数控孔加工课件

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1、.1项目项目5 5 孔加工孔加工模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.2项目项目5 孔加工孔加工 任务描述：端盖零件任务描述：端盖零件如图如图5-15-1所示，底平面、所示，底平面、两侧面和两侧面和40H840H8型腔型腔已在前面工序加工完已在前面工序加工完成。本工序加工端盖成。本工序加工端盖的的4 4个沉头螺钉孔和个沉头螺钉孔和2 2个销孔，试编写其加个销孔，试编写其加工程序。零件材料为工程序。零件材料为HT150HT150，加工数量为，加工数量为50005000个个/年。年。图图5-1 5-1 端盖零件图端盖零件图5.1 5.1 任务任务1 1 端盖零件上沉头螺钉孔和

2、销孔的加工端盖零件上沉头螺钉孔和销孔的加工 模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.3 5.2 知识链接知识链接 5.2.1 5.2.1 孔加工工艺知识孔加工工艺知识 1.1.孔的加工方法孔的加工方法在数控铣床上加工孔的方法很多，根据孔的尺寸精度、在数控铣床上加工孔的方法很多，根据孔的尺寸精度、位置精度及表面粗糙度等要求，一般有点孔，钻孔、扩位置精度及表面粗糙度等要求，一般有点孔，钻孔、扩孔，锪孔、铰孔、镗孔及铣孔等。常用孔的加工方法如孔，锪孔、铰孔、镗孔及铣孔等。常用孔的加工方法如表表5-15-1所示。所示。模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.4

3、表表5-1 5-1 孔的加工方法与步骤的选择孔的加工方法与步骤的选择序号序号加工方案加工方案精度等级精度等级表面粗糙度表面粗糙度RaRa适用范围适用范围1 1钻钻11111313505012.512.5加工未淬火钢及铸铁加工未淬火钢及铸铁的实心毛坯，也可用的实心毛坯，也可用于加工有色金属（但于加工有色金属（但粗糙度较差），孔径粗糙度较差），孔径15mm15mm20mm20mm2 2钻钻铰铰9 93.23.21.61.63 3钻钻粗铰（扩）粗铰（扩）精铰精铰7 78 81.61.60.80.84 4钻钻扩扩11116.36.33.23.2同上，但孔径同上，但孔径15mm15mm20mm20mm5

4、 5钻钻扩扩铰铰8 89 91.61.60.80.86 6钻钻扩扩粗铰粗铰精铰精铰7 70.80.80.40.47 7粗镗粗镗(扩孔扩孔)111113136.36.33.23.2除淬火钢外各种材料，除淬火钢外各种材料，毛坯有铸出孔或锻出毛坯有铸出孔或锻出孔孔8 8粗镗粗镗(扩孔扩孔)半精镗半精镗(精扩精扩)8 89 93.23.21.61.6粗镗粗镗(扩扩)半精镗半精镗(精精扩扩)精镗精镗6 67 71.61.60.80.8模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.5 2.2.孔加工刀具孔加工刀具 图图5-2 5-2 常用钻头常用钻头模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣

5、床编程与加工技术.6 图图5-3 5-3 扩孔钻扩孔钻模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.7图图5-4 5-4 机用铰刀机用铰刀模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.8 3.3.孔加工切削用量孔加工切削用量 孔加工切削用量见表孔加工切削用量见表5-25-2。表表5-2 5-2 孔加工切削用量孔加工切削用量模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.9 4.4.加工余量加工余量孔加工余量见表孔加工余量见表5-35-3。表表5-3 5-3 孔加工余量孔加工余量模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.10 5.5.孔加

6、工路线安排孔加工路线安排（1 1）孔加工进给路线）孔加工进给路线定位要迅速（定位要迅速（a a图）图）定位要准确（定位要准确（b b图）图）图图5-5 5-5 孔加工进给路线孔加工进给路线模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.11 （2 2）孔加工导入量与超越量）孔加工导入量与超越量 孔加工导入量（图孔加工导入量（图5-65-6中中ZZ）是指在孔加工过程中，刀具自快是指在孔加工过程中，刀具自快进转为工进时，刀尖点位置与孔进转为工进时，刀尖点位置与孔上表面间的距离。导入量通常取上表面间的距离。导入量通常取2 25mm5mm。超越量如图。超越量如图1-1-中的中的ZZ所示，当

7、钻通孔时，超越所示，当钻通孔时，超越量通常取量通常取Z ZP P（1 13 3）mmmm，Z ZP P为为钻尖高度（通常取钻尖高度（通常取0.30.3倍钻头直倍钻头直径）；铰通孔时，超越量通常取径）；铰通孔时，超越量通常取3 35 mm5 mm；镗通孔时，超越量通；镗通孔时，超越量通常取常取1 13 mm3 mm。图图5-65-6孔加工导入量与超越量孔加工导入量与超越量 模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.12 5.2.2 5.2.2 钻孔、锪孔及铰孔固定循环指令钻孔、锪孔及铰孔固定循环指令 含义：含义：数控加工中，某些加工动作循环已经典型化。数控加工中，某些加工动作循

8、环已经典型化。例如，钻孔、镗孔的动作是孔位平面定位、快速引进、工例如，钻孔、镗孔的动作是孔位平面定位、快速引进、工作进给、快速退回等，这样一系列典型的加工动作已经预作进给、快速退回等，这样一系列典型的加工动作已经预先编好程序，存储在内存中，可用包含先编好程序，存储在内存中，可用包含G G代码的一个程序段代码的一个程序段调用，从而简化编程工作。这种包含了典型动作循环的调用，从而简化编程工作。这种包含了典型动作循环的G G代代码称为循环指令码称为循环指令 。模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.13 X X、Y Y轴快速定位到孔中心位置轴快速定位到孔中心位置Z Z轴快速运行到

9、靠近孔上方的安全高度平面轴快速运行到靠近孔上方的安全高度平面R R点点(参考点参考点)孔加工（工作进给）孔加工（工作进给）在孔底做需要的动作在孔底做需要的动作退回到安全平面高度或初始平面高度退回到安全平面高度或初始平面高度快速返回到初始点位置。快速返回到初始点位置。模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.14 图图5-7 5-7 固定循环动作固定循环动作 图图5-85-8固定循环平面固定循环平面模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.15 （2 2）固定循环的平面）固定循环的平面a a初始平面初始平面 初始平面是为安全下刀而规定的一个初始平面是为安全下刀

10、而规定的一个平面，如图平面，如图5-75-7所示。所示。b bR R点平面点平面 R R点平面又叫点平面又叫R R参考平面。这个平面是刀参考平面。这个平面是刀具下刀时，自快进转为工进的高度平面。具下刀时，自快进转为工进的高度平面。c c孔底平面孔底平面 加工不通孔时，孔底平面就是孔底的加工不通孔时，孔底平面就是孔底的Z Z轴高度。而加工通孔时，除要考虑孔底平面的位置外，轴高度。而加工通孔时，除要考虑孔底平面的位置外，还要考虑刀具的超越量（图还要考虑刀具的超越量（图5-85-8），以保证所有孔深），以保证所有孔深都加工到尺寸。都加工到尺寸。模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技

11、术.16 固定循环编程格式固定循环编程格式 孔加工循环的通用编程格式如下：孔加工循环的通用编程格式如下：G73G73G89 XG89 X Y Y Z Z R R Q Q P P F F K K ；X X Y Y ：孔在：孔在XYXY平面内的位置；平面内的位置；Z Z ：孔底平面的位置；：孔底平面的位置；R R ：R R点平面所在位置；点平面所在位置；Q Q ：G73G73和和G83G83深孔加工指令中刀具每次加工深度或深孔加工指令中刀具每次加工深度或G76G76和和G87G87精镗孔指令中主轴准停后刀具沿准停反方向的让刀量；精镗孔指令中主轴准停后刀具沿准停反方向的让刀量；P P ：指定刀具在孔

12、底的暂停时间，数字不加小数点，：指定刀具在孔底的暂停时间，数字不加小数点，msms。模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.17 F F ：孔加工切削进给时的进给速度；：孔加工切削进给时的进给速度；K K ：指定孔加工循环的次数，该参数仅在增量编程：指定孔加工循环的次数，该参数仅在增量编程中使用。中使用。在实际编程时，并不是每一种孔加工循环的编程都要在实际编程时，并不是每一种孔加工循环的编程都要用到以上格式的所有代码。如下例的钻孔固定循环指用到以上格式的所有代码。如下例的钻孔固定循环指令格式：令格式：G98 G98与与G99G99方式（图方式（图5-95-9）a aG98G

13、98方式方式 G98G98为系统默认返回方式，表示返回初为系统默认返回方式，表示返回初始平面。始平面。b bG99G99方式方式 G99G99表示返回表示返回R R点平面。点平面。模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.18 图图5-9 G985-9 G98与与G99G99方式方式 图图5-10 G905-10 G90与与G91G91方式方式模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.19 G90 G90与与G91G91方式方式 如图如图5-105-10所示，固定循环中所示，固定循环中R R值与值与Z Z值数据的指定与值数据的指定与G90G90与与G91G9

14、1的方式选择有关（的方式选择有关（Q Q值与值与G90G90与与G91G91方式无关）。方式无关）。a aG90G90方式方式 G90G90方式中，方式中，X X、Y Y、Z Z和和R R的取值均指工件的取值均指工件坐标系中绝对坐标值。坐标系中绝对坐标值。b bG91G91方式方式 G91G91方式中，方式中，R R值是指值是指R R点平面相对初始平点平面相对初始平面的面的Z Z坐标值，而坐标值，而Z Z值是指孔底平面相对值是指孔底平面相对R R点平面的点平面的Z Z坐坐标值。标值。X X、Y Y数据值也是相对前一个孔的数据值也是相对前一个孔的X X、Y Y方向的增方向的增量距离。量距离。模块

15、一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.20 一般钻孔循环指令一般钻孔循环指令G81G81 格式：格式：G98G98（G99G99）G81X_Y_Z_R_F_G81X_Y_Z_R_F_ 刀具以进给速度向下运动钻孔，到达孔底刀具以进给速度向下运动钻孔，到达孔底位置后，快速退回（无孔底动作），用于一般定位置后，快速退回（无孔底动作），用于一般定点钻。点钻。带停顿的钻孔循环指令带停顿的钻孔循环指令G82G82 格式：格式：G98G98（G99G99）G82X_Y_Z_R_P_ F_G82X_Y_Z_R_P_ F_ 与与G81G81指令唯一的区别是有孔底暂停动作，指令唯一的区别是有孔底

16、暂停动作，暂停时间由暂停时间由P P指定。执行该指令使孔的表面更光指定。执行该指令使孔的表面更光滑，孔底平整。常用于做沉头台阶孔。滑，孔底平整。常用于做沉头台阶孔。模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.21 3.3.高速深孔钻循环高速深孔钻循环G73G73与深孔钻循环与深孔钻循环G83 G83 高速深孔钻循环高速深孔钻循环G73G73格式格式 G73 X G73 X Y Y Z Z R R Q Q F F ；_ _该固定循环用于该固定循环用于Z Z轴的间歇进给，有利于断屑，适用于深孔轴的间歇进给，有利于断屑，适用于深孔加工，减少退刀量，可以进行高效率的加工。加工，减少退刀

17、量，可以进行高效率的加工。Q Q值为每次的进给深度值为每次的进给深度(Q)(Q)，指令中用，指令中用Q Q为增量值。为增量值。退刀退刀用快速，每次的退刀量用快速，每次的退刀量d d，d d由系统参数设置。由系统参数设置。例：例：G98 G73 X10 Y20 Z-60 R5 Q10 F50 G98 G73 X10 Y20 Z-60 R5 Q10 F50 深孔加工循环指令深孔加工循环指令G83G83 与与G73G73不同之处在每次进刀后都返回安全平面高度处，不同之处在每次进刀后都返回安全平面高度处，这样更有利于钻深孔时的排屑。这样更有利于钻深孔时的排屑。模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣

18、床编程与加工技术.22 图图5-11 G735-11 G73与与G83G83指令动作图指令动作图模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.23任务描述：端盖零件任务描述：端盖零件如图如图5-15-1所示，底平面、所示，底平面、两侧面和两侧面和40H840H8型腔型腔已在前面工序加工完已在前面工序加工完成。本工序加工端盖成。本工序加工端盖的的4 4个沉头螺钉孔和个沉头螺钉孔和2 2个销孔，试编写其加个销孔，试编写其加工程序。零件材料为工程序。零件材料为HT150HT150，加工数量为，加工数量为50005000个个/年。年。图图5-1 5-1 端盖零件图端盖零件图任务任务1 1

19、 端盖零件上沉头螺钉孔和销孔的加工编程端盖零件上沉头螺钉孔和销孔的加工编程 模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.24 5.3 5.3 任务决策和执行任务决策和执行 1.1.工艺过程工艺过程 点孔点孔 所有孔首先都要点孔，以保证钻孔时，所有孔首先都要点孔，以保证钻孔时，不会产生斜歪现象。不会产生斜歪现象。钻孔钻孔 用用99钻头钻出钻头钻出4 499孔和孔和2 210H710H7孔的孔的底孔。底孔。扩孔扩孔 用用9.89.8钻头扩钻头扩2 210H710H7孔。孔。锪孔锪孔 用用1515锪钻锪出锪钻锪出4 41515沉孔。沉孔。铰孔铰孔 用用10H710H7加工出加工出2

20、210H710H7孔。孔。模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.25 2.2.刀具与工艺参数刀具与工艺参数见表见表5-45-4、表、表5-55-5。表表5-4 5-4 数控加工刀具卡数控加工刀具卡 单单 位位数控加工刀具卡数控加工刀具卡片片产品名称产品名称零件图号零件图号零件名称零件名称程序编号程序编号序号序号刀具刀具号号刀具名称刀具名称刀刀 具具补偿值补偿值刀补号刀补号直径直径长度长度半径半径长度长度半径半径长度长度1 1T01T01中心钻中心钻3mm3mm2 2T02T02麻花钻麻花钻9mm9mm3 3T03T03麻花钻麻花钻9.8mm9.8mm4 4T04T04锪钻

21、锪钻15mm15mm5 5T05T05铰刀铰刀10mm10mm模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.26 表表5-5 5-5 数控加工工序卡数控加工工序卡 单单 位位数控加工工序卡片数控加工工序卡片产品名称产品名称零件名称零件名称材材 料料零件图号零件图号工序号工序号程序编号程序编号夹具名称夹具名称夹具编号夹具编号设备名称设备名称编制编制审核审核工步号工步号工步内容工步内容刀具号刀具号刀具规格刀具规格主轴转速主轴转速r/minr/min进给速度进给速度mm/minmm/min背吃刀量背吃刀量mmmm1 1钻所有孔的中心孔钻所有孔的中心孔T01T013mm3mm中心钻中心钻

22、2000200080802 24 499孔和孔和2 210H710H7孔的底孔的底孔孔T02T029mm9mm麻花钻麻花钻6006001001003 3扩扩2 210H710H7孔孔T03T039.8mm9.8mm麻花钻麻花钻8008001001004 4锪锪4 41515沉孔沉孔T04T0415mm15mm锪钻锪钻5005001001005 5铰铰2 210H710H7孔孔T05T0510mm10mm铰刀铰刀2002005050模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.27 3.3.装夹方案装夹方案 由于该零件为中大批量生产，可利用专用夹具进行装夹。由于该零件为中大批量生产

23、，可利用专用夹具进行装夹。由于底面和由于底面和40H840H8内腔已在前面工序加工完毕，本工序可以内腔已在前面工序加工完毕，本工序可以40H840H8内腔和底面为定位面，侧面加防转销限制六个自由度，内腔和底面为定位面，侧面加防转销限制六个自由度，用压板夹紧。用压板夹紧。4.4.程序编制程序编制 在在40H740H7内孔中心建立工件坐标系，内孔中心建立工件坐标系，Z Z轴原点设在端盖底轴原点设在端盖底面上。面上。设初始平面高度设初始平面高度,距端盖顶面距端盖顶面50mm50mm处，即处，即Z Z为为80mm;80mm;参考平参考平面（面（R R平面平面）设在沉孔上表面设在沉孔上表面5mm5mm处

24、，即处，即Z Z为为20mm.20mm.模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.28 参考程序：参考程序：O0001O0001；N10 G17 G21 G40 G54 G80 G90 G94 N10 G17 G21 G40 G54 G80 G90 G94；程序初始化程序初始化N20 G00 Z80.0 M07N20 G00 Z80.0 M07；刀具定位到安全平面，启动主轴刀具定位到安全平面，启动主轴N30 M03 S2000N30 M03 S2000；N40 G98 N40 G98 G81G81 X28.28 Y28.28 R20.0 Z12.0 F100 X28.28 Y

25、28.28 R20.0 Z12.0 F100；钻出六个孔的中心孔；钻出六个孔的中心孔N50 X0 Y40.0N50 X0 Y40.0；N60 X-28.28 Y28.28N60 X-28.28 Y28.28；N70 Y-28.28N70 Y-28.28；N80 X0 Y-40.0N80 X0 Y-40.0；N90 X28.28 Y-28.28N90 X28.28 Y-28.28；N100 G00 Z180.0 M09N100 G00 Z180.0 M09；刀具抬到手工换刀高度刀具抬到手工换刀高度N110 M05N110 M05；N120 M00N120 M00；程序暂停，手工换程序暂停，手工换

26、T2T2刀，换转速刀，换转速N130 M03 S600N130 M03 S600；N140 G00 Z80.0 M07N140 G00 Z80.0 M07；刀具定位到安全平面刀具定位到安全平面N150 G98 G81 X28.28 Y28.28 R20.0 Z-5.0 F100N150 G98 G81 X28.28 Y28.28 R20.0 Z-5.0 F100；钻出六个；钻出六个9mm9mm孔孔模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.29 N160 X0 Y40.0N160 X0 Y40.0；N170 X-28.28 Y28.28N170 X-28.28 Y28.28；N

27、180 Y-28.28N180 Y-28.28；N190 X0 Y-40.0N190 X0 Y-40.0；N200 X28.28 Y-28.28N200 X28.28 Y-28.28；N210 G00 Z180.0 M09N210 G00 Z180.0 M09；刀具抬到手工换刀高度刀具抬到手工换刀高度N220 M05N220 M05；N230 M00N230 M00；程序暂停，手工换程序暂停，手工换T3T3刀，换转速刀，换转速N240 M03 S800N240 M03 S800；N250 G00 Z80.0 M07N250 G00 Z80.0 M07；刀具定位到安全平面刀具定位到安全平面N26

28、0 G98 N260 G98 G81G81 X0 Y40.0 R20.0 Z-5.0 F100 X0 Y40.0 R20.0 Z-5.0 F100；扩扩2 210H7mm10H7mm孔至孔至9.8mm9.8mmN270 Y-40.0N270 Y-40.0；N280 G00 Z180 M09N280 G00 Z180 M09；刀具抬到手工换刀高度刀具抬到手工换刀高度N290 M05N290 M05；N300 M00N300 M00；程序暂停，手工换程序暂停，手工换T4T4刀，换转速刀，换转速N310 M03 S500N310 M03 S500；模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加

29、工技术.30 N320 G00 Z80.0 M07N320 G00 Z80.0 M07；刀具定位到安全平面刀具定位到安全平面N330 G98 N330 G98 G82G82 X28.28 Y28.28 R20.0 Z10.0 P2000 F100 X28.28 Y28.28 R20.0 Z10.0 P2000 F100；锪出四个；锪出四个15mm15mm沉头孔沉头孔N340 X-28.28N340 X-28.28；N350 Y-28.28N350 Y-28.28；N360 X28.28N360 X28.28；N370 G00 Z180 M09N370 G00 Z180 M09；刀具抬到手工换刀

30、高度刀具抬到手工换刀高度N380 M05N380 M05；N390 M00N390 M00；程序暂停，手工换程序暂停，手工换T5T5刀，换转速刀，换转速N400 M03 S200N400 M03 S200；N410 G00 Z80.0 M07N410 G00 Z80.0 M07；刀具定位到安全平面刀具定位到安全平面N420 G98 N420 G98 G85G85 X0 Y40.0 R20.0 Z-5.0 F50 X0 Y40.0 R20.0 Z-5.0 F50；铰铰2 210H7mm10H7mm孔孔N430 Y-40.0N430 Y-40.0；N440 M05N440 M05；程序结束程序结束

31、N450 M09 G00 Z200N450 M09 G00 Z200；N460 M30N460 M30；模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.31 5.4 5.4 巩固练习巩固练习 利用数控加利用数控加工仿真软件，完工仿真软件，完成如图所示零件成如图所示零件上定位销孔、螺上定位销孔、螺栓孔的加工，并栓孔的加工，并完成工序卡片的完成工序卡片的填写。零件材料填写。零件材料为为4545钢。钢。模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.32任务描述：支撑座零件如图任务描述：支撑座零件如图5-125-12所示，上下表面、外轮廓已在前面所示，上下表面、外轮廓已在前面

32、工序加工完成。本工序完成零件上所有孔的加工，试编写其加工程工序加工完成。本工序完成零件上所有孔的加工，试编写其加工程序。零件材料为序。零件材料为HT150HT150。图图5-12 5-12 支撑座零件图支撑座零件图5.1 5.1 任务任务2 2 支撑座零件上的孔加工支撑座零件上的孔加工 模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.33 5.2 5.2 知识链接知识链接 5.2.1 5.2.1 攻螺纹和镗孔的加工工艺攻螺纹和镗孔的加工工艺 1.1.攻螺纹的加工工艺攻螺纹的加工工艺（1 1）普通螺纹简介）普通螺纹简介 普通螺纹分粗牙普通螺纹和细牙普通螺纹，牙型角为普通螺纹分粗牙普通

33、螺纹和细牙普通螺纹，牙型角为6060。粗牙普通螺纹螺距是标准螺距，其代号用字母粗牙普通螺纹螺距是标准螺距，其代号用字母“M”M”及公及公称直径表示，如称直径表示，如M16M16、M12M12等。细牙普通螺纹代号用字母等。细牙普通螺纹代号用字母“M”M”及公称直径螺距表示，如及公称直径螺距表示，如M24M241.51.5、M27M272 2等。等。模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.34 （2 2）攻螺纹底孔）攻螺纹底孔(预孔预孔)直径的确定直径的确定 攻螺纹前所钻的预孔直径应稍大于丝锥的小径，攻螺纹前所钻的预孔直径应稍大于丝锥的小径，否则，攻螺纹时孔中的金属材料会挤压丝

34、锥，轻则箍否则，攻螺纹时孔中的金属材料会挤压丝锥，轻则箍死，重则折断。死，重则折断。底孔直径大小，可根据螺纹的螺距查阅手册或按底孔直径大小，可根据螺纹的螺距查阅手册或按下面经验公式确定。下面经验公式确定。加工钢件等塑性材料时，加工钢件等塑性材料时，D D底底ddP P；铸铁等脆性；铸铁等脆性材料时，材料时，D D底底dd1.05P1.05P式中：式中：D D底底底孔直径，底孔直径，mmmm；dd丝锥螺纹公称直径，丝锥螺纹公称直径，mmmm；PP螺距，螺距，mmmm。模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.35 （3 3）盲孔螺纹底孔深度的确定）盲孔螺纹底孔深度的确定 攻盲孔

35、螺纹时，由于丝锥切削部分攻盲孔螺纹时，由于丝锥切削部分有锥角，端部不能切出完整的牙型，有锥角，端部不能切出完整的牙型，所以钻孔深度要大于螺纹的有效深度所以钻孔深度要大于螺纹的有效深度(图图5-13)5-13)。一般取。一般取 H H钻钻h h有效有效0.7d0.7d式中：式中：H H钻钻底孔深度，底孔深度，mmmm；h h有效有效螺纹有效深度，螺纹有效深度，mmmm；dd螺纹公称直径，螺纹公称直径，mmmm；图图5-13 螺纹底孔深度螺纹底孔深度模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.36 （4 4）螺纹轴向起点和终点尺寸）螺纹轴向起点和终点尺寸 在数控机床上攻螺纹时，在安

36、排在数控机床上攻螺纹时，在安排其工艺时要尽可能考虑图其工艺时要尽可能考虑图5-145-14所示合所示合理的导入距离理的导入距离1 1和导出距离和导出距离2 2 。一般一般1 1取取2 23P3P，对大螺距和高，对大螺距和高精度的螺纹则取较大值；精度的螺纹则取较大值；2 2一般取一般取1 12P2P。此外，在加工通孔螺纹时，导。此外，在加工通孔螺纹时，导出量还要考虑丝锥前端切削锥角部位出量还要考虑丝锥前端切削锥角部位的长度。的长度。图图5-14攻螺纹轴向起点与终点攻螺纹轴向起点与终点 模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.37 2.2.镗孔的加工工艺镗孔的加工工艺（1 1）

37、镗孔刀具）镗孔刀具 图图5-15 5-15 镗刀镗刀 模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.38 2.2.镗孔的加工工艺镗孔的加工工艺（2 2）镗孔刀具）镗孔刀具 图图5-16 5-16 粗镗刀粗镗刀 模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.39 图图5-17 5-17 微调镗刀微调镗刀模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.40 5.2.25.2.2攻螺纹与镗孔固定循环指令攻螺纹与镗孔固定循环指令1.1.刚性攻右旋螺纹刚性攻右旋螺纹G84G84与攻左旋螺纹与攻左旋螺纹G74G74 （1 1）指令格式）指令格式 G84XG84X Y

38、 Y Z Z R R P P F F ；G74 XG74 X Y Y Z Z R R P P F F ；F F是指螺纹的导程，单线螺纹则为螺纹的螺距。是指螺纹的导程，单线螺纹则为螺纹的螺距。（2 2）指令动作）指令动作 如图如图5-185-18所示，所示，G84G84循环为右旋螺纹攻螺纹循环，用于加工右旋循环为右旋螺纹攻螺纹循环，用于加工右旋螺纹。执行该循环时，主轴正转，在螺纹。执行该循环时，主轴正转，在G17G17平面快速定位后快速移动到平面快速定位后快速移动到R R点，执行攻螺纹到达孔底后，主轴反转退回到点，执行攻螺纹到达孔底后，主轴反转退回到R R点，主轴恢复正转，点，主轴恢复正转，完成

39、攻螺纹动作。完成攻螺纹动作。G74G74动作与动作与G84G84基本类似，只是基本类似，只是G74G74用于加工左旋螺纹。执行该循用于加工左旋螺纹。执行该循环时，主轴反转，在环时，主轴反转，在G17G17平面快速定位后快速移动到平面快速定位后快速移动到R R点，执行攻螺点，执行攻螺纹到达孔底后，主轴正转退回到纹到达孔底后，主轴正转退回到R R点，主轴恢复反转，完成攻螺纹动点，主轴恢复反转，完成攻螺纹动作。作。模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.41 刚性攻右旋螺纹刚性攻右旋螺纹G84G84与攻左旋螺纹与攻左旋螺纹G74G74 固定循环动作动作 图图5-18 G74、G8

40、4指令动作指令动作模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.42 G85G85：镗孔循环：镗孔循环 G99 G85X_Y_Z_R_F_G99 G85X_Y_Z_R_F_；该指令动作过程与该指令动作过程与G81G81指令相同，指令相同，只是只是G85G85进刀和退刀都为工进速度，且进刀和退刀都为工进速度，且回退时主轴不停转。回退时主轴不停转。G86G86：粗镗孔循环：粗镗孔循环 G98 G86X_Y_Z_R_PG98 G86X_Y_Z_R_P F_F_；此指令与此指令与G81G81相同，但在孔底时相同，但在孔底时主轴停止，然后快速退回。主轴停止，然后快速退回。注意：注意：该指令

41、退刀前没有让刀该指令退刀前没有让刀动作，退回时可能划伤已加工表面，动作，退回时可能划伤已加工表面，因此只用于粗镗孔。因此只用于粗镗孔。镗刀 G85 镗孔 主轴正转，进给退出 G85 模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.43 3.3.精镗孔循环精镗孔循环G76G76与反镗孔循环与反镗孔循环G87G87 （2 2）指令动作）指令动作 如图如图5-195-19所示，执行所示，执行G76G76循环时，刀具以切削进给方式循环时，刀具以切削进给方式加工到孔底，实现主轴准停，刀具向刀尖相反方向移动加工到孔底，实现主轴准停，刀具向刀尖相反方向移动Q Q，使刀具脱离工件表面，保证刀具不擦

42、伤工件表面，然后快使刀具脱离工件表面，保证刀具不擦伤工件表面，然后快速退刀至速退刀至R R平面或初始平面，刀具正转。平面或初始平面，刀具正转。G76G76指令主要用于指令主要用于精密镗孔加工。精密镗孔加工。模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.44 图图5-19 G76、G87指令动作指令动作模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.45 （2 2）指令动作）指令动作 执行执行G87G87循环时，刀具在循环时，刀具在G17G17平面内快速定位后，主轴平面内快速定位后，主轴准停，刀具向刀尖相反方向偏移准停，刀具向刀尖相反方向偏移Q Q，然后快速移动到孔底，

43、然后快速移动到孔底（图中（图中R R点），在这个位置刀具按原偏移量反向移动相同的点），在这个位置刀具按原偏移量反向移动相同的Q Q值，主轴正转并以切削进给方式加工到值，主轴正转并以切削进给方式加工到Z Z平面，主轴再次平面，主轴再次准停，并沿刀尖相反方向偏移准停，并沿刀尖相反方向偏移Q Q，快速提刀至初始平面并按，快速提刀至初始平面并按原偏移量返回到原偏移量返回到G17G17平面的定位点，主轴开始正转，循环结平面的定位点，主轴开始正转，循环结束。束。模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.46 点 初始点 G98 G99 主轴正转 暂停后 主轴停止 R 点 Z 点 图 5-

44、20 G88 指令动作图 主轴正转 暂停 G88 G88：镗孔循环：镗孔循环 （手镗（手镗 ）G98G98（G99G99）G88X_Y_Z_R_P_F_L_G88X_Y_Z_R_P_F_L_；在孔底暂停在孔底暂停 ，主轴停止后，转换为手，主轴停止后，转换为手动状态，可用手动将刀具从孔中退出。到返动状态，可用手动将刀具从孔中退出。到返回点平面后，主轴正转，再转入下一个程序回点平面后，主轴正转，再转入下一个程序段进行自动加工。段进行自动加工。镗孔手动回刀，不需主轴准停；镗孔手动回刀，不需主轴准停；注意：注意：如果如果Z Z的移动量为零，该指令不执行。的移动量为零，该指令不执行。模块一模块一 数控铣

45、床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术手动手动.47 各固定循环指令均为模态指令。为了简化程序，若某各固定循环指令均为模态指令。为了简化程序，若某些参数相同，则可不必重复。若为了程序看起来更清晰，不易些参数相同，则可不必重复。若为了程序看起来更清晰，不易出错，则每句指令的各项参数应写全。出错，则每句指令的各项参数应写全。固定循环中定位方式取决与上次是固定循环中定位方式取决与上次是G00G00还是还是G01G01，因此，因此如果希望快速定位，则在上一行或本语句开头加如果希望快速定位，则在上一行或本语句开头加G00G00。在固定循环指令前应使用在固定循环指令前应使用M03M03或或M04M04指令

46、使主轴回转。指令使主轴回转。在固定循环程序段中，在固定循环程序段中，X,Y,Z,RX,Y,Z,R 数据应至少指令一数据应至少指令一个才能进行。个才能进行。模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.48 孔加工在使用控制主轴回转的固定循环孔加工在使用控制主轴回转的固定循环(G74(G74、G84G84、G76)G76)中，如果连续加工一些孔间距比较小，或者初始平面到中，如果连续加工一些孔间距比较小，或者初始平面到R R点平面点平面的距离比较短的孔时，会出现在进入孔的切削动作前时，主轴的距离比较短的孔时，会出现在进入孔的切削动作前时，主轴还没有达到正常转速的情况，遇到这种情况时，

47、应在各孔的加还没有达到正常转速的情况，遇到这种情况时，应在各孔的加工动作之间插入工动作之间插入G04G04指令，以获得时间指令，以获得时间 。取消固定循环取消固定循环 G80G80指令能取消固定循环，同时指令能取消固定循环，同时R R点和点和Z Z点也被取消。此外，点也被取消。此外，G00G00、G01G01、G02G02、G03G03等也起取消固定循环指令的作用。等也起取消固定循环指令的作用。模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.49任务描述：支撑座零件如图任务描述：支撑座零件如图5-125-12所示，上下表面、外轮廓已在前面所示，上下表面、外轮廓已在前面工序加工完成。

48、本工序完成零件上所有孔的加工，试编写其加工程工序加工完成。本工序完成零件上所有孔的加工，试编写其加工程序。零件材料为序。零件材料为HT150HT150。图图5-12 5-12 支撑座零件图支撑座零件图支撑座零件上的孔加工编程支撑座零件上的孔加工编程 模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.50 5.3 5.3 任务决策和执行任务决策和执行 1.1.工艺过程工艺过程点孔点孔 所有孔都首先打定位孔，以保证钻孔时，所有孔都首先打定位孔，以保证钻孔时，不会产生斜歪现象。不会产生斜歪现象。钻孔钻孔 用用8.5mm8.5mm麻花钻钻头麻花钻钻头4 4M10M10底孔。底孔。钻孔钻孔 用

49、用9.8mm9.8mm麻花钻钻麻花钻钻2 210H710H7底孔。底孔。钻孔钻孔 用用18mm18mm麻花钻钻麻花钻钻30 H830 H8底孔。底孔。扩孔扩孔 用用2828钻头扩钻头扩30 H830 H8孔。孔。粗镗粗镗 用用29.829.8粗镗刀粗镗粗镗刀粗镗30 H830 H8孔孔攻丝攻丝 攻攻4 4M10M10螺纹螺纹铰孔铰孔 用用10H710H7加工出加工出2 210H710H7孔孔粗镗粗镗 用用3030精镗刀精镗精镗刀精镗30 H830 H8孔孔 模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.51 2.2.刀具与工艺参数刀具与工艺参数 见表见表5-65-6、表、表5-7

50、5-7。表表5-6 5-6 数控加工刀具卡数控加工刀具卡 单单 位位数控加工刀具卡片数控加工刀具卡片产品名称产品名称零件图号零件图号零件名称零件名称程序编号程序编号序号序号刀具号刀具号刀具名称刀具名称刀刀 具具补偿值补偿值刀补号刀补号直径直径长度长度半径半径长度长度半径半径长度长度1 1T01T01中心钻中心钻5mm5mm2 2T02T02麻花钻麻花钻8.5mm8.5mm3 3T03T03麻花钻麻花钻9.8mm9.8mm4 4T04T04麻花钻麻花钻18mm18mm5 5T05T05麻花钻麻花钻28mm28mm6 6T06T06粗镗刀粗镗刀29.8mm29.8mm7 7T07T07机用丝锥机用

51、丝锥M10M108 8T08T08铰刀铰刀10mm10mm9 9T09T09精镗刀精镗刀30mm30mm模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.52 表表5-7 5-7 数控加工工序卡数控加工工序卡 单单 位位数控加工工序卡片数控加工工序卡片产品名称产品名称零件名称零件名称材材 料料零件图号零件图号工序号工序号程序编号程序编号夹具名称夹具名称夹具编号夹具编号设备名称设备名称编制编制审核审核工步号工步号工步内容工步内容刀具号刀具号刀具规格刀具规格主轴转速主轴转速/（r/minr/min）进给速度进给速度/（mm/minmm/min）背吃刀量背吃刀量/mm/mm1 1钻中心孔钻

52、中心孔T01T015mm5mm中心钻中心钻2000200080802 2钻钻4 4M10M10底孔底孔T02T028.5mm8.5mm麻花钻麻花钻8008001001003 3钻钻2 210H710H7底孔底孔T03T039.8mm9.8mm麻花钻麻花钻7007001001004 4钻钻30 H830 H8底孔底孔T04T0418mm18mm麻花钻麻花钻50050060605 5扩扩30 H830 H8底孔底孔T05T0528mm28mm麻花钻麻花钻40040040406 6粗镗粗镗30 H830 H8孔孔T06T0629.829.8粗镗刀粗镗刀60060060607 7攻攻4 4M10M10

53、螺纹螺纹T07T07M10M1080808 8铰铰2 210H710H7孔孔T08T0810 H710 H725025060609 9精镗精镗30H830H8孔孔T09T093030精镗刀精镗刀150015005050模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.53 （3 3）装夹方案）装夹方案 工件以定钳口和垫块为定位面，动钳口将工件夹紧。工件以定钳口和垫块为定位面，动钳口将工件夹紧。（4 4）程序编制）程序编制 在在45h845h8外形轮廓中心建立工件坐标系，外形轮廓中心建立工件坐标系，Z Z轴原点设在工轴原点设在工件顶面上。件顶面上。参考程序参考程序O0001O0001；

54、N10 G17 G21 G40 G54 G80 G90 G94 N10 G17 G21 G40 G54 G80 G90 G94；程序初始化程序初始化N20 G00 Z50.0 M07N20 G00 Z50.0 M07；刀具定位到安全平面，启动主轴刀具定位到安全平面，启动主轴N30 M03 S2000N30 M03 S2000；N40 G99 G81 X35.0Y35.0 R-10.0 Z-20.0 F80N40 G99 G81 X35.0Y35.0 R-10.0 Z-20.0 F80；钻中心孔，深度以钻出锥面为好；钻中心孔，深度以钻出锥面为好N50 X0.0 Y40.0N50 X0.0 Y40

55、.0；N60 X-35.0 Y35.0N60 X-35.0 Y35.0；N70 Y-35.0N70 Y-35.0；N80 X0.0 Y-40.0N80 X0.0 Y-40.0；模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.54 N90 X35.0 Y-35.0N90 X35.0 Y-35.0；N100 G00 Z180.0 M09N100 G00 Z180.0 M09；刀具抬到手工换刀高度刀具抬到手工换刀高度N105 X150.Y150.N105 X150.Y150.；移到手工换刀位置移到手工换刀位置N110 M05N110 M05；N120 M00N120 M00；程序暂停，手

56、工换程序暂停，手工换T02T02刀，换转速刀，换转速N130 M03 S800N130 M03 S800；N140 G00 Z50.0 M07N140 G00 Z50.0 M07；刀具定位到安全平面刀具定位到安全平面N150 G99 G81 X35.0 Y35.0 R-10.0 Z-34.0 F100N150 G99 G81 X35.0 Y35.0 R-10.0 Z-34.0 F100；钻钻4 4M10M10螺纹孔底孔螺纹孔底孔N160 X-35.0N160 X-35.0；N170 Y-35.0N170 Y-35.0；N180 X35.0N180 X35.0；N190 G00 Z180.0 M

57、09N190 G00 Z180.0 M09；刀具抬到手工换刀高度刀具抬到手工换刀高度N200 X150 Y150.N200 X150 Y150.；移到手工换刀位置移到手工换刀位置N210 M05N210 M05；N220 M00N220 M00；程序暂停，手工换程序暂停，手工换T03T03刀，换转速刀，换转速N230 M03 S700N230 M03 S700；N240 G00 Z50.0 M07N240 G00 Z50.0 M07；刀具定位到安全平面刀具定位到安全平面模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.55 N250 G98 G81 X0 Y40.0 R-10.0 Z

58、-35.0 F100N250 G98 G81 X0 Y40.0 R-10.0 Z-35.0 F100；钻钻2 210H710H7孔底孔孔底孔N260 Y-40.0;N260 Y-40.0;N270 G00 Z180 M09N270 G00 Z180 M09；刀具抬到手工换刀高度刀具抬到手工换刀高度N280 X150.Y150.N280 X150.Y150.；移到手工换刀位置移到手工换刀位置N290 M05N290 M05；N300 M00N300 M00；程序暂停，手工换程序暂停，手工换T04T04刀，换转速刀，换转速N310 M03 S500N310 M03 S500；N320 G00 Z5

59、0.0 M07N320 G00 Z50.0 M07；刀具定位到安全平面刀具定位到安全平面N330 G98 G81 X0.0 Y0.0 R5.0 Z-37.0 F60N330 G98 G81 X0.0 Y0.0 R5.0 Z-37.0 F60；钻钻30H8mm30H8mm底孔底孔N340 G00 Z180 M09N340 G00 Z180 M09；刀具抬到手工换刀高度刀具抬到手工换刀高度N350 X150.Y150.;N350 X150.Y150.;移到手工换刀位置移到手工换刀位置N360 M05N360 M05；N370 M00N370 M00；程序暂停，手工换程序暂停，手工换T05T05刀，

60、换转速刀，换转速N380 M03 S400N380 M03 S400；N390 G00 Z50.0 M07N390 G00 Z50.0 M07；刀具定位到安全平面刀具定位到安全平面N400 G98 G81 X0.0 Y0.0 R5.0 Z-37.0 F40N400 G98 G81 X0.0 Y0.0 R5.0 Z-37.0 F40；扩扩30H8mm30H8mm底孔底孔模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.56 N410 G00 Z180.M09N410 G00 Z180.M09；刀具抬到手工换刀高度刀具抬到手工换刀高度N420 X150.Y150.;N420 X150.Y

61、150.;移到手工换刀位置移到手工换刀位置N430 M05N430 M05；N435 M00N435 M00；程序暂停，手工换程序暂停，手工换T06T06刀，换转速刀，换转速N440 M03 S600N440 M03 S600；N450 G00 Z50.0 M07N450 G00 Z50.0 M07；刀具定位到安全平面刀具定位到安全平面N460 G98 G86 X0.0 Y0.0 R5.0 Z-37.0 F60N460 G98 G86 X0.0 Y0.0 R5.0 Z-37.0 F60；粗镗粗镗30H8mm30H8mm孔孔N470 G00 Z180.M09N470 G00 Z180.M09；刀

62、具抬到手工换刀高度刀具抬到手工换刀高度N480 X150.Y150.;N480 X150.Y150.;移到手工换刀位置移到手工换刀位置N490 M05N490 M05；N500 M00N500 M00；程序暂停，手工换程序暂停，手工换T07T07刀，换转速刀，换转速N510 M03 S80N510 M03 S80；N520 G00 Z50.0 M07N520 G00 Z50.0 M07；刀具定位到安全平面刀具定位到安全平面N530 G99 G84 X35.0 Y35.0 R-10.0 Z-37.0 F1.5N530 G99 G84 X35.0 Y35.0 R-10.0 Z-37.0 F1.5；

63、攻攻4 4M10M10螺纹孔螺纹孔N540 X-35.0N540 X-35.0；N550 Y-35.0N550 Y-35.0；N560 X35.0N560 X35.0；N570 G00 Z180.M09N570 G00 Z180.M09；刀具抬到手工换刀高度刀具抬到手工换刀高度模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.57 N580 X150.Y150.;N580 X150.Y150.;移到手工换刀位置移到手工换刀位置N590 M05N590 M05；N600 M00N600 M00；程序暂停，手工换程序暂停，手工换T08T08刀，换转速刀，换转速N610 M03 S250N

64、610 M03 S250；N620 G00 Z50.0 M07N620 G00 Z50.0 M07；刀具定位到安全平面刀具定位到安全平面N630 G98 G85 X0.0 Y40.0 R-10.0 Z-35.0 F60N630 G98 G85 X0.0 Y40.0 R-10.0 Z-35.0 F60；铰铰2 210H710H7孔孔N640 Y-40.0N640 Y-40.0N650 G00 Z180.M09N650 G00 Z180.M09；刀具抬到手工换刀高度刀具抬到手工换刀高度N660 X150.Y150.;N660 X150.Y150.;移到手工换刀位置移到手工换刀位置N670 M05N

65、670 M05；N680 M00N680 M00；程序暂停，手工换程序暂停，手工换T09T09刀，换转速刀，换转速N690 M03 S1500N690 M03 S1500；N700 G00 Z50.0 M07N700 G00 Z50.0 M07；刀具定位到安全平面刀具定位到安全平面N710 G98 G85 X0.0 Y0.0 R5.0 Z-32.0 F50N710 G98 G85 X0.0 Y0.0 R5.0 Z-32.0 F50；精镗精镗30H830H8孔孔N720 G00 Z50.0 M09N720 G00 Z50.0 M09；刀具定位到安全平面刀具定位到安全平面N670 M05N670 M05；N660 M30N660 M30；程序结束程序结束模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.58 5.4 5.4 巩固练习巩固练习 利用数控加工利用数控加工仿真软件，完成如仿真软件，完成如图所示零件上定位图所示零件上定位销孔、螺栓孔的加销孔、螺栓孔的加工，并完成工序卡工，并完成工序卡片的填写。零件上片的填写。零件上下表面、下表面、100100、6060外轮廓已在前外轮廓已在前面工序（步）完成，面工序（步）完成，零件材料零件材料为为4545钢。钢。模块一模块一 数控铣床编程与加工技术数控铣床编程与加工技术.59填写填写.