數(shù)控程序字按其功能的不同還可以分為若干種,下面分別予以簡單介紹。
1. 順序號字
位于程序段之首,以N開頭,帶有2~4位數(shù)字的程序字符稱為順序號字,也可稱為程序段號字。需要注意的是,N后所帶的數(shù)字并沒有排序的功能,它只是程序段名稱的一部分,數(shù)控程序執(zhí)行時(shí)是按程序段的排列順序執(zhí)行的。
2. 準(zhǔn)備功能字
G指令是命令機(jī)械準(zhǔn)備以何種方式切削加工或移動。以地址G后面接兩位數(shù)字組成,其范圍為G00~G99,不同的G機(jī)能代表不同的意義與不同的動作方式。
(1) 快速定位方式G00(模態(tài))
G00軌跡是直線,速度由系統(tǒng)確定,后面的坐標(biāo)值為終點(diǎn)坐標(biāo)值,應(yīng)用于空行程、快進(jìn)、快退,節(jié)省時(shí)間,提高效率。例如,刀具快速移動到點(diǎn)(50,50,50)的指令為:
G00 X50.0 Y50.0 Z50.0
(2) 直線插補(bǔ)指令G01(模態(tài))
格式:G01 X _Y _Z_ F_ ;
XYZ坐標(biāo)值為直線終點(diǎn)坐標(biāo)值,可為絕對坐標(biāo)值或相對坐標(biāo)值。F為速度指令,改變F值可以改變直線插補(bǔ)速度。例如,刀具以100mm/min的速度直線插補(bǔ)到點(diǎn)(50,50,50)的指令格式為:
G01 X50.0 Y50.0 Z50.0 F100
【注意】
程序中首次出現(xiàn)的插補(bǔ)指令(G01、G02、G03),一定要有F指令,否則出錯!后續(xù)程序中如速度相同可省略,如速度改變不可省略。
(3) 圓弧插補(bǔ)指令G02、G03(模態(tài))
① G02--順時(shí)針插補(bǔ)(在車床上為逆時(shí)針插補(bǔ))
② G03--逆時(shí)針插補(bǔ)(在車床上為順時(shí)針插補(bǔ))
格式:G02(G03) X Y (Z) I J (K)或(R)F;
X、Y、Z值為圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)值(G90),或是終點(diǎn)相對起點(diǎn)的增量值(G91);I、J、K值為圓心相對于圓弧起點(diǎn)的增量值,并且總為增量值;R值為圓弧半徑,該值的正負(fù)取決于圓弧的大小,若圓弧小于或等于180°,則R為正值,若圓弧大于180°,則R值為負(fù)。例如:
G02 X50 Y50 Z50 R100 F100
表示刀具以100mm/min的速度沿半徑為100的圓弧順時(shí)針運(yùn)動到終點(diǎn)(50,50,50),其中R值的正負(fù)影響切削圓弧的角度,R值為正時(shí),刀位起點(diǎn)到刀位終點(diǎn)的角度小于或等于180°。另一種為向量格式,例如:
G03 X50 Y50 Z50 I100 J100 K100 F100
表示刀具以100mm/min的速度沿逆時(shí)針圓弧運(yùn)動到點(diǎn)(50,50,50),該圓弧的圓心相對于起點(diǎn)的坐標(biāo)增量為(100,100,100)。
(4) 坐標(biāo)編程指令
① 絕對坐標(biāo)編程指令G90(模態(tài))
格式:G90;
以后出現(xiàn)的坐標(biāo)值均為絕對坐標(biāo)值,即刀具運(yùn)動的位置坐標(biāo)是指刀具相對于程序原點(diǎn)的坐標(biāo)。
② 相對坐標(biāo)編程指令G91(模態(tài))
格式:G91;
以后出現(xiàn)的坐標(biāo)值均為相對坐標(biāo)值,即刀具運(yùn)動的位置坐標(biāo)是指刀具從當(dāng)前位置到下一位置之間的增量。
(5) 確定插補(bǔ)平面指令G17、G18、G19
平面選擇可由程序段中的坐標(biāo)確定,也可由G17、G18、G19確定。
① G17選擇XY平面
② G18選擇XZ平面
③ G19選擇YZ平面
(6) 刀具半徑補(bǔ)償指令G41、G42、G40(模態(tài))
在數(shù)控銑床上進(jìn)行輪廓的銑削加工時(shí),由于刀具半徑的存在,刀具中心軌跡和工件輪廓不重合。如果系統(tǒng)沒有半徑補(bǔ)償功能,則只能按刀心軌跡進(jìn)行編程,即在編程時(shí)事先加上或減去刀具半徑,其計(jì)算相當(dāng)復(fù)雜,計(jì)算量大,尤其當(dāng)?shù)毒吣p、重磨或換新刀后,刀具半徑發(fā)生變化時(shí),必須重新計(jì)算刀心軌跡,修改程序,這樣既繁瑣,又不利于保證加工精度。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)具備刀具半徑補(bǔ)償功能時(shí),數(shù)控編程只需按工件輪廓進(jìn)行,數(shù)控系統(tǒng)會自動計(jì)算刀心軌跡,使刀具偏離工件輪廓一個刀具半徑值,即進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償。
① G41:左側(cè)刀具半徑補(bǔ)償
② G42:右側(cè)刀具半徑補(bǔ)償
③ G40:取消半徑補(bǔ)償
格式:
G41 X Y ;
D X Z ;
G42 Y Z ;
X、Y、Z:建立刀具半徑補(bǔ)償運(yùn)動的終點(diǎn)(實(shí)際為G00或G01指令的坐標(biāo)字),半徑補(bǔ)償只能在規(guī)定的平面內(nèi)進(jìn)行,可由坐標(biāo)字或G17、G18、G19選擇確定。
【注意】
刀具半徑補(bǔ)償?shù)慕⒅荒茉贕01、G00下完成,不可在G02、G03方式下完成,但一旦建立,刀具所走過曲線都有效,即編程曲線永遠(yuǎn)是銑刀回轉(zhuǎn)圓的包絡(luò)線。
D字:偏置號,D后面是多位自然數(shù),每一個偏置號都是一個內(nèi)存地址,這些地址中存放著刀具半徑值(D00地址中值永遠(yuǎn)為0)。
(7) 加工坐標(biāo)系指令設(shè)置G54、G92
G54是數(shù)控系統(tǒng)上設(shè)定的寄存器地址,其中存放了加工坐標(biāo)系相對于機(jī)床坐標(biāo)系的偏移量。當(dāng)數(shù)控程序中出現(xiàn)了該指令時(shí),數(shù)控系統(tǒng)即根據(jù)其中存放的偏移量確定加工坐標(biāo)系。G54其后面不需書寫X、Y值,其定義是指機(jī)械原點(diǎn)到程序原點(diǎn)的向量值。G92根據(jù)刀具起點(diǎn)與加工坐標(biāo)系的相對關(guān)系確定加工坐標(biāo)系。例如:
G92 X10 Y15 Z20
表示刀具當(dāng)前位置位于加工坐標(biāo)系(10,15,20)處,這樣就等于通過刀具當(dāng)前位置確定了加工坐標(biāo)系的原點(diǎn)位置。
3. 輔助功能字
輔助功能字是由字符M以及隨后的兩位數(shù)字組成,M00~M99共100種M代碼。它用來指令數(shù)控機(jī)床輔助裝置的接通和斷開,表示機(jī)床各種輔助動作及其狀態(tài)。常用的M指令如下。
(1) M00:程序停止
程序中若使用M00指令,執(zhí)行至M00指令時(shí),程序即停止執(zhí)行,且主軸停止轉(zhuǎn)動、切削液關(guān)閉。
(2) M01:選擇性程序停止
此指令的功能和M00相同,但選擇停止或不停止,可由執(zhí)行操作面板上的'選擇停止'按鈕來控制。當(dāng)按鈕置于ON(燈亮)時(shí)則M01有效,其功能等于M00;當(dāng)按鈕置于OFF(燈熄)時(shí),則M01將不被執(zhí)行,即程序不會停止。
(3) M02:程序結(jié)束
此指令應(yīng)置于程序最后單節(jié),表示程序到此結(jié)束。此指令會自動將主軸停止(M05)并關(guān)閉切削液(M09)。
(4) M03:主軸正轉(zhuǎn)
程序執(zhí)行至M03,主軸即正方向旋轉(zhuǎn)(由主軸上方,向機(jī)床工作臺方向看,順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn))。參考圖1-9(a)。一般銑刀大都用主軸正轉(zhuǎn)M03。
(5) M04:主軸反轉(zhuǎn)
程序執(zhí)行至M04,主軸即反方向旋轉(zhuǎn)(由主軸上方,向機(jī)床工作臺方向看,逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn))。參考圖1(b)。
(6) M05:主軸停止
程序執(zhí)行至M05,主軸即瞬間停止,此指令用于下列情況。
① 程序結(jié)束前(但一般??墒÷裕?yàn)镸02,M03指令皆包含M05)。
② 若數(shù)控機(jī)床有主軸高速擋(M42)、主軸低速文件(M41)指令時(shí),在換擋之間,必須使用M05,使主軸停止再換擋,以免損壞換擋。
③ 主軸正、反轉(zhuǎn)之間的轉(zhuǎn)換,也須加入此指令,使主軸停止后,再變換轉(zhuǎn)向指令,以免伺服馬達(dá)受損。
(7) M06:自動換刀
程序執(zhí)行至M06,控制器即命令A(yù)TC(自動刀具交換裝置)執(zhí)行換刀的動作。
(8) M07:開啟霧狀切削液
有噴霧裝置之機(jī)械,令其開啟噴霧泵浦,噴出霧狀切削液。
(9) M08:切削液噴出
程序執(zhí)行至M08,即激活切削液泵浦,但必須配合執(zhí)行操作面板上的CLNT AUTO鍵,處于'ON'(燈亮)狀態(tài)(切削液程序鍵,處于ON),否則泵浦不會激活。數(shù)控機(jī)床主軸附近有一閥門可以手動調(diào)節(jié)切削液流量大小。
(10) M09:噴霧及切削液關(guān)閉
命令噴霧及冷卻液泵浦關(guān)閉,停止切削液噴出。常用于程序執(zhí)行完畢之前(但??墒÷?,因?yàn)橐话鉓02、M30指令皆包含M09)。
(11) M19:主軸定向停止
令主軸旋轉(zhuǎn)至一固定方向而后停止旋轉(zhuǎn),于裝置精搪孔刀及背搪孔刀使用G76或G87指令時(shí),因其包含M19指令,且刀具會平移一小段距離。故必須先以MDI方式執(zhí)行M19指令,以確定偏位方向,以便提供給G76或G87指令使用。
(12) M30:程序結(jié)束
此指令應(yīng)置于程序最后單節(jié),表示程序到此結(jié)束。此指令會自動將主軸停止(M05)及關(guān)閉切削液(M09),且程序執(zhí)行指針會自動回到程序的第一單,以方便此程序再次被執(zhí)行。此即是與M02指令不同之處,故程序結(jié)束大多使用M30較方便。
(13) M98:主程序調(diào)用子程序
此指令置于主程序之某一單節(jié),當(dāng)執(zhí)行至M98時(shí),控制器,即從內(nèi)存內(nèi)呼叫M98后面所指定之子程序出來執(zhí)行。執(zhí)行次數(shù)大多有1~99。
(14) M99:子程序結(jié)束并跳回主程序
此指令用于子程序最后單節(jié),表示子程序結(jié)束,且命令程序執(zhí)行指針跳回主程序中M98的下一單節(jié)繼續(xù)執(zhí)行程序。M99指令也可用于主程序最后單節(jié),此時(shí)程序執(zhí)行指針會跳回主程序的第一單節(jié)繼續(xù)執(zhí)行此程序,所以此程序?qū)⒁恢敝貜?fù)執(zhí)行,除非按下RESET鍵才能中斷執(zhí)行。
4. 其他功能指令
(1) 坐標(biāo)字
由坐標(biāo)名、帶+/-號的絕對坐標(biāo)值(或增量值)構(gòu)成。X、Y、Z,U、V、W,P、Q、R,A、B、C,I、J、K。X、Y、Z是主要用來表示刀位點(diǎn)的坐標(biāo)值,U、V、W及P、Q、R是附加的坐標(biāo)。旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的坐標(biāo)采用A、B、C以及I、J、K。
(2) 進(jìn)給功能字(F)
由地址碼F和后面表示進(jìn)給速度的若干位數(shù)構(gòu)成。
(3) 主軸轉(zhuǎn)速功能字(S)
由S字母和后面的若干位數(shù)字組成。
(4) 刀具功能字(T)
T地址字后接若干位數(shù)值,數(shù)值為刀號和刀補(bǔ)號。如T3選3號刀具。
(5) 刀具偏置字(D和H)
D字后接一個數(shù)值是將規(guī)定在刀具偏置表中的刀具直徑值調(diào)出,當(dāng)程序中有G41或G42指令時(shí),這個值就是刀具半徑的補(bǔ)償值。H字后接一個數(shù)值是將規(guī)定在刀具偏置表中的刀具長度值調(diào)出,當(dāng)Z軸運(yùn)動時(shí),這個值就是刀具長度偏置值。
盡管圖形交互式編程已成為數(shù)控編程的主要手段,但由于手動編程為自動編程的基礎(chǔ),掌握手動編程有助于提高編程的可靠性,而且在有些情況下無法使用自動編程,需要采用手動編程來完成。
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