1、第五章第五章 FANUC 0I数控车编程基本知识数控车编程基本知识机床坐标轴机床坐标轴 车床基本坐标系统的具体分析车床基本坐标系统的具体分析车床基本坐标系统的具体分析车床基本坐标系统的具体分析坐标系统：坐标系统：大部分的大部分的CNCCNC车床所使用的控制器都提供两轴的控制，两轴车床所使用的控制器都提供两轴的控制，两轴和方向，参考下图：和方向，参考下图：坐标轴的方向设定：坐标轴的方向设定： 大拖板左右大拖板左右(纵向纵向)移动叫移动叫Z轴轴, 纵拖板前后纵拖板前后(横向横向)移动叫移动叫X轴轴。 刀具刀具离开工件离开工件的方向为的方向为正正方向方向,靠近工件靠近工件的方向为的方向为负负方向。方
2、向。工件坐标系、程序原点和对刀点工件坐标系、程序原点和对刀点工件坐标系是编程人员在编程时使用的，编程人员选择工件工件坐标系是编程人员在编程时使用的，编程人员选择工件上的某一已知点为原点（也称程序原点），建立一个新的坐上的某一已知点为原点（也称程序原点），建立一个新的坐标系，称为工件坐标系。工件坐标系一旦建立便一直有效，标系，称为工件坐标系。工件坐标系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐标系所取代。直到被新的工件坐标系所取代。工件坐标系的原点选择要尽量满足编程简单，尺寸换算少，工件坐标系的原点选择要尽量满足编程简单，尺寸换算少，引起的加工误差小等条件。引起的加工误差小等条件。对刀点是零件程序加工
3、的起始点，即数控加工时，刀具相对对刀点是零件程序加工的起始点，即数控加工时，刀具相对工件运动的起点。对刀的目的是确定程序原点在机床坐标系工件运动的起点。对刀的目的是确定程序原点在机床坐标系中的位置。中的位置。程序指令总体介绍程序指令总体介绍1 G代码代码2 M代码代码3 F代码代码4 T代码代码5 S代码代码G、M功能表要背熟功能表要背熟注意注意模态和非模态代码的应用，并熟练掌握以下代码的使用方法模态和非模态代码的应用，并熟练掌握以下代码的使用方法 * G00（快速定位）（快速定位） G92（螺纹切削循环）（螺纹切削循环） * G01（直线插补）（直线插补） ） G75（切槽循环）（切槽循环）
4、 *G02 （顺圆弧插补）（顺圆弧插补） *M03（主轴正转）（主轴正转） *G03（逆圆弧插补）（逆圆弧插补） *M05（主轴停转）（主轴停转） G71（外圆粗加工循环）（外圆粗加工循环） M30（程序结束）（程序结束） G72（端面粗加工循环）（端面粗加工循环） G73（成型加工复式循环）（成型加工复式循环） G70（精加工循环）（精加工循环）G、M M代码有非模态代码和模态代码之分，非模态代码只代码有非模态代码和模态代码之分，非模态代码只在规定的程序段中有效，模态代码一旦被执行，则一直在规定的程序段中有效，模态代码一旦被执行，则一直有效，直到同一组有效，直到同一组G G代码出现或被取消为
5、止。代码出现或被取消为止。1 G代码功能代码功能 由由G代码及后代码及后2位数字表示，规定其位数字表示，规定其所在的程序段的意义。所在的程序段的意义。1)指定指定刀具路径刀具路径，如，如G01指刀具作直线插补运动指刀具作直线插补运动2)设定状态设定状态;例如例如:G98每分钟进给速度每分钟进给速度G99每转进给速度每转进给速度地址地址“G”和数字组成的字表示准备功能，也称之为和数字组成的字表示准备功能，也称之为G功能。功能。G功能根据其功能分为若干个组，在同一条程序段中，如果功能根据其功能分为若干个组，在同一条程序段中，如果出现多个同组的出现多个同组的G功能，那么取最后一个有效。功能，那么取最
6、后一个有效。G功能分为模态与非模态两类。一个模态功能分为模态与非模态两类。一个模态G功能被指令后，功能被指令后，直到同组的另一个直到同组的另一个G功能被指令才无效。而非模态的功能被指令才无效。而非模态的G功能功能仅在其被指令的程序段中有效。仅在其被指令的程序段中有效。例：例：N10 G01 X250. Y320.N11 G04 X100N12 G01 Z-120.N13 X380. Y400.在这个例子的在这个例子的N12这条程序中出现了这条程序中出现了“G01”功能，由于这功能，由于这个功能是模态的，所以尽管在个功能是模态的，所以尽管在N13这条程序中没有这条程序中没有“G01”，但是其作用
7、还是存在的。但是其作用还是存在的。2 M代码代码(辅助功能辅助功能)如果在地址如果在地址M后面指令了后面指令了2位数字，那就把对应的信号位数字，那就把对应的信号送给机床。送给机床。例如例如:M03:主轴正转主轴正转(面对卡盘面对卡盘,逆时针方向旋转逆时针方向旋转)M04:主轴反转主轴反转(面对卡盘面对卡盘,顺时针方向转旋顺时针方向转旋)M05:主轴停转主轴停转M08:冷却液开冷却液开M09:冷却液关冷却液关M30:程序结束程序结束,停主轴停主轴,关冷却液关冷却液3 F代码 表示切削进给速度(丝杆带动拖板的移动速度，在加工时直接表现为刀具的移动速度)两种表示方法:1)每分钟进给速度;由G代码中的
8、G98设定例:F100表示刀具的切削速度为100/min2)每转进给速度:由G99设定例:F0.1表示刀具切削速度为0.1/r,即:主轴每转一转刀具切削0.1毫米使用下式可以实现每转进给量与每分钟进给量使用下式可以实现每转进给量与每分钟进给量的转化。的转化。 fm=frS fm：每分钟的进给量：每分钟的进给量：(mm/min ) fr：每转进给量：每转进给量：(mm/r ) S：主轴转数，：主轴转数，(r/min)当工作在当工作在G01，G02或或G03方式下，编程的方式下，编程的F一一直有效，直到被新的直有效，直到被新的F值所取代，而工作在值所取代，而工作在G00方式下，快速定位的速度是各轴
9、的最高速度，方式下，快速定位的速度是各轴的最高速度，与所编与所编F无关。无关。 3 F代码4 S 功能转速功能转速功能,单位为转单位为转/分钟分钟(即即RPM)。主轴功能主轴功能S控制主轴转速，其后的数值表示主轴控制主轴转速，其后的数值表示主轴速度，单位为转速度，单位为转/每分钟每分钟(r/min)。恒线速度功能时恒线速度功能时S指定切削线速度，其后的数值指定切削线速度，其后的数值单位为米单位为米/每分钟每分钟(m/min)。（。（G96恒线速度有效、恒线速度有效、G97取消恒线速度）取消恒线速度）S是模态指令。是模态指令。S所编程的主轴转速可以借助机床控制面板上的所编程的主轴转速可以借助机床
10、控制面板上的主轴倍率开关进行修调。主轴倍率开关进行修调。5 T功能T 功能也称为刀具功能功能也称为刀具功能,用来进行刀具及刀补设定用来进行刀具及刀补设定表示方式是表示方式是:T其中其中T后面的前两位表示刀具号后面的前两位表示刀具号,后两位表示刀补号后两位表示刀补号如如T0202表示第表示第2号刀和对应的第号刀和对应的第2号刀补号刀补T0200表示第表示第2号刀不带刀补号刀不带刀补零件程序的结构零件程序的结构 数控程序是若干个程序段的集合。数控程序是若干个程序段的集合。每个程序段独占一行。每个程序段独占一行。每个程序段由若干个字组成，每个字由地址和跟随其后的数每个程序段由若干个字组成，每个字由地
11、址和跟随其后的数字组成。字组成。地址是一个英文字母。地址是一个英文字母。一个程序段中各个字的位置没有限制，但是，长期以来以下一个程序段中各个字的位置没有限制，但是，长期以来以下排列方式已经成为大家都认可的方式：排列方式已经成为大家都认可的方式：在一个程序段中间如果有多个相同地址的字出现，或者同组在一个程序段中间如果有多个相同地址的字出现，或者同组的的G功能，取最后一个有效。功能，取最后一个有效。 程序的文件名程序的文件名CNC装置可以装入许多程序文件，以磁盘文件的方式读写。装置可以装入许多程序文件，以磁盘文件的方式读写。文件名格式为文件名格式为(有别于有别于DOS的其他文件名的其他文件名)：O
12、(地址地址O后面必须有四位数字或字母后面必须有四位数字或字母)本系统通过调用文件名来调用程序，进行加工或编辑。本系统通过调用文件名来调用程序，进行加工或编辑。 编程格式编程格式程序组成程序组成:第一部分第一部分程序名程序名:O第二部分第二部分程序段程序段:N即编程内容即编程内容第三部分第三部分程序结束程序结束表示表示9999之内的任一自然数之内的任一自然数举例举例O0002（程序名）（程序名）N0010 G00X100 Z100 N0005 M3S600N0020 T0101N0030 G00 X22 Z2 N0040 G01 Z-10 F100N0050 G01 X24 Z-15N0060
13、Z-25N0070 G00 X100 Z100N0080 T0100N90 M30（结束语）（结束语）典型功能详细说明（主要是典型功能详细说明（主要是G代码的介绍）代码的介绍）学习学习G代码要理解的几个内容：代码要理解的几个内容：1 书写格式书写格式2 刀具运动轨迹刀具运动轨迹3 刀具运动的起点、终点坐标刀具运动的起点、终点坐标4 应用的条件应用的条件格式：格式： G00 X Z 其中，其中，X Z指指终点坐标值终点坐标值 快速地从当前点以直线方式移动到终点坐标；快速地从当前点以直线方式移动到终点坐标； 移动速度由系统的参数设定。移动速度由系统的参数设定。1、G00（或（或G0）：快速定位）：
14、快速定位2 、G01(或或G1)直线插补直线插补（1）格式）格式:G01X Z F 其中其中,XZ指定终点坐标值指定终点坐标值 F指定进给速度指定进给速度表示刀具从当前点以直线方式和设定的进给速度移动到终点坐标表示刀具从当前点以直线方式和设定的进给速度移动到终点坐标OXZ3050G01运动 轨迹 线G00运动 轨迹 线（2）G00 和和G01刀具运动轨迹刀具运动轨迹: 如如:G00 X30 Z50 G01X30 Z50 F100 的刀具运动轨迹如下图的刀具运动轨迹如下图:编程举例编程举例程序如下程序如下:O0001;T0101;M03S800;G00X100.Z100.;G00 X22.Z2.
15、; G01Z-25.F100;G00X100.;Z100.; T0100;M05;M30;例例1:1:把直径把直径2525的棒料加工成的棒料加工成2222的圆柱的圆柱例例2 2 编写下图工件程序编写下图工件程序( (毛坯直径毛坯直径25)25)程序如下程序如下:O0001;T0101;M03S800;G00X100.Z100.;G00G42X22.Z2.D01;G01Z-10.F100;G01X24.Z-15.;Z-25.;G40G00X100.Z100.;M05;M30;3 、G02,G03顺、逆时针圆弧插补顺、逆时针圆弧插补格式格式1:G02（G03） X Z R F其中其中,XZ圆弧终点
16、坐标值；圆弧终点坐标值； R圆弧半径圆弧半径F指定进给速度指定进给速度表示刀具运动轨迹为圆弧线，圆弧起点为刀具当前点表示刀具运动轨迹为圆弧线，圆弧起点为刀具当前点,终点坐标终点坐标和半径由该程序段设定和半径由该程序段设定.格式格式2:G02（G03） X Z I K F其中其中,XZ圆弧终点坐标值；圆弧终点坐标值；I=X圆心坐标圆心坐标X圆弧起点坐标圆弧起点坐标K=Z圆心坐标圆心坐标Z圆弧起点坐标圆弧起点坐标 顺逆圆弧方向的设定顺逆圆弧方向的设定XZG03G02ZXG02G03后刀架坐标系统后刀架坐标系统前刀架坐标系统前刀架坐标系统例例3 3 编写下图工件的加工程序编写下图工件的加工程序程序程
17、序O0001;T0101;M03S800;G00X100.Z100.;G00X0Z2.;G01Z0F50;G03X24.Z-15.R12.;G01Z-40.;G00X100.;Z100.;T0100;M05;M30;程序程序O0002;T0101;M03S800;G00X40.Z2.;G71U2.R1.;G71P10Q20U0.2W0.1F0.2;N10G00G42X0.;G01Z0.F0.1;G03X24.Z-12.R12.F0.05;G01Z-40.;N20G00X40.;G70P10Q20;G00G40X60.Z60.;M05;M30;G71G71内、外圆粗车循环内、外圆粗车循环格式：格
18、式：G71 U RG71 P Q U W F N。N。N。 G71 U RU ：表示粗加工循环时，：表示粗加工循环时，X轴方向的每轴方向的每 次进刀量（半径表示）次进刀量（半径表示）R：表示粗加工循环时，：表示粗加工循环时，X轴方向的每轴方向的每 次退刀量（半径表示）次退刀量（半径表示）G71 P Q U W F P ：描述精加工轨迹程序的第一个程：描述精加工轨迹程序的第一个程 序段序号；序段序号；Q：描述精加工轨迹程序最后一个程序：描述精加工轨迹程序最后一个程序 段序号段序号；U ： X轴方向的精加工余量，直径表轴方向的精加工余量，直径表 示，有方向性和正负值；（使用示，有方向性和正负值；（
19、使用 G71加工完后，工件的实际余量）加工完后，工件的实际余量）W ： Z轴方向的精加工余量，直径表轴方向的精加工余量，直径表 示，有方向性和正负值；示，有方向性和正负值； （使（使 用用G71加工完后，工件的实际余量）加工完后，工件的实际余量） Be程 序 指 令wACdA452U注意：注意：1 1只能够加工只能够加工X XZ Z轴单调增加或单轴单调增加或单调减小的工件；调减小的工件；2 2精加工第一段只能出现精加工第一段只能出现X X，不能，不能出现出现Z Z；3.3.精车程序只能使用精车程序只能使用G0G0G1G1G2G2G3G3等指令；等指令；精加工循环精加工循环G70格式格式:G70
20、 P（Ns）Q（Nf）Ns:构成精加工形状的程序段群的第一个程序段构成精加工形状的程序段群的第一个程序段的顺序号的顺序号Nf：构成精加工形状的程序段群的最后一个程序构成精加工形状的程序段群的最后一个程序段的顺序号段的顺序号在用在用G71 G72 G73粗加工后，可用该指令精车粗加工后，可用该指令精车G72G72端面粗车循环端面粗车循环格式：格式：G72 WG72 W R R G72 PG72 PQ QU UW W F F N N。N N。注释：注释：W W：表示表示Z Z轴方向每次循轴方向每次循 环进刀量环进刀量 W W刀宽刀宽R R：表示表示X X轴方向每次循环轴方向每次循环 退刀量退刀量U
21、 U W W ：表示表示 X X，Z Z轴方向轴方向 的精加工余量，有方向性的精加工余量，有方向性精加工轨迹程序精加工轨迹程序AdCAe程序指令w45B2U注意：注意：编程路线与编程路线与G71外形加工相反，外形加工相反，与习惯编程思维有区别，编程切与习惯编程思维有区别，编程切削路线应自左向右，自大到小。削路线应自左向右，自大到小。 2 2精车轨迹程序第一段只能含精车轨迹程序第一段只能含Z Z，不能有，不能有X X；精车；精车程序只能使用程序只能使用G0G0G1G1G2G2G3G3等指令；等指令；注意：注意：1 1只能加工只能加工X X轴轴Z Z轴单调增加或单调减小的工件；轴单调增加或单调减小
22、的工件；练习练习4：读图用：读图用G72指令编写程序指令编写程序。O0001;T0101;M03S500;G00X162.Z2.;G72W5.R0.5;G72P40Q90U0.2W0.1F0.25;N40G00G41Z-70.;G01X160.;X120.W10.;W10.;X80.W10.;W20.;X40.W20.;N90G40G00Z10.;G70P40Q90;G00X50.Z50.;M05;M30;G75切槽循环格式：格式： G75 R G75 X P F R ：X轴方向每次退刀量；轴方向每次退刀量；（半径表示）（半径表示）X ：终点位置；：终点位置；P ：X轴方向每次进刀量；轴方向每
23、次进刀量；（半径表示）（半径表示） 单位：单位：0.001mm P1000表示表示1mm1 1）简单用法，切断）简单用法，切断例：例： G0 X32 Z-34G75 R2G75 X0 P4000 F50G0 X100 Z1002 2）切槽循环）切槽循环格式：格式： G75 R G75 X Z P Q F 其中其中Q：Z轴方向每次循环移动轴方向每次循环移动量量练习：加工下图工件，编写程序。练习：加工下图工件，编写程序。 T0202 （3mm切刀）切刀）G0 X32 Z-13G75 R2 G75 X15 Z-30 P6000 Q2000 F30练习练习5：加工下图工件，编写程序。：加工下图工件，编
24、写程序。M03 S250G00 X52 Z-14G75 R1G75 X40 Z-42 P5000 Q14000 F0.2G00 X100 Z10T0100M05T0202（4切槽刀）切槽刀）G00 X100 Z100O0060M30常用螺纹切削的进给次数与吃刀量常用螺纹切削的进给次数与吃刀量 G32 切削螺纹格式格式：G32 X Z F其中其中F：螺纹导程螺纹导程刀具路径刀具路径:与与G01相同相同例：用例：用G32加工如下图工件，加工如下图工件，编写程序；编写程序；O0010N10 G0 X100 Z100 M3 S250N20 T0303N30 G0 X19.2 Z3N40 G32 X19
25、.2 Z-21 F1.5N50 G0 X25N60 Z3N70 X18.6N80 G32 X18.6Z-21 F1.5N90 G0 X25N100 Z3N110 X18.2N120 G32 X18.2 Z-21 F1.5N130 G0 X25N140 Z3N150X18.04N1620 G32 X18.04 Z-21 F1.5N170G0 X100N180 Z100N190 T0100N200 M05N210 M30O0001;G28U0.W0.;T0202;M03S500;G00X60.Z-25.;G01X26.F0.1;G00X60.;Z-29.;G01X26.;G00X60.;Z20.;
26、X80.Z80.;T0303;G00X40.Z2.;G01Z-25.;G00X60.;Z2.;G00X30.Z2.;G01Z-25.;G00X60.;Z2.;T0101;G00X29.1Z4.M03S600;G32X29.1Z-22.F2.;G00X32.;Z4.;G00X28.5Z4.;G32X28.5Z-22.F2.;G00X32.;Z4.;G00X27.9Z4.;G32X27.9Z-22.F2.;G00X32.;Z4.;G00X27.5Z4.;G32X27.5Z-22.F2.;G00X32.;Z4.;G00X27.42;G32X27.4Z-22.F2.;G00X60.;Z100.;M05;M30;螺纹底径的计算方法：螺纹底径的计算方法：（牙深）（牙深）h=0.6495 P（螺距）（螺距） 螺纹底径螺纹底径=螺纹大径（螺纹大径（1.11.3）螺距螺距G92 螺纹切削循环直螺纹直螺纹格式格式:G92XZF其中其中F：螺纹导程：螺纹导程刀具路径刀具路径:与与G90的相同的相同如左图程序的编制如下如左图程序的编制如下:G0 X20 Z2G92 X19.2Z-20 F1.5 X18.6 X18.2 X18.04
