數(shù)控銑床編程與操作項目教程 第4版 課件 項目3 孔加工

項目三孔加工[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1．知識目標(biāo)①了解孔的類型及加工方法；②了解麻花鉆、鉆孔工藝及工藝參數(shù)選擇；③掌握刀具長度補償指令；④掌握孔加工循環(huán)指令。2．技能目標(biāo)①會進(jìn)行淺孔、深孔的加工；②會用循環(huán)指令加工淺孔、深孔方法。

任務(wù)一

鉆孔圖3－1圖3－2[知識學(xué)習(xí)]一、編程指令1．刀具長度補償指令（1）指令功能通常在數(shù)控銑床（加工中心）上加工一個工件要使用多把刀具，由于每把刀具長度不同，所以每次換刀后，刀具Z方向移動時，需要對刀具進(jìn)行長度補償，讓不同長度的刀具在編程時Z方向坐標(biāo)統(tǒng)一。

（2）指令代碼見表3-1。表3-1-1發(fā)那科系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)長度補償指令系統(tǒng)發(fā)那科系統(tǒng)西門子系統(tǒng)指令格式G43Z

H

；正向長度補償G44Z

H

；負(fù)向長度補償G49；或H0；取消長度補償其中：Z－指定Z坐標(biāo)值H－長度補償寄存器號，H0中長度補償值為0無刀具長度補償指令，調(diào)用某把刀具及刀具刀沿號時即調(diào)用該刀具及該刀沿號的長度補償值，如：T2D2即調(diào)用T2刀具D2刀沿號中的長度補償值，刀具號后不寫刀沿號則D1自動生效。使用說明（1）G43、G44是模態(tài)有效指令。（2）刀具長度補償寄存器地址從H00～H99共100個，補償量用MDI方式輸入（3）發(fā)那科系統(tǒng)中用H0可替代G49指令作為取消刀具長度補償。西門子系統(tǒng)中一把刀具最多可設(shè)置30個刀沿號。其中D0中值為0。刀具調(diào)用后，刀具長度補償立即生效；如果編程中沒有編寫刀沿號，則D1自動生效。

（4）長度補償?shù)氖褂?三種用法)：

a)所用刀具都使用一個零點偏置代碼（如G54），確定基準(zhǔn)刀具，測量出基準(zhǔn)刀具的長度和其它每把刀具的長度差作為長度偏置值，如圖3-1-3所示，并把此偏置值設(shè)定在數(shù)控系統(tǒng)的刀具數(shù)據(jù)寄存器（H代碼）中。實際操作時通過對刀確定基準(zhǔn)刀具在工件坐標(biāo)系中的位置，并把Z方向?qū)Φ稊?shù)值設(shè)置在零點偏置（即G54）中，然后換上其他刀具依次對刀，測出其在工件坐標(biāo)系中相對于基準(zhǔn)刀具的差值，記錄在對應(yīng)的寄存器（H代碼）中。編程時通過G43正補償（或G44負(fù)補償）及偏置號H確定刀具長度補償。此種方法發(fā)那科系統(tǒng)常用。

b)所用刀具都使用一個零點偏置代碼（如G54），將程序中所用的零點偏置代碼（如G54）中的Z值設(shè)為0，每把刀具的長度值在對刀時都設(shè)定在對應(yīng)長度補償號H（或刀沿號D）中。發(fā)那科系統(tǒng)編程時通過G43正補償（或G44負(fù)補償）及偏置號H確定刀具長度補償。西門子系統(tǒng)通過調(diào)用每把刀具號及刀沿號時調(diào)用長度補償。

c）當(dāng)所使用的刀具數(shù)少于零點偏置代碼數(shù)時，每把刀具使用一個零點偏置代碼，Z方向?qū)Φ稊?shù)值設(shè)置在每個零點偏置中，刀具參數(shù)寄存器中的刀具長度都為0，在程序中用所用的零點偏置代碼編程，把每把刀具長度補償值調(diào)出。如T1號刀具對刀數(shù)值放在G54中、T2號刀具對刀數(shù)值放在G55中、T3號刀具對刀數(shù)值放在G56中等等，編程時，不同刀具用各自對刀時的零點偏置代碼。（5）長度補償指令使用說明

1）發(fā)那科系統(tǒng)中G43和G44是模態(tài)G代碼。它們一直有效，直到指定同組的G代碼為止。

2）發(fā)那科系統(tǒng)中H代碼為刀具長度補償值的存儲器地址，H00～H99共100個，補償量用MDI方式輸入，補償量與偏置號一一對應(yīng)。

3）發(fā)那科系統(tǒng)中用H0可替代G49指令作為取消刀具長度補償。

4）西門子系統(tǒng)中一把刀具最多可設(shè)置30個刀沿號。其中D0中值為0。刀具調(diào)用后，刀具長度補償立即生效；如果編程中沒有編寫刀沿號，則D1自動生效。（5）指令應(yīng)用表3-2示例程序發(fā)那科系統(tǒng)西門子系統(tǒng)N10G0G54G49T1M3S500；取消長度補償。N20G43Z5H1；調(diào)用長度正補償，刀具移動到工件坐標(biāo)系Z5處。N30G1Z-2F100；直線插補至工件坐標(biāo)系Z-2處N40G0Z50；快速移動至工件坐標(biāo)系Z50處N50G49；取消長度補償。M2；程序結(jié)束N10G0G54T1D1M3S500；調(diào)用1號刀具長度補償。N20Z5；刀具移動到工件坐標(biāo)系Z5處N30G1Z-2F100；直線插補至工件坐標(biāo)系Z-2處N40G0Z50；快速移動至工件坐標(biāo)系Z50處M2；程序結(jié)束2.鉆中心孔循環(huán)指令G81（CYCLE81）數(shù)控系統(tǒng)發(fā)那科系統(tǒng)（鉆中心孔循環(huán)）西門子系統(tǒng)（鉆中心孔循環(huán)）指令格式G81X

Y

Z

R

F

L

；G80；取消循環(huán)CYCLE81(RP，Z0，SC，Z1，，DT，，)加工圖例

數(shù)控系統(tǒng)發(fā)那科系統(tǒng)（鉆中心孔循環(huán)）西門子系統(tǒng)（鉆中心孔循環(huán)）參數(shù)含義X

Y

：孔位置數(shù)據(jù)，即X軸、Y軸坐標(biāo)；Z

：孔底的位置坐標(biāo)（絕對值時），從R點到孔底的距離（增量值時）；R

：從初始位置到R點位置的距離；F

：切削進(jìn)給速度；L

：重復(fù)次數(shù)（僅限需要重復(fù)時）；PL：加工平面，通過選擇/轉(zhuǎn)換鍵

切換RP：返回平面（絕對值）Z0：參考點Z坐標(biāo)（絕對值）SC：安全距離（相對于參考點的高度）刀尖/直徑：鉆深方式，通過選擇/轉(zhuǎn)換鍵

切換Z1：最后鉆孔深度（絕對值或相對于Z0的鉆深）φ:直徑值(僅限選擇直徑時提供)DT：最后鉆深時的停留時間，單位：r或s；數(shù)控系統(tǒng)發(fā)那科系統(tǒng)（鉆中心孔循環(huán)）西門子系統(tǒng)（鉆中心孔循環(huán)）使用說明（1）調(diào)用循環(huán)前，應(yīng)指定主軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向；（2）G17(XY)平面必須有效（3）如用G98，則刀具退回至初始平面；如用G99，則刀具退回至R平面（4）G81指令為模態(tài)有效代碼，用G80或01組G(G01、G02、、、)代碼取消（1）輸入程序時，按屏幕下方

軟鍵，再按屏幕右側(cè)

軟鍵，出現(xiàn)加工圖例界面，移動光標(biāo)，按提示輸入?yún)?shù)值，最后按

調(diào)用循環(huán)（2）調(diào)用循環(huán)前，應(yīng)指定主軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向及進(jìn)給速度，刀具應(yīng)處于鉆孔位置（3）G17(XY)平面必須有效（4）鉆中心孔有

和

兩種，選“刀尖”時，刀具加工至編程指定的深度，選“直徑”時，刀具加工至該深度下達(dá)到編程指定的中心孔直徑3．鉆孔循環(huán)指令

數(shù)控系統(tǒng)發(fā)那科系統(tǒng)（鉆孔循環(huán)）西門子系統(tǒng)（鉆孔循環(huán)）指令格式G82X

Y

Z

R

P

F

L

；G80；取消循環(huán)CYCLE82(RP，Z0，SC，Z1，，DT，，)加工圖例

數(shù)控系統(tǒng)發(fā)那科系統(tǒng)（鉆孔循環(huán)）西門子系統(tǒng)（鉆孔循環(huán)）參數(shù)含義X

Y

：孔位置數(shù)據(jù)，即X軸、Y軸坐標(biāo)；Z

：孔底的位置坐標(biāo)（絕對值時），從R點到孔底的距離（增量值時）R

：從初始位置到R點位置的距離；P

：孔底的暫停時間F

：切削進(jìn)給速度L

：重復(fù)次數(shù)（僅限需要重復(fù)時）PL：加工平面，通過選擇/轉(zhuǎn)換鍵

切換RP：返回平面（絕對值）Z0：參考點Z坐標(biāo)（絕對值）SC：安全距離（相對于參考點的高度）刀桿/刀尖：鉆深方式，通過選擇/轉(zhuǎn)換鍵

切換Z1：最后鉆孔深度（絕對值或相對于Z0的鉆深）DT：最后鉆深時的停留時間，單位：轉(zhuǎn)或秒

（2）指令格式表3-1-3發(fā)那科系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)鉆孔循環(huán)指令數(shù)控系統(tǒng)發(fā)那科系統(tǒng)西門子系統(tǒng)指令格式G82X

Y

Z

R

F

P

K

其中：X

Y

：孔位X、Y坐標(biāo)Z

：孔底的位置坐標(biāo)（絕對值時）從R點到孔底的距離（增量值時）R

：從初始位置到R點位置的距離

F

：切削進(jìn)給速度

P

：孔底停留時間

K

：重復(fù)次數(shù)G80取消循環(huán)CYCLE82(RTP，RFP，SDIS，DP，DPR，DTB)循環(huán)參數(shù)：RTP：返回平面，絕對值RFP：參考平面，絕對值SDIS：安全距離，無符號DP：最終鉆深，絕對值DPR：相對于參考平面的最終鉆深，無符號DTB：鉆深斷屑暫停數(shù)控系統(tǒng)發(fā)那科系統(tǒng)（鉆孔循環(huán)）西門子系統(tǒng)（鉆孔循環(huán)）使用說明（1）調(diào)用循環(huán)前，應(yīng)指定主軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向；（2）G17(XY)平面必須有效（3）如用G98，則刀具退回至初始平面；如用G99，則刀具退回至R平面（4）G82指令為模態(tài)有效代碼，用G80或01組G(G01、G02、、、)代碼取消（1）輸入程序時，按屏幕下方

軟鍵，再按屏幕右側(cè)

軟鍵，出現(xiàn)上述加工圖例界面，移動光標(biāo)，按提示輸入?yún)?shù)值，最后按

調(diào)用循環(huán)（2）調(diào)用循環(huán)前，應(yīng)指定主軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向及進(jìn)給速度，刀具應(yīng)處于鉆孔位置（3）G17(XY)平面必須有效

應(yīng)用示例如圖3-4，在XY平面（24，15）位置加工深度為24mm的孔，孔底停留時間2s，鉆孔坐標(biāo)軸方向安全距離為4mm。表3-5發(fā)那科系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)參考程序段號發(fā)那科系統(tǒng)西門子系統(tǒng)說明N10G17G90G54T1；

G54G17G90T1D1；

設(shè)置初始參數(shù)，使用中心鉆N20M3S1000M8；

M3S1000M8F500；

設(shè)置轉(zhuǎn)速，切削液，進(jìn)給速度N30G00G43Z120H01；

G00X24Y15Z110；

發(fā)那科系統(tǒng)設(shè)置長度補償，西門子系統(tǒng)刀具空間移動至孔上方N40G81G98X24Y15Z95R5F100CYCLE81（110，100，2，5，，1,0,1,12）；

調(diào)用鉆孔循環(huán)鉆中心孔，西門子系統(tǒng)鉆深值采用相對值N50G00G80Z200G00Z200抬刀，發(fā)那科系統(tǒng)取消鉆孔循環(huán)N60M0M5M9M0M5M9程序停，主軸停，切削液停，換麻花鉆段號發(fā)那科系統(tǒng)西門子系統(tǒng)說明N80G00G43Z120H02；G00X24Y15Z110；發(fā)那科系統(tǒng)設(shè)置長度補償，西門子系統(tǒng)刀具空間移動至孔上方N90G82G98X24Y15Z75R102P2F200；

CYCLE82（110，100，2，75,,2,0,1，12）；

調(diào)用鉆孔循環(huán)鉆中心孔，西門子系統(tǒng)鉆深值采用絕對值N100G80G00Z200；

G00Z200；抬刀，發(fā)那科系統(tǒng)取消鉆孔循環(huán)N110M30；

M30；

程序結(jié)束4．深孔鉆削循環(huán)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)那科系統(tǒng)（鉆深孔循環(huán)）西門子系統(tǒng)（鉆深孔循環(huán)）指令格式G83X

Y

Z

R

P

Q

F

K

；G80；取消循環(huán)CYCLE83(RP，Z0，SC，Z1，D，F(xiàn)D1，DF，V1，V2，V3，DTB，DT，DTS)加工圖例數(shù)控系統(tǒng)發(fā)那科系統(tǒng)（鉆深孔循環(huán)）西門子系統(tǒng)（鉆深孔循環(huán)）參數(shù)含義X

Y

：孔位置數(shù)據(jù)，即X軸、Y軸坐標(biāo)Z

：孔底的位置坐標(biāo)（絕對值時），從R點到孔底的距離（增量值時）R

：從初始位置到R點位置的距離P

：孔底的暫停時間Q

：每次切削進(jìn)給的深度，必須用增量值指定F

：切削進(jìn)給速度K

：重復(fù)次數(shù)（僅限需要重復(fù)時）PL：加工平面，通過選擇/轉(zhuǎn)換鍵

切換RP：返回平面（絕對值）Z0：參考點Z坐標(biāo)（絕對值）SC：安全距離（相對于參考點的高度）；斷屑/排屑：鉆孔方式，通過選擇/轉(zhuǎn)換鍵

切換刀桿/刀尖：鉆深方式，，通過選擇/轉(zhuǎn)換鍵

切換Z1：最后鉆孔深度（絕對值或相對于Z0的鉆深）D：第1次鉆孔深度或相對于Z0的第1次鉆深FD1：首次鉆孔時的進(jìn)給速度百分比DF：后續(xù)鉆削時鉆孔深度或鉆孔深度百分比，若DF＝100%，則保持相同的鉆孔深度；若DF＜100%，則鉆孔深度逐漸遞減V1：最小鉆孔深度，當(dāng)DF＜100才存在V2：斷屑時每次加工后的退回量V3：排屑方式手動輸入的提前距離DTB：每次鉆深時的停留時間，單位：r或sDT：最后鉆深時的停留時間，單位：r或sDTS：排屑方式時的停留時間，單位：r或s數(shù)控系統(tǒng)發(fā)那科系統(tǒng)（鉆深孔循環(huán)）西門子系統(tǒng)（鉆深孔循環(huán)）使用說明（1）調(diào)用循環(huán)前，應(yīng)指定主軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向；（2）G17(XY)平面必須有效（3）如用G98，則刀具退回至初始平面；如用G99，則刀具退回至R平面（4）G83指令為模態(tài)有效代碼，用G80或01組G(G01、G02、、、)代碼取消（1）輸入程序時，按屏幕下方

軟鍵，再按屏幕右側(cè)

軟鍵，出現(xiàn)上述加工圖例界面，移動光標(biāo)，按提示輸入?yún)?shù)值，最后按

調(diào)用循環(huán)（2）調(diào)用循環(huán)前，應(yīng)指定主軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向，刀具應(yīng)處于鉆孔位置（3）G17(XY)平面必須有效（4）加工性質(zhì)有排屑和斷屑兩種，排屑方式是指鉆頭鉆入一定深度后從工件中退出進(jìn)行退刀排屑；斷屑方式是指鉆頭鉆入一定深度后回退V2的量進(jìn)行斷屑應(yīng)用示例例如：如圖3-5所示，孔位置坐標(biāo)（40，60），鉆削深度為145mm的深孔，試用兩種系統(tǒng)編寫程序。參考程序見表3-7。段號發(fā)那科系統(tǒng)西門子系統(tǒng)N10G54G17G90T1；設(shè)置初始參數(shù)G54G17G90T1D1；設(shè)置初始參數(shù)N20M3S500；

設(shè)置轉(zhuǎn)速M3S500F100；

設(shè)置轉(zhuǎn)速，進(jìn)給速度N30G43Z180H01；

設(shè)置長度補償G00X40Y60Z180；刀具空間移動至孔上方N40G83G98X40Y60Z5R155P2Q20F100；

調(diào)用鉆孔循環(huán)CYCLE83（165，150，1，，145，50，80，1，1，1，100，0，0，2，1，2，，0，1，12221111）；調(diào)用鉆孔循環(huán)，最終鉆深和首鉆深度均以相對于參考平面而言的相對值N50G80G0Z200；

取消鉆孔循環(huán)G00Z200；

抬刀N60M30；

程序結(jié)束M30；

程序結(jié)束二、加工工藝分析1．工、量、刃具選擇（1）工具選擇：工件采用平口鉗裝夾，百分表校正鉗口，其工具見表3-1-9。（2）量具選擇：孔徑、孔深、孔間距等尺寸精度較低，用游標(biāo)卡尺測量即可，其規(guī)格見表3-1-9。（3）刃具選擇：鉆孔前先用中心鉆鉆中心孔定心；然后用麻花鉆鉆孔。常用麻花鉆的種類及選擇如下：直柄麻花鉆傳遞扭矩較小，一般用在直徑小于12mm的鉆頭。錐柄麻花鉆可傳遞較大扭矩，用在直徑大于12mm的鉆頭。本任務(wù)所鉆孔徑較小，選用直柄麻花鉆，其具體規(guī)格、參數(shù)見表3-1-9。

表3-1-9工、量、刃具清單種類序號名稱規(guī)格數(shù)量工具1機用虎鉗QH1601個2平行墊鐵若干3塑膠榔頭1個4呆扳手若干量具1游標(biāo)卡尺0～150mm1把2百分表及表座0～10mm1個刃具1中心鉆A21個2麻花鉆Φ6、Φ8各1個2．加工工藝方案（1）孔的種類及常用加工方法①按孔的深淺分淺孔和深孔兩類；當(dāng)長徑比（L/D孔深與孔徑之比）小于5時為淺孔，大于等于5時為深孔。淺孔加工可直接編程加工或調(diào)用鉆孔循環(huán)（G82或LCYC82）；深孔加工因排屑困難、冷卻困難，鉆削時應(yīng)調(diào)用深孔鉆削循環(huán)加工。②按工藝用途分，孔有以下幾種，其特點及常用加工方法見表3-1-10。序號種類特點加工方法1中心孔定心作用鉆中心孔2螺栓孔孔徑大小不一，精度較低鉆孔、擴孔、銑孔3工藝孔孔徑大小不一，精度較低鉆孔、擴孔、銑孔4定位孔孔徑較小，精度較高，表面質(zhì)量高鉆孔+鉸孔5支承孔孔徑大小不一，精度較高，表面質(zhì)量高鉆孔+鏜孔（鉆孔+鉸孔）6沉頭孔精度較低锪孔表3-1-10孔種類及其常用加工方法

（2）加工工藝路線鉆孔前工件應(yīng)校平，然后鉆中心孔定心，再用麻花鉆鉆各孔，具體工藝如下：①用中心鉆鉆2×Φ6及2×Φ8的中心孔。②用Φ6鉆頭鉆2×Φ6的盲孔。③用Φ8鉆頭鉆2×Φ8的盲孔

（3）合理切削用量選擇加工鋁件，鉆孔深度較淺，切削速度可以提高，但垂直下刀進(jìn)給量應(yīng)小，參考切削用量參數(shù)見表刀具號刀具規(guī)格工序內(nèi)容F（mm/min）S（r/min）T1A2中心鉆鉆2×Φ6及2×Φ8的中心孔1001000T2Φ6麻花鉆鉆2×Φ6的盲孔1001200T3Φ8麻花鉆鉆2×Φ8的盲孔1001000三、參考程序編制

1．工件坐標(biāo)系建立根據(jù)工件坐標(biāo)系建立原則，本任務(wù)工件坐標(biāo)系建立在工件上表面中心位置。四個孔的坐標(biāo)（16，16）、（16，-16）、（-16，16）、（-16，-16）。

2．參考程序發(fā)那科系統(tǒng)（FANUC-0i-MB/MC）程序，程序名“O0311”。程序段號程序內(nèi)容（發(fā)那科系統(tǒng)）程序內(nèi)容（西門子系統(tǒng)）說

明N0010G90G54G17G40G80G49G90G54G17G40T1D1設(shè)置初始狀態(tài)N0020M3S1000M8M3S1000M8主軸正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速1000r/min，切削液開N0030G00X-16Y-16G00X-16Y-16刀具移至左下角孔位置N0040G43Z5H01Z5F100發(fā)那科系統(tǒng)調(diào)用1號刀具長度補償N0050G99G82Z-3R5F100CYCLE82（10，0，3，-3，0，0）調(diào)用孔加工循環(huán)，鉆中心孔深3mm，N0060Y16G00Y16繼續(xù)在（-16，16）處鉆中心孔N0065

CYCLE82N0070X16G00X16繼續(xù)在（16，16）處鉆中心孔N0075

CYCLE82N0080Y-16G00Y-16繼續(xù)在（16，-16）處鉆中心孔N0085

CYCLE82N0090G80G0OZ200G00Z200刀具沿Z軸快速移動到Z200處，發(fā)那科系統(tǒng)取消鉆孔循環(huán)N0100M9M5M00M9M5M00切削液關(guān)，主軸停轉(zhuǎn)，程序停止，安裝T2（φ6）麻花鉆N0110M3S1200M8M3S1200M8F100主軸正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速1200r/min，切削液開N0120G90G54G00X-16Y-16G43Z5H02G90G54G00X-16Y-16Z5T2D1刀具快速移動到（-16，-16，5）處，發(fā)那科系統(tǒng)調(diào)用2號刀具長度補償N0130G99G83Z-7.7R3Q3F100CYCLE83(5，0，3，-7.7，，-3，，2，，，0.5，0)調(diào)用孔加工循環(huán)，在（-16，-16）處鉆φ6孔N0140X16Y16G00X16Y16刀具移至（16，16）處鉆φ6孔N0145

CYCLE83N0150G80G00Z200G00Z200刀具沿Z軸快速移動到Z200處，發(fā)那科系統(tǒng)取消鉆孔循環(huán)N0160M9M5M00M9M5M00切削液關(guān)，主軸停轉(zhuǎn)，程序停止，安裝T3（φ8）麻花鉆N0170M3S1000M3S1000F100主軸正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速1000r/min，切削液開N0180G90G54G0X-16Y16G43Z5H3M8G90G54G00X-16Y16Z5T3D1M8刀具快速移動到（-16，16）處，調(diào)用3號刀具長度補償N0190G99G83Z-8.3R5Q3F100CYCLE83（165，150，1，，145，50，80，1，1，1，100，0，0，2，1，2，，0，1，12221111）；調(diào)用孔加工循環(huán)，在（-16，16）處鉆φ8孔N0200X16Y-16G00X16Y-16刀具移至（16，-16）處鉆φ8孔N0205

CYCLE83N0210G80G00Z200G00Z200刀具沿Z軸快速移動到Z200處，發(fā)那科系統(tǒng)取消鉆孔循環(huán)N0220M9M5M02M9M5M02切削液關(guān)，主軸停轉(zhuǎn)，程序結(jié)束[任務(wù)實施]一、加工準(zhǔn)備1．閱讀零件圖，并檢查坯料的尺寸。2．開機，機床回參考點。3．輸入程序并檢查該程序。4．安裝夾具，夾緊工件。5．刀具裝夾本練習(xí)題共使用了3把刀具，把不同類型的刀具分別安裝到對應(yīng)的刀柄上，注意刀具伸出的長度應(yīng)能滿足加工要求，不能干涉。二、對刀，設(shè)定工件坐標(biāo)系1．X、Y向?qū)Φ锻ㄟ^試切法進(jìn)行對刀操作得到X、Y零偏值，并輸入到G54中。2．Z向?qū)Φ稖y量3把刀的刀位點從參考點到工件上表面的Z數(shù)值（必須是機械坐標(biāo)的Z值），分別輸入到對應(yīng)的刀具長度補償中，供加工時調(diào)用(G54中Z值為0)。三、空運行及仿真注意空運行及仿真時，使機床機械鎖定或使G54中的Z坐標(biāo)中輸入50mm，空運行結(jié)束后Z坐標(biāo)改為0，機床不需要回參考點。四、零件自動加工首先使各個倍率開關(guān)達(dá)到最小狀態(tài)，按下循環(huán)啟動鍵。機床正常加工過程中適當(dāng)調(diào)整各個倍率開關(guān)，保證加工正常進(jìn)行。五、零件檢測與評價（見表3-12）。六、加工結(jié)束，清理機床序號檢測項目檢測內(nèi)容及要求配分學(xué)生自檢學(xué)生互檢教師檢測得分1職業(yè)素養(yǎng)文明、禮儀5

2安全、紀(jì)律10

3行為習(xí)慣5

4工作態(tài)度5

5團隊合作5

6制定工藝1．選擇裝夾與定位方式2．選擇刀具3．選擇加工路徑4．選擇合理切削用量5

7程序編制1．編程坐標(biāo)系選擇正確2．指令使用與程序格式正確3．基點坐標(biāo)正確10

8機床操作1．開機前檢查、開機、回參考點2．工件、刀具裝夾與對刀3．程序輸入與校驗5

9零件加工2×φ6mm10

102×φ8mm10

1132mm（2處）10

126mm（4處）20

綜合評價

[資料鏈接]加工中心換刀時，由于各生產(chǎn)廠家設(shè)置不同，換刀指令也略有差異。如采用無機械手換刀系統(tǒng)用M6Txx進(jìn)行換刀；若采有用機械手換刀系統(tǒng)換刀指令及含義見表換刀方式指令格式說明方式一N40M6Txx；方式一與方式二均表示刀庫中的Txx號刀具轉(zhuǎn)到換刀位置后執(zhí)行M6指令進(jìn)行換刀。方式二N40Txx；N50M6；方式三N40M6；N50Txx；表示先執(zhí)行M6指令，然后刀庫中的Txx號刀具轉(zhuǎn)到換刀位置等待換刀方式四N40TxxM6；表示刀具轉(zhuǎn)到換刀位置但不換刀刀位點是指在加工程序編制時，用以表示刀具特征的點，也是對刀和加工的基準(zhǔn)點。對于平面銑刀來說，刀位點為刀具軸線與刀具底面的交點；盤片銑刀的刀位點是刀具對稱中心平面與其圓柱面上切削刃的交點；球形銑刀的刀位點為球形部分的中心；鉆頭的刀位點為其鉆心。[操作注意事項]1．毛坯裝夾時，要考慮墊鐵與加工部位是否干涉。2．鉆孔加工前，要先鉆中心孔，保證麻花鉆起鉆時不會偏心。3．鉆孔加工時，要正確合理選擇切削用量，合理使用鉆孔循環(huán)指令。4．固定循環(huán)運行中，若利用復(fù)位或急停使數(shù)控裝置停止，由于此時孔加工方式和孔加工數(shù)據(jù)還被存儲著，所以在開始加工時要特別注意，使固定循環(huán)剩余動作進(jìn)行到結(jié)束。5．當(dāng)程序執(zhí)行到M00暫停時，不允許手動移動機床，在停止位置手動換刀，繼續(xù)執(zhí)行程序。6．編程時應(yīng)計算Ф6和Φ8鉆頭的頂點加工的深度。7．通常直徑大于Ф30的孔應(yīng)在普通機床上完成粗加工，留4至6mm余量（直徑方向），再由數(shù)控銑床（加工中心）進(jìn)行精加工；而小于Ф30的孔可以直接在數(shù)控銑床（加工中心）上完成粗、精加工。[思考與練習(xí)]1．發(fā)那科（FANUC-0i-MD）系統(tǒng)中，G82和G83有何區(qū)別？西門子（SIEMENS828D）系統(tǒng)中LCYC82和LCYC83有何區(qū)別？2．練一練：如圖所示零件，編寫鉆4個Φ5孔的加工程序。[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1．知識目標(biāo)①了解鉸刀的形狀、結(jié)構(gòu)、種類；②掌握鉸削工藝參數(shù)選擇。2．技能目標(biāo)①會進(jìn)行鉸刀的校正；②會編制鉸削工藝。任務(wù)二

鉸孔圖3－8圖3－9[知識學(xué)習(xí)]一、加工工藝分析1．工、量、刃具選擇（1）工具選擇：工具見表3-14。（2）量具選擇：孔間距用游標(biāo)卡尺測量；孔徑尺寸精度較高用內(nèi)徑百分表或塞規(guī)測量，內(nèi)徑百分表用千分尺校對；表面質(zhì)量用粗糙度樣板比對。其規(guī)格、參數(shù)見表3-14。（3）刃具選擇：鉸孔作為孔的精加工方法之一，鉸孔前應(yīng)安排用麻花鉆鉆孔等粗加工工序（鉆孔前還需用中心鉆鉆中心孔定心）。鉸孔所用刀具為鉸刀，鉸刀形狀、結(jié)構(gòu)、種類如下：①鉸刀的幾何形狀和結(jié)構(gòu)②鉸刀的組成及各部分作用見表3-15。結(jié)構(gòu)作用柄部裝夾和傳遞轉(zhuǎn)矩工作部分引導(dǎo)部分導(dǎo)向切削部分切削修光部分定向、修光孔壁、控制鉸刀直徑和便于測量倒錐部分減少鉸刀與工件已加工表面的摩擦頸部標(biāo)注規(guī)格及商標(biāo)③鉸刀的種類、特點及應(yīng)用鉸刀按使用方法分為手用鉸刀和機用鉸刀兩種；按所鉸孔的形狀分為圓柱形鉸刀和圓錐形鉸刀兩種；按切削部分的材料分為高速鋼鉸刀和硬質(zhì)合金鉸刀。鉸刀是多刃切削刀具，有6～12個切削刃，鉸孔時導(dǎo)向性好。由于刀齒的齒槽很淺，鉸刀的橫截面大，因此剛性好。鉸孔的加工精度可高達(dá)IT6～I(xiàn)T7級，表面粗糙度Ra=0.4～0.8μm，常作為孔的精加工方法之一，尤其適用于精度高的小孔的精加工。本任務(wù)鉸孔徑小，宜選用圓柱形硬質(zhì)合金機用鉸刀表3-14工、量、刃具清單種類序號名稱規(guī)格數(shù)量工具1機用虎鉗QH1601個2平行墊鐵若干3塑膠榔頭1個4呆扳手若干量具1游標(biāo)卡尺0～150mm1把2百分表及表座0～10mm1個3千分尺0～25mm1把4內(nèi)徑百分表6～10.5mm1套5塞規(guī)Φ8H71個6粗糙度樣板N0～N11副刃具1中心鉆A21個2麻花鉆Φ7.81個3鉸刀Φ8H71個2．加工工藝方案⑴加工工藝路線對每個孔都應(yīng)先鉆中心孔，鉆底孔，最后再鉸孔。具體工序安排如下：①用A2中心鉆鉆4×Φ8H7中心孔。②用Φ7.8鉆4×Φ8H7底孔。③用Φ8H7鉸刀鉸4×Φ8H7的孔。⑵合理切削用量選擇鉸削余量不能太大也不能太小，余量太大鉸削困難；余量太小，前道工序加工痕跡無法消除。一般粗鉸余量為0.15～0.30mm，精鉸余量為0.04～0.15mm。鉸孔前如采用鉆孔、擴孔等工序，鉸削余量主要由所選擇的鉆頭直徑確定。本任務(wù)加工鋁件，鉆孔、鉸孔為通孔，切削速度可以較高，但垂直下刀進(jìn)給量應(yīng)小，參考切削用量參數(shù)見表3-2-3。表3-16切削用量選擇刀具號刀具規(guī)格工序內(nèi)容F（mm/min）S（r/min）T1A2中心鉆用A2中心鉆鉆4×Φ8H7中心孔1001000T2Φ7.8麻花鉆用Φ7.8鉆4×Φ8H7底孔1001000T3Φ8H7鉸刀用Φ8H7鉸刀鉸4×Φ8H7的孔601200二、參考程序編制1．工件坐標(biāo)系建立本任務(wù)工件坐標(biāo)系建立在工件上表面中心位置。此時四個孔的坐標(biāo)很容易求解，分別用公式：X=±12*COS（45），Y=±12*SIN（45）計算，其坐標(biāo)分別為（8.485，8.485）、（-8.485，8.485）、（-8.485，-8.485）、（8.485，-8.485）。2．參考程序發(fā)那科系統(tǒng)（FANUC-0I-MB/MC）程序，程序名為“O0321”程序段號程序內(nèi)容（發(fā)那科系統(tǒng)）程序內(nèi)容（西門子系統(tǒng)）說

明N0010G17G40G90G54G80G49G17G40G90G54T1D1設(shè)置初始狀態(tài)N0020M3S1000M8M3S1000M8主軸正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速1000r/min，切削液開N0030G00X-8.485Y-8.485G00X-8.485Y-8.485刀具快速移動到（-8.485，-8.485）N0040G43Z10H01G00Z10下刀，發(fā)那科系統(tǒng)建長度補償N0050G99G81Z-2R5F100CYCLE81（10，0，3，-2，，2,0,1,22）調(diào)用孔加工循環(huán)，鉆中心孔深2mm，N0055Y8.485G00Y8.485刀具移至（-8.485，8.485）處鉆中心孔N0060

CYCLE81N0065X8.485G00X8.485刀具移至（8.485，8.485）處鉆中心孔N0070

CYCLE81N0075Y-8.485G00Y-8.485刀具移至（8.485，-8.485）處鉆中心孔N0080

CYCLE81N0090G80G00Z200G00Z200刀具快速移動到Z200處N0100M5M9M00M5M9M00主軸停轉(zhuǎn)，切削液關(guān)閉，程序停止N0110M3S1000M8M3S1000M8主軸正轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速1000r/min，切削液開N0120G90G54G00X-8.485Y-8.485G43Z10H02G90G54G00X-8.485Y-8.485T2D1Z10刀具快速移動到（-8.485，-8.485，10），調(diào)用長度補償N0130G99G83Z-23R3Q3F100CYCLE83(5，0，4，-23，，-3，8，1，，100，2、、、、、)調(diào)用鉆深孔循環(huán)，在（-8.485，-8.485）處鉆孔N0135Y8.485G00Y8.485刀具移至（-8.485，8.485）處繼續(xù)鉆孔N0140

CYCLE83N0145X8.485G00X8.485刀具移至（8.485，8.485）處繼續(xù)鉆孔N0150

CYCLE83N0155Y-8.485G00Y-8.485刀具移至（8.485，-8.485）處繼續(xù)鉆孔N0160

CYCLE83N0170G80G00Z200G00Z200刀具沿Z軸快速移動到Z200mm處，發(fā)那科系統(tǒng)取消鉆孔循環(huán)N0180M5M9M00M5M9M00主軸停轉(zhuǎn)，切削液關(guān)閉，程序停止，安裝T3鉸刀N0190M3S1200M8M3S1200M8設(shè)置鉸孔轉(zhuǎn)速1200r/minN0200G90G54G00X-8.485Y-8.485G43Z10H02G90G54G00X-8.485Y-8.485T3D1Z10調(diào)用3號刀具長度補償，刀具快速沿Z軸到5mm處N0210G99G82Z-23R3Q3F100CYCLE82(5，0，4，-23，，2，0，1，12)調(diào)用鉆孔循環(huán)，在（-8.485，-8.485）處鉸孔N0220Y8.485G00Y8.485刀具移至（-8.485，8.485）處繼續(xù)鉸孔N0225

CYCLE81N0230X8.485G00X8.485刀具移至（8.485，8.485）處繼續(xù)鉸孔N0235

CYCLE82N0240Y-8.485G00Y-8.485刀具移至（8.485，-8.485）處繼續(xù)鉸孔N0245

CYCLE82N0250G80G00Z200G00Z200刀具沿Z向抬刀，發(fā)那科系統(tǒng)取消鉆孔循環(huán)N0260M00M09M30M00M09M30主軸停，切削液關(guān)，程序結(jié)束[任務(wù)實施]一、加工準(zhǔn)備1．閱讀零件圖，并檢查坯料的尺寸。2．開機，機床回參考點。3．輸入程序并檢查該程序。4．安裝夾具，夾緊工件。把機用虎鉗按要求安裝在工作臺面上。工件裝夾在虎鉗上，用墊鐵墊起。5．刀具裝夾本任務(wù)共使用了3把刀具，把不同類型的刀具分別安裝到對應(yīng)的刀柄上，注意刀具伸出的長度應(yīng)能滿足加工要求，不能干涉，并考慮鉆頭的剛性，然后按序號依次放置在刀架上。安裝鉸刀時尤其應(yīng)注意鉸刀的校正，校正方法是：①清理主軸錐孔、刀柄及彈簧夾頭等部位。②鉸刀安裝在刀柄上，連同刀柄裝入主軸上。③百分表固定在工作臺上，使百分表測頭接觸鉸刀刀刃。④手動旋轉(zhuǎn)主軸，測出鉸刀工作部分的徑向跳動誤差不超出被加工孔徑公差的三分之一。⑤若鉸刀徑向跳動誤差超出被加工孔徑公差的三分之一，查找原因，重新校正。二、對刀，設(shè)定工件坐標(biāo)系1．X、Y向?qū)Φ锻ㄟ^試切法進(jìn)行對刀操作得到X、Y零偏值，并輸入到G54中。2．Z向?qū)Φ稖y量3把刀的刀位點從參考點到工件上表面的Z數(shù)值，分別輸入到對應(yīng)的刀具長度補償中，加工時調(diào)用（G54中的Z值為0）。三、空運行及仿真四、零件自動加工首先使各個倍率開關(guān)達(dá)到最小狀態(tài)，按下循環(huán)啟動鍵。機床正常加工過程中適當(dāng)調(diào)整各個倍率開關(guān)，保證加工正常進(jìn)行。五、零件檢測零件加工結(jié)束后，進(jìn)行尺寸檢測，檢測結(jié)果寫在評分表中（見表3-2-3）。六、加工結(jié)束，清理機床松開夾具，卸下工件，清理機床序號檢測項目檢測內(nèi)容及要求配分學(xué)生自檢學(xué)生互檢教師檢測得分1職業(yè)素養(yǎng)文明、禮儀5

2安全、紀(jì)律10

3行為習(xí)慣5

4工作態(tài)度5

5團隊合作5

6制定工藝1．選擇裝夾與定位方式2．選擇刀具3．選擇加工路徑4．選擇合理切削用量5

表3-18鉸孔加工任務(wù)檢測評價表7程序編制1．編程坐標(biāo)系選擇正確2．指令使用與程序格式正確3．基點坐標(biāo)正確10

8機床操作1．開機前檢查、開機、回參考點2．工件、刀具裝夾與對刀3．程序輸入與校驗5

9零件加工4×φ8H720

10φ24mm10

1145°10

12表面粗糙度值Ra1.6μm10

綜合評價

[資料鏈接]鉸孔時切削液對孔表面質(zhì)量和尺寸精度有較大影響，應(yīng)該根據(jù)加工情況，合理選擇切削液。一般鉸鋼件及韌性材料時選擇機油或乳化液；鉸鑄鐵及脆性材料時選擇煤油、煤油與礦物油的混合油；鉸銅件或鋁合金時選擇植物油、專用錠子油（SH/T0360-92）和合成錠子油（SH/T0111-92）。[操作注意事項]1．毛坯裝夾時，應(yīng)校平上表面并考慮墊鐵與加工部位是否干涉。2．鉸孔加工之前，要先鉆孔（含用中心鉆鉆中心孔定心），中心鉆、麻花鉆和鉸刀對刀的一致性要好。3．鉸孔加工時，要根據(jù)刀具機床情況合理選擇切削參數(shù)，否則會在加工中產(chǎn)生噪聲，影響孔表面的粗糙度。4．安裝鉸刀時，一定要用百分表校正鉸刀，否則影響鉸孔的直徑尺寸。5．鉸孔加工時要加注潤滑液，否則影響孔的表面質(zhì)量。6．當(dāng)程序執(zhí)行到M00暫停時，不允許手動移動機床，在停止位置手動換刀，繼續(xù)執(zhí)行程序。[思考與練習(xí)]1.鉸刀是由哪幾部分組成的？各部分的作用如何？2.鉸孔時，切削用量如何選擇？為什么3.練一練：針對圖3-11所示零件，編寫鉸孔的加工程序并進(jìn)行加工練習(xí)。[教學(xué)目標(biāo)]1．知識目標(biāo)①了解銑刀及工藝參數(shù)的選擇；②掌握暫停指令G04及其應(yīng)用；③掌握子程序及其應(yīng)用用；④了解順銑、逆銑及對表面質(zhì)量的影響。2．技能目標(biāo)①會進(jìn)行銑孔操作；②會用子程序編程以簡化程序結(jié)構(gòu)。任務(wù)三

銑孔加工任務(wù)圖3－13圖3－12[知識學(xué)習(xí)]一、編程指令1．暫停指令⑴指令功能兩個程序段之間插入一個暫停指令，可以使加工程序中斷給定的時間。⑵指令格式暫停指令格式見表3-3-1。系統(tǒng)指令格式指令含義發(fā)那科系統(tǒng)G04X

暫停時間秒，數(shù)值必須加小數(shù)點G04P

暫停時間1/1000秒，數(shù)值不用小數(shù)點西門子系統(tǒng)G04F

暫停時間秒G04S

暫停主軸轉(zhuǎn)數(shù)（3）指令使用說明1）使用G04指令時，刀具延時結(jié)束后執(zhí)行下個程序段。2）G04指令為非模態(tài)指令。3）發(fā)那科系統(tǒng)中當(dāng)G04中X或P都不指定時，執(zhí)行準(zhǔn)確停止。4）西門子系統(tǒng)中G04S只有在受控主軸情況下才有效（當(dāng)轉(zhuǎn)速給定值同樣通過S編程時）（4）指令應(yīng)用段號發(fā)那科系統(tǒng)西門子系統(tǒng)N10G54G17G90T2；設(shè)置初始參數(shù)G54G17G90T2D1；設(shè)置初始參數(shù)N20S500M3；設(shè)置轉(zhuǎn)速S500M3F100；設(shè)置轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度N30G43Z10H01；設(shè)置長度補償G0X0Y0Z10N40G1Z-5F100G1Z-5F100N50G04X2（或P2000）；刀具暫停2秒G04F2；刀具暫停2秒N60G0Z100；抬刀G0Z100；抬刀N70M30；程序結(jié)束M30；程序結(jié)束2．子程序（1）子程序功能對經(jīng)常需要進(jìn)行重復(fù)加工的輪廓形狀，或零件上相同形狀輪廓的加工可編制子程序，在程序適當(dāng)?shù)奈恢眠M(jìn)行調(diào)用、運行。原則上子程序和主程序之間沒有區(qū)別。（2）子程序名數(shù)控系統(tǒng)發(fā)那科系統(tǒng)西門子系統(tǒng)子程序名子程序名與主程序名完全相同，由字母“O”開頭，后跟四位數(shù)字。如“O1233”子程序名開始兩位必須是字母，其后為字母、數(shù)字或下劃線，最多不超過8位，中間不允許有分隔符并用后綴“．SPF”與主程序相區(qū)分。如：“DDF．SPF“。（3）子程序結(jié)構(gòu)子程序結(jié)構(gòu)與主程序結(jié)構(gòu)完全相同，由各程序段組成。（4）子程序結(jié)束及返回發(fā)那科系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)子程序結(jié)束及返回見表數(shù)控系統(tǒng)發(fā)那科系統(tǒng)西門子系統(tǒng)子程序返回用M99指令結(jié)束子程序并返回。用M2、M17或RET指令結(jié)束子程序并返回。表3-3-4發(fā)那科系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)子程序調(diào)用數(shù)控系統(tǒng)發(fā)那科系統(tǒng)西門子系統(tǒng)子程序調(diào)用M98Pxxx

xxxxP后跟子程序被重復(fù)調(diào)用次數(shù)及子程序名。如：N20M98P2233；調(diào)用子程序“O2233”。…N40M98P31133；重復(fù)調(diào)用子程序“O1133”3次。直接用程序名調(diào)用子程序；當(dāng)要求多次執(zhí)行某一子程序，則在所調(diào)用子程序名后地址P下寫入調(diào)用次數(shù)。如：N10L2233；調(diào)用子程序“L2233”…N40NAM1133P3；重復(fù)調(diào)用子程序“NAM1133．SPF”3次。（5）子程序調(diào)用主程序可以在適當(dāng)位置調(diào)用子程序，子程序還可以再調(diào)用其它子程序。調(diào)用子程序時程序運行過程見圖3-3-3。（6）子程序使用說明1）主程序調(diào)用子程序，子程序還可再調(diào)用其它子程序，這被稱為子程序嵌套，一般子程序嵌套深度為三層，也就是有四個程序界面（包括主程序界面）。注意固定循環(huán)是子程序的一種特殊形式也屬于四個程序界面中的一個。2）子程序可以重復(fù)調(diào)用，最多999次。3）在子程序中可以改變模態(tài)有效的G功能，比如G90—G91的變換。在返回調(diào)用程序時注意檢查所有模態(tài)有效的功能指令，并按照要求進(jìn)行調(diào)整。4）西門子系統(tǒng)中用RET（或M17）結(jié)束子程序不會中斷連續(xù)運行方式，用M2結(jié)束子程序結(jié)束會中斷；程序結(jié)束指令都應(yīng)占獨立一段程序。二、加工工藝分析

1．工、量、刃具選擇（1）工具選擇：工件裝夾在平口鉗上，平口鉗用百分表校正，其工具見表3-22。（2）量具選擇：孔間距用游標(biāo)卡尺測量；孔深用深度游標(biāo)卡尺測量；孔徑精度較高用內(nèi)徑千分尺測量，其規(guī)格、參數(shù)見表。（3）刃具選擇：銑孔用鍵槽銑刀銑削，銑孔前用麻花鉆鉆預(yù)制孔（含用中心鉆鉆中心孔定心），銑刀、麻花鉆等刀具規(guī)格、參數(shù)見種類序號名

稱規(guī)

格數(shù)

量工

具1機用虎鉗QH1601個2平行墊鐵

若干3塑膠榔頭

1個4呆扳手

若干量

具1游標(biāo)卡尺0～150mm1把2百分表及表座0～10mm1個3內(nèi)徑千分尺5～25mm1個4深度游標(biāo)卡尺0～200mm1把5粗糙度樣板N0～N11副刃具1中心鉆A21個2麻花鉆Φ91個3鍵槽銑刀Φ101個3．加工工藝方案（1）加工工藝路線制定銑孔前先用麻花鉆鉆預(yù)制孔（含用中心鉆鉆中心孔定心），具體加工路線如下：①用A2中心鉆鉆2×Φ10和4×Φ140-0.1中心孔。②用Φ9麻花鉆鉆2×Φ10和4×Φ140-0.1孔深6mm。③用Φ10鍵槽銑刀銑2×Φ10和4×Φ140-0.1盲孔深6.05mm。鉆中心孔和Φ14孔預(yù)制孔時調(diào)用孔加工循環(huán)；銑4個Φ14孔，因加工內(nèi)容相同，可編寫一個子程序，在主程序中調(diào)用4次。（2）銑刀進(jìn)給方向的確定銑削加工有順銑和逆銑兩種方式。銑刀旋轉(zhuǎn)方向與工件進(jìn)給速度方向相同的銑削方式，稱為順銑。銑刀旋轉(zhuǎn)方向與工件進(jìn)給速度方向相反的銑削方式，稱為逆銑，如圖所示。順銑時銑刀刀齒切入工件時的切削厚度由最大逐漸減小到零。刀齒切入容易，且銑刀后面與已加工表面的擠壓、摩擦小，刀刃磨損慢，加工出的工件表面質(zhì)量較高；但順銑時，刀齒從工件的外表面切入工件，當(dāng)表面有硬皮和雜質(zhì)時，容易磨損和損壞刀具。逆銑時在銑刀中心進(jìn)入工件端面后，刀刃沿已加工表面切入工件，刀齒存在“滑行”，已加工表面質(zhì)量差，刀齒易磨損；但銑削表面有硬皮的毛坯件時對銑刀刀齒損壞的影響小。銑孔時，當(dāng)銑刀沿孔順時針方向銑削時，銑刀旋轉(zhuǎn)方向與工件進(jìn)給方向相反屬于逆銑；銑刀沿孔逆時針方向銑削時，銑刀旋轉(zhuǎn)方向與工件進(jìn)給方向相同屬于順銑。如圖所示。順銑表面質(zhì)量好，刀齒磨損小，故銑孔時銑刀應(yīng)沿孔作逆時針方向進(jìn)給。

（3）合理切削用量選擇加工鋁件，銑孔深度較淺，切削速度可以提高，但垂直下刀進(jìn)給量應(yīng)小。表3-23切削用量選擇刀具號刀具規(guī)格工序內(nèi)容F（mm/min）S（r/min）T1A2中心鉆鉆2×Φ10和4×Φ140-0.1中心孔1001000T2Φ9麻花鉆鉆2×Φ10和4×Φ140-0.1孔深6mm1001000T3Φ10鍵槽銑刀用Φ10鍵槽銑刀銑2×Φ10和4×Φ140-0.1盲孔深6.05mm801200三、參考程序編制1．工件坐標(biāo)系建立選擇工件上表面中心位置為工件坐標(biāo)系的原點。工件坐標(biāo)系建立后，六個孔的位置坐標(biāo)便可以求出，分別為（-16，12）、（0，12）、（16，12）、（-16，-12）、（0，-12）、（16，-12）。2．參考程序發(fā)那科系統(tǒng)（FANUC-0I-MB/MC）程序，程序名為“O0331”程序段號程序內(nèi)容（發(fā)那科系統(tǒng)）程序內(nèi)容（西門子系統(tǒng)）說

明N0010G90G54G17G40G80G49G90G54G17G40設(shè)置初始狀態(tài)，建坐標(biāo)系N0020M3S1000M8M3S1000M8F100主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1000r/minN0030G00X-16Y12G43Z10H01G00X-16Y12Z10T1D1刀具移動至（-16，12，10），使用T1刀具（中心鉆），調(diào)用刀具長度補償N0040G99G81Z-2R5F100CYCLE81（10,0,3，-2，，）調(diào)用循環(huán)在（-16，12）處鉆中心孔N0050Y-12G00Y-12刀具移至（-16，-12）處鉆中心孔N0055

CYCLE81N0060X0G00X0刀具移至（0，-12）處鉆中心孔N0065

CYCLE81N0070Y12G00Y12刀具移至（0，12）處鉆中心孔N0075

CYCLE81N0080X16G00X16刀具移至（16，12）處鉆中心孔N0085

CYCLE81N0090Y-12G00Y-12刀具移至（16，-12）處鉆中心孔N0095

CYCLE81N0100G80G00Z200G00Z200刀具沿Z軸快速退回，發(fā)那科系統(tǒng)取消鉆孔循環(huán)N0110M5M9M00M5M9M00主軸停轉(zhuǎn)，程序停止，安裝T2刀具（φ9麻花鉆）N0120M3S1000M8M3S1000M8F100主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1000r/minN0130G90G54G00X-16Y12G43Z5H02G90G54G00X-16Y12Z5T2D1絕對編程、設(shè)置工件坐標(biāo)系，刀具快速移動到（-16，12，5）位置N0140G99G83Z-6R5Q3F100CYCLE83（10，0，3，-6，，-3，，2，3，2，0.5，1）調(diào)用循環(huán)在（-16，12）處鉆孔N0150Y-12G00Y-12刀具移至（-16，-12）處鉆孔N0155

CYCLE83N0160X0G00X0刀具移至（0，-12）處鉆孔N0165

CYCLE83N0170Y12G00Y12刀具移至（0，12）處鉆孔N0175

CYCLE83N0180X16G00X16刀具移至（16，12）處鉆孔N0185

CYCLE83N0190Y-12G00Y-12刀具移至（16，-12）處鉆孔N0195

CYCLE83

N0200G80G00Z200G00Z200刀具快速退回N0220M5M9M00M5M9M00主軸停轉(zhuǎn)，程序停止N0230M3S1200M8M3S1200M8主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1200r/minN0240G90G54G00X0Y12G90G54G00X0Y12T3D1刀具移至（0，12）位置N0250G43Z5H03Z5刀具下移，發(fā)那科系統(tǒng)調(diào)用長度補償N0260G01Z-6.05F80G01Z-6.05F80銑孔深6.05mm，進(jìn)給速度80mm/minN0270G04X5G04F5暫停5sN0280G01Z5F200G01Z5F200刀具退回，速度200mm/minN0290G00Y-12G00Y-12刀具快速移動到（0，-12）處N0300G01Z-6.05F80G01Z-6.05F80銑孔深6.05mm，進(jìn)給速度80mm/minN0310G04X5G04F5暫停5sN0320G01Z5F200G01Z5F200刀具退回，速度200mm/minN0330G00X16Y-12G00X16Y-12刀具快速移動到（16，-12）處N0340M98P3311L3311調(diào)用子程序N0350G00X16Y12G00X16Y12刀具快速移動到（16，12）處N0360M98P3311L3311調(diào)用子程序N0370G00X-16Y12G00X-16Y12刀具快速移動到（-16，12）處N0380M98P3311L3311調(diào)用子程序N0390G00X-16Y-12G00X-16Y-12刀具快速移動到（-16，-12）處N0400M98P3311L3311調(diào)用子程序N0410G00Z200G00Z200刀具快速抬起至Z200N0420M5M9M2M5M9M2主軸停轉(zhuǎn)，切削液停，程序結(jié)束子程序（發(fā)那科系統(tǒng)子程序名為“O3311”，西門子系統(tǒng)子程序名“L3311.SPF”見表3-3-8所示。程序段號程序內(nèi)容（發(fā)那科系統(tǒng)）程序內(nèi)容（西門子系統(tǒng)）說

明N0010G90G01Z-6.05F80G90G01Z-6.05F80絕對編程，銑孔深度6.05mm，進(jìn)給速度80mm/minN0020G91G01X1.975G91G01X1.975增量方式編程，刀具沿X正方向移動1.975mmN0030G02I-1.975G02I-1.975刀具順時針銑圓N0040G01X-1.975G01X-1.975刀具沿X負(fù)方向移動1.975mmN0050G90G00Z5G90G00Z5絕對方式刀具抬起N0060M99M17子程序結(jié)束[資料鏈接]銑孔時，若用鍵槽銑刀或四刃銑刀（橫刃過中心）加工可以直接在工件表面直接下刀，但下刀時進(jìn)給速度應(yīng)低；若用三刃立銑刀或四刃銑刀（橫刃不過中心）加工不可直接在工件表面下刀，應(yīng)先用鉆頭鉆好預(yù)鉆孔，而后再下刀加工。[任務(wù)實施]一、加工準(zhǔn)備1．閱讀零件圖，并檢查坯料的尺寸。2．開機，機床回參考點。3．輸入程序并檢查該程序。子程序輸入：發(fā)那科系統(tǒng)子程序按新程序方法輸入，選擇編輯模式，按程序編輯鍵，輸入子程序名，然后輸入子程序內(nèi)容，程序輸入結(jié)束后，退出程序輸入界面。西門子系統(tǒng)子程序輸入方法也與輸入新程序方法差不多，打開程序管理器，按軟鍵，在新程序“類型”框格中選擇類型為“子程序SPF”,移動光標(biāo)至“名稱”框格內(nèi)，輸入子程序名，按軟鍵，然后輸入程序內(nèi)容，程序輸入結(jié)束后，退出程序輸入界面。4．安裝夾具，夾緊工件。5．刀具裝夾二、對刀，設(shè)定工件坐標(biāo)系1．X、Y向?qū)Φ锻ㄟ^試切法進(jìn)行對刀操作得到X、Y零偏值，并輸入到G54中。2．Z向?qū)Φ独迷嚽蟹ǚ謩e測量3把刀的刀位點從參考點到工件上表面的Z數(shù)值，并把Z數(shù)值分別輸入到對應(yīng)的刀具長度補償值中（G54中Z值為0）。三、空運行及仿真四、零件自動加工首先使各個倍率開關(guān)達(dá)到最小狀態(tài)，按下循環(huán)啟動鍵。機床正常加工過程中適當(dāng)調(diào)整各個倍率開關(guān)，保證加工正常進(jìn)行。五、零件檢測結(jié)果寫在評分表中零件加工結(jié)束后，進(jìn)行尺寸檢測，檢測結(jié)果寫在評分表中（見表3-3-7）。六、加工結(jié)束，清理機床序號檢測項目檢測內(nèi)容及要求配分學(xué)生自檢學(xué)生互檢教師檢測得分1職業(yè)素養(yǎng)文明、禮儀5

2安全、紀(jì)律10

3行為習(xí)慣5

4工作態(tài)度5

5團隊合作5

6制定工藝1．選擇裝夾與定位方式2．選擇刀具3．選擇加工路徑4．選擇合理切削用量5

表3-26銑孔加工任務(wù)檢測評價表7程序編制1．編程坐標(biāo)系選擇正確2．指令使用與程序格式正確3．基點坐標(biāo)正確10

8機床操作1．開機前檢查、開機、回參考點2．工件裝夾與對刀3．程序輸入與校驗5

9零件加工4×φ140-0.1mm20

102×φ10mm10

116+0.10mm10

1212mm、16mm、24mm、32mm4

13表面粗糙度值Ra3.2μm6

綜合評價

[操作注意事項]1．鉆預(yù)制孔及鉆中心孔時，中心鉆和鉆頭要保證對刀的一致性。2．用銑刀進(jìn)行銑孔時應(yīng)選擇能垂直下刀的銑刀或采用螺旋下刀方式。3．采用刀心軌跡編程，需計算銑刀刀心移動軌跡坐標(biāo)。4．銑孔時盡可能采用順銑以保證已加工表面質(zhì)量。[思考與練習(xí)]1．簡述銑削加工中順銑和逆銑的優(yōu)缺點。2.什么是子程序？子程序有什么作用？3．比較發(fā)那科系統(tǒng)（FANUC-0i-MD）及西門子系統(tǒng)（SIEMENS828D、840Dsl）子程序調(diào)用時注意事項。4．做一做：針對圖3-16所示零件，編寫銑孔加工程序并加工。[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1．知識目標(biāo)①了解鏜孔刀形狀、結(jié)構(gòu)、種類；②掌握鏜孔工藝參數(shù)選擇；③了解鏜孔循環(huán)及使用。

2．技能目標(biāo)①會進(jìn)行鏜刀尺寸控制及微調(diào)鏜刀的使用；②會進(jìn)行圓柱（盤）類零件的對刀。任務(wù)四

鏜孔圖3－17圖3－18[知識學(xué)習(xí)]一、編程指令1．鏜孔循環(huán)指令數(shù)控系統(tǒng)發(fā)那科系統(tǒng)（鏜孔循環(huán)）西門子系統(tǒng)（鏜孔循環(huán)）指令格式G85X

Y

Z

R

F

K

；G80；取消循環(huán)CYCLE86(PL，RP，SC，加工位置，DIR，Z0，Z1，DT，SPOS，退刀模式，DX，DY，DZ)加工圖例

數(shù)控系統(tǒng)發(fā)那科系統(tǒng)（鏜孔循環(huán)）西門子系統(tǒng)（鏜孔循環(huán)）參數(shù)含義X

Y

：孔位置數(shù)據(jù)，即X軸、Y軸坐標(biāo)Z

：孔底的位置坐標(biāo)（絕對值時），從R點到孔底的距離（增量值時）R

：從初始位置到R點位置的距離F

：切削進(jìn)給速度K

：重復(fù)次數(shù)（僅限需要重復(fù)時）PL：加工平面，通過

鍵切換RP：返回平面（絕對值）SC：安全距離（相對于參考點的高度，輸入時不帶正負(fù)號）加工位置：有單個位置（在編程的位置上鏜孔）和位置模式（帶MCALL的位置），通過

鍵切換DIR：主軸旋轉(zhuǎn)方向Z0：參考點Z坐標(biāo)（絕對值）Z1：最后鏜孔深度（絕對值或相對于Z0的深度）DT：最后鏜孔深度時的停留時間，單位：轉(zhuǎn)或秒SPOS：主軸停止位置，單位：度退刀模式：有不退刀和退刀返回兩種，通過

切換DX：X方向退刀量（僅在退刀時）DY：Y方向退刀量（僅在退刀時）DZ：Z方向退刀量（僅在退刀時）D：退刀量（增量）（僅在退刀時）數(shù)控系統(tǒng)發(fā)那科系統(tǒng)（鏜孔循環(huán)）西門子系統(tǒng)（鏜孔循環(huán)）使用說明（1）調(diào)用循環(huán)前，應(yīng)指定主軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向；（2）G17(XY)平面必須有效（3）如用G98，則刀具退回至初始平面；如用G99，則刀具退回至R平面（4）G85指令為模態(tài)有效代碼，用G80或01組G(G01、G02、、、)代碼取消（1）輸入程序時，點擊屏幕下方

軟鍵，再點擊屏幕右側(cè)

軟鍵，出現(xiàn)上述加工圖例界面，移動光標(biāo)，按提示輸入?yún)?shù)值，最后點

調(diào)用循環(huán)（2）調(diào)用循環(huán)前，應(yīng)指定主軸轉(zhuǎn)速，刀具應(yīng)處于鏜孔位置（3）G17(XY)平面必須有效（4）應(yīng)用示例在XY平面X0Y0處調(diào)用循環(huán)G85/CYCLE85，Z軸為鏜孔軸，如圖3-19所示。不設(shè)置停留時間。圖3-19表3-28發(fā)那科系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)鏜孔加工參考程序段號發(fā)那科系統(tǒng)西門子系統(tǒng)N10G90G54G0X0Y0T1；規(guī)定參數(shù)G90G54G00X0Y0T1D1；規(guī)定參數(shù)N20M3S1000；主軸正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速S1000M3S1000；

主軸轉(zhuǎn)速S1000N30G43Z10H1；刀具快速移動Z10處Z10；

刀具移動到Z10處N40G98G85Z-10R5F100；鏜孔CYCLE86（10，0，2，，-10，,1,2，,,,45，1,1,11）；調(diào)用鏜孔循環(huán)，最終鉆深以相對于參考平面而言N50G80G0Z200；刀具快速移動到Z200處G00Z200；

刀具退回到Z200處N60M30；程序結(jié)束M30；

程序結(jié)束2．發(fā)那科系統(tǒng)精鏜孔循環(huán)（1）指令功能精鏜孔循環(huán)鏜削精密孔。當(dāng)?shù)竭_(dá)孔底時，主軸停止，切削刀具離開工件的被加工表面并返回。其動作過程如圖所示精鏜孔循環(huán)動作過程（2）指令格式G76X

Y

Z

Q

P

F

K

（3）指令使用說明1）Q表示孔底的偏移量，P表示孔底的暫停時間。2）當(dāng)?shù)竭_(dá)孔底時，主軸在固定的旋轉(zhuǎn)位置停止，刀具先向刀尖的相反方向移動退刀，然后快速退刀，這樣既保證加工面不被破壞，又實現(xiàn)了精密和有效的鏜削加工。3）刀尖反向位移量用地址Q指定，其值q為正值。位移方向由MDI設(shè)定，可為“+X”、“-X”、“+Y”、“-Y”中的任一個。二、加工工藝分析1．工、量、刃具選擇（1）工具選擇：工件用平口鉗裝夾，平口鉗用百分表校正，其工具見表3-4-4。（2）量具選擇：因尺寸精度較高，孔深用深度游標(biāo)卡尺測量；孔徑尺寸用內(nèi)徑百分表測量，內(nèi)徑百分表用千分尺校對；表面質(zhì)量用粗糙度樣板比對。（3）刃具選擇：鏜孔作為孔的精加工方法之一，之前還需安排鉆孔（含鉆中心孔定心）、擴孔、銑孔等粗、半精加工工序，需用到中心鉆、麻花鉆、銑刀等刀具；最后用鏜刀進(jìn)行加工，其中鏜刀分為粗鏜刀和精鏜刀。粗鏜孔刀的結(jié)構(gòu)和形狀如圖3-21所示，其調(diào)整精度為每調(diào)整一個刻度刀頭移動0.01mm。

精鏜孔刀具的結(jié)構(gòu)和形狀如圖3-22所示，其調(diào)整精度每調(diào)整一個刻度刀頭移動0.002mm

種類序號名

稱規(guī)

格數(shù)

量工

具1機用虎鉗QH1601個2平行墊鐵

若干3塑膠榔頭

1個4呆扳手

若干量

具1百分表及表座0～10mm1個2千分尺25～50mm1把3內(nèi)徑百分表18～35mm1把4深度游標(biāo)卡尺0～200mm1把5粗糙度樣板N0～N11副刃具1中心鉆A51個2麻花鉆Φ251個3鍵槽銑刀Φ201個4微調(diào)鏜刀(盲孔刀)Φ261把5微調(diào)鏜刀(盲孔刀)Φ301把3．加工工藝方案⑴加工工藝路線①用A5中心鉆鉆中心孔。②用Φ25麻花鉆鉆孔深12mm。③用Φ20鍵槽銑刀銑Φ26和Φ30盲孔底孔深度至尺寸要求。④用微調(diào)鏜刀鏜Φ26+0.021深12mm。⑤用微調(diào)鏜刀鏜Φ30+0.021深6mm。⑵合理切削用量選擇加工鋁件鉆孔和粗銑孔速度要低，鏜孔精度要求較高，可以減少切削余量，提高主軸轉(zhuǎn)速，降低進(jìn)給速度，參考切削用量參數(shù)見表3-4-5。表3-30切削用量選擇刀具號刀具規(guī)格工序內(nèi)容F（mm/min）S（r/min）T1A5中心鉆鉆鉆中心孔1001000T2Φ25麻花鉆鉆孔深12mm100400T3Φ20鍵槽銑刀銑Φ26和Φ30盲孔100800T4Φ26微調(diào)鏜刀鏜