FANUC系統螺紋車削循環指令應用分析及比較研究

劉曉超 尹國柱

摘 要：以在FANUC系統數控車床上加工圓柱螺紋為例介紹了G92指令和G76指令的應用、格式及進刀方式，從編程、加工精度等角度比較數控加工指令G92和G76的特點，分析了各指令的使用場合。希望通過文章的分析，對相關工作提供參考。

關鍵詞：G92、G76指令；應用分析；比較研究

引言

在FANUC數控系統中，數控車床上螺紋加工循環指令有：G92螺紋切削循環指令、G76螺紋切削復合循環指令。由于切削刀具進刀方式不同，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用有所區別。文章用實例對此兩條指令進行分析及比較研究。

1 螺紋切削循環指令G92

1.1 G92指令應用：該指令用于單一循環加工螺紋，其循環路線與單一形狀固定循環基本相同，如圖1所示，循環路徑中除車削螺紋②為進給運動外，其他運動（循環起點進刀①、螺紋切削終點X向退刀③、Z向退刀④）均為快速運動。該指令是FANUC系統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__ ； （文章所用坐標未標注單位為mm）

格式說明：其中X、Z為螺紋終點的絕對坐標 ；U、W為螺紋終點的相對起點坐標；F為螺紋導程；R為圓錐螺紋起點半徑與終點半徑的差值。其值的正負判斷方法為：圓錐螺紋終點半徑大于起點半徑時R為負值；圓錐螺紋終點半徑小于起點半徑時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進刀方式：在G92螺紋切削循環中，螺紋刀以直進的方式進行螺紋切削。總的螺紋切削深度（牙高）一般以常量值進行分配，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給出，如圖2所示。

2 復合循環螺紋切削指令G76

2.1 G76指令應用：G76指令用于執行螺紋切削多重復合循環，根據地址參數所給的數據，自動地計算中間點坐標，控制刀具進行多次螺紋切削循環直至到達編程尺寸，即完成進刀、切螺紋、退出和返回動作組成的多次走刀切削循環。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，有利于保護刀具、提高螺紋精度。編程中應用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。

運行軌跡如圖3所示：G76指令用于多次自動循環切削螺紋，切深和進刀次數等均可設置后自動完成。

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-精加工重復次數；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）-終點坐標；i-螺紋部分半徑之差，即螺紋切削起始點與切削終點的半徑差。加工圓柱螺紋時，i=0。加工圓錐螺紋時，當X向切削起始點坐標小于切削終點坐標時，i為負，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進刀方式：G76指令刀具切入方法的詳細情況如圖4所示，循環加工中，刀具為單側刃加工，可以使刀尖的負載減輕。每一次粗車的螺紋切深為為當前的粗車循環次數，△d為第一次粗車的螺紋切深，用半徑值指定，單位為μm。

3 FANUC系統數控車床編程舉例：

4 G92和G76指令加工螺紋分析：

4.1 G92螺紋切削循環采用直進方式進刀，刀具兩側刃同時工作，切削力較大，且排除切削困難，因此在切削加工時，兩切削刃較易磨損。在切削加工螺距較大的螺紋時，因為切削深度較大，刀刃磨損較快，所以造成螺紋中徑產生誤差；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。由于其刀具移動切削均靠編程來完成，所以加工的程序相對較長。又由于刀刃加工中容易磨損，因此加工中需經常測量。

4.2 G76螺紋切削循環采用斜進方式進刀，因為單側刃切削工件，刀刃容易磨損和損傷，使加工的螺紋面不夠直，刀尖角度發生變化，從而造成牙形精度相對較差。但由于其為單側刃工作，刀具負載較小，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的起刀位點要一樣，以防止螺紋亂扣的產生，造成零件誤差報廢。

5 結束語

通過以上內容介紹了G92、G76螺紋切削指令的區別以及它們各自不同的編程方式和應用場合：（1）G92指令相對單行程螺紋切削簡化了編程指令，簡單方便，一般多用于小螺距高精度螺紋的加工；（2）G76指令參數較多，但程序更簡化，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。讀者應根據工件的加工特點與要求正確靈活地運用這些切削循環指令。

參考文獻

[1]王金泉，黃偉斌，馬勇. FANUC數控車床綜合實訓[M]. 北京： 中國輕工業出版社，2008.

[2]高楓，肖衛寧. 數控車床編程與操作訓練[M].北京： 高教出版社出版，2005.

作者簡介：劉曉超（1981，11-），河南焦作人，講師，數控車工技師，河南工業和信息化職業學院，主要從事機電一體化專業的教育教學工作。主要研究方向：機械設計制造、數控加工。