任务二 数控加工程序的格式与组成

任务描述

数控程序格式是指程序段书写规则，它包括数控机床要执行的功能和执行该功能所需的参数。常用的程序段格式为字地址可编程序段格式，一个零件的加工程序由若干程序段组成，每个程序段又由不同的功能字组成。

学习目标

了解字符与字的含义，掌握数控程序的格式及特点。

任务分析

在数控程序的格式与编制学习中应该以字符和字的含义为引导，然后根据程序段书写规则来学习和掌握。在编程中由于数控系统的不同，编程格式略有不同。掌握数控程序的格式与组成是本任务的重点。

任务完成

一、字与字的功能

1.字符与代码

字符是用来组织、控制或表示数据的一些符号，如数字、字母、标点符号、数学运算符等。数控系统只能接受二进制信息，所以必须把字符转换成8B IT信息组合成的字节，用“0”和“1”组合的代码来表达。国际上广泛采用两种标准代码：ISO国际标准化组织标准代码和EIA美国电子工业协会标准代码。

这两种标准代码的编码方法不同，在大多数现代数控机床上这两种代码都可以使用，只需用系统控制面板上的开关来选择，或用G功能指令来选择。

2.字与字的功能

在数控加工程序中，字是指一系列按规定排列的字符，作为一个信息单元存储、传递和操作。它有其特定的功能含义。字是由一个英文字母与随后的若干位十进制数字组成，这个英文字母称为地址符。

如“X2500”是一个字，“X”为坐标尺寸地址符，数字“2500”为地址中的内容。“G01”是一个字，“G”为准备功能地址符，数字“01”为地址中的内容，整个字的功能为直线插补。

二、数控程序的格式与组成

1.数控程序段格式

程序段是可作为一个单位来处理连续的字组，是数控加工程序中的一条语句。一个数控加工程序是若干个程序段组成的。

程序段格式是指程序段中的字、字符和数据的安排形式。现在一般使用字地址可变程序段格式，每个字长不固定，各个程序段中的长度和功能字的个数都是可变的。地址可变程序段格式中，在上一程序段中写明的、本程序段里又不变化的那些字仍然有效，可以不再重写。这种功能字称为续效字。

程序段格式举例：

N30 G01 X88.1 Y30.2 F500 S3000 T02 M08
N40 X90（本程序段省略了续效字“G01，Y30.2，F500，S3000，T02，M08”，但它们的功能仍然有效）

在程序段中，必须明确组成程序段的各要素。

（1）移动目标：终点坐标值X、Y、Z；

（2）沿怎样的轨迹移动：准备功能字G；

（3）进给速度：进给功能字F；

（4）切削速度：主轴转速功能字S；

（5）使用刀具：刀具功能字T；

（6）机床辅助动作：辅助功能字M。

2.数控程序的组成

1）程序开始符、结束符

程序开始符、结束符是同一个字符，一般来说ISO代码中是“%”，EIA代码中是“EP”，书写时要单列一段。但是，不同的数控系统有所不同。例如，国产数控系统一般都没有程序结束符，FANUC数控系统的结束符为“%”，SIEMENS数控系统的结束符则为“RET”。

2）程序名

单列一行，有两种形式，一是以规定的英文字母（通常为O）为首，后面接若干位（通常为2位或4位）的数字，如O5233，也可称为程序号。另一种形式是以英文字母、数字和符号“-”混合组成，比较灵活。程序名具体采用何种形式是由数控系统决定的。

3）程序主体

程序主体是由若干个程序段组成的。每个程序段一般占一行，用于指令机床完成某一个动作。每个程序段又由若干个程序字（WORD）组成，每个程序字表示一个功能指令，因此，又称为功能字，它由字首及随后的若干个数字组成（如X100）。字首是一个英文字母，称为字的地址，它决定了字的功能类别。一般字的长度和顺序不固定。

4）程序结束指令

程序结束指令可以用M02或M30。一般要求单列一段。

数控程序编制举例：
%     // 开始符
O1000    // 程序名
N10 G00 G54 X50 Y30 M03 S3000；
N20 G01 X88.1 Y30.2 F500 T02 M08；
N30 X90；   // 程序主体
……
N300 M30；
%     // 结束符

在通常情况下，一个程序段是零件加工的一个工步，数控程序是一个程序段语句序列，储存在存储器里。加工零件时，这些语句从存储器里整体读出并一次性解释成可执行数据格式，然后加以执行。

知识链接

程序段的格式可分为地址格式、分隔顺序格式、固定程序段格式和可变程序段格式等。最常用的是可变程序段格式。

所谓可变程序段格式，就是程序段的长短、字数和字长（位数）都是可变的。

JB3832—1985《数控机床轮廓和点位切削加工可变程序段格式》中推荐用可变程序段格式。程序段是由程序段号（字）、地址、数字、符号等组成。各字后有地址，字的排列顺序要求不严格，数据的位数可多可少，不需要的字以及与上一程序段相同的续效字可以不写。该格式的优点是程序简短、直观及容易检查和修改。

程序段结束符写在每一程序段之后，表示程序段结束。对于不同的数控系统有不同的结束代码。当用“ISO”标准代码时，结束符为“LF”或“NL”；用“EIA”标准代码时为“CR”；有的用符号“；”或“*”表示；有的直接回车即可。

思考与练习

1.字符与字的含义。

2.数控程序由哪几部分组成？试述字地址程序段的构成与格式。