数控车削编程问题分析论文

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【摘要】为了更好的运用数控技术，合理编程，现将数控车床编程指令中意思相近，功能相似，格式参数较多，轨迹复杂的指令加以分析。文章介绍了它们的异同点，难点，以便于合理运用。

【关键词】数控车削；数控系统；编程指令；分析；运动轨迹

数控机床以其优越性逐步取代普通机床，专用机床，运用在工业加工领域中。数控系统是由译码、刀补、插补、界面等相对独立的任务所组成的实时多任务系统。它把编程人员输入的数控程序，转变为数控机床的运动。运动轨迹完全取决于输入的程序。程序是由程序号、程序内容和程序结束三部分组成。作为主体的程序内容是编程人员根据各个零件的外形差异，用数控指令编写。每个指令都有着自己的运动轨迹。

一、数控车削编程中，指令的使用（华中系统）

（一）G00和G01的区别，如何正确使用

G00是快速点定位指令。功能是使刀具以点位控制方式，从刀具当前所在点以各轴设定的最高允许速度（乘以进给修调倍率）快速移动到定位目标点。

G01是直线插补指令。功能是作直线轮廓的切削加工运动。有时也作很短距离的空行程运动。

这两个指令都可以使刀具从当前所在点移到定位目标点。所以，在实际运用中，容易将它们混淆使用。为了正确的运用G00和G01，就要找出它们的不同之处，加以区分。

首先，G00指令的格式中不带F参数。它的快移速度由机床参数“快移进给速度”对各轴分别设定。故在执行G00指令时，由于各个轴以各自速度移动，根据实际情况的不同，各轴到达终点的先后次序也会有所不同，因而联动直线轴的合成轨迹有时是直线，有时是折线。为此，运行G00指令时，要先搞清楚刀具运动轨迹，避免刀具与工件或夹具发生碰撞。G01指令格式中带F参数，刀具以联动的方式，按F规定的合成进给速度，运行到达终点。它的联动直线轴的合成轨迹始终为直线。

其次，使用的场合不同。G00适用场合一般为加工前的快速定位或加工后的快速退刀。正确运行过程中，始终不与工件接触。G01一般作为直线轮廓的切削加工运动。有时也作很短距离的空行程运动，以防止G00指令在短距离高速度运动时可能出现的惯性过冲现象。

（二）G02和G03方向的判断

G02，G03分别为顺时针圆弧插补和逆时针圆弧插补。判断圆弧是用G02加工还是G03加工的方法是：站在垂直于圆弧所在平面（插补平面）的坐标轴的正方向进行观察判断。如图1所示。

图1：圆弧插补G02/G03方向的规定

数控车床加工回转体零件，只需标出X轴和Z轴。故它的插补平面为XOZ平面。我们根据右手笛卡儿坐标系原理，可以表示出Y坐标轴。Y轴的方向为垂直于X轴和Z轴，箭头指向朝里。根据判断方法可以得出：图1中的（a）圆弧起点到圆弧终点是顺时针方向，用G02加工；图1中的（b）圆弧起点到圆弧终点是逆时针方向，用G03加工。

（三）粗车复合循环G71指令运动轨迹的确定

G71是粗车复合循环指令。它的指令格式为：G71U(△d)R(e)P(ns)Q(nf)X(△u)Z(△w)F(f)T(T)S(s)这个指令参数教多，分别表示：△d—切削深度、e—退刀量、ns—精加工路线的第一个程序段顺序号、nf—精加工路线的最后一个程序段顺序号、△u/2—Z轴方向保留的精加工余量、△w—X轴方向保留的精加工余量。

在执行含有G71指令的程序段时，刀具粗加工的运动轨迹取决于程序段N（ns）～N（nf）给定的精加工轨迹和刀具执行G71指令前的所在位置（循环起点）。

如图2所示，

图2：内/外径粗车复合循环

A为循环起点，A→A′→B′→B为精加工编程轨迹。在进行G71粗加工前，为了保证X轴和Z轴方向的精加工余量，系统将循环起点A的坐标值分别在X轴和Z轴方向加上对应的精加工余量求得C点。把刀具先由A点位移到C点，再进行粗加工复合循环。粗加工路线和加工次数由系统根据指定的精加工路线和粗加工的切削深度、退刀量，自动计算得出。由此可见，在执行G71指令时，系统早已将精加工程序段进行扫描，译码并确定其轮廓。要注意的地方就是，在编写精加工程序时，刀具从A→A′之间的程序段在Z轴方向不能产生位移。并且循环起点A必须是工件外一点。

二、结语

数控技术的高速发展，数控系统的不断改良，许多指令有了更完善的功用。了解每个指令的功用和运动轨迹，运用起来才能得心应手。程序编写更为简化方便。

参考文献

[1]眭润舟．数控编程与加工技术[M]．机械工业出版社，2003．

[2]张思弟．数控编程加工技术[M]．化学工业出版社，2005．