编程优化：菱形方阵排列群孔加工

加工如图8-9所示样式群孔。图中给出了两种尺寸标注方法，是为了适应不同的循环指令形式。

对图样分析，各孔系的位置分布有一定的排列规律，又有其特殊性。其分为五列五行，各行间距相同，各列间距相同，且行距与列距也相同，行排孔的孔间连线与X轴的夹角为30°。共22个孔呈菱形分布。其中，第1行的第五个孔、第3行的第三个孔和第5行的第一个孔不加工，即除了第2行与第4行直线排列孔形状相同外，其余三行都不相同。

根据该图样特点，编程原点选定在工件上表面的对称中心处（G55），选择ϕ10mm钻头（刀号为T=“DIRLL_10”）。可以选择“位置”孔加工模式与配用“隐藏位置”孔功能完成编程。

（1）编程思路（一） 使用直线等距孔循环指令编写五行排列的群孔。编程步骤如下：

1）按系统键盘上【程序管理】键，在“工件”目录下新建一个类型为“工件WPD”的目录文件“KONG”，然后，新建“主程序MPF”文件。键入新文件名“LXK_01”，按软键〖确认〗后，进入程序编辑界面。

2）编写钻孔工艺准备内容程序段（又称程序头）。

3）创建毛坯模型。按屏幕下方软键〖其它〗，按屏幕右侧软键〖毛坯〗，选择毛坯类型“中心六面体”，填入参数：W=100，L=120，HA=0，HI=-25。按软键〖接收〗，生成如下程序段：

WORKPIECE（，″″，，″RECTANGLE″，0，0，-25，-80，120，100）；中心六面体毛坯模型

图8-9 方阵排列群孔编程

4）编写孔钻削加工程序。按水平软键〖钻削〗进入钻削界面。按右侧垂直软键〖钻削铰孔〗，进入钻削循环参数输入界面，输入模式选项选择“简单”，加工位置选项选择“位置模式”，依次输入加工参数或选择参数形式：RP=20，Z0=0，参照模式选择“刀杆”，Z1=-12，DT=0，按〖接收〗软键即生成如下程序段：

MCALL CYCLE82（20，0，1，-12，，0，0，10001，11）；位置模式钻孔加工循环

5）使用直线孔循环指令编写五行呈直线排列的等间距孔系。在右侧的下方按软键〖位置〗，进入“位置”界面。按软键〖行位置模式〗（直线孔分布），进入行位置模式分布孔参数输入界面。

由于本例的直线排列孔基本不具备重复的图样，不会借用正在编辑的本循环指令，故参数输入表的首行LAB“重复位置跳跃标记”输入项可以直接跨越过去。

在图8-9所示的左侧的标注尺寸已经把每行直线排列孔的参考点（每行第1个孔的圆心）标明。编辑第一行直线位置孔循环参数：X0=0，Y0=-34.641，α0=30，L0=0，L=17.321，N=5。按右侧上方软键〖隐藏位置〗，根据图样表示的含义，第五个孔不加工，则移动光标键，在显示第五孔坐标位置数据（60.002，0.001）后面的选择框内取消勾选，孔位图形在相应位置由“×”变为“”。按软键〖返回〗，回到参数输入界面，再按软键〖接收〗即生成如下程序段：

HOLES1（0，-34.641，30，0，17.321，5，，0，″5″，，1）；缺少第5孔的第1行孔位置说明

依次完成其余四行直线排列孔的编程和结束位置模式钻孔指令。

6）程序结尾部分编程。

参考程序如下：

；LXK_1.MPF ；程序名称

；菱形分布孔1 ；程序说明信息

；2017-06-01 ；程序编写日期

N10T=＂DIRLL_10＂ ；调用钻头

N20 M6

N30 G17G0G90G55X0Y0 ；确定工艺数据

N40 D1Z150S700M3F300M9

N50 WORKPIECE（，＂＂，，＂RECTANGLE＂，64，0，-25，-80，120，100） ；中心六面体毛坯模型

N60 MCALL CYCLE82（20，0，1，-12，，0，0，10001，11） ；位置模式钻孔循环

N70 HOLES1（0，-34.641，30，0，17.321，5，，0，＂5＂，，1） ；第一行孔位置

N80 HOLES1（-15，-25.981，30，0，17.321，5，，0，，，1） ；第二行孔位置

N90 HOLES1（-30，-17.321，30，0，17.321，5，，0，＂3＂，，1） ；第三行孔位置

N100 HOLES1（-45，-8.66，30，0，17.321，5，，0，，，1） ；第四行孔位置

N110 HOLES1（-60，0，30，0，17.321，5，，0，＂1＂，，1） ；第五行孔位置

N120 MCALL ；取消位置模式钻孔

N130 G0Z150M5M9 ；返回初始平面

N140 M30 ；程序结束(www.xing528.com)

编程说明：

1）为节省编程时间与编写程序工作量，多孔的样式钻削加工应选择“位置模式”。

2）每行直线排列孔的参考点位置的确定非常关键，它们是按照实际每行第一个孔的实际坐标位置表达的。各孔之间的间隔距离则按照直线排列尺寸表达。

3）由于确定每行第一个孔的圆心位置为参考点，则第一个孔距参考点的距离（L0）参数数值则应为0。

4）为了缩短空行程时间，返回平面位置参数（RP）可取值小一些，本例取值为20mm，钻孔全部结束之后使用G0指令再将刀具提升至初始高度。

5）钻孔循环的钻深参照“刀杆”输入为Z1=-12，由于钻头的Z向对刀点为钻头尖，程序运行时，打开屏幕右侧的〖基本程序段〗软键，看到实际钻头钻深位置是-14.887。控制钻深位置由数控内部根据所选刀具的刀尖角度自动计算确定。

6）位置模式钻孔结束后，应在独立程序段中编写“MCALL”指令，表示结束位置模式钻孔。否则，在后续的带有位置坐标数据的指令下依然有钻孔动作。

7）将刀具号用刀具名称和规格来表示，比使用数字表示的刀具号更直观和清晰。

（2）编程思路（二） 使用栅格位置孔循环指令编程。编程步骤如下：

1）编写孔加工工艺准备程序部分（略）。

2）创建毛坯模型（略）。

3）编写孔钻削加工程序（略）。

4）使用“栅格位置”孔循环指令编写五行五列呈菱形排列的等间距孔系。按软键〖位置〗进入其界面。选择“栅格位置”模式，然后输入参数：参考点X0=0，Y0=-34.641；旋转角α0=0，剪切角αX=30，剪切角αY=60；列间距L1=15，行间距L2=8.66；列数N1=5，行数N2=5。再按右侧上方软键〖隐藏位置〗，根据图样表示的含义，第1行的第5个孔（孔号排行为5）不加工，则移动光标键，在显示第5孔坐标位置数据（60.002，0.001）后面的选择框内取消勾选，孔位图形在相应位置由“×”变为“”；同样，取消第3行第3个孔（孔号排行为13，坐标数据：0.000和0.001）和第5行第1个孔（孔号排行为21，坐标数据：-60.002，0.001）；按软键〖返回〗，回到参数输入界面，按软键〖接收〗即生成如下程序段：

CYCLE801（0，-34.641，0，15，8.66，5，5，0，0，30，60，″5，13，21″，，1）

；缺少三个孔的栅格位置钻孔循环

5）编写程序结束部分。

参考程序如下：

；LXK_02.MPF ；程序名称

；菱形分布孔1 ；程序说明信息

；2017-06-01 ；程序编写日期

N10 T=“DIRLL_10” ；调用钻头

N20 M6

N30 G17G0G90G55X0Y0 ；确定工艺数据

N40 D1Z150S700M3F300M9

N50 WORKPIECE（，＂＂，，＂RECTANGLE＂，64，0，-25，-80，120，100） ；中心六面体毛坯模型

N60 MCALLCYCLE82（20，0，1，-12，，0，0，10001，11） ；位置模式钻孔循环

N70 CYCLE801（0，-34.641，0，15，8.66，5，5，0，0，30，60，＂5，13，21＂，，1）

；栅格位置循环

N80 MCALL ；取消位置模式钻孔

N90 G0Z150M5M9 ；返回初始平面

N100 M30 ；程序结束

编程说明：

1）栅格位置模式钻孔循环指令中的坐标数据比直线排列等距孔的参数要多一些，栅格位置孔呈菱形分布，故其旋转角为0°，但其剪切角分别为30°和60°，其行距和列距数值为加工平面坐标系的孔位尺寸。

2）明显看到栅格位置模式钻孔循环模式的编程比直线排列孔的编程要简单很多。