G71循环指令编程详解：从基础概念到实战应用

G71循环指令编程详解：从基础概念到实战应用

G71循环指令是数控车床编程中常用的粗车循环指令，主要用于快速切除大部分材料，提高加工效率。本文将通过多个实例详细介绍G71指令的使用方法和应用场景，帮助读者掌握这一重要编程技术。

G71循环指令的基本概念

G71指令是外圆粗车复合循环指令，适用于毛坯余量较大的情况。它可以自动计算粗车的切削路径，大大减少编程工作量。G71指令的格式为：

G71 U(△d) R(e)
G71 P(ns) Q(nf) U(△u) W(△w) F_ S_ T_ ;

其中：

• △d：背吃刀量
• e：退刀量
• ns：精加工轮廓程序段中开始程序段的段号
• nf：精加工轮廓程序段中结束程序段的段号
• △u：X轴方向精加工余量（直径值）
• △w：Z轴方向精加工余量

G71指令的应用实例

实例1：外圆粗车循环加工

假设需要加工一个外圆零件，具体尺寸如下图所示：

编程步骤如下：

1. 选择刀具：90°硬质合金车刀，刀尖半径0.4mm，置于1号刀位。
2. 确定切削用量：

• 背吃刀量：粗车时为2mm，精车时为0.25mm
• 进给量：粗车时为0.2mm/r，精车时为0.15mm/r
• 主轴转速：粗车时为300r/min，精车时为500r/min

编程代码如下：

O0006
N10 T0101;
N20 G00 G40 X120.0 Z10.0 M08 ;
N30 M03 S300;
N40 G71 U2.0 R0.5;
N50 G71 P60 Q120 U0.5 W0.25 F0.25;
N60 G00 G42 X40.0 ; //ns
N70 G01 Z-30.0 F0.15;
N80 X60.0 Z-60.0;
N90 Z-80.0;
N100 X100.0 Z-90.0;
N110 Z-110.0;
N120 G40 X120.0 Z-130.0; //nf
N130 G00 X125.0 ;
N140 X200.0 Z140.0;
N150 M30;

实例2：轴类零件加工

假设需要加工一个轴类零件，其毛坯为直径50mm、长度100mm的圆柱形棒料，材料为45号钢。具体尺寸如下图所示：

编程步骤如下：

1. 设定G71指令的参数：

   G71 U2 R1
   G71 P10 Q20 U05 W02 F02 S800 T0101
   

2. 编写粗车的轮廓程序段：

   N10 G00 X20 (快速定位到直径20mm处)
   Z2 (快速定位到距离右端2mm处)
   N20 X50 Z-20 (加工到零件的左端)
   

3. 编写精加工程序：

   G70 P10 Q20
   

完整的数控程序如下：

O0001 (程序号)
T0101 (选择1号刀具)
M03 S800 (主轴正转，转速800r/min)
G00 X52 Z2 (快速定位到毛坯右端外)
G71 U2 R1
G71 P10 Q20 U05 W02 F02 S800
N10 G00 X20 Z2
G01 X20 Z-2 F01 (精加工外圆)
Z-20 X50
N20 X50 Z-20
G70 P10 Q20
G00 X100 Z100 (刀具退到安全位置)
M30 (程序结束)

G71指令的注意事项

1. 合理选择切削参数，包括切削深度、进给速度和主轴转速等，以保证加工质量和效率。
2. 在使用G71指令时，应合理选择切削参数，避免过切或欠切现象，同时注意刀具的耐用度和安全性。
3. 粗加工和精加工的复合循环可以减少换刀和调整切削参数的次数，提高加工效率。
4. 通过精确控制切削参数和刀具路径，提高加工精度和表面质量。

应用场景

G71指令适用于以下场景：

1. 轴类零件的车削加工，如阶梯轴、曲轴等。
2. 复杂形状零件的车削加工，如异形件、曲面零件等。

通过以上实例和说明，相信读者已经对G71循环指令有了更深入的理解。在实际应用中，可以根据具体加工需求灵活调整参数，以达到最佳加工效果。