FANUC 0i系统孔特征加工指令分析优化

1.钻孔加工循环指令G81/G83/G73动作分析与应用技巧

（1）钻孔加工刀具分析 钻孔加工属定尺寸刀具加工，加工精度（标准公差等级）不超过IT10，表面粗糙度Ra为12.5μm左右，属粗加工。钻孔加工的刀具俗称钻头，按刀具结构形式不同有整体式、焊接式与机夹式，如图3-80所示。图a所示整体式刀具，常用于加工小直径孔，刀具材料为高速钢或硬质合金，其切削速度稍低，但进给量可稍大，加工精度相对较高，适合于一般深度孔加工，钻头可重磨。图b所示为头部铜质焊料钎焊硬质合金刀片的焊接式钻头，适合加工中等尺寸孔，比整体硬质合金刀具成本低，但焊接处易损坏。图c所示机夹式钻头，其刀片一般为可转位机械夹固形式，适合于中等或稍大尺寸孔的加工，其加工精度和孔的深度受一定的限制。图d、e所示钻头中部制造了冷却孔，可将切削液高效地输送到钻削加工区，但其制造复杂。

图3-80 刀具结构形式

a）整体式 b）焊接式 c）机夹式 d）、e）内冷式

（2）钻孔加工工艺问题分析与对策

1）冷却问题与对策。钻头的主切削刃在钻头端面，加工时在材料内部，散热效果差，因此，钻孔加工过程中不能忽视冷却问题。常规外冷却方式切削液不易进入，且流入通道（钻头的螺旋槽）与排屑通道共用，运动方向相反，冷却效果较差。采用内冷式钻头（见图3-80d、e），使切削液直接进入切削区是有效的措施，但要求刀柄与机床有该项功能。内冷式钻头对深孔加工效果明显。当然，中途的提刀动作也是应对冷却的常用方法之一。

2）断屑与排屑问题与对策。长径比较小的一般孔加工，可不考虑断屑与排屑问题，但深孔加工则必须重视断屑与排屑问题。钻孔加工的切屑形态与工件材料性能、切削速度、进给速度等因素有关。带状切屑排屑效果较好，长而卷曲的螺旋状切屑易堵塞在螺旋槽中，且越堵越紧，太碎的切削更不易从螺旋槽中直接排出。断屑的措施是：钻头钻入一定深度后，停顿或回退一点，可有效断屑。而完全回退到孔口外部则不仅可断屑，还可有效将切屑排出。

另外，采用内冷却方式，切削液在一定压力与流量作用可顺着容屑槽将切屑带出，其排屑效果也是不错的，特别是图3-80e所示的直槽内冷式钻头（俗称枪钻）。

断屑与排屑是深孔加工必须考虑的问题。关于深孔定义不应拘泥于资料上的推荐值（如长径比大于5～10），而应该根据现场情况判断确定，因此，对于深孔加工编程者最好能到现场调整相关参数。

3）孔加工位置精度问题与对策。钻头本身一般较细长，表现为刚性差，当加工表面较粗糙、有少量的斜度，或钻头切削刃不对称产生横向力时，均会造成加工孔位置的误差。特别是深孔加工时，若钻入时有一点歪斜，随着深度的增加，垂直度误差就会加大。对于这个问题，其对策是采用刚性较好的定心钻预钻孔窝。图3-81所示为定心钻及其预钻孔窝示例。这种定心钻仅端面有切削刃，螺旋槽短，整个钻头粗而短，刚性较好，所钻出的孔窝位置精度较高。另外，车削加工中的中心钻也常被用作定心钻。

（3）指令G81/G83/G73动作分析 这三个指令为钻孔加工固定循环指令，用于实体材料上进行不通孔、通孔及定位孔窝等的加工，也可用于扩孔等加工。其动作循环见表3-4。

图3-81 定心钻与预钻孔窝

表3-4 钻孔加工固定循环指令

（续）

（4）指令G81/G73/G83应用技巧与禁忌

1）G73指令中的退刀量d由系统参数No.5114设定（大于或等于0即可），G83指令中的留空量d由系统参数No.5115设定（必须大于0），程序中不能指定。

2）钻孔加工必须保证加注切削液，尽可能避免干切削。

3）普通钻孔指令G81与深孔钻孔指令G73/G83不要拘泥于长径比，而应以实际加工的断屑与排屑情况为依据，因为数控加工是自动进行，加工过程中不宜人工实施干预。

4）深孔钻削尽可能先钻孔窝，尽量采用专用的深孔钻和具有较好定心功能的钻头，尽可能采用内冷却方式冷却，其不仅冷却效果好，而且还有利于排屑，特别是直槽内冷式钻头排屑效果更佳。

5）尽可能不用手工刃磨的钻头，而采用专用工具磨床刃磨的钻头，或用机夹式钻头。手工刃磨难以保证切削刃的对称性。

6）孔加工表面粗糙不平时，易造成崩刃，建议先用较低的进给速度预钻孔窝或浅孔。

7）钻头与加工面尽可能垂直，倾斜角度不大于2°，对于倾斜角度5°～10°的表面，可用刚度较好的定心钻预钻孔窝，大于10°的表面必须预先铣出一个平面再钻孔。

8）FANUC 0i-MC官方编程手册上并未专门指定扩孔加工指令，但从扩孔加工工艺分析，指令G81较为合适。关于经典的“钻-扩-铰”工艺中的铰孔加工，可采用下文将要介绍的G85或G89指令。

图3-82 G81指令编程示例图

（5）编程示例 用G81指令编程加工图3-82所示中的5个孔，程序中钻1～4号孔时返回的是参考平面，钻完5号孔后返回初始平面。加工程序如下：

编程技巧分析：

1）固定循环指令为模态指令，在N50指令完G81后，初始平面、参考平面、孔底深度等参数具有续效性，因此N60～90程序段只需指定变化的孔位参数X_Y_即可。

2）N100程序段的G80可以不写，因为该程序段有01组的G00指令。但这种写法表现出固定循环指令的指定与取消一般成对出现。

3）N100程序段的G49也有很多人不写，但若程序最高点接近Z轴上止点时，容易出现Z轴超程现象。

图3-83 锪孔加工的概念

a）锪圆柱沉孔 b）锪圆锥沉孔 c）锪凸台平面

2.锪孔加工循环指令G82动作分析与应用技巧

（1）锪孔加工刀具分析 锪孔加工指在已加工的孔上加工圆柱沉孔、锥形沉孔和凸台平面等，如图3-83所示。传统加工的锪钻常常带有一个导柱导向。对于数控加工而言，其定位精度较高，只要刀具等刚性足够，可以不用导柱，因此，数控锪孔加工的刀具选择空间更大。图3-84所示为锪孔钻示例，图a为整体平底钻头，图b为机夹式平底钻头。另外，为提高加工效率，还可将锪孔与钻孔钻头做成复合形式，图c所示为整体式“钻孔-倒角”复合钻头，图d所示为机夹式“钻孔-锪圆柱沉孔”复合钻头。

由于锪孔加工是在钻孔基础上的加工，钻-锪组合的市场空间很大，因此，有的专业厂家提供了模块化的定制服务，如图3-85所示。图a所示为组合钻头示意图，刀片2和钻头3为可选件，配置稍加变化便可得到图b～f所示的各种组合方案。图b所示为钻孔+锪浅的沉孔与倒角，图c所示为钻孔+倒角+锪平面，图d所示为钻孔+锪螺钉头沉孔+倒角，图e所示为钻螺纹底孔+锪保护孔，图f所示为钻孔+锪特制异形孔。

图3-84 锪孔和复合钻头

a）整体平底钻头 b）机夹式平底钻头 c）、d）复合钻头

图3-85 组合式钻-锪钻头

a）组合钻结构示意图 b）～f）组合方案

1—刀柄 2—刀片 3—钻头

（2）锪孔加工工艺问题分析 锪孔加工的孔，其几何特征主要表现在加工面必须是一个回转体表面。钻孔加工时其切削刃上的某一切削点为刀具旋转与轴向进给的组合运动，其运动轨迹为螺旋线。若锪孔钻按此运动轨迹加工，其加工面将是一个螺旋形的表面，显然不能满足锪孔的使用需要。如圆柱锪孔钻用钻孔指令G81加工，其底面为一螺旋面，使用中若为圆柱头螺钉装入其中，理论上的接触面实际上是一个点，考虑螺钉拧紧后的弹性变形，故螺钉是歪斜的，这种紧固形式与设计要求不相符。要解决这个问题，只需在锪孔钻钻至孔底时有一个轴向暂停动作，确保刀具旋转一圈以上，则可加工出锪孔所需的回转体表面。明白了这个道理，对锪孔加工指令的应用就不难理解了。

锪孔加工孔底暂停时间的设置是该指令应用的重点。由以上分析可知，只需轴向暂停状态下刀具旋转一圈以上即可，但从金属切削原理的角度看，适当旋转几圈，有利于锪孔面加工质量的提高，但这时的加工是无背吃刀量的加工，旋转太多的圈数不仅不利于加工面质量的提高，而且切削刃磨损严重，因此，暂停0.5～1.0s较为合适。

从加工切削角度而言，若用平底钻头、平底铣刀或钻-锪复合钻头等加工阶梯孔时，也可以用G82指令加工，其加工原理是相同的。

（3）指令G82动作分析 参见表3-5。

表3-5 锪孔加工固定循环指令

（4）指令G82应用技巧与禁忌G82指令与G81指令的差异主要在于孔底暂停动作，编程技巧主要在于孔底暂停时间，一般取0.5～1.0s即可。G82指令一般用于已钻孔的加工，比G81钻不通孔的冷却与断屑条件均好。

图3-86 G82指令应用示例

（5）编程示例 图3-86所示零件，试用G81钻4×ϕ11孔，用G82指令锪4×ϕ20孔。为扩大视野，特分三种形式书写程序，供参考。

方案一：以数控铣床为对象，手工换刀，程序中T01为ϕ11麻花钻，T02为ϕ20平底阶梯钻，加工程序如下：

编程技巧分析：

1）用M00暂停程序，进行手工换刀。

2）由于需要两把刀具，因此程序中必须应用刀具长度偏置指令。

方案二：以加工中心为对象，用子程序调用的方式编程，程序中T01为ϕ11麻花钻，T02为ϕ20平底阶梯钻，加工程序如下：

编程技巧分析：

1）用子程序指定孔位参数，重复调用，在孔的数量较多或同一孔位工序较多时效果明显。

2）用参数K0指定固定循环参数（注意未钻孔）。

3）选刀指令T××与换刀指令M06分开指定，有利于提高加工效率。

4）N90与N160程序段的G80指令可以不写，因为程序段中有01组的G00指令。

方案三：以专用的“钻孔-锪圆柱孔”复合钻头为刀具，数控铣床或加工中心均可，加工程序如下：

编程技巧分析：采用专用钻头可显著简化编程，但刀具需要定制，且需要调整。

图3-87 丝锥的形式

a）直槽丝锥 b）丝锥头部结构

3.攻螺纹循环指令G84/G74

（1）螺纹孔加工刀具——丝锥分析 中小尺寸内螺纹多采用“钻螺纹底孔（含倒角）—攻螺纹”的加工工艺，其用到的刀具称为丝锥或丝攻，如图3-87所示。丝锥属定尺寸刀具，实际生产中应用广泛。按驱动方式不同，丝锥可分为手用丝锥与机用丝锥两种。数控加工多采用后者，其为单锥形式，即用一把丝锥直接加工至尺寸，尾部为方榫形式。按容屑槽的不同，丝锥可分为直槽、斜槽与螺旋槽三种。直槽丝锥结构简单，成本较低，应用广泛，有时在前段的切削段磨出刃倾角，可控制切屑向前排出，同时提高切削刃的锋利程度；螺旋槽丝锥可控制切屑向后排出，特别适合于不通孔攻螺纹，且较大的螺旋角对提高刀具的锋利程度效果明显，当然，对切削刃的强度也是有影响的，一般加工黑色金属，螺旋角在30°左右，而加工有色金属，螺旋角可达45°，螺旋槽加工复杂，成本较高；斜槽丝锥是介于直槽与螺旋槽之间的一种结构形式，其突出优点是容屑槽加工较为方便，按斜槽的方向不同，可做成切屑前排或后排的形式。按螺纹旋向加工的需要，丝锥也分为左旋丝锥与右旋丝锥。丝锥工作部分涂层是提高刀具寿命的较好手段。国内丝锥牙型最常见的为米制制式。

（2）攻螺纹工艺问题分析 数控攻螺纹加工时，轴向进给与主轴转速必须保持严格的比例，即主轴旋转一圈，丝锥轴向移动一个导程（或螺距）。另外，攻螺纹加工切削条件相对较差，因此，工艺上需考虑以下问题：

1）螺纹加工属定尺寸加工，其加工质量主要取决于丝锥精度，适合于中小尺寸螺纹的制造。

2）螺纹底孔要适当，对塑性较好的材料，孔径可适当偏大。同时，孔口要倒角。

3）润滑冷却是必需的。对于钢料，直接用浓度较大的乳化液或机油即可，要求较高的可用菜油或二硫化钼等。对于不锈钢，可用30号机油或硫化油。

4）要注意切屑的排出，特别是不通孔攻螺纹，除选用螺旋丝锥外，孔底还需留有适当空间。

5）攻螺纹加工轴向进给与主轴转速必须保持严格的比例关系。对于主轴具有准停功能的数控机床（如加工中心等），可采用“刚性攻螺纹”，并可对同一螺纹孔进行多次攻螺纹，这对较深的螺纹孔加工是必要的。对于不具有主轴准停功能的数控铣床，一般采用“柔性攻螺纹”，依靠丝锥夹头的轴向螺距误差补偿进给速度与丝锥螺距的误差问题。

6）数控加工的丝锥尽可能选择整体硬质合金材料，且尽可能选择涂层丝锥，减少机床调整时间是提高数控加工效率的重要途径之一。

7）丝锥极易折断，编程和加工过程中应时刻注意，如改变加工参数，或改变刀具和程序等。

（3）攻螺纹循环指令G84/G74动作分析 指令G84/G74分别是为攻右旋螺纹和左旋螺纹而设计的，见表3-6。

表3-6 攻螺纹固定循环指令

（续）(www.xing528.com)

指令与动作分析：

1）指令中进给速度计算值为：F（mm/min）=主轴转速n（r/min）×螺纹导程P_h（mm）。

2）指令动作3的下刀与动作5提刀移动均为指令中指定的进给速度。

3）孔底的动作4——暂停，对加工的平稳性有极大的帮助。

4）攻螺纹指令期间，机床操作面板上的倍率调节旋钮无效。

5）攻螺纹完成提刀的动作5，系统默认设置其进给速度等于下刀动作3，但可以通过参数设置到动作3的2000%。参数涉及No.5200#4（DOV）、No.5201#3（OVU）和No.5381。

6）对于深度较大，或材料硬度与韧性较大，容易折断丝锥的加工，该指令还有一种类似于深孔钻孔指令动作的排屑式深孔攻螺纹固定循环指令，其指令格式为：

通过系统参数No.5200#5（PCP）和No.5213可设置为类似于G73和G83形式的排屑动作。

（4）攻螺纹循环指令G84/G74应用技巧与禁忌

1）要实现刚性攻螺纹，主轴上必须装有位置编码器，必要时可以保证主轴旋转与Z轴进给保持严格的传动比。数控加工中心一般均具有该功能。这时必须将参数No.5200#0（G84）设置为0，且参数No.5210设置为0，确保M29有效。

2）对于具有主轴刚性攻螺纹功能的数控机床，如加工中心等，建议采用刚性攻螺纹，系统默认为M指令（M29）指定刚性攻螺纹方式，指令格式为：M29 S_。需要多次攻螺纹的较深螺孔，建议用刚性攻螺纹方式，防止螺纹乱扣。

3）对于不具有主轴刚性攻螺纹功能（即主轴未装位置编码器，无法准停）的数控机床，建议采用柔性攻螺纹，并选则具有轴向伸缩、螺距误差补偿功能的丝锥夹头，程序中不需用M29指令指定刚性攻螺纹模式。柔性攻螺纹方式下，编程进给速度可比理论进给速度低5%～10%。

4）进给速度指定可以是每分种进给（G94）或每转进给（G95）。前者进给速度F（mm/min）=主轴转速n（r/min）×螺纹导程P_h（mm），后者进给速度F（mm/r）=螺纹导程P_h（mm），参见编程示例。假设主轴速度n=200r/min，螺纹导程P_h=1.25mm。

5）选择合适的润滑形式，批量大时可考虑选用内冷却形式。

6）尽可能选用寿命较高的硬质合金刀具或涂层刀具。

（5）编程示例 图3-88a所示零件，使用G84指令编程加工图中5×M12螺纹孔，假设螺纹底孔已完成加工，刀具为M12右旋丝锥。

图3-88 G84指令应用示例

a）几何模型 b）刀具轨迹

查资料得M12粗牙螺纹的螺距P=1.75mm，若主轴转速取100r/min，则进给速度F=nP=100×1.75mm/min=175mm/min。参考程序如下：

编程技巧分析：

1）程序起始点S与结束点E的坐标为（0，0，120），点1为初始平面高度（Z30），点3为参考平面高度（Z5），孔底深度在程序段N60中指定（Z-29）。

2）程序段N50指定刚性攻螺纹方式，孔的深度不大，可不用这一段程序，一次完成攻制。

3）N60程序段绝对坐标指定G84循环参数并钻Ⅰ号孔，N70程序段增量坐标指定，程序段重复执行次数K4钻Ⅱ～V号孔。

4）图3-88b所示为加工轨迹，供参考。

4.镗孔加工循环指令G85、G86/G88/G76与G89/G87

（1）镗孔加工孔几何特征与刀具分析 镗孔加工是对已存在的孔（铸、锻件上的预孔或钻、扩加工的孔）进一步加工，包括扩孔与保证孔的加工精度和表面质量。按加工目的不同分为粗镗、半精镗与精镗工序。粗镗刀常采用两刃或多刃镗刀，而精镗刀则多为单刃可调镗刀，如图3-89、图3-90所示。镗孔加工可较好地纠正原孔轴线的垂直度误差，镗孔加工刀尖切削刃短，横向切削分力小且稳定，故镗孔加工的尺寸精度高（IT8～IT7），表面粗糙度值小（Ra=1.6～0.8μm）。镗孔加工可镗削通孔、阶梯孔等。镗孔加工的径向尺寸是通过调整刀尖至刀具回转中心的距离控制的，精镗孔时尽可能选用具有精确微调机构的镗刀，如图3-90b所示。

图3-89 单刃与多刃镗削

a）单刃镗削 b）双刃镗削 c）双刃阶梯镗削

图3-90 普通镗刀

a）整体式 b）可调式

普通的镗刀通常与刀柄做成一体，如图3-90a所示。这种刀具结构简单，成本稍低，但使用范围受到限制。另一种设计方案是模块化结构，图3-91为某品牌刀具的部分镗刀模块化组合示意图。

图3-91 模块化镗刀示意图

作为经典的“钻―扩―铰”孔加工工艺，FANUC 0i官方编程手册中并未明确指定铰孔加工指令，分析可见G85指令较为合适。数控机床上的铰孔属机铰范畴，机用铰刀的结构形式主要有整体式、机夹式和焊接式三大类，如图3-92所示。图a所示为铰孔加工示例，图b、c、d所示分别为整体式、机夹式和焊接式机用铰刀。铰刀相对于镗刀而言结构简单，尺寸控制方便，但其无法纠正孔的垂直度误差等位置误差。

图3-92 铰孔及铰刀

a）加工示例 b）整体式 c）机夹式 d）焊接式

（2）镗（铰）孔加工工艺问题分析 镗（铰）孔加工存在以下几个工艺问题：

1）铰刀属定尺寸刀具，分H7、H8、H9三种精度等级。铰孔加工余量不宜太大，一般取0.1～0.4mm，铰孔加工的主轴转速可选同种材料钻孔转速的2/3左右，铰孔加工的进给速度比钻孔要大，通常为其2～3倍，加大进给速度实际上相当于加大了刃倾角，有利于表面粗糙度值的减小，必要时可用参数K控制往复多次铰削。铰孔加工往复进给速度一般相等。值得注意的是，铰孔加工类似于扩孔，它不能纠正孔的垂直度误差等，必要时还是考虑镗孔加工。

2）铸、锻件预孔的粗加工不得使用扩孔工艺，一般采用多刃镗刀粗镗或半精镗。对径向余量差异不大的场合，可采用切削刃均布的方案，如图3-89b所示。若两刃径向尺寸不等布置（r₁≠r₂），可进一步提高加工效率，但主轴功率消耗增大。若径向余量差异较大时，建议采用双刃阶梯镗削方案，如图3-89c所示。甚至采用图3-91中的三刃镗刀，并将刀片的径向尺寸错开，各刀头分层加工，使加工过程稳定。

3）精镗加工尽可能选用具有微调机构的单刃镗刀，如图3-90b所示。尽量避免选用图3-90a所示的螺钉直接固定刀头的镗刀杆，退刀时避免与加工表面接触，如指令G76等。

4）镗削不通孔和阶梯孔时，刀头安装后的主偏角控制在90°～95°，背镗加工时可采用刀头倒装的方式，不需准备专用镗杆，如图3-90a右图所示。

（3）指令G85/G89、G86/G88/G76与G87动作分析

1）铰孔循环指令G85/G89动作分析。见表3-7。在FANUC 0i的官方编程手册中，G85/G89指令均被称为镗孔循环指令，但从循环动作看，其动作5的返回段依然为切削进给，因此不仅可用于镗孔加工，而且非常适合于铰孔加工，因此，称其为铰孔循环指令。

表3-7 铰孔加工固定循环指令

指令与动作分析：

①该两指令的动作3（R点→Z点）与动作5（Z点→R点）均为切削加工（相当于G01），与铰孔加工的动作要求相仿。

②该两指令的差异主要在孔底动作4，其中G89指令孔底有暂停指令P，适合于阶梯孔和不通孔的铰孔与粗镗加工。

③由于铰刀的法向前角较小，因此，铰孔加工的进给速度应适当提高，相当于增大了刃倾角，特别有利于提高表面加工质量。

④由于铰孔加工的进给速度较大，因此，必要时可上、下往复多次铰削，其实质是指令中参数K的应用。

⑤此指令更适合于通孔铰孔加工，铰刀切削刃上、下伸出距离控制在切削刃长度的一半左右。

⑥通过控制参数K（大于1）可考虑将此指令用于孔的研磨加工。

⑦该指令由于动作3与动作5均为进给移动速度，用于镗孔时，若进给量F取得较大，则以去除材料为主，加工效率较高；而进给速度取得较小时，以加工质量为主，适合于半精镗或精镗加工。由于往复均需要切削加工，需注意刀头形状与参数的选择。

2）镗孔循环指令G86/G88/G76动作分析。这三个指令分别可完成粗镗、半精镗与精镗孔加工，动作分析见表3-8。

表3-8 镗孔加工固定循环指令

动作分析：

①G86指令与G81指令的差异主要在提刀动作，前者是在停转状态下提刀。

②G86指令镗阶梯孔或不通孔时，由于孔底无暂停动作，不能保证孔底的平面度。而G88与G76有孔底暂停，故可用于镗削通孔、阶梯孔与不通孔等。

③粗镗与半精镗的差异主要在于其加工余量的大小以及加工精度和表面粗糙度。就G86指令而言，显然粗、半精镗与指令动作无关，取决于切削用量的选取。但由于提刀时刀尖反方向无退刀，因此，加工面上会划出一道切削痕。实际上，这道划痕对配合件的影响并不大，但其加工效率高于指令G88和G76等优点使其仍可考虑用于精镗加工。

④G88指令退刀动作为手工操作，即加工至孔底后，主轴暂停然后停转，系统进入保持状态（相当于M00指令，各模态参数仍然保持），切换至手动工作方式，手动沿刀尖反方向退刀适当距离，然后手动提刀至工件表面上适当距离（R平面左右）。欲恢复程序继续执行，需切换至自动工作方式，按下循环起动按钮。若为G99指令，则主轴正转并返回R平面；若为G98指令，则主轴正转并返回初始平面。显然，这个指令由于人工干预退刀而避免了G86指令退刀的划痕，故其适合于孔的精镗加工，但加工效率低于G76指令。

⑤使用G76固定循环指令时，应注意检查主轴定向后刀尖的方向与要求是否相符，否则，可能出现损坏工件、刀具甚至机床的事故。

⑥G76指令整个执行过程自动执行，且不会在孔壁面留下划痕，当然属于精镗加工。但其在孔底有一个主轴定向停止动作，这个动作要求机床主轴有这个功能，否则，此指令无效。正是这一要求，限制了该指令的应用。

⑦G76指令的横向偏移量q为无符号数，若设置负值，系统忽略不执行。q值设置要适当，确保刀杆以及提刀时的刀尖不碰撞孔壁。

3）背镗指令G87动作分析。常规的镗孔加工进给动作是向下的，孔径从上至下逐渐减小。若实际中由于工件结构的原因，无法安装成为这种形式，而出现了孔径从下到上逐渐减小的形式，这时必须采用背镗的工艺方法，如图3-93所示。G87指令的动作分析见表3-9。

图3-93 常规镗削与背镗

表3-9 背（反）镗加工固定循环指令

动作分析：

①G87指令镗孔完成后只能返回初始平面，即指令中不得指定G99。

②该指令可认为是G73的变种与扩展。

③注意刀杆直径与镗孔直径的关系，确保刀具能够进入。

④该指令要求机床主轴具有定向停止功能。

（4）指令G85/G89、G86/G88/G76与G87应用技巧与禁忌

1）学习孔加工固定循环指令要与相应的孔加工工艺建立联系。如G81/G73/G83对应孔窝、一般孔（即浅孔）、深孔加工，G82对应锪孔及浅的阶梯孔，G85/G89对应铰孔或通用的镗孔，G86/G88/G76对应粗、半精镗、手动镗孔与自动镗孔等加工。

2）孔的加工不一定只能用固定循环指令，同一种几何特征应该有多种加工方法，实际中应根据具体情况选用。例如，阶梯孔加工可能的工艺方案有：

①钻-锪工艺：完全采用孔加工固定循环指令（G81钻-G82锪）。

②钻-锪复合：应用图3-84d所示的钻-锪复合刀具，仅用一个锪孔循环指令G82加工。

③钻-螺旋插补+圆弧插补铣削工艺：先钻孔，然后用螺旋加工沉孔，并用圆弧插补加工阶梯平面。

直径较大的通孔或阶梯孔，可以仅用螺旋加工指令粗铣、圆弧插补指令精铣的纯铣削方式加工。直径稍大的螺纹孔也可以采取铣削的方式完成。

3）注意，固定循环指令仅仅是编程手段，孔的加工工艺还是必需的，如表3-2推荐的精度要求H9的小孔必须采用钻-铰孔的工艺，若只用钻孔加工显然是不能满足要求的。