加工中高级编程与宏程序

加工中心编程技巧加工中心编程技巧1

目的和内容：G52局部坐标系的应用；工件原点偏移；极坐标编程；镜像比例缩放旋转指令应用技巧；系统：BEIJING-FANUC0iMate-MC

机床：汉川机床厂XH715D立式加工中心内容1：坐标变换编程2目的和内容：系统：BEIJING-FANUC2

实例图分析编程分析１．零件１的轮廓实为外接圆半径为22的正六边形变化形状，采用极坐标偏移，按O1与O重合时编程。２．零件２通过镜像功能加工3．零件３按零件１旋转120度，同时Z轴缩放实现台阶加工4．零件４按零件１旋转120度，同时X、Y轴缩放1.2，Z轴缩放１。3实例图分析编程分析33

FANUC相关知识极坐标指令及格式G16极坐标系生效指令，G15极坐标系取消指令N10G90（G91）G17G16;绝对编程或增量，选择XY平面，G16极坐标生效N20G01X_Y_； 极坐标指定目标点位置，X_表示极半径，Y_表示极角度N30G15； 取消极坐标采用刀具半径补偿，按A—B—C—D—E—F—A加工路线，各点极坐标如下：

A：X22Y90，极半径OA＝22，极角为OA与水平轴X逆时方向90度；

B：X22Y150，

C：X22Y210，

D：X22Y270，（顺X22Y-90）；

E：X22Y150，（顺X22Y-30）；

F：X22Y30，4FANUC相关知识极坐标指令及格式G16极坐4

FANUC相关知识O4444; 零件1子程序

G90G40G17G15;

G00X10.Y50.Z10.;绝对直角坐标值

M03S800;

Z2.;

G17G90G16; XY平面绝对极角坐标值编程

G01Z-6.;

G42X22.Y90.D01;起点-A建立刀具半径补偿

X22.Y150.; A-B

X22.Y210.;B-C

G03X22.Y270.R12.702;C-D

G01X22.Y330.; D-E

X22.Y30.; E-F

G03X22.Y90.R12.702;F-A

G01Z5.;

G15; 取消极坐标编程

G40G00X10.Y50.;绝对直角坐标值

M99;

5FANUC相关知识O4444; 零件1子程序5坐标系旋转FANUC相关知识N10G68X__Y__R__； 表示坐标系旋转生效……（或M98P_）; 被旋转轮廓程序段 N80G40G69； 取消旋转X_Y_：坐标系旋转的中心点坐标值，（G90/G91有效）。当X_Y_省略不指定时，则将指定G68程序段时的刀具所在位置认为是旋转中心。

R__：旋转角度。零度为第一坐标轴的正方向（＋X轴），逆时针方向为正向。

注意：（1）在执行坐标系旋转以前，执行镜像指令或比例缩放指令是可以的，反之则不允许，即不能在坐标系旋转指令中执行镜像指令或比例缩放指令。（2）G69以后的第一个移动指令必须用G90绝对值指定，如用G91指定则不执行正确的移动。（3）数控系统处理的顺序是程序镜像—比例缩放—坐标系旋转—刀具半径补偿C方式。所以在应用这些功能时，应按顺序指定，取消时，按相反顺序。如果坐标系旋转指令前有比例缩放指令，则在比例缩放过程中不缩放旋转角度。（4）在坐标系旋转方式中，返回参考点指令G28和建立工件坐标系指令G54、G92不能指定。（5）在坐标系旋转前指定的刀具补偿，在坐标系旋转生效后，刀具的长度、半径补偿或刀具位置仍然被使用。6坐标系旋转FANUC相关知识N10G68X__Y__6镜像功能G51、G50FANUC相关知识G51X__Y__I-1000J-1000；M98P__；G50； 其中：

X_Y_：为镜像对称点绝对坐标值。

I_J_：I-1000表示以X轴为对称轴，J-1000表示以Y轴为对称轴，I-1000J-1000表示以XY轴对称。小数点编程不能用于指定I、J、K，镜像指令中的I、J值一定是负值，如果其值为正值，则G51指令变成了缩放指令。另外，如果I、J值为负且不等于-1000，则执行该指令时，即进行镜像又进行缩放。注意，当在指定平面有一个轴执行镜像时，其结果如下：（1）圆弧指令旋转方向反向（2）刀具半径补偿C偏置方向反向（3）坐标系旋转旋转角反向7镜像功能G51、G50FANUC相关知识G51X__Y__7比例缩放G51、G50FANUC相关知识格式一：G51X_Y_Z_I_J_K_；沿各轴（X、Y、Z）分别以不同的比例放大或缩小。 与镜像功能使用时一样，X_Y_Z_表示指定缩放中心点绝对值坐标，I，J，K分别对应指定X（I）轴、Y（J）轴、Z（K）轴的缩放比例，小数点编程不能用于指定比例I、J、K，如J500表示Y轴缩放0.5倍数。

当用I-1000或J-1000指定时执行镜像。如果I，J值为正值，则该指令变成了比例缩放指令。如果I、J值为负且不等于-1000时，则执行该指令时，即进行缩放又进行镜像。

格式二：G51X_Y_Z_P_；沿所有轴（X、Y、Z）以相同的比例同时放大或缩小 比例缩放注意事项（1）对同一编程轮廓进行缩放时，按同比例但指定的缩放中心点不同时，缩放后的轮廓位置也不同（2）比例缩放对刀具半径补偿值、刀具长度补偿值和刀具偏置值无效，即按原补偿值进行补偿。一般情况，刀补程序段应写在缩放功能开始以后的程序段内。（3）在缩放状态不能指令返回参考点的G代码（G27~G30）等和指令坐标系的G代码（G52~G59，G92）等，若必须指令这些G代码应在取消缩放功能后指定。8比例缩放G51、G50FANUC相关知识格式一：G51X_8FANUC参考程序O2002; 主程序G54;G00X0Y0Z10.;G52X-27.053Y45.;

工件坐标原点偏移至O１点M98P4444; 加工零1G51X27.053Y0I-1000;X轴镜像（左到右），-1000为镜像，不等于-1000时缩放又进行镜像。M98P4444; 加工零2G50; 取消镜像G52X0Y0; 取消工件坐标原点偏移G51Z0K666; Z轴缩放加工轮廓台阶，可实分层加工（4/6=0.6666）。先缩放后旋转G68X0Y0R120.; 以工件原点为中旋转120度M98P4444; 加工零3G69; 先取消旋转G50; 再取消缩放G51X0Y0I1200J1200K1000; 正值且等于1000为缩放，X、Y向缩放1.2倍，Z轴1倍G68X0Y0R120.;M98P4444; 加工零4G69;G50;M30;9FANUC参考程序O2002; 主程序99

1.系统：FANUC-0iMATE机床：大连机床厂VDL－1000立式加工中心2.毛坯：100×100×30mm3.刀具：10mm立铣刀仿真加工操作过程演示4.系统面板的操作5.对刀操作及补偿值设定6.程序的传入7.程序校验8.自动加工9.零件测量101.系统：FANUC-0iMATE仿真加工操10

项目:用户宏程序的应用内容2：用户宏程序编程应用目的和内容：B类宏程序编程应用椭圆、半球体的加工系统：FANUC-0iMA机床：南通机床厂XH713A立式加工中心11项目:用户宏程序的应用内容2：用户宏程序编程11

程序设计宏程序运行设计思路

1.毛坯为四方块，分粗加工（椭圆柱）和精加工（椭圆半球体）

2.粗加工以椭圆轮廓自上而下分层加工，刀具为平底立铣刀；

3.精加工时，加工路线，以自下而上0－90间等角度分层。每层以圆弧切入切出，根据当前层的长短半轴以椭圆轮廓水平环绕加工，直至椭圆球顶完成椭圆球面加工,刀具为球铣刀。 工件坐标系原点设在椭圆球体的中心，以球头刀的球心轨迹编程（不用刀具半径补偿），球头铣刀加工，对刀点为球刀底平面（非球心）。12程序设计宏程序运行设计思路 1.毛坯为四方块，12

变量参数的设计13变量参数的设计13131、初始变量的设置：

#1=__;椭圆球面在X方向上的半轴长度a#2=__;椭圆球面在Y方向上的半轴长度ｃ#3=__;椭圆球面在Z方向上的半轴长度ｂ#4=__;刀具半径（球头铣刀），大于刀具实际半径用于半精加工#17=__;环绕椭圆一周时的角度递增量#18=__;自下而上分层时角度递增量

2、精加工宏程序中变量及表达式根据椭圆标准方程序或椭圆参数方程序，计算出刀中心在每层椭圆轨迹上任意点的X、Y坐标值。#11=#1+#4; 刀具中心在椭圆球面X方向上的最大半轴长度a’#12=#2+#4; 刀具中心在椭圆球面Y方向上的最大半轴长度b’#13=#3+#4; 刀具中心在椭圆球面Z方向上的最大半轴长度c’#6=0; 自下而上分层时角度自变量，赋初始值为0（起点与X水平轴重合，终点为90度）#9=#11*COS[#6]; 根据椭圆参数方程,计算任意层时（随#6的角度变化）刀具中心在X方向上的半轴长度#7=#13*SIN[#6]; 任意层时（刀具中心在Z方向上的半轴长度）#8=[1-[#7*#7]/[#13*#13]]; ＃8的表达式是为了简化计算Y向半轴＃10而设#10=SQRT[#8*#12*#12]; 任意层时刀具中心在Y方向上的半轴长度#5=0; 圆周初始角赋值#15=#9*COS[#5]; 根据椭圆方程序计算X坐标值#16=-#10*SIN[#5]; 计算Y坐标值变量参数的设计141、初始变量的设置：2、精加工宏程序中变量及表达式变14

FANUC椭圆柱加工程序

O2003;椭圆柱台阶粗加工程序G28;T02M06; （直径24mm)G54; G90G00X48.Y50.M03S800; 工件外围的加工起点G43Z50.H02;G01Z15.F200;#1=40.; 长半轴（X）#2=30.; 短半轴（Y）#3=15.; 工件上平面坐标N50G00Z[#3-5.];

每层下刀5mmG01G41X#1Y0D02;

建立半径补偿至X半轴顶点#103=360.; 角度变量赋初值N100#104=#1*COS[#103]; X坐标值变量#105=#2*SIN[#103];

Y坐标值变量G01X#104Y#105;

椭圆加工#103=#103-1.; 角度每次增量为1度IF[#103GE0]GOTO100; 角度大于或等于0，返回N100段执行循环G00Z20.; G40X48.Y50.; 回到加工起点#3=#3-5.; 每层平面坐标值减5mmIF[#3GE-8.]GOTO50; G00Z50.;M05;M30;15FANUC椭圆柱加工程序O2003;椭圆柱15

O1032;半球体精加工宏程序#1=40.; 椭圆球面在X方向上的半轴长度a为40#2=30.; 椭圆球面在Y方向上的半轴长度b为30#3=15.; 椭圆球面在Z方向上的半轴长度c为15#4=4.; 刀具半径（球头铣刀）为4#17=2.; 环绕椭圆一周时的角度递增量为2#18=1.5.; 自下而上分层时角度递增量为1.5（能整除）M03S1500;N05G00X0Y0Z[#3+15.];

快速移到椭圆球面中心上方#11=#1+#4; 刀具中心在椭圆球面X方向上的最大半轴长度a’#12=#2+#4; 刀具中心在椭圆球面Y方向上的最大半轴长度b’#13=#3+#4; 刀具中心在椭圆球面Z方向上的最大半轴长度c’#6=0; 自下而上分层时角度自变量，赋初始值为0（起点与X轴重合，终点 为90度）WHILE[#6LT90]DO1;当#6小于90，即还没到Z向椭圆顶时，循环1继续#9=#11*COS[#6]; 根据椭圆参数方程,计算任意层时（随#6的角度变化）刀具中心在X 方向上的半轴长度#7=#13*SIN[#6]; 任意层时（刀具中心在Z方向上的半轴长度#8=[1-[#7*#7]/[#13*#13]]; ＃8的表达式是为了简化计算Y向半轴＃10而设FANUC椭圆半球精加工程序16O1032;半球体精加工宏程序FANUC椭16FANUC椭圆半球精加工程序#10=SQRT[#8*#12*#12]; 任意层时刀具中心在Y方向上的半轴长度N10G00X[#9+#4]Y#4; XY轴移到切入起点坐标N20Z[#7-#4]; Z轴移到层的加工平面N30G03X#9Y0R#4F300;

圆弧切入#5=0; 圆周初始角赋值WHILE[#5LE360]DO2;

当＃5小于或等于360度，循环2继续，完成一周的铣削#15=#9*COS[#5]; 根据椭圆方程序计算X坐标值#16=-#10*SIN[#5]; 计算Y坐标值N40G01X#15Y#16F2000;

直线拟合插补段#5=#5+#17; 圆周角度递增量赋值END2;

椭圆每层圆周加工循环结束N50G03X[#9+#4]Y-#4R#4;

圆弧切出N60G00Z[#7-#4+1.]; Z轴提刀N70Y#4; Y轴从切出点移到切入起点#6=#6+#18; 分层角度递增量赋值END1;

循环1结束N80G00Z[#3+30.];

提刀至安全高度M05; 主轴停M30; 程序结束17FANUC椭圆半球精加工程序#10=SQRT[#8*#12*17

项目二：宏程序应用练习题

1.使用平底铣刀，以螺旋铣削方式在实体上粗、精加工圆孔内型腔。工件原点为圆孔中心上平面，绝对值编程。循环加工路线为：根据圆孔直径、刀具直径及步距所计算的螺旋加工次数确定每次螺旋下刀坐标，每次从1处以开始螺旋铣削一周，每一周螺旋下刀进给一个深度，到达预定孔深度后，刀具向中心移动1mm后快提刀，再移到2处开始螺旋铣削，依次类推，直到完成精加工。18项目二：宏程序应用练习题1.使用平18

项目二：练习题参考程序O5018;螺旋铣圆孔宏程序G54;G00X0Y0Z10.;M03S800;#1=100;

圆孔直径#2=15;

圆孔深度#3=16;

刀具直径#4=0;

Z向下刀起始点坐标#17=2;

每次螺旋Z向切深，即层间距#5=0.8*#3;

以刀具直径计算步距（12.8）#6=#1-#3;

精加工时刀具中心回转直径（最大直径84）#7=FIX[#6/#5];

在XY平面内螺旋次数，刀中心最大回转直径#6除以步距#5，并上取整数 （84/12.8＝6.5625，取整为7）#8=FIX[#7/2]; 换成以半径计算坐标时的加工次数，取上整数（7/2=3.5,取整为4次）WHILE[#8GE0]DO1; 判断加工次数是否#8≥0，即还没完成精加工，则循环1继续，（在循环 最后要对#8进行递减，#8＝#8-1）#10=#6/2-#8*#5; XY平面内每次螺旋加工时在X向的起点坐标值（绝对值，此例中分别是 X3.6，X16.4，X29.2，X42，）19项目二：练习题参考程序O5018;螺旋铣圆孔宏19

项目二：练习题参考程序G00X#10;

快速移到每次螺旋加X坐标起点Z1.;

快速定位到工件上平面1mm处G01Z0.F[#9*0.2];工进速度接近加工平面#4=0; Z向加工坐标初始值。一定要放在循环语句之前WHILE[#4LT#2]DO2;

判断Z向坐值变量#4是否小于孔深#2的值，如还没到孔底则循环2继续#4=#4+#17;

依次递增Z向切深#17的值，重新对Z向坐标赋值。G03I-#10Z-#4F#9;

螺旋铣削程序段，G03逆时针螺旋加工至下一层