FANUC系统数控车床编程与操作

FANUC系统数控编程与操作（车床）编制:姜仁义一．数控机床的基础知识数控机床的起源：1947年由美国帕森斯公司在研制直升机叶片轮廓为提高精度和效率，提出了数控机床的初始设想。1949年由帕森斯公司和麻省理工学院开始研究，在1952年研制成世界第一台数控机床（三坐标铣床）。我国于1958年由清华大学研制成第一台数控机床（三坐标铣床）。二．什么是数控数控是数字控制的简称，英文缩写为NC，随着发展目前数控一般都采专用计算机实现数字控制，也称CNC。三．数控机床的基本概念1.数控与编程的定义：（1）数控：用数字化信号对机床的运动及其加工过程控制的一种方法。（2）编程：从零件图样到加工信息用规定的代码按一定的书写格式编写成加工程序单，称为数控编程。2.数控机床的工作原理：数控机床加工原理是将预先编好的加工程序以数据的形式输入到机床内，系统通过译码、数据处理、插补运算，最终实现零件的加工。（零件工艺分析→编写加工程序→输入到数控系统内→控制机床运动→完成零件加工）3.数控的功能分类：（1）简易数控机床（2）经济型数控机床（3）全功能型数控机床（4）车铣复合数控机床4.数控机床的控制分类：（1）开环控制数控机床（没有反馈装置），控制精度低。（2）半闭环控制（在伺服电机后面安装反馈装置，如绝对、增量编码器），控制精度较高。（3）全闭环控制（反馈装置安装在工作台上，直接反应工作台的位移，如光栅尺）控制精度更高。四．世界主流数控系统介绍1.FANUC（发那克）日本2.OKUMA（奥克玛）日本3.MITSUBISHI（三菱）日本4.MAZAK（马扎克）日本5.DASEN(大森)日本6.BROTHER（兄弟）日本7.TOSHBI(东芝)日本8.SIEMENS(西门子)德国9.HEIDENHAIN(海得汉)德国10.FAGOR(发格)西班牙11.HAAS（哈斯）美国12.NUM(纽姆)法国13.HNC(华中)中国14.GSK（广州数控）中国15.KND(凯恩帝)中国二．编程部分一．编程的种类：1.手工编程（手工编写加工程序）2.自动编程（通过软件自动生成加工程序，如：UG、Pro/E、Matercam）二．编程特点：1.绝对值编程2.增量值编程3.混合式编程（为减少数值运算，避免程序出现错误，故均采用混合式编程）三．程序结构：1.程序号2.程序内容（由若干个程序段组成）3.程序结束四．代码介绍1.G准备功能代码分为模态和非模态的。模态：只要不被同组代码所取代，持续有效，只输入一次，以后的程序若还是执行此代码，程序中就不用再输入了。非模态：只在现单节有效，若想下一段程序有效，必须再次输入。2.M辅助功能代码分为标准的M代码和特定的M代码，特定的M代码根据机床的功能由厂家而定。3.T刀具功能代码（如T0101,表示选用1号刀具，1号刀具偏置。）4.F进给功能代码（分为mm/r:表示每转的进给量mm/min：表示每分钟的进给量）5.S主轴功能代码（1）r/min表示主轴每分钟的转数。（2）m/min表示切削速度，每分钟多少米，限用于G96恒限速切削。G代码详解G00快速定位机床由设定的最快速度进行程序坐标点的定位，FANUC系统由参数1420#设定最高移动速度，单位为m/min。G01直线插补由程序中给定的速度进行直线或斜线插补，单位为mm/r或mm/min。在采用每转进给时，也能计算出每分钟进给。由每转进给值乘以转速。如采用每分钟进给同样也能计算出每转进给（每分钟进给值除以转数）注：1422#参数中设定最大的切削速度，单位为m/min。只有在特定情况下修改，如加工大的螺距。G02顺时针圆弧插补（和时钟的转向相同的方向为顺时针）判断方法1.编程时辨别方法是以后刀架为依据，后刀架用什么指令前刀架就用什么指令，切忌以前刀架去判断。方法2.以图纸的中心线为准，按图纸的上半部分编程。G03逆时针圆弧插补（判断方法与G02相同）G04暂停指令G04为程序的暂停，格式为G04X或G04U或G04P，X和U的单位为秒，P的单位为毫秒.如：G04X1.；表示暂停1秒G04U1.；表示暂停1秒G04P1000；表示暂停1秒。注：有的机床在主轴停止状态下不执行暂停指令，只有在主轴旋转下才执行。G07圆柱插补只有机床在带有C轴功能下才能使用，C轴：主轴可以做分度G10可编程数据输入1.可以执行参数的输入。格式G10L50N_P_R_；L50代表参数的输入，N代表要选择的参数号，P代表要选择的轴P1表示选择X轴，P2为Z轴。R代表修改的数值,如选择的不是跟轴有关的参数，P值不要输入。2.G10P_X_Z_R_Q_;P代表磨耗值或形状值，如P1则表示要修改001的磨耗，如果P1的前面+10000，那就代表形状的修改，P10001表示修改001的形状值。X和Z分别代表绝对值的输入，若选用增量值输入，用U或W表示。R代表刀尖半径。Q代表刀尖方向。3.G10L2P_X_Z_。L2代表工件坐标系选择，P代表所选择的坐标系，P1表示选择G54坐标。P1~P6，对应的G54~G59。X和Z代表要输入的值。G11可编程数据输入取消在执行完G10之后执行G11,取消G10输入状态G17~G19加工平面选择G17代表XY平面，G18为XZ平面，G19为YZ平面。车床都是采用G18,XZ平面。开机默认，无需输入。G20英制输入（每英寸等于25.4mm）G21公制输入开机默认，无需输入G22行程检测开关打开G23行程检测开关关闭G25主轴速度波动检测开G26主轴速度波动检测关G27返回参考点检测（基本不用）G28返回机床参考点格式G28U0W0采用增量编码器的机床执行G28时是靠压行程开关去完成。而绝对编码器的机床在执行G28时是返回到参数设定的值，1240#参数设定机床参考点。G30返回第二、第三、第四参考点格式G30PIU0W0;,PI表示第二参考点，P2表示。第三参考点，P3表示第四参考点，数值由参数设定，依次对应的参数是，1241#、1242#、1243#参数。G32单步螺纹车削格式：G32Z-100.F2.；F代表螺距。G32也可以执行连续的螺纹车削。格式：G32Z-30.F2.；G32X50.Z-50.F2.；G32Z-80.F2.；也可以执行端面螺纹的加工格式：G0X50.；Z-0.5；G32X20.F2.；G0Z2.；X50.；Z-1.；G32X20.F2.；G0Z100.；G32还可以通过主轴分度的功能执行多头螺纹的加工格式：G32Z_F_Q_;Q代表主轴旋转的角度，无小数点。比如主轴分度180度，Q为180000。注：由3451#参数#0号参数控制主轴是否执行分度功能，1为执行，0为不执行。列举实例：通过宏程序加工一个右旋80头，左旋80头的螺纹。O0024M3S30T101#1=0G0X206.Z15.N10#2=204.2WHILE[#2GE202.2]DO1G0X#2G32Z-150.Q#1F237.G32Z15.Q#1F237.#2=#2-1END1#1=#1+4500IF[#1LE355500]GOTO10G0Z200.M30通过主轴分度功能G32还可以加工8字油沟，注意：螺距大，转数低。G32还可以执行中间切入的螺纹加工，要注意的是要用G32格式45度切入，再45度切出，以预防扎刀）注：在加工螺纹时出现乱扣现象，排除不是程序的问题后，1.要查看主轴的编码器的定位销是否串动，2.编码器是否损坏。3.主轴皮带是否打滑和断裂。G34变螺距螺纹车削格式：G34Z_F_K_；K代表主轴每转一圈所增加的螺距差，K为负值时表示主轴每转一圈所减小的螺距差。若K为1时，表示主轴每转一圈就增加1个螺距。G41刀尖圆弧半径左补偿（判断左右补偿都是依据后置刀架去判断后刀架用什么补偿前刀架就用什么。判断方法是：顺着刀具的运动方向看，刀具所在工件的左边或右边，左为G41,右为G42。包括判断刀尖假象的8个方向也是以后刀架为准。）G42刀尖圆弧半径右补偿（判断方法同G41一样）G40刀尖圆弧半径的取消G50浮动坐标系的建立和主轴最高转数的限制浮动坐标系的建立方法：比如工件的直径为50，手轮方式刀尖靠在外圆，在相对坐标U值清零，手轮方式摇到相对坐标X轴100的位置，MDI方式下输入X150。对Z轴的方法同对X轴的方法相同。以此刀为基准刀，对其他刀时参照相对坐标的数值去反。在程序的开头应先输入G50X150.Z150.；程序结束后，刀具也应该停止在此位置。切忌不可移动位置，如移动了位置后再启动程序，容易发生撞车事故。主轴最高转数的限制：在使用G96恒限速时，随着切削直径的减小，主轴的转数会不断的升高，所以用G50限制最高转数。必须在G96之前输入，格式：G50S2000;表示主轴转数每分最高2000转。坐标系G52局部坐标系的设定（不使用）G53机械坐标系（不使用）G54工件坐标系（机床默认为G54工件坐标系，无需输入，如选用其他坐标系，程序里必须输入要执行的坐标系，如G55~G59。G55~G59工件坐标系（为简化编程和最大的满足零件的加工需求，应灵活运用工件坐标系。举例：如运用G54~G59功能再配合子程序调用功能或宏程序功能加工带有多处切槽或多次切断的工件时都很方便，效率也高。注：如机床的G54里Z向输入-1.而想在G55坐标系相对G54坐标再进一个。那G55坐标系中Z向就为-2.，而不是输入-1。宏指令G65宏程序非模态调用格式：G65P_X_Z_A_B_C_L_；G65为自变量，直接对相对应的变量号赋值，被调用的程序内无需再赋值。X对应#24，Z对应#26，A对应#1，B对应#2.C对应#3。L表示被调用的次数，如不输入L，表示只调用一次，无需输入。P表示被调用的程序号。如果被调用的程序号为9000以后，而再用参数把9000以后的程序隐藏，那么机床只运行被调用的程序，但看不到被调用程序的内容。注：被调用的程序最多可以4级嵌套，被调用的程序可以再执行程序调用。被调用的程序结束符为M99。）G66宏程序模态调用（格式相同，但不同于G65的是G66为模态调用，当执行完被调用的程序，返回到主程序时，若主程序段出现轴移动,如G0或G1，那么它执行完轴移动后再去调用宏程序，直到主程序中出现G67,才能停止调用。）G67取消宏程序模态调用镜像功能G68镜像开打开镜像功能时，X轴的正向为负，负向为正。此功能仅限于带有双刀架的机床上G69镜像关循环指令G71粗车循环格式：G71U_R_;G71P_Q_U_W_F_;第一行G71中的U代表X向每次粗车量的，半径值表示。R代表退刀量。第二行G71中的P代表粗加工程序中第一个程序段的顺序号。Q代表粗加工程序中最后一个程序段的顺序号。U代表X向精车留量，为半径值表示。W代表Z向精车留量。F代表粗车的走刀量。完整的格式为：G0X100.Z3.;G71U1.5R0.5;G71P1Q100U0.4W0.1F0.3;N1G0X50.;….N100G0X100.；G72端面粗车循环格式：G72W_R_;G72P_Q_U_W_F_;与G71不同的是G72格式第一行中的W代表Z向的每次粗车量。其余的代码指令时一样的。注：编程思路也有所不同，G72是从后往前编，就是确定了图纸的加工线路以后，从终点向起点编写程序。做粗车时是从端面开始下刀，从前向后走，当粗加工完成给精车留量时，刀具再从后先前走，目的是为了精车的留量均匀。当实行精车时，走刀路线也是从后往前走。G73仿形粗车循环格式：G73U_W_R_；G73P_Q_U_W_F_；第一行中的U值代表毛坯总的去除量，用最大直径减最小直径再除以2，就是U值。W值根据工件的形状可以随意给，如果端面