数控程序段中的指令字

(1)字

    数控机床程序由若干个"程序段"(block)组成，每个程序段由按照一定顺序和规定排列的“字”（word）组成。字是由表示地址的英文字母、特殊文字和数字集合而成。字表示某一功能的一组代码符号。如X2500为一个字，表示X向尺寸为250Omm.；F2O为一个字，表示进给速度为20(具体值由规定的代码方法决定)。字是纸带或程序的信息单位。

(2)顺序号字

    顺序号字也称程序段号或程序段序号或序号。它是数控加工程序中用得最多、但又最不容易引起人们重视的一种程序字。顺序号字一般位于程序段开头，它由地址符N和随后的1～4位数字组成。顺序号字可以用在主程序、子程序和用户宏程序中。使用顺序号字应注意如下的问题:数字部分应为正整数，所以最小顺序号是N1，建议不使用N0；顺序号字的数字可以不连续使用，也可以不从小到大使用；顺序号字不是程序段必用字，对于整个程序，可以每个程序段均有顺序号字，也可以均没有顺序号字，也可以部分程序段设有顺序号字。

    顺序号字的作用:①便于人们对程序作校对和检索修改。②用于加工过程中的显示屏显示。③便于程序段的复归操作。此操作也称"再对准"，如回到程序的中断处，或加工从程序的中途开始的操作。④主程序或子程序或宏程序中用于条件转向或无条件转向的目标。

(3)准备功能字

    准备功能字的地址符是G，所以又称为G功能或G指令。它用来指令机床或控制系统做某种功能的操作，为数控系统的插补运算作好准备，所以在程序段中G功能字一般位于尺寸字的前面。准备功能字由地址符G和后续两位正整数表示，从G0O至G99共100个。不少数控机床的G指令的前置"0"允许省略，如G2实际是G02的简写。G功能字国际上已制订了ISO1056-1975(E)国际标准，我国依据它制订了JB3208-1983部颁标准。

    G指令有一种是其功能仅在出现的程序段中起作用，这种指令称为非模态（非续效）指令。这种非模态的G指令每次使用时都必须指定。另一种为模态(续效)指令，指定一次，在它被同组的其它G指令取代或被注销以前，其功能一直有效。所以在连续指定同一G指令的程序段中，只要指定最初的模态G指令，则在随后的程序段中，不必再做指定。在标准中有不指定和永不指定的G指令。不指定的G指令，在将来本标准的修订本中可能规定其功能。永不指定的G指令，即便将来修订标准时也不再指定其含义，这一部分指令可供数控机床制造厂家自行规定其含义，但必须在指令格式中加以说明。

(4)尺寸字

    尺寸字也称尺寸指令。尺寸字在程序段中主要用来指令机床的刀具运动到达的坐标位置。尺寸字是由规定的地址符及后续的带正、负号或者带正、负号又有小数点的多位十进制数组成。地址符用得较多的有三组:第一组是X、Y、Z、U、V、W、P、Q、R，主要用来指令到达点坐标值或距离；第二组是A、B、C、D、E，主要是用来指令到达点的角度坐标;第三组是I、J、K，主要用来指令零件圆弧轮廓圆心点的坐标尺寸。

    尺寸字可使用国际单位制，也可使用英制，多数系统用准备功能字选择。例如，FANUC系统用G22/G21、美国A-B公司系统用C71/G70切换;也有一些系统用参数设定来选择是国际单位制或是英制。尺寸字中数值的具体单位，采用国际单位制时--般用lμm、10μm和1mm;采用英制时常用0.0001in和O.OOlin。选择何种单位，通常用参数设定。现代数控系统在尺寸字中允许使用小数点编程，有的允许在同一程序中有小数点和无小数点的指令混合使用，给用户带来方便。无小数点的尺寸字指令的坐标长度等于数控机床设定单位与尺寸字中后续数字的乘积。例如，采用国际单位制若设定单位为lμm，我们指令Y向尺寸360mm时，应写成Y360.或Y360000。

(5)进给功能字

    进给功能字的地址符用F，所以又称为F功能或F指令。它的功能是指令切削的进给速度。现代的CNC机床一般都能使用直接指定方式(也称直接指定法)，即可用F后的数字直接指定进给速度，为用户编程带来方便。这就说明在迸给速度范围内实现了无级变速。在低档(经济型)数控系统中多数还采用代码法来指定进给速度，F代码数是有限制的。F代码法没有直接指定法直观和方便的优点，每种F代码表示多少进给速度需要看详细格式分类规定或查表。F代码法实质上是进给速度为有级变速系统。

    进给速度的迸给量单位用G94和G95指定。C94表示进给速度与主轴速度无关的每分钟进给量，单位为mm/min或in/min； G95表示与主轴速度有关的主轴每转进给量，单位为mm/r或in/r，如用在切螺纹、攻丝或套扣的进给速度单位用G95指定。

(6)主轴转速功能字

   主轴转速功能字的地址符用S，所以又称为S功能或S指令。它主要来指定主轴转速或速度，单位为r/min或mm/min。中挡以上的数控机床的主轴驱动已采用主轴控制单元，其主轴转速采用直接指定方式，例如S1500表示主轴转速为1500r/min。

   为了增加主轴的无级调速范围，就应使主轴控制单元的调速范围宽，但当前还有一定困难，为此采用机电结合的方法来解决。即需加入几档齿轮变速，由辅助功能指令(M指令)来变齿轮档，主轴转速就由S指令和M指令配合使用而决定。在经济型数控系统中，S功能的间接指定法即代码法还在使用。

对于中档以上的数控车床，还有一种使切削线速度保持不变的所谓恒线速度功能。这意味着在切削过程中，如果切削部位的回转直径不断变化，那么主轴转速也要不断地作相应变化，此时S指令是指定车削加工的线速度。在程序中是用G96或G97指令配合S指令来指定主轴的速度。G96为恒线速控制指令，如G96S200表示主轴速度为200m/min，G97 S2000表示注销G96，即主轴不是恒线速功能，其转速为2000r/min。

(7)刀具功能字

    刀具功能字用地址符T及随后的数字代码表示，所以也称为T功能或T指令。它主要用来选择刀具。对于数控车床，T的后续数字还兼作指定刀具长度补偿和刀尖半径补偿用，   数控车床的T之后的代码化数字可分为2、4、6位三种。2位的比较原始，一般前位数字代表刀具(位)号，后位数字代表刀具长度补偿号，与刀补拨盘号或屏幕刀补显示位置号对应，当后位数为0时，表示刀具X、Z向的补偿均为零，相当于撤消补偿。也有少数数控系统规定T后面的两位数字既表示刀具号又表示刀补号,如T10，表示选择10号刀、长度补偿号也是10。 T后随4位数字的形式是用得较多的。一般T的前两位数用来选择刀具(位)的号，后两位既是刀具长度补偿号又是刀尖圆弧自动补偿号。例如，TO103代表选用1号刀及3号刀具长度和刀具半径补偿号。刀具长度和刀具半径的补偿值应到3号刀补单元中去查找并修改。也可以配用G40(注销刀具补偿)，则T的后两位数只代表刀具长度补偿号。

    T后随6位数字代码，通常是用两位数代表选择的刀具(位)号，两位数代表刀尖圆弧半径补偿号，两位数代表刀具长度补偿号。

   通常在刀具补偿号00中存放补偿值为零，所以无论T是4位还是6位码，若刀具补偿号为00时，表示取消刀具补偿。

   数控铣床和加工中心的刀具功能比车床复杂。加工中心的共同点是刀具号用T的后续数字指定，T后的数字一般为1-4位，只有少数系统指定X、Z向刀具长度补偿号。多数系统换刀使用M06和T指令，如M06 T07表示将原来使用的刀换成7号刀。铣削加工的刀补分三个坐标方向和一个刀具半径补偿，通常用刀补的G指令和H或D地址符及随后的偏移(置)号指定，同样HOO或DOO对应的偏置值为零，即注销刀补。

(8)辅助功能字

    辅助功能字由M地址符及随后的两位数字组成，所以也称为M功能或M指令。它用来指令数控机床的辅助动作及其状态。例如，主轴的启、停，冷却液通、断，更换刀具等。与G指令一样，M指令已有国际标准和国家标准。我国根据IS01056-1975(E)制订了部颁标准JB3208-1983。它规定的MOO至M99的功能，有已规定的、不指定的和永不指定的三类。