cnc加工程序单详解

一、程序单核心构成要素

1. 程序标识与分段

程序号：以字母O开头（如O1000），唯一标识整个程序，用于调用和管理。

程序段号：以字母N开头（如N10、N20），标记单个程序段，方便调试和跳转。

2. 坐标系统与运动控制

G代码（准备功能）：定义机床的运动模式：

G00：快速定位，用于非切削移动，速度由系统设定。

G01：直线插补，按指定进给率进行直线切削。

G02/G03：圆弧插补，分别表示顺时针/逆时针圆弧加工。

G17/G18/G19：选择加工平面（XY平面/XZ平面/YZ平面）。

G90：绝对坐标编程，所有坐标值基于工件坐标系原点。

G91：增量坐标编程，坐标值为相对前一点的位移。

坐标轴地址符：X/Y/Z为主轴线，A/B/C为旋转轴，U/V/W为附加直线轴。

目标坐标值：紧跟地址符后的数值，表示刀具移动的目标位置。

3. 工艺参数设置

F（进给率）：单位时间内刀具沿路径移动的距离（mm/min或mm/r），影响切削效率和表面质量。

S（主轴转速）：主轴每分钟转数（r/min），需根据材料、刀具和加工工艺调整。

T（刀具选择）：通过T代码选择刀库中的刀具（如T01选择1号刀）。

二、关键功能指令解析

1. 刀具补偿功能

长度补偿：G43建立正向补偿（刀具伸长），G44建立负向补偿（刀具缩短），配合H代码调用补偿值（如H01）。

半径补偿：G41左补偿（刀具中心向左偏移），G42右补偿（刀具中心向右偏移），配合D代码调用补偿值（如D01）。

取消补偿：G40取消半径补偿，G49取消长度补偿。

2. 坐标系管理

工件坐标系：G54至G59共6个预置坐标系，可通过面板输入偏移量。

局部坐标系：G52临时建立局部坐标系，需手动取消。

机床坐标系：G53直接使用机床机械原点作为参考。

参考点操作：G28返回参考点，G29从参考点返回。

3. 固定循环与子程序

固定循环：简化重复动作，如：

G81：钻孔循环（钻头快速下降→工进→快速退刀）。

G84：攻丝循环（正转攻入→反转退出）。

子程序调用：M98 Pxxxx调用子程序，M99结束子程序并返回主程序。

循环次数：L参数定义重复次数（如M98 P1000 L3执行子程序3次）。

三、辅助功能（M代码）

主轴控制：

M03：主轴正转。

M04：主轴反转。

M05：主轴停止。

冷却液控制：

M08：开启冷却液。

M09：关闭冷却液。

程序控制：

M00：无条件暂停，需手动重启。

M01：条件暂停，仅在面板按下“可选停止”时生效。

M30：程序结束并复位。

四、高级指令与运算

1. 延时与条件判断

G04 Xx.x：延时指令，暂停指定时间（如G04 X1.0暂停1秒）。

条件跳转：IF [条件] GOTO n（如IF [#I=#J] GOTO 100，若变量#I等于#J则跳转到N100）。

循环结构：WHILE [条件] DO...END（如WHILE [#I<10] DO1，当#I<10时循环执行N1程序段）。

2. 数学运算与变量

算术运算：加减乘除、三角函数（如#i=SIN[#j]）、平方根等。

逻辑运算符：等于（EQ）、不等于（NE）、大于（GT）等，用于条件判断。

宏变量：#1~#33为局部变量，#100~#199为公共变量，可存储数据并参与运算。

五、编程示例与注意事项

1. 典型程序段示例

plaintext复制O1000 ; 程序号 N10 G90 G54 G00 X0 Y0 ; 绝对坐标，工件坐标系1，快速移动到原点 M03 S1200 ; 主轴正转，转速1200r/min G43 H01 Z10 ; 刀具长度补偿，Z轴抬升至10mm G01 Z-5 F200 ; 直线插补下刀5mm，进给率200mm/min G02 X100 Y50 R50 ; 顺时针圆弧插补，终点X100 Y50，半径50 G00 Z100 ; 快速抬刀至安全高度 M05 ; 主轴停止 M30 ; 程序结束并复位

2. 注意事项

安全高度：抬刀时应确保刀具高于工件，避免碰撞。

补偿值管理：刀具磨损后需及时更新长度/半径补偿值。

坐标系切换：合理使用工件坐标系可简化编程，避免混淆。

测试验证：首次运行前应进行空跑模拟，检查刀具路径是否正确。

注释规范：添加注释说明关键步骤，便于后续维护和修改。

以上内容完整覆盖了CNC加工程序单的核心要素，包括结构、指令、功能及编程实践，适用于数控铣床、加工中心等设备。实际编程时需结合具体机床手册和加工工艺要求进行调整。