.0； N004 G90 G00 X28. 0 T01 S800 M03； N006 G01 X-8. 0 Y8. 0 F200； N008 X0 Y0； N010 X28. 0 Y30.0； N012 G00 X40.0； N014 M02；

19 程序段格式 零件加工程序是由程序段（block）组成的，每个程序段又由若干个数据字（word）组成，每个字是控制系统的具体指令，它是由表示地址的英文字母、特殊文字和数字集合而成。 程序段格式是指一个程序段中字、字符、数据的安排形式，常用的是字－地址程序段格式。 字－地址程序段格式是由语句字、数据字和程序段结束符组成（各个字的意义如表2-3）。

20 各个字的意义如表2-3

21 各字前有地址，各字的排列顺序要求不严格，数据的位数可多可少，不需要的字以及与上一程序段相同的续效字可以不写。其形式如下：
N＿ G＿ X＿ Y＿ Z＿ F＿ S＿ T＿ M＿ ； 优点： 程序段中所包含的信息可读性高，便于人工修改。 3. 程序段中的“功能字”的意义 （1）程序段序号

22 （2）准备功能字 （3）坐标（尺寸）字 （4）进给功能字 （5）主轴转速功能字 （6）刀具功能字 （7）辅助功能字 （8）程序段结束符 根据需要，程序段还会有插补参数I、J、K，补偿参数D、H代码等。 为了指明不同的程序，在程序的开头加上程序号。如：O1235、%1235等。

23 （四）进给速度和主轴回转速度的表示方法 1、直接指定法 将实际速度的数值直接表示出来，小数点的位置在机床使用说明书中予以规定，一般进给速度单位为mm/min，切削螺纹时，用mm/r；在英制单位中用英寸表示，主轴速度单位用mm/min、m/min和r/m/min等表示。

24 （四）进给速度和主轴回转速度的表示方法 2、等比级数法或二位代码法 二位代码为二位十进制数字，它所表示的速度为公比 的等比级数 ，如F60（或S60），表示速度为1000mm/min（ ），F61代码则表示速度为1120mm/min。

25 （四）进给速度和主轴回转速度的表示方法 3、三、四、五位代码法或“幻3”代码法 这是用3位、4位、5位代码表示进给速度和主轴回转速度的方法，如P21表2-4，由于这种代码法中，使用了一个数字“3”，故又称“幻3”代码法。

26 （四）进给速度和主轴回转速度的表示方法 4、符号法或一位代码法 该代码用一位数字符号表示，它可代表一种速度，其值在机床使用说明书中给予详细规定。 5、进给速率数法(FRN-Feed rate number) 这种代码方法只用来表示进给速度 直线插补时 FRN=V/L· (2.1) 圆弧插补时 FRN=V/R· (2.2) 式中，V（mm/min）——进给速度； L（mm）——直线位移； R（mm）——圆弧半径。