单一固定循环模式（G90、G92、G94）的优化方式

前面所介绍的G指令，如G00、G01、G02、G03等都是基本切削指令，即一个指令只施加产生一个动作。一个循环切削指令可使刀具产生四个动作，即可将刀具“切入→切削→刀→返回”用一个循环指令完成。因此，使用循环指令可简化编程。

当工件毛坯的轴向余量比径向多时，使用G90轴向切削循环指令；当材料的径向余量比轴向多时，使用G94径向切削循环指令；G92是用于切削螺纹的循环指令。

1．圆柱面切削循环指令（G90）

1）指令格式

G90 X(U)___　Z(W)___　F___；

其中，X（U）___　Z（W）___　表示切削终点坐标值；F___　表示切削速度。

2）运动轨迹

如图4-50所示，刀具从循环起点开始按矩形循环，最后又回到循环起点。图中虚线表示快速运动，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。

图4-50　外圆切削循环

动作分解：其加工顺序按①→②→③→④进行。

①X轴快进至与终点坐标同一X坐标的位置上；

②Z轴以进给速度车削至终点位置；

③X轴以进给速度退至与起点同一X坐标的位置；

④Z轴快退回起点。

注意：使用循环切削指令，刀具必须先定位至循环起点，再执行循环切削指令，且完成循环切削后，刀具仍回到此循环起点。循环切削指令为模态指令。

3）指令作用

固定循环是预先给定一系列操作，用来控制机床位移或主轴运转，从而完成各项加工。对非一刀加工完成的轮廓表面（包括外圆柱面、内孔面），即加工余量较大的表面，采用循环编程，可以缩短程序段的长度，减少程序所占内存。

图4-51　C90 切削圆柱表面应用

【例4-7】应用圆柱面切削循环功能加工如图4-51所示的零件。

0010

N10 T0101；

N20 M03 S1000；

N30 G00 X55 Z4 M08：

N50 G90 X45 Z-25 F150；

N60 X40；

N70 X35；

N80 G00 X200 Z200；

N90 M05；

N100 M30；

2.锥面切削固定循环指令G90

1）指令格式

G90 X(U) ___ Z(W) ___ R___　F___

其中，X（U）___　Z（W）___　为终点坐标；F为进给速度；R为锥体大小端的半径差。编程时，应注意R的符号，锥面起点坐标大于终点坐标时为正，反之为负，如图4-52所示。

图4-52　锥面切削循环

2）运动轨迹

刀具从循环起点开始按梯形循环，最后又回到循环起点。图中虚线表示快速运动，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。

动作分解：其加工顺序按①→②→③→④进行。

①X轴快进至与终点坐标同一X坐标的位置上；

②Z轴以进给速度车削至终点位置；

③X轴以进给速度退至与起点同一X坐标的位置；(www.xing528.com)

④Z轴快退回起点。

3）指令作用

对加工余量较大的锥面，采用循环编程，可以缩短程序段的长度，减少程序所占内存。

4）注意事项

一般在固定循环切削过程中，M、S、T等功能都不改变；但如果需要改变时，必须在G00或G01的指令下变更，然后再指令固定循环。

例如：

N10 G00 X60 Z87；

N20 S600 M03；

N30 G90 X38 Z25 F0.3；

【例4-8】应用圆锥面切削循环功能加工如图4-53所示的零件。

图4-53　圆锥面单一固定循环

3.端面切削循环G94

1）指令格式

G94 X(U)__　Z(W)__　F__

其中，X（U）、Z（W）为终点坐标；F为进给速度。

2）运动轨迹

刀具从循环起点开始按矩形循环，最后又回到循环起点。图中虚线表示快速运动，实线表示按F指定的进给速度运动。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，如图4-54所示。

3）指令作用

G94指令用于在零件的垂直端面毛坯余量较大时的加工，或直接用棒料车削零件时，以去除大部分毛坯余量。端面切削循环是一种单一固定循环，适用于端面切削加工。

图4-54　端面车削固定循环

4.锥形端面车削固定循环

1）指令格式

G94 X(U) __ Z(W)__　R__　F__；

其中，X（U）__　Z（W）为终点坐标；F为进给速度，R为圆锥起点相对于圆锥终点在Z轴上的位置差，R＝ZA－ZB。

2）指令轨迹

刀具从循环起点开始按梯形循环，最后又回到循环起点，如图4-55所示。图中虚线表示快速运动，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。

3）指令作用

G94指令用于在零件锥形端面上毛坯余量较大时的加工，直接从棒料车削零件时进行精车前的粗车，以去除大部分毛坯余量。

图4-55　G94指令轨迹

5.螺纹切削循环（G92）

1）指令格式

螺纹切削循环G92为单一螺纹循环，该指令可以切削锥螺纹和圆柱螺纹。其格式：

G92 X(U)__　Z(W)__　R__　F__；

其中：X、Z为螺纹终点的坐标值；U、W为螺纹终点坐标相对于螺纹起点的增量坐标；R为锥螺纹起点和终点的半径差（有正、负之分），加工圆柱螺纹时为零，可省略。

2）运动轨迹

图4-56所示为螺纹循环，按1、2、3、4进行自动循环，最后又回到循环起点。图中虚线表示快速移动，实线表示按F指定的工作进给速度移动。

图4-56　G92 螺纹切削循环

3）指令作用

G92螺纹循环指令适用广泛，在生产企业加工螺纹几乎全部使用G92指令，因为G32指令生产效率低。G92指令不仅可以加工直螺纹、锥螺纹，还可以加工多线螺纹。使用G92指令加工螺纹时，螺纹刀是直进式切削方法，由于两侧的刀刃同时工作，切削力大，排屑困难，因此在切削时，两侧切削刃易磨损。切削螺距较大的螺纹时，其切削深度较大，刀刃磨损较快，进而造成螺纹中径误差较大，但是其加工的牙型精度较高，因此一般多用于螺距小于3 mm的螺纹加工。

前面介绍的例4-5的00005程序中N10～N210程序段若用G92编程，则可简化程序。