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1、简单固定循环,主讲人：穆国岩,课程导入,前面所介绍的G指令，如G00、G01、G02、G03等，都是基本切削指令，即一个指令只使刀具产生一个动作。 数控加工中，某些加工动作已经典型化，例如车削外圆的动作是进刀切削退刀返回，象这样一系列典型的加工动作已经预先编好程序，存储在内存中，可用称为固定循环的一个G代码程序段调用，从而简化编程工作。,对于加工余量较大的毛坯，刀具常常反复执行相同的动作，需要编写很多相同或相似的程序段。为了简化程序，缩短编程时间，用一个或几个程序段指定刀具做反复切削动作，这就是循环指令的功能。在FANUC系统中配备了很多固定循环功能，这些循环功能主要用在零件的内、外圆粗精加工
2、，螺纹加工，内、外沟槽及端面槽的加工等。通过对这些固定循环指令的灵活运用，使编写的加工程序简洁明了，减少了编程过程中的出错概率。,简单循环指令可以使刀具的四个动作“进刀切削退刀返回”用一个循环指令完成。,1 内、外圆切削循环G90,G90指令为外圆及内孔车削循环，如图2-40所示，加工一个轮廓表面需要四个动作：,快速进刀(相当于G00指令)；,切削进给(相当于G01指令)；,退刀(相当于G01指令)；,快速返回(相当于G00指令)。,单一形状固定循环指令用一个程序段完成上述的加工操作。,1)指令格式：,圆柱面切削循环：G90 X(U)_ Z(W) _ F_ ；,圆锥面切削循环：G90 X(U)
3、_ Z(W) _ R_ F_ ；,X(U)、Z(W)：循环切削终点处的坐标，U和W后面数值的符号取决于轨迹AB和BC的方向；,F：循环切削过程中的进给速度，该值为模态值；,R：圆锥面切削起点B处的X坐标减终点C处X坐标值的1/2。,图2-40 外圆切削循环 图2-41 锥面切削循环,2)本指令的运动轨迹及工艺说明 切削循环的执行过程如图2-40所示。刀具从程序起点A开始以G00方式径向移动至指令中的X坐标处(图中B点)，再以G01的方式沿轴向切削进给至终点坐标处(图中C点)，然后退至循环开始的X坐标处(图中D点)，最后以G00方式返回循环起始点A处，准备下个动作。,该指令与简单的编程指令(如G
4、00，G01等)相比，将AB、BC、CD、 DA 4条直线指令组合成一条指令进行编程，从而达到了简化编程的目的。,对于数控车床的所有循环指令，要特别注意正确选择程序循环起始点的位置，因为该点既是程序循环的起点，又是程序循环的终点。循环起始点，一般宜选择在离开工件或毛坯12mm的地方。,3)应用 用于外圆柱面和圆锥面(如图2-40、图2-41所示)或内孔面和内锥面(如图2-42、图2-43所示)毛坯余量较大的零件粗车。,图2-42内圆切削循环 图2-43内锥面切削循环,4)编程示例 【例2-5】 试用圆柱面切削循环G90指令编写图2-44所示工件的加工程序，毛坯为50的棒料，只加工30外圆至要求
5、尺寸。,O0005； T0101 ；转1号刀并调用1号刀补 M03 S600 G00 X52.0 Z2.0 ；固定循环起点 G90 X46.0 Z-30.0 F120 ；调用固定循环加工圆柱表面 X42.0 ；固定循环模态调用，以下同 X38.0 X34.0 X30.5 ；精加工余量为0.5mm X30.0 F60 ；精加工进给速度 G00 X100.0 Z100.0 M30 ；主轴停转，程序结束，并返回程序开头,加工程序,4)编程示例 【例2-6】 试用圆锥面切削循环G90指令编写图2-45所示工件的加工程序，毛坯为50的棒料，只加工圆锥面至要求尺寸。,O0006 T0101 M03 S60
6、0 G42 G00 X52.0 Z0.0 ；建立右刀补，快进至固定循环起点 G90 X56.0 Z-30.0 R-5.0 F120 ；调用固定循环加工圆锥表面，在X46.0 、Z0 处开始切削，平均分配背吃刀量 G90 X52.0 Z-30.0 R-5.0 ；固定循环模态调用，以下同 G90 X48.0 Z-30.0 R-5.0 G90 X44.0 Z-30.0 R-5.0 G90 X40.5 Z-30.0 R-5.0 ；精加工余量为0.5mm G90 X40.0 Z-30.0 R-5.0 F60 G40 G00 X100.0 Z100.0 ；取消刀具补偿 M30,加工程序,2端面切削循环G9
7、4,1)指令格式 平端面切削循环：G94 X(U)_ Z(W)_ F_； 斜端面切削循环：G94 X(U)_ Z(W)_ R_ F_ ； 其中：X(U)、Z(W)、F含义同于G90。 R：锥端面切削起点(图2-47中的B点)处的Z坐标值减去其终点(图2-47中的C点)处的Z坐标值。,2)本指令的运动轨迹及工艺说明 本指令的运动轨迹如图2-46所示。刀具从程序起点A开始以G00方式快速到达指令中的Z坐标处(图中B点)，再以G01的方式切削进给至终点坐标处(图中C点)，并退至循环起始的Z坐标处(图中D点)，再以G00方式返回循环起始点A，准备下个动作。 执行该指令的工艺过程与G90工艺过程相似，不
8、同之处在于切削进给速度及背吃刀量应略小，以减小切削过程中的刀具振动。,O0007 T0101 M03 S600 G00 X52.0 Z2.0 ；固定循环起点 G94 X20.0 Z-2.0 F100 ；调用固定循环加工平端面 Z-4.0 ；固定循环模态调用，以下同 Z-6.0 Z-7.5 ；精加工余量为0.5mm Z-8.0 F50 G00 X100.0 Z100.0 M30,3)应用 用于大切削余量端面的切削。,4)编程示例 【例2-7】 试用平端面切削循环G94指令编写图2-46所示工件的加工程序，毛坯为50的棒料，只加工20外圆至要求尺寸。,(3) 使用单一固定循环(G90、G94)时应
9、注意的事项 1)如何使用固定循环G90、G94，应根据坯件的形状和工件的加工轮廓进行适当的选择。 2)由于X/U、Z/W 和R的数值在固定循环期间是模态的，所以如果没有重新指定X/U、Z/W和R，则原来指定的数据有效。 3)如果在单段运行方式下执行循环，则每一循环分4段进行，执行过程中必须按4次循环启动按钮。,3螺纹切削指令G32,指令格式 G32 X(U)_ Z(W) _ F_ Q_； 其中：X(U)、Z(W)：直线螺纹的终点坐标； F：直线螺纹的导程。如果是单线螺纹，则为直线螺纹的螺距； Q：螺纹起始角。该值为不带小数点的非模态值。如果是单线螺纹，则该值不用指定，这时该值为0，若是双头螺纹
10、，Q值为180000。,(2) 应用 用G32指令可以加工固定导程的圆柱螺纹或锥螺纹(图2-55)，也可以加工端面螺纹。,2-55 单行程螺纹切削指令G32,(3) 本指令的运动轨迹及工艺说明 1)图2-56中A点是螺纹加工的起点，B点是单行程螺纹切削指令G32的起点，C点是单行程螺纹切削指令G32的终点，D点是X向退刀的终点。是用G00进刀，是用G32车螺纹，是用G00 X向退刀，是用G00 Z向退刀。,2)在螺纹加工中不使用恒定线速度控制功能；从螺纹粗加工到精加工，主轴的转速必须保持一常数。 3)在没有停止主轴的情况下，停止螺纹的切削将非常危险；因此螺纹切削时进给保持功能无效，如果按下进给
11、保持键，刀具在加工完螺纹后停止运动。 4)在螺纹加工轨迹中，应设置足够的升速进刀段1和降速退刀段2，以消除伺服滞后造成的螺距误差。1的数值与工件螺距和主轴转速有关，按经验一般1取12倍螺距，2取0.5倍螺距以上 5)在加工螺纹中，径向起点(编程大径)的确定决定于螺纹大径，径向终点(编程小径)的确定取决于螺纹小径。螺纹小径按式d=d-2(0.550.6495)P确定。式中d为螺纹公称直径；P为螺距。 6)分层背吃刀量，如果螺纹牙型较深、螺距较大，可分几次进给。每次进给的背吃刀量用螺纹深度减精加工背吃刀量所得的差按递减规律分配，可参阅表2-5。,表2-5 常用螺纹切削的进给次数与吃刀量,(4) 编
12、程实例 【例2-13】 试用G32指令编写图示工件的螺纹加工程序。 因该螺纹为普通联接螺纹，没有规定其公差要求，可参照螺纹公差的国家标准，对其大径(车螺纹前的外圆直径)尺寸，可靠近最低配合要求的公差带取其中值确定，或按经验取为19.8mm，以避免合格螺纹的牙顶出现过尖的疵病。 螺纹切削导入距离取3mm，导出距离取2mm。螺纹的总切深量预定为1.2mm，分3次切削，背吃刀量依次为0.8mm、0.3mm和0.lmm。,O0013； M03 S400 T0101 G00 X40.0 Z3.0； U-20.8； G32 W-35.0 F1.0 ； 螺纹第一刀切削，背吃刀量为0.8mm G00 U20.
13、8； W35.0； U-21.1； G32 W-35.0 F1.0 ； 背吃刀量为0.3mm G00 U21.1； W35.0 U-21.2； G32 W-35.0 F1.0 ； 背吃刀量为0.1mm G00 U21.2； W35.0； G00 X100.0 Z100.0； M30；,加工程序,4螺纹切削单一固定循环(G92),指令格式 圆柱螺纹切削循环：G92 X(U)_ Z(W)_ F_； 圆锥螺纹切削循环：G92 X(U)_ Z(W)_ F_ R_； 其中：X、Z：螺纹切削终点处的绝对坐标； U、W：螺纹切削终点处坐标相对于圆弧起点的坐标值； F：螺纹导程的大小； R：圆锥螺纹切削起点处
14、的X坐标减其终点处的X坐标之值的1/2，即该值为半径量；R的方向规定为，当切削起点处的半径小于终点处的半径，R取负值。,(2) 本指令的运动轨迹及工艺说明,循环路径中除车削螺纹为进给运动外，其他运动(循环起点进刀、螺纹切削终点X向退刀、Z向退刀)均为快速运动。,(3) 编程实例 【例2-15】 在前置刀架式数控车床上，试用G92指令编写图2-59所示双线左旋螺纹的加工程序。在螺纹加工前，其螺纹外圆直径已加工至29.8mm。,O0015； M03 S600； G00 X31.0 Z-34.0； G92 X28.9 Z3.0 F3.0； X28.4； X28.3； X28.2； G01 Z-32.
15、5 F200 ；Z向平移一个螺距 G92 X28.9 Z4.5 F3.0 ；加工第2条螺旋线 X28.4 X28.3 X28.2 G00 X100.0 Z100.0 M30,1)在螺纹切削过程中，按下循环暂停键时，刀具立即按斜线回退，然后先回到X轴的起点，再回到Z轴的起点。在回退期间，不能进行另外的暂停。 2)如果在单段方式下执行G92循环，则每执行一次循环，必须按4次循环启动按钮。 3)G92指令是模态指令，当Z轴移动量没有变化时，只需对X轴指定其移动指令即可重复执行固定循环动作。 4)执行G92循环时，在螺纹切削的退尾处，刀具沿接近45的方向斜向退刀，Z向退刀距离r=0.1S12.7S(导程)。 5)在G92指令执行过程中，进给速度倍率和主轴速度倍率均无效。,(4) 使用螺纹切削单一固定循环(G92)时的注意事项,作业：用G90和G92指令对图示零件编程并进行仿真加工。毛坯为32mm的棒料。,小 结,一、内、外圆切削循环G90 二、端面切削循环G94 三、螺纹切削指令G32 四、螺纹切削单一固定循环(G92),
