浅谈G71和G73指令在数控车削编程中的应用

何旭锋

【摘要】本文通过G71和G73，两个指令的对比来说明各自的适用场合及特点。因为在以往的教学中发现，在学生的学习过程中对G73的认识不够全面彻底，因此，本文对G73的应用做了详细的阐述。

【关键词】 G71 G73 数控车削编程

一、G71——内、外圆粗车循环指令

1.G71粗车循环指令主要用于径向尺寸要求比较高、轴向尺寸大于径向尺寸的毛坯工件进行粗车循环。

2.格式：G71U（△d） R（e）；

G71 P（ns）Q（nf）u（△u）W（△w）F（f）S（s）T（t）；

格式中，△d为切削深度（半径值指定，不带正负符号，且为模态指令）；e为退刀量（模态指令）；ns为精车程序段的开始段落号；nf为精车程序段的结束段落号；△u为x轴方向的精车余量（有正负符号，外圆正，内孔负，直径值）；△w为z轴方向的精车余量（有正负符号，一般为正）；f、s、t为粗加工循环中的进给速度、主轴转速及刀具功能。

注：G71为粗车循环指令，一般都配合精车指令G70同时使用。

G70指令的格式：G70 P（ns）Q（nf）；

ns、nf的含义与G71中的一样。

G70为精车循环，该命令不能单独使用，需跟在粗车复合循环指令之后。

3.在使用G71循环指令的时，大部分的走刀轨迹是矩形的，只有粗车的最后一个循环是走轮廓的轨迹的，因此在整个切削过程中，几乎没有空刀，效率比较高，应用较广。

二、G73——固定形状粗车循环指令

1.G73指令又叫固定形状粗车循环指令，在加工中经常使用。但它的使用条件特殊，即适用于毛坯形状与零件轮廓形状基本接近的铸锻毛坯件，不仅如此，它也适用于圆棒料毛坯。但是，两种情况有何区别呢？前者是它的最佳条件，能发挥出G73的最大功用。而后者会增加加工时间，降低效率。另外该指令也适用于工件轮廓形状递增或递减或曲线凸凹相兼的规律。

2.格式G73 U（i） W（k） R（d）

G73 P（ns）Q（nf）U（Au）W（△W）F_S_T_

3.各参数说明如下：

i—X方向总退刀量（i=毛坯x向最大加工余量ap），或是粗切时径向切除的总余置（半径值）。k—Z方向总退刀量（可与i相等），或是粗切时轴向切除的总余量。ns一精加工形状程序段中的开始程序段号。nf一精加工形状程序段中的结束程序段号。△u—x轴方向精加工余量（O.2mm一0.5mm）。△w—z轴方向的精加工余置（O.05mm～0.1mm）。F——进给量G98（mm/min） G99（mm/r）。S——主轴转速（r/min）。T——刀具和刀补号。

具体说明：

（1）x轴方向总退刀量用半径表示，当向正X方向退刀时，该值为正（车外圆），反之为负（做内孔），一般很少用G73做内孔，因为内孔的孔径大小有限，退刀时刀杆有撞到孔壁的可能。

（2）i与k值是刀具第一刀车削时退离工件的距离，（第一刀是提刀过程）即刀具从循环点提升的单边距离。确定该值应该参考毛坯的粗加工的余置大小，以使第一次车削时就有合理的切削深度，车削出屑，防止空走刀。其公式如下：

i =（待加工表面毛坯最大直径-待加工表面精车前最小直径）/2

k值为Z方向的退刀量，一般取“0”

三、举例说明G71、G73的应用

如果把该程序输入到带广州数控系统的车床中，加工所得为图二的结果，显然和我们所要的结果不一样，零件有过切的现象，说明程序有问题。但是如果把该程序输入到带发那科系统的数控车床上，是可以把该零件加工出来的，但是如果细心观察，我们会发现，它的走刀轨迹还是有问题的。我们可以发现，整个G71粗车循环轨迹中，除了粗车的最后一个循环走零件的轮廓，其余的都是走矩形的。那么当走粗车的最后一个循环的时候，当车刀走到坐标X32的时候，它的吃到量应该在3mm以上，如果毛坯的材料是铝的话，因为其强度和硬度比较低，可以顺利的把零件加工出来，但是如果是45号钢的话，由于吃刀量的突然增加可能导致崩刀的现象。针对这个问题，我们将如何顺利的加工此零件呢？应该用G73指令编程。程序如下：

如果用G73编程，可以顺利的把零件加工出来，但是与刚才的G71相比，加工时间明显变长，效率变低。

我们知道，作为我们机械行业中的每一个人，不断追求的就是优质、高效、低耗。由于G73编程的空刀时间过长，导致效率降低，其在实际应用中受到很大的局限性，那么怎么样的零件最适合用G73来编程呢？

在机械制造加工工艺中我们学习过铸造，铸造就是先用模样造型，用芯盒造芯，制造出一个我们所需要的型腔，然后把熔融金属浇注到事先做好的型腔中，待其凝固之后就能得到与零件大小、形状相似的工件。在铸造中我们最常用的铸造方法是砂型铸造，它的缺点是表面粗糙，如果是工作表面或者是安装表面的话，需要机械加工。因为需要机械加工，所以一定留有余量，也就是说铸造得到的零件比实际要加工的零件要大一些。我们还是要加工刚才的零件，但是所给的毛坯不是棒料，而是铸件，如图三：

通过左边列出的程序，就可以顺利的加工出最后的零件。我们发现，刀具只走两个G73循环，因此，大大的提高了加工效率。

四、G71和G73指令的应用小结

G71和G73指令都是粗车复合循环，当零件需要精车的时候，都需要配合G70使用。但是G71和G73在使用上又有区别，G73被我们称为万能粗加工循环指令，但是它也有明显的缺点，就是空刀多，加工效率低。因此，在满足加工要求的前提下，我们应该用G71，那么怎么样的零件能用G71呢？简单的讲就是要求其精加工轨迹单调递增，当精加工轨迹不是单调递增的时候，一般应该用G73编程。

参考文献：

[1] 姚德强.数控铣床加工工艺与技能[M].电子工业出版社，2013.

[2] 周晓宏.数控加工技能综合实训[M].机械工业出版社，2011.

[3] 闻达人.数学[M].电子科技大学出版社，2011.