一、引言
數(shù)控編程是數(shù)控加工的重要步驟。數(shù)控程序編寫如何將直接關(guān)系到程序的質(zhì)量、 效率和機床的利用率。通常 ,數(shù)控編程分為手工編程和自動編程兩種。一般形狀簡單、 計算量小、 程序不多的零件適合用手工編程 ,而計算量大、 手工編程困難或根本無法用手工編寫的程序用計算機來完成。在計算機及自動編程軟件被大量使用的今天 ,手工編程因其經(jīng)濟、及時 ,在點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度 ,減少程序所占內(nèi)存 ,同時對于手動數(shù)據(jù)輸入 (MDI) 方式來說,也會節(jié)約大量的時間,提高機床的利用率。本文以數(shù)控車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
外徑粗車固定循環(huán) G71 主要用于內(nèi)、 外階梯軸的粗車,毛坯一般為棒料。如圖 1 所示為粗車外徑的加工路徑。圖中 C是粗加工外徑的起點 ,A 是毛坯外徑與端面輪廓的交點。只要在程序中 ,給出 A→A/ → B 之間的精加工形狀及徑向精車余量ΔU/
2、 軸向精車余量ΔW和每次切削深度Δd 即可完成AA/ BA 區(qū)域的粗車工序。圖 1 中 e 為退刀量 ,它是模態(tài)指令 ,用機床參數(shù)設(shè)定。以直徑編程方式的粗車外徑循環(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)開始的程序段號;
nf - 循環(huán)結(jié)束的程序段號;
ΔU - 徑向(X向)精車余量(直徑值) ;
ΔW - 軸向(Z向)精車余量;
Δd - 切削深度(沿 AA/方向) 。
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在整個粗車循環(huán)中,只執(zhí)行循環(huán)開始前指令的F、 S、 T功能 ,即進給速度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)方式的特點是:循環(huán)切削過程中 ,最初的切深(Δd)方向 ,是刀具切削平行于 Z軸。在粗車循環(huán)指令 G71 之后 ,用G70 來指定粗車循環(huán) ,切除粗加工中留下的余量。G70 精車循環(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( ns)至( nf )程序中不指定 F、 S、 T時 ,原粗車循環(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)計規(guī)定:粗加工時切深為 7 e ,進給速度為 0. 3 e /r ,主軸轉(zhuǎn)速 500r/ min ,精加工余量 X向為 4mm ,Z向為 2mm ,進給速度為 0. 15 e / r ,主軸轉(zhuǎn)速 800r/min。程序設(shè)計如下:
%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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刀具快速從起點(X200Z220)運動到 X160Z180點處 ,從 N30 程序段開始進入 G71 固定循環(huán) ,并指令粗車循環(huán)參數(shù)( F、 S) ,規(guī)定了粗車(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)如何計算(從 N40 到 N100 程序段)循環(huán)過程中的運動路線。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 ,按照 P40 到 Q100 程序段運動指令確定。
將上述程序輸入到數(shù)控車床后 ,需要進行校驗、修改、 再校驗、 再修改 ,然后仿真零件的加工過程 ,直至確認無誤。然后安裝工件及刀具 ,完成對刀 ,建立起機床偏置 ,對零件進行試切 ,待完全符合零件的技術(shù)要求后 ,即可進行批量生產(chǎn)。
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