金工实习之数控车床编程基础

1、 主讲：宋心鑫 欢欢迎迎同同学学们们来来工工程程训训练练中中心心崇崇尚尚实实践践回回归归工工程程学学 习习 内内 容容数数控控车车床床编编程程基基础础认认 知知 数数 控控 车床车床数控车床安全操作规程数控车床安全操作规程 数数 控控 车车 床床 的的 编程编程方法方法 编编 程程 例例 题题 及及 作业作业经济型数控车床(SIEMENS 802C系统)经济型数控车床经济型数控车床(FANUC 0i Mate-TB(FANUC 0i Mate-TB系统系统) )全功能型数控车床（全功能型数控车床（FANUC 0i-TB系统）系统）全功能型数控车床（全功能型数控车床（FANUC 0i-TB系统）

2、系统） 立式数控车床立式数控车床双主轴车削中心双主轴车削中心返回数控车床安全操作规程数控车床安全操作规程 1、数控车床只能单人操作、数控车床只能单人操作 2、零件加工时须将防护门关上、零件加工时须将防护门关上 3、启动、启动“循环启动循环启动”按钮前须报告指导老师按钮前须报告指导老师 4、严禁工件转动时测量、触摸工件、严禁工件转动时测量、触摸工件 5、长头发者须戴工作帽，以防头发卷入机床、长头发者须戴工作帽，以防头发卷入机床 6、遵守其他、遵守其他安全教育安全教育内容内容返回数控车床的编程方法编编 程程 的的 基基 础础 知识知识 程程 序序 的的 结结 构构 编程的步骤编程的步骤 编编 程程

3、 注注 意意 事事 项项 返回返回 数控机床的坐标系数控机床的坐标系 1 1、坐标系的规定、坐标系的规定 按照 ISO841-1974 标准规定，数控机床的坐标 系采用 笛卡尔坐标系。笛卡尔坐标系。2 2、坐标正向规定、坐标正向规定：一般取远离工件的方向（即工 件尺寸增大的方向）为正正。数控机床的坐标系 3、坐标轴的确定、坐标轴的确定： 先确定Z轴（为提供切削功率的轴，一 般与主轴平行），再确定X轴，然后根 据笛卡尔坐标系笛卡尔坐标系（右手坐标系）确定Y 轴。数数 控控 车车 床床 坐坐 标标 系系ZX0数控车床常用坐标系数控车床常用坐标系1 1、机床坐标系：、机床坐标系： 机床本身固有的坐标

4、系，一般不能改动。在机床机床本身固有的坐标系，一般不能改动。在机床坐标系中，坐标值是刀架中心点相对机床原点的坐标系中，坐标值是刀架中心点相对机床原点的距离。距离。2 2、工件坐标系：、工件坐标系： 编程员为了简化编程，在工件上指定的坐标系。编程员为了简化编程，在工件上指定的坐标系。在工件坐标系中，坐标值是刀尖相对工件原点的在工件坐标系中，坐标值是刀尖相对工件原点的距离。距离。 工件坐标系原点设置原则：工件坐标系原点设置原则： a a、 尽可能与设计、工艺和检验基准重合尽可能与设计、工艺和检验基准重合 b b、 便于数学计算、简化程序编制便于数学计算、简化程序编制 c c、 便于对刀便于对刀 d

5、 d、 便于观察便于观察图1图2机床坐标系与工件坐标系的区别机床坐标系与工件坐标系的区别O机床原点工件原点刀架中心点机床坐标系工件坐标系17322013XZZOOX 程程 序序 的的 结结 构构 一个完整的程序，一般由程序号、程序内容和程序结束一个完整的程序，一般由程序号、程序内容和程序结束三部分组成。三部分组成。 例如：例如：(以以FANUC系统为例）系统为例） 程序号程序号 O2009； N05 T0101 M03 S300；（每一行为一程序段）；（每一行为一程序段） N10 G00 X18.5 Z2.0 ； N15 G01 X18.5 Z-30.0 F0.1 ； N20 G01 X25.

6、0 Z-30.0 ； 程序内容程序内容 N20 G00 X25.0 Z2.0 ； N25 G00 X13.0 Z2.0 ； N110 G00 X100.0 Z100.0 ； N115 M05 ； 程序结束程序结束 N120 M02 ；、程序号：、程序号：Oxxxxxxxx （四位数字）（四位数字） 程序号O0000、O9000O9999在数控系统中通常有特殊的含义，应避免使用。建议采用O0001O8999作为加工用程序号。、程序段格式：程序段格式：EOB顺顺序序号号准准备备功功能能尺尺寸寸功功能能进进给给速速度度主主轴轴转转速速刀刀具具指指令令辅辅助助功功能能结结束束符符返回程序号有关规定程序

7、号有关规定1、 程序号必须写在程序的最前面，并占一单独的程序段。2、 在同一数控机床中，程序号不可以重复使用。3、 0000 ：不准使用4、 00018999：用于自由存储、删除和编辑的程序5、 90009999：如果参数不设定，不能用于存储、删除和 编辑的程序6、在实际选用时，通常00018999常用作零件程序号，而 90009999，为机床制造者或机床使用者用作自已开发 的特殊功能程序的程序号。在用户宏程序中，常用到 90009999范围内的程序号。 F F：进给速度指令：进给速度指令 F指令指令用于指定加工时刀具的进给速度。用于指定加工时刀具的进给速度。 单位：单位：mm/min(程序用

8、程序用G98指令时）指令时） 或或mm/r（程序用（程序用G99指令时）。指令时）。 F: 外圆：外圆：0.10.2 (mm/r) （G01） 切断：切断：0.020.05 (mm/r) （G01） 圆弧：圆弧：0.050.1 (mm/r) （G02.G03） F F指令为模态指令，实际进给率可通过指令为模态指令，实际进给率可通过CNCCNC面面 板上的进给倍率旋钮，在板上的进给倍率旋钮，在0-150%0-150%之间控制。之间控制。返返 回回S S：主轴转速指令：主轴转速指令 S指令用于指定加工时主轴的转速。 常用单位：rmin。 （1）恒线速度（G96）：S指定的数值表示切削 速度。如G9

9、6 S150表示切削速度为150m/min。 （2）恒主轴转速（G97）：S指定的数值为主轴 转速。如G97 S300表示主轴转速为300r/min。 S: 切断：300 r/min以下 (300)(300)粗加工：300-900 r/min (400)(400)精加工：900 r/min以上 (600)(600) S 指令为模态指令，实际转速可通过CNC面板 上的 修调按钮在50-120%之间调节。 返回返回 T T：刀具指令：刀具指令 T指令后接两位或四位数字，前半部分指令后接两位或四位数字，前半部分为刀具号，后半部分为刀具补偿号。为刀具号，后半部分为刀具补偿号。 如：如：T0100 T0

10、202T0100 T02021 1号号刀刀取取消消刀刀补补2 2号号刀刀2号号刀刀补补数控车床刀架数控车床刀架6号刀号刀8号刀号刀10号刀号刀（切断刀）（切断刀）（外圆刀）（外圆刀）（外圆刀）（外圆刀）刀具补偿值的理解刀具补偿值的理解OZX刀补Z值测量直径L机床原点工件原点参考点机床坐标系工件坐标系刀补X值=2LXZXZOO 辅助功能辅助功能M M指令指令 辅助功能：辅助功能：控制数控机床辅助动作的功能，简称控制数控机床辅助动作的功能，简称 M M功能。功能。M M功能由地址功能由地址M M及后缀两位数字组成。常用的有及后缀两位数字组成。常用的有M00M00M99M99。 1、主轴操作指令：、

11、主轴操作指令：M03主轴正转、主轴正转、M04主轴反转、主轴反转、M05主轴停止主轴停止编程格式：编程格式：M03 S_ ； M04 S_ ；2、程序结束指令：、程序结束指令：整个程序结束：整个程序结束：M02、M30程序暂停：程序暂停：M00（无条件）（无条件）M01 （有条件）（有条件）3、冷却液的开停、冷却液的开停 ：M08:冷却液开冷却液开 M09:冷却液关冷却液关返回返回 准准 备备 功功 能能 准备功能准备功能:简称简称G功能功能,是使数控机床作好某是使数控机床作好某 种操作种操作 准备的指令。准备的指令。用地址用地址G G后缀两位数字表示，从后缀两位数字表示，从G00G00G99

12、G99共共100 100 种。目前，有的数控系统也用到了种。目前，有的数控系统也用到了00009999之外的数字，如之外的数字，如 SIEMENS SIEMENS 802C802C数控系统中的数控系统中的G500G500（表示取消可设定零点偏置（表示取消可设定零点偏置 ) )。 1、模态指令：、模态指令：一经指定一直有效一经指定一直有效,直到后面程序段出现同组的代码直到后面程序段出现同组的代码 指令取代它为止的指令。指令取代它为止的指令。 如：如： G00、G01是同组的模态是同组的模态G代码（代码（01组）组） G00 X25.0Z2.0; X15.0Z2.0; （G00有效）有效） G01

13、 X15.0Z-30.0F0.1； （G01有效）有效） 2、非模态指令：、非模态指令：仅在被指定的程序段有效的指令。如仅在被指定的程序段有效的指令。如G04是非模是非模 态指令（态指令（00组）。组）。 介绍几个常用代码介绍几个常用代码 1 1、快速定位、快速定位G00G00： 刀具按系统设置的速度快速移动的指令刀具按系统设置的速度快速移动的指令 编程格式：编程格式：G00G00； 注意事项：注意事项： （1 1）G00G00运动轨迹通常不是直线（点位控制）运动轨迹通常不是直线（点位控制） （2 2）G00G00状态时状态时F F无效无效 （3 3）G00G00编程时应防止撞刀编程时应防止撞

14、刀快速定位快速定位G00G00AB工件工件XZ0C卡 盘2 2、直线插补指令、直线插补指令G01G01 G01 G01是用于加工直线轮廓的插补指令是用于加工直线轮廓的插补指令 编程格式：编程格式： G01G01； G01G01的运动轨迹为一严格的直线。的运动轨迹为一严格的直线。 （直线控制）（直线控制）直线插补直线插补G01G01XZ0工件AB工件卡 盘3、顺圆插补指令、顺圆插补指令G02 G02是顺时针圆弧插补指令，它命令是顺时针圆弧插补指令，它命令刀具在指定的平面内按给定的进给速度作刀具在指定的平面内按给定的进给速度作顺时针圆弧运动。顺时针圆弧运动。 编程格式：编程格式： G02Z； 或或

15、 G02ZI K_； 其中其中 I=X/2(圆心圆心)-X/2(圆弧起点圆弧起点) K= Z(圆心圆心)-Z(圆弧起点圆弧起点)顺圆插补顺圆插补G02顺时针顺时针工件工件AB4 4、逆圆插补指令逆圆插补指令G03G03 G03是逆时针圆弧插补指令，它命令是逆时针圆弧插补指令，它命令刀具在指定的平面内按给定的进给速度作刀具在指定的平面内按给定的进给速度作逆时针圆弧运动。逆时针圆弧运动。 编程格式：编程格式： G03Z； 或或G03ZI K； 其中其中 I=X/2(圆心圆心)-X/2(圆弧起点圆弧起点) K= Z(圆心圆心)-Z(圆弧起点圆弧起点)逆圆插补逆圆插补G03G03逆时针逆时针工件工件返

16、返 回回AB 编程注意事项编程注意事项1 1、X X值指定问题：值指定问题：（1）直径编程：）直径编程：X轴坐标值就是图纸上给出的轴坐标值就是图纸上给出的 直径值。直径值。（2）半径编程：）半径编程：X轴坐标值就是离开零件中心轴坐标值就是离开零件中心 大小的距离。大小的距离。2 2、数控系统问题：、数控系统问题： 各数控系统编程有很大差异，编程前应仔细阅读各数控系统编程有很大差异，编程前应仔细阅读 各系统的编程说明书。各系统的编程说明书。 返回返回 编编 程程 的的 步步 骤骤 1、分析零件图样、分析零件图样 2、确定工艺过程、确定工艺过程 3、数值计算、数值计算 4、编写零件加工程序、编写零

17、件加工程序 5、程序校验及修改、程序校验及修改 返回返回例题例题 编程须知：编程须知： 1、1号刀为外圆刀，号刀为外圆刀，2号刀为切断刀；号刀为切断刀； 2、用、用FANUC系统格式直径编程系统格式直径编程 3、材料为、材料为20 铝棒铝棒 4、粗车外圆切削深度、粗车外圆切削深度3mm 精车外圆切削深度精车外圆切削深度1mm 车削程序为：车削程序为： O2009； 文件名文件名 N10 T0101 M03 S400 ； 调用调用1号刀、主号刀、主 轴正转轴正转 N15 G00 X18.5 Z2.0 ； 刀具快速定位刀具快速定位 N20 G01 X18.5 Z-30.0 F0.1；粗车；粗车18

18、.5外圆外圆 N25 G01 X25.0 ； 退刀退刀 N30 G00 Z2.0 ； 快速退刀快速退刀 N35 G00 X13.0 ； 快速定位快速定位 N40 G01 X13.0 Z-17.0； 粗车粗车13.0外圆外圆 N45 G01 X18.5 Z-20.0 ；车锥角；车锥角 N50 G00 X18.5 Z2.0 ； 快速退刀快速退刀 N55 G00 X4.0 ； 快速定位快速定位 N60 G01 X12.0 Z-2.0S600；车倒角；车倒角 N65 G01 X12.0 Z-17.0；精车；精车12.0外圆外圆 N70 G02 X18.0 Z-20.0 R3F0.05；车；车R3圆弧圆弧 N75 G01 X18.0 Z-30.0F0.1 ； 精车精车18.0外圆外圆 N80 G00 X100.0 Z100.0；快速退到换刀点；快速退到换刀点 N85 M05 ； 主轴停止主轴停止 N90 T0202 M03S300； 换切断刀换切断刀 N95 G00 X25.0 Z