数控铣床编程与操作项目教程 第4版 课件 项目三　孔加工 任务四　镗孔

[学习目标]1．知识目标①了解镗孔刀形状、结构、种类；②掌握镗孔工艺参数选择；③了解镗孔循环及使用。

2．技能目标①会进行镗刀尺寸控制及微调镗刀的使用；②会进行圆柱（盘）类零件的对刀。任务四

镗孔图3－17图3－18[知识学习]一、编程指令1．镗孔循环指令数控系统发那科系统（镗孔循环）西门子系统（镗孔循环）指令格式G85X

Y

Z

R

F

K

；G80；取消循环CYCLE86(PL，RP，SC，加工位置，DIR，Z0，

Z1，DT，SPOS，退刀模式，DX，DY，DZ)加工图例

数控系统发那科系统（镗孔循环）西门子系统（镗孔循环）参数含义X

Y

：孔位置数据，即X轴、Y轴坐标Z

：孔底的位置坐标（绝对值时），从R点到孔底的距离（增量值时）R

：从初始位置到R点位置的距离F

：切削进给速度K

：重复次数（仅限需要重复时）PL：加工平面，通过

键切换RP：返回平面（绝对值）SC：安全距离（相对于参考点的高度，输入时不带正负号）加工位置：有单个位置（在编程的位置上镗孔）和位置模式（带MCALL的位置），通过

键切换DIR：主轴旋转方向Z0：参考点Z坐标（绝对值）Z1：最后镗孔深度（绝对值或相对于Z0的深度）DT：最后镗孔深度时的停留时间，单位：转或秒SPOS：主轴停止位置，单位：度退刀模式：有不退刀和退刀返回两种，通过

切换DX：X方向退刀量（仅在退刀时）DY：Y方向退刀量（仅在退刀时）DZ：Z方向退刀量（仅在退刀时）D：退刀量（增量）（仅在退刀时）数控系统发那科系统（镗孔循环）西门子系统（镗孔循环）使用说明（1）调用循环前，应指定主轴转速及转向；（2）G17(XY)平面必须有效（3）如用G98，则刀具退回至初始平面；如用G99，则刀具退回至R平面（4）G85指令为模态有效代码，用G80或01组G(G01、G02、、、)代码取消（1）输入程序时，点击屏幕下方

软键，再点击屏幕右侧

软键，出现上述加工图例界面，移动光标，按提示输入参数值，最后点

调用循环（2）调用循环前，应指定主轴转速，刀具应处于镗孔位置（3）G17(XY)平面必须有效（4）应用示例在XY平面X0Y0处调用循环G85/CYCLE85，Z轴为镗孔轴，如图3-19所示。不设置停留时间。图3-19表3-28发那科系统与西门子系统镗孔加工参考程序段号发那科系统西门子系统N10G90G54G0X0Y0T1；规定参数G90G54G00X0Y0T1D1；规定参数N20M3S1000；主轴正转转速S1000M3S1000；

主轴转速S1000N30G43Z10H1；刀具快速移动Z10处Z10；

刀具移动到Z10处N40G98G85Z-10R5F100；镗孔CYCLE86（10，0，2，，-10，,1,2，,,,45，1,1,11）；调用镗孔循环，最终钻深以相对于参考平面而言N50G80G0Z200；刀具快速移动到Z200处G00Z200；

刀具退回到Z200处N60M30；程序结束M30；

程序结束2．发那科系统精镗孔循环（1）指令功能精镗孔循环镗削精密孔。当到达孔底时，主轴停止，切削刀具离开工件的被加工表面并返回。其动作过程如图所示精镗孔循环动作过程（2）指令格式G76X

Y

Z

Q

P

F

K

（3）指令使用说明1）Q表示孔底的偏移量，P表示孔底的暂停时间。2）当到达孔底时，主轴在固定的旋转位置停止，刀具先向刀尖的相反方向移动退刀，然后快速退刀，这样既保证加工面不被破坏，又实现了精密和有效的镗削加工。3）刀尖反向位移量用地址Q指定，其值q为正值。位移方向由MDI设定，可为“+X”、“-X”、“+Y”、“-Y”中的任一个。二、加工工艺分析1．工、量、刃具选择（1）工具选择：工件用平口钳装夹，平口钳用百分表校正，其工具见表3-4-4。（2）量具选择：因尺寸精度较高，孔深用深度游标卡尺测量；孔径尺寸用内径百分表测量，内径百分表用千分尺校对；表面质量用粗糙度样板比对。（3）刃具选择：镗孔作为孔的精加工方法之一，之前还需安排钻孔（含钻中心孔定心）、扩孔、铣孔等粗、半精加工工序，需用到中心钻、麻花钻、铣刀等刀具；最后用镗刀进行加工，其中镗刀分为粗镗刀和精镗刀。粗镗孔刀的结构和形状如图3-21所示，其调整精度为每调整一个刻度刀头移动0.01mm。

精镗孔刀具的结构和形状如图3-22所示，其调整精度每调整一个刻度刀头移动0.002mm

种类序号名

称规

格数

量工

具1机用虎钳QH1601个2平行垫铁

若干3塑胶榔头

1个4呆扳手

若干量

具1百分表及表座0～10mm1个2千分尺25～50mm1把3内径百分表18～35mm1把4深度游标卡尺0～200mm1把5粗糙度样板N0～N11副刃具1中心钻A51个2麻花钻Φ251个3键槽铣刀Φ201个4微调镗刀(盲孔刀)Φ261把5微调镗刀(盲孔刀)Φ301把3．加工工艺方案⑴加工工艺路线①用A5中心钻钻中心孔。②用Φ25麻花钻钻孔深12mm。③用Φ20键槽铣刀铣Φ26和Φ30盲孔底孔深度至尺寸要求。④用微调镗刀镗Φ26+0.021深12mm。⑤用微调镗刀镗Φ30+0.021深6mm。⑵合理切削用量选择加工铝件钻孔和粗铣孔速度要低，镗孔精度要求较高，可以减少切削余量，提高主轴转速，降低进给速度，参考切削用量参数见表3-4-5。表3-30切削用量选择刀具号刀具规格工序内容F（mm/min）S（r/min）T1A5中心钻钻钻中心孔1001000T2Φ25麻花钻钻孔深12mm100400T3Φ20键槽铣刀铣Φ26和Φ30盲孔100800T4Φ26微调镗刀镗镗Φ26+0.0210深12mm801200T5Φ30微调镗刀镗镗Φ30+0.0210深6mm801200三、参考程序编制1．工件坐标系选择：选择工件上表面中心位置为工件坐标系原点。2．参考程序发那科系统（FANUC-0I-MB/MC）程序，程序名为“O0341”程序段号程序内容（发那科系统）程序内容（西门子系统）说

明N0010G40G17G80G49G40G17T1D1设置初始状态N0020G90G54G00X0Y0Z50G90G54G00X0Y0Z50绝对编程、设置工件坐标系，刀具快速移动到（0，0，50）N0030M3S1000M3S1000F100主轴正转，转速1000r/minN0040G43Z5H01M8Z5M8刀具快速移动至Z5处，发那科系统调用1号刀具长度补偿N0050G99G81Z-2R5F100CYCLE81（10，0，3，-2，，）调用孔加工循环，钻中心孔深2mmN0060G80G00Z200G00Z200刀具Z方向快速退回N0070M5M9M00M5M9M00主轴停转，程序停止N0080G90G54G00X0Y0G90G54G00X0Y0T2D1绝对编程、设置工件坐标系，刀具快速移动到（0，0）N0090M3S400M3S400F100主轴正转，转速400r/minN0100G43Z5H02M8Z5M8刀具快速移动至Z5处N0110G99G83Z-12R5Q3F100CYCLE83（10，0，3，-12，，-3，80，1，,100,0、、、）调用孔加工循环，钻孔深12mmN0120G80G00Z200G00Z200刀具Z方向快速退回，发那科系统取消钻孔循环N0130M5M9M00M5M9M00主轴停转，程序停止N0140G90G54G00X0Y0G90G54G00X0Y0T3D1绝对编程、设置工件坐标系，刀具快速移动到（0，0）N0150M3S800M3S800主轴正转，转速1200r/minN0160G43Z5H03M8Z5M8刀具快速移动至Z5处N0170G01Z-6.0F100G01Z-6.0F100铣孔深6.0mm，进给速度100mm/minN0180G91G01X4.9G91G01X4.9增量方式编程，刀具沿X正方向移动4.9mmN0190G02I-4.9G02I-4.9顺时针圆弧插补N0200G90G01X0Y0G90G01X0Y0绝对方式编程，刀具回到（0，0）处N0210G01Z-12G01Z-12刀具沿Z负方向插补至Z-12处N0220G91G01X2.9G91G01X2.9增量方式编程，刀具沿X正方向移动2.9mmN0230G02I-2.9G02I-2.9顺时针圆弧插补N0240G90G01X0Y0G90G01X0Y0绝对方式编程，刀具回到（0，0）处N0250G00Z200G00Z200刀具沿Z轴快速移动到Z200处N0260M5M9M00M5M9M00主轴停转，程序停止，安装T4刀具（φ26微调镗刀）N0270G90G54G00X0Y0G90G54G00X0Y0T4D1绝对编程、设置工件坐标系，刀具快速移动到（0，0）N0280M3S1200M3S1200主轴正转，转速1200r/minN0290G43Z5H04M8Z5M8f80刀具快速移动至Z5处，发那科系统调用4号刀具长度补偿N0300G99G85Z-12.0R5F80CYCLE86（5，0，2，，12，，1,3,,,,,45,1,1,11）调用镗孔加工循环，镗孔深度12mmN0310G80G00Z200G00Z200刀具Z方向快速退回，发那科系统取消钻孔循环N0320M5M9M00M5M9M00主轴停转，程序停止，安装T5刀具N0330G90G54G00X0Y0G90G54G00X0Y0T5D1绝对编程、设置工件坐标系，刀具快速移动到（0，0）N0340M3S1200M3S1200主轴正转，转速1200r/minN0350G43Z5H05M8Z5M8f80刀具快速移动至Z5处N0360G99G85Z-6R5F80CYCLE86（5,0,2，，6，，1,3,,,,45,1,1,11）调用镗孔加工循环，镗孔深度6mmN0370G80G00Z200G00Z200刀具Z方向快速退回，发那科系统取消钻孔循环N0380M5M9M2M5M9M2主轴停转，程序结束[任务实施]一、加工准备1．阅读零件图，并检查坯料的尺寸。2．开机，机床回参考点。3．输入程序并检查该程序。4．安装夹具，夹紧工件。把机用虎钳安装在工作台面上，并用百分表校正钳口。工件装夹在机用虎钳上并夹紧。5．刀具装夹本练习题共使用了5把刀具，把不同类型的刀具分别安装到对应的刀柄上二、对刀，设定工件坐标系1．X、Y向对刀通过试切法进行对刀操作得到X、Y零偏值，并输入到G54中。2．Z向对刀利用试切法分别测量5把刀的刀位点从参考点到工件上表面的Z数值，并把Z数值分别输入到对应的刀具长度补偿值中（G54中Z值为0）。三、空运行及仿真

四、零件自动加工及尺寸控制首先使各个倍率开关达到最小状态，按下循环启动键。机床正常加工过程中适当调整各个倍率开关，保证加工正常进行。镗孔时孔径尺寸控制方法是通过对镗刀进行调整、试切、试测的步骤实现。①松开刀头锁紧螺钉，调节刀头伸出长度后锁紧（见图3-23），伸出长度按经验公式计算：l=(d1-d2)/2L=l+d2其中：l-刀头伸出长度。d1-预制孔直径。d2-为镗刀杆直径。L-游标卡尺测量长度（L应比所需尺寸小0.5～0.3mm）。图3-23②试切与试测，用自动方式使主轴到达孔轴线位置，在孔口处试切1-2mm，检验孔的轴线位置是否正确；如果已经切到孔的表面则进行测量，再根据测量尺寸调整刀头伸出长度，仍在孔口处试切1～2mm并测量，直到达到要求。③试切法调整镗刀一定要遵循“少进多试”的原则，如果镗刀尺寸偏大会出现废品。粗镗刀调整精度可在±0.05mm内，精镗刀一定要调整到精度要求范围内。五、零件检测零件加工结束后，进行尺寸检测，检测结果写在评分表中（见表3-4-6）。六、加工结束，清理机床松开夹具，卸下工件，清理机床。序号检测项目检测内容及要求配分学生自检学生互检教师检测得分1职业素养文明、礼仪5

2安全、纪律10

3行为习惯5

4工作态度5

5团队合作5

6制定工艺1．选择装夹与定位方式2．选择刀具3．选择加工路径4．选择合理切削用量5

表3-32镗孔加工任务检测评价表7程序编制1．编程坐标系选择正确2．指令使用与程序格式正确3．基点坐标正确10

8机床操作1．开机前检查、开机、回参考点2．工件装夹与对刀3．程序输入与校验5

9零件加工φ260+0.021mm16

10φ300+0.021mm16

116mm（2处）8

12表面粗糙度值Ra1.6μm10

综合评价

[资料链接]1．当被加工工件为圆盘类零件时，常采用百分表或千分表进行对刀，实现工件坐标系设定。其操作步骤如下：①百分表安装：直径小于Φ40的孔或外圆，可用钻夹头刀柄直接夹持百分表，如图3-4-9a所示；直径大于Φ40的孔或外圆，可将磁力表座直接吸附在主轴上，如图所示。②调整百分表的触头，使其与Y方向的两个极限点