第2章数控车床FANUC系统编程-数控编程技术教学课件.ppt
第第2章数控车床章数控车床FANUC系统编程系统编程2.1数控车床编程基础数控车床编程基础2.2 FANUC系统数控车床程序的编制系统数控车床程序的编制2.3 数控车床编程实例数控车床编程实例2.1数控车床编程基础数控车床编程基础2.1.1数控车床概述数控车床概述 1.数控车削加工的对象数控车削加工的对象 数控车床是当前使用最广泛的数控机床之一，它主要用于数控车床是当前使用最广泛的数控机床之一，它主要用于加工精度要求高，表面粗糙度好、轮廓形状复杂的轴类、盘加工精度要求高，表面粗糙度好、轮廓形状复杂的轴类、盘类等回转体零件。它能够通过程序控制自动完成内圆柱面、类等回转体零件。它能够通过程序控制自动完成内圆柱面、锥面、圆弧、螺纹等工序的切削加工，并进行切槽，钻、打锥面、圆弧、螺纹等工序的切削加工，并进行切槽，钻、打一、铰孔等工作。而近年来研制出的数控车削加工中、自和一、铰孔等工作。而近年来研制出的数控车削加工中、自和数控车铣加工中心，使得在一次装夹中可以完成更多的加工数控车铣加工中心，使得在一次装夹中可以完成更多的加工工序，提高了加工质量和生产效率，因此适用于复杂形状的工序，提高了加工质量和生产效率，因此适用于复杂形状的回转类零件的加工。回转类零件的加工。下一页 返回2.1数控车床编程基础数控车床编程基础 2.数控车床编程特点数控车床编程特点 数控车床编程具有以下特点。数控车床编程具有以下特点。1)在一个编程段中，根据图样上标注的尺寸，可以采用绝在一个编程段中，根据图样上标注的尺寸，可以采用绝对值编程或增量值编程，也可以采用混合编程。一般情况下，对值编程或增量值编程，也可以采用混合编程。一般情况下，利用自动编程软件编程时，通常采用绝对值编程。利用自动编程软件编程时，通常采用绝对值编程。2)被加工零件的径向尺寸在图样上和测量时，一般用直径被加工零件的径向尺寸在图样上和测量时，一般用直径值表示。因此通常采用直径尺寸进行编程比较方便。值表示。因此通常采用直径尺寸进行编程比较方便。3)车削加工常采用棒料或锻料作为毛坯，加工余量大，为车削加工常采用棒料或锻料作为毛坯，加工余量大，为简化编程，数控装置常具备不同形式的固定循环，可进行多简化编程，数控装置常具备不同形式的固定循环，可进行多次重复循环切削。次重复循环切削。上一页 下一页 返回2.1数控车床编程基础数控车床编程基础4)在车削编程时，认为车刀刀尖是一点，而实际上为了提高在车削编程时，认为车刀刀尖是一点，而实际上为了提高刀具寿命和工件表面质量，车刀刀尖常磨成一个半径不大的刀具寿命和工件表面质量，车刀刀尖常磨成一个半径不大的圆弧。为提高工件的加工精度，在编制圆头刀程序时，需要圆弧。为提高工件的加工精度，在编制圆头刀程序时，需要对刀尖半径进行补偿。大多数数控车床都具有刀具半径补偿对刀尖半径进行补偿。大多数数控车床都具有刀具半径补偿功能功能(G41,G42)，这类数控车床可以直接按工件轮廓尺寸编，这类数控车床可以直接按工件轮廓尺寸编程。程。3.数控车床的组成及其作用数控车床的组成及其作用现今数控车床的布局大都采用全封闭防护，它主要由以下几现今数控车床的布局大都采用全封闭防护，它主要由以下几个部分组成。个部分组成。(1)主体主体机床主体主要包括床身、主轴箱、床鞍、尾座、进给机构等机床主体主要包括床身、主轴箱、床鞍、尾座、进给机构等机械部件。机械部件。上一页 下一页 返回2.1数控车床编程基础数控车床编程基础 4.数控车床的分类数控车床的分类 数控车床的分类方法较多，通常都以与普通车床相似的方数控车床的分类方法较多，通常都以与普通车床相似的方法进行分类。法进行分类。(1)按车床主轴位置分类按车床主轴位置分类 1)立式数控车床。其车床主轴垂直于水平面，并有一个直立式数控车床。其车床主轴垂直于水平面，并有一个直径很大、供装夹工件用的圆形工作台。这类机床主要用于加径很大、供装夹工件用的圆形工作台。这类机床主要用于加工径向尺寸相对较小的大型复杂零件。工径向尺寸相对较小的大型复杂零件。2)卧式数控车床。卧式数控车床又分为数控水平导轨卧式卧式数控车床。卧式数控车床又分为数控水平导轨卧式车床和数控倾斜导轨卧式车床。倾斜导轨结构可以使车床具车床和数控倾斜导轨卧式车床。倾斜导轨结构可以使车床具有更大的刚性，并易于排除切屑。有更大的刚性，并易于排除切屑。上一页 下一页 返回2.1数控车床编程基础数控车床编程基础(2)按加工零件的基本类型分类按加工零件的基本类型分类 1)卡盘式数控车床。这类车床未设置尾座，适合车削盘类卡盘式数控车床。这类车床未设置尾座，适合车削盘类(含短轴类含短轴类)零件。其夹紧方式多为电动或液动控制，卡盘结零件。其夹紧方式多为电动或液动控制，卡盘结构多具有可调卡爪或不淬火卡爪构多具有可调卡爪或不淬火卡爪(即软卡爪即软卡爪)。2)顶尖式数控车床。这类数控车床配置有普通尾座或数控尾顶尖式数控车床。这类数控车床配置有普通尾座或数控尾座，适合车削较长的轴类零件及直径不太大的盘、套类零件。座，适合车削较长的轴类零件及直径不太大的盘、套类零件。(3)按数控系统的功能分类按数控系统的功能分类 1)经济型数控车床。这类数控车床一般采用开环控制，具经济型数控车床。这类数控车床一般采用开环控制，具有有CRT,示、程序存储、程序编辑等功能，加工精度较低，功示、程序存储、程序编辑等功能，加工精度较低，功能较简单。能较简单。上一页 下一页 返回2.1数控车床编程基础数控车床编程基础2)全功能型数控车床。这是较高档次的数控车床，具有刀尖全功能型数控车床。这是较高档次的数控车床，具有刀尖圆弧半径自动补偿、恒线速、倒角、固定循环、螺纹切削、圆弧半径自动补偿、恒线速、倒角、固定循环、螺纹切削、图形显示、用户宏程序等功能，加工能力强，适于加工精度图形显示、用户宏程序等功能，加工能力强，适于加工精度高，形状复杂，循环周期长，品种多变的单件或中小批量零高，形状复杂，循环周期长，品种多变的单件或中小批量零件件3)精密型数控车床。该类数控车床采用闭环控制，不但具精密型数控车床。该类数控车床采用闭环控制，不但具有全功能型数控车床的全部功能，同时机械系统的动态响应有全功能型数控车床的全部功能，同时机械系统的动态响应较快，适于精密和超精密加工。较快，适于精密和超精密加工。上一页 下一页 返回2.1数控车床编程基础数控车床编程基础2.1.2数控车床坐标系数控车床坐标系数控车床坐标系原点是由数控车床的结构决定的，是车床上数控车床坐标系原点是由数控车床的结构决定的，是车床上的一个固定点，一般为主轴旋转中心与卜盘后断面的交点。的一个固定点，一般为主轴旋转中心与卜盘后断面的交点。主轴即为主轴即为Z轴，主轴与法兰盘接触面的水平面则是轴，主轴与法兰盘接触面的水平面则是X轴。正轴。正X轴和正轴和正Z轴对着加工空间。以机床原点为坐标系原点建立起来轴对着加工空间。以机床原点为坐标系原点建立起来的的X,Z轴直角坐标系，称为数控车床坐标系轴直角坐标系，称为数控车床坐标系(如如图图2-1所示所示)。机床坐标系是制造和调整机床的基础，也是设置工件坐标系机床坐标系是制造和调整机床的基础，也是设置工件坐标系的基础，一般不允许随意变动。的基础，一般不允许随意变动。上一页 下一页 返回2.1数控车床编程基础数控车床编程基础1)Z轴方向的判定轴方向的判定:Z轴平行与主轴，刀具远离工件的方向为轴平行与主轴，刀具远离工件的方向为Z轴的正方向。轴的正方向。2)X轴方向的判定轴方向的判定:刀具远离工件的方向为刀具远离工件的方向为X轴的正方向，根轴的正方向，根据刀具布置形式不同据刀具布置形式不同(刀具前置与刀具后置刀具前置与刀具后置)，X轴的坐标正方轴的坐标正方向也不同。向也不同。上一页 返回2.2 FANUC系统数控车床程序的编系统数控车床程序的编制制字字(Word)是程序字的简称，它是数控机床数字控制的专用术是程序字的简称，它是数控机床数字控制的专用术语。字的定义是语。字的定义是:一套有规定次序的字符，可以作为一个信息一套有规定次序的字符，可以作为一个信息单元存储、传递和操作。如单元存储、传递和操作。如Y125.1就是就是“字字”。常规加工程。常规加工程序中的字都由一个英文字符和随后的若干位十进制数字组成。序中的字都由一个英文字符和随后的若干位十进制数字组成。这个英文字符称为地址符，地址符与后续数字间也可加正、这个英文字符称为地址符，地址符与后续数字间也可加正、负号和小数点。程序字可分为尺寸字和非尺寸字。非尺寸字负号和小数点。程序字可分为尺寸字和非尺寸字。非尺寸字又有顺序号字、准备功能字、进给功能字、主轴转速功能字、又有顺序号字、准备功能字、进给功能字、主轴转速功能字、刀具功能字和辅助功能字。功能字又简称为功能或指令。刀具功能字和辅助功能字。功能字又简称为功能或指令。上一页 下一页 返回2.2 FANUC系统数控车床程序的编系统数控车床程序的编制制(1)程序号程序号 程序号是零件程序的存储代号，与文件名的作用相似。它程序号是零件程序的存储代号，与文件名的作用相似。它一般以特殊符号开头，后续数字码，如一般以特殊符号开头，后续数字码，如040表示第表示第40号程序不号程序不同的系统规定不同，如同的系统规定不同，如FANUC系统以系统以0开头，开头，SIEMENS810系统以系统以“%”开头等。而开头等。而SIEMENS 8025/C系统的程序名则以系统的程序名则以任意字母开头，其后可以是字母、数字或下画线等任意字母开头，其后可以是字母、数字或下画线等 (2)程序段程序段 一个程序段由若干个功能指令字组成，用来指定一个加工一个程序段由若干个功能指令字组成，用来指定一个加工步骤。一般格式如下所示。步骤。一般格式如下所示。上一页 下一页 返回2.2 FANUC系统数控车床程序的编系统数控车床程序的编制制 其中，指令字由英文字母后续数字组成。段号必须在前，其其中，指令字由英文字母后续数字组成。段号必须在前，其余指令字的书写顺序一般没有严格限制，最后以回车结束。余指令字的书写顺序一般没有严格限制，最后以回车结束。最后一个程序段必须包含程序结束指令最后一个程序段必须包含程序结束指令M02或或M30。数控加工程序所用的代码，主要有准备功能数控加工程序所用的代码，主要有准备功能G代码、辅助代码、辅助功能功能M代码、进给功能代码、进给功能F代码、主轴转速功能代码、主轴转速功能S代码和刀具功代码和刀具功能能T代码。在数控编程中，用各种代码。在数控编程中，用各种G指令和指令和M指令来描述工艺指令来描述工艺过程的各种操作和运动特征。现国际上广泛采用过程的各种操作和运动特征。现国际上广泛采用ISO105 6-1975 E标准，我国等效采用该标准制定了标准，我国等效采用该标准制定了JB/T 3208-1999标准。标准。上一页 下一页 返回2.2 FANUC系统数控车床程序的编系统数控车床程序的编制制(4)辅助功能辅助功能 辅助功能指令是用于指定主轴的旋转方向、启动、停止、辅助功能指令是用于指定主轴的旋转方向、启动、停止、冷却液的开关，工件或刀具的夹紧或松开，刀具的更换等功冷却液的开关，工件或刀具的夹紧或松开，刀具的更换等功能。辅助功能指令由地址符能。辅助功能指令由地址符M及其后面的两位数字组成。在及其后面的两位数字组成。在JB/T 3208-1999标准中有相关的规定。标准中有相关的规定。2.2.2准备功能指令应用准备功能指令应用 1.工件坐标系设定工件坐标系设定(G50)编程时，首先应该确定工件原点并用编程时，首先应该确定工件原点并用G50指令设定工件坐指令设定工件坐标系。车削加工工件原点一般设置在工件右端面或左端面与标系。车削加工工件原点一般设置在工件右端面或左端面与主轴轴线的交点上。主轴轴线的交点上。上一页 下一页 返回2.2 FANUC系统数控车床程序的编系统数控车床程序的编制制指令格式指令格式:G50X_ Z_;其中其中:x,z值分别为刀尖值分别为刀尖(刀位点刀位点)起始点相对工件原点的起始点相对工件原点的x向向和和z向坐标，注意向坐标，注意x应为直径值。应为直径值。如如图图2-2所示，假设刀尖的起始点距离工件原点的所示，假设刀尖的起始点距离工件原点的x向尺寸向尺寸和和z向尺寸分别为向尺寸分别为200 mm(直径值直径值)和和150 mm,工件坐标系的设工件坐标系的设定指令为定指令为:G50 X200.0 Z150.0:则执行以上程序段后，系统内部即对则执行以上程序段后，系统内部即对X,Z值进行记忆，并且值进行记忆，并且显示在显示器上，这就相当于系统内建立了一个以工件原点显示在显示器上，这就相当于系统内建立了一个以工件原点为坐标原点的工件坐标系。为坐标原点的工件坐标系。上一页 下一页 返回2.2 FANUC系统数控车床程序的编系统数控车床程序的编制制显然，当改变刀具的当前位置时，所设定的工件坐标系的工显然，当改变刀具的当前位置时，所设定的工件坐标系的工件原点位置也不同。因此，在执行该程序段前，必须先进行件原点位置也不同。因此，在执行该程序段前，必须先进行对刀，通过调整机床将刀尖放在程序所要求的起刀点位置对刀，通过调整机床将刀尖放在程序所要求的起刀点位置(200.0,150.0)上。对具有刀具补偿功能的数控机床，其对上。对具有刀具补偿功能的数控机床，其对刀误差还可以通过刀具偏移来补偿，所以调整机床时的要求刀误差还可以通过刀具偏移来补偿，所以调整机床时的要求并不严格。并不严格。2.快速定位指令快速定位指令(G00)G00是使刀具以系统预先设定的速度移动定位至所指定的位是使刀具以系统预先设定的速度移动定位至所指定的位置。指令格式置。指令格式:G00 X(U)_Z(W)_;其中其中:X,Z表示目标点绝对值坐标表示目标点绝对值坐标;U,W表示目标点相对前一表示目标点相对前一点的增量坐标。如点的增量坐标。如图图2-3所示，刀具要快速移动到指定位置，所示，刀具要快速移动到指定位置，用用G00编程如下。编程如下。上一页 下一页 返回2.2 FANUC系统数控车床程序的编系统数控车床程序的编制制绝对值方式绝对值方式:G00 X50.0 Z6.0;增量坐标方式增量坐标方式:G00 U-70.0 W-84.0;要特别注意的是，该指令的实际刀具路径通常如图要特别注意的是，该指令的实际刀具路径通常如图2-3所示，所示，考虑刀具路径时应注意避免刀具与障碍物相碰。考虑刀具路径时应注意避免刀具与障碍物相碰。3.直线插补指令直线插补指令(G01)G01是使刀具以指令的进给速度沿直线移动到目标点。是使刀具以指令的进给速度沿直线移动到目标点。指令格式指令格式:G01 X(U)_Z(W)_F;上一页 下一页 返回2.2 FANUC系统数控车床程序的编系统数控车床程序的编制制其中其中:X,Z表示目标点绝对值坐标表示目标点绝对值坐标;U,W表示目标点相对前一点表示目标点相对前一点的增量坐标的增量坐标;F表示进给量，若在前面已经指定，可以省略表示进给量，若在前面已经指定，可以省略 通常，在车削端面、沟槽等与通常，在车削端面、沟槽等与X轴平行的加工时，只需单独指轴平行的加工时，只需单独指定定X(或或U)坐标坐标;在车外圆、内孔等与在车外圆、内孔等与Z轴平行的加工时，只需轴平行的加工时，只需单独指定单独指定Z(或或W)值。值。图图2-4为同时指令两轴移动车削锥面的情为同时指令两轴移动车削锥面的情况，用况，用G0 1编程如下。编程如下。绝对值方式绝对值方式:G01 X80.0 Z-80.0 F0.25;增量坐标方式增量坐标方式:G0l U20.0 W-80.0 F0.25;4.圆弧插补指令圆弧插补指令(G02,G03)圆弧插补在切削圆弧时使用，顺时针切削用圆弧插补在切削圆弧时使用，顺时针切削用G02，逆时针，逆时针切削用切削用G03。上一页 下一页 返回2.2 FANUC系统数控车床程序的编系统数控车床程序的编制制圆心坐标圆心坐标I、j、K一般用圆心相对于圆弧起点一般用圆心相对于圆弧起点(矢量方向指向矢量方向指向圆心圆心)的矢量在的矢量在X,Y,Z坐标的分矢量，且总是为增量值。坐标的分矢量，且总是为增量值。R为为圆弧半径。如果将圆弧半径。如果将I、j、K中的任意两个的平方和再开方，其中的任意两个的平方和再开方，其值必等于圆弧半径值必等于圆弧半径R，所以可用，所以可用R代替代替I、j、K。若圆弧的圆。若圆弧的圆心角心角,180o,R为正值为正值;若圆弧的圆心角大于若圆弧的圆心角大于180o，则，则R为负值。为负值。用用R参数时不描述整圆，对整圆只能用参数时不描述整圆，对整圆只能用I、j、K编程。编程。此外，圆弧插补编程还可用极坐标的圆弧插补指令。此外，圆弧插补编程还可用极坐标的圆弧插补指令。上一页 下一页 返回2.2 FANUC系统数控车床程序的编系统数控车床程序的编制制 如如图图2-6所示，可用以下所示，可用以下4种方式分别编出圆弧插补程序段如种方式分别编出圆弧插补程序段如下。下。1)绝对值方式，绝对值方式，I,K编程编程:G02 X46.0 Z-15.078 I22.204 K6.0 F0.25;2)绝对值方式，绝对值方式，R编程编程:G02 X46.0 Z-15.078 823.0 F0.25;5.暂停指令暂停指令(G04)该指令控制系统按指定时间暂时停止执行后续程序段。暂该指令控制系统按指定时间暂时停止执行后续程序段。暂停时间结束则继续执行。该指令为非模态指令，只在本程序停时间结束则继续执行。该指令为非模态指令，只在本程序段有效。指令格式为段有效。指令格式为:上一页 下一页 返回2.2 FANUC系统数控车床程序的编系统数控车床程序的编制制其中，其中，X,U,P均为暂停时间均为暂停时间(s)。注意在用地址。注意在用地址P表示暂停时表示暂停时间时不能用小数点表示法。例如，若要暂停间时不能用小数点表示法。例如，若要暂停2秒钟，则可写成秒钟，则可写成如下几种格式如下几种格式:G04 X2.0;或或G04 U2.0;或或G04 P2000;G04主要应用于以下两种情况主要应用于以下两种情况:1)在车削沟槽或钻孔时，为使槽底或孔底得到准确的尺寸在车削沟槽或钻孔时，为使槽底或孔底得到准确的尺寸精度及光滑的加工表面，在加工到槽底或孔底时，应该暂停精度及光滑的加工表面，在加工到槽底或孔底时，应该暂停一适当时间，使工件回转一周以上一适当时间，使工件回转一周以上;上一页 下一页 返回2.2 FANUC系统数控车床程序的编系统数控车床程序的编制制 7.小数点输入小数点输入 数控编程可以使用小数点编程也可以使用脉冲数编程。例数控编程可以使用小数点编程也可以使用脉冲数编程。例如从点如从点A(0,0)移动到点移动到点B(100,0)，使用小数点编程时的表示，使用小数点编程时的表示方式为方式为:X100.0或或X100.。如采用脉冲数表示，当脉冲当量为。如采用脉冲数表示，当脉冲当量为0.001时，从点时，从点A运动到点运动到点B的表示方法为的表示方法为:X100.000 下列地址量可以使用小数点输入下列地址量可以使用小数点输入:X,Z,U,W,R,I,I,F 8.直径值指令与半径值指令直径值指令与半径值指令 由于数控车削加工工件的剖面一般为圆形，因此数控车床由于数控车削加工工件的剖面一般为圆形，因此数控车床编程时其径向尺寸可按直径值或半径值两种方法指定，分别编程时其径向尺寸可按直径值或半径值两种方法指定，分别称为直径编程和半径编程。数控车床一般默认为直径编程。称为直径编程和半径编程。数控车床一般默认为直径编程。上一页 下一页 返回2.2 FANUC系统数控车床程序的编系统数控车床程序的编制制9.公制公制/英制变换指令英制变换指令(G21,G20)用用G代码可选择公制尺寸输入或英制尺寸输出。代码可选择公制尺寸输入或英制尺寸输出。G20指令的指令的分辨率为分辨率为0.000 1英寸，英寸，G21指令的分辨率为指令的分辨率为0.001 mm。使用公制使用公制/英制转换时，必须在程序开头一个独立的程序段英制转换时，必须在程序开头一个独立的程序段中指定上述中指定上述G代码，然后才能输入坐标尺寸。下列物理量可代码，然后才能输入坐标尺寸。下列物理量可随随G20、G21指令而变化指令而变化:进给速度值进给速度值;位置量位置量;偏置量偏置量;手摇脉冲发生器的刻度单位手摇脉冲发生器的刻度单位;步进进给的移动单位步进进给的移动单位;其其他有关参数。他有关参数。上一页 下一页 返回2.2 FANUC系统数控车床程序的编系统数控车床程序的编制制(1)自动返回参考点自动返回参考点(G28)格式格式:G28 P_;该指令可使被指令的轴自动地返回参考点。该指令可使被指令的轴自动地返回参考点。P是返回参考点是返回参考点过程中的中间点位置，用绝对坐标或增量坐标指令。如图过程中的中间点位置，用绝对坐标或增量坐标指令。如图2-8所示，在执行所示，在执行G28 X40.0 Z50.0程序后，刀具快速从程序后，刀具快速从B点开始点开始移动，经过中间点移动，经过中间点A(40,50)，移动到参考点，移动到参考点R。若机床未。若机床未被锁住则返回参考点后指示灯亮。该指令一般用于自动换刀被锁住则返回参考点后指示灯亮。该指令一般用于自动换刀(ATC)，因此执行该指令前应取消刀具位置偏置。，因此执行该指令前应取消刀具位置偏置。上一页 下一页 返回2.2 FANUC系统数控车床程序的编系统数控车床程序的编制制(2)返回参考点检测返回参考点检测(G27)格式格式:G27 P_;该指令用于参考点位置检测。执行该指令时刀具以快速运该指令用于参考点位置检测。执行该指令时刀具以快速运动方式在被指定的位置上定位，到达的位置如果是参考点，动方式在被指定的位置上定位，到达的位置如果是参考点，则返回参考点灯亮。仅一个轴返回参考点时对应轴的灯亮。则返回参考点灯亮。仅一个轴返回参考点时对应轴的灯亮。若定位结束后被指定的轴没有返回参考点则出现报警。执行若定位结束后被指定的轴没有返回参考点则出现报警。执行该指令前也应取消刀具位置偏置。该指令前也应取消刀具位置偏置。2.2.3辅助功能指令应用辅助功能指令应用 常用的辅助功能常用的辅助功能M指令介绍如下。指令介绍如下。上一页 下一页 返回2.2 FANUC系统数控车床程序的编系统数控车床程序的编制制1.程序停止指令程序停止指令M00 在完成编有在完成编有M00指令的程序段的其他指令后，主轴停止、指令的程序段的其他指令后，主轴停止、进给停止、冷却液关断、程序停止执行。按启动按钮、程序进给停止、冷却液关断、程序停止执行。按启动按钮、程序接着执行。带有接着执行。带有M00的程序段中可以不编入坐标数据。加工的程序段中可以不编入坐标数据。加工中需停机检查、测量零件或手工换刀和交接班等，可使用中需停机检查、测量零件或手工换刀和交接班等，可使用M00指令指令Z.计划停止指令计划停止指令M01。M01与与M00的功能相似。两者唯一不同的是的功能相似。两者唯一不同的是M01指令只有控指令只有控制面板上的制面板上的“选择停开关选择停开关”处于接通状态时，才起作用处于接通状态时，才起作用 3.主轴控制指令主轴控制指令M03,M04,M05 M03,M04,MOS指令的功能分别为控制主轴顺时针方向转指令的功能分别为控制主轴顺时针方向转动、逆时针方向转动和停止车令动。动、逆时针方向转动和停止车令动。上一页 下一页 返回2.2 FANUC系统数控车床程序的编系统数控车床程序的编制制4.冷却液控制指令冷却液控制指令M07、M08、M09数控车床的冷却液通常使数控车床的冷却液通常使用液态或者雾态冷却液。用液态或者雾态冷却液。M072号冷却液开，用于雾状冷却液开。号冷却液开，用于雾状冷却液开。M08 1号冷却液开，用于液状冷却液开。号冷却液开，用于液状冷却液开。M09冷却液关。冷却液关。5.夹紧、松开指令夹紧、松开指令M10,M11 M10,M11分别用于机床滑座、工件、夹具、主轴等的夹紧、分别用于机床滑座、工件、夹具、主轴等的夹紧、松开。松开。上一页 下一页 返回2.2 FANUC系统数控车床程序的编系统数控车床程序的编制制6.程序结束指令程序结束指令M02,M30 M02的功能是在完成工件加工程序段的所有指令后，使主的功能是在完成工件加工程序段的所有指令后，使主轴、进给和冷却液停止。常用来使数控装置和机床复位。轴、进给和冷却液停止。常用来使数控装置和机床复位。M30指令除完成指令除完成M02指令功能外，还包括将纸带卷回到指令功能外，还包括将纸带卷回到“程序开始程序开始”字符，或使环形纸带越过接头，或转换到第字符，或使环形纸带越过接头，或转换到第2台读台读带机，或使存储器中的加工程序返回到初始状态。带机，或使存储器中的加工程序返回到初始状态。2.2.4进给、主轴、刀具功能指令进给、主轴、刀具功能指令 1.F、S、T功能功能 (1)进给功能进给功能F功能功能 进给功能也称进给功能也称F功能，其单位有两种功能，其单位有两种:用用G99代码时设为进代码时设为进给量给量(mm/r);用用G98代码时设为进给速度代码时设为进给速度(mm/min)。其设定方。其设定方法如下。法如下。上一页 下一页 返回2.2 FANUC系统数控车床程序的编系统数控车床程序的编制制1)设定每转进给量设定每转进给量(mm/r)指令格式指令格式:G99 F;例如，例如，G99 F0.3;表示进给速度为表示进给速度为0.3 mm/r。加工螺纹时。加工螺纹时F的的值即为螺距。值即为螺距。2)设定每分钟进给速度设定每分钟进给速度(mm/min)指令格式指令格式:G98 F;例如例如,G98 F200;表示进给速度为表示进给速度为200 mm/min要注意开机时即默认为要注意开机时即默认为G99状态，第一次使用状态，第一次使用G99时可以不用时可以不用指定，但指定，但G98代码必须指定。代码必须指定。(2)主轴功能主轴功能S功能功能主轴功能也称主轴功能也称S功能，用来设定主轴转速或切削速度，具体设功能，用来设定主轴转速或切削速度，具体设定方法如下。定方法如下。上一页 下一页 返回2.2 FANUC系统数控车床程序的编系统数控车床程序的编制制1)恒切削速度控制恒切削速度控制(G96)指令格式指令格式:G96 S;车削如车削如图图2-9所示的阶梯轴时，如果主轴转速不变，车刀愈接所示的阶梯轴时，如果主轴转速不变，车刀愈接近中心，其线速度愈低，使工件表面粗糙度受到影响。为此近中心，其线速度愈低，使工件表面粗糙度受到影响。为此可以采用恒切削速度功能可以采用恒切削速度功能G96避免上述现象。避免上述现象。由于此时主轴转速在变，为了保证恒定的输出功率，可以由于此时主轴转速在变，为了保证恒定的输出功率，可以用用M40和和M41选择主轴转速范围。选择主轴转速范围。例如，例如，G96 5150;表示刀尖的线速度恒为表示刀尖的线速度恒为150m/min。主轴的。主轴的转速可以由下式求出。转速可以由下式求出。上一页 下一页 返回2.2 FANUC系统数控车床程序的编系统数控车床程序的编制制v-切削线速度切削线速度(m/min);D-刀尖位置的工件直径刀尖位置的工件直径(mm);n-主轴转速主轴转速(r/min)。由上式可知，切削速度恒定时，当由上式可知，切削速度恒定时，当D=0(车端面至中心车端面至中心)，主，主轴转速为无穷大，会造成飞车现象，这是不允许的。因此在轴转速为无穷大，会造成飞车现象，这是不允许的。因此在采用恒切削速度控制时，必须限制主轴的最高转速。采用恒切削速度控制时，必须限制主轴的最高转速。上一页 下一页 返回2.2 FANUC系统数控车床程序的编系统数控车床程序的编制制 2)最高转速控制最高转速控制G50该指令用于采用恒切削速度控制时限制该指令用于采用恒切削速度控制时限制主轴的最高转速。编程时一般设在程序的开头。主轴的最高转速。编程时一般设在程序的开头。格式为格式为:G50 S_;例如，例如，G50 51800;表示在以下程序段中主轴的最高转速为表示在以下程序段中主轴的最高转速为1 800 r/min 3)直接转速控制直接转速控制G97。采用。采用G97代码编程，可直接指定主轴代码编程，可直接指定主轴转速。电源接通时即为转速。电源接通时即为G97方式。方式。指令格式为指令格式为:G97 S_;例如例如,G97 S 1 000;表示主轴转速为表示主轴转速为1 000 r/min。上一页 下一页 返回2.2 FANUC系统数控车床程序的编系统数控车床程序的编制制(3)刀具功能刀具功能T功能功能 指令格式指令格式:T 由于数控车床一般采用转动刀架，而刀具安装后的伸出长由于数控车床一般采用转动刀架，而刀具安装后的伸出长度也不一样，因此必须将刀尖离开基准点的距离度也不一样，因此必须将刀尖离开基准点的距离(X,Z)测量测量出来出来(由对刀仪测量由对刀仪测量)，并存储在刀具库，并存储在刀具库(Tool Data)中给每把中给每把刀具对应一个偏置号刀具对应一个偏置号(也可以一把刀具对应几个偏置号也可以一把刀具对应几个偏置号)，编，编程时再由程时再由T功能调用偏置号，这样功能调用偏置号，这样NC系统便会自动补偿系统便会自动补偿X,Z方向的偏移距离。方向的偏移距离。指令格式指令格式:其中其中:为刀具号为刀具号为刀具补偿号为刀具补偿号上一页 下一页 返回2.2 FANUC系统数控车床程序的编系统数控车床程序的编制制 执行该指令可自动将刀具号指定的刀具作为当前加工用刀具，执行该指令可自动将刀具号指定的刀具作为当前加工用刀具，同时使用偏置号指定的值作为长度补偿值。如同时使用偏置号指定的值作为长度补偿值。如T0919表示选择表示选择9号刀具，号刀具，19号偏置量。偏置号号偏置量。偏置号00对应的对应的X,Z的偏移量为零，的偏移量为零，即取消刀具偏置。即取消刀具偏置。要注意要注意T代码不能与轴运动指令同时使用，另外换刀时应返代码不能与轴运动指令同时使用，另外换刀时应返回机床参考点。回机床参考点。2.刀具补偿功能刀具补偿功能 (1)刀具位置偏置刀具位置偏置 刀具位置偏置补偿是对编程时假想刀具刀具位置偏置补偿是对编程时假想刀具(一般为基准刀具一般为基准刀具)与实际加工使用刀具位置的差进行补偿，分为刀具形状补偿与实际加工使用刀具位置的差进行补偿，分为刀具形状补偿和刀具磨损补偿。前者是对刀具形状及刀具安装误差的补偿，和刀具磨损补偿。前者是对刀具形状及刀具安装误差的补偿，后者是对刀尖磨损量的补偿。采用后者是对刀尖磨损量的补偿。采用T代码指令指定刀具的位置代码指令指定刀具的位置偏置补偿，编程格式如下偏置补偿，编程格式如下:上一页 下一页 返回2.2 FANUC系统数控车床程序的编系统数控车床程序的编制制T 01 01 其中其中:为刀具号为刀具号;为刀具偏置号。为刀具偏置号。与偏置号对应的偏置量预先用与偏置号对应的偏置量预先用MDI操作在偏置存储器中设操作在偏置存储器中设定。若刀具偏置号为定。若刀具偏置号为0，则表示偏置量为，则表示偏置量为0,即取消补偿功能。即取消补偿功能。(2)刀具半径补偿刀具半径补偿 1)刀具半径补偿的目的。数控车床按刀尖对刀，但车刀的刀具半径补偿的目的。数控车床按刀尖对刀，但车刀的刀尖总有一段小圆弧，所以对刀时刀尖的位置是假想刀尖刀尖总有一段小圆弧，所以对刀时刀尖的位置是假想刀尖P，如如图图2-10所示。编程时按假想刀尖轨迹编程所示。编程时按假想刀尖轨迹编程(即工件的轮廓与即工件的轮廓与假想刀尖假想刀尖P重合重合)，而车削时实际起作用的切削刃是圆弧切点，而车削时实际起作用的切削刃是圆弧切点A,B，这样就会引起加工表面的形状误差。，这样就会引起加工表面的形状误差。上一页 下一页 返回2.2 FANUC系统数控车床程序的编系统数控车床程序的编制制车内外圆柱端面时并无误差产生，因为实际切削刃的轨迹与车内外圆柱端面时并无误差产生，因为实际切削刃的轨迹与工件的轮廓一致工件的轮廓一致(尖角除外尖角除外)，如，如图图2-11所示。车图示的锥面所示。车图示的锥面时，工件轮廓时，工件轮廓(即编程轨迹或假想刀尖轨迹即编程轨迹或假想刀尖轨迹)为实线，而实际为实线，而实际车出的形状车出的形状(实际切削刃轨迹实际切削刃轨迹)为虚线，故产生误差为虚线，故产生误差a。同样如。同样如图图2-12所示，车圆弧面时会产生误差所示，车圆弧面时会产生误差a1a2。若工件加工精度要求不高或留有精加工余量时可忽略此误差，若工件加工精度要求不高或留有精加工余量时可忽略此误差，否则应考虑刀尖圆弧半径对工件形状的影响，采用刀具半径否则应考虑刀尖圆弧半径对工件形状的影响，采用刀具半径补偿。采用刀具半径补偿功能后，编程者可按工件的轮廓线补偿。采用刀具半径补偿功能后，编程者可按工件的轮廓线编程，数控系统会自动计算刀心轨迹，并按刀心轨迹运动，编程，数控系统会自动计算刀心轨迹，并按刀心轨迹运动，从而消除了刀尖圆弧半径对工件形状的影响。从而消除了刀尖圆弧半径对工件形状的影响。上一页 下一页 返回2.2 FANUC系统数控车床程序的编系统数控车床程序的编制制2)刀具半径补偿的方法。刀具半径补偿可通过从键盘输入刀刀具半径补偿的方法。刀具半径补偿可通过从键盘输入刀具参数，并在程序中采用刀具半径补偿指令实现。刀具参数具参数，并在程序中采用刀具半径补偿指令实现。刀具参数包括刀尖半径、车刀形状、刀尖圆弧位置，这些都与工件的包括刀尖半径、车刀形状、刀尖圆弧位置，这些都与工件的形状有关，必须将参数输入刀具数据库。如形状有关，必须将参数输入刀具数据库。如图图2-13所示为所示为9种种刀尖圆弧位置。刀尖圆弧位置。刀具半径补偿的编程格式刀具半径补偿的编程格式:G41(G42/G40)G00(G0 1)X(U)_Z(W)_;其中，其中，G41,G42分别为刀具左、右补偿指令，其刀具与工件分别为刀具左、右补偿指令，其刀具与工件的关系如的关系如图图2-14所示。所示。上一页 下一页 返回2.2 FANUC系统数控车床程序的编系统数控车床程序的编制制注意注意G41,G42,G4。指令需在。指令需在G0 1或或G00指令状态下，通过直指令状态下，通过直线运动建立或取消刀补线运动建立或取消刀补X(U),Z(W)为建立或取消刀补段中刀为建立或取消刀补段中刀具移动的终点坐标。具移动的终点坐标。G41,G42,G40均为模态指令。均为模态指令。2.2.5单一循环功能指令应用单一循环功能指令应用(G90,G94)单一固定循环可以将一系列连续加工动作，即单一固定循环可以将一系列连续加工动作，即“切入一切切入一切削一退刀一返回削一退刀一返回”，操作完成如，操作完成如图图2-15所示所示 路径的循环操作。路径的循环操作。U和和W的正负号的正负号(+/一一)在增量坐标程序里在增量坐标程序里是根据是根据1和和2的方向改变的。用一个循环指令完成，从而简化的方向改变的。用一个循环指令完成，从而简化程序。程序。上一页 下一页 返回2.2 FANUC系统数控车床程序的编系统数控车床程序的编制制 1.圆柱面或圆锥面切削循环圆柱面或圆锥面切削循环 圆柱面或圆锥面切削循环是一种单一固定循环，圆柱面单圆柱面或圆锥面切削循环是一种单一固定循环，圆柱面单一固定循环如一固定循环如图图2-16所示圆锥面单一固定循环如所示圆锥面单一固定循环如图图2-17所示所示 (1)圆柱面切削循环圆柱面切削循环 编程格式编程格式:G90 X(U)Z(W)F;其中其中:X,Z圆柱面切削的终点坐标值圆柱面切削的终点坐标值;U,W圆柱面切削的终点相对于循环起点坐标分量。圆柱面切削的终点相对于循环起点坐标分量。(2)圆锥面切削循环圆锥面切削循环编程格式编程格式:G90 X(U)_Z(W)_R_F_;其中其中:X,Z-圆锥面切削的终点坐标值圆锥面切削的终点坐标值;U,W-圆柱面切削的终点相对于循环起点的坐标圆柱面切削的终点相对于循环起点的坐标;上一页 下一页 返回2.2 FANUC系统数控车床程序的编系统数控车床程序的编制制R-走刀路线中，圆锥面切削的起点相对于终点的半径
