型车复合循环

时间：2024-10-11 百科知识版权反馈

【摘要】：G73循环主要用于车削固定轨迹的轮廓。这种复合循环，可以高效地切削铸造成形、锻造成形或已粗车成形的工件。G72固定循环主要用于对端面精度要求比较高、径向切削尺寸大于轴向切削尺寸的毛坯工件进行粗车循环。相反，在执行G70精车循环时，G71、G72、G73程序段中指令的F、S、T功能无效，这时，F、S、T值决定于程序段ns～nf之间编入的F、S、T功能。

第三节　型车复合循环G73

【工作任务】

制订如图3-21所示零件的加工工艺方案，应用G73、G70指令编写程序并加工，毛坯选用φ60mm×62mm的钢料。（毛坯已钻出φ22mm的孔）

图3-21　内凹圆弧套

【相关理论】

一、车削内凹结构工件对刀具角度的要求及车刀的选择

在加工具有内凹结构工件时，如图3-22所示。为了保证刀具后刀面在加工过程中不与工件表面发生摩擦，往往要求刀具的副偏角κ_r'较大（κ_r'＞β），由于刀具的主偏角κ_r一般取值在90°～93°范围内，所以应选择刀尖角ε_r较小的刀具，俗称“菱形刀”。

图3-22　内凹结构工件对刀具角度的要求

实际生产和实训中可根据实际选择焊接车刀按加工要求磨出相应的副偏角κ_r'，也可以选择机夹车刀，常用的数控机夹车刀如图3-23所示，刀片的刀尖角有80°（C型）、55°（D型）、35°（V型）三种。

图3-23　内凹轮廓用刀具

二、型车复合循环（G73）

1.指令格式

G73 U（Δi）W（Δk）R（d）；

G73 P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）F　S　T　；

△i：X轴方向退刀量的大小和方向（半径量指定），该值是模态值；

△k：Z轴方向退刀量的大小和方向，该值是模态值；

d：分层次数（粗车重复加工次数）；

其余参数请参照G71指令。

例　G73 U3.0 W0.5 R3.0；

　　G73 P100 Q200 U0.3 W0.05 F0.2；

2.指令的运动轨迹及工艺说明

G73复合循环的轨迹如图3-24所示。

①刀具从循环起点（C点）开始，快速退刀至D点（在X向的退刀量为Δu/2+Δi，在Z向的退刀量为Δw+Δk）。

图3-24　多重复合循环的轨迹图

②快速进刀至E点（E点坐标值由A点坐标、精加工余量、退刀量Δi和Δk及粗切次数确定）；

③沿轮廓形状偏移一定值后进行切削至F点。

④快速返回G点，准备第二层循环切削。

⑤如此分层（分层次数由循环程序中的参数d确定）切削至循环结束后，快速退回循环起点（C点）。

G73循环主要用于车削固定轨迹的轮廓。这种复合循环，可以高效地切削铸造成形、锻造成形或已粗车成形的工件。对不具备类似成形条件的工件，如采用G73进行编程与加工，则反而会增加刀具在切削过程中的空行程，而且也不便计算粗车余量。

G73程序段中，“ns”所指程序段可以向X轴或Z轴的任意方向进刀。

G73循环加工的轮廓形状，没有单调递增或单调递减形式的限制。

3.编程实例

例　试用G73指令编写图3-25所示工件左侧外形轮廓（右侧加工完成后采用一夹一顶的方式进行装夹）的加工程序。

分析　完成本例时，应注意刀具及刀具角度的正确选择，以保证刀具在加工过程中不产生过切。本例中，刀具采用如图3-25所示菱形刀片可转位车刀，其刀尖角为40°，副偏角为47°，适合本例工件的加工要求（加工本例工件所要求的最大副偏角位于图中Q点处，为35°）。

计算出局部基点坐标为：P（26.0，-14.52）；Q（35.40，-60.03）；M（30.0，-68.62）。另外，本例工件最好采用刀尖圆弧半径补偿方式进行加工。

O0208；

　　G99 G40 G21；

　　T0101；

　　G00 X100.0 Z100.0；

　　M03 S600；

　　G00 X52.0 Z2.0；　　　　　　　　（快速定位至粗车循环起点）

　　G73 U12.0 W0.0 R8.0；　　　　　（X向分8次切削，直径方向总切深为24mm）

　　G73 P100 Q200 U0.3 W0.0 F0.2；

N100 G42 G00 X24.0 F0.05 S1200；　　（刀尖圆弧半径补偿）

　　G01 Z0.0；

　　　　X26.0 Z-1.0；

　　　　Z-14.52；

　　G03 X35.40 Z-60.03 R35.0；

　　G02 X30.0 Z-68.62 R15.0；

　　G01 Z-75.0；

　　G02 X40.0 Z-80.0 R5.0；

　　G01 X46.0；

　　　　X48.0 Z-81.0；

N200 G01 X52.0；　　　　　　　　　（取消刀具半径补偿）

　　G40 G70 P100 Q200；

　　G00 X100.0 Z100.0；

　　M30；

图3-25　型车复合循环编程示例件

三、使用内、外圆复合固定循环（G71、G72、G73、G70）时的注意事项

①如何选用内、外圆复合固定循环，应根据毛坯的形状、工件的加工轮廓及其加工要求适当进行。

G71固定循环主要用于对径向尺寸要求比较高、轴向切削尺寸大于径向切削尺寸的毛坯工件进行粗车循环。编程时，X向的精车余量取值一般大于Z向精车余量的取值，参见程序“O0205”。

G72固定循环主要用于对端面精度要求比较高、径向切削尺寸大于轴向切削尺寸的毛坯工件进行粗车循环。编程时，Z向的精车余量取值一般大于X向精车余量的取值，参见程序“O0207”。

G73固定循环主要用于已成形工件的粗车循环。精车余量根据具体的加工要求和加工形状来确定，参见程序“O0208”。

②使用其他内、外圆复合固定循环进行编程时，在其ns～nf之间的程序段中，不能含有以下指令。

固定循环指令；

参考点返回指令（见第一章第二节）；

螺纹切削指令（后叙）；

宏程序调用（G73指令除外）或子程序调用指令（后叙）。

③执行G71、G72、G73循环时，只有在G71、G72、G73指令的程序段中F、S、T是有效的，在调用的程序段ns～nf之间编入的F、S、T功能将被全部忽略。相反，在执行G70精车循环时，G71、G72、G73程序段中指令的F、S、T功能无效，这时，F、S、T值决定于程序段ns～nf之间编入的F、S、T功能。

④在G71、G72、G73程序段中，Δd（Δi）、Δu都用地址符U进行指定，而Δk、Δw都用地址符W进行指定，系统是根据G71、G72、G73程序段中是否指定P、Q以区分Δd（Δi）、Δu及Δk、Δw的。当程序段中没有指定P、Q时，该程序段中的U和W分别表示Δd（Δi）和Δk；当程序段中指定了P、Q时，该程序段中的U、W分别表示Δu和Δw。

⑤在G71、G72、G73程序段中的Δw、Δu是指精加工余量值，该值按其余量的方向有正、负之分。另外，G73指令中的Δi、Δk值也有正、负之分，其正负值是根据刀具位置和进退刀方式来判定的。

四、如何选用G71、G72及G73指令

G71、G72及G73指令均为粗加工循环指令，G71和G72指令主要用于加工棒料毛坯，G73指令主要用于加工毛坯余量均匀的铸造、锻造成形工件。G71、G72及G73指令的选择原则主要看余量的大小及分布情况，选择不当会导致空走刀轨迹很多。

【手工编程】

1.编程准备

（1）分析零件图样　该零件的加工为内表面加工，加工时需要用粗、精加工，并在粗、精加工之间加入测量和误差调整补偿。长度尺寸用一般加工方法就可以保证，表面粗糙度要求为R _a1.6um。零件材料为45钢，调质处理，加工后去毛刺。

内轮廓形状采用外轮廓循环指令G73、G70即可完成编程。

（2）方案分析　零件轮廓简单，按轮廓粗、精加工。在数控加工中一般要体现工序集中原则，以提高生产率。

（3）夹具分析　零件为一般轴套类零件，采用三爪自定心卡盘装夹，装夹方便、快捷，定位精度高。

（4）刀具、切削用量选择　粗、精加工都选用93°（副偏角为47°）YT15内孔车刀，防止工件内刀具的碰撞，如图3-23所示。

切削用量推荐值如下：粗加工切削速度n=600r/min，进给量f=0.25mm/r；精加工主轴转速取n=1200r/min，进给量f=0.15mm/r。在加工时，主轴转速和进给速度可以通过操作面板上的“倍率”修调按钮随时调整。

2.编写加工程序