畢業(yè)設(shè)計(jì)論文基于曲面螺紋錐度套件的加工工藝與分析

1、基于曲面螺紋錐度套件的加工工藝與分析系 部： 精密制造工程系 學(xué)生姓名： 專業(yè)班級(jí)： 數(shù)控11c6 學(xué) 號(hào)： 111021601 指導(dǎo)教師： 2012年4月5日聲明本人所呈交的 基于曲面螺紋錐度套件的加工工藝與分析 論文，是我在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)和查閱相關(guān)著作下獨(dú)立進(jìn)行分析研究所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含其他個(gè)人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確說(shuō)明并表示謝意。作者簽名： 日期： 2014 年 4 月 5日【摘要】隨著社會(huì)需求個(gè)性化、多樣化的發(fā)展，生產(chǎn)規(guī)模沿著小批量大批量多品種變批量的方向發(fā)展，以及以計(jì)算機(jī)為代表的高技術(shù)和

2、現(xiàn)代化管理技術(shù)的引入，滲透與融合，不斷地改變著傳統(tǒng)制造技術(shù)的面貌和內(nèi)涵，從而形成了先進(jìn)制造技術(shù)。 數(shù)控加工是機(jī)械行業(yè)一門新的專業(yè)，數(shù)控技術(shù)是數(shù)字程序控制數(shù)控機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動(dòng)工作的技術(shù)。它廣泛用于機(jī)械制造和自動(dòng)化領(lǐng)域，較好地解決多品種、小批量和復(fù)雜零件加工以及生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化問(wèn)題。隨著計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人以及各類機(jī)電一體化設(shè)備上。同時(shí)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)數(shù)控裝置和數(shù)控機(jī)械要求在和應(yīng)用方面有迅速的發(fā)展和提高。數(shù)控就是一種自動(dòng)控制技術(shù)，它所控制的一般是位置、角度、速度等機(jī)械量。數(shù)控機(jī)床，就是采用了數(shù)控技術(shù)的機(jī)床，它是一個(gè)裝有程序控制的機(jī)床，該系統(tǒng)夠邏輯

3、地處理具有使用號(hào)碼或其他符號(hào)編碼編碼指令規(guī)定的程序本論文主要介紹數(shù)控機(jī)床的定義，數(shù)控機(jī)床的組成，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)，零件加工的分析，fanuc數(shù)控系統(tǒng)設(shè)備與編程，數(shù)控機(jī)床安全操作的規(guī)程等。 關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 數(shù)控系統(tǒng) 數(shù)控編程 零件加工 目 錄第一章 前 言11.1本課題研究的意義11.2本課題目前的現(xiàn)狀31.3本課題研究的目的41.4本課題研究的可行性分析5第二章 零件的加工分析52.1零件圖紙52.2 零件結(jié)構(gòu)的分析82.3零件毛坯、材料的分析82.4數(shù)控刀具的選用92.5零件加工的加工方案13后加工大件132.6零件加工的工藝卡片13第三章 fanuc 系統(tǒng)與編程163.1 fanuc品

4、牌發(fā)展史163.2 fanuc的編程方法及指令183.3 零件的加工程序23參考文獻(xiàn)2謝辭3 第一章 前 言1.1本課題研究的意義1.1.1數(shù)控機(jī)床的概述數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制機(jī)床（computer numerical control machine tools） 簡(jiǎn)稱cnc，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號(hào)指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，用代碼化的數(shù)字表示，通過(guò)信息載體輸入數(shù)控裝置。經(jīng)運(yùn)算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號(hào)，控制機(jī)床的動(dòng)作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動(dòng)地將零件加工出來(lái)。1.1.2數(shù)控機(jī)床的組成 數(shù)控機(jī)床一般由輸入裝置、數(shù)控系統(tǒng)、伺服設(shè)備、

5、測(cè)量裝置和機(jī)床本體（組成機(jī)床本體的各機(jī)械部件）組成。如圖1-1所示 可編程 控制器 控制 介質(zhì) 進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 數(shù) 控 機(jī) 床 測(cè)量 裝置 機(jī)床 本體 計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置 人機(jī)交互設(shè)備 圖1-1數(shù)控機(jī)床的組成 1.1.3伺服進(jìn)給系統(tǒng)有三種，第一是開環(huán)伺服系統(tǒng)，第二是半閉環(huán)伺服系統(tǒng)，最后一個(gè)是閉環(huán)伺服系統(tǒng)。 1.1.4伺服進(jìn)給系統(tǒng)的基本要求（1） 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)（2） 過(guò)載能力（3） 快速響應(yīng)（4） 電機(jī)應(yīng)能隨頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)1.1.5數(shù)控機(jī)床的工作原理工作原理是數(shù)控裝置內(nèi)的計(jì)算機(jī)對(duì)以數(shù)字和字符編碼方式所記錄的信息進(jìn)行一系列處理后，向機(jī)床進(jìn)給等執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出命令，執(zhí)行機(jī)構(gòu)則按其命令對(duì)加工所

6、需各種動(dòng)作，如刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡、位移量和速度等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，從而完成工件的加工。 數(shù)控機(jī)床一般加工流程如圖1-2所示 加工圖樣 編程手冊(cè) 工藝處理數(shù)控編程 數(shù)控系統(tǒng) 輸入裝置 機(jī)床 圖1-2數(shù)控機(jī)床加工流程 1.2本課題目前的現(xiàn)狀1.2.1數(shù)控機(jī)床的背景和發(fā)展趨勢(shì)（一） 數(shù)控技術(shù)的背景數(shù)控加工是當(dāng)代制造技術(shù)的根本，這門行業(yè)對(duì)于制造業(yè)來(lái)說(shuō)，具有非比尋常的意義和深遠(yuǎn)的影響。隨著數(shù)控加工技術(shù)的研究和發(fā)展，世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都對(duì)它進(jìn)行了深度的關(guān)注。幾十年的不斷革新，在工業(yè)界，數(shù)控機(jī)床已經(jīng)闖出一片天下，并且可以計(jì)算機(jī)控制，最顯著的就要是在模具制造行業(yè)的普及應(yīng)用。由于各種金屬切削加工工藝和特種加工

7、工藝對(duì)于數(shù)控機(jī)床的強(qiáng)大需求，所以數(shù)控機(jī)床開發(fā)出了各種不同類型的機(jī)床。其中數(shù)控銑床，數(shù)控磨床以及各種特種加工類型的數(shù)控機(jī)床應(yīng)用尤為普及。（二） 數(shù)控技術(shù)的未來(lái)藍(lán)圖l 速度高、精度高、效率高、可靠性高。l 柔性化、集成化。l 智能化，網(wǎng)絡(luò)化。從數(shù)控技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)，在以下領(lǐng)域的主要研究熱點(diǎn)：l 速度高、加工技術(shù)精度搞及裝備的最新走向l 五軸聯(lián)動(dòng)加工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展。l 智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化。如今，數(shù)控行業(yè)朝氣蓬勃，未來(lái)的數(shù)控前景注定是一片大好，我們學(xué)好做好。1.3本課題研究的目的 通過(guò)本次的論文畢業(yè)設(shè)計(jì)，一方面：我從中學(xué)會(huì)了怎樣學(xué)會(huì)運(yùn)用以前的所學(xué)工藝分析的知識(shí)和一些加工的方法。另一方面

8、：我從技能實(shí)習(xí)中學(xué)會(huì)了怎樣運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)來(lái)運(yùn)用到技能的綜合訓(xùn)練上。總結(jié)為以下幾點(diǎn)：1. 學(xué)會(huì)了以理論上的知識(shí)來(lái)運(yùn)用到技能實(shí)踐中來(lái)。2. 掌握了從零件圖到加工工藝、編程、加工步驟、正確的加工方法和控制好零件的精度要求。3. 提高了自己的操作速度、提高編程能力、編程方法、選擇合理的加工工藝、加工步驟、保證加工時(shí)的速度和產(chǎn)品的質(zhì)量。4. 學(xué)會(huì)了運(yùn)用各類的圖冊(cè)與書籍。5. 按照機(jī)械圖來(lái)繪制標(biāo)準(zhǔn)的零件圖。1.4本課題研究的可行性分析 憑借著四年來(lái)所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)踐知識(shí)，完成了鉗工、普通車床中級(jí)工、數(shù)控車中級(jí)工，數(shù)控車高級(jí)工等考核，可以完成本論文的編寫并與所學(xué)專業(yè)相對(duì)應(yīng)，其具有充分的參考資料（例：數(shù)

9、控加工工藝、金屬工藝、機(jī)床數(shù)控技術(shù)基本常識(shí)、數(shù)控車編程與操作、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)、cad/cam制圖等）和專業(yè)老師的耐心輔導(dǎo)，綜合以上分析完成本課題。 第二章 零件的加工分析2.1零件圖紙 件一 件二 配合1 配合2 2.2 零件結(jié)構(gòu)的分析 由圖可知：該零件是配合件，分為主、副兩個(gè)零件。主件由外圓、圓弧、錐面、外螺紋、順圓弧、逆圓弧、橢圓、外切槽、內(nèi)孔等部分組成。副件由外圓、槽、圓弧、錐面、內(nèi)孔、內(nèi)螺紋、內(nèi)切槽、等部分組成零件車削加工成形輪廓的結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜、需兩頭加工，零件的加工精度和表面質(zhì)量要求都很高。零件符合數(shù)控加工尺寸標(biāo)注要求，輪廓描述清楚完整。選用毛坯為60#鋼，60mm×

10、;120mm和60mm×60mm，無(wú)熱處理和硬度要求。 2.3零件毛坯、材料的分析2.3.1毛坯的分析 常見(jiàn)的毛坯種類有以下幾種：（一）鑄件 對(duì)形狀較復(fù)雜的毛坯，一般可用鑄造方法制造。（二）鍛件 鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織，因此鍛件的力 學(xué)性能較好，常用于受力復(fù)雜的重要鋼質(zhì)零件。其中自由鍛件的精度和生產(chǎn)率較 低，主要用于小批量生產(chǎn)和大型鍛件的制造。（三）型材 型材主要有板材、棒材、線材。（四）焊接件 焊接件主要用于單件小批量和大型零件及樣機(jī)試制。（五）其它毛坯 其它毛坯包括沖壓件、粉末冶金件、冷擠件、塑料壓制件等。 2.3.2材料的分析 該軸零件加工中，刀具與

11、工件之間的切削力較大，應(yīng)選擇60號(hào)鋼為該軸類零件的材料。60號(hào)鋼為亞共析鋼，強(qiáng)度、硬度和彈性都很高，冷變形時(shí)塑性較低，切削性較差，焊接和淬透性差，水淬有產(chǎn)生裂紋傾向，大型制件多采用正火。60號(hào)鋼用于制造軸、彈簧圈、輪軸、各種墊圈、凸輪、鋼繩等受力較大、在摩擦條件下工作，要求較高強(qiáng)度、耐磨性和一定彈性的零件。2.4數(shù)控刀具的選用2.4.1數(shù)控機(jī)床的刀具特點(diǎn)數(shù)控加工對(duì)刀具的要求很是嚴(yán)格。不僅要保證道具的精度，強(qiáng)度，剛度，壽命，而且在尺寸的把我和安裝中也甚是嚴(yán)格。時(shí)代的發(fā)展，刀具的規(guī)格也越來(lái)越先進(jìn)，有了質(zhì)的飛越，其切削性能也有顯著的提高，很大的提高了削加工的效率。現(xiàn)如今，切削刀具從高效率、高精度、高

12、可靠性和專用化的數(shù)控刀具時(shí)代，使得現(xiàn)代加工技術(shù)更加精致，要求更高，產(chǎn)品更加完美。，讓人不得不感嘆人類的智慧。2.4.2刀具材料數(shù)控車床使用的刀具材料一般為高速鋼、硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金和陶瓷。在數(shù)控切削加工時(shí)，數(shù)控刀具切削部分與切屑、工件相互接觸的表面上承受很大的壓力和摩擦，數(shù)控刀具在高溫下進(jìn)行切削的同時(shí)，還承受切削力、沖擊和振動(dòng)，因此數(shù)控刀具材料應(yīng)滿足硬度，耐磨性，強(qiáng)度，韌性，耐熱性，導(dǎo)熱性，膨脹系數(shù)，工藝性等各種系數(shù)的要求2.4.3數(shù)控刀具的選擇1、數(shù)控刀具在制作材料上一般有硬質(zhì)合金刀，高速鋼刀，陶瓷刀，立方氮化硼刀和聚晶金剛石刀，現(xiàn)在主要使用的硬質(zhì)合金刀。2、數(shù)控刀具從切削工藝上有外圓刀

13、，端面刀，內(nèi)孔刀，鏜刀，割槽刀，銑刀以及鉆頭等。不同的加工程序使用不同的刀具。一般應(yīng)遵循以下原則：盡量減少刀具數(shù)量；一把刀具裝夾后，應(yīng)完成其所能進(jìn)行的所有加工步驟；粗精加工的刀具應(yīng)分開使用，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具；先銑后鉆 ；先進(jìn)行曲面精加工，后進(jìn)行二維輪廓精加工；在可能的情況下，應(yīng)盡可能利用數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀功能，以提高生產(chǎn)效率等。 本零件所需刀具有：90度外圓車刀、20鉆頭、外三角螺紋刀、內(nèi)三角螺紋刀、鏜孔刀、切槽刀、尖刀等。產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱典型軸零件圖號(hào)序號(hào) 刀具號(hào)刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面?zhèn)渥?t010190度硬質(zhì)合金外圓車刀1粗、精車端面左偏刀2t020290度硬質(zhì)合金外圓車刀

14、1粗、精車外輪廓左偏刀3t0303硬質(zhì)合金外切槽刀1切槽4t040460度硬質(zhì)合金外螺紋車刀1粗、精車螺紋表2-1刀具卡片2.4.4切屑用量的選擇在加工同一道工序，用不同的切削用量，其效果也不同。合理的切削用量能保證工件的質(zhì)量要求（如加工精度和表面粗糙度），加工時(shí)，應(yīng)該最大限度的發(fā)揮刀具的切削功能，保證工件的精度，同時(shí)也應(yīng)該注意保養(yǎng)刀具的使用壽命。1、 粗車時(shí)切削用量的選擇：粗加工時(shí)都是先將輪廓做好，提高效率，節(jié)約成本。提高生產(chǎn)率的方法有很多種，其中刀具壽命的影響最大的是切削速率，切削深度對(duì)刀具壽命的影響最小，所以考慮粗加工切削用量時(shí)首先應(yīng)選擇一個(gè)盡可能大的切削深度，以減少進(jìn)給次數(shù)，其次選擇較

15、大的進(jìn)給速度，最后在刀具使用壽命和機(jī)床功率允許的條件下選擇一個(gè)合理的切削速度。2、 精車、半精車時(shí)切削用量的選擇：精車和半精車的切削深度是根據(jù)零件加工精度和表面粗糙度要求及粗車后留下的加工余量決定的，一般情況是一次去除余量。當(dāng)零件精度要求較高時(shí)，通常留 0.2 0.4 mm （直徑值）的精車余量。精車和半精車的切削深度較小，產(chǎn)生的切削力也較小，所以可在保證表面粗糙度的情況下適當(dāng)加大進(jìn)給量。主軸轉(zhuǎn)速s/(r/min)進(jìn)給量f/(mm/r)背吃刀量ap/mm粗車外圓8000.21.5精車外圓15000.10.5粗車螺紋8001.5精車螺紋8001.5切槽3000.05表2-2切削用量的選擇2.5零

16、件加工的加工方案先加工小件 先夾毛坯的右端，車左端輪廓58mm的外圓以及r4的圓弧和6x3的外切槽，在車左端的內(nèi)錐、20mm的內(nèi)孔、切內(nèi)退刀槽和m30x1.5-6h的內(nèi)螺紋,調(diào)頭裝夾以加工58mm的外圓，右端加工26mm、42的外圓和r18、r4的圓弧。后加工大件 先夾毛坯的左端，車右端輪廓45mm、54mm、的外圓 、錐度、切退刀槽、m30x1.5-6g的外螺紋和橢圓，調(diào)頭裝夾以加工45mm的外圓，左端加工50mm、r8和r15的圓弧以及左端42mm的內(nèi)孔、r18的內(nèi)圓弧、26mm和20mm的內(nèi)孔。該典型軸加工順序?yàn)椋盒〖?預(yù)備加工-平端面-粗車左端輪廓-精車左端輪廓-粗車左端切槽-精車左端

17、切槽-粗車內(nèi)鏜孔-精車內(nèi)鏜孔-切內(nèi)退槽-粗車內(nèi)螺紋-精車內(nèi)螺紋-工件調(diào)頭-平端面-粗車右端輪廓-精車右端輪廓。 大件預(yù)備加工-平端面-粗車右端輪廓-精車右端輪廓-粗加工右端橢圓-精加工右端橢圓-切退刀槽-粗車螺紋-精車螺紋-工件調(diào)頭-平端面-粗車左端輪廓-精車左端輪廓-粗車左端內(nèi)鏜孔-精車左端內(nèi)鏜孔。 2.6零件加工的工藝卡片車副件的工藝卡片 如表2-3所示單位名稱產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱零件圖號(hào)軸類零件工序號(hào)程序編號(hào)夾具名稱使用設(shè)備車間三爪自定心卡盤發(fā)那科數(shù)控?cái)?shù)控車間工步號(hào)工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速 r/min進(jìn)給速度mm/r背吃刀量mm備注1車左端面t0101外圓刀s6000.11.5手

18、動(dòng)2粗車左端輪廓t0101外圓刀s7000.22自動(dòng)3精車左端輪廓t0101外圓刀s15000.12自動(dòng)4粗車外切槽t0202切槽刀s3500.05自動(dòng)5精車外切槽t0202切槽刀s12000.1自動(dòng)6粗車內(nèi)鏜孔t0303鏜孔刀s7000.151.5自動(dòng)7 精車內(nèi)鏜孔t0303鏜孔刀s15000.11.5自動(dòng)8 內(nèi)退刀槽t0404內(nèi)切槽刀s3000.05自動(dòng)9 內(nèi)三角螺紋t0404內(nèi)螺紋刀s8001.5自動(dòng)10工件調(diào)頭11車右端面t0101外圓刀s6000.11.5手動(dòng)12粗車右端輪廓t0101外圓刀s7000.22自動(dòng)13精車右端輪廓t0101外圓刀s15000.12自動(dòng)編制審核批準(zhǔn)年 月

19、日共 頁(yè)第頁(yè)表2-3車副件零件加工工藝卡片車主件的工藝卡片 如表2-4所示。單位名稱產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱零件圖號(hào)軸類零件工序號(hào)程序編號(hào)夾具名稱使用設(shè)備車間三爪自定心卡盤發(fā)那科數(shù)控?cái)?shù)控車間工步號(hào)工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速r/min進(jìn)給速度mm/r背吃刀量mm備注1車右端面t0101外圓刀s6000.1手動(dòng)2粗車右端輪廓t0101外圓刀s7000.22自動(dòng)3精車右端輪廓t0101外圓刀s15000.12自動(dòng)4粗車右端橢圓t020235°尖刀s8000.151.5自動(dòng)5精車右端橢圓t020235°尖刀s15000.11.5自動(dòng)6外退刀槽t0303切槽刀s3500.05手動(dòng)7

20、外三角螺紋t0404螺紋刀s8001.5自動(dòng)8工件調(diào)頭9車左端面t0101外圓刀s6000.1手動(dòng)10粗車左端輪廓t0101外圓刀s7000.22自動(dòng)11精車左端輪廓t0101外圓刀s15000.12自動(dòng)12粗車內(nèi)鏜孔t0303鏜孔刀s7000.151.5自動(dòng)13精車內(nèi)鏜孔t0303鏜孔刀s15000.11.5自動(dòng)編制審核批準(zhǔn)年 月 日共 頁(yè)第頁(yè)表2-4 車主件零件加工工藝卡片 第三章 fanuc 系統(tǒng)與編程3.1 fanuc品牌發(fā)展史3.1.1fanuc公司概述 日本發(fā)那科公司(fanuc)是當(dāng)今世界上數(shù)控系統(tǒng)科研、設(shè)計(jì)、制造、銷售實(shí)力最強(qiáng)大的企業(yè)，總?cè)藬?shù)4549人(2005年9月數(shù)字)，科

21、研設(shè)計(jì)人員1500人。2005年9月銷售額18278億日元(約合156億美元)，9月每人平均銷售額9萬(wàn)美元。fanuc目前數(shù)控系統(tǒng)月生產(chǎn)能力超過(guò)7000套，大量出口，銷售額在世界市場(chǎng)上占50，在日本國(guó)內(nèi)占70。2005年數(shù)控系統(tǒng)在中國(guó)銷售約16萬(wàn)臺(tái)套，主要為中檔產(chǎn)品。 掌握數(shù)控機(jī)床發(fā)展核心技術(shù)的fanuc，不僅加快了日本本國(guó)數(shù)控機(jī)床的快速發(fā)展，而且加快了全世界數(shù)控機(jī)床技術(shù)水平的提高。fanuc能夠在今天具有世界首位的實(shí)力與先進(jìn)性，占領(lǐng)廣大市場(chǎng)，決非偶然。1956年，fanuc品牌創(chuàng)立fanuc nc開發(fā)成功，fanuc的品牌由此開啟；1971年，fanuc數(shù)控系統(tǒng)世界第一成為世界上最大的專業(yè)數(shù)

22、控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家，占據(jù)了全球70%的市場(chǎng)份額；1974年，fanuc工業(yè)機(jī)械人問(wèn)世基于伺服、數(shù)控基礎(chǔ)，1976年投放市場(chǎng)；1984年，fanuc新址建成，cnc工廠、產(chǎn)機(jī)工廠、基礎(chǔ)技術(shù)研究所建成；1992年，fanuc機(jī)器人學(xué)校開辦，為客戶和員工提供實(shí)體樣機(jī)技術(shù)培訓(xùn)；1999年，fanuc智能機(jī)器人生產(chǎn)，并很快成為fanuc最重要的產(chǎn)品。1997年，上海發(fā)那科成立是最早進(jìn)入中國(guó)推廣機(jī)器人技術(shù)的跨國(guó)公司；2002年，建設(shè)了自己的廠房，浦東金橋擁有近3000m2系統(tǒng)工廠；2003年始，在廣州、深圳、天津、武漢、大連、太原等地設(shè)分公司；2008年，在寶山購(gòu)置新廠區(qū)，基地面積達(dá)3.8萬(wàn)m2。 2008年

23、，fanuc機(jī)器人世界第一2008年6月，fanuc全球機(jī)器人銷量達(dá)20萬(wàn)臺(tái)，至今無(wú)可突破。是世界第一突破20萬(wàn)臺(tái)機(jī)器人的廠家，真正成為工業(yè)機(jī)器人的領(lǐng)頭羊。2010年， fanuc機(jī)器人入駐世博會(huì)，上海發(fā)那科喜遷寶山新工廠。2011年， fanuc被福布斯、路透社評(píng)為全球100強(qiáng)最具有創(chuàng)新力公司之一，并位列英國(guó)金融時(shí)報(bào)全球500強(qiáng)排名榜235名。3.1.2 fanuc數(shù)控系統(tǒng)的組成fanuc數(shù)控由數(shù)控裝置、變頻調(diào)速主軸及三相異步電動(dòng)機(jī)、交流伺服單元及交流伺服電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器及步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、測(cè)量裝置、十字工作臺(tái)組成。下圖為fanuc數(shù)控車床圖3-1fanuc數(shù)控車床3.1.3 fanuc數(shù)

24、控系統(tǒng)特點(diǎn)及系列 1.主要特點(diǎn)日本fanuc公司的數(shù)控系統(tǒng)具有高質(zhì)量、高性能、全功能，適用于各種機(jī)床和生產(chǎn)機(jī)械的特點(diǎn)，在市場(chǎng)的占有率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他的數(shù)控系統(tǒng)，主要體現(xiàn)在以下幾方面。 （1）系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)易于拆裝，各個(gè)控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于維修、更換。 （2）具有很強(qiáng)的抵抗惡劣環(huán)境影響的能力。其工作環(huán)境溫度為045，相對(duì)濕度為75%。 （3）有完善的保護(hù)措施。fanuc對(duì)自身的系統(tǒng)采用比較好的保護(hù)電路。 （4）fanuc系統(tǒng)所配置的系統(tǒng)軟件具有比較齊全的基本功能和選項(xiàng)功能。 （5）提供大量豐富的pmc信號(hào)和pmc功能指令。 （6）具有很強(qiáng)的dnc功能

25、。系統(tǒng)提供串行rs232c傳輸接口，使通用計(jì)算機(jī)pc和機(jī)床之間的數(shù)據(jù)傳輸能方便、可靠地進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)高速的dnc操作。 （7）提供豐富的維修報(bào)警和診斷功能。fanuc維修手冊(cè)為用戶提供大量的報(bào)警信息，并且以不同的類別進(jìn)行分類。2. 主要系列 （1）高可靠性的powermate 0系列：用于控制2軸的小型車床，取代步進(jìn)電機(jī)的伺服系統(tǒng)；可配畫面清晰、操作方便，中文顯示的crt/mdi,也可配性能/價(jià)格比高的dpl/mdi。 （2）普及型cnc 0d系列：0td用于車床，0md用于銑床及小型加工中心，0gcd用于圓柱磨床，0gsd用于平面磨床，0pd用于沖床。 （3）全功能的0c系列：0tc用于通用

26、車床、自動(dòng)車床，0mc用于銑床、鉆床、加工中心。0gcc用于內(nèi)、外圓磨床，0gsc用于平面磨床，0ttc用于雙刀架4軸車床。 （4）高性能/價(jià)格比的0i系列：整體軟件功能包，高速、高精度加工，并具有網(wǎng)絡(luò)功能。0imb/ma用于加工中心和銑床，4軸4聯(lián)動(dòng)；0itb/ta用于車床，4軸2聯(lián)動(dòng)，0imate ma用于銑床，3軸3聯(lián)動(dòng)；0imateta用于車床，2軸2聯(lián)動(dòng)。 （5）具有網(wǎng)絡(luò)功能的超小型、超薄型cnc 16i/18i/21i系列：控制單元與lcd集成于一體，具有網(wǎng)絡(luò)功能，超高速串行數(shù)據(jù)通訊。其中fs16imb的插補(bǔ)、位置檢測(cè)和伺服控制以納米為單位。16i最大可控8軸，6軸聯(lián)動(dòng)；18i最大

27、可控6軸，4軸聯(lián)動(dòng)；21i最大可控4軸，4軸聯(lián)動(dòng)。 除此之外，還有實(shí)現(xiàn)機(jī)床個(gè)性化的cnc 16/18/160/180系列。3.2 fanuc的編程方法及指令3.2.1程序的構(gòu)成一個(gè)零件的程序是一組被送到數(shù)控裝置中去的指令和數(shù)據(jù)。一個(gè)零件程序是由遵循一定結(jié)構(gòu)，句法和格式規(guī)劃的若干個(gè)程序段組成的，而每個(gè)程序段是由若干個(gè)指令字組成的。一個(gè)完整的程序，一般由程序號(hào)、程序內(nèi)容和程序結(jié)束三個(gè)部分組成。例如：程序號(hào)%0100 n5 t0101程序內(nèi)容 n10 m3 s500 n15 g0 x45 z2程序結(jié)束n100 m30 程序結(jié)束1程序號(hào)用地址符%后面的4位數(shù)作為程序號(hào)。程序以程序號(hào)開始由m02、m03

28、或m09（子程序結(jié)束）結(jié)束2順序號(hào)和程序段程序是由指令構(gòu)成的，指令的單位叫做程序段。每個(gè)程序段用程序段結(jié)束代碼隔開*，一個(gè)程序段執(zhí)行一個(gè)加工步驟。在程序的開頭，用地址n后面少于4位數(shù)字11999構(gòu)成順序號(hào)。程序段的構(gòu)成n g x z f s t m3.字與地址構(gòu)成程序段的要素是字，字是由下述的地址和其后的幾位數(shù)字構(gòu)成。 x -1000 地 址 數(shù) 值 字地址是字母（az）中的一個(gè)，它規(guī)定了字母后面數(shù)字的意義見(jiàn)表3-1。 功能 地址 公制輸入程序號(hào)o19 999順序號(hào)n19 999準(zhǔn)備功能g099尺寸字x.z.u.w.r.i.k9 999.999mm每分進(jìn)給f1100 000mm每轉(zhuǎn)進(jìn)給，螺紋導(dǎo)

29、程f0.000 1500.000 0 mm主軸功能s099（020 000 rpm）刀具功能t09 916輔助功能m0999暫停x.u.p09 999.999 s順序號(hào)指定，重復(fù)次數(shù)p.q19 999程序號(hào)指定p19 999 基本地址與指令范圍表3-13.2.2準(zhǔn)備功能g代碼準(zhǔn)備功能指令3-2所示g代碼組功能程序格式及說(shuō)明g0001 定位（快速進(jìn)給）g00 xzg01直線插補(bǔ)g01 xzfg02順時(shí)針插補(bǔ)g02 xz fg03逆時(shí)針插補(bǔ)g03 xzfg04 00暫停g04 x1.5；g04 p1500g12.121極坐標(biāo)插補(bǔ)指令g12.1g13.1極坐標(biāo)取消g13.1g1716xy平面選擇g1

30、7g18xz平面選擇g18g19yz平面選擇g19g2006英寸輸入g20g21毫米輸入g21g2700返回參考點(diǎn)檢測(cè)g27g28返回參考點(diǎn)g28g30返回第2、3、4參考點(diǎn)g30 p3 xzg31跳轉(zhuǎn)功能g31 ipg3201螺紋切削g32 xzf(f為導(dǎo)程)g34變螺距螺紋g32 xzfkg3600自動(dòng)刀具補(bǔ)償xg36 xg37自動(dòng)刀具補(bǔ)償zg37 zg4007取消刀尖r補(bǔ)償g40g41刀尖r補(bǔ)償（左）g41 g01 xzg42刀尖r補(bǔ)償（右）g42 g01 xzg5000設(shè)定坐標(biāo)系，設(shè)定主軸最高轉(zhuǎn)速g50 xz；或g50 sg50.3工件坐標(biāo)系預(yù)設(shè)g50.3 ip0g54g5914選擇工

31、件坐標(biāo)系16g54g6500宏程序調(diào)用g65 pl自變量指定g6612宏程序模態(tài)調(diào)用g65 pl自變量指定g67取消宏程序模態(tài)調(diào)用g67g7000精車加工循環(huán)g70 pqg71橫向（外徑）切削循環(huán)g71 urg71 pquwfg72端面粗切削復(fù)合循環(huán)g72 wrg72 pquwfg73成型棒材加工復(fù)合循環(huán)g73 uwrg73 pquwfg74端面（z軸）啄式加工循環(huán)g74 rg74 x(u)z(w)pqrfg75橫向（x軸）啄式加工循環(huán)g75 rg75 x(u)z(w)pqrfg76螺紋切削復(fù)合循環(huán)g76 pmra qrg76 x(u)z(w)rpqfg8010固定循環(huán)取消 g80g83鉆孔循

32、環(huán)g83 xczrqpfmg84攻絲循環(huán)g84 xczrpfkmg85正面鏜孔循環(huán)g85 xczrpfkmg87側(cè)鉆孔循環(huán)g87 zcxrqpfmg88側(cè)攻絲循環(huán)g88 zcxrpfkmg89側(cè)鏜孔循環(huán)g89 zcxrpfkmg9001內(nèi)、外徑車削循環(huán)g90 xzfg90 xzrfg92螺紋車削循環(huán)g92 xzfg92 xzrfg94端面車削循環(huán)g94 xzfg94 xzrfg9602恒線速度g96 s200(200mm/min)g97每分鐘轉(zhuǎn)速g97 s800(800r/min)g9805每分進(jìn)給g98 f100(100mn/min)g99每轉(zhuǎn)進(jìn)給g99 f0.1(0.1mm/r) 表3-2

33、 準(zhǔn)備功能指令表3.2.3 輔助功能m代碼輔助功能是用地址m及兩位數(shù)字表示的。它主要用于機(jī)床加工操作時(shí)的工藝性指令。其特點(diǎn)是依靠繼電器的通斷來(lái)實(shí)現(xiàn)其控制過(guò)程。常用m指令見(jiàn)表2-3。序號(hào)代碼功能序號(hào)代號(hào)功能1m00程序暫停7m30程序結(jié)束，返回首段2 m01程序選擇停止8m08切削液開3m02程序停止9m09切削液關(guān)4m03主軸正轉(zhuǎn)10m98調(diào)用子程序5m04主軸反轉(zhuǎn)11m99返回主程序6m05主軸停轉(zhuǎn) 表2-3 常用m指令表3.3 零件的加工程序零件裝配圖： 配合1 配合2 副件加工加工工件左端外 圓o0001程序名t0101調(diào)用1號(hào)刀 1號(hào)刀補(bǔ)m03 s700主軸以700r/min正轉(zhuǎn)g00

34、 x62 z3 到循環(huán)加工起點(diǎn) g71 u2 r1粗車循環(huán)g71 p10 q20 u0.5 w0.1 f0.2n10 g00 x50到精加工起點(diǎn)g01 z0精加工輪廓開始g03 x58 z-4 r4加工r4的圓弧g01 z-30加工58的外園n20 x62精車循環(huán)結(jié)束g00 z3退刀t0101調(diào)用1刀號(hào) 1號(hào)刀補(bǔ)m03 s1500主軸以1500r/min正轉(zhuǎn)g00 x62 z3到循環(huán)加工起點(diǎn)g70 p10 q20 f0.1精車循環(huán)g00 x100 z100退刀m05主軸停止m30程序結(jié)束 外切槽(刀寬為4mm) o0002 程序名t0202調(diào)用2刀號(hào) 2號(hào)刀補(bǔ)m03 s350主軸以350r/m

35、in正轉(zhuǎn)g00 x61 z5刀具起切的安全點(diǎn)g01 z-15 f1切槽切入點(diǎn) x52 f0.05切槽x61 f2切槽退刀z-13切槽切入點(diǎn)x52 f0.05切槽x61 f2切槽退刀g00 x100退刀z100退刀t0202調(diào)用2刀號(hào)m03 s1200主軸以120r/min正轉(zhuǎn)g00 x61 z5刀具起切的安全點(diǎn)g01 z-13 f0.1切槽切入點(diǎn)x52切槽z-15切槽切入點(diǎn) x61切槽退刀g00 x100退刀z100退刀m05主軸停止m30程序結(jié)束鏜 孔 o0003 程序名t0303調(diào)用3刀號(hào) 3號(hào)刀補(bǔ)m03 s700主軸以700r/min正轉(zhuǎn)g00 x18 z3到循環(huán)加工起點(diǎn) g71 u1.

36、5 r1粗車循環(huán)g71 p10 q20 u-0.5 w0.1 f0.15n10 g00 x46 到精加工起點(diǎn)g01 z0精加工輪廓開始x45 z-0.5倒角x34 z-16加工34的錐度x28.5 c2倒角z-38加工28.5的內(nèi)孔x20 c1倒角z-56加工20的內(nèi)孔n20 x18精車循環(huán)結(jié)束g00 z3退刀t0303調(diào)用3刀號(hào) 3號(hào)刀補(bǔ)m03 s1500 主軸以1500r/min正轉(zhuǎn)g00 x18 z3到循環(huán)加工起點(diǎn)g70 p10 q20 f0.1 精車循環(huán)g00 z100安全退刀x100安全退刀m05主軸停止m30程序結(jié)束內(nèi)溝槽（刀寬為4mm）o0004程序名t0202調(diào)用2刀號(hào) 2號(hào)刀

37、補(bǔ)m03 s300主軸以300r/min正轉(zhuǎn)g00 x26.5 z5刀具起切的安全點(diǎn)g01 z-38 f1切槽切入點(diǎn) g01 x32 f0.05切槽x26.5退刀g01 z5 f2退刀g00 z100退刀x100退刀m05主軸停止m30程序結(jié)束內(nèi)螺紋00005程序名t0404調(diào)用4刀號(hào) 4號(hào)刀補(bǔ)m03 s800主軸以800r/min正轉(zhuǎn)g00 x26.5 z5刀具起切的安全點(diǎn)g92 x28.9 z-36 f1.5三角螺紋循環(huán)x29.2每次進(jìn)刀深度x29.5x29.8x30x30g00 z100退刀x100退刀m05主軸停止m30程序結(jié)束工件調(diào)頭夾已車好的外圓58mm外 圓 o0006程序名t0

38、101調(diào)用1刀號(hào) 1號(hào)刀補(bǔ)m03 s700主軸以700r/min正轉(zhuǎn)g00 x62 z3 到循環(huán)加工起點(diǎn) g71 u2 r1粗車循環(huán)g71 p10 q20 u0.5 w0.1 f0.2n10 g00 x24到精加工起點(diǎn)g01 z0精加工輪廓開始g01 x26 z-1倒角g01 z-13加工26的外圓x30.9定位g03 x42 z-26 r18加工r18圓弧g01 z-31加工26的外圓x50定位g03 x58 z-35 r4加工r4圓弧n20 g01 x62精車循環(huán)結(jié)束g00 z3退刀t0101調(diào)用1刀號(hào) 1號(hào)刀補(bǔ)m03 s1500主軸以1500r/min正轉(zhuǎn)g00 x62 z3到循環(huán)加工起

39、點(diǎn)g70 p10 q20 f0.1精車循環(huán)g00 x100 z100退刀m05主軸停止m30程序結(jié)束主件加工加工工件右端外 圓 o0007程序名t0101 調(diào)用1刀號(hào) 1號(hào)刀補(bǔ)m03 s700主軸以700r/min正轉(zhuǎn)g00 x62 z3 到循環(huán)加工起點(diǎn) g71 u2 r1粗車循環(huán)g71 p10 q20 u0.5 w0.1 f0.2n10 g00 x26到精加工起點(diǎn)g01 z0精加工輪廓開始x29.8 z-2倒角z-22加工29.8的外圓x35.375 c0.3倒角x45 z-36錐度z-42.41加工45的外圓x54 定位z-83加工54的外圓n20 x62精車循環(huán)結(jié)束g00 z3退刀t01

40、01調(diào)用1刀號(hào) 1號(hào)刀補(bǔ)m03 s1500主軸以1500r/min正轉(zhuǎn)g00 x62 z3到循環(huán)加工起點(diǎn)g70 p10 q20 f0.1精車循環(huán)g00 x100 z100退刀m05主軸停止m30程序結(jié)束橢圓編程o0008程序名t0303調(diào)用3刀號(hào) 3號(hào)刀補(bǔ)m03 s800主軸以800r/min正轉(zhuǎn)g00 x62 z3刀具起切的安全點(diǎn)g01 x54 定位z0 f0.15#1=12.61橢圓起點(diǎn)n10 #2= 7/13.5xsqrt13.5x13.5-#1x#1橢圓編程格式g01 x40+#2x2z#1-55f0.15#1=#1-0.1走刀步距if #1 ge-12.61goto10橢圓終點(diǎn)g01

41、 x45退刀z-72.72加工45的外圓x54 z-74.36錐度g00 x100退刀z100退刀m05主軸停止m30程序結(jié)束掉頭車外圓 o0009程序名t0101調(diào)用1刀號(hào) 1號(hào)刀補(bǔ)m03 s700主軸以700r/min正轉(zhuǎn)g00 x46 z3刀具起切的安全點(diǎn)g01 z0定位x50 z-2倒角z-12加工50的外圓x54.49定位g03 x53.48 z-22.57 r8加工r8圓弧g02 x54 z-33.02 r15加工r15圓弧g01 z-36加工54的外圓x54 z-37.64錐度g01 x62退刀g00 x100退刀z100退刀m05主軸停止m30程序結(jié)束 鏜 孔 000010程序名t0303調(diào)用3刀號(hào) 3號(hào)刀補(bǔ)m03 s700主軸以700r/min正轉(zhuǎn)g00 x18 z3到循環(huán)加工起點(diǎn) g71 u1.5 r1粗車循環(huán)g71 p10 q20 u-0.5 w0.1 f0.15n10 g00 x43到精加工起點(diǎn)g01 z0精加工輪廓開始x42 z-0.5倒角z-3加工42的內(nèi)孔g03 x28.63 z-17 r18加工r18圓弧g01 x26 c0.3倒角z-3