CNC加工中心中几组常用指令的区别及编程技巧

随着科技的发展和社会的进步,人们对产品的性能和质量要求越来越高,从而使数控机床应用已得到一定程度的普及,而高性能高效率的加工中心也逐渐成为社会所需。通过几年的加工中心实际应用和教学实践及摸索,笔者将自己的体会和经验总结出来,希望对广大读者有所启迪。

1．暂停指令

G04X(U)_/P_是指刀具暂停时间(进给停止,主轴不停止),地址P或X后的数值是暂停时间。X后面的数值要带小数点,否则以此数值的千分之一计算,以秒(s)为单位,P后面数值不能带小数点(即整数表示),以毫秒(ms)为单位。

例如,G04X2.0;或G04X2000; 暂停2秒

G04P2000;

但在某些孔系加工指令中(如G82、G88及G89),为了保证孔底的精糙度,当刀具加工至孔底时需有暂停时间,此时只能用地址P表示,若用地址X表示,则控制系统认为X是X轴坐标值进行执行。

例如,G82X100.0Y100.0Z-20.0R5.0F200P2000;钻孔(100.0,100.0)至孔底暂停2秒

G82X100.0Y100.0Z-20.0R5.0F200X2.0； 钻孔(2.0,100.0)至孔底不会暂停。

2．M00、M01、M02和M30的区别与联系

M00为程序无条件暂停指令。程序执行到此进给停止,主轴停转。重新启动程序,必须先回?

絁OG状态下,按下CW(主轴正转)启动主轴,接着返回AUTO状态下,按下START键才能启动程序。

M01为程序选择性暂停指令。程序执行前必须打开控制面板上OPSTOP键才能执行,执行后的效果与M00相同,要重新启动程序同上。

M00和M01常常用于加工中途工件尺寸的检验或排屑。

M02为主程序结束指令。执行到此指令,进给停止,主轴停止,冷却液关闭。但程序光标停在程序末尾。

M30为主程序结束指令。功能同M02,不同之处是,光标返回程序头位置,不管M30后是否还有其他程序段。

3．地址D、H的意义相同

刀具补偿参数D、H具有相同的功能,可以任意互换,它们都表示数控系统中补偿寄存器的地址名称,但具体补偿值是多少,关键是由它们后面的补偿号地址来决定。不过在加工中心中,为了防止出错,一般人为规定H为刀具长度补偿地址,补偿号从1～20号,D为刀具半径补偿地址,补偿号从21号开始(20把刀的刀库)。

例如,G00G43H1Z100.0;

G01G41D21X20.0Y35.0F200;

4．镜像指令

镜像加工指令M21、M22、M23。当只对X轴或Y轴进行镜像时,切削时的走刀顺序(顺铣与逆铣),刀补方向,圆弧插补转向都会与实际程序相反,如图1所示。当同时对X轴和Y轴进行镜像时,走刀顺序,刀补方向,圆弧插补转向均不变。

注意:使用镜像指令后必须用M23进行取消,以免影响后面的程序。在G90模式下,使用镜像或取消指令,都要回到工件坐标系原点才能使用。否则,数控系统无法计算后面的运动轨迹,会出现乱走刀现象。这时必须实行手动原点复归操作予以解决。主轴转向不随着镜像指令变化。

图1镜像时刀补、顺逆变化

5．圆弧插补指令

G02为顺时针插补,G03为逆时针插补,在XY平面中,格式如下:G02/G03X_Y_I_K_F_或G02/G

03X_Y_R_F_,其中X、Y为圆弧终点坐标,I、J为圆弧起点到圆心在X、Y轴上的增量值,R为圆弧半径,F为进给量。

在圆弧切削时注意,q≤180°,R为正值；q>180°,R为负值；I、K的指定也可用R指定,当两者同时被指定时,R指令优先,I、K无效；R不能做整圆切削,整圆切削只能用I、J、K编程,因为经过同一点,半径相同的圆有无数个,如图2所示。

图2经过同一点的圆

当有I、K为零时,就可以省略；无论G90还是G91方式,I、J、K都按相对坐标编程；圆弧插补时,不能用刀补指令G41/G42。

6．G92与G54～G59之间的优缺点

G54～G59是在加工前设定好的坐标系,而G92是在程序中设定的坐标系,用了G54～G59就没有必要再使用G92,否则G54～G59会被替换,应当避免,如表1所示。

表1G92与工作坐标系的区别

注意:(1)一旦使用了G92设定坐标系,再使用G54～G59不起任何作用,除非断电重新启动系统,或接着用G92设定所需新的工件坐标系。(2)使用G92的程序结束后,若机床没有回?

紾92设定的原点,就再次启动此程序,机床当前所在位置就成为新的工件坐标原点,易发生事故。所以,希望广大读者慎用。

7．编制换刀子程序。

在加工中心上,换刀是不可避免的。但机床出厂时都有一个固定的换刀点,不在换刀位置,便不能够换刀,而且换刀前,刀补和循环都必须取消掉,主轴停止,冷却液关闭。条件繁多,如果每次手动换刀前,都要保证这些条件,不但易出错而且效率低,因此我们可以编制一个换刀程序保存谙低衬诖婺冢诨坏妒保贛DI状态下用M98调用就可以一次性完成换刀动作。

以PMC-10V20加工中心为例,程序如下:

O2002; (程序名)

G80G40G49 ;(取消固定循环、刀补)

M05; (主轴停止)

M09; (冷却液关闭)

G91G30Z0; (Z轴回到第二原点,即换刀点)

M06; (换刀)

M99; (子程序结束)

在需要换刀的时候,只需在MDI状态下,键入“T5M98P2002”,即可换上所需刀具T5,从而避免了许多不必要的失误。广大读者可根据自己机床的特点,编制相应的换刀子程序。

8．其他

程序段顺序号,用地址N表示。一般数控装置本身存储器空间有限(64K),为了节省存储空间,程序段顺序号都省略不要。N只表示程序段标号,可以方便查找编辑程序,对加工过程不起任何作用,顺序号可以递增也可递减,也不要求数值有连续性。但在使用某些循环指令,跳转指令,调用子程序及镜像指令时不可以省略。

9．同一条程序段中,相同指令(相同地址符)或同一组指令,后出现的起作用。

例如,换刀程序,T2M06T3;换上的是T3而不是T2;

G01G00X50.0Y30.0F200;执行的是G00(虽有F值,但也不执行G01)。

不是同一组的指令代码,在同一程序段中互换先后顺序执行效果相同。

G90G54G00X0Y0Z100.0;

G00G90G54X0Y0Z100.0;

以上各项均在PMC-10V20(FANUCSYSTEM)加工中心上运行通过。在实际应用中,只有深刻理解各种指令的用法和编程规律。

(责编:阿 杰)

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