用坐标旋转功能简化钻孔编程-10-8 来源:机电商情网 收藏此信息 推荐给好友在用加工中心对盘类零件的孔进行加工时，特别是针对它圆周一圈钻孔的程序编制中,一般采用的措施是用坐标编程法,它对有规律的孔和没有规律孔的编程都是合用的通过计算孔的坐标值，将坐标值的数据编入钻孔程序,编制一种钻孔循环程序段，然后运营该程序，钻孔即可完毕这种措施计算量比较大,数据繁琐还容易出错，用键盘在加工中心现场输入程序时,由于数据小数较多易导致输入错误,从而将孔钻偏在华中数控人员的协助下,通过多次实践，笔者摸索出巧用坐标角度旋转功能钻孔循环子程序的编程措施,即简要又快捷,并且还不容易出错,在生产中使用起来非常以便下面通过一种典型盘类零件钻孔编程来具体阐明，此工件如附图所示,程序如下： ％1１04 N０0１0 G54（工件坐标系选择) N０020 M0３ S1８0(主轴正转180r/ｍiｎ) N0030 T０５05（刀库的5号刀位5号刀补) N0０４0 G９０ Ｇ０0 Z５0(将主轴迅速移动到安全高度） N0０5０ G0０ Ｘ0 Y0 Z０(Ｘ、Y坐标轴迅速定位到工件坐标零点) Ｎ０060 G68 Ｘ0 Y0 Ｐ１5(旋转15º定义第一孔角度) N0０70 M98 Ｐ000１（调用钻孔子程序） Ｎ00８0 G68 X0 Y0 Ｐ45 Ｎ0０9０ Ｍ98 P0001 N010０ C68 X0 Y0 P7５ N0１１０ M9８ P000１ Ｎ0１２0 G68 X0 Y0 P105 N0１30 Ｍ98 P000１ Ｎ01４０ G６8 X0 Y0 P135 N0150 Ｍ98 P0００１ N01６０ G68 Ｘ0 Y０ P165 N0170 M98 P0001 N0180 Ｇ6８ X０ Ｙ０ P195 N０l90 Ｍ9８ P０0０1 N0200 Ｇ６8 Ｘ0 Y0 P225 N0210 M９8 P０001 N0220 G68 Ｘ0 Y0 P２５5 N0２30 M98 P0001 N０240 G6８ X0 Ｙ0 P2８5 N0250 M98 P0０01 N02６0 G68 X０ Y0 Ｐ３15 N0270 M９8 P0001 Ｎ0２80 G6８ X0 Y０ P3４5 N02９０ Ｍ98 P0001 N0300 G０0 X0 Y0 Z50 N０3１0 Ｍ05 N0３２0 M３0 ％0001 N0０10 Ｇ９9 G８2 Ｘ1５8．７50 Y0 R5 Z-1２0 P２ F1０0 N０02０ M99 G99——返回R点平面 G82——带停止的钻孔循环指令 X15８.75——节圆旋转半径 Ｒ5——离端面５mm Ｚ-1２0——钻孔深度 Ｐ２——钻底孔停留的时间 F——进刀量此程序在现场只需有一台计算器或主线没有计算器的状况下,用口算即能不久编制出程序，高效实用，比老式的计算出坐标值要简洁的多。
我们再对比一下此工件用坐标数据计算的过程，钻孔坐标数据计算成果如下所示： X1+４1.０８8 Ｙ１＋153.３41 X2＋112．253 Y2+１12.2５３ X3＋15３.341 Ｙ3+4１.088 ．孔加工固定循环时间:-4-30 人气：６０9 来源:机电商情网在铣削加工中,工件的孔加工、型腔和凸台加工是数控铣床加工的重要内容在编程过程中,对于孔加工（钻孔、攻丝、镗孔、深孔钻削等），常常使用孔加工固定循环指令，对于型腔和凸台加工，常常使用子程序，应用循环指令和子程序可以简化加工程序和提高编程的效率 孔加工固定循环 1.孔加工固定循环的运动与动作 对工件孔加工时,根据刀具的运动位置可以分为四个平面（如图1所示):初始平面、Ｒ平面、工件平面和孔底平面在孔加工过程中，刀具的运动由6个动作构成：图1 孔加工循环的平面动作1—迅速定位至初始点 X、Y表达了初始点在初始平面中的位置；动作2—迅速定位至R点 刀具自初始点迅速进给到R点;动作3—孔加工 以切削进给的方式执行孔加工的动作；动作4—在孔底的相应动作 涉及暂停、主轴准停、刀具移位等动作；动作５—返回到R点 继续孔加工时刀具返回到R点平面；动作６—迅速返回到初始点 孔加工完毕后返回初始点平面。
为了保证孔加工的加工质量，有的孔加工固定循环指令需要主轴准停、刀具移位图2表达了在孔加工固定循环中刀具的运动与动作,图中的虚线表达迅速进给,实线表达切削进给图2 固定循环的动作（1)初始平面 初始平面是为安全操作而设定的定位刀具的平面初始平面到零件表面的距离可以任意设定若使用同一把刀具加工若干个孔,当孔间存在障碍需要跳跃或所有孔加工完毕时,用G9８指令使刀具返回到初始平面；否则,在中间加工过程中可用G99指令使刀具返回到Ｒ点平面，这样可缩短加工辅助时间 (２)R点平面 Ｒ点平面又叫Ｒ参照平面这个平面表达刀具从快进转为工进的转折位置,R点平面距工件表面的距离重要考虑工件表面形状的变化,一般可取2-5mｍ (3)孔底平面 Z表达孔底平面的位置,加工通孔时刀具伸出工件孔底平面一段距离，保证通孔所有加工到位,钻削盲孔时应考虑钻头钻尖对孔深的影响 ２．选择加工平面及孔加工轴线 选择加工平面有G１7、Ｇ18和Ｇ１９三条指令,相应XＯＹ、XOZ和YOZ三个加工平面，以及相应孔加工轴线分别为Z轴、Ｙ轴和Ｘ轴立式数控铣床孔加工时,只能在XＯY平面内使用Z轴作为孔加工轴线，与平面选择指令无关。
下面重要讨论立式数控铣床孔加工固定循环指令 3.孔加工固定循环指令格式 指令格式:G90 G99 G7３～G8９ Ｘ__ Y__ Z__ R__ Q__ P＿_ F__ L__G９0 G98 Ｇ73～G89 X_＿ Ｙ__ Z＿_ R__ Ｑ＿_ P＿＿ F_＿ L_＿G９1 G9９ G７3~G89 X__ Ｙ＿_ Z__ R__ Ｑ__ Ｐ_＿ F__ L__G９1 G98 G73~G8９ X__ Y＿_ Z__ R__ Q__ P__ F__ L＿＿ 指令功能:孔加工固定循环 指令阐明:（1) 在Ｇ90或Ｇ9１指令中,Z坐标值有不同的定义2) Ｇ98、G99为返回点平面选择指令，G98指令表达刀具返回到初始点平面,G９9指令表达刀具返回到R点平面，如图2所示;(3)孔加工方式G73～G89指令，孔加工方式相应指令见下表；（４)X__ Y_＿ 指定加工孔的位置,(与G90或Ｇ９1指令的选择有关)；Z__ 指定孔底平面的位置（与G９0或G91指令的选择有关);R__ 指定R点平面的位置（与G9０或G91指令的选择有关)；Q_＿ 在G7３或Ｇ８３指令中定义每次进刀加工深度，在G７6或G87指令中定义位移量，Q值为增量值,与G90或G91指令的选择无关；Ｐ_＿ 指定刀具在孔底的暂停时间，用整数表达,单位为ms；F＿_ 指定孔加工切削进给速度。
该指令为模态指令，虽然取消了固定循环,在其后的加工程序中仍然有效；L＿_ 指定孔加工的反复加工次数，执行一次Ｌ1可以省略如果程序中选Ｇ90指令,刀具在本来孔的位置上反复加工，如果选择G9１指令,则用一种程序段对分布在一条直线上的若干个等距孔进行加工L指令仅在被指定的程段中有效固定循环功能表 如图3左图所示，选用绝对坐标方式G90指令,Z表达孔底平面相对坐标原点的距离，R表达R点平面相对坐标原点的距离;如图3右图所示,选用相对坐标方式Ｇ91指令，Ｒ表达初始点平面至R点平面的距离,Z表达R点平面至孔底平面的距离孔加工方式指令以及指令中Z、Ｒ、Q、P等指令都是模态指令图３ Ｇ9０与G9１的坐标计算4. 多种孔加工方式阐明 （1)高速深孔往复排屑钻Ｇ73指令指令格式：G7３ X_ Y_ Ｚ_ R＿ Q＿ Ｆ_ 孔加工动作如图4左图所示G７3指令用于深孔钻削，Z轴方向的间断进给有助于深孔加工过程中断屑与排屑指令Ｑ为每一次进给的加工深度（增量值且为正值），图示中退刀距离d由数控系统内部设定 (2)深孔往复排屑钻G83指令指令格式:G83 X_ Ｙ_ Z＿ R＿ Q_ F_ 孔加工动作如图4右图所示。
与G73指令略有不同的是每次刀具间歇进给后回退至R点平面,这种退刀方式排屑畅通,此处的d表达刀具间断进给每次下降时由快进转为工进的那一点至前一次切削进给下降的点之间的距离,d值由数控系统内部设定由此可见这种钻削方式合适加工深孔图４ G73循环与G83循环 （3)精镗孔G76指令指令格式：G7６ X＿ Y＿ Z_ R＿ Q_ F_； 孔加工动作如图5所示图中OSS表达主轴准停，Q表达刀具移动量(规定为正值,若使用了负值则负号被忽视)在孔底主轴定向停止后，刀头按地址Ｑ所指定的偏移量移动，然后提刀，刀头的偏移量在G7６指令中设定采用这种镗孔方式可以高精度、高效率地完毕孔加工而不损伤工件表面图５ 精镗孔图 (4)钻孔G81指令与锪孔G82指令G81的指令格式为：G81 X＿ Y_ Z_ Ｒ_ F＿;Ｇ82的指令格式为：G8２ X_ Y_ Ｚ_ R_ Ｆ_;图6 钻孔与锪孔 如图６所示，G82与Ｇ8１指令相比,唯一不同之处是G8２指令在孔底增长了暂停,因而合用于锪孔或镗阶梯孔,提高了孔台阶表面的加工质量,而Ｇ81指令只用于一般规定的钻孔 （5)精镗孔G８5指令与精镗阶梯孔Ｇ８9指令G8５的指令格式为：Ｇ8５ X_ Y_ Ｚ＿ R_ F_;Ｇ8９的指令格式为：G８9 X_ Ｙ_ Ｚ_ R＿ P_ Ｆ＿; 如图7所示,这两种孔加工方式，刀具以切削进给的方式加工到孔底,然后又以切削进给的方式返回R点平面,因此合用于精镗孔等状况，G8９指令在孔底增长了暂停,提高了阶梯孔台阶表面的加工质量。
图7 精镗孔与精镗阶梯孔 (6）镗孔G８6指令指令格式：Ｇ86 Ｘ＿ Y_ Z_ Ｒ_ F＿ 如图8所示,加工到孔底后主轴停止,返回初始平面或R点平面后，主轴再重新启动采用这种方式，如果持续加工的孔间距较小，也许浮现刀具已经定位到下一种孔加工的位置而主轴尚未达到指定的转速,为此可以在各孔动作之间加入暂停G０4指令，使主轴获得指定的转速图8 镗孔G86指令(7)反镗孔Ｇ８7指令指令格式：Ｇ8７ Ｘ_ Y_ Z_ R_ Q_ F_; 如图9所示，X轴和Y轴定位后，主轴停止，刀具以与刀尖相反方向按指令Q设定的偏移量偏移,并迅速定位到孔底，在该位置刀具按原偏移量返回,然后主轴正转,沿Z轴正向加工到Ｚ点，在此位置主轴再次停止后,刀具再次按原偏移量反向位移,然后主轴向上迅速移动达到初始平面,并按原偏移量返回后主轴正转,继续执行下一种程序段采用这种循环方式，刀具只能返回到初始平面而不能返回到R点平面图9 反镗孔(8）镗孔G8８指令。