浅谈数控编程直线插补指令的应用

蒋川

【摘要】针对数控车床加工中常用编程指令601的应用作详细介绍，并通过具体实例讲解直线插补指令的运用，有效地提高了程序编制的效率及601端面加工、外圆车削，F进给量的取值控制加工零件表面粗糙度。

【关键词】直线插补 数控编程 应用

《数控车工编程与操作》是中等职业学校机械类相关专业的核心技能课程教材。以数控车工国家职业标准为基础，结合现代制造业发展水平和中职学校教学改革发展的要求，以企业的典型工作任务来设计学习内容及任务。以项目教学为指导，以实用、够用为原则，注重培养数控车床操作者的工艺分析能力、编程和应用能力。真正做到“做中学，学中做”，体现理论实践一体化的教学理念。

准备功能G指令由后一或两位数组成，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。G功能根据功能的不同分成若干组，其中00组的G功能称非模态G功能，其余组的称模态G功能。非模态G功能：只在所规定的程序中有效，程序段结束时被注销。模态G功能：一组可相互注销的G功能，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功能组中包含一个默认G功能，上电时将被初始化为该功能。没有共同地址符的不同组G代码可以放在同一程序段中，而且与顺序无关。

如何使用直线插补指令

直线插补指令的功能是使机床刀具在机床上给定的坐标平面内进行直线插补运动。使刀具以一定的进给速度从当前所在位置沿直线移动到指令给出的目标位置，实现两点间的直线加工，插补过程中可以进行切削加工。直线插补指令的格式及各参数含义

指令格式：

直线插补指令格式

G01X（U）____Z（W）____F____；

直线后倒直角指令格式

G01X（U）____Z（W）____C____

指令格式中的各参数含义：

直线后倒直角的参数含义

X、Z一绝对值编程时，为未倒角前两相邻轨迹程序段的交点G的坐标值

U、W—增量编程时，为G点相对于起始直线轨迹的始点A的移动距离

C—倒角终点C，相对于相邻两直线的交点G的距离

G92 X100 Z10（设立加工工件坐标系，定义对刀点的位置）

G00 X16 Z2 M03（移到倒角延长线，Z轴2mm处）

G01 U10 W-5 F300（倒3×45°角）

Z-48（加工φ26外圆）

U34 W-10（切第一段锥）

U20 Z-73（切第二段锥）

X90（退刀）

G00 X100 Z10（回对刀点）

M05（主轴停）

直線插补的参数含义

X、Z—绝对值编程时，终点在工件坐标系中的坐标

U、W—增量编程时，终点相对于起点的位移量

F—进给速度

其中F是切削进给率或进给速度，单位为mm/r或mm/min，取决于该指令前面程序段的设置。切削进给出现在GO1以及固定循环中的加工进给的情况下，切削进给的速度由地址F给定。在加工程序中，F是一个模态的值，即在给定一个新的F值之前，原来编程的F值一直有效。系统刚通电时，F的值由549号参数给定，该参数在机床出厂时被设为100mm/min。切削进给的速度是一个有方向的量，它的方向是刀具运动的方向，模（即速度的大小）为F的值。参与进给的各轴之间是插补的关系，它们的运动的合成即是切削进给运动。F的最大值由527号参数控制，如果编程的F值大于此值，实际的进给切削速度也将保持4000mm/min。切削进给的速度还可以由操作面板上的进给倍率开关来控制，实际的切削进给速度应该为F的给定值与倍率开关给定倍率的乘积。使用GO1指令时可以采用绝对坐标编程，也可采用相对坐标编程。当采用绝对坐编程时，数控系统在接受GO1指令后，刀具将移至坐标值为X、Z的点上；当采用相对坐编程时，刀具移至距当前点的距离为U，W值的点上。直线插补运动指令如下：

TO101 M03 5800（换刀1号，1号刀补，转速800转/分）

G00 X32 Z2（快速定位到车削前安全位置）

X26（快速定位到第一次车削起点）

G01 X26 Z-29 F150（背吃刀量4mm粗车外圆）

G00 U1 Z1（快速退刀）

X18（快速定位到第二次车削起点）

G01 X26 Z-24 F100（背吃刀量8mm粗车锥度）

G00 U1 Z1（快速退刀）

X10（快速定位到第三次车削起点）

G01 X26 Z-24 F100（背吃刀量8mm粗车锥度）

G00 U1 Z1（快速退刀）

X5（快速定位到第四次车削起点）

G01 X26 Z-24 F100（背吃刀量5mm粗车锥度）

G00 U1 Z1（快速退刀）

X1（快速定位到第五次车削起点）

G01 X25.5Z-24 F100（背吃刀量4mm粗车锥度）

G00 U1 Z1（快速退刀）

G01 X0 Z0 F500（GO1定位到起点）

X25 Z-25 F100（精车锥度，背吃刀量1mm）

W-5（精车外圆，背吃刀量1mm）

X35（端面加工，背吃刀量1mm）

G00 X100 2100（快速退刀至初始位置）

M30（程序结束）

使用注意事项1.G01位模态指令，可由G00、G02、G03或G32功能注销。2.进给速度由F指令决定，G01程序段中必须含有F指令。F指令也是模态指令。3.G01指令格式中，如果省略X（U），则表示为外圆加工；如果省略Z（W），则表示为端面加工。4.在螺纹切削程序段中不得出现倒角控制指令。5.X、Z轴指定的移动量比指定的C小时，系统将报警，即刀具起点长度必须大于倒角起点长度。

结束语：掌握G01指令在实际生产中的运用，并合理巧妙的使用该指令，对简化工艺，正确编制程序能够起到很好的作用，从而对零件加工起着事半功倍的作用。G01指令格式及绝对、相对坐标的掌握，目前在数控车床应用领域，特别是数控中、高级考试中经常用到直线插补指令，用好、活、精对生产和教学都至关重要，也是程序的实用性完美的体现。