用扩充功能指令进行数控编程教学探讨

2012-06-19卢青

职业教育研究 2012年11期

卢青

（罗定市中等职业技术学校广东云浮 527200）

数控加工编程时，往往注重各种基本功能指令的使用，而常常忽略基本功能指令的扩充功能指令的使用。其实，如果能充分地使用扩充功能指令，则会收到事半功倍的效果。例如，在编写程序的时候，要知道起点和终点或目标点的位置（即起点和终点或目标点的坐标值），图纸上起点和终点的坐标值，多数标注明白，其余的有些经过简单的计算便可以获得，而有些要花费大量的时间经过较复杂的计算才能获得，这就会影响编程效率。但是，只要善于使用基本功能的扩充功能指令，在编程中就能够避免复杂的运算，节约大量的时间，既顺利完成编程任务，又提高效率，一举多得。下面，以华中世纪星HNC-21T数控车床编程系统的扩充功能指令进行研究。

直线插补G01的扩充功能指令——直线后倒直角加工

直线插补基本功能指令G01 格式：G01X （U）＿Z（W）＿F＿。式中X、Z为绝对编程时终点在工件坐标系的坐标值，U、W为增量编程时终点相对于起点的位移量，F为刀具合成进给速度。其作用是指令刀具按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）移动到程序段指定的终点。

直线插补G01的扩充功能指令——直线后倒直角加工直线后倒直角加工的格式：G01 X（U）＿Z（W）＿C ＿F ＿。式中 X、Z为绝对编程未倒角前终点（G点）在工件坐标系的坐标值，U、W为增量编程未倒角前终点（G点）相对于始点（A点）的位移量，C为倒角终点（C点）相对于未倒角前终点（G点）的距离，F为刀具合成进给速度。其作用是指令刀具按规定的合成进给速度，从当前位置A点按线性路线（联动直线轴的合成轨迹为直线）先移动到B点，然后到C点（它不经过G点），由B点到C点虽然是直线，但整个运行轨迹变为折线，从而完成倒直角。刀具最终停在C点，而不是G点。见图1和图2。

用扩充功能指令进行数控编程例题1 工件如图3，请编写精加工程序。分析和比较：若用基本功能指令编程，图上的圆点a处的X、Z坐标值计算相当麻烦，但用扩充功能指令进行编程可巧妙解决（N35 G01 X50Z-26 C33行），因为A点的坐标值在图上标明。编程如下：

图1 直线时倒直角加工示意图

图2 斜直线时倒直角加工示意图

直线插补G01扩充功能指令——直线后倒圆角加工

直线插补G01的扩充功能指令——直线后倒圆角加工直线后倒圆角加工的格式是：G01X（U）＿Z（W）＿R ＿F ＿。式中样X、Z为绝对编程时，未倒角前终点（G点）在工件坐标系的坐标值，U、W 为增量编程时，未倒角前终点（G点）相对于始点（A点）的位移量；R为倒角圆弧的半径值，F为刀具合成进给速度。其作用是指令刀具按规定的合成进给速度，从当前位置A点按线性路线先移动到B点，然后，沿弧线到C点（它不经过G点），由B点到C点不再是直线，因此整个运行轨迹变为直线+弧线，刀具最终停在C点，而不是G点。见图4和图5。

用扩充功能指令进行数控编程例题2 工件尺寸如图6所示，请编写精加工程序。分析比较：若用基本功能指令编程，图上的小圆黑点 a、b、c 三处的 X、Z 坐标值计算相当麻烦，但用扩充指令进行编程可巧妙解决（如本例N30行和N35行），因为A点和B点的坐标值图上已标明。编程如下：

图3 用直线时倒直角加工多级圆台示意图

图4 直线时倒圆角加工示意图

图5 斜直线时倒圆角加工示意图

图6 用直线时倒直角和倒圆角加工多级圆台示意图

圆弧插补（G02/G03）的扩充功能指令—圆弧后倒角加工

圆弧插补基本功能指令（G02/G03）格式：G0 2X（U）＿Z（W）＿R ＿F ＿。或：G03X（U）＿Z（W）＿R ＿F ＿。式中 X、Z 为绝对编程时圆弧终点在工件坐标系的坐标值，U、W为增量编程时圆弧终点相对于圆弧起点的位移量，R为圆弧半径，F为刀具合成进给速度。作用是G02（或G03）指令刀具以联动的方式，按规定的合成进给速度，从当前位置按圆弧路线（联动直线轴的合成轨迹为圆弧线）移动到程序段指令的终点。

圆弧插补（G02/G03）的扩充功能指令——圆弧后倒角加工圆弧后倒角加工的格式是：G02 X（U）＿Z（W）＿R ＿RL= ＿F＿。或：G03 X（U）＿Z（W）＿R＿RL= ＿F ＿。式中 X、Z 为绝对编程时，未倒角前圆弧终点（G点）在工件坐标系的坐标值，U、W为增量编程时，未倒角前圆弧终点（G点）相对于始点（A点）的位移量，R为圆弧的半径值，RL=为圆弧倒角后的终点（C点）相对于未倒角前圆弧终点（G点）的距离，F为刀具合成进给速度。其作用是指令刀具按规定的合成进给速度，从当前位置A点按圆弧路线（联动直线轴的合成轨迹为弧线）先移动到B点，然后，沿直线到C点（它不经过G点），由B点到C点不再是弧线，整个运行轨迹变为弧线+直线，刀具最终停在C点，而不是G点。见图7和图8。

用扩充功能指令进行数控编程例题3 工件尺寸如图9所示，请编写精加工程序。分析和比较：若用基本功能指令编程，图上的圆点 a处的 X、Z坐标值计算相当麻烦，但用扩充指令（N35行）进行编程可巧妙解决，因为A点的坐标值已知。编程如下：

图7 圆弧时倒角加工示意图

图8 圆弧时走直线加工示意图

图9 圆弧时倒角加工多级圆台示意图

圆弧插补（G02/G03）的扩充功能指令——圆弧后倒圆角加工

圆弧插补扩充功能指令——圆弧后倒圆角加工圆弧后倒圆角加工的格式是：G02 X（U）＿Z（W）＿R ＿RC= ＿F ＿。或：G03 X（U）＿Z（W）＿R ＿RC= ＿F ＿。式中 X、Z 为绝对编程时，未倒角前圆弧终点（G点）在工件坐标系的坐标值，U、W为增量编程时，未倒角前圆弧终点（G点）相对于始点（A点）的位移量，R为圆弧（大圆弧）的半径值，RC=为倒角圆弧（小圆弧）的半径值，F为刀具合成进给速度。其作用是指令刀具按规定的合成进给速度，从当前位置A点按圆弧路线（联动直线轴的合成轨迹为弧线）先移动到B点，然后再沿小弧线到C点（它不经过G点），由B点到C点仍然是弧线，因此，整个运行轨迹变为大弧线+小弧线，刀具最终停在C点，而不是G点。见图10和图11。

用扩充功能指令进行数控编程例题4 工件如图12所示，请编写精加工程序。分析和比较：若用基本功能指令编程，图上的小圆黑点a、b、d三处的X、Z坐标值计算相当复杂麻烦，但用扩充指令（N35行、N45行和N55行）进行编程可巧妙解决，因为A点、B点和D点的坐标值图上已标明。编程如下：