5411 数字化的标准化

1）元数据格式采用中国地质调查局2006年发布试用的 《DD-2006-05 地质信息元数据标准》。

2）信息著录采用《实物地质资料文件级目录标准》。

3）实物图像数字化采用《实物数字化技术指南》。

4）数据库建库基于sql server软件，采用《实物地质资料文件级目录标准》内的数据表、数据项建库。

5412 数据资源建设

实物地质资料的数据资源包括实物地质资料的属性信息、空间信息、图像信息的集成、建库。

1）属性信息建库：包括库藏目录、项目、矿区、图幅、钻孔、岩心、实测剖面、标本、薄片、副样（化探）等。

2）空间信息建库：包括项目、矿区、图幅、钻孔的位置信息（经纬度）。

3）实物图像建库：包括岩心的平面扫描图像、标本的二维与三维图像、光薄片的镜下照相图像。

4）图像采集设备：地质钻孔岩心扫描系统，地质标本FARO Photon120三维激光扫描仪，Nikon D700相机和光薄片显微镜照相设备与图像采集系统，显微照相设备有尼康、蔡司、莱卡、奥林巴斯、索尼等。

通过自建、共享等手段建立和完善数据实物地质资料馆的数据库，集成实物地质资料数据资源，并形成具有工业化特点的数字资源加工中心，收集、整理、加工有实用价值的数字资源。

一、 G功能代码

1、与坐标系有关的G代码

在增量测量的系统中，机床坐标系用开机后手动返回参考点来设定，参考点的坐标值预先由参数设定。

（1）选择机床坐标系指令（G53）

功能：通过重新设置参考点坐标值的方法，在已设定的机床坐标系基础上改变机床坐标系。

作用：使刀具快速返回到所设定的参考点。如图。

格式：（G90）G53 X αY β；

注意：为非模态指令，执行指令时应取消刀补，且须手动返回参考点或G28后才使用。

（2）工件坐标系设定指令G92

功能：通过确定对刀点距工件坐标系原点的距离，即刀具在工件坐标系的坐标值而设定了工件坐标系。

作用：程序从对刀点开始，以后的绝对指令值均是此工件坐标系中的坐标值。该指令不产生运动，只是设定工件坐标系。

格式：N XXG92XZ；

或N XXG92XY；

（3）选择工件坐标系指令（G54～G59）

这六个坐标系是在机床坐标系设定后，通过CRT/MDI控制面板用参数设定每个工件坐标系原点相对于机床坐标系原点的偏移量，而预先在机床坐标系中建立起的工件坐标系。编程时，可任选一个。

格式： G90G55 G00XY；

可用改变外部工件原点偏移量（EXOFS）和工件原点偏移量（ZOFS1～ZOFS6）来改变已设定好的工件坐标系G54～G59。

用G10指令改变偏移量

G10指令可分别改变每个工件坐标系偏移量。

格式：G10L2PpIP；

其中：L2——表示G10用于改变工件坐标系。

PP——p=0 时，指定外部工件原点偏移量。P= 1～6时，指定1～6工件坐标系。

IP——用G90指定时，表示各轴的工件原点偏移量,用G91指定时，表示该值附加到原已设定的工件原点的偏移量上，形成新的工件原点偏移量。

G92指令改变偏移量

格式：G92 IP；

功能：使用G54～G59选择的工件坐标系原点移到新建工件坐标系原点。即原工件坐标系（ G54～G59）的原点进行了偏移，从而放弃了旧的工件坐标系建立了新的工件坐标系。用G92产生的坐标原点偏移量加到原来所有的工件坐标系上，它们的原点均移动相同的量。（图27）

附加工件坐标系选择指令G541

功能：可选择除G54～G59外的附加工件坐标系48个。

格式：G541 Pn；

其中；Pn——附加工件坐标系的代码 ，n=1～48。

附加工件坐标系工件原点偏移量的设置指令格式为：

G10 L20Pn IP；

其中：Pn——设置工件坐标系原点偏移量的代码， n=1～48。

IP——轴地址和工件坐标系原点偏移量的坐标值。

5）设定局部坐标系指令（G52）

功能：在工件坐标系中设定子工件坐标系，即局部坐标系。图29

格式：G52 IP；设定局部坐标系

G52 IP0；取消局部坐标系

其中：IP——局部坐标系原点偏移量，可用其坐标值表示。

用“G52 IP；”可设定了全部工件坐标系（G54～G59）中的局部坐标系，每个局部坐标系的原点均是由工件坐标系中的IP值设置的，设定了局部坐标系后，在G90下，程序指定的坐标值是局部坐标系中的绝对值。

（6）坐标平面设定指令G17、 G18、 G19

功能：用G17，G18，G19指令分别设定XY平面，ZX平面，YZ平面。图210。

作用：用于选择插补平面、刀补平面、钻削指令等。

格式： G17 XPYP；XP为第一轴

G18 ZPXP；ZP为第一轴

G19 YPZP；YP为第一轴

注意:1)在G17、G18或G19程序段中，基本的三个坐标轴地址可省。

2)运动指令坐标与平面选择无关

2 坐标值尺寸G代码

（1）绝对值和增量值编程指令（G90、 G91）图211

格式：G90IP；绝对指令

G91IP；增量指令

2）极坐标尺寸指令（G15、G16）

功能：用极坐标表示刀具运动所到达点的坐标值。

极坐标平面用G17、G18、G19选择，其第一轴指令半径，第二轴指令角度。角度的方向以所选平面的第一轴的正方向为基准，逆时针旋转为正，顺时针旋转为负。

G16为极坐标指令，G15为取消极坐标指令。

格式：G□□ G○○ G16；建立极坐标指令方式

G XX IP；极坐标指令

……；

G15；取消极坐标指令

其中：G□□---选择极坐标平面；G○○——G90或G91；GXX--指令代码。

IP指定所选极坐标平面的轴地址，第一轴指令半径，第二轴指令角度。

用G90时，工件坐标系的原点是极坐标系的原点，并以此度量半径；

用G91时，现在的位置作为极坐标的原点，并以此度量半径。

在这两种情况下，极坐标角度编程可以用绝对值指令或增量值指令。

4）刀尖R补偿指令（G40、G41、G42）

数控车编程时，常将刀尖作为一点来考虑，但实际上刀尖是有圆角的，因此以车刀刀尖点编出的程序在端面、外圆、内孔等与轴线平行的表面加工时不产生误差，但在进行圆弧、圆锥面及倒角切削时，就会产生少切或过切等加工误差。如图250 。为此须用刀尖R补偿指令，可自动地控制刀尖运动。

2)螺纹切削循环指令(G78或G92)

直螺纹切削循环见图269。

格式： G78X(U)—Z(W)—F—；

其中：F为与导程(螺距)有关的速度，如主轴一转的进给量。

锥螺纹切削循环见图270。

该指令循环动作与锥形切削循环指令相似，所不同的是在螺纹加工终点前刀具沿45度方向走刀。图中的r为精加工量。

格式：G78X(U)—Z(W)—I—F—；

其中：I为纵向锥面大小端的差值，图中方向为正。如果I值为负，则进行倒锥螺纹切削。

3)端面切削循环指令(G79或G94)

直端面切削循环见图271。

该指令为：刀具纵向进刀(Z方向)，横向车削(X方向)。

格式：G79X(U)—Z(W)—F—；

其中：X、Z为端面切削的终点坐标值，U、W为端面切削终点位置的增量值；F为切削速度。

锥端面切削循环见图272。

格式：G79X(U)—Z(W)—K—F—；

其中：K—为横向锥面大小端的差值，图中方向为正。如果K值为负，则进行反锥形切削。

4）车削复合固定循环指令（G70-G76）

1）外径粗车循环（G71）循环动作见图273所示。

该指令用于切除棒料毛坯的大部分加工余量。

格式：G71U(Δd)R(e)；

G71P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F(f)S(s)T(t)；

N(ns)…； 在顺序号N(ns)和N(nf)的程序段之间，指定由A—A’—B

的粗加工路线(包括多次进刀循环和形状程序等)。

N（nf）…；

其中：

Δd一每次半径方向(即AA’方向)的吃刀量,半径值。退刀量e也可由参数指定。

ns—指定由A点到B点精加工路线(形状程序，符合X、Z方向共同的单调增大或缩小的变化)的第一个程序段序号。

nf—指定由A点到B点精加工路线的最后一个程序段序号。

Δu—X轴方向的精车余量(直径／半径指定)。

Δw—Z轴方向的精车余量。

f，s，f—F，S，T代码。如前面程序段已指定，这里可省略。

例：已知粗车切深为2mm，退刀量为1mm，精车余量在X方向为06mm(直径值)，Z轴方向为03mm，要求编制如图274所示零件外圆的粗、精车加工程序。

加工程序如下：

O005；

N010G92X2500Y1600；

N020T0100；N030G96S55M04； 恒线速度控制。N040G00X450Z50T0101；N050G71U20R10；N060G71P070Qll0U06W03F02；N070G00X220F01S58；

N080G01W-17；

N090G02X380W-80R8；

N100G01W-100；

N110X440W-100；

N120G70P070Q110；精车循环

N130G28U300W300；

N140M30；

注意：

①对于阶梯轴，为保证表面质量要求，须用恒线速指令G96S××，为执行恒线速切削指令，须设定工件坐标系，旋转轴为控制轴。

②粗车、精车进给量和恒线速设置的位置不同。

2) 端面粗车循环(G72)

循环动作如图275所示，与G71指令类似，不同点是通过与X轴平行的运动来完成直线加工复合循环。

格式：G72W(Δd)R(e)；

G72P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F(f)S(s)T(t)；

N(ns)…；在顺序号N(ns)和N(nf)的程序段之间，指定由A—A‘—B

的粗加工路线。

……

N(nf)…；

其中：Δd—每次Z轴方向(即AA‘方向)的吃刀量(该切深无符号)

e—每次切削循环的退刀量。退刀量也可由参数指定。

ns—指定由A点到B点精加工路线(形状程序，单调模式)的第一个程序段序号。

nf--指定由A点到B点精加工路线(形状程序，单调模式)的最后一个程序段序号。

Δu—X轴方向的精车余量(直径／半径指定)。

Δw—Z轴方向的精车余量。

f，s，f—F，S，T代码。如前面程序段已指定，这里可省略。

举例：

已知粗车切深为2mm，退刀量由参数定，精车余量在X方向为05mm(半径值)，Z轴方向为2mm，要求编制如图276所示零件粗、精车加工程序。

加工程序如下：

N100G92 X2000 Z1420;

N101T0100；

N102G97S220M08；

N103G00X1760Z20M03;

N104G96S120;

N105G72W20;

N106G72P107Q110U05W20F03;

N107G00Z-1000F015S150;

NG01X1500;

N108G01X1200Z-600;

N109Z-350;

N110X800W350;

N111G70P107Q110;

N112G00G97X2000Z1420;

N113M30;

）封闭粗车循环（G73）

该指令也称做固定形状粗车循环。只要指出精加工路线，系统自动给出粗加工路线。如图277所示，G73指令为重复执行一个具有逐渐偏移的固定切削模式。适合于已基本成型的铸造或锻造一类工件的高效率加工。这类零件粗加工余量比用棒料直接车出工件的余量要小得多，故可节省加工时间。循环操作如图277所示，图中A点为循环起点，粗车循环结束后刀具返回A点。

格式为:

G73U(ΔI)W(ΔK)R(d)；G73P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F(f)S(s)T(t)； N(ns)…；

在顺序号N(ns)和N(nf)的程序段之间，指定由A—A‘---B的粗加

工路线。

N(nf)…；

其中：ΔI—X轴方向的总退刀量，半径值；

ΔK—Z轴方向的总退刀量；

d__循环次数；

应用举例：

已知粗车X方向总退刀量为95ma，Z方向总退刀量为95mm；精车余量：X轴方向为10mm(直径值)，Z轴方向为05mm，要求编制图278所示零件粗、精车加工程序。

加工程序如下：

N100 G92 X2000 Z1500;

N101T0100；

N102G97S200M08；

N103G00X1400Z40OM03；

N104G96S120；

N105G73U95W95R3；

N106G73P107Q111U1OWO5FO3；

N107G00X200Z0；

N108G01Z-200F015S150；

N109X400Z-300；

Nll0G02X800Z-500 R--；

NlllG01X1000Z-580；

Nll2G70P107Qlll；

N113G00G97X1500Z2000；

N114M02；

4)精车循环（G70）

当用G71、G72、G73指令进行粗加工之后，可以用G70指令按粗车循环指定的精加工路线切除粗加工留下的余量。

格式：G70P(ns)Q(nf)；

其中：ns—指定精加工形状程序的第一个程序段的顺序号；

nf__指定精加工形状程序的最后一个程序段的顺序号。

注意：

①若在粗加工循环以前和G71指令中指定了F、S、T，则G71指令中的F、S、T优先有效，而在N（ns）～N（nf）程序中指定的F、S、T无效。

②精加工循环结束后，刀具返回循环起始点A。

5)间断纵向切削循环(G74)

功能：使刀具进行间断的纵向加工(见图279)，便于排屑和断屑。

格式：G74R(e)；

G74X(U)- Z(W)- P(Δi）Q(Δk)R(Δd)F(f)；

其中：e—每次进刀的回退量，用参数指定；

X—精车圆柱表面的直径；

Z—从工件原点到端面的尺寸；

U／2—从起点B测得的端面加工深度(A—B的增量)；

W—从起点B测得的纵向加工深度(A—C的增量)；

Δi—X方向移动、间断切削深度(无符号数)；

Δk—Z方向间断切削深度(无符号数)；

Δd—切削终点的退刀量；

F—进给速度

6)间断端面切削循环(G75)

该循环指令可以用于端面循环加工，优点是便于断屑和排屑。

格式：

G75R(e)；

G75X(U)- Z(W)- P(Δi）Q(Δk)R(Δd)F(f)；

G75指令的动作图相当于在G74指令中把X和Z相互置换。如果省略Z(W)、Q和R值，而仅X向进刀，则可用于外圆上槽的断续加工(见图281)。

二、辅助功能M代码

M功能是根据加工时操作机床的需要而规定的工艺性指令，是指机床辅助动作及状态的指令代码。主要用于机床开关量的控制。

常用的M代码如下：

1、M00程序暂停指令

执行含有M00的程序段后，机床的主轴、进给及冷却液都自动停止。该指令用于加工过程中测量刀具和工件的尺寸，工件调头，手动变速等操作。重按“启动”键，可以执行后续的程序。

2、M01计划暂停指令

执行该指令前须预先按下操作面板上的“任选停止”开关，当执行完含有M01指令的程序段之后，程序立即停止，否则M01无效。该指令常用于工件关键尺寸的停机抽样检查等，检查完后可按“启动”键执行后续程序。

3、程序结束指令

M02 该指令编在最后一个程序段，用于执行完程序内所有指令后，主轴停、进给停、冷却液关，并使机床复位。

M30 该指令与MO2相同，并将程序指针指向程序首或穿孔纸带倒带到程序开始处停止。

4、M03主轴正转，M04主轴反转M05主轴停。

5、M06自动换刀指令

这条指令不包括刀具选择功能，但兼有主轴停转和关闭冷却液的功能。

6、冷却液控制指令

M07为2号冷却液开，用于雾状冷却液开。M08为1号冷却液开，用于液状冷却液开。M09为冷却液关闭。

7、M19 主轴定向停指令

该指令使主轴准确地停止在预定的角度位置上。

8、子程序调用和返回指令M98、M99

（1）子程序：将程序中有固定顺序和可重复执行的一部分，作为子程序，供主程序调用，使整个程序简单化。主程序的开头用地址O及后面的数字表示程序号。子程序的开头也用地址O及后面的数字表示子程序号，而子程序的结尾用M99指令。结构见图2101。

（2）子程序调用的两种方式：

1）M98P○○○ ○○○○；

（重复调用的次数）（子程序号）。

例：M98P61008；表示程序号为1008的子程序被连续调用6次。

从子程序返回用M99。

2）M98 P（子程序地址）L（调用次数）

（3）几种特殊用法

1）M99后面带程序段号，子程序结束时，若用P指定程序段顺序号，则子程序返回到用P指定的程序段顺序号的程序段。

2）跳过任选程序段功能

在程序段前面编入符号“/”，当操作面板上任选程序段开关接通，则程序运行时，指令了“/”的程序段被跳过。

3）M99与“任选跳过指令”功能一起使用。

主程序中，若将任选程序段跳过功能和M99一起使用，

Ⅰ）当任选程序段开关断开时，执行到/M99所在程序段，则返回到主程序开头，从头重复执行，若编入/M99 Pn，则返回到n顺序号的程序段执行。

Ⅱ）当任选程序段开关接通时，则跳过/M99所在程序段，从其下一个程序段开始执行。

三、变量参数编程与用户宏程序：

在常规的主程序和子程序内，几乎所有的功能字，尤其是尺寸字，都有严格的地址和随后的数字（数值）。该数值可用一个可赋值的代号来代替，这个代号被称作变量。

含有变量的子程序叫做用户宏程序（主体），在程序中调用用户宏程序的那条指令叫用户宏指令，系统可以使用用户宏程序的功能叫做用户宏功能。

在用户宏程序中可以使用运算式及转向语句，有的还可以使用多种函数。变量可以直接赋值或间接赋值，间接赋值是通过运算式赋值，即把运算式的运算结果赋给某个变量。变量可以参加各种运算。

目前，关于变量的设置、赋值及使用规则，不同的系统差别很大，具体使用时必须参考数控系统的说明书。

宏程序的最大特点是在宏程序主体中，除了使用通常的CNC指令外，还可使用变量的CNC指令，进行变量运算，宏指令可以给变量设定实际值。

在程序中使用变量，通过对变量进行赋值及处理的方法达到程序功能，这种有变量的程序叫宏程序。

u宏程序引入了变量和表达式，还有函数功能，具有实时动态计算功能，可以加工非圆曲线，如抛物线、椭圆、双曲线等。

u宏程序可以完成图形一样，尺寸不同的系列零件加工。

u宏程序可以极大简化编程，精简程序，适合较复杂零件的加工。

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