81数控车编程基础知识(选修)

第五章FANUC0I数控车编程基本知识机床坐标轴车床基本坐标系统的具体分析车床基本坐标系统的具体分析坐标系统：大部分的CNC车床所使用的控制器都提供两轴的控制，两轴和方向，参考下图：坐标轴的方向设定：大拖板左右(纵向)移动叫Z轴,纵拖板前后(横向)移动叫X轴。刀具离开工件的方向为正方向,靠近工件的方向为负方向。工件坐标系、程序原点和对刀点工件坐标系是编程人员在编程时使用的，编程人员选择工件上的某一已知点为原点（也称程序原点），建立一个新的坐标系，称为工件坐标系。工件坐标系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐标系所取代。工件坐标系的原点选择要尽量满足编程简单，尺寸换算少，引起的加工误差小等条件。对刀点是零件程序加工的起始点，即数控加工时，刀具相对工件运动的起点。对刀的目的是确定程序原点在机床坐标系中的位置。程序指令总体介绍1G代码2M代码3F代码4T代码5S代码G、M功能表要背熟注意模态和非模态代码的应用，并熟练掌握以下代码的使用方法*G00（快速定位）G92（螺纹切削循环）*G01（直线插补））G75（切槽循环）*G02（顺圆弧插补）*M03（主轴正转）*G03（逆圆弧插补）*M05（主轴停转）G71（外圆粗加工循环）M30（程序结束）G72（端面粗加工循环）G73（成型加工复式循环）G70（精加工循环）G、M代码有非模态代码和模态代码之分，非模态代码只在规定的程序段中有效，模态代码一旦被执行，则一直有效，直到同一组G代码出现或被取消为止。1G代码功能——由G代码及后2位数字表示，规定其所在的程序段的意义。1)指定刀具路径，如G01指刀具作直线插补运动2)设定状态;例如:G98每分钟进给速度G99每转进给速度地址“G”和数字组成的字表示准备功能，也称之为G功能。G功能根据其功能分为若干个组，在同一条程序段中，如果出现多个同组的G功能，那么取最后一个有效。G功能分为模态与非模态两类。一个模态G功能被指令后，直到同组的另一个G功能被指令才无效。而非模态的G功能仅在其被指令的程序段中有效。例：……N10G01X250.Y320.N11G04X100N12G01Z-120.N13X380.Y400.……在这个例子的N12这条程序中出现了“G01”功能，由于这个功能是模态的，所以尽管在N13这条程序中没有“G01”，但是其作用还是存在的。2M代码(辅助功能)如果在地址M后面指令了2位数字，那就把对应的信号送给机床。例如:M03:主轴正转(面对卡盘,逆时针方向旋转)M04:主轴反转(面对卡盘,顺时针方向转旋)M05:主轴停转M08:冷却液开M09:冷却液关M30:程序结束,停主轴,关冷却液3F代码表示切削进给速度(丝杆带动拖板的移动速度，在加工时直接表现为刀具的移动速度)两种表示方法:1)每分钟进给速度;由G代码中的G98设定例:F100表示刀具的切削速度为100㎜/min2)每转进给速度:由G99设定例:F0.1表示刀具切削速度为0.1㎜/r,即:主轴每转一转刀具切削0.1毫米使用下式可以实现每转进给量与每分钟进给量的转化。fm=fr×Sfm：每分钟的进给量：(mm/min)fr：每转进给量：(mm/r)S：主轴转数，(r/min)当工作在G01，G02或G03方式下，编程的F一直有效，直到被新的F值所取代，而工作在G00方式下，快速定位的速度是各轴的最高速度，与所编F无关。3F代码4S功能转速功能,单位为转/分钟(即RPM)。主轴功能S控制主轴转速，其后的数值表示主轴速度，单位为转/每分钟(r/min)。恒线速度功能时S指定切削线速度，其后的数值单位为米/每分钟(m/min)。（G96恒线速度有效、G97取消恒线速度）S是模态指令。S所编程的主轴转速可以借助机床控制面板上的主轴倍率开关进行修调。5T功能T功能也称为刀具功能,用来进行刀具及刀补设定表示方式是:T××××其中T后面的前两位表示刀具号,后两位表示刀补号如T0202表示第2号刀和对应的第2号刀补T0200表示第2号刀不带刀补零件程序的结构数控程序是若干个程序段的集合。每个程序段独占一行。每个程序段由若干个字组成，每个字由地址和跟随其后的数字组成。地址是一个英文字母。一个程序段中各个字的位置没有限制，但是，长期以来以下排列方式已经成为大家都认可的方式：在一个程序段中间如果有多个相同地址的字出现，或者同组的G功能，取最后一个有效。程序的文件名CNC装置可以装入许多程序文件，以磁盘文件的方式读写。文件名格式为(有别于DOS的其他文件名)：O××××(地址O后面必须有四位数字或字母)本系统通过调用文件名来调用程序，进行加工或编辑。编程格式程序组成:第一部分程序名:O××××第二部分程序段:N××××即编程内容第三部分程序结束××××—表示9999之内的任一自然数举例O0002（程序名）N0010G00X100Z100N0005M3S600N0020T0101N0030G00X22Z2N0040G01Z-10F100N0050G01X24Z-15N0060Z-25N0070G00X100Z100N0080T0100N90M30（结束语）典型功能详细说明（主要是G代码的介绍）学习G代码要理解的几个内容：1书写格式2刀具运动轨迹3刀具运动的起点、终点坐标4应用的条件格式：G00X~Z~其中，X~Z~指终点坐标值快速地从当前点以直线方式移动到终点坐标；移动速度由系统的参数设定。1、G00（或G0）：快速定位2、G01(或G1)直线插补（1）格式:G01X～Z～F～其中,X～Z～指定终点坐标值F～指定进给速度表示刀具从当前点以直线方式和设定的进给速度移动到终点坐标OXZ3050G01运动轨迹线G00运动轨迹线（2）G00和G01刀具运动轨迹:如:G00X30Z50G01X30Z50F100的刀具运动轨迹如下图:编程举例程序如下:O0001;T0101;M03S800;G00X100.Z100.;G00X22.Z2.;G01Z-25.F100;G00X100.;Z100.;T0100;M05;M30;例1:把直径25的棒料加工成22的圆柱例2编写下图工件程序(毛坯直径ø25)程序如下:O0001;T0101;M03S800;G00X100.Z100.;G00G42X22.Z2.D01;G01Z-10.F100;G01X24.Z-15.;Z-25.;G40G00X100.Z100.;M05;M30;3、G02,G03顺、逆时针圆弧插补格式1:G02（G03）X～Z～R～F～其中,X～Z～圆弧终点坐标值；R～圆弧半径F～指定进给速度表示刀具运动轨迹为圆弧线，圆弧起点为刀具当前点,终点坐标和半径由该程序段设定.格式2:G02（G03）X～Z～I～K～F～其中,X～Z～圆弧终点坐标值；I=X圆心坐标－X圆弧起点坐标K=Z圆心坐标－Z圆弧起点坐标顺逆圆弧方向的设定XZG03G02ZXG02G03后刀架坐标系统前刀架坐标系统例3编写下图工件的加工程序程序O0001;T0101;M03S800;G00X100.Z100.;G00X0Z2.;G01Z0F50;G03X24.Z-15.R12.;G01Z-40.;G00X100.;Z100.;T0100;M05;M30;程序O0002;T0101;M03S800;G00X40.Z2.;G71U2.R1.;G71P10Q20U0.2W0.1F0.2;N10G00G42X0.;G01Z0.F0.1;G03X24.Z-12.R12.F0.05;G01Z-40.;N20G00X40.;G70P10Q20;G00G40X60.Z60.;M05;M30;※G71内、外圆粗车循环格式：G71U~R~G71P~Q~U~W~F~N。。。。。。N。。。。。。。。。N。。。G71U~R~U~：表示粗加工循环时，X轴方向的每次进刀量（半径表示）R~：表示粗加工循环时，X轴方向的每次退刀量（半径表示）G71P~Q~U~W~F~P~：描述精加工轨迹程序的第一个程序段序号；Q~：描述精加工轨迹程序最后一个程序段序号；U~：X轴方向的精加工余量，直径表示，有方向性和正负值；（使用G71加工完后，工件的实际余量）W~：Z轴方向的精加工余量，直径表示，有方向性和正负值；（使用G71加工完后，工件的实际余量）Be程序指令wACdA′45°2U注意：1．只能够加工X．Z轴单调增加或单调减小的工件；2．精加工第一段只能出现X，不能出现Z；3.精车程序只能使用G0．G1．G2．G3等指令；精加工循环G70格式:G70P（Ns）Q（Nf）Ns:构成精加工形状的程序段群的第一个程序段的顺序号Nf：构成精加工形状的程序段群的最后一个程序段的顺序号在用G71G72G73粗加工后，可用该指令精车G72端面粗车循环格式：G72W～R～G72P～Q～U～W～F～N。。。。。。。。。N。。。。。。注释：W～：表示Z轴方向每次循环进刀量W＜刀宽R～：表示X轴方向每次循环退刀量U～W～：表示X，Z轴方向的精加工余量，有方向性精加工轨迹程序A′dCAe程序指令w45°B2U注意：编程路线与G71外形加工相反，与习惯编程思维有区别，编程切削路线应自左向右，自大到小。2．精车轨迹程序第一段只能含Z，不能有X；精车程序只能使用G0．G1．G2．G3等指令；注意：1．只能加工X轴．Z轴单调增加或单调减小的工件；练习4：读图用G72指令编写程序。O0001;T0101;M03S500;G00X162.Z2.;G72W5.R0.5;G72P40Q90U0.2W0.1F0.25;N40G00G41Z-70.;G01X160.;X120.W10.;W10.;X80.W10.;W20.;X40.W20.;N90G40G00Z10.;G70P40Q90;G00X50.Z50.;M05;M30;G75切槽循环格式：G75R~G75X~P~F~R~：X轴方向每次退刀量；（半径表示）X~：终点位置；P~：X轴方向每次进刀量；（半径表示）单位：0.001mmP1000表示1mm1）简单用法，切断例：G0X32Z-34G75R2G75X0P4000F50G0X100Z1002）切槽循环格式：G75R~G75X~Z~P~Q~F~其中Q～：Z轴方向每次循环移动量练习：加工下图工件，编写程序。T0202（3mm切刀）G0X32Z-13G75R2G75X15Z-30P6000Q2000F30练习5：加工下图工件，编写程序。M03S250G00X52Z-14G75R1G75X40Z-42P5000Q14000F0.2G00X100Z10T0100M05T0202（4㎜切槽刀）G00X100Z100O0060M30常用螺纹切削的进给次数与吃刀量G32切削螺纹•格式：G32X～Z～F～•其中F～：螺纹导程•刀具路径:与G01相同•例：用G32加工如下图工件，编写程序；•O0010•N10G0X100Z100M3S250•N20T0303•N30G0X19.2Z3•N40G32X19.2Z-21F1.5•N50G0X25•N60Z3•N70X18.6•N80G32X18.6Z-21F1.5•N90G0X25•N100Z3•N110X18.2•N120G32X18.2Z-21F1.5N130G0X25N140Z3•N150X18.04•N1620G32X18.04Z-21F1.5•N170G0X100•N180Z100•N190T0100•N200M05•N210M30O0001;G28U0.W0.;T0202;M03S500;G00X60.Z-25.;G01X26.F0.1;G00X60.;Z-29.;G01X26.;G00X60.;Z20.;X80.Z80.;T0303;G00X40.Z2.;G01Z-25.;G00X60.;Z2.;G00X30.Z2.;G01Z-25.;G00X60.;Z2.;