關(guān)于車削循環(huán)指令的探究——G73的應(yīng)用分析

張慶華

沈陽市教育研究院，遼寧沈陽 110026

近年來，各種數(shù)控機床的柔性、精確性、可靠性、集成性和宜人性與各方面功能越來越完善，在自動化加工領(lǐng)域中的占有率也越來越高，更多的從業(yè)人員期盼著能夠熟練掌握各種數(shù)控機床的編程及操作本領(lǐng)，以適應(yīng)我國制造業(yè)的迅速發(fā)展的需要。因此培養(yǎng)素質(zhì)高、應(yīng)用能力與實踐能力強的應(yīng)用綜合型人才成為當務(wù)之急。

雖說手工編程現(xiàn)在應(yīng)用不是很廣，但這是一個基礎(chǔ)，在數(shù)控車床上的使用還是比較可觀的。其主要是速度靈活，簡單易懂。一般零件的手工編程是非常經(jīng)濟的，可以很大程度的提高工作效率，降低其成本價格，提高在市場的競爭能力。就手工編程來講，多數(shù)學員都能作到使用基本的指令進行簡單編程，但在解決一些較復雜的零件時，都不是那么得心應(yīng)手。在數(shù)控車床編程功能中提供了復合循環(huán)指令功能，給我們解決疑難帶來了很大的方便。但絕大部分人在使用過程中，由于對其格式不夠理解，致使嚴重影響了使用效果，最后導致加工困難，甚至失敗。下面我就以沈陽第一機床廠生產(chǎn)的CAK6150Dj數(shù)控車床為例（FANUC 0i Mate-TB數(shù)控系統(tǒng)），來闡述一下我對數(shù)控車床復合循環(huán)指令的理解。僅以G73-固定形狀粗車復合循環(huán)為例，僅供參考。

G73-固定形狀粗車復合循環(huán)。只要給定精加工路線，系統(tǒng)就會自動計算出刀具的粗加工軌跡，使用G73復合循環(huán)時，對編程的輪廓軌跡可以進行多次重復切削，每次切削完成后，刀具自動向指定的方向移動指定的增量，使刀具加工軌跡上產(chǎn)生平行移動。因此，G73適用于基本成型的鑄造、鍛造毛坯的粗加工切削。這類零件的粗加工余量比較均勻，且很少。故可以提高加工效率，節(jié)省加工時間。如果相同零件用棒料進行加工，就會使加工過程中浪費很多的生產(chǎn)時間，也就是刀具很多時候是空走的，沒有加工到工件，作了很多的無用功，造成極大的浪費。G73的編程指令格式為：

其循環(huán)方式的進給路線如下圖所示。

式中：

Δi：X軸方向的切削量及方向確定。（半徑指定）實際上就是刀具在粗加工時X方向上的加工余量。即：（毛坯直徑-零件直徑-精加工余量）/2。但必須以毛坯零件中余量最大的部位進行計算，否則就會使實際每一次切削的深度與按照循環(huán)次數(shù)計算的每一次切削的深度產(chǎn)生很大的偏差，影響刀具的使用效果，甚至造成打刀。這是整個格式中最容易出現(xiàn)錯誤的數(shù)據(jù)。

Δk：Z軸方向上的切削量及方向指定。也就是在Z方向留出的粗加工余量，以保證工件端面的質(zhì)量以及減輕對刀具的磨損情況。一般加工時都已經(jīng)對工件端面進行了車削，端面質(zhì)量已經(jīng)合格，因而無須再留有余量，除非是軸肩或端面精度要求較高時才留有一定的余量，且刀具安裝時，主偏角一定要略微大于90度，以避免最后一次車削因瞬間余量過大而造成刀具損傷，影響加工質(zhì)量。

d∶粗加工循環(huán)次數(shù)。就是刀具將Δi所指定的粗加工余量分為幾次車削。但是第一次的切削深度不是由指令格式中參數(shù)決定的，而是由系統(tǒng)參數(shù)（N0.0719）指定。

ns：精加工路徑中起始程序段的段號。

nf：精加工路徑中終止程序段的段號。

Δu∶X方向上的精加工余量（直徑指定）。也可以用半徑指定，但必須修改系統(tǒng)參數(shù)。主要考慮的是最后的加工質(zhì)量，由轉(zhuǎn)速和進給量一起決定或根據(jù)經(jīng)驗決定。

Δw：Z方向上的精加工余量。端面和軸肩處精度要求不高時，無須指定，一般為0。

f、s、t：順序號“ns”到“nf”程序段中的任何F、S或T功能在粗加工循

環(huán)中被忽略，而在G73程序段中的F、S或T功能有效。一般情況下，在使用G73之前，都已經(jīng)定義好S、T，因而在G73格式中就不用再賦值，如果賦值，機床將按照G73格式中的數(shù)值使用。

但在應(yīng)用過程之中，為了更好的、毫無錯誤的使用這個指令，除了準確掌握其實質(zhì)性定義外，還應(yīng)該注意以下幾方面問題：

1）正常情況下，G73只能做粗加工使用，必須與G70（精加工循環(huán)指令）成對使用。就是說G73加工去大部分毛坯余量，剩下的精加工余量由G70完成，相當于G73與G70相互對話，各自完成自己的工作。G73的加工路徑是由ns—nf精加工路徑?jīng)Q定的，不可以超出其控制的范圍。

2）G73格式下數(shù)第一個程序段內(nèi)不得有Z坐標，否則既會出現(xiàn)Z軸聯(lián)動現(xiàn)象，系統(tǒng)會提示相應(yīng)的報警信息，使程序無法向下運行。如果必須出現(xiàn)Z坐標，可將此程序段中的X、Z分為兩個程序段解決。

3）無須考慮加工路徑是否符合遞增或遞減的規(guī)律。只要考慮刀具在加工過程中是否發(fā)生干涉現(xiàn)象，刀頭是否具有良好的切削性能即可。

4）在ns—nf的精加工路徑中，對于較為復雜的工件，尤其是中間高，兩邊低的工件，在使用G73時，精加工的最后一個程序段應(yīng)有抬刀的動作指令，用G00或G01均可，將刀具移動到最高點以上，以避免刀具在回退過程中，將高點的已加工表面刮傷，或產(chǎn)生撞擊事件，導致加工失敗。

另外，在使用G73循環(huán)指令中，還可以加入半徑補償功能G41、G42，但應(yīng)加在精加工路徑的第一個程序段內(nèi)，符合半徑補償?shù)牡谝粋€階段—建立階段。然后在最后一個精加工路徑程序段中用G40進行注銷，實現(xiàn)半徑補償?shù)碾S用隨建，隨撤隨消的原則，以保證在加工過程中不影響工件的實際形狀。還有，在G73與G70之間也可以加入變速、換刀功能，但切記應(yīng)保證換刀后仍要回到原來定義的循環(huán)起點（A）上，保證其一致性，否則刀具就會產(chǎn)生錯誤的精加工軌跡。

總之，我們必須在正確的掌握復合循環(huán)指令的本質(zhì)含義的同時，應(yīng)當更加靈活多變，按照人的正常思維去創(chuàng)新，派生出各種各樣的方法，以獲取更高的價值。復合循環(huán)可以幫助我們在實際工作中解決很多復雜零件的加工，因此，能夠合理的、熟練的掌握其應(yīng)用，對工件加工質(zhì)量的改善，生產(chǎn)率的提高，有著深遠的意義。

[1]華茂發(fā).數(shù)控機床加工工藝[M].機械工業(yè)出版社，2008，4.

[2]謝曉紅.數(shù)控車削編程與加工技術(shù)[M].電子工業(yè)出版社，2008，7.

[3]趙云龍，劉清.數(shù)控機床及應(yīng)用[M].機械工業(yè)出版社，2008，10.