FANUC Oi T数控车床使用非循环指令加工零件方法

臧兆磊

摘 要：在数控实训中，往往有一些零件图纸不是可以全部使用外圆粗车循环指令G71可以加工，或者是使用固定形状粗车循环G73加工，但是会有很多的空行程，加工效率低下。因此有很多学生在是实训中都避免加工此类零件。这样以来，训练的效果就打了折扣，现实生产中是会不少类似的情况。有鉴于此，针对数控生产实训教学过程中采用FANUC Oi T系统的数控车床，结合零件手工编程，这篇文章就使用非循环指令加工零件或者零件的某些表面的方法探讨如下。

关键词：FANUC Oi系统 数控车床 磨耗 子程序 宏程序

中图分类号：G407.4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）03（a）-0069-02

FANUC Oi T CNC Lathe Using the Circulation Method Instruction Processing Parts

Zang ZhaoLei

（Dingxi Industry Trade Secondary Vocational School，Dingxi Gansu，748100，China）

Abstract：In numerical control practice，often have some drawings is not something we can all use cylindrical cycle instruction G71 coarse car can be processing，or using a fixed shape is coarse car circulation G73 processing，but there will be a lot of idle motion and low machining efficiency.Thus there are a lot of students in practice is avoid machining these parts.So that the effect of training is less，will be a lot of similar situation in real production.For this reason，in view of the nc production using FANUC Oi T system in the process of practice teaching of numerical control lathe，combining parts manual programming，this article is the use of cycle instruction processing on the surface of the parts or parts of certain methods discussed below.

KeyWords：FANUC Oi system，CNC lathe；Abrasion；Subroutines program；Macro program.

很多人往往把数控车工的实习实训当成是一键按钮工，或者把什么都加工程序都寄托于外径粗车循环G71解决，还认为这就是数控车工比普车优势的地方。这种认识是狭隘的，普车有着其独特的优势，而G71也不是万能指令，有些零件的很多表面不是G71可以做的，就是使用G73也是效率低下，因为有很多空走刀[1]，而且不善于利用简单指令和强大的数控系统，导致学习和实训的效果打折扣。其实，在现实中数控车床的工艺也很多从普车借鉴而来，并利用其数控系统的特性衍生出新的数控车床自己的工艺，G71只是其中最简单的一种，要想做一个好车工，好数控车工，万万不能有一键解决一切的思想。现在，就针对以上情况，利用国内市场和教学中比较常见的FANUC OI T系统的数控车床为例，讲解下不使用循环指令加工方法。

1 磨耗法

1.1 磨耗理论

在FANUC系统数控车床对刀时，一般采用试切法对刀。对刀参数一般输在“OFFSETING”按键下，图1为对刀参数输入图，一般将对刀参数输入在补正/形状参数中。例如1号刀即为图中所示的番号01，X值中输入的试切直径值，Z值中输入的是试切端面值。一般试切法此时就可以对好刀具同时建立工件坐标系。是实训中往往也是这样使用。在图中左下角的第一个按键有一个[磨耗]按键，按下后进入补正/磨耗界面，如图2所示[2]。

什么是磨耗呢，磨耗在最初的定义是刀具在使用一段时间后出现的磨失损耗。一旦刀具出现了磨损，加工出来的产品尺寸往往是不合格的，其可能出现两种情况，一种是工件实际尺寸比图纸设计尺寸小，此时工件就报废了，对应的磨耗是负值；另一种磨耗为正值，对应工件实际尺寸比产品图纸尺寸变大，这样我们可以采用减小磨耗的方法来实现尺寸的减小。因此我们一般要避免出现第一中情况，同时可以使用第二种情况来加工产品。

1.2 磨耗加工方法

其加工方法如下：编制工件的精加工程序，注意进刀和退刀路线的合理安排，不要出现干涉。设工件毛坯直径为X，工件直径为Y，则粗加工余量为△=X-Y-精加工余量[3]，每次的背吃刀量为ap。因此在执行时候，第一次把△输入在X值，比如图2中光标所在的2号刀白色区域。因此第一刀加工时是切不到工件的，可以观察轮廓的走形是否正确，有无干涉并且同时可以检查对刀的正确性。从第二刀开始加工，把△-2*ap在同样的X值区域，按下循环启动，则开始加工，第三刀同样加工，只是在输入数值的时候是递减的，每次减少2倍的背吃刀量，因为背吃刀量是半径值而X处需要输入直径值，直到把△值变为0，此时粗加工结束，最后精加工。注意：注意在加工由于每一刀是必须按循环启动键才可以加工的，因此可以在中间进行测量来反馈加工情况，可以来调整加工过程。

2 子程序法

2.1 子程序理论

FANUC系统中主程序可以调用子程序，使用指令M98调用，调用格式为M98P×××××××，后面为7位有效数字，前三位为调用次数，后四位为被调用的子程序名字。子程序的返回使用指令M99，返回到主程序中调用语句的下一行。

子程序的命名规则和主程序一样，都是字母O加4位有效数字，子程序和主程序不用写在同一个程序体中。子程序也可以调用子程序，称为子程序的嵌套，嵌套次数因FANUC系统不同而不同。

2.2 加工方法

在程序编写时候先编写主程序后编写子程序。主程序在编写时只编写切削三要素，工件坐标系的建立，进刀，调用子程序，退刀，结束。子程序编写时编写内容为：下刀，切削，退刀。

注意事项：（1）主程序中一般使用绝对坐标，并且在调用次数中要留有精加工余量；（2）子程序中一般编写精加工程序段作为切削段，也不绝对，要视具体情况而定；（3）子程序中的编程尽量采用增量编程法，避免出现乱走刀、空走刀、过切[4]，等不正常情况，尤其是在计算背吃刀量和调用次数及精加工余量上；（4）子程序中的下刀和退刀要注意不要和主程序冲突。

按照以上方法子程序仅仅用来做粗加工，精加工程序单独编写来进行精加工。有时可以将精加工程序段也编入主程序中，这样也可以，只是在精加工前一般不作调整时候使用。

3 宏程序法

3.1 宏程序理论基础

FANUC系统宏程序有两种，A类和B类，即G65调用类型和参数调用类型，这样方法采用参数类型。FANUC系统使用“#”表示变量，例如#1、#100等，变量根据变量号分为四种类型，#0空变量，该变量总是空，任何值都不能赋值给该变量；#1～#33，局部变量，局部变量只能用在宏程序中存储数据，例如运算结果，当断电时，局部变量被初始化，调用宏程序时，自变量对局部变量赋值；#100～#109， #500～#999公共变量[5]，公共变量在不同的宏程序中意义相同，当断电时，变量#500～#999的数据被保存，即使断电也不会丢失；#1000以上，系统变量，系统变量用于读写CNC运行时的各种数据，例如刀具当前位置和补偿。还有表达式，运算符，优先级，语句的相关知识，这里不做多余讲述。

3.2 加工方法

宏程序的加工思想和子程序类似。只是把粗加工的程序完整编写在同一个程序体中。在起手宏使用局部变量来定义粗加工中的各种参数，例如粗加工余量，走刀次数，背吃刀量，通过变量赋值和自定义变量计算的方法赋值给局部变量，并且使用表达式和运算符及语句来控制程序的走向及加工时刀具的切削，将切削段可以编制精加工程序段也可以根据实际情况编制粗加工走刀路线。在编程程序时注意：（1）刀具路线的干涉问题，需要经过参数的计算；（2）参数赋值要合理并且计算和使用表达式及语句时不能出现死循环；（3）注意参数使用的合理性，不要出现参数混乱的情况。

4 结语

在数控车工的实训或者加工实际中，常常出现不同类型的工件，有些很规律有些不规律或者在一个规律的工件中有些表面是不同类型的，因此需要掌握多种加工方法，不是仅仅简单的使用G71。并且在不同方法之间要比较，根据经验的积累和数据的计算来找出最快捷、最后加工效率的方法，来更好的为生产实践来服务。

参考文献

[1] 刘志峰，张崇高，任家隆.干切削加工技术及应用[M].北京：机械工业出版社，2005（3）.

[2] 宣振宇.数控车削加工编程实例[M].沈阳：辽宁科学技术出版社，2009.

[3] 韦富基，李振尤.零件数控车削加工.北京：北京理工大学出版社，2009（8）.

[4] 屠国栋，赵正文.车工[M].北京：化学工业出版社，2009.

[5] 宋建武，杨丽.典型零件数控车床编程方法解析[M].北京：机械工业出版社，2011.