一、引言

数控编程是数控加工的重要步骤。数控程序编写如何将直接关系到程序的质量、 效率和机床的利用率。通常 ,数控编程分为手工编程和自动编程两种。一般形状简单、 计算量小、 程序不多的零件适合用手工编程 ,而计算量大、 手工编程困难或根本无法用手工编写的程序用计算机来完成。在计算机及自动编程软件被大量使用的今天 ,手工编程因其经济、及时 ,在点位加工或由直线与圆弧组成的轮廓加工中 ,仍被广泛使用。因此 ,在编程过程中 ,使用复合固定循环指令 ,不仅可以缩短程序段的长度 ,减少程序所占内存 ,同时对于手动数据输入 (MDI) 方式来说,也会节约大量的时间,提高机床的利用率。本文以数控车削加工中广泛使用的复合固定循环指令 G70和 G71为例,介绍它们的程序段格式及参数的含义,并举例说明该指令的具体应用。

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二、 复合循环指令 G70、 G71 的格式及其参数的含义

外径粗车固定循环 G71 主要用于内、 外阶梯轴的粗车,毛坯一般为棒料。如图 1 所示为粗车外径的加工路径。图中 C是粗加工外径的起点 ,A 是毛坯外径与端面轮廓的交点。只要在程序中 ,给出 A→A/ → B 之间的精加工形状及径向精车余量ΔU/

2、 轴向精车余量ΔW和每次切削深度Δd 即可完成AA/ BA 区域的粗车工序。图 1 中 e 为退刀量 ,它是模态指令 ,用机床参数设定。以直径编程方式的粗车外径循环指令编程格式为:

G71 P(ns) Q(nf) U (ΔU) W(ΔW)D(Δd) F(f) S( s) T(t)

N (ns) ……;

……; 轨迹编程(A/ → B的零件轮廓线)

N (nf ) ……;

程序中各地址含义如下:

ns - 循环开始的程序段号;

nf - 循环结束的程序段号;

ΔU - 径向(X向)精车余量(直径值) ;

ΔW - 轴向(Z向)精车余量;

Δd - 切削深度(沿 AA/方向) 。

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在整个粗车循环中,只执行循环开始前指令的F、 S、 T功能 ,即进给速度f、 主轴转速 s、 刀具 t 均不能改变。在 ns～nf 程序段内(即自循环开始到循环结束)的指令 F、 S、 T不起作用。G71 循环方式的特点是:循环切削过程中 ,最初的切深(Δd)方向 ,是刀具切削平行于 Z轴。在粗车循环指令 G71 之后 ,用G70 来指定粗车循环 ,切除粗加工中留下的余量。G70 精车循环的指令格式为: G70 P(ns) Q (nf )

在 G70 状态下 ,从( ns)至( nf )程序段内指定的F、 S、 T有效。当( ns)至( nf )程序中不指定 F、 S、 T时 ,原粗车循环中指定的 F、 S、 T仍有效。

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三、 复合循环编程举例

加工如图 2 所示零件 ,其毛坯为棒料。工艺设计规定:粗加工时切深为 7 e ,进给速度为 0. 3 e /r ,主轴转速 500r/ min ,精加工余量 X向为 4mm ,Z向为 2mm ,进给速度为 0. 15 e / r ,主轴转速 800r/min。程序设计如下:

%0030/

N10G50X200Z200/

N20G00X160Z180M03S800/

N30G71P04Q10U4W2D7F0. 3S500/

N40G00X40S800/

N50G01W - 40F0. 15/

N60X60W - 30/

N70W - 20/

N80X100W - 10/

N90W - 20/

N100X140W - 20/

N110G70P04Q10/

N120G00X200Z220/

N130M05/

N140M30/

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刀具快速从起点(X200Z220)运动到 X160Z180点处 ,从 N30 程序段开始进入 G71 固定循环 ,并指令粗车循环参数( F、 S) ,规定了粗车(刀)应留给精加工的加工余量(U4W2) ,粗加工切削深度(D7)及通知控制系统如何计算(从 N40 到 N100 程序段)循环过程中的运动路线。N110 程序段是用G70 指令的精加工循环程序 ,指令刀具在精加工轮廓尺寸时 ,按照 P40 到 Q100 程序段运动指令确定。

将上述程序输入到数控车床后 ,需要进行校验、修改、 再校验、 再修改 ,然后仿真零件的加工过程 ,直至确认无误。然后安装工件及刀具 ,完成对刀 ,建立起机床偏置 ,对零件进行试切 ,待符合零件的技术要求后 ,即可进行批量生产。

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