数控车床程序编制培训.ppt

*,数控加工技术,1,数控车床编程,编制：张玉庚,*,数控加工技术,2,FANUC车床编程(车削循环指令),*,数控加工技术,3,FANUC车床编程(车削循环指令)教学目标：1、理解FANUC车床循环指令G70、G71、G72、G73、G74、G75、G76、含义、格式，能写出程序段；;2、理解FANUC车削粗加工编程方法，能用G70、G71、G72、G73、编写简单零件粗加工程序；新课导入：通过编程基本指令的学习，能对简单轴的轮廓进行精加工编程，但是还不能对零件进行粗加工编程，还必须学习相关的粗加工循环指令、编程方法才能对零件进行粗加工编程。为此，就FANUC车削粗加工循环指令、格式、运用与编程方法作详细讲解。,*,数控加工技术,4,1、外圆粗切循环,外圆粗切循环是一种复合固定循环。适用于外圆柱面需多次走刀才能完成的粗加工，加工过程如下图所示。编程格式：G71 U(d)R(e)G71 P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t)式中:d背吃刀量（切削深度）(25)；e 退刀量(13)；ns精加工形状程序段中的开始程序段号；nf精加工形状程序段中的结束程序段号；uX轴方向精加工余量（0.20.5）；wZ轴方向的精加工余量(0.20.5)；F、S、T分别是进给量、主轴转速、刀具号地址符。,*,数控加工技术,5,%3331N10 G54 G00 X80 Z80；N20 M03 S500；N30 G01 X46 Z3 F0.2；N40 G71 U3 R1；N50 G71 P55 Q140 U0.4 W0.1 F0.3；N55 G00 X0；N60 G01 X10 Z-2；N70 Z-20；N80 G02 U10 W-5 R5；N90 G01 W-10；N100 G03 U14 W-7 R7；N110 G01 Z-52；N120 U10 W-10；N130 W-20；N140 X50；N145 G70 P55 Q140 F0.1；N150 G00 X80 Z80；N160 M05；N170 M02；,G71编程示例,*,数控加工技术,6,2、端面粗加工循环,端面粗切循环是一种复合固定循环。端面粗切循环适于Z向余量小，X向余量大的棒料粗加工，加工过程如下图所示。编程格式 G72 U(d)R(e)G72 P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t)式中:d背吃刀量；e 退刀量；ns精加工形状程序段中的开始程序段号；nf精加工形状程序段中的结束程序段号；uX轴方向精加工余量；wZ轴方向的精加工余量；F、S、T分别是进给量、主轴转速、刀具号地址符。,*,数控加工技术,7,G72编程示例%3332N10 T0101;N20 G00 X100 Z80;N30 M03 S400;N40 X80 Z1;N50 G72 W2 R1;N55 G72 P60 Q180 U0.2 W0.5 F0.2;N60 G00 X100 Z80;N70 G42 X80 Z1;N80 G00 Z-56;N90 G01 X54 Z-40 F0.15;N100 Z-30;N110 G02 U-8 W4 R4;N120 G01 X30;N130 Z-15;N140 U-16;N150 G03 U-4 W2 R2;N160 Z-2;N170 U-6 W3;N180 G00 X50;N185 G70 P55 Q180 F0.1;N190 G40 X100 Z80;N200 M05;N210 M02;,*,数控加工技术,8,3、封闭切削循环,封闭切削循环是一种复合固定循环，加工过程如下图所示。封闭切削循环适于对铸、锻毛坯切削，对零件轮廓的单调性则没有要求。编程格式 G73 U(i)W(k)R(d)G73 P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t)式中:iX方向总退刀量（i毛坯X向最大加工余量）；kZ方向总退刀量（可与i相等）；d粗切次数（d=i/(12.5)）；ns精加工形状程序段中的开始程序段号；nf精加工形状程序段中的结束程序段号；uX轴方向精加工余量（0.51）；wZ轴方向的精加工余量(0.20.5)；,*,数控加工技术,9,3333N10 G97 G99 S1200；M03 T0101；N20 G00 X200 Z100；N30 G00 X45 Z2；N40 G73 U7 W0 R7；N50 G73 P60 Q140 U0.6 W0.3 F0.2；N60 G00 X25.8 Z1 S1500 M03；N70 G01 X29.8 Z-1；N80 Z-10；N90 X26 Z-12；N100 Z-21.776；N110 G02 X30.775 Z-28.04 R7；N120 G01 X38 Z-48；N130 Z-55；N140 X42；N150 G70 P60 Q140 F0.1；N160 G00 X200 Z200；N170 M05；N180 M30；,G73编程示例,*,数控加工技术,10,4、G74 端面啄式钻孔、Z向切槽循环,G74 R(e)；G74 X(u)Z(w)P(i)Q(k)R(d)F(f)；e:退刀量X:B 点的X 坐标u:从A 至B 增量Z:C 点的Z坐标w:从A 至C增量i:X 方向的移动量(无符号，直径值，单位0.001mm)k:Z 方向的移动量(无符号，单位：0.001mm)d:刀具在切削底部的退刀量。d 的符号一定是（+）。但是，如果X（U）及I 省略，退刀方向可以指定为希望的符号。f:进给率,*,数控加工技术,11,如上图所示在本循环可处理断削，如果省略X（U）及P，结果只在Z 轴操作,用于钻孔。,例：用深孔钻削循环功能加工图所示深孔，试编写加工程序。其中：e=1，k=2000，F=0.1N10 T0303；N20 M03 S600；N30 G00 X0 Z1.；N40 G74 R1；退刀量1mmN50 G74 Z-80.Q2000 F0.1 每刀吃2mmN60 G00 Z100.；N70 M30；,*,数控加工技术,12,5、G75 外经/内径啄式钻孔、X 向切槽循环,G75 R(e)；G75 X(u)Z(w)P(i)Q(k)R(d)F(f)功能：指令操作如右图所示，除X 用Z 代替外与G74 相同，在本循环可处理断削，可在X 轴切槽及X 轴啄式钻孔。例：试编写右图所示零件切断加工的程序。N10 T0101；N20 M03 S650；N30 G00 X32.Z-13.；N40 G75 R1.；退刀量1mmN50 G75 X20.Z-40.P5000 Q9000 F0.5；P：X向吃刀量5mm，Q：Z 向每次增量移动9mmN60 G00 X50N70 Z100.；N80 M05；N90 M30；,6、螺纹切削复合循环（G76）,格式：G76 P(m)(r)()Q(dmin)R(d)；G76 X(U)Z(W)R(i)P(k)Q(d)F；其中：m 精加工重复次数（199）r 倒角量；刀尖角度；可选择80o、60o、55o、30o、29o、0o，用2 位数指定。dmin 最小切削深度（半径值 单位0.001mm）；d 精加工余量 单位1mm；X、Z 螺纹终点坐标值；i 锥螺纹起点与终点的半径差，i=0 时可加工圆柱螺纹；k 螺纹牙型高度（为正；半径值，单位：0.001mm）d 第一次进给的背吃刀量（为正；半径值，单位：0.001mm）F 螺纹导程。,*,数控加工技术,13,*,数控加工技术,14,例：试编写右图所示圆柱螺纹的加工程序，螺距为6G76 P 010060 Q200 R0.1；G76 X60.64 Z23 R0 P3680 Q1800 F6.；,*,数控加工技术,15,宏程序编程,在数控编程中，宏程序编程灵活、高效、快捷，是加工编程的重要补充。宏程序不仅可以实现象子程序那样，对编制相同加工操作的程序非常有用，还可以完成子程序无法实现的特殊功能，例如，型腔加工宏程序、固定加工循环宏程序、球面加工宏程序、锥面加工宏程序等。,华中数控宏程序FANUC数控宏程序SIEMENS数控参数编程,*,数控加工技术,16,华中数控用户宏程序,HNC-21/22T、HNC-21M为用户配备了强有力的类似于高级语言的宏程序功能，用户可以使用变量进行算术运算、逻辑运算和函数的混合运算，此外宏程序还提供了循环语句、分支语句和子程序调用语句，利于编制各种复杂的零件加工程序，减少乃至免除手工编程时进行繁琐的数值计算，以及精简程序量。,一、基础知识,1.宏变量及常量,(1)宏变量HNC-21/22T华中世纪星数控系统变量表示形式为#后跟14位数字，变量种类有三种：局部变量：#0#49是在宏程序中局部使用的变量，用于存放宏程序中的数据，断电时丢失为空。,*,数控加工技术,17,一、基础知识,全局变量：用户可以自由使用#50#199，它对于由主程序调用的各子程序及各宏程序来说是可以公用的，可以人工赋值。HNC-21/22T子程序嵌套调用的深度最多可以有8层，每一层子程序都有自己独立的局部变量（变量个数为50）。系统变量：系统变量为#1000#1199，它能获取包含在机床处理器或NC内存中的只读或读/写信息，包括与机床处理器有关的交换参数、机床状态获取参数、加工参数等系统信息。(2)常量PI：圆周率；TRUE：条件成立(真)；FALSE：条件不成立(假),1、宏变量及常量,*,数控加工技术,18,2、运算符与表达式,(1)算术运算符：+，-，*，/(2)条件运算符：EQ（=），NE（），GT（），GE（），LT（），LE（）(3)逻辑运算符：AND，OR，NOT(4)函数：SIN，COS，TAN，ATAN，ATAN2，ABS，INT，SIGN，SQRT，EXP(5)表达式：用运算符连接起来的常数，宏变量构成表达式。例如：175/SQRT2*COS55*PI/180；#3*6 GT 14,*,数控加工技术,19,3、赋值语句,格式：宏变量=常数或表达式把常数或表达式的值送给一个宏变量称为赋值。例如：#2=175/SQRT2*COS55*PI/180；#3=124.0,*,数控加工技术,20,4、条件判别语句IF，ELSE，ENDIF,格式(i)：格式(ii)：IF 条件表达式 IF 条件表达式 ELSE ENDIFENDIF,*,数控加工技术,21,5、循环语句WHILE，ENDW,格式：WHILE 条件表达式 ENDW,*,数控加工技术,22,6、宏程序/子程序调用的参数传递规则,G 代码在调用宏(子程序或固定循环，下同)时，系统会将当前程序段各字段(AZ共26个字段，如果没有定义则为零)的内容拷贝到宏执行时的局部变量#0#25，同时拷贝调用宏时当前通道九个轴（轴0轴8）的绝对位置(机床绝对坐标)到宏执行时的局部变量#30#38。宏程序的调用格式为：M98 P（宏程序名）或G65 P（宏程序名）。,#25 Z,*,数控加工技术,23,%1000；长半轴、短半轴分别为40、30的椭圆G54 G90 G00 Z30M03 S800G00 X45 Y-15；快速定位至下刀点Z3G01 Z-5 F100#0=0；给角度赋0初值WHILE#0 LE 360；当角度360度时，执行循环体内容#1=40*COS#0*PI/180；用椭圆的标准参数方程求动点M的X坐标值#2=30*SIN#0*PI/180；用椭圆的标准参数方程求动点M的Y坐标值G01 X#1 Y#2；用直线插补指令加工至M点，即用直线段逼近椭圆#0=#0+1；角度的递增步长取1度 ENDWX45 Y15；切出椭圆G00 Z30 M05X0 Y0M30,7、用户宏程序编程思路,*,数控加工技术,24,%1000；长半轴、短半轴分别为40、30的椭圆G92 X0 Y0 Z30M03 S800G00 X45 Y-15 M08；快速定位至A点Z3G01 Z-5 F100#2=0；给角度赋0初值WHILE#2 LE 360；当角度360度时，执行循环体内容#11=40*COS#2*PI/180；用椭圆的标准参数方程求动点M的X坐标值#12=30*SIN#2*PI/180；用椭圆的标准参数方程求动点M的Y坐标值G42 G64 G01 X#11 Y#12 D01；用直线插补指令加工至M点，即用 直线段逼近椭圆#2=#2+1；角度的递增步长取1度 ENDWG40 G01 X45 Y15；切出椭圆至C点Z3 M09G00 Z30 X0 Y0 M05M30,二、数控铣床用户宏程序编程,*,数控加工技术,25,*,数控加工技术,26,*,数控加工技术,27,宏程序编程实例,ZH7640立式加工中心由北京第三机床厂产生,采用华中铣床、加工中心数控系统。加工范围600mm400mm500mm。刀库可容纳20把刀。可用于镗、铣、钻、铰、攻丝等各种加工。实例为在预先处理好的100mm100mm80mm合金铝锭毛坯上加工如图所示的零件，其中正五边形外接圆直径为80mm。,*,数控加工技术,28,O5000；FANUCG54 G90 G00 Z40X70 Y20 M08M03 S600G43 Z3 H01G01 Z-5 F100#0=18N10#1=80*COS#0#2=80*SIN#0 G41 X#1 Y#2 D01#0=#0+72IF#0 LT 360 GOTO 10G40 X70 Y70Z40 M05M30,O5000；HNC-21M%1000G54 G90 G00 Z40X70 Y20 M08M03 S600G43 Z3 H01G01 Z-5 F100#0=18IF#0 LT 360#1=80*COS#0#2=80*SIN#0 G41 X#1 Y#2 D01#0=#0+72ENDIFG40 X70 Y70Z40 M05M30,宏程序编程实例,*,数控加工技术,29,三、数控车床用户宏程序编程,%3015#10=0；X坐标（直径值）#11=0；Z坐标T0101M03 S600G00 X0 Z34WHILE#10 LE 32G90 G64 G01 X#10 Z#11 F100#10=#10+0.32#9=#10/2；求出X坐标的半径值，便于求解#11#11=32-#9*#9/8ENDWG00 X80 Z100 M05M30,用宏程序编制如图所示抛物线的精加工程序。,*,数控加工技术,30,用宏指令编制椭圆部分的精加工程序。,%3016；精加工椭圆程序T0101M03 S800G00 X39 Z22#1=60；A点的角度#2=0；X坐标#3=0；Z坐标WHILE#1 LE 120；120是通过计算得来的B点角度#2=2*23*SIN#1*PI/180；直径编程#3=40*COS#1*PI/180G64 G01 X#2 Z#3 F100#1=#1+1；步长取1度ENDWG00 X100Z100 M05M30,*,数控加工技术,31,用户宏程序训练,*,数控加工技术,32,*,数控加工技术,33,*,数控加工技术,34,一、构成1.包含变量2.包含算术或逻辑运算（=）的程序段3.包含控制语句（例如：GOTO，DO，END）的程序段4.包含宏程序调用指令（G65，G66，G67或其他G代码，M代码调用宏程序）的程序段,FANUC数控系统用户宏程序,*,数控加工技术,35,二、FANUC宏程序的变量,FANUC数控系统变量表示形式为#后跟14位数字，变量种类有四种：,*,数控加工技术,36,*,数控加工技术,37,三、刀具补偿存储器C用G10指令进行设定,P：刀具补偿号R：绝对值指令（G90）方式时的刀具补偿值。增量值指令（G91）方式时的刀具补偿值为该值与指定的刀具补偿号的值相加。,*,数控加工技术,38,四、FANUC宏程序的转移和循环,1.无条件转移：GOTOn（n为顺序号，199999）例：GOTO10为转移到N10程序段。,2.条件转移：（IF语句）1）IF 条件表达式 GOTOn 当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时，执行下个程序段。,*,数控加工技术,39,2）IF 条件表达式 THEN当指定的条件表达式满足时，执行预先决定的宏程序语句。例：IF#1EQ#2 THEN#3=0；,3.WHILE 条件表达式 DO m；（m=1，2，3）,条件满足,条件不满足,ENDm,注：循环允许嵌套，最多3层，但不允许交叉,*,数控加工技术,40,*,数控加工技术,41,*,数控加工技术,42,五、运算符,*,数控加工技术,43,六、FANUC宏程序的调用,1.非模态调用G65：格式：G65 Pp Ll 其中 p：要调用的程序号 L：调用次数（默认为1）自变量：数据传递到宏程序,例：G65 P8000 L2 A10.B2.；调用2次程序号8000，经自变量A传递到宏程序#1=10；自变量B传递到宏程序#2=2。,*,数控加工技术,44,自变量指定,根据使用的字母，CNC系统自动地决定自变量指定的类型。地址不需要按字母顺序指定。但应符合字地址的格式。但是，I，J 和K 需要按字母顺序指定。,*,数控加工技术,45,自变量指定,根据使用的字母，系统自动决定自变量指定的类型。自变量指定用于传递诸如三维坐标值的变量。I，J，K 的下标用于确定自变量指定的顺序，在实际编程中不写。,*,数控加工技术,46,如果自变量指定和自变量指定混合指定的话，后指定的自变量类型有效。,*,数控加工技术,47,六、FANUC宏程序的调用,2.模态调用（G66）：G66 Pp Ll；程序点G67;（取消模态）,例：G66 P8000 L2 A10.B2.；G00 G90 Z-10.X-5.G67一旦发出G66 则指定模态调用，即指定沿移动轴移动的程序段后调用宏程序。移动到Z-10，调用2次程序号8000，移动到X-5，再调用2次程序号8000。,*,数控加工技术,48,%1000；长半轴40、短半轴30的椭圆G54 G90 G00 Z30M03 S800G00 X45 Y-15；Z3G01 Z-5 F100#0=0；给角度赋0初值WHILE#0 LE 360；#1=40*COS#0*PI/180；#2=30*SIN#0*PI/180；G01 X#1 Y#2；#0=#0+1；ENDWX45 Y15；G00 Z30X0 Y0 M05M30,七、FANUC与华中系统用户宏程序编程对照,G54 G90 G00 Z30M03 S800G00 X45 Y-15；Z3G01 Z-5 F100#10=0；给角度赋0初值WHILE#10 LE 360 DO 1；#11=40*COS#10；#12=30*SIN#10；G01 X#11 Y#12；#10=#10+1；END 1X45 Y15；G00 Z30X0 Y0 M05M30,*,数控加工技术,49,SIEMENS数控系统参数编程,与FANUC类似，但功能要弱一些。变量以“R”开始，如：R0、R1、R99。不包含系统变量，系统变量以“$”开头。,一、格式：Rn（n的缺省取值范围为0-99）例如:R1 R2 R99,二、运算符：,*,数控加工技术,50,*,数控加工技术,51,三、SIEMENS参数编程程序跳转,1.无条件跳转GOTOB LABEL（向后跳转，向程序头跳转）GOTOF LABEL（向前跳转，向程序尾跳转）,2.条件跳转IF 表达式 GOTOB LABEL（向后跳转，向程序头跳转）IF 表达式 GOTOF LABEL（向前跳转，向程序尾跳转）LABEL 为程序段标示符,*,数控加工技术,52,*,数控加工技术,53,四、编程示例,*,数控加工技术,54,G54 G90 G00 Z30M03 S800G00 X45 Y-15；Z3G01 Z-5 F100R10=0；给角度赋0初值AA：R11=40*COS(R10)；R12=30*SIN(R10)；G01 X=R11 Y=R12；R10=R10+1；IF R10=360 GOTOB AAX45 Y15；G00 Z30X0 Y0 M05M30,五、SIEMENS与FANUC用户宏程序编程对照,长半轴40、短半轴30的椭圆G54 G90 G00 Z30M03 S800G00 X45 Y-15；Z3G01 Z-5 F100#10=0；给角度赋0初值WHILE#10 LE 360 DO 1；#11=40*COS#10；#12=30*SIN#10；G01 X#11 Y#12；#10=#10+1；END 1X45 Y15；G00 Z30X0 Y0 M05M30,