FANUC 0i系统提供了多重复合型车削固定循环,主要用于粗/精车外形、内孔、钻孔、切槽和螺纹等加工,可进一步简化编程。其中,G71、G72和G73指令主要用于毛坯粗车,G70主要用于精车,G74和G75指令用于切槽和钻孔,G76指令用于螺纹加工循环。
1.外圆、内圆粗车循环(G71)
外圆、内圆粗车循环G71是一种复合固定循环,适用于外圆柱面需多次走刀才能完成的粗加工。
(1)编程格式编程格式:
G71 U(∆d) R(e)
G71 P(ns) Q(nf) U(∆u) W(∆w) F(f) S(s) T(t)
其中:∆d为背吃刀量(半径指定);e为退刀量;ns为精加工轮廓程序段中开始程序段的段号;nf为精加工轮廓程序段中结束程序段的段号;∆u为X轴向精加工余量;∆w为Z轴向精加工余量;f、s、t为F、S、T代码。
(2)说明外圆粗切循环过程如图2-42所示,当按照图2-42所示的精加工形状的路线A→B及每次背吃刀量,就会进行平行于Z轴的多次切削,最后再按照预留的径向精车余量∆u/2、轴向精车余量∆w/2,使用G70指令进行精加工。
1)ns→nf程序段中的F、S、T功能,即使被指定也对粗车循环无效,只有G71指令中指定的F、S功能有效。
2)零件轮廓必须符合X轴、Z轴方向同时单调增大或单调减小;X轴、Z轴方向非单调时,ns→nf程序段中第一条指令必须在X、Z向同时有运动。
(3)编程实例下面以图2-43所示的零件为例来介绍G71指令。

图2-42 外圆粗切循环过程

图2-43 零件图
数控加工程序为:
Nl0 G99 GOO X200 Z200 T0101; 每转进给,快速移动到换刀点,选择1号刀导入1号刀补
N20 M03 S450; 主轴正转,转速450 r/min
N30 GOO X122 Zl0; 快速移动到起刀点(循环起点)
N40 G71 U2 Rl; 外圆粗切削循环
N50 G71 P60 Qll0 U2 W2 F0.2; 外圆粗切削循环
N60 G01 Z-30;
N70 X60 Z-60;
N80 Z-80;
N90 Xl00 Z-90;
Nl00 Z-110;
Nll0 X120 Z-130;
N120 GOO X200 Z200; 回换刀点
N130 M05; 主轴停止
N140 M30; 程序结束
2.端面粗车循环(G72)
端面粗切循环G72是一种复合固定循环,用于加工端面尺寸较大的零件,即所谓的盘类零件。
(1)编程格式编程格式:
G72 U(∆d) R(e)
G72 P(ns) Q(nf) U(∆u) W(∆w) F(f) S(s) T(t)
其中:∆d、e、ns、nf、∆u、∆w、f、s、t的含义与G71相同。
(2)说明端面粗车循环过程中,刀具是沿Z方向进刀,平行于X轴切削,如图2-44所示。
(3)编程实例 下面以图2-45所示的零件为例来介绍G72指令。

图2-44 端面粗车循环过程

图2-45 零件图
数控加工程序为:
Nl0 G99 GOO X200 Z200 T0101; 每转进给,快速移动到换刀点,选择l号刀导入1号刀补
N20 M03 S450; 主轴正转,转速450 r/min
N30 GOO G41 X165 Z2; 快速移动到起刀点(循环起点)
N40 G72 W4 Rl; 端面粗切削循环
N50 G72 P50 Q120 Ul Wl F0.2; 端面粗切削循环
N60 GOO Z-110;
N70 X160;
N80 Z-80;
N90 X120 Z-70;
Nl00 Z-50;
Nll0 X80 Z-40;
N120 X40 ZO
N130 GOO G40 X200 Z200; 回换刀点
N140 M05; 主轴停止
N150 M30; 程序结束
3.封闭切削循环(G73)
封闭切削循环G73是一种复合固定循环,该指令为按照一定切削形状,逐渐接近最终形状的循环切削方式。一般用于车削毛坯的形状已用锻造或铸造方法成形的零件粗车,加工效率高,其轨迹如图2-46所示。

图2-46 封闭切削循环轨迹
(1)编程格式编程格式如下:
G73 U(∆i) W(Ak) R(d)
G73 P(ns) Q(nf) U(∆u) W(∆w) F(f) S(s) T(t)
其中:∆i为X轴向总退刀量(毛坯切削余量),半径值指定。该值为正值、模态值,直到下此指定之前均有效。∆k为Z轴向总退刀量(毛坯切削余量)。该值为正值、模态值,直到下此指定之前均有效。d为粗切循环的次数,该值为模态值,直到下个指定之前均有效。ns为精加工轮廓程序段中开始程序段的段号。nf为精加工轮廓程序段中结束程序段的段号。∆u为X轴向精加工余量。∆w为Z轴向精加工余量;f、s、t为F、S、T代码。
(2)说明
1)G73指令必须带有P、Q地址ns、nf,且与精加工路径起、止顺序号对应,否则不能应用该循环加工。在顺序号ns到nf之间的程序段,不能调用子程序。
2)ns的程序段必须为G00或G01指令,否则会报警。
3)G73指令一般用于车削毛坯的形状已用锻造或铸造方法成形的零件粗车,但也可用于没有预加工的毛坯棒料,此时会产生较多的空刀行程,因此应尽量采用G71和G72指令。
4)在粗车循环过程中,可进行刀具补偿功能。
(3)编程实例下面以图2-47所示的零件为例来介绍G73指令。

图2-47 零件图
数控加工程序为:
Nlo G99 GOO X200 Z200 T0101; 每转进给,快速移动到换刀点,选择1号刀导入1
号刀补
N20 M03 S450; 主轴正转,转速450 r/min
N30 GOO G42 X140 25; 快速移动到起刀点(循环起点)
N40 G73 U9.5 W9.5 R3; 封闭粗切削循环
N50 G73 P60 Q120 Ul W0.5 F0.2; 封闭粗切削循环
N60 GOO X20 ZO;
N70 Z-20:
N80 X40 Z-30;
N90 Z-50;
Nl00 G02 X80 Z-70 R20;
Nll0 GOt Xl00 Z-80;
N120 X105(https://www.xing528.com)
N130 GOO G40 X200 Z200; 回换刀点
N140 M05; 主轴停止
N150 M30; 程序结束
4.精加工循环(G70)
由G71、G72、G73完成粗加工后,可以用G70进行精加工,切除粗车循环中留下的余量。
(1)编程格式编程格式:G70 P(ns)Q(nf)
其中:ns为精加工轮廓程序段中开始程序段的段号;nf为精加工轮廓程序段中结束程序段的段号。
(2)说明
1)在G71、G72、G73程序应用示例中的nf程序段后再加上“G70 Pns Qnf”程序段,并在ns→nf程序段中加上精加工适用的F、S、T,就可以完成从粗加工到精加工的全过程。
2)精加工时,G71、G72、G73程序段中的F、S、T指令无效,只有在顺序号ns→nf程序段中的F、S、T才有效。
3)当G70循环加工结束时,刀具返回到起点并读下一个程序段。
4)G70到G71~G73中的ns到nf程序段不能调用子程序。
5.端面深孔加工循环(G74)
端面深孔加工循环G74用于深槽的断屑加工,如果忽略了X(U)和P,只有Z轴的移动,则可作为Z向啄式钻孔循环,故又称深孔钻削循环。
(1)编程格式 编程格式:
G74 R(e)
G74 X(U) Z(W) P(∆i) Q(∆k) R(∆d) F(f)
其中:e为分层切削每次退刀量,该值为模态值,直到下次指定之前均有效,由程序指令修改。X为X向终点绝对坐标。Z为最大切深点的Z向终点绝对坐标。∆i为沿轴向切完一个刀宽后退出,在X向的移动量(无符号值),单位为µm,半径值,其值小于刀宽。∆k为切槽过程中轴向(Z向)的切入量,单位µm。∆d为刀具在槽底的退刀量,用正值指定。f为切槽进给量。

图2-48 G74指令段内部参数示意图
(2)说明 G74指令段内部参数示意图如图2-48所示。在编程时,AB的差值为槽宽减去切刀宽度的差值。A点坐标根据刀具的位置和U的方向决定。在程序执行时,刀具快速到达A点,因此A点应在工件之外,以保证快速进给的安全。从A点到C点为切削进给,每次切深∆k便快速后退e值,以便断屑,最后到达C点。在槽底,刀具要横移,则要服从刀具结构,以免折断刀具。刀具退回到A点后,首先按∆i移动一个新位置,然后再执行切深循环,此时∆i需根据刀具宽度确定,直到达到整个槽宽为止。最后刀具从B点快速返回到A点,整个循环结束。
此外,如果省略X(U)和P,可进行钻孔加工,此时编程格式为:
G74 R(e)
G74 Z(W) Q(∆k) F(f)

图2-49 零件图
(3)编程实例下 面以图2-49所示的零件为例来介绍G74指令。
数控加工程序为:
Nl0 G99 G00 X200 Z200
T0101; 每转进给,快速移动到换刀点,选择1号刀导入l号刀补
N20 M03 S450; 主轴正转,转速450 r/min
N30 GOO XO Zl; 快速移动到起刀点(循环起点)
N40 G74 Rl; 钻孔切削循环,退刀量为1mm
N50 G74 Z-80 Q2000 FO.1;
N60 GOO Zl00; 快速退刀
N70 GOO X200 Z200; 回换刀点
N80 M05; 主轴停止
N90 M30; 程序结束
6.外圆、内圆切槽循环(G75)
外圆、内圆切槽循环(G75)可以实现内孔、外圆切槽的断屑加工,适合于在外圆面上切削沟槽或切断加工。
(1)编程格式 编程格式如下:
G75 R(e)
G75 X(U) Z(W) P(∆i) Q(∆k) R(∆d) F(f)
其中:e为分层切削每次退刀量,该值为模态值,直到下次指定之前均有效,由程序指令修改。X为最大切深点的X轴绝对坐标。Z为最大切深点的Z向绝对坐标。∆i为切槽过程中径向X的切入量,单位为µm,其值小于刀宽。∆k为沿径向切完一个刀宽后退出,在Z向的移动量,单位µm。∆d为刀具在槽底的退刀量,用正值指定。f为切槽进给量。
(2)说明 G75指令段内部参数示意图如图2-50所示。在编程时,AB的差值为槽宽减去切刀宽度的差值。A点坐标根据刀尖的位置和W的方向决定。在程序执行时,刀具快速到达A点,因此A点应在工件之外,以保证快速进给的安全。从A点到C点为切削进给,每次切深∆i便快速后退e值,以便断屑,最后到达C点。在槽底,刀具要横移,则要服从刀具结构,以免折断刀具。刀具退回到A点后,首先按∆k移动一个新位置,然后再执行切深循环,此时∆k需根据刀具宽度确定,直到达到整个槽宽为止。最后刀具从B点快速返回到A点,整个循环结束。

图2-50 G75指令段内部参数示意图

图2-51 需要切槽加工的零件
(3)编程实例 下面以图2-51所示的需要切槽加工的零件为例来介绍G75指令。
数控加工程序为:
Nl0 G99 GOO X200 Z200 T0101;
每转进给,快速移动到换刀点,选择1号刀导入1号刀补
N20 M03 S450; 主轴正转,转速450 r/min
N30 GOO X32 Z-13; 快速移动到起刀点(循环起点)
N40 G75 Rl; 切槽切削循环,退刀量为1mm
N50 G75 X20 Z-40 P5000 Q9000 F0.5; X向背吃刀量5mm,Z向每次增量移动9mm
N60 GOO X50; 快速退刀
N70 GOO X200 Z200; 回换刀点
N80 M05; 主轴停止
N90 M30; 程序结束
7.复合螺纹切削循环(G76)
复合螺纹切削循环指令G76可以完成一个螺纹段的全部加工任务。它的进刀方法有利于改善刀具的切削条件,在编程中应优先考虑应用该指令。
(1)编程格式编程格式如下:
G76 P(m) (r) (a) Q(Admin) R(d)
G76 X(U) Z(W) R(i) P(k) Q(∆d) F(L)
其中:m为精加工重复次数,可以是1~99次,用两位数表示。该值为模态值,直到下次被指定之前一直有效。r为螺纹尾部倒角量,是螺纹导程的0.0~9.9倍,以0.1为一档增加,设定时用两位数,即00~99,该值为模态值,直到下次被指定之前一直有效。α为螺纹刀尖角,可选择80º、60º、55º、30º、29º和0º。∆dmin为最小切入量,半径值指定,单位µm。由两位数规定。该值为模态值,直到下次被指定之前一直有效。车削过程中每次的背吃刀量为
,当计算深度小于此极限值时,背吃刀量锁定在这个值。d为精加工余量,X轴方向半径值指定,单位mm。该值为模态值,直到下次被指定之前一直有效。X(U)Z(W)为绝对坐标编程时,为螺纹终点在工件坐标系下的坐标;增量值编程时,为螺纹切削终点相对于循环起点的增量坐标值。指令中的X(U)的值,外螺纹为小径值,内螺纹为大径值。i为螺纹部分半径之差,即螺纹切削起始点与切削终点的半径差。加工圆柱螺纹时,i=0;加工圆锥螺纹时,当X向切削起始点坐标小于切削终点坐标时,i为负,反之为正。k为螺牙的高度(X轴方向的半径值),单位为µm。外螺纹按k=6459.5L,内螺纹按k=541.3P计算。∆d为第一次切入量(X轴方向的半径值),单位为µm;L为螺纹导程。
(2)说明 G76指令段内部参数示意图如图2-52所示。
1)螺纹切削时进给速度倍率、主轴速度倍率无效。

图2-52 指令段内部参数示意图G76

图2-53 零件图
2)螺纹切削循环起始点坐标X向,在切削外螺纹时,应比螺纹大径大2~3mm。Z向必须考虑空刀导入量。
(3)编程实例 下面以图2-53所示的零件为例来介绍G76指令。
数控加工程序为:
Nl0 G99 GOO X200 Z200 T0101;
每转进给,快速移动到换刀点,选择1号刀导入1号刀补
N20 M03 S450;
主轴正转,转速450 r/min
N30 GOO X65 Z4; 快速移动到起刀点(循环起点)
N40 G76 P010060 Q200 RO.1; 螺纹切削循环
N50 G76 X60.64 Z-110 RO P3680 Q1800 F6; 导程6mm
N60 GOO Xl00; 快速退刀
N70 GOO X200 Z200; 回换刀点
N80 M05; 主轴停止
N90 M30; 程序结束
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