在数控编程领域，图形旋转指令G68和G69是用于实现工件坐标系统相对于固定机床坐标系统进行旋转的功能，常用于复杂零件的加工。这两个指令主要用于简化编程，特别是当工件的某些特征需要非正交的角度加工时。下面我们将详细探讨这两个指令的用法和含义。
1. **G68 - 旋转开启指令**
- **格式**：G68 X__ Y__ R__
- **参数解释**：
- X和Y：可选参数，表示旋转中心的坐标值。如果省略，则默认以程序原点（0,0）作为旋转中心。
- R：必需参数，表示旋转角度。角度值可以是正或负，通常以度为单位，但具体取决于系统的设置。在大多数系统中，正角度表示逆时针旋转，负角度表示顺时针旋转。
- **例子**：
- `G68 R60` 表示以程序原点为旋转中心，将工件坐标系统旋转60°。
- `G68 X15. Y15. R60` 表示以坐标(15,15)为旋转中心，将工件坐标系统旋转60°。
2. **G69 - 旋转关闭指令**
- **作用**：G69指令用于取消之前由G68引起的旋转，恢复到未旋转前的状态，确保后续的编程指令在原始坐标系统下执行。
3. **示例程序解析**：
- 以下代码演示了如何使用G68进行多次旋转，执行同一子程序（O0004），每次旋转一个90°的角度：
```
G69 / * 关闭旋转功能 *
O0003;
G54G90G80G40; // 设置工件坐标系统，绝对坐标，取消循环，取消刀具半径补偿
M3S800; // 主轴正转，设定转速
G0X60Y10; // 快速定位到初始位置
Z100.; Z2.; // 刀具抬高
M98P0004; // 调用子程序
G68X0Y0R90; // 以原点旋转90°
M98P0004; // 再次调用子程序
G68X0Y0R180; // 旋转180°
M98P0004; // 调用子程序
G68X0Y0R270; // 旋转270°
M98P0004; // 最后一次调用子程序
G91G28Z0; // 回参考点，半径编程模式
M30; // 程序结束
O0004;
G90G0X60.Y10; // 绝对坐标，快速移动到起始位置
G1Z-4.F80; // 直线插补，下降4个单位
G1G41X50.D01F2000; // 左侧刀具半径补偿，移动到X50
G1X31.F500; // 直线插补，移动到X31
G3X25.Y4.R6.; // 逆时针圆弧插补，半径为6，到达X25，Y4
G1Y-4.; // 直线插补，移动到Y-4
G3X31.Y-10.R6.; // 顺时针圆弧插补，回到X31，Y-10
G1X50.; // 直线插补，移动到X50
G0G40X60.; // 取消刀具半径补偿，返回初始位置
Z2F100; // 提刀
M99; // 子程序结束
```
- 在这个例子中，O0004子程序执行的加工动作在不同的旋转状态下重复，展示了G68指令如何改变工件坐标系的相对位置。
4. **注意事项**：
- 旋转指令不会改变工件的实际形状，只是在编程时提供了一个虚拟的坐标变换，实际加工的路径仍然是基于原始的未旋转坐标。
- 在进行旋转操作时，必须考虑到旋转后的刀具路径和原路径之间的关系，以及刀具半径补偿的影响。
- 使用G68和G69时，要确保在旋转前和旋转后正确设置和取消刀具半径补偿，以避免错误的切削路径。
- 旋转中心的选择对结果有很大影响，通常选择工件上的某个特征点作为旋转中心，以简化编程。
5. **应用领域**：
- 数控铣削：用于加工具有复杂角度特征的零件，如斜面、锥面等。
- 数控车削：用于车削有螺旋槽、锥度等非直角特征的零件。
G68和G69指令是数控编程中的重要工具，它们允许程序员在不改变工件物理形状的情况下，通过旋转工件坐标系来简化编程过程，尤其适用于处理具有非正交角度的几何形状。正确理解和使用这两个指令能够提高编程效率和加工精度。
