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1、模块3 数控铣削编程与加工,正德职业技术学院,数控加工编程与操作,任务3.7 孔的编程与加工,正德职业技术学院,数控加工编程与操作,知识目标,掌握钻孔、镗孔、铰孔、攻螺纹等孔加工方法 掌握G81G89等孔加工循环指令功能及使用方法,学习目标,技能目标,学习目标,能够进行浅孔、深孔、螺纹孔的编程与加工 能够正确使用麻花钻、丝锥等孔加工刀具 能够正确测量孔径,任务导入,任务引入,完成孔类零件的加工，材料：硬铝2A12， 毛坯：10010020 单件生产,任务分析,尺寸精度和 表面粗糙度要求 较高的,加工部位：,28mm的孔,30mm的孔,还有4个M10的螺纹孔,38沉孔,任务分析,该任务主要涉及,
2、钻削,镗削,铰削,攻螺纹,等孔加工编程 及工艺知识,知识学习,孔加工概述,孔类零件 的加工包括,钻孔,镗孔,铰孔,深孔钻削,攻螺纹孔,等加工,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动作,孔加工概述,知识学习,FANUC数控系统针对此类零件加工提供了,孔加工循环指令,使用这些孔加工固定循环功能指令，可以大大 简化程序的编制,固定循环的动作组成,固定循环由6个动作组成,动作一,刀具在X、Y平面快速定位到 孔加工的位置,Z轴快速移动到R平面,以切削进给的方式执行孔的加工动作,固定循环的动作组成,在孔底的动作，如： 暂停、主轴准停、刀具位移等,返回到R平面,快速返回到初始平面,注意
3、,所有的孔加工完成后一般返回到初始平面,知识学习,固定循环的指令格式,G90/G91 G98/G99 G73G89 X Y Z R Q P F L,固定循环的指令格式,知识学习,数据输入格式指令： G90为绝对坐标 G91为增量坐标,刀具返回的位置指令,G98刀具返回初始平面,G99刀具返回R平面,R平面也称参考平面， 一般距离工件上表面25mm,孔的加工方式指令,固定循环的指令格式,知识学习,平面点定位X、Y坐标值,可以用绝对坐标值,也可以用相对坐标值,刀具到达孔底的Z坐标值,使用绝对坐标时:,表示从坐标原点到达 孔底的距离,使用相对坐标时:,表示从R平面到达孔底的距离,知识学习,固定循环的
4、指令格式,R平面的Z坐标值,使用绝对坐标时:,表示从坐标原点到达 R平面的距离,使用相对坐标时:,表示从初始平面到达 R平面的距离,在G73和G83指令中， 指定每次进给的深度,G76和G87指令中， 指定刀具的位移量，用增量值给定,固定循环的指令格式,知识学习,刀具在孔底的停留时间,用整数表示，单位ms,切削进给速度,固定循环次数 不指定时默认为1次,知识学习,固定循环指令使用说明,孔加工固定循环指令为,模态指令,固定循环方式一旦被指定后，在加工过程中 保持不变，直到指定其他孔加工固定循环 方式或用G80指令取消固定循环为止,若程序中使用G00、G01、G02、G03时,固定循环加工方式及其
5、加工数据也全部被取消,所以:,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,固定循环指令使用说明,知识学习,在使用孔加工固定循环功能时，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， 比如坐标、深度等,指令学习,常用的孔加工固定循环指令-G81,G81钻孔、钻中心孔固定循环指令,指令格式,G90 G98/G99 G81 X_ Y_ Z_ R_ F_,指令说明,指令学习,指令说明,常用的孔加工固定循环指令-G81,主轴正转，在初始平面上，刀具快速到达孔的位置定位，而后快速到达R平面，从R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
6、速返回R平面（G99） 或初始平（G98） 无孔底动作,指令学习,常用的孔加工固定循环指令-G82,G82钻孔、锪孔、镗阶梯孔、孔口倒 角固定循环指令,指令格式,G90 G98/G99 G82 X_ Y_ Z_ R_ P_ F_,指令说明,与G81的主要区别是：,孔底有停留，停留时间由地址P给出,该指令主要用于：,加工盲孔或阶梯孔等，以提高孔底精度,常用的孔加工固定循环指令-G83,指令学习,G83啄式钻孔固定循环指令,指令格式,G90 G98/G99 G83 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_,指令说明,与G81的主要区别是：,G83用于深孔加工， 采用啄式钻孔（间歇进给），有利于排屑,G8
7、3啄式钻孔固定循环指令,指令格式,G81与G83相比较,指令学习,每次钻削Q的距离后返回到R平面, d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或等于Q,指令学习,编程举例,编写图所示孔零件的加工程序,钻1-4号孔的参考程序,S600 M03； G54 G90 G00 X0 Y0 Z50； G90 G98 G81 X-20 Y20 Z-26 R5 F100； 考虑钻通孔Z设-26mm X20； Y-20； X-20； G00 Z100； M30；,锪1-4号孔的参考程序,S600 M03； G54 G90 G00 X0 Y0 Z50； G90 G98 G82 X-20 Y20
8、Z-5 P2000 R5 F100； 考虑锪孔保证台阶表面质量暂停2s X20； Y-20； X-20； G00 Z100； M30；,钻5-8号深孔的参考程序,S1000 M03； G54 G90 G00 X0 Y0 Z50； G90 G98 G83 X0 Y20 Z-25 R5 Q8 F100； 考虑深孔钻每次钻深设为8mm X20 Y0； X0 Y-20； X-20 Y0； G00 Z100； M30；,指令学习,常用的孔加工固定循环指令-G84,指令说明,G84攻右螺纹孔固定循环指令,指令格式,G90 G98/G99 G84 X_ Y_ Z_ R_ F_,与G81的主要区别是：,G84
9、攻右旋螺纹时主轴正转进给 结束后退出时主轴反转以进给速度 返回到R平面（G99）或初始平面（G98）,攻螺纹过程要求： 进给速度与主轴转速成严格的比例关系,常用的孔加工固定循环指令-G84,指令学习,其比例系数为螺纹的螺距,即：进给速度=螺纹的螺距主轴转速,编程时要求： 根据主轴的转速计算出进给速度,常用的孔加工固定循环指令-G85,指令学习,G85精镗孔、铰孔固定循环指令,指令格式,G90 G98/G99 G85 X_ Y_ Z_ R_ F_,指令说明,与G81的主要区别是：,到达孔底位置后，以进给速度 返回R平面(G99)或初始平面(G98),常用的孔加工固定循环指令-G85,指令学习,常
10、用的孔加工固定循环指令-G76,指令学习,G76精镗孔固定循环指令,指令格式,G90 G98/G99 G76 X_ Y_ Z_ R_ P_ Q_ F_,指令说明,与G85的主要区别是：,G76在孔底有三个动作,进给停止,主轴定向停止,刀具沿刀尖所指的反方向偏移Q值,然后快速返回R平面（G99） 或初始平面（G98）,指令学习,常用的孔加工固定循环指令-G76,工艺学习,孔的加工工艺方案,1）孔按深浅可分为浅孔和深孔两类,当长径比（L/D孔深与孔径之比）小于5为浅孔,大于或等于5为深孔,浅孔加工可直接调用,钻孔循环指令G81或G82,深孔加工因排屑困难、冷却困难,优先选用深孔钻循环指令G83,2
11、）由于所有孔都在实体上加工，为防止钻偏 均先用中心钻钻引孔，然后再钻孔,孔的加工工艺方案,工艺学习,根据各孔精度和要求，选取各孔的加工方案如下,30孔,钻中心孔,钻孔,扩孔,铰孔,38孔,镗孔（或铣孔）,8孔,钻中心孔,钻孔,扩孔,铰孔,M10螺纹孔,钻中心孔,钻螺纹底孔,攻螺纹,孔口倒角,孔的加工工艺方案,工艺学习,3）孔的加工路线,一般精度要求的孔,在选择加工路线时,优先选用较短的路径以缩短空行程时间,常规的路线,走刀路径最短的路线,孔的加工工艺方案,工艺学习,对于位置精度要求较高的孔系加工,特别要注意孔的加工顺序的安排,安排不当时,有可能将沿坐标轴的反向间隙带入，直接影响位置精度,图a,
12、图b,a)图所示路线加工,5、6孔与,1、2、3、4孔,定位方向相反,Y方向反向间隙 会使定位误差增加,影响5、6孔与其他孔的位置精度,c)所示路线,加工完4孔后,往上移动一段距离到P点,然后再折回来加工5、6孔,这样方向一致，可避免反向间隙的引入， 提高5、6孔与其他孔的位置精度,本例中的孔的加工路线,本任务中孔的精度 无太高要求,在使用中心钻钻孔时 按照：,1247356,的加工路线,工、量、刃具选择,工艺学习,1）工具选择,平口钳装夹,百分表钳口校正,辅助工具有木锤、垫铁、扳手等,2）量具选择,定位销、卡尺、内径百分表等,3）刃具选择,见表-数控加工工序,数控加工工序卡,确定加工顺序,加
13、工顺序按照先粗后精的原则,为防止钻偏：,所有的孔均先用中心钻钻引孔，然后再钻孔,加工顺序为：,钻7个中心孔,钻30H7底孔为28,扩孔29.5,镗38沉孔,钻螺纹底孔8.5,钻7.5,扩孔7.9,螺纹孔口倒角,攻螺纹M10,精镗30H7,铰孔8H8,任务实施,程序编制,1）工件坐标系的建立,此任务工件坐标系的原点选在工件上表面中心,2）参考程序,O0001（钻中心孔） N10 T01 选3中心钻 N20 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100； N30 M03 S1200； N40 G43 Z50 H01； 刀具到达初始平面,N50 G99 G81 X-40 Y40 Z-5 R5 F50
14、； 1#孔位置点窝,N60 X40； 2#孔位置点窝 N70 Y0； 4#孔位置点窝,N90 X-40； 3#孔位置点窝 N100 Y-40； 5#孔位置点窝 N110 X40； 6#孔位置点窝 N120 G49 G80 G28 G91 X0 Y0 Z0； 机床返回参考点,N130 M05； N140 M30,O0002（钻7号孔） N10 T02 选28钻头 N20 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100； N30 M03 S300； N40 G43 Z50 H02； N50 G99 G81 X0 Y0 Z-25 R5 F70； 7#孔位置 N60 G49 G80 G28 G91 X0
15、 Y0 Z0； N70 M05； N80 M30；,O0003（扩7号孔） N10 T03 选29.5扩孔钻 N20 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100； N30 M03 S320； N40 G43 Z50 H03； N50 G99 G81 X0 Y0 Z-25 R5 F60； 7#孔位置,N60 G49 G80 G28 G91 X0 Y0 Z0； N70 M05； N80 M30,O0004（镗7号沉孔） N10 T04 38双刃镗刀 N20 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100； N30 M03 S300； N40 G43 Z50 H04； N50 G99 G82 X0 Y0 Z-5 R5 P2000 F40； 7#孔位置 N60 G49 G80 G28 G91 X0 Y0 Z0； N70 M05； N80 M30,O0005（钻M10螺纹底孔） N10 T05 选8.5钻头，手动换刀 N20 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100； N30 M03 S780； N40 G43 Z50 H05；,N50 G99 G81 X-40 Y40 Z-25 R5 F80； 1#孔位置 N60 X40； 2#孔位置
