FANUC系统数控车床与车削中心编程.ppt

第一节 概述,第二节 常用功能指令,第三节 固定循环,第四节 螺纹加工,第五节 用户宏程序,第六节 数控车削中心编程,第一节 概述,一、FANUC-0i系统功能介绍,1.准备功能指令字,2.辅助功能指令,表2-1 准备功能指令,表1-4 辅助功能指令,FANUC 0i系统准备功能的说明：1)G代码有A、B和C三种系列。2)当电源接通或复位时，CNC进入清零状态，此时的开机默认代码在表中以符号“”表示。但此时，原来的G21或G20保持有效。3)除了G10和G11以外的00组G代码都是非模态G代码。4)当指定了没有在列表中的G代码，显示P/S010报警。,FANUC 0i系统准备功能的说明：5)不同组的G代码在同一程序段中可以指令多个。如果在同一程序段中指令了多个同组的G代码，仅执行最后指定的G代码。6)如果在固定循环中指令了01组的G代码，则固定循环取消，该功能与指令G80相同。7)G代码按组号显示。,二、FANUC系统数控编程,1.小数点编程,2.米、英制编程G21/G20,3.平面选择指令G17/G18/G19,数控编程时，数字单位以公制为例分为两种：一种是以毫米为单位，另一种是以脉冲当量即机床的最小输入单位为单位。现在大多数机床常用的脉冲当量为0.001mm。,FANUC系统采用G21/G20来进行米、英制的切换，其中G21表示米制，而G20则表示英制。,平面选择指令,当机床坐标系及工件坐标系确定后，对应地就确定了三个坐标平面，即XY平面、ZX平面和YZ平面。,4.绝对坐标与增量坐标 在FANUC车床系统及部分国产系统中，一般情况下直接以地址符X、Z组成的坐标功能字表示绝对坐标，而用地址符U、W组成的坐标功能字表示增量坐标；有些情况也用准备功能G90/G91表示绝对值编程/增量值编程。绝对值编程时坐标地址符后的数值表示工件原点至该点间的矢量值。增量值编程时坐标地址符后的数值表示轮廓上前一点到该点的矢量值。,5.直径编程和半径编程(1)直径编程数控程序中X轴的坐标值即为零件图上的直径值。例如在图a中，A点和B点的坐标分别为A(30.0，80.0)，B(40.0，60.0)。,直径编程与半径编程,(2)半径编程数控程序中X轴的坐标值为零件图上的半径值。例如在图b中，A点和B点的坐标分别为A(15.0，80.0)，B(20.0,60.0)。,第一节 概述,第二节 常用功能指令,第三节 固定循环,第四节 螺纹加工,第五节 用户宏程序,第六节 数控车削中心编程,第二节 常用功能指令,一、快速点定位(G00),1.书写格式 G00 X/U Z/W；2.说明 1)X/U Z/W 为目标点坐标；2)G00指令一般作为空行程；3)G00可以单坐标运动，也可以两坐标运动，两坐标运动时刀具先1:1两坐标联动，然后单坐标运动，如图a所示；4)G00指令后不需给定进给速度，进给速度由参数设定。5)G00的实际速度受机床面板上的倍率开关控制。,G00/G01指令,二、直线插补(G01),1.书写格式 G01 X/U Z/W C/R F；2.说明 1)X/U Z/W 为目标点坐标；2)G01指令一般作为加工行程；3)G01可以单坐标运动，也可以两坐标联动，如图b所示。,G00/G01指令,3.倒棱/倒圆编程 使用倒棱功能可以简化倒棱程序。1)45倒棱格式为：G01 Z(W)_C(i)；(ZX，图2-4a)G01 X(U)_C(k)；(XZ，图2-4b)b点的移动可用绝对或增量指令，进给路线为ADC。2)1/4圆角倒圆格式为：G01 Z(W)_R(r)；(ZX，图2-4c)G01 X(U)_R(r)；(XZ，图2-4d)b点的移动可用绝对或增量指令，进给路线为ADC。,倒棱与倒圆,例2-1倒棱(图a)N0010 G01 Z-12.0 C2.0 F0.4；N0020 X50.0 C-3.0；N0030 Z-22.0；例2-2倒圆(图b)N0010 G01 Z-15.0 R3.0 FO.4；N0020 X55.0 R-4.0；N0030 Z-30.0；,a）b）,倒棱与倒圆a）G01指令倒棱 b）G01指令倒圆,4.程序延时,指令格式如下：G04 X；G04 U；G04 P；上述三种格式中，X、U 和P 为指定延时时间间隔，用X、U 可用整数或小数点指定延时时问，用P 时只能用整数指定延时时间。采用整数指定延时时间单位为ms，采用小数点指定时单位为s。,(1)程序延时的应用 1)钻孔加工到达孔底部时，设置延时时间，以保证孔底的钻孔质量。2)钻孔加工中途退刀后设置延时，以保证孔中铁屑充分排出。3)镗孔加工到达孔底部时，设置延时时间，以保证孔底的镗孔质量。4)车削加工在加工要求较高的零件轮廓终点设置延时，以保证该段轮廓的车削质量。如车槽、铣平面等场合，以提高表面质量。5)其他情况下设置延时，如自动棒料送料器送料时延时，以保证送料到位。(2)注意事项 延时指令G04和刀具补偿指令G41/G42不能在同一段程序中指定。,三、圆弧程序的编制 1.数控车床所用圆弧插补指令,(1)指令格式,内容及字符的含义见表2-2。,表2-2 内容与字符含义表,2.顺时针与逆时针的判别,顺时针与逆时针的判别,对于XZ平面，先由X、Z轴判断Y轴(虽然大多数数控车床无Y轴)，然后逆着Y轴的正方向看，顺时针圆弧加工用G02，逆时针圆弧用G03。,用X、Z或U、W指定圆弧的终点，是表示用绝对值或用增量值表示圆弧的终点，当用绝对值编程时，X、Z后续数字为圆弧终点在工件坐标系中的坐标值。当采用增量值编程时，U、W后续数字为起点到终点的距离(参见图圆弧终点坐标)。,圆弧终点坐标,3.圆弧中心坐标I、K的确定,圆弧中心坐标是用地址I、K为圆弧起点到圆弧中心矢量值在X、Z方向的投影值。I为圆弧起点到圆弧中心在X方向的距离（用半径表示)。K为圆弧起点(现在点)至圆弧中心在Z方向上的距离。,圆弧编程中的I、K值,I、K是增量值，并带“+、”号。I、K方向是从圆弧起点指向圆心，其正负取决于该方向与坐标轴方向之同异，相同者为正，反之为负(见图2-8圆弧起点与矢量方向)。,4.圆弧半径的确定 圆弧半径R有正值与负值之分。当圆弧圆心角小于或等于180（如图中圆弧1）时，程序中的R用正值表示。当圆弧圆心角大于180并小于360（如图中圆弧2）时，R用负值表示。通常情况下，数控车床上所加工的圆弧的圆心角小于180。,圆弧半径正负值的判断,【例2-3】精车图示手柄的圆弧段AE，已知圆弧段交点X、Z坐标值为A(0，160)、B(17.143，155.151)、C(23.749，78.815)、D(31.874，37.083)、E(40，25)，圆弧段AB、BC、CD、DE的圆心X、Z坐标值分别为(0，150)、(-120，113.945)、(95.623，61.250)、(0，25)。编制精加工程序，3号刀为精车刀。,圆弧插补编程实例,【例2-3】程序,五、返回参考点指令1.返回参考点,1)自动参考点返回：G28 X；X向回参考点 G28Z；Z向回参考点 G28 X Z；刀架回参考点 其中X、Z坐标设定值为指定的某一中间点，但此中间点不能超过参考点，如图所示。该点可以以绝对值的方式写入，也可以以增量方式写入。,中间点设置,2)返回第二、第三和第四参考点：G30 P2 X Z；第二参考点返回，P2可省略 G30 P3 X Z；第三参考点返回 G30 P4 X Z；第四参考点返回 第二、第三和第四参考点返回中的X、Z 的含义与G28中的相同。,2.参考点返回校验,G27 X；X向参考点校验G27 Z；Z向参考点校验G27 X Z；参考点校验,执行完G27指令以后，如果机床准确地返回参考点，则面板上的参考点返回指示灯亮，否则，机床将出现报警。,3.从参考点返回,G29 X Z；,其中，X、Z值可以以绝对值的方式写入，也可以以增量方式写入。,G28的轨迹是ABR；G29的轨迹是RBC；若用G01返回G29的终点，其轨迹是RC,G28与G29的关系,六、设定工件加工坐标系指令,工件坐标系及设定,在数控机床上G92指令与G54G59指令都是用于设定工件加工坐标系的，G92指令是通过程序来设定工件加工坐标系的，G54G59指令是通过CRT/MDI在设置参数方式下设定工件加工坐标系的，一经设定，加工坐标原点在机床坐标系中的位置是不变的，它与刀具的当前位置无关。图所示给出了用G54G59 确定工件坐标系的方法。,工件坐标系的使用,重新设定XOY坐标平面,第一节 概述,第二节 常用功能指令,第三节 固定循环,第四节 螺纹加工,第五节 用户宏程序,第六节 数控车削中心编程,第三节 固定循环,一、单一固定循环切削(G90、G94),1.外圆切削循环(G90),(1)切削圆柱面的格式：,G90 X(U)Z(W)F；,外圆切削循环,X、Z为圆柱面切削终点坐标值；U、W为圆柱面切削终点相对循环起点的坐标分量。,(2)切削锥面的格式G90 X(U)Z(W)I(或R)F；,锥面切削循环,R/I(现代数控机床上常用R)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。,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。G90指令代码与加工形状之间的关系,【例2-4】试编程加工图所示的零件。,G90外锥度加工示例,2.端面切削循环(G94),(1)切削端平面的格式：G94 X(U)Z(W)F；,其中，X、Z为端平面切削终点坐标值，U、W为端面切削终点相对循环起点的坐标分量。,端面切削循环,(2)切削锥面的格式G94 X(U)Z(W)K(或R)F；,K(或R)为端面切削始点至终点位移在Z轴方向的坐标增量。,带锥度的端面切削循环,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。,G94指令段参数示意,指令中R/K(现代数控机床上常用R)表示为圆台的高度。圆台左大右小，R为负值；否则圆台直径左小右大，则R为正值，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。,带外圆的锥循环,G94 X15.0 Z33.48 R-3.48 F30.0；ABCDA Z31.48；AEFDA Z28.78；AGHDA,【例】如图所示零件的加工程序如下：,二、复合循环,1.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。,2.外径粗车循环（G71）,G71 U（d）R（e）；G71 P（ns）Q（nf）U（u）W（w）F S T；式中，d：循环每次的背吃刀量（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u：X向精车预留量w：Z向精车预留量,(1)格式,(2)G71指令段内部参数的意义,G71指令内部参数示意,(4)其他说明1)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。2)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。3)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。,4)X向和Z向精加工余量u、w的符号如图所示。5)有别于0系统其他版本，新的0i/0iMATE系统G71指令可用来加工有内凹结构的工件。6)G71可用于加工内孔，u、w符号。7)第一刀走刀必须有X方向走刀动作。8)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。,G71指令中u、w符号的确定,【例2-5】在图中，试按图示尺寸编写粗车循环加工程序。,G71程序例图,3.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轴方向切削，如图所示。,端面粗加工循环,(2)格式：G72 W（d）R（e）；G72 P（ns）Q（nf）U（u）W（w）F S T；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“nf”间程序段所描述的轮廓形状。,G72指令段内u、w的符号,【例2-10】在图中，试按图示尺寸编写粗车循环加工程序。,G72程序例图,4.成型(仿形)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。,(2)格式G73 U（i）W（k）R（d）；G73 P（ns）Q（nf）U（u）W（w）F S T；式中：iX方向毛坯切除余量（半径值、正值）kZ方向毛坯切除余量（正值）d粗切循环的次数 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向精车余量 wZ向精车余量,（3）其他说明1）当值i和k，或者u和w分别由地址U和W规定时，它们的意义由G73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i和k；当P和Q指定在同一个程序段中时，U、W分别表示u和w。2）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），u，w和k，i的符号不同，应予以注意。加工循环结束时，刀具返回到A点。,G73指令中u、w、k、i的符号,G73切削循环,【例2-11】加工图的程序。,G73程序例图,G73同样可以切削没有预加工的毛坯棒料。,注：由于G73在每次循环中的进给路线是确定的，须将循环起刀点与工件间保持一段距离。,G73指令X、Z向双向进刀,G73指令X向进刀,G73指令Z向进刀,5.镗孔复合循环与深孔钻循环（G74）,(1)概述 该指令可实现端面深孔和镗孔加工，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，就能实现镗孔加工；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)格式书写1)镗孔循环：G74 R（e）G74 X（u）Z（w）P（i）Q（k）R（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 i：X向每次的移动量 k：Z向每次的切入量 d：切削到终点时的X轴退刀量（可以缺省）,2)对啄式钻孔循环（深孔钻循环）：G74 R（e）；G74 Z（w）Q（k）F；式中：e：每次啄式退刀量 w：Z向终点坐标值（孔深）k：Z向每次的切入量（啄钻深度）G74的动作及参数：,深孔钻与镗孔循环参数示意,【例2-8】加工图的端面均布槽加工。,题图,【例2-9】加工图的孔。,题图,(2)书写格式G75 R（e）；G75 X（u）Z（w）P（i）Q（k）R（d）F；式中：e：分层切削每次退刀量 u：X向终点坐标值 w：Z向终点坐标值 i：X向每次的切入量 k：Z向每次的移动量 d：切削到终点时的退刀量（可以缺省）,6.径向切槽循环（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。,G75指令段内部参数示意,【例2-10】加工图所示的零件,题图,(3)使用切槽复合固定循环时的注意事项1)在FANUC中，当出现以下情况而执行切槽复合固定循环指令时，将会出现程序报警。u或w指定，而i或k值未指定或指定为0；k值大于Z轴的移动量w或k值设定为负值；i值大于u/2或i值设定为负值；退刀量大于进刀量，即e值大于每次切深量i或k。,(3)使用切槽复合固定循环时的注意事项2)由于i和k为无符号值，所以，刀具切深完成后的偏移方向由系统根据刀具起刀点及切槽终点的坐标自动判断。3)切槽过程中，刀具或工件受较大的单方向切削力，容易在切削过程中产生振动，因此，切槽加工中进给速度F的取值应略小（特别是在端面切槽时），通常取50100mm/min。,第一节 概述,第二节 常用功能指令,第三节 固定循环,第四节 螺纹加工,第五节 用户宏程序,第六节 数控车削中心编程,第四节 螺纹加工,一、单行程螺纹切削,1.等螺距螺纹的切削,G32 X(U)Z(W)F Q；圆锥螺纹,G32 Z(W)F Q；圆柱螺纹,G32 X(U)F Q；端面螺纹,对锥螺纹，其斜角在45以下时，螺纹导程以Z轴方向的值指令；45以上至90时，以X轴方向的值指令。Q为螺纹起始角。该值为不带小数点的非模态值，其单位为0.001。,螺纹切削G32,当螺纹收尾处没有退刀槽时，可按45退刀收尾。,在没有退刀槽时退刀收尾,【例2-11】加工如图所示M451.5 圆柱螺纹，螺纹外径已加工完成，起刀点定在X100.0，Z100.0位置，利用单一螺纹指令（G32），编写加工程序。,圆柱螺纹加工实例,2.变导程螺纹切削(G34),G34 X(U)Z(W)F K；X、Z、F与G32指令相同；K为螺纹每导程的增(或减)量。K值范围：米制0.0001100.00mm/r，英制0.0000011.000000in/r。,可变导程螺纹切削,【例2-12】变导程螺纹的加工。根据图所示，编制其变导程螺纹加工程序。,变螺距螺杆零件图,根据变导程螺杆零件图，选用R5mm球头车刀，车2次。应用G34指令编制加工程序。,二、螺纹切削单次循环(G92),格式：G92 X（U）Z（W）R F；,图中虚线表示按R快速移动，实线表示按F指令的工件进给速度移动；X、Z为螺纹终点坐标值，U、W为螺纹终点相对循环起点的坐标分量，R为锥螺纹始点与终点的半径差。加工圆柱螺纹时，R为零，可省略。,G92循环,【例2-13】加工图所示工件，毛坯为42mm56mm，试编写其数控车加工程序并进行加工。,普通三角形螺纹加工零件图,三、螺纹切削多次循环G76,1.指令格式:,G76 P(m)(r)()Q(dmin)R(d)；G76 X(U)Z(W)R(i)P(k)Q(d)F(f)；,式中，m精加工最终重复次数(199)；r倒角量；该值大小可设置在0.01Ph9.9 Ph之间，系数应为0.1的整数倍，用0099之间的两位整数表示，Ph 为导程。刀尖角度，可以选择80，60，55，30，29，0六种，其角度数值用2位数指定。,dmin最小切入量；d精加工余量；X(U)，Z(W)终点坐标；i螺纹部分半径差(i=0时为圆柱螺纹)；k螺牙的高度(用半径值指令X轴方向的距离)；d第一次的切入量(用半径值指定)；f螺纹的导程(与G32螺纹切削时相同)。,螺纹切削方式,螺纹切削多次循环与进刀法,2.使用螺纹复合循环指令时的注意事项,1)G76可以在MDI方式下使用。2)在执行G76循环时，如按下循环暂停键，则刀具在螺纹切削后的程序段暂停。3)G76指令为非模态指令，所以必须每次指定。4)在执行G76时，如要进行手动操作，刀具应返回到循环操作停止的位置。如果没有返回到循环停止位置就重新启动循环操作，手动操作的位移将叠加在该条程序段停止时的位置上，刀具轨迹就多移动了一个手动操作的位移量。,【例2-14】加工图所示工件，毛坯为50mm82mm的45钢，试编写其数控车螺纹加工程序并进行加工。,梯形螺纹加工零件图,Z向刀具偏置值的计算,第一节 概述,第二节 常用功能指令,第三节 固定循环,第四节 螺纹加工,第五节 用户宏程序,第六节 数控车削中心编程,第五节 用户宏程序,一、用户宏程序,将一群命令所构成的功能，像子程序一样登录在内存中，再把这些功能用一个命令作为代表，执行时只需写出这个代表命令，就可以执行其功能。在这里，所登录的一群命令叫做用户宏主体(或用户宏程序)，简称为用户宏(Custom Macro)指令，这个代表命令称为用户宏命令，也称作宏调用命令。,1.变量,(1)空变量#0 该变量总是空的,不能赋值给该变量；(2)局部变量#1#33 所谓局部变量就是在用户宏中局部使用的变量。,局部变量应用时的关系,(3)公共变量 公共变量是在主程序，以及调用的子程序中通用的变量。前面编写的程序中，用到了保持型变量#500#999与操作型变量#100#199，操作型（非保持型）变量断电后就被清零，保持型变量断电后仍被保存。它们都是公共变量。因此，在某个用户宏中运算得到的公共变量的结果#i，可以用到别的用户宏中。(4)系统变量 系统变量是根据用途而被固定的变量。,表23 系统变量,2.宏程序的特征及类型,用户宏的最大特征有以下几个方面：1)可以在用户宏主体中使用变量；2)可以进行变量之间的运算；3)可以用用户宏命令对变量进行赋值。,用户宏程序分为A、B两类。通常情况下，FANUC 0T系统采用A类宏程序，而FANUC 0i系统则采用B类宏程序。,二、B类型的宏程序,1.控制指令,(1)条件转移 1)IF GOTO n(n=顺序号)成立时，从顺序号为n的程序段以下执行；不成立时，执行下一个程序段。,表2-4 种类,2)WHILE DO m(m=顺序号)END m 成立时从DO m的程序段到END m的程序段重复执行；条件式)如果不成立，则从END m的下一个程序段执行。m的取值为1、2、3。若用1、2、3以外的值会产生P/S报警No.126。,3)IF THEN 如果条件满足,执行预先决定的宏程序语句。只执行一个宏程序语句。,(2)无条件转移(GOTO n),2.运算指令,在变量之间，变量与常量之间，可以进行可种运算。,表2-5 常用的运算符,3.引数赋值,引数赋值有以下两种形式。(1)引数赋值I,除去G、L、N、O、P地址符以外都可作为引数赋值的地址符，大部分无顺序要求，但对I、J、K则必须按字母顺序排列，对没使用的地址可省略。,(2)引数赋值,I、J、K作为一组引数，最多可指定10组。引数赋值的地址和宏主体中使用变量号码的对应关系见表2-7。,表2-7 引数赋值,表2-6 引数赋值I,(3)引数赋值、的混用,当对同一个变量、两组的引数都赋值时，只是后一引数赋值有效。,引数赋值I、的混用,4.用户宏程序的调用,1)单纯调用,通常宏主体是由下列形式进行一次性调用，也称为单纯调用。格式如下：G65 P(程序号)G65是宏调用代码，P之后为宏程序主体的程序号码。是由地址符及数值构成，由它给宏主体中所使用的变量赋予实际数值。,(2)模态调用 其调用形式为：G66 P(程序号码)L(循环次数)；在这一调用状态下，当程序段中有移动指令时，则先执行完这一移动指令后，再调用宏，所以，又称为移动调用指令。取消用户宏用G67。,(3)G代码调用 调用格式：G(引数赋值)；为了实现这一方法，需要按下列顺序用表2-8中的参数进行设定。1)将所使用宏主体程序号变为O9010O9019中的任一个；2)将与程序号对应的参数设置为G代码的数值；3)将调用指令的形式换为G(参数设定值)(引数赋值)；,宏主体号码与参数号,5.非圆曲线组成零件的加工,(1)原材料为锻、铸件零件的加工,【例2-15】加工图所示零件，毛坯为50mm65mm的45钢，采用B类宏程序编写椭圆和双曲线的加工程序。,宏程序编程,(2)原材料为棒料非圆曲面组成零件的加工,【例2-16】如图所示：毛坯直径为50mm，总长为102mm，材料为45钢棒料。,零件图,摇粗加工非圆曲面部分刀具路径,第一节 概述,第二节 常用功能指令,第三节 固定循环,第四节 螺纹加工,第五节 用户宏程序,第六节 数控车削中心编程,第六节 数控车削中心编程,一、基本指令介绍,1.平面选择(G17、G18、G19),用G代码为圆弧插补、刀具半径补偿和钻削加工选择平面。G代码与选择的平面是：G17为XPYP平面。G18为ZPXP平面。G19为YPZP平面。,XP指X轴或其平行轴。YP指Y轴或其平行轴。ZP指Z轴或其平行轴。,XP、YP、ZP是由G17、G18或G19所在程序段中的轴地址决定的。,蓝图编程、倒棱、倒圆R，车削固定循环和车削宏指令只用于ZX平面，在其他平面指定则报警。,2.Cs轮廓控制有效(C轴有效),C轴控制下的M代码见表。,C轴控制的M代码,3.第二辅助功能(B功能),主轴分度是由地址B及其后的8位数指令的。B代码和分度角的对应关系随机床而异。详见机床制造商发布的说明书。,说明：(1)指令范围 0999999(2)指令方法1)可以用小数点输入指令 输出值B10.0 10000B10 10,2)当不用小数点输入时，使用参数DPI(3401号参数的第0位)可以改变B的输出比例系数(1000或1)。指令 输出值 B1 1000 当DPI=1时 B1 1 当DPI=0时 3)在英制输入且不用小数点时，使用参数AUX(3405号参数的第0位)可以在DPI=I的条件下改变B的输出比例系数(1000或者10000)。指令 输出值 当AUX=1 B1 10000 当AUX=0 B1 1000 使用此功能时，B地址不能用于指定轴的运动。,【例2-17】在轴上铣出二个键槽。零件如图所示，键槽为180对称分布。,铣二个键槽,二、车削中心上的孔加工固定循环,钻孔固定循环适用于回转类零件端面上的孔中心不与零件轴线重合的孔或外表面上的孔的加工。,钻孔固定循环一般过程,在使用钻孔固定循环时需注意下列事项：,1)钻削径向孔或中心不在工件回转轴线上的轴向孔时，数控车床必须带有动力刀具，即为车削中心，且动力头分别有轴向的和径向的。,2)根据零件情况和每种指令的要求设置好有关参数。,3)需采用C轴夹紧/松开功能时，需在机床参数No.204中设置C轴夹紧/松开M代码。,4)钻孔固定循环G代码是模态指令，直到被取消前一直有效。,5)在采用动力头钻孔时，工件不转动，因而钻孔时必须以mm/min表示钻孔进给速度。6)钻孔循环可用专用G代码G80或用G00、G01、G02、G03取消。,表2-10固定循环,1.端面/侧面钻孔循环(G83/G87),(1)高速啄式钻孔固定循环,M：C轴夹紧的M代码M(+1)：C轴松开的M代码P1：程序中指定的暂停P2：参数5111号中设定的暂停d：参数5114号中设定的回退距离,高速啄式钻孔固定循环,高速啄式钻孔固定循环的工作过程如图所示。,高速啄式钻孔固定循环的指令格式如下：G83 X(U)_C(H)_Z(W)_R_Q_P_F_M_K_；端面钻孔G87 Z(W)_C(H)_X(U)_R_Q_P_F_M_K_；侧面钻孔,指令中各参数意义如下：X(U)_C(H)_或Z(W)_C(H)_：孔位置坐标。Z(W)_或X(U)_：孔底部坐标，以相对坐标W或U表示时，为R点到孔底的距离。R：初始点到R点的距离，有正负号。Q：每次钻孔深度。P：刀具在孔底停留的延迟时间。F：钻孔进给速度，以mm/min表示。K：钻孔重复次数(根据需要指定)，缺省K=1。M：C轴夹紧M代码(根据需要)。,(2)啄式钻孔固定循环,啄式钻孔固定循环的工作过程如图所示。,啄式钻孔固定循环,【例2-18】如图所示的零件在周向有4个孔，孔间夹角均为90，可采用G83指令来钻削，每次钻孔时保持其余参数不变，只改变C轴旋转角度，则已指定的钻孔指令可重复执行。,G83指令钻削周向分布轴向孔,【例2-19】如图所示的轴类零件在圆柱外表面上有4个孔，孔间夹角均为90，可采用G87指令来钻削，每次钻孔时保持其余参数不变，只改变C轴旋转角度，则已指定的钻孔指令可重复执行。,G87指令钻削圆周分布径向孔,(3)钻孔固定循环,钻孔固定循环的工作过程如图所示，钻孔过程中没有回退动作，因而这种钻孔方式只适合于钻浅孔。,钻孔固定循环,2.端面/侧面镗孔循环(G85/G89),镗孔固定循环的工作过程如图所示。,镗孔固定循环,镗孔固定循环的指令格式如下：G85 X(U)_C(H)_Z(W)_R_Q_P_F_M_K_；端面镗孔 G89 Z(W)_C(H)_X(U)_R_Q_P_F_M_K_；侧面镗孔 指令中各参数意义如下：X(U)_C(H)_或Z(W)_C(H)_：孔位置坐标。Z(W)_或X(U)_：孔底部坐标，以增量坐标W或U表示时，为R点到孔底的距离。R：初始点到R点的距离，带正负号。P：刀具在孔底停留的延迟时间。F：钻孔进给速度，以mm/min表示。K：钻孔重复次数(根据需要指定)。M：C轴夹紧M代码(根据需要)。,【例2-20】如图所示零件在周向有四个孔，孔间夹角均为90，可采用G85指令来镗孔，每次镗孔时保持其余参数不变，只改变C轴，则已指定的镗孔指令可重复执行。,G85指令镗沿周向分布孔,3.端面/侧面攻螺纹循环,攻螺纹固定循环的工作过程如图所示。,攻螺纹固定循环,攻螺纹固定循环的指令格式如下：G84 X(U)_C(H)_Z(W)_R_Q_P_F_M_K_；端面攻螺纹G88 Z(W)_C(H)_X(U)_R_Q_P_F_M_K_；侧面攻螺纹指令中各参数意义如下：X(U)、C(H)或Z(W)、C(H)：孔位置坐标。Z(W)或X(U)：孔底部坐标，以增量坐标W或U表示时，为R点到孔底的距离。R：初始点到R点的距离，带正负号。P：刀具在孔底停留的延迟时间。F：攻螺纹进给速度，以mm/min表示(F=转数导程)。K：攻螺纹重复次数(根据需要指定)。M：C轴夹紧M代码(根据需要)。,【例2-21】端面上沿直径分布轴向螺纹孔，如图所示的零件沿端面直径上有3个螺纹孔，可采用G84指令来攻螺纹，每次攻螺纹时保持其余参数不变，只改变X轴坐标值，则已指定的攻螺纹指令可重复执行。,G84指令攻沿直径分布轴向螺纹,【例2-22】如图所示的零件沿外表面上有5个螺纹孔，可采用G88指令来攻螺纹，每次攻螺纹时保持其余参数不变，只改变Z轴坐标值，则已指定的攻螺纹指令可重复执行。,G88指令攻沿轴向分布径向螺纹孔,三、极坐标插补(G12.1、G13.1),将在直角坐标系编制程序的指令，转换成直线轴的移动(刀具的移动)和旋转轴的旋转(工件的旋转)，而进行轮廓控制的机能，称为极坐标插补。,进行极坐标插补，可使用下列G代码：G12.1/G112：极坐标插补模式(进行极坐标插补)。G13.1/G113：极坐标插补取消模式(不进行极坐标插补)。这些G代码单独在一个程序段内。当电源ON及复位时，取消极坐标插补(G13.1)。,说明：1)指令G12.1以前，必须先设定特定坐标系(或工件坐标系)，使旋转轴的中心成为坐标原点。又G12.1模式中，不可进行坐标系变更(G50、G52、G53，相对坐标的重设G54G59)。2)G12.1指令前的平面(由G17、G18、G19选择的平面)一旦取消，而遇G13.1(极坐标插补取消)指令时复活。又复位时，极坐标插补模式也取消，成为G17、G18、G19所选平面。3)在极坐标插补平面进行圆弧插补(G02、G03)时，圆弧半径的指令方法(使用I、J、K中哪两个)，由平面第1轴(直线轴)为基本坐标系的那一轴(参数No.1022)而决定。,4)G12.1中可指令的G码为C01、G65、G66、G67、G02、G03、G04、G98、G95、G40、G41、G42。5)G12.1模式中，平面其他轴的移动指令和极坐标无关。6)刀具半径补偿方式下，不能启动或取消极坐标插补方式。7)G12.1模式中的现在位置显示都显示实际坐标值，但“剩余移动量”的显示，以在极坐标插补平面(直交坐标)的程序段的剩余移动量显示。,C轴的速度,8)对G12.1模式中的程序段，不可进行程序再开始。9)极坐标插补是将直角坐标系制作程序的形状，变换成旋转轴(C轴)和直线轴(X轴)的移动。,【例2-23】加工图所示的零件。,极坐标插补,【例2-24】加工图所示的六方轴。,六方轴,四、同步驱动,所谓同步驱动,是指主轴和动力刀具之间有固定的传动比,例如用万向轴即可实现同步驱动,如图所示。,同步驱动,指令格式：G51.2(G251)P_ Q_；其中，P、Q 为主轴和Y轴的旋转比，取19，Q为正值时Y轴正向旋转，Q为负值时Y轴反向旋转。,说明：对于同步驱动，由CNC控制的轴控制刀具旋转。在下文叙述中，该旋转轴称作Y轴。Y轴由G51.2 指令控制使得安装于主轴上的工件和刀具的旋转速度(由S指令)按指定的比值运行。,主轴和Y 轴的同步由下述指令取消：G50.2(G250)；当指定G50.2时，主轴和Y轴的同步被取消，Y轴停止。在下述情况下，该同步也被取消：(1)切断电源(2)急停(3)伺服报警(4)复位(外部复位信号ERS，复位/倒带信号RRW和MDI 上的RESET键)(5)发生No.217221P/S报警,【例2-25】如图所示，工件材料为黄铜，螺纹铣刀直径为90mm，旋转比为1:1，切削速度为200m/min，进给量为0.02 mm/r。,铣螺纹,【例2-26】借助同步驱动切多边形的例子如图所示。多边形的边数为传动比与刀盘上刀头数的乘积，当传动比取1:2时，刀盘上刀头为3，则可车出六边形。如工件材料为青铜，刀具直径为90mm，工件外径为31.2mm，切削速度为300m/min。仍按上述公式计算S=450r/min。,车六边形实例,