1、数控加工程序编制铣削编程 (SIEMENS),任务四：孔类零件的程序编制,工作任务,编制图示零件的数控加工程序,最终目标：能够熟练的编写孔类零件的数控加工程序。 促成目标： 1. 能正确选择孔加工刀具； 2. 能正确选择孔加工路线； 3. 能编写孔加工程序；,一、学习目标,（1）刀具集中分序法 （2）粗、精加工分序法 （3）加工部位分序法,二、相关知识,（一）工序的划分原则,根据实际选用刀具和编程指令不同，可以实现钻中心孔、钻孔、扩孔、镗孔、铰孔等加工形式 常用的孔加工方案,二、相关知识,（二）常用孔的加工方案,常用的孔加工方案 （续表）,二、相关知识,（二）常用孔的加工方案,通常IT7IT8
2、级的孔采用以下加工方法： 1）孔径D15mm或位置精度要求较高的孔，钻中心钻铰； 2）孔径D20mm，采用钻扩铰； 3）孔径20mmD80 mm或位置精度要求较高的孔，采用钻扩铰或采用钻扩镗或采用钻铣铰。,二、相关知识,（二）常用孔的加工方案,二、相关知识,（三）孔加工刀具的选用,常用孔类加工刀具,1）合理选用刀具材料在加工材料硬度低时选择高速钢刀具；在加工材料硬度高时选择硬质合金刀具。 2）合理选择刀具直径零件粗加工时选择的刀具直径应较接近加工孔大小进行钻削，以便快速去除多余材料，提高生产效率；零件孔精加工则选择与孔直径相同且精度等级相符的刀具，从而保孔的尺寸精度和表面粗糙度值。,二、相关知
3、识,（三）孔加工刀具的选用,钻削进给量F参考值,3）钻削速度V、进给量F的选择 F(mm/min)S（r/min）f（mm/r） S(r/min)1000V(D) (r/min),二、相关知识,（三）孔加工刀具的选用,一般铰孔的尺寸公差等级可达IT8IT7，表面粗糙度Ra值可达3.20.6。通常情况下铰孔的加工余量为0.05mm-0.15mm 铰削通常情况下速度V为5-8m/min。,二、相关知识,（四）铰孔的一般加工工艺,铰孔时每转进给量f推荐值,SIEMENS 802S 孔加工循环指令主要有： 1）LCYC82 钻削，沉孔加工 2）LCYC83 深孔钻削 3）LCYC84 带补偿夹具的螺纹
4、切削 4）LCYC840 不带补偿夹具的螺纹切削 5）LCYC85 镗孔 6）LCYC60 线性孔排列 7）LCYC6l 圆弧孔排列 8）LCYC75 矩形槽，键槽，圆形凹槽铣削,二、相关知识,（四）孔加工循环指令,1. SIEMENS 802S 孔加工循环指令参数使用原则。1）循环中所使的参数为R100R149。2）调用一个循环之前该循环中的传递参数必须已经赋值，不需要的参数置为零。3）循环结束以后传递参数的值保持不变。4）循环使用R250至R299作为内部计算参数，在调用循环时清零。,二、相关知识,（四）孔加工循环指令,2.调用返回条件1）编程循环时不考虑具体的坐标轴。2）在调用循环之前，
5、必须在调用程序中回钻削位置：3）如果在钻削循环中没有用于设定进给率、主轴转速和方向的参数，则必须在零件程序中编程这些值。4）循环结束以后G0 G90 G40一直有效。 3.循环重新编译 当参数组在调用循环之前并且紧挨着循环调用语句时，才可以进行循环的重新编译。这些参数不可以被NC指令或者注释语句隔开.,二、相关知识,（四）孔加工循环指令,4.平面定义 钻削循环和铣削循环的前提条件就是首先选择平面G17、G18或G19，激活编程的坐标转换（零点偏置，旋转）从而定义目前加工的实际坐标系。钻削轴始终为系统的第三坐标轴。 在调用循环之前，平面中必须已经有一个具有补偿值的刀具生效，在循环结束之后该刀具保
6、持有效。,二、相关知识,（四）孔加工循环指令,5.孔加工循环指令 1）钻削，沉孔的加工LCYC82 前提条件:必须在调用程序中规定主轴速度值和方向以及钻削轴进给率。在调用循环之前必须在调用程序中回钻孔位置。在调用循环之前必须选择带补偿值的相应的刀具。 指令参数： R101 返回平面(绝对坐标) R102 安全高度(无符号) R103 参考平面(绝对坐标) R104 最后钻深(绝对坐标) R105 在最后钻削深度停留时间,二、相关知识,（四）孔加工循环指令,循环的时序过程： 1用G0回到被提前了一个安全距离量的参考平面处。 2按照调用程序中编程的进给率以G1进行钻削，直至最终钻削深度。 3执行此
7、深度停留时间。 4以G0退刀，回到退回平面。,二、相关知识,（四）孔加工循环指令,LCYC82指令孔加工的时序过程,举例：如图所示，使用LCYC82循环，程序在XY平面X24 Y15位置加工深度为27毫米的孔，在孔底停留时间2秒，钻孔坐标轴方向安全距离为4毫米。循环结束后刀具处于:X24 Y15 Z110。 毛坯：100X100X102,二、相关知识,（四）孔加工循环指令,LCYC82循环指令应用,N10 G0 G17 G90 G54 F500 T1 D1 ；规定一些参数值S500 M4 N20 X24 Y15 Z150 ；回到钻孔位 N30 R101=110 R102=4 R103=102
8、R104=75 ；设定参数 N35 R105=2 ；设定参数 N40 LCYC82 ；调用循环； N50 M2 ；程序结束,二、相关知识,（四）孔加工循环指令,2 ） 深孔钻削LCYC83 前提条件：必须在调用程序中规定主轴速度和方向。在调用循环之前钻头必须已经处于钻削开始位置。在调用循环之前必须选取钻头的刀具补偿值。 指令参数： R101 返回平面(绝对坐标) R102 安全距离(无符号) R103 参考平面(绝对坐标) R104 最后钻深(绝对坐标) R105 在此钻削深度停留时间(断屑),二、相关知识,（四）孔加工循环指令,R107 钻削进给率 R108 首钻进给率 R109 在起始点和
9、排屑时停留 时间 R110 首钻深度(绝对坐标) R111 每次切削量(无符号) R127 加工方式: 断屑=0 排屑=1,二、相关知识,（四）孔加工循环指令,LCYC83指令孔加工的时序过程,循环的时序过程： 1用G0回到被提前了一个安全距离量的参考平面处 2用G1执行第一次钻深，钻深进给率是调用循环之前所编程的进给率。执行钻深停留时间(参数R105)在断屑时：用G1按调用程序中所编程的进给率从当前钻深上提1毫米，以便断屑在排屑时：用G0返回到安全距离量之前的参考平面，以便排屑，执行起始点停留时间(参数R109)，然后用G0返回上次钻深，但留出一个前置量(此量的大小由循环内部计算所得)。 3
10、用G1按所编程的进给率执行下一次钻深切削，该过程一直进行下去，直至到达最终钻削深度。 4用G0返回到退回平面。,二、相关知识,（四）孔加工循环指令,举例：如图所示，毛坯：100X100X80；程序在位置X50,Y50处执行循环LCYC83 N100 G0 G17G71 G90 T1d1 ；确定工艺参数 N110 Z85； N120 X50 Y50 ；回第一次钻削位置 R101=85 R102=1 R103=80； R104=5 R105=1 R109=10 R110=30 ；设定参数 R111=12 R107=500 R108=400 R127=1； N140 LCYC83 ； 第一次调用循环
11、 N199 M2,LCYC83循环指令应用,二、相关知识,（四）孔加工循环指令,6）线性排列孔钻削LCYC60 前提条件： 在调用程序中必须按照设定了参数的钻孔循环和切内螺纹循环的要求编程主轴转运和方向，以及钻孔轴的进绐率。 同样，在调用钻孔循环之前也必须对所选择的钻削循环和切内螺纹循环设定参数。 在调用循环之前必须选择相应的带刀具补偿的刀具。,二、相关知识,（四）孔加工循环指令,二、相关知识,（四）孔加工循环指令,线性排列孔钻削参数示意,指令参数： R115 钻孔或攻丝循环号数值: 82(LCYC82),83(LCYC83),84(LCYC84),840(LCYC840),85(LCYC85
12、) R116 横坐标参考点 R117 纵坐标参考点 R118 第一孔到参考点的距离 R119 孔数 R120 平面中孔排列直线的角度 R121 孔间距离,二、相关知识,（四）孔加工循环指令,举例：如图所示，用此程序加工xy平面上在z轴方向排列的螺纹孔M12x1。在此，出发点定为x30y20，第一个孔与此参考点的距离为20mm，其他的钻孔相互间的距离也是20mm。首先执行循环LCYC83加工孔，然后运行循环LCYC84进行螺纹切削。钻孔深度为80mm，攻70mm。,LCYC60循环指令应用,二、相关知识,（四）孔加工循环指令,N10 G0 G54 G71 G17 G90 Tl Dl ；确定工艺参
13、数 N20 S500 M3 y30 x20 z110 ；回到出发点(任意的) N30 R10l=75 R102=2 R103=72 R104=22 ；定义钻孔循环参数 N40 R105=l R107=82 R108=20 R109=10 ；定义钻孔循环参数 N50 R110=30 R111=10 R127=1 ；定义钻孔循环参数 N60 Rl15=83 R116=30 R117=20 R118=20 Rl19=5 R120=90 R121=20 N70 LCYC60 ；调用线性孔循环 N71 M05;,二、相关知识,（四）孔加工循环指令,N72 T2D1; N80 S500 M03；更换刀具
14、N90 R104=32 R106=1 R112=100 R113=500 ；定义切内螺纹循环参数(只需要编程 相对于钻孔循环修改了的参数) N100 R115=84 ；定义线性孔循环参数(R104R116R112R113等同于第一次调用) N110 LCYC60 ；调用线性孔循环 N120 M2,二、相关知识,（四）孔加工循环指令,7）圆弧排列孔LCYC61 前提条件在调用该循环之前同样要对所选择的钻孔循环和切内螺纹循环设定参数。在调用循环之前，必须要选择相应的带刀具补偿的刀具,二、相关知识,（四）孔加工循环指令,圆弧排列孔钻削参数示意,指令参数 R115 钻孔或攻丝循环号数值: 82(LCY
15、C82),83(LCYC83),84(LCYC84),840(LCYC840),85(LCYC85) R116 圆弧圆心横坐标(绝对值) R117 圆弧圆心纵坐标(绝对值) R118 圆弧半径 R119 孔数 R120 起始角，数值范围:-180 R120 180 R121 角度增量,二、相关知识,（四）孔加工循环指令,举例 使用循环LCYC82加工4个深度为30毫米的孔；圆通过XY平面上圆心坐标x70Y60和半径42毫米确定。起始角为33度。z轴上安全距离为2毫米。主轴转速和方向以及进给率在调用循环中确定。 毛坯：140x140x40,LCYC61循环指令应用,二、相关知识,（四）孔加工循环
16、指令,NI0 G0 G17 G90 F500 g54 g71 T3 D1 ；确定工艺参数 N20 S400 M3 N25 X70 Y60 Z5 ；回到出发点 N30 R101=5 R102=2 R103=0 R104= - 30 R105=1 ；定义钻削循环参数 N40 R115=82 R116=70 R117=60 R1l 8=42 R119=4；定义圆弧孔排列循环 N50 R120=33 R121=90 ；定义圆弧孔排列循环 N60 LCYC61 ；调用圆弧孔循环 N70 M2 ；程序结束,二、相关知识,（四）孔加工循环指令,1零件图的分析该零件材料为45#钢，切削性较好毛坏为已完成上、下
17、表面及周边侧面的加工本次实训加工任务为8-12H8孔。重点保证孔径12(0-0.033)mm和孔表面粗糙度Ra1.6。,三、工作任务的完成,（一）工艺的制订,2加工方案的选择 （1）刀具的选择：选用A4中心钻钻中心窝作为麻花钻头的引导位；选用8mm钻头钻底孔，孔径较大选用11.7扩孔钻作为扩孔半精加工，用等级精度相符的12H8铰刀作为精加工刀具。 （2）夹具及装夹方式的选择：由于工件为圆形且直径较大。结合车间现有夹具设备，决定采用1台三爪卡盘，注：爪子位要避开孔位。,三、工作任务的完成,（一）工艺的制订,（3）加工工艺与路线设计： 工艺可选为：钻中心孔钻孔扩孔铰孔。 加工路线如图： （4）工件
18、原点设定：由于工件为对称圆形结构， 为简化编程，工件原点设定在工件中心上表面处。,三、工作任务的完成,（一）工艺的制订,3、数控铣削加工工序卡,三、工作任务的完成,（一）工艺的制订,（1）连接孔钻中心孔加工程序 （2）连接孔钻8mm底孔加工程序 （3）连接孔扩11.7mm底孔加工程序 （4）连接孔铰12H8mm孔加工程序,三、工作任务的完成,（二）编写加工程序,编制如图所示零件的数控加工程序,四、知识拓展（镗孔加工 螺纹孔加工）,（一）镗孔加工,1.镗孔的一般加工工艺 对于孔径大于30mm的位置精度较高的孔，一般采用粗镗和精镗加工。 镗孔加工也称镗削，可作为粗、半精和精加工。一般镗削的尺寸公差
19、等级可达IT8IT7，表面粗糙度Ra值可达3.21.6。 粗加工吃刀量为1mm-5mm为宜，半精加工吃刀量为0.2mm-1mm为宜，精加工加工量为0.05mm-0.2mm为宜。速度V：高速钢为5m/min-8m/min，硬质合金为15m/min-25m/min。,四、知识拓展,（一）镗孔加工,每转进给量推荐值,四、知识拓展,（一）镗孔加工,镗孔加工指令 1）镗孔LCYC85 前提条件必须在调用程序中规定主轴速度和方向。在调用循环之前必须在调用程序中回到钴削位置。在调用循环之前必须选择相应的带刀具补偿的刀具。 指令参数 R101 返回平面(绝对坐标) R102 安全距离(无符号) R103 参考
20、平面(绝对坐标) R104 最后钻深(绝对值) R105 在此钻削深度停留时间(断屑) R107 钻削进给率 R108 退刀时进给率,LCYC85指令孔加工的时序过程,四、知识拓展,（一）镗孔加工,循环开始之前的位置是调用程序中最后所回的钻削位置循环的时序过程： 1用G0回到被提前了一个安全距离量的参考平面处， 2用G1以R107参数编程的进给率加工到最终钻削深度， 3执行最终钻削深度的停留时间， 4用G1以R108参数编程的退刀进给率返回到被提前了一个安全距离量的参考平面处。,四、知识拓展,（一）镗孔加工,举例：如图所示，在XY平面X70Y50处调用循环LCYC85，Z轴为钻削轴。没有编程停
21、留时间。工件上部轮边坐标为Z=102。 毛坯：100X100X102,LCYC85举例,四、知识拓展,（一）镗孔加工,四、知识拓展,（二）螺纹孔的加工,1 、螺纹孔加工主要方法 攻螺纹、铣螺纹 2、攻丝速度V的选择 一般钢料为615m/min； 调质钢或较硬的钢料为510m/min； 不锈钢为27m/min； 铸铁为810m/min。 在同样材料时，丝锥直径小取较高值，丝锥直径大取较低值。 3、刚性攻丝方式 又称“同步进给攻丝”。刚性攻丝循环将主轴旋转与进给同步化，以匹配特定的螺纹节距需要。,4、螺纹加工指令不带补偿夹具的螺纹加工LCYC84 前提条件: 在调用循环之前必须在调用程序中引到钻削
22、位置；在调用循环之前必须选择相应的带刀具补偿的刀具；必须根据主轴机床数据设定情况和驱动的精度情况使用补偿夹具。,四、知识拓展,（二）螺纹孔的加工,指令参数： R101 返回平面(绝对坐标) R102 安全距离 R103 参考平面(绝对坐标) R104 最后攻丝深度(绝对坐标) R112 螺纹终点处的停留时间 R106 螺纹导程值 范围:0.00120000毫米 R112 攻丝速度 R113 退刀速度,LCYC84的时序过程,四、知识拓展,（二）螺纹孔的加工,说明： R106：用此数值设定螺纹间的距离，数值前的符号表示加工螺纹时主轴的旋转方向。 R112： 规定攻丝时的主轴转速。 R113：在此
23、参数下可以编程退刀时的主轴转速。如果此值设为零，则刀具以R112下所编程的主轴转速退刀。,四、知识拓展,（二）螺纹孔的加工,循环的时序过程1 用G0回到被提前了一个安全距离量的参考平面处；2 在0度时主轴停止，主轴转换为坐标轴运行；3 用G331指令和R112下编程的转速加工螺纹，旋转方向由螺距(R106)的符号可以确定；4 在螺纹最终深度停留时间；5 用G332指令和R113下编程的转速退刀至参考平面处；6 用G0退回到退回平面，取消主轴坐标轴运行。,四、知识拓展,（二）螺纹孔的加工,举例: 如图所示，在XY平面X30Y35处进行不带补偿夹具的攻丝M12X1，钻削轴为Z轴。没有编程停留时间。
24、坯料：100x100x36,LCYC84应用举例,四、知识拓展,（二）螺纹孔的加工,N10 G0 G90 G17G71 G54 T1 D1 N20 X30 Y35 Z40 S300M03 回到钻孔位 N30 R101=40 R102=2 R103=36 R104=6 105=0 N40 N45 LCYC82 ；调用钻循环 N48 M05;Z100; T2D1 S300 N60 R104=15 R106= -0.5 R112=100 R113=500 N65 LCYC84 ；调用攻循环 N70 M2 ；程序结束,四、知识拓展,（二）螺纹孔的加工,五、自主练习,1. 加工图示零件的4个10孔,8080凸台，50凹槽，毛坯尺寸为10010030，材料为HT200。要求：设计加工顺序，拟定装夹零件 方法，选择刀具和切削用量，编制加工程序。,2. 编制如图所示零件孔的数控加工工艺及程序,盖板零件图,五、自主练习,3. 编制如图所示零件的数控加工工艺及程序,五、自主练习,
