數(shù)控車床復(fù)合形狀固定循環(huán)指令編程講解

1、項(xiàng)目項(xiàng)目9 9 數(shù)控車床復(fù)合形數(shù)控車床復(fù)合形 狀固定循環(huán)指令編程狀固定循環(huán)指令編程 武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院 周蘭 一、內(nèi)、外圓粗車循環(huán)指令一、內(nèi)、外圓粗車循環(huán)指令 編程編程（G71） 該指令應(yīng)用于圓柱棒料外圓表面粗車、 加工余量大、需要多次粗加工的情形。 1.指令格式（1） 1.指令格式（2） G71 UG71 U（dd）R R（e e）；）； G71 PG71 P（nsns）Q Q（nfnf）U U（uu）W W（ww）F F S S T T ； 其中： dd每次切削深度，半徑值給定半徑值給定，不帶符號(hào)，切削 方向決定于AA方向，該值是模態(tài)值； e e退刀量，半徑值給定，不帶符號(hào)，該值為模態(tài)值

2、； nsns指定精加工路線精加工路線的第一個(gè)程序段段號(hào)； nfnf指定精加工路線精加工路線的最后一個(gè)程序段段號(hào)； uuX方向上的精加工余量，直徑值指定； wwZ方向上的精加工余量； F F、S S、T T粗加工過(guò)程中的切削用量及使用刀具。 2.指令循環(huán)路線分析 G71粗車外圓加工走刀路線。刀具從循環(huán)起點(diǎn)A開(kāi)始， 快速退至C點(diǎn)，退刀量由w和u/2決定； 快速沿X方向進(jìn)刀d深度，按照G01切削加工，然 后按照45方向快速退刀，X方向退刀量為e，再沿Z 方向快速退刀，第一次切削加工結(jié)束； 沿X方向進(jìn)行第二次切削加工，進(jìn)刀量為e+d，如 此循環(huán)直至粗車結(jié)束； 進(jìn)行平行于精加工表面的半精加工，刀具沿精加

3、工 表面分別留w和u/2的加工余量; 半精加工完成后，刀具快速退至循環(huán)起點(diǎn)，結(jié)束粗 車循環(huán)所有動(dòng)作。 3.指令參數(shù)正負(fù)號(hào)確定 上述循環(huán)指令應(yīng)用于工件內(nèi)徑輪廓時(shí)，G71就自動(dòng)成 為內(nèi)徑粗車循環(huán)內(nèi)徑粗車循環(huán)，此時(shí)徑向精車余量徑向精車余量uu應(yīng)指定為負(fù)應(yīng)指定為負(fù) 值值。圖中給出了4種切削模式（所有這些切削循環(huán)都 平行于Z軸）下U和W的符號(hào)判斷。 4.指令應(yīng)用說(shuō)明（1） 1）指令中的F、S值是指粗加工中的F、S值， 該值一經(jīng)指定，則在程序段段號(hào)“ns”、 “ nf”之間的所有F、S值無(wú)效；該值在指令 中也可以不加以指定，這時(shí)就是沿用前面程序 段中的F、S值，并可沿用至粗、精加工結(jié)束后 的程序中去。 4

4、.指令應(yīng)用說(shuō)明（2） 2）通常情況下類型I的粗加工循環(huán)中，輪廓外 形必須采用單調(diào)遞增單調(diào)遞增或單調(diào)遞減的形式，否則 會(huì)產(chǎn)生凹形輪廓不是分層切削而是在半精車時(shí) 一次性進(jìn)行切削加工，導(dǎo)致切削余量過(guò)大而損 壞刀具。如圖所示就是輪廓形狀沒(méi)有單調(diào)增加 時(shí)半精加工一次切削凹坑的情形。 4.指令應(yīng)用說(shuō)明（3） 4.指令應(yīng)用說(shuō)明（4） 3）循環(huán)中的第一個(gè)程序段第一個(gè)程序段即順序號(hào)為“ns” 的程序段必須沿著必須沿著X X向進(jìn)刀向進(jìn)刀，且不能出現(xiàn)不能出現(xiàn)Z Z軸的軸的 運(yùn)動(dòng)指令運(yùn)動(dòng)指令，否則會(huì)出現(xiàn)程序報(bào)警。如“G00 X10.0；”正確而“G00 X10.0 Zl.0；”則錯(cuò) 誤。 4.指令應(yīng)用說(shuō)明（5） 4）

5、精車循環(huán)指令精車循環(huán)指令G70G70應(yīng)用場(chǎng)合應(yīng)用場(chǎng)合：用G71粗車完 畢后，可用G70指令進(jìn)行精加工。 4.指令應(yīng)用說(shuō)明（6） 5）循環(huán)起點(diǎn)的確定循環(huán)起點(diǎn)的確定：G71粗車循環(huán)起點(diǎn)的確定 主要考慮毛坯的加工余量、進(jìn)退刀路線等。一 般選擇在毛坯輪廓外輪廓外1 12mm2mm、端面端面1 12mm2mm即可， 不宜太遠(yuǎn)，以減少空行程，提高加工效率。 4.指令應(yīng)用說(shuō)明（7） 6）“ns”至“ nf”程序段中不能調(diào)用子程序。 7）G71循環(huán)時(shí)可以進(jìn)行刀具位置補(bǔ)償?shù)荒苓M(jìn) 行刀尖半徑補(bǔ)償。因此在G71指令前必須用G40 指令取消原有的刀尖半徑補(bǔ)償。在“ns”至 “ nf”程序段中可以含有G41、G42指

6、令，對(duì) 工件精車軌跡進(jìn)行刀尖半徑補(bǔ)償。 5.編程舉例（1） 【示例【示例2-192-19】編寫如 圖所示零件的加工程 序，毛坯棒料直徑為 45。 5.編程舉例（2） 如圖所示零件，表面粗糙 度全部為Ra3.2，采用PVC 棒，毛坯直徑為45。加 工時(shí)采用外圓端面車刀及 切斷刀，以工件右端面中工件右端面中 心作為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)心作為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)。 5.編程舉例（3） O2017 T0101;（外圓表面粗、精加工） G98 M03 S500; G00 X45.0 Z2.0; G71 U2.0 R1.0; G71 P10 Q20 U0.5 W0.25 F100; N10 G00 X30.0; G0

7、1 Z0.0 F60.0; X32.0 Z-20.0; Z-27.0; X40.0; X42.0 W-1.0; Z-45.0; N20 X50.0; 5.編程舉例（4） S800; G70 P10 Q20; M05; T0202;（工件切斷與倒角） M03 S500; G00 X46.0 Z-38.0; G01 X40.0 F20.0; X42.0; W1.0; X40.0 W-1.0; X2.0; G00 X100.0; Z50.0; M05; M30; 5.編程舉例（5） 【示例【示例2-202-20】編 寫如圖所示零件 的加工程序，毛 坯預(yù)先鉆8內(nèi) 孔。 5.編程舉例（6） 采用內(nèi)徑粗車

8、循環(huán)指令編 寫加工程序； 以工件右端面中心為工件 坐標(biāo)系原點(diǎn)； 將循環(huán)起點(diǎn)設(shè)置在直徑為 6，距離端面為5的地方， 選擇切削深度為1.5（半 徑值），退刀量為1； X方向精加工余量為0.4， Z方向精加工余量為0.1。 5.編程舉例（7） O2018 T0101; G98 M03 S400; G00 X6.0 Z5.0; G71 U1.5 R1.0; G71 P10 Q20 U-0.4 W0.1 F100; N10N10 G00 G41 X44.0; G01 W-25.0 F60.0; X34.0 W-10.0; 5.編程舉例（8） W-10.0; G03 X20.0 W-7.0 R7.0; G

9、01 W-10.0; G02 X10.0 W-5.0 R5.0; G01 W-18.0; N20N20 X6.0 Z-82.0; S1000; G70 P10 Q20G70 P10 Q20; G00 G40 Z50.0; X100.0; M05; M30; 6.編程練習(xí)（1） 編寫零件加 工程序 二、端面粗車循環(huán)指令編程二、端面粗車循環(huán)指令編程 （G72） 該指令應(yīng)用于圓柱棒料端面粗車，且Z向 余量小、X向余量大、需要多次粗加工的 情形。 1.1.指令格式（指令格式（1 1） 1.1.指令格式（指令格式（2 2） G72 WG72 W（dd）R R（e e）；）； G72 PG72 P（nsn

10、s）Q Q（nfnf）U U（uu）W W（ww）F F S S T T ； 其中： dd每次切削深度，無(wú)正負(fù)號(hào)，切削方向決定于AA， 方向，該值是模態(tài)值； e e退刀量，無(wú)正負(fù)號(hào)，該值為模態(tài)值； nsns指定精加工路線的第一個(gè)程序段段號(hào)； nfnf指定精加工路線的最后一個(gè)程序段段號(hào)； uuX方向上的精加工余量，直徑值指定； wwZ方向上的精加工余量； F F、S S、T T粗加工過(guò)程中的切削用量及使用刀具。 2.2.指令循環(huán)路線分析指令循環(huán)路線分析 G72粗車循環(huán)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，與G71 的運(yùn)動(dòng)軌跡相似，不同之處在于G72指令是 沿著X軸方向進(jìn)行切削加工的。 3.3.指令參數(shù)正負(fù)號(hào)確定指

11、令參數(shù)正負(fù)號(hào)確定 該指令適合于四種切削模式，所有切削模式都是平行于X 軸方向。圖中給出了4種切削模式（所有這些切削循環(huán)都 平行于X軸）下U和W的符號(hào)判斷。 4.4.指令應(yīng)用說(shuō)明指令應(yīng)用說(shuō)明 1）G72指令輪廓必須是單調(diào)遞增單調(diào)遞增或遞減遞減，且且 “ns”ns”開(kāi)始的程序段必須以開(kāi)始的程序段必須以G00G00或或G01G01方式沿著方式沿著Z Z 方向進(jìn)刀方向進(jìn)刀，不能有X軸運(yùn)動(dòng)指令。 2）其它方面與G71相同。 5.5.編程舉例（編程舉例（1 1） 【 示 例【 示 例 2 - 2 12 - 2 1 】 編寫如圖所示零 件的加工程序， 毛坯棒料直徑為 75。要求切削 循環(huán)起點(diǎn)在A（80， 1

12、），切削深度為 1.2，退刀量為 1，X方向精加 工余量為0.2， Z方向精加工余量 為0.5。 5.5.編程舉例（編程舉例（2 2） O2019 T0101; G98 M03 S400; G00 X80.0 Z1.0; G72 W1.2 R1.0; G72 P10 Q20 U0.2 W0.5F80.0; N10N10 G00 G41 Z-60.0; G01 X74.0 F50.0; Z-50.0; X54.0 Z-40.0; Z-30.0 G02 X46.0 Z-26.0 R4.0; G01 X30.0; Z-15.0; X14.0; 5.5.編程舉例（編程舉例（3 3） G03 X10.0

13、 Z-13.0 R2.0; G01 Z-2.0; X6.0 Z0.0; N20N20 X0.0; S800; G70 P10 Q20;G70 P10 Q20; G40 G00 X100.0 Z50.0; M05; M30; 5.5.編程舉例（編程舉例（4 4） 【示例【示例2-222-22】 編 寫如圖所示零件的 加工程序。要求切 削循環(huán)起點(diǎn)在A（6， 3），切削深度為 1.2，退刀量為1 ，X方向精加工 余量為0.2，Z方 向 精 加 工 余 量 為 0.5。 5.5.編程舉例（編程舉例（5 5） O2020 T0101; G98 M03 S400; G00 X6.0 Z3.0; G72 W

14、1.2 R1.0; G72 P10 Q20 U-0.2 W0.5 F50.0; N10N10 G00 G42 Z-61.0; G01 X12.0 W3.0 F30.0; Z-47.0; G03 X16.0 Z-45.0 R2.0; G01 X30.0; Z-34.0; X46.0; G02 X54.0 W4.0 R4.0; G01 Z-20.0; X74.0 Z-10.0; 5.5.編程舉例（編程舉例（6 6） N20N20 Z0.0; S800; G70 P10 Q20; G40 G00 Z50.0; X100.0; M05; M30; 6.6.編程練習(xí)（編程練習(xí)（6 6） 編寫零件 加工程

15、序 三、固定形狀粗車循環(huán)指令三、固定形狀粗車循環(huán)指令 編程編程（G73） 該指令適合于輪廓形狀與零件輪廓形 狀基本接近的鑄件、鍛件毛坯的粗加 工。 1.1.指令格式（指令格式（1 1） 1.1.指令格式（指令格式（2 2） G73 UG73 U（ii）W W（kk）R R（d d）；）； G73 PG73 P（nsns）Q Q（nfnf）U U（uu）W W（ww）F F S S T T ； 其中： iiX方向總退刀量，半徑值指定，為模態(tài)值； kkZ方向總退刀量，為模態(tài)值； d d分層次數(shù)，此值與粗切重復(fù)次數(shù)相同，為模態(tài)值； nsns指定精加工路線的第一個(gè)程序段段號(hào)； nfnf指定精加工路線的

16、最后一個(gè)程序段段號(hào)； uuX方向上的精加工余量，直徑值指定； wwZ方向上的精加工余量； F F、S S、T T粗加工過(guò)程中的切削用量及使用刀具。 2.2.指令循環(huán)路線分析指令循環(huán)路線分析 G73指令走刀路線如圖所示，執(zhí)行指令時(shí)每一 刀切削路線的軌跡形狀是相同的，只是位置不 斷向工件輪廓推進(jìn)，這樣就可以將成形毛坯 （鑄件或鍛件）待加工表面加工余量分層均勻 切削掉，留出精加工余量。 3.3.指令應(yīng)用說(shuō)明指令應(yīng)用說(shuō)明 1）G73指令只適合于已經(jīng)初步成形的毛坯粗加 工。對(duì)于不具備類似成形條件的工件，如果采 用G73指令編程加工，則反而會(huì)增加刀具切削 時(shí)的空行程，而且不便于計(jì)算粗車余量。 2）“ns”

17、ns”程序段允許有程序段允許有X X、Z Z方向的移動(dòng)方向的移動(dòng)。 4.4.編程舉例（編程舉例（1 1） 【示例【示例2-232-23】 編寫如圖所示零件的加工程序。設(shè)切削起 點(diǎn)在A（60，5），X、Z方向粗加工余量分別為3、0.9， 粗加工次數(shù)為3，X方向精加工余量為0.6，Z方向精加工 余量為0.1。其毛坯為鍛造毛坯，形狀如圖中雙點(diǎn)劃線 所示。 4.4.編程舉例（編程舉例（2 2） O2021 T0101; G98 M03 S400; G00 X60.0 Z5.0; G73 U3.0 W0.9 R3; G73 P10 Q20 U0.6 W0.1 F80.0; N10 N10 G00 G42

18、 X4.0 Z1.0; G01 X10.0 Z-2.0 F50.0; Z-20.0; G02 X20.0 Z-25.0 R5.0; G01 Z-35.0; G03 X34.0 Z-42.0 R7.0; G01 Z-52.0 N20N20 X44.0 Z-62.0; S800; G70 P10 Q20; G40 G00 X100.0 Z50.0; M05; M30; 四、精車循環(huán)指令編程四、精車循環(huán)指令編程 （G70） 當(dāng)用G71、G72、G73指令粗車工件后， 用G70指令來(lái)指定精加工循環(huán)，切除粗 加工后留下的精加工余量。 1.1.指令格式指令格式 G70 PG70 P（nsns）Q Q（nf

19、nf）; ; 其中: ns精車循環(huán)中的第一個(gè)程序段號(hào)； nf精車循環(huán)中的最后一個(gè)程序段號(hào)。 2.2.指令應(yīng)用說(shuō)明指令應(yīng)用說(shuō)明 1） 在精車循環(huán)G70狀態(tài)下， “ns”至“nf” 程序中指定的F、S、T有效；如果“ns”至 “nf”程序中不指定F、S、T，粗車循環(huán)中指 定的F、S、T有效，其編程方法見(jiàn)上述幾例。 2）在使用G70精車循環(huán)時(shí)，要特別注意快速 退刀路線，防止刀具與工件發(fā)生干涉。 五、內(nèi)外圓復(fù)合固定循環(huán)指五、內(nèi)外圓復(fù)合固定循環(huán)指 令使用注意事項(xiàng)令使用注意事項(xiàng) （G71、G72、G73、G70） 循環(huán)指令循環(huán)指令 比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目 內(nèi)、外圓粗車內(nèi)、外圓粗車 循環(huán)指令循環(huán)指令G71G71

20、端面粗車循環(huán)端面粗車循環(huán) 指令指令 G72G72 固定形狀粗車固定形狀粗車 循環(huán)指令循環(huán)指令G73G73 精車循環(huán)指令精車循環(huán)指令 編程編程G70G70 關(guān)于指令選用 用于對(duì)軸向切軸向切 削尺寸大于徑削尺寸大于徑 向切削尺寸向切削尺寸的 毛坯工件進(jìn)行 粗車循環(huán) 用于對(duì)徑向切徑向切 削尺寸大于軸削尺寸大于軸 向切削尺寸向切削尺寸的 毛坯工件進(jìn)行 粗車循環(huán) 用于已成型毛已成型毛 坯坯的粗車循環(huán) 用于零件輪廓零件輪廓 的精加工的精加工 關(guān)于精加工程 序段中 （nsnf之間） 不能含有的指 令 除G04(暫停)以外的00組的非模態(tài)G代碼(如參考點(diǎn)返回和G71 G76固定循環(huán) 指令等) 除G00、G01

21、、G02和G03以外的所有01組G代碼(如G90、G92、G94 等切削指 令) 06組G代碼 宏程序調(diào)用或子程序調(diào)用指令 1.1.復(fù)合循環(huán)指令應(yīng)用注意事項(xiàng)（復(fù)合循環(huán)指令應(yīng)用注意事項(xiàng)（1 1） 1.1.復(fù)合循環(huán)指令應(yīng)用注意事項(xiàng)（復(fù)合循環(huán)指令應(yīng)用注意事項(xiàng)（2 2） 循環(huán)指令循環(huán)指令 比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目 內(nèi)、外圓粗車循內(nèi)、外圓粗車循 環(huán)指令環(huán)指令G71G71 端面粗車循環(huán)指端面粗車循環(huán)指 令令G72G72 固定形狀粗車循固定形狀粗車循 環(huán)指令環(huán)指令G73G73 精車循環(huán)指令編精車循環(huán)指令編 程程G70G70 關(guān)于F、S、T 執(zhí)行情況 執(zhí)行G71G73循環(huán)時(shí)，只有在G71G73指令的程序段 中F、S、

22、T是有效的，在調(diào)用的程序段nsnf之間編 入的F、S、T功能將被全部忽略 在執(zhí)行G70精車 循環(huán)時(shí)，G71 G73程序段中指 令的F、S、T功 能無(wú)效， F、S、 T值決定于程序 段nsnf之間編 入的F、S、T功 能。 N 指令禁用場(chǎng)合 在MDI方式下不能使用指令G70、G71、G72或G73，否則產(chǎn)生67號(hào)P/S報(bào)警 關(guān)于精加工程 序段地址號(hào)使用 當(dāng)執(zhí)行G70、G71、G72或G73時(shí)，用地址P和Q指定的順序號(hào)不應(yīng)當(dāng)在同一 程序 中指定兩次以上 關(guān)于精加工 余量符號(hào)確定 G71G73程序段中的w、u是指精加工余量值，該值按其余量的方向 有正、負(fù) 之分，其正、負(fù)值是根據(jù)刀具位置和進(jìn)、退刀方式

23、來(lái)進(jìn)行判定 六、綜合編程示例六、綜合編程示例 1.綜合編程示例（1） 【示例【示例2-242-24】 零件圖如圖所示，毛坯棒料尺寸為 2565，對(duì)該零件加工進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)并編寫數(shù)控 加工程序。 1.綜合編程示例（2） （1）零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 該零件為軸類零件，由圓柱 體、圓錐體、球體和圓弧倒角等形狀構(gòu)成。工件需要采用 兩次裝夾進(jìn)行加工，左右兩端形狀沿Z軸方向徑向尺寸逐 漸增大。 工件右側(cè)有形位公差要求，錐體的錐度誤差為0.05mm，球 體的圓弧度公差為0.05mm，工件外圓柱面有尺寸公差要求， 為了保證零件尺寸精度要求，對(duì)帶有尺寸公差的尺寸編程 時(shí)宜采用中間值編程。 外圓柱面表面粗糙度均為Ra

24、1.6m，圓弧面和錐面為 Ra3.2m，為了滿足端面和球面表面粗糙度要求，編程時(shí) 應(yīng)采用恒線速切削。 工件總長(zhǎng)度要求為60土0.1，無(wú)熱處理和硬度要求。 1.綜合編程示例（3） （2）機(jī)床選擇 可選擇通用臥式數(shù)控車床，如選 用濟(jì)南第一機(jī)床廠生產(chǎn)臥式數(shù)控車床，配置FANUC 0i Mate數(shù)控系統(tǒng)。 1.綜合編程示例（4） （3）毛坯選擇 選擇2565圓柱棒料，材 料為45鋼。 1.綜合編程示例（5） （4）工件裝夾方式確定 先選用三爪卡盤夾 持棒料，加工出工件左端面，然后工件掉頭， 用軟卡爪夾持已加工表面并加工出球頭端工 件形狀。 （5）刀具選擇 根據(jù)輪廓形狀及零件加工精 度要求，選擇90外圓

25、車刀作為粗加工刀具 （T0101），選擇93外圓車刀作為精加工刀 具（T0202）。 1.綜合編程示例（6） （6）零件加工工藝路線設(shè)計(jì) 用端面切削循 環(huán)指令（G94）進(jìn)行零件端面加工（平端面）， 用G71指令進(jìn)行零件左端形狀的粗、精加工到 圖紙要求；工件掉頭，用端面切削循環(huán)指令 （G94）加工工件右端面并保證工件全長(zhǎng)，用 G71指令進(jìn)行球頭端工件的粗、精加工至尺寸。 1.綜合編程示例（7） （7）切削用量選擇 粗加工時(shí)主軸轉(zhuǎn)速為 400r/min，進(jìn)給量為80/min, 精加工時(shí)主 軸轉(zhuǎn)速為800r/min，進(jìn)給量為40/min。恒 線速加工時(shí)限定主軸最高轉(zhuǎn)速為2000 r/min， 保持恒

26、線速為100m/min。 1.綜合編程示例（8） 零件圖號(hào)WHCY2022-23 零 件 名 稱 內(nèi)外圓復(fù)合固定循環(huán) 指令綜合編程工件 刀具表量具表工具表 刀具刀號(hào) 刀具名 稱 序號(hào) 量具名稱 及規(guī)格 序號(hào)工具名稱及規(guī)格 T01 90外 圓車刀 11 T02 93外 圓車刀 22 序號(hào)工藝內(nèi)容 切削用量 備注 ap （ ） n（r/min）f（/r） 1工件端面加工，平端面并見(jiàn)光0.512000.2 220、24圓柱體粗加工并留出精加工余量1.54000.5 320、24圓柱體精加工至尺寸，倒角 0.2 5 8000.3 4工件掉頭并裝夾 5加工球頭端工件端面并保證工件全長(zhǎng)24000.2 6 球頭、圓錐體、1