孔系加工(改)

1、数控技术与编程数控技术与编程光电与机电工程学院光电与机电工程学院5.1 孔系加工孔系加工-G81、G825.2 孔系加工孔系加工-G84、G745.3 孔系加工孔系加工-G83、G73、G76第五章第五章 数控加工中心操作与编程数控加工中心操作与编程数控技术与编程数控技术与编程数控技术与编程数控技术与编程 孔加工固定循环功能指令孔加工固定循环功能指令 钻孔、镗孔、铰孔、深孔钻削、攻螺纹钻孔、镗孔、铰孔、深孔钻削、攻螺纹孔孔等加工工序所需完成的顺序动作十分典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，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

2、作，若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，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。可以大大简化程序的编制。G代码代码孔加工动作孔加工动作（-Z方向）方向）在孔底的动作在孔底的动作刀具返回方式刀具返回方式（+Z方向）方向）用途用途G73间歇进给间歇进给快速快速高速啄式钻孔高速啄式钻孔G74切削进给切削进给暂停暂停主轴正转主轴正转切削进给切削进给攻左旋螺纹孔攻左旋螺纹孔G76切削进给切削进给主轴准停主轴准停刀具位刀具位移移快速快速精镗孔精镗孔G80取消固定循环取消固定

3、循环G81切削进给切削进给快速快速钻孔、钻中心孔钻孔、钻中心孔G82切削进给切削进给暂停暂停快速快速钻孔、鍃孔、镗阶钻孔、鍃孔、镗阶梯孔、孔口倒角梯孔、孔口倒角G83间歇进给间歇进给快速快速啄式钻孔啄式钻孔G84切削进给切削进给暂停暂停主轴反转主轴反转切削进给切削进给攻右旋螺纹孔攻右旋螺纹孔G85切削进给切削进给切削进给切削进给精镗孔、铰孔精镗孔、铰孔G86切削进给切削进给暂停暂停快速快速镗孔镗孔G87切削进给切削进给暂停暂停快速快速反镗孔反镗孔G88切削进给切削进给暂停暂停主轴停主轴停手动手动镗孔镗孔G89切削进给切削进给暂停暂停切削进给切削进给精镗阶梯孔精镗阶梯孔 固定循环的组成固定循环的

4、组成 动作动作1：X、Y轴定位，使刀具快速轴定位，使刀具快速定位到孔加工的位置；定位到孔加工的位置； 动作动作2：Z轴快速移动到轴快速移动到R平面；平面； 动作动作3：加工孔，以切削进给的方加工孔，以切削进给的方式执行孔的加工动作；式执行孔的加工动作； 动作动作4：在孔底的动作，包括暂停、在孔底的动作，包括暂停、主轴准停，刀具位移等动作主轴准停，刀具位移等动作 动作动作5：返回到返回到R平面。继续孔的平面。继续孔的加工而又可以安全移动刀具时返回加工而又可以安全移动刀具时返回到到R平面。平面。 动作动作6：快速返回到初始平面。所快速返回到初始平面。所有的孔加工完成后一般有的孔加工完成后一般 返回

5、到初返回到初始平面。始平面。4.3.2固定循环的指令格式固定循环的指令格式：G90（G91） G98（G99） G73 G89 X Y Z R Q P F L （1）G90和和G91：数据输入格式指令：数据输入格式指令：G90绝对坐标，绝对坐标，G91增量坐标增量坐标。（2）G98和和G99：刀具返回的位置指令：刀具返回的位置指令：G98刀具返回初始平面，刀具返回初始平面，G99刀具返回刀具返回R平面平面（R平面也称参考平面，一般距离工件上表面的可取平面也称参考平面，一般距离工件上表面的可取25毫米）毫米）（3）G73G89：孔的加工方式指令（见表：孔的加工方式指令（见表3-1）（4）X、Y：

6、平面点定位：平面点定位X、Y坐标值，可以用坐标值，可以用绝对绝对坐标值，也可以用坐标值，也可以用增增量量坐标值。坐标值。（5）Z：刀具到达：刀具到达孔底的孔底的Z坐标值坐标值，使用绝对坐标时，表示从坐标原点，使用绝对坐标时，表示从坐标原点到达孔底到达孔底Z点的距离，使用增量坐标时，表示从点的距离，使用增量坐标时，表示从R平面到达孔底平面到达孔底Z点的距点的距离。离。（6）R：R平面的平面的Z坐标值坐标值，使用绝对坐标时，表示从坐标原点到达，使用绝对坐标时，表示从坐标原点到达R平平面的距离，使用增量坐标时，表示从初始平面到达面的距离，使用增量坐标时，表示从初始平面到达R平面的距离。平面的距离。（

7、7）Q：在：在G73和和G83指令中，指定指令中，指定每次进给的深度每次进给的深度；G76和和G87指令指令中，指定刀具的位移量中，指定刀具的位移量。用增量值给定。用增量值给定。（8）P：刀具在孔底的：刀具在孔底的停留时间停留时间。（9）F：切削进给速度。：切削进给速度。（10）L：固定循环次数固定循环次数，不指定时指进行一次。，不指定时指进行一次。数控技术与编程数控技术与编程 孔固定循环加工指令为孔固定循环加工指令为模态指令模态指令，固定循环，固定循环加工方式一旦被指定后，在加工过程中保持不加工方式一旦被指定后，在加工过程中保持不变，变，直到指定其他孔固定循环加工方式或直到指定其他孔固定循环

8、加工方式或G80指指令取消固定循环为止令取消固定循环为止，若程序，若程序中使用中使用G00、G01、G02、G03时，固定循环加工方式及其加工数据时，固定循环加工方式及其加工数据也全部被也全部被取消取消。所以，。所以，加工同一种孔时，加工加工同一种孔时，加工方式连续执行，不需要对每个孔重新指定加工方式连续执行，不需要对每个孔重新指定加工方式方式。因而，在使用孔固定循环加工功能时，。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。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

9、工指令格式及应用举例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、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：钻孔、钻中心孔固定循环指令格式：格式：G90 G98（G99） G81 X Y Z R F 说明：说明： 主轴正传，在初始平面上，刀具快速到达孔主轴正传，在初始平面上，刀具快速到达孔的位置定位，快速到达的位置定位，快速到达R平面，从平面，从R平面开始刀具平面开始刀具以进给速度向下运动钻孔，到达孔底位置后，快以进给速度向下运动钻孔，到达孔底位置后，快速返回速返回R平面（平面（G99）或初始平面（）或初始平面（G98），），无孔无孔底动作

10、。底动作。 ZZ（ a) G99Z点Z点(b) G98初 始 平 面RR平 面Z=0初 始 平 面RR平 面Z=0（2）G82：钻孔、鍃孔、镗阶梯孔、孔口倒角固定：钻孔、鍃孔、镗阶梯孔、孔口倒角固定循环指令循环指令格式：格式：G90 G98（G99） G82 X Y Z R P F 说明：与说明：与G81的主要区别是：的主要区别是：孔底有停留孔底有停留，停留时间停留时间由地址由地址P给出给出。其他动作与。其他动作与G81相同。该指令主要相同。该指令主要用用于加工盲孔或阶梯孔等，以提高孔底精度于加工盲孔或阶梯孔等，以提高孔底精度。(b)G98(a)G99初始平面初始平面R平面dQRZQZ点Qdd

11、Z=0R平面ZRQddQZ点QdZ=0（4）G84：攻右螺纹孔固定循环指令：攻右螺纹孔固定循环指令格式：格式：G90 G98（G99） G84 X Y Z R F 说明：说明：与与G81的主要区别是：的主要区别是：G84攻右螺纹时攻右螺纹时主轴正转主轴正转进给进给，攻右螺纹结束后，攻右螺纹结束后退出时主轴反转以进给退出时主轴反转以进给速速度返回到度返回到R平面（平面（G99）或初始平面（）或初始平面（G98）。攻）。攻螺纹过程螺纹过程要求进给速度与主轴转速成严格的比例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关系，其比例系数为螺纹的螺距，即：，即：进给速度进给速度=螺纹的螺

12、距螺纹的螺距X主轴转速主轴转速，因此，编程时要求根据，因此，编程时要求根据主轴的转速计算出进给速度。主轴的转速计算出进给速度。 ZZ点Z点Z(a)G99(b)G98RZ=0主轴正转Z=0R平面主轴反转R平面初始平面R主轴正转主轴反转初始平面（4）G85：精镗孔、铰孔固定循环指令：精镗孔、铰孔固定循环指令格式：格式：G90 G98（G99） G85 X Y Z R F 说明：说明： 主轴正传，在初始平面上，刀具快速主轴正传，在初始平面上，刀具快速到达孔的位置定位，快速到达到达孔的位置定位，快速到达R平面，从平面，从R平面开始刀具以进给速度向下运动钻孔，平面开始刀具以进给速度向下运动钻孔，到达孔底

13、位置后，以进给速度返回到达孔底位置后，以进给速度返回R平面平面（G99）或初始平面（）或初始平面（G98），），无孔底动作无孔底动作。 ZZ点Z点Z(b) G98(a) G99RRZ=0Z=0R平面R平面初始平面初始平面例例1、在立式数控铣床加工图、在立式数控铣床加工图4.16示零件上示零件上1#6#各各孔，试用钻孔循环指令编写其数控加工程序。孔，试用钻孔循环指令编写其数控加工程序。35031 2 06 #1 #9 06 03 0252 #3 #5 #4 #YR 平面1002525X25ZR 平面X（1）刀具的选择：）刀具的选择： T01: 直径为直径为3毫米的中心毫米的中心 T02：直径为：

14、直径为10毫米的钻头。毫米的钻头。（2）走刀路线）走刀路线1# 2# 3# 4#5# 6#（3）编写程序单）编写程序单 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 图图4.16N40 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；N11

15、0 M05；N120 M30；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 M305.3 孔系加工孔系加工-G83、G73、G76（3）G83：啄式钻孔固定循环指令：啄式钻孔固

16、定循环指令格式：格式：G90 G98（G99） G83 X Y Z R Q F 说明：说明：与与G81的主要区别是：的主要区别是：G83用于用于深孔加工深孔加工，采用，采用啄式钻孔（间歇进给啄式钻孔（间歇进给），），以利于以利于排屑排屑。每次钻削每次钻削Q的距离后返回到的距离后返回到R平面，平面，d为让刀量，其值由为让刀量，其值由CNC系统内部参数设定，末次钻削的距离小于等于系统内部参数设定，末次钻削的距离小于等于Q。 例例2、在立式加工中心上，加工图、在立式加工中心上，加工图4.17示零件上示零件上1#10#各各孔及孔及60mm的大孔，试用孔循环指令编写其数控加工程的大孔，试用孔循环指令编写

17、其数控加工程序。（假设各表面已加工，序。（假设各表面已加工，60mm的大孔已作粗加工）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）、确定加工工艺方案并选择刀具及切削用量表4-2所所示示 工工序序号号工序内容工序内容刀具刀具切削用量切削用量刀号刀号种类及规格种类及规格刀补刀补号号主轴转速主轴转速（r/min）进给速度进给速度（mm/min）11#10#中心钻点窝中心钻点窝T013中心钻中心钻H01800502钻钻4X11通孔通孔T0211钻头钻头H02500803鍃鍃4X18阶梯孔阶梯孔T0318鍃孔钻鍃孔钻H03300304钻钻4X8底孔至底孔至7.5T047.5钻头钻头

18、H04800505铰铰4X8通孔通孔T058铰刀铰刀H05100306钻钻4XM10螺纹底孔至螺纹底孔至8.5T068.5H06800807攻攻4XM10螺纹孔螺纹孔T07M10丝锥丝锥H071001508精镗精镗60孔孔T0860镗刀镗刀H08300304XM10?602X?80.81#4010#9#4X?18Y4X?114#2#0.83#5#8#103010其余Z7#X6#Y6.312016012080程序单如下：程序单如下：O2234;N10 T01； 选第一把刀选第一把刀N20 G91 G28 X0 Y0 Z0；机床返回参考点机床返回参考点N30 M06；换换T01刀刀N40 G54

19、G90 G00 X0 Y0 Z100；N50 M03 S800；N60 G43 Z50 H01； 刀具到达初始平面刀具到达初始平面N70 G99 G81 X-60 Y-40Z-12 R-7 F50； 1#孔位置点窝孔位置点窝N80 Y0；2#孔位置点窝孔位置点窝N90 G98 Y40； 3#孔位置点窝孔位置点窝N100 G99 X-20 Z-2 R3； 4#孔位置点窝孔位置点窝N110 X20；5#孔位置点窝孔位置点窝N120 X60 Z-12 R-7；6#孔位置点窝孔位置点窝N130 Y0； 7#孔位置点窝孔位置点窝N140 G98 Y-40；8#孔位置点窝孔位置点窝N150 G99 X20

20、 Z-2 R3；9#孔位置点窝孔位置点窝N160 G98 X-20 M09；10#孔位置点窝孔位置点窝N170 G49 G80 G28 G91X0 Y0 Z0； 机床返回参考点机床返回参考点N180 M05；N190 T02 M06； 换换T02刀刀N200 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100； N210 M03 S500；N230 G43 Z50 H02 M08； 刀具到达初始平面刀具到达初始平面N240 G99 G83 X-60 Y-40 Z-35R-7 Q3 F80；钻钻1#孔孔N250 G98Y40； 钻钻3#孔孔N260 G99 X60； 钻钻6#孔孔N270 G98 Y-

21、40 M09；钻钻8#孔孔N280 G49 G80 G28 G91X0 Y0 Z0；机床返回参考点机床返回参考点N290 M05；N260 G99 X60； 钻钻6#孔孔N270 G98 Y-40 M09；钻钻8#孔孔N280 G49 G80 G28 G91X0 Y0 Z0；机床返回参考点机床返回参考点N290 M05；N300 T03 M06；换换T03刀刀N310 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100； N320 M03 S300；N330 G43 Z50 H03 M08；刀具到达初始平面刀具到达初始平面N340 G99 G82 X-60 Y-40 Z-20 R-7 P1000 F

22、30；鍃鍃1#孔孔N250 G98Y40； 鍃鍃3#孔孔N260 G99 X60；鍃鍃6#孔孔N270 G98 Y-40 M09；鍃鍃8#孔孔N280 G49 G80 G28 G91X0 Y0 Z0；机床返回参考点机床返回参考点N290 M05；N300 T04 M06；换换T04刀刀N310 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100； N320 M03 S800；N330 G43 Z50 H04 M08；刀具到达初始平面刀具到达初始平面N340 G98 G83 X-60 Y0 Z-35 R-7 Q3 F80；钻钻2#孔孔N350 X60；钻钻7#孔孔N360 G49 G80 G28 G9

23、1X0 Y0 Z0； 机床返回参考点机床返回参考点N370 M05；N380 T05 M06；换换T05刀刀N390 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100； N400 M03 S100；N410 G43 Z50 H05 M08；刀具到达初始平面刀具到达初始平面N420 G98 G85 X-60 Y0 Z-35 R-7 F30；铰铰2#孔孔N430 X60；铰铰7#孔孔N440 G49 G80 G28 G91X0 Y0 Z0； 机床返回参考点机床返回参考点N450 M05；N460 T06 M06；换换T06刀刀N470 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100； N480 M03 S800；N490 G43 Z50 H06 M08； 刀具到达初始平面刀具到达初始平面N500 G99 G83 X-20 Y-40 Z-35 R3 Q3 F80；钻钻10#孔孔N5