FANUC系统数控车床的编程与操作实例课件1

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1、数控车床及坐标系 数控车床常用指令 常用指令的综合应用 典型零件加工 宏程序的应用 数控车床操作 教学内容：教学内容：第一节第一节 数控车床及坐标系数控车床及坐标系一、数控车床概述一、数控车床概述 1数控车床种类数控车床种类（1）按主轴配置形式分类）按主轴配置形式分类1)立式数控车床 2)卧式数控车床（2）按刀架数量分类）按刀架数量分类1）单刀架 单刀架数控车床多采用水平床身，两坐标控制。2）双刀架 双刀架数控车床多采用倾斜床身，四坐标控制。（3）按数控车床控制系统和机械结构的不同分类）按数控车床控制系统和机械结构的不同分类 可分为经济型数控车床、全功能数控车床和数控车削中心。2数控车床典型结

2、构数控车床典型结构（1）液压卡盘和液压尾座）液压卡盘和液压尾座液压卡盘和液压尾座用来夹紧工件，具有稳定可靠的特点。（2）数控车床的刀架系统（卧式）数控车床的刀架系统（卧式）3车削用刀具车削用刀具数控车床一般选用硬质合金可转位车刀。（1）刀片的紧固方式）刀片的紧固方式 在国家标准中，一般紧固方式有上压式、上压与销孔夹紧、销孔夹紧和螺钉夹紧四种。（2）刀杆及刀片形式）刀杆及刀片形式 1坐标系的确定坐标系的确定 数控车床的坐标系是以径向为X轴方向，轴向为Z轴方向，以刀具远离工件的方向为坐标轴正向。刀架前置时X向前；刀架后置时X向后。2机床原点（机械原点）机床原点（机械原点）机床原点一般设置在机床移动

3、部件沿其坐标轴正向的极限位置。机床原点也可设置在卡盘端面与主轴轴线的交点处。3机床参考点机床参考点 机床参考点一般不同于机床原点。二、数控车床的坐标系二、数控车床的坐标系三、工作坐标系三、工作坐标系 工作坐标系是编程人员在编程和加工时使用的坐标系，设置时一般用G54G59和G92等指令。编程人员以工件图样上某点为工作坐标系的原点，称工作原点。工作原点一般设在工件的设计工艺基准处，便于尺寸计算。第二节 FANUC系统的常用指令 1.绝对值编程和增量值编程绝对值编程和增量值编程绝对值编程时，用X、Z表示X轴与Z轴的坐标值；增量值编程时，用U、W表示X轴与Z轴的移动量。2.直径编程和半径编程直径编程

4、和半径编程3.车削固定循环功能车削固定循环功能4.刀具位置补偿刀具位置补偿一、数控车床的编程特点一、数控车床的编程特点1.快速定位指令快速定位指令G00指令格式：G00 X（U）Z（W）；2.直线插补指令直线插补指令G01 指令格式：G01 X（U）Z（W）F；使用G01指令可以实现纵向切削、横向切削、锥度切削等形式的直线插补运动，如图114所示。二、数控车床常用各种指令二、数控车床常用各种指令图114 直线插补指令 G01a）图 G01 Z10.0 F0.2；或G01 W15.0 F0.2；b）图 G01 X0 F0.2；或G01 U65.0 F0.2；c）图 G01 X60.0 Z40.0

5、 F0.2；或G01 U30.0 W40.0 F0.2；G01指令在数控车床编程中，还可以直接用来进行倒角（C指令）、倒圆角（R指令）。如图115、图116所示。图115 倒角 例1：倒角G01 Z35.0 C4.0 F0.2；X80.0 C3.0；Z60.0；注：C4.0倒角，因为Z轴切削向X轴正向倒角，所以为C4.0；C3.0倒角，因为X轴切削向Z轴负向倒角，所以为C3.0；图图1-16 倒圆倒圆 例2：倒圆G01 Z35.0 R5.0 F0.2；X80.0 R4.0；Z60.0；3.3.圆弧插补指令圆弧插补指令G02G02、G03G03该指令使刀具从圆弧起点，沿圆弧移动到圆弧终点。指令格

6、式：G02/G03 X（U）Z（W）R F；或:G02/G03 X（U）Z（W）I K F；例3：图118 a）（1）G02 X80.0 Z10.0 R10.0；或 G02 U20.0 W10.0 R10.0；（2）G02 X80.0 Z10.0 I10.0 K0；或G02 U20.0 W10.0 I10.0 K0；例4：图118 b）（1）G03 X45.0 Z35.9 R25.0；或G03 U45.0 W35.9 R25.0；（2）G03 X45.0 Z35.9 I0 K25.0；或G03 U45.0 W35.9 I0 K25.0；图118 圆弧插补举例4.主轴转速设置主轴转速设置S指令和

7、转速控制指令指令和转速控制指令G96、G97、G50（1）主轴线速度恒定指令G96格式：G96 S；S的单位为m/min（2）直接设定主轴转速指令G97格式：G97 S；S的单位为r/min5.每转进给指令每转进给指令G99；每分钟进给指令；每分钟进给指令G98指令格式：G99 F；F单位mm/r G98 F；F单位mm/minG98、G99均为模态指令，机床初始状态默认G99；6.6.暂停指令暂停指令G04G04该指令可以使刀具作短时间的无进给光整加工，用于切槽、钻镗孔、自动加工螺纹，也可用于拐角轨迹控制等场合。格式：G04 P；U；7.工作坐标系的原点设置指令工作坐标系的原点设置指令G50

8、格式：G50 X Z；数车亦可进行设置刀具数据来确定工作坐标系原点。（详见机床操作）8.工作坐标系的原点设置选择指令工作坐标系的原点设置选择指令 G54G59 一般数控机床可以预先设定6个（G54G59）工作坐标系，这些坐标系在机床重新开机时仍然存在。9.参考点返回指令参考点返回指令G28该指令使刀具自动返回参考点（一般设置为机床原点）或经过某一中间位置，再回到参考点。输入格式：G28 X（U）Z（W）T00；10.螺纹车削加工螺纹车削加工在数控车床上用车削的方法可加工直螺纹和锥螺纹。车螺纹的进刀方式有直进式和斜进式，螺纹切削时应注意在两端设置足够的升速进刀段1和降速退刀段2。在这两段螺纹导程

9、小于实际的螺纹导程。（1）螺纹切削指令G32G32指令可车削直螺纹、锥螺纹和端面螺纹（涡形螺纹）。G32进刀方式为直进式。指令格式：G32X（U）Z（W）F；式中的X（U）Z（W）为螺纹终点坐标，F为螺距。1)直螺纹加工例7：如图1-24，螺纹外径已车至29.8；42的槽已加工，此螺纹加工查表知切削5次（0.9；0.6；0.6；0.4；0.1），至小径d=30-1.32=27.4。程序：O1；G00 X32.0 Z5.0；螺纹进刀至切削起点 X29.1；切进G32 Z-28.0 F2.0；切螺纹G00 X32.0；退刀 Z5.0；返回 X28.5；切进 G32 Z-28.0 F2.0；切螺纹

10、X向尺寸按每次吃刀 深度递减，直至终点尺寸27.4 Z5.0；X27.4；切至尺寸G32 Z-28.0 F2.0；G00 X32.0；Z5.0；图124 直螺纹加工2)锥螺纹加工 如图1-25。图1-25 锥螺纹加工例8：程序O1；Z5.0；X20.0；进刀至尺寸G32 X50.0 Z32.0 F2.0；车螺纹（2）螺纹加工循环G92G92用于螺纹加工，其循环路线与单一形状固定循环基本相同。如图126所示，循环路径中，除螺纹车削一般为进给运动外，其余均为快速运动。输入格式：直螺纹G92 X（U）Z（W）F；锥螺纹 G92 X（U）Z（W）R F；式中：X（U）Z（W）为螺纹终点坐标；R为锥螺纹

11、始点与终点的半径差；F为螺距。图126 螺纹切削循环 G92 例9：完成图1-27螺纹切削。图127 螺纹切削程序：G00 X22.0 Z5.0；起刀点G92 X19.2 Z18.0 F1.5；螺纹加工第一次循环 X18.6；螺纹加工第二次循环 X18.2；螺纹加工第三次循环 X18.05；螺纹加工第四次循环G00 X100.0 Z150.0；退刀，取消循环例例10：完成图：完成图1-28螺纹切削。螺纹切削。图128螺纹切削 程序：G00 X32.0 Z5.0；G92 X31.2 Z-18.0 R-7.5 F1.5；X30.4；X29.8；X29.46；X29.30；G00 X100.0 Z1

12、50.0；注：R=（6+18）=7.5经验公式：d=D1.3p d螺纹小径 D螺纹大径 p螺距锥螺纹大端直径为：30+21.31.5=29.3（3）复式螺纹切削循环指令G76G76指令用于多次自动循环切削螺纹。G76复式螺纹切削循环指令G76格式G76 P(m)（r）（a）Q（dmin）R(d)；G76 X(u)Z（w）R（i）P(k)Q（d）F(f)；例11:完成图130螺纹切削。现加工M686螺纹,螺纹高度为3.9mm，螺距为6mm，螺纹尾端倒角为1.1L，刀尖角为60，第一次车削背吃刀量为1.8mm，最小背吃刀量为0.1mm，精车余量为0.2mm，精车削次数1次，螺纹精车前先精车外圆柱面

13、至尺寸。螺纹加工程序如下：O0011；G97 S200 T0303 M03；G00 X70.0 Z7.0；G76 P011160 Q100 R200；G76 X60.2 Z65.0 P3900 Q1800 F6.0；G00 X200.0 Z200.0；M30；图130 螺纹切削11.11.刀具功能指令刀具功能指令T T指令指令该指令可指定刀具及刀具补偿。输入格式：T 02 02刀具补偿号0099刀具号0099刀具12.刀具半径补偿功能刀具半径补偿功能 G40/G41/G42(1)刀具半径补偿的作用刀具半径补偿的作用刀具半径补偿的方法是通过键盘输入刀具参数，并在程序中采用刀具半径补偿指令。(2)

14、刀具参数刀具参数包括刀尖半径、车刀形状、刀尖圆弧位置。假想刀尖圆弧位置序号共有10个(09)。1）G40取消刀具半径补偿指令2）G41:刀具半径左补偿 G42:刀具半径右补偿(4)刀具半径补偿注意事项刀具半径补偿注意事项加刀具半径补偿或去除刀具半径补偿最好在工件轮廓线以外且未加刀补点至加刀补点距离应大于刀具尖半径，未去刀补点至去除刀补点处距离应大于刀具尖半径。在使用G41或G42指令时，不允许有两句连续的非移动指令，否则刀具在前面程序段的终点的垂直位置停止，且产生过切或欠切现象。13.固定循环指令固定循环指令(1)单一形状固定循环单一形状固定循环有三种循环指令，分别是G90、G92和G94，其

15、中G92已在螺纹切削部分介绍过。1)外径、内径切削循环外径、内径切削循环G90a）圆柱面切削循环格式：G90 X（U）Z（W）F ；X（U）、Z（W）为切削终点坐标。b）锥面车削循环指令格式：G90 X（U）Z（W）R F ；X（U）、Z（W）为切削终点坐标；R（或I）为圆锥面加工起、终点半径差，有正、负号。2)端面切削循环指令端面切削循环指令G94a）垂直端面车削固定循环。指令格式：G94 X（U）Z（W）F ；X（U）、Z（W）表示切削终点坐标。b）锥形端面车削固定循环。指令格式：G94 X（U）Z（W）R F ；X（U）、Z（W）为切削终点坐标；R为圆锥面起、终点Z坐标的差值，有正、负号

16、。(2)多重复合固定循环指令多重复合固定循环指令1)精加工循环指令精加工循环指令G70在采用G71、G72、G73指令进行粗车后，用G70指令进行精车循环切削。指令格式：G70 Pns Qnf；其中：ns为精加工程序组的第一个程序段的顺序号；nf为精加工程序组的最后一个程序段的顺序号。2)外径、内径粗加工循环指令外径、内径粗加工循环指令G71G71指令用于粗车圆柱棒料，以切除较多的加工余量。指令格式：G71 U（d）R（e）；G71 P（ns）Q（nf）U（u）W（w）F S T；例例17：使用：使用G71、G70完成图完成图1-43所示零件加工，棒料直径所示零件加工，棒料直径105mm，工件

17、不切断（刀尖，工件不切断（刀尖R0.4）。）。图143 G71、G70加工实例程序：O0017；G40 G97 G99 S500 M03 T0101；（T0101粗车刀）G00 X106.0 Z5.0 M08；（刀具快速运动到循环起点）G71 U2.0 R0.5；（G71切深2.0，退刀量0.5）G71 P10 Q20 U0.4 W0.2 F0.2；（X向留精车余量0.4，Z向留精车余量0.2）N10 G42 X0；（加右刀补，N10N20是精车程序）G01 Z0 F0.15 S600；X40.0；X60.0 Z30.0；Z65.0；G02 X70.0 Z70.0 R5.0；G01 X88.0

18、；G03 X98.0 Z75.0 R5.0；G01 Z90.0；N20 G40 X106.0；（去刀补）G00 X150.0 Z200.0 M09；（换刀点）T0202；（换精车刀）G00 X106.0 Z5.0；（外圆精车循环点）G70 P10 Q20；G28 U0 W0 T0 M05；（X轴、Z轴回参考点）M30；例18：使用G71、G70完成图144所示零件内孔加工，现工件已钻26mm的底孔（刀尖R0.4）。图144 G71、G70加工实例程序：O0018；G40 G97 G99 S500 M03 T0303；（T0303镗孔刀）G00 X25.0 Z2.0 M08；（刀具快速运动到循环

19、起点）G71 U2.0 R0.5；（G71切深2.0，退刀量0.5）G71 P10 Q20 U0.4 W0.2 F0.2；（X向留精车余量0.4，Z向留精车余量0.2）N10 G41 X65.0 F0.15；G01 Z0；X50.0 Z30.0；Z44.0；G03 X38.0 Z50.0 R6.0；G01 X30.0；Z71.0；N20 G40 X25.0；G70 P10 Q20；G28 U0 W0 T0 M05；M30；3)端面粗加工循环指令端面粗加工循环指令G72G72指令适用于圆柱毛坯的端面方向粗车。G72指令的执行过程除了车削是平行于X轴进行外，其余与G71相同。指令格式：G72 W（

20、d）R（e）；G72 U（u）W（w）F S T；4)闭合车削循环指令闭合车削循环指令G73G73指令与G71、G72指令功能相同，只是刀具路径是按工件精加工轮廓进行的，如图147所示。G73适用于毛坯轮廓形状与零件轮廓基本接近的毛坯粗加工。例如一些锻件、铸件的粗车。指令格式：G73 U（i）W（k）R；5)端面啄示钻孔循环端面啄示钻孔循环G74循环中可处理断屑。如果省略X（u）及P（i）、R（d），结果只在Z轴操作，用于钻孔。指令格式：G74 R（e）；G74 X（u）Z（w）P（i）Q（k）R（d）F（f）；例19：如图150所示，要在工件上钻8、长100的孔，使用G74指令钻孔。图150

21、程序：O0019；G40 G97 G99 S700 M03 T0404；（T0404为8钻头）G00 X0 Z5.0；G74 R0.3；G74 Z100.0 Q8000 F0.1；G00 Z150.0；M05；M30；6)外径、内径啄示钻孔循环外径、内径啄示钻孔循环G75加工循环可处理断屑和排屑。如果省略Z（w）、Q（k）和R（d），则仅有X轴移动，则可用于外圆槽的循环加工。指令格式：G75 R（e）；G75 X（u）Z（w）P（i）Q（k）R（d）F（f）；例20：如图1-52所示，将工件切断（Z100处）。程序：O0019；T0303；（切刀宽4，以左刀刃对刀）M03 S300；G00 X

22、85.0 Z-104.0；G75 R0.2；G75 X0 P5000 F0.1；W0.1；G01 X85.0 F0图15214.辅助功能辅助功能M指令指令这些是辅助机床操作的功能，如主轴的启停、程序终止、切削液开/关等等。见表13。表13 辅助功能(M 功能)15.15.子程序子程序在零件加工时，当某一加工内容重复出现（即工件上相同的切削路线重复）时，可以将加工内容程序编制出来作为子程序，而在编程时通过主程序调用，使程序简化。子程序调用指令格式：M98 P 子程序号（须为4位数字）调用次数199或 M98 P L 调用次数199子程序号（须为4位数字）M99 子程序结束第三节第三节 FANUC

23、系统常用指令的综合应用系统常用指令的综合应用实例实例1 加工如图加工如图1-56所示的零件。毛所示的零件。毛坯为坯为52mm棒料，棒料，工件不切断。工件不切断。课题一课题一 外形加工外形加工图156程序：O0023；N1；（车外形）G40 G97 G99 S500 M03 T0101；G00 X53.0 Z5.0 M08；G71 U2.0 R0.5；G71 P10 Q20 U0.4 W0.2 F0.2；N10 G00 G42 X0；G01 Z0 F0.15；X33.8 C2.0；（平端面，倒角）Z30.0；X45.0；X50.0 W25.0；Z120.0；N20 G40 X53.0；G00 X

24、150.0 Z200.0；（换刀点）T0202 S600；（T0202精车刀，刀尖R0.2）G00 X53.0 Z5.0；G70 P10 Q20；G00 X150.0 Z200.0；N2；（切槽）T0303 S400；（T0303切刀宽4mm，左侧刃对刀）G00 X48.0 Z30.0；G01 X30.0 F0.15；X48.0 F0.3；G00 X150.0 Z200.0N3；（切螺纹、切凹圆弧）T0404；（T0404螺纹刀）G00 X36.0 Z5.0 F2.0；G92 X33.1 Z28.0 F2.0；X32.5；X31.9；X31.5；X31.4；G00 X54.0；Z75.0；S5

25、00；M98 P041000；（调用O1000子程序4次加工凹圆弧）G00 X60.0；X150.0 Z200.0；G28 U0 W0 T0 M05；M30；子程序：O1000；G1 U1.0 F0.2；G02 U0 W30.0 R35.0；U3.0 F0.5；W30.0；U3.0；M99；实例实例2 完成图完成图1-57所示工件加工。毛坯为所示工件加工。毛坯为45mm棒料，要求棒料，要求切断（图示切断（图示AE点坐标需计算得到）点坐标需计算得到）。图157程序：O0025；N1；（去圆弧余量）G40 G97 G99 S500 M03 T0101；（T0101为900偏刀）G00 X47.0

26、Z2.0；G71 U2.0 R0.5；G71 P10 Q20 U0.4 W0.2 F0.2；N10 G00 X0；G03 X42.0 Z21.0 R21.0；G01 X43.0；Z96.0；N20 X47.0；G01 X43.0；（车43外圆到尺寸）Z91.0；G00 X47.0；X150.0 Z200.0；N2；（切凹槽余量）T0202；（切刀刀宽5，刀补数据在02号寄存器中，左切削刃对刀）G00 X44.0 Z53.72；（B点、C点Z向对称点Z51.22减去2.5）G01 X20.4 F0.1；X44.0；G72 W2.0 R0.5；G72 P30 Q40 U0.4 W0.2 F0.15

27、；N30 Z76.0；G01 X43.0；G02 X40.414 Z74.05 R5.0；（E点）G01 X24.137 Z65.057；（D点）G03 X20.0 Z59.689 R8.0；（C点）N40 G01 Z55.0；T0203；（刀补数据在03号寄存器中。右切削刃对刀）Z50.0；G72 W2.0 R0.5；G72 P50 Q60 U0.4 W0.4 F0.15；N50 G01 Z21.0；X42.0；G03 X24.889 Z37.915 R21.0；（A点）G02 X20.0 Z42.75 R6.0；（B点）N60 G01 Z50.0；G00 X150.0 Z200.0；N3；

28、（精车圆球及凹槽）T0404；（T0404成形刀，R4）G00 Z10.0；G42 X0；G02 X0 Z0 R5.0；（圆弧切入，无接刀痕迹）G03 X24.889 Z37.915 R21.0；（A点）G02 X20.0 Z42.75 R6.0；（B点）G01 Z59.689；（C点）G02 X24.137 Z65.057 R8.0；（D点）G01 X40.414 Z74.05；（E点）G03 X43.0 Z76.0 R5.0；G02 X53.0 Z81.0 R5.0；（圆弧切出，无接刀痕迹）G01 G40 X100.0；G28 U0 W0 T0 M05；M30；实例实例1 编写图编写图1-

29、60所示工件内轮廓所示工件内轮廓(坯孔直径为坯孔直径为18mm)粗、精车的加工程序。粗、精车的加工程序。课题二课题二 内腔加工内腔加工图图1-60 内内腔腔加加工工示示例例 程序 O0010；G99 G97 T0303;镗孔刀M03 S600；G00 X17.0 Z2.0;(快速定位至粗车循环起点)G71 U0.8 R0.3;(内孔车刀一般较长，故背吃刀量取较小值)G71 P100 Q200 UO.3 W0.05 F0.2;(精车余量X向取负值，Z向取正值)N100 G00 X30.0 F60 S1000;GO1 ZO.0F0.15;X28.0 Z20.O;Z30.0;X20.0;Z42.0;

30、N200 G01 X17.0;G70 P100 Q200;G00 X100.0 Z100.0;M30;实例实例2 完成图完成图1-61所示零件外型面和内型腔的粗、精车（毛坯所示零件外型面和内型腔的粗、精车（毛坯95mm）。）。图1611.工艺分析工艺分析该零件具有外型面和内型腔，内型腔包括内孔、锥度圆、内螺纹、内空刀槽等加工内容。加工难点为孔和内螺纹。2.加工步骤加工步骤1）钻孔，选用28mm钻头（T0505），采用G74钻孔循环指令。2）车外形，选用 90车刀（T0101），采用G71粗车复合循环、G70精车循环指令。3）镗内孔，选用 90镗孔刀（T0606），采用G71粗车复合循环、G70

31、精车循环指令。4）切空刀槽，采用内沟槽刀（T0707）。5）切螺纹，选用螺纹刀（T0808），采用G92螺纹循环指令。6）切断，选用宽为4切断刀（T0202），采用G75切断循环指令。3.程序编制O0005；N1；钻孔；钻孔G40G97G99M03S400;T0505;钻头28100G0X0;Z10.;G74R0.5;G74Z60.Q8000F0.1;G01Z30.;G00X100.;N2；车外形；车外形T0101;90车刀G00X95.Z5.;G71U2.R0.5;G71P10Q20U0.4W0.2F0.2;N10G42G00X27.;G01Z0F0.1;X50.;G03X60.Z5.R5.

32、;G01Z15.;X70.Z25.;Z35.;G02X80.Z40.R5.;G03X90.Z45.R5.;G01Z54.;N20G40G01X95.;G70P10Q20;G0X100.Z100.;N3；镗内孔；镗内孔T0606;(内孔镗刀)G00X27.Z5.;G71U2.R0.5;G71P30Q40U0.4W0.2F0.2;N30G41G00X40.;G01Z0F0.1;X34.5Z10.;Z30.;X30.;Z55.;N40G40X27.;G70P30Q40;G00X100.Z100.;N4；切空刀槽；切空刀槽T0707;（内沟槽刀宽4mm）G00X26.;Z5.;G01Z30.F0.3;

33、X40.F0.05;X26.F0.3;G0Z100.;X100.;N5；切内螺纹；切内螺纹T0808;（内螺纹刀）G00X33.Z5.;G92X34.85Z28.F1.5;X35.45;X35.85;X36.0;G00X100.Z100.;N6；切断；切断T0202;（宽为4切断刀，左刀尖对刀）G00X90.；Z54.;G75R0.5;G75X0P8000F0.1;G01W0.1;X96.F0.5;G0X100.Z100.;G28U0W0T0M5;M30;用子程序方式编写图164所示软管接头工件右端楔槽的加工程序。三三 子程序应用子程序应用图图1-64 子程序调用示例件一子程序调用示例件一 工

34、艺分析：加工该工件时，应先加工左端(程序略)，再加工右端。在编程时，要特别注意子程序的起点，本例中子程序Z向起点坐标Z=10.63(刀宽)+47=89 程序：O0021；(子程序调用实例1)G98 G40 G21；T0l01；(转外圆车刀)M03 S800；G00 X28.0 Z2.0：G71 UI.5 R0.3；(粗车外圆表面)G71 P100 Q200 U0.3 W0.0 F150；N100 G00 X15.4 H60 S1600：G01 Z0：X16.4 Z60：Z42.7：G02 X19.6 Z443 R16：N200 G01 X28.0：G70 P100 Q200；(精车外圆)G00

35、 X100.0 Z1000：T0202；(转尖形车刀，设刀宽为3mm)M03 S1600；GOO X174 Z89；(注意循环起点的位置)M98 P60404；(调用子程序6次)G00 X1000 Z1000：M30；O0404；(子程序)G00 W47 F100；(尖形车刀到达车削右端第l槽的起点 位置)G01 U18：G02 U078 W047 R04；(注意切点的计算)G01 U158 W423；U1.0：M99；第三节第三节 典型零件的加工典型零件的加工 如图171所示的螺纹曲面轴，毛坯尺寸为55mm170mm，材料为45钢，无热处理要求，完成数控编程。图图1-71 轴轴类类零零件件

36、1.工艺路线三爪自定心夹盘夹持工件左端1）车右端面。2）粗车外形轮廓。3）精车外形轮廓。4）车M2026h螺纹。5）切断。调头，车另一端面。2.根据要求作出解题分析图注：本节所有基点图是注：本节所有基点图是以刀架后置数控机床为以刀架后置数控机床为基础建立的坐标系。基础建立的坐标系。172 基点坐标图（1）基点坐标表：）基点坐标表：（2）相关计算表）相关计算表M2026h螺纹切削参数（单位：mm）4.编写 数控加工工序卡、刀具卡、程序卡：数控加工工序卡数控加工工序卡 编制人：年 月 日刀具卡刀具卡 编制人:年 月 日程序卡程序卡 编制人编制人:年年 月月 日日 注：切断程序略。注：切断程序略。第

37、五节第五节 宏程序的应用宏程序的应用1 1变量变量（1 1）变量的表示）变量的表示 一个来表示变量，如：#。（2 2）变量的使用）变量的使用 在地址在地址变量由变量符号（#）和变量号组成，如：i(i=1,2,3,),也可用表达式号后可使用变量号后可使用变量（3 3）变量的赋值）变量的赋值1）直接赋值2）自变量赋值。宏程序体以子程序方式出现，所用的变量可在宏调用时在主程序中赋值。自变量赋值有两种类型：一、宏程序编制一、宏程序编制a）变量的赋值方法）变量的赋值方法I 这类变量中的文字变量与数字序号变量之间有如下确定的关系：b）变量的赋值方法）变量的赋值方法(4)变量的种类变量的种类 变量有局部变量

38、、公用变量（全局变量）和系统变量三种。(5)未定义变量的性质未定义变量的性质 当变量值未定义时，这样的变量成为“空变量”。变量#0总是空变量。2.2.宏程序的使用方法宏程序的使用方法(1)宏程序的使用格式宏程序的使用格式 宏程序的编写格式与子程序相同。(2)(2)选择程序号选择程序号 (3)用户宏程序的调用指令用户宏程序的调用指令 用户宏指令是调用用户宏程序本体的指令。1）非模态调用（单纯调用）指令格式G65P（宏程序号）L（重复次数）（自变量赋值）2）模态调用。模态调用功能近似固定循环的续效作用，在调用宏程序的语句以后，每执行一次移动指令就调用一次宏程序。指令格式：G66 P（宏程序号）L（

39、重复次数）（自变量赋值）；3）多重非模态调用。宏程序与子程序相同的一点是，一个宏程序可被另一个宏程序调用，最多可调用4重。3.算术运算指令算术运算指令宏程序具有赋值、算术运算、逻辑运算、函数运算等功能。变量之间进行运算的通常表达形式是：i（表达式）（1）变量的定义和替换（2）加减运算（3)乘除运算（4）逻辑运算（5）函数运算 (6)(6)运算的组合运算的组合 (7)(7)括号的应用括号的应用 表达式中括号的运算将优先进行。连同函数中使用的括号在内，括号在表达式中最多可用5层。4.控制指令控制指令控制指令起到控制程序流向的作用。(1)条件转移程序格式程序格式 IF条件表达式GOTOn例下面的程序

40、可计算数值例下面的程序可计算数值1 11010的总和。的总和。O9200；1=0；存储和数变量的初值#2=1；被加数变量的初值N1 IF#2 GT 10GOTO 2；当被加数大于10时转移到N2#1=#1+#2；计算和数#2=#2+1；下一个被加数GOTO 1；转到N1N2 M30；程序结束(2)(2)循环指令循环指令程序格式程序格式WHILE条件表达式 DO m（m1，2，3）;END m;例下面的程序可计算数值例下面的程序可计算数值1 11010的总和。的总和。O1000；1=0；#2=1；WHILE#2 LE 10DO 1；#1=#1+#2；#2=#2+1；END 1；M30；实例1 车

41、削图180所示台阶轴，编制宏程序完成加工。图180 加工台阶轴 二、宏程序编制实例二、宏程序编制实例宏指令：G65 P8010 A B C D S F ；式中：A：台阶直径1#1B：台阶直径2#2C：台阶长度1#3 D：台阶长度2#7S：主轴转速#19 F：进给速度#9宏程序：O8010；M3 S#19；G0 X#2+5.Z5.；G42 X0;G1 Z0 F#9;X#1;Z#3;X#2;Z#7;X#2+5.;G0 Z5.;M99;主程序：O1005；T0101;M3S600;G97 G99 G40 M8;G65 P8010 A110.B150.C65.D150.S500 F0.15;G28 U

42、0 W0 M5;M9;M30;实例2 编制图180所示零件抛物线曲面加工的宏程序，零件各圆柱面尺寸已保证。图1 80抛物线曲面外形加工 程序：方法1O0002;G40 G97 G99;M03 S700;T0101;T0101为900偏刀G00 X41.Z2.;G71U2.R0.5;G71P10Q20U0.2W0.2F0.2;N10G0X0;G1Z0;G3X40.Z20.R20.;N20G1X42.;M98P200;调用子程序O0200G0X100.Z100.;M5；M30；注：此例亦可以通过改变刀具参数来完成抛物线曲面的粗、精加工。O0200;G00 X0 Z2.；切削起点#1=0;X/2赋初

43、始值#2=0.1;加工步距#3=20.5；Z向切削终点值（20+0.5 0.5为延伸值）N10#4=#1*2；求任意点2X(直径)值#5=（#1*#1/20）；求任意点Z值G1 X#4 Z#5F0.1;直线移动#1=#1+#2;变换动点IF#5 GT#3GOTO10;终点判别G0X45.;切削完毕抬刀M99;方法2O0012;G40G97G99;M03S700;T0101;M98P120;G0X100.Z100.;M5;M30;O0120;#6=6.;Z向让刀量N5G00X0Z2.;切削起点#1=0;X/2赋初始值#2=0.1;加工步距#3=20.5;Z向切削终点值（20+0.5 0.5为延伸

44、值）N10#4=#1*2;求任意点2X(直径)值#5=#1*#1/20;求任意点Z值#5=#5+#6;任意点Z值加上让刀量G1X#4Z#5F0.1;直线移动#1=#1+#2;变换动点IF#5GT#3GOTO10;终点判别G0X42.Z0;抬到退回起点#6=#61.;Z向让刀量递减IF#6GE0GOTO5;进行Z向让刀量判别，当0时结束加 工M99;第六节第六节 FANUC系统数控车床的操作系统数控车床的操作一、控制面板控制面板 控制面板由CRT面板、MDI键盘、机床操作面板组成。二、手动操作方式二、手动操作方式 1.机床回零机床回零 将操作面板的MODE旋钮拨到REF挡，扳转X、Z轴的控制旋钮

45、 选择相应坐标轴，再点击 加号按钮，此时所选择坐标轴将回零，相应操作面板上坐标轴的回零指示灯亮，同时CRT上的坐标发生变化，显示出机床零点坐标值。2.手动手动/连续加工连续加工（1）将控制面板上MODE旋钮切换到JOG挡上。（2）配合移动按钮 和X、Z轴的控制旋钮 和步进量调节旋钮 ，以及手脉对 应按钮 ，快速准确地调节机床。（3）点击“SPINDLE”按钮 ，控制主轴的转动、停止。3.手动手动/单步加工单步加工 三、三、MDI方式（手动数据输入方式）方式（手动数据输入方式）1.将控制面板上MODE旋钮切换到MDI上，进行MDI操作。2.在MDI键盘上按“PRGRM”键 ，进入编辑页面。3.输

46、写数据指令：在输入键盘上点击数字/字母键，第一次点击为字母输出，其后点击均为数字输出。可以作取消、插入、删除等修改操作（具体操作方法参见程序编辑）。4.按数字/字母键键入字母“O”，再键入程序编号，但不可以与已有程序编号的重复。5.输入程序后，用回车换行键 结束一行的输入后换行。6.移动光标：按 PAGE上下方向键翻页。按 CURSOR上下方向键移动光标。7.按CAN键 ，删除输入域中的数据；按DELET键 ，删除光标所在的代码。8.按键盘上“INPUT”键 ，输入所编写的数据指令。9.输入完整数据指令后，按运行控制按钮 运行程序。运行结束后CRT界面上的数据被清空。10.用RESET 键清除

47、输入的数据。四、编辑方式四、编辑方式 五、自动加工五、自动加工 1自动自动/连续方式连续方式2自动自动/单段方式单段方式3选择跳过开关选择跳过开关“Opt Skip”置置“ON”上，数控程上，数控程序中的跳过符号序中的跳过符号“/”有效。有效。4将将M01开关开关“M01 Stop”置于置于“ON”位置上，位置上，“M01”代码有效。代码有效。5检查运行轨迹检查运行轨迹 六、工作坐标系设定六、工作坐标系设定 1.工作坐标系设定工作坐标系设定G50设定工作坐标系指令格式：G50 Xa Z；用G50 Xa Z语句设定工作坐标系，则在执行此程序段之前必须先进行对 刀，通过调整机床，将刀尖放在程序所要

48、求的起刀点位置（a、）上。2.G54G59参数设置参数设置 1)按键 ，进入参数设定页面。2)用PAGE 或 键在No1No3坐标系页面和No4No6坐标系页面之间切换。3)用CURSOR 或 键选择坐标系。4)按数字键输入地址字（X、Z）和数值到输入域。5)按 键，把输入域中间的内容输入到所指定的位置。七、车床刀具补偿参数七、车床刀具补偿参数 车床的刀具补偿包括刀具的形状补偿参数和磨损量补偿参数，两者之和构成车刀偏置量补偿参数，设定后可在数控程序中调用。第二章第二章 SIEMENS系统数控车床系统数控车床编程与操作实例编程与操作实例 教学要求：教学要求：1掌握常用指令2掌握固定循环的应用3掌

49、握参数编程及应用4掌握数控车床的操作5运用数控编程的知识，进行零件加工工艺分析，完成典型零件的加工程序编制 教学内容：教学内容：常用指令 常用指令的综合应用 典型零件加工 参数编程的应用 SIEMENS系统机床操作 第一节第一节 SIEMENS系统系统 的常用指令的常用指令一、坐标系的确定一、坐标系的确定 1绝对坐标和相对坐标绝对坐标和相对坐标G90和G91指令分别对应着绝对坐标和相对坐标。2TRANS/ATRANS 可编程零点偏置可编程零点偏置TRANS X Z ；可设置的偏移，不待数值时，清除所有有关偏 移、旋转、比例系数、镜像的指令ATRANS X Z ；可设置的偏移,附加于当前的指令T

50、RANS：不带数值时，清除所有有关偏移、旋转、比例系数、镜像的指令TRANS/ATRANS指令要求一个独立的程序段3)编程举例 N20 TRANS X20 Z15 ；可设置零点偏移N30 L10 ；子程序调用，其中包含待偏移的几何量N70 TRANS ；取消偏移3可设定的零点偏置可设定的零点偏置 G54G59/G500/G53/G153 二、代码解释二、代码解释 1.G00快速线性移动快速线性移动 2.G01带进給率的线性插补带进給率的线性插补 3.G02/G03圆弧插补圆弧插补G02/G03 X Z I K 圆心和终点G02/G03 CR=X Z 半径和终点G02/G03 AR=I K 张角

51、和圆心G02/G03 AR=X Z 张角和终点G02/G03 AP=RP=极坐标和极点圆弧4G74 回参考点回参考点N10 G74 X10 Z10 5G04 暂停暂停G4 F 暂停时间(秒)G4 S 暂停主轴转数6F 进给率进给率F 进给率F的单位由G功能确定:G94和G95 G94 直线进给率/min G95 旋转进给率/r(只有主轴旋转才有意义)7.S 主轴转速主轴转速/旋转方向旋转方向当机床具有受控主轴时，主轴的转速可以设置在地址S下，单位r/min。旋转方向和主轴运动起始点和终点通过M指令规定。M03 表示主轴正转；M04表示主轴反转；M05表示主轴停。8G25/G26 主轴转速极限主

52、轴转速极限G25 S 主轴转速下限 G26 S 主轴转速上限 9T 刀具刀具编程T指令可以选择刀具。10.D 刀具补偿号刀具补偿号一个刀具可以匹配从19几个不同补偿的数据组(用于多个切削刃)。11G41/G42/G40刀具半径补偿功能刀具半径补偿功能系统在所选择的平面G17到G19中以刀具半径补偿的方式进行加工。G41 X Z ；在工件轮廓左边刀补 G42 X Z ；在工件轮廓右边刀补G40 X Z 取消刀尖半径补偿12.子程序子程序子程序的结构与主程序的结构一样，在子程序中也是在最后一个程序段中用M17或RET 指令结束程序运行。子程序结束后返回主程序。子程序调用在一个程序中(主程序或子程序

53、)可以直接用程序名调用子程序，子程序调用要求占用一个独立的程序段。举例:N10 L785 P ；调用子程序L785 程序重复调用次数P,最大次数可 以为9999(P1P9999)N20 LRAHMEN7；调用子程序LRAHMEN7 三、固定循环三、固定循环 1CYCLE82 中心钻孔中心钻孔 指令格式 CYCLE82（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，DTB）其中，参数的数据类型及含义见表21。表21 CYCLE82循环中参数数据类型及含义 编程举例 （图23）图23 G00 G90 X0 Z50 M03 S300 ；主轴转速T1 D1 F0.5 ；刀具号码 CYCLE82(50,0,2

54、,25,25,0.2)；调用钻孔循环,离工件表面2mm处进给，到达深度后停止0.2sG0 Z50 G00 X100 Z100M22.CYCLE83 深孔钻削深孔钻削 指令格式 CYCLE83（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，FDEP，FDPR，DAM，DTB，DTS，FRF，VARI）其中，相同的参数数据类型及含义见表21，不同的见表22。表2-2 CYCLE83循环中参数数据类型及含义G00 G90 X0 Z50 M03 S300 ；主轴转速F0.5;CYCLE83(50.,0,2.,53.,53.,5.,5.，4.,0.1,0,0.5,1)；调用钻孔循环G0 Z50.;G00 X1

55、00.Z100.;M2;编程举例 （图25）图25 T1 D1；刀具号码3CYCLE93 切槽切槽 指令格式 CYCLE93（SPD，DPL，WIDG，DIAG，STAG1，ANG1，ANG2，RCO1，RCO2，RCI1，RCI2，FAL1，FAL2，IDEP，DTB，VARI）其中，参数的数据类型及含义见表23（教材中）。编程举例编程举例 （图（图2-7）图27 G54 G0 X200 Z200 ；坐标系设定T1 D1 ；1号刀具M3 S800 G0 X200CYCLE93(100.,27.,48.,20.,0.,15.,15.,0.,0.,2.,2.,0.2,0.2,4.,1.,5)；调

56、用切槽循环G0 X200.Z200.；M05；M02；4CYCLE94 退刀槽形状退刀槽形状E和和F指令格式 CYCLE94（SPD，SPL，FORM）其中，参数的数据类型及含义见表24。表2-4 CYCLE94循环中参数数据类型及含义编程举例编程举例 N10 T1 D1 S300 M3 G95 F0.3 ；技术值的定义 N20 G0 G90 Z100 X50 ；选择起始位置N30 CYCLE94（20，60，“E”）；循环调用N40 G90 G0 Z100 X50 ；回到下一个位置N50 M02 ；程序结束 此程序可以编程E形状的退刀槽。5.CYCLE95 毛坯切削毛坯切削指令格式CYCLE

57、95(NPP，MID，FALZ，FALX，FAL，FF1，FF2，FF3，VARI，DTB，DAM，_VRT)其中，参数的数据类型及含义见表25。表2-5 CYCLE93循环中参数数据类型及含义6CYCLE97 螺纹切削螺纹切削 指令格式 CYCLE97（PIT，MPIT，SPL，FPL，DM1，DM2，APP，ROP，TDEP，FAL，IANG，NSP，NRC，NID，VARI，NUMT）编程举例编程举例（图（图2-10）图210T1 D1；1号刀具长度补偿G0 X120.Z100.；M3 S400；F300；CYCLE97(2.,0.,95.,94.,94.,2.,2.,1.3,0.2,0

58、.,4,1,1.)；调用螺纹切削循环G0 X120.Z200；M5；M2 第二节第二节 SIEMENS系统常用指令的综合应用系统常用指令的综合应用 实例实例1 编制图编制图2-11所示零件（毛坯所示零件（毛坯50、工件不切断）的粗、精车程序。、工件不切断）的粗、精车程序。图 2111.工艺分析工艺分析 此零件由外圆、圆锥、槽、螺纹、及圆弧面组成，具有典型的零件外形加工特点。2.加工步骤加工步骤 1）加工外形，选用90车刀（T1)，采用CYCLE95毛坯切削循环。2）切空刀槽，选用宽为5mm的切断刀（T2）3）加工螺纹，选用螺纹刀（T3），采用CYCLE97螺纹切削循环 程序编制程序编制 SC1

59、.MPF；程序名；程序名N1；加工外形；加工外形G90G95G54M03S600；T1D1；90车刀G00X52.Z5.0；CYCLE95(“KT1”,2.,0.4,0.4,0.1,0.2,0.1,0.1,9,0.1,0,0.5)；调用循环G00X150.Z150.；N2；切空刀槽；切空刀槽 T2D1；宽为5mm的切断刀S300M8；G00X30.；Z30.；G01X20.F0.1；G01X30.F0.2；G00X100.Z100.；N3；加工螺纹；加工螺纹T3D1；（螺纹刀）G00X25.Z5.；CYCLE97(2.,24.,0,25.,24.,24.,3.,2.5,1.3,0.1,0,4,

60、3,1.)；调用循环G00X100.Z100.；G74 X1=0 Z1=0 M5；M30；子程序子程序(加工外形加工外形)KT1.SPF；G00X0.；G01Z0.；X20.；X24.Z2.；Z30.；X27.Z47.5；G02X32.Z50.CR=2.5；G01X37.；G03X42.Z52.5CR=2.5；G01Z65.；X50.；M17；实例实例2编制图编制图2-13所示零件毛坯所示零件毛坯50加工（不切断）的程序。加工（不切断）的程序。图213 工艺分析工艺分析零件包括外形面、切槽、锥螺纹加工。锥螺纹加工时注意进刀点和出刀点的确定。加工步骤加工步骤1）加工外形，选用90车刀（T1），注

61、意切R10凹圆弧时与工件不要发生干涉，采用CYCLE95毛坯切削循环。2）切空刀槽，选用 宽为4mm的切断刀（T2）。3）加工螺纹，选用 螺纹刀（T3），采用CYCLE97螺纹切削循环。(三三)、程序编制、程序编制 SC3.MPF 主程序主程序N1；加工外形 G90 G54 G95 G40 M3 S600；T1 D1；90车刀G0 X52.Z5.；CYCLE95(“KT3”,2.,0.4,0.4,0.1,0.2,0.1,0.1,9,0.1,0,0.5)；调用循环G0 X150.Z150.；N2；切空刀槽；切空刀槽T2 D1；切刀a=4mmS300；G0 X36.Z20.；G1 X26.F0.1

62、；X36.F0.2；G0 X100.Z100.；N3；加工螺纹；加工螺纹T3 D1；螺纹刀S200；G0 X32.Z5.；CYCLE97(2.,0,16.,26.,30.,4.,2.,0.947,0.1,0,4,3,1.)；调用循环G0X150.Z150.；G74 X1=0 Z1=0 M5；M30；子程序KT3.SPF；加工外形G0 G42 X0；G1 Z0；X25.8F0.1；X29.8 Z16.；Z20.；X34.Z22.；Z30.；G2 Z40.CR=10.；G1 Z50.；G2 X40 Z53.CR=3.；G3 X46.Z56.CR=3.；G1 Z60.；X50.；G40 X52.；M

63、17；第三节第三节 典型零件的加工典型零件的加工 课题一轴类零件加工课题一轴类零件加工编制如图217所示零件的数控加工程序。零件材料为45钢；调质热处理2832HRC，加工批量为10件。图217轴类零件轴类零件 1.工艺路线工艺路线（1）下料 97mm336mm的棒料。（2）粗车1）用三爪自定心卡盘夹97外径一端，车平端面，外径为96，长度为30，端面打中心孔。2）调头，用三爪自定心卡盘夹96外径，找正，齐总长330，端面打中心孔。（3）粗车外形三爪自定心卡盘夹96外径，后用尾座顶尖顶中心孔，粗车成工件外形各尺寸，各外径精加工余量直径方向为1.2 1.5mm，长度方向各表面粗糙度1.6台阶面均

64、留余量0.70.8mm。（4）热处理 调质处理 2832HRC。（5）研磨中心孔 用专用研磨中心孔设备研磨中心孔。（6）精车左端 用三爪自定心卡盘夹右端外径，后用尾座顶尖顶中心孔，车外径9420，倒角C2。（7）精车外形，调头，三爪自定心夹盘夹94mm外径，找正，后用尾座顶尖顶中心孔，精车成外形各尺寸，加工成M3026h外螺纹。说明：以上工序中，工序（说明：以上工序中，工序（7）由数控车床加工完成。）由数控车床加工完成。2根据要求作出解题分析图根据要求作出解题分析图,见见2-18 图218 右端外形精加工轨迹图右端外形精加工轨迹图 3基点坐标（表基点坐标（表2-9）表表2-9注：注：1.M30

65、26h外螺纹大径加工时，编程尺寸取为29.85mm。2.各直径尺寸、长度尺寸公差均为双向公差，编程尺寸取基本尺寸。基点坐标值（X，Z）4编写编写数控加工工序卡、刀具卡、程序卡.表表2-10 数控加工工序卡数控加工工序卡 编制人：年 月 日 表表2-11 刀具卡刀具卡 编制人 年 月 日表表1.3 程序卡程序卡 第四节第四节 参数编程的应用参数编程的应用 一、参数编程一、参数编程 1R参数参数 2程序跳转程序跳转（1）标记符程序跳转目标（2）绝对跳转编程 GOTOF Labe1;向前跳转（向程序结束的方向跳转）GOTOB Labe1;向后跳转（向程序开始的方向跳转）Labe1 所选的字符串用于标

66、记符或程序段号（3）有条件跳转 IF 条件 GOTOF Labe1;向前跳转 IF 条件 GOTOB Labe1;向后跳转 3编程实例编程实例 编制如图编制如图2-24所示椭圆轮廓的数控加工程序，其所示椭圆轮廓的数控加工程序，其零件的其余表面尺寸已保证。图224 椭圆轮廓加工椭圆轮廓加工 加工程序%N TYX MPF；T1D1；G90G54S600M3；G0X37.Z2.；LTYX；G0X100.Z100.；M5;M30;%N TYX SPF；R10=6.;X轴退刀量R11=0.1;加工步距MA3:G0X50.Z16.5;R1=40.;椭圆长半轴R2=24.;椭圆短半轴R3=22.;R3为X轴变量，起点R3=22.R4=24.;X轴中止MA1:R8=SQRT(1-R3*R3/R2/R2)R5=R1*R8 任意点Z值R6=2*R3+R10；任意点X值(已加让刀量)G1 X=R6 Z=R5F0.2;直线移动R3=R3R11;变换动点IF R3=0 GOTO MA3;进行X向让刀量判别，当R100时结束加工G0X50.Z16.5;M17;第五节第五节 SIEMENS系统数控车床的操作系统数控