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1、数控编程与操作数控编程与操作机电一体化教研室机电一体化教研室1.2 数控车床编程基础数控车床编程基础v1.2.1 FANUC 0i数控车床的编程指令数控车床的编程指令v1.FANUC 0i数控车床的准备功能(G指令)v 格式：G。v 它是指定数控系统准备好某种运动和工作方式的一种命令，由地址G和后面的两位数字“”组成。v常用G功能指令如表1-5所示。v注：表中代码00组为非模态代码，只在本程序段中有效；其余各组均为模态代码，在被同组代码取代之前一直有效。同一组的G代码可以互相取代；不同组的G代码在同一程序段中可以指令多个，同一组的G代码出现在同一程序段中，最后一个有效。v2.FANUC 0i数
2、控车床的辅助功能(M指令)v格式：M。v它主要用来表示机床操作时的各种辅助动作及其状态。由M及其后面的两位数字“”组成。v常用M功能指令如表1-6所示。v3.FANUC 0i数控车床的刀具功能(T指令)v 格式：T。v 该功能主要用于选择刀具和刀具补偿号。执行该指令可实现换刀和调用刀具补偿值。它由T和其后的4位数字组成，其前两位“”是刀号，后两位“”是刀补号。v 例如，T0101表示第1号刀的1号刀补；T0102则表示第1号刀的2号刀补，T0100则表示取消1号刀的刀补。v4.FANUC 0i数控车床的主轴转速功能(S指令)v 格式：S。v 它由地址码S和其后的若干数字组成，单位为r/min，
3、用于设定主轴的转数。例如，S320表示主轴以每分钟320转的速度旋转。v (1)恒线速控制指令G96指令。v当数控车床的主轴为伺服主轴时，可以通过指令G96来设定恒线速控制。系统执行G96指令后，便认为用S指定的数值表示切削速度。例如，G96S150，表示切削速度为150 mmin，单位变成了mmin。v (2)恒转速控制指令G97指令。vG97是取消恒线速控制指令，程序出现G97以后，S指定的数值表示主轴每分钟的转速。单位由G96指令的mmin变回G97指令的rmin。v (3)主轴最高转速限制指令G50指令。vG50指令除有工件坐标系设定功能外，还有主轴最高转速限制功能。例如，G50S20
4、00，表示主轴最高转速设定为2000 rmin，用于限制在使用G96恒线速切削时，避免刀具在靠近轴线时主轴转速会无限增大而出现飞车事故。v5.FANUC 0i数控车床的进给功能(F指令)v 格式：F。v 进给功能F表示刀具中心运动时的前进速度。由地址码F和其后的若干数字组成。F功能用于设定直线(G01)和圆弧(G02、G03)插补时的进给速度。一般情况下，数控车床进给方式有以下两种。v(1)分进给用G98指令。进给单位为mmmin，即按每分钟前进的距离来设定进刀速度，进给速度仅跟时间有关。例如，G98F100表示进给量设定为100mmmin。v(2)转进给用G99指令。进给单位为mmr，即按主
5、轴旋转一周刀具沿进给方向前进的距离来设定进刀速度，进给速度与主铀转速建立了联系。例如，表示进给量为。v6.数控车床坐标尺寸在编程时的注意事项v(1)绝对编程和相对编程v 绝对编程是指程序段中的坐标值均是相对于工件坐标系的坐标原点来计量的，用X、Z来表示。相对编程是指程序段中的坐标值均是相对于起点来计量的，用U、W来表示。如对图1-14所示的由A点到B点的移动，分别用绝对方式和相对方式编程，其程序如下。v绝对编程：；v相对编程：；v2)直径编程和半径编程v 当地址X后坐标值是直径时，称直径编程；当地址X后的坐标值是半径时，称半径编程。由于回转体零件图纸上标注的都为直径尺寸，所以在数控车床编程时，
6、我们常采用的是直径编程。但需要注意的是，无论是直径编程还是半径编程，圆弧插补时地址R、I和K的坐标值都以半径值编程。v(3)公制尺寸编程和英制尺寸编程v 数控系统可根据所设定的状态，利用代码把所有的几何值转换为公制尺寸或英制尺寸。公制尺寸用G2l设定，英制尺寸用G20设定。使用公制英制转换时，必须在程序开头一个独立的程序段中指定上述G代码，然后才能输入坐标尺寸。1.2.2 FANUC 0i数控车床基本指令的用法数控车床基本指令的用法v(1)快速点定位(G00)v指令格式如下：v绝对编程：G00 X Z；v相对编程：G00 U W；vG00指令用于快速定位刀具到指定的目标点(X，Z)或(U，W)
7、。v例例1-1 如图1-15所示，刀具从起始点A点快速定位到B点准备车外圆，分别用绝对和相对坐标编写该指令段。绝对编程：；相对编程：；v说明：v(1)使用G00时，快速移动的速度是由系统内部参数设定的，跟程序中指定的F进给速度无关，且受到修调倍率的影响在系统设定的最小和最大速度之间变化。G00不能用于切削工件，只能用于刀具在工件外的快速定位。v (2)在执行G00指令段时，刀具沿X、Z轴分别以该轴的最快速度向目标点运行，故运行路线通常为折线。如图2-2所示，刀具由A点向B点运行的路线是ACB。所以使用G00时一定要注意刀具的折线路线，避免与工件碰撞。v2.直线插补(G01)v指令格式如下：v绝
8、对编程：G01 X ZF；v相对编程：G01 U WF；vG01指令用于直线插补加工到指定的目标点(X，Z)或(U，W)，插补速度由F后的数值指定。v例例1-2 如图1-16所示，零件各表面已完成粗加工，试分别用绝对坐标方式和增量坐标方式编写精车外圆的程序段。v图图1-16 G01指令示例指令示例v(1)绝对坐标编程：v；设定坐标系v；快速定位PAv；切削ABv；切削BCv；切削CDv；切出退刀DEv；快速回到起点EPv(2)增量坐标编程：v；快速定位PAv；切削ABv；切削BCv；切削CDv；切削DEv；快速回到起点EPv3.圆弧插补(G02G03)v指令格式如下：vG02(G03)X Z
9、I K(R)F；vG02(G03)U W I K(R)F；vG02、G03指令表示刀具以进给速度从圆弧起点向圆弧终点进行圆弧插补。v(1)G02为顺时针圆弧插补指令，G03为逆时针圆弧插补指令。(a)后置刀架 (b)前置刀架图图1-17 圆弧的顺、逆时针方向圆弧的顺、逆时针方向v(2)采用绝对坐标编程时，X、Z为圆弧终点坐标值；v采用增量坐标编程时，U、W为圆弧终点相对于圆弧起点的坐标增量。vR是圆弧半径，当圆弧所对圆心角为0180时，R取正值；当圆心角为180360时，R取负值。vI、K分别为圆心在X、Z轴方向上相对于圆弧起点的坐标增量(用半径值表示)，I、K为零时可以省略。v例例1-3 如
10、图1-18所示，走刀路线为ABCDEF，试分别用绝对坐标方式和增量坐标方式编程。v(1)绝对坐标编程：vG03 V34.0 Z-5.0 K-5.0(或；ABv；BCv；CDv；DEvG02 X50.0 Z-66.0 I8.0(或R8.0)；EFv(2)增量坐标编程：vG03 U10.0 W-5.0 K-5.0(或；ABv；BCv；CDv；DEvG02 U16.0W-8.0 I8.0(或R8.0)；EFv(4)自动倒角(倒圆)指令(G01)v指令格式：vG01XZC(R)F；vFANUC 0i系统中G01指令还可以用于在两相邻轨迹线间，自动插入倒角和倒圆的控制功能。使用时在指定直线插补的程序段终
11、点坐标后加上：v l）直线倒角）直线倒角v格式：G01X_Z_ C功能：v直线倒角G01，指令刀具从A点到B点,然后到C点(见图1）。说明：X、Z：在G90时，是两相邻直线的交点,即G点的坐标值；在 G91 时是G点相对于起始直线轨迹的始点A点的移动距离。C：是相邻两直线的交点G，相对于倒角始点A的距离。v2）圆弧倒角）圆弧倒角v格式：G01X_Z_R_:功能：圆弧倒角G01，指令刀具从A点到B点，然后到c点(见图1一11）。说明：X、Z：在G90时是两相邻直线的交点，即G点的坐标值；在091时，是G点相对于起始直线轨迹的始点A点的移动距离。R：是倒角圆弧的半径值。v5.暂停延时指令(G04)
12、v指令格式：v G04P；后跟整数值，单位为ms(微秒)v或G04X(U)；后跟带小数点的数，单位为s(秒)v该指令可使刀具短时间无进给地进行光整加工。主要用于车槽、钻盲孔以及自动加工螺纹等工序。v例例1-5 要求刀具暂停，试编写加工程序。v加工程序如下：v；v或；v或G04P2500；2.2.6 数控车床基本指令综合举例数控车床基本指令综合举例v例例1-6 试编写如图1-20所示零件的轮廓精车和槽加工程序。v图图1-20 数控车床基本指令综合示例数控车床基本指令综合示例v(1)数控车床编程说明v一个完整的加工程序是由程序头、程序主干和程序尾组成。v数控车床程序头要完成以下设置任务：v选定程序
13、名、v建立工件坐标系、v选定刀具及刀补值、v启动主轴、v设定进刀方式和开启切削液，v还要使刀具快进到工件切削起点的附近等。v程序的主干则是由具体的车削轮廓的各程序段组成，各程序段可由基本指令、单循环、复合固定循环和子程序等组成。v程序尾则必须要有退刀、主轴停止、切削液停止和程序结束且复位等指令段。v(2)简单工艺分析v 此工件包括外轮廓和槽的加工，所以要使用两把刀，即外轮廓车刀和切槽刀。v轮廓的精加工余量通常要连续一次性去除。因轮廓中有凹弧存在，所以外轮廓车刀必须具有合适的副偏角，切槽刀选用刀宽为4mm的切断刀。v选择工件的右端面中心为工件原点，如图1-20中O点所示。根据图中尺寸的标注特点，
14、此程序宜采用绝对和相对坐标混合编程的方法。v3)加工程序v外轮廓加工程序：vO0001；程序名v；建立工件坐标系v；设定进给方式、启动主轴和进给速度vT0101；选择刀具，建立刀补v；快速定位到毛坯的右端v；以车削速度进刀到圆弧的起始点v；车R8逆圆弧v；车端面v；车204外圆v；车R12圆弧v ；车208外圆v；车锥面v；车258外圆且倒R3圆角v；车端面且倒245度倒角v；车3810外圆vG00 X100.0 Z150.0 M09；退刀保证换刀安全，切削液关v切槽程序:v；换刀，换主轴转速和进给速度v；快速定位到切槽位置v；切槽v；暂停3sv；沿径向退刀，使切槽刀从槽中退让v；退刀vM05；主轴停转vM30；程序结束且复位