浅析编程指令G71在FAUC0i数控加工系统中的应用

方开林

摘 要：本文通过实例加工分析，全面详细解析了粗车复循环指令G71在FAUC0i数控加工系统中的指令含义，编程格式，加工运行轨迹，在零件实操加工中的应用情况，加工注意事项及执行程序过程中常见的报警解决方法。目前，数控技术已经逐步普及，数控机床在各个机械制造业中得到了广泛应用，已成为机床自动化的一个重要发展方向。

关键词：数控加工；编程指令；G71；G70；循环

中图分类号：TG519.1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）02-0068-01

数控技术在数控机床加工中的应用，成功解决了某些形状复杂、一致性要求较高的中、小批零件的加工自化问题，不仅大大提高了生产效率和加工精度，而且减轻了工人的劳动强度，缩短了生产的准备周期，并推动了航空、航天、船舶、国防和机电等工业的发展。其中数控编程指令的应用在加工中起着非常关键的作用，以数控车床为例，其编程指令共有100多个，常用的有46个，其中G71是数控车加工中最重要的一个指令，也是最常用，最有实用价值的指令，在常年的实践中，大家对它的理解，应用不够深刻，存在着许多不同的观点和意见，本文结合多年实操加工训练中的经验，详细解析总结了复循环粗车指令G71及精车指令G70的定义，应用场合、加工中的注意事项等。

1 数控车工编程指令G71的定义、指令格式及各参数的含义

1.1 指令G71的定义

G71称之为外径和内孔粗车复循环指令，它适用于毛坯棒料粗车外径和内孔。编程时在G71指令后描述零件的精加工轮廓，数控系统CNC根据加工程序所描述的轮廓形状和G71内的各个参数自动生成加工路径，将粗加工待切削余量通过循环的方式切削去除，并保留设定的加工余量。

1.2 指令格式

G71U（△d）R（e）；G71P（ns）Q（nf）U（△u）W（△w）Fxx；

式中△d——每次循环的切削量（半径值，正值）；e——每次切削退刀量；ns——开始循环程序单节序号；nf——结束循环程序单节序号；△u——X方向精车预留量（直径值）；△w——Z方向精车预留量；F——刀具切削进给量。

1.3 G71指令运行轨迹含义

CNC装置首先根据用户的编写的精加工轮廓，在预留出X和Z向加工余量△u和△w后，计算出粗加工实际轮廓的各个坐标值，刀具按层切法将余量去除。刀具向X进刀△d切削外圆后按e值45度退刀，循环切削直到粗加工余量被切除。此时工件斜面和圆弧部分形成台阶状表面，然后再按精加工轮廓光整表面最终形成在工件X向留有△u大小的余量，Z向留有△w大小的余量的。粗加工结束后可使用G70指令完成精加工。

2 G71在加工中应注意的几点建议总结

（1）G71指令可用于两种类型的粗车加工。第一，零件轮廓在X和Z方向坐标值是单调递增，由A→B→C刀具垂直于Z轴移动，图（a）所示的外圆粗车循环，刀具沿X方向移动的坐标值单调增加，则△u取正值；刀具沿Z方向移动的坐标值单调减小，则△w取正值。零件轮廓在X和Z方向坐标值是单调递减，由A→B→C刀具垂直于Z轴移动，图（b）所示的外圆粗车循环，刀具沿X方向移动的坐标值单调递减，则△u取负值；刀具沿Z方向移动的坐标值单调减小，则△w取正值。图示的坐标系为后置刀架的情况，对于前置刀架，外圆和内孔粗车循环时，△u的正负值与后置刀架相同。

第二，零件轮廓在X方向坐标值不是单调递增或递减的，零件表面有凹槽，但在Z方向必须是单调变化的，刀具精加工程序编制必须使用增量编程的方式进行。

（2）在循环开始单节中只允许X轴移动不允许Z轴移动，这样主要是为了刀具在快速移动中与工件发生碰撞，损坏刀具和机床。

（3）精加工程序中F、S、T的用法。开始单节ns和结束单节nf之间为零件的外形尺寸指令，也就是精加工轮廓指令。粗加工循环由带有地址P和Q的G71指令实现，在ns和nf间的运动指令中指定的F（进给速度）、S（进给转速）、T（选刀指令）功能对粗加工循环无效，只在最后一刀的精加工中有效，而在G71程序段或前面程序段中指定的F、S、T功能对粗加工才有效。

（4）恒线速度在精加工程序中不起作用。用恒表面切削速度控制时，在ns和nf间的运动指令中指定的G96（恒线速度控制）或G97（取消恒线速度）无效。而在G71程序段或以前的程序段中指定的G96，G97有效。刀具循环起点的选择应在接近工件处，这样可以缩短刀具行程，避免空走刀，浪费加工时间，提高加工效率。同时不能出现螺纹切削指令和子程序调用指令（如G32、G92、M98、M99等）。

（5）刀尖半径补偿。关于刀尖圆弧半径补偿指令G40、G41、G42的使用有二种情况：有些数控系统允许其放在ns→nf程序段中（循环内），但也有些数控系统只允许放在G71程序段前（循环外），否则机床报警。当然，不论哪种情况，G40、G41、G42指令在執行G71循环时是无效的，而在执行G70精加工循环时才有效。

3 在应用G71编程后，执行程序中常见的报警及解决方法

（1）在程序执行时，出现“找不到程序循环起始行”。

（2）加工过程中，“机床突然停止，没有出现报警信息”。

（3）圆弧指令不执行或者加工圆弧成反方向。

参考文献：

[1]徐锋主编.数控车工技能实训教程[M].北京：国防工业出版社，2006.3.

[2]姜爱国主编.数控机床技能实训[M].北京：北京理工大学出版社，2006.8.

[3]沈建峰，朱勤惠主编.数控车床技能鉴定考点分析和试题集萃[M].北京：化学工业出版社，2007.7.