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复合固定循环的优化策略

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:对于铸、锻毛坯的粗车或用棒料直接车削过渡尺寸较大的台阶轴,需要多次重复进行车削,使用G90或G94指令编程仍然比较麻烦,而用G71、G72、G73、G70等复合形状固定循环指令,只要编写出精加工进给路线,给出每次切除余量或循环次数和精加工余量,数控系统即可自动计算出粗加工时的刀具路径,完成重复切削,直至加工完毕。

复合固定循环的优化策略

对于铸、锻毛坯的粗车或用棒料直接车削过渡尺寸较大的台阶轴,需要多次重复进行车削,使用G90或G94指令编程仍然比较麻烦,而用G71、G72、G73、G70等复合形状固定循环指令,只要编写出精加工进给路线,给出每次切除余量或循环次数和精加工余量,数控系统即可自动计算出粗加工时的刀具路径,完成重复切削,直至加工完毕。

1.精加工循环(G70)

采用复合固定循环指令G71、G72、G73进行粗车后,用G70指令可进行精车循环车削。

(1)指令格式

G70 P(ns)Q(nf);

ns:精加工程序的第一个程序段的段号。

nf:精加工程序的最后一个程序段的段号。

(2)指令说明 在精车循环G70状态下,ns至nf程序中指定的F、S、T有效;如果ns至nf程序中不指定F、S、T,粗车循环中指定的F、S、T有效。在使用G70精车循环时,要特别注意快速退刀路线,防止刀具与工件发生干涉。

2.内外圆粗车循环(G71)

G71指令适用于毛坯余量较大的外径和内径粗车,在G71指令后描述零件的精加工轮廓,数控系统根据精加工程序所描述的轮廓形状和G71指令内的各个参数自动生成加工路径,将粗加工待切除余料一次性切削完成。

(1)指令格式

G71 U(Δd)R(e);

G71 P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F_S_T_;

ΔdX向背吃刀量,半径量,不带正负号。

e:粗加工每次车削循环的X向退刀量,无符号。

ns:精加工程序的第一个程序段的段号。

nf:精加工程序的最后一个程序段的段号。

ΔuX向精加工余量(直径量)。

ΔwZ向精加工余量。

F、S、T:粗加工循环中的进给速度、主轴转速与刀具功能。

(2)指令说明

1)如图9-34所示为G71粗车循环的运动轨迹,图中A点为粗加工循环起点,B点为精加工路线的第一点,D点为精加工路线的最后一点。在循环开始时,刀具首先由A点退到C点,移动Δu/2和Δw的距离。刀具从C点平行于AB移动Δd,开始第一刀的切削循环。第1步的移动是由顺序号ns的程序段中G00或G01指定;第2步切削运动用G01指令,当到达本段终点时,以与Z轴成45°夹角的方向退出;第3步以离开切削表面e的距离快速返回到Z轴的出发点。再以背吃刀量为Δd进行第二刀切削,当达到精车余量时,沿精加工余量轮廓EF加工一刀,使精车余量均匀。最后从F点快速返回到A点,完成一个粗车循环。

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9-34 G71指令刀具循环路径

只要在程序中给出ABD之间的精加工形状及X向精车余量ΔuZ向精车余量Δw及每次背吃刀量Δd即可完成ABDA区域的粗车工序。

2)在BD之间的移动指令中指令F、S、T功能,仅在精车中有效。粗车循环使用G71程序段或以前指令的F、S、T功能。当有恒线速控制功能时,在BD之间移动指令中指定的G96或G97也无效,粗车循环使用G71程序段或以前指令的G96或G97功能。

3)AB之间的刀具轨迹,由顺序号为ns的程序段中指定。可以用G00或G01指令,不能指定Z轴的运动。在程序段ns到nf中,不能调用子程序。当顺序号为ns的程序段用G00移动,在指令A点时,必须保证刀具在Z轴方向上位于零件之外。顺序号为ns的程序,不仅用于粗车,还要用于精车时的进刀,一定要保证进刀的安全。

4)BD之间的零件形状,X轴和Z轴都必须是单调增大或减小的图形。

5)在编程时,A点在G71程序段之前指令。

6)X向和Z向精加工余量Δu和Δw的符号如图9-35所示。

(3)示例 如图9-36所示为棒料毛坯的加工示意图。粗加工背吃刀量为2mm,进给量为0.3mm/r,主轴转速为500r/min;精加工余量X向为1mm(直径值),Z向为0.5mm,进给量为0.15mm/r,主轴转速为800r/min;程序起点如图9-36所示,试编写加工程序。

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9-35 G71循环中Δu和Δw的符号

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9-36 G71应用示例

其加工程序见表9-10。

9-10 G71应用示例参考程序

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(续)(www.xing528.com)

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3.端面粗车循环(G72)

端面粗车循环适用于Z向余量小、X向余量大棒料的粗加工。

(1)指令格式

G72 W(Δd)R(e);

G72 P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F_S_T_;

Δd:粗加工每次背吃刀量(正值,Z向)。

e:粗加工每次车削循环的Z向退刀量。

ns:精加工程序的第一个程序段的段号。

nf:精加工程序的最后一个程序段的段号。

ΔuX向精加工余量(直径量)。

ΔwZ向精加工余量。

(2)指令说明 端面粗车循环指令的含义与G71类似,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,该循环方式适用于粗车长径比较小的棒料工件的端面,如图9-37所示。

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9-37 G72应用示例

(3)示例 图9-37所示为棒料毛坯的加工示意图。粗加工背吃刀量为4mm,进给量为0.3mm/r,主轴转速为500r/min;精加工余量X向为1mm(直径值),Z向为0.5mm,进给量为0.15mm/r,主轴转速为800r/min;程序起点如图9-37所示。用端面粗车循环指令G72编写加工程序。

其加工程序见表9-11。

9-11 G72应用示例参考程序

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4.固定形状粗车循环(G73)

G73指令适用于毛坯轮廓形状与零件轮廓形状基本接近的毛坯件的粗车,如一些锻件、铸件的粗车。

(1)指令格式

G73 U(Δi)W(Δk)R(Δd);

G73 P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F_S_T_;

Δi:粗车时X向切除的总余量(半径值)。

Δk:粗车时Z向切除的总余量。

Δd:循环次数。

其他参数含义同G71指令。

(2)指令说明 图9-38所示为G73循环指令的运动轨迹。执行G73功能时,每一刀的切削路线的轨迹形状是相同的,只是位置不同。每走完一刀,就把切削轨迹向工件移动一个位置,因此对于经锻造、铸造等粗加工已初步成形的毛坯,可用G73循环指令进行高效加工。

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9-38 G73应用示例

(3)实例 如图9-38所示,粗车时切削深度为9mm,进给量为0.3mm/r,主轴转速为500r/min;精车时余量X向为1mm(直径值),Z向为0;进给量为0.15mm/r,主轴转速为800r/min。试用G73指令编写加工程序。

其加工程序见表9-12。

9-12 G73应用示例参考程序

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(续)

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