如何使用G50、G51比例缩放指令？

利用G51指令可以对编程的形状进行缩小或放大，沿各轴的缩放倍率可以相同也可以不同，G51既可指定平面缩放，也可指定空间缩放。

可在程序中指定比例缩放的倍率。如不在程序中指定比例缩放的倍率，则使用由参数设定的倍率。各轴以相同比例的比例缩放如图3-85所示。

其中，P₀为比例缩放的中心；P₁～P₄为加工程序的形状；P′₁～P₄′为比例缩放后的形状。

指令格式：

G50；比例缩放取消

图3-85 各轴以相同比例的比例缩放

X_Y_Z_：比例缩放的中心坐标值的绝对指令。

P_：沿各轴分量以同倍率放大或缩小的缩放比例。

I_J_K_：沿各轴分量以不同倍率放大或缩小，对应X、Y、Z轴的不同缩放比例。

说明：

1）使比例缩放有效的轴。使比例缩放有效的轴，将参数No.5401＃0设定为“1”。

2）比例缩放倍率的最小单位。比例缩放倍率的最小指令单位是0.001或0.00001。

参数No.5400＃7=0时，最小单位是0.00001；参数No.5400＃7=1时，最小单位是0.001。

3）比例缩放的中心。即使处在增量指令G91方式下，由G51程序段指定的比例缩放的中心坐标X_Y_Z_被视为绝对位置。

省略比例缩放中心坐标的情况下，指令了G51时的位置成为比例缩放中心。

注意：请在G51程序段的下一个移动指令中执行一个G90绝对位置指令。如果在G51程序段后没有执行一次绝对位置指令，指定G51时的位置将成为比例缩放中心。一旦执行绝对位置指令，在该程序段之后，比例缩放中心将成为指定在G51程序段中的坐标。

4）比例缩放轴、比例缩放中心及缩放倍率的指定。G51指令指定时，比例缩放模式被建立。G51指令仅指定缩放轴、缩放中心及缩放倍率而已，不造成移动现象。当G51指定的比例缩放方式被建立时，仅实际的比例缩放中心指定的轴有效而已。

5）沿各轴以相同的倍率放大或缩小。将参数No.5400＃6设定为“0”。如果没有指令比例缩放的倍率P，就使用由参数No.5411设定的倍率。倍率P中不可输入小数点。输入小数点时，会有报警PS0007发出。不可为倍率P指令负值。指令了负值的情况下，会有报警PS0006发出。可以指定的倍率范围为0.00001～9999.99999。

6）不同轴的比例缩放以及镜像（负的倍率）。可用不同倍率对每个轴进行比例缩放，如图3-86所示。此外，通过指令负的倍率，可以应用镜像。在这种情况下，镜像的对象轴成为与比例缩放的中心相同的位置。将使不同轴的比例缩放（镜像）有效的参数No.5400＃6设定为“1”。通过I、J、K，指定分别相对于3个基准轴（X、Y、Z轴）的比例缩放倍率。由参数No.1022设定将哪个轴选定为3个基准轴。对在X、Y、Z轴中没有指令I、J、K的轴，以及3个基准轴以外的轴，使用由参数No.5421设定的倍率。参数No.5421中，必须设定一个除0以外的值。倍率I、J、K中不可输入小数点。可以指定的倍率范围为±0.00001～±9999.99999。

图3-86 各轴以不同比例的比例缩放

注意：同时指定下列指令时，系统会按照下面所示顺序进行处理。

①可编程镜像G51.1。

②比例缩放G51（也包含因负的倍率引起的镜像）。

③因数控系统的外部开关或数控系统的设定引起的镜像。

在这种情况下，可编程镜像对于比例缩放的中心和倍率也有效。同时指定G51.1、G51时，请按照这一顺序指令；要取消时，按照与之相反的顺序指令。

7）圆弧插补的比例缩放。对于圆弧插补，即使应用每个轴不同的比例缩放，刀具也不跟踪一个椭圆，如图3-87所示。

图3-87 圆弧插补的比例缩放

G90 G00 X0 Y100.Z0；

G51 X0 Y0 Z0 I2000 J1000；（X方向放大2倍，Y方向放大1倍）

G02 X100.Y0 I0 J－100.F500；

上述指令等同于下列指令：

G90 G00 X0 Y100.Z0；

G02 X200.Y0 I0 J－100.F500；（由于终点不在圆弧上，故成为螺旋插补）

另外，即使是R指定的圆弧，在将半径值R变换为沿各轴中心方向的矢量（I，J，K）后，对各I、J、K应用比例缩放。

因此，若上述G02程序段中包含如下所示的R指定圆弧，则成为以I、J指令的例子相同的运动。

G02 X100.Y0 R100.F500；

8）比例缩放和任意角度倒角/倒圆角，如图3-88所示。

图3-88 比例缩放和倒角/倒圆角

应用各轴不同的倍率时，由于对圆弧的终点和半径进行比例缩放，倒圆角不再是圆弧而成为螺旋。

9）刀具补偿。对于刀具半径补偿、刀具长度补偿以及刀具位置偏置的刀具补偿量不应用比例缩放。

比例缩放机能对于刀具半径补偿、刀具长度补偿、刀具位置补偿等的补正量不影响。因为补偿及补偿量的计算是在比例缩放后形成的，如图3-89所示。

10）比例缩放无效。对下述固定循环的移动量，不应用比例缩放：深孔钻循环G83、G73的切削量q和退刀量d；精镗循环G76中X轴或Y轴的偏移量q；反镗循环G87中X轴或Y轴的偏移量q。(www.xing528.com)

图3-89 刀具半径补偿时的比例缩放

此外，比例缩放机能仅对自动运转（纸带、MDI、记忆）中的移动指令有效，对手动的移动无效。

注意：

①如果一个参数设定值被用作一个倍率值而不指令P，则将G51被指令时刻的由参数设定的值作为倍率使用，即使在中途改变此值也无效。

②与返回参考点相关的G代码（G27～G30等）以及改变坐标系的指令（G52～G59、G92等），必须在取消比例缩放的状态下指令。未取消比例缩放就进行指令时，会发出报警PS0412。

③如果比例缩放结果被四舍五入，其移动量可能会变为零。这种情况下，程序段被视为没有移动的程序段，并可能会影响到基于刀具半径补偿的偏置方法。

④请勿对使滚动功能有效的旋转轴进行比例缩放。否则，将有可能导致轴进行快速旋转而出现预想不到的运动。

【例3-31】 不同轴的比例缩放举例，如图3-90所示。

O0082；

G51 X20.Y10.I750 J250；X方向放大0.75倍，Y方向放大0.25倍

G00 G90 X60.Y50.；

G01 X120.F100；

Y90.；

X60.；

Y50.；

G50；

M30；

图3-90 不同轴的比例缩放举例

【例3-32】 镜像程序举例，如图3-91所示。

图3-91 镜像程序举例

O0084； 主程序

G00 G90；

M98 P90；

G51 X50.Y50.I－1000 J1000；

M98 P90；

G51 X50.Y50.I－1000 J－1000；

M98 P90；

G51 X50.Y50.I1000 J－1000；

M98 P90；

G50；

O0090；子程序

G00 G90 X60.Y60.；

G01 X100.F100；

Y100.；

X60.Y60.；

M99；

【例3-33】 各轴以相同比例缩放举例。在图3-92所示的三角形ABC中，顶点为A（30，40），B（70，40），C（50，80），若缩放中心为D（50，50），则缩放指令为G51 X50.Y50.P2000。

执行该程序，将自动计算A′、B′、C′三点坐标数据为A′（10，30），B′（90，30），C′（50，110），从而获得放大一倍的△A′B′C′。

在图3-93所示的三角形中，小三角形为原始图形，大三角形为缩放图形，若缩放中心为（0，0），则缩放指令为G51 X0 Y0 P3000。

图3-92 三角形的比例缩放一

图3-93 三角形的比例缩放二