CNC Path Analyzer

Цикл черновой обработки наружного диаметра G71: как значения U, R, P, Q, U и W меняют траекторию

Двухкадровый формат цикла черновой обработки наружного диаметра G71 токарных станков семейства FANUC: глубина резания, величина отвода, припуск на чистовую обработку, правила записи кадров контура и частые причины аварий — вместе с реальным рисунком траектории.

Что делает за вас G71?

Чтобы обточить толстую заготовку до нужного контура, на токарном станке приходится повторять однотипный проход десятки раз, потому что глубина, которую можно снять за один проход, ограничена. Если записывать каждое повторение через G01, программа становится длинной, а изменение одного размера требует правки многих строк.

С циклом черновой обработки наружного диаметра G71 вы один раз записываете окончательный контур, а УЧПУ само строит черновую траекторию, многократно врезаясь по X и резая по Z на основе этого контура. Сообщить нужно только «на какую глубину резать», «сколько оставить» и «где контур начинается и заканчивается».

Адреса двухкадрового формата

Начиная с FANUC 0i, большинство УЧПУ записывают G71 в два кадра. Больше всего путает то, что одна и та же буква U означает совершенно разное в первом и втором кадрах.

КадрАдресЗначениеПример значения
Первый кадрUГлубина резания за проход (по радиусу): на сколько врезаться по X каждый раз1.5 → диаметр уменьшается на 3 мм за проход
Первый кадрRВеличина отвода после каждого прохода0.5
Второй кадрP / QНомера первого и последнего кадров чистового контураN10 – N20
Второй кадрUПрипуск на чистовую обработку по X (в диаметре)0.4
Второй кадрWПрипуск на чистовую обработку по Z0.1
Второй кадрFПодача при черновой обработке; F в кадрах контура использует только G700.25 мм/об

Пример: черновая и чистовая обработка ступенчатого вала

Ниже — синтетическая программа, которая подходит с Ø52 и делает ступенчатый вал Ø24 × 20 мм и Ø40 × 18 мм. Контур создан для этого объяснения, а не взят с реальной детали, а рисунок — результат непосредственной интерпретации этого текста механизмом CNC Path Analyzer.

Черновая обработка ступенчатого вала Ø24/Ø40 из заготовки Ø40 и чистовая обработка G70

O1000
T0101
G21 G90 G18 G40 G99
G50 S2500
G96 S180 M03
G00 X52. Z2.
G71 U1.5 R0.5
G71 P10 Q20 U0.4 W0.1 F0.25
N10 G00 X20.
G01 Z0. F0.12
X24. Z-2.
Z-20.
X36.
X40. Z-22.
Z-40.
N20 X52.
G70 P10 Q20
G00 X100. Z100.
M30
Черновая обработка ступенчатого вала Ø24/Ø40 из заготовки Ø40 и чистовая обработка G70 — ZX (радиус) траекторияZX (радиус)
Светло-синий пунктир — быстрый ход G00, сплошная оранжевая линия — резание. Дуги показаны как рассчитанные статические кривые.

На рисунке выше показан результат анализа этой программы в CNC Path Analyzer (быстрый ход 36 сегментов, линейное резание 18 сегментов).

Что проверить на траектории

  • Начальная точка цикла X52. Z2. должна быть вне заготовки и перед торцом. Если начальная точка внутри контура, УЧПУ не может рассчитать диапазон резания.
  • Горизонтальные линии резания повторяются вдоль Z, и X уменьшается на постоянную величину за проход. Последний проход автоматически становится мельче под оставшийся материал.
  • Короткие диагональные возвраты — это отход на R0.5 и возврат на ускоренном ходу. Если величина отвода близка к нулю, инструмент на обратном пути может волочиться по обработанной поверхности.
  • Последняя линия вдоль контура — контур с припуском на чистовую обработку в конце черновой, а траектория G70 поверх неё — чистовой проход, снимающий припуск.

Правила записи кадров контура (от P до Q)

  • Кадр P (N10) обычно задаёт только X. Если задать и Z, некоторые УЧПУ трактуют это как формат Type II (с карманами), что даёт непреднамеренную траекторию или аварию.
  • Для Type I контур должен менять X только в одном направлении. Вогнутую канавку посередине нельзя сделать с G71 Type I.
  • Не используйте между P и Q вызовы подпрограмм M98 и другие постоянные циклы.
  • Безопаснее всего завершать кадр Q (N20) перемещением, выходящим за пределы заготовки. Пример завершается X52., тем же диаметром, что и в начальной точке.

Частые проблемы и их причины

СимптомЧастая причинаГде проверить
Авария сразу при запуске циклаНачальная точка внутри диапазона контураКадр позиционирования непосредственно перед G71
После чистовой остаётся слишком много материалаU во втором кадре принят за значение по радиусуСравните U с реальным припуском на чистовую
Чрезмерная нагрузка на черновой инструментU в первом кадре принят за значение в диаметреГлубина за проход = U × 2 (диаметр)
Обрабатывается только часть контураZ в кадре P или обратное направление XКадр N10 и направление контура
Слишком быстрая чистовая подачаВ кадрах контура нет F, поэтому используется черновая FКоманды F между P и Q

Различия между УЧПУ

Старые FANUC (формат 10/11) и некоторые другие УЧПУ записывают G71 в однокадровом формате G71 P_ Q_ U_ W_ D_ F_; глубина за проход тогда задаётся через D, иногда без десятичной точки в единицах 0.001 мм. При переносе программы на другой станок сначала проверьте формат цикла в руководстве.

CNC Path Analyzer меняет правила интерпретации циклов в зависимости от УЧПУ, выбранной в настройках оборудования, а для неподтверждённых форматов показывает строку ошибки вместо придуманной правдоподобной траектории. Подробный объём описан в разделе Поддерживаемый объём.

Частые вопросы

Обязательно ли после G71 должен идти G70?
Не обязательно, но G71 заканчивается с оставленным припуском на чистовую, поэтому обычно выполняют G70 с теми же P/Q, чтобы выйти на окончательные размеры. Если используется другой чистовой инструмент, поставьте смену инструмента перед G70.
Обработка внутреннего диаметра тоже делается через G71?
Да. Для черновой обработки отверстия поместите начальную точку внутрь отверстия (малый X) и задайте отрицательный U во втором кадре. Только помните, что знак припуска на чистовую меняется на противоположный.

Следующие шаги

Проверить траекторию в CNC Path Analyzer