数控车床加工工艺与编程操作资源第二十三讲

普通高等教育“十一五”国家级规划教材《数控加工技术》吴明友编第二十三讲（90Min、2节课）2019/8/151第六章数控铣床（FANUC0i）编程与操作(二)第二节FANUC0i数控系统的基本编程指令（二）四、快速移动指令G00（5Min）•⑴G00指令。刀具以快速移动速度移动到用绝对值指令或增量值指令指定的工件坐标系中的位置。以绝对值指令，编程时编制终点的坐标值。以增量值指令，编程时编制刀具移动的距离。•⑵指令格式。G00XYZ；XYZ：绝对值指令时，是终点的坐标值。增量值指令时，是刀具移动的距离。2019/8/152•⑶说明。用参数No.1401的第1位（LRP），可以选择下面两种刀具轨迹之一：•1）非直线插补定位。刀具分别以每轴的快速移动速度定位。刀具轨迹一般不是直线。•2）直线插补定位。刀具轨迹与直线插补（G01）相同，刀具以不超过每轴的快速移动速度，在最短的时间内定位。•直线插补定位和非直线插补定位如图6-8所示。2019/8/1532019/8/154图6-8直线插补定位和非直线插补定位•G00指令中的快速移动速度由机床制造厂对每个轴单独设定到参数No.1420中。由G00指令的定位方式，在程序段的开始刀具加速到预定的速度，而在程序的终点减速。在确认到位之后，执行下个程序段。“到位”是指进给电机将工作台拖至了指定的位置范围内。这个范围由机床制造厂决定并设置到参数No.1826中。通过设定参数No.1601#5（NCI），可以不进行对各程序段的到位检测。2019/8/155•快速移动速度不能在地址F中指定。即使指定了直线插补定位，然而在下面的情况下，仍然使用非直线插补定位。因此，小心确保刀具不损坏工件。•1）G28指定在参考点和中间位置之间的定位。•2）G53。在机床坐标系中定位。五、直线插补指令G01（15Min）•⑴功能。刀具沿直线移动。•⑵格式。G01XYZF；XYZ：绝对值指令时，是终点的坐标值；增量值指令时，是刀具移动的距离。F：刀具的进给速度（进给量）。2019/8/156•⑶说明。刀具以F指定的进给速度沿直线移动到指定的位置。直到新的值被指定之前，F指定的进给速度一直有效。因此，无需对每个程序段都指定F值。用F代码指令的进给速度是沿着直线轨迹测量的，如果不指令F代码，则认为进给速度为零。各个轴方向的进给速度如图6-9所示。旋转轴的进给速度，以度/分为指令单位（单位是小数点的位置）。2019/8/157•当直线轴α（例如X、Y或Z）和旋转轴（例如A、B或C）进行直线插补时，由F（mm/min）指令的速度是α和β直角坐标系中的切线进给速度。•β轴进给速度的计算：首先，使用图6-9的公式计算分配需要的时间，然后，β轴进给速度单位变换为度/分。计算举例如下：G91G01X20.0B40.0F300.0；•B轴的单位从40.0度变换为公制输入的40mm。分配需要的时间计算如图6-10所示。在同时3轴控制中，进给速度的计算与2轴控制相同。2019/8/1582019/8/159图6-9各个轴方向的进给速度图6-10分配需要的时间计算•举例说明。•1）直线插补。如图6-11所示。2019/8/1510图6-11直线插补•2）旋转轴的进给速度。如图6-12所示。2019/8/1511图6-12旋转轴的进给速度六、圆弧插补指令G02/G03（25Min）•⑴功能。指令G02、G03使刀具沿圆弧运动。•⑵格式。圆弧插补（G02，G03）指令格式如图6-13所示。指令格式说明如表6-3所示。•表6-3指令格式说明2019/8/15122019/8/15132019/8/1514图6-13圆弧插补（G02，G03）指令格式•⑶说明•1）圆弧插补的方向。在直角坐标系中，当从ZP轴、YP轴或XP轴的由正到负的方向看XPYP平面时，决定XPYP平面（ZPYP平面或YPZP平面）的顺时针（G02）和逆时针（G03）的方向如图6-14所示。2019/8/15152019/8/1516图6-14决定顺时针（G02）和逆时针（G03）的方向•2）圆弧上的移动距离。用地址XP、YP或ZP指定圆弧的终点，并且根据G90或G91用绝对值或增量值表示。若为增量值指定，则该值为从圆弧起点向终点看的距离。•3）从起点到圆弧中心的距离。用地址I、J和K指令XP、YP和ZP轴向的圆弧中心位置。I、J或K后的数值是从起点向圆弧中心看的矢量分量，并且，不管指定G90还是指定G91总是增量值。表示如图6-15所示。I、J和K必须根据方向指定其符号正或负。2019/8/15172019/8/1518图6-15I、J或K后的数值2019/8/1519•I0、J0和K0可以省略。当XP、YP和ZP省略（终点与起点相同）并且中心用I、J和K指定时，是360°的圆弧（整圆）。G02I；指令一个整圆。如果在起点和终点之间的半径差在终点超过了参数（No.3410）中的允许值时，则产生P/S报警（No.020）。•4）圆弧半径。在圆弧和包含该圆弧的圆的中心之间的距离能用圆的半径R指定，以代替I、J和K。在这种情况下，可以认为，一个圆弧小于180°，而另一个大于180°。当指定超过180°的圆弧时，半径必须用负值指定。如果Xp、Yp和Zp全都省略，即终点和起点位于相同位置，并且用R指定时，程序编程出的圆弧为0°。如图6-16所示。G02R；（刀具不移动）。2019/8/1520图6-16圆弧半径•5）进给速度。圆弧插补的进给速度等于F代码指定的进给速度，并且沿圆弧的进给速度（圆弧的切向进给速度）被控制为指定的进给速度。指定的进给速度和实际刀具的进给速度之间的误差在±2%以内。但是，这个进给速度是加上刀具半径补偿之后沿圆弧的进给速度。2019/8/1521•⑷限制。如果同时指定地址I、J、K和R，用地址R指定的圆弧优先，其他被忽略。如果指令了不在指定平面的轴时，显示报警。例如，在指定XY平面时，如果指定U轴为X轴的平行轴，显示报警（No.028）。当指定接近180°圆心角的圆弧时，计算出的圆心坐标可能有误差。在这种情况下，请用I、J和K指定圆弧的中心。2019/8/1522•⑸举例说明。编制如图6-17所示图形的刀具轨迹程序。2019/8/1523图6-17编制刀具轨迹程序•图6-17所示的刀具轨迹编程如下：•1）绝对值编程。•G92X200.0Y40.0Z0；•G90G03X140.0Y100.0R60.0F300.；•G02X120.0Y60.0R50.0；•或•G92X200.0Y40.0Z0；•G90G03X140.0Y100.0I－60.0F300.；•G02X120.0Y60.0I－50.0；2019/8/1524•2）增量值编程•G91G03X－60.0Y60.0R60.0F3000.；•G02X－20.0Y－40.0R50.0；•或•G91G03X－60.0Y60.0I－60.0F300.；•G02X－20.0Y－40.0I－50.0；2019/8/1525七、刀具补偿功能（45Min）•1．刀具长度偏置指令G43/G44/G49•将编程时的刀具长度和实际使用的刀具长度之差设定于刀偏置存储器中。用该功能补偿这个差值而不用修改程序。用G43或G44指定偏置方向。由输入的相应地址号（H代码）从偏置存储器中选择刀具长度偏置值。如图6-18所示2019/8/15262019/8/1527图6-18刀具长度偏置2019/8/1528•⑴概述。•1）功能。根据刀具长度的偏置轴，可以使用下面三种刀具偏置方法：•①刀具长度偏置A。沿Z轴补偿刀具长度的差值。•②刀具长度偏置B。沿X、Y或Z轴补偿刀具长度的差值。•③刀具长度偏置C。沿指定轴补偿刀具长度的差值。•2）指令格式。•①刀具长度偏置A：G43Z_H_；G44Z_H_；•②刀具长度偏置B：G17G43Z_H_；G17G44Z_H_；G18G43Y_H_；G18G44Y_H_；G19G43X_H_；G19G44X_H_；•③刀具长度偏置C：G43α_H_；G44α_H_；•④刀具长度偏置取消：G49；或H0；•⑤各地址的说明。G43：正向偏置；G44：负向偏置；G17：XY平面选择；G18：ZX平面选择；G19：YZ平面选择；α：被选择轴的地址；H：指定刀具长度偏置值的地址。2019/8/1529•3）说明。•①刀具长度偏置的选择。用参数No.5001#0和#1（TLC和TLB）选择刀具长度偏置A、B或C。•②偏置的方向。当指定G43时，用H代码指定的刀具长度偏置值（贮存在偏置存储器中）加到在程序中由指令指定的终点位置坐标值上。当指定G44时，从终点位置减去补偿值。补偿后的坐标值表示补偿后的终点位置，而不管选择的是绝对值还是增量值。•如果不指定轴的移动，系统假定指定了不引起移动的移动指令。2019/8/1530•当用G43对刀具长度偏置指定一个正值时，刀具按照正向移动。当用G44指定正值时，刀具按照负向移动。当指定负值时，刀具在相反方向移动。G43和G44是模态G指令。它们一直有效，直到指定同组的G指令为止。•③刀具长度偏置值的指定。从刀偏存储器中取出由H代码指定（偏置号）的刀具长度偏置值并与程序的移动指令相加（或减）。•a．刀具长度偏置A/B。当指定或修改刀具长度偏置A/B的偏置号时，偏置号的有效顺序，取决于下述条件。•a）当OFH（参数No.5001#2）＝0时。如图6-19所示。•b）当OFH（参数No.5001#2）＝1时。如图6-20所示。2019/8/15312019/8/1532图6-19当OFH（参数No.5001#2）＝0时（A/B）图6-20当OFH（参数No.5001#2）＝1时（A/B）•b．刀具长度偏置C。当指定和修改刀具长度偏置C的偏置号时，偏置号的有效顺序，取决于下述条件。•a）当OFH（参数No.5001#2）＝0时。如图6-21所示。•b）当OFH（参数No.5001#2）＝1时。如图6-22所示。2019/8/15332019/8/1534图6-21当OFH（参数No.5001#2）＝0时（C）图6-22当OFH（参数No.5001#2）＝1时（C）•通过CRT/MDI面板，将刀具长度偏置值设置在偏置存储器中。刀具长度偏置值的范围为：公制输入：0～999.999mm；英制输入：0～99.9999inch。当由于偏置号改变使刀具偏置值改变时，偏置值变为新的刀具长度偏置值，新的刀具长度偏置值不加到旧的刀具偏置值上。•H1：刀具长度偏置值20.0；H2：刀具长度偏置值30.0。•G90G43Z100.0H1；Z将移动到120.0。•G90G43Z100.0H2；Z将移动到130.0。2019/8/1535•注意：当使用刀具长度偏置和设置参数OFH（No.5001#2）为0时，用H代码指定刀具长度偏置，用D代码指定刀具半径补偿。•对应于偏置号0即H0的刀具长度偏置值为0。不能对H0设置任何其他的刀具长度偏置值。•④沿两个或更多的轴执行刀具长度偏置。当这些轴在两个或更多段指定时，刀具长度偏置B能沿两个或更多的轴执行。G19G43H_；沿X轴偏置。G18G43H_；沿Y轴偏置。如果TAL位（参数No.5001#3）设为1，即使刀具偏置C同时沿两个或更多的轴执行时，也不出现报警。•⑤取消刀具长度偏置。指定G49或H0可以取消刀具长度偏置。在G49或H0指定之后，系统立即取消偏置方式。在刀具长度偏置B沿两个或更多轴执行之后，用指定G49取消沿所有轴的偏置。如果指定H0，仅取消沿垂直于指定平面的轴的偏置。2019/8/1536•⑵例6-10。刀具长度偏置编程如图6-23所示。用刀具长度偏置编程镗图6-23中1#、2#、3#孔，H1＝－4.0（刀具长度偏置值）。•程序如下：•N1G91G00X120.0Y80.0；⑴•N2G43Z-32.0H1；⑵•N3G01Z-21.0F1000；⑶•N4G04P2000；⑷•N5G00Z21.0；⑸•N6X30.0Y-50.0；⑹2019/8/1537201