数控技术1-980T编程及操作
980T系统数控车床的编程与操作
在这里所述内容以本地区应用较为普及的980T数控车床控制系统和与此相近的FANUC 0T数控控制系统为基础。
§1.编程基础知识
一.数控车床的坐标系
1、基本坐标的确定
由右手法则所确定的笛卡尔坐标系（刀具相对工件移动的坐标系及方向）：姆指右向为X轴及正向；
食指上指为Y轴及正向；
中指内弯900为Z轴及正向。
2、Z轴及X轴定义
根据国际统一规定，传递主切削动力的轴为Z轴，这样在数控车床上的各轴就定义为：
3
（1）
于X轴和Z
（2）
4
（1
一种为绝对坐标方式，即用目标点到坐标系原点的距离（X，Z）表示；
另一种为相对（或增量）坐标方式，即用目标点到前一点或起点的相对移动量距离（U，W）表示（举例说明见后G指令应用）。
（2）坐标单位及范围：
本系统的最小单位为0.001mm，编程取值的最大范围为±9999.999mm。
X轴：直径编程时，其最小设定单位为0.001mm，最小移动单位为0.0005mm；
半径编程时，其最小设定单位为0.001mm，最小移动单位为0.001mm；
Z轴：其最小设定单位为0.001mm，最小移动单位为0.0010mm。
二.程序的构成
（一）程序规则
1、程序名
⑴以符号“O”开始；
⑵在“O”后跟数字或字母，其后数不得超过5位；
⑶“O”与后面所跟数字或符号之间不得有空格；
⑷“O”后的“0”不可以省略。
2、程序的首尾要求
⑴程序的首段（即N0010）必须是“G50 X Z ”的程序段；
⑵程序的结尾必须是“M02或M30”。
3、程序编写中应该注意的几个问题
⑴程序中应有的内容包括以下几个方面的内容：
①坐标系的设定或位置坐标的建立。
②与所选用刀具有关的指令设置，如刀具号与刀具补偿号等。
③切削要素的设定。如主轴转速、走刀量、切削深度等。
④刀具运动轨迹的确定。
这是程序的主体部分，编写时对这些程序段应充分利用系统所提供的各种功能使程序编写得越简单越好。如采用固定循环程序使整个程序得以简短，以减少对存储容量的占用空间和缩短程序输入的时间及减少错差的出现。
⑵关于段名的使用。
每一个程序段的开始可以给出段名，其遵循的规则如下：
①以字母“N”开始。
②在“N”后跟随不超过4个的字母或4位数。
③在“N”后所跟数字最好是以“10”为递进单位，以便往后增加有效程序段，即扩容程序。
(二)程序段的基本格式
所谓程序段格式，即一个程序段中字的排列书写形式和顺序，以及每个字和整个程序段的长度限制和规定。不同的数控系统往往有不同的程序段格式，格式不符规定，则数控系统便不能接受。
常用的程序段格式有两类：字地址可变程序段格式和分格符固定顺序程序格式。
所谓可变程序段即程序段长度是可变的。它是广泛采用的形式。
每个程序段由若干个字组成，每个字都以地址符开始，其后紧跟有符号和数字，代码字的排列顺序没有严格要求（数控装置会按照设定的固有顺序进行阅读和发出指令）。
譬如：程序段N10 G50 X30. Z40.；
N为程序段地址码，用于指令程序段号；
G为指令动作方式的准备功能地址；
X、Z为坐标地址，其后所跟的数字表示该坐标移动的位置；
“；”为程序段的结束符号。
这种格式的特点是：程序简单，可读性强，程序便于校检。
分格符固定顺序程序格式现较少使用，这里不再作介绍。
三.其它指令
1、刀具选择与刀补指定
Tab：其中“a”为设定的刀具编号，“b”为设定的刀具编号所对应的刀具补偿值。“a”和“b”的取值为01～06，通常要求a=b。
例如：刀具指令T
，表示选择01号刀具，并且执行对应的01号刀具补
0101
值。
2、主轴转速的指定和进给速度的指定
S ；其后所随数值为设定的转速。
例如：指令S500，表示主轴将按指定的每分钟500转速度旋转。
当选择了恒定线速度方式(G96)时，指令中的数值则表示切削速度，即每分钟多少米。
3、机床控制与和程序控制指令的指定
机床控制与和程序控制采用辅助指令，即M指令。FANUC 0T系统常用的M
§2.准备功能G代码
准备功能是指给定机床或控制系统工作方式的一种指令，用地址G和后面
的数字来指定控制动作方式。
一.G代码的形式、组别和功能
（2）00组G代码为非模态性的一次性G代码。
（3）在同一个程序段中可以有几个不同组的G代码，且均有效；若
在同一个程序段中有两个以上同组的G代码，则仅有后一个有效。
（4）在恒线速度控制下，可设定主轴的最大转速。
（5）G02、G03的顺时或逆时由坐标方向确定。
二. G代码的应用与编程
（一）简单移动指令
1.快速移动指令G00
（1）编程格式： 其中：X 、Z 为快速移动定位点的绝对坐标值； U 、W 为快速移动定位点的相对坐标值； （2）运动轨迹：
当程序段中两坐标均指定时，首先按两向等值方式移动，然后再单独走完剩余方向的移动量（图2所示）。
（3
92）用相对坐标编程：G00 U-60. W-36.； （4）说明：
G00快速移动将受快速倍率开关的作用（F0,25%，50%，100%）。 例图采用后置刀架坐标设定方式（后均用此方式，不再说明）。
2.直线插补指令G01
（1）编程格式： 其中：X 、Z 为直线插补运动的终点绝对坐标值； U 、W 为直线插补运动的终点相对坐标值； F 为指定进给速度(具有模态性)。
（2）运动轨迹的形式：
当程序段中仅有X(U) 的坐标被指定时，运动轨迹为平行于X 轴的直线，应用于径(横)向切削。如端面切削、阶台端面切削、切槽或切断。
当程序段中仅有Z(W) 的坐标被指定时，运动轨迹为平行于Z 轴的直线，应用于轴(纵)向切削。如内、外圆柱切削等。
当程序段中X(U) 、Z(W) 的坐标均被指定时，运动轨迹为一条插补的直线，应用于锥面的切削或倒角。
（3）实例：
如图4 G01 X20. F100； X40. Z20.； Z0.； G01 U20. F100； U20. W-26. W-20.（4）说明：X Z 3.圆弧插补指令G02，G03
（1）编程格式：
其中：X 、Z 为圆弧插补运动的终点绝对坐标值； U 、W 为圆弧插补运动的终点相对坐标值；
I 、K 为 圆弧上各点的矢量坐标，用圆心相对圆弧起点相对坐标来
表示，即I=X 圆-X 起、K=Z 圆-Z 起 ；
F 为指定进给速度(具有模态性)；
R 为圆弧半径，仅用于圆心角小于1800的圆弧； （2）运动轨迹及形式：
根据圆弧起点至终点绕其中心的顺时或逆时方向和刀架所置方向，圆弧插补的运动轨迹有顺、逆圆弧两种形式。其关系可简述如下：
当刀架后置时，沿顺时针方向形成的圆弧即为顺圆弧；那么沿逆时针方向形成的圆弧即为逆圆弧。
当刀架前置时，沿顺时针方向形成的圆弧即为逆圆弧；那么沿逆时针方向形
如图5所示。试用绝对坐标和相对坐标分别编制车削圆弧的两种形式程序。 坐标为X=30。
那么由a 到b W=30-50=-2025，K=50-50=0。 或或或（4）说明：
1) I0、K0可略写； 2) X 、Z 同时省略表示圆弧起点和终点是同一位置，用I ，K 的指令圆心时，
为3600
的圆弧。例如程序指令“ G02 I ；”表示整圆。
3) 当I 、K 和R 同段指定时，R 有效而I 、K 无效。
4) 使用I 、K 时，即便圆弧的起点和终点有误差，也不报警。
4.螺纹切削指令G32 （1）编程格式：
其中：X 、Z 为切削螺纹的终点绝对坐标值； U 、W 为切削螺纹的终点相对坐标值；
F 为公制螺纹长轴方向的导程（0.001—500.000）；
I 为英制螺纹长轴方向的每英寸牙数（0.060---254000.）； （2）实例：
例1.切削如图6所示公制直螺纹，其双头螺纹的导程为4mm ，试给出两次完成该螺纹加工的程序。
别为δ
=3mm
1
（直径量）Array编程为：
例2.
别为δ
=2mm
1
径量）
（3）说明：
1)在切削螺纹时，进给速度倍率无效且固定有100%。
2)在切削螺纹时，主轴不能停止。
3)在进入螺纹切削状态后的一个非螺纹切削程序段时，如果再按一次进给保持按钮则在非螺纹切削程序段中停止。
4)在切削端面螺纹和锥螺纹时，也可进行恒线速度控制，但难保螺纹导程的正确，因而在切削螺纹时一般不指定恒线速度。
5)在螺纹切削前的移动指令程序可指定倒角，但不能指定倒圆R。
6)在螺纹切削程序段中不可指定倒角和倒圆R。
7)在切削螺纹时主轴转速速度倍率有效，但不能指定。
8)螺纹精车、粗车的转速必须一定。
5. 自动返回机械原点指令G28
1.G28的编程、运动轨迹和应用实例
(1)编程格式：
其中：X、Z为回归参考点途经的中间点绝对坐标值；
U、W为回归参考点途经的中间点相对坐标值；
(2)运动轨迹：
该指令执行后，首先快速从当前位置移动到指定的中间点，然后再
移动到机械坐标原点(T980系统使刀架返回距工件的最远点)。
(3)说明：
1)在电源接通后，若没执行过手动返回参考点，执行G28时，其中间点到机械坐标原点的运动和手动返回机械坐标原点的方式(按“原点”鍵，再按“快速移动”鍵或“当量”鍵，最后按“+X”和“+Z”鍵)相同。其运动方向可通过相关参数设定。
2)若程序的加工起点与参考点不一致时，不可指定G28返回程序加工起点，可通过快速移动指令G00返回。
3)若程序的加工起点与参考点一致时，可指定G28返回程序加工起点。
6.暂停指令G04
（1）编程格式：或
其中：P和X为暂停时间，以秒指定。其范围为0.001～99999.999秒。
（2）说明：
若在指令中省略了P、X，则视为准确停。
7.工件坐标系设定指令G50
（1）编程格式：
其中：X、Z表示起刀点在所设定坐标中的绝对坐标值。该坐标的设定是按浮动式进行的。
（2）实例：
如图所示加工件，若将工件坐标系设左端面，起刀点设定工件坐标的（100,150）处。试编程并用图示意。
（3）说明：
在补偿状态下，如果用G50设定坐标系，那么补偿前的位置是指G50设定的坐标系中的位置。
8.每分钟进给G98和每转进给G99
（1）G98是每分钟进给模式指定，表示后续所用F进给的数值为刀具每分钟进给的距离。指定范围为1～8000mm/min（F1～F8000）。
（2）G99是每转进给模式指定，表示后续所用F进给的数值为刀具每转进给的距离。指定范围为0.01～500mm/r（F1～F50000）。
（3）说明：