1、加工中心的孔加工编程及技巧2005年5月25日加工中心的孔加工编程及技巧 摘 要：孔加工在数控加工中一直占有重要的地位，如何在加工过程中按照合理的工艺编制出正确的加工程序是非常关键的因素。 关键词：孔加工 固定循环 子程序 极坐标一、引言 孔加工在数控加工中一直占有重要的地位。在合理的加工工艺编制好以后如何编制出正确的程序将直接影响到工件是否加工合格。 复杂的孔加工将用到数控系统中的许多功能。诸如：孔加工固定循环、子程序、极坐标、坐标旋转等。因此，如何将这些指令灵活应用在加工的程序中将直接关系到程序的合理性。二、应用实例 下面就以一个定位连接板（图1）作为实例，介绍该类程序的编制及技巧。1、技
2、术要求：1）零件材料：灰铸铁HT2002）加工部位：加粗部分（110，2-70H7），8-M12深15，18-13深20。3） 加工说明：70H7预孔为铸造，余量5mm。基准面A、B、C、D前工序已完成。夹具形式不用考虑，110孔用铣削方式。4） 数控机床：立式加工中心VMC800； 数控系统：FANUC 0iM5） 按数控工序卡片编制加工中心程序。6） 程序编制方法：固定循环、子程序、坐标系旋转、极坐标指令等图1 定位连接板2、加工工艺 工步号工作内容刀具代码辅具代码量具代码主 轴转速r/min进给速度mm/min吃刀深度mm1装夹：测定基准面A、B、D。设定工件坐标系。T01 寻边器2粗镗
3、2-70H7孔至69.7T02 粗镗刀BT40-TQC62-180刀片CCMT09T304镗刀头TQC16-76游标卡尺0.02380954.693铣圆孔110，深度150.02分三次完成（14.6，14.8，15）T03 精镗刀BT40-C32-9040合金立铣刀深度千分尺42015014.64精镗孔2-70H7T04 精镗刀BT40-TZW58-245刀片U4-8004-L镗刀头TZW20/5670H7塞规350300.155点钻8-M12，18-13定心孔T05 定心钻（90）BT40-ER20-6816（90）2005201506钻8-M12螺纹底孔10.3T0610.3钻头BT40-
4、ER20-68直柄麻花钻游标卡尺0.02700807钻点群孔18-13T0713钻头BT40-M1-45莫氏锥柄麻花钻游标卡尺0.02550608攻丝8-M12T08 M12丝锥BT40-G12（L130）（柔性夹头）机用丝攻M12螺纹塞规1001753、加工程序主程序O0001； 第0001号程序，加工主程序G90G00G55X80.0Y80.0； 建立工件坐标系，并运动到70H7孔的中心位置N10T02M6； 调用02号刀具（粗镗69.7） G43H02Z100.0； 刀具长度正补偿，并运动到安全高度M03S380； 主轴正转M08； 打开冷却液G98G86Z-45.0R3.0F95； 调
5、用粗加工固定循环加工70H7孔至69.7X280.0 Y180.0； 在X280.0Y180.0位置继续加工G80； 取消固定循环N20T03M6； 调用03号刀具（40立铣刀铣110孔）G00X280.0Y180.0； 快速定位到110孔的中心位置G43H03Z100.0； 刀具长度正补偿，并运动到安全高度M3S420； 主轴正转G01Z-14.6F2000； 下刀至第一次的深度位置（粗加工）M98P0501； 调用0501号子程序G01Z-14.8F2000 S560； 下刀至第二次的深度位置（半精加工）M98P0501； 调用0501号子程序M01； 检查尺寸14.8。如尺寸有误差，修改
6、补偿值G01Z-15.0F2000M3； 下刀至第三次的深度位置（精加工）M98P0501； 调用0501号子程序M01； 检查尺寸150.02N30T04M6； 调用04号刀具（精镗70H7）G00X80.0Y80.0； 快速定位到70孔的中心位置G43H04Z120.0； 刀具长度正补偿，并运动到安全高度M3S350； 主轴正转G98G76Z-8.0R3.0Q0.1F30； 调用精加工固定循环加工70H7孔，试镗深度至8mm位置G80M5； 取消固定循环，主轴停止M01； 检查孔径70H7是否合格G00Z30.0M3； 下刀至安全高度，主轴恢复正转G76Z-42.0R3.0Q0.1F30；
7、 再次调用精加工固定循环加工70H7孔至尺寸X280.0Y180.0R-12.0； 在X280.0Y180.0位置继续加工G80M5； 取消固定循环，主轴停止N40T05M6； 调用05号刀具（定心钻）G00X80.0Y80.0； 快速定位到8-M12螺纹孔的中心位置G43H05Z100.0； 刀具长度正补偿，并运动到安全高度M3S520； 主轴正转G99G82Z-6.5R3.0P600F150K0；调用固定循环钻中心孔。但当前位置不钻孔M98P0502； 钻0502号子程序中存储的中心孔X200.0Y70.0； 在X200.0Y70.0钻中心孔M98P0503； 钻0503号子程序中存储的中
8、心孔X200.0 Y70.0K0； 刀具运动到X200.0Y70.0的孔位，但当前位置不钻孔M98P0506； 钻0506号子程序中存储的中心孔N50T06M6； 调用05号刀具(10.3钻头) G00X80.0 Y80.0； 快速定位到8-M12螺纹孔的中心位置G43H05Z100.0； 刀具长度正补偿，并运动到安全高度M3S700； 主轴正转G99G81Z-23.5R3.0F80K0； 调用钻孔固定循环钻10.3孔。但当前位置不钻孔M98P0502； 钻0502号子程序中存储的孔位G 80； 取消固定循环G0Z100.0； 返回至安全高度N60T07 M6； 调用06号刀具（13钻头）G0
9、0 X200.0 Y70.0； 到孔群的基准点G43H07 Z100.0； 刀具长度正补偿，并运动到安全高度M3 S550； 主轴正转G98 G81Z-25.0R3.0 F60； 调用钻孔固定循环钻13孔M98 P0503； 钻0503号子程序中存储的孔位X200.0Y70.0 K0； 在X200.0Y70.0钻中心孔。但当前位置不钻孔M98P0506； 钻0506号子程序中存储的孔位N0T08 M6； 调用08号刀具（攻丝M12）G00 X80.0 Y80.0； 快速定位到8-M12螺纹孔的中心位置G43H08 Z100.0； 刀具长度正补偿，并运动到安全高度M29 S100； 刚性攻丝准备
10、G99G84Z-18.0R10.0F175 K0； 调用攻右旋螺纹固定循环攻孔8-M12螺纹孔M98 P0502； 攻0502号子程序中存储的孔位G80M5； 取消固定循环，主轴停止M06T02； 调用02号刀具M5； 主轴停止M30； 程序停止 子程序O501；（110圆孔铣削）图2G01G42D03X307.5Y207.5F150； 刀具半径右偏置到起始点G02X335.0Y180.0R27.5； 用切弧方式运动到切入点I -55.0； 加工110圆X307.5 Y152.5R27.5； 用切弧方式切出G01G40 X280.0Y180.0F800； 取消刀具半径右偏置，并回到圆心点G00
11、Z120.0 返回至安全高度M99； 子程序结束并返回到主程序 图2O502；（8-M12螺孔刀位）图3（极坐标编程）G90G16； 绝对值方式，启用极坐标编程X55.0Y22.5； 钻半径为55，角度为22.5孔位G91 Y45.0； 用增量方式钻以下的7个孔Y45.0； Y45.0；Y45.0；Y45.0；Y45.0；Y45.0； G15G90； 返回绝对方式，并取消极坐标编程M99； 子程序结束并返回到主程序 图3O503；（18-13垂直孔位10个）图4G91Y40.0 K4； 用增量方式钻X200.0位置的4个垂直孔位G90X360.0Y128.235； 钻X360.0位置的6个垂直
12、孔位Y158.235Y198.235；G91Y30K3； G90；M99； 子程序结束并返回到主程序图4O504；（18-13下水平孔位3个）图5G90 X40.0； 在半径为40，角度为20的位置钻孔X75.0； 在半径为75，角度为20的位置钻孔X115.0； 在半径为115，角度为20的位置钻孔M99； 子程序结束并返回到主程序图5O505；（18-13上水平孔位4个）图6G90X40.0； 在半径为40，角度为20的位置钻孔X70.0； 在半径为70，角度为20的位置钻孔X120.0； 在半径为120，角度为20的位置钻孔X140.0； 在半径为140，角度为20的位置钻孔M99； 子
13、程序结束并返回到主程序图6O506；（13孔位坐标系旋转20）G68R20.0； 启用坐标系旋转方式，以当前点（X200 Y70）为坐标圆点旋转20M98 P0504； 钻0504号子程序中存储的孔位G69； 取消坐标系旋转方式X200.0Y230.0K0； 运动到X200.0Y230.0的基准点位，当前位置不钻孔。固定循环格式忽略G68R20.0； 启用坐标系旋转方式，以当前点（X200 Y230.0）为坐标圆点旋转20M98 P0505； 钻0505号子程序中存储的孔位G69； 取消坐标系旋转方式G80； 取消固定循环Z100.0M5； 返回至安全高度，主轴停止M99； 子程序结束并返回到
14、主程序三、应用技巧1、 加工孔位用子程序方式。从该零件的孔位数量上来看，18-13、8-M12的孔数量都比较多，而且中心钻、钻头、丝锥等刀具都会重复这些点位。因此，为了编程的方便、简化程序、使程序更具合理性，在这些重复点位处理上采用了子程序方式。2、 换刀指令前使用顺序号 在加工过程中有时为了检查尺寸的方便我们使用了M01指令。如果此时的尺寸有问题必须将程序停下，在将问题解决以后又必须重新调用该刀具进行加工。但有时在加工的刀具较多的情况下要查找此刀具将比较麻烦。因此，编程的时候在换刀指令前加上顺序号，就在操作上检索该刀具提供了大大的方便。3、 采用试镗工艺 在加工2-70H7孔的时候，由于此孔
15、的尺寸精度较高，且材料为灰铸铁HT200。因此，为了保证此尺寸的合格，在每件零件加工的过程中都编入了加工深8mm的试加工程序。只有尺寸合格后才开始加工，否则必须将问题解决以后再加工。4、 加工大圆用铣削的方式进行在加工大圆（100mm）的时候，如果用粗、精镗刀进行加工将非常的不经济。因此，在一般情况下大圆的加工都用铣削的方式进行。5、 铣削圆的走刀路径从图2我们可以看到，铣削110圆的时候并没有直接走到X335 Y180的位置。而是走一斜线，再用一切弧的方式走到X335 Y180的位置进行加工，加工完以后，也是以相同的方式返回。这样做主要是为了使零件的表面光滑。如果在加工过程中刀具停留在工件表面上的切削时间过长或从零件的法线方向做切入、切出、下刀、提刀等动作时，都会在该处留下刀痕。因此，为了避免上述的问题，在刀具的切入、切出轨迹上要与工件的轮廓平滑连接。同时，由于型腔内部的空间有限，在型腔加工时切入/切出的轨迹要充分考虑安全，避免出现干涉现象。四、结论 从以上的叙述可以看到，一个优秀的数控编程人员必须将加工工艺充分熟悉后再进行程序的编制。在进行程序的编制过程中应充分利用本机床的各项功能来满足加工过程中所遇到的各种可能因素。在能保证加工质量的前提下应尽量使程序更合理，更具操作性、可读性、更简化。
