复合型车削固定循环的编程加工
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授课主要内容任务引入:1、幻灯片投影如下图形:2、启发提问:(1)回答该图形的名称?(2)该图形轮廓要素有何特点?如何加工?(3)用G71、G72加工的零件轮廓特点?(X轴或Z轴的尺寸都必须是单向变化即单调增加或单调减小)3、如何编写凹凸曲线轮廓类零件的加工程序?引出本节课题学习新知、掌握方法1、引导学生观察G73指令的编程格式,理解各参数的意义:G73 U(Δi)W(Δk)R(d);G73P(ns)Q(nf)U(Δu)(Δw)F(f);N(ns)…………;………………;N(nf)…………;2、引导学生比较G73指令与学过的G71、G72指令有何不同?a)G71编程格式:G71 U(Δd)R(e);G71P(ns)Q(nf)U(Δu)(Δw)F(f);N(ns)…………;………………;N(nf)…………;b)G72编程格式:G72 W(Δd)R(e);G72P(ns)Q(nf)U(Δu)(Δw)F(f);N(ns)…………;………………;N(nf)…………;3、播放多媒体课件,演示G73的走刀过程4、启发引导学生理解G73的走刀过程及各参数的意义5、检查自学效果(巡回指导)6、结合多媒体演示讲解G73指令参数意义:(重点Δi、Δk、d三个参数)(1)Δi:X轴粗车退刀的距离及方向(单位:mm,半径值,有符号);(2)Δk:Z轴粗车退刀距离及方向(单位:mm,有符号);(3)d:切削的次数,(单位:次)(4)ns:精车轨迹的第一个程序段的程序段号;(5)nf:精车轨迹的最后一个程序段的程序段号;(6)△u:X轴的精加工余量,(单位:mm,直径,有符号),最后一次粗车轨迹相对于精车轨迹的X轴坐标偏移;(7)△w:Z轴的精加工余量,(单位:mm,有符号),最后一次粗车轨迹相对于精车轨迹的Z轴坐标偏移;(8)F:切削进给速度;S:主轴转速;T:刀具号、刀具偏置号。
7、播放幻灯片,提出问题:如何确定Δi、Δk、Δu、Δw的大小及方向?(个别提问)总结学生回答问题情况,归纳总结:余量在正方向为正,余量在负方向为负8、仿真演示并引导学生思考:加工非均匀毛坯余量的零件时,如何减少走刀空程?9、举例1、如图所示棋子图样,毛坯尺寸为φ25的黑色或白色塑料,试分析其加工工艺并编写其加工程序。
实训任务九数控车床复合循环编程及应用(G70~G76)G70~G76是CNC车床多次固定循环指令,与单次固定循环指令一样,可以用于必须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车阶梯较大的轴及螺纹加工。
利用多次固定循环功能,只要给出最终精加工路径、循环次数和每次加工余量,机床能自动决定粗加工时的刀具路径。
在这一组多次固定循环指令中,G70是G71、G72、G73粗加工后的精加工指令,G74是深孔钻削固定循环指令,G75切槽固定循环指令,G76螺纹加工固定循环。
一、教学目的和要求1.掌握复合循环编程方法2.能够利用复合循环指令编写加工程序3.掌握精度控制的方法4.了解机床的基本保养常识二、重点难点5.复合循环的编程方法6.能够利用复合循环指令编写加工程序7.掌握精度控制的方法8.了解机床的基本保养常识引入新课: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。
三、授课内容运用这组G代码,可以加工形状较复杂的零件,编程时只须指定精加工路线和粗加工背吃刀量,系统会自动计算出粗加工路线和加工次数,因此编程效率更高。
(1)精车循环G70该指令用于在零件用粗车循环指令G71、G72或G73车削后进行精车,指令格式为:G70 P____Q____U____W____;指令中各参数的意义如下:P:精车程序第一段程序号;Q:精车程序最后一段程序号;U:沿X方向的精车余量;W:沿Z方向的精车余量。
编程注意事项:(1)精车过程中的F、S、T在程序段号P到Q之间指定。
(2)在车削循环期间,刀尖半径补偿功能有效。
(3)在P和Q之间的程序段不能调用子程序。
第三节各种常用循环程序一、单—形状固定循环G90该循环主要用于圆柱面和圆锥面的循环切削。
(1)外圆切削循环指令格式:G90X(U) ___Z(W) ___F___刀具从循环起点开始按矩形循环,最后又回到循环起点。
细实线表示按R 快速运动,粗实线表示按F指定的工作进给速度运动。
X、z为圆柱面切削终点坐标值,U、w为圆柱面切削终点相对循环起点的增量值。
其加工顺序按B、A、D、E进行。
例:如图3.1所示(2)锥面切削循环指令格式:G90X(U) ___Z(W) ___I___F___I为锥体大小端的半径差。
采用编程时,应注意I的符号,确定的方法是:锥面起点坐标大于终点坐标时为正,反之为负。
例:如图3.2所示二、外径粗车循环G71它适用于圆柱毛坯料粗车外径和圆筒毛坯料粗车内径。
△w是轴向精车留量;△u/2是径向精车留量。
△d是切削深度,e是回刀时的径向退刀量(由参数设定)。
(R)表示快速进给,(F)表示切削进给。
外径粗车循环的编程指令格式为(以直径编程):G71U(△d)R(△f) ;G71 P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F— S---;程序段中各地址的定义为ns--循环程序中第—个程序段的顺序号,nf--循环程序中最后—个程序段的顺序号,△u--径向(X轴方向)的精车余量(直径值);△w--轴向(z轴方向)的精车余量;△d--每次吃刀深度(沿垂直轴线方向即AA’方向);△f--退刀距离上述程序指令的是工件内径轮廓时,G71就自动成为内径粗车循环,此时径向精车留量Au应指定为负值。
G71只能完成外径或内径粗车。
例:如图3.3所示三、端面粗车循环G72它适用于圆柱棒料毛坯端面方向粗车,从外径方向往轴心方向车削端面循环。
端面粗车循环指令格式为:G72 W(△d)R(△f);G72 P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F—S-;G72程序段中的地址含义与G71的相同,但它只完成端面方向粗车。
程序段中各地址的定义为ns--循环程序中第—个程序段的顺序号,nf--循环程序中最后—个程序段的顺序号,△u--径向(X轴方向)的精车余量(直径值);△w--轴向(z轴方向)的精车余量;△d--每次吃刀深度(沿Z轴线方向);△f--退刀距离例:如图3.4所示四、固定形状粗车循环G73指令格式: G73 UΔi WΔk RdG73 Pns Qnf UΔu WΔw Ff Ss Tt指令功能:适合加工铸造、锻造成形的一类工件.指令说明:Δi 表示X轴向总退刀量(半径值);ΔK 表示Z轴向总退刀量;d 表示循环次数;ns 表示精加工路线第一个程序段的顺序号;nf 表示精加工路线最后一个程序段的顺序号;Δu 表示X方向的精加工余量(直径值);Δw 表示Z方向的精加工余量。
GSK980TA/D编程教材《一》编程的基本概念《二》常用G代码介绍《三》单一固定循环《四》复合型固定循环《五》用户宏程序《六》螺纹加工《七》T代码及刀补《八》F代码及G98、G99《九》S代码及G96、G97(注意:本教材仅供学习参考,实际操作编程时应以广数GSK980T车床数控系统使用手册为准)2007年9月《一》编程的基本概念:一个完整的车床加工程序一般用于在一次装夹中按工艺要求完成对工件的加工,数控程序包括程序号、程序段。
(一)程序号:相当于程序名称,系统通过程序号可从存储器中多个程序中识别所要处理的程序,程序号由字母O及4位数字组成。
(二)程序段:相当于一句程序语句,由若干个字段组成,最后是一个分号(;)录入时在键入EOB键后自动加上。
整个程序由若干个程序段构成,一个程序段用来完成刀具的一个或一组动作,或实现机床的一些功能。
(三)字段(或称为字):由称为“地址”的单个英语字母加若干位数字组成。
根据其功能可分成以下几种类型的字段:▲程序段号:由字母N及数字组成,位于程序段最前面,主要作用是使程序便于阅读,可以省略,但某些特殊程序段(如表示跳转指令的目标程序段)必须标明程序段号。
为了便于修改程序时插入新程序段,各句程序段号一般可间隔一些数字(如N0010、N0020、N0030)。
▲ 准备功能:即G代码,由字母G及二位数字组成,大多数G代码用以指示刀具的运动。
(如G00、G01、G02)▲ 表示尺寸(坐标值)的字段:一般用在G代码字段的后面,为表示运动的G代码提供坐标数据,由一个字母与坐标值(整数或小数)组成。
字母包括:表示绝对坐标:X、Y、Z表示相对坐标:U、V、W表示园心坐标:I、J、K(车床实际使用的坐标只有X、Z,所以Y、V、J都用不着)▼表示进给量的字段:用字母F加进给量值组成,一般用在插补指令的程序段中,规定了插补运动的速度。
▼S代码:表示主轴速度的字段。
用字母S加主轴每分钟转速(或主轴线速度:米/分)组成。
数控车削编程教案第2章数控车削编程与操作项目1 轮廓线加工(G00、G01、G02、G03)任务1 任务分析1.知识和目标『项目知识』基本指令(G00、G01、G02、G03)的应用;『技能目标』轴的轮廓线车削2.任务提出车削如图1所示的轴,毛坯为¢52×100,材料为45#钢。
3.任务分析这是一个加工轴轮廓的任务,有直线和圆弧,用基本编程指令G00、G01、G02、G03可完成。
图1任务2 指令讲解一、快速定位指令(G00)该指令命令刀具以点定位控制方式从当前所在点快速运动到指令给出的目标位置;它只是快速定位,而无运动轨迹要求。
1.指令格式:G00 X(U)_ Z(W)_ ;其中X、Z为目标点坐标,U、W为增量坐标编程方式。
2.编程并运行。
二、直线插补指令(G01)该指令命令刀具在两坐标点间以插补联动方式按指令的F进给速度作任意斜率的直线运动。
1.指令格式:G01 X(U)_ Z(W)_ F_ ;其中X、Z为目标点坐标,U、W为增量坐标编程方式;F为切削进给速度,单位为mm∕r。
2.编程并运行。
三、圆弧插补指令(G02、G03)该指令命令刀具在X Z坐标平面内,按指定的F进给速度进行圆弧插补运动,切削出圆弧轮廓。
G02为顺时针圆弧插补指令,G03为逆时针圆弧插补指令。
1.指令格式: G02 X(U)_ Z(W)_ I_ K_ F_ ;或 G02 X(U)_ Z(W)_ R_ F_ ;G03 X(U)_ Z(W)_ I_ K_ F_ ;或 G03 X(U)_ Z(W)_ R_ F_ ;其中X、Z为圆弧终点坐标;I、K为圆弧中心的坐标,R为圆弧半径2.顺时针圆弧与逆时针圆弧的判别方法在使用G02或G03指令之前,要正确判别刀具在加工零件时是按顺时针路径作圆弧插补运动,还是按逆时针路径作圆弧插补运动。
在X—Z平面内向Y轴的负方向看去,刀具相对工件进给的方向顺时针为G02,逆时针为G03。
b为前置刀架的情况;加工同一段圆弧时,前置刀架的数控车床所使用的圆弧插补指令G02 (G03)与后置刀架的数控车床恰好相反。
广数980TDb一些代码广数980系列TA/TD循环指令单一固定循环指令((在固定循环指令程序段中,定位一定要明确。
一般外圆定位要比需要车削的尺寸大,内圆要比尺寸小。
总的来说就是每一次循环车刀都会返回起点))端面单一固定循环(径向)(也可以端面内孔)G94 X(U)-----Z(W)-----R FX切削终点X绝对坐标值,U X轴切削终点相对起点的差值Z 切削终点Z轴的绝对坐标值W 切削终点与起点的差值R 起点与终点之差值,当R与U符号不同时;要求R小于或等于W F 切削速度G94可以用于单一的切槽循环,注意;如果用于切槽循环第一刀必须用G1指令先走一刀这样才可以让G94退刀内外圆单一固定循环(轴向)G90 X(U)-----Z(W)-----R FX切削终点X绝对坐标值,U X轴切削终点相对起点的差值Z 切削终点Z轴的绝对坐标值W 切削终点与起点的差值R 切削起点与终点半径之差(半径值)当R等于0时,进行圆柱切削,R与U的符号不一致时,要求R小于或等于U的一半F 切削速度复合型固定循环指令精车加工循环(轴向)G70 P--------Q------P构成精加工第一程序段号,如果没有自动生成程序段号的,可以手动添加,比如(N10) Q 精加工最后一个程序段号,同上可以手动添加比如(N20) 注意;G70定位要和G71一致,而且外圆定位要比工件大,内孔要比工件小。
内外圆粗车循环(轴向)G71 U(1) R FG71 P Q U(2) W S T U(1)轴向(X)进刀深度,也就是每一刀吃刀量 R (X)轴每次退刀量F切削深度P 第一个精加工程序段的程序段号Q 精加工最后程序的程序段号U(2) (X)轴的精加工余量W (Z)轴的精加工余量S 主轴转速T 执行本段G71程序段的刀具号注意;G71在编写精加工程序的时候,第一段不能带Z,只能有X,比如;N1G0X-0.38,这一项中不能带Z,如果有Z会报警(定位外圆比工件大,内孔比工件小)广数928TE/TC 的外圆粗车循环和980其他都不一样,其格式 G71 X(U) I K L F X(U) 精加工轮廓X轴起点的坐标值I X方向每次进刀量,直径表示,没有符号 K x轴每次退刀量直径表示,没有符号 L 描述最终轨迹的程序段数量,(不包括自身) F 切削速度端面粗车循环(径向)G72 W(1) R FG72 P Q U W(2) S T W(1) (Z)轴每次进刀量R (Z)每次退刀量F 切削速度P 第一个精加工程序段的程序段号Q 精加工最后程序的程序段号U (X)轴的精加工余量W(2) (Z)轴的精加工余量S 主轴转速T 执行本段G71程序段的刀具号封闭切削循环(轴向)G73 U1 W(1) RG73 P Q U2 W(2) S F T利用该循环指令可以按P Q 给出的同一轨迹进行重复切削,每次切削刀具向前移动一次,因此对于锻造塑造初步形成的毛坯可以高效率加工第一个U,是指毛坯直径到精加工直径的差除2,也就是半径差.第2行的U是指精加工时的余量直径值, U1 (X)方向粗车退刀距离及方向,半径表示,也可以参数(NO;053)设定,U执行后,下次指定前保持有效,并将参数(NO;053)的值修改为U乘1000,单位0.001mm,该值缺省输入时,以(NO;053)值作为X轴粗车退刀量,W(1) (Z)方向粗车退刀距离及方向,也可以参数(NO;054)设定,U执行后,下次指定前保持有效,并将参数(NO;054)的值修改为W乘1000,单位0.001mm,该值缺省输入时,以(NO;054)值作为Z轴粗车退刀量R 封闭切削的次数,单位(次),也可以由参数(NO;055)指定,R执行后,下次指定前保持有效,并将参数(NO;055)修改当前值,该值缺省输入时,以(NO;055)值为切削次数, P 第一个精加工程序段的程序段号Q 精加工最后程序的程序段号U2 (X)轴的精加工余量W(2) (Z)轴的精加工余量S 主轴转速T 执行本段G73程序段的刀具号F 切削速度端面深孔固定循环(轴向)G74 R(1)F G74 X Z P Q R(2)R(1) 每次沿轴向(Z)切削后的退刀量,单位mm没有符号,该值也可以由参数(NO;056)设定单位0.001, R 指定后,下次执行保持有效,并将参数(NO;056)的值修改为R乘1000,(单位0,.001),该值缺省输入时,以(NO;056)值为轴向退刀量X 切削终点X方向绝对坐标值,半径表示,U (X)方向上,切削终点与起点的绝对坐标的差值,半径表示Z 切削终点Z方向的绝对坐标值,W (Z)方向上切削终点与起点的绝对坐标的差值,P (X)方向每次循环的切削量,单位0。
复合车削循环指令对外圆轮廓的编程加工
金华实验中学教育集团鲍智扬
摘要数控车床中使用G71、G73及G70等复合车削循环指令,能够有效的减少编程指令程序段,提高编程效率及正确率,科学、高效、合理的选择复合车削循环指令进行编程加工,将是数控编程和操作人员需要不断探讨的一项课题。
关键字编程指令 G71 G73 G70
数控系统开发出不同的指令功能总是为了满足零件产品加工的各种需求,作为应用型的数控编程与操作人员不仅要深入领会各指令功能的特点,同时还要对各指令进行灵活运用,不断创新,最终达到高效运用数控机床的目的。
以下谈谈常复合车削固定循环指令G71、G73及G70的编程加工。
一、复合型车削固定循环指令概述
复合车削固定循环指令广泛应用于单件、复杂、小批量零件的加工,因数控车床上采用试切法对刀,端面复合切削循环G72指令应用较少,平端面加工在试切对刀过程中进行。
复合车削固定循环指令在数控车床编程加工中具体重要地位。
1、复合型车削固定循环指令提高了编程加工效率
复合型车削固定循环指令只要编入简短的几段程序,机床就可以实现固定顺序动作自动循环和多次重复循环切削,从而完成对零件的加工,复合型车削固定循环指令是零件手工编程自动化程度最高的一类指令。
2、复合型车削固定循环指令大大提高了产品加工的安全性
采用单一编程指令如G00、G01、G02/03进行编程加工,程序量大,在加工过程中,类似程序正负号输错、数值输入出错等由于操作者的失误及粗大所引起的错误,很容易出现安全事故及产品报废。
复合型车削固定循环指令规定了机床每次循环切削的进刀量和退刀量,程序量小且简洁,程序不容易出错,在加工过程中,我们只要观察零件加工的第一次循环就能大概判断出程序有无出错以及对刀是否正确,在程序第一个循环正常加工完成之后,我们就可以放心的自动加工,而且加工的安全性很高。
二、如何选用G71及 G73指令
G71及 G73指令均为粗加工循环指令,G71指令主要用于加工棒料毛坯,G73指令主要用于加工毛坯余量均匀的铸造、锻造成形工件。
G71及 G73指令的选择原则主要看余量的大小及分布情况,如图(一)、图(二)所示选择不当导致空
走刀轨迹很多。
考虑是否会出现空走刀是运用编程指令时重点要关注的问题,空走刀就造成的浪费,对于企业来说单件耗时多出几秒,一批零件下来就将会多支付出成千上万元费用,可见加工路线的安排非常重要。
G71指令精加工轨迹必须符合X轴,z轴方向的共同单调增大或是减小的模式,也就是说G71指令对于不能完成对产品的突凹处加工,而G73指令能够加工,G73指令对X轴,z轴方向单调增大或是减小无影响,这也成为选择G71及 G73指令的另一个原则。
G71指令编程走刀轨迹注意事项一系列问题,精加工轨迹必须符合X轴,z 轴方向的共同单调增大或是减小的模式,精加工轨迹起始段可含有G00或G01指令,但不能含有Z轴移动指令,G73指令编程走刀时无需考虑以上问题。
数控编程指令很多,各指令可以综合运用,G73、G71指令可以与调用子程度指令一同使用,让调用子程度指令加工零件的局部位置。
G73、G71指令可以直接与精加工程序一同使用,让精加工程序通过不断的改刀补偏置加工出零件的局部位置。
三、刀尖圆弧自动补偿功能在复合型车削固定循环中的运用
刀尖圆弧自动补偿功能指令如下:
G40---取消刀尖圆弧半径补偿,按程序路径进给。
G41---左偏刀尖圆弧半径补偿,按程序路径前进方向刀偏在零件左侧进给。
G42---右偏刀尖圆弧半径补偿,按程序路径前进方向刀偏在零件右侧进给。
在加工工件之前,要把刀尖半径补偿的有关数据输入到存储器中,即刀尖圆弧半径R及刀尖方位号T的值。
运用刀尖圆弧自动补偿功能进行编程加工时,应注意:
1、刀尖圆弧自动补偿功能只在进行倒角、倒圆、锥面及圆弧切削时采用,加工端面、外径、内径等与轴线平行或垂直的表面加工时不须运用。
2、复合切削循环指令G71及G73指令运行之前过运行的精加工程序段中,不允许运用此功能,否则导致偏置量的紊乱引起过切或少切。
G70精加工时可以运用此功能,因此编程加工时可以在粗加工后、G70精加工前建立补偿,精加工后取消补偿。
3、已经有G41或G42功能的程序中不可以再次输入G41或G42指令,应先用G40指令取消后进行。
四、如何更好的应用G70指令
产品的加工精度通常在精加工阶段得到保证,G71及 G73指令粗加工之后通
过G70指令完成产品精加工,笔者介绍两种方法保证产品的加工精度。
1、在G71及 G73指令运行结束后修改刀补,保证产品的加工精度
G71粗加工结束后先暂停,通过修改刀补调整好误差后继续用G70加工,具
体编程操作为:
G71 U__ R__;
G71 P__Q__U__W__F__;
…精加工程序……;
M00;
Tхххх;
G70 P__Q__;
注:A.程序运行到M00指令时进给停止,可以改为JOB状态停止主轴旋转,
测量工件直径,修改刀补,之后重新旋转主轴,改为AUTO状态自动加工;
B.程序中在G70前应有程序Tхххх,重新调用刀补,使程序按修改后
的刀补加工,否则改刀补失去意义。
C.越重要的产品精加工余量越大,以防止粗加工后工件尺寸不足引起报废。
也可以按A步骤多次修改刀补即(程序如下):
G71 U__ R__;
G71 P__Q__U__W__F__;
…精加工程序……;
M00;
Tхххх;
G70 P__Q__;
M00;
Tхххх;
G70 P__Q__;
…
2、不用G70指令直接采用精加工轨迹运行加工
只运用G71进行编程加工,不用G70进行精加工,具体编程操作为:
G71 U__ R__;
G71 P__Q__U__W__F__;
…精加工程序……;
注:加工结束后把G71指令删除,测量出余量,通过修改刀补后直接运用精加工程序进行精加工。
这里的修改刀补应该注意,如之前留有精加工余量U0.3W0,粗加工后测量值为X向大了0.4,说明误差为大了0.1,则应修改刀补:
补正U-0.1。
熟悉并掌握各个编程指令的功能特点,灵活地使用各编程指令,控制好产品加工精度,就能真正提高产品加工效率,真正发挥出数控机床的优势,只有不断的实践,不断的积累经验,才能推动数控技术的不断发展。