数控车床的程序编制,(G70、G71复合循环指令).ppt

第二章轴套类零件加工程序的编制2.3.3复合循环指令-G71、G70⏹学习目标：⏹1、了解粗车指令的格式及功能；⏹2、了解粗车指令的走刀路线；⏹3、掌握粗车指令的应用。

⏹学习重点：⏹1、G71的格式及功能⏹2、G71的编程方法。

⏹学习方法：⏹生生互动、讨论；⏹教师的讲解、点拨、演示⏹学习过程：⏹一、利用我们前面学习的加工指令，下面请同学们来编写下图所示零件的程序：⏹想一想：我们编写这个程序，感觉如何啊？⏹二、我们今天学习一个新的指令G71，结合资料小组内相互商讨下面的问题。

⏹1、外圆精车循环指令的功能：⏹该指令只需要粗加工背吃刀量、精加工余量和精加工路线，系统便可自动给出粗加工路线和加工次数，完成各外圆表面的粗加工。

⏹切除棒料毛坯大部分加工余量，切削是沿平行Z轴方向进行⏹2、G71的粗车路线和精车路线⏹每次自动进（吃刀量+退刀量），退（退刀量）直到最后粗车完毕，刀具回到循环起点2.3.3复合循环指令-G71、G70工件如上图所示形状;C——循环起点实线——进刀路线虚线——退刀路线XZ轴的交点为编程原点C是粗车循环的起点，A是毛坯外径与轮廓端面的交点，假定某段程序中指定了由A→A’→B的精加工路线，只要用G71指令，就可实现背吃刀量为Δd，精加工余量为Δu／2和Δw的粗加工循环。

刀具的切削方向取决于AA’方向；e为退刀量，可由参数设定。

⏹3、写出G71指令格式：⏹G71 U(△d )R(e);⏹G71 P(ns) Q(nf ) U△u W△w ;其中:G71为外圆粗车循环指令。

△d为每刀的背吃力量，半径值。

一般45钢件取I-3m 铝件取1.5~3mm.e为退刀量，半径值。

一般取0.5-1.0,ns为指定精加工路线的第一个程序段的段号。

nf为指定精加工路线的最后一个程序段的段号。

△u为X方向上的精加工余量，直径值，一般R0.5m，加工内经轮廓时，为负值(外正,内负)△w为Z方向上的精加余量，一般取0.05-0.1mm4、使用G71编程时的说明：(1)应用G71前必须设一循环起点，上图中的C点。

1. 外圆粗加工复合循环（G71）指令格式 G71 UΔd ReG71 Pns Qnf UΔu WΔw Ff Ss Tt指令功能切除棒料毛坯大部分加工余量，切削是沿平行Z轴方向进行，见图1，图1 外圆粗加工循环A为循环起点，A-A'-B为精加工路线。

指令说明Δd表示每次切削深度（半径值），无正负号；e表示退刀量（半径值），无正负号；ns表示精加工路线第一个程序段的顺序号；nf表示精加工路线最后一个程序段的顺序号；Δu表示Ｘ方向的精加工余量，直径值；Δw表示Ｚ方向的精加工余量。

使用循环指令编程，首先要确定换刀点、循环点A、切削始点A’和切削终点B的坐标位置。

为节省数控机床的辅助工作时间，从换刀点至循环点A使用G00快速定位指令，循环点A 的X坐标位于毛坯尺寸之外，Z坐标值与切削始点A’的Z坐标值相同。

其次，按照外圆粗加工循环的指令格式和加工工艺要求写出G71指令程序段，在循环指令中有两个地址符U，前一个表示背吃刀量，后一个表示X方向的精加工余量。

在程序段中有P、Q地址符，则地址符U表示X方向的精加工余量，反之表示背吃刀量。

背吃刀量无负值A’→B是工件的轮廓线，A→A’→B为精加工路线，粗加工时刀具从A点后退Δu /2、Δw，即自动留出精加工余量。

顺序号ns至nf之间的程序段描述刀具切削加工的路线例题1 图2所示，运用外圆粗加工循环指令编程。

图2 外圆粗加工循环应用N010 G50 X150 Z100N020 G00 X41 Z0N030 G71 U2 R1N040 G71 P50 Q120 U0.5 W0.2 F100N050 G01 X0N060 G03 X11 W-5.5 R5.5N070 G01 W-10N080 X17 W-10N090 W-15N100 G02 X29 W-7.348 R7.5N110 G01 W-12.652N120 X41N130 G70 P50 Q120 F302. 面粗加工复合循环（G72）指令格式 G72 WΔd ReG72 Pns Qnf UΔu WΔw Ff Ss Tt指令功能除切削是沿平行X轴方向进行外，该指令功能与G71相同，见图3。

数控循环代码G71/G72/G731.G71外圆粗车循环指令其编程格式：G71 U (d) R (e) G71 P (ns) Q (nf) U (u) W (w) F (f) S (s) T (t)式中：d——背吃刀量;e——退刀量;ns——精加工轮廓程序段中开始程序段号;nf——精加工轮廓程序段中开始程序段号;u——X轴向精加工余量;w——Z轴向精加工余量;f、s、t分别为进给量、主轴转速和刀具号。

G71外圆粗车循环指令适用于轴向尺寸较长的外圆柱面或内孔面，需多次走刀才能完成的粗加工，但该指令的应用有它的局限性，即零件轮廓必须符合X 轴、Z轴方向同时单调增大或单调减小。

如图2所示的结构就不适合用G71指令加工成形。

2.G72端面粗车循环指令其编程格式：G72 W (d) R (e) G72 P (ns) Q (nf) U (u) W (w) F (f) S (s) T (t)式中：d——背吃刀量;e——退刀量;其余各项含意与G71相同。

端面粗车循环指令G72也是一种复合循环指令，与G71所不同的是该指令适合于Z向余量小、X向余量大的回转体零件(如图4所示)粗加工，所加工的零件同样要符合X轴、Z轴方向同时单调增大或单调减小的特点。

3.G73封闭切削循环指令其编程格式：G73 U(i) W(k) R(d)G73 P(ns) Q(nf) U(△u) W(△w) F(f) S(s) T(t)式中：i——X轴向总退刀量;k——Z轴向总退刀量(半径值);d——重复加工次数;其余各项含意与G71相同。

复合固定循环指令G73是一种多次成形封闭切削循环指令，该指令适于对已基本成形的铸、锻毛坯切削，如图6所示，对零件轮廓的单调性则没有要求。

而仍使用G71、G72指令则会产生许多无效切削，且浪费时间。

4.G70精加工循环由G71、G72、G73完成粗加工后，可以用G70进行精加工。

精加工时，G71、G72、G73程序段中的F、S、T指令无效，只有在ns～nf程序段中的F、S、T才有效。

数控车床多重复合循环指令（G70～G76）运用这组G代码，可以加工形状较复杂的零件，编程时只须指定精加工路线和粗加工背吃刀量，系统会自动计算出粗加工路线和加工次数，因此编程效率更高。

1. 外圆粗加工复合循环（G71）指令格式G71 UΔd ReG71 Pns Qnf UΔu WΔw Ff Ss Tt指令功能切除棒料毛坯大部分加工余量，切削是沿平行Z轴方向进行，见图1，图1 外圆粗加工循环A为循环起点，A-A'-B为精加工路线。

指令说明Δd表示每次切削深度（半径值），无正负号；e表示退刀量（半径值），无正负号；ns表示精加工路线第一个程序段的顺序号；nf表示精加工路线最后一个程序段的顺序号；Δu表示Ｘ方向的精加工余量，直径值；Δw表示Ｚ方向的精加工余量。

使用循环指令编程，首先要确定换刀点、循环点A、切削始点A’和切削终点B的坐标位置。

为节省数控机床的辅助工作时间，从换刀点至循环点A使用G00快速定位指令，循环点A的X坐标位于毛坯尺寸之外，Z坐标值与切削始点A’的Z坐标值相同。

其次，按照外圆粗加工循环的指令格式和加工工艺要求写出G71指令程序段，在循环指令中有两个地址符U，前一个表示背吃刀量，后一个表示X方向的精加工余量。

在程序段中有P、Q地址符，则地址符U表示X方向的精加工余量，反之表示背吃刀量。

背吃刀量无负值。

A’→B是工件的轮廓线，A→A’→B为精加工路线，粗加工时刀具从A点后退Δu/2、Δw，即自动留出精加工余量。

顺序号ns至nf之间的程序段描述刀具切削加工的路线。

例题1 图2所示，运用外圆粗加工循环指令编程。

图2 外圆粗加工循环应用N010 G50 X150 Z100N020 G00 X41 Z0N030 G71 U2 R1N040 G71 P50 Q120 U0.5 W0.2 F100N050 G01 X0 Z0N060 G03 X11 W-5.5 R5.5N070 G01 W-10N080 X17 W-10N090 W-15N100 G02 X29 W-7.348 R7.5N110 G01 W-12.652N120 X41N130 G70 P50 Q120 F302. 端面粗加工复合循环（G72）指令格式G72 WΔd ReG72 Pns Qnf UΔu WΔw Ff Ss Tt指令功能除切削是沿平行X轴方向进行外，该指令功能与G71相同，见图3。

数控车G71,G70指令的编程加工实例数控车 G71、G70 指令的编程加工实例在数控车床加工中，G71 和 G70 指令是非常常用且重要的编程指令。

它们能够大大提高加工效率和精度，让复杂的零件加工变得更加简单和高效。

接下来，我将通过一个具体的加工实例，为您详细介绍这两个指令的应用。

我们要加工的零件是一个轴类零件，其图纸尺寸如图所示。

该零件由外圆柱面、圆锥面、圆弧面和螺纹等部分组成，材料为 45 号钢。

首先，让我们来了解一下 G71 指令。

G71 指令是外圆粗车复合循环指令，适用于对零件轮廓进行粗加工。

其格式为：G71 U（Δd） R（e）G71 P（ns） Q（nf） U（Δu） W（Δw） F（f） S（s） T（t）其中，Δd 表示每次切削深度（半径值），e 表示退刀量，ns 表示精加工程序段中开始程序段的段号，nf 表示精加工程序段中结束程序段的段号，Δu 表示 X 方向精加工余量（直径值），Δw 表示 Z 方向精加工余量，f 表示进给速度，s 表示主轴转速，t 表示刀具号。

在这个实例中，我们设定粗车时每次切削深度为 2mm，退刀量为1mm。

以下是使用 G71 指令编写的粗加工程序：O0001 （程序名）G99 （每转进给）M03 S800 （主轴正转，转速 800r/min）T0101 （调用 1 号刀具，1 号刀补）G00 X52、 Z2、（快速定位到循环起点）G71 U2、 R1、（G71 指令，切削深度 2mm，退刀量 1mm）G71 P10 Q20 U05 W01 F02 （精加工程序段从 N10 到 N20，X 方向余量 05mm，Z 方向余量 01mm，进给速度 02mm/r）N10 G00 X0 （精加工程序开始）G01 Z0 F01 （直线插补，进给速度 01mm/r）X10、Z-10、X20、 Z-20、Z-30、X30、X40、 Z-40、Z-50、X50、N20 X52、（精加工程序结束）粗加工完成后，接下来使用 G70 指令进行精加工。

外圆粗车复合循环指令G71 / G701.G71 外圆粗车复合循环特点外圆粗车复合循环指令适合切除棒料毛坯的大部分加工余量, 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。

如图 4—30a 所示为 G71 指令粗车外轮廓的走刀轨迹, 图中C 点为粗车循环起刀点, A点是毛坯外圆与端面轮廓的交点, Δw为轴向精加工余量, Δ是径向精加工余量, Δd是背吃刀量, e是径向退刀量。

该循环根据编程参数, 以阶梯轨迹法自动实现轮廓粗加工, 并在最后一刀沿轮廓表面留均匀余量加工零件。

2.G70 精车循环特点当用 G71 指令粗加工完工件后, 用 G70 来指定精车循环, 切除粗加工余量, 如图 4— 30b 所示为精加工轨迹图。

二、 G71 指令———外圆粗车复合循环1. 指令格式G71 U (Δd) R (e) ;G71 P (ns) Q (nf) U (Δu)W (Δw) F (f) ;说明:Δd: 背吃刀量 (半径量, 无符号)。

e: 退刀量。

ns: 指定精加工路线的第一个程序段号。

nf: 指定精加工路线的最后一个程序段号。

Δu: 为X方向上的精加工余量(直径量)和方向(外轮廓用“ + ”,内轮廓用“ - ” ) 。

Δw: 为 Z 方向上的精加工余量和方向。

f: 进给量。

在 ns ~ nf 程序段内的 F、 S、 T 功能无效。

在整个粗车循环中, 只执行循环开始前指令的 F、2.S、编T程功实能G70———精车循环指令格式: G70 P (ns) Q (nf)说明：ns: 指定精加工路线的第一个程序段号。

nf: 指定精加工路线的最后一个程序段号。

提示：(1) G71 循环前的定位点必须是毛坯以外并且靠近工件毛坯的点, 因为该点会被系统认为毛坯的大小, 即从该点起开始粗加工零件。

(2) 应用 G71 循环类型 I 粗加工时, 精加工轮廓程序起始段必须是 X 轴单方向运动, 不可以有 Z 轴动作, 否则报警, 程序不能执行; 轮廓形状在平面构成轴 (Z 轴、 X 轴) 方向上必须是单调增加或单调减小。

锥轴编程及加工(G71，G70)【任务引入】G90、G94指令属于单一形状固定循环指令，用于加工阶梯轴或阶梯孔。

在加工形状复杂的零件时，为了简化程序，可以使用多重复合循环指令，本节任务重点介绍G70，G71指令。

【任务描述】按照给定的程序和要求完成下图4-15所示工件的加工。

图4-15【任务准备】1.外径（内径）粗车循环G71适用于外圆柱毛坯料作粗车外径和内圆孔毛坯料作粗车内径，需多次走刀才能完成的粗加工。

图4-16所示为用G71粗车外径的粗车循环的编程指令格式为（以直径编程）：图4-16格式：G71 U（Δd）R（Δe）；G71 P（ns） Q（nf） U（Δu） W（Δw） F S T ；其中：Δd—切削深度（背吃刀量、每次切削量），半径值，无正负号；Δe—每次退刀量，半径值，无正负；ns —精加工路线中第一个程序段的顺序号；nf —精加工路线中最后一个程序段的顺序号；Δu— X方向精加工余量，直径值；Δw— Z方向精加工余量；说明：①G71程序段本身不进行精加工，粗加工是按后续程序段ns～nf给定的精加工编程轨迹A→A′→B→B′，沿平行于Z轴方向进行。

②G71程序段不能省略除F、S、T以外的地址符。

G71程序段中的F、S、T 只在粗加工循环时有效，精加工时处于ns到nf程序段之间的F、S、T有效。

ns 到nf程序段中，不能调用子程序。

③循环中的第一个程序段（即ns段）必须包含G00或G01指令的X向坐标移动，即A→A′的动作必须是直线或点定位运动，但不能有Z轴方向上的移动。

④G71循环时可以进行刀具位置补偿，但不能进行刀尖半径补偿。

因此在G71指令前必须用G40取消原有的刀尖半径补偿。

在ns到nf程序段中可以含有G41或G42指令，对精车轨迹进行刀尖半径补偿。

⑤循环点位置选定应正确，需考虑退刀方向，应大于最大坯料尺寸（内孔应小于坯料尺寸），避免回切工件。

（在循环加工退刀操作时，都是以45°X、Z方向联动，然后再沿Z向快退）⑥零件轮廓必须符合X轴、Z轴方向同时单调增大或单调减少模式。

9．2实训技术指导9．2．1相关编程知识9．2．1．1 复合固定循环（G71/G70）它应用于需要多次加工才能达到规定尺寸的场合，如用棒料毛坯车削阶梯相差较大的图9-2外径粗加工复合固定循环指令工。

图所示为用G71粗车外径循环。

车轴，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。

在复合固定循环中，对零件的轮廓定义之后，即可完成从粗加工到精加工的全过程，使程序得到进一步简化。

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。

下面介绍几种常用的复合固定循环指令。

(1)外径(内径)粗加工复合固定循环指令 G71它适用于外圆柱毛坯料粗车外径和内圆孔毛坯料粗车内径，需多次走刀才能完成的粗加粗车循环编程指令格式(以直径编程)。

其中Δd——切削深度(背吃刀量、每次切削量)，半径值，无正负号，方向由矢量AA’决定(X向)；‘Δe——每次退刀量，半径值，无正负；ns——精加工路线中第一个程序段(即图中AA’段)的顺序号；nf——精加工路线中最后一个程序段(即图中BB段)的顺序号；Δu—— X方向精加工余量，直径编程时为Δu，半径编程为Δu／2；Δw ——Z方向精加工余量。

a．G71程序段本身不进行精加工，粗加工是按后续程序段ns～nf给定的精加工编程轨迹A—A’一B—B’，沿平行于Z轴方向进行。

b．G71程序段不能省略除F、S、T以外的地址符。

G71程序段中的F、S、T 只在粗加工循环时有效，精加工时处于ns到nf程序段之间的F、S、T有效。

c．循环中的第一个程序段(即ns段)必须包含G00或G01指令的X向坐标移动，即A—A’的动作必须是直线或点定位运动，但不能有Z轴方向上的移动。

d．ns到nf程序段中，不能调用子程序。

e．G71循环时可以进行刀具位置补偿，但不能进行刀尖半径补偿。

因此，在G71指令前必须用G40取消原有的刀尖半径补偿。

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。