数控车床G指令M指令

数控车床G指令M指令 数控车削加工编程技术 程序是控制机床的指令，下面，我们以一个简单的数控车削程序为例，分析加序的结构。 例:以经济型数控车床加工图2-3所示工件(毛坯直径为Φ50)。 49 100 图2-3 车削外圆 参考程序如下: O0001; 程序名(程序号) N05 G90 G54 M03 S800; N10 T0101; N15 G00 X49 Z2; N20 G01 Z-100 F0.1; 程序 N25 X51; N30 G00 X60 Z150; N35 M05; N40 M30; 程序结束 表2-1 M功能代码一览表 代码 是否模态 功能说明 代码 是否模态 功能说明 M00 非模态 程序停止 M03 模态 主轴正转起动 M01 非模态 选择停止 M04 模态 主轴反转起动 M02 非模态 程序结束 M05 模态 主轴停止转动 M30 非模态 程序结束并返回 M07 模态 切削液打开 M98 非模态 调用子程序 M08 模态 切削液打开 M99 非模态 子程序结束 M09 模态 切削液停止 四、准备功能G代码 准备功能G代码由G后一或二位数值组成，它用来规定刀具和工件 的相对运动轨迹、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿、坐标偏置等多种加 工操作。 (一)快速点定位指令(G00) 该指令命令刀具以点位控制方式从刀具所在点快速移动到目标位置，无运动轨迹要 求，不需特别指定移动速度。 输入:G00 IP ; 注:1、“IP ”代表目标点的坐标，可以用X、Z、U、W表示; 2、X(U)坐标按直径值输入; 3、快速点定位时，刀具的路径通常不是直线。 例2-2:如图2-4所示，以G00指令刀具从A点移动到B点。 图2-4 G00快速点定位 绝对指令:G00 X40 Z2; 增量指令:G00 U-60 W-50; 相关: 1、符号“”代表编程原点; 2、在某一轴上相对位置不变时，可以省略该轴的移动指令; 3、在同一程序段中绝对坐标指令和增量坐标指令可以混用; 4、从图中可见，实际刀具移动路径与理想刀具移动路径可能会不一致，因此，要注 意刀具是否与工件和夹具发生干涉，对不确定是否会干涉的场合，可以考虑每轴单动; 5、刀具快速移动速度由机床生产厂家设定。 (二)直线插补指令(G01) 该指令用于直线或斜线运动。可使数控车床沿X轴、Z轴方向执行单轴运动，也可 以沿XZ平面内任意斜率的直线运动。 输入格式:G01 IP F ; 注:1、“IP ”代表目标点的坐标，可以用X、Z、U、W表示; 2、“F ”指令刀具的进给速度。 例2-3:外圆柱切削。如例2-1所示。 图2-5 G01指令切外圆锥 例2-4:外圆锥切削。(图2-5) 绝对指令:G01 X40 Z-30 F0.4; 增量指令:G01 U20 W-30 F0.4; 或采用混合坐标系编程:G01 X40 W-30 F0.4; (三)圆弧插补指令(G02 G03) 该指令能使刀具沿圆弧运动，切出圆弧轮廓。G02为顺时针圆弧插补指令，G03为逆时针圆弧插补指令。表2-2列出了G02、G03程序段中各地址代码含义。 输入格式:G02 IP__I__K__F__;或G02 IP__R__F__; G03 IP__I__K__F__;或G03 IP__R__F__; 表2-2 G02 G03程序段中各指令的含义 考虑的因素 指令 含义 G02 刀具轨迹按顺时针圆弧插补 回转方向 G03 刀具轨迹按逆时针圆弧插补 终点位置IP X、Z(U、W) 工件坐标系中圆弧终点的X、Z(U、W)值 从圆弧起点到圆弧I:圆心相对于圆弧起点在X方向的坐标增量 I、K 中心的距离 K:圆心相对于圆弧起点在Z方向的坐标增量 圆弧半径 R 指圆弧的半径，取小于180º的圆弧部分 相关知识点: 1、圆弧顺、逆的方向判断:沿圆弧所在平面(XOZ)相垂直的另一坐标轴(y轴)，由正向负看去，起点到终点运动轨迹为顺时针使用G02指令，反之，使用G03指令，如图2-6所示。 2、X、Z(U、W)代表圆弧终点坐标; 3、到圆弧中心的距离不用I、K指定，可以用半径R指定。当I、K和R同时被指定时，R指令优先，I、K无效; a) b) 图2-6 圆弧的顺、逆判断 4、I0，K0可以省略; 5、若省略X、Z(U、W)，则表示终点与始点是在同一位置，此时使用I、K指令中心时，变成了指令360º的圆弧(整圆); 6、圆弧在多个象限时，该指令可以连续执行; 7、在圆弧插补程序段中不能有刀具功能(T)指令; 8、使用圆弧半径R指令时，指定圆心角小于180º圆弧; 9、圆心角接近于180º圆弧，当用R指定时，圆弧中心位置的计算会出现误差，此时请用I、K指定圆弧中心。 例2-5:顺时针圆弧插补。(图2-7) 图2-7 G02顺时针圆弧插补 (I、K)指令:G02 X50.0 Z-20.0 I25 K0 F0.5; G02 U20.0 W-20.0 I25 F0.5; (R)指令: G02 X50 Z-20 R25 F0.5; G02 U20 W-20 R25 F0.5; 例2-6:逆时针圆弧插补。(图2-8) 图2-8 G03逆时针圆弧插补 (I、K)指令:G03 X50 Z-20 I-15 K-20 F0.5; G03 U20 W-20 I-15 K-20 F0.5; (R)指令: G03 X50 Z-20 R25 F0.5; G03 U20 W-20 R25 F0.5; 四、螺纹切削指令(G32/G33) 螺纹加工的类型包括:内(外)圆柱螺纹和圆锥螺纹、单头螺纹和多头螺纹、恒螺距与变螺距螺纹。 数控系统提供的螺纹加工指令包括:单一螺纹指令和螺纹固定循环指令。前提条件是主轴上有位移测量系统。数控系统的不同，螺纹加工指令也有差异，实际应用中按所使用的机床要求编程。 G32/G33指令可以执行单行程螺纹切削，车刀进给运动严格根据输入的螺纹导程进行。但是，车刀的切入、切出、返回均需编入程序。 几种典型数控系统的单行程螺纹加工的编程格式见表2-3。 表2-3 典型数控系统的单行程螺纹编程指令 数控系统 编程格式 说 明 IP:代表终点的坐标; F:螺纹导程(即单线螺纹的螺距); HNC-21T G32 IP__R__E__P__F__ R、E:螺纹切削的退尾量; P:切削起始点的主轴转角。 G32 IP__F__; IP:代表终点的坐标; FANUC F:螺纹导程(即单线螺纹的螺距)。 (G33 IP__F__;) K:用于指令圆柱螺纹的导程和锥角小于45? G33 IP K SF 的圆锥螺纹导程; SIEMENS (G33 IP I SF ) I:用于指令锥角大于45?的圆锥螺纹导程; SF:起始点偏移量。 IP:代表终点的坐标; FAGOR G33 IP L Q L:螺纹导程(即单线螺纹的螺距); Q:表示多头螺纹时的主轴角度。 例2-7:以FANUC系统G33指令编写圆柱螺纹切削程序。(图2-9) 70 螺纹导程:4mm δ1=3 mm δ2=1.5 mm δ1δ2若切深2mm，分两次切削(每 次切深1mm) (公制输入，直径指定) 30 图2-9 圆柱螺纹切削 切削螺纹部分程序如下: G00 U-62; G33 W-74.5 F4.0; G00 U62; W74.5; U-64;(第二次再切深1mm) G33 W-74.5 F4.0; G00 U64; W74.5; 相关知识点: 1、图中δ1、δ2有其特殊的作用，由于螺纹切削的开始及结束部分，伺服系统存 在一定程度的滞后，导致螺纹导程不规则，为了考虑这部分螺纹尺寸精度，加工螺纹时 的指令要比需要的螺纹长度长(δ1+δ2); 2、螺纹切削时，进给速度倍率开关无效，系统将此倍率固定在100%; 3、螺纹切削进给中，主轴不能停。若进给停止，切入量急剧增加，很危险，因此进 给暂停在螺纹切削中无效。 例2-8:以FANUC系统G32指令编写圆锥螺纹切削程序。(图2-10) 3040 螺纹导程:Z方向3.5mm δ1=2 mm 43δ2=1 mm δ1若切深2mm，分两次切削(每 δ2次切深1mm) (公制输入，直径指定) 图2-10 圆锥螺纹切削 切削锥螺纹部分程序如下: G00 X12 Z72; 14 G32 X41 Z29 F3.5; 50 G00 X50; Z72; X10;(第二次再切深1mm) G32 X39 Z29 F3.5; G00 X50; Z72; 相关知识点: 关于圆锥螺纹的导程，如图2-11所示，当α?45º时，导程为LZ;当α?45º时，导程为LX。 图2-11 圆锥螺纹的导程 五、暂停指令(G04) 该指令可使刀具作短时间的无进给光整加工，常用于车槽、镗平面、锪孔等场合。 如图2-12所示。 输入格式:G04 P ; 或 G04 X ; 或 G04 U ; 注:P :时间或主轴转数的指定(不能用小数点) X :时间或主轴转数的指定(可以用小数点) U :时间或主轴转数的指定(可以用小数点) 图2-12 G04暂停指令 六、典型数控车削系统G功能代码一览表 表2-4 华中世纪星HNC-21/22T数控车系统的G代码 G代码 组 功 能 G代码 组 功 能 G00 快速定位 G57 G01 直线插补 G58 11 坐标系选择 01 G02 顺圆插补 G59 G03 逆圆插补 G65 宏指令简单调用 G04 00 暂停 G71 外径、内径车削复合循环 G20 英寸输入 G72 端面车削复合循环 08 G21 毫米输入 G73 闭环车削复合循环 G28 返回参考点 G76 螺纹切削复合循环 00 06 G29 参考点返回 G80 车内外径复合循环 G32 01 螺纹切削 G81 端面车削复合循环 G36 直径编程 G82 螺纹切削固定循环 17 G37 半径编程 G90 绝对编程 13 G40 取消半径补偿 G91 相对编程 G41 09 左刀补 G92 00 工件坐标系设定 G42 右刀补 G94 每分钟进给 14 G54 G95 每转进给 G55 11 坐标系选择 G96 恒线速度切削 16 G56 G97 取消恒线速度切削 表2-5 FANUC 0i-T数控车系统的G代码 G代码 G代码组 功 能 组 功 能 A B C A B C G00 G00 G00 快速定位 G70 G70 G72 精加工循环 G01 G01 G01 直线插补 G71 G71 G73 外圆粗车循环 01 00 G02 G02 G02 顺圆插补 G72 G72 G74 端面粗车循环 G03 G03 G03 逆圆插补 G73 G73 G75 多重车削循环 G04 G04 G04 暂停 G74 G74 G76 排屑钻端面孔 G10 G10 G10 00 可编程数据输入 G75 G75 G77 外径/内径钻孔循环 G11 G11 G11 可编程数据输入方式取消 G76 G76 G78 多头螺纹循环 G20 G20 G70 英制输入 G80 G80 G80 固定钻削循环取消 06 G21 G21 G71 公制输入 G83 G83 G83 钻孔循环 G27 G27 G27 返回参考点检查 G84 G84 G84 攻丝循环 00 G28 G28 G28 返回参考位置 G85 G85 G85 10 正面镗循环 G32 G33 G33 螺纹切削 G87 G87 G87 侧钻循环 01 G34 G34 G34 变螺距螺纹切削 G88 G88 G88 侧攻丝循环 G36 G36 G36 自动刀具补偿X G89 G89 G89 侧镗循环 00 G37 G37 G37 自动刀具补偿Z G90 G77 G20 外径/内径车削循环 G40 G40 G40 取消刀尖半径补偿 G92 G78 G21 01 螺纹车削循环 G41 G41 G41 07 刀尖半径左补偿 G94 G79 G24 端面车削循环 G42 G42 G42 刀尖半径右补偿 G96 G96 G96 恒表面切削速度控制 02 坐标系或主轴最大速度设恒表面切削速度控制取G50 G92 G92 00 G97 G97 G97 定 消 G52 G52 G52 局部坐标系设定 G98 G94 G94 每分钟进给 00 05 G53 G53 G53 机床坐标系设定 G99 G95 G95 每转进给 G52-G59 14 选择工件坐标系1-6 ― G90 G90 绝对值编程 03 G65 G65 G65 00 调用宏指令 ― G91 G91 增量值编程 表2-8 SIMENS 802S/C数控车系统的G代码 G代码 功 能 G代码 功 能 G90，G91 绝对/增量尺寸 G33 定螺距螺纹切削 G71，G70 公制/英制尺寸 G74 回参考点 G22，G23 半径/直径尺寸 G75 接近固定点 G158 可编程零点偏置 G9，G60，G64 准确停/连续路经加工 G52-G57，G500，G53 可设定零点偏置 G601/G602 在准确停时的段转换 G0 快速定位 G25，G26 主轴速度限制 G1 直线插补 G96/G97 恒线速度切削 G2，G3 顺/逆圆插补 G40 取消半径补偿 G4 暂停 G41，G42 左/右刀补 G5 中间点的圆弧插补 G450，G451 转角处加工 从表中可以看出，同一G代码，不同的数控系统所代表的含义不完全一样。