數(shù)控銑床及加工中心編程數(shù)控銑床及加工中心編程基礎(chǔ)FANUC系統(tǒng)加工中心編程原理加工中心程序編制實(shí)例宏程序編制4.1數(shù)控銑床及加工中心編程基礎(chǔ)4.1.1數(shù)控銑床及加工中心概述數(shù)控銑床是一種用途廣泛的機(jī)床，有立式、臥式及龍門銑3種。加工中心（MachiningCenter）是一種集成化的數(shù)控加工機(jī)床，是在數(shù)控銑床的發(fā)展基礎(chǔ)上衍化而成的，它集銑削、鉆削、鉸削、鏜削及螺紋切削等工藝于一體，通常稱鏜銑類加工中心，習(xí)慣稱加工中心。1．加工中心的工藝特點(diǎn)（1）加工精度高（2）表面質(zhì)量好（3）加工生產(chǎn)率高（4）工藝適應(yīng)性強(qiáng)（5）勞動(dòng)強(qiáng)度低、勞動(dòng)條件好（6）良好的經(jīng)濟(jì)效益（7）有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化2．加工中心的分類（1）按照機(jī)床形態(tài)及主軸布局形式分類①立式加工中心②臥式加工中心③龍門式加工中心④復(fù)合加工中心（2）按加工中心的換刀形式分類①帶刀庫(kù)、機(jī)械手的加工中心②無(wú)機(jī)械手的加工中心③一般在小型加工中心上采用轉(zhuǎn)塔刀庫(kù)形式，主要以孔加工為主。3．加工中心主要結(jié)構(gòu)部件及其功能加工中心類型繁多，結(jié)構(gòu)各異，但總體來(lái)看主要由基礎(chǔ)部件、主軸部件、數(shù)控系統(tǒng)、自動(dòng)換刀裝置和輔助裝置等幾部分組成。4.1.2數(shù)控銑床及加工中心坐標(biāo)系統(tǒng)1．加工中心運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)方向的規(guī)定（1）z軸坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)規(guī)定與主軸線平行的坐標(biāo)軸為z坐標(biāo)（z軸），并取刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)檎较?。?dāng)機(jī)床有幾根主軸時(shí)，則選取一個(gè)垂直于工件裝夾表面的主軸為z軸（如龍門銑床）。（2）x軸坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)x軸規(guī)定為水平平行于工件裝夾表面。（3）y軸坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)y坐標(biāo)軸垂直于x、z坐標(biāo)軸。當(dāng)x軸、z軸確定之后，按笛卡兒直角坐標(biāo)系右手定則法判斷，y軸方向就惟一地被確定了。（4）旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)A、B和C旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)用A、B和C表示，規(guī)定其分別為繞x、y和z軸旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)。A、B和C的正方向，相應(yīng)地表示在x、y和z坐標(biāo)軸的正方向上，按右手螺旋前進(jìn)方向。2．加工中心機(jī)械原點(diǎn)及工作坐標(biāo)系（1）加工中心機(jī)械原點(diǎn)機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)也稱機(jī)械原點(diǎn)、參考點(diǎn)或零點(diǎn)。而機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)是三維面的交點(diǎn)，無(wú)法直接感覺(jué)和測(cè)量，只有通過(guò)各坐標(biāo)軸的零點(diǎn)，做相應(yīng)的平行切面，這些切面的交點(diǎn)，即為機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)（機(jī)械原點(diǎn)），這個(gè)原點(diǎn)是機(jī)床一經(jīng)設(shè)計(jì)和制造出來(lái)，就已經(jīng)確定下來(lái)的。（2））加加工工中中心心工工作作坐坐標(biāo)標(biāo)系系編程程時(shí)時(shí)一一般般選選擇擇工工件件上上的的某某一一點(diǎn)點(diǎn)作作為為程程序序原原點(diǎn)點(diǎn)，，并并以以這這個(gè)個(gè)原原點(diǎn)點(diǎn)作作為為坐坐標(biāo)標(biāo)系系的的原原點(diǎn)點(diǎn)，，建建立立一一個(gè)個(gè)新新的的坐坐標(biāo)標(biāo)系系，，這這個(gè)個(gè)新新的的坐坐標(biāo)標(biāo)系系就就是是工工作作坐坐標(biāo)標(biāo)系系（（編編程程坐坐標(biāo)標(biāo)系系））。。（3））絕絕對(duì)對(duì)坐坐標(biāo)標(biāo)與與增增量量坐坐標(biāo)標(biāo)4.2FANUC系系統(tǒng)統(tǒng)加加工工中中心心編編程程原原理理4.2.1程程序序結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)1．．程程序序號(hào)號(hào)程序序號(hào)號(hào)作作為為程程序序的的標(biāo)標(biāo)記記需需要要預(yù)預(yù)先先設(shè)設(shè)定定，，一一個(gè)個(gè)程程序序號(hào)號(hào)必必須須在在字字母母““O””后后面面緊緊接接最最多多8個(gè)個(gè)阿阿拉拉伯伯?dāng)?shù)數(shù)字字。。2．．程程序序段段號(hào)號(hào)程序序段段號(hào)號(hào)是是每每個(gè)個(gè)程程序序功功能能段段的的參參考考代代碼碼，，一一個(gè)個(gè)程程序序段段號(hào)號(hào)必必須須在在字字母母““N””后后緊緊接接最最多多5個(gè)個(gè)阿阿拉拉伯伯?dāng)?shù)數(shù)字字。。3．．程程序序段段一個(gè)個(gè)程程序序段段能能完完成成某某一一個(gè)個(gè)功功能能，，程程序序段段中中含含有有執(zhí)執(zhí)行行一一個(gè)個(gè)工工序序所所需需的的全全部部數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)，，程程序序段段由由若若干干個(gè)個(gè)字字及及段段結(jié)結(jié)束束符符““LF””組組成成。。/N10G03X10.0Y30.0CR=25.0F100；；（（注注釋釋））LF其中中：：“/””表表示示程程序序段段在在執(zhí)執(zhí)行行過(guò)過(guò)程程中中可可以以被被跳跳過(guò)過(guò)；；“N10””表表示示程程序序段段號(hào)號(hào)，，主主程程序序段段中中可可以以有有字字符符；；“”表表示示中中間間間間隔隔（（可可以以省省略略））；；“G03””表表示示程程序序段段具具體體指指令令；；“（（注注釋釋））””表表示示對(duì)對(duì)程程序序段段進(jìn)進(jìn)行行必必要要的的說(shuō)說(shuō)明明；；“LF””表表示示程程序序段段結(jié)結(jié)束束。。4．．坐坐標(biāo)標(biāo)字字用于于在在軸軸方方向向移移動(dòng)動(dòng)和和設(shè)設(shè)置置坐坐標(biāo)標(biāo)系系的的命命令令稱稱為為坐坐標(biāo)標(biāo)字字，，坐坐標(biāo)標(biāo)字字包包括括軸軸的的地地址址符符及及代代表表移移動(dòng)動(dòng)量量的的數(shù)數(shù)值值，，其其基基本本構(gòu)構(gòu)成成見(jiàn)見(jiàn)表表4-1。。4.2.2準(zhǔn)準(zhǔn)備備功功能能指指令令————G代代碼碼1．．尺尺寸寸數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)輸輸入入方方式式G90/G912．．英英制制/公公制制選選擇擇G20/G21G20設(shè)設(shè)定定為為英英制制尺尺寸寸、、G21設(shè)設(shè)定定為為公公制制尺尺寸寸，，這這兩兩個(gè)個(gè)指指令令均均為為模模態(tài)態(tài)指指令令。。3．．快快速速點(diǎn)點(diǎn)定定位位G00指令令格格式式：：G00X（（U））Z(W)；4．．直直線線插插補(bǔ)補(bǔ)G01指令令格格式式：：G01X（（U））Z(W)F；5．．平平面面選選擇擇G17～～G19在計(jì)計(jì)算算刀刀具具長(zhǎng)長(zhǎng)度度補(bǔ)補(bǔ)償償和和刀刀具具半半徑徑補(bǔ)補(bǔ)償償時(shí)時(shí)必必須須首首先先確確定定一一個(gè)個(gè)平平面面，，即即確確定定一一個(gè)個(gè)兩兩坐坐標(biāo)標(biāo)軸軸的的坐坐標(biāo)標(biāo)平平面面，，在在此此平平面面中中可可以以進(jìn)進(jìn)行行刀刀具具半半徑徑補(bǔ)補(bǔ)償償，，G17到到G19各各自自的的含含義義見(jiàn)見(jiàn)表表4-3。。6．．圓圓弧弧插插補(bǔ)補(bǔ)G02/G03圓弧弧插插補(bǔ)補(bǔ)指指令令G02/G03是是圓圓弧弧運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)指指令令。。它它是是用用來(lái)來(lái)指指令令刀刀具具在在給給定定平平面面內(nèi)內(nèi)以以F進(jìn)給給的的速速度度，，作作圓圓弧弧插插補(bǔ)補(bǔ)運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)的的指指令令。。G02/G03是是一一種種模模態(tài)態(tài)指指令令。。（1））指指令令格格式式G02IJF；（G17））XYG03RF；在指指令令格格式式中中，，I、、J為為圓圓弧弧中中心心地地址址，，R為為圓圓弧弧半半徑徑，，其其他他內(nèi)內(nèi)容容及及字字符符的的含含義義見(jiàn)見(jiàn)表表4-4。。（2））順順、、逆逆時(shí)時(shí)針針圓圓弧弧插插補(bǔ)補(bǔ)的的判判斷斷在使使用用G02或或G03指指令令之之前前需需要要判判別別刀刀具具在在加加工工零零件件時(shí)時(shí)，，是是沿沿什什么么路路徑徑在在作作圓圓弧弧插插補(bǔ)補(bǔ)運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)的的，，是是按按順順時(shí)時(shí)針針還還是是逆逆時(shí)時(shí)針針?lè)椒较蛳蚵仿肪€線在在前前進(jìn)進(jìn)的的。。其其判判別別方方法法簡(jiǎn)簡(jiǎn)述述為為：：視視線線沿沿著著垂垂直直于于圓圓弧弧所所在在平平面面的的坐坐標(biāo)標(biāo)軸軸的的負(fù)負(fù)方方向向觀觀察察，，刀刀具具插插補(bǔ)補(bǔ)方方向向?yàn)闉轫橅槙r(shí)時(shí)針針即即為為G02，，相相反反則則為為G03。。7．暫停停功能G04（1）按按時(shí)間計(jì)計(jì)的暫停停指令：：（G94）G04指令格式式：G94G04X_或G94G04P_；在每分進(jìn)進(jìn)給方式式（G94）中中，指定定指令G04按按設(shè)定的的時(shí)間延延遲了下下一個(gè)程程序段的的執(zhí)行，，對(duì)于地地址P，不能用用小數(shù)點(diǎn)點(diǎn)，否則則將忽略略小數(shù)點(diǎn)點(diǎn)后的部部分。編編程規(guī)范范如下：：G04X500；暫暫停停時(shí)間=0.5secG04X5000；；暫暫停停時(shí)間=5.0secG04X5.0；暫暫停時(shí)間間=5.0secG04P5000；；暫暫停停時(shí)間=5.0secG04P12.345；暫暫停時(shí)間間=0.012sec（2）按按圈數(shù)計(jì)計(jì)的暫停停指令（（G95）G04在每轉(zhuǎn)進(jìn)進(jìn)給方式式（G95）下下，推遲遲到主軸軸已經(jīng)旋旋轉(zhuǎn)了設(shè)設(shè)定的圈圈數(shù)以后后，才開(kāi)開(kāi)始下一一個(gè)程序序的執(zhí)行行，對(duì)于于地址P，不能能用小數(shù)數(shù)點(diǎn)，否否則將忽忽略小數(shù)數(shù)點(diǎn)之后后的部分分。編程程規(guī)范如如下：G04X500；暫暫停停時(shí)間=0.5rG04X5000；；暫暫停停時(shí)間=5.0rG04X5.0；暫暫停停時(shí)間=5.0rG04P5000；；暫暫停停時(shí)間=5.0rG04P12.345；暫暫停時(shí)間間=0.012r8．刀具具補(bǔ)償功功能（1）刀刀具長(zhǎng)度度補(bǔ)償/取消：：G43、G44/G49G43刀刀具長(zhǎng)度度正補(bǔ)償償；G44刀刀具長(zhǎng)度度負(fù)補(bǔ)償償；G49取取消刀具具長(zhǎng)度補(bǔ)補(bǔ)償。（2）刀刀尖半徑徑補(bǔ)償/取消刀具補(bǔ)償償?shù)刂稤中的半半徑補(bǔ)償償值必須須與G41/G42一一起執(zhí)行行方能生生效。9．可設(shè)設(shè)定的零零點(diǎn)偏置置G54~G59G54；；第第一可設(shè)設(shè)定零點(diǎn)點(diǎn)偏置G55；；第第二可設(shè)設(shè)定零點(diǎn)點(diǎn)偏置G56；；第第三可設(shè)設(shè)定零點(diǎn)點(diǎn)偏置G57；；第第四可設(shè)設(shè)定零點(diǎn)點(diǎn)偏置G58；；第第五可設(shè)設(shè)定零點(diǎn)點(diǎn)偏置G59；；第第六可設(shè)設(shè)定零點(diǎn)點(diǎn)偏置10．自自動(dòng)返回回參考點(diǎn)點(diǎn)G28指令格式式：G91G28X……Y…Z…4.2.3主主軸及及輔助功功能指令令1．主軸軸功能指指令指令格式式：S_M03（M04）2．輔助助功能指指令（1）關(guān)關(guān)于停止止的輔助助功能指指令（M00、、M01、M02、M30））M00：：程序停停止。在在程序執(zhí)執(zhí)行過(guò)程程中，系系統(tǒng)讀取取到M00指令令時(shí)，無(wú)無(wú)條件停停止程序序執(zhí)行，，待重啟啟動(dòng)后繼繼續(xù)執(zhí)行行；M01：：選擇停停止。在在程序執(zhí)執(zhí)行過(guò)程程中，系系統(tǒng)讀取取到M01指令令時(shí)，有有條件停停止程序序執(zhí)行，，待重啟啟動(dòng)后繼繼續(xù)執(zhí)行行；M02：：程序結(jié)結(jié)束。程程序執(zhí)行行完畢，，光標(biāo)定定于程序序結(jié)尾處處；M30：：程序結(jié)結(jié)束。程程序執(zhí)行行完畢，，光標(biāo)返返回至程程序開(kāi)始始處。（2）主主軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)M代碼碼（M03、M04、M05））M03———主軸軸正轉(zhuǎn)；；M04———主軸軸反轉(zhuǎn)；；M05———主軸軸停止旋旋轉(zhuǎn)。（3）冷冷卻控制制M代碼碼（M07、M08、M09））M07———冷卻卻汽霧開(kāi)開(kāi)；M08———冷卻卻液開(kāi)；；M09———關(guān)閉閉冷卻液液、汽。。（4）子子程序功功能M代代碼。M98———子程程序調(diào)用用M代碼碼。指令格式式：M98P…L……；在這條指指令中，，子程序序程序號(hào)號(hào)由P定定義，并并且執(zhí)行行L次。。如L省省略，執(zhí)執(zhí)行次數(shù)數(shù)為1次次，子程程序最多多可重復(fù)復(fù)4次。。M99———子程程序結(jié)束束。4.2.4進(jìn)進(jìn)給功功能指令令1．快速速進(jìn)給率率每個(gè)軸的的快速進(jìn)進(jìn)給率能能夠分別別設(shè)定，，可設(shè)定定的快速速進(jìn)給率率的范圍圍是從1mm/min到240000mm/min。?？焖龠M(jìn)進(jìn)給率應(yīng)應(yīng)用于G00，，G27，G28，G29，，G30和G60等指指令。2．切削削進(jìn)給率率F切削進(jìn)給給率必須須用地址址F和一一個(gè)八位位數(shù)字（（F8直直接指定定）來(lái)指指定。3．非同同步/同同步進(jìn)給給G94/G95進(jìn)給運(yùn)動(dòng)動(dòng)速度指指令字的的單位由由切削進(jìn)進(jìn)給速度度轉(zhuǎn)換功功能指令令（G94/G95））定義，，如：G94———定義義分進(jìn)給給，即每每分鐘進(jìn)進(jìn)給量（（mm/min）。G95———定義義轉(zhuǎn)進(jìn)給給，即每每轉(zhuǎn)進(jìn)給給量（mm/r）。4.2.5刀刀具功功能指令令指令格式式：T03M06T00；調(diào)用刀位位號(hào)為03的刀刀具刀具功能能也叫T—代碼碼功能。。此功能能用來(lái)選選擇刀具具號(hào)，對(duì)對(duì)此NC系統(tǒng)，，T功能能允許用用地址T后跟三三位數(shù)的的指令選選擇最多多1000個(gè)刀刀號(hào)（0到999）。?？墒?，，對(duì)本機(jī)機(jī)床能夠夠選擇的的刀號(hào)的的最大數(shù)數(shù)量?jī)H為為24。。4.2.6固定定循環(huán)切削削功能指令令1．點(diǎn)鉆循循環(huán)G81指令格式：：G81[XxYy]RrZz；執(zhí)行行過(guò)程如圖圖4-18所示。XxYy——點(diǎn)點(diǎn)鉆孔的坐坐標(biāo)；Rr———點(diǎn)鉆參考考平面高度度；Zz———孔的最后后鉆深。2．間歇鉆鉆循環(huán)G83G83[XxYy]RrZzQtzFfo[DdoKkoIioJjo（（Bb0））]XxYy——點(diǎn)點(diǎn)鉆孔的坐坐標(biāo)；Rr———點(diǎn)鉆參考考平面高度度；Zz——孔孔的最后鉆鉆深；tz——每每次進(jìn)刀的的切削深度度；io——進(jìn)進(jìn)給倍率的的距離；do——快快速進(jìn)給停停止的余量量；jo(b0)——進(jìn)進(jìn)給倍率（（%）；ko——從從R點(diǎn)到切削進(jìn)進(jìn)給起點(diǎn)的的距離；fo——進(jìn)進(jìn)給率。3．高速間間歇鉆G73G73[XxYy]RrZz[Qtz][Ptc]Ffo[DdoKkoIioJjo（Bb0）]tz——每每次進(jìn)刀的的切削深度度；jo(bo)———進(jìn)給倍率率（%）；；tc——停停頓時(shí)間或或主軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的圈數(shù)；；fo——進(jìn)進(jìn)給率；do——返返回距離；；f1——加加倍率后的的進(jìn)給率；；ko——從從R點(diǎn)到切削進(jìn)進(jìn)給起點(diǎn)的的距離；f2——返返回速度（（固定的））；io——進(jìn)進(jìn)給倍率的的距離。4．鏜孔循循環(huán)G76G76[XxYy]RrZz[PtcQq0]Ff1[DdoJjo（Bb0）]tc——停停頓時(shí)間或或主軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的圈數(shù)；；jo(b0)——如如果設(shè)0或或不設(shè)，則則在結(jié)束加加工之后，，M03輸輸出，如果果設(shè)除了0以外的值值，則在結(jié)結(jié)束加工之之后，M04輸出；；f1——進(jìn)進(jìn)給率；q0——在在xy平面上的讓讓刀量；do——離離R點(diǎn)的距離。。5．鉸孔循循環(huán)G85G85[XxYy]RrZz[Ptz]Ffo[Ef1Ddo]執(zhí)行過(guò)程如如圖4-24所示。。tz——停停頓時(shí)間或或主軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的圈數(shù)；；do——離離R點(diǎn)的距離；；fo——進(jìn)進(jìn)給率0；；f1——進(jìn)進(jìn)給率1。。6．攻絲循循環(huán)G84G84[XxYy]RrZz[Ptc]Ffo[Jjo（Bb0）DdoHhoKko]Tc——停停留時(shí)間；；d0——離離R點(diǎn)的距離；；f0——進(jìn)進(jìn)給率；h0——同同步/非同同步攻絲的的選擇標(biāo)志志和在同步步攻絲循環(huán)環(huán)期間的返返回速度倍倍率（%））：h0=0表表示非同步步攻絲循環(huán)環(huán)h0>表示示同步攻絲絲循環(huán)jo(b0)——1．M04輸出之前前在孔底的的停頓——2．M04輸出出之后在孔孔底的停頓頓——3．M03輸出出之前在R點(diǎn)的停頓k0——離離R點(diǎn)的距離。。4.2.7子程程序在程序編寫寫過(guò)程中，，常把一些些在程序執(zhí)執(zhí)行時(shí)經(jīng)常常重復(fù)使用用的程序段段寫成獨(dú)立立的一個(gè)程程序，在適適當(dāng)時(shí)候利利用一些指指令直接調(diào)調(diào)用，這樣樣的獨(dú)立程程序即為子子程序。4.3加加工中心心程序編制制實(shí)例編程實(shí)例：：利用LGMAZAKVTC-16A型加工工中心加工工如圖4-27所示示工件。工工件毛坯材材料為65×30mm的45鋼，端端面及外圓圓輪廓均要要求銑削。。1．刀具選選擇（1）端面面加工選用用65mm硬硬質(zhì)合金機(jī)機(jī)夾式端面面銑刀；（2）外圓圓及輪廓銑銑削粗加工工選用16mm兩兩刃立銑刀刀；（3）外圓圓及輪廓銑銑削精加工工選用8mm四刃刃立銑刀；；（4）10孔粗加加工選用5mm中心心鉆及9.8mm麻花鉆；；（5）10孔精加加工選用10mm高高速鋼機(jī)用用鉸刀；2．工藝路路線安排1）調(diào)用65mm硬硬質(zhì)合金機(jī)機(jī)夾式端面面銑刀粗、、精加工工工件端面；；2）調(diào)用16mm兩兩刃立銑刀刀粗加工外外圓及輪廓廓；3）調(diào)用5mm中心心鉆鉆削10孔的中中心孔；4）調(diào)用9.8mm麻麻花鉆鉆削10孔的鉸孔孔基孔；5）調(diào)用8mm四刃立立銑刀精銑外外圓及輪廓；；6）調(diào)用10mm高速速鋼機(jī)用鉸刀刀鉸削10+0.0150孔孔至尺寸。4.4宏宏程序編制1．宏程序概概述在程序中使用用變量，通過(guò)過(guò)對(duì)變量進(jìn)行行賦值及處理理的方法達(dá)到到程序功能，，這種有變量量的程序叫宏宏程序。（1）宏程序序的使用格式式宏程序格式與與子程序一樣樣，結(jié)尾用M99返回主主程序。O0100；；主程序T01M06T00；G90G54G00……G65P8500（引引數(shù)和引數(shù)值值）；M30；O8500；；宏程序…[變量][運(yùn)算指令][控制指令]…M99（2）選擇程程序號(hào)程序在存儲(chǔ)器器中的位置決決定了該程序序的一些權(quán)限限，根據(jù)程序序的重要程度度和使用頻率率用戶可選擇擇合適的