用擴(kuò)充功能指令進(jìn)行數(shù)控編程教學(xué)探討

盧 青

（羅定市中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 廣東 云浮 527200）

數(shù)控加工編程時，往往注重各種基本功能指令的使用，而常常忽略基本功能指令的擴(kuò)充功能指令的使用。其實，如果能充分地使用擴(kuò)充功能指令，則會收到事半功倍的效果。例如，在編寫程序的時候，要知道起點(diǎn)和終點(diǎn)或目標(biāo)點(diǎn)的位置（即起點(diǎn)和終點(diǎn)或目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)值），圖紙上起點(diǎn)和終點(diǎn)的坐標(biāo)值，多數(shù)標(biāo)注明白，其余的有些經(jīng)過簡單的計算便可以獲得，而有些要花費(fèi)大量的時間經(jīng)過較復(fù)雜的計算才能獲得，這就會影響編程效率。但是，只要善于使用基本功能的擴(kuò)充功能指令，在編程中就能夠避免復(fù)雜的運(yùn)算，節(jié)約大量的時間，既順利完成編程任務(wù)，又提高效率，一舉多得。下面，以華中世紀(jì)星HNC-21T數(shù)控車床編程系統(tǒng)的擴(kuò)充功能指令進(jìn)行研究。

直線插補(bǔ)G01的擴(kuò)充功能指令——直線后倒直角加工

直線插補(bǔ)基本功能指令G01 格式：G01X （U）＿Z（W）＿F＿。式中X、Z為絕對編程時終點(diǎn)在工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)值，U、W為增量編程時終點(diǎn)相對于起點(diǎn)的位移量，F(xiàn)為刀具合成進(jìn)給速度。其作用是指令刀具按規(guī)定的合成進(jìn)給速度，從當(dāng)前位置按線性路線（聯(lián)動直線軸的合成軌跡為直線）移動到程序段指定的終點(diǎn)。

直線插補(bǔ)G01的擴(kuò)充功能指令——直線后倒直角加工直線后倒直角加工的格式：G01 X（U）＿Z（W）＿C ＿F ＿。 式中 X、Z為絕對編程未倒角前終點(diǎn)（G點(diǎn)）在工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)值，U、W為增量編程未倒角前終點(diǎn)（G點(diǎn)）相對于始點(diǎn)（A點(diǎn)）的位移量，C為倒角終點(diǎn)（C點(diǎn)）相對于未倒角前終點(diǎn)（G點(diǎn)）的距離，F(xiàn)為刀具合成進(jìn)給速度。其作用是指令刀具按規(guī)定的合成進(jìn)給速度，從當(dāng)前位置A點(diǎn)按線性路線（聯(lián)動直線軸的合成軌跡為直線）先移動到B點(diǎn)，然后到C點(diǎn) （它不經(jīng)過G點(diǎn)），由B點(diǎn)到C點(diǎn)雖然是直線，但整個運(yùn)行軌跡變?yōu)檎劬€，從而完成倒直角。刀具最終停在C點(diǎn)，而不是G點(diǎn)。見圖1和圖2。

用擴(kuò)充功能指令進(jìn)行數(shù)控編程例題1 工件如圖3，請編寫精加工程序。分析和比較：若用基本功能指令編程，圖上的圓點(diǎn)a處的X、Z坐標(biāo)值計算相當(dāng)麻煩，但用擴(kuò)充功能指令進(jìn)行編程可巧妙解決（N35 G01 X50Z-26 C33行），因為A點(diǎn)的坐標(biāo)值在圖上標(biāo)明。編程如下：

圖1 直線時倒直角加工示意圖

圖2 斜直線時倒直角加工示意圖

直線插補(bǔ)G01擴(kuò)充功能指令——直線后倒圓角加工

直線插補(bǔ)G01的擴(kuò)充功能指令——直線后倒圓角加工直線后倒圓角加工的格式是：G01X（U）＿Z（W）＿R ＿F ＿。 式中樣X、Z為絕對編程時，未倒角前終點(diǎn)（G點(diǎn)）在工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)值，U、W 為增量編程時，未倒角前終點(diǎn)（G點(diǎn)）相對于始點(diǎn)（A點(diǎn)）的位移量；R為倒角圓弧的半徑值，F(xiàn)為刀具合成進(jìn)給速度。其作用是指令刀具按規(guī)定的合成進(jìn)給速度，從當(dāng)前位置A點(diǎn)按線性路線先移動到B點(diǎn)，然后，沿弧線到C點(diǎn)（它不經(jīng)過G點(diǎn)），由B點(diǎn)到C點(diǎn)不再是直線，因此整個運(yùn)行軌跡變?yōu)橹本€+弧線，刀具最終停在C點(diǎn)，而不是G點(diǎn)。見圖4和圖5。

用擴(kuò)充功能指令進(jìn)行數(shù)控編程例題2 工件尺寸如圖6所示，請編寫精加工程序。分析比較：若用基本功能指令編程，圖上的小圓黑點(diǎn) a、b、c 三處的 X、Z 坐標(biāo)值計算相當(dāng)麻煩，但用擴(kuò)充指令進(jìn)行編程可巧妙解決（如本例N30行和N35行），因為A點(diǎn)和B點(diǎn)的坐標(biāo)值圖上已標(biāo)明。編程如下：

圖3 用直線時倒直角加工多級圓臺示意圖

圖4 直線時倒圓角加工示意圖

圖5 斜直線時倒圓角加工示意圖

圖6 用直線時倒直角和倒圓角加工多級圓臺示意圖

圓弧插補(bǔ)（G02/G03）的擴(kuò)充功能指令—圓弧后倒角加工

圓弧插補(bǔ)基本功能指令 （G02/G03） 格式：G0 2X（U）＿Z（W）＿R ＿F ＿。 或：G03X（U）＿Z（W）＿R ＿F ＿。 式中 X、Z 為絕對編程時圓弧終點(diǎn)在工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)值，U、W為增量編程時圓弧終點(diǎn)相對于圓弧起點(diǎn)的位移量，R為圓弧半徑，F(xiàn)為刀具合成進(jìn)給速度。作用是G02（或G03）指令刀具以聯(lián)動的方式，按規(guī)定的合成進(jìn)給速度，從當(dāng)前位置按圓弧路線（聯(lián)動直線軸的合成軌跡為圓弧線）移動到程序段指令的終點(diǎn)。

圓弧插補(bǔ)（G02/G03）的擴(kuò)充功能指令——圓弧后倒角加工 圓弧后倒角加工的格式是：G02 X（U）＿Z（W）＿R ＿RL= ＿F＿。 或：G03 X（U）＿Z（W）＿R＿RL= ＿F ＿。 式中 X、Z 為絕對編程時，未倒角前圓弧終點(diǎn)（G點(diǎn)）在工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)值，U、W為增量編程時，未倒角前圓弧終點(diǎn)（G點(diǎn)）相對于始點(diǎn)（A點(diǎn)）的位移量，R為圓弧的半徑值，RL=為圓弧倒角后的終點(diǎn)（C點(diǎn)）相對于未倒角前圓弧終點(diǎn)（G點(diǎn)）的距離，F(xiàn)為刀具合成進(jìn)給速度。其作用是指令刀具按規(guī)定的合成進(jìn)給速度，從當(dāng)前位置A點(diǎn)按圓弧路線（聯(lián)動直線軸的合成軌跡為弧線）先移動到B點(diǎn)，然后，沿直線到C點(diǎn) （它不經(jīng)過G點(diǎn)），由B點(diǎn)到C點(diǎn)不再是弧線，整個運(yùn)行軌跡變?yōu)榛【€+直線，刀具最終停在C點(diǎn)，而不是G點(diǎn)。見圖7和圖8。

用擴(kuò)充功能指令進(jìn)行數(shù)控編程例題3 工件尺寸如圖9所示，請編寫精加工程序。分析和比較：若用基本功能指令編程，圖上的圓點(diǎn) a處的 X、Z坐標(biāo)值計算相當(dāng)麻煩，但用擴(kuò)充指令（N35行）進(jìn)行編程可巧妙解決，因為A點(diǎn)的坐標(biāo)值已知。編程如下：

圖7 圓弧時倒角加工示意圖

圖8 圓弧時走直線加工示意圖

圖9 圓弧時倒角加工多級圓臺示意圖

圓弧插補(bǔ)（G02/G03）的擴(kuò)充功能指令——圓弧后倒圓角加工

圓弧插補(bǔ)擴(kuò)充功能指令——圓弧后倒圓角加工圓弧后倒圓角加工的格式是：G02 X（U）＿Z（W）＿R ＿RC= ＿F ＿。 或：G03 X（U）＿Z（W）＿R ＿RC= ＿F ＿。 式中 X、Z 為絕對編程時，未倒角前圓弧終點(diǎn)（G點(diǎn)）在工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)值，U、W為增量編程時，未倒角前圓弧終點(diǎn)（G點(diǎn)）相對于始點(diǎn) （A點(diǎn)）的位移量，R為圓弧 （大圓弧）的半徑值，RC=為倒角圓弧（小圓弧）的半徑值，F(xiàn)為刀具合成進(jìn)給速度。其作用是指令刀具按規(guī)定的合成進(jìn)給速度，從當(dāng)前位置A點(diǎn)按圓弧路線 （聯(lián)動直線軸的合成軌跡為弧線）先移動到B點(diǎn)，然后再沿小弧線到C點(diǎn)（它不經(jīng)過G點(diǎn)），由B點(diǎn)到C點(diǎn)仍然是弧線，因此，整個運(yùn)行軌跡變?yōu)榇蠡【€+小弧線，刀具最終停在C點(diǎn)，而不是G點(diǎn)。見圖10和圖11。

用擴(kuò)充功能指令進(jìn)行數(shù)控編程例題4 工件如圖12所示，請編寫精加工程序。分析和比較：若用基本功能指令編程，圖上的小圓黑點(diǎn)a、b、d三處的X、Z坐標(biāo)值計算相當(dāng)復(fù)雜麻煩，但用擴(kuò)充指令（N35行、N45行和N55行）進(jìn)行編程可巧妙解決，因為A點(diǎn)、B點(diǎn)和D點(diǎn)的坐標(biāo)值圖上已標(biāo)明。編程如下：

圖10 圓弧時倒圓角加工示意圖

圖11 圓弧時倒圓弧加工示意圖

圖12 用圓弧時倒圓角倒圓弧加工多級軸示意圖

結(jié)語

在數(shù)控編程中，善于使用各種擴(kuò)充功能指令進(jìn)行編程，可以避免復(fù)雜的計算，節(jié)約大量的時間，使編程最簡單、合理。這樣的方法，特別適用中職層次的教學(xué)，深受學(xué)生歡迎，能夠收到事半功倍的效果。

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