数控铣床

数控编程的程序格式

(1)程序的结构

零件程序是用来描述零件加工过程的指令代码集合，它由程序名、程序内容和程序结束指令三部分组成。

例如，在一块平板上铣削正方形凸台的加工程序如下:

1)程序名

程序名为程序的开始部分。采用程序编号地址码区分存储器中的程序，不同的数控系统，程序号地址码可不相同。如FANUC系统用О，AB8400系统用P，而西门子系统用%。编程时应根据说明书的规定使用，否则系统将不接受。例如，上例中的“O0030”是整个程序的程序号，也叫程序名，由地址码О和四位数字组成。每一个独立的程序都应有程序号，它可作为识别、调用该程序的标志。

2)程序内容

程序内容由若干个程序段组成，每个程序段由一个或多个指令字构成，每个指令字由地址符和数字组成，它代表机床的一个位置或一个动作，每一个程序段结束用“；”号。

一个程序的最大长度取决于数控系统中零件程序存储区的容量。现代数控系统的存储区容量已足够大，一般情况下已足够使用。一个程序段的字符数也有一定的限制，如某些数控系统规定一个程序段的字符数≤90个，一旦大于限定的字符数，则把它分成两个或多个程序段。

每个程序段以程序段号“N××××”开头，用“；”表示程序段结束(有的系统用LF、CR等符号表示)。每个程序段中有若干个指令字，每个指令字表示一种功能，所以也称功能字。功能字的开头是英文字母，其后是数字，如G90，G01，X100.0等。一个程序段表示一个完整的加工工步或加工动作。

3）程序结束指令

以程序结束指令MO2或M30作为整个程序结束的符号。

(2）程序段格式

程序段格式是指一个程序段中指令字的排列顺序和表达方式。在国际标准ISO69831—1982和我国的GB8870—1988标准中都做了具体规定。目前数控系统广泛采用的是字地址可变程序段格式。

字地址可变程序段格式由一系列指令字(或称功能字)组成，程序段的长短、指令字的数量都是可变的，指令字的排列顺序没有严格要求。各指令字可根据需要选用，不需要的指令字以及与上一程序段相同的续效指令字可以不写。这种格式的优点是程序简短、直观，可读性强，易于检验.修改。字地址程序段的一般格式如下:

N_G_X_Y_Z_F_S_T_M_﹔

其中:N为程序段号字；G为准备功能字；X，Y，Z为坐标功能字；F为进给速度功能字；S为主轴转速功能字；T为刀具功能字；M为辅助功能字。

1）程序段号

程序段号位于程序段之首，由顺序号字N和后续数字组成。后续数字一般为1~4位的正整数。数控加工中的顺序号实际上是程序段的名称，与程序执行的先后次序无关。数控系统不是按程序段号的顺序来执行程序的，而是按程序段编写时的排列顺序逐段执行程序的。

程序段号的作用包括:对程序的校对和检索修改；作为条件转向的目标，即作为转向目的程序段的名称。有顺序号的程序段可以进行复归操作，这是指加工可以从程序的中间开始，或回到程序中断处开始。

2）准备功能

用来规定刀具和工件的相对运动轨迹、机床坐标系，坐标平面、刀具补偿和坐标偏置等多种加工操作的准备工作。

G代码分为模态代码和非模态代码。模态代码表示该代码一经在一个程序中指定，直到出现同组的另一个代码时才失效；非模态代码表示只在写有该代码的程序中才有效，而且同组的任意两个代码不能同时出现在一个程序段中。国标中规定G代码由字母C及其后面的两位数字组成，从G00~G99共有100种代码，常见G代码见表1-1-1。

3）坐标值

坐标值用于确定机床上刀具运动终点的坐标位置。多数数控系统可以用准备功能字来选择坐标值的制式，如FANUC诸系统可用G21/G22来选择米制单位或英制单位，采用米制时，一般单位为mm。

4）进给速度功能

进给速度功能F又称为F功能或F指令，用于指定切削的进给速度。数控铣床一般用每分钟进给。例如，F150表示进给速度为150mm/min。

5）主轴转速功能

主轴转速功能S又称为S功能或S指令，用于指定主轴转速，单位为r/min。例如，S300表示主轴转速为300r/min。

6）刀具功能

刀具功能T又称为T功能或T指令。在铣床中，T后常跟两位数，用于表示刀具号，刀补号则用H或D代码表示。例如，T06表示6号刀具。

7）辅助功能

辅助功能M又称为M功能或M指令，用于指定主轴的旋转方向，启动、停止，冷却液的开关，刀具的更换等各种辅助动作及其状态。M指令由字母M及其后面的两位数字组成，从M00~M99共有100种代码。这类指令与控制系统的插补运算无关，而根据加工时的机床操作的需要予以规定，也有相当一部分代码是不指定的。常见M代码见表1-1-2。