数控加工中心铣削知识

FANUC系统的编程与操作

掌握FANUC系统的钻、扩、铰、镗等孔类、平面铣削、含直线插补、圆弧插补二维轮廓等加工程序的编制。能在FANUC系统的数控铣与加工中心上加工平面、型腔、曲面、孔系、槽类等工件；熟练掌握程序输入与编辑、对刀、程序调试与运行、刀具管理等操作功能。第四章FANUC系统的编程与操作目录第一节FANUC系统加工中心的基本指令简介一、FANUC数控系统介绍二、FANUC系统加工中心的准备功能三、FANUC系统加工中心的辅助功能第二节孔加工的固定循环功能一、孔的固定循环功能概述二、固定循环三、孔的固定循环取消（G80）四、使用孔的固定循环信息的注意事项五、固定循环中重复次数的使用方法第三节子程序与螺旋线类加工指令简介第四章FANUC系统的编程与操作目录一、子程序二、螺旋线加工第四节FANUC系统加工中心的操作一、操作面板简介二、加工中心的基本操作三、程序编辑四、自动运行方式五、手动数据输入（MDI）操作六、其他功能第五节典型零件的工艺分析与编程一、平面加工第四章FANUC系统的编程与操作目录二、型腔加工三、轮廓加工四、孔系加工五、槽的加工六、其他零件的加工复习思考题第四章FANUC系统的编程与操作第一节FANUC系统加工中心的基本指令简介一、FANUC数控系统介绍1.FS0系列2.FS10/11/12系列3.FS15系列4.FS16/FS18系列5.FS21/FS210系列二、FANUC系统加工中心的准备功能1.FANUC系统加工中心的准备功能（表4-1）概述表4-1FANUC数控系统的准备功能表第一节FANUC系统加工中心的基本指令简介表4-1FANUC数控系统的准备功能表（续）第一节FANUC系统加工中心的基本指令简介表4-1FANUC数控系统的准备功能表（续）第一节FANUC系统加工中心的基本指令简介表4-1FANUC数控系统的准备功能表（续）第一节FANUC系统加工中心的基本指令简介表4-1FANUC数控系统的准备功能表（续）第一节FANUC系统加工中心的基本指令简介表4-1FANUC数控系统的准备功能表（续）第一节FANUC系统加工中心的基本指令简介（2）直线插补（G01）书写格式：G01X___Y___Z___C/R___F___E___S___B___M___；（3）英／米制转换（G20／G21）书写格式：G20/G21（4）存储行程极限2.FANUC系统加工中心的基本指令简介（1）快速点定位（G00）G00X___Y___Z___S___B___M___；经常使用的格式：G00X___Y___Z___；1）限制区用参数设定

G22；

G23；第一节FANUC系统加工中心的基本指令简介2）限制区不用参数设定G22X___Y___Z___I___J___K___；（5）圆弧插补（G02、G03）YZ平面圆弧为G19G02/G03Y___Z___1）书写格式：XY平面圆弧为G17G02/G03X___Y___ZX平面圆弧为G18G02/G03X___Z___第一节FANUC系统加工中心的基本指令简介2）圆心编程。表4-2圆心编程指令及其说明第一节FANUC系统加工中心的基本指令简介3）半径编程。用R指定圆弧插补时，圆心可能有两个位置，这两个位置由R后面值的符号区分，圆弧所含弧度不大于π时，R为正值；大于π时，R为负值。若编程对象为以C为圆心的圆弧时：

G17G02X___Y___R+R1；若编程对象为以D为圆心的圆弧时：

G17G02X___Y___R-R2；其中R1、R2为半径值。图4-5圆心编程图4-6半径编程第一节FANUC系统加工中心的基本指令简介4）整圆的编程。绝对值编程：G90G02I-20.0；增量值编程：G91G02I-20.0；（6）任意角度倒棱角C、倒圆弧R

直线插补（G01）及圆弧插补（G02、G03）程序段最后附加C则自动插入倒棱，附加R则自动插入倒圆。图4-9自动倒棱角图4-10自动倒圆弧角第一节FANUC系统加工中心的基本指令简介图4-11出现报警的情况三、FANUC系统加工中心的辅助功能1.FANUC系统加工中心的辅助功能（表4-3）概述第一节FANUC系统加工中心的基本指令简介表4-3FANUC数控系统的辅助功能——M代码及其功能第一节FANUC系统加工中心的基本指令简介2.主要辅助功能简介图4-12主轴正、反转a）主轴正转b）主轴反转（6）M05主轴停止。（7）M06换刀。（8）M08切削液开。（9）M09切削液关。（10）M30程序结束并返回。（1）M00程序暂停。（2）M01程序选择停止。（3）M02程序结束。（4）M03主轴正转。（5）M04主轴反转。第二节孔加工的固定循环功能一、孔的固定循环功能概述1.孔加工指令表4-4孔加工指令第二节孔加工的固定循环功能2.固定循环动作的组成表4-5固定循环动作说明图4-13固定循环动作的组成第二节孔加工的固定循环功能3.固定循环的代码组成（1）数据格式代码G90／G91。（2）返回点代码G98（返回初始点）/G99（返回R点）。（3）孔加工方式代码G73～G89。4.固定循环指令组的书写格式（表4-6）表4-6固定循环指令组的书写格式第一节FANUC系统加工中心的基本指令简介表4-6固定循环指令组的书写格式（续）第二节孔加工的固定循环功能二、固定循环1.高速深孔往复排屑钻G73X___Y___Z___R___Q___F___；2.攻左旋螺纹G74X___Y___Z___R___F___P___；图4-14G73循环图4-15G74循环第二节孔加工的固定循环功能3.精镗G76X___Y___Z___R___Q___P___F___；图4-16G76循环4.钻（G81）G81X___Y___Z___R___F___；图4-17G81循环第二节孔加工的固定循环功能5.钻孔（G82）G82X___Y___Z___R___P___F___；图4-18G82循环6.深孔排屑钻（G83）G83X___Y___Z___Q___R___F___；图4-19G83循环第二节孔加工的固定循环功能7.攻右旋螺纹G84X___Y___Z___R___F___P___；图4-20G84循环8.镗削（G85）G85X___Y___Z___R___F___；图4-21G85循环第二节孔加工的固定循环功能9.镗削G88X___Y___Z___R___P___F___；图4-22G88循环10.镗削（G86）G86X___Y___Z___R___F___；图4-23G86循环第二节孔加工的固定循环功能11.背镗（G87）

图4-24G87循环12.镗削（G89）图4-25G89循环第二节孔加工的固定循环功能三、孔的固定循环取消（G80）

取消固定循环（G73、G74、G76、G81～G89），以后执行其他指令，R点、Z点也取消（即增量指令R=0、Z=0），其他孔加工信息也全部取消。四、使用孔的固定循环信息的注意事项1）在固定循环指定前，必须用辅助机能（M码）使主轴旋转。

2）如果程序段包含X、Y、Z、R等信息，固定循环钻孔。如果程序段不包含X、Y、Z、R等信息，不执行钻孔。但是当指定G04X；不钻孔。

3）在钻孔的程序段，指定钻孔信息Q、P，即在X、Y、Z、R等信息的程序段中指定它。如果在不执行钻孔的程序段中指定这些信息，不保存为模态信息。

4）当主轴旋转控制使用在固定循环（G74、G84、G86）时，必须在每个钻孔动作间插入一个暂停指令（G04）使时间延长。此时，不用K指定重复次数，如图426所示。第二节孔加工的固定循环功能图4-26G04在孔的固定循环中的应用5）如前述，固定循环也可用G00～G03（01组G代码）取消。

6）固定循环指令和辅助功能在同一程序段中，在定位前执行M功能。

7）在固定循环模式中刀具半径补偿无效。

8）在固定循环模式指定刀具长度补偿（G43、G44、G49）时，当刀具位于R点时（动作2）生效。第二节孔加工的固定循环功能9）操作注意事项①在单步进给模式执行固定循环时，在图413的动作1、2、6结束时停止。所以钻1个孔必须起动3次。在动作1及2结束时，进给暂停灯会亮。在动作6结束后有重复次数时，进给暂停，如果没有重复次数，进给停止。②在固定循环G74、G84的动作3至5之间使用进给暂停时，进给暂停灯立刻会亮，继续运行到动作6后停止。如果在动作6时再度使用进给暂停，会立刻停止。③在固定循环G74、G84的动作中，进给倍率调整假设为100％。图4-27重复次数的使用五、固定循环中重复次数的使用方法第三节子程序与螺旋线类加工指令简介一、子程序1.概述图4-28子程序调用第三节子程序与螺旋线类加工指令简介2.子程序的嵌套3.子程序调用图4-29子程序嵌套方式图4-30子程序重复调用二、螺旋线加工格式：G17X___Y___Z___第三节子程序与螺旋线类加工指令简介2.等导程螺纹切削（G33）G33LP___F___Q___；G17X___Y___Z___G17X___Y___Z___图4-32长度方向导程示意图图4-33螺纹切削实例第三节子程序与螺旋线类加工指令简介N20G90X100.0Y0S45.0M03；N21Z200.0；N22G33Z120.0F5.0；N23M19；N24G00X105.0；N25Z200.0M00；N26X100.0M03S45.0；N27G04X2.0；N28G33Z120.0F5.0；……第四节FANUC系统加工中心的操作一、操作面板简介1.机床操作面板图4-34FANUC0i（铣床）操作面板（1）电源1）NC电源接通（绿色按钮）。2）NC断电按钮（红色按钮）。第四节FANUC系统加工中心的操作（2）方式选择键（3）程序运行控制开关（4）机床主轴手动控制开关（5）手动移动机床各轴按钮（6）增量（点动）进给选择按钮（7）进给（F）倍率选择旋钮（8）主轴倍率选择旋钮（9）手脉（手摇脉冲发生器）（10）单步执行开关（11）程序段跳读自动方式（12）程序选择停止（13）机床空运行（14）手动示教。（15）冷却液开关（16）在刀库中选刀（17）程序编辑锁定开关置于“

”位置（18）程序重启动（19）机床锁定开关（20）M00程序停止（21）紧急停止旋钮。2.FANUC0i数控系统操作（1）按键介绍（2）编辑键（3）页面切换键（4）翻页按钮（PAGE）（5）光标移动（CURSOR）（6）输入键第四节FANUC系统加工中心的操作图4-35FANUC0i（铣床）编程面板二、加工中心的基本操作1.手动返回机床参考点第四节FANUC系统加工中心的操作第四节FANUC系统加工中心的操作2.手动操作（1）开始操作的流程第四节FANUC系统加工中心的操作（2）手动移动机床轴的方法有三种1）快速移动，这种方法用于较长距离的工作台移动。

2）增量移动，这种方法用于微量调整，如用在对基准操作中。3.刀具数据的设定与补偿4.工件坐标系的设定

（1）X、Y轴坐标值的测量。（3）手动顺序图4-38找X轴坐标第四节FANUC系统加工中心的操作图4-39找Y轴坐标第四节FANUC系统加工中心的操作（3）工件坐标系的输入（4）输入零件原点参数（2）测量Z轴坐标图4-40Z轴坐标的测量第四节FANUC系统加工中心的操作三、程序编辑1.选择一个程序（以选择O7为例）（1）按程序号搜索（2）选择模式AUTO位置（3）删除一个程序（4）删除全部程序（5）搜索一个指定的代码（6）编辑数控程序（删除、插入、替换操作）2.程序的输入（1）通过操作面板手工输入数控程序（2）从计算机输入一个程序第四节FANUC系统加工中心的操作四、自动运行方式1.试运行程序2.单步运行3.启动程序加工零件4.自动运行的停止5.自动运行的再启动五、手动数据输入（MDI）操作六、其他功能1.图形模拟加工2.工作参数的设定3.位置显示4.镜像功能5.零件坐标系（绝对坐标系）位置（图444）第五节典型零件的工艺分析与编程一、平面加工

如图4-45所示的某模板，其材料为45钢，表面基本平整。需要做上表面的平面加工，加工表面有一定的精度和表面粗糙度要求。图4-45模板平面的数控加工例1

平面加工（1）零件图分析（2）工艺分析

该模板的平面加工选用可转位硬质合金面铣刀，刀具直径为120mm，刀具镶有8片八角形刀片，使用该刀具可以获得较高的切削效率和表面加工质量。为方便加工，确定该工件的下刀点在工件右下角，用铣刀试切上表面，碰到后向X轴正方向移动，移出工件区域，从该位置开始加工。第五节典型零件的工艺分析与编程O0005N0010S800M03；N0015G43G00Z0H01；N0020G91G01Z-0.05F500；N0030X-1300.0；N0040Y100.0；N0050X1300.0；N0060Y100.0；N0070X-1300.0；N0080Y100.0；N0090X1300.0；（3）编写加工程序N0100Y100.0；N0110X-1300.0；N0120Y100.0；N0130X1300.0；N0140Y100.0；N0150X-1300.0；N0160Y100.0；N0170X1300.0；N0180G49G00Z100.0；N0190M05；N0200M30；

模板平面的平面度误差可用百分表检测，具体方法为：平面加工完成后，用百分表移动检测被测平面的两条对角线，百分表的最大与最小读数之差即为平面度误差，应小于0.2mm。（4）零件检查第五节典型零件的工艺分析与编程二、型腔加工例3

型腔的加工（1）零件图分析

图4-49a为某内轮廓型腔零件图，要求对该型腔进行粗、精加工。图4-49内轮廓型腔的数控加工第五节典型零件的工艺分析与编程1）装夹定位：采用机用平口虎钳。

2）加工路线：粗加工分四层切削加工，底面和侧面各留0.5mm的精加工余量，粗加工从中心工艺孔垂直进刀，向周边扩展，如图4-49b所示，所以，应在腔槽中心钻好f20mm工艺孔。

3）加工刀具：粗加工采用20mm的立铣刀，精加工采用10mm的键槽铣刀。（2）工艺分析O0008N10T01M06；N20G54G90；N30G43G00Z40.0S275M03H01；N35G00X0.0Y0.0；N40M08；（3）确定加工坐标原点根据零件图，可设置程序原点为工件的下表面中心。（4）编写加工程序第五节典型零件的工艺分析与编程N50G01Z25.0F20；N60M98P0030；N70Z20.0F20；N80M98P0030；N90Z15.0F20；N100M98P0030；N110Z10.5F20；N120M98P0030；N130G00Z40.0；N135G49Z300.0N137G28Z305.0N140T02M06；N145G43G90G00Z40.0H02N150S500M03；N160M08；N170G01Z10.0F20；N180X-11.0Y1.0F100；N190Y-1.0；第五节典型零件的工艺分析与编程N200X11.0；N210Y1.0；N220X-11.0；N230X-19.0Y9.0；N240Y-9.0；N250X19.0；N260Y9.0；N270X-19.0；N280X-27.0Y17.0；N290Y-17.0；N300X27.0；N310Y17.0；N320X-27.0；N330X-34.0Y25.0；N340G03X-35.0Y24.0I0.0J-1.0；N350G01Y-24.0；N360G03X-34.0Y-25.0I1.0J0.0；N370G01X34.0；第五节典型零件的工艺分析与编程N380G03X35.0Y-24.0I0.0J1.0；N390G01Y24.0；N400G03X34.0Y25.0I-1.0J0.0；N410G01X-35.0；N420G00X-30.0Y10.0；N430G00Z40.0；N435G49Z300.0;N437G28Z305.0;N440M05；N450M30；O0030；N10X-17.5Y7.5F60；N20Y-7.5；N30X17.5；N40Y7.5；N50X-17.5；N60X-29.5Y19.5；N70Y-19.5；N80X29.5；N90Y19.5；N100X-29.5；N110X0Y0；第五节典型零件的工艺分析与编程三、轮廓加工例4

外轮廓加工实例（如图4-50所示）

刀具：T02为f20mm的立铣刀，长度补偿号为H12，半径补偿号为D22。说明：两个f30mm的孔用来装夹工件。

O0070N0010G17G21G49G40G54G90T02；

N0020M06；

N0030M03S800；

N0040G43G00Z5.0H12；

N0050G00X-50.0Y-50.0；

N0060G01Z-20.0F300；

N0070M98P1010；

N0080G01Z-43.0F300；

N0090M98P1010；

N0100G49G00Z300.0；

N0110G28Z300.0；第五节典型零件的工艺分析与编程N0120M30；01010N0010G42G01X-30.0Y0.0F300D22M08；N0020X100.0；N0030G02X300.0Y0.0R100.0；N0040G01X400.0；N0050Y300.0；N0060G03X0.0Y300.0R200.0；N0070G01Y-30.0；N0080G40G01X-50.0Y-50.0；N0090M09；N0100M99；四、孔系加工例8

孔系的加工（图4-54）

材料为40Cr。刀具：T01号为20mm的钻头，长度补偿号为H01；T02号为f17.5mm的钻头，长度补偿号为H02；T03号为第五节典型零件的工艺分析与编程图4-54孔系的加工M20的丝锥，长度补偿号为H03；T04号为f20mm的键槽铣刀，长度补偿号为H04。说明：由于特殊工艺要求，要求3号孔先钻再铣。第五节典型零件的工艺分析与编程编程如下：O0020N0010G17G21G40G49G90G80G54T02；N0020M06；N0030M03S800；N0040G00X20.0Y80.0T03；N0050G43G00Z3.0H02M08；N0060G01Z-24.0F300；N0070G01Z3.0；N0080G00X85.0Y60.0；N0090G01Z-10.0F280；N0100G01Z3.0M09；N0105G49G00Z300.0；N0110G28Z303.0M06；N0120M03S200；N0130G29X20.0Y80.0；N0135G43G00Z30.0H03M08；N0140G01Z-24.0F500；第五节典型零件的工艺分析与编程N0150M05；N0160G04P3000；N0170M04S200；N0180G01Z3.0F500M09T04；N0185G49G00Z300.0；N0190G28Z300.0M06；N0200M03S800；N0210G29X85.0Y60.0；N0215G43G00Z3.0H04M08；N0220G01Z-10.0F300T01；N0230G04X3.5；N0240G00Z3.0M09；N0245G49G00Z300.0；N0250G28Z303.0M06；N0260M03S800；N0270G00X45.0Y40.0；N0280G43G00Z3.0H01M08；N0290G01Z-12.0F300：第五节典型零件的工艺分析与编程N0300G01Z3.0M09；N0305G49G00Z300.0；N0310G28Z300.0M05；N0320M30；零件检查

1）用游标卡尺或20H9的塞规检测两孔的直径fmm。

2）用深度游标卡尺检测孔的深度尺寸10+0.100mm。

3）位置尺寸的检测（以2号孔的检查为例）：①用游标卡尺分别测量2号孔到基准面A和B的尺寸。该尺寸应符合（45±0.01）mm、（40±0.01）mm的要求。②将标准心轴装入2号孔内，用深度游标卡尺或深度千分尺分别测量心轴上素线与基准面A的距离和心轴侧素线至基准面B的距离，就很容易地得到2号孔的位置尺寸。

3号孔的检查与2号孔一样，就不再赘述了。

4）位置度误差的检查：将标准心轴装入2、3号孔内，用百分表测量心轴上素线至基准面A与侧素线至基准面B的距离，在20mm的长度上允差为0.025mm。第五节典型零件的工艺分析与编程五、槽的加工例11方槽加工实例

零件如图4-57所示，刀具T01为f8mm的键槽铣刀，长度补偿号为H01，半径补偿号为D01，每次Z轴方向的切深为2.5mm。程序编写如下：

O0100N0010G54G90G17G21G49G40T01；

N0020M06；

N0030M03S800；

N0040G90G00X-4.5Y-10.0M08；

N0050G43G01Z0H01；

N0060M98P110L4；

N0070G49G90G00Z300.0M05；

N0090X0Y0M09；N0100M30；O0110N0010G91G01Z-2.5F80；第五节典型零件的工艺分析与编程N0020M98P120L4；N0030G00X-76.0M99；O0120N0010G91G00X19.0；N0020G41G01X4.5D01F80；N0030Y75.0；N0050X-9.0；N0060Y-75.0；N0070G40G01X4.5M99；零件检查

1）用游标卡尺或综合样板检测直角槽的宽度9mm及间距尺寸10mm。

2）用游标卡尺或壁厚千分尺，也可以用杠杆百分表检测直角槽与基准面A的平行度误差。

3）槽侧到定位面尺寸10mm