1 引言

　　數(shù)控文字地址程序段格式中特恬，G代碼舆逃、M代碼分別表示準備功能宇和輔助功能字，G背捌、M代碼在不同數(shù)控系統(tǒng)中分別表示不同的數(shù)控功能毙籽，有些數(shù)控系統(tǒng)還規(guī)定可使用幾套G、M代碼指令凄在，這就為數(shù)控加工工藝的制訂才擒，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舞懦、M代碼的合理使用善瞧，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毕蕉，提高數(shù)控機床的安全蓬肢、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乙笛、M代碼的使用

　　延時G04指令

　　延時G04指令魂中，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-刽室，或G04U-香题，或G04P-”。如“N0050 G04 X1.0”酪律，表示當執(zhí)行到此程序段時雌隅，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定缸沃，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))恰起。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)定深度后检盼，用G04指令可使刀具作非進給光整切削加工肯污，然后退刀，保證孔底平整吨枉，并使相關表面無毛刺蹦渣；②溝槽時，在槽底應讓主軸空轉(zhuǎn)幾轉(zhuǎn)再退刀东羹。一般退刀槽都不須精加工剂桥，采用G04延時指令，有利于槽底光滑属提，提高零件整體質(zhì)量权逗；③數(shù)控車床上，在工件端面的中心鉆60°的頂尖孔或倒45°角時冤议，為使孔側(cè)面僵馒、及倒角平整，使用G04指令使工件轉(zhuǎn)過1轉(zhuǎn)后再退刀粪畔；④車削軸類零件臺肩绸秸，在刀具送給運行方向改變時，應在改變運行方向的指令間設置G04指令支际，以保證軸肩端與工件軸線的垂直度匠似。

　　除以上一般使用情況，在實際數(shù)控加工的使用中蟹嫁，嘗試著一些特殊使用的分析和研究暗沉，并從中得到了新啟示：

　　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)改進設計的數(shù)控機床讹玉，在高精度加工中里淡，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個程序段挡辩，段1為快速點進位谎跨，段2為直線插補。由于高速點進位運行在開始時為升速垃杖，當升到設定的速度頻率時為正常勻速運行男杈，接近到達定位點時為降頻(就是常說的自動升降速)。在段1后如果設置延時G04指令调俘，可保證高速運行降頻完全穩(wěn)定后势就，再低速運行，使控制精度得以提高脉漏。特別是對于數(shù)控鉆床加工時的孔定位特別明顯。

　　大批量單件加工時間較短的零件加工中，啟動按鈕頻繁使用侧巨，為減輕操作者由于疲勞或頻繁按鈕帶來的誤動作舅锄，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定司忱，在操作人員熟練地掌握數(shù)控加工程序后皇忿，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坦仍。零件加工程序設計成循環(huán)子程序鳍烁，G04指令就設計在調(diào)用該循環(huán)子程序的主程序中，必要時設計選擇計劃停止M01指令作為程序的結(jié)束或檢查堆嘿。

　　數(shù)控車床用絲錐攻中心螺紋時羞条，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氏走，并在螺紋底部設置G04延時指令资妇，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讥燎，主軸完全停止后按原正轉(zhuǎn)速度反轉(zhuǎn)水矢，絲錐按原導程后退孙般。

　　程序舉例：

　　M03 S300淡榕；攻牙主軸轉(zhuǎn)速不能太快

　　G00 XO Z5.0贤斜；至工件中心坐標

　　G32 Z-20.0 F1.0 M05怕磨；攻絲完畢后主軸停止

　　G04 X5.0却盘；絲錐延時5秒作非過給切削加工

　　G32 Z5.0 M04窄陡；主軸反轉(zhuǎn)虱忙，絲錐后退

　　鎖孔完畢退刀時羹圣，為避免退刀時留下螺旋劃痕而影響表面粗糙度大熟，應使鏜刀在孔底作非進給停留割扬，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偿荷，一般在鏜孔加工工藝中是允許該退刀劃痕存在的窘游，利用該劃痕還可以判斷所鏜孔的形狀誤差。

　　在發(fā)訊指令后須設置G04指令跳纳，以保證有足夠的時間延時忍饰，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)程序寺庄，以確保加工的可靠性艾蓝。如換刀位、開啟關閉主軸斗塘、潤滑或接通其它信號等赢织。如：瑞士碧瑪泰公司的S-188雙主軸雙刀塔數(shù)控車銑中心亮靴，配NUM 1050數(shù)控系統(tǒng)，在自動拉料時的程序為：

　　N0160 M60于置；夾具打開允許

　　N0170 M169茧吊；夾具打開

　　N0180 G04 FO.3

　　N0190 G01 ZL1；L1已賦值

　　N0200 M168八毯；夾具夾緊

　　N0210 G04 FO.3

　　在主軸轉(zhuǎn)速有較大的變化時搓侄，可設置G04指令。目的是使主軸轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后予乏，再進行零件的切削加工偿寥，以提高零件的表面質(zhì)量。

　　程序舉例：

　　N0010 S1000 M13蟹游；主軸轉(zhuǎn)填级、冷卻液開

　　N0020 T0302

　　N0030 G01 X32.4 FO.1

　　N0040 S3500 M03；主軸轉(zhuǎn)速有較大的變化

　　N0050 G04 XO 6赞拼；延時 0． 6S

　　N0060 G01 Z-10.0 FO.02

　　在加工程序中有多種功能順序執(zhí)行時飒自，必須設置G04指令。如機械手接零件璃锻、雙主軸同步秘驻、從第1刀塔轉(zhuǎn)換到第2刀塔加工等等，按動作的復雜程度玫葡，設定不同的G04延遲量戳明，以使前一動作完全結(jié)束，再進行下一動作碴穴，避免干涉赋焕。

　　在銑加工過程中，當加工刀徑相同的圓弧角時仰楚，可設置G04指令隆判。可以消除讓刀所帶來的錐度和實際加工的R偏差僧界，但圓弧角的表面質(zhì)量會下降侨嘀。

　　程序舉例：

　　N0120 G03 X20.5 Y18.6 R6 F100

　　N0130 G04 XO.5

　　N0140 G01 Y50.5 F300

　　在主軸空運行時，用G04設置每檔轉(zhuǎn)速的時間捂襟，編一段熱機程序咬腕，讓設備自動運行，可以使熱機的效果更加的良好葬荷。如：

　　N0220 M03 S1000

　　N0230 G04 X600

　　N0240 S5000

　　N0250 G04 X600

　　N0260 S10000

　　N0270 G04 X600

　　返回參考點G26涨共、G27、G28宠漩、G29指令

　　參考點是機床上的一個固定點举反，通過參考點返回功能刀具可以容易地移動到該位置懊直。參考點主要用作自動換刀或設定坐標系，刀具能否準確地返回參考點照筑，是衡量其重復定位精度的重要指標嫡澄，也是數(shù)控加工保證其尺寸一致性的前提條件。

　　實際加工中诽矩，巧妙利用返回參考點指令，可以提高產(chǎn)品的精度铣翁。

　　對于重復定位精度很高的機床租触，為了保證主要尺寸的加工精度，在加工主要尺寸之前供馍，刀具可先返回參考點再重新運行到加工位置蔽宜。如此做法的目的實際上是重新校核一下基準，以確定加工的尺寸精度刽软。

　　對于多軸聯(lián)動機床苫颤，特別是多軸多刀塔機床，程序開始段奏散，一般設回參考點指令俯坐，避免換刀或多軸聯(lián)動加工時出現(xiàn)干涉情況。

　　四軸以上的加工中心在進行B軸旋轉(zhuǎn)前剩喧，雙主軸車床在主寺晌、副軸同步加工前，設置回參考點指令澡刹，可防止發(fā)生撞刀事故呻征。如：HERMLE 600U五軸五聯(lián)動立式加工中心，配Heidenhain i530數(shù)控系統(tǒng)罢浇，其B軸可±110°旋轉(zhuǎn)陆赋，而刀庫在主軸后面，在B軸旋轉(zhuǎn)前嚷闭，都加回參考點指令攒岛。

　　雙主軸車床，只在一主軸加工時凌受，用回參考點指令阵子，使另一主軸在參考點位置，能使程序順利執(zhí)行并保證加工精度胜蛉。如 S188雙主軸雙刀塔數(shù)控車銑中心挠进，只在一個主軸加工零件時，首先用G28指令誊册，將另一主軸和刀塔返回參考點位置皇驼，以便加工順利進行圾框。

　　對于多軸縱切機床，當因各種原因要封閉某一軸時畦怒，用回參考點指令残团，使此一軸在參考點位置，然后再進行封閉桶邑，能保證此軸的位置度画眯。如TONUS DECO2000機床，因加工要求必須封閉X4和Z4軸务囤，在此情況下灌当，在進行系統(tǒng)屏蔽X4和Z4軸之前，執(zhí)行返回參考點操作幅挂。

　　在修理某一軸的伺服單元時京球，一般先進行回參考點操作(如有可能)，以避免在該軸失電時腺帽，坐標位置的丟失怎晰。如美國哈挺公司COBRA 42機床，因X軸電機運轉(zhuǎn)有雜音需檢查敛苇，在檢查前執(zhí)行返回參考點操作妆绞。

　　相對編程G91與絕對編程G90指令

　　相對編程是以刀尖所在位置為坐標原點，刀尖以相對于坐標原點進行位移來編程接谨。就是說摆碉，相對編程的坐標原點經(jīng)常在變換，運行是以現(xiàn)刀尖點為基準控制位移脓豪，那么連續(xù)位移時巷帝，必然產(chǎn)生累積誤差。絕對編程在加工的全過程中扫夜，均有相對統(tǒng)一的基準點楞泼，即坐標原點，所以其累積誤差較相對編程小笤闯。

　　數(shù)控車削加工時堕阔，工件徑向尺寸的精度比軸向尺寸高，所以在編制程序時颗味，徑向尺寸最好采用絕對編程超陆，考慮到加工時的方便，軸向尺寸采用相對編程鹃改，但對于重要的軸向尺寸战架，也可以采用絕對編程。數(shù)控銑床加工時侦萍，對于重要的尺寸應采用絕對編程咸壮。在數(shù)控車銑加工中心加工零件時拿奥，一般在車加工時用相對編程，變換為銑加工時漆究，用絕對編程母滤。如：EMCO 332數(shù)控車銑中心，配西門子 840D數(shù)控系統(tǒng)钉榔，雙主軸雙刀塔城砖，在進行車銑加工時的程序：

　　M06 T10

　　M38；車方式圣钝，默認在G91相對編程

　　M04 S1000 M08

　　G95 FO.03

　　G00 X8.0 YO Z10.0

　　G00 Z1.0

　　G01 Z-11.55 FO.01

　　M06 T13

　　M39溜勃；銑方式，G91相對編程蝠欲、G90絕對編程

　　G00 G90 X-L12 Z1；L12已賦值

　　G01 G90 Z-9.5 F1200

　　G01 G91 XO.30

　　G00 G90 Z1

　　另外倦微，為保證零件的某些相對位置妻味，按照工藝的要求，進行相對編程和絕對編程的靈活使用欣福。

　　主軸松開夾緊指令

　　主軸松開和夾緊指令责球，在正常的情況下，是裝卸零件時使用拓劝，但對于多主軸車床來說雏逾，還有其他的用途：

　　用于雙軸同步加工。在加工細長軸類零件時郑临，用主栖博、副軸分別夾持零件的兩端，利用夾套夾緊時的后縮力厢洞，使零件處于被拉緊狀態(tài)仇让，再進行切削加工，可以防止因讓刀產(chǎn)生錐度躺翻，并能提高零件表面的加工質(zhì)量丧叽。

　　對于數(shù)控縱切車床，經(jīng)過合理地設置主副軸的松開真葱、夾緊指令宴忱，多次拉送料，分段多次加工讨砍，可以加工比額定行程長數(shù)倍的細長零件巾妇。筆者就曾在TONUS DECO2000機床(Z軸行程64mm)上用此方法加工出長96mm的φ0.6mm和φ0.8mm臺階軸。

　　如：TONUS DECO2000機床為數(shù)控縱切車床弧哥，配基于FUNAC16系統(tǒng)而改進的呕豪、具有電子凸輪功能的药扒、專為縱切機床配套的PNT2000(TONUS專利產(chǎn)品)數(shù)控系統(tǒng)，其編程方式有別于一般的車糯档、銑隙殴，每一工步是技流程在各個框圖中分別編，現(xiàn)僅列主加工工步的程序：

　　G00 G100 Z1=0 X1=1蜡幼；主軸旋轉(zhuǎn)掷栋、冷卻、調(diào)刀另有工步

　　G01 X1=0.6 FO.05

　　G01 Z1=-60.0 FO.02

　　G01 X1=1.2 FO.05

　　G00 G100 X1=20

　　M111嗓万；松主軸

　　G04 XO.4

　　G01 Z1=0.0 FO.1

　　M110邦鲫；主軸第二次夾緊

　　G04 XO.4

　　G01 G100 X1=1.2

　　G01 X=0.8 F=0.05

　　G01 Z1=-36.0 FO.02

　　G01 X1=1.2 FO.05

　　G00 G100 X1=20；轉(zhuǎn)換到切斷工步神汹。

　　G53零點漂移指令

　　在一般情況下庆捺，G53～G59等指令，是運用在零件加工過程中需重新建立編程原點的情況下屁魏，如多個零件同時加工等滔以，但如合理使用此類指令，可提高機床的效率氓拼。

　　對于大部分數(shù)控設備來說你画，在開機之后，必須進行一段時間的熱機桃漾，以消除因主軸或刀塔發(fā)熱所帶來的誤差坏匪。如果對機床熟悉，就可以在加工程序的開頭設置G53～G59等指令撬统，人為進行補償适滓，可以大幅縮短熱機時間。如 S-188雙主軸雙刀塔數(shù)控車銑中心宪摧，因控制的軸數(shù)較多助潭，如要尺寸完全穩(wěn)定，每天需空運行2h左右连欲，經(jīng)一段時間的摸索打且，現(xiàn)用G53指令，即：G53 XO.04 YO.01椅损。在2h內(nèi)帘战，每0.5h減少XO.01 YO.005，可將熱機時間控制在0.5h以內(nèi)吉挎。

　　批量生產(chǎn)斑永，當工作臺可以裝夾數(shù)個零件時，在編程中運用G53～G59等指令，定義幾個不同的加工原點蛀埂，可以一次裝夾加工數(shù)個零件揣煤，節(jié)省換刀時間，提高工作效率盾轮。如 VC750型立式加工中心凉适，工作臺為850mm×530mm，所加工零件的坯料為φ160mm糙箍，除去裝夾部分渤愁，每次可裝4個零件。程序如下：

　　G54 P1 M98

　∩詈弧／G55 P1 M98

　《陡瘛／G56 P1 M98

　　／G57 P1 M98

　　M99

　　將要加工的程序編成子程序(P1號)咕晋，在調(diào)試時不執(zhí)行帶／的程序雹拄，批量生產(chǎn)后再執(zhí)行。

　　G79跳轉(zhuǎn)指令

　　G79指令為強行跳轉(zhuǎn)掌呜，在車銑復合加工中心的零件加工程序中使用办桨，可以帶來很大的方便。如S-188雙主軸雙刀塔數(shù)控車銑中心站辉，配NUM 1050數(shù)控系統(tǒng)，帶自動拉料機構损姜，在零件加工程序的編制中饰剥，如：

　　$ G79 N2037

　　N2037 GO X52.0 Z2.0

　　加入G79指令，可以很方便地進行各工步程序的調(diào)試摧阅，免去一般程序每調(diào)一步都要從頭找程序段或在每一程序段結(jié)束加 M01的麻煩寺癌；同時可以直接跳轉(zhuǎn)到程序結(jié)束句進行割斷。

　　G09減速與精確定位指令

　　G09指令其功能是在執(zhí)行下一條程序之前铣啰，減速并準確地停止在當前條程序所確定的位置绅荒。在精加工時使用，可以使加工的形位尺寸準確肌搔，如 S-188雙主軸雙刀塔數(shù)控車銑中心肝羊，配NUM 1050數(shù)控系統(tǒng)：

　　G01 Z1 FO.02

　　G01 G09 ZO.5

　　G01 G09 X9.745 Z-0.4

　　G01 Z-11.52

　　3 結(jié)束語

　　數(shù)控加工是基于數(shù)控程序的自動化加工方式，在實際加工中伪浅，對G子特、M代碼進行深入分析與研究，對傳統(tǒng)加工方法進行變革惕衩，需要有較強的程序指令運用能力和豐富的實踐技能挨伯。作者從事數(shù)控技術教學、數(shù)控加工及數(shù)控設備的維護近20年协超，碰到非常多的技術難題履绎，在特殊G皇可、M代碼的使用方面，積累了一定的經(jīng)驗缠俺。在數(shù)控加工程序中显晶，用好這些特殊G、M代碼晋修，對提高零件的加工質(zhì)量和精度吧碾，使用、維護好數(shù)控機床具有重要意義墓卦。

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