1、實驗二 數控車床軸類零件的編程與加工一、實驗目的1、掌握數控車床常用指令及其使用方法2、學會數控程序的輸入及編輯3、掌握刀具補償功能的建立及應用二、實驗器材及設備FANUC 0I 數控車床棒料一根、外圓車刀兩把。三. 實驗內容及步驟1、熟悉常用的準備功能 G 指令和 M 指令1）重點明白圓弧插補順和逆時針的判別方法 沿圓弧所在平面（如XZ平面）的垂直坐標軸的負方向（一Y）看去，順時針方向為G 02，逆時針方向為 G03。注意問題： 采用絕對值編程時， 圓弧終點坐標為圓弧終點在工 件坐標系中的坐標值，用X、Z表示。當采用增量值編程時；圓 弧終點坐標為圓弧終點相對于圓弧起點的增量值， 用U W表示

2、。 圓心坐標I、K為圓弧起點到圓弧中心所作矢量分別在 X、Z 坐標軸方向上的分矢量（矢量方向指向圓心）。本系統I、K為增量值， 并帶有“±”號，當分矢量的方向與坐標軸的方向不一致時取“” 號。 當用半徑只指定圓心位置時， 由于在同一半徑只的情況下， 從 圓弧的起點到終點有兩個圓弧的可能性，為區別二者，規定圓心角< 180°時，用“+ R'表示。若圓弧圓心角>180°時，用“一R'表 示。 用半徑只指定圓心位置時，不能描述整圓。2、刀尖半徑補償功能的格式與應用刀尖半徑補償 G41/G42/G401）、為什么要用刀尖半徑補償編程時，通常都將

3、車刀刀尖作為一點來考慮，但實際上刀尖處存 在圓角，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 面及圓弧切削時， 則會產生少切或過切現象， 具有刀尖圓弧自動補償 功能的數控系統能根據刀尖圓弧半徑計算出補償量， 避免少切或過切 現象的產生。圖 3.402）、刀具半徑補償的建立或取消的指令G41刀具半徑左補償G42刀具半徑右補償G40取消刀具半徑補償說明：（1）刀具半徑補償建立或取消的指令必須在直線運動指令（G00 G01）中進行，在編程時通常在切入工件前的一 直線段指令中加刀具半徑補償，在退出工件后的直線段 指令中取消刀具半徑

4、補償。（2）如果指令刀具在刀尖半徑大于圓弧內側移動，程序將出 錯。（3）由于系統內部只有兩個程序段的緩沖存儲器，因此在執 行刀具半徑補償的過程中，不允許在程序里連續編制兩個以上沒有移動的指令、以及單獨編寫的MS、T程序段等。3）、刀具半徑補償的方向操作者沿著刀具路徑前進方向看刀具偏在零件左側進給為左補償，刀具偏在零件右側進給為右補償。因為數控車床有前置與后置刀架的區分，所以前置刀架和我們看到的方向正好相反。如下圖示：圖 3.41后置刀架前置刀架圖 3.424）、刀具半徑補償在機床中的建立在加工工件之前，要把刀尖半徑補償的相關數據輸入到機床存儲 器中，以便數控系統對刀尖的圓弧半徑引起的誤差進行自

5、動補償。（1）刀尖半徑工件的形狀與刀尖半徑的大小有直接的關系，必須將刀尖圓弧半徑R輸入到存儲器中。（2）車刀的形狀與位置參數車刀的形狀有很多，它決定刀尖圓弧所處的位置，因此也要把代 表車刀形狀和位置的參數輸入到存儲器中。將車刀的形狀和位置參數 稱為刀尖方位T。車刀的形狀與位置共有9種如下圖示：圖 3.43（3）參數輸入與每個刀具補償號相對應的有一組 X和Z的刀具位置補償值、刀尖圓弧半徑R以及刀尖方位T值，程序中用到刀尖圓弧半徑補償時, 就要將參數 R和T的位置輸入相應的刀尖半徑，與刀具位置數。如下圖示:工具補正0Z"1f1JC1D遼番號£01-123.5Q0-651*1.2

6、30.500 3020.0000.0000.000 003a.0000.0000.000 0040.0000.0000.000 00$0.0000-00000口Q 0060.0000.0000.0Q0 0070.0000.0000.000 0080.0000,0000.000 現在位置cm對座標）U-200.000-100.000>£0TRTFMO檢索測童G輔入唏入1 輸入例如某程序中編入以下程序段：N40 GOO G42 X100 Z3 T0101;若此時輸入刀具補償號為01的參數,CRT屏幕上顯示如上圖所示的內 容.在自動加工工件的過程中，數控系統將按照01刀具補償欄內的

7、X,Z,R,T的數值，自動修正刀具的位置誤差和自動進行刀尖圓弧半徑 補償.3、F、T、S 功能1）F功能指定進給速度每轉進給（G99）：系統開機狀態為G99功能，只有輸入G98指 令后，G99才被取消。在含有G99的程序段后面，在遇到F指令 時，則認為F所指定的進給速度單位為 mm/r。每分進給（G98）：在含有G98的程序段后面，在遇到F指令時, 貝y認為F所指定的進給速度單位為 mm/min。G98被執行一次后， 系統將保持G98狀態，直到被G99取消為止。2）T 功能刀具功能，用來定義刀具和換刀，在FANUCOi系統中采用T2+2 的形式。女口 T0202表示2號刀具和2號刀補，刀補存儲

8、是公用的， 往往采用 T0101、T0202 、T0303， FANUC0i 系統數控車床中 0字 可以省略，即可寫成T11、T22D，但在FANUCOi TC中，刀具形式 必須寫成T0101、T0202、T0303等形式。3）S 功能主軸功能，指定主軸轉速或速度。恒表面車削速度控制（ G96）:： G96 是恒表面車削速度控制有效 指令。系統執行G96指令后，S后面的數值表示切削速度。例如： G96 S100表示切削速度是100m/mi n.主軸轉速控制（ G97）： G97 是恒表面車削速度控制取消指令。系 統執行G97指令后，S后面的數值表示主軸每分鐘的轉數。 例如：G97 S1000表

9、示主軸轉速為1000r/min。系統開機狀態為G97狀態。F功能、T功能、S功能均為模態指令。4、加工程序的格式 所有的加工程序都有加工程序號、程序段、程序結束符等幾部分 組成。（1 ）加工程序號格式為： O x x x xO x x x x 為加工程序號，可以從 0000-9999。數控系統中的零件加工程序號不能相同（2）程序段 格式為：X(U) xx.xx Z(W)xx.xx坐標運動尺寸NxxxxGxx程序段號準備功能Fxxxx Sxxxx Mxx Txxxx工藝性指令結束符FANUCOi系統默認的程序段號從5開始，以5遞增（3）程序結束符 FANUCOi系統程序結束符為“ ”。5、程序輸

10、入與修改程序輸入和修改操作同樣也必須在編輯（EDIT）方式下進行。（1）建立一個新程序步驟： 選定某一還沒有被使用的程序番號作為待輸程序番號（如00012；,鍵入該番號 00012;后按插入（INSERT）鍵，則該程序 番號就自動出現在程序顯示區，各具體的程序行就可在其后輸入。 將上述編程實例的程序順次輸入到機床數控裝置中，可通過CRT 監控顯示該程序。注意每一程序段（行）間應用 “；”（EOB鍵）分 隔。（2）調入已有的程序若要調入先前已存貯在存貯器內的程序進行編輯修改或運行，可先鍵入該程序的番號如 O0001 ”后再按向下的光標鍵，即可將該番號的程 序作為當前加工程序。（3）程序的編輯與修

11、改 采用手工輸入和修改程序時，所鍵入的地址數字等字符都是首先 存放在鍵盤緩沖區內， 此時若要修改可用退格鍵 “CAN ”來進行擦除重 輸，當一行程序數據輸入無誤后，可按 insert”或Alter”鍵以插 入或改寫的方式從緩沖區送到程序顯示區（同時自動存貯） ，這時就 不能再用 “CAN ”鍵來改動了。 若要修改程序局部，可移光標至要修改處，再輸入程序字，按 “改 寫（ALTER） ”鍵則將光標處的內容改為新輸入的內容；按 插入（INSERT） ”鍵則將新內容插入至光標所在程序字的后面；若要刪除 某一程序字，則可移光標至該程序字上再按 “刪除（ DELET） ”鍵。 FANUC系統中程序的修改不能細致到某一個字符上，而是以程序字（某一個地址后跟一些數字）作為程序更改的最小單位。 若要刪除某一程序行，可移光標至該程序行的開始處，再按“； ”+“DELET”。3） 程序的模擬及空運行調試 模擬操作方法： 將光標移至主程序開始處， 或在編輯檔方式下按復 位（RESET）鍵使光標復位到程序頭部，再把功能旋鈕旋至自動（MEM或AUTO）”檔，調整機床顯示界面至模擬界面（CUSTOMEGRAP）按下手動操作面板上的 DRY RUN （空運行）”開關至燈亮 后，把機床鎖住按鈕按下，再按 CYCLE START （循環啟動）”按鈕， 機床即開始以快進速度執行