数控程序的基本结构优化

一个完整的程序由开始符、程序号、程序主体以及程序结束组成，一个程序是一组被传送到数控装置中的指令和数据。如表2-1所示为FANUC 0i系统加工程序的一般格式示例。

表2-1 程序结构

由表2-1所示的程序结构可知，程序由若干个程序段构成的，每个程序段又是由若干个程序字组成的。一般来说，每个程序段占一行。程序段是可作为一个单位来处理的、连续的字组，是数控加工程序中的一条语句。

程序段格式是指一个程序段中各自的特定排列顺序及表达形式。不同的数控系统，程序段格式不一定相同。格式不合规定，数控装置会发出出错报警。

程序段格式主要有固定顺序程序段格式、带分隔符的程序段格式、字地址可变程序段格式等3种。固定顺序程序段格式现在已很少采用。带分隔符的程序段格式采用分隔符号将各字分开，每个字的顺序所代表的功能固定不变，这种程序段格式不直观，易出错，常用于功能不多、相对固定的数控装置中。

目前国内外应用最广泛的是字地址可变程序段格式，前面所举例子就是使用这种程序段 格式。字地址可变程序段格式具有如下特点：

1）在程序段中，每个字都是由英文字母开头，后面紧跟数字。字母代表字的地址，故称为字地址格式。

2）一个程序段中各自的排列顺序并不严格，但习惯上仍按一定顺序排列，以便于阅读和检查。

3）尺寸数字可只写有效数字，不必写满规定位数。

4）不需要的字及与上一程序段相同的模态字可以省略。模态字也称续效字，指某些经指定的G功能和M、S、T、F功能，它一经被运用，就一直有效，直到出现同组的其他模态字时才被取代。

采用这种程序段格式，即使对同一程序段，写出的字符数也可以不等，因此称为可变程序段格式。优点是程序简短、直观、不易出错。

1.指令字的格式

一个指令字是由地址符（指令字符）和带符号（如定义尺寸的字）或不带符号（如准备功能字G代码）的数字数据组成的。

程序段中不同的指令字符及其后续数值确定了每个指令字的含义。在数控程序段中包含的主要指令字符如表2-2所示。(www.xing528.com)

表2-2 指令字符一览表

2.编程的规定

1）上一程序段（句）的终点为下一程序段（句）的起点。

2）上一程序段（句）中出现的模态值，下一句中如果不变，可省略；X、Y、Z坐标如果没有移动，可省略。

3）程序的执行顺序与程序号N无关，只按程序段（句）书写的先后顺序执行，N可任意排，也可省略。

4）在同一程序段（句）中，程序的执行与M、S、T、G、X、Y、Z的书写无关，按系统自身设定的顺序执行，但一般按一定的顺序书写：N、G、X、Y、Z、F、M、S、T。

数控编程的指令主要是G、M、S、T、X、Y、Z等都已实现标准化，但不同的数控系统并不完全一致，所编的程序不能完全通用，可参照相应系统的编程说明书，但基本上大同小异，学会一种就很容易学会另一种。

一般情况下，一个基本的数控程序由以下几部分组成：

1）程序起始符。一般为“%”，有的数控系统也采用其他字符，应根据数控机床的操作说明使用。程序起始符单列一行。

2）程序名。单列一行，有两种形式：一种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）数字，如O523，也可称为程序号；另一种是以英文字母、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。由多个程序段组成，程序段是数控程序中的一句，单列一行，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。在程序末尾一般有程序结束指令，如M30，用于停止主轴、切削液和进给，并使控制系统复位。

4）程序结束符。程序结束的标记符，一般与程序起始符相同。

以上是数控程序结构最基本的形式，也是采用交互式图形编程方式后处理所得到的最常见的程序形式。更复杂的程序还包括注释语句、子程序调用等，这里不作更多的介绍。