浅谈数控车床的GM指令的作用.docx
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浅谈数控车床的GM指令的作用
数控车床的G/M指令的作用
G代码为准备功能代码;M代码为辅助功能代码。
代码功能
G代码
代码名称-功能简述
G00------快速定位
G01------直线插补
G02------顺时针方向圆弧插补
G03------逆时针方向圆弧插补
G04------定时暂停
G05------通过中间点圆弧插补
G07------Z样条曲线插补
G08------进给加速
G09------进给减速
G20------子程序调用
G22------半径尺寸编程方式
G220-----系统操作界面上使用
G23------直径尺寸编程方式
G230-----系统操作界面上使用
G24------子程序结束
G25------跳转加工
G26------循环加工
G30------倍率注销
G31------倍率定义
G32------等螺距螺纹切削,英制
G33------等螺距螺纹切削,公制
G53,G500-设定工件坐标系注销
G54------设定工件坐标系一
G55------设定工件坐标系二
G56------设定工件坐标系三
G57------设定工件坐标系四
G58------设定工件坐标系五
G59------设定工件坐标系六
G60------准确路径方式
G64------连续路径方式
G70------英制尺寸寸
G71------公制尺寸毫米
G74------回参考点(机床零点)
G75------返回编程坐标零点
G76------返回编程坐标起始点
G81------外圆固定循环
G331-----螺纹固定循环
G90------绝对尺寸
G91------相对尺寸
G92------预制坐标
G94------进给率,每分钟进给
G95------进给率,每转进给
功能详解
G00—快速定位
格式:
G00X(U)__Z(W)__
说明:
(1)该指令使刀具按照点位控制方式快速移动到指定位置。
移动过程中不得对工件
进行加工。
(2)所有编程轴同时以参数所定义的速度移动,当某轴走完编程值便停止,而其他
轴继续运动,
(3)不运动的坐标无须编程。
(4)G00可以写成G0
例:
G00X75Z200
G0U-25W-100
先是X和Z同时走25快速到A点,接着Z向再走75快速到B点。
G01—直线插补
格式:
G01X(U)__Z(W)__F__(mm/min)
说明:
(1)该指令使刀具按照直线插补方式移动到指定位置。
移动速度是由F指令
进给速度。
所有的坐标都可以联动运行。
(2)G01也可以写成G1
例:
G01X40Z20F150
两轴联动从A点到B点
G02—逆圆插补
格式1:
G02X(u)____Z(w)____I____K____F_____
说明:
(1)X、Z在G90时,圆弧终点坐标是相对编程零点的绝对坐标值。
在G91时,
圆弧终点是相对圆弧起点的增量值。
无论G90,G91时,I和K均是圆弧终点的坐标值。
I是X方向值、K是Z方向值。
圆心坐标在圆弧插补时不得省略,除非用其他格式编程。
(2)G02指令编程时,可以直接编过象限圆,整圆等。
注:
过象限时,会自动进行间隙补偿,如果参数区末输入间隙补偿与机床实际反向间隙
悬殊,都会在工件上产生明显的切痕。
(3)G02也可以写成G2。
例:
G02X60Z50I40K0F120
格式2:
G02X(u)____Z(w)____R(+\-)__F__
说明:
(1)不能用于整圆的编程
(2)R为工件单边R弧的半径。
R为带符号,“+”表示圆弧角小于180度;
“-”表示圆弧角大于180度。
其中“+”可以省略。
(3)它以终点点坐标为准,当终点与起点的长度值大于2R时,则以直线代替圆弧。
例:
G02X60Z50R20F120
格式3:
G02X(u)____Z(w)____CR=__(半径)F__
格式4:
G02X(u)____Z(w)__D__(直径)F___
这两种编程格式基本上与格式2相同
G03—顺圆插补
说明:
除了圆弧旋转方向相反外,格式与G02指令相同。
G04—定时暂停
格式:
G04__F__或G04__K__
说明:
加工运动暂停,时间到后,继续加工。
暂停时间由F后面的数据指定。
单位是秒。
范围是0.01秒到300秒。
G05—经过中间点圆弧插补
格式:
G05X(u)____Z(w)____IX_____IZ_____F_____
说明:
(1)X,Z为终点坐标值,IX,IZ为中间点坐标值。
其它与G02/G03相似
例:
G05X60Z50IX50IZ60F120
G08/G09—进给加速/减速
格式:
G08
说明:
它们在程序段中独自占一行,在程序中运行到这一段时,进给速度将增加10%,
如要增加20%则需要写成单独的两段。
G22(G220)—半径尺寸编程方式
格式:
G22
说明:
在程序中独自占一行,则系统以半径方式运行,程序中下面的数值也是
以半径为准的。
G23(G230)—直径尺寸编程方式
格式:
G23
说明:
在程序中独自占一行,则系统以直径方式运行,程序中下面的数值也是
以直径为准的。
G25—跳转加工
格式:
G25LXXX
说明:
当程序执行到这段程序时,就转移它指定的程序段。
(XXX为程序段号)。
G26—循环加工
格式:
G26LXXXQXX
说明:
当程序执行到这段程序时,它指定的程序段开始到本段作为一个循环体,
循环次数由Q后面的数值决定。
G30—倍率注销
格式:
G30
说明:
在程序中独自占一行,与G31配合使用,注销G31的功能。
G31—倍率定义
格式:
G31F_____
G32—等螺距螺纹加工(英制)
G33—等螺距螺纹加工(公制)
格式:
G32/G33X(u)____Z(w)____F____
说明:
(1)X、Z为终点坐标值,F为螺距
(2)G33/G32只能加工单刀、单头螺纹。
(3)X值的变化,能加工锥螺纹
(4)使用该指令时,主轴的转速不能太高,否则刀具磨损较大。
G50—设定工件坐标/设定主轴最高(低)转速
格式:
G50S____Q____
说明:
S为主轴最高转速,Q为主轴最低转速
G54—设定工件坐标一
格式:
G54
说明:
在系统中可以有几个坐标系,G54对应于第一个坐标系,其原点位置数值在机床
参数中设定。
G55—设定工件坐标二
同上
G56—设定工件坐标三
同上
G57—设定工件坐标四
同上
G58—设定工件坐标五
同上
G59—设定工件坐标六
同上
G60—准确路径方式
格式:
G60
说明:
在实际加工过程中,几个动作连在一起时,用准确路径编程时,那么在进行
下一段加工时,将会有个缓冲过程(意即减速)
G64—连续路径方式
格式:
G64
说明:
相对G60而言。
主要用于粗加工。
G74—回参考点(机床零点)
格式:
G74XZ
说明:
(1)本段中不得出现其他内容。
(2)G74后面出现的的座标将以X、Z依次回零。
(3)使用G74前必须确认机床装配了参考点开关。
(4)也可以进行单轴回零。
G75—返回编程坐标零点
格式:
G75XZ
说明:
返回编程坐标零点
G76—返回编程坐标起始点
格式:
G76
说明:
返回到刀具开始加工的位置。
G81—外圆(内圆)固定循环
格式:
G81__X(U)__Z(W)__R__I__K__F__
说明:
(1)X,Z为终点坐标值,U,W为终点相对于当前点的增量值。
(2)R为起点截面的要加工的直径。
(3)I为粗车进给,K为精车进给,I、K为有符号数,并且两者的符号应相同。
符号约定如下:
由外向中心轴切削(车外圆)为“—”,反这为“+”。
(4)不同的X,Z,R决定外圆不同的开关,如:
有锥度或没有度,
正向锥度或反向锥度,左切削或右切削等。
(5)F为切削加工的速度(mm/min)
(6)加工结束后,刀具停止在终点上。
例:
G81X40Z100R15I-3K-1F100
加工过程:
1:
G01进刀2倍的I(第一刀为I,最后一刀为I+K精车),进行深度切削:
2:
G01两轴插补,切削至终点截面,如果加工结束则停止:
3:
G01退刀I到安全位置,同时进行辅助切面光滑处理
4:
G00快速进刀到高工面I外,预留I进行下一步切削加工,重复至1。
G90—绝对值方式编程
格式:
G90
说明:
(1)G90编入程序时,以后所有编入的坐标值全部是以编程零点为基准的。
(2)系统上电后,机床处在G状态。
N0010G90G92x20z90
N0020G01X40Z80F100
N0030G03X60Z50I0K-10
N0040M02
G91—增量方式编程
格式:
G91
说明:
G91编入程序时,之后所有坐标值均以前一个坐标位置作为起点来计算
运动的编程值。
在下一段坐标系中,始终以前一点作为起始点来编程。
例:
N0010G91G92X20Z85
N0020G01X20Z-10F100
N0030Z-20
N0040X20Z-15
N0050M02
G92—设定工件坐标系
格式:
G92X__Z__
说明:
(1)G92只改变系统当前显示的坐标值,不移动坐标轴,达到设定坐标
原点的目的。
(2)G92的效果是将显示的刀尖坐标改成设定值。
(3)G92后面的XZ可分别编入,也可全编。
G94—进给率,每分钟进给
说明:
这是机床的开机默认状态。
G20—子程序调用
格式:
G20L__
N__
说明:
(1)L后为要调用的子程序N后的程序名,但不能把N输入。
N后面只允许带数字1~99999999。
(2)本段程序不得出现以上描述以外的内容。
G24—子程序结束返回
格式:
G24
说明:
(1)G24表示子程序结束,返回到调用该子程序程序的下一段。
(2)G24与G20成对出现
(3)G24本段不允许有其它指令出现。
[编辑本段]实例
例:
通过下例说明在子程序调用过程中参数的传递过程,请注意应用
程序名:
P10
M03S1000
G20L200
M02
N200G92X50Z100
G01X40F100
Z97
G02Z92X50I10K0F100
G01Z-25F100
G00X60
Z100
G24
如果要多次调用,请按如下格式使用
M03S1000
N100G20L200
N101G20L200
N105G20L200
M02
N200G92X50Z100
G01X40F100
Z97
G02Z92X50I10K0F100
G01Z-25F100
G00X60
Z100
G24
G331—螺纹加工循环
格式:
G331X__Z__I__K__R__p__
说明:
(1)X向直径变化,X=0是直螺纹
(2)Z是螺纹长度,绝对或相对编程均可
(3)I是螺纹切完后在X方向的退尾长度,±值
(4)R螺纹外径与根径的直径差,正值
(5)K螺距KMM
(6)p螺纹的循环加工次数,即分几刀切完
提示:
1、每次进刀深度为R÷p并取整,最后一刀不进刀来光整螺纹面
2、内螺纹退尾根据沿X的正负方向决定I值的称号。
3、螺纹加工循环的起始位置为将刀尖对准螺纹的外圆处。
例子:
M3
G4f2
G0x30z0
G331z-50x0i10k2r1.5p5
G0z0
M05
[编辑本段]注意事项
补充一下:
1、G00与G01
G00运动轨迹有直线和折线两种,该指令只是用于点定位,不能用于切削加工
G01按指定进给速度以直线运动方式运动到指令指定的目标点,一般用于切削加工
2、G02与G03
G02:
顺时针圆弧插补G03:
逆时针圆弧插补
3、G04(延时或暂停指令)
一般用于正反转切换、加工盲孔、阶梯孔、车削切槽
4、G17、G18、G19平面选择指令,指定平面加工,一般用于铣床和加工中心
G17:
X-Y平面,可省略,也可以是与X-Y平面相平行的平面
G18:
X-Z平面或与之平行的平面,数控车床中只有X-Z平面,不用专门指定
G19:
Y-Z平面或与之平行的平面
5、G27、G28、G29参考点指令
G27:
返回参考点,检查、确认参考点位置
G28:
自动返回参考点(经过中间点)
G29:
从参考点返回,与G28配合使用
6、G40、G41、G42半径补偿
G40:
取消刀具半径补偿
先给这么多,晚上整理好了再给
7、G43、G44、G49长度补偿
G43:
长度正补偿G44:
长度负补偿G49:
取消刀具长度补偿
8、G32、G92、G76
G32:
螺纹切削G92:
螺纹切削固定循环G76:
螺纹切削复合循环
9、车削加工:
G70、G71、72、G73
G71:
轴向粗车复合循环指令G70:
精加工复合循环G72:
端面车削,径向粗车循环G73:
仿形粗车循环
10、铣床、加工中心:
G73:
高速深孔啄钻G83:
深孔啄钻G81:
钻孔循环G82:
深孔钻削循环
G74:
左旋螺纹加工G84:
右旋螺纹加工G76:
精镗孔循环G86:
镗孔加工循环
G85:
铰孔G80:
取消循环指令
11、编程方式G90、G91
G90:
绝对坐标编程G91:
增量坐标编程
12、主轴设定指令
G50:
主轴最高转速的设定G96:
恒线速度控制G97:
主轴转速控制(取消恒线速度控制指令)G99:
返回到R点(中间孔)G98:
返回到参考点(最后孔)
13、主轴正反转停止指令M03、M04、M05
M03:
主轴正传M04:
主轴反转M05:
主轴停止
14、切削液开关M07、M08、M09
M07:
雾状切削液开M08:
液状切削液开M09:
切削液关
15、运动停止M00、M01、M02、M30
M00:
程序暂停M01:
计划停止M02:
机床复位M30:
程序结束,指针返回到开头
16、M98:
调用子程序
17、M99:
返回主程序
1.常用编程指令的应用
车削加工编程一般包含X和Z坐标运动及绕Z轴旋转的转角坐标C。
(1)快速定位(G00或G0)刀具以点位控制方式从当前所在位置快速移动到指令给出的目标位置。
指令格式:
G00X(U)Z(W);
(2)直线插补(G01或G1)
指令格式:
G01X(U)Z(W)F;
图1快速定位图2直线插补
G00X40.0Z56.0;G01X40.0Z20.1F0.2;
/绝对坐标,直径编程;/绝对坐标,直径编程,切削进给率0.2mm/r
G00U-60.0W-30G01U20.0W-25.9F0.2;
/增量坐标,直径编程/增量坐标,直径编程,切削进给率0.2mm/r
(3)圆弧插补(G02或G2,G03或G3)
1)指令格式:
G02X(U)_Z(W)_I_K_F_;
G02X(U)Z(W)RF;
G03X(U)_Z(W)_I_K_F_;
G03X(U)Z(W)RF;
2)指令功能:
3)指令说明:
①G02为顺时针圆弧插补指令,G03为逆时针圆弧插补指令。
圆弧的顺、逆方向判断见图3左图,朝着与圆弧所在平面相垂直的坐标轴的负方向看,顺时针为G02,逆时针为G03,图3右图分别表示了车床前置刀架和后置刀架对圆弧顺与逆方向的判断;
图3圆弧的顺逆方向
②如图4,采用绝对坐标编程,X、Z为圆弧终点坐标值;采用增量坐标编程,U、W为圆弧终点相对圆弧起点的坐标增量,R是圆弧半径,当圆弧所对圆心角为0°~180°时,R取正值;当圆心角为180°~360°时,R取负值。
I、K为圆心在X、Z轴方向上相对圆弧起点的坐标增量(用半径值表示),I、K为零时可以省略。
图4圆弧绝对坐标,相对坐标
图5圆弧插补
G02X50.0Z30.0I25.0F0.3;G03X87.98Z50.0I-30.0K-40.0F0.3;
G02U20.0W-20.0I25.0F0.3;/绝对坐标,直径编程
G02X50.Z30.0R25.0F0.3;G03U37.98W-30.0I-30.0K-40.0F0.3;
G02U20.0W-20.0R25.0F0.3;/相对坐标,直径编程
(4)主轴转速设置(S)
车床主轴的转速(r/min)为:
式中υ为圆周切削速度,单位缺省为m/min、D为工件的外径,单位为mm。
例如,工件的外径为200mm,要求的切削速度为300m/min,经计算可得
因此主轴转速应为478r/min,表示为S478。
(5)主轴速度控制指令
数控车削加工时,按需要可以设置恒切削速度(例如,为保证车削后工件的表面粗糙度一致,应设置恒切削速度),车削过程中数控系统根据车削时工件不同位置处的直径计算主轴的转速。
恒切削速度设置方法如下:
G96S;其中S后面数字的单位为r/min。
设置恒切削速度后,如果不需要时可以取消,其方式如下:
G97S;其中S后面数字的单位为r/min。
在设置恒切削速度后,由于主轴的转速在工件不同截面上是变化的,为防止主轴转速过高而发生危险,在设置恒切削速度前,可以将主轴最高转速设置在某一个最高值。
切削过程中当执行恒切削速度时,主轴最高转速将被限制在这个最高值。
设置方法如下:
G50S;其中S的单位为r/min。
图6主轴速度控制
例如:
在刀具T01切削外形时用G96设置恒切削速度为200m/min,而在钻头T02钻中心孔时用G97取消恒切削速度,并设置主轴转速为1100r/min。
这两部分的程序头如下:
G50S2500T0101M08;/G50限定最高主轴转速为2500r/min;
G96S200M03;/G96设置恒切削速度为200m/min,主轴顺时针转动
G00X48.0Z3.0;/快速走到点(48.0,3.0)
G01Z-27.1F0.3;/车削外形
G00Ul.0Z3.0;/快速退回
…
T0202;/调02号刀具
G97Sll00M03;/G97取消恒切削速度,设置主轴转速为ll00r/min
G00X0.0Z5.0M08;/快速走到点(0,5.0),冷却液打开
G01Z-5.0F0.12;/钻中心孔
…
(6)进给率和进给速度设置指令
在数控车削中有两种切削进给模式设置方法,即进给率(每转进给模式)和进给速度(每分钟进给模式)。
1)进给率,单位为mm/r,其指令为:
G99;/进给率转换指令,
G01XZF;/F的单位为mm/r
2)进给速度,单位为mm/min,其指令为:
G98;/进给速度转换指令
G01XZF;/F的单位为mm/min
a:
G99G01Z-27.1F0.3;b:
G98G01Z-10.0F80;
表示进给率为0.3mm/r表示进给速度为80mm/min
图7进给率和进给速度
CNC系统缺省进给模式是进给率,即每转进给模式。
(7)工件原点设置
工件坐标系的原点有两种设置方法。
1)用G50指令进行工件原点设置,分以下两种设置情况:
图8工件原点设置
①坐标原点设置在卡盘端面
如图8a所示,这种情况下z坐标是正值。
工件原点设置在卡盘端面:
G50X85.Z210.;/*将刀尖当前位置的坐标值定为工件坐标系中的一点(85.,210.)。
②坐标原点设置在零件右端面
如图8b所示,这种情况下Z坐标值是负值。
工件原点设置在工件右端面:
G50X85.0Z90.0;
则刀尖当前位置即为工件坐标系原点。
(8)端面及外圆车削加工
端面及外圆的车削加工要用到插补指令G01。
为正确地编写数控程序,应在编写程序前根据工件的情况选择工件原点。
确定好工件原点后,还必须确定刀具的起始点。
编程时还应考虑车削外圆的始点和端面车削的始点,这两点的确定应结合考虑工件的毛坯情况。
如果毛坯余量较大,应进行多次粗车,最后进行一次精车,因而每次的车削始点都不相同。
a)工件原点在左端面时b)工件原点在右端面时
图9确定车削原点
1)工件原点在左端面
o0001/*程序编号o0001
N0G50X85.0Z210.0;/*设置工件原点在左端面
N1G30U0W0;/*返回第二参考点
N2G50S1500T0101M08;/*限制最高主轴转速为1500r/min,调01号刀具,M08为打开冷却液
N3G96S200M03;/*指定恒切削速度为200m/min
N4G00X40.4Z153.0;/*快速走到外圆粗车始点
N5G01Z40.2F0.3;/*以进给率0.3mm/r车削外圆
N6X60.4;/*台阶车削
N7Z20.0;/*φ60.4mm处长度为20.0mm的一段外圆
N8G00X62.0Z150.2;/*刀具快速退到点(62.0,150.2)
N9X41.0;/*刀具快速走到点(41.0,150.2)
N10G01X-1.6;/*车削右端面
N1lG00Zl52.0;/*刀具快速退到点(-1.6,152.0)
N12G30U0W0;/*直接回第二参考点以进行换刀
N13(Finishing);/*精车开始,括号为程序说明
N14G50S1500T0202;/*限制最高主轴转速为1500r/min,调02号刀具
N15G96S250;/*指定恒切削速度为250m/min
N16G00X40.0Z153.0;/*快速走到外圆精车始点(40.0,153)
N17G42G01Z151.0F0.15;/*调刀尖半径补偿,右偏
N18Z40.0;/*φ40.4mm一段外圆的精车
N19X60.0;/*台阶精车
N20Z20.0;/*φ60.0mm处长度为20.0mm外圆的精车
N21G40G00X62.0Z150.0;/*取消刀补
N22X41.0;/*刀具快速走到点(41.0,150.0)
N23G41G01X40.0;/*调刀尖半径补偿
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