数控车编程基础知识（选修）

1、第五章 FANUC 0I数控车编程基本知识,机床坐标轴,车床基本坐标系统的具体分析,车床基本坐标系统的具体分析 坐标系统： 大部分的CNC车床所使用的控制器都提供两轴的控制，两轴和方向，参考下图： 坐标轴的方向设定： 大拖板左右(纵向)移动叫Z轴, 纵拖板前后(横向)移动叫X轴。 刀具离开工件的方向为正方向,靠近工件的方向为负方向。,工件坐标系、程序原点和对刀点 工件坐标系是编程人员在编程时使用的，编程人员选择工件上的某一已知点为原点（也称程序原点），建立一个新的坐标系，称为工件坐标系。工件坐标系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐标系所取代。 工件坐标系的原点选择要尽量满足编程简单，尺寸换算

2、少，引起的加工误差小等条件。 对刀点是零件程序加工的起始点，即数控加工时，刀具相对工件运动的起点。对刀的目的是确定程序原点在机床坐标系中的位置。,程序指令总体介绍,1 G代码 2 M代码 3 F代码 4 T代码 5 S代码,G、M功能表要背熟 注意模态和非模态代码的应用，并熟练掌握以下代码的使用方法 * G00（快速定位） G92（螺纹切削循环） * G01（直线插补） ） G75（切槽循环） *G02 （顺圆弧插补） *M03（主轴正转） *G03（逆圆弧插补） *M05（主轴停转） G71（外圆粗加工循环） M30（程序结束） G72（端面粗加工循环） G73（成型加工复式循环） G70（

3、精加工循环）,G、M代码有非模态代码和模态代码之分，非模态代码只在规定的程序段中有效，模态代码一旦被执行，则一直有效，直到同一组G代码出现或被取消为止。,1 G代码功能 由G代码及后2位数字表示，规定其所在的程序段的意义。,1)指定刀具路径，如G01指刀具作直线插补运动 2)设定状态;例如: G98每分钟进给速度 G99每转进给速度,地址“G”和数字组成的字表示准备功能，也称之为G功能。G功能根据其功能分为若干个组，在同一条程序段中，如果出现多个同组的G功能，那么取最后一个有效。 G功能分为模态与非模态两类。一个模态G功能被指令后，直到同组的另一个G功能被指令才无效。而非模态的G功能仅在其被指

4、令的程序段中有效。 例： N10 G01 X250. Y320. N11 G04 X100 N12 G01 Z-120. N13 X380. Y400. 在这个例子的N12这条程序中出现了“G01”功能，由于这个功能是模态的，所以尽管在N13这条程序中没有“G01”，但是其作用还是存在的。,2 M代码(辅助功能) 如果在地址M后面指令了2位数字，那就把对应的信号送给机床。 例如: M03:主轴正转(面对卡盘,逆时针方向旋转) M04:主轴反转(面对卡盘,顺时针方向转旋) M05:主轴停转 M08:冷却液开 M09:冷却液关 M30:程序结束,停主轴,关冷却液,3 F代码 表示切削进给速度(丝杆

5、带动拖板的移动速度，在加工时直接表现为刀具的移动速度) 两种表示方法: 1)每分钟进给速度;由G代码中的G98设定 例:F100表示刀具的切削速度为100/min 2)每转进给速度:由G99设定 例:F0.1表示刀具切削速度为0.1/r,即:主轴每转一转刀具切削0.1毫米,使用下式可以实现每转进给量与每分钟进给量的转化。 fm=frS fm：每分钟的进给量：(mm/min ) fr：每转进给量：(mm/r ) S：主轴转数，(r/min) 当工作在G01，G02或G03方式下，编程的F一直有效，直到被新的F值所取代，而工作在G00方式下，快速定位的速度是各轴的最高速度，与所编F无关。,3 F代

6、码,S 功能,转速功能,单位为转/分钟(即RPM)。 主轴功能S控制主轴转速，其后的数值表示主轴速度，单位为转/每分钟(r/min)。 恒线速度功能时S指定切削线速度，其后的数值单位为米/每分钟(m/min)。（G96恒线速度有效、G97取消恒线速度） S是模态指令。 S所编程的主轴转速可以借助机床控制面板上的主轴倍率开关进行修调。,5 T功能,T 功能也称为刀具功能,用来进行刀具及刀补设定 表示方式是: T 其中T后面的前两位表示刀具号,后两位表示刀补号 如T0202 表示第2号刀和对应的第2号刀补 T0200 表示第2号刀不带刀补,零件程序的结构,数控程序是若干个程序段的集合。 每个程序段

7、独占一行。 每个程序段由若干个字组成，每个字由地址和跟随其后的数字组成。 地址是一个英文字母。 一个程序段中各个字的位置没有限制，但是，长期以来以下排列方式已经成为大家都认可的方式：,在一个程序段中间如果有多个相同地址的字出现，或者同组的G功能，取最后一个有效。,程序的文件名 CNC装置可以装入许多程序文件，以磁盘文件的方式读写。文件名格式为(有别于DOS的其他文件名)： O(地址O后面必须有四位数字或字母) 本系统通过调用文件名来调用程序，进行加工或编辑。,编程格式,程序组成: 第一部分 程序名:O 第二部分 程序段:N 即编程内容 第三部分 程序结束 表示9999之内的任一自然数,举例 O

8、0002（程序名） N0010 G00X100 Z100 N0005 M3S600 N0020 T0101 N0030 G00 X22 Z2 N0040 G01 Z-10 F100 N0050 G01 X24 Z-15 N0060 Z-25 N0070 G00 X100 Z100 N0080 T0100 N90 M30（结束语）,典型功能详细说明（主要是G代码的介绍）,学习G代码要理解的几个内容： 1 书写格式 2 刀具运动轨迹 3 刀具运动的起点、终点坐标 4 应用的条件,格式： G00 X Z 其中，X Z指终点坐标值 快速地从当前点以直线方式移动到终点坐标； 移动速度由系统的参数设定。,

9、1、G00（或G0）：快速定位,、G01(或G1)直线插补 （1）格式:G01X Z F 其中,XZ指定终点坐标值 F指定进给速度 表示刀具从当前点以直线方式和设定的进给速度移动到终点坐标,（2）G00 和G01刀具运动轨迹: 如:G00 X30 Z50 G01X30 Z50 F100 的刀具运动轨迹如下图:,编程举例,程序如下: O0001; T0101; M03S800; G00X100.Z100.; G00 X22.Z2.; G01Z-25.F100; G00X100.; Z100.; T0100; M05; M30;,例1:把直径25的棒料加工成22的圆柱,例2 编写下图工件程序(毛坯

10、直径25),程序如下: O0001; T0101; M03S800; G00X100.Z100.; G00G42X22.Z2.D01; G01Z-10.F100; G01X24.Z-15.; Z-25.; G40G00X100.Z100.; M05; M30;,、G02,G03顺、逆时针圆弧插补 格式1:G02（G03） X Z R F 其中,XZ圆弧终点坐标值； R圆弧半径 F指定进给速度 表示刀具运动轨迹为圆弧线，圆弧起点为刀具当前点,终点坐标和半径由该程序段设定. 格式2:G02（G03） X Z I K F 其中,XZ圆弧终点坐标值； I=X圆心坐标X圆弧起点坐标 K=Z圆心坐标Z圆弧

11、起点坐标,顺逆圆弧方向的设定,后刀架坐标系统,前刀架坐标系统,例3 编写下图工件的加工程序,程序 O0001; T0101; M03S800; G00X100.Z100.; G00X0Z2.; G01Z0F50; G03X24.Z-15.R12.; G01Z-40.; G00X100.; Z100.; T0100; M05; M30;,程序 O0002; T0101; M03S800; G00X40.Z2.; G71U2.R1.; G71P10Q20U0.2W0.1F0.2; N10G00G42X0.; G01Z0.F0.1; G03X24.Z-12.R12.F0.05; G01Z-40.;

12、N20G00X40.; G70P10Q20; G00G40X60.Z60.; M05; M30;,G71内、外圆粗车循环,格式： G71 U R G71 P Q U W F N。 N。 。 N。,G71 U R U ：表示粗加工循环时，X轴方向的每 次进刀量（半径表示） R：表示粗加工循环时，X轴方向的每 次退刀量（半径表示） G71 P Q U W F P ：描述精加工轨迹程序的第一个程 序段序号； Q：描述精加工轨迹程序最后一个程序 段序号； U ： X轴方向的精加工余量，直径表 示，有方向性和正负值；（使用 G71加工完后，工件的实际余量） W ： Z轴方向的精加工余量，直径表 示，有方

13、向性和正负值； （使 用G71加工完后，工件的实际余量）,注意： 1只能够加工XZ轴单调增加或单调减小的工件； 2精加工第一段只能出现X，不能出现Z； 3.精车程序只能使用G0G1G2G3等指令；,精加工循环G70,格式: G70 P（Ns）Q（Nf） Ns:构成精加工形状的程序段群的第一个程序段的顺序号 Nf：构成精加工形状的程序段群的最后一个程序段的顺序号 在用G71 G72 G73粗加工后，可用该指令精车,G72端面粗车循环,格式： G72 W R G72 PQUW F N。 。 N。,注释： W：表示Z轴方向每次循 环进刀量 W刀宽 R：表示X轴方向每次循环 退刀量 U W ：表示 X

14、，Z轴方向 的精加工余量，有方向性,精加工轨迹程序,注意： 编程路线与G71外形加工相反，与习惯编程思维有区别，编程切削路线应自左向右，自大到小。,2精车轨迹程序第一段只能含Z，不能有X；精车程序只能使用G0G1G2G3等指令；,注意： 1只能加工X轴Z轴单调增加或单调减小的工件；,练习4：读图用G72指令编写程序。,O0001; T0101; M03S500; G00X162.Z2.; G72W5.R0.5; G72P40Q90U0.2W0.1F0.25; N40G00G41Z-70.; G01X160.; X120.W10.; W10.; X80.W10.; W20.; X40.W20.;

15、 N90G40G00Z10.; G70P40Q90; G00X50.Z50.; M05; M30;,G75切槽循环,格式： G75 R G75 X P F R ：X轴方向每次退刀量；（半径表示） X ：终点位置； P ：X轴方向每次进刀量；（半径表示） 单位：0.001mm P1000表示1mm,1）简单用法，切断 例： G0 X32 Z-34 G75 R2 G75 X0 P4000 F50 G0 X100 Z100,2）切槽循环 格式： G75 R G75 X Z P Q F 其中Q：Z轴方向每次循环移动量,练习：加工下图工件，编写程序。,T0202 （3mm切刀） G0 X32 Z-13

16、G75 R2 G75 X15 Z-30 P6000 Q2000 F30,练习5：加工下图工件，编写程序。,M03 S250,G00 X52 Z-14,G75 R1,G75 X40 Z-42 P5000 Q14000 F0.2,G00 X100 Z10,T0100,M05,T0202（4切槽刀）,G00 X100 Z100,O0060,M30,常用螺纹切削的进给次数与吃刀量,G32 切削螺纹,格式：G32 X Z F 其中F：螺纹导程 刀具路径:与G01相同,例：用G32加工如下图工件，编写程序；,O0010 N10 G0 X100 Z100 M3 S250 N20 T0303 N30 G0 X

17、19.2 Z3 N40 G32 X19.2 Z-21 F1.5 N50 G0 X25 N60 Z3 N70 X18.6 N80 G32 X18.6Z-21 F1.5 N90 G0 X25 N100 Z3 N110 X18.2 N120 G32 X18.2 Z-21 F1.5 N130 G0 X25 N140 Z3 N150X18.04 N1620 G32 X18.04 Z-21 F1.5 N170G0 X100 N180 Z100 N190 T0100 N200 M05 N210 M30,O0001; G28U0.W0.; T0202; M03S500; G00X60.Z-25.; G01X26.F0.1; G00X60.; Z-29.; G01X26.; G00X60.; Z20.; X80.Z80.;,T0303; G00X40.Z2.; G01Z-25.; G00X60.; Z2.; G00X30.Z2.; G01Z-25.; G00X60.; Z2.; T0101; G00X29.1Z4.M03S600; G32X29.1Z-22.F2.; G00X32.; Z4.; G00X28.5Z4.; G32X28.5Z-22.F2.; G00X32.; Z4.;,G00X27.9Z4.; G32X27.