FANUC系統(tǒng)切槽加工中循環(huán)指令的靈活運用

康徐紅　顧燕　金亞云　王藕娟

【摘 要】切槽加工是數(shù)控車床操作工中級技能鑒定的重要知識點，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實踐能力和團結(jié)合作能力，培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才。本文根據(jù)生產(chǎn)過程中切槽的特點，對切槽加工中靈活運用循環(huán)指令編程進行了研究與實踐。

【關(guān)鍵詞】切槽加工；單一固定循環(huán)；復(fù)合循環(huán)

0 引言

在生產(chǎn)實踐中，經(jīng)常會遇到各種槽類零件的加工，圓柱體車槽包括內(nèi)外圓車槽和端面槽，槽的類型有直槽和各種異形槽。在數(shù)控車床加工中，如車削螺紋，車削內(nèi)孔，車削外圓，為了便于退刀，并將工序加工到毛坯底部，常在待加工表面末端，預(yù)先制出退刀槽。在加工時，保證加工到位，起到清根作用，使配合更好，更緊密；裝配時，保證與相鄰零件的端面靠緊，保證安裝到位；不影響使用情況下，還能減輕工件的重量[1]。因此，在生產(chǎn)實踐過程中，研究如何巧用循環(huán)指令來完成直槽、矩形槽、異形槽和端面槽的加工是非常重要的。

1 直槽的加工

直槽是槽類零件中結(jié)構(gòu)簡單，容易加工的一種槽。如圖1所示，槽底直徑20，槽寬4mm，用外切槽（斷）刀在加工外圓槽時，加工方法并不是單一的。

圖1 直槽

方法一：選擇直線插補指令G01和暫停指令G04，使用G04指令能保證槽底圓整光滑。加工程序如下：

……

X62Z-20；

G01X20F0.1；（切槽加工）

G04X2；（暫停2秒）；

G01X62F0.1；

……

方法二：采用單一固定循環(huán)指令編程。FANUC系統(tǒng)單一固定循環(huán)指令有內(nèi)外徑固定循環(huán)指令G90和端面固定循環(huán)指令G94，兩指令都適用于一系列連續(xù)加工動作，包含切入——切削——退刀——返回，用一個循環(huán)指令完成，從而簡化編程。當(dāng)工件毛坯的軸向余量比徑向多時，使用外徑切削循環(huán)指令G90指令，當(dāng)工件毛坯的徑向余量比軸向余量多時，使用端面固定循環(huán)指令G94指令。如果設(shè)定Z軸不移動或者設(shè)定W值為零時，就可以進行直槽的加工，可以靈活運用G94端面循環(huán)指令切槽，程序如下：

……

X62Z-20；

G94X20F0.1；（切槽加工）

……

兩程序相比較，加工幾何形狀簡單、刀具走刀路線單一的直槽工件，只需一條指令、一個程序段完成刀具的多步動作，簡化程序，可以優(yōu)先選擇單一固定循環(huán)指令。[2]

2 矩形槽的加工

如圖2所示，3個矩形槽槽寬6mm.外圓直徑30，槽底直徑20，如果用直線插補指令和暫停指令，選擇刀寬4mm的切槽刀，槽寬大于刀寬，在編程的時候，選擇切槽刀的左刀尖，選擇從槽的右邊先開始加工至槽底，退刀后，左移動2mm，徑向切到槽底20，后退刀，重新定位到第2個槽左右切削法加工，再定位加工第3個槽。程序比較繁瑣，而且易出錯。所以可以靈活運用徑向車槽循環(huán)指令G94，定位后，只要一個指令就可以完成切入——切削——退刀——返回。

圖2 矩形槽

但是，對于加工槽深較深，且徑向長度較寬的環(huán)形寬槽時，選擇G94單一循環(huán)指令的缺點起不到暫停排屑功能。所以優(yōu)選徑向切槽復(fù)合循環(huán)指令G75， 加工中徑向斷續(xù)切削，起到斷屑，及時排屑作用。加工程序如下：

……

X32Z-14；

G75R1；（右邊第一個槽加工）

G75X20Z-16P2000Q2000F0.1；

G00Z-30；

G75R1；（右邊第二個槽加工）

G75X20Z-32P2000Q2000F0.1；

G00Z-46；

G75R1；（右邊第三個槽加工）

G75X20Z-48P2000Q2000F0.1；

……

3 異形槽的加工（C3倒角槽）

圖3 C3倒角槽

如圖3所示，軸上有槽寬8mm，槽深3.5mm，并且槽的右側(cè)有C3的倒角，那加工類似這樣的槽，加工的方法很多。方法一：先直線插補指令G01切槽，后用點對點切削C3的倒角；方法二：用外徑切槽循環(huán)G75切槽，后用G01切削C3的倒角；方法三：用外徑切槽循環(huán)G75切槽，后巧用G94指令倒C3的倒角。其中涉及G01指令的方法一和方法二的共同點在于是計算較多，程序較復(fù)雜，所以可采用方法三進行編程，程序如下：

……

X62Z-35；

G75R0.5；

G75X29Z-40P2000Q2000F0.1；

G01X36.1F0.1

G94X29 R3F0.1；（倒角C3）

……

4 端面槽的加工

在端面槽的車削過程中，尺寸不好控制，孔徑不易測量。如果加工方法不當(dāng)，還會斷刀。圖4是一個端面槽，槽的外圓？覬38，槽的孔徑？覬48，槽寬5槽深6mm，此端面槽尺寸精度要求比較高，如何選擇編程指令，選擇切削用量，既保證加工質(zhì)量，又保證加工效率是操作者必須考慮的。

第一步：正確對端面槽刀刀。在當(dāng)前刀具2號刀，內(nèi)磨耗X值留1mm，用端面切槽程序切出槽，留余量的外圓會多1mm左右。程序如下：

圖4 端面槽

……

X38Z2

G74R0.5；

G74Z-6Q1000F0.1；（端面切槽循環(huán)）

……

第二步：測量外徑，孔徑，修改磨耗。

第三步：巧妙運用G90 單一外徑固定循環(huán)，保證加工精度，只要改變加工的循環(huán)起點，測量準(zhǔn)確，磨耗加減正確，就能保證加工出符合圖樣要求的零件。

……

X40Z2；

G90X38Z-6F0.05；（切槽加工）

X42；

……

5 結(jié)束語

在數(shù)控車削中加工余量較大，需要多次進刀切削加工時，可靈活采用單一循環(huán)指令和復(fù)合循環(huán)指令編寫加工程序[3]，這樣可以減少程序段的數(shù)量，縮短編程時間和提高數(shù)控機床工作效率。

【參考文獻】

[1]穆瑞，張亞萍，王曉莉.FANUC系統(tǒng)幾種準(zhǔn)備功能在切槽加工中的運用[J].機械工程師，2015（2）：120-122.

[2]曲全鵬，牛瑞利.淺談數(shù)控車床切槽加工的技巧[J].價值工程，2011（30）：20-21.

[3]李朔，李俊仕，李永義.數(shù)控車床切槽加工編程方法初探[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟，2008（21）：118-119.

[責(zé)任編輯：田吉捷]