数控编程技术第03章.

3.2 FANUC系统数控车床程序的编制
3.2.1 程序结构
1．程序段的构成
N＿G＿X(U)＿Z(W)＿F＿M＿S＿T＿；
其中，N＿：程序段顺序号； G＿：准备； X(U)＿：x轴移动指令； Z(W)＿：z轴移动； F＿：进给功能； M＿：辅助功能； S＿：主轴功能； T＿：工具功能。
2．程序段的要求
2．端面粗车循环G72
G72指令与G71指令类似，不同 之处就是刀具路径是按径向方向循环 的，输入格式同G71指令，刀具循环 路径如图3-44所示。
G72 Pns Qnf Uu Ww Dd (F S T )； 其中：d——粗加工每次切深（半径 值）。其他参数与G71相同。
3．固定形状粗车循环G73
G73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循
环的，如图3-45所示。
输入格式： G73 Pns Qnf II KK UU WW Dd (F S T )； 其中：I——x轴方向的退出距离 （半径值）和方向； k—z轴方向的退出距离和方向； d—粗切次数。其他参数与G71相同。
3.2.2.2 螺纹切削指令（G32）
G32指令能够切削圆柱螺纹、圆锥螺
纹、端面螺纹（涡形螺纹）
输入格式：
G32 X(U) Z(W) F ；“F ”为螺纹的
螺距。
3.2.2.3 工件坐标系设定指令（G50）
工件坐标系设定指令以程序原点为工 件坐标系的中心（原点），指定刀具出发 点的坐标值（如图3-19所示）。图3-19 G50设定工作坐标系
3．机械原点
（或称机床原点）
以L-10MC数控车铣中心为例介绍x和 y轴机械原点。
（1）x轴机械原点
x轴的机械原点被设定在刀盘中心距 离主轴中心500mm的位置。
（2）z轴机械原点
z轴的机械原点可以通过改变挡块的安 装位置来改变。z轴机械原点挡块可以被安 装在Ⓐ、Ⓑ、Ⓒ或Ⓓ4个不同的位置上 。
直线插补指令用于直线或斜线运动。 可使数控车床沿x轴、z轴方向执行单轴运 动，也可以沿x、z平面内任意斜率的直线 运动。
输入格式：
G01 X(U) Z(W) F ；
3．圆弧插补指令（G02 G03）
输入格式： G02 X Z I K F ； 或 G02 X Z R F ； G03 X Z I K F ； 或 G03 X Z R F ； （1）用增量坐标U、W也可以； （2）C轴不能执行圆弧插补指令。
G90是单一形状固定循环指令，该循环 主要用于轴类零件的外圆、锥面的加工。 指令格式：G90 X(U) Z(W) F ； 利用G90可以切削锥面。 指令格式：G90 X(U) Z(W) I F ；
2．螺纹切削循环G92
螺纹切削循坏G92可以切削锥螺纹和
圆柱螺纹。 指令格式为：
G92 X(U) Z(W) I F ；
（3）数控车削中心：在数控车床的
基础上增加其他的附加坐标轴。
按结构和用途数控车床主要可分为数 控卧式车床、数控立式车床和数控专用车 床（如数控凸轮车床、数控曲轴车床、数 控丝杠车床等）。
2．数控车床的基本构成
（1）数控系统：数控车床的数控系 统是由CNC装置、输入输出设备、可编程 控制器（PLC）、主轴驱动装置和进给驱 动装置以及位置测量系统等几部分组成。
输入格式：G50 X Z ，其中X Z 为 刀具出发点的坐标（如图3-19所示）。
3.2.2.4 自动回原点指令（G28） 自动回原点指令使刀具自动返回机械 原点或经某一中间点回机械原点（如图320和图3-21所示）。 输入格式： G28 X(U) Z(W) T00； （1）X(U) 和Z(W) 为中间点的坐标。 （2）T00（刀具复位）指令必须写在 G28指令的同一程序段或该程序段之前。
定（G40、G41、G42指令）
① G40（解除刀具半径补偿）
② G41（左偏刀具半径补偿）
③ G42（右偏刀具半径补偿）
（3）刀尖半径补偿注意事项
① G41、G42指令不能与圆弧切削指
令写在同一个程序段，可以与G00和G01 指令写在同一个程序段内，在这个程序段 的下一程序段始点位置，与程序中刀具路 径垂直的方向线过刀尖圆心。
（2）每分钟进给量（G98） 。
输入格式：G98 (F )；
F ：每分钟进给量 （进给速度mm/min）。
2．暂停指令（G04）
(G99)G04 U(P) ；指令暂停进刀 的主轴回转数。 (G98)G04 U(P) ；指令暂停进刀 的时间。
3．进给功能指令（F指令）
进给功能指令指定刀具的进给速度， 有3种形式。 （1）每转进给量（mm/r），如图326所示。 (G99) F ； F :主轴每转刀具进给量小数点输入 指令范围为0.0001～500.0000(mm/r)。
态；
注：（1）☆号表示电源接通时的G代码状
（2）00组的G代码为一次性G代码； （3）一旦指定了G代码，一览表中没有的 G代码显示报警信号； （4）无论有几个不同组的G代码，都能在 同一程序段内指令，如果同组的G代码在同一程 序段内指令了2个以上时，后指令者有效； （5）可按组号显示G代码。
3.2.2.1 插补功能
度没有指定界限；
② 接入电源时，系统默认G99模式 （每转进给量）。
3.2.5 刀具功能指令
1．T功能
T功能也称为刀具功能，表示选择刀 具和刀补号。
输入格式： T□□□□
2 ．刀具半径补偿功能（ G40 、
G41、G42）
（1）刀尖半径和假想刀尖的概念
① 刀尖半径
② 假想刀尖
（2）刀尖半径补偿模式的设
（1）G96（控制线速度恒定指令）： 当工件直径变化时主轴每分钟转数也随之 变化，这样就可保证切削速度不变，从而 提高了切削质量。 （2）主轴转速连续变化，M38设定主 轴在低速范围变化（粗加工），M39设定 主轴在高速范围变化（精加工）。
2．辅助功能指令（M指令）
M指令设定各种辅助动作及其状态，表
1．定位G00
定位指令命令刀具以点位控制方式从 刀具所在点快速移动到目标位置，无运动
轨迹要求，不需特别规定进给速度。
输入格式：
G00 X(U) Z(W) ；
（1）“X(U) Z(W) ”目标点的坐标
（下文同）；
（2）X(U)坐标按直径值输入；
（3）“；”表示一个程序段的结束。
2．直线插补指令（G01）
第3章 数控车床编程
3.1 数控车床编程基础
3.2 FANUC系统数控车床程序的编制
3.1 数控车床编程基础
3.1.1 数控车床概述 1．数控车床的分类
数控车床品种繁多，按数控系统的功 能和机械构成可分为简易数控车床（经济 型数控车床）、多功能数控车床和数控车 削中心。
（1）简易数控车床（经济型数控车 床）：是低档次数控车床，一般是用单板 机或单片机进行控制，机械部分是在普通 车床的基础上改进设计的。 （2）多功能数控车床：也称全功能 型数控车床，由专门的数控系统控制，具 备数控车床的各种结构特点。
3.2.3 主轴及辅助功能指令
1．主轴功能指令（S指令）和主轴转 速控制指令（G96、G97、G50） 主轴功能指令（S指令）是设定主轴 转速的指令。 （1）主轴最高转速的设定（G50）。 （G50） S ；中S 为主轴最高转速。
（2）直接设定主轴转速指令（G97）， 主轴速度用转速设定，单位为r/min。 （G97） （G97） 定功能。 S （M38或M39）； ：取消主轴线速度，恒
程序段格式如下：
N4 G1 X(U)±4.3 Z(W)±4.3 F3.4 M8 S4 T2
其中， N4：代表第4个程序段，用4位数（1～ 9999）表示，不允许为“0”； X(U)±4.3：坐标可以用正负小数表示，小 数点以前4位数，小数点以后3位数；
F3.4：进给速度可以用小数表示，小数点
以前3位数，小数点以后4位数；
3．端面切削循环G94
G94是用于一些短、面大的工件加工 的固定循环指令。
（1）车大端面循环切削指令格式： G94 X(U) Z(W) F ； （2）车大锥面切削循环指令格式： G94 X(U) Z(W) K F ；
3.2.6.2 多重固定循环
1．圆粗车循环G71
G71指令将工件切削至精加工之前的
⑦ 在G74～G76、G90～G92固定循环 指令中不用刀尖半径补偿。 ⑧ 在手动输入中不用刀尖半径补偿。 ⑨ 在加工比刀尖半径小的圆弧内侧时， 产生报警。 ⑩ 在阶梯锥面连接处退刀时指定G40， 在指定G40的程序段里使用反映斜面方向 的I、K地址来防止工件被过切。
3.2.6 固定循环切削功能指令 3.2.6.1 单一形状的固定循环 1．外圆车削循环G90
（2）每分钟进给量（mm/min），如
图3-27所示。
(G98) F ； 其中F 为每分钟刀具
进给量，指令范围为1～15000(mm/min)。
（3）螺纹切削进给速度（的螺距，指令范围为
0.0001～500.0000(mm/r)。
① 每转进给量切螺纹时，快速进给速
3-4是数控车床及车铣中心的M指令说明。
下面介绍几个特殊M代码的使用方 法。 M03：主轴或旋转刀具顺时针旋转 （CW）； M04：主轴或旋转刀具逆时针旋转 （CCW）； M05：主轴或旋转刀具停止旋转；
3.2.4 进给功能指令
1．每转进给量指令（G99）、每分钟 进给量指令（G98） 指定进给功能的指令方法有如下两种。 （1）每转进给量（G99）（如图3-23 所示）。 输入格式：G99 （F ）； F ：主轴每转进给量（进给速度 mm/r）。
（2）主轴箱 （3）主轴伺服电机 （4）夹紧装置 （5）往复拖板 （6）刀架 （7）控制面板
3．数控车床的加工特点
数控车床加工具有如下特点。 （1）加工生产效率高 （2）减轻劳动强度、改善劳动条件 （3）对零件加工的适应性强、灵活性好 （4）加工精度高、质量稳定 （5）有利于生产管理