fanuc机床讲义Word版

1、FANUC 培训目录一 数控系统基本配置二 主要技术规格三 伺服单元及电机四 主轴五 操作界面六 机床组件七 机床技术参数八 机床工作条件九 润滑系统十 冷却系统十一 气压系统十二 刀库系统十三 主轴系统十四 进给轴系统十五 数控系统十六 机床操作十七 数控编程十八 一般电气故障处理1 / 125一 .数控系统基本配置 （1） 机械部分 全封闭外护罩 机床床身 机床电柜箱 润滑系统 冷却系统 气动系统 X 向传动组件 Y 向传动组件 Z 向传动组件 主轴传动 刀库 接水盘 接水槽 主传动系统由法兰盘式电动机拖动，电动机通过同步齿形带9208YU40与主轴相连，主传动系统的制动由装在电机上的电磁

2、离合器来实现，制动迅速、平稳、可靠。 各方向的进给均由伺服电机通过弹性联轴器与滚动丝杠直联传动。斗笠式式刀库主要由支架、刀盘、刀盘前进、后退机构组成。支架：固定刀库刀盘：存放刀具并能旋转进行选刀（电机传动） 刀盘前进、后退机构：控制刀盘靠近主轴和离开主轴圆盘式刀库主要由支架、刀盘、刀臂、倒刀机构组成。支架：固定刀库刀盘：存放刀具并能旋转进行选刀（电机传动）刀臂：用于主轴与刀库交换刀具（电机传动，凸轮机构）倒刀机构：刀套水平与垂直动作（气动阀控制）。刀库润滑刀库零部件滑动部分，每周必须要添加通用锂基润滑脂3。机器连续使用2400小时须更换润滑油。建议用油：90齿轮油 使用刀库注意事项检查换刀机构

3、油位 ：必须每月定期检查油位是否在正常状态，油镜在换刀机构前方，正常油位在靠近 油镜中心红点上下附近，最低油位不可低于油镜要求的范围 。 3个月检查一次油杯。外接气源的流量和压力是否符合要求：气压要稳定，压力为0.5-0.6MPa,空气中不能含有水分，避免阀芯锈死及汽缸损坏。 （2） 电气部分 电气分布图（3）六大部分主轴系统 伺服驱动 主轴电机 编码器线，动力线进给轴系统 伺服驱动 伺服电机 编码器线 动力线数控系统 fanuc-oi-mate-md fanuc-oi-md 润滑系统 河谷 时间继电器 电磁泵 冷却系统 工作冷却 ， 水泵电机 气压系统 提供气压，控制刀库，夹具，冷却。气源三

4、联件 主要部分1 主控回路 强电控制回路 380V 220V 110V2 控制回路 控制电回路 36V/24V/5V3输入和输出电路 I/O 信号 4 0i-MD5 数字伺服功能6 0iC用I/O模块7 便携式手脉8 伺服电机（4）系统操作 系统操作面板机床操作具体步骤 （1）急停 机床运行过程中，在危险或紧急情况下，按下操作面板 “急停”按钮，CNC既进入急停状态，伺服进给及主轴运转立即停止工作，并有急停报警提示，若要重新恢复，应先消除引起异常的因素，然后将此按钮头部顺时针旋转一定角度，就可以恢复工作。 （2）NC电源控制 按“系统电源”的“ON”按钮（指示灯亮），系统上电；按“OFF”按（

5、“ON”指示灯灭，“OFF”指示灯亮），系统下电。 （3）工作方式选择。 数控系统共有7种工作方式，由方式选择开关分别来选择： a、“MEMORY”：自动运行方式； b、“MDI”：手动数据输入方式； c、“JOG”：手动连续进给方式； d、“HANDLE”：手摇脉冲发生器进给方式。 e、“ZRN”：返回机床参考点方式； f、“DNC：在线加工方式； g、“EDIT”：程序及参数的编辑；（4）轴手动按键 “+X”、“+Y”、“+Z”和“-X”、“-Y”、“-Z”按键分别用于手动连续进给和返回机床参考点方式下,供选择进给坐标轴和进给方向。 (5)速率修调 a、进给修调:在自动方式或MDI运行方式

6、下,当F代码编程的进给速度偏高或偏低时,可用“进给倍率%”选择开关所选择百分比进行修调。在手动连续进给方式下，也可用“进给倍率%”选择开关调节手动进给速率。 b、快速修调：在自动方式或MDI运行方式下，用“快速修调%”选择开关 “F0”、“”、“50%”、“100%”的挡位来修调GOO快速移动时的速度。“F0”为1421#参数所设定的快移速度；“%”、“50%”、“100%”为快移修调的百分比。在手动连续进给方式下，同时按下“快进”和进给方向键时，同样可调节手动快速进给速率。 c、主轴修调：在自动方式或MDI运行方式下,当S代码编程的主轴速度偏高或偏低时,可用“主轴倍率%”选择开关所选择百分比

7、进行修调主轴速度在手动连续进给方式下，也可用“主轴倍率%”选择开关调节手动主轴速度。 （6）回参考点 当选择“ZRN”工作方式时，系统处于手动回参考点方式 。再分别按“+X”、“+Y”和“+Z”，机床将自动回到参考点。 （7）手动进给 当选择“手动”工作方式时，按压“+X”或“-X”按键（指示灯亮），X轴将产生正向或负向连续移动。松开“+X”或“-X”按键（指示灯灭），X轴即减速停止。用同样的方法使用“+Y”、“-Y”和“+Z”、“-Z”按键，可使Y轴、Z轴正向或负向连续移动。同时按下X向、Y向和Z向的轴手动按键，可同时手动连续移动X轴、Y轴和Z轴。在上述手动连续进给时，若同时按压“快进”按键

8、，则产生相应轴的正向或负向快速运动（未回参考点之前，快速无效）。 （8）手摇脉冲发生器进给方式 当选择“HANDLE（手轮）“工作方式时，系统处于手摇进给状态。将手持单元上的轴选择波段开关置“X”或“Y”或“Z”档，手动顺时针/逆时针旋转手摇脉冲发生器一格，X轴或Y轴或Z轴将产生正向或负向移动一个增量值。手摇进给的增量值由手摇脉冲发生器上的增量倍率波段开关的档位“X1”、“X10”、“X100”来控制。每一档的增量值分别为0.001mm、0.01mm、0.1mm。 （9）自动运行 a、循环启动：当选择“自动”工作方式时，系统处于自动运行方式，机床坐标轴的控制由CNC自动完成。选择好要运行的程序

9、，按一下“循环启动”按键（指示灯亮），自动加工将开始。 b、进给保持：在自动运行过程中，按一下“进给保持”按键（指示灯亮），程序执行暂停，机床运动轴减速停止。若再按一下“循环启动”按键，系统将重新启动，从暂停前的状态继续运行。 c、空运行：在自动方式下，按一下“空运行”按键（指示灯亮），CNC处于空运行状态。程序中编程的进给速率被忽略，坐标轴以最大快移速度移动。（空运行不做实际切削，目的在确认切削路径及程序。在实际切削时，应关闭此功能，否则可能产生危险）。此功能对螺纹切削无效。 d、机床锁住：禁止机床坐标轴动作。在自动运行开始前，按一下“机床锁住”按键（指示灯亮），再按“循环启动”按键，系统继

10、续执行程序，显示屏上的坐标轴位置信息同时变化，但不输出伺服轴的移动指令，所以机床停止不动（此功能用于效验程序）。注意：在此状态下，为安全起见，机床的辅助功能M、S、T设为无效。若在自动运行过程中，按“机床锁住”按键，机床锁住无效。在自动运行过程中，只能在运行结束时，才能解除机床锁住。每次执行机床锁住功能后，需再次进行回参考点操作。 e、单程序段：在自动方式下，若按下“单程序段”按键（指示灯亮），执行完一个程序段，机床运动停止，若再按“程序启动”，再执行一个程序段后，机床运动又停止。当执行固定循环时，把一个固定循环作为一个程序段执行。 f、程序跳步：在自动方式下，若按下“程序跳步”按键（指示灯亮

11、），当程序执行到前面带有“/”码之后的程序段会被跳过。 g、程序停：在自动方式下，用M00程序停止操作时，该按钮显示灯亮。 h、M01停：执行程序中M01指令时，停止自动操作。 i、Z轴锁住：禁止机床Z轴动作。在自动运行开始前，按一下“Z轴锁住”按键（指示灯亮），再按“循环启动”按键，系统继续执行程序，显示屏上的Z轴位置信息同时变化，但不输出Z轴的移动指令。注意：在此状态下，为安全起见，机床的辅助功能M、S、T设为无效。 j、锁住：在自动运行开始前，按一下“锁住”按键（指示灯亮），再按“循环启动”按键，系统继续执行程序，但不执行指令。 （10）程序保护 当“程序保护”有效（钥匙开关旋转至“I”

12、位）时，程序将不能被修改。 （11）MDI（手动数据输入）方式 在此方式下，通过手动输入数据，进行M、S、及坐标轴移动的操作。 注：FANUC无超程释放按钮，出现超程时，在手动或手摇方式下，向超程的反方向移动，直至超程报警解除。 主轴正转：在手动方式下，按一下“主轴正转”按（指示灯亮），主轴将正转。 主轴反转：在手动方式下，按一下“主轴反转”按键（指示灯亮），主轴将反转。 主轴停止：在手动方式下，按一下“主轴停止”按键（指示灯亮），主轴将停止运转。 主轴定向：在手动方式下，按一下“主轴定向”按键（指示灯亮），主轴旋转至定向位置。按一下“主轴停止”按键（指示亮），“主轴定向”指示灯灭，主轴定向停

13、止工作。 冷却启动与停止：在手动方式下，按一下“冷却开停”按键（指示灯亮），冷却液开，再按一下（指示灯灭），冷却液关。 允许换刀与手动换刀：在手动方式下，主轴处于停止状态时，需要手动换刀时，按一下“允许换刀/刀具松紧”按键（指示灯亮），才能进行手动的刀具夹紧与松开操作(FANUC系统没有此按键)。此时按主轴上的手动松刀按钮，可进行手动松刀。 工作灯控制：按一下面板“工作灯”按键（指示灯亮），工作灯开，再按一次按键（指示灯灭），工作灯灭。 排屑控制：按一下面板“排屑正转”按键（指示灯亮），排屑正转；按一下面板“排屑停止”按键（指示灯亮），排屑停转，按一下面板“排屑反转”按键（指示灯亮），排屑反转

14、。 刀库正转：在手动方式下，满足刀库在离开主轴位时，按一下“刀库正转”按键（指示灯亮），刀库顺时针旋转一个刀位后，自动停止，同时“刀库正转”按键指示灯灭。 刀库反转：在手动方式下，满足刀库在离开主轴位时，按一下“刀库反转”按键（指示灯亮），刀库逆时针旋转一个刀位后，自动停止，同时“刀库反转”按键指示灯灭。 注意：对于华中系统，若机床选有第4轴或第5轴，在加工过程中，如果需要第4轴或第5轴运动，编程中则必须在第4轴或第5轴运动指令前，编写第4轴（A轴/倾斜轴）的松开指令M42或第5轴（C轴/回转轴）的松开指令M52。否则，轴在夹紧状态下，执行运动指令会导致回转台损坏。第4轴或第5轴运行完后，需要

15、夹紧时，应编写第4轴（A轴/倾斜轴）的夹紧指令M43或第5轴（C轴/回转轴）的夹紧指令M53。操作面板的“F1”灯亮表示A轴为夹紧状态，“F2”灯亮表示A轴为松开状态，“F3”灯亮表示C轴为夹紧状态，“F4”灯亮表示C轴为松开状态。功能键用来选择所显示画面的种类。 MDI 面板准备了下列功能键。 按此键显示位置显示画面。 按此键显示程序画面。 按此键显示偏置/设定画面。 按此键显示系统画面。 按此键显示信息画面。（5） 保养与维修1 设备维护与保养 定期检查机床的润滑是否良好； 定期更换主轴、刀库润滑油； 定期清扫导轨、丝杠、床身上的铁屑； 定期清除电柜、冷却风扇上的油污和灰尘； 长期保持吊挂

16、、电控箱干燥，防止潮气、水贱入。 2 故障诊断与维修 报警信息及查看 机床上装有3色警示灯。黄灯表示系统通电状态；绿灯表示循环加工状态；红灯表示 机床报警（闪烁），并发出报警声。 机床出现故障或运行不正常时，应立即暂停机床工作，通过显示屏查看报警信息，确 认并排除故障。 当出现报警时，在屏幕上方会有“报警”闪烁。此时，按面板“诊断”键可以在查询窗口查询 当前系统所有报警的详细情况。再通过PLC I/O输入、输出状态，来确认机床的故障点。数控机床的维修概念，不能单纯局限于数控系统发生故障时，如何排除故障和及时修复，使数控系统尽早投入使用，还应包括正确使用和日常保养等。 3.正确操作和使用数控系统

17、的步骤 （1）数控系统通电前的检查 1）检查CNC装置内的各个印刷线路板是否紧固，各个插头有无松动。 2）认真检查CNC装置与外界之间的全部连接电缆是否按随机提供的连接手册的规定，正确而可靠地连接。 3）交流输入电源的连接是否符合CNC装置规定的要求。 4）确认CNC装置内的各种硬件设定是否符合CNC装置的要求。 只有经过上述检查，CNC装置才能投入通电运行。 （2）数控系统通电后的检查 1）首先要检查数控装置中各个风扇是否正常运转。 2）确认各个印刷线路或模块上的直流电源是否正常，是否在允许的波动范围之内。 3）进一步确认CNC装置的各种参数。 4）当数控装置与机床联机通电时，应在接通电源的

18、同时，作为按压紧急停止按钮的准备，以备出现紧急情况时随时切断电源。 5）用手动以低速给移动各个轴，观察机床移动方向的显示是否正确。 6）进行几次返回机床基准点的动作，用来检查数控机床是否有返回基准点功能，以及每次返回基准点的位置是否完全一致。 7）CNC装置的功能测试。  4.CNC系统的日常维护1）制订CNC系统的日常维护的规章制度。 2）应尽量少开数控柜和强电柜的门。 3）定时清理数控装置的散热通风系统。 4）CNC系统的输入/输出装置的定期维护。 5）定期检查和更换直流电机电刷。 6）经常监视CNC装置用的电网电压。 7）存储器用电池的定期更换。 8）CNC系统长期不用时的维护

19、。 9）备用印刷线路板的维护。对于已购置的备用印刷线路板应定期装到CNC装置上通电运行一段时间，以防损坏。 10）做好维修前期的准备工作： 技术准备：维修人员应在平时充分了解系统的性能。 工具准备：作为最终用户，维修工具只需准备一些常规的仪器设备，如交流电压表，直流电压表，可能用指针式的也可以是数字式的，测量误差在±2%范围内即可。万用表也是一种常用的仪表。 备件准备：一旦由于CNC系统的部件或元器件损坏，使系统发生故障。为能及时排除故障，用户应准备一些常用的备件。 5.故障处置 一旦CNC系统发生故障，系统操作人员应采取急停措施，停止系统运行，保护好现场。 （1）故障的表现 系统发

20、生故障的工作方式 工作方式有：Tape（纸带方式）、MDI（手动数据输入方式）、MEMORY（存储器方式）、EDIT（编辑）、HANDLE（手轮）、JOG（点动）方式。 MDI/DPL（手动数据输入/显示）。 系统状态显示有时系统发生故障时却没有报警，此时需要通过诊断画面观察系统所处的状态。 定位误差超差情况。 在CRT上的报警及报警号。 刀具轨迹出现误差时的速度。 （2）故障的频繁程度 故障发生的时间及频率。 加工同类工件时，发生故障的概率。 故障发生的方式，判别是否与进给速度、换刀方式或是与螺纹切削有关。 出现故障的程序段。 （3）故障的重复性 将引起故障的程序段重复执行多次进行观察，来考

21、察故障的重复性。 将该程序段的编程值与系统内的实际数值进行比较，确认两者是否有差异。  本系统以前是否发生过同样故障？ （4）外界状况 环境温度。 周围的振动源。 系统的安装位置检查，出故障时是否受到阳光的直射等。 切削液、润滑油是否飞溅到了系统柜、系统柜里是否进水，受到水的浸渍（如暖气漏水）等。 输入电压调查，输入电源是否有波动、电压值等。 工厂内是否有使用大电流的装置。 近处是否存在干扰源。 附近是否正在修理或调试机床、安装了新机床等。 重复出现的故障是否与外界因素有关？ （5）有关操作情况 经过什么操作之后才发生的故障？  机床的操作方式对吗？ 程序内是否包含有增量指

22、令？ （6）机床情况 机床调整状况。 机床在运输过程中是否发生振动？ 所用刀具的刀尖是否正常？ 换刀时是否设置了偏移量？ 间隙补偿给的是否恰当？ 机械另件是否随温度变化而变形？ 工件测量是否正确？ （7）运转情况 在运转过程中是否改变过或调整过运转方式？ 机床侧是否处于报警状态？是否已作好运转准备？ 机床操作面板上的售率开关是否设定为“0”？ 机床是否处于锁住状态？ 系统是否处于急停状态？ 系统的保险丝是否烧断？ 机床操作面板上的方式选择开关设定是否正确？ （8）机床和系统之间接线情况 电缆是否完整无损？ 交流电源线和系统内部电线是否分开安装？ 电源线和信号线是否分开走线？ 信号屏蔽线接地是否

23、正确？ 继电器、电磁铁以及电动机等电磁部件是否装有噪声抑制器？ （9）CNC装置的外观检查 机柜。检查破损情况和是否是在打开柜门的状态下操作。 机柜内部。风扇电机工作是否正常？控制部分污染程序。 电源单元。保险丝是否正常？ 电缆。电缆连接器插头是否完全插入、拧紧？ MDI/CRT单元 6.故障检查方法 直观法 这是一种最基本的方法。维修人员通过对故障发生时的各种光、声、味等异常现象的观察以及认真察看系统的每一处，往往可将故障范围缩小到一个模块或一块印刷线路板。这要求维修人员具有丰富的实际经验，要有多学科的较宽的知识和综合判断的能力。 自诊断功能法 现代的数控系统虽然尚未达到智能化很高的程度，但

24、已经具备了较强的自诊断功能。能随时监视数控系统的硬件和软件的工作状况。一旦发现异常，立即在CRT上报警信息或用发光二极管批示出故障的大致起因。利用自诊断功能，也能显示出系统与主机之间接口信号的状态，从而判断出故障发生在机械部分还是数控系统部分，并批示出故障的大致部位。这个方法是当前维修时最有效的一种方法。 功能程序测试法 所谓功能程序测试法就是将数控系统的常用功能和特殊功能，如直线定位、圆弧插补、螺纹切削、固定循环、用户宏程序等用手工编程或自动编程方法，编制成一个功能程序测试纸带，通过纸带阅读机送入数控系统中，然后启动数控系统使之进行运行，藉以检查机床执行这些功能的准确性和可靠性，进而判断出故

25、障发生的可能起因。本方法对于长期闲置的数控机床第一次开机时的检查以及机床加工造成废品但又无报警的情况下，一时难以确定是编程错误或是操作错误，还是机床故障时的判断是一较好的方法。 交换法 这是一种简单易行的方法，也是现场判断时最常用的方法之一。所谓交换法就是在分析出故障大致起因的情况下，维修人员可以利用备用的印刷线路板、模板，集成电路芯片或元器件替换有疑点的部分，从而把故障范围缩小到印刷线路板或芯片一级。它实际上也是在验证分析的正确性。  在备板交换之前，应仔细检查备板是否完好，并应检查备板的状态应与原板状态完全一致。这包括检查板上的选择开关，短路棒的设定位置以及电位器的位置。在置换C

26、NC装置的存储器板时，往往还需要对系统作存储器的初始化操作（如日本FANUC公司的FS6系统用的磁泡存储器就需要进行这项工作），重新设定各种数控数据，否则系统仍将不能正常地工作。又如更换FANUC公司的系统的存储器板之后，需重新输入参数，并对存储器区进行分配操作。缺少了后一步，一旦零件程序输入，将产生60号报警（存储器容量不够）。有的CNC系统在更换了主板之后，带需进行一些特定的操作。如FNUC四Fanuc-oi-md系统 编程1.0 可编程功能通过编程并运行这些程序而使数控机床能够实现的功能我们称之为可编程功能。一般可编程功能分为两类：一类用来实现刀具轨迹控制即各进给轴的运动，如直线/圆弧插

27、补、进给控制、坐标系原点偏置及变换、尺寸单位设定、刀具偏置及补偿等，这一类功能被称为准备功能，以字母G以及两位数字 组成，也被称为G代码。另一类功能被称为辅助功能，用来完成程序的执行控制、主轴控制、刀具控制、辅助设备控制等功能。在这些辅助功能中，Tx x用于选刀，Sx x x x用于控制主轴转速。其它功能由以字母M与两位数字组成的M代码来实现。1. 准备功能本机床使用的所有准备功能见表1.1： 表1.1G代码分组功能*G0001定位（快速移动）*G0101直线插补（进给速度）G0201顺时针圆弧插补G0301逆时针圆弧插补G0400暂停，精确停止G0900精确停止*G1702选择X Y平面G1

28、802选择Z X平面G1902选择Y Z平面G2700返回并检查参考点G2800返回参考点G2900从参考点返回G3000返回第二参考点*G4007取消刀具半径补偿G4107左侧刀具半径补偿G4207右侧刀具半径补偿G4308刀具长度补偿G4408刀具长度补偿*G4908取消刀具长度补偿G5200设置局部坐标系G5300选择机床坐标系*G5414选用1号工件坐标系G5514选用2号工件坐标系G5614选用3号工件坐标系G5714选用4号工件坐标系G5814选用5号工件坐标系G5914选用6号工件坐标系G6000 单一方向定位G6115精确停止方式*G6415切削方式G6500宏程序调用G661

29、2模态宏程序调用*G6712模态宏程序调用取消G7309深孔钻削固定循环G7409反螺纹攻丝固定循环G7609精镗固定循环*G8009取消固定循环G8109钻削固定循环G8209钻削固定循环G8309深孔钻削固定循环G8409攻丝固定循环G8509镗削固定循环G8609镗削固定循环G8709反镗固定循环G8809镗削固定循环G8909镗削固定循环*G9003绝对值指令方式*G9103增量值指令方式G9200工件零点设定*G9810固定循环返回初始点G9910固定循环返回R点从表1.1中我们可以看到，G代码被分为了不同的组，这是由于大多数的G代码是模态的，所谓模态G代码，是指这些G代码不只在当前

30、的程序段中起作用，而且在以后的程序段中一直起作用，直到程序中出现另一个同组的G代码为止，同组的模态G代码控制同一个目标但起不同的作用，它们之间是不相容的。00组的G代码是非模态的，这些G代码只在它们所在的程序段中起作用。标有*号的G代码是上电时的初始状态。对于G01和G00、G90和G91上电时的初始状态由参数决定。如果程序中出现了未列在上表中的G代码，CNC会显示10号报警。同一程序段中可以有几个G代码出现，但当两个或两个以上的同组G代码出现时，最后出现的一个（同组的）G代码有效。在固定循环模态下，任何一个01组的G代码都将使固定循环模态自动取消，成为G80模态。1.2 辅助功能本机床用S代

31、码来对主轴转速进行编程，用T代码来进行选刀编程，其它可编程辅助功能由M代码来实现，本机床可供用户使用的M代码列表如下(表1.2)：表1.2M代码功 能M00程序停止M01条件程序停止M02程序结束M03主轴正转M04主轴反转M05主轴停止M06刀具交换M08冷却开M09冷却关M18主轴定向解除M19主轴定向M29刚性攻丝M30程序结束并返回程序头M98调用子程序M99子程序结束返回重复执行一般地，一个程序段中，M代码最多可以有一个。2. 插补功能2.1 快速定位（G00）G00给定一个位置。格式：G00 IP_；IP_在本说明书中代表任意不超过三个进给轴地址的组合，当然，每个地址后面都会有一个

32、数字作为赋给该地址的值，一般机床有三个或四个进给轴即X，Y，Z ，A所以IP_可以代表如 X12. Y119. Z-37. 或 X287.3 Z73.5 A45. 等等内容。G00这条指令所作的就是使刀具以快速的速率移动到IP_指定的位置，被指令的各轴之间的运动是互不相关的，也就是说刀具移动的轨迹不一定是一条直线。G00指令下，快速倍率为100时，各轴运动的速度：X、Y、Z轴均为15m/min，该速度不受当前F值的控制。当各运动轴到达运动终点并发出位置到达信号后，CNC认为该程序段已经结束，并转向执行下一程序段。位置到达信号：当运动轴到达的位置与指令位置之间的距离小于参数指定的到位宽度时，CN

33、C认为该轴已到达指令位置，并发出一个相应信号即该轴的位置到达信号。G00编程举例：起始点位置为X-50，Y-75. ；指令G00 X150. Y25.；将使刀具走出下图所示轨迹（图2.1）。图 2.12.2 直线插补（G01）格式：G01 IP-F-；G01指令使当前的插补模态成为直线插补模态，刀具从当前位置移动到 IP指定的位置，其轨迹是一条直线，F-指定了刀具沿直线运动的速度，单位为mm/min（X、Y、Z轴）。该指令是我们最常用的指令之一。假设当前刀具所在点为X-50. Y-75.，则如下程序段N1 G01 X150. Y25. F100 ；N2 X50. Y75.；将使刀具走出如下图（

34、图2.2）所示轨迹。大家可以看到，程序段N2并没有指令G01，由于G01指令为模态指令，所以N1程序段中所指令的G01在N2程序段中继续有效，同样地，指令F100在 N2段也继续有效，即刀具沿两段直线的运动速度都是100mm/min。2.3 圆弧插补（G02/G03）下面所列的指令可以使刀具沿圆弧轨迹运动：在X-Y平面G17 G02 / G03 X_ Y_ ( I_ J_ ) / R_ F_ ；在 X-Z平面G18 G02 / G03 X_ Z_ ( I_ K_ ) / R_ F_ ；在 Y-Z平面G19 G02 / G03 Y_ Z_ ( J_ K_ ) / R_ F_ ；序号数据内容指 令

35、含 义1平面选择G17指定X-Y平面上的圆弧插补G18指定X-Z平面上的圆弧插补G19指定Y-Z平面上的圆弧插补2圆弧方向G02顺时针方向的圆弧插补G03逆时针方向的圆弧插补 3终点位置G90 模态X、Y、Z中的两轴指令当前工件坐标系中终点位置的坐标值G91 模态X、Y、Z中的两轴指令从起点到终点的距离(有方向的)4起点到圆心的距离I、J、K中的两 轴指令从起点到圆心的距离(有方向的)圆弧半径R圆弧半径5进给率F沿圆弧运动的速度在这里，我们所讲的圆弧的方向，对于X-Y平面来说，是由Z轴的正向往Z轴的负向看X-Y平面所看到的圆弧方向，同样，对于X-Z平面或Y-Z平面来说，观测的方向则应该是从Y轴

36、或X轴的正向到Y轴或X轴的负向（适用于右手坐标系如下图所示）。圆弧的终点由地址X、Y和Z来确定。在G90模态，即绝对值模态下，地址X、Y、Z给出了圆弧终点在当前坐标系中的坐标值；在G91模态，即增量值模态下，地址X、Y、Z给出的则是在各坐标轴方向上当前刀具所在点到终点的距离。在X方向，地址I给定了当前刀具所在点到圆心的距离，在Y和Z方向，当前刀具所在点到圆心的距离分别由地址J和K来给定，I、J、K的值的符号由它们的方向来确定。对一段圆弧进行编程，除了用给定终点位置和圆心位置的方法外，我们还可以用给定半径和终点位置的方法对一段圆弧进行编程，用地址R来给定半径值，替代给定圆心位置的地址。R的值有正

37、负之分，一个正的R值用来编程一段小于180度的圆弧，一个负的R值编程的则是一段大于180度的圆弧。编程一个整圆只能使用给定圆心的方法。3. 进给功能3.1 进给速度上一章，我们讲述了基本插补命令的用法以及一些相关指令，同时，也涉及到了一些与进给速度有关的一些知识，在本节中，我们将归纳性地讨论这些问题。数控机床的进给一般地可以分为两类：快速定位进给及切削进给。快速定位进给在指令G00、手动快速移动以及固定循环时的快速进给和点位之间的运动时出现。快速定位进给的速度是由机床参数给定的，并可由快速倍率开关加上100、50、25及F0的倍率。快速倍率开关在100的位置时，快速定位进给的速度对于X、Y、Z

38、三轴来说，都是15000mm/min。快速倍率开关在F0的位置时，X、Y、Z三轴快速定位进给速度是2000mm/min。快速定位进给时，参与进给的各轴之间的运动是互不相关的，分别以自己给定的速度运动，一般来说，刀具的轨迹是一条折线。切削进给出现在G01、G02/03以及固定循环中的加工进给的情况下，切削进给的速度由地址F给定。在加工程序中，F是一个模态的值，即在给定一个新的F值之前，原来编程的F值一直有效。CNC系统刚刚通电时，F的值由549号参数给定，该参数在机床出厂时被设为100mm/min。切削进给的速度是一个有方向的量，它的方向是刀具运动的方向，模（即速度的大小）为F的值。参与进给的各

39、轴之间是插补的关系，它们的运动的合成即是切削进给运动。F的最大值由527号参数控制，该参数在机床出厂时被设为4000mm/min，如果编程的F值大于此值，实际的进给切削速度也将保持为4000mm/min。切削进给的速度还可以由操作面板上的进给倍率开关来控制，实际的切削进给速度应该为F的给定值与倍率开关给定倍率的乘积。3.2 自动加减速控制自动加减速控制作用于各轴运动的起动和停止的过程中，以减小冲击并使得起动和停止的过程平稳，为了同样的目的自动加减速控制也作用于进给速度变换的过程中。对于不同的进给方式，NC使用了不同的加减速控制方式：快速定位进给：使用线性加减速控制，各轴的加减速时间常数由参数控

40、制(522525号参数)。切削进给：用指数加减速控制，加减速时间常数由530号参数控制。手动进给：使用指数加减速控制，各轴的加减速时间常数也由参数控制，参数号为601604。3.3 切削方式（G64）一般地，为了有一个好的切削条件，我们希望刀具在加工工件时要保持线速度的恒定，但我们知道自动加减速控制作用于每一段切削进给过程的开始和结束，那么在两个程序段之间的衔接处如何使刀具保持恒定的线速度呢？在切削方式G64模态下，两个切削进给程序段之间的过渡是这样的：在前一个运动接近指令位置并开始减速时，后一个运动开始加速，这样就可以在两个插补程序段之间保持恒定的线速度。可以看出在G64模态下，切削进给时，

41、NC并不检查每个程序段执行时各轴的位置到达信号，并且在两个切削进给程序段的衔接处使刀具走出一个小小的圆角。3.4 精确停止(G09)及精确停止方式(G61)如果在一个切削进给的程序段中有G09指令给出，则刀具接近指令位置 时会减速，NC检测到位置到达信号后才会继续执行下一程序段。这样，在两个程序段之间的衔接处刀具将走出一个非常尖锐的角，所以需要加工非常尖锐的角时可以使用这条指令。使用G61可以实现同样的功能，G61与G09的区别就是G09是一条非模态的指令，而G61是模态的指令，即G09只能在它所在的程序段中起作用，不影响模态的变化，而G61可以在它以后的程序段中一直起作用，直到程序中出现G6

42、4或G63为止。3.5 暂停( G04 )作用：在两个程序段之间产生一段时间的暂停。格式：G04 P-；或G04 X-；地址P或X给定暂停的时间，以秒为单位，范围是0.0019999.999秒。如果没有P或X，G04在程序中的作用与G09相同。4. 参考点和坐标系4.1 机床坐标系本机床的坐标系是右手坐标系。主轴箱的上下运动为Z轴运动，主轴箱向上的运动为Z轴正向运动，主轴箱向下的运动为Z轴负向运动；滑座的前后运动为Y轴运动，滑座远离立柱的运动为Y轴的正向运动，滑座趋向立柱的运动为Y轴的负向运动；工作台的左右运动为X轴运动，面对机床，工作台向左运动为X轴的正向运动，工作台向右运动为X轴的负向运动

43、。可以看到，只有Z轴的运动是刀具本身的运动，X、Y轴则是靠工作台带动工件运动来完成加工过程的。为了方便起见，在本说明书中对于X、Y轴运动的描述是刀具相对于工件的运动。相对位置固定的机床坐标系的建立，是靠每次NC上电后的返回参考点的操作来完成的。参考点是机床上的一个固定的点，它的位置由各轴的参考点开关和撞块位置以及各轴伺服电机的零点位置来确定。本机床返回参考点后，参考点在机床坐标系中的坐标值为X0，Y0，Z0。X轴行程为0-600毫米，Y轴行程为0-400毫米，Z轴行程为0-510毫米。4.2 关于参考点的指令( G27、G28、G29及G30 )4.2.1 自动返回参考点（G28）格式：G28

44、IP-；该指令使指令轴以快速定位进给速度经由IP指定的中间点返回机床参考点，中间点的指定既可以是绝对值方式的也可以是增量值方式的，这取决于当前的模态。一般地，该指令用于整个加工程序结束后使工件移出加工区，以便卸下加工完毕的零件和装夹待加工的零件。F注意：为了安全起见，在执行该命令以前应该取消刀具半径 补偿和长度补偿。执行手动返回参考点以前执行G28指令时，各轴从中间点开始的运动与手动返回参考点的运动一样，从中间点开始的运动方向为正向。G28指令中的坐标值将被NC作为中间点存储，另一方面，如果一个轴没有被包含在G28指令中，NC存储的该轴的中间点坐标值将使用以前的G28指令中所给定的值。例如：N

45、1 X20.0 Y54.0;N2 G28 X-40.0 Y-25.0;中间点坐标值（-40.0,-25.0）N3 G28 Z31.0;中间点坐标值（-40.0,-25.0,31.0）该中间点的坐标值主要由G29指令使用。4.2.2 从参考点自动返回（G29）格式：G29 IP-；该命令使被指令轴以快速定位进给速度从参考点经由中间点运动到指令位置，中间点的位置由以前的G28或G30（参考4.2.4）指令确定。一般地，该指令用在G28或G30之后，被指令轴位于参考点或第二参考点的时候。在增量值方式模态下，指令值为中间点到终点（指令位置）的距离。4.2.3 参考点返回检查（G27）格式：G27 IP

46、-；该命令使被指令轴以快速定位进给速度运动到IP指令的位置，然后检查该点是否为参考点，如果是，则发出该轴参考点返回的完成信号（点亮该轴的参考点到达指示灯）；如果不是，则发出一个报警，并中断程序运行。在刀具偏置的模态下，刀具偏置对G27指令同样有效，所以一般来说执 行G27指令以前应该取消刀具偏置（半径偏置和长度偏置）。在机床闭锁开关置上位时，NC不执行G27指令。4.2.4 返回第二参考点（G30）格式：G30 IP-；该指令的使用和执行都和G28非常相似，唯一不同的就是G28使指令轴返回机床参考点，而G30使指令轴返回第二参考点。G30指令后，和G28指令相似，可以使用G29指令使指令轴从第

47、二参考点自动返回。第二参考点也是机床上的固定点，它和机床参考点之间的距离由参数给定，第二参考点指令一般在机床中主要用于刀具交换，因为机床的Z轴换刀点为Z轴的第二参考点（参数#737），也就是说，刀具交换之前必须先执行G30指令。用户的零件加工程序中，在自动换刀之前必须编写G30，否则执行M06指令时会产生报警。第二参考点的返回，关于M06请参阅机床说明书部分：辅助功能。被指令轴返回第二参考点完成后，该轴的参考点指示灯将闪烁，以指示返回第二参考点的完成。机床X和Y轴的第二参考点出厂时的设定值与机床参考点重合，如有特殊需要可以设定735、736号参数。4.3 工件坐标系通常编程人员开始编程时，他并

48、不知道被加工零件在机床上的位置，他所编制的零件程序通常是以工件上的某个点作为零件程序的坐标系原点来编写加工程序，当被加工零件被夹压在机床工作台上以后再将NC所使用的坐标系的原点偏移到与编程使用的原点重合的位置进行加工。所以坐标系原点偏移功能对于数控机床来说是非常重要的。在本机床上可以使用下列三种坐标系：(1)机床坐标系。(2)工件坐标系。(3)局部坐标系。4.3.1 选用机床坐标系（G53）格式：（G90）G53 IP_；该指令使刀具以快速进给速度运动到机床坐标系中IP_指定的坐标值位置，一般地，该指令在G90模态下执行。G53指令是一条非模态的指令，也就是说它只在当前程序段中起作用。机床坐标系零点与机床参考点之间的距离由参数设定，无特殊说明，各轴参考点与机床坐标系零点重合。4.3.2 使用预置的工件坐标系（G54G59）在机床中，我们可以预置六个工件坐标系，通过在CRT-MDI面板上的操作，