淺談數(shù)控編程直線插補(bǔ)指令的應(yīng)用

蔣川

【摘要】針對(duì)數(shù)控車床加工中常用編程指令601的應(yīng)用作詳細(xì)介紹，并通過具體實(shí)例講解直線插補(bǔ)指令的運(yùn)用，有效地提高了程序編制的效率及601端面加工、外圓車削，F(xiàn)進(jìn)給量的取值控制加工零件表面粗糙度。

【關(guān)鍵詞】直線插補(bǔ) 數(shù)控編程 應(yīng)用

《數(shù)控車工編程與操作》是中等職業(yè)學(xué)校機(jī)械類相關(guān)專業(yè)的核心技能課程教材。以數(shù)控車工國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，結(jié)合現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展水平和中職學(xué)校教學(xué)改革發(fā)展的要求，以企業(yè)的典型工作任務(wù)來設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)內(nèi)容及任務(wù)。以項(xiàng)目教學(xué)為指導(dǎo)，以實(shí)用、夠用為原則，注重培養(yǎng)數(shù)控車床操作者的工藝分析能力、編程和應(yīng)用能力。真正做到“做中學(xué)，學(xué)中做”，體現(xiàn)理論實(shí)踐一體化的教學(xué)理念。

準(zhǔn)備功能G指令由后一或兩位數(shù)組成，它用來規(guī)定刀具和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡、機(jī)床坐標(biāo)系、坐標(biāo)平面、刀具補(bǔ)償、坐標(biāo)偏置等多種加工操作。G功能根據(jù)功能的不同分成若干組，其中00組的G功能稱非模態(tài)G功能，其余組的稱模態(tài)G功能。非模態(tài)G功能：只在所規(guī)定的程序中有效，程序段結(jié)束時(shí)被注銷。模態(tài)G功能：一組可相互注銷的G功能，這些功能一旦被執(zhí)行，則一直有效，直到被同一組的G功能注銷為止。模態(tài)G功能組中包含一個(gè)默認(rèn)G功能，上電時(shí)將被初始化為該功能。沒有共同地址符的不同組G代碼可以放在同一程序段中，而且與順序無關(guān)。

如何使用直線插補(bǔ)指令

直線插補(bǔ)指令的功能是使機(jī)床刀具在機(jī)床上給定的坐標(biāo)平面內(nèi)進(jìn)行直線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)。使刀具以一定的進(jìn)給速度從當(dāng)前所在位置沿直線移動(dòng)到指令給出的目標(biāo)位置，實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)間的直線加工，插補(bǔ)過程中可以進(jìn)行切削加工。直線插補(bǔ)指令的格式及各參數(shù)含義

指令格式：

直線插補(bǔ)指令格式

G01X（U）____Z（W）____F____；

直線后倒直角指令格式

G01X（U）____Z（W）____C____

指令格式中的各參數(shù)含義：

直線后倒直角的參數(shù)含義

X、Z一絕對(duì)值編程時(shí)，為未倒角前兩相鄰軌跡程序段的交點(diǎn)G的坐標(biāo)值

U、W—增量編程時(shí)，為G點(diǎn)相對(duì)于起始直線軌跡的始點(diǎn)A的移動(dòng)距離

C—倒角終點(diǎn)C，相對(duì)于相鄰兩直線的交點(diǎn)G的距離

G92 X100 Z10（設(shè)立加工工件坐標(biāo)系，定義對(duì)刀點(diǎn)的位置）

G00 X16 Z2 M03（移到倒角延長線，Z軸2mm處）

G01 U10 W-5 F300（倒3×45°角）

Z-48（加工φ26外圓）

U34 W-10（切第一段錐）

U20 Z-73（切第二段錐）

X90（退刀）

G00 X100 Z10（回對(duì)刀點(diǎn)）

M05（主軸停）

直線插補(bǔ)的參數(shù)含義

X、Z—絕對(duì)值編程時(shí)，終點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)

U、W—增量編程時(shí)，終點(diǎn)相對(duì)于起點(diǎn)的位移量

F—進(jìn)給速度

其中F是切削進(jìn)給率或進(jìn)給速度，單位為mm/r或mm/min，取決于該指令前面程序段的設(shè)置。切削進(jìn)給出現(xiàn)在GO1以及固定循環(huán)中的加工進(jìn)給的情況下，切削進(jìn)給的速度由地址F給定。在加工程序中，F(xiàn)是一個(gè)模態(tài)的值，即在給定一個(gè)新的F值之前，原來編程的F值一直有效。系統(tǒng)剛通電時(shí)，F(xiàn)的值由549號(hào)參數(shù)給定，該參數(shù)在機(jī)床出廠時(shí)被設(shè)為100mm/min。切削進(jìn)給的速度是一個(gè)有方向的量，它的方向是刀具運(yùn)動(dòng)的方向，模（即速度的大?。镕的值。參與進(jìn)給的各軸之間是插補(bǔ)的關(guān)系，它們的運(yùn)動(dòng)的合成即是切削進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。F的最大值由527號(hào)參數(shù)控制，如果編程的F值大于此值，實(shí)際的進(jìn)給切削速度也將保持4000mm/min。切削進(jìn)給的速度還可以由操作面板上的進(jìn)給倍率開關(guān)來控制，實(shí)際的切削進(jìn)給速度應(yīng)該為F的給定值與倍率開關(guān)給定倍率的乘積。使用GO1指令時(shí)可以采用絕對(duì)坐標(biāo)編程，也可采用相對(duì)坐標(biāo)編程。當(dāng)采用絕對(duì)坐編程時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)在接受GO1指令后，刀具將移至坐標(biāo)值為X、Z的點(diǎn)上；當(dāng)采用相對(duì)坐編程時(shí)，刀具移至距當(dāng)前點(diǎn)的距離為U，W值的點(diǎn)上。直線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)指令如下：

TO101 M03 5800（換刀1號(hào)，1號(hào)刀補(bǔ)，轉(zhuǎn)速800轉(zhuǎn)/分）

G00 X32 Z2（快速定位到車削前安全位置）

X26（快速定位到第一次車削起點(diǎn)）

G01 X26 Z-29 F150（背吃刀量4mm粗車外圓）

G00 U1 Z1（快速退刀）

X18（快速定位到第二次車削起點(diǎn)）

G01 X26 Z-24 F100（背吃刀量8mm粗車錐度）

G00 U1 Z1（快速退刀）

X10（快速定位到第三次車削起點(diǎn)）

G01 X26 Z-24 F100（背吃刀量8mm粗車錐度）

G00 U1 Z1（快速退刀）

X5（快速定位到第四次車削起點(diǎn)）

G01 X26 Z-24 F100（背吃刀量5mm粗車錐度）

G00 U1 Z1（快速退刀）

X1（快速定位到第五次車削起點(diǎn)）

G01 X25.5Z-24 F100（背吃刀量4mm粗車錐度）

G00 U1 Z1（快速退刀）

G01 X0 Z0 F500（GO1定位到起點(diǎn)）

X25 Z-25 F100（精車錐度，背吃刀量1mm）

W-5（精車外圓，背吃刀量1mm）

X35（端面加工，背吃刀量1mm）

G00 X100 2100（快速退刀至初始位置）

M30（程序結(jié)束）

使用注意事項(xiàng)1.G01位模態(tài)指令，可由G00、G02、G03或G32功能注銷。2.進(jìn)給速度由F指令決定，G01程序段中必須含有F指令。F指令也是模態(tài)指令。3.G01指令格式中，如果省略X（U），則表示為外圓加工；如果省略Z（W），則表示為端面加工。4.在螺紋切削程序段中不得出現(xiàn)倒角控制指令。5.X、Z軸指定的移動(dòng)量比指定的C小時(shí)，系統(tǒng)將報(bào)警，即刀具起點(diǎn)長度必須大于倒角起點(diǎn)長度。

結(jié)束語：掌握G01指令在實(shí)際生產(chǎn)中的運(yùn)用，并合理巧妙的使用該指令，對(duì)簡(jiǎn)化工藝，正確編制程序能夠起到很好的作用，從而對(duì)零件加工起著事半功倍的作用。G01指令格式及絕對(duì)、相對(duì)坐標(biāo)的掌握，目前在數(shù)控車床應(yīng)用領(lǐng)域，特別是數(shù)控中、高級(jí)考試中經(jīng)常用到直線插補(bǔ)指令，用好、活、精對(duì)生產(chǎn)和教學(xué)都至關(guān)重要，也是程序的實(shí)用性完美的體現(xiàn)。