数控编程G指令使用的探讨

笫 4期 总第 1 7 9期 2 01 3年 8月 机 械 工 程 与自 动 化 MECHANI CAL E NGI NEERI NG AUTOMATI ON NO 4 Au g 文章编号 1 6 7 2 6 4 1 3 2 0 1 3 0 4 0 1 9 9 0 2 数控编程 G指令使用 的探讨 甘成君 梁杰 广西玉林农业学校 广西 玉林5 3 7 0 0 0 摘要 论述 了数 控编 程中正确使用 G指令 的意义 以数 控车工编 程为例 指 出了 G 指令使用 中存在 的几个 问题 介绍 了正确使 用 G指令 的几点心得 供广大数控编程初 学者共 同探 讨 借 鉴 关键词 数控编程 G指令 数控加工 中图分类号 T P 3 1 4 文献标识码 B 0 引言 在数控编程 时对 于 G指令的使用 常常是习惯于 课本 的说教或者是 自己的定式思维 只求所编数控程 序正确无误 能顺利地将零件合格地加工出来就行了 很少考虑到编程时使用的 G指令是否合理 恰 当 数 控编程要有精益求精的精神 要在加工实践 中反复推 敲 不断总结经验 能否根据不 同的加工情况和技术 要求正确选 择 和使 用 G指令 是学 习数控编程 的重 点 难点 在数控编程时正确 合理地使用 G指令对 于有效利用数控机床设备 节约生产成本 提高生产效 率具有十分重要的意义 1 G指令使用中常见的问题 1 1 指令 参数 设置 不合 理 指令参数设置不合理的主要原因是对刀具 工件 材料的切削加工性能不够了解 在 切削三要 素 的选 择上不合理 此外就是对 G指令 中每个参数字的含义 及其反映在刀具路径上 的具体动作理解得不够透彻 只是习惯性地套用老师在课 堂上讲的某 个经验值 不 懂得根据不 同的加工条件和技术要求来适 当变动调 整 如切槽 切断复合循环指令为 G7 5 R e I G7 5 X Z O P h i Q k R d F I 其 中 参数 R 在槽 比较深需要及时排屑充分冷却时 应该设置 得大一些 参数 P f Q 忌 也应根据刀 具 工件材料及刀宽 槽深的具体情况来设置 1 2切 削起 点选择 不 当 切削起点的选择关系到加工的安全 效率 质量 切削起点离工件过远 空行程就会增大 从而降低加工 效率 切削起点离工件过近有可能影响到加工的质量 在毛坯 的尺寸不是很规则 的情况下甚至有撞 刀的可 能 如在螺纹加工时 螺纹的切入 切出都应有适当的 距离才能保证螺距 的均匀 在使用循环指令时 如果 切削起点 循环起点 小于毛坯外径 外 圆加工时 或大 于内孔的孔径 内孔加工时 刀具在退刀时就会 与工 件发生干涉碰撞 1 3指令使 用不符 合工 艺技 术要 求 数控加工中 有些初学者仅仅根据某个 G指令 的 刀具路径与工件形状表面相匹配就选用该 G指令编 程 这样的数控程序往往达不到预想的加工效果 如 图 1 所示的车圆锥加工 某人编程如下 G0 0 X2 6 Z 2I G9 0 X2 0 Z 2 0 R 1 5 F 0 2l G9 o X2 0 Z 2 0 R一 1 8 F0 1l 像这样仅仅 以改变 R值来车锥的方法 会导致精 车余量不均匀而影响工件的精度 粗糙度及刀具寿命 匐 茎 Q 图 1 圆 锥 1 4 对一 些 G 指令 的特 殊 用法不 熟 悉 由于课本所举的例子通常都 是 G指令 的一般用 法 人们往往习惯于套用书本 的格 式 因此对一些 G 指令 的特殊用法不熟悉 以用 G7 4编程 圆柱车削为 例 如图 2所示 材料为 4 5 圆钢 数量为 1 0 0 0件 收稿 E l 期 t 2 0 1 3 0 1 0 4 修 回 日期 t 2 0 1 3 0 1 2 8 作 者简介 甘成君 1 9 7 6 一 男 广西桂平人 实验师 本科 主要从 事数控 实训基地建设 数控 加工等方 向的研究与实践 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 2 0 0 机 械 工 程 与自 动 化 2 0 1 3年 第 4期 当加工这样的单个外圆 或 内孑 L 零件时 大部分人使 用 G9 0编程 其使用效果是否最好分析便知 由图 2 可知此工件的加工余量较大 需多次循环车削 数量为 1 0 0 0件属批量加工 2 O外圆长度为 3 O 选择轴 向车 削较为合理 数控 车床具 有轴 向外 圆车 削功能的 G 指令包括 G0 1 G9 0 G 7 1 G7 3和 G7 4 G O 1是单步指 令编程 比较繁 一般不用于粗加工 G7 3是仿形加工 主要适用于具有一定外形 的铸件 锻件和挖圆弧槽等 加工 从加工单一外圆来说较 G 7 1 G7 4没有特别的优 势 G 9 0用 于加工余量不大时的外圆 内孔轴 向尺寸加 工 当加工余量较大 需要 多次循环 切削加工时 G9 0 的空行程较多 如果用不断改变循环起点的方法减少 空行程 编程就较繁 对于 G 7 1 G7 4我们通过分别编 程并画出各 自的走刀路线图来 比较分析 设精车余量 为 1 背吃刀量为 3 粗加工进给量为 0 3 X轴退刀量 为 0 5 图 2圆柱 用 G7 4编程 如下 G0 O X61 Z 2 G7 4 R0 G7 4 X 2 3 Z 一 3 0 P 6 0 0 0 Q1 0 0 0 0 0 R0 5 F 0 4 l 用 G7 4编程走刀路线如图 3所示 if 4 if ff 亡二二二 二 二 二 l 巨三三 龟l 图 3 G 7 4编程走刀路线 用 G 7 1编程如下 G0 0 X61 Z2 G7 1 U3 R0 5 l G7 1 P 1 0 Q2 0 U1 W0 F 0 4 I P1 0 G0 0 X2 2 Q2 0 G0 1 2 0 0 0 F0 1 Z 3 0 用 G7 1 编程走刀路线如图 4所示 通过图 3 图 4可知 G7 4 G 7 1的走刀路线仅是退 刀方式不一 样 G7 4是 直线 退刀 走 完 X 轴线 走 Z 轴 G 7 1的退刀路线并不一定是直线 而是 X 轴 Z轴 同时以各 自设定 的速度移动 走完短轴后长轴继续移 动直到到达指定位置 由此可知 在 X 轴的退刀量 R 相同时 G7 4退 刀时产生的空行程 比 G 7 1稍 多 在批 量生产时 G7 1的优势 明显 但 G7 4的程序更简单些 在单件生产时 编程更方便 当 G7 4 Z轴 的退 刀量 R 不为 0时 有强制断屑功能 在车削难断屑的塑性材料 时 G7 4指令有优势 当工件余量较大时 无论是选择 G7 1还是 G7 4都 要 比 G9 0 好 图 4 G7 1偏 程 走 刀 路 线 2 正 确使 用 G指 令 在数控加工中对数控程序总的要求是既要保证加 工质量又要最大限度地提高生产效率 节约生产成本 要达到这一要求 需要我们在工作中不断地学习总结 2 1 了解每 个 G指 令 的功能 特点 首先是熟记 G指令的格式 理解了 G指令每个字 的含义 其次是了解每个 G指令的功能 特点 刀具路 径 特别是在某些缺 省条件下所表 现出来的功能 特 点 刀具路径 比如 G9 4 指令在缺省 Z值情况下 G9 4 X0 F 0 2 是可 以用来切槽甚至切断的 又如 G7 4指 令在 缺省 X P情况 下 G7 4 R 2 G7 4 Z一 1 0 Q5 0 0 0 F 0 1 是可以用来钻孔的 要学好 G指令 学习者可 以利用数控仿真软件或数控车床上的模拟加工功能进 行多次的模拟仿真学习 平时在生产加工时则要对加工 过程中出现的各种现象和问题多观察 多分析 多总结 2 2 掌握 一 定 的数控加 工 工艺知识 数控程序 的编制是根据零件的加工工艺方案来执 行的 数控程序其实是工艺方案的具体化 因此 只有 熟悉各种刀具 材料的切削加工性能 具备较强的工艺 分析能力才能更好地运用 G指令并 编制 出高质量 的 数控加工程序 2 3 懂得 选择 数控 编程 的一般 规 则 2 3 1 空 行程 最短 缩短不必要的空行程可 以节省加工时间 提高生 产效率 程序或 G指令 的空行程可以通 过走刀路线 图来分析 比较 数控编程一般情况下都应遵循工序集 中原 则 由 近及远 原则 并尽 量减少 换刀 次数 2 3 2 适合加工工艺特点 在机械加工 中 刀具 工件材料及加工的技术要求 不同所反映出来 的加工工艺特点也不 同 不 同的 G 指令也有不 同的加工工艺特点 数控编程 时应根据不 同的加工工艺特点来选择 G指令 比如切断 切槽加 工 窄而浅的槽 如退刀槽 易加工材料 如尼龙棒 的 下转第 2 0 3页 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 2 0 1 3年 第 4期 机 械 工 程 与 自 动 化 2 0 3 l O 1 l 列 变量 W HI LE 1 0 LE 2 DO1 l 1 1 行变量 2 0 5 1 O 一1 3 3 l 待加 工凸台的中心坐标 X W HI L E 1 1 L E 1 D 02 2 1 6 I I 一1 4 l 凸台的中心坐标 Y G4 1 GO X 2 0 3 0 Y 2 1 G9 1 G1 Z一 2 O F6 0l Y一 1 0l G2 X一 2 O Y一 2 O R20l G1 X一 2 0l G2 X一 2 O Y20 R2 0l G1 Y2 Ol G2 X2 O Y2 O R2 O G1 X2 Ol G2 X2 0 Y一 2 O R2 0l Gl Y 一 1 0l Go Z2 0l G9 0l 1 1 一 1 1 1 END2 I O I O 1 I END1 Go Z1 0 0I G4 0 X0 Y0l M 3 0l 2总结 以上 3种方法简单 使用方便 在实际生产中应用 广泛 需要注意的是相同系统不同型号机床的指令也 略微有差别 一定要根据机床说明书中所规定的代码 编程 参考文献 1 裴炳文 数控加工工艺与编程 M 北京 机械工业出版 社 2 0 0 5 2 翟肖墨 数控机床 0 n T技术 M 北京 机械工业出版社 2 00 7 S e v e r a l Pr o c e s s i n g M e t h o d s O f Di f f e r e nt Po s i t i o ns wi t h S a me Co n t o u r YANG Yu n Sh a nx i I n s t i t u t e o f M e c h a n i c a l a n d El e c t r i c a l En g i n e e r i n g Ch a n g z h i 0 4 6 01 2 China Ab s t r a c t Th e p a p e r ma i n l y i n t r o d u c e s s e v e r a l p r o c e s s i n g me t h o d s o f d i f f e r e n t p o s i t i o n s wi t h t h e s a me c o n t o u r To a c e r t a i n e x t e n t i t h a s p r o v i d e d s o me h e l p f o r t h e n u me r i c a l c o n t r o l p r o g r a mme r s Ke y wo r d s c o r l t o u r p r o c e s s i n g me t h o d 上接第 2 0 0页 切断可使用 G9 4指令 而深槽 宽槽 需要充分冷却 及时排屑的切断则使用 G7 5指令较好 精度要求 高 的槽 还需要用 G0 1指令来精加工 又如钻孔加工 浅孔一次钻到位的可以直接用 G O l或 G9 0 深孔需要 适 当退刀排屑 的采用 G7 4 另外 一般的轴向尺寸加 工选择轴向切削指令 如 G9 O G7 1 径向尺寸加工选 择径向切削指令 如 G9 4 G 7 2 2 3 3 编程简便 数控车工绝大多数是使用手工编程 程序复杂 工 作量大 也容易出错 所以对 G指令的选用要力求做 到编程简便 比如在粗加工阶段 加工余量特别大需 要多次循环切削加工时 应尽量使用复合循环指令用 以减少编程工作量 加工余量不大无需多次循环切削 加工时 使用 固定循环指令用以简洁程序 参考 文献 1 余英 良 付璐 数 控加工中 G指令 的使用技巧 J 漯河职 业 技 术 学 院 学 报 2 0 0 3 1 9 1 I Di s c u s s i o n 0 n NC Pr o g r a mm i n g 0 f G I n s t r u c t i o n s GAN C h e n g j u n LI ANG J i e Gu a n g x i Yu l i n Ag r i c u l t u r a l S c h o o l Yu l i n 5 3 7 0 0 0 Ch i n a Abst r a c t Th i s p a p e r d i s c u s s e s t h e p r o p e r u s e o f G i n s t r u c t i o n i n NC p r o g r a mmi n g Ta k i n g a NC l a t h e p r o g r a mmi n g a s e x a mp l e t h e p a p e r p o i n t s O U t s o me i s s u e s wh i c h