一、G73指令格式
格式
G73指令中含有对切削要素的控制,即:可以控制切削速度、进给量和背吃刀量。众所周知,切削用量三要素影响着零件的加T表面质量。除此以外,G73中还需要定义及Z轴的精车余量。这些都对零件的加工表面质量产生一定的影响。
二、背吃刀量与精加工余量的影响
G73指令中,假设不考虑W(k),背吃刀量决定着退刀量U(i)及分割次数R(d),而U(i)及R(d)一旦确定下来,又反过来决定了背吃刀量的大小,在G73循环加工中,每次切削的背吃刀量不是固定不变的。U(i)及R(d)的计算方法:
式中:
U(i)——X轴方向的回退量(mm);
R(d)——分割次数;
Φ——毛坯直径(mm);
Φmin——工件上最小外圆的直径(mm);。
ap1——第一刀的背吃刀量(mm);
ap——规定的背吃刀量(mm);
△u——X方向精加工余量(mm)(可忽略不计)。
如图所示。双点划线为直径40mm的毛坯。工件的最大切削深度为40—28=12mm,精车余量(△u)为直径0.4mm。假设加工时外圆刀采用刀尖角为35度可转位菱形刀片。则背吃刀量不宜过大。现规定ap≤2mm,若要第一刀车去工件2mm(直径),车刀需沿+X方向回退(12-2-0.4)/2=4.8mm,即U(i)=4.8mm。若△u忽略不计,则u(i)=5mm。
直径第一刀车去2mm后。剩余4.8x2=9.6mm,为满足粗车ap的条件,至少还需9.6/2=4.8即5刀,一共走6刀,即R(d)=6。第一刀切深为2mm.其余5刀平分9.6mm,每刀切深均为1.92mm。
由上分析可知,u(i)取值可以不必过于精确。但u(i)取值太小,会使第一刀的切削量加重;相反,若u(i)取值过大会使后几刀的切削加重,从而生成大量的切削热,如果加工的是塑性材料,很容易在刀尖上形成积屑瘤。积屑瘤的存在,实际上是一个形成、脱落的反复过程,部分脱落的积屑瘤会粘附在工件表面上,而刀尖的实际位置也会由于积屑瘤的存在发生改变,同时,由于积屑瘤很难形成较锋利的刀刃,在加工中会产生一定的振动。这样加工后所得到的工件表面质量会受到很大的影响。
对于精加工余量△u,要取适当值,取值过大,达不到精加工的效果;背吃刀量过小,可能造成的结果是刀具直接切削工件的硬化层,导致刀具迅速磨损,还可能使得刀具、工件间的摩擦增大,如果刀具不锋利的话,形成刀具挤压工件的现象,直接影响工件表面质量。一般建议。加工铝合金时:0.05mm≤Δu≤ap
三、切削速度及进给量的影响
把切削速度与进给量放在一起讨论是因为两者具有密切的联系。
G73指令中,初学者可能会认为S定义的是主轴转速,这种认为是不准确的。当程序中用G97指定主轴功能时,S便指的是主轴转速;但若是用G96指定主轴功能,S的意义就变成了切削速度,比如:G96S120,表示切削速度控制在120m/min,对于阶梯轴类的的零件,为保持不同直径处的切削速度为120m/min。则各点在加工时的主轴转速是变化的,其值可由公式:n=1000x120/(Π×d)求得。可见,不能将S片面理解为主轴转速或切削速度中的任意一种,但是两者却有着密切的联系。
毫无疑问,F则定义的是进给量(进给速度),由于进给量F=l/n,其中Z为每分钟切削长度(mm/min),所以,切削速度影响的是主轴的转速n,而主轴转速又会影响进给量。假设此时背吃刀量是固定且适当的,进给量才是影响表面粗糙度的最直接原因。FANUC系统默认进给量F的单位是(mm/rev),即每转刀尖走过多少毫米,反过来假设车削同样10mm的长度,10圈走完与100圈走完,100圈走完的工件刀痕一定比较密,所以零件表面的质量会好一些,而10圈走完的其表面可能会像螺纹一样,显得比较粗糙。
所以,为提高表面粗糙度值,F应取值小一些,但进给量太小.切削刃不锋利时,切削刃不能切削而形成挤压,表面粗糙度值反而会增大。基本上,切削速度影响的是主轴转速,所以可以说跟表面粗度无直接的关系,但是主轴转速会影响到进给速度。所以各刀具厂对于设计出来的产品,材料的切削速度与进给量都会不太一样,但照着原厂给的切削条件表来选取,通常是比较保险的。