数控车削仿真训练教程

1、数控车削仿真训练教程天津职业技术师范天津职业技术师范机械工程学院机械工程学院高速高精实验室高速高精实验室v数控车削加工概述数控车削加工概述vFANUC0FANUC0系统数控车床编程指令系统数控车床编程指令v数控仿真技术简介数控仿真技术简介目目 录录1.1 数控车削的概念数控车削的概念1 1 数控车削加工概述数控车削数控车削是指用数字化信号对车床的运动及是指用数字化信号对车床的运动及加工过程进行控制的一种方法。它的载体是数控加工过程进行控制的一种方法。它的载体是数控车床，主要包括通用性好的万能型车床、加工精车床，主要包括通用性好的万能型车床、加工精度高的精密型车床和加工效率高的专用型车床。度高的

2、精密型车床和加工效率高的专用型车床。1.2 数控车削的特点数控车削的特点1 1 数控车削加工概述数控车削加工概述数控车削具有以下四个方面的特点：数控车削具有以下四个方面的特点： 可加工高难度的非圆曲线及流线形曲线轮廓。可加工高难度的非圆曲线及流线形曲线轮廓。 加工精度高，加工质量稳定加工精度高，加工质量稳定, ,加工尺寸精度可达到加工尺寸精度可达到0.010.01m m，表面粗糙度可达到，表面粗糙度可达到Ra0.02Ra0.02m m。 加工效率高，加工成本较低加工效率高，加工成本较低, ,能全自动地实现零件的多能全自动地实现零件的多工序加工。工序加工。 劳动强度低，改善了劳动条件。机床动作都

3、是按加工程劳动强度低，改善了劳动条件。机床动作都是按加工程序要求自动连续地进行车削加工，操作者不需要进行繁序要求自动连续地进行车削加工，操作者不需要进行繁重地重复手工操作。重地重复手工操作。 1.3 数控车削的主要应用数控车削的主要应用1 1 数控车削加工概述数控车削加工概述最适于用数控车加工的零件最适于用数控车加工的零件:精度要求高的回转体零件精度要求高的回转体零件; ;表面粗糙度要求高的回转体零件表面粗糙度要求高的回转体零件; ;表面形状复杂的回转体零件表面形状复杂的回转体零件; ;带特殊螺纹的回转体零件。带特殊螺纹的回转体零件。图1-1 壳体零件封闭内腔1.4 数控车床的组成数控车床的组

4、成1 1 数控车削加工概述数控车削加工概述数控车床主要由数控程序、存储介质、输入数控车床主要由数控程序、存储介质、输入/输出装置、输出装置、计算机数控装置、伺服系统和机床本体几部分组成。计算机数控装置、伺服系统和机床本体几部分组成。图1-2 机床本体1.4 数控车床的组成数控车床的组成1 1 数控车削加工概述数控车削加工概述四工位刀架转塔式刀架图1-3 数控车床两种常用刀架1.4 数控车床的组成数控车床的组成1 1 数控车削加工概述数控车削加工概述图1-4 数控车床刀架用法前置式刀架后置式刀架1.5 数控车削刀具数控车削刀具1 1 数控车削加工概述数控车削加工概述1.5.1 数控车削对刀具的要

5、求数控车削对刀具的要求（1）强度高；）强度高；（2）精度高；）精度高；（3）高耐用；）高耐用；（4）断屑及排屑性能好。）断屑及排屑性能好。1.5 数控车削刀具数控车削刀具1 1 数控车削加工概述数控车削加工概述1.5.2 常用的刀具材料常用的刀具材料（1）高性能高速钢。其耐用度是通用型高速钢的）高性能高速钢。其耐用度是通用型高速钢的10倍，主倍，主要牌号有要牌号有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。等。（2）硬质合金。广泛用于加工铸铁和有色金属零件，常用）硬质合金。广泛用于加工铸铁和有色金属零件，常用牌号有钨钴类牌号有钨钴类(YG)、钨钴钛类、钨钴钛类(YT) 和碳化钨类和碳化钨类(YW)

6、。（3）涂层刀具。在高速钢或硬质合金刀具的表面涂上一层）涂层刀具。在高速钢或硬质合金刀具的表面涂上一层特殊的材料，提高其耐用度。特殊的材料，提高其耐用度。（4）非金属材料刀具。常用的材料有陶瓷、金刚石及立方）非金属材料刀具。常用的材料有陶瓷、金刚石及立方氮化硼。氮化硼。1.5 数控车削刀具数控车削刀具1 1 数控车削加工概述数控车削加工概述1.5.3 刀具种类刀具种类外圆左偏粗车刀 外圆左偏精车刀外圆切槽刀外圆螺纹刀45端面刀粗镗孔刀精镗孔刀图1-5 数控车床常用车刀（1）粗切削刀尖圆弧半径的选择）粗切削刀尖圆弧半径的选择为提高切削刃的强度，尽可能使用较大得刀为提高切削刃的强度，尽可能使用较大

7、得刀尖圆弧半径，在可能出现振动的切削中，选尖圆弧半径，在可能出现振动的切削中，选用较小的刀尖圆弧半径；在进给量较大时，用较小的刀尖圆弧半径；在进给量较大时，选用较大的刀尖圆弧半径。其关系见下表，选用较大的刀尖圆弧半径。其关系见下表，不过，最好选用不过，最好选用1.21.6mm的刀尖圆弧半径。的刀尖圆弧半径。1 1 数控车削加工概述数控车削加工概述1.5 数控车削刀具数控车削刀具1.5. 4刀尖圆弧半径的选用刀尖圆弧半径的选用 粗切时，与刀尖圆弧半径相对应的最大推荐进给量表粗切时，与刀尖圆弧半径相对应的最大推荐进给量表刀尖圆弧半径刀尖圆弧半径（mm）0.40.81.21.62.4最大径给量最大径

8、给量f(mm/r)0.250.350.40.70.51.00.71.31.01.8（2）精切车刀刀尖圆弧半径的选用）精切车刀刀尖圆弧半径的选用精切车刀刀尖圆弧半径受工件表面粗糙度和进给量的影响，其相互关系为：精切车刀刀尖圆弧半径受工件表面粗糙度和进给量的影响，其相互关系为： 式中式中 Ry表面粗糙度轮廓最大高度（表面粗糙度轮廓最大高度（um） r刀尖圆弧半径（刀尖圆弧半径（mm） f 进给量进给量(mm/r)通常，表面粗糙度用通常，表面粗糙度用Ra表示，表示，Ra与与 Ry不存在数学关系，为了便于选用刀不存在数学关系，为了便于选用刀尖圆弧半径，下表中给出尖圆弧半径，下表中给出Ra、Ry与进给量

9、与进给量f的对应关系，为了获得精加工的对应关系，为了获得精加工所需的表面粗糙度，进给量应小些。所需的表面粗糙度，进给量应小些。1 1 数控车削加工概述数控车削加工概述1.5 数控车削刀具数控车削刀具1.5. 4刀尖圆弧半径的选用刀尖圆弧半径的选用 mrfRy100082mrfRy100082表面粗糙度表面粗糙度刀尖圆弧半径刀尖圆弧半径(mm)(mm)R Ra a(um)(um)R Ry y(um)(um)0.40.40.80.81.21.21.61.62.42.4进给量进给量f f（mm/rmm/r）0.630.631.61.60.070.070.100.100.120.120.140.140

10、.170.171.61.64 40.110.110.150.150.190.190.220.220.260.263.23.210100.170.170.240.240.290.290.340.340.420.426.36.316160.220.220.300.300.370.370.430.430.530.538 825250.270.270.300.300.470.470.540.540.660.663.23.21001001.081.080.320.32Ra、Ry、进给量、进给量f与刀尖圆弧半径的对应关系表与刀尖圆弧半径的对应关系表 1.6 车削用量的选择车削用量的选择1 1 数控车削加工

11、概述数控车削加工概述1.6.1 选择车削用量的一般原则选择车削用量的一般原则（1 1）粗车时，首先应选择一个尽可能大的背吃刀量，其）粗车时，首先应选择一个尽可能大的背吃刀量，其次选择较大的进给速度，最后在刀具使用寿命和机次选择较大的进给速度，最后在刀具使用寿命和机床功率允许的条件下选择一个合理的主轴转速。床功率允许的条件下选择一个合理的主轴转速。（2 2）半精车、精车时，背吃刀量是根据零件加工精度和）半精车、精车时，背吃刀量是根据零件加工精度和表面粗糙度要求及粗车后留下的加工余量决定的，表面粗糙度要求及粗车后留下的加工余量决定的，一般情况是一次去除余量。一般情况是一次去除余量。1.6 车削用量

12、的选择车削用量的选择1 1 数控车削加工概述数控车削加工概述1.6.2 切削深度的选择切削深度的选择 切削深度又叫背吃刀量，是指每次切削时在切削深度又叫背吃刀量，是指每次切削时在x方向上方向上的吃刀量。选择原则：的吃刀量。选择原则：（1 1）粗车时，在系统刚度允许的情况下尽可能选择）粗车时，在系统刚度允许的情况下尽可能选择较大的切削深度，以减少走刀次数，提高生产较大的切削深度，以减少走刀次数，提高生产效率。常用粗车削深度为效率。常用粗车削深度为0.50.54mm4mm。（2 2）精车时，一般取）精车时，一般取0.20.20.5mm0.5mm。1.6 车削用量的选择车削用量的选择1 1 数控车削

13、加工概述数控车削加工概述1.6.1 切削深度的选择切削深度的选择 切削深度又叫背吃刀量，是指每次切削时在切削深度又叫背吃刀量，是指每次切削时在x方向上方向上的吃刀量。选择原则：的吃刀量。选择原则：（1 1）粗车时，在系统刚度允许的情况下尽可能选择）粗车时，在系统刚度允许的情况下尽可能选择较大的切削深度，以减少走刀次数，提高生产较大的切削深度，以减少走刀次数，提高生产效率。常用粗车削深度为效率。常用粗车削深度为0.50.54mm4mm。（2 2）精车时，一般取）精车时，一般取0.20.20.5mm0.5mm。1.6 车削用量的选择车削用量的选择1 1 数控车削加工概述数控车削加工概述1.6.3

14、进给速度的选择进给速度的选择 进给速度是指每次切削时在进给速度是指每次切削时在z方向上的切削进给速度。进方向上的切削进给速度。进给速度有两种度量方式，一是以主轴每转一圈刀具进给多少给速度有两种度量方式，一是以主轴每转一圈刀具进给多少来度量，即来度量，即“mm/r”；另一是以每分钟刀具进给多少来度量，；另一是以每分钟刀具进给多少来度量，即即“mm/min”。选择原则：。选择原则：（1 1）当工件的质量要求能够得到保证时，为提高生产率，可）当工件的质量要求能够得到保证时，为提高生产率，可选择较高的进给速度。选择较高的进给速度。（2 2）切断、车削深孔或精车削时，宜选择较低的进给速度。）切断、车削深

15、孔或精车削时，宜选择较低的进给速度。（3 3）刀具空行程时，可以设定尽量高的进给速度。）刀具空行程时，可以设定尽量高的进给速度。（4 4）进给速度应与主轴转速和背吃刀量相适应。）进给速度应与主轴转速和背吃刀量相适应。（5 5）粗车时，一般取）粗车时，一般取0.30.30.8mm/r;0.8mm/r;精车时取精车时取0.10.10.3mm/r 0.3mm/r ；切断时取切断时取0.050.050.2mm/r0.2mm/r。1.6 车削用量的选择车削用量的选择1 1 数控车削加工概述数控车削加工概述1.6.4 主轴转速的选择主轴转速的选择 选择原则：选择原则：（1 1）光车时，应根据零件上被加工部

16、位的直径，并按零）光车时，应根据零件上被加工部位的直径，并按零件和刀具的材料及加工性质等条件所允许的切削速件和刀具的材料及加工性质等条件所允许的切削速度来确定。度来确定。式中：式中：S S为主轴转速（为主轴转速（r/minr/min）;V;V为切削速度（为切削速度（m/minm/min）;D;D为零件的直径（为零件的直径（mmmm）。）。（2 2）车螺纹时，主轴转速将受到螺纹的螺距（或导程）车螺纹时，主轴转速将受到螺纹的螺距（或导程）大小、驱动电机的升降频特性及螺纹插补运算速度大小、驱动电机的升降频特性及螺纹插补运算速度等多种因素影响。等多种因素影响。DVS10001.7 数控车削加工工艺的制

17、订数控车削加工工艺的制订1 1 数控车削加工概述数控车削加工概述制订数控车削加工工艺的主要内容：分析制订数控车削加工工艺的主要内容：分析零件图样、确定工件在车床上的装夹方式、各零件图样、确定工件在车床上的装夹方式、各表面的加工顺序和刀具的进给路线，以及刀具、表面的加工顺序和刀具的进给路线，以及刀具、夹具和切削用量的选择等。夹具和切削用量的选择等。1 1 数控车削加工概述数控车削加工概述1.7.1 零件图工艺分析零件图工艺分析 分析零件图是工艺制订中的首要工作，它主要包括以分析零件图是工艺制订中的首要工作，它主要包括以下内容：下内容：（1 1）结构工艺性分析，分析零件结构是否便于加工成形。）结构

18、工艺性分析，分析零件结构是否便于加工成形。（2 2）轮廓几何要素分析，分析几何要素的给定条件是否充分。）轮廓几何要素分析，分析几何要素的给定条件是否充分。（3 3）精度及技术要求分析，其主要内容：）精度及技术要求分析，其主要内容：1.7 数控车削加工工艺的制订数控车削加工工艺的制订a. 精度及各项技术要求是否齐全、合理；b. 本工序加工精度是否达到图样要求，若达不到，应给后续工序留有余量。c. 有位置精度要求的表面应在一次装夹下完成。d. 对表面粗糙度要求较高的表面，应确定用恒线速切削。1 1 数控车削加工概述数控车削加工概述1.7.2 工件装夹方式工件装夹方式 轴类零件通常用三爪自定心卡盘、

19、四爪单动卡盘或弹轴类零件通常用三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘或弹簧套固定工件的外圆表面。若工件簧套固定工件的外圆表面。若工件 的悬伸长度较长，为的悬伸长度较长，为防止在切削过程中产生变形，可以采取一夹一顶或两顶尖防止在切削过程中产生变形，可以采取一夹一顶或两顶尖定位。在装夹方式允许的条件下，定位面尽量选择几何精定位。在装夹方式允许的条件下，定位面尽量选择几何精度较高的表面。度较高的表面。1.7 数控车削加工工艺的制订数控车削加工工艺的制订1 1 数控车削加工概述数控车削加工概述1.7.3 工序的确定工序的确定 按工序集中的原则划分工序，在一次安装下尽可能完按工序集中的原则划分工序，在一次安装下尽

20、可能完成大部分甚至全部表面的加工。根据零件的结构形状不同，成大部分甚至全部表面的加工。根据零件的结构形状不同，通常选择外圆、端面或内孔、端面装夹，并力求设计基准、通常选择外圆、端面或内孔、端面装夹，并力求设计基准、工艺基准和编程原点的统一。工艺基准和编程原点的统一。1.7 数控车削加工工艺的制订数控车削加工工艺的制订1 1 数控车削加工概述数控车削加工概述1.7.4 加工顺序的确定加工顺序的确定 一般应遵循下列原则：一般应遵循下列原则：1.7 数控车削加工工艺的制订数控车削加工工艺的制订（1 1）先粗后精。按照粗车）先粗后精。按照粗车半精车半精车精车的顺序进行，逐步精车的顺序进行，逐步提高加工

21、精度。提高加工精度。（2 2）先近后远。离对刀点远的部位后加工，以便缩短刀具移）先近后远。离对刀点远的部位后加工，以便缩短刀具移动距离，减少空行程时间，有利于保持坯件或半成品动距离，减少空行程时间，有利于保持坯件或半成品的刚性，改善切削条件。的刚性，改善切削条件。（3 3）内外交叉。对有内表面的工件，应先进行内外表面粗加）内外交叉。对有内表面的工件，应先进行内外表面粗加工，后进行内外表面的精加工。工，后进行内外表面的精加工。（4 4）进给路线最短。）进给路线最短。1 1 数控车削加工概述数控车削加工概述1.7.5 加工工艺文件的编写加工工艺文件的编写 一般数控车床所需要的加工工艺文件应包括：一

22、般数控车床所需要的加工工艺文件应包括：1.7 数控车削加工工艺的制订数控车削加工工艺的制订（1 1）编程任务书。）编程任务书。（2 2）数控加工工艺卡片。）数控加工工艺卡片。* *（3 3）数控机床调整单。）数控机床调整单。（4 4）数控加工刀具卡片。）数控加工刀具卡片。* *（5 5）数控加工进给路线图。）数控加工进给路线图。（6 6）数控加工程序单。）数控加工程序单。2.1 编程知识与坐标系编程知识与坐标系2.1.1 2.1.1 编程知识编程知识2 2 FANUC0系统数控车床的编程程序编号： O 用四位数（19999）表示，不允许为“0”。程序段顺序号：N 顺序号用四位数（19999）表

23、示，编程顺序号可有可无。程序段的构成N G X（U）Z（W） F M S T 程序 准备 X轴移 Z轴移 进给 辅助 主轴 工具 段号 功能 动指令 动指令 功能 功能 功能 功能 2 2 FANUC0系统数控车床的编程2.1.2 2.1.2 机床坐标系的设定机床坐标系的设定机床欲对工件的车削进行机床欲对工件的车削进行程序控制，必须首先设定机床程序控制，必须首先设定机床坐标系，数控车床坐标系的概坐标系，数控车床坐标系的概念有机床原点、机床坐标系以念有机床原点、机床坐标系以及机床参考点。及机床参考点。 1）机床原点机床原点 机床上的一机床上的一个固定点，数控车床一般将其个固定点，数控车床一般将其

24、定义在主轴前端面的中心。定义在主轴前端面的中心。图2-1 机床原点2 2 FANUC0系统数控车床的编程2.1.2 2.1.2 机床坐标系的设定机床坐标系的设定2）机床坐标系机床坐标系 机床坐标系是以机床原点为坐标原点机床坐标系是以机床原点为坐标原点建立的建立的X，Z轴两维坐标系，轴两维坐标系，Z轴与主轴中心线重合，为纵轴与主轴中心线重合，为纵向进刀方向，向进刀方向，X轴与主轴垂直，为横向进刀方向。轴与主轴垂直，为横向进刀方向。图2-2 机床坐标系2 2 FANUC0系统数控车床的编程2.1.2 2.1.2 机床坐标系的设定机床坐标系的设定 3）机床参考点机床参考点 机床参考点是指刀架中心退离

25、距机机床参考点是指刀架中心退离距机床原点最远的一个固定点，该点在机床出厂时以调试好，床原点最远的一个固定点，该点在机床出厂时以调试好，并将数据输入到数控系统中。并将数据输入到数控系统中。图2-3 机床参考点2 2 FANUC0系统数控车床的编程2.1.2 2.1.2 机床坐标系的设定机床坐标系的设定数控车床开机时，必须先确定机床参考点，我们也称数控车床开机时，必须先确定机床参考点，我们也称之为刀架返回机床参考点的操作。只有机床参考点确定以之为刀架返回机床参考点的操作。只有机床参考点确定以后，车刀移动才有了依据，否则，不仅编程无基准，还会后，车刀移动才有了依据，否则，不仅编程无基准，还会发生碰撞

26、等事故。发生碰撞等事故。机床参考点的位置设置在机床机床参考点的位置设置在机床X X向，向，Z Z向滑板上的机械向滑板上的机械挡块通过行程开关来确定，当刀架返回机床参考点时，装挡块通过行程开关来确定，当刀架返回机床参考点时，装在在X X向和向和Z Z向滑板上的两挡块分别压下对应的开关，向数控向滑板上的两挡块分别压下对应的开关，向数控系统发出信号，停止滑板运动，即完成了回机床参考点的系统发出信号，停止滑板运动，即完成了回机床参考点的操作。操作。 2 2 FANUC0系统数控车床的编程2.1.3 2.1.3 工件坐标系的设定工件坐标系的设定 当采用绝对值编程时，必须首先设定工件坐标系，该当采用绝对值

27、编程时，必须首先设定工件坐标系，该坐标系与机床坐标系是不重合的。坐标系与机床坐标系是不重合的。工件坐标系的原点就是工件原点，而工件原点是人为工件坐标系的原点就是工件原点，而工件原点是人为设定的。数控车床工件原点一般设在主轴中心线与工件左设定的。数控车床工件原点一般设在主轴中心线与工件左端面的交点处。端面的交点处。图2-4 工件坐标系2 2 FANUC0系统数控车床的编程2.1.3 2.1.3 工件坐标系的设定工件坐标系的设定 设定工件坐标系就是以工件原点为坐标原点，确定刀具设定工件坐标系就是以工件原点为坐标原点，确定刀具起始点的坐标值。工件坐标系设定后，屏幕上显示的是车刀起始点的坐标值。工件坐

28、标系设定后，屏幕上显示的是车刀刀尖相对工件原点的坐标值。编程时，工件各尺寸的坐标值刀尖相对工件原点的坐标值。编程时，工件各尺寸的坐标值都是相对工件原点而言的，因此，数控车床的工件原点又是都是相对工件原点而言的，因此，数控车床的工件原点又是程序原点。程序原点。图2-5 刀位点2.2 编程指令及功能编程指令及功能2.2.1.1 F功能功能 进给功能是表示进给速度，进给速度是用字母进给功能是表示进给速度，进给速度是用字母F和其后面的若干位和其后面的若干位数字来表示的。数字来表示的。（1）每分钟进给（）每分钟进给（G98） 系统在执行了一条含有系统在执行了一条含有G98的程序段后，在的程序段后，在遇到

29、遇到F指令时便认为指令时便认为F所指定的进给速度单位为所指定的进给速度单位为 mm/min。 如：如：F100 即为即为 100 mm/min。 G98 F_ G98被执行一次后，系统将保持被执行一次后，系统将保持G98状态，即使断电也不受影响，状态，即使断电也不受影响，直至系统执行了含有直至系统执行了含有G99的程序段，的程序段，G98便被取消，而便被取消，而G99将发生作用。将发生作用。2.2.1 2.2.1 F F、T T、S S功能功能2 2 FANUC0系统数控车床的编程2.2.1.1 F功能功能 （2）每转进给（）每转进给（G99） 若系统处于若系统处于G99状态，则状态，则F所所

30、指定的进给速度单位为指定的进给速度单位为mm/r。 如：如：F0.1 即为即为 0.1 mm/r。 G99 F_ 要取消要取消G99状态，必须重新制定状态，必须重新制定G98。系统默认。系统默认G99。2.2.1 2.2.1 F F、T T、S S功能功能2 2 FANUC0系统数控车床的编程2.2.1.2 T功能功能 刀具功能是表示换刀功能，根据加工需要在某些程序段指令进行选刀具功能是表示换刀功能，根据加工需要在某些程序段指令进行选刀和换刀。刀和换刀。 输入格式：输入格式：T （前两位）刀具序号；（后两位）刀具补偿号（前两位）刀具序号；（后两位）刀具补偿号 或或T （前一位）刀具序号；（后一

31、位）刀具补偿号（前一位）刀具序号；（后一位）刀具补偿号注：注：1）刀具的序号与刀盘上的刀位号相对应；）刀具的序号与刀盘上的刀位号相对应； 2）刀具补偿包括几何形状补偿和磨损补偿；）刀具补偿包括几何形状补偿和磨损补偿； 3）刀具序号和刀具补偿序号不必相同，但为了方便尽量一致；）刀具序号和刀具补偿序号不必相同，但为了方便尽量一致； 4）每次刀具加工结束后必须取消其刀具补偿。取消刀具补偿：）每次刀具加工结束后必须取消其刀具补偿。取消刀具补偿：T00。2.2.1 2.2.1 F F、T T、S S功能功能2 2 FANUC0系统数控车床的编程2.2.1.3 S功能功能 主轴功能主要是表示主轴转速或线速

32、度，主轴功能是用字母主轴功能主要是表示主轴转速或线速度，主轴功能是用字母S和其后和其后面的数字表示的。面的数字表示的。 （1）恒线速度控制（）恒线速度控制（G96） G96是执行恒线速度控制的指令。系统执是执行恒线速度控制的指令。系统执行行G96指令后，便认为用指令后，便认为用S指定的数值表示切削线速度。指定的数值表示切削线速度。 如：如：G96 S200表示切削线速度是表示切削线速度是200 m/min。 在恒线速度控制中，数控系统根据刀尖所处的在恒线速度控制中，数控系统根据刀尖所处的X轴坐标值，作为工件轴坐标值，作为工件的直径来计算主轴转速，所以在使用的直径来计算主轴转速，所以在使用G96

33、指令前必须正确地设定工件坐标指令前必须正确地设定工件坐标系。系。 （2）主轴转速控制（）主轴转速控制（G97） G97是取消恒线速度控制的指令。此时，是取消恒线速度控制的指令。此时，S指定的数值表示主轴每分钟的转速。指定的数值表示主轴每分钟的转速。 如：如：G97 S1000 表示主轴转速为表示主轴转速为1000 r/min。2.2.1 2.2.1 F F、T T、S S功能功能2 2 FANUC0系统数控车床的编程2.2.1.3 S功能功能 （3）轴最高速度限定（）轴最高速度限定（G50） G50除有坐标系的设定功能外，还有主轴最高转速设定的功除有坐标系的设定功能外，还有主轴最高转速设定的功

34、能，即用能，即用S指令的数值设定主轴每分钟的最高转速。指令的数值设定主轴每分钟的最高转速。 如：如：G50 S2000表示把主轴最高转速设定为表示把主轴最高转速设定为2000 r/min。 用恒线速度（即用恒线速度（即G96）控制加工端面、锥度和圆弧时，由于）控制加工端面、锥度和圆弧时，由于X坐标不断变化，故当刀具逐渐移近工件旋转中心时，主轴转速坐标不断变化，故当刀具逐渐移近工件旋转中心时，主轴转速会越来越高，工件有可能从卡盘飞出。为了防止事故有时必须限会越来越高，工件有可能从卡盘飞出。为了防止事故有时必须限制主轴的最高转速，这时可使用制主轴的最高转速，这时可使用G50 S_指令来达到目的。指

35、令来达到目的。2.2.1 2.2.1 F F、T T、S S功能功能2 2 FANUC0系统数控车床的编程2.2.1.3 S功能功能例：设定主轴转速例：设定主轴转速 G97 S600； 取消线速度功能，取消线速度功能， 主轴转速主轴转速600 r/min G96 S200； 线速度恒定，切削速度为线速度恒定，切削速度为200 m/min G50 S1000；用；用G50指令设定主轴最高转速为指令设定主轴最高转速为1000 r/min2.2.1 2.2.1 F F、T T、S S功能功能2 2 FANUC0系统数控车床的编程2.2.2.1 数控车床编程指令的种类数控车床编程指令的种类2.2.2

36、2.2.2 数控车床指令数控车床指令2 2 FANUC0系统数控车床的编程功能功能地址地址说明说明程序号码程序号码O（EIA） 数控程序的编号数控程序的编号程序段序号程序段序号N程序段序号程序段序号准备功能准备功能G指令数控机床的运动方式指令数控机床的运动方式尺寸字尺寸字X、Z、U、W各个坐标轴上的移动指令各个坐标轴上的移动指令R圆弧半径、倒圆角圆弧半径、倒圆角I、K从始点到圆弧中心上的距离从始点到圆弧中心上的距离进给功能进给功能F指定进给速度、指定螺纹的螺距指定进给速度、指定螺纹的螺距主轴功能主轴功能S指定主轴的转速指定主轴的转速工具功能工具功能T指定刀具编号、指定刀具补偿编号指定刀具编号、

37、指定刀具补偿编号2.2.2.1 数控车床编程指令的种类数控车床编程指令的种类2 2 FANUC0系统数控车床的编程功能功能地址地址说明说明辅助功能辅助功能M指定辅助功能的开关控制指定辅助功能的开关控制暂暂 停停P、U、X停刀的时间停刀的时间指定程序号指定程序号P指定程序执行的编号指定程序执行的编号指定程序段号指定程序段号P、Q指定程序开始执行和返回的程序段号指定程序开始执行和返回的程序段号重复次数重复次数P子程序的重复操作次数子程序的重复操作次数2.2.2.2 常用准备功能指令（常用准备功能指令（G代码）代码）2.2.2 2.2.2 数控车床指令数控车床指令2 2 FANUC0系统数控车床的编

38、程G代码代码功能功能G00快速定位（快速进给）快速定位（快速进给）G01直线插补（切削进给）直线插补（切削进给）G02圆弧插补圆弧插补G03圆弧插补圆弧插补G04暂停暂停G27返回参考点检测返回参考点检测G28返回参考点返回参考点G32螺纹切削螺纹切削2.2.2.2 常用准备功能指令（常用准备功能指令（G代码）代码）2 2 FANUC0系统数控车床的编程G代码代码功能功能G40取消刀尖取消刀尖R补偿补偿G41刀尖补偿刀尖补偿G42刀尖补偿刀尖补偿G50设定坐标系，设定主轴最高转速设定坐标系，设定主轴最高转速G98每分进给每分进给G99每转进给每转进给2.2.2.2 常用准备功能指令（常用准备功

39、能指令（G代码）代码）2 2 FANUC0系统数控车床的编程单一单一固定固定循环循环G90外径、内径取消循环（外径、内径及锥面粗加工循环）外径、内径取消循环（外径、内径及锥面粗加工循环）G92螺纹切削循环（执行固定循环切削螺纹）螺纹切削循环（执行固定循环切削螺纹）G94端面切削循环（执行循环切削工件端面及锥面）端面切削循环（执行循环切削工件端面及锥面）复复合合固固定定循循环环G70精加工固定循环（完成精加工固定循环（完成G71、G72、G73循环后的精加工）循环后的精加工）G71外径、内径粗加工固定循环（将工件切之精加工之前，沿外径、内径粗加工固定循环（将工件切之精加工之前，沿Z轴方轴方向循环

40、）向循环）G72端面加工固定循环（同端面加工固定循环（同G71，但，但G71沿沿X轴方向循环切削）轴方向循环切削）G73闭合切削固定循环（沿工件精加工相同的刀具路径粗加工循环）闭合切削固定循环（沿工件精加工相同的刀具路径粗加工循环）G74端面切削固定循环端面切削固定循环G75外径、内径切削固定循环外径、内径切削固定循环G76复合螺纹切削固定循环复合螺纹切削固定循环2.2.2.2 常用准备功能指令（常用准备功能指令（G代码）代码）2 2 FANUC0系统数控车床的编程1）快速定位（）快速定位（G00） 用用G00指令定位。用绝对方式或增量方式，使刀具以快指令定位。用绝对方式或增量方式，使刀具以快

41、速进给速度向工件坐标系的某一点移动。绝对值指令时，速进给速度向工件坐标系的某一点移动。绝对值指令时，用终点的坐标值编程，增量值指令时，用刀具的移动距离用终点的坐标值编程，增量值指令时，用刀具的移动距离来编程。来编程。图2-6例例1 1 点点P1P1点点P2 P2 绝对值指令：绝对值指令：G00 X50.0 Z5.0G00 X50.0 Z5.0增量值指令：增量值指令：G00 UG00 U10.0 W10.0 W25.025.02.2.2.2 常用准备功能指令（常用准备功能指令（G代码）代码）2 2 FANUC0系统数控车床的编程2）直线插补（）直线插补（G01） 该指令用于直线或斜线运动，可使数

42、控车床沿该指令用于直线或斜线运动，可使数控车床沿X轴、轴、Z轴方向执行单轴运动，也可以沿轴方向执行单轴运动，也可以沿X、Z轴平面内任意斜率的轴平面内任意斜率的复合运动，用复合运动，用F指令沿直线移动的速度。指令沿直线移动的速度。 直线插补指令直线插补指令G01可用于圆柱切削、圆锥切削（倒角也可用于圆柱切削、圆锥切削（倒角也作圆锥切削）。作圆锥切削）。图图2-72-7例例2 2 刀尖起点坐标为（刀尖起点坐标为（40.0,040.0,0）程序：程序：G01 X60. Z-60. F0.2；2.2.2.2 常用准备功能指令（常用准备功能指令（G代码）代码）2 2 FANUC0系统数控车床的编程2）直

43、线插补（）直线插补（G01）图2-8例例3 3 刀尖起点坐标为（刀尖起点坐标为（50.0,050.0,0）程序：程序：G01X50.0Z-60.0F0.2G01X50.0Z-60.0F0.2；或或G01U0W-60.0F0.2G01U0W-60.0F0.2； 或或G01X50.0W-60.0F0.2G01X50.0W-60.0F0.2；或或G01U0Z-60.0F0.2G01U0Z-60.0F0.2；2.2.2.2 常用准备功能指令（常用准备功能指令（G代码）代码）2 2 FANUC0系统数控车床的编程2）圆弧插补（）圆弧插补（G02，G03）项项 目目指指 定定 内内 容容指指 令令意意 义

44、义1 1顺时针旋转顺时针旋转G02G02加工外径圆弧：凸圆弧用加工外径圆弧：凸圆弧用G03，凹圆弧用凹圆弧用G02.加工内径圆弧：凸圆弧用加工内径圆弧：凸圆弧用G02，凹圆弧用凹圆弧用G03.逆时针旋转逆时针旋转G03G032 2终点终点位置位置绝对值绝对值X X，Z Z工件坐标系的终点位置工件坐标系的终点位置增量值增量值U U，W W从始点到圆心的距离从始点到圆心的距离3 3从始点到圆心的距从始点到圆心的距离离I I，K K从始点到圆心的距离（带符号或半径从始点到圆心的距离（带符号或半径值）值）圆弧的半径圆弧的半径R R圆弧的半径圆弧的半径4 4进给速度进给速度F F沿着圆弧的速度沿着圆弧的

45、速度2.2.2.2 常用准备功能指令（常用准备功能指令（G代码）代码）2 2 FANUC0系统数控车床的编程3）圆弧插补（）圆弧插补（G02，G03）指令格式：指令格式： G02（G03） X_ Z_ I_ K_ F_ G03（G02） U_ W_ R_执行圆弧插补需要注意的事项：执行圆弧插补需要注意的事项：（1）I、K（圆弧中心）的指定也可以用半径指定；（圆弧中心）的指定也可以用半径指定；（2）当）当I、K值均为零时，该代码可以省略；值均为零时，该代码可以省略；（3）圆弧在多个象限时，该指令可连续执行；）圆弧在多个象限时，该指令可连续执行；（4）在圆弧插补程序段内不能有刀具机能（）在圆弧插补

46、程序段内不能有刀具机能（T）指令；）指令；（5）使用圆弧半径）使用圆弧半径R值时，指定小于值时，指定小于180；（6）I、K和和R同时被指令时，同时被指令时，R可以优先指定，可以优先指定，I、K被忽视。被忽视。 2.2.2.2 常用准备功能指令（常用准备功能指令（G代码）代码）2 2 FANUC0系统数控车床的编程3）圆弧插补（）圆弧插补（G02，G03）例例4 4（I I，K K）指令：）指令：G02X50.0Z-10.0I20.0K17.0F0.1G02X50.0Z-10.0I20.0K17.0F0.1；或或G02U30.0W-10.0I20.0K17.0F0.1G02U30.0W-10.

47、0I20.0K17.0F0.1；（R R）指令：）指令：G02X50.0Z-10.0R27F0.1G02X50.0Z-10.0R27F0.1；G02U30.0W-10.0R27F0.1G02U30.0W-10.0R27F0.1；图2-92.2.2.2 常用准备功能指令（常用准备功能指令（G代码）代码）2 2 FANUC0系统数控车床的编程3）圆弧插补（）圆弧插补（G02，G03）例例5 5（I I，K K）指令：）指令：G03X50.0Z-24.0I-20.0K-29.0F0.2G03X50.0Z-24.0I-20.0K-29.0F0.2；或或G03U30.0W-24.0I-20.0K29.0

48、F0.2G03U30.0W-24.0I-20.0K29.0F0.2；（R R）指令：）指令：G03X50.0Z-24.0R35.0F0.2G03X50.0Z-24.0R35.0F0.2；或或G03U30.0WG03U30.0W24.0R35.0F0.224.0R35.0F0.2；图2-102.2.2.2 常用准备功能指令（常用准备功能指令（G代码）代码）2 2 FANUC0系统数控车床的编程4）暂停指令（）暂停指令（G04） 暂停指令可以使刀具作短时间无进给光整加工，即执暂停指令可以使刀具作短时间无进给光整加工，即执行前一个程序段之后，暂停几秒之后执行下一个程序段。行前一个程序段之后，暂停几秒

49、之后执行下一个程序段。主要用于车削环槽、不通孔以及自动加工螺纹等场合。主要用于车削环槽、不通孔以及自动加工螺纹等场合。 指令格式：指令格式： G04 X G04 U 例：例：暂停暂停2.5 秒秒 G04 X2.5 G04 U2.52.2.2.2 常用准备功能指令（常用准备功能指令（G代码）代码）2 2 FANUC0系统数控车床的编程4）自动返回参考点（）自动返回参考点（ G28 ） 该指令使刀具自动的返回参考点，因为参考点位置是该指令使刀具自动的返回参考点，因为参考点位置是X轴、轴、Z轴移动的最大位置。所以该指令也用于自动换刀。轴移动的最大位置。所以该指令也用于自动换刀。执行该指令时，应取消上

50、一刀具位置。执行该指令时，应取消上一刀具位置。 指令格式指令格式： （1）G28 X0 Z0 T00； （2）G28 U0 W0 T00；2.2.2.3 辅助功能辅助功能M M指令。指令。2.2.2 2.2.2 数控车床指令数控车床指令2 2 FANUC0系统数控车床的编程（1）M00：程序停止：程序停止 执行完执行完M00指令的程序段之后，自动运行停止。模态信指令的程序段之后，自动运行停止。模态信息被保存。按下自动循环起动按钮，自动运转重新开始。息被保存。按下自动循环起动按钮，自动运转重新开始。（如用于工件检测）（如用于工件检测）（2）M01：任选停止：任选停止 与与M00一样，执行完一样，

51、执行完M01指令后，自动运行停止，但是指令后，自动运行停止，但是只有当机床操作面板上的只有当机床操作面板上的“任选停止开关任选停止开关”有效时，有效时，CNC才执行该功能。才执行该功能。2.2.2.3 辅助功能辅助功能M M指令。指令。2.2.2 2.2.2 数控车床指令数控车床指令2 2 FANUC0系统数控车床的编程（3）M02，M30：程序结束：程序结束 表示主程序结束，自动运转停止，而表示主程序结束，自动运转停止，而M30变为复位状变为复位状态，光标返回到程序的开头。态，光标返回到程序的开头。（4）M03：主轴正转：主轴正转 要使要使M03变成变成M04，首先使主轴，首先使主轴M05。

52、（5）M04：主轴反转：主轴反转注意：注意：不同的生产厂家，设置不一样，在编程时用不同的生产厂家，设置不一样，在编程时用MDI方方式运行一下，观察式运行一下，观察M03、M04旋转方向旋转方向,再编写程序。再编写程序。2.2.2.3 辅助功能辅助功能M M指令。指令。2.2.2 2.2.2 数控车床指令数控车床指令2 2 FANUC0系统数控车床的编程（6）M05：主轴停止旋转：主轴停止旋转（7）M08：冷却液开：冷却液开（8）M09：冷却液关：冷却液关（9）M98：调用子程序：调用子程序（10）M99：子程序结束，返回主程序：子程序结束，返回主程序注：每个程序段内只允许有一个注：每个程序段内

53、只允许有一个M指令。指令。2.2.2.4.1单一单一固定循环指令固定循环指令1 1、外圆、内孔车削循环、外圆、内孔车削循环 G90指令格式：指令格式：G90 X(U)G90 X(U) Z(W)Z(W) R R （F F ） 其中其中X X、Z Z、U U、W W切削终点坐标。切削终点坐标。R R切削起点与切削终点的半径差值。切削起点与切削终点的半径差值。当当R=0R=0时，切削圆柱面；当时，切削圆柱面；当R0R0时，切时，切削圆锥面削圆锥面, ,且起点直径小于终点直径时，且起点直径小于终点直径时，R R取负值，反之，取负值，反之，R R取正值。取正值。F F进给速度。进给速度。图2-11 G9

54、0指令动作组成适于：毛坯轴向余量比径向余量多。适于：毛坯轴向余量比径向余量多。2.2.2.4 固定循环指令固定循环指令例例1 1图2-12 G90指令实例图O0001；G50X200.0Z200.0;G0G40G97G99S500M3T11F0.2;X56.0Z5.0;G90G42X40.0Z-45.0R-5.0;X30.0Z-45.0R-5.0;X20.0Z-45.0R-5.0;G0G40X200.0Z200.0;M05;M30;2 2、端面端面车削循环车削循环 G94指令格式：指令格式：G94 X(U)G94 X(U) Z(W)Z(W) R R （F F ） 其中其中X X、Z Z、U U

55、、W W切削终点坐标。切削终点坐标。R R切削起点与切削终点的轴向（切削起点与切削终点的轴向（Z Z向）向）位移差值。当位移差值。当R=0R=0时，切削直端面；当时，切削直端面；当R0R0时，切削圆锥面时，切削圆锥面, ,且起点且起点Z Z向坐标小向坐标小于终点于终点Z Z向坐标时，向坐标时，R R取负值，反之，取负值，反之，R R取正值。取正值。F F进给速度。进给速度。图2-13 G94指令动作组成适于：毛坯径向余量比轴向余量多。适于：毛坯径向余量比轴向余量多。2.2.2.4 固定循环指令固定循环指令2.2.2.4.1单一单一固定循环指令固定循环指令图图2-14 G94指令实例图指令实例图

56、例例2 2O0002；G50X200.0Z200.0;G0G40G97G99S500M3T11F0.2;X35.0Z5.0;G94G42X15.0Z-3.0R-10.0;X15.0Z-13.0R-10.0;X15.0Z-18.0R-10.0;G0G40X200.0Z200.0;M05;M30;1 1、G71-G71-纵切削粗车复合循环指令纵切削粗车复合循环指令指令格式：指令格式： G71 U（d） R（e）G71 P（ns）Q（nf） U（u）W（w）F（f）指令说明指令说明 ： ns-ns-精加工程序组的第一个程序段号；精加工程序组的第一个程序段号；nfnf-精加工程序组的最后一个程序段号；

57、精加工程序组的最后一个程序段号；dd-粗加工每次切深（半径值编程）；粗加工每次切深（半径值编程）；e-e-退刀量；退刀量； uu-X-X轴方向精加工余量（直径值）；轴方向精加工余量（直径值）； ww-Z-Z轴方向精加工余量。轴方向精加工余量。2.2.2.4 固定循环指令固定循环指令2.2.2.4.2复合复合固定循环指令固定循环指令图2-15 G71循环指令动作轨迹注意：注意：（1 1）在包含）在包含G00G00或或G01G01序号为序号为nsns的程序段中指定的程序段中指定A A及及AA间的刀具间的刀具路径，且在该段中不能指定沿路径，且在该段中不能指定沿Z Z轴方向移动，刀具移动指令必须轴方向

58、移动，刀具移动指令必须垂直于垂直于Z Z轴方向。轴方向。（2 2）从）从AA到到B B的刀具轨迹在的刀具轨迹在X X、Z Z轴必须单调增加或单调减小。轴必须单调增加或单调减小。（3 3） P P（nsns）和）和Q Q（nfnf）之间的程序段不能调用子程序。）之间的程序段不能调用子程序。 2 2、G70-G70-精加工循环指令精加工循环指令指令格式：指令格式： G70 PG70 P（nsns）Q Q（nfnf） 指令功能：用于指令功能：用于G71G71、G72G72、G73G73粗加工循环指令后的粗加工循环指令后的精加工循环。精加工循环。注注意意（1 1）精车过程中的）精车过程中的F F、S

59、S、T T在程序段在程序段P P（nsns）到）到Q Q（nfnf）间）间指定。指定。（2 2）P P（nsns）和）和Q Q（nfnf）间的程序段不能调用子程序。）间的程序段不能调用子程序。 2.2.2.4 固定循环指令固定循环指令2.2.2.4.2复合复合固定循环指令固定循环指令例例3 3：O0004;G0 G40 G97 G99 S600 M03 T11X84.0 Z3.0;G71 U2.0 R1.0;G71 P10 Q20 U0.2 W0.1 F0.4;N10 G00 G42 X20.0;G01 Z2.0;Z-20.0;X40.0 W-20.0;G03 X60.0 W-10.0 R10

60、.0;G01 W-20.0;X80.0;Z-90.0;N20 G40 X84.0;G00 X150.0 Z200.0;T22;X84.0 Z3.0;G70 P10 Q20 F0.1;G28 U0 W0;M05;M30; 图2-16 复合循环指令举例3 3、G72-G72-横切削粗车复合循环指令横切削粗车复合循环指令指令格式：指令格式： G72 WG72 W（dd） R R（ee）G72 PG72 P（nsns）Q Q（nfnf） U U（uu）W W（ww）F F（f f）指令说明指令说明 ：适用于圆柱毛坯的端面方向粗车，其执：适用于圆柱毛坯的端面方向粗车，其执行过程除了车削是平行于行过程除了