数控车床多重复合循环指令（G70～G76）

HEATS 发表于 2010-10-22 00:25:08

数控车床多重复合循环指令（G70～G76）

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，
<IMG src="http://www.chmcw.com/upload/news/article/83/13220_uoefri200873164621.jpg">
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。

<IMG src="http://www.chmcw.com/upload/news/article/83/13220_gjjcxi200873164556.jpg">
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。
<IMG src="http://www.chmcw.com/upload/news/article/83/13220_70rcku200873164727.jpg">

图3 端面粗加工循环
<IMG src="http://www.chmcw.com/upload/news/article/83/13220_tp32k8200873164755.jpg">
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。
<IMG src="http://www.chmcw.com/upload/news/article/83/13220_wrawbo200873164837.jpg">
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。
<IMG src="http://www.chmcw.com/upload/news/article/83/13220_yjzclm200873164919.jpg">


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。
<IMG src="http://www.chmcw.com/upload/news/article/83/13220_cylgnc200873164954.jpg">

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。
<IMG src="http://www.chmcw.com/upload/news/article/83/13220_b5regm200873165349.jpg">

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。
<IMG src="http://www.chmcw.com/upload/news/article/83/13220_uss75l200873165433.jpg">
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。
<IMG src="http://www.chmcw.com/upload/news/article/83/13220_1jabf5200873165515.jpg">

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。
<IMG src="http://www.chmcw.com/upload/news/article/83/13220_tmszpl200873165558.jpg">
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 =  <IMG src="http://www.chmcw.com/upload/news/article/83/13220_yguafw20087316580.gif">Δd；
       d3 =  <IMG src="http://www.chmcw.com/upload/news/article/83/13220_0isvdz200873165826.jpg">Δd；
       dn =<IMG src="http://www.chmcw.com/upload/news/article/83/13220_g6h4dd20087316599.gif"> Δd；
每次粗切深：Δdn＝<IMG src="http://www.chmcw.com/upload/news/article/83/13220_g6h4dd20087316599.gif">Δd－<IMG src="http://www.chmcw.com/upload/news/article/83/13220_ywppes200873165942.jpg">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)。
<IMG src="http://www.chmcw.com/upload/news/article/83/13220_iaxkbs200873165647.jpg">

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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