数控机床程序段格式.docx
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数控机床程序段格式
数控机床程序段格式
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数控机床程序段格式
在编制数控机床程序时，首先要根据机床的脉冲当量确定坐标值，然后根据其程序段格式编制数控程序。
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向尺寸为2500；F20为一个字，表示进给速度为20。
程序段格式是指一个程序段中各字的排列顺序及其表达形式。
常用的程序段格式有三种，即固定顺序程序段格式、带有分隔符的固定顺序程序段格式和字地址程序段格式。
由于程序段是由功能“字”组成的，因此，以下先介绍常用功能字，然后再介绍程序段格式。
1）常用功能字
一个程序段中，除了由地址符N为首的三位数组成的序号字（N×××）外，常用的功能字有：
准备功能字G；坐标功能字X，Y，Z；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。
（1）准备功能字。
准备功能字以地址符G为首，后跟二位数字（G00-G99）。
ISO1056标准对准备功能G的规定见表ISO标准对准备功能G的规定。
我国的标准为JB3208—83，其规定ISO1056—1975（E）等效。
这些准备功能包括：
坐标移动或定位方法的指定；插补方式的指定；平面的选择；螺纹、攻丝、固定循环等加工的指定；对主轴或进给速度的说明；刀具补偿或刀具偏置的指定等。
当设计一个机床数控系统时，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，作为硬件设计及程序编制的依据。
标准中那些“不指定”的准备功能，必要时可用来规定为本系统特殊的准备功能。
表ISO标准对准备功能G的规定
（2）坐标功能字。
坐标功能字（又称为尺寸字）用来设定机床各坐标之位移量。
它一般使用X，Y，Z，U，V，W，P，Q，R，A，B，C，D，E等地址符为首，在地址符后紧跟着“+”（正）或“—”（负）及一串数字，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尺寸字时，一般按上述地址符顺序排列。
（3）进给功能字。
进给功能字用来指定刀具相对工件运动的速度。
其单位一般为mm/min。
当进给速度与主轴转速有关时，如车螺纹、攻丝等，使用的单位为mm/r。
进给功能字以地址符”F”为首，其后跟一串数字代码。
具体有以下几种指定方法：
①三位数代码法：
F后跟三位数字，第一位为进给速度的整数位加上“3”，后二位是进给速度的前二位有效数字。
如1728mm/min的进给速度用F717指定；15.25mm/min的进给速度用F515指定；0.1537mm/min的进给速度用F315指定等。
②二位数代码法：
对于F后跟的二位数字代码，规定了与00-99相对应的速度表，除00与99外，数字代码由01向98递增时，速度是按等比关系上升的。
比例系数为10的20次方根（≈1.12），即相邻的后一速度比前一速度增加约12%。
如F20为10mm/min，F21为11.2mm/min，F54为50mm/min，F55为560mm/min等。
F00-F99的进给速度对照关系见表二位数码法进给速度对照表mm/min。
表二位数码法进给速度对照表mm/min
③一位数代码法：
对于速度挡较少的数控机床可用F后跟一位数字，即0-9来对应10种预定的速度。
④直接指定法：
像尺寸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。
（4）主轴速度功能字。
主轴速度功能字用来指定主轴速度，单位为r/min，它以地址符S为首，后跟一串数字。
它与F为首的进给功能字一样可采用三位、二位、一位数字代码法或直接指定法。
数字的意义、分挡办法及对照表与进给功能字通用。
只是单位改为r/min。
（5）刀具功能字。
当系统具有换刀功能时，刀具功能字用以选择替换的刀具。
刀具功能字以地址符T为首，其后一般跟二位数字，代表刀具的编号。
（6）辅助功能字。
辅助功能字以地址符M为首，其后跟二位数字（M00-M99）。
ISO1056标准对辅助功能M的规定见表标准对辅助功能M的规定。
此表等效于我国标准JB3208—83中关于M功能的规定。
这些辅助功能包括：
指定主轴的转向与启停；指定系统冷却液的开与停；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。
当设计一个机床数控系统时，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。
表ISO标准对辅助功能M的规定
2）程序段格式
不同的数控机床根据功能的多少、数控装置的复杂程度、编程是否简便直观等不同要求而规定了不同的程序段格式。
如果输入程序的格式不符合规定，数控装置就会报警出错。
常见的程序段格式有固定顺序式、带分隔符TAB的固定顺序式和字地址格式三种。
早期由于数控装置简单，规定了一种称之为固定顺序的程序段格式，例如：
以这种格式编制的程序，各字均无地址码，字的顺序即为地址的顺序，各字的顺序及字符行数是固定的（不管某一字的需要与否），即使与上一段相比某些字没有改变，也要重写而不能略去。
一个字的有效位数较少时，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为一定。
这种格式的控制系统简单，但编程不直观，穿孔带较长，应用较少。
后来又产生了一种具有分隔符号TAB的固定顺序段格式。
其基本形式与上述格式相同，只是各字间用分隔符号隔开，以表示地址的顺序。
如上例可写成：
由于有分隔符号，不需要的字或与上程序段相同的字可以省略，但必须保留相应的分隔符号（即各程序段的分隔符号数目相等）。
此种格式比前一种格式好，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。
我国数控线切割机床采用的“3B”或“4B”格式指令就是典型的带分隔符号的固定顺序格式。
其3B格式的一般表示为：
BXBYBJGZ
其具体意义如下：
X
B
B
Y
J
G
Z
x坐标值
分隔符号
y坐标值
分隔符号
计数长度
计数方向
加工指令
目前使用最多的则是字地址程序段格式（也称为使用地址符的可变程序段格式）。
以这种格式表示的程序段，每一个字之前都标有地址码用以识别地址，即如前述的由字母和数据组成的各种功能字，因此对不需要的字或与上一程序段相同的字都可省略。
一个程序段内的各字也可以不按顺序（但为了编程方便，常按一定的顺序）排列。
采用这种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。
对于字地址格式的程序段常常可以用一般形式来表示。
如：
N134G01X—32000Y+47000F1020S1250T16M06（1—1）
若将式（1—1）写成一般形式，则为：
N3G2X±23Y±23F4S4T2M2（1—2）
式中
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