FANUC 數控系統車床G73 功能參數選擇

郭風泉GUO Feng-quan；馬永青MA Yong-qing；陳紹志CHEN Shao-zhi

（濰坊工程職業學院，青州 262500）

（Weifang Engineering Vocational College，Qingzhou 262500，China）

0 引言

在諸多數控加工、數控編程教材及相關文章中都有對G73 指令的講解，但是均以闡述指令格式為主，未準確講解參數取值的依據以及參數取值在加工中帶來的影響，以致學員參數選擇不準確，甚至不會選取參數，使得學員編寫的程序存在首次空切或過切的缺陷。本文詳細分析造成首次空切或過切的原因，正確指導G73 指令在加工中的應用。

1 復合形狀粗車循環G73

1.1 G73 指令格式

1.2 G73 指令意義

準確制定G73 指令功能參數，是保證G73 粗車循環加工順利運行的關鍵，通過對加工操作中的經驗總結，理解G73 參數取值的不同對切削加工具有重要的影響。該指令每次刀具進給量Δi/d，指令參數規范刀具運行的軌跡，如圖1。

刀具從循環起點C 點開始，快速退刀至D 點，在X 方向的退刀量為Δu/2+Δi，Z 方向的退刀量為Δk+Δw；快速進刀到起刀點；沿輪廓形狀偏移一定的數值進行第一次切削，直至終點；快速返回C 點，準備第二次循環切削；如此分層切削至循環結束，快速退回循環起點。

圖1

2 教材中G73 指令參數選擇存在的問題

情況1，G73 粗車循環指令格式不完整。指令格式應與實際使用相對應，而不僅僅是指令的參數部分。G73 完整的格式應包括循環起點、指令參數以及指令對應程序段。情況2，格式完整，但講解簡單，僅說明格式的含義，未闡述格式中指令參數的選擇方法。情況3，對指令參數選擇有詳細的講解，但是部分概念不清晰，甚至是錯誤，直接導致程序運行錯誤。在循環點的選擇中以圖紙尺寸為基礎，沒有考慮毛坯的實際情況；對切削深度Δi 和精加工余量Δu 是半徑值還是直徑值概念模糊；對切削深度Δi 和循環次數d的選擇未充分結合精加工余量Δu、圖紙尺寸及毛坯尺寸進行調整，防止出現首次空切或過切。

3 G73 指令參數選擇分析

圖2

循環次數d，每循環的切削深度為Δi/d，確定切削量，根據刀具的切削能力選擇循環次數。Z 軸粗車總退刀量Δk 加工意義不大，僅用于退刀，為提高加工效率，取值盡量小。對圖2 程序段可寫為G73 U8.0 W0.01 R5；X 向總切削深度8mm，循環次數5次，每循環切削深度8/5=1.6mm，Z 軸總退刀量0.01mm。

3.3 程序段號與精加工余量參數選擇。參數選擇對應程序段G73 P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）F（f）S（s）T（t）；對固定的程序段格式有起止程序段號ns 和nf、X/Z 方向精加工余量Δu 和Δw、進給量F、轉速S 和刀具號T 七個參數。ns 要與刀具路徑開始的程序段號對應，nf 要與刀具路徑結束的程序段號對應，ns 和nf 的取值按照程序段號取值要求，格式與路徑中的對應關系必須保證。Δu 是為保證零件尺寸和表面質量預留的加工量，為直徑值，取值在0.5mm 左右即可，Δw 加工意義不大，在切削過程中實際的材料已經去除，因此Δw 取值不必過大，0.01 即可。f 和s依據材料和刀具的情況進行合理取值，t 取值依據刀具安裝位置和對刀情況進行編寫。程序段可寫為G73 P10 Q20 U0.5 W0.01 F0.2 S800；程序段中編寫參數t 造成程序運行報警，未給刀具轉換足夠的空間。

3.4 首次空切或過切原因分析。首次空切或過切都是發生在第一循環，每次循環的切削量為Δi/d，且為半徑值。第一循環切削后剩余的切削量為Δi（d-1）/d，加工經驗總結，材料直徑D1=D圖紙+Δu+2Δi（d-1）/d。對參數進行計算，（D毛坯-D1）/2 為第一循環實際切削量，差值小于或等于零為首次空切，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過切。如圖2，在Φ25 直徑處以上述取值分析，D圖紙=25mm，Δu=0.5mm，Δi=8.0mm，d=5，D毛坯=40mm。計算如下：

G73 指令功能參數的選擇要在完整格式的基礎上，充分結合刀具情況、毛坯情況及圖紙要求進行講解，接下來本文將以實例為載體講解G73 指令參數的選擇方法和注意事項，指令運行正常，避免首次空切或過切。

3.1 循環起點的選擇。參數選擇對應程序段G00X（α）Z（β）；對固定的程序段格式有X 軸坐標值α 和Z 軸坐標值β 兩個參數。α 參數的選擇要以加工選擇的毛坯尺寸為標準選擇，而不能以圖紙尺寸為標準，快速定位指令G00 要求刀具定位點不能在毛坯上，因此，α 參數要求大于或等于毛坯尺寸。β 參數選擇要進一步保證刀具定位點在毛坯以外，選擇在加工毛坯起點正向2-3mm，防止刀具快速定位時與毛坯接觸。毛坯尺寸Φ40×100mm，程序段可寫為G00 X41.0 Z2.0；其中，α 可選擇40-42mm，β 可選擇2-3mm，參數選擇過小會造成撞刀，過大會降低加工效率。

3.2 切削深度與退刀量參數選擇。參數選擇對應程序段G73U（Δi）W（Δk）R（d）；對固定的程序段格式有X 軸總切削深度Δi、Z 軸粗車總退刀量Δk 和加工循環次數d三個參數。Δi 參數的選擇為毛坯直徑減去零件最小直徑差值的一半，即為半徑差，Φ25 直徑處的Δ i 取值為（40-25）/2=7.5，R14 處的直徑可能小于25mm，具體數值計算較為麻煩，綜合考慮Δi 的取值近似為7-9mm。X 軸向取值Δi，加工

計算余下四次循環切削后尺寸為35.1、31.9、28.7、25.5。對結果分析，第一循環實際切削量0.85mm，有效避免空切，小于1.6mm，實際切削量小于每循環切削量，不會造成過切，取值合適。Δi 取7.5 時計算切削尺寸為37.5、34.5、31.5、28.5、25.5，Δi 取9.0 時計算切削尺寸為39.9、36.3、32.7、29.1、25.5。

4 結語

采用G73 粗車循環編程，要結合毛坯尺寸、圖紙尺寸和刀具切削能力，合理選取循環起點、切削深度、程序路徑、精加工余量等指令參數，理解參數選取對加工帶來的影響，控制好第一刀的切削量，防止出現首次空切或過切的缺陷，保證切削效率。

[1]李福運.封閉切削循環指令G73 的應用與研究[J].南方金屬，2013，06:52-54.

[2]李東君.關于數控教材中G73 封閉粗車循環指令分析與應用[J].機床與液壓，2011，22:30-33.

[3]郭建平.淺談G73 指令在數控車床的應用技巧[J].科學創新導報，2010，05:252-254.