数控车编程实验班.docx
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数控车编程实验班.docx
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数控车编程实验班
精加工循环G70
(一)指令功能:
刀具从起点位置沿着ns~nf程序段给出的工件精加工轨迹进行精加工。
在G71、G72或G73进行粗加工后,用G70指令进行精车,单次完成精加工余量的切削。
G70循环结束时,刀具返回到起点并执行G70程序段后的下一个程序段。
(二)指令格式、参数说明:
…
G71/G72/G73…;
N(ns)…;
…F;
…S;
…精加工路线程序段群
N(nf)…;
…
G70P(ns)Q(nf);
…
(三)注意事项:
1.G70必须在ns~nf程序段后编写。
如果在ns~nf程序段前编写,系统自动搜索到ns~nf程序段并执行,执行完成后,按顺序执行nf程序段的下一程序,因此会引起重复执行ns~nf程序段。
2.执行G70精加工循环时,ns~nf程序段中的F、S、T指令有效。
3.G96、G97、G98、G99、G40、G41、G42指令在执行G70精加工循环时有效。
4.在G70指令执行过程中,可以停止自动运行并手动移动,但要再次执行G70循环时,必须返回到手动移动前的位置。
如果不返回就继续执行,后面的运行轨迹将错位。
5.执行进给保持、单程序段的操作,在运行完当前轨迹的终点后程序暂停。
6.在录入方式中不能执行G70指令,否则产生报警。
7.在同一程序中需要多次使用复合循环指令时,ns~nf不允许有相同程序段号。
(四)编程练习:
(五)作业:
轴向粗车循环G71
(一)指令功能:
系统根据精车轨迹、精车余量、进刀量、退刀量等数据自动计算粗加工路线,沿与Z轴平行的方向切削,通过多次进刀→切削→退刀的切削循环完成工件的粗加工。
G71的起点和终点相同。
本指令适用于非成型毛坯(棒料)的成型粗车。
(二)指令格式、参数说明:
(三)指令执行过程:
(四)注意事项:
1.ns~nf程序段必须紧跟在G71程序段后编写。
如果在G71程序段前编写,系统自动搜索到ns~nf程序段并执行,执行完成后,按顺序执行nf程序段的下一程序,因此会引起重复执行ns~nf程序段。
2.执行G71时,ns~nf程序段仅用于计算粗车轮廓,程序段并未被执行。
ns~nf程序段中的F、S、T指令在执行G71循环时无效,此时G71程序段的F、S、T指令有效;执行G70精加工循环时,ns~nf程序段中的F、S、T指令有效。
3.ns程序段只能是不含Z(W)指令字的G00、G01指令,否则报警。
4.精车轨迹(ns~nf程序段),X轴、Z轴的尺寸都必须是单调变化(一直增大或一直减小)。
5.ns~nf程序段中,只能有G功能:
G00、G01、G02、G03、G04、G96、G97、G98、G99、G40、G41、G42指令;不能有子程序调用指令(如M98/M99)。
6.G96、G97、G98、G99、G40、G41、G42指令在执行G71循环中无效,执行G70精加工循环时有效。
7.在G71指令执行过程中,可以停止自动运行并手动移动,但要再次执行G71循环时,必须返回到手动移动前的位置。
如果不返回就继续执行,后面的运行轨迹将错位。
(五)编程练习:
(六)作业:
径向粗车循环G72
(六)指令功能:
系统根据精车轨迹、精车余量、进刀量、退刀量等数据自动计算粗加工路线,沿与X轴平行的方向切削,通过多次进刀→切削→退刀的切削循环完成工件的粗加工,G72的起点和终点相同。
本指令适用于非成型毛坯(棒料)的成型粗车。
(七)指令格式、参数说明:
(八)指令执行过程:
(九)注意事项:
1.ns~nf程序段必须紧跟在G72程序后编写。
如果在G72程序段前编写,系统自动搜索到ns~nf程序段并执行,执行完成后,按顺序执行nf程序段的下一程序,因此会引起重复执行ns~nf程序段。
2.执行G72时,ns~nf程序段仅用于计算粗车轮廓,程序段并未被执行。
ns~nf程序段中的F、S、T指令在执行G72循环时无效,此时G72程序段的F、S、T指令有效。
执行G70精加工循环时,ns~nf程序段中的F、S、T指令有效。
3.ns程序段只能是不含X(U)指令字的G00、G01指令,否则报警。
4.精车轨迹(ns~nf程序段),X轴、Z轴的尺寸都必须是单调变化(一直增大或一直减小);
5.ns~nf程序段中,只能有G功能:
G00、G01、G02、G03、G04、G96、G97、G98、G99、G40、G41、G42指令;不能有子程序调用指令(如M98/M99)。
6.G96、G97、G98、G99、G40、G41、G42指令在执行G71循环中无效,执行G70精加工循环时有效。
7.在G72指令执行过程中,可以停止自动运行并手动移动,但要再次执行G72循环时,必须返回到手动移动前的位置。
如果不返回就继续执行,后面的运行轨迹将错位;
8.执行进给保持、单程序段的操作,在运行完当前轨迹的终点后程序暂停;
(一十)编程练习:
(一十一)作业:
封闭切削循环G73
(一)指令功能:
系统根据精车余量、退刀量、切削次数等数据自动计算粗车偏移量、粗车的单次进刀量和粗车轨迹,每次切削的轨迹都是精车轨迹的偏移,切削轨迹逐步靠近精车轨迹,最后一次切削轨迹为按精车余量偏移的精车轨迹。
G73的起点和终点相同,本指令适用于成型毛坯的粗车。
(二)指令格式、参数说明:
(三)
指令执行过程:
(四)注意事项:
1.ns~nf程序段必须紧跟在G73程序段后编写。
ns~nf程序段如果在G73程序段前编写,系统能自动搜索到ns~nf程序段并执行,执行完成后,按顺序执行nf程序段的下一程序,因此会引起重复执行ns~nf程序段。
2.执行G73时,ns~nf程序段仅用于计算粗车轮廓,程序段并未被执行。
ns~nf程序段中的F、S、T指令在执行G73时无效,此时G73程序段的F、S、T指令有效。
执行G70精加工循环时,ns~nf程序段中的F、S、T指令有效。
3.ns程序段只能是G00、G01、G02、G03指令。
4.ns~nf程序段中,只能有下列G功能:
G00、G01、G02、G03、G04、G96、G97、G98、G99、G40、G41、G42指令;不能有下列M功能:
子程序调用指令(如M98/M99)。
5.G96、G97、G98、G99、G40、G41、G42指令在执行G73循环中无效,执行G70精加工循环时有效。
6.在G73指令执行过程中,可以停止自动运行并手动移动,但要再次执行G73循环时,必须返回到手动移动前的位置。
如果不返回就继续执行,后面的运行轨迹将错位。
7.执行进给保持、单程序段的操作,在运行完当前轨迹的终点后程序暂停。
8.Δi,△u都用同一地址U指定,Δk,Δw都用同一地址W指定,其区分是根据该程序段有无指定P,Q指令字。
9.在录入方式中不能执行G73指令,否则产生报警。
10.在同一程序中需要多次使用复合循环指令时,ns~nf不允许有相同程序段号。
(五)编程练习:
(六)作业:
轴向切槽多重循环G74:
(一)指令功能:
径向(X轴)进刀循环复合轴向断续切削循环:
从起点轴向(Z轴)进给、回退、再进给……直至切削到与切削终点Z轴坐标相同的位置,然后径向退刀、轴向回退至与起点Z轴坐标相同的位置,完成一次轴向切削循环;径向再次进刀后,进行下一次轴向切削循环;切削到切削终点后,返回起点(G74的起点和终点相同),轴向切槽复合循环完成。
G74的径向进刀和轴向进刀方向由切削终点X(U)、Z(W)与起点的相对位置决定,此指令用于在工件端面加工环形槽或中心深孔,轴向断续切削起到断屑、及时排屑的作用。
(二)指令格式、参数说明:
(三)指令执行过程:
(四)注意事项:
1.循环动作是由含Z(W)和P(Δk)的G74程序段进行的,如果仅执行“G74R(e);”程序段,循环动作不进行;
2.Δd和e均用同一地址R指定,其区别是根据程序段中有无Z(W)和P(Δk)指令字;
3.在G74指令执行过程中,可以停止自动运行并手动移动,但要再次执行G74循环时,必须返回到手动移动前的位置。
如果不返回就继续执行,后面的运行轨迹将错位。
4.执行进给保持、单程序段的操作,在运行完当前轨迹的终点后程序暂停。
5.进行盲孔切削时,必须省略R(Δd)指令字,因在切削至轴向切削终点无退刀距离。
(五)编程练习:
(六)作业:
径向切槽多重循环G75:
(一)指令功能:
轴向(Z轴)进刀循环复合径向断续切削循环:
从起点径向(X轴)进给、回退、再进给……直至切削到与切削终点X轴坐标相同的位置,然后轴向退刀、径向回退至与起点X轴坐标相同的位置,完成一次径向切削循环;轴向再次进刀后,进行下一次径向切削循环;切削到切削终点后,返回起点(G75的起点和终点相同),径向切槽复合循环完成。
G75的轴向进刀和径向进刀方向由切削终点X(U)Z(W)与起点的相对位置决定,此指令用于加工径向环形槽或圆柱面,径向断续切削起到断屑、及时排屑的作用。
(二)指令格式、参数说明:
注意:
进行切槽循环时,必须省略R(Δd)指令字,因在切削至径向切削终点无退刀距离。
(三)指令执行过程:
(四)注意事项:
1.循环动作是由含X(U)和P(Δi)的G75程序段进行的,如果仅执行“G75R(e);”程序段,循环动作不进行;
2.Δd和e均用同一地址R指定,其区别是根据程序段中有无X(U)和P(Δi)指令字;
3.在G75指令执行过程中,可使自动运行停止并手动移动,但要再次执行G75循环时,必须返回到手动移动前的位置。
如果不返回就再次执行,后面的运行轨迹将错位;
4.执行进给保持、单程序段的操作,在运行完当前轨迹的终点后程序暂停。
5.进行切槽循环时,必须省略R(Δd)指令字,因在切削至径向切削终点无退刀距离。
(五)编程练习:
O0008;
G00X150Z50M3S500;(启动主轴,置转速500)
G0X125Z-20;(定位到加工起点)
G75R0.5F150;(加工循环)
G75X40Z-50P6000Q3000;(X轴每次进刀6mm,退刀0.5mm,进给到终点(X40)后,快速返回到起点(X125),Z轴进刀3mm,循环以上步骤继续运行)
G0X150Z50;(返回到加工起点)
M30;(程序结束)
(六)作业:
螺纹切削指令
GSK980TD具有多种螺纹切削功能,可加工英制/公制的单头、多头、变螺距螺纹与攻牙循环,螺纹退尾长度、角度可变,多重循环螺纹切削可单边切削,保护刀具,提高表面光洁度。
螺纹功能包括:
连续螺纹切削指令G32、变螺距螺纹切削指令G34、攻牙循环切削指令G33、螺纹循环切削指令G92、螺纹多重循环切削指令G76。
使用螺纹切削功能机床必须安装主轴编码器,切削螺纹时,系统收到主轴编码器一转信号才移动X轴或Z轴、开始螺纹加工,因此只要不改变主轴转速,可以分粗车、精车多次切削完成同一螺纹的加工。
GSK980TD具有的多种螺纹切削功能可用于加工没有退刀槽的螺纹,但由于在螺纹切削的开始及结束部分X轴、Z轴有加减速过程,此时的螺距误差较大,因此仍需要在实际的螺纹起点与结束时留出螺纹引入长度与退刀的距离。
在螺纹螺距确定的条件下,螺纹切削时X轴、Z轴的移动速度由主轴转速决定,与切削进给速度倍率无关。
螺纹切削时主轴倍率控制有效,主轴转速发生变化时,由于X轴、Z轴加减速的原因会使螺距产生误差,因此,螺纹切削时不要进行主轴转速调整,更不要停止主轴,主轴停止将导致刀具和工件损坏。
等螺距螺纹切削指令G32:
G32X(U)_Z(W)_F(I)_J_K_Q_
Q:
起始角,指主轴一转信号与螺纹切削起点的偏移角度。
取值范围0~360000(单位:
0.001度)。
Q值是非模态参数,每次使用都必须指定,如果不指定就认为是0度。
J:
螺纹退尾时在短轴方向的移动量(退尾量),取值范围-9999.999~9999.999(单位:
mm),带正负方向;如果短轴是X轴,该值为半径指定;J值是模态参数。
K:
螺纹退尾时在长轴方向的长度。
取值范围0~9999.999(单位:
mm),如果长轴是X轴,则该值为半径指定;不带方向;K值是模态参数。
F:
公制螺纹螺距,为主轴转一圈长轴的移动量,取值范围0.001~500mm,F指令值执行后保持有效,直至再次执行给定螺纹螺距的F指令字。
I:
每英寸螺纹的牙数,为长轴方向1英寸(25.4mm)长度上螺纹的牙数,也可理解为长轴移动1英寸(25.4mm)时主轴旋转的圈数。
取值范围0.06~25400牙/英寸,I指令值执行后保持有效,直至再次执行给定螺纹螺距的I指令字。
指令功能:
刀具的运动轨迹是从起点到终点的一条直线,从起点到终点位移量(X轴按半径值)较大的坐标轴称为长轴,另一个坐标轴称为短轴,运动过程中主轴每转一圈长轴移动一个导程,短轴与长轴作直线插补,刀具切削工件时,在工件表面形成一条等螺距的螺旋切槽,实现等螺距螺纹的加工。
F、I指令字分别用于给定公制、英制螺纹的螺距,执行G32指令可以加工公制或英制等螺距的直螺纹、锥螺纹和端面螺纹和连续的多段螺纹加工
G32为模态G指令;螺纹的螺距是指主轴转一圈长轴的位移量(X轴位移量则按半径值);起点和终点的X坐标值相同(不输入X或U)时,进行直螺纹切削;起点和终点的Z坐标值相同(不输入Z或W)时,进行端面螺纹切削;起点和终点X、Z坐标值都不相同时,进行锥螺纹切削。
Z轴攻丝循环G33:
指令格式:
G33Z(W)__F(I)__L__;
指令功能:
刀具的运动轨迹是从起点到终点,再从终点回到起点。
运动过程中主轴每转一圈Z轴移动一个螺距,与丝锥的螺距始终保持一致,在工件内孔形成一条螺旋切槽,可一次切削完成内孔的螺纹加工。
指令说明:
G33为模态G指令;
Z(W):
不输入Z或W时,起点和终点的Z坐标值相同,不进行螺纹切削;
F:
公制螺纹螺距,取值范围0.001~500mm;
I:
每英寸螺纹的牙数,取值范围0.06~25400牙/英寸;
L:
多头螺纹的头数,取值范围1~99,省略L时默认为1头。
循环过程:
①Z轴进刀攻牙(G33指令前必须指定主轴开);
②到达编程指定的Z轴坐标终点后,M05信号输出;
③检测主轴完全停止后;
④主轴反转信号输出(与原来主轴旋转的方向相反);
⑤Z轴退刀到起点;
⑥M05信号输出,主轴停转;
⑦如为多头螺纹,重复①~⑤步骤。
程序示例:
图3-37,螺纹M10×1.5
螺纹切削循环G92:
指令功能:
从切削起点开始,进行径向(X轴)进刀、轴向(Z轴或X、Z轴同时)切削,实现等螺距的直螺纹、锥螺纹切削循环。
执行G92指令,在螺纹加工未端有螺纹退尾过程:
在距离螺纹切削终点固定长度(称为螺纹的退尾长度)处,在Z轴继续进行螺纹插补的同时,X轴沿退刀方向指数或线性(由参数设置)加速退出,Z轴到达切削终点后,X轴再以快速移动速度退刀。
G92指令可以分多次进刀完成一个螺纹的加工,但不能实现2个连续螺纹的加工,也不能加工端面螺纹。
G92指令螺纹螺距的定义与G32一致,螺距是指主轴转一圈长轴的位移量(X轴位移量按半径值)。
锥螺纹的螺距是指主轴转一圈长轴的位移量(X轴位移量按半径值),B点与C点Z轴坐标差的绝对值大于X轴(半径值)坐标差的绝对值时,Z轴为长轴;反之,X轴为长轴。
多重螺纹切削循环G76
:
指令功能:
通过多次螺纹粗车、螺纹精车完成规定牙高(总切深)的螺纹加工,如果定义的螺纹角度不为0°,螺纹粗车的切入点由螺纹牙顶逐步移至螺纹牙底,使得相邻两牙螺纹的夹角为规定的螺纹角度。
G76指令可加工带螺纹退尾的直螺纹和锥螺纹,可实现单侧刀刃螺纹切削,吃刀量逐渐减少,有利于保护刀具、提高螺纹精度。
G76指令不能加工端面螺纹。
加工轨迹如图所示。
第五章宏程序编程
第一节用户宏程序简介
用户宏程序是FANUC数控系统及类似产品中的特殊编程功能。
用户宏程序的实质与子程序相似,它也是把一组实现某种功能的指令,以子程序的形式预先存储在系统存储器中,通过宏程序调用指令执行这一功能。
在主程序中,只要编入相应的调用指令就能实现这些功能。
一组以子程序的形式存储并带有变量的程序称为用户宏科序,简称宏程序;调用宏程序的指令称为“用户宏程序指令”或宏程序调用指令(简称宏指令)。
宏程序与普通程序相比较,普通程序的程序字为常量,一个程序只能描述一个几何形状,所以缺乏灵活性和适用性。
而在用户宏程序的本体中,可以使用变量进行编程,还可以用宏指令对这些变量进行赋值、运算等处理。
通过使用宏程序能执行一些有规律变化(如非圆二次曲线轮廓)的动作。
用户宏程序分为A、B两类。
通常情况下,FANUC0TD系统采用A类宏程序,而FANUC0i系统则采用B类宏程序。
第二节A类宏程序
一、变量
在常规的主程序和子程序内,总是将一个具体的数值赋给一个地址,为了使程序更加具有通用性、灵活性,故在宏程序中设置了变量。
1、变量的表示一个变量由符号“#”和变量序号组成,如:
#i(i=l,2,3,…)。
2、变量的引用将跟随在地址符后的数值用变量来代替的过程称为引用变量。
例G01X#100Y-#101F#102;
当#100=100.0、#101=50.0、#102=80时,上面这句程序即表示为G01X100.0Y-50.0F80;
3、变量的种类变量分为局部变量、公共变量(全局变量)和系统变量三种。
在A、B类宏程序中,其分类均相同。
1)局部变量。
局部变量(#1~#33)是在宏程序中局部使用的变量。
当宏程序1调用宏程序2而且都有变量#1时,由于变量#1服务于不同的局部,所以1中的#1与2中的#1不是同一个变量,因此可以赋于不同的值,且互不影响。
2)公共变量。
公共变量(#100~#149、#500~#549)贯穿于整个程序过程。
同样,当宏程序1调用宏程序2而且都有变量#100时,由于#100是全局变量,所以1中的#100与2中的#100是同一个变量。
3)系统变量。
系统变量是指有固定用途的变量,它的值决定系统的状态。
系统变量包括刀具偏置值变量、接口输入与接口输出信号变量及位置信号变量等。
二、用户宏程序的格式及调用
1、宏程序格式用户宏程序与子程序相似。
以程序号O及后面的4位数字组成,以M99指令作为结束标记。
O0060;
G65H01P#100Q100;将值100赋给#100
G00X#100Y…;
……
M99;宏程序结束
2、宏程序的调用宏程序的调用有两种形式:
一种与子程序调用方法相间,即用M98进行调用。
另一种用指令G65进行调用,如:
G65P0070L5X100.0Y100.0Z-30.0;此处的X、Y、Z并不代表坐标功能字
其中,G65为调用宏程序指令,该指令必须写在句首;P0070表示宏程序的程序号为O0070;L5表示调用次数为5次;X100.0Y100.0Z-30.0变量引数,引数为有小数点的正、负数。
3、宏程序的运算和转移指令(表5-1)
表5-1宏程序的运算和转移指令
指令
H码
功能
定义
G65
H01
定义、赋值或替换
#i=#j
G65
H02
加
#i=#j+#k
G65
H03
减
#i=#j-#k
G65
H04
乘
#i=#j×#k
G65
H05
除
#i=#j÷#k
G65
H11
逻辑或
#i=#jOR#k
G65
H12
逻辑与
#i=#jAND#k
G65
H13
异或
#i=#jXOR#k
G65
H21
平方根
#i=
G65
H22
绝对值
#i=|#j|
G65
H23
求余
#i=#j–trunc(#j÷#k)×#k
G65
H24
十进制码变为二进制码
#i=BIN(#j)
G65
H25
二进制码变为十进制码
#i=BCD(#j)
G65
H26
复合乘/除
#i=(#i×#j)÷#k
G65
H27
复合平方根l
#i=
G65
H28
复合平方根2
#i=
G65
H31
正弦
#i=#j×sin(#k)
G65
H32
余弦
#i=#j×cos(#k)
G65
H33
正切
#i=#j×tan(#k)
G65
H34
反正切
#i=arctan(#j/#k)
G65
H80
无条件转移
GOTOn
G65
H81
条件转移1(EQ)
IF#j=#k,GOTOn
G65
H82
条件转移2(NE)
IF#j≠#k,GOTOn
G65
H83
条件转移3(GT)
IF#j>#k,GOTOn
G65
H84
条件转移4(LT)
IF#j<#k,GOTOn
G65
H85
条件转移5(CE)
IF#j≥#k,GOTOn
G65
H86
条件转移6(LE)
IF#j≤#k,GOTOn
G65
H99
产生P/S报警
P/S报警号500+n出现
(1)宏程序的运算指令宏程序的运算指令通过G65的不同表达形式实现,其指令的一般形式为:
G65H(m)P(#i)Q(#j)R(#k);
其中,m可以是01~99中的任何一个整数,表示表5-1中运算指令或转移指令的功能;#i表示存放运算结果的变量;#j为需要运算的变量1;#k为需要运算的变量2;,变量1和变量2也可以是常数,常数可以直接表示,不带“#”。
指令所代表的意义为:
#i=#j⊕#k;⊕代表运算符号,它由H(m)指定。
例1G65H02P#100Q#101R#102;表示#100=#101+#102
G65H03P#100Q#101R15;表示#100=#101-15
G65H04P#100Q-100R#102;表示#100=-100×#102
G65H05P#100Q-100R#102;表示#100=-100÷#102
变量值是不含小数点的数值,它以系统的最小输入单位为其值的单位。
例如,当#100=10时,X#100代表0.01mm。
当运算结果出现小数点后的数值时,其值将被舍去。
另外,用G65指定的H代码,对选择刀具长度补偿的偏置号没有任何影响。
例2若#100=37,#101=10执行如下指令,其运算结果如下:
#110=#100÷#101;结果为3;小数点后的数值被舍去。
在使用宏程序运算指令中,当变量以角度形式指定时,其单位是0.0010。
在各运算中,当必要的Q、R没有指定时,系统自动将其值作为“0”参加运算。
而且运算、转移指令中的H、P、Q、R都必须写在G65之后,因此在G65以前的地址符只能有O、N。
(2)宏程序的转移指令宏程序的转移指令与运算指令相似,即通过指令G65的不同表达形式实现。
A类宏程序的转移指令格
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