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1、数控加工程序编制加工中心编程 (FANUC 0i),任务二：孔类零件程序编制,工作任务,编制如图所示零件孔的数控加工程序,一、学习目标,最终目标：能够熟练的编写孔类零件数控加工程序，仿真加工出合格的零件。 促成目标： 1能正确运用FANUC 0I加工中心孔、螺纹加工等循环指令 2通过仿真加工，能够修改、优化工艺及程序。,二、相关知识,（一）孔加工工艺知识,孔的加工方法与步骤的选择,孔加工切削用量,二、相关知识,（一）孔加工工艺知识,孔加工消除间隙方法进给路线 孔加工导入量与超越量,超越量Z： 当钻通孔时，通常取ZP（13）mm，ZP为钻尖高度（通常取0.3倍钻头直径）； 铰通孔时，通常取35
2、mm； 镗通孔时，通常取13 mm。 导入量Z通常取25mm。,二、相关知识,（一）孔加工工艺知识,1固定循环六个动作 常用的固定循环指令能完成的工作有：钻孔、攻螺纹和镗孔等。 1）在XY 平面定位 2）快速移动到R点平面 3）孔的切削加工 4）孔底动作 5）返回到R点平面 6）返回到起始点。,二、相关知识,（二）固定循环功能,固定循环的动作,2固定循环的几个平面,固定循环的几个平面,孔加工的返回方式,二、相关知识,（二）固定循环功能,3固定循环指令,二、相关知识,（二）固定循环功能,1）孔循环取消（G80） 指令格式：G80 取消所有孔加工固定循环模态。 2）钻孔加工循环（G81、G82、G
3、73、G83） （1）钻孔、点钻循环（G81） 指令格式： G81 X_Y_Z_R_F_,G81循环,二、相关知识,（二）固定循环功能,例1. 编写如图所示孔的加工程序（设Z轴开始点距工作表面5mm处，切削深度为20mm）。 O2001； G54 G40 G49 G80 G90； M03 S800； G00 Z50. M08； G98 G81 X10. Y-10. Z-22. R5. F100； Y20.； X20. Y10.； X30.； G99 X40. Y30.； G80 M09； M30；,G81编程举例,二、相关知识,（二）固定循环功能,（2）带停顿的钻孔循环（G82） 指令格式：
4、G82 X_Y_Z_P_R_F_,该指令除了要在孔底暂停外，其它动作与G81相同。暂停时间由地址P给出。此指令主要用于加工盲孔，以提高孔深精度。,G82循环,二、相关知识,（二）固定循环功能,（3）断屑式深孔加工循环（G73） 指令格式： G73 X_Y_Z_Q_R_F_,G73循环,每次切深为Q值，快速后退d值，变为切削进给继续切入，直至孔底。Z轴方向间断进给，有利于断屑和排屑。 退刀量d由参数设置，可以设定为微小量，以提高工效。,二、相关知识,（二）固定循环功能,（4）排屑式深孔加工循环（G83） 指令格式： G83 X_Y_Z_R_Q_F_,G83每次钻头间歇进给后回退到点R平面，排屑更
5、彻底。 d为每次退刀后，再次进给时，由快速进给转换为切削进给时距上次加工面的距离。,G83循环,二、相关知识,（二）固定循环功能,4）镗孔循环（G85、G89、G86、G88、G76、G87） （1）粗镗循环（G85） 指令格式： G85 X_ Y_ Z_ R_ F_,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到R点平面。 可以用于镗孔、铰孔、扩孔等。孔底不停留。,G85循环,二、相关知识,（二）固定循环功能,（2）镗锪孔、阶梯孔循环（G89） 指令格式： G89 X_ Y_ Z_ R_ P_F_ G89动作与G85动作基本相似，不同的是，G89动作在孔底增加暂停，因此，该指令常用于
6、阶梯孔的加工。 （3）快速退刀的粗镗循环（G86） 指令格式： G86 X_ Y_ Z_ R_F_,二、相关知识,（二）固定循环功能,G86循环,G86指令与G81相同，但在孔底时主轴停止，然后快速退回。,二、相关知识,（二）固定循环功能,（4）镗循环，手动退回（G88） 指令格式： G88 X_ Y_ Z_ R_F_,G88循环,G88指令在镗孔到底后主轴停止，通过手动方式返回，所以可使刀具作微量的水平移动（刀尖离开孔壁）后沿轴向上升。 适用于对孔壁质量要求较高的场合。,二、相关知识,（二）固定循环功能,（5）精镗循环（G76） 指令格式： G76 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_ 精镗时
7、，主轴在孔底定向停止后，向刀尖反方向移动，然后快速退刀。 这种带有让刀的退刀不会划伤已加工平面，保证了镗孔精度。 程序格式中，Q 表示刀尖的偏移量，一般为正数，移动方向由机床参数设定。,二、相关知识,（二）固定循环功能,G76循环,二、相关知识,（二）固定循环功能,（6）背镗孔（G87） 指令格式： G87 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_,刀具运动到孔中心位置后，主轴定向停止 然后向刀尖相反方向偏移Q值，然后快速运动到孔底位置，接着返回前面的位移量，回到孔中心，主轴正转，刀具向上进给运动到Z点，主轴又定向停止，然后向刀尖相反方向偏移Q值，快退。刀具返回到初始平面，再返回一个位移量，回到孔中
8、心，主轴正转，继续执行下一段程序。,G87循环,二、相关知识,（二）固定循环功能,1选定毛坯 使用的练习毛坯尺寸为160mm120mm30mm，已完成上、下表面及周边侧面的加工，并符合尺寸与表面粗糙度要求。 2.夹具选择 该零件可选用加工中心通用夹具平口虎钳进行装夹。 3. 加工工艺与路线设计 （1）12mm孔的孔位有一定要求、孔径公差、粗糙度要求比较高。故工艺可选为：钻中心孔钻孔铰孔。 （2）20mm孔孔径为自由公差，故直接钻孔加工。 （3）38mm孔的孔径公差、粗糙度要求比较高。故工艺可选为：钻孔扩孔粗镗孔精镗孔。,三、工作任务的完成,（一）数控加工工艺的制订,4.刀具准备，填写刀具卡,三
9、、工作任务的完成,（一）数控加工工艺的制订,a）直柄麻花钻 b）锥柄麻花钻 c）粗镗刀,d）粗镗刀 e）中心钻 f）铰刀 g）麻花钻,三、工作任务的完成,（一）数控加工工艺的制订,5.编排加工工艺，填写工序卡,三、工作任务的完成,（一）数控加工工艺的制订,1确定工件坐标系 在38mm孔中心建立工件坐标系，Z轴原点设在顶面上。 2根据加工工艺编写程序,三、工作任务的完成,（二）编写数控加工程序,1. 任务说明 该工件材料为45#钢，切削性较好，毛坏已完成上、下表面及周边侧面的加工，在本次任务中完成10-M5螺纹通孔的加工，该螺纹为右螺纹，如图所示。,三、工作任务的完成,（三）工作任务2：螺纹孔加
10、工,2攻螺纹循环（G74、G84） （1）右旋螺纹加工循环（G84） 指令格式： G84 X_Y_Z_R_ F_ 从R点到Z点攻丝时，刀具正向进给，主轴正转。到孔底部时，主轴反转，刀具以反向进给速度退出。G84指令中进给倍率不起作用；进给保持只能在返回动作结束后执行。 注意：进给速度F转速（r/min）螺矩（mm）,三、工作任务的完成,（三）工作任务2：螺纹孔加工,G84右螺纹攻丝循环,三、工作任务的完成,（三）工作任务2：螺纹孔加工,例：编写如图所示螺纹孔（右旋螺纹）的加工程序（设Z轴开始点距工作表面10mm处，切削深度为20mm）。,G84编程举例,攻丝加工程序如下： O2002 N10
11、G54 M03 S100 N20 G00 Z50. M08 N30 G99 G84 X30.0 Y40.0 Z-22.0 R10.0 F150 N40 X90.0 N50 X60.0 Y90. N70 G80 Z50. N80 M30,三、工作任务的完成,（三）工作任务2：螺纹孔加工,（2）左旋螺纹加工循环（G74） 指令格式： G74 X_Y_Z_R_ F_ G74 指令用于切削左旋螺纹孔。主轴反转进刀，正转退刀。,G74循环,三、工作任务的完成,（三）工作任务2：螺纹孔加工,3. 工作任务2的完成 （1）刀具的选择： 由于 孔系的位置也有一定要求，故选用 T1：A4中心钻 T2：4.2mm
12、 T3：M5mm细牙丝锥 （2）夹具及装夹方式的选择： 由于工件毛坯为圆柱形，决定采用1台三爪卡盘。,三、工作任务的完成,（三）工作任务2：螺纹孔加工,（3）加工工艺与路线设计： 根据该加工内容和图纸要求，螺纹位有一定要求、孔进行攻丝。故工艺可选为： 钻中心孔钻孔攻丝。 （4）工件原点设定： 由于工件为对称圆柱形结构，为简化编程，工件原点设定在工件中心上表面处。,三、工作任务的完成,（三）工作任务2：螺纹孔加工,螺纹孔加工工序卡,（6）编制零件螺纹孔钻中心孔加工程序,（5）零件螺纹孔工序清单,三、工作任务的完成,（三）工作任务2：螺纹孔加工,四、拓展知识,用西门子802D孔及螺纹加工循环指令加
13、工图零件。,四、拓展知识,采用钻孔方式加工3个底孔，然后分别对这些孔进行镗孔、铰孔和攻丝加工。其程序如下： AA310.MPF； 主程序 G54 G90 G17 G94 G40； 程序初始化 M03 S550 F80； G00 Z100. T1； 11.8mm麻花钻 M07； MCALL CYCLE83(10,0,2,-35,35,-5,5,0,0,1,1,1)； 模态调用钻孔固定循环 X-14. Y0； X0； X14.； MCALL； 取消模态调用,四、拓展知识,G74 Z0； M09； M05； T2 D2； 换30mm镗刀 M6； M03 S800 F50； G00 Z100. M07
14、； X0 Y0； CYCLE89(10,0,5,-32,32,3)； 精镗孔加工 G00 Z100. D0 M09； G74 Z0； M09； M05；,四、拓展知识,T3 D3； 换20mm铰刀 M6； M03 S300 F50； G00 Z100. M07； X0 Y0； CYCLE85(10,0,2,-32,32,0,50,50)； 铰孔加工 G00 Z100. D0 M09； G74 Z0； M09； M05； T4 D4； 换M12mm丝锥 M6；,四、拓展知识,M03 S100； G00 Z100. M07； MCALL CYCLE84(10,0,2,-35,35,1,3,12,1.5,90,100,400)； 模态调用攻丝固定循环 X-14. Y0； X14.； MCALL； 取消模态调用 G74 Z0； M30；,五、自主练习,1）利用数控加工仿真软件，完成如图所示零件上定位销孔、螺栓孔的加工。 2）对零件进行工艺分析，并填写加工工序卡、刀具卡和程序单。（材料为45钢。）,
