第二章G指令編程基礎(chǔ)

1、第二章 G指令編程基礎(chǔ)2.1 概述概述2.1.1 數(shù)控編程數(shù)控編程數(shù)控機(jī)床零件加工程序的編程簡稱為數(shù)控編程。數(shù)控機(jī)床零件加工程序的編程簡稱為數(shù)控編程。數(shù)控編程就是將零件加工的數(shù)控編程就是將零件加工的工藝順序、運(yùn)動(dòng)軌跡工藝順序、運(yùn)動(dòng)軌跡與方向、位置量、工藝參數(shù)以及輔助操作與方向、位置量、工藝參數(shù)以及輔助操作，按照，按照動(dòng)作順序用規(guī)定的代碼和程序格式編成加工程序動(dòng)作順序用規(guī)定的代碼和程序格式編成加工程序單，再將其制作成控制介質(zhì)的過程。單，再將其制作成控制介質(zhì)的過程。數(shù)控編程的常用方法有手工編程和自動(dòng)編程兩種。數(shù)控編程的常用方法有手工編程和自動(dòng)編程兩種。2.1.2 手工編程的工作流程手工編程的工作流

2、程 零件圖零件圖 確定工藝確定工藝 軌跡計(jì)算軌跡計(jì)算 編寫程序編寫程序 制作介質(zhì)制作介質(zhì) 試切試切2.1.3 數(shù)控程序的典型構(gòu)成數(shù)控程序的典型構(gòu)成例如：例如：N0001 G01 X100 Y100 F100 N0002 X200 Y300程序段號(hào)程序段號(hào)尺寸字尺寸字準(zhǔn)備功能準(zhǔn)備功能進(jìn)給功能進(jìn)給功能2.1.4 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸和運(yùn)動(dòng)方向（數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸和運(yùn)動(dòng)方向（JB3051-1982）2.1.4.1 右手坐標(biāo)系右手坐標(biāo)系2.1.4.2 坐標(biāo)軸定義坐標(biāo)軸定義XYZ坐標(biāo)軸按照坐標(biāo)軸按照刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的原則定義。的原則定義。Z軸軸：平行于機(jī)床主軸的坐標(biāo)軸，刀具遠(yuǎn)離工件的方向：

3、平行于機(jī)床主軸的坐標(biāo)軸，刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)檎?。?duì)于沒有主軸的機(jī)床，為正。對(duì)于沒有主軸的機(jī)床，Z軸垂直于工件的裝軸垂直于工件的裝夾面。夾面。X軸軸：平行于工件裝夾面的水平方向。：平行于工件裝夾面的水平方向。在刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床上（例如銑床、鏜床等），如果在刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床上（例如銑床、鏜床等），如果Z軸是水平的（例如臥銑），沿主軸向工件看時(shí)，向右軸是水平的（例如臥銑），沿主軸向工件看時(shí)，向右方向?yàn)檎?。如果方向?yàn)檎?。如果Z軸是垂直的（例如立銑），面對(duì)軸是垂直的（例如立銑），面對(duì)立柱向主軸方向看，向右為正。立柱向主軸方向看，向右為正。在工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床上（例如車床、磨床等），主刀架在工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床上（

4、例如車床、磨床等），主刀架上的刀具離開工件旋轉(zhuǎn)中心的方向是正向。上的刀具離開工件旋轉(zhuǎn)中心的方向是正向。Y軸軸：其正方向根據(jù)右手定則由：其正方向根據(jù)右手定則由X和和Z的方向確定。的方向確定。X Y Z 坐標(biāo)軸坐標(biāo)軸：按照工件相對(duì)于刀具的運(yùn)動(dòng)：按照工件相對(duì)于刀具的運(yùn)動(dòng)原則定義。其方向與原則定義。其方向與XYZ坐標(biāo)系的方向相反。坐標(biāo)系的方向相反。旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸A、B、C：表示軸線為：表示軸線為X、Y、Z的的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，正方向由右手螺旋定則確定。旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，正方向由右手螺旋定則確定。附加坐標(biāo)軸（輔助坐標(biāo)）附加坐標(biāo)軸（輔助坐標(biāo)）：平行于：平行于X、Y、Z的其他輔助坐標(biāo)分別定義為的其他輔助坐標(biāo)分別定義為

5、U、V、W或或P、Q、R。車床坐標(biāo)系統(tǒng)：車床坐標(biāo)系統(tǒng)：立式升降臺(tái)銑床坐標(biāo)系：立式升降臺(tái)銑床坐標(biāo)系：四軸加工中心坐標(biāo)系：四軸加工中心坐標(biāo)系：2.1.5 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)機(jī)床參考點(diǎn)機(jī)床參考點(diǎn)：為了解決在刀具和工件裝夾之后不能：為了解決在刀具和工件裝夾之后不能返回機(jī)械原點(diǎn)的問題，而設(shè)立的一個(gè)機(jī)床上電后返返回機(jī)械原點(diǎn)的問題，而設(shè)立的一個(gè)機(jī)床上電后返回的點(diǎn)。機(jī)床參考點(diǎn)和機(jī)床原點(diǎn)的位置關(guān)系是固定回的點(diǎn)。機(jī)床參考點(diǎn)和機(jī)床原點(diǎn)的位置關(guān)系是固定的。的。機(jī)床坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系：是數(shù)控機(jī)床的基本坐標(biāo)系。其原點(diǎn)：是數(shù)控機(jī)床的基本坐標(biāo)系。其原點(diǎn)M稱為稱為機(jī)床（機(jī)械）原點(diǎn)或零點(diǎn)機(jī)床（機(jī)械）原點(diǎn)或零點(diǎn)。機(jī)

6、床原點(diǎn)。機(jī)床原點(diǎn)M也是其也是其他坐標(biāo)系的基準(zhǔn)點(diǎn)和控制系統(tǒng)進(jìn)行位置控制的基準(zhǔn)他坐標(biāo)系的基準(zhǔn)點(diǎn)和控制系統(tǒng)進(jìn)行位置控制的基準(zhǔn)點(diǎn)。點(diǎn)。相對(duì)（增量）坐標(biāo)相對(duì)（增量）坐標(biāo)：運(yùn)動(dòng)軌跡的終點(diǎn)坐標(biāo)：運(yùn)動(dòng)軌跡的終點(diǎn)坐標(biāo)總是以起點(diǎn)坐標(biāo)作為計(jì)算起點(diǎn)總是以起點(diǎn)坐標(biāo)作為計(jì)算起點(diǎn)工件坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系：為了編程和工件裝夾的方便，：為了編程和工件裝夾的方便，以工件上的一點(diǎn)為原點(diǎn)建立的坐標(biāo)系，該原以工件上的一點(diǎn)為原點(diǎn)建立的坐標(biāo)系，該原點(diǎn)稱為工件原點(diǎn)（零點(diǎn)）。點(diǎn)稱為工件原點(diǎn)（零點(diǎn)）。絕對(duì)坐標(biāo)絕對(duì)坐標(biāo)：工件上的所有點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡：工件上的所有點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡坐標(biāo)值均以一個(gè)固定坐標(biāo)原點(diǎn)作為計(jì)算坐標(biāo)值均以一個(gè)固定坐標(biāo)原點(diǎn)作為計(jì)算起點(diǎn)。起點(diǎn)。2

7、.2 常用的基本常用的基本G指令指令模態(tài)模態(tài)G指令指令：該指令被編程指定一次后，只：該指令被編程指定一次后，只要不再指定同組其他的指令或者不被注銷之要不再指定同組其他的指令或者不被注銷之前（例如前（例如M02）,該指令一直有效。例如：該指令一直有效。例如：G01 X100 Y100X200 Y300非模態(tài)非模態(tài)G指令指令：僅在出現(xiàn)的程序段中有效，：僅在出現(xiàn)的程序段中有效，每次使用時(shí)必須重新指定。例如：每次使用時(shí)必須重新指定。例如：G042.2.1 準(zhǔn)備功能字準(zhǔn)備功能字準(zhǔn)備功能字的格式為準(zhǔn)備功能字的格式為“G ”，用來定義工件的，用來定義工件的幾何形狀和機(jī)床的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，以便為插補(bǔ)做好準(zhǔn)備。幾何形

8、狀和機(jī)床的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，以便為插補(bǔ)做好準(zhǔn)備。（1）G00 快速定位快速定位G01 直線插補(bǔ)直線插補(bǔ)G02 順時(shí)針圓插補(bǔ)順時(shí)針圓插補(bǔ)G03 逆時(shí)針圓插補(bǔ)逆時(shí)針圓插補(bǔ)（2）G17 選擇選擇XY平面平面G18 選擇選擇ZX平面平面G19 選擇選擇YZ平面平面XYG02G03XZG02G03YZG02G03正：小半圓正：小半圓負(fù)：大半圓負(fù)：大半圓G17 G02 X_ Y_ R_ F_例如：例如：G17 G02 X_ Y_ I_ J_ F_IJK為圓心相對(duì)起點(diǎn)的坐為圓心相對(duì)起點(diǎn)的坐標(biāo)，分別對(duì)應(yīng)標(biāo)，分別對(duì)應(yīng)XYZ軸軸終點(diǎn)坐標(biāo)終點(diǎn)坐標(biāo)（3）G40 取消刀補(bǔ)取消刀補(bǔ)G41 左刀補(bǔ)左刀補(bǔ)G42 右刀補(bǔ)右刀補(bǔ)（4）G

9、43 刀具偏置刀具偏置/刀長補(bǔ)償?shù)堕L補(bǔ)償正正G44 刀具偏置刀具偏置/刀長補(bǔ)償?shù)堕L補(bǔ)償負(fù)負(fù)G45 取消刀具偏置取消刀具偏置/刀長補(bǔ)償?shù)堕L補(bǔ)償（5）G90 絕對(duì)坐標(biāo)編程絕對(duì)坐標(biāo)編程G91 相對(duì)坐標(biāo)編程相對(duì)坐標(biāo)編程G92 坐標(biāo)值預(yù)選坐標(biāo)值預(yù)選（6）例如：例如：XY刀具當(dāng)前位置刀具當(dāng)前位置（0，0）(100,100)(100,250)G92 X0 Y0G90 G01 X100 Y100X250G92 X0 Y0G91 G01 X100 Y100X150G92 X500 Y500G90 G01 X600 Y600X7502.2.2 輔助功能字輔助功能字M00 程序暫停程序暫停 M02 程序結(jié)束程序結(jié)束

10、M03 主軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)主軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) M04 主軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)主軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) M05 主軸停止主軸停止 M06 換刀換刀M07 2號(hào)冷卻液開號(hào)冷卻液開 M08 1號(hào)冷卻液開號(hào)冷卻液開M09 冷卻液關(guān)冷卻液關(guān)2.2.3 編程舉例G92 X0 Y0 Z0G90 G17 G00 G41 X250 Y550 M03 S600G01 Y900 F150X450G03 X500 Y1150 I-600 J250G02 X900 I200 J150G03 X950 Y900 I650 J0G01 X1150Y550X700 Y650X250 Y550G00 G40 X0 Y02.3 APT自動(dòng)編程簡介自動(dòng)編程

11、簡介2.3.1 概述概述 1952年，年，MIT在開發(fā)出了世界上第一臺(tái)數(shù)控銑床在開發(fā)出了世界上第一臺(tái)數(shù)控銑床的同時(shí)，也開發(fā)出了計(jì)算機(jī)輔助自動(dòng)編程軟件的同時(shí)，也開發(fā)出了計(jì)算機(jī)輔助自動(dòng)編程軟件APTI（Automatic Programmed Tool），隨后開發(fā)出了），隨后開發(fā)出了APTII、APTIII和和APTIV。ISO在在APT基礎(chǔ)之上制訂基礎(chǔ)之上制訂了了ISO4342-1985標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。 目前基于圖形化的數(shù)控機(jī)床自動(dòng)編程軟件多以目前基于圖形化的數(shù)控機(jī)床自動(dòng)編程軟件多以Pro-Engineer、CATIA、UGII、Master CAM、CAXA ME為主。為主。2.3.2 APT編程

12、舉例編程舉例STPT = POINT/0,0,0 / x,y,z坐標(biāo)坐標(biāo)P1 = POINT/16,32,0L1 = LINE/16,8,0,16,32,0 / 起點(diǎn)坐標(biāo)，終點(diǎn)坐標(biāo)起點(diǎn)坐標(biāo)，終點(diǎn)坐標(biāo)L2 = LINE/P1,ATANGL,45 / 起點(diǎn)，起點(diǎn)，ATANGL，角度值，角度值L3 = LINE/32,48,0,48,48,0L4 = LINE/56,20,0,56,40,0L5 = LINE/16,8,0,44,8,0C1 = CIRCLE/48,40,0,8 / 圓心圓心x,y,z坐標(biāo)，半徑坐標(biāo)，半徑C2 = CIRCLE/56,8,0,12CUTTER/10SPINDLE/1600,CLW /順時(shí)針順時(shí)針COOLANT/ONFEDRAT/500FROM/STPTGO/TO, L1TLLFL, GOLFT/L1, PAST, L2 /左刀補(bǔ)左刀補(bǔ)GORGT/L2, PAST, L3GORGT/L3, TANGO, C1GOFWD/C1, TANGO, L4GORGT/L4, PAST, C2GOFWD/C2, PAST, L5GORGT/L5, PAST, L1GO