数控编程指令G71、G73的分析及应用

姚建平 梅鑫东

(江西省化学工业学校，江西 南昌 330012)

引言

在数控车削加工中，对于铸、锻毛坯的粗车或用棒料直接车削过渡尺寸较大的台阶轴，需要多次重复进行车削，使用G71、G73等复合形状固定循环指令，只要编写出精加工进给路线，给出每次切除余量或循环次数和精加工余量，数控系统即可自动计算出粗加工时的刀具路径，完成重复切削直至加工完毕，故使用起来十分的方便，现针对两指令的具体特点分析如下。

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是径向背吃刀量，半径量，不带正负号；e是粗加工每次车削循环的X向退刀量，无符号；ns是精加工路线的第一个程序段号；nf是精加工路线的最后一个程序段号；Δu表示X向精加工余量(直径量)；Δw表示Z向精加工余量；F_S_T_表示粗加工循环中的进给速度、主轴转速与刀具功能。

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是粗切时径向切除的总余量(半径值)；△k是粗切时轴向切除的总余量；△d表示循环次数；其他参数含义同G71指令。

2. G71和G73指令走刀路线

2.1 G71指令走刀路线

如图1所示为G71外圆粗车循环的运动轨迹，图中A点为粗加工循环起点，B点为精加工路线的第一点，D点为精加工路线的最后一点。循环开始时，车刀首先由A点退到C点，移动Δu/2和ΔW的距离。车刀从C点平行于AB移动Δd，开始第一刀的切削循环。第l步的移动是由顺序号ns的程序段中G00或G01指定；第2步切削运动用G01指令执行，当到达本段终点时，以与Z轴夹角45°的方向退出；第3步以离开切削表面e的距离快速返回到Z轴的出发点。再以切深为Δd进行第二刀进行切削，当达到精车余量时，沿精加工余量轮廓EF加工一刀，使精车余量均匀，最后从F点快速返回到起点A点，完成一个粗车循环。

图1 G71指令外圆粗车循环刀具循环路径

2.2 G73指令走刀路线

如图2所示为G73固定形状粗车循环指令的运动轨迹。执行G73功能时，每一刀的切削路线的轨迹形状是相同的，只是位置不同，每走完一刀，就把切削轨迹向工件移动一个位置，因此对于经过铸造、锻造等粗加工后已初步成型的毛坯，可高效加工。

图2 G73指令固定形状粗车循环刀具循环路径

3 G71和G73指令特点及应用对象

3.1 G71指令特点及应用对象

① G71指令是内外圆粗车循环指令，用于粗车圆柱棒料，以切除较多的加工余量，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，它只能加工X和Z方向是单调增大或单调减小的变化规律的零件，对用圆柱棒料作为毛坯零件的加工效率很高。

②只要在程序中，给出A→B→D之间的精加工形状及径向精车余量Δu、轴向精车余量Δw、每次切削深度Δd，即可完成A→B→D→A区域的粗车工序。

③在B→D之间的移动指令中指定的F、S、T功能，仅在精车中有效。粗车循环使用G71程序段或以前指定的F、S、T功能。当有恒线速控制功能时，在B→D之间移动指令中指定的G96或G97也无效，粗车循环使用G71程序段或以前指令的G96或G97功能。

④A→B之间的刀具轨迹，由顺序号为ns的程序段中指定。可以用G00或G01指令，但不能指定Z轴的运动。在程序段ns到nf中，不能调用子程序。当顺序号为ns的程序段用G00移动时，在指令A点时，必须保证刀具在Z轴方向上位于零件之外。顺序号为ns的程序段，不仅用于粗车，还要用于精车时的进刀，一定要保证进刀的安全。

⑤在编程时，A点在G71程序段之前指令。

⑥X向和Z向精加工余量Δu和Δw的符号如图3所示。

图3 G71循环中U和W的符号

3.2 G73指令特点及应用对象

①G73指令是固定形状粗车循环命令，适用于毛坯轮廓形状与零件轮廓形状基本接近的毛坯件的粗车，主要用于已经铸造、锻造成型的或已粗加工成型的工件的粗加工，一般不用于圆柱棒料的加工，若用于圆柱棒料的加工，会有较多的空行程，效率较低。

②循环开始前要定义一个循环起点，该起点在X方向略大于最大毛坯直径，Z向离开工件1-3mm即可。

③精加工路径的第一段既可以是X方向的刀具移动，也可以是Z向的刀具移动，也可以是X、Z两个方向同时移动。这一点不同于G71指令。

④它对零件X和Z方向变化没有要求，即轮廓形状方面没有单调递增或单调递减形式的限制，能适用于工件轮廓形状为曲线凹凸相间的毛坯的编程加工。

4. G71和G73指令的实践应用

G71指令与G73指令同属于数控编程中的复合车削循环指令，但在自动编程中，应用却不是很多。数控编程中由于数控编程软件的应用，其自动生成输出的程序少有G71与G73的。

G71指令与G73指令在手工编程中应用较多，但实际生产中，如果运用G71指令与G73指令编程加工，要注意根据毛坯类型和切削余量灵活运用以免产生材料的过多浪费，这一点在企业里是不允许的。理论上来说，G71指令用于加工递增或递减的轮廓部件，G73指令用于加工仿形轮廓部件。在数控编程实践中，对于非递增或递减的轮廓部件中，也可以用G71指令进行编程加工，但前提条件是非递增或递减的轮廓部何余量不大，一刀即能加工完成。同时对于超过90度圆弧的编程加工时，如球头加工，超过90度的圆弧不能只用一个G03编程，而要分解为两个G03，即一个G03编程到90度圆弧，再用另一个G03编超过90度的圆弧部分。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G71，一个是径向切削，一个是轴向切削，不过切削方式一样的。能用G71就用G71，不过好多都要用G73的。

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