FANUC数控系统加工中心工件坐标系建立与操作技巧
数控FANUC对刀方法及坐标系建立[1]
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一、基本坐标关系一般来讲,通常使用的有两个坐标系:一个是机械坐标系;另外一个是工件坐标系,也叫做程序坐标系。
在机床的机械坐标系中设有一个固定的参考点(假设为(X,Z))。
这个参考点的作用主要是用来给机床本身一个定位。
因为每次开机后无论刀架停留在哪个位置,系统都把当前位置设定为(0,0),这样势必造成基准的不统一,所以每次开机的第一步操作为参考点回归(有的称为回零点),也就是通过确定(X,Z) 来确定原点(0,0)。
为了计算和编程方便,我们通常将程序原点设定在工件右端面的回转中心上,尽量使编程基准与设计、装配基准重合。
机械坐标系是机床唯一的基准,所以必须要弄清楚程序原点在机械坐标系中的位置。
这通常在接下来的对刀过程中完成。
二、对刀方法1. 试切法对刀试切法对刀是实际中应用的最多的一种对刀方法。
下面以采用MITSUBISHI 50L数控系统的RFCZ12车床为例,来介绍具体操作方法。
工件和刀具装夹完毕,驱动主轴旋转,移动刀架至工件试切一段外圆。
然后保持X坐标不变移动Z轴刀具离开工件,测量出该段外圆的直径。
将其输入到相应的刀具参数中的刀长中,系统会自动用刀具当前X坐标减去试切出的那段外圆直径,即得到工件坐标系X原点的位置。
再移动刀具试切工件一端端面,在相应刀具参数中的刀宽中输入Z0,系统会自动将此时刀具的Z坐标减去刚才输入的数值,即得工件坐标系Z原点的位置。
例如,2#刀刀架在X为150.0车出的外圆直径为25.0,那么使用该把刀具切削时的程序原点X值为150.0-25.0=125.0;刀架在Z为 180.0时切的端面为0,那么使用该把刀具切削时的程序原点Z值为180.0-0=180.0。
分别将(125.0,180.0)存入到2#刀具参数刀长中的X与Z 中,在程序中使用T0202就可以成功建立出工件坐标系。
事实上,找工件原点在机械坐标系中的位置并不是求该点的实际位置,而是找刀尖点到达(0, 0)时刀架的位置。
[指导]FANUC系统加工中心面板各键使用方法
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[指导]FANUC系统加工中心面板各键使用方法FANUC系统加工中心面板各键使用方法FANUC系统加工中心面板各键使用方法FANUC 系统各键使用1 ALTER 修改程序及代码2 INSRT 插入程序3 DELET 删除程序4 EOB 完成一句 (END OF BLOCK)5 CAN 取消(EDIT 或 MDI MODE 情况下使用)6 INPUT 输入程序及代码7 OUTPUT START 输出程序及指令8 OFFSET 储存刀具长度、半径补当值9 AUX GRAPH 显示图形10 PRGRM 显示程序内容11 ALARM 显示发生警报内容或代码12 POS 显示坐标13 DGONS PARAM 显示自我诊断及参数功能14 RESET 返回停止15 CURSOR 光标上下移动16 PAGE 上下翻页17 O 程序号码由 O0001~O999918 N 顺序号码由N0001~N999919 G 准备功能代码20 X 坐标轴运动方向指令21 Y 坐标轴运动方向指令22 Z 坐标轴运动方向指令23 H 长度补偿功能代码24 F 进给(FEED)指令25 R 圆弧半径指令26 M 辅助功能指令27 S 主轴指速指令28 T 刀具号码29 D 半径补偿功能代码30 I . J .K 圆弧起点至圆弧中心距离(分别在X,Y,Z轴上)31 P 子程序调用代码32 PROGRAM PROTECT 程序记忆保护开关33 MEMORY 自动执行程序34 EDIT 编辑35 MDI 手动编辑36 SINGL BLOCK 单句执行37 BLOCK DELET 指定不执行单句程序 (与 / 键共享)38 OPT STOP 选择性停止 (与M01码共享)39 DRY RUN 空运行40 PRG TEST 不执行M.S.T.码指令41 CYCLE START 循环动(执行程序)42 CYCLE STOP 循环停止(暂停程序)43 PRG STOP 程序停止(与M00共享)44 HOME 返回X.Y.Z.各轴机械原& #59843;45 JOG 手动进给(行位或切削)46 MPG 手动驱动器50 HIGH 手动快速进给51 SPDL DEC 主轴(RPM) 速52 SPDL 100% 执行程序中,指令速53 SPDL CW 主轴顺时钟转动54 SPDL STOP 主轴停止55 SPDL CCW 主轴逆时钟转动56 SPDL INC 主轴(RPM)增速57 Z+,Y+,X+ 机床X.Y.Z.轴往正方向移动58 Z-,Y-,X- 机床X.Y.Z.轴往负方向移动59 4-,4+ 机床第四轴60 TRVRS 执行机床各轴移动指令61 CLNT ON 供应切削液62 CLNT OFF 停止供应切削液63 CLNT AUTO 自动执行供应切削液64 OVERRIDE 切削速度随控 0--150%65 EMERGENCY STOP 紧急停止66 THERMAL ALARM 主轴负荷过热报警67 LUB ALARM 润滑油不足报警68 X_MIRROR IMAGE X轴镜像加工功能69 Y_MIRROR IMAGE Y轴镜像加工功能70 RAPID OVERRIDE 快速行程?控71 DNC 直接数控:由于外部接口设备输入程序至数控机床，而又因子控机床本身记忆容量有限，需要执行边读边做(即同时执行收取程序和执行程序指令动作)，称为DNC操作。
FANUC系统确定工件坐标系方法
FANUC系统确定工件坐标系有三种方法第一种是：通过对刀将刀偏值写入参数从而获得工件坐标系。
这种方法操作简单，可靠性好，他通过刀偏与机械坐标系紧密的联系在一起，只要不断电、不改变刀偏值，工件坐标系就会存在且不会变，即使断电，重启后回参考点，工件坐标系还在原来的位置。
第二种是：用G50设定坐标系，对刀后将刀移动到G50设定的位置才能加工。
对到时先对基准刀，其他刀的刀偏都是相对于基准刀的。
第三种方法是:MDI参数，运用G54~G59可以设定六个坐标系，这种坐标系是相对于参考点不变的，与刀具无关。
这种方法适用于批量生产且工件在卡盘上有固定装夹位置的加工。
航天数控系统的工件坐标系建立是通过G92 Xa zb (类似于FANUC的G50)语句设定刀具当前所在位置的坐标值来确定。
加工前需要先对刀，对到实现对的是基准刀，对刀后将显示坐标清零，对其他刀时将显示的坐标值写入相应刀补参数。
然后测量出对刀直径Фd，将刀移动到坐标显示X=a-d Z=b 的位置，就可以运行程序了(此种方法的编程坐标系原点在工件右端面中心)。
在加工过程中按复位或急停健，可以再回到设定的G92 起点继续加工。
但如果出意外如：X或Z轴无伺服、跟踪出错、断电等情况发生，系统只能重启，重其后设定的工件坐标系将消失，需要重新对刀。
如果是批量生产，加工完一件后回G92起点继续加工下一件，在操作过程中稍有失误，就可能修改工件坐标系，需重新对刀。
鉴于这种情况，我们就想办法将工件坐标系固定在机床上。
我们发现机床的刀补值有16个，可以利用，于是我们试验了几种方法。
第一种方法：在对基准刀时，将显示的参考点偏差值写入9号刀补，将对刀直径的反数写入8号刀补的X值。
系统重启后，将刀具移动到参考点，通过运行一个程序来使刀具回到工件G92起点，程序如下：N001 G92 X0 Z0;N002 G00 T19;N003 G92 X0 Z0;N004 G00 X100 Z100;N005 G00 T18;N006 G92 X100 Z100;N007 M30;程序运行到第四句还正常，运行第五句时，刀具应该向X的负向移动，但却异常的向X、Z 的正向移动，结果失败。
发那科(FANUC)数控系统的操作及有关功能
FANUC有多种数控系统，但其操作方法基本相同。
本文叙述常用的几种操作。
1 工作方式FANUC公司为其CNC系统设计了以下几种工作方式，通常在机床的操作面板上用回转式波段开关切换。
这些方式是:1.编辑(EDIT)方式在该方式下编辑零件加工程序。
2.手摇进给或步进(HANDLE/INC)方式用手摇轮或单步按键使各进给轴正、反向移动。
3.手动连续进给(MDI)方式用手按住机床操作面板上的各轴方向按钮使所选轴向连续地移动。
若按下快速移动按钮，则使其快速移动。
4.存储器(自动)运行(MEM)方式用存储在CNC内存中的零件程序连续运行机床，加工零件。
5.手动数据输入(MDI)方式该方式可用于自动加工，也可以用于数据(如参数、刀偏量、坐标系等)的输入。
用于自动加工与存储器方式的不同点是:该方式通常只加工简单零件，因此都是现编程序现加工。
6.示教编程对于简单零件，可以在手动加工的同时，根据要求加入适当指令，编制出加工程序。
操作者主要按这几种方式操作系统和机床。
2 加工程序的编制普通编辑方法将工作方式置于编辑(EDIT)方式，按下程序(PROG)键使显示处于程序画面，此方式下有两种编程语言:G 代码语言和用户宏程序语言(MACRO)。
常用的是G代码语言，程序的地址字有G**、M**、S**、T**、X**、Y**、Z**、F**、O**、N**、P**等。
程序如下例所示:00010：N1 G92 X0 Y0 Z0;N2 S600 M03;N3 G90 G17 G00 G41 D07 X250.0 Y550.0;N4 G01 7900.0 F150;N5 G03 X500.0 Y1150.0 R650.0;N6 G00 G40 X0 Y0 M05;N7 M30;编程时应注意代码的含义。
在车床、铣床、磨床等不同系列的系统中，同一个G 代码意义是不同的。
不同的机床厂用参数设定的G代码系及设计的M 代码的意义也不相同，编程时需查看机床说明书。
FANUC_0i-MB系统加工中心编程指令及实训操作
G 指令
组号
功
能
G 指令 组号
功
能
G00* G01（*）
G02 G03
定位 直线插补 01 顺时针圆弧插补/螺旋线插补 逆时针圆弧插补/螺旋线插补
G50.1* G51.1 G52 G53
可编程镜像取消 22 可编程镜像有效
局部坐标系设定 00
选择机床坐标系
G04
停刀，准确停止
G54*
选择工件坐标系 1
图 3－2 设定工件坐标系
1.用 G54～G59 指令选择工件坐标系 G54～G59 指令可以分别用来选择相应的工件坐标系。在电源接通并返回参考点后，系统自动选择 G54 坐标系（图 3－3 中第二行）。 例 3－1 对图 3－4 所示零件在坐标原点处加工一个通孔（工件厚 13mm）。用 G54 指令选择工件坐标 系。编程如下：
图 3－6 局部坐标系与工件坐标系的关系
程序名 换上 1 号刀 选择 G54 工件坐标系，绝对编程，快速移动到 Z35，在 Z 方向调入了刀具长度补偿 刀具快速移动到 G54 工件坐标系设定的点 主轴正转，转速 600r/min 快速定位，切削液开 调用子程序 O8001 加工下平面的型腔 Z 轴快速上移，切削液关 Z 轴快速移动到机床坐标 Z0 处 主轴停转 换上 2 号刀 选择 G55 工件坐标系，绝对编程，快速移动到 Z20，在 Z 方向调入了刀具长度补偿 刀具快速移动到 G55 工件坐标系设定的点 主轴正转，转速 600r/min 快速定位，切削液开 调用子程序 O8002 加工上平面的型腔 Z 轴快速上移，切削液关 取消刀具长度补偿，Z 轴快速移动到机床坐标 Z0 处 程序结束
G47
2 倍刀具偏置量
G48
1/2 刀具偏置量
FANUC数控系统加工中心工件坐标系建立与操作技巧
FANUC数控系统加工中心工件坐标系建立与操作技巧摘要由FANUC Series0i-MB控制的加工中心加工稳定、加工精度高、操作灵活。
阐述该加工中心工件坐标系、机床坐标系及其关系。
在数控程序中通过相应指令建立坐标,通过加工中心的具体操作实现工件坐标系设定,完成零件的数控加工。
关键词FANUC数控系统;加工中心;坐标系;操作综合运用计算机技术、自动控制技术、微电子技术、自动检测技术及精密制造等的计算机数字控制机床在企业中得到了广泛应用。
在利用数控设备加工零件的过程中,无论是加工程序的编制,还是机床的操作都涉及到坐标系的建立和设置问题,它是保证零件的精度和优化加工工艺的条件。
本文以使用的发那科数控系统FANUC Series0i-MB 进行分析,该系统加工稳定、加工精度高、操作灵活。
1坐标系的建立编写工件加工的数控程序,涉及工件坐标系的正确建立;当零件安装并加工时涉及到工件在加工中心上的定位,工件相对于刀具的位置,就要在机床上确定工件的坐标系FANUC系统的机床坐标系是当工作台在最左端,床鞍在最前端,主轴箱在最上端是的位置时,X轴、Y轴和Z轴完成手动返回参考点,主轴轴线与主轴前端面的交点就是加工中心机床的机床坐标原点,各轴方向按规定确定。
工件坐标系则是编程人员在编写加工程序时在工件上建立的坐标系,这种坐标的建立往往只考虑编程的方便性,一般不考虑工件在机床中的位置。
工件坐标系的各轴方向应保证与机床坐标系的对应轴方向一致,同时工件坐标系的原点即程序原点在机床坐标系中的位置也必须明确。
通常当机床回零后,测量程序原点相对于机床原点的偏置量确定两坐标关系。
图示1为程序原点相对于机床原点分别在三个坐标方向的偏置量。
图12坐标系的设置操作关于工件坐标系的设置方法有三种。
用G92建立工件坐标系的程序段是: G92XαYβZγ程序中字母α、β和γ是刀具刀位点在工件坐标系的坐标值,其实质就是刀具相对于工件坐标系的原点的偏置值。
fanuc-oi数控铣床加工中心编程技巧与实例
fanuc-oi数控铣床加工中心编程技巧与实例一、fanuc-oi数控铣床加工中心编程技巧在fanuc-oi数控铣床加工中心编程中，有一些技巧可以帮助操作者提高效率和准确性。
要熟练掌握fanuc-oi数控系统的基本操作和功能，包括编程界面的布局、参数设置、常用指令等。
在编程过程中要注意正确使用G代码和M代码，合理安排刀具路径，避免工件干涉和碰撞。
另外，还需要精确计算刀具补偿值，保证加工出来的零件尺寸精准。
要及时保存和备份编程数据，以防意外情况发生。
对于复杂的加工任务，可以考虑使用宏编程或子程序，提高编程的复用性和可维护性。
二、fanuc-oi数控铣床加工中心编程实例以fanuc-oi数控铣床加工中心编程为例，假设我们需要加工一个复杂的铝合金零件。
在编程之前要对零件的图纸进行仔细分析，确定加工顺序和切削参数。
在fanuc-oi数控系统中进行编程，设置好工件坐标系、刀具半径补偿、进给速度、主轴转速等参数。
接下来，按照加工顺序，逐步编写G代码和M代码，控制刀具的移动轨迹和加工过程。
在编程过程中，要考虑好刀具的选择和刀具路径，避免碰撞和干涉。
进行仿真和调试，确保编写的程序没有错误，可以顺利加工出符合要求的零件。
三、关于fanuc-oi数控铣床加工中心编程的个人观点和理解在fanuc-oi数控铣床加工中心编程中，技巧和实例只是基础，更重要的是理解加工原理和工艺要求。
在实际操作中，需要根据不同的零件特点和加工要求，灵活运用编程技巧，确保加工效率和加工质量。
保持对新技术和新工艺的学习和探索，不断提高自身的编程水平和创造力。
通过不断的实践和总结，形成自己的一套fanuc-oi数控铣床加工中心编程经验和方法，提高工作效率和竞争力。
总结：通过fanuc-oi数控铣床加工中心编程技巧与实例的介绍，我们可以更全面、深刻地理解在实际应用中，如何合理地进行加工中心编程。
熟练掌握fanuc-oi数控系统的基本操作和功能，合理选择加工策略和路径，对加工过程进行仿真和调试，将有助于提高加工效率和加工质量。
电子课件-《数控铣床加工中心编程与操作(FANUC系统)(第二版)》-A0第一章 数控铣床加工中心编程基本知识
第一节 数控铣床/加工中心概述 二、 数控铣床 /加工中心的组成
数控铣床/加工中心的组成
第一节 数控铣床/加工中心概述
1. 程序载体 数控机床是按照程序载体上的数控程序运行的。 2. 输入装置 输入装置的作用是将程序载体内有关加工程序读入数控系统。 3. 数控系统 数控系统是数控机床的核心。它由输入装置、控制运算器和输出装置 等构成。 4. 伺服系统 伺服系统是数控机床的重要组成部分，它是数控系统和受控设备的联 系环节。
第三节 数控编程的基本知识
1. 图样分析 2. 确定加工工艺 3. 数值处理 4. 编写程序 5. 存储程序 6. 程序校验与试切
第三节 数控编程的基本知识
二、 程序编制的方法
1. 手工编程 对于几何形状简单、计算方便、轮廓由直线和圆弧组成的零件，一般 采用手工编程的方法编制加工程序。 2. 自动编程 对于几何形状复杂，轮廓外形由一些非圆曲线、曲面所组成，或者零 件的几何形状并不复杂但是程序编制的工作量很大，或者是需要进行复杂 的工艺及工序处理的零件，采用自动编程的方法。
第二节 数控铣床/加工中心的坐标系
如图所示，定位块被事先安装在机床上，水平边和竖直边分别与机床 坐标系的 X轴和Y 轴平行。对刀点位于定位块的左下角，相对于编程原点 的距离为δ1 和δ2。对刀点在机床坐标系中的位置可以通过对刀的方式获得， 即图中的 X1 值和Y1 值，此值为负值。因定位块的厚度尺寸δ1 和δ2 是已知 的，所以就可以间接计算出编程原点在机床坐标系中的坐标值为 (X1+δ1， Y1+δ2)。
数控铣床加工零件 a)汽车拨叉 b)塑料模具零件 c)电极
第一节 数控铣床/加工中心概述
2. 加工中心 加工中心是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效 率自动化机床。与数控铣床的最大区别在于具有自动交换加工刀具的能力。 (1)加工中心的分类 加工中心按主轴在空间所处的位置分为卧式加工中心和立式加工中心。
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FANUC数控系统加工中心工件坐标系建立与操作技巧
摘要由FANUC Series0i-MB控制的加工中心加工稳定、加工精度高、操作灵活。
阐述该加工中心工件坐标系、机床坐标系及其关系。
在数控程序中通过相应指令建立坐标,通过加工中心的具体操作实现工件坐标系设定,完成零件的数控加工。
关键词FANUC数控系统;加工中心;坐标系;操作
综合运用计算机技术、自动控制技术、微电子技术、自动检测技术及精密制造等的计算机数字控制机床在企业中得到了广泛应用。
在利用数控设备加工零件的过程中,无论是加工程序的编制,还是机床的操作都涉及到坐标系的建立和设置问题,它是保证零件的精度和优化加工工艺的条件。
本文以使用的发那科数控系统FANUC Series0i-MB 进行分析,该系统加工稳定、加工精度高、操作灵活。
1坐标系的建立
编写工件加工的数控程序,涉及工件坐标系的正确建立;当零件安装并加工时涉及到工件在加工中心上的定位,工件相对于刀具的位置,就要在机床上确定工件的坐标系
FANUC系统的机床坐标系是当工作台在最左端,床鞍在最前端,主轴箱在最上端是的位置时,X轴、Y轴和Z轴完成手动返回参考点,主轴轴线与主轴前端面的交点就是加工中心机床的机床坐标原点,各轴方向按规定确定。
工件坐标系则是编程人员在编写加工程序时在工件上建立的坐标系,这种坐标的建立往往只考虑编程的方便性,一般不考虑工件在机床中的位置。
工件坐标系的各轴方向应保证与机床坐标系的对应轴方向一致,同时工件坐标系的原点即程序原点在机床坐标系中的位置也必须明确。
通常当机床回零后,测量程序原点相对于机床原点的偏置量确定两坐标关系。
图示1为程序原点相对于机床原点分别在三个坐标方向的偏置量。
图1
2坐标系的设置操作
关于工件坐标系的设置方法有三种。
用G92建立工件坐标系的程序段是: G92XαYβZγ
程序中字母α、β和γ是刀具刀位点在工件坐标系的坐标值,其实质就是刀具相对于工件坐标系的原点的偏置值。
用G54～G59建立工件坐标系的程序段是:G54 G90 G00 X～Y～Z～。
为了编程方便可以利用这组指令在复杂的零件上建立多个加工坐标系。
通过对刀测量,把程序原点的偏置量存储到CNC系统的偏置存储器中,编程分别对应的给出程序原点的偏置指令G54～G59,数控系统在执行该指令时实现坐标平移到程序原点上,完成工件坐标系设定。
还有自动设置法,先在相应的存储器中存入参考点在工件坐标系中的坐标值α、β和γ,执行手动返回参考点时自动完成坐标系设置。
FANUC Series0i-MB数控系统工件坐标系设定可以通过其界面将工件零点相对于机床原点的偏移量输入到G54～G59 的数据区。
程序在运行时通过指令G54～G59来选择工件原点偏移量实现工件坐标系设定,如图2所示: 图2
通过数控系统的操作面板打开工件坐标系设定界面,按下OFFSET功能键:
OFFSET
SETING
切换屏幕界面显示工件坐标系工件零点偏移值,在此界面上设定、修改偏移值,显示与设定工件坐标的步骤是:
第一步按下OFFSET功能键。
第二步按下章节选择软件[WOEK],显示工件坐标设定界面。
第三步按下“PAGE”换页键到需要的页面。
第四步使用光标键将光标移动到改变的工件原点偏移值上,改变或重新设定坐标X～Y～Z～的值。
如设定G54的偏移值为“X-345.700Y-196.200Z-53.165”,需要把光标移动到G54的X值上。
第五步通过数字键输入数值“-345.700”,再按下INPUT键;也可以按菜单直到软键中出现输入键,按软键INPUT。
第六步若修改输入值,可以直接输入新值后按键。
第七步重复操作第四步到第六步,完成工件其余两个坐标偏移值的设定Y-196.200Z-53.165,如图3所示:
图3
3结论
从数控加工基本的工件坐标系、机床坐标系、工件原点和机床原点入手,探讨了两坐标系的内在联系。
在数控程序编制中合理的运用坐标系,并且通过发那科数控系统FANUC Series0i-MB控制的加工中心操作建立起工件坐标系,实现加工中心对零件的数控加工。
参考文献
[1]余衡.数控铣床和加工中心培训教材[M].北京:化学工业出版社,2007.
[2]任级三.数控车床工实训与职业技能鉴定[M].沈阳.辽宁科技出版社,2006.
[3]蒋勇敏.数控机床的使用与维护[M].北京:科学出版社,2007.
[4]编委会.数控加工技师手册[M].北京:机械工业出版社,2006.。