數(shù)控機床編程與操作 第4版 數(shù)車 課件 10-12 平端面粗車循環(huán)G72、多重復合循環(huán)G73；切槽復合循環(huán)G75；螺紋加工

FANUC0i系統(tǒng)數(shù)控車床編程難點重點1、平端面粗車循環(huán)G72指令的格式2、G73指令中各項的含義及取值1、在學會G71的基礎上學習G72指令，掌握二者的異同2、理解多重復合循環(huán)G73指令的用途及特點平端面粗車循環(huán)G72、多重復合循環(huán)G73一、平端面粗車循環(huán)G72指令項目內(nèi)外圓粗車復合循環(huán)G71平端面粗車循環(huán)G72指令格式G71U_R_;G71P_Q_U_W_F_;N_G00X_G72W_R_;G72P_Q_U_W_F_;N_G00Z_精車首行必須沿X向進刀，不能出現(xiàn)Z軸運動必須沿Z向進刀，不能出現(xiàn)X軸運動運動軌跡沿軸向分層切削沿端面分層切削使用場合以軸向切削為主以端面切削為主相對應的簡單循環(huán)指令G90X(U)_Z(W)_F_G94X(U)_Z(W)_F_1.G71與G72指令對比一、平端面粗車循環(huán)G72指令2.G72指令運動軌跡G72循環(huán)加工軌跡與G71軌跡相似，不同之處在于該循環(huán)是沿Z間進行分層切削的。一、平端面粗車循環(huán)G72指令3.編程實例【例2-9】試用G72和G70指令編寫圖示輪廓的加工程序，毛坯為Φ100mm的鋁棒。一、平端面粗車循環(huán)G72指令3.編程實例O0022;T0101;M03S500;G00G99X105.0Z5.0;循環(huán)起點G72W1.0R1.0;G72P1Q2U0.4W0.4F0.3;N1G41G00Z-40.0;建立刀尖圓弧半徑左補償G01X85.0F0.1;Z-35.0;X60.0;Z-28.0;G03X50.0W5.0R5.0;G01Z-18.0;X40.0Z-8.0;X30.0;Z-2.0;X26.0Z0;N2G01Z2.0;G00Z99.0X99.0T0101;M03S1000;G00X105.0Z2.0;G70P1Q2;

精車循環(huán)G00G40Z99.0;

退刀，取消刀尖圓弧半徑補償X111.0;M30;二、多重復合循環(huán)G73指令1．指令格式G73U(△i)W(△k)R(d)；G73P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F_；2．各項含義△i：X軸方向的毛坯切除余量(半徑值、正值)，該值是模態(tài)值；△k：Z軸方向的毛坯切除余量(正值)，該值是模態(tài)值；d：分層次數(shù)(粗車重復加工次數(shù))；其余參數(shù)同G71指令。二、多重復合循環(huán)G73指令3．應用G73循環(huán)主要用于車削固定軌跡的輪廓。高效地切削鑄造成形、鍛造成形等加工余量均勻的毛坯或已粗車成形的工件；非單調(diào)遞增或遞減（有起伏）的毛坯。G73程序段中，“ns”所指程序段可以向X軸或Z軸的任意方向進刀。G73循環(huán)加工的輪廓形狀，沒有單調(diào)遞增或單調(diào)遞減形式的限制。二、多重復合循環(huán)G73指令4．運動軌跡刀具從循環(huán)起點(A點)開始，快速退刀至C點(在X向的退刀量為△u/2+△i，在Z向的退刀量為△w+△k)；快速進刀沿輪廓形狀偏移一定值后進行第一次輪廓切削循環(huán)；快速返回，準備第二層循環(huán)切削；如此分層(分層次數(shù)由循環(huán)程序中的參數(shù)d確定)切削至循環(huán)結(jié)束后，快速退回循環(huán)起點(A點)。二、多重復合循環(huán)G73指令【例2-10】圖示零件材料為45號鋼，毛坯已基本鍛造成形，加工余量為10mm（毛坯徑向和軸向的單邊余量均為5mm），設粗車循環(huán)次數(shù)為3次，精加工余量X方向為0.5mm（直徑值），Z方向為0.1mm。試用G73、G70指令編寫該零件粗、精加工程序。5．成形毛坯編程實例分析：對該鍛造成形的毛坯，首先用G94指令平端面，由于X、Z方向的余量均布，只需用多重復合循環(huán)G73指令沿零件輪廓的等距線軌跡切削3次，即可完成零件的加工。X軸、Z軸方向毛坯切除余量均取5mm。二、多重復合循環(huán)G73指令5．編程實例O0010;T0101;M03S800;G00G99X105.0Z7.0;G94循環(huán)起點G94X0Z4.0F0.2;用端面切削循環(huán)G94平端面Z3.0Z2.0Z1.0;X-2.0Z0；G00X105.0Z2.0;G73循環(huán)起點G73U5.0W5.0R3.0;X向總切除量10/2mm，Z向總切除量5mm，循環(huán)3次G73P1Q2U0.5W0.1F0.3;精加工余量X向留0.5mm、Z向取0.1mmN1G00X40.0;精加工開始G01Z-20.0F0.1;X60.0W-10.0;W-40.0;

X80.0;X90.0Z-80.0;Z-90.0;N2X100.0;G00X120.0Z99.0T0202;

精車車刀M03S1000;G00G42

X105.0

Z2.0;G70P1Q2;精車循環(huán)G40G00X120.0Z99.0;M30;二、多重復合循環(huán)G73指令【例2-11】試用G73指令編寫圖示零件的加工程序。毛坯選用φ40mm的鋁棒。設粗車循環(huán)次數(shù)為6次，精加工余量X方向為0.5mm（直徑值），Z方向為0。5．非單調(diào)輪廓零件編程實例分析：該零件的輪廓外形具備非單調(diào)遞增（減）的特征，適合使用多重復合循環(huán)G73指令編程加工。同樣，首先用G94指令平端面，X軸方向毛坯切除余量為徑向最大切削深度，取11（40/2-18/2）mm。Z軸方向毛坯切除余量取0。二、多重復合循環(huán)G73指令5．編程實例O0011；T0101；

M03S600；

粗加工主軸轉(zhuǎn)速600r/minG00G99X42.0Z5.0；移至G94循環(huán)起點

G94X0Z0.5F0.3;平端面X-2.0Z0F0.1;G01X42.0Z3.0;快速定位至G73循環(huán)起點，注銷G94G73U11.0W0R6.0;毛坯總切除余量X向11mm、Z向取0，循環(huán)6次G73P1Q2U0.5W0.1F0.3;精加工余量X向留0.5mm、Z向取0.1mmN1G00X10.0；

在倒角延長線上切入G01X20.0Z-2.0F0.1;C2倒角Z-8.0;G02X28.0Z-12.0R4.0;G01Z-17.0;X18.0W-5.0;下切錐W-8.0;X26.66Z-32.5;上切錐W-5.0；

G02X30.66W-14.0R10.0;R10下切圓弧G01Z-61.5;N2X42.0;沿X向退刀

M03S800;精加工主軸轉(zhuǎn)速800r/minG70P1Q2;精車循環(huán)G00X99.0Z99.0;M30;小結(jié)：復合循環(huán)指令G72、G73的格式、應用及其說明。作業(yè)：1、閱讀教材，掌握G71、G72、G73指令的特點及用途；2、編程習題2-15、2-17

B(11.94，-3.253），C（24.356，Z-54.431）

FANUC0i系統(tǒng)數(shù)控車床編程1、切槽的進給路線分析2、指令格式及各項含義3、G75指令車均布槽和寬槽的應用4、編程練習——典型零件工藝分析及加工切槽復合循環(huán)G75與習題課調(diào)頭、內(nèi)孔加工一、切槽的進給路線分析1.車削精度不高且寬度較窄的矩形溝槽時，可用刀寬等于槽寬的車槽刀，采用直進法一次進給車出。精度要求較高的溝槽，一般采用二次進給，即第一次進給車槽時，槽壁兩側(cè)留精車余量，第二次進給時用等寬刀修整。2.車較寬的溝槽，可以采用多次直進法切割，并在槽壁及底面留精加工余量，最后一刀精車至尺寸。如圖所示。

二、切槽（徑向孔）復合循環(huán)G75

1．指令格式：G00X__Z__；循環(huán)起點G75R（e）；G75X（u）Z(w)P（△i)Q（△k)R（△d)F__；2．各項含義：e：分層切削每次退刀量，半徑值，單位是mm；

e的默認值是1mm，正常切槽可省略首行G75指令；切斷時為了散熱和排屑必須指定退刀量；u：X向終點坐標值；w：Z向終點坐標值，與切槽起始位置有關；△i：X向每次的切入量，半徑值，單位為μm；△i、△k的值服從u、w，即終點坐標；△k：Z向每次的移動量，單位為μm；△d：刀具切到槽底后，在槽底沿-Z方向的退刀量，單位為μm；一般取0，以免斷刀。三、應用G75指令用于內(nèi)、外徑切槽或鉆孔，常用于外徑溝槽加工。使用G75指令既可以切削較寬的徑向槽，也可以切削徑向均布槽；

當G75指令用于徑向鉆孔時，需備動力刀具。同前面學習的循環(huán)指令一樣，G75指令從循環(huán)起點開始，加工結(jié)束后，刀具回到循環(huán)的起點位置?！纠?-12】毛坯為φ40mm的鋁棒，設切槽刀寬3mm，試用G75指令編寫圖2-47所示的切寬槽程序。四、編程實例O0012;T0101;G00G99X99.0Z99.0M03S500;X41Z4；G71U1.5R1G71P1Q2U0.4W0.1F0.3N1G0G42X-2G1Z0F0.1；

平端面，F(xiàn)0.1mm/rX31.0;X35.0Z-2.0;車C2倒角Z-60.0X38.0Z-75.0N2X41G70P1Q2G00G40X99.0Z99.0圖2-47

G75指令加工寬槽T0202;換切槽刀，刀寬3mmM03S400;G00Z-43.0;X40；

切槽循環(huán)起點G75X25.1W-17P8000Q2700F0.08;切槽進給量F0.08mm/rG1X25;G4P200;W-17;精車X40;G00X99.0;Z99.0;M30;[例2-13]毛坯為φ40mm的鋁棒，設切槽刀寬5mm，試用G75指令編寫活塞桿均布槽的加工程序。四、編程實例圖2-48

G75指令加工均布槽O0018;T0101;換外圓車刀M03S800;G00G99X41.0Z4.0;G71U2.0R1.0;粗車外圓表面G71P1Q2U0.5W0.1F0.3;N1G00G42X-2;G01Z0F0.1;X0;G03X30.0Z-15.0R15.0;G01W-66.0;X34.0W-7.0;Z-80.0;N2G40X41.0;G70P1Q2;精車外圓G00X99.0Z99.0;T0202;換切槽刀，設刀寬為5mmM03S500;G99G00Z-23.0;X32;G75X26.0Z-63.0P4000Q8000F0.08;G00X99.0;Z99.0;M30;延伸思考：如果切槽刀刀寬為3mm，如何使用G75指令編程加工該均布槽？五、典型零件編程練習1.寬槽的切削五、典型零件編程練習2.均布槽的切削五、典型零件編程練習3.調(diào)頭裝夾、車內(nèi)孔及均布槽的切削以球頭件為例，制定工藝方案如下：1）下料φ50×95mm；2）夾持棒料，卡爪外留60~65mm長，左端面平齊，粗、精車左側(cè)外圓各表面至尺寸精度；3）粗、精加工均布槽；4）鉆φ20mm底孔；5）換內(nèi)孔刀粗、精車內(nèi)孔至尺寸精度；6）φ46外圓包銅皮，調(diào)頭裝夾，卡爪外留49±2mm；7）平右端面至總長，粗、精車右側(cè)外圓至尺寸精度。數(shù)控大賽原題優(yōu)化題五、典型零件編程練習3.調(diào)頭裝夾、車內(nèi)孔及均布槽的切削——內(nèi)孔鏜刀的對刀小結(jié)：1、切槽（徑向孔）復合循環(huán)G75指令的格式及應用；2、內(nèi)孔車刀的對刀；3、G71指令車內(nèi)孔的格式——車內(nèi)孔時X軸方向精加工余量為“-”；

G71U_R_G71P_Q_U-_W_F_；N_……；

……S_F_；N_……；作業(yè)：以下零件都是以往數(shù)車中、高級技能鑒定的題目，制定正確的工藝完成編程。螺紋加工難點重點1、三角形普通圓柱螺紋的相關參數(shù)計算2、車螺紋的軸向進給距離確定3、分層背吃刀量的查表1、車螺紋的工藝特點2、由基本指令G32到簡單循環(huán)G92，二者的區(qū)別與聯(lián)系螺紋加工及螺紋切削指令G32、G92、G76一、車螺紋的工藝分析導入：螺紋在日常生活中的應用舉例，阿基米德螺旋線的來歷——搖轆轤一、螺紋種類：三角形、梯形、等距、變距二、刀具材料及種類：高速鋼——整體式

硬質(zhì)合金——焊接式、機械式三、切削用量的選擇：1.切入方式：直進式

斜進式

分層2.主軸轉(zhuǎn)速：P14n<1200/p-k主軸轉(zhuǎn)速不能太大，否則，編碼器會發(fā)生過沖3.進給量：依靠裝在主軸末端的主軸脈沖發(fā)生器自動匹配4.背吃刀量：圖2-60b斜進式的優(yōu)點，隨著刀具的逐層進給，刀具與工件的接觸面積不斷增大，切削阻力加大，因此分層背吃刀量是逐步遞減的。計算法：第一層取1；第二層1/2查表法：表2-5公式法：P495.Z向坐標計算：升速進刀段、降速退刀段四、裝夾方式：留足夠長度

軟爪

一夾一頂一、車螺紋的工藝分析1．車螺紋的主軸轉(zhuǎn)速螺紋指令運行時，脈沖編碼器處于工作狀態(tài)，進給倍率開關和主軸轉(zhuǎn)速倍率開關均無效，加工螺紋時刀具在工作進給過程中，主軸轉(zhuǎn)速和進給速度倍率都保持在100%。數(shù)控車床加工螺紋，因其傳動鏈的改變，原則上其轉(zhuǎn)速只要能保證主軸每轉(zhuǎn)一周時，刀具沿主進給軸（多為Z軸）方向位移一個螺距即可。在車削螺紋時，車床的主軸轉(zhuǎn)速將受到螺紋的螺距P(或?qū)С?大小、驅(qū)動電動機的升降頻特性以及螺紋插補運算速度等多種因素影響，故對于不同的數(shù)控系統(tǒng)，推薦不同的主軸轉(zhuǎn)速選擇范圍。大多數(shù)經(jīng)濟型數(shù)控車床推薦車螺紋時的主軸轉(zhuǎn)速為：n:主軸轉(zhuǎn)速（r/min）；p:被加工螺紋螺距（mm）；k:保險系數(shù)，一般取為80。一、車螺紋的工藝分析2．脈沖編碼器數(shù)控車床主軸上必須裝有脈沖編碼器才能進行螺紋加工。數(shù)控車床主軸轉(zhuǎn)動與進給運動之間沒有機械方面的直接聯(lián)系，為了加工螺紋，要求輸給進給伺服電動機的脈沖數(shù)與主軸轉(zhuǎn)數(shù)應有相位關系，脈沖編碼器起到了聯(lián)系主軸轉(zhuǎn)動與進給傳動的作用，從而實現(xiàn)了主軸的同步運行功能。當主軸轉(zhuǎn)速選擇過高時，通過編碼器發(fā)出的定位脈沖（即主軸每轉(zhuǎn)一周所發(fā)出的一個基準脈沖信號）將可能因“過沖”（特別是當編碼器的質(zhì)量不穩(wěn)定時）而導致工件螺紋產(chǎn)生亂牙，俗稱“亂扣”。一、車螺紋的工藝分析3．車螺紋的軸向進給距離分析車螺紋時，刀具沿螺紋方向的進給應與工件主軸旋轉(zhuǎn)保持嚴格的速比關系?？紤]到刀具從停止狀態(tài)到達指定的進給速度或從指定的進給速度降至零，驅(qū)動系統(tǒng)必有一個過渡過程，沿軸向進給的加工路線長度，除保證加工螺紋長度外，還應增加刀具引入距離δ1和刀具切出距離δ2，如圖所示，從而保證了在切削螺紋的有效長度內(nèi)，刀具的進給速度是均勻的。一般δ1取1～2倍螺距，δ2取0.5倍的螺距以上。切削螺紋的引入、引出距離一、車螺紋的工藝分析4．螺紋大（?。降挠嬎懵菁y加工徑向起點（編程大徑）的確定決定于螺紋大徑，徑向終點（編程小徑）的確定取決于螺紋小徑。對于三角形普通圓柱螺紋，有以下經(jīng)驗公式：牙型高度：h=0.6495P外螺紋：d大=d-0.13Pd小=d-1.3P內(nèi)螺紋：

D大=dD小=d-P塑性材料D小=d-1.05P脆性材料式中D、d——內(nèi)、外螺紋公稱直徑；P——螺距。一、車螺紋的工藝分析5．分層背吃刀量通常螺紋牙型較深、螺距較大，可分幾次進給。每次進給的背吃刀量用螺紋深度減精加工背吃刀量所得的差按遞減規(guī)律分配，普通圓柱外螺紋的背吃刀量計算可參閱表2-5；而加工內(nèi)螺紋的相關尺寸按照上面的公式進行計算。米制螺紋螺距1.01.52.02.53.03.54.0牙深(半徑量)0.6490.9741.2991.6241.9492.2732.598切削︵次直數(shù)徑及量吃︶刀量1次0.70.80.91.01.21.51.52次0.40.60.60.70.70.70.83次0.20.40.60.60.60.60.64次0.160.40.40.40.60.65次0.10.40.40.40.46次0.150.40.40.47次0.20.20.48次0.150.39次0.2表2-5常用螺紋切削的進給次數(shù)與吃刀量二、螺紋切削指令G321．指令格式G32X(U)_Z(W)_F_Q_；X(U)、Z(W)：直線螺紋的終點坐標；F：直線螺紋的導程。如果是單線螺紋，則為直線螺紋的螺距；Q：螺紋起始角。該值為不帶小數(shù)點的非模態(tài)值。如果是單線螺紋，則該值不用指定，這時該值為0，若是雙頭螺紋，Q值為180000。導程S:螺紋上任意一點沿同一條螺旋線轉(zhuǎn)一周所移動的軸向距離。單線螺紋的導程等于螺距(S=P)【螺距P:螺紋相鄰兩個牙型上對應點間的軸向距離】。多線螺紋的導程等于線數(shù)乘以螺距(S=nP)【線數(shù)n:螺紋的螺旋線數(shù)目】。二、螺紋切削指令G322．應用用G32指令可以加工固定導程的圓柱螺紋或錐螺紋(圖2-55)，也可以加工端面螺紋。圖2-55單行程螺紋切削指令G32二、螺紋切削指令G323．運動軌跡圖中A點是螺紋加工的起點，B點是單行程螺紋切削指令G32的起點，C點是單行程螺紋切削指令G32的終點，D點是X向退刀的終點。①用G00進刀，②用G32車螺紋，③用G00X向退刀，④用G00Z向退刀。單行程螺紋切削指令G32二、螺紋切削指令G324．工藝說明1）在螺紋加工中不使用恒定線速度控制功能；從螺紋粗加工到精加工，主軸的轉(zhuǎn)速必須保持一常數(shù)。2）在沒有停止主軸的情況下，停止螺紋的切削將非常危險；因此螺紋切削時進給保持功能無效，如果按下進給保持鍵，刀具在加工完螺紋后停止運動。3）在螺紋加工軌跡中，應設置足夠的升速進刀段δ1和降速退刀段δ2，以消除伺服滯后造成的螺距誤差。δ1的數(shù)值與工件螺距和主軸轉(zhuǎn)速有關，按經(jīng)驗一般δ1取1~2倍螺距，δ2取0.5倍螺距以上。二、螺紋切削指令G325．編程實例O0013；M03S400T0101G00X40.0Z3.0；X19.2；G32W-35.0F1.0；螺紋第一刀切削，背吃刀量為0.8mmG00X40.0；W35.0；X18.9；G32W-35.0F1.0；背吃刀量為0.3mmG00X40.0；W35.0X18.8；G32W-35.0F1.0；背吃刀量為0.1mmG00X40.0；W35.0；G00X100.0Z100.0；M30；通過前面例題可以看出，使用G32加工螺紋時需多次進刀，程序較長容易出錯。為此數(shù)控車床一般均在數(shù)控系統(tǒng)中設置了螺紋切削循環(huán)指令G92?；局噶詈唵窝h(huán)復合循環(huán)外圓車削G01G90G71端面車削G01G94G72車螺紋G32G92G76三、螺紋切削單一固定循環(huán)指令G921．指令格式圓柱螺紋切削循環(huán)：G92X(U)_Z(W)_F_；圓錐螺紋切削循環(huán)：G92X(U)_Z(W)_F_R_；X、