第8次课数控.docx

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第8次课数控

邯郸职业技术学院教案

教研室：

机电一体化教研室授课教师：

贾建军

课程名称

数控编程与加工技术

课次

8

主要教学内容

时间分配

第2章数控车削加工技术

2.5数控车削加工程序编制

13.车削固定循环指令G90、G94

14.多次固定循环G70、G71、G72、G73、G74、G75

40min

50min

教学目的

使学生掌握数控车床常用G功能的使用

教学重点

数控车床常用G功能的使用

教学难点

数控车床常用G功能的使用

教学方法

使用教具

多媒体课件

拟留作业

2-14

授课总结

邯郸职业技术学院讲稿

教研室：

机电一体化教研室授课教师：

贾建军第8次课

第2章数控车削加工技术

2.5数控车削加工程序编制

13.车削固定循环指令G90、G94

固定循环是预先给定一系列操作，用来控制机床位移或主轴运转，从而完成各项加工。

对非一刀加工完成的轮廓表面（包括外圆柱面、内孔面），即加工余量较大的表面，采用循环编程，可以缩短程序段的长度，减少程序所占内存。

（1）外圆车削固定循环指令G90

1）外圆切削循环指令格式：

G90X（U）____Z（W）____F____：

如图所示，该循环主要用于轴类零件的外圆、锥面的加工。

X（U）、Z（W）为车削循环中车削进给路径的终点坐标，在使用增量值指令时，U、W数值符号由刀具路径方向来决定。

在循环加工过程中，除切削加工时，刀具按F指令速度运动外，刀具在切入、退出工件和返回起始点都是快速进给速度（G00指令的速度）进行的。

2）锥面切削循环指令格式：

G90X（U）____Z（W）____R____F____；

如图3-15b所示，R为锥度部分大端与小端之半径差。

以增量值表示，其正负符号取决于锥端面位置，当刀具起于锥端大头时，R为正值：

起于锥端小头时，R为负值。

即起始点坐标大于终点坐标时R为正，反之为负。

如图中Z、R均为负值。

G90指令及指令中各参数均为模态值，每指定一次，车削循环一次，指令中的参数，包括坐标值，在指定另一个G指令（G04指令除外）前保持不变。

用G90进行粗车时，每次车削一层余量，再次循环时只需按车削深度依次改变X的坐标值，则循环过程依次重复执行。

（3）编程实例

①圆柱面粗车

如图a所示，零件右端外径为Φ20，左端外径为外径为Φ32，直径相差很大，加工余量较大，因此，在精车前，必须将大部分余量去除，为此，可使用G90车削循环指令编写粗车程序，每次车削深度沿X向为lmm，留0.2mm精车余量，则粗车程序为：

……

N30G90X31.0Z10.5F0.4；粗车开始程序段，第1次车削深度0.5mm，进给率0.4mm/r

N32X29.0；第2次粗车，车削深度lmm，其余参数不变

N34X27.0；第3次粗车，车削深度lmm

N36X25.0；第4次粗车，车削深度lmm

N38X23.0；第5次粗车，车削深度lmm

N40X20.4；最后一次粗车，车削深度1.3mm，留0.2mm精车余量。

……

②圆锥面粗车

如图b所示，零件圆锥面小端外径为Φ16，大端外径为Φ30，棒料外径为Φ48，按锥面粗车符号确定规则，R=16/2-30/2=-7，沿X方向车削度lmm，留0.2mm用于精车，粗车程序如下：

……

N30G90X47.0Z14.5R-7.0F0.4;定义粗车开始程序段，第1次车削深度0.5mm，进给率0.4mm/r

N32X45.0；第2次粗车，车削深度lmm，其余参数不变

N34X43.0；第3次粗车，车削深度lmm

N36X41.0；第4次粗车，车削深度lmm

N38X39.0；第5次粗车，车削深度lmm

N40X37.0；第6次粗车，车削深度lmm

N42X35.0；第7次粗车，车削深度lmm

N44X33.0；第8次粗车，车削深度lmm

N46X31.0；第9次粗车，车削深度lmm

N48X29.0；第10次粗车，车削深度lmm

N50X21.0；第11次粗车，车削深度lmm

N52X19.0；第12次粗车，车削深度lmm

N54X16.4；最后一次粗车，车削深度lmm，留0.2mm精车余量

……

2．端面车削固定循环指令G94

G94指令用于在零件的垂直端面或锥形端面上毛坯余量较大或直接从棒料车削零件时进行精车前的粗车，以去除大部分毛坯余量。

车削循环过程见图所示。

（1）垂直端面车削固定循环指令格式为：

G94X（U）____Z（W）____F____：

（2）锥形端面车削固定循环指令格式为：

G94X（U）____Z（W）____R____F____；

端面车削固定循环指令各参数的意义同外圆车削固定循环指令G90，再此不作更多的解释。

（3）编程实例

垂直端面粗车

如图a所示，零件右端小端面外径为Φ14，左端大端面的外径为Φ56，台阶高度为5mm，用G94车削循环指令编写粗车程序，每次车削深度为lmm，留0.2mm精车余量，则粗车削程序为：

N30G94X14.4Z19.0F0.4;粗车开始程序段，车削深度lmm，进给率0.4mm/r

N32Z18.0；第2次粗车，车削深度lmm，其余参数不变

N34Z17.0；第3次粗车，车削深度lmm

N36Z16.0；第4次粗车，车削深度lmm

N38Z15.2；最后一次粗车，车削深度0．8mm，留精车余量0.2mm

……

锥形端面粗车

如图b所示，零件锥形端面小端外径为Φ14，锥形端面大端的外径为Φ56，台阶高度为5mm，用G94车削循环指令编写粗车程序，每次车削深度沿Z向为lmm，留0.2mm精车余量，则粗车程序可编写如下：

……

N30G94X14.4Z32.0R14F0.4；粗车开始程序段，车削深度lmm，进给率0.4mm/r

N32Z31.0；第2次粗车，车削深度lmm，其余参数不变

N34Z30.0；第3次粗车，车削深度lmm

N36Z29.0；第4次粗车，车削深度lmm

N38Z28.1；最后一次粗车，车削深度0.9mm，留精车余量0.2mm

……

14.多次固定循环G70、G71、G72、G73、G74、G75

G70~G76是CNC车床多次固定循环指令，与单次固定循环指令一样，可以用于必须重复多次加工才能加工到规定尺寸的典型工序。

主要用于铸、锻毛坯的粗车和棒料车阶梯较大的轴及螺纹加工。

利用多次固定循环功能，只要给出最终精加工路径、循环次数和每次加工余量，机床能自动决定粗加工时的刀具路径。

在这一组多次固定循环指令中，G70是G71、G72、G73粗加工后的精加工指令，G74是深孔钻削固定循环指令，G75切槽固定循环指令，G76螺纹加工固定循环。

（1）精车循环G70

该指令用于在零件用粗车循环指令G71、G72或G73车削后进行精车，指令格式为：

G70P____Q____U____W____；

指令中各参数的意义如下：

P：

精车程序第一段程序号；

Q：

精车程序最后一段程序号；

U：

沿X方向的精车余量；

W：

沿Z方向的精车余量。

编程注意事项：

（1）精车过程中的F、S、T在程序段号P到Q之间指定。

（2）在车削循环期间，刀尖半径补偿功能有效。

（3）在P和Q之间的程序段不能调用子程序。

（4）指定车削余量U和W可分几次进行精车。

图a图b

（2）外圆/内孔粗车循环G71

该指令适用于毛坯料的粗车外径与粗车内径。

如图a所示为粗车外径的加工路径，图中C是粗加工循环的起点，A是毛坯外径与端面的交点，B时加工终点。

该指令的执行过程如图a所示，其指令格式为：

G71U（Δd）R（e）；

G71P____Q____U（Δu）W（Δw）F____S____T____；

N（P）……

……用程序段号P到Q之间的程序段定义A→A΄→B之间的移动轨迹

N（Q）……

指令中各参数的意义如下：

Δd：

车削深度，无符号。

车削方向取决于方向AA΄。

该参数为模态值。

E：

退刀量，该参数为模态值。

P：

精车削程序第一段程序号。

Q：

精车削程序最后一段程序号。

Δu：

X方向精车预留量的距离和方向。

Δw：

Z方向精车预留量的距离和方向。

F、S、T：

粗车过程中从程序段号P到Q之间包括的任何F、S、T功能都被忽略，只有G71指令中指定的F、S、T功能有效

编程实例如图b所示为要进行外圆粗车的短轴，粗车深度定为lmm，退刀量为lmm，精车削预留量X方向为0.5mm，Z方向为0.25mm，粗车进给率为0.3mm/r,主轴转速为550r/min，数控程序编写如下：

N6G50X200.0Z220.0；定义程序原点

N8G30U0W0；

N10T0100M08；调01号粗车刀

N12G00Xl60.0Z180.0；刀具快速走到粗车循环起始点

N14G71U1.0R1.0；定义G71粗车循环，切削深度lmm，退刀量lmm

N16G71P18Q30U0.5W0.25F0.3S550；粗车主轴转速550r/min，进给率0.3mm/r

N18G00X40.0；程序段号N18到N30定义精车削刀具轨迹

N20G01W-40.0F0.15；

N22X60.0W-30.0；

N24W-20.0；

N26X100.0W-10.0；

N28W-20.0；

N30X140.0W-20.0；

N32G30U0W0；

N34T0303；调03号精车刀

N36G70P18Q30；粗车后精车削

（2）端面粗车循环G72

如图a所示，G72指令的含义与G71相同，不同之处是刀具平行于X轴方向切削，它是从外径方向往轴心方向切削端面的粗车循环，该循环方式适于圆柱棒料毛坯端面方向粗车。

G72端面粗车循环编程指令格式为：

G72U（Δd）R（e）；

G72P____Q____U（Δu）W（Δw）F____S____T____；

N（P）……

……用程序段号P到Q之间的程序段定义A→A΄→B之间的移动轨迹

N（Q）……

G72指令中各参数的意义与G71相同

图a图b

编程实例：

如图b所示为要进行端面粗车的短轴，粗车深度定为lmm，退刀量为lmm，精车削预留量X方向为0.5mm，Z方向为0.25mm,粗车进给率为0.3mm/r，主轴转速为550r/min，数控程序编写如下：

N6G50X220.0Z190.0；定义程序原点

N8G30U0W0；

N10T0100M03；调01号粗车刀

N12G00Xl76.0Z130.25；刀具快速走到粗车循环起始点

N14G72U1.0R1.0；定义G72粗车循环

N16G72P18Q28U0.5W0.25F0.3S550；调用程序段N18到N28进行粗车

N18G00Z56.0；快速走到精车起始点

N20G01X120.0W12.0；程序段N20到N28定义精车削刀具轨迹

N22W10.0；

N24X80.0W10.0；

N26W20.0；

N28X36.0W22.0；

N32G30U0W0；

N34T0303；调03号精车刀

N36G70P18Q28；粗车后精车削

N38G30U0W0M09；

N40M30；

（4）固定形状粗车循环G73

如图a所示，固定形状粗车循环适用于铸、锻件毛坯零件的一种循环切削方式。

由于铸、锻件毛坯的形状与零件的形状基本接近，只是外径、长度较成品大一些，形状较为固定，故称之为固定形状粗车循环。

G73指令格式：

G73U（Δi）W（Δk）R____

G73P____Q____u（Δu）w（Δw）F____S____T____

N（P）……

……程序段号P到Q之间的程序段定义A→A΄→B之间的移动轨迹

N（Q）……

指令中各参数的意义如下：

Δi：

沿X轴的退刀距离和方向。

该参数为模态量，直到指定另一个值前保持不变。

Δk：

沿Z轴的退刀距离和方向。

该参数为模态量，直到指定另一个值前保持不变。

R：

分割次数，与粗车削重复次数相同。

该参数为模态量。

P：

精车削程序第一段程序号。

Q：

精车削程序最后一段程序号。

ΔU：

X方向精车预留量的距离和方向。

ΔW：

Z方向精车预留量的距离和方向。

F、S、T：

粗车过程中从程序段号P到Q之间包括的任何F、S、T功能被忽略，只有G73指令中指定的F、S、T功能有效。

编程实例：

如图b所示为要进行成形粗车的短轴，X退刀量为14mm，Z退刀量为14mm，精车削预留量X方向为0.5mm，Z方向为0.25mm，分割次数为3，粗车进给率为0.3mm/r，主轴转速为180r/min，数控程序编写如下：

N10G50X260.0Z220.0；

N12G30U0W0T0100M03M08；

N14G00X220.0Z160.0；快速走到车削循环起始点

N16G73U14.0W14.0R3；定义G73粗车循环，分割次数3

N18G73P18Q28U0.5W0.25F0.3S180；G73循环起始段N18到N28

N20G00X80.0W-40；快速走到车削始点

N22G01W-20.0F0.15；N20到N28定义精车程序段

N24X120.0W-10.0；

N26W-20.0；

N28G02X160.0W-20.0R20.0；

N30G01X180.0W-10.0；

N32G30U0W0T0202；

N34G70P18Q28；精车

N36G30U0W0M09；

N38M30；

图a图b

（5）纵向切削固定循环G74

纵向切削固定循环本来用于端面纵向断续切削，但实际多用于深孔钻削加工，故也称之为深孔钻削循环。

其指令动作见图a所示，指令格式为：

G74X（U）____Z（W）____I____K____D____F____

X：

B点X坐标；

U：

A→B增量值；

Z：

C点的z坐标；

W：

A→C的增量值；

I：

x方向的移动量（无符号指定）；

K：

z方向的切削量（无符号指定）；

D：

切削到终点时的退刀量；

F：

进给速度。

如果程序段中X（U）、I、D为0，则为深孔钻加工。

图a图b

编程实例：

如图b所示，要在车床上钻削直径为10mm，深为100mm的深孔，其程序为：

N01G50X50.0Z100.0：

建立工件坐系

N02G00X0Z68.0；钻头快速趋近

N03G74Z8.0K5.0F0.1S800；用G74指令钻削循环

N04G00X50.0Z100.0；刀具快速退至参考点

（6）外径切槽固定循环G75

G75是外径切槽循环指令，G75指令与G74指令动作类似，只是切削方向旋转90°，这种循环可用于端面断续切削，如果将Z（W）和K、D省略，则X轴的动作可用于外径沟槽的断续切削。

其动作如图a所示。

G75指令格式为：

G75X（U）____Z（W）____I____K____D____F____；

各参数的意义同G74

编程实例：

图b是用G75外径切槽循环指令加工槽的实例，刀具宽度为4mm，X方向分四次加工，Z方向分两次加工，其程序为：

N01G50X90.0Z125.0：

建立工件坐系

N02G00X41.0Z41.0S600；刀具快速趋近

N03G75X20.0Z25.0I2.5K10F2.5；用G75指令切槽

N04X90.0Z125.0；刀具快速退至参考点

图a图b