項目7

內/外輪廓的編程與加工技能要求1．掌握內/外徑粗車循環指令G71、端面粗車循環指令G72、成型車削循環指令G73及精加工循環指令G70的應用。2．了解數控車床加工復雜軸類零件的特點，并能夠正確地對復雜零件進行數控車削工藝分析。3．通過對復雜軸類零件的加工，掌握數控車床的編程技巧。典型案例

在FANUC0iMate數控車床上加工如圖7-1所示零件，設毛坯是Φ40mm的棒料，材料為硬鋁。圖7-1典型案例零件圖

一、內/外徑粗車循環指令（G71）知識學習

該指令只須指定精加工路線，系統會自動給出粗加工路線，適于車削圓棒料毛坯。格式：G71U

dReG71PnsQnfU

uW

wF

S

T

其中

d是背吃刀量，半徑值，且為正值；e是退刀量；ns是精車開始程序段號，nf是精車結束程序段號；

u是X軸方向精加工余量，以直徑值表示，

w是Z軸方向精加工余量。圖7-2外圓粗車循環加工路線圖

外圓粗車循環的加工路線如圖7-2所示。圖中A′為精車循環的起點，A是毛坯外徑與輪廓端面的交點，

u/2是X方向的精車余量半徑值，

w為Z方向的精車余量，e為退刀量，

d為背吃刀量。說明：（1）粗車過程中程序段號為ns～nf的任何F、S、T功能均被忽略，但對G70有效。（2）在順序號ns至nf的程序段中，不能調用子程序。（3）車削的路徑必須是單調增大或減小，即不可有內凹的輪廓外形。（4）當使用G71指令粗車內孔輪廓時，須注意

u為負值。

例如，要粗車圖7-3所示短軸的外圓，假設粗車切削深度為4mm，退刀量為0.5mm，X向精車余量為2mm，Z向精車余量為2mm，加工程序見表7-1。程序說明O0701；N010

T0101

M03

S450；程序名N020G00G42X125.0Z12.0M08；起刀位置N030G71U4.0R0.5；外圓粗車固定循環N040G71

P50

Q110

U2.0

W2.0

F0.3；

N050G00X40.0Z6.0；//ns第一段，此段不允許有Z方向的定位N060

G01

Z-30.0

F0.1；

N070

X60.0

Z-60.0；

N080

Z-80.0；

N090

X100.0

Z-90.0；

N100

Z-110.0；

N110X120.0Z-130.0；//nf最后一段N120

G00

G40

X200.0

Z140.0

M09；

N130M05；主軸停N140

M30；程序結束表7-1用外圓粗車循環G71編寫的數控加工程序

二、端面粗車循環指令（G72）

該指令的執行過程除了其切削進程平行于X軸之外，其它與G71相同，如圖7-4所示。格式：G72U

dRe

G72Pns

Qnf

U

uW

wF

S

T

說明：（1）指令中各項的意義與G71相同。其刀具循環路徑如圖7-4所示；（2）在G72指令中除G71指令中提到的注意事項外還需要注意一點，就是在ns到nf程序段中不應編有X向移動指令。7-4端面粗加工循環指令

三、成型車削循環指令（G73）

該指令只須指定精加工路線，系統會自動給出粗加工路線，適于車削鑄造、鍛造類毛坯或半成品，如圖7-5所示。圖7-5外圓封閉切削循環加工路線格式：G73U

iW

kRdG73PnsQnfU

uW

wF

S

T

說明：（1）

i是X方向總退刀量，半徑值；（2）

k是Z方向總退刀量；（3）d是循環次數；（4）ns是指定精加工路線的第一個程序段的段號；（5）nf是指定精加工路線的最后一個程序段的段號；（6）

u是X方向上的精加工余量，直徑值；（7）

w是Z方向上的精加工余量。（8）粗車過程中從程序段號ns～nf之間的任何F、S、T功能均被忽略，只有G73指令中指定的F、S、T功能有效。

例如，要加工如圖7-6所示的短軸，X方向退刀量9.5mm，Z方向退刀量9.5mm，X向精車余量為1mm，Z向精車余量為0.5mm，重復加工次數為3，加工程序見表7－2。程序說明O0702；N010T0101；程序名N020M03S800；

N030G00G42X140.0Z5.0M08；

N050G73U9.5W9.5R3.0；X/Z向退刀量9.5mm，循環3次N060G73P70Q130U1.0W0.5F0.3；精加工余量，X向余1mm，Z向余量0.5mmN070G00X20.0Z0；//nsN080G01Z-20.0F0.15；

N090X40Z-30.0；

N100Z-50.0；

N110G02X80.0Z-70.0R20.0；

N120G01X100.0Z-80.0；

N130X105.0；//nfN140

G00

G40

X200.0

Z200.0；

N150

M30；程序結束表7-2用成型車削循環G73編寫的數控加工程序

四、成型車削循環指令（G70）

用G71、G72、G73粗車完畢后，可用G70指令，使刀具進行精加工。格式：G70PnsQnf說明：（1）ns是指定精加工路線的第一個程序段的段號；（2）nf是指定精加工路線的最后一個程序段的段號。

例如，在FANUC0iMate-TC數控車床上加工如圖7-7所示零件，設毛坯是Φ50mm的棒料，編程原點選在工件右端面的中心處，在配置后置式刀架的數控車床上加工。采用G71進行粗車，然后用G70進行精車，最后切斷。程序說明O0703；程序名N2T0101；限制主軸最高轉速為1500m/min

N6G50S1500；

N8G00X52.0Z0；

N10G96S120M03S120；切換工件轉速，恒線速度為120m/minN12G01X0F0.15；

車端面N14G97S800；切換工件轉速，轉速為800r/minN16G00Z2.0；

N18X52.0；

N20G71U2.0R1.0；外圓粗車循環N22G71P24Q38U0.2W0F0.15；

精車路線為N24～N38指定N24G01G42X0Z0F0.08；

N26G03X20.0W-10.0R10.0；

N28G01Z-20.0；表7-3用G71/G70編寫的數控加工程序N30G02X30.0Z-25.0R5.0；

N32G01Z-35.0；

N34G01X45.0Z-45.0；

N36W-20.0；

N38G00G40X50.0；

N40G00X150.0；

N42Z150.0；

N44T0202；

N46G00X45.0Z2.0S1000M03；精車加工N48G70P24Q38；

N50G00X150.0；

N52Z150.0；

N54S300M03T0303；切斷N56G00X52.0Z-64.0；

N58G01X1.0F0.05；

N60G00X150.0；

N62Z150.0；

N64M05；

N66M30；程序結束典型案例實施2．刀具與切削用量選擇

1．零件工藝分析

3．參考程序

圖7-1零件可以采用一次裝夾加工出外圓面、圓弧面、退刀槽及螺紋，然后切斷。工件用三爪自定心卡盤裝夾，用劃線盤校正。根據工件坐標系建立原則，將工件坐標系原點設定在其裝夾后的工件右端面軸線上。該零件外形輪廓為單向遞增，可采用G71復合循環進行編程加工。M24×1.5的螺紋采用G92固定循環指令進行編程，每次的背吃刀量分別為0.8mm、0.6mm、0.4mm、0.15mm。如圖7-8所示，根據△AOB計算出A點的坐標為：X=38.0，Z=－42.0。1．零件工藝分析2.刀具與切削用量選擇表7-4刀具選擇表產品名稱或代號課內實訓樣件零件名稱綜合加工零件零件圖號7-1序號刀具號刀具名稱數量加工表面刀具半徑R／mm刀具補償號備注1T0190°外圓車刀1粗精車各外圓面及端面0.401

2T02切槽刀1加工螺紋退刀槽及切斷B=4mm02

3T0360°外螺紋車刀1車削外螺紋

03

編制

審核

批準

共1頁第1頁表7-5工藝卡片單位名稱××××××產品名稱或代號零件名稱零件圖號課內實訓樣件綜合加工零件7-1工序號程序編號夾具名稱使用設備數控系統場地007O0704三爪卡盤數控車床CKA6140FANUC

0iMate數控實訓中心機房、車間工步號工步內容刀具號刀具規格/mm主軸轉速n（r/min）進給量f

(mm/r)背吃刀量mm備注01車端面T0101

5000.21~2

02粗車左端外形輪廓，留0.4mm精車余量T0101

6000.21~2

03精車左端外形輪廓T0101

10000.10.2

04加工螺紋退刀槽T0202

4000.14

05車削螺紋T0303

600螺距1.5

06切斷T0202

4000.1

編制

審核

批準

共1頁第1頁3．參考程序表7-6數控加工程序程序說明O0704；程序名N010T0101；調用外圓車刀N020M03S600；

N030G00G99X42.0Z3.0；

N040G71U1.5R0.5；粗車外圓輪廓N050G71P060Q150U0.4W0F0.2；

N060G42G00X20.0S1000；

N070G01Z1.0F0.1；

N080X23.85Z-1.0；

N090Z-20.0；

N100X27.0；

N110Z-30.0；

N120X30.0；

N130G02X38.0Z-42.0R20.0；

N140G01Z-60.0；

N150G40X42.0；N160G70P060Q150；精車外輪廓N170G00X100.0；

N180Z100.0；刀具退至換刀點N190M05；

N200M00；

N210T0202；調用切槽刀N220M03S400；

N230G00G99X28.0Z-20.0；加工退刀槽N240G01X20.1F0.1；

N250X28.0；

N260W2.0；

N270X24.0；

N280X22.0W-1.0；

N290X20.0；

N300W-1.0；

N310X28.0；

N320G00X100.0；N330Z100.0；刀具退至換刀點N340M05；

N350M00；

N360T0303；調用外螺紋刀N370M03S