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摘 要：Fanuc 0i系统数控车床在社会生产和各类教学中的应用特别广泛，通过对编程与操作中的一些容易忽视的重点地方进行强调并做重点学习，可以让编程者提高程序的正确率，在加工当中尽可能少的出现问题，从而节省发现修改问题的时间。
关键词：数控车床；编程；操作
Fanuc 0i系统数控车床在教学和生产中应用广泛，一般是在教学中，学生学习的重点常常是指令的格式和指令本身的含义，往往忽视了指令当中的具体参数应该注意的一些事项和零件的工艺分析。特别是一些学校，学生的理论课程比例占据绝大多数，只能通过几次简单的机床上练习或是几个数控实验来达到实际训练的目的。通过这些注意问题可以让学生在实操或是实验中节省很多的修改时间，达到事半功倍的效果。
一、对刀点与换刀点的确定
数控加工中的对刀与普通加工中的对刀是不同的，数控加工中的对刀实质上是建立工件坐标系，即确定工件坐标系在机床坐标系中的位置，使刀具运动的轨迹有一个参考依据。
1.几个相关概念
（1）刀位点
刀位点是刀具的基准点，也是对刀时的注视点，一般为刀具上的某一点。如车刀的刀位点是假象刀尖点，刀尖带圆弧时，刀位点为圆弧中心。控制刀具的运动轨迹，准确地说是控制刀位点的运动轨迹。
（2）起刀点
起刀点是刀具相对零件运动的起点，即加工程序开始时刀位点的起始位置，而且通常也是加工程序运行的终点。
（3）对刀点
对刀点是用于确定刀位点与工件相对位置关系的点，也是确定工件坐标系与机床坐标系关系的点。
（4）对刀基准
对刀基准是对刀时确定对刀点位置所依据的基准。它可以是点、线、面，可设在工件上（如定位基准或测量基准）、夹具上或机床上。
（5）对刀参考点
也称刀架中心或刀具参考点（图a中的B点），对刀参考点是指刀架、刀台或刀盘回转中心在机床坐标系中位置的点。
如图a所示，工件坐标系原点、对刀点、起刀点、对刀基准点和对刀参考点之间的关系与区别如下：
通过试切工件右端面、外圆确定对刀点位置。试切时保证Z向距離100mm及外圆直径，然后根据测出的外圆直径，以O1为基准将刀尖（A点）沿Z轴正向移动50mm，X轴正向移动50mm（半径）。采用G50X100Z150建立工件坐标系，这样O点为工件坐标系原点，O1为对刀基准点，A为对刀点，也是起刀点和此时的刀位点。
2.对刀点的确定
对刀点可以设在加工工件上，也可以设在于零件定位基准有联系的夹具的某一位置或机床上。
3.换刀点的确定
换刀点一般是根据加工零件的外形尺寸人为设定的点，不能将换刀点与对刀点混为一谈。设置换刀点应避免换刀时刀架或刀盘上的任何刀具与工件、夹具和机床发生干涉。换言之，换刀点轴向位置（Z轴）由轴向最长的刀具决定；换刀点径向位置（X轴）由径向最长的刀具决定。
二、G00 快速定位
该指令使刀具以机床厂家设定的最快速度按点位控制方式从刀具当前点快速移动至目标点。用于刀具趋进工件或在切削完毕后使刀具撤离工件。该指令没有运动轨迹要求，也不需规定进给速度（F指令无效）。因为X轴和Z轴的进给率不同，因此在快速定位时，两轴的合成运动轨迹并不是一条直线。在编程时，一定要注意避免刀具和其他部件碰撞。
三、圆弧插补的顺逆判断
圆弧插补指令分为顺时针圆弧插补指令（G02）和逆时针圆弧插补指令（G03）。圆弧插补的顺逆的方向判断：沿圆弧所在平面（如XZ平面）的垂直坐标轴的负方向（-Y）看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。
数控车床是两坐标机床，只有X轴和Z轴，那么如何判断圆弧的顺逆呢？应按右手定则的方法将Y轴也加上去考虑。观察者让Y轴的正方向指向自己（即沿Y轴的负方向看去），站在这样的位置上就可正确判断X-Z平面上圆弧的顺逆了。
在实际加工中，判断何时用G02，何时用G03，不能仅凭圆弧的凸凹来判断，还要注意走刀方向。即G02、G03的判断与圆弧的凸凹和走刀方向相关。
四、复合循环
1、外圆粗车复合循环G71
编程格式：
G71 U（?驻d） R（e）；
G71 P（ns） Q（nf） U（?驻u） W（?驻w） F S ；
U（?驻d）：每刀吃刀量，无符号规定，半径值，模态值。
R（e）： 每刀退刀量模态值。
P（ns）： 精加工程序段中第一句程序段的顺序号。
Q（nf）： 精加工程序段中最后一句程序段的顺序号。
U（?驻u）：外圆精加工余量及方向。
W（?驻w）：端面精加工余量及方向。
F：走刀量。
S：转速。
?驻u ?驻w精加工余量正负的判断方法：
A-B之间必须符合X轴Z轴方向单调增加或单调减小。
起刀点A和退刀点B必须平行。
A-C之间，顺序号ns程序段可含有G00或G01指令, 但不能含有Z轴移动指令。
ns-nf的程序段中不能调用子程序。
ns-nf的程序段中F、S、T功能无效。
ns-nf的程序段中恒线速功能无效。
2、仿形切削循环G73
许多零件都是铸造或锻造成形的，用仿形循环G73进行切削可以大大提高工作效率。
编程格式：
G73 U（i）W（k） R（d）；
G73 P（ns） Q（nf） U（?驻u） W（?驻w） F S ；
i： X 轴方向退刀的距离和方向（外圆毛坯量）。
k： Z轴方向退刀的距离和方向。
d： 毛坯量的粗车次数
ns： 精加工程序段中第一句程序段的顺序号。
nf： 精加工程序段中最后一句程序段的顺序号。
?驻u：外圆精加工余量及方向。（直径值）
?驻w：端面精加工余量及方向。
F： 走刀量。
G73时X轴和Z轴尺寸必须是单调増大或减小。
外圆精加工余量?驻u，端面精加工余量?驻w，X的退刀量i，Z轴退刀量k的正负判断方法与G71的?驻u和?驻w的判断方法一样。
通过总结Fanuc 0i系统数控车床在编程与操作中应注意的以上几个问题，指出了编制程序和操作中应考虑的问题，提高了程序的实用性和操作的可行性，特别是为初学者提供了很好的可借鉴的经验。
参考文献
[1] 胡友树 数控车床编程、操作及实训 合肥：合肥工业大学出版社。2005.
[2] 李永刚 高荣坚 CAK D/B系列数控车床编程与应用 沈阳第一机床厂
[3] 刘立 数控车床编程与操作 北京：北京理工大学出版社，2006
关键词：数控车床；编程；操作
Fanuc 0i系统数控车床在教学和生产中应用广泛，一般是在教学中，学生学习的重点常常是指令的格式和指令本身的含义，往往忽视了指令当中的具体参数应该注意的一些事项和零件的工艺分析。特别是一些学校，学生的理论课程比例占据绝大多数，只能通过几次简单的机床上练习或是几个数控实验来达到实际训练的目的。通过这些注意问题可以让学生在实操或是实验中节省很多的修改时间，达到事半功倍的效果。
一、对刀点与换刀点的确定
数控加工中的对刀与普通加工中的对刀是不同的，数控加工中的对刀实质上是建立工件坐标系，即确定工件坐标系在机床坐标系中的位置，使刀具运动的轨迹有一个参考依据。
1.几个相关概念
（1）刀位点
刀位点是刀具的基准点，也是对刀时的注视点，一般为刀具上的某一点。如车刀的刀位点是假象刀尖点，刀尖带圆弧时，刀位点为圆弧中心。控制刀具的运动轨迹，准确地说是控制刀位点的运动轨迹。
（2）起刀点
起刀点是刀具相对零件运动的起点，即加工程序开始时刀位点的起始位置，而且通常也是加工程序运行的终点。
（3）对刀点
对刀点是用于确定刀位点与工件相对位置关系的点，也是确定工件坐标系与机床坐标系关系的点。
（4）对刀基准
对刀基准是对刀时确定对刀点位置所依据的基准。它可以是点、线、面，可设在工件上（如定位基准或测量基准）、夹具上或机床上。
（5）对刀参考点
也称刀架中心或刀具参考点（图a中的B点），对刀参考点是指刀架、刀台或刀盘回转中心在机床坐标系中位置的点。
如图a所示，工件坐标系原点、对刀点、起刀点、对刀基准点和对刀参考点之间的关系与区别如下：
通过试切工件右端面、外圆确定对刀点位置。试切时保证Z向距離100mm及外圆直径，然后根据测出的外圆直径，以O1为基准将刀尖（A点）沿Z轴正向移动50mm，X轴正向移动50mm（半径）。采用G50X100Z150建立工件坐标系，这样O点为工件坐标系原点，O1为对刀基准点，A为对刀点，也是起刀点和此时的刀位点。
2.对刀点的确定
对刀点可以设在加工工件上，也可以设在于零件定位基准有联系的夹具的某一位置或机床上。
3.换刀点的确定
换刀点一般是根据加工零件的外形尺寸人为设定的点，不能将换刀点与对刀点混为一谈。设置换刀点应避免换刀时刀架或刀盘上的任何刀具与工件、夹具和机床发生干涉。换言之，换刀点轴向位置（Z轴）由轴向最长的刀具决定；换刀点径向位置（X轴）由径向最长的刀具决定。
二、G00 快速定位
该指令使刀具以机床厂家设定的最快速度按点位控制方式从刀具当前点快速移动至目标点。用于刀具趋进工件或在切削完毕后使刀具撤离工件。该指令没有运动轨迹要求，也不需规定进给速度（F指令无效）。因为X轴和Z轴的进给率不同，因此在快速定位时，两轴的合成运动轨迹并不是一条直线。在编程时，一定要注意避免刀具和其他部件碰撞。
三、圆弧插补的顺逆判断
圆弧插补指令分为顺时针圆弧插补指令（G02）和逆时针圆弧插补指令（G03）。圆弧插补的顺逆的方向判断：沿圆弧所在平面（如XZ平面）的垂直坐标轴的负方向（-Y）看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。
数控车床是两坐标机床，只有X轴和Z轴，那么如何判断圆弧的顺逆呢？应按右手定则的方法将Y轴也加上去考虑。观察者让Y轴的正方向指向自己（即沿Y轴的负方向看去），站在这样的位置上就可正确判断X-Z平面上圆弧的顺逆了。
在实际加工中，判断何时用G02，何时用G03，不能仅凭圆弧的凸凹来判断，还要注意走刀方向。即G02、G03的判断与圆弧的凸凹和走刀方向相关。
四、复合循环
1、外圆粗车复合循环G71
编程格式：
G71 U（?驻d） R（e）；
G71 P（ns） Q（nf） U（?驻u） W（?驻w） F S ；
U（?驻d）：每刀吃刀量，无符号规定，半径值，模态值。
R（e）： 每刀退刀量模态值。
P（ns）： 精加工程序段中第一句程序段的顺序号。
Q（nf）： 精加工程序段中最后一句程序段的顺序号。
U（?驻u）：外圆精加工余量及方向。
W（?驻w）：端面精加工余量及方向。
F：走刀量。
S：转速。
?驻u ?驻w精加工余量正负的判断方法：
A-B之间必须符合X轴Z轴方向单调增加或单调减小。
起刀点A和退刀点B必须平行。
A-C之间，顺序号ns程序段可含有G00或G01指令, 但不能含有Z轴移动指令。
ns-nf的程序段中不能调用子程序。
ns-nf的程序段中F、S、T功能无效。
ns-nf的程序段中恒线速功能无效。
2、仿形切削循环G73
许多零件都是铸造或锻造成形的，用仿形循环G73进行切削可以大大提高工作效率。
编程格式：
G73 U（i）W（k） R（d）；
G73 P（ns） Q（nf） U（?驻u） W（?驻w） F S ；
i： X 轴方向退刀的距离和方向（外圆毛坯量）。
k： Z轴方向退刀的距离和方向。
d： 毛坯量的粗车次数
ns： 精加工程序段中第一句程序段的顺序号。
nf： 精加工程序段中最后一句程序段的顺序号。
?驻u：外圆精加工余量及方向。（直径值）
?驻w：端面精加工余量及方向。
F： 走刀量。
G73时X轴和Z轴尺寸必须是单调増大或减小。
外圆精加工余量?驻u，端面精加工余量?驻w，X的退刀量i，Z轴退刀量k的正负判断方法与G71的?驻u和?驻w的判断方法一样。
通过总结Fanuc 0i系统数控车床在编程与操作中应注意的以上几个问题，指出了编制程序和操作中应考虑的问题，提高了程序的实用性和操作的可行性，特别是为初学者提供了很好的可借鉴的经验。
参考文献
[1] 胡友树 数控车床编程、操作及实训 合肥：合肥工业大学出版社。2005.
[2] 李永刚 高荣坚 CAK D/B系列数控车床编程与应用 沈阳第一机床厂
[3] 刘立 数控车床编程与操作 北京：北京理工大学出版社，2006