第四章 外轮廓加工 数控车床编程与操作(FANUC系统) 课件

1、 在数控车床上经常加工类似中间轴的轴类零件，其外表面在数控车床上经常加工类似中间轴的轴类零件，其外表面多为外圆、端面、锥面及圆弧轮廓加工，是零件加工的基本步多为外圆、端面、锥面及圆弧轮廓加工，是零件加工的基本步骤和前期工步。骤和前期工步。中间轴中间轴1.1.掌握掌握G00G00、G01G01指令的应用。指令的应用。2.2.掌握掌握G90G90、G94G94指令的应用。指令的应用。3.3.掌握外圆、端面的加工方法和工艺要求。掌握外圆、端面的加工方法和工艺要求。4.4.认识数控外圆车刀的牌号，能正确安装刀具。认识数控外圆车刀的牌号，能正确安装刀具。5.5.掌握数控加工的操作步骤。掌握数控加工的操作

2、步骤。一、一、G00G00快速定位快速定位 1. 1. 指令格式指令格式 G00 X G00 X（U U） Z Z（W W） ； 说明：说明： X X、Z Z：快速定位的目标位置绝对坐标值（：快速定位的目标位置绝对坐标值（U U、W W表示增量表示增量值）。值）。 2. 2. 指令功能指令功能 G00 G00是模态代码。是模态代码。 该指令是在工件坐标系中以快速移动速度移动刀具到达由该指令是在工件坐标系中以快速移动速度移动刀具到达由绝对或增量指令指定的位置绝对或增量指令指定的位置. . G00 G00指令中的快移速度由机床参数指令中的快移速度由机床参数“快移进给速度快移进给速度”对各对各轴分别

3、设定，所以快速移动速度不能在地址轴分别设定，所以快速移动速度不能在地址F F中规定，快移速中规定，快移速度可由面板上的快速修调按钮修正。度可由面板上的快速修调按钮修正。 在执行在执行G00 G00 指令时，由于各轴以各自的速度移动，不能保指令时，由于各轴以各自的速度移动，不能保证各轴同时到达终点，因此联动直线轴的合成轨迹不一定是直证各轴同时到达终点，因此联动直线轴的合成轨迹不一定是直线。线。 3. 3. 编程实例编程实例 要求刀具快速从要求刀具快速从A A点移动点移动到到B B点，编程如下：点，编程如下： G00 X33.0 Z2.0 G00 X33.0 Z2.0； 说明：说明： （1 1）G

4、00G00为模态指令，可由为模态指令，可由G01G01、G02G02、G03G03或或G33G33功能注销。功能注销。 （2 2）移动速度不能用程序）移动速度不能用程序指令设定，而是由系统参数预指令设定，而是由系统参数预先设置。先设置。快速定位快速定位 （3 3）G00G00的执行过程：刀具的执行过程：刀具由程序起始点加速到最大速度，由程序起始点加速到最大速度，然后快速移动，最后减速到终点，然后快速移动，最后减速到终点，实现快速定位。实现快速定位。 （4 4）刀具实际运动路线并不）刀具实际运动路线并不是直线，而是折线，刀具先沿两是直线，而是折线，刀具先沿两轴夹角轴夹角4545移动，再移动剩余一

5、移动，再移动剩余一轴，移动时要注意刀具是否和工轴，移动时要注意刀具是否和工件干涉。件干涉。 （5 5）G00G00一般用于加工前的一般用于加工前的快速定位或加工后的快速退刀。快速定位或加工后的快速退刀。快速定位快速定位二、二、G01G01直线插补直线插补 1. 1. 指令格式指令格式 G01 X G01 X（U U） Z Z（W W） F F ； 说明：说明： X X、Z Z：直线插补的目标位置绝对坐标值（：直线插补的目标位置绝对坐标值（U U、W W表示增量表示增量值）。值）。 F F：进给率。：进给率。 2. 2. 指令功能指令功能 G01 G01是模态代码，该指令是以直线方式和命令给定的

6、移动是模态代码，该指令是以直线方式和命令给定的移动速率从当前位置移动到指定位置。速率从当前位置移动到指定位置。 注意：注意： （1 1）G01G01指令后的坐标值可用绝对值，也可用增量值，由指令后的坐标值可用绝对值，也可用增量值，由编程者根据情况确定。编程者根据情况确定。 （2 2）进给速度由）进给速度由F F指令确定，指令确定，F F指令也是模态指令。指令也是模态指令。 3. 3. 编程实例编程实例 加工该零件外轮廓，用加工该零件外轮廓，用G00G00、G01G01指令编写精加工程序。指令编写精加工程序。 直线插补指令直线插补指令 三、三、G90G90单一形状固定循环（外圆单一形状固定循环（

7、外圆/ /圆锥）圆锥） 1. 1. 指令格式指令格式 G90 X G90 X（U U） Z Z（W W） R R F F ； 说明：说明： X X、Z Z：切削终点的绝对坐标值；：切削终点的绝对坐标值；U U、W W表示切削终点的增量表示切削终点的增量坐标值。坐标值。 R R：锥面起始端减终止端的半径差。：锥面起始端减终止端的半径差。 F F：进给率。：进给率。 2. 2. 指令功能指令功能 G90 G90车削外圆和圆锥循环轨迹图中，刀具从循环起点开始车削外圆和圆锥循环轨迹图中，刀具从循环起点开始按矩形（或梯形）循环，最后又回到循环起点。按矩形（或梯形）循环，最后又回到循环起点。 刀具移动轨迹

8、：刀具移动轨迹：12341234。 G90车削外圆循环示意图车削外圆循环示意图 G90车削外锥循环示意图车削外锥循环示意图 1 1（R R）、）、4 4（R R）快速运动快速运动 2 2（F F）、）、3 3（F F）按照按照F F指定的进给速度运行指定的进给速度运行 车削外圆可省略车削外圆可省略R R。 注意：注意： （1 1）在固定循环切削过程中，）在固定循环切削过程中，M M、S S、T T等功能都不能改等功能都不能改变，如需改变，必须在变，如需改变，必须在G00G00或或G01G01的指令下变更。的指令下变更。 （2 2）G90G90循环每一步切削加工结束后，刀具自动返回起循环每一步切

9、削加工结束后，刀具自动返回起刀点。刀点。 （3 3）G90G90循环第一步移动必须是循环第一步移动必须是X X轴单方向移动。轴单方向移动。 3. 3. 编程实例编程实例 应用应用G90G90循环指令编写零件加工程序。循环指令编写零件加工程序。 零件图零件图 （下一页续表）（下一页续表）续表续表四、四、G94G94单一形状固定循环（端面）单一形状固定循环（端面） 1. 1. 指令格式指令格式 G94 X G94 X（U U） Z Z（W W） F F ； 说明：说明： X X、Z Z：切削终点的绝对坐标值；：切削终点的绝对坐标值；U U、W W表示切削终点的增量表示切削终点的增量坐标值。坐标值。

10、 F F：进给率。：进给率。 2. 2. 指令功能指令功能 G94 G94车削端面循环轨迹车削端面循环轨迹刀具从循环起点开始按矩形循刀具从循环起点开始按矩形循环，最后又回到循环起点。环，最后又回到循环起点。 G94切削循环轨迹切削循环轨迹无锥度切削无锥度切削 G94 G94车削端面锥度：刀具车削端面锥度：刀具移动轨迹移动轨迹12341234。 1 1（R R）、）、4 4（R R）快快速运动速运动 2 2（F F）、）、3 3（F F）按按照照F F指定的进给速度运行。指定的进给速度运行。 G94切削循环轨迹切削循环轨迹带锥度切削带锥度切削3. 3. 编程实例编程实例应用应用G94G94循环指

11、令编写零件加工程序。循环指令编写零件加工程序。零件图零件图 车削外圆与端面的工艺方法车削外圆与端面的工艺方法一、外圆车削工艺要求一、外圆车削工艺要求 外圆车削分为粗车、半精车、精车三个过程。 粗车：只需尽快去除各表面多余的部分，同时给各表面留出一定的精车余量即可。 一般在车床动力条件允许的情况下，采用吃刀深、进给量大、较低转速的做法，对车刀的要求主要是有足够的强度、刚度和寿命。 精车：使工件获得准确的尺寸和规定的表面粗糙度。 对车刀的要求主要是锋利，切削刃平直光洁，切削时必须使切屑排向工件待加工表面。二、端面车削工艺要求二、端面车削工艺要求 用右偏刀（90）车削端面时，背吃刀量不能过大。在通常

12、情况下，是使用右偏刀的副切削刃对工件端面进行切削，当切削深度过大时，向床头方向的切削力（F）会使车刀扎入端面而形成凹面。用右偏刀车削端面向用右偏刀车削端面向 主偏角不能小于90，否则会使端面的平面度超差或者在车削台阶端面时造成台阶端面与工件轴线不垂直的现象，通常在车削端面时，右偏刀的主偏角应在9093范围内。三、车削外圆与端面时对车刀安装的工艺要求三、车削外圆与端面时对车刀安装的工艺要求 车刀安装得是否正确，将直接影响切削能否顺利进行和工件的加工质量。车刀安装后，必须保证做到： 1.车刀的伸出长度不宜过长。通常车削外圆时，车刀伸出刀架部分的长度，一般为刀杆厚度的15倍左右为宜。 2.车刀下面的

13、垫片数量不宜过多。垫片要平整，并应与刀架前端对齐。 3.压紧车刀用的螺钉不能少于两个，并逐个拧紧。 4.车刀的刀尖不宜高于或低于工件的回转中心。刀尖与工件不等高时的前后角变化刀尖与工件不等高时的前后角变化装高装高后角减小，后角减小，摩擦加大，表面硬摩擦加大，表面硬化化正确正确装低装低前角减小，切前角减小，切削力增大，切削不顺畅削力增大，切削不顺畅车削端面时，要严格保证车刀的刀尖对准工件的旋转中心。5.刀杆不能歪斜。安装车刀时，应使刀杆中心线与主轴轴线垂直。 工件中心留有凸头工件中心留有凸头 刀尖崩碎刀尖崩碎车刀刀尖不对准工件的旋转中心车刀刀尖不对准工件的旋转中心 毛坯为毛坯为45mm45mm7

14、5mm75mm的的4545钢，用钢，用FANUC 0iFANUC 0i系统所系统所学的学的G00G00、G01G01、G90G90指令进行编程加工该零件。指令进行编程加工该零件。 轴类零件加工实例轴类零件加工实例一、工艺分析一、工艺分析 1. 1. 夹住毛坯夹住毛坯45mm45mm外圆，伸出大于外圆，伸出大于55mm55mm长长粗车粗车42mm42mm外圆至外圆至42.5mm42.5mm粗车粗车20mm20mm外圆至外圆至20.5mm20.5mm粗车锥面。粗车锥面。 2. 2. 精车外轮廓至尺寸。精车外轮廓至尺寸。 二、选择刀具及确定切削用量二、选择刀具及确定切削用量 1. 1. 刀具选择刀具

15、选择 外圆车刀外圆车刀刀具参数刀具参数机夹外圆车刀，刀具型号机夹外圆车刀，刀具型号PCLNR2020K12PCLNR2020K12。 2. 2. 确定切削用量确定切削用量数控加工刀具及切削用量选择数控加工刀具及切削用量选择三、程序编制三、程序编制（下一页续表）（下一页续表）续表续表 外圆和端面加工误差分析外圆和端面加工误差分析（下一页续表）（下一页续表）续表续表 在在FANUC 0iFANUC 0i系统中加工该零件。系统中加工该零件。零件图零件图 1.1.掌握掌握G02G02、G03G03指令的应用。指令的应用。2.2.掌握掌握G40G40、G41G41、G42G42指令的应用。指令的应用。3

16、.3.能正确合理地安排圆弧加工工艺路线。能正确合理地安排圆弧加工工艺路线。一、一、G02/G03G02/G03顺圆加工顺圆加工/ /逆圆加工逆圆加工 1. 1. 指令格式指令格式 说明：说明： G02 G02：顺圆加工。：顺圆加工。 G03 G03：逆圆加工。：逆圆加工。 X X、Z Z：直线插补的目标位置绝对坐标值（：直线插补的目标位置绝对坐标值（U U、W W表示增量值）。表示增量值）。 I I、K K：圆心坐标值（相对于圆弧起点的增量值）。：圆心坐标值（相对于圆弧起点的增量值）。 R R：圆弧半径。：圆弧半径。 F F：进给率。：进给率。 2. 2. 指令功能指令功能 G02/G03 G

17、02/G03是模态代码，该指令是以顺时针或逆时针圆弧方是模态代码，该指令是以顺时针或逆时针圆弧方式、给定的半径和指定移动速度从当前位置移动到指定位置。式、给定的半径和指定移动速度从当前位置移动到指定位置。 （1 1）顺逆圆弧判断）顺逆圆弧判断 圆弧插补顺逆方向的判断圆弧插补顺逆方向的判断方法方法正对着处在圆弧所在正对着处在圆弧所在平面（如平面（如ZXZX平面）的另一根轴平面）的另一根轴（Y Y轴）的正方向看该圆弧，顺轴）的正方向看该圆弧，顺时针方向圆弧为时针方向圆弧为G02G02，逆时针方，逆时针方向圆弧为向圆弧为G03G03。圆弧插补方向的判断圆弧插补方向的判断 （2 2）加工圆弧前，刀具必

18、须停到圆弧起点。）加工圆弧前，刀具必须停到圆弧起点。 （3 3）用半径）用半径R R指定圆心位置时，由于在同一半径指定圆心位置时，由于在同一半径R R的情况的情况下，从圆弧的起点到终点有两个圆弧的可能性。下，从圆弧的起点到终点有两个圆弧的可能性。 为区别二者，规定：为区别二者，规定： 圆心角圆心角180180时，即图时，即图中的圆弧中的圆弧1 1，R R取正值；取正值； 圆心角圆心角180180时，即图时，即图中的圆弧中的圆弧2 2，R R取负值。取负值。 一般情况下，在数控车床一般情况下，在数控车床加工时不会出现加工时不会出现180180的圆的圆弧。弧。指定圆心位置的圆弧半径确定指定圆心位置

19、的圆弧半径确定 3. 3. 编程实例编程实例 加工该零件外轮廓，编写精加工程序。加工该零件外轮廓，编写精加工程序。 圆弧加工实例圆弧加工实例 注意：在加工锥面或圆弧面轮廓时，因刀尖圆弧半径注意：在加工锥面或圆弧面轮廓时，因刀尖圆弧半径R=0.4mm，若加工时不进，若加工时不进行刀尖圆弧半径补偿，加工轮廓会出现行刀尖圆弧半径补偿，加工轮廓会出现“欠切欠切”或或“过切过切”现象。如何使用刀尖圆现象。如何使用刀尖圆弧半径补偿功能，具体见下面介绍。弧半径补偿功能，具体见下面介绍。二、刀尖圆弧半径左补偿二、刀尖圆弧半径左补偿G41/G42/G40G41/G42/G40 1.1.指令格式指令格式 说明：说

20、明： G41 G41：刀尖圆弧半径左补偿。：刀尖圆弧半径左补偿。 G42 G42：刀尖圆弧半径右补偿。：刀尖圆弧半径右补偿。 G40 G40：取消刀尖圆弧半径补偿。：取消刀尖圆弧半径补偿。 2. 2. 指令功能指令功能 刀具半径补偿刀具半径补偿是指在加工中考虑刀具的几何形状，从而是指在加工中考虑刀具的几何形状，从而使刀具刀尖沿着编程中设定的加工轨迹运动。使刀具刀尖沿着编程中设定的加工轨迹运动。 数控车床中的刀具补偿分为刀具位置补偿和刀具半径补数控车床中的刀具补偿分为刀具位置补偿和刀具半径补偿。偿。 （1 1）刀具半径补偿的目的）刀具半径补偿的目的 车刀刀尖由于磨损或标准定制刀具的原因总有一个圆

21、弧车刀刀尖由于磨损或标准定制刀具的原因总有一个圆弧（车刀刀尖不可能是绝对尖的），但是，编程是根据理想刀（车刀刀尖不可能是绝对尖的），但是，编程是根据理想刀尖点（尖点（A A点）来进行描述刀具轨迹的。点）来进行描述刀具轨迹的。 车削外圆时，实际切削点是车削外圆时，实际切削点是B B点，分析可知，点，分析可知，B B点在水平点在水平方向与方向与A A点一致，因此车削外圆时刀尖圆弧对加工精度没有影点一致，因此车削外圆时刀尖圆弧对加工精度没有影响。响。 车削端面时，实际切削点是车削端面时，实际切削点是C C点，点，C C点在垂直方向与点在垂直方向与A A点一点一致，因此车削端面时刀尖圆弧也没有影响。致

22、，因此车削端面时刀尖圆弧也没有影响。刀尖圆弧对加工产生的影响刀尖圆弧对加工产生的影响车削端面和外圆车削端面和外圆 车削圆锥和圆弧面时，实际切削点并不是理想刀尖点车削圆锥和圆弧面时，实际切削点并不是理想刀尖点A A，因此，就会造成因此，就会造成“欠切欠切”或或“过切过切”现象，产生加工表面的形现象，产生加工表面的形状误差。状误差。 刀尖圆弧对加工产生的影响刀尖圆弧对加工产生的影响车削锥面车削锥面 消除车削加工产生误差的方法：消除车削加工产生误差的方法：采用刀具半径补偿功能采用刀具半径补偿功能。 编程时只需按工件轮廓编程，执行刀具半径补偿后，刀具编程时只需按工件轮廓编程，执行刀具半径补偿后，刀具自

23、动补偿误差值，从而消除了刀尖圆弧半径对工件形状和尺寸自动补偿误差值，从而消除了刀尖圆弧半径对工件形状和尺寸的影响。的影响。 （2 2）刀尖方位号）刀尖方位号 对应每个刀具补偿号，都有一组偏置量对应每个刀具补偿号，都有一组偏置量X X、Z Z，刀尖圆弧半，刀尖圆弧半径补偿量径补偿量R R和刀尖方位号和刀尖方位号TIPTIP。 刀尖方位号刀尖方位号 3. 3. 刀尖圆弧半径补偿的使用方法刀尖圆弧半径补偿的使用方法 刀尖圆弧半径刀尖圆弧半径R R值和刀尖方位号通过操作面板上的值和刀尖方位号通过操作面板上的OFFSETOFFSET参数设置。在程序中使用参数设置。在程序中使用G41/G42/G40G41

24、/G42/G40指令进行刀尖圆弧半径指令进行刀尖圆弧半径补偿。补偿。刀补参数输入画面刀补参数输入画面 具体注意以下几方面内容：具体注意以下几方面内容： （1 1）G41G41、G42G42、G40G40指令不能与圆弧切削指令写在同一个指令不能与圆弧切削指令写在同一个程序段内，但可以与程序段内，但可以与G00G00、G01G01指令写在同一程序段内，即它是指令写在同一程序段内，即它是通过直线运动来建立或取消刀具补偿的。通过直线运动来建立或取消刀具补偿的。 （2 2）在调用新刀具前或更改刀具补偿方向时，中间必须取）在调用新刀具前或更改刀具补偿方向时，中间必须取消前一个刀具补偿，避免产生加工误差。消

25、前一个刀具补偿，避免产生加工误差。 （3 3）在）在G41G41或或G42G42程序段后面加程序段后面加G40G40程序段，便可以取消刀程序段，便可以取消刀尖圆弧半径补偿。尖圆弧半径补偿。 程序的最后必须以取消偏置状态结束，否则刀具不能在终程序的最后必须以取消偏置状态结束，否则刀具不能在终点定位，而是停在与终点位置偏移一个矢量的位置上。点定位，而是停在与终点位置偏移一个矢量的位置上。 （4 4）G41G41、G42G42、G40G40是模态代码。是模态代码。 （5 5）在）在G41G41方式中，不要再指定方式中，不要再指定G42G42方式，否则补偿会出方式，否则补偿会出错；同样，在错；同样，在

26、G42G42方式中，不要再指定方式中，不要再指定G41G41方式。方式。 （6 6）在使用）在使用G41G41和和G42G42之后的程序段中，不能出现连续两之后的程序段中，不能出现连续两个或两个以上的不移动指令，否则个或两个以上的不移动指令，否则G41G41和和G42G42指令会失效。指令会失效。 4. 4. 编程实例编程实例 选择刀尖圆弧半径选择刀尖圆弧半径R R=0.4=0.4的外圆车刀，设置刀尖方位号的外圆车刀，设置刀尖方位号3 3，应用刀尖圆弧半径补偿指令编程车削零件，编写轮廓精加工程应用刀尖圆弧半径补偿指令编程车削零件，编写轮廓精加工程序。序。 应用刀尖圆弧半径补偿加工实例应用刀尖圆

27、弧半径补偿加工实例车削圆弧面的工艺方法车削圆弧面的工艺方法一、圆弧加工工艺路线的确定一、圆弧加工工艺路线的确定 阶梯形切削路线车圆弧阶梯形切削路线车圆弧 同心圆切削路线车削圆弧同心圆切削路线车削圆弧 车锥法路线车削圆弧车锥法路线车削圆弧车削圆弧的平移轨迹路线图车削圆弧的平移轨迹路线图凹圆弧凹圆弧 凸圆弧凸圆弧二、圆弧车削对刀具的要求二、圆弧车削对刀具的要求 车削圆弧时，应该使用标准半径的圆弧车刀，这类刀具往往手工磨削无法达到要求，应选用标准数控车刀。 标准刀尖圆弧半径的外圆车刀标准刀尖圆弧半径的外圆车刀 毛坯为毛坯为45mm45mm75mm75mm的的4545钢，用钢，用FANUC 0iFAN

28、UC 0i系统编程加工该系统编程加工该零件。零件。轴类零件加工实例轴类零件加工实例一、工艺分析一、工艺分析 1. 1. 夹住毛坯夹住毛坯45mm45mm外圆，伸出外圆，伸出60mm60mm粗车粗车30mm30mm外圆至外圆至30.5mm30.5mm粗车粗车20.5mm20.5mm至至Z-40Z-40倒角法粗车半球倒角法粗车半球粗车成形粗车成形面。面。 2. 2. 精车外轮廓至尺寸。精车外轮廓至尺寸。 PCLNR2020K12 SVJBR2020K11PCLNR2020K12 SVJBR2020K11外圆车刀图外圆车刀图二、选择刀具及确定切削用量二、选择刀具及确定切削用量 1. 1. 刀具选择刀

29、具选择 机夹外圆车刀，刀具型号机夹外圆车刀，刀具型号PCLNR2020K12PCLNR2020K12和和SVJBR2020K11SVJBR2020K11。 刀具参数表刀具参数表 2. 2. 确定切削用量确定切削用量 三、程序编制三、程序编制数控加工刀具及切削用量选择数控加工刀具及切削用量选择（下一页续表）（下一页续表）续表续表 圆弧加工误差分析圆弧加工误差分析 1 1如何判断圆弧是顺圆还是逆圆？如何判断圆弧是顺圆还是逆圆？ 2 2为什么要用刀尖圆弧半径补偿？刀尖圆弧半径补偿的为什么要用刀尖圆弧半径补偿？刀尖圆弧半径补偿的指令是什么？如何使用？指令是什么？如何使用？ 3 3刀尖圆弧半径对圆锥面、

30、圆弧面加工是否有影响？为刀尖圆弧半径对圆锥面、圆弧面加工是否有影响？为什么？什么？ 4 4常见圆弧的加工误差有哪些？常见圆弧的加工误差有哪些？ 1.1.理解理解G71G71功能的特点，掌握功能的特点，掌握G71G71、G70G70指令的应用。指令的应用。2.2.掌握台阶轴零件加工的工艺方法。掌握台阶轴零件加工的工艺方法。3.3.能合理选择粗、精加工外轮廓参数。能合理选择粗、精加工外轮廓参数。4.4.能在粗加工后调整磨耗值，控制加工精度。能在粗加工后调整磨耗值，控制加工精度。一、复合循环功能加工特点一、复合循环功能加工特点 1 1G71G71外圆粗车复合循环特点外圆粗车复合循环特点 外圆粗车复合

31、循环指令适合切除棒料毛坯的大部分加工余外圆粗车复合循环指令适合切除棒料毛坯的大部分加工余量，主要用于径向尺寸要求比较高，轴向尺寸大于径向尺寸的量，主要用于径向尺寸要求比较高，轴向尺寸大于径向尺寸的毛坯工件进行粗车循环。毛坯工件进行粗车循环。 C C粗车循环起刀点粗车循环起刀点 A A毛坯外圆与端面轮廓的交点毛坯外圆与端面轮廓的交点 w w轴向精加工余量轴向精加工余量 u u径向精加工余量径向精加工余量 d d背吃刀量背吃刀量 e e径向退刀量。径向退刀量。 G71粗车循环轨迹图粗车循环轨迹图 该循环根据编程参数，该循环根据编程参数，以阶梯轨迹法自动实现轮廓以阶梯轨迹法自动实现轮廓粗加工，并在最

32、后一刀沿轮粗加工，并在最后一刀沿轮廓表面留均匀余量加工零件。廓表面留均匀余量加工零件。 2 2G70G70外圆精车循环特点外圆精车循环特点 当用当用G71G71、G72G72、G73G73指令粗加工完工件后，用指令粗加工完工件后，用G70G70来指定精来指定精车循环，切除粗加工余量。车循环，切除粗加工余量。G70精车循环轨迹图精车循环轨迹图二、二、G71G71指令指令外圆粗车复合循环外圆粗车复合循环 1 1指令格式指令格式 G71 U G71 U（dd） R R（e e）； G71 P G71 P（nsns） Q Q（nfnf） U U（uu） W W（ww） F F（f f）； 说明：说明：

33、 dd：背吃刀量（半径量，无符号）。：背吃刀量（半径量，无符号）。 e e ：退刀量。：退刀量。 ns ns ：指定精加工路线的第一个程序段号。：指定精加工路线的第一个程序段号。 nfnf ：指定精加工路线的最后一个程序段号。：指定精加工路线的最后一个程序段号。 uu：为：为X X方向上的精加工余量（直径量）和方向（外轮廓方向上的精加工余量（直径量）和方向（外轮廓用用“+”+”，内轮廓用，内轮廓用“”）。）。 ww：为：为Z Z方向上的精加工余量和方向。方向上的精加工余量和方向。 在在nsnsnfnf程序段内的程序段内的F F、S S、T T功能无效。在整个粗车循环功能无效。在整个粗车循环中，

34、只执行循环开始前指令的中，只执行循环开始前指令的F F、S S、T T功能。功能。 2. 2. 编程实例编程实例 毛坯为毛坯为45mm45mm75mm75mm，应用，应用G71/G70G71/G70指令进行编程。指令进行编程。 应用应用G71/G70编程编程 （1 1）G71G71循环前的定位点必须是毛坯以外并且靠近工件毛循环前的定位点必须是毛坯以外并且靠近工件毛坯的点。坯的点。 （2 2）应用）应用G71G71循环类型循环类型I I粗加工时，精加工轮廓程序起始段粗加工时，精加工轮廓程序起始段必须是必须是X X轴单方向运动，不可以有轴单方向运动，不可以有Z Z轴动作；轮廓形状在平面构轴动作；轮

35、廓形状在平面构成轴（成轴（Z Z轴、轴、X X轴）方向上必须是单调增加或单调减小。轴）方向上必须是单调增加或单调减小。 （3 3）G70G70精车循环之前的定位点，要求必须是毛坯外的点精车循环之前的定位点，要求必须是毛坯外的点. .该点将被系统认为精加工结束后的退刀点。该点将被系统认为精加工结束后的退刀点。 毛坯为毛坯为45mm45mm75mm75mm的的4545钢，应用钢，应用G71G71、G70G70循环功能编程循环功能编程加工该零件。加工该零件。 轴类零件加工实例轴类零件加工实例一、工艺分析一、工艺分析 1. 1. 夹住毛坯夹住毛坯45mm45mm外圆，伸出外圆，伸出50mm50mm，应

36、，应用用G71G71循环指令粗加工外轮廓。循环指令粗加工外轮廓。 2. 2. 应用应用G70G70循环指令精车外轮廓。循环指令精车外轮廓。二、选择刀具及确定切削用量二、选择刀具及确定切削用量 1. 1. 刀具选择刀具选择 机夹外圆车刀，刀具型号机夹外圆车刀，刀具型号PCLNR2020K12PCLNR2020K12。 外圆车刀外圆车刀 刀具参数表刀具参数表 2. 2. 确定切削用量确定切削用量 数控加工刀具及切削用量选择数控加工刀具及切削用量选择三、程序编制三、程序编制（下一页续表）（下一页续表）续表续表四、操作注意事项四、操作注意事项 1.1.设置刀具参数设置刀具参数 在在0101号刀具形状参

37、数设置号刀具形状参数设置R R=0.4=0.4，T T=3=3。刀具参数输入画面刀具参数输入画面 2. 2. 粗加工粗加工 （1 1）粗加工过程中）粗加工过程中 （2 2）当程序）当程序G71G71循环粗加工执行完毕后，主轴和程序均循环粗加工执行完毕后，主轴和程序均暂停，测量工件尺寸。若存在误差，应当对刀具参数进行补暂停，测量工件尺寸。若存在误差，应当对刀具参数进行补偿。偿。 粗加工过程中粗加工过程中 粗加工结束粗加工结束 3. 3.精加工精加工 调整参数完毕后，按循环启动键继续执行程序，精加工调整参数完毕后，按循环启动键继续执行程序，精加工零件。为确保加工质量，此时仍需检测，符合加工要求后方

38、零件。为确保加工质量，此时仍需检测，符合加工要求后方可拆卸工件。可拆卸工件。精加工结束精加工结束轴类零件误差分析轴类零件误差分析 1 1在应用在应用G71G71、G70G70循环加工轴类零件时，应当注意哪些循环加工轴类零件时，应当注意哪些问题？问题？ 2 2应用应用FANUC 0iFANUC 0i系统编程加工该零件。系统编程加工该零件。 零件加工图零件加工图一、复合循环功能加工特点一、复合循环功能加工特点 1 1G72G72端面粗车复合循环特点端面粗车复合循环特点 端面粗车复合循环指令端面粗车复合循环指令适合切除棒料毛坯的大部分加适合切除棒料毛坯的大部分加工余量，主要用于轴向尺寸要求比较高，径

39、向尺寸大于轴向尺工余量，主要用于轴向尺寸要求比较高，径向尺寸大于轴向尺寸的毛坯工件进行粗车循环。寸的毛坯工件进行粗车循环。 图中，该循环根据编程参数，以阶梯轨迹法自动实现轮图中，该循环根据编程参数，以阶梯轨迹法自动实现轮廓粗加工，并在最后一刀沿轮廓表面留均匀余量加工零件。廓粗加工，并在最后一刀沿轮廓表面留均匀余量加工零件。 G72/G70走刀轨迹走刀轨迹C点点粗车循环起刀点粗车循环起刀点A点点毛坯外圆与端面轮廓毛坯外圆与端面轮廓的交点的交点w轴向精加工余量轴向精加工余量u径向精加工余量径向精加工余量d背吃刀量背吃刀量e轴向退刀量轴向退刀量 2 2G70G70外圆精车循环特点外圆精车循环特点 当

40、用当用G72G72指令粗加工完工件后，用指令粗加工完工件后，用G70G70来指定精车循环，切来指定精车循环，切除粗加工余量，除粗加工余量，A AB B为精加工轨迹。为精加工轨迹。 G72/G70走刀轨迹走刀轨迹二、指令介绍二、指令介绍 1 1恒线速切削指令恒线速切削指令 （1 1）指令格式）指令格式 G96 S _ G96 S _ G97 G97 （S_S_） 说明：说明： G96 G96：恒线速切削（：恒线速切削（S S指令切削线速度）指令切削线速度） G97 G97：恒转速切削（：恒转速切削（S S表示主轴转速，若表示主轴转速，若G97G97后不指定后不指定S S时，时，默认前面已经指定的

41、转速）默认前面已经指定的转速） （2 2）指令功能）指令功能 车削直径变化较大的工件时，由公式车削直径变化较大的工件时，由公式v vc c= =n nd d/1000/1000可知，可知，切削速度与工件直径大小成切削速度与工件直径大小成反比反比关系。关系。 要控制均匀的表面质量，应该使用恒线速功能加工，这样要控制均匀的表面质量，应该使用恒线速功能加工，这样可以自动实现大直径时低转速，小直径时高转速加工的功能，可以自动实现大直径时低转速，小直径时高转速加工的功能，从而得到均匀的表面质量。从而得到均匀的表面质量。 2 2G72G72端面粗车复合循环端面粗车复合循环 （1 1）指令格式）指令格式 G

42、72 W G72 W（dd） R R（e e） G72 P G72 P（nsns） Q Q（nfnf） U U（uu） W W（ww） F F（f f） 说明：说明： dd：背吃刀量（半径量，无符号）。：背吃刀量（半径量，无符号）。 e e：退刀量。：退刀量。 ns ns ：指定精加工路线的第一个程序段号。：指定精加工路线的第一个程序段号。 nfnf ：指定精加工路线的最后一个程序段号。：指定精加工路线的最后一个程序段号。 uu：为：为X X方向上的精加工余量（直径量）和方向（外轮廓方向上的精加工余量（直径量）和方向（外轮廓用用“+”+”，内轮廓用，内轮廓用“”）。）。 ww：为：为Z Z方向

43、上的精加工余量和方向。方向上的精加工余量和方向。 在在nsnsnfnf程序段内的程序段内的F F、S S、T T功能无效。在整个粗车循环功能无效。在整个粗车循环中，只执行循环开始前指令的中，只执行循环开始前指令的F F、S S、T T功能。功能。 （2 2）编程实例）编程实例 毛坯为毛坯为120mm120mm40mm40mm，应用，应用G72/G70G72/G70指令进行编程。指令进行编程。应用应用G72/G70编程编程说明：说明： 1 1）G72G72循环前的定位点必须是毛坯以外并且靠近工件毛坯循环前的定位点必须是毛坯以外并且靠近工件毛坯的点，因为该点会被系统认为毛坯的大小，即从该点起开始粗

44、的点，因为该点会被系统认为毛坯的大小，即从该点起开始粗加工零件。加工零件。 2 2）应用）应用G72G72循环类型循环类型I I粗加工时，精加工轮廓程序起始段粗加工时，精加工轮廓程序起始段必须是必须是Z Z轴单方向运动，不可以有轴单方向运动，不可以有X X轴动作，否则报警，程序不轴动作，否则报警，程序不能执行；轮廓形状在平面构成轴（能执行；轮廓形状在平面构成轴（X X轴、轴、Z Z轴）方向上必须是单轴）方向上必须是单调增加或单调减小。调增加或单调减小。 3 3）G70G70精车循环之前的定位点，要求必须是毛坯外的点，精车循环之前的定位点，要求必须是毛坯外的点，该点将被系统认为精加工结束后的退刀

45、点，若小于毛坯，将会该点将被系统认为精加工结束后的退刀点，若小于毛坯，将会出现撞刀事故。出现撞刀事故。加工盘类零件常用的夹具加工盘类零件常用的夹具 1. 1.心轴心轴工件在圆柱心轴上定位装夹工件在圆柱心轴上定位装夹 圆锥心轴安装工件的接触情况圆锥心轴安装工件的接触情况 2. 2.花盘花盘 花盘花盘 在花盘上装夹工件及其平衡在花盘上装夹工件及其平衡工作任务工作任务 毛坯为毛坯为160mm160mm90mm90mm的的4545钢，应用钢，应用G72G72、G70G70循环功能编程加工该零件。循环功能编程加工该零件。 盘类零件加工实例盘类零件加工实例一、工艺分析一、工艺分析 1. 1. 夹住毛坯夹住

46、毛坯160mm160mm外圆，应用外圆，应用G72G72循环指令粗加工外循环指令粗加工外轮廓。轮廓。 2. 2. 应用应用G70G70循环指令精车外轮廓。循环指令精车外轮廓。 二、选择刀具及确定切削用量二、选择刀具及确定切削用量 1. 1. 刀具选择刀具选择 机夹外圆车刀，刀具型号机夹外圆车刀，刀具型号PCLNR2020K12PCLNR2020K12。 外圆车刀图外圆车刀图 刀具参数表刀具参数表 2. 2.确定切削用量确定切削用量 数控加工刀具及切削用量的选择数控加工刀具及切削用量的选择四、操作注意事项四、操作注意事项 1. 1.合理选择刀具，选择车削端面车刀。合理选择刀具，选择车削端面车刀。

47、 2. 2.仔细设置刀具参数，在仔细设置刀具参数，在0101号刀具形状参数设置号刀具形状参数设置R R=0.4=0.4，T T=3=3。 3. 3.当程序当程序G72G72循环粗加工执行完毕后，此时主轴和程序均暂循环粗加工执行完毕后，此时主轴和程序均暂停，测量工件尺寸，若存在误差，应当在刀具参数表停，测量工件尺寸，若存在误差，应当在刀具参数表0101号参数号参数磨耗值中进行补偿。磨耗值中进行补偿。刀具参数输入画面刀具参数输入画面轴类零件误差分析轴类零件误差分析1 1在应用在应用G72G72、G70G70循环加工轴类零件时，应当注意哪些问题？循环加工轴类零件时，应当注意哪些问题？2 2应用应用G

48、72/G70G72/G70指令编程加工该零件。指令编程加工该零件。零件加工图零件加工图 1.1.了解了解复合循环功能的加工特点，掌握复合循环功能的加工特点，掌握G73G73、G70G70指令的应用。指令的应用。 2. 2.清楚仿形切削粗车复合循环功能的应用场合。清楚仿形切削粗车复合循环功能的应用场合。一、复合循环功能加工特点一、复合循环功能加工特点 1 1G73G73仿形切削粗车复合循环特点仿形切削粗车复合循环特点 仿形切削粗车复合循环指令的每一刀切削路线的轨迹形状仿形切削粗车复合循环指令的每一刀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是相同的，只是位置不同。每

49、走完一刀，就把切削轨迹向工件移动一个位置，主要用于毛坯轮廓形状与零件轮廓形状基本接移动一个位置，主要用于毛坯轮廓形状与零件轮廓形状基本接近的铸、锻造毛坯件，可实现高效加工。近的铸、锻造毛坯件，可实现高效加工。 A AB B为精车轮廓形状，为精车轮廓形状，粗加工轨迹与粗加工轨迹与A AB B形状一形状一致，只是由外向内逐步平移，致，只是由外向内逐步平移，实现轮廓的粗加工，最终分实现轮廓的粗加工，最终分别在别在X X向和向和Z Z向留精加工余量向留精加工余量u u/2/2和和w w。G73/G70走刀轨迹图走刀轨迹图 2 2G70G70外圆精车循环特点外圆精车循环特点 当用当用G73G73指令粗加工完工件后，用指令粗加工完工件后，用G70G70来指定精车循环，切来指定精车循环，切除粗加工余量。除粗加工余量。二、二、G73G73外圆粗车复合循环外圆粗车复合循环 1. 1.