数控加工程序编制数控车阶梯轴程序编制.ppt

数控加工程序编制数控车阶梯轴程序编制工作任务工作任务工作任务工作任务编制程序，仿真加工编制程序，仿真加工生产类型：中批生产类型：中批毛坯：毛坯：40120材料材料45钢钢2021/2/282学习目标学习目标学习目标学习目标最终目标：最终目标：能够熟练的编写阶梯轴类零件的数控加工程序。能够熟练的编写阶梯轴类零件的数控加工程序。促成目标：促成目标：1会循环切除余量走刀路线的确定；会循环切除余量走刀路线的确定；2会选择加工内凹轮廓的刀具；会选择加工内凹轮廓的刀具；3会应用复合固定循环指令会应用复合固定循环指令G70/G71/G72/G73编程指令编制数控加工程序；编程指令编制数控加工程序；2021/2/283相关知识相关知识相关知识相关知识分析零件图，找结构特点，技术要求分析零件图，找结构特点，技术要求找类似结构件的加工方案（加工顺序、走刀路线、刀具）找类似结构件的加工方案（加工顺序、走刀路线、刀具）、编程方案、编程方案外圆表面的典型加工工艺路线外圆表面的典型加工工艺路线浏览浏览G G功能，了解与刀具运动有关的指令有哪些？哪些指令可用于加工外轮廓？各有什么特点功能，了解与刀具运动有关的指令有哪些？哪些指令可用于加工外轮廓？各有什么特点？学习学习复合循环指令复合循环指令G71G72G73G70的格式及应用的格式及应用进一步学习指令中各参数的含义、注意事项及使用范围进一步学习指令中各参数的含义、注意事项及使用范围看例题，弄清楚指令的应用。看例题，弄清楚指令的应用。继续学习刀尖圆弧半径补偿指令继续学习刀尖圆弧半径补偿指令G41G42G40G41G42G40的应用的应用寻找更多的工艺方案和编程方案，分析比较各方案。寻找更多的工艺方案和编程方案，分析比较各方案。数控车床上加工过程：数控车床上加工过程：调头对刀调头对刀2021/2/284可转位车刀的种类可转位车刀的种类类型类型主偏角主偏角适用机床适用机床外圆车刀外圆车刀90900、50500、60600、75750、45450普通车床和数控车床普通车床和数控车床仿形车刀仿形车刀93930、107.5107.50仿形车床和数控车床仿形车床和数控车床端面车刀端面车刀90900、45450、75750普通车床和数控车床普通车床和数控车床内圆车刀内圆车刀45450、60600、75750、90900、91910、93930、95950、107.5107.50普通车床和数控车床普通车床和数控车床切断车刀切断车刀普通车床和数控车床普通车床和数控车床螺纹车刀螺纹车刀普通车床和数控车床普通车床和数控车床切槽车刀切槽车刀普通车床和数控车床普通车床和数控车床2021/2/285选择刀片形状选择刀片形状 1）刀尖角刀尖角刀尖角的大小决定了刀片的强度。在工件结构形状和系统刚性允许的前提下，应选择尽可能大的刀尖角。刀尖角的大小决定了刀片的强度。在工件结构形状和系统刚性允许的前提下，应选择尽可能大的刀尖角。通常这个角度在通常这个角度在35o到到90o之间。之间。R型圆刀片，在重切削时具有较好的稳定性，但易产生较大的径向力。型圆刀片，在重切削时具有较好的稳定性，但易产生较大的径向力。刀片强度渐增，振动趋于升高刀片强度渐增，振动趋于升高2021/2/2862)刀片形状的选择刀片形状的选择刀片形状主要依据被加工工件的表面形状、切削方法、刀具寿命和刀片的转位次数等因素选择。刀片形状主要依据被加工工件的表面形状、切削方法、刀具寿命和刀片的转位次数等因素选择。A、正三角形刀片、正三角形刀片可用于主偏角为可用于主偏角为600或或900的外圆车刀、端面车刀和内孔车刀。的外圆车刀、端面车刀和内孔车刀。特点：刀尖角小、强度差、耐用度低、只宜用较小的切削用量。特点：刀尖角小、强度差、耐用度低、只宜用较小的切削用量。2021/2/287B、正方形刀片的刀尖角为、正方形刀片的刀尖角为900优点：强度和散热性能均有所提高，通用性较好。主要用于主偏角为优点：强度和散热性能均有所提高，通用性较好。主要用于主偏角为450、600、750等的外圆车刀、等的外圆车刀、端面车刀和镗孔刀。端面车刀和镗孔刀。C、正五边形刀片的刀尖角为、正五边形刀片的刀尖角为1080，优点：强度、耐用度高、散热面积大。优点：强度、耐用度高、散热面积大。缺点：切削时径向力大，只宜在加工系统刚性较好的情况下使用。缺点：切削时径向力大，只宜在加工系统刚性较好的情况下使用。D、菱形刀片和圆形刀片、菱形刀片和圆形刀片主要用于成形表面和圆弧表面的加工主要用于成形表面和圆弧表面的加工2021/2/288不同主偏角车刀车削加工示意图不同主偏角车刀车削加工示意图2021/2/289刀具与工件干涉刀具与工件干涉加工凹形槽轮廓表面时，若主、副偏角选得太小，会导致加工时刀具主后刀面、副后刀面与工加工凹形槽轮廓表面时，若主、副偏角选得太小，会导致加工时刀具主后刀面、副后刀面与工件发生干涉，因此，必要时需作图检验。件发生干涉，因此，必要时需作图检验。2021/2/2810轴向粗车复合循环轴向粗车复合循环(G71)该指令适用于用圆柱棒料粗车阶梯轴的外圆或内孔需切除较多余量时的情况。该指令适用于用圆柱棒料粗车阶梯轴的外圆或内孔需切除较多余量时的情况。指令格式为：指令格式为：G71 U(G71 U(d)R(e)d)R(e)；G71 P(ns)Q(nf)u(u)w(w)F(f)s(s)T(t)G71 P(ns)Q(nf)u(u)w(w)F(f)s(s)T(t)；N(ns)N(ns)；S(s)F(f)S(s)F(f)；：N(nf)N(nf)；G71循环循环2021/2/2811 指令中各项之意义说明如下：指令中各项之意义说明如下：d d：每次切削背吃刀量，即：每次切削背吃刀量，即x x轴向的进刀，深度以半径值表示，一定为正值；轴向的进刀，深度以半径值表示，一定为正值；e e：每次切削结束的退刀量；：每次切削结束的退刀量；ns ns：精车开始程序段的顺序号；：精车开始程序段的顺序号；nf nf：精车结束程序段的顺序号；：精车结束程序段的顺序号；u u：x x轴方向精加工余量，以直径值表示；轴方向精加工余量，以直径值表示；w w：z z轴方向精加工余量；轴方向精加工余量；f f：粗车时的进给量；：粗车时的进给量；s s：粗车时的主轴功能：粗车时的主轴功能 t t：粗车时所用的刀具：粗车时所用的刀具 s s：精车时的主轴功能；：精车时的主轴功能；f f：精车时的进给量。：精车时的进给量。2021/2/2812注意事项注意事项在使用在使用G71进行粗车循环时只有含在进行粗车循环时只有含在G71程序段中的或前面程序段中指定程序段中的或前面程序段中指定的的F、S、T功能才有效；功能才有效；而包含在而包含在nsnf程序段中的程序段中的F、S、T功能，只对精车循环有效，对粗车循环无效功能，只对精车循环有效，对粗车循环无效。用循环指令前，刀具必须先定位至用循环指令前，刀具必须先定位至循环起点循环起点；当循环加工结束时，刀具返回到循环起点。；当循环加工结束时，刀具返回到循环起点。当使用当使用G71指令粗车指令粗车内孔轮廓时，须注意内孔轮廓时，须注意 u为负值为负值精车开始程序段只能用精车开始程序段只能用G00或或G01指令，且指令，且不可有不可有Z轴方向移动指令轴方向移动指令。零件轮廓必须符合零件轮廓必须符合X轴、轴、Z轴方向同时单调增大或单调减少，即轴方向同时单调增大或单调减少，即不允许有内凹的轮廓外形不允许有内凹的轮廓外形。2021/2/2813精加工循环指令精加工循环指令(G70)当用当用G71G71、G72G72、G73G73指令粗车工件后，用指令粗车工件后，用G70G70指令精车循环，切除粗加工留得余量。指令精车循环，切除粗加工留得余量。指令格式为：指令格式为：G70 P(ns)Q(nf)G70 P(ns)Q(nf)；其中：其中：nsns：开始精车程序段号；：开始精车程序段号；nf nf：完成精车程序段号。：完成精车程序段号。循环结束时，刀具返回到循环起点。循环结束时，刀具返回到循环起点。2021/2/2814粗车刀粗车刀1 1号，精车刀号，精车刀2 2号，刀尖半径为号，刀尖半径为0 06 mm6 mm。精车余量。精车余量x x轴为轴为0.2 mm0.2 mm，Z Z轴为轴为0.05 mm0.05 mm。粗车的切削速度为。粗车的切削速度为150 m/min150 m/min，精车为，精车为180 m/min180 m/min。粗车的进给量为。粗车的进给量为0.2 mm/r0.2 mm/r，精车为，精车为0.07 mm/r0.07 mm/r。粗车时每次背吃刀量为。粗车时每次背吃刀量为3 3 mmmm。外轮廓加工：外轮廓加工：循环起点循环起点X坐标坐标毛坯直径毛坯直径2021/2/2815径向粗车复合循环径向粗车复合循环(G72)此指令用于当直径方向的切除余量比轴向余量大时。此指令用于当直径方向的切除余量比轴向余量大时。指令格式为：指令格式为：G72 w(d)R(e)G72 w(d)R(e)；G72 P(ns)Q(nf)U(u)w(w)F(f)S(s)T(t)G72 P(ns)Q(nf)U(u)w(w)F(f)S(s)T(t)；N(ns)N(ns)；S(s)F(f)S(s)F(f)；：N(nf)N(nf)；除了是平行于除了是平行于X轴切削加工外，本循环与轴切削加工外，本循环与G71相同。相同。零件轮廓必须符合零件轮廓必须符合X轴、轴、Z轴方向同时单调轴方向同时单调增大或单调减少增大或单调减少2021/2/2816仿形粗车循环仿形粗车循环(G73)G73 G73指令用于零件毛坯已基本成型的铸件或锻件的加工。铸件或锻件的形状与零件轮廓相接近，这时若仍指令用于零件毛坯已基本成型的铸件或锻件的加工。铸件或锻件的形状与零件轮廓相接近，这时若仍使用使用G71G71或或G72G72指令，则会产生许多无效切削而浪费加工时间。指令，则会产生许多无效切削而浪费加工时间。对零件轮廓的单调性则没有要求。对零件轮廓的单调性则没有要求。2021/2/2817指令格式为：指令格式为：G73 U(i)W(k)R(d)G73 U(i)W(k)R(d)；G73 P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(F)S(s)T(t)G73 P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(F)S(s)T(t)；N(ns)N(ns)；s(s)F(f)s(s)F(f)；：N(nf)N(nf)；例如：按单边计算：锻件毛坯总余量例如：按单边计算：锻件毛坯总余量7 7，精加工余量精加工余量0.4mm0.4mm，粗加工余量粗加工余量=7-0.4=6.6mm=7-0.4=6.6mm，分分3 3次切削：次切削：6.6/3=2.26.6/3=2.2，粗加工总退刀量粗加工总退刀量=6.6-2.2=4.4mm=6.6-2.2=4.4mm。i(x轴退刀距离轴退刀距离)=(x轴粗加工余量轴粗加工余量)一一(每一次切削深度每一次切削深度)k(z轴退刀距离轴退刀距离)=(z轴粗加工余量轴粗加工余量)一一(每一次切削深度每一次切削深度)2021/2/2818 指令中各项的含义说明如下：指令中各项的含义说明如下：i i：x x轴方向退刀距离和方向，以半径值表示，当向轴方向退刀距离和方向，以半径值表示，当向+x+x轴方向退刀时，该值为正，反之为负；轴方向退刀时，该值为正，反之为负；k k：z z轴方向退刀距离和方向，当向轴方向退刀距离和方向，当向+z+z轴方向退刀时，该值为正，反之为负；轴方向退刀时，该值为正，反之为负；d d：粗切削次数。：粗切削次数。其余各项含义与其余各项含义与G71G71相同。相同。ii及及kk为第一次车削时退离工件轮廓的距离及方向，确定该值时应参考毛坯的粗加工余量大小，以使第一为第一次车削时退离工件轮廓的距离及方向，确定该值时应参考毛坯的粗加工余量大小，以使第一次走刀车削时就有合理的切削深度，计算方法如下：次走刀车削时就有合理的切削深度，计算方法如下：i(x i(x轴退刀距离轴退刀距离)=(x)=(x轴粗加工余量轴粗加工余量)一一(每一次切削深度每一次切削深度)k(z k(z轴退刀距离轴退刀距离)=(z)=(z轴粗加工余量轴粗加工余量)一一(每一次切削深度每一次切削深度)2021/2/2819X轴方向的加工余量为轴方向的加工余量为4mm(半径值半径值)，Z轴方向为轴方向为4mm，粗加工次数为，粗加工次数为2次。次。1号为粗车刀，号为粗车刀，2号为精车刀，号为精车刀，X轴方向精车余量为轴方向精车余量为0.2mm，Z轴方向为轴方向为0.05mm。2021/2/2820注意事项注意事项防止过切防止过切粗加工不执行刀具半径补偿粗加工不执行刀具半径补偿G73加工凹槽时：加工凹槽时：轴向加工余量应为轴向加工余量应为0；径向余量应该较大。径向余量应该较大。刀尖圆弧半径应该较小刀尖圆弧半径应该较小2021/2/2821数控车削用量推荐表数控车削用量推荐表2021/2/2822主轴转速主轴转速n(r/min)主要根据允许的切削速度主要根据允许的切削速度 c(m/min)选取。选取。式中：式中：vc切削速度切削速度 D工件直径工件直径(mm)。主轴转速主轴转速n要根据计算值在机床说明书中选取标准值。要根据计算值在机床说明书中选取标准值。2021/2/2823普通精度轧制件用于轴类（零件的数控车削加工余量普通精度轧制件用于轴类（零件的数控车削加工余量2021/2/2824模锻毛坯用于轴类零件的数控车削加工余量 2021/2/2825计划计划计划计划进行零件工艺分析进行零件工艺分析制定工艺制定工艺编制零件数控加工程序编制零件数控加工程序仿真加工仿真加工（1）机床的选择：选用）机床的选择：选用FANUC0i-TC数控系统数控车床。数控系统数控车床。（2）毛坯的的选择：棒料）毛坯的的选择：棒料40120。（3）夹具的选择：三爪卡盘。）夹具的选择：三爪卡盘。（4）刀具的选择：外圆车刀）刀具的选择：外圆车刀2把。把。（5）利用）利用G71/G70/G73/G42/G40编制程序编制程序（6）采用试切法对刀完成坐标系设置操作及刀具补偿参数的设置，进行仿真加工。）采用试切法对刀完成坐标系设置操作及刀具补偿参数的设置，进行仿真加工。2021/2/2826实施实施实施实施2填写数控加工工序卡填写数控加工工序卡4 4 填写数控加工程序单填写数控加工程序单3 3 绘制数控加工走刀路线图绘制数控加工走刀路线图1工艺分析工艺分析5 5 仿真加工仿真加工6 6 填写记录单填写记录单2021/2/28271)1)分析加工图纸。分析加工图纸。2)2)确定装夹方案确定装夹方案3)3)分析走刀路线及工步顺序。分析走刀路线及工步顺序。4)4)选择刀具。选择刀具。5)5)确定切削用量。确定切削用量。6)6)制定加工工艺。制定加工工艺。尺寸精度尺寸精度形位精度形位精度表面粗糙度表面粗糙度结构分析结构分析精度分析精度分析材料分析材料分析技术要求分析技术要求分析工艺分析工艺分析生产类型：中批生产类型：中批毛坯：毛坯：40120材料材料45钢钢2021/2/2828数控加工工序卡数控加工工序卡序号序号工艺内容工艺内容刀具号刀具号补偿号补偿号刀具名称刀具名称规格规格刀尖刀尖半径半径主轴转主轴转速速r/minr/min进给速进给速度度mm/rmm/r背吃刀背吃刀量量mmmm1 12 23456 62021/2/2829数控加工走刀路线图数控加工走刀路线图车端面车端面2021/2/2830精车左端精车左端2021/2/2831精车右端精车右端2021/2/2832基点坐标基点坐标CADCAD软件软件基点基点A AB BC CD D坐标值坐标值11.886,-3.30235,-38.66626.420,-60.94625,-85工件坐标系原点工件坐标系原点工件右端面中心工件右端面中心ABCD2021/2/2833数控加工程序清单数控加工程序清单加工程序加工程序程序注释程序注释左端左端:(G54)根据平均尺寸编程根据平均尺寸编程2021/2/2834数控加工程序清单数控加工程序清单加工程序加工程序程序注释程序注释右端右端:(G55)2021/2/2835加工步骤加工步骤1）开机；）开机；2）回参考点：先回）回参考点：先回X，后回，后回Z3）导入程序；）导入程序；4）轨迹模拟，编辑与程序调试；（模拟顺序）轨迹模拟，编辑与程序调试；（模拟顺序G54/G55/G54或或G55/G54）5）装夹工件；）装夹工件；6）安装刀具，设置刀尖圆弧半径补偿；）安装刀具，设置刀尖圆弧半径补偿；7）对刀）对刀:两把刀调头对刀两把刀调头对刀G54、G55或或T0101、T0103，建立工件坐标系，设置刀具长度补偿（记录，建立工件坐标系，设置刀具长度补偿（记录数据）数据）8）运行程序加工工件；）运行程序加工工件；9）测量。）测量。2021/2/2836数控程序管理数控程序管理 按机床面板按机床面板“编辑编辑”按钮按钮此时已进入编辑状态此时已进入编辑状态 按数控系统面板按数控系统面板PROG按钮按钮 CRT界面转入编辑页面界面转入编辑页面u显示数控程序目录显示数控程序目录 按按 LIB（软键），（软键），数控程序名列表显示在数控程序名列表显示在CRT界面上界面上u选择一个数控程序选择一个数控程序输入输入“Ox”(x为数控程序目录中显示的程序号为数控程序目录中显示的程序号)按按O检索检索（软键），系统开始搜索，搜索到后（软键），系统开始搜索，搜索到后“OX”显示在屏幕首行程序号位置，显示在屏幕首行程序号位置，NC程序将显示在屏幕上。程序将显示在屏幕上。2021/2/2837u删除一个数控程序删除一个数控程序 输入输入“Ox”(x为要删除的数控程序在目录中显示的程序号为要删除的数控程序在目录中显示的程序号)按按 键，程序即被删除。键，程序即被删除。u删除全部数控程序删除全部数控程序利用利用MDI键盘输入键盘输入“O-9999”，按按键，全部数控程序即被删除。键，全部数控程序即被删除。2021/2/2838记录单记录单车端面车端面Z Z坐标坐标（工件坐标）（工件坐标）车外圆车外圆X X直径直径工件坐标系工件坐标系X X（机械坐标）（机械坐标）Z Z（机械坐标）（机械坐标）右端右端(G54)(G54)(G54)(G54)左端左端（测量的实际长度（测量的实际长度-零件长零件长度）度）(G55)(G55)(G55)(G55)G54对刀记录表对刀记录表2021/2/2839记录单记录单刀补号刀补号X XZ ZR RT T01010202刀补设置界面刀补设置界面2021/2/2840记录单记录单报警记录报警记录 记录员签名记录员签名_尺寸测量记录尺寸测量记录 记录员签名记录员签名_问题分析及解决记录问题分析及解决记录记录员签名记录员签名_2021/2/2841检查检查检查检查1加工前，轨迹模拟检验程序、加工前，轨迹模拟检验程序、检查工件坐标系建立正确与否、检查各把刀的刀补值正确与否。检查工件坐标系建立正确与否、检查各把刀的刀补值正确与否。2在工件加工过程中，要注意以下几项内容检查：在工件加工过程中，要注意以下几项内容检查：（1）工件加工前，必须再次检查空运行是否已经取消。）工件加工前，必须再次检查空运行是否已经取消。（2）工件首次加工时，正常切削工件前，必须用单段方式运行程序，且检查一段运行一段。切入工件）工件首次加工时，正常切削工件前，必须用单段方式运行程序，且检查一段运行一段。切入工件而且切削正常后，方可取消单段运行方式。而且切削正常后，方可取消单段运行方式。3加工完后，看工件的形状是否正确、测量尺寸是否合格加工完后，看工件的形状是否正确、测量尺寸是否合格2021/2/2842总结、评价与提升总结、评价与提升总结、评价与提升总结、评价与提升问题问题评价评价拓展拓展进一步思考进一步思考整理实训报告整理实训报告预习预习2021/2/2843问题问题倒角尺寸不正确倒角尺寸不正确刀尖半径补偿不正确刀尖半径补偿不正确长度长度22不正确不正确换毛坯后没有换毛坯后没有Z向对刀，且没有切端面的程序向对刀，且没有切端面的程序X递减段的圆弧半径均不正确递减段的圆弧半径均不正确粗加工时产生了过切粗加工时产生了过切圆柱与圆弧过渡部分产生了飞边圆柱与圆弧过渡部分产生了飞边两端均未切向切出两端均未切向切出2021/2/2844评价评价自我评价自我评价教师评价教师评价2021/2/2845n数控系统的编程指令是基础数控系统的编程指令是基础n指令格式与应用是重点指令格式与应用是重点n数控车削加工是难点数控车削加工是难点2021/2/2846批量生产，需加车端面程序，这样试切成功之后，换毛坯，则不需重新对刀。批量生产，需加车端面程序，这样试切成功之后，换毛坯，则不需重新对刀。2021/2/2847拓展一拓展一工件毛坯尺寸：工件毛坯尺寸：28532021/2/2848拓展二拓展二材料材料45钢钢生产类型：大批大量生产类型：大批大量G73不合适，不合适，G71无无B功能功能2021/2/2849G71：暂不加工凹槽；：暂不加工凹槽；凹槽分层加工，然后沿凹槽轮廓（留精加工余量）加工；凹槽分层加工，然后沿凹槽轮廓（留精加工余量）加工；用基本指令加刀尖圆弧半径补偿精加工整个外轮廓。用基本指令加刀尖圆弧半径补偿精加工整个外轮廓。注意：注意：1。规范绘制走刀路线图，求基点坐标；。规范绘制走刀路线图，求基点坐标；2。切削刃的长度大于点。切削刃的长度大于点3到倒角边缘的半径距离。到倒角边缘的半径距离。2021/2/2850拓展三拓展三要求：不使用复合循环指令（选购功能），编制手柄程序，仿真加工。要求：不使用复合循环指令（选购功能），编制手柄程序，仿真加工。方法一：使用基本指令或单一固定循环指令（基本功能）及子程序。方法一：使用基本指令或单一固定循环指令（基本功能）及子程序。方法二：改变刀具方法二：改变刀具X方向偏置值，调用子程序。方向偏置值，调用子程序。方法三：方法三：2021/2/2851使用基本指令、单一固定循环指令及子程序使用基本指令、单一固定循环指令及子程序宇龙仿真宇龙仿真斯沃仿真斯沃仿真2021/2/2852与与G73G73类似。但起点后退量类似。但起点后退量=精加工余量精加工余量+（粗加工次数（粗加工次数-1-1）背吃刀量背吃刀量22（相对于图中的起点）（相对于图中的起点）起点后退量起点后退量=精加工余量精加工余量+粗加工次数粗加工次数背吃刀量背吃刀量22（相对于轮廓）（相对于轮廓）2021/2/2853起点后退量起点后退量=精加工余量精加工余量+（粗加工次数（粗加工次数-1）背吃刀量背吃刀量2（相对于轮廓）（相对于轮廓）本例中的子程序本例中的子程序X X方向必须是增量编程，方向必须是增量编程，Z Z方向可绝对编程也可增量编程方向可绝对编程也可增量编程 子程序的第一个程序段的起点与最后一个程序段的目标点相差子程序的第一个程序段的起点与最后一个程序段的目标点相差2 2倍背吃刀量倍背吃刀量2021/2/28546个个2021/2/28557个个2021/2/28566个个2021/2/2857n程序又分主程序和子程序。程序又分主程序和子程序。CNC通常都是按主程序运行。但是，当遇到主程序中通常都是按主程序运行。但是，当遇到主程序中“调用子程序调用子程序”的的命令时，便由主程序控制。当遇到子程序中命令时，便由主程序控制。当遇到子程序中“返回主程序返回主程序”的命令时，便又将控制返回主程序。的命令时，便又将控制返回主程序。n子程序的使用场合和使用的目的：当一个程序中有固定加工操作或重复出现的形状时可通过将这子程序的使用场合和使用的目的：当一个程序中有固定加工操作或重复出现的形状时可通过将这部分操作或形状编为子程序，事先输入到程序中，在主程序中调用以简化编程。部分操作或形状编为子程序，事先输入到程序中，在主程序中调用以简化编程。2021/2/2858子程序的结构特点：子程序必须有一程序号，且以子程序的结构特点：子程序必须有一程序号，且以M99作为子程序的结束指令作为子程序的结束指令子程序用子程序用M98调用，调用，M99从子程序中返回。子程序可以嵌套四重。从子程序中返回。子程序可以嵌套四重。2021/2/2859调用子程序格式调用子程序格式例如：例如：M98P46666；(表示连续调用四次表示连续调用四次06666子程序子程序)主程序调用同一子程序执行加工，最多可执行主程序调用同一子程序执行加工，最多可执行999次次 2021/2/2860以以FANUC 0IFANUC 0I系统子程序指令，加工工件上的系统子程序指令，加工工件上的3 3个槽。个槽。分别编制主程序和子程序如下：分别编制主程序和子程序如下：主程序主程序 O4014;G54 T0101;G97 S1200 M03;M08;G00 X30.0 Z0;M98 P35555;(调用子程序调用子程序0555505555执行四次，切削执行四次，切削3 3个凹槽个凹槽)X150.0 Z200.0;M30;子程序子程序O5555;W-10.0;G01 X21.9805 F0.07;G00 X30.0;M99;2021/2/2861拓展四拓展四n工艺方案工艺方案2021/2/2862拓展五拓展五宏程序宏程序编制带有非圆曲线的手柄的程序编制带有非圆曲线的手柄的程序提示：可使用宏程序提示：可使用宏程序2021/2/2863n用户宏程序是用户宏程序是FANUC数控系统及类似产品中的特殊编程功能。一组以子程序的形式存储并带数控系统及类似产品中的特殊编程功能。一组以子程序的形式存储并带有变量的程序称为用户宏程序，简称宏程序；调用宏程序的指令称为有变量的程序称为用户宏程序，简称宏程序；调用宏程序的指令称为“用户宏程序指令用户宏程序指令”，或，或宏程序调用指令（简称宏指令）。宏程序调用指令（简称宏指令）。n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。曲线轮廓）的动作。2021/2/2864FANUC系统的变量由符号和变量序号组成，系统的变量由符号和变量序号组成，如：如：I（I=1，2,3，例如，例如1，100，500等）。将跟随在地址符后的数值用变量来代替的过程称等）。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，例如为引用变量，例如“G01X100Y-101F102；”，当当10080.0、10150.0、102=60时，上式时，上式即表示为即表示为“G01X80.0Y-50.0F60；”1.宏程序中的变量表示宏程序中的变量表示2021/2/28652.宏程序变量的种类宏程序变量的种类n 公共变量：分为全局变量和局部变量。全局变量是在主程序和调用的各用户宏程序内都有公共变量：分为全局变量和局部变量。全局变量是在主程序和调用的各用户宏程序内都有效的变量，序号为效的变量，序号为#50#50#199#199；局部变量仅在主程序和当前用户宏程序内有效，当前局部变量；局部变量仅在主程序和当前用户宏程序内有效，当前局部变量的序号为的序号为#0#0#49#49，其它层变量序号为，其它层变量序号为#200#200#599#599。n系统变量：系统变量为有固定用途的变量，它的值决定系统的状态，包括刀具偏置系统变量：系统变量为有固定用途的变量，它的值决定系统的状态，包括刀具偏置变量、接口的输入变量、接口的输入/输出信号变量、位置信号变量等输出信号变量、位置信号变量等,序号为序号为#600#600以后。以后。2021/2/2866n常量常量n宏程序中常量主要有三个：宏程序中常量主要有三个：PI圆周率、圆周率、TRUE条件成立（真）、条件成立（真）、FALSE条件不成立（假）条件不成立（假）。n变量分为局部变量、公共变量变量分为局部变量、公共变量(全局变量全局变量)和系统变量三种。局部变量和系统变量三种。局部变量(#1#33)是在宏程序是在宏程序中局部使用的变量。当宏程序中局部使用的变量。当宏程序P调用宏程序调用宏程序Q而且都有变量而且都有变量#1时，由于变量时，由于变量#1服务于不同的服务于不同的局部，所以局部，所以P中的中的#1与与Q中的中的#1不是同一个变量，因此可以赋予不同的值，且互不影响。公不是同一个变量，因此可以赋予不同的值，且互不影响。公共变量共变量(#100#149、#500#549)贯穿于整个程序过程。同样，当宏程序贯穿于整个程序过程。同样，当宏程序M调用宏程序调用宏程序N而且都有变量而且都有变量#100时，由于时，由于#100是全局变量，所以是全局变量，所以M中的中的#100与与N中的中的#100是同一个是同一个变量。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。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。宏程序编程中通常使用局部变量和变量、接口输入与接口输出信号变量及位置信号变量等。宏程序编程中通常使用局部变量和公共变量。公共变量。2021/2/28673.运算符运算符n（1）算术运算符）算术运算符n算术运算符包括算术运算符包括+、-、*、/。n（2）条件运算符）条件运算符n条件运算符包括条件运算符包括EQ（）、（）、NE()、GT（）、（）、GE（）、）、LT（）、（）、LE（）。）。n（3）逻辑运算符）逻辑运算符n逻辑运算符包括逻辑运算符包括AND（与）、（与）、OR(或或)、NOT（非）。（非）。n（4）函数）函数n函数包括函数包括SIN（正弦）、（正弦）、COS(余弦余弦)、TAN（正切）、（正切）、ATAN（反正切（反正切-9090）、）、ABS（绝对值）、（绝对值）、INT（取整）、（取整）、ATAN2（反正切（反正切-180180）、）、SIGN（取符号）、（取符号）、SQRT（平方根）、（平方根）、EXP（指数）。（指数）。2021/2/28684.语句表达式语句表达式n1）赋值语句）赋值语句n格式：宏变量格式：宏变量=常数或表达式常数或表达式n把常数或表达式的值送给一个宏变量称为赋值。把常数或表达式的值送给一个宏变量称为赋值。n例如：例如：#2=175/SQRT2*COS55*PI/180;n#3=120.0;n（2）条件判别语句）条件判别语句n格式格式1：IF条件表达式条件表达式n条件成立（真）条件成立（真）nELSEn条件不成立（假）条件不成立（假）nENDIFn格式格式2：IF条件表达式条件表达式n条件成立（真）条件成立（真）nENDIF2021/2/2869n（3）循环语句）循环语句n格式：格式：WHILE条件表达式条件表达式n条件成立（真）条件成立（真）nENDWn（4）调用方式）调用方式n宏程序的调用方式类似于调用子程序，即同样采用宏程序的调用方式类似于调用子程序，即同样采用M98调用，调用，采用采用M99结束。但在宏程结束。但在宏程序时，应给出所需要的参数值。序时，应给出所需要的参数值。2021/2/2870（二）用宏程序加工抛物线曲面（二）用宏程序加工抛物线曲面例题：编制图示非圆曲线的程序例题：编制图示非圆曲线的程序2021/2/2871n将本例中的非圆曲线分成将本例中的非圆曲线分成120条线段后，用直线进行拟合，每段直线在条线段后，用直线进行拟合，每段直线在Z轴方向的间距为轴方向的间距为0.lmm。如图。如图2-12所示，根据曲线公式，以所示，根据曲线公式，以Z坐标作为自变量，坐标作为自变量，X坐标作为因变量，坐标作为因变量，Z坐标每次坐标每次递减递减0.lmm,计算出对应的计算出对应的X坐标值为坐标值为“”（直径量）。（直径量）。n由于由于G71指令中不能包含宏程序，因此粗加工该曲线时，以指令中不能包含宏程序，因此粗加工该曲线时，以R12的圆弧代替该曲线，用圆弧的圆弧代替该曲线，用圆弧代替曲线时应注意保证有足够的精加工余量。精加工时再采用宏程序或参数进行编程，宏程代替曲线时应注意保证有足够的精加工余量。精加工时再采用宏程序或参数进行编程，宏程序或参数编程时使用以下变量进行运算：序或参数编程时使用以下变量进行运算：n101非圆曲线中的非圆曲线中的Z坐标值，初始值为坐标值，初始值为0；n102非圆曲线中的非圆曲线中的X坐标值（直径量），初始值为坐标值（直径量），初始值为0。1.编程思路编程思路2021/2/28722.参考程序参考程序主程序：T0101;S500M03;G00X35.0Z0;G01X-1.0;X26.;Z2.0;G71U1.0R0.5;粗加工轮廓部分 G71P10Q20U0.4W0.2;N10G00X0Z0;G03X24.0Z-12.0R12.0;N20G00X30.0;M98P0002 调用宏程序G00X100.0Z100.0;M05;M30;子程序O0002;#101=0;Z坐标变量N100#102=SQRT-#101*12.0*2;对应的X坐标变量 G01X#102Z#101F0.1;直线拟合曲线#101=#101-0.1;Z坐标增量为0.10mmIF#101GE-12.0GOTO100;条件判断G00X30.0;M99;2021/2/2873（三）用宏程序加工椭圆曲面（三）用宏程序加工椭圆曲面例题：编制图示椭圆曲线的程序例题：编制图示椭圆曲线的程序2021/2/28741.编程思路编程思路n将本例中的非圆曲线分成将本例中的非圆曲线分成200条线段后，用直线进行拟合，每段直线在条线段后，用直线进行拟合，每段直线在Z轴方向的间距为轴方向的间距为01mm。如图。如图215所示，根据曲线公式，以所示，根据曲线公式，以Z坐标作为自变量，坐标作为自变量，X坐标作为因变量，坐标作为因变量，Z坐标每坐标每次递减次递减01mm，计算出对应的，计算出对应的X坐标值。宏程序编程时使用以下变量进行运算：坐标值。宏程序编程时使用以下变量进行运算：n#1非圆曲线公式中的非圆曲线公式中的Z坐标值，初始值为坐标值，初始值为20；n#2非圆曲线公式中的非圆曲线公式中的X坐标值坐标值(半径量半径量)，初始值为，初始值为0；n#3非圆曲线在工件坐标系中的非圆曲线在工件坐标系中的Z坐标值，其值为坐标值，其值为#101200；n#4非圆曲线在工件坐标系中的非圆曲线在工件坐标系中的x坐标值坐标值(直径量直径量)，其值为，其值为#222021/2/28752.参考程序参考程序精加工程序精加工程序O5T0101;S500M3;G0X0Z50.0G42G1Z10.0;G1Z0;#1=20.0;N100#2=9.0*SQRT400.0-#1*#1/20.0;#3=#1-20.0;#4=#2*2.0;G01X#4Z#3F0.1;#1=#1-0.1;IF#1 GE 0GOTO 100;G01X30.0;G0X100.0Z100.0;M05;M30;2021/2/2876斯沃仿真结果斯沃仿真结果宇龙仿真结果宇龙仿真结果2021/2/2877问题及思考问题及思考1.加工凹槽时，选择刀具时应如何避免刀具的副后刀面与工件干涉？加工凹槽时，选择刀具时应如何避免刀具的副后刀面与工件干涉？2.G71/G72/G73分别适用什么场合？分别适用什么场合？3.在哪个程序段建立刀尖圆弧半径补偿？在哪个程序段取消刀尖圆弧半径补偿？在哪个程序段建立刀尖圆弧半径补偿？在哪个程序段取消刀尖圆弧半径补偿？4.G71/G72/G73指令为什么能简化程序？指令为什么能简化程序？5.应用应用G73指令加工凹槽时如何防止过切？指令加工凹槽时如何防止过切？2021/2/2878实训报告实训报告n每小组