《数控编程与加工训练教程》课件项目7 内外轮廓的编程与加工

项目7

内/外轮廓的编程与加工技能要求1．掌握内/外径粗车循环指令G71、端面粗车循环指令G72、成型车削循环指令G73及精加工循环指令G70的应用。2．了解数控车床加工复杂轴类零件的特点，并能够正确地对复杂零件进行数控车削工艺分析。3．通过对复杂轴类零件的加工，掌握数控车床的编程技巧。典型案例

在FANUC0iMate数控车床上加工如图7-1所示零件，设毛坯是Φ40mm的棒料，材料为硬铝。图7-1典型案例零件图

一、内/外径粗车循环指令（G71）知识学习

该指令只须指定精加工路线，系统会自动给出粗加工路线，适于车削圆棒料毛坯。格式：G71U

dReG71PnsQnfU

uW

wF

S

T

其中

d是背吃刀量，半径值，且为正值；e是退刀量；ns是精车开始程序段号，nf是精车结束程序段号；

u是X轴方向精加工余量，以直径值表示，

w是Z轴方向精加工余量。图7-2外圆粗车循环加工路线图

外圆粗车循环的加工路线如图7-2所示。图中A′为精车循环的起点，A是毛坯外径与轮廓端面的交点，

u/2是X方向的精车余量半径值，

w为Z方向的精车余量，e为退刀量，

d为背吃刀量。说明：（1）粗车过程中程序段号为ns～nf的任何F、S、T功能均被忽略，但对G70有效。（2）在顺序号ns至nf的程序段中，不能调用子程序。（3）车削的路径必须是单调增大或减小，即不可有内凹的轮廓外形。（4）当使用G71指令粗车内孔轮廓时，须注意

u为负值。

例如，要粗车图7-3所示短轴的外圆，假设粗车切削深度为4mm，退刀量为0.5mm，X向精车余量为2mm，Z向精车余量为2mm，加工程序见表7-1。程序说明O0701；N010

T0101

M03

S450；程序名N020G00G42X125.0Z12.0M08；起刀位置N030G71U4.0R0.5；外圆粗车固定循环N040G71

P50

Q110

U2.0

W2.0

F0.3；

N050G00X40.0Z6.0；//ns第一段，此段不允许有Z方向的定位N060

G01

Z-30.0

F0.1；

N070

X60.0

Z-60.0；

N080

Z-80.0；

N090

X100.0

Z-90.0；

N100

Z-110.0；

N110X120.0Z-130.0；//nf最后一段N120

G00

G40

X200.0

Z140.0

M09；

N130M05；主轴停N140

M30；程序结束表7-1用外圆粗车循环G71编写的数控加工程序

二、端面粗车循环指令（G72）

该指令的执行过程除了其切削进程平行于X轴之外，其它与G71相同，如图7-4所示。格式：G72U

dRe

G72Pns

Qnf

U

uW

wF

S

T

说明：（1）指令中各项的意义与G71相同。其刀具循环路径如图7-4所示；（2）在G72指令中除G71指令中提到的注意事项外还需要注意一点，就是在ns到nf程序段中不应编有X向移动指令。7-4端面粗加工循环指令

三、成型车削循环指令（G73）

该指令只须指定精加工路线，系统会自动给出粗加工路线，适于车削铸造、锻造类毛坯或半成品，如图7-5所示。图7-5外圆封闭切削循环加工路线格式：G73U

iW

kRdG73PnsQnfU

uW

wF

S

T

说明：（1）

i是X方向总退刀量，半径值；（2）

k是Z方向总退刀量；（3）d是循环次数；（4）ns是指定精加工路线的第一个程序段的段号；（5）nf是指定精加工路线的最后一个程序段的段号；（6）

u是X方向上的精加工余量，直径值；（7）

w是Z方向上的精加工余量。（8）粗车过程中从程序段号ns～nf之间的任何F、S、T功能均被忽略，只有G73指令中指定的F、S、T功能有效。

例如，要加工如图7-6所示的短轴，X方向退刀量9.5mm，Z方向退刀量9.5mm，X向精车余量为1mm，Z向精车余量为0.5mm，重复加工次数为3，加工程序见表7－2。程序说明O0702；N010T0101；程序名N020M03S800；

N030G00G42X140.0Z5.0M08；

N050G73U9.5W9.5R3.0；X/Z向退刀量9.5mm，循环3次N060G73P70Q130U1.0W0.5F0.3；精加工余量，X向余1mm，Z向余量0.5mmN070G00X20.0Z0；//nsN080G01Z-20.0F0.15；

N090X40Z-30.0；

N100Z-50.0；

N110G02X80.0Z-70.0R20.0；

N120G01X100.0Z-80.0；

N130X105.0；//nfN140

G00

G40

X200.0

Z200.0；

N150

M30；程序结束表7-2用成型车削循环G73编写的数控加工程序

四、成型车削循环指令（G70）

用G71、G72、G73粗车完毕后，可用G70指令，使刀具进行精加工。格式：G70PnsQnf说明：（1）ns是指定精加工路线的第一个程序段的段号；（2）nf是指定精加工路线的最后一个程序段的段号。

例如，在FANUC0iMate-TC数控车床上加工如图7-7所示零件，设毛坯是Φ50mm的棒料，编程原点选在工件右端面的中心处，在配置后置式刀架的数控车床上加工。采用G71进行粗车，然后用G70进行精车，最后切断。程序说明O0703；程序名N2T0101；限制主轴最高转速为1500m/min

N6G50S1500；

N8G00X52.0Z0；

N10G96S120M03S120；切换工件转速，恒线速度为120m/minN12G01X0F0.15；

车端面N14G97S800；切换工件转速，转速为800r/minN16G00Z2.0；

N18X52.0；

N20G71U2.0R1.0；外圆粗车循环N22G71P24Q38U0.2W0F0.15；

精车路线为N24～N38指定N24G01G42X0Z0F0.08；

N26G03X20.0W-10.0R10.0；

N28G01Z-20.0；表7-3用G71/G70编写的数控加工程序N30G02X30.0Z-25.0R5.0；

N32G01Z-35.0；

N34G01X45.0Z-45.0；

N36W-20.0；

N38G00G40X50.0；

N40G00X150.0；

N42Z150.0；

N44T0202；

N46G00X45.0Z2.0S1000M03；精车加工N48G70P24Q38；

N50G00X150.0；

N52Z150.0；

N54S300M03T0303；切断N56G00X52.0Z-64.0；

N58G01X1.0F0.05；

N60G00X150.0；

N62Z150.0；

N64M05；

N66M30；程序结束典型案例实施2．刀具与切削用量选择

1．零件工艺分析

3．参考程序

图7-1零件可以采用一次装夹加工出外圆面、圆弧面、退刀槽及螺纹，然后切断。工件用三爪自定心卡盘装夹，用划线盘校正。根据工件坐标系建立原则，将工件坐标系原点设定在其装夹后的工件右端面轴线上。该零件外形轮廓为单向递增，可采用G71复合循环进行编程加工。M24×1.5的螺纹采用G92固定循环指令进行编程，每次的背吃刀量分别为0.8mm、0.6mm、0.4mm、0.15mm。如图7-8所示，根据△AOB计算出A点的坐标为：X=38.0，Z=－42.0。1．零件工艺分析2.刀具与切削用量选择表7-4刀具选择表产品名称或代号课内实训样件零件名称综合加工零件零件图号7-1序号刀具号刀具名称数量加工表面刀具半径R／mm刀具补偿号备注1T0190°外圆车刀1粗精车各外圆面及端面0.401

2T02切槽刀1加工螺纹退刀槽及切断B=4mm02

3T0360°外螺纹车刀1车削外螺纹

03

编制

审核

批准

共1页第1页表7-5工艺卡片单位名称××××××产品名称或代号零件名称零件图号课内实训样件综合加工零件7-1工序号程序编号夹具名称使用设备数控系统场地007O0704三爪卡盘数控车床CKA6140FANUC

0iMate数控实训中心机房、车间工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转速n（r/min）进给量f

(mm/r)背吃刀量mm备注01车端面T0101

5000.21~2

02粗车左端外形轮廓，留0.4mm精车余量T0101

6000.21~2

03精车左端外形轮廓T0101

10000.10.2

04加工螺纹退刀槽T0202

4000.14

05车削螺纹T0303

600螺距1.5

06切断T0202

4000.1

编制

审核

批准

共1页第1页3．参考程序表7-6数控加工程序程序说明O0704；程序名N010T0101；调用外圆车刀N020M03S600；

N030G00G99X42.0Z3.0；

N040G71U1.5R0.5；粗车外圆轮廓N050G71P060Q150U0.4W0F0.2；

N060G42G00X20.0S1000；

N070G01Z1.0F0.1；

N080X23.85Z-1.0；

N090Z-20.0；

N100X27.0；

N110Z-30.0；

N120X30.0；

N130G02X38.0Z-42.0R20.0；

N140G01Z-60.0；

N150G40X42.0；N160G70P060Q150；精车外轮廓N170G00X100.0；

N180Z100.0；刀具退至换刀点N190M05；

N200M00；

N210T0202；调用切槽刀N220M03S400；

N230G00G99X28.0Z-20.0；加工退刀槽N240G01X20.1F0.1；

N250X28.0；

N260W2.0；

N270X24.0；

N280X22.0W-1.0；

N290X20.0；

N300W-1.0；

N310X28.0；

N320G00X100.0；N330Z100.0；刀具退至换刀点N340M05；

N350M00；

N360T0303；调用外螺纹刀N370M03S