9.4 切削进给速度控制(G09、G61、G62、G63、G64)
(1)指令格式
说明:
① G09准确停,为非模态指令,只在本程序段有效,即在每个需要它的程序段中都要进行重复编写。
② 执行G09指令时,刀具在程序段的终点减速,执行刀位检查。然后执行下个程序段。如图9-2所示,使用于不使用G09指令时的刀具运动情况。
图9-2 拐角附近的进给率控制——准确停指令
③ G09指令后接XYZ,XYZ为刀具目标点坐标。
④ 所谓“到位”是指到达位置的某一范围内(这个范围由机床厂决定)。到位检查是自动进行的,只用在切削进给程序段中指令进给速度减速到零位才使用。定位指令(G00)无须采用该指令便进行到位检查。
⑤ G61、G62、G63和G64属于模态指令,它们之间可以相互取消。
⑥ G61为准确停模式指令,属于模态指令。刀具在程序段的终点减速,执行到位检查。然后执行下个程序段。执行情况如图9-2所示。
⑦ G61功能和G09相同,G61缩短了编程时间,但不能缩短循环时间。在同一程序中重复使用G09指令而使程序变得冗长时,则G61是最有用的。
⑧ G62为自动拐角倍率模式指令。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少刀具上的负荷,从而加工出光滑的表面。
a.倍率条件。有四种内拐角,如图9-3所示,其中,2°≤θ≤θp≤178°,θp是参数设定的值,当θ近似等于θp时(误差小于0.001),认为是内拐角。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9-4所示,Ls、Le和倍率值可用参数设定。
图9-3 内拐角
图9-4 倍率范围
b.倍率量。倍率量由参数设定,1%≤倍率量≤100%(每挡1%)。
实际进给速度为:F×(内拐角倍率)×(进给倍率)
c.在下列情况下内拐角倍率无效:
● 在插补前加/减速期间,内拐角倍率无效;
● 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,则内拐角倍率无效;
● 如果偏置为零,则内拐角倍率不执行。
d.指令G63为攻螺纹指令,刀具在程序段的终点不减速,而执行下一个程序段。当指定G63时,进给倍率和进给暂停都无效。
e. G64为切削模式。在程序中编写切削模式G64或者系统缺省将它激活时,它表示正常切削模式。该指令有效,准确停检查G61将不起作用,自动拐角倍率G62或攻螺纹模式G63也是一样。这就意味着进给倍率有效且加速和减速正常进行。这是控制系统最常见的缺省模式。
一般不在程序中编写G64指令,除非在同一程序中还使用了一种或多种其他的进给率模式。
(2)应用
在程序段转接时,为了避免刀具停顿,系统在插补完成后即进入下个程序段。由于运动滞后,刀具实际移动与插补之间的差称为跟踪误差,速度越快,这个误差也越大。当下段已经启动,而上一段实际并未结束,所以在拐角处会产生两个运动的叠加,形成不了尖角,如图9-5所示。
图9-5 拐角处的刀具轨迹
例如,某程序段只有Y轴移动,下个程序段只有X轴移动,Y轴移动还未结束,X轴已经启动,此时,刀具轨迹如图9-5所示。
切削进给速度越大,或加减速时间常数越大,则拐角处的圆弧误差越大。如果加入减速指令,则刀具按实线那样运动。在圆弧插补时,实际刀具轨迹的圆弧半径比程序给出的圆弧要小。若减小加减速时间常数,可以降低这种误差。
当拐角有严格要求时,可加入拐角处的速度控制指令。