FANUC数控编程基础

1、4 fanuc数控铣床编程基础,目 录,一、数控程序编制的内容及步骤 二、数控程序编制的方法 三、数控程序的组成 四、数控铣加工中心编程,一、数控程序编制的内容及步骤,step 1 图样分析和工艺制定 对零件图样进行分析，明确加工的内容和要求；确定加工方案；选择适合的数控机床；选择合适刀具和夹具；确定合理的走刀路线及选择合理的切削用量等,step 2 数学处理 在确定了工艺方案后，就需要根据零件的几何尺寸、加工路线等，计算刀具中心运动轨迹，以获得刀位数据。数控系统一般均具有直线插补与圆弧插补功能，对于加工由圆弧和直线组成的较简单的平面零件，只需要计算出零件轮廓上相邻几何元素交点或切点的坐标值，

2、得出各几何元素的起点、终点、圆弧的圆心坐标值等，就能满足编程要求,一、数控程序编制的内容及步骤,step 3 编写加工程序 程序编制人员使用数控系统的程序指令，按照规定的程序格式，逐段编写加工程序。程序编制人员应对数控机床的功能、程序指令及代码十分熟悉，才能编写出正确的加工程序,一、数控程序编制的内容及步骤,step 4 程序检验及试切 将编写好的加工程序输入数控系统，就可控制数控机床的加工。一般在正式加工之前，要对程序进行检验。通常可采用机床空运转的方式，来检查机床动作和运动轨迹的正确性，以检验程序。在具有图形模拟显示功能的数控机床上，可通过显示走刀轨迹或模拟刀具对工件的切削过程，对程序进行

3、检查,一、数控程序编制的内容及步骤,二、数控程序编制的方法,主要有两种：手工编程和自动编程。 手工编程：指主要由人工来完成数控编程中各个阶段的工作 ，一般对几何形状不太复杂的零件，所需的加工程序不长，计算比较简单，用手工编程比较合适。 自动编程：是指在编程过程中，除了分析零件图样和制定工艺方案由人工进行外，其余工作均由计算机辅助完成,三、数控程序的组成,一般由起始符、程序号、程序内容和程序结束、结束符组成,如：emco fanuc 21m的格式,程序号：在字母“o”后面紧接最多4个阿拉伯数字组成。 程序段号：是每个程序功能段的参考代码，一个程序段号必须在字母“n”后紧接最多6个阿拉伯数字 程序

4、段：一个程序段能完成某一个功能，程序段中含有执行一个工序所需的全部数据，程序段由若干个坐标字组成 如：n10 g01 x15 y20 f500 m08,三、数控程序的组成,坐标字：用于在轴方向移动和设置坐标系的命令称为坐标字，坐标字包括轴的地址符及代表移动量的数值，其基本构成见下表,三、数控程序的组成,各地址的格式及取值范围,三、数控程序的组成,四、数控铣加工中心编程,4.1 数控系统的功能 4.2 工件坐标系设定 4.3 基本移动指令 4.4 刀具参数补偿指令 4.6 返回参考点指令 4.7 固定循环指令 4.8 子程序,4.1 数控系统的功能,g17 g21 g40 g49 g80 g90

5、 ； 初始化状态设定 式中： g17 选择xy平面； g21 公制单位输入选择； g40 取消刀具半径补偿； g49 取消刀具长度补偿； g80 取消固定循环； g90 绝对值方式； f 进给功能字，单位mm/min s 主轴转速功能字，单位r/min,t 刀具功能字 一般配合m06一起使用。 如： t02 m06 ； 功能：主轴上的刀具先装回刀库，再旋转至2号刀，将2号刀装上主轴,4.1 数控系统的功能,坐标平面选择指令 坐标平面选择指令是用来选择直线、圆弧插补的平面和刀具补偿平面的。 g17表示选择 xy平面 g18表示选择 zx平面 g19表示选择 yz平面,各坐标平面如右图所示。一般，

6、数控车床默认在zx平面内加工，数控铣床默认在xy平面内加工,4.1 数控系统的功能,g90指定尺寸值为绝对尺寸 如从a点移至b点可表示为：n60 g90 goo x30 y37,4.1 数控系统的功能,g91指定尺寸值为增量尺寸 如从a点移至b点可表示为：n60 g91 goo x20 y25,4.1 数控系统的功能,4.1 数控系统的功能,模态与非模态指令 模态是指:相应字段的值一经设置后就一直有效,直至某程序段又对该字段重新设置.（他的另一意义是指,设置之后,以后的程序段若使用相同的功能,可以不必再输入该字段.） 非模态代码就是本条程序段里有效的g代码。非模态指令：称非续效指令，其功能仅在

7、出现的程序段有效。 程序段格式举例： n30 g01 x88.1 y30.2 f500 s3000 t02 m08 n40 x90 （本程序段省略了续效字“g01，y30.2，f500，s3000，t02，m08”，但它们的功能仍然有效,4.2 工件坐标系设定,g54g59工件座标系设定 数控机床一般在开机后需“回零”才能建立机床坐标系。一般在正确建立机床坐标系后可用g54g59在一个程序中最多设定6个工件坐标系,4.2 工件坐标系设定,g92建立工件坐标系 格式：g92 x_ y_ z_； 式中：x、y、z指刀具起点相对于工件原点的坐标 。 功能：通过设定刀具起点相对于工件原点的相对位置来建

8、立坐标系，需单独程序段,g92 x30. y30. z20.,4.2 工件坐标系设定,注意： 在使用g92之前必须保证刀具处于对刀点，执行该程序段只建立工件坐标系，并不产生坐标轴移动；g92建立的工件坐标系在机床重开机时消失 使用g54g59建立工件坐标系时，指令可单独指定，也可与其它指令同段指定，如果该程序段中有移动指令（g00、g01）就会在社顶的坐标系中运动； g54g59建立工件坐标系在机床重新开机后并不消失，并与刀具的起始位置无关,4.3 基本移动指令,快速定位(g00/g0) 格式： g00 x_ y_ z_； 其中：x、y、z的值是直线插补的终点坐标值 功能：只能快速定位，不能切

9、削加工，可以同时指令一轴、两轴或三轴,4.3 基本移动指令,直线插补（g01/g1) 格式：g01 x y z f 其中：x、y、z的值是直线插补的终点坐标值 功能：用于产生按指定进给速度f实现的空间直线运动,例：实现右图中从a点到b点的直线插补运动,其程序段为： 绝对方式编程： g90 g01 x10 y10 f100 增量方式编程： g91 g01 x-10 y-20 f100,4.3 基本移动指令,圆弧插补（g02/g2、g03/g3） 功能：g02为顺时针插补，g03为逆时针插补,4.3 基本移动指令,圆弧插补（g02/g2、g03/g3） 格式,其中： 1） x、y、z的值是指圆弧插

10、补的终 点 坐标值； 2）i、j、k是指圆弧起点到圆心的增量坐标，与g90,g91无关； 3） r为指定圆弧半径，当圆弧的圆心角180度时，r值为正，当圆弧的圆心角180度时，r值为负,4.3 基本移动指令,ijk编程与r编程,g91方式ijk编程： （g91 g17）g02 x30. y-30.0 i-20. j-50. f120； g91方式r编程： （g91 g17）g02 x30. y-30.0 r54. f120； g90方式ijk编程： （g90 g17 g54）g02 x90. y40.0 i-20. j-50. f120； g90方式r编程： （g90 g17 g54）g02

11、x90. y40.0 r54. f120,4.3 基本移动指令,基本移动指令综合实例,例】在立式数控铣床上按图所示的走刀路线铣削工件外轮廓（不考虑刀具半径），已知主轴转速400r/min，进给量为200mm/min，试编制加工程序,n1 g17 g90 g54 g00 x0 y0； n2 x-35.0 y-70.0 s400； n3 z50.0 m03； n4 g01 z-25.0 f1000 m08； n5 x-60.0 f200； n6 g03 x-110.0 y-20.0 50.0； n7 g01 y-40.0； n8 g02 x-140.0 y-70.0 r-30.0； n9 g01

12、x-160.0； n10 g03 x-110.0 y-120.0 r50.0； n11 g01 y-140.0； n12 x-80.0； n13 g02 x-40.0 y-100.0 r40.0； n14 g01 y-65.0； n15 g00 z50.0； n16 z90.0 m05； n17 x0 y0； n18 m30,4.4.1 刀具参数补偿指令,刀具半径补偿指令 在零件轮廓铣削加工时，由于刀具半径尺寸影响，刀具的中心轨迹与零件轮廓往往不一致。为了避免计算刀具中心轨迹，直接按零件图样上的轮廓尺寸编程，数控系统提供了刀具半径补偿功能，见下图,刀具半径补偿,4.4.1 刀具参数补偿指令,编

13、程格式 g41为左偏刀具半径补偿，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向向前看，刀具在零件左侧的刀具半径补偿，见右图上。 g42为右偏刀具半径补偿，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向向前看，刀具在零件右侧的刀具半径补偿，见右图下。 g40 为补偿撤消指令,左偏刀具半径补偿,右偏刀具半径补偿,4.4.1 刀具参数补偿指令,建立格式： 取消格式： 其中：g41/g42程序段中的x、y值是建立补偿直线段的终点坐标值；g40程序段中的x、y值是撤消补偿直线段的终点坐标； d为刀具半径补偿代号地址字，后面一般用两位数字表示代号，代号与刀具半径值一一对应。一般补偿量应为正值，若为负值，则g41和g42正好互换

14、。 注意：g41/42只能与g00或g01一起使用，且刀具必须移动,2）先建立半径补偿后，再下刀到加工深度位置,3）x、y、z三轴同时移动建立半径补偿后再下刀,1）先下刀后，再在x、y轴移动中建立半径补偿,4.4.2刀具半径补偿的建立有三种方式,4.4.3 刀具半径补偿的应用,1）编程时直接按工件轮廓尺寸编程。刀具在因磨损、重磨或更换新刀后直径会发生改变，但不必修改程序，只需改变半径补偿参数,刀具直径变化，加工程序不变,4.4.3 刀具半径补偿的应用,2）刀具半径补偿值不一定等于刀具半径值，同一加工程序，采用同一刀具可通过修改刀补的办法实现对工件轮廓的粗、精加工；同时也可通过修改半径补偿值获得

15、所需要的尺寸精度,利用刀具半径补偿进行粗精加工,4.4.3 刀具半径补偿的应用,1）铣刀的直线移动量及铣削内侧圆弧的半径值要大于或等于刀具半径，否则补偿时会产生干涉，系统会报警，停止执行,4.4.4 刀具补偿注意事项,2）不能出现连续两个程序段无选择补偿坐标平面的移动命令,铣外轮廓过切,铣内轮廓过切,4.4.5 刀具半径补偿综合案例,例】按图示走刀路径铣削工件外轮廓，已知立铣刀为16mm，半径补偿号为d01。 （毛坯:130mm90mm100mm,n2 g17 g90 g54 g00 x0 y0 s500； n3 z5. m03； n4 g41 x60.0 y30.0 d01 ； n5 g01

16、 z-27. f150； n6 y80. ； n7 g03 x100. y120. r40.； n8 g01 x180.； n9 y60.； n10 g02 x160. y40. r20.； n11 g01 x50.； n12 g00 z5.； n13 g40 x0 y0 m05； n14 g91 g28 z0； n15 m30,4.5刀具长度补偿,目的：刀具长度补偿指令是在刀具垂直于加工平面方向偏置一个长度值，从而可以在编程的时候不考虑刀具长度因素，刀具长度补偿分为正补偿和负补偿。 建立格式： 式中：g43刀具长度正补偿/离开工件补偿； g44刀具长度负补偿/趋向工件补偿； h刀具长度偏置寄

17、存器号（h01h32,应用： 1.当刀具在加工中磨损、更换时候，不必修改程序中的坐标 ，可以通过补偿来修改。 2.加工中心多把刀具使用的时候，编程时候就可以不考虑刀具长短对坐标的影响，可以改变补偿信息。 3.利用刀具长度补偿，可以在加工在加工方向试切或者分层铣,4.5.1 刀具长度补偿,g43、g44的含义：刀具长度补偿的实质是将刀具相对于工件的坐标由刀具长度基准点（刀具安装定位点）移到刀位点上。 取消长度补偿格式,g49 （z_,4.5.2 刀具长度补偿量的确定,光电式z轴设定器,指针式z轴设定器,4.5.3 刀具长度补偿的应用,n1 g17 g90 g40 g49 g21； n2 g91

18、g28 z0； n3 m06 t01； n4 g90 g54 g00 x70.0 y-45.0 s230； n5 g43 z5.0 h01 m03； n6 g01 z0f100 ； n7 x-320.0 f275； n8 g00 y-135.0； n9 g01 x70.0； n10 g00 z5.0 m05； n11 g49 z100； n12 g90 x150.0 y200.0,n13 m06 t02； n14 g90 g54 g00 x20.0 y20.0 s400； n15 g43 z5.0 h02 m03； n16 z-32.0 m08； n17 g41 g01 x0 y10.0 d0

19、1 f180； n18 y-120.0； n19 x-120.0y-180.0； n20 x-240.0； n21 y-90.0； n22 g02 x-150.0 y0 r90.0； n23 g01 x10.0； n24 g00 z5.0 m09； n25 g40 x20.0y20.0 m05； n26 g49 g00 z100 n27 g90 x150.0 y200.0； n28 m30,4.6 自动返回参考点指令g28,格式： g90/g91 g28 x_ y_ z_ ； 式中： x、y、z经过的中间点坐标值； 功能：使所有受控坐标轴都快速定位到中间点，再自动返 回参考点,g91 g28

20、x100. y150.； g90 g28 x300. y250.,g91 g28 x0 y0； g91 g28 z0,4.7 固定循环功能,固定循环的基本动作 固定循环指令通式 固定循环指令介绍 钻孔循环指令 镗孔循环指令 螺纹循环指令 取消固定循环指令 固定循环综合案例,4.7.1 孔加工固定循环的基本动作,六个动作组成： 动作1x轴和y轴定位： 使刀具快速定位到孔加工的位置。 动作2快进到r点： 刀具自起始点快速进给到r点。 动作3孔加工：以切削进给的方式执行孔 加工的动作。(z点） 动作4孔底动作：包括暂停、主轴准停、 刀具移动等动作。 动作5返回到r点：继续加工其它孔时， 安全移动刀具

21、，由g98设定。 动作6返回起始点：孔加工完成后一般应 返回起始点，由g99设定,4.7.2 固定循环指令通式,模式： 式中：g孔加工固定循环（g73g89）。 x、y孔在xy平面的坐标位置（绝对值或增量值）。 z孔底的z坐标值（绝对值或增量值） 。 rr点的z坐标值（绝对值或增量值） 。 q每次进给深度（g73、g83）；刀具位移量（g76、g87）。 p暂停时间，ms。 f切削进给的进给量,mm/min。 l固定循环的重复次数。只循环一次时l可不指定,4.7.2 固定循环指令通式,模式： 注意： g73g89是模态指令。 g01g03取消。 固定循环中的参数（z、r、q、p、f）是模态的。

22、 在使用固定循环指令前要使主轴启动。 固定循环指令不能和后指令m代码同时出现在同一程序段。 在固定循环中，刀具半径尺寸补偿无效，刀具长度补偿有效。 当用g80取消固定循环后，在固定循环之前的插补模态恢复,4.7.3 固定循环指令介绍,高速深孔啄钻循环 格式：g73 x y z r q f ； 式中：q每次进给深度（23,4.7.3 固定循环指令介绍,点钻循环 格式：g81 x y z r f,4.7.3 固定循环指令介绍,沉孔钻削循环 格式：g82 x y z r p f ； 式中：p孔底暂停时间（ms,4.7.3 固定循环指令介绍,深孔啄钻循环 格式：g83 x y z r q f ； 式中

23、： q每次进给深度,4.7.3 固定循环指令介绍,铰孔循环 格式：g85 x y z r f,4.7.3 固定循环指令介绍,精镗孔循环 格式：g76 x_ y _ z _ r_ q_ p_ f_ ； 式中：q刀具移动量（正值、非小数、1.0）。 p孔底暂停（ms,4.7.3 固定循环指令介绍,镗孔循环 格式：g86 x y z r f,4.7.3 固定循环指令介绍,左旋螺纹循环 格式：g74 x_ y _ z _ r_ f_ ； 式中：f攻螺纹的进给速度（/min）， vf（mm/min)=螺纹导程p(mm) 主轴转速n（r/min,4.7.3 固定循环指令介绍,右旋螺纹循环 格式：g84 x

24、 y z r f,4.7.3 固定循环指令介绍,取消固定循环 格式：g80； 注意：当用g80取消孔加工固定循环后，固定循环指令 中的 孔加工数据也被取消。那些在固定循环之前 的插补模态恢复,4.7.3 固定循环指令介绍,固定循环一览表,4.7.4 固定循环缩合案例,例】加工图示工件的2m101.5螺纹通孔，在立式加工中心上加工工序为：8.5麻花钻钻孔；25锪钻倒角；m10丝锥攻螺纹。切削用量见下表，试编制加工程序,n1 g17 g90 g40 g80 g49 g21； n2 g28； n3 m06 t01； n4 g90 g54 g00 x0 y0； n5 m03 s750； n6 g43

25、z100. h01； n7 g99 g81 x0 y0 z-25. r3. f150； n8 g98 x-40.； n9 g80 ; n10 g28 m05； n11 m06 t02； n12 g90 g54 g00 x0 y0； n13 s150 m03； n14 g43 z100. h02； n15 g99 g81 z-5.5 r3. f30,n16 g98 x-40. ； n17 g80 ; n18 g28 m05； n19 m06 t03； n20 g90 g54 g00 x0 y0； n21 m03 s150； n22 g43 z100. h03； n23 g99 g84 z-25.

26、 r10. f500； n24 g98 x-40.； n25 g80 n26 g00 x250. y300.； n27 g28 n28 m05； n29 m30,4.8 子程序,子程序格式： o； /子程序号 ； /子程序内容 ； m99； /返回主程序 % 主程序调用子程序的格式： m98 p； 期中： 地址p后面所跟的数字中，后面的四位用于指定被调用的子程序的程序号，前面的三位用于指定调用的重复次数。 m98 p51002；调用1002号子程序，重复5次。 m98 p1002； 调用1002号子程序，重复1次。 m98 p500004；调用4号子程序，重复50次,主、子程序的执行顺序,解：

27、子程序： %1023；（sub） n05 g90 g01 z5.0； n10 g91 g41 x20.0 y10.0 d01； n15 g90 g01 z-20.0 f100； n20 g91 y40.0； n25 x30.0； n30 y-30.0； n35 x-40.0； n40 g90 g00 z110.0； n45 g91 g40 x-10.0 y-20.0; n50 x50.0； n55 m99,主程序：%1022；（main）n10 g90 g54 g00 x0 y0 s300 m03； n20 z100.0； n30 m98 p1023 l3； n40 g90 g00 x0 y6

28、0.0；n50 m98 p1023 l3； n60 g90 g00 x0 y0; n70 m05; n80 m30,练习题：按所给程序画出刀具轨迹主程序：o1024；（main）n10 g90 g54 g00 x0 y0 s600 m03； n20 z100.0；n30 m98 p1025 l4；n40 g90 g00 x0 y0 ； n50 m05；n60 m30；子程序： o1025 ； n10 g91 z-98.0；n20 g41 x20.0 y10.0 d01；n30 g01 z-12.0 f100；n40 y70.0；n50 x20.0,n60 y-60.0； n70 x-30.0；

29、 n80 g00 z110.0； n90 g40 x-10.0 y-20.0； n100 x40.0； n110 m99,刀具轨迹,练习 编制程序，用16立铣刀(t01)及16钻头(t02)加工如图所示零件，毛坯尺寸为100mm100mm20mm,每层进给深度1mm,作业3 编制程序，用16立铣刀(t01)及16钻头(t02)加工如图所示零件，各点坐标如下，毛坯尺寸为120mm120mm20mma(-21.835,35) b(-35,21.835 )c、d、e、f、g、h各点坐标类推,1极坐标系设定指令g15、g16 极坐标系:在平面内由极点、极轴和极径组成的坐标系。 在平面上取定一点o，称为

30、极点。从o出发引一条射线ox，称为极轴。再取定一个长度单位，通常规定角度取逆时针方向为正。这样，平面上任一点p的位置就可以用线段op的长度以及从ox到op的角度来确定，有序数对（， ）就称为p点的极坐标，记为p（， ）；称为p点的极径， 称为p点的极角。当限制0，0 2时，平面上除极点o以外，其他每一点都有唯一的一个极坐标。极点的极径为零，极角任意,综合铣削指令,极坐标系-用半径及夹角表示点的坐标 g15：极坐标系指令取消。 g16：极坐标系指定。 极坐标轴的方位取决于g17、g18、g19指定的加工平面。 当用g17指定加工平面时，+x轴为极轴，程序中的x坐标指令极半径，y坐标指令极角。 当

31、用g18指定加工平面时，+z轴为极轴，程序中的z坐标指令极半径，x坐标指令极角,极坐标编程图例,当用g19指定加工平面时，+y轴为极轴，程序中的y坐标指令极半径，z坐标指令极角,g17 g90 g16 极坐标指令编程，xy加工平面。 g00 x100.0 y30.0 移到孔#1的上方，极半径为100，极角为30 . . . 钻孔#1 g00 x100.0 y150.0 移到孔#2的上方，极半径为100，极角为150 . . . 钻孔#2 g00 x100.0 y270.0 移到孔#3的上方，极半径为100，极角为270 . . . 钻孔#3 g15 取消极坐标编程方式,比例缩放、镜像和坐标旋转指令,1比例缩放指令g51、g50,使用缩放指令可实现用同一个程序加工出形状相同，但尺寸不同的工件。指令格式为,g51 x. y. z. p. g50 g51 x. y. z. i_ j _ k_ g50 其中，x、y、z是缩放中心的绝对坐标值，p后跟缩放倍数,g50是缩放取消指令,图3-35 缩放图例,如图3-35所示零件，采用缩放功能，编程如下,缩放指令不能用于补偿量的缩放，刀具补偿将根据缩放后的坐标值进行计算,2镜像指令g50.1、g51.1,当工件具有相对于某一轴对称的形状时，可以利用镜像功能和子程序的方法，只对工件的一部