G指令编程应用与指令

    例：工件轮廓ABCDEA，由三个直线段和两个圆弧段组成。XO工Y为编程用的工件坐标系，零件的尺寸按绝对坐标标注。O机是机床的原点。零件在机床上安装后，经测量，其工件偏置值如下图所示。

    G92 X-10 Y-10

N01 G90 G17 G00 X10 Y10 LF
N02 G01 X30 F100 LF
N03 G03 X40 Y40 I0 J-10 LF
N04 G02 X30 Y30 I0 J-10 LF
N05 G01 X10 Y20 LF
N06 Y10 LF
N07 G00 X-10 Y-10 M02 LF

N01 G91 G17 G00 X20 Y20 LF 
N02 G01 X20 Y0 F100 LF
N03 GO3 X10 Y10 IO J-10 LF
N04 G02 X-10 Y10 I0 J-10 LF
N05 G01 X-20 Y-10 LF
N06 Y-10 LF
N07 G00 X-20 Y-20 M02 LF

一、坐标指令

1．G90―绝对坐标指令

     表示程序段中的编程尺寸是按绝对坐标给定的。

2．G91―相对坐标指令

    表示程序段中的编程尺寸是按相对坐标给定的。

    一般同一程序段中只用一种坐标指令。但也有数控系统（车床的）在一个程序段中混合使用两种坐标编程，这时，表示坐标尺寸的代码字的地址符用不同的字母，如：绝对坐标用X、Y、Z；相对坐标用U、V、W。

3．G92―坐标系设定的预置寄存指令

    当用绝对坐标编程时，需要用G92指令设定机床坐标系和工件坐标系的关系。即：将工件原点的偏置值（例子中为X=-10，Y=-10）通过G92指令（G92 X-10 Y-10）寄存在数控系统的寄存器中。从而设定了机床原点相对工件坐标系的坐位置。加工前，手动或自动令机床回到原点（刀具的刀位点对准机床原点），当程序运行第一个程序段时，自动将这个偏置值加到第一个程序段的坐标位移指令中去，刀具相对工件运行到第一程序段的终点。

使用G92指令可以消除因工件在机床上安装位置不准而引起的加工误差。

4．G17、G18、G19--平面指令

    表示加工在某一平面内进行的功能。G17―在XY、G18―在ZX、G19―在YZ，程序段中的坐标地址符的书写应于平面指令一致。G17 GOO X--- Y---，G18 G00 X― Z---。G19 GOO Y--- Z---。

二、快速定位指令----G00

    G00指令刀具相对工件从现在的定位点，以数控系统预先调定的最大运动速度，快速运动到程序段所指定的下一个定位点。

例子中的第一段程序，G90 G17 G00 X10 Y10 ，现在的定位点O工（执行这一程序段前的刀具位置），下一定位点是A点（X=10，Y=10），刀具相对工件从O工点快速移动到工件坐标系中绝对坐标值为（10，10）的A点。下一定位点还可用相对坐标指定：G91 G17 G00 X20 Y20。

G00程序段中不能指定进给速度F---。

三、直线插补指令---G01

G01指令二个坐标（或三个坐标）已联动的方式，按程序段中规定的进给速度F---，从现时的位置，直线插补进给到程序段中指定的下一个位置，加工平面（空间）直线。

例子中，第2、5、6程序段。G01 X30 F100现时位置A（要插补的直线的起点，已知），下一位置B在工件坐标系的绝对坐标值为（X30，Y10）（直线的终点），在程序段中给定。F100为规定的进给速度（必须给定）。下一位置也可用相对坐标给定，G01 X20 F100。

四、圆弧插补指令---G02、G03

G02（G03）G01指令二个坐标已联动的方式，按程序段中规定的进给速度F---，从现时的位置（圆弧起点），顺时针（逆时针）圆弧插补进给到程序段中指定的下一个位置（圆弧终点），加工圆弧。

    编程格式： G90 G17 G02 X--- Y--- I--- J--- F--- LF

                   G18     X--- Z--- I--- K---

               G91 G19 G03 Y--- Z--- J--- K---   

    给定圆弧的起点、终点以及圆心后，顺时针从起点插补到终点与逆时针从起点插补到终点是两段不同的圆弧，所以需要有    G02、G03两个指令来指令圆弧插补的顺逆方向，顺和逆的规定如下：沿垂直于圆弧所在平面的坐标轴的负方向观察，圆弧从起点到终点的运动为顺时针时为顺时针圆弧插补（G02），逆时针时为逆时针圆弧插补（G03）。

    I、J、K指定圆心坐标。其值为圆弧起点相对圆心的矢量在X、Y、Z坐标上的分量值或圆心相对圆弧起点的矢量在X、Y、Z坐标上的分量值。数控系统编程说明书中有说明。

    有的数控系统还可用圆弧半径R指定圆心坐标。这是，如果圆弧的圆心角小于等于180度，R的值取正，否则，取负。

    用圆弧插补可加工整圆，这是起点与终点的绝对坐标值相同，相对坐标值为零。

五、刀具半径补偿指令---G40、G41、G42

    数控加工程序的编程尺寸一般为工件轮廓尺寸。当使用圆柱铣刀加工平面轮廓时，刀具中心（刀位点）的轨迹应该是在轮廓法向偏移一个刀具半径的轨迹。这时必须使用刀具半径补偿指令。

    刀具半径补偿指令是根据加工程序中的按工件轮廓编程的尺寸，以及预先存放在数控系统内存中的刀具中心偏移量（刀具半径r+δ），自动计算刀具中心轨迹，从而控制刀具中心沿此轨迹运动进行加工。

    如果没有刀具半径补偿功能，则必须按刀具中心轨迹编程，这样：（1）编程前必须根据工件轮廓尺寸和刀具中心偏移量计算刀具中心轨迹，从而加大编程工作量，编程效率低，出错概率大。（2）当刀具因更换和重磨而改变半径时，因刀具轨迹随之改变，需要重新计算刀具中心轨迹和重新编制加工程序。这将及其烦琐，且影响生产的正常顺利进行。

    具有刀具半径补偿功能，不仅可以解决以上问题，还可利用此功能：（1）方便的控制粗加工的加工裕量，同一加工程序用于分别进行蹙精加工。（2）当加工出的零件尺寸是正超差时，可通过修正刀具中心偏移量来修正加工误差。

    G41---刀具半径左补偿指令，沿刀具前进方向观察，刀具偏在工件轮廓的左边。

    G42---刀具半径右补偿指令，沿刀具前进方向观察，刀具偏在工件轮廓的右边。

    G40----刀具补偿功能撤消指令

    G92 X-10 Y-10

N01 G90 G17 G00 G42 D01 X10 Y10 LF
N02 G01 X30 F100 LF
N03 G03 X40 Y40 I0 J-10 LF
N04 G02 X30 Y30 I0 J-10 LF
N05 G01 X10 Y20 LF
N06 Y10 LF
N07 G00 G40 X-10 Y-10 M02 LF

    D01为数控系统预存刀具中心偏移量的内存地址，在加工前，用手工输入刀具偏移量到这个内存地址。加工结束时，必须使用G40撤消刀具补偿，使刀具中心回到加工前的位置。

六、刀具长度补偿指令---G40（D00）、G43、G44

    当进行钻孔、铣槽或面等加工时，刀具有安装伸出长度，而编程时，必须设定一个刀具长度，已确定刀具在长度方向（Z向）运动的编程尺寸。在实际加工时，由于刀具的实际安装或刀具更换或重磨，刀具实际伸出长度会不同于编程刀具长度，或短、或长。这时，需要使用刀具长度补偿指令，补偿刀具长度的偏差量。否则，会引起孔或槽的深度误差。

G43---刀具正偏置指令，用于刀具实际长度比编程长度短。即刀具实际位置正向偏离编程位置。

       对刀具编程终点坐标减去一个偏移量。

G44---刀具负偏置指令，用于刀具实际长度比编程长度长。即刀具实际位置负向偏离编程位置。

       对刀具编程终点坐标加上一个偏移量。

书写格式：  G43  D―α---    ；      G40（或D00）α---

            G43

D―为刀具长度e的存储地址，α---为长度方向的坐标地址（一般为Z），D要紧靠在坐标地址之前。

G40（或D00）撤消刀具长度补偿，使刀具回到原来的实际位置。

七、暂停指令---G04

G04使刀具做无进给的短暂停留。用于车削环槽、平面、钻孔等光整加工。

格式为：   G04 βΔΔΔ

β―地址符  常用X或F，ΔΔΔ为暂停时间，单位为ms，也可以是刀具或工件的转数。具体数控系统有自己的规定。

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