數(shù)控文字地址程序段格式中，G代碼、M代碼分別表示準(zhǔn)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(duì)保證零件的加工質(zhì)量和精度，防止數(shù)控機(jī)床各加工軸之間或刀具之間的干涉，提高數(shù)控機(jī)床的安全、穩(wěn)定運(yùn)行具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。
2數(shù)控加工中特殊G、M代碼的使用
1)延時(shí)G04指令
延時(shí)G04指令，其作用是人為暫時(shí)限制運(yùn)行的加工程序，在程序中表示為“G04X-，或G04U-，或G04P-”。如“N0050G04X1.0”，表示當(dāng)執(zhí)行到此程序段時(shí)，進(jìn)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(shí)時(shí)間在編程時(shí)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(shí)時(shí)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(shí)指令一般使用的幾種情況為：①對(duì)不通孔作深度加工時(shí)，刀具送給到規(guī)定深度后，用G04指令可使刀具作非進(jìn)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(wú)毛刺；②溝槽時(shí)，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(shí)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(shí)，為使孔側(cè)面、及倒角平整，使用G04指令使工件轉(zhuǎn)過(guò)1轉(zhuǎn)后再退刀；④車削軸類零件臺(tái)肩，在刀具送給運(yùn)行方向改變時(shí)，應(yīng)在改變運(yùn)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(shí)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(jìn)電機(jī)為進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，特別是國(guó)內(nèi)改進(jìn)設(shè)計(jì)的數(shù)控機(jī)床，在高精度加工中，為避免頻率變化過(guò)快造成對(duì)位移精度的影響，常人為將快速點(diǎn)進(jìn)位G00指令路經(jīng)分解為2個(gè)程序段，段1為快速點(diǎn)進(jìn)位，段2為直線插補(bǔ)。由于高速點(diǎn)進(jìn)位運(yùn)行在開(kāi)始時(shí)為升速，當(dāng)升到設(shè)定的速度頻率時(shí)為正常勻速運(yùn)行，接近到達(dá)定位點(diǎn)時(shí)為降頻(就是常說(shuō)的自動(dòng)升降速)。在段1后如果設(shè)置延時(shí)G04指令，可保證高速運(yùn)行降頻完全穩(wěn)定后，再低速運(yùn)行，使控制精度得以提高。特別是對(duì)于數(shù)控鉆床加工時(shí)的孔定位特別明顯。
(2)大批量單件加工時(shí)間較短的零件加工中，啟動(dòng)按鈕頻繁使用，為減輕操作者由于疲勞或頻繁按鈕帶來(lái)的誤動(dòng)作，用G04指令代替首件后零件的啟動(dòng)。延時(shí)時(shí)間按完成1件零件的裝卸時(shí)間設(shè)定，在操作人員熟練地掌握數(shù)控加工程序后，延時(shí)的指令時(shí)間可以逐漸縮短，但需保證其一定的安全時(shí)間。零件加工程序設(shè)計(jì)成循環(huán)子程序，G04指令就設(shè)計(jì)在調(diào)用該循環(huán)子程序的主程序中，必要時(shí)設(shè)計(jì)選擇計(jì)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(shí)，需用彈性筒夾頭攻牙，以保證絲錐攻至螺紋底部時(shí)不會(huì)崩斷，并在螺紋底部設(shè)置G04延時(shí)指令，使絲錐作非進(jìn)給切削加工，延時(shí)的時(shí)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(biāo)
G32Z-20.0F1.0M05；攻絲完畢后主軸停止
G04X5.0；絲錐延時(shí)5秒作非過(guò)給切削加工
G32Z5.0M04；主軸反轉(zhuǎn)，絲錐后退
(4)鎖孔完畢退刀時(shí)，為避免退刀時(shí)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(jìn)給停留，待主軸完全停止后再退刀。退刀時(shí)會(huì)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(shí)間延時(shí)，等待發(fā)訊指令規(guī)定要求的動(dòng)作開(kāi)始或完成后，再運(yùn)行后續(xù)程序，以確保加工的可靠性。如換刀位、開(kāi)啟關(guān)閉主軸、潤(rùn)滑或接通其它信號(hào)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(dòng)拉料時(shí)的程序?yàn)椋?
N0160M60；夾具打開(kāi)允許
N0170M169；夾具打開(kāi)
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(shí)，可設(shè)置G04指令。目的是使主軸轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，再進(jìn)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(kāi)
N0020T0302
N0030G01X32.4FO.1
N0040S3500M03；主軸轉(zhuǎn)速有較大的變化
N0050G04XO6；延時(shí)0．6S
N0060G01Z-10.0FO.02
(7)在加工程序中有多種功能順序執(zhí)行時(shí)，必須設(shè)置G04指令。如機(jī)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(dòng)作的復(fù)雜程度，設(shè)定不同的G04延遲量，以使前一動(dòng)作完全結(jié)束，再進(jìn)行下一動(dòng)作，避免干涉。
(8)在銑加工過(guò)程中，當(dāng)加工刀徑相同的圓弧角時(shí)，可設(shè)置G04指令。可以消除讓刀所帶來(lái)的錐度和實(shí)際加工的R偏差，但圓弧角的表面質(zhì)量會(huì)下降。
程序舉例：
N0120G03X20.5Y18.6R6F100
N0130G04XO.5
N0140G01Y50.5F300
(9)在主軸空運(yùn)行時(shí)，用G04設(shè)置每檔轉(zhuǎn)速的時(shí)間，編一段熱機(jī)程序，讓設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行，可以使熱機(jī)的效果更加的良好。
如：
N0220M03S1000
N0230G04X600
N0240S5000
N0250G04X600
N0260S10000
N0270G04X600
2)返回參考點(diǎn)G26、G27、G28、G29指令
參考點(diǎn)是機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn)，通過(guò)參考點(diǎn)返回功能刀具可以容易地移動(dòng)到該位置。參考點(diǎn)主要用作自動(dòng)換刀或設(shè)定坐標(biāo)系，刀具能否準(zhǔn)確地返回參考點(diǎn)，是衡量其重復(fù)定位精度的重要指標(biāo)，也是數(shù)控加工保證其尺寸一致性的前提條件。
實(shí)際加工中，巧妙利用返回參考點(diǎn)指令，可以提高產(chǎn)品的精度。
(1)對(duì)于重復(fù)定位精度很高的機(jī)床，為了保證主要尺寸的加工精度，在加工主要尺寸之前，刀具可先返回參考點(diǎn)再重新運(yùn)行到加工位置。如此做法的目的實(shí)際上是重新校核一下基準(zhǔn)，以確定加工的尺寸精度。
(2)對(duì)于多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，特別是多軸多刀塔機(jī)床，程序開(kāi)始段，一般設(shè)回參考點(diǎn)指令，避免換刀或多軸聯(lián)動(dòng)加工時(shí)出現(xiàn)干涉情況。
(3)四軸以上的加工中心在進(jìn)行B軸旋轉(zhuǎn)前，雙主軸車床在主、副軸同步加工前，設(shè)置回參考點(diǎn)指令，可防止發(fā)生撞刀事故。如：HERMLE600U五軸五聯(lián)動(dòng)立式加工中心，配Heidenhaini530數(shù)控系統(tǒng)，其B軸可±用此類指令，可提高機(jī)床的效率。
對(duì)于大部分?jǐn)?shù)控設(shè)備來(lái)說(shuō)，在開(kāi)機(jī)之后，必須進(jìn)行一段時(shí)間的熱機(jī)，以消除因主軸或刀塔發(fā)熱所帶來(lái)的誤差。如果對(duì)機(jī)床熟悉，就可以在加工程序的開(kāi)頭設(shè)置G53～G59等指令，人為進(jìn)行補(bǔ)償，可以大幅縮短熱機(jī)時(shí)間。如S-188雙主軸雙刀塔數(shù)控車銑中心，因控制的軸數(shù)較多，如要尺寸完全穩(wěn)定，每天需空運(yùn)行2h左右，經(jīng)一段時(shí)間的摸索，現(xiàn)用G53指令，即：G53XO.04YO.01。在2h內(nèi)，每0.5h減少XO.01YO.005，可將熱機(jī)時(shí)間控制在0.5h以內(nèi)。
批量生產(chǎn)，當(dāng)工作臺(tái)可以裝夾數(shù)個(gè)零件時(shí)，在編程中運(yùn)用G53～G59等指令，定義幾個(gè)不同的加工原點(diǎn)，可以一次裝夾加工數(shù)個(gè)零件，節(jié)省換刀時(shí)間，提高工作效率。如VC750型立式加工中心，工作臺(tái)為850mm×530mm，所加工零件的坯料為φ160mm，除去裝夾部分，每次可裝4個(gè)零件。程序如下：
G54P1M98
／G55P1M98
／G56P1M98
／G57P1M98
M99
將要加工的程序編成子程序(P1號(hào))，在調(diào)試時(shí)不執(zhí)行帶／的程序，批量生產(chǎn)后再執(zhí)行。
6)G79跳轉(zhuǎn)指令
G79指令為強(qiáng)行跳轉(zhuǎn)，在車銑復(fù)合加工中心的零件加工程序中使用，可以帶來(lái)很大的方便。如S-188雙主軸雙刀塔數(shù)控車銑中心，配NUM1050數(shù)控系統(tǒng)，帶自動(dòng)拉料機(jī)構(gòu)，在零件加工程序的編制中，如：
$G79N2037
N2037GOX52.0Z2.0
加入G79指令，可以很方便地進(jìn)行各工步程序的調(diào)試，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；同時(shí)可以直接跳轉(zhuǎn)到程序結(jié)束句進(jìn)行割斷。
7)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，減速并準(zhǔn)確地停止在當(dāng)前條程序所確定的位置。在精加工時(shí)使用，可以使加工的形位尺寸準(zhǔn)確，如S-188雙主軸雙刀塔數(shù)控車銑中心，配NUM1050數(shù)控系統(tǒng)：
G01Z1FO.02
G01G09ZO.5
G01G09X9.745Z-0.4
G01Z-11.52
3結(jié)束語(yǔ)
數(shù)控加工是基于數(shù)控程序的自動(dòng)化加工方式，在實(shí)際加工中，對(duì)G、M代碼進(jìn)行深入分析與研究，對(duì)傳統(tǒng)加工方法進(jìn)行變革，需要有較強(qiáng)的程序指令運(yùn)用能力和豐富的實(shí)踐技能。作者從事數(shù)控技術(shù)教學(xué)、數(shù)控加工及數(shù)控設(shè)備的維護(hù)近20年，碰到非常多的技術(shù)難題，在特殊G、M代碼的使用方面，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。在數(shù)控加工程序中，用好這些特殊G、M代碼，對(duì)提高零件的加工質(zhì)量和精度，使用、維護(hù)好數(shù)控機(jī)床具有重要意義。
