無(wú)論何種數(shù)控機(jī)床的加工，都是按照從外部輸入的程序自動(dòng)地對(duì)零件進(jìn)行加工的。為了與數(shù)控機(jī)床的內(nèi)部程序及自動(dòng)編程使用的零件源程序相區(qū)別，把從外部輸入的直接用于加工某個(gè)零件的程序稱(chēng)為數(shù)控加工程序，簡(jiǎn)稱(chēng)加工程序。加工程序是數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用軟件，它是由一系列指令代碼組成的。

　　在數(shù)控編程中，是用G指令代碼：M指令代碼及F，s，T等指令代碼來(lái)描述加工工藝過(guò)程、數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)特征、數(shù)控機(jī)床的起動(dòng)與停止、切削液的開(kāi)關(guān)等輔助功能，以及給出進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速等的。

　　必須注意，國(guó)際上廣泛應(yīng)用[SO標(biāo)準(zhǔn)制定的G代碼和M代碼與我國(guó)根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)制定的JB/T 3208一1999標(biāo)準(zhǔn)完全等效，但也有些國(guó)家或集團(tuán)公司所制定的G代碼和M代碼的含義與此完全不同，操作時(shí)務(wù)必根據(jù)使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行編程。

　　1.加工程序的基礎(chǔ)

　　(1)字符與代碼

　　字符是一個(gè)關(guān)于信息交換的術(shù)語(yǔ)，它是用來(lái)表示數(shù)據(jù)的一些符號(hào)。在加工程序中使用的字符有字母、數(shù)字及小數(shù)點(diǎn)、符號(hào)(正負(fù)號(hào))和功能字符(程序開(kāi)始、結(jié)束等)。數(shù)控系統(tǒng)只接收二進(jìn)制信息，人們把字符進(jìn)行編碼，使每個(gè)字符對(duì)應(yīng)一個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)，這個(gè)編碼常稱(chēng)為代碼。目前國(guó)際上廣泛使用的代碼有兩種標(biāo)準(zhǔn)，即國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)標(biāo)準(zhǔn)和美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)標(biāo)準(zhǔn)，分別稱(chēng)為IsO代碼和EIA代碼。

　　1)EIA代碼。

　　EfA編碼是美國(guó)電子I業(yè)游會(huì)(Eect~orhc Industries gssodlafion)標(biāo)準(zhǔn)，共有50個(gè)字符(其中功能字11個(gè))，專(zhuān)門(mén)用于數(shù)控機(jī)床及其輔助設(shè)備。這種代碼的特點(diǎn)是每個(gè)代碼的二進(jìn)制數(shù)中1的個(gè)數(shù)都是奇數(shù)，它的第5位專(zhuān)門(mén)作補(bǔ)奇用。當(dāng)代碼中1的個(gè)數(shù)為偶數(shù)時(shí)，第5位為l;當(dāng)代碼中l(wèi)的個(gè)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，第5位為0。以此保證每個(gè)代碼中1的個(gè)數(shù)為奇數(shù)，目的是為了讀入時(shí)進(jìn)行校驗(yàn)。

　　2)ISO代碼。

　　Is0編碼表的特點(diǎn)是每個(gè)代碼中1的個(gè)數(shù)都是偶數(shù)，它的第3位專(zhuān)門(mén)作補(bǔ)偶用，以此保證每個(gè)代碼中1的個(gè)數(shù)為偶數(shù)。

　　(2)程序段與程序格式

　　1)程序段。

　　程序段是數(shù)控加工程序的一個(gè)語(yǔ)句，用來(lái)指定機(jī)床完成某一個(gè)動(dòng)作或功能。在書(shū)寫(xiě)、顯示和打印時(shí)，一般每個(gè)程序段占一行，加工程序主體由若干個(gè)程序段組成。

　　2)程序段格式。

　　程序段格式是指程序段中的字、字符和數(shù)據(jù)的安排形式。目前加工程序使用字地址可變的程序段格式，也稱(chēng)為字地址格式。程序段由若干個(gè)字組成，字首是一個(gè)英文字母，稱(chēng)為字的地址，字的功能類(lèi)別由地址決定;上一程序段中已確定，本程序段又不必變化的那些字仍然有效，可以不再給出;每個(gè)字的長(zhǎng)度不固定，各個(gè)程序段的長(zhǎng)度和字的個(gè)數(shù)是可變的;在程序段中，字的排列順序無(wú)嚴(yán)格要求。下面是某程序中的兩個(gè)程序段：

　　Nll G01 X40.125250.458FD.4$250T0303

　　N12X35.5

　　第一段中Nil是程序段號(hào);G01是準(zhǔn)備功能，表示本段加工要走一條直線;X40.125和Z50.458是本段加工的終點(diǎn)坐標(biāo)值;F0.4是進(jìn)給量;$250是主軸轉(zhuǎn)速;?l"0303是使用刀具的刀號(hào)和刀補(bǔ)號(hào)。N12是程序段號(hào)，X35.5為終點(diǎn)坐標(biāo)。第二段中N12表示除了坐標(biāo)x發(fā)生變化外，其他均不變，兩個(gè)程序段的字?jǐn)?shù)和字符個(gè)數(shù)相差很大。盡管各個(gè)字的排列順序無(wú)要求，但實(shí)際編程時(shí)習(xí)慣上一般按N，G，x，Y，z，F(xiàn)，s，T，M的順序編寫(xiě)。

　　3)常規(guī)加工程序的格式。

　　常規(guī)加工程序由開(kāi)始符、程序名、程序主體和程序指令組成，程序的最后還有一個(gè)結(jié)束符。程序的開(kāi)始符和結(jié)束符相同，在ISO代碼中是%，在EIA代碼中是ER。程序結(jié)束指令可用M02(程序結(jié)束)或M30(紙帶結(jié)束)，M02與M30的共同點(diǎn)是停止主軸切削液和進(jìn)給，并使系統(tǒng)復(fù)位。有的系統(tǒng)M02和M30指令沒(méi)有區(qū)別，有的則有區(qū)別，區(qū)別是：M02程序結(jié)束后光標(biāo)停在程序結(jié)束處，M30程序結(jié)束后光標(biāo)自動(dòng)返回程序開(kāi)始處，按啟動(dòng)鍵可再次運(yùn)行程序。

　　程序名位于程序主體之前、程序開(kāi)始符后，它一般獨(dú)占一行。程序名有兩種形式：一種是以規(guī)定的英文字母(常用O)打頭，后邊緊跟若干位數(shù)字組成，不同的系統(tǒng)數(shù)字位數(shù)不同，常見(jiàn)的是2位和4位。另一種是可以用英文字母、數(shù)字和“一”混用，如FL20—120一l。

　　(3)字與字的7種功能

　　字是程序字的簡(jiǎn)稱(chēng)，它是機(jī)床數(shù)字控制的專(zhuān)用數(shù)語(yǔ)。它的定義是一套有規(guī)定次序的字符(字符串)。一個(gè)字所含的字符數(shù)稱(chēng)為字長(zhǎng)。加工程序中的字都是由一個(gè)字母后跟若干位十進(jìn)制數(shù)組成的，這個(gè)字母稱(chēng)為地址符，地址符后邊可加正負(fù)號(hào)。程序字按其功能不同可分7種類(lèi)型。

　　1)順序號(hào)字。

　　順序號(hào)字也叫程序段號(hào)，位于程序段之首，其地址符為N，后續(xù)標(biāo)明順序的數(shù)字(2—4位)。

　　2)準(zhǔn)備功能字。

　　準(zhǔn)備功能字的地址符是G，后續(xù)標(biāo)明功能的數(shù)字(通常為00—99)。隨著數(shù)控機(jī)床功能的增加，2位數(shù)字已不夠用，有些數(shù)控系統(tǒng)后跟3位數(shù)字，還有的系統(tǒng)使用幾套G功能字，可用參數(shù)設(shè)定的方法確定一種G功能字。各公司的系統(tǒng)準(zhǔn)備功能不盡相同。

　　3)尺寸字。

　　尺寸字用來(lái)確定機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)到達(dá)的坐標(biāo)位置，表示暫停時(shí)問(wèn)的指令也列入其中。地址符有3組：第1組是x，Y，z，u，V，w，P，Q，R，用來(lái)指定到達(dá)的直線坐標(biāo)尺寸，有些地址(如X)還可用在G04后邊指定暫停時(shí)問(wèn);第2組是虬B，C，D，E，睛來(lái)指定烈達(dá)的焦度坐標(biāo);第3組是I，j，K，賜來(lái)指定圓弧輪廓的圓心坐標(biāo)。有的系統(tǒng)坐標(biāo)尺寸既可使用公制，也可使用英制，此時(shí)也要用c功能指定，尺寸字中的數(shù)字一般支持小數(shù)點(diǎn)，數(shù)值直接表示坐標(biāo)尺寸。有些舊的系統(tǒng)不支持小數(shù)點(diǎn)，數(shù)字表示脈沖當(dāng)量數(shù)。

　　4)進(jìn)給功能字。

　　進(jìn)給功能字用來(lái)指定運(yùn)動(dòng)部件的進(jìn)給速度。進(jìn)給一般分為每分鐘進(jìn)給或每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，可用G94.或G95功能來(lái)選定。進(jìn)給功能地址符為F，后跟數(shù)字直接給出進(jìn)給速度。在螺紋程序段中F也用來(lái)指定導(dǎo)程。

　　5)主軸轉(zhuǎn)速功能字。

　　主軸轉(zhuǎn)速功能字用來(lái)規(guī)定主軸轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分鐘。地址符為s，后跟數(shù)字直接給出主軸每分鐘的轉(zhuǎn)速(rpm)，如$300為主軸每分鐘轉(zhuǎn)300轉(zhuǎn)。有的以代碼形式問(wèn)接給定轉(zhuǎn)速，這時(shí)后跟數(shù)字不是速度實(shí)際值，而是一個(gè)速度等級(jí)值。

　　6)刀具功能字。

　　刀具功能字用來(lái)指定刀具號(hào)和刀補(bǔ)號(hào)。地址符為T(mén)，后跟數(shù)字有2位，4位，6位3種格式。2位比較常用，其前一位表示刀具號(hào)，后一位表示刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償號(hào)，如T12表示用l號(hào)刀具2號(hào)刀補(bǔ);4位數(shù)的前2位表示刀具號(hào)，后2位

　　表示刀具長(zhǎng)度或半徑補(bǔ)償號(hào)，例如：’/0203表示用2號(hào)刀具3號(hào)刀補(bǔ);6位數(shù)字 的前2位表示刀具號(hào)，中間2位表示刀具半徑補(bǔ)償號(hào)，后2位表示刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，號(hào)，例如：’T030507表示用3號(hào)刀具5號(hào)半徑補(bǔ)償7號(hào)長(zhǎng)度刀補(bǔ)。

　　7)輔助功能字。

　　輔助功能字用來(lái)指定數(shù)控機(jī)床輔助裝置的接通或斷開(kāi)。其地址符為M，后 跟1～3位數(shù)字，與G功能一樣，各公司系統(tǒng)中的M功能不盡相同。

　　2.數(shù)控程序的指令代碼

　　(1)準(zhǔn)備功能G指令

　　它是由字母G和其后的2位數(shù)字組成，從G00至G99共有100種。該指令 主要是命令數(shù)控機(jī)床進(jìn)行何種運(yùn)動(dòng)，為控制系統(tǒng)的插補(bǔ)運(yùn)算作好準(zhǔn)備。所以， 一般它們都位于程序段中坐標(biāo)數(shù)字指令的前面。常用的G指令有以下幾種。

　　G01——直線插補(bǔ)指令。使機(jī)床進(jìn)行二坐標(biāo)(或三坐標(biāo))聯(lián)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)，在各 個(gè)平面內(nèi)切削出任意斜率的直線。

　　G02，G03——圓弧插補(bǔ)指令。G02為順時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令，G03為逆時(shí)針 圓弧插補(bǔ)指令。使用圓弧插補(bǔ)指令之前必須應(yīng)用平面選擇指令，指定圓弧插補(bǔ) 的平面。

　　G00——快速點(diǎn)定位指令。它命令刀具以定位控制方向從刀具所在點(diǎn)以最快 速度移動(dòng)到下一個(gè)目標(biāo)位置。它只是快速定位，而無(wú)運(yùn)動(dòng)軌跡要求。

　　G17，G18，G19——坐標(biāo)平面選擇指令。G17指定零件進(jìn)行硝平面上的加工，G18和G19分別為搿和弘平面上的加工。這些指令在進(jìn)行圓弧插補(bǔ)、刀具補(bǔ)償時(shí)必須使用。

　　G40，G4l，G42——刀具半徑補(bǔ)償指令。利用該指令之后，可以按零件輪 廓尺寸編程，由數(shù)控裝置自動(dòng)地計(jì)算出刀具中心軌跡。其中：G4l為左偏刀具半徑補(bǔ)償指令，G42為右偏刀具半徑補(bǔ)償指令，G40為刀具半徑補(bǔ)償撤銷(xiāo)指令。

　　G90，G9l——絕對(duì)坐標(biāo)尺寸及增量坐標(biāo)尺寸編程指令。其中：G90表示程 序輸入的坐標(biāo)值按絕對(duì)坐標(biāo)值取，G9l表示程序段的坐標(biāo)值按增量坐標(biāo)值取。

　　(2)輔助功能M指令

　　輔助功能M指令是由字母M和其后的2位數(shù)字組成，從MOO至M99共100種。這些指令與數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)運(yùn)算無(wú)關(guān)，主要是為了數(shù)控加工、機(jī)床操作而設(shè)定的工藝性指令及輔助功能。常用的輔助功能指令有以下幾種。

　　MOO——程序停止。完成該程序段的其他功能后，主軸、進(jìn)給、切削液送進(jìn) 都停止。 ’

　　M01——計(jì)劃停止。該指令與MOO類(lèi)似。所不同的是，必須在操作面板上 預(yù)先按下“任選停止”按鈕，才能使程序停止，否則M01不起作用。當(dāng)零件加工時(shí)間較長(zhǎng)或在加工過(guò)程中需要停機(jī)檢查、測(cè)量關(guān)鍵部位，以及交接班等情況時(shí)使用該指令很方便。

　　(3)進(jìn)給功能F指令

　　該指令用以指定切削進(jìn)給速度，其單位為mm/rain或mm/r。F地址后跟的數(shù)值有直接指定法和代碼指定法?，F(xiàn)在一般都使用直接指定方式，即F后的數(shù)字直接指定進(jìn)給速度，如：F120即為進(jìn)給量120ram/rain，F(xiàn)D.2即為0.2ram/r，進(jìn)給速度的數(shù)值按有關(guān)數(shù)控切削用量手冊(cè)的數(shù)據(jù)或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)直接選用。

　　(4)主軸轉(zhuǎn)速功能S指令

　　該指令用以指定主軸轉(zhuǎn)速，其單位為r/rain。s地址后跟的數(shù)值有直接指定法和代碼指定法之分?，F(xiàn)在數(shù)控機(jī)床的主軸都用高性能的伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，可以用直接法指定任何一種轉(zhuǎn)速，如：“$2000'’即為主軸轉(zhuǎn)速2000r/min。代碼法用于異步電動(dòng)機(jī)與齒輪傳動(dòng)的有級(jí)變速，現(xiàn)已很少運(yùn)用。

　　(5)刀具功能T指令

　　該指令用以指定刀號(hào)及其補(bǔ)償號(hào)。T地址后跟的數(shù)字有2位(如T11)和4位(如喲101)之分。對(duì)于4位，前2位為刀號(hào)，后2位為刀補(bǔ)寄存器號(hào)。如‘r0202，第一個(gè)02為2號(hào)刀，第二個(gè)02為從02號(hào)刀補(bǔ)寄存器取出事先存入的補(bǔ)償數(shù)據(jù)進(jìn)行刀具補(bǔ)償。若后2位為00，則無(wú)補(bǔ)償或注銷(xiāo)補(bǔ)償。編程時(shí)常取刀號(hào)與補(bǔ)償號(hào)的數(shù)字相同(喲!01)，顯得直觀。

　　上述T指令中含有刀補(bǔ)號(hào)的方法多用于數(shù)控車(chē)床的編程。

　　(6)坐標(biāo)功能指令

　　坐標(biāo)功能指令(又稱(chēng)為尺寸功能指令)用來(lái)設(shè)定機(jī)床各坐標(biāo)之位移量。它一般使用x、Y、z、U、V、w、P、Q、R、A、B、c等地址符為首，在地址后緊跟著“+”或“一”及一串?dāng)?shù)字。該數(shù)字以系統(tǒng)脈沖當(dāng)量為單位(如O.01mm/脈沖或以mm為單位)，數(shù)字前的正負(fù)號(hào)代表移動(dòng)方向。

　　(7)程序段號(hào)功能N指令

　　該指令用以指定程序段名，由N地址及其后的數(shù)字組成。其數(shù)字大小的順序不表示加工或控制順序，只是程序段的識(shí)別標(biāo)記，用作程序段檢索、人工查找或宏程序中的無(wú)條件轉(zhuǎn)移。因此，在編程時(shí)，數(shù)字大小的排列可以不連續(xù)，也可顛倒，甚至可以部分或全部省略。但習(xí)慣上還是按順序并以5的倍數(shù)編程，以備插入新的程序段。如“N10”表示第一條程序段，“N20”表示第二條程序段等。

　　數(shù)控加工工藝與普通機(jī)加工工藝有相同之處，但也有差異。在普通機(jī)床上加工零件時(shí)，首先要對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，確定加工路線，選擇切削用量、機(jī)床刀具及定位夾緊方法，然后編制出零件的工藝規(guī)程。在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，也是對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，確定加工路線，選擇切削用量、機(jī)床刀具及定位夾緊方法等，不同的是要在程序編制開(kāi)始前，除對(duì)被加工零件進(jìn)行工藝分析，擬定工藝方案外，還要進(jìn)行一些工藝問(wèn)題處理。然后把上述工藝因素用數(shù)控機(jī)床能夠識(shí)別的代碼和規(guī)定的指令信息來(lái)表示(即編制程序)，然后輸入到數(shù)控裝

　　置中，控制數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工。雖然數(shù)控加工的程序設(shè)計(jì)與普通機(jī)床加工工藝規(guī)程中的工藝設(shè)計(jì)相似，但前者比后者嚴(yán)格、雜，工藝處理問(wèn)題各有特點(diǎn)。所以，數(shù)控加工工藝是程序編制的基礎(chǔ)，是一項(xiàng)十分重要的工作。