数控铣床钻孔固定循环指令详解
教案34数控铣床加工中心循环程序指令及应用
早节
§3-4数控铳床/加工中心循环程序指令及应用
教学目 的
和要求
1、固定循环指令
2、宏程序指令
3、孔类加工编程应用
4、复杂2D零件综合编程应用
重点 难点
1、固定循环指令
2、孔类加工编程应用
3、复杂2D零件综合编程应用
教学进 程
（含章 节 教学内 容、学时 分配、 教学方 法、辅 助手段）
1）工艺装备
2）工艺参数
3）刀具路线
（2）节点计算。
（3）程序编制。
本次课
思考题
完成课后思考题
主要 参考资 料
FNAUC OMD系统操作说明书
SIEMENS 802S系统操作说明书
备注
1、固定循环指令（1课时，讲解）
（1）孔加工6个基本动作及相关平面 （2）钻、扩、铰、镗、攻丝循环指令
2、 宏程序与孔类加工编程应用（1.5课时，讲解）
（1）FANUC宏变量与宏程序编制
（2）SIEMENS^加工综合举例（1.5课时，讲解）
（1）工艺分析。
数控铣床铰孔
② 固定循环功能表
G指令 G73 G74 G76 G80 G81
G82 G83 G84 G85 G86 G87 G88 G89
加工动作Z向 间歇进给 切削进给 切削进给
切削进给
切削进给 间削进给 切削进给 切削进给 切削进给 切削进给 切削进给 切削进给
在孔底部的动作
主轴正转 主轴定向停止
间。
⑥ G80：取消固定循环；该指令能取消固定循环，同时R 点和Z点也被取消。
2．数控铣床钻孔循环指令编程与加工技能
（1）一般钻孔（中心孔）循环 指令编程与加工技能（G81）。 格式： G98（G99）G81 X_ Y_ Z_ R_ F_
（2）带停顿的钻孔循环编程与加工技能（G82）。 格式： G98（G99）G82 X_ Y_ Z_ R_ P_ F_ （3）高速深孔加工循环指令编程与加工技能（G73）。 格式： G98（G99）G73 X_ Y_ Z_ R_ Q_ K_ F_ L_（华中数控系 统） G98（G99）G73 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_ （FANUC数控系统） （4）深孔加工循环指令编程与加工技能（G83）。
任务四编制孔类零件的加工程序
1
知识准备
2
任务实施
3
知识拓展
一、准备知识
1．数控铣床固定循环指令编程的概述 （1）固定循环指令的含义。
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。
暂停
主轴反转
主轴停止 主轴停止 暂停、主轴停止
(完整版)数控铣床固定循环编程
G85(G86) X_Y_Z_R_F_K_ G85 指令与G84 指令相同，但在孔底时主轴不反转。 G86 指令与G81 相同，但在孔底时主轴停止，然后快
速退回。 注意： (1) 如果Z 的移动位置为零，该指令不执行； (2) 调用此指令之后，主轴将保持正转。
20.8.15
G89 X_Y_Z_R_P_F_K_
G89 指令与G85 指令相同，但在孔底有暂停。 注意：如果Z 的移动量为零，G89 指令不执行 。
20.8.15
② 反镗循环指令G87
X_Y_Z_R_Q_F_K_
说明： G87 指令动作循环见图。描述如下： (1) 在X、Y 轴定位； (2) 主轴定向停止； (3) 在X、Y 方向分别向刀尖的反方向移动I 、J 值； (4) 定位到R 点(孔底)； (5) 在X、Y 方向分别向刀尖方向移动I 、J 值； (6) 主轴正转； (7) 在Z 轴正方向上加工至Z 点； (8) 主轴定向停止； (9) 在X、Y 方向分别向刀尖反方向移动I 、J 值； (10) 返回到初始点(只能用G98)； (11) 在X、Y 方向分别向刀尖方向移动I 、J 值； (12) 主轴正转。 注意：如果Z 的移动量为零，该指令不执行。
20.8.15
1）高速钻深孔循环G73和钻深孔循环指令G83
G73(G83) X_Y_Z_R_Q_F_K_
说明： Q：每次进给深度； k：指令执行重复次数。高速钻深孔循环G73 G73 用于Z 轴的间歇进给，使深孔
加工时容易排屑，减少退刀量， 可以进行高效率的加工。 G73 指令动作循环见上图。 注意：Z、K、Q 移动量为零时，该指令不执行。
7.孔加工固定循环指令
孔加工固定循环指令通常由下述 6 个动作构成： (1) X、Y 轴定位； (2) 快速运行到R平面； (3) 孔加工； (4) 在孔底的动作； (5) 退回到R平面； (6) 快速返回到起始点。
25 数控铣削加工编程指令(固定循环)
25 数控铣削加工编程指令（固定循环）授课内容一、孔加工固定循环功能孔加工是最常见的零件结构加工之一，孔加工工艺内容广泛，包括钻削、扩孔、铰孔、锪孔、攻丝、镗孔等孔加工工艺方法。
数控铣床和加工中心通常都具有能完成钻孔、镗孔、铰孔和攻螺纹等加工的固定循环功能。
本节介绍的固定循环功能指令，即是针对各种孔的加工，用一个G代码即可完成。
该类指令为模态指令，使用它编程加工孔时，只须给出第一个孔加工的所有参数，接着加工孔凡与第一个孔有相同的参数均可省略，这样可极大提高编程效率，而且使程序变得简单易读。
表5－2 列出了这些指令的基本含义。
表5－2 固定循环功能指令一览表二、固定循环的基本动作如图5-44所示，对工件孔加工时，根据刀具的运动位置可以分为四个平面：初始平面、R平面、工件平面和孔底平面。
图5-44 固定循环的动作(1) 初始平面初始平面是为安全操作而设定的定位刀具的平面。
(2) R点平面R点平面又叫R参考平面。
这个平面表示刀具从快进转为工进的转折位置，R点平面距工件表面的距离主要考虑工件表面形状的变化，一般可取2-5mm。
(3) 孔底平面Z表示孔底平面的位置，加工通孔时刀具伸出工件孔底平面一段距离，保证通孔全部加工到位，钻削盲孔时应考虑钻头钻尖对孔深的影响。
孔加工固定循环一般由下述六个动作组成（图中用虚线表示的是快速进给，用实线表示的是切削进给）；动作1――x轴和y轴定位：使刀具快速定位到孔加工的位置。
动作2――快进到R点：刀具自初始点快速进给到R点（Referance point）。
动作3――孔加工：以切削进给的方式执行孔加工的动作。
动作4――孔底动作：包括暂停、主轴准停、刀具移位等动作。
动作5――返回到R点：继续加工其他孔且可以安全移动刀具时选择返回R点。
动作6――返回到起始点：孔加工完成后一般应选择返回起始点。
为了保证孔加工的加工质量，有的孔加工固定循环指令需要主轴准停、刀具移位。
说明：1）固定循环指令中地址R与地址Z的数据指定与G90或G91的方式选择有关。
加工中心课件--钻孔循环G73G83
G73 高速深孔加工循环
例、 使用G73 指令编制如图所示深孔加工程序。 设刀具 起点距工件上表面 42mm 距孔底 80mm ，在距工件上 表面2mm处(R点)由快进转换为工进， 每次进给深度 10mm 每次退刀距离5mm。
加工中心程序编制的基本方法
一、 工艺设计
4．选择切削用量
1）钻定心孔：V1=60m/min，f1=0.12mm/r n1=1000V1/(3.14d1)=1590r/min，F1=nf1=190mm/min。
2）钻Ø10mm孔：V2=25m/min，f2=0.12mm/r n2=1000V2/(3.14d3)=796r/min，F2=n2f2=96mm/min。
加工中心程序编制的基本方法
N210 G99 G83 X40 Y-35 Z-105 R-47.0 Q-3.5 K1.5 F96 M08； 钻#1
N220 Y-235；
钻#2
N230 G98 Y-435；
钻#3
N240 G99 X840；
钻#4
N250 Y-235；
钻#5
N260 G98 Y-35 M05 M09；
简化编程--钻孔循环G73/G83
孔加工过程的六个基本动作 钻孔固定循环G73/G83 钻孔固定循环G73/G83应用
加工中心程序编制的基本方法
一、 常用指令的编程方法
（一）固定循环功能
加工中心和数控铣床对钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝等 孔加工，提供了相应的固定循环功能指令。
1．孔加工过程的六个基本动作
离； F：切削进给速度； L：循环次数，未指定时默认为 1 次。
钻孔切削循环指令大全
从事数控铣床编程加工中，常会遇到钻孔加工。
因此，编程人员首先需要了解孔加工类刀具的选择与使用；其次，要根据孔的形状和加工特点选择合适的固定循环指令，本文主要讲解四种钻孔切削循环指令。
首先，对工件孔加工时，根据刀具的运动位置可以分为四个平面，如图1所示，初始平面、R平面、工件平面和孔底平面。
接下来，先讲解一下，中心钻孔循环指令G81【格式】G81 X__ Y__ Z__ R__ F__ ；【说明】孔加工动作如图2所示。
本指令用于一般孔钻削加工固定循环。
以下图为例进行讲解例如：G54G90G94M03S3000G0X0Y0Z10G99G81X10Y10Z-10R2F50 X50Y30X10Y50X60Y60G80G0Z10M5M30G81和G01钻孔加工其实类似，关于G81大家可观看我前期制作的微课视频，在此不在细讲。
数控铣编程，第十三讲，钻孔加工指令G81如果加工长径比(即孔深L与孔径d之比)大于5～10的深孔时，孔为半封闭，其难题是断屑、排屑难，导热差、冷却润滑不易，还会出现刀具刚性差、易抖动、震动、变形折断等情况，这就要求选择好钻削的工艺参数，要采用深孔钻削循环指令:G73、G83这两个指令格式如下：G73/G83 X__ Y__ Z__ R__ Q__ F__ ；从图中可知，深孔加工动作是通过Z轴方向的间断进给，即采用啄钻的方式，实现断屑与排屑的。
虽然G73和G83指令均能实现深孔加工，而且指令格式也相同，但二者在Z向的进给动作是有区别的，G83每次按照Q量进给后，都会返回到R平面，而G73则不返回R 平面，因此退刀距离短，效率高。
例如:以上图零件为例G54G90G94M03S3000G0X0Y0Z10G99G83X10Y10Z-10R2Q2F50 X50Y40X30X10Y60X60G80G0Z10M5M30G73指令虽然能保证断屑，但排屑主要是依靠钻屑在钻头螺旋槽中的流动来保证的。
因此深孔加工，特别是长径比较大的深孔，为保证顺利打断并排出切屑，应优先采用G83指令。
fanuc数控车床钻孔循环指令【大全】
从事数控铣床编程加工中，常会遇到钻孔加工。
因此，编程人员首先需要了解孔加工类刀具的选择与使用；其次，要根据孔的形状和加工特点选择合适的固定循环指令，本文主要讲解fanuc发那科钻孔切削循环指令。
FANUC系统共有11种孔加工固定循环指令，下面对其中的部分指令加以介绍。
1)钻孔循环指令G81G81钻孔加工循环指令格式为：G81 G△△X__ Y__ Z__ R__ F__X，Y为孔的位置、Z为孔的深度，F为进给速度(mm/min)，R为参考平面的高度。
G△△可以是G98和G99，G98和G99两个模态指令控制孔加工循环结束后刀具是返回初始平面还是参考平面;G98返回初始平面，为缺省方式;G99返回参考平面。
编程时可以采用绝对坐标G90和相对坐标G91编程，建议尽量采用绝对坐标编程。
其动作过程如下(1)钻头快速定位到孔加工循环起始点B(X，Y);(2)钻头沿Z方向快速运动到参考平面R;(3)钻孔加工;(4)钻头快速退回到参考平面R或快速退回到初始平面B。
该指令一般用于加工孔深小于5倍直径的孔。
2)钻孔循环指令G82G82钻孔加工循环指令格式为：G82 G△△X__ Y__ Z__ R__ P__ F__在指令中P为钻头在孔底的暂停时间，单位为ms(毫秒)，其余各参数的意义同G81。
该指令在孔底加进给暂停动作，即当钻头加工到孔底位置时，刀具不作进给运动，并保持旋转状态，使孔底更光滑。
G82一般用于扩孔和沉头孔加工。
其动作过程如下(1)钻头快速定位到孔加工循环起始点B(X，Y);(2)钻头沿Z方向快速运动到参考平面R;(3)钻孔加工;(4)钻头在孔底暂停进给;(5)钻头快速退回到参考平面R或快速退回到初始平面B。
3)高速深孔钻循环指令G73对于孔深大于5倍直径孔的加工由于是深孔加工，不利于排屑，故采用间段进给(分多次进给)，每次进给深度为Q，最后一次进给深度≤Q，退刀量为d(由系统内部设定)，直到孔底为止。
固定循环功能
N001 G90 G00 Z300.0 T01 M06
N002 G43 Z120.0 H01 M03S1500
Y
定循环
N003 G99 G81 X40. 0 Y-20. 0 Z89. 0 R93. 0 F200 N004 G98 Y-50.0
N005 G99 G81 X70.0 Z99.0 R103.0 F200 N006 G98 Y-20. 0 N007 G80 Z300. 0 H00 M05 N008 G00 X130.0 T02 M06 N009 G43 Z120.0 H02 M03 S1500 N010 G99 G81 X70.0 Z82.0 R103.0 F150 N011 Y-50.0
定循环
G73与G83用于钻深孔，它们都考虑了排屑和散热情况，以 保证冷 却和润滑。它们的区别在于G83每次钻削一定深度后都返 回R点 （退出孔外），然后再进给，所以它的排屑和散热情况比G73
图2.4.15 G73,G83個循环过程
1定循环
(2)钻孔循环指令G81 和 G82
指令格式；G81 X Y Z R F K G82 X Y Z R P F K
①镗孔循环指令G85, G86和G89指令 格式:G85 (G86) X Y Z R F K G89 X Y Z R P F K
G89指令与G85指令基本相同，只是在加工 至孔底后，延时一段时间（由P定义）。 G86与G85的不同在于，加工至孔底后，主 轴停转并快速退刀。
C85 (G8»)
定循环
②反镗循环指令G87 指令格式：G87 X Y Z R Q F K
固定循环
定循环
钻孔、铰孔、攻螺纹(钻孔循环指令)
课题5：钻孔、铰孔、攻螺纹（钻孔循环指令）
编程、仿真、操作任务书
一、设备及软件清单：
电脑（安装南京宇航数控仿真系统）、数控铣床、刀具、量具、其他辅助工具。
二、实习任务
任务一、学习相关指令，完成图示零件的加工。
如图所示零件的外轮廓加工，深度为10mm。
活动1：指令学习
孔加工的过程，一般都由以下五个动作组成：
钻孔循环指令G81指令格式：
K_ R_ F_ Z_Y _ X_ G 81 99
98
G G 80G
活动2：程序编制 程序：
活动3：仿真、加工
任务二、完成图示零件的编程加工。
（供有学有余力和有兴趣的同学在任务一完成的基础上选做）
三、课堂评价表
姓名：班级：组别：组员：
四、课外练习
程序：。
FANUC系统(加工中心)的11种孔加工固定循环指令
G△△FANUC 系统（加工中心）的 11种孔加工固定循环指令FANUC 系统共有11种孔加工固定循环指令，下面对其中的部分指令加以介绍。
1）钻孔循环指令G81G81钻孔加工循环指令格式为：G81 G △△__ Y__ Z__ R__ F__X ，Y 为孔的位置、Z 为孔的深度，F 为进给速度（mm/min ），R 为参考平面的高度。
可以是G98和G99，G98和G99两个模态指令控制孔加工循环结束后刀具是返回初始平 面还是参考平面； G98返回初始平面，为缺省方式；G99返回参考平面。
编程时可以采用绝对坐标 G90和相对坐标 G91编程，建议尽量采用绝对坐标编程。
其动作过程如下（1） 钻头快速定位到孔加工循环起始点 B （X ，Y ）； （2） 钻头沿Z 方向快速运动到参考平面 R ； （3） 钻孔加工；（4） 钻头快速退回到参考平面 R 或快速退回到初始平面 B 。
该指令一般用于加工孔深小于5倍直径的孔。
编程实例：如图a 所示零件，要求用 G81加工所有的孔，其 数控加工程序如下：图a 图bN02 T01 M06;选用T01号刀具（①10钻头）N04 G90 S1000 M03; 启动主轴正转 1000r / minN06 G00 X0. Y0. Z30. M08;N10 X50; 在(50，10)位置钻孔(G81为模态指令，直到G80取消为止)N12 Y30; 在(50,30)位置钻孔N14 X10;在(10,30)位置钻孔 N16 G80 ； N08 G81 G99 X10. Y10. Z-15. R5 F20; 在(10, 10)位置钻孔，孔的深度为 15mm ，参考平面高度为5mm ，钻孔加工循环结束返回参考平面取消钻孔循环N18 G00 Z30 N20 M302) 钻孔循环指令G82G82钻孔加工循环指令格式为： G82 G △△__ Y__ Z__ R__ P__ F__在指令中P 为钻头在孔底的暂停时间，单位为ms(毫秒)，其余各参数的意义同 G81 o该指令在孔底加进给暂停动作， 即当钻头加工到孔底位置时， 刀具不作进给运动， 并保持旋转状态，使孔底更光滑。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
注：1、在固定循环指令的程序段尾，若指定了G04P__，则在完成固定循环后执行暂停，而固定循环指令 用固定循环指令G74/G84/G86/G88时，如连续加工的孔间距较小或初始点到R顶的距离很短，则在进入孔 速，因此必须在每一孔动作间插入一个暂停指令G04。
铣床钻孔固定循环
参数说明 Z：从R点到孔底的距离 钻削（-Z方向） 间歇进给 切削进给 Q:孔底刀具偏移量 切削进给 切削进给 切削进给 切削进给 间歇进给 停刀 停刀----主轴正转 主轴定向停止 在孔底的动作 回退（+Z方向） 快速移动 切削进给 刀具离开孔壁快 速移动 快速移动 快速移动 快速移动 快速移动
4 4 1
啄式深孔钻孔循环 G90/G91 G98/G99 G83 X_ Y_Z_R_Q_F_K_ 小孔排屑钻孔循环 G90/G91 G98/G99 G83X_ Y_Z_R_Q_F_I_K_P_
G84
2
右旋攻丝循环
G90/G91 G98/G99 G84 X_ Y_Z_R_P_F_K_
G85 G86 G87 G88 G89
应用 高速深孔钻 左旋攻丝 精镗 取消 钻浅孔和中心孔 镗阶梯孔或锪孔 深孔
刚性攻丝主轴为伺服电机 （指令前加入M29，或参 数NO5200#0=1），柔性 攻丝需用攻丝夹头 转速需与进给量/螺Y-250Z150R-100Q15F100 M04S100;G99G74X300Y -250Z-150R-100Q15F100 G99G76X300Y-250Z150R-100Q5P1000F100 G99G81X300Y-250Z150R-100F100 G99G82X300Y-250Z150R-100P1000F100 G99G83X300Y-250Z150R-100P1000F101 M03S100;G99G84X300Y -250Z-150R100P1000F200 ; G84（G74） X_Y_Z_R_P_Q_F_K_(排 屑性刚性攻丝） G99G85X300Y-250Z150R-100F100 G99G86X300Y-250Z150R-100F100 G99G87X300Y-250Z150R-100Q5F100 G99G88X300Y-250Z150R-100P1000F100 G99G89X300Y-250Z150R-100P1000F100
5 6 3 6 9
精镗孔循环 镗孔循环 反精镗孔循环 镗孔循环 精镗阶梯孔循环
G90/G91 G98/G99 G85 X_ Y_Z_R_F_K_ G90/G91 G98/G99 G86 X_ Y_Z_R_F_K_ G90/G91 G98 G87 X_ Y_Z_R_Q_P_F_K_
G90/G91 G98/G99 G88 X_ Y_Z_R_P_F_K_ G90/G91 G98/G99 G89X_Y_Z_R_P_F_K_
切削进给
停刀----主轴反转
切削进给
切削进给 切削进给
Z：从孔底到Z点的距离；R：从 初始平面到R点的距离（孔底）
切削进给 主轴停止 主轴正转 停刀----主轴停止 停刀 快速移动 快速移动 手动移动 切削进给
切削进给 切削进给 切削进给
环后执行暂停，而固定循环指令中的P不被G04变更 2、当主轴回转控制使 到R顶的距离很短，则在进入孔加工的切削动作前，主轴可能没有达到正常转
铣床钻
G代码 组别 G73 G74 G76 G80 G81 G82 G83 1 2 3 指令说明 指令格式
高速排屑钻孔循环 G90/G91 G98/G99 G73 X_ Y_Z_R_Q_F_K_ 左旋攻丝循环 精镗孔循环 钻孔循环取消 浅孔/中心孔循环 钻孔/逆镗孔循环 G90/G91 G98/G99 G74 X_ Y_Z_R_P_F_K_ G90/G91 G98/G99 G76 X_ Y_Z_R_Q_P_F_K_ G80 G90/G91 G98/G99 G81 X_ Y_Z_R_F_K_ G90/G91 G98/G99 G82 X_ Y_Z_R_P_F_K_
精镗孔 镗孔 背镗孔 镗孔 精镗阶梯孔