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系统组成

1.系统构成

图6系统硬件概要

图6从总体上描述了系统板上应该连接的硬件和应具有的功能。

图7FANUC0i系列控制单元构成及连接

图7所表示的是FANUC0i控制单元及其所要连接的部件示意图，每一个文字方框中表示的部件，都按照图中所列的位置（插座、插槽）与系统相连接。具体的连接方式、方法请参照FANUC连接说明书（硬件）的各章节。

2.系统连线

系统综合连接图

系统的综合连接详图中标示了系统板上的插槽名以及每一个插槽所连接的部件。

3.系统构成

主轴电动机的控制有两种接口；模拟和数字(串行传送)输出。模拟接口需用其他公司的变频器及电动机。

（1）模拟主轴接口

（2）串行主轴接口

4.数字伺服

伺服的连接分A型和B型，由伺服放大器上的一个短接棒控制。A型连接是将位置反馈线接到cNc系统,B型连接是将其接到伺服放大器。0i和近期开发的系统用B型。o系统大多数用A型。两种接法不能任意使用，与伺服软件有关。连接时最后的放大器JxlB需插上FANUC(提供的短接插头，如果遗忘会出现#401报警.另外，荐选用一个伺服放大器控制两个电动机，应将大电动机电抠接在M端子上，小电动机接在L端子上．否则电动机运行时会听到不正常的嗡声。

特点介绍

1.刚性攻丝

主轴控制回路为位置闭环控制，主轴电机的旋转与攻丝轴（Z轴）进给完全同步，从而实现高速高精度攻丝。

2.复合加工循环

复合加工循环可用简单指令生成一系列的切削路径。比如定义了工件的最终轮廓，可以自动生成多次粗车的刀具路径，简化了车床编程。

3.圆柱插补

适用于切削圆柱上的槽,能够按照圆柱表面的展开图进行编程。

4.直接尺寸编程

可直接指定诸如直线的倾角、倒角值、转角半径值等尺寸，这些尺寸在零件图上指定，这样能简化部件加工程序的编程。

5.记忆型螺距误差补偿可对丝杠螺距误差等机械系统中的误差进行补偿，补偿数据以参数的形式存储在CNC的存储器中。

6.CNC内装PMC编程功能

PMC对机床和外部设备进行程序控制

7.随机存储模块

MTB(机床厂)可在CNC上直接改变PMC程序和宏执行器程序。由于使用的是闪存芯片，故无需专用的RAM写入器或PMC的调试RAM。

8.显示装置

数控车床

数控车床编程如何确定加工方案

（一）确定加工方案的原则

加工方案又称工艺方案，数控机床的加工方案包括制定工序、工步及走刀路线等内容。

在数控机床加工过程中，由于加工对象复杂多样，特别是轮廓曲线的形状及位置千变万化，加上材料不同、批量不同等多方面因素的影响，在对具体零件制定加工方案时，应该进行具体分析和区别对待，灵活处理。只有这样，才能使所制定的加工方案合理，从而达到质量优、效率高和成本低的目的。

制定加工方案的一般原则为：先粗后精，先近后远，先内后外，程序段最少，走刀路线最短以及特殊情况特殊处理。

（1）先粗后精

为了提高生产效率并保证零件的精加工质量，在切削加工时，应先安排粗加工工序，在较短的时间内，将精加工前大量的加工余量(如图3-4中的虚线内所示部分)去掉，同时尽量满足精加工的余量均匀性要求。

当粗加工工序安排完后，应接着安排换刀后进行的半精加工和精加工。其中，安排半精加工的目的是，当粗加工后所留余量的均匀性满足不了精加工要求时，则可安排半精加工作为过渡性工序，以便使精加工余量小而均匀。

在安排可以一刀或多刀进行的精加工工序时，其零件的最终轮廓应由最后一刀连续加工而成。这时，加工刀具的进退刀位置要考虑妥当，尽量不要在连续的轮廓中安排切人和切出或换刀及停顿，以免因切削力突然变化而造成弹性变形，致使光滑连接轮廓上产生表面划伤、形状突变或滞留刀痕等疵病。

（2）先近后远

这里所说的远与近，是按加工部位相对于对刀点的距离大小而言的。在一般情况下，特别是在粗加工时，通常安排离对刀点近的部位先加工，离对刀点远的部位后加工，以便缩短刀具移动距离，减少空行程时间。对于车削加工，先近后远有利于保持毛坯件或半成品件的刚性，改善其切削条件。

（3）先内后外

对既要加工内表面(内型、腔)，又要加工外表面的零件，在制定其加工方案时，通常应安排先加工内型和内腔，后加工外表面。这是因为控制内表面的尺寸和形状较困难，刀具刚性相应较差，刀尖(刃)的耐用度易受切削热影响而降低，以及在加工中清除切屑较困难等。

（4）走刀路线最短

确定走刀路线的工作重点，主要用于确定粗加工及空行程的走刀路线，因精加工切削过程的走刀路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的。

走刀路线泛指刀具从对刀点(或机床固定原点)开始运动起，直至返回该点并结束加工程序所经过的路径，包括切削加工的路径及刀具引入、切出等非切削空行程。

在保证加工质量的前提下，使加工程序具有最短的走刀路线，不仅可以节省整个加工过程的执行时间，还能减少一些不必要的刀具消耗及机床进给机构滑动部件的磨损等。

优化工艺方案除了依靠大量的实践经验外，还应善于分析，必要时可辅以一些简单计算。

上述原则并不是一成不变的，对于某些特殊情况，则需要采取灵活可变的方案。如有的工件就必须先精加工后粗加工，才能保证其加工精度与质量。这些都有赖于编程者实际加工经验的不断积累与学习。

（二）加工路线与加工余量的关系

在数控车床还未达到普及使用的条件下，一般应把毛坯件上过多的余量，特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。如必须用数控车床加工时，则要注意程序的灵活安排。安排一些子程序对余量过多的部位先作一定的切削加工。

（1）对大余量毛坯进行阶梯切削时的加工路线

（2）分层切削时刀具的终止位置

（三）车螺纹时的主轴转速

数控车床加工螺纹时，因其传动链的改变，原则上其转速只要能保证主轴每转一周时，刀具沿主进给轴(多为Z轴)方向位移一个螺距即可，不应受到限制。但数控车床加工螺纹时，会受到以下几方面的影响：

（1）螺纹加工程序段中指令的螺距(导程)值，相当于以进给量（mm/r）表示的进给速度F，如果将机床的主轴转速选择过高，其换算后的进给速度(mm/min)则必定大大超过正常值；

（2）刀具在其位移的始/终，都将受到伺服驱动系统升/降频率和数控装置插补运算速度的约束，由于升/降频特性满足不了加工需要等原因，则可能因主进给运动产生出的“超前”和“滞后”而导致部分螺牙的螺距不符合要求；

（3）车削螺纹必须通过主轴的同步运行功能而实现，即车削螺纹需要有主轴脉冲发生器(编码器)。当其主轴转速选择过高，通过编码器发出的定位脉冲(即主轴每转一周时所发出的一个基准脉冲信号)将可能因“过冲”(特别是当编码器的质量不稳定时)而导致工件螺纹产生乱扣。

因此，车螺纹时，主轴转速的确定应遵循以下几个原则：

（1）在保证生产效率和正常切削的情况下，宜选择较低的主轴转速；

（2）当螺纹加工程序段中的导入长度δ1和切出长度δ2（如图所示）考虑比较充裕，即螺纹进给距离超过图样上规定螺纹的长度较大时，可选择适当高一些的主轴转速；

（3）当编码器所规定的允许工作转速超过机床所规定主轴的最大转速时，则可选择尽量高一些的主轴转速；

（4）通常情况下，车螺纹时的主轴转速(n螺)应按其机床或数控系统说明书中规定的计算式进行确定，其计算式多为：

n螺≤n允/L(r/min)式中n允—编码器允许的最高工作转速(r/min)；

L—工件螺纹的螺距(或导程，mm)。

FANUC0-TD系统

G代码命令

代码组及其含义“模态代码”和“一般”代码“形式代码”的功能在它被执行后会继续维持，而“一般代码”仅仅在收到该命令时起作用。定义移动的代码通常是“模态代码”，像直线、圆弧和循环代码。反之，像原点返回代码就叫“一般代码”。每一个代码都归属其各自的代码组。在“模态代码”里，当前的代码会被加载的同组代码替换。

G代码组别解释

G00定位(快速移动)

G01直线切削

G02顺时针切圆弧(CW，顺时钟)

G03逆时针切圆弧(CCW，逆时钟)

G04暂停(Dwell)

G09停于精确的位置

G20英制输入

G21公制输入

G22内部行程限位有效

G23内部行程限位无效

G27检查参考点返回

G28参考点返回

G29从参考点返回

G30回到第二参考点

G32切螺纹

G40取消刀尖半径偏置

G41刀尖半径偏置(左侧)

G42刀尖半径偏置(右侧)

G50修改工件坐标；设置主轴最大的RPM

G52设置局部坐标系

G53选择机床坐标系

G70精加工循环

G71内外径粗切循环

G72台阶粗切循环

G73成形重复循环

G74Z向步进钻削

G75X向切槽

G76切螺纹循环

G80取消固定循环

G83钻孔循环

G84攻丝循环

G85正面镗孔循环

G87侧面钻孔循环

G88侧面攻丝循环

G89侧面镗孔循环

G90(内外直径)切削循环

G92切螺纹循环

G94(台阶)切削循环

G9612恒线速度控制

G97恒线速度控制取消

G98每分钟进给率

G99每转进给率

代码解释

G00定位

1.格式G00X_Z_这个命令把刀具从当前位置移动到命令指定的位置(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，机器轴依次停止在命令指定的位置。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N10G0X100Z65

G01直线插补

1.格式G01X(U)_Z(W)_F_;直线插补以直线方式和命令给定的移动速率从当前位置移动到命令位置。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①绝对坐标程序G01X50.Z75.F0.2;X100.;②增量坐标程序G01U0.0W-75.F0.2;U50.

圆弧插补(G02,G03)

1.格式G02(G03)X(U)__Z(W)__I__K__F__;G02(G03)X(U)__Z(W)__R__F__;

G02–顺时钟(CW)G03–逆时钟(CCW)X,Z–在坐标系里的终点U,W–起点与终点之间的距离I,K–从起点到中心点的矢量(半径值)R–圆弧范围(最大180度)。2.举例①绝对坐标系程序G02X100.Z90.I50.K0.F0.2或G02X100.Z90.R50.F02;②增量坐标系程序G02U20.W-30.I50.K0.F0.2;或G02U20.W-30.R50.F0.2;

第二原点返回(G30)

坐标系能够用第二原点功能来设置。1.用参数(a,b)设置刀具起点的坐标值。点“a”和“b”是机床原点与起刀点之间的距离。2.在编程时用G30命令代替G50设置坐标系。3.在执行了第一原点返回之后，不论刀具实际位置在那里，碰到这个命令时刀具便移到第二原点。4.更换刀具也是在第二原点进行的。

切螺纹(G32)

1.格式G32X(U)__Z(W)__F__;G32X(U)__Z(W)__E__;F–螺纹导程设置E–螺距(毫米)在编制切螺纹程序时应当带主轴转速RPM均匀控制的功能(G97)，并且要考虑螺纹部分的某些特性。在螺纹切削方式下移动速率控制和主轴速率控制功能将被忽略。而且在送进保持按钮起作用时，其移动进程在完成一个切削循环后就停止了。2.举例G00X29.4;(1循环切削)G32Z-23.F0.2;G00X32;Z4.;X29.;(2循环切削)G32Z-23.F0.2;G00X32.;Z4.刀具直径偏置功能(G40/G41/G42)

1.格式G41X_Z_;G42X_Z_;

在刀具刃是尖利时，切削进程按照程序指定的形状执行不会发生问题。不过，真实的刀具刃是由圆弧构成的(刀尖半径)就像上图所示，在圆弧插补和攻螺纹的情况下刀尖半径会带来误差。2.偏置功能

命令切削位置刀具路径

G40取消刀具按程序路径的移动

G41右侧刀具从程序路径左侧移动

G42左侧刀具从程序路径右侧移动

补偿的原则取决于刀尖圆弧中心的动向，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，刀具长度和刀尖半径的补偿是按一个假想的刀刃为基准，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和Z的基准点来测量刀具长度刀尖半径R，以及用于假想刀尖半径补偿所需的刀尖形式数(0-9)。这些内容应当事前输入刀具偏置文件。

“刀尖半径偏置”应当用G00或者G01功能来下达命令或取消。不论这个命令是不是带圆弧插补，刀不会正确移动，导致它逐渐偏离所执行的路径。因此，刀尖半径偏置的命令应当在切削进程启动之前完成；并且能够防止从工件外部起刀带来的过切现象。反之，要在切削进程之后用移动命令来执行偏置的取消过

工件坐标系选择(G54-G59)

1.格式G54X_Z_;2.功能通过使用G54–G59命令，来将机床坐标系的一个任意点(工件原点偏移值)赋予1221–1226的参数，并设置工件坐标系（1-6）。该参数与G代码要相对应如下：工件坐标系1(G54)---工件原点返回偏移值---参数1221工件坐标系2(G55)---工件原点返回偏移值---参数1222工件坐标系3(G56)---工件原点返回偏移值---参数1223工件坐标系4(G57)---工件原点返回偏移值---参数1224工件坐标系5(G58)---工件原点返回偏移值---参数1225工件坐标系6(G59)---工件原点返回偏移值---参数1226在接通电源和完成了原点返回后，系统自动选择工件坐标系1(G54)。在有“模态”命令对这些坐标做出改变之前，它们将保持其有效性。除了这些设置步骤外，系统中还有一参数可立刻变更G54~G59的参数。工件外部的原点偏置值能够用1220号参数来传递。

精加工循环(G70)

1.格式G70P(ns)Q(nf)ns:精加工形状程序的第一个段号。nf:精加工形状程序的最后一个段号2.功能用G71、G72或G73粗车削后，G70精车削。

外园粗车固定循环(G71)

1.格式G71U(△d)R(e)G71P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)N(ns)…………….F__从序号ns至nf的程序段,指定A及B间的移动指令。.S__.T__N(nf)……△d:切削深度(半径指定)不指定正负符号。切削方向依照AA’的方向决定，在另一个值指定前不会改变。FANUC系统参数（NO.0717）指定。e:退刀行程本指定是状态指定，在另一个值指定前不会改变。FANUC系统参数（NO.0718）指定。ns:精加工形状程序的第一个段号。nf:精加工形状程序的最后一个段号。△u：X方向精加工预留量的距离及方向。（直径/半径）△w:Z方向精加工预留量的距离及方向。

2.功能如果在下图用程序决定A至A’至B的精加工形状,用△d(切削深度)车掉指定的区域,留精加工预留量△u/2及△w。

端面车削固定循环(G72)

1.格式G72W（△d）R(e)G72P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)△t,e,ns,nf,△u,△w，f,s及t的含义与G71相同。2.功能如下图所示，除了是平行于X轴外，本循环与G71相同。

成型加工复式循环(G73)

1.格式G73U(△i)W(△k)R(d)G73P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)N(ns)…………………沿AA’B的程序段号N(nf)………△i:X轴方向退刀距离(半径指定),FANUC系统参数（NO.0719）指定。△k:Z轴方向退刀距离(半径指定),FANUC系统参数（NO.0720）指定。d:分割次数这个值与粗加工重复次数相同，FANUC系统参数（NO.0719）指定。ns:精加工形状程序的第一个段号。nf:精加工形状程序的最后一个段号。△u：X方向精加工预留量的距离及方向。（直径/半径）△w:Z方向精加工预留量的距离及方向。

2.功能本功能用于重复切削一个逐渐变换的固定形式,用本循环,可有效的切削一个用粗加工段造或铸造等方式已经加工成型的工件。

端面啄式钻孔循环(G74)

1.格式G74R(e);G74X(u)Z(w)P(△i)Q(△k)R(△d)F(f)e:后退量本指定是状态指定，在另一个值指定前不会改变。FANUC系统参数（NO.0722）指定。x:B点的X坐标u:从a至b增量z:c点的Z坐标w:从A至C增量△i:X方向的移动量△k:Z方向的移动量△d:在切削底部的刀具退刀量。△d的符号一定是（+）。但是，如果X（U）及△I省略，可用所要的正负符号指定刀具退刀量。f:进给率：2.功能如下图所示在本循环可处理断削，如果省略X（U）及P，结果只在Z轴操作，用于钻孔。

外经/内径啄式钻孔循环(G75)

1.格式G75R(e);G75X(u)Z(w)P(△i)Q(△k)R(△d)F(f)2.功能以下指令操作如下图所示，除X用Z代替外与G74相同，在本循环可处理断削，可在X轴割槽及X轴啄式钻孔。

螺纹切削循环(G76)

1.格式G76P(m)(r)(a)Q(△dmin)R(d)G76X(u)Z(w)R(i)P(k)Q(△d)F(f)m:精加工重复次数（1至99）本指定是状态指定，在另一个值指定前不会改变。FANUC系统参数（NO.0723）指定。r:到角量本指定是状态指定，在另一个值指定前不会改变。FANUC系统参数（NO.0109）指定。a:刀尖角度：可选择80度、60度、55度、30度、29度、0度，用2位数指定。本指定是状态指定，在另一个值指定前不会改变。FANUC系统参数（NO.0724）指定。如：P（02/m、12/r、60/a）△dmin:最小切削深度本指定是状态指定，在另一个值指定前不会改变。FANUC系统参数（NO.0726）指定。i:螺纹部分的半径差如果i=0,可作一般直线螺纹切削。k:螺纹高度这个值在X轴方向用半径值指定。△d:第一次的切削深度（半径值）l：螺纹导程（与G32）

2.功能螺纹切削循环。

内外直径的切削循环(G90)

1.格式直线切削循环:G90X(U)___Z(W)___F___;按开关进入单一程序块方式，操作完成如图所示1→2→3→4路径的循环操作。U和W的正负号(+/-)在增量坐标程序里是根据1和2的方向改变的。锥体切削循环:G90X(U)___Z(W)___R___F___;必须指定锥体的“R”值。切削功能的用法与直线切削循环类似。

2.功能外园切削循环。1.U<0,W<0,R<02.U>0,W<0,R>03.U<0,W<0,R>04.U>0,W<0,R<0

切削螺纹循环(G92)

1.格式直螺纹切削循环:G92X(U)___Z(W)___F___;螺纹范围和主轴RPM稳定控制(G97)类似于G32(切螺纹)。在这个螺纹切削循环里，切螺纹的退刀有可能如[图9-9]操作；倒角长度根据所指派的参数在0.1L~12.7L的范围里设置为0.1L个单位。锥螺纹切削循环:G92X(U)___Z(W)___R___F___;2.功能切削螺纹循环

台阶切削循环(G94)

1.格式平台阶切削循环:G94X(U)___Z(W)___F___;锥台阶切削循环:G94X(U)___Z(W)___R___F___;2.功能台阶切削线速度控制(G96,G97)

NC车床用调整步幅和修改RPM的方法让速率划分成，如低速和高速区；在每一个区内的速率可以自由改变。G96的功能是执行线速度控制，并且只通过改变RPM来控制相应的工件直径变化时维持稳定的切削速率。G97的功能是取消线速度控制，并且仅仅控制RPM的稳定。

设置位移量(G98/G99)

切削位移能够用G98代码来指派每分钟的位移（毫米/分），或者用G99代码来指派每转位移（毫米/转）；这里G99的每转位移在NC车床里是用于编程的。每分钟的移动速率(毫米/分)=每转位移速率(毫米/转)x主轴RPM

轴类零件综合车削加工——数控车床编程实例40

编制图所示零件的加工程序。工艺条件：工件材质为45#钢，或铝；毛坯为直径Φ54mm，长200mm的棒料；刀具选用：1号端面刀加工工件端面，2号端面外圆刀粗加工工件轮廓，3号端面外圆刀精加工工件轮廓，4号外圆螺纹刀加工导程为3mm，螺距为1mm的三头螺纹。

N10G90G54T0101（设立工件坐标系，，确定其坐标系，换一号端面刀，取1号刀补）N20M03S500（主轴以500r/min正转）

N30G00X100Z80（到程序起点或换刀点位置）

N40G00X60Z5（到简单端面循环起点位置）

N50G81X0Z1.5F100（简单端面循环，加工过长毛坯）

N60G81X0Z0（简单端面循环加工，加工过长毛坯）

N70G00X100Z80（到程序起点或换刀点位置）

N80T0202（换二号外圆粗加工刀，取2号刀补）

N90G00X60Z3（到简单外圆循环起点位置）

N100G80X52.6Z-133F100（简单外圆循环，加工过大毛坯直径）

N110G01X54（到复合循环起点位置）

N120G71U1R1P16Q32E0.3（有凹槽外径粗切复合循环加工）

N130G00X100Z80（粗加工后，到换刀点位置）

N140T0303（换三号外圆精加工刀，取3号刀补）

N150G00G42X70Z3（到精加工始点，加入刀尖园弧半径补偿）

N160G01X10F100（精加工轮廓开始，到倒角延长线处）

N170X19.95Z-2（精加工倒2×45°角）

N180Z-33（精加工螺纹外径）

N190G01X30（精加工Z33处端面）

N200Z-43（精加工Φ30外圆）

N210G03X42Z-49R6（精加工R6圆弧）

N220G01Z-53（精加工Φ42外圆）

N230X36Z-65（精加工下切锥面）

N240Z-73（精加工Φ36槽径）

N250G02X40Z-75R2（精加工R2过渡圆弧）

N260G01X44（精加工Z75处端面）

N270X46Z-76（精加工倒1×45°角）

N280Z-84（精加工Φ46槽径）

N290G02Z-113R25（精加工R25圆弧凹槽）

N300G03X52Z-122R15（精加工R15圆弧）

N310G01Z-133（精加工Φ52外圆）

N320G01X54（退出已加工表面，精加工轮廓结束）

N330G00G40X100Z80（取消半径补偿，返回换刀点位置）

N340M05（主轴停）

N350T0404（换四号螺纹刀，取4号刀刀补）

N360M03S200（主轴以200r/min正转）

N370G00X30Z5（到简单螺纹循环起点位置）

N380G00X19.3

N390G32Z-20E1C2P120F3（加工两头螺纹，吃刀深0.7）

N400G00X30

N410Z5

N420X18.9

N430G32Z-20E1C2P120F3（加工两头螺纹，吃刀深0.4）

N440G00X30

N450Z5

N460X18.7

N470G32Z-20E1C2P120F3（加工两头螺纹，吃刀深0.2）

N480G00X30

N490Z5

N500X18.7

N510G32Z-20E1C2P120F3（光整加工螺纹）

N520G00X30

N530Z5

N540G76C2R-3E1A60X18.7Z-20K0.65U0.1V0.1Q0.6P240F3（螺纹切削精加工）

N550G00X100Z80（返回程序起点位置）

N560M05(主轴停转）

N570M30（主程序结束并复位）

1．子程序的定义

在编制加工程序中，有时会遇到一组程序段在一个程序中多次出现，或者在几个程序中都要使用它。这个典型的加工程序可以做成固定程序，并单独加以命名，这组程序段就称为子程序。

2．使用于程序的目的和作用

使用于程序可以减少不必要的编程重复，从而达到减化编程的目的。其作用相当于一个固定循环。

3.子程序的调用

在主程序中，调用于程序的指令是一个程序段，其格式随具体的数控系统而定，FANUC—6T系统子程序调用格式为

M98P———L———

式中M98--子程序调用字；

p--子程序号；

L--子程序重复调用次数。

由此可见，子程序由程序调用字、子程序号和调用次数组成。

4．子程序的返回

子程序返回主程序用指令M99，它表示子程序运行结束，请返回到主程序。

5．子程序的嵌套

子程序调用下一级子程序称为嵌套。上一级子程序与下一级子程序的关系，与主程序与第一层子程序的关系相同。子程序可以嵌套多少层由具体的数控系统决定，在FANUC—6T系统中，只能有两次嵌套。

加工中心

数控加工中心的对刀方法

"数控工艺基础中"“加工坐标系设定”的内容中，已介绍了通过对刀方式设置加工坐标系的方法，这一方法也适用于加工中心。由于加工中心具有多把刀具，并能实现自动换刀，因此需要测量所用各把刀具的基本尺寸，并存入数控系统，以便加工中调用，即进行加工中心的对刀。加工中心通常采用机外对刀仪实现对刀。

图5.29对刀仪的基本结构

对刀仪的基本结构如图5.29所示。图5.29中，对刀仪平台7上装有刀柄夹持轴2，用于安装被测刀具，如图5.30所示钻削刀具。通过快速移动单键按钮4和微调旋钮5或6，可调整刀柄夹持轴2在对刀仪平台7上的位置。当光源发射器8发光，将刀具刀刃放大投影到显示屏幕1上时，即可测得刀具在X（径向尺寸）、Z（刀柄基准面到刀尖的长度尺寸）方向的尺寸。

钻削刀具的对刀操作过程如下：

1.将被测刀具与刀柄联接安装为一体；

2.将刀柄插入对刀仪上的刀柄夹持轴2，并紧固；

3.打开光源发射器8，观察刀刃在显示屏幕1上的投影；

4.通过快速移动单键按钮4和微调旋钮5或6，可调整刀刃在显示屏幕1上的投影位置，使刀具的刀尖对准显示屏幕1上的十字线中心，如图5.31；

5.测得X为20，即刀具直径为φ20mm，该尺寸可用作刀具半径补偿；

6.测得Z为180.002，即刀具长度尺寸为180.002mm，该尺寸可用作刀具长度补偿；

7.将测得尺寸输入加工中心的刀具补偿页面；

8.将被测刀具从对刀仪上取下后，即可装上加工中心使用。

加工中心指令

代码内容备注

G00定位（快速进给）B*

G01直线插补（切削进给）B*

G02圆弧插补/螺旋线（CW）B

G03圆弧插补/螺旋线（CCW）B

G04暂停B

G05.1预读（预先读出多个程序段）B

G07.1圆柱插补O

G08预读控制B

G09准确停止B

G10加工程序参数输入B

G11加工程序参数输入删除B

G15取消极坐标指令B

G16极坐标指令B

G17X&Y平面选择B*

G18Z&X平面选择B

G19Y&Z平面选择B

G20英寸输入B

G21毫米输入B

G22存储行程检查O

G23存储行程检查删除O

G27返回参考点检测B

G28返回参考点B

G29从参考点返回B

G30返回第2.3.4参考点B

G31跳跃功能O

G33螺旋切削O

G37自动刀具长度测量O

G39拐角偏置圆弧插补B

G40刀具径补偿取消B*

G41刀具左侧补偿B

G42刀具右侧补偿B

G40.1法线方向控制取消O

G41.1法线方向控制左侧打开O

G42.1法线方向控制右侧打开O

G43+方向刀具长度补偿B

G44-方向刀具长度补偿B

G49刀具长度补偿取消B*

G50取消比例缩放B

G51比例缩放B

G50.1G指令镜像功能删除B

G51.1G指令镜像功能B

G52局部坐标设定B

G53机床坐标选择B

G54工件坐标系1选择B*

G54.1附加工件坐标系选择B

G55工件坐标系2选择B

G56工件坐标系3选择B

G57工件坐标系4选择B

G58工件坐标系5选择B

G59工件坐标系6选择B

G60单方向定位B

G61准确定位方式B

G62自动拐角倍率B

G63攻丝方式O

G64切削方式O*

G65宏程序调用B

G66宏程序模式调用B

G67宏程序模式调用取消B

G68坐标系旋转B

G69取消坐标系旋转B

G73步进深孔钻循环B

G74轮廓攻丝循环B

G76精镗孔B

G80固定循环取消B*

G81钻孔或钻定位孔循环B

G82钻孔或镗孔循环B

G83深孔钻循环B

G84攻牙循环B

G85镗孔循环B

G86镗孔循环B

G87反镗削循环B

G88镗孔循环B

G89镗孔循环B

G90绝对坐标输入B*

G91增量输入B*

G92坐标系设定B

G92.1预置工件坐标O

G94每分进给B

G95每转进给O

G96恒端面切削速度控制O

G97取消恒端面切削速度控制O

G98返回初始平面B

G99返回R点平面B

上面如果有不对的地方请各位指点，谢谢！

FANUC0-MD的辅助功能代码及其含义（M代码）

M代码说明

M00程序停

M01选择停止

M02程序结束(复位)

M03主轴正转(CW)

M04主轴反转(CCW)

M05主轴停

M06换刀

M08切削液开

M09切削液关

M16刀具入刀座

M28刀座返回原点

M30程序结束(复位)并回到开头

M48主轴过载取消不起作用

M49主轴过载取消起作用

M60APC循环开始

M80分度台正转(CW)

M81分度台反转(CCW)

M98子程序调用

M99子程序结束

数控铣削加工顺序的安排

加工顺序通常包括切削加工工序、热处理工序和辅助工序等，工序安排的科学与否将直接影响到零件的加工质量、生产率和加工成本。切削加工工序通常按以下原则安排：

（1）先粗后精当加工零件精度要求较高时都要经过粗加工、半精加工、精加工阶段，如果精度要求更高，还包括光整加工等几个阶段。

（2）基准面先行原则用作精基准的表面应先加工。任何零件的加工过程总是先对定位基准进行粗加工和精加工，例如轴类零件总是先加工中心孔，再以中心孔为精基准加工外圆和端面；箱体类零件总是先加工定位用的平面及两个定位孔，再以平面和定位孔为精基准加工孔系和其他平面。

（3）先面后孔对于箱体、支架等零件，平面尺寸轮廓较大，用平面定位比较稳定，而且孔的深度尺寸又是以平面为基准的，故应先加工平面，然后加工孔。

（4）先主后次即先加工主要表面，然后加工次要表面。

固定循环功能应用实例

使用刀具长度补偿功能和固定循环功能加工如图5.13所示零件上的12个孔。

图5.13零件图样

1、分析零件图样，进行工艺处理

该零件孔加工中，有通孔、盲孔，需钻、扩和镗加工，故选择钻头T01、扩孔刀T02和镗刀T03，加工坐标系Z向原点在零件上表面处。由于有三种孔径尺寸的加工，按照先小孔后大孔加工的原则，确定加工路线为：从编程原点开始，先加工6个φ6的孔，再加工4个φ10的孔，最后加工2个φ40的孔。T01、T02的主轴转数S=600r/min，进给速度F=120mm/min；T03主轴转数S=300r/min，进给速度F=50mm/min。

2、加工调整

T01、T02和T03的刀具补偿号分别为H01、H02和H03。对刀时，以T01刀为基准，按图5.13中的方法确定零件上表面为Z向零点，则H01中刀具长度补偿值设置为零，该点在G53坐标系中的位置为Z-35。对T02，因其刀具长度与T01相比为140-150=-10mm，即缩短了10mm，所以将H02的补偿值设为-10。对T03同样计算，H03的补偿值设置为-50，如图5.14所示。换刀时，采用O9000子程序实现换刀。

根据零件的装夹尺寸，设置加工原点G54：X=-600，Y=-80，Z=-35。

3、数学处理

在多孔加工时，为了简化程序，采用固定循环指令。这时的数学处理主要是按固定循环指令格式的要求，确定孔位坐标、快进尺寸和工作进给尺寸值等。固定循环中的开始平面为Z=5，R点平面定为零件孔口表面+Z向3mm处。

4、编写零件加工程序

N10G54G90G00X0Y0Z30//进入加工坐标系

N20T01M98P9000//换用T01号刀具

N30G43G00Z5H01//T01号刀具长度补偿

N40S600M03//主轴起动

N50G99G81X40Y-35Z-63R-27F120//加工#1孔（回R平面）

N60Y-75//加工#2孔（回R平面）

N70G98Y-115//加工#3孔（回起始平面）

N80G99X300//加工#4孔（回R平面）

N90Y-75//加工#5孔（回R平面）

N100G98Y-35//加工#6孔（回起始平面）

N110G49Z20//Z向抬刀，撤消刀补

N120G00X500Y0//回换刀点，

N130T02M98P9000//换用T02号刀

N140G43Z5H02//T02刀具长度补偿

N150S600M03//主轴起动

N160G99G81X70Y-55Z-50R-27F120//加工#7孔（回R平面）

N170G98Y-95//加工#8孔（回起始平面）

N180G99X270//加工#9孔（回R平面）

N190G98Y-55//加工#10孔（回起始平面）

N200G49Z20//Z向抬刀，撤消刀补

N210G00X500Y0//回换刀点

T220M98P9000//换用T03号刀具

N230G43Z5H03//T03号刀具长度补偿

N240S300M03//主轴起动

N250G76G99X170Y-35Z-65R3F50//加工#11孔（回R平面）

N260G98Y-115//加工#12孔（回起始平面）

N270G49Z30//撤消刀补

N280M30//程序停

参数设置：

H01=0，H02=-10，H03=-50；

G54：X=-600，Y=-80，Z=-35。

维修维护

例1．刀库不停转的故障维修

故障现象：一台配套FANUC0MC系统，型号为XH754的数控机床，刀库在换刀过程中不停转动。

fanuc系统图册 fanuc系统图册(4)分析及处理过程：拿螺钉旋具将刀库伸缩电磁阀手动钮拧到刀库伸出位置，保证刀库一直处于伸出状态，复位，手动将刀库当前刀取下，停机断电，用扳手拧刀库齿轮箱方头轴，让空刀爪转到主轴位置，对正后再用螺钉旋具将电磁阀手动钮关掉，让刀库回位。再查刀库回零开关和刀库电动机电缆正常，重新开机回零正常，MDI方式下换刀正常。怀疑系干扰所致，将接地线处理后，故障再未出现过。

例2．刀库位置偏移的故障维修

故障现象：一台配套FANUC0MC系统，型号为XH754的数控机床，在换刀过程中，主轴上移至刀爪时，刀库刀爪有错动，拔插刀时，有明显声响，似乎卡滞：

分析及处理过程：主轴上移至刀爪时，刀库刀爪有错动，说明刀库零点可能偏移，或是由于刀库传动存在间隙，或者刀库上刀具重量不平衡而偏向一边。因为插拔刀别劲，估计是刀库零点偏移；将刀库刀具全部卸下将主轴手摇至Y轴第二参考点附近，用塞尺测刀库刀爪与主轴传动键之间间隙，证实偏移；用手推拉刀库，也不能利用间隙使其回正；调整参数7508直至刀库刀爪与主轴传动键之间间隙基本相等。开机后执行换刀正常。

例3．刀库转动中突然停电的故障维修

故障现象：一台配套FANUC0MC系统，型号为XH754的数控机床，换刀过程中刀库旋转时突遇停电，刀库停在随机位置。

分析及处理过程：刀库停在随机位置，会影响开机刀库回零。故障发生后尽快用螺钉旋具打开刀库伸缩电磁阀手动钮让刀库伸出，用扳手拧刀库齿轮箱方头轴，将刀库转到与主轴正对，同时手动取下当前刀爪上的刀具，再将刀库电磁阀手动钮关掉，让刀库退回。经以上处理，来电后，正常回零可恢复正常。

例4．换刀过程有卡滞的故障维修

故障现象：一台配套FANUC0MC系统，型号为XH754的数控机床，换刀过程中，刀时有卡滞，同时声响大。

分析及处理过程：观察刀库无偏移错动，故怀疑主轴定向有问题，主轴定向偏移会影响换刀。将磁性表吸在工作台上，将百分表头压在主轴传动键上平面，用手摇脉冲发生器，移动X轴，看两键是否等高。通过调整参数6531，将两键调平；再换刀，故障排除。^[1]

fanuc系统图册 fanuc系统图册(3)

维修技巧

由于现代数控系统的可靠性越来越高，数控系统本身的故障越来越低，而大部分故障主要是由系统参数的设置，伺服电机和驱动单元的本身质量，以及强电元件、机械防护等出现问题而引起的。

设备调试和用户维修服务是数控设备故障的两个多发阶段。设备调试阶段是对数控机床控制系统的设计、PLC编制、系统参数的设置、调整和优化阶段。用户维修服务阶段，是对强电元件、伺服电机和驱动单元、机械防护的进一步考核，以下是数控机床调试和维修的几个例子:例1一台数控车床采用FAGOR8025控制系统，X、Z轴使用半闭环控制，在用户中运行半年后发现Z轴每次回参考点，总有2、3mm的误差，而且误差没有规律，调整控制系统参数后现象仍没消失，更换伺服电机后现象依然存在，后来仔细分析后估计是丝杠末端没有备紧，经过螺母备紧后现象消失。

例2一台数控机床采用SIEMENS810T系统，机床在中作中PLC程序突然消失，经过检查发现保存系统电池已经没电，更换电池，将PLC传到系统后，机床可以正常运行。由于SIEMENS810T系统没有电池方面的报警信息，因此，SIEMENS810T系统在用户中广泛存在这种故障。

例3一台数控车床配FANUCO-TD系统，在调试中时常出现CRT闪烁、发亮，没有字符出现的现象，我们发现造成的原因主要有:①CRT亮度与灰度旋钮在运输过程中出现震动。②系统在出厂时没有经过初始化调整。③系统的主板和存储板有质量问题。解决办法可按如下步骤进行:首先，调整CRT的亮度和灰度旋钮，如果没有反应，请将系统进行初始化一次，同时按RST键和DEL键，进行系统启动，如果CRT仍没有正常显示，则需要更换系统的主板或存储板。

例4一台加工中心TH6240，采用FAGOT8055控制系统，在调试中C轴精度有很大偏差，机械精度经过检查没有发现问题，经过FAGOR技术人员的调试发现直线轴与旋转轴的伺服参数的计算有很大区别，经过重新计算伺服参数后，C轴回参考点，运行精度一切正常。对于数控机床的调试和维修，重要的是吃透控制系统的PLC梯形图和系统参数的设置，出现问题后，应首先判断是强电问题还是系统问题，是系统参数问题还是PLC梯形图问题，要善于利用系统自身的报警信息和诊断画面，一般只要遵从以上原则，小心谨慎，一般的数控故障都可以及时排除。

北京公司

fanuc系统图册 fanuc系统图册(3)北京发那科机电有限公司是由北京机床研究所与日本FANUC公司于1992年共同组建的合资公司，专门从事机床数控装置的生产、销售与维修。注册资金1130万美元，美国GE-Fanuc和北京实创开发总公司各参股10%，中外双方股比各占50%。

日本FANUC公司是世界上最大的专业生产数控装置和机器人、智能化设备的著名厂商。该公司技术领先，实力雄厚，为当今世界工业自动化事业做出了重要贡献。FANUC为日本合资公司提供了全方位技术支持。

北京机床研究所是中国机床工业最大的研究开发基地，国内第一台数控机床在该所诞生，1980年引进FANUC技术，成立了国内第一家数控装置生产厂，为中国数控机床的发展奠定了基础，并在数控技术及其应用方面具有领先的优势。

北京发那科成立以来，本着“用户至上、服务为本、品质第一”的理念，定位于“您身边的数控专家”，致力于为中国的数控机床提供品质卓越，服务贴心的产品和服务。公司经过近三个五年的发展，陪同中国数控机床行业一起走过起步、发展的阶段。中国数控机床行业的发展潜力仍然很巨大，中国数控机床的发展必将经历腾飞的过程，而北京发那科是否还能保持在中国数控行业中的领先地位？北京发那科已逐渐认识到光依靠FANUC的技术优势是不能长久保持北京发那科的增长势头的，只有形成北京发那科自己的独特的产品和服务才能拥有长久的竞争力。

日本公司

词条图册

fanuc系统图册 fanuc系统图册(5)日本发那科公司(FANUC)是当今世界上数控系统科研、设计、制造、销售实力最强大的企业，总人数4549人(2005年9月数字)，科研设计人员1500人。2005年9月销售额1827．8亿日元(约合15．6亿美元)，9月每人平均销售额9万美元。FANUC目前数控系统月生产能力超过7000套，大量出口，销售额在世界市场上占50%，在日本国内占70%。2005年数控系统在中国销售约1．6万台套，主要为中档产品。目前Fanuc32i加工中心已采用windows操作系统。

掌握数控机床发展核心技术的FANUC，不仅加快了日本本国数控机床的快速发展，而且加快了全世界数控机床技术水平的提高。FANUC能够在今天具有世界首位的实力与先进性，占领广大市场，决非偶然。

远见卓识，引进技术、自主创新

早在1956年，日本技术专家预见到未来3c(Communication、Computer、Contr01)时代即将到来，一方面集聚有关人才，另一方面即着手开展这方面的发展工作。当时富士通信制造株式会社(即现在的富士通公司)立即挑选出稻叶右卫门(1946年东京大学机械系毕业)负责控制科研组的工作。

1972年，数控富士通公司独立出来，成为富士通FANUC，1982年7月改名为FANUC株式会社，稻叶一生领导FANUC公司，直至1995年退休。在稻叶领导下，控制研究组从1957年的几个人不断壮大。

稻叶回忆，1959年研制成功电液脉冲马达，1960年完成连续切削用开环数控的1号机床。但是，1973年世界石油危机背景下，电液脉冲马达的液压阀效率低，加上随动性能较差，FANUC组织人力研究开发新的电液脉冲马达不成，稻叶当机立断，做出引进美国盖迪(Gette)直流伺服电机来代替的决定，三天内飞往美国签订了合同，全力投入制造，2个月完成。稻叶认为，石油危机给FANUC一个发展的好机会，其关键在于远见卓识，当机立断，在引进此技术时不断消化创新。

加强科研、坚持商品开发三原则

稻叶认为：加强科研，是公司成功的秘诀。FANUC很早就成立两个研究所，一为基础研究所，一为商品开发研究所。在基础研究所，进行的是5年、10以后商品开发所需之技术基础研究，并希望缩短到3年拿出技术成果。

商品化目标一旦决定，立即转到商品开发研究所，这是战场上的精锐部队，在一年内拿出成果。商品开发研究所是FANUC的“头脑”，管理异常严格，非研究人员不能地去，对外绝对保密。商品开发三原则贴在入口大门上,人人皆知，依照执行。这三原则为：①提高商品的可靠性（Reliabilityup）;②比同类商品降低成本（Costcut）;③用最少零件制出商品（WenigerTeile,德文）。

在FANUC，商品开发研究所是一支精锐部队，天天都在展开激烈决战的战场上战斗。基础研究所要的是有理论与经验的专家人才，三不问：不问国别；不问年龄；不问性别，但要求必须是学识渊博，专业精通，教授以上水平。

FANUC所指商品，是具有超群竞争力，能开发商品有严格步骤：①调查世界市场，作彻底了解；②充分看清商品市场性的基础上，决定销售价格，在与对手竞争中，能战胜他们；③价格必须考虑利润，研究人员发源按照规定成本进行设计，同时必须考虑制造工艺；④设计完了，开发负责人进入工厂去当“临时制造部长”，按预定要求抽出商品，然后才能回研究所。

成套的人才培养制度

稻叶认为，FANUC之产生、成长、发展，有今天的辉煌成绩，最根本的是人才。稻叶本人是研究开发数控系统一辈子的专家，多次荣获世界奖章荣誉。在FANUC有一整套先进的培养人才方法制度。

公司规定，从事技术工作的技术人员，必须从事过销售工作，有经营的经验和体会——技术工作比较死板，搞销售工作深入用户，与各种人接触，了解用户市场需求，思想方法不同。

FANUC在任命干部之前，必须从事销售工作，稻叶本人就是搞过经营，由前社长培训3年后才当社长。

管理人员必须参加研究工作，这是铁的原则，也是管理者的基本功，惟有这样，才能胜任管理工作，对各种新技术进行综合与管理。

稻叶认为：数控技术是21世纪最新的综合性技术，只有各专业结合，才能开花结果。机电液气各种专业人才，为开发具有竞争力的商品集合成科研小组，全心全意投入商品的科研开发中去，既发挥各人专长，又融为一个战斗整体。

构筑全球性体制

FANUC不仅有公司本身发展壮大的完整战略战术，且有完整的占领世界市场的国际战略。

FANUC目前在欧美亚，已先后成立许多合作公司、服务中心、各种事务所。

例如，1986年12月就在美国弗吉尼亚成立了GE-FANUC自动化股份公司，持50%股份，占领了美国数控系统的市场。在韩国、中国、中国台湾、法国、意大利、瑞典、新加坡、香港、泰国及许多地方、城市建立了众多的公司网络，到处都有发那科的商品销售。

用FANUC的零部件，雇本地技术人员进行装配，在当地销售，形成FANUC本地供应服务机构。在中国的北京FANUC机电有限公司，约有160人左右，2005年在中国销售6万台套左右的数控系统，在中国市场上占居于首位。据FANUC调查，在2005年CIMT上，共计615台NC机床展品，装发那科系统的284台，占46．5%，其他德国SIEMENS系统有141台，占22．9%，MITSUBISHI电机系统有45台，占7．3%。

不断创新产品线

FANUC以其正确的战略战术，发展世界广大市场急需的数控系统，在规格系列上是当今世界上最完整的，并基于其强大的科研实力和严密步骤，努力不断开发高端商品。

透彻了解用户、世界市场需求，不断开发新商品，占领市场，也是发那科成功的重要经验。

例如，FANUC1990年开始出新的“系列16”在1990年9月美国芝加哥IMTS（美国国际机床展）上展出，一时造成沸腾。“系列16”新NC系统的出现，在世界市场上掌握了主动权。又如：针对中国市场需求量大、中档、价廉物美的数控机床，需要量大面广之数控系统配套，发那科于1985年开发出O系列，后又不断改进，占领了中国的广大市场，并通过北京FANUC机电有限公司，在中国大量推销，获取了巨大利润。《2》FANUC系统介绍FANUC系统是日本富士通公司的产品，通常其中文译名为发那科。FANUC系统进入中国市场有非常悠久的历史，有多种型号的产品在使用，使用较为广泛的产品有FANUC0、FANUC16、FANUC18、FANUC21等。在这些型号中，使用最为广泛的是FANUC0系列。

系统在设计中大量采用模块化结构。这种结构易于拆装、各个控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于维修、更换。FANUC系统设计了比较健全的自我保护电路。

PMC信号和PMC功能指令极为丰富，便于工具机厂商编制PMC控制程序，而且增加了编程的灵活性。系统提供串行RS232C接口，以太网接口，能够完成PC和机床之间的数据传输。

FANUC系统性能稳定，操作界面友好，系统各系列总体结构非常的类似，具有基本统一的操作界面。FANUC系统可以在较为宽泛的环境中使用，对于电压、温度等外界条件的要求不是特别高，因此适应性很强。

鉴于前述的特点，FANUC系统拥有广泛的客户。使用该系统的操作员队伍十分庞大，因此有必要了解该系统的一些软、硬件上的特点。