数控车床G71复合循环使用中常见错误分析

学术论文 2015-03-31 16:26:36
  GSK980T是广州数控设备厂开发的经济型数控系统,在华南地区有众多的使用客户。在编程过程中,常常会遇到工件切削量大、走刀多的清况。由于切削量大,同一加工路线要多次反复切削,为简化程序,可用固定循环功能,用一个程序段实现通常由3-10多个程序段指令才能完成的加工路线,并且在重复切削时只需改变某些设置数值即可。而内、外径粗车复合循环G71是在一般固定循环的基础上,对直径递增的粗加工对象(工件〕进行更为简化编程而提供的固定循环。它只需给出精加工形状的轨迹,便可以自动决定中途进行粗车的刀具轨迹。在数数控加工的实践中,正确认识内、外径粗车复合循环G71的使用特点,合理使用复合循环G71指令,正确编写出加工程序是编程的难点之一。
  1直径递增的工件粗加工工艺分析
  直径递增的工件加工方案一般有两种。其一为G71式的加工路线,开始,它从提高加工效率的角度出发,首先走矩形循环进给路线,这样,其进给长度总和最短,效率较高,到循环结束前最后两刀分别走轮廓的等距线和最终轮廓线,使切削量相等,切削力均匀,表面加工精度高,如图1所示。
  而图2所示方案,一直为等距线加工,其加工精度最高,但效率较低。显然,上述两种切削进给路线中,G71式的加工路线较为合理。
  2内、外径粗车复合循环的指令
  内、外粗车复合循环的指令格式如下:
  (刀移动到循环起点)
  G71U(D)R(E)
  G71P(NS)Q(NF)U(△U)W(△W)F(F)S(S)T(T)
  NS:构成精加工形状的程序段群的第一个程序的顺序号。
  NF:构成精加工形状的程序段群的最后一个程序段的顺序号。
  D:切深E:退刀量。
  △U:X轴方向精加工余量的距离及方向。
  △W:Z轴方向精加工余量的距离及方向。
  F:刀具进给速度。
  S:主轴转速。
  T:刀具的选择。
  3常见错误
  在实际编程过程中,一般常见的错误有以下几种。
  3.1使用对象错误
  使用者混淆了G90、G71、G73的应用对象。
  G71是外圆粗车循环,程序指定的轨迹如图1所示。它和G90外圆固定循环有两个重要不同点:一是G90外圆车削固定循环一般只能加工母线为平行于轴线的外圆,而G71是外圆粗车循环可以加工母线单调变化(如单调上升或下降)的轴类零件;二是在循环中开始进刀速度不同,G90外圆车削固定循环开始只能用快速移动(G00)接近工件,而G71是外圆粗车循环,开始可以用切削进给(G01)接近工件,对于轴类零件需要中间段“挖槽式”外圆加工来说尤其适合(当然刀具要特殊制作)。如图3所示。
  此外,也要注意不能把G71是外圆粗车循环和G73封闭切削循环的使用混淆。G71外圆粗车循环的刀路轨迹只能是单调上升或下降,而G73封闭切削循环的刀路轨迹可以是“波浪形”的。
  3.2指令格式错误
  如图4,在A至B间,P指令的第一个程序段(NS)应含有G00或G01指令,如果程序段中不含上述的G00或G01代码,数控系统就会报警。同时,G代码后不能含有Z轴指令。对980T数控系统不熟悉者,往往不注意就加上Z指令,造成数控系统报警。
  3.3循环起点指定错误
  循环起点确定了开始下刀的位置。G71外圆粗车循环从循环起点开始下刀,每次沿X轴进给U,直到完成切削。因此,不能离毛坯太远,否则空走刀;也不能定在毛坯之内,否则会有可能在循环结束、刀具返回循环起点时撞刀,因为在执行G00指令时,各轴以各自速度移动,因而其合成轨迹不一定是直线,当零件某一部位轮廓在X方向大于循环起点时,就会有撞刀的可能。
  3.4切削参数位置不适当
  外圆粗车循环G71与精加工循环G70总是成对出现的,两者的切削参数T、S、F不同。根据循环的指令格式,切削参数应置于G71和G70指令段内,不应置于构成精加工形状的程序段群(NS-NF)内。对外圆粗车循环G71而言,顺序号NS-NF之间程序段中的F、S、T功能都无效,但对精加工循环G70而言,顺序号NS-NF间的指令F、S、T是有效的,因此,如将粗加工的F、S、T置于构成精加工形状的程序段群(NS-NF)内,在程序后部配套使用精加工循环G70时,需要重新调用G71程序段群(NS-NF)的指令,就会造成精加工切削参数错误。
  3.5NS与NF指定错误
  编写程序时,要注意检查在程序段群(NS-NF)的最后一个程序段NF内出现的指令与精加工是否有关,否则会引起事故。
  以上时笔者在实践教学和实际加工应用中,对GSK980T数控系统使用的G71指令编制加工程序中出现的一些常见的错误进行归纳和分析。
  参考文献
  1、 广州数控设备厂GSK980T车床数控系统使用手册 
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