数控机床实训教程- 课件ch04 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

数控铣床(加工中心)

的操作与编程第四章第一节

FANUC0iMate-MC面板及各键功能第二节

FANUC0iMate-MC基本操作第三节

FANUC0iMate-MC编程第四节

SINMERIK

802D数控铣床（加工中心）面板

及各键功能第五节

SINMERIK

802D系统数控数控铣床（加工中心）

基本操作第六节

SIEMENS系统数控铣床（加工中心）编程与操作第七节

数控铣床（加工中心）加工实例FANUC

0i

Mate

MC数控机床操作面板上半部分为数控系统控制面板，下半部分为机床操作面板。

数控系统控制面板由屏幕显示区和手动输入MDI键盘两部分组成。1.1系统控制面板

机床操作面板主要由操作模式开关、主轴倍率调整旋钮、进给速度调节旋钮、各种辅助功能选择开关、手轮、各种指示灯等组成。1、开机

在加工过程中，如果出现异常现象，或者有可能出现机床、刀具和工件的伤害情况，需要一些临时处理方法，使机床停机以保证安全。具体的方法如下：①按下急停开关；②按下RESET

复位开关；③按下循环停止键；④将进给速度的倍率开关旋为零。2.1开机、意外处理与关机基本操作主要有三大方面：开机、移动刀具、对刀。开机操作的过程：外部空压机开关→外部开关→机床电柜开关一控制器面板开关→急停开关-MODE模式切换到自动回零状态→回机械零点→切换到手动状态或点动状态→将工作台回至接近中间位置（偏离机械零点）。2、意外处理2.1开机、意外处理与关机基本操作主要有三大方面：开机、移动刀具、对刀。关机次序大致与开机的动作正好相反，具体操作过程如下：3、关机打扫或清理工作台的铁屑→将工作台回到大致中心位置→按下急停开关→关闭操作面板开关→关电柜开关→关外部电源开关→关空压机开关。无论是开机或关机必须严格按照操作顺序进行，以保证机床的正常使用。1、手动返回参考点2.2手动操作基本操作主要有三大方面：开机、移动刀具、对刀。2、手动连续供给3、点动进给速度选择2.2手动操作基本操作主要有三大方面：开机、移动刀具、对刀。4、增量进给1.选择和启动零件程序2.3自动运行基本操作主要有三大方面：开机、移动刀具、对刀。2.停止、中断零件程序3.MDI运行2.3自动运行基本操作主要有三大方面：开机、移动刀具、对刀。4.停止、中断MDI运行4、编辑程序3、打开目录中的文件2、从外部导入程序2.4创建和编辑程序1、新建程序2.5找正及对刀

要加工零件必须对零件进行合理装夹，这离不开夹具的选用和使用。夹具按照专门化程度可分为专用夹具（为生产某些零件、某一类零件专门加工生产制造的夹具）和通用夹具（比较常见的有卡盘、压板、平口钳、方箱等）。夹紧合理还应该对工件进行找正。找平工作，目的就是为了在最小的毛坯上加工出合格的零件，找正常用到磁性表座和百分表或千分表，也有用杠杆表（用时主轴应定位）。

2、对刀目的1、装夹找正对刀的主要目的有两个：建立工件坐标系和确定加工刀具与基准刀的刀补。3、对刀方法（1）试切法（2）塞尺法（3）测量法（使用碰数棒，也称寻边器）（4）先进对刀方法2.5找正及对刀

通过对刀将程序所指定位置的机械坐标值数据输入到G54等坐标系后，就建立了工件坐标系，有些系统必须要将机床回机械零点，确认后方可建立。

4.建立工件坐标系和刀具补偿值5.对刀实例1）长方体工件装夹与对刀2）圆柱体工件的装夹与对刀

3.1FANUC0iMate-MC功能代码简介准备功能（G代码）01辅助功能（M代码、B代码）02刀具功能T代码03主轴速度功能S代码04进给功能F代码05程序结构06FANUC0iMate-MC功能代码主要分为以下：

3.2FANUC0iMate-MC编程指令用法一般可编程功能分为两类：一类用来实现刀具轨迹控制即各进给轴的运动，这一类功能被称为准备功能，以字母G以及两位数字组成，也被称为G代码；另一类功能被称为辅助功能，用来完成程序的执行控制、主轴控制、刀具控制、辅助设备控制等功能。

1、可编程功能2、插补功能（1）快速定位（G00）

格式：G00

IP_；

（2）直线插补（G01）

格式：G01

IP-F-；

（3）圆弧插补（G17/G18/G19）3、坐标系（1）机床坐标系（G53）

格式：（G90）G53

（2）工件坐标系（G54~G59）（3）局部坐标系（G52）3.2FANUC0iMate-MC编程指令用法机床坐标系、工件坐标系和局部坐标系关系如图4.24。3.2FANUC0iMate-MC编程指令用法4、坐标值与尺寸（1）绝对值编程（G90）和增量值编程（G91）

格式：绝对值指令

G90IP_

增量值指令G91IP_

（2）极坐标指令（G15/G16）3.2FANUC0iMate-MC编程指令用法5、刀具补偿功能

（1）刀具长度补偿（G43/G44/G49）

格式：刀具长度补偿指令格式为G43（G44）H_

（2）刀具半径补偿（G41/G42/G40）①径补偿过程：刀补的建立、刀补执行、刀补的取消，如图4.29所示。3.2FANUC0iMate-MC编程指令用法5、刀具补偿功能

（2）刀具半径补偿（G41/G42/G40）②刀具半径补偿办法及指令：G41、G42、G40。从垂直于所选平面的第三坐标轴的

负方向、顺着刀具前进方向看：③刀具半径补偿指令格式：3.2FANUC0iMate-MC编程指令用法5、刀具补偿功能

（2）刀具半径补偿（G41/G42/G40）④使用刀具半径补偿的注意事项。建立和取消刀补必须与G00或G01指令同时使用，且在补偿平面内移动距离应大于刀具半径补偿值。建立和取消刀补起始点和终止点最好与补偿方向在同一侧，以防止产生过切现象。建立刀具半径补偿后，不能出现连续两个程序段无选择平面的移动指令，否则刀具轨迹交点坐标产生过切。一般情况下刀具半径补偿量为正值。3.2FANUC0iMate-MC编程指令用法1、主程序和子程序

加工程序分为主程序和子程序。NC执行主程序的指令,但当执行到一条子程序调用指令时，NC转向执行子程序，在子程序中执行到返回指令时，再回到主程序。

当一个主程序调用一个子程序时，该子程序可以调用另一个子程序，这样的情况，我们称之为子程序的两重嵌套。一般机床可以允许最多达四重的子程序嵌套。在调用子程序指令中，可以指令重复执行所调用的子程序，可以指令重复最多达999次。

在程序的开始，应该有一个由地址O指定的子程序号。在程序的结尾，有返回主程序指令M99。

当子程序结束时，如果用P来指定一个顺序号，则控制不返回到调用子程序的程序段后的那个程序段，而是转向执行具有地址P指定的顺序号的那个程序段。3.3FANUC

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Mate-MC子程序简介1、孔加工循环（G73/G74/G76/G80~G89）孔加工循环功能由6个顺序动作组成：3.4FANUC

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Mate-MC固定循环2、G73（高速排屑钻孔循环）指令格式：G73X_Y_Z_R_Q_F_K

；3.4FANUC

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Mate-MC固定循环3、G74（左旋攻丝循环）指令格式：G74X_Y_Z_R_P_F_K；4、G76（精镗循环）指令格式：G76

X_Y_Z_R_Q_P_F_K_；3.4FANUC

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Mate-MC固定循环指令格式：G80G80指令被执行以后，循环（G73，G74，G76，G81~G89）被该指令取消，R点和Z点的参数以及除F外的所有孔加工参数均被取消。另外，01组的G代码也会起到同样的作用。5、G80（取消循环）6、G81（钻孔循环，钻孔中心循环）指令格式：指令格式：G81

X_Y_Z_R_F_K_；3.4FANUC

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Mate-MC固定循环8、G83（深孔钻循环）指令格式：指令格式：G83

X_Y_Z_R_Q_F_K_；7、G82（钻孔循环，锪镗循环）指令格式：G82X_Y_Z_R_P_F_K_3.4FANUC

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Mate-MC固定循环9、G84（攻丝循环）指令格式：G84X_Y_Z_R_P_F_K；10、G85（镗孔循环）指令格式：G85X_Y_Z_R_F_K_；3.4FANUC

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Mate-MC固定循环11、G86（镗孔循环）指令格式：G86X_Y_Z_R_F_K；12、G87（背镗循环）指令格式：G87X_Y_Z_R_Q_P_F_K_；3.4FANUC

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Mate-MC固定循环13、G88（镗孔循环）指令格式：G88X_Y_Z_R_P_F_K；14、G89（镗孔循环）指令格式：G89X_Y_Z_R_P_F_K_；3.4FANUC

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Mate-MC固定循环1、变量及系统变量

该类指令可以在变量中执行，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。（1）变量

在常规的主程序和子程序内，总是将一个具体的数值赋给一个地址。为了使程序更具有通用性、更加灵活，在宏程序中设置了变量，即将变量赋给一个地址。（2）系统变量

系统变量用于读和写NC内部数据，包括刀具偏置变量、接口的输入/输出信号变量、位置信息变量等。2、算数与逻辑运算3.5FANUC

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Mate-MC宏程序3、转移与循环

宏程序有许多种调用方式，其中包括非模态调用（G65），模态调用（G66，G67），用G代码、T代码和M代码调用宏程序。（1）无条件转移指令（2）条件转移指令（3）循环语句4、宏程序调用3.5FANUC

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Mate-MC宏程序5、宏程序应用实例编制一个宏程序加工轮圆。4.1系统操作面板及各键功能4.2机床控制面板及各键功能2.JOG运行1.开机返回参考点3.MDA运行手动操作5.1手动操作（1）设置刀具参数的基本方法：①按“刀具表”下方的软键；②打开刀具补偿设置窗口③使用光标键移动光标，将光标定位到需要输入数据的位置。光标所在区域为白色高

④按数控系统面板上的数字键，输入数值。⑤按输入键确认。（2）建立新刀具

按新刀具软键，显示屏右侧出现钻孔和铣刀两个菜单项，可以设定两种类型刀具的刀具号。（3）软键及功能

软键及功能见表4.17。

1、输入刀具参数及刀具补偿参数5.2参数设定光显示。如果刀具清单多于一页，可以使用翻页键进行翻页。具体操作如下：①在数控系统面板按下软键“程序”，打开程序窗口显示已存在的程序目录。②窗口中有程序等软键，可以按“菜单扩展”键，显示更多的软键。③按下软菜单键“新程序”

出现窗口。④使用字母键，输入新程序名。⑤按下软键“确认”，生成新程序文件，并可以对新生成的程序进行编辑。1、输入程序5.3程序窗口具体操作如下：

①按软键“程序”，打开程序目录窗口。

②用光标键选择待编辑的程序。③按软键“打开”，打开选中的程序。④屏幕上出现编辑窗口可以按“菜单扩展”键，显示更多的软键。

2、编辑零件程序①按下系统控制面板上的自动方式键曰，系统进入自动运行方式：②显示屏上显示自动方式窗口（见图4.66），显示位置、主轴值、刀具值以及当前的程序段。1、进入自动运行模式5.4自动运行操作①按自动方式窗口下方菜单栏上的“程序控制”软键②显示屏右侧出现程序控制菜单的下一级菜单，其下的软键及功能见表4.18。2、软键①打开“程序管理器”，进入NC程序主目录。②通过RS-232接口读出存储零件程序。③选择零件程序目录中所有文件并开始数据传送。⑤通过RS-232接口读入装载零件程序。①传输电缆的连接一定要在机床断电的情况下连接。②传输线的长度不应该太长，且传输电缆经过的区域不能受强磁强电的干扰以免③机床和计算机的传输参数必须一致。④如果要传输的程序太大，机床的内存无法装下，可通过执行外部程序进行加工。造成数据的丢失和变形。1、操作顺序2、传输程序注意事项5.5通过RS-232接口进行数据传输

准备功能主要用来指令机床或数控系统的工作方式。SINMERIK802D系统数控铣床G指令代码及编程应用见表4.19。SINMERIK

802D

数控铣床系统常用的辅助功能M指令及功能同表4.5所列M代码列表。1、准备功能2、辅助功能6.1SINMERIK

802D数控铣床（加工中心）系统功能简介（1）F功能指定刀具轨迹速度，它是所有移动坐标轴速度的矢量和。坐标轴速度是刀具轨迹速度在坐标轴上的分量。（2）T功能刀具功能，用来定义刀具和换刀，在SINMERIK802D系统中采用T刀具号+刀补号的形式来进行选刀和换刀。（3）S功能主轴功能，指定主轴转速或速度。3、F,T,S功能1、米制和英寸制输入指令（G71/G70）2、位移编程指令（G0/G1/G02/G03）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）G00快速点定位

（2）G01直线插补（3）G02/G03

顺时针/逆时针圆弧插补6.2SINMERIK

802D数控铣床（加工中心）编程指令用法

在一个轮廓的拐角处可以插入倒角或倒圆，指令为CHF=_或RND=_，与加工拐角的轴运动指令一起写入程序段中。CHF=插入倒角，数值为倒角长度；RND=_插入倒圆，数值为倒圆半径。3、倒圆/倒角（CHF=/RND=）

主程序编写格式一致，SIEMEENS系统子程序以两个字母开头，后面可以是字母、数字或下划线及SPF与子程序名一起输入，子程序结束用“RET，程序名”。

在一个程序中可