数控加工程序编制_加工中心_孔类零件程序编制

标准麻花钻
硬质合金 扩孔钻 机用铰刀 机用丝锥 粗镗刀 精镗刀 硬质合金 硬质合金 硬质合金 硬质合金 硬质合金
二、相关知识
（一）孔加工工艺知识
孔加工消除间隙方法进给路线
孔加工导入量与超越量
超越量ΔZ‘： 当钻通孔时，通常取ZP＋（1～3）mm，ZP为钻尖高度（通常取0.3倍钻 头直径）； 铰通孔时，通常取3～5 mm； 镗通孔时，通常取1～3 mm。 导入量ΔZ通常取2～5mm。
孔加工的返回方式
二、相关知识
（二）固定循环功能
3．固定循环指令
G代码 G73 G74 G76 G80 G81 G82 钻削（-Z方向） 间歇进给 切削进给 切削进给 ─── 切削进给 切削进给 在孔底的动作 ─── 停刀→主轴正转 主轴定向停止 ─── ─── 暂停 回退（+Z方向） 快速移动 切削进给 快速移动 ─── 快速移动 快速移动 应用 高速深孔钻循环 左旋攻丝循环 精镗循环 取消固定循环 钻孔、点钻循环 钻孔、锪镗循环
二、相关知识
（二）固定循环功能
（2）带停顿的钻孔循环（G82）
指令格式：
G82 X_Y_Z_P_R_F_
G82循环
该指令除了要在孔底暂停外，其它动作与G81相同。暂
停时间由地址P给出。此指令主要用于加工盲孔，以提
高孔深精度。
二、相关知识
（二）固定循环功能
（3）断屑式深孔加工循环（G73）
指令格式： G73 X_Y_Z_Q_R_F_
G85循环
可以用于镗孔、铰孔、扩孔等。孔底不停留。
二、相关知识
（二）固定循环功能
（2）镗锪孔、阶梯孔循环（G89）
指令格式： G89 X_ Y_ Z_ R_ P_F_
G89动作与G85动作基本相似，不同的是，G89动作在孔
底增加暂停，因此，该指令常用于阶梯孔的加工。 （3）快速退刀的粗镗循环（G86）
二、相关知识
（二）固定循环功能
G76循环
二、相关知识
（二）固定循环功能
（6）背镗孔（G87） 指令格式： G87 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_
刀具运动到孔中心位置后，主轴定向停止 然后向刀尖相反方向偏移Q值，然后快速运动 到孔底位置，接着返回前面的位移量，回到孔
中心，主轴正转，刀具向上进给运动到Z点，主
2.夹具选择
该零件可选用加工中心通用夹具――平口虎钳进行装夹。
3. 加工工艺与路线设计
（1）Φ12mm孔的孔位有一定要求、孔径公差、粗糙度要求比较高。
故工艺可选为：钻中心孔→钻孔→铰孔。 （2）Φ20mm孔孔径为自由公差，故直接钻孔加工。
（3）Φ38mm孔的孔径公差、粗糙度要求比较高。故工艺可选为：
数控加工程序编制—加工中心编程
(FANUC 0i)
任务二：孔类零件程序编制
工作任务
编制如图所示零件孔的数控加工程序
一、学习目标
最终目标：能够熟练的编写孔类零件数控加工程
序，仿真加工出合格的零件。
促成目标：
1．能正确运用FANUC 0I加工中心孔、螺纹加 工等循环指令 2．通过仿真加工，能够修改、优化工艺及程序。
二、相关知识
（一）孔加工工艺知识
孔的加工方法与步骤的选择 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 加工方案 钻 钻—铰 钻—粗铰（扩）—精铰 钻—扩 钻—扩—铰 钻—扩—粗铰—精铰 粗镗(扩孔) 粗镗(扩孔) —半精镗(精 扩) 粗镗(扩) —半精镗(精 扩) —精镗 精度等 级 11～13 9 7～8 11 8～9 7 11～13 8～9 6～7 表面粗糙 度 50～12.5 3.2～1.6 1.6～0.8 6.3～3.2 1.6～0.8 0.8～0.4 6.3～3.2 3.2～1.6 1.6～0.8 除淬火钢外各种材料，毛坯有 铸出孔或锻出孔 适用范围 加工未淬火钢及铸铁的实心毛 坯，也可用于加工有色金属 （但粗糙度较差），孔径＜ 15mm～20mm 同上，但孔径＞15mm～20mm
二、相关知识
（二）固定ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ环功能
1）孔循环取消（G80） 指令格式：G80
取消所有孔加工固定循环模态。
2）钻孔加工循环（G81、G82、G73、G83） （1）钻孔、点钻循环（G81）
指令格式：
G81 X_Y_Z_R_F_
G81循环
二、相关知识
（二）固定循环功能
例1. 编写如图所示孔的加工程序（设Z轴开始点距工作表面5mm处，切
G83
G84 G85 G86 G87 G88 G89
间歇进给
切削进给 切削进给 切削进给 切削进给 切削进给 切削进给
───
暂停—主轴反转 ─── 主轴停止 主轴正转 暂停→主轴停止 暂停
快速移动
切削进给 切削进给 快速移动 快速移动 手动移动 切削进给
深孔钻循环
攻丝循环 镗孔循环 镗孔循环 背镗循环 镗孔循环 镗孔循环
3. 工作任务2的完成
（1）刀具的选择： 由于 孔系的位置也有一定要求，故选用
T1：A4中心钻
T2：φ4.2mm T3：M5mm细牙丝锥
（2）夹具及装夹方式的选择：
由于工件毛坯为圆柱形，决定采用1台三爪卡盘。
三、工作任务的完成
（三）工作任务2：螺纹孔加工
（3）加工工艺与路线设计：
根据该加工内容和图纸要求，螺纹位有一定要求、孔进 行攻丝。故工艺可选为：
轴又定向停止，然后向刀尖相反方向偏移Q值， 快退。刀具返回到初始平面，再返回一个位移
量，回到孔中心，主轴正转，继续执行下一段
程序。
G87循环
三、工作任务的完成
（一）数控加工工艺的制订
1．选定毛坯
使用的练习毛坯尺寸为160mm×120mm×30mm，已完成上、下表 面及周边侧面的加工，并符合尺寸与表面粗糙度要求。
例：编写如图所示螺纹孔（右旋螺纹）的加工程序（设Z
轴开始点距工作表面10mm处，切削深度为20mm）。
攻丝加工程序如下： O2002 N10 G54 M03 S100 N20 G00 Z50. M08 N30 G99 G84 X30.0 Y40.0 Z-22.0 R10.0 F150 N40 X90.0
从R点到Z点攻丝时，刀具正向进给，主轴正转。到孔 底部时，主轴反转，刀具以反向进给速度退出。G84
指令中进给倍率不起作用；进给保持只能在返回动作
结束后执行。 注意：进给速度F＝转速（r/min）×螺矩（mm）
三、工作任务的完成
（三）工作任务2：螺纹孔加工
G84右螺纹攻丝循环
三、工作任务的完成
（三）工作任务2：螺纹孔加工
1. 任务说明
该工件材料为45#钢，切 削性较好，毛坏已完成上、
下表面及周边侧面的加工，
在本次任务中完成10-M5 螺纹通孔的加工，该螺纹
为右螺纹，如图所示。
三、工作任务的完成
（三）工作任务2：螺纹孔加工
2．攻螺纹循环（G74、G84）
（1）右旋螺纹加工循环（G84） 指令格式：
G84 X_Y_Z_R_ F_
削深度为20mm）。 O2001； G54 G40 G49 G80 G90；
M03 S800；
G00 Z50. M08； G98 G81 X10. Y-10. Z-22. R5. F100； Y20.； X20. Y10.； X30.； G99 X40. Y30.； G80 M09； M30；
G81编程举例
钻孔→扩孔→粗镗孔→精镗孔。
三、工作任务的完成
（一）数控加工工艺的制订
4.刀具准备，填写刀具卡
序号 1 2 3 刀具号 T05 T06 T07 刀具规格 刀具补偿
名称
麻花钻 麻花钻 镗刀
直径
Φ11.8mm Φ35mm Φ37.5mm
材料
高 速 钢
长度
H05 H06 H07
半径
4
5 6 7
T08
T09 T10 T11
2
3
钻φ5mm通孔
攻丝
Φ4.2mm麻花钻
M5mm细牙丝锥
高速钢
高速钢
600
80
30
64
（6）编制零件螺纹孔钻中心孔加工程序
四、拓展知识
用西门子802D孔及螺纹加工循环指令加工图零件。
四、拓展知识
G88循环
二、相关知识
（二）固定循环功能
（5）精镗循环（G76）
指令格式： G76 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_
精镗时，主轴在孔底定向停止后，向刀尖反方向移
动，然后快速退刀。 这种带有让刀的退刀不会划伤已加工平面，保证了
镗孔精度。
程序格式中，Q 表示刀尖的偏移量，一般为正数， 移动方向由机床参数设定。
二、相关知识
（二）固定循环功能
1．固定循环六个动作
常用的固定循环指令能完成的工作有：钻孔、攻螺纹和 镗孔等。
1）在XY 平面定位
2）快速移动到R点平面 3）孔的切削加工
4）孔底动作
5）返回到R点平面 6）返回到起始点。
固定循环的动作
二、相关知识
（二）固定循环功能
2．固定循环的几个平面
固定循环的几个平面
工步号 1 2 3 工步内容 钻Φ38mm孔 扩Φ38mm孔 粗镗 Φ38mm孔 刀具号 T05 T06 T07 刀具名 称 麻花钻 麻花钻 镗刀 主轴转速 （r/min） 550 150 850 进给量 （mm/r） 80 20 80 背吃刀量 （mm）
4
5 6
精镗 Φ38mm孔
点钻加工 Φ12mm孔 钻孔加工 Φ12mm孔 铰孔加工 Φ12mm孔 钻孔加工 Φ20mm孔
指令格式：
G86 X_ Y_ Z_ R_F_
二、相关知识
（二）固定循环功能
G86循环
G86指令与G81相同，但在孔底时主轴停止，然后快速退回。
二、相关知识
（二）固定循环功能
（4）镗循环，手动退回（G88） 指令格式： G88 X_ Y_ Z_ R_F_ G88指令在镗孔到底后主轴 停止，通过手动方式返回， 所以可使刀具作微量的水平 移动（刀尖离开孔壁）后沿 轴向上升。 适用于对孔壁质量要求较高 的场合。
d为每次退刀后，再次进给时，由快速进给转换为切削进
给时距上次加工面的距离。
二、相关知识
（二）固定循环功能
4）镗孔循环（G85、G89、G86、G88、G76、G87）
（1）粗镗循环（G85） 指令格式： G85 X_ Y_ Z_ R_ F_ 刀具以切削进给方式加工到孔底，然后以切削进给方式 返回到R点平面。
二、相关知识
（一）孔加工工艺知识
孔加工切削用量 刀具名称 中心钻 刀具材料 高速钢 高速钢 切削速度（m/min） 进给量（mm/r） 背吃刀量（mm） 20~40 20~40 40~60 45~90 6~12 6~12 80~250 80~250 0.05~0.10 0.15~0.25 0.05~0.20 0.05~0.40 0.3~1 P 0.10~0.50 0.05~0.30 0.5D 0.5D 0.5D ≤2.5 0.10~0.30 0.5P 0.5~2.0 0.3~1
G73循环
每次切深为Q值，快速后退d值，变为切削进给继续切入，
直至孔底。Z轴方向间断进给，有利于断屑和排屑。
退刀量d由参数设置，可以设定为微小量，以提高工效。
二、相关知识
（二）固定循环功能
（4）排屑式深孔加工循环（G83） 指令格式： G83 X_Y_Z_R_Q_F_
G83循环
G83每次钻头间歇进给后回退到点R平面，排屑更彻底。
T08
T09 T05
镗刀
中心钻 麻花钻 机用铰 刀 麻花钻
1000
1200 550
40
120 80
7
8
T10
T11
300
150
50
30
三、工作任务的完成
（二）编写数控加工程序
1．确定工件坐标系
在Φ38mm孔中心建立工件坐标系，Z轴原点设在顶面上。 2．根据加工工艺编写程序
三、工作任务的完成
（三）工作任务2：螺纹孔加工
镗刀
中心钻 机用铰刀 麻花钻
Φ38mm
Φ3mm Φ12mm Φ20mm
硬质合 金
高 速 钢
H08
H09 H10 H11
三、工作任务的完成
（一）数控加工工艺的制订
a）直柄麻花钻
b）锥柄麻花钻 c）粗镗刀
d）粗镗刀
e）中心钻
f）铰刀
g）麻花钻
三、工作任务的完成
（一）数控加工工艺的制订
5.编排加工工艺，填写工序卡
钻中心孔→钻孔→攻丝。
（4）工件原点设定： 由于工件为对称圆柱形结构，为简化编程，工件原点
设定在工件中心上表面处。
三、工作任务的完成
（三）工作任务2：螺纹孔加工
（5）零件螺纹孔工序清单
螺纹孔加工工序卡
序号 1 加工内容 钻中心孔 刀具规格 类型 A4中心钻 材料 高速钢 主轴转速 （r/min） 1200 进给速度 （mm/min） 20
N50 X60.0 Y90.
N70 G80 Z50. N80 M30
G84编程举例
三、工作任务的完成
（三）工作任务2：螺纹孔加工
（2）左旋螺纹加工循环（G74） 指令格式： G74 X_Y_Z_R_ F_ G74 指令用于切削左旋螺纹孔。主轴反转进刀，正转退刀。
G74循环
三、工作任务的完成
（三）工作任务2：螺纹孔加工