斯沃指导书

附录（斯沃仿真）

七、软件使用指南 车部分：

1、数控机床基本操作练习：

数控机床几种基本操作方式：

①回零方式 ②手动：手动方式下进行机床进给操作、主轴正反转和停止操作、换刀操作。③手轮方式 ④MDI ：MDI 方式下，进行主轴正反转和停止、换刀操作 ⑤编辑、自动方式。

2、数控车床手动试切对刀练习：

T01刀（外圆刀）对刀

① 手动模式→试切工件端面→Z 方向不动，沿X

方向退出→ ② →

→输入：Z0.0→→T01刀 Z 轴方向对刀完毕。 ③ 试切外圆→X 方向不动，沿Z 方向退出→测量直径（假设测量得直径φ96.17 输入测量的直径 X96.17→按

→T01

第一步，选择法那克数控铣系统FANUC 0iM(如图1所示)

图1 选择数控系统

第二步，打开电源→松开急停按钮→回参考点→打开程序保护。如图2所示1，2，3，4。回参考点方法：①方式选择在回参考点模式②选择轴类型(分别选择X,Y,Z,A)③选择一个轴类型后，分别点击轴移动中的

按钮。回参考点后，系统面板如图3所示。

OFFSET 补正 形状 OFFSET 补正 形状 测量

图2 机床面板

图3

第三步，程序输入与编辑。①方式选择打到编辑模式，然后点击图4中的按钮。②输入以O开头后跟不超过4位的数字的程序名，(如O1000)然后输入程序内容。

图4 FANUC 0i铣床数控系统面板数控系统面板按键介绍：

例：加工如图5所示零件：

图5

程序如下：

G80 G54 G90 G0 X0 Y0 ；取消固定循环，刀具移动到G54坐标系(0,0)点

M03 S1000

G43H01z50

G98 g73 z-30 R1 q2 f200

G80 g0 z50

M05

M30

第四步设置毛坯，菜单：工件操作→设置毛坯，设置参数如图6所示。设置工件装夹：工件操作→工件装夹，根据情况选择其中的一种方式，本例选择平口钳装夹，并点上向键，调整工件上下位置。

第五步刀具设置，菜单：机床操作→刀具管理，界面如图7所示。选择刀具数据库中004号刀，点击刀具库管理中修改按钮，将直径改为20。再选择刀具数据库中004号刀，点击添加到刀库按钮，选择1号刀位。点确定按钮，完成刀具设置。

图6 图7

第六步输入刀具补偿参数。点键盘面板中按钮，然后点按钮，出现如图8所示界面，点补正按钮出现如图9所示界面。输入1号刀位参数(将光标移动到001对应的H处，输入120，然后点击输入按钮下的空白按钮，再移动光标到001对应的D处，输入20，然后点击输入按钮下的空白按钮)如图9所示。

图8

图9

第七步对刀，点击工具栏箭头，选择ZX面，看刀具是否在工件正上方，如果不在，移动工作台，

使刀具到工件正上方(移动方法：方式选择置JOG模式，选择各轴，点击方向键或，按，快速移动。)；选择ZY面，看刀具是否在工件上方，如果不在，移动工作台，使刀具到工件上方。

①对Z轴：使刀具在Z方向移动与工件上表面接触→按进入参数输入界面，点击图8中所示坐标系下空白按钮，出现图10所示界面。移动光标到G54坐标系处→输入Z120→测量，Z轴即对刀完毕。

②对X轴：选择ZX平面，移动刀具，使刀具在X正方向与工件相切(如图11所示)→按进入参数输入界面(如图10)，移动光标到G54坐标系处→输入X60→测量，X轴即对刀完毕。

③对Y轴：移动刀具到工件上方。选择ZY平面，移动刀具，使刀具在Y正方向与工件相切(如图11所示)→按进入参数输入界面(如图10)，移动光标到G54坐标系处→输入Y60→测量，Y轴即对刀完毕。

图10 图11

简单对刀方法：在图6中存入寄存器下方选择G54，并将工件上表面中心坐标设定为(0,0,0)，选中更换加

工原点，点确定按钮。效果与第七步对刀方法相同，但实际加工必须采用第七步中所述方法，也可以用基准芯棒或寻边器代替刀具。

第八步自动加工，方式选择设置为自动模式→点键→点，即可自动完成加工。

七、数控铣削参考零件

工件高度为50

八、数控车削参考零件

2

附件1

附2：Fanuc系统铣削加工子程序的使用

某些被加工的零件中，常常会出现几何形状完全相同的加工轨迹，或者在机床夹具中有几个相同的零件，需要顺次加工。在程序编制中，将会出现固定顺序和重复模式的程序段，将之单独编制一个子程序，并存放在子程序存储器中，供主程序调用，可使程序简单化。主程序执行过程中如果需要某一个子程序，可以通过一定格式的子程序调用指令来调用该子程序，执行完后返回到主程序，继续执行后面的程序段。

(1)子程序的编程格式子程序的格式与主程序相同，在子程序的开头后面编制子程序号，在子程序的结尾用M99指令返回主程序(有些系统用RET返回)。

指令格式：O××××(或P××××、％××××)

……

M99

(2)子程序的调用格式常用的子程序调用格式有以下几种：

①M98 P×××××××。其中，P后面的前3位为重复调用次数，省略时为调用一次；后4位为子程序号。

②M98 P×××× L××××。其中，P后面的4位为子程序号；L后面的4位为重复调用次数，省略时为调用一次。

(3)子程序的嵌套为了进一步简化程序，可以让子程序调用另一个子程序，称为子程序的嵌套。子程序的嵌套不是无限层的，多数系统仅允许2、3层的嵌套。子程序结束时，如果用P指定顺序号，不返回到上一级子程序调出的下一个程序段，而返回到用P指定的顺序号N程序段，但这种情况只用于存储器工作方式。子程序的嵌套及执行顺序如图1-88所示。

a)一级调用b)二级调用c)三级调用

图1-88 子程序的嵌套

例如，如图1-89所示，加工两个相同的工件。Z轴开始点为工件上方50mm处，切深5mm。加工顺序为2号工件①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩。

图1-89 子程序应用例图

主程序：

00004；

N10 G90 G54 G00 X0 Y0 S1000 M03；(绝对方式编程，调用G54坐标系，刀具快速移动到(0，0)点，主轴正转，转速1000r/min)

N20 Z50.0；(刀具快速移动到Z＝50处)

N30 M98 P100；(调用子程序O0100)

N40 G90 G00 X80.0；(刀具快速移动到X＝80处)

N50 M98 P100；(调用子程序O0100)

N60 G90 G00 X0 Y0 M05；(刀具返回(0，0)处，主轴停转)

N70 M30；(程序结束)

子程序

O0100；

N10 G91 G00 Z-45.0：(相对方式编程，刀具快速向下移动45)

N20 G41 X40.0 Y20.0 D01；(刀具快速移动到(40，20)处，调用刀具半径左补偿)

N30 G01 Z-10.0 F100.0：(刀具向下切入工件，切深5mm，进给速度100mm/min)

N40 Y30.0；(刀具沿Y轴正向移动30)

N50 X-10.0；(刀具沿X轴负向移动10)

N60 X10.0 Y30.0；(刀具沿X轴正向移动10，Y轴正向移动30)

N70 X40.0；(刀具沿X轴正向移动40)

N80 X10.0 Y-30.0；(刀具沿X轴正向移动10，Y轴负向移动30)

N90 X-10.0；(刀具沿X轴负向移动10)

N100 Y-20.0；(刀具沿Y轴负向移动20)

N110 X-50.0；(刀具沿X轴负向移动50)

N120 Z60.0；(刀具沿Z轴正向抬起60)

N130 G40 X-30.0 Y-30.0：(刀具沿X轴负向、Y轴负向各移动30，取消刀具半径补偿)

M99；

附5 常用车削复合固定循环

它应用于切除非一次加工即能加工到规定尺寸的场合。主要在粗车和多次加工切螺纹的情况下使用。如用棒料毛坯车削阶梯相差较大的轴，或切削铸、锻件的毛坯余量时，都有一些多次重复进行的动作。每次加工的轨迹相差不大。利用复合固定循环功能，只要编出最终加工路线，给出每次切除的余量深度或循环次数，机床即可自动地重复切削直到工件加工完为止。它主要有以下几种：

①内、外径粗车循环G71

它适用于圆柱毛坯料粗车外径和圆筒毛坯料粗车内径，如图1-33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(沿垂直轴线方向即AA′方向)；

e——退刀量；

ns——循环程序中第一个程序段的顺序号；

nf——循环程序中最后一个程序段的顺序号；

Δu——径向(X轴方向)的精车余量(直径值)，

Δw——轴向(Z轴方向)的精车余量；

f、s、t——F、S、T代码

注意：ns→nf程序段中即使指令了F、S、T功能，对粗车循环也无效。

图1-33 内、外径粗车循环G71

当上述程序指令的是工件内径轮廓时，G71就自动成为内径粗车循环，此时径向精车留量Δu应指定为负值。G71只能完成外径或内径粗车。

②端面粗车循环G72

它适用于圆柱棒料毛坯端面方向粗车，图1-34所示为从外径方向往轴心方向车削端面循环。端面粗车循环的切削轨迹平行于X轴，但循环指令与G71指令完全相同。

指令格式：G72 U(Δd)R(e)

G72 P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F(f)S(s)T(t)

其中，Δd——背吃刀量(沿垂直轴线方向即AA′方向)；

e——退刀量；

ns——循环程序中第一个程序段的顺序号；

nf——循环程序中最后一个程序段的顺序号；

Δu——径向(X轴方向)的精车余量(直径值)，

Δw——轴向(Z轴方向)的精车余量；

f、s、t——F、S、T代码

注意：ns→nf程序段中即使指令了F、S、T功能，对粗车循环也无效。

图1-34 端面粗车循环G72

③固定形状粗车循环G73

它适用于毛坯轮廓形状与零件轮廓形状基本接近时的粗车。例如，一些锻件、铸件的粗车，这种循环方式的走刀路线如图1-35所示。执行G73指令时，每一刀加工路线的轨迹是相同的，只是位置不同。每加工完一刀，就把加工轨迹向工件方向移动一个距离，这样就可以将锻件待加工表面较均匀的加工余量分层切去。

图1-35固定形状粗车循环G73

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与G71指令中相同；

Δi——X方向总退刀量(半径值)；

Δk——Z方向总退刀量；

d——粗切循环次数；

④精车循环G70

当用G71、G72、G73粗车工件后，必须用G70来指定精车循环，切除粗加工中留下的余量。在精车循环G70状态下，ns→nf程序中指定的F、S、T有效；当ns→nf程序中不指定的F、S、T时，粗车循环中指定的F、S、T有效。

指令格式：G70 P(ns)Q(nf)

其中，ns——指定精车循环的第一个程序段的顺序号；

nf——指定精车循环的最后—个程序段的顺序号。

⑤复合固定循环应用举例

图1-36为采用G71外圆粗车循环与G70精车循环的例子。毛坯为棒料，粗加工切削深度为7mm，进给量0.3mm/r，主轴转速为500r/min，精加工余量X向4mm(直径上)，Z向2mm，进给量为0.15mm/r，主轴转速为800r/min，程序起点见图。

图1-36 G71、G70加工例图

用G70、G71加工举例：

N01 G50 X200.0 Z220.0；坐标系设定

N02 M03 S800 T0101；

N03 G00 X160.0 Z180.0；

N04 G71 U7.0 R0.5；

N05 G71 P06 Q12 U4.0 W2.0 F0.3 S500；(粗车循环)

N06 G00 X40.0 S800；

N07 G01 W-40.0 F0.15；

N08 X60.0 W-30.0；

N09 W-20.0；

N10 X100.0 W-10.0；

N11 W-20.0；

N12 X140.0 W-20.0；

N13 G70 P06 Q12；

N14 G00 X200.0 Z220.0；

N15 M05；

N16 M30；

当工件毛坯为锻件或铸件时，往往可以使用G73和G70循环功能。G73和G71功能一样，也是一种具有自动加工分配的固定循环，但分配的方式不同。执行G73功能时，每一刀的加工路线的轨迹形状是相同的，只是位置不同。每走完一刀，就把加工轨迹向工件方向移动一个位置，这样就可以将锻件待加工表面上分布较均匀的加工余量分层切去。

如图1-37所示为用G73粗车循环和G70精车循环的例子。

图1-37 G73、G70加工例图

设粗加工分三刀进行，第一刀后留给剩下两刀的总余量X向和Z向均为单边14mm；三刀完毕，留给精加工的余量X方向(直径上)为4.0mm；Z向为2.0mm；粗加工进给量为0.3mm/r；主轴转速为500r/min；精加工进给量为0.15mm/r；主轴转速为800r/min；完成上述加工的程序如下：

N01 G50 X260.0 Z220.0；

N02 M03 S800 T0202；

N03 G00 X220.0 Z160.0；

N04 G73 U14.0 W14.0 R3；

N05G73 P06 Q11 U4.0 W2.0 F0.3 S500；

N06 G00 X80.0 W-40.0；

N07 G01 W-20.0 F0.15 S800；

N08 X120.0 W-10.0；

N09 W-20.0；

N10 G02 X160.0 W-20.0 I20.0；

N11 G0l X180.0 W-10.0；

N12 G70 P06 Q11；

N13 G00 X260.0 Z220.0；

N14 M05； N15 M30； (8) 螺纹加工

在加工螺纹时，需要有一个引入距离和超越距离，具体内容见1.2.2。要提高螺纹的加工精度，还需要认真选用切削用量。如每次进给量小些，分六至七刀加工。如用硬质合金刀片高速切削，高速钢车刀低速切削，且进给量小些，最后几刀可重复加工。

1) 螺纹尺寸的计算 编程大径：取决于螺纹大径。 例如要加工M30×2-6g 外螺纹，由GB/T197-2003知：基本偏差为ES ＝－0.038 mm ，公差为T d = 0.28 mm ，

则螺纹大径尺寸为φ 30038

.0318.0--mm ，所以螺纹大径应在此范围内选取，并在加工螺纹前，由外圆车削来保证。

编程小径：取决于螺纹小径。因为编程大径确定后，螺纹总切深在加工中是由编程小径(螺纹小径)来控制的。螺纹小径的确定应考虑满足螺纹中径公差要求。设牙底由单一圆弧形状构成(圆弧半径为R)则编程小径可用下式计算：

2/24

7

)2/212/87(222d d T es R H d T es R H d d -++-=?+---='

式中：d ——螺纹公称直径(mm)；

H ——螺纹原始三角形高度(mm)；

R ——牙底圆弧半径(mm)，一般取R ＝(1/8～l/6)H ； es ——螺纹中径基本偏差(mm)； 2d T ——螺纹中径公差(mm)。

本题取R ＝[1/8H-1/8×0.866×2 -0.2165] mm≈0.2mm ； 则编程小径为：d′=(30-1.75×0.866×2+2×0.2-0.038-0.17/2)mm ＝27.246mm 通常编程小径计算的经验公式为：小径 = 大径-1.1×螺距。 2) 螺纹切削指令

螺纹切削指令分为单行程螺纹切削指令G32、简单螺纹循环指令G92和螺纹切削复合循环指令G76。 ① 单行程螺纹切削G32

G32指令可以执行单行程螺纹切削，车刀进给运动严格根据输入的螺纹导程进行。但是，车刀的切入、切出、返回均需编入程序。

指令格式：G32 X(U)＿Z(W)＿F ＿；

式中F 为螺纹导程。对锥螺纹，其斜角α在45°以下时，螺纹导程以Z 轴方向指定，45°以上至90°时，以X 轴方向值指定。该指令一般很少使用。

② 螺纹切削循环G92

螺纹切削循环G92为简单螺纹循环，该指令可切削锥螺纹和圆柱螺纹，其循环路线与前述的单一形状固定循环基本相同。

指令格式：G92 X(U)＿Z(W)＿R ＿F ＿；

如图1-39所示，a)为圆锥螺纹循环，b)为圆柱螺纹循环。刀具从循环点开始，按A 、B 、C 、D 进行自动循环，最后又回到循环起点A 。图中虚线表示按R 快速移动，实线表示按F 指定的工作进给速度移动。X 、Z 为螺纹终点(C 点)的坐标值；U 、W 为螺纹终点坐标相对于螺纹起点的增量坐标，R 为锥螺纹起点和终点的半径差。加工圆柱螺纹时R 为零，可省略。

a)圆锥螺纹循环 b)圆柱螺纹循环

图1-39螺纹循环G92

例如，车削如图1-40所示的M30×2-67的普通螺纹。

由GB/Tl97-2003知：该螺纹大径为φ30038

.0318.0--mm ，所以编程大径取为φ29.7mm ，设牙底由单一圆弧形状构成，取圆弧半径为R ＝1/8H-0.2，则编程小径为：d′=30-7/4×0.866×2+2×0.2-0.038-0.17/2=27. 246；取编程小径为φ27. 3mm ，加工程序如下：

图1-40 G92圆柱螺纹切削实例

N01 G50 X270.0 Z260.0；建立工件坐标系 N02 M03 S800 T0101；主轴正转，建立刀补 N03 G00 X35.0 Z104.0；建立循环起点 N04 G92 X28.9 Z53.0 F2.0； N05 X28.2； N06 X27.7； N07 X27.3；

N08 G00 X270.0 Z260.0 T0100；返回起刀点，取消刀补 N09 M05；

N10 M30；