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1、第六章数控车床的程序编制 n内容 n6.1 数控车床概述 n6.2 数控车削加工工艺 n6.3 数控车床程序编制基础 n6.4 FANUC Oi-TC数控系统程序指令及应用 n6.5 数控车床的程序编制举例 6.1 数控车床概述 一. 数控车床 n数控车床主要用于回转体零件的回转表面的加工，如内外 圆柱面、内外圆锥面、内外螺纹、球面以及一些复杂的回 转曲面（如双曲面），等等。 n数控车床与普通车床的工件装夹方式基本相同，但为了提 高效率，数控车床多采用液压、气动或电动卡盘。 n从总体结构上看，数控车床与普通车床相似,即由床身、 主轴箱、刀架、进给系统、液压系统、冷却系统、润滑系 统等组成。但是
2、，数控车床的进给系统与普通车床在结构 上存在着本质的区别。数控车床没有传统的进给箱和交换 齿轮架，而是直接用伺服电机通过滚珠丝杠驱动溜板和刀 架，实现轴向和横向进给运动，因而进给系统的结构大为 简化。 6.1 数控车床概述 二. 数控车床分类 n按照结构形式区分：卧式和立式数控车床 n按照刀架数量区分 n单刀架数控车床，两坐标控制 n双刀架数控车床，四坐标控制。 n按照功能区分 n一般数控车床 n车削中心：具有机械手和刀库，用于回转体零件的复合加 工。这种机床除了X、Z轴功能外，还有C轴和Y轴功能， 有的还配置了双刀架，因而加工能力大大增强，除了可以 进行一般的车削外，还可以完成径向和轴向铣削
3、、曲面铣 削、以及径向孔和中心线不在零件回转中心的孔的钻削。 6.2 数控车削加工工艺 一、数控车床的加工对象 n精度要求高的回转体零件 n表面粗糙度要求高的回转体零件 n表面轮廓形状复杂的回转体零件 n具有特殊类型螺纹的回转体零件 6.2 数控车削加工工艺 二、数控车削工艺过程制定（自学） n零件图工艺分析 n工序和装夹方式的确定 n加工顺序的确定 n走刀路线的确定 n夹具的选择 n刀具的选择 n切削用量的选择 6.3 数控车床程序编制基础 一、数控车床的坐标系 6.3 数控车床程序编制基础 一、数控车床的坐标系 一台数控车床的机床坐标系如何建立取决于机床的类型，它 可以旋转到不同的位置。
4、车削.mpg 6.3 数控车床程序编制基础 一、数控车床的坐标系 机床原点：车床上一个固定的点，一般确定为主轴旋转中心 线与卡盘后端面的交点。 参考点：机床上一个固定的点。该点是刀具退离到一个固定 不变的极限点。 机床开机，当完成回参考点操作后，即建立了机床坐标系。 6.3 数控车床程序编制基础 二、工件坐标系及其设定 通常确定工艺基准或设计基准为工件原点（零点）。工件零 点在Z轴上可以由编程人员自由选取，在X轴上则始终位于旋 转轴中心线上。 固定工件，保证工件坐标系坐标轴平行于机床坐标系坐标轴 ，由此在Z坐标轴上产生机床零点与工件零点的坐标值偏移量 。Siemens系统：该值或者通过G50编
5、程设定；或者在加工前 输入到数控系统，当NC程序运行时，通过G54G59指令调用 。 6.3 数控车床程序编制基础 三、数控车床的程编特点 nX、Z 当按绝对尺寸编程时； nU、W 当按增量尺寸编程时； nX坐标指令 采用直径值编程； nU坐标指令 表示径向实际位移量的2倍； n但在现代CNC车床编程中，通常只采用X、Z指令编程， 而用G90、G91指令显式说明编程方式； n具有刀具补偿功能； n具有固定循环功能； n具有子程序功能 6.4 FANUC Oi-TC数控系统程序指令及应用 指令组模态功能指令组模态功能 G0001Y点定位G2700返回参考点检测 G0101Y直线插补G2800返回
6、参考点 G0201顺时针圆弧插补G2900从参考点返回 G0301逆时针圆弧插补G3000返回第2、3、4参考点 G0400暂停G3100跳转功能 G07.100圆柱插补G3201螺纹切削 G0800前瞻插补G3401变螺距螺纹切削 G1000可编程数据输入G3600X轴刀具自动补偿 G1100取消可编程数据输入G3700Z轴刀具自动补偿 G12.121极坐标插补方式G4007Y取消刀尖半径补偿 G13.121Y取消极坐标插补方式G4107左侧刀尖半径补偿 G1716XY平面选择G4207右侧刀尖半径补偿 G1816YZX平面选择G5000坐标系设定 G1916YZ平面选择G50.300工件坐
7、标系预置 G2006英寸输入G50.220Y取消多边形车削 G2106毫米输入G51.120多边形车削 G2209Y存储行程检测接通G5200局部坐标系设定 G2309存储行程检测断开G5300机床坐标系设定 6.4 FANUC Oi-TC数控系统程序指令及应用 指令组模态功能指令组模态功能 G5414Y选择工件坐标系1G7500外径/内径钻 G5514选择工件坐标系2G7600多头螺纹循环 G5614选择工件坐标系3G8010Y取消固定钻削循环 G5714选择工件坐标系4G8310平面钻孔循环 G5814选择工件坐标系5G8410平面攻丝循环 G5914选择工件坐标系6G8510正面镗循环
8、G6500宏程序调用G8710侧钻循环 G6612宏程序模态调用G8810侧攻丝循环 G6712Y取消宏程序模态调用G8910侧镗循环 G6804对置刀架镜像接通G9001外径/内径切削循环 G6904Y对置刀架镜像接通G9201螺纹切削循环 G7000精加工循环G9401端面车循环 G7100车削中刀架移动G9602恒线速度控制 G7200端面加工中刀架移动G9702Y取消恒线速度控制 G7300图形重复G9810主轴每转进给 G7400端面钻深孔G9910Y每分钟进给 6.4 FANUC Oi-TC数控系统程序指令及应用 一、常用程序指令 1. 直径编程和半径编程 nFANUC Oi-TC
9、数控系统具有直径编程和半径编程两种方法 。 n直径编程： n绝对尺寸编程时，X轴编程尺寸为刀具移动终点的直径 值； n增量尺寸编程时，X轴编程尺寸为刀具移动终点直径与 起点直径的差值，或者为刀具位移增量的2倍。 6.4 FANUC Oi-TC数控系统程序指令及应用 一、常用程序指令 1. 直径编程和半径编程 n半径编程： n绝对尺寸编程时，X轴编程尺寸为刀具移动终点的半径 值； n增量尺寸编程时，X轴编程尺寸为刀具移动终点半径与 起点半径的差值，或者为刀具位移增量。 n数控机床厂商可根据需要或偏好采用其中的一种。 6.4 FANUC Oi-TC数控系统程序指令及应用 一、常用程序指令 2. 绝
10、对尺寸和增量尺寸指令 n两种指令系统 n字地址方式 nG90和G91指令方式 n数控机床厂商可根据需要或偏好采用其中的一种。 坐标轴标轴绝对绝对 尺寸 指令 增量尺寸 指令 X轴轴XU Z轴轴ZW n 下面以字地址方式为例讲解 6.4 FANUC Oi-TC数控系统程序指令及应用 一、常用程序指令 2. 绝对尺寸和增量尺寸指令 n编程举例 字地址方式： G00 X30.0 Z60.0; G00 U-30.0 W-40.0; 6.4 FANUC Oi-TC数控系统程序指令及应用 一、常用程序指令 3. 工件坐标系设定指令 n两种方式 n编程设定指令G50 n工件零点偏置指令G54G59 6.4
11、FANUC Oi-TC数控系统程序指令及应用 一、常用程序指令 3. 工件坐标系设定指令 nG50指令格式： nG50 IP_; IP_即X_ Z_ n当IP_是绝对尺寸时，IP_为刀具基准点（如刀尖、刀位 点）在新设定的工件坐标系中的坐标值。 G50 X128.7 Z375.1; 刀尖是程序的起点 G50 X1200.0 Z700.0; 刀具基准点是程序的起点； 刀尖到基准点的差值作为长度补偿值。 6.4 FANUC Oi-TC数控系统程序指令及应用 一、常用程序指令 3. 工件坐标系设定指令 n局部坐标系 n指令格式： nG52 IP_; 在工件坐标系中设定原点为IP_的局部坐标 系 nG
12、52 IP0; 取消局部坐标系（即G52 X0 Z0） n局部坐标系设定不改变工件坐标系和机床坐标系 6.4 FANUC Oi-TC数控系统程序指令及应用 一、常用程序指令 4. 快速定位指令G00 n指令格式： nG00 X_ Z_； nG00 U_ W_； N10 G00 X40.0 Z56.0; N10 G00 U-60.0 W-30.5; 6.4 FANUC Oi-TC数控系统程序指令及应用 一、常用程序指令 5. 直线插补指令G01 n指令格式： nG01 X_ Z_ F_； nG01 U_ W_ F_； N10 G01 X40.0 Z20.1 F20; N10 G01 U20.0
13、W-25.9 F20; 6.4 FANUC Oi-TC数控系统程序指令及应用 一、常用程序指令 6. 圆弧插补指令G02/G03 n圆弧插补方向判定： 6.4 FANUC Oi-TC数控系统程序指令及应用 一、常用程序指令 6. 圆弧插补指令G02/G03 n指令格式： nG02/G03 X_ Z_ I_ K_ F_; nG02/G03 U_ W_ I_ K_ F_; nG02/G03 X_ Z_ R_ F_; nG02/G03 U_ W_ R_ F_; G02 X50.0 Z30.0 I25.0 K0 F0.3; G02 X50.0 Z30.0 R25.0 F0.3; G02 U20.0 W
14、-20.0 I25.0 K0 F0.3; G02 U20.0 W-20.0 R25.0 F0.3; 6.4 FANUC Oi-TC数控系统程序指令及应用 一、常用程序指令 6. 圆弧插补指令G02/G03 n当用R指定圆弧半径时，对于180的圆弧不能单独编写一 个程序段，而要分为两个程序段。 圆弧：编写一个程序段 圆弧：编写两个程序段 6.4 FANUC Oi-TC数控系统程序指令及应用 一、常用程序指令 7. 等螺距螺纹切削指令G32 n指令格式： nG32 X_ Z_ F_; 在Z轴方向上加工螺距为F的螺纹 nG32 U_ W_ F_; 直螺纹切削：螺距为4mm，1=3mm ，2=1.5m
15、m ，切深为1mm（切两 次）。 N10 G00 U-62.0; 切深为1mm N20 G32 W-74.5 F4.0; N30 G00 U62.0; N40 W74.5; N50 G00 U-64.0; N60 G32 W-74.5 F4.0; N70 G00 U64.0; N80 W74.5; 6.4 FANUC Oi-TC数控系统程序指令及应用 一、常用程序指令 8. 参考点指令 n数控机床在参考点处进行换刀或设定机床坐标系。 n用参考点返回指令可以使刀具移动到该位置。 nOi-TC系统可设定4个参考点。 6.4 FANUC Oi-TC数控系统程序指令及应用 一、常用程序指令 8. 参考
16、点指令 n指令格式： nG28 IP_; 返回参考点 nG30 P2 IP_; 返回第2参考点 nG30 P3 IP_; 返回第3参考点 nG30 P4 IP_; 返回第4参考点 nIP_：指定中间点的位置 6.4 FANUC Oi-TC数控系统程序指令及应用 一、常用程序指令 9. 进给速度指令 n指令格式： nG98 F_; 单位为mm/min nG99 F_; 单位为mm/转 n进给暂停指令G04 nG04 X_; X指定时间，小数，时间单位0.001秒 nG04 U_; U指定时间，小数，时间单位0.001秒 nG04 P_; P指定时间，整数，时间单位秒 6.4 FANUC Oi-TC数控系统程序指令及应用 一、常用程序指令 10. 主轴转速指令 n指令格式： nG96 S_; 指定恒切削速度，单位为m/min nG97 S_; 指定主轴转速，单位是rpm 6.4 FANUC Oi-TC数控系统程序指令及应用 一、常用程序指令 11. 倒圆和倒角指令 nZX倒角： nG01 Z_
