FANUC系统数控车床的编程与操作实例

第一章FANUC系统数控车床的编程与操作实例教学要求：1．了解数控车床的分类及特点；掌握机床坐标系和工作坐标系。2．掌握数控车床常用指令。3．掌握固定循环的应用。4．掌握宏程序的 格式 pdf格式笔记格式下载页码格式下载公文格式下载简报格式下载 及应用。5．掌握数控车床的操作。6．运用数控编程的知识，进行零件加工工艺 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ，完成典型零件的加工程序编制。数控车床及坐标系数控车床常用指令常用指令的综合应用典型零件加工宏程序的应用数控车床操作教学内容：第一节数控车床及坐标系一、数控车床概述1．数控车床种类（1）按主轴配置形式分类1)立式数控车床2)卧式数控车床（2）按刀架数量分类1）单刀架单刀架数控车床多采用水平床身，两坐标控制。2）双刀架双刀架数控车床多采用倾斜床身，四坐标控制。（3）按数控车床控制系统和机械结构的不同分类可分为经济型数控车床、全功能数控车床和数控车削中心。2．数控车床典型结构（1）液压卡盘和液压尾座液压卡盘和液压尾座用来夹紧工件，具有稳定可靠的特点。（2）数控车床的刀架系统（卧式）3．车削用刀具数控车床一般选用硬质合金可转位车刀。（1）刀片的紧固方式在国家 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 中，一般紧固方式有上压式、上压与销孔夹紧、销孔夹紧和螺钉夹紧四种。（2）刀杆及刀片形式1．坐标系的确定数控车床的坐标系是以径向为X轴方向，轴向为Z轴方向，以刀具远离工件的方向为坐标轴正向。刀架前置时＋X向前；刀架后置时＋X向后。2．机床原点（机械原点）机床原点一般设置在机床移动部件沿其坐标轴正向的极限位置。机床原点也可设置在卡盘端面与主轴轴线的交点处。3．机床参考点机床参考点一般不同于机床原点。二、数控车床的坐标系三、工作坐标系工作坐标系是编程人员在编程和加工时使用的坐标系，设置时一般用G54～G59和G92等指令。编程人员以工件图样上某点为工作坐标系的原点，称工作原点。工作原点一般设在工件的设计工艺基准处，便于尺寸计算。第二节FANUC系统的常用指令1.绝对值编程和增量值编程绝对值编程时，用X、Z表示X轴与Z轴的坐标值；增量值编程时，用U、W表示X轴与Z轴的移动量。2.直径编程和半径编程3.车削固定循环功能4.刀具位置补偿一、数控车床的编程特点1.快速定位指令G00指令格式：G00X（U）＿Z（W）＿；2.直线插补指令G01指令格式：G01X（U）＿Z（W）＿F＿；使用G01指令可以实现纵向切削、横向切削、锥度切削等形式的直线插补运动，如图1-14所示。二、数控车床常用各种指令图1-14直线插补指令G01a）图G01Z-10.0F0.2；或G01W-15.0F0.2；b）图G01X0F0.2；或G01U-65.0F0.2；c）图G01X60.0Z-40.0F0.2；或G01U30.0W-40.0F0.2；G01指令在数控车床编程中，还可以直接用来进行倒角（C指令）、倒圆角（R指令）。如图1-15、图1-16所示。图1-15倒角例1：倒角G01Z-35.0C4.0F0.2；X80.0C-3.0；Z-60.0；注：C4.0倒角，因为Z轴切削向X轴正向倒角，所以为C4.0；C-3.0倒角，因为X轴切削向Z轴负向倒角，所以为C-3.0；图1-16倒圆例2：倒圆G01Z-35.0R5.0F0.2；X80.0R-4.0；Z-60.0；3.圆弧插补指令G02、G03该指令使刀具从圆弧起点，沿圆弧移动到圆弧终点。指令格式：G02/G03X（U）＿Z（W）＿R＿F＿；或:G02/G03X（U）＿Z（W）＿I＿K＿F＿；例3：图1-18a）（1）G02X80.0Z－10.0R10.0；或G02U20.0W－10.0R10.0；（2）G02X80.0Z－10.0I10.0K0；或G02U20.0W－10.0I10.0K0；例4：图1-18b）（1）G03X45.0Z－35.9R25.0；或G03U45.0W－35.9R25.0；（2）G03X45.0Z－35.9I0K－25.0；或G03U45.0W－35.9I0K－25.0；图1-18圆弧插补举例4.主轴转速设置S指令和转速控制指令G96、G97、G50（1）主轴线速度恒定指令G96格式：G96S＿；S的单位为m/min（2）直接设定主轴转速指令G97格式：G97S＿；S的单位为r/min5.每转进给指令G99；每分钟进给指令G98指令格式：G99F＿；F单位mm/rG98F＿；F单位mm/minG98、G99均为模态指令，机床初始状态默认G99；6.暂停指令G04该指令可以使刀具作短时间的无进给光整加工，用于切槽、钻镗孔、自动加工螺纹，也可用于拐角轨迹控制等场合。格式：G04P＿；U＿；7.工作坐标系的原点设置指令G50格式：G50X＿Z＿；数车亦可进行设置刀具数据来确定工作坐标系原点。（详见机床操作）8.工作坐标系的原点设置选择指令G54～G59一般数控机床可以预先设定6个（G54～G59）工作坐标系，这些坐标系在机床重新开机时仍然存在。9.参考点返回指令G28该指令使刀具自动返回参考点（一般设置为机床原点）或经过某一中间位置，再回到参考点。输入格式：G28X（U）＿Z（W）＿T00；10.螺纹车削加工在数控车床上用车削的方法可加工直螺纹和锥螺纹。车螺纹的进刀方式有直进式和斜进式，螺纹切削时应注意在两端设置足够的升速进刀段δ1和降速退刀段δ2。在这两段螺纹导程小于实际的螺纹导程。（1）螺纹切削指令G32G32指令可车削直螺纹、锥螺纹和端面螺纹（涡形螺纹）。G32进刀方式为直进式。指令格式：G32X（U）＿Z（W）＿F＿；式中的X（U）＿Z（W）＿为螺纹终点坐标，F＿为螺距。1)直螺纹加工例7：如图1-24，螺纹外径已车至29.8；4×2的槽已加工，此螺纹加工查表知切削5次（0.9；0.6；0.6；0.4；0.1），至小径d=30-1.3×2=27.4。程序：O1；G00X32.0Z5.0；螺纹进刀至切削起点X29.1；切进G32Z-28.0F2.0；切螺纹G00X32.0；退刀Z5.0；返回X28.5；切进G32Z-28.0F2.0；切螺纹…X向尺寸按每次吃刀深度递减，直至终点尺寸27.4Z5.0；X27.4；切至尺寸G32Z-28.0F2.0；G00X32.0；Z5.0；…图1-24直螺纹加工2)锥螺纹加工如图1-25。图1-25锥螺纹加工例8：程序O1；……Z5.0；X20.0；进刀至尺寸G32X50.0Z-32.0F2.0；车螺纹……（2）螺纹加工循环G92G92用于螺纹加工，其循环路线与单一形状固定循环基本相同。如图1-26所示，循环路径中，除螺纹车削一般为进给运动外，其余均为快速运动。输入格式：直螺纹G92X（U）＿Z（W）＿F＿；锥螺纹G92X（U）＿Z（W）＿R＿F＿；式中：X（U）＿Z（W）＿为螺纹终点坐标；R＿为锥螺纹始点与终点的半径差；F＿为螺距。图1-26螺纹切削循环G92例9：完成图1-27螺纹切削。图1-27螺纹切削程序：……G00X22.0Z5.0；起刀点G92X19.2Z-18.0F1.5；螺纹加工第一次循环X18.6；螺纹加工第二次循环X18.2；螺纹加工第三次循环X18.05；螺纹加工第四次循环G00X100.0Z150.0；退刀，取消循环……例10：完成图1-28螺纹切削。图1-28螺纹切削程序：…G00X32.0Z5.0；G92X31.2Z-18.0R-7.5F1.5；X30.4；X29.8；X29.46；X29.30；G00X100.0Z150.0；注：R=×（6+18）=－7.5经验公式：d=D－1.3pd－螺纹小径D－螺纹大径p－螺距锥螺纹大端直径为：30+2×－1.3×1.5=29.3（3）复式螺纹切削循环指令G76G76指令用于多次自动循环切削螺纹。G76复式螺纹切削循环指令G76格式G76P(m)（r）（a）Q（△dmin）R(d)；G76X(u)Z（w）R（i）P(k)Q（△d）F(f)；例11:完成图1-30螺纹切削。现加工M68×6螺纹,螺纹高度为3.9mm，螺距为6mm，螺纹尾端倒角为1.1L，刀尖角为60º，第一次车削背吃刀量为1.8mm，最小背吃刀量为0.1mm，精车余量为0.2mm，精车削次数1次，螺纹精车前先精车外圆柱面至尺寸。螺纹加工程序如下：O0011；…G97S200T0303M03；G00X70.0Z7.0；G76P011160Q100R200；G76X60.2Z-65.0P3900Q1800F6.0；G00X200.0Z200.0；…M30；图1-30螺纹切削（3）复式螺纹切削循环指令G76G76指令用于多次自动循环切削螺纹。G76复式螺纹切削循环指令G76格式G76P(m)（r）（a）Q（△dmin）R(d)；G76X(u)Z（w）R（i）P(k)Q（△d）F(f)；11.刀具功能指令T指令该指令可指定刀具及刀具补偿。输入格式：T0202刀具补偿号00－99刀具号00－99刀具12.刀具半径补偿功能G40/G41/G42(1)刀具半径补偿的作用刀具半径补偿的方法是通过键盘输入刀具参数，并在程序中采用刀具半径补偿指令。(2)刀具参数包括刀尖半径、车刀形状、刀尖圆弧位置。假想刀尖圆弧位置序号共有10个(0~9)。1）G40取消刀具半径补偿指令2）G41:刀具半径左补偿G42:刀具半径右补偿(4)刀具半径补偿注意事项加刀具半径补偿或去除刀具半径补偿最好在工件轮廓线以外且未加刀补点至加刀补点距离应大于刀具﹙尖﹚半径，未去刀补点至去除刀补点处距离应大于刀具﹙尖﹚半径。在使用G41或G42指令时，不允许有两句连续的非移动指令，否则刀具在前面程序段的终点的垂直位置停止，且产生过切或欠切现象。13.固定循环指令(1)单一形状固定循环有三种循环指令，分别是G90、G92和G94，其中G92已在螺纹切削部分介绍过。1)外径、内径切削循环G90a）圆柱面切削循环格式：G90X（U）Z（W）F；X（U）、Z（W）为切削终点坐标。b）锥面车削循环指令格式：G90X（U）Z（W）RF；X（U）、Z（W）为切削终点坐标；R（或I）为圆锥面加工起、终点半径差，有正、负号。2)端面切削循环指令G94a）垂直端面车削固定循环。指令格式：G94X（U）Z（W）F；X（U）、Z（W）表示切削终点坐标。b）锥形端面车削固定循环。指令格式：G94X（U）Z（W）RF；X（U）、Z（W）为切削终点坐标；R为圆锥面起、终点Z坐标的差值，有正、负号。(2)多重复合固定循环指令1)精加工循环指令G70在采用G71、G72、G73指令进行粗车后，用G70指令进行精车循环切削。指令格式：G70PnsQnf；其中：ns为精加工程序组的第一个程序段的顺序号；nf为精加工程序组的最后一个程序段的顺序号。2)外径、内径粗加工循环指令G71G71指令用于粗车圆柱棒料，以切除较多的加工余量。指令格式：G71U（Δd）R（e）；G71P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）FST；例17：使用G71、G70完成图1-43所示零件加工，棒料直径φ105mm，工件不切断（刀尖R0.4）。图1-43G71、G70加工实例程序：O0017；G40G97G99S500M03T0101；（T0101粗车刀）G00X106.0Z5.0M08；（刀具快速运动到循环起点）G71U2.0R0.5；（G71切深2.0㎜，退刀量0.5㎜）G71P10Q20U0.4W0.2F0.2；（X向留精车余量0.4㎜，Z向留精车余量0.2㎜）N10G42X0；（加右刀补，N10～N20是精车程序）G01Z0F0.15S600；X40.0；X60.0Z-30.0；Z-65.0；G02X70.0Z-70.0R5.0；G01X88.0；G03X98.0Z-75.0R5.0；G01Z-90.0；N20G40X106.0；（去刀补）G00X150.0Z200.0M09；（换刀点）T0202；（换精车刀）G00X106.0Z5.0；（外圆精车循环点）G70P10Q20；G28U0W0T0M05；（X轴、Z轴回参考点）M30；例18：使用G71、G70完成图1-44所示零件内孔加工，现工件已钻φ26mm的底孔（刀尖R0.4）。图1-44G71、G70加工实例程序：O0018；G40G97G99S500M03T0303；（T0303镗孔刀）G00X25.0Z2.0M08；（刀具快速运动到循环起点）G71U2.0R0.5；（G71切深2.0㎜，退刀量0.5㎜）G71P10Q20U-0.4W0.2F0.2；（X向留精车余量0.4㎜，Z向留精车余量0.2㎜）N10G41X65.0F0.15；G01Z0；X50.0Z-30.0；Z-44.0；G03X38.0Z-50.0R6.0；G01X30.0；Z-71.0；N20G40X25.0；G70P10Q20；G28U0W0T0M05；M30；3)端面粗加工循环指令G72G72指令适用于圆柱毛坯的端面方向粗车。G72指令的执行过程除了车削是平行于X轴进行外，其余与G71相同。指令格式：G72W（Δd）R（Δe）；G72U（Δu）W（Δw）F＿S＿T＿；4)闭合车削循环指令G73G73指令与G71、G72指令功能相同，只是刀具路径是按工件精加工轮廓进行的，如图1-47所示。G73适用于毛坯轮廓形状与零件轮廓基本接近的毛坯粗加工。例如一些锻件、铸件的粗车。指令格式：G73U（Δi）W（Δk）R＿；5)端面啄示钻孔循环G74循环中可处理断屑。如果省略X（u）及P（Δi）、R（Δd），结果只在Z轴操作，用于钻孔。指令格式：G74R（Δe）；G74X（u）Z（w）P（Δi）Q（Δk）R（Δd）F（f）；例19：如图1-50所示，要在工件上钻φ8、长100㎜的孔，使用G74指令钻孔。图1-50程序：O0019；G40G97G99S700M03T0404；（T0404为φ8钻头）G00X0Z5.0；G74R0.3；G74Z-100.0Q8000F0.1；G00Z150.0；M05；M30；6)外径、内径啄示钻孔循环G75加工循环可处理断屑和排屑。如果省略Z（Δw）、Q（Δk）和R（Δd），则仅有X轴移动，则可用于外圆槽的循环加工。指令格式：G75R（e）；G75X（u）Z（w）P（Δi）Q（Δk）R（Δd）F（f）；例20：如图1-52所示，将工件切断（Z100处）。程序：O0019；…T0303；（切刀宽4㎜，以左刀刃对刀）M03S300；G00X85.0Z-104.0；G75R0.2；G75X0P5000F0.1；W0.1；G01X85.0F0…图1-5214.辅助功能M指令这些是辅助机床操作的功能，如主轴的启停、程序终止、切削液开/关等等。见表1-3。表1－3辅助功能(M功能)主轴齿轮在中间位置切削液停切削液开主轴停主轴反转主轴正转程序结束复位程序结束选择性程序停止程序停止功能M40M09M08M05M04M03M30M02M01M00代码代码功能M41主轴齿轮在低速位置M42主轴齿轮在高速位置M68液压卡盘夹紧M69液压卡盘松开M78尾座前进M79尾座后退M94镜像取消M95X坐标镜像M98子程序调用M99子程序结束15.子程序在零件加工时，当某一加工内容重复出现（即工件上相同的切削路线重复）时，可以将加工内容程序编制出来作为子程序，而在编程时通过主程序调用，使程序简化。子程序调用指令格式：M98P子程序号（须为4位数字）调用次数1~99或M98PL调用次数1~99子程序号（须为4位数字）M99子程序结束第三节FANUC系统常用指令的综合应用实例1加工如图1-56所示的零件。毛坯为φ52mm棒料，工件不切断。课题一外形加工图1-56程序：O0023；N1；（车外形）G40G97G99S500M03T0101；G00X53.0Z5.0M08；G71U2.0R0.5；G71P10Q20U0.4W0.2F0.2；N10G00G42X0；G01Z0F0.15；X33.8C-2.0；（平端面，倒角）Z-30.0；X45.0；X50.0W-25.0；Z-120.0；N20G40X53.0；G00X150.0Z200.0；（换刀点）T0202S600；（T0202精车刀，刀尖R0.2）G00X53.0Z5.0；G70P10Q20；G00X150.0Z200.0；N2；（切槽）T0303S400；（T0303切刀宽4mm，左侧刃对刀）G00X48.0Z-30.0；G01X30.0F0.15；X48.0F0.3；G00X150.0Z200.0N3；（切螺纹、切凹圆弧）T0404；（T0404螺纹刀）G00X36.0Z5.0F2.0；G92X33.1Z-28.0F2.0；X32.5；X31.9；X31.5；X31.4；G00X54.0；Z-75.0；S500；M98P041000；（调用O1000子程序4次加工凹圆弧）G00X60.0；X150.0Z200.0；G28U0W0T0M05；M30；子程序：O1000；G1U-1.0F0.2；G02U0W-30.0R35.0；U3.0F0.5；W30.0；U-3.0；M99；实例2完成图1-57所示工件加工。毛坯为φ45mm棒料，要求切断（图示A～E点坐标需计算得到）。图1-57程序：O0025；N1；（去圆弧余量）G40G97G99S500M03T0101；（T0101为900偏刀）G00X47.0Z2.0；G71U2.0R0.5；G71P10Q20U0.4W0.2F0.2；N10G00X0；G03X42.0Z-21.0R21.0；G01X43.0；Z-96.0；N20X47.0；G01X43.0；（车43外圆到尺寸）Z-91.0；G00X47.0；X150.0Z200.0；N2；（切凹槽余量）T0202；（切刀刀宽5㎜，刀补数据在02号寄存器中，左切削刃对刀）G00X44.0Z-53.72；（B点、C点Z向对称点Z-51.22减去2.5㎜）G01X20.4F0.1；X44.0；G72W2.0R0.5；G72P30Q40U0.4W0.2F0.15；N30Z-76.0；G01X43.0；G02X40.414Z-74.05R5.0；（E点）G01X24.137Z-65.057；（D点）G03X20.0Z-59.689R8.0；（C点）N40G01Z-55.0；T0203；（刀补数据在03号寄存器中。右切削刃对刀）Z-50.0；G72W2.0R0.5；G72P50Q60U0.4W-0.4F0.15；N50G01Z-21.0；X42.0；G03X24.889Z-37.915R21.0；（A点）G02X20.0Z-42.75R6.0；（B点）N60G01Z-50.0；G00X150.0Z200.0；N3；（精车圆球及凹槽）T0404；（T0404成形刀，R4㎜）G00Z10.0；G42X0；G02X0Z0R5.0；（圆弧切入，无接刀痕迹）G03X24.889Z-37.915R21.0；（A点）G02X20.0Z-42.75R6.0；（B点）G01Z-59.689；（C点）G02X24.137Z-65.057R8.0；（D点）G01X40.414Z-74.05；（E点）G03X43.0Z-76.0R5.0；G02X53.0Z-81.0R5.0；（圆弧切出，无接刀痕迹）G01G40X100.0；G28U0W0T0M05；M30；实例1编写图1-60所示工件内轮廓(坯孔直径为18mm)粗、精车的加工程序。课题二内腔加工图1-60内腔加工示例程序O0010；G99G97T0303;镗孔刀M03S600；G00X17.0Z2.0;(快速定位至粗车循环起点)G71U0.8R0.3;(内孔车刀一般较长，故背吃刀量取较小值)G71P100Q200U-O.3W0.05F0.2;(精车余量X向取负值，Z向取正值)N100G00X30.0F60S1000;GO1ZO.0F0.15;X28.0Z-20.O;Z-30.0;X20.0;Z-42.0;N200G01X17.0;G70P100Q200;G00X100.0Z100.0;M30;实例2完成图1-61所示零件外型面和内型腔的粗、精车（毛坯Φ95mm）。图1-611.工艺分析该零件具有外型面和内型腔，内型腔包括内孔、锥度圆、内螺纹、内空刀槽等加工内容。加工难点为孔和内螺纹。2.加工步骤1）钻孔，选用Φ28mm钻头（T0505），采用G74钻孔循环指令。2）车外形，选用90º车刀（T0101），采用G71粗车复合循环、G70精车循环指令。3）镗内孔，选用90º镗孔刀（T0606），采用G71粗车复合循环、G70精车循环指令。4）切空刀槽，采用内沟槽刀（T0707）。5）切螺纹，选用螺纹刀（T0808），采用G92螺纹循环指令。6）切断，选用宽为4㎜切断刀（T0202），采用G75切断循环指令。3.程序编制O0005；N1；钻孔G40G97G99M03S400;T0505;钻头Φ28×100G0X0;Z10.;G74R0.5;G74Z-60.Q8000F0.1;G01Z30.;G00X100.;N2；车外形T0101;90º车刀G00X95.Z5.;G71U2.R0.5;G71P10Q20U0.4W0.2F0.2;N10G42G00X27.;G01Z0F0.1;X50.;G03X60.Z-5.R5.;G01Z-15.;X70.Z-25.;Z-35.;G02X80.Z-40.R5.;G03X90.Z-45.R5.;G01Z-54.;N20G40G01X95.;G70P10Q20;G0X100.Z100.;N3；镗内孔T0606;(内孔镗刀)G00X27.Z5.;G71U2.R0.5;G71P30Q40U-0.4W0.2F0.2;N30G41G00X40.;G01Z0F0.1;X34.5Z-10.;Z-30.;X30.;Z-55.;N40G40X27.;G70P30Q40;G00X100.Z100.;N4；切空刀槽T0707;（内沟槽刀宽4mm）G00X26.;Z5.;G01Z-30.F0.3;X40.F0.05;X26.F0.3;G0Z100.;X100.;N5；切内螺纹T0808;（内螺纹刀）G00X33.Z5.;G92X34.85Z-28.F1.5;X35.45;X35.85;X36.0;G00X100.Z100.;N6；切断T0202;（宽为4㎜切断刀，左刀尖对刀）G00X90.；Z-54.;G75R0.5;G75X0P8000F0.1;G01W0.1;X96.F0.5;G0X100.Z100.;G28U0W0T0M5;M30;用子程序方式编写图1-64所示软管接头工件右端楔槽的加工程序。三子程序应用图1-64子程序调用示例件一工艺分析：加工该工件时，应先加工左端(程序略)，再加工右端。在编程时，要特别注意子程序的起点，本例中子程序Z向起点坐标Z=-10.6-3(刀宽)+4．7=-8．9程序：O0021；(子程序调用实例1)G98G40G21；T0l01；(转外圆车刀)M03S800；G00X28.0Z2.0：G71UI.5R0.3；(粗车外圆表面)G71P100Q200U0.3W0.0F150；N100G00X15.4H60S1600：G01Z0：X16.4Z-6．0：Z-42.7：G02X19.6Z-44．3R1．6：N200G01X28.0：G70P100Q200；(精车外圆)G00X100.0Z100．0：T0202；(转尖形车刀，设刀宽为3mm)M03S1600；GOOX17．4Z-8．9；(注意循环起点的位置)M98P60404；(调用子程序6次)G00X100．0Z100．0：M30；O0404；(子程序)G00W-4．7F100；(尖形车刀到达车削右端第l槽的起点位置)G01U-1．8：G02U-0．78W-0．47R0．4；(注意切点的计算)G01U1．58W-4．23；U1.0：M99；第三节典型零件的加工如图1-71所示的螺纹曲面轴，毛坯尺寸为φ55mm×170mm， 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 为45钢，无热处理要求，完成数控编程。图1-71轴类零件1.工艺路线三爪自定心夹盘夹持工件左端1）车右端面。2）粗车外形轮廓。3）精车外形轮廓。4）车M20×2-6h螺纹。5）切断。调头，车另一端面。2.根据要求作出解题分析图注：本节所有基点图是以刀架后置数控机床为基础建立的坐标系。1-72基点坐标图（1）基点坐标表：（2）相关计算表M20×2—6h螺纹切削参数实际大径d0实际小径d01前置量L1后置量L219.9118.8550切削点切深2apC1（19.2,-26）0.71C2（18.9,-26）0.3C3（18.85,-26）0.05（单位：mm）4.编写数控加工工序卡、刀具卡、程序卡：数控加工工序卡编制人：年月日零件名称螺纹曲面轴零件图号数控系统FANUC工步号工步内容（进给路线）G功能T功能转速/（r/min）进给速度/（mm/min）背吃刀量/mm加工余量/mm安装1:三爪自定心卡盘夹持棒料一端,夹长20mm,加工设备：CJK61401切削右端面G94T010150010002粗车外皮G90T02025001001.23粗车外形轮廓G71T02025001004精车外形轮廓G71T0303500600.35车M20x2-6h螺纹G92T0404200F20.71，0.30.05，06切断G01T0505100安装2::工件调头安装,车端面手动(MDI)7切削端面G01刀具卡编制人:年月日零件名称螺纹曲面轴零件图号13-2数控系统FANUC序号刀具号刀具名称及规格刀具材料刀尖半径R/mm刀位点加工表面1T01外圆端面车刀YT200.4刀尖点车端面2T02外圆粗车右偏刀，主偏角930副偏角570YT200.4刀尖点粗车外形3T03外圆精车右偏刀，主偏角930副偏角570YT200.2刀尖点精车外形轮廓4T04600外螺纹车刀W18Cr4V刀尖点粗、精车外螺纹5T05切断刀B=4W18Cr4V左刀尖点切断程序卡编制人:年月日零件名称螺纹曲面轴零件图号13-2数控系统%0231主程序号N1G98G40G21N2T0101;换1号刀N3M03S500;设定主轴转速，正转N4G00X60Z5;到循环起点N5G94X0Z1.5F100;端面切削循环N6Z0;第二刀N7G00X100Z80T0100;回换刀点N8T0202;换2号刀N9G00X60Z3;到循环起点N10G90X52.6Z-133F100;外圆切削循环（精车留量0.6），N11G01X54;到循环起点N12G71U1R1N13G71P20Q40U0.3W0F100;外圆粗车循环N20G01X10F100;精加工轮廓开始，到倒角延长线处N23X19.1Z-2;至点2.N24Z-33;点2至点5N25X30Z-33;点5至点6N26Z-43;点6至点7N27G03X42Z-49R6;点7至点8N28G01X42Z-53;点8至点9N30X36Z-65;点9至点10N31Z-73;点10至点11N32G02X40Z-75R2;点11至点12N33G01X44;点12至点13N34X46Z-76;点13至点14N35Z-83;点14至点15N36G02X46Z-113R25;点15至点16N37G03X52Z-123.28R15;点16至点.17N38G01Z-133;点17.至点18N40X55;退出加工表面，粗加工轮廓结束N41G00X100Z80T0200；N42T0303；N43G00G42X70Z3;3号刀加入刀补N44G01X10F60精加工外轮廓N45X19.1Z-2;N46Z-33；N47X30；N48Z-43；N49G03X42Z-49R6N50G01Z-53；N51X36Z-65；N52Z-73；N53G02X40Z-75R2;N54G01X44;N55X46Z-76;N56Z-83;N57G02X46Z-113R25;N58G03X52Z-123.28R15;N60G01Z-133;N61X55;N62G00G40X100Z80T0300;回换刀点，去刀补N62M05;主轴停转N400T0404;换4号刀N404M03S200;设定转速，正转N405G00X30Z5;至循环起点1N406G92X19.2Z-26F2;螺纹单循环，对角点1N407X18.9;对角点2N408X18.85;对角点3N409X18.85;对角点4N500G00X30Z6;至循环起点2N510G9219.2Z-26F2;螺纹单循环，对角点1N520X18.9;对角点2N530X18.85;对角点3N540X18.85;对角点4N550G00G40X100Z80T0400;回换刀点，消除刀补N560T0100;换1号刀N570M30；主轴停、主程序结束并复位注：切断程序略。第五节宏程序的应用1．变量（1）变量的表示一个来表示变量，如：#[<表达式>]。（2）变量的使用在地址变量由变量符号（#）和变量号组成，如：＃i(i=1,2,3,…),也可用表达式号后可使用变量（3）变量的赋值1）直接赋值2）自变量赋值。宏程序体以子程序方式出现，所用的变量可在宏调用时在主程序中赋值。自变量赋值有两种类型：一、宏程序编制A　　＃1I　　＃4T　　＃20B　　＃2J　　＃5U　　＃21C　　＃3K　　＃6V　　＃22D　＃7M　　＃13W　　＃23E　　＃8Q　　＃17X　　＃24F　　＃9R　　＃18Y　　＃25H　＃11S　　＃19Z　　＃26a）变量的赋值方法I　　这类变量中的文字变量与数字序号变量之间有如下确定的关系：b）变量的赋值方法ⅡA　　＃1K3　　＃12J7　　＃23B　　＃2I4　　＃13K7　　＃24C　　＃3J4　　＃14I8　　＃25I1　＃4K4　　＃15J8　　＃26J1　＃5I5　　＃16K8　　＃27K1　＃6J5　　＃17I9　　＃28I2　＃7K5　　＃18J9　　＃29J2　＃8I6　＃19K9　　＃30K2　＃9J6　　＃20I10　　＃31I3　＃10K6　　＃21J10　　＃32J3　＃11I7　　＃22K10　　＃33(4)变量的种类变量有局部变量、公用变量（全局变量）和系统变量三种。(5)未定义变量的性质当变量值未定义时，这样的变量成为“空变量”。变量#0总是空变量。2.宏程序的使用方法(1)宏程序的使用格式宏程序的编写格式与子程序相同。(2)选择程序号(3)用户宏程序的调用指令用户宏指令是调用用户宏程序本体的指令。　1）非模态调用（单纯调用）指令格式　G65　P××××（宏程序号）L（重复次数）（自变量赋值）2）模态调用。模态调用功能近似固定循环的续效作用，在调用宏程序的语句以后，每执行一次移动指令就调用一次宏程序。指令格式：G66P××××（宏程序号）L（重复次数）（自变量赋值）；3）多重非模态调用。宏程序与子程序相同的一点是，一个宏程序可被另一个宏程序调用，最多可调用4重。3.算术运算指令　　宏程序具有赋值、算术运算、逻辑运算、函数运算等功能。变量之间进行运算的通常表达形式是：＃i　＝（表达式）（1）变量的定义和替换（2）加减运算（3)乘除运算（4）逻辑运算（5）函数运算(6)运算的组合(7)括号的应用表达式中括号的运算将优先进行。连同函数中使用的括号在内，括号在表达式中最多可用5层。4.控制指令控制指令起到控制程序流向的作用。(1)条件转移程序格式IF　[条件表达式]　GOTO　n例下面的程序可计算数值1～10的总和。O9200；＃1=0；存储和数变量的初值#2=1；被加数变量的初值N1IF[#2GT10]GOTO2；当被加数大于10时转移到N2#1=#1+#2；计算和数#2=#2+1；下一个被加数GOTO1；转到N1N2M30；程序结束(2)循环指令　　程序格式　　WHILE　[条件表达式]DOm（m　＝　1，2，3）;　　…　　ENDm;例下面的程序可计算数值1～10的总和。O1000；＃1=0；#2=1；WHILE[#2LE10]DO1；#1=#1+#2；#2=#2+1；END1；M30；实例1车削图1-80所示台阶轴，编制宏程序完成加工。图1-80加工台阶轴二、宏程序编制实例宏指令：G65P8010ABCDSF；式中：A：台阶直径1#1B：台阶直径2#2C：台阶长度1#3D：台阶长度2#7S：主轴转速#19F：进给速度#9宏程序：O8010；M3S#19；G0X[#2+5.]Z5.；G42X0;G1Z0F#9;X#1;Z-#3;X#2;Z-#7;X[#2+5.];G0Z5.;M99;主程序：O1005；T0101;M3S600;G97G99G40M8;G65P8010A110.B150.C65.D150.S500F0.15;G28U0W0M5;M9;M30;实例2编制图1-80所示零件抛物线曲面加工的宏程序，零件各圆柱面尺寸已保证。图1-80抛物线曲面外形加工程序：方法1O0002;G40G97G99;M03S700;T0101;T0101为900偏刀G00X41.Z2.;G71U2.R0.5;G71P10Q20U0.2W0.2F0.2;N10G0X0;G1Z0;G3X40.Z-20.R20.;N20G1X42.;M98P200;调用子程序O0200G0X100.Z100.;M5；M30；注：此例亦可以通过改变刀具参数来完成抛物线曲面的粗、精加工。O0200;G00X0Z2.；切削起点#1=0;X/2赋初始值#2=0.1;加工步距#3=-20.5；Z向切削终点值（20+0.50.5为延伸值）N10#4=#1*2；求任意点2X(直径)值#5=-（#1*#1/20）；求任意点Z值G1X#4Z#5F0.1;直线移动#1=#1+#2;变换动点IF[#5GT#3]GOTO10;终点判别G0X45.;切削完毕抬刀M99;方法2O0012;G40G97G99;M03S700;T0101;M98P120;G0X100.Z100.;M5;M30;O0120;#6=6.;Z向让刀量N5G00X0Z2.;切削起点#1=0;X/2赋初始值#2=0.1;加工步距#3=-20.5;Z向切削终点值（20+0.50.5为延伸值）N10#4=#1*2;求任意点2X(直径)值#5=-[#1*#1/20];求任意点Z值#5=#5+#6;任意点Z值加上让刀量G1X#4Z#5F0.1;直线移动#1=#1+#2;变换动点IF[#5GT#3]GOTO10;终点判别G0X42.Z0;抬到退回起点#6=#6-1.;Z向让刀量递减IF[#6GE0]GOTO5;进行Z向让刀量判别，当<0时结束加工M99;第六节FANUC系统数控车床的操作一、控制面板控制面板由CRT面板、MDI键盘、机床操作面板组成。二、手动操作方式1.机床回零将操作面板的MODE旋钮拨到REF挡，扳转X、Z轴的控制旋钮选择相应坐标轴，再点击加号按钮，此时所选择坐标轴将回零，相应操作面板上坐标轴的回零指示灯亮，同时CRT上的坐标发生变化，显示出机床零点坐标值。2.手动/连续加工（1）将控制面板上MODE旋钮切换到JOG挡上。（2）配合移动按钮和X、Z轴的控制旋钮和步进量调节旋钮，以及手脉对应按钮，快速准确地调节机床。（3）点击“SPINDLE”按钮，控制主轴的转动、停止。3.手动/单步加工三、MDI方式（手动数据输入方式）1.将控制面板上MODE旋钮切换到MDI上，进行MDI操作。2.在MDI键盘上按“PRGRM”键，进入编辑页面。3.输写数据指令：在输入键盘上点击数字/字母键，第一次点击为字母输出，其后点击均为数字输出。可以作取消、插入、删除等修改操作（具体操作方法参见程序编辑）。4.按数字/字母键键入字母“O”，再键入程序编号，但不可以与已有程序编号的重复。5.输入程序后，用回车换行键结束一行的输入后换行。6.移动光标：按PAGE上下方向键翻页。按CURSOR上下方向键移动光标。7.按CAN键，删除输入域中的数据；按DELET键，删除光标所在的代码。8.按键盘上“INPUT”键，输入所编写的数据指令。9.输入完整数据指令后，按运行控制按钮运行程序。运行结束后CRT界面上的数据被清空。10.用RESET键清除输入的数据。四、编辑方式五、自动加工1．自动/连续方式2．自动/单段方式3．选择跳过开关“OptSkip”置“ON”上，数控程序中的跳过符号“/”有效。4．将M01开关“M01Stop”置于“ON”位置上，“M01”代码有效。5．检查运行轨迹六、工作坐标系设定1.工作坐标系设定G50设定工作坐标系指令格式：G50XaZβ；用G50XaZβ语句设定工作坐标系，则在执行此程序段之前必须先进行对刀，通过调整机床，将刀尖放在程序所要求的起刀点位置（a、β）上。2.G54～G59参数设置1)按键，进入参数设定页面。2)用PAGE或键在No1～No3坐标系页面和No4～No6坐标系页面之间切换。3)用CURSOR或键选择坐标系。4)按数字键输入地址字（X、Z）和数值到输入域。5)按键，把输入域中间的内容输入到所指定的位置。七、车床刀具补偿参数车床的刀具补偿包括刀具的形状补偿参数和磨损量补偿参数，两者之和构成车刀偏置量补偿参数，设定后可在数控程序中调用。第二章SIEMENS系统数控车床编程与操作实例教学要求：1．掌握常用指令2．掌握固定循环的应用3．掌握参数编程及应用4．掌握数控车床的操作5．运用数控编程的知识，进行零件加工工艺分析，完成典型零件的加工程序编制教学内容：常用指令常用指令的综合应用典型零件加工参数编程的应用SIEMENS系统机床操作第一节SIEMENS系统的常用指令一、坐标系的确定1．绝对坐标和相对坐标G90和G91指令分别对应着绝对坐标和相对坐标。2．TRANS/ATRANS可编程零点偏置TRANSX…Z…；可设置的偏移，不待数值时，清除所有有关偏移、旋转、比例系数、镜像的指令ATRANSX…Z…；可设置的偏移,附加于当前的指令TRANS：不带数值时，清除所有有关偏移、旋转、比例系数、镜像的指令TRANS/ATRANS指令要求一个独立的程序段3)编程举例N20TRANSX20Z15…；可设置零点偏移N30L10；子程序调用，其中包含待偏移的几何量…N70TRANS；取消偏移…3．可设定的零点偏置G54～G59/G500/G53/G153二、代码解释1.G00快速线性移动2.G01带进給率的线性插补3.G02/G03圆弧插补G02/G03X…Z…I…K…圆心和终点G02/G03CR=…X…Z…半径和终点G02/G03AR=…I…K…张角和圆心G02/G03AR=…X…Z…张角和终点G02/G03AP=…RP=…极坐标和极点圆弧4．G74回参考点N10G74X1＝0Z1＝05．G04暂停G4F…暂停时间(秒)G4S…暂停主轴转数6．F进给率F…进给率F的单位由G功能确定:G94和G95G94直线进给率㎜/minG95旋转进给率㎜/r(只有主轴旋转才有意义)7.S主轴转速/旋转方向当机床具有受控主轴时，主轴的转速可以设置在地址S下，单位r/min。旋转方向和主轴运动起始点和终点通过M指令规定。M03表示主轴正转；M04表示主轴反转；M05表示主轴停。8．G25/G26主轴转速极限G25S…主轴转速下限G26S…主轴转速上限9．T刀具编程T指令可以选择刀具。10.D刀具补偿号一个刀具可以匹配从1~9几个不同补偿的数据组(用于多个切削刃)。11．G41/G42/G40刀具半径补偿功能系统在所选择的平面G17到G19中以刀具半径补偿的方式进行加工。G41X…Z…；在工件轮廓左边刀补G42X…Z…；在工件轮廓右边刀补G40X…Z…取消刀尖半径补偿12.子程序子程序的结构与主程序的结构一样，在子程序中也是在最后一个程序段中用M17或RET指令结束程序运行。子程序结束后返回主程序。子程序调用在一个程序中(主程序或子程序)可以直接用程序名调用子程序，子程序调用要求占用一个独立的程序段。举例:N10L785P…；调用子程序L785程序重复调用次数P,最大次数可以为9999(P1~P9999)N20LRAHMEN7；调用子程序LRAHMEN7三、固定循环1．CYCLE82中心钻孔指令格式CYCLE82（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，DTB）其中，参数的数据类型及含义见表2-1。表2-1CYCLE82循环中参数数据类型及含义到达最后钻孔深度时的停顿时间（断屑）RealDTB相对参考平面的最后钻孔深度（无正负号输入）RealDPR最后钻孔深度（绝对坐标）RealDP安全高度（无正负号输入）RealSDIS参考平面（绝对坐标）RealRFP返回平面（绝对坐标）RealRTP编程举例（图2-3）图2-3G00G90X0Z50M03S300；主轴转速T1D1F0.5；刀具号码CYCLE82(50,0,2,-25,25,0.2)；调用钻孔循环,离工件表面2mm处进给，到达深度后停止0.2sG0Z50G00X100Z100M22.CYCLE83深孔钻削指令格式CYCLE83（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，FDEP，FDPR，DAM，DTB，DTS，FRF，VARI）其中，相同的参数数据类型及含义见表2-1，不同的见表2-2。表2-2CYCLE83循环中参数数据类型及含义加工类型：断屑=0排屑=1IntVARI第一次钻孔深度的进给率系数：范围0.001…1RealFRF到第一次钻孔深度和用于排屑的停顿时间RealDTS每次切削量（无符号输入）RealDAM相对参考平面的第一次钻孔深度（无符号输入）RealFDPR第一次钻孔深度（绝对坐标）RealFDEPG00G90X0Z50M03S300；主轴转速F0.5;CYCLE83(50.,0,2.,-53.,53.,-5.,5.，4.,0.1,0,0.5,1)；调用钻孔循环G0Z50.;G00X100.Z100.;M2;编程举例（图2-5）图2-5T1D1；刀具号码3．CYCLE93切槽指令格式CYCLE93（SPD，DPL，WIDG，DIAG，STAG1，ANG1，ANG2，RCO1，RCO2，RCI1，RCI2，FAL1，FAL2，IDEP，DTB，VARI）其中，参数的数据类型及含义见表2-3（教材中）。编程举例（图2-7）图2-7G54G0X200Z200；坐标系设定T1D1；1号刀具M3S800G0X200CYCLE93(100.,-27.,48.,20.,0.,15.,15.,0.,0.,2.,2.,0.2,0.2,4.,1.,5)；调用切槽循环G0X200.Z200.；M05；M02；4．CYCLE94退刀槽形状E和F指令格式CYCLE94（SPD，SPL，FORM）其中，参数的数据类型及含义见表2-4。表2-4CYCLE94循环中参数数据类型及含义设定形状：E（用于形状E），F（用于形状F）CharFORM纵向轴刀具补偿的起始点（无符号输入）RealSPL横向轴的起始点（无符号输入）RealSPD编程举例N10T1D1S300M3G95F0.3；技术值的定义N20G0G90Z100X50；选择起始位置N30CYCLE94（20，60，“E”）；循环调用N40G90G0Z100X50；回到下一个位置N50M02；程序结束此程序可以编程E形状的退刀槽。5.CYCLE95毛坯切削指令格式CYCLE95(NPP，MID，FALZ，FALX，FAL，FF1，FF2，FF3，VARI，DTB，DAM，_VRT)其中，参数的数据类型及含义见表2-5。表2-5CYCLE93循环中参数数据类型及含义粗加工时从轮廓的退回行程，增量(无符号输入)Real_VRT粗加工因断屑而中断时所经过的长度RealDAM粗加工时用于断屑时的停顿时间RealDTB加工类型范围值为1～12RealVARI精加工的进给率RealFF3切槽时的进给率RealFF2非切槽加工的进给率RealFF1轮廓的精加工余量RealFAL在横向轴的精加工余量(无符号输入)RealFALX在纵向轴的精加工余量(无符号输入)RealFALZ进给深度(无符号输入)RealMID轮廓子程序名称StringNPP6．CYCLE97螺纹切削指令格式CYCLE97（PIT，MPIT，SPL，FPL，DM1，DM2，APP，ROP，TDEP，FAL，IANG，NSP，NRC，NID，VARI，NUMT）编程举例（图2-10）图2-10T1D1；；1号刀具长度补偿G0X120.Z100.；M3S400；F300；CYCLE97(2.,,0.,-95.,94.,94.,2.,2.,1.3,0.2,0.,,4,,1,1.)；调用螺纹切削循环G0X120.Z200；M5；M2第二节SIEMENS系统常用指令的综合应用实例1编制图2-11所示零件（毛坯Φ50、工件不切断）的粗、精车程序。图2-111.工艺分析此零件由外圆、圆锥、槽、螺纹、及圆弧面组成，具有典型的零件外形加工特点。2.加工步骤1）加工外形，选用90º车刀（T1)，采用CYCLE95毛坯切削循环。2）切空刀槽，选用宽为5mm的切断刀（T2）3）加工螺纹，选用螺纹刀（T3），采用CYCLE97螺纹切削循环３．程序编制SC1.MPF；程序名N1；加工外形G90G95G54M03S600；T1D1；90º车刀G00X52.Z5.0；CYCLE95(“KT1”,2.,0.4,0.4,0.1,0.2,0.1,0.1,9,0.1,0,0.5)；调用循环G00X150.Z150.；N2；切空刀槽T2D1；宽为5mm的切断刀S300M8；G00X30.；Z-30.；G01X20.F0.1；G01X30.F0.2；G00X100.Z100.；N3；加工螺纹T3D1；（螺纹刀）G00X25.Z5.；CYCLE97(2.,24.,0,-25.,24.,24.,3.,2.5,1.3,0.1,0,,4,,3,1.)；调用循环G00X100.Z100.；G74X1=0Z1=0M5；M30；子程序(加工外形)KT1.SPF；G00X0.；G01Z0.；X20.；X24.Z-2.；Z-30.；X27.Z-47.5；G02X32.Z-50.CR=2.5；G01X37.；G03X42.Z-52.5CR=2.5；G01Z-65.；X50.；M17；实例2　编制图2-13所示零件毛坯Ø50加工（不切断）的程序。图2-13１．工艺分析零件包括外形面、切槽、锥螺纹加工。锥螺纹加工时注意进刀点和出刀点的确定。２．加工步骤1）加工外形，选用90º车刀（T1），注意切R10凹圆弧时与工件不要发生干涉，采用CYCLE95毛坯切削循环。2）切空刀槽，选用宽为4mm的切断刀（T2）。3）加工螺纹，选用螺纹刀（T3），采用CYCLE97螺纹切削循环。(三)、程序编制SC3.MPF主程序N1；加工外形G90G54G95G40M3S600；T1D1；90º车刀G0X52.Z5.；CYCLE95(“KT3”,2.,0.4,0.4,0.1,0.2,0.1,0.1,9,0.1,0,0.5)；调用循环G0X150.Z150.；N2；切空刀槽T2D1；切刀a=4mmS300；G0X36.Z-20.；G1X26.F0.1；X36.F0.2；G0X100.Z100.；N3；加工螺纹T3D1；螺纹刀S200；G0X32.Z5.；CYCLE97(2.,,0,-16.,26.,30.,4.,2.,0.947,0.1,0,,4,,3,1.)；调用循环G0X150.Z150.；G74X1=0Z1=0M5；M30；子程序KT3.SPF；加工外形G0G42X0；G1Z0；X25.8F0.1；X29.8Z-16.；Z-20.；X34.Z-22.；Z-30.；G2Z-40.CR=10.；G1Z-50.；G2X40Z-53.CR=3.；G3X46.Z-56.CR=3.；G1Z-60.；X50.；G40X52.；M17；第三节典型零件的加工课题一　轴类零件加工编制如图2-17所示零件的数控加工程序。零件材料为45钢；调质热处理28～32HRC，加工批量为10件。图2-17轴类零件1.工艺路线（1）下料　Φ97mm×336mm的棒料。（2）粗车1）用三爪自定心卡盘夹Φ97ｍｍ外径一端，车平端面，外径为Φ96ｍｍ，长度为30ｍｍ