数控加工程序是由各种功能字按照规定的格式组成的。正确地理解各个功能字的含义，恰当地使用各种功能字，按规定的程序指令编写程序，是编好数控加工程序的关键。
程序编制的规则，首先是由所采用的数控系统来决定的，所以应详细阅读数控系统编程、操作说明书，以下按常用数控系统的共性概念进行说明。
1.绝对尺寸指令和增量尺寸指令
在加工程序中，绝对尺寸指令和增量尺寸指令有两种表达方法。
绝对尺寸指机床运动部件的坐标尺寸值相对于坐标原点给出，如图2-3所示。增量尺寸指机床运动部件的坐标尺寸值相对于前一位置给出，如图2-4所示。
图2-3 绝对尺寸
图2-4 增量尺寸
1）G功能字指定
G90指定尺寸值为绝对尺寸。
G91指定尺寸值为增量尺寸。
这种表达方式的特点是同一条程序段中只能用一种，不能混用；同一坐标轴方向的尺寸字的地址符是相同的。
2）用尺寸字的地址符指定
绝对尺寸的尺寸字的地址符用X、Y、Z。
增量尺寸的尺寸字的地址符用U、V、W。
这种表达方式的特点是同一程序段中绝对尺寸和增量尺寸可以混用，这给编程带来了很大方便。
2.坐标平面选择指令
坐标平面选择指令是用来选择圆弧插补的平面和刀具补偿平面的。
编程格式：G17/G18/G19。
G17表示选择XY平面，G18表示选择ZX平面，G19表示选择YZ平面，其作用是让机床在指定坐标平面上进行插补加工和加工补偿。在数控车床上，一般默认XZ平面加工；在数控铣床上，默认XY平面内加工。移动指令和平面选择无关，例如“G17 Z__；”可使机床在Z轴方向产生移动。
各坐标平面的选择如图2-5所示。
3.快速点定位指令
快速点定位指令控制刀具以点位控制的方式快速移动到目标位置，其移动速度由参数来设定。指令执行开始后，刀具沿着各个坐标方向同时按参数设定的速度移动，最后减速到达终点，如图2-6（a）所示。
图2-5 各坐标平面的选择
注意：在各坐标方向上有可能不是同时到达终点。刀具移动轨迹是几条线段的组合，不是一条直线。例如，在FANUC系统中，运动总是先沿45°角的直线移动，最后再在某一轴单向移动至目标点位置，如图2-6（b）所示。编程人员应了解所使用的数控系统的刀具移动轨迹情况，以避免加工中可能出现的碰撞。
图2-6 快速点定位
（a）同时到达终点；（b）单向移动至终点
编程格式为：G00 X__ Y__ Z__；
程序中，X、Y、Z的值是快速点定位的终点坐标值。例：从A点到B点快速移动的程序段为
G90 G00 X20 Y30；
注意：
（1）G00是模态指令，上面例子中，由A点到B点实现快速点定位时，因前面程序段已设定了G00，后面程序段就可不再重复设定定义G00，只写出坐标值即可；
（2）快速点定位移动速度不能用程序指令设定，它的速度已由生产厂家预先调定或由引导程序确定。若在快速点定位程序段前设定了进给速度F，指令F对G00程序段无效；
（3）快速点定位G00是刀具由程序起始点开始加速移动至最大速度，然后保持快速移动，最后减速到达终点，实现快速点定位，这样可以提高数控机床的定位精度。
4.直线插补指令
直线插补指令用于产生按指定进给速度F实现的空间直线运动。
程序格式为：G01 X__ Y__ Z__ F__；
程序中，X、Y、Z的值是直线插补的终点坐标值。例：实现图2-7中从A点到B点的直线插补运动，其程序段为
绝对方式编程：G90 G01 X10 Y10 F100；
增量方式编程：G91 G01 X-10 Y-20 F100；
5.圆弧插补指令
G02为按指定进给速度的顺时针圆弧插补；G03为按指定进给速度的逆时针圆弧插补。
圆弧顺逆方向的判别为：沿着不在圆弧平面内的坐标轴，由正方向向负方向看，顺时针方向G02，逆时针方向G03，如图2-8所示。
各平面内圆弧情况见图2-9，图2-9（a）表示XY平面的圆弧插补，图2-9（b）表示ZX平面的圆弧插补，图2-9（c）表示YZ平面的圆弧插补。
图2-7 直线插补运动
图2-8 圆弧方向判别
程序格式如下。
XY平面：
G17 G02 X__ Y__ I__ J__ （R__）F__；
G17 G03 X__ Y__ I__ J__ （R__）F__；
ZX平面：
G18 G02 X__ Z__ I__ K__ （R__）F__；
G18 G03 X__ Z__ I__ K__ （R__）F__；
YZ平面：
G19 G02 Z__ Y__ J__ K__ （R__）F__；
G19 G03 Z__ Y__ J__ K__ （R__）F__；
图2-9 各平面内圆弧情况
（a）XY平面圆弧；（b）XZ平面圆弧；（c）YZ平面圆弧
程序中，X、Y、Z的值是指圆弧插补的终点坐标值；I、J、K是指圆弧起点到圆心的增量坐标，与G90、G91无关；R为指定圆弧半径，当圆弧的圆心角≤180°时，R值为正，当圆弧的圆心角＞180°时，R值为负。
例：在图2-10中，当圆弧A的起点为P1、终点为P2时，圆弧插补程序段为
G02 X321.65 Y280 I40 J140 F50；
或：G02 X321.65 Y280 R-145.6 F50；
图2-10 圆弧插补应用
当圆弧A的起点为P2、终点为P1时，圆弧插补程序段为(www.xing528.com)
G03 X160 Y60 I-121.65 J-80 F50；
或：G03 X160 Y60 R-145.6 F50；
6.F功能
F功能指令用于控制切削进给量。在程序中，有两种使用方法。
1）每转进给量
编程格式为：G95 F___；
程序中F后面的数字表示的是主轴每转进给量，单位为mm/r。
例：“G95 F0.2；”表示进给量为0.2 mm/r。
2）每分钟进给量
编程格式为：G94 F___；
程序中，F后面的数字表示的是每分钟进给量，单位为 mm/min。
例：“G94 F100；”表示进给量为100 mm/min。
7.S功能
S功能指令用于控制主轴转速。
编程格式为：S___；
程序中S后面的数字表示主轴转速，单位为r/min。
在具有恒线速功能的机床上，S功能指令还有如下作用。
1）最高转速限制
编程格式为：G50 S___；
程序中S后面的数字表示的是最高转速，单位为r/min。
例：“G50 S3000；”表示最高转速限制为3 000 r/min。
2）恒线速控制
编程格式为：G96 S___；
程序中S后面的数字表示的是恒定的线速度，单位为m/min。
线速度v与转速S之间的相互换算关系为
v=πDn/1 000
n=1 000 v/π D
式中 v——切削线速度，单位为m/min；
D——刀具直径，单位为mm；
n——主轴转速，单位为r/min。
例：“G96 S150；”表示切削点线速度控制在150 m/min。
3）恒线速度取消
编程格式为：G97 S___；
S后面的数字表示恒线速度控制取消后的主轴转速，如S未指定，将保留G96的最终值。
例：“G97 S3000；”表示恒线速度控制取消后主轴转速为3 000 r/min。
8.T功能
T功能指令用于选择加工所用刀具。
编程格式为：T___；
程序中T后面通常有两位数表示所选择的刀具号码。但也有T后面用四位数字，前两位是刀具号，后两位是刀具长度补偿号，又是刀尖圆弧半径补偿号。
例：T0303 表示选用3号刀及3号刀具长度补偿值和刀尖圆弧半径补偿值。T0300表示取消刀具补偿。
9.M功能
1）程序暂停
指令：M00。
功能：在完成程序段其他指令后，机床停止自动运行，此时所有存在的模态信息保持不变，用循环启动执行M00后面的指令，使机床自动运行。
2）计划停止
指令：M01。
功能：与M00作用相似，但M01可以用机床“任选停止按钮”选择是否有效。
3）主轴顺时针方向旋转、主轴逆时针方向旋转、主轴停止
指令：M03，M04，M05。
功能：M03指令可使主轴按右旋螺纹进入工件的方向旋转，即主轴正转；M04指令使主轴按右旋螺纹离开工件的方向旋转，即主轴反转；M05指令可使主轴停止。
编程格式为
M03 S___；
M04 S___；
M05
4）换刀
指令：M06。
功能：自动换刀，用于具有自动换刀装置的机床，如加工中心等。
格式：M06 T___；
说明：当数控系统不同时，换刀的格式有所不同，具体编程时应参考操作说明书。
5）程序结束
指令：M02，M30。
功能：M02程序结束指令执行后，表示本加工程序内所有内容均已完成，但程序结束后，机床CRT屏上的执行光标不返回程序开始段。
M30与M02相似，表示程序结束，不同之处在于当程序内容结束后，随即关闭主轴、切削液等所有机床动作，机床显示屏上的执行光标返回程序开始段，为加工下一个工件做好准备。
6）切削液开、关
指令：M08，M09。
功能：MO8表示切削液开，M09表示切削液关。
10.加工坐标系设置
编程格式为：G50 X___ Z___；
程序中，X、Z的值是起刀点相对于加工原点的位置。
在数控车床编程时，所有X坐标值均使用直径值。
注意：有的数控系统使用G92指令，功能与G50一样。
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