FANUC Oi T數控車床使用非循環指令加工零件方法

臧兆磊

摘 要：在數控實訓中，往往有一些零件圖紙不是可以全部使用外圓粗車循環指令G71可以加工，或者是使用固定形狀粗車循環G73加工，但是會有很多的空行程，加工效率低下。因此有很多學生在是實訓中都避免加工此類零件。這樣以來，訓練的效果就打了折扣，現實生產中是會不少類似的情況。有鑒于此，針對數控生產實訓教學過程中采用FANUC Oi T系統的數控車床，結合零件手工編程，這篇文章就使用非循環指令加工零件或者零件的某些表面的方法探討如下。

關鍵詞：FANUC Oi系統 數控車床 磨耗 子程序 宏程序

中圖分類號：G407.4 文獻標識碼：A 文章編號：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.

很多人往往把數控車工的實習實訓當成是一鍵按鈕工，或者把什么都加工程序都寄托于外徑粗車循環G71解決，還認為這就是數控車工比普車優勢的地方。這種認識是狹隘的，普車有著其獨特的優勢，而G71也不是萬能指令，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，因為有很多空走刀[1]，而且不善于利用簡單指令和強大的數控系統，導致學習和實訓的效果打折扣。其實，在現實中數控車床的工藝也很多從普車借鑒而來，并利用其數控系統的特性衍生出新的數控車床自己的工藝，G71只是其中最簡單的一種，要想做一個好車工，好數控車工，萬萬不能有一鍵解決一切的思想。現在，就針對以上情況，利用國內市場和教學中比較常見的FANUC OI T系統的數控車床為例，講解下不使用循環指令加工方法。

1 磨耗法

1.1 磨耗理論

在FANUC系統數控車床對刀時，一般采用試切法對刀。對刀參數一般輸在“OFFSETING”按鍵下，圖1為對刀參數輸入圖，一般將對刀參數輸入在補正/形狀參數中。例如1號刀即為圖中所示的番號01，X值中輸入的試切直徑值，Z值中輸入的是試切端面值。一般試切法此時就可以對好刀具同時建立工件坐標系。是實訓中往往也是這樣使用。在圖中左下角的第一個按鍵有一個[磨耗]按鍵，按下后進入補正/磨耗界面，如圖2所示[2]。

什么是磨耗呢，磨耗在最初的定義是刀具在使用一段時間后出現的磨失損耗。一旦刀具出現了磨損，加工出來的產品尺寸往往是不合格的，其可能出現兩種情況，一種是工件實際尺寸比圖紙設計尺寸小，此時工件就報廢了，對應的磨耗是負值；另一種磨耗為正值，對應工件實際尺寸比產品圖紙尺寸變大，這樣我們可以采用減小磨耗的方法來實現尺寸的減小。因此我們一般要避免出現第一中情況，同時可以使用第二種情況來加工產品。

1.2 磨耗加工方法

其加工方法如下：編制工件的精加工程序，注意進刀和退刀路線的合理安排，不要出現干涉。設工件毛坯直徑為X，工件直徑為Y，則粗加工余量為△=X-Y-精加工余量[3]，每次的背吃刀量為ap。因此在執行時候，第一次把△輸入在X值，比如圖2中光標所在的2號刀白色區域。因此第一刀加工時是切不到工件的，可以觀察輪廓的走形是否正確，有無干涉并且同時可以檢查對刀的正確性。從第二刀開始加工，把△-2*ap在同樣的X值區域，按下循環啟動，則開始加工，第三刀同樣加工，只是在輸入數值的時候是遞減的，每次減少2倍的背吃刀量，因為背吃刀量是半徑值而X處需要輸入直徑值，直到把△值變為0，此時粗加工結束，最后精加工。注意：注意在加工由于每一刀是必須按循環啟動鍵才可以加工的，因此可以在中間進行測量來反饋加工情況，可以來調整加工過程。

2 子程序法

2.1 子程序理論

FANUC系統中主程序可以調用子程序，使用指令M98調用，調用格式為M98P×××××××，后面為7位有效數字，前三位為調用次數，后四位為被調用的子程序名字。子程序的返回使用指令M99，返回到主程序中調用語句的下一行。

子程序的命名規則和主程序一樣，都是字母O加4位有效數字，子程序和主程序不用寫在同一個程序體中。子程序也可以調用子程序，稱為子程序的嵌套，嵌套次數因FANUC系統不同而不同。

2.2 加工方法

在程序編寫時候先編寫主程序后編寫子程序。主程序在編寫時只編寫切削三要素，工件坐標系的建立，進刀，調用子程序，退刀，結束。子程序編寫時編寫內容為：下刀，切削，退刀。

注意事項：（1）主程序中一般使用絕對坐標，并且在調用次數中要留有精加工余量；（2）子程序中一般編寫精加工程序段作為切削段，也不絕對，要視具體情況而定；（3）子程序中的編程盡量采用增量編程法，避免出現亂走刀、空走刀、過切[4]，等不正常情況，尤其是在計算背吃刀量和調用次數及精加工余量上；（4）子程序中的下刀和退刀要注意不要和主程序沖突。

按照以上方法子程序僅僅用來做粗加工，精加工程序單獨編寫來進行精加工。有時可以將精加工程序段也編入主程序中，這樣也可以，只是在精加工前一般不作調整時候使用。

3 宏程序法

3.1 宏程序理論基礎

FANUC系統宏程序有兩種，A類和B類，即G65調用類型和參數調用類型，這樣方法采用參數類型。FANUC系統使用“#”表示變量，例如#1、#100等，變量根據變量號分為四種類型，#0空變量，該變量總是空，任何值都不能賦值給該變量；#1～#33，局部變量，局部變量只能用在宏程序中存儲數據，例如運算結果，當斷電時，局部變量被初始化，調用宏程序時，自變量對局部變量賦值；#100～#109， #500～#999公共變量[5]，公共變量在不同的宏程序中意義相同，當斷電時，變量#500～#999的數據被保存，即使斷電也不會丟失；#1000以上，系統變量，系統變量用于讀寫CNC運行時的各種數據，例如刀具當前位置和補償。還有表達式，運算符，優先級，語句的相關知識，這里不做多余講述。

3.2 加工方法

宏程序的加工思想和子程序類似。只是把粗加工的程序完整編寫在同一個程序體中。在起手宏使用局部變量來定義粗加工中的各種參數，例如粗加工余量，走刀次數，背吃刀量，通過變量賦值和自定義變量計算的方法賦值給局部變量，并且使用表達式和運算符及語句來控制程序的走向及加工時刀具的切削，將切削段可以編制精加工程序段也可以根據實際情況編制粗加工走刀路線。在編程程序時注意：（1）刀具路線的干涉問題，需要經過參數的計算；（2）參數賦值要合理并且計算和使用表達式及語句時不能出現死循環；（3）注意參數使用的合理性，不要出現參數混亂的情況。

4 結語

在數控車工的實訓或者加工實際中，常常出現不同類型的工件，有些很規律有些不規律或者在一個規律的工件中有些表面是不同類型的，因此需要掌握多種加工方法，不是僅僅簡單的使用G71。并且在不同方法之間要比較，根據經驗的積累和數據的計算來找出最快捷、最后加工效率的方法，來更好的為生產實踐來服務。

參考文獻

[1] 劉志峰，張崇高，任家隆.干切削加工技術及應用[M].北京：機械工業出版社，2005（3）.

[2] 宣振宇.數控車削加工編程實例[M].沈陽：遼寧科學技術出版社，2009.

[3] 韋富基，李振尤.零件數控車削加工.北京：北京理工大學出版社，2009（8）.

[4] 屠國棟，趙正文.車工[M].北京：化學工業出版社，2009.

[5] 宋建武，楊麗.典型零件數控車床編程方法解析[M].北京：機械工業出版社，2011.