1、,第11講 FANUC 0i-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,11.1 加工中心簡介,11.2 FANUC 0i-MA加工中心編程,11.2.1 加工中心編程基礎(chǔ),11.2.2 FANUC 0i-MA加工中心基本編程方法,11.2.3 加工中心實用舉例,11.3 華中宏程序指令編程,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,加工中心是目前世界上產(chǎn)量最高，應(yīng)用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。它主要用于箱體類零件和復(fù)雜曲面零件的加工，能把銑削、鏜削、鉆削、攻螺紋和車螺紋等功能集中在一臺設(shè)備上。因為加工中心具有多種換刀、選刀功能及自動工作臺交換裝置（APC），故工件經(jīng)一次改裝后，可自動地完成或者

2、接近完成工件各面的加工工序，從而使生產(chǎn)效率和自動化程度大大提高。,加工箱體類零件的加工中心，一般是在鏜、銑床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，可稱為鏜銑類加工中心，習(xí)慣上簡稱為加工中心。另外，還有一類加工中心，是以軸類零件為主要加工對象，稱為車削中心或車銑中心。本講介紹鏜銑類加工中心編程及應(yīng)用。,11.1 加工中心簡介,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,一、加工中心的種類,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,1.按功能特點(diǎn)分：可分為鏜銑、鉆削和復(fù)合加工中心, 鏜銑加工中心。鏜銑加工中心和龍門式加工中心以鏜銑為主，適應(yīng)于箱體、殼體以及各種復(fù)雜零件的特殊加工和曲面輪

3、廓的多工序加工，適用于多品種、小批量的生產(chǎn)方式。, 鉆削加工中心。以鉆削為主，刀庫形式以轉(zhuǎn)塔頭形式為主，適應(yīng)于中、小批量零件的鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、攻螺紋及連續(xù)輪廓銑削等多工序加工。, 復(fù)合加工中心。復(fù)合加工中心主要指五面復(fù)合加工，可以自動回轉(zhuǎn)主軸頭，進(jìn)行立臥加工。主軸自動回轉(zhuǎn)后，在水平和垂直面實現(xiàn)刀具自動交換。,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,2.按結(jié)構(gòu)特征分類,按工作臺種類分，加工中心工作臺有各種結(jié)構(gòu),可分為單、雙工作臺和多工作臺。設(shè)置工作臺的目的是為了縮短零件的輔助準(zhǔn)備時間，提高生產(chǎn)效率和機(jī)床自動化程度。最常見的是單工作臺和雙工作臺兩種形式。,3.按主軸種類分類,根

4、據(jù)主軸結(jié)構(gòu)特征分類，可以分為單軸、雙軸、三軸及可換主軸箱體的加工中心。,4.按自動換刀裝置分類, 轉(zhuǎn)塔頭加工中心。有立式和臥式兩種。主軸數(shù)一般為612個，這種結(jié)構(gòu)換刀時間短、刀具數(shù)量少、主軸轉(zhuǎn)塔頭定位精度要求較高。,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程, 刀庫+主軸換刀加工中心。這種加工中心特點(diǎn)是無機(jī)械手式主軸換刀，利用工作臺運(yùn)動及刀庫轉(zhuǎn)動，并由主軸箱上下運(yùn)動進(jìn)行選刀和換刀。, 刀庫+機(jī)械手+主軸換刀加工中心。這種加工中心結(jié)構(gòu)多種多樣，由于機(jī)械手卡爪可同時分別抓住刀庫上所選得到和主軸上的刀，因此換刀時間短，并且選刀時間與機(jī)加工時間重合，因此得到廣泛應(yīng)用。, 刀庫+機(jī)械手+雙

5、主軸轉(zhuǎn)塔頭加工中心。這種加工中心在主軸上的刀具進(jìn)切削時,通過機(jī)械手將下一步所用的刀具換在轉(zhuǎn)塔頭的非切削主軸上。當(dāng)主軸的刀具切削完畢后，轉(zhuǎn)塔頭即回轉(zhuǎn)，完成換刀工作，換刀時間短。,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,二、加工中心的特點(diǎn),加工中心作為一種多功能的數(shù)控機(jī)床，它除了具有數(shù)控機(jī)床的共同特點(diǎn)，還具有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：,1.工序集中,加工中心的制造工藝與傳統(tǒng)工藝及普通數(shù)控加工有很大不同。由于加工中心備有刀庫并能自動更換刀具，對工件進(jìn)行多工序加工，使得工件在一次裝夾后，數(shù)控系統(tǒng)能控制機(jī)床按不同工序自動選擇和更換刀具，自動改變機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量和刀具相對工件的運(yùn)動軌跡及其他輔

6、助機(jī)能，現(xiàn)代加工中心更大程度的使工件在一次裝夾后實現(xiàn)多表面、多特征、多工位的連續(xù)、高效、高精度加工，即工序集中。這是加工中心最突出的特點(diǎn)。,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,2.對加工對象的適應(yīng)性強(qiáng),四軸聯(lián)動、五軸聯(lián)動加工中心的應(yīng)用以及CAD/CAM技術(shù)的成熟、發(fā)展，使復(fù)雜零件的自動加工成為易事。,加工中心生產(chǎn)的柔性不僅體現(xiàn)在對特殊要求的快速反應(yīng)上，而且可以快速實現(xiàn)批量生產(chǎn),擁有并提高市場競爭能力。,3.加工精度高 、加工生產(chǎn)效率高,加工中心由于工序集中，避免了長工藝流程，減少了人為干擾，故加工精度更高，加工質(zhì)量更加穩(wěn)定。,零件加工所需要時間包括機(jī)動時間與輔助時間。加工

7、中心帶有刀庫和自動換刀裝置，能集中完成多種工序，因而減少工件裝夾、測量和機(jī)床調(diào)整時間，減少工件半成品的周轉(zhuǎn)、搬運(yùn)和存放時間，使機(jī)床的切削利用率高于普通機(jī)床34倍，達(dá)80%以上，生產(chǎn)效率較高。,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,4.操作者的勞動強(qiáng)度減輕,加工中心對零件的加工是按編好的程序自動完成的，操作者除了操作鍵盤、裝卸零件、關(guān)鍵工序的中間測量以及觀察機(jī)床的運(yùn)行之外，不需要進(jìn)行繁重的手工操作，勞動強(qiáng)度大為減輕，勞動條件也得到很大的改善。,5.經(jīng)濟(jì)效益高,在單件、小批量生產(chǎn)的情況下，能獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。由于加工中心的加工穩(wěn)定，減少了廢品率,使生產(chǎn)成本下降。,6.有利于生

8、產(chǎn)管理的現(xiàn)代化,加工中心加工零件，能準(zhǔn)確地計算零件的加工工時，并有效地簡化了檢驗和工夾具、半成品的管理工作。當(dāng)前有許多大型CAD/CAM集成軟件已經(jīng)開發(fā)了生產(chǎn)管理模塊，實現(xiàn)了計算機(jī)輔助生產(chǎn)管理。,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,三、加工中心的基本功能和性能, 高度自動化 大功率和高精度 高速度 可靠性,四、加工中心的應(yīng)用,加工中心最適合加工具有以下特點(diǎn)的零件：,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,11.2 FANUC Oi-MA加工中心編程,11.2.1 加工中心編程基礎(chǔ),一、加工中心的編程方法, 手工編程。運(yùn)用數(shù)學(xué)方法人工進(jìn)行刀具軌跡的運(yùn)算，并

9、進(jìn)行指令編制。這種方法變換比較簡單，容易掌握，適用中等復(fù)雜程度及計算量不大的零件編程，是加工中心操作人員必須掌握的一種操作方法。, 自動編程。利用微機(jī)及專用的自動編程軟件，以人機(jī)對話方式確定加工對象和加工條件，自動進(jìn)行運(yùn)算和生成指令，適用于曲線輪廓、三維曲面等復(fù)雜型面的加工程序的編制。, CAD/CAM軟件的編程。利用CAD/CAM集成軟件進(jìn)行零件的設(shè)計、分析及加工編程，適用于制造業(yè)中的大型CAD/CAM集成系統(tǒng)，如柔性制造系統(tǒng)（FMS）和集成制造系統(tǒng)（CIMS）。,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,二、機(jī)床坐標(biāo)系和工作坐標(biāo)系,加工中心的坐標(biāo)系規(guī)定已標(biāo)準(zhǔn)化如圖2所示，同

10、數(shù)控銑床坐標(biāo)系一樣。一般假設(shè)工件靜止，通過刀具相對工件的移動來確定機(jī)床各移動軸的方向。,1.機(jī)床原點(diǎn)。機(jī)床原點(diǎn)亦稱機(jī)械原點(diǎn)，是機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)。它的位置在機(jī)床各坐標(biāo)軸的正向最大極限處，如圖3所示。,2.工作坐標(biāo)系。工作坐標(biāo)系的原點(diǎn)稱為工作原點(diǎn)或者程序原點(diǎn)，可設(shè)在工件上便于編程的某一固定點(diǎn)上。在加工時，工件隨夾具安裝在機(jī)床上，這時測量工作原點(diǎn)（程序零點(diǎn)）與機(jī)床原點(diǎn)的距離，稱工作原點(diǎn)偏置，如圖3所示。偏置值須預(yù)存在數(shù)控系統(tǒng)中的存儲器中，加工時工作原點(diǎn)偏置便能自動加到工作坐標(biāo)系上。,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,圖2 立式加工中心坐標(biāo)系,第11講 FANUC Oi-MA和

11、華中世紀(jì)星加工中心編程,圖3 機(jī)床原點(diǎn)與工作原點(diǎn),第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,11.2.2 FANUC Oi-MA加工中心基本編程方法,一、程序結(jié)構(gòu),（一）程序的組成。零件加工程序的組成形式隨加工中心數(shù)控系統(tǒng)的不同而略有不同。對數(shù)控功能較強(qiáng)的加工中心，加工程序可分為主程序和子程序。將重復(fù)出現(xiàn)的程序（如一次加工幾個相同的型面）單獨(dú)組成子程序，數(shù)控裝置按主程序運(yùn)行，當(dāng)遇到調(diào)用子程序指令時就轉(zhuǎn)入某子程序運(yùn)行，在子程序中遇到返回指令，則返回到主程序繼續(xù)運(yùn)行，其關(guān)系如下面所示：一個主程序按需要有多個子程序，并可重復(fù)調(diào)用。主程序和子程序的內(nèi)容各不同，但程序格式是相同的。不論是

12、主程序還是子程序，每個加工程序都是由若干程序段組成。而程序段是由一個字代表某個信息單元，是由地址符、數(shù)字和符號組成，它是控制加工中心完成一定功能的具體指令。,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,地址符由字母組成，每一個字母、數(shù)字和符號都稱為字符，表1給出了常用地址符的含義。每個程序段的結(jié)束處應(yīng)有“EOB”或“CR”表示,O001；（MAIN） O0008;(SUB),N1 N1 N2 N2 N10 M98 P0008;(調(diào)用子程序) N11 N15 M99;(返回指令) N21,該程序段結(jié)束，轉(zhuǎn)入下一個程序段。程序結(jié)構(gòu)舉例如下：,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)

13、星加工中心編程,O1234； 程序編號 N1 G90 G54 G00 G17 X20.0 Y10.0 S1000 M03； 第一程序段 N2 Z2.0； 第二程序段 N3 G01 Z-10.0 F100； N4 Y50.0； N5 X50.0； N6 Y20.0； N7 X10.0； N8 G00 Z100.0 M05； N9 G00 X0 Y0； N10 M30； 程序結(jié)束,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,表1 常 用地址符的含義,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,程序編號結(jié)構(gòu)為：O。其中用4位數(shù)字表示，例如：O1003、O1234等。程序中

14、每一行稱為一個程序段，N10、G90及X0都是一個字。, 程序段格式,程序段格式是指令字在程序段中排列的順序，不同的數(shù)控系統(tǒng)有不同的程序段的格式。如果格式不符合規(guī)定，數(shù)控裝置就會報警，不運(yùn)行。程序段格式如下：,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,1. 程序段序號（簡稱順序號）。通常用位數(shù)表示，即“0000”“9999”，在數(shù)字前還有地址符號“N”，如N0001等。,3. 準(zhǔn)備功能（簡稱G功能）。它由表示準(zhǔn)備功能地址符“G”和兩位數(shù)字組成，G功能的代號已標(biāo)準(zhǔn)化，見表2：,2. 坐標(biāo)字。由坐標(biāo)地址符及數(shù)字組成，且按一定的順序進(jìn)行排列，各組數(shù)字必須具有作為地址代碼的字母（如X、

15、Y等）開頭。各坐標(biāo)軸的地址符按下列順序排列： X、Y、Z、U、V、W、Q、R、A、B、C、D、E,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,表2 G代碼一覽表,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,其中，數(shù)字的格式和含義如下：,X50. 如： X50.0 都表示沿X軸移動50mm X50.00,通常按小數(shù)點(diǎn)方式輸入X、Y、Z軸坐標(biāo)移動量，最小設(shè)定單位為0.001mm。最小設(shè)定單位以下不保留時，可以進(jìn)行四舍五入。 例如：向X軸正向移動1.23456 mm的情況： X1.23456 四舍五入 最小設(shè)定單位

16、的位數(shù)（0.001mm） 即變成：X1.235,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,4.進(jìn)給功能F。單位為“mm/min”（每分鐘進(jìn)給量）或“mm/r”（每轉(zhuǎn)進(jìn)給量）。,5.主軸轉(zhuǎn)速功能S 。單位為“r/min”或“m/min”。,6.刀具功能T。由地址符T和兩位數(shù)字組成，用以設(shè)定刀具的號碼。,7.輔助功能（簡稱M功能）。由地址符M和兩位數(shù)字組成。M功能的代碼已標(biāo)準(zhǔn)化。,8.程序段結(jié)束符號。每個程序段結(jié)束用“EOB”表示，但在書寫或CRT顯示器上用“；”。,11.其他。F、S、T指令都是續(xù)效指令，即一直有效知道改變?yōu)橹埂?下面以一個簡單零件的加工為例說明程序格式的構(gòu)成。如

17、圖4所示，加工矩形輪廓的工件，工作坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)在工件上表面的中心，刀具從原點(diǎn)上方100mm處出發(fā)，逆時針加工輪廓，加工程序為：,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,圖4 加工矩形輪廓的工件,O0001； N0001 G90 G54 G00 X0 Y0 Z100.0 S300 M03； N0002 G00 X0 Y-50.0； N0003 G01 Z-50.0 F100； N0004 X100.0；,N0005 Y50.0； N0006 X-100.0； N0007 Y-50.0； N0008 X0； N0009 Z100.0； N0011 M30；,第11講 FANUC

18、Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,二、編程基本代碼, 準(zhǔn)備功能（G代碼）,1絕對坐標(biāo)和相對坐標(biāo)指令（G90、G91）指令格式為：,G90指令按絕對坐標(biāo)方式設(shè)定運(yùn)動軸的移動坐標(biāo)，即移動指令的終點(diǎn)坐標(biāo)值X、Y、Z都是以工作坐標(biāo)系原點(diǎn)（程序零點(diǎn)）為基準(zhǔn)來計算。,G91指令按增量值方式設(shè)定運(yùn)動軸的移動坐標(biāo)，即移動指令重點(diǎn)的坐標(biāo)值X、Y、Z都是以終點(diǎn)來計算，再根據(jù)終點(diǎn)相對于始點(diǎn)的方向判斷正負(fù)，與坐標(biāo)軸同向取正，反向取負(fù)。如圖5所示，表示刀具從A點(diǎn)快速移動B點(diǎn)，用以上兩種方式編程分別如下：,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,G90 G00 X80.0 Y150.0； G91 G0

19、0 X-120.0 Y90.0；,圖5 絕對坐標(biāo)和相對坐標(biāo),2工作坐標(biāo)系設(shè)定指令G92指令格式為：,G92 X_Y_Z_,在使用絕對坐標(biāo)指令編程時，預(yù)先要確定工作坐標(biāo)系。通過G92指令可以確定當(dāng)前工作坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系在機(jī)床重開機(jī)時消失。執(zhí)行G92指令后，也就確定了刀具刀位點(diǎn)的初始值（也稱為程序起始點(diǎn)后起刀點(diǎn)）與工作坐標(biāo)原點(diǎn)的相對的相對距離，并在CRT顯示器上顯示出刀具刀位點(diǎn)在工作坐標(biāo)系中的當(dāng)前位置坐標(biāo)值（即建立了工作坐標(biāo)系）。如圖5所示，編程指令為： G92 X400.0 Y200.0 Z300.0；,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,3工作坐標(biāo)系的選取指令（G54-G

20、59） 一般數(shù)控機(jī)床可以預(yù)先設(shè)定個（G54-G59）工作坐標(biāo)系。這些坐標(biāo)系存儲在機(jī)床存儲器內(nèi)，在機(jī)床重開機(jī)時仍然存在，在程序中可以交替選取任意一個工作坐標(biāo)系使用。6個工作坐標(biāo)系皆以機(jī)床原點(diǎn)為參考點(diǎn)，分別以各自與機(jī)床原點(diǎn)的偏移量表示，需要提前輸入機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，如圖6所示。值得注意的是，G54 -G59是在加工前設(shè)定好的坐標(biāo)系，而G92是在程序中設(shè)定坐標(biāo)系。如圖使用了G54-G59指令，就沒有必要使用G92指令了，否則G54-G59將被G92替換，所以必須避免。,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,圖6 工件坐標(biāo)系的設(shè)定,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編

21、程,4設(shè)定局部坐標(biāo)系指令G52 局部坐標(biāo)系相當(dāng)于一個子坐標(biāo)系，方便編程，G52同時響應(yīng)G54-G59指令設(shè)定的工作坐標(biāo)系。下面一段程序的進(jìn)給軌跡如圖7所示。,O1； G90 G54 G00 X0 Y0； N1 X50.0 Y150.0； N2 G52 X100.0 Y50.0； 設(shè)置局部坐標(biāo)系 N3 G90 G54 X50.0 Y50.0； N4 G55 X50.0 Y100.0； N5 G52 X0 Y0； 取消局部坐標(biāo)系 N6 G54 X0 Y0； M30；,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,圖7 局部坐標(biāo)系,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程

22、,5平面選擇指令（G17、G18、G19） 在加工中心加工時，如進(jìn)行圓弧插補(bǔ)，要規(guī)定加工所在的平面，用G代碼G17、G18、G19可以進(jìn)行平面選擇，如圖8所示：,G17（XY平面） G18（ZX平面） G19（YZ平面）,其中，G17在使用時可以省略。,圖8 平面選擇,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,刀具從當(dāng)前位置快速移動到切削開始前的位置，在切削完了之后，快速離開工件，一般在刀具非加工狀態(tài)的快速移動時使用。該指令知識快速定位到目標(biāo)點(diǎn)，無運(yùn)動軌跡要求。其運(yùn)動軌跡因具體的控制系統(tǒng)不同而異，進(jìn)給速度F對G00指令無效，快速移動的速度由系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)確定。指令格式為：G00

23、X_ Y_ Z_；其中：X、Y、Z后的值為指令目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)。例：G90 G00 X300.0 Y150.0；如圖9所示。,非直線插補(bǔ)形定位：各軸獨(dú)立用快速進(jìn)給來定位，刀具軌跡通常不能成為直線。,直線插補(bǔ)形定位：刀具的軌跡和直線插補(bǔ)一樣（G01），不超過各軸的最快進(jìn)給速度，用短時間來定位。,6快速定位指令（G00）,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,圖9 快速定位,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,刀具做兩點(diǎn)間的直線移動加工時使用該指令。G01指令表示刀具從當(dāng)前位置開始以給定的速度（切削進(jìn)給速度F），沿直線移動到目標(biāo)點(diǎn)。指令格式為：G01 X_ Y

24、_ Z_；其中：X、Y、Z都的值為指令目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)；F后的值為指令直線插補(bǔ)的進(jìn)給速度。,7.直線插補(bǔ)指令（G01）,如圖10 所示：,例： G01 X40.0 Y20.0 F100；,圖10 直線插補(bǔ),第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,8. 圓弧插補(bǔ)指令 （G02、G03）,該指令能使刀具沿著圓弧運(yùn)動，切出圓弧輪廓。G02為順時針圓弧插補(bǔ)，G03為逆時針圓弧插補(bǔ)。刀具進(jìn)行圓弧插補(bǔ)時必須規(guī)定所在平面，然后再確定回轉(zhuǎn)方向。如圖11所示，沿著垂直于圓弧所在平面（如XY平面）的坐標(biāo)軸的負(fù)方向（-Z）看去，順時針方向為G02，逆時針方向為G03。指令格式為：,第11講 FANUC

25、 Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,圖11 圓弧插補(bǔ)順逆方向,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,其中：X、Y、Z后的值為指令圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)，可以用絕對值，也可以用增量值，由G90或G91指定；I、J、K后的值分別為圓弧的起點(diǎn)到圓心的X、Y、Z軸方向的增量，如圖12所示；R為圓弧的半徑。,圖12 I、J、K指示值,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,11. G04,該指令可以使刀具作短時間（幾秒鐘）無進(jìn)給光整加工，直到經(jīng)過指令的暫停時間，使加工表面降低粗糙度值。此功能常用于切槽或鉆孔到孔底時。指令格式為：,地址符X或P指令暫停時間；其中地址符X后可以

26、是帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)，單位為秒（s）；地址符P不允許用小數(shù)點(diǎn)輸入，只能用整數(shù)，單位為毫秒（ms）。如暫停1s可寫為G04 X1.0或G04 P1000。,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,10. 回機(jī)床原點(diǎn)指令（G28）,機(jī)床原點(diǎn)是機(jī)床每個移動軸正向移動的極限位置。如刀具交換時常要返回Z軸參考點(diǎn)（Z軸機(jī)床原點(diǎn)）。指令格式為：,G28 X_ Y_ Z_;,執(zhí)行G28指令，使各軸快速移動，分別經(jīng)過指定的中間點(diǎn)（坐標(biāo)值由X、Y、Z后的值指定）返回到機(jī)床原點(diǎn)。值得注意的是，使用G28指令時，必須先取消刀具半徑補(bǔ)償，而不必取消刀具長度補(bǔ)償，因為G28指令包括刀具長度補(bǔ)償取消、主軸停止、

27、切削液關(guān)閉等功能。故G28指令一般用于自動換刀。例：G90 G28 X500.0 Y350.0；如圖13：,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,圖 13,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,11. 有關(guān)G指令的規(guī)定和說明,表2是G指令的有關(guān)規(guī)定和 含義，表3是G代碼的說明，G代碼按其功能的不同分為若干組。G代碼有兩種模態(tài)：模態(tài)式G代碼和非模態(tài)式G代碼。00組的G代碼，只限定在被指定的程序段內(nèi)有效。其余組的G代碼屬于模態(tài)式的G代碼，具有持續(xù)性，在后續(xù)程序段中，只要同組其他G代碼未出現(xiàn)之前一直有效。,表3 G代碼的說明,第11講 FANUC Oi-MA和

28、華中世紀(jì)星加工中心編程,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,注：1.模態(tài)代碼表示一經(jīng)被應(yīng)用，知道出現(xiàn)同組其他任一G代碼時試銷，否則保留作用持續(xù)有效，而且在以后的程序段中使用時可省略不寫。,2在同一程序段內(nèi)，出現(xiàn)非同組的幾個模態(tài)代碼時，并不影響G代碼的續(xù)效。,3非模態(tài)代碼只在本程序中有效。,4初態(tài)表示開機(jī)就有的代碼。,不同組的G代碼在同一程序段中可以指令多個，但如果在同一個程序段中指令了2個或2個以上屬于同一組的G代碼時，只有最后面那個G代碼有效。如果在程序中指令了G代碼表中沒有列出的G代碼，則顯示報警。,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程, 常用輔助

29、功能M指令,M指令用來控制機(jī)床的各種輔助動作及開關(guān)狀態(tài)，如主軸的轉(zhuǎn)與停、冷卻液的開與關(guān)等。程序的每一個程序段中M代碼只能有一個。如果在一個程序中同時指令了2個或2個以上的M代碼，則只有最后一個M代碼有效，期于的M代碼無效。以下是加工中心編程中主要的M指令。,1.M00（程序暫停）。同數(shù)控車床含義相同。 2.M01（選擇停止）。同數(shù)控車床含義相同。 3.M02（主程序結(jié)束）。同數(shù)控車床含義相同。 4.M03（主軸正轉(zhuǎn)）。主軸正轉(zhuǎn)是從主軸正向（+Z）看，即從主軸頭向工作臺方向看，主軸順時針方向旋轉(zhuǎn)。 5.M04（主軸反轉(zhuǎn)）。主軸逆時針旋轉(zhuǎn)是反轉(zhuǎn)，當(dāng)主軸換向（從M03換為M04）時，不需要M05使主

30、軸停轉(zhuǎn)。,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,6.M05（主軸停轉(zhuǎn)）。主軸停止，是在程序段其他指令執(zhí)行完成后才停止。,7.M06（換刀指令）。用于加工中心刀庫的自動換刀。它必須與相應(yīng)的刀號（T代碼）結(jié)合，才構(gòu)成完整的換刀指令。,8.M07（切削液開）。執(zhí)行M07后，冷卻氣體（霧狀切削液）打開。,11.M08（切削液開）。執(zhí)行M08后，液狀切削液打開。,10.M09（切削液關(guān)）。冷卻液關(guān)閉。,11.M19（主軸定向停止）。主軸準(zhǔn)停在預(yù)定的角度位置上。,12.M12（X軸鏡像）。使X軸運(yùn)動指令的正負(fù)號相反，這時X軸的實際運(yùn)動是程序指定方向的反方向。,第11講 FANUC Oi

31、-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,13.M22（Y軸鏡像）。使Y軸運(yùn)動指令的正負(fù)號相反，這時Y軸的實際運(yùn)動是程序指定方向的反方向。,14.M23（鏡像取消）。執(zhí)行M23指令后，X或Y軸鏡像取消。,15.M30（程序結(jié)束）。與M02功能相同，表示主程序結(jié)束。區(qū)別是執(zhí)行M30指令后，使程序返回到初始狀態(tài)。,16.M48。取消M49指令功能。,17.M49。取消速度人工調(diào)整的功能。執(zhí)行M49指令，使機(jī)床控制面板上的進(jìn)給倍率按扭（FEED RATE OVERRIFE）無效，該指令常用于攻螺紋（但固定循環(huán)如G76、G84等不用此指令）。,18.M98（調(diào)用子程序）。子程序結(jié)束并返回到主程序。,111.M9

32、9。子程序結(jié)束并返回主程序。,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,三、簡單程序的編制,例1 如圖14所示，進(jìn)給速度為F=100mm/min，主軸轉(zhuǎn)速為S=800r/min。其程序為：,(1) G90方式的程序： O1；（ABS） N1 G90 G54 G00 X20.0 Y20.0 S800 M03； N2 G01 Y50.0 F100； N3 X50.0； N4 Y20.0； N5 X20.0； N6 G00 X0 Y0 M05； N7 M30；,(2) G91方式的程序： O1；（INC） N1 G91 G00 X20.0 Y20.0 S800 M03； N2 G01

33、 Y30.0 F100； N3 X30.0； N4 Y-30.0； N5 X-30.0； N6 G00 X-20。0 Y-20.0 M05； N7 M30；,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,例2 如圖15所示，直線切削進(jìn)給速度為F=200mm/min，圓弧切削進(jìn)給速度為F=100mm/min。從原點(diǎn)啟動，返回原點(diǎn)，增量值方式圓弧切削使用I、J，絕對值方式切削使用R。程序如下：,(1）G91方式： O2；（INC） N1 G91 G17 G00 M03； N2 X40.0 Y-40.0； N3 G01 X-120.0 F200； N4 Y20.0； N5 G02 X40

34、.0 Y40.0 I40.0 F100； N6 G03 X60.0 Y60.0 J60.0； N7 G01 X20.0 F200； N8 Y-120.0； N9 G00 X-40.0 Y40.0 M05,(2）G90方式： O2；（ABS） N1 G54 G90 G17 G00 M03； N2 X40.0 Y-40.0； 80.0 F200； N4 Y-20.0； N5 G02 X-40.0 Y20.0 R40.0 F100； N6 G03 X20.0 Y80.0 R60.0； N7 G01 X40.0 F200； N8 Y-40.0； N9 G00 X0 Y0 M05；,第11講 FANUC

35、 Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,圖14 矩形輪廓切削,圖15 直線與雙圓弧相切輪廓切削,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,以上兩個例題中，刀具都只是在XY平面內(nèi)運(yùn)動，沒有涉及到Z坐標(biāo)。而實際加工中，刀具不能總在一個平面內(nèi)運(yùn)動，否則刀具平行移動時可能會與工件、夾具發(fā)生干涉，切削型腔時刀具也不能直接快速運(yùn)動到所需切深。因此，必須對Z軸移動進(jìn)行控制。,如圖16所示，刀具從Z100.0高度快速移動至工件上方2mm處后以進(jìn)給速度切至所需深度，這樣可避免毛坯尺寸不同和殘留切屑帶來的危險。但由于切削進(jìn)給的速度慢，此接近高度不能大到影響功率。,第11講 FANUC Oi-MA和華

36、中世紀(jì)星加工中心編程,圖16 Z軸進(jìn)給的增量方式和絕對方式,1）G90方式： G54 G90 G00 Z2.0；（AB快速進(jìn)給） G01 Z-10.0 F1； （BC切削進(jìn)給） G00 Z100.0 （CA快進(jìn)）,2）G91方式： G91 G00 Z-98.0； （AB快速進(jìn)給） G01 Z-100.0 F1； （BC切削進(jìn)給） G00 Z110.0； （CA快進(jìn)）,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,四、刀具半徑補(bǔ)償,（1）刀具半徑補(bǔ)償功能,加工中心的數(shù)控系統(tǒng)具有刀具半徑補(bǔ)償功能。就是在加工曲線輪廓時，可以直接按加工輪廓變成，同時在程序中給出刀具半徑補(bǔ)償指令，而不必求出

37、刀具中心的運(yùn)動軌跡。如圖17所示，實際的到中心運(yùn)動軌跡與工件輪廓（編程軌跡）有一個偏移量，這個偏移量等于刀具半徑。這樣，使得編制加工程序簡單了。加工中心可以自動判斷補(bǔ)償?shù)姆较蚝脱a(bǔ)償值的大小，自動計算出實際刀具中心軌跡，并按刀心軌跡運(yùn)動。,1）刀具半徑補(bǔ)償指令（G40、G41、G42）意義如下： G40：取消刀具補(bǔ)償。 G41：刀具半徑左補(bǔ)償，亦稱左刀補(bǔ)。 G42：刀具半徑右補(bǔ)償，亦稱右刀補(bǔ)。,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,圖17 刀具半徑補(bǔ)償,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,ISO標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：沿著刀具前進(jìn)的方向觀察，刀具中心軌跡偏在工件輪廓

38、的左邊時，用左補(bǔ)償指令G41；刀具中心軌跡偏在工件輪廓的右邊時，用右補(bǔ)償指令G42，如圖18所示。G41、G42皆為續(xù)效指令，機(jī)床初態(tài)為G40。,2）指令格式 格式如下： G17 G00 G41 X_ Y_ G18 Z_ X_ G19 G01 G42 Y_ Z_,取消刀具補(bǔ)償,G00 X_ Y_ G40 Z_ X_ G01 Y_ Z_,其中：D為刀具半徑補(bǔ)償寄存器地址字，在寄存器中存有刀具半徑補(bǔ)償值。,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,圖18 刀具補(bǔ)償方向,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,3）平面選擇G17、G18、G19,用G17、G18、G

39、19命令選擇進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償?shù)墓ぷ髌矫妗＠纾寒?dāng)執(zhí)行G17命令之后，刀具半徑補(bǔ)償僅影響X、Y軸移動，而對Z軸沒有作用。,4）補(bǔ)償編號和補(bǔ)償值,在加工中心操作面板上調(diào)出刀具補(bǔ)償畫面，設(shè)定補(bǔ)償值，補(bǔ)償值和補(bǔ)償編號相對應(yīng)，如圖19所示。01號位置上的刀具半徑值為5mm，在編程時只要給出補(bǔ)償編號D01就可以了。,G90 G01 G41 X100.0 Y150.0 D01；,注意：刀具半徑補(bǔ)償值需要在加工或試運(yùn)行之前設(shè)定在補(bǔ)償存儲器中；D代碼是續(xù)效代碼；刀具半徑補(bǔ)償在程序技術(shù)之前取消，否則刀具中心將不能回到程序原點(diǎn)。序段在有長度補(bǔ)償?shù)那闆r下沒有G43指令，將造成嚴(yán)重事故。,第11講 FANUC Oi-M

40、A和華中世紀(jì)星加工中心編程,圖19 刀具補(bǔ)償編號和補(bǔ)償值的設(shè)定,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,五、固定循環(huán),在數(shù)控加工中，有些典型的加工工序，是刀具固定的動作完成的。如在加工中心上鉆孔，一般需要快速接近工件、慢速（切削速度）鉆孔、快速回退等固定動作。將這些典型的、固定的幾個連續(xù)動作，用一條G指令來代表，這樣，只需用單一程序段的指令既可完成加工，這樣的指令稱為固定循環(huán)指令。,固定循環(huán)的程序格式包括數(shù)據(jù)形式、返回點(diǎn)平面、孔加工方式、孔位置數(shù)據(jù)、孔加工數(shù)據(jù)和循環(huán)次數(shù)。數(shù)據(jù)形式(G90或G91)在程序開始時就已指定，因此，在固定循環(huán)程序格式中可不注出。固定循環(huán)的程序格式如下

41、：,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,G98（G99）G_X_Y_Z_R_Q_P_I_J_K_F_L_ 式中第一個G代碼（G98或者G99）為返回點(diǎn)平面G代碼，G98為返回初始平面，G99為返回R點(diǎn)平面 第二個G代碼為孔加工方式， 即固定循環(huán)代碼G73，G74，G76和G81 G89中的任一個 。,X、Y為孔位數(shù)據(jù)，指被加工孔的位置 Z為R點(diǎn)到孔底的距離(G91時)或孔底坐標(biāo)(G90時) R為初始點(diǎn)到R點(diǎn)的距離(G91時)或R點(diǎn)的坐標(biāo)值(G90時) Q指定每次進(jìn)給深度(G73或G83時) ，是增量植, Q0,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,I、

42、J指定刀尖向反方向的移動量（分別在X、Y軸向上） P指定刀具在孔底的暫停時間 F為切削進(jìn)給速度 L指定固定循環(huán)的次數(shù)。,G73、G74、G76和G81G89、Z、R、P、F、Q 、I、J、K不是模態(tài)指令。G80、G01G03等代碼可以取消固定循環(huán)。,1）高速深孔加工循環(huán)G73 G98（G99）G73X_Y_Z_R_Q_P_K_F_L_,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,功能：該固定循環(huán)用于Z軸的間歇進(jìn)給，使深孔加工時容易排屑，減少退刀量，可以進(jìn)行高效率的加工。,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,說明： X、Y：孔的位置。 Q：為每次向下的鉆孔深度

43、（增量值，取負(fù)）。 Z：絕對編程時是孔底Z點(diǎn)的坐標(biāo)值；增量編程時是孔 底Z點(diǎn)相對與參照R點(diǎn)的增量值。 K: 為每次向上的退刀量（增量值，取正）。 F：鉆孔進(jìn)給速度 R：絕對編程時是參照R點(diǎn)的坐標(biāo)值；增量編程時是參 照R點(diǎn)相對與初始B點(diǎn)的增量值 L：循環(huán)次數(shù)（一般用于多孔加工的簡化編程）,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,2）反攻絲循環(huán)G74 （如下圖所示） G98（G99）G74X_Y_Z_R_P_F_L_ 功能：攻反螺紋時主軸反轉(zhuǎn)攻絲，到孔底時主軸停止旋轉(zhuǎn)，主軸正轉(zhuǎn)退回。攻絲時速度倍率不起作用。使用進(jìn)給保持時，在全部動作結(jié)束前也不停止。 X、Y：螺紋孔的位置。 Z：絕

44、對編程時是孔底Z點(diǎn)的坐標(biāo)值； 增量編程時是孔底Z點(diǎn)相對與參照R點(diǎn)的增量值。 R：絕對編程時是參照R點(diǎn)的坐標(biāo)值； 增量編程時是參照R點(diǎn)相對與初始B點(diǎn)的增量值 P：為孔底停頓時間。 F：螺紋導(dǎo)程 L：循環(huán)次數(shù)（一般用于多孔加工的簡化編程）,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,3） G76：精鏜循環(huán) G98（G99）G76X_Y_Z_R_P_I_J_F_L_,功能：精鏜時，主軸在孔底定向停止后，向刀尖反方向移動，然后快速退刀。刀尖反向位移量用地址I、J指定，其值只能為正值。I、J值是模態(tài)的，位移方向由裝刀時確定。,X、Y

45、：螺紋孔的位置。 P：為孔底停頓時間。 Z：絕對編程時是孔底Z點(diǎn)的坐標(biāo)值；增量編程時是孔底Z點(diǎn)相對與參照R點(diǎn)的增量值。 I：X軸方向偏移量，只能為正值,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,J：Y軸方向偏移量，只能為正值 R：絕對編程時是參照R點(diǎn)的坐標(biāo)值；增量編程時是 參照R點(diǎn)相對與初始B點(diǎn)的增量值 F：鏜孔進(jìn)給速度 L：循環(huán)次數(shù)（一般用于多孔加工的簡化編程）,4） G81：鉆孔循環(huán)(定點(diǎn)鉆) G98（G99）G81X_Y_Z_R_F_L_,功能：圖42為G81指令的動作循環(huán)，包括X，Y坐標(biāo)定位、快進(jìn)、工進(jìn)和快速返回等動作。,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工

46、中心編程,5） G82：帶停頓的鉆孔循環(huán) G98（G99）G82X_Y_Z_R_P_F_L_,功能：此指令主要用于加工沉孔、盲孔，以提高孔深精度。該指令除了要在孔底暫停外，其他動作與G81相同,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,6） G83：深孔加工循環(huán) G98（G99）G83X_Y_Z_R_Q_P_K_F_L_,功能：該固定循環(huán)用于Z軸的間歇進(jìn)給，每向下鉆一次孔后，快速退到參照R點(diǎn)，然后快進(jìn)到距已加工孔底上方為K的位置，再工進(jìn)鉆孔。使深孔加工時更利于排屑、冷卻。,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,7）G84：攻絲循環(huán) G98（G99）G84X_

47、Y_Z_R_P_F_L_,功能：攻正螺紋，主軸正轉(zhuǎn)攻絲，到孔底時主軸停止旋轉(zhuǎn)，主軸反轉(zhuǎn)退回。攻絲時速度倍率不起作用。使用進(jìn)給保持時，在全部動作結(jié)束前也不停止。,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,8） G85：鏜孔循環(huán) G98（G99）G85X_Y_Z_R_P_F_L_,功能：該指令主要用于精度要求不太高的鏜孔加工，其動作為：F速工進(jìn)鏜孔、孔底延時、F速工退，全過程主軸旋轉(zhuǎn)。,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,9） G86：鏜孔循環(huán) G98（G99）G86X_Y_Z_R_F_L_,此指令與G81相同，但在孔底時主軸停止，然后快速退回。,第11講 F

48、ANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,10） G87：反鏜循環(huán) G98G87X_Y_Z_R_P_I_J_F_L_,刀具快移到B點(diǎn)主軸定向停轉(zhuǎn)反向偏移I或J量快移到參照高度偏移到R點(diǎn)主軸正轉(zhuǎn)向上工進(jìn)鏜孔延時P秒主軸定向停轉(zhuǎn)反向偏移I或J量快速抬刀 到安全高度偏移到B點(diǎn)主軸正轉(zhuǎn),第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,注意： 1、在固定循環(huán)中，定位速度由前面的指令決定。 2、各固定循環(huán)指令均為非模態(tài)值，因此每句指令的各項參數(shù)應(yīng)寫全。 3、固定循環(huán)中定位方式取決與上次是G00還是G01，因此如果希望快速定位則在上一行或本語句開頭加G00。,第11講 FANUC Oi-MA和

49、華中世紀(jì)星加工中心編程,11.2.3 加工中心實用舉例,加工中心編程前必須首先分析零件圖紙，列出工藝路線，然后選擇合適的刀具和切削用量。如圖我們將選擇如下刀具進(jìn)行編程：,1. T10 40 直柄立銑刀 D10=20 2. T12 中心鉆 H12 3. T13 14 H13,工藝分析過程略，該程序如下：,% O0200； N10 G90 G40 G80 G00 G58； N20 T10 M98 P9000； N30 M03 S800； N40 X120 Y0 Z10 M07；,N50 G01 Z-5F200； N60 G41 X75 Y30 D10； N70 G03 X45 Y0 R30； N8

50、0 G021-45； N90 G03 X75 Y-30 R30； N100 G00 G40 X120 Y0；,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,N110 Z100 M09； N120 M05； N130 T12 M98 P9000； N140 G43 Z150 H12； N150 M03 S400； N160 G16 G99 G81 X30 Y45 Z-3 R5 F60； N170 Y135； N180 Y225； N190 G98 Y135； N200 G15 G80； N210 G49 Z150 M09； N

51、220 M05； N230 T13 M98 P9000；,N240 G43 Z15 H13； N250 M03 S400； N260 G16 G99 G81 X30 Y45 Z-7 R5 F50； N270 Y135； N280 Y225； N290 G98 Y315； N300 G15 G80； N310 G49 Z200 M09； N320 M05； N330 T18 M98 P9000； N340 G28 G91 Z0； N350 G28 X0 Y0； N360 M30； %,第11講 FANUC Oi-MA和華中世紀(jì)星加工中心編程,11.3 華中宏程序指令編程,宏程序指令適合拋物線、橢圓、雙曲線等沒有插補(bǔ)指令的曲線編程；適合圖形一樣，只是尺寸不同的系列零件的編程；適合工藝路徑一樣，只是位置參數(shù)不同的系列零件的編程。較大地簡化編程；擴(kuò)展應(yīng)用范圍。,宏變量及