8.2　恒表面速度控制（G96、G97）

（1）指令格式

说明：

① G96为恒表面速度指令，模态指令。如图8-1所示，表面速度v=πXn，X为刀尖所在工件表面直径，n为主轴转速。所谓恒表面速度，即Xn乘积为一定值。

② G97为恒表面速度取消指令，模态指令。

③ 在G96或G97的状态下，S的含义不同，当与G96合用时，S表示表面速度，是恒定值，不随刀具的位置变化，系统根据恒表面速度计算出主轴转速，S的单位为：米/分或英尺/分。S与G97合用时，S表示主轴的转速，单位为：转/分。通常G97为机床省缺值。

④ 用恒表面速度控制时，主轴速度若高于规定的最大速度，就被箝在最大主轴转速，如未规定最大速度，则主轴转速不被箝制。为了安全起见，用恒表面速度控制时，必须规定最大主轴转速指令。

⑤ 在G96程序段中，直到出现M03或M04指令前，程序中的S（表面速度）指令被当作S=0。

⑥ 执行恒表面速度控制，必须设定坐标系，使旋转轴例如Z轴（应用恒表面切削速度控制的轴）的中心的坐标值为零。如图8-2所示。

⑦ 在指定快速移动G00的程序段中，恒表面速度控制不是根据刀具位置的瞬间变化计算主轴转速，而是根据该程序段的终点计算主轴转速。因为快速移动时不切削。

⑧ 在G96状态中被指令的S值，即使在G97状态中也被保存，当再次返回到G96时，又被恢复。

【例】　G96 S50；　　指令周速50m/min或50ft/min

G97 S1000；　 指令主轴转速1000r/min

G96 X3000； 恢复前面指令的周速50m/min 或50ft/min

⑨ 在切削锥螺纹和端面螺纹时，要用G97方式，使周速控制无效。

⑩ 指令每分钟进给（G98）时，恒周速控制方式（G96）无效。即使指令G96，也无意义。

⑪ 从G96状态变为G97状态时，G97程序段若没有指令S（r/min）值，则使用G96状态的最后转速作为G97状态的S转速。

【例】　N111 G97 S800；　主轴转速800r/min

…

N222 G96 S100； 恒表面速度100m/min

…

N333 G97；　　 使用G96状态的最后转速

（2）应用

数控车床上装备了双重主轴转速选项——直接指定r/min和圆周速度，要使用适当的准备功能辨别哪种选择有效。数控系统提供了两个G代码，即G96和G97，其中G96用来指定圆周速度，单位为：米/分或英尺/分；G97用来指定主轴转速，单位为：转/分。

通常，数控机床默认状态为G97，它主要用来直径变化不大的外圆车削和端面车削，例如螺纹车削、钻削、铰削、攻螺纹等。指令G96主要用于车削端面或工件直径变化较大的场合，例如切断加工。另外，有些车削件外形轮廓复杂，而表面质量要求较高，此时使用恒表面速度就具有更大的优势。利用恒表面速度指令，主轴转速将根据正在车削的直径（当前直径），自动增加或减少。该功能不仅节省编程时间，也允许刀具始终以恒切削量切除材料，从而避免刀具额外磨损，并可获得良好的加工表面质量。

（3）编程举例

【例】　零件如图8-3所示，加工程序见表8-1。

型腔各节点的坐标：

A：（150，0），B：（148.2052，-25.698），C：（108.2396，-45），D：（79.1608，-45），E：（59.4406，-36.6667），F：（28，-20.4041），G：（20，-15.5051），H：（20，-10）