1、引言
數(shù)控文字地址程序段格式中,G代碼、M代碼分別表示準備功能宇和輔助功能字,G、M代碼在不同數(shù)控系統(tǒng)中分別表示不同的數(shù)控功能,有些數(shù)控系統(tǒng)還規(guī)定可使用幾套G、M代碼指令,這就為數(shù)控加工工藝的制訂,數(shù)控加工程序的編制以及加工程序調(diào)試增添了許多靈活性,特別是特殊G、M代碼的合理使用,對保證零件的加工質(zhì)量和精度,防止數(shù)控機床各加工軸之間或刀具之間的干涉,提高數(shù)控機床的安全、穩(wěn)定運行具有積極的現(xiàn)實意義。
2、數(shù)控加工中特殊G、M代碼的使用
(1)延時G04指令
延時G04指令,其作用是人為暫時限制運行的加工程序,在程序中表示為“G04X-,或G04U-,或G04P-”。如“N0050G04X1.0”,表示當執(zhí)行到此程序段時,進給中止1秒后再繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)程序指令。G04指令中的延時時間在編程時設(shè)定,其選擇范圍為“0.001~99999.999秒或轉(zhuǎn)(用X或U指令的IS-B增量系統(tǒng))。1~99999999延時時間單位為0.0001秒或轉(zhuǎn)(用P指令的IS-C增量系統(tǒng))”。G04延時指令一般使用的幾種情況為:①對不通孔作深度加工時,刀具送給到規(guī)定深度后,用G04指令可使刀具作非進給光整切削加工,然后退刀,保證孔底平整,并使相關(guān)表面無毛刺;②溝槽時,在槽底應(yīng)讓主軸空轉(zhuǎn)幾轉(zhuǎn)再退刀。一般退刀槽都不須精加工,采用G04延時指令,有利于槽底光滑,提高零件整體質(zhì)量;③數(shù)控車床上,在工件端面的中心鉆60°的頂尖孔或倒45°角時,為使孔側(cè)面、及倒角平整,使用G04指令使工件轉(zhuǎn)過1轉(zhuǎn)后再退刀;④車削軸類零件臺肩,在刀具送給運行方向改變時,應(yīng)在改變運行方向的指令間設(shè)置G04指令,以保證軸肩端與工件軸線的垂直度。
除以上一般使用情況,在實際數(shù)控加工的使用中,嘗試著一些特殊使用的分析和研究,并從中得到了新啟示:
(1)采用步進電機為進給驅(qū)動系統(tǒng)的數(shù)控機床,特別是國內(nèi)改進設(shè)計的數(shù)控機床,在高精度加工中,為避免頻率變化過快造成對位移精度的影響,常人為將快速點進位G00指令路經(jīng)分解為2個程序段,段1為快速點進位,段2為直線插補。由于高速點進位運行在開始時為升速,當升到設(shè)定的速度頻率時為正常勻速運行,接近到達定位點時為降頻(就是常說的自動升降速)。在段1后如果設(shè)置延時G04指令,可保證高速運行降頻完全穩(wěn)定后,再低速運行,使控制精度得以提高。特別是對于數(shù)控鉆床加工時的孔定位特別明顯。
(2)大批量單件加工時間較短的零件加工中,啟動按鈕頻繁使用,為減輕操作者由于疲勞或頻繁按鈕帶來的誤動作,用G04指令代替首件后零件的啟動。延時時間按完成1件零件的裝卸時間設(shè)定,在操作人員熟練地掌握數(shù)控加工程序后,延時的指令時間可以逐漸縮短,但需保證其一定的安全時間。零件加工程序設(shè)計成循環(huán)子程序,G04指令就設(shè)計在調(diào)用該循環(huán)子程序的主程序中,必要時設(shè)計選擇計劃停止M01指令作為程序的結(jié)束或檢查。
(3)數(shù)控車床用絲錐攻中心螺紋時,需用彈性筒夾頭攻牙,以保證絲錐攻至螺紋底部時不會崩斷,并在螺紋底部設(shè)置G04延時指令,使絲錐作非進給切削加工,延時的時間需確保主軸完全停止,主軸完全停止后按原正轉(zhuǎn)速度反轉(zhuǎn),絲錐按原導(dǎo)程后退。
程序舉例:
M03S300;攻牙主軸轉(zhuǎn)速不能太快
G00XOZ5.0;至工件中心坐標
G32Z-20.0F1.0M05;攻絲完畢后主軸停止
G04X5.0;絲錐延時5秒作非過給切削加工
G32Z5.0M04;主軸反轉(zhuǎn),絲錐后退
(4)鎖孔完畢退刀時,為避免退刀時留下螺旋劃痕而影響表面粗糙度,應(yīng)使鏜刀在孔底作非進給停留,待主軸完全停止后再退刀。退刀時會留下垂直端面的退刀劃痕,一般在鏜孔加工工藝中是允許該退刀劃痕存在的,利用該劃痕還可以判斷所鏜孔的形狀誤差。
(5)在發(fā)訊指令后須設(shè)置G04指令,以保證有足夠的時間延時,等待發(fā)訊指令規(guī)定要求的動作開始或完成后,再運行后續(xù)程序,以確保加工的可靠性。如換刀位、開啟關(guān)閉主軸、潤滑或接通其它信號等。如:瑞士碧瑪泰公司的S-188雙主軸雙刀塔數(shù)控車銑中心,配NUM1050數(shù)控系統(tǒng),在自動拉料時的程序為:
N0160M60;夾具打開允許
N0170M169;夾具打開
N0180G04FO.3
N0190G01ZL1;L1已賦值
N0200M168;夾具夾緊
N0210G04FO.3
(6)在主軸轉(zhuǎn)速有較大的變化時,可設(shè)置G04指令。目的是使主軸轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后,再進行零件的切削加工,以提高零件的表面質(zhì)量。
程序舉例:
N0010S1000M13;主軸轉(zhuǎn)、冷卻液開
N0020T0302
N0030G01X32.4FO.1
N0040S3500M03;主軸轉(zhuǎn)速有較大的變化
N0050G04XO6;延時0.6S
N0060G01Z-10.0FO.02
(7)在加工程序中有多種功能順序執(zhí)行時,必須設(shè)置G04指令。如機械手接零件、雙主軸同步、從第1刀塔轉(zhuǎn)換到第2刀塔加工等等,按動作的復(fù)雜程度,設(shè)定不同的G04延遲量,以使前一動作完全結(jié)束,再進行下一動作,避免干涉。
(8)在銑加工過程中,當加工刀徑相同的圓弧角時,可設(shè)置G04指令?梢韵尩端鶐淼腻F度和實際加工的R偏差,但圓弧角的表面質(zhì)量會下降。
程序舉例:
N0120G03X20.5Y18.6R6F100
N0130G04XO.5
N0140G01Y50.5F300
(9)在主軸空運行時,用G04設(shè)置每檔轉(zhuǎn)速的時間,編一段熱機程序,讓設(shè)備自動運行,可以使熱機的效果更加的良好。
如:
N0220M03S1000
N0230G04X600
N0240S5000
N0250G04X600
N0260S10000
N0270G04X600