数控编程基础知识 ：
数控车床的程序编制必须严格遵守相关的标准，数控编程是一项很严格的工作，首先必须掌握一些基础知识，才能学好编程的方法并编出正确的程序。数控加工程序编制就是将加工零件的工艺过程（走刀路线）、工艺参数、刀具位移的方向及其它辅助动作（如换刀、冷却、工件的装卸等）按运动顺序依照编程格式用G指令代码编写程序单的过程。
数控加工的坐标系与指令系统：
数控加工程序的编写方法有两种，手工编程和自动编程，手工编程是由用户根据加工要求，使用该机床的指令代码手工书写数控程序（系统不同有区别）。自动编程是由用户运行编程软件，输入零件图纸和切削参数(如进给量、背吃刀量、切削速度，工件材料、毛坯尺寸等)，由编程软件自动生成数控程序。
两种编程方法各有不同，手工编程是自动编程的基础。
一、坐标系原则
1．永远假定工件静止，刀具相对于工件移动。
2．坐标系采用右手直角笛卡尔坐标系。如图1-1所示大拇指的方向为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。在确定了X、Y、Z坐标的基础上，根据右手螺旋法则，可以很方便地确定出A、B、C三个旋转坐标的方向。
图1-1 右手笛卡尔直角坐标系
图1-1
图1-2为车床的坐标系
图1-2
二、机床坐标系
1．机床原点
机床原点（又称机械原点）即机床坐标系的原点，是机床上的一个固定点，其位置是由机床设计和制造单位确定的，通常不允许用户改变。数控车床的机床原点一般为主轴回转中心与卡盘后端面的交点
2．机床参考点
机床参考点也是机床上的一个固定点，它是用机械挡块或电气装置来限制刀架移动的极限位置。作用主要是用来给机床坐标系一个定位。因为如果每次开机后无论刀架停留在哪个位置，系统都把当前位置设定成（0，0），这就会造成基准的不统一。
数控车床在开机后首先要进行回参考点（也称回零点）操作。机床在通电之后，返回参考点之前，不论刀架处于什么位置，此时CRT上显示的Z与X的坐标值均为0。只有完成了返回参考点操作后，刀架运动到机床参考点，此时CRT上显示出刀架基准点在机床坐标系中的坐标值，即建立了机床坐标系。（绝对编码器机床不需要回零，只有机床被锁住，移动了坐标系才需要回零，找回坐标系）
（三）工件坐标系
数控车床加工时，工件可以通过卡盘夹持于机床坐标系下的任意位置。这样一来在机床坐标系下编程就很不方便。所以编程人员在编写零件加工程序时通常要选择一个工件坐标系，也称编程坐标系，程序中的坐标值均以工件坐标系为依据。
工件坐标系的原点可由编程人员根据具体情况确定，一般设在图样的设计基准或工艺基准处。根据数控车床的特点，工件坐标系原点通常设在工件左、右端面的中心或卡盘前端面的中心。（为了方便编程，有时编程人员会设置在一个特殊的平面上）
三、坐标指令
在加工过程中，工件和刀具的位置变化关系由坐标指令来指定，坐标指令的值的大小是与工件原点带符号的距离值。坐标指令包括：X、Y、Z、U、V、W、I、J、K、R等。其中，通常来说X、Y、Z是绝对坐标方式；U、V、W相对坐标方式，但在三坐标以上系统中，有相应的G指令来表示是绝对坐标方式还是相对坐标方式，不使用U、V、W来表示相对坐标方式；I、J、K或R是表示圆弧的参数的两种方法，I、J、K表示圆心与圆弧起点的相对坐标值，R表示圆弧的半径。
四、Ｇ指令：
也称准备功能(prepare function)指令，简称G功能指令或G代码，C指令确定的功能，可分为坐标系设定类型、插补功能类型、刀具补偿功能类型、固定循环类型等。
G指令由字母G和其后两位数字组成，从G00到G99共100种；其中G00至G09可简写为G0至G9
一下是一些常用的G指令：
1、G00与G01
G00运动轨迹有直线和折线两种，该指令只是用于点定位，不能用于切削加工。
G01按指定进给速度以直线运动方式运动到指令指定的目标点，一般用于切削加工 。
2、G02与G03
G02:顺时针圆弧插补
G03:逆时针圆弧插补
3、G04(延时或暂停指令）
一般用于正反转切换、加工盲孔、阶梯孔、车削切槽
4、G40、G41、G42
G41：半径左补偿
G42：半径右补偿
G40：取消刀具半径补偿
5、G32、G92、G76
G32：螺纹切削
G92：螺纹切削固定循环
G76：螺纹切削复合循环
6、G70、G71、72、G73，
G71：轴向粗车复合循环指令
G72：端面车削，径向粗车循环
G73：仿形粗车循环
G70：精加工复合循环
五、M指令：
1、主轴正反转停止指令 M03、M04、M05
M03：主轴正传 M04：主轴反转 M05：主轴停止
2、切削液开关 M08、M09
M08：液状切削液开 M09：切削液关
3、运动停止 M00、M01、M02、M30
M00：程序暂停 M01：选择性暂停 M02：机床复位
M30:程序结束，指针返回到开头
4、M98：调用子程 序
5、M99：返回主程序
六、F指令
F代码用于指定插补进给速度。
F代码编程有两种，每分钟进给量编程（G98)和每转进给量编程(G99)
G98状态时，F后面数字代表每分钟进给多少毫米
G99状态时，F后面数字代表主轴每转进给多少毫米
Ｓ指令
Ｓ指令用于指定主轴的旋转速度，由字母Ｓ加数字表示
例如：
1.指定主轴的转速是400r／min，则相应的指令为S400。
2.在数控车系统中，根据加工工艺要求，零件端面要求恒线速度加工，因此，数控车系统中，对Ｓ指令有特殊规定：
端面恒线速度切削：如Ｇ96 Ｓ1000其中1000是端面的线速度，为1000m／min，直径和转数成正比。
端面恒线速度删除：如Ｎ2 Ｇ97 Ｓ1000。
Ｔ指令
T指令用于指定所选用的刀具，它由字母T和后接4位数字组成，四位数字的前2位表示刀具选择号，后2位表示刀具偏置号（刀补号）。如：T0101表示1号刀，1号刀补。
程序名 ：
程序名是数控程序必不可少的第一行，由一个地址符加上后接四位数字组成，以法那克为例O1234。
数控加工程序编制的步骤
一、工艺方案分析
1. 确定加工对象是否适合于数控加工（形状较复杂、精度一致性要求高）。
2. 毛坯的选择（对同一批量的毛坯和质量应有一定的要求）。
3. 工序的划分（尽可能采用一次装夹、集中工序的加工方法）。
4 .选用适合的数控机床。
二、工序详细设计
1. 工件的定位与夹紧。
2. 工序划分（先粗后精、先面后孔、先主后次、尽量减少换刀）。
3. 刀具选择（应符合标准刀具系列、较高的刚性和耐用度、易换易调）。
4. 切削参数（尽可能取高一点）.
5. 走刀分配（走刀路线要短、次数要少、尽量避免法向切入、零件轮廓的最终加工应尽
可能一次连续完成）。
6. 工艺文件编制（工序卡、工具卡、走刀路线示意图）。
7. 工序卡包括：工步与走刀的序号、加工部位与尺寸、刀号及补偿号刀具型式与规格、
主轴转速、进给量及工时等。
三、运动轨迹的坐标值计算
1. 基点：两个几何元素（线、弧及样条曲线）的交点。
2. 节点：对非圆曲线用圆弧段来逼近，节点数的多少取决于逼近误差、逼近方法及曲线
本身的性质。
3. 辅助计算：刀具的引入与退出路线的坐标值计算，坐标系的计算（绝对值、增量值）。
四、编写数控加工程序
1. 用数控机床规定的指令代码（G、S、M）与程序格式，编写加工程序。
2. 编制机床调整卡，供操作者调整机床用。
3. 输入程序。
4. 校验与试切。
数控加工生产流程
使用数控机床进行零件加工，一般包括如下过程
一、审图并确定加工要求；
二、决定使用何种刀具；
三、确定工件的装夹方法和夹具；
四、编写加工程序；
五、打开机床电源；
六、输入程序到机床的NC中；
七、装刀、装工件；
八、测量刀具长度和直径偏置量；
九、对齐工件和设置工件原点；
十、检查程序(试空车，修正程序错误)；
十一、通过试切来检查切削状态(如有必要, 修正错误、修正刀具偏置)；
十二、机床自动运行切削工件；
十三、产品完成。
