數控車床（chuáng）粗車循環指令的分析與應用-數控機床市場網

您現在的（de）位置：車床網> 技術前沿>數控車床粗（cū）車循環指令的分析與應用

數控車床粗車循（xún）環指令的分析與應用

2018-5-28 來源：廣州城市職業學院機電工（gōng）程係作者：魯霞（xiá）肖蘇華李小曼

摘要: 工藝設計是（shì）數控機床上加工零件的關鍵問題。針對 FANUC 與 GSK 數控係（xì）統，以典型的單調和非單調軸類零件為（wéi）例，對典型的工件進行（háng）工藝分析（xī），製訂相應（yīng）的工藝文件並編寫其（qí）加（jiā）工（gōng）程序。針對工件的單調性不同，選擇（zé）相（xiàng）應的粗車循環編程（chéng）指令 G71 或 G73，可以減少工人重複編程的時間，避免因重複編程對工件精度的影響（xiǎng），提高（gāo）加工效率與加工精度。

關鍵詞: 數控車（chē）床工藝分析單（dān）調性循環指令

0 、引言

在數控機床上加工零件（jiàn），首先遇到的問題是零件（jiàn）的工藝（yì）處理。與普通機床的加工工（gōng）藝相比，在數控機床上加工（gōng）的零件工藝規程要複雜得多。在數控機床加工前，要把加（jiā）工零件的全部工藝過程、工藝（yì）參數（shù）、刀具（jù）參數、切削用量、位移參數等編（biān）入程序，對工件進（jìn）行工藝設計，然（rán）後製訂出細致優化的加工工（gōng）藝，最後編寫工件的加工程序。軸類零件（jiàn）的加工一（yī）般（bān）分為單（dān）調（diào）性軸類零件與（yǔ）非單調性軸類零件兩大類。筆者針對 FANUC 與（yǔ） GSK 數控係（xì）統，以典型的單調和非單調軸類零（líng）件為例，對典型的工件進（jìn）行工藝分析，製訂相應（yīng）的工藝文件並編寫其加（jiā）工程序。在數控車床的編程加工中還常有多次重複進行的動作，若進行簡單重複的編程（chéng），勢必造成數據計算（suàn）和編程工作（zuò）量的增（zēng）加，編（biān）程和加工（gōng）時（shí）錯誤也增加（jiā）。本文運用的循環（huán）指令可解決這個問題.

1 、加工單調性工（gōng）件

1．1 外圓 / 內徑（jìng）粗車（chē）循環 G71

G71 指令適用於車削棒料毛坯、粗車外圓和粗車圓筒毛坯內徑，須多次走（zǒu）刀才能完成粗加工。

G71 指令編程（chéng）格式（shì）為（wéi）

1．2 工件 1 加工圖紙

工件 1 如圖（tú） 1 所示。毛坯是 Φ50mm 的棒料，材料是 45 號鋼，製訂數控加工工藝卡，並編寫工（gōng）件的數控加工程序。

圖 1 工件 1

1． 3 加工工藝分析

1． 3． 1 工件（jiàn）圖紙分析

(1) 結構分析如圖 1 所示。該工件長度為（wéi）45mm，左端為（wéi） R15 的凸（tū）圓弧，右端為（wéi） C2 倒角 R20 凹圓弧麵及圓柱麵，圓弧與圓柱之間節（jiē）點處必須光（guāng）滑連接。從工件的總體（tǐ）結構來看，工件 1 從右至左單調（diào）遞增，為了保證工件裝夾安（ān）全可靠，可以考慮整體一次性安裝加工完成的工藝方法，從 C2 倒（dǎo）角一端開始向（xiàng）左加工至 R15mm 的凸（tū）弧.

(2) 精度分析該工件重要加工部位為 Φ20mm、Φ40mm 的外（wài）圓，其次是 R20mm 與 R15mm 的圓弧。要求 Φ20mm、Φ40mm 外圓麵與 R20mm 凹（āo）圓弧光滑（huá）連接，Φ40mm 外圓（yuán）麵與 R15mm 圓弧光滑連接; 表麵粗（cū）糙度 Ra 為 1．6μm，在數控車床上分粗、精加工可以達到要求。

1．3．2 裝夾方案的確定

毛（máo）坯為棒料，用三爪自定心（xīn）卡盤定位（wèi）夾緊，工件伸出（chū）長度約為 55mm。工件零點如圖 1 所示（shì）設在工（gōng）件右端軸心處。加（jiā）工安全點和換刀點可設在同一點（diǎn）( 100. 0，100. 0) 的位置。

1．3．3 加（jiā）工順序和進給路線的（de）確定

工件分粗、精（jīng）車進行加工。粗車用 G71 指令循環加工 C2 倒角、圓弧輪廓和 Φ20mm、Φ40mm 外圓，精車用 G70 加工（gōng）上述輪（lún）廓。

粗車循環走刀路線為 C2倒（dǎo）角—Φ20mm 外圓—R20mm 圓弧—Φ40mm 外圓—R20mm 圓弧—切（qiē）斷。

1.3.4 刀（dāo）具及切削（xuē）用量的選擇

(1) 確定刀具采用（yòng） T0101 為 90°外圓粗車尖刀; T0202 為 93°外圓精車尖刀; T0303 為刀寬為 3mm的切斷刀。

(2) 在數控車削加工中，一般在工件直徑方向留出精加工（gōng）餘量 0． 4樼0． 5mm。———粗加工切削（xuē）深度 ap為 1樼1． 5mm，進給量f 取 100mm / min，主軸轉速 n 為 800r / min。———精加工（gōng）進給量 f 取 50mm/min，主軸轉速 n為 1 200r/min。

1．3．5 數控加工工序卡

工件 1 的數控加工工（gōng）序卡（kǎ）如表 1 所示。

1．4 編製加工程序

設定 G71 程序循環起點為( 53． 0，3． 0) ，編寫工（gōng）件（jiàn） 1 的加工程序如表 2 所示。2 加工非單調性（xìng）工（gōng）件2． 1 封閉循環指令 G73封閉循（xún）環指令為按照一（yī）定的切削形狀，逐漸接近最終形狀的循環切削方式。封閉切削循環適用於對鑄、鍛（duàn）毛坯切削，對於零件輪廓的單調性則沒有要求。

表 1 數控加工工序卡 1

表 2 工（gōng）件數控加工程序單( 一次安裝即可（kě）完成加工)

2 、加（jiā）工非單調性工（gōng）件

2． 1 封閉循環指令

G73封閉循環指（zhǐ）令為按照一定的切削形（xíng）狀，逐漸接近最終形狀的（de）循環切削方式。封閉切削循環（huán）適用於對鑄、鍛毛坯切削，對於零件輪廓的單（dān）調性則沒有要求。

2．2 工件 2 加工圖紙

工件 2 如圖 2 所示，毛坯是（shì） Φ35mm 的棒料，材料是 45 號鋼，製訂數控（kòng）加工（gōng）工藝卡，並編寫工件的數控加工程序.

圖 2 工件（jiàn） 2

2．3 加工工藝分析

2．3．1 工件（jiàn）圖紙（zhǐ）分析（xī）

(1) 結構分析如圖（tú） 2 所示，工件材料為 45 號鋼（gāng），毛坯為 Φ35mm 的棒料。該工件長度為 50mm，左端為 Φ25mm 的外（wài）圓表麵，右端為（wéi）凸凹圓弧麵，圓弧與圓弧之間、圓弧與（yǔ）圓柱（zhù）之間節點處必須（xū）光滑連（lián）接（jiē）。從工件（jiàn）的總體結構來（lái）看（kàn），右端沒有方便裝夾的部位，可以考慮整體一（yī）次性安裝（zhuāng）加工完成的（de）工藝方法，從圓弧（hú）Φ32mm 的凸弧一端開始向左加工至 R12mm 的凹弧，然後切 Φ25mm 的外圓至規（guī）定尺（chǐ）寸。

(2) 精度分析該（gāi）工件重要加工部位為Φ25mm 的外圓，其次是Φ32mm 與 R12mm 的圓弧。要求 Φ32mm 與 R12mm 凸凹圓弧光滑連接，R12mm的圓弧與 Φ25mm 的外圓光滑連接。表麵粗糙度 Ra為 1． 6μm，在數控車床上分粗、精加工可以達到要求。

2．3．2 裝夾方案的（de）確定

毛坯為棒（bàng）料，用三爪自定（dìng）心卡盤定位（wèi）夾緊，工件伸（shēn）出長度約為 65mm。工（gōng）件零點（diǎn）如圖 2 所示設（shè）在工件右端軸心處，加工安全點和換刀點可設在同（tóng）一點( 100．0，100．0) 的位置。

2．3．3 加工順（shùn）序和進給路（lù）線的確定

工件分粗、精車進行加工，粗車用 G73 指令循環加工圓弧輪廓和（hé） Φ25mm 外圓，精車用 G70 加工上（shàng）述輪廓。

粗車循環（huán）走刀路線為（wéi） Φ32mm 圓弧—R12mm 圓弧—Φ25mm 外圓。

2．3．4 刀具及切削用量的選（xuǎn）擇

(1) 確定刀具 T0101 為 90° 外圓粗車尖刀;T0202 為 93°外圓精車尖刀。

(2) 在數控車削加工中，一般在零件直徑（jìng）方向留出精加工餘量 0．4 ~ 0．5mm。

———粗加工切削深度 ap為1 ~ 1．5mm，進給量（liàng）f 取 100mm / min，主軸轉速 n為800r / min;

———精加工進給量 f 取（qǔ） 50mm/min，主軸轉速（sù） n為 1 200r/min。

2．3．5 數控加工工序卡