FANUC系統(tǒng)螺紋車削循環(huán)指令應(yīng)用分析及比較研究

劉曉超 尹國(guó)柱

摘 要：以在FANUC系統(tǒng)數(shù)控車床上加工圓柱螺紋為例介紹了G92指令和G76指令的應(yīng)用、格式及進(jìn)刀方式，從編程、加工精度等角度比較數(shù)控加工指令G92和G76的特點(diǎn)，分析了各指令的使用場(chǎng)合。希望通過文章的分析，對(duì)相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：G92、G76指令；應(yīng)用分析；比較研究

引言

在FANUC數(shù)控系統(tǒng)中，數(shù)控車床上螺紋加工循環(huán)指令有：G92螺紋切削循環(huán)指令、G76螺紋切削復(fù)合循環(huán)指令。由于切削刀具進(jìn)刀方式不同，各自的編程方法不同，工件加工后螺紋段的加工精度也有所不同，使這兩種加工指令的應(yīng)用有所區(qū)別。文章用實(shí)例對(duì)此兩條指令進(jìn)行分析及比較研究。

1 螺紋切削循環(huán)指令G92

1.1 G92指令應(yīng)用：該指令用于單一循環(huán)加工螺紋，其循環(huán)路線與單一形狀固定循環(huán)基本相同，如圖1所示，循環(huán)路徑中除車削螺紋②為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)外，其他運(yùn)動(dòng)（循環(huán)起點(diǎn)進(jìn)刀①、螺紋切削終點(diǎn)X向退刀③、Z向退刀④）均為快速運(yùn)動(dòng)。該指令是FANUC系統(tǒng)中使用最多的螺紋加工指令。

1.2 G92指令格式：G92 X（U）__Z（W）__R__F__ ； （文章所用坐標(biāo)未標(biāo)注單位為mm）

格式說明：其中X、Z為螺紋終點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo) ；U、W為螺紋終點(diǎn)的相對(duì)起點(diǎn)坐標(biāo)；F為螺紋導(dǎo)程；R為圓錐螺紋起點(diǎn)半徑與終點(diǎn)半徑的差值。其值的正負(fù)判斷方法為：圓錐螺紋終點(diǎn)半徑大于起點(diǎn)半徑時(shí)R為負(fù)值；圓錐螺紋終點(diǎn)半徑小于起點(diǎn)半徑時(shí)R為正值。圓柱螺紋R為0，可省略。

圓柱螺紋指令格式：G92 X（U）__Z（W）__F__；

圓錐螺紋指令格式：G92 X（U）__Z（W）__R__F__；

1.3 G92進(jìn)刀方式：在G92螺紋切削循環(huán)中，螺紋刀以直進(jìn)的方式進(jìn)行螺紋切削。總的螺紋切削深度（牙高）一般以常量值進(jìn)行分配，螺紋刀雙刃參與切削。每次的切削深度一般由編程人員在編程時(shí)給出，如圖2所示。

2 復(fù)合循環(huán)螺紋切削指令G76

2.1 G76指令應(yīng)用：G76指令用于執(zhí)行螺紋切削多重復(fù)合循環(huán)，根據(jù)地址參數(shù)所給的數(shù)據(jù)，自動(dòng)地計(jì)算中間點(diǎn)坐標(biāo)，控制刀具進(jìn)行多次螺紋切削循環(huán)直至到達(dá)編程尺寸，即完成進(jìn)刀、切螺紋、退出和返回動(dòng)作組成的多次走刀切削循環(huán)。G76指令常用于加工不帶退刀槽的圓柱螺紋和錐螺紋，吃刀量逐漸減少，有利于保護(hù)刀具、提高螺紋精度。編程中應(yīng)用G76指令就可以直接完成螺紋切削加工程序。G76指令不能加工端面螺紋。

運(yùn)行軌跡如圖3所示：G76指令用于多次自動(dòng)循環(huán)切削螺紋，切深和進(jìn)刀次數(shù)等均可設(shè)置后自動(dòng)完成。

2.2 G76指令格式：G76 P（m）（r）（α） Q（△dmin） R（d）；

G76 X（U）__ Z（W）__ R（i） P（k） Q（△d） F（f）；

其中：m-精加工重復(fù)次數(shù)；r-螺紋尾部倒角量；α-刀尖角度；△dmin-最小切削深度，用半徑編程指定；d-精加工余量；X（U）、Z（W）-終點(diǎn)坐標(biāo)；i-螺紋部分半徑之差，即螺紋切削起始點(diǎn)與切削終點(diǎn)的半徑差。加工圓柱螺紋時(shí)，i=0。加工圓錐螺紋時(shí)，當(dāng)X向切削起始點(diǎn)坐標(biāo)小于切削終點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)，i為負(fù)，反之為正；k-螺牙的高度（X軸方向的半徑值）；△d-第一次切削深度（X用半徑值指定，單位為μm）；f-螺紋螺距。

2.3 G76進(jìn)刀方式：G76指令刀具切入方法的詳細(xì)情況如圖4所示，循環(huán)加工中，刀具為單側(cè)刃加工，可以使刀尖的負(fù)載減輕。每一次粗車的螺紋切深為為當(dāng)前的粗車循環(huán)次數(shù)，△d為第一次粗車的螺紋切深，用半徑值指定，單位為μm。

3 FANUC系統(tǒng)數(shù)控車床編程舉例：

4 G92和G76指令加工螺紋分析：

4.1 G92螺紋切削循環(huán)采用直進(jìn)方式進(jìn)刀，刀具兩側(cè)刃同時(shí)工作，切削力較大，且排除切削困難，因此在切削加工時(shí)，兩切削刃較易磨損。在切削加工螺距較大的螺紋時(shí)，因?yàn)榍邢魃疃容^大，刀刃磨損較快，所以造成螺紋中徑產(chǎn)生誤差；但由于其加工的牙形精度較高，因此一般多用于高精度小螺距螺紋加工。由于其刀具移動(dòng)切削均靠編程來完成，所以加工的程序相對(duì)較長(zhǎng)。又由于刀刃加工中容易磨損，因此加工中需經(jīng)常測(cè)量。

4.2 G76螺紋切削循環(huán)采用斜進(jìn)方式進(jìn)刀，因?yàn)閱蝹?cè)刃切削工件，刀刃容易磨損和損傷，使加工的螺紋面不夠直，刀尖角度發(fā)生變化，從而造成牙形精度相對(duì)較差。但由于其為單側(cè)刃工作，刀具負(fù)載較小，排除除切屑容易，并且切削深度為遞減式，因此，此加工方法一般適用于低精度大螺距螺紋加工。此加工方法排除切屑容易，刀刃加工狀況較好，在螺紋精度要求不太高的情況下，此加工方法更為方便。如果需加工高精度、大螺距的螺紋，則可采用G92、G76混合使用的辦法，即先用G76進(jìn)行螺紋粗加工，再用G92加工方法精加工。但要注意的是粗精加工時(shí)的起刀位點(diǎn)要一樣，以防止螺紋亂扣的產(chǎn)生，造成零件誤差報(bào)廢。

5 結(jié)束語

通過以上內(nèi)容介紹了G92、G76螺紋切削指令的區(qū)別以及它們各自不同的編程方式和應(yīng)用場(chǎng)合：（1）G92指令相對(duì)單行程螺紋切削簡(jiǎn)化了編程指令，簡(jiǎn)單方便，一般多用于小螺距高精度螺紋的加工；（2）G76指令參數(shù)較多，但程序更簡(jiǎn)化，主要是用在大螺距低精度螺紋的加工，可以加工梯形螺紋，矩形螺紋，只要螺紋的螺距比較大的，都可以先考慮用G76指令加工。讀者應(yīng)根據(jù)工件的加工特點(diǎn)與要求正確靈活地運(yùn)用這些切削循環(huán)指令。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：劉曉超（1981，11-），河南焦作人，講師，數(shù)控車工技師，河南工業(yè)和信息化職業(yè)學(xué)院，主要從事機(jī)電一體化專業(yè)的教育教學(xué)工作。主要研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造、數(shù)控加工。