数控技术数控钻镗加工编制.ppt

第 5章 数控钻镗加工编制 2.1 孔加工固定循环指令 数控钻镗床编程时，数值计算比较简单，程序中只需 要给出被加工孔的 中心位置 、 孔的深度 以及孔在加工过程 中刀具的几个关键位置即可。 孔加工工是最常见的加工工序，主要有钻孔、锪孔、 铰孔、镗孔、攻螺纹等操作。 一、固定循环指令调用格式 常用的孔加工固定循环指令有 13个： G73、 G74、 G76、 G80、 G81G89，其中 G80为取消固定循环指令， 其调用格式为： G98/G99 G X Y Z R P Q L F 1. G98 表示自动抬高至初始平面高度。 图 5-1 孔连续加工动作 (a) G98 (b) G99 工件面 工件面 初始平面 初始平面 R安全平面 R安全平面 Z Z 2. G99 表示自动抬高至安全平面高度。 G98/G99 G X Y Z R P Q L F G为 G73、 G74、 G76、 G81G89中的任一个代码。 X Y是孔中心位置坐标。 Z 是孔底位置或孔的深度。 R 是安全平面高度。 P 刀具在孔底停留时间。用于 G76、 G82、 G88、 G89。 Q 深孔加工 (G73、 G83)时，每次下钻的进给深度；或 镗孔 (G76、 G87) 时，刀具的横向偏移量。 Q的值永远 为正值。 L 为子程序调用次数， L0时，只记忆加工参数，不执 行加工。只调用一次时， L1可以省略。 F 为钻孔的进给速度。 二、固定循环指令简介 1浅孔加工指令 浅孔加工包括用中心钻打定位孔、用钻头打浅孔、 用锪刀锪沉头孔等，指令有 G81、 G82两个。 (1) G81 主要用于定位孔和一般浅孔加工。指令为： G81 X Y Z R F 当前 位置 图 5-2 浅孔加工固定循环 初始平面 安全平面 例 1 编制图 5-3所示的 4个 10mm浅孔的数控加工程序。 工件坐标系原点定于工件上表面对称中心，选用 10的 钻头，起始位置位于工件坐标系 (0, 0, 200)处。 图 5-3 例 1 105 90 56 410 60 12 12 R3 Z 图 5-3 例 1 105 90 56 410 Y X Y X O N1 G90 G92 X0 Y0 Z200 N2 S500 M03 M08 N3 G00 Z20 N4 G99 G81 X45 Z-14 R3 F60 N5 X0 Y45. N6 X-45. Y0 N7 G98 X0 Y-45. N8 G80 M09 M05 N9 G00 Y0 Z200. N10 M02 Z 图 5-3 例 1 105 90 56 410 Y X Y X O (2) G82 主要用于锪孔。 所用刀具为锪刀或锪钻，是一种专用刀具，用于对 已加工的孔刮平端面或切出圆柱形或锥形深头孔。 G82 X Y Z R P F 例 2 如图 5-4所示，工件 上 5的通孔已加工完毕，需 用锪刀加工 4个直径为 7， 深度为 3mm的沉头孔，试编 写加工程序。设锪刀的初始 位置为 (0, 0, 200)。 4-7 4-5 3 9 图 5-4 例 2 图 5-4 例 2 X Y Z N1 G90 G92 X0 Y0 Z200 N2 G00 Z10 N3 S300 M03 M08 N4 G99 G82 X18 Z-3 R3 P1000 F40 N5 X0 Y18. N6 X-18 Y0 N7 G98 X0 Y-18 N8 G80 M09 M05 N9 G00 X0 Y0 Z200 N10 M02 2深孔加工指令 深孔加工固定指令有两个 G73和 G83，分高速深孔加 工和一般深孔加工。 (1) G73 为高速深孔加工指令。 G73 X Y Z R Q F Q Q Q Q R d d d d 图 5-5 深孔加工固定循环 G99 G98 每次进给钻孔深度为 Q，一 般取 310mm。 d为间断进给时的抬刀量， 由机床内部设定，一般为 0.2 1mm。 (2) G83 为一般深孔加工指令。 G83 X Y Z R Q F Q Q Q Q R d d d d 图 5-6 深孔加工固定循环 G99 G98 3螺纹加工指令 螺纹加工指令有两个： G74和 G84。它们分别用于左 螺纹加工和右螺纹加工。 (1) G74 为左螺纹加工指令。 G74 X Y Z R F 图 5-7 螺纹加工固定循环 初始平面 R安全平面 反 转 下 主 轴 停 正 转 升 G98 返回 R安全平面。 G99 返回初始平面。 (2) G84 为右螺纹加工指令。 G84 X Y Z R F 与 G74不同的是，在快速降至安全平面 R后，正转起 动主轴，丝锥攻入孔底后停转，再反转退刀。 例 3 如图 5-8所示，零件上 5个 M20 1.5的螺纹底孔已 打好，零件厚为 10mm，通丝 , 试编写右螺纹加工程序。 50 80 50 80 5-M20 1.5 图 5-8 例 3 丝锥起始位置在 (0, 0, 200)处。加工程序如下： N1 G90 G92 X0 Y0 Z200. N2 G00 Z30. S200 N3 G99 G84 X0 Y0 Z-20. R5. F1.5 N4 X25. Y25 N 5 X-25. X Y Z 图 5-8 例 3 N6 Y-25 N7 X25 N8 G80 G00 X0 Y0 Z200 N9 M02 X Y X 图 5-8 例 3 4镗孔加工指令 镗孔是用镗刀将工件上的孔扩大，用来提高孔的精度 和表面粗糙度。镗孔加工分粗镗、精镗和背镗几种情况。 1) G85、 G86、 G88、 G89为粗镗循环指令。 G85 X Y Z R F 初始平面 R安全平面 图 5-9 镗孔加工固定循环 G86参数格式与 G85相 同，与 G85不同的是：当镗 孔至孔底后，主轴停转，快 速返回安全平面 (G99时 )或 初始平面 (G98时 )后，主轴 重新起动。 G88 X Y Z R P F 其固定循环动作与 G86类似。不同的是，刀具在镗孔 至孔底后，暂停 P秒，然后主轴停止转动。退刀是在手动 方式下进行。 G89 X Y Z R P F 其固定循环动作与 G85的唯一差别是，在镗孔至孔底 时暂停 P秒。 (2) G76 为精镗循环指令。精镗循环与粗镗循环的区 别是：刀具镗至孔底后，主轴定向停止，并反刀尖方向 偏移，使刀具在退出时刀尖不致划伤精加工孔的表面。 G76 X Y Z R Q P F Q反刀尖方向快速偏移。 初始平面 R安全平面 图 5-10 精镗固定循环 (3) G87 为背镗 (又称反镗 )循环指令。 R F (a) 一般加工 R F (b) 反镗固定循环 图 5-11 镗孔加工方法比较 G87 X Y Z R Q P F 三、使用固定循环指令注意事项 1固定循环指令是模态变量 2孔中心位置的确定 在调用固定循环指令时，其参数没有 X、 Y时，孔中 心位置为调用固定循环指令时刀心所处的位置。 3固定循环指令的重复调用 G91 G99 G81 X Y Z R L调用次数 F L参数不宜在加工螺纹的 G74或 G84指令中出现。 R为安全平面高度相对起刀点的坐标。 例 4 用 10的钻头钻图 5-12所示的四孔。若孔深为 10mm，用 G8l指令；若孔深为 40mm，用 G83指令。试用 循环方式编程。刀具的初始位置位于工件坐标系的 (0, 0, 200)处。 20 20 20 20 10 10 10 10 Y X 4 10 图 5-12 例 4 X Y Z 图 5-12 例 4 N1 G90 G92 X0 Y0 Z200 N2 G00 Z20 N3 S300 M03 N4 G91 G99 G8l X20. Y10. Z-13 R-17. L4 F50 或 N4 G91 G99 G83 X20. Y10. Z-43 R-17. Q10. L4 F50 N5 G80 M05 N6 G90 G00 X0 Y0 Z200 N7 M02 例 5 用数控钻床加工图 5-13所示的孔。 Y X 15 25 5 Z 25 22 3 15 20 70 30 15 e 刀具的编程位置 刀具的实际位置 图 5-13 例 5图 5.2 数控钻镗床编程实例 Y X 15 25 5 Z 25 22 3 15 20 70 30 15 e 图 5-13 例 5图 相对坐标程序： N01 G90 G92 X0 Y0 Z25 设置起刀点 N02 G91 G00 X70 Y35 S100 M03 刀具以顺时针 100r/min旋转，并快速奔向点 (70,35) Y X 15 25 5 Z 25 22 3 15 20 70 30 15 e 刀具的编程位置 图 5-13 例 5图 N03 G44 H01 Z-22 刀具正向补偿 H01=e，并向下进给 22mm Y X 15 25 5 Z 25 22 3 15 20 70 30 15 e 刀具的编程位置 刀具的实际位置 图 5-13 例 5图 N04 G01 Z-18 F50 刀具直线插补以 50mm/min的速度向下进给 18mm Y X 15 25 5 Z 25 22 3 15 20 70 30 15 e 刀具的编程位置 刀具的实际位置 图 5-13 例 5图 N05 G04 P20 刀具暂停进给 20ms，以达到修光孔壁的目的 N06 G00 Z18 刀具快速上移 18mm Y X 15 25 5 Z 25 22 3 15 20 70 30 15 e 刀具的编程位置 刀具的实际位置 图 5-13 例 5图 N07 X30 Y-20 刀具在 XY平面上向点 (30, -20)快速移动 Y X 15 25 5 Z 25 22 3 15 20 70 30 15 e 刀具的编程位置 刀具的实际位置 图 5-13 例 5图 N08 G01 Z-33 F50 刀具以直线插补和进给速度 50mm/min的方式向 下钻孔 Y X 15 25 5 Z 25 22 3 15 20 70 30 15 e 刀具的编程位置 刀具的实际位置 图 5-13 例 5图 N09 G90 G00 G49 Z25 刀具快速向上移动 55mm，并撤消刀长补偿指令 Y X 15 25 5 Z 25 22 3 15 20 70 30 15 e 刀具的编程位置 刀具的实际位置 图 5-13 例 5图 N10 X0 Y0 M05 M02 刀具在 XY平面上向点 (-100,15)快速移动，到位 后程序运行结束 Y X 15 25 5 Z 25 22 3 15 20 70 30 15 e 刀具的编程位置 刀具的实际位置 图 5-13 例 5图 例 6 编写如图 5-14所示的数孔钻镗加工程序。 1. 建立工件坐标系 程序起点在 (-30, 0, 10)处。 40 20 80 20 20 20 54 13 80 3-5 2- M6 1.2 X Y O 1 3 2 4 5 20 10 图 5-14 例 6 X Z 3 7 2. 安排加工工序 (1) 用中心钻定各 孔的中心位置； (2) 用 5钻头钻 5个 通孔； (3) 用 M6丝锥攻两 个螺纹孔； 3. 安排加工路线 (1) 中心钻 (T01)由程序起点 1 2 3 4 5，各 钻深 1mm定位孔后，返回换刀点。 (2) 换 5钻头 (T02)，由程序起点 1 2 3 4 5， 钻 5个通孔，返回换刀点。 (3) 换 M6丝锥 (T03)，由程序起点 5 4 ，攻丝，返回 换刀点。 40 20 80 20 20 20 54 13 80 3-5 2- M6 1.2 X Y O 1 3 2 4 5 4确定切削用量 T0l 主轴转速 S800(r/min) 钻孔进给速度 F60(mm/min)； T02 主轴转速 S500(r/min)， 钻孔进给速度 F50(mm/min)； T03 主轴转速 S400(r/min)，钻孔进给速度 F1.2(mm/r)， 螺距为 1.2mm。 Z Y X O N1 T01 M06 用中心钻 N2 G90 G92 X-30. Y0 Z10. N3 G00 X20. N4 M03 S800 M08 N5 G91 G99 G81 Y20. Z-4. R-7. L3 F60 打 1mm深的定位孔 1、 2、 3 N6 G90 G00 X60. Y67. N7 G99 G81 Z-11 R-7 F60 打 1mm深的定位孔 4 N8 G98 Y13. 打 1mm深的定位孔 5 N9 G80 M09 M05 N10 G00 X-30. Y0 Z10. N11 T02 M06 换 5的钻头 N12 G00 X20. N13 M03 S500 M08 Z Y X O Z Y X O N14 G91 G99 G81 Y20. Z-24. R-7. L3 F50 打通孔 l、 2、 3 N15 G90 G00 X60. Y67. N16 G99 G81 Z-21 R-7. F50 打通孔 4 N17 G98 Y13. 打通孔 5 N18 G80 M09 M05 N19 G00 X-30. Y0 Z10. N20 T03 M06 换 M6的丝锥 N21 G00 X60. Y13. N22 S400 M08 N23 G84 Z-21. R-7. F1.2 5号孔攻螺纹 N24 Y67. 4号孔攻螺纹 N25 G80 M05 M09 N26 G00 X-30. Y0 Z10. N27 M02 Z Y X O