數控車床編程和常用指令

數控機車程序編制的方法有三種：即手工編程、自動編程和CAD/CAM。

1、手工編程

由人工完成零件圖樣分析、工藝處理、數值計算、書寫程序清單直到程序的輸入和檢驗。適用于點位加工或幾何形狀不太復雜的零件，但是，非常費時，且編制復雜零件時，容易出錯。

2、自動編程

使用計算機或程編機，完成零件程序的編制的過程，對于復雜的零件很方便。

3、CAD/CAM

利用CAD/CAM軟件，實現造型及圖象自動編程。最為典型的軟件是Master CAM，其可以完成銑削二坐標、三坐標、四坐標和五坐標、車削、線切割的編程，此類軟件雖然功能單一，但簡單易學，價格較低，仍是目前中小企業的選擇。

數控車床編程常用指令：
F功能

F功能指令用于控制切削進給量。在程序中，有兩種使用方法。

(1)每轉進給量

編程格式 G95 F~

F后面的數字表示的是主軸每轉進給量，單位為mm/r。

例：G95 F0.2 表示進給量為0.2 mm/r。

(2)每分鐘進給量

編程格式G94 F~

F后面的數字表示的是每分鐘進給量，單位為 mm/min。

例：G94 F100 表示進給量為100mm/min。

T功能

T功能指令用于選擇加工所用刀具。

編程格式 T～

T后面通常有兩位數表示所選擇的刀具號碼。但也有T后面用四位數字，前兩位是刀具號，后兩位是刀具長度補償號，又是刀尖圓弧半徑補償號。

例：T0303 表示選用3號刀及3號刀具長度補償值和刀尖圓弧半徑補償值。

T0300 表示取消刀具補償。

M功能

M00： 程序暫停，可用NC啟動命令（CYCLE START）使程序繼續運行；

M01：計劃暫停，與M00作用相似，但M01可以用機床“任選停止按鈕”選擇是否有效；

M03：主軸順時針旋轉；

M04：主軸逆時針旋轉；

M05：主軸旋轉停止；

M08：冷卻液開；

M09：冷卻液關；

M30：程序停止，程序復位到起始位置。

加工坐標系設置G50

編程格式 G50 X～ Z～

式中X、Z的值是起刀點相對于加工原點的位置。G50使用方法與G92類似。

在數控車床編程時，所有X坐標值均使用直徑值，如圖所示。

例：按圖設置加工坐標的程序段如下：

G50 X128.7 Z375.1
　
快速定位指令G00

G00指令命令機床以最快速度運動到下一個目標位置，運動過程中有加速和減速，該指令對運動軌跡沒有要求。其指令格式：

G00 X(U)____ Z(W)____；

當用絕對值編程時，X、Z后面的數值是目標位置在工件坐標系的坐標。當用相對值編程時，U、W后面的數值則是現在點與目標點之間的距離與方向。如圖所示的定位指令如下：

G50 X200.0 Z263.0; 設定工件坐標系

G00 X40.0 Z212.0； 絕對值指令編程A→C

或G00 U-160.0 W-51.0； 相對值指令編程A→C

因為X軸和Z軸的進給速率不同，因此機床執行快速運動指令時兩軸的合成運動軌跡不一定是直線，因此在使用G00指令時，一定要注意避免刀具和工件及夾具發生碰撞。如果忽略這一點，就容易發生碰撞，而快速運動狀態下的碰撞就更加危險

直線插補指令G01

G01指令命令機床刀具以一定的進給速度從當前所在位置沿直線移動到指令給出的目標位置。

指令格式：G01 X(U)____Z(W)____F ；

其中F是切削進給率或進給速度，單位為mm/r或mm/min，取決于該指令前面程序段的設置。使用G01指令時可以采用絕對坐標編程，也可采用相對坐標編程。當采用絕對坐編程時，數控系統在接受G01指令后，刀具將移至坐標值為X、Z的點上；當采用相對坐編程時，刀具移至距當前點的距離為U、W值的點上。如圖所示的直線運動指令如下：

G01 X40.0 Z20. F0.2; 絕對值指令編程

G01 U20.0 W-25.9 F0.2; 相對值指令編程

圓弧插補指令G02、G03

圓弧插補指令命令刀具在指定平面內按給定的F進給速度作圓弧插補運動，用于加工圓弧輪廓。圓弧插補命令分為順時針圓弧插補指令G02和逆時針圓弧插補指令G03兩種。其指令格式如下：

順時針圓弧插補的指令格式：G02 X(U)____Z(W)____I____K____F____；

G02 X(U)____Z(W)___R___ F____；

逆時針圓弧插補的指令格式：G03 X(U)____Z(W)____ I____K____F____；；

G03 X(U)____Z(W)___R___ F____；

使用圓弧插補指令，可以用絕對坐標編程，也可以用相對坐標編程。絕對坐標編程時，X、Z是圓弧終點坐標值；增量編程時，U、W是終點相對始點的距離。圓心位置的指定可以用R，也可以用I、K，R為圓弧半徑值；I、K為圓心在X軸和Z軸上相對于圓弧起點的坐標增量; F為沿圓弧切線方向的進給率或進給速度。

當用半徑R來指定圓心位置時，由于在同一半徑R的情況下，從圓弧的起點到終點有兩種圓弧的可能性，大于180°和小于180°兩個圓弧。為區分起見，特規定圓心角α≤180°時，用“+R”表示；α>180°時，用“-R”。注意：R編程只適于非整圓的圓弧插補的情況，不適于整圓加工。例如，圖3-13中所示的圓弧從起點到終點為順時針方向，其走刀指令可編寫如下：

G02 X50.0 Z30.0 I25.0 F0.3； 絕對坐標，直徑編程，切削進給率0.3mm/r

G02 U20.0 W-20.0 I25.0 F0.3； 相對坐標，直徑編程，切削進給率0.3mm/r

G02 X 50. 0 Z30.0 R25.0 F0.3； 絕對坐標，直徑編程，切削進給率0.3mm/r

G02 U20.0 W-20.0 R25.0 F0.3； 相對坐標，直徑編程，切削進給率0.3mm/r

暫停指令G04

G04指令用于暫停進給，其指令格式是：

G04 P____

或G04 X(U)____

暫停時間的長短可以通過地址X(U)或P來指定。其中P后面的數字為整數，單位是ms；X(U)后面的數字為帶小數點的數，單位為s。有些機床，X(U)后面的數字表示刀具或工件空轉的圈數。

該指令可以使刀具作短時間的無進給光整加工，在車槽、鉆鏜孔時使用，也可用于拐角軌跡控制。例如，在車削環槽時，若進給結束立即退刀，其環槽外形為螺旋面，用暫停指令G04可以使工件空轉幾秒鐘，即能將環形槽外形光整圓，例如欲空轉2.5s時其程序段為：

G04 X2.5或G04 U2.5或G04 P2500；

G04為非模態指令，只在本程序段中才有效。

英制和米制輸入指令G20、G21

G20表示英制輸入，G21表示米制輸入。G20和G21是兩個可以互相取代的代碼。機床出廠前一般設定為G21狀態，機床的各項參數均以米制單位設定，所以數控車床一般適用于米制尺寸工件加工，如果一個程序開始用G20指令，則表示程序中相關的一些數據均為英制(單位為英寸)；如果程序用G21指令，則表示程序中相關的一些數據均為米制(單位為mm)。在一個程序內，不能同時使用G20或G21指令，且必須在坐標系確定前指定。G20或G21指令斷電前后一致，即停電前使用G20或G21指令，在下次后仍有效，除非重新設定。