數控機床編程與操作第1頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六數控機床編程與操作4.1.1數控車床概述1．數控車床的分類數控車床品種繁多，按數控系統的功能和機械構成可分為簡易數控車床（經濟型數控車床）、多功能數控車床和數控車削中心。第2頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六（1）經濟型數控車床（簡易數控車床）：是低檔次數控車床，一般是用單板機或單片機進行控制，機械部分是在普通車床的基礎上改進設計的。（2）多功能數控車床：也稱全功能型數控車床，由專門的數控系統控制，具備數控車床的各種結構特點。第3頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六（3）數控車削中心：在數控車床的基礎上增加其他的附加坐標軸。按結構和用途數控車床主要可分為數控臥式車床、數控立式車床和數控專用車床（如數控凸輪車床、數控曲軸車床、數控絲杠車床等）。第4頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六2．數控車床的加工特點數控車床加工具有如下特點。（1）加工生產效率高（2）減輕勞動強度、改善勞動條件（3）對零件加工的適應性強、靈活性好（4）加工精度高、質量穩定（5）有利于生產管理第5頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六4.1.2數控車床坐標系統1．機床坐標系數控車床的坐標系以徑向為x軸方向，縱向為z軸方向。指向主軸箱的方向為z軸的負方向，指向尾架方向是z軸的正方向。x軸是以操作者面向的方向為x軸正方向。x坐標和z坐標指令，在按絕對坐標編程時，使用代碼x和z；按增量坐標（相對坐標）編程時，使用代碼U和W。第6頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六2．編程原點編程原點是指程序中的坐標原點，即在數控加工時，刀具相對于工件運動的起點，所以也稱為“對刀點”。3．機床原點（或稱機床原點）機床原點是生產廠家在制造機床是設置的固定坐標系原點，它一般位于卡盤端面與主軸中心線的交點處。第7頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六

FANUC系統數控車床程序的編制4.2.1程序結構1．程序段的構成N＿G＿X(U)＿Z(W)＿F＿S＿T＿M＿；第8頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六其中，N＿：程序段順序號；

G＿：準備功能；

X(U)＿：x軸移動指令；

Z(W)＿：z軸移動；

F＿：進給功能；

S＿：主軸功能；

T＿：工具功能;M＿：輔助功能.第9頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六2．程序段的要求程序段格式如下：N4G1X(U)±4.3Z(W)±4.3F3.4M8S4T2其中，N4：代表第4個程序段，用4位數（1～9999）表示，不允許為“0”；X(U)±4.3：坐標可以用正負小數表示，小數點以前4位數，小數點以后3位數；第10頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六F3.4：進給速度可以用小數表示，小數點以前3位數，小數點以后4位數；幾種等效的表示方法：N0012G00M08X0012.340X5000X5.0

↓↓↓↓↓↓N12G0M8X12.34X5.X5.第11頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六第12頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六4.2.2準備功能指令準備功能也稱為G功能（或稱G代碼），它是用來指令機床動作方式的功能。準備功能是用地址G及其后面的數字來指令機床動作的。如用G00來指令運動坐標快速定位。表3-2為FANUC-0TD系統的準備功能G代碼表。第13頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六第14頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六第15頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六注：（1）☆號表示電源接通時的G代碼狀態；（2）00組的G代碼為一次性G代碼；（3）無論有幾個不同組的G代碼，都能在同一程序段內指令，如果同組的G代碼在同一程序段內指令了2個以上時，后指令者有效；（4）可按組號顯示G代碼。第16頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六4.2.2.1插補功能1．定位G00定位指令命令刀具以點位控制方式從刀具所在點快速移動到目標位置，無運動軌跡要求，不需特別規定進給速度。第17頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六輸入格式：

G00X(U)

Z(W)

；（1）“X(U)

Z(W)

”目標點的坐標（下文同）；（2）X(U)坐標按直徑值輸入；（3）“；”表示一個程序段的結束。第18頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六2．直線插補指令（G01）直線插補指令用于直線或斜線運動。可使數控車床沿x軸、z軸方向執行單軸運動，也可以沿x、z平面內任意斜率的直線運動。輸入格式：G01X(U)

Z(W)

F

；第19頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六第20頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六3．圓弧插補指令（G02G03）輸入格式：

G02X

Z

I

K

F

；或 G02X

Z

R

F

；

G03X

Z

I

K

F

；或 G03X

Z

R

F

；（1）用增量坐標U、W也可以；（2）C軸不能執行圓弧插補指令。第21頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六4.2.2.2螺紋切削指令G32指令為等螺距螺紋加工指令輸入格式：G32X(U)

Z(W)

F

；“F

”為螺紋的螺距。對于端面螺紋，螺距采用半徑值。第22頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六4.2.2.2螺紋切削指令G34指令為變螺距螺紋加工指令輸入格式：G32X(U)

Z(W)

F

K

；“K

”為螺紋的螺距差值（增值或減值）。第23頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六4.2.2.3工件坐標系設定指令（G50）工件坐標系設定指令以程序原點為工件坐標系的中心（原點），指定刀具出發點的坐標值（如圖3-19所示）。圖3-19G50設定工作坐標系輸入格式：G50X

Z

，其中X

Z

為刀具出發點的坐標（如圖3-19所示）。第24頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六第25頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六4.2.2.4返回參考位置指令（G28）返回參考位置指令使刀具自動返回機械原點或經某一中間點回機械原點（如圖3-20和圖3-21所示）。輸入格式：

G28X(U)

Z(W)

T00；（1）X(U)

和Z(W)

為中間點的坐標。（2）T00（刀具復位）指令必須寫在G28指令的同一程序段或該程序段之前。第26頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六第27頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六第28頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六4.2.2.5．暫停指令（G04）(G99)G04U(P)

；指令暫停進刀的主軸回轉數。(G98)G04U(P)

；指令暫停進刀的時間。第29頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六4.2.3主軸及輔助功能指令1．主軸功能指令（S指令）和主軸轉速控制指令（G96、G97、G50）主軸功能指令（S指令）是設定主軸轉速的指令。（1）主軸最高轉速的設定（G50）。（G50）

S

；中S

為主軸最高轉速。第30頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六（2）直接設定主軸轉速指令（G97），主軸速度用轉速設定，單位為r/min。（G97）

S

（M38或M39）；（G97）

：取消主軸線速度，恒定功能。S

（M38或M39）：設定主軸轉速（r/min），指令范圍為0～9999。第31頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六（3）設定主軸線速度恒定指令（G96），主軸速度用線速度（m/min）值輸入，并且主軸線速度恒定。（G96）

S

（M38或M39）；（G96）

：主軸轉速恒定。S

（M38或M39）：設定主軸線速度，即切削速度（m/min）。第32頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六（1）G96（控制線速度恒定指令）：當工件直徑變化時主軸每分鐘轉數也隨之變化，這樣就可保證切削速度不變，從而提高了切削質量。（2）主軸轉速連續變化，M38設定主軸在低速范圍變化（粗加工），M39設定主軸在高速范圍變化（精加工）。第33頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六2．輔助功能指令（M指令）M指令設定各種輔助動作及其狀態，表3-4是數控車床及車銑中心的M指令說明。第34頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六第35頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六第36頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六下面介紹幾個特殊M代碼的使用方法。M03：主軸或旋轉刀具順時針旋轉（CW）；M04：主軸或旋轉刀具逆時針旋轉（CCW）；M05：主軸或旋轉刀具停止旋轉；第37頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六4.2.4進給功能指令1．每轉進給量指令（G99）、每分鐘進給量指令（G98）指定進給功能的指令方法有如下兩種。（1）每轉進給量（G99）（如圖3-23所示）。輸入格式：G99

（F

）；F

：主軸每轉進給量（進給速度mm/r）。第38頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六（2）每分鐘進給量（G98）。輸入格式：G98

(F

)；

F

：每分鐘進給量（進給速度mm/min）。第39頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六2．進給功能指令（F指令）進給功能指令指定刀具的進給速度，有3種形式。（1）每轉進給量（mm/r），如圖3-26所示。(G99)

F

；F

:主軸每轉刀具進給量小數點輸入指令范圍為0.0001～500.0000(mm/r)。第40頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六第41頁，共46頁，2023年，2月20日，星期六（2）每分鐘進給量（mm/min），如圖3-27所示。

(G98)

F

；其中F

為每分鐘刀具進給量，指令范圍為1～15000(mm/min