FANUC系統(tǒng)數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)操作

1、第五章 FANUC系統(tǒng)數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)操作第一節(jié) FANUC 0TD系統(tǒng)介紹一、FANUC 0TD系統(tǒng)功能數(shù)控機(jī)床加工中的動作在加工程序中用指令的方式事先予以規(guī)定，這類指令有準(zhǔn)備功能G、輔助功能M、刀具功能T、主軸轉(zhuǎn)速功能S和進(jìn)給功能F等。由于目前數(shù)控機(jī)床的形式和數(shù)控系統(tǒng)的種類較多，同一G指令或同一M指令其含義不完全相同，甚至完全不同（例如在FANUC 0TD中G90代表單一形狀固定循環(huán)指令，而在FANUC 0MD中G90代表絕對值輸入指令）。因此，編程人員在編程前必須對所使用的數(shù)控系統(tǒng)功能進(jìn)行仔細(xì)研究，掌握每個指令的確切含義，以免發(fā)生錯誤。（一）準(zhǔn)備功能G指令表51列出了FANUC 0TD數(shù)控車

2、床系統(tǒng)常用的準(zhǔn)備功能指令。表51 FANUC 0TD系統(tǒng)常用準(zhǔn)備功能G指令及功能G 指 令組 號功 能G 指 令組 號功 能G0001快速點(diǎn)定位G7000精車循環(huán)G01直線插補(bǔ)G71外圓粗車復(fù)合循環(huán)G02順時針圓弧插補(bǔ)G72端面粗車復(fù)合循環(huán)G03逆時針圓弧插補(bǔ)G73固定形狀粗加工復(fù)合循環(huán)G0400暫停G75切槽循環(huán)G2002英制尺寸G76螺紋切削復(fù)合循環(huán)G21米制尺寸G9001單一形狀固定循環(huán)G3201螺紋切削G92螺紋切削循環(huán)G4007取消刀具半徑補(bǔ)償G94端面切削循環(huán)G41刀尖圓弧半徑左補(bǔ)償G9602恒速切削控制有效G42刀尖圓弧半徑右補(bǔ)償G97恒速切削控制取消G5000設(shè)定坐標(biāo)系，設(shè)定主

3、軸最高轉(zhuǎn)速G9805進(jìn)給速度按每分鐘設(shè)定G54G5914工件坐標(biāo)系選擇G99進(jìn)給速度按每轉(zhuǎn)設(shè)定注：帶號的G指令表示接通電源時，即為該G指令的狀態(tài)。00組的G指令為非模態(tài)G指令，其它均為模態(tài)G指令。在編程時，G指令中前面的0可省略，G00、G01、G02、G03、G04可簡寫為G0、G1、G2、G3、G4。（二）輔助功能M指令表52列出了FANUC 0TD數(shù)控車床系統(tǒng)常用的輔助功能指令。表52 FANUC 0TD系統(tǒng)常用輔助功能M指令及功能M 指 令功 能M 指 令功 能M00程序暫停M09切削液（冷卻液）關(guān)M01選擇停止M13主軸正轉(zhuǎn)，切削液（冷卻液）開M03主軸正轉(zhuǎn)M14主軸反轉(zhuǎn)，切削液（冷

4、卻液）開M04主軸反轉(zhuǎn)M30程序結(jié)束M05主軸停止M98調(diào)用子程序M08切削液（冷卻液）開M99子程序結(jié)束，返回主程序注：在編程時，M指令中前面的0可省略，如M00、M03可簡寫為M0、M3。（三）F、T、S功能1.F功能指定進(jìn)給速度。每轉(zhuǎn)進(jìn)給（G99）：系統(tǒng)開機(jī)狀態(tài)為G99狀態(tài)，只有輸入G98指令后，G99才被取消。在含有G99的程序段后面，在遇到F指令時，則認(rèn)為F所指定的進(jìn)給速度單位為mm/r。每分進(jìn)給（G98）：在含有G98的程序段后面，在遇到F指令時，則認(rèn)為F所指定的進(jìn)給速度單位為mm/min。G98被執(zhí)行一次后，系統(tǒng)將保持G98狀態(tài)，直到被G99取消為止。2.T功能指令數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行換

5、刀。在FANUC 0TD系統(tǒng)中，采用T22的形式。例如T0101表示采用1號刀具和1號刀補(bǔ)。注意在SIEMENS系統(tǒng)中由于同一把刀具有許多個刀補(bǔ)，所以可采用如T1D1、T1D2、T2D1、T2D2等；但在FANUC系統(tǒng)中，由于刀補(bǔ)存儲是公用的，所以往往采用如T0101、T0202、T0303等。3.S功能指定主軸轉(zhuǎn)速或速度。恒線速度控制（G96）：G96是恒速切削控制有效指令。系統(tǒng)執(zhí)行G96指令后，S后面的數(shù)值表示切削速度。例如：G96 S100表示切削速度是100m/min。主軸轉(zhuǎn)速控制（G97）：G97是恒速切削控制取消指令。系統(tǒng)執(zhí)行G97后，S后面的數(shù)值表示主軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)。例如：G97

6、 S800表示主軸轉(zhuǎn)速為800r/min。系統(tǒng)開機(jī)狀態(tài)為G97狀態(tài)。主軸最高速度限定（G50）：G50除具有坐標(biāo)系設(shè)定功能外，還有主軸最高轉(zhuǎn)速設(shè)定功能，即用S指定的數(shù)值設(shè)定主軸每分鐘的最高轉(zhuǎn)速。例如：G50 S2000表示主軸轉(zhuǎn)速最高為2000r/min。用恒線速度控制加工端面、錐度和圓弧時，由于X坐標(biāo)值不斷變化，當(dāng)?shù)毒咧饾u接近工件的旋轉(zhuǎn)中心時，主軸轉(zhuǎn)速會越來越高，工件有從卡盤飛出的危險(xiǎn)，所以為防止事故的發(fā)生，有時必須限定主軸的最高轉(zhuǎn)速。F功能、T功能、S功能均為模態(tài)指令。二、FANUC 0TD系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)1.加工程序的組成數(shù)控加工中零件加工程序的組成形式，與采用的數(shù)控系統(tǒng)形式不同而略有不同。

7、現(xiàn)在的數(shù)控系統(tǒng)中，其加工程序可分為主程序和子程序。但不論是主程序還是子程序，每一個程序都是由若干個程序段組成。程序段是由一個或若干個字（字是由表示地址的字母和數(shù)字、符合等組成，它是控制數(shù)控機(jī)床完成一定功能的具體指令）組成，它表示數(shù)控機(jī)床為完成某一特定動作而需要的全部指令。例如：O1001N5 G54 G98 G21；N10 M3 S600；N15 T0101；N20 G00 X42 Z2；N80 M05；上面每一行稱為一個程序段，N10、G54、M3、S600都是一個字。2.加工程序的格式每個加工程序都有加工程序號、程序段、程序結(jié)束符等幾部分組成。（1）加工程序號 格式為：O×

8、15;××××××為加工程序號，可以從00009999。存入數(shù)控系統(tǒng)中的各零件加工程序號不能相同。（2）程序段 格式為：N×× G×× X（U）±×× Z（W）±×× F×× S×× M×× T×××× ； 程序段號 準(zhǔn)備功能 坐標(biāo)運(yùn)動尺寸 工藝性指令 結(jié)束代碼 FANUC系統(tǒng)默認(rèn)的程序段號從5開始，以5為遞增級數(shù)。（3）程序結(jié)束符 FA

9、NUC數(shù)控系統(tǒng)的程序結(jié)束符為“”。三、工件坐標(biāo)系設(shè)定在數(shù)控車床中確定工件坐標(biāo)系，一般采用試切法。在圖51所示中，通過刀具試切測得37.38、89.68。圖51 工件坐標(biāo)系設(shè)定1.用G50設(shè)定假定起刀點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中處于X80、Z60的位置，那么用基準(zhǔn)刀具（一般為1號外圓刀），試切完端面及外圓后，刀具停留在圖中虛線所畫的位置，此時把數(shù)控系統(tǒng)的坐標(biāo)系選擇為相對坐標(biāo)系，并把相對坐標(biāo)U、W設(shè)置為0。測出試切外圓的直徑（37.38），利用手動方式，使其沿坐標(biāo)系正向移動，移動量分別為U42.62、W60（直徑編程），刀具到達(dá)起刀點(diǎn)。在程序中，第一個程序段就執(zhí)行G50 X80 Z60，那么系統(tǒng)就建立了圖中右

10、端面與軸線相交點(diǎn)為原點(diǎn)的工件坐標(biāo)系。其它刀具分別使刀尖（或刀位點(diǎn)）與外圓或端面相接觸，讀得相對坐標(biāo)U與W值，在“工具補(bǔ)正/形狀”頁面中，進(jìn)行刀具偏置量設(shè)置。例如螺紋刀為2號刀，那么把螺紋刀的相對坐標(biāo)U與W值（包括正負(fù)）設(shè)置在G02對應(yīng)的X與Z下（1號刀G01對應(yīng)的X與Z都設(shè)置為0）。用這種方法建立的工件坐標(biāo)系，必須注意以下幾個問題：（1）裝夾的工件必須是定長的，即在重新裝夾工件后，工件右端面到卡盤的距離必須是89.68。如果不定長，那么必須車端面及外圓，在相對坐標(biāo)系下手動移動到起刀點(diǎn)位置。（2）在加工過程中起刀點(diǎn)與終刀點(diǎn)必須重合，否則在加工下一個零件時坐標(biāo)系會發(fā)生改變。（3）如果1號基準(zhǔn)刀更換

11、，那么必須重新車端面及外圓，在相對坐標(biāo)系下手動移動到起刀點(diǎn)位置。而且要重新確定其它所有刀具相對基準(zhǔn)刀具的偏置量。（4）其它非基準(zhǔn)刀具更換后，先要用基準(zhǔn)刀具在工件上利用已有的或需重新車削的外圓及端面作為相對坐標(biāo)點(diǎn)，然后確定其與基準(zhǔn)刀具的相對坐標(biāo)，重新設(shè)置偏置量。2.用G54G59設(shè)定通過試切對刀，確定每把刀具的相對位置，然后根據(jù)工件的伸出長度，在G54G57中設(shè)定Z偏移值，然后在程序中通過G54等進(jìn)行調(diào)用，確定工件坐標(biāo)系，具體參見第五節(jié)。下面所舉示例都采用G54等設(shè)定。第二節(jié) FANUC 0TD系統(tǒng)車床基本編程指令一、絕對值編程和增量值編程在FANUC 0TD系統(tǒng)中，絕對值編程采用地址X、Z進(jìn)行

12、編程（X為直徑值）；而在增量值編程時，用U、W代替X、Z進(jìn)行編程。U、W的正負(fù)由行程方向確定，行程方向與機(jī)床坐標(biāo)方向相同時取正，反之取負(fù)。在編程時一般采用絕對編程。二、快速點(diǎn)定位指令G00圖52 G00指令舉例G00指令是命令刀具以點(diǎn)定位控制方式從刀具所在點(diǎn)快速運(yùn)動到目標(biāo)位置，它是快速定位，沒有運(yùn)動軌跡要求。G00指令是模態(tài)指令。G00程序段格式為：G00 X（U）_ Z（W）_在執(zhí)行G00時，刀具實(shí)際的運(yùn)動路線不是兩點(diǎn)一線，而是折線（在圖52中，從A點(diǎn)到B點(diǎn)采用G00編程，其走刀軌跡為：AMB；從D點(diǎn)到A點(diǎn)也采用G00編程，其走刀軌跡為：DNA）。所以在使用G00指令時要注意刀具是否和工件及

13、夾具發(fā)生干涉，以免發(fā)生意外。三、插補(bǔ)功能指令（一）直線插補(bǔ)指令G01G01指令是命令刀具在兩坐標(biāo)間以插補(bǔ)聯(lián)動方式按指定的F進(jìn)給速度作任意斜率的直線運(yùn)動。G01指令是模態(tài)指令。G01程序段格式為：G01 X（U）_ Z（W）_ F 例51 在圖52中，對輪廓進(jìn)行精加工。O1002程序名N5 G54 G98 G21；用G54指定工件坐標(biāo)系、分進(jìn)給、米制編程N(yùn)10 M3 S1200；主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為1200r/minN15 T0101；換1號外圓刀，導(dǎo)入刀具刀補(bǔ)N20 G0 X80 Z60；絕對編程，快速到達(dá)起刀點(diǎn)AN25 X24 Z2；（或N25 U56 W58；）絕對編程，快速到達(dá)B點(diǎn)（增量編程

14、，快速到達(dá)B點(diǎn)）N30 G1 Z20 F80；（或N30 W22 F80；）絕對編程，從B點(diǎn)以80mm/min直線插補(bǔ)到C點(diǎn)（增量編程，從B點(diǎn)以80mm/min直線插補(bǔ)到C點(diǎn)）N35 X40 Z30；（或N35 U16 W10；）絕對編程，從C點(diǎn)以80mm/min直線插補(bǔ)到D點(diǎn)（增量編程，從C點(diǎn)以80mm/min直線插補(bǔ)到D點(diǎn)）N40 G0 X80 Z60；（或N40 U40 W90；）絕對編程，快速到達(dá)A點(diǎn)（增量編程，快速到達(dá)A點(diǎn)）N45 M30；程序結(jié)束程序結(jié)束符圖53 圓弧順逆與刀架關(guān)系（二）圓弧插補(bǔ)指令G02/G031.圓弧順逆的判斷數(shù)控車床是兩坐標(biāo)的機(jī)床，只有X軸和Z軸。圓弧順逆的判

15、斷，主要與刀架所處的位置有關(guān)，具體見圖53。2.程序段格式為： X Z R F 3.圓弧的車法圖54 圓弧車錐法 圖55 圓弧車圓法 圖56 車圓弧舉例（1）車錐法 在車圓弧時，不可能用一刀就把圓弧車好，因?yàn)檫@樣吃刀量太大，容易打刀。可以先車圓錐，再車圓弧，圖54中粗線部分。（2）車圓法 車圓法就是用不同半徑的圓來車削，最終將所需圓弧車出來，圖55中粗線部分。例52 在圖56中，對端部進(jìn)行精加工。O1003程序名N5 G54 G98 G21；用G54指定工件坐標(biāo)系、分進(jìn)給、米制編程N(yùn)10 M3 S1200；主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為1200r/minN15 T0101；換1號外圓刀，導(dǎo)入刀具刀補(bǔ)N20

16、G0 X80 Z60；絕對編程，快速到達(dá)起刀點(diǎn)N25 X0 Z2；絕對編程，快速到達(dá)距O點(diǎn)2mm處N30 G1 Z0 F80；絕對編程，以80mm/min直線插補(bǔ)到O點(diǎn)N35 G3 X18 Z9 R9； 絕對編程，以80mm/min逆圓插補(bǔ)，加工R9圓弧N40 G2 X22 Z13 R5； 絕對編程，以80mm/min順圓插補(bǔ)，加工R5圓弧N45 G0 X80 Z60；絕對編程，快速返回到起刀點(diǎn)N50 M30；程序結(jié)束程序結(jié)束符四、刀具補(bǔ)償功能刀具補(bǔ)償功能是數(shù)控車床的主要功能之一。它分為兩類：刀具的偏移（即刀具長度補(bǔ)償）和刀尖圓弧半徑補(bǔ)償。1.刀具的偏移刀具的偏移是指當(dāng)車刀刀尖位置與編程位置（

17、工件輪廓）存在差值時，可以通過刀具補(bǔ)償值的設(shè)定（具體參見第五節(jié)），使刀具在X、Z軸方向加以補(bǔ)償。它是操作者控制工件尺寸的重要手段之一。刀具偏移可以根據(jù)實(shí)際需要分別或同時對刀具軸向和徑向的偏移量實(shí)行修正。在程序中必須事先編入刀具及其刀補(bǔ)號（例如在粗加工結(jié)束后精加工開始前，在程序中專門編入“T0101”），每個刀補(bǔ)號中的X向補(bǔ)償值或Z向補(bǔ)償值根據(jù)實(shí)際需要由操作者輸入，當(dāng)程序在執(zhí)行如“T0101”后，系統(tǒng)就調(diào)用了補(bǔ)償值，使刀尖從偏離位置恢復(fù)到編程軌跡上，從而實(shí)現(xiàn)刀具偏移量的修正。2.刀具半徑補(bǔ)償在實(shí)際加工中，由于刀具產(chǎn)生磨損及精加工時車刀刀尖磨成半徑不大的圓弧，為確保工件輪廓形狀，加工時不允許刀具中

18、心軌跡與被加工工件輪廓重合，而應(yīng)與工件輪廓偏移一個半徑值R，這種偏移稱為刀具半徑補(bǔ)償。在數(shù)控系統(tǒng)編程時，不需要計(jì)算刀具中心運(yùn)動軌跡，而只按零件輪廓編程，在程序中使用刀具半徑編程指令，在“刀具刀補(bǔ)設(shè)置”窗口中設(shè)置好刀具半徑，數(shù)控系統(tǒng)在自動運(yùn)行時能自動計(jì)算出刀具中心軌跡，即刀具自動偏離工件輪廓一個刀具半徑值，從而加工出所要求的工件輪廓。G41刀具半徑左補(bǔ)償指令，即沿刀具運(yùn)動方向看（假設(shè)工件不動），刀具位于工件左側(cè)時的刀具半徑補(bǔ)償，如圖57a所示。圖57 刀具左右補(bǔ)償G42刀具半徑右補(bǔ)償指令，即沿刀具運(yùn)動方向看（假設(shè)工件不動），刀具位于工件右側(cè)時的刀具半徑補(bǔ)償，如圖57b所示。G40刀具半徑補(bǔ)償取消

19、指令，即使用該指令后，使G41、G42指令無效。五、固定循環(huán)圖58 G90外徑車削固定循環(huán)是預(yù)先給定一系列操作，用來控制機(jī)床位移或主軸運(yùn)轉(zhuǎn)，從而完成各項(xiàng)加工。對非一刀加工完成的輪廓表面，即加工余量較大的表面，采用循環(huán)編程，可以縮短程序段的長度，減少程序所占內(nèi)存。固定循環(huán)一般分為單一形狀固定循環(huán)和復(fù)合形狀固定循環(huán)。（一）單一形狀固定循環(huán)1.外徑車削循環(huán)指令G90該循環(huán)主要用于圓柱面和圓錐面的循環(huán)切削。（1）外圓切削循環(huán) 程序段格式為：G90 X（U） Z（W） F 如圖58所示，刀具從循環(huán)起點(diǎn)（刀具所在位置）開始按矩形循環(huán)，最后又回到循環(huán)起點(diǎn)。圖中虛線表示按快速運(yùn)動，實(shí)線表示按F指定的工作進(jìn)給速

20、度運(yùn)動。X、Z為圓柱面切削終點(diǎn)坐標(biāo)值；U、W為圓柱面切削終點(diǎn)相對循環(huán)起點(diǎn)的增量值。其加工順序按1、2、3、4、5、6進(jìn)行。例53 加工如圖58中的外圓輪廓。O1004程序名N5 G54 G98 G21；用G54指定工件坐標(biāo)系、分進(jìn)給、米制編程N(yùn)10 M3 S800；主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為800r/minN15 T0101；換1號外圓刀，導(dǎo)入刀具刀補(bǔ)N20 G0 X80 Z60；絕對編程（以下同），快速到達(dá)起刀點(diǎn)N25 X41 Z2；快速到達(dá)循環(huán)起始點(diǎn)（圖中刀具所在位置）N30 G90 X37 Z20 F100；循環(huán)加工1，背吃刀量為3mm（直徑值），以100mm/min進(jìn)給N35 X34； 模態(tài)指令

21、，繼續(xù)進(jìn)行循環(huán)加工26，背吃刀量為3mm/次（直徑值）N40 X31； N45 X28；N50 X25；N55 X22；N60 G0 X80 Z60；快速返回到起刀點(diǎn)N65 M30；程序結(jié)束程序結(jié)束符（2）錐面切削循環(huán) 程序段格式為：G90 X（U） Z（W） I F 如圖59所示，刀具從循環(huán)起點(diǎn)開始沿徑向快速移動，然后按F指定的進(jìn)給速度沿錐面運(yùn)動，到錐面另一端后沿徑向以進(jìn)給速度退出，最后快速返回到循環(huán)起點(diǎn)。X、Z為圓錐面切削終點(diǎn)坐標(biāo)值；U、W為圓錐面圖59 G90錐面車削切削終點(diǎn)相對循環(huán)起點(diǎn)的增量值。其加工順序按1、2、3進(jìn)行。I為錐體大小端的半徑差，由于刀具沿徑向移動是快速移動，為避免打刀

22、，刀具在Z向應(yīng)有一定的安全距離，所以在考慮I時，應(yīng)按延伸后的值進(jìn)行考慮（如圖5-9中I應(yīng)是6.25，而不是5）。采用編程時，應(yīng)注意I的符號，確定的方法是：錐面起點(diǎn)坐標(biāo)大于終點(diǎn)坐標(biāo)時取正，反之取負(fù)。例54 加工如圖59所示的圓錐輪廓。O1005程序名N5 G54 G98 G21；用G54指定工件坐標(biāo)系、分進(jìn)給、米制編程N(yùn)10 M3 S800；主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為800r/minN15 T0101；換1號外圓刀，導(dǎo)入刀具刀補(bǔ)N20 G0 X80 Z60；絕對編程（以下同），快速到達(dá)起刀點(diǎn)N25 X41 Z5；快速到達(dá)循環(huán)起始點(diǎn)（圖中刀具所在位置）N30 G90 X40 Z20 I6.25 F100；循

23、環(huán)加工1，以100mm/min進(jìn)給N35 X35； 模態(tài)指令，繼續(xù)進(jìn)行循環(huán)加工2、3N40 X30； N45 G0 X80 Z60；快速返回到起刀點(diǎn)N50 M30；程序結(jié)束程序結(jié)束符圖510 G94舉例2.端面車削循環(huán)指令G94程序段格式為：G94 X（U） Z（W） F 如圖510所示，刀具從循環(huán)起點(diǎn)（刀具所在位置）開始按矩形循環(huán)，最后又回到循環(huán)起點(diǎn)。圖中虛線表示按快速運(yùn)動，實(shí)線表示按F指定的工作進(jìn)給速度運(yùn)動。X、Z為圓柱面切削終點(diǎn)坐標(biāo)值；U、W為圓柱面切削終點(diǎn)相對循環(huán)起點(diǎn)的增量值。其加工順序按1、2、3、4、5進(jìn)行。（二）復(fù)合形狀固定循環(huán)復(fù)合形狀固定循環(huán)應(yīng)用于切除非一次加工即能加工到規(guī)定尺

24、寸的場合。利用復(fù)合固定循環(huán)功能，只要編寫出最終加工路線，給出每次的背吃刀量等加工參數(shù)，車床即可自動地重復(fù)切削直到加工完為止。1.外徑粗車循環(huán)指令G71圖511 粗車循環(huán)起刀點(diǎn)位置適用于圓柱毛坯料粗車外徑和圓筒毛坯料粗鏜內(nèi)徑。程序段格式為：G0 X Z G71 U R G71 P Q U W F 程序段中各地址的含義為：、粗車循環(huán)起刀點(diǎn)位置坐標(biāo)。值確定切削的起始直徑。值在圓柱毛坯料粗車外徑時，應(yīng)比毛坯直徑稍大12mm；值應(yīng)離毛坯右端面23mm。在圓筒毛坯料粗鏜內(nèi)徑時，值應(yīng)比筒料內(nèi)徑稍小12mm，值應(yīng)離毛坯右端面23mm。見圖511。循環(huán)切削過程中徑向的背吃刀量，半徑值，單位mm。循環(huán)切削過程中徑

25、向的退刀量，半徑值，單位mm。輪廓循環(huán)開始程序段的段號。輪廓循環(huán)結(jié)束程序段的段號。如：開始段為N30；結(jié)束段為N95，則為G71 P30 Q95。X方向的精加工余量，直徑值，單位mm。在圓筒毛坯料粗鏜內(nèi)徑時，應(yīng)指定為負(fù)值。Z方向的精加工余量，單位mm。2.端面粗車循環(huán)指令G72適用于圓柱棒料毛坯端面方向粗車，從外徑方向往軸心方向車削。程序段格式為：G0 X Z G72 W R G72 P Q U W F 程序段中各地址的含義為：循環(huán)切削過程中軸向的背吃刀量，單位mm。循環(huán)切削過程中軸向的退刀量，單位mm。其它含義同G71。3.固定形狀粗車循環(huán)指令G73圖512 G71、G70舉例適用于毛坯輪廓

26、形狀與零件輪廓形狀基本接近時的粗車，例如一些鍛件、鑄件的粗車。程序段格式為：G0 X Z G73 U W R G73 P Q U W F 程序段中各地址的含義同前。4.精加工循環(huán)指令G70當(dāng)用G71、G72、G73粗車工件后，用G70來指定精車循環(huán)，切除粗加工中留下的余量。程序段格式為：G0 X Z G70 P Q F 程序段中各地址的含義同前。例55 對圖512，用G71、G70進(jìn)行輪廓的粗加工和精加工。O1006程序名N5 G54 G98 G21；用G54指定工件坐標(biāo)系、分進(jìn)給、米制編程N(yùn)10 M3 S800；主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為800r/minN15 T0101；換1號外圓刀，導(dǎo)入刀具刀補(bǔ)N

27、20 G0 X41 Z2；絕對編程，快速到達(dá)輪廓循環(huán)起刀點(diǎn)N25 G71 U1.5 R2；外徑粗車循環(huán)，給定加工參數(shù)N30 G71 P35 Q70 U0. 5 W0.1 F100；N35 G1 X0；從循環(huán)起刀點(diǎn)以100mm/min進(jìn)給移動到輪廓起始點(diǎn)。注意：起始點(diǎn)位置必須分兩行，否則數(shù)控系統(tǒng)報(bào)警N40 Z0；N45 G3 X18 Z9 R9； 粗車循環(huán)部分的輪廓軌跡，以100mm/min進(jìn)給N50 G2 X22 Z13 R5； N55 G1 X26 Z23；N60 X30 Z25；N65 Z46；N70 X40；N75 G0 X100；粗車輪廓循環(huán)結(jié)束后，刀具首先沿徑向退出N80 Z200；

28、刀具沿軸向退出N85 M5；主軸停止N90 M0；程序暫停?？蓪Υ旨庸ず蟮牧慵M(jìn)行測量N95 M3 S1200；主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為1200r/minN100 T0101重新調(diào)用1號刀補(bǔ)，可引入刀具偏移量或磨損量N105 G0 X41 Z2；精車循環(huán)N110 G70 P35 Q70；N115 G0 X100；精車輪廓循環(huán)結(jié)束后，刀具首先沿徑向退出N120 Z200；刀具沿軸向退出N125 M5；主軸停止N130 M30；程序結(jié)束程序結(jié)束符圖513 切槽循環(huán)舉例5.切槽循環(huán)指令G75程序段格式為：G0 X Z G75 R G75 X Z P Q R F 程序段中各地址的含義為：、切槽刀起始點(diǎn)坐標(biāo)。應(yīng)

29、比槽口最大直徑（有時在槽的左右兩側(cè)直徑是不相同的，見圖513）大23mm，以免在刀具快速移動時發(fā)生撞刀；與切槽起始位置從左側(cè)或右側(cè)開始有關(guān)（優(yōu)先選擇從右側(cè)開始。圖513中，當(dāng)切槽起始位置從左側(cè)開始時，為30；當(dāng)切槽起始位置從右側(cè)開始時，為24）。槽底直徑。切槽時的Z向終點(diǎn)位置坐標(biāo)，同樣與切槽起始位置有關(guān)（圖513中，當(dāng)切槽起始位置從左側(cè)開始時，為24；當(dāng)切槽起始位置從右側(cè)開始時，為30）。切槽過程中徑向的退刀量，半徑值，單位mm。切槽過程中徑向的每次切入量，半徑值，單位。沿徑向切完一個刀寬后退出，在Z向的移動量，單位，但必須注意其值應(yīng)小于刀寬。刀具切到槽底后，在槽底沿Z方向的退刀量，單位。注意

30、：盡量不要設(shè)置數(shù)值，取0，以免斷刀。例56 用G75編寫圖513所示的槽。O1007程序名N5 G54 G98 G21；用G54指定工件坐標(biāo)系、分進(jìn)給、米制編程N(yùn)10 M3 S600；主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為600r/minN15 T0202；換2號切槽刀（刀寬4mm），導(dǎo)入刀具刀補(bǔ)N20 G0 X42 Z30；快速到達(dá)切槽起始點(diǎn)（圖中刀具所在位置）N25 G75 R0.1；指定徑向退刀量0.1mmN30 G75 X30 Z24 P500 Q3500 R0 F50；指定槽底、槽寬及加工參數(shù)（后面綜合實(shí)例中切槽從右側(cè)開始）N35 G0 X80； 切槽完畢后，沿徑向快速退出N40 Z60； 快速返回到起刀

31、點(diǎn)N45 M30；程序結(jié)束程序結(jié)束符六、螺紋加工螺紋切削分為單行程螺紋切削、簡單螺紋循環(huán)和螺紋切削復(fù)合循環(huán)。（一）螺紋切削時的幾個問題圖514 螺紋空刀導(dǎo)入、導(dǎo)出量1.螺紋牙型高度（螺紋總切深）螺紋牙型高度是指在螺紋牙型上，牙頂?shù)窖赖字g垂直于螺紋軸線的距離，它是車削時車刀總切入深度。對于三角形普通螺紋，牙型高度按下式計(jì)算：式中 P螺距（mm）。2.螺紋起點(diǎn)與終點(diǎn)軸向尺寸由于車螺紋起始時有一個加速過程，結(jié)束前有一個減速過程。在這段距離中，螺距不可能保持均勻，因此車螺紋時，兩端必須設(shè)置足夠的升速進(jìn)刀段（空刀導(dǎo)入量）和減速退刀段（空刀導(dǎo)出量）（見圖514）。、一般按下式選?。?×導(dǎo)程 （

32、11.5）×導(dǎo)程3.分層切削深度表53 常用螺紋切削的進(jìn)給次數(shù)與背吃刀量 （直徑值，mm）米 制 螺 紋螺 距1.01.52.02.53.03.54.0牙 深0.6490.9741.2991.6241.9492.2732.598背吃刀量及切削次數(shù)1次0.70.80.91.01.21.51.52次0.40.60.60.70.70.70.83次0.20.40.60.60.60.60.64次0.160.40.40.40.60.65次0.10.40.40.40.46次0.150.40.40.47次0.20.20.48次0.150.39次0.2英 制 螺 紋牙/in2418161412108牙

33、 深0.6780.9041.0161.1621.3551.6262.033背吃刀量及切削次數(shù)1次0.80.80.80.80.91.01.22次0.40.60.60.60.60.70.73次0.160.30.50.50.60.60.64次0.110.140.30.40.40.55次0.130.210.40.56次0.160.47次0.17如果螺紋牙型較深，螺距較大，可分幾次進(jìn)給。每次進(jìn)給的背吃刀量用螺紋深度減精加工背吃刀量所得的差按遞減規(guī)律分配。常用螺紋切削的進(jìn)給次數(shù)與背吃刀量可參考表53選取。圖515 錐螺紋（二）單行程螺紋切削指令G32G32指令可以執(zhí)行單行程螺紋切削，螺紋車刀進(jìn)給運(yùn)動嚴(yán)格根

34、據(jù)輸入的螺紋導(dǎo)程進(jìn)行。但是，螺紋車刀的切入、切出、返回等均需另外編入程序，編寫的程序段比較多，在實(shí)際編程中一般很少使用G32指令。程序段格式為：G32 X（U） Z（W） F X、Z為螺紋終點(diǎn)坐標(biāo)值；U、W為螺紋終點(diǎn)相對起點(diǎn)的增量值；F為螺紋導(dǎo)程。對錐螺紋（圖515），其斜角在45°以下時，螺紋導(dǎo)程以Z軸方向指定，45°以上至90°時，以X軸方向值指定。例57 用G32指令編寫圖514所示的螺紋。O1008程序名N5 G54 G98 G21；用G54指定工件坐標(biāo)系、分進(jìn)給、米制編程N(yùn)10 M3 S600；主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為600r/minN15 T0303；換3號螺

35、紋刀，導(dǎo)入刀具刀補(bǔ)N20 G0 X32 Z4；快速到達(dá)切螺紋起始點(diǎn)徑向外側(cè)（起刀點(diǎn)）N25 G1 X29.1 F60；以60mm/min進(jìn)給到切螺紋起始點(diǎn)（圖中右端刀具所在位置）N30 G32 Z27 F2；螺紋背吃刀量0.9mm，切第一次N35 G1 X32 F60； 沿徑向退出N40 G0 Z4； 快速返回到起刀點(diǎn)N45 G1 X28.5 F60；切第二次的程序N50 G32 Z27 F2；N55 G1 X32 F60； N60 G0 Z4； N65 G1 X27.9 F60；切第三次的程序N70 G32 Z27 F2；N75 G1 X32 F60； N80 G0 Z4； N85 G1 X

36、27.5 F60；切第四次的程序N90 G32 Z27 F2；N95 G1 X32 F60； N100 G0 Z4； N105 G1 X27.4 F60；切第五次的程序（精車）N110 G32 Z27 F2；N115 G1 X32 F60； N120 G0 X100；沿徑向快速退出N125 Z200；沿軸向快速退出N130 M30；程序結(jié)束程序結(jié)束符（二）螺紋切削循環(huán)指令G92該指令可切削錐螺紋和圓柱螺紋，其循環(huán)路線與前述的單一形狀固定循環(huán)G90基本相同，只是F后面的進(jìn)給量改為螺距值即可。其循環(huán)軌跡見圖516。程序段格式為：G92 X（U） Z（W） I F 圖516 G92循環(huán)軌跡X、Z為螺

37、紋終點(diǎn)的坐標(biāo)值；U、W為螺紋終點(diǎn)坐標(biāo)相對于循環(huán)起始點(diǎn)的增量坐標(biāo)值；I為錐螺紋考慮空刀導(dǎo)入量和空刀導(dǎo)出量后切削螺紋起點(diǎn)和切削螺紋終點(diǎn)的半徑差，其正負(fù)號規(guī)定與G90中的I相同。加工圓柱螺紋時I為零，可省略。例58 用G92指令編寫圖514所示的螺紋。O1009程序名N5 G54 G98 G21；用G54指定工件坐標(biāo)系、分進(jìn)給、米制編程N(yùn)10 M3 S600；主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為600r/minN15 T0303；換3號螺紋刀，導(dǎo)入刀具刀補(bǔ)N20 G0 X32 Z4；快速到達(dá)循環(huán)起點(diǎn)N25 G92 X29.1 Z27 F2；切螺紋第一次N30 X28.5；模態(tài)指令，切螺紋第二次N35 X27.9； 切螺

38、紋第三次N40 X27.5； 切螺紋第四次N45 X27.4；切螺紋第五次（精車）N50 G0 X100 Z200；快速退出N55 M30；程序結(jié)束程序結(jié)束符（三）螺紋切削復(fù)合循環(huán)指令G76利用螺紋切削復(fù)合循環(huán)功能，只要編寫出螺紋的底徑值、螺紋Z向終點(diǎn)位置、牙深及第一次背吃刀量等加工參數(shù)，車床即可自動計(jì)算每次的背吃刀量進(jìn)行循環(huán)切削，直到加工完為止。圖517 螺紋尾部倒角量程序段格式為：G0 X Z G76 P Q R G76 X Z R P Q F程序段中各地址的含義為：、螺紋切削循環(huán)起始點(diǎn)坐標(biāo)。X向，在切削外螺紋時，應(yīng)比螺紋大徑稍大12mm；在切削內(nèi)螺紋時，應(yīng)比螺紋小徑稍小12mm。在Z向必

39、須考慮空刀導(dǎo)入量。精加工重復(fù)次數(shù)，可以199次。螺紋尾部倒角量（斜向退刀）。0099個單位，取01則退0.11×導(dǎo)程（單位：mm），見圖517。螺紋刀尖的角度（螺牙的角度）?？蛇x擇80°、60°、55°、30°、29°、0°六個種類。切削時的最小切深量。按表53中最后一次的背吃刀量進(jìn)行選擇。半徑值，單位：。精加工余量。半徑值，單位：mm。螺紋底徑值。直徑值，單位：mm。螺紋的Z向終點(diǎn)位置坐標(biāo)，必須考慮空刀導(dǎo)出量。螺紋部分的半徑差，與G92中的I相同。I為0時，是直螺紋切削。 螺紋的牙深。按進(jìn)行計(jì)算，半徑值，單位：。第一次切深

40、。按表53中第一次的背吃刀量進(jìn)行選擇。半徑值，單位：。螺紋導(dǎo)程。單位：mm。例59 用G76指令編寫圖514所示的螺紋。O1010程序名N5 G54 G98 G21；用G54指定工件坐標(biāo)系、分進(jìn)給、米制編程N(yùn)10 M3 S600；主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為600r/minN15 T0303；換3號螺紋刀，導(dǎo)入刀具刀補(bǔ)N20 G0 X32 Z4；快速到達(dá)循環(huán)起點(diǎn)，考慮空刀導(dǎo)入量N25 G76 P10160 Q50 R0.1；螺紋切削復(fù)合循環(huán)N30 G76 X27.4 Z27 R0 P1300 Q450 F2；N35 G0 X100 Z200；快速退出N40 M30；程序結(jié)束程序結(jié)束符七、子程序在一個加工程

41、序的若干位置上，如果存在某些固定程序且重復(fù)出現(xiàn)的內(nèi)容，為了簡化程序可以把這些重復(fù)的內(nèi)容抽出，按一定格式編成子程序，然后像主程序一樣將它輸入到程序存儲器中。主程序在執(zhí)行過程中如果需要某一子程序，可以通過調(diào)用子程序，執(zhí)行完子程序又可返回主程序，繼續(xù)執(zhí)行后面的程序段。一個調(diào)用指令可以重復(fù)調(diào)用一個子程序999次。1.子程序的格式子程序的編寫與一般程序基本相同，只是程序結(jié)束符為M99，表示子程序結(jié)束并返回到調(diào)用子程序的主程序中。2.子程序的調(diào)用調(diào)用子程序程序段格式為：M98 P××××地址含義：重復(fù)調(diào)用的次數(shù)(最多調(diào)用999次。如果省略，則調(diào)用1次) ×

42、×××被調(diào)用的子程序號(調(diào)用次數(shù)大于1時，子程序號前面的0不可以省略) 例如：M98 P50023表示調(diào)用程序號為0023的子程序5次；M98 P23表示調(diào)用子程序號為0023的子程序1次。例510 把O1008（例57）程序改為采用子程序編程。O1008（主程序）O1011（子程序）N5 G54 G98 G21；N5 G32 Z27 F2；N10 M3 S600；N10 G1 X32 F60；N15 T0303；N15 G0 Z4；N20 G0 X32 Z4；N20 M99；N25 G1 X29.1 F60；N30 M98 P11011；N35 G1 X28.5

43、 F60； N40 M98 P11011； N45 G1 X27.9 F60；N50 M98 P11011；N55 G1 X27.5 F60； N60 M98 P11011； N65 G1 X27.4 F60；N70 M98 P11011；N75 G0 X100； N80 Z200； N85 M30；八、用戶宏程序含有變量的子程序叫做用戶宏程序，在程序中調(diào)用用戶宏程序的那條指令叫用戶宏指令（G65）。1.變量用一個可賦值的代號代替具體的坐標(biāo)值，這個代號就稱為變量。變量又分為系統(tǒng)變量、公共變量和局部變量三類，它們的性質(zhì)和用途各不相同。（1）系統(tǒng)變量 這是固定用途的變量，它的值決定了系統(tǒng)的狀態(tài)。F

44、ANUC中的系統(tǒng)變量為#1000#1015、#1032、#3000等。（2）公共變量 是指在主程序內(nèi)和由主程序調(diào)用的各用戶宏程序內(nèi)公用的變量。FANUC中共有60個公共變量，它們分兩組，一組是#100#149，另一組是#500#509。表54 FANUC系統(tǒng)局部變量賦值對照表賦值代號變量號賦值代號變量號賦值代號變量號A#1E#8T#20B#2F#9U#21C#3H#11V#22I#4M#13W#23J#5Q#17X#24K#6R#18Y#25D#7S#19Z#26（3）局部變量 指局限于在用戶宏程序內(nèi)使用的變量。同一個局部變量在不同的宏程序內(nèi)其值是不通用的。FANUC系統(tǒng)有33局部變量，分別為

45、#1#33。FANUC局部變量賦值（部分）對照表見表54。2.變量的演算（1）加減型運(yùn)算 加減型運(yùn)算包括加、減、邏輯加和排它的邏輯加。分別用以下四個形式表達(dá)：#i#j#k#i#j#k#i#jOR#k#i#jXOR#k式中：i、j、k為變量；、OR、XOR稱為演算子。表55 FANUC常用函數(shù)功能函 數(shù) 名 稱函 數(shù) 代 號舉 例正弦（度單位）SIN#j#1SIN#2余弦（度單位）COS#j#1COS#2正切（度單位）TAN#j#1TAN#2反正切（度單位）ATAN#j/#kATAN1/145°；ATAN1/1135°平方根SQRT#j#1SQRT#2絕對值A(chǔ)BS#j#1AB

46、S#2小數(shù)點(diǎn)以下四舍五入ROUND#j#1ROUND#2小數(shù)點(diǎn)以下舍去FIX#j#1FIX#2小數(shù)點(diǎn)以下進(jìn)位FUP#j#1FUP#2（2）乘除型運(yùn)算 乘除型運(yùn)算包括乘、除和邏輯乘。分別用以下形式表達(dá)：#i#j*#k#i#j/#k#i#jAND#k3.變量的函數(shù)表55列出FANUC一些常用的函數(shù)。4.變量的賦值由于系統(tǒng)變量的賦值情況比較復(fù)雜，這里只介紹公共變量和局部變量的賦值。變量的賦值方式可分為直接和間接兩種。（1）直接賦值例：#2116（表示將數(shù)值116賦值于#2變量）圖518 橢圓輪廓及變量 #103#2（表示將變量#2的即時值賦于變量#103）（2）間接賦值 間接賦值就是用演算式賦值，即

47、把演算式內(nèi)演算的結(jié)果賦給某個變量。圖518是一個橢圓，欲車削1/4橢圓（圖中粗線部分）的回轉(zhuǎn)輪廓線。要求在數(shù)控程序中用任意一點(diǎn)D的Z值（用2號變量）來表達(dá)該點(diǎn)的X值（用5號變量）。圖518所示橢圓的方程為：（X值為半徑值）即（X值為直徑值）轉(zhuǎn)為變量表達(dá)式為：5號變量（1號變量1號變量）*間接賦值情況為：N5 #150；N10 #380N15 #5#1#1*SQRT1#2*#2/#3/#3（3）在用戶宏指令中為用戶宏程序內(nèi)的局部變量賦值 以單層宏程序?yàn)槔?。欲車削圖518中從A點(diǎn)到B點(diǎn)的四分之一橢圓回轉(zhuǎn)零件，采用直線逼近（也叫擬合），在Z向分段，以1mm為一個步距，并把Z作為自變量。為了適應(yīng)不同的

48、橢圓（即不同的長短軸）、不同的起始點(diǎn)和不同的步距，我們可以編制一個只用變量不用具體數(shù)據(jù)的宏程序，然后在主程序中調(diào)用該宏程序的用戶宏指令段為上述變量賦值。這樣，對于不同的橢圓、不同的起始點(diǎn)和不同的步距，不必更改宏程序，而只要修改主程序中用戶宏指令段內(nèi)的賦值數(shù)據(jù)就可以了。以#6變量代表步距、以80賦于#2代表起始點(diǎn)A的Z坐標(biāo)值。例511 用戶宏指令局部變量。主程序宏程序O1012O1013N5 N5 #5#1#1*SQRT1#2*#2/#3/#3；N10 G1 X#5 Z#2 F60；N×× G65 P1013 A50 B80 C80 K1；N15 #2#2#6；N20 GOT

49、O 5；N×× M30；N25 M99；5.轉(zhuǎn)向語句轉(zhuǎn)向語句分為無條件轉(zhuǎn)向語句和條件轉(zhuǎn)向語句兩種。（1）無條件轉(zhuǎn)向語句 程序段格式為：GOTO N N程序段號例：GOTO 85表示無條件轉(zhuǎn)向執(zhí)行N85的程序段，而不論N85程序段在轉(zhuǎn)向語句之前還是其后。（2）條件轉(zhuǎn)向語句 條件轉(zhuǎn)向語句一般由條件式和轉(zhuǎn)向目標(biāo)兩部分構(gòu)成。程序段格式為：IF a GT b GOTO c表示為“如果ab，那么轉(zhuǎn)向執(zhí)行Nc程序段”。a和b可以是數(shù)值、變量或含有數(shù)值及變量的算式，c是轉(zhuǎn)向目標(biāo)的程序段。大于、等于、大于等于、小于等于分別用GT、EQ、GE、LE表示。條件轉(zhuǎn)向語句在宏程序內(nèi)使用比較廣泛。使用

50、條件轉(zhuǎn)向語句，能編出準(zhǔn)確的用戶宏程序。圖518中的橢圓，我們在前述的基礎(chǔ)上加一個用#7變量代表切削終點(diǎn)B的Z坐標(biāo)值（在該例中，#7等于零），它可以在宏指令中用D賦值。例512 用戶宏指令用轉(zhuǎn)向語句。主程序宏程序O1014O1015N5 N5 #5#1#1*SQRT1#2*#2/#3/#3；N10 G1 X#5 Z#2 F60；N×× G65 P1015 A50 B80 C80 D0 K1；N15 #2#2#6；N20 IF #2 GE #7 GOTO 5；N×× M30；N25 M99；第三節(jié) 典型零件編程與加工實(shí)例綜合實(shí)例1 編制圖5-19所示零件的加

51、工程序，材料為45鋼，棒料直徑為40mm。圖519 綜合實(shí)例1零件圖1.刀具設(shè)置機(jī)夾車刀（硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片）為1號刀；寬4mm的硬質(zhì)合金焊接切槽刀為2號刀；60°硬質(zhì)合金機(jī)夾螺紋刀為3號刀。2.工藝路線（1）棒料伸出卡盤外約85 mm，找正后夾緊。（2）用1號刀，采用G71進(jìn)行輪廓循環(huán)粗加工。（3）用1號刀，采用G70進(jìn)行輪廓精加工。（4）用2號刀，采用G75進(jìn)行切槽循環(huán)加工。（5）用3號刀，采用G76進(jìn)行螺紋循環(huán)加工。（6）用2號刀切下零件。3.相關(guān)計(jì)算螺紋總切深：4.加工程序O1016程序名N5 G54 G98 G21用G54指定工件坐標(biāo)系、分進(jìn)給、米制編程N(yùn)10 M3 S800主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為800r/minN15 T0101；換1號外圓刀，導(dǎo)入刀具刀補(bǔ)N20 G0 X41 Z2；絕對編程，快速到達(dá)輪廓循環(huán)起刀點(diǎn)N25 G71 U1.5 R2；外徑粗車循環(huán)，給定加工參數(shù)。N35N85為循環(huán)部分輪廓N30 G71 P35 Q85 U0.5 W0.1 F100；N35 G1 X0；從循環(huán)起刀點(diǎn)以100mm/min進(jìn)給移動到輪廓起始點(diǎn)N40 Z0；N45 G3 X18 Z9 R9；逆圓進(jìn)給加工R9球頭N50 G2 X22 Z13 R5；順圓進(jìn)給加工R5圓弧N55 G1 X2