数控编程程序段格式.ppt
数控编程,人工编程,编程代码及程序格式,一、穿孔带和代码 二、数控机床坐标系和运动方向的规定 三、程序段格式 四、程序构成及结构,结束,程序段格式概述,程序段格式又称为安息控纸带的格式，或穿孔纸带信息安排格式。所谓程序段，就是指为了完成某一动作要求所需的功能“字”的组合。“字”是表示某一功能的一组代码符号，如X2500为一个字，表示X方向尺寸为2500；F20为一个字，表示进给速度为20。下面介绍ISO标准中常用的功能字和程序段格式。,程序段格式,一、常用功能字二、程序段格式,返回,常用功能字概述,一个程序段由三部分组成，即：起始为序号字N，结尾是程序段结束符LF，中间是若干个功能字。常用的功能字有：准备功能字G；坐标功能字X、Y、Z等；辅助功能字M；进给功能字F；主轴转速功能字S和刀具功能字T等六种。下面分别介绍每种功能字的构成及作用。,常用功能字,1、准备功能字(G)2、坐标功能字(X、Y、Z等)3、进给功能字(F)4、主轴转速功能字(S)5、刀具功能字(T)6、辅助功能字(M),返回,准备功能字(G)(3-1),准备功能字 准备功能字以地址符G为首，后跟二位数字（G00G99）组成。我国标准代号为JB3208-83的标准对准备功能字G的规定与ISO1057-1975E等效。,准备功能字(G)(3-2),准备功能字的作用包括：坐标移动或定位方法指定；插补方法指定；加工平面选择；螺纹切削和攻丝、固定循环等加工的指定；对主轴及进给速度的指定；刀具补偿或刀具偏置的指定等。,准备功能字(G)(3-3),在设计机床数控系统时，要在标准规定的G功能中选择一部分与本系统相适应的准备功能，作为线路设计及程序编制的依据。标准中那些“不指定”的准备功能，必要时可以用来规定为本系统特殊的指定功能。,常用准备功能字(G)(4-1),准备功能字中，有部分G代码构成若干组模态代码(即续效代码)，表示一旦被应用，直到出现同组其它任一G代码时，才失效，否则保持继续有效，而且可省略不写。其它各组同此。在同一程序段中，出现非同组的几个模态代码时，并不影响各组G代码的续效。,常用准备功能字(G)(4-2),部分G模态代码(即续效代码)为：,常用准备功能字(G)(4-3),部分G模态代码(即续效代码)为：,常用准备功能字(G)(4-4),部分G模态代码(即续效代码)为：,部分G非模态代码为：,返回,坐标功能字(4-1),坐标功能字的作用是用来设定机床各坐标的位移量。坐标功能字一般以X、Y、Z、U、V、W、P、Q、R、A、B、C等地址符为首，在地址符后紧跟着带有正号(+)或负号()的一串数字。该数字一般以系统脉冲当量为单位，不使用小数点。一个程序段中有多个坐标功能段时，一般按上述地址符顺序排列。,坐标功能字(4-2),所谓系统脉冲当量，是指系统数控装置输出一个指令脉冲使拖板产生相应的位移量。脉冲当量亦称为最小增量。显然，拖板能被控制的最小移动量即为系统的脉冲当量。,坐标功能字(4-3),设某数控机床刀具相对工件的运动路线如右图所示。图中示出AB和BC两个插补程序段的运动方向。由于BC运动的起点坐标与上一段AB运动的终点坐标一致，故对BC程序段只考虑C点的绝对坐标（相对于XY的坐标原点）或其相对坐标（C点相对于起点B）。其加工轨迹为：,X,Y,C,B,A,30,80,40,70,继续,坐标功能字(4-4),加工程序为：G90 G01 X30 Y40(绝对尺寸)或 G91 G01 X50 Y30(增量尺寸),X,C,B,A,30,80,返回,Y,40,70,进给功能字(F)(5-1),进给功能字的作用，是用来指定刀具相对于工件运动的速度，其单位一般为mm/min。当进给速度与主轴旋转有关时，如车螺纹、攻丝或套扣等，则使用单位为mm/r。进给功能字以地址符“F”为首，其后跟一串数字代码。进给速度数值的指定方法因数控系统不同而不同，且采取下列方法中的一种来指定。,进给功能字(F)(5-2),三位数代码法 F后跟三位数字，第一位为进给速度的整数位数加上“3”，后二位是进给速度的前二位有效数字。如1728 mm/min的进给速度用F717指定；15.25 mm/min的进给速度用F515指定；0.1537 mm/min的进给速度用F315指定等。,进给功能字(F)(5-3),二位数代码法 对F后跟的二位数字代码，规定了与0099相对应的速度表。除F00与F99外，进给速度由F01至F98递增，递增按等比系数 1.12 上升，即相邻的后一速度比前一速度增加约1.12%。如F20为10 mm/min，F21为11.2 mm/min；F54为500 mm/min，F55为560 mm/min等。F0099的进给速度对照关系见下表。,进给功能字(F)(5-4),进给功能字(F)(5-5),一位数代码法 对于速度档较少的数控机床,可用F跟一位数来表示，即F09指定对应十种预定进给速度。直接指定法 像坐标功能字中的坐标位移量一样，在F后面按照预定的单位直接写上要求的进给速度。,返回,主轴转速功能字(S),主轴转速功能字的作用是指定主轴速度，单位为rpm。它以地址符S为首，后跟一串数字。它与以F为首的进给功能字一样，可以采用三位、二位、一位数字代码法或直接指定法。数字的意义、分档方法及对照表与进给功能字通用，只是单位改为rpm。,返回,刀具功能字(T),在具有换刀功能的机床上，刀具功能字用以选择替换刀具。刀具功能字由地址符T为首，其后一般跟二位数字，代表刀具的编号。,返回,辅助功能字(M)(5-1),辅助功能字以地址符M为首，其后跟两位数字(M00M99)。我国的标准JB3208-83中对辅助功能字M的规定等效于ISO1056标准中关于M功能的规定。,辅助功能字(M)(5-2),辅助功能字的作用包括：指定主轴的转向与启停；指定系统冷却液的开与关；指定机械的夹紧与松开；指定工作台等的固定直线与角位移；说明程序停止或纸带结束等。标准中一些不指定的辅助功能可选作特殊用途。,辅助功能字(M)(5-3),在设计机床的数控系统时，要在标准规定的M代码中选择一部分本系统所需要的辅助功能代码，作为有关部分线路设计及将来程序编制的依据。,辅助功能字(M)(5-4),部分常用的M代码如下：,辅助功能字(M)(5-5),部分常用的M代码如下：,返回,程序段格式,程序段格式:一个程序段中名字的排列顺序及其表达形式。常用的程序段格式有三种，即：1、固定顺序程序段格式；2、带有分隔符的固定程序段格式；3、字地址程序段格式。,返回,固定顺序程序段格式,早期，由于数控装置简单，规定了固定顺序段格式，例如：00701+02500-13400153002LF N G X Y F S M 用这种形式编程，名字均无地址符，字的顺序即为地址的顺序。名字顺序及字符列数是固定的，不管某一字是否需要。即使与上一段相比某些字没有改变，也要重写而不能略去。一个数的有效位数较少时，要在前面用“0”补足规定的位数。所以，各程序段所占穿孔带的长度是一定的。这种格式的控制系统往往简单，但编程不直观，穿孔带较长，故应用较少。,返回,带有分隔符的固定程序段格式(1),在固定顺序程序段之后，又产生了一种具有分隔符TAB的固定顺序程序格式，其基本形式与上述格式相同，只是各字间用分隔符隔开，以表示地址的顺序，如上例可写为：,007TAB01TAB+02500TAB-13400TAB15TAB30TAB02LF N G X Y F S M,带有分隔符的固定程序段格式(2),返回,007TAB01TAB+02500TAB-13400TAB15TAB30TAB02LF N G X Y F S M,由于有分隔符，不需要的字或与上一程序段相同的字可以省略，但必须保留相应的分隔符，即各程序段的分隔符数目相等。此种格式较前一种格式好，常用于功能不多的数控装置，如线切割机床和某些数控铣床等。,字地址程序段格式(3-1),字地址格式的程序段可以用以下一般形式来表示，如：N3G2X23Y23F4T2M2式中：N3字地址N后跟三个字，表示程序段序号；G2准备功能字后跟二位数；,X23 坐标轴地址 小数点后三位 具有方向+、-号 小数点前两位Y23意义与X23相同；,字地址程序段格式(3-2),F4进给功能字后跟四位数字，以指定进给速度；S4主轴转速功能字后跟四位数字，以指定主轴转速；T2刀具功能字后跟二位数字来选择刀具；M2辅助功能字后跟二位数字。,字地址程序段格式(3-3),字地址程序段格式是目前使用最多的程序段格式。以这种格式表示的程序段每一个字之前有地址码用以识别地址，因此对不需要的字或与上一程序段相同的字都可以省略。一个程序段内的各字也可以不按顺序排列，但为了编程方便，常按一定顺序排列。采用这种程序段格式虽然增加了地址读入电路，但编程直观灵活，便于检查，可缩短穿孔带，广泛用于车、铣等数控机床。国际标准化组织已对这种格式制订了标准(ISO6981-I-1982)，这对数控系统的设计，特别是程序编制带来了很大的便利。,返回,程序构成及结构,1、加工程序的构成 2、程序结构,返回,程序构成(2-1),一个完整的加工程序由若干程序段组成，例如某加工程序为：%O020N001 G01 X80 Z-30 F0.2 S300 T01 M03 N002 X120 Z-60 N125 G00 X500 Z200 M02,程序构成(2-2),上例整个加工程序的开始符号%，以M20(或M30)EM作为全程序的结束。在“%”后面的O020表示从数控装置的存储器中调出加工程序编号为020的加工程序，这是因为目前计算机数控(CNC)系统都靠存储器运转，在存储器中可事先存入多种加工程序，需要时即可调出使用。但并不是所有的CNC机床都具有“O”功能，有些机床由人工调出加工程序。,返回,程序结构(4-1),在一个加工程序中，如果有几个一连串的程序段完全相同(即一个零件中有几处的几何形状相同，或顺次加工几个相同的工件)，为缩短加工程序，可将这此些重复的程序段串单独抽出，按规定的程序格式编写子程序，并事先存储在子程序存储器中。子程序以外的程序为主程序。主程序在执行过程中，如需执行该子程序，即可调用，并可多次重复调用，从而大大简化编程工作。,程序结构(4-2),主程序和子程序的关系为：主程序 子程序%子程序名 N001 N501 N002 N502 调用子程序 子程序结束并返回 调用子程序 主程序结束,程序结构(4-3),主程序与子程序的内容不同，但二者的程序格式应相同。在具体编程时,应按具体机床的规定进行。如FANUC-6M系统子程序的调用的嵌套见下图所示。该系统在正常情况下，数控机床是按主程序的指令工作。当主程序中有调用子程序的指令M98时，数控机床就按指令调用相应的子程序工作；当子程序执行完毕后，按返回主程序的指令M99回到主程序中，继续按主程序指令进行工作。,程序结构(4-4),FANUC6M系统子程序调用和嵌套,O00001M98 P1000M30,O1000M98 P2000M99,O2000M99,返回,
