数控机床中的G90和G91是两种常见的编程模式指令，它们决定了程序中坐标系统的引用方式。理解这两种指令的区别对于数控操作人员至关重要，因为它们直接影响到机床的运动轨迹和加工精度。本文将详细介绍G90和G91指令的含义、区别以及实际应用，帮助数控技术人员更好地使用这些指令提高生产效率和加工质量。
什么是G90和G91指令？
G90和G91是数控编程中两种常见的坐标定位模式指令，它们分别用于绝对坐标和增量坐标的控制。G90表示绝对坐标模式，G91表示增量坐标模式。在这两种模式下，程序中指定的每个点的坐标会有所不同。
在G90模式下，所有的坐标都是相对于一个固定原点的绝对位置计算的；而在G91模式下，坐标是基于当前刀具位置的增量值，也就是说每个坐标的定位是以上一个位置为基准来计算的。
G90指令的特点和应用
G90指令是绝对坐标模式的标志，它的主要特点是所有的坐标数据都是相对于零点或程序设定的原点进行计算的。在这种模式下，无论程序当前所在的工件位置如何，所有的运动指令都会依据预设的原点来执行。
例如，当使用G90时，如果程序指令要求移动到X50 Y50的位置，机床将会朝着绝对坐标（50, 50）进行移动，不管当前位置是什么。G90模式通常应用于一些要求精确定位的加工任务，特别是一些复杂的加工过程，如精密零件的加工、多个工序的重复加工等。
G91指令的特点和应用
与G90相反，G91指令表示增量坐标模式。在增量模式下，程序中的坐标值并不是相对于绝对零点进行计算，而是相对于当前位置来计算，也就是说每个位置的坐标是相对于上一位置的增量。
例如，在G91模式下，如果当前刀具位置为X10 Y10，如果程序中要求刀具移动到X20 Y20，那么实际上刀具只会按着增量（10, 10）进行移动，而不是绝对坐标（20, 20）。这种模式适用于一些连续的、依赖于当前位置的运动指令，例如在自动化生产线中，刀具移动轨迹和加工路径较为简单、无需精确定位的场景。
G90与G91的主要区别
1. 坐标参考方式不同：G90是绝对坐标模式，所有的坐标值是基于程序原点或机器零点来计算的；而G91是增量坐标模式，所有坐标的计算是基于当前刀具位置进行增量计算的。
2. 程序编写的便利性：使用G90时，编程员需要始终以工件坐标原点为参考，进行每一步位置的编写，适合加工精密零件和多工序加工。而使用G91时，编程员则更多关注当前刀具的相对运动，适合于连续路径的加工过程，如车床加工、线切割等。
3. 坐标改变的影响：在G90模式下，任何位置指令都是固定的，修改原点位置后，所有指令都会发生变化；而在G91模式下，修改原点位置不会影响到之前的增量指令，保持增量计算不变。
4. 应用场景的差异：G90一般用于需要精确控制的位置，如在零件定位时；而G91则适用于对工件加工过程的相对位置要求较低，或是路径较简单的情况，如雕刻加工或开粗时。
G90与G91指令的使用选择
在实际应用中，G90和G91的选择需要根据加工的具体需求来决定。一般而言，G90适用于高精度、高要求的定位加工，如精密零件的雕刻和孔加工等。在这种情况下，刀具的位置和移动路径必须精确控制，因此使用绝对坐标的方式更为合适。
而G91则适用于一些对精度要求较低的工艺，特别是路径比较简单的加工过程，如粗加工和轮廓切割等。在这些过程中，刀具的相对位置更加重要，而绝对坐标的定位就显得不那么必要。
G90和G91指令的组合使用
在实际加工中，很多时候G90和G91并不是单独使用，而是根据加工的需求交替使用。例如，在加工某个零件时，可能会先使用G90进行精确的孔定位，然后切换到G91进行粗加工路径的编程，这样可以有效提高加工效率和降低成本。
对于编程员来说，掌握这两种指令的组合使用能够帮助他们在复杂的加工过程中，做出更加灵活和高效的程序设计。通过合理使用G90和G91，数控机床可以在保持高精度的同时，最大程度地提高工作效率。
总结
G90和G91是数控机床中常用的两种指令，它们分别代表了绝对坐标模式和增量坐标模式。这两种模式各有特点，G90适用于精确定位，G91适用于相对位置移动。理解并灵活使用这两种指令，能够帮助数控操作员更好地完成不同类型的加工任务，提高生产效率和加工质量。在数控编程中，合理选择G90和G91的使用方式，可以让加工过程更加简洁高效。
