第,九,章,第九章教学纲要,教学要求：,掌握数控铣削固定循环的根本概念,掌握各种孔加工固定循环指令的应用。,稳固多刀具加工的编程方法以及刀具补偿功能。,掌握孔系加工技巧、螺纹加工技巧及孔加工刀具的选择。,教学重点：,掌握数控铣削固定循环的根本概念，及各种孔加工固定循环、螺纹加工、刀具补偿功能的应用。,教学难点：,掌握数控铣削固定循环的根本概念，及各种孔加工固定循环、螺纹加工、刀具补偿功能的应用。,本章教学内容:,本章以三个孔加工实例为根底，讲解数控加工中各种孔加工方法，常用孔加工指令的应用。,本章教学建议:,1.学习参考书中相关内容；,2.对照比较各循环指令的功能、格式和参数的异同。,3.在孔加工固定循环中，刀具都有哪些动作？,固定循环指令及其应用,第,九,章,91工程：钻孔加工,固定循环指令及其应用,钻孔循环加工实例,如图9-1所示零件，材料45#钢，零件所有外表已经加工完毕，要求编程加工4-10孔。,垫块图号0901材料45#钢毛坯精毛坯图9-1 垫块零件图,第,九,章,91工程：钻孔加工,911工程准备知识,1固定循环的概念,操作1：快速定心,操作2：快速接近工件操作3：孔加工,操作4：孔底动作,操作5：刀具快速退回,2返回点平面的选择,G98返回起始点B，为缺省方式，；,G99返回参考平面R。,3钻孔循环指令 G81,【指令格式】,G81 X_Y_Z_F_R_K_；,【说明】,X_Y_为孔的位置，可以放在G81指令后面，也可以,放在G81指令的前面；,Z 为孔底位置；,F 为进给速度(mm/min)；,R 为参考平面位置高度；,K_重复次数，仅在需要重复时才指定，K的数据不能,保存，没有指定K时，可认为K=1。,4取消循环指令 G80,取消循环有两种方法：,方法一：采用G80指令,G80指令被执行以后，固定循环G73、G74、G76、G81G89被该指令取消，R点和Z点的参数以及除F外的所有孔加工参数均被取消。,方法二：01组的G代码也会起到取消固定循环的作用，例如G01/G02/G03等。,固定循环指令及其应用,第,九,章,91工程：钻孔加工,5、钻孔循环指令G82,【指令格式】,G82 X_Y_Z_F_R_P_；,【说明】,P 为在孔底位置的暂停时间，单位为ms毫秒。,该指令一般用于扩孔和沉孔的加工。,该指令同样有G98和G99两种方式。其它参数和G81指令相同。,6、深孔钻孔循环指令G83,【指令格式】,G83 X_Z_F_R_Q_；,【说明】,Q 为每次进给深度，始终用正值且增量值指令设置。,该指令同样有G98和G99两种方式。其它参数和G81指令相同。,7、高速深孔钻循环指令 G73,【指令格式】,G73 X_Y_ Z_ F_ R_ Q_；,【说明】,该指令同样有G98和G99两种方式。其它参数和G81指令相同。,固定循环指令及其应用,第,九,章,91工程：钻孔加工,912工程分析与实施,工艺说明：,1毛坯说明：,毛坯材料45#钢，在本钻孔工序之前，毛坯所有外外表已经加工完毕。,2工序说明：,【加工方案】：钻中心导向孔钻孔铰孔,工步1：钻中心导向孔注意导向孔深度为3mm。,工步2：钻孔由于为通孔，钻削深度要留刀具导出量，导出量要大于钻头 刀尖长度，一般为5mm左右，因此钻孔深度为25mm。,工步3：铰孔为孔精加工。要保证铰孔深度超过孔深。,3刀具选择说明,该工件材料为45#钢，切削性能较好，采用普通的加工刀具即可,【刀具选择】：4中心钻、11.5钻头、12机用铰刀,4切削用量的选择,影响切削用量的因素很多，机床的刚性，工件的材料和硬度，加工精度要求，工件在机床夹具上的稳定性，刀具的材料和耐用度，是否使用切削液等都直接影响到切削用量的大小。在数控程序中，决定切削用量的参数为主轴转速S和进给速度F，其选取与普通机床上加工时的值相似，可通过计算或查金属切削工艺手册得到，也可根据经验数据给定。,5装夹、定位说明,因工件形状简单、规那么，可直接在机床上的台钳校平并夹紧，同时在毛坯底面的适当位置处放置等高垫铁防止钻削通孔时刀具碰坏垫铁或台钳。,2、编程说明：,1编程原点的选择：,设定工件坐标原点为工件中心。工件的Z轴坐标原点设为上外表，按要求测量 每把刀具的刀具长度并补偿到刀长参数中对应刀长号码为H01、H02、H03。,2加工轨迹：,孔加工轨迹按照ABCD的轨迹完成，由于钻中心孔、钻孔、铰孔三个工步都是典型孔加工方法，加工时刀具的动作形式完全相同，因此采用固定循环指令可以降低编程繁琐程度。,固定循环指令及其应用,第,九,章,91工程：钻孔加工,912工程分析与实施,3数学处理：由于零件简单，各个刀位点的位置可以直接从零件图中读取。,固定循环指令及其应用,第,九,章,91工程：钻孔加工,3、加工程序的,固定循环指令及其应用,表94 数控程序卡片 编号：0901,零件名称,垫块,工序卡编号,0901,序号,指令码,注释,O,0500;,T01 M06(D4);,G54G90G00X15.0Y10.0;,G43H01Z30.0S1200M03;,G99G81Z-3.0R3.0F150M08;,X-15.0;,Y-10.0;,X15.0;,G80M05;,G91G28Y0Z0M09;,T02M06(D11.5);,G54G90G00X15.0Y10.0;,G43Z30.0H02S800M03;,G99G81Z-25.0R3.0F100M08;,X-15.0;,Y-10.0;,X15.0;,G80M05;,G91G28Y0Z0M09;,T03M06,（,D12,）；,G54G90G00X15.0Y10.0;,G43H01Z30.0S250M03;,G99G81Z-21.0R3.0F80M08;,X-15.0;,Y-10.0;,X15.0;,G80M05;,G91G28X0Y0Z0M09;,M30;,/程序号,/换取1号刀具(D4中心钻),/刀具快速定位到钻孔开始点(15.0,10.0)位置,/执行1号刀长补偿，主轴正转，转速1200 r/min，刀具快速定位到初始平面Z30.0位置处,/钻孔循环采用返回R点方式，进给速度150 mm/min，钻孔坐标点(15.0,10.0)省略，孔深-3 mm，参考高度3 mm，开启冷却液,/在(-15.0,10.0)位置钻第二个孔，与第一孔方式相同。,/在(-15.0,-10.0)位置钻第三个孔，与第一孔方式相同。,/在(15.0,-10.0)位置钻第四个孔，与第一孔方式相同。,/取消钻孔循环，主轴停止转动。,/机床Y、Z轴同时回机械零点，关冷却液,/换取2号刀具(D11.5钻头),/刀具快速定位到钻孔开始点(15.0,10.0)位置,/执行2号刀长补偿，主轴正转，转速800 r/min，刀具快速定位到初始平面Z30.0位置处,/钻孔循环采用返回R点方式，进给速度100 mm/min，钻孔坐标点(15.0,10.0)省略，钻深-25.0 mm（为使钻头能钻穿工件，钻孔深度应大于工件厚度），参考高度3 mm，开启冷却液,/在(-15.0,10.0)位置钻第二个孔，与第一孔方式相同。,/在(-15.0,-10.0)位置钻第三个孔。,/在(15.0,-10.0)位置钻第四个孔。,/取消钻孔循环，主轴停止转动。,/机床Y、Z轴同时回机械零点，关冷却液,/换取03号机用铰刀,/铰孔余量不能太大，一般留0.20.5mm,注意主轴转速不能太快,/为使铰刀能完整铰孔，铰孔深度应大于工件厚度,/,/,/,/一个单节中不能同时指令两个M代码,/机床三轴同时回机械零点，关冷却液,/程序结束并返回起始状态,第,九,章,92工程：内孔螺纹加工,小型模具型芯配件，材料为45#钢材，外形尺寸已经加工完毕，要求加工图中各孔及攻螺纹。,固定循环指令及其应用,第,九,章,92工程：内孔螺纹加工,921工程准备知识,1、右旋攻螺纹循环指令G84,【指令格式】,G84 X_Y_Z_F_R_；,【说明】,X_Y_为孔的位置，可以放在G81指令后面，也可以放在G81指令的前面；,Z 为攻丝Z向终点坐标；,F 为进给速度(mm/min)；,R 为参考平面位置高度；,2、左旋攻螺纹循环指令G74,【指令格式】,G74 X_Y_Z_F_R_；,【说明】,该指令即使攻丝前为正转，当执行攻丝时会自动转为反转。,该指令同样有G98和G99两种方式。,指令的其它参数和G84指令相同。,3、刚性攻丝方式,1弹性攻丝：,2刚性攻丝：,3刚性攻丝指令：,固定循环指令及其应用,第,九,章,92工程：内孔螺纹加工,922工程分析与实施,1、工艺说明：,1毛坯说明,本例采用精毛坯，材料为45#钢材，外形尺寸已经加工完毕,2工序说明,零件图中3-10定位孔由于形位公差要求较高，加工时可采用钻中心孔、钻孔、铰孔的方法来完成。其余孔的加工为防止钻头钻孔引偏，在钻孔前应增加钻中心孔导向孔工序。,【加工方案】：,钻所有的中心孔钻3-10定位孔的预钻孔钻2-M8底孔及6.7孔钻2-M5底孔铰3-10 定位孔M8丝攻M5左旋丝攻。,3切削用量的选择,4刀具选择说明,根据分析刀具加工安排如下：4中心钻9.8钻头6.7钻头4.2钻头10铰刀 M8丝攻M5丝攻,5装夹、定位说明,2、编程说明：,编程原点的选择：,3、加工程序的,加工程序的编制主要应考虑切入点、切削终点，并考虑提刀高度，防止刀具与工件发生干预。,固定循环指令及其应用,第,九,章,93工程：镗孔加工 如图 所示工件，材料为45#钢，所有外表已经加工完毕，要求加工图中所有的孔。,固定循环指令及其应用,第,九,章,固定循环指令及其应用,931工程准备知识1镗孔循环指令G86 与G81的区别是：G86在到达孔底位置后，主轴停止转动，并快速退出。,【指令格式】,G86 X_Y_Z_F_R_；,【说明】,X_Y_为孔的位置，可以放在G81指令后面，也可以放在G81指令的前面；,Z 为攻丝Z向终点坐标；,F 为进给速度(mm/min)；,R 为参考平面位置高度；,该指令同样有G98和G99两种方式。,2、精镗循环指令G76,与G86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外表。,【指令格式】：,G76 X_Y_ Z_ F_ R_ P_Q_；,【指令说明】,X_Y_为孔的位置，可以放在G81指令后面，也可以放在G81指令的前面；,Z 为攻丝Z向终点坐标；,F 为进给速度(mm/min)；,R 为参考平面位置高度；,Q_为刀具在孔底的偏移值。,P_用于孔底动作有暂停的固定循环中指定暂停时间，单位为秒。,该指令同样有G98和G99两种方式。,3、背镗循环指令G87,【指令格式】,G87 X_Y_ Z_ F_ R_ P_Q_；,【说明】,X_Y_为孔的位置，可以放在G81指令后面，也可以放在G81指令的前面；,Z_为攻丝Z向终点坐标；,F_为进给速度(mm/min)；,R_为参考平面位置高度；,Q_为刀具在孔底的偏移值。,P_用于孔底动作有暂停的固定循环中指定暂停时间，单位为秒。,该指令只有G98方式。,第,九,章,固定循环指令及其应用,932工程分析与实施,1、工艺说明：,1毛坯说明,本例采用精毛坯，材料为45#钢材，外形尺寸已经加工完毕,2工序说明,【加工方案】：,钻中心孔钻4-34.5通孔镗4-40孔深8 mm。,3切削用量的选择,表98 数控加工工序卡片 编号：0903,零件名称,固定套,零件图号,0903,工序名称,镗孔,零件材料,45#钢,材料硬度,使用设备,使用夹具,平口钳,装夹方法,程序文件,日 期,年 月 日,工艺员,工 步 描 述,工步编号,工 步 内 容,刀具编号,刀具规格,（mm）,主轴转速,r/min,-1,进给速度,mm/min,-1,吃刀量,mm,备 注,1,钻中心孔,T01,1200,120,2,钻4-,34.5通孔,T02,120,60,3,镗4-,40孔深8 mm,T03,600,80,4,背镗4-