FANUC 数控系统车床G73 功能参数选择

郭风泉GUO Feng-quan；马永青MA Yong-qing；陈绍志CHEN Shao-zhi

（潍坊工程职业学院，青州 262500）

（Weifang Engineering Vocational College，Qingzhou 262500，China）

0 引言

在诸多数控加工、数控编程教材及相关文章中都有对G73 指令的讲解，但是均以阐述指令格式为主，未准确讲解参数取值的依据以及参数取值在加工中带来的影响，以致学员参数选择不准确，甚至不会选取参数，使得学员编写的程序存在首次空切或过切的缺陷。本文详细分析造成首次空切或过切的原因，正确指导G73 指令在加工中的应用。

1 复合形状粗车循环G73

1.1 G73 指令格式

1.2 G73 指令意义

准确制定G73 指令功能参数，是保证G73 粗车循环加工顺利运行的关键，通过对加工操作中的经验总结，理解G73 参数取值的不同对切削加工具有重要的影响。该指令每次刀具进给量Δi/d，指令参数规范刀具运行的轨迹，如图1。

刀具从循环起点C 点开始，快速退刀至D 点，在X 方向的退刀量为Δu/2+Δi，Z 方向的退刀量为Δk+Δw；快速进刀到起刀点；沿轮廓形状偏移一定的数值进行第一次切削，直至终点；快速返回C 点，准备第二次循环切削；如此分层切削至循环结束，快速退回循环起点。

图1

2 教材中G73 指令参数选择存在的问题

情况1，G73 粗车循环指令格式不完整。指令格式应与实际使用相对应，而不仅仅是指令的参数部分。G73 完整的格式应包括循环起点、指令参数以及指令对应程序段。情况2，格式完整，但讲解简单，仅说明格式的含义，未阐述格式中指令参数的选择方法。情况3，对指令参数选择有详细的讲解，但是部分概念不清晰，甚至是错误，直接导致程序运行错误。在循环点的选择中以图纸尺寸为基础，没有考虑毛坯的实际情况；对切削深度Δi 和精加工余量Δu 是半径值还是直径值概念模糊；对切削深度Δi 和循环次数d的选择未充分结合精加工余量Δu、图纸尺寸及毛坯尺寸进行调整，防止出现首次空切或过切。

3 G73 指令参数选择分析

图2

循环次数d，每循环的切削深度为Δi/d，确定切削量，根据刀具的切削能力选择循环次数。Z 轴粗车总退刀量Δk 加工意义不大，仅用于退刀，为提高加工效率，取值尽量小。对图2 程序段可写为G73 U8.0 W0.01 R5；X 向总切削深度8mm，循环次数5次，每循环切削深度8/5=1.6mm，Z 轴总退刀量0.01mm。

3.3 程序段号与精加工余量参数选择。参数选择对应程序段G73 P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）F（f）S（s）T（t）；对固定的程序段格式有起止程序段号ns 和nf、X/Z 方向精加工余量Δu 和Δw、进给量F、转速S 和刀具号T 七个参数。ns 要与刀具路径开始的程序段号对应，nf 要与刀具路径结束的程序段号对应，ns 和nf 的取值按照程序段号取值要求，格式与路径中的对应关系必须保证。Δu 是为保证零件尺寸和表面质量预留的加工量，为直径值，取值在0.5mm 左右即可，Δw 加工意义不大，在切削过程中实际的材料已经去除，因此Δw 取值不必过大，0.01 即可。f 和s依据材料和刀具的情况进行合理取值，t 取值依据刀具安装位置和对刀情况进行编写。程序段可写为G73 P10 Q20 U0.5 W0.01 F0.2 S800；程序段中编写参数t 造成程序运行报警，未给刀具转换足够的空间。

3.4 首次空切或过切原因分析。首次空切或过切都是发生在第一循环，每次循环的切削量为Δi/d，且为半径值。第一循环切削后剩余的切削量为Δi（d-1）/d，加工经验总结，材料直径D1=D图纸+Δu+2Δi（d-1）/d。对参数进行计算，（D毛坯-D1）/2 为第一循环实际切削量，差值小于或等于零为首次空切，差值大于零可避免空切，差值大于刀具的切削能力造成首次过切。如图2，在Φ25 直径处以上述取值分析，D图纸=25mm，Δu=0.5mm，Δi=8.0mm，d=5，D毛坯=40mm。计算如下：

G73 指令功能参数的选择要在完整格式的基础上，充分结合刀具情况、毛坯情况及图纸要求进行讲解，接下来本文将以实例为载体讲解G73 指令参数的选择方法和注意事项，指令运行正常，避免首次空切或过切。

3.1 循环起点的选择。参数选择对应程序段G00X（α）Z（β）；对固定的程序段格式有X 轴坐标值α 和Z 轴坐标值β 两个参数。α 参数的选择要以加工选择的毛坯尺寸为标准选择，而不能以图纸尺寸为标准，快速定位指令G00 要求刀具定位点不能在毛坯上，因此，α 参数要求大于或等于毛坯尺寸。β 参数选择要进一步保证刀具定位点在毛坯以外，选择在加工毛坯起点正向2-3mm，防止刀具快速定位时与毛坯接触。毛坯尺寸Φ40×100mm，程序段可写为G00 X41.0 Z2.0；其中，α 可选择40-42mm，β 可选择2-3mm，参数选择过小会造成撞刀，过大会降低加工效率。

3.2 切削深度与退刀量参数选择。参数选择对应程序段G73U（Δi）W（Δk）R（d）；对固定的程序段格式有X 轴总切削深度Δi、Z 轴粗车总退刀量Δk 和加工循环次数d三个参数。Δi 参数的选择为毛坯直径减去零件最小直径差值的一半，即为半径差，Φ25 直径处的Δ i 取值为（40-25）/2=7.5，R14 处的直径可能小于25mm，具体数值计算较为麻烦，综合考虑Δi 的取值近似为7-9mm。X 轴向取值Δi，加工

计算余下四次循环切削后尺寸为35.1、31.9、28.7、25.5。对结果分析，第一循环实际切削量0.85mm，有效避免空切，小于1.6mm，实际切削量小于每循环切削量，不会造成过切，取值合适。Δi 取7.5 时计算切削尺寸为37.5、34.5、31.5、28.5、25.5，Δi 取9.0 时计算切削尺寸为39.9、36.3、32.7、29.1、25.5。

4 结语

采用G73 粗车循环编程，要结合毛坯尺寸、图纸尺寸和刀具切削能力，合理选取循环起点、切削深度、程序路径、精加工余量等指令参数，理解参数选取对加工带来的影响，控制好第一刀的切削量，防止出现首次空切或过切的缺陷，保证切削效率。

[1]李福运.封闭切削循环指令G73 的应用与研究[J].南方金属，2013，06:52-54.

[2]李东君.关于数控教材中G73 封闭粗车循环指令分析与应用[J].机床与液压，2011，22:30-33.

[3]郭建平.浅谈G73 指令在数控车床的应用技巧[J].科学创新导报，2010，05:252-254.