数控车床程序编制培训

*数控加工技术1数控车床编程张玉庚*数控加工技术2FANUC车床编程

(车削循环指令

)*数控加工技术3FANUC车床编程(车削循环指令)教学目标：1、理解FANUC车床循环指令G70、G71、G72、G73、G74、G75、G76、含义、格式，能写出程序段；;2、理解FANUC车削粗加工编程方法，能用G70、G71、G72、G73、编写简单零件粗加工程序；

新课导入：通过编程根本指令的学习，能对简单轴的轮廓进行精加工编程，但是还不能对零件进行粗加工编程，还必须学习相关的粗加工循环指令、编程方法才能对零件进行粗加工编程。为此，就FANUC车削粗加工循环指令、格式、运用与编程方法作详细讲解。*数控加工技术41、外圆粗切循环外圆粗切循环是一种复合固定循环。适用于外圆柱面需屡次走刀才能完成的粗加工，加工过程如以下图所示。编程格式：G71U(△d)R(e)

G71P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)式中:∆d——背吃刀量〔切削深度〕(2~5)；e——退刀量(1~3))；ns——精加工形状程序段中的开始程序段号；nf——精加工形状程序段中的结束程序段号；∆u——X轴方向精加工余量〔0.2~0.5〕；∆w——Z轴方向的精加工余量(0.2~0.5)；F、S、T——分别是进给量、主轴转速、刀具号地址符。*数控加工技术5%3331N10G54G00X80Z80；

N20M03S500；

N30G01X46Z3F0.2；

N40G71U3R1；N50G71P55Q140U0.4W0.1F0.3；N55G00X0；

N60G01X10Z-2；

N70Z-20；

N80G02U10W-5R5；

N90G01W-10；

N100G03U14W-7R7；

N110G01Z-52；

N120U10W-10；

N130W-20；

N140X50；

N145G70P55Q140F0.1；

N150G00X80Z80；

N160M05；N170M02；G71编程例如*数控加工技术6

2、端面粗加工循环

端面粗切循环是一种复合固定循环。端面粗切循环适于Z向余量小，X向余量大的棒料粗加工，加工过程如以下图所示。编程格式G72U(△d)R(e)G72P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)式中:∆d——背吃刀量；e——退刀量；ns——精加工形状程序段中的开始程序段号；nf——精加工形状程序段中的结束程序段号；∆u——X轴方向精加工余量；∆w——Z轴方向的精加工余量；F、S、T——分别是进给量、主轴转速、刀具号地址符。*数控加工技术7G72编程例如

%3332

N10T0101;

N20G00X100Z80;

N30M03S400;

N40X80Z1;

N50G72W2R1;

N55G72P60Q180U0.2W0.5F0.2;

N60G00X100Z80;

N70G42X80Z1;

N80G00Z-56;

N90G01X54Z-40F0.15;

N100Z-30;

N110G02U-8W4R4;

N120G01X30;

N130Z-15;

N140U-16;

N150G03U-4W2R2;

N160Z-2;

N170U-6W3;

N180G00X50;

N185G70P55Q180F0.1;

N190G40X100Z80;

N200M05;

N210M02;*数控加工技术83、封闭切削循环

封闭切削循环是一种复合固定循环，加工过程如以下图所示。封闭切削循环适于对铸、锻毛坯切削，对零件轮廓的单调性那么没有要求。

编程格式G73U(i)W(k)R(d)

G73P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)式中:i——X方向总退刀量〔i≥毛坯X向最大加工余量〕；k——Z方向总退刀量〔可与i相等〕；d——粗切次数〔d=i/(1~2.5)〕；ns——精加工形状程序段中的开始程序段号；nf——精加工形状程序段中的结束程序段号；∆u——X轴方向精加工余量〔0.5~1〕；∆w——Z轴方向的精加工余量(0.2~0.5)；*数控加工技术9％3333N10G97G99S1200；M03T0101；N20G00X200Z100；N30G00X45Z2；N40G73U7W0R7；N50G73P60Q140U0.6W0.3F0.2；N60G00X25.8Z1S1500M03；N70G01X29.8Z-1；N80Z-10；N90X26Z-12；N100Z-21.776；N110G02X30.775Z-28.04R7；N120G01X38Z-48；N130Z-55；N140X42；N150G70P60Q140F0.1；N160G00X200Z200；N170M05；N180M30；G73编程例如*数控加工技术104、G74端面啄式钻孔、Z向切槽循环G74R(e)；G74X(u)Z(w)P(△i)Q(△k)R(△d)F(f)；e:退刀量X:B点的X坐标u:从A至B增量Z:C点的Z坐标w:从A至C增量△i:X方向的移动量(无符号，直径值，单位0.001mm)△k:Z方向的移动量(无符号，单位：0.001mm)△d:刀具在切削底部的退刀量。△d的符号一定是〔+〕。但是，如果X〔U〕及△I省略，退刀方向可以指定为希望的符号。f:进给率*数控加工技术11如上图所示在本循环可处理断削，如果省略X〔U〕及P，结果只在Z轴操作,用于钻孔。例：用深孔钻削循环功能加工图所示深孔，试编写加工程序。其中：e=1，Δk=2000，F=0.1N10T0303；N20M03S600；N30G00X0Z1.；N40G74R1；退刀量1mmN50G74Z-80.Q2000F0.1每刀吃2mmN60G00Z100.；N70M30；*数控加工技术125、G75外经/内径啄式钻孔、X向切槽循环G75R(e)；G75X(u)Z(w)P(△i)Q(△k)R(△d)F(f)功能：指令操作如右图所示，除X用Z代替外与G74相同，在本循环可处理断削，可在X轴切槽及X轴啄式钻孔。例：试编写右图所示零件切断加工的程序。N10T0101；N20M03S650；N30G00X32.Z-13.；N40G75R1.；退刀量1mmN50G75X20.Z-40.P5000Q9000F0.5；P：X向吃刀量5mm，Q：Z向每次增量移动9mmN60G00X50N70Z100.；N80M05；N90M30；6、螺纹切削复合循环〔G76〕

格式：G76P(m)(r)(α)Q(Δdmin)R(d)；G76X(U)Z(W)R(i)P(k)Q(Δd)F；其中：m——精加工重复次数〔1～99〕r——倒角量；α——刀尖角度；可选择80o、60o、55o、30o、29o、0o，用2位数指定。Δdmin——最小切削深度〔半径值单位0.001mm〕；d——精加工余量单位1mm；X、Z——螺纹终点坐标值；i——锥螺纹起点与终点的半径差，i=0时可加工圆柱螺纹；k——螺纹牙型高度〔为正；半径值，单位：0.001mm〕Δd——第一次进给的背吃刀量〔为正；半径值，单位：0.001mm〕F——螺纹导程。*数控加工技术13*数控加工技术14例：试编写右图所示圆柱螺纹的加工程序，螺距为6G76P010060Q200R0.1；G76X60.64Z23R0P3680Q1800F6.；*数控加工技术15宏程序编程在数控编程中，宏程序编程灵活、高效、快捷，是加工编程的重要补充。宏程序不仅可以实现象子程序那样，对编制相同加工操作的程序非常有用，还可以完成子程序无法实现的特殊功能，例如，型腔加工宏程序、固定加工循环宏程序、球面加工宏程序、锥面加工宏程序等。华中数控宏程序FANUC数控宏程序SIEMENS数控参数编程*数控加工技术16华中数控用户宏程序HNC-21/22T、HNC-21M为用户配备了强有力的类似于高级语言的宏程序功能，用户可以使用变量进行算术运算、逻辑运算和函数的混合运算，此外宏程序还提供了循环语句、分支语句和子程序调用语句，利于编制各种复杂的零件加工程序，减少乃至免除手工编程时进行繁琐的数值计算，以及精简程序量。一、根底知识1.宏变量及常量(1)宏变量HNC-21/22T华中世纪星数控系统变量表示形式为#后跟1～4位数字，变量种类有三种：①局部变量：#0～#49是在宏程序中局部使用的变量，用于存放宏程序中的数据，断电时丧失为空。*数控加工技术17一、根底知识②全局变量：用户可以自由使用#50～#199，它对于由主程序调用的各子程序及各宏程序来说是可以公用的，可以人工赋值。HNC-21/22T子程序嵌套调用的深度最多可以有8层，每一层子程序都有自己独立的局部变量〔变量个数为50〕。③系统变量：系统变量为#1000～#1199，它能获取包含在机床处理器或NC内存中的只读或读/写信息，包括与机床处理器有关的交换参数、机床状态获取参数、加工参数等系统信息。(2)常量PI：圆周率π；TRUE：条件成立(真)；FALSE：条件不成立(假)1、宏变量及常量*数控加工技术182、运算符与表达式(1)算术运算符：+，-，*，/(2)条件运算符：EQ〔=〕，NE〔≠〕，GT〔＞〕，GE〔≥〕，LT〔＜＝〕，LE〔≤〕(3)逻辑运算符：AND，OR，NOT(4)函数：SIN，COS，TAN，ATAN，ATAN2，ABS，INT，SIGN，SQRT，EXP(5)表达式：用运算符连接起来的常数，宏变量构成表达式。例如：175/SQRT[2]*COS[55*PI/180]；#3*6GT14*数控加工技术193、赋值语句格式：宏变量=常数或表达式把常数或表达式的值送给一个宏变量称为赋值。例如：#2=175/SQRT[2]*COS[55*PI/180；

#3=124.0

*数控加工技术204、条件判别语句IF，ELSE，ENDIF格式(i)：

格式(ii)：

IF条件表达式

IF条件表达式

……ELSEENDIF…ENDIF*数控加工技术215、循环语句WHILE，ENDW格式：WHILE条件表达式…ENDW*数控加工技术226、宏程序/子程序调用的参数传递规那么G代码在调用宏(子程序或固定循环，下同)时，系统会将当前程序段各字段(A~Z共26个字段，如果没有定义那么为零)的内容拷贝到宏执行时的局部变量#0~#25，同时拷贝调用宏时当前通道九个轴〔轴0~轴8〕的绝对位置(机床绝对坐标)到宏执行时的局部变量#30~#38。宏程序的调用格式为：M98P〔宏程序名〕<变量赋值>或G65P〔宏程序名〕<变量赋值>。……#25Z

*数控加工技术23%1000；长半轴、短半轴分别为40、30的椭圆G54G90G00Z30M03S800G00X45Y-15；快速定位至下刀点Z3G01Z-5F100#0=0；给角度

赋0初值WHILE#0LE360；当角度

≤360度时，执行循环体内容#1=40*COS[#0*PI/180]；用椭圆的标准参数方程求动点M的X坐标值#2=30*SIN[#0*PI/180]；用椭圆的标准参数方程求动点M的Y坐标值G01X[#1]Y[#2]；用直线插补指令加工至M点，即用直线段逼近椭圆#0=#0+1；角度

的递增步长取1度

ENDWX45Y15；切出椭圆G00Z30M05X0Y0M307、用户宏程序编程思路*数控加工技术24%1000；长半轴、短半轴分别为40、30的椭圆G92X0Y0Z30M03S800G00X45Y-15M08；快速定位至A点Z3G01Z-5F100#2=0；给角度

赋0初值WHILE#2LE360；当角度

≤360度时，执行循环体内容#11=40*COS[#2*PI/180]；用椭圆的标准参数方程求动点M的X坐标值#12=30*SIN[#2*PI/180]；用椭圆的标准参数方程求动点M的Y坐标值G42G64G01X[#11]Y[#12]D01；用直线插补指令加工至M点，即用直线段逼近椭圆#2=#2+1；角度

的递增步长取1度

ENDWG40G01X45Y15；切出椭圆至C点Z3M09G00Z30X0Y0M05M30二、数控铣床用户宏程序编程*数控加工技术25*数控加工技术26*数控加工技术27宏程序编程实例ZH7640立式加工中心由北京第三机床厂产生,采用华中铣床、加工中心数控系统。加工范围600mm×400mm×500mm。刀库可容纳20把刀。可用于镗、铣、钻、铰、攻丝等各种加工。实例为在预先处理好的100mm×100mm×80mm合金铝锭毛坯上加工如下图的零件，其中正五边形外接圆直径为80mm。

*数控加工技术28O5000；FANUCG54G90G00Z40X70Y20M08M03S600G43Z3H01G01Z-5F100#0=18N10#1=80*COS#0#2=80*SIN#0G41X#1Y#2D01#0=#0+72IF[#0LT360]GOTO10G40X70Y70Z40M05M30O5000；HNC-21M%1000G54G90G00Z40X70Y20M08M03S600G43Z3H01G01Z-5F100#0=18IF[#0LT360]#1=80*COS#0#2=80*SIN#0G41X#1Y#2D01#0=#0+72ENDIFG40X70Y70Z40M05M30宏程序编程实例*数控加工技术29三、数控车床用户宏程序编程%3015#10=0；X坐标〔直径值〕#11=0；Z坐标T0101M03S600G00X0Z34WHILE#10LE32G90G64G01X[#10]Z[#11]F100#10=#10+0.32#9=#10/2；求出X坐标的半径值，便于求解#11#11=32-[#9*#9/8]ENDWG00X80Z100M05M30用宏程序编制如下图抛物线的精加工程序。*数控加工技术30用宏指令编制椭圆局部的精加工程序。%3016；精加工椭圆程序T0101M03S800G00X39Z22#1=60；A点的角度#2=0；X坐标#3=0；Z坐标WHILE#1LE120；120是通过计算得来的B点角度#2=2*23*SIN[#1*PI/180]；直径编程#3=40*COS[#1*PI/180]G64G01X[#2]Z[#3]F100#1=#1+1；步长取1度ENDWG00X100Z100M05M30*数控加工技术31用户宏程序训练*数控加工技术32*数控加工技术33*数控加工技术34一、构成1. 包含变量2. 包含算术或逻辑运算〔=〕的程序段3. 包含控制语句〔例如：GOTO，DO，END〕的程序段4. 包含宏程序调用指令〔G65，G66，G67或其他G代码，M代码调用宏程序〕的程序段FANUC数控系统用户宏程序*数控加工技术35二、FANUC宏程序的变量

FANUC数控系统变量表示形式为#后跟1～4位数字，变量种类有四种：变量号变量类型功能#0空变量该变量总是空，没有任何值能赋给该变量#1—#33局部变量局部变量只能用在宏程序中存储数据，例如运算结果。当断电时局部变量被初始化为空，调用宏程序时自变量对局部变量赋值。*数控加工技术36变量号变量类型功能#100—#199#500—#999公共变量公共变量在不同的宏程序中的意义相同当断电时变量#100—#199初始化为空变量500—#999的数据保存即使断电也不丢失#1000—系统变量系统变量用于读和写CNC运行时各种数据的变化例如刀具的当前位置和补偿值等*数控加工技术37三、刀具补偿存储器C用G10指令进行设定H代码的几何补偿值G10L10P

R

;H代码的磨损补偿值G10L11P

R

;D代码的几何补偿值G10L12P

R

;D代码的磨损补偿值G10L13P

R

;P：刀具补偿号R：绝对值指令〔G90〕方式时的刀具补偿值。增量值指令〔G91〕方式时的刀具补偿值为该值与指定的刀具补偿号的值相加。*数控加工技术38四、FANUC宏程序的转移和循环1.无条件转移：GOTOn〔n为顺序号，1——99999〕例：GOTO10为转移到N10程序段。2.条件转移：〔IF语句〕1〕IF[条件表达式]GOTOn当指定的条件表达式满足时，转移到标有顺序号n的程序段，如果指定的条件表达式不满足时，执行下个程序段。*数控加工技术392〕IF[条件表达式]THEN当指定的条件表达式满足时，执行预先决定的宏程序语句。例：IF[#1EQ#2]THEN#3=0；3.WHILE[条件表达式]DOm；

〔m=1，2，3〕条件满足条件不满足

ENDm…………注：循环允许嵌套，最多3层，但不允许交叉*数控加工技术40*数控加工技术41*数控加工技术42五、运算符运算符含义EQ等于NE不等于GT大于GE大于或等于LT小于LE小于或等于*数控加工技术43六、FANUC宏程序的调用1.非模态调用G65：格式：G65PpLl<自变量指定>其中p：要调用的程序号L：调用次数〔默认为1〕自变量：数据传递到宏程序例：G65P8000L2A10.B2.；调用2次程序号8000，经自变量A传递到宏程序#1=10；自变量B传递到宏程序#2=2。*数控加工技术44自变量指定Ⅰ根据使用的字母，CNC系统自动地决定自变量指定的类型。地址不需要按字母顺序指定。但应符合字地址的格式。但是，I，J和K需要按字母顺序指定。*数控加工技术45自变量指定Ⅱ根据使用的字母，系统自动决定自变量指定的类型。自变量指定Ⅱ用于传递诸如三维坐标值的变量。I，J，K的下标用于确定自变量指定的顺序，在实际编程中不写。*数控加工技术46如果自变量指定Ⅰ和自变量指定Ⅱ混合指定的话，后指定的自变量类型有效。*数控加工技术47六、FANUC宏程序的调用2.模态调用〔G66〕：G66PpLl<自变量指定>；程序点G67;〔取消模态〕例：G66P8000L2A10.B2.；G00G90Z-10.X-5.G67一旦发出G66那么指定模态调用，即指定沿移动轴移动的程序段后调用宏程序。移动到Z-10，调用2次程序号8000，移动到X-5，再调用2次程序号8000。*数控加工技术48%1000；长半轴40、短半轴30的椭圆G54G90G00Z30M03S800G00X45Y-15；Z3G01Z-5F100#0=0；给角度

赋0初值WHILE#0LE360；#1=40*COS[#0*PI/180]；#2=30*SIN[#0*PI/180]；G01X[#1]Y[#2]；#0=#0+1；ENDWX45Y15；G00Z30X0Y0M05M30七、FANUC与华中系统用户宏程序编程对照G54G90G00Z30M03S800G00X45Y-15；Z3G01Z-5F100#10=0；给角度

赋0初值WHILE#10LE360DO1；#11=40*COS[#10]；#12=30*SIN[#10]；G01X#11Y#12；#10=#10+1；END1X45Y15；G00Z30X0Y0M05M3