G、M功能指令简述

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G、M功能指令简述

为了让数控机床按要求进行切削加工,人们就要用程序形式给它输入必要的指令来加以控制。这种程序指令的规则和格式必须严格符合相应机床(数控系统)的要求和规定,否则机床(数控系统)就无法工作。不同机床(数控系统)的功能指令有其共性也有不尽相同的地方,这里仅就一些HELLER加工中心常用的基本功能指令进行简单说明。

准备功能和辅助功能是程序段的基本组成部分,是指定工艺过程各种运动和操作特征的核心。

一、准备功能指令

准备功能指令,又称G指令、G代码,它由字母和数字组成,下面列举HELLER 加工中心常用的准备功能指令,见表

模态与非模态指令

编程中的指令有模态指令和非模态指令,模态指令也称续效指令,一经程序段中指定,便一直有效,与上段相同的模态指令可省略不写,直到以后程序中重新指定同组指令时才失效。而非模态指令(非续效指令)其功能仅在本程序段中有效,与上段相同的非模态指令不能省略不写。

二、准备功能指令的应用

1、G0 快速点定位

编程: G0 X…Y…Z…

参数说明: XYZ 直角坐标中的终点

功能:快速移动使刀具快速定位,此功能不适用于工件加工。

操作顺序:利用G0编程的刀具运动以最大允许速度执行(快进),快进速度分别在机床各轴数据中确定。如果快进运动在几个轴上同步执

行,那么快进速度由要求轨迹段时间最长的轴确定。使用G0指

令时要注意刀具是否和工件及夹具发生干涉,忽略这一点,就容

易发生碰撞,而在快速状态下的碰撞就更加危险。

附注: G0是模态指令

编程示例: G0用于接近起始位置或换刀点,退刀等。

N10 G90 S400 M3 绝对尺寸编程,主轴顺时针转动,转速为400r/min N20 G0 X30 Y20 Z2 快进到起始位置

N30 G1 Z-5 F100 D1 直线插补进刀,S=400,F=100,刀具长度补偿D1

N40 X80 Y65 直线插补到终点位置

N50 G0 Z100 退刀

N60 M30 程序结束

2、G1 直线插补

编程: G1 X…Y…Z…F…

参数说明: XYZ 直角坐标中的终点

F 进给率,mm/min

功能:利用G1,刀具可以作直线或斜线运动,这些直线和斜线运动可以是平面上的,也可以是空间上的,三轴联动就是空间上的运动。操作顺序:刀具沿直线以进给率F从当前起点移到编程的目的点。可用直角坐标输入目的点。

例:

G1 X100 Y20 Z30 S200 F100 M3

刀具以转速S=200(正转),进给F=100的速度从前一位置移

动到目的点(X100 Y20 Z30)。

附注: G1是模态的,主轴转速S与主轴转动方向M3/M4必须由加工来确定。

编程示例:

N10 G17 S400 M3 选择工作平面X-Y面,主轴顺时针转动,S=400

N20 G0 X20 Y20 Z2 快进到起始位置

N30 G1 Z-2 F100 D1 直线插补进刀,S=400,F=100,刀具长度补偿D1

N40 X80 Y80 Z-15 直线插补到终点位置

N50 G0 Z100 退刀

N60 M30 程序结束

3、G2/G3 圆弧插补

编程: G2/G3 X…Y…Z…I…J…K…

命令与参数说明:G2顺时针圆弧插补

G3逆时针圆弧插补

XYZ为圆弧终点的直角坐标

IJK为圆弧起点相对于圆弧中心的矢量值,注意该值会因始

点相对圆心的方位不同而带有正、负号。

功能:用圆弧插补对整圆或圆弧进行加工。

操作顺序:确定工作平面,控制系统需要工作平面参数(G17-G19)计

算圆的旋转方向,G2为顺时针,G3为逆时针。

附注: G2/G3是模态指令。

该指令使刀具从圆弧起点,沿圆弧移动到圆弧终点。圆弧顺、逆方向的判断符合直角坐标系的右手定则,如图。沿(XOZ)平面的垂直坐标轴的负方向(-Y)看去,顺时针方向为G2,逆时针方向为G3。

圆弧顺、逆判断

编程示例:

N10 G17 S300 M3 选择工作平面X-Y面,主轴顺时针转动,S=300

N20 G0 X20 Y50 Z3 快进到起始位置

N30 G1 Z-2 F100 D1 直线插补进刀,S=400,F=100,刀具长度补偿D1 N40 G2 X20 Y50 I0 J10 顺时针圆弧插补加工半圆

N50 G0 Z100 退刀

N60 M30 程序结束

4、G4−暂停

编程: G4 F…

G4 S…

参数说明: G4 暂停命令

F…以秒为单位的时间

S…用主轴旋转次数确定的时间

功能:用G4可根据需要在两个NC程序段之间将工件加工停止一段时间。编程示例:

N10 G1 F200 Z-5 S300 M3 D1 以给定的转速进给直线插补

N20 G4 F3 暂停,暂停时间为3秒

N30 X40 Y10 直线插补到终点位置

N40 G4 S30 主轴在此时位置转30转后继续执行后续程

序段(与S=300r/min和100%主轴倍率相

对应,则暂停时间为0.1min)

N50 X…前面的进给率和主轴转速持续有效,字F…

和S…仅用于含有G4的程序段中的时间规

定中,在后续程序中,原先给定的进给F

和主轴速度S仍然有效。

5、G17/G18/G19−平面选择

用两个坐标轴来确定一个平面,第三个坐标轴与该平面相垂直,并确定刀具的进给方向。编程时,要确定加工面以便于控制系统能准确计算出刀具偏置值。

在NC程序中,用G17、G18和G19来确定加工面。

6、G40/G41/G42−刀具半径补偿

在编制轮廓切削加工场合中,一般以工件的轮廓尺寸为刀具轨迹编程,这样编制加工程序简单,即假设刀具中心运动轨迹是沿工件轮廓运动的,而实际的刀具运动轨迹要与工件轮廓有一个偏移量(即刀具半径)。利用刀具半径补偿功能可以方便地实现这一转变,简化程序编制,机床可以自动判断补偿的方向和补偿值大小,自动计算出实际刀具中心轨迹,并按刀具中心轨迹运动。

根据刀具轨迹的左右补偿,刀具半径补偿的指令有:

①G41刀具半径左补偿。如图所示,顺着刀具运动方向看,刀具在工件的左侧,

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