1、數控車床及坐標系 數控車床常用指令 常用指令的綜合應用 典型零件加工 宏程序的應用 數控車床操作 教學內容： 第一節 數控車床及坐標系一、數控車床概述 1數控車床種類（1）按主軸配置形式分類1)立式數控車床 2)臥式數控車床 （2）按刀架數量分類1）單刀架 單刀架數控車床多采用水平床身，兩坐標控制。2）雙刀架 雙刀架數控車床多采用傾斜床身，四坐標控制。（3）按數控車床控制系統和機械結構的不同分類 可分為經濟型數控車床、全功能數控車床和數控車削中心。2數控車床典型結構（1）液壓卡盤和液壓尾座液壓卡盤和液壓尾座用來夾緊工件，具有穩定可靠的特點。 （2）數控車床的刀架系統（臥式） 3車削用刀具數控車

2、床一般選用硬質合金可轉位車刀。（1）刀片的緊固方式 在國家標準中，一般緊固方式有上壓式、上壓與銷孔夾緊、銷孔夾緊和螺釘夾緊四種。（2）刀桿及刀片形式 1坐標系的確定 數控車床的坐標系是以徑向為X軸方向，軸向為Z軸方向，以刀具遠離工件的方向為坐標軸正向。刀架前置時X向前；刀架后置時X向后。2機床原點（機械原點） 機床原點一般設置在機床移動部件沿其坐標軸正向的極限位置。機床原點也可設置在卡盤端面與主軸軸線的交點處。3機床參考點 機床參考點一般不同于機床原點。二、數控車床的坐標系三、工作坐標系 工作坐標系是編程人員在編程和加工時使用的坐標系，設置時一般用G54G59和G92等指令。 編程人員以工件圖

3、樣上某點為工作坐標系的原點，稱工作原點。工作原點一般設在工件的設計工藝基準處，便于尺寸計算。 第二節 FANUC系統的常用指令 1.絕對值編程和增量值編程絕對值編程時，用X、Z表示X軸與Z軸的坐標值；增量值編程時，用U、W表示X軸與Z軸的移動量。2.直徑編程和半徑編程3.車削固定循環功能4.刀具位置補償一、數控車床的編程特點1.快速定位指令G00指令格式：G00 X（U） Z（W）；2.直線插補指令G01 指令格式：G01 X（U） Z（W） F；使用G01指令可以實現縱向切削、橫向切削、錐度切削等形式的直線插補運動，如圖1-14所示。 二、數控車床常用各種指令圖1-14 直線插補指令 G01

4、a）圖 G01 Z-10.0 F0.2； 或G01 W-15.0 F0.2；b）圖 G01 X0 F0.2； 或G01 U-65.0 F0.2；c）圖 G01 X60.0 Z-40.0 F0.2； 或G01 U30.0 W-40.0 F0.2；G01指令在數控車床編程中，還可以直接用來進行倒角（C指令）、倒圓角（R指令）。如圖1-15、圖1-16所示。 圖1-15 倒角 例1：倒角G01 Z-35.0 C4.0 F0.2；X80.0 C-3.0；Z-60.0；注：C4.0倒角，因為Z軸切削向X軸正向倒角，所以為C4.0；C-3.0倒角，因為X軸切削向Z軸負向倒角，所以為C-3.0；圖1-16

5、倒圓 例2：倒圓G01 Z-35.0 R5.0 F0.2；X80.0 R-4.0；Z-60.0；3.圓弧插補指令G02、G03該指令使刀具從圓弧起點，沿圓弧移動到圓弧終點。指令格式：G02 /G03 X（U） Z（W） R F；或: G02 /G03 X（U） Z（W） I K F；例3：圖1-18 a）（1）G02 X80.0 Z10.0 R10.0； 或 G02 U20.0 W10.0 R10.0；（2）G02 X80.0 Z10.0 I10.0 K0；或G02 U20.0 W10.0 I10.0 K0；例4：圖1-18 b）（1）G03 X45.0 Z35.9 R25.0；或G03 U4

6、5.0 W35.9 R25.0；（2）G03 X45.0 Z35.9 I0 K25.0；或G03 U45.0 W35.9 I0 K25.0；圖1-18 圓弧插補舉例4.主軸轉速設置S指令和轉速控制指令G96、G97、G50（1）主軸線速度恒定指令G96格式：G96 S； S的單位為m/min（2）直接設定主軸轉速指令G97格式：G97 S； S的單位為r/min5.每轉進給指令G99；每分鐘進給指令G98指令格式：G99 F； F單位mm/r G98 F； F單位mm/minG98、G99均為模態指令，機床初始狀態默認G99；6.暫停指令G04該指令可以使刀具作短時間的無進給光整加工，用于切槽

7、、鉆鏜孔、自動加工螺紋，也可用于拐角軌跡控制等場合。格式：G04 P；U；7. 工作坐標系的原點設置指令G50格式：G50 X Z；數車亦可進行設置刀具數據來確定工作坐標系原點。（詳見機床操作）8.工作坐標系的原點設置選擇指令 G54G59 一般數控機床可以預先設定6個（G54G59）工作坐標系，這些坐標系在機床重新開機時仍然存在。9.參考點返回指令G28該指令使刀具自動返回參考點（一般設置為機床原點）或經過某一中間位置，再回到參考點。輸入格式：G28 X（U） Z（W） T00；10.螺紋車削加工在數控車床上用車削的方法可加工直螺紋和錐螺紋。車螺紋的進刀方式有直進式和斜進式， 螺紋切削時應注

8、意在兩端設置足夠的升速進刀段1和降速退刀段2。在這兩段螺紋導程小于實際的螺紋導程。（1）螺紋切削指令G32G32指令可車削直螺紋、錐螺紋和端面螺紋（渦形螺紋）。G32進刀方式為直進式。指令格式：G32X（U） Z（W） F；式中的X（U） Z（W）為螺紋終點坐標，F為螺距。1)直螺紋加工例7：如圖1-24，螺紋外徑已車至29.8；42的槽已加工，此螺紋加工查表知切削5次（0.9；0.6；0.6；0.4；0.1），至小徑d=30-1.32=27.4。程序：O1；G00 X32.0 Z5.0； 螺紋進刀至切削起點 X29.1； 切進G32 Z-28.0 F2.0； 切螺紋G00 X32.0； 退刀

9、 Z5.0； 返回 X28.5； 切進 G32 Z-28.0 F2.0； 切螺紋 X向尺寸按每次吃刀 深度遞減，直至終點尺寸27.4 Z5.0； X27.4； 切至尺寸G32 Z-28.0 F2.0；G00 X32.0； Z5.0；圖1-24 直螺紋加工2)錐螺紋加工 如圖1-25。圖1-25 錐螺紋加工例8：程序O1；Z5.0；X20.0； 進刀至尺寸G32 X50.0 Z-32.0 F2.0； 車螺紋（2）螺紋加工循環G92G92用于螺紋加工，其循環路線與單一形狀固定循環基本相同。如圖1-26所示，循環路徑中，除螺紋車削一般為進給運動外，其余均為快速運動。輸入格式：直螺紋G92 X（U）

10、Z（W） F；錐螺紋 G92 X（U） Z（W） R F；式中：X（U） Z（W） 為螺紋終點坐標；R為錐螺紋始點與終點的半徑差；F為螺距。圖1-26 螺紋切削循環 G92 例9：完成圖1-27螺紋切削。 圖1-27 螺紋切削程序：G00 X22.0 Z5.0； 起刀點G92 X19.2 Z-18.0 F1.5； 螺紋加工第一次循環 X18.6； 螺紋加工第二次循環 X18.2； 螺紋加工第三次循環 X18.05； 螺紋加工第四次循環G00 X100.0 Z150.0； 退刀，取消循環例10：完成圖1-28螺紋切削。圖1-28螺紋切削 程序：G00 X32.0 Z5.0；G92 X31.2 Z

11、-18.0 R-7.5 F1.5； X30.4； X29.8； X29.46； X29.30；G00 X100.0 Z150.0；注：R=（6+18）=7.5經驗公式：d=D1.3p d螺紋小徑 D螺紋大徑 p螺距錐螺紋大端直徑為：30+21.31.5=29.3（3）復式螺紋切削循環指令G76G76指令用于多次自動循環切削螺紋。G76復式螺紋切削循環指令G76格式G76 P(m)（r）（a）Q（dmin）R(d)；G76 X(u) Z（w） R（i） P(k) Q（d） F(f)；例11:完成圖1-30螺紋切削。現加工M686螺紋, 螺紋高度為3.9mm，螺距為6mm，螺紋尾端倒角為1.1L，

12、刀尖角為60，第一次車削背吃刀量為1.8mm，最小背吃刀量為0.1mm，精車余量為0.2mm，精車削次數1次，螺紋精車前先精車外圓柱面至尺寸。螺紋加工程序如下：O0011；G97 S200 T0303 M03；G00 X70.0 Z7.0；G76 P011160 Q100 R200；G76 X60.2 Z-65.0 P3900 Q1800 F6.0；G00 X200.0 Z200.0；M30；圖1-30 螺紋切削11.刀具功能指令T指令該指令可指定刀具及刀具補償。輸入格式： T 02 02刀具補償號0099刀具號0099刀具12.刀具半徑補償功能 G40/G41/G42(1)刀具半徑補償的作用

13、刀具半徑補償的方法是通過鍵盤輸入刀具參數，并在程序中采用刀具半徑補償指令。(2)刀具參數包括刀尖半徑、車刀形狀、刀尖圓弧位置。假想刀尖圓弧位置序號共有10個(09)。1）G40取消刀具半徑補償指令2）G41:刀具半徑左補償 G42:刀具半徑右補償 (4) 刀具半徑補償注意事項加刀具半徑補償或去除刀具半徑補償最好在工件輪廓線以外且未加刀補點至加刀補點距離應大于刀具尖半徑，未去刀補點至去除刀補點處距離應大于刀具尖半徑。在使用G41或G42指令時，不允許有兩句連續的非移動指令，否則刀具在前面程序段的終點的垂直位置停止，且產生過切或欠切現象。13.固定循環指令 (1)單一形狀固定循環有三種循環指令，分

14、別是G90、G92和G94，其中G92已在螺紋切削部分介紹過。1)外徑、內徑切削循環G90a）圓柱面切削循環格式：G90 X（U） Z（W） F ；X（U）、Z（W）為切削終點坐標。b）錐面車削循環指令格式：G90 X（U） Z（W） R F ；X（U）、Z（W）為切削終點坐標；R（或I）為圓錐面加工起、終點半徑差，有正、負號。2)端面切削循環指令G94a）垂直端面車削固定循環。指令格式：G94 X（U） Z（W） F ；X（U）、Z（W）表示切削終點坐標。b）錐形端面車削固定循環。指令格式：G94 X（U） Z（W） R F ；X（U）、Z（W）為切削終點坐標；R為圓錐面起、終點Z坐標的差值

15、，有正、負號。 (2)多重復合固定循環指令1)精加工循環指令G70在采用G71、G72、G73指令進行粗車后，用G70指令進行精車循環切削。指令格式：G70 Pns Qnf；其中：ns為精加工程序組的第一個程序段的順序號；nf為精加工程序組的最后一個程序段的順序號。2)外徑、內徑粗加工循環指令G71G71指令用于粗車圓柱棒料，以切除較多的加工余量。指令格式：G71 U（d） R（e）； G71 P（ns） Q（nf） U（u） W（w） F S T ；例17：使用G71、G70完成圖1-43所示零件加工，棒料直徑105mm，工件不切斷（刀尖R0.4）。圖1-43 G71、G70加工實例程序：O

16、0017；G40 G97 G99 S500 M03 T0101； （T0101粗車刀）G00 X106.0 Z5.0 M08； （刀具快速運動到循環起點）G71 U2.0 R0.5； （G71切深2.0，退刀量0.5）G71 P10 Q20 U0.4 W0.2 F0.2； （X向留精車余量0.4，Z向留精車余量0.2）N10 G42 X0； （加右刀補，N10N20是精車程序）G01 Z0 F0.15 S600；X40.0；X60.0 Z-30.0；Z-65.0；G02 X70.0 Z-70.0 R5.0；G01 X88.0；G03 X98.0 Z-75.0 R5.0；G01 Z-90.0；N

17、20 G40 X106.0； （去刀補）G00 X150.0 Z200.0 M09； （換刀點）T0202； （換精車刀）G00 X106.0 Z5.0； （外圓精車循環點）G70 P10 Q20；G28 U0 W0 T0 M05； （X軸、Z軸回參考點）M30；例18：使用G71、G70完成圖1-44所示零件內孔加工，現工件已鉆26mm的底孔（刀尖R0.4）。圖1-44 G71、G70加工實例程序：O0018；G40 G97 G99 S500 M03 T0303； （T0303鏜孔刀）G00 X25.0 Z2.0 M08； （刀具快速運動到循環起點）G71 U2.0 R0.5； （G71切深

18、2.0，退刀量0.5）G71 P10 Q20 U-0.4 W0.2 F0.2； （X向留精車余量0.4，Z向留精車余量0.2）N10 G41 X65.0 F0.15； G01 Z0；X50.0 Z-30.0；Z-44.0；G03 X38.0 Z-50.0 R6.0；G01 X30.0；Z-71.0；N20 G40 X25.0； G70 P10 Q20；G28 U0 W0 T0 M05； M30；3)端面粗加工循環指令G72G72指令適用于圓柱毛坯的端面方向粗車。 G72指令的執行過程除了車削是平行于X軸進行外，其余與G71相同。指令格式：G72 W（d） R（e）；G72 U（u） W（w）

19、F S T；4)閉合車削循環指令G73G73指令與G71、G72指令功能相同，只是刀具路徑是按工件精加工輪廓進行的，如圖1-47所示。G73適用于毛坯輪廓形狀與零件輪廓基本接近的毛坯粗加工。例如一些鍛件、鑄件的粗車。指令格式：G73 U（i） W（k） R；5)端面啄示鉆孔循環G74循環中可處理斷屑。如果省略X（u）及P（i）、R（d），結果只在Z軸操作，用于鉆孔。指令格式：G74 R（e）；G74X（u） Z（w） P（i）Q（k） R（d） F（f）；例19：如圖1-50所示，要在工件上鉆8、長100的孔，使用G74指令鉆孔。圖1-50程序：O0019；G40 G97 G99 S700 M

20、03 T0404； （T0404為8鉆頭）G00 X0 Z5.0；G74 R0.3；G74 Z-100.0 Q8000 F0.1；G00 Z150.0；M05；M30；6)外徑、內徑啄示鉆孔循環G75加工循環可處理斷屑和排屑。如果省略Z（w）、Q（k）和R（d），則僅有X軸移動，則可用于外圓槽的循環加工。指令格式：G75 R（e）；G75 X（u） Z（w） P（i） Q（k） R（d） F（f）；例20：如圖1-52所示，將工件切斷（Z100處）。程序：O0019；T0303； （切刀寬4，以左刀刃對刀）M03 S300；G00 X85.0 Z-104.0；G75 R0.2；G75 X0 P

21、5000 F0.1；W0.1；G01 X85.0 F0圖1-5214.輔助功能M指令這些是輔助機床操作的功能，如主軸的啟停、程序終止、切削液開/關等等。見表1-3。 表13 輔助功能(M 功能) 15.子程序在零件加工時，當某一加工內容重復出現（即工件上相同的切削路線重復）時，可以將加工內容程序編制出來作為子程序，而在編程時通過主程序調用，使程序簡化。子程序調用指令格式：M98 P 子程序號（須為4位數字）調用次數199或 M98 P L 調用次數199子程序號（須為4位數字）M99 子程序結束第三節 FANUC系統常用指令的綜合應用實例1 加工如圖1-56所示的零件。毛坯為52mm棒料，工件

22、不切斷。課題一 外形加工圖1-56程序： O0023；N1； （車外形）G40 G97 G99 S500 M03 T0101； G00 X53.0 Z5.0 M08；G71 U2.0 R0.5；G71 P10 Q20 U0.4 W0.2 F0.2；N10 G00 G42 X0；G01 Z0 F0.15；X33.8 C-2.0； （平端面，倒角）Z-30.0；X45.0；X50.0 W-25.0；Z-120.0；N20 G40 X53.0；G00 X150.0 Z200.0； （換刀點）T0202 S600； （T0202精車刀，刀尖R0.2）G00 X53.0 Z5.0；G70 P10 Q20

23、；G00 X150.0 Z200.0；N2； （切槽）T0303 S400； （T0303切刀寬4mm，左側刃對刀） G00 X48.0 Z-30.0；G01 X30.0 F0.15；X48.0 F0.3；G00 X150.0 Z200.0N3； （切螺紋、切凹圓弧）T0404； （T0404螺紋刀）G00 X36.0 Z5.0 F2.0；G92 X33.1 Z-28.0 F2.0；X32.5；X31.9；X31.5；X31.4；G00 X54.0；Z-75.0；S500；M98 P041000； （調用O1000子程序4次加工凹圓弧）G00 X60.0；X150.0 Z200.0；G28 U

24、0 W0 T0 M05；M30；子程序：O1000；G1 U-1.0 F0.2；G02 U0 W-30.0 R35.0；U3.0 F0.5；W30.0；U-3.0； M99；實例2 完成圖1-57所示工件加工。毛坯為45mm棒料，要求切斷（圖示AE點坐標需計算得到） 。圖1-57程序：O0025；N1； （去圓弧余量）G40 G97 G99 S500 M03 T0101； （T0101為900偏刀）G00 X47.0 Z2.0；G71 U2.0 R0.5；G71 P10 Q20 U0.4 W0.2 F0.2；N10 G00 X0；G03 X42.0 Z-21.0 R21.0；G01 X43.0

25、；Z-96.0；N20 X47.0；G01 X43.0； （車43外圓到尺寸）Z-91.0；G00 X47.0；X150.0 Z200.0；N2； （切凹槽余量）T0202； （切刀刀寬5，刀補數據在02號寄存器中，左切削刃對刀）G00 X44.0 Z-53.72；（B點、C點Z向對稱點Z-51.22減去2.5）G01 X20.4 F0.1；X44.0；G72 W2.0 R0.5；G72 P30 Q40 U0.4 W0.2 F0.15；N30 Z-76.0；G01 X43.0；G02 X40.414 Z-74.05 R5.0； （E點）G01 X24.137 Z-65.057； （D點）G03

26、 X20.0 Z-59.689 R8.0； （C點）N40 G01 Z-55.0；T0203； （刀補數據在03號寄存器中。右切削刃對刀）Z-50.0；G72 W2.0 R0.5；G72 P50 Q60 U0.4 W-0.4 F0.15；N50 G01 Z-21.0；X42.0； G03 X24.889 Z-37.915 R21.0； （A點）G02 X20.0 Z-42.75 R6.0； （B點）N60 G01 Z-50.0；G00 X150.0 Z200.0； N3； （精車圓球及凹槽） T0404； （T0404成形刀，R4） G00 Z10.0； G42 X0； G02 X0 Z0 R

27、5.0； （圓弧切入，無接刀痕跡）G03 X24.889 Z-37.915 R21.0； （A點）G02 X20.0 Z-42.75 R6.0； （B點）G01 Z-59.689； （C點）G02 X24.137 Z-65.057 R8.0； （D點）G01 X40.414 Z-74.05； （E點）G03 X43.0 Z-76.0 R5.0；G02 X53.0 Z-81.0 R5.0； （圓弧切出，無接刀痕跡）G01 G40 X100.0；G28 U0 W0 T0 M05；M30； 實例1 編寫圖1-60所示工件內輪廓(坯孔直徑為18mm)粗、精車的加工程序。課題二 內腔加工圖1-60 內腔

28、加工示例 程序 O0010；G99 G97 T0303; 鏜孔刀M03 S600； G00 X17.0 Z2.0; (快速定位至粗車循環起點) G71 U0.8 R0.3; (內孔車刀一般較長，故背吃刀量取較小值) G71 P100 Q200 U-O.3 W0.05 F0.2;(精車余量X向取負值，Z向取正值) N100 G00 X30.0 F60 S1000; GO1 ZO.0F0.15; X28.0 Z-20.O; Z-30.0; X20.0; Z-42.0; N200 G01 X17.0; G70 P100 Q200; G00 X100.0 Z100.0;M30;實例2 完成圖1-61所

29、示零件外型面和內型腔的粗、精車（毛坯95mm）。圖1-611.工藝分析該零件具有外型面和內型腔，內型腔包括內孔、錐度圓、內螺紋、內空刀槽等加工內容。加工難點為孔和內螺紋。 2.加工步驟1） 鉆孔，選用28mm鉆頭（T0505 ），采用G74鉆孔循環指令。2）車外形，選用 90車刀（T0101） ，采用G71粗車復合循環、G70精車循環指令。3）鏜內孔，選用 90鏜孔刀（T0606 ），采用G71粗車復合循環、G70精車循環指令。4）切空刀槽 ， 采用內溝槽刀（T0707）。5）切螺紋，選用螺紋刀（T0808） ，采用G92螺紋循環指令。6）切斷，選用寬為4切斷刀（T0202），采用G75切斷循

30、環指令。3.程序編制O0005；N1；鉆孔G40G97G99M03S400;T0505; 鉆頭28100G0X0;Z10.;G74R0.5;G74Z-60.Q8000F0.1;G01Z30.;G00X100.;N2；車外形T0101; 90車刀G00X95.Z5.;G71U2.R0.5;G71P10Q20U0.4W0.2F0.2;N10G42G00X27.;G01Z0F0.1;X50.;G03X60.Z-5.R5.;G01Z-15.;X70.Z-25.;Z-35.;G02X80.Z-40.R5.;G03X90.Z-45.R5.;G01Z-54.;N20G40G01X95.;G70P10Q20;

31、G0X100.Z100.;N3；鏜內孔T0606; (內孔鏜刀)G00X27.Z5.;G71U2.R0.5;G71P30Q40U-0.4W0.2F0.2;N30G41G00X40.;G01Z0F0.1;X34.5Z-10.;Z-30.;X30.;Z-55.;N40G40X27.;G70P30Q40;G00X100.Z100.;N4；切空刀槽T0707; （內溝槽刀寬4mm）G00X26.;Z5.;G01Z-30.F0.3;X40.F0.05;X26. F0.3;G0Z100.;X100.;N5；切內螺紋T0808; （內螺紋刀）G00X33.Z5.;G92X34.85Z-28.F1.5;X35

32、.45;X35.85;X36.0;G00X100.Z100.;N6；切斷T0202; （寬為4切斷刀，左刀尖對刀）G00X90.；Z-54.;G75R0.5;G75X0P8000F0.1;G01W0.1;X96.F0.5;G0X100.Z100.;G28U0W0T0M5;M30;用子程序方式編寫圖1-64所示軟管接頭工件右端楔槽的加工程序。 三 子程序應用圖1-64 子程序調用示例件一 工藝分析：加工該工件時，應先加工左端(程序略)，再加工右端。在編程時，要特別注意子程序的起點，本例中子程序Z向起點坐標Z=-10.6-3(刀寬)+ 47=-89 程序： O0021； (子程序調用實例1) G9

33、8 G40 G21； T0l01； (轉外圓車刀) M03 S800； G00 X28.0 Z2.0： G71 UI.5 R0.3； (粗車外圓表面) G71 P100 Q200 U0.3 W0.0 F150； N100 G00 X15.4 H60 S1600： G01 Z0： X16.4 Z-60： Z-42.7： G02 X19.6 Z-443 R16： N200 G01 X28.0： G70 P100 Q200； (精車外圓) G00 X100.0 Z1000： T0202； (轉尖形車刀，設刀寬為3mm)M03 S1600； GOO X174 Z-89； (注意循環起點的位置) M98

34、 P60404； (調用子程序6次) G00 X1000 Z1000：M30； O0404； (子程序) G00 W-47 F100； (尖形車刀到達車削右端第l槽的起點 位置) G01 U-18： G02 U-078 W-047 R04；(注意切點的計算) G01 U158 W-423； U1.0：M99；第三節 典型零件的加工 如圖1-71所示的螺紋曲面軸，毛坯尺寸為55mm170mm，材料為45鋼，無熱處理要求，完成數控編程。圖1-71 軸類零件 1.工藝路線三爪自定心夾盤夾持工件左端1）車右端面。2）粗車外形輪廓。3）精車外形輪廓。4）車M202-6h螺紋。5）切斷。 調頭，車另一端面

35、。2.根據要求作出解題分析圖注：本節所有基點圖是以刀架后置數控機床為基礎建立的坐標系。1-72 基點坐標圖（1）基點坐標表： （2）相關計算表M2026h螺紋切削參數（單位：mm）4. 編寫 數控加工工序卡、刀具卡、程序卡：數控加工工序卡 編制人： 年 月 日刀具卡 編制人: 年 月 日程序卡 編制人: 年 月 日 注：切斷程序略。第五節 宏程序的應用1變量（1）變量的表示 一個來表示變量，如：#。（2）變量的使用 在地址變量由變量符號（#）和變量號組成，如：i (i =1,2,3,),也可用表達式號后可使用變量（3）變量的賦值1）直接賦值2）自變量賦值。宏程序體以子程序方式出現，所用的變量可

36、在宏調用時在主程序中賦值。自變量賦值有兩種類型：一、宏程序編制a）變量的賦值方法I 這類變量中的文字變量與數字序號變量之間有如下確定的關系： b）變量的賦值方法(4) 變量的種類 變量有局部變量、公用變量（全局變量）和系統變量三種。(5) 未定義變量的性質 當變量值未定義時，這樣的變量成為“空變量”。變量#0總是空變量。2.宏程序的使用方法(1) 宏程序的使用格式 宏程序的編寫格式與子程序相同。 (2) 選擇程序號 (3) 用戶宏程序的調用指令 用戶宏指令是調用用戶宏程序本體的指令。1）非模態調用（單純調用）指令格式G65P（宏程序號） L（重復次數）（自變量賦值） 2）模態調用。模態調用功能

37、近似固定循環的續效作用，在調用宏程序的語句以后，每執行一次移動指令就調用一次宏程序。指令格式：G66 P（宏程序號） L（重復次數）（自變量賦值）；3）多重非模態調用。宏程序與子程序相同的一點是，一個宏程序可被另一個宏程序調用，最多可調用4重。3. 算術運算指令宏程序具有賦值、算術運算、邏輯運算、函數運算等功能。變量之間進行運算的通常表達形式是：i（表達式）（1）變量的定義和替換（2）加減運算（3)乘除運算（4）邏輯運算（5）函數運算 (6) 運算的組合 (7) 括號的應用 表達式中括號的運算將優先進行。連同函數中使用的括號在內，括號在表達式中最多可用5層。4. 控制指令控制指令起到控制程序流

38、向的作用。(1) 條件轉移程序格式 IF條件表達式GOTOn例下面的程序可計算數值110的總和。O9200；1=0； 存儲和數變量的初值#2=1； 被加數變量的初值N1 IF#2 GT 10GOTO 2； 當被加數大于10時轉移到N2#1=#1+#2 ； 計算和數#2=#2+1； 下一個被加數GOTO 1； 轉到N1N2 M30； 程序結束(2) 循環指令程序格式WHILE條件表達式 DO m （m1，2，3）; END m;例下面的程序可計算數值110的總和。O1000；1=0； #2=1； WHILE#2 LE 10DO 1； #1=#1+#2 ； #2=#2+1； END 1； M30；

39、 實例1 車削圖1-80所示臺階軸，編制宏程序完成加工。圖1-80 加工臺階軸 二、宏程序編制實例宏指令：G65 P8010 A B C D S F ；式中：A：臺階直徑1 #1B：臺階直徑2 #2C：臺階長度1 #3 D：臺階長度2 #7S：主軸轉速 #19 F：進給速度 #9宏程序：O8010；M3 S#19；G0 X#2+5. Z5.；G42 X0;G1 Z0 F#9;X#1;Z-#3;X#2;Z-#7;X#2+5.;G0 Z5.;M99;主程序：O1005；T0101;M3S600;G97 G99 G40 M8;G65 P8010 A110. B150.C65. D150. S500

40、F0.15;G28 U0 W0 M5;M9;M30;實例2 編制圖1-80所示零件拋物線曲面加工的宏程序，零件各圓柱面尺寸已保證。 圖1- 80拋物線曲面外形加工 程序：方法1O0002;G40 G97 G99 ;M03 S700 ;T0101; T0101為900偏刀G00 X41. Z2.; G71U2.R0.5;G71P10Q20U0.2W0.2F0.2;N10G0X0;G1Z0;G3X40.Z-20.R20.;N20G1X42.;M98P200; 調用子程序O0200G0X100.Z100.;M5；M30；注：此例亦可以通過改變刀具參數來完成拋物線曲面的粗、精加工。 O0200;G00

41、 X0 Z2.； 切削起點#1=0; X/2賦初始值#2=0.1; 加工步距#3=-20.5； Z向切削終點值（20+0.5 0.5為延伸值）N10 #4=#1*2； 求任意點2X(直徑) 值#5=-（#1*#1/20）； 求任意點Z值G1 X#4 Z#5F0.1; 直線移動#1=#1+#2; 變換動點IF#5 GT #3GOTO10; 終點判別G0X45.; 切削完畢抬刀M99;方法2O0012;G40G97G99;M03S700;T0101;M98P120;G0X100.Z100.;M5;M30;O0120;#6=6.; Z向讓刀量N5G00X0Z2.; 切削起點#1=0; X/2賦初始值

42、#2=0.1; 加工步距#3=-20.5; Z向切削終點值（20+0.5 0.5為延伸值）N10#4=#1*2; 求任意點2X(直徑) 值#5=-#1*#1/20; 求任意點Z值#5=#5+#6; 任意點Z值加上讓刀量G1X#4Z#5F0.1; 直線移動#1=#1+#2; 變換動點IF#5GT#3GOTO10; 終點判別G0X42.Z0; 抬到退回起點#6=#6-1.; Z向讓刀量遞減IF#6GE0GOTO5; 進行Z向讓刀量判別，當0時結束加 工M99; 第六節 FANUC系統數控車床的操作一、 控制面板 控制面板由CRT面板、MDI鍵盤、機床操作面板組成。 二、手動操作方式 1.機床回零

43、將操作面板的MODE旋鈕撥到REF擋，扳轉X、Z軸的控制旋鈕 選擇相應坐標軸，再點擊 加號按鈕，此時所選擇坐標軸將回零，相應操作面板上坐標軸的回零指示燈亮，同時CRT上的坐標發生變化，顯示出機床零點坐標值。2.手動/連續加工 （1）將控制面板上MODE旋鈕切換到JOG擋上。（2）配合移動按鈕 和X、Z軸的控制旋鈕 和步進量調節旋鈕 ，以及手脈對 應按鈕 ，快速準確地調節機床。（3）點擊“SPINDLE”按鈕 ，控制主軸的轉動、停止。 3.手動/單步加工 三、MDI方式（手動數據輸入方式） 1.將控制面板上MODE旋鈕切換到MDI上，進行MDI操作。 2.在MDI鍵盤上按“PRGRM”鍵 ，進入

44、編輯頁面 。3.輸寫數據指令：在輸入鍵盤上點擊數字/字母鍵，第一次點擊為字母輸出，其后點擊均為數字輸出。可以作取消、插入、刪除等修改操作（具體操作方法參見程序編輯）。4.按數字/字母鍵鍵入字母“O”，再鍵入程序編號，但不可以與已有程序編號的重復。 5.輸入程序后，用回車換行鍵 結束一行的輸入后換行 。6.移動光標：按 PAGE上下方向鍵翻頁。按 CURSOR上下方向鍵移動光標。7.按CAN鍵 ，刪除輸入域中的數據；按DELET鍵 ，刪除光標所在的代碼。8.按鍵盤上“INPUT”鍵 ，輸入所編寫的數據指令。9.輸入完整數據指令后，按運行控制按鈕 運行程序。運行結束后CRT界面上的數據被清空。10

45、.用RESET 鍵清除輸入的數據。 四、編輯方式 五、自動加工 1自動/連續方式2自動/單段方式3選擇跳過開關“Opt Skip” 置“ON”上，數控程序中的跳過符號“/”有效。4將M01開關“M01 Stop” 置于“ON”位置上，“M01”代碼有效。5檢查運行軌跡 六、工作坐標系設定 1.工作坐標系設定G50設定工作坐標系指令格式：G50 Xa Z；用G50 Xa Z語句設定工作坐標系，則在執行此程序段之前必須先進行對 刀，通過調整機床，將刀尖放在程序所要求的起刀點位置（a、）上。 2. G54G59參數設置 1) 按鍵 ，進入參數設定頁面。2) 用PAGE 或 鍵在No1No3坐標系頁面

46、和No4No6坐標系頁面之間切換。3) 用CURSOR 或 鍵選擇坐標系。4) 按數字鍵輸入地址字（X、Z）和數值到輸入域。5) 按 鍵，把輸入域中間的內容輸入到所指定的位置。 七、車床刀具補償參數 車床的刀具補償包括刀具的形狀補償參數和磨損量補償參數，兩者之和構成車刀偏置量補償參數，設定后可在數控程序中調用。 第二章 SIEMENS系統數控車床編程與操作實例 教學要求： 1掌握常用指令2掌握固定循環的應用3掌握參數編程及應用4掌握數控車床的操作5運用數控編程的知識，進行零件加工工藝分析，完成典型零件的加工程序編制 教學內容： 常用指令 常用指令的綜合應用 典型零件加工 參數編程的應用 SIE

47、MENS系統機床操作 第一節 SIEMENS系統 的常用指令一、坐標系的確定 1絕對坐標和相對坐標G90和G91指令分別對應著絕對坐標和相對坐標。 2TRANS / ATRANS 可編程零點偏置TRANS X Z ；可設置的偏移，不待數值時，清除所有有關偏 移、旋轉、比例系數、鏡像的指令ATRANS X Z ；可設置的偏移,附加于當前的指令TRANS：不帶數值時，清除所有有關偏移、旋轉、比例系數、鏡像的指令TRANS/ ATRANS指令要求一個獨立的程序段3)編程舉例 N20 TRANS X20 Z15 ；可設置零點偏移N30 L10 ；子程序調用，其中包含待偏移的幾何量N70 TRANS ；

48、取消偏移3可設定的零點偏置 G54G59/G500/G53/G153 二、代碼解釋 1. G00快速線性移動 2.G01帶進給率的線性插補 3.G02/G03圓弧插補G02/G03 X Z I K 圓心和終點G02/G03 CR= X Z 半徑和終點G02/G03 AR= I K 張角和圓心G02/G03 AR= X Z 張角和終點G02/G03 AP= RP= 極坐標和極點圓弧4G74 回參考點N10 G74 X10 Z10 5G04 暫停G4 F 暫停時間(秒) G4 S 暫停主軸轉數6F 進給率F 進給率F的單位由G功能確定: G94和G95 G94 直線進給率 /min G95 旋轉進

49、給率 /r (只有主軸旋轉才有意義) 7.S 主軸轉速/旋轉方向當機床具有受控主軸時，主軸的轉速可以設置在地址S下，單位r/min。旋轉方向和主軸運動起始點和終點通過M指令規定。M03 表示主軸正轉 ；M04表示主軸反轉； M05表示主軸停。8G25/G26 主軸轉速極限G25 S 主軸轉速下限 G26 S 主軸轉速上限 9T 刀具編程T指令可以選擇刀具。 10. D 刀具補償號一個刀具可以匹配從19幾個不同補償的數據組(用于多個切削刃)。 11G41/G42/G40刀具半徑補償功能系統在所選擇的平面G17到G19中以刀具半徑補償的方式進行加工。G41 X Z ；在工件輪廓左邊刀補 G42 X

50、 Z ；在工件輪廓右邊刀補G40 X Z 取消刀尖半徑補償12.子程序子程序的結構與主程序的結構一樣，在子程序中也是在最后一個程序段中用M17或RET 指令結束程序運行。子程序結束后返回主程序。 子程序調用在一個程序中(主程序或子程序)可以直接用程序名調用子程序，子程序調用要求占用一個獨立的程序段。 舉例: N10 L785 P ；調用子程序L785 程序重復調用次數P,最大次數可 以為9999(P1P9999) N20 LRAHMEN7 ；調用子程序LRAHMEN7 三、固定循環 1CYCLE82 中心鉆孔 指令格式 CYCLE82（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，DTB）其中，參數

51、的數據類型及含義見表2-1。 表2-1 CYCLE82循環中參數數據類型及含義 編程舉例 （圖2-3 ）圖2-3 G00 G90 X0 Z50 M03 S300 ；主軸轉速T1 D1 F0.5 ；刀具號碼 CYCLE82 (50, 0, 2, -25, 25, 0.2) ；調用鉆孔循環,離工件表面2mm處進給，到達深度后停止0.2sG0 Z50 G00 X100 Z100M22.CYCLE83 深孔鉆削 指令格式 CYCLE83（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，FDEP，FDPR，DAM，DTB，DTS，FRF，VARI）其中，相同的參數數據類型及含義見表2-1，不同的見表2-2。 表

52、2-2 CYCLE83循環中參數數據類型及含義G00 G90 X0 Z50 M03 S300 ；主軸轉速F0.5;CYCLE83 (50., 0, 2., -53., 53., -5., 5.，4., 0.1, 0, 0.5, 1) ；調用鉆孔循環G0 Z50.;G00 X100. Z100.;M2; 編程舉例 （圖2-5 ）圖2-5 T1 D1；刀具號碼3CYCLE93 切槽 指令格式 CYCLE93（SPD，DPL，WIDG，DIAG，STAG1，ANG1，ANG2，RCO1，RCO2，RCI1，RCI2，FAL1，FAL2，IDEP，DTB，VARI）其中，參數的數據類型及含義見表2-3

53、（教材中）。 編程舉例 （圖2-7） 圖2-7 G54 G0 X200 Z200 ；坐標系設定T1 D1 ；1號刀具M3 S800 G0 X200CYCLE93 (100.,-27.,48.,20.,0.,15.,15.,0.,0.,2.,2.,0.2,0.2,4.,1.,5) ；調用切槽循環G0 X200. Z200.；M05； M02；4CYCLE94 退刀槽形狀E和F指令格式 CYCLE94（SPD，SPL，FORM）其中，參數的數據類型及含義見表2-4。 表2-4 CYCLE94循環中參數數據類型及含義編程舉例 N10 T1 D1 S300 M3 G95 F0.3 ；技術值的定義 N2

54、0 G0 G90 Z100 X50 ；選擇起始位置N30 CYCLE94（20，60，“E”） ；循環調用N40 G90 G0 Z100 X50 ；回到下一個位置N50 M02 ；程序結束 此程序可以編程E形狀的退刀槽。5.CYCLE95 毛坯切削指令格式CYCLE95(NPP，MID，FALZ，FALX，FAL，FF1，FF2，FF3，VARI，DTB，DAM，_VRT)其中，參數的數據類型及含義見表2-5。表2-5 CYCLE93循環中參數數據類型及含義6CYCLE97 螺紋切削 指令格式 CYCLE97（PIT，MPIT，SPL，FPL，DM1，DM2，APP，ROP，TDEP，FAL，

55、IANG，NSP，NRC，NID，VARI，NUMT） 編程舉例 （圖2-10 ）圖2-10T1 D1； ；1號刀具長度補償G0 X120. Z100.；M3 S400；F300；CYCLE97(2., ,0.,-95.,94.,94.,2.,2.,1.3,0.2,0., ,4, ,1,1.)；調用螺紋切削循環G0 X120. Z200；M5；M2 第二節 SIEMENS系統常用指令的綜合應用 實例1 編制圖2-11所示零件（毛坯50、工件不切斷）的粗、精車程序。圖 2-111.工藝分析 此零件由外圓、圓錐、槽、螺紋、及圓弧面組成，具有典型的零件外形加工特點。 2.加工步驟 1）加工外形，選用

56、90車刀（T1) ，采用CYCLE95毛坯切削循環。2）切空刀槽，選用寬為5mm的切斷刀（ T2 ）3）加工螺紋，選用螺紋刀（T3 ），采用CYCLE97螺紋切削循環 程序編制 SC1.MPF；程序名N1；加工外形G90G95G54M03S600；T1D1； 90車刀G00X52.Z5.0；CYCLE95(“KT1”,2.,0.4,0.4,0.1,0.2,0.1,0.1,9,0.1 ,0 ,0.5)；調用循環G00X150.Z150.；N2；切空刀槽 T2D1；寬為5mm的切斷刀S300M8；G00X30.；Z-30.；G01X20.F0.1；G01X30.F0.2；G00X100.Z100.

57、；N3；加工螺紋T3D1；（螺紋刀）G00X25.Z5.；CYCLE97(2.,24.,0,-25.,24.,24.,3.,2.5,1.3,0.1,0, ,4, ,3,1.)；調用循環G00X100.Z100.；G74 X1=0 Z1=0 M5；M30； 子程序(加工外形)KT1.SPF；G00X0.；G01Z0.；X20.；X24.Z-2.；Z-30.；X27.Z-47.5；G02X32.Z-50.CR=2.5；G01X37.；G03X42.Z-52.5CR=2.5；G01Z-65.；X50.；M17；實例2編制圖2-13所示零件毛坯50加工（不切斷）的程序。圖2-13 工藝分析零件包括外形

58、面、切槽、錐螺紋加工。錐螺紋加工時注意進刀點和出刀點的確定。 加工步驟1）加工外形， 選用90車刀（T1 ），注意切R10凹圓弧時與工件不要發生干涉，采用CYCLE95毛坯切削循環。2）切空刀槽 ，選用 寬為4mm的切斷刀（T2）。3）加工螺紋 ，選用 螺紋刀（T3） ，采用CYCLE97螺紋切削循環 。(三)、程序編制 SC3.MPF 主程序N1；加工外形 G90 G54 G95 G40 M3 S600；T1 D1； 90車刀G0 X52. Z5.；CYCLE95(“KT3”,2.,0.4,0.4,0.1,0.2,0.1,0.1,9,0.1 ,0 ,0.5)；調用循環G0 X150. Z15

59、0.；N2；切空刀槽T2 D1； 切刀a=4mmS300；G0 X36. Z-20.；G1 X26. F0.1；X36. F0.2；G0 X100. Z100.；N3；加工螺紋T3 D1； 螺紋刀S200；G0 X32. Z5.；CYCLE97(2., ,0,-16.,26.,30.,4.,2.,0.947,0.1,0, ,4, ,3,1.)；調用循環G0X150.Z150.；G74 X1=0 Z1=0 M5；M30；子程序KT3.SPF；加工外形G0 G42 X0；G1 Z0；X25.8F0.1； X29.8 Z-16.； Z-20.； X34. Z-22.； Z-30.；G2 Z-40.

60、CR=10.；G1 Z-50.；G2 X40 Z-53. CR=3.；G3 X46. Z-56. CR=3.；G1 Z-60.；X50.；G40 X52.；M17；第三節 典型零件的加工 課題一軸類零件加工編制如圖2-17所示零件的數控加工程序。零件材料為45鋼；調質熱處理2832HRC，加工批量為10件。 圖2-17軸類零件 1.工藝路線 （1）下料 97mm336mm的棒料。 （2）粗車1）用三爪自定心卡盤夾97外徑一端，車平端面，外徑為96，長度為30，端面打中心孔。2）調頭，用三爪自定心卡盤夾96外徑，找正，齊總長330，端面打中心孔。 （3）粗車外形三爪自定心卡盤夾96外徑，后用尾座