4.2 进给功能设定
4.2.1 进给功能概述
① 进给功能。进给功能控制刀具的进给速度,进给功能有以下两种。
a.快速移动。当指定定位指令(G00)时,刀具以CNC(参数No.1420)设置的快速移动速度移动。
b.切削速度。刀具以程序中编制的切削进给速度移动。
② 倍率。使用机床操作面板上的开关,可以对快速移动速度或切削进给速度执行倍率。
③ 自动加/减速。0:为防止机械振动,在刀具移动开始和结束时自动实施加/减速。如图4-4所示。FR:快速移动速度,TR:快速移动速度的加/减速时间常数。FC:进给速度,TC:切削进给速度的加/减速时间常数。
图4-4 自动加/减速
④ 切削进给中的刀具轨迹。在切削期间,如果在指定的程序段之间移动方向改变的话会造成圆角轨迹,如图4-5所示。在圆弧插补中出现径向误差,如图4-6所示。图4-5中表示的圆角轨迹和图4-6中表示的误差取决于进给速度。所以,若要求刀具按编程的轨迹移动的话,需要控制进给速度。
图4-5 两个程序段之间刀具轨迹
图4-6 圆弧插补中的径向误差
4.2.2 快速移动
① 指令格式:G00 X_Y_Z_;
G00:定位(快速移动)的G代码(01组)。X_Y_Z_:终点的尺寸字。
② 说明。定位指令(G00)以快速移动定位刀具。在快速移动中,当指定的速度变为0,并且伺服电动机到达由机床制造厂设定的一定范围(到位检查宽度)以后,执行下个程序段。
各轴的快速移动速度由参数No.1420设置。所以,快速移动速度不需要编程。
用机床操作面板上的按键,可以对快速移动速度执行倍率,倍率值为:F0、25、50、100(%)。F0由参数No.1421对每个轴设置固定速度。
4.2.3 切削进给
(1)功能
直线插补(G01)、圆弧插补(G02、G03)等的进给速度是用F代码后面的数值指令的。
在切削进给中,程序段连续执行,所以,进给速度的变化可以最小化。进给速度可用以下3种方式指定。
① 每分进给(G94)。在F之后,指定每分钟的刀具进给量。
② 每转进给(G95)。在F之后,指定主轴每转的刀具进给量。
③ F1位数进给。在F之后指定要求的一位数值,由CNC用参数设置与各数值对应的进给速度。
(2)指令格式
① 每分进给。G94:每分进给的G代码(05组)。F:进给速度指令(mm/min或in/min)。
② 每转进给。G95:每转进给的G代码(05组)。F:进给速度指令(mm/r或in/r)。
③ F1位数进给。FN:N为从1~9的数值。
(3)切线速度恒定控制
加工中CNC对切削速度进行控制,使得与工件轮廓相切的速度一直保持为指令的进给速度。如图4-7所示。
图4-7 切向进给速度(F)
(4)每分钟进给速度(G94)
在指定G94(每分进给方式)以后,刀具每分钟的进给量由F之后的数值直接指定。G94是模态代码,一旦G94被指定,在G95(每转进给)指定前一直有效,在电源接通时,设置为每分钟进给方式。
用机床操作面板上的进给修调旋钮可以对每分钟进给应用倍率进行调节,倍率值为0~150%(间隔10%)。
注意:对某些指令不能使用倍率(如螺纹切削)。
(5)每转进给(G95)
在指定G95(每转进给)之后,在F之后的数值直接指定主轴每转刀具的进给量。G95是模态代码,一旦指定G95,直到G94(每分钟进给)指定之前一直有效。
用机床操作面板上的进给修调旋钮可以对每分钟进给应用倍率进行调节,倍率值为0~150%(间隔10%)。
注意:当主轴速度低时,可能出现进给速度波动。主轴转速越低,进给量波动的出现越频繁。
4.2.4 切削进给速度控制
(1)概述
① 功能。切削进给速度的控制,如表4-2所示。
表4-2 切削进给速度控制
② 注意点。
a.到位检查的目的是检查伺服电动机是否到达指定的位置范围以内(由机床制造厂用参数指定)。当参数No.1601#5(NCI)设为1时,不执行到位检查。
b.内拐角角度θ:2°<θ≤α≤178°(α是设定值)。如图4-8所示。
图4-8 内拐角角度θ
③ 指令格式
a.准确停止:G09。
b.准确停止方式:G61。
c.切削方式:G64。
d.攻螺纹方式:G63。
e.自动拐角倍率:G62。
(2)准确停止(G09、G61)、切削方式(G64)和攻螺纹方式(G63)
准确停止方式、切削方式和攻螺纹方式,其刀具移动的轨迹是不同的,如图4-9所示。电源接通或系统清除时设定为切削方式(G64方式)。
图4-9 从程序段1到程序段2的刀具轨迹
(3)自动拐角倍率
当执行刀具半径补偿时,刀具在内拐角和内圆弧区域移动时自动减速以减小刀具上的负荷,加工出光滑的表面。
① 内拐角自动倍率(G62)。
a.倍率条件。当指定G62并有刀具半径补偿功能且加工内拐角时,在拐角的两端自动修调进给速度。有四种内拐角,如图4-10所示。在图4-10中,2°≤θ≤θP≤178°。θP是用参数No.1711设定的值。当θ近似等于θP时(误差小于0.001),认为是内拐角。
图4-10 内拐角
b.倍率范围。当拐角被确定为内拐角时,在内拐角的前端和后端均对进给速度执行倍率。执行进给倍率的距离为Ls和Le。Ls和Le是从刀具中心轨迹上的点到拐角处的距离。如图4-11~图4-13所示。Ls和Le用参数No.1713和No.1714设定。当编程的轨迹包括两个圆弧时,如果开始点和结束点是在相同象限或在相邻象限的话,对进给速度执行倍率。如图4-12所示。
图4-11 倍率范围(直线到直线)
图4-12 倍率范围(圆弧到圆弧)
图4-13 倍率范围(直线到圆弧,圆弧到直线)
若考虑一个圆弧的程序2,从a点到b点和从c点到d点的进给速度执行倍率。如图4-13所示。
c.倍率值。用参数No.1712设定倍率值。对空运行和F1位数倍率值也有效。在每分进给方式中实际进给速度如下。
F×(内拐角的自动倍率)×(进给速度倍率)
d.限制。
ⅰ.插补前的加/减速。在插补前的加/减速期间,内拐角倍率无效。
ⅱ.起刀。G41、G42。如果拐角前有起刀程序段或拐角后有包括G41或G42的程序段的话,则内拐角倍率无效。
ⅲ.偏置。如果偏置是零的话,内拐角倍率不执行。
② 内圆弧切削进给速度变化。对内偏置的圆弧切削,编程轨迹上的进给速度根据圆弧切削进给速度的编程值F和圆弧半径确定,如图4-14所示。在刀具半径补偿方式中,该功能有效,与G62代码无关。
式中 Rc——刀具中心轨迹半径;
Rp——编程半径。
图4-14 内圆弧切削进给速度变化
对空运行和F1位数指令也有效。如果Rc远远小于Rp,那么Rc/Rp≈0,则刀具停止。用参数No.1710指定最小减速比(MDR)。当Rc/Rp≤MDR时,刀具的进给速度是(F×MDR)。
当内圆弧切削必须与内拐角倍率一起执行时刀具的进给速度如下。
4.2.5 暂停指令(G04)
(1)指令格式
G04 X;或G04 P;
X:指定时间(可用十进制小数点)。
P:指定时间(不能用十进制小数点)。
(2)说明
G04指定暂停,按指定的时间延迟执行下个程序段,另外,在切削方式(G64方式)中,为进行准确停止检查,可以指定暂停。当P或X都不指定时执行准确停止。
参数No.3405#1(DWL)可对每转进给方式(G95)的每一转指定暂停。