1、 HNC-21M 世纪星铣削数控装置 编程说明书 武汉华中数控股份有限公司 中国武汉 HNC-21M 编程说明书 I 目 录 第一章 概述 1 1.1 数控编程概述 1 1.1.1 定义一个零件程序 1 1.1.2 准备一个零件程序 1 1.2 数控机床概述 .1 1.2.1 机床坐标轴 1 1.2.2 机床坐标系 机床零点和机床参考点 2 1.2.3 工件坐标系 程序原点和对刀点 3 第二章 零件程序的结构 5 2.1 指令字的格式 5 2.2 程序段的格式 6 2.3 程序的一般结构 6 第三章 HNC-21M 的编程指令体系 . 7 3.1 辅助功能 M 代码 7 3.1.1 CNC 内
2、定的辅助功能 8 (1) 程序暂停 M00 8 (2) 程序结束 M02 8 (3) 程序结束并 返回到零件程序头 M308 (4) 子程序调用 M98 及从子程序返回 M99 8 3.1.2 PLC 设定的辅助功能 9 (1) 主轴控制指令 M03 M04 M05 9 (2) 换刀指令 M06 .9 (3) 冷却液打开 停止指令 M07 M09 9 3.2 主轴功能 S 进给功能 F 和刀具功能 T.9 3.2.1 主轴功能 S 9 3.2.2 进给速度 F 9 3.2.3 刀具功能 (T 机能 )10 3.3 准备功能 G 代码 .10 HNC-21M 编程说明书 II 3.3.1 有关单
3、位的设定 .10 (1) 尺寸单位选择 G20 G21 G22 10 (2) 进给速度单位的设定 G94 G95 .11 3.3.2 有关坐标系和坐标的指令 11 (1) 绝对值编程 G90 与相对值编程 G91 .11 (2) 工件坐标系设定 G9212 (3) 工件坐标系选择 G54G59 .13 (4) 局部坐标系设定 G5214 (5) 直接机床坐标系编程 G53 15 (6) 坐标平面选择 G17 G18 G19 15 3.3.3 进给控制指令 15 (1) 快速定位 G0015 (2) 单方向定位 G6016 (3) 线性进给 G0116 (4) 圆弧进给 G02/G0317 (5
4、) 螺旋线进给 G02/G0319 (6) 虚轴指定 G07 及正弦线插补 .20 3. 3.4 回参考点控制指令 .21 (1) 自动返回参考点 G2821 (2) 自动从参考点返回 G29 .21 3.3.5 刀具补偿功能指令 22 (1) 刀具半径补偿 G40 G41 G42 22 (2) 刀具长度补偿 G43 G44 G49 24 3.3.6 其他功能指令 26 (1) 暂停指令 G0426 (2) 准停检验 G0926 (2) 段间过渡方式 G61 G64 .27 3.3.7 简化编程指令 28 (1) 镜像功能 G24 G25 .28 (2) 缩放功能 G50 G51 .30 (3
5、) 旋转变换 G68 G69 .31 3.3.8 固定循环 33 HNC-21M 编程说明书 III (1) G73 高速深孔加工循环 34 (2) G74 反攻丝循环 35 (3) G76 精镗循环 36 (4) G81 钻孔循环 (中心钻 ) .36 (5) G82 带停顿的钻孔循环 37 (6) G83 深孔加工循环 37 (7) G84 攻丝循环 38 (8) G85 镗孔循环 39 (9) G86 镗孔循环 39 (10) G87 反镗循环 39 (11) G88 镗孔循环 40 (12) G89 镗孔循环 41 (13) G80 取消固定循环 41 3.4 宏指令编程 42 3.4
6、.1 宏变量及常量 43 (1) 宏变量 43 (2) 常量 .45 3.4.2 运算符与表达式 46 (1) 算术运算符 46 (2) 条件运算符 46 (3) 逻辑运算符 46 (4) 函数 .46 (5) 表达式 46 3.4.3 赋值语句 46 3.4.4 条件判别语句 IF ELSE ENDIF 46 3.4.5 循环语句 WHILE ENDW 47 附表 1 准备功能一览表 . 49 附录 1 HNC-21M 固定循环宏程序 . 52 (1) 固定循环指令的实现及子程序调用的参数传递 52 (2) 固定循环指令的宏程序实现 .54 HNC-21M 编程说明书 1 1. 第一章 概述
7、 本章的目的是对本说明书中提到的一些基本概念进行解释 1.1 数控编程概述 1.1.1 定义零件程序 零件程序是由数控装置专用编程 语言书写的一系列指令组成的应用得最广泛的是 ISO 码 国际标准化组织规定的代码 数控装置将零件程序转化为对机床的控制动作 最常使用的程序存储介质是穿孔纸带和磁盘 1.1.2 准备零件程序 如图 1.1.1 所示 可以用传统的方法手工编制一个零件程序也可以用一套 CAD/CAM 系统 如目前流行的 MasterCAM 系统来创建一个零件程序 图 1.1.1 准备一个零件程序 1.2 数控机床概述 1.2.1 机床坐标轴 为简化编程和保证程序的通用性 对数控机床的坐
8、标轴和方向命HNC-21M 编程说明书 2 名制订了统一的标准 规定直线进给坐标轴用 X Y Z 表示 常称基本坐标轴 X Y Z 坐标轴的相互关系用右手定则决定 如图1.2.1 所示 图中大姆指的指向为 X 轴的正方向 食指指向为 Y 轴的正方向 中指指向为 Z 轴的正方向 +X+X+Y+Z+Y+Z+Y+C+Z+A +B+C+X +Y +Z+A+B+X图 1.2.1 机床坐标轴围绕 X Y Z 轴旋转的圆周进给坐标轴分别用 A B C表示 根据右手螺旋定则 如图所示 以大姆指指向+X +Y +Z 方向 则食指 中指等的指向是圆周进给运动的+A +B +C方向 数控机床的进给运动 有的由主轴带
9、动刀具运动来实现 有的由工作台带着工件运动来实现 上述坐标轴正方向 是假定工件不动 刀具相对于工件做进给运动的方向 如果是工件移动则用加的字母表示 按相对运动的关系 工件运动的正方向恰好与刀具运动的正方向相反 即有 +X =-X , +Y =-Y , +Z =-Z +A =-A , +B =-B , +C =-C 同样两者运动的负方向也彼此相反 机床坐标轴的方向取决于机床的类型和各组成部分的布局 对铣床而言 Z轴与主轴轴线重合 刀具远离工件的方向为正方向 (+Z) X 轴垂直于 Z 轴 并平行于工件的装卡面 如果为单立柱铣床 面对刀具主轴向立柱方向看 其右运动的方向为 X轴的正方向 (+X)
10、Y 轴与 X 轴和 Z 轴一起构成遵循右手定则的坐标系统 1.2.2 机床坐标系 机床零点和机床参考点 机床坐标系是机床固有的坐标系 机床坐标系的原点也称为机床原点或机床零点 在机床经过设计 制造和调整后 这个原点便HNC-21M 编程说明书 3 被确定下来 它是固定的点 数控装置上电时并不知道机床零点 每个坐标轴的机械行程是由最大和最小限位开关来限定的 为了正确地在机床工作时建立机床坐标系 通常在每个坐标轴的移动范围内设置一个机床参考点 测量起点 机床起动时 通常要进行机动或手动回参考点 以建立机床坐标系 机床参考点可以与机床零点重合 也可以不重合 通过参数指定机床参考点到机床零点的距离 机
11、床回到了参考点位置 也就知道了该坐标轴的零点位置 找到所有坐标轴的参考点 CNC 就建立起了机床坐标系 机床坐标轴的有效行程范围是由软件限位来界定的 其值由制造商定义 机床零点 OM 机床参考点 Om 机床坐标轴的机械行程及有效行程的关系如图 1.2.2 所示 图 1.2.2 机床零点 OM 和机床参考点 Om 1.2.3 工件坐标系 程序原点和对刀点 工件坐标系是编程人员在编程时使用的 编程人员选择工件上的某一已知点为原点 也称程序原点 建立一个新的坐标系 称为工件坐标系 工件坐标系一旦建立便一直有效 直到被新的工件坐标系所取代 工件坐标系的原点选择要尽量满足编程简单 尺寸换算少 引起的加工
12、误差小等条件 一般情况下 以坐标式尺寸标注的零件程序原点应选在尺寸标注的基准点 对称零件或以同心圆为主的零件 程序原点应选在对称中心线或圆心上 Z轴的程序原点通常选在工件的上表面 HNC-21M 编程说明书 4 对刀点是零件程序加工的起始点 对刀的目的是确定程序原点在机床坐标系中的位置 对刀点可与程序原点重合 也可在任何便于对刀之处 但该点与程序原点之间必须有确定的坐标联系 可以通过 CNC 将相对于程序原点的任意点的坐标转换为相对于机床零点的坐标 加工开始时要设置工件坐标系 用 G92 指令可建立工件坐标系用 G54G59 指令可选择工件坐标系 HNC-21M 编程说明书 5 2. 第二章
13、零件程序的结构 一个零件程序是一组被传送到数控装置中去的指令和数据 一个零件程序是由遵循一定结构 句法和格式规则的若干个程序段组成的 而每个程序段是由若干个指令字组成的 如图 2.1 所示 %1000N01 G91 G00 X50 Y60N10 G01 X100 Y500 F150 S300 M03NN200 M02程序程序段指令字图2.1 程序的结构2.1 指令字的格式 一个指令字是由地址符 (指令字符 )和带符号 如定义尺寸的字 或不带符号 如准备功能字 G 代码 的数字数据组成的 程序段中不同的指令字符及其后续数 值确定了每个指令字的含义 在数控程序段中包含的主要指令字符如表 2.1 所
14、示 表 2.1 指令字符一览表 机 能 地 址 意 义 零件程序号 % 程序编号 %14294967295 程序段号 N 程序段编号 N04294967295 准备机能 G 指令动作方式 (直线 圆弧等 ) G00-99 尺寸字 X Y Z A B C U V W 坐标轴的移动命令 99999.999 R 圆弧的半径 固定循环的参数 I J K 圆心相对于起点的坐标 固定循环的参数 进给速度 F 进给速度的指定 F024000 主轴机能 S 主轴旋转速度的指定 S09999 刀具机能 T 刀具编号的指定 T099 HNC-21M 编程说明书 6 辅助机能 M 机床侧开 /关控制的指定 M099
15、 补偿号 HD 刀具补偿号的指定 0099 暂停 PX 暂停时间的指定 秒 程序号的指定 P 子程序号的指定 P14294967295 重复次数 L 子程序的重复次数 固定循环的重复次数 参数 PQ R 固定循环的参数 2.2 程序段的格式 一个程序段定义一个将由数控装置执行的指令行 程序段的格式定义了每个程序段中功能字的句法 如图 2.2.1 所示 N G X F M S程序段辅助功能字主轴功能字工艺功能字尺寸字准备功能程序段号图 2.2.1 程序段格式2.3 程序的一般结构 一个零件程序必须包括起始符和结束符 一个零件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 但书写程序
16、时 建议按升序书写程序段号 华中世纪星数控装置 HNC-21M 的程序结构 程序起始符 %(或 O)符 %(或 O)后跟程序号 程序结束 M02 或 M30 注释符 括号 ( )内或分号 后的内容为注释文字 HNC-21M编程说明书 7 3. 第三章 HNC-21M 的编程指令体系 3.1 辅助功能 M 代码 辅助功能由地址字 M 和其后的一或两位数字组成 主要用于控制零件程序的走向 以及机床各种辅助功能的开关动作 M 功能有非模态 M 功能和模态 M 功能二种形式 null 非模态 M 功能 (当段有效代码 ) 只在书写了该代码的程序段中有效 null 模态 M 功能 (续效代码 ) 一组可
17、相互注销的 M 功能 这些功能在被同一组的另一个功能注销前一直有效 模态 M 功能组中包含一个缺省功能 见表 3.1 系统上电时将被初始化为该功能 另外 M 功能还可分为前作用 M 功能和后作用 M 功能二类 null 前作用 M 功能 在程序段编制的轴运动之前执行 null 后作用 M 功能 在程序段编制的轴运动之后执行 华中世纪星 HNC-21M数控装置 M指令功能如表 3.1所示 标记者为缺省值 表 3.1 M 代码及功能 代 码 模态 功 能 说 明 代 码 模态 功 能 说 明 M00 非模态 程序停止 M03 模态 主轴正转起动 M02 非模态 程序结束 M04 模态 主轴反转起动
18、 M05 模态 主轴停止转动 M30 非模态 程序结束并返 回程序起点 M06 非模态 换刀 M98 非模态 调用子程序 M07 模态 切削液打开 M99 非模态 子程序结束 M09 模态 切削液停止 其中 null M00 M02 M30 M98 M99 用于控制零件程序的走向 是CNC 內定的辅助功能 不由机床制造商设计决定 也就是说与 PLC 程序无关 null 其余 M 代码用于机床各种辅助功能的开关动作 其功能不由CNC 內定 而是由 PLC 程序指定 所以有可能因机床制造厂不同而有差异 (表內为标准 PLC 指定的功能 ) 请使用者参考机床说明书 HNC-21M编程说明书 8 3.
19、1.1 CNC 内定的辅助功能 (1) 程序暂停 M00 当 CNC 执行到 M00 指令时 将暂停执行当前程序 以方便操作者进行刀具和工件的尺寸测量 工件调头 手动变速等操作 暂停时 机床的主轴 进给及冷却液停止 而全部现存的模态信息保持不变 欲继续执行后续程序 重按操作面板上的 循环启动 键 M00 为非模态后作用 M 功能 (2) 程序结束 M02 M02 编在主程序的最后一个程序段中 当 CNC 执行到 M02 指令时 机床的主轴 进给 冷却液全部停止加工结束 使用 M02 的程序结束后 若要重新执行该程序 就得重新调用该程序 或在自动加工子菜单下 按 F4 键 请参考 HNC-21M
20、 操作说明书 然后再按操作面板上的 循环启动 键 M02 为非模态后作用 M 功能 (3) 程序结束并 返回到零件程序头 M30 M30 和 M02 功能基本相同 只是 M30 指令还兼有控制返回到零件程序头 (%)的作用 使用 M30 的程序结束后 若要重新执行该程序 只需再次按操作面板上的 循环启动 键 (4) 子程序调用 M98 及从子程序返回 M99 M98 用来调用子程序 M99 表示子程序结束 执行 M99 使控制返回到主程序 (i) 子程序的格式 %* M99 在子程序开头 必须规定子程序号 以作为调用入口地址 在子程序的结尾用 M99 以控制执行完该子程序后返回主程序 (ii)
21、 调用子程序的格式 M98 P_ L_ P 被调用的子程序号 L 重复调用次数 HNC-21M编程说明书 9 注 可以带参数调用子程序 请参考附录 1 G65 指令的功能和参数与 M98 相同 3.1.2 PLC 设定的辅助功能 (1) 主轴控制指令 M03 M04 M05 M03 启动主轴以程序中编制的主轴速度顺时针方向 从 Z 轴正向朝 Z 轴负向看 旋转 M04 启动主轴以程序中编制的主轴速度逆时针方向旋转 M05 使主轴停止旋转 M03 M04 为模态前作用 M 功能 M05 为模态后作用 M 功能M05 为缺省功能 M03 M04 M05 可相互注销 (2) 换刀指令 M06 M06
22、 用于在加工中心上调用一个欲安装在主轴上的刀具 刀具将被自动地安装在主轴上 M06 为非模态后作用 M 功能 (3) 冷却液打开 停止指令 M07 M09 M07 指令将打开冷却液管道 M09 指令将关闭冷却液管道 M07 为模态前作用 M 功能 M09 为模态后作用 M 功能 M09 为缺省功能 3.2 主轴功能 S 进给功能 F 和刀具功能 T 3.2.1 主轴功能 S 主轴功能 S 控制主轴转速 其后的数值表示主轴速度 单位为转 /每分钟 (r/min) S 是模态指令 S 功能只有在主轴速度可调节时有效 3.2.2 进给速度 F F 指令表示工件被加工时刀具相对于工件的合成进给速度 F
23、的单位取决于 G94(每分钟进给量 mm/min)或 G95(每转进给量mm/r) 当工作在 G01 G02 或 G03 方式下 编程的 F 一直有效 直到被新的 F 值所取代 而工作在 G00 G60 方式下 快速定位的速度是各轴的最高速度 与所编 F 无关 借助操作面板上的倍率按键 F可在一定范围内进行倍率修调HNC-21M编程说明书 10 当执行攻丝循环 G84 螺纹切削 G33 时 倍率开关失效 进给倍率固定在 100 3.2.3 刀具功能 (T 机能 ) T 代码用于选刀 其后的数值表示选择的刀具号 T 代码与刀具的关系是由机床制造厂规定的 在加工中心上执行 T 指令 刀库转动选择所
24、需的刀具 然后等待 直到 M06 指令作用时自动完成换刀 T 指令同时调入刀补寄存器中的刀补值 (刀补长度和刀补半径 ) T 指令为非模态指令 但被调用的刀补值一直有效 直到再次换刀调入新的刀补值 3.3 准备功能 G 代码 准备功能 G 指令由 G 后一或二位数值组成 它用来规定刀具和工件的相对运动轨迹 机床坐标系 坐标平面 刀具补偿 坐标偏置等多种加工操作 华中世纪星 HNC-21M 数控装置 G 功能指令见附表 1 G 功能有非模态 G 功能和模态 G 功能之分 null 非模态 G 功能 只在所规定的程序段中有效 程序段结束时被注销 null 模态 G 功能 一组可相互注销的 G 功能
25、 这些功能一旦被执行 则一直有效 直到被同一组的 G 功能注销为止 模态 G 功能组中包含一个缺省 G 功能 附表 1 中有标记者上电时将被初始化为该功能 没有共同参数 的不同组 G 代码可以放在同一程序段中 而且与顺序无关 例如 G90 G17 可与 G01 放在同一程序段 但 G24G68 G51 等不能与 G01 放在同一程序段 3.3.1 有关单位的设定 (1) 尺寸单位选择 G20 G21 G22 格式 G20 G21 G22 说明 G20 英制输入制式 G21 公制输入制式 G22 脉冲当量输入制式 HNC-21M编程说明书 11 3 种制式下线性轴 旋转轴的尺寸单位如表 3.2
26、所示 G20 G21 G22 为模态功能 可相互注销 G21 为缺省值 表 3.2 尺寸输入制式及其单位 线性轴 旋转轴 英制 (G20) 英寸 度 公制 (G21) 毫米 度 脉冲当量 (G22) 移动轴脉冲当量 旋转轴脉冲当量 (2) 进给速度单位的设定 G94 G95 格式 G94 F_ G95 F_ 说明 G94 每分钟进给 G95 每转进给 G94 为每分钟进给 对于线性轴 F 的单位依 G20/G21/G22 的设定而为 mm/min in/min 或脉冲当量 /min 对于旋转轴 F 的单位为度 /min 或脉冲当量 /min G95 为每转进给 即主轴转一周时刀具的进给量 F
27、的单位依G20/G21/G22 的设定而为 mm/r in/r 或脉冲当量 /r 这个功能只在主轴装有编码器时才能使用 G94 G95 为模态功能 可相互注销 G94 为缺省值 3.3.2 有关坐标系和坐标的指令 (1) 绝对值编程 G90 与相对值编程 G91 格式 G90 G91 说明 G90 绝对值编程 每个编程坐标轴上的编程值是相对于程序原点的 G91 相对值编程 每个编程坐标轴上的编程值是相对于前一位置而言的 该值等于沿轴移动的距离 G90 G91 为模态功能 可相互注销 G90 为缺省值 G90 G91 可用于同一程序段中 但要注意其顺序所造成的差异 例1 如图 3.3.1 所示
28、使用 G90 G91 编程 要求刀具由原点按顺序移动到1 2 3点 HNC-21M编程说明书 12 N X YN01 X20 Y15N02 X40 Y45N03 X60 Y25123XYO 20 40 60152545G90 编程N X YN01 X20 Y15N02 X20 Y30N03 X20 Y-20G91 编程图 3.3.1 G90/G91 编程 选择合适的编程方式可使编程简化 当图纸尺寸由一个固定基准给定时 采用绝对方式编程较为方便 而当图纸尺寸是以轮廓顶点之间的间距给出时 采用相对方式编程较为方便 (2) 工件坐标系设定 G92 格式 G92 X_Y_Z_A _ 说明 X Y Z
29、A 设定的工件坐标系原点到刀具起点的有向距离 (注意 C 21的最大联动轴数为4 本说明书中 假设第四轴用 A 表示 ) G92 指令通过设定刀具起点 对刀点 与坐标系原点的相对位置建立工件坐标系 工件坐标系一旦建立 绝对值编程时的指令值就是在此坐标系中的坐标值 例 2 使用 G92 编程 建立如图 3.3.2 所示的工件坐标系 20.030.030.0XYZ程序原点刀具起点图 3.3.2 工件坐标系的建立G92 X30.0 Y30.0 Z20.0执行此程序段只建立工件坐标系 刀具并不产生运动 G92 指令为非模态指令 一般放在一个零件程序的第一段 HNC-21M编程说明书 13 (3) 工件
30、坐标系选择 G54G59 格式 GGGGGG545556575859说明 G54G59 是系统预定的 6 个工件坐标系 (如图 3.3.3) 可根据需要任意选用 这 6 个预定工件坐标系的原点在机床坐标系中的值 (工件零点偏置值 )可用 MDI 方式输入 系统自动记忆 工件坐标系一旦选定 后续程序段中绝对值编程时的指令值均为相对此工件坐标系原点的值 G54G59 为模态功能 可相互注销 G54 为缺省值 工件零点偏置机床原点XYZXYZ图 3.3.3 工件坐标系选择 (G54G59)G54 原点G59 原点G59 工件坐标系G54 工件坐标系例3 如图 3.3.4 所示 使用工件坐标系编程 要
31、求刀具从当前点移动到 A 点 再从 A 点移动到 B 点 HNC-21M编程说明书 14 G54 OAYXXG59 O30403030BY机床原点图 3.3.4 使用工件坐标系编程i0i0i0i0i0i0i0i0i0i0i0i0i0i0i0i0i0i0i0i0i0i0i0i0i0i0i0i0i0%1000N01 G54 G00 G90 X30 Y40N02 G59N03 G00 X30 Y30当前点 A B注意 使用该组指令前 先用 MDI 方式输入各坐标系的坐标原点在机床坐标系中的坐标值 (4) 局部坐标系设定 G52 格式 G52 X_Y_Z_A_ 说明 X Y Z A 局部坐标系原点在当
32、前工件坐标系中的坐标值 G52 指令能在所有的工件坐标系 (G92 G54G59)内形成子坐标系即局部坐标系 如图 3.3.5 含有 G52 指令的程序段中 绝对值编程方式的指令值就是在该局部坐标系中的坐标值 设定局部坐标系后 工件坐标系和机床坐标系保持不变 IP图 3.3.5 局部坐标系的设定 G52工件坐标系局部坐标系IP工件坐标系局部坐标系IP工件坐标系局部坐标系机床坐标系机床坐标系原点工件原点偏移G52 指令为非模态指令 在缩放及旋转功能下 不能使用 G52 指令 但在 G52 下能进行缩放及坐标系旋转 HNC-21M编程说明书 15 (5) 直接机床坐标系编程 G53 格式 G53
33、说明 G53 是机床坐标系编程 在含有 G53 的程序段中 绝对值编程时的指令值是在机床坐标系中的坐标值 G53 指令为非模态指令 (6) 坐标平面选择 G17 G18 G19 格式 G17 G18 G19 说明 G17 选择 XY 平面 G18 选择 ZX 平面 G19 选择 YZ 平面 该组指令选择进行圆弧插补和刀具半径补偿的平面 G17 G18 G19 为模态功能 可相互注销 G17 为缺省值 注意 移动指令与平面选择无关 例如指令 G17 G01 Z10 时 Z 轴照样会移动 3.3.3 进给控制指令 (1) 快速定位 G00 格式 G00 X_Y_Z_A_说明 X Y Z A 快速定
34、位终点 在 G90 时为终点在工件坐标系中的坐标 在 G91 时为终点相对于起点的位移量 G00 指令刀具相对于工件以各轴预先设定的速度 从当前位置快速移动到程序段指令的定位目标点 G00 指令中的快移速度由机床参数 快移进给速度 对各轴分别设定 不能用 F 规定 G00 一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀 快移速度可由面板上的快速修调旋钮修正 G00 为模态功能 可由 G01 G02 G03 或 G33 功能注销 HNC-21M编程说明书 16 注意 在执行 G00 指令时 由于各轴以各自速度移动 不能保证各轴同时到达终点 因而联动直线轴的合成轨迹不一定是直线 操作者必须格外小心 以免刀
35、具与工件发生碰撞 常见的做法是 将 Z 轴移动到安全高度 再放心地执行 G00 指令 例4 如 图 3.3.6 所示 使用 G00 编程 要求刀具从 A 点快速定位到 B 点 OXYBA20 90C501545图 3.3.6 G00 编程绝对值编程G90 G00 X90 Y45增量值编程 :G91 G00 X70 Y30从 A 到 B 快速定位编程路径实际路径当 X 轴和 Y 轴的快进速度相同时 从 A 点到 B 点的快速定位路线为 A C B 即以折线的方式到达 B 点 而不是以直线方式从 AB (2) 单方向定位 G60 格式 G60 X_Y_Z_A_说明 X Y Z A 单向定位终点 在
36、 G90 时为终点在工件坐标系中的坐标 在 G91 时为终点相对于起点的位移量 G60 单方向定位过程 各轴先以 G00 速度快速定位到一中间点然后以一固定速度移动到定位终点 各轴的定位方向 (从中间点到定位终点的方向 )以及中间点与定位终点的距离由机床参数 单向定位偏移值 设定 当该参数值 0 时 定位方向为正 G60 指令仅在其被规定的程序段中有效 (3) 线性进给 G01 格式 G01 X _Y_Z_A_F_说明 X Y Z A 线性进给终点 在 G90 时为终点在工件坐标系中的坐标 在 G91 时为终点相对于起HNC-21M编程说明书 17 点的位移量 F_ 合成进给速度 G01 指令
37、刀具以联动的方式 按 F 规定的合成进给速度 从当前位置按线性路线 (联动直线轴的合成轨迹为直线 )移动到程序段指令的终点 G01 是模态代码 可由 G00 G02 G03 或 G33 功能注销 例5 如 图 3.3.7 所示 使用 G01 编程 要求从 A 点线性进给到 B 点 此时的进给路线是从 A B 的直线 OXYBA20 901545图 3.3.7 G01 编程绝对值编程G90 G01 X90 Y45 F800增量值编程 :G91 G01 X70 Y30 F800从 A 到 B 线性进给编程路径实际路径(4) 圆弧进给 G02/G03 格式 G17 F_R_I_J_X_Y_G03G0
38、2G18G02G03X_ Z_I_ K_R_F_G19G02G03Y_ Z_J_ K_R_F_说明 G02 顺时针圆弧插补 (如图 3.3.8 所示 ) G03 逆时针圆弧插补 (如图 3.3.8 所示 ) G17 XY 平面的圆弧 G18 ZX 平面的圆弧 G19 YZ 平面的圆弧 X, Y, Z 圆弧终点 在 G90 时为圆弧终点在工件坐标系中的坐标 在 G91 时为圆弧终点相对于圆弧起点的位移量 HNC-21M编程说明书 18 I, J, K 圆心相对于圆弧起点的偏移值 (等于圆心的坐标减去圆弧起点的坐标 如图 3.3.9 所示 ) 在 G90/G91时都是以增量方式指定 R 圆弧半径
39、当圆弧圆心角小于 180 时 R 为正值否则 R 为负值 F 被编程的两个轴的合成进给速度 OZXG03G02OYZG03G02O XYG03G02图 3.3.8 不同平面的 G02 与 G03 选择G17 G18G19圆心终点 (X, Y)起点JIOXY圆心终点 (Y, Z)起点KJOYZ圆心终点 (X, Z)起点IKOZX图 3. 3. 9 I J K 的 选 择例6 使用 G02 对图 3.3.10 所示劣弧 a 和优弧 b 编程 HNC-21M编程说明书 19 YOXabaR30R30终点起点图3.3.10 圆弧编程i0i0i0i0i0i0i0i0i0(i) 圆弧 aG91 G02 X
40、30 Y30 R30 F300G91 G02 X30 Y30 I30 J0 F300G90 G02 X0 Y30 R30 F300G90 G02 X0 Y30 I30 J0 F300(ii) 圆弧 bG91 G02 X30 Y30 R30 F300G91 G02 X30 Y30 I0 J30 F300G90 G02 X0 Y30 R30 F300G90 G02 X0 Y30 I0 J30 F300圆弧编程的 4 种方法组合例7 使用 G02/G03 对图 3.3.11 所示的整圆编程 YOXAB图 3.3.11 整圆编程i0i0i0i0i0i0i0i0i0i0R30i 从 A 点顺时针一周时G
41、90 G02 X30 Y0 I30 J0 F300G91 G02 X0 Y0 I30 J0 F300(ii) 从 B 点逆时针一周时G90 G03 X0 Y30 I0 J30 F300G91 G03 X0 Y0 I0 J30 F300注意 (1) 顺时针或逆时针是从垂直于圆弧所在平面的坐标轴的正方向看到的回转方向 (2) 整圆编程时不可以使用 R 只能用 I J K (3) 同时编入 R 与 I J K 时 R 有效 (5) 螺旋线进给 G02/G03 格式 G17 Z_F_R_I_J_X_Y_G03G02HNC-21M编程说明书 20 G18 Y_F_R_I_K_X_Z_G03G02G19
42、X_F_R_J_K_Y_Z_G03G02说明 X, Y, Z 中由 G17/G18/G19 平面选定的两个坐标为螺旋线投影圆弧的终点 意义同圆弧进给 第 3 坐标是与选定平面相垂直的轴终点 其余参数的意义同圆弧进给 该指令对另一个不在圆弧平面上的坐标轴施加运动指令 对于任何小于 360 的圆弧 可附加任一数值的单轴指令 例8 使用 G03 对图 3.3.12 所示的的螺旋线编程 XYZ图 3.3.12 螺旋线编程终点10O3030G91 编程时G91 G17 F300G03 X-30 Y30 R30 Z10G90 编程时G90 G17 F300G03 X0 Y30 R30 Z10起点(6) 虚
43、轴指定 G07 及正弦线插补 格式 G07 X_Y_Z_A_ 说明 X Y Z A 被指令轴后跟数字 0 则该轴为虚轴 后跟数字 1 则该轴为实轴 G07 为虚轴指定和取消指令 G07 为模态指令 若一轴为虚轴 则此轴只参加计算 不运动 虚轴仅对自动操作有效 对手动操作无效 用 G07 可进行正弦曲线插补 即在螺旋线插补前 将参加圆弧插补的某一轴指定为虚轴 则螺旋线插补变为正弦线插补 HNC-21M编程说明书 21 例9 使用 G03 对图 3.3.13 所示的正弦线编程 ZY10060O图 3.3.13 正弦线插补编程50G90 G00 X-50 Y0 Z0G07 X0 G91G03 X0
44、Y0 I0 J50 Z60 F8003. 3.4 回参考点控制指令 (1) 自动返回参考点 G28 格式 G28 X_Y_Z_A_ 说明 X Y Z A 回参考点时经过的中间点 非参考点 在G90 时为中间点在工件坐标系中的坐标 在G91 时为中间点相对于起点的位移量 G28 指令首先使所有的编程轴都快速定位到中间点 然后再从中间点返回到参考点 一般 G28 指令用于刀具自动更换或者消除机械误差 在执行该指令之前应取消刀具半径补偿和刀具长度补偿 在 G28 的程序段中不仅产生坐标轴移动指令 而且记忆了中间点坐标值 以供 G29 使用 电源接通后 在没有手动返回参考点的状态下 指定 G28 时从
45、中间点自动返回参考点 与手动返回参考点相同 这时从中间点到参考点的方向就是机床参数 回参考点方向 设定的方向 G28 指令仅在其被规定的程序段中有效 (2) 自动从参考点返回 G29 格式 G29 X _Y_Z_A_ 说明 X Y Z A 返回的定位终点 在 G90 时为定位终点在工件坐标系中的坐标 在 G91 时为定位终点相对于 G28 中间点的位移量 G29 可使所有编程轴以快速进给经过由 G28 指令定义的中间点HNC-21M编程说明书 22 然后再到达指定点 通常该指令紧跟在 G28 指令之后 G29 指令仅在其被规定的程序段中有效 例10 用 G28 G29 对图 3.3.14 所示
46、的路径编程 要求由 A经过中间点 B 并返回参考点 然后从参考点经由中间点 B返回到 C 并在 C 点换刀 YOXRG91 G28 X100 Y20G29 X50 Y40M06 T02中间点BAC305030 13018070图3.3.14 G28/G29编程从A经过B回参考点再从参考点经过B 到C然后换刀本例表明 编程员不必计算从中间点到参考点的实际距离 3.3.5 刀具补偿功能指令 (1) 刀具半径补偿 G40 G41 G42 格式 GGG171819424140GGGGG0001X_Y_ Z_D_ 说明 G40 取消刀具半径补偿 G41 左刀补 (在刀具前进方向左侧补偿 ) 如图 3.3
47、.5(a) G42 右刀补 (在刀具前进方向右侧补偿 ) 如图 3.3.5(b) G17 刀具半径补偿平面为 XY 平面 G18 刀具半径补偿平面为 ZX 平面 G19 刀具半径补偿平面为 YZ 平面 X, Y, Z G00/G01 的参数 即刀补建立或取消的终点 注投影到补偿平面上的刀具轨迹受到补偿 D G41/G42 的参数 即刀补号码 (D00D99) 它代表了刀补表中对应的半径补偿值 G40 G41 G42 都是模态代码 可相互注销 HNC-21M编程说明书 23 注意 (1) 刀具半径补偿平面的切换必须在补偿取消方式下进行 (2) 刀具半径补偿的建立与取消只能用 G00 或 G01
48、指令 不得是 G02 或 G03 在前进方向右侧补偿补偿量刀具旋转方向 刀具前进方向补偿量刀具旋转方向刀具前进方向(b)(a)图3.3.15 刀具补偿方向(a)左刀补 (b)右刀补在前进方向右侧补偿例11 考虑刀具半径补偿 编制图 3.3.16 所示零件的加工程序 要求建立如图所示的工件坐标系 按箭头所指示的路径进行加工 设加工开始时刀具距离工件上表面50mm切削深度为10mm 10 30 40302010-10-10EADBCXY对刀点KR10图 3.3.16 刀具半径补偿编程%1008G92 X10 Y10 Z50G90 G17G42 G00 X4 Y10 D01Z2 M03 S900G0
49、1 Z-10 F800X30G03 X40 Y20 I0 J10G02 X30 Y30 I0 J10G01 X10 Y20Y5G00 Z50 M05G40 X10 Y10 M02一个完整的零件程序注意 HNC-21M编程说明书 24 (1) 加工前应先用手动方式对刀 将刀具移动到相对于编程原点 (10 10 50)的对刀点处 (2) 图中带箭头的实线为编程轮廓 不带箭头的虚线为刀具中心的实际路线 (2) 刀具长度补偿 G43 G44 G49 格式 GGG171819494443GGGGG0001X_Y_Z_H_ 说明 G17 刀具长度补偿轴为 Z 轴 G18 刀具长度补偿轴为 Y 轴 G19 刀具长度补偿轴为 X 轴 G49 取消刀具长度补偿 G43 正向偏置 (补偿轴终点加上偏置值 ) G44 负向偏置 (补
