数控加工中特殊 G、M 代码使用的分析与研究

引言
　　数控文字地址程序段格式中，G 代码、M 代码分别表示准备功能宇和辅助功能字，
G 、M 代码在不同数控系统中分别表示不同的数控功能，有些数控系统还规定可使用几套
G、M 代码指令，这就为数控加工工艺的制订，数控加工程序的编制以及加工程序调试增
添了许多灵活性，特别是特殊 G、M 代码的合理使用，对保证零件的加工质量和精度，防
止数控机床各加工轴之间或刀具之间的干涉，提高数控机床的安全、稳定运行具有积极的
现实意义。
数控加工中特殊 G、M 代码的使用
　　1. 延时 G04 指令
　　延时 G04 指令，其作用是人为暂时限制运行的加工程序，在程序中表示为"G04X-，或
G04U-，或 G04P-"。如"N0050 G04 X1.0"，表示当执行到此程序段时，进给中止 1 秒后再继
续执行后续程序指令。 G04 指令中的延时时间在编程时设定，其选择范围为 "0.001～
99999.999 秒或转(

 

用 X 或 U 指令的 IS-B 增量系统)。1～99999999 延时时间单位为 0.0001 秒

或转(用 P 指令的 IS-C 增量系统)"。G04 延时指令一般使用的几种情况为：①对不通孔作深
度加工时，刀具送给到规定深度后，用 G04 指令可使刀具作非进给光整切削加工，然后退
刀，保证孔底平整，并使相关表面无毛刺；②沟槽时，在槽底应让主轴空转几转再退刀。
一般退刀槽都不须精加工，采用 G04 延时指令，有利于槽底光滑，提高零件整体质量；③
数控车床上，在工件端面的中心钻 60°的顶尖孔或倒 45°角时，为使孔侧面、及倒角平整，
使用 G04 指令使工件转过 1 转后再退刀；④车削轴类零件台肩，在刀具送给运行方向改变
时，应在改变运行方向的指令间设置 G04 指令，以保证轴肩端与工件轴线的垂直度。
　　除以上一般使用情况，在实际数控加工的使用中，尝试着一些特殊使用的分析和研究，
并从中得到了新启示：
　　a. 采用步进电机为进给驱动系统的数控机床，特别是国内改进设计的数控机床，在高
精度加工中，为避免频率变化过快造成对位移精度的影响，常人为将快速点进位 G00 指令
路经分解为 2 个程序段，段 1 为快速点进位，段 2 为直线插补。由于高速点进位运行在开始
时为升速，当升到设定的速度频率时为正常匀速运行，接近到达定位点时为降频(就是常
说的自动升降速)。在段 1 后如果设置延时 G04 指令，可保证高速运行降频完全稳定后，再
低速运行，使控制精度得以提高。特别是对于数控钻床加工时的孔定位特别明显。
　　b. 大批量单件加工时间较短的零件加工中，启动按钮频繁使用，为减轻操作者由于疲
劳或频繁按钮带来的误动作，用 G04 指令代替首件后零件的启动。延时时间按完成 1 件零
件的装卸时间设定，在操作人员熟练地掌握数控加工程序后，延时的指令时间可以逐渐缩
短，但需保证其一定的安全时间。零件加工程序设计成循环子程序，G04 指令就设计在调
用该循环子程序的主程序中，必要时设计选择计划停止 M01 指令作为程序的结束或检查。
　　c. 数控车床用丝锥攻中心螺纹时，需用弹性筒夹头攻牙，以保证丝锥攻至螺纹底部时
不会崩断，并在螺纹底部设置 G04 延时指令，使丝锥作非进给切削加工，延时的时间需确
保主轴完全停止，主轴完全停止后按原正转速度反转，丝锥按原导程后退。
　　程序举例：
　　M03 S300；攻牙主轴转速不能太快
　　G00 XO Z5.0；至工件中心坐标
　　G32 Z-20.0 F1.0 M05；攻丝完毕后主轴停止
　　G04 X5.0；丝锥延时 5 秒作非过给切削加工
　　G32 Z5.0 M04；主轴反转，丝锥后退