FANUC 0i Mate TC系统车床编程详解.pdf
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1、FANUC 0i Mate TC 系统车床编程详解 FANUC 0i Mate TC 系统 FANUC 0i Mate TC 系统 车床编程详解 车床编程详解 内部资料 仅供参考 内部资料 仅供参考 四川精锐机电有限公司 四川精锐机电有限公司 二六年六月 二六年六月 第 1 页 共 32 页 FANUC 0i Mate TC 系统车床编程详解 一、一、G 代码解释代码解释 CAK-D 系列数控机床 G 代码含义 G 代码 功能 G 代码功能 *G00 定位(快速移动) G56 选择工件坐标系 3 G01 直线切削 G57 选择工件坐标系 4 G02 圆弧插补(CW,顺时针) G58 选择工件坐
2、标系 5 G03 圆弧插补(CCW,逆时针) G59 选择工件坐标系 6 G04 暂停 G70 精加工循环 G18 Z X 平面选择 G71 内外圆粗车循环 G20 英制输入 G72 台阶粗车循环 G21 公制输入 G73 成形重复循环 G27 参考点返回检查 G74 Z 向端面钻孔循环 G28 参考点返回 G75 X 向外圆/内孔切槽循环 G30 回到第二参考点 G76 螺纹切削复合循环 G32 螺纹切削 G90 内外圆固定切削循环 *G40 刀尖半径补偿取消 G92 螺纹固定切削循环 G41 刀尖半径左补偿 G94 端面固定切削循环 G42 刀尖半径右补偿 G96 恒线速度控制 G50 坐
3、标系设定/恒线速最高转速设定 *G97 恒线速度控制取消 *G54 选择工件坐标系 1 G98 每分钟进给 G55 选择工件坐标系 2 *G99 每转进给 带 * 者表示是开机时会初始化的代码 详解之内容来自沈阳第一机床厂 CAK-D 系列机床的技术文件说明和 FANUC 0i Mate TC 操 作编程手册,以及实际经验,所有图例均在机床上实际加工过,由于作者水平有限,不正与 蔬漏之处在所难免,实际以机床的技术文件说明和 FANUC 0i Mate TC 操作编程手册为准。 第 2 页 共 32 页 FANUC 0i Mate TC 系统车床编程详解 1、G00 快移定位快移定位 1 格式:
4、G00 X_ Z_; 这个指令把刀具从当前位置移动到指 令指定的位置 (在绝对坐标方式下), 或 者移动到某个距离处 (在增量坐标方式 下)。 2 非直线切削形式的定位 我们的定义是:采用独立的快速移动速率来决定每一个轴的位置。刀具路径不是直线, 根据到达的顺序,机器轴依次停止在指令指定的位置。 3 直线定位 刀具路径类似直线切削(G01)那样,以最短的时间(不超过每一个轴快速移动速率)定位 于要求的位置。 4 举例 N10 G00 X-100. Z-65. 2、G01 直线插补直线插补 1 格式:G01 X(U) _ Z(W) _ F_; 直线插补以直线方式和指令给定的移动速率, 从当前位置
5、移动到指令位置。 X、Z: 要求移动到的位置的绝对坐标值。 U、W:要求移动到的位置的增量坐标值。 2 举例 刀具移动路径 ABC 绝对坐标程序 1 N10 G01 X50. Z75. F0.2; AB N20 X100.; BC 增量坐标程序 2 N10 G01 U0.0 W-75. F0.2; AB N20 U50. ; BC 3、G02/G03 圆弧插补圆弧插补 刀具进行圆弧插补时,必须规定所在的平面,然后再确定回转方向。顺时针 G02;逆时 针 G03。 1 格式:G02(G03) X(U)_Z(W)_I_K_F_ ; G02(G03) X(U)_Z(W)_R_F_ ; X、Z 指定的
6、终点 U、W 起点与终点之间的距离 I圆弧起点到圆心之 X 轴的距离 K圆弧起点到圆心之 Z 轴的距离 R 圆弧半径(最大 180 度)。 第 3 页 共 32 页 FANUC 0i Mate TC 系统车床编程详解 圆弧方向根据坐标系不同而改变,判断方法如下: 前置刀架 后置刀架 顺圆 G03(CW) 顺圆 G02(CW) 逆圆 G02(CCW) 逆圆 G03(CCW) 2 举例 绝对坐标系程序 1 G02 X100. Z90. I50. K0. F0.2; 或 G02 X100. Z90. R50. F0.2; 增量坐标系程序 2 G02 U40. W-30. I50. K0. F0.2;
7、 或 G02 U40. W-30. R50. F0.2; 、G04 暂停暂停 利用暂停指令,可以推迟下个程序段的执行,推迟时间为指令的时间,其格 4 X_(单位:秒); 4 U_(单位:秒); (单位:毫秒); G04 U1.0;(暂停1秒)G04 P1000;(暂停1秒)。 端面等需要刀具在加工表面作短暂停留的场合。 4 式如下:G0 或G0 G04 P_ 指令范围从0.00199999.999 秒。 用法举例:G04 X1.0;(暂停1秒); 可用于切槽、台阶 第 4 页 共 32 页 FANUC 0i Mate TC 系统车床编程详解 5、G32 切螺纹切螺纹 式:G32 X(U)_Z(
8、W)_F(E)格_ ; 程(螺距) ; X 或 U)时,进行直螺纹切削; X 省略时为圆柱螺纹切削, X、 主轴的转 当主轴转速变化时,有时螺纹会或多或少产生偏差。在螺纹切削方式下移 进给保持按钮起作用时, 其移动过程在完 成 主轴转速:不应过高,尤其是是大导程螺纹,过高的转速使进给速度太快而引起不正常, 一-80 切入、切出的空刀量,为了能在伺服电机正常运转的情况下切削螺纹,应在Z 轴方向有 足 mm) 。 U-64 00 U64 。 (螺纹m , 切,分) 第一次切入 0.5mm F4.0;锥螺纹第一次切削 5.; 刀具退出 Z 向回起点 第二次再进刀 0.5mm W-77. F4.0;锥
9、螺纹第二次切削 5.; 刀具退出 Z 向回起点 F 公制螺纹导 E 英制螺纹导程; X(U)、 Z(W) - 螺纹切削的终点坐标值; 起点和终点的 X 坐标值相同(不输入 Z 省略时为端面螺纹切削; Z 均不省略时为锥螺纹切削。 时应当带主在编制切螺纹程序轴脉冲编码器,因为螺纹切削开始是从检测出主轴上的位 因此即使进行多次螺纹切削,置编码器一转信号后才开始的,零件圆周上的切削点仍然相同, 也是相同的。从粗车到精车,用同一轨迹要进行多次螺纹切削,工件上的螺纹轨迹 必须是一定的。速 动速率控制和主轴速率控制功能将被忽略。 而且在 一个切削循环后就停止了。 螺纹加工应注意的事项: 些资料推荐的最高转
10、速为:主轴转速(转/分)1200/导程 够的空切削长度,一些资料推荐的数据如下:切入空刀量2 倍导程; 切出空刀量0.5 倍导程 螺纹切削应注意在两端设置足够的升速进刀段1 和降速退刀段2。 例:试编写右图所示螺纹的加工程序。 (螺纹 导程 4mm,升速进刀段1=3mm,降速退刀 2=1.5mm,螺纹深度 2.165 段 G00 U-62 G32 W-74.5 F4 G00 U62 W74.5 G32 W-74.5 G W74.5 例: 试编写右图所示圆锥螺纹的加工程序 深 1mm (单边)两次切入。 螺距: 4mm 。 1 = 3.5mm, 2 = 3.5m 总 G00 X28. Z3.;
11、G32 X51. W-77. G00 X5 W77.; X27.; G32 X50. G00 X5 W77.; 第 5 页 共 32 页 FANUC 0i Mate TC 系统车床编程详解 车螺纹的计算 考虑条件 计算公式 公制螺纹与英制螺纹的转换 牙 每吋螺纹数 n = 25.4 / 牙距 P 距 P = 25.4 / 每吋螺纹数 n 因为工件材料及刀具所决定的转速 转速 N = (1000 周速 V ) / (圆周率 * 直径 D ) 因为器结构所决定的速 车牙最高转速 N = 4000/牙距 P 机转 刀座快速移动的影响 刀座快速移动加减速的影响 下刀点与退刀点的计算 (不完全螺纹的计算
12、) L1 L1 = (牙距 P ) * (主轴转速 S ) / 500 退刀最距离 L2 L2 = (牙距 P ) * (主轴转速 S ) / 2000 下刀最小距离 牙深 h =0.6495 * P 牙底径 d =公称外径 牙深及牙底径 d D - 2 * h 例题: 车制外牙 3/4“NC 20mm 牙距 -10U长 P = 25.4 / (吋螺纹数 n) .54m 公制牙与英制牙的转换 P = 25.4 / 10 = 2m 因为工件材料及 刀具所决定的转速 外径 转速 直径 D ) N = 1000V / pD000 * 120 / (3.1416*19.05) ) D = 3 / 4
13、英吋 = 25 4 * (3/4) =1MM .9.05 N = (1000 周速 V) / (圆周率 * = 1 =2005 rpm (转/分 因为机器结构所决定的转 刀座快速移动的影响 速 车牙 N = 4m 最高转速 N = 4000 / P 000/2.54 = 1575 rp 综合工件材料刀具及机械结构 N = 1 两者75 转 所决定的转速 575 转 N = 2005 转 转速选择较低者,即 15 刀座快速移动加减速的影响 (不完全牙的计算) 下刀 P) * (主轴转速 S) / 500 m 最小距离 L1 L1 = (牙距 下刀点与退刀点的计算 L1 = 2.54*1575/5
14、00=8.00m 退刀最小距离 L2 L2 = (牙距 P) * (主轴转速 S) / 2000 L2 = 2.54*1575/2000=2.00mm 牙深及牙底径 d 牙深径 d = 公称外径 D-2*h =19.05-2*1.65 = 15.75mm 偿功偿功 作存在圆角,如图所示。当 出的程序进行端的表面加工时,是不 会产生误差的。但在进行倒角、锥倒角、锥会产生少切或过切现象。具有刀尖圆 根据或过切现象的产 Z_; G41 X_ Z_; _ Z_; 6、G40/G41/G42 刀尖半径补刀尖半径补 能能 编程时,通常都将车刀刀尖 用按理论刀尖点编 为一点来考虑,但实际上刀尖处 面,外径、
15、内径等与轴线平行或垂直 面及圆弧面及圆弧切削时,则 刀尖圆弧半径计算出补偿量,避免少切弧自动补偿功能的数控系统能 生。 1 格式:G40 X_ G42 X 第 6 页 共 32 页 FANUC 0i Mate TC 系统车床编程详解 当刀刃是假想刀尖时,切削进程按照程序指定的形状执行不会发生问题。不过,真实的 刀刃是由圆径径会带来误 差。 2 补偿方向:从刀具延工件表面切削运动方向看从刀具延工件表面切削运动方向看,刀具在工件的左边还是在右边刀具在工件的左边还是在右边,因坐 系变化而不同,如下: 命令 后刀台 前刀台 弧构成的 (刀尖半),就像上图所示,在圆弧插补的情况下刀尖路 标 G40 取消
16、补偿 取消补偿 G41 左补偿(内园时) 右补偿(内园时) G42 右补偿(外园时) 左补偿(外园时) 补偿的原则取决于刀尖圆弧中心的动向。 刀具长度和刀尖半径的补偿是按一个假想的刀刃为 和 Z 的基准点来测量刀具长度刀尖半径 R, 08。 ,它总是与切削表面法向里的半径矢量不重合 因此,补偿的基准点是刀尖中心。通常, 基准,因此为测量带来一些困难。 把这个原则用于刀具补偿, 应当分别以 X 以及用于假想刀尖半径补偿所需的刀尖形式号 刀尖方向代码:刀尖方向代码: 这些内容应当在加工前输入进刀具偏置表中, 进入刀具偏置页面, 将刀尖圆弧半径值输 入 R 地址中,刀尖方向代码输入在 T 地址中。
17、注意:注意:G40/G41/G42 只能同只能同 G00/G01 结合编程,不允许同结合编程,不允许同 G02/G03 等其它指令结合编程。 因此,在编入 等其它指令结合编程。 因此,在编入 G40/G41/G42 的的 G00 与与 G01 前后两个程序段中前后两个程序段中 X、Z 至少有一值变化。至少有一值变化。 在调用新刀具前必须用在调用新刀具前必须用 G40 取消补偿。在使用取消补偿。在使用 G40 前,刀具必须已经离开工件加工表面。前,刀具必须已经离开工件加工表面。 第 7 页 共 32 页 FANUC 0i Mate TC 系统车床编程详解 第 8 页 共 32 页 3 举例:G0
18、0 G41 X5. Z5.; 加入刀具左偏 G02 X25. Z25. R25.; G00 G40 X10. Z10.; 撤销刀偏 7、G54G59 工件坐标系选择工件坐标系选择 1 格式:G54 (G55G59) )X_ Z_; 2 功能设置六个工件坐标系(16) 。 在接通电源和 成了原点返回后,系统自动选择工件坐标系 1 (G54) 。在有“模态”命令对这些坐标做 性。 G70 精加工循环精加工循环 1 格式 G70 P(ns) Q(nf) ns: 精加工形 nf: 精加工形 nsnf 程序段中的程序段中的 F、S 或或 T 功能有效功能有效 2 功能:用 G71、G72 或 G73 粗
19、车削后,G70 精车削。 9、G71 外圆粗车固定循环外圆粗车固定循环 1 格式: G71 U d) R(e) ; G71 P(ns) Q(nf) U(u) W(w )F(f) S(s) T(t); 从顺序号 ns 到 nf 的程序段,指定 A 及 B 间的 定前不会改变。参数(NO.5132)指定。 : 退刀量。本指定是状态指定,在另一个值指定前 .5133)指定。 形状程序的第一个段号。 的最后一个段号。 。 (直径/半径) 。 :通过使用 G54G59 命令,最多可 完 出改变之前,它们将保持其有效 、8 状程序的第一个段号。 状程序的最后一个段号 ( 移动指令。 d: 吃刀量(半径指定
20、),无符号。切削方向依照 AA的方向决定。本指定是状态指定,在另一个值 指 e 不会改变。参数(NO ns: 精加工 nf: 精加工形状程序 u: X 方向精加工余量的距离及方向 w: Z 方向精加工余量的距离及方向 FANUC 0i Mate TC 系统车床编程详解 注意:注意: u、w 精加工余量的正负判断精加工余量的正负判断: ns nf 程 中 时 程 中 时 nsnf 程序段中的程序段中的 F、S 或或 T 功能有 轴方向同时单向增大或单向减少; 许含有 功能有 轴方向同时单向增大或单向减少; 许含有Z轴运动指令。轴运动指令。 向走刀以切除工件余量,为精车提供一个良好 N10 T01
21、01 M03 S450 N20 G00 G42 X121. Z10. M08 起刀位置 N30 G71 U2. R0.5 外圆粗车固定循环 N40 G71 P50 Q110 U2. W2. F0.2 N50 G00 X40. /ns 第一段, 此段不 允许有 Z 方向的定位。 60 G01 Z-30. ) W(w) F(f) S(s) T(t); 是平行于 X 轴外,本循环与 G71 相同。 但粗车是以多次 X 轴方向走刀来 用于毛坯是园钢、各台阶面直径差较大的工件。 序序 段段 F、S 或或 T 功能在功能在(G71)循环时无效,而在循环时无效,而在(G70)循环 效。 循环 效。 nsnf
22、 程序段中恒线速功能无效。 程序段中恒线速功能无效。 nsnf 程序段中不能调用子程序。程序段中不能调用子程序。 起刀点起刀点 A 和退刀点和退刀点 B 必须平行; 必须平行; 零件轮廓零件轮廓AB间必须符合间必须符合X轴、轴、Z ns 程序段中可含有程序段中可含有G00、G01指令,不指令,不 2 功能: G71 指令的粗车是以多次 Z 轴方 的条件,适用于毛坯是园钢的工件。 例:按右图所示尺寸编写外圆粗切循环加工程序。 N N70 X60. Z-60. N80 Z-80. N90 X100. Z-90. N100 Z-110. N110 X120. Z-130. /nf 最后一段 N120
23、 G00 G40 X200. Z140. M09 N130 M05 主轴停 N140 M30 10、G72 端面车削固定循环端面车削固定循环 1 格式 G72 W(d) R(e); G72 P(ns) Q(nf) U(u d、e、ns、nf、 u、w,f、s 及t 的 含义与G71 相同。 ns 程序段中可含有程序段中可含有G00、G01指令,不许 含有 指令,不许 含有X轴运动指令。轴运动指令。 2 功能:除了 切除工件余量,适 第 9 页 共 32 页 FANUC 0i Mate TC 系统车床编程详解 例:按图所示 N10 T0101; N20 M03 S600; N30 G00 G41
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