第2章FANUC系统基本指令编程与操作

1、第第 2 章章FANUC系统系统基本指令编程与操作基本指令编程与操作知识目标知识目标 了解常用基本指令的使用格式了解常用基本指令的使用格式掌握基本指令的使用格式与应用场掌握基本指令的使用格式与应用场合合掌握简单循环指令的使用格式与应掌握简单循环指令的使用格式与应用场合用场合掌握复合循环指令的使用格式与应掌握复合循环指令的使用格式与应用场合用场合掌握宏程序编程方式与应用场合掌握宏程序编程方式与应用场合熟练应用熟练应用FANUC系统编程指令编系统编程指令编制较为复杂零件的程序编制制较为复杂零件的程序编制2.1 FANUC2.1 FANUC系统基本功能系统基本功能2.2 2.2 车削运动基本指令编程

2、车削运动基本指令编程2.3 2.3 简单循环指令编程简单循环指令编程2.4 2.4 复合循环指令编程复合循环指令编程2.5 2.5 用户宏程序编程用户宏程序编程2.6 FANUC2.6 FANUC数控车床基本操作数控车床基本操作2.7 2.7 编程实例编程实例2.1.1 准备功能准备功能FANUC系统的准备功能起到控制作系统的准备功能起到控制作用，可分为坐标系设定、插补功能类型、用，可分为坐标系设定、插补功能类型、刀具半径补偿类型、固定循环类型等。刀具半径补偿类型、固定循环类型等。具体的具体的G指令代码如表指令代码如表2.1所示。所示。2.1.2 辅助功能辅助功能不同的机床生产厂家对部分不同的

3、机床生产厂家对部分M指令定指令定义了不同的功能，但对多数常用的义了不同的功能，但对多数常用的M指令，指令，在所有机床上都具有通用性。在所有机床上都具有通用性。具体的具体的M指令代码如表指令代码如表2.2所示。所示。1程序暂停程序暂停M00执行执行M00指令后，机床所有操作均被指令后，机床所有操作均被切断，以便进行某种手动操作，如精度的切断，以便进行某种手动操作，如精度的检测等，重新按循环启动按钮后，再继续检测等，重新按循环启动按钮后，再继续执行执行M00指令后的程序。指令后的程序。 2程序选择暂停程序选择暂停M01M01的执行过程和的执行过程和M00相似，不同的相似，不同的是只有按下机床控制面

4、板上的是只有按下机床控制面板上的“选择停止选择停止”开关后，该指令才有效，否则机床继续执开关后，该指令才有效，否则机床继续执行后面的程序。行后面的程序。 3程序结束程序结束M02M02指令执行后，表示本加工程序内指令执行后，表示本加工程序内所有内容均已完成，但程序结束后，机床所有内容均已完成，但程序结束后，机床CRT屏上的执行光标不返回程序开始段。屏上的执行光标不返回程序开始段。4主轴功能主轴功能M03/M04/M05M03用于主轴顺时针方向旋转（俗称用于主轴顺时针方向旋转（俗称正转），正转），M04指令用于主轴逆时针方向旋指令用于主轴逆时针方向旋转（俗称反转），主轴停转用指令转（俗称反转），

5、主轴停转用指令M05表表示。示。5冷却液开冷却液开/关关M08/ M09冷却液开用冷却液开用M08表示，冷却液关用表示，冷却液关用M09表示。表示。6程序结束并返回程序开头程序结束并返回程序开头M30M30执行过程与执行过程与M02相似，不同之处相似，不同之处在于当程序内容结束后，随即关闭主轴、在于当程序内容结束后，随即关闭主轴、冷却液等所有机床操作，机床显示屏上的冷却液等所有机床操作，机床显示屏上的执行光标返回程序开始段，为加工下一个执行光标返回程序开始段，为加工下一个工件做好准备。工件做好准备。7子程序调用指令子程序调用指令M98/ M99M98规定为子程序调用指令，调用子规定为子程序调用

6、指令，调用子程序结束后返回其主程序时用程序结束后返回其主程序时用M99指令。指令。2.1.3 主轴功能主轴功能1主轴最高速度限定主轴最高速度限定G50G50除了具有坐标系设定功能外，还除了具有坐标系设定功能外，还有主轴最高转速设定功能，即用有主轴最高转速设定功能，即用S指定的数指定的数值设定主轴每分钟的最高转速。值设定主轴每分钟的最高转速。 2恒线速度控制恒线速度控制G963主轴转速控制主轴转速控制G97G97表示恒线速度切削控制取消指令。表示恒线速度切削控制取消指令。系统执行系统执行G97后，后，S后面的数值表示主后面的数值表示主轴每分钟的转数。轴每分钟的转数。2.1.4 进给功能进给功能1

7、每分钟进给每分钟进给G982每转进给每转进给G992.1.5 刀具功能刀具功能格式：格式：T _ _ _ _说明：选择刀具及刀具补偿，地址字说明：选择刀具及刀具补偿，地址字T后接四位数字，前两位是刀具号（后接四位数字，前两位是刀具号（0099），后两位是刀具补偿值组别号。），后两位是刀具补偿值组别号。 2.1.6 基本编程指令基本编程指令1英制输入与公制输入英制输入与公制输入G20/G212返回参考点返回参考点G28G28 机械坐标系的坐标轴全部顺序自机械坐标系的坐标轴全部顺序自动返回机械原点。动返回机械原点。格式：格式：G28 X_ Z_ 或或G28 U_ W_ （1）X、Z和和U、W都为都

8、为G28回机械回机械原点先经过的中间点。原点先经过的中间点。（2）因为返回机床参考点必须经过）因为返回机床参考点必须经过中间点，所以一般编程为中间点，所以一般编程为G28 U0 W0，这样可以避免因计算失误而撞车。这样可以避免因计算失误而撞车。3由参考点返回由参考点返回G29G29机械坐标系的坐标轴全部顺序自机械坐标系的坐标轴全部顺序自动由参考点返回当前位置。动由参考点返回当前位置。格式：格式：G29 X_ Z_ 或或G29 U_ W_ 说明：用法同说明：用法同G28。4刀尖圆弧半径补偿及取消刀尖圆弧半径补偿及取消G41/G42/G40通常，在编程时都将车刀刀尖作为一通常，在编程时都将车刀刀尖

9、作为一点来考虑的，即所谓假设刀尖。点来考虑的，即所谓假设刀尖。实际刀尖上是带有圆角的，图实际刀尖上是带有圆角的，图2.2所示所示为刀尖半径与理想刀尖。为刀尖半径与理想刀尖。 图图2.2 刀尖半径与理想刀尖刀尖半径与理想刀尖按尖点作出的程序在进行端面、外径、按尖点作出的程序在进行端面、外径、内径等与轴线平行加工时，是没有什么误内径等与轴线平行加工时，是没有什么误差的，但在进行倒角、斜面及圆弧切削时，差的，但在进行倒角、斜面及圆弧切削时，会产生欠切或过切，如图会产生欠切或过切，如图2.3所示。所示。 图图2.3 刀尖圆弧造成的欠切与过切刀尖圆弧造成的欠切与过切G40：取消刀具半径补偿，按程序路：取

10、消刀具半径补偿，按程序路径进给。径进给。G41：左偏刀具半径补偿，按程序路：左偏刀具半径补偿，按程序路径前进方向刀具偏在零件左侧进给。径前进方向刀具偏在零件左侧进给。G42：右偏刀具半径补偿，按程序路：右偏刀具半径补偿，按程序路径前进方向刀具偏在零件右侧进给。径前进方向刀具偏在零件右侧进给。（1）假想刀尖位置方向。）假想刀尖位置方向。 图图2.4 刀尖圆弧的指定方法刀尖圆弧的指定方法5工件坐标系设定指令工件坐标系设定指令G54G59具有参考点设定功能的机床还可用工具有参考点设定功能的机床还可用工件零点预置件零点预置G54G59指令来代替指令来代替G50建立建立工件坐标系。工件坐标系。 G54G

11、59与与G50之间的区别是：用之间的区别是：用G50时，后面一定要跟坐标地址字；而用时，后面一定要跟坐标地址字；而用G54G59时，则不需要后跟坐标地址字，时，则不需要后跟坐标地址字，且可单独作一行书写。且可单独作一行书写。 6用用G50设定工件坐标系设定工件坐标系对于刀架后置式（刀架活动范围主要对于刀架后置式（刀架活动范围主要在回转轴心线的后部）的车床来说，在回转轴心线的后部）的车床来说，X轴轴正向是由轴心指向后方，正向是由轴心指向后方， 图图2.5 刀架的位置刀架的位置格式：格式：G50 X_ Z_说明：说明：X、Z的值是起刀点相对于加的值是起刀点相对于加工原点的位置。工原点的位置。G50

12、使用方法与使用方法与G92类似。类似。7暂停功能暂停功能G04格式：格式：G04 P 后跟整数值，单位后跟整数值，单位ms（毫秒）。（毫秒）。或或 G04 X(U)后跟带小数点的数，后跟带小数点的数，单位单位s（秒）。（秒）。由于在两个不同的轴进给程序段转换由于在两个不同的轴进给程序段转换时存在各轴的自动加减速调整，可能导致时存在各轴的自动加减速调整，可能导致刀具在拐角处的切削不完整。刀具在拐角处的切削不完整。如果拐角精度要求很严，其轨迹必须如果拐角精度要求很严，其轨迹必须是直角时，应在拐角处使用暂停指令。是直角时，应在拐角处使用暂停指令。 1快速定位快速定位G00格式：格式：G00 X(U)

13、_ Z(W)_表示表示X轴、轴、Z轴同时快速定位到轴同时快速定位到X、Z的坐标位置。的坐标位置。 2直线插补直线插补G01格式：格式：G01 X(U)_ Z(W)_ F_G01 X_ F_ 车削端面至车削端面至X的坐标位置的坐标位置G01 Z_ F_ 车削圆柱至车削圆柱至Z的坐标位置的坐标位置G01 X_ Z_ F_ 车削锥度或倒角至车削锥度或倒角至X、Z为坐标终点的位置。为坐标终点的位置。例如，图例如，图2.7所示的刀具切削路线为所示的刀具切削路线为ABC，用直线指令编程。，用直线指令编程。图图2.7 G01直线插补直线插补 G01 X95 Z-70 F100； X 160 Z-130 F

14、100； 或写成：或写成： G01 Z-70 F100； X 160 Z-130 F 100；或：或： G01 W-70 F100； U65 W-60F 100；或：或： G01 Z-70 F100； U65 Z-130 F 100；例如，如图例如，如图2.8所示，用倒角和倒圆角所示，用倒角和倒圆角指令编程。指令编程。图图2.8 倒角和倒圆角倒角和倒圆角倒角编程，如图倒角编程，如图2.8（a）所示。）所示。加工程序：加工程序：N001 G01 Z-20 C4 F0.2；N002 X50 C2；N003 Z-40；倒圆角编程，如图倒圆角编程，如图2.8（b）所示。）所示。加工程序：加工程序：N0

15、01 G01 Z-20 R4 F0.2；N002 X50 R2；N003 Z-40；3顺圆插补顺圆插补G02格式：格式：G02 X(U)_ Z(W)_ I_ K_ F_ G02 X(U)_ Z(W)_ R_ F_（1）X，Z表示圆弧的终点坐标；表示圆弧的终点坐标；I，K表示圆心相对于圆弧起点的坐标。表示圆心相对于圆弧起点的坐标。（2）R表示圆弧半径大小；表示圆弧半径大小；F表示进表示进给量设定。给量设定。图图2.9 圆弧的顺、逆方向与刀架位置圆弧的顺、逆方向与刀架位置的关系的关系图图2.9 圆弧的顺、逆方向与刀架位置的关系圆弧的顺、逆方向与刀架位置的关系（3）根据右手笛卡儿坐标系规定判）根据右

16、手笛卡儿坐标系规定判断：断：正对着垂直于加工平面的轴所指的正正对着垂直于加工平面的轴所指的正方向看过去，圆弧加工轨迹为顺时针，则方向看过去，圆弧加工轨迹为顺时针，则为顺圆。为顺圆。图图2.9所示为圆弧的顺、逆方向与刀架所示为圆弧的顺、逆方向与刀架位置的关系。位置的关系。4逆圆插补逆圆插补G03格式：格式：G03 X(U)_ Z(W)_ I_ K_ F_ G03 X(U)_ Z(W)_ R_ F_（1）（）（2）同上。）同上。（3）根据右手笛卡儿坐标系规定判）根据右手笛卡儿坐标系规定判断：断：正对着垂直于加工平面的轴所指的正正对着垂直于加工平面的轴所指的正方向看过去，圆弧加工轨迹为逆时针，则方向

17、看过去，圆弧加工轨迹为逆时针，则为逆圆。为逆圆。5螺纹加工指令螺纹加工指令G32格式：格式：G32 Z(W)_ F_ 圆柱螺纹圆柱螺纹 G32 X(U)_ F_ 端面螺纹端面螺纹 G32 X(U)_ Z(W)_ F_ 锥螺纹锥螺纹其中其中X、Z为螺纹终点尺寸，为螺纹终点尺寸，F为螺距。为螺距。（1）螺纹深度按）螺纹深度按 (0.65P)2计算，计算，式中式中P为螺距。为螺距。（2）螺纹起始点一定要让出）螺纹起始点一定要让出个螺距的距离，消除螺纹起始位置个螺距的距离，消除螺纹起始位置乱扣现象。乱扣现象。（3）主轴正转，从床尾车向床头为）主轴正转，从床尾车向床头为右旋螺纹；从床头车向床尾为左旋右旋

18、螺纹；从床头车向床尾为左旋螺纹。螺纹。（4）车双头螺纹把所给的螺纹导程）车双头螺纹把所给的螺纹导程除以作为第二头的偏移量，实际除以作为第二头的偏移量，实际螺纹深度为偏移量作为螺距所计算螺纹深度为偏移量作为螺距所计算出的螺纹深度。出的螺纹深度。（5）如果没有进刀空刀位置的螺纹，）如果没有进刀空刀位置的螺纹，如圆柱螺纹可以在如圆柱螺纹可以在方向以螺纹进方向以螺纹进刀，但要注意每次进刀斜率要一致，刀，但要注意每次进刀斜率要一致，螺距要相同。螺距要相同。6暂停指令暂停指令G04格式：格式： G04 X_ 或或G04 U_ 单位（单位（s） G04 P_ 单位（单位（ms）1外圆，内圆车削循环外圆，内圆

19、车削循环G90 指令格式：指令格式：G90 X(U)_ Z(W)_ F_；2圆锥切削循环圆锥切削循环指令格式：指令格式：G90 X(U)_ Z(W)_ R_ F_；（R为起始端与终止端的半径差）为起始端与终止端的半径差）3螺纹切削循环螺纹切削循环G92G92X（U）_Z(W)_F_；（公制螺纹）；（公制螺纹）G92X（U）_Z(W)_I_；（英制螺纹）；（英制螺纹）图图2.11 G90的用法的用法图图2.12 G92的用法的用法4锥螺纹切削循环锥螺纹切削循环G92X（U）_Z(W)_R_F_；（公制）；（公制）G92X（U）_Z(W)_R_ I_；（英制）；（英制） 5端面车削循环端面车削循环

20、G94指令格式：指令格式：G94 X（U）_Z(W)_F_； 图图2.13 G94的用法示意图的用法示意图 6锥度端面切削循环锥度端面切削循环指令格式：指令格式：G94 X（U）_ Z (W)_ R_ F_； 图图2.14 G94的用法示意图的用法示意图1外圆粗车循环外圆粗车循环G71指令格式：指令格式：G71 U（ D）R（E）；）；G71 P（NS）Q（NF） U（ U） W（ W） F（F） S（S） T（T）；）；其中：其中： D：切削深度（无符号），切入方向：切削深度（无符号），切入方向由由AA方向决定（半径量指定），具备模方向决定（半径量指定），具备模态功能。态功能。E：退刀量，具

21、备模态功能。：退刀量，具备模态功能。NS：精加工形状程序段群的第一个程：精加工形状程序段群的第一个程序段的顺序号。序段的顺序号。NF：精加工形状程序段群的最后一个：精加工形状程序段群的最后一个程序段的顺序号。程序段的顺序号。 U：X轴方向精加工余量的距离及方轴方向精加工余量的距离及方向（直径向（直径/半径指定）。半径指定）。 W：Z轴方向精加工余量的距离及方轴方向精加工余量的距离及方向。向。F，S，T：粗加工进给率、转速、刀：粗加工进给率、转速、刀具设定。具设定。在在G71循环中，顺序号循环中，顺序号NSNF之间之间程序段中的程序段中的F，S，T功能都无效，全部忽功能都无效，全部忽略，仅在有略

22、，仅在有G71指令的程序段中，指令的程序段中，F，S，T是有效的，其加工轨迹，如图是有效的，其加工轨迹，如图2.15所示。所示。 图图2.15 G71的加工轨迹的加工轨迹 2端面粗车循环端面粗车循环G72指令格式：指令格式：G72 W（ D） R（E）；）；G72 P（NS） Q（NF） U（ U） W（ W） F（F） S（S） T（T）；）；其中，其中， D，E，NS， U， W，F，S，T和和G71相同。相同。其加工轨迹，如图其加工轨迹，如图2.16所示。所示。 图图2.16 G72的加工轨迹示意图的加工轨迹示意图3封闭切削循环封闭切削循环G73图图2.17 G73的加工轨迹的加工轨迹G

23、73 U（ I）W（ K）R（D）；）；G73 P（NS）Q（NF）U（ U）W（ W）F（F）S（S）T（T）；）；其中：其中： I：X轴方向退刀的距离及方向（半轴方向退刀的距离及方向（半径量），具备模态功能。径量），具备模态功能。 K：Z轴方向退刀距离及方向，具备轴方向退刀距离及方向，具备模态功能。模态功能。D：分割次数（即粗车循环次数），：分割次数（即粗车循环次数），具备模态功能。具备模态功能。NS：构成精加工形状的程序段群的第：构成精加工形状的程序段群的第一个程序段的顺序号。一个程序段的顺序号。NF：构成精加工形状的程序段群的最：构成精加工形状的程序段群的最后一个程序段的顺序号。后一个

24、程序段的顺序号。 U：X轴方向的精加工余量（直径轴方向的精加工余量（直径/半半径指定）。径指定）。 W：Z轴方向的精加工余量。轴方向的精加工余量。F，S，T：在：在NSNF间任何一个程间任何一个程序段上的序段上的F，S，T功能均无效，仅在功能均无效，仅在G73中指定的中指定的F，S，T功能有效。功能有效。4精加工循环精加工循环G70其中：其中：NS：构成精加工形状的程序段群的第：构成精加工形状的程序段群的第一个程序段的顺序号。一个程序段的顺序号。NF：构成精加工形状的程序段群的最：构成精加工形状的程序段群的最后一个程序段的顺序号。后一个程序段的顺序号。【例【例2.1】 应用复合型固定循环应用复

25、合型固定循环G71编制程序，加工路线如图编制程序，加工路线如图2.18所示。所示。图图2.18 G71循环功能编程举例循环功能编程举例（直径量指定，公制输入）（直径量指定，公制输入）【例【例2.2】 应用复合固定循环（应用复合固定循环（G70，G72）编制如图）编制如图2.19所示的加工程序。所示的加工程序。图图2.19 复合固定循环（复合固定循环（G70，G72）功能编程举例）功能编程举例5复合型固定循环（复合型固定循环（G70G73）的注意事项的注意事项（1）在指定复合型固定循环的程序）在指定复合型固定循环的程序段中，段中，P，Q，X，Z，U，W，R等等必要的参数，在每个程序段中必须必要的

26、参数，在每个程序段中必须正确指令。正确指令。（2）在）在G71，G72，G73指令的程指令的程序段中，如果有序段中，如果有P指令了顺序号，那指令了顺序号，那么对应此顺序号的程序段必须指令么对应此顺序号的程序段必须指令01组组G代码的代码的G00或或G01，否则，否则P/S报警（报警（No65）。）。（3）在）在MDI方式中，不能执行方式中，不能执行G70，G71，G72，G73指令。如果指令了，指令。如果指令了，则则P/S报警（报警（No67）。）。（4）在指令）在指令G70，G71，G72，G73的程序段以及这些程序段中的的程序段以及这些程序段中的P和和Q顺序号之间的程序段中，不能指令顺序号

27、之间的程序段中，不能指令M98/M99。图图2.20 宏程序调用格式宏程序调用格式1变量变量（1）变量的表示。）变量的表示。变量用变量符号变量用变量符号 # 和后面的变量号指和后面的变量号指定，例如：定，例如：#1。（2）变量的类型。）变量的类型。变量根据变量号可以分为四种类型，变量根据变量号可以分为四种类型，如表如表2.3所示。所示。（3）变量值的范围。）变量值的范围。局部变量和公共变量可以有局部变量和公共变量可以有0 值或下值或下面范围中的值。面范围中的值。2算术和逻辑运算算术和逻辑运算（1）运算次序。）运算次序。 函数。函数。 乘和除运算（乘和除运算（*、/、AND、MOD）。）。 加和

28、减运算（加和减运算（+、OR、XOR）。）。（2）括号嵌套。）括号嵌套。 3宏程序语句和宏程序语句和NC语句语句 包含算术或逻辑运算（包含算术或逻辑运算（=）的程序）的程序段；段； 包含控制语句（例如，包含控制语句（例如，GOTO，DO，END）的程序段；）的程序段； 包含宏程序调用指令（例如，用包含宏程序调用指令（例如，用G65，G66，G67 或其他或其他G 代码，代码，M 代码代码调用宏程序）的程序段。调用宏程序）的程序段。4转移和循环转移和循环（1）无条件转移。）无条件转移。转移到标有顺序号转移到标有顺序号n（199999）的）的程序段。程序段。（2）条件转移。）条件转移。 IF GO

29、TO n。 IF THEN。IF #1 EQ #2 THEN #3=0；如果；如果#1和和#2的值相同，的值相同，0赋给赋给#3。 WHILE语句。语句。格式：格式：WHILE 条件式条件式 DO m （m=1，2，3）；）；END m；5宏程序的调用宏程序的调用（1）非模态调用（单纯调用）。）非模态调用（单纯调用）。指一次性调用宏主体，即宏程序只在指一次性调用宏主体，即宏程序只在一个程序段内有效，叫非模态调用。一个程序段内有效，叫非模态调用。其格式为：其格式为： G65 P（宏程序号）（宏程序号） L（重（重复次数）复次数） 自变量指定。自变量指定。地址地址G，L，N，O，P不能在自变量不能

30、在自变量中使用。中使用。I，J，K须按字母顺序指定，具体变须按字母顺序指定，具体变量地址见表量地址见表2.6。 自变量指定自变量指定。A，B，C，I1，J1，K1，I10，J10，K10，共，共33个。个。具体变量地址见表具体变量地址见表2.7。（2）模态调用。）模态调用。 G66 P r L e 1系统面板系统面板BEIJING-FANUC 0i TB系统面板，系统面板，如图如图2.21所示。所示。图图2.21 BEIJING-FANUC 0i TB系统面板图系统面板图（1）功能键说明。）功能键说明。图图2.22中各按键功能说明见表中各按键功能说明见表2.8。图图2.22 编辑面板图编辑面板图（2）功能和软键。）功能和软键。主要功能键，如图主要功能键，如图2.23所示。所示。 图图2.23 面板功能键图面板功能键图 画面的一般操作。画面的一般操作。 功能键。功能键。各按键功能说明，如图各按键功能说明，如图2.24所示。所示。 图图2.24 按键功能说明按键功能说明2手动操作手动操作 手动返回参考点。手动返回参考点。 MDI操作。操作。 3程序编辑程序编辑（1）字的插入、修改与删除。）字的插入、修改与删除。 字的检索。字的检索。 移动光标键有如下几个：移动光标键有如下几个： 指向程序头。指向程序头。 字的插入。通过操作面板上的