《數(shù)控加工工藝與編程》實驗指導(dǎo)書

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1、《數(shù)控加工工藝與編程》實驗指導(dǎo)書 《數(shù)控加工工藝與編程》 實驗指導(dǎo)書 機(jī)電教研室 2010-10 《數(shù)控加工工藝與編程》實驗指導(dǎo)書 使用說明 《數(shù)控加工工藝與編程》實驗指導(dǎo)書適用于機(jī)械設(shè)計制造及其自動化本科專業(yè)和機(jī)械設(shè)計及制造?？频葘I(yè)，共有驗證型實驗1個、綜合型實驗2個、設(shè)計型實驗0個。其中： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)實驗 10 學(xué)時，實驗/理論學(xué)時比為10：18 ，包括 數(shù)控車床基本操作實驗、數(shù)控車床編程仿真加工實驗 和 加工中心編程仿真加工實驗 共 3 個實驗項目；機(jī)械設(shè)計及制造專業(yè)實驗 6 學(xué)時，實驗/理論學(xué)時比為6：30 ，包括 數(shù)

2、控車床編程仿真加工實驗 和 加工中心編程仿真加工實驗 共 2 個實驗項目。本實驗現(xiàn)有主要實驗設(shè)備 臺（套），每輪實驗安排學(xué)生 人，每組 人，每輪實驗需要安排實驗指導(dǎo)教師 1 人。本實驗通過在計算中心上機(jī)完成。 實驗指導(dǎo)書執(zhí)筆人： 實驗指導(dǎo)書審核人： 實驗一：數(shù)控車床基本操作實驗 實驗學(xué)時：2 實驗類型：驗證型（演示） 實驗要求：必修 一、 實驗?zāi)康? 1、熟悉數(shù)控機(jī)床的安全操作規(guī)程； 2、了解數(shù)控機(jī)床操作面板各功能鍵、按鈕的功能； 3、熟悉數(shù)控車床的操作流程； 4、熟悉數(shù)控車床工件坐標(biāo)系的建立和對刀等操作。 二、 實驗

3、儀器與設(shè)備 1、數(shù)控車床一臺（機(jī)床型號：CAK3675v；數(shù)控系統(tǒng)：FANUC 0i Mate-TC）； 2、加工用材料：φ50mm80mm。 三、 實驗原理及主要知識點 （一）安全操作規(guī)程 為了正確合理地使用數(shù)控機(jī)床，減少其故障的發(fā)生率，操作人員除了要熟悉掌握數(shù)控機(jī)床的性能以外，還必須具備安全操作的基本常識。 1、開機(jī)前的注意事項 （1）操作人員必須熟悉該數(shù)控機(jī)床的性能，操作方法。經(jīng)管理人員同意方可操作機(jī)床。 （2）機(jī)床通電前，先檢查電壓、氣壓、油壓是否符合工作要求。 （3）檢查機(jī)床可動部分是否處于可正常工作狀態(tài)。 （4）檢查工作臺是否有越位，超極限狀態(tài)。 （5）檢查電

4、氣元件是否牢固，是否有接線脫落。 （6）檢查機(jī)床接地線是否和車間地線可靠連接（初次開機(jī)特別重要）。 （7）已完成開機(jī)前的準(zhǔn)備工作后方可合上電源總開關(guān)。 2、開機(jī)過程注意事項 （1）嚴(yán)格按機(jī)床說明書中的開機(jī)順序進(jìn)行操作。 （2）一般情況下開機(jī)后必須先進(jìn)行回機(jī)床參考點操作，建立機(jī)床做標(biāo)系。 （3）開機(jī)后讓機(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)15min以上，使機(jī)床達(dá)到平衡狀態(tài)。 （4）關(guān)機(jī)以后必須等待5min以上才可以進(jìn)行再次開機(jī)，沒有特殊情況不得隨意頻繁進(jìn)行開機(jī)或關(guān)機(jī)操作。 3、調(diào)試過程注意事項 （1）編輯、修改、調(diào)試好程序。若是首件試切必須進(jìn)行空運(yùn)行，確保程序正確無誤。 （2）按工藝要求安裝、調(diào)試好夾

5、具，并清除各定位面的鐵屑和雜物。 （3）按定位要求裝夾好工件，確保定位正確可靠。不得在加工過程中發(fā)生工件有松動現(xiàn)象。 （4）安裝好所要用的刀具，若是加工中心，則必須使刀具在刀庫上的刀位號與程序中的刀號嚴(yán)格一致。 （5）按工件上的編程原點進(jìn)行對刀，建立工件坐標(biāo)系。若用多把刀具，則其余各把刀具分別進(jìn)行長度補(bǔ)償或刀尖位置補(bǔ)償。 （6）設(shè)置好刀具半徑補(bǔ)償。 （7）確認(rèn)冷卻液輸出通暢，流量充足。 （8）再次檢查所建立的工件坐標(biāo)系是否正確。 以上各點準(zhǔn)備好后方可加工工件。 4、加工過程注意事項 （1）加工過程中，不得調(diào)整刀具和測量工件尺寸。 （2）自動加工中，自始至終監(jiān)視運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，嚴(yán)禁

6、離開機(jī)床，遇到問題及時解決，防止發(fā)生不必要的事故。 （3）定時對工件進(jìn)行檢驗。確定刀具是否磨損等情況。 （4）關(guān)機(jī)時，或交接班時對加工情況，重要數(shù)據(jù)等作好記錄。 （5）機(jī)床各軸在關(guān)機(jī)時遠(yuǎn)離其參考點，或停在中間位置，使工作臺重心穩(wěn)定。 （6）清潔機(jī)床，必要時涂防銹漆。 （二）開、關(guān)機(jī)操作 1、開機(jī) （1）檢查機(jī)床狀態(tài)是否正常； （2）檢查電源電壓是否符合要求，接線是否正確； （3）按下“急?！卑粹o； （4）機(jī)床上電； （5）數(shù)控系統(tǒng)上電； （6）檢查風(fēng)扇電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常； （7）檢查面板上的指示燈是否正常。 2、復(fù)位 系統(tǒng)上電進(jìn)入數(shù)控系統(tǒng)操作界面時，系統(tǒng)的工作方式為

7、“急?！?，為控制系統(tǒng)運(yùn)行，需旋起機(jī)床操作面板上的“急?！卑粹o使系統(tǒng)復(fù)位，并接通伺服電源。 3、返回機(jī)床參考點 控制機(jī)床運(yùn)動的前提是建立機(jī)床坐標(biāo)系，為此，系統(tǒng)接通電源、復(fù)位后首先應(yīng)進(jìn)行機(jī)床各軸回參考點操作。方法如下： （1）如果系統(tǒng)顯示的當(dāng)前工作方式不是“REF”方式，調(diào)整機(jī)床操作面板上面的“返回參考點”按鍵，確保系統(tǒng)處于“回零”方式； （2）按下“+X”按鍵，X軸回到參考點后，X回零的指示燈亮； （3）用同樣的方法使Z軸回參考點。所有軸回參考點后，即建立了機(jī)床坐標(biāo)系。 注意： （1）在每次電源接通后，必須先完成各軸的返回參考點操作，然后再進(jìn)入其他運(yùn)行方式，以確保各軸坐標(biāo)的正確性；

8、 （2）通常情況下，對于數(shù)控車床應(yīng)先使X軸返回參考點； （3）在回參考點前，應(yīng)確?；亓爿S與參考點保持適當(dāng)距離；否則應(yīng)手動移動該軸直到滿足此條件； （4）在回參考點過程中，若出現(xiàn)超程，請按住控制面板上的“超程解除”按鍵，向相反方向手動移動該軸使其退出超程狀態(tài)后，按“RESET”解除報警。 4、急停 機(jī)床運(yùn)行過程中，在危險或緊急情況下，按下“急停”按鈕，CNC即進(jìn)入急停狀態(tài)，伺服進(jìn)給及主軸運(yùn)轉(zhuǎn)立即停止工作（控制柜內(nèi)的進(jìn)給驅(qū)動電源被切斷）；旋開“急?！卑粹o（右旋此按鈕，自動跳起），CNC進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。 注意： 在上電和關(guān)機(jī)之前應(yīng)按下“急停”按鈕以減少設(shè)備電沖擊。 5、關(guān)機(jī) （1）按

9、下控制面板上的“急?！卑粹o，斷開伺服電源； （2）斷開數(shù)控電源； （3）斷開機(jī)床電源。 （三）手動操作 機(jī)床的手動操作，主要包括如下一些內(nèi)容：手動移動機(jī)床坐標(biāo)軸（點動、增量）；手動控制主軸；機(jī)床鎖住、刀位轉(zhuǎn)換、冷卻液啟停。 1、坐標(biāo)軸移動 手動移動機(jī)床坐標(biāo)軸的操作機(jī)床控制面板上的方式選擇、軸手動、增量倍率、進(jìn)給修調(diào)、快速修調(diào)等按鍵共同完成。 （1）點動進(jìn)給 調(diào)整“點動”旋紐（指示燈亮），系統(tǒng)處于點動運(yùn)行方式，可點動移動機(jī)床坐標(biāo)軸（下面以點動移動X軸為例說明）： 1）按壓“＋X”或“－X”按鍵（指示燈亮），X軸將產(chǎn)生正向或負(fù)向連續(xù)移動； 2）松開“＋X”或“－X”按鍵（指示燈

10、滅），X軸即減速停止。 （2）點動快速移動 在點動進(jìn)給時，若同時按壓“快進(jìn)”按鍵，則產(chǎn)生相應(yīng)在軸的正向或負(fù)向快速運(yùn)動。 （3）點動進(jìn)給速度選擇 在點動進(jìn)給時，進(jìn)給速率為系統(tǒng)參數(shù)“最高快移速度”的1/3乘以進(jìn)給修調(diào)選擇的進(jìn)給倍率。 點動快速移動的速率為系統(tǒng)參數(shù)“最高快移速度”乘以快速修調(diào)選擇的快移倍率。 （4）增量進(jìn)給 調(diào)整“步進(jìn)”旋紐，按一下控制面板上的“增量倍率”按鍵（指示燈亮），系統(tǒng)處于增量進(jìn)給方式，可增量移動機(jī)床坐標(biāo)軸（下面以增量進(jìn)給X軸為例說明）： 1）按一下“＋X”或“－X”按鍵，X 軸將向正向或負(fù)向移動一個增量值； 2）再按一下“＋X”或“－X”按鍵，X軸將向正向

11、或負(fù)向繼續(xù)移動一個增量值。 （5）增量值選擇 增量進(jìn)給的增量值由“1”，“10”，“100”，“1000”四個增量倍率按鍵控制。增量倍率按鍵和增量值的對應(yīng)關(guān)系如下表所示： 增量倍率按鍵 1 10 100 1000 增量值（mm） 0.001 0.01 0.1 1 注意： 這幾個按鍵互鎖，即按一下其中一個（指示燈亮），其余幾個會失效（指示燈滅）。 2、主軸控制 主軸手動控制由機(jī)床控制面板上的主軸手動控制按鍵完成。 （1）主軸正轉(zhuǎn) （2）主軸反轉(zhuǎn) （3）主軸停止 注意： “主軸正轉(zhuǎn)”、“主軸反轉(zhuǎn)”、“主軸停止”這幾個按鍵互鎖，即按一下其中一個（指示燈亮），

12、其余兩個會失效（指示燈滅）。 機(jī)械變速機(jī)床，主軸旋轉(zhuǎn)中，不能改變方向或速度。 3、機(jī)床鎖住 機(jī)床鎖住禁止機(jī)床所有運(yùn)動。 在手動運(yùn)行方式下，按一下“機(jī)床鎖住”按鍵（指示燈亮），再進(jìn)行手動操作，系統(tǒng)繼續(xù)執(zhí)行，顯示屏上的坐標(biāo)軸位置信息變化，但不輸出伺服軸的移動指令，所以機(jī)床停止不動。 4、其他手動操作 （1）刀位轉(zhuǎn)換 在手動方式下，按一下“手動選刀”按鍵，轉(zhuǎn)塔刀架轉(zhuǎn)動一個刀位。 （2）冷卻啟動與停止 在手動方式下，按一下“冷卻”按鍵，冷卻液開（默認(rèn)值為冷卻液關(guān)），再按一下又為冷卻液關(guān)，如此循環(huán)。 （四）程序運(yùn)行 1、手動數(shù)據(jù)輸入（MDI）運(yùn)行 在輸入完MDI指令段后，按一下操

13、作面板上的“循環(huán)啟動”鍵，系統(tǒng)即開始運(yùn)行所輸入的MDI指令。自動運(yùn)行過程中，不能進(jìn)入MDI運(yùn)行方式，可在進(jìn)給保持后進(jìn)入。MDI方式最多允許輸入一屏指令，部分功能受限，主要用于機(jī)床準(zhǔn)備和調(diào)試。 2、程序的輸入與編輯運(yùn)行 在編輯（EDIT）狀態(tài)下（程序保護(hù)解除時），可以輸入、編輯程序及調(diào)取內(nèi)存中的程序，程序準(zhǔn)備完成后，按一下操作面板上的“循環(huán)啟動”鍵，系統(tǒng)即開始運(yùn)行當(dāng)前程序。 （五）工件坐標(biāo)系的建立及對刀操作 數(shù)控車床可用對刀儀或試切等方式進(jìn)行對刀，下面介紹試切對刀的操作步驟。（將工件坐標(biāo)系設(shè)在工件右端面） 1、外圓刀 （1）主軸正轉(zhuǎn)； （2）將外圓刀置為當(dāng)前刀； （3）手動方式將

14、刀具移動到靠近工件位置，選擇較低進(jìn)給倍率； （4）車端面后，使刀具沿X軸正方向退出工件。 （5）在MDI狀態(tài)下，進(jìn)入“刀具補(bǔ)正/幾何”中，將光標(biāo)移到該刀具號所在行，輸入“Z﹡”（如Z0，則將刀具當(dāng)前所處位置設(shè)為工件坐標(biāo)系Z0平面），按測量軟鍵，系統(tǒng)自動計算出Z偏置值。 （6）試切工件外圓后，沿Z軸正方向退出工件。 （7）主軸停止后，測量所車出外圓直徑，例如“47.78mm”； （8）在MDI菜單下，進(jìn)入“刀具補(bǔ)正/幾何”中，將光標(biāo)移到該刀具號所在行，輸入“X47.78”，按測量軟鍵，系統(tǒng)自動計算出X偏置值，外圓刀對刀完成。 2、螺紋刀 由于螺紋刀在Z向上，對刀精度要求不高，所以可

15、目測使刀尖對準(zhǔn)端面，即可認(rèn)為此螺紋刀位于工件坐標(biāo)系Z﹡平面位置； X向?qū)Φ?，可按照上述方法試切進(jìn)行。 3、切斷刀 切斷刀有兩個刀尖，一般以切斷刀左刀尖為對刀點。 將切斷刀在工件外圓某處試切一淺槽，測量槽左端距離工件端面的距離，計算出其與上述刀具設(shè)定的工件坐標(biāo)系Z0平面的距離，如21.02mm，進(jìn)入“刀具補(bǔ)正/幾何”中，將光標(biāo)移到該刀具號所在行，輸入“Z-21.02”，按測量軟鍵，系統(tǒng)自動計算出Z偏置值。 X向?qū)Φ?，可按照上述方法試切進(jìn)行。 4、對刀校驗 可在刀具偏置建立后，在MDI方式下運(yùn)行“G00 X50 Z0”或“G00 X0 Z50”檢驗刀尖位置。 四、 實驗步驟 1、

16、開機(jī)前的檢查； 2、開機(jī)； 3、復(fù)位； 4、返參考點； 5、基本操作； 6、對刀，試切工件檢驗對刀精度； 7、清掃整理機(jī)床； 8、關(guān)機(jī) 五、 實驗結(jié)果與分析 總結(jié)試切對刀過程，編制簡短程序，驗證試切對刀的精度并以此為依據(jù)修正刀具偏置。 六、 實驗思考題 1、如何建立機(jī)床坐標(biāo)系？ 2、怎樣確定工件坐標(biāo)系？ 3、機(jī)床在非正常操作或運(yùn)轉(zhuǎn)下，怎樣緊急停止？ 七、 實驗報告 1、實驗名稱 2、實驗?zāi)康? 3、實驗內(nèi)容 4、實驗設(shè)備 5、實驗原理 6、思考題 40 實驗二：數(shù)控車床編程仿真加工實驗 實驗學(xué)時：4 實驗類型：綜合型 實驗要求：必修 一

17、、 實驗?zāi)康? 1、掌握手工編程的步驟； 2、掌握車削加工的步驟； 3、掌握數(shù)控車床加工仿真系統(tǒng)的操作流程； 4、了解數(shù)控車床綜合加工工藝，掌握直線、圓弧、螺紋、復(fù)合循環(huán)、刀偏及半徑補(bǔ)償?shù)染幊讨噶?，提高綜合運(yùn)用能力。 二、 實驗儀器與設(shè)備 1、圖形工作站（計算機(jī)）； 2、數(shù)控加工仿真軟件。 三、 實驗原理及主要知識點 數(shù)控程序手工編制的主要內(nèi)容有：分析零件圖紙，進(jìn)行工藝處理和數(shù)值計算，編寫零件加工程序、校對程序及首件試切。數(shù)控車床具有廣泛的加工性能，可自動完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形表面、螺紋和端面等工序的切削加工，并能進(jìn)行車槽、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔等加工。數(shù)控車床主要用于加工軸類

18、和盤類等回轉(zhuǎn)體零件，特別適合于復(fù)雜形狀回轉(zhuǎn)類零件的加工。 數(shù)控車床的編程特點： 1、在一個程序段中，根據(jù)圖樣上標(biāo)注的尺寸，可以采用絕對值編程、增量值編程或二者混合編程。大多數(shù)數(shù)控車床用X、Z表示絕對坐標(biāo)，用U、W表示增量坐標(biāo)。 2、數(shù)控車床的編程有直徑、半徑兩種方法。 3、為提高工件的徑向尺寸精度，X向的脈沖當(dāng)量取Z向的一半。 4、數(shù)控車床上的工件毛坯大多為圓棒料，加工余量較大，一個表面往往需要進(jìn)行多次反復(fù)的加工，如果對每個加工循環(huán)都編寫若干個程序段，就會增加編程的工作量。為了簡化加工程序，一般情況下，數(shù)控車床的數(shù)控裝置中都有車外圓、車端面和車螺紋等不同形式的循環(huán)功能，可進(jìn)行多次重復(fù)

19、循環(huán)切削。 （1）外徑、內(nèi)徑粗加工循環(huán)指令G71 它適用于圓柱毛坯料粗車外徑和圓筒毛坯料粗車內(nèi)徑，如圖2-1所示。 指令格式：G71 U（Δd）R（e） G71 P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）F（f）S（s）T（t） 其中，Δd——背吃刀量（沿垂直軸線方向即AA′方向）； e——退刀量； ns——循環(huán)程序中第一個程序段的順序號； nf——循環(huán)程序中最后一個程序段的順序號； Δu——徑向（X軸方向）的精車余量（直徑值）， Δw——軸向（Z軸方向）的精車余量； f、s、t——F、S、T代碼。 注意：ns→nf程序段中即使指令了F、S、T功能，對粗車循環(huán)也無效。

20、當(dāng)上述程序指令的是工件內(nèi)徑輪廓時，G71就自動成為內(nèi)徑粗車循環(huán)，此時徑向精車留量Δu應(yīng)指定為負(fù)值。G71只能完成外徑或內(nèi)徑粗車。 圖2-1 內(nèi)、外徑粗車循環(huán)G71 圖2-2 固定形狀粗車循環(huán)G73 （2）固定形狀粗車循環(huán)G73 它適用于毛坯輪廓形狀與零件輪廓形狀基本接近時的粗車。 指令格式： G73 U（Δi）W（Δk）R（d） G73 P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）F（f）S（s）T（t）； 其中，ns、nf、Δu、Δw 、f、s、t與G71指令中相同； Δi——X方向總退刀量（半徑值）； Δk——Z方向總退刀量； d——粗切循環(huán)次數(shù)。

21、 （3）精車循環(huán)G70 當(dāng)用G71、G72、G73粗車工件后，必須用G70來指定精車循環(huán)，切除粗加工中留下的余量。在精車循環(huán)G70狀態(tài)下，ns→nf程序中指定的F、S、T有效；當(dāng)ns→nf程序中不指定的F、S、T時，粗車循環(huán)中指定的F、S、T有效。 指令格式：G70 P（ns）Q（nf） 其中，ns——指定精車循環(huán)的第一個程序段的順序號； nf——指定精車循環(huán)的最后—個程序段的順序號。 （4）螺紋切削循環(huán)G92 a）圓錐螺紋循環(huán) b）圓柱螺紋循環(huán) 圖2-3 螺紋循環(huán)G92 螺紋切削循環(huán)G92為簡單螺紋循環(huán)，該指令可切削錐螺紋和圓柱螺

22、紋。 指令格式：G92 X（U）＿Z（W）＿R＿F＿； 式中F為螺紋導(dǎo)程。 如圖2-3所示，a）為圓錐螺紋循環(huán)，b）為圓柱螺紋循環(huán)。刀具從循環(huán)點開始，按A、B、C、D進(jìn)行自動循環(huán)，最后又回到循環(huán)起點A。圖中虛線表示按R快速移動，實線表示按F指定的工作進(jìn)給速度移動。X、Z為螺紋終點（C點）的坐標(biāo)值；U、W為螺紋終點坐標(biāo)相對于螺紋起點的增量坐標(biāo)，R為錐螺紋起點和終點的半徑差。加工圓柱螺紋時R為零，可省略。 （5）螺紋切削復(fù)合循環(huán)指令G76 該指令可以完成一個螺紋段的全部加工任務(wù)。圖2-4所示為螺紋走刀路線及進(jìn)刀方式。 a）走刀路線 b）進(jìn)刀方式 圖2-4 螺紋切削復(fù)合循環(huán)

23、指令G76 指令格式：G76 P（m）（r）（α）Q（Δdmin）R（d）； G76 X（U）＿Z（W）＿R（i）P（k）Q（Δd）F（f）； 其中，m——精加工重復(fù)次數(shù)； r——倒角量； α——刀尖角； Δdmin——最小切入量； d——精加工余量； X（U）＿Z（W）一一終點坐標(biāo)； i——螺紋部分半徑之差，即螺紋切削起始點與切削終點的半徑差。加工圓柱螺紋時，i＝0。加工圓錐螺紋時，當(dāng)X向切削起始點坐標(biāo)小于切削終點坐標(biāo)時，i為負(fù)，反之為正。 k——螺牙的高度（X軸方向的半徑值）； Δd——第一刀切入量（X軸方向的半徑值）； f——螺紋導(dǎo)程。 注1：G92與G7

24、6的比較： G92螺紋切削循環(huán)采用直進(jìn)式進(jìn)刀方式，由于刀具兩側(cè)刃同時切削工件，切削力比較大，而且排屑困難，兩切削刃容易磨損。在切削螺距大的螺紋時，由于切削深度較大，刀刃磨損較快，從而造成螺紋中徑加工誤差。但由于其加工的牙形精度較高，因此一般多用于小螺距高精度的加工。由于刀刃在加工過程中易磨損，因此在加工中要經(jīng)常測量。 G76螺紋切削循環(huán)采用斜進(jìn)式進(jìn)刀方式，由于刀具單刃切削工件，刀刃容易損傷和磨損，使加工的螺紋面不直，刀尖角發(fā)生變化，而造成牙形精度較差。但由于其為單刃切削，刀具負(fù)載小，易排屑，并且切削深度為遞減式，因此，此加工方法一般用于大螺距低精度的螺紋加工。如果需要加工高精度、大螺距的螺

25、紋，則可采用G92、G76混用的辦法，即先用G76完成粗加工，再用G92完成精加工。需要注意的是粗、精加工時的起刀點要相同，以防止螺紋亂扣。 注2：常用螺紋切削的進(jìn)給次數(shù)與吃刀量 表2-1 常用螺紋切削的進(jìn)給次數(shù)與吃刀量（米制螺紋） 米 制 螺 紋（直徑值，單位：mm） 牙深：0.6495P 螺距（P） 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 牙深 0.649 0.974 1.299 1.624 1.949 2.273 2.598 背 吃 刀 量 及 切 削 次 數(shù) 1次 0.7 0.8 0.9 1.0

26、1.2 1.5 1.5 2次 0.4 0.6 0.6 0.7 0.7 0.7 0.8 3次 0.2 0.4 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 4次 0.16 0.4 0.4 0.4 0.6 0.6 5次 0.1 0.4 0.4 0.4 0.4 6次 0.15 0.4 0.4 0.4 7次 0.2 0.2 0.4 8次 0.15 0.3 9次 0.2 （6）編程時，常認(rèn)為車刀刀尖是一個點，而實際上為了提高刀具壽命和工

27、件表面質(zhì)量，車刀刀尖常磨成一個半徑不大的圓弧，因此為提高工件的加工精度，當(dāng)編制圓頭刀程序時，需要對刀具半徑進(jìn)行補(bǔ)償。數(shù)控車床的數(shù)控裝置中都有刀具補(bǔ)償功能。在加工過程中，對刀具位置的變化、刀具幾何形狀的變化及刀尖的圓弧半徑的變化，都無需更改加工程序，只要將變化的尺寸或圓弧半徑輸入到存儲器中，刀具便能自動進(jìn)行補(bǔ)償（G41、G42）。 數(shù)控車床中的刀具補(bǔ)償包括刀具位置補(bǔ)償和刀尖圓弧半徑補(bǔ)償。刀補(bǔ)指令用T代碼表示。常用T代碼格式為：T，即T后可跟4位數(shù)，其中前兩位表示刀具號，后兩位表示刀具補(bǔ)償號。當(dāng)補(bǔ)償號為0或00時，表示不進(jìn)行補(bǔ)償或取消刀具補(bǔ)償。編程時一般習(xí)慣于刀具號和刀具補(bǔ)償號相同。 1）刀具

28、位置補(bǔ)償（刀具長度補(bǔ)償、刀具偏置、刀具偏移） 刀具位置補(bǔ)償主要應(yīng)用在以下幾種情況中。 ①當(dāng)用用多把刀具加工時，只需要對一把基準(zhǔn)刀，其余刀具可利用刀具補(bǔ)償功能，將其與基準(zhǔn)刀尖之間的位置偏差，都偏置到同一個基準(zhǔn)點上。 ②刀具在加工過程中都會有不同程度的磨損，這時的刀尖位置與磨損前的刀尖位置存在偏差，必然產(chǎn)生加工誤差。這種情況不需要對工件重新編程，只需要利用刀具補(bǔ)償功能輸入相應(yīng)的參數(shù)即可。 ③對同一把刀來說，當(dāng)?shù)毒咧啬ズ笤侔阉惭b在原來的位置時，會產(chǎn)生安裝誤差。這種情況也可以通過刀具位置補(bǔ)償功能來修正安裝位置誤差。 刀具位置補(bǔ)償實施的關(guān)鍵是測出每把刀具的位置補(bǔ)償量，并輸入到數(shù)控系統(tǒng)中。對刀

29、方法主要有手動試切對刀、手動靠近對刀、半自動對刀、用對刀儀對刀、自動對刀等，目前前三種使用比較普遍。 2）刀具半徑補(bǔ)償 在編制數(shù)控車床加工程序時，通常將刀尖看作是一個點。然而，實際的刀具頭部是圓弧或近似圓弧，如圖2-5所示。 a）假想刀尖 b）實際刀尖 圖2-5 圓頭刀刀尖 常用的硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片的頭部都制成圓弧形，其圓弧半經(jīng)規(guī)格有0.2、0.4、0.8、1.2、1.6等。對于有圓弧的實際刀頭，如果以假想的刀尖P來編程，數(shù)控系統(tǒng)控制P點的運(yùn)動軌跡，而切削時實際起作用的切削刃是圓弧的各切點，這必然會產(chǎn)生加工誤差。 當(dāng)車圓柱面、車端面時，

30、不會產(chǎn)生加工誤差；而當(dāng)車錐面和圓弧面時，產(chǎn)生了如圖2-6所示的加工誤差。事實上，數(shù)控車床用圓頭車刀加工時，只要兩軸同時運(yùn)動，如用假想刀尖編程，就會產(chǎn)生誤差。而沿一個軸運(yùn)動時，則不會產(chǎn)生誤差。 圖2-6 刀尖圓弧半徑補(bǔ)償對加工精度的影響 對于采用刀尖半徑補(bǔ)償?shù)募庸こ绦?，在工件加工之前，要把刀尖半徑補(bǔ)償?shù)挠嘘P(guān)數(shù)據(jù)輸入到刀補(bǔ)存儲器中，以便執(zhí)行加工程序時，數(shù)控系統(tǒng)對刀尖圓弧半徑所引起的誤差自動進(jìn)行補(bǔ)償。 為使系統(tǒng)能正確計算出刀具中心的實際運(yùn)動軌跡，除要給出刀尖圓弧半徑R以外，還要給出刀具的理想刀尖位置號T。數(shù)控車削使用的刀具有很多種，不同類型的車刀其刀尖圓弧所處的位置不同，如圖2-7所示。刀

31、尖方位參數(shù)共有8個（1～8），當(dāng)使用刀尖圓弧中心編程時，可以選用0或9。圖2-7a為后置刀架的數(shù)控車床假想刀尖的位置，圖2-7b為數(shù)控車床常用刀具的刀尖方位參數(shù)。 a）后置刀架假想刀尖的位置 b）常用車刀的刀尖方位參數(shù) 圖2-7 數(shù)控車床假想刀尖的位置 3）刀具半徑補(bǔ)償?shù)闹噶钆c編程 將刀補(bǔ)參數(shù)輸入到CNC裝置后，當(dāng)執(zhí)行到含有T功能（如T0101）的程序段時，刀具位置補(bǔ)償參數(shù)即可生效，而刀具半徑補(bǔ)償參數(shù)則必須執(zhí)行到含有刀具半徑補(bǔ)償方向指令G41或G42指令時才可生效。 a）G41補(bǔ)償 b）G42補(bǔ)償 圖2-8 刀具半徑補(bǔ)償 G

32、41刀具半徑左補(bǔ)償，即沿刀具運(yùn)動方向看（假設(shè)工件不動），刀具位于工件左側(cè)時的刀具半徑補(bǔ)償，如圖2-8a所示。 G42刀具半徑右補(bǔ)償，即沿刀具運(yùn)動方向看（假設(shè)工件不動），刀具位于工件右側(cè)時的刀具半徑補(bǔ)償，如圖2-8b所示。 G40刀具半徑補(bǔ)償取消，使用該指令后，使G41、G42指令失效。 指令格式：G01（或G00）G41 X（U）＿Z（W）＿F＿； G01（或G00）G42 X（U）＿Z（W）＿F＿； …… G40 說明：刀具補(bǔ)償是一個過程，因此G41，G42，G40程序段中，必須有G00或G01指令。 注意：G40、G41、G42不能重復(fù)使用，即在程序中前面有了G41或G42

33、指令之后，不能再直接使用G41或G42指令。若想使用，則必須先用G40指令解除原補(bǔ)償狀態(tài)后，再使用G41或G42，否則補(bǔ)償就不正常了。 4）刀具半徑補(bǔ)償功能的應(yīng)用 1）當(dāng)?shù)毒吣p或刀具重磨后，刀具半徑變小，這時只需手工輸入改變后的刀具半徑，而不需修改已編好的程序。 2）在用同一把刀具進(jìn)行粗、精加工時，設(shè)精加工余量為Δ，則粗加工的補(bǔ)償量為r＋Δ，而精加工的補(bǔ)償量改為r即可。 四、 實驗步驟 1、分析零件圖 零件的形狀、尺寸如圖2-9所示。 技術(shù)要求 1、以小批量生產(chǎn)條件編制 2、未注表面粗糙度Ra3.2 3、未注倒角C0.5 4、未注公差尺寸GB1804-M 5、毛坯

34、尺寸φ45120 圖2-9 仿真加工零件 2、工藝設(shè)計 （1）加工方案的確定 根據(jù)零件的加工要求，各表面的加工方案確定為：粗車→精車 （2）裝夾方案及走刀路線的確定 此零件需經(jīng)過二次裝夾才能完成。 （3）加工工藝的確定 填寫加工工序卡表（含刀具卡），見表2-2。 表2-2 數(shù)控加工工序卡 數(shù)控加工工序卡 零件名稱 零件圖號 夾具名稱 設(shè)備名稱及型號 材料名稱及牌號 工序名稱 工序號 工步號 工步內(nèi)容 刀具 切削用量 備注 刀具號 刀具規(guī)格 刀尖半徑 主軸轉(zhuǎn)速（r/min） 進(jìn)給速度 (mm/r）

35、 吃刀量 (mm） 裝夾1： 1 2 3 4 裝夾2： 1 2 3 4 3、編制程序 設(shè)定工件坐標(biāo)系，手工編制加工程序。 4、仿真加工 啟動斯沃仿真系統(tǒng)，選擇單機(jī)版、FANUC-0iT數(shù)控系統(tǒng)，點擊運(yùn)行進(jìn)入數(shù)控加工仿真系統(tǒng)。 （1）選擇機(jī)床

36、：沈陽機(jī)床CAK61系列F0i Mate-T。 （2）開機(jī)——返參考點。 （3）設(shè)定機(jī)床為前置刀架、四方刀架。 （4）設(shè)定工件毛坯為：φ45120 （5）安裝刀具：外圓車刀、割刀和螺紋刀。 （6）試切法對刀，在【刀具補(bǔ)正/幾何】畫面下設(shè)定X、Z、R、T。 （7）輸入程序，可選擇文件打開方式或直接編輯輸入。 （8）程序校驗、仿真加工。 五、 實驗結(jié)果與分析 1、分別采用G71和G73進(jìn)行粗車，進(jìn)一步認(rèn)識兩種粗車循環(huán)的加工特點和注意事項。 2、選擇【工件測量】檢查工件尺寸，校驗在R為0、0.4、1.2下刀尖圓弧半徑補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)果。 六、 實驗思考題 1、G71、G73復(fù)合循環(huán)適

37、合加工零件的范圍？ 2、怎樣正確地選擇刀補(bǔ)消除切削過程中引起的誤差？ 3、總結(jié)數(shù)控車加工零件的全過程。 七、 實驗報告 1、實驗名稱 2、實驗?zāi)康? 3、實驗內(nèi)容 4、實驗設(shè)備 5、實驗原理 6、工件圖紙、加工工藝、數(shù)控程序、仿真結(jié)果（截圖） 7、思考題 實驗三：加工中心操作加工仿真實驗 實驗學(xué)時：4 實驗類型：綜合型 實驗要求：必修 一、 實驗?zāi)康? 1、掌握手工編程的步驟； 2、掌握銑削加工的步驟； 3、掌握數(shù)控銑削加工仿真系統(tǒng)的操作流程； 4、了解銑削加工工藝，提高綜合運(yùn)用能力。 二、 實驗儀器與設(shè)備 1、圖形工作站（計算機(jī)）； 2、數(shù)控加工仿真

38、軟件。 三、 實驗原理及主要知識點 數(shù)控程序手工編制的主要內(nèi)容有：分析零件圖紙，進(jìn)行工藝處理和數(shù)值計算，編寫零件加工程序、校對程序及首件試切。 數(shù)控銑床可通過兩軸聯(lián)動加工零件的平面輪廓，通過兩軸半控制、三軸或多軸聯(lián)動來加工空間曲面零件。除換刀程序外，加工中心的編程方法與普通數(shù)控銑床相同。數(shù)控銑削加工編程具有如下特點： （一）首先應(yīng)進(jìn)行合理的工藝分析。由于零件加工的工序多，在一次裝夾下，要完成粗加工、半精加工和精加工，周密合理地安排各工序的加工順序，有利于提高加工精度和生產(chǎn)效率。 （二）盡量按刀具集中法安排加工工序，減少換刀次數(shù)。 （三）合理設(shè)計進(jìn)、退刀輔助程序段，選擇換刀點的位置，

39、是保證加工正常進(jìn)行，提高零件加工精度的重要環(huán)節(jié)。 （四）數(shù)控銑削加工編程中還要盡量使用以下編程手段。 1、使用固定循環(huán)指令，可進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、锪孔、鉸孔和鏜孔等加工，提高編程工作效率。常用的銑削固定循環(huán)見表3-1。 （1）固定循環(huán)的動作 孔加工固定循環(huán)通常由以下6個動作組成，如圖3-1所示： 圖3-1 固定循環(huán)的動作 表3-1 常用的銑削固定循環(huán) 指令 －Z方向進(jìn)刀 孔底位置的動作4 ＋Z方向退刀 用途 G73 間歇進(jìn)給 — 快速移動 高速深孔鉆循環(huán) G74 切削進(jìn)給 主軸?！鬏S正轉(zhuǎn) 切削進(jìn)給 攻左旋螺紋循環(huán) G76 切削進(jìn)給 主軸定向

40、停 快速移動 精鏜循環(huán) G80 — — — 取消固定循環(huán) G81 切削進(jìn)給 — 快速移動 鉆孔、鉆中心孔循環(huán) G82 切削進(jìn)給 暫停 快速移動 鉆孔、锪鏜循環(huán) G83 間歇進(jìn)給 — 快速移動 深孔鉆循環(huán) G84 切削進(jìn)給 主軸?！鬏S正轉(zhuǎn) 切削進(jìn)給 攻右螺紋循環(huán) G85 切削進(jìn)給 — 切削進(jìn)給 鉸孔循環(huán) G86 切削進(jìn)給 主軸停 快速移動 鏜孔循環(huán) G87 切削進(jìn)給 主軸停 快速移動 背鏜循環(huán) G88 切削進(jìn)給 暫?！鬏S停 手動移動 鏜孔循環(huán) G89 切削進(jìn)給 暫停 切削進(jìn)給 鏜孔循環(huán)

41、① X軸和Y軸定位——使刀具快速定位到孔加工的位置 ② 快進(jìn)到R點——刀具自初始點快速進(jìn)給到R點。 ③ 孔加工——以切削進(jìn)給的方式執(zhí)行孔加工的動作。 ④ 在孔底的動作——包括暫停、主軸準(zhǔn)停、刀具移位等等的動作。 ⑤ 返回到R點——繼續(xù)孔的加工而又可以安全移動刀具時選擇R點。 ⑥ 快速返回到初始點——孔加工完成后一般應(yīng)選擇初始點。 說明： ① 固定循環(huán)指令中地址R與地址Z的數(shù)據(jù)指定與G90或G91的方式選擇有關(guān)。選擇G90方式時R與Z一律取其絕對坐標(biāo)值；選擇G91方式時，則R是指起始點到R點間的距離，Z是指自R點到孔底平面Z點的距離，見圖3-2所示。 a） 絕對方式

42、 b） 增量方式 圖3-2 地址R與地址Z指令 ② 起始點是為安全下刀而規(guī)定的點。該點到零件表面的距離可以任意設(shè)定在一個安全的高度上。當(dāng)使用同一把刀具加工若干孔時，只有孔間存在障礙需要跳躍或全部孔加工完畢時，才使用G98功能使刀具返回到起始點，見圖3-3a所示。 ③ R點又叫參考點，是刀具下刀時自快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)的轉(zhuǎn)換點。距工件表面的距離主要考慮工件表面尺寸的變化，如工件表面為平面時，一般可取2～5mm。使用G99時，刀具將返回到該點，如圖3-3b所示。 a） 返回起始點(G98） b） 返回R點(G99） 圖3-3 刀具返回

43、指令 ④ 加工盲孔時孔底平面就是孔底的Z軸高度；加工通孔時一般刀具還要伸出工件底平面一段距離，這主要是保證全部孔深都加工到規(guī)定尺寸。鉆削加工時還應(yīng)考慮鉆尖對孔深的影響。 ⑤ 孔加工循環(huán)與平面選擇指令(G17，G18或G19）無關(guān)，即不管選擇了哪個平面，孔加工都是在XY平面上定位并在Z軸方向上加工孔。 （2）固定循環(huán)指令的書寫格式 孔加工固定循環(huán)指令的一般格式為： G90/G91 G98/G99 G73～G89 X＿Y＿Z＿R＿Q＿P＿F＿K＿； 說明： a、G73～G89是孔加工固定循環(huán)指令。 b、X、Y指定孔在XY平面的坐標(biāo)位置(增量或絕對值）。 c、Z指定孔底坐標(biāo)值。增量

44、方式時指R點到孔底的距離；絕對值方式時指孔底的絕對坐標(biāo)值。 d、R指定參考點坐標(biāo)值。在增量方式中指起始點到R點的距離；在絕對值方式中指R點的絕對坐標(biāo)值。 e、在G73、G83中，Q用來指定每次進(jìn)給的深度；在G76、G87中，Q用來指定刀具位移量。 f、P用來指定暫停的時間，單位為ms。 g、F為切削進(jìn)給的進(jìn)給量。 h、K用來指定固定循環(huán)的重復(fù)次數(shù)。只循環(huán)一次時K可不指定。 i、G73～G89是模態(tài)指令。一旦指定，一直有效，直到出現(xiàn)其他孔加工固定循環(huán)指令，或固定循環(huán)取消指令(G80），或G00、G01、G02、G03等插補(bǔ)指令時才失效。因此，多孔加工時該指令只需指定一次。以后的程序段

45、只需給出孔的位置即可。 j、固定循環(huán)中的參數(shù)(Z、R、Q、P、F）是模態(tài)的，當(dāng)變更固定循環(huán)方式時，被使用的參數(shù)可以繼續(xù)使用，不需重設(shè)。 k、在使用固定循環(huán)編程時一定要在前面程序段中指定M03(或M04），使主軸啟動。 l、若在固定循環(huán)指令程序段中同時指定一后指令M代碼(如M05、M09），則該M代碼并不是在循環(huán)指令執(zhí)行完成后才被執(zhí)行，而是執(zhí)行完循環(huán)指令的第一個動作(X、Y軸向定位）后，即被執(zhí)行。因此，固定循環(huán)指令不能和后指令M代碼同時出現(xiàn)在同一程序段。 m、當(dāng)用G80指令取消孔加工固定循環(huán)后，那些在固定循環(huán)之前的插補(bǔ)模態(tài)(如G00、G01、G02、G03）指令恢復(fù)，M05指令也自動生效

46、(G80指令可使主軸停轉(zhuǎn)）。 n、在固定循環(huán)中，刀具半徑補(bǔ)償指令(G41、G42）無效。刀具長度補(bǔ)償指令(G43、G44）有效。 （3）固定循環(huán)指令格式詳解： 高速啄式深孔鉆循環(huán)(G73) 指令格式:G73 X---Y---Z---R---Q---P---F---K--- 加工方式:進(jìn)給 孔底 快速退刀 攻左牙循環(huán)(G74) 指令格式:G74 X---Y---Z---R---Q---P---F---K--- 加工方式:進(jìn)給 孔底 主軸暫停 正轉(zhuǎn) 快速退刀 精鏜孔循環(huán)(G76) 指令格式:G76 X---Y---Z---R---Q---P---F---K--- 加工

47、方式:進(jìn)給 孔底 主軸定位停止 快速退刀 鉆孔循環(huán),點鉆空循環(huán)(G81) 指令格式:G81 X---Y---Z---R---F---K--- 加工方式:進(jìn)給 孔底 快速退刀 鉆孔循環(huán),反鏜孔循環(huán)(G82) 指令格式:G82 X---Y---Z---R---F---K--- 加工方式:進(jìn)給 孔底 快速退刀 啄式鉆空循環(huán)(G83) 指令格式:G83 X---Y---Z---Q---R---F---K--- 加工方式:中間進(jìn)給 孔底 快速退刀 攻牙循環(huán)(G84) 指令格式:G84 X---Y---Z---R---P---F---K--- 加工方式:進(jìn)給 孔底

48、主軸反轉(zhuǎn) 快速退刀 鏜孔循環(huán)(G85) 指令格式:G85 X---Y---Z---R---F---K--- 加工方式:中間進(jìn)給 孔底 快速退刀 鏜孔循環(huán)(G86) 指令格式:G86 X---Y---Z---R---F---K--- 加工方式:進(jìn)給 孔底 主軸停止 快速退刀 反鏜孔循環(huán)(G87) 指令格式:G87 X---Y---Z---R---F---K--- 加工方式:進(jìn)給 孔底 主軸正轉(zhuǎn) 快速退刀 鏜孔循環(huán)(G88) 指令格式:G88 X---Y---Z---R---F---K--- 加工方式:進(jìn)給 孔底 暫停, 主軸停止 快速退刀 鏜孔循環(huán)(G8

49、9) 指令格式:G89 X---Y---Z---R---F---K--- 加工方式:進(jìn)給 孔底 暫停 快速退刀 2、使用刀具半徑補(bǔ)償指令，可按零件的實際輪廓編程，簡化編程和數(shù)值計算。通過改變刀具半徑補(bǔ)償值，可用同一程序?qū)崿F(xiàn)對工件的粗、精加工。 3、使用刀具長度補(bǔ)償指令，可補(bǔ)償由于刀具磨損、更換新刀或刀具安裝誤差引起的刀具長度方向尺寸變化，而不必重新編程。 4、使用用戶宏程序，可加工一些形狀相似的系列零件或非圓曲線。 5、使用子程序，可在工件上加工多個形狀相同的結(jié)構(gòu)。 6、使用簡化編程指令，可實現(xiàn)鏡像、縮放、旋轉(zhuǎn)的功能。 四、 實驗步驟 1、分析零件圖 零件的形狀、尺寸如

50、圖3-4所示。 技術(shù)要求 1、以小批量生產(chǎn)條件編制 2、未注公差尺寸GB1804-M 3、毛坯尺寸969650 圖3-4 仿真加工零件 該零件由平面、輪廓、槽孔組成，其幾何形狀為平面三維圖形。型腔尺寸精度為0.02mm；表面粗糙度為3.2μm，需采用粗、精加工。毛坯為96mm96mm50mm，外形已加工。 2、工藝設(shè)計 該零件毛坯較為規(guī)則，采用平口鉗裝夾，選擇以下4種刀具進(jìn)行加工：1號刀為Ф20mm兩刃立銑刀，用于粗加工；2號刀為Ф10mm三刃立銑刀，用于精加工；3號刀為Ф10mm中心鉆，用于打定孔位；4號刀為Ф10mm鉆刀，用于加工孔。 該零件的加工工藝為：加工

51、90mm90mm15mm的四邊形→加工五邊形加工Ф40mm的內(nèi)圓→精加工四邊形、五邊形、Ф40mm的內(nèi)圓→加工4個Ф10mm的孔。各工序刀具及切削參數(shù)選擇參考見表3-2。 表3-2 數(shù)控加工刀具卡 序號 加工類型 刀具號 刀具規(guī)格 主軸轉(zhuǎn)速 n/r.min-1 進(jìn)給速度 V/mm.min-1 類型 材料 1 粗加工外型 T01 φ20兩刃立銑刀 高速鋼 550 120 2 精加工外型 T02 φ10三刃立銑刀 800 100 3 中心鉆 T03 φ8三刃立銑刀 800 80 4 鉆頭 T04 φ10麻花鉆 1000 60

52、 3、編制程序 手工編程時應(yīng)根據(jù)加工工藝編制加工的主程序，零件的局部形狀由子程序加工。該零件由1個主程序和5個子程序組成，其中，P1001為四邊形加工子程序，P1002為五邊形加工子程序，P1003為圓形加工子程序，P9888為中心孔加工子程序，P9777為加工孔子程序。 設(shè)定工件坐標(biāo)系，手工編制加工程序。參考程序如下： 表3-3 參考程序 程序 說明 % O8001 主程序名 G54 G17 G49 G40 G80 G90 G91 G28 Z0 T01 M06 換1號刀具 G90 G43 G00 Z100 H01 X0 Y-60.0 S550

53、 M03 Z5.0 M08 G01 Z-4 F120 開始加工（粗加工） M98 P8011 D01 調(diào)用子程序（加工四邊形，分4次） G01 Z-8 M98 P8011 D01 G01 Z-12 M98 P8011 D01 G01 Z-14.8 M98 P8011 D01 G90 G00 X0 Y-60 G01 Z-4 F120 M98 P8012 D01 調(diào)用子程序（加工五邊形，分3次） G01 Z-8 M98 P8012 D01 G01 Z-9.8 M98 P8012 D01 G90 G00

54、Z10.0 X0 Y0 G01 Z1 F120 G01 X9.7 G03 Z-15 I-9.7 K2 螺旋下刀加工圓形 G03 I-9.7 G01 X0 Z10.0 G00 Z100 M09 M05 G91 G28 Z0 T02 M06 換2號刀具 G90 G43 G00 Z100 H02 G00 X0 Y-60.0 S800 M03 Z5.0 M08 G01 Z-15 F100 M98 P8011 D02 精加工四邊形 G01 Z-10 F100 M98 P8012 D02 精加工五邊形 G0

55、1 Z10.0 X0 Y0 G01 Z-16 F50 M98 P8013 D02 F100 精加工圓 G01 Z10.0 G00 Z100 M09 M05 G91 G28 Z0 T03 M06 換3號刀具加工定位孔 G90 G43 G00 Z100 H03 G00 X0 Y0 S800 M03 Z10 M08 G98 G81 X-35 Y-35 Z-15 R-7 F80 Y35.0 X35.0 Y-35.0 G00 G80 Z100 M09 M05 T04 M06 換4號刀具加工孔 G90 G43

56、G00 Z100 H04 G00 X0 Y0 S1000 M03 Z10 M08 G98 G73 X-35 Y-35 Z-25 R-7 Q6 F60 Y35.0 X35.0 Y-35.0 G00 G80 Z100 M09 M05 M30 % % O8011 四邊形子程序 G90 G41 G00 X15.0 G03 X0 Y-45.0 R15.0 G01 X-35.0 G02 X-45.0 Y-35.0 R10.0 G01 Y35.0 G02 X-35.0 Y45.0 R10.0

57、 G01 X35.0 G02 X45.0 Y35.0 R10.0 G01 Y-35.0 G02 X35.0 Y-45.0 R10.0 G01 X0 G03 X-15.0 Y-60.0 R15.0 G01 G40 X0 M99 % % O8012 五邊形子程序 G90 G41 G01 X28.056 G03 X0 Y-31.944 R28.056 G01 X-23.512 X-37.82 Y12.36 X0 Y40.0 X37.82 Y12.36 X23

58、.512 Y-31.944 X0 G03 X-28.056 Y-60.0 R28.056 G40 G01 X0 M99 % % O8013 圓形子程序 G90 G41 G01 X2 Y-18.0 G03 X20 Y0 R18 G03 X20.0 Y0 I-20 G03 X2 Y18 R18 G40 G01 X0 Y0 M99 % 4、仿真加工 啟動斯沃仿真系統(tǒng)，選擇單機(jī)版、FANUC-0iM數(shù)控系統(tǒng)，點擊運(yùn)行進(jìn)入數(shù)控加工仿真系統(tǒng)。 （1）選擇機(jī)床：FANUC 0i-Mate標(biāo)準(zhǔn)面板。 （2

59、）開機(jī)——返參考點。 （3）設(shè)定工件毛坯為：96mm96mm50mm （4）安裝刀具：端銑刀、鉆頭。 （5）對刀，在【工件坐標(biāo)系設(shè)定】畫面下設(shè)定G54或G55～G59中的X、Y、Z坐標(biāo)值，另外在【刀具補(bǔ)正】畫面下設(shè)定D（形狀），如使用長度補(bǔ)償還須在【刀具補(bǔ)正】畫面下設(shè)定H（形狀）。 （6）輸入程序，可選擇文件打開方式或直接編輯輸入。 （7）程序校驗、仿真加工。 五、 實驗結(jié)果與分析 1、刀具長度補(bǔ)償?shù)淖兓瘜54坐標(biāo)系Z值設(shè)定的影響。 2、變換不同的刀具半徑補(bǔ)償值，對比加工結(jié)果。 六、 實驗思考題 1、固定循環(huán)加工指令通常包括幾個動作？ 2、如何實現(xiàn)利用刀具半徑補(bǔ)償在同一

60、程序中，使用同一尺寸刀具實現(xiàn)粗、精加工？ 3、畫圖說明確定長度補(bǔ)償?shù)姆椒ā? 4、總結(jié)加工中心加工零件的全過程。 七、 實驗報告 1、實驗名稱 2、實驗?zāi)康? 3、實驗內(nèi)容 4、實驗設(shè)備 5、實驗原理 6、工件圖紙、加工工藝、數(shù)控程序、仿真結(jié)果（截圖） 7、思考題 附件一：FANUC數(shù)控指令表 一、FANUC數(shù)控銑床G指令 代碼 分組 意義 格式 G00 01 快速進(jìn)給、定位 G00 X-- Y-- Z-- G01 直線插補(bǔ) G01 X-- Y-- Z-- G02 圓弧插補(bǔ)CW（順時針） XY平面內(nèi)的圓?。? ZX平面的圓弧： YZ平

61、面的圓?。? G03 圓弧插補(bǔ)CCW（逆時針） G04 00 暫停 G04 [P|X] 單位秒，增量狀態(tài)單位毫秒，無參數(shù)狀態(tài)表示停止 G15 17 取消極坐標(biāo)指令 G15 取消極坐標(biāo)方式 G16 極坐標(biāo)指令 Gxx Gyy G16 開始極坐標(biāo)指令 G00 IP_ 極坐標(biāo)指令 Gxx：極坐標(biāo)指令的平面選擇（G17，G18，G19） Gyy：G90指定工件坐標(biāo)系的零點為極坐標(biāo)的原點 G91指定當(dāng)前位置作為極坐標(biāo)的原點 IP：指定極坐標(biāo)系選擇平面的軸地址及其值 第1軸：極坐標(biāo)半徑 第2軸：極角 G17 02 XY平面 G17選擇XY平面； G18

62、選擇XZ平面； G19選擇YZ平面。 G18 ZX平面 G19 YZ平面 G20 06 英制輸入 G21 米制輸入 G28 00 回歸參考點 G28 X-- Y-- Z-- G29 由參考點回歸 G29 X-- Y-- Z-- G40 07 刀具半徑補(bǔ)償取消 G40 G41 左半徑補(bǔ)償 G42 右半徑補(bǔ)償 G43 08 刀具長度補(bǔ)償+ G44 刀具長度補(bǔ)償－ G49 刀具長度補(bǔ)償取消 G49 G50 11 取消縮放 G50 縮放取消 G51 比例縮放 G51 X_Y_Z_P_：縮放開始 X_Y_Z

63、_：比例縮放中心坐標(biāo)的絕對值指令 P_：縮放比例 G51 X_Y_Z_I_J_K_：縮放開始 X_Y_Z_：比例縮放中心坐標(biāo)值的絕對值指令 I_J_K_：X，Y，Z各軸對應(yīng)的縮放比例 G52 00 設(shè)定局部坐標(biāo)系 G52 IP_：設(shè)定局部坐標(biāo)系 G52 IP0：取消局部坐標(biāo)系 IP：局部坐標(biāo)系原點 G53 機(jī)械坐標(biāo)系選擇 G53 X-- Y-- Z-- G54 14 選擇工作坐標(biāo)系1 GXX G55 選擇工作坐標(biāo)系2 G56 選擇工作坐標(biāo)系3 G57 選擇工作坐標(biāo)系4 G58 選擇工作坐標(biāo)系5 G59 選擇工作坐標(biāo)系6 G68 16

64、坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn) （G17/G18/G19）G68 a_ b_R_：坐標(biāo)系開始旋轉(zhuǎn) G17/G18/G19：平面選擇，在其上包含旋轉(zhuǎn)的形狀 a_ b_：與指令坐標(biāo)平面相應(yīng)的X，Y，Z中的兩個軸的絕對指令，在G68后面指定旋轉(zhuǎn)中心 R_：角度位移，正值表示逆時針旋轉(zhuǎn)。根據(jù)指令的G代碼（G90或G91）確定絕對值或增量值 最小輸入增量單位：0.001deg 有效數(shù)據(jù)范圍：-360.000到360.000 G69 取消坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn) G69：坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)取消指令 G73 09 深孔鉆削固定循環(huán) G73 X-- Y-- Z-- R-- Q-- F-- G74 左螺紋攻螺紋固定循環(huán)

65、G74 X-- Y-- Z-- R-- P-- F-- G76 精鏜固定循環(huán) G76 X-- Y-- Z-- R-- Q-- F-- G90 03 絕對方式指定 GXX G91 相對方式指定 G92 00 工作坐標(biāo)系的變更 G92 X-- Y-- Z-- G98 10 返回固定循環(huán)初始點 GXX G99 返回固定循環(huán)R點 G80 09 固定循環(huán)取消 G81 鉆削固定循環(huán)、鉆中心孔 G81 X-- Y-- Z-- R-- F-- G82 鉆削固定循環(huán)、锪孔 G82 X-- Y-- Z -- R-- P-- F-- G83 深孔鉆削固

66、定循環(huán) G83 X-- Y-- Z -- R-- Q-- F-- G84 攻螺紋固定循環(huán) G84 X-- Y-- Z-- R-- F-- G85 鏜削固定循環(huán) G85 X-- Y-- Z-- R-- F-- G86 退刀形鏜削固定循環(huán) G86 X-- Y-- Z -- R-- P-- F-- G88 鏜削固定循環(huán) G88 X-- Y-- Z -- R-- P-- F-- G89 鏜削固定循環(huán) G89 X-- Y-- Z -- R-- P-- F-- 二、FANUC數(shù)控車床G指令 重要提示：FANUC系統(tǒng)中車床只能采用直徑編程。 G20，G21，G40，G41，G42，G54-G59與FANUC數(shù)控銑相同，參考上一節(jié)。 代碼 分組 意義 格式 G00 01 快速進(jìn)給、定位 G00 X-- Z-- G01 直線插補(bǔ) G01 X-- Z-- G02 圓弧插補(bǔ)CW（順時針） G03 圓弧插補(bǔ)CCW（逆時針） G04 00