数控编程与加工技术第四章

时间：2025-07-13

第四章数控编程基础

2.1 概述(数控编程)2.1.1 数控编程的基本概念数控机床是按事先编好的程序进行工作的。应把待加工零件的工艺参数、刀具轨迹、切削参数等等，按照规定的代码及格式编写程序单，并输入到的数控装置里用于控制机床动作。 2.1.2 编程的内容及步骤

1.确定加工方案零件的：材料选择：合适的数控机床形状合适的刀具尺寸合适的夹具精度要求合适的装夹方法热处理硬度

2.工艺处理

确定以下参数：1)对刀点 2)换刀点 3)走刀路线 4)切削参数：主轴转速下刀深度走刀速度

3.数学处理数学处理有两个含义：

1) 编程中需知道工件每段轮廓的起点、终点及线形。其中一些参数是不能从零件的设计图纸直接得出的，需要计算，如某些角度的直线到圆弧的切点。 2)数控机床一般只能加工直线或圆弧。若工件表面的轮廓是其它线形，例如渐开线等，则应该用直线和圆弧去拟合之。更加复杂的轮廓需要用计算机才能进行拟合并进而进行数学处理。(得到拟合线的起点、终点、线形等)4

4.编写程序

根据所用机床和刀具以及指令格式，按照轮廓段逐段编写程序，一段轮廓用一行程序来表现(加工)。 (故有时称一行程序为一程序段)

5.制备程序控制介质(1) 现有机床程序可以用Windows的写字板平台编制，并保存在内存中，用U盘作为附件带出来，现已经发展到使用网络传递程序

(2)通过数控机床备有的RS232串行口将程序输入到数控机床里也可以完成编程工作。 (3)主要学习直接将程序从机床面板上输入 5

4.1.3 数控编程方法有3种编程方法：1)手工编程 2)APT语言 3)交互式图形编程

1)手工编程当零件轮廓比较简单时可以用手工编程(零件轮廓仅由直线和圆弧组成)。2)APT 语言编程此种方法现在已走下坡路，这里不作介绍

3)交互式图形编程有的软件能在三维造型的基础上通过交互式对话自动生成数控程序。常用的软件有Mastercam;制造工程师(CAXA);开目CAD等。其中民族产品CAXA还是比较好用的。当零件轮廓比较复杂时应该用自动编程6

4.2 数控编程基础 4.2.1 编程的几何基础

1)机床坐标系机床使用笛卡尔直角坐标系，如图所示：

X、Y、Z为移动坐标，A、B、C为旋转坐标。实行右手定则7

2)轴及方向的规定

(1)Z轴与机床主轴线平行的坐标轴为Z轴，远离工件的方向为Z轴的正

向

立式铣床

卧式铣镗床

数控车床8

2)X轴 X轴一般是行程最长的运动轴：对铣镗类机

床而言操作者面前的轴就是X轴，车床的 X轴就是与主轴垂直方向

3)Y轴用右手定则确定之。车床没有Y轴 4)回转轴绕X轴旋转的刀具(工件)称为A轴，其+ 方向由右手定则确定。绕Y轴旋转的刀具(工件)称为B轴，其+方向由右手定则确定。绕Z轴旋转的刀具(工件)称为C轴， 9

3. 坐标系: 机床坐标系工件坐标系(编程坐标系)

由于机床坐标系的原点在机床的固定位置(顶点上),对于编程时的位置计算极不方便，人们习惯于以图纸设计基准为加工基准，也就是采用工件坐标系进行位置计算…..而将工件坐标系的原点在机床坐标系的位置关系(相对差值)记录下来------这就是确定工件坐标系。工件坐标系可以有6个，这可以方便工作台上几个工件的编程。用G54~G59等代码记录

确定工件坐标系有2种方法：(1)确定法 G50 (2)选(择确)定法 G54~G5910

4.2.2 数控系统的指令代码

我国参照国际标准对数控程序里代码的含义及格式制定了标准。 (但是该标准无强制性，各厂家独出心裁花样百出)我们学习的是一般情况下的指令。真正工作时需参考机床厂的使用说明书 2.3.1 程序结构与格式 1.程序的地址、数据和字英文字母及字符：地址 1~9、+、-、.:数字 2. 程序段与程序组成一句程序一段轮廓 ------ 程序段11

% O0024 N10 G54 G90 G49 G80 N20 M06 T01 N30 S1000 M03 N40 G00 X0.0 Y0.0 M08 N50 Z20. N60 G01 Z-6.F100.; N70 X10. Y10.; N80 G00 Z100.; N90 M09; N95 M30; %

以%开始程序编号(程序名) 以绝对坐标编程G54定坐标系退出固定循环(清零)

换1#刀具启动主轴其转速1000rpm 快速移刀到X=0 Y=0处打开冷却系统抬刀(向上)20mm 向下进刀26mm f=100 ------加工程序已完成以%收尾

指令代码模态 G00 G01 G02 1 1 1

功能说明快速定位运动直线插补顺时针圆弧插补

指令代码 G44 G54~59 G73~85

模态 1 1 1

功能说明刀具长度负补偿选定工件坐标系 1~6 固定循环用指令

G03G04

逆时针圆弧插补暂停

G90G91

用绝对坐标编程用相对坐标编程

G17~1 9G20