G71指令的循环起点该怎么算？

我们通过一编程实例来说明G71循环起点设置的重要性。

例：试用外圆粗车复合循环指令G71编写下图的粗加工程序。

解：确定有关参数：△d=2，e=1，直径精车余量△u=2，端面余量△w=2，加工程序如下：

程序：

O0010

N10M03S500；

N20T0101；

N30G00X142Z2；循环起点A

N40G71U2R1；G71循环，每刀切削深度2mm，退1mm

N50G71P60Q120U2W2F02：精加工余量X向留2mm、Z向留2mm

N60G00X40；

N70G01Z-30F0.1；

N80X60；

N90W-20；

N100X100Z-80；

N110W-20；

N120X142；

N140G00X200Z50；退刀

N150M30；

循环起点的X坐标值是142mm，Z坐标值为2mm，如此设置是将循环起点远离工件，设置了一个安全的距离，在执行N30G00X142Z2时避免刀具撞到工件。

运行该程序时，执行到N30G00X142Z2，车刀运动至循环起点A，然后后退外圆精加工余量△u（2mm）、端面精加工余量△w（2mm）至点C（X144Z4）。从点C开始，就将进行分层切削，直至外圆留精加工余量△，端面留有余量△w结束。由设定的每刀切削深度2mm可知，刀具将在X140的位置处进行第一刀的加工。而毛坯的尺寸为140，所以此次的加工是空走刀，没有去掉加工余量。这将浪费大量的时间，不利于生产效率的提高。所以，将循环起点设置于（X142Z2）不合适。

如何设置G71循环起点呢？

先分析一下粗加工阶段的主要特点：加工精度要求和表面质量要求低，毛坯余量大且不均匀。所以粗车的主要目的是，在保证刀具耐用度一定的前提下，尽可能提高单位时间内的金属切除量，即尽可能提高生产效率。仅从提高生产效率看，切削用量三要素ap、f、Vc中任一要素提高一倍，机床切削效率都能提高一倍，但对刀具耐用度的影响却大不相同的。三要素中对刀具耐用度影响最大的是Vc，其次是f，最小的是ap。因此，制定切削用量时不能仅仅单一地考虑生产效率，还要兼顾到刀具耐用度。因此，粗加工阶段切削用量应根据其对刀具耐用度的影响大小，首先选取尽可能大的切削深度ap，其次选取尽可能大的进给量f，最后按照刀具耐用度的限制确定合理的切削速度Vc。

由以上分析可知，选择恰当的切削深度αp是很重要的。另外，毛坯的尺寸是不均匀的，标称140的毛坯，也会存在直径大于140mm的地方，若应用一些零件的加工，刀具进行的是断续加工，对刀具的寿命将产生较大的影响。所以确定第一刀的切削深度尤为重要，由上面的分析可以得出：

X第一刀的坐标值=X循环起点的坐标值+外圆精加工余量△u（直径值）-2×每刀切削深度 （1）

第一刀的切削深度ap1一般需将工件的硬皮切掉，所以不一定会与指令中的切削深度相等。可以知道，走第一刀时X的坐标值为：

X第一刀的坐标值=毛坯的直径-2×第一刀的切削深度ap1 （2）

我们假定第一刀的切削深度为2mm，其它的参数不变，由式（2）得到第一刀的X坐标值为136mm，带入式（1）可以得出循环起，点的X坐标值为138mm。

现在需要分析的问题是，如果将循环起点的X坐标值变为138mm，会不会产生不良的后果。由轴类零件的加工工艺可知，端面是重要的尺寸基准，加工过程中要先平端面，因此在如图1所示的工件加工过程是在端面加工之后进行的。该端面的Z坐标为0，执行N30G00X138Z2时，由于Z向的安全距离2mm，刀具不会撞到工件，不存在安全隐患。

整理式（1）和式（2）可以得出循环起点的X坐标数值计算式：

X循环起点的坐标值=毛坯的直径-2×第一刀的切削深度ap1-外圆精加工余量△u（直径值）+2×每刀切削深度