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一、編程入門

概念一、指令分組：将功能類似的指令分成一組，同一組的G代碼不能同時出現在同一行程序段裡。

概念二、程序段程序段是程序的基本組成部分，程序段由不同的指令組合而成。以下是我們學校在授課過程中必須要講的指令，了解編程的基本方法後，掌握這些指令你就能進行編程了。

概念三、常用指令類型指令的格式為英文字母 數字構成。

如G54 G_ X_Y_Z_ F_ S_ T_ M_

G_ G代碼

X_Y_Z_ 機床的直線軸

F_ 進給速度

S_ 主轉轉速

T_ 刀具指令

M_ 輔助功能

最常用的M代碼

M3 主轉正轉

M4 主轉反轉

M5主轉停轉

如：M3 S600 主軸正轉，轉速600 r/min

M06 換刀指令

如T1 M06 就是換一号刀

以下重點講G代碼01組G代碼用于控制刀具的運動。

G00 快速點定位G00 X_Y_Z_ ；

刀具以快速度移動至以絕對值指令(G90)或增量值指令(G91)所指定的工件坐标系中的位置，移動速度由機床參數所指定 。

G01 直線插補G01 X_Y_Z_ F_

G02 順時針圓弧插補指令格式：G02 X_ Y_ Z_ R_ F_ / G03 X_ Y_ Z_ I_ J_ K_ F

G03 逆時針圓弧插補指令格式：G03 X_ Y_ Z_ R_ F_ / G03 X_ Y_ Z_ I_ J_ K_ F_

X_ Y_ Z_ 圓弧的終點坐标

R_ 圓弧的半徑

I_ 圓弧的終點相對于刀具所在位置

X向的位置

J_ 圓弧的終點相對于刀具所在位置

Y向的位置

K_ 圓弧的終點相對于刀具所在位置

Z向的位置

F_ 進行速度

F的定義方式有兩種：G94每分鐘進給（刀具每分鐘移動速度mm/min）/ G95 每轉進給（主軸每旋轉一轉刀具移動的距離mm/r）

G代碼刀具的長度補償G43 長度補償指令

如G43H01 在換刀點刀尖到工件Z向零點的距離為“H01”，什麼是“H01”？

H01就是偏置值，也就是我将刀尖到工件Z向零面的距離寫在偏置表裡的H01處。

G54 号工件坐标系，我們将工件零點的位置，寫到坐标系列表中。

G54隻是列表中最常用的位置。其他的還有G55 G56 G57 G58 G59 等等，他們的意義和G54相同。

打孔、镗孔、鉸孔時用的G代碼。

G81 格式為 G81 X_ Y_ Z_ R_ F_；

X_Y_ 孔位坐标(也就是孔的位置)

Z_ 孔的深度

R_ 安全高底，也就是高具移動到什麼位置時開始進給運動？

F_ 進給速度。

G80 固定循環結束

代碼還有很多，G81 G83 G84 G85 G86 G87 G73 G74 G76等等。每個一指令的動作都不太一樣，但掌握一個了，其它的看一下說明也就明白了。就是G84 和G76 稍有點複雜，有明白的地方可以提問，有時間幫你們在線答疑。

二、坐标系建立基礎概念

1．刀位點

刀位點是刀具上的一個基準點，刀位點相對運動的軌迹即加工路線，也稱編程軌迹。在學習UG編程的朋友可以入群學習

2．對刀和對刀點

對刀是指操作員在啟動數控程序之前，通過一定的測量手段，使刀位點與對刀點重合。可以用對刀儀對刀，其操作比較簡單，測量數據也比較準确。還可以在數控機床上定位好夾具和安裝好零件之後，使用量塊、塞尺、千分表等，利用數控機床上的坐标對刀。對于操作者來說，确定對刀點将是非常重要的，會直接影響零件的加工精度和程序控制的準确性。在批生産過程中，更要考慮到對刀點的重複精度，操作者有必要加深對數控設備的了解，掌握更多的對刀技巧。

（1）對刀點的選擇原則

在機床上容易找正，在加工中便于檢查，編程時便于計算，而且對刀誤差小。對刀點可以選擇零件上的某個點（如零件的定位孔中心），也可以選擇零件外的某一點（如夾具或機床上的某一點），但必須與零件的定位基準有一定的坐标關系。提高對刀的準确性和精度，即便零件要求精度不高或者程序要求不嚴格，所選對刀部位的加工精度也應高于其他位置的加工精度。擇接觸面大、容易監測、加工過程穩定的部位作為對刀點。

對刀點盡可能與設計基準或工藝基準統一，避免由于尺寸換算導緻對刀精度甚至加工精度降低，增加數控程序或零件數控加工的難度。為了提高零件的加工精度，對刀點應盡量選在零件的設計基準或工藝基準上。例如以孔定位的零件，以孔的中心作為對刀點較為适宜。對刀點的精度既取決于數控設備的精度，也取決于零件加工的要求，人工檢查對刀精度以提高零件數控加工的質量。尤其在批生産中要考慮到對刀點的重複精度，該精度可用對刀點相對機床原點的坐标值來進行校核。

（2）對刀點的選擇方法

對于數控車床或車銑加工中心類數控設備，由于中心位置（X0，Y0，A0）已有數控設備确定，确定軸向位置即可确定整個加工坐标系。因此，隻需要确定軸向（Z0或相對位置）的某個端面作為對刀點即可。

對于三坐标數控銑床或三坐标加工中心，相對數控車床或車銑加工中心複雜很多，根據數控程序的要求，不僅需要确定坐标系的原點位置（X0，Y0，Z0），而且要同加工坐标系G54、G55、G56、G57等的确定有關，有時也取決于操作者的習慣。對刀點可以設在被加工零件上，也可以設在夾具上，但是必須與零件的定位基準有一定的坐标關系，Z方向可以簡單的通過确定一個容易檢測的平面确定，而X、Y方向确定需要根據具體零件選擇與定位基準有關的平面、圓。

對于四軸或五軸數控設備，增加了第4、第5個旋轉軸，同三坐标數控設備選擇對刀點類似，由于設備更加複雜，同時數控系統智能化，提供了更多的對刀方法，需要根據具體數控設備和具體加工零件确定。對刀點相對機床坐标系的坐标關系可以簡單地設定為互相關聯，如對刀點的坐标為（X0，Y0，Z0），同加工坐标系的關系可以定義為（X0 Xr，Y0 Yr，Z0 Zr），加工坐标系G54、G55、G56、G57等，隻要通過控制面闆或其他方式輸入即可。這種方法非常靈活，技巧性很強，為後續數控加工帶來很大方便。

3．零點漂移現象

零點漂移現象是受數控設備周圍環境影響因素引起的，在同樣的切削條件下，對同一台設備來說、使用相同一個夾具、數控程序、刀具，加工相同的零件，發生的一種加工尺寸不一緻或精度降低的現象。零點漂移現象主要表現在數控加工過程的一種精度降低現象或者可以理解為數控加工時的精度不一緻現象。零點漂移現象在數控加工過程中是不可避免的，對于數控設備是普遍存在的，一般受數控設備周圍環境因素的影響較大，嚴重時會影響數控設備的正常工作。影響零點漂移的原因很多，主要有溫度、冷卻液、刀具磨損、主軸轉速和進給速度變化大等。

4．刀具補償

經過一定時間的數控加工後，刀具的磨損是不可避免的，其主要表現在刀具長度和刀具半徑的變化上，因此，刀具磨損補償也主要是指刀具長度補償和刀具半徑補償。

5．刀具半徑補償

在零件輪廓加工中，由于刀具總有一定的半徑如銑刀半徑，刀具中心的運動軌迹并不等于所需加工零件的實際軌迹，而是需要偏置一個刀具半徑值，這種偏移習慣上成為刀具半徑補償。因此，進行零件輪廓數控加工時必須考慮刀具的半徑值。需要指出的是，UG/CAM數控程序是以理想的加工狀态和準确的刀具半徑進行編程的，刀具運動軌迹為刀心運動軌迹，沒有考慮數控設備的狀态和刀具的磨損程度對零件數控加工的影響。因此，無論對于輪廓編程，還是刀心編程，UG/CAM數控程序的實現必須考慮刀具半徑磨損帶來的影響，合理使用刀具半徑補償。

6．刀具長度補償

在數控銑、镗床上，當刀具磨損或更換刀具時，使刀具刀尖位置不在原始加工的編程位置時，必須通過延長或縮短刀具長度方向一個偏置值的方法來補償其尺寸的變化，以保證加工深度或加工表面位置仍然達到原設計要求尺寸。

7．機床坐标系

數控機床的坐标軸命名規定為機床的直線運動采用笛卡兒坐标系，其坐标命名為X、Y、Z，通稱為基本坐标系。以X、Y、Z坐标軸或以與X、Y、Z坐标軸平行的坐标軸線為中心旋轉的運動，分别稱為A軸、B軸、C軸，A、B、C的正方向按右手螺旋定律确定。

Z軸：通常把傳遞切削力的主軸規定為Z坐标軸。對于刀具旋轉的機床，如镗床、銑床、鑽床等，刀具旋轉的軸稱為Z軸。X軸：X軸通常平行與工件裝夾面并與Z軸垂直。對于刀具旋轉的機床，例如卧式銑床、卧式镗床，從刀具主軸向工件方向看，右手方向為X軸的正方向，當Z軸為垂直時，對于單立柱機床如立式銑床，則沿刀具主軸向立方向看，右手方向為X軸的正方向。Y軸：Y軸垂直于X軸和Z軸，其方向可根據已确定的X軸和Z軸，按右手直角笛卡兒坐标系确定。

旋轉軸的定義也按照右手定則，繞X軸旋轉為A軸，繞Y軸旋轉為B軸，繞Z軸旋轉為C軸。數控機床的坐标軸如下圖所示。

機床原點就是機床坐标系的坐标原點。機床上有一些固定的基準線，如主軸中心線；也有一些固定的基準面，如工作台面、主軸端面、工作台側面等。當機床的坐标軸手動返回各自的原點以後，用各坐标軸部件上的基準線和基準面之間的距離便可确定機床原點的位置，該點在數控機床的使用說明書上均有說明。

8．零件加工坐标系和坐标原點

工件坐标系又稱編程坐标系，是由編程員在編制零件加工程序時，以工件上某一固定點為原點建立的坐标系。零件坐标系的原點稱為零件零點（零件原點或程序零點），而編程時的刀具軌迹坐标是按零件輪廓在零件坐标系的坐标确定的。加工坐标系的原點在機床坐标系中稱為調整點。

在加工時，零件随夾具安裝在機床上，零件的裝夾位置相對于機床是固定的，所以零件坐标系在機床坐标系中的位置也就确定了。這時測量的零件原點與機床原點之間的距離稱作零件零點偏置，該偏置需要預先存儲到數控系統中。

在加工時，零件原點偏置便能自動加到零件坐标系上，使數控系統可按機床坐标系确定加工時的絕對坐标值。因此，編程員可以不考慮零件在機床上的實際安裝位置和安裝精度，而利用數控系統的偏置功能，通過零件原點偏置值，補償零件在機床上的位置誤差，現在的數控機床都有這種功能，使用起來很方便。零件坐标系的位置以機床坐标系為參考點，在一個數控機床上可以設定多個零件坐标系，分别存儲在G54/G59等中，零件零點一般設在零件的設計基準、工藝基準處，便于計算尺寸。一般數控設備可以預先設定多個工作坐标系（G54～G59），這些坐标系存儲在機床存儲器内，工作坐标系都是以機床原點為參考點，分别以各自與機床原點的偏移量表示，需要提前輸入機床數控系統，或者說是在加工前設定好的坐标系。

加工坐标系（MCS）是零件加工的所有刀具軌迹輸出點的定位基準。加工坐标系用OM-XM-YM-ZM表示。有了加工坐标系，在編程時，無需考慮工件在機床上的安裝位置，隻要根據工件的特點及尺寸來編程即可。加工坐标系的原點即為工件加工零點。工件加工零點的位置是任意的，是由編程人員在編制數控加工程序時根據零件的特點選定。

工件零點可以設置在加工工件上，也可以設置在夾具上或機床上。為了提高零件的加工精度，工件零點盡量選在精度較高的加工表面上；為方便數據處理和簡化程序編制，工件零點應盡量設置在零件的設計基準或工藝基準上，對于對稱零件，最好将工件零點設在對稱中心上，容易找準，檢查也方便。

9．裝夾原點

裝夾原點常見于帶回轉（或擺動）工作台的數控機床和加工中心，比如回轉中心，與機床參考點的偏移量可通過測量存入數控系統的原點偏置寄存器中，供數控系統原點偏移計算用。

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