1、1邯郸职业技术学院教案教研室：机电一体化教研室 授课教师：贾建军课程名称 数控编程与加工技术 课次 8主 要 教 学 内 容 时间分配第 2 章 数控车削加工技术 2.5 数控车削加工程序编制13. 车削固定循环指令 G90、G9414. 多次固定循环 G70、G71、G72、G73、G74、G75 40min50min教学目的 使学生掌握数控车床常用 G 功能的使用教学重点 数控车床常用 G 功能的使用教学难点 数控车床常用 G 功能的使用教学方法使用教具 多媒体课件拟留作业 2-14授课总结2邯郸职业技术学院讲稿教研室：机电一体化教研室 授课教师：贾建军 第 8 次课第 2 章 数控车削加
2、工技术 2.5 数控车削加工程序编制13. 车削固定循环指令 G90、G94固定循环是预先给定一系列操作，用来控制机床位移或主轴运转，从而完成各项加工。对非一刀加工完成的轮廓表面（包括外圆柱面、内孔面） ，即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。（1）外圆车削固定循环指令 G901）外圆切削循环指令格式：G90 X(U)_Z(W)_F_：如图所示，该循环主要用于轴类零件的外圆、锥面的加工。X(U)、Z(W) 为车削循环中车削进给路径的终点坐标，在使用增量值指令时，U 、W 数值符号由刀具路径方向来决定。在循环加工过程中，除切削加工时，刀具按 F 指令速度运动
3、外，刀具在切入、退出工件和返回起始点都是快速进给速度(G00 指令的速度)进行的。2）锥面切削循环指令格式：G90 X(U) _Z(W) _R_F_；如图 3-15b 所示，R 为锥度部分大端与小端之半径差。以增量值表示，其正负符号取决于锥端面位置，当刀具起于锥端大头时，R 为正值：起于锥端小头时，R 为负值。即起始点坐标大于终点坐标时 R 为正，反之为负。如图中 Z、R 均为负值。G90 指令及指令中各参数均为模态值，每指定一次，车削循环一次，指令中的参数，包括坐标值，在指定另一个 G 指令 (G04 指令除外)前保持不变。用 G90 进行粗车时，每次车削一层余量，再次循环时只需按车削深度依
4、次改变 X 的坐标值，则循环过程依次重复执行。（3）编程实例圆柱面粗车如图 a 所示，零件右端外径为 20，左端外径为外径为 32，直径相差很大，加工余量较大，因此，在精车前，必须将大部分余量去除，为此，可使用 G90 车削循环指令编写粗车程序，每次车削深度沿 X 向为 lmm，留 0.2mm 精车余量，则粗车程序为：N30 G90 X31.0 Z 10.5 F0.4；粗车开始程序段，第 1 次车削深度 0.5mm，进给率 0.4mm/rN32 X29.0； 第 2 次粗车，车削深度 lmm，其余参数不变N34 X27.0； 第 3 次粗车，车削深度 lmmN36 X25.0； 第 4 次粗车
5、，车削深度 lmm N38 X23.0； 第 5 次粗车，车削深度 lmm N40 X20.4； 最后一次粗车，车削深度 1.3mm，留 0.2mm 精车余量。3圆锥面粗车如图 b 所示，零件圆锥面小端外径为 16，大端外径为 30，棒料外径为 48，按锥面粗车符号确定规则，R=16/2-30/2=-7，沿 X 方向车削度 lmm，留 0.2mm 用于精车，粗车程序如下：N30 G90 X47.0 Z14.5 R-7.0 F0.4; 定义粗车开始程序段，第 1 次车削深度 0.5mm，进给率0.4mm/rN32 X45.0； 第 2 次粗车，车削深度 lmm，其余参数不变N34 X43.0；
6、第 3 次粗车，车削深度 lmmN36 X41.0； 第 4 次粗车，车削深度 lmmN38 X39.0； 第 5 次粗车，车削深度 lmmN40 X37.0； 第 6 次粗车，车削深度 lmmN42 X35.0； 第 7 次粗车，车削深度 lmmN44 X33.0； 第 8 次粗车，车削深度 lmmN46 X31.0； 第 9 次粗车，车削深度 lmmN48 X29.0； 第 10 次粗车，车削深度 lmmN50 X21.0； 第 11 次粗车，车削深度 lmmN52 X19.0； 第 12 次粗车，车削深度 lmmN54 X16.4； 最后一次粗车，车削深度 lmm，留 0.2mm 精车余
7、量2端面车削固定循环指令 G94G94 指令用于在零件的垂直端面或锥形端面上毛坯余量较大或直接从棒料车削零件时进行精车前的粗车，以去除大部分毛坯余量。车削循环过程见图所示。(1)垂直端面车削固定循环 指令格式为：G94 X(U)_Z(W)_F_：（2）锥形端面车削固定循环 指令格式为：G94 X(U)_Z(W)_R_F_；4端面车削固定循环指令各参数的意义同外圆车削固定循环指令 G90，再此不作更多的解释。（3）编程实例垂直端面粗车如图 a 所示，零件右端小端面外径为 14，左端大端面的外径为 56，台阶高度为 5mm，用 G94 车削循环指令编写粗车程序，每次车削深度为 lmm，留 0.2m
8、m 精车余量，则粗车削程序为：N30 G94 X14.4 Z 19.0 F0.4; 粗车开始程序段，车削深度 lmm，进给率 0.4mm/rN32 Z 18.0； 第 2 次粗车，车削深度 lmm，其余参数不变N34 Z 17.0； 第 3 次粗车，车削深度 lmmN36 Z 16.0； 第 4 次粗车，车削深度 lmmN38 Z 15.2； 最后一次粗车，车削深度 08mm，留精车余量 0.2mm锥形端面粗车如图 b 所示，零件锥形端面小端外径为 14，锥形端面大端的外径为 56，台阶高度为5mm，用 G94 车削循环指令编写粗车程序，每次车削深度沿 Z 向为 lmm，留 0.2mm 精车余
9、量，则粗车程序可编写如下：N30 G94 X14.4 Z 32.0 R14 F0.4；粗车开始程序段，车削深度 lmm，进给率 0.4mm/rN32 Z 31.0； 第 2 次粗车，车削深度 lmm，其余参数不变N34 Z 30.0； 第 3 次粗车，车削深度 lmmN36 Z 29.0； 第 4 次粗车，车削深度 lmmN38 Z 28.1； 最后一次粗车，车削深度 0.9mm，留精车余量 0.2mm14. 多次固定循环 G70、G71、G72、G73、G74、G75G70G76 是 CNC 车床多次固定循环指令，与单次固定循环指令一样，可以用于必须重复多5次加工才能加工到规定尺寸的典型工序
10、。主要用于铸、锻毛坯的粗车和棒料车阶梯较大的轴及螺纹加工。利用多次固定循环功能，只要给出最终精加工路径、循环次数和每次加工余量，机床能自动决定粗加工时的刀具路径。在这一组多次固定循环指令中，G70 是 G71、G72、G73 粗加工后的精加工指令，G74 是深孔钻削固定循环指令， G75 切槽固定循环指令， G76 螺纹加工固定循环。(1)精车循环 G70该指令用于在零件用粗车循环指令 G71、G72 或 G73 车削后进行精车，指令格式为：G70 P_Q_U_W_；指令中各参数的意义如下：P：精车程序第一段程序号；Q：精车程序最后一段程序号；U：沿 X 方向的精车余量；W：沿 Z 方向的精车
11、余量。编程注意事项：(1)精车过程中的 F、S 、T 在程序段号 P 到 Q 之间指定。(2)在车削循环期间，刀尖半径补偿功能有效。(3)在 P 和 Q 之间的程序段不能调用子程序。(4)指定车削余量 U 和 W 可分几次进行精车。图 a 图 b(2)外圆/内孔粗车循环 G71该指令适用于毛坯料的粗车外径与粗车内径。如图 a 所示为粗车外径的加工路径，图中 C 是粗加工循环的起点，A 是毛坯外径与端面的交点， B 时加工终点。该指令的执行过程如图 a 所示，其指令格式为：G71 U(d) R(e)；G71 P_ Q_ U(u) W(w) F_S_T_；N(P) 用程序段号 P 到 Q 之间的程
12、序段定义 AAB 之间的移动轨迹6N(Q)指令中各参数的意义如下：d：车削深度，无符号。车削方向取决于方向 AA。该参数为模态值。E：退刀量，该参数为模态值。P：精车削程序第一段程序号。Q：精车削程序最后一段程序号。u： X 方向精车预留量的距离和方向。w： Z 方向精车预留量的距离和方向。F、S、T：粗车过程中从程序段号 P 到 Q 之间包括的任何 F、S、T 功能都被忽略，只有 G 71指令中指定的 F、S 、T 功能有效编程实例 如图 b 所示为要进行外圆粗车的短轴，粗车深度定为 lmm，退刀量为 lmm，精车削预留量 X 方向为 0.5mm，Z 方向为 0.25mm，粗车进给率为 0.
13、3mm/r,主轴转速为 550r/min，数控程序编写如下：N6 G50 X200.0 Z220.0；定义程序原点N8 G30 U0 W0； N10 T0100 M08； 调 01 号粗车刀N12 G00 Xl60.0 Z 180.0；刀具快速走到粗车循环起始点N14 G71 U1.0 R1.0； 定义 G71 粗车循环，切削深度 lmm，退刀量 lmmN16 G71 P18 Q30 U0.5 W0.25 F0.3 S550；粗车主轴转速 550r/min，进给率 0.3mm/rN18 G00 X40.0； 程序段号 N18 到 N30 定义精车削刀具轨迹N20 G01 W-40.0 F0.1
14、5；N22 X60.0 W-30.0；N24 W-20.0；N26 X100.0 W-10.0；N28 W-20.0；N30 X140.0 W-20.0；N32 G30 U0 W0；N34 T0303； 调 03 号精车刀N36G70P18Q30； 粗车后精车削(2)端面粗车循环 G72如图 a 所示，G72 指令的含义与 G71 相同，不同之处是刀具平行于 X 轴方向切削，它是从外径方向往轴心方向切削端面的粗车循环，该循环方式适于圆柱棒料毛坯端面方向粗车。G72 端面粗车循环编程指令格式为：G72 U(d) R(e)；G72 P_ Q_ U(u) W(w) F_ S_ T_；N(P)7 用程
15、序段号 P 到 Q 之间的程序段定义 AAB 之间的移动轨迹N(Q)G72 指令中各参数的意义与 G71 相同图 a 图 b编程实例：如图 b 所示为要进行端面粗车的短轴，粗车深度定为 lmm，退刀量为 lmm，精车削预留量 X 方向为 0.5mm， Z 方向为 0.25mm,粗车进给率为 0.3mm/r，主轴转速为 550r/min，数控程序编写如下：N6 G50 X220.0 Z 190.0； 定义程序原点N8 G30 U0 W0； N10 T0100 M03； 调 01 号粗车刀N12 G00 Xl76.0 Z 130.25； 刀具快速走到粗车循环起始点N14 G72 U1.0 R1.0
16、； 定义 G72 粗车循环N16 G72 P18 Q28 U0.5 W0.25 F0.3 S550；调用程序段 N18 到 N28 进行粗车N18 G00 Z56.0； 快速走到精车起始点N20 G01 X120.0 W12.0； 程序段 N20 到 N28 定义精车削刀具轨迹N22 W10.0；N24 X80.0 W10.0；N26 W20.0；N28 X36.0 W22.0；N32 G30 U0 W0；N34 T0303； 调 03 号精车刀N36 G70 P18 Q28； 粗车后精车削N38 G30 U0 W0 M09；N40 M30；(4)固定形状粗车循环 G73如图 a 所示，固定形
17、状粗车循环适用于铸、锻件毛坯零件的一种循环切削方式。由于铸、锻件毛坯的形状与零件的形状基本接近，只是外径、长度较成品大一些，形状较为固定，故称之为8固定形状粗车循环。G73 指令格式：G73 U (i) W(k) R_G73 P_Q_u(u) w(w) F_S_T_N(P) 程序段号 P 到 Q 之间的程序段定义 AA B 之间的移动轨迹N(Q)指令中各参数的意义如下：i：沿 X 轴的退刀距离和方向。该参数为模态量，直到指定另一个值前保持不变。k：沿 Z 轴的退刀距离和方向。该参数为模态量，直到指定另一个值前保持不变。R：分割次数，与粗车削重复次数相同。该参数为模态量。P：精车削程序第一段程序
18、号。Q：精车削程序最后一段程序号。U：X 方向精车预留量的距离和方向。W：Z 方向精车预留量的距离和方向。F、S、T：粗车过程中从程序段号 P 到 Q 之间包括的任何 F、S、T 功能被忽略，只有 G73指令中指定的 F、S 、T 功能有效。编程实例：如图 b 所示为要进行成形粗车的短轴，X 退刀量为 14mm，Z 退刀量为 14mm，精车削预留量 X 方向为 0.5mm，Z 方向为 0.25mm，分割次数为 3，粗车进给率为 0.3mm/r，主轴转速为 180r/min，数控程序编写如下：N10 G50 X260.0 Z220.0；N12 G30 U0 W0 T0100 M03 M08；N1
19、4 G00 X220.0 Z160.0； 快速走到车削循环起始点N16 G73 U14.0 W14.0 R3； 定义 G73 粗车循环，分割次数 3N18 G73 P18 Q28 U0.5 W0.2 5F0.3 S180； G73 循环起始段 N18 到 N28N20 G00 X80.0 W-40； 快速走到车削始点N22 G01 W-20.0 F0.15； N20 到 N28 定义精车程序段N24 X120.0 W-10.0；N26 W-20.0；N28 G02 X160.0 W-20.0 R20.0；N30 G01 X180.0 W-10.0；N32 G30 U0 W0 T0202；N34
20、 G70 P18 Q28； 精车N36 G30 U0W0 M09；N38 M30；9图 a 图 b(5)纵向切削固定循环 G74纵向切削固定循环本来用于端面纵向断续切削，但实际多用于深孔钻削加工，故也称之为深孔钻削循环。其指令动作见图 a 所示，指令格式为：G74 X(U) _ Z(W) _ I_ K_ D_ F_X：B 点 X 坐标；U：AB 增量值；Z：C 点的 z 坐标；W：AC 的增量值；I：x 方向的移动量(无符号指定)；K：z 方向的切削量(无符号指定)；D：切削到终点时的退刀量； F：进给速度。如果程序段中 X(U)、I 、D 为 0，则为深孔钻加工。图 a 图 b编程实例：如图
21、 b 所示，要在车床上钻削直径为 10mm，深为 100mm 的深孔，其程序为：N01 G50 X50.0 Z100.0： 建立工件坐系N02 G00 X0 Z68.0； 钻头快速趋近N03 G74 Z 8.0 K5.0 F0.1 S800； 用 G74 指令钻削循环N04 G00 X50.0 Z 100.0； 刀具快速退至参考点10(6)外径切槽固定循环 G75G75 是外径切槽循环指令，G75 指令与 G74 指令动作类似，只是切削方向旋转 90，这种循环可用于端面断续切削，如果将 Z(W)和 K、D 省略，则 X 轴的动作可用于外径沟槽的断续切削。其动作如图 a 所示。G75 指令格式为：G75 X(U) _Z(W) _I_K_ D_F_；各参数的意义同 G74编程实例：图 b 是用 G75 外径切槽循环指令加工槽的实例，刀具宽度为 4mm，X 方向分四次加工， Z 方向分两次加工，其程序为：N01 G50 X90.0 Z125.0： 建立工件坐系N02 G00 X41.0 Z41.0 S600；刀具快速趋近N03 G75 X20.0 Z25.0 I2.5 K10 F2.5；用 G75 指令切槽N04 X90.0 Z125.0； 刀具快速退至参考点图 a 图 b
