北华航天工业学院教案

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1、北华航天工业学院教案教研室：数控教研室 授课教师：王春海课程名称数控加工工艺与编程课次9主 要 教 学 内 容时间分配第2章 数控车削加工技术2.5 数控车削加工程序编制15. 孔加工固定循环G83/G87 、G85/G89、 G84/G8816. 螺纹加工指令G32、G92、G7617. 刀具补偿35min35min20min教学目的使学生掌握数控车床常用G功能的使用教学重点数控车床常用G功能的使用教学难点数控车床常用G功能的使用教学方法使用教具多媒体课件拟留作业授课总结北华航天工业学院讲稿教研室：数控技术教研室 授课教师：王春海 第9次课第2章 数控车削加工技术2.5 数控车削加工程序编制

2、15. 孔加工固定循环G83/G87 、G85/G89、 G84/G88孔加工固定循环适用于回转类零件端面上的孔中心不与零件轴线重合的孔或外表面上的孔的加工，钻削径向孔或中心不在工件回转轴线上的轴向孔时，数控车床必须带有轴向的和径向的动力刀具，而且必须具备C轴定位/夹紧/松开功能，即必须在车削中心上加工。孔加工固定循环的一般过程如图a所示，其中在孔底的动作和退回参考点R点的移动速度视具体的钻孔形式而不同。参考点R点的位置稍高于被加工零件的平面，是为保证钻孔过程的安全可靠而设置的。根据加工需要，可以在零件端面上或侧面上进行钻孔加工。孔加工循环可分为钻孔固定循环G83/G87、镗孔固定循环G85/

3、G89、攻丝固定循环G84/G88。钻孔固定循环又分为一般钻孔固定循环和高速啄式钻孔固定循环，两者的区别在于是否有退刀及一个孔加工完毕的退刀位置，一般钻孔固定循环一个孔加工完毕退刀到初始点，而高速啄式钻孔固定循环一个孔加工完毕退刀到R点，见图b所示。 图a 图b孔加工固定循环是普通钻孔固定循环G83/G87、镗孔固定循环G85/G89及攻螺纹固定循环G84/G88等的简称。指令格式为G83 X(U)_ C(H)_ Z(W)_ R_ Q_ P_ K_ F_ M_；端面钻孔循环G87 Z(W)_ C(H)_ X(U)_ R_ Q_ P_ K_ F_ M_；侧面钻孔循环G85 X(U)_ C(H)_

4、 Z(W)_ R_ P_ K_ F_ M_；端面镗孔循环G89 Z(W)_ C(H)_ X(U)_ R_ P_ K_ F_ M_；侧面镗孔循环G84 X(U)_ C(H)_ Z(W)_ R_ P_ K_ F_ M_；端面攻丝循环G88 Z(W)_ C(H)_ X(U)_ R_ P_ K_ F_ M_；侧面攻丝循环各参数的意义：当用于端面循环时X(U) 、C(H)为孔的位置坐标，Z(W)为孔的底部坐标；当用于侧面循环时Z(W) 、C(H)为孔的位置坐标，X(U)为孔的底部坐标；R：初始点到R点的距离，带正负号。Q：钻孔深度P：刀具在孔底停留的延迟时间。F：钻孔进给速度，以mm/min表示。K：钻

5、孔重复次数(根据需要指定)。M：C轴夹紧M代码(根据需要)。以上孔加工固定循环指令均为模态量。编程实例：如图所示的零件在周向有四个孔，孔间夹角均为90，可先采用18的钻头用G83指令来钻削，然后采用G85指令来镗孔，每次加工时保持其余参数不变，只改变C轴旋转角度，则已指定的指令可重复执行，数控程序如下：N30 M98 M18； 采用mm/min进给率，主切削运动转换到动力头N32 M03 S2000；N34 T0404; 换18的钻头N36 G00 Z30.0； 快速走到钻孔初始平面，该平面距离零件端面30mmN38 G83 X100.0 C0.0 Z-65.0 R-10.0 Q5000 F5

6、.0 M89；定位并钻第一个孔，R平面距离初始平面为10mm，每次钻削深度为5.0mm，钻孔进给速度为5mm/min，车床主轴夹紧代码为M89N40 C90.0 M89；主轴旋转90度钻第二个孔N42 C180.0 M89；主轴旋转90度钻第三个孔N44 C270.0 M89；主轴旋转90度钻第四个孔N46 G80 M05；钻孔完毕，取消钻孔循环N48 G30 U0 W0N50 T0505； 换镗刀N52 G00 Z30.0； 快速走到镗孔初始平面，该平面距离零件端面30mmN54 G85 X100.0 C0.0 Z-65.0 R-10.0 P500 F5.0 M89；定位并镗第一个孔，R平面

7、距离初始平面为10mm，镗孔进给速度为5mm/min，孔底延时500ms，车床主轴夹紧代码为M89N56 C90.0 M89；主轴旋转90度镗第二个孔N58 C180.0 M89；主轴旋转90度镗第三个孔N60 C270.0 M89；主轴旋转90度镗第四个孔N62 G80 M05；镗孔完毕，取消镗孔循环N64 G99 M17；转换到mm/r进给方式，主切削运动转换到车床主轴N66 G30 U0 W0；N68 M30；16. 螺纹加工指令G32、G92、G76数控车床可以加工直螺纹、锥螺纹、端面螺纹，见图所示。加工方法上分为单行程螺纹切削、简单螺纹切削循环和螺纹切削复合循环。(1)单行程螺纹切削

8、G32 指令格式：G32 X(U)_ Z(W)_ F_ 指令中的X(U)、Z(W)为螺纹终点坐标，F为螺纹导程。使用G32指令前需确定的参数如图a所示，各参数意义如下：L：螺纹导程，当加工锥螺纹时，取X方向和Z方向中螺纹导程较大者；：锥螺纹锥角，如果为零，则为直螺纹；1、2：为切入量与切除量。一般1=25mm、2=（1/41/2）1。 图a 图b螺纹加工实例：如图b所示，螺距L=3.5mm，螺纹高度=2mm，主轴转速N=514r/min，1 =2mm、2=lmm，分两次车削，每次车削深度为lmm。加工程序为：N0 G50 X50.0 Z70.0 设置工件原点在左端面N2 S514 T0202

9、M08 M03 指定主轴转速514r/min、调螺纹车刀N4 G00 Xl2.0 Z72.0； 快速走到螺纹车削始点(12.0，72.0)N6 G32 X41.0 Z29.0 F3.5； 螺纹车削N8 G00 X50.0； 沿X轴方向快速退回N10 Z72.0； 沿Z轴方向快速退回N12 X10.0； 快速走到第二次螺纹车削起始点N14 G32 X39.0 Z29.0； 第二次螺纹车削N16 G00 X50.0； 沿X轴方向快速退回N18 G30 U0 W0 M09； 回参考点N20 M30； 程序结束(2)螺纹切削循环指令G92螺纹切削循坏G92为简单螺纹循环，该指令可以切削锥螺纹和圆柱螺纹

10、，其循环路线与前述的单一形状固定循环基本相同，只是F后续进给量改为螺距值。其指令格式为：G92 X(U)_Z(W)_R_F_；如图为螺纹切削循环图。刀具从循环起点A开始，按ABCDA路径进行自动循环。图中虚线表示刀具快速移动，实线表示按F指定的工作速度移动。X、Z为螺纹终点的(C点)的坐标值；U、W起点坐标到终点坐标的增量值；R为锥螺纹终点半径与起点半径的差值，R值正负判断方法与G90相同，圆柱螺纹R=0时，可以省略；F为螺距值。螺纹切削退刀角度为45。螺纹加工实例：加工如上图b所示的螺纹。程序为：N0 G50 X50.0 Z70.0； 设置工件原点在左端面N2 S514 T0202 M08

11、M03； 指定主轴转速514r/min、 调螺纹车刀N4 G00 X12.0 Z72.0； 快速走到螺纹车削始点 (12.0，72.0)N6 G92 X41.0 Z29.0 R29.0 F3.5； 螺纹车削N8 X39N10 G30 U20 W20 M09； 回参考点N12 M30； 程序结束(3)螺纹切削多次循环指令G76G76螺纹切削多次循环指令较G32、G92指令简洁，在程序中只需指定一次有关参数，则螺纹加工过程自动进行。 指令执行过程见下图所示，指令格式如下：G76螺纹切削指令的格式需要同时用两条指令来定义，其格式为：G76 P(m)(r)(a) Q_ R_；G76 X(U) Z(W)

12、 R(i) P(k) Q(d ) F(L)；式中有关几何参数的意义如图所示，各参数的定义如下：m：精车重复次数，从1-99，该参数为模态量。r：螺纹尾端倒角值，该值的大小可设置在0.0L9.9L之间，系数应为0.1的整数倍，用0099之间的两位整数来表示，其中L为螺距。该参数为模态量。 a：刀具角度，可从80、60、55、30、29和0六个角度中选择，用两位整数来表示。该参数为模态量。 m、r和a用地址P同时指定，例如：m=2，r=1.2L，a=60，表示为P021260。 Q：最小车削深度，用半径编程指定。车削过程中每次的车削深度为(d-d )，当计算深度小于这个极限值时，车削深度锁定在这个

13、值。该参数为模态量。 R：精车余量，用半径编程指定。该参数为模态量，X(U)、Z(W)：螺纹终点坐标 i：螺纹锥度值，用半径编程指定。如果R=0则为直螺纹。 k：螺纹高度，用半径编程指定。 d：第一次车削深度，用半径编程指定。 L：螺距。在上述两个指令中，Q、R、P地址后的数值应以无小数点形式表示。G76螺纹车削实例：上图为零件轴上的一段直螺纹，螺纹高度为3.68mm，螺距为6mm，螺纹尾端倒角为1.1L，刀尖角为60，第一次车削深度1.8mm，最小车削深度0.1mm。程序为：N16 G76 P011160 Q100 R200； N18 G76 X60.64 Z25.0 P3680 Q1800 F6.0；17. 刀具补偿 数控车床一般均有刀具补偿功能，这是因为车床通常进行连续切削加工，刀架在换刀时的前一刀具刀尖位置和更换的新刀具刀尖位置之间会产生差异，以及由于刀具的安装误差、刀具磨损和刀尖圆弧半径的存在等，因此在数控加工中必须利用刀具补偿功能予以补偿，才能加工出符合图纸形状要求的零件。此外合理地利用刀具补偿还可以简化编程。 数控车床的刀具补偿可分为两类，即刀具长度补偿和刀具半径补偿，其中刀具长度补偿亦称为刀具几何位置及磨损补偿。(1)刀具长度补偿 如图3-36所示，在编程时，一般以其中一把刀具为其准，并以该刀具的刀尖位置为依据来建立工件坐标系。这样，当其它刀