G94指令加工锥面的正确运用

杨海兵

摘 要：在数控车削编程中，当工件余量较大的时候，我们经常需要使用循环指令来简化编程，在使用循环指令时，各项参数的确定及加工方式（刀具路径）的选择关系到编程的正确与否与加工的经济性。文章以发那科系统为例，详细介绍了G94指令格式、刀具路径、循环起点的设置，同时结合实际加工，介绍了指令应用的一些技巧。

关键词：数控编程；G94；走刀路径；R值；循环起点

在数控车削编程时，初学者在运用G94编写加工圆锥面程序时经常出错，加工出来的零件锥度不对，原因是对G94指令的理解不够透彻，本文就如何正确运用G94指令，简化编程，提高加工效率做了较为详细的阐述。

1 G94循环指令

（1）指令格式：用G94加工圆锥面时，指令格式为G94 X（U）_ Z（W）_ R_ F_

（2）指令功能：实现端面切削循环和带锥度的端面切削循环，刀具从循环起点，按图1所示走刀路线，最后返回到循环起点，图中虚线表示按R快速移动，实线按F指定的进给速度移动。

（3）指令说明：X、Z表示端平面切削终点坐标值；U、W表示端面切削终点相对循环起点的坐标分量；R表示端面切削始点至切削终点位移在Z轴方向的坐标增量，即切削起始点的Z坐标值减去切削终点的Z坐标值；F表示进给速度。

（4）适用加工零件：径向尺寸较大，轴向尺寸较小的长径比较小的盘类零件。

2 R值的计算

如图2所示，循环起点为A（54，5），R=（Zc-ZE）/2=（-20-0）=-20，程序错误的写成G00 X54 Z5；G94 X30 Z0 R-20 F0.1，错误在于此程序沒有考虑实际编程循环起点的位置，加工时，刀具走刀路径为A→G→E→F→A，出现欠切现象，导致加工后的锥面锥度与图纸要求不符，欠切部分为图2所示剖面线区域。

若程序是G00 X50 Z5；G94 X30 Z0 R-20 F0.1，加工完后，锥度与图纸要求一致。但是，在实际加工中，由于G94指令第一个动作为快速移动，故循环起点X值应大于50，所以，计算R值的时候应该将循环起点的X坐标考虑进去。

考虑循环起点的X坐标值，切削起点应是AG的延长线与EC延长线的交点B（54，-24），根据公式可得R=ZB-ZE=-24-0=-24，程序为G00 X54 Z5；G94 X30 Z0 R-24 F0.1，加工时，刀具走刀路径为A→B→E→F→A，加工完成后，工件锥度与图纸要求一致。

3 锥面加工方式即走刀路径的选择

在加工余量较大的情况下，通常我们需要采用多次切削才能完成加工，实际加工中我们有如下两种加工方式可供选择。

（1）切削终点不变，R值改变。走刀路径详见图3带箭头虚线所示。

（2）R值不变，切削终点改变。走刀路径详见图4带箭头虚线所示。

4 循环起始点的设定原则

由图1 G94指令刀具循环轨迹可知：

（1）若循环起始点X坐标值小于或等于毛坯直径，会出现撞刀，若循环起始点X坐标值远大于毛坯直径，又会产生大量空行程。

（2）若循环起始点Z坐标定位在端面内，会出现欠切，若循环起始点Z坐标定位在距端面外较远的位置，又会产生大量空行程。

因此，在实际加工中，为了避免撞刀、大量空行程、欠切等现象的产生，我们要根据毛坯尺寸选择合适的循环起始点，既要满足加工要求，同时又要兼顾加工的经济性。

5 结束语

综上所述，在运用G94指令编写锥面加工程序时，既要准确理解指令中各项参数的准确含义，同时又要结合实际加工，方能正确运用该指令。

参考文献

[1]FANUC Series Oi Mate Tc 操作说明书[Z].

[2]陈光明. 数控技术与数控机床[M].中国电力出版社，2013.

[3]周兰.数控车削编程与加工[M].机械工业出版社，2010.