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法兰克数控系统编程


数控车床编程与操作

法兰克 数控系统编程与操作
本 章 主 要 讲 解 FANU C 0 i 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 M ATE-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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 代码 G00 G01 01 G02 G03 G04 00 G10 G20 06 G21 G22 04 G23 G25 08 G26 G27 G28 G30 00 组群 功能简介 定位(快速进给) 直线插补(直线切削) 圆弧插补(顺时针) 圆弧插补(逆时针) 暂停(延时) 可编程数据输入(资料设定) 英制输入单位 公制输入单位(美制) 存储行程检查接通 存储行程检查断开 主轴速度波动检测断 主轴速度波动检测开 自动返回参考点确认 返回参考位置 第 2、 3、 4 参 考 位 置 返 回

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16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

G32 01 G34 G40 G41 G42 G50 G52 G53 G54 G55 G56 14 G57 G58 G59 G65 G66 12 G67 G70 G71 G72 G73 00 G74 G75 G76 G90 01 00 00 07

螺纹切削 变螺距螺纹切削 取消刀尖半径补偿 刀尖半径左补偿 刀尖半径右补偿 坐标系设定或主轴最大速度设定 局部坐标系设定 机床坐标系设定 工件坐标系选择 1 工件坐标系选择 2 工件坐标系选择 3 工件坐标系选择 4 工件坐标系选择 5 工件坐标系选择 6 调用宏指定 模态宏调用 模态宏调用注销 精车固定循环 外径粗车循环 端面粗车循环 固定形状粗车循环 Z 向啄式钻孔及 端面沟槽循环 外径断续切槽循环 多头螺纹切削循环 外圆切削循环
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41 42 43 44 45 46

G92 G94 G96 05 G97 G98 02 G99

螺纹切削循环 端面切削循环 恒线速度控制有效 恒线速度控制取消 进给速度按每分钟指定 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 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 100×0.001 mm= 0.1 mm。 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 G9 0 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 M3 0 或 M02 指令。 5. G 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 : 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。 ⑴ 圆角自动过渡: — — 格 式 : G01 X G01 Z R F
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R

F

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— — 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: O4001 N10 T0101 N20 G0 X0 Z1. S500 M03 N30 G1Z0 F0.2 N40 G1 X20. R -5. N50 G1 Z -25. R3. N60 G1 X30.5 N70 G28 X120. Z100. 过 N80 M30 ⑵ 直角自动过渡: — — 程 式 : G01 X G01 Z C F C F 图 4-1 -1 圆 角 自 动 过 渡

— — 说 明 : 倒 直 角 用 指 令 C, 其 符 号 设 置 规 则 同 倒 圆 角 。 ——程序示例: O4002 N10 T0101
30

2× 45° 3× 45°
20

N20 G0 X0 Z1. S500 M03 N30 G1Z0 F0.2 N40 G1 X20. C -2.
25

N50 G1 Z -25. R3. 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
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图 4 -1 -2 直 角 自 动 过 渡

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号 的 正 负 要 准 确 , 否 则 会 发 生 不 正 确 的 动 作 。 另 外 , 某 些 FANU C 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 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 P 2000。 3. 返 回 参 考 位 置 ( G2 8) — — 格 式 : G28 X ( U) Z( W)

— — 说 明 : G28 指 令 意 义 类 似 于 西 门 子 G7 4 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 。 定 语 句 G28 U0 W0 即 直 接 回 参 考 点 中 间 点 为 程 序 执 行 前 坐 标 。 指 ( 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 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 P 24 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 G9 2 同 。 。 G50 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
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” 。

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7. 单 一 固 定 形 状 循 环 加 工 圆 柱 及 圆 锥 面 ( G90) ⑴ 车削圆柱面 — — 格 式 : G90 X ( U) Z( W) F

——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 G 00 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 G9 0 方 式 将 图 4 -1 -4 工 件完全加工成型) : O4003 N10 T0101 N20 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 2 mm,端 面 留 余 量 0.1 mm 精 加 工 。 N40 X22. 向 切 深 至 22 mm。 N50 X20.5 0.25 mm 精 加 工 。 N70 X20. Z -25 . F0.2 S 1200 N80 G28 X100. Z10 0. N90 M30
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图 4 -1 -3 G90 外 圆 切 削 过 程

; G90 模 态 , X

; 向单边余量 X 图 4 -1 -4 G90 外 圆 加 工 程 序 示 例 ;精车

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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 。 ⑵ 车削圆锥面 Z( W) R F

— — 格 式 : G90 X ( U)

— — 说 明 : R 字 代 表 被 加 工 锥 面 的 大 小 端 直 径 差 的 1/2, 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。

30

20

25

图 4 -1 -6 G90 外 锥 度 加 工 示 例 ——编程示例: O4004 N10 T0101 N20 G0 X32.Z0.5 S500 M3 ;刀具定位 ;粗加工

N30 G90 X26. Z -25 . R -2.5 F0.15 N40 X22. N50 X20.5

; 留 精 加 工 余 量 双 边 0.5 mm 。

N60 G0 Z0 S800 M3 N70 G90 X20. Z -25 . R -2.5 F0.1 N80 G28 X100. Z100. N90 M5 N100 M2

提示:锥面精加工时,注意刀具起始位置的 Z 轴坐标应与实际锥度的起点 Z 坐标
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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。
1 . U < 0 , W < 0 , R < O W 2 ( F ) W 2 ( F ) 2 . U > 0 , W < 0 , R > O

R U / 2 U / 2

3 ( F ) Z X 4 ( R )

1 ( R )

3 ( F ) Z

1 ( R )

4 ( R )

X

3 . U < 0 , W < 0 , R > 0 , a t │ R │ ≤ 4│ U > 0 , W < 0 , R < 0 , a t │ R │ ≤ │ U / 2 │ . U / 2 │ W X Z 4 ( R ) 1 ( R ) 3 ( F ) 2 ( F )

U / 2

2 ( F ) 3 ( F ) 1 ( R )

R

U / 2

Z X

4 ( R )

W

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) ⑴ 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) 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
( F) ( R) ( R) ( R)

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R

R

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束。 — — 注 : 纹 倒 角 距 离 在 0.1L 至 12 .7 L 螺 之 间 指 定 , 指 定 单 位 为 0.1 L , 由 参 数 #5130 决 定 。 ——编程示例(仅螺纹加工段) : O4005
30

图 4 -1 -7 G92 的 加 工 过 程

2× 45°
M20× 1.5

?? N110 T0303 N120 G0 X28. Z5. S35 0 M3 ;刀具定位 N130 G92 X19.4 Z -2 3. F1.5 ;螺纹加工 N140 X19. N150 X18.6 N160 X18.2 N170 X18. N180 X17.9 N190 X17.8 ?? ⑵ 车削圆锥螺纹 — — 格 式 : G92 X ( U) ;逐层进刀

5× 2 25

图 4 -1 -8 G92 外 圆 柱 螺 纹 加 工

Z( W)

R

F

— — 说 明 : 字 代 表 被 加 工 锥 螺 纹 的 大 小 端 外 径 差 的 1/2, 表 示 单 边 量 锥 度 差 值 。 R 即 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。

O4006
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20

20

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——程序示例:

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N10 T0101 N20 G0 X25. Z5. S300 M3 N30 G92 X19.6 Z -20 . R -2. 5 F1.5 N40 X19.4 N50 X19. ?? 9. 单 一 固 定 形 状 循 环 加 工 端 面 及 斜 面 ( G94 ) ⑴ 端面加工 Z( W ) 图 4 -1 -9 G92 加 工 外 锥 螺 纹

( F) ( F) ( R)

— — 格 式 : G94 X ( U)

F

——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 刀 具 的 端 面 切 削 刃 作 为 主 切 削 刃 。 G9 4 区 别 于 G90, 它 是 先 沿 Z

( R)

图 4 -1 -10 G94 的 加 工 过 程

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 G0 0 方 式 快 速 退 刀 回 起 点 。 ——编程示例: O4007 N10 T0101 N20 G0 X52. Z1. S500 M03 N30 G94 X20.2 Z -2 . F0. 2 ;粗车第一刀,Z 向切深 2 N40 Z-4. N50 Z-6. N60 Z-8. N70 Z-9. 8 N80 X20. Z -10 . S900 ; 精 加 工 N90 G28 X100. Z100.
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图 4 -1 -11 G94 端 面 加 工 示 例

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N100 M30 ⑵ 锥面加工
1.U<0,W<0,R<O Z X R W 3(F) 2(F) X Z 3(F) 2(F) 3.U<0,W<0,R>O

U/2

U/2

4(R)

4(R) 1(R)

1(R) 2.U>0,W<0,R<O Z X 1(R) X Z

R

W

4.U>0,W<0,R<0 R W 1(R)

U/2

2(F) 3(F) R W

4(R)

U/2

2(F) 3(F)

4(R)

图 4 -1 -1 2 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、 G 94 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 坯 的 粗 车 ,G7 0 用 于 精 车 。 G74 和 G 75 用 于 切 槽 和 钻 孔 。 G 76 用 于 螺 纹 加 工 循 环 。
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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 n f 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 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 ( Δ d) R( e) S T

G71 P ( ns) Q( nf) U( Δ u) W( Δ w) F 式 中 : Δ d— — 循 环 每 次 的 切 削 深 度 ( 半 径 值 、 正 值 ) e— — 每 次 切 削 退 刀 量 n s— — 精 加 工 描 述 程 序 的 开 始 循 环 程 序 段 的 行 号 n f— — 精 加 工 描 述 程 序 的 结 束 循 环 程 序 段 的 行 号 u— — X 向 精 车 预 留 量 w— — Z 向 精 车 预 留 量 3. G71 指 令 段 内 部 参 数 的 意 义 :
Δ u/2
A' 45° B Δ w C A

图 4 -2 -1 G71 指 令 内 部 参 数 示 意

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Δ d

e

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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 Δ u 和 Δ 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 Δ u 大 小 的 余 量 、 Z 向 留 有 Δ 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 : ⑴ 当Δ d 和Δ u 两者都由地址 U 指定时,其意义由地址 P 和 Q 决定。 ⑵ 粗 加 工 循 环 由 带 有 地 址 P 和 Q 的 G71 指 令 实 现 。 A 点 和 B 点 间 的 运 动 指 令 在 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 。 ⑶ 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 或 以 前 的 程 序 段 中 指 定 的 G96 或 G97 有 效 。 ⑷ X 向 和 Z 向 精 加 工 余 量 Δ u、 Δ w 的 符 号 如 下 :
+Z B +X U(-)W(+) A A U(-)W(-)

A'

直线和圆弧插 补都可执行

U(+)W(+)

A

A

U(+)W(-)

图 4 -2 -2 G71 指 令 中 Δ u、 Δ w 符 号 的 确 定 提示: ⑴ 有 别 于 0 系 统 其 它 版 本 , 新 的 0i/ 0iMAT E 系 统 G7 1 指 令 可 用 来 加 工 有 内 凹 结 构的工件。 ⑵ G71 可 用 于 加 工 内 孔 , Δ u、 Δ w 符 号 见 上 图 。 ⑶ 第一刀走刀必须有 X 方向走刀动作。

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⑷ 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 :
R3

45

15

30

15 45

图 4 -2 -3 例 4 -8 题 图 O4008 N10 T0101 N20 G0 X46. Z0.5 S50 0 M03 N30 G71 U2. R0.5 ; 每 层 切 深 2 mm, 退 刀 0.5 mm 。

N40 G71 P 50 Q110 U0.3 W0.1 F0. 3 向 0.1 mm。 粗 切 进 给 量 0.3 mm/r。 N50 G1 X15. N60 G1 Z0 F0.15 S800 N70 Z-15 . N80 X30. Z -30 . N90 Z-42 . N100 G2 X36. Z -45 . R 3. N110 G1 X46. N120 G70 P 50 Q100 N130 G28 X100. Z100. N140 M5 N150 M30 三 、 端 面 粗 车 循 环 ( G72)
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;精 加 工 余 量 X 向 单 边 量 0.3 mm,Z

;精 加 工 进 给 量 0.15 mm/r。精 切 转 速 为 800RP M。

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B u/2

;精加工循环

w A' A e

d

图 4 -2 -4 G72 指 令 段 内 部 参 数 示 意

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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 向切削,它是从外径方向往轴心方向切削端面的粗车循环,该循环方式适于对长径 比 较 小 的 盘 类 工 件 端 面 方 向 粗 车 。和 G94 一 样 ,对 93°外 圆 车 刀 ,其 端 面 切 削 刃 为 主切削刃。 2. 格 式 : G72 W( d ) R( e) G72 P ( ns) Q( nf) U( u) W ( w) F 式 中 : d— — 循 环 每 次 的 切 削 深 度 ( 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 u— — X 向 精 车 预 留 量 w— — Z 向 精 车 预 留 量 3. 说 明 : 在 A′ 和 B 之 间 的 刀 具 轨 迹 沿 X 和 Z 方 向 都 必 须 单 调 变 化 。 沿 A A′ 切 削 是 G00 方 式 还 是 G01 方 式 , 由 A 和 A′ 之 间 的 指 令 决 定 。 X 、 Z 向 精 车 预 留 量 u、w 的 符 号 取 决 于 顺 序 号“ ns”与“ n f”间 程 序 段 所 描 述 的 轮 廓 形 状 。参 见 图 4 -2 -5。
+Z B U( +) W( +) B +X U( -) W( -)

S

T

A′ A′

A A

A A

A′ A′

U( -) W( +) B B

U( +) W( -)

图 4 -2 -5 G72 指 令 段 内 u、 w 的 符 号 4. 编 程 示 例 O4009
60 40 30
10 15 R5

N10 T0101 N20 G0 X61. Z0 .5 S50 0 M03
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N30 G72 W2. R0.5 N40 G72 P 50 Q100 U0.1 W0.3 F0 .25 N50 G0 Z -15. N60 G1 X40. F0.15 S8 00 N70 X30. Z -10 . N80 Z-5. N90 G2 X20. Z0 R5. N100 G0 Z0.5 N110 G70 P 60 Q110 N120 G28 X100. Z100. N130 M30 提示: 1. G72 不 能 用 于 加 工 端 面 内 凹 的 形 体 。 2. 精 加 工 首 刀 进 刀 须 有 Z 向 动 作 。 3. 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 。 四 、 成 型 加 工 复 合 循 环 ( G73) 1.概 述 :成 型 加 工 复 合 循 环 也 称 为 固 定 形 状 粗 车 循 环 ,它 适 用 于 加 工 铸 、锻 件 毛 坯零件。某些轴类零件为节约材料,提高工件的力学性能,往往采用锻造等方法使 零件毛坯尺寸接近工件的成品尺寸,其形状已经基本成型,只是外径、长度较成品 大 一 些 。此 类 零 件 的 加 工 适 合 采 用 G73 方 式 。当 然 G73 方 式 也 可 用 于 加 工 普 通 未 切 除余料的棒料毛坯。 2. 格 式 : G73 U ( Δ i) W( Δ k) R( Δ d ) G73 P ( ns ) Q( nf) U( Δ u ) W( Δ w) F 式 中 : Δ i: X 方 向 毛 坯 切 除 余 量 ( 半 径 值 、 正 值 ) Δ k: Z 方 向 毛 坯 切 除 余 量 ( 正 值 ) Δ d: 粗 切 循 环 的 次 数 n s: 精 加 工 描 述 程 序 的 开 始 循 环 程 序 段 的 行 号
-1-

图 4 -2 -6 例 4 -9 题 图

S

T

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n f: 精 加 工 描 述 程 序 的 结 束 循 环 程 序 段 的 行 号 Δ u: X 向 精 车 预 留 量 Δ w: Z 向 精 车 预 留 量 3. 其 它 说 明 : ⑴ 当 值 Δ i 和 Δ k, 者 Δ u 和 Δ w 分 别 由 地 址 U 和 W 规 定 时 , 们 的 意 义 由 G73 或 它 程序段中的地址 P 和 Q 决定。当 P 和 Q 没有指定在同一个程序段中时,U 和 W 分 别 表 示 Δ i 和 Δ k; 当 P 和 Q 指 定 在 同 一 个 程 序 段 中 时 , U、 W 分 别 表 示 Δ u 和 Δ w。 ⑵ 有 P 和 Q 的 G73 指 令 执 行 循 环 加 工 时 , 不 同 的 进 刀 方 式 ( 共 有 4 种 ) Δ u, , Δ w 和 Δ k, Δ i 的 符 号 不 同 ( 参 见 图 4 -2 -7 ) 应 予 以 注 意 。 加 工 循 环 结 束 时 , 刀 具 , 返回到 A 点。
1.Δ u>0,Δ w>0,Δ i>0,Δ k>0 3.Δ u>0,Δ w<0,Δ i>0,Δ k<0

Δ u/2

Δ w Δ k

Δ u/2

Δ i

Δ i

Δ w Δ k X

Z X

Z

2.Δ u<0,Δ w>0,Δ i<0,Δ k>0 Z X Δ w Δ k
Δ u/2

4.Δ u<0,Δ w<0,Δ i<0,Δ k<0 Z Δ k
Δ u/2

X Δ w

图 4 -2 -7 G73 指 令 中 Δ uΔ wΔ kΔ i 的 符 号 另 : F、 S、 T 意 义 同 G71、 G72。 3. G73 指 令 应 用 示 例 及 详 解 : 加 工 如 图 所 示 工 件 ,其 毛 坯 为 锻 件 。工 件 X 向 残 留 余 量 不 大 于 5 mm。Z 向 残 留 余 量 不 大 于 3 mm。 要 求 采 用 G73 方 式 切 削 出 该 零 件 。 程序示例如下:
-1-

Δ i

Δ i

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O4010 N10 T0101 N20 G0 X110. Z10. S8 00 M3 N30 G73 U5. W3. R3. N40 G73 P 50 Q110 U0.4 W0.1 F0 .3 N50 G0 X50. Z1. S100 0 N60 G1 Z -10. F0.15 N70 X60. Z -15 . N80 Z-25 . N90 G2 X80. Z -35 . R1 0. N100 G1 X90. Z -40 . N110 G0 X110. Z10. N120 G70 P 50 Q110 N130 G28 X100. Z150. N140 M30 G73 同 样 可 以 切 削 没 有 预 加 工 的 毛 坯 棒 料 。 如 上 图 所 示 工 件 , 假 如 将 程 序 中 的 N30~ N50 行 进 行 调 整 , 如 下 所 述 , 即 可 采 用 不 同 的 渐 进 方 式 将 工 件 加 工 成 型 。 由 ( 于 G73 在 每 次 循 环 中 的 走 刀 路 径 是 确 定 的 , 将 循 环 起 刀 点 与 工 件 间 保 持 一 段 距 离 ) 须 — — X、 Z 向 双 向 进 刀 。 N30 G0 X150. Z30. N40 G73 U25. W10. R1 3. N50 G73 P 60 Q120. U0.4 W0.1 F0 .3 ? ? N120 G0 X150. Z3 0. ? ? ——X 向进刀。 N30 G0 X150. Z1 .
-1-

图 4 -2 -8 G73 加 工 示 例

图 4-2-9 G73 指令 X、Z 向双向进刀

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N40 G73 U25. W0 R13. N50 G73 P 60 Q120. U0.4 W0.1 F0 .3 ? ? N120 G0 X150. Z1. ——Z 向进刀。 N30 G0 X92. Z45. N40 G73 U0 W40. R13. N50 G73 P 60 Q120. U0.4 W0.1 F0 .3 ? ? N120 G0 X92. Z45. 提 示 :建 议 使 用 X、Z 双 向 进 刀 或 X 单 向 进 刀 方 式 ,若 使 用 Z 向 单 向 进 刀 ,会 使 整 个切削过程中,刀具的主切削刃切深过大。加工内凹型面时,如果使 用 Z 向单向进刀方式,会将凹型轮廓破坏,所以常采用 X 向单向进刀。 例 4 -11:
R15

图 4-2-10 G73 指令 X 向进刀

图 4-2-11 G73 指令 Z 向进刀

30

20

10

图 4 -2 -1 2 例 4 -11 题 图 G73 用 于 内 凹 型 体 的 切 削 , 用 G73 编 制 的 程 序 如 下 ( 假 定 工 件 外 圆 已 加 工 完 成 ) : N10 T0101 N20 S500 M3 N30 G0 X50. Z -10 . N40 G73 U4. W0 R3. N50 G73 P 60 Q90 U0.4 W0 F0.3 ;菱形刀片偏刀

-1-

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N60 G 1 X30. F0.8 N70 G2 X30. Z -30 . R1 5. F0.15 N80 G0 X50. Z -10 . N90 G70 P 60 Q90 N100 G0 X100. Z100. M5 N110 M30 提示: 1.G73 指 令 用 于 未 切 除 余 量 的 棒 料 切 削 时 会 有 较 多 的 空 刀 行 程 ,因 此 应 尽 可 能 使 用 G71、 G72 切 除 余 料 。 2. G73 指 令 描 述 精 加 工 走 刀 路 径 应 封 闭 。 3. G73 指 令 用 于 内 孔 加 工 时 , 如 果 采 用 X、 Z 双 向 进 刀 或 X 单 向 进 刀 , 须 注 意 是 否有足够的退刀空间,否则会发生刀具干涉。 五 、 端 面 沟 槽 复 合 循 环 或 深 孔 钻 循 环 ( G74 ) 1.概 述 :该 指 令 可 实 现 端 面 深 孔 和 端 面 槽 的 断 屑 加 工 , Z 向 切 进 一 定 的 深 度 ,再 反 向 退 刀 一 定 的 距 离 ,实 现 断 屑 。指 定 X 轴 地 址 和 X 轴 向 移 动 量 ,就 能 实 现 端 面 槽 加工;若不指定 X 轴地址和 X 轴向移动量,则为端面深孔钻加工。 2. 格 式 : ⑴ 对端面沟槽复循环: G74 R( e) G74 X( u) Z( w) P ( Δ i) Q( Δ k ) R( Δ d) F 式 中 : e: 每 次 啄 式 退 刀 量 u: X 向 终 点 坐 标 值 w: Z 向 终 点 坐 标 值 Δ i: X 向 每 次 的 移 动 量 Δ k: Z 向 每 次 的 切 入 量 Δ d: 切 削 到 终 点 时 的 X 轴 退 刀 量 ( 可 以 缺 省 ) 注:X 向终点坐标值为实际 X 向终点尺寸减去双边刀宽。
-1-

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对啄式钻孔循环(深孔钻循环) : G74 R( e) G74 Z( w) Q( Δ k) F

式 中 : e: 每 次 啄 式 退 刀 量 w: Z 向 终 点 坐 标 值 ( 孔 深 ) Δ k: Z 向 每 次 的 切 入 量 ( 啄 钻 深 度 ) G74 的 动 作 及 参 数 请 参 看 下 面 的 路 径 图 :
Δ k e

起刀点位置

此区域内Z

向路径重合


Δ d

Δ i

u、 w指 定 值

循环结束点位置

图 4 -2 -1 3 端 面 深 孔 钻 或 端 面 槽 参 数 示 意 3. 编 程 示 例 : 例 4 -12 端 面 切 槽

150

30

5

图 4 -2 -1 4 例 -12 题 图

70

-1-

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程序示例如下: N10 T0606( 端 面 切 槽 刀 , 刃 口 宽 4) N20 S300 M3 N30 G0 X30. Z2. N40 G74 R1. N50 G74 X62. Z -5 . P 3500 Q3000 F0.1 ; N60 G0 X200. Z50. M5 N70 M30 例 4 -13 啄 式 钻 孔

60

图 4 -2 -1 5 例 -13 题 图 在 工 件 上 加 工 直 径 为 10 mm 的 孔 , 孔 的 有 效 深 度 为 60 mm。 工 件 端 面 及 中 心 孔 已 加工,程序示例如下: N10 T0505( φ 10 麻 花 钻 ) N20 S200 M3 N30 G0 X0 Z3. N40 G74 R1. N50 G74 Z -64. Q8000 F0.1 N60 G0 Z100. N70 X100. M5 N80 M30 例 4 -14 端 面 均 布 槽 加 工 。

-1-

10

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120

3
10 4

图 4 -2 -1 6 例 4 -14 题 图 程序示例如下: N10 T0303( 端 面 切 槽 刀 , 刃 口 宽 4) N20 S300 M3 N30 G0 X60. Z2. N40 G74 R1. N50 G74 X100. Z-3 . P 10000 Q2000 F0.1 N60 G0 Z100. N70 X100. M5 N80 M30

六 、 外 径 沟 槽 复 循 环 ( G75) 1. 概 述 : G75 指 令 用 于 内 、 外 径 切 槽 或 钻 孔 , 其 用 法 与 G74 指 令 大 致 相 同 。 当 G75 用 于 径 向 钻 孔 时 , 需 配 备 动 力 刀 具 , 本 书 只 介 绍 G75 指 令 用 于 加 工 外 径 沟 槽 。 2. 格 式 : G75 R( e) G75 X ( u) Z( w) P ( Δ i) 式 中 : e: 分 层 切 削 每 次 退 刀 量 u: X 向 终 点 坐 标 值 Q( Δ k ) R( Δ d) F

10

10

-1-

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w: Z 向 终 点 坐 标 值 Δ i: Z 向 每 次 的 切 入 量 Δ k: X 向 每 次 的 移 动 量 Δ d: 切 削 到 终 点 时 的 退 刀 量 ( 可 以 缺 省 )
此区域内X
Δ k

向路径重合



u、 w指 定 值

循环结束点位置

图 4 -2 -1 7 G75 指 令 段 内 部 参 数 示 意 3. 编 程 示 例 : 例 4 -15 G75 用 于 切 削 较 宽 的 径 向 槽

30
40 55

e

Δ i

Δ d

起刀点位置

图 4 -2 -1 8 例 4 -15 题 图 程序示例如下:

50

-1-

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N10 T0202( 切 槽 刀 , 刃 口 宽 5) N20 S300 M3 N30 G0 X52. Z -15 . N40 G75 R1. N50 G 75 X30. Z -50 . P 3000 Q4500 F0.1 N60 G0 X150. Z100. M5 N70 M30 例 4 -16 G75 用 于 切 削 径 向 均 布 槽

30
6 54 4 10

图 4 -2 -1 9 例 4 -16 题 图 程序示例如下: N10 T0202( 切 槽 刀 , 刃 口 宽 4) N20 S300 M3 N30 G0 X42. Z -10 . N40 G75 R1. N50 G75 X30. Z -50 . P 3000 Q10000 F0.1 N60 G0 X100. Z100. M5 N70 M30 七 、 螺 纹 切 削 复 合 循 环 ( G76) 1. 格 式 : G76 P ( m) r) a) Q( Δ d min ) R( d) ( (

-1-

40

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G76 X( U) Z( W) R( i) P ( k) Q( Δ d) F( L) 式中: m: 精 加 工 重 复 次 数 ( 1~ 99) 该 值 是 模 态 的 。 此 值 可 以 用 51 42 号 参 数 。 设定,由程序指令改变。 r:倒 角 量 。当 螺 距 由 L 表 示 时 ,可 以 从 0 .0 L 到 9.9 L 设 定 ,单 位 为 0.1 L( 两 位 数 : 从 00 到 99) 该 值 是 模 态 的 。 此 值 可 用 513 0 号 参 数 设 定 , 由 程 序 指 令 改 变 。 。 a: 刀 尖 角 度 。 可 以 选 择 80°, 60°, 55° , 30°, 29°和 0°六 种 中 的 一 种 , 由 2 位 数 规 定 。 该 值 是 模 态 的 。 可 用 参 数 51 43 号 设 定 , 用 程 序 指 令 改 变 。 m, r 和 a 用 地 址 P 同 时 指 定 。 例 : 当 m=2, r=1.2 L, a=60°, 指 定 如 下 ( L 是 螺 距 ) P 021260 : Δ d min : 最 小 切 深 ( 用 半 径 值 指 定 ) 当 第 一 次 循 环 运 行 ( Δ d -Δ d -1) 的 切 深 小 于 此 值 时 , 切 深 箝 在 此 值 。 该 值 是 模 态 的 。 此 值 可 用 5140 号 参 数 设 定 , 用 程 序 指 令 改 变 。 d: 精 加 工 余 量 。 该 值 是 模 态 的 , 可 用 51 41 号 参 数 设 定 , 用 程 序 指 令 改 变 。 i: 螺 纹 半 径 差 。 如 果 i=0, 可 以 进 行 普 通 直 螺 纹 切 削 。 k: 螺 纹 高 。 此 值 用 半 径 规 定 。 Δ d: 第 一 刀 切 削 深 度 ( 半 径 值 ) 。 L: 螺 距 ( 同 G32) 。

Z X r

W

C

i

D

U/2

( F) E

( R) ( R)
图 4 -2 -2 0 G76 指 令 段 参 数 示 意

-1-

Δ d

B

k

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2. 说 明 : ⑴ ⑵ 由 地 址 P , Q 和 R 指 定 的 数 值 的 意 义 取 决 于 X( U) 和 Z( W) 的 存 在 。 有 X( U) 和 Z( W) 的 G76 指 令 执 行 循 环 加 工 。 该 循 环 用 一 个 刀 刃 切 削 ,

使 刀 尖 的 负 荷 减 小 。 第 一 刀 的 切 深 Δ d, 第 n 刀 的 切 深 Δ dn, 每 次 切 削 循 环 的 切 除 量均为常数。共有 4 种对称的进刀图形,不同的进刀方式各地址的符号不同,在上 图 中 ,C 和 D 之 间 的 进 给 速 度 由 地 址 F 指 定 ,而 其 它 轨 迹 则 是 快 速 移 动 。图 中 增 量 尺寸的符号如下: U, W: 由 刀 具 轨 迹 AC 和 CD 的 方 向 决 定 。 R: 由 刀 具 轨 迹 AC 的 方 向 决 定 。 P : +( 总 是 ) Q: +( 总 是 ) ⑶ ⑷ ⑸ 螺 纹 切 削 的 注 释 与 G32 螺 纹 切 削 和 G92 螺 纹 切 削 循 环 的 注 释 相 同 。 倒 角 值 对 于 G92 螺 纹 切 削 循 环 也 有 效 。 在 螺 纹 切 削 复 合 循 环 ( G76 ) 加 工 中 , 按 下 进 给 暂 停 按 钮 时 , 就 同 在 螺 纹 切

削循环终点的倒角一样,刀具立即快速退回。刀具返回到循环的起始点(切深为Δ dn 处 的 ) 当 按 下 循 环 起 动 按 钮 时 , 螺 纹 切 削 恢 复 。 。 ⑹ 对于多头螺纹的加工,可将螺纹加工起点 Z 坐标按螺距偏移。

3. G76 外 螺 纹 加 工 编 程 示 例 ( 例 4 -17)

30

图 4 -2 -2 1 例 4 -17 题 图 程序示例如下: N10 T0303
-1-

M30× 2

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N20 S300 M3 N30 G0 X35. Z3. N40 G76 P 021260 Q100 R100 ;螺纹参数设定,R 为正

N50 G76 X26.97 Z -3 0. R0 P 1510 Q200 F2. N60 G0 X100. Z100. M5 N70 M2 4. G76 内 螺 纹 加 工 编 程 示 例 ( 例 4 -18)

40

图 4 -2 -2 2 例 4 -18 题 图 程序示例如下: N10 T0303 N20 S300 M3 N30 G0 X25. Z4. N40 G76 P 021060 Q100 R -100 ;螺纹参数设定,R 为负

N50 G76 X30. Z -40 . P 9742 Q200 F1.5 N60 G0 X100. Z100. N70 M5 N80 M2

M30× 1.5
-1-

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第三节 宏指令
虽然子程序对编制相同加工操作的程序非常有用,但用户宏程序由于允许使用变 量、算术和逻辑运算及条件转移,使用编制相同加工操作的程序更方便,更容易。 可将相同操作编为通用程序,如型腔加工宏程序和固定加工循环宏程序。使用时, 加工程序可用一条指令调出用户宏程序,和调用子程序完全一样。 加工程序 O0001; ? G65 P9010 R50. L2; ? 变 量 M30; 用户宏程序 O9010; #1=#18/2; G01 X#1 Z#1 F0.3; G02 X#1 Z-#1 R#1; ? M99;

一、变量 普 通 加 工 程 序 直 接 用 数 值 指 定 G 代 码 和 移 动 距 离 :例 如 ,G01 和 X100.0。使 用 用 户宏程序时,数值可以直接指定或用变量指定。当用变量时,变量值可用程序或用 MDI 面 板 上 的 操 作 改 变 。 例如:#1=#2+100; G01 X#1 F0.3; 说明: 1. 变 量 的 表 示 计 算 机 允 许 使 用 变 量 名 ,用 户 宏 程 序 不 行 。变 量 用 变 量 符 号( # )和 后 面 的 变 量 号 指定。 例 如 : #1 表达式可以用于指定变量号。此时,表达式必须封闭在括号中。 例 如 : #[#1+#2 -12] 注:宏程序中,方括号用于封闭表达式,圆括号只表示注释内容。 2. 变 量 的 类 型

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变量根据变量号可以分成四种类型。 变量号 #0 #1— #33 变量类型 空变量 功能 该变量总是空,没有值能赋给该变量。

局 部 变 量 部 变 量 只 能 用 在 宏 程 序 中 存 储 数 据 ,例 如 ,运 算 结 局 果 。当 断 电 时 ,局 部 变 量 被 初 始 化 为 空 。调 用 宏 程 序 时 , 自变量对局部变量赋值。

#100— #109 #500— #999 #1000—

公共变量 共变量在不同的宏程序中的意义相同。当断电时, 公 变 量 #500— #999 的 数 据 保 存 , 即 使 断 电 也 不 丢 失 。 系 统 变 量 统 变 量 用 于 读 写 CN C 运 行 时 的 各 种 数 据 , 例 如 , 系 刀具当前位置和补偿。

3. 小 数 点 的 省 略 当在程序中定义变量时,小数点可以省略。 例 : 当 定 义 #1=123; 变 量 #1 的 实 际 值 是 12 3.000. 4. 变 量 的 引 用 为在程序中使用变量值,指定后跟变量号的地址。当用表达式指定变量时,要把 表达式放在括号中。 例 如 : G0 X[#1+#2] F# 3 ; 被引用变量的值根据地址的最小设定单位自动舍入。 例如: 当 G01X#1;以 1/1000 mm 的 单 位 执 行 时 ,C NC 把 12.3456 赋 值 给 变 量 #1,实 际 指 令 值 为 G00X12.3456 。 改 变 引 用 的 变 量 值 的 符 号 , 要 把 负 号 “ — ” 放 在 “ #” 的 前 面 。 例 如 : G00X- #1; 当引用末定义的变量时,变量及地址字都被忽略。 例 如 : 当 变 量 #1 的 值 是 0, 并 且 变 量 #2 的 值 是 空 时 , G00X#1Z# 2 的 执 行 结 果 为 G00X0; 。 5. 未 定 义 的 变 量
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当 变 量 值 末 定 义 时 ,这 样 的 变 量 成 为“ 空 ”变 量 。变 量 #0 总 是 空 变 量 。它 不 能 写 , 只能读。

二、算术和逻辑运算 下表中列出的运算可以在变量中执行。运算符号右边的表达式可包含常量,或由 函 数 或 运 算 符 组 成 的 变 量 。表 达 式 中 的 变 量 #j 和 #k 可 以 用 常 数 赋 值 。左 边 的 变 量 也 可以用表达式赋值。 表 4 -2 算 术 和 逻 辑 运 算 功能 定义 加法 减法 乘法 除法 正弦 反正弦 余弦 反余弦 正切 反正切 平方根 绝对值 舍入 上取整 下取整 自然对数 指数函数 #i=#j #i=#j+#k; #i=#j-#k; #i=#j*#k ; #i=#i/#k; #i=S IN[# j]; #i=ASIN[#j]; #i=COS[#j]; #i=ACOS[#j]; #i=TAN[#j]; #i=ATAN[#j]/[#k ]; #i=SQRT[#j]; #i=ABS[#j]; #i=ROUND[#j]; #i= FIX [# j]; #i= FUP [#j]; #i= LN[# j]; #i=EXP [#j];
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格式

备注

角度以度指定。 90°30 ′ 表 示 为 90.5 度。

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或 异或 与

#i=#JOR#k #i=#jXOR#k; #i=#j AND #j;

逻辑运算一位一位地按二进制数执 行。

从 BCD 转 为 BIN #i=B IN[#j]; 从 BIN 转 为 BCD #i=BCD[#j]; 说明: 1. 角 度 单 位

用 于 与 P MC 的 信 号 交 换

函 数 S IN, COS, ASIN , ACOS, TAN 和 ATAN 的 角 度 单 位 是 度 。 2. 上 取 整 和 下 取 整 CNC 处 理 数 值 运 算 时 , 若 操 作 后 产 生 的 整 数 绝 对 值 大 于 原 数 的 绝 对 值 时 为 上 取 整;若小于原数的绝对值为下取整。对于负数的处理应小心。 例 如 : 假 定 #1=1.2, 并 且 #2=- 1.2。 当 执 行 #3= FUP [#1]时 , 2.0 赋 给 #3。 当 执 行 #3= FIX [#1 ]时 , 1.0 赋 给 #3。 当 执 行 #3= FUP [#2]时 , - 2.0 赋 给 #3。 当 执 行 #3= FIX [#2 ]时 , - 1.0 赋 给 #3。 3. 运 算 次 序 ⑴ ⑵ ⑶ 函数 乘 和 除 运 算 ( *、 /、 AND、 MOD) 加 和 减 运 算 ( +、 — 、 OR、 XOR)

括号嵌套 括号用于改变运算次序。括号可以使用 5 级,包括函数内部使用的符号。当超过 5 级 时 , 出 现 P /S 报 警 。

三 、 宏 程 序 语 句 和 NC 语 句 下面的程序段为宏程序语句: 包 含 算 术 或 逻 辑 运 算 ( =) 的 程 序 段 。
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包 含 控 制 语 句 ( 例 如 : GOTO, DO, END) 的 程 序 段 。 包 含 宏 程 序 调 用 指 令 ( 例 如 , 用 G65, G66, G67 或 其 它 G 代 码 , M 代 码 调 用 的 宏程序)的程序段。 除 了 宏 程 序 语 句 以 外 的 任 何 程 序 段 都 为 NC 语 句 。

四、转移和循环 在 程 序 中 , 使 用 GOTO 语 句 和 IF 语 句 可 以 改 变 控 制 的 流 向 , 有 三 种 转 移 和 循 环 操作可供使用: GOTO 语 句 ( 无 条 件 转 移 ) ; IF 语 句 ( 条 件 转 移 : IF? THEN? ) ; WHILE 语 句 ( 当 ? 时 循 环 ) 。

1. 无 条 件 转 移 ( GOTO 语 句 ) 转 移 到 有 顺 序 号 n 的 程 序 段 。当 指 定 1 到 9 9999 以 外 的 顺 序 号 时 ,出 现 P /S 报 警 。 可用表达式指定顺序号。 格式: GOTOn 例: GOTO1; GOTO#10; ; n: 顺 序 号 ( 1— — 99999 )

2. 条 件 转 移 ( IF 语 句 ) IF 之 后 指 定 条 件 表 达 式 。 格式: ⑴ IF[表 达 式 ] GOTOn

如果指定的条件表达式满足时,转移到标有顺序号 n 的程序段。如果指定的条件 表达式不满足,执行下一个程序段。
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如 果 变 量 #的 值 大 于 10 , 转 移 到 顺 序 号 N2 的 程 序 段 。 如果变量不满足 程序 IF[#1GT10]GOTO2 ; 如果条件满足

N2 G0 G91 X 10.0; ⑵ IF[( 表 达 式 ) ]THEN

如果表达式满足,执行预先决定的宏程序语句。只执行一个宏程序语句。 如 果 #1 和 #2 的 值 相 同 , 0 赋 给 #3。 IF[#1EQ#2]THEN#3=0 ; 说明: ⑴ 条件表达式

条件表达式必须包括算符。算符插在两个变量中间或变量和常数中间,度且用括 号 ( [, ]) 封 闭 。 表 达 式 可 以 替 代 变 量 。 ⑵ 运算符

运 算 符 由 2 个 字 母 组 成 ,用 于 两 个 值 的 比 较 ,以 决 定 它 们 是 相 等 还 是 一 个 值 小 于 另一个值。注意,不能使用不等符号。 表 4 -3 运 算 符 运算符 EQ NE GT GE LT LE 示例程序: 下 面 的 程 序 计 算 数 值 1 ~ 10 的 总 和 O9500 含义 等 于 ( =) 不等于(≠) 大于(>) 大于或等于(≥) 小于(<= 小于或等于(≤)

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#1=0; #2=1;

存储和数变量的初值 被加数变量的初值

N1 IF[#2GT10]GOTO2 ; 当 被 加 数 大 于 10 时 转 移 到 N2 #1=#1+#2; #2=#2+#1; GOTO1; N2 M30; 计算和数 下一个被加数 转 到 N1 程序结束

3. 循 环 ( WH ILE 语 句 ) 在 WHILE 后 指 定 一 个 条 件 表 达 式 , 当 指 定 条 件 满 足 时 , 执 行 从 DO 到 END 之 间 的 程 序 。 否 则 , 转 到 END 后 的 程 序 段 。 WHILE[表 达 式 ]Do m; m=1, 2, 3) ( 如果条件不满足 如果条件满足 程序 ENDm; ? 说明: 当 指 定 的 条 件 满 足 时 , 行 WHILE 从 DO 到 END 之 间 的 程 序 。 则 转 而 执 行 END 执 否 之 后 的 程 序 段 。 这 种 指 令 格 式 适 用 于 IF 语 句 。 DO 后 的 号 和 END 后 的 号 是 指 定 程 序 执 行 范 围 的 标 号 , 标 号 值 为 1, 2, 3 。 若 用 1, 2, 3 以 外 的 值 会 产 生 P /S 报 警 。 示例程序: 下 面 的 程 序 计 算 数 值 1 到 10 的 总 和 。 O0001; #1=0; #2=1; WHILE[#2 LE 10 ]DO1 ; #1=#1+#2;

-1-

数控车床编程与操作

#2=#2+1; END1; M30;

五、编程示例 例 4 -19
R16

( 13.412)
R120
12

椭圆

22

( 33.381) 20 ( 89.7)

40

毛 坯 : φ 30 mm; 材 料 : 铝 ; 椭 圆 方 程 : X 2 /A 2 + Y 2 /B 2 =1, A=40, B=12。 图 4 -3 -1 例 4 -19 题 图 分 析 图 形 , 先 用 G71 指 令 圆 弧 拟 合 粗 加 工 ( 如 图 4 -3 -2 圆 弧 拟 合 示 意 ) 然 后 编 , 写 用 户 宏 程 序 精 加 工 椭 圆 。 刀 具 选 用 30° 菱 形 刀 片 。 在 数 控 车 床 工 件 坐 标 系 中 , 椭 圆 的 三 角 方 程 为 : Z=Acosθ , X=Bsinθ 。
5.185

R5.849

27.774

24
R60

3.141

图 4 -3 -2 圆 弧 拟 合 示 意

-1-

数控车床编程与操作

宏程序中参数说明: #100— — θ 角 参 数 , 变 化 范 围 : 0~ 90 度 ; #101— — X 坐 标 ; #102— — Z 坐 标 ; 程序示例如下: O0010 N10 T0101 N20 S500 M3 N30 G0 X32. Z5. N40 G71 U2. R0.5 ; 用 G71 指 令 圆 弧 拟 合 粗 加 工

N50 G71 P 60 Q140 U500 F0 .5 N60 G0 X0 N70 G1 Z0 N80 G3 X10.37 Z -3 .14 1 R5.849 N90 G3 X24. Z -30 .915 R60. N100 G1 Z -40. N110 G3 X13.412 Z -73 .381 R120. N120 G2 X22. Z -89 .7 R16. N130 G1 Z -109 .7 N140 X30. N150 G0 X50. Z20. N160 S700 M3 N170 #100=0 ;宏程序精加工椭圆部分

N180 #101= 2 *12 *S IN [#100] N190 #102=40 *COS[#1 00] - 40 N200 G01 X#101 Z#10 2 F0 .05 N210 #100= #100+0.1
-1-

数控车床编程与操作

N220 IF[#100 LE90 ]GOTO180 N230 G3 X13.412 Z -73 .381 R120. F0.0 5 ; N C 程 序 精 加 工 后 续 圆 弧 轮 廓 N240 G2 X22. Z -89 .7 R16. N250 G1 Z -109 .7 N260 X30. N270 G0 X100. Z100. N280 M5 N290 M2

第四节典型综合零件的编程示例
例 4 -20( 零 件 图 见 下 页 ) 工艺分析: 1. 具 : 刀 90°外 圆 刀 , 槽 刀 宽 3 mm) 盲 孔 镗 刀 刀 杆 长 30 mm ) 钻 头 φ 15 mm, 切 ( , ( , 中心钻。 2. 加 工 步 骤 : ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ ⑹ ⑺ 钻 底 孔 φ 15, 深 达 到 图 纸 要 求 ; 掉头装夹,加工外形轮廓; 加工均距槽; 切断,总长留余量; 掉 头 装 夹 , 夹 持 位 置 φ 30 mm 圆 柱 部 分 ; 加 工 孔 口 端 面 , 保 证 总 长 ( 通 过 测 量 φ 30 mm 圆 柱 长 度 ) 加工孔。

-1-

数控车床编程与操作
28
+0.1 25 0

20

SR9

1 8-0.024

3 0-0.03

3 6 6× 5=30 47 53 60± 0.03 80± 0.04 12

毛坯:φ 32×110mm 图 4-3-3 例 4-20 题图 程序示例: O0011

材料:铝

;外形轮廓、均槽加工 90°外 圆 刀

N10 T0101 N20 S500 M3

N30 G0 X 35. Z5. N40 G71 U2. R0.5 ;粗加工外形轮廓

N50 G71 P 60 Q140 U500 F0 .3 N60 G0 X0 S800 N70 G1 Z0 F0.06 N80 G3 X17.988 Z9. R 9. N90 G1 Z -47. N100 X25.99 Z -53. N110 Z-60. N120 X25.985 N130 Z-80 . N140 X31.
-1-

2 6-0.02

+0.03 0

1 4-0.1

24

15

0

0

17

0

0

数控车床编程与操作

N150 G70 P 60 Q140 N160 G0 X100. Z100. N170 T0202 S3 00 N180 G0 X19. Z -15 . N190 G75 R1.

;精加工外形轮廓

; 切 断 刀 , 宽 3 mm

;固定循环切均距槽

N200 G75 X13.95 Z-45 . P 2000 Q6000 F0.1 N210 G0 X 32. N220 Z-83 .2 N230 G1 X14.5 ; 切 断 , 切 至 底 孔 φ 15

N240 G0 X100. Z100. M5 N250 M2 掉头装夹。 O0012 ;内孔加工 ; 90° 外 圆 刀

N10 T0101 N20 S500 M3

N30 G0 X32. Z0 N40 G1 X14.5 F0.1 N50 G0 X100. Z100. N60 T0303 内孔镗刀

N70 G0 X14. Z5. N80 G71 U1. R0.5 ;镗孔加工

N90 G71 P 100 Q140 U -500 F0.1 N100 G0 X24. S800 N110 G1 Z0 F0.08 N120 X17.01 Z -20. N130 Z-25 .05 N140 X15.
-1-

数控车床编程与操作

N150 G70 P 90 Q140 N160 G0 Z100. N170 X100. M5 N180 M2 本 例 题 中 综 合 应 用 了 G70、 G71、 G75 固 定 循 环 , 注 意 各 参 数 的 符 号 。 加 工 中 还 要注意工艺分析,如先钻底孔,再加工外形轮廓,可以避免掉头装夹后再钻孔会损 伤 φ 30 mm 外 圆 表 面 。 例 4 -21

0.02 A 20 15

6× 2 24 10

A

R3.5± 0.05

30 R10± 0.05 80± 0.03

2× 45° 30

1: 5

毛坯:φ 40×85 mm;材料:铝 图 4-3-4 例 4-21 题图 工艺分析: 1. 刀 具 : 外 圆 刀 使 用 30°菱 形 刀 片 , 外 沟 槽 刀 ( 宽 4 mm) 60° 外 螺 纹 刀 , 盲 孔 , 镗 刀 ( 刀 杆 长 40 mm) 钻 头 φ 18 mm, 中 心 钻 。 , 2. 加 工 步 骤 : ⑴ ⑵ ⑶ 钻 底 孔 φ 18, 通 孔 ; 装 夹 加 工 圆 弧 端 外 形 轮 廓 , Z 向 切 削 长 度 45 mm; 加工圆弧端内孔;
-1-

M36× 6/P3

+0.021 0

3 8-0.025

+0.021 0

2× 45°

18

24

22

30

0

数控车床编程与操作

⑷ ⑸

掉 头 装 夹 , 夹 持 位 置 φ 38 mm 圆 柱 部 分 ; 加工螺纹端外形轮廓、内孔;

程序示例: O0013 N10 T0101 N20 S500 M3 N30 G0 X42. Z5. N40 G73 U5. W0 R5 ;凹型件加工,X 轴单向进刀 ;加工圆弧端 外 圆 刀 , 30°菱 形 刀 片

N50 G73 P 60 Q 120 U0.5 W0 F0.2 N60 G0 X30. S800 N70 G1 Z0 F0.1 N80 X31. N90 G3 X37.988 Z -3 .5 R3.5 N100 G1 Z -20. N110 G2 X37.988 Z -35 . R10. N120 G1 Z -40. N130 G70 P 60 Q 120 N140 G0 X100. Z100. S500 N150 T0202 ;盲孔镗刀

N160 G0 X16. Z3. N170 G71 U1. R0.5 ;内孔加工

N180 G71 P 180 Q220 U-0.5 W0 F0 .1 N190 G0 X32. S700 N200 G1 Z0 F0.1 N210 G2 X24.01 Z -3 .5 R 3.5 N220 G1 Z -30. N230 X18.
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数控车床编程与操作

N240 G70 P 180 Q220 N250 G0 X100. Z100. M5 N260 M2 掉头装夹,校正同轴度 O0014 ;加工螺纹端 ;外圆刀

N10 T0101 N20 S500 M3

N30 G0 X42. Z0 N40 G1 X17. N50 G0 X100. Z100. N60 T0202 N70 G0 X16. Z3. N80 G71 U1.5 R0.5 ;内孔加工 ;内孔镗刀 ;加工端面,确定总长

N90 G71 P 100 Q150 U -0.5 F0.12 N100 G0 X17. S700 N110 G1 Z0 F0.08 N120 X26. N130 X22.01 Z-2. N140 Z-30 . N150 X18. N160 G70 P 100 Q150 N170 G0 X100. Z100. N180 T0101 N190 S500 N200 G0 X40. Z5. N210 G71 U1. R0.5 ;外圆加工 ; 外圆刀

N220 G71 P 230 Q280 U0.5 F0. 2
-1-

数控车床编程与操作

N230 G0 X18. S800 N240 G1 Z0 F0.1 N250 X30. N260 X32. Z -1 0. N270 X35.4 Z -12. N280 Z-40 . N290 G70 P 230 Q280 N300 G0 X100. Z100. N310 S300 T0303 N320 G0 X37. Z -38 . N330 G1 X32. F0.05 N340 G1 X36 F1. N350 Z-40 . N360 X32. F0. 05 N370 X36. F1. N380 Z36. N390 X32. Z -3 8. F0.05 N400 Z-40 . N410 X36. F1. N420 G0 X100. Z100. N430 T0404 N440 G0 X40. Z1. ;螺纹刀 ;螺纹第一线起点 ;倒角 ;外沟槽刀 ;沟槽加工

N450 G76 P 021060 Q100 R100 N460 G76 X31.5 Z -3 7. R0 P 2.272 Q400 F6. N470 G0 X40. Z3. ;螺纹第二线起点

N480 G 76 P 021060 Q100 R100 N490 G76 X31.5 Z -3 7. R0 P 2.272 Q400 F6
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数控车床编程与操作

N500 G0 X100. Z100. M5 N510 M2 本 例 题 综 合 应 用 了 G70 、 G71、 G73、 G76 固 定 循 环 指 令 , 包 括 内 孔 、 外 圆 、 沟 槽 、 多线螺纹的加工。

第 五 节 FANUC 0i MAT-TB 系 统 的 使 用 与 操 作
一、操作面板功能介绍 1.操作面板布局 图 4-5-1 是 FANUC 0i MAT-TB 数控系统界面布局。在面板左边的 显示屏上方标有厂家及型号标识。FANUC 0i MAT-TB 使用 7.2″单色 LCD 来作为人机交互的窗 口,开机后显示系统名称与版本号。在它的下方有显示区域的扩展软键。界面右侧为 MDI 键盘、 急停开关、系统电源开关按钮、加工程序的启动和停止按钮;下面左起为进给倍率开关、控制键盘、 手轮。

图 4 -5 -1 FANUC 0iMAT-TB 数 控 系 统 界 面 布 局

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数控车床编程与操作

2. MDI 键 盘 说 明 ⑴ ⑵ 复 位 键 ( RESET) 按 此 键 可 使 CNC 复 位 , 用 以 消 除 报 警 等 。 : 帮 助( HE LP ) :按 此 键 用 来 显 示 如 何 操 作 机 床 ,如 MD I 键 的 操 作 ,可 在 CNC

发生报警时提供报警的详细信息。 ⑶ ⑷ ⑸ 软 键 : 根 据 使 用 场 合 , 软 键 具 有 各 种 功 能 , 软 键 功 能 显 示 在 LCD 的 底 部 。 地址和数字键:按这些键可以输入字母、数字以及其它字符。 换 档 键 ( SHIFT ) 在 有 些 键 的 顶 部 , 有 两 个 字 符 。 按 “ SHIFT ” 键 来 选 择 字 :

符。当一个特殊字符^在屏幕上显示时,表示键面右下角的字符可以输入。 ⑹ 输 入 键 ( INP UT ) 当 按 了 :

地址键或数字键后,数据被输入 到 缓 冲 器 ,并 在 屏 幕 上 显 示 出 来 , 为了把键入到输入缓冲器中的数 据 拷 贝 到 寄 存 器 ,按 INPUT ) 。 ( 键 ⑺ 取 消 键 ( CAN) 按 此 键 可 :

删除已输入到缓冲器的最后一个 字符或符号。 ⑻ 程序逻辑键: 辑程序时使 编

用 这 些 键 。 A LTER — — 替 换 ; INSERT — — 插 入 ; DE LETE — — 删除。 ⑼ 功能键:按这些键用于切

换各种功能显示画面。 P OS— — 显 示 位 置 画 面 。 P ROG— — 显 示 程 序 画 面 。 O FFSET/SETT ING — — 显 示 刀 偏 /设 定 ( SETT ING ) 画 面 。 SYSTEM— — 显 示 系 统 画 面 。
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图 4-5-2 MDI 键盘

数控车床编程与操作

MESSAGE— — 显 示 信 息 画 面 。 GRAPH— — 显 示 图 形 画 面 。 CUSTOM— — 显 示 用 户 宏 程 序 画 面 。 ⑽ ⑾ 光标移动键:用于光标的上下左右移动。 翻页键:屏幕内容向前或向后翻一页。

3. 控 制 键 盘 的 说 明

图 4 -5 -3 控 制 键 盘 表 4 -4 控 制 键 盘 功 能 表 编 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 名 称 编 号 12 13 14 15 16 17 18 19 20 名 称

手动主轴停 手动主轴反转 手动主轴正转 手动主轴降速 手动主轴升速 冷却液开关 手动润滑开关 手动换刀 编辑方式 手动数据输入方式

手动进给方式 手摇脉冲方式 返回参考点方式 X、 Z 轴 手 脉 进 给 选择停 单段程序 任选程序段跳过 空运行 机床锁定

21 手 摇 脉 冲 最 小 单 位 /G 00 速 度

-1-

数控车床编程与操作

11 4. 显 示 画 面 的 说 明 二、面板操作 1. 手 动 操 作 ⑴ 手动返回参考点

存储程序自动方式

倍率选择

机床开机或急停后,须先返回参考点再进行其它操作。操作步骤: ① 选 择 手 动 返 回 参 考 点 方 式 ( 按 钮 14) ; ② 选 择 G0 速 度 倍 率 ( 按 钮 21) ; ③ 按 相 应 的 X、 Z 轴 方 向 键 ; ④ X、 Z 参 考 点 指 示 灯 亮 , 即 返 回 参 考 点 动 作 完 成 。 ⑵ JOG 进 给

① 选 择 手 动 进 给 方 式 ( 按 钮 12) ; ②调整进给倍率旋钮; ③ 按 相 应 X、 Z 方 向 键 。 ⑶ 手轮进给

① 选 择 手 轮 进 给 方 式 ( 按 钮 13) ; ② 选 择 手 摇 脉 冲 最 小 单 位 ( 按 钮 21) ; ③ 选 择 移 动 的 轴 ( 按 钮 15) ; ④按相应方向转动手轮,注意正、负方向。 2. 自 动 运 行 ⑴ 存储器运行

① 选 择 存 储 程 序 自 动 方 式 ( 按 钮 11) ; ② 按 MD I 键 盘 中 的 P ROG 键 , 显 示 程 序 画 面 , 按 软 键 “ 检 视 ” 显 示 检 视 状 态 ; , ③可根据需要调整进给倍率旋钮或选择单段运行; ④按下程序启动按钮; ⑤ 终 止 运 行 , 按 RESE T 键 。 ⑵ MD I 运 行
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数控车床编程与操作

① 选 择 MD I 运 行 方 式 ( 按 钮 10) ; ② 按 P ROG 键 , 输 入 程 序 ; ③启动程序。 ④ MDI 方 式 下 , 程 序 必 须 能 在 一 页 屏 幕 上 完 全 放 得 下 。 3. 程 序 的 输 入 与 修 改 ⑴ ⑵ ⑶ 选 择 编 辑 方 式 ( 按 钮 9) ; 按 P ROG 键 , 输 入 程 序 名 , 如 “ O0012 ” ; 按 INSET 键 , 进 入 EDIT 画 面 , 输 入 程 序 。 输 入 的 语 句 存 入 缓 冲 器 , 出 现 在

屏 幕 的 下 方 , 在 每 行 语 句 尾 输 入 “ EOB” 按 INSET 键 , 缓 冲 器 中 的 语 句 存 入 存 储 , 器。 ⑷ ⑸ 按 CAN 键 可 删 除 缓 冲 器 中 最 后 输 入 的 字 符 。 按 MD I 键 盘 中 的 光 标 键 可 选 择 需 修 改 的 字 , 可 进 行 替 换 、 删 除 、 插 入

的操作。

4. 刀 具 偏 置 量 的 设 定 ⑴ 选择待测定刀具,试切端

面,刀具沿 X 向退离工件; ⑵ 按 MDI 键 盘 中 的

O FFSET/SETT ING 键 , 软 键 补 按 “ 正 ”“ 形 状 ” 显 示 刀 具 偏 置 参 数 , , 表; ⑶ 按光标键选择与刀具号相 图 4-5-4 刀具偏置量的设定

应 的 刀 补 参 数 ,如 1 号 刀 ,则 将 光 标 移 至 “ G01” 行 ; ⑷ ⑸ ⑹

输 入 “ Z0” 按 软 键 “ 测 量 ” Z 向 刀 偏 参 数 自 动 存 入 。 , , 试切外圆,刀具沿 Z 向退离工件; 实测外圆直径;
-1-

数控车床编程与操作



在 参 数 表 中“ G01 ”行 输 入“ X50” ,按 软 键“ 测 量 ” ,X 向 刀 偏 参 数 自 动 存 入 。

1 号刀具偏置设定完成,其它刀具同样设定。 ⑻ 刀 具 偏 置 参 数 设 定 后 , 加 工 前 还 须 检 验 。 方 法 : MD I 方 式 下 选 刀 , 并 调 用 刀

具 偏 置 补 偿 ,在 P OS 画 面 下 ,手 动 移 动 刀 具 靠 近 工 件 ,观 察 刀 具 与 工 件 间 的 实 际 相 对位置,对照屏幕显示的绝对坐标,判断刀具偏置参数设定是否正确。

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