6.固定循环(6.3.4-6.3.7)

6.3.4    螺纹退刀槽 CYCLE96

编程:

CYCLE96 (DIATH, AXSA, FORM)

     参数:

DIATH Real 螺纹的额定直径
AXSA Real 纵向轴加工的起始点
FORM String A(A型)、B(B型)、C(C型)、D(D型)

 

  6.34 螺纹退刀槽图示

    功能

        使用此循环, 加工出公制ISO螺纹的退刀槽。

    操作顺序

        循环启动前到达的起始位置, 可以是任意位置, 但必须保证接近每个螺纹退刀槽时不发生碰撞。该循环具有如下时序过程:

  • 使用G00接近循环中定义的起始点;
  • 根据有效的刀尖方向选择刀具半径补偿, 并按循环调用之前所编程的进给率沿退刀槽轮廓进给;
  • 使用G00退回到起始点, 并使用G40取消刀具半径补偿。

    参数说明:

        DIATH(额定直径)

    使用该参数, 通过定义M2M68, 可以加工公制螺纹的退刀槽(如图6.35)。

  • 如果设定的值导致最后的成品直径小于3毫米, 循环将终止并产生报警;
  • 如果参数的值不同于国标中的规定值, 循环也将终止, 并产生报警。

        AXSA(起始点)

        如图6.35, 使用此参数AXSA定义纵向轴的加工尺寸。

                 图6.35 螺纹退刀槽

        FORM(形状定义)

    如图6.36, A型和B型螺纹退刀槽用于外螺纹加工, A型适用于一般的螺纹收尾, B型适用于较短的螺纹收尾。C型和D型螺纹退刀槽用于内螺纹加工, C型适用于一般的螺纹收尾, D型适用于较短的螺纹收尾。如果参数的值不是A~D, 循环将终止并产生报警。

                             图6.36 螺纹退刀槽类型

    说明:

  • 在循环内部, 自动选择刀具半径补偿;
  • 循环只使用刀尖方向1~4。如果循环识别出的刀尖方向为5~9或者所选择的刀尖方向不能加工相应的退刀槽形状, 循环将终止并产生报警;
  • 循环将根据有效刀具的刀尖方向和螺纹直径自动找到起始点。根据编程的坐标值, 该起始点的位置由有效刀具的刀尖方向决定;
  • 循环调用前, 必须激活刀具补偿功能, 否则循环将终止并出现报警。

    示例:

    螺纹退刀槽_形状_A

    此程序可用于编程形状A的螺纹退刀槽。

                           图6.37 示例

N10 T1 D3 S300 M03 技术值的定义
N20 G95 G90 F0.3
N30 G00 Z100 X50 选择起始位置
N40 CYCLE96 (42, 60, “A”) 循环调用
N50 G90 G00 X50 Z100 接近下一个位置
N60 M02 程序结束

6.3.5  螺纹切削 CYCLE97

编程:

CYCLE97(PIT, MPIT, AXSA, AXSE, DM1, DM2, RIP, ROP, TDEP, FAL, IANG, ANGD, NRC, NIP, TYP, NUMT, VRT, LRP)

     参数

PIT Real 螺距数值(无符号输入)
MPIT Real 螺纹尺寸(无符号输入), 范围值:3~60(M3~M60)
AXSA Real 螺纹起点:螺纹起始点位于纵向轴上
AXSE Real 螺纹终点:螺纹终点位于纵向轴上
DM1 Real 起点的螺纹直径
DM2 Real 终点的螺纹直径
RIP Real 空刀导入量(无符号输入)
ROP Real 空刀退出量(无符号输入)
TDEP Real 螺纹深度(无符号输入)
FAL Real 精加工余量(无符号输入)
IANG Real 切入进给角
ANGD Real 首圈螺纹的起始角度(无符号输入)
NRC Int 粗加工切削次数(无符号输入)
NIP Int 精加工重复次数(无符号输入)
TYP Int 加工类型, 范围值:1~4
NUMT Int 螺纹数量(无符号输入)
VRT Real 退刀距离(无符号输入)
LRP Real 螺纹退尾长度(无符号输入)

 

 

    图6.38 螺纹切削参数示意图

        功能

    使用螺纹切削循环, 可以获得在纵向和表面加工中, 螺距恒定的圆形和锥形内外螺纹。

  • 螺纹包括单头螺纹和多头螺纹;
  • 多螺纹加工时, 每个螺纹依次加工, 可以选择恒定进给量切削或恒定切削截面积切削;
  • 右手或左手螺纹是由主轴的旋转方向决定的, 该方向必须在循环执行前设定好;
  • 螺纹切削循环时, 操作面板中的进给和主轴倍率旋钮不起作用。

    操作顺序

        循环启动前到达起始位置, 可以是任意位置, 但必须保证刀尖能够毫无碰撞地到达所编程的螺纹起始点+空刀导入量。该循环具有如下过程:

  • G00到达第一条螺纹线起始点+空刀导入量起始处;
  • 按照参数TYP定义的加工类型进行粗加工进刀;
  • 根据编程的粗加工切削数量重复螺纹切削直至保留精加工余量;
  • G33切削精加工余量;
  • 根据精加工重复次数重复此操作以保证表面加工质量;
  • 对于其它的螺纹线重复整个过程。

        参数说明:

         PITMPIT(螺纹尺寸)

         螺距PIT是一个平行于轴的无符号数值。要获得公制的圆柱螺纹, 也可以通过参数MPITM3~M60)定义螺纹尺寸。只能选择使用其中一种参数, 如果两者值冲突, 循环将产生报警且中断。螺纹尺寸MPIT和螺距数值PIT国标规定的对应关系如下。

规格 螺距P 规格 螺距P
M3 0.5 M14;M16 2
M3.5 0.6 M18;M20;M22 2.5
M4 0.7 M24;M27 3
M4.5 0.75 M30;M33 3.5
M5 0.8 M36;M39 4
M6;M7 1 M42;M45 4.5
M8 1.25 M48;M52 5
M10 1.5 M56;M60 5.5
M12 1.75    

         DM1DM2(直径)

        使用此参数来定义螺纹起始点和终点的螺纹直径。

        AXSAAXSERIPROP(起始点、终点、空刀导入量和空刀退出量)

    起始点(AXSA)和终点(AXSE)形成了螺纹最初的起始点和终点。但是, 循环中使用的起始点是由空刀导入量RIP产生的起始点, 而终点是由空刀退出量ROP产生的终点。在横向轴中, 循环定义的起始点始终比编程的螺纹直径大1mm, 此退回平面在系统内部自动产生。

        TDEPFALNRCNIP(螺纹深度、精加工余量、切削数量)

    设定的精加工余量作用于轴向, 并从螺纹深度TDEP中减去。剩余值自动分成粗加工值。循环将根据参数TYP, 自动计算每次的进给深度。当螺纹深度分成具有恒定切削截面积的进给量时, 切削力在整个粗加工阶段将保持不变。在这种情况下, 将使用不同的进给深度值来切削。第二个方式是将整个螺纹深度分配成恒定的进给深度。这时, 每次的切削截面积越来越大, 但由于螺纹深度值较小, 则形成较好的切削条件。完成第一步中的粗加工以后, 将切削精加工余量FAL。然后执行NIP参数下编程的精加工重复次数。

        IANG(切入角)

    如图6.39, 参数IANG定义螺纹的切入角。如果要以合适的角度进行螺纹切削, 此参数的值必须设为零。如果要沿侧面切削, 此参数的绝对值必须设为刀具侧面角的一半值。

           图6.40 切入方式

    进给的执行方式是通过参数IANG的符号定义的。如果是正值, 进给始终在同一侧面执行, 如果是负值, 在两个侧面分别执行(如图6.40)。两侧交替的切削类型只适用于圆柱螺纹, 对于锥螺纹, 即使IANG值为负, 但是循环仍只沿一个侧面切削。

        ANGD(首圈螺纹起始角度)和NUMT(数量)

    通过参数ANGD设定相关角度值, 以定义待切削部件的螺纹首圈起始角度, 设定范围是0~+359.9999°。如果未定义起始角度或该参数未出现在参数列表中, 螺纹起始角度则自动设定为零度。参数NUMT定义多线螺纹的线数。多条螺纹线在待加工部件上平均分布, 第一圈螺纹由参数ANGD定义。如果要加工一个不对称螺纹的多线螺纹, 必须以每个起始角度为参数分别编写螺纹切削循环进行调用。

 

           图6.41 螺纹起始点

         TYP(加工类型)

         参数TYP定义外螺纹还是内螺纹加工, 以及粗加工时的进给方式(如图6.42)。TYP参数可取值1~4, 它们的含义如下:

外部/内部(A/I) 恒定进给/恒定切削截面积
1 A 恒定进给
2 I 恒定进给
3 A 恒定切削截面积
4 I 恒定切削截面积

       图6.42 进给方式

    如果该参数设定了1~4以外的值, 则循环中止并产生报警。

        VRT(退刀距离)

 

    参数VRT可以用来编程在螺纹切削时刀具在两个轴向的退回量。如果VRT=0(参数未编程), 刀具将退回0.5mm

        LRP(退尾长度)

 

    参数LRP用于定义螺纹切削中退尾的长度。其中,螺纹退尾的最终距离等于LRP的设定数值乘以所加工螺纹的螺距(如图6.43所示)。

         图6.43 螺纹退尾长度

    说明:

 

    循环根据螺纹切削时的锥形角, 自动确定所需加工的螺纹是纵向螺纹还是横向螺纹。如图6.44, 倘若锥形角小于等于45, 则加工的是纵向螺纹, 否则是横向螺纹。

          图6.44 螺纹方向

    示例:

    利用此程序, 从侧面进给加工一个公制外螺纹M42x9/2(双头螺纹), 按恒定切削截面积进行进给, 无精加工余量, 螺纹深度为2.92mm, 进行5次粗加工, 重复执行2次精加工。

          图6.45 螺纹加工

N10 T1D1 S600 M04 转速和转向
N20 G00 G90 Z100 X60 选择起始位置
N30 CYCLE97(9, 0, 45, 10, 42, 42, 10, 3, 2.92, 0, 30, 0, 5, 2, 3, 2, 0, 0) 循环调用
N40 G00 X70 Z160 接近下一个位置
N50 M02 程序结束

 6.3.6    多边形车削 CYCLE98

编程:

CYCLE98 (DIAM, ORGZ, EDZ, SDNO, SDL, TNO, ONED, VRT)

     参数:

DIAM Real 工件直径
ORGZ Real 起点Z轴坐标
EDZ Real 终点Z轴坐标
SDNO Int 多边形边数
SDL Real 多边形边长
TNO Int 刀架装刀数量
ONED Real 单次切深(无符号输入)
VRT Real 退刀距离(无符号输入)

 

                             6.46 CYCLE98

         功能:

    使用此循环,可以使工件和刀具按一定的比率旋转,将工件的形状加工成多边形。

        操作顺序:

  • G00到达循环中所定义的起始点;
  • 刀具开始按主轴转速的一定比例旋转
  • G00沿X负方向达到本次切削的深度;
  • G01沿Z方向进行多边形车削;
  • G00沿X正方向回退至离开工件直径以外VRT的距离,再返回循环起始点;
  • 重复第35步直至将多边形的边长加工到SDL
  • 刀具停止旋转。

    参数说明:

        SDNO(多边形边数)

    参数SDNO定义需要加工的多边形的边数。例如,加工四边形则输入4,加工六边形则输入6

        VRT(退刀距离)

    参数VRT用来编程刀具在X方向上的退回量,为半径值。如果VRT=0(参数未编程),刀具将退回0.5mm

    说明:

  • 加工时工件的转速由程序中当前的主轴转速模态决定,所以在调用循环前需要编程M03/M04使工件旋转;而刀具的旋转由循环控制,程序进入循环后会根据多边形边数SDNO和装刀数量TNO两个参数使刀具按主轴转速的一定比例一起旋转,无需用户自行编程使刀具旋转。在循环执行结束后,刀具旋转停止。
  • 在调用循环前需要编程进给率F,以控制切削多边形的速度。

    示例:

    在直径为50mm的工件上加工正方形,该正方形在Z方向上的起点为0,终点为-30,边长25mm,刀架装刀数量为2,加工单次切深为2mm,编程如下。

N10 M03 S300 旋转主轴
N20 G94 F500 定义进给量
N30 CYCLE98 (50,0,-30,4,25,2,2,5) 循环调用
N40 G00 X100 退回刀具
N50 Z100
N60 M02 程序结束

 6.3.7    仿形车削 CYCLE99

编程:

 CYCLE99 (NSP, FAL, FAL1, TYP, INUM, VRT)

     参数:

NSP String 轮廓子程序名
FAL Real 毛坯余量(无符号输入)
FAL1 Real 精加工余量(无符号输入)
TYP Int 加工类型, 范围值:1~8
INUM Int 粗加工切削数量
VRT Real 退回位移:加工时从轮廓的退回行程, 增量(无符号输入)

     功能:

        仿形切削循环用于加工已具有基本轮廓形状或已经过初步粗加工的工件。加工类型可选择粗加工或精加工。粗加工时,循环从工件的毛坯余量开始,沿给定的加工轮廓以相同的切削深度对工件进行多次切削,直至精加工余量;精加工时,循环沿加工轮廓进行一次切削将全部余量切除。刀具半径补偿可以由循环自动选择和取消。

    操作顺序:

    循环开始前到达起始位置, 起始位置可以是任意位置, 但须保证从该位置回轮廓起始点时不发生刀具碰撞。

  粗加工:

  • 使用G00到达轮廓的起始点;
  • 使用G01/G02/G03沿平行于轮廓+精加工余量的轨迹进行轮廓粗加工
  • 使用G00退回在VRT下所编程的量;
  • 重复此顺序直至到达粗加工切削数量
  • 使用G00退回到安全位置。

  精加工:

  • 使用G00到达轮廓的起始点;
  • 使用G01/G02/G03沿轮廓进行一次精加工;
  • 使用G00退回到安全位置

  参数说明:

        NSP(名称)

    此参数用来定义轮廓的名称。轮廓子程序的名称应遵循编程说明中有关名称的规定。

        FAL(毛坯余量)

    参数FAL用于定义在使用仿形切削前工件所留有的加工余量。该参数包括了在XZ两个方向上的余量。

        FAL1(精加工余量)

    参数FAL1用于定义进行仿形切削粗加工后的精加工余量。该参数包括了在XZ两个方向上的余量。在仿形切削粗加工时(TYP=1~4),若将FAL1设置为0,最后一次沿轮廓的加工会将工件的全部余量切除。在仿形切削精加工时(TYP=5~8),无论该参数如何设置,工件的全部余量都将被切除。

        TYP(加工类型):

    表6.2 加工类型

纵向/端面(L/P) 外部/内部(A/I) 粗加工/精加工
1 L A 粗加工
2 P A 粗加工
3 L I 粗加工
4 P I 粗加工
5 L A 精加工
6 P A 精加工
7 L I 精加工
8 P I 精加工

    四种加工类型的轮廓轨迹如图6.47所示。

                    图6.47 加工类型

        INUM(切削数量)

 

    参数INUM用于定义进行仿形切削粗加工时按轮廓进行切削的次数。在毛坯余量(FAL)和精加工余量(FAL1)确定的情况下,切削数量越多,每一次轮廓切削的切削深度越小。

        VRT(退回位移)

    参数VRT用来编程刀具在两个轴向的退回量。如果VRT=0(参数未编程), 刀具将退回1mm。仿形切削粗加工中的每一次轮廓切削后刀具都会后退VRT距离。

    更多说明:

  • 轮廓必须包括至少3个运动程序块。如果轮廓太短, 将产生报警, 然后循环终止;
  • 在轮廓中允许使用G00G01G02G03FSG90/G91G70/G71DIAMON/DIAMOF指令。另外, 也可以使用倒圆和倒角指令;
  • 第一个运动程序段必须是指令G00G01, 且必须编写两个坐标值, 不得省略;
  • 轮廓子程序中不允许使用G41/G42G94/G95G54~G59G501G33TDMG04G74/G75G25/G26G60/G64/G09G17/G18/G19G94/G95/G96/G97指令, 否则产生报警;
  • 轮廓子程序中可以使用IFGOTO、变量(包括R参数和数组)定义和赋值等高级指令;
  • 仿形切削粗加工时(TYP=1~4),加工进给率F和主轴转速S由循环调用前FS值的模态所决定,轮廓子程序中编程的FS值无效;仿形切削精加工时(TYP=5~8),可以在轮廓子程序中编程FS值来改变加工进给率和主轴转速,如果轮廓子程序中没有编程FS值,加工进给率F和主轴转速S仍然由循环前的FS模态决定。
  • 仿形切削的轮廓方向(走向)与用户在子程序中的编程顺序相同

         示例:

         示例工件经过初步的粗加工后,除端面以外在两个轴的方向上均留有5mm的余量。现需对外圆轮廓进行3次切削,并留0.5mm余量,再进行1次切削切除全部余量。

 

                 图6.48 示例

        主程序:

N10 T1 D1 S600 M03 切削参数定义
N20 G95 G90 F0.25  
N30 G00 X40 Z10 接近工件
N40 CYCLE99(“SUB99”, 5, 0.5, 1, 3, 1) 调用粗加工循环
N50 G00 Z100 退出刀具
N60 M03 S800  
N70 G00 X40 Z10 接近工件
N80 CYCLE99(“SUB99”, 5, 0, 5, 0, 1) 调用精加工循环
N90 G00 Z100 退出刀具
N100 M02 程序结束

         轮廓子程序SUB99.iso

N100 G00 X30 Z1 到达轮廓起始点
N110 G01 Z-18 RND=3 F0.15 进给
N120 X45  
N130 Z-50  
N140 X60  
N150 Z-87  
N160 X70  
N170 RET 子程序结束

 

 

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