课题一：固定循环指令编程技术 课题二：复杂内外轮廓的车削加工 课题三：宏指令编程技术 课题四：非圆二次曲线车削加工 课题五：配合件加工

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1 课题一：固定循环指令编程技术 课题二：复杂内外轮廓的车削加工 课题三：宏指令编程技术 课题四：非圆二次曲线车削加工 课题五：配合件加工
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2 课题一：固定循环指令编程技术 一：目的与要求
熟悉数控车系统固定循环指令的格式和编程方法，熟练掌握外径粗加工循环、端面粗加工循环和螺纹切削循环等指令的编程技术。 二：课时安排 6学时 三：检测手段 课堂检查 四：安全及注意事项 1、遵守实训场地安全文明生产制度； 2、遵守数控车床的安全操作规程；

3 G71 U(Δd) R(r) P(ns) Q(nf) X(Δx) Z(Δz) F(f) S(s) T(t)； 说明：
对数控车床而言，非一刀加工完成的轮廓表面、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。各类数控系统固定循环的形式和使用方法（主要是编程方法）相差甚大。本次课题以HNC21/22T数控车系统的固定循环指令为例，介绍其使用方法。 一、内外径粗车复合循环G71 无凹槽加工时指令格式： G71 U(Δd) R(r) P(ns) Q(nf) X(Δx) Z(Δz) F(f) S(s) T(t)； 说明： G71切削循环下，切削进给方向平行于Z轴，该指令执行如图1.1所示的粗加工和精加工，其中精加工路径为A→A'→B'→B 的轨迹。 △d：切削深度(每次切削量)，指定时不加符号，方向由矢 量AA′决定； r：每次退刀量； ns：精加工路径第一程序段(即图中的AA')的顺序号； nf：精加工路径最后程序段(即图中的B'B)的顺序号； 首 页 上一页 下一页 最后页

4 f，s，t：粗加工时G71 中编程的F、S、T 有效，而精加工时处于ns 到nf 程序段之间的F、S、T 有效。
△x：X 方向精加工余量； △z：Z 方向精加工余量； f，s，t：粗加工时G71 中编程的F、S、T 有效，而精加工时处于ns 到nf 程序段之间的F、S、T 有效。 图1.1 内、外径粗切复合循环 首 页 上一页 下一页 最后页

5 G71 U(Δ d) R(r) P(ns) Q(nf) E(e) F(f) S(s) T(t)； 说明：
有凹槽加工时指令格式： G71 U(Δ d) R(r) P(ns) Q(nf) E(e) F(f) S(s) T(t)； 说明： 该指令执行如图1.2所示的粗加工和精加工，其中精加工路径为A→A'→B'→B 的轨迹。 Δd：切削深度(每次切削量)，指定时不加符号，方向由矢量AA′决定； r：每次退刀量； ns：精加工路径第一程序段(即图中的AA')的顺序号； nf：精加工路径最后程序段(即图中的B'B)的顺序号； e：精加工余量，其为X 方向的等高距离；外径切削时为正，内径切削时为负； f，s，t：粗加工时G71 中编程的F、S、T 有效，而精加工时处于ns 到nf 程序段之间的F、S、T 有效。 首 页 上一页 下一页 最后页

6 (1) G71 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，否则不能进行该循环加工。
注意： (1) G71 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，否则不能进行该循环加工。 (2) ns的程序段必须为G00/G01指令，即从A到A'的动作必须是直线或点定位运动。 (3) 在顺序号为ns 到顺序号为nf 的程序段中，不应包含子程序。 首 页 上一页 下一页 最后页

7 例1. 1：用外径粗加工复合循环编制图1. 3所示零件的加工程序：要求循环起始点在A(46，3)，切削深度为1
例1.1：用外径粗加工复合循环编制图1.3所示零件的加工程序：要求循环起始点在A(46，3)，切削深度为1.5mm（半径量）。退刀量为1mm，X 方向精加工余量为0.4mm，Z 方向精加工余量为0.1mm，其中点划线部分为工件毛坯。 图1.3 G71 外径复合循环编程实例 首 页 上一页 下一页 最后页

8 N1 G59 G00 X80 Z80 （选定坐标系G55，到程序起点位置） N2 M03 S400 （主轴以400r/min 正转）
%1001 N1 G59 G00 X80 Z80 （选定坐标系G55，到程序起点位置） N2 M03 S400 （主轴以400r/min 正转） N3 G01 X46 Z3 F100 （刀具到循环起点位置） N4 G71U1.5R1P5Q13X0.4 Z0.1（粗切量：1.5mm 精切量：X0.4mm Z0.1mm） N5 G00 X0 （精加工轮廓起始行，到倒角延长线） N6 G01 X10 Z-2 （精加工2×45°倒角） N7 Z-20 （精加工Φ10 外圆） N8 G02 U10 W-5 R5 （精加工R5 圆弧） N9 G01 W-10 （精加工Φ20 外圆） N10 G03 U14 W-7 R7 （精加工R7 圆弧） N11 G01 Z-52 （精加工Φ34 外圆） N12 U10 W-10 （精加工外圆锥） N13 W-20 （精加工Φ44 外圆，精加工轮廓结束行） N14 X50 （退出已加工面） N15G00 X80 Z80 （回对刀点） N16 M05 （主轴停） N17 M30 （主程序结束并复位） 首 页 上一页 下一页 最后页

9 例1. 2：用内径粗加工复合循环编制图1. 4 所示零件的加工程序：要求循环起始点在A(46，3)，切削深度为1
例1.2：用内径粗加工复合循环编制图1.4 所示零件的加工程序：要求循环起始点在A(46，3)，切削深度为1.5mm（半径量）。退刀量为1mm，X 方向精加工余量为0.4mm，Z 方向精加工余量为0.1mm，其中点划线部分为工件毛坯。 图1.4 G71 内径复合循环编程实例 首 页 上一页 下一页 最后页

10 N7 G00 G42 X6 Z5 （二号刀加入刀尖园弧半径补偿） N8 G00 X44 （精加工轮廓开始，到Φ44 外圆处）
%1002 N1 T0101 （换一号刀，确定其坐标系） N2 G00 X80 Z80 （到程序起点或换刀点位置） N3 M03 S400 （主轴以400r/min 正转） N4 X6 Z5 （到循环起点位置） G71U1R1P8Q16X-0.4Z0.1 F100 （内径粗切循环加工） N5 G00 X80 Z80 （粗切后，到换刀点位置） N6 T0202 （换二号刀，确定其坐标系） N7 G00 G42 X6 Z5 （二号刀加入刀尖园弧半径补偿） N8 G00 X44 （精加工轮廓开始，到Φ44 外圆处） N9 G01 W-20 F80 （精加工Φ44 外圆） N10 U-10 W-10 （精加工外圆锥） N11 W-10 （精加工Φ34 外圆） N12 G03 U-14 W-7 R7 （精加工R7 圆弧） N13 G01 W-10 （精加工Φ20 外圆） N14 G02 U-10 W-5 R5 （精加工R5 圆弧） N15 G01 Z-80 （精加工Φ10 外圆） N16 U-4 W-2 （精加工倒2×45°角，精加工轮廓结束） N17 G40 X4 （退出已加工表面，取消刀尖园弧半径补偿） N18 G00 Z80 （退出工件内孔） N19 X80 （回程序起点或换刀点位置） N20 M30 （主轴停、主程序结束并复位） 首 页 上一页 下一页 最后页

11 例1.3：用有凹槽的外径粗加工复合循环编制图1.5所示零件的加工程序，其中点划线部分为工件毛坯。
图1.5 G71有凹槽复合循环编程实例 首 页 上一页 下一页 最后页

12 N7 G00 G42 X42 Z3 （二号刀加入刀尖园弧半径补偿） N8 G00 X10 （精加工轮廓开始，到倒角延长线处）
%1003 N1 T0101 （换一号刀，确定其坐标系） N2 G00 X80 Z100 （到程序起点或换刀点位置） M03 S400 （主轴以400r/min 正转） N3 G00 X42 Z3 （到循环起点位置） N4G71U1R1P8Q19E0.3F100 （有凹槽粗切循环加工） N5 G00 X80 Z100 （粗加工后，到换刀点位置） N6 T0202 （换二号刀，确定其坐标系） N7 G00 G42 X42 Z3 （二号刀加入刀尖园弧半径补偿） N8 G00 X10 （精加工轮廓开始，到倒角延长线处） N9 G01 X20 Z-2 F80 （精加工倒2×45°角） N10 Z-8 （精加工Φ20 外圆） N11 G02 X28 Z-12 R4 （精加工R4 圆弧） N12 G01 Z-17 （精加工Φ28 外圆） N13 U-10 W-5 （精加工下切锥） N14 W-8 （精加工Φ18 外圆槽） N15 U8.66 W-2.5 （精加工上切锥） N16 Z-37.5 （精加工Φ26.66 外圆） N17 G02 X30.66 W-14 R10（精加工R10 下切圆弧） N18 G01 W-10 （精加工Φ30.66 外圆） N19 X40 （退出已加工表面，精加工轮廓结束） N20 G00 G40 X80 Z100 （取消半径补偿，返回换刀点位置） N21 M30 （主轴停、主程序结束并复位） 首 页 上一页 下一页 最后页

13 G72 W(Δ d) R(r) P(ns) Q(nf) X(Δ x) Z(Δ z) F(f) S(s) T(t)； 说明：
格式： G72 W(Δ d) R(r) P(ns) Q(nf) X(Δ x) Z(Δ z) F(f) S(s) T(t)； 说明： G72切削循环下，切削进给方向平行于X轴，该循环与G71 的区别仅在于切削方向平行于X 轴。该指令执行如图1.6所示的粗加工和精加工，其中精加工路径为A→A'→B'→B 的轨迹。 其中： △d：切削深度(每次切削量)，指定时不加符号，方向由矢量AA′决定； r：每次退刀量； ns：精加工路径第一程序段(即图中的AA')的顺序号； nf：精加工路径最后程序段(即图中的B'B)的顺序号； △x：X 方向精加工余量； △z：Z 方向精加工余量； f、s、t：粗加工时G71 中编程的F、S、T 有效，而精加工时处于ns 到nf 程序段之间的F、S、T 有效。 首 页 上一页 下一页 最后页

14 (1) G72 指令必须带有P，Q 地址，否则不能进行该循环加工。
注意： (1) G72 指令必须带有P，Q 地址，否则不能进行该循环加工。 (2) 在ns的程序段中应包含G00/G01指令，进行由A到A'的动作，且该程序段中不应编有X向移动指令。 (3) 在顺序号为ns 到顺序号为nf 的程序段中，可以有G02/G03指令，但不应包含子程序。 首 页 上一页 下一页 最后页

15 例1. 4：编制图1. 7所示零件的加工程序：要求循环起始点在A(80，1)，切削深度为1. 2mm。退刀量为1mm，X 方向精加工余量为0
例1.4：编制图1.7所示零件的加工程序：要求循环起始点在A(80，1)，切削深度为1.2mm。退刀量为1mm，X 方向精加工余量为0.2mm，Z 方向精加工余量为0.5mm，其中点划线部分为工件毛坯。 图1.7 G72外径粗切复合循环编程实例 首 页 上一页 下一页 最后页

16 N5 G72W1.2R1P8Q17X0.2Z0.5F100 （外端面粗切循环加工）
%1004 N1 T0101 （换一号刀，确定其坐标系） N2 G00 X100 Z80 （到程序起点或换刀点位置） N3 M03 S400 （主轴以400r/min 正转） N4 X80 Z1 （到循环起点位置） N5 G72W1.2R1P8Q17X0.2Z0.5F100 （外端面粗切循环加工） N6 G00 X100 Z80 （粗加工后，到换刀点位置） N7 G42 X80 Z1 （加入刀尖园弧半径补偿） N8 G00 Z-56 （精加工轮廓开始，到锥面延长线处） N9 G01 X54 Z-40 F80 （精加工锥面） N10 Z-30 （精加工Φ54 外圆） N11 G02 U-8 W4 R4 （精加工R4 圆弧） N12 G01 X30 （精加工Z26 处端面） N13 Z-15 （精加工Φ30 外圆） N14 U-16 （精加工Z15 处端面） N15 G03 U-4 W2 R2 （精加工R2 圆弧） N16 Z-2 （精加工Φ10 外圆） N17 U-6 W3 （精加工倒2×45°角，精加工轮廓结束） N18 G00 X50 （退出已加工表面） N19 G40 X100 Z80 （取消半径补偿，返回程序起点位置） N20 M30 （主轴停、主程序结束并复位） 首 页 上一页 下一页 最后页

17 G76C(c)R(r)E(e)A(a)X(x)Z(z)I(i)K(k)U(d)V(Δ dmin)Q(Δd)P(p)F(L); 说明：
格式： G76C(c)R(r)E(e)A(a)X(x)Z(z)I(i)K(k)U(d)V(Δ dmin)Q(Δd)P(p)F(L); 说明： 螺纹切削固定循环G76 执行如图1.8所示的加工轨迹。其单边切削及参数如图1.9 所示。 其中： c：精整次数(1～99)，为模态值； r：螺纹Z向退尾长度(00～99)，为模态值； e：螺纹X向退尾长度(00～99)，为模态值； a：刀尖角度(二位数字)，为模态值；在80°、60°、55°、30°、29°和0°六个角度中选一个； x、z：绝对值编程时，为有效螺纹终点C 的坐标；增量值编程时，为有效螺纹终点C 相对于循环起点A 的有向距离；(用G91 指令定义为增量编程， 使用后用G90 定义为绝对编程。) i：螺纹两端的半径差；如i=0，为直螺纹 (圆柱螺纹)切削方式； k：螺纹高度；该值由x轴方向上的半径值指定； 首 页 上一页 下一页 最后页

18 Δ dmin：最小切削深度(半径值)；当第n次切削深度，小于Δ dmin时，则切削深度设定为Δ dmin； d：精加工余量(半径值)；
p：主轴基准脉冲处距离切削起始点的主轴转角； L：螺纹导程(同G32)； 图1.8 螺纹切削复合循环G76 首 页 上一页 下一页 最后页

19 按G76段中的X(x)和Z(z)指令实现循环加工，增量编程时，要注意u和w的正负号(由刀具轨迹AC和CD段的方向决定)。
注意： 按G76段中的X(x)和Z(z)指令实现循环加工，增量编程时，要注意u和w的正负号(由刀具轨迹AC和CD段的方向决定)。 G76循环进行单边切削，减小了刀尖的受力。第一次切削时切削深度为Δ d，第n次的切削总深度为Δd n ，每次循环的背吃刀量为图1.8中，C到D点的切削速度由F代码指定，而其它轨迹均为快速进给。 首 页 上一页 下一页 最后页

20 例1.5：用螺纹切削复合循环G76 指令编程，加工螺纹为ZM60×2，工件尺寸见图1.10，其中括弧内尺寸根据标准得到。
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21 N11 G00 X100 Z100 （返回程序起点位置或换刀点位置） N12 M05 （主轴停） N13 M30 （主程序结束并复位）
%1010 N1 T0101 （换一号刀，确定其坐标系） N2 G00 X100 Z100 （到程序起点或换刀点位置） N3 M03 S400 （主轴以400r/min 正转） N4 G00 X90 Z4 （到简单循环起点位置） N5 G80 X Z-30 I-0.94 F80（加工锥螺纹外表面） N6 G00 X100 Z100 M05 （到程序起点或换刀点位置） N7 T0202 （换二号刀，确定其坐标系） N8 M03 S300 （主轴以300r/min 正转） N9 G00 X90 Z4 （到螺纹循环起点位置） N10 G76C2R-3E1.3A60X58.15Z-24I-0.94K1.299U0.1V0.1Q0.9F2 N11 G00 X100 Z100 （返回程序起点位置或换刀点位置） N12 M05 （主轴停） N13 M30 （主程序结束并复位） 首 页 上一页 下一页 最后页