項(xiàng)目四-墊板的工藝分析與編程

1、項(xiàng)目四 墊板的工藝分析與編程項(xiàng)目導(dǎo)入一相關(guān)知識(shí) 二項(xiàng)目實(shí)施三拓展知識(shí)四知識(shí)目標(biāo)1掌握數(shù)控系統(tǒng)的孔加工循環(huán)G73、G81、G80、G83、G84等指令的編程格式及應(yīng)用2掌握孔系零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工工藝特點(diǎn)，正確分析孔系零件的加工工藝3掌握孔系零件的工藝編制方法4掌握孔系零件的手工編程方法能力目標(biāo)1針對(duì)加工零件，能分析孔系零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、特殊加工要求，理解加工技術(shù)要求2會(huì)分析孔系零件的工藝性能，能正確選擇設(shè)備、刀具、夾具與切削用量，能編制數(shù)控加工工藝卡3能使用數(shù)控系統(tǒng)的基本指令正確編制孔系零件的數(shù)控加工程序一、項(xiàng)目導(dǎo)入某注塑模具中的墊板，零件圖樣如圖4-1所示，已知材料為45#鋼，毛坯為100mm

2、80mm22mm，要求分析零件的加工工藝，填寫工藝文件，編寫零件的加工程序。 圖4-1 墊板二、相關(guān)知識(shí) （一）孔加工的工藝設(shè)計(jì)1孔加工的主要方法（1）點(diǎn)孔點(diǎn)孔用于鉆孔加工之前，由中心鉆來完成。由于麻花鉆的橫刃具有一定的長(zhǎng)度，引鉆時(shí)不易定心，加工時(shí)鉆頭旋轉(zhuǎn)軸線不穩(wěn)定，因此利用中心鉆在平面上先預(yù)鉆一個(gè)凹坑，便于鉆頭鉆入時(shí)定心。由于中心鉆的直徑較小，加工時(shí)主軸轉(zhuǎn)速不得低于1000r/min。（2）鉆孔鉆孔是用鉆頭在工件實(shí)體材料上加工孔的方法。鉆孔最常用的刀是具麻花鉆。一般麻花鉆用高速鋼制造。鉆孔精度一般可達(dá)到IT10IT11級(jí)，表面粗糙度為Ra5012.5，鉆孔直徑范圍為0.1100mm，鉆孔深度

3、變化范圍也很大，廣泛應(yīng)用于孔的粗加工，也可作為不重要孔的最終加工。（3）擴(kuò)孔擴(kuò)孔是用擴(kuò)孔鉆對(duì)工件上已有孔進(jìn)行擴(kuò)大加工，擴(kuò)孔鉆有34個(gè)主切削刃，沒有橫刃，它的剛性及導(dǎo)向性好。擴(kuò)孔加工精度一般可達(dá)到IT9IT10級(jí)，表面粗糙度為Ra6.33.2。擴(kuò)孔常用于已鑄出、鍛出或鉆出孔的擴(kuò)大，可作為精度要求不高孔的最終加工或絞孔、磨孔前的預(yù)加工。常用于直徑在10100mm范圍內(nèi)的孔加工。一般工件的擴(kuò)孔使用麻花鉆，對(duì)于精度要求較高或生產(chǎn)批量較大時(shí)應(yīng)用擴(kuò)孔，擴(kuò)孔加工余量0.40.5mm。（4）锪孔锪孔是指用锪鉆或锪刀刮平孔的端面或切出沉孔的加工方法，通常用于加工沉頭螺釘?shù)某令^孔、錐孔、小凸臺(tái)面等。锪孔時(shí)切削速度

4、不易過高，以免產(chǎn)生徑向振紋或出現(xiàn)多棱形等質(zhì)量問題。 （5）鉸孔鉸孔是利用絞刀從工件孔壁上切削微量金屬層，以提高其尺寸精度和表面粗糙度值的方法。鉸孔精度等級(jí)可達(dá)到IT7IT8級(jí)，表面粗糙度為Ra1.60.8，適用于孔的半精加工及精加工。鉸孔是定尺寸刀具，有612個(gè)切削刃，剛性和導(dǎo)向性比擴(kuò)孔鉆更好，適用于加工中小直徑孔。鉸孔之前，工件應(yīng)經(jīng)過鉆孔、擴(kuò)孔等加工，鉸孔的加工余量參考表4-1。 表4-1鉸孔余量（直徑量）孔的直徑（mm）8821213233505170鉸孔余量（mm）0.10.20.150.250.20.30.250.350.250.35表4-1 鉸孔余量（直徑量）（6）鏜孔鏜孔是利用鏜刀

5、對(duì)工件上已有尺寸較大孔的加工，特別適合于加工分布在同一表面或不同表面上的孔距和位置精度要求較高的孔系。鏜孔加工精度等級(jí)可達(dá)到IT7級(jí)，表面粗糙度為Ra1.60.8，應(yīng)用于高精度加工場(chǎng)合。鏜孔時(shí)，要求鏜刀和鏜桿必須具有足夠的剛性；鏜刀夾緊牢固，裝卸和調(diào)整方便，具有可靠的斷屑和排屑措施，確保切削順利折斷和排出，精鏜孔的余量一般單邊小于0.4mm。鏜刀的種類很多，圖4-2所示為單刃鏜刀結(jié)構(gòu)示意圖，圖4-3所示為微調(diào)鏜刀結(jié)構(gòu)示意圖。圖4-2 單刃鏜刀結(jié)構(gòu)示意圖1調(diào)節(jié)螺釘 2緊固螺釘圖4-3 微調(diào)鏜刀結(jié)構(gòu)示意圖1刀體 2刀片 3調(diào)整螺母 4刀桿 5螺母 6拉緊螺釘 7導(dǎo)向鍵（7）銑孔在加工單件產(chǎn)品或模具

6、上某些不經(jīng)常出現(xiàn)的孔時(shí)，為節(jié)約定型刀具成本，利用銑刀進(jìn)行銑削加工。銑孔也適用于加工尺寸較大的孔，對(duì)于高精度機(jī)床，銑孔可以代替鉸削或鏜削。 2孔加工的常用方法選擇 對(duì)于直徑大于30mm的已鑄出或鍛出的毛坯孔的孔加工，一般采用粗鏜半精鏜孔口倒角精鏜的加工方案； 孔徑較大的可采用立銑刀粗銑精銑加工方案； 孔中空刀槽可用鋸片銑刀在孔半精鏜之后、精鏜之前銑削完成，也可用鏜刀進(jìn)行單刀鏜削，但單刀鏜削效率較低； 對(duì)于直徑小于30mm無底孔的孔加工，通常采用锪平端面打中心孔鉆孔擴(kuò)孔孔口倒角鉸孔的加工方案，對(duì)有同軸度要求的小孔，需采用锪平端面打中心孔鉆孔半精鏜孔口倒角精鏜（或鉸）加工方案。3孔加工工藝孔加工時(shí)，

7、一般是首先將刀具在XY平面內(nèi)快速定位運(yùn)動(dòng)到孔中心線的位置上，然后刀具再沿Z向（軸向）運(yùn)動(dòng)進(jìn)行加工。所以孔加工進(jìn)給路線的確定包括。（1）確定XY平面內(nèi)的進(jìn)給路線孔加工時(shí)，刀具在XY平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)屬點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)，確定進(jìn)給路線時(shí)，主要考慮。 定位要迅速。在刀具不與工件、夾具和機(jī)床碰撞的前提下空行程時(shí)間盡可能短。例如，加工圖4-4（a）所示零件。按圖4-4（b）所示進(jìn)給路線進(jìn)給比按圖4-4（c）所示進(jìn)給路線進(jìn)給節(jié)省定位時(shí)間近一半。這是因?yàn)樵邳c(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況下，刀具由一點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到另一點(diǎn)時(shí)，通常是沿XY坐標(biāo)軸方向同時(shí)快速移動(dòng)，當(dāng)XY軸各自移動(dòng)不同時(shí)，短移距方向的運(yùn)動(dòng)先停，待長(zhǎng)移距方向的運(yùn)動(dòng)停止后刀具才達(dá)到目標(biāo)位置。圖4-

8、4（b）方案使沿兩軸方向的移動(dòng)接近，所以定位過程迅速。 定位要準(zhǔn)確。安排進(jìn)給路線時(shí)，要避免機(jī)械進(jìn)給系統(tǒng)反向間隙對(duì)孔位精度的影響。例如，鏜削圖4-5（a）所示零件上的4個(gè)孔，按圖4-5（b）所示進(jìn)給路線加工，由于4孔與1、2、3孔位方向相反，Y向反向間隙會(huì)使定位誤差增加，從而影響4孔與其他孔的位置精度。按圖4-5（c）所示進(jìn)給路線，加工完3孔后往上多移動(dòng)一段距離至P點(diǎn)，然后再折回來在4孔處進(jìn)行定位加工，這樣方向一致，就可避免反向間隙的引入，提高了4孔的定位精度。定位迅速和定位精度有時(shí)兩者難以同時(shí)滿足，在上述兩例中，圖4-4（b）是按最短路線進(jìn)給，但不是從同一方向趨近目標(biāo)位置，影響了刀具定位精度，

9、圖4-5（c）是從同一方向趨近目標(biāo)位置，但不是最短路線，增加了刀具的空行程。這時(shí)應(yīng)抓主要矛盾，若按最短路線進(jìn)給能保證定位精度，則取最短路線，反之，應(yīng)取能保證定位準(zhǔn)確的路線。 圖4-4 最短進(jìn)給路線設(shè)計(jì) 圖4-5 準(zhǔn)確定位進(jìn)給路線設(shè)計(jì)（2）確定Z向（軸向）的進(jìn)給路線刀具在Z向的進(jìn)給路線分為快速移動(dòng)進(jìn)給路線和工作進(jìn)給路線。刀具先從起始平面快速運(yùn)動(dòng)到距工件加工表面一定距離的R平面（距工件加工表面一定切入距離的平面）上，然后按工件進(jìn)給速度進(jìn)行加工。圖4-6（a）所示為加工單個(gè)孔時(shí)刀具的進(jìn)給路線。對(duì)多孔加工，為減少刀具空行程進(jìn)給時(shí)間，加工中間孔時(shí)，刀具不必退回到初始平面，只要退到R平面上即可，其進(jìn)給路線

10、如圖4-6（b）所示。在工作進(jìn)給路線中，工作進(jìn)給距離Zf包括被加工孔的深度H、刀具的切入距離Za和切出距離Z0（加工通孔），如圖4-7所示。圖4-6 刀具Z向（軸向）進(jìn)給路線設(shè)計(jì) 圖4-7 工作進(jìn)給距離計(jì)算圖加工不通孔時(shí)，工作進(jìn)給距離為Zf=Za+H+Tt加工通孔時(shí)，工作進(jìn)給距離為Zf=Za+H+Z0+Tt式中刀具切入、切出距離的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表4-2。 表4-2刀具切入切出距離參考值 單位：mm表面狀態(tài)加工方法已加工表面毛 坯表 面表面狀態(tài)加工方法已加工表面毛 坯表 面鉆孔2358鉸孔3558擴(kuò)孔3558銑削35510鏜孔3558攻螺紋510510 4螺紋的加工方法及螺紋加工方法選擇螺紋加工主要

11、方法：攻螺紋、銑螺紋。內(nèi)螺紋的加工根據(jù)孔徑的大小，一般情況下，M6M20之間的螺紋，通常采用攻螺紋的方法加工。因?yàn)榧庸ぶ行纳瞎バ≈睆铰菁y絲錐容易折斷，M6以下的螺紋，可在加工中心上完成底孔加工再通過其他手段攻螺紋。對(duì)于外螺紋或M20以上的內(nèi)螺紋，一般采用銑削加工方法。4螺紋的加工方法及螺紋加工方法選擇螺紋加工主要方法：攻螺紋、銑螺紋。內(nèi)螺紋的加工根據(jù)孔徑的大小，一般情況下，M6M20之間的螺紋，通常采用攻螺紋的方法加工。因?yàn)榧庸ぶ行纳瞎バ≈睆铰菁y絲錐容易折斷，M6以下的螺紋，可在加工中心上完成底孔加工再通過其他手段攻螺紋。對(duì)于外螺紋或M20以上的內(nèi)螺紋，一般采用銑削加工方法。（二）孔加工固定循

12、環(huán)指令1孔加工固定循環(huán)指令動(dòng)作分析（1）孔加工固定循環(huán)指令孔加工是最常用的加工工序，現(xiàn)代CNC系統(tǒng)一般都具備孔加工固定循環(huán)功能，主要用于鉆孔、鏜孔和攻螺紋等加工。應(yīng)用孔加工固定循環(huán)功能，使得其他方法需要幾個(gè)程序段完成的功能，在一個(gè)程序段就可以完成一個(gè)孔加工的全部動(dòng)作。繼續(xù)加工孔時(shí)，如果孔加工的動(dòng)作無需變更，則程序中所有模態(tài)的數(shù)據(jù)可以不寫，因此可以大大簡(jiǎn)化程序。固定循環(huán)功能指令見表4-3。 表4-3 固定循環(huán)指令G代碼孔加工動(dòng)作（Z方向）在孔底的動(dòng)作刀具返回方式（+Z方向）應(yīng)用G73間歇進(jìn)給快速回退適用于高速往復(fù)排屑鉆深孔G74切削進(jìn)給暫停主軸正轉(zhuǎn)切削速度回退適用于攻左旋螺紋，主軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)G7

13、6切削進(jìn)給主軸定向停止，并有讓刀動(dòng)作快速回退適用于精鏜孔循環(huán)G80取消固定循環(huán)G81切削進(jìn)給快速回退鉆孔、鉆中心孔G82切削進(jìn)給主軸暫停快速回退適用于锪孔、鏜盲孔、臺(tái)階孔G83間歇進(jìn)給快速回退適用于往復(fù)排屑鉆深孔G84切削進(jìn)給暫停主軸反轉(zhuǎn)切削速度回退適用于攻右旋螺紋，主軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)G85切削進(jìn)給切削速度回退適用于鏜孔循環(huán)G86切削進(jìn)給主軸停止快速回退適用于鏜孔循環(huán)G87切削進(jìn)給主軸停止手動(dòng)或快速回退適用于向后反鏜孔循環(huán)G88切削進(jìn)給暫停主軸停止手動(dòng)或快速回退適用于鏜孔循環(huán)G89切削進(jìn)給主軸暫停切削速度回退適用于鏜孔循環(huán)圖4-8 孔加工固定循環(huán)功能的動(dòng)作分析（2）孔加工循環(huán)指令的動(dòng)作分析孔加工固

14、定循環(huán)通常包含以下6個(gè)動(dòng)作，如圖4-8所示。動(dòng)作1：X軸和Y軸定位，刀具快速定位到孔位坐標(biāo)（X，Y），B即為循環(huán)起點(diǎn)，Z向進(jìn)至起始高度。動(dòng)作2：快進(jìn)到R點(diǎn)平面。刀具自起點(diǎn)沿Z軸方向快速進(jìn)給到R點(diǎn)平面。動(dòng)作3：孔加工過程（如鉆孔、鏜孔、攻螺紋等），以切削進(jìn)給的方式執(zhí)行孔加工的動(dòng)作。動(dòng)作4：孔底的動(dòng)作（如進(jìn)給暫停、刀具偏移、主軸準(zhǔn)停、主軸反轉(zhuǎn)等）。動(dòng)作5：刀具快速返回R點(diǎn)平面。繼續(xù)孔的加工而又可以安全移動(dòng)刀具時(shí)選擇R點(diǎn)。動(dòng)作6：刀具快速返回到起點(diǎn)?？准庸ね瓿珊笠话銘?yīng)選擇起點(diǎn) 說明如下。 初始平面：初始平面是為安全下刀而規(guī)定的一個(gè)平面。初始平面到零件表面的距離可以任意設(shè)定在一個(gè)安全的高度上，當(dāng)使用同

15、一把刀具加工若干孔時(shí)，只有孔間存在障礙需要跳躍或全部孔加工完畢時(shí)，才使用G98指令使刀具返回到初始平面上的起點(diǎn)。 R點(diǎn)平面：R點(diǎn)平面又叫做R參考平面，這個(gè)平面是刀具下刀時(shí)快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)的高度平面，距工件表面的距離（又稱刀具切入距離）主要考慮工件表面尺寸的變化，一般可取25mm。使用G99指令時(shí)，刀具將返回到該平面上的R點(diǎn)。 孔底平面：加工不通孔時(shí)孔底平面就是孔底的Z軸高度，加工通孔時(shí)一般刀具還要伸出工件底平面一段距離（又稱刀具切出距離），主要是保證全部孔深都加工到尺寸，鉆削加工時(shí)還應(yīng)考慮鉆頭鉆尖對(duì)孔深的影響。 定位平面：由平面選擇指令G17、G18或G19決定。定位軸是除了鉆孔軸以外的軸。 數(shù)據(jù)

16、形式：固定循環(huán)指令中R與Z的數(shù)據(jù)指定與G90或G91的方式選擇有關(guān)，選擇G90或G91時(shí)的坐標(biāo)計(jì)算方法。選擇G90方式時(shí)R與Z一律取其終點(diǎn)坐標(biāo)值，選擇G91方式時(shí)則R是指自起點(diǎn)到R點(diǎn)的距離，Z是指自R點(diǎn)到孔底平面上Z點(diǎn)的距離。如圖4-9所示。 圖4-9 G90/G91對(duì)孔加工固定循環(huán)指令的影響示意圖 返回點(diǎn)平面指令G98、G99：由G98或G99兩個(gè)模態(tài)指令控制刀具在孔加工完成后返回時(shí)到達(dá)的平面。在G98模態(tài)下孔加工完成后，刀具返回到初始平面，在G99模態(tài)下，則返回到R點(diǎn)平面。如圖4-10所示。圖4-10 G98/G99對(duì)孔加工固定循環(huán)指令的影響示意圖2常用孔加工固定循環(huán)指令格式指令格式：G9

17、0(G91)G98(G99)GX_Y_Z_R_Q_P_F_K _；G為孔加工方式，對(duì)應(yīng)于具體的固定循環(huán)指令?？准庸す潭ㄑh(huán)指令參數(shù)及其含義見表4-4。表4-4 孔加工固定循環(huán)指令參數(shù)及其含義參 數(shù)含 義X、YX、Y值為孔位置數(shù)據(jù)，刀具以快進(jìn)的方式到達(dá)（X，Y）點(diǎn)ZZ值為孔深。G90方式，Z值為孔底的絕對(duì)值；G91方式，Z值是R點(diǎn)平面到孔底的距離RR值用來確定安全平面（R點(diǎn)平面），如圖4-10所示。R點(diǎn)平面高于工件表面。G90方式，R值為絕對(duì)值；G91方式，R值為從起始平面（B點(diǎn)平面）到R點(diǎn)平面的增量QQ值在G73或G83方式下，規(guī)定分步切深；在G76或G87方式中規(guī)定刀具退讓值PP值規(guī)定在孔底

18、的暫停時(shí)間，單位為ms，用整數(shù)表示FF值為進(jìn)給速度，單位為mm/minKK值為循環(huán)次數(shù)，執(zhí)行一次可不寫。如果是K 0，則按系統(tǒng)存儲(chǔ)加工數(shù)據(jù)執(zhí)行加工固定循環(huán)指令是模態(tài)指令，可用G80取消循環(huán)。此外G00、G01、G02、G03等同組代碼也起取消固定循環(huán)指令的作用。3各循環(huán)指令格式及應(yīng)用（1）深孔往復(fù)排屑鉆循環(huán)指令G73、G83指令格式：G73 X Y Z R Q FK；G83 X Y Z R Q FK；說明如下。 G73指令用于高速深孔鉆，它執(zhí)行間歇切削進(jìn)給直到孔的底部，同時(shí)從孔中排除切屑。動(dòng)作步驟如圖4-11所示。Q為每次切削進(jìn)給的背吃刀量，K為重復(fù)次數(shù)。圖4-11 高速深孔鉆循環(huán)G73指令動(dòng)

19、作步驟 G83指令用于深孔鉆，執(zhí)行間歇切削進(jìn)給到孔的底部，鉆孔過程中從孔中排除切屑。動(dòng)作步驟如圖4-12所示。圖4-12 深孔鉆循環(huán)G83指令動(dòng)作步驟 G83與G73指令不同之處是：每次刀具間歇進(jìn)給后回退至R點(diǎn)平面。在第二次及以后的切削進(jìn)給中執(zhí)行快速移動(dòng)到上次鉆孔結(jié)束之前的一點(diǎn)，距離由系統(tǒng)參數(shù)來設(shè)定。當(dāng)要加工的孔較深時(shí)可采用此方式。參數(shù)意義同G73指令。 深孔的界定?？椎纳疃却笥?倍孔徑的孔稱為深孔。從便于排屑的角度考慮，有時(shí)孔的深度并沒有達(dá)到上述比例，也采用深孔加工指令。（2）鉆孔循環(huán)指令G81、G82指令格式：G81 X Y Z R FK；G82 X Y Z R P F K；說明如下。 G

20、81指令用于正常鉆孔，切削進(jìn)給執(zhí)行到孔底，然后刀具從孔底快速移動(dòng)退回，動(dòng)作步驟如圖4-13所示。參數(shù)意義同前 圖4-13 鉆孔循環(huán)G81指令動(dòng)作步驟 G82 指令用于正常鉆孔，切削進(jìn)給執(zhí)行到孔底，暫停，然后刀具從孔底快速移動(dòng)退回，動(dòng)作步驟如圖4-14所示。該指令除了要在孔底暫停外，其他動(dòng)作與G81指令相同。參數(shù)意義同前。 圖4-14 鉆孔循環(huán)G82指令動(dòng)作步驟（3）鏜孔循環(huán)指令G76、G85、G86、G87、G88、G89指令格式：G76 X Y Z R Q P FK；G85 X Y Z R FK；G86 X Y Z R FK；G87 X Y Z R Q PFK；G88 X Y Z RPFK；

21、G89 G X Y Z R P F；說明如下。 精鏜孔循環(huán)指令G76用于鏜削精密孔，當(dāng)?shù)竭_(dá)孔底時(shí)主軸停止切削，刀具離開工件的被加工表面，并返回，動(dòng)作步驟如圖4-15所示。 圖4-15 精鏜孔循環(huán)G76指令動(dòng)作步驟 Q為在孔底的偏移量，是在固定循環(huán)內(nèi)保存的模態(tài)值，必須小心指定。因?yàn)樗灿米鱃73和G83的背吃刀量。參數(shù)意義同前。 G85指令主要適用于精鏜孔等情況，動(dòng)作步驟如圖4-16所示。參數(shù)意義同前。 圖4-16 精鏜孔循環(huán)G85指令動(dòng)作步驟 鏜孔循環(huán)指令G86指令與G85指令的區(qū)別是：在到達(dá)孔底位置后，主軸停止，并快速退出，動(dòng)作步驟如圖4-17所示。參數(shù)意義同前。圖4-17 鏜孔循環(huán)G86指

22、令動(dòng)作步驟 反鏜孔循環(huán)指令G87用于精密鏜孔。動(dòng)作步驟如圖4-18所示。參數(shù)意義同G76指令。圖4-18 反鏜孔循環(huán)G87指令動(dòng)作步驟 鏜孔循環(huán)指令G88用于鏜孔，當(dāng)鏜孔完成后，執(zhí)行暫停；然后主軸停止，刀具從孔底Z點(diǎn)手動(dòng)返回到R點(diǎn)，在R點(diǎn)主軸正轉(zhuǎn)，并且執(zhí)行快速移動(dòng)到初始位置，動(dòng)作步驟如圖4-19所示。參數(shù)意義同G76指令。圖4-19 鏜孔循環(huán)G88指令動(dòng)作步驟 精鏜階梯孔循環(huán)指令G89指令與G85指令的區(qū)別是：在到達(dá)孔底位置后，進(jìn)給暫停，動(dòng)作步驟如圖4-20所示。參數(shù)意義同前。圖4-20 精鏜階梯孔循環(huán)指令G89指令動(dòng)作步驟（4）攻螺紋循環(huán)指令G74、G84指令格式：G74 X Y Z R P

23、 FK；G84 X Y Z R P FK；說明如下。 G74循環(huán)執(zhí)行攻左旋螺紋。當(dāng)?shù)竭_(dá)孔底時(shí)主軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。該指令的動(dòng)作步序如圖4-21所示。P為暫停時(shí)間。參數(shù)意義同前。圖4-21 攻左旋螺紋循環(huán)G74指令動(dòng)作步驟 G84循環(huán)執(zhí)行攻右旋螺紋，當(dāng)?shù)竭_(dá)孔底時(shí)主軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，該指令的動(dòng)作步序如圖4-22所示。參數(shù)意義同G74指令。圖4-22 攻右旋螺紋循環(huán)G84指令動(dòng)作步驟 比較：G84指令主軸在孔底反轉(zhuǎn)，返回到R點(diǎn)平面后主軸恢復(fù)正轉(zhuǎn)；G74指令主軸在孔底正轉(zhuǎn)，返回到R點(diǎn)平面后主軸恢復(fù)反轉(zhuǎn)。如果在程序段中指令了暫停并有效（在使用專用的攻螺紋裝置時(shí)，這是非常必要的），則在刀具到達(dá)孔底和返回R點(diǎn)時(shí)先執(zhí)行

24、暫停的動(dòng)作，在攻螺紋期間忽略進(jìn)給倍率且不能停車，即使使用了進(jìn)給保持，加工也不停止，直至完成該固定循環(huán)。（5）取消孔加工循環(huán)指令G80格式：G80；說明：G80為取消孔加工循環(huán)指令，它與其他孔加工循環(huán)指令成對(duì)使用。續(xù)表4程序舉例使用刀具長(zhǎng)度偏置和固定循環(huán)的編程舉例：如圖4-23所示。偏置值+200.0被設(shè)置在偏置號(hào)No.11中，+190.0 被設(shè)置在偏置號(hào)No.15中，而+150.0 被設(shè)置在偏置號(hào)No.31中。圖4-23 使用刀具長(zhǎng)度偏置和固定循環(huán)的編程三、項(xiàng)目實(shí)施 （一）加工工藝分析圖4-1所示為某注塑模墊板零件圖，其外部尺寸及4邊的U型槽都已經(jīng)由前道工序加工，本工序的任務(wù)是在銑床上加工孔系

25、。零件材料為45#鋼，其數(shù)控銑床加工工藝分析如下。（1）零件圖工藝分析墊板零件的孔，幾何元素之間關(guān)系描述清楚完整，9為拉桿過孔，47與811各孔均為螺栓過孔，414為導(dǎo)柱孔，精度要求較高。整個(gè)墊板外輪廓面與底面有垂直度要求，并且表面粗糙度都要求較高，為Ra1.6。零件材料為45#鋼，切削加工性能較好。2）選擇加工設(shè)備對(duì)墊板零件孔系的數(shù)控銑削鉆孔加工，一般采用2軸以上聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床，因此，首先要考慮的是零件的外形尺寸和重量，使其在銑床的允許范圍以內(nèi)；其次，考慮數(shù)控銑床的精度是否能滿足各孔的設(shè)計(jì)要求；最后，看孔的最大深度是否在刀具允許的范圍之內(nèi)。根據(jù)以上3條即可確定所要使用2軸以上聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床。

26、（3）確定裝夾方案 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，加工墊板各孔時(shí)，以底面定位基準(zhǔn)，采用4個(gè)14mm寬的U型槽壓緊定位，采用雙螺母夾緊，提高裝夾剛性，防止銑削時(shí)振動(dòng)。（4）確定加工順序及進(jìn)給路線，確定加工順序及走刀路線加工順序的擬定按照基面先行、先粗后精的原則確定。因此應(yīng)先加工用作定位基準(zhǔn)的各中心孔，然后再加工各孔到要求的尺寸。其中414的導(dǎo)柱孔采用鉆孔鉸孔方案加工，為保證加工精度，粗、精加工應(yīng)分開，其余各孔精度要求一般，采用相應(yīng)規(guī)格的鉆頭直接鉆孔即可。（5）刀具選擇根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，鉆削各孔時(shí)，鉆頭、鉸刀直徑受孔尺寸限制，同時(shí)考慮HT200屬于一般材料，加工性能較好。鉆孔加工可選用較快的進(jìn)給，精加工鉸

27、孔時(shí)可選用鉸刀用較慢的進(jìn)給。所選刀具及其加工表面，見表4-5所列某墊板孔系數(shù)控加工刀具卡片。 表4-5 某墊板孔系數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號(hào)產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱墊板零件圖號(hào)X04序號(hào)刀具規(guī) 格 名 稱數(shù) 量刀長(zhǎng)度補(bǔ)償號(hào)加 工 表 面?zhèn)?注1T013中心鉆1H1鉆75mm深中心孔2T0211鉆頭1H27孔加工、其余孔鉆通孔3T037鉆頭1H39孔粗加工4T049鉆頭1H4811孔加工5T0513.8鉆頭1H5414孔粗加工續(xù)表產(chǎn)品名稱或代號(hào)產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱墊板零件圖號(hào)X04序號(hào)刀具規(guī) 格 名 稱數(shù) 量刀長(zhǎng)度補(bǔ)償號(hào)加 工 表 面?zhèn)?注6T0612立銑刀1H612深7孔的加工7T0718

28、立銑刀1H718深4孔的加工8T0814鉸刀1H8414孔精加工編制審核批準(zhǔn)年月日共頁第頁（6）切削用量的選擇墊板孔系中精鉸414的導(dǎo)柱孔時(shí)留0.1mm鉸削余量。選擇主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度時(shí)，先查切削用量手冊(cè)，確定切削速度與每齒進(jìn)給量，然后按式1-1和式1-2計(jì)算進(jìn)給速度和主軸轉(zhuǎn)速。（7）填寫數(shù)控加工工序卡片將各工步的加工內(nèi)容、所用刀具和切削用量填入平面槽形凸輪數(shù)控加工工序卡，見表4-6。表4-6 墊板的數(shù)控加工工序卡片 數(shù)控加工工序卡片產(chǎn)品名稱或代號(hào)零 件 名 稱零 件 圖 號(hào)墊板X04工 序 號(hào)程 序 編 號(hào)夾 具 名 稱使用設(shè)備車 間0100410螺 旋 壓 板MVC400數(shù) 控 中 心工步

29、號(hào)工 步 內(nèi) 容刀具號(hào)刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速n（r/min）進(jìn)給速度F（mm/min）背吃刀量ap（mm）備 注1鉆中心孔T013中心鉆10003027孔加工、其余孔預(yù)鉆通孔T027鉆頭500353.5鉆通孔39孔加工T039鉆頭500404.5鉆通孔4811孔加工T0411鉆頭500405.5鉆通孔5414孔粗加工T0513.8鉆頭400406.9鉆通孔612深7孔的加工T0612立銑刀400403718深4孔的加工T0718立銑刀3504048414孔精加工T0814鉸刀25025編制審核批準(zhǔn)年 月 日共 頁第頁（二）編寫加工程序墊板的加工程序見表4-7程序單。表4-7 墊板的數(shù)控加工程序卡零件

30、號(hào)X04零件名稱墊板編程原點(diǎn)上表面的中心程序號(hào)O040數(shù)控系統(tǒng)FANUC 0i編制程 序 內(nèi) 容簡(jiǎn) 要 說 明N100 G21;N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90;N104 T1 M6;N106 G0 G90 G54 X0. Y0. S1000 M3;N108 G43 H1 Z100.M08;N110 G98 G81 Z-7. R10. F30.;N112 X-18. Y-25.;N114 X-64. Y-50.;N116 Y-74.;N118 X-34.;N120 X34.;N122 X64.;N124 Y-50.;N126 X18. Y-25.;N128 Y25.;N1

31、30 X64. Y50.;N132 Y74.;N134 X34.;N136 X-34.;N138 X-64.;N140 Y50.;N142 X-18. Y25.;N144 G80 M09;N146 M5;N148 G91 G28 Z0.;N150 G28 X0. Y0. ;N152 M01;鉆墊板孔系中各孔的中心孔N154 T2 M6;N156 G0 G90 G54 X0. Y0. S500 M3;N158 G43 H2 Z100. M08;N160 G98 G83 Z-30. R10. Q5. F35;N162 X-18. Y-25.;N164 X-64. Y-50.;N166 Y-74.;

32、N168 X-34.;N170 X34.;N172 X64.;N174 Y-50.;N176 X18. Y-25.;N178 Y25.;N180 X64. Y50.;N182 Y74.;N184 X34.;N186 X-34.;N188 X-64.N190 Y50.;N192 X-18. Y25.;N194 G80 M09;N196 M5;7孔粗加工、其余孔預(yù)鉆通孔續(xù)表零件號(hào)X04零件名稱墊板編程原點(diǎn)上表面的中心程序號(hào)O040數(shù)控系統(tǒng)FANUC 0i編制程 序 內(nèi) 容簡(jiǎn) 要 說 明N198 G91 G28 Z0.;N200 G28 X0. Y0.; N202 M01;N204 T3 M6;N2

33、06 G0 G90 G54 X0. Y0. S500 M3;N208 G43 H3 Z100. M08;N210 G98 G83 Z-30. R10. Q5.F40;N212 G80 M09;N214 M5;N216 G91 G28 Z0.;N218 G28 X0. Y0.;N220 M01;9孔加工N222 T4 M6;N224 G0 G90 G54 X0. Y0. S500 M5;N226 G43 H4 Z100. M08;N228 G98 G83 X-64. Y-50. Z-30. R10. Q5. F40;N230 X-34. Y-74.；N232 X34.；N234 X64. Y-5

34、0.；N236 Y50.；N238 X34. Y74.；N240 X-34.；N242 X-64. Y50.；N244 G80 M09；N246 M5；N248 G91 G28 Z0.；N250 G28 X0. Y0.； N252 M01；811孔加工N254 T5 M6；N256 G0 G90 G54 X0. Y0. S400 M3；N258 G43 H5 Z100. M08；N260 G98 G83 X-64. Y-74. Z-30. R10. Q5. F40；N262 X64.；N264 Y74.；N268 X-64.；N270 G80 M09；N274 M5；N276 G91 G28

35、Z0.；N278 G28 X0. Y0.；N280 M01414孔粗加工N282 T6 M6；N284 G0 G90 G54 X0. Y0. S400 M3；12深7沉孔的加工續(xù)表零件號(hào)X04零件名稱墊板編程原點(diǎn)上表面的中心程序號(hào)O040數(shù)控系統(tǒng)FANUC 0i編制程 序 內(nèi) 容簡(jiǎn) 要 說 明N286 G43 H6 Z100. M08；N288 G98 G82 X-18.Y-25.Z-7.R10.P2000 F40.；N290 X18.；N292 Y25.；N294 X-18.；N296 G80 M09；N298 M5；N300 G91 G28 Z0.；N302 G28 X0. Y0.； N3

36、04 M01；N306 T7 M6；N308 G0 G90 G54 X0. Y0. S350 M3；N310 G43 H7 Z100. M08；N312 G98 G82 X-64.Y-74.Z-4. R10. P2000 F40；N314 X64.；N316 Y74.；N318 X-64.；N320 G80 M09；N322 M5；N324 G91 G28 Z0.；N326 G28 X0. Y0.； N328 M01；18深4沉孔的加工N330 T8 M6；N332 G0 G90 G54 X0. Y0. S250 M3；N334 G43 H8 Z100. M08；N336 G98 G81 X-

37、64. Y-74. Z-30. R10. F25；N338 X64.；N340 Y74.；N342 X-64.；N344 G80 M09；N346 M5；N348 G91 G28 Z0.；N350 G28 X0. Y0.； N352 M30；414孔精加工四、拓展知識(shí)西門子802S/C系統(tǒng)固定循環(huán)功能 （一）SIEMENS系統(tǒng)固定循環(huán)功能SIEMENS系統(tǒng)中使用的固定循環(huán)功能見表4-8。表4-8西門子802S/C系統(tǒng)固定循環(huán)地 址含義及賦值說 明編 程LCYC.調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)事先規(guī)定的值用一個(gè)獨(dú)立的程序段調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)，傳送參數(shù)必須已經(jīng)賦值傳送參數(shù)LCYC82鉆削、端面锪孔R(shí)101:退回平面（絕對(duì)

38、）R102:安全距離R103:參考平面（絕對(duì)）R104:最后鉆深（絕對(duì)）R105:在此鉆削深度停留時(shí)間N10 R101=.R102= N20 LCYC82;自身程序段LCYC83深孔鉆削R101:退回平面（絕對(duì)）R102:安全距離R103:參考平面（絕對(duì)）R104:最后鉆深（絕對(duì)）R105:在此鉆削深度停留時(shí)間R107:鉆削進(jìn)給率R108:首鉆進(jìn)給率R109在起始點(diǎn)和排屑時(shí)停留時(shí)間R110:首鉆深度（絕對(duì)）R111:遞減量R127:加工方式 段屑=0，退刀排屑=1N10 R101=.R102= N20 LCYC83;自身程序段LCYC840帶補(bǔ)償夾具切削內(nèi)螺紋R101:退回平面（絕對(duì)）R102

39、:安全距離R103:參考平面（絕對(duì)）R104:最后鉆深（絕對(duì)）R106:螺紋導(dǎo)程值R126:攻絲時(shí)主軸旋轉(zhuǎn)方向N10 R101=.R102= N20 LCYC840;自身程序段LCYC84不帶補(bǔ)償夾具切削內(nèi)螺紋R101:退回平面（絕對(duì)）R102:安全距離R103:參考平面（絕對(duì)）R104:最后鉆深（絕對(duì)）R105:在此鉆削深度停留時(shí)間N10 R101=.R102= N20 LCYC84;自身程序段續(xù)表地 址含義及賦值說 明編 程LCYC84不帶補(bǔ)償夾具切削內(nèi)螺紋R106:螺紋導(dǎo)程值R112:攻絲速度R113:退刀速度LCYC85鏜孔1R101:退回平面（絕對(duì)）R102:安全距離R103:參考平

40、面（絕對(duì)）R104:最后鉆深（絕對(duì)）R105:在此鉆削深度停留時(shí)間R107:鉆削進(jìn)給率R108:退刀時(shí)進(jìn)給率N10 R101=.R102= N20 LCYC85;自身程序段LCYC60線性孔排列R115:鉆孔或攻絲循環(huán)號(hào)值：82，84，840，85（相應(yīng)與LCYC.）R116:橫坐標(biāo)參考點(diǎn)R117:縱坐標(biāo)參考點(diǎn)R118:第一孔到參考點(diǎn)的距離R119:孔數(shù)R120:平面中孔排列直線的角度R121孔間距離N10 R101=.R102= N20 LCYC60;自身程序段LCYC61圓弧孔排列R115:鉆孔或攻絲循環(huán)號(hào)值：82，84，840，85（相應(yīng)與LCYC.）R116:圓弧圓心橫坐標(biāo)（絕對(duì)）R1

41、17:圓弧圓心縱坐標(biāo)（絕對(duì)）R118:圓弧半徑R119:孔數(shù)R120:起始角（180R120180）R121:角增量N10 R101=.R102= N20 LCYC61;自身程序段LCYC75銑凹槽和鍵槽R101:退回平面（絕對(duì)）R102:安全距離R103:參考平面（絕對(duì)）R104:凹槽深度（絕對(duì)）R116:凹槽圓心橫坐標(biāo)R117:凹槽圓心縱坐標(biāo)R118:凹槽長(zhǎng)度R119:凹槽寬度R120:拐角半徑R121:最大進(jìn)刀深度R122:深度進(jìn)刀深度進(jìn)給率R123:表面加工的進(jìn)給率R124:平面加工的精加工余量R125:深度加工的精加工余量N10 R101=.R102= N20 LCYC75;自身程序

42、段續(xù)表地 址含義及賦值說 明編 程LCYC75銑凹槽和鍵槽R126:銑削方向值： 2用于G2，3用于G3R127:銑削類型值： 1用于粗加工，2用于精加工（二）各固定循環(huán)功能及應(yīng)用1鉆削循環(huán)（1）指令格式LCYC82功能：刀具以編程的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度鉆孔，到達(dá)最后鉆深后，可實(shí)現(xiàn)孔底停留，退刀時(shí)應(yīng)快速退刀。循環(huán)過程如圖4-24所示。各參數(shù)見表4-8。（2）應(yīng)用舉例用鉆削循環(huán)LCYC82加工圖4-25所示孔，孔底停留時(shí)間2s，安全間隙4mm。試編制程序。圖4-24 鉆削循環(huán)過程及參數(shù) 圖4-25 鉆削循環(huán)應(yīng)用N10 G0 G17 G90 F100 T2 D2 S500 M3；N20 X24 Y1

43、5；N30 R101=110 R102=4 R103=102 R104=75 R105=2；N40 LCYC82；N50 M2；2鏜削循環(huán)（1）指令格式LCYC85功能：刀具以編程的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度鏜孔，到達(dá)最后鏜深后，可實(shí)現(xiàn)孔底停留，進(jìn)刀及退刀時(shí)分別以參數(shù)指定速度退刀。如圖4-26所示。各參數(shù)見表4-8。（2）應(yīng)用舉例用鏜削循環(huán)LCYC85加工圖4-27所示孔，無孔底停留時(shí)間，安全間隙2mm。試編寫程序。N10 G0 G18 G90 F1000 T2 D2 S500 M3；N20 X50 Y105 Z70；N30 R101=105 R102=2 R103=102 R104=77 R105=

44、0 R107=200 R108=100；N40 LCYC85；N50 M2； 圖4-26 鏜削循環(huán)過程及參數(shù) 圖4-27 鏜削循環(huán)應(yīng)用3線性孔排列鉆削（1）指令格式 LCYC60功能：加工線性排列孔如圖4-28所示，孔加工循環(huán)類型用參數(shù)R115指定，各參數(shù)見表4-8。（2）應(yīng)用舉例用鉆削循環(huán) LCYC82加工圖4-29所示孔，孔底停留時(shí)間2s，安全間隙4mm。N10 G0 G18 G90 F100 T2 D2 S500 M3；N20 X50 Y110 Z50；N30 R101=105 R102=4 R103=102 R104=22 R105=2；N40 R115=82 R116=30 R117=20 R118=20 R119=0 R120=0 R121=20；N50 LCYC60；N60 M2；圖4-28 線性孔排列鉆削功能