2. 准备功能(2.1-2.7)
2.1 绝对/增量 G90/G91,AC/IC
- G90:绝对尺寸,相对于当前坐标系的原点
- G91:增量尺寸,相对于前一点的增量
- 轴=AC(…):为单个轴设置段内有效的绝对尺寸,括号内为指定的位置值
- 轴=IC(…):为单个轴设置段内有效的增量尺寸,括号内为指定的位置值
图2.1 绝(相)对坐标定义
说明:
- 绝对尺寸中(G90),位置数据总是取决于当前有效坐标系的零点,即对刀具应当运行到的绝对位置进行编程。在增量尺寸中(G91),位置数据取决于上一个运行到的点,即增量尺寸编程用于说明刀具运行了多少距离。
- 在增量尺寸(G91)中,可以用关键字AC为单个轴设置段内有效的绝对尺寸;同样也可以在绝对尺寸(G90)中,用关键字IC为单个轴设置段内有效的增量尺寸。
- G90和G91均为模态有效,系统的初始设定为G90绝对尺寸有效。AC和IC为非模态指令。
2.2 英制/公制G70/G71
- G70:英制尺寸
- G71:公制尺寸
示例:
N10 G70 G94 G01 X10 Z30 F100 ;英制尺寸
N20 G01 X40 Z50 ;G70继续生效
…
N100 G71 G01 X19 Z17 F80 ;开始公制尺寸
说明:
- 假设在公制系统下,如果程序中出现了G70指令,但是一直到M02/M30处都没有编程G71,则程序运行结束后恢复公制系统。如果运行中途复位,也恢复公制系统;
- G70/G71对人机界面坐标的显示有影响,随着G70/G71变化;
- 受G70/G71影响的指令有 X \ Z、CR=、倒角\倒圆、I\K、附加零点。
2.3 半径/直径 DIAMOF/DIAMON
- DIAMOF:X轴以半径尺寸编程
- DIAMON:X轴以直径尺寸编程
图2.2 直径和半径编程
示例:
N10 DIAMON
N20 G94 G01 X40 Z30 F100 ;X轴直径数据方式
N30 G01 X50 Z25 ;DIAMON继续生效
N40 G01 Z10
…
N100 DIAMOF
N110 G94 G01 X20 Z30 F80 ;X轴转换为半径数据方式
N120 G01 X25 Z25
N130 G01 Z10
2.4 坐标变换
2.4.1 零点偏置 G53, G54~G59, G500, G501
- G54:第一可设定零点偏置
- G55:第二可设定零点偏置
- G56:第三可设定零点偏置
- G57:第四可设定零点偏置
- G58:第五可设定零点偏置
- G59:第六可设定零点偏置
- G53:取消可设定零点偏置
- G500:取消可附加的零点偏置
- G501:设置可附加的零点偏置
图2.4 G500/G501零偏定义
G501是在G53~G59坐标上偏移生成的新的坐标系(如图2.4的坐标系A),通过G500清除设定的附加零点偏置。
G54设置第一零点,其相对于机床坐标原点进行偏置。例如在“零偏表”中,如果G54下的值为X=10和Z=10,则编程G54后,当前的坐标系将X10、Z10这个点作为当前坐标系原点。
G55设置第二零点,相对于机床坐标原点的偏置,G56、G57、G58、G59分别为第3、4、5、6零点偏置。
2.4.2 镜像(MIRROR)
使用MIRROR可以将工件形状在坐标轴上进行镜像,在车铣复合机床上一般以X轴做镜像,如图2.5所示。
图2.5 镜像
指令格式:
MIRROR X0 ;以X轴做镜像
说明:
- 可通过G500取消镜像。
- 使用镜像指令时请注意确认所使用刀具的刀沿设置是否正确。
示例:
N10 T1D1 S600 M04
N20 G00 G90 X-60 Z80
N30 MIRROR X0
N40 CYCLE97(9, 0, 0, -50, 42, 42, 3, 2, 2.92, 0, 30, 0, 5, 2, 3, 1, 0, 0)
N50 G00 X60 Z80
N60 M02
2.5 可编程的工作区域限制G25,G26,WALIMON,WALIMOF
图2.6 G25/26工作区域设置
- G25 X… Z…:工作区域下限
- G26 X… Z…:工作区域上限
- WALIMON:工作区域限制使能
- WALIMOF:工作区域限制取消
示例:
- N10 WALIMON : 工作区域限制生效
- N20 G25 X-20Z-20 : 工作区域下限
- N30 G26X20 Z20 ; 工作区域上限
- N40 G94 G01 X0 Z0 F100 ; 在工作区域
- N50 G01 X30 Z30 : 超出工作区域
- N60 WALIMOF ; 工作区域限制取消
注意:
- G26的工作区域上限值必须大于G25的工作区域下限制;
- 工作区域限制的坐标值是跟随当前使用的零点偏置发生变化的,包括可编程和可设定的部分;
- G25/G26后的X或Z不能同时省略,并且X值始终是半径值;
- G25/G26工作区域限制是封闭区间,对于省略的坐标则不限制;
- G25、G26、WALIMOF和WALIMON必须单独程序段
示例:
N20 G25 X-20 ;Z省略
N30 G26 X20 Z20
则对于Z方向只有上限,而无下限。
2.6 坐标平面G17/G18/G19
- G17:工作平面 X/Y
- G18:工作平面 Z/X(系统上电默认为G18)
- G19:工作平面 Y/Z
工件进行加工,必须先确定工作平面。工作平面确定后,刀具半径补偿平面以及刀具长度补偿的进刀方向也随之确定.
图2.7 G17-19加工平面定义
2.7 坐标轴运动
2.7.1 快速定位 G00
G00功能用于实现点对点的快速定位,不进行切削加工,运行轨迹为两点之间最短直线距离,速度由系统参数设定。用G00快速移动时在地址F下编程的进给速度无效。
示例:
N10 G00 X50 Z100
图2.8 从P1点到P2点快速移动
2.7.2 直线插补 G01
刀具以直线插补方式从起始点移动到目标点,以F下编程的进给速度运行。
图2.9 用G01进行线性插补
示例:
N10 G54 G00 G90 X40 Z200 S500 M03 ;技术定义,到达初始位置
N20 G01 G95 Z120 F0.15 ;进给率0.15mm/r
N30 X45 Z105
N40 Z80
N50 G00 X100 ;快速退回
N60 M02 ;程序结束
系统提供另外一种直线编程方式(角度定义编程ANG),具体编程方式如下图:
图2.10 角度编程方式
示例:
N10 G94 G01 X2 Z5 F100
N20 G01 X3 ANG=120
或
N10 G94 G01 X2 Z5 F100
N20 G01 Z2 ANG=120
其中ANG为直线和Z轴正方向的夹角,逆时针为正。系统自动计算未知的坐标值,并运动到相应的终点坐标位置。
2.7.3 圆弧插补 G02/G03
刀具以圆弧轮廓从起始点运行到终点。G02为顺时针圆弧,G03为逆时针圆弧。进给速度为编程的进给率F。
在系统设置界面的参数设置中,可以通过“圆弧指令模态开关”对G02和G03是否为模态指令进行设置。设置为“OFF”时,G02和G03为非模态指令;设置为“ON”时,G02和G03为模态指令。
图2.11 圆弧插补方向规定
所要求的圆弧编程方式为如下几种:
图2.12 G02/G03圆弧插补定义
示例:
1.圆弧终点及圆心
图2.13 圆心和终点编程
其中,I、K为圆心相对于圆弧起点的坐标(I值始终为半径值,无论直径还是半径编程),I、K不可以为绝对坐标。
示例:
DIAMOF
N10 G90 G94 G01 Z30 X40 F100 ;圆弧起始点
N20 G02 Z50 X40 K10 I-7 ;终点和圆心
2.圆弧终点及半径
图2.14 终点和半径编程
示例:
DIAMOF
N10 G90 G94 G01 Z30 X40 F100 ;圆弧起始点
N20 G02 Z50 X40 CR=12.207 ;终点和半径
CR数值前如果带负号表示所选插补圆弧段大于半圆。
3. 圆弧终点或圆心及圆弧张角:
图2.15 圆弧张角和圆心(或终点)编程
示例:
DIAMOF
N10 G90 G94 G01 Z30 X40 F100 ;圆弧起始点
N20 G02 Z50 X40 AR=105 ;终点和张角
示例:
DIAMOF
N10 G90 G94 G01 Z30 X40 F100 ;圆弧起始点
N20 G02 K10 I-7 AR=105 ;圆心和张角
AR编程范围为0≤AR<360。
4.整圆编程示例(只能用圆心编程格式):
图2.16 整圆编程
DIAMOF
N10 G94 G01 X10 Z10 F100
N20 G03 X10 Z10 I0 K10 F60
2.7.4 恒螺距螺纹切削 G33
螺纹切削的必要条件:主轴有位置测量系统。在G33螺纹切削时,进给倍率开关不起作用。
可以完成切削的螺纹类型有:
- 圆柱螺纹
- 圆锥螺纹
- 外螺纹,内螺纹
- 单螺纹,多重螺纹
图2.17 螺纹切削参数
图2.18 螺纹切削类型
加工锥形螺纹时,当锥角大于45°时用螺距地址I:锥角小于45°时螺距地址用K。
不能同时编写I和K,否则报警。
G33螺纹加工时,在地址SF下编程起始点偏移量(绝对位置),SF的范围为0~360度。如果没有编程起始点偏移量,则认为没有偏移量。
示例:
1.圆柱螺纹
N10 G00 G90 X50 Z0 S500 M03 ;回到起始点,绝对坐标系,主轴正转,转速500 r/min
N20 G33 Z-100 K4 SF=40 ;螺距4mm,螺纹长度100mm,螺纹起始角度40°
N30 G00 X60 ;退刀
N40 G00 Z0 ;回到起始点
N50 G00 X50 ;进刀
N60 G33 Z-100 K4 SF=220 ;加工第二条螺纹线,起始角度220°,长度100mm
N70 G00 X60
2.锥螺纹(锥角小于45度)
N10 G00 G90 X0 Z0 S500 M03 ;回到起始点,绝对坐标系,主轴正转,转速500r/min
N20 G33 X50 Z-100 K4 ;螺距4mm,螺纹长度100mm,螺纹起始角默认0°
N30 G00 X60 ;退刀
N40 G00 Z0 ;回到起始点
3.锥螺纹(锥角大于45度)
N10 G00 G90 X0 Z0 S500 M03 ;回到起始点,绝对坐标系,主轴正转,转速500r/min
N20 G33 X100 Z-50 I4 ;螺距4mm,螺纹长度100mm,螺纹起始角0°
N30 G00 X120 ;退刀
N40 G00 Z0 ;回到起始点
4.端面螺纹
N10 G00 G90 X50 Z0 S500 M03 ;回到起始点,绝对坐标系,主轴正转,转速500r/min
N20 G33 X100 I4 ;螺距4mm,螺纹长度100mm,螺纹起始角0°
N30 G00 Z20 ;退刀
N40 G00 X50 ;回到起始点
2.7.5 返回固定点 G75
用G75可以返回到机床中某个固定点,比如换刀点。固定点位置固定地存储在机床数据中。返回速度就是其快速移动速度。G75需要一独立程序段,并且是非模态指令。
示例:
G75 X=10 Z=10
则先到达中间点X10、Z10,然后快速移动到固定点。
2.7.6 回参考点 G74
用G74可以实现回参考点功能,回参考点速度就是其快速移动速度。G74需要一独立程序段,并且是非模态指令。
示例:
G74 X=10 Z=10
则先到达中间点X10、Z10,然后快速移动到参考点。
2.7.7 倒圆/倒角 CHF/CHR/RND
功能:
CHF=… ;插入倒角,数值为倒角长度
CHR=… ;插入倒角,数值为倒角边长
RND=… ;插入倒圆,数值为倒圆半径
倒角:
CHF=....或CHR=...,在直线轮廓之间、圆弧轮廓之间以及直线轮廓和圆弧轮廓之间切入一直线并倒去棱角
倒圆:
RND=...,在直线轮廓之间、圆弧轮廓之间以及直线轮廓和圆弧轮廓之间切入一圆弧,轮廓之间切线过渡。
在任何一个轮廓拐角处都可以插入倒角和倒圆,理论上讲可以使任意多的直线程序段发生关联,并且在其间插入倒角或倒圆。
特别说明:
- 如果几个连续编程的程序段中有不含坐标轴移动指令的程序段,则不可以进行倒角/倒圆;
- “=” 不可以省略;
- 倒角中间不允许改变零偏(G53~G59、G500/G501)和T/D。
具体编程说明如下:
1.CHR倒角
主要有4种倒角情况:直线轮廓之间、圆弧轮廓之间以及直线轮廓和圆弧轮廓之间倒去棱角。
图2.19 直线与直线之间倒角CHR
N10 G94 G01 X6 Z1 F100
N20 G01 X6 Z6 CHR=1
N30 G01 X3 Z10
图2.20 直线与圆弧之间倒角CHR
N10 G94 G01 X5 Z1 F100
N20 G01 Z5 X0 CHR=1
N30 G02 Z9 X5 CR=...
图2.21 圆弧与直线之间倒角CHR
N10 G94 G01 X5 Z0 F100
N20 G02 Z5 X0 CR=... CHR=1
N30 G01 Z10 X
图2.22 圆弧与圆弧之间倒角CHR
N10 G94 G01 X6 Z0 F100
N20 G02 Z5 X0 CR=...CHR=1
N30 G02 Z10 X6 CR=...
2.CHF倒斜角
图2.23 直线与直线之间倒角CHF
N10 G94 G01 X5 Z1 F100
N20 G01 X5 Z6 CHF=1
N30 G01 X2.5 Z8
图2.24 圆弧与直线之间倒角CHF
N10 G94 G01 X2 Z0 F100
N20 G02 Z5 X0 CR=... CHF=1 F100
N30 G01 Z9 X7
图2.25 直线与圆弧之间倒角CHF
N10 G94 G01 X5 Z1 F100
N20 G01 Z5 X0 CHF=1
N30 G02 Z10 X3 CR=...
图2.26 圆弧与圆弧之间倒角CHF
N10 G94 G01 X2 Z0 F100
N20 G02 Z2 X0 CR=... CHF=1
N30 G02 Z10 X3 CR=…
3.RND倒圆角
图2.27 直线与直线以及直线与圆弧之间倒圆角
N10 G94 G01 X6 Z0 F100
N20 G01 X6 Z6 RND=5
N30 G01 X2 Z10
……
N40 G01 X4 Z0 F100
N50 G01 X4 Z4 RND=10
N60 G03 X1 Z10 CR=10
图2.28 圆弧与直线之间倒圆角
N10 G94 G01 X5 Z0 F100
N20 G02 Z5 X0 CR=… RND=2
N30 G01 Z10 X5
图2.29 圆弧与圆弧之间倒圆角
N10 G94 G01 X4 Z0 F100
N20 G02 Z5 X0 CR=… RND=2
N30 G02 Z10 X5 CR=…