数控机床编程与操作 第4版 数车 课件 4-6 FANUC 0i 数控车床仿真系统、FANUC 0i 系统数控车床编程、刀具

FANUC0i数控车床仿真系统难点重点1、对刀建立工件坐标系及其刀具偏置补偿值的理解2、调试程序，提高对编程指令的认识1、学会使用宇龙数控仿真软件，进而掌握数控车床的操作2、对刀操作及刀具补偿参数设置数控车削仿真加工操作学习目的通过仿真软件的学习，熟悉数控车床的操作面板，为下一步学会操作数控车床打下基础。因此，要求同学们严格按照机床真实的操作过程，规范操作步骤。

通过仿真加工，调试数控程序，加深对编程方法和编程指令的理解。第四节FANUC0i数控车床仿真系统键名

称功

能

说

明RESET复位键复位CNC系统。包括取消报警、主轴故障复位、中途退出自动操作循环等。INPUT输入键输入一个字母或数字键；与外部设备通信时，按下此键，启动输入设备CURSOR光标移动键用于在CRT页面上，移动当前光标。PAGE页面变换键用于CRT屏幕选择不同的页面。POS位置显示键在CRT上显示机床当前的坐标位置。PROG程序键在编辑方式，编辑和显示在系统的程序/在MDI方式，输入和显示MDI数据。OFFSET/SETTING参数设置刀具偏置数值和宏程序变量的显示的设定。DGNOS/PRARM自诊断的参数键设定和显示参数表及自诊表的内容。OPRALARM报警号显示键按此键显示报警号。CUSTOM/GRAPH辅助图形图形显示功能，用于显示加工轨迹。SYSTEM参数信息键显示系统参数信息。MESSAGE错误信息键显示系统错误信息。ALTER编辑键替代键用输入域内的数据替代光标所在的数据。删除键删除光标所在的数据。DELETINSERT插入键将输入域之中的数据插入到当前光标之后的位置。CAN取消键取消输入域内的数据。EOB回车换行键结束一行程序的输入并且换行。表2-10MDI面板各键的含义一、启动机床上电，松急停，按启动键二、回零操作进入回原点模式，此时CRT屏幕左下角显示为“REF”模式。点击操作面板上的“X”按钮，再点击“＋”按钮，此时X轴将回原点，X轴回原点灯变亮。同理，使Z轴也回原点。回零后CRT界面三、手动操作定义毛坯——放置零件——夹紧。在图示刀具选择界面，可以选择各种尺寸规格的刀片及刀柄，完成选刀、裝刀。裝刀界面四、换刀操作1)在MDI方式下，按下“PROG”键，如图a)所示；（以换2号刀为例）2)输入指令“T0202”，然后按下“INSERT”键，窗口如图b)所示；3)按下循环启动键，完成换刀。a)在MDI下未输指令b)在MDI下输入换刀命令五、机床对刀数控程序一般按工件坐标系编程，对刀的过程就是建立工件坐标系与机床坐标系之间关系的过程。数控车床中通常将工件右端面中心点设为工件坐标系原点。a)机床原点与机床参考点重合b))机床原点与机床参考点不重合

a)

b)

c)

数控车床对刀方法

a)试切对刀b)机械检测对刀仪对刀c)光学检测对刀仪对刀五、机床对刀数控车床对刀方法有以下三种，常用试切法对刀，且把工件右端面中心点设为工件坐标系原点。根据工件的特点，将工件上其它点设为工件坐标系原点的对刀方法与此类似。五、机床对刀1．试切法对刀——X方向对刀——试切外圆主轴正转，将刀具手动移动至如图a)所示位置，然后使用手轮移动刀具，沿Ｚ轴负方向试切工件外圆，如图b)所示。将刀具沿Ｚ轴正方向移出工件。(注意：刀具不可沿X方向移动)a)车刀靠近工件b)试切外圆五、机床对刀1．试切法对刀—X方向对刀—试切外圆—测量外圆直径—输入试切直径D“测量”菜单—“剖面图测量”选项—选中试切外圆时所切线段—记下对话框中对应X的D值—“OFFSETSETTING”键——点击CRT屏幕下方［补正］软键—打开形状补正窗口图a)所示—窗口的图标后输入“X直径值”—按软键［测量］—则系统自动计算刀具X向偏移值如图b)所示。X向对刀结束。a)刀具形状补正窗口

b)自动存入X向偏置值五、机床对刀1．试切法对刀—Z方向对刀—试切端面—+X向退刀—在形状补正窗口输入“Z0”—按软键［测量］—则系统自动计算该刀具的Z向偏移值。如图b)所示。a)试切端面

b)自动存入Z向偏置值五、机床对刀1．试切法对刀—螺纹刀采用X、Ｚ方向同时对刀，保持刀具位置不变，分别输入试切直径值和Z0，系统就自动计算出刀具X、Ｚ偏置值。X、Ｚ方向同时对刀五、机床对刀2．车床刀具补偿参数(1)输入磨损量补偿参数

如图a)所示(2)输入形状补偿参数3．输入刀尖圆弧半径和方位号

如图b)所示a)刀具磨损补偿窗口

b)刀具补偿参数数控程序可以通过记事本或写字板等编辑软件输入，并保存为文本格式文件，也可直接用FANUC0i系统的MDI键盘输入。(1)点击操作面板上的编辑键，进入编辑状态。(2)点击MDI键盘上的“PROG”键，CRT界面转入编辑页面。(3)按软键［操作］，在出现的下级子菜单中按软键，再按软键［READ］，出现图示界面。六、导入数控程序(4)点击MDI键盘上的数字/字母键，输入程序名“Ox”(如O12)，并按软键［EXEC］。(5)点击菜单“机床/DNC传送”，在弹出的对话框中选择所需的NC程序，按“打开”确认，则数控程序被导入并显示在CRT界面上。六、导入数控程序1．检查运行轨迹在自动加工模式，调出欲运行的程序，显示在CRT界面上。点击“CUSTOM

GRAPH”按钮，进入检查运行轨迹模式。点击操作面板上的循环启动按钮，即可对三维运行轨迹进行全方位的动态观察。2．自动连续加工点击操作面板上的“自动运行”按钮——循环启动键——程序开始执行3．自动单段运行七、自动加工八、举例【例2-9】试用复合固定循环指令编写图示工件的加工程序，毛坯为Φ50的棒料。O0009；T0101；G99G00X99.0Z99.0；M03S600；X52.0Z2.0；快速定位至粗车循环起点G71U2.0R1；粗车循环，指定进刀与退刀量G71P1Q2U0.3W0.05F0.3；指定循环属的首、末程序段，精车余量与进给速度N1G42G00X0；建立刀尖圆弧半径补偿G01Z0F0.1；F0.1mm/r为精车时的进给速度G03X16.0Z-8.0R8.0；G01X20.0；X34.0Z-18.0；Z-28.0；N2G02X50.0Z-36.0R8.0；M03S1000；精车转速1000r/minG70P1Q2

；精车循环G40G00X99.0Z99.0

；取消刀补M30；课堂练习毛坯为φ50×150mm的棒料，用复合循环指令编写零件的粗精加工程序。小结：对刀、换刀及导入程序的操作作业：1、阅读教材第四节内容，掌握FANUC0i数控车床仿真操作；2、编程习题2-11、2-12、2-13

FANUC0i系统数控车床编程难点重点1、圆弧插补G02、G03中指定圆心位置I、K的意义2、圆弧插补G02、G03顺逆的判断1、圆弧插补G02、G03顺逆的判断2、圆弧插补G02、G03指令中各项的含义及应用圆弧插补G02、G03二、基本指令复习、练习：用直线插补指令编写零件的精加工程序。二、基本指令绝大多数轴类零件都有圆弧构成——圆弧进给G02、G03二、基本指令3．圆弧进给G02、G03如图所示的圆弧阶梯轴零件，已知材料为45钢，毛坯尺寸为φ35×150mm。要求分析零件的加工工艺，编写零件的数控加工程序，并通过仿真软件调试优化程序，最后进行零件的加工检验。

二、基本指令3．圆弧进给G02、G03

（1）指令格式：

G02

X(U)_Z(W)_

R_

F_；

G03

I_K_（2）各项含义：X、Z：为绝对方式编程时，圆弧终点在工件坐标系中的坐标；U、W：为增量方式编程时，圆弧终点相对于圆弧起点的位移量；I、K：是圆心相对于圆弧起点的增加量(等于圆心的坐标减去圆弧起点的坐标)，不管用绝对方式还是增量方式编程，都是以增量方式指定，在直径、半径编程时I都是半径值；R：圆弧半径，当圆弧所对应的圆心角小于等于180°时，R取正值，当所对应的圆心角大于180°时，R取负值；F：被编程的两个轴的合成进给速度。（3）圆弧顺逆的判断：G02为顺时针圆弧插补，G03为逆时针圆弧插补。

对圆弧顺逆方向的判断按右手坐标系确定，沿圆弧所在平面(XOZ平面)的垂直坐标轴的负方向(-Y)看去，顺时针方向为G02，逆时针为G03。二、基本指令3．圆弧进给G02、G03圆弧顺、逆圆弧终点坐标确定圆心位置进给速度绝对值X、Z增量值U、W混合编程X、W刀架前置刀架后置α≤180°用＋R数车圆心角<180°360°＞α＞180°用－R车外圆凸弧G3、凹弧G2

G02

X(U)_

Z(W)_

R_

F_；

G03

I_K_二、基本指令3．圆弧进给G02、G03如图a）所示的数控车床配置前置刀架，如图b）所示配置后置刀架，两者坐标轴+X的设置是镜像关系，因此，不同配置的数控车床圆弧指令G02、G03方向的确定如图所示。总之，对于从右至左的走刀方式，外圆车刀加工圆弧时，凸弧用G03，凹弧用G02；加工内孔则相反。a）b）程序内容简要说明O0002;T0101;G99G0X99Z99;X42.Z2.;M03S1000;X12.;G01Z0.F0.1;X16.Z-2.F0.2;

Z-15.;G03X26.W-5.R5.;G01Z-31.;G02X34.Z-35R4.;G01Z-50.;X35.;G00X99Z99;M30；程序号调1号刀及1号刀补，建立工件坐标系程序初始化设置循环起点主轴正转，转速1000r/minX向进刀倒角起点，进给量0.1mm/r精加工C2倒角，进给量0.2mm/r精车Φ16×15外圆精车R5圆弧精车Φ26×31外圆精车R4圆弧精车Φ34×45外圆，注意Z向多精车出5mmX向精车到Φ35快速退刀二、基本指令【例2-4】如图所示，用圆弧插补指令编写零件的精加工程序。分析：运用数学知识求圆弧切点坐标二、基本指令【例2-4】如图所示，用圆弧插补指令编写零件的精加工程序。O0004M03S800；主轴以400r/min旋转)T0101；换1号刀，并调用1号刀补G00X0Z2.0；快速接近零件G01Z0F100；工进切至工件中心G03X24.0Z-24.0R15.0；加工R15.0圆弧段G02X26.0Z-31.0R5.0；加工R5.0圆弧段G01Z-40.0；加工Φ26.0外圆G00X40.0；退刀Z50.0

；回安全位置M30

；主轴停、主程序结束并复位分析：运用数学知识求圆弧切点坐标二、基本指令课堂练习：毛坯为φ50×150mm的棒料，材料为45钢，按要求编写零件的精加工程序。思考：左端面及倒角如何加工？小结：圆弧插补指令G02、G03的格式、应用及其说明。作业：1、阅读教材第二章第一节、第二节，掌握数控车削加工工艺；2、编程练习：习题2-11、2-12、2-133、预习刀具功能

FANUC0i系统数控车床编程1、切槽刀的刀位点2、切槽的进给路线分析3、数控车削加工工艺分析4、编程练习——外圆车刀精车阶梯轴，会切槽习题课一、切槽刀的刀位点：所谓刀位点是指编制程序和加工时，用于表示刀具特征的点，也是对刀和加工的基准点。

1、尖形车刀的刀尖为其刀位点2、圆弧形车刀的刀位点在圆弧圆心上3、成形车刀（如螺纹车刀）的刀位点在刀尖上4、切槽刀的左刀尖为刀位点二、切槽的进给路线分析1.车削精度不高且宽度较窄的矩形沟槽时，可用刀宽等于槽宽的车槽刀，采用直进法一次进给车出。精度要求较高的沟槽，一般采用二次进给，即第一次进给车槽时，槽壁两侧留精车余量，第二次进给时用等宽刀修整。2.车较宽的沟槽，可以采用多次直进法切割，并在槽壁及底面留精加工余量，最后一刀精车至尺寸。如图所示。

三、数控车削加工工艺的制订——工序（步）划分的方法

1.按零件加工表面划分

即以完成相同型面的那一部分工艺过程为一道工序（步）。2.按粗、精加工划分

即粗加工中完成的那部分工艺过程为一道工序（步），精加工中完

成的那一部分工艺过程为一道工序（步）。3.按所用的刀具种类划分

以同一把刀具完成的那一部分工艺过程为一道工序（步）。