1. 設(shè)定工件坐標(biāo)系指令（Ｇ50）

指令格式　G50　X_  Z_

指令功能　通過刀具起點(diǎn)或換刀點(diǎn)的位置設(shè)定工件坐標(biāo)系原點(diǎn)。     

指令說明　G50指令后面的坐標(biāo)值表示刀具起點(diǎn)或換刀點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。

 在編寫加工程序時(shí)，將工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)設(shè)定在工件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)處，工件坐標(biāo)系又稱編程坐標(biāo)系，其坐標(biāo)系原點(diǎn)又稱編程原點(diǎn)或編程零點(diǎn)。見圖1中的 0p點(diǎn)，這樣對編寫程序帶來很大的方便。

 G50 指令的功能通過設(shè)置刀具起點(diǎn)或換刀點(diǎn)相對于工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)值來建立工件坐標(biāo)系，這里的刀具起點(diǎn)或換刀點(diǎn)是指車刀或鏜刀的刀尖位置。設(shè)置換刀點(diǎn)的原則，既要保證換刀時(shí)刀具不碰撞工件，又要保證換刀時(shí)的輔助時(shí)間最短。如圖1所示，設(shè)定換刀點(diǎn)距工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在Z軸方向距離為B，在X軸方向距離為A（直徑值），執(zhí)行程序段中指令G50 XA ZB后，在系統(tǒng)內(nèi)部建立了以0p為原點(diǎn)的工件坐標(biāo)系。

 

圖1　刀具起點(diǎn)設(shè)置(工件坐標(biāo)系)

 

設(shè)置工件坐標(biāo)系時(shí)，刀具起點(diǎn)位置可以不變，通過G50指令的設(shè)定，把工件坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)在所需要的工件位置上，如圖2所示。

圖2　設(shè)置工件坐標(biāo)系

 工件坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)定在工件左端面位置：

G50 X200 Z210

 工件坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)定在工件右端面位置：

 G50 X200 Z100

 工件坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)定在卡爪前端面位置：

 G50 X200 Z190

 顯然，當(dāng)G50指令中相對坐標(biāo)值A(chǔ)、B不同或改變刀具的刀具起點(diǎn)位置，所設(shè)定工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的位置也發(fā)生變化。

 通過對刀操作，運(yùn)用G50指令可以建立起刀點(diǎn)或換刀點(diǎn)相對于工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的位置關(guān)系。其具體操作步驟如下：

 1） 回參考點(diǎn)操作　用HOME（回參考點(diǎn)）方式，進(jìn)行回參考點(diǎn)操作，通過刀具返回機(jī)床零點(diǎn)消除刀具運(yùn)行中插補(bǔ)的累積誤差。

 2） 試切削操作　用手動(dòng)方式操縱機(jī)床，首先切削工件外圓表面，然后保持刀具在Ｘ方向位置不變，沿Z方向退刀，記錄顯示在屏幕上X方向坐標(biāo)值Xt，并測量試切后的工件外圓直徑D。然后切削工件的右端面，保持刀具在Z方向位置不變，沿X方向退刀，記錄顯示屏幕上Z方向坐標(biāo)值Zt。

 3）設(shè)定刀具起點(diǎn)位置　用手搖脈沖發(fā)生器移動(dòng)刀具，使刀具移動(dòng)至CRT屏幕上所顯示的坐標(biāo)位置（Xt+A-D，Zt+B），這樣將刀尖置于所要求的起刀點(diǎn)位置（A，B）上，此時(shí)如果執(zhí)行G50 XA ZB指令代碼，則CRT顯示的刀尖坐標(biāo)位置（A，B），即數(shù)控系統(tǒng)用新建立的工件坐標(biāo)系取代了原來的坐標(biāo)系。

 用 G50指令還可控制零件的加工精度，如果數(shù)控車床加工零件的直徑尺寸偏差超出了極限偏差值，可用工件坐標(biāo)系平移的方法控制加工尺寸。一種方法是刀具起點(diǎn)位置不變，改變G50程序段中X坐標(biāo)值A(chǔ)，坐標(biāo)值A(chǔ)隨加工尺寸偏大而作相應(yīng)的增加，反之，坐標(biāo)值A(chǔ)隨加工尺寸偏小而作相應(yīng)的減小。另一種方法是G50程序段中坐標(biāo)值不變，改變刀具起點(diǎn)的位置，刀具起點(diǎn)距Z軸的距離隨加工尺寸偏大而作相應(yīng)的縮小，反之，刀具起點(diǎn)距Z軸的距離隨加工尺寸偏小而作相應(yīng)的增大。使用這兩種方法，在執(zhí)行G50指令后都能調(diào)整加工尺寸的偏差。

 有的數(shù)控系統(tǒng)用G54指令確定工件坐標(biāo)系XpOpZp相對機(jī)床坐標(biāo)系XOZ的位置，以此方法建立工件坐標(biāo)系，G54指令中X、Z表示工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。

 例題1: 設(shè)Op點(diǎn)為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)，Op點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值為（0,150），用G54指令設(shè)置工件坐標(biāo)系。

 　G54　X0　Z150

 2. 快速進(jìn)給指令（G00）

 指令格式　G00　X（U）_  Z（W）_

 指令功能　G00指令表示刀具以機(jī)床給定的快速進(jìn)給速度移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)，又稱為點(diǎn)定位指令。

 指令說明　采用絕對坐標(biāo)編程，X、Z表示目標(biāo)點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值；采用增量坐標(biāo)編程，U、W表示目標(biāo)點(diǎn)相對當(dāng)前點(diǎn)的移動(dòng)距離與方向。

 例題2: 如圖3所示，刀具從換刀點(diǎn)Ａ（刀具起點(diǎn)）快進(jìn)到Ｂ點(diǎn)，試分別用絕對坐標(biāo)方式和增量坐標(biāo)方式編寫G00程序段。

 

圖3　快速定位

 絕對坐標(biāo)編程：

G00 X40 Z122

增量坐標(biāo)編程：

G00 U-60 W-80

 3. 直線插補(bǔ)指令（G01）

 指令格式　G01　X（U）_  Z（W）_  F_　

指令功能  G01指令使刀具以設(shè)定的進(jìn)給速度從所在點(diǎn)出發(fā)，直線插補(bǔ)至目標(biāo)點(diǎn)。

指令說明  采用絕對坐標(biāo)編程，X、Z表示目標(biāo)點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置；采用增量坐標(biāo)編程U、 W表示目標(biāo)點(diǎn)相對當(dāng)前點(diǎn)的移動(dòng)距離與方向，其中F表示進(jìn)給速度，在無新的F指令替代前一直有效。

例題3: 如圖4所示，設(shè)零件各表面已完成粗加工，試分別用絕對坐標(biāo)方式和增量坐標(biāo)方式　編寫G00，G01程序段。

 

圖4　直線插補(bǔ)

 絕對坐標(biāo)編程：

G00 X18 Z2　　　　　  A-B

G01 X18 Z-15 F50　　   B-C

G01 X30 Z-26　　　　  C-D

G01 X30 Z-36　　　　  D-E

 G01 X42 Z-36　　　　  E-F

 增量坐標(biāo)編程：

 G00 U-62 W-58　　　　 A - B

 G01 Ｗ-17 Ｆ50　　　   Ｂ-Ｃ

 

G01 U12 W-11            Ｃ-Ｄ

 

G01 W-10                  Ｄ-Ｅ

 

G01 U12                    Ｅ-Ｆ

 

4. 圓弧插補(bǔ)指令（G02，G03）

 

指令格式  G02　X（U）_ Z（W）I_ K_ (R)  F_　　

 

            G03　X（U）_ Z（W）I_ K_ (R)  F_　　

 

指令功能  G02、G03指令表示刀具以Ｆ進(jìn)給速度從圓弧起點(diǎn)向圓弧終點(diǎn)進(jìn)行圓弧插補(bǔ)。

 

指令說明  1）G02為順時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令，G03為逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令。圓弧的順、逆方向判斷見圖5左圖，朝著與圓弧所在平面相垂直的坐標(biāo)軸的負(fù)方向看，順時(shí)針為G02，逆時(shí)針為G03，圖5右圖分別表示了車床前置刀架和后置刀架對圓弧順與逆方向的判斷；

 

圖5　圓弧的順逆方向

 

2）如圖6，采用絕對坐標(biāo)編程，X、Z為圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)值；采用增量坐標(biāo)編程，U、W為圓弧終點(diǎn)相對圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)增量，R是圓弧半徑，當(dāng)圓弧所對圓心角為 0°～180°時(shí)，Ｒ取正值；當(dāng)圓心角為180°～360°時(shí)，R取負(fù)值。I、K為 圓心在X、Z軸方向上相對圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)增量（用半徑值表示），I、 K為零時(shí)可以省略。

圖6　圓弧插補(bǔ)

 例題4: 如圖7所示，走刀路線為A-B-C-D-E-F，試分別用絕對坐標(biāo)方式和增量坐標(biāo)方式編程。

 

圖7　圓弧插補(bǔ)應(yīng)用

 

絕對坐標(biāo)編程

G03 X34 Z-4 K-4（或R4）F50  　  　  A-B

G01 Z-20　　　　　　　　　　　　     B-C

G02 Z-40 R20　　　　　　　　　        C-D

G01 Z-58                                   D-E

G02 X50 Z-66 I8（或R8）　　 　         E-F

增量坐標(biāo)編程

G03 U8 W-4 k-4（或Ｒ4）Ｆ50   　      A-B

G01 W-16                                  B-C

G02 W-20 R20                             C-D      

G01 W-18                          　      D-E      

G02 U16 W-8 I8（或R8）                E-F

 5. 螺紋切削指令（G32）

指令格式  G32　X（U）_ Z（W）_  F_　

指令功能  切削加工圓柱螺紋、圓錐螺紋和平面螺紋。

指令說明  １)Ｆ表示長軸方向的導(dǎo)程，如果Ｘ軸方向?yàn)殚L軸，Ｆ為半徑值。 對于圓錐螺紋（圖8），其斜角α在450以下時(shí)，Ｚ軸方向?yàn)殚L軸；斜角α在450～900時(shí)，Ｘ軸方向?yàn)殚L軸；

 ２) 圓柱螺紋切削加工時(shí)，Ｘ、Ｕ值可以省略，格式為  G32 Z（W）_  F ；

 ３) 端面螺紋切削加工時(shí)，Ｚ、Ｗ值可以省略，格式為  G32 X（U）_  F ；

 ４) 螺紋切削應(yīng)注意在兩端設(shè)置足夠的升速進(jìn)刀段δ1和降速退刀段δ2。

 

圖8　螺紋切削

 例題5: 如圖9所示，走刀路線為A-B-C-D-A，切削圓錐螺紋，螺紋導(dǎo)程為4mm , δ1 = 3mm，δ2 = 2mm，每次背吃刀量為１mm，切削深度為2mm。

圖9　螺紋切削應(yīng)用

 G00 X16                        

G32 X44 W-45 F4                             

 G00 X50

W45

X14

G32 X42 W-45 F4

G00 X50

 W45