最新华中数控车编程说明书资料Word文件下载.docx
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2003年5月
第一章概述
本书针对HNC-21/22T世纪星数控车床系统进行编程说明，其编程语言为广泛使用的ISO码。
本章旨在对本说明书中提到的一些基本概念进行解释。
1.1数控编程概述
零件程序是由数控装置专用编程语言书写的一系列指令组成的（应用得最广泛的是ISO码：
国际标准化组织规定的代码）。
]
数控装置将零件程序转化为对机床的控制动作。
最常使用的程序存储介质是磁盘和网络。
1.2数控编程基本知识
1.2.1机床坐标轴
为简化编程和保证程序的通用性，对数控机床的坐标轴和方向命名制订了统一的标准，规定直线进给坐标轴用X，Y，Z表示，常称基本坐标轴。
X，Y，Z坐标轴的相互关系用右手定则决定，如图1.2.1所示，图中大姆指的指向为X轴的正方向，食指指向为Y轴的正方向，中指指向为Z轴的正方向。
围绕X，Y，Z轴旋转的圆周进给坐标轴分别用A，B，C表示，根据右手螺旋定则，如图所示，以大姆指指向+X，+Y，+Z方向，则食指、中指等的指向是圆周进给运动的+A，+B，+C方向。
数控机床的进给运动，有的由主轴带动刀具运动来实现，有的由工作台带着工件运动来实现。
上述坐标轴正方向，是假定工件不动，刀具相对于工件做进给运动的方向。
如果是工件移动则用加“′”的字母表示，按相对运动的关系，工件运动的正方向恰好与刀具运动的正方向相反，即有：
+X=-X′,+Y=-Y′,+Z=-Z′，
+A=-A′,+B=-B′,+C=-C′
同样两者运动的负方向也彼此相反。
机床坐标轴的方向取决于机床的类型和各组成部分的布局，对车床而言：
——Z轴与主轴轴线重合，沿着Z轴正方向移动将增大零件和刀具间的距离；
——X轴垂直于Z轴，对应于转塔刀架的径向移动，沿着X轴正方向移动将增大零件和刀具间的距离；
——Y轴（通常是虚设的）与X轴和Z轴一起构成遵循右手定则的坐标系统。
图1.2.2车床坐标轴及其方向
注：
1、本说明书针对数控车床进行说明,其为X、Z两轴联动
2、其中实例图形中坐标系情况如下:
实线刀具代表上位刀架机床，其坐标系为：
X轴向上为正，Z轴向右为正；
虚线刀具代表下位刀架机床，其坐标系为：
X轴向下为正，Z轴向右为正。
两种刀架方向的机床，其程序及相应设置相同。
1.2.2机床坐标系、机床零点和机床参考点
机床坐标系是机床固有的坐标系，机床坐标系的原点称为机床原点或机床零点。
在机床经过设计、制造和调整后，这个原点便被确定下来，它是固定的点。
数控装置上电时并不知道机床零点，为了正确地在机床工作时建立机床坐标系，通常在每个坐标轴的移动范围内设置一个机床参考点（测量起点），机床起动时，通常要进行机动或手动回参考点，以建立机床坐标系。
机床参考点可以与机床零点重合，也可以不重合，通过参数指定机床参考点到机床零点的距离。
机床回到了参考点位置，也就知道了该坐标轴的零点位置，找到所有坐标轴的参考点，CNC就建立起了机床坐标系。
机床坐标轴的机械行程是由最大和最小限位开关来限定的。
机床坐标轴的有效行程范围是由软件限位来界定的，其值由制造商定义。
机床零点（OM）、机床参考点（Om）、机床坐标轴的机械行程及有效行程的关系如图1.2.3所示。
1.2.3工件坐标系、程序原点和对刀点
工件坐标系是编程人员在编程时使用的，编程人员选择工件上的某一已知点为原点（也称程序原点），建立一个新的坐标系，称为工件坐标系。
工件坐标系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐标系所取代。
工件坐标系的原点选择要尽量满足编程简单，尺寸换算少，引起的加工误差小等条件。
一般情况下，程序原点应选在尺寸标注的基准或定位基准上。
对车床编程而言，工件坐标系原点一般选在，工件轴线与工件的前端面、后端面、卡爪前端面的交点上。
对刀点是零件程序加工的起始点，对刀的目的是确定程序原点在机床坐标系中的位置，对刀点可与程序原点重合，也可在任何便于对刀之处，但该点与程序原点之间必须有确定的坐标联系。
可以通过CNC将相对于程序原点的任意点的坐标转换为相对于机床零点的坐标。
加工开始时要设置工件坐标系，用G92指令可建立工件坐标系；
用G54~G59及刀具指令可选择工件坐标系。
第二章零件程序的结构
一个零件程序是一组被传送到数控装置中去的指令和数据。
一个零件程序是由遵循一定结构、句法和格式规则的若干个程序段组成的，而每个程序段是由若干个指令字组成的。
如图2.1所示。
2.1指令字的格式
一个指令字是由地址符（指令字符）和带符号（如定义尺寸的字）或不带符号（如准备功能字G代码）的数字数据组成的。
程序段中不同的指令字符及其后续数值确定了每个指令字的含义。
在数控程序段中包含的主要指令字符如表2.1所示。
表2.1指令字符一览表
机能
地址
意义
零件程序号
%
程序编号：
%1~4294967295
程序段号
N
程序段编号：
N0~4294967295
准备机能
G
指令动作方式（直线、圆弧等）G00-99
尺寸字
X，Y，Z
A，B，C
U，V，W
坐标轴的移动命令±
99999.999
R
圆弧的半径，固定循环的参数
I，J，K
圆心相对于起点的坐标，固定循环的参数
进给速度
F
进给速度的指定F0~24000
主轴机能
S
主轴旋转速度的指定S0~9999
刀具机能
T
刀具编号的指定T0~99
辅助机能
M
机床侧开/关控制的指定M0~99
补偿号
D
刀具半径补偿号的指定00~99
暂停
P，X
暂停时间的指定秒
程序号的指定
P
子程序号的指定P1~4294967295
重复次数
L
子程序的重复次数，固定循环的重复次数
参数
P,Q,R,U,W,I,K,C,A
车削复合循环参数
倒角控制
C,R
2.2程序段的格式
一个程序段定义一个将由数控装置执行的指令行。
程序段的格式定义了每个程序段中功能字的句法，如图2.2.1所示。
2.3程序的一般结构
一个零件程序必须包括起始符和结束符。
一个零件程序是按程序段的输入顺序执行的，而不是按程序段号的顺序执行的，但书写程序时，建议按升序书写程序段号。
华中世纪星数控装置HNC-21T的程序结构：
程序起始符：
%（或O）符，%（或O）后跟程序号；
程序结束：
M02或M30；
注释符：
括号（）内或分号；
后的内容为注释文字；
2.4程序的文件名
CNC装置可以装入许多程序文件，以磁盘文件的方式读写。
文件名格式为（有别于DOS的其他文件名）：
O×
×
（地址O后面必须有四位数字或字母）
本系统通过调用文件名来调用程序，进行加工或编辑。
第三章HNC-21/22T数控系统的编程指令体系
3.1辅助功能M代码
辅助功能由地址字M和其后的一或两位数字组成，主要用于控制零件程序的走向，以及机床各种辅助功能的开关动作。
M功能有非模态M功能和模态M功能二种形式。
●非模态M功能（当段有效代码）：
只在书写了该代码的程序段中有效；
●模态M功能（续效代码）：
一组可相互注销的M功能，这些功能在被同一组的另一个功能注销前一直有效。
模态M功能组中包含一个缺省功能（见表3.1），系统上电时将被初始化为该功能。
另外，M功能还可分为前作用M功能和后作用M功能二类。
●前作用M功能：
在程序段编制的轴运动之前执行；
●后作用M功能：
在程序段编制的轴运动之后执行。
华中世纪星HNC-21T数控装置M指令功能如表3.1所示（标记者为缺省值）：
表3.1M代码及功能
代码
模态
功能说明
M00
非模态
程序停止
M03
主轴正转起动
M02
程序结束
M04
主轴反转起动
M30
程序结束并返
回程序起点
M05
主轴停止转动
M07
切削液打开
M98
调用子程序
M08
M99
子程序结束
M09
切削液停止
其中：
●M00、M02、M30、M98、M99用于控制零件程序的走向，是CNC内定的辅助功能，不由机床制造商设计决定，也就是说，与PLC程序无关；
●其余M代码用于机床各种辅助功能的开关动作，其功能不由CNC内定，而是由PLC程序指定，所以有可能因机床制造厂不同而有差异（表内为标准PLC指定的功能），请使用者参考机床说明书。
3.1.1CNC内定的辅助功能
（1）程序暂停M00
当CNC执行到M00指令时，将暂停执行当前程序，以方便操作者进行刀具和工件的尺寸测量、工件调头、手动变速等操作。
暂停时，机床的进给停止，而全部现存的模态信息保持不变，欲继续执行后续程序，重按操作面板上的“循环启动”键。
M00为非模态后作用M功能。
（2）程序结束M02
M02一般放在主程序的最后一个程序段中。
当CNC执行到M02指令时，机床的主轴、进给、冷却液全部停止，加工结束。
使用M02的程序结束后，若要重新执行该程序，就得重新调用该程序，或在自动加工子菜单下按子菜单F4键（请参考HNC-21T操作说明书），然后再按操作面板上的“循环启动”键。
M02为非模态后作用M功能。
。
（3）程序结束并返回到零件程序头M30
M30和M02功能基本相同，只是M30指令还兼有控制返回到零件程序头（%）的作用。
使用M30的程序结束后，若要重新执行该程序，只需再次按操作面板上的“循环启动”键。
（4）子程序调用M98及从子程序返回M99
M98用来调用子程序。
M99表示子程序结束，执行M99使控制返回到主程序。
（i）子程序的格式
%****
……
在子程序开头，必须规定子程序号，以作为调用入口地址。
在子程序的结尾用M99，以控制执行完该子程序后返回主程序。
（ii）调用子程序的格式
M98P_L_
P：
被调用的子程序号
L：
重复调用次数
可以带参数调用子程序，请参考附录1。
G65指令的功能和参数与M98相同。
例1：
如图3.1.1（该例为半径编程）
%3110（主程序程序名）
N1G92X16Z1（设立坐标系，定义对刀点的位置）
N2G37G00Z0M03（移到子程序起点处、主轴正
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