《数控加工程序编制及操作》 实训课程 电子教案 合肥商贸科技学校 黄海

数控车床的编程与操作 §1 安全操作规程 §2 FANUC系统数控车床的编程 §3 FANUC系统数控车床的操作

§1 安全操作规程 文明生产与安全操作是企业管理中一项十分重要的内容，它直接影响产品质量，影响设备和工、夹、量具的使用效果及寿命，还会影响操作者技能的发挥。因此，严格遵守下列操作规程不仅可以给操作者提供一个安全的工作环境，而且可以提高生产效率 1.操作时请戴上防护目镜，穿上安全防护鞋。 2.戴安全帽，工作服的袖口和衣边应系紧。 3.操作过程中不能带手套。

4.操作数控系统前，应检查两侧的散热风机是否正常，以保证良好的散热效果。应该仔细检查车床各部分机构是否完好，各种手柄、变速手柄（主要指经济型数控车床）的位置是否正确，还应按要求认真检查数控系统及各电器附件的插头、插座是否联结可靠。 5.操作数控系统时，对各按键操作不得用力过猛，更不允许用扳手或其他工具进行操作。

8.操作者尽量不要更换或增加夹具、工装和辅助设备。 9.机床上所用的夹具、工装必须具有足够的刚性，安装时必须采取防松措施。 6.机床周围环境应干净、整洁、光线适宜，附近不能放置其他杂物，以免给操作者带来不便。 7.未经过安全操作培训的人，不能操作机床。 8.操作者尽量不要更换或增加夹具、工装和辅助设备。 9.机床上所用的夹具、工装必须具有足够的刚性，安装时必须采取防松措施。

11.数控系统在不使用时，要用布罩套上，防止进入灰尘，并应定期进行内部除尘或细微清理。 10.机床，特别是机床的运动部件上不能放置工件、工具等东西。 11.数控系统在不使用时，要用布罩套上，防止进入灰尘，并应定期进行内部除尘或细微清理。 12.在清除沉积在机床、配电板以及NC控制装置上的灰尘、碎屑时，避免使用压缩空气。 13.操作和维修人员必须特别注意安全标牌上的有关安全警告说明，操作时应完全按照说明进行。

14.机床上的固定防护门、各种防护罩、盖板，只有在调试机床时才能打开，NC控制单元以及配电柜的门更不能随便打开。 15.安全装置均不得随意拆卸或改装，如行程两端的限位撞块以及电器互锁装置的限位开关。 16.调整和维修机床时所用的扳手等工具必须是标准工具。 17.记住急停按钮的位置，以便于在紧急情况下能够快速按下。

18.机床在运转时，身体各部位不能接近运转部件。 19.清理铁屑时，应先停机，注意不能用手清理刀盘及排屑装置里的铁屑。 20.先停机，然后再调整冷却喷嘴的位置。 21.安装刀具时，应使主轴及各运动轴停止运转，注意其伸出长度不得超过规定值。刀盘转位时要特别注意，防止刀尖和床身、拖板、防护罩、尾座等发生碰撞。

22.当自动转位刀架未回转到位时，不得强行用外力使刀架非正常定位，以防止损坏刀架的内部结构。 23.完成对刀后，要做模拟换刀过程试验，以防止正式操作时发生撞坏刀具、工件或设备等事故。 24.工件装夹时应尽量平衡，未平衡时不能启动主轴。 25.虽然数控车削加工过程是自动进行的，但并不属无人加工性质，仍需要操作者经常观察，不允许随意离开生产岗位。

26.要注意环境温度对数控系统的影响，勤观察纵横向步进电机的温升变化情况，以便出现异常时立即停机检查。 27.卡爪必须为标准卡爪。卡爪装好后，其外围必须在卡盘外径以内。 28.软爪成形切削时，应注意软爪的夹紧位置和形状。软爪成形后，检查其夹持零件是否牢靠，夹持力是否合适。 29.当同时用卡盘和顶尖夹持工件时，应注意工件的重量、中心孔的形状和大小及顶紧力。

如果顶持一个重而中心孔又小的工件，在加大载荷时，会损伤顶尖，致使工件飞出，因此，要特别注意顶尖孔的大小，使顶尖的负荷不要太大。 30.下班时，按规定切断电源，然后把机床各部位（包括导轨）擦干净，再按使用说明书中的规定给导轨和各运动部位涂上防锈油。还应认真做好交接班工作。必要时，应做好文字记录（如加工程序及程序执行情况等）。

§2 FANUC系统数控车床的编程 （一） 编程指令及使用方法 一、编程知识与坐标系 1. 编程知识 （一） 编程指令及使用方法 一、编程知识与坐标系 1. 编程知识 程序编号： O —— 用四位数（1－9999）表示，不允许为“0”。 程序段顺序号：N—— 顺序号用四位数（1－9999）表示，编程顺序号可有可无。 程序段的构成N—G— X（U）—Z（W）— F— M— S— T— ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 程序 准备 X轴移 Z轴移 进给 辅助 主轴 工具 段号 功能 动指令 动指令 功能 功能 功能 功能

2. 坐标系的设定 在编写工件的加工程序时，首先是设定坐标系。 （1）机床坐标系的设定 机床欲对工件的车削进行程序控制，必须首先设定机床坐标系，数控车床坐标系的概念有机床原点、机床坐标系以及机床参考点。

1）机床原点 机床上的一个固定点，数控车床一般将其定义在主轴前端面的中心。 图2-1 机床坐标系

2）机床坐标系 机床坐标系是以机床原点为坐标原点建立的X，Z轴两维坐标系，Z轴与主轴中心线重合，为纵向进刀方向，X轴与主轴垂直，为横向进刀方向。 图2-2

3）机床参考点 机床参考点是指刀架中心退离距机床原点最远的一个固定点，该点在机床制造厂出厂时以调试好，并将数据输入到数控系统中。 图2-3

数控车床开机时，必须先确定机床参考点，我们也称之为刀架返回机床参考点的操作。只有机床参考点确定以后，车刀移动才有了依据，否则，不仅编程无基准，还会发生碰撞等事故。 机床参考点的位置设置在机床X向，Z向滑板上的机械挡块通过行程开关来确定，当刀架返回机床参考点时，装在X向和Z向滑板上的两挡块分别压下对应的开关，向数控系统发出信号，停止滑板运动，即完成了回机床参考点的操作。

（2）工件坐标系的设定 当采用绝对值编程时，必须首先设定工件坐标系，该坐标系与机床坐标系是不重合的。 工件坐标系的原点就是工件原点，而工件原点是人为设定的。数控车床工件原点一般设在主轴中心线与工件左端面或右端面的交点处。

设定工件坐标系就是以工件原点为坐标原点，确定刀具起始点的坐标值。工件坐标系设定后，屏幕上显示的是车刀刀尖相对工件原点的坐标值。编程时，工件各尺寸的坐标值都是相对工件原点而言的，因此，数控车床的工件原点又是程序原点。

二、N、F、T、S功能 1. N功能 程序段号是用地址N和后面的四位数字来表示的，通常是按顺序在每个程序段前加上编号（顺序号），但也可以只在需要的地方编号。

2. F功能 进给功能是表示进给速度，进给速度是用字母F和其后面的若干位数字来表示的。 （1）每分钟进给（G98） 系统在执行了一条含有G98的程序段后，在遇到F指令时便认为F所指定的进给速度单位为 mm/min。 如：F100 即为 100 mm/min。 G98 F_ G98被执行一次后，系统将保持G98状态，即使断电也不受影响，直至系统执行了含有G99的程序段，G98便被取消，而G99将发生作用。

（2）每转进给（G99） 若系统处于G99状态，则F所指定的进给速度单位为mm/r。 如：F0.1 即为 0.1 mm/r。 G99 F_ 要取消G99状态，必须重新制定G98。系统默认G99。

3. T功能 刀具功能是表示换刀功能，根据加工需要在某些程序段指令进行选刀和换刀。刀具功能是用字母T和其后的四位数字表示。其中前两位为刀具号，后两位为刀具补偿号。每次刀具加工结束后必须取消其刀具补偿。

输入格式：T×××× （后两位）刀具补偿号 （前两位）刀具序号 注：1）刀具的序号与刀盘上的刀位号相对应； 2）刀具补偿包括几何形状补偿和磨损补偿； 3）刀具序号和刀具补偿序号不必相同，但为了方便尽量一致； 4）取消刀具补偿：T00。

4. S功能 主轴功能主要是表示主轴转速或线速度，主轴功能是用字母S和其后面的数字表示的。 （1）恒线速度控制（G96） G96是执行恒线速度控制的指令。系统执行G96指令后，便认为用S指定的数值表示切削线速度。 如：G96 S200表示切削线速度是200 m/min。 在恒线速度控制中，数控系统根据刀尖所处的X轴坐标值，作为工件的直径来计算主轴转速，所以在使用G96指令前必须正确地设定工件坐标系。

（2）主轴转速控制（G97） G97是取消恒线速度控制的指令。此时，S指定的数值表示主轴每分钟的转速。 如：G97 S1000 表示主轴转速为 1000 r/min。

（3）轴最高速度限定（G50） G50除有坐标系的设定功能外，还有主轴最高转速设定的功能，即用S指令的数值设定主轴每分钟的最高转速，如：G50 S2000表示把主轴最高转速设定为2000 r/min。 用恒线速度（即G96）控制加工端面、锥度和圆弧时，由于X坐标不断变化，故当刀具逐渐移近工件旋转中心时，主轴转速会越来越高，工件有可能从卡盘飞出。为了防止事故有时必须限制主轴的最高转速，这时可使用G50 S__指令来达到目的。

例：设定主轴转速 G97 S600； 取消线速度功能， 主轴转速600 r/min …… G96 S200； 线速度恒定，切削速度为200 m/min G50 S1000；用G50指令设定主轴最高转速为1000 r/min

1. 数控车床编程指令的种类（表2–1） 功能 地址 说明 程序号码 O（EIA） 数控程序的编号 程序段序号 N 准备功能 G 三、数控车床指令 1. 数控车床编程指令的种类（表2–1） 功能 地址 说明 程序号码 O（EIA） 数控程序的编号 程序段序号 N 准备功能 G 指令数控机床的运动方式 尺寸字 X、Z、U、W 各个坐标轴上的移动指令 R 圆弧半径、倒圆角 I、K 从始点到圆弧中心上的距离 进给功能 F 指定进给速度、指定螺纹的螺距 主轴功能 S 指定主轴的转速 工具功能 T 指定刀具编号、指定刀具补偿编号

辅助功能 M 指定辅助功能的开关控制 暂 停 P、U、X 停刀的时间 指定程序号 P 指定程序执行的编号 指定程序段号 P、Q 指定程序开始执行和返回的程序段号 重复次数 子程序的重复操作次数

2. 常用准备功能指令（G代码表2–2） G代码 组 功能 G00 01 快速定位（快速进给） G01 直线插补（切削进给） G02 圆弧插补 G03 G04 00 暂停 G27 返回参考点检测 G28 返回参考点 G32 螺纹切削

G40 07 取消刀尖R补偿 G41 刀尖补偿 G42 G50 00 设定坐标系，设定主轴最高转速 G98 05 每分进给 G99 每转进给

单一固定循环 G90 01 外径、内径取消循环（外径、内径及锥面粗加工循环） G92 螺纹切削循环（执行固定循环切削螺纹） G94 端面切削循环（执行循环切削工件端面及锥面） 复合固定循环 G70 精加工固定循环（完成G71、G72、G73循环后的精加工） G71 外径、内径粗加工固定循环（将工件切之精加工之前，沿Z轴方向循环） G72 端面加工固定循环（同G71，但G71沿X轴方向循环切削） G73 闭合切削固定循环（沿工件精加工相同的刀具路径粗加工循环） G74 端面切削固定循环 G75 外径、内径切削固定循环 G76 复合螺纹切削固定循环

1）快速定位（G00） 用G00指令定位。用绝对方式或增量方式，使刀具以快速进给速度向工件坐标系的某一点移动。绝对值指令时，用终点的坐标值编程，增量值指令时，用刀具的移动距离来编程。

图2-4 P1→P2 G00 X50.0 Z5.0 （绝对值指令） 或G00 U－10.0 W－25.0 （增量值指令）

2）直线插补（G01） 该指令用于直线或斜线运动，可使数控车床沿X轴、Z轴方向执行单轴运动，也可以沿X、Z轴平面内任意斜率的复合运动，用F指令沿直线移动的速度。 直线插补指令G01可用于圆柱切削、圆锥切削（倒角也作圆锥切削）。

例1 刀尖起点坐标为（50.0，0） 图2-5 程序：G01 X50.0 Z－60.0 F0.2； 或G01 U0 W－60.0 F0.2； 或G01 X50.0 W－60.0 F0.2； 或G01 U0 Z－60.0 F0.2；

例2 刀尖起点坐标为（40.0，0） 图2-6 程序：G01 X60 Z－60 F0.2；

3） 圆弧插补（G02，G03） 刀具沿圆弧移动的指令如下： 项 目 指 定 内 容 指 令 意 义 1 旋 转 方 向 G02 指 定 内 容 指 令 意 义 1 旋 转 方 向 G02 加工外径圆弧:凸圆弧用G03,凹圆弧用G02. 加工内径圆弧:凸圆弧用G02,凹圆弧用G03. G03 2 终点位置 绝对值 X，Z 工件坐标系的终点位置 增量值 U，W 从始点到圆心的距离 3 I，K 从始点到圆心的距离（带符号或半径值） 圆弧的半径 R 4 进给速度 F 沿着圆弧的速度

指令格式： G02（G03） X_ Z_ I_ K_ F_ G03（G02） U_ W_ R_ 执行圆弧插补需要注意的事项： （3）圆弧在多个象限时，该指令可连续执行； （4）在圆弧插补程序段内不能有刀具机能（T）指令； （5）使用圆弧半径R值时，指定小于180°； （6）I、K和R同时被指令时，R可以优先指定，I、K被忽视。

例1 （I，K）指令：G02 X50.0 Z－10.0 I20.0 K17.0 F0.1； 或G02 U30.0 W－10.0 I20.0 K17.0 F0.1； （R）指令： G02 X50.0 Z－10.0 R27 F0.1； G02 U30.0 W－10.0 R27 F0.1； 图2-7

例2 图3-10 （I，K）指令：G03 X50.0 Z–24.0 I–20.0 K–29.0 F0.2； 或G03 U30.0 W–24.0 I–20.0 K29.0 F0.2； （R）指令：G03 X50.0 Z–24.0 R35.0 F0.2； 或G03 U30.0 W–24.0 R35.0 F0.2；

4）螺纹切削指令（G32） G32指令能够切削圆柱螺纹、圆锥螺纹、端面螺纹（涡形螺纹）。 指令格式：G32 X_ Z_ F_； 指令中用F指定螺纹的导程。 在用G32指令加工螺纹时应注意三个问题。 a）螺纹切削中，进给速度倍率无效； b）改变主轴转速的百分率，将切出不规则的螺纹； c）在G32指令切削螺纹过程中不能执行循环暂停钮。

例1 图2-8 程序：G00 X32.0 Z5.0 X29.0 G32 Z–37.0 F1.0 （第一刀） G00 X32.0 Z5.0

5）暂停指令（G04） 暂停指令可以使刀具作短时间无进给光整加工，即执行前一个程序段之后，暂停几秒之后执行下一个程序段。主要用于车削环槽、不通孔以及自动加工螺纹等场合。 指令格式： G04 X— G04 U— 例：暂停2.5 秒 G04 X2.5 G04 U2.5

6）自动返回参考点（28） 该指令使刀具自动的返回参考点，因为参考点位置是X轴、Z轴移动的最大位置。所以该指令也用于自动换刀。执行该指令时，应取消上一刀具位置。 指令格式： （1）G28 X0 Z0 T00； （2）G28 U0 W0 T00；

7） 螺纹切削循环指令（G92） 该指令可以使螺纹用循环切削完成。 格式：（1）圆柱螺纹： G92 X（U）— Z（W） — F— 螺纹切削终点坐标 螺纹的导程 （单头螺距） 注: 多头螺纹采用平移坐标的形式来分头或用磨损补偿的方法分头。

（2）锥螺纹: G92 X（U） —Z（W） — R— F— 螺纹切削终点坐标 螺距（单头） 圆锥螺纹大小半径差(外锥螺纹R为负值) 注: 圆锥螺纹R值与循环点的Z值有关,如在Z0点则是圆锥螺纹大小半径差,否则不是大小半径差。

例1.外锥螺纹 图2-8 程序 O0001; G50 S1000； G00 G40 G97 G99 S300 T44 M03 F0.1；螺纹刀T44 X42.0 Z5.0；螺纹加工循环起点 G92 X40.0 Z–35.0 R–2.85F1.0；螺纹加工循环 X39.0； X38.8； X38.7； 螺纹加工循环结束 G28 U0 W0 M05； M30； 注意：螺纹加工循环中的R值应该从螺纹加工循环起点计算。

例2.内锥螺纹,小端直径φ60 mm,大端直径φ80 mm. 程序 O0002; G50 S1000； G00 G40 G97 G99 S300 T44 M03 F0.1； X58.0 Z3.0; G92 X60.0 Z-30.0 R11.0 F1.0; X61.0 R11.0; X61.2 R11.0; X61.3 R11.0 G28 U0 W0 M05; M30;

8） 螺纹切削复循环指令（G76） 主要用于加工大螺距工件。 指令格式： G76 P(m)(r)(a) Q(Δdmin) R(d); G76 X(x) Z(z) R(i) P(k) Q(Δd) F(f); m—加工重复次数(1-99)。 r—倒角量(螺纹终端00-99)。 a—刀尖角度，可以选择８0°、６０°、 ５５°、３０°、２９°和０°中的一种。

d—精加工余量。 x—螺纹底径。 z—螺纹长度。 i—螺纹半径差。 k—螺纹深度（半径值）。 Δd—第一刀切削深度（半径值）。 f—螺距。 Δdmin—每次切削深度（半径值）。 d—精加工余量。 x—螺纹底径。 z—螺纹长度。 i—螺纹半径差。 k—螺纹深度（半径值）。 Δd—第一刀切削深度（半径值）。 f—螺距。

图2-9 9）外径、内径粗加工循环指令（71） G71适合棒料毛坯除去较大余量的切削，粗车后为精车留有U（直径值）的精车余量。 如图2-9所示，刀尖从C点出发，A点为循环的起始点，假定在某一段程序中指定了由A—A1—B的加工路线，并指定每次进给X轴上的进给量d，数控系统将控制刀尖由A点开始按照图中箭头指示方向实现粗加工循环。 图2-9

其格式如下： G71 U（Δd） R（e）； G71 P（ns） Q（nf） U（Δu） W（Δw） F（f ） ； N（ns）……； ┋ 在顺序号为N（ns）和N（nf）的程序段之间，指定工件由A→A'→B的精车加工路线。 N（nf）……；

G71指令中各地址数字的含义为： Δd—每次吃刀深度（半径值）； e—每次切削循环退刀量； ns—指定工件由A到B点的精加工路线的第一个程序段的顺序号； nf—指定工件由A点到B点的精加工路线的最后一个程序段的顺序号； Δu—X方向上精车余量（直径值）；外圆为正，内径为负； Δw—Z方向上的精车余量。

10）平端面粗加工循环指令（G72） G72指令与G71指令类似，不同之处就是刀具路径是按径向循环。 指令格式为： G72 W（Δd） R（e）； G72 P（ns） Q（nf） U（Δu） W（Δw）；

G72指令中各地址数字的含义为： Δd—每次吃刀深度（半径值）； e—每次切削循环退刀量； ns—指精加工路线的第一个程序段的顺序号； nf—指精加工路线的最后一个程序段的顺序号； Δu—X方向上精车余量（直径值）； Δw—Z方向上的精车余量。

11）固定形状粗加工循环指令（G73） 指令格式为： G73 U（Δd） W（ΔK） R（e）； G73 P（ns） Q（nf） U（Δu） W（Δw）；

G73指令中各地址数字的含义为： Δd—X轴上的总退刀量（半径值）； ΔK—Z轴上的总退刀量； e—重复加工的次数； ns—精加工路线的第一个程序段的顺序号； nf—精加工路线的最后一个程序段的顺序号； Δu—X方向上精车余量（直径值）； Δw—Z方向上的精车余量。

12）精车循环指令（G70） 当用G71指令对工件进行粗加工之后，可以用G70指令完成精车循环也就是让刀具按粗车循环指令的精加工路线切除粗加工中留下的余量。 指令格式为： G70 P（ns） Q（nf） ns指定精加工路线的第一程序段的顺序号； nf指定精加工路线的最后一个程序段的顺序号。

3. 辅助功能M指令。 （1）M00：程序停止 执行完M00指令的程序段之后，自动运行停 止。模态信息被保存。按下自动循环起动按 钮，自动运转重新开始。（如用于工件检测） （2）M01：任选停止 与M00一样，执行完M01指令后，自动运行停 止，但是只有当机床操作面板上的“任选停止 开关”有效时，CNC才执行该功能。

（3）M02，M30：程序结束 表示主程序结束，自动运转停止，而M30变为复位状态，光标返回到程序的开头。 （4）M03：主轴正转 要使M03变成M04，首先使主轴M05。 （5）M04：主轴反转 注意：不同的生产厂家，设置不一样，在编程时用MDI方式运行一下，观察M03、M04旋转方向,再编写程序。

（6）M05：主轴停止旋转 （7）M08：冷却液开 （8）M09：冷却液关 （9）M98：调用子程序 （10）M99：子程序结束，返回主程序 注：每个程序段内只允许有一个M指令。

4. 刀具半径补偿功能（G40，G41，G42） （1）刀具半径和假想刀尖的概念。 　1）刀尖半径：即车刀刀尖部分为一圆弧构成假想圆的半径值，一般车刀均有刀尖半径，用于车外径或端面时，刀尖圆弧大小并不起作用，但用于车倒角、锥面或圆弧时，则会影响精度，因此在编制数控车削程序时，必须给予考虑。

2）假想刀尖：所谓假想刀尖如图2-10（b）所示，点为该刀具的假想刀尖，相当于图2-10（a）尖头刀的刀尖点。实际上假想刀尖并不存在。

（2）刀尖半径补偿模式的设定（G40，G41，G42指令） 根据刀架位置不同分两种情况: 一种是: 如刀架在操作者的同一侧位置: 则如图2-11所示为根据刀具与零件的相对位置及刀具的运动方向选用G41或G42指令。 图2-11

另一种是:如刀架在操作者的对面位置:则 1）G40（解除刀具半径补偿）：解除刀尖半径补偿，应写在程序开始的第一个程序段及取消刀具半径补偿的程序段。 2）G41（左偏刀具半径补偿）：面朝与编程路径一致的方向，刀具在工件的左侧，则用该指令补偿。 3）G42（右偏刀半径补偿）：与编程路径一致的方向，刀具在工件的右侧，则用该指令补偿，图3–16所示为根据刀具与零件的相对位置及刀具的运动方向选用G41或G42指令。 总之,加工外径用G42, 加工内径用G41.

（3）参数的输入 假想刀尖的位置如下图2-12： 图2-12

刀尖半径补偿量可以通过刀具补偿设定画面（如下图）设定，指令要与刀具补偿编号相对应，并且要输假想刀尖位置序号，此时屏幕上显示图的内容。 　刀尖半径补偿量可以通过刀具补偿设定画面（如下图）设定，指令要与刀具补偿编号相对应，并且要输假想刀尖位置序号，此时屏幕上显示图的内容。 TOOL OFFSET NO XAXIS ZAXIS PADIUS TIP 01 40.500 20.000 0.600 1 02 ━━ ━━ ━━ ━━ 03 13.700 16.800 0.400 2 ┋ ┋ ┋ ┋ ┋ ↑ ↑ 　↑ ↑ ↑ 刀具补 X轴刀具 　 Z轴刀具 刀尖半 假想刀 偿编号 补偿量 补偿量 径补偿 尖编号

（4）刀尖半径补偿注意事项 1）G41，G42指令不能与圆弧切削指令写在同一个程序段，可以与G00、G01指令写在同一个程序段内，目标点在这个程序段的下一程序段始点位置，与程序中刀具路径垂直的方向线过刀尖圆心。 2）须用G40指令取消刀尖半径补偿，补偿取消点在指定程序段的前一个程序段的终点位置，与程序中刀具路径垂直的方向线过刀尖圆心。 3）在G74—G76、G90—G92固定循环指令中不用刀尖半径补偿。

5. 子程序的调用 在程序中，当某一程序反复出现（即工件上相同的切削路线重复）时，可以把这类程序作为子程序，事先存储起来，编程时调用，使程序简化。 （1）调用子程序（M98） M98 P_ L_或M98 P_(调用子程序的次数)_ (调用的子程序号) 格式中，为要调用的子程序号，为重复调用子程序的次数，若省略，则表示只调用一次子程序。如图2-13所示，主程序可以调用两重子程序，即主程序调用一个子程序，而子程序又可调用另一个子程序。主程序也可以重复调用子程序多次。

图2-13

（2） 子程序的格式 O（EIA代码）×××× …… M99 其中M99指令为子程序结束并返回主程序M98 P_ L_或M98 P_ _的下一程序段，继续执行主程序 (如图2-13所示) 。

图3-19

§3 　操 作 　　对于相同系统的数控车床，其操作方法基本相同。数控车床的操作面板由上下两部分组成，上半部分为数控系统操作面板，下半部分为机床操作面板

一、数控系统操作面板 数控车床的数控系统操作面板如下图3-1所示。它是由CRT显示器和MDI键盘两部分组成。 图3-1数控系统操作面板

1.CRT显示器 CRT显示器可以显示一机床的各种参数和状态。如显示机床参考点坐标、刀具起始点坐标、输入数控系统的指信令数据、刀具补偿量的数值、报警信号、自诊断结果、滑板快速移动速度，以及间隙补偿值等等。

2.键盘 （1）功能键 1）“POS”键显示现在机床坐标的位置； 2）“PRGRM”键在EDIT方式下，编辑、显示存储器里的程序；在MDI方式下，输入、显示MDI数据；机床自动操作时，显示程序指令值； 3）“MENU／OFSET”用于设定、显示补偿值和宏程序变量； 4）“DGNOS／PARAM”键用于参数的设定、显示及自诊断数据的显示

5）“OPR／ALARM”键用于显示报警号，软操作面板的显示； 6）“AUX／GRAPH”键用于图形的显示。 注：按任意一个功能按钮和按[CAN]，画面显示就会消失，之后再按任意一个功能按钮，会显示相应的画面。长时间接通电源而不使用装置时，要预先清除画面，以防止画面质量下降。

（2）数据输入键 数据输入键可用来输入字、数字及其他的符号，每次输入的字符都显示在CRT屏幕上倒数第二行上。 同一个键既可输入地址，也可输入数值。

如用MDI键盘输入X123： 1）选择MDI方式，若按PRGRAM按钮，CRT 画面底部显示ADRS，于是可键入地址。 2）若按[←4X]X被键入；显示出NUM，可键入数字。 3）依次按[1U] [↓2W] [3R] 键，数字123被键入。 4）按INPUT键，上述数据被输入至存储器。

（3）“RESET”复位键 解除报警。CNC复位，当机床自动运行时，按下此键，则机床的所有操作都停下来，此状态下若恢复自动运行，滑板需返回参考点，程序将从头开始。 （4）“START”启动键 按下此键，便可执行MDI运转的循环起动或自动运转的循环起动。 （5）“INPUT”输入键 此键用参数，偏置等的输入，还用于Ｉ/Ｏ设备的输入开始，也可以在MDI方式下输入命令数据。 （6）地址／数字键 字母，数字等文字的输入。

（7）“CAN”删除键 用于删除已输入到缓冲器里的最后一个字符或符号，如当输入了N100后，又压下“CAN”键，则N100被删除。 （8）光标移动键（CURSOR） “↓”键将光标向下移，“↑”键将光标向上移。 （9）页面键（PAGE） “↓”键向后翻页，“↑”键向前翻页。 （10）“DELET”删除键 可删除一个程序段。

（11）“INSRT”插入键 可插入字。 （12）“ALTER”修改键 可对字进行修改。 （13）“EOB”结束程序段键

二、机床操作面板 下图3-2为机床操作面板 图3-2 机床操作面板

以下所列是对操作面板上各开关及按钮的功能与使用方法的简单介绍。 1.循环起动按钮（CYCLE START） 用于自动方式下自动运行的启动。其上指示灯亮显示自动运行状态。 2.进给暂停按钮（FEED HOLD） 在自动运行状态下，暂停进给（滑板停止移动），但M、S、T功能仍然有效，其上指示灯亮，显示机床处于暂停进给状态，按程序启动按钮，可恢复自动运行。 3.方式选择旋转开关（MODE） 用于选择机床的某一种工作方式，将开关旋至所要求的工作方式时，才能操作机床。

（1）“AUTO”自动方式 机床执行存储器中的程序，自动加工工件。 （2）“MDI”移动数据输入方式 用MDI键盘直接将程序段输入到存储器内，并立即运行将此方法称为MDI工作方式。用MDI键盘将加工程序输入到存储器内，此方法称为手动数据输入。 （3）“EDI”编辑方式 可将工件程序手动输入到存储器中，可以对存储器内的程序进行修改，插入和删除；输入或输出穿孔带程序。

（4）“STEP／HANDLE”步进进给／手摇轮方式 处于此位置可选择移动轴，每按一次按钮，刀具移动一步的当量，或可转动手摇轮使滑板移动，每次只能移动一个坐标轴。在“STEP／HANDLE”方式下，可以选择（X1、X10、X100、X1000）4 种滑板移动的速度。（5）“JOG”点动方式 可用“JOG”按钮使滑板移动，摇动速度由“FEED REDE”开关设定。 （6）“RAPID”快速移动方式 （7）“ZRN”回零点方式

4. 快速进给“RAPID”刀具快速进给移动速度由“OVERRIDE”开关设定 5. 单程序段“SINGLE BLOCK（SBK）” 开关置于“ON”位置，在自动运行方式下，执行一个程序段后自动停止；开关置于“OFF”位置，则连续运行程序。 6. 跳过任程序段开关“BLOCK DELETE （BDT）” 开关置于“ON”位置，对于程序开关有 “／”符号的程段被跳过不执行，将开关置于“OFF”位置，“／”符号无效

7. 空运转“DRY RUN（DRN）” 开关置于“ON”位置，程序中的F代码无效，滑板“进给倍率”开关指定的速度移动，同时滑板的快速移动有效，开关置于“OFF”位置，F代码有效。 8. 返回参考点“ZERO RETURN（ZRN）” 使X、Y轴返回机床参考点，对应的ZEROX、ZEROZ参考点指示灯亮。 9. 快速进给倍率“RAPID OVERRIDE” 选择快速进给的倍率量。

10. 紧急停止按钮“EMERG STOP” 当出现异常情况时，按下此按钮机床立即停止工作，待故障排除恢复机床工作时，需按照按钮上的箭头方向转动，按钮即可弹起。 11. 机床锁定按钮“MACHINE LOCK（MLK）” 开关置于“ON”位置，仅滑板不能移动，开关置于“OFF”位置，操作正常执行

12. 进给速度倍率“FEEDRATE / OVERRIDE” 在自动运行中，由F代码指定的进给速度可以用此开关来调整，调整范围0%～150%，每格增量为10%。在点动方式（JOG）下，进给速度可以在0～1260 mm/min范围内调整，但是在车削螺纹时，不允许调进给率。 13. 手动轴选择“HX、HZ” 选择手动移动的轴，摇动手轮，可移动该轴方向

14. 手动进给倍率“FEEDRATE OVERRIDE” 选择手动进给中，一个刻度移动量的倍率。 15. 主轴速度倍率旋钮“SPINDE OVERRIDE” 用于调整主轴转速。 16. 手动主轴转向“SPINDE MANUAL” “FDR”为正转开关“REV”为反转开关“STOP”主轴停止开关。 17. 程序保护开关“PROGRAM PROTECT” 此开关接通，可进行加工程序的编辑、存储、此开关断开，存储器内的程序不能改变。

18. 程序选择停止“OPTIONAL STOP （OSP）” 开关置于“ON”位置，当程序运行到M01时，暂停运行，且主轴停转，冷却停止，其上指示灯亮，按下“CYCLE STAR”按钮，继续执行下面的程序，开关置于“OFF”位置，M代码功能无效。 19. 机床冷却液启动“COOLANT” 20. 机床辅助功能锁定“AUXLOCK” 21. 机床限位释放“LR”

三、电源的接通与关断 1. 电源接通 （1）确认CNC机床是否处于正常状态（确认前、后门是否关好）； （2）按照机床厂家说明书的要求接通电源； （3）确认电源接通后，CRT画面显示正常； （4）确认风扇电机是否转动。 注：按POWER ON 键时，请不要接触CRT／MDI操作面板上的键。直到CRT上显示出位置画面和报警画面之前，都不要接触CRT／MDI操作面板上的键，有些键用于维修或特殊操作，开机时按下这些键可能会引起意外。

2. 关断电源 （1）确认操作面板上的循环起动显示灯是否已关闭； （2）确认机床的可动部分是否已全部停止； （3）待续按数秒POWER OFF按钮； （4）按照机床厂家说明书，关断机床侧电源。

四、手动运转 1. 手动返回参考点步骤 （1）使方式选择开关置于JOG的位置于（有的机床有ZRN位置）。 （2）使返回参考点的开关置于ON状态。 （3）按+X、+Z按钮。 （4）返回参考点之后，参考点指示灯亮

2. 手动连续进给步骤 （1）方式选择开关置于JOG的位置。 （2）选择移动轴X、Z轴。机床按选择的轴方向移动。 注：接通电源，把方式变为JOG时，即使预先选择了轴，机床也不移动，需要重新选择新的轴。 （3）选择JOG进给速度。

（4）快速进给，用手动快速进给时，还要按快速进给按钮“RAPID TRAVERSR”按此按钮时或在“RAPID”方式，刀具按照选择的方向快速进给。 注：1）快速进给时的速度，时间常数，加减速方式与程序指令的快速进给（G00定位）相同。 2）系统接通电源后，没有返回参考点之前，即使按快速进给按钮，仍不快速进给，还是JOG进给。

步骤：（1）方式选择开关置于HANDLE的位置。 （2）选择手动移动的轴HX、HZ。 （3）转动手轮。 （4）选择移动量（手动移动倍率）。 4. 手动进给 转动手轮，可使机床进给。 步骤：（1）方式选择开关置于HANDLE的位置。 （2）选择手动移动的轴HX、HZ。 （3）转动手轮。 （4）选择移动量（手动移动倍率）。 一个刻度的移动量 ×1 ×10 ×100 0.001 mm 0.01 mm 0.1 mm 注：如果选择×100的倍率，过快地转动手轮，刀具以接近于快速进给的速度移动，此时若突然停止，机床会产生震动，如果带有自动加工减速功能，那么手轮移动也应加上自动加减速，这样会减轻机床震动。

五、自动操作 1. 运转方式 （1）存储器运行步骤 1）预先将程序存入存储器中。 2）选择要运行的程序。 3）将方式选择开关置于AUTO位置。 4）按循环起动按钮（CYCLE START）。按此按钮，即开始自动运行，循环起动灯亮。

（2）MDI运转 从CRT／MDI操作面板输入一个程序段的指令并执行该程序段。 例如执行下列程序：X10.5 W200.5 1）将方式选择开关置于MDI的位置； 2）按PRGRAM按钮； 3）按PAGE按钮，使画面的左上角显示MDI； 4）由数据输入键，键入X10.5； 5）按INPUT键，X10.5数据被输入并显示。在按INPUT键之前，如果发现键入的数字是错误的，按CAN键，可以重新键入X及正确的数字；

6）键入W200.5； 7）按INPUT键，W200.5数据被输入并显示，如果输入的数字是错误的，与X时同样处理； 8）按（START）键或机床操作面板上的起动按钮，按起动按钮之前修改程序。例如，为了把X10.5 W200.5；变成X10.5，取消W200.5，其方法如下： 按W[CAN] [INPUT]键； 按[START]键或操作面板的循环起动按钮。

2. 自动运转的停止 使自动运转停止的方法有：预先在程序中需要停止的地方输入停止指令（M00、M01、M02、M30），还可以按操作面板上的按钮，（进给暂停，复位）使其停止。 （1）程序停机（M00） 程序中执行M00指令后，自动运行暂停，此时各模态信息，寄存状态与单段运行相同，按下循环起动按钮，程序从下一程序段重新自动运行。

（2）任选停机（M01） 与M00相同，执行含有M01指令的程序之后，自动运行停止。但M01指令的执行要求机床操作面板上必须有“任选停机开关”，且该开关置于接通。 （3）程序结束（M02、M03） M02、M30指令的意义见第一节。 （4）进给暂停 程序运行时，按机床操作面板上的进给暂停按钮，可使自动运行暂时停止，进给暂停灯亮，而循环起动灯灭。 （5）复位 按下MDI 键盘上的复位（RESET）按钮，或输入外部复位信号，自动运行时，移动中的坐标轴减速，然后停止，CNC系统置于复位状态。

六、试运行 1. 机床锁定（MLK） 使机床操作面板上机床锁住开关接通，自动运行加工程序时，机床刀架并不移动，只是在CRT上显示各轴的移动位置。该功能可用于加工程序的检查。 注：即使指令G27、G28、机床也不返回参考点，返回参考点的指示灯不亮。 2. 辅助功能锁住（AUXLOCK） 接通机床操作面板的辅助功能锁住开关后，程序中的M、S、T代码指令被锁住不能执行。该功能与机床锁住一起用于程序检测。 注：M00，M01，M02，M30，M98，M99可正常执行。

3. 空运转（DRN） 不装工件，在自动运行状态运行加工程序，机床空跑。操作中，程序指定的进给速度无效，按参数设定运行。 4. 进给速度倍率 用进给速度倍率开关，选择程序指定的进给速度的百分比以改变进给速度，根据刻度，设置0～150的倍率。 注：（1）有的机床进给速度倍率开关和JOG进给速度开关通用的。 （2）螺纹切削中，此开关无效，进给倍率始终为100%。

5. 快速进给倍率 可以将以下的快进给速度由倍率为100%、50%、25%或下值，该功功能用于下列情况： （1）由G00指令的快速进给； （2）固定循环中的快速进给； （3）指令G27、G28时的快速进给； （4）手动快速进给； （5）手动返回参考点的快速进给。

七、安全保护功能 1. 紧急停止 按下机床操作面板上的紧急停止按钮，机床立即停止移动。急停按钮按下后，即被锁住。解除的方法，一般通过旋转解除。 注：紧急停止，切断了电机的电源，在解除紧急停止前，应排除不正常因素。 2. 超程 刀具超越了机床限位开关限定的行程范围或者进入由参数指令的禁止区域，CRT显示“超程”报警，且刀具减速停止。此时用手动将刀具移向安全的方向，然后，按复位按钮解除报警。

八、输入程序、寻找程序和编辑程序 1. 输入程序 将下列程序输入系统内存： O0111 G50 S1000； N1； G00 G40 G97 G99 S800 T0101 M03 F0.1； X40.0 Z1.0； G01 Z–20.0 F0.15； G00 X50.0； … M30；

（1）模式开关选为编辑“EDIT”状态。 （2）按“PRGRM”键出现PROGRAM画面。 （3）将程序保护开关置于无效（OFF）位置。 （4）在NC操作面板上依次输入下面内容。 O0111 EOB INSRT G50 S1000 EOB INSRT N1 EOB INSRT G00 G40 G97 G99 S1000 T11 M03 F0.1 EOB INSRT X40.0 Z1.0 EOB INSRT G01 Z－20.0 F0.15 EOB INSRT G00 X50.0 EOB INSRT … M30 EOB INSRT 直至输完所有程序句。 注：“EOB”为END OF BLOCK的字首缩写，意为程序句结束。 （5）保护开关置于有效（ON），以保护所输入的程序； （6）按“RESET”键，光标返回程序的起始位置。

2.寻找程序 （1）将模式选择开关选为编辑“EDIT”； （2）按“PRGRM”键，出现PROGRAM的工作画面； （3）输入想调出的程序的程序号（例： O0010）； （4）程序保护开关置于为无效（OFF）位置； （5）按CURSOR↓键，即可调出。

3.编辑程序 编辑程序应将模式选择开关选为编辑“EDIT”，按“PRGRM”键，出现PROGRAM画面，程序保护开关置为无效（OFF）。 （1）返回当前程序起始语句的方法 按“RESET”键光标回到程序的最前端。 （2）寻找局部程序序号，例：N3。 1）按“RESET”键，光标回到程序号所在的地方，例：O0001。 2）输入想调出的局部程序序号，例：N3。 3）按CURSOR↓键，光标即移动N3所在的位置。

（3）字及其他地址的寻找，例：X50.0或F0.1 1）输入所需调出的字（X50.0）或命令符（F0.1）。 2）以当前光标位置为准，向前面程序寻找按CURSOR↑键，向后面程序寻找，按CURSOR↓键，光标出现在所搜寻的字或命令符第一次出现的位置。 注：找不到要寻找的字或命令时，屏幕上会出现ALARM P/S 71号警报。

（4） 字的修改 例：将Z1.0改为Z1.5。 1）将光标移到Z1.0的位置； 2）输入改变后的字Z1.5； 3）程序保护开关置于无效（OFF）位置； 4）按“ALTER”键，即已更替； 5）程序保护回置为有效（ON）位置；

（5） 删除一个程序段： 例：O0100； G50 S1000； N1； G00 G40 G97 G99 S600 T0101 M03 F0.1； 1）将光标移至要删除的程序段的第一个字G50的位置； 2）按“EOB”键； 3）程序保护开关置于无效（OFF）位置； 4）按“DELET”键，即删除整个程序段； 5）程序保护开关回置于为有效（ON）。

（6）删除字 例： G00 G97 G99 X30.0 S1000 T0101 M03 F0.1；删除其中的字X30.0。 1）将光标移至该行的X30.0位置； 2）程序保护开关置为无效（OFF）位置； 3）按“DELET”键，即删除了X30.0字，光标将自动移到S1000的位置； 4）程序保护回置于有效（ON）位置。

（7）插入字 例： G00 G97 G99 S1000 T0101 M03 F0.1； 在上面语句中加入G40，改为下面形式上 G00 G40 G97 G99 S1000 T0101 M03 1）移光标移动至要插入字的前一个字的位置 （G00）； 2）输入要插入的字（G40）； 3）程序保护回置为无效（OFF）位置； 4）按“INSRT”键； 5）程序保护开关回置于有效（ON）位置。 注：EOB也是一个字，也可插入程序段中。

（8）删除程序 例：O1234 1）模式选择开关选择“EDIT”状态； 2）按“PRGAM”键； 3）输入要删除发点 程序号（例 O1234 ）； 4）确认是不是要删除的程序； 5）程序保护开关置于无效（OFF）位置； 6） 按“DELET”键，该程序即被删除。

九、刀具补偿（刀具的几何补偿和磨损补偿） 1.刀具几何补偿的方法 （1）移动使X、Z轴回归参考点，确认回归指示灯亮； （2）式选择开关选择为手动进给； （3）“OFFST”键，CRT出现OFFSET/GEOMETRY画面； （4）选择开关选择所需刀具或在MDI方式下调用所需刀具； （5）动移动刀具使其靠近工件右端面，并平整端面，且不要移动Z轴； （6）移动光标至与之相对应的刀具几何补偿号，并输入Z轴坐标值(负值)或输入MZ0

（7）移动刀具，车一刀工件外圆或内孔，见亮就可以，且记下X轴坐标值，测量工件外圆直径值或孔径，后把X轴坐标值(在综合坐标中机械坐标X坐标值即负值)与工件外圆值(负值)之和输入到对的补偿X的位置,或先输入X轴坐标值(在综合坐标中机械坐标X坐标值即负值),再输入U值(工件外径值或内径值即负值),或直接输入MX D(工件外径值或内径值)；

（8）对其他所需用的刀具的补偿，与第一把刀具类似，但不要切削，只要轻轻地靠一下端面或工件外圆即可，其输入数据方法跟第一把刀一样； （9）确认各刀具的刀尖圆弧半径尺，并输入给数据库中相对应的刀具补偿号； （10）确认刀具的刀尖圆弧假想位置编号，如右偏外圆刀是3、镗孔刀是2，并输入给刀具数据库中相对应的刀具补偿号。

2. 磨损补偿 （1） 按“OFFSET”键后，按PAGE↓键，使CRT出现OFFSET/WEAR画面； （2） 将光标移至所需进行磨损补偿的刀具补偿号位置。 如测量用T22刀具加工的工件外圆直径为φ 45.03 mm，长度为20.05 mm， 而规定直径为φ 45 mm，长度为20 mm。实测值直径比要求值大0.03，长度大0.05 mm，应进行磨损补偿：将光标移至W02，键入U-0.03后按“INPUT”键，键入W-0.05后按“INPUT”键，X值变为在以前值的基础上加以-0.03 mm，Z值变为在以前的基础上加以-0.05 mm

又如测量用T33刀具加工的工件内径为φ 40. 0 mm，长度为20. 05 mm， 而规定内径为φ 40 又如测量用T33刀具加工的工件内径为φ 40.0 mm，长度为20.05 mm， 而规定内径为φ 40.03 mm，长度为20 mm。实测值内径比要求值小0.03，长度大0.05 mm，应进行磨损补偿：将光标移至W03，键入U0.03后按“INPUT”键，键入W-0.05后按“INPUT”键，X值变为在以前值的基础上加以-0.03 mm，Z值变为在以前的基础上加以-0.05 mm。