張慶華

沈陽(yáng)市教育研究院，遼寧沈陽(yáng) 110026

近年來，各種數(shù)控機(jī)床的柔性、精確性、可靠性、集成性和宜人性與各方面功能越來越完善，在自動(dòng)化加工領(lǐng)域中的占有率也越來越高，更多的從業(yè)人員期盼著能夠熟練掌握各種數(shù)控機(jī)床的編程及操作本領(lǐng)，以適應(yīng)我國(guó)制造業(yè)的迅速發(fā)展的需要。因此培養(yǎng)素質(zhì)高、應(yīng)用能力與實(shí)踐能力強(qiáng)的應(yīng)用綜合型人才成為當(dāng)務(wù)之急。

雖說手工編程現(xiàn)在應(yīng)用不是很廣，但這是一個(gè)基礎(chǔ)，在數(shù)控車床上的使用還是比較可觀的。其主要是速度靈活，簡(jiǎn)單易懂。一般零件的手工編程是非常經(jīng)濟(jì)的，可以很大程度的提高工作效率，降低其成本價(jià)格，提高在市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力。就手工編程來講，多數(shù)學(xué)員都能作到使用基本的指令進(jìn)行簡(jiǎn)單編程，但在解決一些較復(fù)雜的零件時(shí)，都不是那么得心應(yīng)手。在數(shù)控車床編程功能中提供了復(fù)合循環(huán)指令功能，給我們解決疑難帶來了很大的方便。但絕大部分人在使用過程中，由于對(duì)其格式不夠理解，致使嚴(yán)重影響了使用效果，最后導(dǎo)致加工困難，甚至失敗。下面我就以沈陽(yáng)第一機(jī)床廠生產(chǎn)的CAK6150Dj數(shù)控車床為例（FANUC 0i Mate-TB數(shù)控系統(tǒng)），來闡述一下我對(duì)數(shù)控車床復(fù)合循環(huán)指令的理解。僅以G73-固定形狀粗車復(fù)合循環(huán)為例，僅供參考。

G73-固定形狀粗車復(fù)合循環(huán)。只要給定精加工路線，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)計(jì)算出刀具的粗加工軌跡，使用G73復(fù)合循環(huán)時(shí)，對(duì)編程的輪廓軌跡可以進(jìn)行多次重復(fù)切削，每次切削完成后，刀具自動(dòng)向指定的方向移動(dòng)指定的增量，使刀具加工軌跡上產(chǎn)生平行移動(dòng)。因此，G73適用于基本成型的鑄造、鍛造毛坯的粗加工切削。這類零件的粗加工余量比較均勻，且很少。故可以提高加工效率，節(jié)省加工時(shí)間。如果相同零件用棒料進(jìn)行加工，就會(huì)使加工過程中浪費(fèi)很多的生產(chǎn)時(shí)間，也就是刀具很多時(shí)候是空走的，沒有加工到工件，作了很多的無用功，造成極大的浪費(fèi)。G73的編程指令格式為：

其循環(huán)方式的進(jìn)給路線如下圖所示。

式中：

Δi：X軸方向的切削量及方向確定。（半徑指定）實(shí)際上就是刀具在粗加工時(shí)X方向上的加工余量。即：（毛坯直徑-零件直徑-精加工余量）/2。但必須以毛坯零件中余量最大的部位進(jìn)行計(jì)算，否則就會(huì)使實(shí)際每一次切削的深度與按照循環(huán)次數(shù)計(jì)算的每一次切削的深度產(chǎn)生很大的偏差，影響刀具的使用效果，甚至造成打刀。這是整個(gè)格式中最容易出現(xiàn)錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。

Δk：Z軸方向上的切削量及方向指定。也就是在Z方向留出的粗加工余量，以保證工件端面的質(zhì)量以及減輕對(duì)刀具的磨損情況。一般加工時(shí)都已經(jīng)對(duì)工件端面進(jìn)行了車削，端面質(zhì)量已經(jīng)合格，因而無須再留有余量，除非是軸肩或端面精度要求較高時(shí)才留有一定的余量，且刀具安裝時(shí)，主偏角一定要略微大于90度，以避免最后一次車削因瞬間余量過大而造成刀具損傷，影響加工質(zhì)量。

d∶粗加工循環(huán)次數(shù)。就是刀具將Δi所指定的粗加工余量分為幾次車削。但是第一次的切削深度不是由指令格式中參數(shù)決定的，而是由系統(tǒng)參數(shù)（N0.0719）指定。

ns：精加工路徑中起始程序段的段號(hào)。

nf：精加工路徑中終止程序段的段號(hào)。

Δu∶X方向上的精加工余量（直徑指定）。也可以用半徑指定，但必須修改系統(tǒng)參數(shù)。主要考慮的是最后的加工質(zhì)量，由轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量一起決定或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)決定。

Δw：Z方向上的精加工余量。端面和軸肩處精度要求不高時(shí)，無須指定，一般為0。

f、s、t：順序號(hào)“ns”到“nf”程序段中的任何F、S或T功能在粗加工循

環(huán)中被忽略，而在G73程序段中的F、S或T功能有效。一般情況下，在使用G73之前，都已經(jīng)定義好S、T，因而在G73格式中就不用再賦值，如果賦值，機(jī)床將按照G73格式中的數(shù)值使用。

但在應(yīng)用過程之中，為了更好的、毫無錯(cuò)誤的使用這個(gè)指令，除了準(zhǔn)確掌握其實(shí)質(zhì)性定義外，還應(yīng)該注意以下幾方面問題：

1）正常情況下，G73只能做粗加工使用，必須與G70（精加工循環(huán)指令）成對(duì)使用。就是說G73加工去大部分毛坯余量，剩下的精加工余量由G70完成，相當(dāng)于G73與G70相互對(duì)話，各自完成自己的工作。G73的加工路徑是由ns—nf精加工路徑?jīng)Q定的，不可以超出其控制的范圍。

2）G73格式下數(shù)第一個(gè)程序段內(nèi)不得有Z坐標(biāo)，否則既會(huì)出現(xiàn)Z軸聯(lián)動(dòng)現(xiàn)象，系統(tǒng)會(huì)提示相應(yīng)的報(bào)警信息，使程序無法向下運(yùn)行。如果必須出現(xiàn)Z坐標(biāo)，可將此程序段中的X、Z分為兩個(gè)程序段解決。

3）無須考慮加工路徑是否符合遞增或遞減的規(guī)律。只要考慮刀具在加工過程中是否發(fā)生干涉現(xiàn)象，刀頭是否具有良好的切削性能即可。

4）在ns—nf的精加工路徑中，對(duì)于較為復(fù)雜的工件，尤其是中間高，兩邊低的工件，在使用G73時(shí)，精加工的最后一個(gè)程序段應(yīng)有抬刀的動(dòng)作指令，用G00或G01均可，將刀具移動(dòng)到最高點(diǎn)以上，以避免刀具在回退過程中，將高點(diǎn)的已加工表面刮傷，或產(chǎn)生撞擊事件，導(dǎo)致加工失敗。

另外，在使用G73循環(huán)指令中，還可以加入半徑補(bǔ)償功能G41、G42，但應(yīng)加在精加工路徑的第一個(gè)程序段內(nèi)，符合半徑補(bǔ)償?shù)牡谝粋€(gè)階段—建立階段。然后在最后一個(gè)精加工路徑程序段中用G40進(jìn)行注銷，實(shí)現(xiàn)半徑補(bǔ)償?shù)碾S用隨建，隨撤隨消的原則，以保證在加工過程中不影響工件的實(shí)際形狀。還有，在G73與G70之間也可以加入變速、換刀功能，但切記應(yīng)保證換刀后仍要回到原來定義的循環(huán)起點(diǎn)（A）上，保證其一致性，否則刀具就會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的精加工軌跡。

總之，我們必須在正確的掌握復(fù)合循環(huán)指令的本質(zhì)含義的同時(shí)，應(yīng)當(dāng)更加靈活多變，按照人的正常思維去創(chuàng)新，派生出各種各樣的方法，以獲取更高的價(jià)值。復(fù)合循環(huán)可以幫助我們?cè)趯?shí)際工作中解決很多復(fù)雜零件的加工，因此，能夠合理的、熟練的掌握其應(yīng)用，對(duì)工件加工質(zhì)量的改善，生產(chǎn)率的提高，有著深遠(yuǎn)的意義。

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[3]趙云龍，劉清.數(shù)控機(jī)床及應(yīng)用[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2008，10.