[课程引入]
1、数控加工程序由哪些内容构成？格式如何？
[学习目标]
1、知识目标：掌握数控加工程序代码含义
2、情感目标：培养严谨细致的工匠精神
3、能力目标：培养独立分析问题和解决问题的能力
[理论知识]
一、数控程序的格式
1、程序的结构
一个完整的程序由程序号、程序内容和程序结束三部分组成。程序内容则由若干程序段组成，程序段由若干字组成，每个字又由字母和数字组成。
（1）程序号
程序号为程序的开始部分，一般由规定的英文字母开头，后面紧跟若干位数字组成。在数控系统中，常采用英文字母“O”开头加4位数字组成。
（2）程序内容
程序内容是整个程序的核心，由许多程序段组成，每个程序段由一个或多个指令组成，表示数控机床要完成的全部动作。
（3）程序结束
以程序结束指令M02或M30作为整个程序结束的符号。
二、程序段格式
数控程序由程序段组成，程序段由若干个程序字（功能字）组成，用来表示机床执行的某一个或一组动作。程序字由英文字母表示的地址符和若干位数字组成。
字一地址可变程序段格式由程序段号、程序字和程序段结束符组成。见表1 字一地址可变程序段格式。
表1 字一地址可变程序段格式 | ||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
N_ | G_ | X_ U_ P_ | Y_ V_ Q_ | Z_ W_ R_ | I_ J_ K_ R_ | F_ | S_ | T_ | M_ | ； |
程序段号 | 准备 功能字 | 尺寸字 | 进给 功能字 | 主轴 功能字 | 刀具 功能字 | 辅助 功能字 | 结束 代码 | |||
1、程序段号
程序段号位于程序段之首，由地址码N和后面的数字组成。数控程序是按程序段的先后顺序执行的，与段号大小无关，用于程序的校对和检索修改。
2、程序字
程序字由地址符、数字和符号组成，字的功能类别由地址符决定，字的排列顺序要求不太严格，数据的位数可多可少。地址符的含义见表2。
表2 程序字与地址符的意义 | |||
程序字 | 地址符 | 意义 | 说明 |
程序号 | O、P、%， | 用于指定程序的编号 | 主程序编号，子程序编号 |
程序段号 | N | 又称顺序号，是程序段的名称 | 由地址码N和后面的若干位数字组成 |
准备功能字 | G | 用于控制系统动作方式的指令 | 用地址符G和两位数字表示，从G00--G99共100种。G功能是使数控机床做好某种操作准备的指令，如G01表示直线插补运动 |
尺寸字 | X、Y、Z、U、V、W、R、A、B、C、I、J、K | 用于确定加工时刀具运动的坐标位置 | x、Y、z用于确定终点的直线坐标尺寸，A、B、C用于确定附加轴终点的角度坐标尺寸，I、J、K用于确定圆圆弧的圆心坐标，R用于确定圆弧半径 |
补偿功能 | D、H | 用于补偿号的指定 | D通常为刀具半径补偿号指定，H为刀具长度补偿号的指定 |
进给功能字 | F | 用于指定切削的进给速度 | 表示刀具中心运动时的进给速度，由地址码F和后面数字构成。单位为mm／min或mm／r |
主轴转速功能字 | S | 用于指定主轴转速 | 由地址码s和在其后面的数字组成，单位为r／min。对于数控铣床指定恒线速切削时，S指令用来指定铣削加工的线速度 |
刀具功能字 | T | 用于指定加工时所用刀具的编号 | 由地址码T和其后面的数字组成，数字指定刀具的刀号，数字的位数由所用的系统决定，对于数控铣床，T后面还有指定刀具补偿号的数字 |
辅助功能字 | M | 用于控制机床或系统的辅助装置的开关动作 | 由地址码M和后面的两位数字组成，M00～M99共100种。各种机床的M代码规定有差异，必须根据说明书的规定进行编程 |
3、程序段结束符
程序段结束符写在每一程序段之后，表示程序段结束。在ISO标准代码中用“NL”或“LP”。也有的数控系统不设结束符，直接回车即可。
三、数控程序的指令代码
1、准备功能
准备功能指令也称“G” 指令（代码），是使数控机床做某种运动方式准备的指令，由地址符G和其后的两位数字组成，常用的从G00～G99共100种。
G代码有两种：模态代码和非模态代码。模态代码又称续效代码，一经在一个程序段中指定，便保持到以后程序段中直到出现同组的另一代码时才失效。非模态代码只有在所出现的程序段有效。
对于不同的数控系统和机床，表中所列的G代码可能并不全适用，所以一定要参考机床和数控系统参考手册加以确认。
1、辅助功能
辅助功能指令也称“M” 指令（代码），用于指定主轴的旋转方向、启动、停止、冷却液的开关、工件或刀具的夹紧或松开等功能。辅助功能指令由地址符M和其后的两位数字组成。下面介绍一些常用的M代码。
（1）程序停止指令（M00）
M00实际上是一个暂停指令。当执行有M00指令的程序段后，主轴停转、进给停止、切削液关、程序停止。程序运行停止后，模态（续效）信息全部被保存，利用机床的“程序启动”键，便可继续执行后续的程序。该指令经常用于加工过程中测量工件的尺寸、工件调头、手动变速等操作。
（2）程序结束指令（M02、M30）
该指令用在程序的最后一个程序段中。当全部程序结束后，用此指令可使主轴、进给及切削液全部停止，并使数控机床复位。M30与M02基本相同，但M30能自动返回程序起始位置，为加工下一个工件作好准备。
（3）与主轴有关的指令（M03、M04、M05）
M03表示主轴正转，M04表示主轴反转。所谓正转，是从主轴向Z轴正向看，主轴顺时针转动；而主轴反转时，观察到的转向则相反。M05为主轴停止，它是在该程序段其他指令执行完以后才执行的。
（4）换刀指令（M06）
M06是手动或自动换刀指令，它不包括刀具选择功能，但兼有主轴停转和主轴定向的功能。
（5）与切削液有关的指令（M07、M08、M09）
M07为2号切削液（雾状）开，M08为1号切削液（液状）开，M09为切削液关。
3、转速功能
S功能指令用来指定主轴转速，用字母S和其后的1～4位数字表示。有G97恒转速（单位r/min）和G96恒线速度（单位m/min）两种指令方式。数控车床的加工形式为工件旋转，一般使用G96恒线速度指令方式；数控铣床和加工中心的加工形式为刀具旋转，一般使用G97恒转速指令方式。S代码只是设定主轴转速的大小，并不会使主轴回转，必须有M03（主轴正转）或M04（主轴反转）指令时，主轴才开始旋转 。
4、进给功能
F功能指令用来指定坐标轴移动的进给速度，后面跟多位数字，通常允许使用小数。一般G97恒转速方式进给方式采用每分钟进给G94或G98，进给率单位为毫米每分钟（mm/min）；G96恒线速度方式进给方式采用主轴每转进给G95或G99，进给率单位为毫米每转（mm/r）。F代码为续效代码，一经设定后如未被重新指定，则表示先前所设定的进给速度继续有效。F代码指令值如超过制造厂商所设定的范围时，则以厂商所设定的最高或最低进给速度为实际进给速度。
5、刀具功能
在自动换刀的数控机床中，T指令用于选择所需的刀具，有时还可用来指定刀具补偿号。一般加工中心程序中T代码的数字直接表示选择的刀具号码，如T10表示选择10号刀，但要将刀具安装到主轴上，则必须写换刀指令M06才可实现换刀动作。数控车床程序中的T代码后的数字既包含所选择刀具号，也包含刀具补偿号，如T0806表示选择8号刀，调用6号刀具补偿参数，并将8号刀具调到加工刀位。由于不同的数控系统有不同的指令方法和含义，具体应用时应参照数控机床的编程说明书。
[章节测验]
