FANUC 0i MATE-TB数控系统的编程与操作.doc
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1、第四章 日本发那科数控系统编程与操作本章主要讲解FANUC 0i MATE-TB数控系统的编程与操作。本章共分五节,第一节讲解常用编程指令;第二节讲解FANUC系统多重复合循环;第三节讲解宏指令及应用,第四节典型综合零件的编程示例,第五节介绍FANUC 0i MATE-TB系统的功能与操作。第一节 指令详解一、FANUC系统准备功能表表4-1 FANUC 0iMATE-TB数控系统常用G代码(A类)一览表序号代码组群功能简介1G0001 定位(快速进给)2G01直线插补(直线切削)3G02圆弧插补(顺时针)4G03圆弧插补(逆时针)5G0400暂停(延时)6G10可编程数据输入(资料设定)7G
2、2006英制输入单位8G21公制输入单位(美制)9G2204存储行程检查接通10G23存储行程检查断开11G2508主轴速度波动检测断12G26主轴速度波动检测开13G2700自动返回参考点确认14G28返回参考位置15G30第2、3、4参考位置返回16G3201螺纹切削17G34变螺距螺纹切削18G4007取消刀尖半径补偿19G41刀尖半径左补偿20G42刀尖半径右补偿21G5000坐标系设定或主轴最大速度设定22G52局部坐标系设定23G53机床坐标系设定24G5414工件坐标系选择125G55工件坐标系选择226G56工件坐标系选择327G57工件坐标系选择428G58工件坐标系选择52
3、9G59工件坐标系选择630G6500调用宏指定31G6612模态宏调用32G67模态宏调用注销33G7000精车固定循环34G71外径粗车循环35G72端面粗车循环36G73固定形状粗车循环37G74Z向啄式钻孔及端面沟槽循环38G75外径断续切槽循环39G76多头螺纹切削循环40G9001外圆切削循环41G92螺纹切削循环42G94端面切削循环43G9605恒线速度控制有效44G97恒线速度控制取消45G9802进给速度按每分钟指定46G99进给速度按主轴每转进给量指定二、FANUC 0i MATE-TB编程规则1小数点编程:在本系统中输入的任何坐标字(包括X、Z、I、K、U、W、R等)在
4、其数值后须加小数点。即X100须记作X100.0。否则系统认为所坐标字数值为1000.001mm0.1mm。2绝对方式与增量方式:FANUC-0T数控车系统中用U或W表示增量方式。在程序段出现U即表示X方向的增量值,出现W即表示Z方向的增量值。同时允许绝对方式与增量混合编程。注意与使用G90和G91表示增量的系统有所区别。3进给功能:系统默认进给方式为转进给。4程序名的指定:本系统程序名采用字母O后跟四位数字的格式。子程序文件名遵循同样的命名规则。通常在程序开始指定文件名。程序结束须加M30或M02指令。5G指令简写模式:系统支持G指令简写模式。三、常用准备功能代码详解1直线插补(G01)格式
5、:G01 X(U) Z(W) F 说明:基本用法与其它各系统相同。此处主要介绍 G01指令用于回转体类工件的台阶和端面交接处实现自动倒圆角或直角。 圆角自动过渡:格式:G01 X R F G01 Z R F 说明:X轴向Z轴过渡倒圆(凸弧)R值为负,Z轴向X轴过渡倒圆(凹弧)R值为正。程序示例:O4001N10 T0101N20 G0 X0 Z1. S500 M03N30 G1Z0 F0.2N40 G1 X20. R-5.N50 G1 Z-25. R3.图4-1-1 圆角自动过渡过N60 G1 X30.5 N70 G28 X120. Z100.N80 M30 直角自动过渡:程式:G01 X C
6、 F G01 Z C F 说明:倒直角用指令C,其符号设置规则同倒圆角。程序示例:O4002N10 T0101N20 G0 X0 Z1. S500 M03N30 G1Z0 F0.2N40 G1 X20. C-2.N50 G1 Z-25. R3.图4-1-2 直角自动过渡N60 G1 X30.5 N70 G28 X120. Z100.N80 M30 提示:自动过渡倒直角和圆角指令在用于精加工编程时会带来方便,但要注意符号的正负要准确,否则会发生不正确的动作。另外,某些FANUC系统倒直角采用I和K指令来表示C值。2暂停(G04)格式:G04 X(U) 或G04 P 说明:指令中出现X、U或P均指
7、延时,X和U用法相同,在其后跟延时时间,单位是秒,其后需加小数点。P后面的数字为整数,单位是ms。如需延时2秒,该指令可表述为:G04 X2.0或G04 U2.0或G04 P2000。3返回参考位置(G28)格式:G28 X(U) Z(W) 说明:G28指令意义类似于西门子G74指定。它的作用效果是各轴以快速移动速度通过中间点回参考点。它与G74指令不同的是G28指令中的坐标字有效,此位置作为中间点。指定语句G28 U0 W0即直接回参考点(中间点为程序执行前坐标。4等螺距螺纹加工(G32)格式:G32 X(U) Z(W) F 说明:G32指定为单刀切削螺纹指令,其中IP(即指X、Z坐标)指螺
8、纹终点坐标。F指螺距,对端面螺纹,螺距采用半径值。提示:G32指令也可用于加工连续螺纹切削。参见第三章西门子系统图3-1-3。5变螺距螺纹加工(G34)格式:G34 X(U) Z(W) F K 说明:G34螺纹用于加工增螺距螺纹或减螺距螺纹。所谓变螺距螺纹指的是以螺纹切入开始指定基准螺距值F,然后每隔一个螺距产生一个螺距差值(增值或减值)。6坐标系设定或主轴最大速度设定(G50)说明:G50指定用于在程序中设定编程坐标系原点的位置,即预置寄存指令。大多数系统使用G92指令作为预置寄存指令(参见第一章P24页G92指令说明,注意本系统G92指令有其它定义)。G50指令格式和使用方法与G92同。G
9、50也可用在恒线速度加工限制主轴最高转速。指令格式为“G50 S ”。7单一固定形状循环加工圆柱及圆锥面(G90) 车削圆柱面格式:G90 X(U) Z(W) F 图4-1-3 G90外圆切削过程说明:本指令的意义是在刀具起点与指定的终点间形成一个封闭的矩形。刀具从起点按先X方向起刀走一个矩形循环。其中第一步和最后一步为G00动作方式,中间两步为G01动作方式,指令中的F字只对中间两步作用。如图4-1-3所示,按刀具走刀方向,第一刀为G00方式动作;第二刀切削工件外圆;第三刀切削工件端面;第四刀G00方式快速退刀回起点。程序示例(用G90方式将图4-1-4工件完全加工成型):O4003N10
10、T0101N20 G0 X31. Z1. S800 M03;快速走刀至循环起点。N30 G90 X26. Z-24.9 F0.3 ;X方向切深单边量2mm,端面留余量 0.1mm精加工。N40 X22.;G90模态,X向切深至22mm。图4-1-4 G90外圆加工程序示例N50 X20.5;X向单边余量0.25mm精加工。N70 X20. Z-25. F0.2 S1200 ;精车N80 G28 X100. Z100. N90 M30提示:因G90动作的第一刀为快速走刀,因注意起点的位置以确认安全。车削圆锥面格式:G90 X(U) Z(W) R F 说明:R字代表被加工锥面的大小端直径差的1/2
11、,即表示单边量锥度差值。对外径车削,锥度左大右小R值为负,反之为正。对内孔车削,锥度左小右大R值为正,反之为负。U、W、R关系参见图4-1-5。图4-1-6 G90外锥度加工示例编程示例:O4004N10 T0101N20 G0 X32.Z0.5 S500 M3 ;刀具定位N30 G90 X26. Z-25. R-2.5 F0.15 ;粗加工N40 X22.N50 X20.5 ;留精加工余量双边0.5mm。N60 G0 Z0 S800 M3N70 G90 X20. Z-25. R-2.5 F0.1N80 G28 X100. Z100.N90 M5N100 M2提示:锥面精加工时,注意刀具起始位
12、置的Z轴坐标应与实际锥度的起点Z坐标一致,否则加工出的锥度不正确;若刀具起始位置的Z轴坐标取值与实际锥度的起点Z坐标不一致,则应算出锥面轮廓延长线上对应所取Z坐标处与锥面终点处的实际直径差。 图中:(R)快速进刀,(F)按程序中F指令速度切削,后面各图中符号含义相同。图4-1-5 G90指令代码与加工形状之间的关系8单一固定角度循环加工圆柱及圆锥螺纹(G92) 圆柱螺纹加工格式:G92 X(U) Z(W) F 说明:本指令实质为单一循环加工螺纹,加工过程中,刀具先沿X轴进刀至X(U)坐标;第二步沿Z轴切削螺纹,当到达某一位置时,接收到从机床来的信号,起动螺纹倒角(螺纹倒角参见第二章图2-1-8
13、),到达Z(W)坐标;第三步刀具沿X轴退刀至X初始坐标;第四步沿Z轴退刀至Z初始坐标,加工结束。图4-1-7 G92的加工过程注:螺纹倒角距离在0.1L至12.7L之间指定,指定单位为0.1L,由参数#5130决定。编程示例(仅螺纹加工段):O4005N110 T0303N120 G0 X28. Z5. S350 M3 ;刀具定位N130 G92 X19.4 Z-23. F1.5 ;螺纹加工图4-1-8 G92外圆柱螺纹加工N140 X19. ;逐层进刀N150 X18.6N160 X18.2N170 X18.N180 X17.9N190 X17.8 车削圆锥螺纹格式:G92 X(U) Z(W
14、) R F 说明:R字代表被加工锥螺纹的大小端外径差的1/2,即表示单边量锥度差值。对外螺纹车削,锥度左大右小R值为负,反之为正。对内螺纹车削,锥度左小右大R值为正,反之为负。加工过程与圆柱螺纹的加工相同。程序示例:O4006N10 T0101N20 G0 X25. Z5. S300 M3图4-1-9 G92加工外锥螺纹N30 G92 X19.6 Z-20. R-2.5 F1.5N40 X19.4N50 X19.9单一固定形状循环加工端面及斜面(G94)端面加工格式:G94 X(U) Z(W) F 图4-1-10 G94的加工过程说明:本指令主要用于加工长径比较小的盘类工件,它的车削特点是利用
15、刀具的端面切削刃作为主切削刃。G94区别于G90,它是先沿Z方向快速走刀,再车削工件端面,退刀光整外圆,再快速退刀回起点。按刀具走刀方向,第一刀为G00方式动作快速进刀;第二刀切削工件端面;第三刀Z退刀切削工件外圆;第四刀G00方式快速退刀回起点。编程示例:O4007N10 T0101N20 G0 X52. Z1. S500 M03N30 G94 X20.2 Z-2.F0.2;粗车第一刀,Z向切深2N40 Z-4.N50 Z-6.N60 Z-8. N70 Z-9.8N80 X20. Z-10. S900;精加工图4-1-11 G94端面加工示例N90 G28 X100. Z100. N100
16、M30 锥面加工图4-1-12 G94指令段参数示意格式:G94 X(U) Z(W) R F 说明:和G90加工锥度轴意义有所区别, G94是在工件的端面上形成斜面,而G90是在工件的外圆上形成锥度,请注意区别。指令中R字表示为圆台的高度。圆台左大右小,R为正值;若则圆台直径左小右大,则R为负值,一般只在内孔中出现此结构,但用镗刀X向进刀车削并不妥当。参见下图:提示:上述G90、G94二指令中的X、Z字均指与起刀点相对的对角点的坐标。第二节 多重复合循环FANUC系统提供多种多重复合固定循环,主要用于粗、精车外形、内孔,钻孔,切槽,螺纹等加工,可以大大简化编程。G71、G72和G73主要用于毛
17、坯的粗车,G70用于精车。G74和G75用于切槽和钻孔。G76用于螺纹加工循环。一、精车固定循环(G70)格式:G70 P(ns) Q(nf)说明:G70指令用于在G71、G72、G73指令粗车工件后来进行精车循环。在G70状态下,在指定的精车描述程序段中的F、S、T有效。若不指定,则维持粗车前指定的F、S、T状态。G70到G73中ns到nf间的程序段不能调用子程序。当G70循环结束时,刀具返回到起点并读下一个程序段。关于G70的详细应用请参见G71、G72和G73部分。二、外径粗车循环(G71)1概述:G71指令称之为外径粗车固定循环,它适用毛坯料粗车外径和粗车内径。在G71指令后描述零件的
18、精加工轮廓,CNC系统根据加工程序所描述的轮廓形状和G71指令内的各个参数自动生成加工路径,将粗加工待切除余料一次性切削完成。2格式:G71 U(d) R(e) G71 P(ns) Q(nf) U(u) W(w) F S T 式中:d循环每次的切削深度(半径值、正值) e每次切削退刀量 ns精加工描述程序的开始循环程序段的行号 nf精加工描述程序的结束循环程序段的行号 uX向精车预留量 wZ向精车预留量3G71指令段内部参数的意义: 图4-2-1 G71指令内部参数示意CNC装置首先根据用户编写的精加工轮廓,在预留出X和Z向精加工余量u和w后计算出粗加工实际轮廓的各个坐标值。刀具按层切法将余量
19、去除(刀具向X向进刀d;切削外圆后按e值45退刀;循环切削直至粗加工余量被切除)。此时工件斜面和圆弧部分形成阶台状表面,然后再按精加工轮廓光整表面最终形成在工件X向留有u大小的余量、Z向留有w大小余量的轴。粗加工结束后可使用G70指令将精加工完成。4其它说明: 当d和u两者都由地址U指定时,其意义由地址P和Q决定。 粗加工循环由带有地址P和Q的G71指令实现。在A点和B点间的运动指令中指定的F、S和T功能对粗加工循环无效,对精加工有效;在G71程序段或前面程序段中指定的F、S和T功能对粗加工有效。 当用恒表面切削速度控制时, 在A点和B点间的运动指令中指定的G96或G97无效,而在G71程序段
20、或以前的程序段中指定的G96或G97有效。 X向和Z向精加工余量u、w的符号如下: 图4-2-2 G71指令中u、w符号的确定提示: 有别于0系统其它版本,新的0i/0iMATE系统G71指令可用来加工有内凹结构的工件。 G71可用于加工内孔,u、w符号见上图。 第一刀走刀必须有X方向走刀动作。 循环起点的选择应在接近工件处以缩短刀具行程和避免空走刀。4编程示例: 图4-2-3 例4-8题图O4008N10 T0101N20 G0 X46. Z0.5 S500 M03N30 G71 U2. R0.5 ;每层切深2mm,退刀 0.5mm 。N40 G71 P50 Q110 U0.3 W0.1 F
21、0. 3 ;精加工余量X向单边量0.3mm,Z向0.1mm。 粗切进给量0.3mm/r。N50 G1 X15.N60 G1 Z0 F0.15 S800 ;精加工进给量0.15mm/r。精切转速为800RPM。N70 Z-15. N80 X30. Z-30.N90 Z-42.N100 G2 X36. Z-45. R3. N110 G1 X46.N120 G70 P50 Q100 ;精加工循环N130 G28 X100. Z100. 图4-2-4 G72指令段内部参数示意N140 M5N150 M30三、端面粗车循环(G72)1概述:端面粗车循环指令的含义与G71类似,不同之处是刀具平行于X轴方向
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