《数控加工工艺与编程》第三章数控机床编程基础.ppt

第三章第三章 数控机床编程基础数控机床编程基础 第一节第一节 程序编制的基本步骤和内容程序编制的基本步骤和内容 第二节第二节 手工编程与自动编程手工编程与自动编程 第三节第三节 程序的结构与格式程序的结构与格式 第四节第四节 数控机床的坐标系数控机床的坐标系 第五节第五节 常用编程指令常用编程指令 第六节第六节 子程序的应用子程序的应用 第七节第七节 宏程序的应用宏程序的应用 第一节第一节 程序编制的基本步骤和内容程序编制的基本步骤和内容 一般说来，数控机床程序编制的步骤为：分析零件图样一般说来，数控机床程序编制的步骤为：分析零件图样工工艺处理艺处理数值计算数值计算编写零件加工程序单编写零件加工程序单制作控制介质制作控制介质程序检验和试切。程序检验和试切。1 1工艺处理工艺处理在对零件的材料、形状、毛坯类型、加工精度、技术要求等在对零件的材料、形状、毛坯类型、加工精度、技术要求等进行详细分析的基础上，合理确定零件的加工方法、定位夹进行详细分析的基础上，合理确定零件的加工方法、定位夹紧、加工顺序、使用刀具和切削用量等工艺内容紧、加工顺序、使用刀具和切削用量等工艺内容2 2数值计算数值计算在确定好零件的工艺内容后，要根据零件的尺寸要求、加工在确定好零件的工艺内容后，要根据零件的尺寸要求、加工路线及设定的编程坐标系，计算出刀具中心的运动轨迹。路线及设定的编程坐标系，计算出刀具中心的运动轨迹。下一页第一节第一节 程序编制的基本步骤和内容程序编制的基本步骤和内容3 3编写程序单编写程序单根据所计算出的刀具运动轨迹坐标值和已确定的切削用量以根据所计算出的刀具运动轨迹坐标值和已确定的切削用量以及辅助动作，按数控系统规定使用的指令代码及程序段格式，及辅助动作，按数控系统规定使用的指令代码及程序段格式，编写零件加工程序单。编写零件加工程序单。4 4制作控制介质制作控制介质程序单编写好之后，需要制作成控制介质，以便将加工信息程序单编写好之后，需要制作成控制介质，以便将加工信息输入给数控系统。输入给数控系统。5 5程序检验和试切程序检验和试切编制好的程序必须经过检验和试切才能正式使用。编制好的程序必须经过检验和试切才能正式使用。返回上一页第二节第二节 手工编程与自动编程手工编程与自动编程3.2.1 3.2.1 手工编程手工编程数控加工程序编制的各个阶段均由人工完成的编程方法，称数控加工程序编制的各个阶段均由人工完成的编程方法，称为手工编程。为手工编程。3.2.2 3.2.2 自动编程自动编程由计算机完成程序编制中的大部分或全部工作的编程方法，由计算机完成程序编制中的大部分或全部工作的编程方法，称为自动编程。称为自动编程。自动编程的方法主要有两种：自动编程的方法主要有两种：1 1用编程语言编程用编程语言编程它是利用计算机和相应的前置处理程序、后置处理程序对零它是利用计算机和相应的前置处理程序、后置处理程序对零件源程序进行处理，以得到加工程序的一种编程方法。件源程序进行处理，以得到加工程序的一种编程方法。下一页第二节第二节 手工编程与自动编程手工编程与自动编程2 2用用CAMCAM（计算机辅助制造）软件编程（计算机辅助制造）软件编程将加工零件以图形形式输入计算机，由计算机自动进行数值将加工零件以图形形式输入计算机，由计算机自动进行数值计算、前置处理，在屏幕上形成加工轨迹并及时修改，再通计算、前置处理，在屏幕上形成加工轨迹并及时修改，再通过后置处理形成加工程序输入数控机床进行加工过后置处理形成加工程序输入数控机床进行加工 。自动编程可以大大减轻编程人员的劳动强度，将编程效率提自动编程可以大大减轻编程人员的劳动强度，将编程效率提高几十倍甚至上百倍，同时解决了手工编程无法解决的复杂高几十倍甚至上百倍，同时解决了手工编程无法解决的复杂零件的编程难题。零件的编程难题。返回上一页第三节第三节 程序的结构与格式程序的结构与格式 3.3.1 程序的结构程序的结构 一个完整的数控加工程序，由程序号、程序内容、程序结束一个完整的数控加工程序，由程序号、程序内容、程序结束三部分组成。三部分组成。1 1程序号程序号程序号是程序的开始部分，一般由规定的英文字母（程序号是程序的开始部分，一般由规定的英文字母（O O、P P、%等）开头，后面紧跟若干位数字组成。等）开头，后面紧跟若干位数字组成。2 2程序内容程序内容程序内容由若干个程序段组成，表示机床要完成的加工内容，程序内容由若干个程序段组成，表示机床要完成的加工内容，它是整个程序的核心。它是整个程序的核心。3 3程序结束程序结束程序结束可通过程序结束指令程序结束可通过程序结束指令M02M02或或M30M30实现，它位于整个主实现，它位于整个主程序的最后。程序的最后。下一页第三节第三节 程序的结构与格式程序的结构与格式3.3.2 程序段的格式程序段的格式1 1程序段的格式程序段的格式程序段是组成程序的基本单元，它由若干个程序字（或称功程序段是组成程序的基本单元，它由若干个程序字（或称功能字）组成，用来表示机床执行的某一个动作或一组动作。能字）组成，用来表示机床执行的某一个动作或一组动作。2 2程序字说明程序字说明1 1）顺序号字）顺序号字 顺序号字也称程序段号，用来识别不同的程序顺序号字也称程序段号，用来识别不同的程序段。段。2 2）准备功能字）准备功能字 准备功能字的地址符是准备功能字的地址符是G G，所以又称为，所以又称为G G功能、功能、G G指令或指令或G G代码。它是数控机床准备好某种运动方式的指令。代码。它是数控机床准备好某种运动方式的指令。3 3）坐标尺寸字）坐标尺寸字 坐标尺寸字是用来指令机床在各坐标轴上的坐标尺寸字是用来指令机床在各坐标轴上的移动方向和位移量，由尺寸地址符和带正、负号的数字组成。移动方向和位移量，由尺寸地址符和带正、负号的数字组成。下一页上一页第三节第三节 程序的结构与格式程序的结构与格式4 4）进给功能字）进给功能字 进给功能字又称进给功能字又称F F功能或功能或F F指令，由地址符指令，由地址符F F和若和若干位数字组成。干位数字组成。5 5）主轴转速功能字）主轴转速功能字 主轴转速功能字又称主轴转速功能字又称S S功能或功能或S S指令，由地指令，由地址符址符S S和若干位数字组成。和若干位数字组成。6 6）刀具功能字）刀具功能字 刀具功能字又称刀具功能字又称T T功能或功能或T T指令，由地址符指令，由地址符T T和若和若干位数字组成。干位数字组成。7 7）辅助功能字）辅助功能字 辅助功能字也称辅助功能字也称M M功能、功能、M M指令或指令或M M代码。辅助功代码。辅助功能字由地址符为能字由地址符为M M和其后二位数字组成，有和其后二位数字组成，有M00M00M99M99共共100100种。种。8 8）程序段结束字）程序段结束字 写在每一程序段最后，表示程序段结束。写在每一程序段最后，表示程序段结束。ISOISO标准用标准用“LF”“LF”或或“NL”“NL”表示，实际书写中可以省略。表示，实际书写中可以省略。返回上一页第四节第四节 数控机床的坐标系数控机床的坐标系3.4.1 坐标系的确定原则坐标系的确定原则1 1刀具相对于静止工件而运动的原则刀具相对于静止工件而运动的原则这一原则是为了编程人员能够在不知道是刀具还是工件移动这一原则是为了编程人员能够在不知道是刀具还是工件移动的情况下，能够根据零件样图确定机床的加工过程。的情况下，能够根据零件样图确定机床的加工过程。2 2标准坐标系的规定标准坐标系的规定国标中规定数控机床的坐标系采用标准笛卡儿直角坐标系。国标中规定数控机床的坐标系采用标准笛卡儿直角坐标系。3 3运动方向的规定运动方向的规定数控机床的某一部件运动的正方向，是增大工件和刀具之间数控机床的某一部件运动的正方向，是增大工件和刀具之间距离的方向。距离的方向。下一页第四节第四节 数控机床的坐标系数控机床的坐标系3.4.2 3.4.2 数控机床坐标轴的确定数控机床坐标轴的确定确定机床坐标轴时，一般先确定确定机床坐标轴时，一般先确定Z Z轴，再依次确定轴，再依次确定X X轴和轴和Y Y轴。轴。1 1Z Z轴轴规定平行于机床主轴轴线的坐标轴为规定平行于机床主轴轴线的坐标轴为Z Z轴，并取刀具远离工件轴，并取刀具远离工件的方向为其正方向。的方向为其正方向。2 2X X轴轴X X轴位于与工件装夹平面相平行的水平面内，且垂直于轴位于与工件装夹平面相平行的水平面内，且垂直于Z Z轴。轴。3 3Y Y轴轴Y Y轴及其正方向的判定，可根据已确定的轴及其正方向的判定，可根据已确定的Z Z、X X轴及其正方向，轴及其正方向，用右手定则来确定。用右手定则来确定。4 4附加坐标附加坐标若机床除有若机床除有X X、Y Y、Z Z的主要直线运动坐标外，还有平行于它们的主要直线运动坐标外，还有平行于它们的坐标运动的坐标运动 下一页上一页第四节第四节 数控机床的坐标系数控机床的坐标系3.4.3 机床坐标系与工件坐标系机床坐标系与工件坐标系数控机床的坐标系包括机床坐标系和工件坐标系。数控机床的坐标系包括机床坐标系和工件坐标系。1 1机床坐标系机床坐标系图图3-83-8数控铣床的机床坐标系数控铣床的机床坐标系机床坐标系是机床上固有的坐标系，是机床制造和调整的基机床坐标系是机床上固有的坐标系，是机床制造和调整的基准，也是工件坐标系设定的基准。准，也是工件坐标系设定的基准。2 2工件坐标系工件坐标系工件坐标系是编程时使用的坐标系，因此又称编程坐标系。工件坐标系是编程时使用的坐标系，因此又称编程坐标系。工件坐标系坐标轴的意义必须与机床坐标轴相同。工件坐标系坐标轴的意义必须与机床坐标轴相同。下一页上一页第四节第四节 数控机床的坐标系数控机床的坐标系3.4.4 对刀点和换刀点的确定对刀点和换刀点的确定1 1对刀对刀工件进行加工前，必须通过对刀来建立机床坐标系和工件坐工件进行加工前，必须通过对刀来建立机床坐标系和工件坐标系的位置关系。所谓对刀，是指将刀具移向对刀点，并使标系的位置关系。所谓对刀，是指将刀具移向对刀点，并使刀具的刀位点和对刀点重合的操作。刀具的刀位点和对刀点重合的操作。2 2对刀点的确定对刀点的确定对刀点是指在数控加工时刀具相对于工件运动的起点，也是对刀点是指在数控加工时刀具相对于工件运动的起点，也是程序的起点。编制程序时，应首先确定对刀点的位置。程序的起点。编制程序时，应首先确定对刀点的位置。3 3换刀点的确定换刀点的确定加工中心、数控车床等多刀加工的机床，常需要在加工过程加工中心、数控车床等多刀加工的机床，常需要在加工过程中进行自动换刀，故编程时还要设置换刀点。中进行自动换刀，故编程时还要设置换刀点。返回上一页第五节第五节 常用编程指令常用编程指令 3.5.1 有关坐标系的指令有关坐标系的指令1 1绝对值编程和增量值编程绝对值编程和增量值编程G90G90、G91G91数控加工的运动控制指令可以采用两种坐标方式进行编程，数控加工的运动控制指令可以采用两种坐标方式进行编程，即绝对值编程和增量值编程。即绝对值编程和增量值编程。2 2）参数说明：）参数说明：X X、Y Y、ZZ在在G90G90方式下为运动终点的坐标方式下为运动终点的坐标值；在值；在G91G91方式下为运动终点减去运动起点的坐标值，它是一方式下为运动终点减去运动起点的坐标值，它是一个矢量值。个矢量值。下一页第五节第五节 常用编程指令常用编程指令例例3-1 3-1 如如图图3-103-10所示，所示，A A点到点到B B点的快速移动可以用绝对值编点的快速移动可以用绝对值编程和增量值编程分别表示为：程和增量值编程分别表示为：G90 G00 X60.0 Y40.0 G90 G00 X60.0 Y40.0；绝对值编程；绝对值编程或或 G91 G00 X50.0 Y30.0 G91 G00 X50.0 Y30.0；增量值编程；增量值编程图图3-10 3-10 绝对值绝对值编程和增量值编程编程和增量值编程3 3）注意点：有些数控系统不用）注意点：有些数控系统不用G G指令规定，而用指令规定，而用X X、Y Y、Z Z表示表示绝对值编程，绝对值编程，U U、V V、W W表示增量值编程。表示增量值编程。下一页上一页第五节第五节 常用编程指令常用编程指令2 2设定工件坐标系指令设定工件坐标系指令G50G50G50G50指令（有些数控系统采用指令（有些数控系统采用G92G92指令）是将工件坐标系设定指令）是将工件坐标系设定在相对于刀具起始点的某一空间位置上，并把这个设定值寄在相对于刀具起始点的某一空间位置上，并把这个设定值寄存在数控系统的存储器中，作为后续各程序段绝对尺寸的基存在数控系统的存储器中，作为后续各程序段绝对尺寸的基点。点。选择机床坐标系指令选择机床坐标系指令G53 G53 在建立机床坐标系后，如果某程序段需要使用机床坐标系作在建立机床坐标系后，如果某程序段需要使用机床坐标系作为坐标值的基准，可用为坐标值的基准，可用G53G53指令选定。指令选定。下一页上一页第五节第五节 常用编程指令常用编程指令4 4选择工件坐标系指令选择工件坐标系指令G54G54、G55G55、G56G56、G57G57、G58G58、G59G59在编程过程中，有时零件的加工部位很多，为了避免尺寸换在编程过程中，有时零件的加工部位很多，为了避免尺寸换算，可以预先设定多达算，可以预先设定多达6 6个辅助工件坐标系（个辅助工件坐标系（G54G54G59G59），加），加工时直接调用辅助工件坐标系，将刀具移至该辅助工件坐标工时直接调用辅助工件坐标系，将刀具移至该辅助工件坐标系中进行加工。系中进行加工。5 5坐标平面指令坐标平面指令G17G17、G18G18、G19G19在三坐标机床上进行圆弧插补和刀具补偿时必须指定所在平在三坐标机床上进行圆弧插补和刀具补偿时必须指定所在平面。面。下一页上一页第五节第五节 常用编程指令常用编程指令3.5.2 快速定位和插补指令快速定位和插补指令1 1快速点定位指令快速点定位指令G00G00G00G00指令是在工件坐标系中以快速移动速度移动刀具到达指定指令是在工件坐标系中以快速移动速度移动刀具到达指定的位置。的位置。例例3-5 3-5 如如图图3-143-14所示，刀具从所示，刀具从A A点快速移动到点快速移动到B B点，则对应的点，则对应的程序为：程序为：绝对值编程：绝对值编程：G90 G00 X70 Y40G90 G00 X70 Y40；增量值编程：增量值编程：G91 G00 X60 Y30G91 G00 X60 Y30；其实际运动轨迹为其实际运动轨迹为ACBACB。图。图3-143-14快速点定位快速点定位因此，在以因此，在以G00G00方式进刀和退刀时，要注意确保刀具不与工件、方式进刀和退刀时，要注意确保刀具不与工件、机床和夹具发生碰撞。机床和夹具发生碰撞。下一页上一页第五节第五节 常用编程指令常用编程指令2 2直线插补指令直线插补指令G01G01G01G01指令是刀具沿起点到终点的直线移动。指令是刀具沿起点到终点的直线移动。例例3-6 3-6 如如图图3-153-15所示，刀具运动轨迹为所示，刀具运动轨迹为ABCAABCA，则对应，则对应的程序为：的程序为：绝对值编程：绝对值编程：G90 G01 X40 Y40 F100G90 G01 X40 Y40 F100；直线；直线ABAB段段 G90 G01 X70 Y40 F100 G90 G01 X70 Y40 F100；直线；直线BCBC段段 G90 G01 X10 Y10 F100 G90 G01 X10 Y10 F100；直线；直线CACA段段增量值编程：增量值编程：G91 G01 X30 Y30 F100G91 G01 X30 Y30 F100；直线；直线ABAB段段 G91 G01 X30 Y0 F100 G91 G01 X30 Y0 F100；直线；直线BCBC段段 G91 G01 X-60 Y-30 F100 G91 G01 X-60 Y-30 F100；直线；直线CACA段段下一页上一页第五节第五节 常用编程指令常用编程指令3 3圆弧插补指令圆弧插补指令G02G02、G03G03G02G02、G03G03可以自动加工圆弧曲线。可以自动加工圆弧曲线。注意点：注意点：G00 G00、G01G01、G02G02、G03G03为同组模态指令，在编程中可相互取代。为同组模态指令，在编程中可相互取代。当机床上只有一个坐标平面时，平面指令可以省略当机床上只有一个坐标平面时，平面指令可以省略 圆弧顺时针、逆时针方向的判别方法是：从垂直于圆弧平面圆弧顺时针、逆时针方向的判别方法是：从垂直于圆弧平面内的坐标轴的正方向向负方向看去，顺时针方向为内的坐标轴的正方向向负方向看去，顺时针方向为G02G02，逆时针，逆时针方向为方向为G03G03，如，如图图3-163-16所示。所示。采用参数采用参数R R编程时，从起点到终点存在两条圆弧线段，它们的编程时，从起点到终点存在两条圆弧线段，它们的编程参数完全一样，如编程参数完全一样，如图图3-173-17所示。所示。下一页上一页第五节第五节 常用编程指令常用编程指令 采用圆心相对圆弧起点坐标编程时，相对值的大小和方向与采用圆心相对圆弧起点坐标编程时，相对值的大小和方向与圆弧方向矢量有关。圆弧方向矢量有关。在同一程序段中，如在同一程序段中，如I I、J J、K K和和R R同时出现，则同时出现，则R R有效，而有效，而I I、J J、K K被忽略。被忽略。3.5.3 暂停（延时）指令暂停（延时）指令在进行锪孔、车槽、车阶梯轴等加工时，常要求刀具在短时在进行锪孔、车槽、车阶梯轴等加工时，常要求刀具在短时间内实现无进给光整加工，此时可以用间内实现无进给光整加工，此时可以用G04G04指令实现刀具暂时指令实现刀具暂时停止进给。停止进给。下一页上一页第五节第五节 常用编程指令常用编程指令3.5.4 3.5.4 等螺距螺纹加工指令等螺距螺纹加工指令1 1）格式：）格式：G32 XG32 X（U U）Z Z（W W）F F2 2）参数说明：）参数说明：X X、ZZ螺纹切削终点的坐标值，螺纹切削终点的坐标值，U U、W W表示螺纹切削终表示螺纹切削终点相对于起点的坐标增量；点相对于起点的坐标增量；F F螺纹导程（单位：螺纹导程（单位：mmmm）。）。3.5.5 3.5.5 返回参考点指令返回参考点指令这里的参考点是指机床参考点。机床参考点是可以任意设定这里的参考点是指机床参考点。机床参考点是可以任意设定的，设定的位置主要根据机床加工或换刀的需要。设定的方的，设定的位置主要根据机床加工或换刀的需要。设定的方法有两种：一是根据刀杆上某一点或刀具刀尖等坐标位置存法有两种：一是根据刀杆上某一点或刀具刀尖等坐标位置存入相关参数中，来设定机床参考点；二是通过调整机床上各入相关参数中，来设定机床参考点；二是通过调整机床上各挡铁的相应位置来设定挡铁的相应位置来设定。下一页上一页第五节第五节 常用编程指令常用编程指令1 1返回参考点校验返回参考点校验G27G27G27G27指令是用于检查机床能否准确返回参考点，准确返回时各指令是用于检查机床能否准确返回参考点，准确返回时各轴参考点的指示灯亮，否则指示灯不亮。这样可以检测程序轴参考点的指示灯亮，否则指示灯不亮。这样可以检测程序中指令的参考点坐标值是否正确。中指令的参考点坐标值是否正确。2 2自动返回参考点自动返回参考点G28G28G28G28指令能使受控的坐标轴从任何位置以快速定位方式经中间指令能使受控的坐标轴从任何位置以快速定位方式经中间点自动返回参考点，到达参考点时，相应坐标轴的指示灯亮。点自动返回参考点，到达参考点时，相应坐标轴的指示灯亮。3 3从参考点自动返回从参考点自动返回G29G291 1）格式：）格式：G29 XG29 X Y Y Z Z 2 2）参数说明：）参数说明：X X、Y Y、ZZ返回点坐标值。返回点坐标值。下一页上一页第五节第五节 常用编程指令常用编程指令3 3）注意点：）注意点：G29 G29指令一般跟在指令一般跟在G28G28指令后使用，用于刀具自动换刀后返指令后使用，用于刀具自动换刀后返回所需加工的位置。回所需加工的位置。执行执行G29G29指令时，机床从参考点快速移动到指令时，机床从参考点快速移动到G28G28指令设定的指令设定的中间点，再从中间点快速移动到中间点，再从中间点快速移动到G29G29指令的指定点。指令的指定点。例例3-12 3-12 如如图图3-223-22所示，程序轨迹为：所示，程序轨迹为：G28 X100.0 Y20.0 T0300G28 X100.0 Y20.0 T0300；ABRM06 ABRM06；换刀；换刀G29 X150.0 Y10.0 G29 X150.0 Y10.0；RBCRBC下一页上一页第五节第五节 常用编程指令常用编程指令3.5.6 单位转换的相关指令单位转换的相关指令1 1英制输入和米制（公制）输入英制输入和米制（公制）输入G20G20、G21G21坐标尺寸可以通过坐标尺寸可以通过G20G20或或G21G21指令选择英制或米制。指令选择英制或米制。1 1）格式：）格式：G20/G21G20/G212 2）注意：）注意：G20 G20或或G21G21指令必须在程序的开始设定坐标系之前在一个单指令必须在程序的开始设定坐标系之前在一个单独的程序段中指定。独的程序段中指定。在公在公/英制转换的英制转换的G G代码指定后，输入数据的尺寸距离单位代码指定后，输入数据的尺寸距离单位发生变换，但角度单位不变。发生变换，但角度单位不变。在程序执行时，绝对不能切换在程序执行时，绝对不能切换G20G20和和G21G21。机床断电后公机床断电后公/英制转换的英制转换的G G代码被保存，通电后延续其断代码被保存，通电后延续其断电前设定功能。电前设定功能。下一页上一页第五节第五节 常用编程指令常用编程指令2 2恒线速度的设定与取消恒线速度的设定与取消G96G96、G97G97G96G96指令表示控制主轴转速，使切削点的线速度始终保持在指指令表示控制主轴转速，使切削点的线速度始终保持在指定值，单位为定值，单位为m/minm/min。G97G97指令用于取消主轴恒线速度，指令用于取消主轴恒线速度，G97G97指指令后跟的主轴转速的单位为令后跟的主轴转速的单位为r/minr/min（恒转速）。（恒转速）。3 3最高主轴速度限制最高主轴速度限制G50 G50 G96G96指令指定主轴转速时，主轴的转速会随工件直径的变化而指令指定主轴转速时，主轴的转速会随工件直径的变化而变化，直径越小，转速越高。变化，直径越小，转速越高。4 4每分钟进给和每转进给每分钟进给和每转进给G98G98、G99G99在在G99G99状态下，状态下，F F后面的数值表示主轴每转的切削进给量或切后面的数值表示主轴每转的切削进给量或切螺纹时的螺距，单位为螺纹时的螺距，单位为mm/rmm/r，G98G98表示的是主轴每分钟的切削表示的是主轴每分钟的切削进给量，单位为进给量，单位为mm/minmm/min。下一页上一页第五节第五节 常用编程指令常用编程指令3.5.7 刀具补偿指令刀具补偿指令1 1刀具半径补偿指令刀具半径补偿指令G41G41、G42G42在数控机床上加工工件时，由于刀具总带有一定的圆弧半径，在数控机床上加工工件时，由于刀具总带有一定的圆弧半径，因此刀具中心的运动轨迹不等于加工零件的实际轮廓。因此刀具中心的运动轨迹不等于加工零件的实际轮廓。2 2）参数说明：）参数说明：G41/G42 G41/G42刀具半径左补偿刀具半径左补偿/右补偿指令。右补偿指令。G40 G40刀具半径补偿取消指令。刀具半径补偿取消指令。D D存放刀具半径补偿量的地址。存放刀具半径补偿量的地址。3 3）刀具半径补偿的过程可以分成刀补建立、刀补进行和取消）刀具半径补偿的过程可以分成刀补建立、刀补进行和取消刀补三个阶段，其中，建立刀补和取消刀补均应在非切削状刀补三个阶段，其中，建立刀补和取消刀补均应在非切削状态下进行。态下进行。下一页上一页第五节第五节 常用编程指令常用编程指令 刀补建立刀补建立 刀补执行刀补执行 刀补取消刀补取消 例例3-17 3-17 如图如图3-263-26所示，所示，OAOA段为建立刀具半径补偿，实际上段为建立刀具半径补偿，实际上的运动轨迹为的运动轨迹为OBOB，其程序为：，其程序为：G41 G00 X50.Y30.D01G41 G00 X50.Y30.D01；等程序执行完最后一步加工后，等程序执行完最后一步加工后，COCO段为撤消刀具半径补偿，段为撤消刀具半径补偿，但实际运动轨迹为但实际运动轨迹为DODO，其程序为：，其程序为：G40 G00 X0 Y0G40 G00 X0 Y0；4 4）刀具半径补偿的作用）刀具半径补偿的作用下一页上一页第五节第五节 常用编程指令常用编程指令 免除刀具中心轨迹的人工计算。免除刀具中心轨迹的人工计算。利用刀具半径补偿功能，对精加工余量为利用刀具半径补偿功能，对精加工余量为、刀具半径为、刀具半径为R R的零件可以利用一个加工程序实行分层铣削和粗、精加工。的零件可以利用一个加工程序实行分层铣削和粗、精加工。可弥补因刀具磨损和制造误差而引起的加工误差。可弥补因刀具磨损和制造误差而引起的加工误差。可利用同一程序加工形状和尺寸相同的内、外型面，即将可利用同一程序加工形状和尺寸相同的内、外型面，即将原正的补偿值改为负的补偿值。原正的补偿值改为负的补偿值。5 5）注意点：）注意点：刀具半径补偿是在平面内进行的，且补偿状态中不得改变刀具半径补偿是在平面内进行的，且补偿状态中不得改变补偿平面。补偿平面。刀补的建立应放在刀具切入工件之前，同样，刀补的撤消刀补的建立应放在刀具切入工件之前，同样，刀补的撤消应放在刀具切出工件之后，以避免与工件和夹具发生碰撞。应放在刀具切出工件之后，以避免与工件和夹具发生碰撞。下一页上一页第五节第五节 常用编程指令常用编程指令 建立建立/撤消刀补时，坐标移动指令只能是撤消刀补时，坐标移动指令只能是G00/G01G00/G01，不能，不能用用G02/G03G02/G03，且程序段中应至少指定偏置平面内任一坐标轴，且程序段中应至少指定偏置平面内任一坐标轴的移动。的移动。程序中若指定程序中若指定D00D00，就取消了刀补（此时可不用执行，就取消了刀补（此时可不用执行G40G40）。）。要注意刀具半径补偿引起的过切现象。要注意刀具半径补偿引起的过切现象。若若D D代码中存放的偏置量为负值，则代码中存放的偏置量为负值，则G41G41和和G42G42指令将相互指令将相互取代。取代。有的数控系统只能实现本程序段内的刀具半径补偿，对程有的数控系统只能实现本程序段内的刀具半径补偿，对程序段中的过渡无法处理。序段中的过渡无法处理。下一页上一页第五节第五节 常用编程指令常用编程指令2 2刀具长度偏置（补偿）指令刀具长度偏置（补偿）指令G43G43、G44G44刀具长度补偿用于刀具轴向的进给补偿，它可以使刀具在轴刀具长度补偿用于刀具轴向的进给补偿，它可以使刀具在轴向的实际进刀量比程序给定值增加或减少一个补偿值。向的实际进刀量比程序给定值增加或减少一个补偿值。注意点：注意点：执行执行G43G43（或（或G44G44）后，不管使用绝对值编程还是增量值编）后，不管使用绝对值编程还是增量值编程，程序中指定的钻头沿程，程序中指定的钻头沿Z Z轴移动的终点坐标值。轴移动的终点坐标值。G43 G43、G44G44均为模态指令，要用均为模态指令，要用G49G49（或（或H00H00）来取消。）来取消。若若H H代码中存放的偏置量为负值，则代码中存放的偏置量为负值，则G43G43和和G44G44指令将相互指令将相互取代。取代。返回上一页第六节第六节 子程序的应用子程序的应用1 1格式格式1 1）子程序的结构：）子程序的结构：O OM99M992 2）子程序的调用：）子程序的调用：O OM98 PM98 PM02M02/M30/M302 2参数说明：参数说明：OO后跟四位数字，表示主程序和子程序名；后跟四位数字，表示主程序和子程序名；M99M99子程序结束指令，子程序结束指令，M99M99不必单独用一个程序段；不必单独用一个程序段；M98M98子程序调用指令；子程序调用指令；PP后跟七位数字，前三位数字表示调用次数（前置零可以后跟七位数字，前三位数字表示调用次数（前置零可以省略），省略时表示只调用一次；后四位数字表示子程序号。省略），省略时表示只调用一次；后四位数字表示子程序号。下一页第六节第六节 子程序的应用子程序的应用3 3注意：注意：1 1）一个主程序可以调用多个子程序，被调用的子程序也可以）一个主程序可以调用多个子程序，被调用的子程序也可以调用其它子程序，这种方式称为子程序的嵌套。调用其它子程序，这种方式称为子程序的嵌套。2 2）子程序调用指令）子程序调用指令M98M98可以与运动指令出现在同一个程序段可以与运动指令出现在同一个程序段中。中。3 3）如果主程序在存储器方式下工作，当子程序结束时，）如果主程序在存储器方式下工作，当子程序结束时，M99M99后面用后面用P P指定一个顺序号指定一个顺序号 。返回上一页第七节第七节 宏程序的应用宏程序的应用3.7.1 宏程序的概念宏程序的概念在在FANUCFANUC系统中，包含变量、转向、比较判别等功能的指令称系统中，包含变量、转向、比较判别等功能的指令称为宏指令，用户宏程序是指包含有宏指令的子程序，简称宏为宏指令，用户宏程序是指包含有宏指令的子程序，简称宏程序。程序。例例3-19 3-19 如如图图3-333-33所示，若零件尺寸所示，若零件尺寸a=10a=10，b=20b=20，c=5c=5，d=13d=13时，则圆弧、圆锥面的精加工程序为：时，则圆弧、圆锥面的精加工程序为：N10 G00 X0 Z0N10 G00 X0 Z0；N20 G03 X10.ZN20 G03 X10.Z5.R5.F1005.R5.F100；N30 G01 X20.ZN30 G01 X20.Z13.13.；N40 G00 X100.Z100.N40 G00 X100.Z100.；但是当图中；但是当图中a a、b b、c c、d d值发生变值发生变化时，则又需要编写一个程序。因此，程序格式可以写为：化时，则又需要编写一个程序。因此，程序格式可以写为：下一页第七节第七节 宏程序的应用宏程序的应用N10 G00 X0 Z0N10 G00 X0 Z0；N20 G03 Xa ZN20 G03 Xa Zc Rc F100c Rc F100；N30 G01 Xb ZN30 G01 Xb Zd d；N40 G00 X100.Z100.N40 G00 X100.Z100.；由此可见，宏程序的主要特点是：由此可见，宏程序的主要特点是：1 1）可以在宏程序主体中使用变量。）可以在宏程序主体中使用变量。2 2）可以进行变量之间的演算。）可以进行变量之间的演算。3 3）可以用宏程序命令对变量进行赋值。）可以用宏程序命令对变量进行赋值。下一页上一页第七节第七节 宏程序的应用宏程序的应用3.7.2 变量变量1 1变量的表示变量的表示变量由变量符号变量由变量符号#和后面的变量号组成，即：和后面的变量号组成，即：#i#i（i=1i=1、2 2、33）。）。2 2变量的类型变量的类型根据变量号的不同，变量可分为空变量、局部变量、公共变根据变量号的不同，变量可分为空变量、局部变量、公共变量和系统变量四种类型，如量和系统变量四种类型，如表表3-53-5所示。所示。局部变量与公共变量的区别是：局部变量与公共变量的区别是：1 1）局部变量）局部变量 所谓局部变量就是在宏程序中局部使用的变量。所谓局部变量就是在宏程序中局部使用的变量。2 2）公共变量）公共变量 与局部变量相对，公共变量是在主程序以及调与局部变量相对，公共变量是在主程序以及调用的子程序中通用的变量。用的子程序中通用的变量。下一页上一页第七节第七节 宏程序的应用宏程序的应用3 3变量的引用变量的引用在程序内引用变量时，地址符后指定变量号。在程序内引用变量时，地址符后指定变量号。注意：注意：1 1）程序号）程序号O O、顺序号、顺序号N N、任选程序段跳转号、任选程序段跳转号/不能使用变量。不能使用变量。2 2）当在程序中定义变量值时，小数点可以省略。）当在程序中定义变量值时，小数点可以省略。3 3）被引用的变量值根据地址的最小设定单位自动四舍五入。）被引用的变量值根据地址的最小设定单位自动四舍五入。4 4未定义的变量未定义的变量当变量值未定义时，这样的变量称为空变量。变量当变量值未定义时，这样的变量称为空变量。变量#0#0总是空总是空变量，它不能写，只能读。空变量并不是变量值为变量，它不能写，只能读。空变量并不是变量值为0 0的变量。的变量。注意：注意：1 1）引用未定义变量时，变量及地址字都被忽略。）引用未定义变量时，变量及地址字都被忽略。下一页上一页第七节第七节 宏程序的应用宏程序的应用2 2）在运算式中，除了用）在运算式中，除了用 赋值以外，其余情况下赋值以外，其余情况下 与数值与数值0 0相同。相同。3.7.3 3.7.3 宏程序语句宏程序语句通常把下述的程序段称为宏程序语句：通常把下述的程序段称为宏程序语句：1 1）含代数运算或逻辑运算（）的程序段。）含代数运算或逻辑运算（）的程序段。2 2）含控制语句（例如：）含控制语句（例如：GOTOGOTO，DODO，ENDEND）的程序段。）的程序段。3 3）含宏程序调用指令（例如：用）含宏程序调用指令（例如：用G65G65，G66G66，G67G67等等G G代码或代码或M M代码调用宏程序）的程序段。代码调用宏程序）的程序段。下一页上一页第七节第七节 宏程序的应用宏程序的应用3.7.4 算术和逻辑运算算术和逻辑运算1 1运算的优先次序运算的优先次序运算的优先次序为运算的优先次序为函数；函数；乘、除类运算乘、除类运算(*(*，/，ANDAND，MOD)MOD)；加、减类运算加、减类运算(+(+，OROR，XOR)XOR)。2 2括号的嵌套括号的嵌套当要变更运算的优先顺序时使用括号。包括函数的括号在内，当要变更运算的优先顺序时使用括号。包括函数的括号在内，括号最多可用到括号最多可用到5 5重，超过重，超过5 5重时则出现重时则出现P/SP/S报警。报警。3.7.5 转移和循环转移和循环1 1无条件转移（无条件转移（GOTOGOTO语句）语句）无条件转移到顺序号为无条件转移到顺序号为n n的程序段。的程序段。下一页上一页第七节第七节 宏程序的应用宏程序的应用1 1）格式：）格式：GOTO nGOTO n；2 2）参数说明：）参数说明：n n：顺序号，可取：顺序号，可取l l9999999999；顺序号也可用表；顺序号也可用表达式表示。达式表示。2 2条件转移（条件转移（IFIF语句）语句）IFIF后面是指定的条件表达式。后面是指定的条件表达式。1 1）格式：）格式：IF IF GOTO n GOTO n；如果指定的条件表达式成立，则转移到顺序号为如果指定的条件表达式成立，则转移到顺序号为n n的程序段；的程序段；否则，执行下一个程序段。否则，执行下一个程序段。IF IF THEN THEN ；如果条件表达式成立，执行预先定义的宏程序语句，且只执如果条件表达式成立，执行预先定义的宏程序语句，且只执行一个宏程序语句。行一个宏程序语句。下一页上一页第七节第七节 宏程序的应用宏程序的应用2 2）说明：）说明：条件表达式必须包括运算符。运算符插在两个变量之间或条件表达式必须包括运算符。运算符插在两个变量之间或常数与变量之间，并且用方括号括起来。表达式可以替常数与变量之间，并且用方括号括起来。表达式可以替代变量。代变量。运算符由运算符由2 2个英文字母构成，用来判断大、小或相等，见个英文字母构成，用来判断大、小或相等，见表表3-73-7。3 3循环（循环（WHILEWHI