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数控车床多重复合循环指令(G70~G76)
2008/7/4/09:51  
运用这组G代码,可以加工形状较复杂的零件,编程时只须指定精加工路线和粗加工背吃刀量,系统会自动计算出粗加工路线和加工次数,因此编程效率更高。

1. 外圆粗加工复合循环(G71)

指令格式  G71 UΔd  Re

            G71 Pns Qnf UΔu WΔw Ff Ss Tt

指令功能  切除棒料毛坯大部分加工余量,切削是沿平行Z轴方向进行,见图1,

1

图1 外圆粗加工循环

     A为循环起点,A-A'-B为精加工路线。

指令说明  Δd表示每次切削深度(半径值),无正负号;

        e表示退刀量(半径值),无正负号;

        ns表示精加工路线第一个程序段的顺序号;

        nf表示精加工路线最后一个程序段的顺序号;

       Δu表示X方向的精加工余量,直径值;

            Δw表示Z方向的精加工余量。

使用循环指令编程,首先要确定换刀点、循环点A、切削始点A’和切削终点B的坐标位置。为节省数控机床的辅助工作时间,从换刀点至循环点A使用G00快速定位指令,循环点A的X坐标位于毛坯尺寸之外,Z坐标值与切削始点A’的Z坐标值相同。

其次,按照外圆粗加工循环的指令格式和加工工艺要求写出G71指令程序段,在循环指令中有两个地址符U,前一个表示背吃刀量,后一个表示X方向的精加工余量。在程序段中有P、Q地址符,则地址符U表示X方向的精加工余量,反之表示背吃刀量。背吃刀量无负值。

A’→B是工件的轮廓线,A→A’→B为精加工路线,粗加工时刀具从A点后退Δu /2、Δw,即自动留出精加工余量。顺序号ns至nf之间的程序段描述刀具切削加工的路线。

例题1 图2所示,运用外圆粗加工循环指令编程。

1

图2 外圆粗加工循环应用

N010 G50 X150 Z100

N020 G00 X41 Z0

N030 G71 U2 R1

N040 G71 P50 Q120 U0.5 W0.2 F100 

N050 G01 X0 Z0

N060 G03 X11 W-5.5 R5.5

N070 G01 W-10

N080 X17 W-10

N090 W-15

N100 G02 X29 W-7.348 R7.5

N110 G01 W-12.652

N120 X41

N130 G70 P50 Q120 F30

2. 端面粗加工复合循环(G72)

指令格式  G72 WΔd Re

       G72 Pns Qnf UΔu WΔw Ff Ss Tt

指令功能  除切削是沿平行X轴方向进行外,该指令功能与G71相同,见图3。

指令说明  Δd 、e、 ns 、nf、Δu、Δw的含义与G71相同。

1

图3 端面粗加工循环

1

图4 端面粗加工循环应用

例题2 如图4所示,运用端面粗加工循环指令编程。   

N010 G50 X150 Z100

N020 G00 X41 Z1

N030 G72 W1 R1

N040 G72 P50 Q80 U0.1 W0.2 F100 

N050 G00 X41 Z-31

N060 G01 X20 Z-20

N070 Z-2

N080 X14 Z1

N090 G70 P50 Q80 F30

3. 固定形状切削复合循环(G73)

指令格式  G73 UΔi WΔk Rd

       G73 Pns Qnf UΔu WΔw Ff Ss Tt

指令功能  适合加工铸造、锻造成形的一类工件,见图5。

2

图5 固定形状切削复合循环

指令说明  Δi表示X轴向总退刀量(半径值);

ΔK表示Z轴向总退刀量;

d表示循环次数;

ns表示精加工路线第一个程序段的顺序号;

nf表示精加工路线最后一个程序段的顺序号;

Δu表示X方向的精加工余量(直径值);

Δw表示Z方向的精加工余量。

固定形状切削复合循环指令的特点,刀具轨迹平行于工件的轮廓,故适合加工铸造和锻造成形的坯料。背吃刀量分别通过X轴方向总退刀量Δi和Z轴方向总退刀量ΔK除以循环次数d求得。总退刀量Δi与ΔK值的设定与工件的切削深度有关。

使用固定形状切削复合循环指令,首先要确定换刀点、循环点A、切削始点A’和切削终点B的坐标位置。分析上道例题,A点为循环点,A’→B是工件的轮廓线,A→A’→B为刀具的精加工路线,粗加工时刀具从A点后退至C点,后退距离分别为Δi+Δu /2,Δk+Δw,这样粗加工循环之后自动留出精加工余量Δu /2、Δw。

顺序号ns至nf之间的程序段描述刀具切削加工的路线。

2

图6 固定形状切削复合循环应用

例题3 如图6所示,运用固定形状切削复合循环指令编程。

N010 G50 X100 Z100

N020 G00 X50 Z10

N030 G73 U18 W5 R10

N040 G73 P50 Q100 U0.5 W0.5 F100 

N050 G01 X0 Z1

N060 G03 X12 W-6 R6

N070 G01 W-10

N080 X20 W-15

N090 W-13

N100 G02 X34 W-7 R7

N110 G70 P50 Q100 F30

4. 精加工复合循环(G70)

指令格式 G70 Pns Qnf 

指令功能 用G71、G72、G73指令粗加工完毕后,可用精加工循环指令,使刀具进行A-A'-B的精加工,(如图1,图3,图5)。

指令说明 ns表示指定精加工路线第一个程序段的顺序号;

nf表示指定精加工路线最后一个程序段的顺序号;  

G70~G73循环指令调用N(ns)至N(nf)之间程序段,其中程序段中不能调用子程序。

5. 端面钻孔复合循环指令(G74)

指令格式  G74  Re

            G74  X(U)  Z(W)  PΔi QΔk RΔd Ff 

指令功能  可以用于断续切削,走刀路线如图7,如把X(U)和P、R值省略,则可用于钻孔加工。

2

图7 端面钻孔复合循环

指令说明  e表示退刀量;

X表示B点的X坐标值;

U表示由A至B的增量坐标值;

Z表示C点的Z坐标值;

W表示由A至C的增量坐标值;

Δi表示X轴方向移动量,无正负号;

ΔK表示Z轴方向移动量,无正负号;

Δd表示在切削底部刀具退回量;

F表示进给速度。

例题4 如图8所示,运用端面钻孔复合循环指令编程。

1

图8  端面钻孔复合循环应用

G50 X60 Z40

G00 X0 Z2

G74 R1

G74 Z-12 Q5 F30 S250

G00 X60 Z40

6. 外圆切槽复合循环(G75)

指令格式  G75 Re

     G75 X(U)  Z(W)  PΔi QΔk RΔd Ff                                                     

指令功能  用于端面断续切削,走刀路线如图9,如把Z(W)和Q、R值省略,则可用于外圆槽的断续切削。

2

图9 外圆切槽复合循环

指令说明  e表示退刀量;

X表示C点的X坐标值;

U表示由A点至C点的增量坐标值;

Z表示B点的Z坐标值;

W表示由A点至B点的增量坐标值;

其它各符号的意义与G74相同。

应用外圆切槽复合循环指令,如果使用的刀具为切槽刀,该刀具有二个刀尖,设定左刀尖为该刀具的刀位点,在编程之前先要设定刀具的循环起点A和目标点D,如果工件槽宽大于切槽刀的刃宽,则要考虑刀刃轨迹的重叠量,使刀具在Z轴方向位移量Δk小于切槽刀的刃宽,切槽刀的刃宽与刀尖位移量Δk之差为刀刃轨迹的重叠量。

例题5 所图10所示,运用外圆切槽复合循环指令编程。

2

图10 外圆切槽复合循环应用

G50 X60 Z70

G00 X42 Z22 S400

G75 R1

G75 X30 Z10 P3 Q2.9 F30 

G00 X60 Z70

7. 螺纹切削复合循环(G76)

指令格式  G76  Pm r a QΔdmin Rd

G76  X(U)  Z(W) Ri Pk QΔd Ff

指令功能  该螺纹切削循环的工艺性比较合理,编程效率较高,螺纹切削循环路线及进刀方法如图11。

1

图11 螺纹切削复合循环路线及进刀法

指令说明  m表示精加工重复次数;

r表示斜向退刀量单位数(0.01~9.9f,以0.1f为一单位,用00~99两位数字指定);

a表示刀尖角度;

Δd 表示第一次粗切深(半径值);

切削深度递减公式计算  d2 =  Δd;

       d3 =  Δd;

       dn = Δd;

每次粗切深:Δdn=Δd-Δd;

Δdmin表示最小切削深度,当切削深度Δdn小于Δdmin,则取Δdmin作为切削深度;

X表示D点的X坐标值;

U表示由A点至D点的增量坐标值;

Z表示D点Z坐标值;

W表示由C点至D点的增量坐标值;

i表示锥螺纹的半径差;

k表示螺纹高度(X方向半径值);

d表示精加工余量;

F表示螺纹导程。

例题6 如图12所示,运用螺纹切削复合循环指令编程(精加工次数为1次,斜向退刀量为4mm,刀尖为60°,最小切深取0.1mm,精加工余量取0.1mm,螺纹高度为2.4mm,第一次切深取0.7mm,螺距为4mm,螺纹小径为33.8mm)。

1

图12 螺纹切削复合循环应用

G00 X60 Z10

G76 P011060 Q0.1 R0.1

G76 X33.8 Z-60 R0 P2.4 Q0.7 F4


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