数控专业毕业论文84

PAGEPAGE40毕业论文题目数控技术专业数控加工与维护工程班级07大专数控（三）班学生余定坤指导教师汪化娟西安工业大学函授部二00九年摘要20世纪人类最伟大的科技是计算机的发明与应用，计算机及控制技术在机械制造设备中的应用是世纪内制造业发展的最伟大的技术进步。从1952年美国第1台数控铣床问世至今经历了50多年的历史。数控设备包括：车、铣、刨、磨、镗、冲压、电加工、加工中心及各类专机。每年

装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术（ComputerNumericalControl，简称：CNC)及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

当今世界数控技术及装备发展的趋势及我国数控装备技术发展和产业化的现状，在此基础上讨论了在我国加入WTO和对外开放进一步深化的新环境下，发展我国数控技术及装备、提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性。我国是制造大国，在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移，即要掌握先进制造核心技术，否则在新一轮国际产业结构调整中，我国制造业将进一步“空芯”。我们以资源、环境、市场为代价，交换得到的可能仅仅是世界新经济格局中的国际“加工中心”和“组装中心”，而非掌握核心技术的制造中心的地位，这样将会严重影响我国现代制造业的发展进程。

我们应站在国家安全战略的高度来重视数控技术和产业问题，首先从社会安全看，因为制造业是我国就业人口最多的行业，制造业发展不仅可提高人民的生活水平，而且还可缓解我国就业的压力，保障社会的稳定；其次从国防安全看，西方发达国家把高精尖数控产品都列为国家的战略物质，对我国实现禁运和限制，“东芝事件”和“考克斯报告”就是最好的例证。不过现在在广东广州和辽宁大连在数控发面也在快速发展。

在07年年度机械行业报告中发现，06年行业的收入同比增长约20%，达到1，456亿元。06年国内金切机床产量估计可达56万台，其中数控机床产量达85，000台，同比增长24.2%和42.5%，产品数控化率为15.2%。到2010年，国产数控机床占国内市场需求的50%以上，功能部件配套齐全，自给率达60%。目前国内机床总产量中，经济型数控机床约占50%，满足国内市场需求；普及型数控机床约占45%，取得国内市场竞争优势；高级型数控机床约占5%，品种大大增加。

可持续发展的能力上，对竞争前数控技术的研究开发、工程化能力较弱；数控技术应用领域拓展力度不强；相关标准规范的研究、制定滞后。如东北的老工业区。不过现在也在从建之中。中国的机床多从国外进口，尤其日本、德国占去近50%。在日本、德国他们有先进的操作系统和机床耐用时，如日本法那克（FANUC）、德国西门子(SIEMENS)。而在中国你又听说几个，所以现在我们首要做的就是能掌握核心技术，但这些又何从学起呢，仿造是先进的必经之路啊。就象我们学了课程，还要做习题一样.没有谁能跨越这一步。中国出了个蓝天数控，成了圈内知名品牌，但真正能做的又有多少呢？

不过中国也在努力，广州数控、华中数控不就是新崛起的吗？中国毕竟起步晚，一切还是稳塌实地的好，不过分崇洋，也不过分自卑。中国是个大国，需要的很多。发展大型、精密、高速数控装备和数控系统及功能部件，改变大型、高精度数控机床大部分依赖进口的现状，满足机械、航空航天等工业发展的需要。现在它已经是一个国家是否强大的一个象征了。中国的人很多，但真正懂技术的很少，抱着外国的技术，却又语言、文字无法沟通。

中国的数控车床也很多了，真正会操作的又有多少呢？据统计，我国机床的数控化率还不到4％，远低于世界平均7%、发达国家50%的水平。国内每年新增加各种数控设备5万台以上，而数控设备操作人员严重缺乏，目前人才缺口达数十万。受传统思想的影响，大部分父母在子女教育方面都是“望子成龙、望女成凤”．而现在很多企业在招聘高级蓝领工人时，给予的待遇比一般的本科生还要高，甚至超过硕士研究生。我们应该培养从事数控加工、模具制造和CAD／CAM技术的机电复合型人才，掌握和熟练运用制图、力学、机械设计理论与制造技术、电工电子技术、计算机应用技术等学科的基础理论和应用知识数控技术专业。毕业生适合在机床、汽车、机电、冶金、建筑、轻纺及各种机电制造行业从事数控程序编制、模具设计、数控加工以及一线的管理工作，也可以从事机械设备的维护、维修工作或者机电产品营销工作。

说到这里，我们又有几个人能够维修机床。机床不工作了，又有几人知道该怎么办。我在实习的见过这样的情景，机床坏了的话就要等专业人员来修。辅导老师说了一句我永远都不会忘记的话，他说：“其实很好修的，只是我们看不懂英文，它的功能很庞大，而我们平时用却很少。”英语还好，操作资料日文、德文的更多，因为都是人家生产的机床，又有几个人会呢？对各类数据控机床的安装、调试、检修工作也需要学很多东西，如果用国外的技术就要学习人家的文字，而水平达到者又有多少。不要以为维修工不须太多知识的，但现在这个科技发展的时代我们要的是全能技术人才。据广州市劳动力市场服务中心目前对广州475家劳动力中介服务机构统计，2006年上半年企业登记求职人数为75万，求职者约55万人次，需求倍率为1.35，而在天津需求倍率甚至达到1.7。

我们也不仅仅是维修，一个技术人员还要会改进它，完善它，我们不是仅仅对一些数据发呆。平时我们还要对机床进行好保养维护。一般数控机床都与计算机相连接的，在硬件和软件之间我们能处理好也不容易的。一个有高度职业道德的人，还要有丰富的专业知识和边缘知识，勇于实践和勤奋积累经验、教训。其实我们还应该学好电脑，它出了事故也直接影响着机床的安全。

在机床上都可以编程的，如果程序大的话就用电脑在线加工了。我们不仅仅是熟练掌握操作面板，还要熟练操作电脑。如果你想成为一个数控方面的精英，你不仅会操作、维修，你还应该会编程，还要会CAD、MasterCAM、Pro/E、UG、CAXA等。其中有很多是英文的，这就要求我们还要学好英语的。在调查中，59.6%的数控人才是中专及以下学历，31.4%是大专学历，仅有8.9%为本科学历，本科以上仅为1.1%。可以看出，中等和高等职业技术教育在数控技术人才培养方面大有可为。

中国数控技术的发展也要系统化、信息化、新颖化、联盟化，它需要一个循序渐进的过程，不可基于求事。机床及其制造系统的柔性化将在可重组制造(ReconfigurableManufacturing)技术的支持下，通过对制造系统的快速重组实现更敏捷和经济地适应不确定市场对产品多变的要求。数控技术被成为不衰竭的技术，它有着极强的生命力。而数控技术人才的发展也需要一个日积月累的过程，相信我国数控技术会立于世界前列。关键词：数控技术刀具工艺目录第一章数控机床的分类1.1数控机床的特点 31.2按工艺用途分类 31.3按运动方式分类 41.3.1点位控制数控机床 1.3.2直线控制数控机床 1.3.3轮廓控制数控机床 1.4按控制方式分类 41.4.1开环控制数控机床 1.4.2闭环控制数控机床 1.4.3半闭环控制数控机床 1.4.4混合控制数控机床 1.5按数控制机床的性能分类 41.6按所用数控装置的构成方式分数 61.7数控技术的发展趋势 61.8对我国数控技术及其产业发展的基本估计 7第二章数控车的工艺与工装削2.1.合理选择切削用量 72.2.合理选择刀具 82.3.合理选择夹具 82.4.确定加工路线 82.5.加工路线与加工余量的联系 82.6.夹具安装要点 92.7.数控车削加工中妙用G00及保证尺寸精度的技巧 92.8.控制尺寸精度的技巧 10第三章简单介绍FANUC系统3.1日本FANUC简介 113.2FANUC系统介绍 113.3北京FANUC简介 133.4数控车床 14第四章数控车床编程与技巧4.1

灵活设置参考点 234.2

化零为整法 23

4.3

减少刀具空行程 234.4

优化参数，平衡刀具负荷，减少刀具磨损 24第五章典型零件的加工第六章数控车床的维护与保养的点检管理6.1.数控机床的维护 316.2.数控机床一般的故障诊断分析 32结束语致谢参考文献第一章数控机床的分类 1.1数控机床的特点数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。与普通机床相比，数控机床有如下特点：●加工精度高，具有稳定的加工质量；●可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；●加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间；●机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的3~5倍）；●机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；●对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。数控机床一般由下列几个部分组成：●主机，他是数控机床的主题，包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。他是用于完成各种切削加工的机械部件。●数控装置，是数控机床的核心，包括硬件（印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等）以及相应的软件，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。●驱动装置，他是数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时，可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。●辅助装置，指数控机床的一些必要的配套部件，用以保证数控机床的运行，如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头，还包括刀具及监控检测装置等。●编程及其他附属设备，可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。自从1952年美国麻省理工学院研制出世界上第一台数控机床以来，数控机床在制造工业，特别是在汽车、航空航天、以及军事工业中被广泛地应用，数控技术无论在硬件和软件方面，都有飞速发展1.2数控机床的分类1．按工艺用途分类金属切削类数控机床,包括数控车床,数控钻床,数控铣床,数控磨床,数控镗床发及加工中心.这些机床都有适用于单件、小批量和多品种和零件加工，具有很好的加工尺寸的一致性、很高的生产率和自动化程度，以及很高的设备柔性。金属成型类数控机床；这类机床包括数控折弯机，数控组合冲床、数控弯管机、数控回转头压力机等。数控特种加工机床；这类机床包括数控线（电极）切割机床、数控电火花加工机床、数控火焰切割机、数控激光切割机床、专用组合机床等。其他类型的数控设备；非加工设备采用数控技术，如自动装配机、多坐标测量机、自动绘图机和工业机器人等。1.3．按运动方式分类按控1.3.1点位控制：点位控制数控机床的特点是机床的运动部件只能够实现从一个位置到另一个位置的精确运动，在运动和定位过程中不进行任何加工工序。如数控钻床、数按坐标镗床、数控焊机和数控弯管机等。1.3.2直线控制：点位直线控制的特点是机床的运动部件不仅要实现一个坐标位置到另一个位置的精确移动和定位，而且能实现平行于坐标轴的直线进给运动或控制两个坐标轴实现斜线进给运动。1.3.3轮廓控制：轮廓控制数控机床的特点是机床的运动部件能够实现两个坐标轴同时进行联动控制。它不仅要求控制机床运动部件的起点与终点坐标位置，而且要求控制整个加工过程每一点的速度和位移量，即要求控制运动轨迹，将零件加工成在平面内的直线、曲线或在空间的曲面。1.4．按控制方式分类1.4.1开环控制：即不带位置反馈装置的控制方式。1.4.2半闭环控制：指在开环控制伺服电动机轴上装有角位移检测装置，通过检测伺服电动机的转角间接地检测出运动部件的位移反馈给数控装置的比较器，与输入的指令进行比较，用差值控制运动部件。1.4.3闭环控制：是在机床的最终的运动部件的相应位置直接直线或回转式检测装置，将直接测量到的位移或角位移值反馈到数控装置的比较器中与输入指令移量进行比较，用差值控制运动部件，使运动部件严格按实际需要的位移量运动。1.4.4．混合控制数控机床混合控制数控机床特别适用于大型或重型数控机床，因为大型或重型数控机床需要较高的进给速度与相当高的精度，其传动链惯量与力矩大，如果只采用全闭环控制，机床传动链和工作台全部置于控制闭环中，闭环调试比较复杂。混合控制系统又分为两种形式：（1）开环补偿型。它的基本控制选用步进电动机的开环伺服机构，另外附加一个校正电路。用装在工作台的直线位移测量元件的反馈信号校正机械系统的误差。（2）半闭环补偿型。它是用半闭环控制方式取得高精度控制，再用装在工作台上的直线位移测量元件实现全闭环修正，以获得高速度与高精度的统一。其中A是速度测量元件（如测速发电机），B是角度测量元件，C是直线位移测量元件1.5、按数控制机床的性能分类经济型数控机床；中档数控机床；高档数控机床1.6．按所用数控装置的构成方式分数硬线数控系统；软线数控系统；1.7数控技术的发展趋势高速、精密、复合、智能和绿色是数控机床技术发展的总趋势，近几年来，在实用化和产业化等方面取得可喜成绩。主要表现在：1.机床复合技术进一步扩展随着数控机床技术进步，复合加工技术日趋成熟，包括铣-车复合、车铣复合、车-镗-钻-齿轮加工等复合，车磨复合，成形复合加工、特种复合加工等，复合加工的精度和效率大大提高。“一台机床就是一个加工厂”、“一次装卡，完全加工”等理念正在被更多人接受，复合加工机床发展正呈现多样化的态势。2.智能化技术有新突破数控机床的智能化技术有新的突破，在数控系统的性能上得到了较多体现。如：自动调整干涉防碰撞功能、断电后工件自动退出安全区断电保护功能、加工零件检测和自动补偿学习功能、高精度加工零件智能化参数选用功能、加工过程自动消除机床震动等功能进入了实用化阶段，智能化提升了机床的功能和品质。3.机器人使柔性化组合效率更高机器人与主机的柔性化组合得到广泛应用，使得柔性线更加灵活、功能进一步扩展、柔性线进一步缩短、效率更高。机器人与加工中心、车铣复合机床、磨床、齿轮加工机床、工具磨床、电加工机床、锯床、冲压机床、激光加工机床、水切割机床等组成多种形式的柔性单元和柔性生产线已经开始应用。4.精密加工技术有了新进展数控金切机床的加工精度已从原来的丝级（0.01mm）提升到目前的微米级（0.001mm），有些品种已达到0.05μm左右。超精密数控机床的微细切削和磨削加工，精度可稳定达到0.05μm左右，形状精度可达0.01μm左右。采用光、电、化学等能源的特种加工精度可达到纳米级（0.001μm）。通过机床结构设计优化、机床零部件的超精加工和精密装配、采用高精度的全闭环控制及温度、振动等动态误差补偿技术，提高机床加工的几何精度，降低形位误差、表面粗糙度等，从而进入亚微米、纳米级超精加工时代。5.功能部件性能不断提高功能部件不断向高速度、高精度、大功率和智能化方向发展，并取得成熟的应用。全数字交流伺服电机和驱动装置，高技术含量的电主轴、力矩电机、直线电机，高性能的直线滚动组件，高精度主轴单元等功能部件推广应用，极大的提高数控机床的技术水平。1.8对我国数控技术及其产业发展的基本估计我国数控技术起步于1958年，近50年的发展历程大致可分为3个阶段：第一阶段从1958年到1979年，即封闭式发展阶段。在此阶段，由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制，数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期，即引进技术，消化吸收，初步建立起国产化体系阶段。在此阶段，由于改革开放和国家的重视，以及研究开发环境和国际环境的改善，我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”期间，即实施产业化的研究，进入市场竞争阶段。在此阶段，我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五”末期，国产数控机床的国内市场占有率达50％，配国产数控系统（普及型）也达到了10％。纵观我国数控技术近50年的发展历程，特别是经过4个5年计划的攻关，总体来看取得了以下成绩。a.奠定了数控技术发展的基础，基本掌握了现代数控技术。我国现在已基本掌握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的基础技术，其中大部分技术已具备进行商品化开发的基础，部分技术已商品化、产业化。b.初步形成了数控产业基地。在攻关成果和部分技术商品化的基础上，建立了诸如华中数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。兰州电机厂、华中数控等一批伺服系统和伺服电机生产厂以及北京第一机床厂、济南第一机床厂等若干数控主机生产厂。这些生产厂基本形成了我国的数控产业基地。c.建立了一支数控研究、开发、管理人才的基本队伍。虽然在数控技术的研究开发以及产业化方面取得了长足的进步，但我们也要清醒地认识到，我国高端数控技术的研究开发，尤其是在产业化方面的技术水平现状与我国的现实需求还有较大的差距。虽然从纵向看我国的发展速度很快，但横向比（与国外对比）不仅技术水平有差距，在某些方面发展速度也有差距，即一些高精尖的数控装备的技术水平差距有扩大趋势。从国际上来看，对我国数控技术水平和产业化水平估计大致如下。a.技术水平上，与国外先进水平大约落后10～15年，在高精尖技术方面则更大。b.产业化水平上，市场占有率低，品种覆盖率小，还没有形成规模生产；功能部件专业化生产水平及成套能力较低；外观质量相对差；可靠性不高，商品化程度不足；国产数控系统尚未建立自己的品牌效应，用户信心不足。c.可持续发展的能力上，对竞争前数控技术的研究开发、工程化能力较弱；数控技术应用领域拓展力度不强；相关标准规范的研究、制定滞后。分析存在上述差距的主要原因有以下几个方面。a.认识方面。对国产数控产业进程艰巨性、复杂性和长期性的特点认识不足；对市场的不规范、国外的封锁加扼杀、体制等困难估计不足；对我国数控技术应用水平及能力分析不够。b.体系方面。从技术的角度关注数控产业化问题的时候多，从系统的、产业链的角度综合考虑数控产业化问题的时候少；没有建立完整的高质量的配套体系、完善的培训、服务网络等支撑体系。c.机制方面。不良机制造成人才流失，又制约了技术及技术路线创新、产品创新，且制约了规划的有效实施，往往规划理想，实施困难。d.技术方面。企业在技术方面自主创新能力不强，核心技术的工程化能力不强。机床标准落后，水平较低，数控系统新标准研究不够。1.8.1对我国数控技术和产业化发展的战略思考1．战略考虑我国是制造大国，在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移，即要掌握先进制造核心技术，否则在新一轮国际产业结构调整中，我国制造业将进一步“空芯”。我们以资源、环境、市场为代价，交换得到的可能仅仅是世界新经济格局中的国际“加工中心”和“组装中心”，而非掌握核心技术的制造中心的地位，这样将会严重影响我国现代制造业的发展进程。我们应站在国家安全战略的高度来重视数控技术和产业问题，首先从社会安全看，因为制造业是我国就业人口最多的行业，制造业发展不仅可提高人民的生活水平，而且还可缓解我国就业的压力，保障社会的稳定；其次从国防安全看，西方发达国家把高精尖数控产品都列为国家的战略物质，对我国实现禁运和限制，“东芝事件”和“考克斯报告”就是最好的例证。2发展策略从我国基本国情的角度出发，以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向，以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标，用系统的方法，选择能够主导21世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容，实现制造装备业的跨跃式发展。强调市场需求为导向，即以数控终端产品为主，以整机（如量大面广的数控车床、铣床、高速高精高性能数控机床、典型数字化机械、重点行业关键设备等）带动数控产业的发展。重点解决数控系统和相关功能部件（数字化伺服系统与电机、高速电主轴系统和新型装备的附件等）的可靠性和生产规模问题。没有规模就不会有高可靠性的产品；没有规模就不会有价格低廉而富有竞争力的产品；当然，没有规模中国的数控装备最终难以有出头之日。在高精尖装备研发方面，要强调产、学、研以及最终用户的紧密结合，以“做得出、用得上、卖得掉”为目标，按国家意志实施攻关，以解决国家之急需。

六个方面：智能化、网络化、高速、高精度、符合、环保。目前德国和瑞士的机床精度最高，综合起来，德国的水平最高，日本的产值最大。美国的机床业一般。中国大陆、韩国。台湾属于同一水平。但就门类、种类多少而言，我们应该能进世界前4名在竞争前数控技术方面，强调创新，强调研究开发具有自主知识产权的技术和产品，为我国数控产业、装备制造业乃至整个制造业的可持续发展奠定基础。第二章数控车的工艺与工装削数控车床加工的工艺与普通车床的加工工艺类似，但由于数控车床是一次装夹，连续自动加工完成所有车削工序，因而应注意以下几个方面。2.1.合理选择切削用量对于高效率的金属切削加工来说，被加工材料、切削工具、切削条件是三大要素。这些决定着加工时间、刀具寿命和加工质量。经济有效的加工方式必然是合理的选择了切削条件。切削条件的三要素：切削速度、进给量和切深直接引起刀具的损伤。伴随着切削速度的提高，刀尖温度会上升，会产生机械的、化学的、热的磨损。切削速度提高20%，刀具寿命会减少1/2。进给条件与刀具后面磨损关系在极小的范围内产生。但进给量大，切削温度上升，后面磨损大。它比切削速度对刀具的影响小。切深对刀具的影响虽然没有切削速度和进给量大，但在微小切深切削时，被切削材料产生硬化层，同样会影响刀具的寿命。用户要根据被加工的材料、硬度、切削状态、材料种类、进给量、切深等选择使用的切削速度。最适合的加工条件的选定是在这些因素的基础上选定的。有规则的、稳定的磨损达到寿命才是理想的条件。然而，在实际作业中，刀具寿命的选择与刀具磨损、被加工尺寸变化、表面质量、切削噪声、加工热量等有关。在确定加工条件时，需要根据实际情况进行研究。对于不锈钢和耐热合金等难加工材料来说，可以采用冷却剂或选用刚性好的刀刃。2.2.合理选择刀具1)粗车时，要选强度高、耐用度好的刀具，以便满足粗车时大背吃刀量、大进给量的要求。2)精车时，要选精度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度的要求。3)为减少换刀时间和方便对刀，应尽量采用机夹刀和机夹刀片。2.3合理选择夹具1)尽量选用通用夹具装夹工件，避免采用专用夹具；2)零件定位基准重合，以减少定位误差。2.4确定加工路线加工路线是指数控机床加工过程中，刀具相对零件的运动轨迹和方向。1)应能保证加工精度和表面粗糙要求；2)应尽量缩短加工路线，减少刀具空行程时间。5.加工路线与加工余量的联系目前，在数控车床还未达到普及使用的条件下，一般应把毛坯上过多的余量，特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。如必须用数控车床加工时，则需注意程序的灵活安排。2.6.夹具安装要点目前液压卡盘和液压夹紧油缸的连接是靠拉杆实现的，如图1。液压卡盘夹紧要点如下：首先用搬手卸下液压油缸上的螺帽，卸下拉管，并从主轴后端抽出，再用搬手卸下卡盘固定螺钉，即可卸下卡盘。2.7.数控车削加工中妙用G00及保证尺寸精度的技巧目前我们所接触到的教科书及数控车削方面的技术书籍，程序首句均为建立工件坐标系，即以G50XαZβ作为程序首句。根据该指令，可设定一个坐标系，使刀具的某一点在此坐标系中的坐标值为(XαZβ)(本文工件坐标系原点均设定在工件右端面)。采用这种方法编写程序，对刀后，必须将刀移动到G50设定的既定位置方能进行加工，找准该位置的过程如下。对刀后，装夹好工件毛坯；主轴正转，手轮基准刀平工件右端面A；Z轴不动，沿X轴释放刀具至C点，输入G50Z0，电脑记忆该点；程序录入方式，输入G01W-8F50，将工件车削出一台阶；X轴不动，沿Z轴释放刀具至C点，停车测量车削出的工件台阶直径γ，输入G50Xγ，电脑记忆该点；程序录入方式下，输入G00XαZβ，刀具运行至编程指定的程序原点，再输入G50XαZβ，电脑记忆该程序原点。上述步骤中，步骤6即刀具定位在XαZβ处至关重要，否则，工件坐标系就会被修改，无法正常加工工件。有过加工经验的人都知道，上述将刀具定位到XαZβ处的过程繁琐，一旦出现意外，X或Z轴无伺服，跟踪出错，断电等情况发生，系统只能重启，重启后系统失去对G50设定的工件坐标值的记忆，“复位、回零运行”不再起作用，需重新将刀具运行至XαZβ位置并重设G50。如果是批量生产，加工完一件后，回G50起点继续加工下一件，在操作过程中稍有失误，就可能修改工件坐标系。鉴于上述程序首句使用G50建立工件坐标系的种种弊端，笔者想办法将工件坐标系固定在机床上，将程序首句G50XαZβ改为G00XαZβ后，问题迎刃而解。其操作过程只需采用上述找G50过程的前五步，即完成步骤1、2、3、4、5后，将刀具运行至安全位置，调出程序，按自动运行即可。即使发生断电等意外情况，重启系统后，在编辑方式下将光标移至能安全加工又不影响工件加工进程的程序段，按自动运行方式继续加工即可。上述程序首句用G00代替G50的实质是将工件坐标系固定在机床上，不再囿于G50XαZβ程序原点的限制，不改变工件坐标系，操作简单，可靠性强，收到了意想不到的效果。2.8、控制尺寸精度的技巧2.8.1修改刀补值保证尺寸精度由于第一次对刀误差或者其他原因造成工件误差超出工件公差，不能满足加工要求时，可通过修改刀补使工件达到要求尺寸，保证径向尺寸方法如下：绝对坐标输入法根据“大减小，小加大”的原则，在刀补001～004处修改。如用2号切断刀切槽时工件尺寸大了0.1mm，而002处刀补显示是X3.8，则可输入X3.7，减少2号刀补。相对坐标法如上例，002刀补处输入U-0.1，亦可收到同样的效果。同理，对于轴向尺寸的控制亦如此类推。如用1号外圆刀加工某处轴段，尺寸长了0.1mm，可在001刀补处输入W0.1。2.8.2半精加工消除丝杆间隙影响保证尺寸精度对于大部分数控车床来说，使用较长时间后，由于丝杆间隙的影响，加工出的工件尺寸经常出现不稳定的现象。这时，我们可在粗加工之后，进行一次半精加工消除丝杆间隙的影响。如用1号刀G71粗加工外圆之后，可在001刀补处输入U0.3，调用G70精车一次，停车测量后，再在001刀补处输入U-0.3，再次调用G70精车一次。经过此番半精车，消除了丝杆间隙的影响，保证了尺寸精度的稳定。程序编制保证尺寸精度2.8.3绝对编程保证尺寸精度编程有绝对编程和相对编程。相对编程是指在加工轮廓曲线上，各线段的终点位置以该线段起点为坐标原点而确定的坐标系。也就是说，相对编程的坐标原点经常在变换，连续位移时必然产生累积误差，绝对编程是在加工的全过程中，均有相对统一的基准点，即坐标原点，故累积误差较相对编程小。数控车削工件时，工件径向尺寸的精度一般比轴向尺寸精度高，故在编写程序时，径向尺寸最好采用绝对编程，考虑到加工及编写程序的方便，轴向尺寸常采用相对编程，但对于重要的轴向尺寸，最好采用绝对编程。数值换算保证尺寸精度很多情况下，图样上的尺寸基准与编程所需的尺寸基准不一致，故应先将图样上的基准尺寸换算为编程坐标系中的尺寸。如图2b中，除尺寸13.06mm外，其余均属直接按图2a标注尺寸经换算后而得到的编程尺寸。其中，φ29.95mm、φ16mm及60.07mm三个尺寸为分别取两极限尺寸平均值后得到的编程尺寸。2.8.4修改程序和刀补控制尺寸数控加工中，我们经常碰到这样一种现象：程序自动运行后，停车测量，发现工件尺寸达不到要求，尺寸变化无规律。如用1号外圆刀加工图3所示工件，经粗加工和半精加工后停车测量，各轴段径向尺寸如下：φ30.06mm、φ23.03mm及φ16.02mm。对此，笔者采用修改程序和刀补的方法进行补救，方法如下：2.8.5修改程序原程序中的X30不变，X23改为X23.03，X16改为X16.04，这样一来，各轴段均有超出名义尺寸的统一公差0.06mm；改刀补在1号刀刀补001处输入U-0.06。经过上述程序和刀补双管齐下的修改后，再调用精车程序，工件尺寸一般都能得到有效的保证。数控车削加工是基于数控程序的自动化加工方式，实际加工中，操作者只有具备较强的程序指令运用能力和丰富的实践技能，方能编制出高质量的加工程序，加工出高质量的工件。第三章简单介绍下FANUC系统3.1.日本FANUC简介日本发那科公司(FANUC)是当今世界上数控系统科研、设计、制造、销售实力最强大的企业，总人数4549人年9月数字)，科研设计人员1500人。2005年9月销售额1827．8亿日元(约合15．6亿美元)，9月每人平均销售额9万美元。FANUC目前数控系统月生产能力超过7000套，大量出口，销售额在世界市场上占50％，在日本国内占70％。2005年数控系统在中国销售约1．6万台套，主要为中档产品。掌握数控机床发展核心技术的FANUC，不仅加快了日本本国数控机床的快速发展，而且加快了全世界数控机床技术水平的提高。FANUC能够在今天具有世界首位的实力与先进性，占领广大市场，决非偶然。远见卓识，引进技术、自主创新早在1956年，日本技术专家预见到未来3c(Communication、Computer、Contr01)时代即将到来，一方面集聚有关人才，另一方面即着手开展这方面的发展工作。当时富士通信制造株式会社(即现在的3.2FANUC系统介绍FANUC系统是日本富士通公司的产品，通常其中文译名为发那科。FANUC系统进入中国市场有非常悠久的历史，有多种型号的产品在使用，使用较为广泛的产品有FANUC0、FANUC16、FANUC18、FANUC21等。在这些型号中，使用最为广泛的是FANUC0系列。系统在设计中大量采用模块化结构。这种结构易于拆装、各个控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于维修、更换。FANUC系统设计了比较健全的自我保护电路。PMC信号和PMC功能指令极为丰富，便于工具机厂商编制PMC控制程序，而且增加了编程的灵活性。系统提供串行RS232C接口，以太网接口，能够完成PC和机床之间的数据传输。FANUC系统性能稳定，操作界面友好，系统各系列总体结构非常的类似，具有基本统一的操作界面。FANUC系统可以在较为宽泛的环境中使用，对于电压、温度等外界条件的要求不是特别高，因此适应性很强。鉴于前述的特点，FANUC系统拥有广泛的客户。使用该系统的操作员队伍十分庞大，因此有必要了解该系统的一些软、硬件上的特点。3.2.1我们可以通过常见的FANUC0系列了解整个FANUC系统的特点。1.刚性攻丝主轴控制回路为位置闭环控制，主轴电机的旋转与攻丝轴（Z轴）进给完全同步，从而实现高速高精度攻丝。2.复合加工循环复合加工循环可用简单指令生成一系列的切削路径。比如定义了工件的最终轮廓，可以自动生成多次粗车的刀具路径，简化了车床编程。3.圆柱插补适用于切削圆柱上的槽,能够按照圆柱表面的展开图进行编程。4.直接尺寸编程可直接指定诸如直线的倾角、倒角值、转角半径值等尺寸，这些尺寸在零件图上指定，这样能简化部件加工程序的编程。5.记忆型螺距误差补偿可对丝杠螺距误差等机械系统中的误差进行补偿，补偿数据以参数的形式存储在CNC的存储器中。6.CNC内装PMC编程功能PMC对机床和外部设备进行程序控制7.随机存储模块MTB(机床厂)可在CNC上直接改变PMC程序和宏执行器程序。由于使用的是闪存芯片，故无需专用的RAM写入器或PMC的调试RAM。8.显示装置3.2.2、FANUC0系列硬件框架1.系统构成图6系统硬件概要图6从总体上描述了系统板上应该连接的硬件和应具有的功能。图7FANUC0i系列控制单元构成及连接图7所表示的是FANUC0i控制单元及其所要连接的部件示意图，每一个文字方框中表示的部件，都按照图中所列的位置（插座、插槽）与系统相连接。具体的连接方式、方法请参照FANUC连接说明书（硬件）的各章节。2.系统连线系统综合连接图系统的综合连接详图中标示了系统板上的插槽名以及每一个插槽所连接的部件。3.系统构成主轴电动机的控制有两种接口；模拟和数字(串行传送)输出。模拟接口需用其他公司的变频器及电动机。（1）模拟主轴接口（2）串行主轴接口4.数字伺服伺服的连接分A型和B型，由伺服放大器上的一个短接棒控制。A型连接是将位置反馈线接到cNc系统,B型连接是将其接到伺服放大器。0i和近期开发的系统用B型。o系统大多数用A型。两种接法不能任意使用，与伺服软件有关。连接时最后的放大器JxlB需插上FANUC(提供的短接插头，如果遗忘会出现#401报警.另外，荐选用一个伺服放大器控制两个电动机，应将大电动机电抠接在M端子上，小电动机接在L端子上．否则电动机运行时会听到不正常的嗡声。3.3北京FANUC简介北京发那科机电有限公司是由北京机床研究所与日本FANUC公司于1992年共同组建的合资公司，专门从事机床数控装置的生产、销售与维修。注册资金1130万美元，美国GE-Fanuc和北京实创开发总公司各参股10%，中外双方股比各占50%。日本FANUC公司是世界上最大的专业生产数控装置和机器人、智能化设备的著名厂商。该公司技术领先，实力雄厚，为当今世界工业自动化事业做出了重要贡献。FANUC为日本合资公司提供了全方位技术支持。北京机床研究所是中国机床工业最大的研究开发基地，国内第一台数控机床在该所诞生，1980年引进FANUC技术，成立了国内第一家数控装置生产厂，为中国数控机床的发展奠定了基础，并在数控技术及其应用方面具有领先的优势。北京发那科成立以来，本着“用户至上、服务为本、品质第一”的理念，定位于“您身边的数控专家”，致力于为中国的数控机床提供品质卓越，服务贴心的产品和服务。公司经过近三个五年的发展，陪同中国数控机床行业一起走过起步、发展的阶段。中国数控机床行业的发展潜力仍然很巨大，中国数控机床的发展必将经历腾飞的过程，而北京发那科是否还能保持在中国数控行业中的领先地位？北京发那科已逐渐认识到光依靠FANUC的技术优势是不能长久保持北京发那科的增长势头的，只有形成北京发那科自己的独特的产品和服务才能拥有长久的竞争力。3.4数控车床数控车床编程如何确定加工方案3.4.1.确定加工方案的原则加工方案又称工艺方案，数控机床的加工方案包括制定工序、工步及走刀路线等内容。在数控机床加工过程中，由于加工对象复杂多样，特别是轮廓曲线的形状及位置千变万化，加上材料不同、批量不同等多方面因素的影响，在对具体零件制定加工方案时，应该进行具体分析和区别对待，灵活处理。只有这样，才能使所制定的加工方案合理，从而达到质量优、效率高和成本低的目的。制定加工方案的一般原则为：先粗后精，先近后远，先内后外，程序段最少，走刀路线最短以及特殊情况特殊处理。1先粗后精为了提高生产效率并保证零件的精加工质量，在切削加工时，应先安排粗加工工序，在较短的时间内，将精加工前大量的加工余量(如图3-4中的虚线内所示部分)去掉，同时尽量满足精加工的余量均匀性要求。当粗加工工序安排完后，应接着安排换刀后进行的半精加工和精加工。其中，安排半精加工的目的是，当粗加工后所留余量的均匀性满足不了精加工要求时，则可安排半精加工作为过渡性工序，以便使精加工余量小而均匀。在安排可以一刀或多刀进行的精加工工序时，其零件的最终轮廓应由最后一刀连续加工而成。这时，加工刀具的进退刀位置要考虑妥当，尽量不要在连续的轮廓中安排切人和切出或换刀及停顿，以免因切削力突然变化而造成弹性变形，致使光滑连接轮廓上产生表面划伤、形状突变或滞留刀痕等疵病。2先近后远这里所说的远与近，是按加工部位相对于对刀点的距离大小而言的。在一般情况下，特别是在粗加工时，通常安排离对刀点近的部位先加工，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。对于车削加工，先近后远有利于保持毛坯件或半成品件的刚性，改善其切削条件。3先内后外对既要加工内表面(内型、腔)，又要加工外表面的零件，在制定其加工方案时，通常应安排先加工内型和内腔，后加工外表面。这是因为控制内表面的尺寸和形状较困难，刀具刚性相应较差，刀尖(刃)的耐用度易受切削热影响而降低，以及在加工中清除切屑较困难等。4走刀路线最短确定走刀路线的工作重点，主要用于确定粗加工及空行程的走刀路线，因精加工切削过程的走刀路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的。走刀路线泛指刀具从对刀点(或机床固定原点)开始运动起，直至返回该点并结束加工程序所经过的路径，包括切削加工的路径及刀具引入、切出等非切削空行程。在保证加工质量的前提下，使加工程序具有最短的走刀路线，不仅可以节省整个加工过程的执行时间，还能减少一些不必要的刀具消耗及机床进给机构滑动部件的磨损等。优化工艺方案除了依靠大量的实践经验外，还应善于分析，必要时可辅以一些简单计算。上述原则并不是一成不变的，对于某些特殊情况，则需要采取灵活可变的方案。如有的工件就必须先精加工后粗加工，才能保证其加工精度与质量。这些都有赖于编程者实际加工经验的不断积累与学习。3.4.2加工路线与加工余量的关系在数控车床还未达到普及使用的条件下，一般应把毛坯件上过多的余量，特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。如必须用数控车床加工时，则要注意程序的灵活安排。安排一些子程序对余量过多的部位先作一定的切削加工。（1）对大余量毛坯进行阶梯切削时的加工路线（2）分层切削时刀具的终止位置3.4.3.车螺纹时的主轴转速数控车床加工螺纹时，因其传动链的改变，原则上其转速只要能保证主轴每转一周时，刀具沿主进给轴(多为Z轴)方向位移一个螺距即可，不应受到限制。但数控车床加工螺纹时，会受到以下几方面的影响：（1）螺纹加工程序段中指令的螺距(导程)值，相当于以进给量（mm/r）表示的进给速度F，如果将机床的主轴转速选择过高，其换算后的进给速度(mm/min)则必定大大超过正常值；（2）刀具在其位移的始/终，都将受到伺服驱动系统升/降频率和数控装置插补运算速度的约束，由于升/降频特性满足不了加工需要等原因，则可能因主进给运动产生出的“超前”和“滞后”而导致部分螺牙的螺距不符合要求；（3）车削螺纹必须通过主轴的同步运行功能而实现，即车削螺纹需要有主轴脉冲发生器(编码器)。当其主轴转速选择过高，通过编码器发出的定位脉冲(即主轴每转一周时所发出的一个基准脉冲信号)将可能因“过冲”(特别是当编码器的质量不稳定时)而导致工件螺纹产生乱扣。因此，车螺纹时，主轴转速的确定应遵循以下几个原则：（1）在保证生产效率和正常切削的情况下，宜选择较低的主轴转速；（2）当螺纹加工程序段中的导入长度δ1和切出长度δ2（如图所示）考虑比较充裕，即螺纹进给距离超过图样上规定螺纹的长度较大时，可选择适当高一些的主轴转速；（3）当编码器所规定的允许工作转速超过机床所规定主轴的最大转速时，则可选择尽量高一些的主轴转速；（4）通常情况下，车螺纹时的主轴转速(n螺)应按其机床或数控系统说明书中规定的计算式进行确定，其计算式多为：n螺≤n允／L(r／min)式中n允—编码器允许的最高工作转速(r／min)；L—工件螺纹的螺距(或导程，mm)。FANUC0-TD系统3.4.4.G代码命令代码组及其含义“模态代码”和“一般”代码“形式代码”的功能在它被执行后会继续维持，而“一般代码”仅仅在收到该命令时起作用。定义移动的代码通常是“模态代码”，像直线、圆弧和循环代码。反之，像原点返回代码就叫“一般代码”。每一个代码都归属其各自的代码组。在“模态代码”里，当前的代码会被加载的同组代码替换。G代码组别解释G0001定位(快速移动)G01直线切削G02顺时针切圆弧(CW，顺时钟)G03逆时针切圆弧(CCW，逆时钟)G0400暂停(Dwell)G09停于精确的位置G2006英制输入G21公制输入G2204内部行程限位有效G23内部行程限位无效G2700检查参考点返回G28参考点返回G29从参考点返回G30回到第二参考点G3201切螺纹G4007取消刀尖半径偏置G41刀尖半径偏置(左侧)G42刀尖半径偏置(右侧)G5000修改工件坐标；设置主轴最大的RPMG52设置局部坐标系G53选择机床坐标系G7000精加工循环G71内外径粗切循环G72台阶粗切循环G73成形重复循环G74Z向步进钻削G75X向切槽G76切螺纹循环G8010取消固定循环G83钻孔循环G84攻丝循环G85正面镗孔循环G87侧面钻孔循环G88侧面攻丝循环G89侧面镗孔循环G9001(内外直径)切削循环G92切螺纹循环G94(台阶)切削循环G9612恒线速度控制G97恒线速度控制取消G9805每分钟进给率G99每转进给率3.4.5.代码解释G00定位1.格式G00X_Z_这个命令把刀具从当前位置移动到命令指定的位置(在绝对坐标方式下)，或者移动到某个距离处(在增量坐标方式下)。2.非直线切削形式的定位我们的定义是：采用独立的快速移动速率来决定每一个轴的位置。刀具路径不是直线，根据到达的顺序，机器轴依次停止在命令指定的位置。3.直线定位刀具路径类似直线切削(G01)那样，以最短的时间（不超过每一个轴快速移动速率）定位于要求的位置。4.举例N10G0X100Z65G01直线插补1.格式G01X(U)_Z(W)_F_;直线插补以直线方式和命令给定的移动速率从当前位置移动到命令位置。X,Z:要求移动到的位置的绝对坐标值。U,W:要求移动到的位置的增量坐标值。2.举例①绝对坐标程序G01X50.Z75.F0.2;X100.;②增量坐标程序G01U0.0W-75.F0.2;U50.圆弧插补(G02,G03)1.格式G02(G03)X(U)__Z(W)__I__K__F__;G02(G03)X(U)__Z(W)__R__F__;G02–顺时钟(CW)G03–逆时钟(CCW)X,Z–在坐标系里的终点U,W–起点与终点之间的距离I,K–从起点到中心点的矢量(半径值)R–圆弧范围(最大180度)。2.举例①绝对坐标系程序G02X100.Z90.I50.K0.F0.2或G02X100.Z90.R50.F02;②增量坐标系程序G02U20.W-30.I50.K0.F0.2;或G02U20.W-30.R50.F0.2;第二原点返回(G30)坐标系能够用第二原点功能来设置。1.用参数(a,b)设置刀具起点的坐标值。点“a”和“b”是机床原点与起刀点之间的距离。2.在编程时用G30命令代替G50设置坐标系。3.在执行了第一原点返回之后，不论刀具实际位置在那里，碰到这个命令时刀具便移到第二原点。4.更换刀具也是在第二原点进行的。切螺纹(G32)1.格式G32X(U)__Z(W)__F__;G32X(U)__Z(W)__E__;F–螺纹导程设置E–螺距(毫米)在编制切螺纹程序时应当带主轴转速RPM均匀控制的功能(G97)，并且要考虑螺纹部分的某些特性。在螺纹切削方式下移动速率控制和主轴速率控制功能将被忽略。而且在送进保持按钮起作用时，其移动进程在完成一个切削循环后就停止了。2.举例G00X29.4;(1循环切削)G32Z-23.F0.2;G00X32;Z4.;X29.;(2循环切削)G32Z-23.F0.2;G00X32.;Z4.刀具直径偏置功能(G40/G41/G42)1.格式G41X_Z_;G42X_Z_;在刀具刃是尖利时，切削进程按照程序指定的形状执行不会发生问题。不过，真实的刀具刃是由圆弧构成的(刀尖半径)就像上图所示，在圆弧插补和攻螺纹的情况下刀尖半径会带来误差。2.偏置功能命令切削位置刀具路径G40取消刀具按程序路径的移动G41右侧刀具从程序路径左侧移动G42左侧刀具从程序路径右侧移动补偿的原则取决于刀尖圆弧中心的动向，它总是与切削表面法向里的半径矢量不重合。因此，补偿的基准点是刀尖中心。通常，刀具长度和刀尖半径的补偿是按一个假想的刀刃为基准，因此为测量带来一些困难。把这个原则用于刀具补偿，应当分别以X和Z的基准点来测量刀具长度刀尖半径R，以及用于假想刀尖半径补偿所需的刀尖形式数(0-9)。这些内容应当事前输入刀具偏置文件。“刀尖半径偏置”应当用G00或者G01功能来下达命令或取消。不论这个命令是不是带圆弧插补，刀不会正确移动，导致它逐渐偏离所执行的路径。因此，刀尖半径偏置的命令应当在切削进程启动之前完成；并且能够防止从工件外部起刀带来的过切现象。反之，要在切削进程之后用移动命令来执行偏置的取消过工件坐标系选择(G54-G59)1.格式G54X_Z_;2.功能通过使用G54–G59命令，来将机床坐标系的一个任意点(工件原点偏移值)赋予1221–1226的参数，并设置工件坐标系（1-6）。该参数与G代码要相对应如下：工件坐标系1(G54)工件原点返回偏移值参数1221工件坐标系2(G55)工件原点返回偏移值参数1222工件坐标系3(G56)工件原点返回偏移值参数1223工件坐标系4(G57)工件原点返回偏移值参数1224工件坐标系5(G58)工件原点返回偏移值参数1225工件坐标系6(G59)工件原点返回偏移值参数1226在接通电源和完成了原点返回后，系统自动选择工件坐标系1(G54)。在有“模态”命令对这些坐标做出改变之前，它们将保持其有效性。除了这些设置步骤外，系统中还有一参数可立刻变更G54~G59的参数。工件外部的原点偏置值能够用1220号参数来传递。精加工循环(G70)1.格式G70P(ns)Q(nf)ns:精加工形状程序的第一个段号。nf:精加工形状程序的最后一个段号2.功能用G71、G72或G73粗车削后，G70精车削。外园粗车固定循环(G71)1.格式G71U(△d)R(e)G71P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)N(ns)…………….F__从序号ns至nf的程序段,指定A及B间的移动指令。.S__.T__N(nf)……△d:切削深度(半径指定)不指定正负符号。切削方向依照AA’的方向决定，在另一个值指定前不会改变。FANUC系统参数（NO.0717）指定。e:退刀行程本指定是状态指定，在另一个值指定前不会改变。FANUC系统参数（NO.0718）指定。ns:精加工形状程序的第一个段号。nf:精加工形状程序的最后一个段号。△u：X方向精加工预留量的距离及方向。（直径/半径）△w:Z方向精加工预留量的距离及方向。2.功能如果在下图用程序决定A至A’至B的精加工形状,用△d(切削深度)车掉指定的区域,留精加工预留量△u/2及△w。端面车削固定循环(G72)1.格式G72W（△d）R(e)G72P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)△t,e,ns,nf,△u,△w，f,s及t的含义与G71相同。2.功能如下图所示，除了是平行于X轴外，本循环与G71相同。成型加工复式循环(G73)1.格式G73U(△i)W(△k)R(d)G73P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)N(ns)…沿AA’B的程序段号N(nf)………△i:X轴方向退刀距离(半径指定),FANUC系统参数（NO.0719）指定。△k:Z轴方向退刀距离(半径指定),FANUC系统参数（NO.0720）指定。d:分割次数这个值与粗加工重复次数相同，FANUC系统参数（NO.0719）指定。ns:精加工形状程序的第一个段号。nf:精加工形状程序的最后一个段号。△u：X方向精加工预留量的距离及方向。（直径/半径）△w:Z方向精加工预留量的距离及方向。2.功能本功能用于重复切削一个逐渐变换的固定形式,用本循环,可有效的切削一个用粗加工段造或铸造等方式已经加工成型的工件。端面啄式钻孔循环(G74)1.格式G74R(e);G74X(u)Z(w)P(△i)Q(△k)R(△d)F(f)e:后退量本指定是状态指定，在另一个值指定前不会改变。FANUC系统参数（NO.0722）指定。x:B点的X坐标u:从a至b增量z:c点的Z坐标w:从A至C增量△i:X方向的移动量△k:Z方向的移动量△d:在切削底部的刀具退刀量。△d的符号一定是（+）。但是，如果X（U）及△I省略，可用所要的正负符号指定刀具退刀量。f:进给率：2.功能如下图所示在本循环可处理断削，如果省略X（U）及P，结果只在Z轴操作，用于钻孔。外经/内径啄式钻孔循环(G75)1.格式G75R(e);G75X(u)Z(w)P(△i)Q(△k)R(△d)F(f)2.功能以下指令操作如下图所示，除X用Z代替外与G74相同，在本循环可处理断削，可在X轴割槽及X轴啄式钻孔。螺纹切削循环(G76)1.格式G76P(m)(r)(a)Q(△dmin)R(d)G76X(u)Z(w)R(i)P(k)Q(△d)F(f)m:精加工重复次数（1至99）本指定是状态指定，在另一个值指定前不会改变。FANUC系统参数（NO.0723）指定。r:到角量本指定是状态指定，在另一个值指定前不会改变。FANUC系统参数（NO.0109）指定。a:刀尖角度：可选择80度、60度、55度、30度、29度、0度，用2位数指定。本指定是状态指定，在另一个值指定前不会改变。FANUC系统参数（NO.0724）指定。如：P（02/m、12/r、60/a）△dmin:最小切削深度本指定是状态指定，在另一个值指定前不会改变。FANUC系统参数（NO.0726）指定。i:螺纹部分的半径差如果i=0,可作一般直线螺纹切削。k:螺纹高度这个值在X轴方向用半径值指定。△d:第一次的切削深度（半径值）l：螺纹导程（与G32）2.功能螺纹切削循环。内外直径的切削循环(G90)1.格式直线切削循环:G90X(U)___Z(W)___F___;按开关进入单一程序块方式，操作完成如图所示1→2→3→4路径的循环操作。U和W的正负号(+/-)在增量坐标程序里是根据1和2的方向改变的。锥体切削循环:G90X(U)___Z(W)___R___F___;必须指定锥体的“R”值。切削功能的用法与直线切削循环类似。2.功能外园切削循环。1.U<0,W<0,R<02.U>0,W<0,R>03.U<0,W<0,R>04.U>0,W<0,R<0切削螺纹循环(G92)1.格式直螺纹切削循环:G92X(U)___Z(W)___F___;螺纹范围和主轴RPM稳定控制(G97)类似于G32(切螺纹)。在这个螺纹切削循环里，切螺纹的退刀有可能如[图9-9]操作；倒角长度根据所指派的参数在0.1L~12.7L的范围里设置为0.1L个单位。锥螺纹切削循环:G92X(U)___Z(W)___R___F___;2.功能切削螺纹循环台阶切削循环(G94)1.格式平台阶切削循环:G94X(U)___Z(W)___F___;锥台阶切削循环:G94X(U)___Z(W)___R___F___;2.功能台阶切削线速度控制(G96,G97)NC车床用调整步幅和修改RPM的方法让速率划分成，如低速和高速区；在每一个区内的速率可以自由改变。G96的功能是执行线速度控制，并且只通过改变RPM来控制相应的工件直径变化时维持稳定的切削速率。G97的功能是取消线速度控制，并且仅仅控制RPM的稳定。设置位移量(G98/G99)切削位移能够用G98代码来指派每分钟的位移（毫米/分），或者用G99代码来指派每转位移（毫米/转）；这里G99的每转位移在NC车床里是用于编程的。每分钟的移动速率(毫米/分)=每转位移速率(毫米/转)x主轴RPM轴类零件综合车削加工——数控车床编程实例40编制图所示零件的加工程序。工艺条件：工件材质为45#钢，或铝；毛坯为直径Φ54mm，长200mm的棒料；刀具选用：1号端面刀加工工件端面，2号端面外圆刀粗加工工件轮廓，3号端面外圆刀精加工工件轮廓，4号外圆螺纹刀加工导程为3mm，螺距为1mm的三头螺纹。N10G90GN20M03S500（主轴以500r/min正转）N30G00X100Z80（到程序起点或换刀点位置）N40G00X60Z5（到简单端面循环起点位置）N50G81X0Z1.5F100（简单端面循环，加工过长毛坯）N60G81X0Z0（简单端面循环加工，加工过长毛坯）N70G00X100Z80（到程序起点或换刀点位置）N80T0202（换二号外圆粗加工刀，取2号刀补）N90G00X60Z3（到简单外圆循环起点位置）N100G80X52.6Z-133F100（简单外圆循环，加工过大毛坯直径）N110G01X54（到复合循环起点位置）N120G71U1R1P16Q32E0.3（有凹槽外径粗切复合循环加工）N130G00X100Z80（粗加工后，到换刀点位置）N140T0303（换三号外圆精加工刀，取3号刀补）N150G00GN160G01X10F100（精加工轮廓开始，到倒角延长线处）N170X19.95Z-2（精加工倒2×45°角）N180Z-33（精加工螺纹外径）N190G01X30（精加工Z33处端面）N200Z-43（精加工Φ30外圆）N210G03X42Z-49R6（精加工R6圆弧）N220G01Z-53（精加工Φ42外圆）N230X36Z-65（精加工下切锥面）N240Z-73（精加工Φ36槽径）N250G02X40Z-75R2（精加工R2过渡圆弧）N260G01X44（精加工Z75处端面）N270X46Z-76（精加工倒1×45°角）N280Z-84（精加工Φ46槽径）N290G02Z-113R25（精加工R25圆弧凹槽）N300G03X52Z-122R15（精加工R15圆弧）N310G01Z-133（精加工Φ52外圆）N320G01X54（退出已加工表面，精加工轮廓结束）N330G00GN340M05（主轴停）N350T0404（换四号螺纹刀，取4号刀刀补）N360M03S200（主轴以200r/min正转）N370G00X30Z5（到简单螺纹循环起点位置）N380G00X19.3N390G32Z-20E1C2P120F3（加工两头螺纹，吃刀深0.7）N400G00X30N410Z5N420X18.9N430G32Z-20E1C2P120F3（加工两头螺纹，吃刀深0.4）N440G00X30N450Z5N460X18.7N470G32Z-20E1C2P120F3（加工两头螺纹，吃刀深0.2）N480G00X30N490Z5N500X18.7N510G32Z-20E1C2P120F3（光整加工螺纹）N520G00X30N530Z5N540G76C2R-3E1A60X18.7Z-20K0.65U0.1V0.1Q0.6P240FN550G00X100Z80（返回程序起点位置）N560M05(主轴停转）N570M30（主程序结束并复位）3.4.6．子程序的定义在编制加工程序中，有时会遇到一组程序段在一个程序中多次出现，或者在几个程序中都要使用它。这个典型的加工程序可以做成固定程序，并单独加以命名，这组程序段就称为子程序。3.4.7．使用于程序的目的和作用使用于程序可以减少不必要的编程重复，从而达到减化编程的目的。其作用相当于一个固定循环。3.4.8在主程序中，调用于程序的指令是一个程序段，其格式随具体的数控系统而定，FANUC—6T系统子程序调用格式为M98P———L———式中M98--子程序调用字；p--子程序号；L--子程序重复调用次数。由此可见，子程序由程序调用字、子程序号和调用次数组成。3.4.9．子程序的返回子程序返回主程序用指令M99，它表示子程序运行结束，请返回到主程序。3.4.10．子程序的嵌套子程序调用下一级子程序称为嵌套。上一级子程序与下一级子程序的关系，与主程序与第一层子程序的关系相同。子程序可以嵌套多少层由具体的数控系统决定，在FANUC—6T系统中，只能有两次嵌套第四章数控车床编程与技巧数控车床虽然加工柔性比普通车床优越，但单就某一种零件的生产效率而言，与普通车床还存在一定的差距。因此，提高数控车床的效率便成为关键，而合理运用编程技巧，编制高效率的加工程序，对提高机床效率往往具有意想不到的效果。

4.1.

灵活设置参考点

BIEJING-FANUC

Power

Mate

O数控车床共有二根轴，即主轴Z和刀具轴X。棒料中心为坐标系原点，各刀接近棒料时，坐标值减小，称之为进刀；反之，坐标值增大，称为退刀。当退到刀具开始时位置时，刀具停止，此位置称为参考点。参考点是编程中一个非常重要的概念，每执行完一次自动循环，刀具都必须返回到这个位置，准备下一次循环。因此，在执行程序前，必须调整刀具及主轴的实际位置与坐标数值保持一致。然而，参考点的实际位置并不是固定不变的，编程人员可以根据零件的直径、所用的刀具的种类、数量调整参考点的位置，缩短刀具的空行程。从而提高效率。

4.2.

化零为整法

在低压电器中，存在大量的短销轴类零件，其长径比大约为2~3，直径多在3mm以下。由于零件几何尺寸较小，普通仪表车床难以装夹，无法保证质量。如果按照常规方法编程，在每一次循环中只加工一个零件，由于轴向尺寸较短，造成机床主轴滑块在床身导轨局部频繁往复，弹簧夹头夹紧机构动作频繁。长时间工作之后，便会造成机床导轨局部过度磨损，影响机床的加工精度，严重的甚至会造成机床报废。而弹簧夹头夹紧机构的频繁动作，则会导致控制电器的损坏。要解决以上问题，必须加大主轴送进长度和弹簧夹头夹紧机构的动作间隔，同时不能降低生产率。由此设想是否可以在一次加工循环中加工数个零件，则主轴送进长度为单件零件长度的数倍

，甚至可达主轴最大运行距离，而弹簧夹头夹紧机构的动作时间间隔相应延长为原来的数倍。更重要的是，原来单件零件的辅助时间分摊在数个零件上，每个零件的辅助时间大为缩短，从而提高了生产效率。为了实现这一设想，我联想到电脑程序设计中主程序和子程序的概念，如果将涉及零件几何尺寸的命令字段放在一个子程序中，而将有关机床控制的命令字段及切断零件的命令字段放在主程序中，每加工一个零件时，由主程序通过调用子程序命令调用一次子程序，加工完成后，跳转回主程序。需要加工几个零件便调用几次子程序，十分有利于增减每次循环加工零件的数目。通过这种方式编制的加工程序也比较简洁明了，便于修改、维护。值得注意的是，由于子程序的各项参数在每次调用中都保持不变，而主轴的坐标时刻在变化，为与主程序相适应，在子程序中必须采用相对编程语句。

4.3.

减少刀具空行程

在BIEJING-FANUC

Power

Mate

O数控车床中，刀具的运动是依靠步进电动机来带动的，尽管在程序命令中有快速点定位命令G00，但与普通车床的进给方式相比，依然显得效率不高。因此，要想提高机床效率，必须提高刀具的运行效率。刀具的空行程是指刀具接近工件和切削完毕后退回参考点所运行的距离。只要减少刀具空行程，就可以提高刀具的运行效率。（对于点位控制的数控车床，只要求定位精度较高，定位过程可尽可能快，而刀具相对工件的运动路线是无关紧要的。）在机床调整方面，要将刀具的初始位置安排在尽可能靠近棒料的地方。在程序方面，要根据零件的结构，使用尽可能少的刀具加工零件使刀具在安装时彼此尽可能分散，在很接近棒料时彼此就不会发生干涉；另一方面，由于刀具实际的初始位置已经与原来发生了变化，必须在程序中对刀具的参考点位置进行修改，使之与实际情况相符，与此同时再配合快速点定位命令，就可以将刀具的空行程控制在最小范围内从而提高机床加工效率。

4.4.

优化参数，平衡刀具负荷，减少刀具磨损

由于零件结构的千变万化，有可能导致刀具切削负荷的不平衡。而由于自身几何形状的差异导致不同刀具在刚度、强度方面存在较大差异，例如：正外圆刀与切断刀之间，正外圆刀与反外圆刀之间。如果在编程时不考虑这些差异。用强度、刚度弱的刀具承受较大的切削载荷，就会导致刀具的非正常磨损甚至损坏，而零件的加工质量达不到要求。因此编程时必须分析零件结构，用强度、刚度较高的刀具承受较大的切削载