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第二章 数控加工的程序编制
一、数控机床的坐标系
二、数控标准代码及数控程序格式
三、G指令编程应用与举例
四、数控加工程序编程举例
五、自动编程
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一、数控机床的坐标系
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㈠数控机床坐标的作用：
1、用来表示数控机床各运动部件沿坐标轴的位移量和方向。
2、有利于编程简单，可以使程序具有互换性（目前，国际上已采用了统一
标准的坐标系）
㈡数控机床坐标系标准
我国已制定了标准：《数控机床坐标和运动方向命名》JB3051—82
国际标准：《机床数字控制——坐标轴和运动的命名》ISO841—74
㈢坐标轴的命名
1、坐标轴采用右手直角笛卡儿坐标系。
2、基本坐标轴为X、Y、Z，三者的位
置关系和正方向用右手定则来判定。
3、回转坐标轴为围绕X、Y、Z各轴旋1、
转的坐标轴。用A、B、C轴表示。回转
轴的正方向用右手螺旋法则来判定。
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㈣机床坐标轴的确定方法
1、三个假设
①假定工件静止，永远是刀具相对于工件运动。
②机床坐标轴及其正方向是指刀具运动的坐标轴及其正方向。
③Z轴与主轴平行，并且刀具离开工件的方向为正方向。
2、基本坐标轴的确定步骤
①Z轴——已在假设中确定。
②X轴——总是在水平面内，
其正方向根据不同形式的机
床而不同。
对于主轴夹持工件旋转
的机床（如：车床）：X轴位于工件的径
向，且与横向滑座平行。正方向是远离主轴
轴线的方向。
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对于刀具旋转的立式机床（如：立式铣床、立式加工中心）：X轴位
于水平方向。正方向：通过主轴看立
柱，X的正方向指向右边。
对于刀具旋转的卧式机床（如：
卧式铣床、卧式加工中心）：X轴位
于水平方向。正方向：顺着主轴看工
件，X的正方向指向右边。
③Y轴——与X、Z轴垂直，其正方向
是根据右手定则来判断（从Z→X）。
④A、B、C轴——分别围绕X、Y、Z轴
旋转，其正方向根据右手螺旋定则来确
定。
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㈤附加坐标系——是指与基本坐标系平行的坐标系。标准规定有两组：
第一组为：U、V、W 其正方向与X、Y、Z相同。
第二组为：P、Q、R 其正方向与X、Y、Z相同。
㈥机床坐标系与工件坐标系
机床坐标系——是数控机床固有的坐标系。其坐标轴的方向和原点是机床
设计时或调试时确定的。是唯一的，不可以改变的。
工件坐标系——是加工工件时，由编程人员确定的。该坐标系的坐标轴与
机床坐标系相平行，坐标轴的方向与机床坐标系相同。工件坐标系的原
点是编程人员为了编程的方便在图纸上
指定的一点。它不是唯一的，是可以改
变的。
工件坐标系是在机床坐标系中建立
的，一个工件在加工中，可以同时建立
多个工件坐标系，以满足加工的需要。
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㈦绝对坐标和相对坐标
绝对坐标——是指刀具运动的坐标值都是相对工件坐标系的原点而计算的。
相对坐标（増量坐标）——是指刀具运动的坐标值都是相对运动轨迹的前
一点的坐标计算的。
A、B点的绝对坐标：XA= YA=
XB= YB=
B点的相对坐标：XB=－ YB=－
㈧主轴的正转与反转判定
判定方法：用右手螺旋定则
将右手大姆指顺着主轴指向
工件，四指环绕主轴轴线。
当主轴回转方向与四指环绕方向相同
时，为 顺时针方向（CW），即为主轴正转。
当主轴回转方向与四指环绕方向相反时，
为逆时针方向（CCW），即为主轴反转。
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㈨最小设定单位——是指数控系统发出一个脉冲指令后，经过伺服系统转换、
放大、反馈后推动数控机床上的运动部件轴向移动的位移量，叫做最小设
定单位，又称脉冲当量。
目前，最小设定单位的值一般为：～。
最小设定单位的值越小，表明其精度越高。
编程时，所有编程尺寸都应转换成与最小设定单位相对应的数值。
举例：向X轴正方向移动，向Y轴负方向移动，机床的最小设定单
位为佳。
用最小单位表示：X12560 Y－5602
用小数点表示： Y－
同时用最小单位和小数点表示时： Y－ 或 X12560 Y－5602
推荐用小数点表示。
当输入最小设定单位以下数值时，按四舍五入处理：
如： ≈
≈
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二、数控标准代码及数控程序格式
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（一）穿孔带及其代码
1、穿孔带的作用
是主要的输入介质。其上以一定格式排列的代
码孔代表不同的信息，输入CNC装置后均转换成二
进制数字代码，供CNC装置进行处理。
代码孔已标准化。我国制定的标准是：JB3052-
82《数控机床七位代码字符集》等效于ISO840-1973。
2、结构特点
⑴穿孔带的宽度有两种——五单位
和八单位
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五单位：宽，每排有5个孔，多用于数控线切
割机床。
八单位：宽，每排有8个孔，多用于除数控线
切割机床以外的其他各种数控机床。目前，八单位
穿孔带有两种标准：
EIA（美国电子工业协会）标准——早期的数控
机床采用，目前少用。
ISO（国际标准化组织）标准——现代数控机床
广泛采用。将逐步取代EIA标准。
（目前，还有两者兼用的）
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（2）八单位穿孔带简介
每排有9个孔。1个小孔，8个大孔。
1个小孔（称为中导孔或同步孔，在第3
列和第4列之间）——用来作为每排大孔的定
位基准，并用来产生同步信号。
8个大孔（称为信号孔）——用来记录数
字、字母或符号信息。
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（3）穿孔带的代码（见代码表）
数字码——0~9
文字码——A~Z
符号码——各种符号
这些代码根据每排孔的个数和位置排列的不同来区
别。
（4）代码孔的排列规律
ISO：每排孔的个数是偶数，第8列为补偶列。所有的
数字码在第5列和第6列都有孔，字母码在第7列有孔。
EIA：每排孔的个数是奇数，第5列为补奇列。
补偶和补奇的作用：是检验纸带的
穿孔是否有错。
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(二）G代码（也称G功能或G指令）
我国机械工业标准JB3028—1983《数字控制程序
段中的准备功能和辅助功能M代码》，对G代码和M
代码作了具体规定。该标准与国际标准ISO1056—
1975E基本一致。G代码见P31 表2—3。
1、G代码的作用—是用来设定工件坐标系和机床的控制方式，
是数控程序的基础。
2、G代码的组成—由字母G和后续的二位数字组成，从G00—
G99共100种。
3、G代码的分类—根据是否具有功能保持性，
G代码可分为模态代码（又称续效代码）和
非模态代码。
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模态代码：具有功能保持性，即该功能一经使用则一直有效，
直到出现该代码同组的代码为止。
非模态代码：不具有功能保持性。仅在其出现单程序段内有效。
“过期作废”。
4、模态代码的组别——对模态代码进行分组，用字母作标记
（见表2-3G代码表中第二栏），相同字母标记的为一组，
同组代码具有排他性。
a组：G00—G03，G06，G33—G35；
c组：G17—G19， G80，G81—G89 ；
d组：G40—G42；
f组：G53—G59； h组：G60—G62
i组： G96—G97； j组：G90—G91
k组：G93—G95； （共8组）
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5、非模态代码用“*”表示（见表2—3 G代码表中第三栏），
它不具有排他性。
6、“不指定”和“永不指定”代码，用“#”表示（见表中第三栏）
，其功能可以由CNC装置制造商自行定义。
不指定——作为机动G代码。用户（ CNC装置制造商）在需
要的时候可以自行定义新的功能。
永不指定——永远作为机动G代码，留给用户（机床用户）
在需要的时候可以自行定义新的功能。
7、功能可以替换的G代码，用“#d”表示。它表示可以用同栏
中d组的代码所代替或注消，也可以用同栏中其他用“#d”标
记的代码所代替。
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（三）、M代码（也称M功能或M代码）
M代码已标准化（见P34 表2—4 M代码）
1、M代码的作用——用来表示数控机床辅助动作的开关或状态。
如：程序停止、结束；主轴启动、停止；冷却液开、停；刀
具交换等。
2、M代码的组成——由字母M和后续的两位数字组成，从M00
—M99共100种。
3、M代码也有模态和非模态之分。
在表第4栏中，用“*”表示的都是模态的。
在表第5栏中，用“*”表示的都是非模态的。
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4、M代码根据功能开始的时间可分为两种：
第一种——是与程序段指令运动同时开始（第2栏中用“*”
表示的）。
第二种——是与程序段指令运动完成后开始（第3栏中用“*”表
示的）。
5、M代码也有“不指定”和“永不指定”用来作为机动。留给用
户（CNC制造商和机床用户）自行定义新的功能。但要在
使用说明书上说明。
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6、几个特殊的M代码
（1）M00—程序停止指令（暂停）
①该程序的实质：是设定了一个软件“开关”，当程序运行的这
个“开关”时，就自动停止（即：执行完含有M00的程序段后，
主轴、进给及冷却都自动停止）。
②程序停止后，机床的状态保持不变。当执行完某种固定操作
后，按下设置在操作面板上的“循环启动”键（硬件开关）后，
程序将继续执行后续的程序。
③该指令主要用在加工过程中，需要停机进行某种手动操作的
场合。这种停机是程序事先确定的。停机过程用软件实现，
恢复用硬件实现。
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（2）、M01——计划（任选）停止指令（暂停）
①该指令也是程序停止指令，它与M00的不同之处在于：
M00是用软件实现的自动停止，而M01是用硬件配合来实
现的停止（即：在操作面板上预先按下“任选停止开关”，
当执行完含有M01代码的程序段后，程序停止），否则，
M01不起作用，程序将继续执行。
②程序恢复运行同M00相同（按下“循环启动”键）
③该指令的使用场合：在加工中随机要使机床停止运动而要
进行某种手动操作的场合。如：随即抽查零件的关键尺寸。
④停机和恢复程序都是通过硬件开关来实现的。
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（3）、M02——程序结束指令（机床停止运动）
①该指令的功能：是当程序全部运行完毕后，用此指令来使主
轴、进给、冷却全部停止。同时使机床复位，使程序返回“
开始状态”。
②停止的过程是自动的，停机的前提是程序已完成全部工作。
③该指令出现在最后一个程序段中的最后，因为机床一执行完
该指令，便立即停机复位。
（4）几个常用的M代码
M03—— 主轴正转 M04——主轴反转
M05—— 主轴停止
M08—— 切削液开 M09——切削液关
M98—— 调用子程序 M99——返回主程序
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（四）F、S、T代码
1、F代码（又称F功能或F指令）——进给速度指令。是模态
代码（续效代码）。单位mm/min。有两种表示方法：
⑴代码法（不常用）
①指令格式是F后跟两位数字。该两位数字不直接表示进给速
度的大小，而是进给速度数列的序号。
②进给速度数列可以用几何级数来表示，也可以用算术级数。
序号与它代表的进给速度有一一对应的关系。
⑵ 直接指定法（常用）
指令格式是F后直接跟数字。该数字直接表示进给速度的大
小。
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2、S代码（S功能或S指令）——用来表示主轴的转速。
（1）单位：r/min。是续效代码。
（2）指令格式：字母S后跟数字组成。该数字直接表示
主轴转速的大小。
3、T代码（ T功能或T指令）——一般用来表示刀具的编
号。
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（五）程序段格式
1、程序的组成
一个完整的程序——由若干个程序段组成。
一个程序段——由若干个按照一定顺序和规定排列的字组成。
一个字——由表示地址的英文字母和数字集合而成。有以下
特点：
（1）是一组代码符号，表示某一功能。如：
表示X方向尺寸为2500mm。
F1500表示进给速度为1500mm/min。
（2）是程序的信息单位。
（3）字的排列顺序构成程序段格式。
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2、程序段格式——采用字地址程序段格式。如：
N100 G01 F150
S240 T24 M05 LF
该程序段由8个字组成。每个字都有字母开头，该字母称
为“地址”。
3、程序段中各字的意义：
（1）顺序号字——表示该程序段的执行顺序。还可以用作程
序段的检索。该程序段的执行时可以在CRT上显示该顺序
号。
（2）准备功能字（G代码）——用来使数控系统作某种操作
功能。
（3）尺寸字——用来给定各坐标轴的位移量
和方向。由坐标地址及正、负号和数字组成。
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尺寸字的地址：
X、Y、Z——基本坐标系
U、V、W——第一辅助坐标系（与基本坐标系平行）
P、Q、R——第二辅助坐标系（与基本坐标系平行）
A、B、C——回转坐标系
插补参数地址：
I、J、K——用来表示圆心坐标相对圆弧始点的圆心矢量在X、
Y、Z坐标上的分量。
（4）进给功能字（F代码）——用来给定刀具的进给速度。
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（5）主轴转速功能字（S代码）——用来指定主轴的转速。
（6）刀具功能字（T代码）——用来指定更换刀具时的刀具号。
（7）辅助功能字（M代码）——用来指定除G功能外的种种“
通断功能”。
（8）结束符——用来表示程序段的结束，每个程序段结束后
都应加上它。不同的数控系统可能有不同的结束符，
FANUC公司采用“LF”作为结束符。
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三、G指令编程应用与举例
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（一）、坐标指令
1、G90——绝对坐标指令
（1）该指令表示程序中的编程尺寸是按绝对坐标给定的。
（2）绝对坐标是指程序中的尺寸字是相对于编程原点的。
2、G91——相对坐标指令
（1）该指令表示程序中的编程尺寸是按相对坐标给定的。
（2）相对坐标是指程序中的尺寸字是相对于轨迹的前一点。
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3、坐标系设定的预置寄存指令——G92
（1）该指令用来确定机床坐标系与工件坐标系的关系。
（2）指令格式：G92 X—— Y——
X—— Y——表示机床坐标系的原点在工件坐标系中的
位置。用G92指令可以将该坐标值存储在数控系统的内存中。
（3）G92指令并不使机床产生运动，只是记录坐标的设定值，
并在加工前送入数控系统的内存。如果该设定值有问题，还
可以更改。
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4、平面选择指令——G17、G18、G19
（1）对于三轴以上的两两联动的数控机床，需要用该组指令
设定加工平面。特别是在进行圆弧插补时，其加工方向与设
定平面有密切关系。
（2）G17、G18、G19分别表示XY、ZX、和YZ坐标平面，不
得有误。
（3）G17为数控系统的缺省状态。
（4）该组指令与圆弧插补指令、刀具补偿指令配套使用。一
般是出现在这两种指令的前面。
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（二）快速移动指令——G00
1、该指令用来指令刀具从现时的位置，快速移动到程序段指令的下一个定
位点。
2、指令格式：G00 X—— Y——
X—— Y——就是程序段指令的下一个定位点的坐标值。
3、“快速”是指用数控机床的最大移动速度移动。该速度是在数控系统中预先
设定好的，每一个数控机床都有一个快速移动速度，它是数控机床的重要
参数。
4、该指令过程不参与切削。其运动速度是数控机床的最大移动速度移动，
所以在该指令中不需要用F指令给定进给速度。
5、是模态指令。
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（三）直线插补指令——G01
1、该指令用来指令两个坐标（或三个坐标）以联动的方式按程序段给定
的速度F，插补出任意给定斜率的平面（或空间）直线。
2、该指令的移动过程就是切削过程。直线的始点为刀具的现时位置，不
需要程序段指令。而终点必须由程序段指令。这样就满足了直线加工
的必要条件。
3、指令格式：G01 X—— Y—— F——
X—— Y—— 表示的是终点坐标。
F——表示的进给速度。
4、该指令是模态指令。
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（四）圆弧插补指令——G02、G03
1、该指令用来加工圆弧。G02为顺时针圆弧插补，G03为逆时针圆弧插补。
圆弧的顺、逆方向与弧所在平面有关。 G02、G03是模态指令。
2、指令格式：
G17 G02（G03）X— Y— I— J— F— LF
G18 G02（G03）X— Z— I— K— F— LF
G19 G02（G03）Y— Z— J— K— F— LF
X— Y— 是圆弧的终点坐标。
I— J— 是圆心矢量（方向指向圆弧始点）在坐标轴上的分量。
F— 进给速度。其方向为圆弧切线方向。
3、指令过程是切削过程。进给速度由F指令指定。
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三、G指令编程应用与举例
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（五）举例一：直线插补、圆弧插补举例
如图所示为加工零件的轮廓ABCDEA。
图中XO工Y是工件坐标系，零件尺寸按绝对
坐标标注； XO机Y是机床坐标系；O机是机
床坐标系原点。两个坐标系的关系是零件在
机床上的安装关系。
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1、绝对坐标编程
G92 LF（设定工件坐标系）
N01 G90 G17 G00 LF（刀具快速从起刀点至进刀点）
N02 G01 F100 LF（直线插补至 ）
N03 G03 LF（圆弧插补CCW至 ）
N04 G02 LF（圆弧插补CW至 ）
N05 G01 LF（直线插补至 ）
N06 LF（直线插补至 ）
N07 G00 M02 LF（刀具快速从进刀点返回起刀点）
2、相对坐标编程
N01 G91 G17 G00 LF
N02 G01 F100 LF
N03 G03 LF
N04 G02 LF
N05 G01 LF
N06 LF
N07 G00 M02 LF
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（六）、刀具半径补偿功能
1、刀具半径补偿的概念
⑴当用立铣刀加工如图所示零件的轮廓ABCDEA时，刀具必须在零件轮廓
的法向偏置一个距离D。
D=R+Δ
R——刀具半径
Δ——加工余量（精加工时， Δ=0 D=R）
⑵如果将这个D值事先输入到CNC装置的
内存中去，则CNC装置就可以根据零件的
加工程序和这个D值，自动计算出刀具中
心的运动轨迹A’B’C’D’E’A’。
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2、刀具半径补偿功能
根据编程轨迹和刀具偏置值D，由CNC装置自动计算出刀具中心的
运动轨迹，并控制刀具沿着这个轨迹运动的功能称为刀具半径补偿功能。
3、刀具半径补偿功能的优点
当刀具偏置值D发生变化时，如：刀具的半径发生变化（即：刀具磨
损或更换）；加工余量Δ发生变化（粗加工时，加工余量Δ 要分几次完成
）；会影响零件轮廓的加工。
有了刀具半径补偿功能，只要重新设定一下D值，而不需要改变程
序， CNC装置通过改变刀具中心轨迹的位置来补偿D值的变化，同样可
以加工出合格的零件。
因此，编程时可以不考虑刀具半径和加工余
量Δ ，只是在加工前将刀具偏置值D直接输入CNC
装置就可以。从而使编程简单。
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4、刀具半径补偿指令——G41、G42、G40
⑴ G41、G42、G40是模态指令。
⑵G41—左偏置。从刀具的前进方向观察，刀具始终在工件的左侧。G42—右偏置。
从刀具的前进方向观察，刀具始终在工件的右侧。G40—刀具半径补偿取消。
5、指令格式：
G00 G41（G42）D01（H01）X— Y—
式中：（1）D01（H01）是刀具偏置值D的存储地址。 该刀具偏置值D要在程序运
行前送入内存D01中。
（2） X— Y— 是刀具中心切入点坐标。即：刀具偏置后，刀具中心移到该点
时刀具圆周与编程轨迹相切。
G00 G40 X — Y—
式中： X— Y—是刀具中心切入点坐标。刀具偏置取消后，刀具中心移至该点时，
取消刀具半径补偿功能。
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（七）举例二：刀具半径补偿举例
G92 LF （设定工件坐标系。两坐标系原点重合）
N01 G90 G00 G42 D01 LF（刀具右偏置，快速移至进刀点。）
N02 G01 F100 LF（直线插补AB段）
N03 G03 LF
（圆弧插补CCW BC段）
N04 G02 LF
（圆弧插补CW CD段）
N05 G01 LF（直线插补DE段）
N06 LF（直线插补EA段）
N07 G00 G40 M02 LF
（刀具半径补偿取消，返回工件坐标系原点）
注：D01——刀具半径存储单元
D1=R +Δ ——为粗加工时的偏置值
D2=R——为精加工时的偏置值
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（八）、刀具长度补偿指令
1、刀具长度补偿概念
加工如图所示的零件时，当刀具
的长度发生变化而使刀尖的实际位置
偏离编程位置时，调用刀具长度补偿
功能G43、G44，并将刀具长度的差
值e预存在数控系统中，那么数控系
统就可以使用按刀具编程位置所编制
的原来的程序，加工出所要求的零件。
这样就可以避免因刀具长短改变而重
新编程的麻烦。
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2、刀具长度补偿功能
当刀具的长度发生变化而使刀尖的实际位置偏离
编程位置时，如果事先把刀具长度的差值e预存在数控
系统中，数控系统就可以自动对刀具长度进行伸长或
缩短的运算，使刀具的长度达到原来长度值的功能，
这就是刀具长度补偿功能。
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3、刀具长度补偿的优点
使用该功能，在编程时就可以不考虑刀具长度变
化，而照常编制程序。只是在运行程序前将刀具的长
度差值e预存在数控系统中即可。而不需要调整刀具的
安装位置就可以消除这一误差，使编程简单。
4、刀具长度补偿指令—G40（D00）G43、G44
G40（D00）、G43、G44是模态指令。
G40（D00）—— 取消刀具长度补偿指令。其作
用是指令刀具移回原来的实际位置。即：作与G43、
G44刀具长度补偿指令相反的运算。
刀具长度偏置值e，总取正值。
数
控
技
术
课
程
组
G43——刀具正偏置。
使用场合：用于刀具的实际位置正向偏离编程位置时
的补偿（即：刀具短而要进行伸长补偿）。
作用（该指令补偿的结果）：是对刀具编程终点（刀
尖）坐标值作减去一个刀具偏差值的运算。也就是使
刀具编程终点（刀尖）坐标向负方向移动一个偏差量e。
G44——刀具负偏置。
使用场合：用于刀具的实际位置负向偏离编程位置时
的补偿（即：刀具长而要进行缩短补偿）。
作用（该指令补偿的结果）：是对刀具编程终点（刀
尖）坐标值作加上一个刀具偏差值的运算。也就是使
刀具编程终点（刀尖）坐标向正方向移动一个偏差量e。
数
控
技
术
课
程
组
5、刀具长度补偿指令格式：
G43（G44） D— α—
G40（D00）α—
式中：
“ D— ”表示刀具长度偏差值e的存储地址及地
址号。
“α—”为坐标地址（一般为Z）及编程尺寸。表
示刀具编程终点（刀尖）的坐标值。
注：“D— ”要紧连在需要进行长度补偿的坐
标地址之前。如：在Z坐标之前。
数
控
技
术
课
程
组
（九）、举例三：刀具长度补偿（1）
如图所示的加工情况中，如果刀具的长度短于编程时的长时，则要
用G43指令进行刀具长度正偏值补偿。已知e=3，则将该值存入内存D01
中，按相对坐标编程：
N01 G91 G00 S10 M03 LF
（将刀具从起刀点快速移至1孔）
N02 G43 D01 LF（在编程位置
进行正刀补。刀补后刀尖移至）
N03 G01 F500 LF（钻加工1孔）
N04 G04 X20 LF（在孔底暂停20ms)
N05 G00 LF（快速返回进刀位置）
N06 LF（将刀具快速
移至2孔）
N07 G01 F500 LF（钻加工2孔）
N08 G00 D00 Z55 LF（取消刀补，将刀
尖返回编程位置）
N09 M02 LF（返回起刀点）
数
控
技
术
课
程
组
（十）举例四：刀具长度补偿（2）
加工如图所示零件的
A、B、C三个孔。对刀点
选在工件外，距工件表面
35mm处，并以此为起刀点。
根据孔径选用φ15mm的钻
头，由于其长度磨损需要进
行长度补偿，补偿量b=-4
mm,刀补号为H01。主轴转
速为600r/min，刀具进给速
度为1000mm/min。走刀路
线见图。
数
控
技
术
课
程
组
N01 G91 G00 LF（快速定位到A孔）
N02 G43 T11 H01 S600 M03 LF （在编程平面进行刀具长度正补偿，补
偿值预存在H01中。刀
具快速移动到R平面，主轴正转）
N03 G01 F1000 LF（加工A孔）
N04 G04 P2000 LF（在孔底暂停2S）
N05 G00 LF（返回R平面）
N06 LF（在R平面快速
定位到B孔）
N07 G01 F1000 LF（加工B孔，
B孔为通孔）
N08 G00 LF（返回R平面）
N09 LF （在R平面快
速定位到C孔）
N10 G01 F1000 LF（加工C孔）
N11 G04 P2000 LF （在孔底暂停2S）
N12 G00 H00 LF （返回编程平面，取消刀具长度补偿）
N13 M02 LF（返回起刀点）
数
控
技
术
课
程
组
（十一）、暂停指令——G04
1、用于使刀具作短时间停止。
2、指令格式：
G04 βΔΔ
βΔΔ为地址符（常用X或F）和暂停时间。
单位：ms。
数
控
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术
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程
组
第四节 数控加工程序编制举例
数
控
技
术
课
程
组
一、数控钻、镗、攻丝程序的编制
（一）孔加工工序的特点
1、常用的工序：
钻、铰、镗、攻丝
2、动作相似，可以概括为：
⑴刀具快速移动到定位点（初始点）；
⑵刀具快速移动到切削点（R点平面）；
⑶刀具作切削进给；
⑷刀具在孔底做动作（Z点平面）；
⑸刀具快速返回到切削点；
⑹刀具快速返回到初始点；
数
控
技
术
课
程
组
（二）固定循环的概念
①将上述动作编制成子程序；
②事先存入数控系统的内存中；
③使用时用G指令来调用；
④使编程更简单。
（三）固定循环的本质
①是标准化级别较高的子程序；
②使用起来更方便（用G指令来调用）；
③但固定循环的使用不统一，不同的数控系统具
有不同的规定。
数
控
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术
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（四）固定循环指令
1、FANUC 0MC 数控系统的固定循环代码
（P49页表2-5）
G73—— 高速啄式深孔钻循环；
G74—— 攻左螺纹循环；
G76—— 精镗孔循环；
G80—— 固定循环取消；
G81—— 钻孔、点钻孔循环；
G82—— 钻孔、反镗孔循环；
G83—— 啄式钻孔循环；
G84—— 攻丝循环；
G85—— 镗孔循环；
G86—— 镗孔循环；
G87—— 反镗孔循环；
G88—— 镗孔循环；
G89—— 镗孔循环；
上述固定循环的区别在于钻孔方式、在孔底的动作和逃离方式不同。
数
控
技
术
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程
组
2、固定循环的数据形式
⑴地址R和地址Z中的数据指定
与G90、G91的方式选择有关；
⑵G90时，R、Z一律取刀具
终点（刀尖）的坐标值；
⑶G91时，R为 I——R点的距离；
Z为R——Z点的距离；
G90 G91
I —— 初始点
R—— 切入点
Z—— 孔底点
数
控
技
术
课
程
组
3、返回点平面G98、G99
⑴由G98或G99决定刀具
在返回时到达的平面；
⑵G98——返回初始平面
（ I点所在平面）
⑶G99——返回切削平面
（R点所在平面）
G98 G99
数
控
技
术
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程
组
4、固定循环的指令格式
G90（G91）G98（G99）G-X-Y-Z-R-P-Q-F-L-LF
式中：
X、Y——表示要加工孔的位置，其坐标值取决于G90、G91的选择；
Z——表示孔底平面位置，其坐标值取决于G90、G91的选择；
R——表示R点的平面位置，其坐标值取决于G90、G91的选择；
P——表示刀具在孔底的暂停时间，单位为ms。
Q——用在G73（高速深孔钻循环）、G83（深孔钻循环）中，表示
每次的加工深度。
F——孔加工时的进给速度。它是模态的，即使固定循环，在其后的
加工中仍然有效。
L——孔加工的重复次数。缺省时表示1次。
数
控
技
术
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程
组
（五）固定循环编程举例
例1：用固定循环G81（钻孔循环），刀具长度补偿
G43在如图所示的工件上钻孔。机床坐标系、工件
坐标系和起刀点相重合，并在图中示出。
数
控
技
术
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程
组
G90（绝对编程）
G54 G90 G00 LF
（刀具快速定位孔1）
G43 H01 S200 M03 LF
（在编程位置进行刀具长度正补
偿，偏置值预存在地址H01中）
G99 G81 F50 LF
（钻孔循环开始，每次钻完孔后返回R平面。R平面距加工平面2mm。
孔1深85+5。孔底平面在 处）
LF（加工孔2，孔2深85+5 。孔底平面不变）
LF （加工孔3，孔3深115+5。孔底平面在
处）
LF （加工孔4，孔4深115+5 。孔底平面不变）
LF （加工孔5，孔5深115+5 。孔底平面不变）
LF （加工孔6，孔6深45+5 。孔底平面在 处）
LF （加工孔7，孔6深45+5 。孔底平面不变）
G80 G00 M05 LF（取消固定循环G81，刀尖速移至处）
数
控
技
术
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程
组
例2：用固定循环G84（攻丝循环）攻如图所示的螺纹。
O机、O工如图所示，用刀具长度补偿G43，螺纹攻
至深度后，主轴自动反转，并带着刀具返回至R点，
主轴转速仍为S200r/min，进给仍为F250mm/min。
数
控
技
术
课
程
组
G90（绝对编程）
G54 G90 G00 LF
（刀具快速移至孔1）
G43 H03 LF（在编程位
置处,进行刀具长度补偿，
补偿值预存在H03中）
M03 LF（刀具（刀尖）快速移至处）
G99 G84 F250 LF（攻丝循环开始，每次完成孔加工后，返回R平
面。加工孔1，孔底平面 在 处，R平面距加工平面，）
LF（加工孔2，孔底平面在 处，重新设立R平面，
R平面距新的加工平面）
LF （加工孔3，孔底平面、 R平面不变）
LF （加工孔4，孔底平面、 R平面不变）
LF （加工孔5，孔底平面不变、 R平面再次设立，距加工平面
）
LF （加工孔6，孔底平面改变，重新设立在 处， R平
面不变）
G80 G00 M05 LF（取消攻丝循环，刀尖返回编程位置处）
数
控
技
术
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程
组
例3：用固定循环G86（镗孔循环）镗如图所示工件上的孔。
工件坐标系、机床坐标系如图示。
G54 G90 G00 LF
（绝对编程，快速移至孔1）
G43 H01 LF
（在编程位置 处进行正
刀补，补偿值存储在H01中）
S300 M03 LF
（刀具（刀尖）快速移动到 处）
G99 G86 F80 LF
（镗孔循环开始，每次完成孔加工后，返回R平面。加工孔1，孔底平面在
处，R平面距加工平面2mm）
LF（加工孔2，孔底平面、 R平面不变）
LF（加工孔3，孔底平面、 R平面不变）
G80 G00 M05 LF（取消固定循环。刀具（刀尖）快速移动到编程位
置处）
数
控
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术
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程
组
（六）钻削加工举例
加工如图所示零件的
A、B、C三个孔。对刀点
选在工件外，距工件表面
35mm处，并以此为起刀点。
根据孔径选用φ15mm的钻
头，由于其长度磨损需要进
行长度补偿，补偿量b=-4
mm,刀补号为H01。主轴转
速为600r/min，刀具进给速
度为1000mm/min。走刀路
线见图。
数
控
技
术
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程
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N01 G91 G00 LF（快速定位到A孔）
N02 G43 T11 H01 S600 M03 LF （在编程平面进行刀具长度正补偿，补
偿值预存在H01中。刀
具快速移动到R平面，主轴正转）
N03 G01 F1000 LF（加工A孔）
N04 G04 P2000 LF（在孔底暂停2S）
N05 G00 LF（返回R平面）
N06 LF（在R平面快速
定位到B孔）
N07 G01 F1000 LF（加工B孔，
B孔为通孔）
N08 G00 LF（返回R平面）
N09 LF （在R平面快
速定位到C孔）
N10 G01 F1000 LF（加工C孔）
N11 G04 P2000 LF （在孔底暂停2S）
N12 G00 H00 LF （返回编程平
面，取消刀具长度补偿）N13 M02 LF（返回起刀点）
数
控
技
术
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程
组
第四节 数控加工程序编制举例
数
控
技
术
课
程
组
二、数控车削加工程序的编制
（一）数控车削的编程特点
1、机床坐标系
纵向：为Z轴，与主轴平行。离开件的
方向为正；
径向：为X轴，与Z轴垂直并平行于径
向进给导轨。也是离开工件的
方向为正；
机床坐标系的原点：在 Z轴离开工件的最远处
与X轴 离工件的最远处的
交点。
数
控
技
术
课
程
组
2、工件坐标系用G50来设定。
工件坐标系的原点：常选
在Z轴与工件左（右）端面的
交点上或与卡盘端面的交点上。
右端面：G50
左端面：G50
卡盘端面： G50
3、编程坐标
在一个程序段中，即可以
用绝对坐标，也可以用相对（增量）坐标。
4、关于X坐标的表示法
绝对坐标：以直径值表示；
增量坐标：以增量值的2倍表示；
4、毛坯材料常用棒料、锻件，加工余量大。
5、具有多种固定循环，可以进行多次重复循环切削。
数
控
技
术
课
程
组
（二）FANUC 0TC系统的固定循环（P52页 表2-6）
1、该表共列出了10个固定循环指令
G71——横向车削循环；
G72——纵向车削循环；
G73——成形车削固定循环；
G70——精车加工循环；
G74——Z轴啄式钻孔循环；
G75——X轴切槽循环；
G76——螺纹切削固定循环；
G90——外径自动切削循环；
G92——螺纹自动切削循环；
G94——端面自动切削循环；
其中：
G90、G92、G94是单一固定循环。
G70——G76是多重固定循环。
数
控
技
术
课
程
组
2、单一固定循环
只能一次一次的完成某一个固定循环。
例如：G90、G92、G94可以完成“切入——切削——退刀——返回”四个程序。
（1）G90——外径自动切削循环（外圆切削循环）
①该功能可用于外圆、内孔和锥面的加工循环。
②刀具从起始点按规定的路线运动，按F指令的
速度进行切削，而后快速返回起始点。
③指令格式：
G90 X（U）Z（W）R— F—
式中：U——X方向的坐标值（直径值）
W——Z方向的坐标值；
R——工件为锥面时，锥面的大、小
端直径差的1/2；
F——进给速度；
④G90是模态代码，一经指定，一直有效。在完成
该功能的固定循环后，要用另一个G代码来取消
G90（如常用G00）
数
控
技
术
课
程
组
⑤G90举例1：圆柱面切削循环
如图所示为加工一个φ50mm的工件，起始点在、
，吃刀量为。编程如下：
N01 0100 M41（选择1号刀，将主轴置于低速档）
N02 G97 S695 M08（主轴恒转速控制，切削液开）
N03 G00 M03（刀具快速靠近进刀点）
N04 G01 G96 S120（主轴恒线速控制，
刀具移至进刀点）
N05 G90 ——路经①
N06 ——路经②
N07 ——路经③
N08 G00 G97 S695（取消G90，主
轴恒线速控制，刀具返回）
N09 M01（程序停止）
数
控
技
术
课
程
组
G90举例2：圆锥面切削循环
如图所示为加工一个φ60mm的工件，固定循环的起始点为、
，吃刀量为5mm，R为工件被加工锥面大小端直径差的1/2，其值为
5mm，方向为负值，编程如下：
N01 T0100 M41（选择1号刀，将主轴置于低速档）
N02 G97 S695 M08（主轴恒转速控制，切削液开）
N03 G00 M03（主轴正转，刀具快速
靠近进刀点）
N04 G01 G96 S120（主轴恒线速，刀具
移至进刀点）
N05 G90 ——路经①
N06 ——路经②
N07 G00 G97 S695（取消G90，主
轴恒线速，刀具返回）
N08 M01（程序停止）
数
控
技
术
课
程
组
（2）G94——端面自动切削循环（端面切削循环）
①该功能主要用于端面和侧面的圆锥面加工循环。
②刀具从起始点按规定的路线运动，按F指令的速度进行切削，而后
快速返回起始点。
③指令格式：
G94 X（U）Z（W）R— F—
式中：U——X方向的坐标值（直径值）
W——Z方向的坐标值；
R——工件为锥面时，锥面的大、小端直径差的1/2；
F——进给速度；
④G94是模态代码，一经指定，一直有效。在完成该功能的固定循
环后，要用另一个G代码来取消G94（如常用G00）
数
控
技
术
课
程
组
⑤G94举例1：端面加工循环 工件如图所示。编程如下：
N01 T0100 M41（选择1号刀，将主轴置于低速档）
N02 G97 S450 M08（主轴恒转速控制，切削液开）
N03 G00 M03（主轴正转，刀具快速
靠近进刀点）
N04 G01 G96 S120（主轴恒线速控制，
刀具移至进刀点）
N05 G94 ——路经①
N06 ——路经②
N07 ——路经③
N08 G00 G97 S450（取消G94，
主轴恒转速控制，刀具返回）
N09 M01（程序停止）
数
控
技
术
课
程
组
G94举例2：斜面加工循环 工件如图所示。编程如下：
N01 T0100 M41（选择1号刀，将主轴置于低速档）
N02 G97 S450 M08（主轴恒转速控制，切削液开）
N03 G00 M03（主轴正转，刀具快速
靠近进刀点）
N04 G01 G96 S120 （主轴恒线速控制，刀具
移至进刀点）
N05 G94 ——路经①
N06 ——路经②
N07 ——路经③
N08 G00 G97 S450（取消G94，
主轴恒转速控制，刀具返回）
N09 M01（程序停止）
数
控
技
术
课
程
组
单一固定循环的缺点：
这些循环虽然可以把切削中的一些固定动作用一
个G指令来表示，简化了程序。但是，它还不能有效的
简化加工程序。故需要引入多重固定循环。
数
控
技
术
课
程
组
3、多重固定循环
可以将某一个单一循环多次重复使用。
在循环中，只须指定精加工路线和粗加工的切削深度，数控系统就
会自动计算出粗加工路线和加工次数。
可以进一步简化编程。
常用的多重固定循环：
G71——外径粗加工循环（横向车削循环）即：横向进给
G72——端面粗加工循环（纵向车削循环）即：纵向进给
G73——固定形状粗加工循环（成形车削固定循环）即：横向、纵向
同时进给
G70——精加工循环（精车加工循环）
G76——螺纹复合加工循环（螺纹切削固定循环）
数
控
技
术
课
程
组
（1）G71——外圆粗加工循环
该指令主要用来切除棒料毛
坯外圆余量的粗加工。
①指令格式：
G71 U(Δd) R(e)
G71 P(ns) Q(nf) U(Δu) W(Δw) F(f) S(s) T(t)
Δd——切削深度（半径值，无正负号）；
E——每次进给后的退刀量（可用参数设定）；
Ns——精加工路线的第一个程序段序号；
Nf——精加工路线的最后一个程序段序号；
Δu——X方向的精加工余量（直径值）；
Δw——Z方向的精加工余量；
F——进给速度；S——主轴转速；
T——刀具号。
数
控
技
术
课
程
组
②G71举例：
N01 T01 M41 LF（刀具号为01，将主轴置于低速档）
N02 G97 S240 M08 LF（G97为恒转速切削，冷却液开）
N03 G00 M03 LF（将刀具快速定位于切削点）
N04 G96 S120 LF（G96为恒线速切削，转速为120）
N05 G71 R1 LF（粗加工切削深度4，退刀量设为1）
N06 G71 P07 Q13 LF（精加工余量：X为4，Z为2）
N07 G00 S150 LF（循环开始）
N08 G01 LF
N09 LF
N10 LF
N11 LF
N12 LF
N13 LF（循环结束）
N14 G70 P07 Q13 LF
N15 G00 G97 S500 LF
N16 M02 LF
数
控
技
术
课
程
组
（2）G72——端面粗加工循环
该指令主要用于毛坯端面的粗加工。
①指令格式：
G72 W(Δd) R(e)
G72 P(ns) Q(nf) U(Δu) W(Δw) F(f) S(s) T(t)
式中：
Δd——是沿Z方向的切削深度（半径值，无正负号）；
E——每次进给后的退刀量（可用参数设定）；
Ns——精加工路线的第一个程序段序号；
Nf——精加工路线的最后一个程序段序号；
Δu——X方向的精加工余量（直径值）；
Δw——Z方向的精加工余量；
F——进给速度；S——主轴转速；T——刀具号。
数
控
技
术
课
程
组
② G72举例：
N01 T01 M41 LF（选择01号刀具，将主轴置于低速档）
N02 G97 S220 M08 LF （恒转速控制，冷却液开）
N03 G00 M03 LF（刀具快速移动到切削点）
N04 G96 LF（恒线速控制，线速度为120m/min）
N05 G72 LF（Z向切削深度为2，退刀量为1）
N06 G72 P07 Q12 LF（精加工余量X、Z均为）
N07 G00 S150 LF（循环开始）
N08 G01 LF
N09 LF
N10 LF
N11 LF
N12 LF（循环结束）
N13 G70 P07 Q12 LF
N14 G00 G97 S500 LF
N15 M02 LF
数
控
技
术
课
程
组
（3）G73固定形状的粗加工循环
该功能适用于铸、锻件毛坯零件的粗加工。
由于铸、锻件毛坯的形状与零件的形状基本接近，只是外径
和长度较成品大一些，形状较为固定，故称之为固定形状的粗加
工循环。
①指令格式：
G73 U（ Δi ) W(Δk) R(d )
G73 P(ns) Q(nf) U(Δu) W(Δw) F(f) S(s) T(t)
Δi——X方向粗加工的切除量（半径值）；
Δk——Z方向粗加工的切除量；
Δd——切削次数；
Ns——精加工路线的第一个程序段序号；
Nf——精加工路线的最后一个程序段序号；
Δu——X方向的精加工余量（直径值）；
Δw——Z方向的精加工余量；
F——进给速度；S——主轴转速；
T——刀具号。
数
控
技
术
课
程
组
②G73举例
N01 G50 S2000（将主轴的最高转速限定为2000r/min）
N02 G00 T0202 M42（将主轴置于高档位，并选择2号刀）
N03 G96 S130 M03（恒线速度控制，主轴正转，速度为130m/min）
N04 （刀具快速移动到进刀点）
N05 G73 R3（设定粗加工余量）
N06 G73 P07 Q12 （设定精加工余量）
N07 G00 （循环开始）
N08 G01 （φ80圆柱）
N09 （φ80—φ120圆锥体）
N10 （φ120圆柱）
N11 G02 （R20顺圆倒角）
N12 G01 （φ160—φ180圆锥体）
N13 G70 P07 Q12（精加工循环）
N14 G00 M05 （刀具返回）
N15 T0200（取消2号刀）
N16 M03（主轴正转）
数
控
技
术
课
程
组
（4）G76螺纹切削固定循环
①指令格式
G76 P( m ) ( r ) (α) Q( Δdmin ) R( d )
G76 X( U )Z( W ) R( i ) P( k ) Q(Δd ) F( L )
式中：
m——精车次数
r——倒角长度的倍数
α—刀尖角度（牙型角：80、60、55、30、29、0）
Δdmin——最小切削量（每一车削之间的差距）
d ——精车预留量
U——螺纹终点X方向的坐标值（直径值）
W——螺纹终点Z方向的坐标值
i ——螺纹始点与终点的半径差
k—— 螺纹牙型高度（半径值）
Δd——第一次切削的深度
L—— 导程
数
控
技
术
课
程
组
②G76举例：
N001
N002 G00 T0202 M41
（将主轴置于低档M41）
N003 G97 S500 M03
（主轴正转，恒转速控制）
N004
（刀具快速移动到进刀点）
N005 G76 P011060 Q100
（设置螺纹参数）
N006 G76 P3680 Q1800
（设置螺纹参数）
N007 G00 （刀具快速返回到起刀点）
N008 M30（程序结束）
数
控
技
术
课
程
组
第四节 数控加工程序编制举例
数
控
技
术
课
程
组
三、手工数控编程的内容与基本步骤
数
控
技
术
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程
组
四、车削轴类带中心孔工件的编程步骤
举例：加工如图所示工件，需要进行精加工，其中φ85外圆不加工。
毛坯为φ85mmX340mm棒料,
材 料为45钢。
编程步骤：
1、根据图纸要求，毛坯及前道工
序加工情况，确定工艺方案及加
工路线。
⑴装夹：
以φ85外圆及右中心孔为工艺基
础，用三爪自定心卡盘夹φ85外圆，用机床尾座顶尖顶住右中心孔。
⑵工步顺序：
①自右向左进行外轮廓面加工：倒角 →切削螺纹外圆→车φ62外圆
→倒角 →车φ80外圆→ 车R70圆弧 →车φ80 外圆。
②切槽。
③车螺纹。（查手册：分4次车。螺纹外径为，第一次切深
，第二次切深，第三次切深，第四次切深至螺纹底径为
）
数
控
技
术
课
程
组
2、选择刀具，并画出刀具布置图
根据加工要求，选用三把刀具。1号刀
车外圆，2号刀切槽，3号刀车螺纹。
3、确定切削用量
根据工艺手册确定，详见程序中。
4、编制程序
以三爪自定心卡爪前断面中心O点为
工件原点，并以A点为换刀点。
0003（程序代号）
N01 G50 T0101（设定
工件坐标系，调用1号刀）
N02 S630 M03（主轴正转）
N03 G00 M08（刀具快
速接近工件，切削液开）
N04 G01
（刀具进给至X=，Z=，
进给量为 r/min 倒角）
数
控
技
术
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程
组
N05 （精车螺纹外径）
N06 （X向退刀至X=50mm）
N07 （车锥面）
N08 （车φ62 外圆）
N09 （X向退刀至X=78mm，
准备切倒角）
N10 （倒角1X45）
N11 （车φ80外圆）
N12 G02 （顺时针圆弧插补，车R70圆弧）
N13 G01 （车φ80外圆）
N14 （X向退刀，完成车小台阶面）
N15 G00 T0100 M09 （返回换刀点，取消1号刀，切削
液关）
N16 T0202 （调用2号刀）
N17 S315 M03 （主轴正转）
N18 G00 M08 （刀具快速移至切槽处，
切削液开）
N19 G01 （切空刀槽）
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程
组
N20 G04 （暂停5s）
N21 G00 （退刀）
N22 T0200 M09
（快速返回换刀点，取消2号刀）
N23 T0303 （调用3号刀）
N24 S200 M03 （主轴正转）
N25 G00 M08 （快速
接近车螺纹进刀起点，切削液开）
N26 G92 （螺纹
切削循环开始，共切4次至螺纹底径）
N27 （第二次切螺纹）
N28 （第三次切螺纹）
N29 （第四次切螺纹至螺纹底径 ）
N30 G00 T0300 M09（快速返回换刀点，取消3号刀，
切削液关）
N31 M05 （主轴停止）
N32 M30 （程序结束）
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组
第五节 自动编程
数
控
技
术
课
程
组
一、什么是自动编程？
所谓自动编程，是采用计算机辅助的方法，完成
数控编程中的大部分或全部工作，以实现：
①用手工编程方式难以完成的复杂零件的数控编程。
②减轻编程人员的劳动强度。
③提高数控编程的效率和质量。
二、自动编程的主要技术
数控语言编程
数字化编程
人机交互图形编程
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术
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（一）数控语言编程——其代表是APT编程系统
1、 APT编程系统（如图所示）
自动编程系统的组成——由硬件和软件组成。
硬件：包括编程计算机和外设。
软件：主要由三个程序组成。即：翻译程序、前置处理程序、
后置处理程序。三个程序统称为编译程序或系统程序，由人工用
高级语言编写而成。
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2、自动编程的过程——主要分成两个阶段
第一阶段（编写零件源程序阶段）——由人工完成。
主要任务：对零件图纸进行工艺分析，用编程语言编写零件的源程
序，并制作源程序穿孔带。
零件源程序：是按照自动编程系统所规定的“语言”、“语法”，来描述
零件的几何形状，刀具相对工件的运动轨迹和必要的工艺参数等
内容，这就是零件的源程序。
零件源程序的作用：是用来作为编程计算机的输入信息。
零件源程序与手工编制的数控加工程序的区别：
前者只能用来作为编程计算机的输入信息。不能用来进行数控加工。
后者可以用来进行数控加工。
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第二阶段（对源程序进行处理阶段）——由编程计算机完成。
主要任务：是借助“编译程序”和计算机，对源程序进行前置处理和
后置处理，然后自动打印零件加工的程序单和数控穿孔带。
编译程序的作用：
翻译程序——将输入计算机的零件源程序翻译成计算机能够接受的
机器语言。
前置处理程序——根据零件源程序提供的信息，计算零件轮廓的基
点和节点，刀具中心轨迹，并制定有关工艺参数。
后置处理程序——将前置处理程序计算的数据生成数控装置所需要
的G代码及数控程序。不同的数控系统具有不同的后置处理程序。
外设的作用：以不同的方式输出后置处理程序处理的结果（程序单、
穿孔带、零件图形）
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程
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3、APT自动编程系统及其发展简介
美国：1955年推出了APT-Ⅰ系统，之后又推出了APT-Ⅱ、 APT- Ⅲ、
APT- Ⅳ系统。
该系统可以实现自由曲线、曲面零件的2-5坐标加工的自动编程。
编程语言词汇丰富，定义的几何类型多，配有较多的后置处理程序。
日本：FAPT、HAPT系统
具有语言输入编程和会话输入编程两种方式。
德国：EXAPT系统
不仅可以进行几何图形的处理，还可以进行加工工艺的处理，
可以自动选择加工顺序和工艺参数。
中国：早期有SKC、ZCX系统，近年有HZAPT、EAPT、SAPT系统。
这些自动编程系统的特点：都是专用的编程计算机
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4、TJAPT自动编程语言简介
该语言使用在APT—Ⅵ自动编程系统上。其特点：
①几何定义种类齐全的优点，可方便用于生产。
②语言直观易懂，书写方便，符合JB3112—82标准。
③主要语句
几何定义语句——描述零件的几何形状。如：表2-7中，序号3-21所
代表语句。
例句： Pa = point / ,0,0；（定义A点）
刀具运动语句——定义刀具相对工件的运动轨迹。如：表2-7中，序
号29-30，32-44等所代表语句。
例句：cclw / C1, tanto,C2；（逆时针C1与C2相切）
辅助机能语句——设定机床的切削参数，辅助动作。如：表2-7中，
序号26、27、31等所代表语句。
例句：Spindl / 900 clw ；（主轴正转，900 r/min）
④每种语句都有一定的格式，即：
分号“；”表示语句的结束。
斜线“/ ”表示后面的内容是斜线前面内容的说明。
等号“=”表示前面的内容是等号后面几何名字的标识符。
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程
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5、数控语言编程的不足之处
①零件的设计和加工之间，不能进行零件信息的直接传递和共享。
②尽管是自动编程，但在零件图形输入时仍然需要人工进行几何信
息的处理，工作量较大，并且容易出错，难于实现设计与制造一
体化。
③编程计算机尽管对零件的源程序进行了处理，生成了刀具运动轨
迹和G代码，但不能进行刀具运动轨迹的仿真，以验证其正确性。
④对编程人员提出了更高的要求：
首先，要熟悉自动编程系统的编程语言及语法规则，同时还
要熟悉零件源程序的书写规范。
第二，要了解数控机床对程序的编制要求。
第三，具有较丰富的工艺经验，包括工装夹具的设计。
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（二）人机交互图形编程
1、工作原理：
这种编程系统实际上是CAD/CAM一体化系统，通过专门的
软件来实现自动编程。其工作原理是：
第一，以CAD软件为基础，利用CAD软件的图形编辑功能将
零件的几何图形绘制到计算机上，形成零件的图形文件。
第二，由计算机调用数控编程模块，采用人机对话方式，在
计算机屏幕上指定被加工零件的加工部位，再输入相应的加工工
艺参数。
第三，计算机根据指定的加工部位和输入的工艺参数，自动
进行必要的数学处理，然后生成加工程序。同时在计算机上显示
刀具的加工轨迹。
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2、优点
①实现了CAD/CAM一体化
直接在计算机上进行零件设计，并在设计好的图纸上，以人
机对话的方式编程，将编程的结果在计算机上仿真，做到了设计
和制造信息共享。
②明显提高了效率
与手工编程相比：省略了有关刀具轨迹、零件轮廓节点坐标
等复杂的数学计算。
与APT数控语言编程相比：省略了用数控语言去描述零件几
何形状、走刀路线、工艺参数等大量处理的源程序极其繁琐的工
作。
③可以随时发现和修改编程中的问题
因为编程是人机交互式的，编程结果是可以仿真的并且可以
直接用图形表示。
④编程速度快、效率高、准确性好
图形数据的提取，节点数据的计算，程序的编制和输出都是
由计算机自动进行的。
④便于普及和推广
编程软件都是在通用计算机上运行的，不需要专门的编程计算机。
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（三）数字化编程
1、工作原理
是利用测量机或扫描机对零件实物、模型或无尺寸图样进行
测量，然后，将测量的结果输入计算机，由计算机自动生成零件
的加工程序。（如：数控仿形机床）
2、缺点
硬件投资较大，应用有局限性，只适用于一些特殊的应用领域。
这三种自动编程技术中，人机交互图形编程系统、数字化编
程系统是先进的编程技术，是自动编程技术的发展方向。
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三、自动编程技术的发展趋势
1、在微机平台上发展模块化、多功能的编程系统
①输入信息的方式要多样化（词汇式数控语言、图形、人机对话、
语言输入信息等）
②处理输入信息的能力要强（不仅可以处理图形信息而且可以处理
工艺问题）
③系统软件的结构模块化，可以随时扩展功能。
2、发展CAD/CAPP/CAM一体化集成系统
①由CAD建立统一的数据格式。自动生成刀位数据，自动生成加工
工艺和工艺参数。
②实行刀具轨迹仿真，进行刀具干涉检查并修正。
③最后生成数控加工程序。
3、发展CNC控制和编程一体化系统（数控在线编程）
利用数控系统的键盘和屏幕，在数控机床上一边编程，一边
进行数控加工。
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四、CAD/CAM一体化软件简介
1、CADAM系统：1972年由美国洛克西德加里福尼亚飞机公司推出。
具有计算机辅助设计、绘图和数控编程功能。
2、CATIA系统：1978年由法国达索飞机公司推出。具有三维设计、
分析与数控编程一体化功能。广泛使用在飞机、汽车领域。
3、UG系统：1983年由美国EDS公司推出。具有较好的二次开发环
境和数据交换能力，主要用来进行复杂曲面的造型与数控加工。
4、CIMTRON系统：由以色列Cimtron公司早期推出的在微机平台上
工作的CAD/CAM/PDM软件，具有3D CAD/CAM全功能。该软件
于1998年全面汉化并推向中国。
5、CAXA系统：是我国北航海尔软件公司的产品。具有三维曲面拟
合、2-5轴数控编程功能。2004年推出的CAXA工程师版本，还具
有刀具功能仿真、检测和适合各种CNC系统的后置处理功能。
6、MasterCAM系统：是美国CNC Software, Inc公司基于微机平台上
的CAD/CAM集成系统。具有几何造型功能，
2-5轴数控加工的编程能力，在模具制造业
中应用广泛。
