發(fā)那科數(shù)控車床培訓(xùn)教程

1、1數(shù)數(shù) 控控 編編 程程2概概 述述 數(shù)控加工不需手工進(jìn)行直接操作，而是通過給定一系列的數(shù)控加工不需手工進(jìn)行直接操作，而是通過給定一系列的指令，形成數(shù)控加工程序，經(jīng)數(shù)控系統(tǒng)處理后，使機(jī)床自指令，形成數(shù)控加工程序，經(jīng)數(shù)控系統(tǒng)處理后，使機(jī)床自動(dòng)完成零件加工。改變加工程序便可以很方便地在一臺(tái)數(shù)動(dòng)完成零件加工。改變加工程序便可以很方便地在一臺(tái)數(shù)控機(jī)床上完成多種零件的加工?？貦C(jī)床上完成多種零件的加工。 從零件圖紙到編制零件加工程序和制作控制介質(zhì)的全部過從零件圖紙到編制零件加工程序和制作控制介質(zhì)的全部過程，稱為程序編制。程，稱為程序編制。 程序編制分為手工和自動(dòng)編程兩種。程序編制分為手工和自動(dòng)編程兩種。

2、顯然，在加工前要編制零件加工程序，而編程又要先確定顯然，在加工前要編制零件加工程序，而編程又要先確定工件的加工工藝。所以我們首先要熟知工件的加工工藝。所以我們首先要熟知數(shù)控車床基礎(chǔ)數(shù)控車床基礎(chǔ)及及數(shù)數(shù)控加工工藝控加工工藝。3數(shù)控車床基礎(chǔ)數(shù)控車床基礎(chǔ)一、數(shù)控車床的功能及特點(diǎn) 數(shù)控車床又稱CNC車床，能自動(dòng)完成對(duì)軸類與盤類零件內(nèi)外圓柱面、圓錐面、圓弧面、螺紋等切削加工，并能進(jìn)行切槽、鉆孔、和鉸孔等工作。數(shù)控車床具有加工精度穩(wěn)定性好、加工靈活、通用性強(qiáng)，能適應(yīng)多品種、小批生產(chǎn)自動(dòng)化的要求，特別適合加工形狀復(fù)雜的軸類或盤類零件。4數(shù)控車床基礎(chǔ)數(shù)控車床基礎(chǔ)二、數(shù)控車床的布局 數(shù)控車床床身導(dǎo)軌與水平面的相

3、對(duì)位置 水平床身 水平床身斜刀架 斜床身 立床身5數(shù)控車床基礎(chǔ)數(shù)控車床基礎(chǔ)三、數(shù)控車床刀具的選擇6數(shù)控車床基礎(chǔ)數(shù)控車床基礎(chǔ)四、數(shù)控車床坐標(biāo)系統(tǒng) 1、坐標(biāo)系：坐標(biāo)系：機(jī)床中使用順時(shí)針方向的直角坐標(biāo)系（右手直角坐標(biāo)系），機(jī)床中的運(yùn)動(dòng)是指刀具和工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，是刀具相對(duì)于靜止的工件的運(yùn)動(dòng)。7數(shù)控車床基礎(chǔ)數(shù)控車床基礎(chǔ)（1 1）Z Z軸的確定軸的確定 Z Z軸是傳遞切削力的主軸所規(guī)定的主軸軸向。對(duì)于銑軸是傳遞切削力的主軸所規(guī)定的主軸軸向。對(duì)于銑床、鏜床、鉆床等是帶動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)的軸；對(duì)于車床、磨床床、鏜床、鉆床等是帶動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)的軸；對(duì)于車床、磨床等是帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)的軸。其方向是平行于主軸軸線，遠(yuǎn)離等是帶動(dòng)

4、工件旋轉(zhuǎn)的軸。其方向是平行于主軸軸線，遠(yuǎn)離工件方向?yàn)檎较颉９ぜ较驗(yàn)檎较颉?X X軸一般是水平的，平行于工件的裝夾平面。它平行軸一般是水平的，平行于工件的裝夾平面。它平行于主要的切削方向，且以此方向?yàn)橹鞣较颉Ｓ谥饕那邢鞣较?，且以此方向?yàn)橹鞣较颉?數(shù)控車床基礎(chǔ)數(shù)控車床基礎(chǔ)（3 3）Y Y軸的確定軸的確定 Y Y軸的運(yùn)動(dòng)方向則根據(jù)軸的運(yùn)動(dòng)方向則根據(jù)X X軸和軸和Z Z軸按右手法則確定。軸按右手法則確定。（4 4）轉(zhuǎn)動(dòng)方向的確定）轉(zhuǎn)動(dòng)方向的確定 圍繞圍繞X X、Y Y、Z Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)分別用軸的轉(zhuǎn)動(dòng)分別用A A、B B、C C表示，它們的表示，它們的正方向?yàn)橛倚菁y前進(jìn)的方向正方向?yàn)橛倚菁y前進(jìn)

5、的方向9數(shù)控車床基礎(chǔ)數(shù)控車床基礎(chǔ)2、機(jī)床坐標(biāo)系、機(jī)床原點(diǎn)和機(jī)床參考點(diǎn) 機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床固有的坐標(biāo)系，機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)稱為機(jī)床原點(diǎn)或機(jī)床零點(diǎn)。在機(jī)床經(jīng)過設(shè)計(jì)、制造和調(diào)整后，這個(gè)原點(diǎn)就被確定下來了，它是機(jī)床上固有的一個(gè)點(diǎn)。數(shù)控車床一般將機(jī)床原點(diǎn)定義在卡盤后端面與主軸旋轉(zhuǎn)中心的交點(diǎn)上。 機(jī)床坐標(biāo)系的建立方法：（1）X軸正方向朝上建立，適用于斜床身和水平床身斜導(dǎo)軌的臥式數(shù)控車床，由于刀架處于操作者的外側(cè)，俗稱上手刀；（2）X軸正方向朝下建立，適用于水平床身的臥式數(shù)控車床，由于刀架處于操作者的內(nèi)側(cè)，俗稱下手刀； 如下圖所示10數(shù)控車床基礎(chǔ)數(shù)控車床基礎(chǔ)11數(shù)控車床基礎(chǔ)數(shù)控車床基礎(chǔ) 機(jī)床參考點(diǎn)可以與機(jī)床零點(diǎn)

6、重合，也可以不重合，通過參數(shù)設(shè)定機(jī)床參考點(diǎn)到機(jī)床零點(diǎn)的位置的距離。機(jī)床回到參考點(diǎn)的位置，也就知道了該坐標(biāo)軸的機(jī)床零點(diǎn)位置。CNC就建立起了機(jī)床坐標(biāo)系。 機(jī)床參考點(diǎn)距機(jī)床原點(diǎn)在其進(jìn)給方向上的距離在出廠時(shí)已經(jīng)確定，可以利用功能鍵回參考點(diǎn)，也可以利用G28指令使刀架回參考點(diǎn)。12數(shù)控車床基礎(chǔ)數(shù)控車床基礎(chǔ)臥式數(shù)控車床臥式數(shù)控車床13數(shù)控車床基礎(chǔ)數(shù)控車床基礎(chǔ)3、工件坐標(biāo)系（工件坐標(biāo)系（WCSWCS）和工件原點(diǎn)和工件原點(diǎn) 工件坐標(biāo)系是編程人員在編程時(shí)使用的，由編程人員以工件圖紙工件坐標(biāo)系是編程人員在編程時(shí)使用的，由編程人員以工件圖紙上的某一固定點(diǎn)位原點(diǎn)（也稱工件原點(diǎn)）所建立的坐標(biāo)系，編程尺寸上的某一固定點(diǎn)

7、位原點(diǎn)（也稱工件原點(diǎn)）所建立的坐標(biāo)系，編程尺寸都按工件坐標(biāo)系中的尺寸確定。工件坐標(biāo)系的各坐標(biāo)軸與機(jī)床坐標(biāo)系都按工件坐標(biāo)系中的尺寸確定。工件坐標(biāo)系的各坐標(biāo)軸與機(jī)床坐標(biāo)系相應(yīng)的坐標(biāo)軸平行。相應(yīng)的坐標(biāo)軸平行。 工件原點(diǎn)選擇的原則：工件原點(diǎn)選擇的原則： （1 1）工件原點(diǎn)選在工件圖樣的尺寸基礎(chǔ)上。）工件原點(diǎn)選在工件圖樣的尺寸基礎(chǔ)上。 （2 2）能使工件方便地裝卡、測量和檢驗(yàn)。）能使工件方便地裝卡、測量和檢驗(yàn)。 （3 3）工件原點(diǎn)盡量選在尺寸精度高、粗糙度較細(xì)的工件表面上。）工件原點(diǎn)盡量選在尺寸精度高、粗糙度較細(xì)的工件表面上。 （4 4）對(duì)于有對(duì)稱形狀的幾何零件，工件零件最好選在對(duì)稱中心上。）對(duì)于有對(duì)稱

8、形狀的幾何零件，工件零件最好選在對(duì)稱中心上。14數(shù)控車床基礎(chǔ)數(shù)控車床基礎(chǔ) 對(duì)于車床工件零點(diǎn)在Z軸的位置由編程人員自由選取，在X軸的位置始終位于旋轉(zhuǎn)軸中心線上。15數(shù)控車床基礎(chǔ)數(shù)控車床基礎(chǔ) 工件的裝夾：當(dāng)工件裝夾到機(jī)床上后，工件坐標(biāo)系原點(diǎn)相對(duì)于機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)的座標(biāo)值偏移量可以作為可設(shè)定的零點(diǎn)偏移輸入到給定的數(shù)據(jù)區(qū)，當(dāng)NC程序運(yùn)行時(shí)，此值可以用一個(gè)編程指令（G54G57）來選擇。16數(shù)控車床基礎(chǔ)數(shù)控車床基礎(chǔ)機(jī)床機(jī)床原點(diǎn)原點(diǎn)工件工件原點(diǎn)原點(diǎn)機(jī)床參機(jī)床參考點(diǎn)考點(diǎn)編程編程原點(diǎn)原點(diǎn)數(shù)控車床坐標(biāo)系及相關(guān)點(diǎn)的關(guān)系數(shù)控車床坐標(biāo)系及相關(guān)點(diǎn)的關(guān)系17零件的數(shù)控加工工藝零件的數(shù)控加工工藝 數(shù)控加工的中的所有工步、切削

9、用量、走刀路線、加工余量和刀具選擇都要預(yù)先確定好并編入程序。 因此要求編程人員對(duì)機(jī)床的性能、特點(diǎn)、應(yīng)用、切削規(guī)范和刀具等要非常熟悉，否則就無法做到全面、周到地考慮加工的全過程，無法合理地編制零件的加工程序。18零件數(shù)控加工工藝性分析1 1）機(jī)床的合理選用：）機(jī)床的合理選用： 既要保證加工零件的技術(shù)要求，加工出合格的產(chǎn)品，又要有利于提高生產(chǎn)率，還要盡可能降低生產(chǎn)成本。2 2）選擇合適的零件安裝方式：）選擇合適的零件安裝方式： 應(yīng)盡量使工件 能夠一次安裝完成所有的待加工面的加工。合理選擇基準(zhǔn)和夾緊方式，以減少誤差環(huán)節(jié)。3 3）選擇合適的刀具：）選擇合適的刀具： 選擇刀具時(shí)應(yīng)考慮以下要求：工件材質(zhì)、

10、加工輪廓類型、機(jī)床允許的切削用量以及剛性和耐用度等。編程時(shí)要規(guī)定刀具的結(jié)構(gòu)尺寸和調(diào)整尺寸。19零件數(shù)控加工工藝性分析4 4）確定加工路線）確定加工路線： 加工路線是指數(shù)控加工中刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡。確定加工路線應(yīng)在保證零件加工精度和表面粗糙度的前提下，充分發(fā)揮機(jī)床的效能。 對(duì)于點(diǎn)位控制的機(jī)床應(yīng)盡可能縮短走刀路線，減少空行程時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。 旋轉(zhuǎn)體類零件應(yīng)用數(shù)控車床加工，由于車銷的零件的毛坯多為棒料或鍛件，加工余量大且不均勻，因此合理的制定促加工路線是編程的關(guān)鍵所在。20程序編制程序編制一、編制數(shù)控程序常用的指令代碼一、編制數(shù)控程序常用的指令代碼1.1.準(zhǔn)備功能代碼（準(zhǔn)備功能代碼（G G

11、代碼）代碼） 準(zhǔn)備功能代碼用于指定一些動(dòng)作或選擇一種操作方式，它使用G代碼編程。 模態(tài)代碼是指某些G代碼在一個(gè)程序段被指定后，直到以后程序段出現(xiàn)同組的另一個(gè)代碼時(shí)才失效的G代碼，如G1，G2等。 非模態(tài)代碼是指只有書寫了該代碼時(shí)才有效的代碼，如G70，G71等。2.2.輔助功能代碼（輔助功能代碼（M M代碼）代碼） 輔助功能代碼（M代碼）用于指令控制功能和機(jī)床功能，多與程序執(zhí)行和機(jī)械控制有關(guān)。21程序編制程序編制3. 3. F F、S S、T T指令指令 1）F功能：指定進(jìn)給速度 每轉(zhuǎn)進(jìn)給（G99）：系統(tǒng)開機(jī)狀態(tài)為G99狀態(tài)，只有輸入G98指令后，才會(huì)被取消，單位為mm/r。 每分進(jìn)給（G98

12、）：G98被執(zhí)行一次后，系統(tǒng)將繼續(xù)保持G98狀態(tài)，直到輸入G99取消，單位為mm/min。 2）S功能：指定主軸轉(zhuǎn)速 3）T功能：指數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行換刀 在FANUC 0i Mate-TC系統(tǒng)中，采用T“2位+2位”的形式。例如，T0101表示采用1號(hào)刀具和1號(hào)刀補(bǔ)。在SIEMENS系統(tǒng)中采用T1D1，T2D2等。22程序編制程序編制二、程序結(jié)構(gòu)二、程序結(jié)構(gòu) NC程序由各個(gè)程序段組成，每個(gè)程序段執(zhí)行一個(gè)加工步驟，程序段由若干個(gè)字組成，最后一個(gè)程序段包含程序結(jié)束符M30。程序字按其功能的不同可分為：順序號(hào)字、準(zhǔn)備功能字、尺寸字、進(jìn)給功能字、主軸轉(zhuǎn)速功能字、刀具功能字和輔助功能字7種類型。23程序編制

13、程序編制1、程序名（FANUC 0i Mate-TC系統(tǒng)） 每個(gè)程序均有一個(gè)程序名，程序名可以按以下規(guī)則確定： 開始的第一個(gè)符號(hào)必須是字母，格式為O。 其后的為加工程序號(hào)，可以從00009999，最多為5個(gè)字符。 不得使用分隔符。24程序編制程序編制2、程序段結(jié)構(gòu) 一個(gè)程序段中包含執(zhí)行一個(gè)工序所需的全部數(shù)據(jù)，程序段由若干個(gè)字和段結(jié)束符組成。 程序段中有多個(gè)指令時(shí)建議按如下順序： NGXYZFSTDM 以5或10為間隔選擇程序段號(hào)，以便以后插入程序段時(shí)不會(huì)改變程序段號(hào)的位置。 在不需要每次都要執(zhí)行的程序段號(hào)前面可以加上斜線符“/”，當(dāng)程序段跳躍功能生效時(shí)，該段被跳過不執(zhí)行。 可以在程序段后面加上

14、注釋對(duì)程序段進(jìn)行說明。25程序編制程序編制3、主程序與子程序（1 1）子程序：）子程序：將重復(fù)出現(xiàn)的程序串單獨(dú)抽將重復(fù)出現(xiàn)的程序串單獨(dú)抽出來，按一定的格式寫成子程序，供主出來，按一定的格式寫成子程序，供主程序調(diào)用。程序調(diào)用。（2 2）子程序的格式：）子程序的格式：除有子程序名外，還除有子程序名外，還要有子程序結(jié)束代碼字。其余部分與主要有子程序結(jié)束代碼字。其余部分與主程序相同。程序相同。（3 3）主程序：）主程序：程序中字子程序以外的部分程序中字子程序以外的部分便稱為主程序。便稱為主程序。26程序編制程序編制三、準(zhǔn)備功能指令（G代碼） 1、快速移動(dòng)G0G0用于快速定位刀具，不對(duì)工件進(jìn)行加工，可以

15、幾個(gè)坐標(biāo)軸同時(shí)運(yùn)行產(chǎn)生一個(gè)線性軌跡?？焖僖苿?dòng)的最大速度值在機(jī)床數(shù)據(jù)中規(guī)定。用G0快速移動(dòng)時(shí)，F(xiàn)地址下編程的進(jìn)給率無效。G0為模態(tài)代碼，一直有效直到被同組中其他的G指令取代。例如： N10 G0 X100 Z60 ;快速定到X100 Z60處。27程序編制程序編制編程格式為：編程格式為：G0 X40 Z6O G0指令運(yùn)用指令運(yùn)用406ZX28程序編制程序編制2、帶進(jìn)給率的線性插補(bǔ)：帶進(jìn)給率的線性插補(bǔ)：G1G1 刀具以地址刀具以地址F F下編程的進(jìn)給速度沿直線從起始點(diǎn)移動(dòng)到目下編程的進(jìn)給速度沿直線從起始點(diǎn)移動(dòng)到目標(biāo)位置。標(biāo)位置。G1G1為為模態(tài)代碼模態(tài)代碼。 G1 XYZFG1 XYZF29程序編

16、制程序編制 絕對(duì)坐標(biāo)編程為：絕對(duì)坐標(biāo)編程為：G1 X40 Z-80 F0.4 相對(duì)坐標(biāo)編程為：相對(duì)坐標(biāo)編程為：G1 U0 W-80 F0.4O G1指令運(yùn)用指令運(yùn)用40ZX8030程序編制程序編制 編程練習(xí)編程練習(xí)N10 M03 S800 T0101N10 M03 S800 T0101N20 G0 X6 Z2N20 G0 X6 Z2N30 G1 Z-6 F0.25N30 G1 Z-6 F0.25N40 X12 Z-12N40 X12 Z-12N50 Z-20N50 Z-20N60 X16N60 X16N70 Z-32N70 Z-32N80 G0 X100N80 G0 X100N90 Z100N

17、90 Z100N100 M30N100 M30% %31程序編制程序編制3、圓弧插補(bǔ)：圓弧插補(bǔ)：G02G02，G03G03 刀具以地址F下編程的進(jìn)給速度沿圓弧軌跡從起始點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)，方向由G指令確定。兩者均為模態(tài)代碼。 圓弧一般可以按半徑和終點(diǎn)座標(biāo)方式表示。 程序段格式：G02/G03 X_ Z_ R_ F_ ;32程序編制程序編制33程序編制程序編制半徑法：半徑法： G02 X60.0 Z-23.0 R23 F0.30ZXO601434程序編制程序編制半徑法：半徑法： G03 X60.0 Z-30.0 R30 F30ZXO60G03指令運(yùn)指令運(yùn)用用35程序編制程序編制4、內(nèi)/外徑車削固定循環(huán)

18、G90該循環(huán)主要用于圓柱面和圓錐面的循環(huán)切削。 （1）直線切削循環(huán) 程序段格式： G90 X(U)_ Z(W)_ F_ 如下圖所示，刀具從循環(huán)起點(diǎn)開始矩形循環(huán)，最后又回到循環(huán)起點(diǎn)。36程序編制程序編制加工如圖的輪廓：加工如圖的輪廓：O0001；N5 M3 S800 T0101; N10 G0 X42 Z2;N15 G90 X37 Z-20 F0.25;N20 X34 Z-20;N25 X31 Z-20;N30 X28 Z-20;N35 X25 Z-20;N40 X22 Z-20;N45 G0 X100;N50 Z100;N60 M30;%37程序編制程序編制（2）錐面切削循環(huán) 程序段格式為：

19、G90 X(U)_ Z(W)_ F_； X、Z為圓錐面切削終點(diǎn)坐標(biāo)值；U、W為圓錐切削終點(diǎn)相對(duì)于起點(diǎn)的增量值；其加工順序按1、2、3進(jìn)行。R為錐體起、終點(diǎn)的半徑差。為了避免崩刀，刀具在Z向應(yīng)有一定的安全距離，所以在考慮R時(shí)，應(yīng)按延伸后的值考慮（如圖中，R應(yīng)是-6.25，而不是-5）。注意R的符號(hào)，應(yīng)是起點(diǎn)值減去終點(diǎn)值。38程序編制程序編制加工右圖的圓錐輪廓：O0001；N5 M3 S800 T0101 F0.25;N10 G0 X41 Z5;N15 G90 X40 Z-20 R-6.25;N20 X35 Z-20;N25 X30 Z-20;N30 G0 X100;N35 Z100;N40 M3

20、0;%39程序編制程序編制40程序編制程序編制5、單行程螺紋切削指令G32 G32指令可以執(zhí)行單行程螺紋切削，螺紋切削車刀進(jìn)給運(yùn)動(dòng)嚴(yán)格根據(jù)輸入的螺紋導(dǎo)程進(jìn)行。但是螺紋車刀的切入、切出、返回等均需要另外編入程序，編寫的程序比較多，在實(shí)際編程中一般很少使用G32指令。 程序格式為：G32 X(U)_ Z(W)_ F_ X、Z為螺紋終點(diǎn)坐標(biāo)；U、W為螺紋終點(diǎn)相對(duì)起點(diǎn)的增量值；F為螺紋導(dǎo)程。 41程序編制程序編制6、螺紋切削固定循環(huán)指令G92 該指令可以切削錐螺紋和圓柱螺紋，其循環(huán)路線與前述的單一固定循環(huán)G90基本相同，只是F后面的進(jìn)給量改為螺距值即可。 （1）直螺紋的切削循環(huán) 程序格式為： G92

21、X(U)_ Z(W)_ F_; （2）錐螺紋的切削循環(huán) 程序格式為： G92 X(U)_ Z(W)_ R_ F_;42程序編制程序編制43程序編制程序編制 加工上圖所示的圓柱螺紋O0001；N10 M3 S600 T0303; 主軸啟動(dòng)N15 G0 X32 Z4; 快速到達(dá)循環(huán)起點(diǎn)N20 G92 X29.1 Z-27 F2; 切削螺紋第1次N25 X28.5; 模態(tài)指令，切削螺紋第2次N30 X27.9; 切削螺紋第3次N35 X27.5; 切削螺紋第4次N40 X27.4; 切削螺紋第5次（精車）N45 G0 X100 Z100; 快速退出N50 M30; 程序結(jié)束% 程序結(jié)束符號(hào)44程序編

22、制程序編制 7 7、復(fù)合循環(huán)、復(fù)合循環(huán)G70G70、G71G714546編程練習(xí)編程練習(xí)1編制圖示零件的加工程序，其中點(diǎn)劃線部分為工件毛坯O0001N10 M3 S500 T0101 F0.25；N20 G0 X46 Z2； （到循環(huán)起點(diǎn)位置）N40 G71 U1.5 R2；N50 G71 P60 Q150 U0.5；（粗切循環(huán)加工） N60 G1 X6 ； N70 Z0；N80 X10 Z-2；（粗加工倒245角）N90 Z-20； （粗加工10外圓）N100 G02 X20 Z-25 R5；(粗加工R5圓?。㎞110 G01 Z-35； (粗加工20外圓)N120 G03 X34 Z-42 R7；(粗加工R7圓?。㎞1