时间：2023-05-30 09:47:29
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇fanuc数控系统，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：发那科；西门子；数控程序；格式对比
笔者公司多年来购买了许多种类的数控加工中心，最初主要以fanuc0i―MA系统为主，后来多为西门子840D系统，编程员就需要经常将原来的FANUC程序转换成西门子程序后再下发机床，经验较丰富的编程员可以很快地完成，但初次接触西门子系统的编程员经常将格式搞错，要么导致程序无法下发，要么加工中程序格式报警，下面笔者结合自己平时的编程经验，将两种系统放在一起，通过对比说明，以共同提高编程水平。
一、程序命名规则
FANUC：%O1234（WP1-CUXI）
……………
SIEMENS：%_N_WP1_CUXI_MPF
…………..
FANUC机床将“WP1-CUX I”读取为程序名，字符串间用“-”连接；西门子机床将“WP1_CUXI”读取为程序名，字符串间用“_”连接，“MPF”表示为主程序，若为“SPF”则自动放入子程序文件夹。此外，在任意程序段，需要书写字符串的地方都应遵循FANUC使用“-”、西门子使用“_”。
二、刀具长度与半径补偿
FANUC程序需使用“H1”对刀具T1进行长度补偿，使用“D1”对刀具T1进行半径补偿，H值与D值分别存储在OFFSET面板的长度补偿与半径补偿栏。而西门子程序只需在调用刀具后移动刀具前执行“D1”即可同时进行长度和半径补偿，西门子的“D1”表示的含义是“刀沿1”，其在OFFSET面板中对应了一组刀具长度和刀具半径，每把刀均拥有若干组刀具长度和刀具半径，即若干个“刀沿”D1～D9（840D有9个，810D、802D有3个），一般刀具都使用各自的D1即可。需要特别指出的是，840D每个刀沿包含3个长度补偿值，通常“长度补偿1”保存当前加工平面（由G17、G18、G19决定）对应刀具轴的铣刀长度补偿值，不同刀具种类3个长度补偿值含义不同。
三、程序段注释符号与选择性跳段
FANUC程序段注释格式为“（注释内容）”，西门子程序段注释格式为“；注释内容”，两者均可放置在程序行任意位置，注释内容不以数控代码执行。程序段选择性跳跃标识符均为“/”，当面板上选择性跳跃按键激活，当前程序段“/”后面的程序段不执行。
四、圆弧插补
FANUC程序走圆弧示例“G02X10Y20R-5”，西门子用“CR=”代替“R”，就变为“G02X10Y20CR=-5”。
走整圆（圆弧通用）程序格式相同，均可使用“G02/G03 X..Y..Z..I..J..K..”，通过赋值I 、J 、K ，表达圆心相对起点的相对坐标值， 确定圆心位置。此外， 西门子提供了另一种确定圆心位置的表达方法“G02/G03 X..Y..Z..I=A C（..）J=A C（..）K=A C（..）”，A C（..）可以表示圆心的绝对坐标值。当然，此赋值方法也可使用在别的字段上，例如：“G01X=A C（..）Y=A C（..）”，若当前为“G91”表示相对坐标状态，则可通过“=A C（..）”暂时赋值绝对坐标值；相反，若当前为“G90”表示绝对坐标状态，则可通过“=I C（..）”暂时赋值相对坐标值，我们可以根据已知条件选择合适的赋值格式，提高编程效率。
五、螺旋插补
FANUC螺旋线程序示例“G17G03X10Y0Z2I-10”，机床会在X Y 平面走圆弧的同时再同步运行Z 轴，执行出一条不超过360°的螺旋线；西门子相应示例为“G17G03X10Y0Z2I-10J0T U R N=0”，其中“T U RN=0”表示此段螺旋线无整圆部分，即不超过360°，通过改变字符串“T U R N”的赋值，可以控制螺旋线整圆数量。
六、固定循环
FANUC钻孔循环使用ISO标准的G代码，西门子钻孔循环使用自家的CYCLE循环，固定循环执行步骤与参数含义大同小异，这里就不细讲，我们主要讨论一下循环的模态调用问题。FANUC的钻孔循环默认为模态调用，而西门子的CYCLE循环默认只执行一次，必须使用“MCALL”封装CYCLE循环及其点位，才能实现模态调用，例如：
N10 MCALL CYCLE81（RTP，RFP，SDIS，DP）
N15 X10 Y20 ；第一个点位
N20 X30 Y40 ；第二个点位
N25 MCALL ；撤销模态调用
七、倒角、倒圆
FANUC程序若在直线圆弧的拐角处插入倒角的话，可以在拐角点之前程序末尾加上“， C…”，若倒圆则加上“，R…”；西门子对应上述指令，倒角为“CHR=”，倒圆为“RND=”。另外西门子在倒角时还可给定其本身的直线长度进行倒角“CHF=”。
八、宏程序
FANUC程序中局部变量用“#n”（1≤n≤3 3）表示，西门子程序中局部变量用“Rn”（默认0≤n≤99）。FANUC程序若给字段赋值直接在字段后跟变量，例如：“G01X #1Y#2Z#3”；而西门子程序必须使用赋值符号“=”，例如：“G01X=R1 Y=R2 Z=R3”。FANUC程序中表达式封装使用“[ ]”，如：“#1=SIN[[#2+#3]*#4]”，而西门子程序表达式封装用“（ ）”，上面范例就变为：
“R1 = SIN （ （ R2 + R3 ） * R4 ）”。FANUC程序的跳转语句为“GOTO”，而西门子除了“GOTO”，还可使用“GOTOB”与“GOTOF”。“GOTO”的含义两者都一样：先朝程序结束方向搜索，再跳转到程序开始处继续搜索；而使用“GOTO B”可直接控制向“程序开始方向”搜索，“GOTOF”直接控制向“程序结束方向”搜索。FANUC程序中跳转目标直接用程序段号表示：“GOTO123”表示跳转至“N123”处，西门子程序的跳转目标可以用程序段号表示：“GOTO N123”，也可以用字符串所标记位置，例如：“GOTOLB1”意为跳转到字符串“L B1”标记处“L B1：……….”。这里必须指明西门子字符串的命名规则：名称前两位必须是字母或者“_”，以示其与普通字段的区别，例如：“X1”的含义变为了加工轴X 1，不能作为字符串名称。另外需要注意的格式问题是，FANUC程序条件判断语句中的条件需要用“[ ]”封装；西门子程序中需要用空格隔开，例如：
FANUC：IF[#4>0]GOTO1
西门子： IF R4>0 GOTOB LB1
九、轨迹控制
注：单方向精确定位，适合钻孔时消除反向间隙。
FANUC机床默认为G64，西门子机床默认为G60。要想得到准确的尖角，必须在准停状态走刀；想提高加工效率，不需要精确的尖角，则可取消准停，机床在拐角处不减速，从而提高表面加工质量。对于西门子机床，若使用较多点位模拟加工曲线或曲面，则适合在G64状态下加工，同时配合使用加速度控制指令SOFT（恒定加速度方式），消除点位间停顿，减小冲击，得到较好表面质量，如表所示。
十、进给控制
FANUC程序中G62开启内拐角自动倍率功能，但需在相应机床参数中设置相关值；而西门子机床有较为完善的拐角进给控制指令：CFTCP、CFC、CFIN。CFTCP：刀具中心点按给定F值进给；CFC：走内R 减速，走外R 加速，保持刀具外廓（即刀具与工件接触点）按给定F 值进给；CFIN：走内R 减速，走外R 时刀具中心点按给定F 值进给。因西门子默认为CFC模式，所以当使用大直径刀具加工外R 时，F 值加速会比较明显，编程时应考虑此因素，如有必要则应执行CFTCP或CFIN命令。
十一、结语
经以上对比，虽未涵盖两数控系统所有类型指令，但却是实际应用中最应该注意和掌握的。虽然西门子提供了ISO代码执行模式（G291），但很多特色功能代码还是必须在西门子模式（G290，默认状态）下才能执行。
参考文献
关键词：数控系统，BEIJING-FANUC0iMate，SINUMERIK840D，HNC-21M
数控加工作为现代制造业先进生产力的代表 在航空航天机械电子船舶化工汽车等行业得到广泛应用并逐渐被其它行业广泛使用FANUC数控系统和SINUMERIK数控系统是目前国内最流行的机床控制系统, 华中数控系统作为国产数控系统中的代表，正逐步扩大自己在行业内的市场份额。本文作者主要针对国内行业中最常用的BEIJING-FANUC 0i Mate系统和SINUMERIK 840D 系统和 HNC-21M数控系统在铣削加工中的常用编程指令编程方法的异同作对比分析研究目的是供机床操作编程人员参考与借鉴。
1、程序结构的异同
数控加工程序段的格式有两种：字地址格式和分隔符格式。数控加工程序结构的异同数控加工程序有程序开始、若干个程序段、程序结束三部分组成。每个程序对应一个程序名称(即程序号)。
对于 BEIJING-FANUC0i Mate系统，主程序和子程序的程序名规定相同，由地址“O”和后面的 4位数字组成如O1234。 子程序与主程序是以“独立”的程序被保存在 CNC存储器中。子程序由“M99”结束，主程序需用指令“M98”调用子程序。子程序可以嵌套4 级子程序。
而对于SINUMERIK 840D数控系统, 主程序和子程序的程序名规定相同,由任意字母或双字母与数字组合,主程序以.MPF 为后缀子程序建立时用 .SPF后缀来定义子程序,其结束语句为“RET”。免费论文参考网。免费论文参考网。将子程序名作为主程序的一个程序段，即可实现子程序的调用。子程序可以嵌套11级子程序。
对于华中HNC-21M 数控系统主程序文件名由地址“O”和后面的4位数字组成，如O1234，程序名由%和后面的4位数字组成。如%2345；子程序的程序名由“%”和后面的4位数字组成。子程序须紧跟在主程序的M02或M30 后面，与主程序共同组成一个程序 。子程序可以嵌套9级子程序。
2、刀具半径补偿功能指令的异同
在铣削零件轮廓时由于刀具半径尺寸的影响刀具的中心轨迹与零件轮廓往往不一致。为了避免计算刀具中心轨迹，数控系统提供了刀具半径补偿功能，编程人员可以直接按零件图样上的轮廓尺寸编程。
（1）相同之处
G41是刀具半径左补偿指令，即顺着刀具前进方向看 ，假定工件不动，刀具位于工件轮廓的左边：G42是刀具半径右补偿指令，即顺着刀具前进方向看， 假定工件不动，刀具位于工件轮廓的右边，G40是取消刀具半径补偿指令使用该指令。使用该指令后，G41、G42指令无效。
（2）不同之处
对于BEIJING-FANUC0i Mate数控系统和HNC-21M数控系统，G41或G42必须与G40 成对使用，即编程中刀补方向改变时，必须先取消刀补，才能建立新的刀补。而对于SINUMERIK 840D 数控系统，无需经过G40、G41、G42 就可以相互转换。
刀具补偿值的输入BEIJING-FANUC0i Mate系统可以用功能指令G10 由程序输入，SINUMERIK840D系统也具有类似的功能。这些功能能方便解决刀具补偿值随加工轨迹变化而变化的问题。
3、圆弧插补功能指令的异同
基本移动指令有G00、G01、G02、G03 中，G00 和G01 的编程格式均相同。但圆弧插补有区别。对于BEIJING-FANUC0i Mate 数控系统和HNC-21M数控系统，圆弧插补有终点 /圆弧半径和终点/ 圆心坐标两种编程方式（圆弧半径地址为R）而SINUMERIK 840D 数控系统有更多编程方式，除上面两种方式外，还有中间点/终点、张角/圆心、张角/终点等极坐标编程方式（圆弧半径地址为CR＝），使圆弧的编程更为方便。免费论文参考网。
4、刀具长度补偿功能指令的异同
使用刀具长度补偿指令，可以方便解决使用多把刀具加工零件时刀具长度不等长所带来的问题。 还可以方便解决加工时由于刀具磨损、更换刀具等原因引起刀具长度尺寸变化带来的问题。一般的数控系统都具备这样的功能，但在功能指令上有以下的不同。
（1）对于BEIJING-FANUC 0i Mate数控系统和HNC-21M 数控系统须用功能指令来实现长度补偿功能 。其中G43是建立刀具长度正补偿，G44是建立刀具长度负补偿；G49是取消刀具长度补偿。其编程格式为
G43（G44） ZH （建立长度补偿）
G49/ G00/G01Z （取消长度补偿）
（2）对于SINUMERIK 840D系统，刀具调用后，对应刀具地址中的长度补偿值随即生效，长度补偿不需G指令建立，相反该系统将视 G43/G44或G49 指令为非法指令。
5、固定循环功能指令的异同
为了进一步提高编程工作效率，数控系统中一般设计了固定循环功能，它把一些典型加工中的固定、连续的动作用，一个程序段表达，即用固定循环指令来进行孔或槽的加工。
（1）对于BEIJING-FANUC 0i Mate 数控系统和HNC-21M 数控系统，常用的孔加工固定循环有钻孔、攻螺纹和镗孔等指令。这些循环通常包括在XY平面定位、快速移动到 R平面、孔的切削加工、孔底动作、返回到R平面返回到起始平面 6个基本动作。
其编程格式如下：
G90（G91） G98（G99） G73~G89 X Y Z R QP F K/L
式中G90/G91表示绝对坐标编程或增量坐标编程；G98调用固定循环，并使刀具返回到起始平面；G99调用固定循环，并使刀具返回到 R平面；G73~G89表示孔加工方式，如钻孔加工、高速深孔钻加工、 镗孔加工等；X、Y表示孔的位置坐标；Z表示孔底坐标；R表示安全面 （R平面）的坐标；Q表示每次切削深度；P表示孔底的暂停时间；F表示切削进给速度；K表示规定的重复加工次数；（FANUC 0i 数控系统）L 表示规定的重复加工次数；（HNC-21M 数控系统）固定循环由G80或01组的G代码撤消。
（2）SINUMRIK 840D系统中固定循环的编程
SINUMERIK 840D数控系统的固定循环包括钻孔循环（如中心钻孔、深度钻孔、刚性攻丝、铰孔、镗孔等）钻孔样式循环（加工一排孔、加工一圈孔）和铣削循环（矩形槽、键槽和圆形凹槽）固定循环的功能更为强大。
掌握了不同数控系统的功能指令的差异在熟悉一种数控系统的NC编程的基础上可以轻松地完成其它数控系统的NC编程
参考书目：
1、SINUMERIK 840D/810D操作说明书
2、BEIJING-FANUC 0i Mate操作说明书
3、世纪星 铣床数控系统HNC-21M 编程说明书
【关键词】数控机床；数控系统；改造
1.引言
近年来我国企业的数控机床占有率逐年上升，在大中企业己有较多的使用，在中小企业甚至个体企业中也普遍开始使用。国内市场对数控机床有大量的需求，目前的现状是国外机床产品大量充斥着市场，通过生产和进口数控机床并不能满足我国日益增长的制造业需求，而淘汰大型企业原有的大量普通金属切削机床不但会造成很大的浪费，而且会因为缺乏资金购买大量的数控机床来填补淘汰普通金属切削机床后的机床空缺，造成停产。所以，目前数控化改造是适应我国制造业迅猛发展，资金短缺，旧有机床所占比例大的国情所需。进行机床改造可以节省资金、提高生产效率，使机床性能稳定可靠，缩短了生产准备周期，提高企业效益。
机床的数控化改造，主要是对原有机床的结构进行创造性的设计，最终使机床达到比较理想的状态。本文主要阐述了对普通卧式车床进行的数控化改造。主要做了以下几方面的工作：第一，对机床存在的故障部分进行诊断并恢复原功能。第二，加数控系统，改造成数控机床。第三，为提高精度、效率和自动化程度，对机械部分重新装配加工，恢复原精度；对电气控制部分进行重新设计和接线。
2.数控机床概述
数控机床是数字控制机床（Computer num-erical control machine tools）的简称，或者说装备了数控系统的机床。数控机床是机电一体化的典型产品，是集机床、计算机、电动机及控制、电力电子技术、自动控制、PLC、检测等技术为一体的自动化设备。
数控系统是所有数控机床的核心。数控系统对输入的加工程序进行数据处理，输出各种信息和指令，控制主轴、进给轴和其他辅助装置正确、及时和可靠地执行加工程序所规定的任务。数控系统一般由输入/输出装置，数控装置，驱动控制装置，辅助控制装置四部分组成，机床本体为被控对象。
3.数控系统的选择
数控系统的选择应根据改造后要达到的精度，各种性能指标等选用性价比合适，技术先进的数控系统，当然还要考虑售后维修服务的便捷性。数控系统的选择主要依据是数控化改造后要达到的各种精度，以及驱动电动机的功率和用户要求。
目前，市场上生产数控系统的厂家很多，比较著名有：国外的如德国的SIEMENS公司，日本的FANUC公司；国内的如武汉华中数控股份有限公司，广州数控设备厂，北京蓝天数控公司。
FANUC数控系统以其高质量、低成本、高性能、较全的功能，适用于各种机床和生产机械等特点，在市场的占有率远远超过其他的数控系统。FANUC数控系统将控制单元与LCD集成于一体，具有网络功能和超高速串行数据通信功能。
4.电气控制电路设计
在电气控制系统的改造设计中，应该遵循：在满足控制要求的前提下，设计方案要简单、经济，控制系统操作简便，使用与维修方便。机床中的主轴电动机，冷却泵电动机，刀架电动机等控制功能实现系统自动控制。改造过程中更换同一型号的老化电器元件有变压器，自动断路器，接触器等，主要增加的电气元件包括主轴编码器，X/Z轴驱动器，电动刀架控制器以及必要的控制开关，继电器等。改造后拆除原电控箱，原位安装改造后的电气柜，最后还需电气和机修人员共同进行通电调试。
4.1 主轴电路
改造后的数控车床主轴采用变频器驱动三相交流异步电机实现主轴无级调速，去除机床原有的主轴变速箱，可以获得更好的操作性能和切削性能。变频器采用日本三菱公司的D720型通用变频器。
4.2 伺服驱动控制电路
在普通车床的数控化改造中一般采用步进电动机和交流伺服电机。交流伺服电动机调速方便，体积小，目前广泛用于数控机床的传动系统。经全面考虑，选用FANUC公司的交流伺服电动机作进给驱动，组成半闭环控制系统。半闭环控制系统在伺服机构中装有角位移检测装置——旋转编码器，通过检测伺服机构的角位移间接检测移动部件的直线位移，然后反馈到数控装置中，与输入的指令位移值进行比较，用比较后的差值进行控制，直到差值为零。这种伺服机构所能达到的精度、速度和动态特性优于开环伺服机构，一般在大多数中小型数控机床使用。
FANUC伺服驱动部分从硬件结构上分，主要有四个部分：
（1）轴卡：在全数字伺服控制中，将伺服控制的调节方式、数学模型甚至脉宽调制以软件的形式融入系统软件中，而硬件支撑采用专用的CPU或DSP等，这些部件最终集成在轴控制卡。轴卡的主要作用是速度控制与位置控制。
（2）放大器：接收轴卡（通过光缆）输入的光信号转换为脉宽调制信号，经过前级发达驱动IGBT模块输出电机电流。
（3）伺服电机：放大器输出的驱动电流产生旋转磁场，驱动转子旋转。
（4）反馈装置：由电机轴直连的脉冲编码器作为半闭环反馈装置。
轴卡接口COP10A输出脉宽调制指令，并通过FSSB（Fanuc Serial Servo Bus发那科串行伺服总线）光缆与伺服放大器接口COP10B相连，伺服放大器整形放大后，通过动力线输出驱动电流到伺服电机，电机转动后，同轴的编码器将速度反馈和位置反馈到FSSB总线上，最终回到轴卡上进行处理，如图1所示。
4.3 刀架控制
数控车床的刀架是机床的重要组成部分。刀架用于夹持切削用的刀具，在一定程度上，刀架的结构和性能体现了机床的设计和制造技术水平，对刀架的设计和控制要求如下：
（1）转位准确可靠，工作平稳安全。
（2）按最短路线就近选择，转位时间短。
（3）换刀时间短，刀具重复定位精度高，刀具存储量足够，结构紧凑及安全可靠等。
（4）防水，防屑，密封性能优良。
（5）夹紧刚度高，适宜重负荷切削，回转刀架在结构上必须具有良好的强度和刚度，以承受机床在切削加工时的切削抗力。
根据卧式车床的型号和主轴中心高度，选择自动回转刀架，拆除原手动刀架后装上自动回转刀架，并用垫板来调整其中心高。此刀架可实现多刀夹持、自动转位、具有重复精度高、刚性好、使用寿命长等特点。
5.结论
该卧式车床改造后，大大提高了加工效率，提高了零件的加工质量，节约了资金，缩短了生产周期，是工厂进行机械设备技术化改造的成功案例。
参考文献
[1]王侃夫.数控机床控制技术与系统[M].北京：机械工业出版社，2008.
关键词：数控；实训；思考
近年以来，国家为加快和巩固高技能人才的培养，提高中国制造业的核心竞争力，出台许多了政策措施，目的在提升先进制造技术在机械制造业中的含量。数控技术作为先进制造技术的核心，是实现自动化、网络化、揉性化和集成化的基础，具备超一流的数控应用技能，已经成为企业用人的重要标准。作为培养高技能人才的职业技术院校遇到了前所未有的机遇和挑战，各院校纷纷设立与数控技术有关的专业，并对传统制造类专业教学计划进行调整，增开数控技术课程，取得了可喜的成果，使我们感到数控技术后备人才的培养大有希望。
但是，受到历史原因和各种条件限制，许多院校在选择数控实训设备时，缺乏对市场的深入调研和数控技术未来发展前景的了解，盲目从事，人云亦云，特别是新建院校，更是无从下手，很容易产生各种误区，最终导致选择的数控设备不合理，不适用，缺乏瞻前性，给学校的发展设置了难于逾越的瓶颈。
就此，笔者从一个数控技术教学者的角度谈谈看法。
合理数控设备的比例
合理数控设备的比例，是要解决的首要问题。现在很多学校的数控加工实训都是以数控车床为主，铣床为辅，其比例大约是10比1～2左右，其原因主要有以下几点：（1）车床加工范围很大，各种类型零件的首道工序几乎都可以在车床上完成，现在车床几乎占整个金属切削机床的30%左右；（2）车床在价格上比铣床便宜得多，容易接受，特别是国产经济型数控车床价格优势更明显；（3）车床生产厂家多，历史悠久，技术相对成熟，供货范围广。
而今，随着先进制造方法的广泛应用，传统的加工方法受到挑战。首先，车削加工将不再是金属切削的主要方法，数控车床的价格优势已不很明显，特别是数控车床是二轴连动控制，生成程序简单，加工范围受到很大限。其次，从发展的眼光看，我们生活在三维空间里，数控铣床是三轴联动，能形象地描述零件几何体的形状，更有效地训练学生的思考方式和动手能力，越来越多的零件由原来的直接加工转变为由模具制造出来，而适合模具制造的数控铣床（加工中心）会越来越多。再次，CAD/CAM的发展使三维设计广泛应用于实际加工，特别是应用于模具制造中，数控铣床与CAD/CAM的无缝对接把模具制造推向前所未有的崭新时代。企业对数控铣床（加工中心）的需求量明显上升，熟练其操作、能编程、懂调试、会维修的复合型人才备受青睐。
鉴于以上原因，作为培养数控技术应用人才的职业技术院校，应逐步加大数控铣床在数控实训设备中的比例，将实训重点由原来的数控车床为主的两轴联动加工，逐步过渡到以数控铣床（加工中心）为主的三轴联动加工，这样培养出来的学生将更符合社会的需求。可以想象，一个只懂数控车床操作和简单二维G代码的毕业生与一个既会数控铣床操作、又懂三维编程的毕业生相比，就业的几率和待遇差距会很大。
优化数控系统的配置
数控系统是数控机床的核心，影响着数控机床的技术性能和功能范围。而专用CNC系统之间互不兼容的弊病，使数控机床不能在不同厂商的不同平台上运行，所以，开放式数控系统是未来数控机床发展的趋势。眼下国内市场上数控机床所配备的数控系统多为FANUC—Oi和SIEMENS—802系列系统，各种版本的数控技术教科书也都是以上述两种系统为模板编写的，所以选择配有以上两种系统的数控实训设备是理所当然的，但是这两种系统相对价格比较便宜，功能相对比较弱，属于普通型数控系统，是日本FANUC公司和德国西门子公司配套给国外机床制造商的。日本FANUC公司和德国西门子公司现在已经不用上述系统配备数控机床了，而是用FANUC160i/180i/210i、SIEMENS840Di，因为这些数控系统都是开放式的，属高端系统，其功能齐全，价格昂贵。
所以，在选择数控机床的数控系统时，可以选择一定量的FANUC—Oi和SIEMENS—802系列系统，同时也要考虑选择一定量的其他系统，特别是开放式数控系统，尽量做到合理配置，既有经济型、普通型，又有少量高档型。考虑到学校主要是用于培训和教学，对机床的精度要求不高，为了缓解资金压力，一般应尽量选择国产数控机床。
先进的机床结构配置
数控铣床在结构上大体经过了三个阶段。
初期数控铣床的主要结构特点是工作台升降式，与普通铣床工作台结构基本相同，工作台除在X和Y方向运动外，还要随升降台在Z方向上下运动，这种结构的最大缺点是Z轴伺服电机要承受包括工作台、工件重量及切削力等负载，运动控制困难，不利于加工速度和加工精度的提高，应作为回避的对象。
第二阶段即在我国最常见的床身式数控铣床，其特点是工件只随工作台在X和Y方运动，Z轴方向由滑座带主轴上下运动，受国外产品的影响，机床在主轴单元、数控刀架和转台、刀库和机械手、滚动丝杠副、滚动直线导轨等数控机床功能部件及刀具刀柄有了明显改进，机床的可靠性、速度和精度有了很大提高，现在工厂里多数铣床几乎都是这种结构，应作为重点选择的对象。
第三阶段即龙门式结构，这种结构的最大好处是机床的刚性好，因而精度容易提高，速度也快，在我国经济发达地区得到了非常迅速的推广和应用，是数控铣床结构的发展趋势，在资金允许的情况下可适量考虑选择，体现数控实训设备的不凡实力。
经济型数控车床的结构与普通卧式车床基本相同，其主要特点是水平床身，前置转塔刀架，价格低，应用范围广，现在工厂里多数数控车床几乎都是这种结构，应作为主要选择对象，在资金允许条件下，可选择适量倾斜床身后置刀架型结构，以扩展学生的知识面和对数控车床的全面认识。
另外，选择一定量的其他数控设备如数控高速雕刻机、数控电火花线切割机、数控电火花成型机、数控对刀仪等，从实用性、价格及加工功能范围来看都是很有必要的。
总而言之，数控技术教学设备配备要受到许多因素特别是资金和理念的影响，集有限资金，如何配置既能充分满足教学实训要求，又不陈旧落后，且体现数控技术发展水平的数控设备，是值得职业技术院校深思和考虑的问题。
参考文献：
[1]吴玉厚.数控机床电主轴单元技术[M].北京：机械工业出版社，2006.
关键词：数控机床 参考点 故障分析
数控机床常用的位置检测装置有两种，即增量式位置检测装置和绝对式位置检测装置。配置增量式位置检测装置的数控机床，进行自动操作前必须要进行返回参考点操作，配置绝对式位置检测装置的数控机床，由于检测元件在机床断电后对位置有记忆功能，可以不必每次都进行返回参考点操作，仅在调试机床的时候确定机床参考点，以后数控系统便记忆这个位置。
一、数控机床返回参考点原理
常用的数控机床返回参考点动作方式有两种：一种为有减速挡块返回参考点方式，一种为无减速挡块返返回参考点方式，其中前者多配置增量式位置检测装置，后者多配置绝对式位置检测装置。
（一）有减速挡块返回参考点方式
数控机床常用带减速挡块的栅格信号控制方式返回参考点，FANUC 0i系列数控系统机床动作过程如下所示：
1.选择返回参考点操作模式，运行轴以系统参数PRM1428设定的返回参考点速度向参考点方向移动。由于开关没有碰到减速挡块，此时该轴的返参减速信号*DECn为“1”；
2.当减速开关碰到减速当块，返参减速信号*DECn由“1”变为“0”，系统开始减速；
3.返参轴继续以PRM1425设定的返参减速速度向参考点方向运行；
4.当减速开关离开减速挡块时，系统开始寻找栅格信号，即位置检测编码器的一转信号，当系统接收到一转信号后，以低速移动一个栅格偏移量（如果系统参数PRM1850设定了栅格偏移量）的距离后，准确停止，此位置即为参考点。
（二）无减速挡块返回参考点方式
对于无减速挡块数控机床的返回参考点操作，应用的位置检测元件一般为绝对式测量元件，其参考点的位置通过CNC参数设置来调整。 具体操作如下：
首先,数控机床返参轴向参考位置返回方向进给，使其停止在参考点附件，但不要超过参考点位置；
其次，选择手动参考点返回模式，将该轴的进给轴方向选择信号置1；
第三，CNC以参数PRM1006.5 设定的参考位置返回方向将机床定位到最近的栅格线，机床的该点位置即为参考点。
最后CNC检查机床是否位于到位区域，然后设定参考位置返回结束信号，返参结束。
二、数控机床返回参考点常见故障分析
例1 一台使用FANUC 0i-MB数控系统的KVC650加工中心，只要机床关机重新启动，加工出的零件和关机加工零件存在误差，X轴方向存在0. 4mm～1mm不等误差，但如果机床不关机零件批量加工，尺寸一致性能得到保证。
故障检查与分析： 由于机床开机后必须进行返回参考点操作，初步怀疑加工轮廓误差和机床参考点的位置准确性有关。利用百分表检测数控机床每次返回参考点停止位置发现： X轴每次返回参考点的停止位置误差值和加工零件X轴轮廓误差接近，则断定加工零件尺寸误差由X轴返回参考点误差所引起。打开机床X轴护板进一步检查，发现X轴的返参减速挡块松动，减速挡块固定修理后，故障消除。
例 2 一台TK40数控车床，当选择Z轴返回参点操作模式后，Z轴低速运行，直到撞到+Z方向的限位开关停止。
故障检查分析：观察发现Z轴选择返回参考点操作模式后，没有以返参速度运行，而是直接运行该轴返参减速速度FL。通过监控PMC诊断画面发现：Z轴的返参减速信号*DECZ一直为“0”，进行手动减速开关断开、闭合操作，发现减速信号*DECZ没有通断变化。利用万用表检测Z轴减速开关，发现减速开关良好，进一步检查发现：Z轴减速开关输送到PMC入口的电缆线发生断路。更换电缆后，故障消失。
例 3 一台FANUC 6M 数控系统的MC032五轴卧式加工中心，在Y轴返回参考点操作的过程中发生90号报警。
故障检查与分析：查找FANUC维修资料得知，FANUC数控系统90号报警的含义为返回参考点异常。检查和机床返回参考点有关的因素：⑴ 检查Y轴返参减速开关，通过手动压合减速开关，监控数控系统的PMC诊断画面，判断减速开关良好。具体操作：手动运行Y进行减速开关压合挡块的操作，诊断画面显示*DECY信号“1” “0” “1”变化正常。则可以判断减速开关及其线路均良好。⑵和同型号的加工中心更换Y伺服驱动电机，发现故障跟随电机移动。通过以上检查判定Y轴伺服电机的位置检测元件故障。用示波器检查Y轴电机后的位置编码器信号，发现编码器没有一转信号输出。修理更换Y轴位置编码器后，报警消除。
三、数控机床返参操作注意事项
首先，数控机床返参前不要进行自动操作。数控机床还可以通过参数来设置软限位对设备进行保护，但数控机床的软限位是在数控机床参考点建立后才生效，为确保设备和人身的安全，建议自动操作前首先进行参考点返回操作。
其次，返回参考点操作的起动位置不要距离减速开关（减速挡块）太近。为了避免返参操作的失败，在返回参考点操作前，确保返参轴离开减速开关（或减速挡块）一段距离后。
第三，*DECn减速信号的变化不要和一转信号同时出现，否则容易造成返参误差，误差值为电机运转一圈工作台行走的距离。若出现上述故障，调整返参减速挡块位置。
局域网通信把分散系统通过一条公用的通信介质联接在一起,适用于本身具有网络通信接口或经过扩展后具有网络接口的数控机床。数控机床通过网络接口与车间局域网进行连接,能够很好的实现数据传输和数据共享。此外,这种通信方式还具有高可靠性、高速率以及容易进行扩展[7]等优点。数控设备列表,如表1所示。在需要进行网络DNC通信管理的数控设备中,精雕机床和沈阳机床配备的数控系统都具有开放的网络接口,FANUC数控机床也可以通过追加快速以太网板(FastEthernetBoard)扩展网络通信接口。所以,为了避免异构组网[8]形式,同时鉴于现场总线和串行通信方式的局限性,本系统中采用基于局域网和TCP/IP协议的通信方式。
2、网络连接总体方案
开发DNC网络通信系统的长远目标是实现数字化车间管理系统。面向多平台网络DNC通信系统的总体联网方案,如图1所示。该方案采用工业以太网进行局域网间的通信,实现了多平台数控系统的集成。向上,DNC主机通过基于以太网技术的TCP/IP协议转换与校园主干网相连,实现与CAD/CAM中心的无缝连接。在车间设备层,DNC主机通过交换机与各数控设备相连,实现对精雕机床、沈阳机床以及FANUC机床的通信管理。在下层通信中,DNC主机与数控设备之间采用一对多的关系,即通过交换机或者集线器等设备,一台DNC主机可与多台数控设备进行通信,这样的联网结构控制简单、便于整个系统的管理和扩展。
3、DNC网络通信软件的开发
DNC网络通信系统由通信软件和通信网络两部分构成。通信网络主要包括DNC主机、通信接口、数控设备以及数据传输介质等,通信网络的建立是实现DNC网络通信的基础。通信软件安装在DNC主机上,完成加工程序的上传、下载管理以及数控机床信息的实时采集等功能,通信软件的开发是整个DNC网络通信系统的关键。
3.1软件架构和工作流程
采用C++语言,在Qt4.8.6环境下创建操作管理界面。操作管理人员通过系统操作管理界面层,调用动态链接库(DLL)文件与底层数控设备进行数据传输和信息共享,实现人机交互通信。工作流程图,如图2所示。DNC网络通信软件采用双线程的工作方式使文件传输与信息采集相互独立,通信过程互不干涉。系统的主线程为机床信息采集线程,该线程主要完成机床运行状态、报警信息、程序信息、主轴和刀具信息、以及机床文件信息的读取任务。当收到程序传输命令后,程序传输线程启动,机床信息采集线程和程序传输线程同时进行,程序传输结束,程序传输线程自动断开。
3.2通信软件开发
3.2.1DNC主机与精雕数控机床的通信
精雕数控机床的通信接口为标准C接口,在使用时需要将库函数NcMonIO.dll、NcMonIO.lib及头文件NcMonInterface.h复制到工作目录下并在项目文件中添加对头文件和库函数的引用。通信的建立需要通过调用函数CreateJDMachMon()和函数ConnectJDMach()创建机床监控对象,并与精雕数控机床之间建立连接。建立通信后,调用库函数读取机床报警信息、加工时间、主轴进给、主轴转速、坐标、程序状态、程序号、和当前刀具号等各种机床状态信息,还可获得最多1024个的加工程序列表。精雕系统文件传输流程图,如图3所示。精雕数控系统文件的传输是以一个完整的文件形式进行的,不需要对文件进行分割等操作。如从机床上下载文件到DNC主机,需要调用函ReceiveFile(),只要输入机床端文件和本地文件的完整名称,就可以把机床文件下载到DNC计算机上。通信结束调用函数DisConnectJDMach()和DeleteJDMachMon()断开通信系统与数控机床的连接,同时调撤销已经建立的机床监控对象。
3.2.2DNC主机与FANUC数控机床的通信
FANUC(0i-MC系列)数控机床提供的FOCAS2[9]应用程序接口为C++接口。同精雕机床和沈阳机床相比,FANUC数控机床在通信时不仅要引用主要负责应用程序与数控机床数据读取的Fwlib32.dll库文件,还要引用负责实现DNC主机与数控设备之间的TCP/IP通信库文件Fwlibe1.dll。实现与FANUC数控机床通信首先要调用cnc_allclibhndl3()函数,分派数据库句柄,并使用指定的IP地址连接CNC。与FANUC数控机床连接成功后就可以调用FOCAS提供的大量函数,实时读取机床的状态信息,并管理加工文件。在程序传输实现方面,FANUC系统不像精雕系统那样按完整文件的形式传输,而是以文本的形式传输,文件传输流程,如图4所示。与其它数控系统不同,FANUC0i-MC系统在调用某些函数时,需要对相应的机床参数进行设定,才可以读取到正确的数据,如调用函数cnc_rdngrp()和cnc_rdlife()读取刀组号、刀具号和刀具寿命信息时,需设置机床参数8132#0为1。通信结束要调用函数cnc_freelibhnd(l)释放函数库句柄指针。
3.2.3DNC主机与沈阳数控机床的通信
沈阳机床是基于.net技术的通信接口库函数,C++调用.net库有COM、CLR等多种技术,这里采用COM的方式。在编程之前使用Regasm.exe注册C#代码实现的DncClient_Com.DLL文件,然后将库文件DncClient.dll、DncClient.lib和头文件DncClient.h复制到工作目录下,并在项目文件中添加对文件的引用。通信的建立首先要通过DncClient::II5MachinePtrpi5来创建机床监控对象。在初始化I5通信类后,使用connec(t)函数连接到远程i5数控系统,连接成功后,可直接访问i5通信类的属性即可获得机床运行状态、理论坐标、实际坐标、刀具号以及工件加工时间数量等相关参数当前值。通信结束,要调用disconnec(t)函数断开到远程i5数控系统的连接。目前沈阳机床通信接口暂未开放文件传输函数接口,所以不能实现加工文件的传输以及对机床文件的管理功能。
4、实际应用
应用面向多平台的DNC网络通信软件可以与精雕、沈阳和FANUC三种不同系统的数控设备进行通信,传输、管理数控文件,采集、监控数控设备基本信息,具体表现如下。上传、下载数控加工文件将在CAD/CAM中心生成的数控加工程序快捷、准确的传输到相应的数控设备中,也可将数控机床上的加工程序下载到DNC主机中,对加工程序进行统一的备份管理。管理加工文件可在DNC主机端浏览数控机床端的文件,也可对其进行查找、删除、重命名等管理,如图5所示。采集、监控数控设备基本信息在DNC主机端能够采集、监控数控设备的状态信息、坐标和程序信息、刀具和主轴信息等数控设备运行基本信息。以FANUC数控机床为例,通过图5和图6比较,表明面向多平台的DNC网络通信系统可以实时、准确的采集、监控数控设备的基本信息。
（西南科技大学工程技术中心，四川 绵阳 621010）
【摘要】数控实习是工程训练实践教学体系中的一个重要项目，目前主要进行机床加工操作实训。为了进一步提高实践教学的深度和广度，培养学生的技能和专业知识，在工程训练课程体系下，进行数控伺服技术实践教学模块的开发探索，以提高工程训练教学质量水平。
关键词 工程训练；实践教学；数控伺服技术；探索
基金项目：2014年西南科技大学实验技术研究项目（14syjs-48）。
作者简介：赖思琦（1976—），男，汉族，四川绵阳人，讲师，主要从事工程训练实践教学的研究与管理工作。
工程训练是本科生实践训练的重要环节之一，在培养学生的技能和专业知识中发挥着越来越重要的作用。目前，在工程训练课程体系下，数控实习项目主要是进行加工代码编程和设备操作练习。而对数控设备的设计结构、控制技术方面涉及较少。然而，随社会对人才需求的发展，工程训练课程实践教学体系和内容也在不断进行发展和改革。
数控设备伺服驱动系统的功能是控制伺服电机、丝杆、工作台等部件的运动速度和位移量，是数控机床的重要组成部分。伺服系统的性能良好，能够提高数控机床的精度和工作效率，确保机床在工作过程中具备良好的动态和静态性能。由于数控伺服系统的重要性，非常有必要让学生了解这类控制技术，特别对于机电类专业的学生更是如此。
1实验项目设计
数控伺服技术综合性实验项目的开发，其设计以数控技术、机电控制技术教学为主要出发点,充分体现其开放特性,使学生通过搭建数控伺服系统模型、伺服参数设置、在线实时调试等相关实验实训内容的学习，能够全面了解数控机床伺服系统典型的基本结构、工作原理和工作过程,具备一定的对伺服系统进行操纵及调试、维护能力。
1.1数控机床三维模型搭建实验
以典型的数控加工中心为对象，建立了数控机床的三维几何模型，通过实验，让学生清楚地了解数控机床部件的机械结构，了解数控伺服系统的工作原理，如图1所示。
1.2伺服主轴实验
以工程训练中心的数控加工中心为对象，了解FANUC伺服控制器上主轴的接口应用，伺服主轴调速电气的设计、布线、调试，以及伺服主轴参数设置及优化。
1.3X/Y/Z伺服电机驱动控制实验
了解FANUC 0I－MD数控系统与交流伺服驱动单元、伺服电机连接及使用方法，掌握数控系统、伺服驱动及电机的应用，布线与调试方法。利用系统的参数设定支持功能进行各轴伺服参数的手工设置。
1.4在线伺服参数优化实验
建立起完整的系统硬件构架，完成FSSB、主轴和基本伺服参数初始化设置后，系统就可以实现正常工作。为了充分发挥设备的性能，提高设备工作的速度和精度，还要根据数控机床的机械结构特性和产品工艺要求，对伺服参数作进一步优化调整。使用FANUC数控系统的以太网端口，建立计算机与数控系统的通讯，通过使用SERVO GUIDE伺服调试软件对“电流控制（电流环）”、“速度控制（速度环）”、“位置控制（位置环）”这三个环进行在线调整，使用SERVO GUIDE对从CNC获得的波形作出分析，以取得和机械特性相关的匹配参数，保证数控机床在高响应、高刚性下稳定工作。
2实验项目实施
在实验项目实施中，要求在工程训练课程体系下充分发挥现有的设备资源和教学优势，实现机床操作、机电控制、设备调试各个环节串联在一起，讲解、操作教学一体化。每个环节都有明确目的和凝练的教学资源支撑，深化工程训练课程体系下数控实习的深度和广度，激发学生的积极性和主动性。通过对数控设备的“了解”“如何使用”“为什么要这样使用”“该如何调整，让使用效果更好”这四个步骤，让机电类专业学生对数控技术的学习，从单纯的操作深入到结构组成、控制原理的层次。特别是通过对数控伺服技术的学习，对数控设备的设计和构造有了一个清晰的认识，从而对数控技术知识的掌握达到较为深入的程度。实验学时的安排如下表。
3结束语
从工程训练课程体系的发展出发，充分利用实验室的数控设备资源和之前技术积累，开发新的实验教学系统，编写实验指导书，将数控机床三维模型建模、专业伺服软件训练、数控综合实验设备相结合，探索数控伺服技术实验项目，不仅提升了学生的专业知识和能力，更进一步丰富了工程实践课程内容，提高了课程的质量。
参考文献
［1］王雪峰，蔡有杰，王世刚. 工程训练中数控系统实训指导注意事项解析[J]. 轻工科技，2014（2）：145-146.
［2］李东华，葛真，尚敬梅. 现代工程教育理念指导下的工程训练教学方法改革与实践[J]. 中国现代教育装备，2011（5）：113-115.
［3］梁焱. 本科工程训练平台下数控教学模式探讨[J]. 中国现代教育装备，2010（15）：146-147.
［4］汤燕. 中职教育中数控技术的专业构建[J]. 轻工科技，2013（11）：169-170.
一、直观法
维修人员通过故障发生时的各种光、声、味等异常现象的观察，认真察看系统的各个部分，将故障范围缩小到一个模块或一块印刷线路板。
例 1 :数控机床加工过程中，突然出现停机。打开数控柜检查发现Y轴电机主电路保险管烧坏，经仔细观察，检查与Y轴有关的部件，最后发现Y轴电机动力线外皮被硬物划伤，损伤处碰到机床外壳上，造成短路烧断保险，更换Y轴电机动力线后，故障消除，机床恢复正常。
二、自诊断功能法
数控系统的自诊断功能，已经成为衡量数控系统性能特性的重要指标，数控系统的自诊断功能随时监视数控系统的工作状态。一旦发生异常情况，立即在CRT上显示报警信息或用发光二极管指示故障的大致起因，这是维修中最有效的一种方法。
例 2 :AX15Z数控车床，配置FANUC1 0TE—F系统，故障显示 :
FS10TE
1399B
ROM
TEST：END
RAM
TEST：
CRT的显示表明ROM测试通过，RAM测试未能通过。RAM测试未能通过，不一定是RAM故障，可能是RAM中参数丢失或电池接触不良一起的参数丢失，经检查故障原因是由于更换电池后电池接触不良，所以一开机就出现上述故障现象。
三、功能程序测试法
功能程序测试法就是将数控系统的常用功能和特殊功能用手工编程或自动编程的方法，编制成一个功能测试程序，送入数控系统，然后让数控系统运行这个测试程序，借以检查机床执行这些功能的准确性和可靠性，进而判断出故障发生的可能原因。
例 3 :采用FANUC 6M系统的一台数控铣床，在对工件进行曲线加工时出现爬行现象，用自编的功能测试程序，机床能顺利运行完成各种预定动作，说明机床数控系统工作正常，于是对所用曲线加工程序进行检查，发现在编程时采用了G61指令，即每加工一段就要进行 1次到未停止检查，从而使机床出现爬行现象，将G61指令改用G64(连续切削方式 )指令代替之后，爬行现象就消除了
四、交换法
所谓交换法就是在分析出故障大致起因的情况下，利用备用的印刷线路板、模板、集成电路芯片或元件替换有疑点的部分，从而把故障范围缩小到印刷线路板或芯片一级。
例 4:TH63 50加工中心旋转工作台抬起后旋转不止，且无减速，无任何报警信号出现。对这种故障，可能是由于旋转工件台的简易位控器故障造成的，为进一步证实故障部位，考虑到该加工中心的刀库的简易位控器与转台的基本一样。于是采用交换法进行检查，交换刀库与转台的位控器后，并按转台位控器的设定对刀库位控器进行了重新设定，交换后，刀库则出现旋转不止，而转台运行正常，证实了故障确实出在转台的位控器上。
五、原理分析法
根据CNC组成原理，从逻辑上分析各点的逻辑电平和特征参数，从系统各部件的工作原理着手进行分析和判断，确定故障部位的维修方法。这种方法的运用，要求维修人员对整个系统或每个部件的工作原理都有清楚的、较深的了解，才可能对故障部位进行定位。
例 5:PNE71 0数控车床出现Y轴进给失控，无论是点动或是程序进给，导轨一旦移动起来就不能停下来，直到按下紧急停止为止。
根据数控系统位置控制的基本原理，可以确定故障出在X轴的位置环上，并很可能是位置反馈信号丢失，这样，一旦数控装置给出进给量的指令位置，反馈的实际位置始终为零，位置误差始终不能消除，导致机床进给的失控，拆下位置测量装置脉冲编码器进行检查，发现编码器里灯丝已断，导致无反馈输入信号，更换Y轴编码器后，故障排除。
六、参数检查法
数控系统发现故障时应及时核对系统参数，系统参数的变化会直接影响到机床的性能，甚至使机床不能正常工作，出现故障，参数通常存放在磁泡存储器或由电池保持的CMOSRAM中，一旦外界干扰或电池电压不足，会使系统参数丢失或发生变化而引起混乱现象，通过核对，修正参数，就能排除故障。
例 6:G1 8CP4数控磨床，数控系统是FANUC1 1M系统，故障现象使机床不能工作，CRT显示器无任何报警信息。
检查机床各部分，发现CNC装置及CNC与各接口的连接单元都是好的，最后分析是由于外部干扰引起磁泡存储器内存储数据混乱而造成的，因此，对磁泡存储器存储内容进行了全部清除，重新按手册送入数控系统各种参数后，数控机床即恢复正常。除了上面介绍的几种检查方法外，还有测量比较法、敲击法、局部升温法，电压拉编法及开环检测法等，这些方法各有特点，维修时应根据故障现象，常常同时采用几种方法，灵活运用，对故障进行综合分析逐步缩小故障范围，以达到排除故障的目的。
线切割机床常见故障
故障现象 可能原因 排除方法
1.贮丝筒不换向，导致机器总停。 行程开关SQ3或SQ2损坏。
换行程开关SQ3或SQ2。
2.贮线筒在换向时常停转。
1.电极线太松；
2.断丝保护电路故障。 1.紧电极丝；
2.换断丝保护继电器。
3.丝筒不转（按下走丝开按
钮SB1无反应）。
1.外电源无电压；
2.电阻R1烧断；
3.桥式整流器VC损坏，造成保
险丝FU1熔断。 1.检查外电源并排除；
2.更换电阻R1；
3.更换整流器VC，保险丝FU1。
4.丝筒不转（走丝电压有指
示且较正常工作时高）。 1.碳刷磨损或转子污垢；
2.电机M电源进线断。 1.更换碳刷、清洁电机转子；
2.检查进线并排除。
5.工作灯不亮。 保险丝FU2断 更换保险丝FU2。
6.工作液泵不转或转速慢。 1.液泵工作接触器KM3不吸合；
2.工作液泵电容损坏或容量减
少； 1.按下SB4，KM3线包二端若有
115V电压，则更换KM3，若
无115V电压，检查控制KM3
线包电路；
2.换同规格电容或并上一只足
够耐压的电容
7.高频电源正常，走丝正常，
无高频火花（模拟运行正常
切割时不走）。 1.若高频继电器K1不工作，则
是行程开关SQ3常闭触点坏；
2.若高频继电器K1能吸合，则
是高频继电器触点坏或高频
100%通过
考试说明：2020年秋期电大把该网络课纳入到“国开平台”进行考核，该课程共有4个形考任务，针对该门课程，本人汇总了该科所有的题，形成一个完整的标准题库，并且以后会不断更新，对考生的复习、作业和考试起着非常重要的作用，会给您节省大量的时间。做考题时，利用本文档中的查找工具，把考题中的关键字输到查找工具的查找内容框内，就可迅速查找到该题答案。本文库还有其他网核及教学考一体化答案，敬请查看。
课程总成绩
=
形成性考核×50%
+
终结性考试×50%
形考任务1
一、单选题（每小题4分，共60分）
题目1
下列叙述中，（
）是数控编程的基本步骤之一。
选择一项：
a.
对刀
b.
零件图设计
c.
传输零件加工程序
d.
程序校验与首件试切
题目2
程序字由地址码＋数字构成，在下列各字中，属于尺寸字的是（
）。
选择一项：
a.
D02
b.
F150.0
c.
U－18.25
d.
H05
题目3
在下列代码中，属于非模态代码的是（
）。
选择一项：
a.
M08
b.
G04
c.
F120
d.
S300
题目4
程序校验与首件试切的作用是（
）。
选择一项：
a.
检验切削参数设置是否优化
b.
检验程序是否正确及零件的加工精度是否满足图纸要求
c.
提高加工质量
d.
检查机床是否正常
题目5
在数控系统中，用于控制机床或系统开关功能的指令是（
）。
选择一项：
a.
M代码
b.
T代码
c.
F代码
d.
G代码
题目6
程序段G00
G01
G03
G02
X20.0
Y40.0
R12.0
F160；最终执行（
）指令。
选择一项：
a.
G01
b.
G02
c.
G00
d.
G03
题目7
图1为孔系加工的两种刀具路径，对加工路线描述不正确的是（
）。
图1
孔系加工路线方案比较
选择一项：
a.
运行时间a
b.
定位误差a
c.
生产效率a>b
d.
行程总量a
题目8
在编程时，当选定了刀具及切削速度以后，应根据（
）确定主轴转速。
选择一项：
a.
n=1000vC/πD
b.
n=1000πD
/vC
c.
n
=1000
/πvC
D
d.
n
=vCπD
/1000
题目9
采用恒线速度进行车削控制，已知工件的直径是Φ80
mm，若切削时的线速度为200
m/min，则这时的主轴转速约为（
）r/min。
选择一项：
a.
490
b.
796
c.
683
d.
80
题目10
若在某实体钢质材料加工4-Φ12H7的孔系，孔深18
mm，较好的用刀方案是（
）。
选择一项：
a.
中心钻、Φ11.0钻头、Φ12立铣刀
b.
中心钻、Φ10钻头、Φ12钻头
c.
中心钻、Φ12钻头、Φ12镗刀
d.
中心钻、Φ11.8钻头、Φ12铰刀
题目11
在螺纹加工中，设定引入距离δ1和超越距离δ2的目的是（
）。
选择一项：
a.
保证螺纹牙型深度
b.
提高加工效率
c.
保证螺距精度
d.
提高表面加工质量
题目12
下列叙述中，不属于确定加工路线原则的是（
）。
选择一项：
a.
加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率较高
b.
使数值计算简单，以减少编程工作量
c.
应使加工路线最短，这样既可以减少程序段，又可以减少空刀时间
d.
尽量采用工序集中，先孔后面的顺序
题目13
下列数学处理中，用手工方法编制加工程序时，不需要做的工作是（
）。
选择一项：
a.
根据切削速度计算主轴转速
b.
计算节点坐标
c.
计算辅助坐标点位置（进刀、退刀点等）
d.
基点坐标计算
题目14
若在一个厚度为20mm的钢质实体材料上，加工2个Φ10H7的通孔，下列刀具中用不上的是（
）。
选择一项：
a.
铰刀
b.
中心钻
c.
微调镗刀
d.
钻头
题目15
通过控制刀具的刀位点来形成刀具轨迹，下列对刀位点描述不正确的是（
）。
选择一项：
a.
轮廓车刀的刀尖圆弧中心
b.
钻头的钻尖
c.
球头刀的球心
d.
柄铣刀的底面外圆切点
二、判断题（每小题4分，共40分）
题目16
当某一续效代码在多个程序段连续使用时，第2个程序段后该代码可以省略。
选择一项：
对
错
题目17
非模态代码只在当前程序段中有效，如G04、M02等。
选择一项：
对
错
题目18
数控机床旋转轴之一的B轴是绕Z轴旋转的轴。
选择一项：
对
错
题目19
在FANUC数控系统的代码表中，00组的代码为非续效代码。
选择一项：
对
错
题目20
G53、G54、G55属于同组G代码。
选择一项：
对
错
题目21
在允许误差不变的情况下，若非圆曲线的长度一定，则曲率越大逼近线段的数量越多。
选择一项：
对
错
题目22
无论数控车床的刀具类型如何变化，刀具的刀位点总是不变的。
选择一项：
对
错
题目23
当孔系间位置精度要求较高时，应采取单向趋近的工艺路线安排各孔的加工顺序，这样可以保证孔的定位精度。
选择一项：
对
错
题目24
用若干直线段或圆弧来逼近给定的非圆曲线，逼近线段的交点称为基点。
选择一项：
对
错
题目25
在手工编程时，有些基点的坐标值是无法计算的，必须用计算机完成。
选择一项：
对
错
形考任务2
一、单选题（每小题4分，共60分）
题目1
只有当操作面板上的“选择停”按钮按下时，才能生效的M代码是（
）。
选择一项：
a.
M01
b.
M02
c.
M05
d.
M00
题目2
下列M指令中，不能对程序进行控制的是（
）。
选择一项：
a.
M08
b.
M02
c.
M30
d.
M01
题目3
对程序段：…；N40
G96
S200
M03；N45
G50
S1200；…
解释正确的是（
）。
选择一项：
a.
主轴恒线速度控制，以线速度200
mm/r正转，最高主轴转速限制为1200
r/min
b.
主轴恒转速控制，以线速度1200
mm/min、转速200
r/min正转
c.
主轴恒线速度控制，以线速度200
m/min正转，最高主轴转速限制为1200
r/min
d.
主轴恒线速度控制，线速度为1200
m/min，且主轴正转
题目4
若主轴采用v
=
215
m/min恒线速度控制，最高主轴转速小于1300r/min，正确的编程语句是（
）。
选择一项：
a.
G96
S215
M03；
G50
S1300；
b.
G96
S215
M04；G97
S1300；
c.
G96
S215
M03；
G54
S1300；
d.
G97
S215
M03；
G96
S1300；
题目5
在FANUC数控系统中，程序段G04
X3.0
表示的含义是（
）。
选择一项：
a.
进给轴暂停3s
b.
主轴暂停3ms
c.
沿X坐标轴方向移动3mm
d.
主轴暂停3s
题目6
采用半径编程方法编写圆弧插补程序时，当其圆弧所对圆心角（
）180°时，该半径R取负值。
选择一项：
a.
小于
b.
大于或等于
c.
小于或等于
d.
大于
题目7
刀具在X、Y平面从点（50，100）快速移动到（50，60），下列用增量坐标表示正确的语句是（
）。
选择一项：
a.
G91
G00
X50.0
Y160.0
b.
G91
G00
X－40.0
Y0
c.
G00
U0
V－40.0
d.
G00
V0
W－40.0
题目8
在卧式车床中，刀具的运动平面为XZ平面，若用向量表示圆弧插补时的圆心坐标，应采用的向量是（
）。
选择一项：
a.
J、K
b.
U、W
c.
I、K
d.
I、J
题目9
切一个Φ40mm的整圆工件，刀具起点在（－40，0），法向切入（－20，0）点，并法向切出返回（－40，0）点。根据图2.1所示的刀具轨迹，加工圆弧的程序段为（
）。
图2
圆弧加工刀具轨迹
选择一项：
a.
G02
X－20.0
Y0
I20.0
J0
b.
G02
X－20.0
Y0
I0
J20.0
c.
G02
X－20.0
Y0
I－20.0
J0
d.
G03
X－20.0
Y0
R－20.0
题目10
设H02=2
mm，则执行G91
G44
G01
Z－20.0
H02
F150后，刀具的实际移动距离是（
）。
选择一项：
a.
18
mm
b.
20
mm
c.
22
mm
d.
－20
mm
题目11
执行程序段“G90
G03
X60.0
Y50.0
I-30.0
J40.0
F120.0”时，被加工圆弧的半径R是（
）mm。
选择一项：
a.
50.0
b.
60.0
c.
30.0
d.
40.0
题目12
执行程序段“G91
G03
X60.0
Y80.0
I-30.0
J40.0
F120.0”时，刀具的加工轨迹是（
）。
选择一项：
a.
半径为50.0的二分之一圆弧
b.
半径为50.0的整圆
c.
半径为50.0的四分之三圆弧
d.
半径为50.0的四分之一圆弧
题目13
某加工中心执行程序段：
G90
G56
G00
X20.0
Y0
S2200
M03
T03，不能完成的工作是（
）。
选择一项：
a.
主轴以2200r/min转速正转
b.
建立工件坐标系
c.
指定绝对坐标尺寸模式
d.
换3号刀
题目14
若X轴与Y轴的快速移动速度均设定为3000mm/min，若一指令G91
G00
X50.0
Y10.0，则其路径为
(
)进刀。
选择一项：
a.
先沿水平方向，再沿垂直方向
b.
先沿45度方向，再沿水平方向
c.
先沿45度方向，再沿垂直方向
d.
先沿垂直方向，再沿水平方向
题目15
在编程时，建立刀具偏置（补偿）时，必须指定刀具参数寄存器号，下列语句中刀具补偿无效的是（
）。
选择一项：
a.
G01
G42
X35.0
Y22.0
D0
F120.0
b.
G01
G41
X20.0
Z3.0
D3
F160.0
c.
T0304
d.
G00
G43
Z20.0
H04
二、判断题（每小题4分，共40分）
题目16
刀具功能称为T功能，它是进行刀具路径选择和进行换刀操作的功能。
选择一项：
对
错
题目17
换刀指令M06可以和T指令编程在同一程序段，也可以在不同的程序段编程。
选择一项：
对
错
题目18
若某数控车床的刀架为8工位，编程刀具功能时，T后面表示刀号的数字应小于8。
选择一项：
对
错
题目19
当用向量表示圆弧圆心坐标时，定义向量的方向为圆弧圆心指向圆弧终点。
选择一项：
对
错
题目20
在进行内轮廓铣削时，若采用顺铣，则用G42指令进行刀具半径左补偿编程。
选择一项：
对
错
题目21
在使用G54~G59指令建立工件坐标系时，就不再用G92/G50指令了。
选择一项：
对
错
题目22
在FANUC数控系统中，G04
P2000语句的含义是暂停进给2S。
选择一项：
对
错
题目23
在用G00进行快速定位时，刀具的路线一定为直线，不仅移动速度快，而且定位准确，安全、高效。
选择一项：
对
错
题目24
对于同一G代码而言，不同的数控系统所代表的含义不完全一样；但对于同一功能指令（如公制/英制尺寸转换、直线/旋转进给转换等），则与数控系统无关。
选择一项：
对
错
题目25
车削加工时，刀具在工件坐标系中（X130，Z80）位置，若以此点建立工件坐标系，FANUC系统正确的编程语句是G50
X130.0
Z80.0。
选择一项：
对
错
形考任务3
一、单选题（每小题4分，共20分）
题目1
在现代数控系统中都有子程序功能，并且子程序（
）嵌套。
选择一项：
a.
可以有限层
b.
只能有一层
c.
不能
d.
可以无限层
题目2
在使用子程序时，（
）的用法不正确。
选择一项：
a.
交叉嵌套
b.
用M98调用、
M99
返回
c.
返回到用P指定的顺序号n程序段
d.
进行有限层的嵌套
题目3
FANUC数控系统中，能够正确调用子程序的编程语句是（
）。
选择一项：
a.
M98
P2001
b.
M99
P0050
c.
G98
P0003
d.
G99
P1002
题目4
有些零件需要在不同的位置上重复加工同样的轮廓形状,可采用(
)。
选择一项：
a.
旋转功能
b.
镜像加工功能
c.
比例缩放加工功能
d.
子程序调用
题目5
对盘类零件进行车削加工时，通常其径向尺寸大于轴向尺寸，若车床采用FANUC
0i数控系统，应选用（
）固定循环指令进行粗车加工。
选择一项：
a.
G74
b.
G73
c.
G72
d.
G71
二、判断题（每小题4分，共16分）
题目6
FANUC车削固定循环的G73指令，用于径向吃刀、轴向走刀的粗加工编程。
选择一项：
对
错
题目7
程序段N30
G33
X23.2
Z－34.0
F1.5，与程序段N30
G92
X23.2
Z－34.0
F1.5的功能是一样的，都是螺纹加工固定循环，应用时没有什么差别。
选择一项：
对
错
题目8
在选择车削加工刀具时，若用一把刀既能加工台阶轴的外圆又能加工端面，则车刀的主偏角应大于90º。
选择一项：
对
错
题目9
在车削加工盘类零件中，特别是加工端面时，选用恒线速度控制功能进行编程。
选择一项：
对
错
三、综合题（每小题4分，共64分）
被加工零件如图3.1所示。毛坯为60×80mm的45#钢棒料，56尺寸及左端各尺寸已加工完毕。现二次装夹工件左端，径向以40外圆定位，轴向以B面定位，加工零件的右端各要素，加工内容包括外轮廓粗车和精车、切槽、螺纹切削。工件坐标系原点设定在零件右端面的回转中心处。
请仔细阅读图纸和给定的程序，完成下列试题。其中10至19题为单选题、20至25题为判断题。
题目10
若粗加工时的工艺条件是:吃刀深度2mm，单边余量为0.25
mm，进給速度为0.3mm/r。采用FANUC数控系统的双行编程格式，则程序段N10（1）的正确语句为（
）。
选择一项：
a.
G71
P12
Q30
U0.25
W2.0
F0.3
b.
G71
P12
Q30
U0.5
W0.25
F0.3
c.
G71
P12
Q30
U0.25
W0.25
F0.3
d.
G71
P12
Q30
U2.0
W0.25
F0.3
题目11
程序段N12
G00
G42
X16.0
Z2.0准确的解释是(
)。
选择一项：
a.
快速定位到螺纹加工的起点（X16.0
Z2.0）位置，同时建立刀具半径右补偿
b.
快速定位到固定循环的起点（X16.0
Z2.0）位置，同时建立刀具半径右补偿
c.
快速移动到精加工起刀点位置（螺纹倒角的延长线上），同时建立刀具半径右补偿
d.
以上提法均不正确
题目12
程序段N16（3）的正确编程语句是（
）。
选择一项：
a.
G01
X24.0
Z－16.0
b.
Z－16.0
c.
Z－19.0
d.
G01
X24.0
Z－16.0
F0.1
题目13
程序段N20（4）的正确编程语句是（
）。
选择一项：
a.
G01
X56.633
Z－39.0
F0.1
b.
X55.833
Z－52.0
c.
G01
X55.833
Z－39.0
F0.3
d.
X55.833
Z－39.0
题目14
程序段N24（5）的正确编程语句是（
）。
选择一项：
a.
G03
X46.0
Z－41.0
I0，K－2.0
b.
G02X46.0
Z－39.0
R2.0
c.
G02X46.0
Z－41.0
R2.0
d.
G03
X46.0
Z－41.0
I－2.0，K0
题目15
程序段N30
X58.0
Z－54.0
的加工内容是（
）。
选择一项：
a.
直径为56mm的轴肩右侧倒角，延长至（58.0，－54.0）位置
b.
加工7：24的锥度
c.
倒角C1
两个
d.
以上解释均不正确
题目16
程序段N32（7）的正确编程语句是（
）。
选择一项：
a.
G70
P12
Q30
b.
G70
P10
Q30
c.
G72
P12
Q30
d.
G73
P12
Q30
题目17
程序段N48（8）的正确编程语句是（
）。
选择一项：
a.
G04
X500
b.
G04
P2
c.
G04
P1200
d.
G04
X30
题目18
程序段N62（9）的正确编程语句是（
）。
选择一项：
a.
G92
X22.6
Z－17.5
F1.5
b.
X22.6
c.
Z－17.5
d.
X22.6
Z－19.0
题目19
仔细阅读了该零件的加工程序，下面描述不正确的是（
）。
选择一项：
a.
换刀点位置在（X100.0，Z80.0）
b.
轮廓粗精加工使用同一把刀，只是刀具路径不同
c.
螺纹加工采用的是固定循环格式编程
d.
轮廓粗精加工使用同一把刀，只是进给速度不同
题目20
在上述加工程序中，执行程序段N6
G54
G00
X65.0
Z5.0
M08后，刀具快速移动到粗车固定循环的起点位置。
选择一项：
对
错
题目21
从切槽的加工程序可以判断，切槽刀的宽度为3mm，且切槽刀的刀位点在远离机床卡盘一侧的刀尖圆弧中心。
选择一项：
对
错
题目22
加工M24×1.5的螺纹时，螺纹的牙型深度应为0.975
mm。
选择一项：
对
错
题目23
在零件图3.1中，注明未注圆角小于等于0.5，若使用刀具圆弧半径为0.8的精车刀加工，零件就不合格了。
选择一项：
对
错
题目24
若零件3.1
的螺纹改成M24×1.0，只需要将N60
G92
X23.2
Z－17.5
F1.5修改成N60
G92
X23.2
Z－17.5
F1.0即可，其他语句都不用变了。
选择一项：
对
错
题目25
就数控车削加工而言，
对图3.1所示零件的结构稍作修改，就可以省去用切槽刀加工退刀槽了。
选择一项：
对
错
形考任务4
一、单选题（每小题4分，共20分）
题目1
加工中心编程与数控铣床编程的主要区别（
）。
选择一项：
a.
进给方式
b.
换刀程序
c.
主轴指令
d.
宏程序
题目2
用配置FANUC数控系统的数控铣床进行孔加工，当被加工材料不易排屑（如铸铁）时，应选择(
)孔加工固定循环指令进行编程。
选择一项：
a.
G73
b.
G82
c.
G81
d.
G83
题目3
在FANUC数控系统中，下列代码可以实现宏程序非模态调用的是（
）。
选择一项：
a.
G55
b.
G65
c.
G85
d.
M50
题目4
FANUC数控系统中，#25属于（
）。
选择一项：
a.
局部变量
b.
常量
c.
公共变量
d.
系统变量
题目5
FANUC数控系统中，#110属于（
）。
选择一项：
a.
常量
b.
公共变量
c.
局部变量
d.
系统变量
二、判断题（每小题4分，共40分）
题目6
程序段：G21
G17
G40
G80
G49的作用是对机床（程序）初始化，刀具没有移动。
选择一项：
对
错
题目7
在轮廓铣削加工中，若采用刀具半径补偿指令编程，刀补的建立与取消应在轮廓上进行，这样的程序才能保证零件的加工精度。
选择一项：
对
错
题目8
执行程序段G98
G83
X4.0
Y5.0
Z－20.0
R3.0
Q5.0
F200后，刀具返回刀初始平面。
选择一项：
对
错
题目9
在铣削固定循环中，如果孔系加工需要越障，须在参考平面中进行。
选择一项：
对
错
题目10
用面铣刀加工平面时，约按铣刀直径的80%编排实际切削宽度，加工效果好。
选择一项：
对
错
题目11
用配置FANUC数控系统的数控铣床进行锪孔加工时，应选择G82
固定循环指令进行编程。
选择一项：
对
错
题目12
欲加工Φ6H7深20mm的孔，用刀顺序应该是中心钻、Φ6.0麻花钻、Φ6H7铰刀。
选择一项：
对
错
题目13
在铣削加工编程时，通常把从快进转为工进的平面称为R平面。
选择一项：
对
错
题目14
指令G73
用于不易断屑的深孔加工，指令G83
用于不易排屑的深孔加工。
选择一项：
对
错
题目15
利用IF[
]
，GOTO语句可以实现无条件转移功能。
选择一项：
对
错
三、综合题1（每小题4分，共20分）
被加工零件如图4.1，零件外形四周的60×80尺寸、上下表面已加工完毕。现使用配置FANUC数控系统的立式数控铣床（或加工中心），用平口精密台钳装夹工件，加工凸台外轮廓。工件坐标系原点X0、Y0定义在零件的左下角，Z0在工件的上表面。
仔细阅读图纸及给定条件，完成下列试题（均为单选题）。
题目16
对程序段G43
Z3.0
H02解释全面的是（
）。
选择一项：
a.
刀具沿Z轴按给定速度下刀，建立刀具长度正补偿功能，
b.
刀具长度补偿建立，Z轴移动，补偿参数放在2号寄存器
c.
快速下刀到Z
3.0位置，移动中建立刀具长度正补偿，补偿参数放在H02寄存器
d.
先建立刀具长度补偿功能，然后移动刀具到指定位置，编程刀具参数
题目17
程序段（2）处的正确编程语句是（
）。
选择一项：
a.
G01
Z－8.0
F300
M08
b.
G00
Z6.0
M08
c.
G01
Z－6.0
F500
M08
d.
G01
Z6.0
F500
M08
题目18
补齐
（3）
处的空缺程序，完整的程序段为（
）。
选择一项：
a.
G01
G42
Y0
D01
F200
b.
G42
Y0
D01
F200
c.
G01
Y0
D01
F200
d.
G41
Y0
D01
F200
题目19
程序段（4）的正确编程语句是（
）。
选择一项：
a.
X24.0
Y50.0
b.
X20.0
Y54.0
c.
X—20.0
Y—54.0
d.
G01
X20.0
Y—54.0
F200
题目20
程序段（5）的正确编程语句是（
）。
选择一项：
a.
X74.0
Y54.0
b.
X74.0
c.
G01
X74.0
d.
G01
X74.0
Y48.0
四、综合题2（每小题4分，共20分）
被加工零件如图4.2所示。零件外形四周的60×80尺寸、上下表面已加工完毕，准备加工孔，采用f10钻头和f16锪钻，工件坐标系原点X0、Y0定义在零件的左下角，Z0在工件的上表面。
仔细阅读图纸及给定程序，完成下列试题（均为单选题）。
题目21
加工Φ10孔1时，在程序段G99
G81
（1）
处需要补齐的语句是（
）。
选择一项：
a.
Z－16.0
R5.0
F150.0
b.
Z－16.0
R3.0
F150.0
c.
Z－4.0
R3.0
F100.0
d.
Z－22.0
R3.0
F150.0
题目22
紧接着加工Φ10孔2，正确的编程语句是（
）。
选择一项：
a.
G98
G82
Y60.0
b.
G99
Y60.0
c.
G98
Y60.0
d.
G99
G81
Y60.0
题目23
在程序段所缺的语句（3）应为（
）。
选择一项：
a.
G91
G00
X35.0
Y20.0
b.
G90
G00
X29.0
Y20.0
c.
G90
G00
X35.0
Y20.0
d.
G91
G00
X29.0
Y60.0
题目24
程序段G99
G82
（4）
R3.0
P500
F150.0中；应补齐的语句是（
）。
选择一项：
a.
Z－4.0
b.
Z－16.0
c.
Z－10.0
d.
Z－22.0
题目25
对程序段G00
G49
Z100.0
M09解释全面的是（
）。
选择一项：
a.
返回运动，刀具回原点，取消刀具长度补偿，冷却液关闭
b.
刀具从安全平面沿Z向快速移动到Z100位置，取消刀具长度补偿，冷却液关闭
c.
刀具从孔中快速抬刀，到Z100位置，取消刀具长度补偿，冷却液关闭
关键词：数控；椭圆；宏程序
中图分类号：G646 文献标识码：A
1 宏程序概念
宏程序就是将一群命令所构成的功能，像子程序一样登录在内存中，再把这些功能用一个命令作为代表，执行时只需写出这个代表命令就可以执行其功能。在这里，所登录的一群命令叫作用户宏主体（或用户宏程序），简称用户宏（CustomMacro）指令，这个代表命令称为用户宏命令，也称为宏调用命令。使用时，操作者只需会使用用户宏命令即可，而不必去理会用户宏主体。
用户宏即可以在用户宏主体中使用变量；可以进行变量之间的运算；可以用用户宏对变量进行赋值。
2 数控铣床、加工中心的椭圆轮廓程序编制（见图1）
编制如图1所示椭圆凸台加工程序，深度8mm。
3 采用极坐标编程方式
椭圆的方程有一般方程和极坐标方程，这里用到椭圆的极坐标方程 X=aCOSα；Y=bSINα。该零件从图纸上得到的a=30，b=20。将椭圆的极角设为#1，X设为#2，Y设为#3。根据FANUC的宏程序语言，椭圆的极坐标方程转化为#2=30*COS[#1]， #3=20*SIN[#1]。分析极角的变化范围，极角从0°变化到180°。将#1的初始值设为0，而终止的条件为≤180。
#1=#1+0.5； 这里0.5是调整椭圆的形状精度的语句，该数值在粗加工时应该取较大值，以利于数控系统进行计算。精加工时该数值应取较小数值，以满足零件图纸为宜，例如0.1。如精加工取的数值过小，则不利于数控系统的计算，在加工过程中已出现刀具移动迟滞，反而影响表面。
4 采用椭圆标准方程进行编制
椭圆的一般标准方程为，这里设#1为X，#2为Y，那么该方程就变为，这里如果将X也就是#1设为变化量，那么将其转化为FANUC的宏程序格式为#2=20*SQRT[1-#1*#1/900]。
综上所述，在加工公式曲线时，可以不采用计算机编程，而是利用FANUC系统宏程序的编程。按照分析公式、变量的选择、初始值和终止值的选定等编制宏程序，而且宏程序的编程格式、变量的选择、公式的选择都非常灵活，程序可读性非常高，使加工更加高效、快捷。
参考文献
【关键词】数控机床；故障诊断与维修；教学改革；数控实训平台
数控机床维修工是我国劳动和社会保障部在2006年的新职业，主要从事数控机床的安装、调试、维护保养和检修工作。一名合格的数控机床维修工不仅要具有扎实的专业理论知识功底，还要具备检查、分析、确定故障原因和快速准确的维修好机床的能力。为满足社会需求，大多数职业院校在数控技术专业或数控设备维修等专业都开设了《数控机床故障诊断与维修》课程，并把它作为一门专业核心课程，为社会输送了大量数控机床维修人员。然而高职院校数控机床维修课程在教学中存在重理论轻实践，理论和实践教学脱离的现象，学生的职业素质与企业的用工要求还有一定的距离。这就导致了企业招聘的数控维修工不能达到用工要求，相关专业的毕业生就业难以对口的矛盾。因此，对于数控机床故障诊断与维修课程的教学迫切需要进行改革与创新，探索出学校、学生和企业都能共同参与、共同获益的教学方法。
1课程教学主要面临的问题
(1)课程教学中涉及的知识面广，包括了数控系统、数控机床机械结构、电气控制、液压与气动等相关知识，这些知识在前置课程中进行了独立设置。但是在前期教学中，学生基本只是孤立的接受知识，而本课程则是将这些知识融合到一起，并且要将理论知识应用于实践解决实际问题，再加上职业院校的学生文化基础相对比较薄弱，这就导致了大部分学生感到这门课程的学习难度很大，对知识进行综合应用时无从下手。
(2)课程教学仍然以理论教学为主。在本门课程的实践教学过程中，数控设备通常会处于被保护状态，不能进行拆装，这就使得用于维修教学的设备不足，学生仅仅只是接收一些认知实验，或者老师设定一些简单的故障让学生进行排除，实习时间得不到足够保障，学生的综合实践能力难以提高。
(3)数控系统的品牌、型号众多，更新也快，其结构、参数设置以及故障诊断方法等在不同的品牌和型号中均存在一定的差异。而本课程在课堂教学中往往只是以一种数控系统为载体来进行教学设计与安排，最多再把学校拥有的其它数控系统作为辅助介绍，缺乏了对机床故障诊断与维修方法能力的培养，因此，难以培养出走出校门就能满足企业基本要求的数控维修人员。
(4)考核方式不合理，《数控机床故障诊断与维修》传统的考核方式为:平时成绩(50%)+期末考试(50%)=总评成绩，这种考核方式已不再适应“双证融通”人才培养模式，也不适合于本门课程的成绩评定，为此该课程的考核方式需要进行改革。考核方式不合理，《数控机床故障诊断与维修》传统的考核方式为:平时成绩(50%)+期末考试(50%)=总评成绩，这种考核方式已不再适应“双证融通”人才培养模式，也不适合于本门课程的成绩评定，为此该课程的考核方式需要进行改革。
2课程教学改革的研究内容
(1)研究以典型项目为载体的基于工作过程的课程教学内容，让学生在真实或接近真实的实践情境中获得知识和技能。
(2)依托FANUC0imateTD数控实训平台研究数控机床维修的典型工作任务，并结合维修工的国家职业技能鉴定标准对教学内容进行整合，确定出课程学习的不同学习情境，精选企业现场典型的维修案例作为教学任务。
(3)研究新的课程考核评价方式。
3解决教学问题采取的方法
(1)采用项目教学法，以工程为背景，把项目作为载体实施课堂教学，依托FANUC0imateTD数控实训平台，学生亲自完成各项目实施的整个过程。构建课程项目围绕项目构思设计实施运作的主线来进行，实现课程理论知识和实践技能一体化教学。
(2)课程项目要符合课程教学目标的要求，与企业实际相结合，还要考虑学生的综合能力。课程项目的开发最好由学校教师、企业维修技术人员以及行业专家共同研讨，精选出有代表性的项目案例;也可以让学生利用学校建立的FANUC数控实训台参与开发一些简单的课程项目，使学校资源得到更好的利用最大化。
(3)课程教学实行双导师制，尤其在实践教学环节，安排企业工程师或学校的实训教师与学校理论教师一起共同担任该环节的指导老师。同时，学校也应多安排专业教师到企业兼职锻炼，不断提升教师的工程实践能力。
(4)对于强调实践能力突出的课程，传统的考核方式不能合适体现课程的学习效果。新的评价方法应该是注重学生的综合职业能力，以过程性考核为主，采用多元化的评价方法。比如课程项目实施完成后做项目的展示;以小组为单位进行答辩;答辩完后学生撰写个人项目报告，总结项目学习的成果，分享心得和体会。
4教学改革的主要特色
(1)课程项目的实施过程依托FANUC数控实训台，体现了“做中学”的理念。
(2)课程主要在实践教学环节实行双导师制，能够更好地达到对学生的指导效果。
(3)评价方法的改革注重学生的综合职业能力的培养。
5课程教学改革的预期效果
(1)数控机床维修课程项目教学法的实施，将会激发出学生的学习潜力。遇到技术问题时，能够学会主动查找资料，探讨和寻找解决方法;能够正确进行故障的判断、检测和排除，使学生把抽象难懂的理论知识融到实践过程之中，既提高了学生的动手能力和语言表达能力，也培养了学生独立工作的能力和团队合作的精神，同时也增强了学生的自信心，为他们今后的学习和就业打下良好的基础。
(2)制作丰富的教学资源。包括开发数控机床维修项目案例库;编写适合本课程教学内容的特色教材;搜集相关的技术资料和视频教学案例等。并在教学过程中不断积累更新，为本课程的后续教学顺利进行提供有利的保障。
参考文献:
［1］岑华．数控机床维修教学中CDIO项目教学法的应用［J］．广西教育c:职业与高等教育版，2014(47):147～148．
［2］文娟萍．基于工作过程的《数控机床故障诊断与维修》教学改革与实践［J］．教育教学论坛，2013(40)．
关键词：数控车工；抛物线；FANUC；编程
数控车床能够加工各种类型的回转体的零件，其中对于圆柱面、锥面、圆弧面、球面等零件，利用直线插补和圆弧插补指令就可以完成加工，而对于抛物线等一些非圆曲线的零件，编程时具有一定的难度。这是因为大多数的数控系统只提供直线插补和圆弧插补两种插补功能，因此，在数控机床上对抛物线类零件的加工，多数采用宏程序来进行编程，采用小直线段或者小圆弧段逼近的方法编制。
1.抛物线类零件的编程思路
依据数据密化的原理，我们可以根据抛物线的曲线方程，利用FANUC数控系统具备的B类宏程序功能，密集的算出曲线上的坐标点值，然后驱动刀具沿着这些坐标点一步步移动就能加工出具有抛物线等非圆曲线轮廓的工件。实际上就是利用抛物线的方程，利用X作为自变量，Z作为因变量（或利用Z作为自变量，X作为因变量），找到无数个在抛物线曲线方程上的点，再用G01指令将这些点连接起来，就加工出抛物线的形状，自变量变化值越大，抛物线加工就越差，加工时间较短，反之，自变量变化值越小，抛物线加工就越精确，表面质量也越好，同时时间也较长，所以要综合考虑自变量的取值大小。
2.抛物线类零件的编程步骤
2.1.写出抛物线的标准方程（或参数方程）。
2.2.对标准方程进行转化，从数学坐标系转化到编程坐标系。
2.3.公式转化，即将抛物线的标准方程转化成实际需要的方程。
2.4.编制加工程序。
3.抛物线类零件的编程举例
3.1.加工如下图所示图纸，零件外形（除抛物线外）已经加工完成，要求编制抛物线部分的精加工程序。
3.2.加工参数选用
3.2.1.刀具选用。加工中所选刀具为93°正偏刀。
3.2.2.加工参数。由于抛物线的最小直径为0，所以建议转速不得小于1000r/min。
3.3.程序编制（仅编制抛物线部分精加工程序）
方法一：以X作为自变量
方法二：以Z作为自变量
4.注意事项
4.1.以上两种方法都可以对抛物线进行加工，选择时根据实际情况选用，如Z方向的初始值和终止值容易确定，则以Z方向作为自变量。
4.2.自变量的变化值要选择正确。
4.3.要注意检查程序，可选择几个特殊点进行校对。
5.结束语
综上所述，随着数控车床的使用日益普遍， 要充分发挥数控车床的功能，宏程序编程是必不可少的重要环节。使用宏程序编程，大部分零件尺寸和工艺参数可以传递到宏程序中，程序的修改比较方便。图样改变时，仅需修改几个参数即可，因此，柔性好，极易实现系列化生产。另外，使用宏程序除了能加工抛物线类零件外，还可以加工椭圆、双曲线等非圆曲线，有效的扩展数控机床的加工范围，提高加工效率和品质，充分发挥机床的使用价值。
参考文献：