第四章宏指令编程技术PPT课件

1、第四章第四章 宏指令编程技术宏指令编程技术 第1节 FANUC 0i系统宏程序基础知识 第2节数控车床宏指令编程 第3节数控铣床宏指令编程 第四章 宏指令编程技术4.3 数控铣床及加工中心宏指令编程数控铣床及加工中心宏指令编程 一一 圆柱孔的轮廓加工（螺旋铣削）圆柱孔的轮廓加工（螺旋铣削）如图如图4-5所示，铣削所示，铣削30圆孔，深度圆孔，深度20。设圆。设圆心为心为G54原点，顶面为原点，顶面为Z0面，全部采用顺面，全部采用顺铣方式。铣方式。O333主程序名N10#1=30.圆孔直径DiameterN20#2=20.圆孔深度DepthN30#3=18.（平底立铣刀）刀具直径N40#4=0.

2、Z坐标（绝对值）设为自变量，赋初始值为0N50#15=1.Z坐标（绝对值）每次递增量（每层切深即层间距q）N60#5=#1-#3/2螺旋加工时刀具中心的回转半径N70S1000 M03主轴正转N80G54 G90 G00 X0 Y0 Z30.程序开始，定位于G54原点上方安全高度N90G00 X#5G00 移动到起始点上方N100Z#4+1. G00下降至Z-#4面以上1.处（即Z1.处）N110G01 Z-#4 F200Z方向G01下降至当前开始加工深度（Z-#4）N120WHILE #4LT#2 DO1 如果加工深度#4圆孔深度#2，循环1继续N130#4=#4+#15 Z坐标（绝对值）依

3、次递增#15（即层间距q）N140G03 I#5 Z-#4 F300 G03逆时针螺旋加工至下一层N200END1 循环1结束N210G03 I#5 到达圆孔深度（此时#4=#2）逆时针走一整圆N220G01 X #5-1. G01向中心回退1.N230G00 Z30. G00快速提刀至安全高度N240M05主轴停N250M30程序结束二二 多个圆孔（或台阶圆孔）轮廓加工（螺旋铣削）多个圆孔（或台阶圆孔）轮廓加工（螺旋铣削） 在上述圆孔螺旋铣削加工的基础上进一步深在上述圆孔螺旋铣削加工的基础上进一步深化应用，并强调运用宏指令（宏程序调用化应用，并强调运用宏指令（宏程序调用的的 指令），以及在主

4、程序中对调用的宏程指令），以及在主程序中对调用的宏程序进行相关的自变量赋值。序进行相关的自变量赋值。 如图如图4-6所示，试加工两组台阶孔。设所示，试加工两组台阶孔。设O为为G54原点，顶面为原点，顶面为Z0面，全部采用顺铣。面，全部采用顺铣。O0402主程序名N10G54 G90G00 X0 Y0 Z50.程序开始,定位于原点安全高度N20S1000 M03 N30G52 X-25.Y-5.在1处建立局部坐标系N40G65 P1402 A18. B24. C12. I0 Q1. F300调用宏程序，在1处的18通孔加工N50G65 P1402 A30. B5. C12. I0 Q1. F30

5、0调用宏程序，在1处的30沉孔加工N60G52 X25. Y5. 在2处建立局部坐标系N70G65 P1402 A28. B24 C12. I0 Q1. F300调用宏程序，在2处的18通孔加工N80G65 P1402 A30. B5. C12. I0 Q1. F300调用宏程序，在2处的30沉孔加工N90G52 X0 Y0 取消局部坐标系N100M30 程序结束赋值说明：赋值说明：#1=（A）；）； 圆孔直径圆孔直径Diameter#2=（B）；）； 圆孔深度圆孔深度Depth#3=（C）；）； （平底立铣刀）刀具直径（平底立铣刀）刀具直径#4=（I）；）； Z坐标（绝对值）设为自坐标（绝对

6、值）设为自变量变量#9=（F） 进给速度进给速度#17=(Q) Z坐标（绝对值）每次递增坐标（绝对值）每次递增量（层间距量（层间距q）O1402子程序名N10#5=#1-#3/2 螺旋加工时刀具中心的回转半径N20G00 X#5；G00移动到起始点上方N30Z-#4+1.；G00下降至Z-#4面以上1.处N40G01 Z-#4 F#9*0.2 Z方向G01下降至当前开始加工深度(Z-#4)N50WHILE #4LT#2 DO1 如果加工深度#4圆孔深度#2，循环1继续N60#4=#4+#17 Z坐标（绝对值）依次递增#17N70G03 I-#5 Z-#4 F#9；G03逆时针螺旋加工至下一层N

7、80END1 循环1结束N90G00 Z30. G00快速提刀至安全高度N100G03 I-#5 到达圆孔深度(此时#4=#2)逆时针走一整圆N110G01 X#5-1.G01向中心回退1.N120M99 宏程序结束返回三三 孔口倒圆角孔口倒圆角 如图如图4-7所示，要对工件所示，要对工件40孔口倒角孔口倒角R5，工，工件材质为件材质为45钢，选择钢，选择12平底铣刀。平底铣刀。O0403主程序名N10G54 G90 G00 X0 Y0 Z30.程序开始,定位于安全高度N20S1000 M03 N30#1=90. 刀具切削点加工起始角 （900）N40#2=5. 倒圆角半径R5N50#3=25

8、. 圆角轮廓起始点回转半径（孔半径+圆角半径）N60#4=2. 切削点角度增量N70#5=-#3-#2*COS#1-6. 刀具中心点0的X坐标值N80#6=-#2-#2*SIN#1 刀具中心点0的Z坐标值N90G00 Z1. 垂直下刀至Z1N100G01 X#5 Y0 F200 刀具中心至起始点上方N110Z#6 下刀至起始点Z0N120G03 I#5 J0 逆时针整圆铣削N130#1=#1-#4 角度赋值更新N140G01 X#5 刀具至X新起始点N150Z#6 刀具至Z新起始点N160IF#1GE0GOTO 120 条件判断(若#10，转至N120段执行)N170G01 X0 Y0 刀具至

9、孔中心N180G00 Z30. 抬刀至安全高度N190M05N200M30四四 圆柱体倒角圆柱体倒角 如图如图4-9所示，要对工件所示，要对工件60柱体倒角柱体倒角660加工，工件材质为加工，工件材质为45钢，选择钢，选择12平底铣刀。平底铣刀。O0404主程序名N10G54 G90 G00 X0 Y0 Z30. 程序开始,定位于安全高度N20S1000 M03 N30#1=0 刀具切削点Z坐标初始值（0-6）N40#2=30-6*TAN60+#1*TAN60 刀具切削点X坐标N50#3=#2+6. 刀具中心点0的X坐标值N60#4=0.2 切削点切深增量N70G01 X#3 Y0 F200

10、刀具中心至起始点上方N80Z-#1+0.2 下刀至起始点上Z0.2处N90G03 I-#3 J0 逆时针整圆铣削N100#1=#1-#4 切深赋值更新N110G01 X#3 刀具至X新起始点N120Z-#1 刀具至Z新起始点N130IF#1GE-6GOTO 90 条件判断(若#1-6，转至N90段执行)N140G00 Z30. 抬刀至安全高度N150M05N160M30五五 螺纹铣削加工螺纹铣削加工 见图见图4-11，使用机夹式单刃（单齿）螺纹铣，使用机夹式单刃（单齿）螺纹铣刀，配备单刀片，刃数刀，配备单刀片，刃数Z=1，加工右旋螺，加工右旋螺纹。为确保铣削方式为顺铣（强烈推荐），纹。为确保铣

11、削方式为顺铣（强烈推荐），主轴正转（主轴正转（M03），），Z轴走刀为自下而上轴走刀为自下而上G03逆时针螺旋插补进给，逆时针螺旋插补进给，Z0为螺纹顶面，为螺纹顶面，刀轴中心点为刀位控制点。刀轴中心点为刀位控制点。O0405主程序名N10#1=40. 螺纹公称直径DO N20#2=19. 螺纹铣刀半径（刀尖点到刀轴轴线距离）N30#3=#1-1.1*#2 螺纹底孔直径D1，(式中系数1.1为经验值，与被加工材料等因素有关)N40#4=2.5 螺纹螺距PN50#5=36. 螺纹深度H（绝对值）N60#6=ROUND1000*150/#2*3.14 主轴转速n，（此处取VC=150m/min），

12、并取整N70#7=0.1*1*#6 铣刀刀尖处进给量F1，由铣刀刃数（Z=1）与每刃进给量（FZ=0.1mm/z）计算N80#8=ROUND#7*#1-#2/#1由F1计算出铣刀轴心点O的进给速度F2N90#9=#1-#2/2 铣刀中心的回转半径，即OO长度N100G54 G90 G00 X0 Y0 Z30. 定位与G54原点上方安全高度N110M03 S#6 主轴正转，转速#6N120Z-#5-#4 快速降至孔底部（需要多降一个螺距#4）N130G01 X-#9 F#8 刀具沿OO径向移动N140#10=-#5-#4 设Z坐标为自变量，初始值=-#5-#4N150WHILE#10LE#4DO

13、1 如果#10#4，循环1继续N160G03 I#9 Z#10 铣刀螺旋线插补一圈N170#10=#10+#4 刀具Z坐标更新赋值N180END1 循环1结束N190G00 Z30. 抬刀至安全高度N200M30 程序结束六六 椭圆内轮廓铣削加工椭圆内轮廓铣削加工 如图如图4-12所示，采用所示，采用16平底铣刀，铣削椭平底铣刀，铣削椭圆内轮廓，椭圆长半轴长圆内轮廓，椭圆长半轴长40，短半轴长，短半轴长30，椭圆旋转角椭圆旋转角20度，椭圆内腔深度度，椭圆内腔深度15，假设，假设椭圆内轮廓是中空的，椭圆中心为椭圆内轮廓是中空的，椭圆中心为G54原原点，顶面为点，顶面为Z0面。面。O0405主程

14、序名N10G54 G90 G40 G00 X0 Y0 Z30.程序开始，定位于G54原点上方安全高度N20S1000 M03N30#1=40. 椭圆长半轴长N40#2=30. 椭圆短半轴长N50#3=20.椭圆旋转角（长半轴轴线与X轴正方向夹角）N60#4=15.椭圆内腔深度N70#5=90. 椭圆切削点角度，赋初值90度N80#10=5.椭圆内腔当前切削深度，设首次为5N90#11=2.椭圆切削点角度增量N100G68 X0 Y0 R#3 坐标原点为中心进行坐标系旋转角度N110G00 Z2.G00 下刀至Z2处N120WHILE #10LE#4 DO 1 如果#10#4，循环1继续N130

15、G01 Z-#10 G01 下刀至首次切削深度N140G41 D01 G01 X#1 Y0 F300 加刀具半径左补偿，G01至椭圆内轮廓切削起点N150WHILE #5LE460 DO 2 如果角度#5（90+360+10），循环2继续N160#5=#5+#11 椭圆切削点角度增量N170#7=#1*COS#5椭圆下一点的x坐标N180#8=#2*SIN#5 椭圆下一点的y坐标N190G01 X#7 Y#8 F500 逆时针切削至椭圆下一点N200END 2 循环2结束N210G00 Z30. G00快速提刀至安全高度N220G40 X0 Y0 取消刀具半径补偿，回到原点N230#10=#1

16、0+5. 切削深度变量重新赋值N240#5=90. 椭圆切削点角度初始化N250END 1 循环1结束N260G69 取消坐标系旋转N270M30七七 球头铣刀加工四棱台斜面球头铣刀加工四棱台斜面 如图如图4-13所示，矩形工件对称中心设为所示，矩形工件对称中心设为G54原点，顶面原点，顶面Z0，若假设，若假设#1=100，#2=60，斜面与垂直面夹角斜面与垂直面夹角#3=#4=57，#5=15，使用使用R8的球头铣刀加工周边外斜面，试编的球头铣刀加工周边外斜面，试编写加工程序。写加工程序。 O0406主程序名N10G54 G90 G40 G00 X0 Y0 Z30. 定位于G54上方安全高度

17、N20S1000 M03N30#1=100. X向大端尺寸N40#2=60. Y向大端尺寸N50#3=57. 斜面与垂直面夹角N60#5=15. 斜面高度N70#6=8. 球头铣刀刀具半径N80#7=0 切深自变量，赋初始值为0N90#17=0.5 切深自变量每层增量dZN100#8=#1/2+#6 刀位点到原点距离(X)N110#9=#2/2+#6 刀位点到原点距离(Y)N120#21=#6TAN#3-1-COS#3/COS#3/SIN#3-#5-#6刀尖初始点坐标ZAN130#22=#5+#61-COS#3/TAN#3 即表8-1中KM的长度N140Z5. G00下刀至Z5处N150WHI

18、LE #7LE#22 DO 1 如果#7#22，循环1继续N160#25=#8-#7*TAN#3 刀位点到原点距离X变量N170#26=#9-#7*TAN#3 刀位点到原点距离Y变量N180G00 X#25 Y#26 G00刀位点到起始点上方N190G01 Z#21+#7 F300 G01下刀至首次切削深度N200Y-#26 G01顺时针加工矩形N210X-#25N220Y#26；N230X#25；N240#7=#7+#17 切深变量赋值，每次0.5N250END 1 循环2结束N260G00 Z30. 抬刀至安全高度N270M30 程序结束八八 内球面粗加工（平底立铣刀）内球面粗加工（平底立

19、铣刀） 如图如图4-14所示，假设待加工的毛坯为一实心所示，假设待加工的毛坯为一实心长方体长方体1006040，粗加工方式：使用平，粗加工方式：使用平底立铣刀，每次从中心垂直下刀，向底立铣刀，每次从中心垂直下刀，向X正正方向走一段距离，逆时针走整圆，全部采方向走一段距离，逆时针走整圆，全部采用顺铣，走完最外圈后提刀返回中心，进用顺铣，走完最外圈后提刀返回中心，进给至下一层继续，直至到达预定深度，自给至下一层继续，直至到达预定深度，自上而下以等高方式逐层去除余量。上而下以等高方式逐层去除余量。O0407主程序名N10G54 G90 G00 X0 Y0 Z100 快速定位在G54坐标系（0，0，1

20、00）处N20M03 S1000N30G65 P1406 X50. Y30. Z0. A30. B5. C0 I-29.58 Q1. 调用宏程序O1406N40M30 程序结束自变量赋值说明：自变量赋值说明：#1=(A) （内）球面的圆弧半径（内）球面的圆弧半径#2=(B) 平底立铣刀半径平底立铣刀半径#3=(C) Z坐标设为自变量，赋初始值坐标设为自变量，赋初始值为为0#4=(I) 刀具到球面底部时刀具到球面底部时Z坐标，坐标，#4=SQRT#1*#1-#2*#2#17=(Q) Z坐标方向每层切深即层间距，坐标方向每层切深即层间距，本题本题Q=1#24=(X) 球心在球心在G54坐标系中的坐

21、标系中的X坐标坐标值值#25=(Y) 球心在球心在G54坐标系中的坐标系中的Y坐标坐标值值#26=(Z) 球心在球心在G54坐标系中的坐标系中的Z坐标坐标值值O1406子程序名N10G52 X#24 Y#25 Z#26 在球心（50，30，0）处建立局部坐标系G52N20G00 X0 Y0 Z30 定位至球心上方安全高度N30#5=1.6*#2 行距设为刀具直径的80%（经验值）N40#3=#3-#17 自变量#3，赋给第一刀深度值N50WHILE #3GT#4DO1 如果#3#4，执行循环体1N60Z#3+3. G00下刀至Z#3面以上3处N70G01 Z#3 F150 G01下刀至当前加工

22、深度Z#3N80#7=SQRT#1*#1-#3*#3-#2 当前深度时刀具中心对应的X坐标最大值N90#8=FIX#7/#5 当前深度时刀具在内腔可走刀次数，上取整（无条件舍去小数部分）N100WHILE#8GE0DO2 如果#80，执行循环体2N110#9=#7-#8*#5 每圈刀轨在X坐标上的目标值（绝对值）N120G01 X#9 F200 G01移动至轨迹起始点（#9，0，#3）N130G03 I-#9 F300 逆圆插补（整圆）N140#8=#8-1. #8重新赋值，每次减1N150END 2 循环体2结束N160G00 Z3. G00抬刀至Z3.处N170X0 Y0 X、Y坐标快速回

23、到G52坐标原点N180#3=#3-#17 切削深度#3依次递减#17N190END 1 循环体1结束N200G52 X0 Y0 Z0 恢复G54坐标系原点N210M99 宏程序结束返回九九 内球面精加工（球头铣刀）内球面精加工（球头铣刀） 如图如图4-15所示，（毛坯借用前题加工结果）所示，（毛坯借用前题加工结果）由于是内球面精加工，所以采用自上而下由于是内球面精加工，所以采用自上而下等角度圆弧进给等角度圆弧进给G02（G18平面内平面内)，自变，自变量量0#390，每层都是以，每层都是以G03方式走刀方式走刀(G17平面内平面内)；同样，为便于描述和对比，；同样，为便于描述和对比，每层加工

24、时刀具的开始和结束位置重合，每层加工时刀具的开始和结束位置重合，均指定在均指定在ZX平面内的平面内的+X方向上。为了描方向上。为了描述方便，本题采用刀具球心对刀，即以刀述方便，本题采用刀具球心对刀，即以刀具球心作为刀位控制点。具球心作为刀位控制点。O0408主程序名N10G54 G90 G00 X0 Y0 Z100 快速定位在G54坐标系（0，0，100）处N20M03 S1000N30G65 P1407 X50. Y40. Z0. A30. B5. C0 I-29.58 Q1. 调用宏程序O1406N40M30 程序结束自变量赋值说明：自变量赋值说明：#1=(A) （内）球面的圆弧半径（内）

25、球面的圆弧半径#2=(B) 球铣刀球头半径球铣刀球头半径#3=(C) 刀具球心位置角度设为自变量，赋初始刀具球心位置角度设为自变量，赋初始值为值为0#4=(I) 刀具球心进给轨迹圆弧半径刀具球心进给轨迹圆弧半径#17=(Q) 每次进给时角度增量值，本题取每次进给时角度增量值，本题取Q=1#24=(X) 球面中心在球面中心在G54坐标系中的坐标系中的X坐标值坐标值#25=(Y) 球面中心在球面中心在G54坐标系中的坐标系中的Y坐标值坐标值#26=(Z) 球面中心在球面中心在G54坐标系中的坐标系中的Z坐标值坐标值O1407子程序名N10G52 X#24 Y#25 Z#26 在球面中心（50，30

26、，0）处建立局部坐标系G52N20G00 X0 Y0 Z30. 定位至球面中心上方安全高度N30#4=#1-#2 定义#4为刀具球心进给轨迹圆弧半径N40X#4 刀具球心X方向G00至起始点N50Z#2 刀具Z方向G00下降至起始点上方N60G01 Z0. F300 刀具球心Z方向G01下刀至起始点N70WHILE#3LT90DO1 如果#390度，循环1继续N80#5=#4*COS#3 每层G03整圆插补刀具球心起始点X坐标值N90#6=-#4* SIN#3 每层G03整圆插补刀具球心起始点Z坐标值N100G18 G02 X#5 Z#6 R#4 F300 G18平面G02圆弧进给至（#5，0

27、，#6）N110G17 G03 I-#5 F500 G17平面G03整圆插补N120#3=#3+#17 #3赋值更新N130END1 循环体1结束N140G00 Z30. Z向抬刀至安全高度N150G52 X0 Y0 Z0 恢复G54坐标系原点N160M99 宏程序结束返回4.3 宏程序综合应用实例宏程序综合应用实例 一.一. 手柄轴车削加工编程手柄轴车削加工编程 如图如图4-16所示，完成零件的加工编程。已知所示，完成零件的加工编程。已知棒料直径为棒料直径为30，材料为，材料为45#钢。钢。12222byaxO1001主程序名N10T0202 G98 G21 G97选2号刀、2号偏置；每分进

28、给；公制单位；恒转速N20M03 S900主轴正转；转速900r/minN30G00 X50. Z0 M08快速点定位N40G01 X-1. F50平端面N50G00 G42 X40. Z2.快速退刀至A点N60G73 U20 W0 R10固定形状复合循环粗加工N70G73 P80 Q260 U0.5 W0.2 F100N80G00 X0N80N260精加工轮廓描述N90G01 Z0 F60N100#2=0循环体1加工椭圆轮廓，自变量#2赋初始值N110#3=30-#2动点横坐标换算N120WHILL #2GE-37.2 DO1如果#2-37.2,循环1继续N130 #1=30/14*SQRT

29、14*14-#3*#3动点纵坐标计算N140G01 X2*#2 Z#2直线插补拟合椭圆曲线N150#2=#2-0.2#2赋值更新N160END1循环体1结束N170G01 X24 Z-51 12，加工锥面N180#4=0余弦函数自变量t设为变量#4，赋初值N190WHILL #4GE-720 DO2如果#4-720,循环2继续N200#5=-51+#4*20/360动点Z坐标计算N210#6=24+2*-2+2*COS#4动点X坐标计算N220G01 X#6 Z#5直线插补拟合余弦曲线N230#4=#4-2#1赋值更新N240END2循环体2结束N250G01 Z-93N260X30N270G

30、70 P80 Q260精加工循环N280G00 G40 X100 Z100 M09N290M05N300M02二二 凸模零件铣削加工编程凸模零件铣削加工编程 如图如图4-18所示，完成凸模零件的加工编程。所示，完成凸模零件的加工编程。已知毛坯为已知毛坯为15010040的板料，材料为的板料，材料为45#钢。钢。 O2001主程序名N10G54 G90 G00 X0 Y0 Z100N20M03 S1000 M08N30X-125 Y0 Z10.快速移动至A点上方N40G41 X-30. Y-80. D01加刀补D01=52,至B点上方N50M98 P21N60G41 X-30. Y-80. D02加刀补D02=32，至B点上方N70M98 P21N80G41 X-30. Y-80. D02加刀补D03=12.5，至B点上方N90M98 P21N100G00 X0 Y0 Z100 M09N110M05N120M30O21子程序名N10G01 X-30. Y0 Z0.5 F200切入,至D点上方0.5N20#1=-1#1赋初值N30WHILL#1GE-20DO1N40G02 I30. Z#1 F200 S1500螺旋铣削,每圈下1