数控车床加工工艺与编程操作资源第二十四讲和数控机床编程及加工

普通高等教育“十一五”国家级规划教材《数控加工技术》吴明友编第二十四讲（90Min、2节课）2023/5/101第六章数控铣床（FANUC0i）编程与操作（三）第二节FANUC0i数控系统的基本编程指令（三）八、可编程镜像指令（20Min）1．功能用编程的镜像指令可实现坐标轴的对称加工。如图6-29所示。2023/5/1022023/5/103图6-29

可编程镜像⑴程序编制的图像。⑵该图象的对称轴与Y平行，并与X轴在X＝50处相交。⑶图像对称在点（50，50）处。⑷该图像的对称轴与X平行，并与Y轴在Y＝50处相交。2．指令格式指令格式如表6-6所示。表6-6可编程镜像指令格式2023/5/1042023/5/1052023/5/1063．注意点⑴设置镜像。如果指定可编程镜像功能，同时又用CNC外部开关或CNC的设置生成镜像时，则可编程镜像功能首先执行。⑵在指定平面对某个轴镜像时，会发生如表6-7所示的指令变化。表6-7在指定平面内的一个轴上的镜像时发生的指令变化⑶比例缩放和坐标旋转。CNC的数据处理顺序是从程序镜像到比例缩放和坐标系旋转。应按该顺序指定指令，取消时，按相反顺序。在比例缩放或坐标系旋转方式，不能指定或。⑷与返回参考点和坐标系有关的指令。在可编程镜像方式中，与返回参考点（G27，G28，G29，G30）等和改变坐标系（G52～G59，G92）等有关的G指令不准指定。如果需要这些G指令的任意一个，必须在取消可编程镜像方式之后再指定。2023/5/107九、固定循环

（70Min）1．固定循环概述⑴功能。固定循环使编程员编程变得容易。有了固定循环功能，频繁使用的加工操作可以用G功能在单程序段中指令；没有固定循环，一般要求多个程序段。另外，固定循环能缩短程序，节省存储空间。固定循环指令如表6-8所示。2023/5/1082023/5/109表6-8

固定循环⑵固定循环顺序说明。固定循环由6个顺序的动作组成（如图6-30所示）。2023/5/1010图6-30固定循环动作顺序2023/5/1011①动作1：X轴和Y轴的定位（还可包括另一个轴）。②动作2：快速移动到R平面。③动作3：孔加工。④动作4：在孔底的动作。⑤动作5：返回到R平面。⑥动作6：快速移动到初始平面。1）定位平面和钻孔轴。定位平面由平面选择代码G17，G18或G19决定。定位轴是除了钻孔轴以外的轴。虽然固定循环包括攻螺纹、镗孔以及钻孔循环，术语“钻孔”将用于说明固定循环执行的动作。“钻孔轴”是不用于定义定位平面的基本轴X、Y或Z，或平行于基本轴的轴。钻孔轴根据G指令（G73～G89）程序段中指令的轴地址确定（基本轴或其平行轴）。如果没有对钻孔轴指定轴地址，则认为基本轴是钻孔轴。如表6-9所示。2023/5/1012表6-9定位平面和钻孔轴2023/5/1013例如，假定U、V和W轴分别平行于X、Y和Z轴。这个条件是由参数指定。G17G81…Z：Z轴用作钻孔。G17G81…W：W轴用作钻孔。G18G81…Y：Y轴用作钻孔。G18G81…V：V轴用作钻孔。G19G81…X：X轴用作钻孔。G19G81…U：U轴用作钻孔。G17～G19可以在G73～G89未指令的程序段中指定。注意：在取消固定循环以后，才能切换钻孔轴。参数FXY（No.6200#0）可以设定Z轴总是用作钻孔轴。当FXY＝0时，Z轴总是钻孔轴。2023/5/10142023/5/10152）沿着钻孔轴的移动距离（G90/G91）。沿着钻孔轴的移动距离，对G90和G91变化如图6-31所示。图6-31沿着钻孔轴的移动距离，对G90和G91变化3）钻孔方式。G73、G74、G76和G81到G89是摸态G指令，直到被取消之前一直保持有效。当有效时，当前状态是钻孔方式。一旦在钻孔方式中钻孔数据被指定，数据被保持，直到被修改或清除。在固定循环的开始指定全部所需的钻孔数据；当固定循环正在执行时，只指令修改数据。4）返回点平面（G98/G99）。当刀具到达孔底后，刀具可以返回到R点平面或初始位置平面，由G98和G99指定。如图6-32所示，指定G98或G99时的刀具移动。一般情况下，G99用于第一次钻孔而G98用于最后钻孔。即使在G99方式中执行钻孔，初始位置平面也不变。2023/5/10165）重复。在K中指定重复次数，对等间距孔进行重复钻孔。K仅在被指定的程序段内有效。以增量方式（G91）指定第一孔位置。如果用绝对值方式（G90）指令的话，则在相同位置重复钻孔。重复次数K的最大指令值＝9999。如果指定K0，钻孔数据被贮存，但是不执行钻孔。6）取消。使用G80或01组G指令，可以取消固定循环。01组G指令如下：G00：定位快速移动。G01：直线插补。G02：圆弧插补或螺旋线插补（CW）。G03：圆弧插补或螺旋线插补（CCW）。G60：单方向定位[当MDL（参数No.5431#0）设为1时]。2023/5/10172023/5/1018图6-32返回点平面（G98/G99）2023/5/10197）图中的符号。后面分别解释各个固定循环，解释图中会使用到如图6-33所示的符号。图6-33解释图中会使用到的符号2．常用固定循环指令⑴高速深孔钻循环指令G73。1）功能。该循环执行高速排屑钻孔。它执行间歇切削进给直到孔的底部，同时从孔中排除切屑。2）指令格式，如图6-34所示。G73XYZRQFK；XY：孔位数据；Z：从R点到孔底的距离；R：从初始位置平面到R点的距离；Q：每次切削进给的切削深度；F：切削进给速度；K：重复次数（如果需要的话）。2023/5/10202023/5/1021图6-34G73指令动作图⑵左旋攻螺纹循环G74。1）功能。该循环执行左旋攻螺纹。在左旋攻螺纹循环中，当到达孔底时，主轴顺时针旋转。2）指令格式，如图6-35所示。

G74XYZRPFK；XY：孔位数据；Z：从R点到孔底的位置；R：从初始位置平面到R点位置的距离；P：暂停时间；F：切削进给速度；K：重复次数（如果需要的话）。2023/5/10222023/5/1023图6-35G74指令动作图⑶精镗循环（G76）。1）精镗循环镗削精密孔。当到达孔底时，主轴停止，切削刀具离开工件的被加工表面并返回。2）指令格式，如图6-36所示，主轴定向停止如图6-37所示。

G76XYZRQPFK

。XY：孔位数据；Z：从R点到孔底的位置；R：从初始位置平面到R点位置的距离；Q：孔底的偏移量；P：在孔底的暂停时间；F：切削进给速度；K：重复次数（如果需要的话）。2023/5/10242023/5/1025图6-36G76指令动作图

2023/5/1026图6-37G76主轴定向停止⑷钻孔循环、钻中心孔循环（G81）1）功能。该循环用作正常钻孔。切削进给执行到孔底。然后，刀具从孔底快速移动退回。2）指令格式，如图6-38所示。

G81XYZRFK；XY：孔位数据；Z：从R点到孔底的位置；R：从初始位置平面到R点位置的距离；F：切削进给速度；K：重复次数（如果需要的话）。2023/5/10272023/5/1028图6-38G81指令动作图⑸钻孔循环、逆镗孔循环（G82）1）功能。该循环用作正常钻孔。切削进给执行到孔底，再执行暂停，然后，刀具从孔底快速移动退回。2）指令格式，如图6-39所示。

G82XYZRPFK；XY：孔位数据；Z：从R点到孔底的位置；R：从初始位置平面到R点位置的距离；P：在孔底的暂停时间；F：切削进给速度；K：重复次数（如果需要的话）。2023/5/10292023/5/1030图6-39G82指令动作图⑹排屑钻孔循环（G83）1）该循环执行深孔钻。执行间歇切削进给到孔的底部，钻孔过程中从孔中排除切屑。2）指令格式，如图6-40所示。G83XYZRQFK；XY：孔位数据；Z：从R点到孔底的位置；R：从初始位置平面到R点位置的距离；Q：每次切削进给的切削深度；F：切削进给速度；K：重复次数（如果需要的话）。2023/5/10312023/5/1032图6-40排屑钻孔循环G83的指令动作图⑺小孔排屑钻孔循环（G83）1）功能。在钻孔期间，当过载扭矩检测信号（跳转信号）被检测到时，有过载扭矩检测功能的刀杆则把刀具退回。在主轴速度和切削进给速度改变后，钻孔重新开始，在该小孔排屑钻孔循环中，重复这些动作。用参数中指定的M代码，可以选择小孔排屑钻孔循环方式。在指令中指定G83开始执行这个循环。用G80或复位取消该循环。2023/5/10332）指令格式，如图6-41所示。

G83XYZRQFIKP；XY：孔位数据；Z：从R点到孔底的位置；R：从初始位置平面到R点位置的距离；Q：每次切削进给的切削深度；F：切削进给速度；I：前进或后退的移动速度（与上面的F的格式相同，如果省略，在参数和中的值作为默认值）；K：重复次数（如果需要的话）；P：在孔底的暂停时间（如果省略，P0作为默认数值）。2023/5/10342023/5/1035图6-41小孔排屑钻孔循环G83的指令动作图⑻攻螺纹循环（G84）。1）功能。该循环执行攻螺纹。在这个攻螺纹循环中，当到达孔底时，主轴以反方向旋转。2）指令格式，如图6-42所示。

G84XYZRPFK；XY：孔位数据；Z：从R点到孔底的位置；R：从初始位置平面到R点位置的距离；P：暂停时间；F：切削进给速度；K：重复次数（如果需要的话）。2023/5/10362023/5/1037图6-42攻螺纹循环（G84）指令动作⑼镗孔循环（G85）。1）功能。该循环用于镗孔。2）指令格式，如图6-43所示。G85XYZRFK；XY：孔位数据；Z：从R点到孔底的位置；R：从初始位置平面到R点位置的距离；F：切削进给速度；K：重复次数（如果需要的话）。2023/5/10382023/5/1039图6-43镗孔循环（G85）指令动作⑽镗孔循环（G86）1）功能。该循环用于镗孔2）指令格式，如图6-44所示。

G86XYZRFK。XY：孔位数据；Z：从R点到孔底的位置；R：从初始位置平面到R点位置的距离；F：切削进给速度；K：重复次数（如果需要的话）。2023/5/10402023/5/1041图6-44镗孔循环（G86）指令动作⑾反镗孔循环（G87）1）功能。该循环执行精密镗孔。2）指令格式。反镗孔循环（G87）指令的G98情况和主轴定向停止如图6-45镗孔循环（G87）指令动作所示，该指令不用G99的情况。G87XYZRQPFK。XY：孔位数据；Z：从R点到孔底的位置；R：从初始位置平面到R点位置的距离；Q：刀具偏移量；P：暂停时间；F：切削进给速度；K：重复次数。2023/5/10422023/5/1043图6-45镗孔循环（G87）指令动作⑿镗孔循环（G88）1）功能。该循环用于镗孔。2）指令格式，如图6-46所示。G88XYZRPFK。XY：孔位数据；Z：从R点到孔底的位置；R：从初始位置平面到R点位置的距离；P：孔底的暂停时间；F：切削进给速度；K：重复次数（如果需要的话）。2023/5/10442023/5/1045图6-46镗孔循环（G88）指令动作⒀镗孔循环（G89）。1）功能。该循环用于镗孔。2）指令格式，如图6-47所示。G89XYZRPFK；XY：孔位数据；Z：从R点到孔底的位置；R：从初始位置平面到R点位置的距离；P：孔底的停刀时间；F：切削进给速度；K：重复次数（如果需要的话）。2023/5/10462023/5/1047图6-47镗孔循环（G89）指令动作数控机床编程及加工机械工程实验教学中心实验目的通过数控机床的加工程序编制，掌握编程的方法及技巧；将在计算机上用OpenSoftCNC软件模拟显示加工过程校验程序，然后在数控机床上对工件进行加工；结合机械加工工艺，实现最优化编程，提高加工质量和生产效率。机械工程实验教学中心数控编程的基本原理数控编程的目的；数控编程的内容；编程步骤。机械工程实验教学中心数控编程的基本原理所谓编程，就是把零件的图形尺寸、工艺过程、工艺参数、机床的运动以及刀具位移等内容，按照数控机床的编程格式和能识别的语言记录在程序单上的全过程。这样编制的程序还必须按规定把程序单制备成控制介质如程序纸带、磁带等，变成数控系统能读懂的信息，再送入数控机床，数控机床的CNC装置对程序经过处理之后，向机床各坐标的伺服系统发出指令信息，驱动机床完成相应的运动。机械工程实验教学中心数控编程的目的数控编程的基本原理①分析零件图纸，确定加工工艺过程；②计算走刀轨迹，得出刀位数据；③编写零件加工程序；④制作控制介质；⑤校对程序及首件试加工。机械工程实验教学中心数控编程的内容数控编程的基本原理机械工程实验教学中心数控编程的步骤零件图纸分析零件图纸制定工艺规程数学处理编写程序文件制作控制介质程序校验及试切数控机床OpenSoftCNC软件介绍OpenSoftCNC软件包括数控车床模拟仿真和数控铣床模拟仿真系统，由软件+标准硬件系统构成，不要求专用硬件或运动控制卡，所有数控功能和逻辑控制功能均由软件完成，操作界面由系统操作和机床控制两大部分组成。机械工程实验教学中心OpenSoftCNC软件介绍机械工程实验教学中心为例，软件提供下列指令：以数控车床模拟仿真系统（OpenSoftCNC01T）组别指令功能编程格式模态

1G00快速线性移动G00X(U)_Z(W)_√G01直线插补G01X(U)_Z(W)_√G02顺时针圆弧插补G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆时针圆弧插补G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺纹插补G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺纹插补G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X轴返回程序零点G27

G28Z轴返回程序零点G28

G92定义绝对坐标系G92X_Z_√2G04延时G04E_

3M00暂停M00

M02程序结束M02

4M03主轴正转M03√M04主轴反转M04√M05主轴停M05√5M08开冷却液M08√M09关冷却液M09√

6M97程序跳转M97P_

M98子程序调用M98P_L_

M99子程序返回M99

7M20自定义开关1有效M20√M21自定义开关1无效M21√8M22自定义开关2有效M22√M23自定义开关2无效M23√9S主轴转速控制S00～S07；S0000～S9999√10T指定刀具T00～T05√11F指定速度F12～F4000√OpenSoftCNC软件介