端面加工任务轴的拓展及编程探析

【任务描述】

本任务为一个拓展任务，要求参考轴类零件的内、外径粗车循环指令G90和G71，学习端面车削指令G94和G72的加工特点、参数含义和应用。

【任务目标】

知识目标：掌握G50、G72、G94、G96和G97编程指令的功能和特点。

技能目标：能运用G72和G94等指令进行轴零件端面加工的编程。

情感目标：培养相互协助的能力。

【相关知识】

1.端面车削循环

（1）平端面车削循环指令

指令格式：G94 X（U）_ Z（W）_ F_；

其中：X、Z——终点绝对值坐标；

U、W——相对（增量）值终点坐标；

F——切削进给速度。

其车削轨迹如图1-63所示，由以下四个步骤组成。

1R——第一步快速运动；

2F——第二步按进给速度切削；

3F——第三步按进给速度切削；

4R——第一步快速运动。

（2）锥面车削循环指令

图1-63 平端面的车削轨迹

指令格式：G94 X（U）_ Z（W）_ R_ F_；

其中：X、Z——终点绝对值坐标；

U、W——相对（增量）值终点坐标；

R——锥度尺寸。R=（D-d）/2，D为锥度大端直径，d为锥度小端直径。如车削外圆锥是从小端车到大端的，切削锥度R为负值；如车削内圆锥是从大端车到小端的，内圆锥度R为正值。其车削轨迹如图1-64所示，也由四个步骤组成。

2.端面粗加工循环指令

（1）指令格式

图1-64 锥面的车削轨迹

其中，Δd为Z向背吃刀量。如图1-65所示为G72指令的刀具循环路径。

（2）应用技巧

1）G72指令适用于圆柱毛坯端面方向的粗车。G72指令的执行过程除了车削是平行于X轴进行外，其余与G71指令相同。

2）粗车循环的最后一刀按“ns”到“nf”间的程序段轮廓加工，均匀留余量Δu、Δw。

3）使用G71和G72指令时，对刀具的选择有所区别，因为G71指令用于轴向切削（适于轴类零件），而G72指令用于径向切削（适于盘类零件）。

图1-65 G72指令的刀具循环路径

图1-66 G72指令编程练习

4）使用G71指令编程时，精加工程序的“ns”到“nf”起始段和结束段都必须为X轴移动指令；使用G72指令编程时，精加工程序的“ns”到“nf”起始段和结束段都必须为Z轴移动指令。

（3）指令练习 使用G72和G70指令编制如图1-66所示零件外形车削的加工程序，圆棒料直径为ϕ155mm，工件不车断。(www.xing528.com)

其程序如下：

O0001；

T0101；

G50 S1500；

M03 G96 S300；

G00 X160. Z2.；

G72 W1. R1.；

G71 P10 Q20 U0.1 W1. F0.2；

N10 G00 Z-47.；

G01 X150. Z-45.；

Z-30.；

G02 X140. Z-25. R5.；

G04 X100.；

G03 X90. Z-20. R5.；

G01 Z-10.；

X60.；

N20 Z2.；

G00 Z100.；

M05；

T0100；

M00；

T0101；

M03 S300；

G00 X160. Z2.；

G70 P10 Q20 F0.1；

G00 Z100.；

M05 G97；

T0100；

M30

3.恒线切削速度功能G96

（1）指令功能 使用恒线切削速度功能后，可以使刀具切削点的切削速度始终为常数（转速×直径=常数），可以提高加工表面质量。

（2）指令代码

G96 S_；恒线切削速度生效，S表示切削速度（m/min）；

G50 S_；主轴转速上限，S表示主轴转速（r/min）；

G97 S_；取消恒线切削速度，S表示主轴转速（r/min）。

（3）指令使用说明

1）必须是受控主轴，即能无级变速，该指令才能生效。

2）车削端面、锥度和圆弧时，由于X坐标不断变化，故当刀具逐渐移近工件旋转中心时，主轴转速会越来越高，工件有可能从卡盘飞出。为了防止事故，有时必须限制主轴转速上限，这时可使用G50 S指令来达到目的。

3）使用G00快速移动指令时，主轴转速不改变。

4）取消恒线切削速度后，S地址下的数据生效（单位为r/min）。如果没有重新写地址S，则主轴以原来的G96功能生效前的转速旋转。