第5章 数控钻镗床编程 葛宜元 教学提示 了解数控钻镗床程序编制的基本方法，掌握数控铣床的基本功能及工艺性分析，掌握13种孔循环加工编程指令。 孔加工是常见的加工工序，主要有钻孔、锪孔、镗孔、攻螺纹等操作。孔加工可在数控钻镗床上加工，也可以在数控铣床或加工中心上安装钻头、锪刀、镗刀、丝锥等不同的孔加工刀具，完成孔加工工序。 5.1 孔加工固定循环指令 数控钻镗编程时，数值计算最简单，程序中只需要给出被加工孔的中心位置、孔的深度及孔在工艺流程中刀具的几个关键位置即可。一般，一条加工指令仅完成一个加工动作。但孔的加工需要一套连续的几个固定动作才能完成。 孔循环一般来说包括六个动作：在XY面定位；快速移动到R平面；孔加工；孔底动作；返回到R平面；返回到起始点。 如图5.1所示钻浅孔：刀具在初始平面快速定位至孔中心，再快速下至安全平面位置，然后以钻孔进给速度加工至孔底，最后再快速抬刀，完成一浅孔的加工。对孔加工中的这些典型的固定的几个连续动作，数控系统均以子程序的形式事先存贮在子程序存储器中，在需要时可用一组“固定循环”指令代码去调用相应的子程序，执行不同的孔加工操作，使钻镗加工程序大大简化。 5.1.1 固定循环指令调用格式 常用的孔加工固定循环指令有13个：G73、G74、G76、G80、G81~G89，其中G80为取消固定循环指令，其调用格式为： G98/G99 G X Y Z R P Q L F G98 表示自动抬高至初始平面高度。 G99 表示自动抬高至安全平面高度。 G98/G99 G X Y Z R P Q L F G为G73、G74、G76、G81~G89中的任一个代码 X Y是孔中心位置坐标，Z 是孔底位置或孔的深度， R 是安全平面高度。 P 刀具在孔底停滞时间。用于G76、G82、G88、G89。 Q 深孔加工(G73、G83)时，每次下钻的进给深度；或 镗孔(G76、G87) 时，刀具的横向偏移量。Q的值永远为正值。 L 为子程序调用次数，L0时，只记忆加工参数，不执行加工。只调用一次时，L1可以省略。 F为钻孔的进给速度。 5.1.2 固定循环指令简介 1．浅孔加工指令 1)浅孔加工包括用中心钻打定位孔、用钻头打浅孔 2)用锪刀锪沉头孔等，指令有G81、G82两个。 G81 大多数都用在定位孔和一般浅孔加工。 指令为： G81 X Y Z R F 加工过程如图5.2所示，刀具在当前初始平面高度快速定位至孔中心X Y ；然后沿Z的负向快速降至安全平面R的高度；再以进给速度F下钻，钻至孔深Z后，快速沿Z的正向退刀。 【例5.1】 编制图5.3所示的4个Φ10mm浅孔的数控加工程序。工件坐标系原点定于工件上表面对称中心，选用Φ10的钻头，起始位置位于工件坐标系(0, 0, 200)处。 N1 G90 G92 X0 Y0 Z200． N2 S500 M03 M08 N3 G00 Z20． N4 G99 G81 X45．Z-15．R3．F60 N5 X0 Y45. N6 X-45. Y0 N7 G98 X0 Y-45. N8 G80 M09 M05 N9 G00 Y0 Z200. N10 M02 3) G82大多数都用在锪孔。 所用刀具为锪刀或锪钻，是一种专用刀具，用于对已加工的孔刮平端面或切出圆柱形或锥形深头孔。 G82 X Y Z R P F 其工艺流程与G81类似，唯一不同的是，刀具在进给加工至深度Z后，暂停P秒，然后再快速退刀。 【例5.2】如图5.4所示，工件上Φ5的通孔已加工完毕，需用锪刀加工4个直径为Φ7，深度为3mm的沉头孔，试编写加工程序。设锪刀的初始位置为(0, 0, 200)。 N1 G90 G92 X0 Y0 Z200． N2 G00 Z10． N3 S300 M03 M08 N4 G99 G82 X18．Z-3．R3．P1000 F40 N5 X0 Y18. N6 X-18．Y0 N7 G98 X0 Y-18． N8 G80 M09 M05 N9 G00 X0 Y0 Z200． N10 M02 2. 深孔加工指令 深孔加工固定指令有两个G73和G83，分高速深孔加工和一般深孔加工。 1) G73为高速深孔加工指令。 G73 X Y Z R Q F 其固定循环指令动作如图5.5（a）所示，高度深孔加工采用间断进给，有利于断屑、排屑。每次进给钻孔深度为Q，一般取3~10mm，末次进刀深度≤Q。 d为间断进给时的抬刀量，由机床内部设定，一般为0.2 ~ 1mm。 2) G83为一般深孔加工指令。 G83 X Y Z R Q F 其固定循环指令动作如图5.5（b）所示。G83与G73的不同之处在于：G73每次以进给速度钻出Q深度后，快速抬高d，再由此处以进给速度钻孔至第二个Q深度，依次重复，直至完成整个深孔的加工；而G83则是在每次进给钻进一个Q深度后，均快速退刀至安全平面高度，然后迅速下降至前一个Q深度之上d处，再以进给速度钻孔至下一个Q深度。 3．螺纹加工指令 螺纹加工指令有两个：G74和G84。它们分别用于左螺纹加工和右螺纹加工。 1) G74为左螺纹加工指令。 G74 X Y Z R F G98 返回R安全平面。 G99 返回初始平面。 其固定循环动作如图5.6所示，丝锥在初始平面高度快速平移至孔中心X__Y__处，然后再迅速下降至安全平面R__高度，反转启动主轴，以进给速度（导程/转）F__切入至Z__处，主轴停转，再正转启动主轴，并以进给速度退刀至R平面，主轴停转，然后快速抬刀至初始平面。 2) G84为右螺纹加工指令。 G84 X Y Z R F 其固定循环动作如图5.7所示，与G74不同的是，在快速降至安全平面R后，正转起动主轴，丝锥攻入孔底后停转，再反转退刀。 【例5.3】 如图5.8所示，零件上5个M20×1.5的螺纹底孔已打好，零件厚为10mm，通丝, 试编写右螺纹加工程序。 设工件坐标系原点位于零件上表面对称中心，丝锥起始位置在(0,
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