G73指令在金屬加工中的應(yīng)用研究

鄒 颯

（湖南省冷水江市高級技工學(xué)校，湖南 冷水江 417500）

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)上對金屬加工的精度、難度和效率的要求也越來越高，G73指令在不同種類的金屬加工時可以確定刀具的進(jìn)刀量和退刀量，程序量小且加工簡潔，降低了加工程序出錯的頻率。在加工過程中，只要仔細(xì)觀察金屬加工的第一次循環(huán)就可以判斷出刀具與金屬之間的位置是否正確，加工的第一個程序完成之后，就可以實(shí)現(xiàn)自動加工，提高了金屬加工的效率和安全性[1]。

1 基于G73指令的金屬加工方法設(shè)計

1.1 引入G73指令

在上述G73指令中，Δi為模態(tài)量，表示粗金屬加工時徑直方向切除的總余量；Δk也是模態(tài)量，表示粗金屬加工時軸向切除的總余量；d表示金屬加工的循環(huán)次數(shù)；ns表示加工程序開始的編號；nf表示加工程序的結(jié)束編號；Δu表示軸向金屬加工的預(yù)留量，大約在0.2mm～0.5mm之間；Δw表示經(jīng)向金屬加工的預(yù)留量，大約在0.05mm～0.1mm之間；s表示加工主軸轉(zhuǎn)速；f表示金屬進(jìn)給量；t表示加工刀具號。

G73指令在進(jìn)行金屬加工時，刀具的運(yùn)動軌跡與金屬工件的輪廓是平行的，因此適用于金屬的加工；背吃刀量分別通過軸向總退刀量和經(jīng)向總退刀量與金屬加工的循環(huán)次數(shù)作商求得[2]；金屬工件的切削深度決定總退刀量值的設(shè)定。

1.2 金屬加工精度的分析

在金屬加工領(lǐng)域，傳統(tǒng)的加工方法如今已經(jīng)不被看好，因此將G73指令應(yīng)用到金屬工件的加工中，可以滿足金屬加工的精度要求，而且G73指令的效率也會被突顯出來，因此在設(shè)計金屬加工方法時，加工精度的分析要結(jié)合適度觀點(diǎn)。在應(yīng)用G73指令進(jìn)行金屬加工時，工件的輪廓可以是不單調(diào)變化的，在數(shù)控車床加工中，金屬的加工精度可以達(dá)到0.01mm，說明G73指令完全可以達(dá)到金屬加工的精度要求。

1.3 實(shí)現(xiàn)基于G73指令的金屬加工

根據(jù)金屬加工精度的分析，確定金屬加工的條件范圍及精度要求，其中分析金屬加工精度可以確定金屬加工所需的溫度條件以及加工刀具所需的溫度條件，選取合適的溫度開始金屬的加工工作，其基于G73指令的金屬加工流程如圖1所示。

圖1 基于G73指令的金屬加工流程圖

基于G73指令的引入，得出金屬加工刀具的運(yùn)行軌跡，依托金屬加工精度的分析，確定G73指令可以達(dá)到不同種類和性質(zhì)的金屬加工精度要求，實(shí)現(xiàn)基于G73指令的金屬加工。完成本文的基于G73指令的金屬加工方法設(shè)計。

2 實(shí)例驗(yàn)證

為了驗(yàn)證本文設(shè)計的基于G73指令的金屬加工方法的可靠性，采用傳統(tǒng)金屬加工方法，以及基于G73指令的金屬加工方法，制定金屬加工能力對比實(shí)驗(yàn)。

2.1 實(shí)驗(yàn)方法及步驟

實(shí)驗(yàn)過程中，采用不同種類的金屬材料作為實(shí)驗(yàn)的自變量，利用兩種金屬加工方法進(jìn)行金屬加工能力對比實(shí)驗(yàn)，在選擇加工刀具時，要根據(jù)金屬加工的具體情況，由于金屬加工時刀具的安裝位置和加工方向不同，會導(dǎo)致實(shí)際加工角度與標(biāo)注的角度有一定誤差，因此要考慮金屬工件的材料，刀具材料以及加工的性質(zhì)等。金屬加工的刀具材料必須具有很高的耐磨性和高溫硬度，這樣在加工時不會使金屬工件變形。

為了保證本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有鮮明的對比性，分別用G73指令加工不同種類的金屬材料，保證實(shí)驗(yàn)不受外界因素的干擾，實(shí)驗(yàn)的具體操作步驟如下：①首先準(zhǔn)備對比實(shí)驗(yàn)環(huán)境，檢查加工刀具是否完整；②加工時金屬材料分別選擇塑料、鋁件、鐵件、銅件以及鋼件；③為了提高本次對比實(shí)驗(yàn)的精準(zhǔn)度，引入加工效率作為本次實(shí)驗(yàn)的對比指標(biāo)；④分別采用傳統(tǒng)金屬加工方法，以及本文設(shè)計的基于G73指令的金屬加工方法，加工以上五種金屬材料，記錄不同種類金屬的加工效率，并繪制金屬加工效率曲線。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

根據(jù)采用不同加工方法得到的不同種類的金屬加工效率對比圖可知（如圖2所示），兩種金屬加工方法對不同種類金屬的加工能力有很大差別，本文設(shè)計的基于G73指令的金屬加工方法對于不同種類金屬的加工能力比較強(qiáng)，平均加工效率為83.62%，而傳統(tǒng)金屬加工方法對不同種類金屬的加工能力明顯低于本文設(shè)計的金屬加工方法，因此可以得出本文設(shè)計的基于G73指令的金屬加工方法可以完成金屬的加工工作。

圖2 金屬加工效率對比圖

3 結(jié)語

本文設(shè)計的基于G73指令的金屬加工方法相比于傳統(tǒng)加工方法，對金屬的加工能力強(qiáng)，可以提高金屬的加工效率。希望本文的研究能夠?yàn)榛贕73指令的金屬加工方法設(shè)計提供理論依據(jù)。