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1、数控高级编程讲义61数控编程讲义61第一篇铣工篇1专题一行切和环切11.1环切11.1.1环切刀具半径补偿值的计算11.1.2环切刀补程序工步起点（下刀点）的确定11.1.3在程序中修改刀具半径补偿值21.1.4环切宏程序41.2 行切51.2.1 矩形区域的行切计算51.2.2行切的子程序实现51.2.3 行切宏程序实现6专题二相同轮廓的重复加工82.1 用增量方式完成相同轮廓的重复加工82.2用坐标系平移完成相同轮廓的重复加工82.3 用宏程序完成相同轮廓的重复加工9专题三简单平面曲线轮廓加工11专题四简单立体曲面加工124.1球面加工124.1.1外球面加工134.1.2内球面加工144
2、.2水平圆柱面的加工144.2.1圆柱面的轴向走刀加工154.2.1圆柱面的周向走刀加工16专题五孔系加工175.1 矩形阵列孔系加工175.2环形阵列孔系加工18第二篇车工篇19专题六参数编程19专题七方程曲线的车削加工207.1方程曲线车削加工的走刀路线：207.2 椭圆轮廓的加工20附录FANUC系统G指令和宏指令21附录1刀具补偿值、刀具补偿号及在程序中赋值G10211、刀具补偿值的范围212、刀具补偿值的存贮213、刀具补偿赋值格式：21附录2 缩放G50、G5122附录3 坐标系旋转G68、G6924附录4 宏程序B(custom macro B)271 宏变量（variables
3、）272 系统变量 SYSTEM VARIABLES292.1接口信号 Interface signals292.2刀具补偿值 Tool compensation values292.3宏程序报警信息Macro alarms302.4时间信息302.5自动运行控制302.6背景（#3005） Settings312.7已加工的零件数 Number of machined parts322.8模态信息 Model information322.9当前位置322.10工件坐标系补偿值（工件坐标系零点偏置值）333算术和逻辑运算334 宏语句和NC语句365分支和循环365.1无条件分支GOTO语句
4、375.2 条件分支IF语句375.3 循环WHILE 语句386 调用宏程序 MACRO CALL296.1 简单调用G65306.2模态调用G66336.3使用G代码的宏调用356.4使用M代码的宏调用356.5使用M代码的子程序调用366.6使用T代码的子程序调用376.7例程37第一篇铣工篇专题一行切和环切在数控加工中，行切和环切是典型的两种走刀路线。行切在手工编程时多用于规则矩形平面、台阶面和矩形下陷加工，对非矩形区域的行切一般用自动编程实现。环切主要用于轮廓的半精、精加工及粗加工，用于粗加工时，其效率比行切低，但可方便的用刀补功能实现。1.1环切环切加工是利用已有精加工刀补程序，通
5、过修改刀具半径补偿值的方式，控制刀具从内向外或从外向内，一层一层去除工件余量，直至完成零件加工。编写环切加工程序，需解决三个问题： 环切刀具半径补偿值的计算； 环切刀补程序工步起点（下刀点）的确定； 如何在程序中修改刀具半径补偿值。1.1.1环切刀具半径补偿值的计算确定环切刀具半径补偿值可按如下步骤进行：1、确定刀具直径、走刀步距和精加工余量；2、确定半精加工和精加工刀补值；3、确定环切第一刀的刀具中心相对零件轮廓的位置（第一刀刀补值）；4、根据步距确定中间各刀刀补值。示例：用环切方案加工图1-1零件内槽，环切路线为从内向外。环切刀补值确定过程如下：1、根据内槽圆角半径R6，选取12键槽铣刀，
6、精加工余量为0.5mm，走刀步距取10mm。2、由刀具半径6，可知精加工和半精加工的刀补半径分别为6和6.5mm；3、如图所示，为保证第一刀的左右两条轨迹按步距要求重叠，则两轨迹间距离等于步距，则该刀刀补值=30-10/2=25mm。4、根据步距确定中间各刀刀补值，第二刀刀补值=25-10=15mm第三刀刀补值=15-10=5，该值小于半精加工刀补值，说明此刀不需要。由上述过程，可知，环切共需4刀，刀补值分别为25、15、6.5、6mm。1.1.2环切刀补程序工步起点（下刀点）的确定对于封闭轮廓的刀补加工程序来说，一般选择轮廓上凸出的角作为切削起点，对内轮廓，如没有这样的点，也可以选取圆弧与直
7、线的相切点，以避免在轮廓上留下接刀痕。在确定切削起点后，再在该点附近确定一个合适的点，来完成刀补的建立与撤消，这个专用于刀补建立与撤消的点就是刀补程序的工步起点，一般情况下也是刀补程序的下刀点。一般而言，当选择轮廓上凸出的角作为切削起点时，刀补程序的下刀点应在该角的角平分线上（45方向），当选取圆弧与直线的相切点或某水平/垂直直线上的点作为切削起点时，刀补程序的下刀点与切削起点的连线应与直线部分垂直。在一般的刀补程序中，为缩短空刀距离，下刀点与切削起点的距离比刀具半径略大一点，下刀时刀具与工件不发生干涉即可。但在环切刀补程序中，下刀点与切削起点的距离应大于在上一步骤中确定的最大刀具半径补偿值，
8、以避免产生刀具干涉报警。如对图1-1零件，取R30圆弧圆心为编程零点，取R30圆弧右侧端点作为切削起点，如刀补程序仅用于精加工，下刀点取在（22，0）即可，该点至切削起点距离=8mm。但在环切时，由于前两刀的刀具半径补偿值大于8mm，建立刀补时，刀具实际运动方向是向左，而程序中指定的运动方向是向右，撤消刀补时与此类似，此时数控系统就会产生刀具干涉报警。因此合理的下刀点应在编程零点（0,0）。1.1.3在程序中修改刀具半径补偿值在程序中修改刀具半径补偿值可采用如下方法l 1、在刀补表中设好环切每一刀的刀具半径补偿值，然后在刀补程序中修改刀具补偿号。示例1.1直接在G41/G42程序段修改刀具补偿
9、号主程序%1000G54 G90 G0 G17 G40; Z50 M03 S1000; X0 Y0; Z5 M08;G1 Z-10 F60;G41 X30 D1 F100;M98 P0010;G41 X30 D2 F100;M98 P0010;G41 X30 D3 F100;M98 P0010;G41 X30 D4 F100;M98 P0010;M05 M09;G0 Z50;M30;子程序%0010G90 G1 Y60; X-30; Y0;G3 X30 R30;G0 G40 X0;M99;补偿号刀具补偿半径12521536.546示例1.2用宏变量表示刀具补偿号，利用循环修改刀具补偿号%100
10、G54 G90 G0 G17 G40;Z50 M03 S1000;X0 Y0;Z5 M08;G1 Z-10 F60;#1=1; 刀补号变量WHILE #1 LE 4 DO1;G41 X30 D#1 F100; Y60;X-30;Y0;G3 X30 R30;G0 G40 X0;#1=#1+1;End1;Z50;M30;l 2、使用G10修改刀具补偿半径示例1.3，使用G10和子程序完成环切主程序%100G54 G90 G0 G17 G40; Z50 M03 S1000; X0 Y0; Z5 M08;G1 Z-10 F60;G10 L10 P1 R25;M98 P0010;G10 L10 P1 R
11、15;M98 P0010;G10 L10 P1 R6.5;M98 P0010;G10 L10 P1 R6;M98 P0010;M05 M09;G0 Z50; M30;子程序%0010G90 G41 X30 D1 F100; Y60;X-30;Y0;G3 X30 R30;G0 G40 X0;M99;示例1.4使用G10和循环完成环切%1000G54 G90 G0 G17 G40;Z50 M03 S1000; X0 Y0;Z5 M08;G1 Z-10 F60;#10=25 ;粗加工起始刀补值#11=10;步距#12=6 ;精加工刀补值#1=2;粗、精加工控制WHILE #1 GE 1 DO1; W
12、HILE #10 GE #12 DO2;G10 L10 P1 R#10;G41 X30 D1 F100; Y60;X-30;Y0;G3 X30 R30;G0 G40 X0;#10=#10-#11;END2;#10=#12+0.5;半精加工刀补值#11=0.5;#1=#1-1;END1;Z50;M30;l 3、直接用宏变量对刀补值赋值示例1.5直接用宏变量对刀补值赋值，利用循环完成环切。%1000G54 G90 G0 G17 G40;Z50 M03 S1000;X0 Y0;Z5 M08;G1 Z-10 F60;#10=25 ;粗加工起始刀补值#11=9.25;步距#12=6 ;精加工刀补值#1=
13、2;粗、精加工控制WHILE #1 GE 1 DO1; WHILE #10 GE #12 DO2; G41 X30 D#10 F100; Y60; X-30; Y0; G3 X30 R30; G0 G40 X0; #10=#10-#11; END2;#10=#12;半精加工刀补值#1=#1-1;END1;Z50;M30;说明：在G41 X30 d#10中，#10表示刀具补偿号，而在G41 X30 d#10中，#10表示刀具半径补偿值，此用法在FANUC说明书中没有，但实际使用的结果确实如此，如所用系统不支持此用法，就只用示例1.4用法。1.1.4环切宏程序当使用刀具半径补偿来完成环切时，不管我
14、们采用何种方式修改刀具半径补偿值，由于受刀补建、撤的限制，它们都存在走刀路线不够简洁，空刀距离较长的问题。对于象图1-1所示的轮廓，其刀具中心轨迹很好计算，此时如用宏程序直接计算中心轨迹路线，则可简化走刀路线，缩短空刀距离。示例1.6 完全使用宏程序的环切加工如图1-2所示，用#1、#2表示轮廓左右和上边界尺寸，编程零点在R30圆心，加工起始点放在轮廓右上角（可削除接刀痕）%1000G54 G90 G0 G17 G40; Z50 M03 S100;#4=30 ;左右边界#5=60 ;上边界#10=25 ;粗加工刀具中心相对轮廓偏移量（相当于刀补程序中的刀补值）#11=9.25 ;步距#12=6 ;精加工刀具中心相对轮廓偏移量（刀具真实半径）G0 X#4-#10-2 Y#5-#10-2; Z5;G1 Z-10 F60;
