机床数控技术第9章数控加工编程课件

1、机床数控技术,1,机床数控技术第9章数控加工编程,目 录,2,机床数控技术第9章数控加工编程,第9章 数控加工编程,本章知识要点 1. 数控加工编程基础 2. 程序编制中的工艺分析 3. 手工编程中的数学处理 4. FANUC数控车床编程 5. SIEMENS 802S/C数控车床编程 6. FANUC数控铣床编程 7. FANUC加工中心编程 8. FANUC 0i系统宏程序编程 9. 自动编程,3,机床数控技术第9章数控加工编程,1. 变量的定义 使用用户宏程序时，数值可以直接指定或用变量指定。 例：G01 X#1 Y66 F100。 当用变量时，变量值可用程序或用MDI面板上的操作改变。

2、 2. 变量的表示 变量符号“#”+变量号 。 例：#1。 用表达式（必须在封闭方括号中）指定变量号。 例如：#1+#2-3。 用封闭圆括号加注释说明变量内容 例如：#3=#2+1（TOOL NUMBER,4,机床数控技术第9章数控加工编程,3. 变量的类型，见表9-26 表9-26Fanuc数控系统的变量类型,注：公共变量#150#199，#532#999是选用变量，应根据实际系统使用,5,机床数控技术第9章数控加工编程,4. 变量与地址（自变量）的对应关系 Fanuc系统可用两种形式的自变量指定。表9-27为变量与地址的对应关系I。表9-28为变量与地址的对应关系II。 表9-27变量与地

3、址的对应关系I,注：（1）在对应关系I中，G、L、O、N、P不能用； （2）地址I、J、K必须按顺序使用，其它地址顺序无要求。 例：G65 P3000 L2 B4 A5 D6 J7 K8；程序段中J、K符合顺序要求。 4赋给#2，5赋给#1，6赋给#7，7赋给#5，8赋给#6,6,机床数控技术第9章数控加工编程,表9-28变量与地址的对应关系II,注（1）对应关系II使用A、B、C各1次，使用I、J、K各10次。 （2）系统能够自动识别对应关系I和II并赋给宏程序中相应的变量号。 （3）如果对应关系I和II混合使用，则后指定的自变量类型有效。 例：G65 A1 B2 I-3 I4 D5 P10

4、00； 该用户宏程序段中#1=1，#2=2，#4= -3，#7=5。其中I4为对应关系II，D为对应关系I，所以#7使用对应关系中的D5，而不使用对应关系II中的I4,7,机床数控技术第9章数控加工编程,5. 变量的使用 1）表示方法 #i=； #i将计算结果赋值给对应的变量号； 常数、变量、函数和运算符的组合。 例如：#1=#2+3； #1=#2+#3*COS#4； 2）变量的定义 变量一般通过表达式、赋值语句定义，如前面的表示方法所示。当在程序中定义变量值时，小数点可以省略。 例如#1=234； 其中#1实际定义值是234.000,8,机床数控技术第9章数控加工编程,3）变量的引用 用表达

5、式指定变量时，要把表达式放在方括号中。 例如：G01 X#1+#2 F#3。 被引用变量的值根据地址的最小设定单位自动地舍入。例如：当G00 X#1；若数控系统把1000赋值给变量#1，则实际指令值为G00 X1000。 改变引用变量值的符号，要把负号（）放在#的前面。例如：G00 X-#1。 当引用未定义的变量时，变量及地址都被忽略。 例如：当变量#1的值是0，并且变量#2的值是空时，G00 X#1 Y#2的执行结果为G00 X0,9,机床数控技术第9章数控加工编程,6. 空变量 当变量值未定义时，这样的变量成为空变量。 变量#0总是空变量。它不能写，只能读。 1）引用 当引用一个未定义的变

6、量时，地址本身也被忽略,10,机床数控技术第9章数控加工编程,3）条件表达式 EQ和NE中的不同于0,2）运算 除了用赋值以外，其余情况下与0相同,11,机床数控技术第9章数控加工编程,7. 变量应用的限制 程序号、顺序号和任选程序段跳转号不能使用变量。 例 O#1； /#2 G00 X100； N#3 Y200,12,机床数控技术第9章数控加工编程,1、运算指令 表9-29用户宏运算功能表,13,机床数控技术第9章数控加工编程,14,机床数控技术第9章数控加工编程,15,机床数控技术第9章数控加工编程,1,运算优先级 运算符的优先顺序是 函数。 乘除类运算（*、/、AND、MOD）。 加减类

7、运算（+、-、OR、XOR）。 关系运算。 注：方括号用于改变运算顺序。方括号的嵌套深度为五层，含函数自己的方括号。当方括号超过五层时，发出P/S报警No.118,16,机床数控技术第9章数控加工编程,2,运算说明 用户宏指令函数名可以用前两个字符来简写。例如，ROUND简写为RO，FIX简写为FI。 变量值的精度为8位十进制数。 例如，赋值#1=9876543210123.456时， 实际值为#1=9876543200000.000。 赋值#2=98765432987654.321时， 实际值为#2=9876543300000.000。 用户宏程序中方括号用于封闭表达式，圆括号（）用于注释。

8、 用户宏程序在进行除法或TAN函数时，分母指定为0时，出现P/S报警NO.112,17,机床数控技术第9章数控加工编程,2、控制指令 包含用户宏程序语句的数控程序从结构上可以有顺序结构、分支结构和循环结构的多种形式。 （1）用户宏程序语句和NC语句 数控程序中除了用户宏程序语句以外的程序段为NC语句。 用户宏程序语句与NC语句的不同 用户宏程序语句即使置于单程序段运行方式，数控机床也不停止。 与用户宏程序语句有相同性质的NC语句 含有子程序调用指令，但没有除O、N或L地址之外的其它地址指令的NC语句其性质与用户宏程序语句相同。 不包含除O、N、P或L以外的指令地址的程序段其性质与用户宏程序语句

9、相同,18,机床数控技术第9章数控加工编程,2）无条件转移（GOTO） 功能：转移到标有顺序号n的程序段。 格式：GOTO n；/n为顺序号（19999） 例如，GOTO 66； N66 G00 X100； 执行GOTO 66语句时，转去执行标号为N66的程序段,19,机床数控技术第9章数控加工编程,3）条件转移1（IFGOTO） 功能：如果指定的条件表达式满足时，转移到标有顺序号n的程序段。如果指定的条件表达式不满足，执行下一个程序段。 格式：IF GOTO n； 例如：计算数值1-10的总和。 O0001； #1=0；/存储和数变量的初值 #2=1；/被加数变量的初值 N10 IF #2

10、GT 10 GOTO 20；/当被加数大于10时转移到N20 #1=#1+#2；/计算和数 #2=#2+1；/下一个被加数 GOTO N10；/转到N10 N20 M30；/程序结束,条件表达式由两变量或一变量一常数中间夹比较运算符组成，条件表达式必需包含在一对方括号内。条件表达式可直接用变量代替,20,机床数控技术第9章数控加工编程,4）条件转移2（IFTHEN） 功能：如果条件表达式满足，执行预先决定的宏程序语句。只执行一个用户宏程序语句。 格式：IF THEN ； 例如，IF #1 EQ #2 THEN #3=0；/当#1等于#2时，将0赋给变量#3,21,机床数控技术第9章数控加工编程

11、,例如：计算数值1-10的总和。 00001； #1=0； #2=1； WHILE #2 LE 10 DO 1； #1=#1+#2； #2=#2+1； END 1； M30,5）循环语句（WHILEDOEND） 功能：在WHILE后指定一个条件表达式，当指定条件满足时，执行从DO到END之间的程序；否则，转到END后的程序段。 格式：WHILE DO m； 语句组； END m,22,机床数控技术第9章数控加工编程,用户宏程序适用于 (1)形状类似但大小不同（圆形、方形及其它形状等） (2)大小相同但位置不同（如组孔、阵列等） (3)特殊形状（椭圆、球等） (4)自动化功能（刀具长度测量、生产

12、管理等）， (5)PMC( Product Material Control,生产计划与物料控制,23,机床数控技术第9章数控加工编程,例题椭圆形零件的内斜面编程,如图9-71所示，编制一个宏程序加工椭圆形零件的内斜面。 毛坯尺寸120mm100mm25mm，材料为45钢。已知椭圆长半轴长40mm，短半轴长32mm，椭圆高度10mm,图9-71内斜面零件,24,机床数控技术第9章数控加工编程,1. 工艺分析 1) 工艺方案 采用平口钳装夹，工件坐标系原点设定在工件上表面中心处。 平底立铣刀每次从中心下刀，四分之一圆弧切入，逆时针走椭圆轮廓，采用顺铣方式。切出后返回中心，进给至下一层，直至达到预

13、定深度。 粗加工中，铣正六边形至69的圆形内腔。 精加工中，铣椭圆内腔至预定尺寸,图9-71内斜面零件,25,机床数控技术第9章数控加工编程,1. 工艺分析 2) 变量设定 #1=A；/椭圆长半轴长（小端）40 #2=B；/椭圆短半轴长（小端）32 #3=C；/椭圆周边斜面高度 10 #4=I；/椭圆周边斜面与垂直方向夹角45 #7=D；/平底立铣刀半径 #9=F；/进给速度 #11=H；/Z方向自变量赋初值 #17=Q；/自变量每层递增量 3)刀具选择 20的平底立铣刀,图9-71内斜面零件,26,机床数控技术第9章数控加工编程,2. 加工程序 O0001；（主程序，平底立铣刀精加工程序）

14、G28 G91 Z0； G17 G40 G49 G80； S1200 M03； G54 G90 G00 X0 Y0； G43 H01 Z30； G65 P1001 A40 B32 C10 I45； D10 H-10 Q1 F240； M05； M30,图9-71内斜面零件,27,机床数控技术第9章数控加工编程,O1001； （内斜面程序） G00 Z0； （快速移动到Z0面） WHILE#11LE0DO1； （当#110时，循环1继续） #11=#11+#17； （Z坐标一次递增#17） G01 Z-#11-10 F#9； （以G01进给降至当前加工深度） #8=#7-#11*TAN#4；（每

15、层对应的刀具半径补偿值） G10 L12 P01 R#8； （变量#8赋值给刀具半径补偿值D01） G01 G41 X#2/2Y#2/2D01 F3*#9；（加入刀具半径左补偿） G03 X0Y#2 R#2/2F#9；（四分之一圆弧切入） #12=90； （#12赋值90,图9-71内斜面零件,28,机床数控技术第9章数控加工编程,WHILE#12LE450DO2； （当#12450时，循环2继续） #21=#1*COS#12； （椭圆上一点X坐标值） #22=#2*SIN#12； （椭圆上一点Y坐标值） G01 X#21 Y#22 F#9； （以G01逼近加工椭圆） #12=#12+0.5；

16、 （#12递增0.5） END2； （循环2结束） G03 X-#2/2Y#2/2R#2/2F3*#9；（四分之一圆弧切出） G01 G40 X0Y0； （取消刀补并回到零点位置） END1； （循环1结束） G00 Z30； （快速提刀到初始平面） M99； （程序结束并返回,29,机床数控技术第9章数控加工编程,3. 编程要点 对椭圆轮廓周边铣削加工，在用户宏程序编制过程中需使用G10指令。 在FANUC 0i-mate数控系统中，G10是一个比较特殊的指令，在不同的场合有着不同的用途。编程时，用G10指令设定用于刀具长度补偿和刀具半径补偿的偏置量。 若刀具补偿存储器为B型时，指令格式为：

17、 G90/G91 G10 Ll Pp Rr； 其中：l 取值为1013； L10：H代码，（长度补偿量）几何偏置量 L11：H代码，（长度补偿量）磨损偏置量 L12：D代码，（半径补偿量）几何偏置量 L13：D代码，（半径补偿量）磨损偏置量 p表示刀具补偿号 r表示绝对值指令（G90）方式下的刀具补偿值,返回程序,30,机床数控技术第9章数控加工编程,第9章 数控加工编程,1. 带圆弧轴类零件加工 图9-72 工件一 车外圆（圆弧,思考题,31,机床数控技术第9章数控加工编程,O0001; G99 G97 G40; T0101; M03 S500; G00 X20 Z2; G01 Z0 F0.

18、1; G03 X28 Z-4 R4; G01 Z-33; G02 X30 Z-34 R1; G01 Z-66; G01 X37; G00 X100 Z100; M05; M30,32,机床数控技术第9章数控加工编程,第9章 数控加工编程,2. 外圆锥轴零件加工 图9-73 工件二 粗车循环,33,机床数控技术第9章数控加工编程,O0002; G99 G97 G40; T0101; M03 S500; G00 X34 Z2; G90 X28 Z-66 F0.1; X26 Z-34; X24 Z-34; G00 X34 Z0; G90 X32 Z-10 R-5 F0.1; X30; X28; X2

19、6,34,机床数控技术第9章数控加工编程,X24; G01 Z-34; G01 X25; G01 X28 Z-35.5; G01 X34; G00 X100 Z100; M05; M30,35,机床数控技术第9章数控加工编程,第9章 数控加工编程,3. 子程序零件加工 图9-74 工件三 子程序调用,36,机床数控技术第9章数控加工编程,O0003; G99 G97 G40; T0101; M03 S500; G00 X12 Z2; G01 Z0; G03 X22 Z-10 R30 F0.2; G01 Z-34; G01 X25; G01 X28 Z-35.5; G01 Z-40; G01 X

20、36,37,机床数控技术第9章数控加工编程,M98 P40005; G01 X28 Z-66; X38; G00 X100 Z100; M05; M30; O0005; G01 U-2 F0.1; G02 U0 W-20 R14; G01 U2; G00 W20; G01 U-2; M99,38,机床数控技术第9章数控加工编程,第9章 数控加工编程,4. 子程序调用 图9-75 工件四 手柄加工,39,机床数控技术第9章数控加工编程,O0004; G99 G97 G40; T0101; M03 S500; G00 X30 Z2; G90 X26 Z-62 F0.1; X24 Z-62; X22; X20; X18; G00 X14 Z2; G01 Z0 F0.1; M98 P60008; M03 S1000,40,机床数控技术第9章数控加工编程,M98 P0008; G00 X100 Z100; M05; M30; O0008; G01 U-2 F0.1; G03 U7 W-2 R4 F0.1; G03 U5 W-29 R34; G02 U3 W-24 R28; G01 W-7; G01 U5; G00 W62; G01 U-20; M99,41,机床数控技术第9章数控