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1、第九章,第九章教学纲要,教学要求：掌握数控铣削固定循环的基本概念掌握各种孔加工固定循环指令的应用。巩固多刀具加工的编程方法以及刀具补偿功能。掌握孔系加工技巧、螺纹加工技巧及孔加工刀具的选择。教学重点：掌握数控铣削固定循环的基本概念，及各种孔加工固定循环、螺纹加工、刀具补偿功能的应用。教学难点：掌握数控铣削固定循环的基本概念，及各种孔加工固定循环、螺纹加工、刀具补偿功能的应用。本章教学内容:本章以三个孔加工实例为基础，讲解数控加工中各种孔加工方法，常用孔加工指令的应用。本章教学建议:1.学习参考书中相关内容；2.对照比较各循环指令的功能、格式和参数的异同。3.在孔加工固定循环中，刀具都有哪些动作
2、？,固定循环指令及其应用,第九章,91项目：钻孔加工,固定循环指令及其应用,钻孔循环加工实例 如图9-1所示零件，材料45#钢，零件所有表面已经加工完毕，要求编程加工4-10孔。垫块图号0901材料45#钢毛坯精毛坯图9-1 垫块零件图,第九章,91项目：钻孔加工,911项目准备知识1固定循环的概念操作1：快速定心操作2：快速接近工件操作3：孔加工操作4：孔底动作操作5：刀具快速退回2返回点平面的选择G98返回起始点（B），为缺省方式，；G99返回参考平面（R）。3钻孔循环指令 G81【指令格式】G81 X_Y_Z_F_R_K_；【说明】X_Y_为孔的位置，可以放在G81指令后面，也可以 放在
3、G81指令的前面；Z 为孔底位置；F 为进给速度(mm/min)；R 为参考平面位置高度；K_重复次数，仅在需要重复时才指定，K的数据不能 保存，没有指定K时，可认为K=1。4取消循环指令 G80取消循环有两种方法：方法一：采用G80指令G80指令被执行以后，固定循环（G73、G74、G76、G81G89）被该指令取消，R点和Z点的参数以及除F外的所有孔加工参数均被取消。方法二：01组的G代码也会起到取消固定循环的作用，例如G01/G02/G03等。,固定循环指令及其应用,第九章,91项目：钻孔加工,5、钻孔循环指令G82【指令格式】G82 X_Y_Z_F_R_P_；【说明】P 为在孔底位置的
4、暂停时间，单位为ms（毫秒）。该指令一般用于扩孔和沉孔的加工。该指令同样有G98和G99两种方式。其它参数和G81指令相同。6、深孔钻孔循环指令G83【指令格式】G83 X_Z_F_R_Q_；【说明】Q 为每次进给深度，始终用正值且增量值指令设置。该指令同样有G98和G99两种方式。其它参数和G81指令相同。7、高速深孔钻循环指令 G73【指令格式】G73 X_Y_ Z_ F_ R_ Q_；【说明】该指令同样有G98和G99两种方式。其它参数和G81指令相同。,固定循环指令及其应用,第九章,91项目：钻孔加工,912项目分析与实施工艺说明：1）毛坯说明：毛坯材料45#钢，在本钻孔工序之前，毛坯
5、所有外表面已经加工完毕。2）工序说明：【加工方案】：钻中心导向孔钻孔铰孔 工步1：钻中心导向孔注意导向孔深度为3mm。工步2：钻孔由于为通孔，钻削深度要留刀具导出量，导出量要大于钻头 刀尖长度，一般为5mm左右，因此钻孔深度为25mm。工步3：铰孔为孔精加工。要保证铰孔深度超过孔深。3）刀具选择说明 该工件材料为45#钢，切削性能较好，采用普通的加工刀具即可【刀具选择】：4中心钻、11.5钻头、12机用铰刀 4）切削用量的选择 影响切削用量的因素很多，机床的刚性，工件的材料和硬度，加工精度要求，工件在机床夹具上的稳定性，刀具的材料和耐用度，是否使用切削液等都直接影响到切削用量的大小。在数控程序
6、中，决定切削用量的参数为主轴转速S和进给速度F，其选取与普通机床上加工时的值相似，可通过计算或查金属切削工艺手册得到，也可根据经验数据给定。5）装夹、定位说明 因工件形状简单、规则，可直接在机床上的台钳校平并夹紧，同时在毛坯底面的适当位置处放置等高垫铁防止钻削通孔时刀具碰坏垫铁或台钳。2、编程说明：1）编程原点的选择：设定工件坐标原点为工件中心。工件的Z轴坐标原点设为上表面，按要求测量 每把刀具的刀具长度并补偿到刀长参数中（对应刀长号码为H01、H02、H03）。2）加工轨迹：孔加工轨迹按照ABCD的轨迹完成，由于钻中心孔、钻孔、铰孔三个工步都是典型孔加工方法，加工时刀具的动作形式完全相同，因
7、此采用固定循环指令可以降低编程繁琐程度。,固定循环指令及其应用,第九章,91项目：钻孔加工,912项目分析与实施 3）数学处理：由于零件简单，各个刀位点的位置可以直接从零件图中读取。,固定循环指令及其应用,第九章,91项目：钻孔加工,3、加工程序的编制：,固定循环指令及其应用,第九章,92项目：内孔螺纹加工,小型模具型芯配件，材料为45#钢材，外形尺寸已经加工完毕，要求加工图中各孔及攻螺纹。,固定循环指令及其应用,第九章,92项目：内孔螺纹加工,921项目准备知识1、右旋攻螺纹循环指令G84【指令格式】G84 X_Y_Z_F_R_；【说明】X_Y_为孔的位置，可以放在G81指令后面，也可以放在
8、G81指令的前面；Z 为攻丝Z向终点坐标；F 为进给速度(mm/min)；R 为参考平面位置高度；2、左旋攻螺纹循环指令G74【指令格式】G74 X_Y_Z_F_R_；【说明】该指令即使攻丝前为正转，当执行攻丝时会自动转为反转。该指令同样有G98和G99两种方式。指令的其它参数和G84指令相同。3、刚性攻丝方式 1）弹性攻丝：2）刚性攻丝：3）刚性攻丝指令：,固定循环指令及其应用,第九章,92项目：内孔螺纹加工,922项目分析与实施1、工艺说明：1）毛坯说明 本例采用精毛坯，材料为45#钢材，外形尺寸已经加工完毕 2）工序说明 零件图中3-10定位孔由于形位公差要求较高，加工时可采用钻中心孔、
9、钻孔、铰孔的方法来完成。其余孔的加工为防止钻头钻孔引偏，在钻孔前应增加钻中心孔（导向孔）工序。【加工方案】：钻所有的中心孔钻3-10定位孔的预钻孔钻2-M8底孔及6.7孔钻2-M5底孔铰3-10 定位孔M8丝攻M5左旋丝攻。3）切削用量的选择 4）刀具选择说明 根据分析刀具加工安排如下：4中心钻9.8钻头6.7钻头4.2钻头10铰刀 M8丝攻M5丝攻 5）装夹、定位说明2、编程说明：编程原点的选择：3、加工程序的编制：加工程序的编制主要应考虑切入点、切削终点，并考虑提刀高度，防止刀具与工件发生干涉。,固定循环指令及其应用,第九章,93项目：镗孔加工 如图 所示工件，材料为45#钢，所有表面已经
10、加工完毕，要求加工图中所有的孔。,固定循环指令及其应用,第九章,固定循环指令及其应用,931项目准备知识1镗孔循环指令G86 与G81的区别是：G86在到达孔底位置后，主轴停止转动，并快速退出。【指令格式】G86 X_Y_Z_F_R_；【说明】X_Y_为孔的位置，可以放在G81指令后面，也可以放在G81指令的前面；Z 为攻丝Z向终点坐标；F 为进给速度(mm/min)；R 为参考平面位置高度；该指令同样有G98和G99两种方式。2、精镗循环指令G76 与G86的区别是：G76在孔底有三个动作：进给暂停、主轴准停（定向停止）、刀具沿刀尖 的反方向偏移Q值，然后快速退出。这样保证刀具不划伤孔的表面
11、。【指令格式】：G76 X_Y_ Z_ F_ R_ P_Q_；【指令说明】X_Y_为孔的位置，可以放在G81指令后面，也可以放在G81指令的前面；Z 为攻丝Z向终点坐标；F 为进给速度(mm/min)；R 为参考平面位置高度；Q_为刀具在孔底的偏移值。P_用于孔底动作有暂停的固定循环中指定暂停时间，单位为秒。该指令同样有G98和G99两种方式。3、背镗循环指令G87【指令格式】G87 X_Y_ Z_ F_ R_ P_Q_；【说明】X_Y_为孔的位置，可以放在G81指令后面，也可以放在G81指令的前面；Z_为攻丝Z向终点坐标；F_为进给速度(mm/min)；R_为参考平面位置高度；Q_为刀具在孔
12、底的偏移值。P_用于孔底动作有暂停的固定循环中指定暂停时间，单位为秒。该指令只有G98方式。,第九章,固定循环指令及其应用,932项目分析与实施,1、工艺说明：1）毛坯说明 本例采用精毛坯，材料为45#钢材，外形尺寸已经加工完毕 2）工序说明【加工方案】：钻中心孔钻4-34.5通孔镗4-40孔深8 mm。3）切削用量的选择,第九章,固定循环指令及其应用,932项目分析与实施,4）刀具选择说明 根据图纸要求选用中心钻、34.5钻头、40镗刀、40反镗刀、35精镗刀并将刀具装在合适的刀柄上，将所有刀柄按刀具号顺序安装在机床的刀库上。刀具加工顺序为钻中心孔钻4-34.5通孔镗4-40孔深8 mm背镗
13、4-40孔深8 mm精镗4-35孔。5）装夹、定位说明 预先在机床上装好平口钳并校平（垂直和水平），将工件夹持在平口钳上，底面用等高垫铁垫高，注意垫铁应避开孔加工位置，以便于刀具在孔加工到达底面时不碰伤平口钳和垫铁 2、编程说明：1）编程原点的选择：2）加工轨迹：3、加工程序的编制：,第十章,第十章教学纲要,教学要求：掌握数控铣削子程序的基本概念掌握子程序简化编制的方法。掌握型腔加工的典型编程方法和加工工艺。教学重点：掌握数控铣削子程序的基本概念，型腔加工的编程方法和加工工艺。教学难点：掌握数控铣削子程序的基本概念，型腔加工的编程方法和加工工艺。本章教学内容:本章利用一个型腔加工实例，讲述子程
14、序在数控铣削中的应用。同时学习一个型腔加工的典型编程方法和加工过程。本章教学建议:1.学习参考书中相关内容；2.分组讨论问题 1)为什么要引入数控铣削子程序？2）数控铣削子程序如何应用？,子程序的应用,第十章,101项目准备知识1011子程序的概念,子程序的应用,1012 FANUC子程序指令分析1子程序结构一个子程序应该具有如下格式：O；子程序号；子程序内容；M99；返回主程序2子程序的调用【指令格式】3 注意,第十章,1013 SIEMENS系统子程序指令分析,子程序的应用,1结构子程序结束子程序名4 子程序调用 5 程序重复调用次数P 102 项目分析与实施1、工艺说明：1）毛坯说明 2
15、）工序说明【工步划分】：采用按加工表面、先粗后精的划分原则。【加工方案】铣顶平面粗铣外侧面精铣外侧面粗铣内槽侧壁、底面精铣内槽侧壁、底面【注意】3）刀具选择说明 4）装夹、定位说明2、编程说明：1）编程原点的选择：2）加工轨迹：铣上表面：铣外侧壁：铣内槽侧壁和底面：3、加工程序的编制：,第十一章,第十一章教学纲要,教学要求：了解数控系统用户宏程序的概念掌握基本宏程序的编制方法与调用指令掌握宏程序在编程与加工中的用途教学重点：了解数控系统用户宏程序的概念，掌握宏程序在编程与加工中的用途。教学难点：了解数控系统用户宏程序的概念，掌握宏程序在编程与加工中的用途。本章教学内容:本章主要针对在固定格式的
16、指令无法满足用户的需求时，系统提供了用户宏程序，使编程更具灵活性。本章教学建议:1.学习参考书中相关内容；2.分组讨论问题：1）用户宏程序有何用途？2）用户宏指令都包括那些宏指令？,宏指令,第十一章,111用户宏程序的概述,1、概念 把代表指令称为用户宏程序调用指令，简称宏指令。2、用户宏程序与普通程序的区别112 宏程序的调用1调用方式：简单调用G65调用 G66、G67G码宏调 用M码宏调用 G码子程序调用 M码子程序调用2宏调用和子程序调用之间的区别用G65，可以指定一个自变量（传递给宏的数据），而M98没有这个功能。当M98段含有另一个NC语句时（如：G01 X100.0 M98 P）
17、，则执行命 令之后调用子程序，而G65无条件调用一个宏。当M98段含有另一个NC语句时（如：G01 X100.0 M98 P），在单段方式下机床停止，而使用G65时机床不停止。3.宏程序的简单调用格式宏程序的简单调用是指在主程序中，宏程序可以被单个程序段单次调用。【指令格式】G65P（宏程序号）L（重复次数）（变量分配）,宏 指 令,第十一章,113宏程序的本体,宏程序的编写格式：114 宏变量：1变量书写规格：2变量值的种类：3引用变量：,宏 指 令,第十一章,115 宏程序的操作1151 算术和逻辑操作：,宏 指 令,第十一章,1152 控制指令：,宏 指 令,1、条件转移 编程格式：IF
18、条件表达式GOTOn2、重复执行 编程格式：WHILE条件表达式 DO m（m1,2，3）.END m3、注意:无限循环 未定义的变量 116 应用举例如图113所示的圆环点阵孔群中各孔的加工，我们曾经用A类宏程序解决过这类问题，这里再试用B类宏程序方法来解决问题：,第十一章,宏 指 令,用户宏程序编写如下：O8000N1030=101/基准点保存N20 31=102/基准点保存N30 32=1/计数值置1N40 WHILE 32 LE ABS11 DO1/进入孔加工循环体N50 33=1+360321/11/计算第i孔的角度N601013018COS33/计算第i孔的X坐标值N701023118SIN33/计算第i孔的Y坐标值N80G90 G81 G98 X101 Y102 Z26 R3 F9/钻削第i孔N9032321/计数器对孔序号i计数累加N1001001001/计算已加工孔数N110 END1/孔加工循环体结束N120#101=#30/返回X坐标初值XON130#102=#31/返回Y坐标初值YON140 M99/宏程序结束在主程序中调用上述宏程序的调用格式为：G65 P8000 A C F H R Z上述程序段中各文字变量后的值均应按零件图样中给定值来赋值。,
