数控加工中心程序设计.doc

天 津 工 程 师 范 学 院数控实验实训中心 贺琼义数 控 加 工 中 心 程 序 设 计讲 义（FANUC 篇）天津工程师范学院第一章 数值控制简介数值控制（NC）是制造工业第一次工业革命以来，最重要的一次变革。从1950发展成功至今，NC技术不管在硬件及软件上历经数次重要发展。今天，在美国两万家制造工厂超过十六万台的NC机器投入生产行列，占所有生产机器总数的6%，且近年来其比例正稳定增加中。在使用NC机器的工厂，NC机器占工厂机器的20%，却需负责60%的切削加工量，因此计算机数值控制工具机(CNC)已成为美国今日制造业提升生产力，面对国外强大兢争下的生存之道。1.1 何谓数值控制?电子工业协会（EIA）对数值控制的定义：系统的一系列动作是透过输入的数值数据来控制，并至少对数据的一部份作自动插补。精确的说，数值控制可视为一种多功能的可程序自动化形式，即藉由字符、数字、符号等组成的一系列指令码来控制机器各种动作。这些指令码被转成脉冲及ON/OFF等两种电子控制讯号，脉冲输出讯号是作主轴与加工件的定位及进给速度控制，ON/OFF输出讯号则执行以下功能：（1）控制主轴旋转速度及方向，（2）控制切削液开关，（3）切削刀具的选择，（4）其它（如暂停、选择性暂停、自动夹持及松开）。1.2 数值控制历史的演进利用程序去控制机器的构想可追朔至十四世纪自从人们利用有桩钉的圆柱筒去控制教堂时钟内的装饰图形动作以来（Kief and Olling，1985），许多创造性的发明对CNC技术发展具有相当大的贾献。以下对数值控制技术的重要发展阶段做概要说明。1.2.1 NC时代前的重要发展纪事数值控制的概念在1725年便肇始于英国，当时英国人用系统化的冲孔卡控制针织机器编织布料图样。在1808年，Joseph M. Jacquard 则在织布机上，运用冲孔的薄板金属卡自动控制编织图样，其织针是否动作是依金属卡上相对应位置孔之有无而作动。大约1863年，M.Fourne-aux利用空气通过直径4.5英吋穿孔纸豉，使已编定的顺序程序灵巧的控制键盘机构作动而发明自动弹奏钢琴。1912年纽约的Emmanuel Scheyer利用打孔纸带控制的小型自动机器剪切布料，并宣称所发明的装置可以轻易的控制各种不同型式的机器，包括多轴机器。192年瑞典的Max Schenker发明自动车床，他利用打孔卡储存数据，且可同时控制进给方向与速度。1.2.2 NC机器的诞生1947年，在密西根Traverse City，Parsons公司的John Parsons开始尝试利用三轴曲率数据控制机器动作，以切削加工复杂的飞机机身组件。在1948年11月，他利用数学运算法则为空军成功的示范路径切削，而在1949年6月获得美国空军$200,000美元，为期21个月研制可自动作路径切削加工机器的合约。不久，Parsons又受聘加入麻省理工学院（MIT）服务器实验室。在1951年麻省理工学院从空军获得发展研制世界第一台数值控制工具机（即Cincinnati Hydrotel立式铣床）的主合约，到了1952年，完成了以电子真空管架构比机器主体还大的机器控制单元（MCU），它赞进打孔带二进制代码的加工数据，利用线性插补方法产生三轴移动，之后三年则致力于硬件与数学技术的改进。1955乃年数值控制副委员会（Numerical Control Subcommittee）经太空工业协会（Aerospace Industry Association, AIA）的飞机结构制造设备委员会(Airframe Manufacture Equipment Committee)重新改组以发展NC系统，此副委员曾对空军作成两项建议：近代的工具机势必要装置数值控制及建立标准的NC系统。空军因此拨予35,000,000美元制造l0O台NC铣床用以制造飞机及飞弹组件，主要是在硬件及软件上的下列三方面建立标准：输入媒介的型式及格式、插补器的系统建构及工件程序语言。1.2.3 程序语言发展第一部数值控制工具机发展成功之后，在1954年麻省理工学院（MIT）致力于NC程序语言的计算机化而发展出程序自动编辑工具（Automatically Programmed Tool, APT）。APT用一群符号语言在计算机上定义工件的几何形状及刀具路径，到了1958年麻省理工学院发表APT II，这是在IBM 704执行的进阶版本，1961年发表功能更强的APT III程序语言，此时伊利诺斯技术研究院（Illinois Institute of Technology Reearch Institute, IITRI）获得太空工业协会（AIA）的奖助致力于APTIII语言的发展与维护，将APTIII系统扩充使其具有定义复杂加工曲面的能力而成APT IV，因而APT成为加工复杂工件的NC标准程序语言，更是今日计算机辅助设计/计算机辅助制造（Computer-Aided Design/Computer-Aided Manufactuing, CAD/CAM）的根基。1.3 计算机数值控制技术未来发展方向 今日的CNC工具机较四十年而其有更高的可靠度、精确度、速度及可执行更多的功能，且CNC技术在今日高竞争的制造业界，因能提高生产力、生产品质及节省成本，而成为唯一的生存之道。大部份制造业从事人员，直到最近仍认为CNC工具机只适用批量型(Batch - Type)生产，不适合一般生产加工，然而这种观念现在已彻底改变。在汽车工业生产在线已大量使用单一功能的CNC工具机，此一趋势使CNC工具机发展程序功能更好、更具弹性、重现性及可靠度高的工具机。NC技术在美国已运用四十年，我们预估约在第五十年时可发展出全新的制造技术，目前希望能在下一个十至十五年间，美国的CNC工具机使用总数量能由目前的6%成长至目前的使用比例30%。虽然，CNC相关技术已发展成熟，但仍致力于改进其功能，其未来发展的趋势如下:1.处理器今日的CNC运用快速的处理器及多处理器系统，最快的CNC系统是用64位(Bits)的处理器及具有64位传输阜的协同处理器。利用更快的处理器可提供计时频率高达60Mhz的数据处理能力，多处理器则是由数个标准的处理器所组成，允许系统同时执行多项功能。2.只读存储器休(RAM)利用及时处理的随机，内存(RAM)，可在微处理器每一计时频率传送数据。3.多功能多功能的CNC工具机日渐普受做迎，明显的例子之一是在车削工具机上加入铣削功能的铣车工具机，此种工具机的特性在于可一次设定使能同时加工完成需车削及铣削的复杂工件。另一个例子是具有双主轴的CNC车床，因具有双主轴，工具机便可同时处理两个工件或工件需加工两端研磨是CNC工具机第二主要运用领域，大约有7%的工具机是属于此类。非传统加工机器包括放电加工机(Electrical Discharge Machining, EDM)，将近有7%的CNC工具机属于这一类型。其中放电加工机是成长最快的机种。NC工具机已逐渐应用在组装制程，如薄板金属冲孔、弯曲、挤压及剪切，运用在组装的CNC工具机约占5%。此外NC控制器亦运用在各种特殊目标机器上，如坐标量测仪(Coordinate Measurement Machine, CMM)、组装及金属处理。第二章 数值控制工具机之基本概念2-1 数值控制工具机的构造 （一）数控系统：此为数控工具机之核心，由读带机或标准接口、键盘输入程序，可记忆在磁泡内存（bubble memory）在经CPU（Central Processing Unit）的判断运算比较，由此系统发出命令驱动伺服马达做旋转来带动机构系统，并能接收量度系统的信号来比较做修正。（二）伺服系统：此系统为接受数控系统的命令来做放大及驱动，其包括服马达、伺服放大器、液压驱动器等。（三）机构系统：为工具机之主体，如基价、基座、主轴、轴承、齿轮系、滚珠导螺杆、储刀仓、工作台、刀具交换器等。此机构由伺服系统来驱动。（四）测量系统：又称回馈系统（feedback system），主要为量测刀具或床台之移动了多少距离，提供给数控系统作为判断比较预期移动距离是否执行完毕，若还没有执行完毕则再继续移动，其组件如光学尺（optical scale）、回转式脉冲产生器（rotary pulse generator）线性脉冲产生器（linear pulse generator）等。数值控制工具构造大致分成上述四大部分，其构造组件如下所述：一、伺服马达 伺服马达（Serno motor）之功用为接受控制系统程序指令而旋转，带动导螺赶在带动刀塔或床台到指定位置；伺服（Servo）一词系源至拉丁与Servus（奴隶）之字，与英文Slave同意，具有遵照命令行事之意义，所以数控工具机能准确的切削都由伺服马达来驱动，伺服马达可分为下列三种。（一） 直流伺服马达（D.C. servo mortor）数值机械最常用的马达是永磁型（permanent magnet）直流伺服马达，其定予磁场由永久磁铁所构成，因此磁通是固定的，不需额外的电源供应；碳刷接直流电源固定不动，整梳子为两个半圆形之金属环，与回转子之旋线两端连接一起旋转，直流电源经由右方的电刷、整流子至回转子A，在经由回转子B，左方整流子，碳刷而流出时，回旋子A、B转至与永久磁铁磁场成垂直时，刚好碳刷接触到整流子另一半圆，形成与永久磁铁间为吸力作用，继续做逆时针方向旋转。如此周而复始，即可不停止的旋转下去；由于控制系统经接口放出来的小信号，不足驱动大功率与扭力大的马达，所以需由一驱动器（放大器）来驱动马达，直流伺服达亦是如此。直流伺服马达之优点如下：1. 1. 加、减速容易控制，反应佳且高转速下旋转角度准确。2. 2. 速度易于控制且安定。3. 3. 可连续旋转并能适应频繁的加、减速。4. 4. 能输出大扭力。5. 5. 可靠性高、寿命长、振动少、保养容易。(二)脉冲马达 (pulse motor)此马达又称为步进马达(stepping motor),代数控工具机较少使用，其马达是接受程序指令所形成的脉冲而旋转,达受到一个脉冲而旋转一个单位角度；一个单位角度依各种不同马达而不同,例如步进马达一转分为200个单位角度,即接受一个脉冲1.8 ,而脉冲马达再接一组齿轮,齿轮比24/60,若导螺杆之螺距为5mm,则每一脉冲可使床台移动0.01mm 即 5mm0.01mm 脉冲马达基本构造由外圈之定子(stator)与内圈之转子(rotor)串联而成,旋转时由定子按相依顺序产生磁场吸引转子之磁极转子旋转,每一组转子与定子之齿(相)都互相差一少许位置,依此类推,只要控制定子之磁场即可控制马达之转动。(三)电气一油压脉冲马达(electric hydraulic pulse motor)电气一油压脉冲马达,是由脉冲马达及油压伺服机构两部份构成,一般使用在重型工具机之床台上进给,其可以由油压马达的输出轴一面追踪脉冲马达的运动状态,一面与脉冲马达一样地做步进式回转,此系统的油压动作,比脉冲马达的马力大。二、滚珠螺杆滚珠螺杆在NC工具机中是接受伺服马达的动力旋转运动精确的传递为直线运动,在传统的工具机螺杆是用梯形螺纹,但梯形螺纹有下列缺点:(一)螺纹与螺帽齿腹因摩擦阻力大,所以效率低,而NC工具机螺杆直径大,所以须增加马力。(二)因摩擦阻力大,所以易生热变形,导致传送之位移不准确。(三)梯形螺纹与螺帽因摩擦阻力大,而使用久了间隙增大,虽可用背隙消除器消除之,但会增加摩擦阻力再使马力提高。因上面原因,所以NC工具机之螺杆使用滚珠螺杆具有下列特性:1. 1. 具有较高的机械效率,可节约能源。一般梯形螺纹与螺帽组合,因滑动摩擦,其效率高达2030,而滚珠螺杆组合系滚动摩擦,其效率高达90左右2. 2. 精度佳:按使用目的的不同,滚珠螺杆可分为若干级,一般有精密级、一般级及传动级。而各级之间亦订定一定距离之变动量。如国内何丰公司将精密滚珠螺杆按每300mm之导程变动量细分为六级,各为3.5m(0.0035mm)、5m、8m、12m、18m、25m 等六种。3. 3. 摩损量极小,因其接触表面施行表面硬化处理。4. 4. 可得平稳的线性运动,因起动时起动摩擦极小,传动时无阻滞现象,其线速度可得平稳之传达。5. 5. 背隙极小,因已施行预压组合。6. 6. 重复定位性良好。滚珠螺杆之组合,其为达精密的位移传递,必须施行预压组合。即用类似防松用双螺帽之作用,对双螺帽施加预压时,因滚珠螺杆之摩擦力小,在轴方向施力时即会开始旋转,但一般螺杆来讲可能会造成螺杆的损坏,滚珠螺杆预压的目的在消除间隙与增加刚性。除滚珠螺杆以外,在进给机构还要滑轨与滑座来配合滚珠螺杆,因为只有滚珠螺杆是无法作床台精密的进给。2-2 数值控制系统之型式开环式系统(open loop system)及半闭循环式系统(semiclosed loop system)为一般NC机械之主要伺服型式(期精度受传动系统配合误差之影响)。至于反馈补正开环式系统及闭循环式系统常用于高精度及大型NC工具机上。应用此系统之NC机械其各轴项之运动速度、方向及位置等均由脉波马达(pulse motor)或伺服马达(servo motor)直接传动。此型控制系统只传送执行输入之数据，至于输出执行后之结果则无法调整，主因于此系统无反馈(feed back)装置用以调节按输入信号执行输出所得之误差，其精确度较差，适用于一般型之工具机，而此型控制系统之工具机价格较便宜。二、闭循环式控制系统(closed loop control system) 闭循环式控制系统除具有开环式控制系统之功能外，在系统中另加反馈系统、误差测定器及数据转译系统；在运作过程中，当输入之数据经传动系统输出时，即由测定器测定误差并比较、补正而反馈输出，如此自动调整伺服机构，可得到精确之输出定位，因此本系统适用于较高精度之NC控制机械。三、半闭循环式系统(semi closed loop system) 半闭循环式系统为现在一般数控工具机所采用，此系统只转换器采用旋转式光电译码器，装在DC伺服马达轴端来侦测滚珠螺旋杆旋转的角度，所以无法准确侦测出床台之直线移动位置，因此整台数控工具机只精度决定于机器本身与滚珠螺杆的精度，但机器精度可由控制系统之螺距误差与背隙误差补偿功能来克服，所以一般之数控工具机控制系统具有上述两种功能。数值控制机械以刀具运动型式可分为下列两种：(一) 定位或点对点数值控制机械 此定位或点对点数控机械只是控制刀具在终点位置准确，不考虑其移动轨迹，例如钻床之钻孔动作，控制钻头位置准确，然后钻头再以预定之转速与进给率自动下降做钻孔动作。(二) 轮廓或连续数值控制机械 这是一般数控工具机具有的功能，可两轴或三轴同动，不只控制刀具之终点位置准确，还要控制刀具切削轨迹。三、转换器（transducer） 转换器为一种信号转换为另一种信号的设施，亦为量度系统重要的组件之一，因子控系统依程序数据发出命令叫伺服马达驱动刀塔或床台移动，但移动之距离因机械磨损等原因，实际位移不是程序数据所要移动的行程，就利用转换器来量测，通常可借着机械原理、电气原理、光学原理等来达成目的。（一）模拟与数字转换器 因计算机运算是数字的，而运算完后要发出命令给伺服系统，因用数字传送数据会有失真现象（distorsion），不能把原始数据传到目的地，所以要有模拟与数字之转换器来把数字变为模拟来传送，或把接到模拟的信号换成数字数据来运算。1. 1. 模拟数字转换器（AD Converter）：此类转换器是将模拟信号的电压或电流，转换成数字信号再处理，用于NC工具机时，可将量度系统（回馈系统）所得到模拟信号经转换器成为数字数据存入记忆中运算、比较等处理。2. 2. 数字模拟转换器（DA Converter）：此类转换器是将数字信号的电压或电流，转换成模拟信号再处理，用于NC工具机时，可将程序数据输入数控系统经处理、运算后的数字信号转换成模拟信号来驱动伺服马达来完成指令之功能。 （二） 分解器（resolver） 分解器的原理与变压器之原理相同，在一次线圈组的一方通电流时，在另一端会发生正比之电压，旋转一方之线圈时，在二次端会发生对应于旋转角度之电压，再将此电压变换为脉冲数送回NC，即成旋转角度之回路。设转子转动一圈输出一正弦波形时，则根据此系统中之齿轮比为1：100，若螺杆之导程为5mm，则每一转（一正弦波产生）代表移动5mm1/1000.05mm。因此只要计算单位时间内之正弦波波峰数即可测知床台移动之距离。 分解器常装于伺服马达之反输出部，或装于螺杆末端，其尺寸之检出为马达之旋转角，因此其导螺杆必须要有适当之精度，才能达到工具机之精度要求。 （三） 旋转式译码器（rotary encoder）旋转式译码器是利用光学原理，以明暗相间的格子圆盘当旋转盘，旋转盘装于床台之输出轴上，由光源发出照光，因输出轴旋转而带动旋转盘旋转，因旋转盘上有精密的分格，所以在晶体管上的光电组件因感光而输出信号再转换成距离。（四） 线性译码器（linear encoder）线性译码器主要是利用光波干涉原理，产生明暗相间之条纹放大直线之分格间距，光栅为将一平行紧密等距之并行线，于石英玻璃上，做为主光栅，另以相同之等分线条之光栅为副光栅，当副光栅与主光栅重迭且略成倾角时，即可看出干涉条纹，通常把主光栅固定于移动组件，并延伸至床台移动方向整个距离上，副光栅则固定于相对移动组件的另一对象上，光线通过此重迭光栅，再由此光栅形成明暗不同的区域，由另一光敏晶体管接受此明暗不同，把光能转换成电气信号，再加以处理得到床台位移距离。2-3 数值控制工具机之工作原理 数控工具机之基本切削功能，如直线切削linear interpolation、圆弧切削circular interpolation，其英文意思是直线插直补间、圆弧插值(补间)，也就是在一定范围内利用一些有限的已知条件，把涵盖在此范围内的未知量推算出来，这就是数控工具机最基本的工作原理，例如，一直线切削起点坐标是(2，6)、终点坐标是(48)，则由直线关系，y=mx+b，可推算出为X 坐标为时，Y左标为，此利用内插的观念。数值控制系统的轨迹计算方法，有硬件与软件两种方式，硬件的方式以DDA计算型微分解析器为代表；软件的方式有代数判别法等多种，以下就这两种做简单的介绍。(一) DDA(Digital differential Analyzer)计算行为分解析器轨迹计算法DDA轨迹技数原理是，程序指令经DDA轨迹计算出，一时间不同在发送脉冲给各轴服务器马达，来驱动X、Y、Z轴进给，使刀塔或床台能有不同进给，产生所预期切削轨迹。DDA 方法之脉冲分配原理，Iz与Iy表示应送至 X轴与Y轴的脉冲数，Rz与Ry表示两个X轴与Y轴相连的缓存器，虚线表示加算指令。每有一个加算指令进入回路时，即可使Ix与Iy内所记的数值，分别加入Rx缓存器与Ry缓存器，Rx与Ry为三位数的缓存器，若Rx与Ry 超过三位时，就有一个过量脉冲（overflow pulse）流过X 轴或Y 轴。(二) 代数判别轨迹计算法代数判别法是一种脉冲分配器，由代数判别装置来分配各轴的脉冲，使切削起点至终点的轨迹能在切削线段的轮廓上尽量接近，已阶梯状逐步移动前进，并依所给的指令完成所有的加工。以直线切削来说明其原理，若起点在(0,0)，终点在Q (Xe,Ye)，起点与终点联机OQ，是一条在第一象限内直线，它将X-Y平面分别割成A与B两个区域。令（x,y）表示OQ在线的任一点，那么一几何的定理，两点决定一直线，可求出OQ线的方程式。2-4 数值控制工具机的特性数值控制工具机目前可说是很成熟的科技、性能佳稳定性高、迅速准确，在操作上还有许多特性，是一般传统机械无法做到的，以下简单叙述几种特殊功能。(一) 可任意设定程序零点在零件之加工过程中，必须先建立一基准，在传统加工上常以工作物之一平面做为基准；在NC加工中，则以一点为基准，此点可能为两轴或三轴之基准点，在NC系统中，可使此基准点为零参考点，而此点之订定亦可以人工调节至工具机行程之任何位置并建立之，此时控制系统取消与过去所建立零位置之相关数据。(二) 刀具半径补偿数控可以利用刀具半径补偿功能控制刀具因不同半径或因磨耗而引起的半径改变，此种补偿不用更改原来之程序，只要在机器上设定欲使用之刀具半径即可有效的控制刀具的中心动路，使切削动作确实沿着需求的轮廓进行。此种功能使粗削及精削工作可用同一程序执行，节省程序设计之时间。(三) 同时编辑 较新型之数控系统可在边加工边编辑其它程序，可以提高机器之实际加工时间，因此可降低成本，提高产品之竞争力。(四) 工具长度补偿 操作前可将各编号之工具长度按程序设计中之相关数值设定，则程序执行过程中工具之长度可自动得到补偿而达到适当之位置，不必因刀具长度不一而修改程序之坐标值。(五) 进给率调整 在切削过程中如发现所设定的进给率对切削中的材料不适当时，可以在操作盘上重新有限的调整其进给率，使切削工作能顺利的进行。其调整量一般为原设定进给率之0%200%，每10%为一阶段选择而且快进移位亦可调整其快速移位速率。(六) 顺序号码显示 在NC工具机执行时程序会依加工顺序在屏幕(CRT)显示出来，使操作者易于诊错及试车。(七) 序号查寻操作者可以输入欲查寻加工过程中某一单节之序号，即可迅速找到纸带中此位置，或已存在内存程序之单节，便于编辑或加工需要。(八) 刀具位置之显示 经由量测系统，可得知刀具目前的绝对值坐标与增量值坐标位置，亦可知道一个单节指令还有多少距离未完成，亦可设定一个值或归零。(九) 参数设定 因加工需要改变数控系统英、公制单位、精车量、禁区设定.等可由参数简单快速的设定。(十) 固定循环指令 在加工过程中常用到的车削、钻孔、搪孔、攻螺丝.等工作，因其动作已固定，数控系统软件已有这些指令与动作顺序，程序设计人员只需给几个尺寸、参数即可做出很复杂的加工动作。(十一) 宏指令(custom macro)(顾客软件) 宏指令为类似普通计算机高阶程序语言，使用宏指令即可简化程序如有三角函数、绝对值、四舍五入、平方根.等函数功能，例如在一径每1钻一孔时用宏指令来编写程序，其程序长度为一般程序的几十分之一而已，且不容易错误。(十二) 其它如操作加工时能显示故障讯号来，加工时CRT可关掉以增长其寿命、比例放大缩小、极坐标指令、坐标旋转、测量功能、螺丝切削等特性；其功能与特性依各制造厂商专长与顾客要求而定，所以要购买NC工具机前应考虑周详再决定购买何种机种与功能。2-5 数值控制工具机之坐标系统一般工具机轴的称呼为X、Y、Z轴，三个轴互为直角，数控工具机轴的称呼亦然；X、Y、Z轴判别方法，主轴旋转的轴称为Z轴，剩下两轴、床台或刀塔移动距离较长的轴称为X轴，移动距离较短的称为Y轴，一般车床只有两轴X轴与Z轴，现代的车床有C轴即主轴旋转的轴或更多的轴，如车削中心机有X、Y、Z、C轴。除了X、Y、Z为主要轴向外，必要时另有辅助轴，才能做一些较特殊的加工，如蜗轮、凸轮.等，其称呼为A、B、C轴，辨别方法为：绕X轴旋转称呼A轴亦一般讲的第四轴(立式铣床称之)，绕Y轴旋转的轴称呼B轴(卧式铣床称第四轴)，绕Z轴旋转的轴称呼C轴。除了上述X、Y、Z、A、B、C轴以外，有的工具机较特殊，尚有与X、Y、Z轴平行之U、V、W轴及其它旋转轴P、Q、R轴，其正负方向以右手定则订之。第三章 铣床及加工中心程序设计3-1 M机能 辅助机能、杂项机能、一段仅简单ON-OFF动作 故大多由PLC控制。M00程序停止M01程序选择停止，可用/ M00配合Del BlockM02程序结束：记忆与纸带不还原M30程序结束：记忆与纸带会还原M03主轴正转，用左手定则M04主轴反转M05主轴停止M06自动换刀（包含M19，M81，M82，M83，M84，M85）M07压缩空气喷气开始M08切削剂开（ON）M09切削剂及压缩空气关（OFF）M98主过程调用子程序M99子程序结束又回到主程序3-2 FSTD/H机能F：F050G94 Fmin mm/min F032G95 Frev mm/rev S：转速 S18001800rpmT：刀号 ex：T02D/H：用于补正D与H所用之补正号，皆指向同一个补正表。通常D与H补正号不要相同以免错误。D 刀具半径补正H 刀具长度补正格式：Dxx（01-99） Hxx（01-99）3-3 坐标系设定即程序原点设定格式：G92 X_Y_Z_；表示刀具与原点之相对距离 -指在欲设之原点来描述刀具之位置。3-4G90、G91G90：绝对值坐标系由程序原点来描述目标值G91：增量值坐标系由上一点来描述目标值3-5快速移位 G00格式：G00X_Y_Z_；多轴以相定值之速率移动其运动轨迹，不一定为一直线。3-6G01直线切削格式：G01X_Y_Z_F_；以使用者自定之进给率移动，其运动轨迹必为一直线。 3-7平面选择功能在刀具补正时，需指正其加工平面，否则补正无效G17：XY平面G18：XZ平面G19：YZ平面3-8圆弧切削G02：顺时针方向圆弧切削G03：逆时针方向圆弧切削格式：G17 G02 X_Y_ R_ G18 X_Z_ I_J_ F_ G19 G03 Y_Z_ I_K_ J_K_其中：R(1)正值：0圆心角180 (2)负值：180圆心角36 I圆心 X起点X J圆心 Y起点Y K圆心 Z起点 基本操作1. 1. 开机：强电箱ON，Power ONENG2. 2. 各轴回机械原点：先用HANDEL3. 3. 手动各轴：HANDELAxic SelectorMPG(右负左正) Jo G Axic SelectorMPG(右负左正) Rapid Axic SelectorMPG(右负左正)4. 4. MDIProgramProgram(MDI)a.坐标系设定 G92 X0Y0Z0；INSERTSTARTb.主轴旋转：M03 S1600；c.铣完整圆：G90 G02 I20,F300； G01 X20,F200； G28 Z0；5. 5. 关机：EMGPower OFF强电箱OFF3-9其它进给机能G09 正确停止检验每单节移动指令至真正之位置后才继续行下一单节。尾于单节有效。G61 正确停止检验模式为持续有效，而G62,G63,G64皆可取代之。G64 切削模式即一般之情况，切削时见产生平滑之圆角，为持续有效，而G61,G63,G64皆可取代。凸轮。G62 自动角隅超池驰（自动转角进给率百分比调整）刀具半径补正（G41,G42）之模式下，在转角处令自动调整其进给率，使其切削力尽量为定值。G63 攻牙模式（1）FConstamt 100 (2)减速指令无效 (3)单节暂停无效 (4)单节停无效。3-10G04指令（进给暂停止）格式：G94 G04 X_ 可有小数点 G95 G04 P_ 不可有小数点EXG94 G04 X1.5；暂停1.5sec G95 G04 P2000；暂停25转，所需时间3-11（G20,G21）G20：英制G21：公制3-12（G22,G23）G22：软件禁区设定G23：取消设定格式：G22 X_Y_Z_I_J_K_；其内之空间为可行空间3-13机械原点复归核对G27：机械原点复归核对格式：G27 X_Y_Z_；G28：自动原点复归格式：G28 X_Y_Z_；XYZ为参考点（中间点）G29：Autuomatic return form reference point格式：G29X_Y_Z_；XYZ为目标点刀具在A点G91 G28 X100.y20.；ABMoM06；自动换刀G29（经程序原点）X50.Y-40.；MoBC刀具在A点G90（绝对坐标）G28 X130.Y70.；ABMoM06；自动换刀G29X180.Y30.；MoBC以在A点G90 G29 X180.Y30.；APoCG28包含之功能回Mo，G49补正取消，M05主轴停止，M09冷却液停止3-14刀具半径补偿机能（G40,G41,G42）G40：取消刀具半径补正G41：刀具半径向左补正G42：刀具半径向右补正格式：G17 G41 X_Y_ G18 X_Z_ D_ G19 G42 Y_Z_EX：刀具直径30 Do10 补正量刀具中心与程序设计动路之间距（偏置量）。G90 G00 X70.Y-100.；G01 G42 X50.Y0.F120.D02；SAG03 I-50.J0；G00 G40 X70. Y-100.；EX：假设工件加工后，量出之尺寸为直径98.60，而铣刀为直径20诺工具机与刀具直径 之误差不考虑，则问Do之内之值为何？Roz98.6022021002 -1.42202 100.7 0.3 9.3 EX：假设工件加工后，其直径为100.08，且原本Do 之值为10而刀具为20，则问Do之补正值为多少，再下一次加工出直径100。100.08220210020.04109.96Home Work 2课本P.80例题【程序翻译】 G92 X0.Y0.Z0.；N1 G90 G17 G00 G41 Do7X250.0 Y550.0；N2 G01 Y900.0 F150；N3 X450.0；N4 G03 X500.0 Y1150.0 I-600.0 J250.0；N5 G02 X900.0 I200.0 J150.0；N6 G03 X950.0 Y900.0 I650.0 J0；N7 G01 X1150.0；N8 Y550.0；N9 X700.0 Y650.0；N10 X250.0 Y550.0；N11 G00 G40 X0. Y0. ；程序原点在X0Y0Z0行号1 绝对坐标在XY平面快速移位，刀具半径向左补正， 使用o7补正号至P1点X250Y550绝对坐标行号2 直线切削至P2点Y900。转速150 行号3 切削至P3点 绝对坐标X450行号4 逆时针切削至圆弧终点P4X500Y1150，圆弧半径 为I-600 J250行号5 顺时针切削至圆弧终点P5X900，圆弧半径为I200 J150行号6 逆时针切削至圆弧终点P6X950 Y900圆弧半径为 I650 J0行号7 直线切削至绝对坐标X1150P7行号8 切削至P8点绝对坐标 Y550行号9 切削至P9点绝对坐标X700 Y650行号10 切削至P10点绝对坐标 X250 Y550行号11 快速移位，取消刀具半径补正，回归至原点X0Y0。3-15刀具长度补正机能G43：刀具长度正方向补正G44：刀具长度负方向补正G49：刀具长度补正取消格式：G17 G43 Z_ G18 Y_ H_； G19 G44 X_补正值之正负号是指与补正方向是否相同3-16刀具位置伸长与缩短补正G45：补正值设定一倍伸长（延着刀具移动之轴向）G46：补正值设定一倍缩短G47：补正值设定二倍伸长G48：补正值设定二倍缩短格式：G17 X_Y_ H_ G18 G45G48 X_Z_ G19 Y_Z_ D_3-17加工坐标系之选择与设定(1)G54G59：共有6个加工坐标系可用(2)注意：一旦使用G54G59，不可用G92，否则全部坐标系会被OFFSET(3) 使用时需小心，诺有更改，Worlc Zero Offset之数据则需按Reset再回Mo，方可使用。(4) G54G59之坐标系设定值，皆是由Mo来判断(5) 设定：a.手动Key in：OffsetWorlc Zero Offset在来选定欲设定之坐标系。输入设定值 b.用G10 L2 P_ X_ Y_ Z_ G52：特定子坐标系 格式：G52 IP_；G52 X_Y_Z_；3-18固定循环加工机能（G73G89） G98,G99使用观念由下一孔来决定(1)G80：固定循环取消，而o1族群(如G01,G00,G02,G03,G33)也有G80功能。钻孔循环G81：一般之钻孔，钻浅孔、通孔、中心钻G82：沈头孔钻孔（钻盲孔）G83：高速深孔钻孔（每钻一次即退回R点）G73：高速深孔啄钻（每钻一次即后退d值）(1) G81格式：G90(G91) G98(G99) G81 X_Y_Z_R_F_L_； (2) G82 格式：G90(G91) G98(G99) G82 X_Y_Z_R_P_F_L_；(3) G83格式：G90(G91) G98(G99) G83 X_Y_Z_R_Q_F_L_；(4) G73格式：G90(G91) G98(G99) G73 X_Y_Z_R_Q_F_L_；攻牙循环G74：攻左螺纹（必与M04连用）G84：攻右螺纹（必与M03连用） 注意其S与F之关系为FSLead 而LeadNP 格式：G90(G91) G98(G99) G74(G84) X_Y_Z_R_F_L_； EX：G91 G99 G74X20.Y-50. R-20. F100 L2；搪孔G76：自动精搪G86：粗搪( 至孔肩主轴停止)G87：背搪G88：手动精搪(1) G86格式： G90(G91) G98(G99) G86 X_Y_Z_R_F_L_； EX：G91 G99 G86X20.Y-20. R-20. F200 L2；(2) G76格式： G90(G91) G98(G99) G76 X_Y_Z_R_Q_(I_J_)P_F_L_；EX：G91 G99 G76X20.Y-20. R-20. Q10.P2000F200 L2；(3) G88格式： G90(G91) G98(G99) G88X_Y_Z_R_P_F_L_；EX：G91 G99 G88X20.Y-20. R-20.P2000F200 L2；(4)G87格式： G90(G91) G98(G99) G87X_Y_Z_R_P_F_L_；EX：G91 G99 G87X20.Y-20. R-40.P2000F2000 L2；铰孔(1) 铰孔G85(通孔)(2)铰盲孔G89格式：G85G90(G91) G98(G99) G85X_Y_Z_R_F_L_； G89G90(G91) G98(G99) G89X_Y_Z_P_R_F_L_；EX：G91 G99 G89X10.Z-30. R-20.P1000F200；3-14 3-19 螺纹切削格式：G90(G91) G33 X_Y_Z_F_Q_；XY：孔位 Z：深度 F：导程(Lead) Q：螺纹切削开始角(单线不写)3-20 跳跃机能 Skip function格式：G31 X_Y_Z_F_3-21 子程序主程序Oxxxx；.M30(M02)其结束单节为M30或M02子程序Oxxxx；M19 Pxxxx；其结束单节为M19 Pxxxx；者呼叫方式M98 Pxxx L_； Pxxxx为被呼叫子程序之式编号跳回方式M99；跳回主(副)程序M98之下一单节M99 Pxxxx；跳回主(副)程序之指定行号xxxx O1111； O2222； O3333N9 M98 P2222 L2 M99； M99 P15；N11 M98 P3333；N15 M30第四章 宏指令 宏指令(Custom macro)是以变量指令的组合，如三角涵数、代替变量、算术变量、乘式变量.等。使用各种演算、PLC接口数据输出、输入、控制、判断、分岐等命令，而可做一种活用的变化程序，只要改变变量的值，即可得到不同的加工，亦可以自己设定G100G255的功能，如执行专用量测功能，或其它自己需要的G功能、M功能。宏指令程序可以简化程序的形式，提高工作效率。其用法如下：(本章以FANUC系统来叙述) 在主程序设定自变量A=30、B=40、C=50、S=70(即变数#1=30、#2=40、#3=50、#19=70、#12=30+40+50+70)，所以变量#12=190。 宏指令子程序可由主程序呼叫一宏指令子程序，再呼叫另一宏指令子程序，共可以呼叫四次，每子程序执行完毕后又会回到呼叫该子程序之指令的下一个单节继续执行，如图6-1所示，而每一个宏指令子程序都有独立一套区域性变量，不会互相重迭，所以主程序与子程序之区域性变量最多可利用到五套。4-1 宏指令指令呼叫方式宏指令呼叫可分为三种方式呼叫：一、 单纯呼叫格式G65 P_L_自变量设定；G65：呼叫宏指令子程序P：宏指令子程序号码L：呼叫宏指令子程序执行次数，若一次L1可省略自变量设定：自变量设定可依需要设定之二、 横式呼叫A (移动指令呼叫)格式G66 P_L_自变量设定G66：模式呼叫宏指令子程序P：宏指令子程序号码L：呼叫次数G67：结束模式呼叫宏指令子程序【例】：主程序： 宏指令子程序 O9110N1 G90 G00 X0 Y0 Z0 N10 G00 Z#18 M0N2 G66 P9110 R-15. Z-35. F100 N20 G09 G01 Z#26 F#9N3 X50. Y50. N30 G00 Z-#18+#26N4 X80. Y80. M99N5 X100. Y150.N6 G67上例子动作是N2呼叫宏指令子程序