数控机床编程与操作：切削技术实现

2　FANUC数控车床编程与操作

数控车床和车削加工中心可以进行端面车削加工，外圆柱和外锥面加工，内孔和内锥孔镗削加工，钻孔加工，内、外螺纹加工，复杂内外形状轮廓的回转体加工，切槽加工等。特别是有圆弧面的回转体零件和具有曲线轮廓的回转体零件，普通车床无法加工，数控车床和车削中心则可以发挥它的加工特点，完成车削加工。

数控车床和车削中心的编程可以手工编程，也可以自动编程。目前，数控车床除复杂零件采用自动编程外，一般车削加工都采用手工编程，下面介绍FANUC车削系统手工编程的方法。

2．1　FANUC编程

2．1．1　FANUC程序基本功能及组成

FANUC程序分主程序和子程序。子程序是主程序的一部分，当工件图纸上多处出现相同的加工形状，为了简化编程，把相同加工形状编成子程序，当主程序需要时在适当的位置上调用（见图2．1）。

图2．1　CNC主程序和子程序执行过程

程序执行时，CNC按主程序内容运行，当主程序中有调用子程序M98的命令时，CNC跳到子程序运行。在子程序中遇到返回主程序的命令时，CNC又跳回到主程序刚才调用子程序的下一个程序段，按主程序的命令往下执行，直至M02或M30结束。调用子程序用M98后跟子程序号，子程序结束用M99。主程序调用子程序称为一重，一共可以嵌套调用四重。

在CNC内部，最多可登录63个主程序和子程序，选择其中一个主程序，使机床运动。

FANUC程序由如图2．2要素构成。

图2．2　ISO代码程序的构成

1）程序号

为了区别存储器中的程序，程序的开头必须用地址“O”及其后面的4位数给程序命名，以便日后加工时调用。

程序由若干个程序段构成，内含加工必需的几何信息、工艺信息和辅助信息。如机床的移动命令，主轴的启、停、正、反转，冷却开、关等。若程序段的开头为跳过标记（／）和一个数值，则表示可以不执行该程序段。但需要注意的是，当一个文件上含有几个程序时，由于跳过标记的关系，在第二和以后的程序号前，不能有程序开始部分。但是如果前面程序的最后以“%”结束时，在下一个程序开头应有程序开始部分。

2）程序段号和顺序号

程序段号用地址N表示，后面跟5位数字，即N1～N99　999作为顺序号使用，顺序号的间隔定为多少由编程员灵活掌握，为了使修改程序时方便地赋予段号，建设N段号以10间隔，一般从小到大排列，便于跳转加工，换刀、粗、精加工时方便调用。

3）程序段的构成

程序字是构成程序段的基本要素，一个程序段由若干个程序字组成，每个程序字由地址字加数字和符号组成。见如下程序段：

例如，程序字

4）地址字的含义

地址字是用英文字母表示的。它们分别表示不同的含义。就是同一字母，在不同的G指令后，其含义也不相同，比如：G00、G01后的x是坐标轴移动距离，在G04后是暂停时间。请参照机床生产厂家的说明书，熟记指令含义（见表2．1）。G功能见表2．2。

表2．1　主要地址的含义和范围

注：①ISO代码时，可以使用冒号（：）作为程序号的地址。

表2．2　FANUC数控系统的准备功能G代码及其功能

续表2．2

续表2．2

注：①数控车床的G代码是FANUC　0－T系列数控系统的A系列，可选的B、C系列的某些G代码的含义与A系列的有差别。
②当机床电源打开或按复位键时，标有“◢”符号的G代码被激活，即缺省状态。
③不同组的G代码可以在同一程序段中指定；如果在同一程序段中指定同组G代码，最后指定的G代码有效。
④由于电源打开或复位，使系统被初始化时，已指定的G20或G21代码保持有效。
⑤由于电源打开使系统被初始化，G22代码被激活；由于复位使机床被初始化，已指定的G22或G23代码保持有效。
⑥数控车床A系列的G代码用于钻孔固定循环时，刀具只返回钻孔初始平面。
⑦表中“×”符号表示该G代码不适用这种机床。
⑧具体使用时，请参阅机床生产厂家说明书。

5）直径和半径编程

在编制数控车床的CNC程序时，因为是回转体零件，工件端面为圆，其尺寸可以用直径和半径两种方法编程。

图2．3　直径编程说明

用直径数据指令时称为直径编程（见图2．3），用半径数据指令时称为半径编程。选择直径或半径编程必须用参数DIA（No．1006＃3）设定。用直径编程时，请注意下列的条件：

●轴的移动指令是直径方式；

●增量编程时也是直径（见图2．3）（B→A）×2，即D2－D1；

●坐标系采用G50设定，用直径指令坐标值；

●刀具偏置的数值，可用参数（No．5004＃1）设定成直径或半径；

●圆弧插补的半径R和圆心坐标用半径指定；

●轴的进给速度可用mm／r或mm／min指定；

●位置显示用直径显示。

6）主轴转速设置S

数控车削加工时，工件旋转，刀具作插补运动，当已知要求的圆周切削速度为v，切削速度单位为m／min时，车床主轴的转速n（r／min）为：

式中　D——工件的外径（mm）。

例如，工件的外径为200mm，要求的切削速度为300m／min，经计算可得

取整数为478，因此主轴转速应为478r／min，表示为S478。

注意：主轴速度控制指令　数控车削加工时，按需要可以编制恒切削速度，例如，为了提高刀具寿命，保证车削后工件的表面粗糙度一致，应设置恒切削速度，车削过程中数控系统根据车削时刀尖所处的不同工件直径计算主轴的转速，保持恒定的切削速度。恒切削速度设置方法如下：

G96S__；　　　　S后面数字是切削速度，单位为m／min。

设置恒切削速度后，如果不需要时可以取消，其方式如下：

G97S__；　　　　S后面数字的单位为r／min。

注意：在设置恒切削速度后，由于主轴的转速在工件直径不同处是变化的，当工件直径很大时，转速较低；当工件直径很小时，转速就很高。为防止主轴转速过高工件有飞出的危险，在设置恒切削速度时，要将主轴最高转速限制在某一个最高值，切削过程中当执行恒切削速度时，主轴最高转速将被限制在这个最高值，这样机床工作就安全了。设置方法如下：

G50S__；　　　　其中S后的数值就是被限制的最高转速，单位为r／min。

选择固定转速或恒切削速度应根据车削需要。例如：刀具在钻孔和车螺纹时，就要固定转速；刀具在车外形时，就要恒切削速度，编程员应根据需要选择应用G96和G97。

7）进给速度设置F

数控车床在车削过程中可以用两种方法设置进给速度：

（1）进给速度的单位用mm／min，其指令是G98

例如：G01　　X80　　Z－50　　F100　　　　　　；F的单位是100mm／min。

（2）进给速度的单位用mm／r，其指令是G99

例如：G02　　X100　　Z－60　　R30　　F0．2　　；F的单位是0．2mm／r。

G98、G99是模态指令，一旦指定就一直有效，直到另一方指定为止。开机时，CNC系统默认G99每转进给模式。8）刀具功能T

在数控加工中，选择刀具和确定刀具参数是数控编程和加工的重要环节，其格式如下：

例如：

又例如：T0500表示选择5号刀具，取消刀具偏置。

9）辅助功能M

辅助功能也称M功能，它是控制机床或系统开关功能的一种命令，常用的M功能见表2．3中打“☆”号的代码，各种机床的M功能因生产厂家不同有差异，编程时应根据机床厂家的说明应用。见表2．3所示。

表2．3　FANUC数控系统的辅助功能M代码及其功能

续表2．3

注：①“×”符号表示该M代码不适用于这种机床。
②配有同一系列数控系统的机床，由于生产厂家不同，某些M代码的含义可能不相同。请参阅机床生产厂家说明书。
③打“☆”为常用M代码，要熟记。

2．1．2　坐标系的设定

1）机械参考点

机械参考点是机械上的某一特定位置，一般设在X轴和Z轴正方向的极限位置，是生产厂家在制造机床时设置的硬件开关，详见第1章“机床坐标系原点和编程原点”。

关机后重新接通电源，因为CNC不知道目前拖板在什么位置，所以要先回参考点（通常称回零），其目的是建立机床坐标系。通电后，用手动返回参考点，来确立机械坐标系原点（见图2．4），一旦被确定，只要不断电，就一直有效。也可以设定坐标值为α、β的机械坐标系，α、β的值由参数（No1240）来设定。

图2．4　回机械参考点

返回参考点和离开参考点的移动，可以在手动方式下进行。为了安全，还可以使用中间点过渡的方式（见图2．5），一旦返回参考点，指示灯被点亮。

图2．5　换刀点位置

返回参考点用G28指令

格式：G28　IP______　　　　　　　；IP是中间点的位置坐标

返回参考点检验用G27指令

格式：G27　IP______　　　　　　　；IP参考点位置指令

2）工件坐标系原点的设置

编程和加工工件使用的坐标系称为工件坐标系。编程前首先要选择设置工件原点，然后再进行编程，因为编程原点是编程的基准点。工件坐标系可以用以下三种方法设置：

（1）用G50指令进行工件原点设置，分以下两种设置情况：

①坐标原点设置在卡盘端面，如图2．6（a）所示，这种情况下Z坐标是正值，例如：

G50X85．Z210；将刀尖当前位置的坐标值定为工件坐标系中的一点（85，210）。

②坐标原点设置在零件右端面，如图2．6（b）所示，这种情况下Z坐标值是负值，因为刀具是从右到左切削移动，编程相对方便一些，只需在Z坐标前加负号即可。

图2．6　工件原点设置的两种方法

例如：

G50X85Z90

在这种情况下，如果设置指令写成：G50X0Z0，则刀尖当前位置即为工件坐标系原点。

（2）自动设定的方法

先设置参数ZRP（No．1201＃0），然后进行手动返回参考点，这样就自动地设定了工件坐标系。

（3）使用G54～G59的方法

首先用MDI设定6个工件坐标系，然后使用程序指令G54～G59来选择所用的坐标系。

使用绝对指令时，必须用上述任一方法确立工件坐标系。

用MDI设定6个工件坐标系，通过指令G54～G59选择工件坐标系1～6个中的任意一个。

G54——工件坐标系1　　G55——工件坐标系2

G56——工件坐标系3　　G57——工件坐标系4

G58——工件坐标系5　　G59——工件坐标系6

通电后，手动返回机械参考点，工件坐标系1～6便建立了。回零后系统默认G54坐标系。另外，为了防止坐标系混乱，将参数G50（No．1202＃2）设置为1，当指定G50时，就会出现P／S报警（No．10）。

2．1．3　轮廓加工指令

车床加工的零件一般都是回转体零件，回转体零件的外形轮廓由直线和圆弧组成。在加工中，刀尖运动的轨迹就是直线和圆弧。它们由G00、G01、G02、G03、G04指令即可完成零件加工。

1）快速移动指令G00

当刀具远离工件，可以用G00快速定位刀具，此时还没有对工件加工，系统可以指令几个轴同时移动，快速到达目标点；当刀具切削完毕，也可以用G00快速退出工件。

但是必须注意，执行G00时，刀具实际运动路线并不一定是直线，因此要注意刀具是否与工件、夹具发生干涉，见图2．7（a）。有些场合，需要编制两个G00程序段，使一个轴先移动，另一个轴再移动，来避免刀具干涉已加工零件，见图2．7（b）。

图2．7　刀具快速移动与工件的干涉现象

编程格式：G00　X（U）__Z（W）__

式中：XZ是目标点的绝对坐标；UW是目标点相对起点的增量坐标。

使用G00时，机床的进给速度由参数设定（参数No．1420）。

机床快速进给倍率开关可以在0～100%之间调整快进速度，因此，快速定位移动时不需要指定F值。G00是模态指令代码。

编程举例2．1　见图2．8。

绝对值编程：G00　X40．0　Z56．0　（直径编程）

增量值编程：G00　U－60．0　W－30．5　（直径编程）

2）直线插补G01

直线插补指令是直线运动指令，它命令刀具在两坐标间以插补联动方式按指定的进给速度做任意斜率的直线运动，该指令是模态（续效）指令。

图2．8　快速移动

图2．9　切削进给

图2．9所示零件只需用G01指令就可以完成车削加工，刀具从A点→B点→C点→D点，运动路径均为直线。

编程格式：G01　X（U）_Z（W）_F_

式中：X、Z为刀具移动的目标点坐标；F为进给速度。

G01指令后的坐标值可以用绝对值X、Z编程，也可以用增量值U、W编程。

F是进给速度，可以用G98mm／min和G99mm／r表示。

编程举例2．2　如图2．9，程序如下：

编程举例2．3　图2．10所示为几种典型车削加工的直线插补实例。刀具快速到起点切削到终点，分别用绝对和增量尺寸编写直线加工的程序。

图2．10　直线移动指令

增量值编程

3）圆弧插补指令G02／G03

圆弧插补指令G02／G03使刀具在XZ坐标平面内以给定的进给速度进行圆弧插补运动，从当前位置（圆弧的起点），沿圆弧移动到指令给出的目标位置，切削出圆弧轮廓。G02为顺时针圆弧插补指令，G03为逆时针圆弧插补指令。

（1）圆弧顺逆的判断

圆弧插补指令分为顺时针圆弧插补G02和逆时针圆弧插补G03，在什么情况下使用G02，什么情况下使用G03，还要视数控车床刀架的结构位置。一般数控车床的刀架位置有两种形式：第一种是前置刀架，在操作者一方的水平位置，第二种是后置刀架，在操作者的外侧上方（称后刀架），因此，应根据刀架的位置判断圆弧的顺逆（见图2．11）。

图2．11　圆弧的顺逆方向与刀架位置的关系

（2）编程格式

顺时针圆弧插补的指令格式：G02X（U）_Z（W）_I_K_F_；

　　　　　　　　　　　　　G02X（U）_Z（W）_R_F_；

逆时针圆弧插补的指令格式：G03X（U）_Z（W）_I_K_F_；

　　　　　　　　　　　　　G03X（U）_Z（W）_R_F_；

其中I、K为圆弧中心相对于圆弧起点的增量坐标，有正负号。F为沿圆弧切线方向的进给速度，单位与G01指令中的相同，有关I、K见图2．12。

图2．12　车削时圆弧插补指令的参数定义

编程举例2．4　图2．13（a）中所示的圆弧从起点到终点为顺时针方向，其走刀程序可编写如下四种：

图2．13　圆弧插补指令举例

如图2．13（b）中所示的圆弧从P1点到P2点为逆时针圆弧，其走刀程序可编写如下四种：

（3）当用半径指定圆心位置时，由于用同一半径R的情况下，从圆弧起点到终点有两个圆弧的可能性，为区别二者，规定圆心角α≤180°时，用“＋R”表示，如图2．14所示的圆弧1；当α＞180°时，用“－R”表示，如图2．14所示的圆弧2。

（4）用半径R指定圆心位置时，不能编制整圆。

图2．14　圆弧插补时＋R与－R的区别

图2．15　圆弧加工实例

编程举例2．5　刀具加工轨迹如图2．15，直径编制程序如下：

4）切削暂停指令G04

G04指令可使刀具作短暂的无进给光整加工，一般用于切槽、镗平面、锪孔等场合。

（1）编程格式

G04　X（P）_

（2）说明

地址码X或P为暂停时间。其中：X后面可用带小数点的数，单位为s，如G04X5表示前面的程序执行完成后，要经过5s的暂停，后面的程序段才执行；地址P后面不允许用小数点，单位为ms。如G04P1000表示暂停1s。

图2．16　暂停指令G04的应用

编程举例2．6　图2．16所示为利用暂停G04进行切槽加工的实例。对槽的外圆柱面粗糙度有要求，加工程序编写如下：

2．1．4　刀尖圆弧半径补偿编程

在数控切削加工中，为了提高刀尖的强度和工件表面光洁程度，一般把刀尖磨成圆弧形的切削刃。见图2．17（b），刀具在车削外圆柱时用A点切削，车削端面时用B点切削，刀尖圆弧不影响工件尺寸及形状；但在切削锥面和圆弧时，就是A点到B点之间的刀尖弧在切削，因此就会造成过切或少切现象（见图2．18）。

图2．17　车刀刀尖放大图

图2．18　刀尖圆弧R造成的少切与过切

目前，高级的数控车床控制系统，不仅具有刀尖圆弧半径补偿功能，而且可以根据刀尖的实际情况，选择刀位点轨迹，编程和补偿都十分方便。但是简易数控系统不具备刀尖半径补偿功能，因此，当零件精度要求较高且又有圆锥或圆弧表面时，可以按刀尖圆弧中心编程，也可以在局部进行补偿计算，来消除刀尖半径引起的误差。

1）按假想刀尖编程

数控车床总是按“假想刀尖”点来对刀，使刀尖位置与程序中的起刀点（或换刀点）重合。圆头刀假想刀尖是图2．19（b）中的P点，相当于图（a）中的刀尖点。

如果按假想刀尖加工图2．19中的轮廓AB，则产生欠切的区域ABCD，见图2．19（a），图（b）所示在X方向和Z方向分别产生误差ΔX和ΔZ，其中

因此，可直接按假想刀尖轨迹P3P4编程，在X方向和Z方向予以补偿ΔX和ΔZ即可。

图2．19　圆头刀加工锥面

如果按假想刀尖编程加工半径为R的凸凹圆弧AB时，图2．20中的粗实线为工件轮廓，应按虚线参数进行编程。目前，中高档数控系统都具有刀尖圆弧半径补偿，在加工轮廓前通过刀补指令G41、G42给X方向和Z方向一个补偿量r，实现刀尖半径补偿。

图2．20　圆头刀加工凸凹圆

2）刀心轨迹编程

不具备刀具半径补偿功能的数控系统，除按假想刀尖轨迹数据编程外，还可以按刀心轨迹编程。图2．21所示的手柄零件由3段圆弧组成，可按轮廓轨迹的等距线，即按图中的刀心轨迹编程。

图2．21　刀心轨迹编程

用假想刀尖轨迹和刀心轨迹编程方法的共同缺点是当刀具磨损或重磨后，需要重新计算编程参数，否则会产生加工误差。

3）刀尖半径补偿功能

（1）刀尖半径补偿指令（G41、G42、G40）

在实际加工中，中、高档数控装置都具有刀尖半径补偿功能，为编制程序提供了方便。有刀尖半径补偿功能的数控系统，编程时不需要计算刀具中心的运动轨迹，只按零件轮廓编程。使用刀尖半径补偿指令，并在控制面板上手工输入刀尖半径，数控装置便能自动地计算出刀尖中心轨迹，并按刀尖中心轨迹运动。即执行刀尖半径补偿后，刀尖自动偏离工件轮廓一个刀尖半径值，从而加工出所要求的工件轮廓。

G41为刀尖半径左补偿，即刀具沿工件左侧运动方向时的半径补偿；G42为刀尖半径右补偿，即刀具沿工件右侧运动时的半径补偿；G40为取消刀尖半径补偿，使用该指令后，G41、G42指令无效。G40必须和G41或G42成对使用，如图2．22所示。

图2．22　刀尖半径补偿

刀具半径补偿的过程分为以下3步：

①建立刀补，刀具中心从与编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一个偏置量的过程。

②刀补进行，执行有G41、G42指令的程序段后，刀具中心始终与编程轨迹相距一个偏置量。

③取消刀补，刀具离开工件，刀具中心轨迹要过渡到与编程重合的过程。图2．23所示为刀尖半径补偿的建立与取消的过程。

图2．23　刀尖半径补偿的建立与取消

编程时注意：G41、G42，不能重复使用，即在程序中前面有了G41或G42指令之后，不能再使用G41或G42指令。若想使用，则必须先用G40指令解除原补偿状态后，再使用G41或G42，否则补偿就不正常了。

（2）刀尖方位的确定

具备刀尖半径补偿功能的数控系统，除利用刀尖半径补偿指令外，还应根据刀具在切削时所装的位置，即刀具测量的象限，选择假想刀尖的方位。按假想刀尖的方位，确定补偿量。假想刀尖的方位有8种位置可以选择（见图2．24）。箭头表示刀尖方向，如果按刀尖圆弧中心编程，则选用0或9。

图2．24　假想刀尖的位置

·代表刀具刀位点A；＋代表刀尖圆弧圆心

（3）刀具补偿量的确定

对应每一个刀具补偿号，都有一组偏置量X、Z刀尖半径补偿量R和刀尖方位号T。根据装刀位置、刀具形状确定刀尖方位号。通过机床面板上的功能键OFFSET分别设定、修改这些参数，数控加工中，调用相应的指令进行编程，可以提高零件的加工精度。图2．25所示为控制面板上的刀具偏置与刀具方位画面。

（4）当系统读到T0303时，首先使刀架转位，让T03号刀具转到切削加工位置，然后再读后面两位数的刀具偏置量、刀尖圆弧R的补偿量及刀具方位号（见图2．25）。

图2．25　刀具参数偏置量设置

用刀尖圆弧补偿精车轮廓例题：见图2．26，工件已粗加工，单边仅0．5mm余量。

图2．26　用刀尖圆弧补偿精车轮廓

2．1．5　螺纹车削加工指令

螺纹加工的类型包括：内（外）圆柱螺纹和圆锥螺纹（见图2．27（a）、（b））、单头螺纹和多头螺纹、等螺距与变螺距螺纹，数控系统提供的螺纹加工指令包括单线螺纹指令和螺纹固定循环指令。前提条件是主轴上要有码盘测量系统，主轴旋转一转刀具移动一个导程。端面螺纹的形式如图2．27（c）所示。数控系统的不同，螺纹加工指令也有差异，实际应用中按所使用机床的指令编程。

图2．27　螺纹形式

（1）G32／G33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。

编程格式：G32X（U）_Z（W）_F_

说明：①X（U）、Z（W）是螺纹底径终点坐标，X、Z是绝对值编程，U、W是增量值编程。

②F是螺纹导程，对于单头螺纹来说，螺距等于导程；对于多头螺纹来说，，加工时需要一个头一个头车削，车完一个头，在Z轴上移动一个螺距，再车第二个头，这时F值就必须给导程而不能给螺距。

③车削左旋螺纹时，刀具必须从左向右走刀切削。

图2．28　锥螺纹螺距方向判别

④螺纹牙深的计算，因为编程时的终点坐标是螺纹底径终点坐标，而工程图纸上标出的是螺纹的公称直径（大径），这就必须计算螺纹的牙深。螺纹的螺牙深度理论值H＝0．866×螺距，但是理论值是无法实现的；螺纹的工作高度h＝0．541　3×螺距，如果按工作高度做，螺母和螺杆啮合因为没有间隙和圆角半径又无法拧进去，因此需要有一些间隙，螺纹啮合的间隙大小是由螺纹公差决定的，可以查表。精度高，公差小一些；精度低，公差就大一些。一般螺纹按经验计算螺牙深度，即实际值约为0．65×螺距。有了螺牙深度，螺纹底径就可以计算了，螺纹底径＝公称直径－2×螺牙深度。

⑤车锥螺纹时螺距的定向，当螺纹角α≤45°时，螺距L是Z向距离。

　　　　　　　　　　　　当螺纹角α＞45°时，螺距L是X向距离（见图2．28）。

编程举例2．7　车直螺纹如图2．29所示。

图2．29　直螺纹车削

设螺纹导程：3mm、δ1＝3mm、δ2＝1．5mm

切深采用1mm（分两次进刀）进行编程。（公制输入，直径增量指定）

程序如下：

编程举例2．8　车锥螺纹如图2．30所示

图2．30　锥螺纹车削

设螺纹导程Z向3mm、δ1＝2mm、δ2＝1mm。

在切削深度X方向，用单边进1mm的方法，车削二刀，直径编程，程序如下：

注意事项：

a．端面螺纹加工时，其进给速度F的单位采用旋转进给率，即mm／r。

图2．31　切削螺纹时的引入和退出距离

b．为避免在加减速过程中进行螺纹切削，要设置引入距离δ1和超越距离δ2，即升速进刀段和减速退刀段，设置这两个参数是因为数控车床伺服系统在车削螺纹的起点和终点会自动加减速，车削这两段的螺纹导程小于实际的螺纹导程，如果不设这两个距离，实际螺纹的导程将不正确，如图2．31所示。一般δ1为2～3倍螺距，对于大螺距和高精度的螺纹取大值；δ2一般取δ1的1／2左右，若螺纹的收尾处没有退刀槽时，一般按45°退刀收尾。

c．螺纹起点与螺纹终点径向尺寸的确定。螺纹加工中的编程直径应根据螺纹尺寸标注和公差要求进行计算，并由外圆车削来保证。如果螺纹牙型较深、螺距较大，可采用分层切削，如图2．32所示。常用螺纹切削的进给次数可参见表2．4、表2．5，前几刀多切一些，后几刀逐渐减少，最后光整加工。

图2．32　螺纹进刀切削方法

表2．4　用高速钢螺纹车刀车削普通及梯形螺纹时的走刀次数

注：①上述走刀次数适用于切削7级精度普通螺纹及中等精度梯形螺纹。车削6级精度普通螺纹及精确梯形螺纹时，需在切削速度为4m／min时增加2～3次精走刀。
②在切削多头螺纹时，每一头增加1～2次走刀。
③在切削内螺纹时，粗加工需增加走刀次数20%～25%。加工普通螺纹时需增加1次精走刀；加工梯形螺纹时需增加1次精走刀（当螺距≤8mm）或2次精走刀（当螺距＞8mm）。

表2．5　用硬质合金螺纹车刀车削普通及梯形螺纹时的走刀次数

注：①上述走刀次数适用于切削7级精度普通螺纹。车削6级精度螺纹时，需增加1～2次精走刀。车削5级精度螺纹时，需增加2～3次精走刀。
②切削普通内螺纹时，需增加1次粗走刀。
③在不锈钢1Cr18Ni9Ti上车削普通螺纹时，走刀次数要增加30%；加工淬硬钢螺纹时，则要增加1～2倍。

编程举例2．9　图2．33所示为圆柱螺纹编程实例，螺纹外径已加工完成，牙型深度1．3mm，分5次进给，吃刀量（直径值）分别为0．9mm、0．6mm、0．6mm、0．4mm和0．1mm，采用绝对编程，加工程序如下：

图2．33　螺纹加工实例

（2）螺纹车削循环G92。该指令可车削锥螺纹和圆柱螺纹，刀具从循环起点开始快进到切螺纹起点，按导程车削螺纹至螺纹终点，X方向快速退出后，最后又回到循环起点，使切螺纹程序简化。如图2．34和图2．35所示，图中刀具路径中R为快速移动；F为工作进给运动。

图2．34　锥螺纹切削循环

图2．35　圆柱螺纹切削循环

●锥螺纹的编程格式为：

G92X（U）_Z（W）_R_F_

式中：X、Z为螺纹终点坐标值；U、W为螺纹终点相对循环起点的增量值；R为锥螺纹始点与终点的半径差；F为进给率，采用与螺距相同的旋转进给率。

●圆柱螺纹的编程格式为：

G92X（U）_Z（W）_F_

式中：X、Z为螺纹终点坐标值；U、W为螺纹终点相对循环起点的增量值；F为进给率，采用与螺距相对应的旋转进给率。

编程举例2．10　加工如图2．36所示圆柱螺纹，起刀点设在X100．0、Z150．0位置，利用螺纹固定循环指令，编写加工程序。

图2．36　圆柱螺纹切削循环实例

图2．37　锥螺纹切削循环实例

编程举例2．11　加工如图2．37所示锥螺纹，起刀点设在X100．0、Z150．0位置，利用螺纹固定循环指令，编写加工程序。

（3）复合螺纹切削循环G76指令。G76指令用于多次自动循环车削螺纹，程序中只需指定第一次，并在指令中定义好有关参数，则车削过程自动分配吃刀量，其余各次车削深度自动计算，该指令的执行过程如图2．38所示。

图2．38　螺纹切削多次循环G76指令参数示图

G76螺纹切削指令的格式需要同时用两条指令来定义，其编程格式为：

①G76P（m）（r）（a）Q_R_；

式中有关几何参数的意义如图2．38所示，各参数的定义如下：

m：精车重复次数，从1～99，该参数为模态量，一旦指定直到指定另一个值之前保持不变。

r：螺纹尾端退刀长度，该值的大小可设置在0．0L～9．9L之间，系数为0．1的整数倍，用00～99之间的两位整数来表示，其中L为螺距。该参数为模态量，一旦指定直到指定另一个值之前保持不变。

α：刀具角度，可从80°、60°、55°、30°、29°和0°六个角度中选择，用两位整数来表示。该参数为模态量，一旦指定直到指定另一个值之前保持不变。

m、r和α用地址P同时指定，例如：m＝2，r＝1．2L，α＝60°，表示为P02　1．2　60。

Q：最小车削深度，用半径编程指定。车削过程中每次的车削深度为，当计算深度小于这个极限值时，车削深度锁定在这个值。该参数为模态量，一旦指定直到指定另一个值之前保持不变。

R：精车余量，用半径编程指定。该参数为模态量，一旦指定直到指定另一个值之前保持不变。

②G76X（U）_Z（W）_R（i）P（k）Q（Δd）F（f）；

式中有关几何参数的意义如图2．38所示，各参数的定义如下：

X（U）、Z（W）：螺纹底径终点坐标。

i：锥螺纹大小头半径差，用半径编程指定。如果R＝0，则为直螺纹。

k：螺牙深度，用半径编程指定。

Δd：第一次车削深度，用半径编程指定。

f：螺距。

在上述两个指令中，Q_、R_、P_地址后的数值应以无小数点形式表示。

切削螺纹注意：

a．螺纹切削时，进给速度倍率开关无效，固定为100%。

b．切削进给中，主轴不能停，若进给停止，则切入量急剧增加，很危险。因此进给暂停在螺纹切削中无效，若在螺纹切削时按下暂停按钮，当执行完螺纹切削之后才停止。如同单程序段状态切削螺纹一样，当执行完螺纹切削程序段后才停止。

c．当切端面螺纹、锥螺纹也使用恒切削速度控制时，由于主轴转速一直变化，会出现螺纹导程不准的情况，因此切螺纹时不用恒切削速度控制，选用固定转速。

d．螺纹切削中主轴倍率开关无效，固定在100%上。复合螺纹车削实例见编程综合实例。

2．1．6　固定循环

一个工件轮廓，从棒料毛坯到轮廓成形，一般都要经过多次粗切，然后再精切成型。如果数控系统没有固定循环指令，只能用G00、G01、G02、G03轮廓指令一刀又一刀编写程序切削加工，程序会写得非常长，也非常繁琐，编程的工作量非常大，且容易出错。各种成熟的数控系统都有固定循环指令，供编程者选择应用，可减轻编程工作量，缩短程序的长度。下面介绍FANUC　0i－TA系统的固定循环。

FANUC　0i－TA车削数控系统分为简单固定循环和复合固定循环两种。

1）简单固定循环

简单固定循环有两种：外径／内径切削固定循环（G90）和端面切削固定循环（G94）。

（1）外径／内径切削固定循环（G90）

又分为下列两种情况：

①圆柱面切削固定循环。如图2．39所示，刀具从循环起点开始按矩形循环，最后又回到循环起点，图中刀具路径中R为快速移动，F为工作进给速度运动。

编程格式为：

G90X（U）_Z（W）_F_

式中，X、Z为圆柱面切削终点坐标值；U、W为圆柱面切削终点相对循环起点的增量值，其加工顺序按1、2、3、4进行。

②圆锥面切削固定循环。如图2．40所示。

图2．39　圆柱面车削循环

图2．40　圆锥面车削循环

编程格式为：

G90X（U）_Z（W）_R_F

式中，X、Z为圆锥面切削终点坐标值；U、W为圆锥面切削终点相对循环起点的增量值；R为切削始点与圆锥面切削终点的半径差。

编程举例2．12　加工如图2．41所示零件，利用单一形状固定循环指令，编写粗加工程序。

编程举例2．13　加工如图2．42所示锥面零件，利用单一形状固定循环指令，编写粗加工程序。

（2）端面切削固定循环

当X轴方向的车削半径大于Z轴方向车削长度时，为了减少走刀次数，提高工效，可以选择端面车削固定循环。

端面切削固定循环（G94）又分为下列两种情况：

图2．41　外圆柱面车削循环应用实例

图2．42　圆锥面车削循环应用实例

①平端面车削固定循环。如图2．43所示，刀具从循环起点开始按矩形循环，最后又回到循环起点，图中刀具路径中R为快速移动；F为工作进给速度运动。

编程格式为：

G94　X（U）_Z（W）_F_

式中，X、Z为端面切削终点坐标值；U、W为端面切削终点相对循环起点的增量值。

图2．43　端面车削循环

图2．44　带锥度的端面车削循环

②锥形车削固定循环。如图2．44所示。

编程格式为：

G94X（U）_Z（W）_K（或R）_F_

式中，X、Z为圆锥面切削终点坐标值；U、W为圆锥面切削终点相对循环起点的增量值；K（或R）为端面切削始点与切削终点的在Z方向的坐标增量。

编程举例2．14　加工如图2．45所示零件，利用端面车削固定循环指令，编写粗加工程序。

编程举例2．15　加工如图2．46所示带锥面的零件，利用端面车削固定循环指令，编写粗加工程序。

图2．45　端面车削循环应用实例

图2．46　带锥度的端面车削循环应用实例(www.xing528.com)

2）多重固定循环

FANUC　0i－TA车削系统的多重固定循环的代码、编程格式及其用途见表2．6，循环指令中的地址含义见表2．7。

表2．6　FANUC 0i-TA车削系统的多重固定循环

表2．7　车削固定循环中地址的含义

①外径粗车固定循环G71，适用于圆柱毛坯料外圆粗车和圆筒毛坯料内径粗车，图2．47所示为G71粗车外径的走刀路径。图中C是粗车循环的起点，A是毛坯外径与端面轮廓的交点，Δw是Z向精车余量，Δu／2是X向精车余量，Δd是切削深度，e是回退时的径向退刀量（由参数设定）。R表示快速进给，F表示切削进给。

图2．47　外径粗车循环G71的加工路径

编程格式为（以直径编程）：

G71P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）D（Δd）F_S_T_

地址码含义见表2．7，当加工零件为内轮廓时，上述程序指令就成为内径粗车固定循环。此时，X向精车余量Δu应指定为负值，其余地址的写法同外径粗车一样。

编程举例2．16　用外径粗车固定循环，编制如图2．48所示零件的加工程序。毛坯为45mm棒料，设循环起始点为（46，3），切削深度为2．5mm（半径量）。X方向精加工余量为0．4mm，Z方向精加工余量为0．2mm，其中点划线部分为工件毛坯。加工程序如下：

图2．48　典型零件加工

②端面粗车固定循环G72，适用于X方向单边余量大于Z方向余量时的粗车，图2．49所示为刀具从外径方向往轴心方向车削时的走刀路径。

图2．49　端面粗车循环G72的加工路径

编程格式为（以直径编程）：

G72P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）D（Δd）F_S_T_

地址码含义见表2．7。

编程举例2．17　端面粗车循环，如图2．50所示零件，采用直径编程和公制尺寸，加工程序如下：

图2．50　G72端面粗车，加工实例图

③平行轮廓粗车循环G73，对于铸造和锻造过的零件，已经有了一定形状，粗切走刀平行于工件轮廓是非常有利的，这种循环方式的走刀路线如图2．51所示。

图2．51　平行轮廓粗车循环G73的走刀路径

编程格式为：

G73P（ns）Q（nf）I（Δi）K（Δk）U（Δu）W（Δw）D（Δd）F_S_T_

地址码含义见表2．7。

编程举例2．18　如图2．52所示的零件，零件毛坯已经锻造成形，最大直径φ180、X方向单边余量14mm，用FANUC系统平行轮廓粗车循环指令G73，编写粗加工及精加工程序。

图2．52　典型零件加工

加工程序清单如下：

2．2　综合编程实例（以FANUC 0-TD系统为例）

综合编程实例1　见图2．53，毛坯下料：φ60×103，材料45＃钢，加工工艺见表2．8。

图2．53　编程实例图

表2．8　加工工艺数据表

内孔一端程序如下：（采用FANUC　0－TD系统编程）

外轮廓及右端程序如下：

综合编程实例2　见图2．54，加工工艺数据见表2．9。

图2．54　编程实例图

切点A的坐标：X＝17．498，Z＝22．5

毛坯材料：45＃钢φ30mm棒料

表2．9　加工工艺数据表

加工程序如下：（采用FANUC　0－TD系统编程）

2．3　FANUC　CNC车床操作

2．3．1　数控控制面板

CRT／MDI面板如图2．55所示，MDI键盘的说明见表2．10。

图2．55　CRT／MDI面板

表2．10　MDI键盘的说明

续表2．10

功能软键画面的显示顺序：

（1）根据所按CRT／MDI上的功能键，显示相应的功能画面。

（2）按下画面选择软键，即显示对应的画面，见图2．56。

图2．56　功能软键

（3）要显示的画面已被显示的话，按操作选择键，即显示要操作的数据内容。

（4）要返回功能的初始画面时，按菜单返回键，见图2．57。

图2．57　功能软键

2．3．2　手动操作

1）手动返回参考点

数控机床开机后，必须首先返回参考点，建立机床坐标系。

通过机床操作面板上的返回参考点开关，使各轴的机械按参数设定的方向移动，使机床返回参考点。它的速度是以快速进给速度移动到减速点，然后以FL速度移动。如图2．58所示，这些速度由参数设定，快速进给时，快速进给倍率分F0%、F25%、F50%、F100%共4挡，由操作者选择一挡移动，返回参考点后，参考点指示灯点亮。

图2．58　返回参考点图

回参考点时每次只能移动一轴，但根据参数设定，也可以二轴同时移动。

操作步骤如下：

（1）按下操作方式选择开关键，如图2．59（a）。

（2）欲降低快速进给速度时，选择快速进给开关倍率，见图2．59（b），返回参考点后，参考点指示灯点亮。

（3）在进给轴方向选择开关中，按下要执行返回参考点的轴和相应的方向开关键，见图2．59（c），到达参考点前，持续按住此开关。由参数设定最多可同时移动二轴，以快速进给速度移动到减速点，然后以参数设定的FL减速到达参考点。

图2．59　操作键

（4）每个轴都要操作回参考点，屏幕显示见图2．60所示。

图2．60　屏幕显示

图2．61　选JOG按键

2）手动连续进给

选择手动连续进给方式，按下机床操作面板上的操作方式选择按键JOG键，被选择的轴即按选择的方向连续移动。JOG进给速度由参数设定，可以用倍率刻度盘调整快慢。

此外，还可用快速进给开关使机床以快速进给速度移动，此时，进给倍率开关不起作用。

通常只能移动一轴，但根据参数设定，也可以同时移动两轴。

手动连续进给步骤：

（1）按下操作方式选择开关中的JOG键（见图2．61）。

（2）在进给轴方向选择开关中，按下移动轴和相应的方向键，机床连续进给。开关按下期间，刀具以参数设定的速度连续移动，放松开关移动停止。见图2．62和图2．63（a）。

图2．62　手动连续移动

（3）转动JOG进给速度倍率刻度盘，可以从0～2　000调整JOG进给速度的快慢（见图2．63（b））。

（4）按下进给轴方向选择开关的快速进给开关，机床可快速移动。快速进给期间，可用快速进给倍率开关，调整进给速度（见图2．63（c））。

图2．63　方向键和倍率选择

3）电子手轮进给

手轮方式下，转动机床操作面板上的手摇脉冲发生器（见图2．64），可以用电子手轮使机床轴进给，用手轮轴选择开关选择运动轴。

图2．64　电子手轮进给

每一格移动量为最小设定单位，可以乘以10倍或者由参数设定任意两种倍率。

手轮操作步骤：

（1）按下操作方式开关中的手轮进给键，见图2．65（a）。

（2）用手轮进给轴选择开关，选择运动轴。

（3）用手轮进给倍率开关选择移动量的倍率，每一格的最小移动量是最小设定单位。

（4）转动手轮，注意正负方向，移动被选择轴，每转移动100格，见图2．65（b）。

图2．65　手摇脉冲发生器

图2．66　增量点动移动进给

4）增量点动进给

增量进给（INC）方式下，按下机床操作面板上的进给轴方向选择开关，使被选轴沿选择方向一步一步地点动移动。见图2．66，最小的移动量是最小设定单位。可以选择10倍、100倍、1　000倍的倍率（见图2．67）。

图2．67　增量点动距离选择旋钮

图2．68　移动方向轴选择

增量点动进给步骤如下：

（1）按下操作方式选择开关中的INC键。

（2）由增量进给移动量的倍率刻度盘选择每步的移动量。

（3）在进给轴方向选择开关中，按下要移动的轴和移动方向的开关，每按一次开关所选轴移动一步（见图2．68），移动速度同JOG进给速度。

（4）按下进给轴的方向选择开关，再按快速进给开关，能以快速进给速度移动，快速进给期间，按快速进给倍率开关调整进给速度。X轴方向的移动量可以按直径值设定。

2．3．3　程序编辑

1）程序输入

（1）操作方式选择置为EDIT方式。

（2）按键。

（3）按地址键、输入程序号。

（4）按键。

由以上操作，程序号被存储，以下程序一个个字键入，然后按键即可将程序存入存储器。

2）程序修改

（1）选择EDIT方式。

（2）CRT／MDI时按功能键，DPL／MDI时按按钮。

（3）选择要编辑的程序，要编辑的程序被选中时，执行（4）的操作，要编辑的程序没有被选中时，执行程序号检索。

（4）用下面方法检索要变更的字。

用光标扫描方法和用字检索方法。

（5）执行字的插入、变更、删除等编辑操作。

注意：所谓一个字就是地址加上后面的数字，但用户宏程序时，字的概念则完全消失了。因此，此时应考虑［编辑单位］，［编辑单位］是在一次变更、删除操作时的处理单元。在一次扫描中，光标显示在［编辑单位］的开头。插入时，则插入在［编辑单位］的后面。

［编辑单位］的定义如下：

●从这个地址到下一个地址的前面的程序。

●所谓地址就是字母，IF，WHILE，GOTO，END，DO，＝，；，EOB。根据这个定义，字也是一个［编辑单位］，在以下的关于编辑的说明中，字的正确叫法应该是［编辑单位］。

注意：程序执行时，如用单程序段、进给暂停等使加工暂时中断，对该程序进行内容或数据变更、插入、删除等操作后，不允许再继续执行程序，必须按复位键。一旦执行程序，继续加工则不能按照画面所显示的程序内容正确地执行程序，容易发生事故。因此用编辑操作变更了程序存储内容时，务必进入复位状态或者使系统复位，然后才能执行程序。

3）程序号的检索

存储器中存入几个程序时，可以用下面方法检索：

（1）选择EDIT或者存储器方式。

（2）按功能键置程序显示画面。

（3）按地址键。

（4）键入要检索的程序号。

（5）按软键［O检索］。

（6）检索结束时，被检索的程序号显示在CRT画面的右上部，要检索的程序号没有时，显示P／S71报警。

4）程序字的检索

修改程序时寻找一个字，可以在整个文本上移动光标（扫描）、字检索及地址检索。

（1）按光标键时，光标在画面中逐字顺向移动，找到字后，停在该字的下面。

（2）按光标键时，光标在画面中逐字逆向移动，找到字后，停在该字的下面。

例：扫描Z1250．0时，如图2．69所示。

图2．69　检索显示

（3）若持续按键或键，则连续扫描。

（4）若按键，下一个程序段开头的字被检索。

（5）若按键，上一个程序段开头的字被检索。

（6）若持续按键或键，则连续移动到程序段的开头。

（7）若按键，画面翻到下一页，开头的字被检索。

（8）若按键，画面翻到前一页，开头的字被检索。

（9）若持续按键或键，则连续换页。

5）程序删除

存储器中记录的程序，可以一个一个地或者全部删除，此外，也可以指定删除范围，或一次删除多个程序。

删除存储器中记录的一个程序，步骤如下：

（1）选择EDIT方式。

（2）按功能键置程序显示画面。

（3）按地址键。

（4）键入程序号。

（5）按编辑键，删除被输入的程序号。

在存储器内记录的程序中，删除指定范围的程序，步骤如下：

（1）选择EDIT方式。

（2）按功能键置程序显示画面。

（3）用地址／数值键，以下列格式键入删除程序号的范围：

O△△△△，O□□□□

△△△△中输入删除程序的最小号。

□□□□中输入删除程序的最大号。

（4）按编辑键，从△△△△号到□□□□号的程序被删除。

2．3．4　对刀，设置刀偏值

实际加工时，刀架上每一把刀具的装夹位置、长度是不一样的，利用对刀，设置刀偏值，可以把编程时的基准位置（基本刀具的刀尖或转塔中心等）与实际使用的刀尖位置差，作为偏移量来设定。具体步骤如下：

Z轴偏移量的设定

（1）操作机床回零

（2）装夹毛坯，伸出卡盘外的长度能足够车削长度，用实际使用的刀具，以手动方式切削A面，即车削端面，切削量要少一些，工件坐标系Z轴已被确定。

图2．70　对刀，设置刀偏值

（3）此时不要移动Z轴，仅X轴方向退刀，主轴停止。

（4）测量工件原点到A端面的距离β，把该值作为Z向偏移量，按所要求的偏移号进行设定。见图2．70和图2．71，设定方法如下：

①用功能键或者软键，显示刀具偏移画面。

②用光标键，将光标移至设定的偏移号处。

③按设定轴（Z轴）的地址键。

④键入测量值β。

⑤按软键［测量］，测量值β与坐标值的差额作为偏移量被设定。

图2．71　刀偏显示

X轴偏移量的设定

（5）用手动方式切削B面，即车削工件外圆。

（6）此时不要移动X轴，仅Z轴方向退刀，主轴停止。

（7）测量工件直径α，把该值作为X向的偏移量，按所要求的偏移号，进行与Z轴同样的设定。

（8）将所有使用刀具重复2至7的操作，偏移量被自动计算和设定。

例如，图2．70的操作图中，B面（径向）的坐标值＝70mm，当α＝69mm时，在偏移号02处，输入69．0后，按［测量］键，则偏移号02中输入了1．0，作为X轴的偏移量。

注：指定直径编程轴，偏移量以直径输入。

2．3．5　工件零点（原点）偏移量的设定

使用G54～G59设定工件零点时，必须把偏移量存入系统，程序中只需使用指令调用即可。

（1）工件零点偏移量显示与设定步骤如下：

①按功能键

②选择软键［坐标系］，显示工件坐标系设定画面，见图2．72。

③工件原点偏移量的显示画面分成数页，用以下两个方法中的任一个，显示需要的画面。

●按翻页键。

●按键输入工件坐标系序号。0：外部工件原点偏移量；1～6：键输入工件坐标系G54～G59后，按操作选择键。

图2．72　零点偏移设定屏

④数据保护键置为OFF，成为写入可能。

⑤光标移动到要变更的工件原点偏移量上。

⑥用数字键键入设定值后，按软键，此时，输入的值作为工件原点偏移量被设定。另外，用数字键输入值后，按软键，则该数值可以加到已设定的工件原点偏移量上。

⑦另外一轴重复执行步骤⑤、⑥，输入零点偏置。

⑧数据保护键置为ON，使其为禁止写入状态。

（2）工件原点偏移量测定值直接输入

该功能用于补偿编程时的工件坐标系与实际工件坐标系的差值。工件坐标系原点偏移的测量值输入到偏移寄存器中，使得指令的坐标值与实际值相符。

选择新的坐标系，使编程时的坐标系与实际坐标系一致。

（3）工件原点偏移量测定值的输入顺序见图2．73所示。

①如上图工件时，用手动方式运行切削A面。

②不移动Z轴，仅X轴方向退刀，主轴停止。

③如图2．73所示，测出编程时的原点到A面的距离β。

④按功能键。

⑤按软键［坐标系］，显示工件原点偏移量设定画面，见图2．74。

⑥将光标置于要设定的原点偏移值处。

⑦键入设定轴（Z轴）地址。

⑧输入测定值（β）后按软键［测量］。

⑨用手动方式运行切削B面。

⑩不移动X轴，仅Z轴方向退刀，主轴停止。

测出B面直径值α，该值作为X值，按⑦、⑧两项的操作输入该测量值。

注意：两轴以上不能同时输入，必须一个轴一个轴分别进行；程序执行过程中也不能直接输入测定值。

图2．73　对零点

图2．74　坐标系设定

2．3．6　MDI运行和试运行

在MDI方式下，可以从MDI面板输入通常形式的程序，编制最多为10行程序并执行，该功能为执行简单的试验程序时使用。

1）MDI运行顺序

（1）按下操作方式选择开关中的MDI开关。

（2）按CRT／MDI面板上的功能键选择程序画面，显示如图2．75所示画面。

图2．75　MDI屏

图2．76　MDI运行

（3）与通常的程序编辑操作相同，编制要执行的程序，把M99指令放在程序的最后，运行结束后能够自动返回到程序的开头。字符的插入、变更、删除、字检索、地址检索、程序检索等等，在MDI编制程序时均有效。有关程序的编辑，请参阅编辑章节。

（4）程序删除的方法如下：

①输入地址键，按MDI面板上的编辑键。

②或者按键，此时，必须事先将参数3203＃7设定为1。

（5）执行程序时，要将光标移到程序的开头，按机床操作面板上的循环启动按钮，这样，程序开始启动，如图2．76所示。

当程序执行到（M02，M30）或者ER（%），程序结束，运行停止，程序自动消除。

如果执行M99指令，程序返回到开头处。

（6）MDI运行的停止或结束，操作如下：

①MDI运行停止

按机床操作面板上的进给暂停开关，进给暂停灯（LED）点亮，循环启动灯（LED）熄灭，机床呈下列状态：

a．机床正执行移动动作时，进给减速停止。

b．执行停顿（DWELL）指令时，停顿中止执行。

c．M、S、T动作时，执行后停止。如果再次按机床操作面板上的循环启动开关，机床恢复运行。

②MDI运行结束

按CRT／MDI面板上的键，自动运行结束，呈复位状态，如果在移动期间复位，机床减速停止。

MDI注意和限制事项：

a．MDI的程序最长为6个程序段，程序段的字符太多（超过30个）时，程序段会少于6段。程序只有CRT画面上的1页，此时，能够编制最多6行的程序。如将参数MDL（No．3107＃7）设定为0，不显示模态信息，可编制最多10行程序，一旦超过指定行数，%（ER）被删除，不能进行插入和变更。

b．在MDI方式编成的程序不能存储。

c．MDI方式编制的程序可以使用子程序调用指令（M98）。即MDI运行中，可以调用存储器中存储的程序，与自动运行相同，子程序调用嵌套4重。

2）试运行

在实际加工之前，可以用试运行检测机床是否按照要求自动运行，检测的方法有以下几种：

（1）不装工件，让机床刀具空运行，观看刀具运动的轨迹是否正确。

（2）机床锁住即不运行机床，通过操作面板上的显示屏观察各坐标的位置变化。

（3）加工图形模拟，观看走刀路线是否正确。

（4）单程序段运行，即按下循环启动键，程序一步一步执行，每按一次，执行一个程序段。

以上四种方法，都可以检验程序是否正确，如发现错误，试运行结束后立即回到编辑状态，修改程序，修改程序后需使系统复位，然后再运行。

2．3．7　自动运行

自动运行从预先记录在存储器的程序中选择要运行的程序，按下机床操作面板上的循环启动按钮，自动运行开始，循环启动（LED）灯点亮。

自动运行期间，按下机床操作面板上的进给暂停按钮，自动运行暂停，重新按下进给暂停按钮后，自动运行恢复。

如果按下CRT／MDI面板上的复位键，自动运行结束，进入复位状态。

1）自动运行操作步骤

前提是：机床已回过参考点，工件零点偏置和刀偏值已输入系统，毛坯已安装夹紧，一切准备就绪，即可按以下步骤执行：

（1）按下操作方式选择开关中的存储器运行按钮。

（2）从预先记录在存储器的程序中选择要运行的程序，操作如下：

①按键，显示程序画面。

②按地址键。

③由数字键输入程序号。

④按软键［检索］（CRT／MDI）。

⑤按键（DPL／MDI）。

（3）按机床操作面板上的循环启动开关，自动运行开始，循环启动（LED）灯点亮。自动运行结束，循环启动（LED）灯熄灭。

（4）存储器运行期间想停止或结束时，操作如下：

①存储器运行停止

按机床操作面板上的进给暂停按钮，进给暂停灯点亮、循环启动（LED）灯熄灭，机床进入下面状态：

a．机床执行移动动作时，进给减速停止。

b．执行停顿（DWELL）时，停顿中止。

c．M、S、T动作时，执行后停止。

进给暂停（LED）灯点亮时，按下机床操作面板上的循环启动按钮，机床恢复工作。

②结束存储器运行

按下CRT／MDI面板上的键，自动运行进入结束状态。在移动中按复位键，减速停止。

2）存储器运行时的执行过程

启动存储器运行后，CNC的工作如下：

①从指定程序中读取一个程序段的指令。

②将读取的程序段指令译码。

③开始执行指令。

④读取下一个程序段的指令。

⑤译码下一个程序段指令、变为可执行的数据，这个过程称为缓冲。

⑥前一个程序段执行一结束，由于有缓冲，可立即执行下一个程序段。

⑦以后重复执行④、⑤、⑥，自动运行持续执行。

3）自动运行停止的选择

要停止存储器运行，系统有执行停止指令和按机床操作面板上的停止键使其停止的两种方法。

●停止指令有M00（程序停止）、M01（任选停止）及M02，M30（程序结束）。

●使其停止的按钮有进给暂停按钮及复位键。

●程序停止（M00）

执行M00指令的程序段后，存储器运行停止。与单程序段停止相同，此前的模态信息全被保存，重新按下循环启动按钮，存储器运行恢复。

●任选停止（M01）

同M00指令一样，执行含有M01的程序段后，存储器运行停止。但要求机床操作面板上的“任选停止开关”必须接通。

●程序结束（M02，M30）

主程序段执行到最后指令M02或M30时，存储器运行结束，呈复位状态。

执行M30指令，程序结束并返回到程序的开头。

●进给暂停

存储器运行中，按下机床操作面板上的进给暂停按钮，可使存储器运行暂时停止。

●复位

MDI面板的键或者外部复位信号等可使自动运行停止，进入复位状态。移动中复位时，机床减速后停止。

●任选程序段跳步

机床操作面板上的任选程序段跳步开关接通时，含（／）的程序段被跳过。

2．3．8　通过外部设备将程序输入

程序的输入操作

（1）从外部设备将程序输入操作步骤如下：

①置输入设备为可读状态。

②按下机床操作面板上的EDIT按钮。

③使用软盘时，用查找的方法，找出要输入的文件。

④按下功能键。

⑤按下软键［（操作）］。

⑥按下右端的软键（连续菜单键）。

⑦为了指定输入后的程序号，键入地址“O”程序号，若不指定程序号，输入后的程序号为文件或NC纸带中已有的程序号。

⑧按软键，输入程序的程序号为⑦中指定的号码。

系统对输入程序进行核对，当机床操作面板上的数据保护键设为ON时，若执行程序输入操作，输入到存储器中的程序与软盘或NC纸带的内容自动进行核对，核对中出现不一致时，出现P／S79号报警，核对停止。

数据保护键设为OFF时，进行上述操作的话，执行程序输入到存储器中，不能执行核对。

从软盘输入多个程序。当一张软盘中有多个程序时，读入截至ER（或者%）代码，如图2．77所示。

图2．77　多个程序输入显示

（2）外部设备输入时的程序号确定

①不指定程序号进行输入时

●软盘上“O”的数值（没有O程序号时，最初程序的N值）作为程序号被读取。

●软盘上出现既无“O”也无“N”的程序时，前面的程序号加1的值作为新读入程序的程序号。

●没有“O”号的程序头的顺序号为5位时，顺序号的后4位作为程序号记录。此外，后4位为0时，其前面刚记录的程序号加1的值作为程序号记录。

②指定程序号进行输入时

软盘上的“O”值被忽略，指定值为程序号，多个程序输入时，后面的程序号为顺序加1。

（3）后台编辑的程序输入

后台操作虽然同前台编辑方法相同，但该操作时的程序被存在后台编辑的编辑区。编辑时，为结束前台编辑，需要进行如下操作：

CRT／MDI的场合，

DPL／MDI的场合，＜CAN＞＋＜PRGRM＞

程序的追加输入，新输入的程序内容加在原有程序的后面，与原有程序合并为一个程序（见图2．78）。

O5678号的所有内容放在O1234号的后面。但是，O5678号没有被作为程序号记录。

操作方法是：在顺序8中，不指定程序号，按软键后，按软键即执行追加输入。

图2．78　程序追加输入显示

●所有程序内容均输入，程序号“O”除外。

●由于各生产厂家操作面板有所不同，实际操作可能会有些差异，具体操作时请参阅机床厂家操作说明。欲取消追加输入，方法是按复位键或软键或按。