[摘要]隨著職業(yè)技術(shù)教育不斷被重視，全國各地每年都在組織各類數(shù)控技能比賽，大到全國數(shù)控技能大賽，小到各省、市、區(qū)、縣的數(shù)控技能比賽，這類比賽都要求參賽選手必須使用手工編程來加工零件，因此，目前全國各類職業(yè)技術(shù)院校相關(guān)專業(yè)的師生，為了參賽都在學(xué)習(xí)手工編程方法，本文結(jié)合作者的實踐經(jīng)驗，針對目前市場上某些數(shù)控銑床手工編程書籍，介紹編程指令不全面的缺點，補(bǔ)充說明了旋轉(zhuǎn)指令的使用方法和應(yīng)該注意的問題。

[關(guān)鍵詞]數(shù)控銑床 手工編程 旋轉(zhuǎn)

一、緒論

目前，市場上關(guān)于數(shù)控銑床手工編程的書籍很多，但有些書介紹編程指令過于簡單，至于具體如何應(yīng)用，沒有詳細(xì)介紹。有些書雖然介紹比較詳細(xì)，但是運用某些指令編程時，某些容易出錯而又不容易被發(fā)現(xiàn)的細(xì)節(jié)之處沒有提到。因此往往會造成以下兩種現(xiàn)象：一、即使知道了各個指令的含義，還是不會編程；二、編程格式完全正確，但是把程序輸入機(jī)床，一經(jīng)校驗，發(fā)現(xiàn)刀具軌跡錯誤，可想而知，如果直接運行程序，不但前面加工好的表面會破壞，甚至也有可能造成撞刀的嚴(yán)重后果。以上兩種現(xiàn)象都應(yīng)“歸功”于這些書的一個共性：點到為止，介紹不夠全面。要想真正掌握各個指令的編程方法，還需要自己花大量的時間去慢慢琢磨。

下面我想談?wù)剛€人對使用旋轉(zhuǎn)指令時的一些心得，希望能對初學(xué)數(shù)控銑床手工編程的人員帶來一點幫助。

二、旋轉(zhuǎn)指令概念與編程格式

數(shù)控銑床的系統(tǒng)較多，應(yīng)用比較廣泛的有：FANUC、華中世紀(jì)星、SIEMENS等，不同的系統(tǒng)，編程的格式、指令代碼也略有不同，現(xiàn)在以華中世紀(jì)星系統(tǒng)為例，談?wù)勑D(zhuǎn)指令的使用方法。

旋轉(zhuǎn)指令主要用于加工某些圍繞中心旋轉(zhuǎn)得到的特殊輪廓加工，如果根據(jù)旋轉(zhuǎn)后的實際加工軌跡進(jìn)行編程，就可能使坐標(biāo)計算的工作量大大增加，而通過圖形旋轉(zhuǎn)功能，可以大大簡化編程的工作量。

指令格式：G17G68 X＿Y＿P＿；

G69;

格式中的G17表示選擇加工平面是XY平面，其中G68表示圖形旋轉(zhuǎn)生效，而指令G69表示圖形旋轉(zhuǎn)取消.格式中的X、Y值用于指定圖形旋轉(zhuǎn)的中心，P圖形旋轉(zhuǎn)的角度，該角度一般取0-360°的正值，旋轉(zhuǎn)角度的零度方向為第一坐標(biāo)軸的正方向，逆時針方向為角度旋轉(zhuǎn)的正向。不足1°的角度以小數(shù)點表示，如10°54'用10.9°表示。例如，G68X15.0Y20.0P30.0;該指令表示圖形以坐標(biāo)點(15，20)作為旋轉(zhuǎn)中心，逆時針旋轉(zhuǎn)30°。

三、旋轉(zhuǎn)指令使用方法

初步掌握了旋轉(zhuǎn)指令的使用范圍以及編程格式后，如何來應(yīng)用該指令編程加工，對初學(xué)者來說還是比較困難，因為在加工時，如果加工深度比較大，往往不能一次加工成型，這就需要調(diào)用若干個子程序進(jìn)行分層加工，下面以粗加工圖1所示的4個φ12的孔為例，介紹本人使用旋轉(zhuǎn)指令時的一種編程方法。

方法：選用φ8的鍵槽銑刀進(jìn)行加工，而4個孔的有效深度有6mm，考慮到刀具的強(qiáng)度，所以每次切削深度可定為3mm，這就需要分兩層加工，粗加工后留孔的精加工半徑余量為0.5mm。

主程序調(diào)用兩個子程序，主程序中編寫旋轉(zhuǎn)指令，子程序1中做好孔加工前的定位準(zhǔn)備，子程序2用來分層加工。

該方法的粗加工程序可編寫如下：

O0001；（主程序）

G90G54G00X0Y0；

M03S2000；

Z5；

M98P0002；

G68X0Y0P90；

M98P0002；

G68X0Y0P180；

M98P0002；

G68X0Y0P270；

M98P0002；

G69；

G90G00Z100；

X0Y0；

M30；

O0002；(子程序1)

G90G00Y31

G01Z–6F50；

M98P0003L2；

G90G00Z5；

X0Y0；

M99；

O0003；（子程序2）

G91G01Z-3F35；

Y1.5；

G02I0J-1.5F100；

G01Y-1.5；

M99；

四、使用旋轉(zhuǎn)指令加工時碰到的問題以及解決方法

問題一：程序運行到旋轉(zhuǎn)指令時，運行軌跡錯誤

程序校驗，加工第一個孔（即Y軸正向上的孔）時，加工軌跡正常，等該孔加工完畢，正要用旋轉(zhuǎn)指令加工第二個孔時（即X軸負(fù)方向的孔），加工軌跡出錯，即刀具不在第二孔的位置加工。仔細(xì)檢查程序，并請教了其他幾位專業(yè)老師，但始終找不出程序的錯誤。更令我費解的是，以前用旋轉(zhuǎn)指令加工類似的零件很順利，現(xiàn)在怎么會出錯呢？正當(dāng)百思不得其解的時候，就查找了以前用旋轉(zhuǎn)指令編寫的程序，仔細(xì)對照新舊程序，發(fā)現(xiàn)新程序中的子程序O0002第一段和以前的程序段相比，略有不同，即：現(xiàn)在的這段程序G90G00Y31省略了X0，以前的程序中沒有省略這個X坐標(biāo)字，原則上銑刀從X0Y0移動到X0Y31的位置X坐標(biāo)沒有變化，是可以省略該坐標(biāo)的，但是在旋轉(zhuǎn)程序中，為什么一省略，軌跡就出錯了呢？

在不知道原因的情況下，先試著把程序段G90G00Y31改成G90G00X0Y31，一運行，發(fā)現(xiàn)加工軌跡完全正確。于是基本可以得出一個結(jié)論：在帶有旋轉(zhuǎn)指令的程序中，第一個子程序中首個含有加工平面內(nèi)的坐標(biāo)的程序段（如加工平面是G17，該平面中含有X、Y兩個坐標(biāo)，則子程序中首個含有X或Y坐標(biāo)的程序段即是），無論該加工平面中的某個坐標(biāo)有否變化，都不能省略任何一個坐標(biāo)字，通俗一點講就是在該程序段中應(yīng)該把所有坐標(biāo)字都寫出來。

問題二：旋轉(zhuǎn)加工中按復(fù)位健后，再重頭開始運行程序發(fā)現(xiàn)被加工部位定位錯誤。

已經(jīng)運行旋轉(zhuǎn)指令加工時，突然發(fā)現(xiàn)程序有些地方要修改一下，于是按下了復(fù)位鍵，然后修改需要修改的程序段，再從程序第一段開始運行，發(fā)現(xiàn)加工第一個孔時定位就錯誤了，機(jī)械回零后再重新運行程序，問題還是沒得到解決。仔細(xì)分析剛才的情形：按復(fù)位鍵時，程序正在運行旋轉(zhuǎn)指令，而G68是個模態(tài)指令，即如果不用G69取消，那么G68指令一直有效，而復(fù)位后加工第一個孔不需要用旋轉(zhuǎn)指令，因此導(dǎo)致加工該孔時定位出錯，相當(dāng)于把第一個孔的位置旋轉(zhuǎn)了某個角度后再去加工。

那么用什么方法可以避免這種問題呢？想到一種很簡單的方法：在主程序首段，即G90G54G00X0Y0中插入G69來取消旋轉(zhuǎn)指令，即：G90G54G69X0Y0。再重新運行程序，發(fā)現(xiàn)軌跡完全正確。

五、結(jié)語

在編程時，除了使用旋轉(zhuǎn)指令時會碰到以上兩個問題外，同樣使用鏡像指令時一樣，因此，無論是用旋轉(zhuǎn)指令還是用鏡像指令加工零件，都應(yīng)注意兩點：（1）第一個子程序中首個含有加工平面中的坐標(biāo)的程序段中坐標(biāo)字都不能省略。（2）用旋轉(zhuǎn)或鏡像指令編程時，最好在主程序開頭寫上取消旋轉(zhuǎn)指令G69和取消鏡像指令G25，可以避免因復(fù)位后重新運行程序?qū)е萝壽E錯誤。總之，手工編寫數(shù)控程序時，應(yīng)耐心、仔細(xì)，碰到問題時冷靜分析、多思考、多總結(jié)，很多問題就能迎刃而解。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐宏海，謝富春.數(shù)控銑床.化學(xué)工業(yè)出版社，2003，10.

[2]沈建峰，虞俊.數(shù)控銑工、加工中心操作工(高級).機(jī)械工業(yè)出版社.

[3]陳子銀.數(shù)控銑工技能實戰(zhàn)演練.國防工業(yè)出版社，2006，8.

(作者單位：浙江余姚市職業(yè)技術(shù)學(xué)校）