解析孔固定循環(huán)加工指令G81在數(shù)控系統(tǒng)中的編程方法

陳 文

（閩南理工學(xué)院，福建 石獅362700）

在普通鉆床上鉆孔時，我們需要先定位，然后鉆頭切入工件進(jìn)行鉆孔，鉆孔完成后再提起鉆頭，這些動作都需要人一步步完成，很繁瑣。而孔固定循環(huán)加工指令G81，只需指令便可省去很多動作。鉆孔、鏜孔、絞孔、深孔鉆削等加工工序所需完成的順序動作十分典型，如果在同一個面上加工多個相同的孔，則需要完成數(shù)個相同的加工順序動作，若使用常用編程指令編寫孔加工，其程序十分麻煩，如能用一條固定循環(huán)指令去執(zhí)行，則程序段數(shù)會大為減少，而使用孔加工固定循環(huán)指令G81，就可以實(shí)現(xiàn)簡化程序的編制。本文主要是探究G81指定在固定循環(huán)加工過程中的6個動作路徑及零件加工時正確的程序編寫方法。

1 固定循環(huán)的組成

如圖1所示的固定循環(huán)有六個動作組[1]。

圖1 固定循環(huán)的組成

動作1：X、Y軸定位，使刀具快速定位到孔加工的位置；

動作2：Z軸快速移動到R平面；

動作3：加工孔，以切削進(jìn)給的方式執(zhí)行的動作；

動作4：在孔底的動作，包括暫停、主軸準(zhǔn)停，刀具移動等動作；

動作5：返回到R平面。繼續(xù)孔的加工而且在可以安全移動刀具時返回到R平面；

動作6：快速返回到初始平面。所有的孔加工完成后一般返回到初始平面。

2 孔固定循環(huán)指令（G81）的指令格式

G98（G99）G81 X_Y_Z_R_F_

其中：G98或G99決定刀具在返回時達(dá)到的平面，G98指刀具返回到初始平面

，G99表示刀具返回到R平面[2]（R平面也稱參考平面，一般距離工上表面的可取2~5 mm）。

X，Y:平面點(diǎn)定位X、Y坐標(biāo)值，可以用絕對坐標(biāo)，也可以用增量坐標(biāo)。

Z:刀具到達(dá)孔底的Z坐標(biāo)值，可以用絕對坐標(biāo)時，表示從坐標(biāo)原點(diǎn)到達(dá)R平面的距離，使用增量坐標(biāo)時，表示從R平面到達(dá)孔底Z點(diǎn)的的距離。

R:R平面Z坐標(biāo)值，使用絕對坐標(biāo)時，表示從坐標(biāo)原點(diǎn)到達(dá)R平面的距離，使用增量坐標(biāo)時，表示從初始平面到達(dá)R平面的距離。

F:切削進(jìn)給速度。

G98與G99的示意圖如圖2、圖3所示。

圖2 G98返回初始平面

圖3 G99返回R平面

其動作如下：

（1）鉆頭快速定位到孔加工循環(huán)起始點(diǎn)；

（2）鉆頭沿Z方向快速運(yùn)動到參考平面R；

（3）鉆孔加工；

（4）鉆頭快速退回到參考平面R或快速退回到初始平面B。該指令一般用于加工孔深小于5倍直徑的孔[3]。

孔固定循環(huán)加工指令為模態(tài)指令，固定循環(huán)加工方式一旦被指定后，在加工過程中保持不變，直到指定其他孔固定循環(huán)加工方式或G80指令取消固定循環(huán)為止，若程序中使用 G00、G01、G02、G03 時，固定循環(huán)加工方式及其加工數(shù)據(jù)也全部被取消[4]。所以，加工同一種孔時，加工方式連續(xù)執(zhí)行，不需要對每個孔重新指定加工方式。因而，在使用孔固定循環(huán)加工功能時，應(yīng)先給出循環(huán)加工孔所需要的全部數(shù)據(jù)，在固定循環(huán)過程中只給出需要改變的功能字即可。

3 編程示例

如圖4所示，零件上需要加工直徑均為30 mm的1#~4#孔，表1為通過鉆孔循環(huán)指令編寫其數(shù)控加工程序。

圖4 G81加工實(shí)例零件圖

表1 零件加工工藝程序表

4 結(jié)束語

孔固定循環(huán)加工指令G81是為簡化編程提供的固定循環(huán)，加工一系列不同位置的孔，特別是多孔加工，選擇適當(dāng)?shù)墓に嚪椒@得非常重要，而使用孔加工固定循環(huán)指令G81，在給出工孔所需要的全部數(shù)據(jù)后，在固定循環(huán)過程中只需給出需要改變的功能字即可，由此簡化加工程序并提高編程效率，從而會給數(shù)控加工帶來很多方便，減少手工處理工作量，并成倍提高生產(chǎn)效率。

[1]齊洪方.數(shù)控編程與加工仿真[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2010.

[2]王 彪.數(shù)控加工技術(shù)[M].北京：北京大學(xué)出版社，2006.

[3]顧 京.數(shù)控機(jī)床加工程序編制（第2版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

[4]于春生，數(shù)控機(jī)床編程及應(yīng)用[M].北京：高等教育出版社，2004.