具体孔加工固定循环指令优化方案

FANUC系统共有12种孔加工固定循环指令,见表4-6,下面对其中的部分指令加以介绍。

表4-6　FANUC系统孔加工固定循环指令

1.高速深孔啄钻循环指令G73

指令格式：G73 X_Y_Z_R_Q_P_；

说明：孔加工动作如图4-60所示。分多次工作进给,每次进给的深度由Q指定(一般2～3 mm),且每次工作进给后都快速退回一段距离d,d值由参数设定(通常为0.1 mm)。这种加工方法,通过Z轴的间断进给可以比较容易地实现断屑与排屑。

2.攻左旋螺纹循环指令G74

指令格式：G74 X_Y_Z_R_F_；

说明：加工动作如图4-61所示。图中CW表示主轴正转,CCW表示主轴反转。此指令用于攻左旋螺纹,故需先使主轴反转,再执行G74指令,刀具先快速定位至X、Y所指定的坐标位置,再快速定位到R点,接着以F所指定的进给速度攻螺纹至Z点,主轴转换为正转且同时向Z轴正方向退回至R,退至R点后主轴恢复原来的反转。

图4-60　G73动作

图4-61　G74动作

攻螺纹的进给速度可用下式计算：

vf＝P×n

式中　vf——攻螺纹的进给速度,mm/min；

P——螺纹导程,mm；

n——主轴转速,r/min。

3.精镗孔循环指令(G76)

指令格式：G76 X_Y_Z_R_Q_P_F_；

说明：孔加工动作如图4-62所示。图中OSS表示主轴准停,Q表示刀具移动量。采用这种方式镗孔可以保证提刀时不至于划伤内孔表面。执行G76指令时,镗刀先快速定位至X、Y坐标点,再快速定位到R点,接着以F指定的进给速度镗孔至Z指定的深度后,主轴定向停止,使刀尖指向一固定的方向后,镗刀中心偏移使刀尖离开加工孔面(图4-63),这样镗刀以快速定位退出孔外时,才不至于刮伤孔面。当镗刀退回到R点或起始点时,刀具中心即回复原来位置,且主轴恢复转动。

应注意偏移量Q值一定是正值,且Q不可用小数点方式表示数值,如欲偏移1.0 mm,应写成Q1000。偏移方向可用参数设定选择＋X,＋Y,－X及－Y的任何一个方向,一般设定为＋X方向。指定Q值时不能太大,以避免碰撞工件。

图4-62　G76动作

图4-63　主轴定向停止与偏移

4.钻孔循环指令(G81)

指令格式：G81 X_Y_Z_R_F_；

说明：孔加工动作如图4-64所示。本指令属于一般孔钻削加工固定循环指令。

例4-14　如图4-65所示零件,在板料上加工孔,板厚10 mm,要求用G81编程,选用φ10 mm钻头。

图4-64　G81动作

图4-65　G81编程实例

参考程序：

5.沉孔钻孔循环指令(G82)

指令格式：G82 X_Y_Z_R_P_F_；

说明：与G81动作轨迹一样,仅在孔底增加了“暂停”时间,因而可以得到准确的孔深尺寸,表面更光滑,适用于锪孔或镗阶梯孔。

6.深孔啄钻循环指令(G83)

指令格式：G83 X_Y_Z_R_Q_F_；

说明：孔加工动作如图4-66所示,本指令适用于加工较深的孔,与G73不同的是,每次刀具间歇进给后退至R点,可把切屑带出孔外,以免切屑将钻槽塞满而增加钻削阻力或使切削液无法到达切削区。图中的d值由参数设定,当重复进给时,刀具快速下降,到d规定的距离时转为切削进给,q为每次进给的深度。

图4-66　G83动作(www.xing528.com)

G83与G73的区别在于：G83每次进给q后,退至R平面；而G73每次进给q后,向上退d的距离,相比之下,G83适合更深的孔加工。

7.攻右旋螺纹循环指令(G84)

指令格式：G84 X_Y_Z_R_F_；

说明：与G74类似,但主轴旋转方向相反,用于攻右旋螺纹,其循环动作如图4-67所示。在G74、G84攻螺纹循环指令执行过程中,操作面板上的进给率调整旋钮无效,另外,即使按下进给暂停键,循环在回复动作结束之前也不会停止。

8.铰孔循环指令(G85)

指令格式：G85 X_Y_Z_R_F_；

说明：孔加工动作与G81类似,但返回行程中,从Z到R为切削进给,以保证孔壁光滑,其循环动作如图4-68所示。此指令适宜铰孔。

图4-67　G84动作

图4-68　G85动作

9.镗孔循环指令(G86)

指令格式：G86 X_Y_Z_R_F_；

说明：指令的格式与G81完全类似,但进给到孔底后,主轴停止,返回到R点(G99)或起始点(G98)后主轴再重新启动,其循环动作如图4-69所示。采用这种方式加工,如果连续加工的孔间距较小,则可能出现刀具已经定位到下一个孔加工的位置而主轴尚未到达规定的转速的情况,为此可以在各孔动作之间加入暂停指令G04,以便主轴获得规定的转速。使用固定循环指令G74与G84时也有类似的情况,同样应注意避免。本指令属于一般孔镗削加工固定循环。

图4-69　G86动作

10.取消固定循环指令(G80)

指令格式为：G80；

当固定循环指令不再使用时,应用G80指令取消固定循环,而回复到一般基本指令状态(如G00、G01、G02、G03等),此时固定循环指令中的孔加工数据(如Z点、R点值等)也被取消。

例4-15　完成图4-70所示零件上孔及2-M8螺纹加工,毛坯为80 mm×60 mm×36 mm长方块(其余面已经加工),材料为45钢,单件生产。

图4-70　孔加工零件

(1)分析零件图样

该零件上要求加工及2-M8螺纹。孔的尺寸精度为IT7,表面粗糙度全部为Ra1.6μm,加工要求较高；螺纹的表面粗糙度为Ra3.2μm,加工要求一般。

(2)工艺分析和确定

①孔加工方案。

打中心孔→钻底孔至φ9→扩孔至φ9.85→铰孔至。

②2-M8螺纹加工方案。

打中心孔→钻2-M8螺纹孔底孔至φ6.7→攻丝至M8。

③确定装夹方案。

外轮廓及上下面均不加工,直接采用平口钳装夹,底部用垫铁垫起,注意要让出通孔的位置。

④确定加工工艺。

加工工艺见表4-7。

表4-7　数控加工工序卡

⑤刀具及切削参数的确定。

刀具及切削参数见表4-8。

表4-8　数控加工刀具卡

(3)参考程序

执行某个程序前,事先完成该程序所用刀具的对刀。