數(shù)控車編程課件(FANUC)

1、數(shù)控車床編程教案數(shù)控車床品種繁多，按數(shù)控系統(tǒng)的功數(shù)控車床品種繁多，按數(shù)控系統(tǒng)的功能和機械構(gòu)成可分為簡易數(shù)控車床（經(jīng)濟能和機械構(gòu)成可分為簡易數(shù)控車床（經(jīng)濟型數(shù)控車床）、多功能數(shù)控車床和數(shù)控車型數(shù)控車床）、多功能數(shù)控車床和數(shù)控車削中心。削中心。1.1 數(shù)控車床編程基礎(chǔ)（1）簡易數(shù)控車床（經(jīng)濟型數(shù)控車）簡易數(shù)控車床（經(jīng)濟型數(shù)控車床）：是低檔次數(shù)控車床，一般是用單板床）：是低檔次數(shù)控車床，一般是用單板機或單片機進行控制，機械部分是在普通機或單片機進行控制，機械部分是在普通車床的基礎(chǔ)上改進設(shè)計的。車床的基礎(chǔ)上改進設(shè)計的。（2）多功能數(shù)控車床：也稱全功能）多功能數(shù)控車床：也稱全功能型數(shù)控車床，由專門的數(shù)控

2、系統(tǒng)控制，具型數(shù)控車床，由專門的數(shù)控系統(tǒng)控制，具備數(shù)控車床的各種結(jié)構(gòu)特點。備數(shù)控車床的各種結(jié)構(gòu)特點。（3）數(shù)控車削中心：在數(shù)控車床的基礎(chǔ)上）數(shù)控車削中心：在數(shù)控車床的基礎(chǔ)上增加其他的附加坐標(biāo)軸。增加其他的附加坐標(biāo)軸。按結(jié)構(gòu)和用途數(shù)控車床主要可分為數(shù)控臥按結(jié)構(gòu)和用途數(shù)控車床主要可分為數(shù)控臥式車床、數(shù)控立式車床和數(shù)控專用車床（如數(shù)控式車床、數(shù)控立式車床和數(shù)控專用車床（如數(shù)控凸輪車床、數(shù)控曲軸車床、數(shù)控絲杠車床等）。凸輪車床、數(shù)控曲軸車床、數(shù)控絲杠車床等）。（1）數(shù)控系統(tǒng)：數(shù)控車床的數(shù)控系統(tǒng)是由）數(shù)控系統(tǒng)：數(shù)控車床的數(shù)控系統(tǒng)是由CNC裝置、輸入輸出設(shè)備、可編程控制器裝置、輸入輸出設(shè)備、可編程控制器（

3、PLC）、主軸驅(qū)動裝置和進給驅(qū)動裝置以及位）、主軸驅(qū)動裝置和進給驅(qū)動裝置以及位置測量系統(tǒng)等幾部分組成。置測量系統(tǒng)等幾部分組成。 （2）主軸箱）主軸箱（3）主軸伺服電機）主軸伺服電機（4）夾緊裝置）夾緊裝置（5）往復(fù)拖板）往復(fù)拖板（6）刀架）刀架（7）控制面板）控制面板 數(shù)控車床加工具有如下特點數(shù)控車床加工具有如下特點:（1）加工生產(chǎn)效率高）加工生產(chǎn)效率高（2）減輕勞動強度、改善勞動條件）減輕勞動強度、改善勞動條件（3）對零件加工的適應(yīng)性強、靈活性好）對零件加工的適應(yīng)性強、靈活性好（4）加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定）加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定（5）有利于生產(chǎn)管理）有利于生產(chǎn)管理機床上的一個作為加工基準(zhǔn)的特定點

4、叫做機機床上的一個作為加工基準(zhǔn)的特定點叫做機床零點。機床制造商為每臺機床設(shè)置機床零點。床零點。機床制造商為每臺機床設(shè)置機床零點。用機床零點作為原點的坐標(biāo)系叫做機床坐標(biāo)系。用機床零點作為原點的坐標(biāo)系叫做機床坐標(biāo)系。數(shù)控車床的坐標(biāo)系以徑向為數(shù)控車床的坐標(biāo)系以徑向為x軸方向，縱向軸方向，縱向為為z軸方向。指向主軸箱的方向為軸方向。指向主軸箱的方向為z軸的負(fù)方向，軸的負(fù)方向，指向尾架方向是指向尾架方向是z軸的正方向。軸的正方向。x軸是以操作者面軸是以操作者面向的方向為向的方向為x軸正方向。軸正方向。 x坐標(biāo)和坐標(biāo)和z坐標(biāo)指令，在按絕對坐標(biāo)編程時，坐標(biāo)指令，在按絕對坐標(biāo)編程時，使用代碼使用代碼X和和Z；

5、按增量坐標(biāo)（相對坐標(biāo)）編程時，；按增量坐標(biāo)（相對坐標(biāo)）編程時，使用代碼使用代碼U和和W。程序原點是指程序中的坐標(biāo)原點，即在數(shù)程序原點是指程序中的坐標(biāo)原點，即在數(shù)控加工時，刀具相對于工件運動的起點，所以也控加工時，刀具相對于工件運動的起點，所以也稱為稱為“對刀點對刀點”。根據(jù)不同的廠商設(shè)定，可將機床原點設(shè)置根據(jù)不同的廠商設(shè)定，可將機床原點設(shè)置在卡盤的中心點或者在卡盤的中心點或者X、Z軸的正向極限位置處。軸的正向極限位置處。1.2 FANUC系統(tǒng)數(shù)控車床程序的編制NGX(U)Z(W)FMST；其中，其中，N：程序段順序號；：程序段順序號； G：準(zhǔn)備；：準(zhǔn)備；X(U)：x軸移動指令；軸移動指令；Z(

6、W)：z軸移動；軸移動；F：進給功能；：進給功能；M：輔助功能；：輔助功能；S：主軸功能；：主軸功能；T：工具功能。：工具功能。程序段格式如下：程序段格式如下：其中，其中，N20：代表第：代表第20個程序段，用個程序段，用4位數(shù)（位數(shù)（19999）表示，不允許為表示，不允許為“0”；X(U)4.3：坐標(biāo)可以用正負(fù)小數(shù)表示，小數(shù)點：坐標(biāo)可以用正負(fù)小數(shù)表示，小數(shù)點以前以前4位數(shù)，小數(shù)點以后位數(shù)，小數(shù)點以后3位數(shù)；位數(shù)；F1.5：進給速度可以用小數(shù)表示，小數(shù)點：進給速度可以用小數(shù)表示，小數(shù)點以前以前3位數(shù)，小數(shù)點以后位數(shù)，小數(shù)點以后4位數(shù)；位數(shù)；幾種等效的表示方法：幾種等效的表示方法：N0012 G

7、00 M08 X0012.340 X5000 X5.0 N12 G0 M8 X12.34 X5. X5.準(zhǔn)備功能也稱為準(zhǔn)備功能也稱為G功能（或稱功能（或稱G代碼），它代碼），它是用來指令機床動作方式的功能。準(zhǔn)備功能是用是用來指令機床動作方式的功能。準(zhǔn)備功能是用地址地址G及其后面的數(shù)字來指令機床動作的。如用及其后面的數(shù)字來指令機床動作的。如用G00來指令運動坐標(biāo)快速定位。表來指令運動坐標(biāo)快速定位。表1-2為為FANUC-0TD系統(tǒng)的準(zhǔn)備功能系統(tǒng)的準(zhǔn)備功能G代碼表。代碼表。表表1-2 G代碼表代碼表注：（注：（1 1）號表示電源接通時的）號表示電源接通時的G G代碼狀代碼狀態(tài)；也就是態(tài)；也就是初態(tài)

8、初態(tài)。（2 2）0000組的組的G G代碼為一次性代碼為一次性G G代碼；除了代碼；除了0000組處，其他的組處，其他的G G代碼均為代碼均為模態(tài)模態(tài)（指代碼在程序運（指代碼在程序運行過程中一直有效，直到被同組的代碼取代）。行過程中一直有效，直到被同組的代碼取代）。（3 3）一旦指定了）一旦指定了G G代碼，一覽表中沒有的代碼，一覽表中沒有的G G代碼顯示報警信號。代碼顯示報警信號。（4 4）無論有幾個不同組的）無論有幾個不同組的G G代碼，都能在代碼，都能在同一程序段內(nèi)指令，如果同組的同一程序段內(nèi)指令，如果同組的G G代碼在同一程代碼在同一程序段內(nèi)指令了序段內(nèi)指令了2 2個以上時，后指令者有

9、效。個以上時，后指令者有效。G00指令是在工件坐標(biāo)系中以快速移動速度指令是在工件坐標(biāo)系中以快速移動速度移動刀具到達由絕對或增量指令指定的位置。移動刀具到達由絕對或增量指令指定的位置。刀具以每軸的快速移動刀具以每軸的快速移動速度定位，刀具軌跡通常不是直線。速度定位，刀具軌跡通常不是直線。刀具軌跡與直線插補相同，刀具軌跡與直線插補相同，刀具以不大于每軸的快速移動速度在最短的時間刀具以不大于每軸的快速移動速度在最短的時間內(nèi)定位。內(nèi)定位?？焖僖苿铀俣炔荒茉诘刂房焖僖苿铀俣炔荒茉诘刂稦中規(guī)定。中規(guī)定。在使用該命令時，要確保刀具不碰到工件。在使用該命令時，要確保刀具不碰到工件。 輸入格式：輸入格式：G00

10、 X(U) Z(W) ；（1）“X(U) Z(W) ”目標(biāo)點的坐標(biāo)（下文目標(biāo)點的坐標(biāo)（下文同）；同）；（2）X(U)坐標(biāo)按直徑值輸入；坐標(biāo)按直徑值輸入；（3）“；”表示一個程序段的結(jié)束。表示一個程序段的結(jié)束。直線插補指令用于直線或斜線運動?？墒怪本€插補指令用于直線或斜線運動?？墒箶?shù)控車床沿數(shù)控車床沿x軸、軸、z軸方向執(zhí)行單軸運動，也可以軸方向執(zhí)行單軸運動，也可以沿沿x、z平面內(nèi)任意斜率的直線運動。平面內(nèi)任意斜率的直線運動。輸入格式：輸入格式：輸入格式：輸入格式：G02 X Z I K F ； 或或 G02 X Z R F ；G03 X Z I K F ； 或或 G03 X Z R F ；（1）

11、用增量坐標(biāo)）用增量坐標(biāo)U、W也可以；也可以； （2）C軸不能執(zhí)行圓弧插補指令。軸不能執(zhí)行圓弧插補指令。ZX平面的平面的“順時針順時針”（G02）和）和“逆時逆時針針”（G03）是在直角坐標(biāo)系中從）是在直角坐標(biāo)系中從Y坐標(biāo)的坐標(biāo)的正到負(fù)方向來觀察正到負(fù)方向來觀察ZX平面而定義的。平面而定義的。對于增量值，是指令從圓弧起點向圓弧終點看的距對于增量值，是指令從圓弧起點向圓弧終點看的距離。離。圓心是用地址圓心是用地址I I和和K(K(分別對應(yīng)于分別對應(yīng)于X X或或Z Z坐標(biāo)坐標(biāo)) )指定的。但指定的。但是，是，I I或或K K后面跟的數(shù)值是從圓弧起點向圓心看的矢量分量，后面跟的數(shù)值是從圓弧起點向圓心看

12、的矢量分量，并且總是以增量值指定，而與并且總是以增量值指定，而與G90G90和和G91G91無關(guān)，如圖所示。無關(guān)，如圖所示。I0I0和和K0K0可以忽略?？梢院雎?。當(dāng)當(dāng)X X和和Z Z被忽略被忽略( (終點與起點相同終點與起點相同) )且圓心用且圓心用I I和和K K指定時，即指定了一個指定時，即指定了一個360360的圓弧的圓弧( (圓圓) )。圓弧和包含該圓弧的圓的中心之間的距離可以圓弧和包含該圓弧的圓的中心之間的距離可以用該圓的半徑用該圓的半徑R R指令而不用指令而不用I I和和K K。在這種情況下，。在這種情況下，要考慮小于要考慮小于180180的圓弧和大于的圓弧和大于180180的圓

13、弧的問題。的圓弧的問題。不能指定等于或大于不能指定等于或大于180180的圓弧。如果的圓弧。如果X X和和Z Z都被都被忽略，如果終點與起點位于同一位置，當(dāng)使用忽略，如果終點與起點位于同一位置，當(dāng)使用R R編程編程時，就是編了一個時，就是編了一個0 0的圓弧。的圓弧。G02RG02R；( (刀具不移動刀具不移動) )如果地址如果地址I、K和和R同時指定，由地址同時指定，由地址R指定的指定的圓弧優(yōu)先，其余被忽略。圓弧優(yōu)先，其余被忽略。1.2.2.3 工件坐標(biāo)系設(shè)定指令（G50）用于工件加工的坐標(biāo)系叫做工件坐標(biāo)系。工件坐用于工件加工的坐標(biāo)系叫做工件坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系由標(biāo)系由CNCCNC預(yù)先設(shè)定（設(shè)

14、定工件坐標(biāo)系預(yù)先設(shè)定（設(shè)定工件坐標(biāo)系) )。加工程序設(shè)定。加工程序設(shè)定工件坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系( (工件坐標(biāo)系選擇工件坐標(biāo)系選擇) )。 工件坐標(biāo)系設(shè)定指令以程序原點為工件坐標(biāo)系的工件坐標(biāo)系設(shè)定指令以程序原點為工件坐標(biāo)系的中心（原點），指定刀具出發(fā)點的坐標(biāo)值（如圖中心（原點），指定刀具出發(fā)點的坐標(biāo)值（如圖1-19所所示）。示）。圖1-19 G50設(shè)定工作坐標(biāo)系輸入格式：輸入格式：G50 X Z ，其中，其中X Z 為刀具出發(fā)點為刀具出發(fā)點的坐標(biāo)（如圖的坐標(biāo)（如圖1-19所示）。所示）。1主軸功能指令（S指令）和主軸轉(zhuǎn)速控制指令（G96、G97、G50）主軸功能指令（主軸功能指令（S指令）是設(shè)定主軸

15、轉(zhuǎn)速的指令）是設(shè)定主軸轉(zhuǎn)速的指令。指令。（1）主軸最高轉(zhuǎn)速的設(shè)定（）主軸最高轉(zhuǎn)速的設(shè)定（G50）。）。 G50 S ；中；中S 為主軸最高轉(zhuǎn)速。為主軸最高轉(zhuǎn)速。（2）恒表面速度切削（在）恒表面速度切削（在S后指定表面速度，后指定表面速度，即刀具與工件間的相對速度，主軸回轉(zhuǎn)而表面速度即刀具與工件間的相對速度，主軸回轉(zhuǎn)而表面速度保持恒定，與刀具位置無關(guān)）的控制指令（保持恒定，與刀具位置無關(guān)）的控制指令（G96），），單位為米分或英尺分。單位為米分或英尺分。 G96 S ；（3）恒表面速度切削的取消指令（）恒表面速度切削的取消指令（G97），），單位為單位為rpm。 G97 S ；M指令設(shè)定各種輔助

16、動作及其狀態(tài)，表指令設(shè)定各種輔助動作及其狀態(tài)，表1-4是數(shù)控車床及車銑中心的是數(shù)控車床及車銑中心的M指令說明。指令說明。下面介紹幾個常用下面介紹幾個常用M代碼代碼M02：主程序結(jié)束；：主程序結(jié)束；M03：主軸或旋轉(zhuǎn)刀具順時針旋轉(zhuǎn)（：主軸或旋轉(zhuǎn)刀具順時針旋轉(zhuǎn)（CW）；）；M04：主軸或旋轉(zhuǎn)刀具逆時針旋轉(zhuǎn)（：主軸或旋轉(zhuǎn)刀具逆時針旋轉(zhuǎn)（CCW）；）； M05：主軸或旋轉(zhuǎn)刀具停止旋轉(zhuǎn)；：主軸或旋轉(zhuǎn)刀具停止旋轉(zhuǎn)；M08：冷卻液開；：冷卻液開；M09：冷卻液關(guān)；：冷卻液關(guān)；M30：自動運行停止且：自動運行停止且CNC裝置被復(fù)位，在指令裝置被復(fù)位，在指令程序結(jié)束的程序段執(zhí)行后，控制返回到程序的開頭。程序結(jié)束

17、的程序段執(zhí)行后，控制返回到程序的開頭。M98：子程序調(diào)用；：子程序調(diào)用；M99：子程序返回；：子程序返回；1每轉(zhuǎn)進給量指令（G99）、每分鐘進給量指令（G98）指定進給功能的指令方法有如下兩種。指定進給功能的指令方法有如下兩種。（1）每轉(zhuǎn)進給量（）每轉(zhuǎn)進給量（G99）。）。輸入格式：輸入格式：G99 （F ）；）；F ：主軸每轉(zhuǎn)進給量（進給速度：主軸每轉(zhuǎn)進給量（進給速度mm/r）。）。（2）每分鐘進給量（）每分鐘進給量（G98） 。輸入格式：輸入格式：G98 (F )；F ：每分鐘進給量：每分鐘進給量（進給速度（進給速度mm/min）。）。暫停暫停 ,按指令時間延遲執(zhí)行下個程序段。按指令時間延

18、遲執(zhí)行下個程序段。 G04 X ；/ G04 U ；/ G04 P ；X ；指定時間（允許小數(shù)點，單位為秒或轉(zhuǎn)）；指定時間（允許小數(shù)點，單位為秒或轉(zhuǎn)）U ；指定時間（允許小數(shù)點，單位為秒或轉(zhuǎn)）；指定時間（允許小數(shù)點，單位為秒或轉(zhuǎn)）P ；指定時間（不允許小數(shù)點，單位為；指定時間（不允許小數(shù)點，單位為0.001秒秒或轉(zhuǎn)）或轉(zhuǎn)）進給功能指令指定刀具的進給速度，有進給功能指令指定刀具的進給速度，有3種種形式。形式。（1）每轉(zhuǎn)進給量（）每轉(zhuǎn)進給量（mm/r），如圖），如圖1-26所示。所示。(G99) F ；F :主軸每轉(zhuǎn)刀具進給量小數(shù)點輸入指令范主軸每轉(zhuǎn)刀具進給量小數(shù)點輸入指令范圍為圍為0.00015

19、00.0000(mm/r)。（2）每分鐘進給量（）每分鐘進給量（mm/min）。）。 (G98) F ； 其中其中F 為每分鐘刀具進給量，為每分鐘刀具進給量，指令范圍為指令范圍為115000(mm/min)。（3）螺紋切削進給速度（）螺紋切削進給速度（mm/r）。）。F 指定螺紋的螺距。指定螺紋的螺距。 每轉(zhuǎn)進給量切螺紋時，快速進給速度沒每轉(zhuǎn)進給量切螺紋時，快速進給速度沒有指定界限；有指定界限； 接入電源時，系統(tǒng)默認(rèn)接入電源時，系統(tǒng)默認(rèn)G99模式（每轉(zhuǎn)模式（每轉(zhuǎn)進給量）。進給量）。T功能也稱為刀具功能，表示選擇刀具和刀功能也稱為刀具功能，表示選擇刀具和刀補號。補號。 輸入格式：輸入格式： TG

20、90是單一形狀固定循環(huán)指令，該循環(huán)是單一形狀固定循環(huán)指令，該循環(huán)主要用于軸類零件的外圓、錐面的加工。主要用于軸類零件的外圓、錐面的加工。指令格式：指令格式：G90 X(U) Z(W) F ；利用利用G90可以切削錐面。可以切削錐面。指令格式：指令格式：G90 X(U) Z(W) R F ；在增量編程中，地址在增量編程中，地址U、W和和R后的數(shù)值的符號與刀具軌跡之間的關(guān)系如圖所示后的數(shù)值的符號與刀具軌跡之間的關(guān)系如圖所示螺紋切削循壞螺紋切削循壞G92可以切削錐螺紋和圓柱螺可以切削錐螺紋和圓柱螺紋。紋。指令格式為：指令格式為：在螺紋切削期間，按下進給暫停按鈕時，刀具立即按斜線回退，然后回到X軸起點

21、再回到Z軸起點。在回退期間，不能進行另外的進給暫停。倒角量與終點處的倒角量相同。G94是用于一些短、面大的工件加工的固定是用于一些短、面大的工件加工的固定循環(huán)指令。循環(huán)指令。 （1）車大端面循環(huán)切削指令格式：）車大端面循環(huán)切削指令格式：G94 X(U) Z(W) F ；（2）車大錐面切削循環(huán)指令格式：）車大錐面切削循環(huán)指令格式：G94 X(U) Z(W) K F ；G72指令與指令與G71指令類似，不同之處就是指令類似，不同之處就是刀具路徑是按徑向方向循環(huán)的，輸入格式同刀具路徑是按徑向方向循環(huán)的，輸入格式同G71指令，刀具循環(huán)路徑如圖所示。指令，刀具循環(huán)路徑如圖所示。G73指令與指令與G71、

22、G72指令功能相同，只是指令功能相同，只是刀具路徑是按工件精加工輪廓進行循環(huán)的，如圖刀具路徑是按工件精加工輪廓進行循環(huán)的，如圖3-45所示。所示。 i：x向退刀量（半徑給定） k ：z向退刀量d：分割次數(shù)。即粗切重復(fù)次數(shù)ns：精車加工程序第一個 程序段的順序號nf：精車加工程序最后一個 程序段的順序號 U：X方向精加工余量的 距離和方向 W：Z方向精加工余量的 距離和方向f，s，t：包含在ns到nf程序 段中的任何F，S或T 功能在循環(huán)中被忽略， 而在G71程序段中的F， S或T功能有效G71指令將工件切削至精加工之前的指令將工件切削至精加工之前的尺寸，精加工前的形狀及粗加工的刀具路尺寸，精加

23、工前的形狀及粗加工的刀具路徑由系統(tǒng)根據(jù)精加工尺寸自動設(shè)定。徑由系統(tǒng)根據(jù)精加工尺寸自動設(shè)定。 d：切削深度（半徑給定）E：退刀量ns：精車加工程序第一個 程序段的順序號nf：精車加工程序最后一個 程序段的順序號 U：X方向精加工余量的 距離和方向 W：Z方向精加工余量的 距離和方向f，s，t：包含在ns到nf程序 段中的任何F，S或T 功能在循環(huán)中被忽略， 而在G71程序段中的F， S或T功能有效 G71、G72、G73粗切后，用下面的指令實現(xiàn)精加工：粗切后，用下面的指令實現(xiàn)精加工： 格式：格式：G70 P ns Q nf；注意：注意：1、在、在G71、G72、G73程序段中規(guī)定的程序段中規(guī)定的F，S和和T功能無效，但在執(zhí)行功能無效，但在執(zhí)行G70時時順序號順序號“ns”和和“nf”之間指定的之間指定的