【转帖】加工中心中几组常用指令的区别及编程技巧

随着科技的发展和社会的进步，人们对产品的性能和质量要求越来越高，从而使数控机床应用已得到一定程度的普及，而高性能高效率的加工中心也逐渐成为社会所需。通过几年的加工中心实际应用和教学实践及摸索，笔者将自己的体会和经验总结出来，希望对广大读者有所启迪。  
1． 暂停指令  
G04X（U）_/P_ 是指刀具暂停时间（进给停止，主轴不停止），地址P或X后的数值是暂停时间。X后面的数值要带小数点，否则以此数值的千分之一计算，以秒（s）为单位，P后面数值不能带小数点（即整数表示），以毫秒（ms）为单位。  
例如，G04 X2.0;或G04 X2000;　　　暂停2秒  
　　　G04 P2000;  
但在某些孔系加工指令中（如G82、G88及G89），为了保证孔底的精糙度，当刀具加工至孔底时需有暂停时间，此时只能用地址P表示，若用地址X表示，则控制系统认为X是X轴坐标值进行执行。  
例如，G82X100.0Y100.0Z-20.0R5.0F200P2000;钻孔（100.0，100.0）至孔底暂停2秒  
G82X100.0Y100.0Z-20.0R5.0F200X2.0；　　　 钻孔（2.0，100.0）至孔底不会暂停。  
2． M00、M01、M02和M30的区别与联系  
M00为程序无条件暂停指令。程序执行到此进给停止，主轴停转。重新启动程序，必须先回到JOG状态下，按下CW（主轴正转）启动主轴，接着返回AUTO状态下，按下START键才能启动程序。  
M01为程序选择性暂停指令。程序执行前必须打开控制面板上OP STOP键才能执行，执行后的效果与M00相同，要重新启动程序同上。  
M00和M01常常用于加工中途工件尺寸的检验或排屑。  
M02为主程序结束指令。执行到此指令，进给停止，主轴停止，冷却液关闭。但程序光标停在程序末尾。  
M30为主程序结束指令。功能同M02，不同之处是，光标返回程序头位置，不管M30后是否还有其他程序段。  
3． 地址D、H的意义相同  
刀具补偿参数D、H具有相同的功能，可以任意互换，它们都表示数控系统中补偿寄存器的地址名称，但具体补偿值是多少，关键是由它们后面的补偿号地址来决定。不过在加工中心中，为了防止出错，一般人为规定H为刀具长度补偿地址，补偿号从1～20号，D为刀具半径补偿地址，补偿号从21号开始（20把刀的刀库）。  
例如，G00G43H1Z100.0;  
　　　G01G41D21X20.0Y35.0F200;  
4． 镜像指令  
镜像加工指令M21、M22、M23。当只对X轴或Y轴进行镜像时，切削时的走刀顺序（顺铣与逆铣），刀补方向，圆弧插补转向都会与实际程序相反，如图1所示。当同时对X轴和Y轴进行镜像时，走刀顺序，刀补方向，圆弧插补转向均不变。  
注意：使用镜像指令后必须用M23进行取消，以免影响后面的程序。在G90模式下，使用镜像或取消指令，都要回到工件坐标系原点才能使用。否则，数控系统无法计算后面的运动轨迹，会出现乱走刀现象。这时必须实行手动原点复归操作予以解决。主轴转向不随着镜像指令变化。  
  
图1 镜像时刀补、顺逆变化  
5． 圆弧插补指令  
G02为顺时针插补，G03为逆时针插补，在XY平面中，格式如下：G02/G03X_Y_I_K_F_或G02/G03 X_Y_R_F_，其中X、Y为圆弧终点坐标，I、J为圆弧起点到圆心在X、Y轴上的增量值，R为圆弧半径，F为进给量。  
在圆弧切削时注意，q≤180°，R为正值；q>180°，R为负值；I、K的指定也可用R指定，当两者同时被指定时，R指令优先，I、K无效；R不能做整圆切削，整圆切削只能用I、J、K编程，因为经过同一点，半径相同的圆有无数个，如图2所示。  
  
图2 经过同一点的圆  
当有I、K为零时，就可以省略；无论G90还是G91方式，I、J、K都按相对坐标编程；圆弧插补时，不能用刀补指令G41/G42。  
6． G92与G54～G59之间的优缺点  
G54～G59是在加工前设定好的坐标系，而G92是在程序中设定的坐标系，用了G54～G59就没有必要再使用G92，否则G54～G59会被替换，应当避免，如表1所示。  
表1 G92与工作坐标系的区别  
  
注意：（1）一旦使用了G92设定坐标系，再使用G54～G59不起任何作用，除非断电重新启动系统，或接着用G92设定所需新的工件坐标系。（2）使用G92的程序结束后，若机床没有回到G92设定的原点，就再次启动此程序，机床当前所在位置就成为新的工件坐标原点，易发生事故。所以，希望广大读者慎用。  
7． 编制换刀子程序。  
在加工中心上，换刀是不可避免的。但机床出厂时都有一个固定的换刀点，不在换刀位置，便不能够换刀，而且换刀前，刀补和循环都必须取消掉，主轴停止，冷却液关闭。条件繁多，如果每次手动换刀前，都要保证这些条件，不但易出错而且效率低，因此我们可以编制一个换刀程序保存在系统内存内，在换刀时，在MDI状态下用M98调用就可以一次性完成换刀动作。  
以PMC-10V20加工中心为例，程序如下：  
　 O2002;　　　　　 (程序名)  
　 G80G40G49　 ; （取消固定循环、刀补）  
　 M05;　　　　　　(主轴停止)  
　 M09;　　　　　　(冷却液关闭)  
　 G91G30Z0;　　　（Z轴回到第二原点，即换刀点）  
　 M06;　　　　　　（换刀）  
　 M99;　　　　　　（子程序结束）  
在需要换刀的时候，只需在MDI状态下，键入“T5M98P2002”，即可换上所需刀具T5，从而避免了许多不必要的失误。广大读者可根据自己机床的特点，编制相应的换刀子程序。  
8．其他  
程序段顺序号，用地址N表示。一般数控装置本身存储器空间有限（64K），为了节省存储空间，程序段顺序号都省略不要。N只表示程序段标号，可以方便查找编辑程序，对加工过程不起任何作用，顺序号可以递增也可递减，也不要求数值有连续性。但在使用某些循环指令，跳转指令，调用子程序及镜像指令时不可以省略。  
9．同一条程序段中，相同指令（相同地址符）或同一组指令，后出现的起作用。  
例如，换刀程序，T2M06T3; 换上的是T3而不是T2;  
G01G00X50.0Y30.0F200;执行的是G00（虽有F值，但也不执行G01）。  
不是同一组的指令代码，在同一程序段中互换先后顺序执行效果相同。  
G90G54G00X0Y0Z100.0;  
G00G90G54X0Y0Z100.0;  
以上各项均在PMC-10V20（FANUC SYSTEM）加工中心上运行通过。在实际应用中，只有深刻理解各种指令的用法和编程规律，才可以减少错误，避免事故的发生。