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与运动方式相关的G指令优化方案

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:编程格式如下:G01 Z-R±r;图4-4G00 功能示例2.直线插补G01 指令的功能是使刀具按指定的进给速度,从所在点出发,直线移动到目标点。圆弧的顺、逆方向可按图4-12给出的方向来判断:沿与圆弧所在平面相垂直的另一坐标轴的负方向(如-Y)看出,顺时针为G02,逆时针为G03。

与运动方式相关的G指令优化方案

1.快速点定位(G00)

G00 指令的功能是使刀具以点位控制方式从刀具所在点快速移动到目标点。它只是快速定位,不进行切削加工,对中间空行程无轨迹要求,G00 指令的移动速度是机床设定的空行程速度,与程序段中的进给速度无关。

编程格式如下:

G00 X/U_ Z/W_;其中,指令中X/U、Z/W 是目标点的坐标。

如图4-4 所示,刀尖从换刀点(刀具起点)A 快进到B 点,准备车外圆,则编写的绝对坐标方式程序为G00 X38 Z2;增量坐标方式程序为G00 U-22W-23。

图4-4 G00 功能示例

2.直线插补(G01)

G01 指令的功能是使刀具按指定的进给速度,从所在点出发,直线移动到目标点。编程格式:G01 X/U_ Z/W_ F_;

其中,X/U、Z/W 是目标点坐标;F 是进给速度。

(1)如图4-5 所示,要求刀尖从A 点直线移动到B 点,完成车外圆,则加工程序:绝对坐标方式为G01 X24 Z-34 F200;增量坐标方式为G01 U0 W-36 F200。

图4-5 G01 功能应用—车外圆

(2)如图4-6 所示,要求刀尖从A 点直线移动到B 点,完成割槽,则加工程序:绝对坐标方式为G01 X25 F50;增量坐标方式为G01 U-9 F50。

图4-6 G01 功能应用—割槽

3.倒角和圆角

倒角和圆角是在两个相邻轨迹的程序段之间插入直线倒角或圆弧倒角。

(1)45°倒角:由轴向切削向端面切削倒角,即由Z 轴向X 轴倒角,i 的正负根据倒角是向X 轴正向还是负向来确定,如图4-7(a)所示。编程格式如下:

G01 Z(W)-I(C)±i;

由端面切削向轴向切削倒角,即由X 轴向Z 轴倒角,k 的正负根据倒角是向Z 轴正向还是负向来确定,如图4-7(b)所示。编程格式如下:

G01 X(U)-K(C)±k;

其中,X、Z 值是两个相邻直线的交点,即假想拐角交点的坐标值。

图4-7 倒角

(2)任意角度倒角:在直线进给程序段尾部加上C_,可自动插入任意角度的倒角。C 的数值是从假设没有倒角的拐角交点距倒角始点或与终点之间的距离,如图4-8 所示。编程格式如下:

G01 X(U)-C±с;

示例如下:

G01 X50 C10;

X100 Z-100;

图4-8 任意角度倒角

(3)倒圆角:由轴向切削向端面切削倒角,即由Z 轴向轴倒角,r 的正负根据倒角是向X轴正向还是负向来确定的,如图4-9(a)所示。编程格式如下:

G01 Z(W)-R±r;

图4-9 倒圆角

由端面切削向轴向切削倒角,即由X 轴向Z 轴倒角,r 的正、负是根据倒角向Z 轴正向还是负向来确定的,如图4-9(b)所示。编程格式如下:

G01 X(U)-R±r;

其中,X、Z 值是两个相邻直线的交点,R 值是倒圆的半径值。

对于图4-10 所示的零件轮廓的程序如下:

G00 X10 Z22;(www.xing528.com)

G01 Z10 R5 F0.2;

X38 K-4;

Z0;

【例】图4-11 所示零件的各加工面已完成了粗车,试设计一个精车程序。

图4-10 倒角和圆角功能示例

图4-11 G01 功能应用示例

(1)设工件零点和换刀点。工件零点Op 设在工件端面(工艺基准处),换刀点(即刀具起点)设在工件的右前方A 点,如图4-11 所示。

(2)确定刀具工艺路线。如图4-11 所示,刀具从起点A(换刀点)出发,加工结束后再回到A 点,走刀路线为A →B →C →D →E →F →A。

(3)计算刀尖运动轨迹坐标值,得各点绝对坐标值为:

A(60,15),B(20,2),C(20,-15),D(28,-26),E(28,-36),F(42,-36)。

(4)编程。

【绝对坐标方式的程序】

4.圆弧插补(G02、G03)

G02 指令完成顺时针圆弧插补;G03 指令完成逆时针圆弧插补。使用圆弧插补指令时,刀具以指定的加工速度F 从圆弧起点,沿圆弧移动到圆弧终点。圆弧的顺、逆方向可按图4-12(a)给出的方向来判断:沿与圆弧所在平面(如XOZ)相垂直的另一坐标轴的负方向(如-Y)看出,顺时针为G02,逆时针为G03。

数控车床上加工圆弧时,如果是刀架后置的车床,其坐标如图4-12(b)中的上图所示。如果为前置刀架,由于X 轴和Z 轴正方向的规定,Y 轴的正向向下,使得在进行圆弧插补时,顺圆弧和逆圆弧的确定与我们的视觉正好相反,即车削逆圆弧时应用G02,车削顺圆弧时用G03,如图4-12(b)中的下图所示。

图4-12 圆弧方向的判断

常用的编程格式有两种,即使用圆心坐标编程和使用圆弧半径编程。

(1)使用圆心坐标编程 编程格式如下:

G02 X/U_Z/W_I_K_F_;

G03 X/U_Z/W_I_K_F_;

其中,X/U、Z/W 为圆弧终点坐标,既可以是绝对坐标,也可以是增量坐标;I 和K 表示圆心相对于圆弧起点的坐标值,I 对应X 轴,K 对应Z 轴,不论使用绝对坐标还是增量坐标,I、K 均为增量值。一般用I、K 值可作任意圆弧(包括整圆)插补,如图4-13 所示。

图4-13 圆弧插补指令说明

(2)使用圆弧半径编程 编程格式如下:

G02 X_Z_R_F_;

G03 X_Z_R_F_;

其中,X、Z 为圆弧终点坐标,既可以是绝对坐标,也可以是增量坐标;R 表示圆弧的半径。在相同半径下,从圆弧起点到终点有两个圆弧的可能性,如图4-14 所示。为区分两者,用“+R”表示圆弧不大于180°,用“-R”表示圆弧不小于180°。一般不能进行整圆插补。

5.暂停指令(G04)

G04 指令可使刀具作短时间的停顿,实现无进给光整加工,一般适用于镗平面、锪孔、车槽等场合。编程格式如下:

G04 X_;

也可以采用如下格式:

G04 P_;

其中,X 用于指定时间,后面可用带小数点的数,单位为s;P 用于指定时间,不允许用小数点,单位为ms。如GM X1.0 或G04 P1000,表示暂停1s。

G04 指令用于车削沟槽或钻孔时,为使槽底或孔底得到准确的尺寸精度及光滑的加工表面,在加工到槽底或孔底时,做无进给光整加工。使用G96 恒线速度切削轮廓,改成G97 后,加工螺纹时可暂停适当时间,使主轴转速稳定后再执行车螺纹,以保证螺距加工精度要求。

图4-14 用+R、-R 指定圆弧

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