車削固定循環指令的六種編程方式

由於車削的毛坯多為棒料或鑄、鍛件，因此，車削加工多為大餘量多次進刀切除，所以在車床的數控裝置中，總是具備各種不同形式的固定循環功能，如內或外圓柱循環、內或外錐面循環、切槽循環、端面循環、內或外螺紋循環以及錐螺紋循環等等。應注意的是，不同國家、不同地區、不同公司的產品數控裝置的這些循環指令代碼及程序格式不盡完全相同，必須根據使用說明書具體規定進行編程，一般情況，對於數控車床大多採用G70~G79（為不指定代碼）或G33~G35。以下僅對一些常用固定循環做一般性介紹。

圖1內圓、外圓固定循環

1.車外圓、內圓固定循環指令：G⊿⊿

該指令用於內、外圓柱面切削的矩形自動循環。如圖1，ABCD為一次自動循環，用一個循環指令並用一個程序段表示：

N-- G⊿⊿X（U）-- Z（W）-- F-- LF

坐標值可用C點的增量值U、W，也可用C點的絕對坐標值X、Z。圖示的U、W為負方向，U用AB的二倍值編程，並附上方向符號。圖中虛線為G00快速，實線為程序中給定的F速度，但程序段中只編入F。

當進行重複循環時，為進一步減小程序，有些數控車床採用重複循環次數代碼（如L或H代碼）。設定每次循環完成後的推進量為I、K，則多次重複循環的動作可用一個程序段完成，即：

N-- G⊿⊿X（U）-- Z（W）-- I-- K-- H-- F-- LF

H代碼後的數字表示重複循環次數（包括第一次循環）。X（U）和Z（W）為第一次循環的坐標值。I用二倍值代入程序並附方向符號。

根據U、W、I、K的不同方向（正或負）可以組成不同切削方向的自動循環（如各種外圓或端面）。

2.錐度循環指令：G⊿⊿

用作切削內、外錐面的自動循環指令，如圖2。錐度的斜率取決於U、W值。U值為圓錐大、小端直徑差，編程時以二倍U值代入。當用絕對值編程時，取B點的X值與C點的Z值；當用增量值編程時，取AB之間的U值與AC之間的W值。車錐度大多應用增量坐標U、W編程。指令格式:

N-- G⊿⊿X（U）-- Z（W）-- I-- K-- H-- F-- LF

式中I、K為A到A′的推進量，H為循環次數。

3.車簡單螺紋循環：G⊿⊿

簡單螺紋循環與圓柱循環基本相同，所不同的是F後邊的進給量為螺紋導程值，單位為mm/r，並在切完螺紋的終點有斜向退刀動作CD。CD在Z向的距離約為一個導程。程序中的U值取大於螺紋牙深度二倍值以上編程；W值應包括切入和切出的空刀行程，如圖4，即：

W = L + L1 + L2

L1和L2為切入和切出的空刀行程，為保證加工出的螺紋質量，一般推薦：

L1為（3~5）F；L2為（1~2）F。

圖2錐度循環

圖3簡單螺紋循環

車削多頭螺紋可用退刀的辦法解決。如圖5，以A點作為第一頭螺紋的起點，當經過適當次循環後車好第一頭螺紋後，把刀尖從A點退到G點作為第二頭螺紋的起點，C點位置不變；依此類推，即可車削多頭螺紋。設導程為F，螺紋頭數為M，則每頭的退刀距離為：H=F/M，並用H值編製退刀程序，這樣就可以加工出多頭螺紋。

圖4螺紋行程

圖5多頭螺紋的轉換

錐螺紋循環基本上與圖3所示柱螺紋循環相同，只是圖中的BC段為螺紋的錐度（斜線）。

簡單螺紋切削方式由於每次推進量I為固定值，即每次的切削剖面不等，是不合理的，不是理想的螺紋切削方式，所以稱為簡單螺紋循環。

4.複雜螺紋循環：G⊿⊿

複雜螺紋循環與簡單螺紋循環相比，其主要特點是每次進刀深度是遞減的，並且按一定規律由數控系統自動分配，其次是60°刀刃切入時，基本上是單側切削。這些特點對大螺距加工是十分有利的。

複雜螺紋循環動作和程序格式有很多種，圖6為其中一種循環方式的示意圖，其程序段可寫為：

N-- G⊿⊿X— Z— I— D— F— A— LF

其中：G⊿⊿為該循環方式的指令代碼；X、Z為C點的絕對坐標值；I為螺紋深度；D為第一次循環的切深；A為螺紋牙形角（如60°）。

螺紋深度I減去精加工餘量a（0.1~0.6mm）為粗加工總餘量。

粗加工餘量= I - a

每次粗切餘量是遞減的，遞減規律決定於數控系統的內部程序。現舉兩種遞減演算法的例子：

（1）如圖6，當程序給定第一次粗切深D後，第二次及以後的每次總切深順次為：

D1=D，D2=√D，D3=√D，D4=2D，……。

即每次的粗切深順次為：D，D（√-1），D（√-√），D（2-√），……。

（2）德國「西門子」3T系統，數控系統給定粗切次數n，則第一次粗切深為D：

D = 2(I-a)/(n+1)

每次的切深為：

D, D-d, D-2d, D-3d,……。

其中：d=D/n，n為切削次數。

圖6複雜螺紋循環示意圖

端面切削循環指令：G⊿⊿

如圖7，用作端面切削固定循環，虛線表示快速移動（G00），實線表示指定的進給速度，刀具沿直線1234移動。指令格式為：

N-- G⊿⊿X（U）-- Z（W）-- I-- K-- H-- F-- LF

式中符號同外圓、內圓固定循環。

圖7端面循環

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