G94指令加工錐面的正確運(yùn)用

楊海兵

摘 要：在數(shù)控車削編程中，當(dāng)工件余量較大的時(shí)候，我們經(jīng)常需要使用循環(huán)指令來(lái)簡(jiǎn)化編程，在使用循環(huán)指令時(shí)，各項(xiàng)參數(shù)的確定及加工方式（刀具路徑）的選擇關(guān)系到編程的正確與否與加工的經(jīng)濟(jì)性。文章以發(fā)那科系統(tǒng)為例，詳細(xì)介紹了G94指令格式、刀具路徑、循環(huán)起點(diǎn)的設(shè)置，同時(shí)結(jié)合實(shí)際加工，介紹了指令應(yīng)用的一些技巧。

關(guān)鍵詞：數(shù)控編程；G94；走刀路徑；R值；循環(huán)起點(diǎn)

在數(shù)控車削編程時(shí)，初學(xué)者在運(yùn)用G94編寫(xiě)加工圓錐面程序時(shí)經(jīng)常出錯(cuò)，加工出來(lái)的零件錐度不對(duì)，原因是對(duì)G94指令的理解不夠透徹，本文就如何正確運(yùn)用G94指令，簡(jiǎn)化編程，提高加工效率做了較為詳細(xì)的闡述。

1 G94循環(huán)指令

（1）指令格式：用G94加工圓錐面時(shí)，指令格式為G94 X（U）_ Z（W）_ R_ F_

（2）指令功能：實(shí)現(xiàn)端面切削循環(huán)和帶錐度的端面切削循環(huán)，刀具從循環(huán)起點(diǎn)，按圖1所示走刀路線，最后返回到循環(huán)起點(diǎn)，圖中虛線表示按R快速移動(dòng)，實(shí)線按F指定的進(jìn)給速度移動(dòng)。

（3）指令說(shuō)明：X、Z表示端平面切削終點(diǎn)坐標(biāo)值；U、W表示端面切削終點(diǎn)相對(duì)循環(huán)起點(diǎn)的坐標(biāo)分量；R表示端面切削始點(diǎn)至切削終點(diǎn)位移在Z軸方向的坐標(biāo)增量，即切削起始點(diǎn)的Z坐標(biāo)值減去切削終點(diǎn)的Z坐標(biāo)值；F表示進(jìn)給速度。

（4）適用加工零件：徑向尺寸較大，軸向尺寸較小的長(zhǎng)徑比較小的盤(pán)類零件。

2 R值的計(jì)算

如圖2所示，循環(huán)起點(diǎn)為A（54，5），R=（Zc-ZE）/2=（-20-0）=-20，程序錯(cuò)誤的寫(xiě)成G00 X54 Z5；G94 X30 Z0 R-20 F0.1，錯(cuò)誤在于此程序沒(méi)有考慮實(shí)際編程循環(huán)起點(diǎn)的位置，加工時(shí)，刀具走刀路徑為A→G→E→F→A，出現(xiàn)欠切現(xiàn)象，導(dǎo)致加工后的錐面錐度與圖紙要求不符，欠切部分為圖2所示剖面線區(qū)域。

若程序是G00 X50 Z5；G94 X30 Z0 R-20 F0.1，加工完后，錐度與圖紙要求一致。但是，在實(shí)際加工中，由于G94指令第一個(gè)動(dòng)作為快速移動(dòng)，故循環(huán)起點(diǎn)X值應(yīng)大于50，所以，計(jì)算R值的時(shí)候應(yīng)該將循環(huán)起點(diǎn)的X坐標(biāo)考慮進(jìn)去。

考慮循環(huán)起點(diǎn)的X坐標(biāo)值，切削起點(diǎn)應(yīng)是AG的延長(zhǎng)線與EC延長(zhǎng)線的交點(diǎn)B（54，-24），根據(jù)公式可得R=ZB-ZE=-24-0=-24，程序?yàn)镚00 X54 Z5；G94 X30 Z0 R-24 F0.1，加工時(shí)，刀具走刀路徑為A→B→E→F→A，加工完成后，工件錐度與圖紙要求一致。

3 錐面加工方式即走刀路徑的選擇

在加工余量較大的情況下，通常我們需要采用多次切削才能完成加工，實(shí)際加工中我們有如下兩種加工方式可供選擇。

（1）切削終點(diǎn)不變，R值改變。走刀路徑詳見(jiàn)圖3帶箭頭虛線所示。

（2）R值不變，切削終點(diǎn)改變。走刀路徑詳見(jiàn)圖4帶箭頭虛線所示。

4 循環(huán)起始點(diǎn)的設(shè)定原則

由圖1 G94指令刀具循環(huán)軌跡可知：

（1）若循環(huán)起始點(diǎn)X坐標(biāo)值小于或等于毛坯直徑，會(huì)出現(xiàn)撞刀，若循環(huán)起始點(diǎn)X坐標(biāo)值遠(yuǎn)大于毛坯直徑，又會(huì)產(chǎn)生大量空行程。

（2）若循環(huán)起始點(diǎn)Z坐標(biāo)定位在端面內(nèi)，會(huì)出現(xiàn)欠切，若循環(huán)起始點(diǎn)Z坐標(biāo)定位在距端面外較遠(yuǎn)的位置，又會(huì)產(chǎn)生大量空行程。

因此，在實(shí)際加工中，為了避免撞刀、大量空行程、欠切等現(xiàn)象的產(chǎn)生，我們要根據(jù)毛坯尺寸選擇合適的循環(huán)起始點(diǎn)，既要滿足加工要求，同時(shí)又要兼顧加工的經(jīng)濟(jì)性。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在運(yùn)用G94指令編寫(xiě)錐面加工程序時(shí)，既要準(zhǔn)確理解指令中各項(xiàng)參數(shù)的準(zhǔn)確含義，同時(shí)又要結(jié)合實(shí)際加工，方能正確運(yùn)用該指令。

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