數(shù)控機床編程與操作

數(shù)控機床編程與操作第一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三數(shù)控機床編程與操作4.1.1數(shù)控車床概述1．數(shù)控車床的分類數(shù)控車床品種繁多，按數(shù)控系統(tǒng)的功能和機械構(gòu)成可分為簡易數(shù)控車床（經(jīng)濟型數(shù)控車床）、多功能數(shù)控車床和數(shù)控車削中心。第二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三（1）經(jīng)濟型數(shù)控車床（簡易數(shù)控車床）：是低檔次數(shù)控車床，一般是用單板機或單片機進行控制，機械部分是在普通車床的基礎(chǔ)上改進設(shè)計的。（2）多功能數(shù)控車床：也稱全功能型數(shù)控車床，由專門的數(shù)控系統(tǒng)控制，具備數(shù)控車床的各種結(jié)構(gòu)特點。第三頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三（3）數(shù)控車削中心：在數(shù)控車床的基礎(chǔ)上增加其他的附加坐標軸。按結(jié)構(gòu)和用途數(shù)控車床主要可分為數(shù)控臥式車床、數(shù)控立式車床和數(shù)控專用車床（如數(shù)控凸輪車床、數(shù)控曲軸車床、數(shù)控絲杠車床等）。第四頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三2．數(shù)控車床的加工特點數(shù)控車床加工具有如下特點。（1）加工生產(chǎn)效率高（2）減輕勞動強度、改善勞動條件（3）對零件加工的適應(yīng)性強、靈活性好（4）加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定（5）有利于生產(chǎn)管理第五頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三4.1.2數(shù)控車床坐標系統(tǒng)1．機床坐標系數(shù)控車床的坐標系以徑向為x軸方向，縱向為z軸方向。指向主軸箱的方向為z軸的負方向，指向尾架方向是z軸的正方向。x軸是以操作者面向的方向為x軸正方向。x坐標和z坐標指令，在按絕對坐標編程時，使用代碼x和z；按增量坐標（相對坐標）編程時，使用代碼U和W。第六頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三2．編程原點編程原點是指程序中的坐標原點，即在數(shù)控加工時，刀具相對于工件運動的起點，所以也稱為“對刀點”。3．機床原點（或稱機床原點）機床原點是生產(chǎn)廠家在制造機床是設(shè)置的固定坐標系原點，它一般位于卡盤端面與主軸中心線的交點處。第七頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三

FANUC系統(tǒng)數(shù)控車床程序的編制4.2.1程序結(jié)構(gòu)1．程序段的構(gòu)成N＿G＿X(U)＿Z(W)＿F＿S＿T＿M＿；第八頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三其中，N＿：程序段順序號；

G＿：準備功能；

X(U)＿：x軸移動指令；

Z(W)＿：z軸移動；

F＿：進給功能；

S＿：主軸功能；

T＿：工具功能;M＿：輔助功能.第九頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三2．程序段的要求程序段格式如下：N4G1X(U)±4.3Z(W)±4.3F3.4M8S4T2其中，N4：代表第4個程序段，用4位數(shù)（1～9999）表示，不允許為“0”；X(U)±4.3：坐標可以用正負小數(shù)表示，小數(shù)點以前4位數(shù)，小數(shù)點以后3位數(shù)；第十頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三F3.4：進給速度可以用小數(shù)表示，小數(shù)點以前3位數(shù)，小數(shù)點以后4位數(shù)；幾種等效的表示方法：N0012G00M08X0012.340X5000X5.0

↓↓↓↓↓↓N12G0M8X12.34X5.X5.第十一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三第十二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三4.2.2準備功能指令準備功能也稱為G功能（或稱G代碼），它是用來指令機床動作方式的功能。準備功能是用地址G及其后面的數(shù)字來指令機床動作的。如用G00來指令運動坐標快速定位。表3-2為FANUC-0TD系統(tǒng)的準備功能G代碼表。第十三頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三第十四頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三第十五頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三注：（1）☆號表示電源接通時的G代碼狀態(tài)；（2）00組的G代碼為一次性G代碼；（3）無論有幾個不同組的G代碼，都能在同一程序段內(nèi)指令，如果同組的G代碼在同一程序段內(nèi)指令了2個以上時，后指令者有效；（4）可按組號顯示G代碼。第十六頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三4.2.2.1插補功能1．定位G00定位指令命令刀具以點位控制方式從刀具所在點快速移動到目標位置，無運動軌跡要求，不需特別規(guī)定進給速度。第十七頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三輸入格式：

G00X(U)

Z(W)

；（1）“X(U)

Z(W)

”目標點的坐標（下文同）；（2）X(U)坐標按直徑值輸入；（3）“；”表示一個程序段的結(jié)束。第十八頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三2．直線插補指令（G01）直線插補指令用于直線或斜線運動?？墒箶?shù)控車床沿x軸、z軸方向執(zhí)行單軸運動，也可以沿x、z平面內(nèi)任意斜率的直線運動。輸入格式：G01X(U)

Z(W)

F

；第十九頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三第二十頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三3．圓弧插補指令（G02G03）輸入格式：

G02X

Z

I

K

F

；或 G02X

Z

R

F

；

G03X

Z

I

K

F

；或 G03X

Z

R

F

；（1）用增量坐標U、W也可以；（2）C軸不能執(zhí)行圓弧插補指令。第二十一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三4.2.2.2螺紋切削指令G32指令為等螺距螺紋加工指令輸入格式：G32X(U)

Z(W)

F

；“F

”為螺紋的螺距。對于端面螺紋，螺距采用半徑值。第二十二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三4.2.2.2螺紋切削指令G34指令為變螺距螺紋加工指令輸入格式：G32X(U)

Z(W)

F

K

；“K

”為螺紋的螺距差值（增值或減值）。第二十三頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三4.2.2.3工件坐標系設(shè)定指令（G50）工件坐標系設(shè)定指令以程序原點為工件坐標系的中心（原點），指定刀具出發(fā)點的坐標值（如圖3-19所示）。圖3-19G50設(shè)定工作坐標系輸入格式：G50X

Z

，其中X

Z

為刀具出發(fā)點的坐標（如圖3-19所示）。第二十四頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三第二十五頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三4.2.2.4返回參考位置指令（G28）返回參考位置指令使刀具自動返回機械原點或經(jīng)某一中間點回機械原點（如圖3-20和圖3-21所示）。輸入格式：

G28X(U)

Z(W)

T00；（1）X(U)

和Z(W)

為中間點的坐標。（2）T00（刀具復位）指令必須寫在G28指令的同一程序段或該程序段之前。第二十六頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三第二十七頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三第二十八頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三4.2.2.5．暫停指令（G04）(G99)G04U(P)

；指令暫停進刀的主軸回轉(zhuǎn)數(shù)。(G98)G04U(P)

；指令暫停進刀的時間。第二十九頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三4.2.3主軸及輔助功能指令1．主軸功能指令（S指令）和主軸轉(zhuǎn)速控制指令（G96、G97、G50）主軸功能指令（S指令）是設(shè)定主軸轉(zhuǎn)速的指令。（1）主軸最高轉(zhuǎn)速的設(shè)定（G50）。（G50）

S

；中S

為主軸最高轉(zhuǎn)速。第三十頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三（2）直接設(shè)定主軸轉(zhuǎn)速指令（G97），主軸速度用轉(zhuǎn)速設(shè)定，單位為r/min。（G97）

S

（M38或M39）；（G97）

：取消主軸線速度，恒定功能。S

（M38或M39）：設(shè)定主軸轉(zhuǎn)速（r/min），指令范圍為0～9999。第三十一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三（3）設(shè)定主軸線速度恒定指令（G96），主軸速度用線速度（m/min）值輸入，并且主軸線速度恒定。（G96）

S

（M38或M39）；（G96）

：主軸轉(zhuǎn)速恒定。S

（M38或M39）：設(shè)定主軸線速度，即切削速度（m/min）。第三十二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三（1）G96（控制線速度恒定指令）：當工件直徑變化時主軸每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)也隨之變化，這樣就可保證切削速度不變，從而提高了切削質(zhì)量。（2）主軸轉(zhuǎn)速連續(xù)變化，M38設(shè)定主軸在低速范圍變化（粗加工），M39設(shè)定主軸在高速范圍變化（精加工）。第三十三頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三2．輔助功能指令（M指令）M指令設(shè)定各種輔助動作及其狀態(tài)，表3-4是數(shù)控車床及車銑中心的M指令說明。第三十四頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三第三十五頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三第三十六頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三下面介紹幾個特殊M代碼的使用方法。M03：主軸或旋轉(zhuǎn)刀具順時針旋轉(zhuǎn)（CW）；M04：主軸或旋轉(zhuǎn)刀具逆時針旋轉(zhuǎn)（CCW）；M05：主軸或旋轉(zhuǎn)刀具停止旋轉(zhuǎn)；第三十七頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三4.2.4進給功能指令1．每轉(zhuǎn)進給量指令（G99）、每分鐘進給量指令（G98）指定進給功能的指令方法有如下兩種。（1）每轉(zhuǎn)進給量（G99）（如圖3-23所示）。輸入格式：G99

（F

）；F

：主軸每轉(zhuǎn)進給量（進給速度mm/r）。第三十八頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三（2）每分鐘進給量（G98）。輸入格式：G98

(F

)；

F

：每分鐘進給量（進給速度mm/min）。第三十九頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三2．進給功能指令（F指令）進給功能指令指定刀具的進給速度，有3種形式。（1）每轉(zhuǎn)進給量（mm/r），如圖3-26所示。(G99)

F

；F

:主軸每轉(zhuǎn)刀具進給量小數(shù)點輸入指令范圍為0.0001～500.0000(mm/r)。第四十頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三第四十一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期三（2）每分鐘進給量（mm/min），如圖3-27所示。

(G98)

F

；其中F

為每分鐘刀具進給量，指令范圍為1～15000(mm/m