數控加工程序編制就是將加工零件的工藝過程、工藝參數、工件尺寸、刀具位移的方向及其它輔助動作（如換刀、冷卻、工件的裝卸等）按運動順序依照編程格式用指令代碼編寫程序單的過程。所編寫的程序單即加工程序單。

機床坐標系和運動方向的確定

機床的直線運動X、Y、Z三個坐標系采用右手笛卡兒直角坐標系，如圖11-6所示。坐標軸定義順序是先確定Z軸，再確定X軸，最后確定Y軸。對工件作旋轉運動的機床（如車床）以刀具遠離工件方向為X軸的正方向；對刀具作旋轉運動的機床（如立式銑床），刀具為Z軸時，面對刀具主軸向立柱看，右方向為X軸的正方向。

三個旋轉軸坐標系分別平行于X、Y、Z坐標軸，按右手螺紋前進方向取為正向。

數控車床的基本指令

1）程序格式

加工程序通常由程序開始、程序內容和程序結束等三部分組成。

程序開頭為程序號，用于加工程序的開始標識，程序號通常由字符“%”及其后的四位數字表示。

程序結束可用輔助功能M02（程序結束）、M30（程序結束，返回起點）等來表示。

程序的主要內容由若干個程序段（BLOCK）組成，程序段是由一個或若干個信息字組成，每個信息字又是由地址符和數據符字母組成。信息字是指令的最小單位。

2）程序段格式

目前常用的是字地址程序段格式，應用標準是JB3832-85。

下面是一個典型的字地址程序段格式：

N001 G01 X60.0 Z-20.0 F150 S200 T0101 M03 LF

其中， N001―表示第一個程序段

G01―表示直線插補

X60.0 Z-20.0―分別表示X，Z坐標方向的移動量

F，S，T―分別表示進給速度、主軸轉速、刀具號

M03―表示主軸按順時針方向旋轉

LF―表示程序段結束

3）數控系統中的基本功能代碼

（1）程序段序號：N10、N20…

（2）準備功能：G00－G99 是使數控裝置作某種操作的功能。

G代碼分為模態代碼和非模態代碼兩種。所謂模態代碼是指某一G代碼（G01）一經指定就一直有效，直到后邊程序段中使用同組G代碼（G03）才能取代它。而非模態代碼只在指定的本程序段中有效，下一段程序需要時必須重寫（如G04）。

a.快速點定位指令G00

G00指令是模態代碼，它命令刀具分別以點定位控制方式從刀具所在點快速運動到下一個目標位置。它只是快速定位，而無運動軌跡要求。

其指令書寫格式是：G00 X＿Z＿；刀具實際的運動路線不是直線，而是折線，所以使用G00指令時要注意刀具是否和工件急夾具發生干涉，忽略這一點，就容易發生碰撞，而在快速狀態下的碰撞更加危險。

b.直線插補指令G01

直線插補指令是直線運動指令，也是模態代碼。它命令刀具在兩坐標或三坐標間以插補聯動方式按指定的F進給速度（單位為mm/min）作任意斜率的直線運動。

其指令書寫格式是：G01 X＿Z＿F＿；F指令也是模態指令，它可以用G00指令取消。如果早G01程序段之前的程序段沒有F指令，則機床不動。因此，G01程序中必須還有F指令。

c.圓弧插補指令G02/G03（采用笛卡爾坐標判斷）

圓弧插補指令命令刀具在指定平面內按給定的F進給速度作圓弧運動，切削出圓弧輪廓。在車床上加工圓弧時，不僅要用G02/G03指出圓弧的順逆時針方向，用XZ指定圓弧的終點坐標，而且還要指定圓弧的半徑。

其指令書寫格式是：G02/G03 X＿Z＿R＿；

（3）輔助功能：用來指定機床的輔助動作（如機床的啟停、轉向、切削液的開關、主軸轉向、刀具夾緊松開等〕

M00－程序暫停

M01－程序計劃暫停

M02－程序結束

M03－主軸正轉（CW）

M04－主軸反轉（CCW）

M05－主軸停轉

M06－加工中心換刀

M07、M08－冷卻液開

M09－冷卻液關

M10－工件夾緊

M11－工件松開

M30－程序結束，返回起點

M03和M04指令之間必須用M05指令使主軸停轉后進行。

（4）進給功能F

如果采用直接指定法，在F后面直接寫上要求的進給速度，如F1000，表示進給量是1000mm/min)；車螺紋、攻絲和套扣時，由于進給速度與主軸轉速有關，F后面數字是指定的導程。

（5）主軸功能S

S指定主軸轉速，如S800，表示主軸轉速為800r/min。

（6）刀具功能T

指令數控系統進行換刀，用地址T和其后的4位數字來指定刀具號和刀具補償號（刀具偏置號）。前2位是刀具序號：0~99，后2位是刀具補償號：0~32。每一刀具加工結束后，必須取消刀具補償。

刀具序號可以和刀盤上的刀位號相對應；

刀具補償包括形狀補償和磨損補償；

刀具序號和刀具補償號不必相同，為方便起見也可一致。

在數控裝置中，程序的記錄是靠程序號來辨別的，即調用程序或者編輯程序都要通過程序號來調出。

a．程序編號的結構：O ；

“O”后面數字用4位數（1~9999）表示，不允許為“0”。

b．程序段順序號：在程序段前加上順序號，如：N ；

“O”后面數字用4位數（1~9999）表示，不允許為“0” 。

工件坐標系的設定

工件安裝在卡盤上，機床坐標系與工件坐標系一般是不重合的，為便于編程，應建立一個工件坐標系，使刀具在此坐標系中進行加工。

G50 X Z

該指令規定刀具起刀點或換刀點至工件原點的距離，坐標X，Z為刀尖在工件坐標系中的起始點位置。

對于有刀具補償功能的數控機床，其對刀誤差可以通過刀具偏移來補償，所以調整機床時的要求并不嚴格。

數控車床的基本對刀方法

常用的對刀方法有三種：試切對刀法、機械檢測對刀儀對刀、光學檢測對刀儀對刀。

采用G50 U W 可以使坐標系產生平移，用新的坐標值代替舊的坐標值，使機床坐標系與工件坐標系相互取代。應當注意，在機床坐標系中，坐標值是刀架中心點相對于機床原點的距離；而在工件坐標系中，坐標值是刀尖相對工件原點的距離。

審核編輯：湯梓紅