1.4 数控加工程序
1.4.1 数控加工程序的结构
数控加工程序由为使机床运转而给予数控装置的一系列指令的有序集合构成。一个完整的程序由程序起始符、程序号、程序内容、程序结束和程序结束符五部分组成。例如：
根据系统本身的特点及编程的需要，每种数控系统都有一定的程序格式。对于不同的机床，其程序格式也不同，因此编程人员必须严格按照机床说明书规定的格式进行编程，靠这些指令使刀具按直线、圆弧或其他曲线运动，控制主轴的回转和停止、切削液的开关、自动换刀装置和工作台自动交换装置等的动作。
• 程序起始符。程序起始符位于程序的第一行，一般是“%”“$”等。不同的数控机床，起始符也有可能不同，应根据具体数控机床说明书使用。
• 程序号，也称为程序名，是每个程序的开始部分。为了区别存储器中的程序，每个程序都要有程序编号。程序号单列一行，一般有两种形式：一种是以规定的英文字母（通常为O）为首，后面接若干位数字（通常为2位或4位），如O 0001；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，由数控系统决定。
• 程序内容。程序内容是整个程序的核心，由多个程序段（Block）组成。程序段是数控加工程序中的一句，单列一行，用于指挥机床完成某一个动作。每个程序段又由若干个指令组成，每个指令表示数控机床要完成的动作。指令由字（word）和“；”组成。而字是由地址符和数值构成，如X（地址符）100.0（数值）、Y（地址符）50.0（数值）。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。字的长度和顺序一般不固定。
• 程序结束。在程序末尾一般有程序结束指令，如M30或M02，用于停止主轴、切削液和进给，并使控制系统复位。M30还可以使程序返回到开始状态，一般在换工件时使用。
• 程序结束符。程序结束符是指程序结束的标记符，一般与程序起始符相同。
1.4.2 数控指令
数控加工程序的指令由一系列的程序字组成，而程序字通常由地址（Address）和数值（Number）两部分组成，地址通常是某个大写字母。数控加工程序中地址代码的意义如表1.4.1所示。
一般的数控机床可以选择米制单位毫米（mm）或英制单位英寸（in）为数值单位。米制可以精确到 0.001mm，英制可以精确到 0.0001in，这也是一般数控机床的最小移动量。表1.4.2列出了一般数控机床能输入的指令数值范围，而数控机床实际使用范围受到机床本身的限制，因此需要参考数控机床的操作手册而定。例如，表 1.4.2 中的 X 轴可以移动±99999.999mm，但实际上数控机床的X轴行程可能只有650mm；进给速率F最大可输入10000.0mm/min，但实际上数控机床的进给速率可能限制在3000mm/min以下。因此，在编制数控加工程序时，一定要参照数控机床的使用说明书。
表1.4.1 地址代码的意义
（续）
表1.4.2 编码字符的数值范围
下面简要介绍各种数控指令的意义。
1.语句号指令
语句号指令也称程序段号，用以识别程序段的编号。它位于程序段之首，以字母N开头，其后为一个2～4位的数字。需要注意的是，数控加工程序是按程序段的排列次序执行的，与顺序段号的大小次序无关，即程序段号实际上只是程序段的名称，而不是程序段执行的先后次序。
2.准备功能指令
准备功能指令以字母G开头，后接一个两位数字，因此又称为G代码，它是控制机床运动的主要功能类别。G指令从G00～G99共100种，见表1.4.3。
表1.4.3 JB/T 3208—1999准备功能G代码
（续）
3.辅助功能指令
辅助功能指令也称作M功能或M代码，一般由字符M及随后的两位数字组成。它是控制机床或系统辅助动作及状态的功能。JB/T 3208—1999标准中规定的M代码从M00～M99共100种。表1.4.4所示的是部分辅助功能的M代码。
表1.4.4 部分辅助功能的M代码
4.其他常用功能指令
• 尺寸指令——主要用来指令刀位点坐标位置。如X、Y、Z主要用于表示刀位点的坐标值，而I、J、K用于表示圆弧刀轨的圆心坐标值。
• F功能——进给功能。以字符F开头，因此又称为F指令，用于指定刀具插补运动（切削运动）的速度，称为进给速度。在只有X、Y、Z三坐标运动的情况下，F代码后面的数值表示刀具的运动速度，单位是mm/min（数控车床还可为mm/r）。如果运动坐标有转角坐标A、B、C中的任何一个，则F代码后的数值表示进给率，即F=1/Δt，Δt为走完一个程序段所需要的时间，F的单位为1/min。
• T功能——刀具功能。以字符T开头，因此又称为T指令，用于指定采用的刀具号，该指令在加工中心上使用。Tnn 代码用于选择刀具库中的刀具，但并不执行换刀操作，M06用于启动换刀操作。Tnn不一定要放在M06之前，只要放在同一程序段中即可。T指令只有在数控车床上，才具有换刀功能。
• S功能——主轴转速功能。以字符S开头，因此又称为S指令。主轴的转速，以其后的数字给出，要求为整数，单位是r/min。速度范围从1r/min到最大的主轴转速。对于数控车床，可以指定恒表面切削速度。