法蘭克數(shù)控車床編程名師優(yōu)質(zhì)課獲獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

數(shù)控車床編程1.數(shù)控車床編程基礎(chǔ)2..FANUC系統(tǒng)數(shù)控車床程序編制第1頁(yè)數(shù)控車床編程基礎(chǔ)數(shù)控車床概述1．?dāng)?shù)控車床分類數(shù)控車床品種繁多，按數(shù)控系統(tǒng)功效和機(jī)械組成可分為簡(jiǎn)易數(shù)控車床（經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床）、多功效數(shù)控車床和數(shù)控車削中心。第2頁(yè)（1）簡(jiǎn)易數(shù)控車床（經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床）：是低級(jí)次數(shù)控車床，普通是用單板機(jī)或單片機(jī)進(jìn)行控制，機(jī)械部分是在普通車床基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)。（2）多功效數(shù)控車床：也稱全功效型數(shù)控車床，由專門數(shù)控系統(tǒng)控制，具備數(shù)控車床各種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。第3頁(yè)（3）數(shù)控車削中心：在數(shù)控車床基礎(chǔ)上增加其它附加坐標(biāo)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4頁(yè)2．?dāng)?shù)控車床基本組成（1）數(shù)控系統(tǒng)：數(shù)控車床數(shù)控系統(tǒng)是由CNC裝置、輸入輸出設(shè)備、可編程控制器（PLC）、主軸驅(qū)動(dòng)裝置和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置以及位置測(cè)量系統(tǒng)等幾部分組成。第5頁(yè)（2）主軸箱（3）主軸伺服電機(jī)（4）夾緊裝置（5）往復(fù)拖板（6）刀架（7）控制面板第6頁(yè)3．?dāng)?shù)控車床加工特點(diǎn)數(shù)控車床加工含有以下特點(diǎn)。（1）加工生產(chǎn)效率高（2）減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、改進(jìn)勞動(dòng)條件（3）對(duì)零件加工適應(yīng)性強(qiáng)、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7頁(yè)數(shù)控車床坐標(biāo)系統(tǒng)1．機(jī)床坐標(biāo)系數(shù)控車床坐標(biāo)系以徑向?yàn)閤軸方向，縱向?yàn)閦軸方向。指向主軸箱方向?yàn)閦軸負(fù)方向，指向尾架方向是z軸正方向。x軸是以操作者面向方向?yàn)閤軸正方向。x坐標(biāo)和z坐標(biāo)指令，在按絕對(duì)坐標(biāo)編程時(shí)，使用代碼x和z；按增量坐標(biāo)（相對(duì)坐標(biāo)）編程時(shí)，使用代碼U和W。第8頁(yè)2．程序原點(diǎn)程序原點(diǎn)是指程序中坐標(biāo)原點(diǎn)，即在數(shù)控加工時(shí)，刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)，所以也稱為“對(duì)刀點(diǎn)”。3．機(jī)械原點(diǎn)（或稱機(jī)床原點(diǎn)）以L-10MC數(shù)控車銑中心為例介紹x和y軸機(jī)械原點(diǎn)。第9頁(yè)（1）x軸機(jī)械原點(diǎn)x軸機(jī)械原點(diǎn)被設(shè)定在刀盤中心距離主軸中心500mm位置。（2）z軸機(jī)械原點(diǎn)z軸機(jī)械原點(diǎn)能夠經(jīng)過改變擋塊安裝位置來(lái)改變。z軸機(jī)械原點(diǎn)擋塊能夠被安裝在?、?、?或?4個(gè)不一樣位置上。第10頁(yè)FANUC系統(tǒng)數(shù)控車床程序編制程序結(jié)構(gòu)1．程序段組成N＿G＿X(U)＿Z(W)＿F＿M(jìn)＿S＿T＿；第11頁(yè)其中，N＿：程序段次序號(hào)；G＿：準(zhǔn)備；X(U)＿：x軸移動(dòng)指令；Z(W)＿：z軸移動(dòng)；F＿：進(jìn)給功效；M＿：輔助功效；S＿：主軸功效；T＿：工具功效。第12頁(yè)2．程序段要求程序段格式以下：N4G1X(U)±4.3Z(W)±4.3F3.4M8S4T2其中，N4：代表第4個(gè)程序段，用4位數(shù)（1～9999）表示，不允許為“0”；X(U)±4.3：坐標(biāo)能夠用正負(fù)小數(shù)表示，小數(shù)點(diǎn)以前4位數(shù)，小數(shù)點(diǎn)以后3位數(shù)；第13頁(yè)F3.4：進(jìn)給速度能夠用小數(shù)表示，小數(shù)點(diǎn)以前3位數(shù)，小數(shù)點(diǎn)以后4位數(shù)；幾個(gè)等效表示方法：N0012G00M08X0012.340X5000X5.0↓↓↓↓↓↓N12G0M8X12.34X5.X5.第14頁(yè)第15頁(yè)準(zhǔn)備功效指令準(zhǔn)備功效也稱為G功效（或稱G代碼），它是用來(lái)指令機(jī)床動(dòng)作方式功效。準(zhǔn)備功效是用地址G及其后面數(shù)字來(lái)指令機(jī)床動(dòng)作。如用G00來(lái)指令運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)快速定位。表3-2為FANUC-0TD系統(tǒng)準(zhǔn)備功效G代碼表。第16頁(yè)第17頁(yè)第18頁(yè)注：（1）☆號(hào)表示電源接通時(shí)G代碼狀態(tài)；（2）00組G代碼為一次性G代碼；（3）一旦指定了G代碼，一覽表中沒有G代碼顯示報(bào)警信號(hào)；（4）不論有幾個(gè)不一樣組G代碼，都能在同一程序段內(nèi)指令，假如同組G代碼在同一程序段內(nèi)指令了2個(gè)以上時(shí)，后指令者有效；（5）可按組號(hào)顯示G代碼。第19頁(yè)插補(bǔ)功效1．定位G00定位指令命令刀具以點(diǎn)位控制方式從刀具所在點(diǎn)快速移動(dòng)到目標(biāo)位置，無(wú)運(yùn)動(dòng)軌跡要求，不需尤其要求進(jìn)給速度。第20頁(yè)輸入格式：G00X(U)

Z(W)

；（1）“X(U)

Z(W)

”目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)（下文同）；（2）X(U)坐標(biāo)按直徑值輸入；（3）“；”表示一個(gè)程序段結(jié)束。第21頁(yè)第22頁(yè)2．直線插補(bǔ)指令（G01）直線插補(bǔ)指令用于直線或斜線運(yùn)動(dòng)?？墒箶?shù)控車床沿x軸、z軸方向執(zhí)行單軸運(yùn)動(dòng)，也能夠沿x、z平面內(nèi)任意斜率直線運(yùn)動(dòng)。輸入格式：G01X(U)

Z(W)

F

；第23頁(yè)3．圓弧插補(bǔ)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(biāo)U、W也能夠；（2）C軸不能執(zhí)行圓弧插補(bǔ)指令。第24頁(yè)螺紋切削指令（G32）G32指令能夠切削圓柱螺紋、圓錐螺紋、端面螺紋（渦形螺紋）輸入格式：G32X(U)

Z(W)

F

；“F

”為螺紋螺距。第25頁(yè)第26頁(yè)工件坐標(biāo)系設(shè)定指令（G50）工件坐標(biāo)系設(shè)定指令以程序原點(diǎn)為工件坐標(biāo)系中心（原點(diǎn)），指定刀具出發(fā)點(diǎn)坐標(biāo)值（如圖3-19所表示）。圖3-19G50設(shè)定工作坐標(biāo)系輸入格式：G50X

Z

，其中X

Z

為刀具出發(fā)點(diǎn)坐標(biāo)（如圖3-19所表示）。第27頁(yè)第28頁(yè)自動(dòng)回原點(diǎn)指令（G28）自動(dòng)回原點(diǎn)指令使刀具自動(dòng)返回機(jī)械原點(diǎn)或經(jīng)某一中間點(diǎn)回機(jī)械原點(diǎn)（如圖3-20和圖3-21所表示）。輸入格式：G28X(U)

Z(W)

T00；（1）X(U)

和Z(W)

為中間點(diǎn)坐標(biāo)。（2）T00（刀具復(fù)位）指令必須寫在G28指令同一程序段或該程序段之前。第29頁(yè)第30頁(yè)第31頁(yè)主軸及輔助功效指令1．主軸功效指令（S指令）和主軸轉(zhuǎn)速控制指令（G96、G97、G50）主軸功效指令（S指令）是設(shè)定主軸轉(zhuǎn)速指令。（1）主軸最高轉(zhuǎn)速設(shè)定（G50）。（G50）

S

；中S

為主軸最高轉(zhuǎn)速。第32頁(yè)（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，恒定功效。S

（M38或M39）：設(shè)定主軸轉(zhuǎn)速（r/min），指令范圍為0～9999。第33頁(yè)（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，而且主軸線速度恒定。（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34頁(yè)（1）G96（控制線速度恒定指令）：當(dāng)工件直徑改變時(shí)主軸每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)也隨之改變，這么就可確保切削速度不變，從而提升了切削質(zhì)量。（2）主軸轉(zhuǎn)速連續(xù)改變，M38設(shè)定主軸在低速范圍改變（粗加工），M39設(shè)定主軸在高速范圍改變（精加工）。第35頁(yè)2．輔助功效指令（M指令）M指令設(shè)定各種輔助動(dòng)作及其狀態(tài)，表3-4是數(shù)控車床及車銑中心M指令說明。第36頁(yè)第37頁(yè)第38頁(yè)下面介紹幾個(gè)特殊M代碼使用方法。M03：主軸或旋轉(zhuǎn)刀具順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（CW）；M04：主軸或旋轉(zhuǎn)刀具逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（CCW）；M05：主軸或旋轉(zhuǎn)刀具停頓旋轉(zhuǎn)；第39頁(yè)進(jìn)給功效指令1．每轉(zhuǎn)進(jìn)給量指令（G99）、每分鐘進(jìn)給量指令（G98）指定進(jìn)給功效指令方法有以下兩種。（1）每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（G99）（如圖3-23所表示）。輸入格式：G99

（F

）；F

：主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（進(jìn)給速度mm/r）。第40頁(yè)（2）每分鐘進(jìn)給量（G98）。輸入格式：G98

(F

)；F

：每分鐘進(jìn)給量（進(jìn)給速度mm/min）。第41頁(yè)2．暫停指令（G04）(G99)G04U(P)

；指令暫停進(jìn)刀主軸回轉(zhuǎn)數(shù)。(G98)G04U(P)

；指令暫停進(jìn)刀時(shí)間。第42頁(yè)3．進(jìn)給功效指令（F指令）進(jìn)給功效指令指定刀具進(jìn)給速度，有3種形式。（1）每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm/r），如圖3-26所表示。(G99)

F

；F

:主軸每轉(zhuǎn)刀具進(jìn)給量小數(shù)點(diǎn)輸入指令范圍為0.0001～500.0000(mm/r)。第43頁(yè)第44頁(yè)（2）每分鐘進(jìn)給量（mm/min），如圖3-27所表示。(G98)

F

；其中F

為每分鐘刀具進(jìn)給量，指令范圍為1～15000(mm/min)。（3）螺紋切削進(jìn)給速度（mm/r），如圖3-28所表示。第45頁(yè)第46頁(yè)第47頁(yè)第48頁(yè)F

指定螺紋螺距，指令范圍為0.0001～500.0000(mm)。①每轉(zhuǎn)進(jìn)給量切螺紋時(shí)，快速進(jìn)給速度沒有指定界限；②接入電源時(shí)，系統(tǒng)默認(rèn)G99模式（每轉(zhuǎn)進(jìn)給量）。第49頁(yè)刀具功效指令1．T功效T功效也稱為刀具功效，表示選擇刀具和刀補(bǔ)號(hào)。輸入格式：T□□□□第50頁(yè)2．刀具半徑賠償功效（G40、G41、G42）（1）刀尖半徑和假想刀尖概念①刀尖半徑②假想刀尖第51頁(yè)（2）刀尖半徑賠償模式設(shè)定（G40、G41、G42指令）①G40（解除刀具半徑賠償）②G41（左偏刀具半徑賠償）③G42（右偏刀具半徑賠償）第52頁(yè)（3）刀尖半徑賠償注意事項(xiàng) ①G41、G42指令不能與圓弧切削指令寫在同一個(gè)程序段，能夠與G00和G01指令寫在同一個(gè)程序段內(nèi)，在這個(gè)程序段下一程序段始點(diǎn)位置，與程序中刀具路徑垂直方向線過刀尖圓心。第53頁(yè)②必須用G40指令取消刀尖半徑賠償，在指定G40程序段前一個(gè)程序段終點(diǎn)位置，與程序中刀具路徑垂直方向線過刀尖圓心。③在使用G41或G42指令模式中，不允許有兩個(gè)連續(xù)非移動(dòng)指令，不然刀具在前面程序段終點(diǎn)垂直位置停頓，且產(chǎn)生過切或少切現(xiàn)象。第54頁(yè)④切斷端面時(shí)，為了預(yù)防在回轉(zhuǎn)中心部位留下少切削小錐。⑤加工終端靠近卡爪或工件端面時(shí)，指令G40為了預(yù)防卡爪或工件端面被切。⑥想在工件階梯端面指定G40時(shí)，必須使刀具沿階梯端面移動(dòng)到F點(diǎn)，再指定G40，且XA＞R；第55頁(yè)⑦在G74～G76、G90～G92固定循環(huán)指令中不用刀尖半徑賠償。⑧在手動(dòng)輸入中不用刀尖半徑賠償。⑨在加工比刀尖半徑小圓弧內(nèi)側(cè)時(shí)，產(chǎn)生報(bào)警。⑩在階梯錐面連接處退刀時(shí)指定G40，在指定G40程序段里使用反應(yīng)斜面方向I、K地址來(lái)預(yù)防工件被過切。第56頁(yè)固定循環(huán)切削功效單一形狀固定循環(huán)1．外圓車削循環(huán)G90G90是單一形狀固定循環(huán)指令，該循環(huán)主要用于軸類零件外圓、錐面加工。指令格式：G90

X(U)

Z(W)

F

；利用G90能夠切削錐面。指令格式：G90X(U)

Z(W)

I

F

；第57頁(yè)2．螺紋切削循環(huán)G92螺紋切削循壞G92能夠切削錐螺紋和圓柱螺紋。指令格式為：G92X(U)

Z(W)

I

F

；第58頁(yè)3．端面切削循環(huán)G94G94是用于一些短、面大工件加工固定循環(huán)指令。（1）車大端面循環(huán)切削指令格式：G94X(U)

Z(W)

F

；（2）車大錐面切削循環(huán)指令格式：G94X(U)

Z(W)

K

F

；第59頁(yè)多重固定循環(huán)1．圓粗車循環(huán)G71G71指令將工件切削至精加工之前尺寸，精加工前形狀及粗加工刀具路徑由系統(tǒng)依據(jù)精加工尺寸自動(dòng)設(shè)定。第60頁(yè)第61頁(yè)輸入格式：G71PnsQnfU

uW

wD

d(F

S

T

)；其中：ns—精加工程序第一個(gè)程序段序號(hào)；nf—精加工程序最終一個(gè)程序段序號(hào)；

U—x軸方向精加工留量（直徑值）；

W—z軸方向精加工留量；

d—精加工每次切深。第62頁(yè)2．端面粗車循環(huán)G72 G72指令與G71指令類似，不一樣之處就是刀具路徑是按徑向方向循環(huán)，輸入格式同G71指令，刀具循環(huán)路徑如圖3-44所表示。G72PnsQnfU

uW

wD

d(F

S

T

)； 其中：

d——粗加工每次切深（半徑值