【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 50（3）G0G03：順時(shí)針和逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)，即刀具以指定的速度以圓弧運(yùn)動(dòng)到指定的位置。G02/G03有兩種表達(dá)格式，一種為半徑格式，使用參數(shù)值R，如G02 X100 Y100 Z100 R50 F250表示刀具以250mm/min的速度沿半徑50的順時(shí)針圓弧運(yùn)動(dòng)至終點(diǎn)（100，100，100）。其中R值的正負(fù)影響切削圓弧的角度，R值為正時(shí)，刀位起點(diǎn)到刀位終點(diǎn)的角度小于或等于180176。；R值為負(fù)值時(shí)，刀位起點(diǎn)到刀位終點(diǎn)的角度大于或等于180176。另一種為向量格式，使用參數(shù)I、J、K給出圓心坐標(biāo)，并以相對(duì)于起始點(diǎn)的坐標(biāo)增量表示。例如G02 X100 Y100 Z100 I50 J50 K50 F250表示刀具以250mm/min的速度沿一順時(shí)針圓弧運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)（100，100，100），該圓弧的圓心相對(duì)于起點(diǎn)的坐標(biāo)增量為（50，50，50）。（4）G90、G91：絕對(duì)指令/增量指令。其中G90指定NC程序中的刀位坐標(biāo)是以工作坐標(biāo)系原點(diǎn)為基準(zhǔn)來(lái)計(jì)算和表達(dá)的。而G91則指定NC程序中每一個(gè)刀位點(diǎn)的坐標(biāo)都是以其相對(duì)于前一個(gè)刀位點(diǎn)的坐標(biāo)增量來(lái)表示的。（5）G4G4G40：刀具半徑左補(bǔ)償、右補(bǔ)償和取消半徑補(bǔ)償。用半徑為R的刀具切削工件時(shí)，刀軌必須始終與切削輪廓有一個(gè)距離為R的偏置，在手工編程中進(jìn)行這種偏置計(jì)算往往十分麻煩。如果采用G4G42指令，刀具路徑會(huì)被自動(dòng)偏移一個(gè)R距離，而編程只要按工件輪廓考慮即可。在G4G42指令中，刀具半徑是用其后的D指令指定。所謂左補(bǔ)償，是指沿著刀具前進(jìn)的方向，刀軌向左側(cè)偏置一個(gè)刀半徑的距離。（6）G5G92：加工坐標(biāo)系設(shè)置指令。G54是數(shù)控系統(tǒng)上設(shè)定的寄存器地址，其中存放了加工坐標(biāo)系（一般是對(duì)刀點(diǎn)）相對(duì)于機(jī)床坐標(biāo)系的偏移量。當(dāng)數(shù)控程序中出現(xiàn)該指令時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)即根據(jù)其中存放的偏移量確定加工坐標(biāo)系。G92是根據(jù)刀具起始點(diǎn)與加工坐標(biāo)系的相對(duì)關(guān)系確定加工坐標(biāo)系，其格式示例為G92 X20 Y30 Z40。它表示刀具當(dāng)前位置（一般為程序起點(diǎn)位置）處于加工坐標(biāo)系的（20，30，40）處，這樣就等于通過(guò)刀具當(dāng)前位置確定了加工坐標(biāo)系的原點(diǎn)位置。表13是FANUC數(shù)控系統(tǒng)的準(zhǔn)備功能G代碼列表。表 13G代碼功 能G代碼功 能G00☆快速定位（快速進(jìn)給）G01☆直線插補(bǔ)（切削進(jìn)給）G02順時(shí)針（CW）圓弧插補(bǔ)G03逆時(shí)針（CCW）圓弧插補(bǔ)G04暫停、正確停止G09正確停止G10資料設(shè)定G11資料設(shè)定模式取消G15極坐標(biāo)指令取消G16極坐標(biāo)指令G17☆XY平面選擇G18ZX平面選擇G19YZ平面選擇G20英制輸入G21公制輸入G22☆行程檢查功能打開(kāi)（ON）G23行程檢查功能關(guān)閉（OFF）G27機(jī)械原點(diǎn)復(fù)位檢查G28機(jī)械原點(diǎn)復(fù)位G29從參考原點(diǎn)復(fù)位G30第二原點(diǎn)復(fù)位G31跳躍功能G33螺紋切削G39轉(zhuǎn)角補(bǔ)正圓弧切削G40☆刀具半徑補(bǔ)償取消G41刀具半徑左補(bǔ)償G42刀具半徑右補(bǔ)償G43刀具長(zhǎng)度正補(bǔ)償G44刀具長(zhǎng)度負(fù)補(bǔ)償G49☆刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償取消G52局部坐標(biāo)系設(shè)定G53機(jī)械坐標(biāo)系選擇續(xù)表G代碼功 能G代碼功 能G54☆第一工件坐標(biāo)設(shè)置G55第二工件坐標(biāo)設(shè)置G56第三工件坐標(biāo)設(shè)置G57第四工件坐標(biāo)設(shè)置G58第五工件坐標(biāo)設(shè)置G59第六工件坐標(biāo)設(shè)置G65宏程序調(diào)用G66宏程序調(diào)用模態(tài)G67宏程序調(diào)用取消G73高速深孔鉆孔循環(huán)G74左旋攻螺紋循環(huán)G76精鏜孔循環(huán)G80☆固定循環(huán)取消G81鉆孔循環(huán)、鉆鏜孔G82鉆孔循環(huán)、反鏜孔G83深孔鉆孔循環(huán)G84攻螺紋循環(huán)G85粗鏜孔循環(huán)G86鏜孔循環(huán)G87反鏜孔循環(huán)G90☆絕對(duì)指令G91☆增量指令G92坐標(biāo)系設(shè)定G98固定循環(huán)中起始點(diǎn)復(fù)位G99固定循環(huán)中R點(diǎn)復(fù)位注：☆記號(hào)G碼在電源開(kāi)時(shí)是這個(gè)G碼狀態(tài)。3．輔助功能字輔助功能字一般由字符M及隨后的2位數(shù)字組成，因此也稱(chēng)為M指令。它用來(lái)指令數(shù)控機(jī)床的輔助裝置的接通和斷開(kāi)（即開(kāi)關(guān)動(dòng)作），表示機(jī)床各種輔助動(dòng)作及其狀態(tài)。常用的M指令有以下幾種。（1）M0M30：程序結(jié)束。（2）M0M0M05：主軸順時(shí)針轉(zhuǎn)、主軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)、主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)。（3）M0M09：冷卻液開(kāi)、關(guān)。表14所示是部分輔助功能M代碼。表 14M代碼功 能M代碼功 能M00程序停止M01計(jì)劃停止M02程序結(jié)束M03主軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)M04主軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)M05主軸停止旋轉(zhuǎn)M06換刀M08冷卻液開(kāi)M09冷卻液關(guān)M30程序結(jié)束并返回M74錯(cuò)誤檢測(cè)功能打開(kāi)M75錯(cuò)誤檢測(cè)功能關(guān)閉M98子程序調(diào)用M99子程序調(diào)用返回4．其他功能字（1）尺寸字：也叫尺寸指令，主要用來(lái)指令刀位點(diǎn)坐標(biāo)位置。如X、Y、Z主要用于表示刀位點(diǎn)的坐標(biāo)值，而I、J、K用于表示圓弧刀軌的圓心坐標(biāo)值（參見(jiàn)G0G03指令中的內(nèi)容）。（2）進(jìn)給功能字：以字符F開(kāi)頭，因此又稱(chēng)為F指令，用于指定刀具插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)（即切削運(yùn)動(dòng)）的速度，稱(chēng)為進(jìn)給速度，單位是毫米/分鐘（mm/min）。（3）主軸轉(zhuǎn)速功能字：以字符S開(kāi)頭，因此又稱(chēng)為S指令。用于指定主軸的轉(zhuǎn)速，以其后的數(shù)字給出，單位是轉(zhuǎn)/分鐘（r/min）。（4）刀具功能字：用字符T及隨后的號(hào)碼表示，因此也稱(chēng)為T(mén)指令。用于指定加工時(shí)采用的刀具號(hào)，該指令在加工中心上使用。 手工編程盡管交互式圖形編程已成為當(dāng)前數(shù)控編程的主流方法，但在某些場(chǎng)合下手工編程仍有其應(yīng)用的必要性。數(shù)控手工編程的主要內(nèi)容包括分析零件圖樣、確定加工過(guò)程、數(shù)學(xué)處理、編寫(xiě)程序清單、程序檢查、輸入程序和工件試切。1．分析零件圖樣和工藝處理首先根據(jù)圖紙對(duì)零件的幾何形狀尺寸、技術(shù)要求進(jìn)行分析，明確加工內(nèi)容，決定加工方案、加工順序，設(shè)計(jì)夾具，選擇刀具、確定合理的走刀路線和切削用量等。同時(shí)還應(yīng)充分發(fā)揮數(shù)控系統(tǒng)的性能，正確選擇對(duì)刀點(diǎn)及進(jìn)刀方式，盡量減少加工輔助時(shí)間。2．?dāng)?shù)學(xué)處理編程前根據(jù)零件的幾何特征，建立一個(gè)工件坐標(biāo)系，根據(jù)圖紙要求制定加工路線，在工件坐標(biāo)系上計(jì)算出刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡。對(duì)于形狀比較簡(jiǎn)單的零件（如直線和圓弧組成的零件），只需計(jì)算出幾何元素的起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓弧的圓心、兩幾何元素的交點(diǎn)或切點(diǎn)的坐標(biāo)值。對(duì)于形狀復(fù)雜的零件（如非圓曲線、曲面組成的零件），數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)功能不能滿(mǎn)足零件的幾何形狀時(shí)，必須計(jì)算出曲面或曲線上一定數(shù)量的離散點(diǎn)，點(diǎn)與點(diǎn)之間用直線或圓弧逼近，根據(jù)要求的精度計(jì)算出節(jié)點(diǎn)間的距離。3．編寫(xiě)零件程序單加工路線和工藝參數(shù)確定以后，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的指令代碼及程序段格式，逐段編寫(xiě)零件程序。4．程序輸入以前的數(shù)控機(jī)床的程序輸入一般使用穿孔紙帶，穿孔紙帶上的程序代碼通過(guò)紙帶閱讀裝置送入數(shù)控系統(tǒng)。現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床主要利用鍵盤(pán)將程序輸入計(jì)算機(jī)中；通信控制的數(shù)控機(jī)床，程序可以由計(jì)算機(jī)接口傳送。5．程序校驗(yàn)與首件試切程序清單必須經(jīng)過(guò)校驗(yàn)和試切才能正式使用。校驗(yàn)的方法是將程序內(nèi)容輸入到數(shù)控裝置中，機(jī)床空刀運(yùn)轉(zhuǎn)，若是平面工件，可以用筆代刀，以坐標(biāo)紙代替工件，畫(huà)出加工路線，以檢查機(jī)床的運(yùn)動(dòng)軌跡是否正確。若數(shù)控機(jī)床有圖形顯示功能，可以采用模擬刀具切削過(guò)程的方法進(jìn)行檢驗(yàn)。但這些過(guò)程只能檢驗(yàn)出運(yùn)動(dòng)是否正確，不能檢查被加工零件的精度，因此必須進(jìn)行零件的首件試切。首次試切時(shí)，應(yīng)該以單程序段的運(yùn)行方式進(jìn)行加工，監(jiān)視加工狀況，調(diào)整切削參數(shù)和狀態(tài)。下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的手工編程實(shí)例，程序如表15所示，圖紙如圖120所示。表 15序 號(hào)程 序說(shuō) 明N0010N0020N0030N0040N0050 N0060G54 X70 Y100 Z140 S1500 M03G00 X0 Y0 Z2 T01G01 Z3 F150G41 X20 Y14Y62 G02 X44 Y86 I24 J0設(shè)工件零點(diǎn)于O點(diǎn)，主軸正轉(zhuǎn)，1500r/min刀具快進(jìn)至（0，0，2）刀具工進(jìn)至深3mm處建立左刀補(bǔ)O→A直線插補(bǔ)A→B圓弧插補(bǔ)B→CN0070N0080N0090N0100N0110N0120N0130N0140N0150G01 X96G03 X120 Y62 I24 J0G01 Y40X100 Y14X20G40 X0 Y0G00 Z100G53M02直線插補(bǔ)C→D圓弧插補(bǔ)D→E直線插補(bǔ)E→F直線插補(bǔ)F→G直線插補(bǔ)G→A取消刀補(bǔ)A→O刀具Z向快退取消工件零點(diǎn)偏置程序結(jié)束圖 120 數(shù)控工藝流程數(shù)控加工與通用機(jī)床加工相比較，在許多方面遵循的原則基本一致。但由于數(shù)控機(jī)床本身自動(dòng)化程度較高，控制方式不同，設(shè)備費(fèi)用也高，使數(shù)控加工工藝相應(yīng)形成了以下幾個(gè)特點(diǎn)：1．工藝的內(nèi)容十分具體在用通用機(jī)床加工時(shí)，許多具體的工藝問(wèn)題，如工藝中各工步的劃分與順序安排、刀具的幾何形狀、走刀路線及切削用量等，在很大程度上都是由操作工人根據(jù)自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣自行考慮而決定的，一般無(wú)須工藝人員在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)進(jìn)行過(guò)多的規(guī)定。而在數(shù)控加工時(shí)，上述這些具體工藝問(wèn)題，不僅僅成為數(shù)控工藝設(shè)計(jì)時(shí)必須認(rèn)真考慮的內(nèi)容，而且還必須作出正確的選擇并編入加工程序中。也就是說(shuō)，本來(lái)是由操作工人在加工中靈活掌握并可通過(guò)適時(shí)調(diào)整來(lái)處理的許多具體工藝問(wèn)題和細(xì)節(jié)，在數(shù)控加工時(shí)就轉(zhuǎn)變?yōu)榫幊倘藛T必須事先設(shè)計(jì)和安排的內(nèi)容。2．工藝的設(shè)計(jì)非常嚴(yán)密數(shù)控機(jī)床雖然自動(dòng)化程度較高，但自適性差。它不能像通用機(jī)床在加工時(shí)可以根據(jù)加工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，比較靈活自由地適時(shí)進(jìn)行人為調(diào)整。即使現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床在自適應(yīng)調(diào)整方面作出了不少努力與改進(jìn)，但自由度也不大。比如說(shuō)，數(shù)控機(jī)床在做鏜盲孔加工時(shí)，它就不知道孔中是否已擠滿(mǎn)了切屑，是否需要退一下刀，而是一直鏜到結(jié)束為止。所以，在數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)中必須注意加工過(guò)程中的每一個(gè)細(xì)節(jié)。同時(shí)，在對(duì)圖形進(jìn)行數(shù)學(xué)處理、計(jì)算和編程時(shí)，都要力求準(zhǔn)確無(wú)誤，以使數(shù)控加工順利進(jìn)行。在實(shí)際工作中，由于一個(gè)小數(shù)點(diǎn)或一個(gè)逗號(hào)的差錯(cuò)就可能釀成重大機(jī)床事故和質(zhì)量事故。3．注重加工的適應(yīng)性要根據(jù)數(shù)控加工的特點(diǎn)，正確選擇加工方法和加工內(nèi)容。由于數(shù)控加工自動(dòng)化程度高、質(zhì)量穩(wěn)定、可多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)、便于工序集中，但價(jià)格昂貴，操作技術(shù)要求高等特點(diǎn)均比較突出，加工方法、加工對(duì)象選擇不當(dāng)往往會(huì)造成較大損失。為了既能充分發(fā)揮出數(shù)控加工的優(yōu)點(diǎn)，又能達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效益，在選擇加工方法和對(duì)象時(shí)要特別慎重，甚至有時(shí)還要在基本不改變工件原有性能的前提下，對(duì)其形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)等作適應(yīng)數(shù)控加工的修改。一般情況下，在選擇和決定數(shù)控加工內(nèi)容的過(guò)程中，有關(guān)工藝人員必須對(duì)零件圖或零件模型作足夠具體與充分的工藝性分析。在進(jìn)行數(shù)控加工的工藝性分析時(shí)，編程人員應(yīng)根據(jù)所掌握的數(shù)控加工基本特點(diǎn)及所用數(shù)控機(jī)床的功能和實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，力求把這一前期準(zhǔn)備工作做得更仔細(xì)、更扎實(shí)一些，以便為下面要進(jìn)行的工作鋪平道路，減少失誤和返工、不留遺患。根據(jù)大量加工實(shí)例分析，數(shù)控加工中失誤的主要原因多為工藝方面考慮不周和計(jì)算與編程時(shí)粗心大意。因此在進(jìn)行編程前做好工藝分析規(guī)劃是十分必要的。 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容工藝設(shè)計(jì)是對(duì)工件進(jìn)行數(shù)控加工的前期準(zhǔn)備工作，它必須在程序編制工作之前完成。因此只有在工藝設(shè)計(jì)方案確定以后，編程才有依據(jù)。否則，由于工藝方面的考慮不周，將可能造成數(shù)控加工的錯(cuò)誤。工藝設(shè)計(jì)不好，往往要成倍增加工作量，有時(shí)甚至要推倒重來(lái)?？梢哉f(shuō)，數(shù)控加工工藝分析決定了數(shù)控程序的質(zhì)量。因此，編程人員一定要先把工藝設(shè)計(jì)做好，不要先急于考慮編程。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中的經(jīng)驗(yàn)，數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)主要包括下列內(nèi)容：（1）選擇并決定零件的數(shù)控加工內(nèi)容。（2）零件圖樣的數(shù)控加工分析。（3）數(shù)控加工的工藝路線設(shè)計(jì)。（4）數(shù)控加工工序設(shè)計(jì)。（5）數(shù)控加工專(zhuān)用技術(shù)文件的編寫(xiě)。數(shù)控加工專(zhuān)用技術(shù)文件不僅是進(jìn)行數(shù)控加工和產(chǎn)品驗(yàn)收的依據(jù)，也是需要操作者遵守和執(zhí)行的規(guī)程，同時(shí)還為產(chǎn)品零件重復(fù)生產(chǎn)積累了必要的工藝資料，并進(jìn)行了技術(shù)儲(chǔ)備。這些由工藝人員做出的工藝文件是編程員在編制加工程序單時(shí)所依據(jù)的相關(guān)技術(shù)文件。編寫(xiě)數(shù)控加工工藝文件也是數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容之一。不同的數(shù)控機(jī)床，工藝文件的內(nèi)容也有所不同。一般來(lái)講，數(shù)控銑床的工藝文件應(yīng) 包括：（1）編程任務(wù)書(shū)。（2）數(shù)控加工工序卡片。（3）數(shù)控機(jī)床調(diào)整單。（4）數(shù)控加工刀具卡片。（5）數(shù)控加工進(jìn)給路線圖。（6）數(shù)控加工程序單。其中以數(shù)控加工工序卡片和數(shù)控刀具卡片最為重要。前者是說(shuō)明數(shù)控加工順序和加工要素的文件；后者是刀具使用的依據(jù)。為了加強(qiáng)技術(shù)文件管理，數(shù)控加工工藝文件也應(yīng)向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化方向發(fā)展。但目前尚無(wú)統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，各企業(yè)可根據(jù)本部門(mén)的特點(diǎn)制訂上述有關(guān)工藝文件。 工序的劃分根據(jù)數(shù)控加工的特點(diǎn)，加工工序的劃分一般可按下列方法進(jìn)行：（1）以同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序。有些零件雖然能在一次安裝加工出很多待加工面，但考慮到程序太長(zhǎng)，會(huì)受到某些限制，如控制系統(tǒng)的限制（主要是內(nèi)存容量），機(jī)床連續(xù)工作時(shí)間的限制（如一道工序在一個(gè)班內(nèi)不能結(jié)束）等。此外，程序太長(zhǎng)會(huì)增加出錯(cuò)率、查錯(cuò)與檢索困難。因此程序不能太長(zhǎng)，一道工序的內(nèi)容不能太多。（2）以加工部分劃分工序。對(duì)于加工內(nèi)容很多的零件，可按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將加工部位分成幾個(gè)部分，如內(nèi)形、外形、曲面或平面等。（3）以粗、精加工劃分工序。對(duì)于易發(fā)生加工變形的零件，由于粗加工后可能發(fā)生較大的變形而需要進(jìn)行校形，因此一般來(lái)說(shuō)凡要進(jìn)行粗、精加工的工