数控铣床上有许多固定循环指令,只用一个指令,一个程序段,即可完成特定表面的加工。孔加工(包括钻孔、镗孔、攻丝或螺旋槽等)是铣床上常见的加工任务,下面介绍FANUC系统中,孔加工的固定循环功能指令。
(1) 孔加工循环的组成动作 如图2-13所示。孔加工循环一般由以下六个动作组成:
1)A -> B 刀具快进至孔位坐标(x,y),即循环初始点B。
2)B -> R 刀具Z向快进至加工表面附近的及点平面。
3)R -> E 加工动作(如:钻、攻螺纹、镗等)。
4)E点 孔底动作(如:进给暂停、刀具偏移、主轴准停、主轴反转等)。
5)E -> R 返回到R点平面。
6)R -> B 返回到初始点B。
以下介绍几个与孔加工循环相关的平面:
1)初始平面 初始点所在的与Z轴垂直的平面称为初始平面。初始平面是为安全下刀而规定的一个平面。初始平面到零件表面的距离可以任意设定在一个安全高度上,当使用同一把刀具加工若干孔时,只有孔间存在故障需要跳跃或全部孔加工完了时,才使用G98功能指令使刀具返回到初始平面上的初始点。
2)R点平面 R点平面又叫做安全平面,这个平面是刀具下刀时自快进转为工进的高度平面,距工件表面的距离主要考虑工件表面尺寸的变化,一般可取2~5mm。使用G99功能指令时,刀具将返回到该安全平面上的R点。
3)孔底平面 加工盲孔时孔底平面就是孔底的Z轴高度,加工通孔时一般刀具还要伸出工件底平面一段距离,主要是保证全部孔深都加工尺寸,钻削加工时还应考虑钻头钻尖对孔深的影响。
孔加工循环与平面选择指令(G17、G18或G19)无关,即不管选择了哪个平面,孔加工都是在XY平面上定位并在Z轴方向上钻孔。
(2)孔加工循环指令格式 不同的孔加工指令其编程格式不同,要依照说明书规定。共加工循环指令的一般格式如下:
(G90或G91)(G98或G99)G△△X-Y-Z-R-Q-P-F-L-;
说明:
1)G98指令使刀具返回初始点B点,G99指令使刀具返回R点平面,如图2-14所示。
2)G△△为各种孔加工循环方式指令,见表2-3.
3)X、Y为孔位坐标,可为绝对、增量坐标方式。
4)Z为孔底坐标,增量坐标方式时为孔底相对R点平面的增量值。
5)R为安全平面的Z坐标,增量坐标方式时为R点平面相对B点的增量值。
6)Q 在G73或G83方式中,用来指定每次的加工深度,在G76或G87方式中规定孔底刀具偏移量(增量值)。
7)P用来指定刀具在孔底的暂停时间,以秒为单位,不使用小数点。
8)F指定孔加工切削进给时的进给速度。单位为mm/min,这个指令是模态的,即使取消固定循环在其后的加工中仍然有效。
9)L是孔加工重复的次数,L指定的参数仅在被指令的程序段中才有效,忽略这个参数时就认为是L1.
表2-3 固定循环功能
G代码 |
孔加工动作(-Z方向) |
在孔底的动作 |
刀具返回方式(+Z方向) |
用途 |
G73 |
间歇进给 |
间歇进给 |
快速 |
钻深孔步进循环 |
G74 |
切削进给 |
暂停、主轴正转 |
切削进给 |
功左旋螺纹 |
G76 |
切削进给 |
主轴定向停止、刀具 |
快速 |
精镗孔 |
|
|
位移 |
|
|
G80 |
-- |
-- |
-- |
取消固定循环 |
G81 |
切削进给 |
-- |
快速 |
钻通孔 |
G82 |
切削进给 |
暂停 |
快速 |
钻盲孔、鍯空 |
G83 |
切削进给 |
-- |
快速 |
钻深孔循环 |
G84 |
切削进给 |
暂停、主轴反转 |
切削进给 |
功右旋螺纹 |
G85 |
切削进给 |
-- |
切削进给 |
镗孔循环 |
G86 |
切削进给 |
主轴停止 |
快速 |
镗孔循环 |
G87 |
切削进给 |
主轴停止 |
快速返回 |
反镗孔循环 |
G88 |
切削进给 |
暂停、主轴停止 |
手动操作 |
镗孔循环 |
G89 |
切削进给 |
暂停 |
切削进给 |
镗孔循环 |
(3)几种加工方式的图示说明
1)钻深孔步进循环(G73)图2-15所示为深孔钻削、采用间断进给,有利于排屑。每次切深为Q,退刀量为d(系统内部设定),末次进刀量≤Q,为剩余量。
2)左旋功螺纹循环(G74)
如图2-16所示,主轴下移至R点启动,反转切入,至孔底E点后正转推出。
3)精镗循环(G76) 如图2-17所示,精镗至孔底后,有三个孔底动作:进给暂停(P)、主轴定位停止、刀具偏移Q距离(à),然后退刀,这样可使刀头不划伤精镗表面。
(4)孔加工循环注意事项
1)孔加工循环指令是模态指令,一旦建立,一直有效,直到被新加工方式代替或被撤销;孔加工数据也是模态值。
2)撤销孔加工固定循环指令为G80,此外,G00,G01,G02,G03也起撤销作用。
3)孔加工固定循环指令执行前,必须先用M指令使主轴转动。
4)孔加工固定循环中,刀具长度补偿指令在刀具至R点时生效。
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