孔加工固定循环的优化方法

数控加工中,某些加工动作循环已经典型化。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G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G代码称为循环指令。

1.孔加工固定循环动作

孔加工固定循环由6个顺序的动作组成,如图4-57所示。

动作1：图4-57中AB段,刀具在安全平面高度,在定位平面内快速定位；

动作2：图4-57中BR段,快进至R平面；

动作3：图4-57中RZ段,孔加工；

动作4：图4-57中Z点,孔底动作(如进给暂停、主轴停止、主轴准停、刀具偏移等)；

动作5：图4-57中ZR段,退回到R平面；

动作6：图4-57中RB段,退回到初始平面。

2.固定循环的平面

固定循环的平面如图4-58所示。

图4-57　固定循环动作

图4-58　固定循环平面

(1)初始平面

初始平面是为安全下刀而规定的一个平面。初始平面可以设定在任意一个安全高度上。当使用同一把刀具加工多个孔时,刀具在初始平面内的任意移动将不会与夹具、工件凸台等发生干涉。

(2)R点平面

R点平面又叫R参考平面。这个平面是刀具下刀时,由快速进给转为切削加工进给的高度平面,距工件表面的距离主要考虑工件表面的尺寸变化,一般情况下取2～5 mm。(www.xing528.com)

(3)孔底平面

加工不通孔时,孔底平面就是孔底的Z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,以保证所有孔深都加工到尺寸。

3.固定循环编程格式

指令格式：G90/G91 G98/G99 G73～G89 X_Y_Z_R_P_Q_F_K_；

式中　G90/G91——数据形式。G90沿着钻孔轴的移动距离用绝对坐标值；G91沿着钻孔轴的移动距离用增量坐标值,如图4-59所示。

G98/G99——选择返回点平面指令。G98表示孔加工完,返回初始平面；G99表示孔加工完,返回R点平面。

G73～G89——具体的孔加工循环指令,后面详细讲解。

Z——孔底的位置。G90时为孔底的绝对坐标,注意：若为通孔,应超出孔底一段距离,一般为2～5 mm；G91时为从R平面到孔底的距离。

R——R平面的位置。G90时为R平面的绝对坐标；G91时为从初始平面到R平面的距离。

P——孔底的暂停时间,单位为ms。

Q——只在四个指令中有用。在G73和G83中,指每次的下刀深度；在G76和G87中,指让刀量。

F——孔加工时的进给速度。

K——指定加工孔的重复次数。

图4-59　G90与G91方式

例4-13　加工图4-58所示的孔,分别使用G90、G91方式编程。

G90方式：G90 G99 G73 X_Y_Z－30 R5 Q5 F_,如图4-59(a)所示。

G91方式：G91 G99 G73 X_Y_Z－35 R－30 Q5 F_,如图4-59(b)所示。