數(shù)控編程指令G71、G73的分析及應(yīng)用

姚建平 梅鑫東

(江西省化學(xué)工業(yè)學(xué)校，江西 南昌 330012)

引言

在數(shù)控車削加工中，對于鑄、鍛毛坯的粗車或用棒料直接車削過渡尺寸較大的臺階軸，需要多次重復(fù)進行車削，使用G71、G73等復(fù)合形狀固定循環(huán)指令，只要編寫出精加工進給路線，給出每次切除余量或循環(huán)次數(shù)和精加工余量，數(shù)控系統(tǒng)即可自動計算出粗加工時的刀具路徑，完成重復(fù)切削直至加工完畢，故使用起來十分的方便，現(xiàn)針對兩指令的具體特點分析如下。

1.G71和G73指令格式

1.1 G71指令格式

G7l U(Δd) R(e)；

G71 P(ns) Q(nf) U(Δu) W(Δw) F_S_T_；

其中，Δd是徑向背吃刀量，半徑量，不帶正負號；e是粗加工每次車削循環(huán)的X向退刀量，無符號；ns是精加工路線的第一個程序段號；nf是精加工路線的最后一個程序段號；Δu表示X向精加工余量(直徑量)；Δw表示Z向精加工余量；F_S_T_表示粗加工循環(huán)中的進給速度、主軸轉(zhuǎn)速與刀具功能。

1.2 G73指令格式

G73 U(Δi) W(Δk) R(Δd)；

G73 P(ns) Q(nf) U(Δu) W(Δw) F_S_T_；

其中，△i是粗切時徑向切除的總余量(半徑值)；△k是粗切時軸向切除的總余量；△d表示循環(huán)次數(shù)；其他參數(shù)含義同G71指令。

2. G71和G73指令走刀路線

2.1 G71指令走刀路線

如圖1所示為G71外圓粗車循環(huán)的運動軌跡，圖中A點為粗加工循環(huán)起點，B點為精加工路線的第一點，D點為精加工路線的最后一點。循環(huán)開始時，車刀首先由A點退到C點，移動Δu/2和ΔW的距離。車刀從C點平行于AB移動Δd，開始第一刀的切削循環(huán)。第l步的移動是由順序號ns的程序段中G00或G01指定；第2步切削運動用G01指令執(zhí)行，當?shù)竭_本段終點時，以與Z軸夾角45°的方向退出；第3步以離開切削表面e的距離快速返回到Z軸的出發(fā)點。再以切深為Δd進行第二刀進行切削，當達到精車余量時，沿精加工余量輪廓EF加工一刀，使精車余量均勻，最后從F點快速返回到起點A點，完成一個粗車循環(huán)。

圖1 G71指令外圓粗車循環(huán)刀具循環(huán)路徑

2.2 G73指令走刀路線

如圖2所示為G73固定形狀粗車循環(huán)指令的運動軌跡。執(zhí)行G73功能時，每一刀的切削路線的軌跡形狀是相同的，只是位置不同，每走完一刀，就把切削軌跡向工件移動一個位置，因此對于經(jīng)過鑄造、鍛造等粗加工后已初步成型的毛坯，可高效加工。

圖2 G73指令固定形狀粗車循環(huán)刀具循環(huán)路徑

3 G71和G73指令特點及應(yīng)用對象

3.1 G71指令特點及應(yīng)用對象

① G71指令是內(nèi)外圓粗車循環(huán)指令，用于粗車圓柱棒料，以切除較多的加工余量，主要用于徑向尺寸要求比較高、軸向尺寸大于徑向尺寸的毛坯工件進行粗車循環(huán)，它只能加工X和Z方向是單調(diào)增大或單調(diào)減小的變化規(guī)律的零件，對用圓柱棒料作為毛坯零件的加工效率很高。

②只要在程序中，給出A→B→D之間的精加工形狀及徑向精車余量Δu、軸向精車余量Δw、每次切削深度Δd，即可完成A→B→D→A區(qū)域的粗車工序。

③在B→D之間的移動指令中指定的F、S、T功能，僅在精車中有效。粗車循環(huán)使用G71程序段或以前指定的F、S、T功能。當有恒線速控制功能時，在B→D之間移動指令中指定的G96或G97也無效，粗車循環(huán)使用G71程序段或以前指令的G96或G97功能。

④A→B之間的刀具軌跡，由順序號為ns的程序段中指定?？梢杂肎00或G01指令，但不能指定Z軸的運動。在程序段ns到nf中，不能調(diào)用子程序。當順序號為ns的程序段用G00移動時，在指令A(yù)點時，必須保證刀具在Z軸方向上位于零件之外。順序號為ns的程序段，不僅用于粗車，還要用于精車時的進刀，一定要保證進刀的安全。

⑤在編程時，A點在G71程序段之前指令。

⑥X向和Z向精加工余量Δu和Δw的符號如圖3所示。

圖3 G71循環(huán)中U和W的符號

3.2 G73指令特點及應(yīng)用對象

①G73指令是固定形狀粗車循環(huán)命令，適用于毛坯輪廓形狀與零件輪廓形狀基本接近的毛坯件的粗車，主要用于已經(jīng)鑄造、鍛造成型的或已粗加工成型的工件的粗加工，一般不用于圓柱棒料的加工，若用于圓柱棒料的加工，會有較多的空行程，效率較低。

②循環(huán)開始前要定義一個循環(huán)起點，該起點在X方向略大于最大毛坯直徑，Z向離開工件1-3mm即可。

③精加工路徑的第一段既可以是X方向的刀具移動，也可以是Z向的刀具移動，也可以是X、Z兩個方向同時移動。這一點不同于G71指令。

④它對零件X和Z方向變化沒有要求，即輪廓形狀方面沒有單調(diào)遞增或單調(diào)遞減形式的限制，能適用于工件輪廓形狀為曲線凹凸相間的毛坯的編程加工。

4. G71和G73指令的實踐應(yīng)用

G71指令與G73指令同屬于數(shù)控編程中的復(fù)合車削循環(huán)指令，但在自動編程中，應(yīng)用卻不是很多。數(shù)控編程中由于數(shù)控編程軟件的應(yīng)用，其自動生成輸出的程序少有G71與G73的。

G71指令與G73指令在手工編程中應(yīng)用較多，但實際生產(chǎn)中，如果運用G71指令與G73指令編程加工，要注意根據(jù)毛坯類型和切削余量靈活運用以免產(chǎn)生材料的過多浪費，這一點在企業(yè)里是不允許的。理論上來說，G71指令用于加工遞增或遞減的輪廓部件，G73指令用于加工仿形輪廓部件。在數(shù)控編程實踐中，對于非遞增或遞減的輪廓部件中，也可以用G71指令進行編程加工，但前提條件是非遞增或遞減的輪廓部何余量不大，一刀即能加工完成。同時對于超過90度圓弧的編程加工時，如球頭加工，超過90度的圓弧不能只用一個G03編程，而要分解為兩個G03，即一個G03編程到90度圓弧，再用另一個G03編超過90度的圓弧部分。G71不走空刀，G73走空刀，Z方向切削量大就用G73，X方向切削量大就用G71，一個是徑向切削，一個是軸向切削，不過切削方式一樣的。能用G71就用G71，不過好多都要用G73的。

[1]馮為湛.淺談用G71和G73組合車深內(nèi)凹圓弧的技巧[J].職業(yè)技術(shù)教育，2012(9).

[2]蘭小光.巧妙使用G71和G73編程提高加工效率.大江周刊，2011(4).

[3]王身海.巧用G71和G73指令編程的方法與技巧[M].機床與液壓，2012.(14).

[4]徐克輝，高星梅.數(shù)控車常用復(fù)合G71、G72、G73命令應(yīng)用方法[M].金屬加工(冷加工)，2009.(14).