孔系加工(改)

例2、在立式加工中心上，加工图4.17示零件上1#~10#各 孔及φ60mm的大孔，试用孔循环指令编写其数控加工程 序。（假设各表面已加工，φ60mm的大孔已作粗加工） （1）、确定加工工艺方案并选择刀具及切削用量表4-2所 示
工 序 号 刀具 工序内容 刀号 种类及规格 刀补 号 H01 H02 H03 H04 H05 主轴转速 （r/min） 800 500 300 800 100 切削用量 进给速度 （mm/min） 50 80 30 50 30
初始平面
初始平面
R平面
R
主轴反转
R平面 Z=0
R
主轴反转
Z=0 主轴正转
主轴正转
Z
Z点
Z点
(a)G99
Z
(b)G98
（4）G85：精镗孔、铰孔固定循环指令 格式： G90 G98（G99） G85 X Y Z R F 说明： 主轴正传，在初始平面上，刀具快速 到达孔的位置定位，快速到达R平面，从R 平面开始刀具以进给速度向下运动钻孔， 到达孔底位置后，以进给速度返回R平面 （G99）或初始平面（G98），无孔底动作。
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数控技术与编程
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第五章 数控加工中心操作与编程 5.1 孔系加工---G81、G82 5.2 孔系加工---G84、G74 5.3 孔系加工---G83、G73、G76
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孔加工固定循环功能指令
钻孔、镗孔、铰孔、深孔钻削、攻螺纹 孔等加工工序所需完成的顺序动作十分典 型，如果在同一个面上加工多个相同的孔， 则需要完成数个相同的加工顺序动作，若 使用常用编程指令编写孔加工的程序，十 分麻烦，而使用孔加工固定循环功能指令， 可以大大简化程序的编制。
精镗孔、铰孔
镗孔 反镗孔 镗孔 精镗阶梯孔
• 固定循环的组成
• 动作1：X、Y轴定位，使刀具快速 定位到孔加工的位置； • 动作2：Z轴快速移动到R平面； • 动作3：加工孔，以切削进给的方 式执行孔的加工动作； • 动作4：在孔底的动作，包括暂停、 主轴准停，刀具位移等动作 • 动作5：返回到R平面。继续孔的 加工而又可以安全移动刀具时返回 到R平面。 • 动作6：快速返回到初始平面。所 有的孔加工完成后一般 返回到初 始平面。
5.3 孔系加工---G83、G73、G76
（3）G83：啄式钻孔固定循环指令 格式：
G90 G98（G99） G83 X Y Z R Q F
说明： 与G81的主要区别是：G83用于深孔加工，采用啄式钻孔（间歇进给）， 以利于排屑。每次钻削 Q 的距离后返回到 R 平面， d 为让刀量，其值由 CNC系统内部参数设定，末次钻削的距离小于等于Q。
4.3.2固定循环的指令格式：
G90（G91） G98（G99） G73 G89 X Y L Z R Q P F
（1）G90和G91：数据输入格式指令：G90绝对坐标，G91增量坐标。 （2）G98和G99：刀具返回的位置指令：G98刀具返回初始平面，G99 刀具返回R平面（R平面也称参考平面，一般距离工件上表面的可取2~5 毫米） （3）G73~G89：孔的加工方式指令（见表3-1） （4）X、Y：平面点定位X、Y坐标值，可以用绝对坐标值，也可以用增 量坐标值。 （5）Z：刀具到达孔底的Z坐标值，使用绝对坐标时，表示从坐标原点 到达孔底Z点的距离，使用增量坐标时，表示从R平面到达孔底Z点的距 离。 （6）R：R平面的Z坐标值，使用绝对坐标时，表示从坐标原点到达R平 面的距离，使用增量坐标时，表示从初始平面到达R平面的距离。 （7）Q：在G73和G83指令中，指定每次进给的深度；G76和G87指令 中，指定刀具的位移量。用增量值给定。 （8）P：刀具在孔底的停留时间。 （9）F：切削进给速度。 （10）L：固定循环次数，不指定时指进行一次。
① T01刀具点窝 O1234; N10 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100； N20 M03 S800； N30 Z50；……………………刀具到达初始平面 图4.16 N40 G99 G81 X30 Y25 Z-27 R-22 F50；………1#孔位置点窝 N50 Y50；………………………………………2#孔位置点窝 N60 G98 Y75；…………………………………3#孔位置点窝 N70 G99 X90 Z-2 R3；…………………………4#孔位置点窝 N80 Y75；………………………………………5#孔位置点窝 N90 G98 Y25；…………………………………6#孔位置点窝 N100 G80 G00 X0 Y0 Z100； N110 M05； N120 M30；
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•
孔固定循环加工指令为模态指令，固定循环 加工方式一旦被指定后，在加工过程中保持不 变，直到指定其他孔固定循环加工方式或G80指 令取消固定循环为止，若程序中使用G00、G01、 G02、G03时，固定循环加工方式及其加工数据 也全部被取消。所以，加工同一种孔时，加工 方式连续执行，不需要对每个孔重新指定加工 方式。因而，在使用孔固定循环加工功能时， 应先给出循环加工孔所需要的全部数据，在固 定循环过程中只给出需要改变的功能字。
4.3.3常用的孔固定循环加工指令格式及应用举例 1、常用的孔固定循环加工指令格式 （1）G81：钻孔、钻中心孔固定循环指令 格式：G90 G98（G99） G81 X Y Z R F 说明： 主轴正传，在初始平面上，刀具快速到达孔 的位置定位，快速到达R平面，从R平面开始刀具 以进给速度向下运动钻孔，到达孔底位置后，快 速返回R平面（G99）或初始平面（G98），无孔 底动作。
N290 M05； N260 G99 X60；……………………………………… 钻6#孔 N270 G98 Y-40 M09；…………………………………钻8#孔 N280 G49 G80 G28 G91X0 Y0 Z0；…………………机床返回参考点 N290 M05； N300 T03 M06；………………………………………换T03刀 N310 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100； N320 M03 S300； N330 G43 Z50 H03 M08；……………………………刀具到达初始平面 N340 G99 G82 X-60 Y-40 Z-20 R-7 P1000 F30；……鍃1#孔 N250 G98Y40；……………………………………… 鍃3#孔 N260 G99 X60；………………………………………鍃6#孔 N270 G98 Y-40 M09；…………………………………鍃8#孔 N280 G49 G80 G28 G91X0 Y0 Z0；…………………机床返回参考点 N290 M05； N300 T04 M06；………………………………………换T04刀 N310 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100； N320 M03 S800； N330 G43 Z50 H04 M08；……………………………刀具到达初始平面 N340 G98 G83 X-60 Y0 Z-35 R-7 Q3 F80；…………钻2#孔 N350 X60；……………………………………………钻7#孔 N360 G49 G80 G28 G91X0 Y0 Z0；……………… 机床返回参考点 N370 M05； N380 T05 M06；………………………………………换T05刀 N390 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100； N400 M03 S100； N410 G43 Z50 H05 M08；……………………………刀具到达初始平面 N420 G98 G85 X-60 Y0 Z-35 R-7 F30；………………铰2#孔
• • • • • • • • • • • • •
O2234; N10 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100；（换刀后Z方向需要重新对刀） N20 M03 S800； N30 Z50 M08；………………………………………刀具到达初始平面 N40 G99 G81 X30 Y25 Z-27 R-22 F50；………钻1#孔 N50 Y50；……………………………………………钻2#孔 N60 G98 Y75；………………………………………钻3#孔 N70 G99 X90 Z-2 R3；………………………………钻4#孔 N80 Y75；……………………………………………钻5#孔 N90 G98 Y25；………………………………………钻6#孔 N100 G80 G00 X0 Y0 Z100； N110 M05； N120 M30
1 2 3 4 5
1#~10#中心钻点窝 钻4Xφ11通孔 鍃4Xφ18阶梯孔 钻4Xφ8底孔至φ7.5 铰4Xφ8通孔
T01 T02 T03 T04 T05
φ3中心钻 φ11钻头 φ18鍃孔钻 φ7.5钻头 φ8铰刀
6
7 8
钻4XM10螺纹底孔至φ8.5
攻4XM10螺纹孔 精镗φ60孔
T06
T07 T08
初始平面
初始平面
R平面
R平面
R
Z=0
Z=0
Z
Z点
Z点
(a) G99
Z
R
(b) G98
例1、在立式数控铣床加工图4.16示零件上1#~6#各 孔，试用钻孔循环指令编写其数控加工程序。
Z R平面
3
X
3
R平面
25
Y
3# 2# 1#
4# 5# 6#
25 25 25 100
X
30 60 90 120
50
（1）刀具的选择： T01: 直径为3毫米的中心 T02：直径为10毫米的钻头。 （2）走刀路线1# → 2#→ 3# → 4#→5#→ 6# （3）编写程序单
初始平面
初始平面
R平面
R
R平面 Z=0
d Q R Q d d Q Z d Q d
Z=0
Z Q
Q
Z点
Z点
(a)G99
(b)G98
d
（4）G84：攻右螺纹孔固定循环指令 格式： G90 G98（G99） G84 X Y Z R F 说明： 与G81的主要区别是：G84攻右螺纹时主轴正转 进给，攻右螺纹结束后退出时主轴反转以进给速 度返回到R平面（G99）或初始平面（G98）。攻 螺纹过程要求进给速度与主轴转速成严格的比例 关系，其比例系数为螺纹的螺距，即：进给速度 =螺纹的螺距X主轴转速，因此，编程时要求根据 主轴的转速计算出进给速度。
初始平面
初始平面
R平面
R平面
R
Z=0
Z=0
Z
Z点
Z点
（a) G99
Z
R来自百度文库
(b) G98
（ 2 ） G82 ：钻孔、鍃孔、镗阶梯孔、孔口倒角固定 循环指令 格式： G90 G98（G99） G82 X Y Z R P F 说明：与G81的主要区别是：孔底有停留，停留时间 由地址 P给出。其他动作与 G81 相同。该指令主要用 于加工盲孔或阶梯孔等，以提高孔底精度。
G82
G83 G84
切削进给
间歇进给 切削进给
暂停
———— 暂停—主轴反转
快速
快速 切削进给
钻孔、鍃孔、镗阶 梯孔、孔口倒角
啄式钻孔 攻右旋螺纹孔
G85
G86 G87 G88 G89
切削进给
切削进给 切削进给 切削进给 切削进给
————
暂停 暂停 暂停—主轴停 暂停
切削进给
快速 快速 手动 切削进给
φ8.5
M10丝锥 φ60镗刀
H06
H07 H08
800
100 300
80
150 30
其余
4X?18 4X?11
6.3
Y
5#
4XM10
Y
6#
4# 3#
?60
0.8
120
80
X
2# 7#
Z
1#
2X?8
0.8
10#
40
9#
8#
10 10
120 160
30
程序单如下：
O2234; N10 T01；……………………………………… 选第一把刀 N20 G91 G28 X0 Y0 Z0；………………………机床返回参考点 N30 M06；………………………………………换T01刀 N40 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100； N50 M03 S800； N60 G43 Z50 H01；…………………………… 刀具到达初始平面 N70 G99 G81 X-60 Y-40Z-12 R-7 F50；……… 1#孔位置点窝 N80 Y0；…………………………………………2#孔位置点窝 N90 G98 Y40；………………………………… 3#孔位置点窝 N100 G99 X-20 Z-2 R3；……………………… 4#孔位置点窝 N110 X20；………………………………………5#孔位置点窝 N120 X60 Z-12 R-7；……………………………6#孔位置点窝 N130 Y0；……………………………………… 7#孔位置点窝 N140 G98 Y-40；…………………………………8#孔位置点窝 N150 G99 X20 Z-2 R3；…………………………9#孔位置点窝 N160 G98 X-20 M09；…………………………………10#孔位置点窝 N170 G49 G80 G28 G91X0 Y0 Z0；…………… 机床返回参考点 N180 M05； N190 T02 M06；………………………………… 换T02刀 N200 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100； N210 M03 S500； N230 G43 Z50 H02 M08；…………………………… 刀具到达初始平面 N240 G99 G83 X-60 Y-40 Z-35R-7 Q3 F80；…………钻1#孔 N250 G98Y40；……………………………………… 钻3#孔 N260 G99 X60；……………………………………… 钻6#孔 N270 G98 Y-40 M09；…………………………………钻8#孔 N280 G49 G80 G28 G91X0 Y0 Z0；…………………机床返回参考点
G代码 G73 G74
孔加工动作 （-Z方向） 间歇进给 切削进给
在孔底的动作 ———— 暂停—主轴正转
刀具返回方式 （+Z方向） 快速 切削进给
用途 高速啄式钻孔 攻左旋螺纹孔
G76
G80 G81
切削进给
———— 切削进给
主轴准停—刀具位 快速 移
———— ———— ———— 快速
精镗孔
取消固定循环 钻孔、钻中心孔