4-3 SIEMENS 802D系统的孔加工固定循环

§4-3SIEMENS802D系统的孔加工固定循环一、孔加工固定循环概述1．孔加工动作SIEMENS系统在孔加工固定循环编程时，由于程序中没有参数来指定孔的中心位置，因此，在固定循环开始前刀具要移到所要加工孔的中心位置；否则，刀具将在当前位置执行孔加工固定循环。2．固定循环的调用（1）非模态调用孔加工固定循环的非模态调用格式如下：CYCLE81～89（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，…）；例如，N10G00X30.0Y40.0；N20CYCLE81（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR）；N30G00X0Y0；采用这种格式时，该循环指令为非模态指令，只有在指定的程序段内才能执行循环动作。（2）模态调用孔加工固定循环的模态调用格式如下：MCALLCYCLE81～89（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，…）；MCALL；（取消模态调用）例如，N10MCALLCYCLE81（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR）；N20G00X30.0Y40.0；N30X0Y0；N40MCALL；采用这种格式后，只要不取消模态调用，则刀具每执行一次移动，将执行一次固定循环调用，如本例中的N30程序段表示刀具移到（0，0）位置后将再执行一次固定循环，直至取消。3．固定循环的平面（1）返回平面（RTP）返回平面是为安全下刀而规定的一个平面。返回平面可以设定在任意一个安全高度上，当使用一把刀具加工多个孔时，刀具在返回平面内任意移动时将不会与夹具、工件凸台等发生干涉。（2）加工开始平面（RFP+SDIS）加工开始平面类似于FANUC系统中的R参考平面，在该平面，刀具从快速进给转为切削进给。该平面距工件表面的距离主要考虑工件表面的尺寸变化，一般情况下取2～5mm，如图4-14所示。（3）参考平面（RFP）参考平面是指孔深在Z轴方向工件表面的起始测量位置平面，该平面一般设在工件的上表面。参考平面与加工开始平面之间应留有安全间隙。注意与FANUC固定循环指令中的R参考平面相区别。（4）孔底平面（DP或DPR）加工不通孔时，孔底平面就是孔底的Z轴高度；加工通孔时，除了要考虑孔底平面的位置，还要考虑刀具的超越量（见图4-14中Z点），以保证所有孔深都加工到尺寸。4．固定循环中参数的赋值（1）直接赋值在编写孔加工固定循环指令时，参数直接用数字编写，例如：CYCLE81（30.0，0，3.0，-30.0）；CYCLE81（30.0，0，3.0，，30.0）；注：固定循环中有些参数可以不写，如本例中没有写孔底平面的绝对值坐标。如果省略的参数并不位于最后，则虽然该值可省略，但该值处的“，”不能省略。（2）变量赋值在编写孔加工固定循环指令时，先对变量赋值，然后在程序中直接调用变量，例如：N10RTP=30.0RFP=0SDIS=3.0DP=-30.0DPR=30.0；N50CYCLE81（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR）二、孔加工固定循环指令1．钻孔循环指令CYCLE81与锪孔循环指令CYCLE82（1）指令格式CYCLE81（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR）；CYCLE82（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，DTB）；例如，CYCLE81（10.0，0，3.0，-30.0）；CYCLE82（10.0，0，3.0，，30.0，2.0）；式中RTP——返回平面，用绝对值进行编程；RFP——参考平面，用绝对值进行编程；SDIS——安全距离，无符号编程，其值为参考平面到加工开始平面的距离；DP——最终的孔加工深度，用绝对值进行编程；DPR——孔的相对深度，无符号编程，其值为最终孔加工深度与参考平面的距离DTB——孔底暂停的时间，单位为秒（s）（2）动作说明CYCLE81指令动作如图4-15所示，执行该循环，刀具从加工开始平面切削进给到孔底，然后从孔底快速退回至返回平面。CYCLE82指令动作类似于CYCLE81指令，只是在孔底增加了进给后的暂停动作，因此提高了孔底的精度。该指令常用于台阶孔的加工。（3）编程实例例4-6加工图4-16所示工件的孔，试用CYCLE81或CYCLE82指令进行编程。AA408.MPF；（程序初始化）N10G90G94G40G71G54F100；N20G74Z0；N30T1D1；N40G00X-25.0Y0；（G17平面快速定位）N50Z30M08；（Z向定位至返回平面，切削液开）N60M03S600；（主轴正转，转速为600r/min）N70CYCLE81（10.0，0，3.0，-22.887）；（用固定循环指令加工孔）

N80G00X0Y0；（在返回平面快速定位）N90CYCLE81（10.0，0，3.0，-22.887）；（加工第二个孔）N100G00X25.0Y0；N110CYCLE81（10.0，0，3.0，-22.887）；（加工第三个孔）N120G74Z0；N130M05M09；N140M30；本例工件如采用模态指令进行编程，则其局部加工程序如下：N70MCALLCYCLE81（10.0，0，3.0，-22.887）；（固定循环模态调用）N80G00X-25.0Y0；（加工第一个孔）N90X0Y0；（加工第二个孔）N100X25.0Y0；（加工第三个孔）N110MCALL；（取消模态调用）

2．深孔往复排屑加工循环指令CYCLE83（1）指令格式CYCLE83（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，FDEP，FDPR，DAM，DTB，DTS，FRF，VARI）；例如，CYCLE83（30，0，3，-30，，-5，5，2，1，1，1，0）；式中RTP、RFP、SDIS、DP、DPR、DTB——参数说明

参照CYCLE82指令；FDEP——起始钻孔深度，用绝对值表示；FDPR——相对于参考平面的起始钻孔深度，无符号DAM——相对于上次钻孔深度的Z向退回量，无符号DTS——起始点处用于排屑的停顿时间（VARI=1时

有效）FRF——钻孔深度上的进给速度系数VARI——排屑与断屑类型的选择（VARI=0为断

屑，VARI=1为排屑）（2）动作说明CYCLE83指令动作如图4-17所示，该循环指令通过Z轴方向的间歇进给实现断屑与排屑。刀具从加工开始平面Z向进给FDPR后暂停断屑，然后快速回退到加工开始平面；暂停排屑后再次快速进给到Z向距上次切削孔底平面DAM处，从该点处由快进变成工进，工进距离为FDPR+DAM。如此循环直到加工至孔深，刀具回退到返回平面完成孔的加工。此类孔加工方式多用于深孔加工。（3）编程实例例4-7试用CYCLE83指令编写图4-18所示工件的孔加工程序。AA409.MPF；N10G90G94G40G71G54F100；（程序初始化）N20G74Z0；N30T1D1；N40G00X0Y0；N50Z30M08；（Z向快速定位到初始平面，切削液开）N60M03S600N70MCALLCYCLE83（10.0，0，3.0，-35.0，，-5.0，5.0，2.0，1.0，1.0，1.0，0）；N80G00X-25.0Y-10.0；（加工第一个孔）N90X25.0；（加工第二个孔）N100Y10.0；（加工第三个孔）N110X-25.0；（加工第四个孔）N120MCALL；（取消模态调用）N130G74Z0；N140M05M09；N150M02；3．刚性攻螺纹指令CYCLE84与柔性攻螺纹指令CYCLE840（1）指令格式CYCLE84（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，DTB，SDAC，MPIT，PIT，POSS，SST，SST1）；CYCLE840（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，DTB，SDR，SDAC，ENC，MPIT，PIT）；例如，CYCLE84（30，0，2，-20，，0，3，10，，0，50，50）；CYCLE840（30，0，2，-20，，0，4，3，0，，2）；式中RTP、RFP、SDIS、DP、DPR、DTB——参数说明参照CYCLE82指令；SDAC——循环结束后的旋转方向，取值3、4、5MPIT——标准螺距，取值范围为3～48，分别表示M3～M48，

符号代表旋转方向，其中负值表示左旋螺纹；PIT——螺距由数值决定，符号代表旋转方向，其中负值表示

左旋螺纹；POSS——主轴的准停角度；SST——攻螺纹进给速度；SST1——退回速度；

SDR——返回时的主轴旋转方向，取值为0、3、4，SDR=0代

表主轴返回时的旋转方向自动颠倒，3、4代表M03、M0ENC——是否带编码器攻螺纹，ENC=0为带编码器，ENC=1为不带编码器。（2）动作说明CYCLE84和CYCLE840指令动作如图4-19所示。执行CYCLE84指令时，根据螺纹的旋向选择主轴的旋转方向；刀具以G00方式快速移到加工开始平面；执行攻螺纹指令到达孔底，攻螺纹进给速度由参数SST指定；主轴以攻螺纹的相反旋转方向退回加工开始平面，退回速度由参数SST1指定；再以G00方式退到返回平面，完成攻螺纹动作；主轴旋转方向回到SDAC状态。CYCLE840指令动作与CYCLE84指令基本类似，只是CYCLE840指令在刀具到达最后钻孔深度后回退时的主轴旋转方向由SDR决定。在CYCLE84和CYCLE840指令攻螺纹期间，进给倍率、进给保持均被忽略。（3）编程实例例4-8试用攻螺纹循环指令编写图4-20所示工件两个螺孔（攻螺纹前已加工出φ10.3mm的底孔）的加工程序。AA410.MPF；N10G90G94G40G71G54F100；（程序初始化）N20G74Z0；N30T1D1；N40G00X-30.0Y0；N50Z30M08；N60M03S200；（攻螺纹时用较低的转速）N70CYCLE840（10.0，0，2.0，-32.0，，0，4，0，，1.75）；N80G00X30.0Y0；N90CYCLE840（10.0，0，2.0，-15.0，，0，4，0，，1.75）；N100G74Z0；N110M05M09；N120M02；4．镗孔循环指令CYCLE85和CYCLE89（1）指令格式CYCLE85（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，DTB，FFR，RFF）；CYCLE89（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，DTB）；例如，CYCLE85（10，0，2，-30，，0，100，200）；CYCLE89（10，0，2，-30，，2）；式中RTP、RFP、SDIS、DP、DPR、DTB——参数说明参照CYCLE82指令；FFR——刀具切削进给速度；RFF——刀具从最后加工深度退回加工开始平面时的进给速度。（2）动作说明CYCLE85和CYCLE89指令动作如图4-21所示。当执行CYCLE85指令时，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加工开始平面，再以快速进给方式回到返回平面。

CYCLE89指令动作与CYCLE85指令动作类似，不同的是CYCLE89指令动作在孔底增加了暂停，因此该指令常用于台阶孔的加工（3）编程实例例4-9精加工图4-22所示工件中两个φ8H7的孔（加工前底孔已加工至φ7.8mm），试编写该工件的数控加工程序。加工程序如下AA411.MPF；N10G90G94G40G71G54F100；（程序初始化）N20G74Z0；N30T1D1；N40G00X-19.0Y0；N50Z30M08；N60M03S200；（镗孔时用较低的转速）N70CYCLE85（30.0，0，5.0，-15.0，，0，100，200）；N80G00X19.0Y0；N90CYCLE85（30.0，0，5.0，-15.0，，0，100，200）；N100G74Z0；N110M05M09；N120M02；例如，CYCLE87（10，0，3，-20，，3）；CYCLE88（10，0，3，-20，，2，3）；式中RTP、RFP、SDIS、DP、DPR、DTB——参数说明参照CYCLE82指令；SDIR——刀具切削进给时的主轴旋转方向，取值3、4分别代表M03、M04。（2）动作说明CYCLE87和CYCLE88指令动作如图4-23所示。执行CYCLE87指令时，刀具以切削进给方式加工到孔底，此时，主轴的旋转方向由参数SDIR决定。刀具在孔底位置主轴停转，程序暂停运行；按下机床面板上的“循环启动”按键，主轴快速退回返回平面。CYCLE88指令的加工动作与CYCLE87指令基本相同，不同的是CYCLE88指令在孔底增加了暂停。（3）编程实例例4-10试用CYCLE87和CYCLE88指令编写图示工件两个φ30mm孔（镗孔前已将底孔粗加工至φ29.5mm）的加工程序。加工程序如下6．精镗孔循环指令CYCLE86（1）指令格式CYCLE86（RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，DTB，SDIR，RPA，RPO，RPAP，POSS）；例如，CYCLE86（30，0，2，-30，，0，3，3，0，2，0）；式中RTP、RFP、SDIS、DP、DPR、DTB——参数说明

参照CYCLE82指令SDIR——主轴旋转方向，取值3、4分别代表M03、M04RPA——平面中第一轴（如G17平面中的X轴）方向的让

刀量，该值用带符号的增量值表示RPO——平面中第二轴（如G17平面中的Y轴）方向的让

刀量，该值用带符号的增量值表示RPAP——镗孔轴上的返回路径，该值用带符号的增量

值表示POSS——固定循环中用于规定主轴的准停位置，其单

位为度（°）（2）动作说明CYCLE86指令动作如图4-25所示。执行CYCLE86指令时，刀具以切削进给方式加工到孔底；实现主轴准停；刀具在加工平面第一轴方向移动RPA，在第二轴方向移动RPO，镗孔轴方向移动RPAP，使刀具脱离工件表面，保证刀具退出时不擦伤工件表面；主轴快速退回加工开始平面；然后主轴快退至返回平面的循环起点位置；主轴恢复SDIR旋转方向。该指令主要用于精镗孔。（3）编程实例例4-10试用CYCLE87和CYCLE88指令编写图4-24所示工件两个φ30mm孔（镗孔前已将底孔粗加工至φ29.5mm）的加工程序。三、孔加工样式循环指令1．排孔加工样式循环指令HOLES1排孔加工样式循环指令（HOLES1）与孔加工固定循环指令（如CYCLE83等）联用，可用来加工沿直线均布的一排孔，通过简单变量计算及循环调用可加工呈矩形均布的网格孔。（1）指令格式HOLES1（SPCA，SPCO，STA1，FDIS，DBH，NUM）；例如，MCALLCYCLE81（20.0，0，2.0，-25.0）；HOLES1（0，10.0，30.0，20.0，15.0，3）；该循环指令中的参数说明如图4-26所示。式中SPCA——排孔参考点的横坐标SPCO——排孔参考点的纵坐标STA1——排孔的中心线与横坐标轴的夹角FDIS——第一个孔到参考点的距离DBH——孔间距NUM——孔数。（2）指令说明用排孔指令加工沿一条直线均布的孔时，第一步必须先用MCALL指令调用任一种孔加工固定循环指令（如CYCLE81等）；第二步再用排孔指令描述孔的分布情况，并根据第一步的孔加工类型加工孔；最后用MCALL指令取消对孔加工固定循环指令的调用。具体程序可参照以下格式编写：（3）编程实例例4-12用HOLES1指令加工如图工件的网格孔，网格孔共计7行9列，行距和列距均为10mm。编程说明：用排孔指令加工本例呈矩形均布的网格孔时，第一步必须先用MCALL指令调用孔加工固定循环指令（CYCLE81）；第二步再用排孔指令描述孔的分布情况，并根据第一步的孔加工类型加工孔；第三步计算下一行孔的坐标值；第四步计算已加工完的孔的行数；第五步有条件循环执行第二步到第四步；第六步用MCALL指令取消对孔加工固定循环指令的调用。具体程序如下：AA414.MPF；N10G90G94G40G71G54F100；（程序初始化）N20G74Z0；N30T1D1；N40G00X0Y0；N50Z30M08；N60M03S800；N70R1=10.0；（定义SPCO变量）N80MCALLCYCLE81（20.0，0，2.0，-25.0）；（模态调用钻孔循环指令）N90MA1：HOLES1（0，R1，0，10.0，10.0，9）；（排孔加工样式循环）N100R1=R1+10.0；N