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数控车常用复合G71、G72、G73命令应用方法



数控车床复合命令(G71、G72、G73、G74、G75、G76)经常用到,适合加工余量较大及锻件、铸件的加工编程。复合命令不需要编写精加工的程序段落,不仅程序段落少,而且有效地缩短了编程的辅助时间。复合命令都是粗加工的循环,需要用G70命令进行精加工。下面就对常用的复合命令G71、G72、G73的使用方法及加工路线进行分析(以下都是以FANUC系统为例)。



1.G71—内、外圆的粗精加工循环

G71粗车循环命令主要用于径向尺寸要求比较高、轴向尺寸大于径向尺寸的毛坯工件进行粗车循环。

(1)格式

G7l U(△d) R(e);

G71 P(ns)Q(nƒ)u(△u)W(△ω)F(ƒ)S(s)T(t);

G70 P(ns)Q(nƒ);

格式中,△d为切削深度(半径值指定,不带正负符号,且为模态指令);e为退刀量(模态指令);ns为精车程序段的开始段落号;nƒ为精车程序段的结束段落号;△u为x轴方向的精车余量(有正负符号,直径指令);△ω为z轴方向的精车余量(有正负符号);ƒ、s、t为粗加工循环中的进给速度、主轴转速及刀具功能;G70为精车循环,该命令不能单独使用,需跟在粗车复合循环指令之后。


(2)图示说明循环轨迹 如图1所示,AB为工件轮廓线,刀具从C点开始快速移动到D点,移动的距离为精车留量,然后根据给定的切削深度x轴进刀,进行轴向车削,退刀时按退刀量e进行45。退刀后快速移动到循环起点,完成一个粗车循环,依次根据切削深度进行多次循环,粗车的最后一个循环是根据精车留量完成的一次成形车削循环。

需要注意以下两点:①G71循环命令只在轮廓外形是递增时使用,不可以用在有递减时,否则会出现递减部分进行一次分层车削,车削深度过大。②程序段的移动命令只能是x轴移动,不可以出现Z轴移动,否则出现报警。

(2)图示说明循环轨迹 如图3所示,AB为工件轮廓,刀具从C开始点快速移动到,),移动量为精车留量,按Ad值z轴方向进刀,进行径向车削,按e值进行45。退刀,退回循环起点,完成一次循环,最后一次循环是一个留有精车余量的成形轮廓,用G70命令进行去除精车留量的加工。

需要注意的是循环程序段的开始只允许z轴的移动,否则出现报警。

3.G73——仿形粗、精车复合循环

G73粗车循环主要用于已成形工件的粗车循环,如锻件、铸件。

(1)格式

G73 u(△i)w(△κ)R(d);

G73 P(ns)Q(nf)u(△u)w(△ω)F(ƒ)s(s)T(t);

G70 P(ns)Q(nf)

格式中,△i为x轴方向的退刀量(半径值指令,有正负符号);龇为z轴方向的退刀量(有正负符号);d为分层次数(指粗车重复加工的次数)。

(2)图示说明循环轨迹如图5所示,刀具由C点开始快速移动到,j点,然后刀具根据粗车余量的分层次数d计算每次切削深度,循环次数决定切削深度;车削循环轨迹与G71、G72不同,每次循环都是一个完整的工件轮廓轨迹,这个命令可以进行递减轮廓的加工。适合锻件铸件的成形加工。
GOX200.Z100.;

4.结语

复杂循环命令编程,应注意△u、△ω、△i、△κ从数值分别代表的意义,△u、△ω为精加工余量,有方向,其正负值是根据进退刀方式来判定的,根据毛坯形状选择合理的命令,在命令中的F、s、T指令后,在ns~nƒ指令无效。










它应用于切除非一次加工即能加工到规定尺寸的场合。主要在粗车和多次加工切螺纹的情况下使用。如用棒料毛坯车削阶梯相差较大的轴,或切削铸、锻件的毛坯余量时,都有一些多次重复进行的动作。每次加工的轨迹相差不大。利用复合固定循环功能,只要编出最终加工路线,给出每次切除的余量深度或循环次数,机床即可自动地重复切削直到工件加工完为止。

端面粗车循环G72

它适用于圆柱棒料毛坯端面方向粗车,图4—34所示为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 P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)D(Δd)F—S—T—

G72程序段中的地址含义与GTl的相同,但它只完成端面方向粗车。











知识点A:

对于铸锻件等毛坯轮廓形状与零件轮廓形状基本接近时的粗车,常用复合循环G73指令来完成,其编程格式为:

G73 U__ W__ R__;

G73 P__Q__U__W__F__ S__T__;

运用G73指令进行编程加工时必须注意以下问题:

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,否则无法运行。

2.ns程序段必须为G00/G01指令,可以同时出现X及Z向同时进给。

3.运用G71指令编程加工时,要合理的确定切削余量,即U与W的值,直径方向的总切削余量确定原则为:

余量较均匀毛坯件切削余量 = 各轴段轮廓最大余量处余量

棒类零件毛坯件切削余量 = 1/2(棒料毛坯直径 – 轮廓最小直径处直径)

循环次数R值确定原则为:切削余量除以每刀切削量(取整)

精车循环G70指令的编程加工

当用G71、G73粗加工指令车削工件后,用G70来指定精车循环,切除粗加工中留下的余量,编程格式为:G70 P__Q__;

运用G70指令进行编程加工时,要注意以下问题:

1.G70指令运行时循环点的设定一定要与之前粗加工循环指令加工时设定的循环点坐标位置相一致,否则精加工轨迹会移位。

2.G70指令运行时精加工程序中的F、S、T有效,之前粗加工循环指令指定的F、S、T无效。

3.G70指令也可以单独进行运行加工,不一定只能跟在粗加工循环指令后运用。

知识点B:

结合G73及G71指令各自的特点,合理选择指令对产品外圆轮廓进行粗加工,可以提高产品加工效率,保证产品质量。在选择过程中还要考虑以下几点:

1.G73指令运行的精加工程序段中允许出现宏程序,而G71指令不允许。加工椭圆或曲线轮廓轮廓时,精加工轨迹运用宏程序进行编程,则可以把宏程序编入精加工程序段中,由G73指令循环加工;如要运用G71指令时,可以把椭圆或曲线轮廓留出余量用圆弧或线段来代替。

2.对于余量不均匀的轮廓应尽量采用G71指令编程加工,如用G73指令编程加工时,会导致空走刀轨迹过多,降低产品加工效率。

3.可以同时运用G71及G73指令对同一轮廓表面进行加工,如对于非单调增减的外轮廓可以先用G71加工单调增减的部分轮廓,再用G73加工凹槽部分轮廓。

4.产品轮廓如果存在非单调增或单调减的凹轮廓部分时,如果凹轮廓部分余量较小(在背吃刀量范围之内),可以直接用G71指令编程加工,如果余量较大,则不能直接加工。

5.两个指令有各自优缺点,对于非单调增减、余量不均匀的外圆轮廓编程可以根据以下表述的式子进行选择:“G73+空走刀时间=G71+凹轮廓部分的处理加工”。

知识点C:

数控车床通过对刀偏量的设置、修改来控制产品加工精度,在编程加工过程中要灵活运用编程加工指令,提高零件精度的可控性。

产品加工前要进行对刀,对刀操作会产生误差,在加工过程中应及时消除误差,保证产品精度。

1.粗加工后精加工前修改刀补,编程格式为:

N040 G73 U__ R__;

N050 G73 P__Q__U__W__F__;

… 精加工程序…;

M05; ---主轴停转

M00; ---暂停

(测量后修改刀补)

M03 S760; ---主轴重新旋转

T0101; ---调用刀补

N390 G70 P__Q__;

G00 Z100;

M05;

M30;

程序中增加“主轴停转、暂停、主轴重新旋转及调用刀补”4个程序段,程序运行中,粗加工完成后,机床主轴及进给功能停止,测量尺寸,修改刀补后按“启动”按钮继续加工。通过在粗加工后精加工前进行一次刀补修正,保证产品尺寸精度。

2.因加工过程中会受到各种因素影响,同一把刀具加工同一轮廓的不同直径段尺寸精度会不相同,刀补偏置量的修改原则为:先按较高精度直径段尺寸误差对刀偏量进行修改,其余尺寸精度误差值通过改程序进行修改。




作者简介 :李全(1970-),男,哈尔滨理工大学本科,主要工作:数控车编程、数控铣手工编程及软件编程的理论教学。


工艺分析。
1)技术要求。
如图所示,通过G71和G72两个程序分别进行循环加工,
G71每次背吃刀深度为1.2mm(半径值),G72每次背吃刀深度为1.2mm(半径值)。
2)加工工艺的确定。
①装夹定位的确定:三爪卡盘夹紧定位。
②刀具加工起点及工艺路线的确定。
③加工刀具的确定:菱形内圆刀.(刀具主偏角80°,刀具材质为硬质合金)。
④切削用量:主轴转速800r/min,进给速度0.2mm/min。
3、数学计算。
①假设程序原点,建立工件坐标系(以工件后端面与轴线的交点为程序原点)。
②计算各节点相对位置坐标值。
4、程序如下
5、输入零件程序。
6、进行程序校验及加工轨迹仿真,修改程序。
7、进行对刀操作。
8、X轴向负向退出一定距离,单段方式下加工。测量修调。
9、到对刀位,自动加工。

1.指令格式

  在G71或G72指令后的第一个程序段ns应含有G00或G01指令,如果程序段

  中不含G00或G01指令,数控系统就会报警。同时,根据G71、G72指令的不

  同,在ns段的G代码后只能含有一个方向的指令(G71指令后的ns段只能含有X轴指令,G72指令后的ns段只能含有Z轴指令)。

  2.循环起点的制定

  循环起点确定了开始下刀的位置。G71粗车循环在加工内腔,从循环起点开始下刀,每次沿X轴进给U,直到完成切削。因此,循环起点的制定既要保证刀具进退刀均在工艺孔内而不会撞刀,又要考虑起点的X方向不能离工艺孔内壁(毛坯)太远,否则,将走空刀;而G72粗车循环在加工内腔时循环起点的Z方向也应尽量靠近毛坯端部,以减少切削时走空刀。由于工艺孔的尺寸不可能做得很大,因此在对刀时要反复测量,以免撞刀。

  3.切削参数的位置

  粗车循环G71、G72与精加工循环G70总是成对出现的,两者的切削参数T、S、F不同。根据循环的指令格式,切削参数应分别置于G71、G72和G70指令段内,不应置于构成精加工形状的程序段群(ns~nf)内。对粗车循环G71、G72而言,顺序号ns~nf之间程序段中的F、S、T功能都无效,但对精加工循环G70而言,顺序号ns~nf间的指令F、S、T是有效的,因此,如将粗加工的F、S、T置于构成精加工形状的程序段群(ns~nf)内,在程序后部配套使用精加工循环G70时,需要重新调用程序段群(ns~nf)的指令,就会造成精加工切削参数错误。

  此外,也要注意不要把G71、G72粗车循环和G73封闭循环使用混淆。G71、G72粗车循环的刀路轨迹只能是单调上升或下降,而G73封闭切削循环的刀路轨迹可以是波浪形的。

  四、编程实例

  图7为带有凹弧的回转体零件,需要通过数控车床加工来完成,根据前面所述G71和G73的特点,采用G73编程较合理。若要用G71编程,则要将该零件进行分段,可以分成OABC段和CDE两段分别采用G71进行粗加工编程,从而解决刀路轨迹单调性的问题。






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