CAK6150D数控车床实训指导书.docx
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CAK6150D数控车床实训指导书
CAK6150D数控车床实训指导书
（二零零三年一月）
第一章程序的编制
第一节 程序的组成
程序一般分为主程序与子程序，每个程序由若干个程序段组成，每个程序段由若干个字节组成，用程序结束符号结束。
1. 字与地址
构成程序段的要素是字，一个程序段由一个或多个字组成。
每个字由地址和其后面的带“+”“—”号的数字构成，其数值不得超过数控系统允许的范围。
例：
X—100.520
地址数字
字
地址可用字母（A——Z）中的任意一个，它规定了地址后面数字的意义，同一地址由于指令的功能不同，使用上也有不同的含义。
2. FANUC数控系统地址及其含义表
功能
地址
意义
程序号
O
程序号指定
顺序号
N
顺序号指定
准备功能
G
运动方式（直线、圆弧、螺纹）指定
坐标字
X、Z、U、W
坐标轴移动量指定
R
圆弧半径（拐角）指定
I、K
圆弧中心坐标指定
进给功能
F
进给速度、螺纹导程（螺距）指定
主轴功能
S
主轴速度指定
刀具功能
T
刀具号的指定，刀补号的指定
辅助功能
M
控制机床侧功能通断指定
暂停
P、U、X
暂停时间的指定
子程序调用
P
调用子程序的程序号与调用次数指定
第二节 程序的编制
1. 程序号
由地址“O”及后面的四位数字指定，它及它后边的内容是表示某个工件的加工过程。
2. 程序段号
由地址“N”及后面的一组数字组成，在程序中代表程序段的顺序号。
当参数“顺序”设定为“1”时，可按参数“550”号设定的间隔数，在上段结束符输入后自动生成顺序号。
3. 结束符
由符号“；”指定，表示该程序段结束，它起到承前起后的作用。
4. 程序段的基本构成
N----G---X（U）---Z（W）---F---S---M---T---；
程序段号准备功能X轴坐标Z轴坐标进给功能主轴功能辅助功能刀具功能结束符
第三节 坐标系
1. 工件坐标系
数控车床加工中，刀具移动的距离是以坐标点的形式给定的。
所以编程时通常需要指定一个工件坐标系。
数控车床的坐标系是由两个坐标组成，径向方向规定为X轴，轴向方向规定为Z轴，远离工件的方向定义为正方向。
本车床刀架位置为前置刀架，采用下图所示的坐标系形式。
相对坐标指令与绝对坐标指令
各轴移动量的指令方法有绝对值指令和增量值指令两种形式。
在实际编程中可以混合使用。
如图，移动方向由A点到B点，可写作：
X70Z40（绝对值）
U40W–60（增量值）
a） 绝对值指令：
以各轴移动的终点坐标值编程，使用X、Z地址。
b） 增量值指令：
以起点到终点的距离编程，使用U、W地址。
c） 直径与半径编程：
因车加工工件多为回转体，径向尺寸有直径和半径两种指定方法。
通常数控车床都采用直径指定方法。
第四节 准备机能
1. G指令代码表
代码
组别
功能
备注
◤G00
01
快速移动定位
G01
直线插补
G02
圆弧插补（顺圆）
G03
圆弧插补（逆圆）
G04
00
暂停
G18
16
ZX平面选择
G20
06
英制输入
◤G21
公制输入
G27
00
参考点返回检查
G28
参考点返回
G30
第二参考点返回
G32
01
螺纹切削
◤G40
07
刀尖半径补偿取消
G41
刀尖半径左补偿
G42
刀尖半径右补偿
G50
00
坐标系设定/主轴限速设定
G70
00
精加工循环
G71
外园、内孔粗车循环
G72
端面粗车循环
G73
封闭切削循环
G74
端面深孔加工循环
G75
外园、内孔切槽循环
G76
螺纹切削复合循环
G90
01
外园、内孔横固切削循环
G92
螺纹固定循环切削
G94
端面固定循环切削
G96
02
恒线速控制
◤G97
恒线速撤消
G98
05
每分钟进给
◤G99
每转进给
注：
1） 00组的G代码是非模态的，只在指定它的程序段有效。
2） 在同一程序段内能够指定若干个不同组别的代码，若指定多个同组的代码，最后的代码有效。
3） ◤表示通电时系统处于此G代码状态。
2. G代码的详细介绍
1） 坐标系设定/主轴限制指令（G50）
通过该指令来建立一个坐标系。
指令格式：
G50X----Z------
当前点坐标值
在下列图示中可用G50X（α）Z（β）指令建立工件坐标系
2） 进给方式指定（G98G99）
用来指定切削进给中进给量的单位。
G98—进给量以每分钟进给指定。
即：
mm/min
G99—进给量以每转进给指定。
即：
mm/r
3） 快速定位G00
用来指令快速移动
指令格式：
G00X（U）----------Z（W）----------；
注：
a） X（U）---Z（W）----表示指令点坐标，------用来填写坐标值，可用绝对坐标或相对坐标，也可两种混合使用，以后的进给指令都以此格式给出。
b） 指令G00时，两坐标轴以参数（518）、（519）中设定的速度同时分别移动，所以不能同时到达终点。
即：
移动的轨迹不一定是一条直线。
4） 直线插补（G01）
用来指令直线切削进给。
指令格式：
G01X（U）----Z（W）----F----；
注：
a） 插补：
是指数控系统中特定的某种运算，通过这种运算的结果，对进给脉冲进行分配以实现轨迹控制的过程。
b） F值为进给量，它是模态量，可根据需要用操作面版上的进给倍率开关进行调节。
5） 圆弧插补（G02G03）
用来指定刀具进行圆弧加工。
指令格式：
G02（G03）X（U）----Z（W）----R（I----K----）----F----；
指令表
项目
指定内容
指令
意义
1
旋转方向
G02
顺时针旋转
G03
逆时针旋转（CCW）
2
终点位置
绝对值
X、Z
工件座标系的终点位置
增量值
U、W
从始点到终点的距离
3
从始点到圆心的距离
I、K
从始点到圆心的距离（带符号）
4
圆弧的半径
R
圆弧的半径
5
进给速度
F
沿着圆弧的速度
注1I、K后面的数值分别是从圆弧的起点到圆弧中心的矢量在X、Z轴方向的分量值，该值为增量值，其正负方向由坐标方向来确定。
见图
注2当I、K值为零时可以省略。
注3当I，K与R同时指令时R优先。
注4当用I、K值指令时，圆弧始点和终点半径值有误差时不报警，误差值用直线相连。
6） 延时指令G04
用于指令延时。
指令格式：
G04X（U）——；
注1用“X”“U”地址指令延时时间，用小数点时，单位S；不用小数点时，单位为ms。
注2另外可用地址P以ms为单位指令。
7） 返回参考点指令G28
用以指令机床回参考点
指令格式：
G28X（U）---Z（W）---；
注1参考点是数控机床为实现某些功能而设置的一固定点。
注2 格式中X（U）----Z（W）----所指定的点是为避免干涉而设置的返回参考点前经过的一个中间点，即返回参考点前，首先向该点定位，该点必须包含两轴方向的量。
8） 螺纹切削指令G32
用来指令螺纹切削。
指令格式：
G32X（U）------Z（W）------F------；
终点坐标螺纹导程
注：
a） 用该指令切削螺纹时无退尾功能。
b） 在不指令Z轴地址时为加工端面螺纹。
c） 加工锥角大于45度锥度螺纹时，导程值认定在X轴方向。
d） 切削螺纹时不能改变主轴转速。
e） 进给倍率、暂停键在切削螺纹时无效。
f） 在螺纹切削开始和结束部分由于伺服系统的滞后会造成螺距的变化，所以在加工螺纹时要分别加入导刀距离δ和退刀距离δ。
g） 使用该指令可切削连续螺纹.
9） 刀尖半径补偿G40G41G42
用来自动补偿在加工中，由于刀尖半径所带来得加工误差。
a） 使用该指令时需先在刀具偏置中给出刀尖半径R值及按下图示给出刀尖方位号。
b）
1
在加工程序中，首先要在定位段内指令G41或G42，然后按工件轨迹指令。
c） 需要在退刀程序段用指令G40撤消刀尖半径补偿。
d） 在同样切削情况下，因进给方向不同指令方向也将随之改变，但不能在中途进行指令方向的改变。
e） 在程序中，不能有连续两段或两段以上的无进给指令。
f） 该指令为模态指令，在同一个方向的补偿中不能再次指令该指令。
g） 如需改变补偿方向，需用G40指令撤消原补偿指令后再指令新的补偿方向。
10） 单一固定循环G90G92G94
A. 内、外径切削固定循环G90
使用该指令可进行沿轴向方向切削的单一循环加工。
格式:
G90X（U）------Z（W）------R------F------;
如图切削点坐标的表法
注:
a） 一次指令完成1----4段的循环动作,“1”“4”段快速进给,“2”“3”段为切削进给.
b） 在循环加工中，用地址R来指令锥度切削，R值为半径差,当R=0时为矩形循环。
c） 根据下图所示四种循环形式,确定R值的正、负。
d） 该指令为模态指令，可连续使用,只需要在下一程序段指令X轴方向坐标值即可再次循环加工。
例：
G90XZRF*
X
X
X
X
切削深度在X轴方向上确定尺寸。
B. 螺纹切削固定循环G92
用来指令螺纹切削的单一循环加工。
格式:
G92X（U）------Z（W）------R------F------;
注:
a） “1”“3”“4”为快速进给,“2”为螺纹切削.
b） 该指令有螺纹退尾功能,退尾功能是否有效取决于M代码（或软开关）,退尾量在参数109中以0.1导程为单位设定。
c） F地址指定螺纹导程值。
d） 其他同G90指令。
C. 端面切削循环指令G94
用来指令沿径向方向切削的单一循环加工。
格式:
G94X（U）------Z（W）------R------F------;
注：
a） 除定位与切削方向不同外，其它完全类同于G90指令。
b） 常见的四种循环形式要求如图所示。
复合循环G70-----G76
A. 内外径切削循环G71
用于一次指令完成径向进刀平行轴向切削的全部粗加工
指令格式：
G71U（Δd）R（e）;
G71P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）F（f）S（s）T（t）;
加工形式及各指令含义见图
注：
a） 加工前定位在A点，加工结束后停A点。
b） .A----A----B为精加工形状应在G71指令后的ns------nf程序段中给出,CNC据此和Δd、e自动决定粗车轨迹
c） 要求AA∥X轴,AB∥Z轴,A----B之间必须单调增减.。
d） .ns：
精加工形状程序的第一个程序段的顺序号.
e） Nf：
精加工形状程序的最后一个程序段的顺序号
f） Δd;指令切削深度半径,无方向指定,系统根据A–A自动决定方向与切入形式（G00/G01）.
g） e退刀量（半径方向指令）
h） Δ（U）：
X轴方向精加工余量的距离和方向（直径指定）
i） .Δ（W）：
Z轴方向精加工余量的距离和方向.
j） f.st分别为粗车循环中的进给量,主轴转数及换刀指令.
k） ns-----nf中的f.s.t仅在精车时起作用.
据指令方法不同可有四种形式的循环。
B. 端面切削复合循环G72
用于一次指令完成轴向进刀，平行径向切削的全部粗加工
指令格式：
G72W（Δd）R（e）;
G72P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）F（f）S（s）T（t）;
加工形式及各指令含义见图
注:
a） 加工前定位在A点，加工结束后停A点。
b） 除进刀与切削方向不同外,其切削形式及指令方法完全类似于G71.
c） 根据指令方法不同也有图示四种形式.
C. 轮廓仿型复合循环G73
用于一次指令完成铸造、锻造等成型工件的全部粗加工。
指令格式：
G73U（Δi）W（Δk）R（d）;
G73P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）F（f）S（s）T（t）;
加工形式及各指令含义见图
注:
a） 加工前定位在A点，加工结束后停A点。
b） Δi：
X轴方向的退刀距离与方向。
c） Δk：
Z轴方向的退刀距离与方向。
d） d:
总切削量的分刀次数.
e） 类似于G71、G72有四种指令形式.
D. 精车循环G70
用于指令一次完成由G71、G72及G73粗加工后的精加工。
指令格式：
G70P（ns）Q（nf）
ns精加工程序中第一程序段号
nf精加工程序中最后程序段号
在G71、G72或G73中的F、S、T机能无效，但是ns和nf中的这些机能在G70时有效
G70循环加工结束时，刀具返回刀始点，并开始读下面程序段
G70、G73的ns到nf段中，不能调用子程序
E. 端面深孔加工循环G74
用于一次指令进行平行轴向的断屑切削或钻深孔循环。
指令格式：
G74R（e）;
G74X（U）---Z（W）---P（Δi）Q（Δk）R（Δd）F（f）;
加工形式及各指令含义见图
注：
a） e：
回退量。
b） X：
B点的X轴分量。
c） U：
A到B的增量。
d） Z：
C点的Z轴分量。
e） W：
A到C的增量。
f） Δi：
X轴方向的移动量。
g） Δk：
Z轴方向的移动量。
h） Δd：
在加工最后的退刀量。
i） 当X（U）---、Δi、Δd省略时为Z轴向深孔钻削循环。
j） 可指令四种形式的加工循环
F. 内外径切槽循环G75
用于一次指令进行端面的断屑切削或内外径切槽循环。
指令格式：
G75R（e）;
G75X（U）---Z（W）---P（Δi）Q（Δk）R（Δd）F（f）;
加工形式及各指令含义见图
注：
a） 相当于G74将两轴方向对调，其指令方法和运动方式相似。
G. 螺纹加工复合循环G76
用来指令螺纹粗精加工（一次指令完成）
格式：
G76P（m）（r）（a）Q（Δdmin）R（d）;
G76X（U）-----Z（W）-----R-----P（k）Q（Δd）F------;
加工形式及各指令含义见图
注：
a） 最后精加工重复次数（1—99）。
b） r：
螺纹导角量。
以0。
1倍导程在0.01－９．９倍导程内设定．
c） ａ：
刀尖角度，可设为80、60、55、30、29、0等6种.
d） 以上三个参数以每个占有两位在P地址下指定.
e） Δdmin:
最小切入量,系统自动计算每次的切入量当其小于时以放该值做最后的切入量.
f） d:
精加工余量.
g） K：
螺纹牙高.
h） Δd:
第一次切入量.
i） 粗车时为单侧刀加工.精加工为直进刀加工.
j） 单次循环注意事项与G92时相同.
k） 末注的坐标点与斜度、退尾功能等同G92指令。
l） 地址P、Q的数据不能有小数点。
复合循环（G70~G76）注意事项：
（1）复合循环指令程序中，正确设定地址P、Q、X、Z、U、W、R
（2）在MDI方式中，不能设定G70、G71、G72、G73，若设定了则发生P/S报警。
（3）在MDI方式中，可设定指令G74，G75，G76指令格式。
（4）在G70、G71、G72和G73指定的程序段中，不能设定M98与M99指令。
（5）不能设定以下指令：
（a）G04代码
（b） 除G00、G01、G02、G03以外的01组G代码。
（c） 06组G代码
（d） M98与M99的M代码
（6）在执行G70、G71或G73时，在同一程序中不能二次设定，由P和Q设定的程序号。
（7）G76螺纹循环中，开始段在加M50，结束后加上M51。
第五节辅助功能
1. M代码
M代码是用来指令机床的辅助功能，大部分送到机床侧，用于执行某功能的通/断。
1） M代码表
代码
功能
备注
M00
程序停止
执行时主轴停止，用循环启动恢复运行。
M01
条件程序停止
有效与否取决于机床侧M01SW，其它同M00
M02
程序结束
程序停止但不返回到程序开头
M03
主轴正转CW
M04
主轴反转CCW
M05
主轴停止
M08
冷却液开ON
M09
冷却液关OFF
M30
程序结束
程序停止并返回到程序开头
M41
主轴变档Ⅰ
在有机诫挡位的机床中，该指令为变速功能
M42
主轴变档Ⅱ
M43
主轴变档Ⅲ
M44
主轴变档Ⅳ
M50
螺纹退尾开关ON
在G92G76车削螺纹时使用（有些机床使用软开关）
M51
螺纹退尾开关OFF
M98
子程序调用
M99
子程序结束
2） M98M99
格式：
M98P■■■◆◆◆◆调用子程序；■■■调用重复次数◆◆◆◆为子程序号。
M99子程序结束并返回到主程序。
注：
a） 当加工中有固定顺序和重复模式时，可将其作为子程序存放在存储器中。
b） 子程序结束除用M99外，在格式和输入上完全等同于主程序。
c） 在执行子程序调用指令时程序转到指令的子程序继续运行，一次指令可多次运行，执行次数完成后返回主程序调用时的下一程序段运行。
在主程式序中可多次调用子程序。
d） 子程序也可调用子程序，FANUC0—TD可允许2重嵌套。
2．S代码
用来指令主轴转速
指令格式：
S-----
注：
a） S后5位数字直接指令主轴转速r/min。
b） 主轴具有无级调速功能的机床有此指令。
c） 在恒线速切削指令中，G96中的S地址指令切削线速度。
d） 该指令可单独做一个程序段，也可与其它指令代码同在一个程序段中，执行顺序一般设为先执行进给指令后执行S代码。
3．T代码
用该指令调用刀具及与其相对应的刀具补偿值。
指令格式：
T■■◆◆
注：
a） ■■：
用于指令刀架的工位号（刀号）。
b） ◆◆：
用于指令刀具补偿组号，00时表示辙消刀具补偿。
c） 该指令可单独做一个程序段，也可与其它指令代码同在一个程序段中。
执行顺序一般设为先执行进给指令，后执行调用刀具指令。
第二章 数控车床的基本操作
第一节 机床操作面板介绍
1. 数控系统控制部分说明图
注：
（1）急停按钮
（2）系统启动按钮（3）系统停止按钮（4）MDI键盘
（5）手摇脉冲发生器（6）机床操作面板（7）进给位率开关
（8）菜单键（9）CRT显示器
2. 机床面板布置图及说明图表
编号
符号
名称
编号
符号
名称
1
编辑方式
21
Z轴负方向移动
2
手动数据输入方式
22
Z轴正方向移动
3
存储程序自动方式
23
手动快速
4
手动进给方式
24
超程释放
5
手摇脉冲方式
25
手动选刀
6
返回参考点方式
26
手动冷却液开闭
7
手摇脉冲最小单位0.001mm
快速速度倍率1％
27
手动润滑开闭
8
手摇脉冲最小单位0.01mm
快速速度倍率25%
28
液压卡盘卡紧松开
9
手摇脉冲单位0.1mm
快速速度倍率50%
29
液压台尾进退
10
手摇脉冲单位1mm
快速速度倍率100%
30
液压起动停止
11
X轴手摇脉冲进给选择
31
手动主轴正转
12
Z轴手摇脉冲进给选择
32
手动主轴反转
13
循环起动键
33
手动主轴点动
14
进给保持
34
手动主轴停止
15
单程序段
35
手动主轴升速
16
程序段跳步
36
手动主轴降速
17
空运行
37
X轴参考点指示
18
机床锁住
38
Z轴参考点指示
19
X轴负方向点动
39
（左）主轴速度档位显示
（右）当前刀位号显示
20
x轴正方向移动
3. 系统MDI键盘图示及说明
键盘说明：
1） 编辑程序用键。
2） 数据输入输出键。
3） 系统功能键。
4） 翻页键。
5） 光标移动键。
6） 系统复位键。
7） 数据/地址键。
4. 各键的名称及其用途
（1）
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