揚州市順儒數(shù)控機電設備有限公司
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數(shù)控車床編程常用指令介紹
2018-05-15
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1. F功能
F功能指令用于控制切削進給量。在程序中，有兩種使用方法。
(1)每轉進給量
編程格式 G95 F~
F后面的數(shù)字表示的是主軸每轉進給量，單位為mm/r。
例：G95 F0.2 表示進給量為0.2 mm/r。
(2)每分鐘進給量
編程格式G94 F~
F后面的數(shù)字表示的是每分鐘進給量，單位為 mm/min。
例：G94 F100 表示進給量為100mm/min。
2. S功能
S功能指令用于控制主軸轉速。
編程格式 S～
S后面的數(shù)字表示主軸轉速，單位為r/min。在具有恒線速功能的機床上，S功能指令還有如下作用。
(1)轉速限制
編程格式 G50 S～
S后面的數(shù)字表示的是轉速：r/min。
例：G50 S3000 表示轉速限制為3000r/min。
(2)恒線速控制
編程格式 G96 S～
S后面的數(shù)字表示的是恒定的線速度：m/min。
例：G96 S150 表示切削點線速度控制在150 m/min。
(3)恒線速取消
編程格式 G97 S～
S后面的數(shù)字表示恒線速度控制取消后的主軸轉速，如S未指定，將保留G96的最終值。
例：G97 S3000 表示恒線速控制取消后主軸轉速3000 r/min。
3. T功能
T功能指令用于選擇加工所用刀具。
編程格式 T～
T后面通常有兩位數(shù)表示所選擇的刀具號碼。但也有T后面用四位數(shù)字，前兩位是刀具號，后兩位是刀具長度補償號，又是刀尖圓弧半徑補償號。
例：T0303 表示選用3號刀及3號刀具長度補償值和刀尖圓弧半徑補償值。
T0300 表示取消刀具補償。
4. M功能
M00： 程序暫停，可用NC啟動命令（CYCLE START）使程序繼續(xù)運行；
M01：計劃暫停，與M00作用相似，但M01可以用機床“任選停止按鈕”選擇是否有效；
M03：主軸順時針旋轉；
M04：主軸逆時針旋轉；
M05：主軸旋轉停止；
M08：冷卻液開；
M09：冷卻液關；
M30：程序停止，程序復位到起始位置。
5. 加工坐標系設置G50
編程格式 G50 X～ Z～
式中X、Z的值是起刀點相對于加工原點的位置。G50使用方法與G92類似。
在數(shù)控車床編程時，所有X坐標值均使用直徑值，如圖所示。
例：按圖設置加工坐標的程序段如下：
G50 X128.7 Z375.1
設定加工坐標系
6. 快速定位指令G00
G00指令命令機床以最快速度運動到下一個目標位置，運動過程中有加速和減速，該指令對運動軌跡沒有要求。其指令格式：
G00 X(U)____ Z(W)____；
當用值編程時，X、Z后面的數(shù)值是目標位置在工件坐標系的坐標。當用相對值編程時，U、W后面的數(shù)值則是現(xiàn)在點與目標點之間的距離與方向。如圖所示的定位指令如下：
G50 X200.0 Z263.0; 設定工件坐標系
G00 X40.0 Z212.0； 值指令編程A→C
或G00 U-160.0 W-51.0； 相對值指令編程A→C
因為X軸和Z軸的進給速率不同，因此機床執(zhí)行快速運動指令時兩軸的合成運動軌跡不一定是直線，因此在使用G00指令時，一定要注意避免刀具和工件及夾具發(fā)生碰撞。如果忽略這一點，就容易發(fā)生碰撞，而快速運動狀態(tài)下的碰撞就更加危險
7. 直線插補指令G01
G01指令命令機床刀具以一定的進給速度從當前所在位置沿直線移動到指令給出的目標位置。
指令格式：G01 X(U)____Z(W)____F ；
其中F是切削進給率或進給速度，單位為mm/r或mm/min，取決于該指令前面程序段的設置。使用G01指令時可以采用坐標編程，也可采用相對坐標編程。當采用坐編程時，數(shù)控系統(tǒng)在接受G01指令后，刀具將移至坐標值為X、Z的點上；當采用相對坐編程時，刀具移至距當前點的距離為U、W值的點上。如圖所示的直線運動指令如下：
G01 X40.0 Z20. F0.2; 值指令編程
G01 U20.0 W-25.9 F0.2; 相對值指令編程
8. 圓弧插補指令G02、G03
圓弧插補指令命令刀具在指定平面內按給定的F進給速度作圓弧插補運動，用于加工圓弧輪廓。圓弧插補命令分為順時針圓弧插補指令G02和逆時針圓弧插補指令G03兩種。其指令格式如下：
順時針圓弧插補的指令格式：G02 X(U)____Z(W)____I____K____F____；
G02 X(U)____Z(W)___R___ F____；
逆時針圓弧插補的指令格式：G03 X(U)____Z(W)____ I____K____F____；；
G03 X(U)____Z(W)___R___ F____；
使用圓弧插補指令，可以用坐標編程，也可以用相對坐標編程。坐標編程時，X、Z是圓弧終點坐標值；增量編程時，U、W是終點相對始點的距離。圓心位置的指定可以用R，也可以用I、K，R為圓弧半徑值；I、K為圓心在X軸和Z軸上相對于圓弧起點的坐標增量; F為沿圓弧切線方向的進給率或進給速度。
當用半徑R來指定圓心位置時，由于在同一半徑R的情況下，從圓弧的起點到終點有兩種圓弧的可能性，大于180°和小于180°兩個圓弧。為區(qū)分起見，特規(guī)定圓心角α≤180°時，用“+R”表示；α>180°時，用“-R”。注意：R編程只適于非整圓的圓弧插補的情況，不適于整圓加工。例如，圖3-13中所示的圓弧從起點到終點為順時針方向，其走刀指令可編寫如下：
G02 X50.0 Z30.0 I25.0 F0.3； 坐標，直徑編程，切削進給率0.3mm/r
G02 U20.0 W-20.0 I25.0 F0.3； 相對坐標，直徑編程，切削進給率0.3mm/r
G02 X 50. 0 Z30.0 R25.0 F0.3； 坐標，直徑編程，切削進給率0.3mm/r
G02 U20.0 W-20.0 R25.0 F0.3； 相對坐標，直徑編程，切削進給率0.3mm/r
9. 暫停指令G04
G04指令用于暫停進給，其指令格式是：
G04 P____
或G04 X(U)____
暫停時間的長短可以通過地址X(U)或P來指定。其中P后面的數(shù)字為整數(shù)，單位是ms；X(U)后面的數(shù)字為帶小數(shù)點的數(shù)，單位為s。有些機床，X(U)后面的數(shù)字表示刀具或工件空轉的圈數(shù)。
該指令可以使刀具作短時間的無進給光整加工，在車槽、鉆鏜孔時使用，也可用于拐角軌跡控制。例如，在車削環(huán)槽時，若進給結束立即退刀，其環(huán)槽外形為螺旋面，用暫停指令G04可以使工件空轉幾秒鐘，即能將環(huán)形槽外形光整圓，例如欲空轉2.5s時其程序段為：
G04 X2.5或G04 U2.5或G04 P2500；
G04為非模態(tài)指令，只在本程序段中才有效。
10. 英制和米制輸入指令G20、G21
G20表示英制輸入，G21表示米制輸入。G20和G21是兩個可以互相取代的代碼。機床出廠前一般設定為G21狀態(tài)，機床的各項參數(shù)均以米制單位設定，所以數(shù)控車床一般適用于米制尺寸工件加工，如果一個程序開始用G20指令，則表示程序中相關的一些數(shù)據(jù)均為英制(單位為英寸)；如果程序用G21指令，則表示程序中相關的一些數(shù)據(jù)均為米制(單位為mm)。在一個程序內，不能同時使用G20或G21指令，且必須在坐標系確定前指定。G20或G21指令斷電前后一致，即停電前使用G20或G21指令，在下次后仍有效，除非重新設定。
11. 進給速度量綱控制指令G98、G99
在數(shù)控車削中有兩種切削進給模式設置方法，即進給率(每轉進給模式)和進給速度(每分鐘進給模式)。
（1）進給率，單位為mm/r，其指令為：
G99； 進給率轉換指令
G01X____Z____F____； F的單位為mm/r
(2)進給速度，單位為mm/min，其指令為： ．
G98； 進給速度轉換指令
G01X____Z____F____； F的單位為mm/min
G98和G99都是模態(tài)指令，一旦指定就一直有效，直到指定另一方式為止。車削CNC系統(tǒng)缺省的進給模式是進給率，即每轉進給模式，只有在用動力刀具銑削時才采用每分鐘進給模式。
12. 參考點返回指令G27、G28、G30
參考點是CNC機床上的固定點，可以利用參考點返回指令將刀架移動到該點?？梢栽O置最多四個參考點，各參考點的位置利用參數(shù)事先設置。接通電源后必須行參考點返回，否則不能進行其它操作。參考點返回有兩種方法：
(1)手動參考點返回。
(2)自動參考點返回。該功能是用于接通電源已進行手動參考點返回后，在程序中需要返回參考點進行換刀時使用的自動參考點返回功能。
自動參考點返回時需要用到如下指令：
（1）返回參考點檢查G27
G27用于檢驗X軸與Z軸是否正確返回參考點。指令格式為：
G27 X(U)____ Z(W)____
X(U)、Z(W)為參考點的坐標。執(zhí)行G27指令的前提是機床通電后必須手動返回參考點。
執(zhí)行該指令時，各軸按指令中給定的坐標值快速定位，且系統(tǒng)內部檢查檢驗參考點的行程開關信號。如果定位結束后檢測到開關信號發(fā)令正確，則參考點的指示燈亮，說明滑板正確回到了參考點位置；如果檢測到的信號不正確，系統(tǒng)報警，說明程序中指令的參考點坐標值不對或機床定位誤差過大。
（2）參考點返回指令G28、G30
G28 X(U) ____ Z(W) ____； 參考點返回，其中X(U)、Z(W)為參考點返回時的中間點，X、Z為坐標，U、W為相對坐標。參考點返回過程如圖3-14所示。
G30 P2 X(U)____ Z(W)____； 第二參考點返回，P2可省略
G30 P3 X(U)____ Z (W)____； 第三參考點返回
G30 P4 X(U)____ Z(W)____； 第四參考點返回
第二、第三和第四參考點返回中的X(U)、Z (W)的含義與G28中的相同。
如圖3-14所示為刀具返回參考點的過程，刀具從當前位置經過中間點(190，50)返回參考點，其指令為：
G30 X190 Z50；
G30 U100 W30；
如圖3-14中的虛線路徑所示，如果參考點返回時不經過中間點，則刀具會與工件發(fā)碰撞，引起事故
F功能指令用于控制切削進給量。在程序中，有兩種使用方法。
(1)每轉進給量
編程格式 G95 F~
F后面的數(shù)字表示的是主軸每轉進給量，單位為mm/r。
例：G95 F0.2 表示進給量為0.2 mm/r。
(2)每分鐘進給量
編程格式G94 F~
F后面的數(shù)字表示的是每分鐘進給量，單位為 mm/min。
例：G94 F100 表示進給量為100mm/min。
2. S功能
S功能指令用于控制主軸轉速。
編程格式 S～
S后面的數(shù)字表示主軸轉速，單位為r/min。在具有恒線速功能的機床上，S功能指令還有如下作用。
(1)轉速限制
編程格式 G50 S～
S后面的數(shù)字表示的是轉速：r/min。
例：G50 S3000 表示轉速限制為3000r/min。
(2)恒線速控制
編程格式 G96 S～
S后面的數(shù)字表示的是恒定的線速度：m/min。
例：G96 S150 表示切削點線速度控制在150 m/min。
(3)恒線速取消
編程格式 G97 S～
S后面的數(shù)字表示恒線速度控制取消后的主軸轉速，如S未指定，將保留G96的最終值。
例：G97 S3000 表示恒線速控制取消后主軸轉速3000 r/min。
3. T功能
T功能指令用于選擇加工所用刀具。
編程格式 T～
T后面通常有兩位數(shù)表示所選擇的刀具號碼。但也有T后面用四位數(shù)字，前兩位是刀具號，后兩位是刀具長度補償號，又是刀尖圓弧半徑補償號。
例：T0303 表示選用3號刀及3號刀具長度補償值和刀尖圓弧半徑補償值。
T0300 表示取消刀具補償。
4. M功能
M00： 程序暫停，可用NC啟動命令（CYCLE START）使程序繼續(xù)運行；
M01：計劃暫停，與M00作用相似，但M01可以用機床“任選停止按鈕”選擇是否有效；
M03：主軸順時針旋轉；
M04：主軸逆時針旋轉；
M05：主軸旋轉停止；
M08：冷卻液開；
M09：冷卻液關；
M30：程序停止，程序復位到起始位置。
5. 加工坐標系設置G50
編程格式 G50 X～ Z～
式中X、Z的值是起刀點相對于加工原點的位置。G50使用方法與G92類似。
在數(shù)控車床編程時，所有X坐標值均使用直徑值，如圖所示。
例：按圖設置加工坐標的程序段如下：
G50 X128.7 Z375.1
設定加工坐標系
6. 快速定位指令G00
G00指令命令機床以最快速度運動到下一個目標位置，運動過程中有加速和減速，該指令對運動軌跡沒有要求。其指令格式：
G00 X(U)____ Z(W)____；
當用值編程時，X、Z后面的數(shù)值是目標位置在工件坐標系的坐標。當用相對值編程時，U、W后面的數(shù)值則是現(xiàn)在點與目標點之間的距離與方向。如圖所示的定位指令如下：
G50 X200.0 Z263.0; 設定工件坐標系
G00 X40.0 Z212.0； 值指令編程A→C
或G00 U-160.0 W-51.0； 相對值指令編程A→C
因為X軸和Z軸的進給速率不同，因此機床執(zhí)行快速運動指令時兩軸的合成運動軌跡不一定是直線，因此在使用G00指令時，一定要注意避免刀具和工件及夾具發(fā)生碰撞。如果忽略這一點，就容易發(fā)生碰撞，而快速運動狀態(tài)下的碰撞就更加危險
7. 直線插補指令G01
G01指令命令機床刀具以一定的進給速度從當前所在位置沿直線移動到指令給出的目標位置。
指令格式：G01 X(U)____Z(W)____F ；
其中F是切削進給率或進給速度，單位為mm/r或mm/min，取決于該指令前面程序段的設置。使用G01指令時可以采用坐標編程，也可采用相對坐標編程。當采用坐編程時，數(shù)控系統(tǒng)在接受G01指令后，刀具將移至坐標值為X、Z的點上；當采用相對坐編程時，刀具移至距當前點的距離為U、W值的點上。如圖所示的直線運動指令如下：
G01 X40.0 Z20. F0.2; 值指令編程
G01 U20.0 W-25.9 F0.2; 相對值指令編程
8. 圓弧插補指令G02、G03
圓弧插補指令命令刀具在指定平面內按給定的F進給速度作圓弧插補運動，用于加工圓弧輪廓。圓弧插補命令分為順時針圓弧插補指令G02和逆時針圓弧插補指令G03兩種。其指令格式如下：
順時針圓弧插補的指令格式：G02 X(U)____Z(W)____I____K____F____；
G02 X(U)____Z(W)___R___ F____；
逆時針圓弧插補的指令格式：G03 X(U)____Z(W)____ I____K____F____；；
G03 X(U)____Z(W)___R___ F____；
使用圓弧插補指令，可以用坐標編程，也可以用相對坐標編程。坐標編程時，X、Z是圓弧終點坐標值；增量編程時，U、W是終點相對始點的距離。圓心位置的指定可以用R，也可以用I、K，R為圓弧半徑值；I、K為圓心在X軸和Z軸上相對于圓弧起點的坐標增量; F為沿圓弧切線方向的進給率或進給速度。
當用半徑R來指定圓心位置時，由于在同一半徑R的情況下，從圓弧的起點到終點有兩種圓弧的可能性，大于180°和小于180°兩個圓弧。為區(qū)分起見，特規(guī)定圓心角α≤180°時，用“+R”表示；α>180°時，用“-R”。注意：R編程只適于非整圓的圓弧插補的情況，不適于整圓加工。例如，圖3-13中所示的圓弧從起點到終點為順時針方向，其走刀指令可編寫如下：
G02 X50.0 Z30.0 I25.0 F0.3； 坐標，直徑編程，切削進給率0.3mm/r
G02 U20.0 W-20.0 I25.0 F0.3； 相對坐標，直徑編程，切削進給率0.3mm/r
G02 X 50. 0 Z30.0 R25.0 F0.3； 坐標，直徑編程，切削進給率0.3mm/r
G02 U20.0 W-20.0 R25.0 F0.3； 相對坐標，直徑編程，切削進給率0.3mm/r
9. 暫停指令G04
G04指令用于暫停進給，其指令格式是：
G04 P____
或G04 X(U)____
暫停時間的長短可以通過地址X(U)或P來指定。其中P后面的數(shù)字為整數(shù)，單位是ms；X(U)后面的數(shù)字為帶小數(shù)點的數(shù)，單位為s。有些機床，X(U)后面的數(shù)字表示刀具或工件空轉的圈數(shù)。
該指令可以使刀具作短時間的無進給光整加工，在車槽、鉆鏜孔時使用，也可用于拐角軌跡控制。例如，在車削環(huán)槽時，若進給結束立即退刀，其環(huán)槽外形為螺旋面，用暫停指令G04可以使工件空轉幾秒鐘，即能將環(huán)形槽外形光整圓，例如欲空轉2.5s時其程序段為：
G04 X2.5或G04 U2.5或G04 P2500；
G04為非模態(tài)指令，只在本程序段中才有效。
10. 英制和米制輸入指令G20、G21
G20表示英制輸入，G21表示米制輸入。G20和G21是兩個可以互相取代的代碼。機床出廠前一般設定為G21狀態(tài)，機床的各項參數(shù)均以米制單位設定，所以數(shù)控車床一般適用于米制尺寸工件加工，如果一個程序開始用G20指令，則表示程序中相關的一些數(shù)據(jù)均為英制(單位為英寸)；如果程序用G21指令，則表示程序中相關的一些數(shù)據(jù)均為米制(單位為mm)。在一個程序內，不能同時使用G20或G21指令，且必須在坐標系確定前指定。G20或G21指令斷電前后一致，即停電前使用G20或G21指令，在下次后仍有效，除非重新設定。
11. 進給速度量綱控制指令G98、G99
在數(shù)控車削中有兩種切削進給模式設置方法，即進給率(每轉進給模式)和進給速度(每分鐘進給模式)。
（1）進給率，單位為mm/r，其指令為：
G99； 進給率轉換指令
G01X____Z____F____； F的單位為mm/r
(2)進給速度，單位為mm/min，其指令為： ．
G98； 進給速度轉換指令
G01X____Z____F____； F的單位為mm/min
G98和G99都是模態(tài)指令，一旦指定就一直有效，直到指定另一方式為止。車削CNC系統(tǒng)缺省的進給模式是進給率，即每轉進給模式，只有在用動力刀具銑削時才采用每分鐘進給模式。
12. 參考點返回指令G27、G28、G30
參考點是CNC機床上的固定點，可以利用參考點返回指令將刀架移動到該點?？梢栽O置最多四個參考點，各參考點的位置利用參數(shù)事先設置。接通電源后必須行參考點返回，否則不能進行其它操作。參考點返回有兩種方法：
(1)手動參考點返回。
(2)自動參考點返回。該功能是用于接通電源已進行手動參考點返回后，在程序中需要返回參考點進行換刀時使用的自動參考點返回功能。
自動參考點返回時需要用到如下指令：
（1）返回參考點檢查G27
G27用于檢驗X軸與Z軸是否正確返回參考點。指令格式為：
G27 X(U)____ Z(W)____
X(U)、Z(W)為參考點的坐標。執(zhí)行G27指令的前提是機床通電后必須手動返回參考點。
執(zhí)行該指令時，各軸按指令中給定的坐標值快速定位，且系統(tǒng)內部檢查檢驗參考點的行程開關信號。如果定位結束后檢測到開關信號發(fā)令正確，則參考點的指示燈亮，說明滑板正確回到了參考點位置；如果檢測到的信號不正確，系統(tǒng)報警，說明程序中指令的參考點坐標值不對或機床定位誤差過大。
（2）參考點返回指令G28、G30
G28 X(U) ____ Z(W) ____； 參考點返回，其中X(U)、Z(W)為參考點返回時的中間點，X、Z為坐標，U、W為相對坐標。參考點返回過程如圖3-14所示。
G30 P2 X(U)____ Z(W)____； 第二參考點返回，P2可省略
G30 P3 X(U)____ Z (W)____； 第三參考點返回
G30 P4 X(U)____ Z(W)____； 第四參考點返回
第二、第三和第四參考點返回中的X(U)、Z (W)的含義與G28中的相同。
如圖3-14所示為刀具返回參考點的過程，刀具從當前位置經過中間點(190，50)返回參考點，其指令為：
G30 X190 Z50；
G30 U100 W30；
如圖3-14中的虛線路徑所示，如果參考點返回時不經過中間點，則刀具會與工件發(fā)碰撞，引起事故
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高速加工編程應注意的問題
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