常州机电职业技术学院项目课程教案

一、本课程的任务、性质、地位和作用：

本课程主要学习数控铣削加工工艺知识，数控铣削刀具、夹具的选用知识，数控铣削程序设计知识，数控铣床选用、保养知识，数控铣床操作加工知识，了解数控铣工国家职业技能鉴定标准，使学生掌握数控铣削加工工艺编制方法，会选用数控铣床、刀具和夹具，会编制数控铣削程序，会操作数控铣床或数控仿真加工出中等复杂的零件，并且具有正确保养数控机床的能力。

二、明确本次教学目标：

终极目标：会编制带孔盘类零件数控镗铣工艺。

促成目标：

1、会分析常见定位方式的定位误差；

2、会编制孔加工方案；

3、会选用孔加工刀具；

4、会选用工具系统；

5、学会使用孔加工固定循环编写数控镗铣程序。

三、呈现工作任务：

如上图所示零件，材料为45钢，要求加工5件，试编制其数控加工程序。

四、相关理论知识：

（一）、孔加工固定循环的概念

一些典型的动作编织成子程序且固化在存储器中用G代码调用（有的系统不一定用G代码调用）这里的固定循环功能主要用于孔加工。

1、孔加工固定循环的运用

2、孔加工固定循环的概念

3、孔加工固定循环指令组的分类

（二）、孔加工固定循环的动作分析

③R在增量方式中是初始点到R点的距离；而在绝对值方式中是R点的Z坐标值。

④Z指定孔底坐标值。在增量方式时，是R点到孔底的距离，在绝对值方式时，是孔底的Z坐标值。

R、Z用G90编程简单，用G91编程易出错。

返回点代码G98(返回初始点)/G99(返回R点)选择固定循环动作组成中的第⑤、第⑥步之一，如果这一孔加工完毕后需抬高刀具越过压板、凸台等“高山”加工下一孔,则在这一孔固定循环中用G98，如果在“平原”上工作,用G99。

⑤Q在G73、G83中用来指定每次进给的深度；在G76、G87中指定刀具的退刀量。

⑥P指定孔底暂停时间，单位为ms。

⑦F是进给速度，可以提前赋值。

⑧K指定固定循环的重复次数，如果不指定K，则只进行一次循环。K＝0时，机床不动作，但存储孔加工数据R、Z、Q、P。

固定循环中的参数(Z、R、Q、P、F)是模态的，所以当变更固定循环时，可用的参数可以继续使用，不需重设。但中间如果隔有G80或01组G指令，则参数均被取消，不执行固定循环，而01组的G指令，不受固定循环的影响。

在使用固定循环编程时，一定要在前面程序段中指定M03(或M04)等初始条件，使主轴启动。

表3—9 孔加工固定循环

2.固定循环

(1)高速钻孔G81

G81 X __ Y __ Z __ R __ F __

动作示意图如图3—53所示。G81指令X、Y轴定位，快速进给到R点。接着R点加工。孔加工完，则刀具退到R点，快速进给返回到起始点。

（2）锪孔G82

①孔口排屑G83)

G83 X__Y__Z__Q__R__F__

动作示意如图3—55所示。q是每次切削量，无符号，如果指令负值，则负号无效。在第二次及以后切入执行时，在切入到dmm的位置，由快速进给转换成切削进给。d值用参数(No．5115)设定。

②孔底断屑G73

书写格式：G73X__Y__Z__R__Q__F__

动作示意图如图3—56所示。虚线箭头表示快速进给，实线箭头表示切削进给图3—53 G81 循环图3—54 G82 循

（工进），退刀量d用参数(No．5114)设定。设定一个小的退刀量（0.5～1mm），

图3—55 G83 循环

使在钻深孔时，间歇进给，便于断屑。

图3—56 G73 循环

(4)浮动攻丝循环

①攻右旋螺纹G84

G84 X__Y__Z__R__F__

动作示意如图3—57所示。在孔底位置主轴反转退刀。

②攻左旋螺纹G74

G74 X__Y__Z__R__F__P__

动作示意图如图3—58所示。在孔底位置主轴正转退出。

在G84、G74作用时，进给倍率开关调整无效。进给速度和主轴转速必须同步，即进给速度F=主轴转速S×螺距t。

图3—57 G84 循环

(5)铰孔G85

G85 X_Y_Z_R_F_

工进工出，如图3—59所示。主要用于塑性材料铰孔。

图3—58 G74 循环

图3—59 G85循环

(6)精镗

①孔底主轴停转精镗G86

G86 X_Y_Z_R_F_

G86与G81类似，但进给到孔底后，主轴停转，返回到尺点(G99方式)或初始点(G98)后主轴再重新启动。动作示意图如图3—60所示。

②孔底让刀精镗G76

G76 X __ Y __Z__ R __Q __P __F

动作示意图如图3—61所示。主轴在孔底位置定向准停，刀具平移q距离让刀，q值是正值，如果指定负值，则负号无效,让刀量q用参数RDl(No．5101#4)、RD2(No．5101#5)设定如下方向之一。

G17(XY平面)；+X、—X、+Y、—Y

G18(ZX平面)；+Z、—Z、+X、—X

G19(YZ平面)；+Y、—Y、+Z、—Z

退刀不会在工件表面上画痕，但主轴必须有定向准停功能，数控铣床一般没有此功能，加工中心应该有此功能。

（7）反镗G87

G87 X__Y__Z__R__Q__F__

动作示意如图3—62所示。刀具沿X及Y轴定位后，主轴准停。主轴让刀以

图3—60 G86 循环

快速进给速度在孔底位置定位(R点)，主轴正转。沿Z轴的正向到Z点进行加工。在这个位置，主轴再度准停，刀具退出。

图3—61 G76 循环

（8）镗削

G88 X__Y__Z__R__P__F__

动作示意如图3—63所示。G88指令X、Y轴定位后，以快速进给移动到R点。接着由R点进行镗孔加工。镗孔加工完，则暂停后停止主轴，以手动由Z点向R 点退出刀具。由R点向起始点，主轴正转快速进给返回。

（9）镗削G89

G89 X__Y__Z__R__P__F__

G89与G85类似，从Z R为切削进给，但在孔底时有暂停动作。动作示意如图3—64所示。

3．取消固定循环：G80

取消固定循环(G73、G74、G76、G81～G89)，包括孔加工信息全部取消，以后执行其他指令刀具返回到起始点后进刀。主轴正转，刀具执行下一个程序段。该让刀量Q及方向与G76相同。

(1)在固定循环指定前，必须用辅助机能(M码)使主轴旋转，如

M3；主轴正转

G口口……；正确

M5；主轴停止

图3—62 G87 循图3—63 G88 循图3—64 G88 循

G口口……；正确

M5；主轴停止

(2)如果程序段包含X、Y、Z、R等信息，固定循环钻孔。如果程序段不包含X、Y、Z、R等信息，不执行钻孔。

(3)在钻孔的程序段指定钻孔信息Q、P。即在X、Y、Z、R等信息的程序段中指定它。如果在不执行钻孔的程序段中指定这些信息，不保存为模态信息。

(4)当主轴旋转控制使用在固定循环(G74、G84、G86)时，孔位置(X、Y)间距很短时或起始点位置到R点位置很短，在进行孔加工时，主轴可能没有达到正常转速。这时必须在每个钻孔动作间插入一个暂停指令(G04)使时间延长。此时，不用K指定重复次数，如图3—65所示。

G04X

G81 X__Y__Z__R__F__；

G04X__； (执行暂停，不执行钻孔)

X__Y__；

G04X__； (执行暂停，不执行钻孔)

有些机床可能例外。请参照机床制造厂的

图3—65 G04在孔的固定循环中的应用

说明书。

(5)如前述，如果在同一固定循环程序段内指定G00至G03任一G代码时，取消固定循环。

(6)固定循环指令和辅助功能在同一程序段中，在定位前执行M功能。重复次数指定(K)时，只在初次送出M码，以后不送出。

(7)在固定循环中，刀具半径补偿无效。

(8)在固定循环中指定刀具长度补偿(G43、G44、G49)时，在刀具位于R点时生效。

(9)操作注意事项

①单步进给。在单步进给执行固定循环时，在动作1、2、6结束时停止。所以钻1个孔必须启动3次。在动作l及2结束时，进给暂停灯会亮。在动作6结束后有重复次数时，进给暂停，如果没有重复次数，进给停止。

②进给暂停。在固定循环G74、G84的动作3至5之间使用进给暂停时，进给暂停灯立刻会亮，继续运行到动作6后停止。如果在动作6时再度使用进给暂停，会立刻停止。

四、注意事项

1、G80,G00,G01,G02,G03取消固定循环

2、F取消了固定循环也保留下来

3、主轴动作要事先明确，必须使转起来

4、加工电子仪时，倍率开关无效

5、第一个钻孔的加工：

X_Y_F_S_M_ X1_Y1_F_S_M_ X_Y_F_S_M_ G81 R_Z_ G81 X2_Y2_R_Z_ G81 X_Y_R_Z_ F_S_M(X_Y_不定)

G81 X_Y_R_Z_

五、相关实践知识：

1、正确装夹工件

刀具：T01为φ10mm的钻头，长度补偿号为H01。

程序编写如下：

O10

N10T01M06;

N20G90G00G54X10Y51.963F90 S800M03M08；

N30G43H01Z20；

N40G91G8lX20R-15Z-18K4；

N50X10Y-17.32l；N60X-20K4；

N70X-10Y-17.32l；N80X20K5；

N90X10Y-17.321；N100X-20K6；

1排

2排

3排

4排

5排

6排

7排X