1.4 任务4 熟悉数控车削编程基本指令
活动情境
在车间现场,通过学习、编程训练,掌握机床坐标系、工件坐标系、直线插补、圆弧插补、刀具补偿的概念、原理、使用方法,学会用基本指令编制数控车削加工程序,正确使用刀具补偿功能。
任务要求
(1)掌握机床坐标系的概念,正确判断坐标方向。
(2)掌握工件坐标系的概念及工件坐标系的建立方法。
(3)掌握数控机床基本指令的格式和编程方法。
(4)了解刀具补偿的原理,掌握刀具补偿功能和使用方法。
1.4.1 数控机床坐标系
1.机床坐标系及运动方向
数控机床的坐标系按国际标准化组织标准(International Organization for Standardization,ISO)规定为右手直角笛卡尔坐标系,如图1.55所示。
图1.55 右和笛卡尔坐标系
2.绝对坐标与增量坐标
所有坐标值均以机床或工件原点计量的坐标系称为绝对坐标系。在这个坐标系中移动的尺寸称为绝对坐标,也叫绝对尺寸,所用的编程指令称为绝对坐标指令。
运动轨迹的终点坐标是相对于起点计量的坐标系称为增量坐标系,也叫相对坐标系。在这个坐标系中移动的尺寸称为增量坐标,也叫增量尺寸,所用的编程指令称为增量坐标指令。
3.机床原点与机床参考点
机床原点又称为机械原点,它是机床坐标的原点。该点是机床上的一个固定的点,其位置是由机床设计和制造厂家确定的,通常不允许用户改变。机床原点是工件坐标系、编程坐标系、机床参考点的基准点。这个点不是一个硬件点,而是一个定义点。数控车床的机床原点一般设在卡盘前端面或后端面的中心。
机床参考点是采用增量式测量的数控机床所特有的,机床原点是由机床参考点体现出来的。机床参考点是一个硬件点。
机床参考点是机床坐标系中一个固定不变的位置点,是用于对机床工作台、滑板与刀具相对运动的测量系统进行标定和控制的点。机床参考点通常设置在机床各轴靠近正向极限的位置,通过减速行程开关粗定位而由零位点脉冲精确定位。机床参考点对机床原点的坐标是一个已知定值。
图1.56 工件原点和工件坐标系
4.工件坐标系
根据数控车床的特点,工件原点通常设工件左、右端面的中心或卡盘前端面的中心,图1.55所示是以工件右端面为工件原点的工件坐标系。实际加工时考虑加工余量和加工精度,更准确地讲工件原点应选择在精加工后的端面上或精加工后的夹紧定位面上,如图1.57(a)、(b)所示。端面余量一般为0.2mm左右。
图1.57 实际加工时的工件坐标系
工件原点一般也是程序原点(或称为编程零点)。对形状复杂的工件,若整个工件编制一个程序,则整个程序复杂,编程很不方便,或往往由于程序过长,数控系统内存不够,因此常需要将工件拆分成几个加工部分编制程序,此时编程零点就不一定设在工件零点上,而设在便于各程序编制的位置。
1.4.2 数控编程的内容和方法
数控编程是数控加工的重要步骤。数控机床加工与普通机床加工的区别在于普通机床是由操作工人手工操纵机床的启动、停止、主轴转速的改变、进给速度和方向的改变等,数控机床则是按照程序自动加工工件的,操作者无法临时改变加工过程,但只要改变加工程序就能达到加工不同形状工件的目的。
1.程序的结构
数控加工程序是由一系列机床数控系统能辨识的指令有序结合而构成的。加工程序可分为主程序和子程序,其结构形式如图1.58所示。无论是主程序还是子程序,每一个程序都是由程序号、程序内容和程序结束三部分组成。程序的内容则由若干程序段组成,程序段由若干程序字组成,每个程序字又由地址符和带符号或不带符号的数值组成,程序字是程序指令中的最小有效单位。
图1.58 程序的结构与格式
(1)程序号。程序号是程序的开始部分。为了区别存储器中的程序,每个程序都要有程序编号,在编号前采用程序编号地址码。例如,在FANUC系统中,使用英文字母“O”作为程序编号地址,有的系统采用“P”,“%”,“:”等。程序编号一般由程序编号地址符加不多于四位数字组成。
(2)程序内容。程序内容是整个程序的核心,由许多程序段组成,每个程序段由一个或多个指令组成,表示数控机床要完成的全部动作。
(3)程序结束。以程序结束指令作为整个程序结束的符号来结束整个程序。程序结束位于最后一个程序段。
2.程序的格式
程序段是程序的主要组成部分,程序段格式是程序段的书写规则。每个程序段前一般都冠以程序段号,程序段号的地址符都用“N”表示。在有些数控系统中,程序段号可以省略。
一个程序是按程序段的输入顺序执行的,而不是按程序段号的顺序执行的,但在书写程序时,通常按升序书写程序段号。
数控机床有三种程序段格式:固定顺序,表格顺序,字地址格式。前两种已经很少使用,目前使用最多的是字地址程序段格式,这种格式是以地址符开头,后面跟随数字或符号组成程序字,每个程序字根据地址来确定其含义,因此不需要的程序字或与上一程序段相同的程序字都可以省略。该格式的优点是程序简短、直观、容易检查和修改,因此,该格式目前使用广泛。数控加工程序内容、指令和程序段格式在国际上有很多标准,实际上并不完全统一,故在编写某型号具体机床的加工程序之前,一定要详细了解该机床数控系统的编程说明书中具体指令格式和编程方法。
字地址程序段格式中,各字的排列顺序也不严格。通常字地址程序段中程序字的顺序及格式如下:
N顺序号 G准备功能 X±坐标运动尺寸 Y±坐标运动尺寸 Z±坐标运动尺寸 F进给速度 S主轴转速 M辅助功能 附加指令
要说明的是,各种指令并非在加工程序的每个程序段中都必须有,而是根据各程序段的具体功能来编入相应的指令。
下面通过一个例子来说明程序段的意义:
N07 G 01 Z - 30 F 200
程序段号地址符号数字地址符号符号数字地址符号数字这个程序段的意义是:直线插补到Z轴坐标为-30mm处(人们约定正号省略不写),进给速度为200mm/min。
3.主程序和子程序
主程序即加工程序,子程序是可以用适当的机床控制指令调用的一段加工程序。原则上讲,主程序和子程序之间并没有区别。同一个工件中或多个工件中,几何形状、尺寸、加工要求完全一致的加工内容,可定义为子程序,供主程序调用,并可以多次重复调用,以减少重复劳动。
主程序可以多次调用同一个或不同的子程序,子程序也可以调用另外的子程序,称为子程序嵌套,可嵌套的次数,不同的系统有不同的规定。主程序与子程序的关系如图1.59所示。
4.数控程序的编制方法及步骤
(1)数控程序的编制方法。数控编程的方法有手工编程和自动编程两种。
手工编程是指各个步骤均由手工编制。即从工件的图样分析、工艺过程的确定、数值计算到编写加工程序单、制作控制介质、程序的校验和修改等都是由人手工完成的。手工编程过程如图1.60所示。
图1.59 主程序与子程序的关系
图1.60 手工编程过程
对几何形状简单的工件,所需程序不多,坐标不需经过复杂的计算,使用手工编程既经济又及时,因此,手工编程在点位直线加工及直线圆弧组成的轮廓加工中仍被广泛应用。
对工件轮廓复杂,特别是加工非圆曲线、曲面等表面,或工件加工程序较长时,使用手工编程既繁琐又费时,而且容易出错,常会出现手工编程工作跟不上数控机床加工的情况,甚至出现无法编出程序的情况,这时就需采用自动编程。
自动编程又称为计算机辅助编程,是大部分或全部编程工作都由计算机自动完成的一种编程方法。自动编程系统使用数控语言描述切削加工时的刀具和工件的相对运动、轨迹和一些加工工艺过程,程序员只需使用规定的数控语言编一个简短的工件源程序,然后输入计算机,自动编程系统自动完成运动轨迹的计算、加工程序编制和控制介质的制作等工作,所编程序还可以通过屏幕显示或绘图仪进行模拟加工演示。有错误时可以在屏幕上进行编辑、修改,直到程序正确为止。
自动程序与手工编程相比,编程工作量减轻,编程时间缩短,编程的准确性高,特别是复杂工件的编程,其技术经济效益尤其显著。
(2)数控编程的具体内容和步骤。数控机床加工工件是根据事先编写好的加工程序自动加工完成的。程序编制的过程就是把工件加工所需的数据和信息,如工件的形状、尺寸、精度、加工路线、切削用量、数值计算数据等按数控系统规定的格式和代码,编写成加工程序;然后将程序制成控制介质,输入数控装置,由数控装置控制数控机床进行加工。理想的加工程序不仅应保证加工出符合图样要求的合格工件,同时应能使数控机床的功能得到合理地应用和充分地发挥,以使数控机床能安全可靠及高效地工作。在编制程序之前,编程员应充分了解数控加工工艺的特点,了解数控机床的规格、性能,数控系统所具备的功能及编程指令格式代码,在此基础上才能进行程序的编制。
图1.61 编程的内容和步骤
数控编程的具体内容和步骤可以用如图1.61所示的框图描述。
①分析工件图样。编程人员首先根据零件图纸,对工件材料、形状、尺寸、精度及毛坯形状和热处理要求等,进行加工工艺分析,确定工件在数控机床上进行加工的可行性。
②确定工艺过程。确定工艺过程的内容包括确定工件的定位基准、选用夹具、对刀方式和选择对刀点、制订进给路线并确定加工余量、切削参数等。在安排工序时,要根据数控加工的特点按照工序的编排原则,合理地选择加工顺序、加工路线、装夹方式等,同时还要考虑所用数控机床的指令功能,充分发挥机床的效率。
③数值计算。根据工件图及确定的加工路线和切削用量,计算出数控机床所需的数据。数值计算主要包括工件轮廓的基点和节点坐标的计算。
对于形状比较简单的(如由直线和圆弧组成)平面轮廓,除了计算出轮廓几何元素的起点、终点、圆弧的圆心坐标外,还要计算几何元素之间的基点坐标。所谓基点是指各几何元素之间的连接点,如两直线的交点、直线与圆弧的交点或切点、圆弧与圆弧之间的交点或切点等,通常这些坐标只需用一般的解析几何知识就可以求出。
对于形状比较复杂的工件,如非圆曲线、渐开线、阿基米德螺旋线等组成的工件轮廓,需要用直线或圆弧逼近它们。即将这些非圆曲线按等间距或等弧长分割成许多小段,用直线或圆弧逼近这些小段,从而取代非圆曲线。逼近直线或圆弧小段与曲线的交点或切点就是节点。这些节点的计算非常复杂,用手工编程时,计算很繁琐,因此常常采用自动编程的方法,借助计算机进行计算。
④编写工件加工程序单。根据加工路线、工艺参数、计算出来的数值、所选的刀具及辅助动作,编程人员按数控系统规定使用的功能指令代码及程序段格式,逐段编写加工程序单。有时还要附上必要的加工示意图、刀具布置图、机床调整卡、工序卡以及必要的说明。
⑤制作控制介质。程序单只是程序设计的文字记录,是制作控制介质的依据,控制介质是程序的载体,加工信息由控制介质输入给数控装置。常用的控制介质有穿孔纸带、磁带、磁盘等。通过程序的手工输入或者通信传输送入数控系统。
⑥校验控制介质。控制介质必须经过调试和实际切削运行后,才可以使用或保存。通常使用的调试方法是在数控机床上不安装工件而让数控机床空运行,观察运动轨迹是否正确。在数控铣床上还可用笔代替刀具,用坐标纸代替工件,模拟实际加工画出加工轨迹,并进行对比。有问题及时修正。
⑦首件试切。对控制介质的校验只能证明轨迹运动的正确性,不能查出被加工工件的精度。只有对工件进行首件试切,才能发现加工是否有误差。
1.4.3 与坐标和坐标系有关的指令
说明:在介绍指令的使用时,为了方便,在程序中以介绍指令为主,忽略了刀具、转速、刀补等相关的内容,因此这些程序在机床上是不能运行的。
1.工件坐标系设定指令
G92指令用来设定刀具在工件坐标系中的坐标值,属于模态指令,其设定值在重新设定之前一直有效。程序段格式为:
G92X_Z_;
X、Z为刀位点在工件坐标系中的初始位置。例如,
G92 X25.0 Z350.0;设定工件坐标系为X1O1Z1 G92 X25.0 Z10.0;设定工件坐标系为X2O2Z2
图1.62 工件坐标系设定
以上两程序段所设定的工件坐标系如图1.62所示。工件坐标系建立以后,程序内所有用绝对值指定的坐标值,均为这个坐标系中的坐标值。
必须注意的是,数控机床在执行G92指令时并不动作,只是显示器上的坐标值发生了变化。
这里要说明的是,不同的系统,指令有所变化,如FANUC系统使用的是G50指令。
2.工件坐标系选择指令
工件坐标系选择指令有G54、G55、G56、G57、G58、G59。均为模态指令。指令与所选坐标系对应的关系是:
G54:选定工件坐标系1。
G55:选定工件坐标系2。
G56:选定工件坐标系3。
G57:选定工件坐标系4。
G58:选定工件坐标系5。
G59:选定工件坐标系6。
程序段格式为:
G54
加工之前,通过MDI(手动键盘输入)方式设定上述6个坐标系原点在机床坐标系中的位置,将它们分别存储在6个寄存器中。程序中出现G54~G59中某一指令时,就相应地选择了这6个坐标系中的一个。
如用MDI方式将工件坐标系1的原点在机床坐标系中设定为X10.0Z15.0,程序中用G54设定坐标,就相当于执行程序段G92X10.0Z15.0。
G54为默认值。
图1.63 坐标平面指令
3.坐标平面选择指令
G17、G18、G19指令功能为指定坐标平面,都是模态指令,相互之间可以注销。G17、G18、G19分别指定空间坐标系中的XY平面、ZX平面和YZ平面,如图1.63所示,其作用是让机床在指定坐标平面上进行插补加工和加工补偿。
数控车床总是在XZ坐标平面内运动,开机后数控装置自动将机床设置成G18状态,在程序中不需要用G18指令指定。
4.绝对值编程指令与增量值编程指令
绝对值编程指令是G90,增量值编程指令是G91,它们是一对模态指令。G90出现后,其后的所有坐标值都是绝对坐标,当G91出现以后,G91以后的坐标值则为相对坐标,直到下一个G90出现,坐标又改回到绝对坐标。G90为默认值。
1.4.4 运动路径控制指令
1.单位设定指令
与单位有关的指令主要有尺寸单位设定指令和进给速度单位设定指令。
(1)尺寸单位设定指令。尺寸单位设定指令有G20、G21,其中G20表示英制尺寸,G21表示公制尺寸。G21为默认值。
公制与英制单位的换算关系为:
1mm≈0.394in.
1in.≈25.4mm
注意:
①有些系统要求G20,G21这两个代码必须在程序的开头坐标系设定之前用单独的程序段指令,一经指定,不允许在程序的中途切换。
②有些系统的公制/英制尺寸不采用G21/G20编程,如SIMENS和FAGOR系统采用G71/G70代码。
(2)进给速度单位的设定指令。进给速度单位的设定指令是G94、G95,均为模态指令,G94为默认值。
程序段格式为:
G94F_;
或
G95F_;
G94设定每分钟进给量,单位依G20、G21的设定分别为in/min、mm/min。
G95设定每转进给量,单位依G20、G21的设定分别为in/r、mm/r。需要说明的是这个功能必须在主轴装有编码器时才能使用。
(3)半径和直径编程。半径和直径编程指令分别为G22和G23。注意,华中数控世纪星HNC-21/22T系统的直径/半径编程采用G36/G37代码。
图1.64 直径和半径编程方式
在数控车床中,可以把X轴方向的有关尺寸用直径或者半径数据进行编程。由于在图样上标注的尺寸通常为直径数据,为了方便常使用直径数据编程。
如图1.64所示,刀尖从A到B时,以绝对值编程为例,程序段为:
直径编程:G90G01X36Z8 半径编程:G90G01X18Z8
2.快速定位指令
G00为快速定位指令,该指令的功能是要求刀具以点位控制方式从刀具所在位置以各轴设定的最高允许速度移动到指定位置,属于模态指令。它只实现快速移动,并保证在指定的位置停止。程序段格式为:
G00X_Z_;
其中,X、Z为目标点坐标。
快速点定位的移动速度不能用程序指令设定,而是根据数控系统预先设定的速度来执行。若在快速点定位程序段前设定了进给速度F,指令F对G00程序段无效。快速点定位对刀具的运动轨迹没有严格的精度要求,其执行过程是刀具由起始点开始加速移动至最大速度,然后保持快速移动,最后减速到达终点,实现快速点定位,这样可以提高数控机床的定位精度。
3.方向定位指令
方向定位指令G60与G00的功能相似,它们都是快速地进行定位,只不过G60定位的方式不同,它先快速到达一个中间点,然后再以一固定速度移到定位点。至于这个中间点在定位点的哪一侧,距定位点有多远是由机床的控制系统预先设定的。该指令为非模态指令,仅在本程序段中有效。
程序段格式为:
G60X_Z_;
其中,X、Z为定位终点。
在G90状态下定位点为终点在工件坐标系中的坐标;在G91状态下定位点为终点相对于起点的偏移量。
4.线性进给指令
线性进给指令G01指令即直线插补指令,该指令的功能是指令刀具相对于工件以直线插补运算联动方式,按程序段中规定的进给速度F,由某坐标点移动到另一坐标点,插补加工出任意斜率的直线,它应用于端面、内外圆柱面和圆锥面的加工。
机床在执行G01指令时,在该程序段中必须具有或在该程序段前已经有F指令,如无F指令则认为进给速度为零(有的系统有默认值)。G01和F均为模态代码。
程序段格式为:
G01X_Z_F_;
其中,X、Z为目标点坐标。
例如,图1.65所示路径,选右端面回转中心O为编程原点,其程序如下:
图1.65 直线插补指令G01
按绝对值编程方式:
… N5G90; 绝对值编程方式 N10G00X50Z5S800T0101M03;快速从P0移至P1点,主轴正转,1号刀,转速800r/min N20G01Z-40F50;直线进给,从P1→P2,进给速度为50mm/min N30X80Z-60;直线进给,从P2→P3,进给速度不变 N40G00X200Z100;快速从P3→P0 …
按增量值编程方式:
… N5G91;增量值编程方式 N10G00X-150Z-100S800T0101M03;快速从P0移至P1点,主轴正转,1号刀,转速800r/min N20G01Z-45F50;直线进给,从P1→P2,进给速度为50mm/min N30X30Z-20;直线进给,从P2→P3,进给速度不变 N40G00X120Z160;快速从P3→P0 …
直线插补指令G01一般作为直线轮廓的切削加工运动指令,有时作为很短距离的空行程运动指令,以防止G00指令在短距离高速运动时可能出现的惯性过冲现象。
在华中数控系统中,G01还有一个特殊用法,就是倒角功能,倒角可以分成倒直角和倒圆角。
倒直角的格式是:
G01X(U)_Z(W)_C_;
其中的含义:X、Z在绝对编程时表示未倒角前两相邻轨迹程序段的交点坐标值。
U、W在相对编程时表示未倒角前两相邻轨迹程序段的交点相对于起始直线轨迹始点的移动距离。
C表示的含义是两相邻直线的交点,相对于倒角起始点的距离。倒圆角的格式是:
G01X(U)_Z(W)_R_;
其中的含义同倒直角的含义一样,不同的是此时R表示的是倒角圆弧的半径值。
5.暂停指令
G04为暂停指令,该指令的功能是使刀具做短暂的无进给加工(主轴仍然在转动),经过指令的暂停时间后再继续执行下一程序段,以获得平整而光滑的表面。G04指令为非模态指令。
其程序段格式为:
G04X_(或P_)
如:
……… G90 G1Z-50F120 G04X2.5;暂停2.5s G01X100 Z70 G04P300;暂停300ms G00X150 Z100;进给率和主轴转速继续有效 ………
暂停指令G04主要用于如下几种情况:
(1)横向切槽、倒角、车顶尖孔时,为了得到光滑平整的表面,使用暂停指令,使刀具在加工表面位置停留几秒钟再退刀。
(2)对盲孔进行车削加工时,刀具进给到孔底位置,用暂停指令使刀具做非进给光整切削,然后再退刀,保证孔底平整。
(3)车台阶轴清根时,刀具短时间内实现无进给光整加工,可以得到平整表面。
1.4.5 辅助功能及其他功能指令
1.辅助功能指令
辅助功能M代码是控制机床或系统的辅助功能动作的,如冷却泵的开、关;主轴的正、反转;程序结束等,属于工艺性指令。M功能指令也有模态指令和非模态指令,这类指令与机床的插补运算无关。
辅助功能M指令由地址符M和其后两位数字组成,从M00到M99共100个。下面介绍几个常用的M功能指令。
(1)M00——程序停止指令。M00指令实际上是一个暂停指令。功能是执行此指令后,机床停止一切操作。即主轴停转、切削液关闭、进给停止。但模态信息全部被保存,在按下控制面板上的启动指令后,机床重新启动,继续执行后面的程序。
该指令主要用于工件在加工过程中需停机检查、测量零件、手工换刀或交接班等。
(2)M01——计划停止指令。M01指令的功能与M00相似,不同的是,M01只有在预先按下控制面板上“选择停止开关”按钮的情况下,程序才会停止;如果不按下“选择停止开关”按钮,程序执行到M01时不会停止,而是继续执行下面的程序。M01停止之后,按启动按钮可以继续执行后面的程序。
该指令主要用于加工工件抽样检查,清理切屑等。
(3)M02——程序结束指令。M02指令的功能是程序全部结束。此时主轴停转、切削液关闭,数控装置和机床复位。该指令写在程序的最后一段。
(4)M03、M04、M05——主轴正转、反转、停止指令。M03表示主轴正转,M04表示主轴反转。所谓主轴正转,是从主轴向Z轴正向看,主轴顺时针转动;反之,则为反转。M05表示主轴停止转动。M03、M04、M05均为模态指令。要说明的是有些系统(如华中数控系统CJK6032数控车床)不允许M03和M05程序段之间写入M04,否则在执行到M04时,主轴立即反转,进给停止,此时按“主轴停”按钮也不能使主轴停止。
(5)M06——自动换刀指令。M06为手动或自动换刀指令。当执行M06指令时,进给停止,但主轴、切削液不停。M06指令不包括刀具选择功能,常用于车削中心等换刀前的准备工作。
(6)M07、M08、M09——冷却液开关指令。M07、M08、M09指令用于冷却装置的启动和关闭。属于模态指令。
M07表示2号冷却液或雾状冷却液开;M08表示1号冷却液或液状冷却液开;M09表示关闭冷却液开关,并注销M07、M08、M50及M51(M50、M51为3号、4号冷却液开),且是默认值。
(7)M30——程序结束指令。M30指令与M02指令的功能基本相同,不同的是,M30能自动返回程序起始位置,为加工下一个工件做好准备。
(8)M98、M99——子程序调用与返回指令。M98为调用子程序指令,M99为子程序结束并返回到主程序的指令。
2.其他功能指令
(1)刀具功能指令。刀具功能也称为T功能,表示选择刀具和刀补号。一般具有自动换刀的数控机床上都有此功能。
刀具功能指令的编程格式因数控系统不同而不完全一样,主要有两种格式:
①“T”指令编程。刀具功能用地址符T加4位数字表示,前两位是刀具号,后两位是刀补号。刀补号即刀具参数补偿号,一把刀具可以有多个刀补号。如果后两位数为00,则表示刀具补偿取消。例如:
N01 G92 X140.0 Z300.0 ;建立工件坐标系 N02 G00 S2000 M03;主轴以2000r/min正转 N03 T0304;3号刀具,4号刀补 N04 X40.0 Z120.0;快速点定位 N05 G01 Z50.0 F20;直线插补 N06 G00 X140.0 Z300.0;快速点定位 N07 T0300;3号刀具,补偿取消
②“T、D”指令编程。T后接两位数字,表示刀号,选择刀具;D后面也是接两位数,表示刀补号。
定义这两个参数时,其编程的顺序为T、D。“T”和“D”可以编写在一起,也可以单独编写,例如,T5D8表示选择5号刀,采用刀具偏置表8号的偏置尺寸;如果在前面程序段中写T5,后面程序段中写入D8,则仍然表示选择5号刀,采用刀具偏置表8号的偏置尺寸。如果选用了D0,则表示取消刀具补偿。
(2)进给功能指令。进给功能也称F功能,表示进给速度,属于模态代码。在G01、G02、G03和循环指令程序段中,必须要有F指令,或者在这些程序段之前已经写入了F指令。如果没有F指令,不同的系统处理方法不一样,有的系统显示出错,有的系统自动取轴参数中各轴“最高允许速度”的最小设置值。快速点定位G00指令的快速移动速度与F指令无关。
根据数控系统不同,F功能的表示方法也不一定相同。进给功能用地址符F和其后一位到五位数字表示,通常用F后跟三位数字(F×××)表示。进给功能的单位一般为mm/min,当进给速度与主轴转速有关时(如车削螺纹),单位为mm/r。
①切向进给速度的恒定控制。F指令设定的是各轴进给速度的合成速度,目的在于使切削过程的切向进给速度始终与指令速度一样。系统自动根据F指令的切向进给速度控制各轴的进给速度。
②进给量设定。一般用G94表示进给速度,单位是mm/min,用G95表示进给量,单位是mm/r。G94和G95都是模态代码,G94为默认值。在华中数控系统中,用G98、G99指令设定F指令的进给量,单位分别为每分钟进给量(mm/min)和主轴每转进给量(mm/r)。G98和G99都是模态代码,G98为默认值。
③进给速度的调整。F指令给定的进给速度可通过“进给修调”进行调整。注意,“进给修调”在螺纹加工时无效。
④快速移动速度。各轴的快速移动速度是在轴参数中设定的“最高允许速度”,可用“进给修调”进行调整,与F指令的进给速度无关。
(3)主轴转速功能指令。主轴转速功能也称S功能,主要表示主轴转速或速度,属于模态代码。主轴转速功能用地址符S加二到四位数字表示。用G97和G96分别指令单位为r/min或m/min,通常使用G97(r/min)。在车床系统里,G97表示主轴恒转速,G96表示恒切削速度。例如,
G96 S300 ;主轴转速为300m/min G97 S1500;主轴转速为1500r/min
技能训练
在数控车床上对基本指令进行练习,熟悉并掌握各指令的含义、功能及应用。
课堂评估
按学生对指令的掌握程度评估。