G94指令加工錐面的正確運用

2017-04-27 16:29:36楊海兵

科技創新與應用 2017年11期

楊海兵

摘要：在數控車削編程中，當工件余量較大的時候，我們經常需要使用循環指令來簡化編程，在使用循環指令時，各項參數的確定及加工方式（刀具路徑）的選擇關系到編程的正確與否與加工的經濟性。文章以發那科系統為例，詳細介紹了G94指令格式、刀具路徑、循環起點的設置，同時結合實際加工，介紹了指令應用的一些技巧。

關鍵詞：數控編程；G94；走刀路徑；R值；循環起點

在數控車削編程時，初學者在運用G94編寫加工圓錐面程序時經常出錯，加工出來的零件錐度不對，原因是對G94指令的理解不夠透徹，本文就如何正確運用G94指令，簡化編程，提高加工效率做了較為詳細的闡述。

1 G94循環指令

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

（2）指令功能：實現端面切削循環和帶錐度的端面切削循環，刀具從循環起點，按圖1所示走刀路線，最后返回到循環起點，圖中虛線表示按R快速移動，實線按F指定的進給速度移動。

（3）指令說明：X、Z表示端平面切削終點坐標值；U、W表示端面切削終點相對循環起點的坐標分量；R表示端面切削始點至切削終點位移在Z軸方向的坐標增量，即切削起始點的Z坐標值減去切削終點的Z坐標值；F表示進給速度。

（4）適用加工零件：徑向尺寸較大，軸向尺寸較小的長徑比較小的盤類零件。

2 R值的計算

如圖2所示，循環起點為A（54，5），R=（Zc-ZE）/2=（-20-0）=-20，程序錯誤的寫成G00 X54 Z5；G94 X30 Z0 R-20 F0.1，錯誤在于此程序沒有考慮實際編程循環起點的位置，加工時，刀具走刀路徑為A→G→E→F→A，出現欠切現象，導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，在實際加工中，由于G94指令第一個動作為快速移動，故循環起點X值應大于50，所以，計算R值的時候應該將循環起點的X坐標考慮進去。

考慮循環起點的X坐標值，切削起點應是AG的延長線與EC延長線的交點B（54，-24），根據公式可得R=ZB-ZE=-24-0=-24，程序為G00 X54 Z5；G94 X30 Z0 R-24 F0.1，加工時，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，實際加工中我們有如下兩種加工方式可供選擇。

（1）切削終點不變，R值改變。走刀路徑詳見圖3帶箭頭虛線所示。

（2）R值不變，切削終點改變。走刀路徑詳見圖4帶箭頭虛線所示。

4 循環起始點的設定原則

由圖1 G94指令刀具循環軌跡可知：

（1）若循環起始點X坐標值小于或等于毛坯直徑，會出現撞刀，若循環起始點X坐標值遠大于毛坯直徑，又會產生大量空行程。

（2）若循環起始點Z坐標定位在端面內，會出現欠切，若循環起始點Z坐標定位在距端面外較遠的位置，又會產生大量空行程。

因此，在實際加工中，為了避免撞刀、大量空行程、欠切等現象的產生，我們要根據毛坯尺寸選擇合適的循環起始點，既要滿足加工要求，同時又要兼顧加工的經濟性。

5 結束語