1-2SINUMERIK系統(tǒng)任務5 使用宏指令編程的配合零件加工與操作SINUMERIK808系統(tǒng)第3版

數(shù)控加工編程與操作任務五使用宏指令編程的配合零件加工與操作一、任務導入（一）任務描述

試用FANUC系統(tǒng)的編程指令編制如圖所示零件加工程序，已知毛坯為φ55mm×60mm和φ55mm×62mm棒料，要求正確選擇刀具與切削用量，選擇工件定位與夾緊方案，編制零件粗、精加工程序并加工出合格產品。

圖1-41配合件（2）圖1-40配合件（1）（二）知識目標1.掌握宏程序及變量的概念2.掌握B類宏程序的變量及使用方法3.掌握非圓曲線的加工原理4.掌握二次以上裝夾零件的工藝方案的制5.掌握配合件精度控制方法

一、任務導入一、任務導入（三）能力目標1.會編制非圓曲線輪廓的加工程序。2.會對工件的質量進行檢驗。3.會選擇刀尖圓弧半徑補償方式及刀尖補償方位號。（四）素養(yǎng)目標1.通過配合零件加工方案優(yōu)化與質量控制方法實施，尊重專業(yè)倫理價值規(guī)范，學用結合、知行合一，綜合解決加工過程各種問題的能力。二、實訓知識準備（一）刀尖圓弧半徑補償概念與選用

編程時，通常將車刀刀尖視為一點來考慮，但實際上刀尖處存在圓角，如圖1-42所示，當用按理論刀尖點編出的程序進行端面、外徑、內徑等與軸線平行或垂直的表面加工時，是不會產生誤差的，但在進行倒角、錐面和圓弧切削時，會產生欠切或過切現(xiàn)象，具有刀尖圓弧半徑自動補償功能的數(shù)控系統(tǒng)能根據(jù)刀尖圓弧半徑計算出補償量，避免少切或過切的現(xiàn)象產生。臥式數(shù)控車床

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1-42刀尖圓弧半徑補償二、實訓知識準備（一）刀尖圓弧半徑補償概念與選用

1．刀尖圓弧半徑補償格式、含義及應用臥式數(shù)控車床

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二、實訓知識準備（一）刀尖圓弧半徑補償概念與選用

1．刀尖圓弧半徑補償格式、含義及應用臥式數(shù)控車床

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二、實訓知識準備（一）刀尖圓弧半徑補償概念與選用

2．補償方向判斷在工件不動刀具移動的前提下，從第三軸（Y軸）負方向看去，沿著刀具移動方向看，刀具在工件輪廓左側的為刀尖圓弧半徑左補償，用G41指令；在右側的為刀尖圓弧半徑右補償，用G42指令。臥式數(shù)控車床

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圖1-43G42車外圓應用圖1-44G41車內孔應用二、實訓知識準備（一）刀尖圓弧半徑補償概念與選用

2．補償方向判斷刀尖方向代碼（圖示為前置刀架代碼）：用車刀刀尖作為刀位點編程時，必須正確指定刀尖方向代碼，否則會出現(xiàn)加工誤差。如圖1-45所示為不同刀尖方向所對應的刀位代碼。應用舉例：G00G41X5.Z5.建立刀具左補償G02X25.Z25.R25.

G00G40X10.Z10.取消刀具補償臥式數(shù)控車床

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圖1-45刀尖方位代碼二、實訓知識準備（二）計算參數(shù)R功能如果一個NC程序不僅僅適用于一次性特定數(shù)值，或者必須要計算出數(shù)值，則可以使用計算參數(shù)。在程序運行時，可以通過數(shù)控系統(tǒng)計算或者設置所需要的數(shù)值。編程R0=...到R299=...；賦值計算參數(shù)X=R0；為NC地址賦值計算參數(shù)，例如：X軸臥式數(shù)控車床

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二、實訓知識準備（二）計算參數(shù)R賦值計算參數(shù)有以下的賦值范圍：±(0.0000001...99999999)(8位小數(shù)，帶符號和小數(shù)點)。R0=3.5678R1=-37.3R2=2R3=-7R4=-45678.123給其它地址賦值一個NC程序的靈活性主要體現(xiàn)在：可以把這些計算參數(shù)或者計算表達式用計算參數(shù)賦值給其它的NC地址?？梢杂脭?shù)值、算術表達式或R參數(shù)對任意NC地址賦值；臥式數(shù)控車床

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二、實訓知識準備（二）計算參數(shù)R計算操作/計算功能在使用運算符/計算功能時，必須要遵守通常的數(shù)學運算規(guī)則。優(yōu)先執(zhí)行的過程通過圓括號設置。其它情況下，按照先乘除后加減運算。在三角函數(shù)中單位使用“度”。編程示例：使用R參數(shù)計算N10R1=R1+1；新的R1等于舊的R1加1N20R1=R2+R3R4=R5-R6R7=R8*R9R10=R11/R12N30R13=SIN(25.3)；R13等同于正弦25.3度N40R14=R1*R2+R3；先乘除后加減R14=(R1*R2)+R3N50R14=R3+R2*R1；結果，與程序段N40相同N60R15=SQRT(R1*R1+R2*R2)；意義：N70R1=-R1；新的R1為原先R1的負值臥式數(shù)控車床

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二、實訓知識準備（二）計算參數(shù)R臥式數(shù)控車床

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算數(shù)函數(shù)含義算數(shù)函數(shù)含義+加COS()余弦-減TAN()正切*乘ASIN()反正弦/除ACOS()反余弦=等于ATAN2反正切2Sin()正弦SQRT()平方根ABS()絕對值二、實訓知識準備（二）計算參數(shù)R程序跳轉絕對程序跳轉NC程序在運行時按寫入時的順序執(zhí)行程序段。程序在運行時可以通過插入程序跳轉指令改變執(zhí)行順序。跳轉目標只能是有標記符或一個程序段號的程序段。該程序段必須在此程序之內。絕對跳轉指令必須占用一個獨立的程序段。編程GOTOFLabel；向前跳轉（向程序結束的方向）GOTOBLabel；向后跳轉（向程序開始的方向）標記符；所選擇標記符的字符順序(跳轉標記)或程序段號臥式數(shù)控車床

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二、實訓知識準備（二）計算參數(shù)R程序跳轉臥式數(shù)控車床

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二、實訓知識準備（二）計算參數(shù)R有條件程序跳轉功能跳轉條件在IF指令之后產生。如果滿足跳轉條件（值不為零），則會進行跳轉。跳轉目標只能是有標記符或一個程序段號的程序段。該程序段必須在此程序之內。條件跳轉指令必須占用一個獨立的程序段。數(shù)個條件跳轉指令可位于同一程序段。如果必要，通過條件程序跳轉還可以大幅縮減程序。臥式數(shù)控車床

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二、實訓知識準備（二）計算參數(shù)R有條件程序跳轉編程IF條件GOTOF標簽；向前跳轉IF條件GOTOB標簽；向后跳轉GOTOF；向前跳轉（向程序結束的方向）GOTOB；向后跳轉（向程序開始的方向）標記符；所選擇標記符的字符順序(跳轉標記)或程序段號IF；跳轉條件簡介Condition；計算參數(shù)、條件生成計算表達式臥式數(shù)控車床

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二、實訓知識準備（二）計算參數(shù)R比較運算臥式數(shù)控車床

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運算符含義==等于<>不等>大于<小于>=大于等于<=小于等于二、實訓知識準備（三）橢圓編程思路用直線插補逼近非圓曲線當橢圓中心與工件原點不一致時其方程為其中（X0、Z0）為橢圓中心在工件坐標系坐標值，一般把Z坐標作自變量，X作因變量，其表達式為臥式數(shù)控車床

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表達式中+/-取值：在橢圓中心線上方取正，反之取負二、實訓知識準備（三）橢圓編程思路

用直線插補逼近非圓曲線當Zi=0,求出Xi=0Zi=-0.1時,利用X表達式求出新的Xi=0.816Zi=-0.2時,利用X表達式求出新的Xi=1.155…….Zi=-15時,利用X表達式求出新的Xi=10通過運行G01Xi_Zi_實現(xiàn)用直線段逼近非圓曲線方法完成。臥式數(shù)控車床

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三、方案設計(一)零件圖樣分析本零件為具有非圓曲線的零件配合件，零件要求較高的部位是φ53mm、φ44mm，均有公差要求；橢圓及其他外圓表面粗糙度為Ra1.6μm。因此，必須安排精車，以達到圖樣要求。三、方案設計（二）制定加工方案加工順序安排如下：（1）使用端面車刀車削配合件1左端端面。(手動車削)（2）使用外圓車刀粗、精車配合件1左端φ53mm、φ44mm外圓。（3）使用端面車刀車削配合件2左端端面。(手動車削)（4）使用外圓車刀、外切槽刀、外螺紋刀車削配合件2左端。（5）使用端面車刀車削配合件1右端面，并控制零件總長。(手動車削)三、方案設計（二）制定加工方案加工順序安排如下：（6）使用中心鉆在配合件1右端面鉆中心孔。(手動車削)（7）使用φ22mm麻花鉆在配合件1右端面手動鉆孔、孔深26mm。（8）使用外圓刀、內孔刀、內切槽刀、內螺紋刀車削配合件1右端。（9）將配合件2左端外螺紋與配合件1右端內螺紋配合，使用端面車刀車削配合件2右端端面，并控制配合件2總長。(手動車削)（10）使用外圓車刀車削配合件2右端橢圓面。三、方案設計（三）確定刀具及切削用量

序號加工面刀具號刀具規(guī)格主軸轉速（r/min）進給速度(mm/r)類型材料1端面車削、外圓粗、精車T0193°外圓刀硬質合金600/10000.1、0.3、0.12外切槽刀T02刃寬3mm6000．083外螺紋刀T0360°40024內孔車刀T0493°內孔車刀600/10000.2、0.15內切槽刀T05刃寬4mm6000.086內螺紋刀T0660°4002三、方案設計（四)確定編程原點

配合件（1）和配合件（2）的加工均要進行掉頭裝夾，加工哪一端，就將工件坐標系原點選擇在哪一端面與軸心線相交點上。三、方案設計(五）確定橢圓方程和變量由方程Xi2/262+（Zi+40）2/402=1得X表達式Xi=26×SQRT[402-（Zi+40）2]/40，其中Z變化范圍為0～-40，對應X變化范圍為0～26；設Z對應變量R1，其變化范圍就是0～-40，每次遞減0.1。設X對應變量R2，用變量表達式為R2=26*SQRT[402-（R1+40）2]/40橢圓編程如下

R1=0

LABEL1:R2=26*SQRT[40*40-[R1+40]*[R1+40]]/40G01X=2*R2Z=R1R1=R1-0.1IFR1>=-40GOTOBLABEL1:四、任務實施（一）編寫零件加工程序臥式數(shù)控車床

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表1-35配合件1左端加工程序SK09101配合件1左端加工程序的程序名。N10G90G95G40G71

初始化N20T1D1S600M3

選擇外圓粗加工刀具，建立刀補，設置主軸轉速。N30G0X56Z3

定位到加工起點。N40CYCLE95（“FF:FF_E”，1，0.2，0.5，

，0.2，0.1，0.15，9，，，1，）N50G0X100Z100

快速退刀到換刀點。N60M5M0主軸停止，程序暫停（用于測量）。N70S800M3

設置精加工主軸轉速。N80G0X56Z3定位到加工起點。N90CYCLE95（“FF:FF_E”，，，，，

，

，0.1，5，，，1，）四、任務實施（一）編寫零件加工程序臥式數(shù)控車床

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表1-35配合件1左端加工程序N100G0X100Z100

快速退刀到換刀點。N110M5

主軸停止。N120G74X0Z0

自動返回參考點。N130M30

程序結束。N140FF:零件輪廓子程序開始。N150G0X42X方向快進。N160G1Z0定位到端面。N170X44Z-1倒角1×45。

N180Z-20車外圓φ44至Z-20。N190X56X方向快退。N200M2

程序結束。N210FF_E:

零件輪廓子程序結束。四、任務實施（一）編寫零件加工程序臥式數(shù)控車床

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表1-36配合件2左端加工程序SK09201配合件2左端加工程序的程序名。N10G90G95G40G71

初始化。N20T1D1S600M3

選擇外圓粗加工刀具，建立刀補，設置主軸轉速。N30G0X56Z2

定位到加工起點。N40CYCLE95（“FF:FF_E”，1，0.2，0.5，

，0.2，0.1，0.2，9，，，1，）N50G0X100Z100

快速退刀到換刀點。N60M5M0主軸停止，程序暫停（用于測量）。N70S800M3

設置精加工主軸轉速。N80G0X56Z2定位到加工起點。N90CYCLE95（“FF:FF_E”，，，，，

，

，0.1，5，，，1，）外輪廓精加工輪廓循環(huán)。外輪廓精加工輪廓循環(huán)。四、任務實施（一）編寫零件加工程序臥式數(shù)控車床

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表1-36配合件2左端加工程序N100G0X100Z100

快速退刀到換刀點。N110T2D1S400M3選擇切槽刀具，建立刀補，設置主軸轉速。N120G0X56Z2

快速定位到進刀起點。N120CYCLE93(27，-20，5，2，，，，，，，，0.2，0.1，1，0.5，1，，)切槽循環(huán)。切槽循環(huán)。N140G0X100Z100

快速退刀到換刀點。N150T3D1S400M3選擇外螺紋加工刀具，建立刀補，設置主軸轉速。N160G0X56Z2定位到加工起點。N170CYCLE99（0，27，-18，27，2，2，1.3，0.05，30，0，4，1，2，300103，1，

，0，0，0，0，0，0，0，1，

，，

，0，）

螺紋加工循環(huán)。螺紋加工循環(huán)。N180G0X100Z100快速退刀到換刀點。N190M5

主軸停止。N200G74X0Z0

自動返回參考點。N210M30

程序結束。四、任務實施（一）編寫零件加工程序臥式數(shù)控車床

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表1-36配合件2左端加工程序N220FF:零件輪廓子程序開始。N230G0X23X方向快進。N240G1Z0

定位到端面。N250X27Z-2車倒角N260Z-20車φ27外圓至Z-20。N270X56快速退刀到換刀點。N280M2

程序結束。N290FF_E:

零件外輪廓子程序結束。四、任務實施（一）編寫零件加工程序臥式數(shù)控車床

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SK09102配合件1右端加工程序的程序名。N10G90G95G40G71

初始化。N20T1D1S600M3

選擇外圓粗加工刀具，建立刀補，設置主軸轉速。N30G0X56Z2

定位到加工起點。N40CYCLE95（“FF:FF_E”，1，0.2，0.5，

，0.2，0.1，0.2，9，，，1，）外輪廓粗加工輪廓循環(huán)。外輪廓粗加工輪廓循環(huán)。N50G0X100Z100

快速退刀到換刀點。N60M5M0主軸停止，程序暫停（用于測量）。N70S800M3

設置精加工主軸轉速。N80G0X56Z2定位到加工起點。N90CYCLE95（“FF:FF_E”，，，，，

，

，0.1，5，，，1，）外輪廓精加工輪廓循環(huán)。外輪廓精加工輪廓循環(huán)。N100G0X100Z100

快速退刀到換刀點。表1-37配合件1右端加工程序四、任務實施（一）編寫零件加工程序臥式數(shù)控車床

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表1-37配合件1右端加工程序N110T4D1S600M3

選擇內孔鏜刀，建立刀補，設置主軸轉速。N120G0X20Z2

定位到加工起點。N130CYCLE95（“HH:HH_E”，1，0.1，0.3，

，0.15，0.1，0.08，11，，，1，）內輪廓粗加工輪廓循環(huán)。內輪廓粗加工輪廓循環(huán)。N140G0Z100

快速退刀到換刀點Z值。N150X100快速退刀到換刀點X值。N160M5M0主軸停止，程序暫停（用于測量）。N170S1000M3

設置精加工主軸轉速。N180G0X20Z2定位到加工起點。190CYCLE95（“HH:HH_E”，，，，，

，

，0.1，7，，，1，）內輪廓精加工輪廓循環(huán)。內輪廓精加工輪廓循環(huán)。N200G0Z100

快速退刀到換刀點Z值。N210X100快速退刀到換刀點X值。四、任務實施（一）編寫零件加工程序臥式數(shù)控車床

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表1-37配合件1右端加工程序N250G0Z100

快速退刀到換刀點。N260G0X100

N270T3D1S400M3選擇內螺紋加工刀具，建立刀補，設置主軸轉速。N280G0X24Z2定位到加工起點。N290CYCLE99（0，25，-33，25，2，2，1.08，0.05，30，0，4，1，2，300104，1，

，0，0，0，0，0，0，0，1，

，

，

，0，）螺紋加工循環(huán)。螺紋加工循環(huán)。N300G0X100Z100快速退刀到換刀點。N310M5

主軸停止。N320G74X0Z0

自動返回參考點。N330M30

程序結束。四、任務實施（一）編寫零件加工程序臥式數(shù)控車床

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表1-37配合件1右端加工程序N340FF:零件外輪廓子程序開始。N350G0X53X方向快進。N360G1Z0

定位到端面。N370G2X53Z-30CR=30車R30圓弧。N380G1Z-40車外圓φ53至Z-40。N390X56X方向快退。N400M2

程序結束。N410FF_E:

零件輪廓子程序結束。四、任務實施（一）編寫零件加工程序臥式數(shù)控車床

立式數(shù)控車床

表1-37配合件1右端加工程序N420HH:零件內輪廓子程序開始。N430G0X29X方向快進。N440G1Z0

定位到端面。N450G1X25Z-2車倒角。N460Z-24車內孔φ25至-24。N470X22車端面N480Z-26車內孔φ22至Z-26。N490X20X方向快進。N500M2

程序結束。N510HH_E:

零件內輪廓子程序結束。四、任務實施（一）編寫零件加工程序臥式數(shù)控車床

立式數(shù)控車床

表1-38配合件2右端加工程序Sk09202配合件2右端加工程序N10G95G90G40G71

初始化N20T1D1S600M