数控车课件：第6章 循环指令

1、第6章 循环指令,6.1 单一固定循环指令 6.2 复合固定循环指令,6.1 单一固定循环指令,1 内、外圆切削循环指令（G90） 1）外圆车削循环 编程格式 G90 X（U）_Z（W）_ F_ X、Z取值为圆柱面切削终点坐标值。U、W取值为圆柱面切削终点相对循环起点的增量坐标。 圆柱面切削循环的执行过程如图6-1所示。刀具从循环起点开始按图示箭头指示路线进给，先走X轴快进，到切削起点后，再工进切削，到达切削终点，然后，径向工进退刀，最后又以快进方式回到循环起点，准备下一个动作。图中虚线表示快速移动，实线表示按指定的进给速度F移动,下一页 返回,图6-1 外圆车削循环,返回,例题 如图6-2所

2、示，对零件进行外圆切削循环编程。 2）锥面车削循环 编程格式 G90 X（U）_Z（W）_ R_F_ X、Z取值为圆柱面切削终点坐标值。 U、W取值为圆柱面切削终点相对循环起点的增量坐标。 R取值为圆锥面切削起点与圆锥面切削终点的半径差,上一页 下一页 返回,6.1 单一固定循环指令,表6-1 G90外圆切削循环编程参考程序,返回,例题 如图6-5所示，对工件进行锥面车削循环编程。 端面切削循环指令（G94） 1）车端面循环 编程格式 G94 X（U）_Z （W）_F _ X、Z取值为端面切削终点坐标值；U、W取值为端面切削终点相对循环起点的增量坐标。 例题 如图6-7所示，对工件进行端面切削

3、循环编程,上一页 下一页 返回,6.1 单一固定循环指令,图6-5 锥面切削循环加工实例,返回,图6-7 端面切削循环举例,返回,2）车斜端面循环 编程格式 G94 X（U_Z(W)_ R_ F _ X、Z取值为端面切削终点坐标值；U、W取值为端面切削终点相对循环起点的增量坐标；R为端面切削始点相对于切削终点在Z轴方向的坐标增量。R取值有正、负号。 例题 如图6-10所示，对斜端面切削循环编程,上一页 下一页 返回,6.1 单一固定循环指令,图6-10 斜端面切削循环举例,返回,注意事项 在使用G90、G94循环功能指令编制程序时，除了应合理选择切削用量，同时还应注意正确理解并处理下列几种情况

4、。 如何合理使用单一循环固定循环，应根据坯件的形状和工件的加工轮廓进行适当的选择，一般情况下的选择如图6-11所示。 由于X（U）、Z（W）和R的数值在固定循环期间是模态的，如果没有重新指定X（U）、Z（W）和R，则原来指定的数据有效。 如果在使用固定循环的程序段中指定了EOB或零运动指令，则重复执行同一固定循环,上一页 下一页 返回,6.1 单一固定循环指令,图6-11 固定循环的选择,返回,a） (b) (c) (d) （a）圆柱面切削循环G90；（b）圆锥面切削循环G90； （c）平端面切削循环G94；（d）斜端面切削循环G94,如果在固定循环方式下，又指定了M、S、T功能，则固定循环和

5、M、S、T功能同时完成。 如果在单段运行方式下执行循环，则每一循环分4段进行，执行过程中必须按4次循环启动按钮。 用MDI方式指令固定循环，该程序段执行后，再按启动按钮，可执行与前次相同的固定循环。 G90、G94都是模态指令，当循环结束时，应该以同组的指令（G00、G01、G02等）将循环功能取消,上一页 下一页 返回,6.1 单一固定循环指令,编程实例 试编制如图6-12所示的带锥度的阶梯轴的加工程序。毛坯为40mm200mm棒料，材料为45#钢。 1）零件工艺分析 技术要求分析。零件包括圆锥面、圆柱面、端面、切断等加工。材料为45#钢，表面粗糙度要求为Ra3.2。 选择工件装夹方式、起刀

6、点、换刀点。用三爪自定心卡盘装夹定位。工件坐标原点设在工件右端面，起刀点和换刀点设在同一点，坐标为（50，100）。 制定加工方案，确定刀具和切削用量,上一页 下一页 返回,6.1 单一固定循环指令,图6-12 单一循环编程举例,返回,2）数值计算 设定工件坐标原点，以工件右端面与轴线的交点为工件原点建立工件坐标系。 计算各基点坐标值，略。 当计算精加工圆锥面时，圆锥面的起点的直径d，根据公式 ，即 ， ， 。 3）程序编制 工件加工参考程序见表6-7,上一页 返回,6.1 单一固定循环指令,下一页 返回,表6-7 参考程序单,上一页 下一页 返回,表6-7 参考程序单,上一页 返回,表6-7

7、 参考程序单,复合固定循环指令，与单一固定循环指令一样，可以用于重复多次加工才能加工到规定尺寸的典型工序。主要用于铸、锻毛坯的粗车和棒料毛坯需车阶梯较大的轴以及比较复杂的外形加工。利用复合固定循环指令功能，只要给出最终精加工路径、循环次数和精加工余量，系统根据精加工尺寸自动设定精加工前的形状及粗加工的刀具路径。 外径/内径粗车循环指令（G71） 外径/内径粗车循环指令G71，它适用于毛坯料粗车外径和粗车内径,下一页 返回,6.2 复合固定循环指令,1）编程格式 G71 U（d）R（e）； G71 P (ns) Q (nf) U (u) W (w) F (f) S (s) T (t)； d：切深

8、量。是模态值，在下个指定前均有效。无正负号，半径指定，切入方向决定于AA方向。可用系统中参数设定，也可用程序指令数值。程序指令数值优先。 e：退刀量。是模态值，在下次指定前均有效。可用系统中参数设定，也可用程序指令数值。 ns：精加工形状程序段组的第一个程序段顺序号。 nf：精加工形状程序段组的最后一个程序段顺序号。 u：X轴方向精加工余量的距离和方向（直径/半径指定,上一页 下一页 返回,6.2 复合固定循环指令,w：Z轴方向精加工余量的距离和方向； f、s、t：粗车循环中相关的进给速度，主轴转速及刀具、刀补选择。 2）例题 如图6-14所示的零件，用外径粗车循环G71指令编制粗加工程序。粗

9、加工切削深度为5mm，退刀量为1mm，进给量0.3mm/r，主轴转速为640r/min，精加工余量X方向为2mm，Z方向为1mm,上一页 下一页 返回,6.2 复合固定循环指令,图6-14 外圆粗车循环G71实例,返回,3）特点 d和u均由地址U指定，其区别在于该程序段中有无地址P、Q。 在使用粗加工循环时，包含在段号“ns”和“nf”之间的所有F值、S值和T功能对粗加工循环均是无效的。另外，也可以不加指定而沿用前面程序段中的F值、S值和T功能，并可沿用至粗、精加工结束后的程序中去。 用G71指令加工的工件形状，有如图6-15所示四种情况,上一页 下一页 返回,6.2 复合固定循环指令,图6-

10、15 G71四种加工轨迹,返回,用恒表面切削速度控制主轴时，顺序号ns到nf的程序段指令的G96或G97无效，而在G71程序段或之前的程序段中指令的G96或G97有效。 A和A之间的刀具轨迹在包含G00或G01顺序号为ns的程序段中指定，在这个程序段中不能指定Z轴的运动指令，否则会出现程序报警。AAB精加工形状的移动指令，由顺序号ns到nf的程序段指令。 A和B之间的刀具轨迹可以是直线，也可以是圆弧。在X和Z方向必须单调递增或单调递减。 粗车循环结束后，刀具自动退回A点。 不能从顺序号ns到nf的程序段中调用子程序,上一页 下一页 返回,6.2 复合固定循环指令,端面粗车循环指令（G72） 端

11、面粗车复合循环指令G72，适用于圆柱棒料毛坯端面方向粗车。与外（内）径粗车复合循环G71均为粗加工循环指令，其区别仅在于指令G71是沿着平行于Z轴进行切削循环加工的，而指令G72切削方向平行于X轴，从外径方向往轴心方向切削端面。 1）编程格式 G72 U（d）R（e）； G72 P (ns) Q (nf) U (u) W (w) F (f) S (s) T (t)； 式中 d，e，ns，nf，u，w，f，s，t参数意义和G71相同,上一页 下一页 返回,6.2 复合固定循环指令,2）例题 如图6-17所示的工件，用G72指令编制粗加工程序。粗加工切削深度为5mm，退刀量为1mm，进给量0.3m

12、m/r，主轴转速为640r/min，精加工余量X方向为2mm，Z方向为1mm。 3）特点 G72与G71切深量d切入方向不同，G71沿X轴进给切深，而G72沿Z轴进给切深。 A和A之间的刀具轨迹在包含G00或G01顺序号为ns的程序段中指定，在这个程序段中不能指定X轴的运动指令，否则会出现程序报警。AAB精加工形状的移动指令，由顺序号ns到nf的程序段指令,上一页 下一页 返回,6.2 复合固定循环指令,图6-17 端面粗车循环G72实例,返回,用G72指令加工的工件形状，有如图6-18所示四种情况。 A和B之间的刀具轨迹可以是直线，也可以是圆弧。在X和Z方向必须单调递增或单调递减。 用恒表面

13、切削速度控制主轴时，顺序号ns到nf的程序段指令的G96或G97无效，而在G71程序段或之前的程序段中指令的G96或G97有效,上一页 下一页 返回,6.2 复合固定循环指令,图6-18 G72四种加工轨迹,返回,封闭切削复合循环指令（G73） 1）编程格式 G73 U（i）W(k) R（d）； G73 P (ns) Q (nf) U (u) W (w) F (f) S (s) T (t)； i：X方向退刀量的距离和方向，该值为半径指定，模态有效；k：Z方向退刀量的距离和方向； d：分割数。此值与粗切重复次数相同。i，k ，d可用系统中参数设定，也可用程序指令数值，根据程序指令，参数值也改变。

14、ns，nf，u，w，f，s，t参数意义和G71相同,上一页 下一页 返回,6.2 复合固定循环指令,2）例题。如图6-20所示的工件，用G73指令编制粗加工程序。 3）特点 一定形状的循环切削可用G73指令中顺序号ns到nf的程序段来指令。精加工余量的方向符号与G71、G72相同。 G73循环结束后，刀具自动返回A点。 G73指令可以加工X、Z轴方向轮廓不规则变化的工件,上一页 下一页 返回,6.2 复合固定循环指令,图6-20 封闭复合循环G73实例,返回,精车循环指令（G70） 由G71、G72、G73进行粗加工循环完成后，可以用G70指令实现精加工。 1）编程格式 G70 P（ns） Q

15、（nf） ns：精加工形状程序段组的第一个程序段顺序号。 nf：精加工形状程序段组的最后一个程序段顺序号,上一页 下一页 返回,6.2 复合固定循环指令,2）特点 在执行G70指令时，在含指令G71、G72、G73程序段中指令的F、S、T无效。在顺序号ns到nf的程序段间指令的F、S、T有效。当顺序号ns到nf的程序段间没有指令F、S、T时，在粗车循环前指令的F、S、T有效。 G70循环结束后，刀具会快速返回起始点位置，并开始执行G70循环的下一个程序段,上一页 下一页 返回,6.2 复合固定循环指令,编程实例 例1：试编制如图6-21所示的工件的加工程序。毛坯为45153mm，材料为45#钢

16、。 零件图工艺分析 技术要求分析。工件具有较复杂的外形面，需要对内外锥面、柱面及球面和切断等加工。零件材料为45#钢，除表面粗糙度外无其它要求。 确定装夹方案、定位基准、加工起点、换刀点。用三爪自定心卡盘夹紧定位，加工完右端后，调头夹已加工表面30mm（夹保护垫圈），加工起点和换刀点可以设在同一点，放在Z轴距工件前端面100mm，X轴距轴心线50mm的位置。 制定加工方案，确定各刀具及切削用量,上一页 下一页 返回,6.2 复合固定循环指令,图6-21 复合循环编程举例1,返回,数值计算 设定工件坐标原点，以工件前端面与轴线的交点为工件原点建立工件坐标系，当工件调头加工时，同样以工件前端面与轴

17、线的交点为工件原点建立工件坐标系。 计算各基点坐标值。 程序编制。 注意事项 加工内孔时，利用G71指令，应注意精加工余量U地址后的数值为负值。 内孔加工完成后，应注意退刀顺序,上一页 下一页 返回,6.2 复合固定循环指令,调头装夹时，注意不能夹伤已加工表面。 钻孔可以在普通车床上进行。 工件调头加工时，要重新确定加工起点和换刀点。 加工过程中，注意中间检测工件质量,上一页 下一页 返回,6.2 复合固定循环指令,例2：编制如图6-22所示的工件的加工程序。毛坯尺寸为118mm，材料为Q235。 零件图工艺分析 技术要求分析。工件为具有复杂外形面的盘类零件，需要对内外柱面及端面等加工。零件材料为铸铁件，除表面粗糙度外无其它要求。 确定装夹方案、定位基准、加工起点、换刀点。该工件需要调头装夹。用三爪自定心卡盘夹紧定位，先加工完右端面的相关尺寸后，调头加工左端各部位的尺寸（夹保护垫圈），加工起点和换刀点可以设在同一点，放在Z轴距工件前端面150mm，X轴距轴心线80mm的位置。 制定加工方案，确定各刀具及切削用量,上一页 下一页 返回,6.2 复合固定循环指令,图6-22 复合循环编程举例