程序的结构与格式优化方案及原则

1.程序的结构

一个完整的程序由程序号、程序内容和程序结束三部分组成。

例如：

(1)程序号

程序号为程序的开始部分,为了区别存储器中的程序都要有程序编号,在编号前采用程序编号地址码。如在FANUC系统中采用英文字母“O”作为程序编号地址,而有的系统采用“P”“%”“：”等。

(2)程序内容

程序内容部分为整个程序的核心,由许多程序段组成,每个程序段由一个或多个指令组成,它表示数控机床要完成的全部动作。

(3)程序结束

用程序结束指令M02或M03作为整个程序结束的符号,结束整个程序。

2.程序段格式

程序段格式是指程序段中字、字符和数据的安排形式。它是由表示地址的英文字母、特殊文字和数字集合而成。具体格式见表2-1。

表2-1　程序段格式

3.程序功能字

功能字是数控加工程序基本组成单元,功能字是描述机床具体动作或表示零件某一结构特征或机床某种工作状态的。功能字的定义见表2-2。在数控编程中,26个英文字母都有定义。在现在的数控系统中,一般不区分大小写字母。其中表示坐标值的功能字称为尺寸字,其他的功能字称为非尺寸字。X、Y、Z、U、V、W、P、Q、R、I、J、K、A、B、C是尺寸字,其他是非尺寸字。

表2-2　地址字中英文字母的含义

续表

功能字也叫功能指令。功能指令分为模态指令和非模态指令两种。模态指令是指功能指令在数控程序中一直起作用,直到被同一组其他指令所取代才失去作用,这样的指令叫模态指令。只在指令程序段中起作用的功能指令叫非模态指令。

(1)G准备功能字

G准备功能字是数控系统的主要功能字,它是描述数控机床插补动作的,是数控加工程序中最复杂的功能字。ISO标准规定,G功能由字母G与两个十进制阿拉伯数字组成,从G00～G99共100条。但有些系统并没有遵守这一规定,因此,G功能指令具体功能要参阅系统编程说明书。表2-3是FANUC 0i系统常用的G功能代码。

表2-3　FANUC 0i系统常用G功能代码

注：
①FANUC 0i控制器的G功能有A、B、C三种类型,一般CNC车床大多设定成A型,而数控铣床或加工中心设定成B型或C型。所以这里只介绍A型的G功能。
②G功能以组别可区分为两大类。属于“00”组别者,为非模态代码或非续效指令,意即该指令的功能只在该程序段执行时发生效用,其功能不会延续到下面的程序段。属于“非00”组别者,为模态代码或续效指令,意即该指令的功能除在该程序段执行时发生效用外,若下一程序段仍要使用相同功能,则不需再指令一次,其功能会延续到下一程序段,直到被同一组别的指令取代为止。
③不同组别的G功能可以在同一程序段中使用。但若是同一组别的G功能,在同一程序段中出现两个或两个以上时,则以最后面的G功能有效。
④上列G功能表中有“★”记号的G代码,是表示数控机床一经开机后或按了RESET键后,即处于此功能状态。这些预设的功能状态,是由数控系统内部的参数设定的,一般都设定成表2-3所示状态。

(2)M辅助功能字

M辅助功能字是数控系统中描述机床主轴动作、切削液开关、夹具动作等其他辅助动作的功能字,是数控系统中又一种复杂的功能字。ISO标准规定,M功能由字母M与两个十进制阿拉伯数字组成,从M00～M99共100条。表2-4为常用辅助功能的M代码、含义及用途。

表2-4　常用辅助功能的M代码、含义及用途

(3)F进给功能字

表示刀具插补运动时刀位点的速度。它由字母F＋若干位数组成。这个数的单位取决于进给速度的指定方式。进给方式主要有每分钟进多少毫米(mm/min)和每转进多少毫米(mm/r)两种方式,它由G功能字来区分。螺纹加工时F后面的数字为螺纹导程。

如：G94…F100表示进给速度为100 mm/min；G95…F0.8,表示进给速度为0.8 mm/r。还有一些有级调速的系统,采用代码来表示进给速度,如F11,表示进给速度为第11级,具体数值要与机床使用说明书对照。在本书中今后如没有指明是哪一种进给方式,就默认为每种进给方式,多数数控系统也是这样规定的。

(4)S主轴功能字

表示机床主轴的转速。由字母S＋若干位数组成,有如下两种表达方式。

①G96 S300 G50 S2000,表示主轴恒线速度切削,转速为300 m/min,限定主轴最高转速为2 000 r/min。

②G97 S1500,表示主轴为恒转速切削,转速为1 500 r/min。

(5)T刀具功能字

表示机床当前刀具的刀位号,或者表示当前刀具刀位号和刀补号,如果只表示刀位号,则用T＋两位数表示,如T03,表示当前调用刀具是03号刀；如果表示刀位号和刀补号,则用四位数表示。如T0202,前面的两位数02表示当前调用02号刀,后面的两位数表示调用存储单元的刀具补偿号是02号。