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常见数控指令及使用方法

时间:2023-06-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:常用的G指令如下。在G41、G42指令中,刀具半径是用其后的D指令指定。当数控程序中出现该指令时,数控系统即根据其中存放的偏移量确定加工坐标系。M01指令的功能是程序选择停止。M01指令通过用于关键尺寸的抽样检查或临时停止加工,一般情况下单独设一程序段。

常见数控指令及使用方法

数控程序字按其功能的不同可分为若干种类型,下面分别予以简单介绍。

1.顺序号

程序段号也称为顺序号字或程序段序号。程序段号字一般位于程序段之首,它由地址符N和随后的1~4位的正整数组成,如N0010。数控加工中的程序段号与一般的计算机高级编程语言中程序段号有所区别,数控加工的程序段号实际上是程序段的名称,数字的大小与程序执行的先后次序无关。数控编程中的程序段在存储器内是以输入的先后顺序排列的,数控系统严格按照存储器内的程序段的排列顺序逐段执行。

程序段号的作用:一方面是方便对程序的校对和检索修改,当发现程序中某一程序段需要修改时,利用程序段号可以迅速地找到该程序段,进行修改;另一方面是在子程序中,可以作为条件转向的目标,即作为转向目的程序段的名称。

程序段号也可以省略,但带有程序段号的程序段可以进行复归操作,这是指加工可以从程序的中间开始,或回到程序中断处继续执行。

程序段号的一般使用方法:一般情况下不用N00作顺序段号,数字部分应用整数,N与数字之间、数字与数字之间不能有空格,顺序号的数字也不一定要从小到大使用。编程时一般将第一条程序段冠以N10,以后以间隔10递增的方法设置程序段号。这样做的目的是在调试程序时,如果需要在N10和N20之间插入程序段时,就可以使用N11、N12等程序段号,从而不影响程序段号数字大小排序顺序。

2.准备功能字

准备功能字以字母G开头,后接一个两位数字,因此又称为G指令,它是控制机床运动的主要功能类别。常用的G指令如下。

1)G00:快速点定位,即刀具快速移动到指定坐标,用于刀具在非切削状态下的快速移动,其移动速度取决于机床本身的技术参数。如刀具快速移动到点(120,120,100)的指令格式为

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2)G01:直线插补,即刀具以指定的速度直线运动到指定的坐标位置,是进行切削运动的两种主要方式之一。如刀具以250mm/min的速度直线插补运动到点(200,200,200)的指令格式为

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3)G02、G03:顺时针和逆时针圆弧插补,即刀具以指定的速度以圆弧运动到指定的位置。G02/G03有两种表达格式:一种为半径格式,使用参数值R,如G02 X150.Y150.R60.F150表示刀具以150mm/min的速度沿半径为60的顺时针圆弧运动至终点(150,150),其中R值的正负影响切削圆弧的角度,R值为正时,刀位起点到刀位终点的角度小于或等于180°,R值为负时,刀位起点到刀位终点的角度大于或等于180°;另一种为向量格式,使用参数I、J、K给出圆心坐标,并以相对于起始点的坐标增量表示。如G02 X100.Y100.I50.J50.F150表示刀具以150mm/min的速度沿一顺时针圆弧运动至点(100,100),该圆弧的圆心相对于起点的坐标增量为(50,50)。

4)G90、G91:绝对指令、增量指令。其中G90指定NC程序中的刀位坐标是以工作坐标系原点为基准来计算和表达的。而G91则指定NC程序中每一个刀位点的坐标都是以其相对于前一个刀位点的坐标增量来表示的。

5)G40、G41、G42:刀具半径左补偿、右补偿和取消半径补偿。用半径为R的刀具切削工件时,刀轨必须始终与切削轮廓有一个距离为R的偏置,在手工编程中进行这种偏置计算往往十分麻烦。如果采用G41、G42指令,刀轨轨迹会被自动偏移一个R距离,而编程只要按工件轮廓去考虑即可。在G41、G42指令中,刀具半径是用其后的D指令指定。所谓左补偿,是指沿着刀具前进的方向,刀轨向左侧偏置一个刀半径的距离。

在交互式图形编程中,由于刀轨是在工件表面的偏置面上计算得到的,因此不需要再进行半径补偿,即一般不使用G40~G42指令。

6)G54、G92:加工坐标系设置指令。G54是数控系统上设定的寄存器地址,其中存放了加工坐标系(一般是对刀点)相对于机床坐标系的偏移量。当数控程序中出现该指令时,数控系统即根据其中存放的偏移量确定加工坐标系。G92是根据刀具起始点与加工坐标系的相对关系确定加工坐标系,其格式示例为

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表示刀具当前位置(一般为程序起点位置)处于加工坐标系(20,30,50)处,这样就等于通过刀具当前位置确定了加工坐标系的原点位置。

3.辅助功能字

辅助功能字也称为M功能、M指令或M代码,一般后面跟1~3位正整数,用于控制机床加工时作一些辅助动作的指令,如主轴的正反转、切削液的开关等。

在通常情况下,一个程序段中仅能指定一个M代码,在某些情况下最多可以指定3个M代码。JB3208—1999规定辅助功能(M代码)有M00~M99共100种,其中有许多不指定功能含义的M代码,留待机床厂家自行规定。因此,M功能代码常因机床厂家以及机床结构的差异和规格的不同而有所区别,编程人员编程时应该认真阅读机床说明书,熟悉具体机床的M代码。表2-3是配有FANUC 0i系统的加工中心的辅助功能表。

表2-3 配有FANUC 0i系统加工中心的部分辅助功能表

978-7-111-48765-4-Chapter02-6.jpg(www.xing528.com)

常用M指令的功能说明如下。

(1)M00与M01

M00指令的功能是使正在运行的程序在本程序段停止运行,不执行下段程序,同时现场的模态指令信息全部被保存下来,相当于程序暂停。要恢复程序运行,只要按下控制面板上的循环启动指令键,即可执行下一程序段。如果按下复位键,程序将回到起始位置。

M00指令应用于在自动加工过程中,停止进行某些手动操作,如手动变速、换刀、排屑或在粗加工后发现工件尺寸偏差较大,通过修改刀具偏置数值等来保证精加工尺寸。M00指令一般情况下单独设一程序段。

M01指令的功能是程序选择停止。该指令的功能与M00类似,不同的是必须事先在控制面板上预先将“任选停止”选择开关打到“ON”的位置;如果在“OFF”的位置,则数控系统对M01不予理睬,程序继续执行。

例如:978-7-111-48765-4-Chapter02-7.jpg

如果“任选停止”开关打在“ON”的位置,M01指令有效,系统执行到N0020程序段时,机床停止执行;反之,M01的存在不影响原来的任何动作,系统接着往下执行N0030程序段。

M01指令通过用于关键尺寸的抽样检查或临时停止加工,一般情况下单独设一程序段。

(2)M02与M30

M02指令的功能是让加工程序全部结束,切断机床所有的动作,使主轴、进给、切削液都停止,并使程序复位。M02指令必须编在最后一个程序段中,一般单独作为一个程序段。

M30的功能是执行完程序段所有的指令后,使主轴、进给停止,切削液关闭,程序返回到开始状态,功能与M02有些相似。不同的是,该功能使程序自动返回到开始位置,以便继续执行同一程序,为批量加工时加工下一个工件做好准备。

(3)M03、M04、M05

M03、M04的功能是让主轴正转、反转,它可以和其他指令在同一程序段中一起执行。如:M03 S1200,意思是主轴正转,转速为每分钟1200转。M05是主轴停止转动,是在该程序其他指令执行完成后才执行主轴的停止动作。

(4)M08、M09

M08、M09指令的功能是开、关切削液。注意:M00、M01、M02也可以将切削液关掉。

4.其他功能字

1)尺寸字:也称为尺寸指令,主要用来指令刀位点坐标位置。如X、Y、Z主要用于表示刀位点的坐标值,而R用于表示圆弧的半径(参见G02、G03指令中的内容)。

2)进给功能字:以字母F开头,因此又称为F指令,用于指定刀具插补运动(即切削运动)的速度,称为进给速度,单位是毫米/分钟(mm/min)。

3)主轴转速功能字:以字母S开头,因此又称为S指令。用于指定主轴的转速,以其后的数字给出,单位是转/分钟(r/min)。

4)刀具功能字:用字母T及随后的号码表示,因此也称为T指令。用于指定加工时采用的刀具号,该指令在加工中心上使用。

以上介绍的是最基本的数控指令,使用它们已能够完成普通的数控编程任务。

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图2-1 零件图

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