隨著科學技術的不斷進步，機械產品的結構和形狀越來越復雜，特別是航空產品和模具產品等，它們結構復雜且精度要求較高，為了能高效、高精度地加工出此類產品，數控加工

　　是必須的選擇。數控機床是一種自動化程度較高的集計算機、自動控制、自動檢測及精密機械為一體的機電一體化加工設備，與普通機床相比，它具有可實現高難度、高精度和高效率加工的特點。

　　為了便于自動、高效、高精度地加工結構復雜、精度要求高的機械產品，數控車床都配備了切削循環加工指令。以FANUC-0i系統為例，為了實現外圓或內腔表面的自動切削循環，該系統配備了實現不同切削循環功能的指令：G70、G71、G72和G73。因此我們只有正確地理解它們的功能和特點，才能正確地加以應用，從而編制出合理的數控加工程序。

　　一、數控車床加工零件的特點

　　(1)車床加工零件表面通常較復雜，除了基本的回轉表面外，常帶有凹凸圓弧的變截面、溝槽和凸臺等。

　　(2)毛坯余量不均，常常需要多次加工，循環重復的動作多。

　　(3)外圓表面精度要求通常較高。

　　(4)工藝復雜，走刀路線復雜。基本都會用到外圓粗車復合循環指令，如G71指令等。

　　(5)對刀具的切削性能要求較高，要求的刀具種類也多。

　　二、復合循環指令G71、G72、G73和G70的功能

　　1.G71外圓粗車循環指令

　　該指令的運動軌跡，如圖1所示。

　　其編程格式：G71 U ( & #8710;d) R (e) G71 P (ns) Q (nf) U ( & #8710;u) W (& #8710;w) F (f) S (s) T (t)式中：

　　& #8710;d——背吃刀量;e——退刀量;ns——精加工輪廓程序段中開始程序段號;nf——精加工輪廓程序段中開始程序段號;& #8710;u——X軸向精加工余量;& #8710;w——Z軸向精加工余量;f、s、t分別為進給量、主軸轉速和刀具號。

　　G71外圓粗車循環指令適用于軸向尺寸較長的外圓柱面或內孔面，需多次走刀才能完成的粗加工，但該指令的應用有它的局限性，即零件輪廓必須符合X軸、Z軸方向同時單調增大或單調減小。如圖2所示的結構就不適合用G71指令加工成形。

　　2.G72端面粗車循環指令

　　該指令的運動軌跡，如圖3所示。

　　其編程格式：G72 W ( & #8710;d) R (e) G72 P (ns) Q (nf) U ( & #8710;u) W (& #8710;w) F (f) S (s) T (t)

　　式中：& #8710;d——背吃刀量;e——退刀量;其余各項含意與G71相同。

　　端面粗車循環指令G72也是一種復合循環指令，與G71所不同的是該指令適合于Z向余量小、X向余量大的回轉體零件(如圖4所示)粗加工，所加工的零件同樣要符合X軸、Z軸方向同時單調增大或單調減小的特點。

　　3.G73封閉切削循環指令

　　該指令的運動軌跡，如圖5所示。

　　其編程格式：G73 U(i) W(k) R(d)G73 P(ns) Q(nf) U(△u) W(△w) F(f) S(s) T(t)

　　式中：i——X軸向總退刀量;k——Z軸向總退刀量(半徑值);d——重復加工次數;其余各項含意與G71相同。

　　復合固定循環指令G73是一種多次成形封閉切削循環指令，該指令適于對已基本成形的鑄、鍛毛坯切削，如圖6所示，對零件輪廓的單調性則沒有要求。而仍使用G71、G72指令則會產生許多無效切削，且浪費時間。

　　4.G70精加工循環

　　由G71、G72、G73完成粗加工后，可以用G70進行精加工。精加工時，G71、G72、G73程序段中的F、S、T指令無效，只有在ns～nf程序段中的F、S、T才有效。

　　編程格式;G70 P(ns) Q(nf)

　　式中：ns——精加工輪廓程序段中開始程序段的段號;nf——精加工輪廓程序段中結束程序段的段號。

　　例如，在G71、G72、G73程序應

　　用例中的nf程序段后再加上“G70 Pns Qnf”程序段，并在ns～nf程序段中加上精加工適用的F、S、T，就可以完成從粗加工到精加工的全過程了。

　　三、正確使用復合切削循環指令的注意事項

　　1.指令格式

　　在G71或G72指令后的第一個程序段ns應含有G00或G01指令，如果程序段

　　中不含G00或G01指令，數控系統就會報警。同時，根據G71、G72指令的不

　　同，在ns段的G代碼后只能含有一個方向的指令(G71指令后的ns段只能含有X軸指令，G72指令后的ns段只能含有Z軸指令)。

　　2.循環起點的制定

　　循環起點確定了開始下刀的位置。G71粗車循環在加工內腔，從循環起點開始下刀，每次沿X軸進給U，直到完成切削。因此，循環起點的制定既要保證刀具進退刀均在工藝孔內而不會撞刀，又要考慮起點的X方向不能離工藝孔內壁(毛坯)太遠，否則，將走空刀;而G72粗車循環在加工內腔時循環起點的Z方向也應盡量靠近毛坯端部，以減少切削時走空刀。由于工藝孔的尺寸不可能做得很大，因此在對刀時要反復測量，以免撞刀。

　　3.切削參數的位置

　　粗車循環G71、G72與精加工循環G70總是成對出現的，兩者的切削參數T、S、F不同。根據循環的指令格式，切削參數應分別置于G71、G72和G70指令段內，不應置于構成精加工形狀的程序段群(ns～nf)內。對粗車循環G71、G72而言，順序號ns～nf之間程序段中的F、S、T功能都無效，但對精加工循環G70而言，順序號ns～nf間的指令F、S、T是有效的，因此，如將粗加工的F、S、T置于構成精加工形狀的程序段群(ns～nf)內，在程序后部配套使用精加工循環G70時，需要重新調用程序段群(ns～nf)的指令，就會造成精加工切削參數錯誤。

　　此外，也要注意不要把G71、G72粗車循環和G73封閉循環使用混淆。G71、G72粗車循環的刀路軌跡只能是單調上升或下降，而G73封閉切削循環的刀路軌跡可以是波浪形的。

　　四、編程實例

　　圖7為帶有凹弧的回轉體零件，需要通過數控車床加工來完成，根據前面所述G71和G73的特點，采用G73編程較合理。若要用G71編程，則要將該零件進行分段，可以分成OABC段和CDE兩段分別采用G71進行粗加工編程，從而解決刀路軌跡單調性的問題。

　　取工件右段回轉中心為編程原點，采用G73所編的粗加工程序如下。

　　0 0001;(程序名)

　　N10 M03 S800 T0101 ;

　　N20 G00 X60 Z5;(起刀點)

　　N30 G73 U5 W5 R6;

　　N40 G73 P50 Q110 U0.3 W0.1

　　F0.4;

　　N50 G01 X0 F0.25;(進刀點)

　　N60 Z0; (O點)

　　N70 G03 X48 Z-24 R24;(A點)

　　N80 G01 Z-34; (B點)

　　N90 G02 X48 Z-64 R20;(D點)

　　N100 G01 Z-74 ;(E點)

　　N110 G01 X50;(退刀點)

　　N120 G00 X100 Z100;

　　…

　　采用G71需將OABC段和CDE段分開編寫粗加工程序，以符合復合循環指令G71的特點，而精加工可采用G70編程或根據工件輪廓基點直接編程，所編的粗加工程序如下。

　　0 0002;(程序名)

　　N10 M03 S800 T0101 ;

　　N20 G00 X60 Z5;

　　N30 G71 U2 R0.5;

　　N40 G71 P50 Q100 U0.3 W0.1

　　F0.4;

　　N50 G01 X0 F0.25;(進刀點)

　　N60 Z0;(O點)

　　N70 G03 X48 Z-24 R24;(A點)

　　N80 G01 Z-34;(B點)

　　N90 G02 X34.5 Z-49 R20;(C點)

　　N100 G01 X50;(退刀點)

　　N110 G00 X100 Z100;(粗車OABC段)

　　N120 G00 X60 Z-49;(起刀點)

　　N130 G71 U2 R0.5;

　　N140 G71 P150 Q180 U0.3

　　W0.1 F0.4;

　　N150 G01 X34.5 F0.25;(C點)

　　N160 G02 X48 Z-64 R20;(D點)

　　N170 G01 Z-74;(E點)

　　N180 G01 X50;(退刀點)

　　N190 G00 X100 Z100;(粗車CDE段)

　　…

　　五、結束語

　　復合固定循環G70、G71、G72和G73指令通過定義零件的加工刀具軌跡來進行零件的粗車和精車，在程序中只需設置好切削深度、精車余量、進給量等參數，則數控系統自動計算出刀具路徑，自動對零件進行多次加工。因此，只有理解它們的功用、特點和區別并正確地加以應用，才能大大地簡化編程，提高加工效率。