数控备课教案

1、实习备课教案NO.课题名称程序原点的设置与偏移及子程序 调用课题号项目1、2授课班级08数控(六)授课日期2012.2.23目的与要求1 .掌握数控铳床FANUC 0i系统程序原点的设置与偏移。2 .操作者必须十分清楚数控机床上设置的各原点及它们之间的偏移关系。3 .掌握数控铳床FANUC 0i系统子程序的调用。4 .掌握子程序的嵌套，简化编程。课时安排实际操作训练时间为2周。教学重点程序原点的设置与偏移和子程序的调用。教学难点子程序的嵌套及应用。安全及注意点(1)安全文明生产的重要性，了解并遵守安全操作规程。(2)注意刀具半径补偿值的计算。(3) 注意X、Y、Z向对刀，防止撞刀。教学方法讲授

2、教学法、启发式教学法、演示教学法、 比较法以及学生 实际操作练习、体会等。教学分析程序原点的设置与偏移及子程序的调用70%的学生能够理解，但在熟练方面还有所欠佳，要加强实践方面的练习。20%的学生对刀具半径补偿的计算存在疑问，经过讲解和实践后都 能理解。授课教师审核课题一程序原点的设置与偏移中门川幅机M丁费一、实训目的与要求1 .掌握数控铳床FANUC 0i系统程序原点的设置与偏移。2 .掌握数控机床上设置的各原点以及它们之间的偏移关系。二、相关知识的讲解1 .程序原点的设置在使用绝对坐标指令编程时，预先要确定工件坐标系。通过G92可以确定当 前工件坐标系程序原点，该坐标系在机床重开机时消失。

3、格式：G92X _ Y _ Z；例：N01 G92 X30. Y30. Z20.;2 .程序原点的偏置在编程过程中，为了避免尺寸换算，需多次把工件坐标系平移。将工件坐标 （编程坐标）原点平移至工件基准处，称为程序原点的偏置。一般数控机床可以预先设定 6个（G54 G59）工件坐标系，这些坐标系的坐 标原点在机床坐标系中的值可用手动数据输入的方式输入，存储在机床存储器 内，在机床重开机时仍然存在，在程序中可以分别选取其中之一使用，如图所示。一旦指定了 G54-G59之一，则该工件坐标系原点即为当前程序原点，后续程序段中的工件绝对坐标均为相对此程序原点的值，例如以下程序：N01 G54 G00 G

4、90 G30. Y40.;N02 G59;N03 G00 X30. Y30.;执行N01句时，系统会选定G54坐标系作为当前工件坐标系，然后再执 行G00移动到该坐标中的A点（见图1）,执行N02句时，系统又会选择 G59 坐标系作为当前工件坐标系，执行 N03句时，机床就会移动到刚指定的 G59坐 标系中的B点。使用G54 G59建立工件坐标系时，该指令可单独指定（如上面程序段N02）, 也可与其他程序同段指定（如上面程序段 N01）,如果该程序有位置指令就会产 生运动。使用该指令前，先用 MDI方式输入该坐标系的坐标原点，在程序中使 用对应的G54-G59之一，就可建立该坐标系，并可使用定

5、位指令自动定位到加 工起始点。图2描述了一个一次装夹加工三个相同零件的多程序原点与机床参考点之 间的关系与偏移计算方法。采用 G92实现原点偏移的有关指令为：图2机床参考点向多程序原点的偏移N01 G9QN02 G92X6. Y6. Z0;N08 G00 G0 Y0;绝对坐标编程，刀具位于机床参考点将程序原点定义在第一个零件上的工件原点 W1加工第一个零件快速回程序原点N09 G92 X4. Y3.; N13 G00 X0 Y0;N14 G92 X4.5 Y-1.2 ;将程序原点定义在第二个零件上的工件原点 W2 加工第二个零件 快速回程序原点将程序原点定义在第三个零件上的工件原点 W3加工第

6、三个零件采用G54-G59实现原点偏移的有关指令为:首先设置G54-G56原点偏置寄存器对于零件 1： G54 X-6. Y-6. Z0.对于零件 2: G55 X-10. Y-9. Z0.对于零件 3: G56 X-14.5 Y-7.8 Z0.然后调用N01 G90 G54加工第一个零件N07 G55;加工第二个零件N10 G56;加工第三个零件显然，对于多程序原点偏移，采用G54-G59原点偏置寄存器存储所有程序原 点与机床参考点的偏移量，然后在程序中直接调用G54-G59a行原点偏移是很方 便的。采用程序原点偏移的方法还可实现零件的空运行试切加工，具体应用时，将程序原点向刀轴（Z轴）方向

7、偏移，使刀具在加工过程中抬起一个安全高度即可。对于编程员而言，一般只要知道工件上的程序原点就够了， 因为编程与机床 原点、机床参考点及装夹原点无关，也与所选用的数控机床型号无关。 但对于机 床操作者来说，必须十分清楚所选用的数控机床的上述各原点及它们之间的偏移 关系（不同的数控系统，程序原点设置和偏移的方法不完全相同， 必须参考机床 用户手册和编程手册），数控机床的原点偏移实质上是机床参考点对编程员所定 义在工件上的程序原点的偏移。课题二子程序的调用、实训目的与要求1 .掌握数控铳床FANUC 0i系统子程序的调用2 .掌握子程序的嵌套，简化编程。二、相关知识的讲解1 .子程序在一个加工程序的

8、若干位置上，如果包含有一连串在写法上完全相同的内 容，为了简化程序可以把这些重复的内容抽出， 按一定格式编写成子程序，然后 像主程序一样将它们输入到程序存储器中。主程序在执行过程中如果需要某一子 程序，可以通过调用指令来调用子程序， 执行完子程序又可返回到主程序， 继续 执行后面的程序段。为了进一步简化程序，子程序还可调用另一个子程序，这称为子程序嵌套。编程中使用较多的二重嵌套，其程序的执行情况如图3所示。子程序最多可有四 级嵌套，如图4所示。图3 子程序的调用2 .子程序的格式O x x x x ；M99;在子程序的开头，在地址。后规定子程序号（由4位数字组成，前。可 以省略）,M99为子程

9、序结束指令，M99不一定要单独使用一个程序段，如“G00 XM99;”也是允许的。3 .子程序的调用调用子程序格式：M99 PAAA X X X X 为重复调用的次数，系统允许重复调用的次数为999次。如果省略 了重复次数，则诊断重复次数为1次。x x x x为被调用的子程序号。例如：M98 P32000;表示程序号为2000的子程序连续调用3次。4 .子程序的执行子程序的执行过程举例说明如下:子程序O1010;N1010 ；N1020 ；N1030；N1040；N1050 M99;主程序O0001;N0010；N0020 M98 P21010;N0030；N0040 M98 P1010;N0

10、050；主程序执行到N0020时转去执行O1010子程序，重复执行两次后继续执 行N0030程序段，在执行N0040时又转去执行O1010子程序一次，返回时 又继续执行N0050及其后面的程序段。当用一个子程序调用另一个子程序时 其执行过程与上述完全相同。5 .使用子程序的注意事项(1)主程序中的模态G代码可被子程序中同一组的其他代码所更改。如下 例中，主程序中的G90被子程序中的G91更改，从子程序返回时主程序也变为 G91状态了。/OOOOl主程序E0200子程序一N1 G54 G90 wN100G91 ， rirraririariearstr-i, r l t 0 . p l，r l，G

11、90 状态( ?n1QM9gp20ch»/NIL-； N200 M99；j/T's ! I , H'fl! I ! B 11变为G91的状态 N20 M30j(2)最好不要在刀具补偿状态下的主程序中调用子程序，因为当子程序中 连续出现二段以上非移动指令或非刀补平面轴运动指令时很容易出现过切等错误，如下例：O0002主程序N1 G41 G17 ;N2 M98 P300;N3 G40 ；O300子程序N100 Z98.;N200 Z-2.;连续两段Z轴指令M99;6 .子程序的应用实例如图5所示，要一次加工6个相同的零件，用子程序来编写加工程序。Z轴开始点距工件表面100

12、mm处，切削深度为10mm。y a解释第五号程序(主程序)程序调用3次子程序O1000,分别加工1、2、3后到达A点O0005 (MAIN-PROGRAM ) N1 G91 G17 G00 S500 M03; N2 G98 P31000;N3 X 150. Y60.;N4 M98 P31000;N5 X 150. Y60. M05;N6 M30;O1000 (SUB-PROGRAM);N100 G41 G00 X20. Y9. D01;N110 Y1.;N120 Z98.;N130 G01 Z12. F100.;N140 Y40.;N150 X30.;N160 Y30.;N170 X40.;N180 G00 Z110.;N190 G40 X10. Y20.;N200 X50.;N210 M99;向B点移动再调用3次子程序O1000,分加J加工4、5、6后到达C点返回