数控加工中特殊G、M代码使用的分析与研究数控加工中特殊G、M代码使用的分析与研究您现在的位置:数控加工中特殊G、M代码使用的分析与研究1引言数控文字地址程序段格式中，G代码、M代码分别表示准备功 能宇和辅助功能字，G、M代码在不同数控系统中分别表示不同的数 控功能，有些数控系统还规定可使用几套G、M代码指令，这就为数 控加工工艺的制订，数控加工程序的编制以及加工程序调试增添了许 多灵活性，特别是特殊G、M代码的合理使用，对保证零件的加工质 量和精度，防止数控机床各加工轴之间或刀具之间的干涉，提高数控 机床的安全、稳定运行具有积极的现实意义2数控加工中特殊G、M代码的使用1. 延时G04指令延时G04指令，其作用是人为暂时限制运行的加工程序，在程 序中表示为 “G04X-,或 G04U-,或 G04P-”如 “N0050 G04XI. 0”，表示当执行到此程序段时，进给中止1秒后再继续执 行后续程序指令G04指令中的延时时间在编程时设定，其选择范围 为“0.001〜99999. 999秒或转（用X或U指令的TS-B增量系统）1〜99999999延时时间单位为 0. 0001秒或转（用P指令的TS-C增量系统）” o G04延时指令一般使 用的几种情况为：①对不通孔作深度加工时，刀具送给到规定深度后, 用G04指令可使刀具作非进给光整切削加工，然后退刀，保证孔底平 整，并使相关表而无毛刺；②沟槽时，在槽底应让主轴空转几转再退 刀。
一般退刀槽都不须精加工，采用G04延时指令，有利于槽底光滑, 提高零件整体质量；③数控车床上，在工件端面的中心钻60°的顶 尖孔或倒45角吋，为使孔侧面、及倒角平整，使用G04指令使工 件转过1转后再退刀；④车削轴类零件台肩，在刀具送给运行方向改 变时，应在改变运行方向的指令间设置G04指令，以保证轴肩端与工 件轴线的垂直度除以上一般使用情况，在实际数控加工的使用中，尝试着一些 特殊使用的分析和研究，并从中得到了新启示：8・釆用步进电机为进给驭动系统的数控机床，特别是国内改进设 计的数控机床，在高精度加丁中，为避免频率变化过快造成对位移精 度的影响，常人为将快速点进位G00指令路经分解为2个程序段，段 1为快速点进位，段2为直线插补由于高速点进位运行在开始吋为 升速，当升到设定的速度频率吋为正常匀速运行，接近到达定位点吋 为降频（就是常说的自动升降速）在段1后如果设置延时G04指令， 可保证高速运行降频完全稳定后，再低速运行，使控制精度得以提高 特别是对于数控钻床加工时的孔定位特别明显b.大批量单件加工吋间较短的零件加工中，启动按钮频繁使用， 为减轻操作者由于疲劳或频繁按钮带来的误动作，用G04指令代替首 件后零件的启动。
延时吋间按完成1件零件的装卸时间设定，在操作 人员熟练地掌握数控加工程序后，延时的指令时间可以逐渐缩短，但 需保证其一定的安全吋间零件加工穆序设计成循环子程序，G04指 令就设计在调用该循环子程序的主程序中，必要吋设计选择计划停止 M01指令作为程序的结束或检查c.数控车床用丝锥攻中心螺纹时，需用弹性筒夹头攻牙，以保证 丝锥攻至螺纹底部时不会崩断，并在螺纹底部设置G04延时指令，使 丝锥作非进给切削加工，延吋的吋间需确保主轴完全停止，主轴完全 停止后按原正转速度反转，丝锥按原导程后退程序举例：M03 S300；攻牙主轴转速不能太快GOO XO Z5. 0；至工件中心坐标G32 Z-20. 0 F1.0 M05；攻丝完毕后主轴停止G04 X5.0；丝锥延时5秒作非过给切削加工G32 Z5.0 M04；主轴反转，丝锥后退d・锁孔完毕退刀时，为避免退刀吋留下螺旋划痕而影响表面粗糙 度，应使锂刀在孔底作非进给停留，待主轴完全停止后再退刀退刀 时会留下垂直端而的退刀划痕，一般在镇孔加工工艺中是允许该退刀 划痕存在的，利用该划痕还可以判断所锂孔的形状误差e.在发讯指令后须设置G04指令，以保证有足够的时间延吋，等 待发讯指令规定要求的动作开始或完成后，再运行后续程序，以确保 加工的可靠性。
如换刀位、开启关闭主轴、润滑或接通其它信号等 如：瑞士碧玛泰公司的S-188双主轴双刀塔数控车铳中心，配NUM1050数控系统，在自动拉料时的程序为：N0160 M60；夹具打开允许N0170 M169；夹具打开N0180 G04 F0. 3N0190 G01 ZL1； L1 已赋值N0200 M168；夹具夹紧N0210 G04 F0.3f・在主轴转速有较大的变化吋，可设置G04指令目的是使主轴 转速稳定后，再进行零件的切削加工，以提高零件的表面质量程序举例：N0010 S1000 M13；主轴转、冷却液开N0020 T0302N0030 G01 X32.4 FO. 1N0040 S3500 M03；主轴转速有较大的变化N0050 G04 X0 6；延时 0. 6SN0060 G01 Z-10.0 F0. 02g・在加工程序中有多种功能顺序执行吋，必须设置G04指令如 机械手接零件、双主轴同步、从笫1刀塔转换到第2刀塔加工等等， 按动作的复杂程度，设定不同的G04延迟量，以使前一动作完全结束, 再进行下一动作，避免干涉h.在铳加工过程中，当加工刀径相同的圆弧角时，可设置G04指 令可以消除让刀所带來的锥度和实际加丁的R偏差，但圆弧角的表 而质量会下降。
程序举例：N0120 G03 X20. 5 Y18. 6 R6 F100NO130 G04 X0.5NO140 G01 Y50. 5 F300■1.在主轴空运行时，用G04设置每档转速的吋间，编一段热机程 序，让设备自动运行，可以使热机的效果更加的良好女口：N0220 M03 S1000N0230 G04 X600N0240 S5000N0250 G04 X600N0260 S10000N0270 G04 X6002. 返回参考点G26、G27、G28、G29指令参考点是机床上的一个固定点，通过参考点返回功能刀具可以 容易地移动到该位置参考点主要用作自动换刀或设定坐标系，刀具 能否准确地返回参考点，是衡量其重复定位精度的重要指标，也是数 控加工保证其尺寸一致性的前提条件实际加工中，巧妙利用返回参考点指令，可以提高产品的精度8・对于重复定位精度很高的机床，为了保证主要尺寸的加工精 度，在加工主要尺寸之前，刀具可先返回参考点再重新运行到加工位 置如此做法的目的实际上是重新校核一下基准，以确定加工的尺寸 精度b・对于多轴联动机床，特别是多轴多刀塔机床，程序开始段，一 般设回参考点指令，避免换刀或多轴联动加T吋出现干涉情况。
c.四轴以上的加工中心在进行B轴旋转前，双主轴车床在主、副 轴同步加工前，设置回参考点指令，可防止发生撞刀事故如：HERMLE600U五轴五联动立式加T中心,配Heidenhain i530数控系 统，其B轴可±110旋转，而刀库在主轴后面，在B轴旋转前，都 加回参考点指令d・双主轴车床，只在一主轴加工时，用回参考点指令，使另一主 轴在参考点位置，能使程序顺利执行并保证加T精度如S188双主轴双刀塔数控车铳中心，只在一个主轴加工零件吋, 首先用G28指令，将另一主轴和刀塔返回参考点位置，以便加丁顺利 进行e.对于多轴纵切机床，当因各种原因要封闭某一•轴时，用回参考 点指令，使此一轴在参考点位置，然后再进行封闭，能保证此轴的位 置度如TONUSDEC02000机床，因加工要求必须封闭X4和Z4轴，在此情况下，在进行系统屏蔽X4和Z4轴之前，执行返回参考点操作f・在修理某一轴的伺服单元时，一般先进行回参考点操作（如有 可能），以避免在该轴失电时，坐标位置的丢失如美国哈挺公司COBRA42机床，因X轴电机运转有杂音需检查，在检查前执行返回 参考点操作3. 相对编程G91与绝对编程G90指令相对编程是以刀尖所在位置为坐标原点，刀尖以相对于坐标原 点进行位移来编程。
就是说，相对编程的坐标原点经常在变换，运行 是以现刀尖点为基准控制位移，那么连续位移时，必然产生累积误差 绝对编程在加工的全过程中，均有相对统一的基准点，即坐标原点， 所以其累积误差较相对编程小数控车削加工吋，工件径向尺寸的精度比轴向尺寸高，所以在 编制程序时，径向尺寸最好采用绝对编程，考虑到加工时的方便，轴 向尺寸采用相对编程，但对于重要的轴向尺寸，也可以采用绝对编程 数控铳床加丁时，对于重要的尺寸应采用绝对编程在数控车铳加T 中心加工零件时，一般在车加工时用相对编程，变换为铳加工吋，用 绝对编程女口： EMCO332数控车铳中心，配西门子840D数控系统，双主轴双刀塔, 在进行车铳加工吋的程序：M06 T10M38；车方式，默认在G91相对编程M04 S1000 M08G95 F0. 03GOO X8. 0 Y0 Z10.0GOO Z1.0G01 Z-11.55 F0. 01M06 T13M39；铳方式，G91相对编程、G90绝对编程GOO G90 X-L12 Zl； L12 已赋值G01 G90 Z-9.5 F1200GO1 G91 XO. 30GOO G90 Z1另外，为保证零件的某些相对位置，按照工艺的要求，进行相 对编程和绝对编程的灵活使用。
4. 主轴松开夹紧指令主轴松开和夹紧指令，在正常的情况下，是装卸零件吋使用， 但对于多主轴车床来说，还有其他的用途：8・用于双轴同步加工在加工细长轴类零件时，用主、副轴分别 夹持零件的两端，利用夹套夹紧时的后缩力，使零件处于被拉紧状态, 再进行切削加工，可以防止因让刀产生锥度，并能提高零件表而的加 工质量b.对于数控纵切车床，经过合理地设置主副轴的松开、夹紧指令, 多次拉送料，分段多次加工，可以加工比额定行程长数倍的细长零件 笔者就曾在TONUSDEC02000机床（Z轴行程64nini）上用此方法加工出长96mm的 4）0. 6mm 和 4）0. 8mm 台阶轴如：TONUSDEC02000机床为数控纵切车床，配基于FUNAC16系统而改进 的、具有电子凸轮功能的、专为纵切机床配套的PNT2000（TONUS专利 产品）数控系统，其编程方式有别于一般的车、铳，每一工步是技流 程在各个框图中分别编，现仅列主加工工步的程序：GOO G100 Zl=0 Xl=l；主轴旋转、冷却、调刀另有工步G01 XI二0.6 F0. 05G01 Z1 二-60・0 F0. 02G01 XI二1.2 F0. 05G00 G100 XI二20Mill；松主轴G04 XO. 4G01 Zl=0. 0 FO. 1M110；主轴第二次夹紧G04 XO. 4G01 G100 XI二1.2G01 X二0.8 F二0.05G01 Z1 二-36.0 FO. 02G01 XI二1.2 FO. 05GOO G100 XI二20；转换到切断工步。
5. G53零点漂移指令在一般情况下，G53-G59等指令，是运用在零件加工过程中 需重新建立编程原点的情况下，如多个零件同时加丁等，但如合理使 用此类指令，可提高机床的效率8・对于大部分数控设备來说，在开机之后，必须进行一段吋间的 热机，以消除因主轴或刀塔发热所带來的误差如果对机床熟悉，就 可以在加工程序的开头设置G53-G59等指令，人为进行补偿，可以 大幅缩短热机时间如S-188双主轴双刀塔数控车铳中心，因控制的轴数较多，如要 尺寸完全。