吳紅梅

（江蘇省如東第一職業(yè)教育中心校，江蘇 如東 226400）

數(shù)控車床由于具有加工精度穩(wěn)定性好、加工靈活、通用性強(qiáng)的特點(diǎn)，故越來(lái)越被加工企業(yè)所采用。在運(yùn)用數(shù)控車床進(jìn)行切削加工時(shí)，數(shù)控編程是至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。在眾多的數(shù)控系統(tǒng)中，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)憑借其高可靠性及完整的品質(zhì)控制體系，已成為最成功的CNC系統(tǒng)之一。而中職數(shù)控專業(yè)課教學(xué)中，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)的數(shù)控編程較為典型，固定循環(huán)指令G71是一個(gè)最常用的、最基本的指令。如何對(duì)該指令進(jìn)行分析、講解、運(yùn)用和指導(dǎo)，直接關(guān)系到教學(xué)過(guò)程的有效性。本文結(jié)合筆者多年的教學(xué)實(shí)踐，總結(jié)了一點(diǎn)體會(huì)，謹(jǐn)與同行商榷。

1 G71指令分析

1.1 格式

G71 U（△d）R（e）

G71 P（ns）Q （nf）U （△u）W （△w）F（f）S（s）T（t）

1.2 各參數(shù)含義

ns為精加工形狀程序的第一個(gè)段號(hào)；

nf為精加工形狀程序的最后一個(gè)段號(hào)；

△d為切削深度(半徑指定)；

不指定正負(fù)符號(hào)，切削方向依照AA＇的方向決定，在另一個(gè)值指定前不會(huì)改變；

e為退刀行程；

本指定是狀態(tài)指定，在另一個(gè)值指定前不會(huì)改變；

△U為X方向精加工預(yù)留量的距離及方向（直徑/半徑）；

△W為Z方向精加工預(yù)留量的距離及方向；

F為進(jìn)給率；

S為主軸轉(zhuǎn)速；

T為刀具。

1.3 指令參數(shù)圖解

圖1 指令參數(shù)圖解

2 傳統(tǒng)型教學(xué)方式

通常大多數(shù)專業(yè)教師在講解該指令時(shí)，一般按照以下步驟進(jìn)行：

（1）講解指令格式；

（2）對(duì)照指令參數(shù)圖講解各參數(shù)的含義；

（3）舉例；

（4）學(xué)生練習(xí)；

（5）小結(jié)。

如此“五步曲”傳統(tǒng)型的教學(xué)方式進(jìn)行分析與講解，表面上好像把指令講析到位了。實(shí)際上針對(duì)中職學(xué)生，由于案例中涉及的參數(shù)較多，學(xué)生一下子很難接受，更不容易理解，最終將使學(xué)生編輯時(shí)無(wú)從下手，即使能做，也會(huì)出錯(cuò)，難以達(dá)到預(yù)期效果。

3 比較型教學(xué)方式

因此對(duì)G71指令進(jìn)行了研究，將學(xué)生已有的普通車床加工的基礎(chǔ)知識(shí)，融合進(jìn)數(shù)控指令講解設(shè)計(jì)思路里，通過(guò)環(huán)環(huán)相扣、逐層講解，能使學(xué)生較快地掌握G71指令。

3.1 預(yù)置知識(shí)梯度

（1）如果知道一點(diǎn)A和一輪廓線A＇B（如圖2），能否由此組成一固定區(qū)域？

圖2 輪廓線路示意圖

（2）通過(guò)師生共同討論，認(rèn)為是可以的（如圖3）。

圖3 固定區(qū)域示意圖

（3）構(gòu)劃指令（板書(shū)）。

G00XZ（刀定位到A點(diǎn)）

（空兩行）

3.2 G71固定循環(huán)指令

（1）指令分析。在圖2中所構(gòu)成的封閉區(qū)域，就是零件加工掉的余量區(qū)域，實(shí)際加工時(shí)該區(qū)域不可能一次性切除。FANUC數(shù)控系統(tǒng)為了方面用戶編程，特開(kāi)發(fā)了G71固定循環(huán)指令，其格式為：

G71 U（△d）R（e）

G71 P（ns）Q（nf）U（△u）W （△w）F（f）S（s）T（t）

（2）要點(diǎn)說(shuō)明。只要提供刀具的起始位置（如A點(diǎn)）及零件需要精加工的輪廓線（如A＇B線），機(jī)床就會(huì)知道加工掉的余量區(qū)域。為了能使數(shù)控系統(tǒng)輕易地知道零件精加工的輪廓線，在程序中用行號(hào)標(biāo)注零件精加工的輪廓線的起始點(diǎn)和終點(diǎn)，分別寫(xiě)在參數(shù)P和Q里。其刀具的起始位置就是G71指令前的刀具定位的位置，如起始位置為X30，Z2。

（3）G71指令（板書(shū)補(bǔ)充）。

G00 X30 Z2（A點(diǎn)坐標(biāo)）

G71 U（△d）R（e）

G71 P1 Q2 U（△u）W （△w）F（f）S（s）T（t）

由此使學(xué)生懂得了G71指令前的刀具定位位置是必不可少的，也是非常重要的，同時(shí)也理解和掌握了P和Q參數(shù)。

（4）完善程序。

其一，是切削量的控制。雖然數(shù)控系統(tǒng)知道加工掉的余量區(qū)域，但實(shí)際加工時(shí)不可以沿輪廓線一次性將其切除，必須與普通車床一樣，一層層進(jìn)行切削。那么我們就需要告訴數(shù)控系統(tǒng)每層切深的量，那就是第一句G71中參數(shù)U所對(duì)應(yīng)的值，一層切完后，需要退刀，使刀具離開(kāi)工件表面，退刀的距離就是第一句G71中參數(shù)R所對(duì)應(yīng)的值，教師進(jìn)一步完善板書(shū)（例如每層切深2mm，退刀1mm）：

G71 U2 R1

G71 P1 Q2 U（△u）W （△w）F（f）S（s）T（t）

為了讓學(xué)生記住U、W等與軸有關(guān)的參數(shù)，告訴學(xué)生聯(lián)想的方式：在26個(gè)英語(yǔ)字母中，XYZ是連在一起的，常在數(shù)控系統(tǒng)中代表3個(gè)軸，但有時(shí)在數(shù)控系統(tǒng)中代表這3個(gè)軸的字母不夠用時(shí)，常常需要另3個(gè)字母來(lái)代替，即UVW，在英語(yǔ)字母中它們也是連在一起的，兩者的對(duì)應(yīng)關(guān)系是這樣的：U→X，V→Y，W→Z。在數(shù)控車床中一般只有X與Z軸，故常用的是U與W。這樣也為以后的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。

其二，是加工精度控制。我們知道加工一般分為粗加工與精加工，為了進(jìn)行精加工，一般在粗加工時(shí)要為精加工留一定的余量。FANUC數(shù)控系統(tǒng)也充分考慮了這方面的問(wèn)題，故在G71指令中第二行設(shè)定兩個(gè)參數(shù)U與W，分別用于X與Z向的精加工余量，教師進(jìn)一步完善板書(shū)（例如X與Z向的精加工余量分別為0.5mm和0.2mm）：

G71 U2 R1

G71 P1 Q2 U0.5 W 0.2 F（f）S（s）T（t）

至此，G71指令各參數(shù)及含義就講解清楚了，后面的F、S和T前面已經(jīng)講過(guò)，在此一帶而過(guò)。

3.3 注意事項(xiàng)

（1）對(duì)照?qǐng)D1要交代清楚G71指令之前的刀具定位點(diǎn)（如A點(diǎn)）也是粗加工結(jié)束的終點(diǎn)，便于學(xué)生考慮接下來(lái)刀具運(yùn)行的位置。

（2）零件精加工的輪廓線程序：

考慮到G71循環(huán)加工時(shí)每切一層之前的進(jìn)刀方向都是沿著X軸，所以輪廓線的起始行只寫(xiě)X向的坐標(biāo)，也就是將輪廓線的起點(diǎn)（如A＇點(diǎn)）坐標(biāo)分行來(lái)寫(xiě)。那么零件精加工的輪廓線程序?yàn)椋?/p>

4 結(jié)束語(yǔ)

筆者通過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐，運(yùn)用學(xué)生已有普通車床的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，嵌入到數(shù)控編輯指令教學(xué)過(guò)程中的比較型教學(xué)方式，比傳統(tǒng)型的教學(xué)方式形象直觀，有利于學(xué)生知識(shí)和技能的遷移和發(fā)展，使學(xué)生能較快較好地掌握G71指令，并培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的能力，為學(xué)生在今后學(xué)習(xí)相關(guān)的固定循環(huán)指令、其他專業(yè)知識(shí)與技能奠定良好的基礎(chǔ)。

[1]韓鴻鸞．?dāng)?shù)控車床（技師、高級(jí)技師）[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

[2]張思弟．?dāng)?shù)控車工實(shí)用技術(shù)手冊(cè) [M]．南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，2006.

[3]顧 京．?dāng)?shù)控機(jī)床加工程序編制 [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.