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一、引言

數(shù)控編程是數(shù)控加工的重要步驟。數(shù)控程序編寫(xiě)如何將直接關(guān)系到程序的質(zhì)量、效率和機(jī)床的利用率。通常 ,數(shù)控編程分為手工編程和自動(dòng)編程兩種。一般形狀簡(jiǎn)單、計(jì)算量小、程序不多的零件適合用手工編程 ,而計(jì)算量大、手工編程困難或根本無(wú)法用手工編寫(xiě)的程序用計(jì)算機(jī)來(lái)完成。在計(jì)算機(jī)及自動(dòng)編程軟件被大量使用的今天 ,手工編程因其經(jīng)濟(jì)、及時(shí) ,在點(diǎn)位加工或由直線與圓弧組成的輪廓加工中 ,仍被廣泛使用。因此 ,在編程過(guò)程中 ,使用復(fù)合固定循環(huán)指令 ,不僅可以縮短程序段的長(zhǎng)度 ,減少程序所占內(nèi)存 ,同時(shí)對(duì)于手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入 (MDI) 方式來(lái)說(shuō),也會(huì)節(jié)約大量的時(shí)間,提高機(jī)床的利用率。本文以數(shù)控車(chē)削加工中廣泛使用的復(fù)合固定循環(huán)指令 G70和 G71為例,介紹它們的程序段格式及參數(shù)的含義,并舉例說(shuō)明該指令的具體應(yīng)用。

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二、復(fù)合循環(huán)指令 G70、 G71 的格式及其參數(shù)的含義

外徑粗車(chē)固定循環(huán) G71 主要用于內(nèi)、外階梯軸的粗車(chē),毛坯一般為棒料。如圖 1 所示為粗車(chē)外徑的加工路徑。圖中 C是粗加工外徑的起點(diǎn) ,A 是毛坯外徑與端面輪廓的交點(diǎn)。只要在程序中 ,給出 A→A/ → B 之間的精加工形狀及徑向精車(chē)余量ΔU/

2、軸向精車(chē)余量ΔW和每次切削深度Δd 即可完成AA/ BA 區(qū)域的粗車(chē)工序。圖 1 中 e 為退刀量 ,它是模態(tài)指令 ,用機(jī)床參數(shù)設(shè)定。以直徑編程方式的粗車(chē)外徑循環(huán)指令編程格式為:

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

N (ns) ……;

……; 軌跡編程(A/ → B的零件輪廓線)

N (nf ) ……;

程序中各地址含義如下:

ns - 循環(huán)開(kāi)始的程序段號(hào);

nf - 循環(huán)結(jié)束的程序段號(hào);

ΔU - 徑向(X向)精車(chē)余量(直徑值) ;

ΔW - 軸向(Z向)精車(chē)余量;

Δd - 切削深度(沿 AA/方向) 。

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在整個(gè)粗車(chē)循環(huán)中,只執(zhí)行循環(huán)開(kāi)始前指令的F、 S、 T功能 ,即進(jìn)給速度f、主軸轉(zhuǎn)速 s、刀具 t 均不能改變。在 ns～nf 程序段內(nèi)(即自循環(huán)開(kāi)始到循環(huán)結(jié)束)的指令 F、 S、 T不起作用。G71 循環(huán)方式的特點(diǎn)是:循環(huán)切削過(guò)程中 ,最初的切深(Δd)方向 ,是刀具切削平行于 Z軸。在粗車(chē)循環(huán)指令 G71 之后 ,用G70 來(lái)指定粗車(chē)循環(huán) ,切除粗加工中留下的余量。G70 精車(chē)循環(huán)的指令格式為: G70 P(ns) Q (nf )

在 G70 狀態(tài)下 ,從( ns)至( nf )程序段內(nèi)指定的F、 S、 T有效。當(dāng)( ns)至( nf )程序中不指定 F、 S、 T時(shí) ,原粗車(chē)循環(huán)中指定的 F、 S、 T仍有效。

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三、復(fù)合循環(huán)編程舉例

加工如圖 2 所示零件 ,其毛坯為棒料。工藝設(shè)計(jì)規(guī)定:粗加工時(shí)切深為 7 e ,進(jìn)給速度為 0. 3 e /r ,主軸轉(zhuǎn)速 500r/ min ,精加工余量 X向?yàn)?/span> 4mm ,Z向?yàn)?/span> 2mm ,進(jìn)給速度為 0. 15 e / r ,主軸轉(zhuǎn)速 800r/min。程序設(shè)計(jì)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?gòu)钠瘘c(diǎn)(X200Z220)運(yùn)動(dòng)到 X160Z180點(diǎn)處 ,從 N30 程序段開(kāi)始進(jìn)入 G71 固定循環(huán) ,并指令粗車(chē)循環(huán)參數(shù)( F、 S) ,規(guī)定了粗車(chē)(最后一刀)應(yīng)留給精加工的加工余量(U4W2) ,粗加工切削深度(D7)及通知控制系統(tǒng)如何計(jì)算(從 N40 到 N100 程序段)循環(huán)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)路線。N110 程序段是用G70 指令的精加工循環(huán)程序 ,指令刀具在精加工輪廓尺寸時(shí) ,按照 P40 到 Q100 程序段運(yùn)動(dòng)指令確定。

將上述程序輸入到數(shù)控車(chē)床后 ,需要進(jìn)行校驗(yàn)、修改、再校驗(yàn)、再修改 ,然后仿真零件的加工過(guò)程 ,直至確認(rèn)無(wú)誤。然后安裝工件及刀具 ,完成對(duì)刀 ,建立起機(jī)床偏置 ,對(duì)零件進(jìn)行試切 ,待完全符合零件的技術(shù)要求后 ,即可進(jìn)行批量生產(chǎn)。