数控机床实训教程- 课件ch03 操作与编程篇

数控机床实训教程第一篇---基础篇第二篇---操作与编程篇第三章---能力与提升篇第一章

数控机床概论第二章

数控机床的加工工艺及刀具系统第三章

数控车床的操作与编程v第四章

数控铣床（加工中心）的操作与编程第五章

数控机床的保养与维护第六章

数控职业技能鉴定目录CONTENTS操作与编程篇第三章

数控车床的操作与编程第一节

FANUC0i系统有关功能第二节

FANUC0i系统操作面板简介第三节

FANUC0i系统数控车床编程基本指令第四节

FANUC0i系统数控车床加工实例第五节

SIEMENS--802D系统数控车床功能简介第六节

SIEMENS--802D系统数控车床的操作第七节

SIEMENS--802D系统数控车床编程基本指令第八节

SIEMENS--802D系统数控车床加工实例3、F,T,S功能1、准备功能G指令1.1FANUC0i系统功能表3.1列出了FAUNC0i

T数控车床系统常用的准备功能。2、辅助功能M指令表3.2列出了FAUNC0i-T数控车床系统常用的辅助功能M指令及功能。（1）F功能

功能：指定进给速度（2）T功能T功能即刀具功能，用来定义刀具和换刀，在FANUCOi系统中采用T2+2的形式。（3）S功能

功能：主轴功能，指定主轴转速或速度。2、加工程序的格式1、加工程序的选择1.2FANUC0i程序结构在数控机床上加工零件，首先要编制程序，然后用该程序控制数控机床。一个完整的加工程序由程序号和若干个程序段组成。一个程序段由若干个程序号和若干个字组成，一个字由地址符和数字组成。在数控系统中加工程序可分为主程序和子程序。

所有的加工程序都有加工程序号、程序段、程序结束符等几部分组成。FANUCOi系统数控车床操作面板因为系统版本不同，各个面板样式有所差异，但各键功能基本相同，下面以FANUC0i—Mate（南京第二机床厂）系统操作面板为例，介绍各键功能。FANUC0i

Mate

系统操作面板如图3.1所示，操作面板上各键的名称及功能介绍见表3.3。2.1FANUC0i-Mate系统操作面板及各键功能2.2FANUC0i数控系统基本操作方法简介具体操作步骤如下：①将方式选择开关置于返回参考点（REF）的方式。②将机床的快速移动倍率适当调低。③按下+X按键，直至系统的机床坐标X显示为零。④按下+乙按键，直至系统的机床坐标乙显示为零。

2、MDI（手动数据输入）程序运行1、手动返回参考点（REF）①置手动操作面板上的方式开关于MDI运行方式。②按下数控面板上的“PROG”功能键。③在输入缓冲区输入一段程序指令，并以分号（EOB）结束，然后按INSERT（插入）键，程序内容即被加到番号为O0000的程序中。④程序输入完成后，按“循环启动”键即可实施MDI运行方式。（1）程序的检索①将手动操作面板上的工作方式开关置编辑（EDIT）或自动挡，按数控面板上的程序（PROG）键显示程序界面。②在自动运行方式的程序屏幕下，按“目录（DIR）”软键，即可列出当前存储器内已存的所有程序。③若要浏览某一番号程序（如O0001）的内容，可先键入该程序番号如“O0001”后，再按向下的光标键即可。若如此操作产生“071”番号的报警，则表示该程序番号为空，还没有被使用。3、程序输入及调试

（2）程序整理执行程序检索操作的①②步骤，在确保某一程序如“O0002”已不再需要保留的情况下，先键入该程序番号“O0002”后，再按删除（DELETE）键即可。2.2FANUC0i数控系统基本操作方法简介（3）程序输入与修改①建立一个新程序步骤。②调入已有的程序。③程序的编辑与修改。3、程序输入及调试（4）程序的模拟及空运行调试模拟操作方法：将光标移至主程序开始处，或在编辑方式下按复位（RESET）键使光标复位

到程序头部，再把功能旋钮旋至“自动（MEM或AUTO）”挡，调整机床显示界面至模拟界面（CUSTOME

GRAPH）。按下手动操作面板上的“DRYRUN（空运行）”开关至灯亮后，把机床锁住按钮按下，再按“CYCLESTART（循环启动）”按钮，机床即开始以快进速度执行程序，然后在模拟界面就可以看到程序运行时刀具的轨迹，空运行时将无视程序中的进给速度而以快进的速度移动，并可通过“快速倍率”旋钮来调整。2.2FANUC0i数控系统基本操作方法简介

当程序编制好后就可以进行对刀然后运行加工工件。对刀是数控加工一个非常重要的环节，它直接关系到加工零件的精度。FANUC系统对刀的步骤如下：4、程序的执行2.2FANUC0i数控系统基本操作方法简介1、快速点定位（G00）指令形式：G00

X（U）_Z（W）_；2、直线插补（G01）指令形式：G01X（U）_Z（W）_F_；3、圆弧插补（G02，G03）指令形式：4、切螺纹指令

①FANUC系统用G32指令，可以切削相等导程的直螺纹、锥螺纹和端面螺纹。用下列指令按F代码后续的数值指定的螺距，进行公制螺纹切削。F是长轴方向的导程（0.001-500.000mm）。

②用下列指令按I代码后续的数值指定的牙数，进行英制螺纹切削。I是长轴方向的每英寸牙数（0.060~254000.000牙/英寸）。3.1代码解释3.2FANUC系统单一型固定循环（G90，G92，G94）1、外圆、内圆车削循环（G90）①圆柱切削循环指令：②圆锥切削循环指令：2、螺纹切削循环（G92切螺纹可以不需退刀槽）①直螺纹切削循环指令：②圆锥螺纹切削循环指令：3、端面车削循环（G94）①端面切削循环指令：3.2FANUC系统单一型固定循环（G90，G92，G94）②锥度端面切削循环指令：1、外圆粗车削循环（G71）格式：2、端面粗车循环（G72）格式：3.3FANUC系统复合型车削固定循环（G70~G75）5.端面深孔加工循环（G74）

按照下面程序指令，进行如图3.38所示的动作。在此循环中，可以处理外形切削的断屑，另外，如果省略X（U），P，只是乙轴动作，则为深孔钻循环。

3.3FANUC系统复合型车削固定循环（G70~G75）6.外圆、内圆切槽循环（G75）按照G75端面深加工循环程序指令，进行如图3.39所示的切削动作。相当于在G74指令中，把X和乙相调换，由这个循环可以进行端面的断屑处理，并且可以实现X轴向切槽或X向排屑钻孔（省略Z、W、Q）。

3.3FANUC系统复合型车削固定循环（G70~G75）7.复合型固定循环（G70~G75）的注意事项①在指定复合型固定循环的程序段中，P，Q，X，Z，U，W，R等必要的参数，在每个程序段中必须正确指令。②在G71，G72，G73指令的程序段中，如果有P指令了顺序号，那么对应此顺序号的程序段必须指令01组G代码的G00或G01，否则P/S报警（No65）。③在MDI方式中，不能执行G70，G71，G72，G73指令。如果指令了，则P/S报警（No67）。G74，G75可以执行。④在指令G70，G71，G72，G73的程序段以及这些程序段中的P和Q顺序号之间的程序段中，不能指令M98，M99。⑤在G70，G71，G72，G73程序段中，用P和Q指令顺序号的程序段范围内，不能有下面指令：除G04（暂停）外的一次性代码；G00，G01，G02，G03以外的01组代码；06组G代码；M98，M99。在执行复合固定循环（G70~G75）中，可以使动作停止。

3.3FANUC系统复合型车削固定循环（G70~G75）3.4刀尖半径补偿（G41，G42，G40）①G41--刀具半径左补偿；②G42--刀具半径右补偿；③G40--取消刀具半径补偿。1.刀具半径补偿的建立或取消指令：2.刀具半径补偿的方向操作者沿着刀具路径前进方向看刀具偏在零件左侧进给为左补偿，刀具偏在零件右侧进给为右补偿。因为数控车床有前置与后置刀架的区分，所以前置刀架和我们看到的方向正好相反。3.4刀尖半径补偿（G41，G42，G40）工件的形状与刀尖半径的大小有直接的关系，必须将刀尖圆弧半径R输入到存储器中。3.刀具半径补偿在机床中的建立（1）刀尖半径车刀的形状有很多，它决定刀尖圆弧所处的位置，因此也要把代表车刀形状和位置的参数输入到存储器中。将车刀的形状和位置参数称为刀尖方位T。车刀的形状与位置共有9种，如图3.44所示。（2）车刀的形状与位置参数与每个刀具补偿号相对应的有一组x和乙的刀具位置补偿值、刀尖圆弧半径R以及刀尖方位T值，程序中用到刀尖圆弧半径补偿时，就要输入相应的刀尖半径与刀具位置数。

（3）参数输入3.5数控车床宏程序—FANUC系统宏程序简介1、宏程序定义

利用数控系统提供的变量、数学运算功能、逻辑判断、条件转移等功能编写的加工程序。2、宏程序中的变量一个普通的零件加工程序指定G码并直接用数字值表示移动的距离，例如G100X100.0。而利用用户宏，既可以直接使用数字值也可以使用变量号。当使用变量号时，变量值既可以由程序改变，也可以用MDI面板改变。（1）变量的表示

计算机允许使用变量名，宏程序不可以。变量用变量符号（#）和后面的变量号指

定，例如#1。表达式可用于指定变量号，表达式必须封闭在方括号里，例如#［#1+#2-12］。3.5数控车床宏程序—FANUC系统宏程序简介2、宏程序中的变量（2）变量的类型

根据变量号将变量分为四类，见表3.6。

（3）变量值的范围

局部变量和公共变量可以有O值或-10*7-10

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中的一个，或102°~10²7中的一个，如果计算结果超出有效范围则发出P/S报警。

（4）变量的引用

将跟随在一个地址后的数值用一个变量来代替，即引入了变量。为了在程序中使用变量，指定后面跟变量号的地址。当用表达式指定一个变量时，须用方括号括起来。引用的变量值根据地址的最小输入增量自动舍入。改变引用的变量值的符号，要把

“_刀

号放在（#）前面。当引用未定义的变量时，变量及地址字都被忽略。3.5数控车床宏程序—FANUC系统宏程序简介2、宏程序中的变量（5）变量的算术与逻辑运算

表3.7中列出的运算可以在变量中执行，运算符右边的表达式可包含常量和（或）由函数或运算符组成的变量。表达式中的变量#J和#K可以用常数赋值左边的变量，也可以用表达式赋值。3.5数控车床宏程序—FANUC系统宏程序简介3.转移与循环语句在程序中，使用某些语句可以改变控制的流向，有3种转移和循环操作可供使用。（1）无条件转移指令

其编程格式为：（2）条件转移指令①IF［条件表达式］GOTOn

如果指定的条件表达式满足时，转移到标有顺序号n的程序段；如果指定的条件表达式不满足，执行下个程序段，执行顺序如图3.47所示。3.5数控车床宏程序—FANUC系统宏程序简介3.转移与循环语句（2）条件转移指令②IF［条件表达式］THEN

如果条件表达式满足，执行预先决定的宏程序语句，只执行一个宏程序语句，如图3.48所示（3）循环语句

其编程格式为：一般应采用仿形加工，即半精车、精车各一次。

3.5数控车床宏程序FANUC系统宏程序简介4.用户宏程序应用实例（1）参数编程

参数编程用于系列零件的加工，此系列零件形状相同，但有部分尺寸不同。如果将这（2）方程曲线的车削加工在实际车削加工中，有时会遇到工件轮廓是某种方程曲线的情况，此时可采用宏程序完成方程曲线的加工。

些不同的尺寸用宏变量（参数）形式给出，由程序自动对相关节点坐标进行计算，则可用同一程序完成一个系列零件的加工。对棒料、外圆切削，应采用类似G71的走刀路线；对盘料，应采用类似G72的走刀路线。对内孔加工，选用类似G72的走刀路线较好，此时镗刀杆可粗一些，易保证加工质量。

①方程曲线车削加工的走刀路线精加工粗加工用极坐标方程比较方便。

采用G71/G72走刀方式时，用直角坐标方程比较方便

②椭圆轮廓的加工精加工粗加工4.1外圆类零件加工·实例3-14：需加工的工件如图3.53所示，材料为φ30×1000的铝棒，数量为100件。4.2内孔类零件加工·实例3-15：编程加工图3.54所示套类零件，毛坯为外径φ100，棒料，材料为45钢。5.1SIEMENS-802D系统数控车床功能简介1.准备功能G指令SIEMENS-802D系统G指令介绍见表3.10。2.辅助功能M指令辅助功能M指令介绍见表3.11。3.F,T,S指令①F功能：指定进给速度；②T功能：T指令具有刀具功能，用来定义刀具和换刀，在SIEMENS-802D系统

中采用T刀具号+刀补号的形式来进行选刀和换刀；③S功能：主轴功能，指定主轴转速或速度。注：F

功能、T功能、S功能均为模态指令。1、SIMENS--802D操作面板上各键及功能见表3.12。6.1SIEMENS-802D系统数控车床功能简介2、SIMENS-802D控制面板上各键功能见表3.13。6.1SIEMENS-802D系统数控车床功能简介6.2SIEMENS-802D系统数控车床基本操作具体操作步骤如下：①将方式选择开关置于返回参考点（REF）的方式。②将机床的快速移动倍率适当调低（在60%左右）

。

③按下+X按键，直至系统位置界面下空白的圆圈变成零点的标识。

④按下+乙按键，直至系统位置界面下空白的圆圈变成零点的标识。2、MDI（手动数据输入）程序运行1、手动返回参考点（REF）①按下机床操作面板上MDA按钮，在位置界面下会出现MDA缓冲区。②在缓冲区里输入要运行的指令。③按循环启动（CYCLE

START）键，运行指令。

（1）程序的检索程序检索用于查询浏览当前系统存储器内都存有哪些程序。802D系统检索一个程序只需按程序管理（PROGRAMMANAGE）键，机床显示界面便切换至程序管理方式下。此界面显示了机床内存所存储的程序信息，若需要看一个程序的内容可把光标移至该程序处，然后按显示器右边的“打开”软键，即能看到程序的内容；若要删除一些用不到的程序可把光标移至该程序处，然后按“删除”软键，系统会出现一对话框，选择删除该程序即可，如果选择删除全部则内存里的程序则程序会被全部删除。

（2）程序建立3、程序输入及调试6.2SIEMENS-802D系统数控车床基本操作当需要在机床内存里建立一个新程序，可选择程序管理界面，然后按“新程序”软键，系统会出现对话框，要求输入新程序的名字，输入程序名后按“确认”软件，即可建立该程序。

（3）程序的编辑与修改建立新程序后系统会处于程序编辑的方式下，我们可通过编辑键盘来输入我们想要输入的指令，一行输完后可用“ENTER”键换行，输入错误可用“BACKSPACE”或“DELETE”键删除错误的信息；如果想整行或多行删除、复制程序内容，可以先用“标记程序段”软键对想要操作的内容进行选择，然后再进行删除、复制的操作，程序内容可在两个程序之间进行复制。

（4）程序的模拟及空运行调试3、程序输入及调试6.2SIEMENS-802D系统数控车床基本操作程序模拟操作方法：在自动操作方式下，切换机床界面至“位置”界面，然后按显示器下方的“程序控制”软键，再选择显示器左上方的“空运行”软件，切换机床界面至程序管理；然后按显示器右下方的“模拟”软键，系统会出现模拟的界面通过“缩放+”“缩放”两个软键，调整该界面的坐标系；再按“CYCLESTART（循环启动）”按钮，机床即开始以快进速度执行程序，在模拟界面就可以看到程序运行时刀具的轨迹，空运行时将无视程序中的进给速度而以快进的速度移动，并可通过“快速倍率”旋钮来调整。（1）SIMENS系统对刀的步骤①Z轴：平端面—一测量刀具—手动测量检查两个地方{T后的刀具号、示意图}—设置长度2。②x轴：车外圆—退刀（只退乙轴）—测量外圆直径—检查两个地方—输入直径值—存储位置一设置长度1。

（2）程序执行4、程序的执行6.2SIEMENS-802D系统数控车床基本操作执行程序的步骤和FANUC系统一样。G71和G70是两个互相取代的模态功能，机床出厂时一般设定为G71状态，机床的各项参数均以米制单位设定。1.用圆弧终点坐标和半径尺寸进行插补：G02/G03X_Z_CR=_F2.用圆弧终点坐标和圆弧张角进行插补：G02/G03X_Z_AR=_F3.用圆心坐标和圆弧张角进行插补：G02/G03I_K_AR=_F4.用圆弧终点坐标和圆心坐标进行插补：G02/G03X_Z_I_K_F5.用圆弧终点坐标和中间点坐标进行插补：G02/G03X_Z_IX_KZ_F7.1米制和英寸制输入指令G71/G707.2圆弧插补指令G02/031.毛坯切削循环CYCLE95①毛坯切削循环CYCLE95的编程格式如下：7.3SIEMENS系统常用循环指令②功能：使用粗车削循环，可以通过近轴的毛坯切削在空白处进行轮廓切削，该轮廓已编程在子程序中。轮廓可以包括凹凸切削成分。使用纵向和表面加工可以进行外部和内部轮廓的加工。工艺可以随意选择（粗加工，精加工，综合加工）。粗加工轮廓时，已编程了的，从最大编程的进给深度处进行近轴切削且到达轮廓的交点后清除平行于轮廓的毛刺；一直进行粗加工的直到编程的精加工余量。③操作顺序：循环开始前所到达的位置：起始位置可以是任意位置，但须保证从该位置回轮廓起始点时不发生刀具碰撞。循环形成以下动作顺序：循环起始点在内部被计算出并使用G0在两个坐标轴方向同时回该起始点。2.螺纹切削循环CYCLE97①螺纹切削循环CYCLE97编程格式如下：②功能：使用螺纹切削循环可以获得在纵向和表面加工中具有恒螺距的圆形和锥形的内外螺纹。螺纹可以是单头螺纹和多头螺纹。多螺纹加工时，每个螺纹依次加工。自动执行进给。可以在每次恒进给量切削或恒定切削截面积进给中选择。右手或左手螺纹是由主轴的旋转方向决定的，该方向必须在循环执行前编好程。攻螺纹时，在进给程序块中进给和主轴修调都不起作用。③操作顺序：循环启动前到达的位置：位置任意，但必须保证刀尖可以没有碰撞地回到所编程的螺纹起始点+导入空刀量。7.3SIEMENS系统常用循环指令3.切槽循环C