G、M功能指令简述

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D1N40 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＝400N20 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D1N40 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＝300N20 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，称为刀具半径左补偿。

②G42刀具半径右补偿。

如图所示，顺着刀具运动方向看，刀具在工件的右侧，称为刀具半径右补偿。

③G40取消刀具半径左右补偿。

a)b)刀具半径左右补偿a)刀具左补偿 b）刀具右补偿刀具半径补偿注意事项：①41、G42、G40指令不能与圆弧切削指令写在同一个程序段内，可与G1、G0指令在同程序段出现，即它是通过直线运动来建立或取消刀具补偿的。

②在调用新刀具前或要更改刀具补偿方向时，中间必须取消刀具补偿。

目的是为了避免产生加工误差。

③G41、G42、G40是模态指令，在程序的最后必须以取消偏置状态结束。

④G41、G42的判断是以向着工件所在平面（XOY）的垂直轴负向（-Z）看为依据。

⑤在G41方式中，不要再指定G41方式，否则补偿会出错。

同样，在G42方式中，不要再指定G42方式。

当补偿量取负值时，G41和G42互相转化。

编程示例：N10 G0 X=390 Y=250 快进到起始位置N20 G0 Z=3 D1 快进到Z向安全距离点N30 G1 Z=-45+3-35 F3000 D1 用G1的方式接近加工点，有意外情况可以起保护作用N40 G1 G41 X=390.88 Y=198.43 F400 刀具半径左补偿N50 G1 X=350.25 Y=170.42 以左补偿的状态进行直线加工N60 G0 G40 Z100 加工结束，取消刀具半径补偿，退刀7、G54-G57 G505-G509 调用第1到第99个零点偏置调用：G54或G55或G56或G57或G505…G599解除：G53或G500或SUPA或G153命令说明：G53 非模态解除，包括已编程的偏置G54-G57 调用第1到第4可设置零点偏置G153 抑制含基础frame在内的当前frameG500 如果G500用0预置，那么解除G54-G599直到下次调用，否则G500利用基础偏置写入。

SUPA 非模态解除，包括已编程的偏置，手轮偏置（DRF），外部零点偏置及预置偏置。

G505-G599 调用第5到第99可设置零点偏置功能：可设置零点偏置把所有轴上的工件零点与基础坐标系的原点相联系。

激活零点偏置：在NC程序中，通过执行命令G54-G57，零点偏置从机床坐标系移到工件坐标系。

在带编程运动的下1个NC程序段中，所有位置参数及刀具运动均参照目前有效的工件零点。

四种有效的零点偏置可以用于多项加工操作，可同步描述四个工件装夹位置并在程序中执行。

命令G505-G599对于其它可以设置的零点偏置有效。

解除零点偏置：命令G500解除含基础偏置的可设置的零点偏置，G53或命令SUPA用于可编程及可设置偏置的顺时针消除。

附注：程序起动的标准设置,即G54或G500，可以利用机床数据设置。

编程示例：此例中，3个工件根据零点偏置值G54-G56排列在托板上依次加工。

加工顺序在子程序L47中编制。

N10 G0 G90 X10 Y10 D1 快进到起始位置N20 G54 S1000 M3 调用第1个零点偏置，主轴顺时针转N30 L47 在第1个零点偏置下运行子程序L47N40 G55 G0 Z200 调用第2个零点偏置N50 L47 在第2个零点偏置下运行子程序L47N60 G56 调用第3个零点偏置N70 L47 在第3个零点偏置下运行子程序L47N80 G53 X200 Y300 解除零点偏置N90 M30 程序8、G90/G91−绝对/相对尺寸绝对尺寸： G90 参照当前坐标系原点，在工件坐标系中编制刀具运行点的程序相对尺寸： G91参照上一个点，用刀具移动量编制刀具运行程序功能： G90/G91命令用于确定描述接近点的方式附注： G90和G91命令均为模态。

编程示例：N10 G0 G90 X10 Y10 S300 M3 在绝对尺寸下快进到起始位置N20 G0 Z3 快进到Z向的安全距离N30 G1 Z-2 F100 D1 绝对尺寸下直线插补N40 G91 G1 X5 Y0 相对尺寸下直线插补（1点）N50 G91 G1 X5 Y10 相对尺寸下直线插补（2点）N60 G90 G1 X30 Y30 绝对尺寸下直线插补到终点N70 G0 Z100 绝对尺寸下退刀9、G331/G332−刚性攻丝编程： G331 X…Y…Z…I…J…K…（攻丝）G332 X…Y…Z…I…J…K…（回退）参数说明：XYZ 直角坐标系中的钻孔深度（终点）IJK 螺距（在X,Y,Z方向）功能： G331/G332用于刚性攻丝操作顺序：SPOS/SPOSA用于准备主轴用于攻丝G331：攻丝攻丝利用钻孔深度（螺纹终点）及螺距描述G332：回退此项运动的螺距与G331相同，主轴换向可自动进行钻孔深度，螺距X方向钻孔，螺距IY方向钻孔，螺距JZ方向钻孔，螺距K功能：模态指令编程示例：N10 SPOS[n]＝0 主轴角度转到0°，准备攻丝N20 G0 X0 Y0 Z2 快进至起始点，Z方向有安全距离N30 G331 Z-50 K1.5 S200 攻丝，钻孔深度50，螺距1.5N40 G332 Z3 K1.5 反转，回退到安全距离N50 G1 F1000 X100 Y100 Z100 S300 M3 直线插补到终点位置N60 M30 程序结束三、辅助功能指令辅助功能指令，又称M指令，M代码，它由字母和数字组成，这类指令用来控制机床或系统的辅助功能动作，如冷却液的开、关；主轴的正反转；程序结束等。