任何自动钻孔机设备的最基本功能是自动，精确和一致的运动控制。所有形式的CNC设备都有两个或多个运动方向，称为轴。这些轴可以沿着其行进长度精确而自动地定位。两种最常见的轴类型是线性(沿直线路径驱动)和旋转(沿圆形路径驱动)。

　　自动钻孔机允许通过CNC控制的伺服电机来驱动运动，并由零件程序引导，而不是像传统机床那样通过手动转动曲柄和手轮来引起运动。一般而言，几乎所有的自动钻孔机都可以编程运动类型(快速，线性和圆形)，运动轴，运动量和运动速率(进给速率)。图1显示了传统机床的运动控制。图2显示了自动钻孔机的线性轴组成。

　　在控件内执行的CNC命令(通常通过程序执行)告诉驱动马达旋转精确的次数。驱动马达的旋转又使滚珠丝杠旋转。滚珠丝杠驱动线性轴。滚珠丝杠另一端的反馈装置使控制系统能够确认命令的转数已经发生。

　　尽管是一个粗略的类比，但在一个普通的台钳上可以找到相同的基本线性运动。旋转虎钳曲柄时，将旋转导螺杆，从而驱动虎钳上的可动钳口。相比之下，自动钻孔机上的线性轴非常精确。轴驱动电机的转数精确控制沿轴的线性运动量。

　　如何命令轴运动—理解坐标系

　　对于CNC用户而言，试图告诉每个轴驱动马达旋转几圈以命令给定的线性运动量来引起轴运动是不可行的。(这就像必须弄清桌虎钳上的手柄转动几圈会导致可动钳口精确地移动一英寸一样!)相反，所有CNC控制都允许以更简单，更合理的方式来控制轴运动通过利用某种形式的坐标系。CNC机器使用的两种最受欢迎​​的系统是直角坐标系或“直角坐标系”坐标系和极坐标系。到目前为止，最常见的是直角坐标系，我们将在演示过程中将其用于所有讨论。

　　直角坐标系的一种非常常见的应用是制图。几乎每个人都必须制作或解释图表。由于使用图形的需求如此普遍，并且由于它非常类似于导致自动钻孔机上的轴运动所需的图形，因此让我们回顾一下图形的基本知识。

　　的应用情况，即端点何时落在所有四个象限中，并且必须指定负坐标。

　　绝对运动与增量运动

　　到目前为止，所有讨论都假定使用绝对编程模式。在绝对模式下，所有运动的终点将从程序零点开始指定。对于初学者，这通常是指定运动命令终点的最佳和最简便的方法。但是，还有另一种方法指定轴运动的终点。

　　在增量模式下，运动的终点是从工具的当前位置指定的，而不是从程序零开始的。使用这种命令运动的方法，程序员必须总是问：“我应该将工具移动多远?” 有时，增量模式可能会非常有用，通常来说，这是比较麻烦和困难的方法。

　　发出运动命令时要小心。初学者倾向于逐渐思考。如果以绝对模式工作(就像初学者一样)，则程序员应始终询问“工具应移至哪个位置?”。该位置相对于程序零，而不是相对于工具的当前位置。图7显示了两个相同的运动系列，一个处于增量模式，另一个处于绝对模式。

　　绝对运动与增量运动

　　除了可以很容易地确定任何命令的当前位置之外，在绝对模式下工作的另一个好处还与运动命令期间的错误有关。在绝对模式下，如果在程序的一个命令中犯了运动错误，则只有一个运动是错误的。另一方面，如果在增量运动过程中犯了错误，则从错误点开始的所有运动也将是错误的。

　　分配程序零

　　请记住，必须通过一种或另一种方式告知CNC控制程序零点的位置。从一台数控机床和另一台数控机床到另一台数控机床，该方法的实现方式差别很大。一种较旧的方法是在程序中分配程序零。通过这种方法，程序员可以告诉控制装置，从程序零点到机器的起始位置有多远。通常至少在程序开始时以及可能在每个工具的开始时使用G92(或G50)命令即可完成此操作。

　　分配程序零的一种更新更好的方法是通过某种形式的偏移量。加工中心控制制造商通常将偏移量用于分配程序零夹具偏移量。车削中心制造商通常将偏移量用于为每种刀具几何偏移量分配程序零。关于关键零号的更多信息将在关键概念四期间进行介绍。

　　有关轴运动的其他要点

　　至此，我们主要关心的是向您展示如何确定每个运动命令的终点。如您所见，执行此操作需要了解直角坐标系。但是，还有其他有关如何进行议案的问题。例如，编程人员也将关注运动的类型(快速，直线，圆周等)和运动速度(进给速度)。我们将在第三个关键概念期间讨论这些其他注意事项。

　　CNC程序

　　当前几乎所有的CNC控制都使用字地址格式进行编程。(唯一的例外是某些对话控件。)通过字地址格式，我们的意思是CNC程序由类似句子的命令组成。每个命令由CNC单词组成，每个单词都有一个字母地址和一个数值。字母地址(X，Y，Z等)告诉控件单词的种类，数值告诉控件单词的值。像英语中的单词和句子一样使用，CNC命令中的单词告诉CNC机器当前我们希望做什么。

　　在任何分步说明中都可以找到非常类似于CNC程序的情况。举例来说，您有一些来自外地的访客来访问您的公司。您需要写下说明从当地机场到您的公司。为此，您必须首先能够可视化从机场到公司的路径。然后，您将按顺序排列一次写下一条指令。遵循您的指示的人员将执行第一步，然后继续进行下一个步骤，直到他或她到达您的设施为止。

　　以类似的方式，手动CNC编程器必须能够可视化程序执行期间要执行的加工操作。然后，程序员将按照逐步的顺序给出一组命令，使机器相应地运行。

　　尽管手头主题稍有偏离，但我们希望对可视化提出重点。正如开发旅游路线的人必须能够以可视化的路径，所以必须数控程序员能够以可视化的数控机床将作出动作之前的程序才能成功地开发。没有这种可视化功能，程序员将无法正确开发程序中的运动。这就是机械师成为最佳CNC程序员的原因之一。经验丰富的机械师应能够轻松可视化正在进行的任何加工操作。

　　正如每条简洁的行程指令将由一个句子组成一样，在CNC程序中给出的每条指令也将由一个命令组成。就像旅行指示语句由单词(英语)组成一样，CNC命令也由CNC单词(CNC语言)组成。

　　遵循您的旅行说明集的人将明确执行它们。如果您对指令的说明有误，该人员将在前往公司的途中迷路。CNC机器将以类似的方式显式执行CNC程序。如果程序中有错误，则自动钻孔机将无法正常工作。

　　右边是一个简短的示例程序，该程序在CNC加工中心上的工件上钻两个孔。请记住，我们并未在该程序中强调实际的命令(尽管括号中的消息应使每个命令中发生的事情相对清楚)。相反，我们强调的是CNC程序的结构以及将按顺序执行的事实。

　　尽管此程序中的单词和命令对您可能还没有多大意义(但请记住)，但请记住，我们强调的是将执行CNC程序的顺序顺序。控件将首先读取，解释并执行程序中的第一个命令。只有这样，它才能继续执行下一个命令。阅读，解释，执行。然后转到下一个命令。控件将继续执行程序以平衡程序。同样，请注意与提供任何分步说明的相似之处。

　　有关程序组成的其他说明

　　如前所述，程序由命令组成，命令由单词组成。每个单词都有一个字母地址和一个数值。字母地址告诉控件单词的类型。CNC控制制造商确实在确定单词名称(字母地址)及其含义方面有所不同。刚开始的CNC程序员必须参考控制制造商的编程手册来确定单词的名称和含义。这是一些单词类型及其常用字母地址规范的简要列表。

　　O-程序编号(用于程序识别)

　　N-序列号(用于行识别)

　　G-准备功能(如下所示)

　　X -X轴名称

　　Y -Y轴名称

　　Z -Z轴名称

　　R-半径名称

　　F-进给率

　　S-主轴转速

　　H-刀具长度偏置

　　D-刀具半径偏置

　　T-刀具

　　M-其他功能如您所见，许多字母地址是按照逻辑方式选择的(T表示刀具，S表示主轴，F表示进给速度，等等)。一些需要记忆。

　　有两个字母地址(G和M)，可以指定特殊功能。预备功能(G)指定通常用于设置模式。我们已经介绍了由G90指定的绝对模式和由G91指定的增量模式。这些只是所使用的准备功能中的两个。您必须参考控制制造商的手册才能找到机器的功能列表。

　　与准备功能一样，其他功能(M字)也可以使用各种特殊功能。杂项功能通常用作可编程开关(如主轴开/关，冷却液开/关等)。它们还用于允许对自动钻孔机的许多其他可编程功能进行编程。

　　对于初学者而言，所有这些似乎都需要CNC编程进行大量记忆。但是请放心，CNC编程仅使用大约30-40个不同的词。如果您认为学习CNC手动编程就像学习只有40个单词的外语一样，这似乎不太困难。

　　小数点编程

　　某些字母地址(CNC单词)允许指定实数(需要整数部分的数字)。示例包括X轴标记(X)，Y轴标记(Y)和半径标记(R)。几乎所有当前的模型CNC控件都允许在每个字母地址的规范内使用小数点。例如，X3.0625可用于指定沿X轴的位置。

　　另一方面，一些字母地址用于指定整数。示例包括主轴速度标记(S)，刀具工位标记(T)，序号(N)，准备功能(G)和其他功能(M)。对于这些词的类型，大多数控件都不会允许使用小数点。初级程序员必须参考CNC控制制造商的编程手册，以找出允许使用小数点的字。

　　其他可编程功能

　　除了最简单的自动钻孔机以外，所有机床均具有可编程功能，而不仅仅是轴运动。使用当今功能齐全的CNC设备，几乎可以对机床的所有零件进行编程。例如，CNC加工中心允许对主轴速度和方向，冷却液，换刀以及机床的许多其他功能进行编程。以类似的方式，CNC车削中心允许对主轴速度和方向，冷却液，转塔索引和尾座进行编程。并且所有形式的CNC设备都将具有自己的可编程功能集。此外，某些附件，例如探测系统，刀具长度测量系统，货盘更换器和自适应控制系统，也可能可用，并且需要进行编程考虑。