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1、数控加工程序编制数控加工程序编制加工中心编程加工中心编程 (FANUC 0i)任务二：孔类零件程序编制任务二：孔类零件程序编制 工作任务工作任务编制如图所示零件孔的数控加工程序编制如图所示零件孔的数控加工程序 一、学习目标一、学习目标最终目标：最终目标：能够熟练的编写孔类零件数控加工程序，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。仿真加工出合格的零件。促成目标：促成目标：1能正确运用能正确运用FANUC 0I加工中心孔、螺纹加加工中心孔、螺纹加工等循环指令工等循环指令2通过仿真加工，能够修改、优化工艺及程序。通过仿真加工，能够修改、优化工艺及程序。二、相关知识二、相关知识（一）
2、孔加工工艺知识（一）孔加工工艺知识序号加工方案精度等级表面粗糙度适用范围1钻11135012.5加工未淬火钢及铸铁的实心毛坯，也可用于加工有色金属（但粗糙度较差），孔径15mm20mm2钻铰93.21.63钻粗铰（扩）精铰781.60.84钻扩116.33.2同上，但孔径15mm20mm5钻扩铰891.60.86钻扩粗铰精铰70.80.47粗镗(扩孔)11136.33.2除淬火钢外各种材料，毛坯有铸出孔或锻出孔8粗镗(扩孔) 半精镗(精扩)893.21.69粗镗(扩) 半精镗(精扩) 精镗671.60.8孔的加工方法与步骤的选择孔的加工方法与步骤的选择 刀具名称刀具材料切削速度（m/min）进
3、给量（mm/r）背吃刀量（mm）中心钻高速钢20400.050.100.5D标准麻花钻高速钢20400.150.250.5D硬质合金40600.050.200.5D 扩孔钻硬质合金45900.050.402.5机用铰刀硬质合金6120.310.100.30机用丝锥硬质合金612P0.5P 粗镗刀硬质合金802500.100.500.52.0精镗刀硬质合金802500.050.300.31孔加工切削用量孔加工切削用量 二、相关知识二、相关知识（一）孔加工工艺知识（一）孔加工工艺知识孔加工消除间隙方法进给路线孔加工消除间隙方法进给路线 孔加工导入量与超越量孔加工导入量与超越量 超越量超越量Z： 当
4、钻通孔时，通常取当钻通孔时，通常取ZP（13）mm，ZP为钻尖高度（通常取为钻尖高度（通常取0.3倍钻倍钻头直径）；头直径）；铰通孔时，通常取铰通孔时，通常取35 mm；镗通孔时，通常取镗通孔时，通常取13 mm。 导入量导入量Z通常取通常取25mm。二、相关知识二、相关知识（一）孔加工工艺知识（一）孔加工工艺知识 1 1固定循环六个动作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。镗孔等。1）在）在XY 平面定位平面定位2）快速移动到）快速移动到R点平面点平面3）孔的切削加工）孔的切削加工4）孔底动作）孔底动作5）返回
5、到）返回到R点平面点平面6）返回到起始点。）返回到起始点。二、相关知识二、相关知识（二）固定循环功能（二）固定循环功能固定循环的动作固定循环的动作 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 孔加工的返回方式孔加工的返回方式 二、相关知识二、相关知识（二）固定循环功能（二）固定循环功能3 3固定循环指令固定循环指令 G代码钻削（-Z方向）在孔底的动作回退（+Z方向）应用G73间歇进给快速移动高速深孔钻循环G74切削进给停刀主轴正转切削进给左旋攻丝循环G76切削进给主轴定向停止快速移动精镗循环G80取消固定循环G81切削进给快速移动钻孔、点钻循环G82切削进给暂停
6、快速移动钻孔、锪镗循环G83间歇进给快速移动深孔钻循环G84切削进给暂停主轴反转切削进给攻丝循环G85切削进给切削进给镗孔循环G86切削进给主轴停止快速移动镗孔循环G87切削进给主轴正转快速移动背镗循环G88切削进给暂停主轴停止手动移动镗孔循环G89切削进给暂停切削进给镗孔循环二、相关知识二、相关知识（二）固定循环功能（二）固定循环功能1）孔循环取消（）孔循环取消（G80）指令格式指令格式：G80取消所有孔加工固定循环模态。取消所有孔加工固定循环模态。2）钻孔加工循环（）钻孔加工循环（G81、G82、G73、G83）（1）钻孔、点钻循环（）钻孔、点钻循环（G81）指令格式指令格式：G81 X_
7、Y_Z_R_F_G81循环循环 二、相关知识二、相关知识（二）固定循环功能（二）固定循环功能例例1. 编写如图编写如图所示孔的加工程序（设所示孔的加工程序（设Z轴开始点距工作表面轴开始点距工作表面5mm处，切处，切削深度为削深度为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编程举例编程举例 二、相关知识二、相关知识（二）固定循环功能（二）固定循环功能（
8、2）带停顿的钻孔循环（）带停顿的钻孔循环（G82） 指令格式指令格式：G82 X_Y_Z_P_R_F_该指令除了要在孔底暂停外，其它动作与该指令除了要在孔底暂停外，其它动作与G81相同。暂相同。暂停时间由地址停时间由地址P给出。此指令主要用于加工盲孔，以提给出。此指令主要用于加工盲孔，以提高孔深精度。高孔深精度。 G82循环循环二、相关知识二、相关知识（二）固定循环功能（二）固定循环功能（3）断屑式深孔加工循环（）断屑式深孔加工循环（G73）指令格式指令格式：G73 X_Y_Z_Q_R_F_G73循环循环 每次切深为每次切深为Q值，快速后退值，快速后退d值，变为切削进给继续切入，值，变为切削进
9、给继续切入，直至孔底。直至孔底。Z轴方向间断进给，有利于断屑和排屑。轴方向间断进给，有利于断屑和排屑。退刀量退刀量d由参数设置，可以设定为微小量，以提高工效。由参数设置，可以设定为微小量，以提高工效。二、相关知识二、相关知识（二）固定循环功能（二）固定循环功能（4）排屑式深孔加工循环（）排屑式深孔加工循环（G83）指令格式指令格式： G83 X_Y_Z_R_Q_F_G83每次钻头间歇进给后回退到点每次钻头间歇进给后回退到点R平面，排屑更彻底。平面，排屑更彻底。 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。时距上次加
10、工面的距离。 G83循环循环 二、相关知识二、相关知识（二）固定循环功能（二）固定循环功能4）镗孔循环（）镗孔循环（G85、G89、G86、G88、G76、G87）（1）粗镗循环（）粗镗循环（G85）指令格式：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返回到R点平面。点平面。可以用于镗孔、铰孔、扩孔等。孔底不停留。可以用于镗孔、铰孔、扩孔等。孔底不停留。G85循环循环 二、相关知识二、相关知识（二）固定循环功能（二）固定循环功能（2）镗锪孔、阶梯孔循环（）镗锪孔、阶梯孔循环（G89）指令格
11、式指令格式：G89 X_ Y_ Z_ R_ P_F_G89动作与动作与G85动作基本相似，不同的是，动作基本相似，不同的是，G89动作在孔动作在孔底增加暂停，因此，该指令常用于阶梯孔的加工。底增加暂停，因此，该指令常用于阶梯孔的加工。（3）快速退刀的粗镗循环（）快速退刀的粗镗循环（G86）指令格式：指令格式：G86 X_ Y_ Z_ R_F_二、相关知识二、相关知识（二）固定循环功能（二）固定循环功能 G86循环循环 G86指令与指令与G81相同，但在孔底时主轴停止，然后快速退回。相同，但在孔底时主轴停止，然后快速退回。二、相关知识二、相关知识（二）固定循环功能（二）固定循环功能（4）镗循环，
12、手动退回（）镗循环，手动退回（G88）指令格式指令格式：G88 X_ Y_ Z_ R_F_G88循环循环 G88指令在镗孔到底后主轴指令在镗孔到底后主轴停止，通过手动方式返回，停止，通过手动方式返回，所以可使刀具作微量的水平所以可使刀具作微量的水平移动（刀尖离开孔壁）后沿移动（刀尖离开孔壁）后沿轴向上升。轴向上升。适用于对孔壁质量要求较高适用于对孔壁质量要求较高的场合。的场合。 二、相关知识二、相关知识（二）固定循环功能（二）固定循环功能（5）精镗循环（）精镗循环（G76）指令格式指令格式：G76 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_ 精镗时，主轴在孔底定向停止后，向刀尖反方向移精镗时，主轴在孔
13、底定向停止后，向刀尖反方向移动，然后快速退刀。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。镗孔精度。 程序格式中，程序格式中，Q 表示刀尖的偏移量，一般为正数，表示刀尖的偏移量，一般为正数，移动方向由机床参数设定。移动方向由机床参数设定。二、相关知识二、相关知识（二）固定循环功能（二）固定循环功能G76循环循环 二、相关知识二、相关知识（二）固定循环功能（二）固定循环功能（6）背镗孔（）背镗孔（G87）指令格式指令格式：G87 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_刀具运动到孔中心位置后，主轴定向停止刀具运动到孔中心位置后，
14、主轴定向停止然后向刀尖相反方向偏移然后向刀尖相反方向偏移Q值，然后快速运动到值，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心，主轴正转，刀具向上进给运动到Z点，主轴点，主轴又定向停止，然后向刀尖相反方向偏移又定向停止，然后向刀尖相反方向偏移Q值，快值，快退。刀具返回到初始平面，再返回一个位移量，退。刀具返回到初始平面，再返回一个位移量，回到孔中心，主轴正转，继续执行下一段程序。回到孔中心，主轴正转，继续执行下一段程序。G87循环循环 二、相关知识二、相关知识（二）固定循环功能（二）固定循环功能1 1选定毛坯选定
15、毛坯使用的练习毛坯尺寸为使用的练习毛坯尺寸为160mm120mm30mm，已完成上、下表面，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。及周边侧面的加工，并符合尺寸与表面粗糙度要求。2. 2.夹具选择夹具选择该零件可选用加工中心通用夹具该零件可选用加工中心通用夹具平口虎钳进行装夹。平口虎钳进行装夹。3. 3. 加工工艺与路线设计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。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：钻中心孔故工艺可选为：钻中心孔钻孔钻孔铰孔。铰孔。（2）20mm孔孔径为自由公差，故直接钻孔加工。孔孔径为自由
16、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：孔的孔径公差、粗糙度要求比较高。故工艺可选为：钻孔钻孔扩孔扩孔粗镗孔粗镗孔精镗孔。精镗孔。三、工作任务的完成三、工作任务的完成 （一）数控加工工艺的制订（一）数控加工工艺的制订4. 4.刀具准备，填写刀具卡刀具准备，填写刀具卡序号刀具号刀具规格刀具补偿名称直径材料长度半径1T05麻花钻11.8mm高速钢H052T06麻花钻35mmH063T07镗刀37.5mmH074T08镗刀38mm硬质合金H085T09中心钻3mm高速钢H096T10机用铰刀12mmH107T11麻花钻20mmH11三、工作任务的完成三、工作
17、任务的完成 （一）数控加工工艺的制订（一）数控加工工艺的制订a）直柄麻花钻）直柄麻花钻 b）锥柄麻花钻）锥柄麻花钻 c）粗镗刀）粗镗刀d）粗镗刀）粗镗刀 e）中心钻）中心钻 f）铰刀）铰刀 g）麻花钻）麻花钻 三、工作任务的完成三、工作任务的完成 （一）数控加工工艺的制订（一）数控加工工艺的制订5. 5.编排加工工艺，填写工序卡编排加工工艺，填写工序卡 工步号工步内容刀具号刀具名称主轴转速（r/min）进给量（mm/r）背吃刀量（mm）1钻38mm孔T05麻花钻550802扩38mm孔T06麻花钻150203粗镗38mm孔T07镗刀850804精镗38mm孔T08镗刀1000405点钻加工12
18、mm孔T09中心钻12001206钻孔加工12mm孔T05麻花钻550807铰孔加工12mm孔T10机用铰刀300508钻孔加工20mm孔T11麻花钻15030三、工作任务的完成三、工作任务的完成 （一）数控加工工艺的制订（一）数控加工工艺的制订1 1确定工件坐标系确定工件坐标系在在38mm孔中心建立工件坐标系，孔中心建立工件坐标系，Z轴原点设在顶面上。轴原点设在顶面上。2 2根据加工工艺编写程序根据加工工艺编写程序三、工作任务的完成三、工作任务的完成 （二）编写数控加工程序（二）编写数控加工程序1. 1. 任务说明任务说明该工件材料为该工件材料为45#钢，切钢，切削性较好，毛坏已完成上、削性
19、较好，毛坏已完成上、下表面及周边侧面的加工，下表面及周边侧面的加工，在本次任务中完成在本次任务中完成10-M5螺纹通孔的加工，该螺纹螺纹通孔的加工，该螺纹为右螺纹，如图所示。为右螺纹，如图所示。三、工作任务的完成三、工作任务的完成 （三）工作任务（三）工作任务2 2：螺纹孔加工：螺纹孔加工 2 2攻螺纹循环（攻螺纹循环（G74G74、G84G84）（1）右旋螺纹加工循环（）右旋螺纹加工循环（G84）指令格式指令格式：G84 X_Y_Z_R_ F_从从R点到点到Z点攻丝时，刀具正向进给，主轴正转。到孔点攻丝时，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。底部时，主轴反转
20、，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。结束后执行。注意：进给速度注意：进给速度F转速（转速（r/min）螺矩（螺矩（mm） 三、工作任务的完成三、工作任务的完成 （三）工作任务（三）工作任务2 2：螺纹孔加工：螺纹孔加工 G84右螺纹攻丝循环右螺纹攻丝循环 三、工作任务的完成三、工作任务的完成 （三）工作任务（三）工作任务2 2：螺纹孔加工：螺纹孔加工 例例：编写如图所示螺纹孔（右旋螺纹）的加工程序（设：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轴开始点距工作表面10mm处，
21、切削深度为处，切削深度为20mm）。）。 G84编程举例编程举例 攻丝加工程序如下攻丝加工程序如下：O2002 N10 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、工作任务的完成 （三）工作任务（三）工作任务2 2：螺纹孔加工：螺纹孔加工 （2）左旋螺纹加工循环（）左旋螺纹加工循环（G74）指令格式：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，
22、正转退刀。指令用于切削左旋螺纹孔。主轴反转进刀，正转退刀。 G74循环循环 三、工作任务的完成三、工作任务的完成 （三）工作任务（三）工作任务2 2：螺纹孔加工：螺纹孔加工 3. 3. 工作任务工作任务2 2的完成的完成（1）刀具的选择：）刀具的选择：由于由于 孔系的位置也有一定要求，故选用孔系的位置也有一定要求，故选用T1：A4中心钻中心钻T2：4.2mmT3：M5mm细牙丝锥细牙丝锥（2）夹具及装夹方式的选择：）夹具及装夹方式的选择： 由于工件毛坯为圆柱形，决定采用由于工件毛坯为圆柱形，决定采用1台三爪卡盘。台三爪卡盘。 三、工作任务的完成三、工作任务的完成 （三）工作任务（三）工作任务2
23、 2：螺纹孔加工：螺纹孔加工 （3）加工工艺与路线设计：）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：行攻丝。故工艺可选为： 钻中心孔钻中心孔钻孔钻孔攻丝。攻丝。（4）工件原点设定：）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。设定在工件中心上表面处。三、工作任务的完成三、工作任务的完成 （三）工作任务（三）工作任务2 2：螺纹孔加工：螺纹孔加工 序号加工内容刀具规格主轴转速（r/min）进给速度（mm/min）类
24、型材料1钻中心孔A4中心钻高速钢1200202钻5mm通孔4.2mm麻花钻高速钢600303攻丝M5mm细牙丝锥高速钢8064螺纹孔加工工序卡螺纹孔加工工序卡 （6）编制零件螺纹孔钻中心孔加工程序）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）零件螺纹孔工序清单 三、工作任务的完成三、工作任务的完成 （三）工作任务（三）工作任务2 2：螺纹孔加工：螺纹孔加工 四、拓展知识四、拓展知识 用西门子用西门子802D孔及螺纹加工循环指令加工图零件。孔及螺纹加工循环指令加工图零件。 四、拓展知识四、拓展知识采用钻孔方式加工采用钻孔方式加工3个底孔，然后分别对这些孔进行镗孔、铰孔和攻丝加工。个
25、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：其程序如下：AA310.MPF； 主程序主程序G54 G90 G17 G94 G40； 程序初始化程序初始化M03 S550 F80；G00 Z100. T1； 11.8mm麻花钻麻花钻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模态调用钻孔固定循环X-14. Y0；X0；X14.；MCALL； 取消模态调用取消模态调用四、拓展知识四、拓展知识G74 Z0；M09；M05；T2 D2； 换换30mm镗刀镗刀M6；M03 S800 F50；G00 Z100. M0
26、7；X0 Y0；CYCLE89(10,0,5,-32,32,3)； 精镗孔加工精镗孔加工G00 Z100. D0 M09；G74 Z0；M09；M05；四、拓展知识四、拓展知识T3 D3； 换换20mm铰刀铰刀M6；M03 S300 F50；G00 Z100. M07；X0 Y0；CYCLE85(10,0,2,-32,32,0,50,50)； 铰孔加工铰孔加工G00 Z100. D0 M09；G74 Z0；M09；M05；T4 D4； 换换M12mm丝锥丝锥M6；四、拓展知识四、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模态调用攻丝固定循环X-14. Y0；X14.；MCALL； 取消模态调用取消模态调用G74 Z0；M30；五、自主练习五、自主练习 1）利用数控加工仿）利用数控加工仿真软件，完成如图所真软件，完成如图所示零件上定位销孔、示零件上定位销孔、螺栓孔的加工。螺栓孔的加工。2）对零件进行工艺）对零件进行工艺分析，并填写加工工分析，并填写加工工序卡、刀具卡和程序序卡、刀具卡和程序单。（材料为单。（材料为45钢。）钢。）
