FANUC系统数控车床的编程与操作实例.ppt

第一章 FANUC系统数控车床的编程与操作实例,教学要求：,1了解数控车床的分类及特点；掌握机床坐标系和工作坐标系。 2掌握数控车床常用指令。 3掌握固定循环的应用。 4掌握宏程序的格式及应用。 5掌握数控车床的操作。 6运用数控编程的知识，进行零件加工工艺分析，完成典型零件的加工程序编制。,数控车床及坐标系 数控车床常用指令 常用指令的综合应用 典型零件加工 宏程序的应用 数控车床操作,教学内容：,第一节 数控车床及坐标系,一、数控车床概述,1数控车床种类 （1）按主轴配置形式分类 1)立式数控车床 2)卧式数控车床 （2）按刀架数量分类 1）单刀架 单刀架数控车床多采用水平床身，两坐标控制。 2）双刀架 双刀架数控车床多采用倾斜床身，四坐标控制。 （3）按数控车床控制系统和机械结构的不同分类 可分为经济型数控车床、全功能数控车床和数控车削中心。,2数控车床典型结构 （1）液压卡盘和液压尾座 液压卡盘和液压尾座用来夹紧工件，具有稳定可靠的特点。 （2）数控车床的刀架系统（卧式） 3车削用刀具 数控车床一般选用硬质合金可转位车刀。 （1）刀片的紧固方式 在国家标准中，一般紧固方式有上压式、上压与销孔夹紧、销孔夹紧和螺钉夹紧四种。 （2）刀杆及刀片形式,1坐标系的确定 数控车床的坐标系是以径向为X轴方向，轴向为Z轴方向，以刀具远离工件的方向为坐标轴正向。刀架前置时X向前；刀架后置时X向后。 2机床原点（机械原点） 机床原点一般设置在机床移动部件沿其坐标轴正向的极限位置。机床原点也可设置在卡盘端面与主轴轴线的交点处。 3机床参考点 机床参考点一般不同于机床原点。,二、数控车床的坐标系,三、工作坐标系,工作坐标系是编程人员在编程和加工时使用的坐标系，设置时一般用G54G59和G92等指令。 编程人员以工件图样上某点为工作坐标系的原点，称工作原点。工作原点一般设在工件的设计工艺基准处，便于尺寸计算。,第二节 FANUC系统的常用指令,1.绝对值编程和增量值编程 绝对值编程时，用X、Z表示X轴与Z轴的坐标值；增量值编程时，用U、W表示X轴与Z轴的移动量。 2.直径编程和半径编程 3.车削固定循环功能 4.刀具位置补偿,一、数控车床的编程特点,1.快速定位指令G00 指令格式：G00 X（U） Z（W）； 2.直线插补指令G01 指令格式：G01 X（U） Z（W） F； 使用G01指令可以实现纵向切削、横向切削、锥度切削等形式的直线插补运动，如图1-14所示。,二、数控车床常用各种指令,图1-14 直线插补指令 G01,a）图 G01 Z-10.0 F0.2； 或G01 W-15.0 F0.2； b）图 G01 X0 F0.2； 或G01 U-65.0 F0.2； c）图 G01 X60.0 Z-40.0 F0.2； 或G01 U30.0 W-40.0 F0.2；,G01指令在数控车床编程中，还可以直接用来进行倒角（C指令）、倒圆角（R指令）。如图1-15、图1-16所示。,图1-15 倒角,例1：倒角 G01 Z-35.0 C4.0 F0.2； X80.0 C-3.0； Z-60.0； 注：C4.0倒角，因为Z轴切削向X轴正向倒角，所以为C4.0； C-3.0倒角，因为X轴切削向Z轴负向倒角，所以为C-3.0；,图1-16 倒圆,例2：倒圆 G01 Z-35.0 R5.0 F0.2； X80.0 R-4.0； Z-60.0；,3.圆弧插补指令G02、G03 该指令使刀具从圆弧起点，沿圆弧移动到圆弧终点。 指令格式：G02 /G03 X（U） Z（W） R F； 或: G02 /G03 X（U） Z（W） I K F；,例3：图1-18 a） （1）G02 X80.0 Z10.0 R10.0； 或 G02 U20.0 W10.0 R10.0； （2）G02 X80.0 Z10.0 I10.0 K0；或G02 U20.0 W10.0 I10.0 K0； 例4：图1-18 b） （1）G03 X45.0 Z35.9 R25.0；或G03 U45.0 W35.9 R25.0； （2）G03 X45.0 Z35.9 I0 K25.0；或G03 U45.0 W35.9 I0 K25.0；,图1-18 圆弧插补举例,4.主轴转速设置S指令和转速控制指令G96、G97、G50 （1）主轴线速度恒定指令G96 格式：G96 S； S的单位为m/min （2）直接设定主轴转速指令G97 格式：G97 S； S的单位为r/min,5.每转进给指令G99；每分钟进给指令G98 指令格式：G99 F； F单位mm/r G98 F； F单位mm/min G98、G99均为模态指令，机床初始状态默认G99；,6.暂停指令G04 该指令可以使刀具作短时间的无进给光整加工，用于切槽、钻镗孔、自动加工螺纹，也可用于拐角轨迹控制等场合。,格式：G04 P； U；,7. 工作坐标系的原点设置指令G50 格式：G50 X Z； 数车亦可进行设置刀具数据来确定工作坐标系原点。（详见机床操作） 8.工作坐标系的原点设置选择指令 G54G59 一般数控机床可以预先设定6个（G54G59）工作坐标系，这些坐标系在机床重新开机时仍然存在。 9.参考点返回指令G28 该指令使刀具自动返回参考点（一般设置为机床原点）或经过某一中间位置，再回到参考点。 输入格式：G28 X（U） Z（W） T00；,10.螺纹车削加工 在数控车床上用车削的方法可加工直螺纹和锥螺纹。车螺纹的进刀方式有直进式和斜进式， 螺纹切削时应注意在两端设置足够的升速进刀段1和降速退刀段2。在这两段螺纹导程小于实际的螺纹导程。 （1）螺纹切削指令G32 G32指令可车削直螺纹、锥螺纹和端面螺纹（涡形螺纹）。G32进刀方式为直进式。 指令格式：G32X（U） Z（W） F； 式中的X（U） Z（W）为螺纹终点坐标，F为螺距。,1)直螺纹加工 例7：如图1-24，螺纹外径已车至29.8；42的槽已加工，此螺纹加工查表知切削5次（0.9；0.6；0.6；0.4；0.1），至小径d=30-1.32=27.4。 程序：O1；,G00 X32.0 Z5.0； 螺纹进刀至切削起点 X29.1； 切进 G32 Z-28.0 F2.0； 切螺纹 G00 X32.0； 退刀 Z5.0； 返回 X28.5； 切进 G32 Z-28.0 F2.0； 切螺纹 X向尺寸按每次吃刀 深度递减，直至终点尺寸27.4 Z5.0； X27.4； 切至尺寸 G32 Z-28.0 F2.0； G00 X32.0； Z5.0； ,图1-24 直螺纹加工,2)锥螺纹加工 如图1-25。,图1-25 锥螺纹加工,例8：程序O1； Z5.0； X20.0； 进刀至尺寸 G32 X50.0 Z-32.0 F2.0； 车螺纹 ,（2）螺纹加工循环G92 G92用于螺纹加工，其循环路线与单一形状固定循环基本相同。如图1-26所示，循环路径中，除螺纹车削一般为进给运动外，其余均为快速运动。,输入格式： 直螺纹 G92 X（U） Z（W） F； 锥螺纹 G92 X（U） Z（W） R F； 式中：X（U） Z（W） 为螺纹终点坐标；R为锥螺纹始点与终点的半径差；F为螺距。,图1-26 螺纹切削循环 G92,例9：完成图1-27螺纹切削。,图1-27 螺纹切削,程序： G00 X22.0 Z5.0； 起刀点 G92 X19.2 Z-18.0 F1.5； 螺纹加工第一次循环 X18.6； 螺纹加工第二次循环 X18.2； 螺纹加工第三次循环 X18.05； 螺纹加工第四次循环 G00 X100.0 Z150.0； 退刀，取消循环 ,例10：完成图1-28螺纹切削。,图1-28螺纹切削,程序： G00 X32.0 Z5.0； G92 X31.2 Z-18.0 R-7.5 F1.5； X30.4； X29.8； X29.46； X29.30； G00 X100.0 Z150.0； 注：R=,（6+18）=7.5,经验公式：d=D1.3p d螺纹小径 D螺纹大径 p螺距,锥螺纹大端直径为：30+2,1.31.5=29.3,（3）复式螺纹切削循环指令G76 G76指令用于多次自动循环切削螺纹。 G76复式螺纹切削循环指令G76格式 G76 P(m)（r）（a）Q（dmin）R(d)； G76 X(u) Z（w） R（i） P(k) Q（d） F(f)；,例11:完成图1-30螺纹切削。现加工M686螺纹, 螺纹高度为3.9mm，螺距为6mm，螺纹尾端倒角为1.1L，刀尖角为60，第一次车削背吃刀量为1.8mm，最小背吃刀量为0.1mm，精车余量为0.2mm，精车削次数1次，螺纹精车前先精车外圆柱面至尺寸。 螺纹加工程序如下： O0011； G97 S200 T0303 M03； G00 X70.0 Z7.0； G76 P011160 Q100 R200； G76 X60.2 Z-65.0 P3900 Q1800 F6.0； G00 X200.0 Z200.0； M30；,图1-30 螺纹切削,12.刀具半径补偿功能 G40/G41/G42 (1)刀具半径补偿的作用 刀具半径补偿的方法是通过键盘输入刀具参数，并在程序中采用刀具半径补偿指令。 (2)刀具参数 包括刀尖半径、车刀形状、刀尖圆弧位置。假想刀尖圆弧位置序号共有10个(09)。 1）G40取消刀具半径补偿指令 2）G41:刀具半径左补偿 G42:刀具半径右补偿 (4) 刀具半径补偿注意事项 加刀具半径补偿或去除刀具半径补偿最好在工件轮廓线以外且未加刀补点至加刀补点距离应大于刀具尖半径，未去刀补点至去除刀补点处距离应大于刀具尖半径。 在使用G41或G42指令时，不允许有两句连续的非移动指令，否则刀具在前面程序段的终点的垂直位置停止，且产生过切或欠切现象。,13.固定循环指令 (1)单一形状固定循环 有三种循环指令，分别是G90、G92和G94，其中G92已在螺纹切削部分介绍过。 1)外径、内径切削循环G90 a）圆柱面切削循环 格式：G90 X（U） Z（W） F ； X（U）、Z（W）为切削终点坐标。 b）锥面车削循环 指令格式：G90 X（U） Z（W） R F ； X（U）、Z（W）为切削终点坐标；R（或I）为圆锥面加工起、终点半径差，有正、负号。,2)端面切削循环指令G94 a）垂直端面车削固定循环。 指令格式：G94 X（U） Z（W） F ； X（U）、Z（W）表示切削终点坐标。 b）锥形端面车削固定循环。 指令格式：G94 X（U） Z（W） R F ； X（U）、Z（W）为切削终点坐标；R为圆锥面起、终点Z坐标的差值，有正、负号。,(2)多重复合固定循环指令 1)精加工循环指令G70 在采用G71、G72、G73指令进行粗车后，用G70指令进行精车循环切削。 指令格式：G70 Pns Qnf； 其中：ns为精加工程序组的第一个程序段的顺序号；nf为精加工程序组的最后一个程序段的顺序号。 2)外径、内径粗加工循环指令G71 G71指令用于粗车圆柱棒料，以切除较多的加工余量。 指令格式：G71 U（d） R（e）； G71 P（ns） Q（nf） U（u） W（w） F S T ；,例17：使用G71、G70完成图1-43所示零件加工，棒料直径105mm，工件不切断（刀尖R0.4）。,图1-43 G71、G70加工实例,程序：O0017； G40 G97 G99 S500 M03 T0101； （T0101粗车刀） G00 X106.0 Z5.0 M08； （刀具快速运动到循环起点） G71 U2.0 R0.5； （G71切深2.0，退刀量0.5） G71 P10 Q20 U0.4 W0.2 F0.2； （X向留精车余量0.4，Z向留精车余量0.2） N10 G42 X0； （加右刀补，N10N20是精车程序） G01 Z0 F0.15 S600； X40.0； X60.0 Z-30.0； Z-65.0； G02 X70.0 Z-70.0 R5.0； G01 X88.0； G03 X98.0 Z-75.0 R5.0； G01 Z-90.0； N20 G40 X106.0； （去刀补） G00 X150.0 Z200.0 M09； （换刀点） T0202； （换精车刀） G00 X106.0 Z5.0； （外圆精车循环点） G70 P10 Q20； G28 U0 W0 T0 M05； （X轴、Z轴回参考点） M30；,例18：使用G71、G70完成图1-44所示零件内孔加工，现工件已钻26mm的底孔（刀尖R0.4）。,图1-44 G71、G70加工实例,程序：O0018； G40 G97 G99 S500 M03 T0303； （T0303镗孔刀） G00 X25.0 Z2.0 M08； （刀具快速运动到循环起点） G71 U2.0 R0.5； （G71切深2.0，退刀量0.5） G71 P10 Q20 U-0.4 W0.2 F0.2； （X向留精车余量0.4，Z向留精车余量0.2） N10 G41 X65.0 F0.15； G01 Z0； X50.0 Z-30.0； Z-44.0； G03 X38.0 Z-50.0 R6.0； G01 X30.0； Z-71.0； N20 G40 X25.0； G70 P10 Q20； G28 U0 W0 T0 M05； M30；,3)端面粗加工循环指令G72 G72指令适用于圆柱毛坯的端面方向粗车。 G72指令的执行过程除了车削是平行于X轴进行外，其余与G71相同。 指令格式：G72 W（d） R（e）； G72 U（u） W（w） F S T； 4)闭合车削循环指令G73 G73指令与G71、G72指令功能相同，只是刀具路径是按工件精加工轮廓进行的，如图1-47所示。G73适用于毛坯轮廓形状与零件轮廓基本接近的毛坯粗加工。例如一些锻件、铸件的粗车。 指令格式：G73 U（i） W（k） R； 5)端面啄示钻孔循环G74 循环中可处理断屑。如果省略X（u）及P（i）、R（d），结果只在Z轴操作，用于钻孔。 指令格式：G74 R（e）； G74 X（u） Z（w） P（i）Q（k） R（d） F（f）；,例19：如图1-50所示，要在工件上钻8、长100的孔，使用G74指令钻孔。,图1-50,程序：O0019； G40 G97 G99 S700 M03 T0404； （T0404为8钻头） G00 X0 Z5.0； G74 R0.3； G74 Z-100.0 Q8000 F0.1； G00 Z150.0； M05； M30；,6)外径、内径啄示钻孔循环G75 加工循环可处理断屑和排屑。如果省略Z（w）、Q（k）和R（d），则仅有X轴移动，则可用于外圆槽的循环加工。 指令格式：G75 R（e）； G75 X（u） Z（w） P（i） Q（k） R（d） F（f）；,例20：如图1-52所示，将工件切断（Z100处）。 程序：O0019；, T0303； （切刀宽4，以左刀刃对刀） M03 S300； G00 X85.0 Z-104.0； G75 R0.2； G75 X0 P5000 F0.1； W0.1； G01 X85.0 F0 ,图1-52,14.辅助功能M指令 这些是辅助机床操作的功能，如主轴的启停、程序终止、切削液开/关等等。见表1-3。 表13 辅助功能(M 功能),15.子程序 在零件加工时，当某一加工内容重复出现（即工件上相同的切削路线重复）时，可以将加工内容程序编制出来作为子程序，而在编程时通过主程序调用，使程序简化。 子程序调用,指令格式：M98 P,M99,子程序结束,第三节 FANUC系统常用指令的综合应用,实例1 加工如图1-56所示的零件。毛坯为52mm棒料，工件不切断。,课题一 外形加工,图1-56,程序： O0023； N1； （车外形） G40 G97 G99 S500 M03 T0101； G00 X53.0 Z5.0 M08； G71 U2.0 R0.5； G71 P10 Q20 U0.4 W0.2 F0.2； N10 G00 G42 X0； G01 Z0 F0.15； X33.8 C-2.0； （平端面，倒角） Z-30.0； X45.0； X50.0 W-25.0； Z-120.0； N20 G40 X53.0； G00 X150.0 Z200.0； （换刀点） T0202 S600； （T0202精车刀，刀尖R0.2） G00 X53.0 Z5.0； G70 P10 Q20； G00 X150.0 Z200.0； N2； （切槽） T0303 S400； （T0303切刀宽4mm，左侧刃对刀） G00 X48.0 Z-30.0； G01 X30.0 F0.15； X48.0 F0.3； G00 X150.0 Z200.0,N3； （切螺纹、切凹圆弧） T0404； （T0404螺纹刀） G00 X36.0 Z5.0 F2.0； G92 X33.1 Z-28.0 F2.0； X32.5； X31.9； X31.5； X31.4； G00 X54.0； Z-75.0； S500； M98 P041000； （调用O1000子程序4次加工凹圆弧） G00 X60.0； X150.0 Z200.0； G28 U0 W0 T0 M05； M30； 子程序：O1000； G1 U-1.0 F0.2； G02 U0 W-30.0 R35.0； U3.0 F0.5； W30.0； U-3.0； M99；,实例2 完成图1-57所示工件加工。毛坯为45mm棒料，要求切断（图示AE点坐标需计算得到） 。,图1-57,程序：O0025； N1； （去圆弧余量） G40 G97 G99 S500 M03 T0101； （T0101为900偏刀） G00 X47.0 Z2.0； G71 U2.0 R0.5； G71 P10 Q20 U0.4 W0.2 F0.2； N10 G00 X0； G03 X42.0 Z-21.0 R21.0； G01 X43.0； Z-96.0； N20 X47.0； G01 X43.0； （车43外圆到尺寸） Z-91.0； G00 X47.0； X150.0 Z200.0；,N2； （切凹槽余量） T0202； （切刀刀宽5，刀补数据在02号寄存器中，左切削刃对刀） G00 X44.0 Z-53.72；（B点、C点Z向对称点Z-51.22减去2.5） G01 X20.4 F0.1； X44.0； G72 W2.0 R0.5； G72 P30 Q40 U0.4 W0.2 F0.15； N30 Z-76.0； G01 X43.0； G02 X40.414 Z-74.05 R5.0； （E点） G01 X24.137 Z-65.057； （D点） G03 X20.0 Z-59.689 R8.0； （C点） N40 G01 Z-55.0； T0203； （刀补数据在03号寄存器中。右切削刃对刀）,Z-50.0； G72 W2.0 R0.5； G72 P50 Q60 U0.4 W-0.4 F0.15； N50 G01 Z-21.0； X42.0； G03 X24.889 Z-37.915 R21.0； （A点） G02 X20.0 Z-42.75 R6.0； （B点） N60 G01 Z-50.0； G00 X150.0 Z200.0；,N3； （精车圆球及凹槽） T0404； （T0404成形刀，R4） G00 Z10.0； G42 X0； G02 X0 Z0 R5.0； （圆弧切入，无接刀痕迹） G03 X24.889 Z-37.915 R21.0； （A点） G02 X20.0 Z-42.75 R6.0； （B点） G01 Z-59.689； （C点） G02 X24.137 Z-65.057 R8.0； （D点） G01 X40.414 Z-74.05； （E点） G03 X43.0 Z-76.0 R5.0； G02 X53.0 Z-81.0 R5.0； （圆弧切出，无接刀痕迹） G01 G40 X100.0； G28 U0 W0 T0 M05； M30；,实例1 编写图1-60所示工件内轮廓(坯孔直径为18mm)粗、精车的加工程序。,课题二 内腔加工,图1-60 内腔加工示例,程序 O0010； G99 G97 T0303; 镗孔刀 M03 S600； G00 X17.0 Z2.0; (快速定位至粗车循环起点) G71 U0.8 R0.3; (内孔车刀一般较长，故背吃刀量取较小值) G71 P100 Q200 U-O.3 W0.05 F0.2;(精车余量X向取负值，Z向取正值) N100 G00 X30.0 F60 S1000; GO1 ZO.0F0.15; X28.0 Z-20.O; Z-30.0; X20.0; Z-42.0; N200 G01 X17.0; G70 P100 Q200; G00 X100.0 Z100.0; M30;,实例2 完成图1-61所示零件外型面和内型腔的粗、精车（毛坯95mm）。,图1-61,1.工艺分析 该零件具有外型面和内型腔，内型腔包括内孔、锥度圆、内螺纹、内空刀槽等加工内容。加工难点为孔和内螺纹。 2.加工步骤 1） 钻孔，选用28mm钻头（T0505 ），采用G74钻孔循环指令。 2）车外形，选用 90车刀（T0101） ，采用G71粗车复合循环、G70精车循环指令。 3）镗内孔，选用 90镗孔刀（T0606 ），采用G71粗车复合循环、G70精车循环指令。 4）切空刀槽 ， 采用内沟槽刀（T0707）。 5）切螺纹，选用螺纹刀（T0808） ，采用G92螺纹循环指令。 6）切断，选用宽为4切断刀（T0202），采用G75切断循环指令。,3.程序编制 O0005； N1；钻孔 G40G97G99M03S400; T0505; 钻头28100 G0X0; Z10.; G74R0.5; G74Z-60.Q8000F0.1; G01Z30.; G00X100.;,N2；车外形 T0101; 90车刀 G00X95.Z5.; G71U2.R0.5; G71P10Q20U0.4W0.2F0.2; N10G42G00X27.; G01Z0F0.1; X50.; G03X60.Z-5.R5.; G01Z-15.; X70.Z-25.; Z-35.; G02X80.Z-40.R5.; G03X90.Z-45.R5.; G01Z-54.; N20G40G01X95.; G70P10Q20; G0X100.Z100.;,N3；镗内孔 T0606; (内孔镗刀) G00X27.Z5.; G71U2.R0.5; G71P30Q40U-0.4W0.2F0.2; N30G41G00X40.; G01Z0F0.1; X34.5Z-10.; Z-30.; X30.; Z-55.; N40G40X27.; G70P30Q40; G00X100.Z100.;,N4；切空刀槽 T0707; （内沟槽刀宽4mm） G00X26.; Z5.; G01Z-30.F0.3; X40.F0.05; X26. F0.3; G0Z100.; X100.;,N5；切内螺纹 T0808; （内螺纹刀） G00X33.Z5.; G92X34.85Z-28.F1.5; X35.45; X35.85; X36.0; G00X100.Z100.; N6；切断 T0202; （宽为4切断刀，左刀尖对刀） G00X90.； Z-54.; G75R0.5; G75X0P8000F0.1; G01W0.1; X96.F0.5; G0X100.Z100.; G28U0W0T0M5; M30;,用子程序方式编写图1-64所示软管接头工件右端楔槽的加工程序。,三 子程序应用,图1-64 子程序调用示例件一,工艺分析：加工该工件时，应先加工左端(程序略)，再加工右端。在编程时，要特别注意子程序的起点，本例中子程序Z向起点坐标 Z=-10.6-3(刀宽)+ 47=-89 程序： O0021； (子程序调用实例1) G98 G40 G21； T0l01； (转外圆车刀) M03 S800； G00 X28.0 Z2.0： G71 UI.5 R0.3； (粗车外圆表面) G71 P100 Q200 U0.3 W0.0 F150； N100 G00 X15.4 H60 S1600： G01 Z0： X16.4 Z-60： Z-42.7： G02 X19.6 Z-443 R16：,N200 G01 X28.0： G70 P100 Q200； (精车外圆) G00 X100.0 Z1000： T0202； (转尖形车刀，设刀宽为3mm) M03 S1600； GOO X174 Z-89； (注意循环起点的位置) M98 P60404； (调用子程序6次) G00 X1000 Z1000： M30； O0404； (子程序) G00 W-47 F100； (尖形车刀到达车削右端第l槽的起点 位置) G01 U-18： G02 U-078 W-047 R04；(注意切点的计算) G01 U158 W-423； U1.0： M99；,第三节 典型零件的加工,如图1-71所示的螺纹曲面轴，毛坯尺寸为55mm170mm，材料为45钢，无热处理要求，完成数控编程。,图1-71 轴类零件,1.工艺路线 三爪自定心夹盘夹持工件左端 1）车右端面。 2）粗车外形轮廓。 3）精车外形轮廓。 4）车M202-6h螺纹。 5）切断。 调头，车另一端面。 2.根据要求作出解题分析图,注：本节所有基点图是以刀架后置数控机床为基础建立的坐标系。,1-72 基点坐标图,（1）基点坐标表：,（2）相关计算表M2026h螺纹切削参数,（单位：mm）,4. 编写 数控加工工序卡、刀具卡、程序卡： 数控加工工序卡 编制人： 年 月 日,刀具卡 编制人: 年 月 日,程序卡 编制人: 年 月 日,注：切断程序略。,第五节 宏程序的应用,1变量 （1）变量的表示 一个来表示变量，如：#。 （2）变量的使用 在地址变量由变量符号（#）和变量号组成，如：i (i =1,2,3,),也可用表达式号后可使用变量 （3）变量的赋值 1）直接赋值 2）自变量赋值。宏程序体以子程序方式出现，所用的变量可在宏调用时在主程序中赋值。自变量赋值有两种类型：,一、宏程序编制,a）变量的赋值方法I 这类变量中的文字变量与数字序号变量之间有如下确定的关系：,b）变量的赋值方法,(4) 变量的种类 变量有局部变量、公用变量（全局变量）和系统变量三种。 (5) 未定义变量的性质 当变量值未定义时，这样的变量成为“空变量”。变量#0总是空变量。,2.宏程序的使用方法 (1) 宏程序的使用格式 宏程序的编写格式与子程序相同。 (2) 选择程序号 (3) 用户宏程序的调用指令 用户宏指令是调用用户宏程序本体的指令。 1）非模态调用（单纯调用） 指令格式 G65 P（宏程序号） L（重复次数）（自变量赋值） 2）模态调用。模态调用功能近似固定循环的续效作用，在调用宏程序的语句以后，每执行一次移动指令就调用一次宏程序。 指令格式：G66 P（宏程序号） L（重复次数）（自变量赋值）； 3）多重非模态调用。宏程序与子程序相同的一点是，一个宏程序可被另一个宏程序调用，最多可调用4重。,3. 算术运算指令 宏程序具有赋值、算术运算、逻辑运算、函数运算等功能。变量之间进行运算的通常表达形式是：i （表达式） （1）变量的定义和替换 （2）加减运算 （3)乘除运算 （4）逻辑运算 （5）函数运算 (6) 运算的组合 (7) 括号的应用 表达式中括号的运算将优先进行。连同函数中使用的括号在内，括号在表达式中最多可用5层。,4. 控制指令 控制指令起到控制程序流向的作用。 (1) 条件转移 程序格式 IF 条件表达式 GOTO n 例下面的程序可计算数值110的总和。 O9200； 1=0； 存储和数变量的初值 #2=1； 被加数变量的初值 N1 IF#2 GT 10GOTO 2； 当被加数大于10时转移到N2 #1=#1+#2 ； 计算和数 #2=#2+1； 下一个被加数 GOTO 1； 转到N1 N2 M30； 程序结束,(2) 循环指令 程序格式 WHILE 条件表达式 DO m （m 1，2，3）; END m; 例下面的程序可计算数值110的总和。 O1000； 1=0； #2=1； WHILE#2 LE 10DO 1； #1=#1+#2 ； #2=#2+1； END 1； M30；,实例1 车削图1-80所示台阶轴，编制宏程序完成加工。,图1-80 加工台阶轴,二、宏程序编制实例,宏指令： G65 P8010 A B C D S F ； 式中： A：台阶直径1 #1 B：台阶直径2 #2 C：台阶长度1 #3 D：台阶长度2 #7 S：主轴转速 #19 F：进给速度 #9,宏程序： O8010； M3 S#19； G0 X#2+5. Z5.； G42 X0; G1 Z0 F#9; X#1; Z-#3; X#2; Z-#7; X#2+5.; G0 Z5.; M99;,主程序： O1005； T0101; M3S600; G97 G99 G40 M8; G65 P8010 A110. B150.C65. D150. S500 F0.15; G28 U0 W0 M5; M9; M30;,实例2 编制图1-80所示零件抛物线曲面加工的宏程序，零件各圆柱面尺寸 已保证。,图1- 80抛物线曲面外形加工,程序： 方法1 O0002; G40 G97 G99 ; M03 S700 ; T0101; T0101为900偏刀 G00 X41. Z2.; G71U2.R0.5; G71P10Q20U0.2W0.2F0.2; N10G0X0; G1Z0; G3X40.Z-20.R20.; N20G1X42.; M98P200; 调用子程序O0200 G0X100.Z100.; M5； M30；,注：此例亦可以通过改变刀具参数来完成抛物线曲面的粗、精加工。 O0200; G00 X0 Z2.； 切削起点 #1=0; X/2赋初始值 #2=0.1; 加工步距 #3=-20.5； Z向切削终点值（20+0.5 0.5为延伸值） N10 #4=#1*2； 求任意点2X(直径) 值 #5=-（#1*#1/20）； 求任意点Z值 G1 X#4 Z#5F0.1; 直线移动 #1=#1+#2; 变换动点 IF#5 GT #3GOTO10; 终点判别 G0X45.; 切削完毕抬刀 M99;,方法2 O0012; G40G97G99; M03S700; T0101; M98P120; G0X100.Z100.; M5; M30; O0120; #6=6.; Z向让刀量 N5G00X0Z2.; 切削起点 #1=0; X/2赋初始值,#2=0.1; 加工步距 #3=-20.5; Z向切削终点值（20+0.5 0.5为延伸值） N10#4=#1*2; 求任意点2X(直径) 值 #5=-#1*#1/20; 求任意点Z值 #5=#5+#6; 任意点Z值加上让刀量 G1X#4Z#5F0.1; 直线移动 #1=#1+#2; 变换动点 IF#5GT#3GOTO10; 终点判别 G0X42.Z0; 抬到退回起点 #6=#6-1.; Z向让刀量递减 IF#6GE0GOTO5; 进行Z向让刀量判别，当0时结束加 工 M99;,第六节 FANUC系统数控车床的操作,一、 控制面板,控制面板由CRT面板、MDI键盘、机床操作面板组成。,二、手动操作方式,1.机床回零,将操作面板的MODE旋钮拨到REF挡，扳转X、Z轴的控制旋钮 选择相应坐标轴，再点击 加号按钮，此时所选择坐标轴将回零，相应操作面板上坐标轴的回零指示灯亮，同时CRT上的坐标发生变化，显示出机床零点坐标值。,2.手动/连续加工,（1）将控制面板上MODE旋钮切换到JOG挡上。 （2）配合移动按钮 和X、Z轴的控制旋钮 和步进量调节旋钮 ，以及手脉对 应按钮 ，快速准确地调节机床。 （3）点击“SPINDLE”按钮 ，控制主轴的转动、停止。,3.手动/单步加工,三、MDI方式（手动数据输入方式）,1.将控制面板上MODE旋钮切换到MDI上，进行MDI操作。 2.在MDI键盘上按“PRGRM”键 ，进入编辑页面 。 3.输写数据指令：在输入键盘上点击数字/字母键，第一次点击为字母输出，其后点击均为数字输出。可以作取消、插入、删除等修改操作（具体操作方法参见程序编辑）。 4.按数字/字母键键入字母“O”，再键入程序编号，但不可以与已有程序编号的重复。,5.输入程序后，用回车换行键 结束一行的输入后换行 。 6.移动光标：按 PAGE上下方向键翻页。按 CURSOR上下方向键移动光标。 7.按CAN键 ，删除输入域中的数据；按DELET键 ，删除光标所在的代码。 8.按键盘上“INPUT”键 ，输入所编写的数据指令。 9.输入完整数据指令后，按运行控制按钮 运行程序。运行结束后CRT界面上的数据被清空。 10.用RESET 键清除输入的数据。,四、编辑方式,五、自动加工,1自动/连续方式 2自动/单段方式 3选择跳过开关“Opt Skip” 置“ON”上，数控程序中的跳过符号“/”有效。 4将M01开关“M01 Stop” 置于“ON”位置上，“M01”代码有效。 5检查运行轨迹,六、工作坐标系设定,1.工作坐标系设定,G50设定工作坐标系 指令格式：G50 Xa Z； 用G50 Xa Z语句设定工作坐标系，则在执行此程序段之前必须先进行对 刀，通过调整机床，将刀尖放在程序所要求的起刀点位置（a、）上。,2. G54G59参数设置,1) 按键 ，进入参数设定页面。 2) 用PAGE 或 键在No1No3坐标系页面和No4No6坐标系页面之间切换。 3) 用CURSOR 或 键选择坐标系。 4) 按数字键输入地址字（X、Z）和数值到输入域。 5) 按 键，把输入域中间的内容输入到所指定的位置。,七、车床刀具补偿参数,车床的刀具补偿包括刀具的形状补偿参数和磨损量补偿参数，两者之和构成车刀偏置量补偿参数，设定后可在数控程序中调用。,第二章 SIEMENS系统数控车床 编程与操作实例,教学要求：,1掌握常用指令 2掌握固定循环的应用 3掌握参数编程及应用 4掌握数控车床的操作 5运用数控编程的知识，进行零件加工工艺分析，完成典型零件的加工程序编制,教学内容：,常用指令 常用指令的综合应用 典型零件加工 参数编程的应用 SIEMENS系统机床操作,第一节 SIEMENS系统 的常用指令,一、坐标系的确定,1绝对坐标和相对坐标 G90和G91指令分别对应着绝对坐标和相对坐标。,2TRANS / ATRANS 可编程零点偏置 TRANS X Z ；可设置的偏移，不待数值时，清除所有有关偏 移、旋转、比例系数、镜像的指令 ATRANS X Z ；可设置的偏移,附加于当前的指令 TRANS：不带数值时，清除所有有关偏移、旋转、比例系数、镜像的指令 TRANS/ ATRANS指令要求一个独立的程序段,3)编程举例 N20 TRANS X20 Z15 ；可设置零点偏移 N30 L10 ；子程序调用，其中包含待偏移的几何量 N70 TRANS ；取消偏移 ,3可设定的零点偏置 G54G59/G500/G53/G153,二、代码解释,1. G00快速线性移动,2.G01带进給率的线性插补,3.G02/G03圆弧插补 G02/G03 X Z I K 圆心和终点 G02/G03 CR= X Z 半径和终点 G02/G03 AR= I K 张角和圆心 G02/G03 AR= X Z 张角和终点 G02/G03 AP= RP= 极坐标和极点圆弧,4G74 回参考点 N10 G74 X10 Z10,5G04 暂停 G4 F 暂停时间(秒) G4 S 暂停主轴转数,6F 进给率 F 进给率F的单位由G功能确定: G94和G95 G94 直线进给率 /min G95 旋转进给率 /r (只有主轴旋转才有意义),7.S 主轴转速/旋转方向 当机床具有受控主轴时，主轴的转速可以设置在地址S下，单位r/min。旋转方向和主轴运动起始点和终点通过M指令规定。M03 表示主轴正转 ；M04表示主轴反转； M05表示主轴停。,8G25/G26 主轴转速极限 G25 S 主轴转速下限 G26 S 主轴转速上限,9T 刀具 编程T指令可以选择刀具。,10. D 刀具补偿号 一个刀具可以匹配从19几个不同补偿的数据组(用于多个切削刃)。,11G41/G42/G40刀具半径补偿功能 系统在所选择的平面G17到G19中以刀具半径补偿的方式进行加工。 G41 X Z ；在工件轮廓左边刀补 G42 X Z ；在工件轮廓右边刀补 G40 X Z 取消刀尖半径补偿,12.子程序 子程序的结构与主程序的结构一样，在子程序中也是在最后一个程序段中用M17或RET 指令结束程序运行。子程序结束后返回主程序。 子程序调用在一个程序中(主程序或子程序)可以直接用程序名调用子程序，子程序调用要求占用一个独立的程序段。,举例: N10 L785 P ；调用子程序L785 程序重复调用次数P,最大次数可 以为9999(P1P9999) N20 LRAHMEN7 ；调用子程序LRAHMEN7,三、固定循环,1CYCLE82 中心钻孔,指令格式 CYCLE82（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，DTB） 其中，参数的数据类型及含义见表2-1。,表2-1 CYCLE82循环中参数数据类型及含义,编程举例 （图2-3 ）,图2-3,G00 G90 X0 Z50 M03 S300 ；主轴转速 T1 D1 F0.5 ；刀具号码 CYCLE82 (50, 0, 2, -25, 25, 0.2) ；调用钻孔循环,离工件表面2mm处进给，到达深度后停止0.2s G0 Z50 G00 X100 Z100 M2,2.CYCLE83 深孔钻削,指令格式 CYCLE83（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，FDEP，FDPR，DAM，DTB，DTS，FRF，VARI）,其中，相同的参数数据类型及含义见表2-1，不同的见表2-2。,表2-2 CYCLE83循环中参数数据类型及含义,G00 G90 X0 Z50 M03 S300 ；主轴转速 F0.5; CYCLE83 (50., 0, 2., -53., 53., -5., 5.，4., 0.1, 0, 0.5, 1) ；调用钻孔循环 G0 Z50.; G00 X100. Z100.; M2;,编程举例 （图2-5 ）,图2-5,T1 D1,；刀具号码,3CYCLE93 切槽,指令格式,CYCLE93（SPD，DPL，WIDG，DIAG，STAG1，ANG1，ANG2，RCO1，RCO2，RCI1，RCI2，FAL1，FAL2，IDEP，DTB，VARI） 其中，参数的数据类型及含义见表2-3（教材中）。,编程举例 （图2-7）,图2-7,G54 G0 X200