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數控銑床工作指令的詳細說明

時間:2011-07-17 08:21:40 來源:未知

1. 設定工件坐標系G92指令

指令格式 G92 X__ Y__ Z__

指令功能設定工件坐標系

指令說明 1）在機床上建立工件坐標系（也稱編程坐標系）；

2）如圖1所示，坐標值X、Y、Z為刀具刀位點在工件坐標系中的坐標值（也稱起刀點或換刀點）；

3）操作者必須于工件安裝后檢查或調整刀具刀位點，以確保機床上設定的工件坐標系與編程時在零件上所規定的工件坐標系在位置上重合一致；

4）對于尺寸較復雜的工件，為了計算簡單，在編程中可以任意改變工件坐標系的程序零點。

圖1 G92設定工件坐標系

在數控銑床中有二種設定工件坐標系的方法，一種方法如圖1所示，先確定刀具的換刀點位置，然后由G92指令根據換刀點位置設定工件坐標系的原點，G92指令中X、Y、Z坐標表示換刀點在工件坐標系XpYpZp中的坐標值；另一種方法如圖2所示，通過與機床坐標系XYZ的相對位置建立工件坐標系XpYpZp，如有的數控系統用G54指令的X、Y、Z坐標表示工件坐標系原點在機床坐標系中的坐標值。

圖2 G54設定工件坐標系

2. 絕對坐標輸入方式G90指令和增量坐標輸入方式G91指令

指令格式 G90

G91

指令功能設定坐標輸入方式

指令說明 1）G90指令建立絕對坐標輸入方式，移動指令目標點的坐標值X、Y、Z表示刀具離開工件坐標系原點的距離；

2）G91指令建立增量坐標輸入方式，移動指令目標點的坐標值X、Y、Z表示刀具離開當前點的坐標增量。

3. 快速點定位G00指令

指令格式 G00 X__ Y__ Z__

指令功能快速點定位

指令說明 1）刀具以各軸內定的速度由始點（當前點）快速移動到目標點；

2）刀具運動軌跡與各軸快速移動速度有關；

3）刀具在起始點開始加速至預定的速度，到達目標點前減速定位。

例題1 如圖3所示，刀具從A點快速移動至C點，使用絕對坐標與增量坐標方式編程。

圖3 快速定位

絕對坐標編程

G92 X0 Y0 Z0 設工件坐標系原點，換刀點O與機床坐標系原點重合

G90 G00 X15 Y-40 刀具快速移動至Op點

G92 X0 Y0 重新設定工件坐標系，換刀點Op與工件坐標系原點重合 #p#分頁標題#e#

G00 X20 Y10 刀具快速移動至A點定位

X60 Y30 刀具從始點A快移至終點C

用增量值方式編程

G92 X0 Y0 Z0

G91 G00 X15 Y-40

G92 X0 Y0

G00 X20 Y10

X40 Y20

在上例題中，刀具從A點移動至C點，若機床內定的X軸和Y軸的快速移動速度是相等的，則刀具實際運動軌跡為一折線，即刀具從始點A按X軸與Y軸的合成速度移動至點B，然后再沿X 軸移動至終點C。

4. 直線插補G01指令

指令格式 G01 X__ Y__ Z__ F__

指令功能直線插補運動

指令說明 1）刀具按照F指令所規定的進給速度直線插補至目標點；

2）F代碼是模態代碼，在沒有新的F代碼替代前一直有效；

3）各軸實際的進給速度是F速度在該軸方向上的投影分量；

4）用G90或G91可以分別按絕對坐標方式或增量坐標方式編程。

例題2 如圖4所示，刀具從A點直線插補至B點，使用絕對坐標與增量坐標方式編程。

G90 G01 X60 Y30 F200

或G91 G01 X40 Y20 F200

圖4 直線插補

5. 插補平面選擇G17、G18、G19指令

指令格式 G17

G18

G19

指令功能表示選擇的插補平面

指令說明 1）G17表示選擇XY平面；

2）G18表示選擇ZX平面；

3）G19表示選擇YZ平面。

6. 順時針圓弧插補G02指令和逆時針圓弧插補G03指令

指令格式 XY平面圓弧插補指令（如圖5所示）

圖5 XY插補平面#p#分頁標題#e#

ZX平面圓弧插補指令（如圖6所示）

圖6 XZ插補平面

YZ平面圓弧插補指令（如圖7所示）

圖7 YZ插補平面

指令功能在指定平面內圓弧插補運動

指令說明 1）圓弧的順逆時針方向如圖8所示，從圓弧所在平面的垂直坐標軸的負方向看去，順時針方向為G02，逆時針方向為G03；

圖8 順逆圓弧的區分

　　　　　2）F規定了沿圓弧切向的進給速度；

　3）X、Y、Z為圓弧終點坐標值，如果采用增量坐標方式G91，X、Y、Z表示圓弧終點相對于圓弧起點在各坐標軸方向上的增量；

　4）I、J、K表示圓弧圓心相對于圓弧起點在各坐標軸方向上的增量，與G90或G91的定義無關；

　5）R是圓弧半徑，當圓弧所對應的圓心角為0°～180°時，R取正值；圓心角為180°～360°時，R取負值；

　　　　　6）I、J、K的值為零時可以省略；

　　　　　7）在同一程序段中，如果I、J、K與R同時出現則R有效。

例題3 如圖9所示，設起刀點在坐標原點O，刀具沿A-B-C路線切削加工，使用絕對坐標與增量坐標方式編程。

圖9 圓弧插補

絕對坐標編程

G92 X0 Y0 Z0 設工件坐標系原點、機床坐標系原點與換刀點重合（參考點）

G90 G00 X200 Y40 刀具快速移動至A點

G03 X140 Y100 I-60 （或R60） F100

G02 X120 Y60 I-50 （或R50）

增量坐標編程

G92 X0 Y0 Z0

G91 G00 X200 Y40

G03 X-60 Y60 I-60 （或R60） F100

G02 X-20 Y-40 I-50 （或R50）

例題4 如圖10所示，起刀點在坐標原點O，從O點快速移動至A點，逆時針加工整圓，使用絕對坐標與增量坐標方式編程。

絕對坐標編程

G92 X0 Y0 Z0

G90 G00 X30 Y0 #p#分頁標題#e#

G03 I-30 J0 F100

G00 X0 Y0

增量坐標編程

G92 X0 Y0 Z0

G91 G00 X30 Y0

G03 I-30 J0 F100

G00 X-30 Y0

圖10 整圓加工

7. 暫停G04指令

指令格式

指令功能刀具作短暫的無進給光整加工

指令說明 1）地址碼X可用小數，單位為S；

　　　　　2）地址碼 P只能用整數，單位為ms。

8. 英制輸入G20指令和公制輸入G21指令

指令格式 G20

　G21

指令功能設定輸入數據的量綱

指令說明 1）G20、G21是兩個互相取代的G代碼；

　　　　　2）G20設定數據為公制量綱；

　　3）G21設定數據為英制量綱；

　　4）經設定后公制和英制量綱可混合使用。

9. 自動返回參考點G28指令

指令格式 G28 X__ Y__ Z__

指令功能刀具經指定的中間點快速返回參考點

指令說明 1）坐標值X__Y__Z__為中間點坐標；

　　　　　2）刀具返回參考點時避免與工件或夾具發生干涉；

3）通常G28指令用于返回參考點后自動換刀，執行該指令前必須取消刀具半徑補償和刀具長度補償。

G28 指令的功能是刀具經過中間點快速返回參考點，指令中參考點的含義，如果沒有設定換刀點，那么參考點指的是回零點，即刀具返回至機床的極限位置；如果設定了換刀點，那么參考點指的是換刀點，通過返回參考點能消除刀具在運行過程中的插補累積誤差。指令中設置中間點的意義是設定刀具返回參考點的走刀路線。如 G91 G28 X0 Z0 表示刀具先從Y軸的方向返回至Y軸的參考點位置，然后從X軸的方向返回至X軸的參考點位置，最后從Z軸的方向返回至Z軸的參考點位置。　

10. 從參考點移動至目標點G29指令

指令格式 G29 X__ Y__ Z__

指令功能刀具從參考點經過指定的中間點快速移動到目標點。

指令說明 1）返回參考點后執行該指令，刀具從參考點出發，以快速點定位的方式，經過由G28所指定的中間點到達由坐標值X___Y___Z所指定的目標點位置；

　2）X___Y___Z___表示目標點坐標值，G90指令表示目標點為絕對值坐標方式，G91指令表示目標點為增量值坐標方式，則表示目標點相對于G28中間點的增量；

　3）如果在G29指令前，沒有G28指令設定中間點，執行G29指令時，則以工件坐標系零點作為中間點。

例題5 如圖11所示，刀具從A點經過中間點B返回參考點R，換刀后再經過中間點B到C點定位，使用絕對坐標與增量坐標方式編程。

#p#分頁標題#e#

用絕對值方式編程

G90 G28 X130 Y70 當前點A→B→R

M06 換刀

G29 X180 Y30 參考點R→B→C

用增量值方式編程

G91 G28 X100 Y20

M06

G29 X50 Y-40

若程序中無G28指令，則程序段

G90 G29 X180 Y30 進給路線為A→O→C。

圖11 自動返回參考點

11. 刀具半徑補償G41、G42指令

指令格式

指令功能數控系統根據工件輪廓和刀具半徑自動計算刀具中心軌跡，控制刀具沿刀具中心軌跡移動，加工出所需要的工件輪廓，編程時避免計算復雜的刀心軌跡。

指令說明 1）X__ Y__ 表示刀具移動至工件輪廓上點的坐標值；

2）H （或D）__為刀具半徑補償寄存器地址符，寄存器存儲刀具半徑補償值；

3）如圖12左圖所示，沿刀具進刀方向看，刀具中心在零件輪廓左側，則為刀具半徑左補償，用G41指令；

4）如圖12右圖所示，沿刀具進刀方向看，刀具中心在零件輪廓右側，則為刀具半徑右補償，用G42指令；

5）通過G00或G01運動指令建立刀具半徑補償。

圖12 刀具半徑補償位置判斷

例題6 如圖13所示，刀具由O點至A點，采用刀具半徑左補償指令G41后，刀具將在直線插補過程中向左偏置一個半徑值，使刀具中心移動到B點，其程序段為：

G41 G01 X50 Y40 F100 H01

H01為刀具半徑偏置代碼，偏置量（刀具半徑）預先寄存在H01指令指定的寄存器中。

圖13 刀具半徑補償過程

#p#分頁標題#e#

運用刀具半徑補償指令，通過調整刀具半徑補償值來補償刀具的磨損量和重磨量，如圖14所示，r1為新刀具的半徑，r2為磨損后刀具的半徑。此外運用刀具半徑補償指令，還可以實現使用同一把刀具對工件進行粗、精加工，如圖15所示，粗加工時刀具半徑r1為r+Δ，精加工時刀具半徑補償值為r2為r，其中Δ為精加工余量。