课题十六孔系的编程与加工教学目的了解固定循环中孔系加工指令的

课题十六孔系的编程与加工教学目的了解固定循环中孔系加工指令的 课题十六 孔系的编程与加工 教学目的 了解固定循环中孔系加工指令的功能及应用;掌握G81、G80、G84、G98、G99指令的功能及编程格式。 教学课时 4节课 相关知识 案例9.2:如图9.1所示零件，用G81加工所有的孔，进给速度F=20mm/min，主轴转速S=600r/min，试编写其数控加序: 45钢 调整板 图9.1 案例9.2 9.2.1 孔加工循环的动作 孔加工循环指令为模态指令，一旦某个孔加工循环指令有效，在其后的所有(X，Y)位置均采用该孔加工循环指令进行加工，直到用G80取消孔加工循环为止。在孔加工循环指令有效时(X，Y)平面内的运动方式为快速运动(G00)。孔加工循环一般由以下6个动作组成，如图9.2所示。 图9.2 孔加工循环的6个动作 动作(1) X轴和Y轴的定位 动作(2) 快速移动到R点 动作(3) 孔加工 动作(4) 在孔底的动作 动作(5) 返回到R点 动作(6) 快速移动到初始点 G98和G99两个模态指令控制孔加工循环结束后,刀具分别返回起始点和参考平面(R), 如图9.3所示。其中G98是缺省方式。 采用绝对坐标(G90)和采用相对坐标(G91)编程时，孔加工循环指令中的值有所不同，编 程时建议尽量采用绝对坐标编程。 9.2.2 孔加工循环控制指令 1. 钻孔循环指令G8l 如图9.3所示，主轴正转，刀具以进给速度向下运动钻孔，到达孔底位置后，快速退回 (无孔底动作)。格式:G81 X Y Z F R K 说明: 1.X，Y为孔的位置; 2.Z为孔底位置; 3.F为进给速度(mm,min); 4.R为参考平面位置; 5.K为重复次数(如果需要的话)。 (a)用G98指令 (b)用G99指令 图9.3 G81钻孔加工循环 案例9.2编程:工件零点选择在工件左上角，选用Φ10的钻头，数控加工程序编制如 下: 程 序 说 明 O9988 程序名 N10 G90 G54 G00 X0 Y0 T01; 设置工件零点，选择刀具Φ10钻头 N20 G43 G00 Z30 H01; 建立刀具长度补偿 N30 M03 S600 M07; 启动主轴正转600r/min，开启冷却液 N40 G98 G81 X10 Y10 Z-18 R5 F20; 在(10，10)位置钻孔，孔的深度为18mm，参考面 高度为5mm N50 X50; 在(50,10)位置钻孔 N60 Y30; 在(50,30)位置钻孔 N70 X10; 在(10,30)位置钻孔 N80 G80; 取消钻孔循环 N90 G00 Z100; N100 X0 Y0; N110 M02; 2(钻孔循环指令G82 与G8l格式类似，唯一的区别是G82在孔底加进给暂停动作，即当钻头加工到孔底位置时，刀具不作进给运动，并保持旋转状态，使孔的面更光滑。该指令一般用于扩孔和沉头孔加工。格式:G82 X Y Z R P F K 说明:P为在孔底位置的暂停时间，单位为ms(毫秒)。 3(深孔钻孔循环指令G83 G83指令与G81的主要区别是: 由于是深孔加工，采用间歇进给(分多次进给)，有利于排屑。每次进给深度为Q，直到孔底位置为止，设置两个系统内部参数d控制退刀过程，如图9.4所示。 格式:G83 X Y Z R Q F K 说明:Q为每次进给的深度，它必须用增量值设置。 图9.4 G83深孔钻孔加工循环 4(攻螺纹循环指令G84 攻螺纹进给时主轴正转，退出时主轴反转。格式:G84 X Y Z R P F K 与钻孔加工不同的是攻螺纹结束后的返回过程不是快速运动，而是以进给速度反转退出。 攻螺纹过程要求主轴转速与进给速度成严格的比例关系，因此，编程时要求根据主轴转速计算进给速度。该指令执行前，用辅助功能使主轴旋转。 例:对图9.1中的4个孔进行攻螺纹，深度为10mm，主轴转速S=150r/min，其数控加工程序为: 程 序 说 明 O8778 程序名 N10 G90 G54 G00 X0 Y0 ; 设置工件零点 N20 T02; 选用T02刀具(Φ10丝锥，导程2mm) N30 M03 S150; 启动主轴正转150r/min N40 G43 G00 Z30 H02 M07; 建立刀具长度补偿，开启冷却液 N50 X10 Y10; 刀具定位在(10，10)处 N60 G98 G84 Z-10 R5 F300; 攻螺纹，深度为10mm 进给速度F=150(主轴转速)×2 (导程)=300 N70 X50; 在(50,10)位置攻螺纹， N80 Y30; 在(50,30)位置攻螺纹 N90 X10; 在(10,30)位置攻螺纹 N100 G80; 取消攻螺纹循环 N110 G00 Z100; N120 X0 Y0; N130 M02; 5(左旋攻螺纹循环指令G74 与G84的区别是:进给时为反转，退出时为正转。格式:G74 X Y Z R P F K 6(镗孔循环指令G85 如图9.3所示，主轴正转，刀具以进给速度向下运动镗孔，到达孔底位置后，立即以进给速度退出(没有孔底动作)。格式:G85 X Y Z R F 7(镗孔循环指令G86 与G85的区别是:G86在到达孔底位置后，主轴停止，并快速退出。格式:G86 X Y Z R F 8(镗孔循环指令G89 与G85的区别是:G89在到达孔底位置后，加进给暂停。格式:G89 X Y Z R F P 9(背镗循环指令G87 如图9.5所示，刀具运动到起始点B(X，Y)后，主轴准停，刀具沿刀尖的反方向偏移Q值，然后快速运动到孔底位置，接着沿刀尖正方向偏移回E点，主轴正转，刀具向上进给运动，到R点，再主轴准停，刀具沿刀尖的反方向偏移Q值，快退，接着沿刀尖正方向偏移到B点，主轴正转，本加工循环结束，继续执行下一段程序。 格式:G87 X Y Z R Q F P 图9.5 G87背镗循环示意图 10(精镗循环指令G76 如图9.6所示，与G85的区别是:G76在孔底有三个动作:进给暂停、主轴准停(定向停止)、刀具沿刀尖的反方向偏移Q值，然后快速退出。这样保证刀具不划伤孔的表面。格式:G76 X Y Z R Q F P 说明:P为暂停时间(ms)，Q为偏移值。 图9.6 G76精镗循环示意图 11(高速深孔钻孔循环指令G73 如图9.7所示，由于是深孔加工，采用间段进给(分多次进给)，每次进给深度为Q，最后一次进给深度?Q，退刀量为d(由系统内部设定)，直到孔底位置为止。该钻孔加工方法因为退刀距离短，比G83钻孔速度快。 格式:G73 X Y Z R Q F K 说明:Q为每次进给的深度，为正值。 图9.7 G73高速深孔钻孔加工循环 值得说明的是:不同的CNC系统，即使是同一功能的钻孔加工循环，其指令格式也有一定的差异，编程时应以编程手册的为准。 9.3 实训内容 如图9.8所示，已知毛坯为100×100×50的45钢，要求编制数控加工程序并完成零件的加工。 图9.8 实训题