G70 精加工循环:复用粗加工轮廓,用精加工刀具完成
通过含有圆弧的示例,说明 G70 精加工循环如何重新读取 G71、G72、G73 的 P~Q 轮廓程序段,轮廓中的 F、S 何时生效,以及中间换刀的实际操作顺序。
G70 不重新写轮廓
G70 P_ Q_ 是把程序中已有的程序段号 P 到 Q 的程序段原样走一遍的精加工指令。粗加工循环(G71、G72、G73)已经以同样的程序段为基准留下余量切削过,G70 只需去除剩余余量,即可达到最终尺寸。
也就是说,G70 本身没有轮廓坐标。想修改轮廓,就要修改 P~Q 程序段,粗加工和精加工会一起改变。只需维护一个地方,是这种结构最大的优点。
G70 使用的进给和主轴转速
执行粗加工循环时,P~Q 程序段中的 F、S、T 被忽略,使用循环程序段的 F。反之,执行 G70 时,P~Q 程序段中的 F、S、T 生效。示例中粗加工以循环的 F0.3 进行,精加工以轮廓第二行的 F0.1 进行。
如果轮廓程序段中一个 F 都没有,G70 会直接沿用之前的模态 F,也就是粗加工时使用的进给。精加工表面粗糙度比预期差时,请先检查这一点。
实际顺序:粗加工 → 退刀 → 换刀 → 精加工
用粗加工刀具 T01 执行 G71,换成精加工刀具 T03 后执行 G70
O2004
T0101
G21 G90 G18 G40 G99
G50 S2000
G96 S160 M03
G00 X46. Z2.
G71 U2. R0.5
G71 P100 Q200 U0.5 W0.05 F0.3
N100 G00 X16.
G01 Z0. F0.1
G03 X24. Z-4. R4.
G01 Z-18.
X32. Z-24.
Z-36.
N200 X46.
G00 X150. Z100.
T0303
G96 S220 M03
G00 X46. Z2.
G70 P100 Q200
G00 X150. Z100.
M30上图是CNC Path Analyzer对该程序的解析结果 (快速移动 29 段, 直线切削 13 段, 圆弧 1 段).
示例中值得注意的地方
G50 S2000把最高转速限制在 2,000 rpm,防止在恒线速控制(G96)下直径变小时转速无限升高。- 粗加工结束后,用
G00 X150. Z100.大幅退到换刀位置。这个位置必须保证刀塔旋转时不会碰到工件和卡盘。 - 精加工刀具
T0303把线速度提高到S220。精加工切深浅,可以使用更高的切削速度。 - G70 之前的
G00 X46. Z2.与粗加工循环的起点位置相同。从其他位置开始,精加工后的返回位置也会改变。 - 轮廓中的
G03 X24. Z-4. R4.是端面一侧的 R4 圆角。如果精加工刀具不使用刀尖圆弧半径补偿(G41/G42),圆角和锥面部分的尺寸会偏差一个刀尖半径。
使用 G70 时的常见问题
| 情况 | 原因 | 对策 |
|---|---|---|
| G70 找不到程序段号 | P/Q 号写错,或轮廓在另一个程序中 | 确认 N 号及其在同一程序中的位置 |
| DNC 运行时 G70 报警 | 纸带和 DNC 运行往往无法返回已经执行过的程序段 | 改用存储器运行,或直接写出精加工轮廓 |
| 精加工尺寸始终偏大 | 未应用精加工刀具的磨损补偿或刀尖圆弧半径补偿 | 检查刀具补偿画面和 G41/G42 |
| 精加工后返回时刮伤工件 | G70 起点离工件太近 | 使起点 X 足够大于毛坯外径 |
确定精加工余量 U、W 的依据
粗加工循环第二段中的精加工余量,就是 G70 实际要切除的厚度。太大,精加工刀具会像粗加工一样承受负荷,尺寸和表面粗糙度不稳定;太小,则无法完全去除粗加工留下的振纹或热变形。示例中的 U0.5 在直径上留 0.5 mm,即半径上留 0.25 mm。
常用的起点是让精加工切深与精加工刀片的刀尖半径相近或略小。对于刀尖 R0.4 的刀片,半径余量为 0.2~0.3 mm,即 U0.4~0.6 左右。Z 方向余量 W 因端面较短、刀具用侧刃切削,通常比 U 小。示例为 W0.05。
| 精加工刀片刀尖 R | 半径余量示例 | 第二段 U 示例 |
|---|---|---|
| R0.2 | 0.1~0.15 mm | U0.2~0.3 |
| R0.4 | 0.2~0.3 mm | U0.4~0.6 |
| R0.8 | 0.3~0.5 mm | U0.6~1.0 |
不用 G70 进行精加工的情况
当轮廓程序段被拆分到子程序中,或只需把精加工移到其他工序时,有时会不用 G70 而另外编写精加工路径。这种情况下粗加工轮廓和精加工轮廓分开管理,图纸一改就必须两处都改。在 CNC Path Analyzer 中把两条路径叠放在同一画面上查看,可以快速发现轮廓不一致。