1-1 （FANUC系統(tǒng)）任務(wù)2 使用基本指令的編程與加工第3版 （FANUC數(shù)控系統(tǒng)）

數(shù)控加工編程與操作任務(wù)二使用基本指令編程的軸類零件加工與操作一、任務(wù)導(dǎo)入（一）任務(wù)描述使用基本編程指令完成零件的去毛坯余量的粗加工進給路線設(shè)計、編制零件粗、精加工程序。

圖1-16軸（二）知識目標1.掌握數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)知識2.掌握數(shù)控編程基礎(chǔ)知識3.掌握數(shù)控車削編程基本指令的格式與使用

一、任務(wù)導(dǎo)入一、任務(wù)導(dǎo)入（三）能力目標1．會根據(jù)零件圖要求選擇工件的加工方法，合理安排加工順序。2．能根據(jù)零件結(jié)構(gòu)特征選擇機床類型、裝夾方法、刀具及切削用量。3．會使用基本的編程指令編制零件加工程序。4．掌握數(shù)控車床多把刀的對刀方法。5．會對零件進行質(zhì)量檢驗與判斷。一、任務(wù)導(dǎo)入（四）素質(zhì)目標掌握零件加工走刀路線的設(shè)計方法及運用編程的靈活性提高工作效率，增強安全意識。二、知識準備（一）數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)

制訂零件加工工藝要根據(jù)零件結(jié)構(gòu)形狀、材質(zhì)和加工要求擬訂加工工藝路線、確定定位與夾緊方案、選擇刀具與切削用量，數(shù)控加工還要建立工件坐標系，選擇對刀點和換刀點，設(shè)計刀具走刀路線等。1．確定零件的定位與夾緊方案

確定零件定位與夾緊方案應(yīng)注意以下幾點：盡可能做到設(shè)計基準與工藝基準重合；盡量將工序集中，減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次裝夾后能加工出全部待加工表面；夾緊力的作用點應(yīng)落在工件剛性較好的部位；臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（一）數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)

2.數(shù)控車削加工走刀路線設(shè)計數(shù)控車削加工走刀路線是指刀具從對刀點開始運動起，直到返回該點并結(jié)束加工所經(jīng)過的路徑，它包括切削加工的路徑和刀具切入、切出等非切削空行程路徑。由于刀具具有形狀和大小，通常用刀位點來描述車刀的走刀路線。臥式數(shù)控車床

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1-17各刀具刀位點二、知識準備（一）數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)

2.數(shù)控車削加工走刀路線設(shè)計數(shù)控車削加工走刀路線設(shè)計包括粗加工走刀路線和精加工走刀路線兩部分。數(shù)控加工走刀路線確定一般遵循以下幾個原則：應(yīng)能保證被加工工件的精度和表面粗糙度；使加工路線最短，減少空行程時間，提高加工效率；優(yōu)先使用車削固定循環(huán)，盡量簡化數(shù)值計算工作量，簡化加工程序；臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（一）數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)2.數(shù)控車削加工走刀路線設(shè)計

（1）常用粗加工進給路線1）矩形循環(huán)進給路線2）三角形循環(huán)進給路線3）沿輪廓形狀等距線循環(huán)進給路線臥式數(shù)控車床

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圖1-18常用的粗加工循環(huán)進給路線a)“矩形”循環(huán)

b)“三角形”循環(huán)

c)沿輪廓形狀等距線循環(huán)二、知識準備（一）數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)2.數(shù)控車削加工走刀路線設(shè)計（1）常用粗加工進給路線

4）階梯切削路線。5）雙向切削進給路線。臥式數(shù)控車床

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圖1-19兩種進給路線對比圖1-20雙向切削進給路線二、知識準備（一）數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)（2）精加工走刀路線設(shè)計精加工走刀路線是沿零件輪廓順序進行，但也有走向、對刀點、換刀點選擇及切入、切出等因素考慮。精加工只需一把刀完成時，須考慮刀具的切入、切出位置，盡量不要在連續(xù)的輪廓軌跡中安排切入、切出和停頓，以免造成工件彈性變形、表面劃傷等缺陷。精加工需多把刀完成時，要根據(jù)工步順序的要求來決定各加工刀具的先后順序及各加工刀具進給路線的銜接。各刀的切入、切出位置及接刀點應(yīng)該選在空刀槽或零件表面間有拐點和轉(zhuǎn)角位置處。臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（一）數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)3.對刀點與換刀點合理選擇對刀點是指通過對刀確定刀具與工件相對位置的基準點。對使用G50或G92設(shè)定工件坐標系而言，對刀目的是確定刀具在工件坐標系中的坐標值。對刀點是數(shù)控加工時刀具相對運動的起點，也是程序的起點。對G54～G59而言，對刀目的是確定工件坐標系原點在機床坐標系中的坐標值。對刀點可設(shè)定在工件坐標系原點，也可設(shè)定在與零件定位基準有一定尺寸聯(lián)系的某一位置。換刀點是為數(shù)控車、加工中心等采用多刀加工的機床而設(shè)置的一個點。為防止換刀時碰傷零件、刀具或夾具，換刀點常設(shè)置在被加工零件輪廓之外，并留有一定的安全量。即換刀點的選擇要兼顧換刀安全性和保證空行程最短。臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（一）數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)4.切削用量選擇（1）切削用量的選用原則粗車時，應(yīng)盡量保證較高的金屬切除率和必要的刀具耐用度。首先盡可能選取大的背吃刀量ap，其次盡可能選取大的進給量f，最后根據(jù)刀具耐用度要求，確定合適的切削速度υc。精車時，對加工精度和表面粗糙度要求較高，加工余量不大且較均勻。選擇精車的切削用量時，應(yīng)著重考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)率。精車時應(yīng)選用較?。ǖ荒芴。┑谋吵缘读亢瓦M給量，并選用性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，以盡可能提高切削速度。臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（一）數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)

4.切削用量選擇1）背吃刀量的選擇

粗加工時，除留下精加工余量外，一次走刀盡可能切除全部余量。精加工的加工余量一般較小，可一次切除。在中等功率機床上，粗加工的背吃刀量可達3～5mm；半精加工的背吃刀量取0.5～1.5mm；精加工的背吃刀量取0.2～0.5mm。2）進給速度（進給量）的確定

粗加工時，由于對工件的表面質(zhì)量沒有太高的要求，這時主要根據(jù)機床進給機構(gòu)的強度和剛性、刀桿的強度和剛性、刀具材料、刀桿和工件尺寸以及已選定的背吃刀量等因素來選取進給速度。精加工時，則按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素來選取進給速度。進給速度υf可以按公式υf=f×n計算，式中f表示每轉(zhuǎn)進給量，粗車時一般取0.3～0.8mm／r；精車時常取0.1～0.3mm/r；切斷時常取0.05～0.2mm/r。臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（一）數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)4.切削用量選擇3）切削速度的確定

切削速度υc可根據(jù)己經(jīng)選定的背吃刀量、進給量及刀具耐用度進行選取。實際加工過程中，也可根據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和查表的方法來選取。粗加工或工件材料的加工性能較差時，宜選用較低的切削速度。精加工或刀具材料、工件材料的切削性能較好時，宜選用較高的切削速度。切削速度υc確定后，可根據(jù)刀具或工件直徑（D）按公式n=l000υc/πD來確定主軸轉(zhuǎn)速n（r/min）。臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（一）數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)5.數(shù)控車削刀具選擇（1）數(shù)控車削刀具類型根據(jù)車刀結(jié)構(gòu)可分為：整體式、焊接式和機夾轉(zhuǎn)位式；根據(jù)車刀村質(zhì)不同可分為高速鋼車刀、硬質(zhì)合金車刀、立方氮化硼車刀、陶瓷車刀等；按用途可分為內(nèi)外圓車刀、內(nèi)外螺紋車刀、內(nèi)外切槽刀、端面車刀、倒角車刀等。

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1-22杠桿式夾緊系統(tǒng)螺釘夾緊系統(tǒng)特點:適用于小孔徑內(nèi)孔以及長懸伸加工4）選擇刀片形狀二、知識準備臥式數(shù)控車床

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車刀分類1、按用途分

外圓車刀外切槽刀螺紋車刀內(nèi)孔車刀端面車刀內(nèi)切槽刀二、知識準備臥式數(shù)控車床

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車刀分類2、按材質(zhì)分

立方氮化硼高速鋼硬質(zhì)合金陶瓷刀二、知識準備臥式數(shù)控車床

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車刀分類3、按結(jié)構(gòu)分

機夾重磨式整體式機夾轉(zhuǎn)位式焊接式機夾式二、知識準備臥式數(shù)控車床

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機夾式3、按結(jié)構(gòu)分

（1）焊接式車刀1-切斷刀;2-90°左偏刀;3-90°右偏刀;4-彎頭車刀;5-直頭車刀;6-成型車刀;7-寬刃車刀;8-外螺紋車刀;9-端面車刀;10-內(nèi)螺紋車刀;11-內(nèi)溝槽刀;12-通孔車刀;13-盲孔車刀二、知識準備臥式數(shù)控車床

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機夾式3、按結(jié)構(gòu)分

（2）機械夾固式可轉(zhuǎn)位車刀圖

機夾可轉(zhuǎn)位車刀

圖

刀片夾緊機構(gòu)(a)楔塊—壓式夾緊(b)杠桿—壓式夾緊(c)螺釘—壓式夾緊1—刀桿；2—刀片；3—刀墊；4—夾緊元件二、知識準備（一）數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)5.數(shù)控車削刀具選擇(2)車刀選擇數(shù)控車主要選用機夾可轉(zhuǎn)位刀具，以減少刀具刃磨、對刀等輔助時間。刀具選擇從兩個方面考慮，第一：根據(jù)零件圖樣、機床影響因素、選擇刀桿、刀片夾緊系統(tǒng)、選擇刀片形狀；第二：根據(jù)工件影響因素、選擇工件材料代碼、確定刀片的斷屑槽型、選擇加工條件。綜合兩方面，才能確定所選用的刀具。

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1-22杠桿式夾緊系統(tǒng)螺釘夾緊系統(tǒng)特點:適用于小孔徑內(nèi)孔以及長懸伸加工4）選擇刀片形狀二、知識準備（一）數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)5.數(shù)控車削刀具選擇（1）數(shù)控車削刀具類型（2）車刀選擇1）選擇刀桿2）選擇刀片夾緊系統(tǒng)3）選擇刀片形狀

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1-22杠桿式夾緊系統(tǒng)螺釘夾緊系統(tǒng)特點:適用于小孔徑內(nèi)孔以及長懸伸加工4）選擇刀片形狀圖1-22杠桿式夾緊系統(tǒng)圖1-21刀桿圖1-23可轉(zhuǎn)位刀片形狀二、知識準備（二）數(shù)控編程基礎(chǔ)

1．程序的結(jié)構(gòu)與組成

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FANUC系統(tǒng)加工程序說明程序結(jié)構(gòu)%開始符開始符

O2800程序名程序名N10G21G99G97G54;初始化，選擇工件坐標系準備程序段程序主體N20G00X100.Z300.M08;快速定位到（100，300），開切削液N30T0100;換第一把刀N40M03S600F0.3;起動主軸，選擇主軸轉(zhuǎn)速和切削進給量N50G00X37.Z3.;快速定位到G71固定循環(huán)起始點（37，3）N60G71U3.R0.5;設(shè)定G71粗加工時背吃刀量和退刀量加工程序段N80G71P90Q150U0.5W0.3;調(diào)用N90到N150之間程序段進行粗加工N90G00X10.;快速定位到（10，3）點N100G01X20.Z-2.;倒角2X45N110Z-20.;車外圓φ20至Z-20N120X28.;車端面N130X34.Z-40.;車錐面N140Z-60.;車外圓φ34至Z-60N150G00X37.;X方向快退N160M00;暫停（可檢測尺寸或清鐵屑）N170M03S800F0.16;起動主軸，設(shè)置精車主軸轉(zhuǎn)速和進給量N180G70P90Q150;使用G70調(diào)用N90到N150之間輪廓信息精車N190G00X100Z200M09;刀具快速退出,關(guān)切削液結(jié)束程序段N200M05主軸停N210M30;程序結(jié)束程序結(jié)束指令%結(jié)束符結(jié)束符二、知識準備（二）數(shù)控編程基礎(chǔ)1．程序的結(jié)構(gòu)與組成數(shù)控程序由開始符、程序名、程序主體和程序結(jié)束指令、結(jié)束符組成。

程序名程序名位于程序主體之前、程序開始符之后，一般獨占一行。格式：FANUC系統(tǒng)O后面緊跟若干位數(shù)字組成作用：供存儲、檢索和子程序調(diào)用之用。臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（二）數(shù)控編程基礎(chǔ)

1．程序的結(jié)構(gòu)與組成

程序主體是數(shù)控加工要完成的全部動作的指令群，是整個程序的核心，由準備程序段、加工程序段和結(jié)束程序段三部分組成。每一部分均由若干行加工語句組成，每一行加工語句稱之為一個程序段，每個程序段由一個或多個指令字構(gòu)成，每個指令字由地址符和數(shù)字組成，它代表機床的一個位置或一個動作，每一程序段結(jié)束用“；”臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（二）數(shù)控編程基礎(chǔ)

1．程序的結(jié)構(gòu)與組成

準備程序段包括初始化、建立工件坐標系、選刀與換刀、建立刀補，主軸啟動并設(shè)定主軸轉(zhuǎn)速和進給速度、冷卻液開、刀具快速接近工件等程序段內(nèi)容。

結(jié)束程序段包括刀具遠離工件，取消刀補、主軸停、冷卻液關(guān)等程序段內(nèi)容。臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（二）數(shù)控編程基礎(chǔ)

1．程序的結(jié)構(gòu)與組成

加工程序段主要描述每把刀對零件的加工過程，包括加工完刀具退出，取消刀補、中途換刀和新刀建立刀補，改變切削用量等內(nèi)容。這部分內(nèi)容是零件加工方案的具體呈現(xiàn)。程序結(jié)束指令：主程序用M30或M02子程序用M99應(yīng)用：單獨一行，放在程序最后一個程序段。臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（一）數(shù)控編程基礎(chǔ)知識

2．程序段格式

程序段格式是指程序段中的字、字符和數(shù)據(jù)的安排形式。由程序段號、若干個指令（功能)字和程序段結(jié)束符組成一般采用字地址可變程序段格式N～G～X～Y～Z～F～S～T～M～；臥式數(shù)控車床

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G功能字程序段號尺寸字結(jié)束符號M功能字T功能字F功能字S功能字二、知識準備（二）數(shù)控編程基礎(chǔ)

2．程序段格式

準備功能（G功能）:由準備功能地址符“G”和兩位數(shù)字所組成。

G功能分類與分組：模態(tài)G功能與非模態(tài)G功能，按功能不同分若干組模態(tài)指令也稱續(xù)效指令，按功能分為若干組，模態(tài)指令一經(jīng)程序段中指定，便一直有效，直到出現(xiàn)同組另一指令或被其他指令取消時才失效，與上一段相同的模態(tài)指令可省略不寫。臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（二）數(shù)控編程基礎(chǔ)

2．程序段格式

G功能分類與分組按功能不同可分為以下幾類，見下表臥式數(shù)控車床

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分類G指令組號含義與坐標系有關(guān)指令G5000設(shè)定工件坐標系G52局部坐標系G53機床坐標系G54～G5914選擇工件坐標系與主軸控制方式有關(guān)指令G9602恒線速度控制G97恒轉(zhuǎn)速控制二、知識準備

G功能分類與分組臥式數(shù)控車床

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分類G指令組號含義與進給單位設(shè)定有關(guān)指令G9905指定F單位為mm/rG98指定F單位為mm/min與運動控制方式有關(guān)指令G0001快速定位G01直線插補G02順圓插補G03逆圓插補與參考點有關(guān)指令G2700返回參考點檢測G28返回第一參考點G29從參考點返回G30返回第二參考點二、知識準備

G功能分類與分組臥式數(shù)控車床

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分類G指令組號含義與刀補有關(guān)指令G4007取消刀尖圓弧半徑補償G41刀尖圓弧半徑左補償G42刀尖圓弧半徑右補償與編程單位有關(guān)指令G2006英制尺寸G21米制尺寸單一固定循環(huán)G9001內(nèi)外徑加工固定循環(huán)G92螺紋切削固定循環(huán)G94端面切削固定循環(huán)二、知識準備

G功能分類與分組臥式數(shù)控車床

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分類G指令組號含義復(fù)合固定循環(huán)G7000精車循環(huán)G71內(nèi)外輪廓粗車循環(huán)G72端面粗車循環(huán)G73固定輪廓粗車循環(huán)G74深孔鉆循環(huán)G75切槽循環(huán)G76螺紋粗車循環(huán)二、知識準備（二）數(shù)控編程基礎(chǔ)

2．程序段格式G功能分類與分組

非模態(tài)指令僅在出現(xiàn)的程序段中有效，下一段程序需要時必須重寫（如G04）。應(yīng)用舉例：N001G54G00X40.Z2.M03S650；N002G01Z-15.F0.3

；N003G01X45.Z-20.

F0.3

；N004G00X60.

；臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（二）數(shù)控編程基礎(chǔ)

2．程序段格式輔助功能（M功能）:用于機床加工操作時的工藝性指令，以地址符M為首，其后跟二位數(shù)字（M00～M99)組成。常用M指令有主軸轉(zhuǎn)向與起停、切削液的開與關(guān)、子程序調(diào)用與返回，主軸變速檔位切換以及說明程序暫?；虺绦蚪Y(jié)束等。臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（二）數(shù)控編程基礎(chǔ)

2．程序段格式常用M功能指令臥式數(shù)控車床

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M功能性質(zhì)含義M功能性質(zhì)含義M00非模態(tài)程序停止M07模態(tài)2號切削液開M01非模態(tài)計劃停止M081號切削液開M02非模態(tài)程序結(jié)束M09切削液關(guān)M03模態(tài)主軸順時針轉(zhuǎn)M30非模態(tài)程序結(jié)束M04主軸逆時針轉(zhuǎn)M98非模態(tài)調(diào)用子程序M05主軸停止M99子程序結(jié)束返回主程序二、知識準備（二）數(shù)控編程基礎(chǔ)

2．程序段格式進給功能字F:指定刀具相對工件的運動速度，進給功能字以地址符“F”為首，后跟一串數(shù)字。通常用直接指定法指定。三種表示法：G98F～；F為mm/minG99F～；F為mm/rG99F～；F為螺紋導(dǎo)程臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（二）數(shù)控編程基礎(chǔ)

2．程序段格式主軸功能字S:指定主軸切削速度。以地址符S為首，后跟一串數(shù)字。通常用直接指定法指定。兩種表示法：G96S～；S為m/minG97S～；S為r/min在G96狀態(tài)，必須用G50S～限制主軸的最高轉(zhuǎn)速。例G96S120;G50S3000;臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（二）數(shù)控編程基礎(chǔ)

2．程序段格式刀具功能字當系統(tǒng)具有換刀功能時，刀具功能字用以選擇替換的刀具，以地址符T為首，其后一般跟2～4位數(shù)字。數(shù)控車刀具功能字（T功能）作用：

1）選刀并換刀

2）選擇刀具的形狀補償參數(shù)

3）建立工件坐標臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（二）數(shù)控編程基礎(chǔ)

2．程序段格式數(shù)控車刀具功能字（T功能）

格式：T××××（俗稱T2+2形式）

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刀具號形狀補償(番)號刀具號形狀補償(番)號說明：1）T指令為模態(tài)指令。

2）指令T××00為取消刀具的形狀補償，并恢復(fù)機床坐標系。二、知識準備（二）數(shù)控編程基礎(chǔ)

2．程序段格式

尺寸字（尺寸指令）：用來指令機床上刀具運動到達的坐標位置。由尺寸地址符及數(shù)字組成。地址符：第一組：X、Y、Z、U、V、W，用來指令刀具要達到的直線坐標尺寸第二組：A、B、C，用來指令刀具要達到的角度坐標尺寸第三組：I、J、K，用來指令零件圓弧輪廓圓心點坐標尺寸臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（二）數(shù)控編程基礎(chǔ)2．程序段格式

尺寸字（尺寸指令）：用來指令機床上刀具運動到達的坐標位置。由尺寸地址符及數(shù)字組成。地址符：第一組：X、Y、Z、U、V、W，用來指令刀具要達到的直線坐標尺寸第二組：A、B、C，用來指令刀具要達到的角度坐標尺寸第三組：I、J、K，用來指令零件圓弧輪廓圓心點坐標尺寸臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（三）數(shù)控車床編程特點1.車削加工中刀具只在XZ平面移動，所以一般數(shù)控車編程坐標系為XOZ,工件坐標系原點設(shè)在工件回轉(zhuǎn)軸線與端面交點上。2.數(shù)控車削編程一般采用直徑編程，即X的編程值用直徑值表示，增量坐標編程時，U值是實際位移量的2倍。FANUC系統(tǒng)用參數(shù)設(shè)定直徑編程。臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（三）數(shù)控車床編程特點3.FANUC數(shù)控系統(tǒng)絕對坐標值編程使用地址符為X、Z，增量方式編程地址符為U、W；4.使用FANUC系統(tǒng)進行數(shù)控車編程，在一個程序段中可用絕對坐標或增量坐標編程，也可采用混合方式編程。臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（三）數(shù)控車床編程特點5.尺寸字后的數(shù)據(jù)分為常用式小數(shù)點輸入和計算器式小數(shù)點輸入兩種。FANUC系統(tǒng)可通過參數(shù)設(shè)置為計算器式小數(shù)點輸入。當控制系統(tǒng)選用常用式小數(shù)點輸入，若忽略了小數(shù)點，系統(tǒng)則認為是最小設(shè)定單位的整數(shù)6.數(shù)控車具有恒線速度控制功能，但系統(tǒng)上電默認為G97指令狀態(tài)，單位為r/min臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（三）數(shù)控車床編程特點7.數(shù)控車編程使用的F單位一般為mm/r，上電默認。8.使用固定循環(huán)簡化編程。由于車削加工常用棒料或鍛件作為毛壞，加工余量較大，為了簡化編程，使用固定循環(huán)，可減少坐標點計算。臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（四）數(shù)控車床基本G功能指令介紹G50--工件坐標系建立格式：G50X～Z～；式中X～Z～坐標值是指定起刀點相對于工件坐標系原點的位置。使用注意事項1.必須放在程序的第一個程序段；2、加工前，通過對刀將刀具移至G50后設(shè)定的X、Z坐標位置，加工結(jié)束，刀具必須退回這一點。臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（四）數(shù)控車床基本G功能指令介紹舉例執(zhí)行程序G50X100.Z30.；后刀具不動，設(shè)定的工件坐標系原點在距離當前刀具位置X-100，Z-30處。使用G50設(shè)定工件坐標系，程序的起點和終點必須一致，如上例的X100.Z30.，這樣才能保證重復(fù)加工不亂刀。臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（四）數(shù)控車床基本G功能指令介紹G54～G59----選擇工件坐標系1～6系統(tǒng)最多可設(shè)定六個工件坐標系，用G54～G59指令來選擇。它是通過對刀確定工件坐標系的原點在機床坐標系的坐標值，通過調(diào)用G54～G59建立工件坐標系。臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（四）數(shù)控車床基本G功能指令介紹G54～G59----選擇工件坐標系1～6臥式數(shù)控車床

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調(diào)用前將對刀值X-60、Z-55分別輸入到工件坐標系設(shè)定畫面（以G54為例）的X、Z寄存器中，如圖所示。二、知識準備（四）數(shù)控車床基本G功能指令介紹G00—快速定位格式：

G00X—Z—兩軸移動，絕對坐標編程

G00U—W—兩軸移動，增量坐標編程

G00X—W—兩軸移動，混合坐標編程

G00X—X軸移動，絕對坐標編程

G00Z—Z軸移動，絕對坐標編程

功能：刀具以點位控制方式快速移動到坐標值指定的目標位置臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（四）數(shù)控車床基本G功能指令介紹G00—快速定位說明：1.G00為模態(tài)指令，與G01、G02、G03、G32為同一組指令。2.各軸移動速度由參數(shù)來設(shè)定3.如兩個坐標軸同時移動,刀具移動軌跡是幾條線段的組合,不一定是一條直線4.可絕對坐標編程、也可增量坐標編程或混合坐標編程5.不能用于切削加工，只能用于刀具快速接近工件6.快移進給速度可用進給倍率旋鈕修調(diào)臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（四）數(shù)控車床基本G功能指令介紹臥式數(shù)控車床

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如圖所示：刀具從A點快速移動到B點：絕對編程：G00X20.Z1.;相對編程：G00U-22.W-18.;混合編程：G00X20.W-18.;二、知識準備（四）數(shù)控車床基本G功能指令介紹G01—直線插補格式：G01X(U)_Z(W)_F_;車錐面G01X(U)_F_；車端面G01Z(W)_F_；車外圓格式中的X(U)_Z(W)_為終點坐標絕對（增量）值，F(xiàn)_為進給速度。功能：按F給定的進給速度直線插補到指定點。臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（四）數(shù)控車床基本G功能指令介紹說明：1.刀具以直線插補方式按給定的進給速度從當前點移動到坐標值給定的目標點，各軸的進給速度為F在此軸的分量2.用于直線輪廓的切削加工時，F(xiàn)進給速度不能為零，如之前已指定,則模態(tài)有效，可在此程序段中不指定3.可絕對坐標編程、增量坐標編程或混合坐標編程。格式中X、Z為目標點的絕對坐標值，U、W為到目標點的增量移動值，其算法分別為U(終點X值-起點X值)、W(終點Z值-起點Z值)4.F單位由G98、G99選擇，當選擇G99（mm/rpn）時，必須指定主軸啟動；臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（四）數(shù)控車床基本G功能指令介紹臥式數(shù)控車床

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如圖所示，刀具從起點直線插補到終點。絕對編程：G01X60.Z-20.F0.2;相對編程：G01U20.W-20.F0.2;混合編程：G01X60.W-20.F0.2;二、知識準備（四）數(shù)控車床基本G功能指令介紹

G02—順圓弧插補G03—逆圓弧插補臥式數(shù)控車床

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順圓弧插補（A→B）格式：G02X(U)_Z(W)_I_K_F_; G02X(U)_Z(W)_R_F_;逆圓弧插補（B→A）格式：G03X(U)_Z(W)_I_K_F_; G03X(U)_Z(W)_R_F_;

二、知識準備（四）數(shù)控車床基本G功能指令介紹

G02—順圓弧插補G03—逆圓弧插補臥式數(shù)控車床

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式中：X(U)_Z(W)_為圓弧終點絕對（增量）坐標值。I為圓心相對圓弧起點X軸坐標增量值

（半徑值）。K為圓心相對圓弧起點Z軸坐標增量值。R為圓弧半徑。

功能：按F給定的進給速度從圓弧起點順/逆時針圓弧插補到圓弧終點）。二、知識準備（四）數(shù)控車床基本G功能指令介紹臥式數(shù)控車床

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后置刀架圓弧順逆判斷前置刀架圓弧順逆判斷二、知識準備（四）數(shù)控車床基本G功能指令介紹

注意事項（1）R編程時，由于在同一半徑R情況下，從圓弧起點到圓弧終點有兩條圓弧，如圖所示。規(guī)定當圓心角α≤180°時，R用正值表示，圓心角α＞180°時，R用負值表示。（2）整圓不能用R編程，只能用I、K編程。臥式數(shù)控車床

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編制如圖所示圓弧程序，刀具從起點順時針插補到終點：程序如下利用圓弧半徑編程：G02X60.Z-30.R20.F0.15;G02U40.W-20.R20.F0.15;利用圓心I、K編程：G02X60.Z-30.I20.K0.F0.15;G02U40.W-20.I20.K0.F0.15;二、知識準備（四）數(shù)控車床基本G功能指令介紹

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G32螺紋插補格式：G32X(U)_Z(W)_F～;車圓錐螺紋G32Z(W)_F_；車圓柱螺紋式中X（U）_、Z（W）_為螺紋終點坐標值；F_為螺紋導(dǎo)程，單位㎜；功能：

按F指定的導(dǎo)程車螺紋，執(zhí)行該指令時，僅完成一次螺紋車削加工，可以車圓柱螺紋和圓錐螺紋；錐螺紋二、知識準備（四）數(shù)控車床基本G功能指令介紹

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G32螺紋插補使用說明：1.G32是模態(tài)指令，使用時必須指令G99；2.螺紋加工時應(yīng)注意在兩端設(shè)置足夠的升速進刀段δ1和降速退刀段δ2，一般δ1=2P，δ2=1.5P。P為螺紋導(dǎo)程。3.螺紋加工要多次走刀完成，每執(zhí)行一次，僅完成一次螺紋車削加工。二、知識準備（四）數(shù)控車床基本G功能指令介紹

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G04---延時格式1：G04X__；X后用小數(shù)表示，單位為秒（s）格式2：G04P__；P后用整數(shù)表示，單位：毫秒一般用于切槽時底部停留二、知識準備（五）數(shù)控車床常用M功能指令一覽表M功能指令介紹M00——程序暫停在完成該程序段中的其它指令后，用以停止主軸轉(zhuǎn)動、進給和冷卻液，以便執(zhí)行某一固定的手動操作。如手動變速、換刀、工件調(diào)頭等。M01——計劃停止該指令與M00基本相似。所不同的是，只有在操作面板上的“任意停止”按鍵被按下時，M01才有效，否則這個指令不起作用。

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二、知識準備（五）數(shù)控車床常用M功能指令一覽表M功能指令介紹M02——程序結(jié)束

該指令必須出現(xiàn)在程序的最后一個程序段中，當全部程序結(jié)束后，用此指令使主軸、進給、冷卻全部停止，并使數(shù)控系統(tǒng)處于復(fù)位狀態(tài)。

M30——程序結(jié)束

M30指令與M02指令功能基本相同，不同的是，M30能自動返回程序起始位置，為加工下一個工件做好準備。臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（五）數(shù)控車床常用M功能指令一覽表M功能指令介紹M03——主軸正轉(zhuǎn)（主軸順時針轉(zhuǎn)動）

啟動主軸以程序中編制的主軸速度順時針方向旋轉(zhuǎn)，與程序段指令運動同時開始。

M04——主軸反轉(zhuǎn)（主軸逆時針轉(zhuǎn)動）

啟動主軸以程序中編制的主軸速度逆時針方向旋轉(zhuǎn)，與程序段指令運動同時開始。

M05——主軸停止

命令主軸停止旋轉(zhuǎn)，在程序段指令運動完成后開始。

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二、知識準備（五）數(shù)控車床常用M功能指令一覽表M功能指令介紹M07——2號切削液開M08——1號切削液開M09——切削液關(guān)M07為模態(tài)前作用M功能，M09為模態(tài)后作用M功能，M09為缺省功能臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（六）數(shù)控車床刀具補償功能數(shù)控車刀具補償功能分為兩類：刀具長度補償和刀尖圓弧半徑補償。其中刀具長度補償又分為刀具幾何補償及磨損補償。刀具幾何補償是對刀具形狀及刀具安裝位置差異的補償。刀具磨損補償是對刀具磨損的補償。注：兩種偏移補償值可分別設(shè)定。臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（七）多刀加工的對刀操作方法與步驟包括絕對對刀法和基準刀對刀法（相對對刀法）。

絕對對刀法：將每把刀具分別去試切（或碰）與工件坐標原點有確定關(guān)系的基準面或點（或工件坐標系原點），記下每把刀具刀位點在機床坐標系中的絕對坐標值，通過公式

計算出工件原點在機床坐標系絕對坐標值，然后將計算結(jié)果分別填入對應(yīng)刀具的刀補號補X、Z寄存器中。臥式數(shù)控車床

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二、知識準備（七）多刀加工的對刀操作方法與步驟包括絕對對刀法和基準刀對刀法（相對對刀法）。

基準刀對刀：先選一把刀作基準刀，通過基準刀對刀，建立工件坐標系；然后用非基準刀去碰對刀點（或?qū)Φ痘鶞拭妫页龇腔鶞实兜段稽c相對基準刀刀位點在各坐標軸方向的差值，將該差值作為該刀的刀補值分別輸入到該刀對應(yīng)刀補號幾何補償（G）的X、Z中。臥式數(shù)控車床

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三、方案設(shè)計

1．零件圖樣分析該零件加工要求較高的部位是表面粗糙度為Ra3.2μm之處，有公差要求的是φ15mm外圓。因此在安排粗加工之后還要安排精加工。臥式數(shù)控車床

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三、方案設(shè)計

2.選擇機床與夾具選擇機床與夾具應(yīng)根據(jù)零件形狀、尺寸、精度要求及現(xiàn)有條件進行，本零件為回轉(zhuǎn)類帶圓弧的零件，因此選擇經(jīng)濟型數(shù)控車床和通用的三爪卡盤即可滿足加工要求。工件裝夾以毛坯一端面和外圓定位。思考：選擇數(shù)控機床應(yīng)考慮哪些因素？課程思政臥式數(shù)控車床

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三、方案設(shè)計

3.制定加工方案假如將零件的所有加工內(nèi)容都安排在數(shù)控車上進行，其加工順序如下：車端面→從右至左粗加工各面→從右至左精加工各面→切槽→車螺紋→切斷。思考：如將這個零件加工改為普通車床和數(shù)控車床加工，如何制定其加工工藝路線？臥式數(shù)控車床

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三、方案設(shè)計

4.確定刀具及切削用量臥式數(shù)控車床

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序號加工面刀具號刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速(r/min)進給速度（mm/r）類型材料1外圓粗車T010093°外圓刀硬質(zhì)合金6000.352外圓精車T010093°外圓刀120m/min0.153切槽T0202切斷刀高速鋼5000.08

4外螺紋T030360°外螺紋刀硬質(zhì)合金3002三、方案設(shè)計

5.確定編程原點設(shè)定編程原點在零件右端面中心處。

6.設(shè)計毛坯粗加工的走刀路線臥式數(shù)控車床

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圖1-24粗加工進給路線設(shè)計三、方案設(shè)計臥式數(shù)控車床

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1-25加工倒角進給路線設(shè)計三、方案設(shè)計

5.坐標點計算方法一：計算法，車外圓的第一刀將φ40mm的外圓車到φ36mm，Z方向比工件總長略大些。然后車出φ25mm的階梯軸，Z方向長26.5mm，粗加工余量為36-25=11mm，將第二次、第三次、第四次走刀的背吃刀量分別定為4mm、4mm、3mm，故第二次、第三次、第四次刀路軌跡的X坐標值分別為φ32mm、φ28mm、φ25mm；最后車削φ16mm外圓，Z方向長13.5mm，此階梯軸的粗加工余量為25-16=9mm，按加工余量等分處理，這樣第五刀、第六刀、第七刀的走刀軌跡的X軸坐標值分別為φ22mm、φ19mm、φ16mm。臥式數(shù)控車床

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三、方案設(shè)計

5.坐標點計算方法二：作圖法，用CAD畫出工件的零件圖和毛坯輪廓，在平面內(nèi)設(shè)計其粗加工的走刀路線。然后用坐標點查詢方法找出各點坐標值。如果沒有繪圖軟件，可以在有格子的圖紙上畫出零件圖，然后確定各點的坐標值。螺紋背吃量分配，查表得螺紋車削分5刀，每次吃刀深度（直徑值）分別為0.9mm、0.6mm、0.6mm、0.4mm、0.1mm。臥式數(shù)控車床

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四、任務(wù)實施（一）程序編制立式數(shù)控車床

FANUC數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控車加工程序說明（參照上軌跡圖看）O2000;程序名G99G97G21G54G0090.Z160.;初始化，快速接近1點T0100;在1點換刀M03S600;

主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速600G00X42Z0M08;快速接近工件到（2點）G01X-1.F0.35;車端面（3點）G00Z3.;Z軸方向退至（4點）X36.;X方向進刀至（5點）四、任務(wù)實施臥式數(shù)控車床

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G01Z-55.F0.3;車外圓到（6點）G00X42.;X軸方向退至（7點）Z3.;Z軸方向退至（8點）X32.;X方向進刀至（9點）G01Z-26.5;車外圓到（10點）X36.;X軸方向退至（11點）G00Z3.;Z軸方向退至（5點）X28.;X方向進刀至（12點）G01Z-26.5;車外圓到（13點）X32.;X軸方向退至（10點）G00Z3.;Z軸方向退至（9點）X25.;X方向進刀至（14點）6（36，-55）;7（42，-55）;8（42，3）9（32，3）;10（32，-26.5）;11（36，-26.5）5（36，3）;12（28，3）;13(28,-26.5)14（25，3）四、任務(wù)實施臥式數(shù)控車床

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G01Z-26.5;車外圓到（15點）X28.;X軸方向退至（13點）G00Z3.;Z軸方向退至（12點）X22.;X方向進刀至（16點）G01Z-13.5;車外圓到（17點）X25.;X軸方向退至（18點）G00Z3.;Z軸方向退至（14點）X19.;X方向進刀至（19點）G01Z-13.5;車外圓到（20點）X22.;X軸方向退至（17點）G00Z3.;

Z軸方向退至（16點）X16.;X方向進刀至（21點）G01Z-13.5;車外圓到（22點）15（25，-26.5）;13(28,-26.5)；12（28，3）;16（22，3）；17（22，-13.5）；18（25,-13.5)14（25，3）;19（19，3）;20（19，-13.5）17（22，-13.5）;16（22，3）;

21（16，3）22（16，-13.5）四、任務(wù)實施臥式數(shù)控車床

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X19.;X軸方向退至（20點）G00Z1.;Z軸方向退至（23點）X10.;快速定位到24點G01X16.Z-4.;倒角到25點G00X21.Z-13.;快速定位到26點G01X26.Z-16.;倒角到27點G00X32.Z-26.;快速定位到28點G01X37.Z-39.;直線插補到29點G00Z3.G96S120;快退,恒線速度控制G50S3000；設(shè)定主軸最高轉(zhuǎn)數(shù)X0;快進至工件中心G01Z0F0.15;開始精車輪廓X5.;車端面20（19，-13.5）;23(19,1；24（10，1）;25（16，-4）