淺談數控編程直線插補指令的應用

蔣川

【摘要】針對數控車床加工中常用編程指令601的應用作詳細介紹，并通過具體實例講解直線插補指令的運用，有效地提高了程序編制的效率及601端面加工、外圓車削，F進給量的取值控制加工零件表面粗糙度。

【關鍵詞】直線插補 數控編程 應用

《數控車工編程與操作》是中等職業學校機械類相關專業的核心技能課程教材。以數控車工國家職業標準為基礎，結合現代制造業發展水平和中職學校教學改革發展的要求，以企業的典型工作任務來設計學習內容及任務。以項目教學為指導，以實用、夠用為原則，注重培養數控車床操作者的工藝分析能力、編程和應用能力。真正做到“做中學，學中做”，體現理論實踐一體化的教學理念。

準備功能G指令由后一或兩位數組成，它用來規定刀具和工件的相對運動軌跡、機床坐標系、坐標平面、刀具補償、坐標偏置等多種加工操作。G功能根據功能的不同分成若干組，其中00組的G功能稱非模態G功能，其余組的稱模態G功能。非模態G功能：只在所規定的程序中有效，程序段結束時被注銷。模態G功能：一組可相互注銷的G功能，這些功能一旦被執行，則一直有效，直到被同一組的G功能注銷為止。模態G功能組中包含一個默認G功能，上電時將被初始化為該功能。沒有共同地址符的不同組G代碼可以放在同一程序段中，而且與順序無關。

如何使用直線插補指令

直線插補指令的功能是使機床刀具在機床上給定的坐標平面內進行直線插補運動。使刀具以一定的進給速度從當前所在位置沿直線移動到指令給出的目標位置，實現兩點間的直線加工，插補過程中可以進行切削加工。直線插補指令的格式及各參數含義

指令格式：

直線插補指令格式

G01X（U）____Z（W）____F____；

直線后倒直角指令格式

G01X（U）____Z（W）____C____

指令格式中的各參數含義：

直線后倒直角的參數含義

X、Z一絕對值編程時，為未倒角前兩相鄰軌跡程序段的交點G的坐標值

U、W—增量編程時，為G點相對于起始直線軌跡的始點A的移動距離

C—倒角終點C，相對于相鄰兩直線的交點G的距離

G92 X100 Z10（設立加工工件坐標系，定義對刀點的位置）

G00 X16 Z2 M03（移到倒角延長線，Z軸2mm處）

G01 U10 W-5 F300（倒3×45°角）

Z-48（加工φ26外圓）

U34 W-10（切第一段錐）

U20 Z-73（切第二段錐）

X90（退刀）

G00 X100 Z10（回對刀點）

M05（主軸停）

直線插補的參數含義

X、Z—絕對值編程時，終點在工件坐標系中的坐標

U、W—增量編程時，終點相對于起點的位移量

F—進給速度

其中F是切削進給率或進給速度，單位為mm/r或mm/min，取決于該指令前面程序段的設置。切削進給出現在GO1以及固定循環中的加工進給的情況下，切削進給的速度由地址F給定。在加工程序中，F是一個模態的值，即在給定一個新的F值之前，原來編程的F值一直有效。系統剛通電時，F的值由549號參數給定，該參數在機床出廠時被設為100mm/min。切削進給的速度是一個有方向的量，它的方向是刀具運動的方向，模（即速度的大小）為F的值。參與進給的各軸之間是插補的關系，它們的運動的合成即是切削進給運動。F的最大值由527號參數控制，如果編程的F值大于此值，實際的進給切削速度也將保持4000mm/min。切削進給的速度還可以由操作面板上的進給倍率開關來控制，實際的切削進給速度應該為F的給定值與倍率開關給定倍率的乘積。使用GO1指令時可以采用絕對坐標編程，也可采用相對坐標編程。當采用絕對坐編程時，數控系統在接受GO1指令后，刀具將移至坐標值為X、Z的點上；當采用相對坐編程時，刀具移至距當前點的距離為U，W值的點上。直線插補運動指令如下：

TO101 M03 5800（換刀1號，1號刀補，轉速800轉/分）

G00 X32 Z2（快速定位到車削前安全位置）

X26（快速定位到第一次車削起點）

G01 X26 Z-29 F150（背吃刀量4mm粗車外圓）

G00 U1 Z1（快速退刀）

X18（快速定位到第二次車削起點）

G01 X26 Z-24 F100（背吃刀量8mm粗車錐度）

G00 U1 Z1（快速退刀）

X10（快速定位到第三次車削起點）

G01 X26 Z-24 F100（背吃刀量8mm粗車錐度）

G00 U1 Z1（快速退刀）

X5（快速定位到第四次車削起點）

G01 X26 Z-24 F100（背吃刀量5mm粗車錐度）

G00 U1 Z1（快速退刀）

X1（快速定位到第五次車削起點）

G01 X25.5Z-24 F100（背吃刀量4mm粗車錐度）

G00 U1 Z1（快速退刀）

G01 X0 Z0 F500（GO1定位到起點）

X25 Z-25 F100（精車錐度，背吃刀量1mm）

W-5（精車外圓，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（程序結束）

使用注意事項1.G01位模態指令，可由G00、G02、G03或G32功能注銷。2.進給速度由F指令決定，G01程序段中必須含有F指令。F指令也是模態指令。3.G01指令格式中，如果省略X（U），則表示為外圓加工；如果省略Z（W），則表示為端面加工。4.在螺紋切削程序段中不得出現倒角控制指令。5.X、Z軸指定的移動量比指定的C小時，系統將報警，即刀具起點長度必須大于倒角起點長度。

結束語：掌握G01指令在實際生產中的運用，并合理巧妙的使用該指令，對簡化工藝，正確編制程序能夠起到很好的作用，從而對零件加工起著事半功倍的作用。G01指令格式及絕對、相對坐標的掌握，目前在數控車床應用領域，特別是數控中、高級考試中經常用到直線插補指令，用好、活、精對生產和教學都至關重要，也是程序的實用性完美的體現。