單一固定循環(huán)指令編程及加工綜述

1、單一固定循環(huán)指令編程及加工單一固定循環(huán)指令編程及加工 知識(shí)、技能目標(biāo) 單一切削循環(huán)指令G90 端面切削循環(huán)指令G94 操作實(shí)訓(xùn) 小 結(jié)知識(shí)、技能目標(biāo)知識(shí)、技能目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo) 掌握內(nèi)/外圓柱面、內(nèi)/外圓錐粗加工中固定循環(huán)功能的應(yīng)用。 了解G90、G94指令的編程格式及特點(diǎn)。 掌握簡(jiǎn)單形面的加工方法。技能目標(biāo)技能目標(biāo) 掌握指令G90、G94 的適用范圍及編程技能技巧。 掌握?qǐng)A錐小軸的編程與加工。簡(jiǎn)單錐套的編程與加工的程序設(shè)計(jì)思想。能合理選用數(shù)控車削加工中的切削用量。單一切削循環(huán)指令單一切削循環(huán)指令G90G90是單一形狀固定循環(huán)指令，該循環(huán)主要用于軸類零件的外圓、錐面的加工。外圓切削循環(huán)指令外

2、圓切削循環(huán)指令G90G90 指令格式：G90 X（U）_Z(W)_F_ 式中：X、Z取值為圓柱面切削終點(diǎn)坐標(biāo)值； U、W取值為圓柱面切削終點(diǎn)相對(duì)循環(huán)起點(diǎn)的坐標(biāo)分量。 如圖6-1 所示的循環(huán)，刀具從循環(huán)起點(diǎn)開(kāi)始按矩形1R2F3F4R循環(huán)，最后又回到循環(huán)起點(diǎn)。圖中虛線表示按R快速移動(dòng)，實(shí)線表示按F指定的工件進(jìn)給速度移動(dòng)。錐面切削循環(huán)指令錐面切削循環(huán)指令G90指令格式：G90 X（U）_Z(W)_ R_F_ 式中：X、Z取值為圓錐面切削終點(diǎn)坐標(biāo)值； U、W取值為圓錐面切削終點(diǎn)相對(duì)循環(huán)起點(diǎn)的坐標(biāo)分量； R取值為圓錐面切削始點(diǎn)與圓錐面切削終點(diǎn)的半徑差，有正、負(fù)號(hào)。 如圖6-2 所示的循環(huán)，刀具從循環(huán)起點(diǎn)

3、開(kāi)始按梯形1R2F3F4R循環(huán)，最后又回到循環(huán)起點(diǎn)。圖中虛線表示按R快速移動(dòng)，實(shí)線表示按F指定的工件進(jìn)給速度移動(dòng)。 圖6-1 外圓切削循環(huán) 圖6-2 錐面切削循環(huán) 端面切削循環(huán)指令端面切削循環(huán)指令G94 G94指令用于一些短、面大的零件的垂直端面或錐形端面的加工，直接從毛坯余量較大或棒料車削零件時(shí)進(jìn)行的粗加工，以去除大部分毛坯余量。其程序格式也有加工圓柱面、圓錐面之分。其循環(huán)方式如圖6-5、圖6-6所示車大端面循環(huán)切削指令車大端面循環(huán)切削指令G94 指令格式：G94 X（U）_ Z(W) _ F _ 式中：X、Z取值為端面切削終點(diǎn)坐標(biāo)值； U、W取值為端面切削終點(diǎn)相對(duì)循環(huán)起點(diǎn)的坐標(biāo)分量。車大錐

4、型端面循環(huán)切削指令車大錐型端面循環(huán)切削指令G94 指令格式：G94 X（U_Z(W)_ R_ F _ 式中：X、Z取值為端面切削終點(diǎn)坐標(biāo)值； U、W取值為端面切削終點(diǎn)相對(duì)循環(huán)起點(diǎn)的坐標(biāo)分量； R為端面切削始點(diǎn)至終點(diǎn)位移在Z軸方向的坐標(biāo)增量。 圖6-5 端面切削循環(huán) 圖6-6 帶錐度的端面切削循環(huán) 內(nèi)、外圓錐套的編程與加工內(nèi)、外圓錐套的編程與加工圖6-11 內(nèi)、外錐套 解答過(guò)程解答過(guò)程【案例6.3】 毛坯尺寸 65mm的棒料，已加工毛坯孔 18，材料45#鋼，試車削成如圖6-11所示零件，T01：93粗、精車外圓刀，T02：鏜孔刀，T04：切斷刀（刀寬3 mm）。解答過(guò)程解答過(guò)程 零件圖工藝分析

5、 數(shù)值計(jì)算 工件參考程序與加工操作過(guò)程 安全操作和注意事項(xiàng)零件圖工藝分析零件圖工藝分析 （1）技術(shù)要求分析。如圖6-11所示，零件包括內(nèi)外圓錐面、內(nèi)外圓柱面、端面、切斷等加工。零件材料為45#鋼，無(wú)熱處理和硬度要求。 （2）確定裝夾方案、定位基準(zhǔn)、加工起點(diǎn)、換刀點(diǎn)。由于毛坯為棒料，用三爪自定心卡盤(pán)夾緊定位。由于工件較小，為了加工路徑清晰，加工起點(diǎn)和換刀點(diǎn)可以設(shè)為同一點(diǎn)，放在Z向距工件前端面200mm，X向距軸心線100mm的位置。 （3）制定加工方案，確定各刀具及切削用量。加工刀具的確定如表6-7所示，加工方案的制定如表6-8所示 表6-7 案例6.3刀具卡 實(shí) 訓(xùn) 課 題 單一固定循環(huán)指令編

6、程與加工 零件名稱內(nèi)外錐套 零件圖號(hào)圖6-11序號(hào)刀具號(hào)刀具名稱及規(guī)格刀尖半徑數(shù)量加工表面?zhèn)渥?T010193外圓車刀0.2 mm1端面、外圓2T0202鏜孔刀0.2mm1內(nèi)孔3T0404B=3 mm切斷刀（刀位點(diǎn)為左刀尖）0.3mm1切斷表 6-8 案例 6.3 工序和操作清單 材料 45# 零件圖號(hào) 6-11 系統(tǒng) FANUC 工序號(hào) 063 切削用量 操作序號(hào) 工步內(nèi)容 （走刀路線） G 功能 T 刀具 轉(zhuǎn)速 S （rmin） 進(jìn)給速度 F （mmr） 切削深度（mm） 主程序 1 夾住棒料一頭，留出長(zhǎng)度大約 65 mm（手動(dòng)操作） ，調(diào)用主程序 1 加工 （1） 車端面 G94 T01

7、01 475 0.1 （2） 粗車外表面 G90 T0101 475 0.3 2 （3） 粗鏜內(nèi)表面 G90 T0202 640 0.3 1 （4） 精車外表面 G01 T0101 900 0.1 0.2 （5） 精鏜內(nèi)表面 G 01 T0202 900 0.1 0.2 （6） 切斷 G01 T0404 236 0.1 （7） 檢測(cè)、校核 數(shù)值計(jì)算數(shù)值計(jì)算（1）設(shè)定程序原點(diǎn)，以工件右端面與軸線的交點(diǎn)為程序原點(diǎn)建立工件坐標(biāo)系。 （2）計(jì)算各基點(diǎn)位置坐標(biāo)值，略。（3）當(dāng)循環(huán)起點(diǎn)Z坐標(biāo)為Z3時(shí)，計(jì)算精加工外圓錐面時(shí)，切削起始點(diǎn)的直徑D值。根據(jù)公式 ，即 得d = 45.4，則R = 。當(dāng)X留有0.2

8、mm余量時(shí)，加工外錐面的切削終點(diǎn)為：（X50.4, Z20）；當(dāng)還有2.2mm余量時(shí)，加工外錐面的切削終點(diǎn)為：（X54.4, Z20）；當(dāng)還有4.2mm余量時(shí)，加工外錐面的切削終點(diǎn)為：（X58.4, Z20）。（4）內(nèi)錐小端直徑：根據(jù)公式 ，即 ，得d=20。（5）當(dāng)加工內(nèi)錐孔循環(huán)起點(diǎn)Z坐標(biāo)為Z3時(shí)，計(jì)算精加工內(nèi)圓錐面時(shí)，切削起始點(diǎn)的直徑D值。根據(jù)公式 ，即 ，得D=31。則R= 。當(dāng)留有0.2mm余量時(shí)，加工內(nèi)錐面的切削終點(diǎn)為：（X19.6, Z30）；當(dāng)留有1.2mm余量時(shí)，加工內(nèi)錐面的切削終點(diǎn)為：（X17.6, Z30）；當(dāng)留有2.2mm余量時(shí)，加工內(nèi)錐面的切削終點(diǎn)為：（X15.6, Z

9、30）。LdDC235051dC3 . 22504 .45LdDC303031dCLdDC33031DC5 . 522031工件參考程序與加工操作過(guò)程工件參考程序與加工操作過(guò)程 （1）工件的參考程序如表6-9所示。 （2）輸入程序。 （3）數(shù)控編程模擬軟件對(duì)加工刀具軌跡仿真，或數(shù)控系統(tǒng)圖形仿真 加工，進(jìn)行程序校核及修整。 （4）安裝刀具，對(duì)刀操作，建立工件坐標(biāo)系。 （5）啟動(dòng)程序，自動(dòng)加工。 （6）停車后，按圖紙要求檢測(cè)工件，對(duì)工件進(jìn)行誤差與質(zhì)量分析。安全操作和注意事項(xiàng)安全操作和注意事項(xiàng) （1）毛坯已有 18毛坯孔；當(dāng)用棒料時(shí) 18孔可在普通車床上加工出。 （2）對(duì)刀時(shí)，切槽刀左刀尖作為編程刀

10、位點(diǎn)。 （3）加工內(nèi)孔時(shí)應(yīng)先使刀具向直徑縮小的方向退刀，再Z向退出工件， 然后才能退回?fù)Q刀點(diǎn)。 （4）鏜孔刀的換刀點(diǎn)應(yīng)較遠(yuǎn)些，否則會(huì)在換刀或快速定位時(shí)碰到工件。 （5）車錐面時(shí)刀尖一定要與工件軸線等高，否則車出工件圓錐母線不 直，呈雙曲線形。表 6-9 案例 6.3 程序卡（供參考） 編程原點(diǎn) 工件右端面與軸線交點(diǎn) 編寫(xiě)日期 零件名稱 內(nèi)外錐套 零件圖號(hào) 圖 6-11 材料 45# 數(shù)控車床 程序卡 機(jī)床型號(hào) CAK6150DJ 夾具名稱 三爪卡盤(pán) 實(shí)訓(xùn)車間 數(shù)控中心 程序號(hào) O6003 編程系統(tǒng) FANUC 序 號(hào) 程序 簡(jiǎn) 要 說(shuō) 明 N010 G50 X200 Z200 建立工件坐標(biāo)系

11、N020 M03 S475 T0101 主軸正轉(zhuǎn)，選擇 1 號(hào)外圓刀 N030 G99 設(shè)定進(jìn)給速度單位為 mm/r N040 G00 X70 Z3 快速定位至70 直徑，距端面正向 3 mm N050 G94 X0 Z0.5 F0.1 N060 Z0 加工端面 N070 G90 X62 Z43 F0.3 N080 X60.4 粗加工60 外圓，留精加工余量 0.2mm N090 G90 X58.4 Z20 R2.3 N100 X54.4 N110 X50.4 粗加工外錐面，每次切深 2mm，留精加工余量 0.2mm N120 G00 X200 Z200 T0100 M05 返回刀具起始點(diǎn)，取

12、消刀補(bǔ)，停主軸 N130 M01 選擇停止，以便檢測(cè)工件 N140 M03 S640 T0202 主軸正轉(zhuǎn)，換鏜孔刀 N150 G00 X13 Z3 定位至 13 直徑外，距端面正向 3 mm 續(xù) 表續(xù)表 1 表 6-9 案例 6.3 程序卡（供參考） 編程原點(diǎn) 工件右端面與軸線交點(diǎn) 編寫(xiě)日期 零件名稱 內(nèi)外錐套 零件圖號(hào) 圖 6-11 材料 45# 數(shù)控車床 程序卡 機(jī)床型號(hào) CAK6150DJ 夾具名稱 三爪卡盤(pán) 實(shí)訓(xùn)車間 數(shù)控中心 程序號(hào) O6003 編程系統(tǒng) FANUC 序號(hào) 程序 簡(jiǎn)要說(shuō)明 N160 G90 X19.6 Z43 F0.3 粗加工 20 孔，留 0.2mm 的余量 N1

13、70 X15.6 Z30 R5.5 N180 X17.6 N190 X19.6 粗加工錐孔，每次切深 1mm，留 0.2mm 的精加工余量 N200 G00 X200 Z200 T0200 M05 返回刀具起始點(diǎn)，取消刀補(bǔ)，停主軸 N210 M01 選擇停止，以便檢測(cè)工件 N220 M03 S900 T0101 換速，主軸正轉(zhuǎn)，選 1 號(hào)外圓刀 N230 G00 X45.4 Z3 快速定位至（X45.4，Z3） ，即精加工錐面的始點(diǎn) N240 G01 X50 Z20 F0.1 精加工外錐面 N250 X60 N260 Z43 N270 X70 精加工 60 外圓右臺(tái)階面 精加工 60 外圓 徑

14、向退刀 N280 G00 X200 Z200 T0100 M05 返回刀具起始點(diǎn)，取消刀補(bǔ)，停主軸 N290 M01 選擇停止，以便檢測(cè)工件 N300 M03 S900 T0202 主軸正轉(zhuǎn)，換速，選 2 號(hào)鏜刀 續(xù) 表續(xù)表 2 表 6-9 案例 6.3 程序卡（供參考） 編程原點(diǎn) 工件右端面與軸線交點(diǎn) 編寫(xiě)日期 零件名稱 內(nèi)外錐套 零件圖號(hào) 圖 6-11 材料 45# 數(shù)控車床 程序卡 機(jī)床型號(hào) CAK6150DJ 夾具名稱 三爪卡盤(pán) 實(shí)訓(xùn)車間 數(shù)控中心 程序號(hào) O6003 編程系統(tǒng) FANUC 序號(hào) 程序 簡(jiǎn)要說(shuō)明 N310 G00 X31 Z3 快速定位（X31，Z3）的位置，即精加工錐

15、孔的起始點(diǎn) N320 G01 X20 Z30 F 0.1 精加工錐孔 N330 Z43 精加工20 內(nèi)圓 N340 X18 徑向退刀 N350 G00 Z3 軸向退刀，快速退出工件孔 N360 G00 X200 Z200 T0200 M05 返回刀具起始點(diǎn)，取消刀補(bǔ)，停主軸 N370 M01 選擇停止，以便檢測(cè)工件 N380 M03 S236 T0404 換切斷刀，主軸正轉(zhuǎn) N390 G00 X70 Z43 快速定位至（X70，Z43） N400 G01 X15 F0.1 切斷 N410 G00 X70 徑向退刀 N420 G00 X200 Z200 T0400 M05 返回刀具起始點(diǎn)，取消刀補(bǔ)，停主軸 N430 T0100 1 號(hào)基準(zhǔn)刀返回,