數(shù)控車床程序編制培訓(xùn)

*數(shù)控加工技術(shù)1數(shù)控車床編程張玉庚*數(shù)控加工技術(shù)2FANUC車床編程

(車削循環(huán)指令

)*數(shù)控加工技術(shù)3FANUC車床編程(車削循環(huán)指令)教學(xué)目標(biāo)：1、理解FANUC車床循環(huán)指令G70、G71、G72、G73、G74、G75、G76、含義、格式，能寫出程序段；;2、理解FANUC車削粗加工編程方法，能用G70、G71、G72、G73、編寫簡單零件粗加工程序；

新課導(dǎo)入：通過編程根本指令的學(xué)習(xí)，能對簡單軸的輪廓進(jìn)行精加工編程，但是還不能對零件進(jìn)行粗加工編程，還必須學(xué)習(xí)相關(guān)的粗加工循環(huán)指令、編程方法才能對零件進(jìn)行粗加工編程。為此，就FANUC車削粗加工循環(huán)指令、格式、運用與編程方法作詳細(xì)講解。*數(shù)控加工技術(shù)41、外圓粗切循環(huán)外圓粗切循環(huán)是一種復(fù)合固定循環(huán)。適用于外圓柱面需屢次走刀才能完成的粗加工，加工過程如以下圖所示。編程格式：G71U(△d)R(e)

G71P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)式中:?d——背吃刀量〔切削深度〕(2~5)；e——退刀量(1~3))；ns——精加工形狀程序段中的開始程序段號；nf——精加工形狀程序段中的結(jié)束程序段號；?u——X軸方向精加工余量〔0.2~0.5〕；?w——Z軸方向的精加工余量(0.2~0.5)；F、S、T——分別是進(jìn)給量、主軸轉(zhuǎn)速、刀具號地址符。*數(shù)控加工技術(shù)5%3331N10G54G00X80Z80；

N20M03S500；

N30G01X46Z3F0.2；

N40G71U3R1；N50G71P55Q140U0.4W0.1F0.3；N55G00X0；

N60G01X10Z-2；

N70Z-20；

N80G02U10W-5R5；

N90G01W-10；

N100G03U14W-7R7；

N110G01Z-52；

N120U10W-10；

N130W-20；

N140X50；

N145G70P55Q140F0.1；

N150G00X80Z80；

N160M05；N170M02；G71編程例如*數(shù)控加工技術(shù)6

2、端面粗加工循環(huán)

端面粗切循環(huán)是一種復(fù)合固定循環(huán)。端面粗切循環(huán)適于Z向余量小，X向余量大的棒料粗加工，加工過程如以下圖所示。編程格式G72U(△d)R(e)G72P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)式中:?d——背吃刀量；e——退刀量；ns——精加工形狀程序段中的開始程序段號；nf——精加工形狀程序段中的結(jié)束程序段號；?u——X軸方向精加工余量；?w——Z軸方向的精加工余量；F、S、T——分別是進(jìn)給量、主軸轉(zhuǎn)速、刀具號地址符。*數(shù)控加工技術(shù)7G72編程例如

%3332

N10T0101;

N20G00X100Z80;

N30M03S400;

N40X80Z1;

N50G72W2R1;

N55G72P60Q180U0.2W0.5F0.2;

N60G00X100Z80;

N70G42X80Z1;

N80G00Z-56;

N90G01X54Z-40F0.15;

N100Z-30;

N110G02U-8W4R4;

N120G01X30;

N130Z-15;

N140U-16;

N150G03U-4W2R2;

N160Z-2;

N170U-6W3;

N180G00X50;

N185G70P55Q180F0.1;

N190G40X100Z80;

N200M05;

N210M02;*數(shù)控加工技術(shù)83、封閉切削循環(huán)

封閉切削循環(huán)是一種復(fù)合固定循環(huán)，加工過程如以下圖所示。封閉切削循環(huán)適于對鑄、鍛毛坯切削，對零件輪廓的單調(diào)性那么沒有要求。

編程格式G73U(i)W(k)R(d)

G73P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)式中:i——X方向總退刀量〔i≥毛坯X向最大加工余量〕；k——Z方向總退刀量〔可與i相等〕；d——粗切次數(shù)〔d=i/(1~2.5)〕；ns——精加工形狀程序段中的開始程序段號；nf——精加工形狀程序段中的結(jié)束程序段號；?u——X軸方向精加工余量〔0.5~1〕；?w——Z軸方向的精加工余量(0.2~0.5)；*數(shù)控加工技術(shù)9％3333N10G97G99S1200；M03T0101；N20G00X200Z100；N30G00X45Z2；N40G73U7W0R7；N50G73P60Q140U0.6W0.3F0.2；N60G00X25.8Z1S1500M03；N70G01X29.8Z-1；N80Z-10；N90X26Z-12；N100Z-21.776；N110G02X30.775Z-28.04R7；N120G01X38Z-48；N130Z-55；N140X42；N150G70P60Q140F0.1；N160G00X200Z200；N170M05；N180M30；G73編程例如*數(shù)控加工技術(shù)104、G74端面啄式鉆孔、Z向切槽循環(huán)G74R(e)；G74X(u)Z(w)P(△i)Q(△k)R(△d)F(f)；e:退刀量X:B點的X坐標(biāo)u:從A至B增量Z:C點的Z坐標(biāo)w:從A至C增量△i:X方向的移動量(無符號，直徑值，單位0.001mm)△k:Z方向的移動量(無符號，單位：0.001mm)△d:刀具在切削底部的退刀量?！鱠的符號一定是〔+〕。但是，如果X〔U〕及△I省略，退刀方向可以指定為希望的符號。f:進(jìn)給率*數(shù)控加工技術(shù)11如上圖所示在本循環(huán)可處理斷削，如果省略X〔U〕及P，結(jié)果只在Z軸操作,用于鉆孔。例：用深孔鉆削循環(huán)功能加工圖所示深孔，試編寫加工程序。其中：e=1，Δk=2000，F(xiàn)=0.1N10T0303；N20M03S600；N30G00X0Z1.；N40G74R1；退刀量1mmN50G74Z-80.Q2000F0.1每刀吃2mmN60G00Z100.；N70M30；*數(shù)控加工技術(shù)125、G75外經(jīng)/內(nèi)徑啄式鉆孔、X向切槽循環(huán)G75R(e)；G75X(u)Z(w)P(△i)Q(△k)R(△d)F(f)功能：指令操作如右圖所示，除X用Z代替外與G74相同，在本循環(huán)可處理斷削，可在X軸切槽及X軸啄式鉆孔。例：試編寫右圖所示零件切斷加工的程序。N10T0101；N20M03S650；N30G00X32.Z-13.；N40G75R1.；退刀量1mmN50G75X20.Z-40.P5000Q9000F0.5；P：X向吃刀量5mm，Q：Z向每次增量移動9mmN60G00X50N70Z100.；N80M05；N90M30；6、螺紋切削復(fù)合循環(huán)〔G76〕

格式：G76P(m)(r)(α)Q(Δdmin)R(d)；G76X(U)Z(W)R(i)P(k)Q(Δd)F；其中：m——精加工重復(fù)次數(shù)〔1～99〕r——倒角量；α——刀尖角度；可選擇80o、60o、55o、30o、29o、0o，用2位數(shù)指定。Δdmin——最小切削深度〔半徑值單位0.001mm〕；d——精加工余量單位1mm；X、Z——螺紋終點坐標(biāo)值；i——錐螺紋起點與終點的半徑差，i=0時可加工圓柱螺紋；k——螺紋牙型高度〔為正；半徑值，單位：0.001mm〕Δd——第一次進(jìn)給的背吃刀量〔為正；半徑值，單位：0.001mm〕F——螺紋導(dǎo)程。*數(shù)控加工技術(shù)13*數(shù)控加工技術(shù)14例：試編寫右圖所示圓柱螺紋的加工程序，螺距為6G76P010060Q200R0.1；G76X60.64Z23R0P3680Q1800F6.；*數(shù)控加工技術(shù)15宏程序編程在數(shù)控編程中，宏程序編程靈活、高效、快捷，是加工編程的重要補充。宏程序不僅可以實現(xiàn)象子程序那樣，對編制相同加工操作的程序非常有用，還可以完成子程序無法實現(xiàn)的特殊功能，例如，型腔加工宏程序、固定加工循環(huán)宏程序、球面加工宏程序、錐面加工宏程序等。華中數(shù)控宏程序FANUC數(shù)控宏程序SIEMENS數(shù)控參數(shù)編程*數(shù)控加工技術(shù)16華中數(shù)控用戶宏程序HNC-21/22T、HNC-21M為用戶配備了強有力的類似于高級語言的宏程序功能，用戶可以使用變量進(jìn)行算術(shù)運算、邏輯運算和函數(shù)的混合運算，此外宏程序還提供了循環(huán)語句、分支語句和子程序調(diào)用語句，利于編制各種復(fù)雜的零件加工程序，減少乃至免除手工編程時進(jìn)行繁瑣的數(shù)值計算，以及精簡程序量。一、根底知識1.宏變量及常量(1)宏變量HNC-21/22T華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)變量表示形式為#后跟1～4位數(shù)字，變量種類有三種：①局部變量：#0～#49是在宏程序中局部使用的變量，用于存放宏程序中的數(shù)據(jù)，斷電時喪失為空。*數(shù)控加工技術(shù)17一、根底知識②全局變量：用戶可以自由使用#50～#199，它對于由主程序調(diào)用的各子程序及各宏程序來說是可以公用的，可以人工賦值。HNC-21/22T子程序嵌套調(diào)用的深度最多可以有8層，每一層子程序都有自己獨立的局部變量〔變量個數(shù)為50〕。③系統(tǒng)變量：系統(tǒng)變量為#1000～#1199，它能獲取包含在機床處理器或NC內(nèi)存中的只讀或讀/寫信息，包括與機床處理器有關(guān)的交換參數(shù)、機床狀態(tài)獲取參數(shù)、加工參數(shù)等系統(tǒng)信息。(2)常量PI：圓周率π；TRUE：條件成立(真)；FALSE：條件不成立(假)1、宏變量及常量*數(shù)控加工技術(shù)182、運算符與表達(dá)式(1)算術(shù)運算符：+，-，*，/(2)條件運算符：EQ〔=〕，NE〔≠〕，GT〔＞〕，GE〔≥〕，LT〔＜＝〕，LE〔≤〕(3)邏輯運算符：AND，OR，NOT(4)函數(shù)：SIN，COS，TAN，ATAN，ATAN2，ABS，INT，SIGN，SQRT，EXP(5)表達(dá)式：用運算符連接起來的常數(shù)，宏變量構(gòu)成表達(dá)式。例如：175/SQRT[2]*COS[55*PI/180]；#3*6GT14*數(shù)控加工技術(shù)193、賦值語句格式：宏變量=常數(shù)或表達(dá)式把常數(shù)或表達(dá)式的值送給一個宏變量稱為賦值。例如：#2=175/SQRT[2]*COS[55*PI/180；

#3=124.0

*數(shù)控加工技術(shù)204、條件判別語句IF，ELSE，ENDIF格式(i)：

格式(ii)：

IF條件表達(dá)式

IF條件表達(dá)式

……ELSEENDIF…ENDIF*數(shù)控加工技術(shù)215、循環(huán)語句WHILE，ENDW格式：WHILE條件表達(dá)式…ENDW*數(shù)控加工技術(shù)226、宏程序/子程序調(diào)用的參數(shù)傳遞規(guī)那么G代碼在調(diào)用宏(子程序或固定循環(huán)，下同)時，系統(tǒng)會將當(dāng)前程序段各字段(A~Z共26個字段，如果沒有定義那么為零)的內(nèi)容拷貝到宏執(zhí)行時的局部變量#0~#25，同時拷貝調(diào)用宏時當(dāng)前通道九個軸〔軸0~軸8〕的絕對位置(機床絕對坐標(biāo))到宏執(zhí)行時的局部變量#30~#38。宏程序的調(diào)用格式為：M98P〔宏程序名〕<變量賦值>或G65P〔宏程序名〕<變量賦值>?！?25Z

*數(shù)控加工技術(shù)23%1000；長半軸、短半軸分別為40、30的橢圓G54G90G00Z30M03S800G00X45Y-15；快速定位至下刀點Z3G01Z-5F100#0=0；給角度

賦0初值WHILE#0LE360；當(dāng)角度

≤360度時，執(zhí)行循環(huán)體內(nèi)容#1=40*COS[#0*PI/180]；用橢圓的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)方程求動點M的X坐標(biāo)值#2=30*SIN[#0*PI/180]；用橢圓的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)方程求動點M的Y坐標(biāo)值G01X[#1]Y[#2]；用直線插補指令加工至M點，即用直線段逼近橢圓#0=#0+1；角度

的遞增步長取1度

ENDWX45Y15；切出橢圓G00Z30M05X0Y0M307、用戶宏程序編程思路*數(shù)控加工技術(shù)24%1000；長半軸、短半軸分別為40、30的橢圓G92X0Y0Z30M03S800G00X45Y-15M08；快速定位至A點Z3G01Z-5F100#2=0；給角度

賦0初值WHILE#2LE360；當(dāng)角度

≤360度時，執(zhí)行循環(huán)體內(nèi)容#11=40*COS[#2*PI/180]；用橢圓的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)方程求動點M的X坐標(biāo)值#12=30*SIN[#2*PI/180]；用橢圓的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)方程求動點M的Y坐標(biāo)值G42G64G01X[#11]Y[#12]D01；用直線插補指令加工至M點，即用直線段逼近橢圓#2=#2+1；角度

的遞增步長取1度

ENDWG40G01X45Y15；切出橢圓至C點Z3M09G00Z30X0Y0M05M30二、數(shù)控銑床用戶宏程序編程*數(shù)控加工技術(shù)25*數(shù)控加工技術(shù)26*數(shù)控加工技術(shù)27宏程序編程實例ZH7640立式加工中心由北京第三機床廠產(chǎn)生,采用華中銑床、加工中心數(shù)控系統(tǒng)。加工范圍600mm×400mm×500mm。刀庫可容納20把刀?？捎糜阽M、銑、鉆、鉸、攻絲等各種加工。實例為在預(yù)先處理好的100mm×100mm×80mm合金鋁錠毛坯上加工如下圖的零件，其中正五邊形外接圓直徑為80mm。

*數(shù)控加工技術(shù)28O5000；FANUCG54G90G00Z40X70Y20M08M03S600G43Z3H01G01Z-5F100#0=18N10#1=80*COS#0#2=80*SIN#0G41X#1Y#2D01#0=#0+72IF[#0LT360]GOTO10G40X70Y70Z40M05M30O5000；HNC-21M%1000G54G90G00Z40X70Y20M08M03S600G43Z3H01G01Z-5F100#0=18IF[#0LT360]#1=80*COS#0#2=80*SIN#0G41X#1Y#2D01#0=#0+72ENDIFG40X70Y70Z40M05M30宏程序編程實例*數(shù)控加工技術(shù)29三、數(shù)控車床用戶宏程序編程%3015#10=0；X坐標(biāo)〔直徑值〕#11=0；Z坐標(biāo)T0101M03S600G00X0Z34WHILE#10LE32G90G64G01X[#10]Z[#11]F100#10=#10+0.32#9=#10/2；求出X坐標(biāo)的半徑值，便于求解#11#11=32-[#9*#9/8]ENDWG00X80Z100M05M30用宏程序編制如下圖拋物線的精加工程序。*數(shù)控加工技術(shù)30用宏指令編制橢圓局部的精加工程序。%3016；精加工橢圓程序T0101M03S800G00X39Z22#1=60；A點的角度#2=0；X坐標(biāo)#3=0；Z坐標(biāo)WHILE#1LE120；120是通過計算得來的B點角度#2=2*23*SIN[#1*PI/180]；直徑編程#3=40*COS[#1*PI/180]G64G01X[#2]Z[#3]F100#1=#1+1；步長取1度ENDWG00X100Z100M05M30*數(shù)控加工技術(shù)31用戶宏程序訓(xùn)練*數(shù)控加工技術(shù)32*數(shù)控加工技術(shù)33*數(shù)控加工技術(shù)34一、構(gòu)成1. 包含變量2. 包含算術(shù)或邏輯運算〔=〕的程序段3. 包含控制語句〔例如：GOTO，DO，END〕的程序段4. 包含宏程序調(diào)用指令〔G65，G66，G67或其他G代碼，M代碼調(diào)用宏程序〕的程序段FANUC數(shù)控系統(tǒng)用戶宏程序*數(shù)控加工技術(shù)35二、FANUC宏程序的變量

FANUC數(shù)控系統(tǒng)變量表示形式為#后跟1～4位數(shù)字，變量種類有四種：變量號變量類型功能#0空變量該變量總是空，沒有任何值能賦給該變量#1—#33局部變量局部變量只能用在宏程序中存儲數(shù)據(jù)，例如運算結(jié)果。當(dāng)斷電時局部變量被初始化為空，調(diào)用宏程序時自變量對局部變量賦值。*數(shù)控加工技術(shù)36變量號變量類型功能#100—#199#500—#999公共變量公共變量在不同的宏程序中的意義相同當(dāng)斷電時變量#100—#199初始化為空變量500—#999的數(shù)據(jù)保存即使斷電也不丟失#1000—系統(tǒng)變量系統(tǒng)變量用于讀和寫CNC運行時各種數(shù)據(jù)的變化例如刀具的當(dāng)前位置和補償值等*數(shù)控加工技術(shù)37三、刀具補償存儲器C用G10指令進(jìn)行設(shè)定H代碼的幾何補償值G10L10P

R

;H代碼的磨損補償值G10L11P

R

;D代碼的幾何補償值G10L12P

R

;D代碼的磨損補償值G10L13P

R

;P：刀具補償號R：絕對值指令〔G90〕方式時的刀具補償值。增量值指令〔G91〕方式時的刀具補償值為該值與指定的刀具補償號的值相加。*數(shù)控加工技術(shù)38四、FANUC宏程序的轉(zhuǎn)移和循環(huán)1.無條件轉(zhuǎn)移：GOTOn〔n為順序號，1——99999〕例：GOTO10為轉(zhuǎn)移到N10程序段。2.條件轉(zhuǎn)移：〔IF語句〕1〕IF[條件表達(dá)式]GOTOn當(dāng)指定的條件表達(dá)式滿足時，轉(zhuǎn)移到標(biāo)有順序號n的程序段，如果指定的條件表達(dá)式不滿足時，執(zhí)行下個程序段。*數(shù)控加工技術(shù)392〕IF[條件表達(dá)式]THEN當(dāng)指定的條件表達(dá)式滿足時，執(zhí)行預(yù)先決定的宏程序語句。例：IF[#1EQ#2]THEN#3=0；3.WHILE[條件表達(dá)式]DOm；

〔m=1，2，3〕條件滿足條件不滿足

ENDm…………注：循環(huán)允許嵌套，最多3層，但不允許交叉*數(shù)控加工技術(shù)40*數(shù)控加工技術(shù)41*數(shù)控加工技術(shù)42五、運算符運算符含義EQ等于NE不等于GT大于GE大于或等于LT小于LE小于或等于*數(shù)控加工技術(shù)43六、FANUC宏程序的調(diào)用1.非模態(tài)調(diào)用G65：格式：G65PpLl<自變量指定>其中p：要調(diào)用的程序號L：調(diào)用次數(shù)〔默認(rèn)為1〕自變量：數(shù)據(jù)傳遞到宏程序例：G65P8000L2A10.B2.；調(diào)用2次程序號8000，經(jīng)自變量A傳遞到宏程序#1=10；自變量B傳遞到宏程序#2=2。*數(shù)控加工技術(shù)44自變量指定Ⅰ根據(jù)使用的字母，CNC系統(tǒng)自動地決定自變量指定的類型。地址不需要按字母順序指定。但應(yīng)符合字地址的格式。但是，I，J和K需要按字母順序指定。*數(shù)控加工技術(shù)45自變量指定Ⅱ根據(jù)使用的字母，系統(tǒng)自動決定自變量指定的類型。自變量指定Ⅱ用于傳遞諸如三維坐標(biāo)值的變量。I，J，K的下標(biāo)用于確定自變量指定的順序，在實際編程中不寫。*數(shù)控加工技術(shù)46如果自變量指定Ⅰ和自變量指定Ⅱ混合指定的話，后指定的自變量類型有效。*數(shù)控加工技術(shù)47六、FANUC宏程序的調(diào)用2.模態(tài)調(diào)用〔G66〕：G66PpLl<自變量指定>；程序點G67;〔取消模態(tài)〕例：G66P8000L2A10.B2.；G00G90Z-10.X-5.G67一旦發(fā)出G66那么指定模態(tài)調(diào)用，即指定沿移動軸移動的程序段后調(diào)用宏程序。移動到Z-10，調(diào)用2次程序號8000，移動到X-5，再調(diào)用2次程序號8000。*數(shù)控加工技術(shù)48%1000；長半軸40、短半軸30的橢圓G54G90G00Z30M03S800G00X45Y-15；Z3G01Z-5F100#0=0；給角度

賦0初值WHILE#0LE360；#1=40*COS[#0*PI/180]；#2=30*SIN[#0*PI/180]；G01X[#1]Y[#2]；#0=#0+1；ENDWX45Y15；G00Z30X0Y0M05M30七、FANUC與華中系統(tǒng)用戶宏程序編程對照G54G90G00Z30M03S800G00X45Y-15；Z3G01Z-5F100#10=0；給角度

賦0初值WHILE#10LE360DO1；#11=40*COS[#10]；#12=30*SIN[#10]；G01X#11Y#12；#10=#10+1；END1X45Y15；G00Z30X0Y0M05M3