1.1　任务引入

如图10-1所示，1000mm×600mm×50mm板材，平面轮廓已加工，前期预加工出11#、12#、13#的ϕ90mm的孔。现在板材上钻1#～6#ϕ10mm孔，钻7#～10#ϕ20mm孔，镗11#～13#ϕ95mm、深50mm孔，试编写该任务的加工程序。

1.2　工艺知识

板材及箱体类零件的孔及孔系较多，是数控铣床常见的加工对象。由于某些深孔的特殊加工要求，为了保证排屑和孔壁质量，可采用分步钻削。但如果每一步钻削都用常用的进给指令，就会增大编程工作量，一个孔一般需要多个程序段才能完成。

现在的数控铣削系统一般具有钻削固定循环指令，根据所钻削孔的情况不同，可选用不同钻削分解动作的指令。这简化了编程量，节省存储空间，也能较好地保护钻削刀具，保证钻削质量。

数控铣床用刀具按切削工艺可分为以下三种：

（1）钻削刀具：分小孔钻头、短孔钻头（深径比≤5）、深孔钻头（深径比＞6，可高达100以上）和枪钻、丝锥、铰刀等。

（2）镗削刀具：分粗镗镗孔刀、精镗镗孔刀和镗止口刀等。

（3）铣削刀具：分面铣刀、立铣刀和三面刃铣刀等。

若按安装连接方式，数控铣床用刀具可分为套装式（带孔刀体，需要通过芯轴来安装）、整体式（刀体和刀杆为一体）和机夹式可转位刀片（采用标准刀杆体）等。

除具有和主轴锥孔同样锥度刀杆的整体式刀具可与主轴直接安装外，大部分钻铣用刀具都需要通过标准刀柄夹持转接后与主轴锥孔连接。刀具系统通常由拉钉、刀柄和钻铣刀具等组成，如图10-2所示。

1.3　编程指令

对于孔的加工，为了简化编程，提高加工效率，数控系统常用到钻、镗孔固定循环指令。下面将分别介绍HNC—18i/19i数控、SINUMERIK840D/840Di数控系统的常用固定循环指令功能及编程方法。

1.3.1　HNC—18i/19i数控系统固定循环指令

1.固定循环指令的动作组成 如图10-3所示，以立式数控机床加工为例，钻、镗固定循环动作顺序可分解如下：

（1）X、Y轴快速定位到孔中心的位置上。

（2）快速运行到靠近孔上方的安全高度平面（R平面）。

（3）钻、镗孔（工作进给）。

（4）在孔底做需要的动作。

（5）退回到安全平面高度或初始平面高度。

（6）快速退回到初始点的位置。

固定循环的表达可以用绝对坐标形式（G90指令下编程）和相对坐标形式（G91指令下编程）表示，如图10-3所示。

2.固定循环指令其输入格式如下：

G90（G91）G99（G98）G73（～G89）X_Y_Z_R_Q_P_I_J_K_F_L_；

（1）固定循环指令说明：G98、G99指令为孔加工完后的回退方式指令。G98指令表示返回初始平面高度处，G99指令表示返回安全平面高度处。当某孔加工完后还有其他同类孔需要继续加工时，一般使用G99指令；只有当全部同类孔都加工完成，或孔间有比较高的障碍需要跨越时，应使用G98指令，这样可节省抬刀时间。

G73～G89指令为孔加工方式指令，对应的固定循环功能见表10-1。

表10-1 HNC—18i/19i数控系统的G指令及其功能

续表

（2）固定循环指令参数说明

1）X、Y及其后面的数字表示孔位中心的坐标。

2）Z及其后面的数字表示孔底的Z坐标，在G90指令编程方式下表示孔底的Z坐标绝对值，在G91指令编程方式下表示R平面到孔底平面的Z坐标增量。

3）R及其后面的数字表示安全平面的Z坐标，在G90指令编程方式下表示R平面的Z坐标绝对值，在G91指令编程方式下表示从初始平面到R平面的Z坐标增量。

4）Q及其后面的数字在指令G73、G83指定的间歇进给方式中表示每次加工的深度，在指令G76、G87指定的进给方式中表示横移距离，在固定循环有效期间是模态值。

5）P及其后面的数字表示孔底暂停的时间，用整数表示，单位为ms，且仅对G82、G88、G89指令有效。

6）F及其后面的数字表示切削进给速度。

7）L及其后面的数字表示重复循环的次数。L1可不写出，L0表示不执行加工，仅存储加工数据。

8）I、J及其后面的数字表示在G76、G87指令指定的进给方式下刀具在轴反方向上的位移增量。

（3）各循环方式说明

1）高速深孔钻削循环指令G73：其输入格式如下：

G98（G99）G73X_Y_Z_R_Q_P_K_F_L_；

其中，Q及其后面的数字表示每次进给深度，K及其后面的数字表示每次退刀距离。如图10-4所示，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，可以进行高效率加工。在Z、K、Q后面的数字为0时，该指令不执行。

例10-1 使用G73指令编制图10-4所示深孔加工程序。假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）由快速进给转换为工作进给，每次进给深度为10mm，每次退刀距离为5mm。

解 运用G73指令编制图10-4所示深孔加工程序如下：

%0073

N10 G92 X0 Y0 Z80；

N20 G00 G90 G98 M03 S600；

N30 G73 X100 R40 P2 Q-10 K5 Z0 F200；

N40 G00 X0 Y0 Z80；

N50 M05；

N60 M30；

（2）反转攻螺纹循环指令G74：其输入格式如下：

G98（G99）G74X_Y_Z_R_P_F_L_；

说明：各参数意义同G73指令，执行G74指令时主轴反转，到孔底时主轴正转，然后退回，如图10-5所示。

注意：攻螺纹时速度倍率、进给保持均不起作用；如果Z后面的数字为0，该指令不执行；R点一般选在距工件上表面7mm以上的地方。

例10-2 使用G74指令编制图10-5所示螺纹加工程序。假设刀具起点距工件上表面48mm、距孔底60mm，在距工件上表面8mm处（R点）由快速进给转换为工作进给。

解 运用G74指令编制图10-5所示螺纹加工程序如下：

%0074

N10 G92 X0 Y0 Z60；

N20 G91 G00 F200 M04 S500；

N30 G98 G74 X100 R-40 P4 G90 Z0；

N40 G00 X0 Y0 Z60；

N50 M05；

N60 M30；

（3）精镗循环指令G76：其输入格式如下：

G98（G99）G76X_Y_Z_R_P_I_J_F_L_；

其中，I及其后面的数字表示X轴刀尖反方向位移量，J及其后面的数字表示Y轴刀尖反方向位移量。

如图10-6所示，主轴在孔底定向停止后向刀尖反方向移动，然后快速退刀。这种带有让刀的退刀方式不会划伤已加工平面，保证镗孔精度。如果Z后面的数字为0，该指令不执行。

例10-3 使用G76指令编制图10-6所示孔精镗加工程序。假设刀具起点距工件上表面42mm、距孔底50mm，在距工件上表面2mm处（R点）由快进转换为工作进给。

解运用G76指令编制图10-6所示孔的精镗加工程序如下：

%0076

N10 G92 X0 Y0 Z50；

N20 G00 G01 G99 M03 S600；

N30 G76 X100 R-40 P2 I-6 Z-10 F200；

N40 G00 X0 Y0 Z40；

N50 M05；

N60 M30；

（4）钻孔循环（中心钻）指令G81：其输入格式如下：

G98（G99）G81X_Y_Z_R_F_L_；

说明：该指令循环动作包括X、Y坐标定位，快速进给，工作进给和快速返回等动作，如图10-7所示。如果Z后面的数字为0，该指令不执行。

例10-4 使用G81指令编制图10-7所示钻孔加工程序。假设刀具起点距工件上表面42mm、距孔底50mm，在距工件上表面2mm处（R点）由快速进给转换为工作进给。

解 运用G81指令编制图10-7所示孔的钻削加工程序如下：

%0081

N10 G92 X0 Y0 Z50；

N20 G00 G90 M03 S600；

N30 G99 G81 X100 R10 Z0 F200；

N40 G90 G00 X0 Y0 Z50；

N50 M05；

N60 M30；

（5）带停顿的钻孔循环指令G82：其输入格式如下：

G98（G99）G82X_Y_Z_R_P_F_L_；

说明：该指令除了要在孔底暂停外，其他动作同G81指令。暂停时间由地址符P及其后面的数字给出。G82指令主要用于加工盲孔，以提高孔深精度。如果地址符Z后面的数字为0，该指令不执行。

（6）深孔钻削循环指令G83：其输入格式如下：

G98（G99）G83X_Y_Z_R_Q_P_K_F_L_；

说明：地址符Q及其后面的数字表示每次进给深度；地址符K及后面的数字表示每次退刀后，再次进给、由快速进给转换为切削进给时距上次加工面的距离，如图10-8所示。如果地址符Z、K、Q后面的数字为0，该指令不执行。

例10-5 使用G83指令编制图10-8所示深孔加工程序。假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）由快速进给转换为工作进给，每次进给深度为10mm，每次退刀后、再由快速进给转换为切削进给时距上次加工面的距离为5mm。

解 运用G83指令编制图10-8所示深孔加工程序如下：

%0083

N10 G92 X0 Y0 Z80；

N20 G00 G99 G91 F200；

N30 M03 S500；

N40 G83 X100 G90 R40 P2 Q-10 K5 Z0；

N50 G90 G00 X0 Y0 Z80；

N60 M05；

N70 M30；

（7）攻右旋螺纹指令G84：G84指令中的主轴转向和G74指令中的主轴转向相反，其他参数意义和G74指令相应参数的意义相同。

（8）镗孔循环指令G85：G85指令与G84指令基本相同，区别在于执行前者时在孔底主轴不反转。

（9）镗孔循环指令G86：G86指令与G84指令基本相同，区别在于执行前者时在孔底主轴停转并快速退回。

注意：如果地址符Z后面的数字为0，该指令不执行；调用此指令后，主轴将保持正转。

（10）反镗孔循环指令G87：其输入格式如下：

G98（G99）G87X_Y_Z_R_P_I_J_F_L_；

说明：地址符I及其后面的数字表示X轴刀尖反方向位移量，地址符J及其后面的数字表示Y轴刀尖反方向位移量。

G87指令动作见图10-9，具体动作过程如下：在X、Y轴定位，主轴定向停止；在X、Y轴方向分别向刀尖的反方向移动地址符I、J所表示的位移量，定位到R点（孔底）；在X、Y轴方向分别向刀尖方向移动地址符I、J所表示的位移量，主轴正转，在Z轴正方向上加工至Z点，主轴定向停止；在X、Y轴方向分别向刀尖反方向移动地址符I、J所表示的位移量，返回到初始点（只能用G98指令）；在X、Y轴方向分别向刀尖方向移动地址符I、J所表示的位移量，主轴正转。

注意：地址符Z后面的数字为0，该指令不执行。

例10-6 使用G87指令编制图10-9所示反镗孔加工程序。假设刀具起点距工件上表面40mm、距孔底（R点）80mm。

解 运用G87指令编制图10-9所示孔反镗加工程序如下：

%0087

N10 G92 X0 Y0 Z80；

N20 G00 G91 G98 F300；

N30 G8 7X50 Y50 I-5 G90 R0 P2 Z40；

N40 G00 X0 Y0 Z80 M05；

N50 M30；

（11）镗孔循环指令G88：其输入格式如下：

G98（G99）G88X_Y_Z_R_P_F_L_；

说明：G88指令动作如图10-10所示，具体动作过程如下：在X、Y轴方向上定位，定位到R点；在Z轴方向上加工至Z点（孔底），暂停后主轴停止，转换为手动状态并手动将刀具从孔中退出，返回到初始平面，主轴正转。如果地址符Z后面的数字为0，该指令不执行。

例10-7 使用G88指令编制图10-10所示孔的加工程序，假设刀具起点距R点40 mm、距孔底80mm。

解 运用G88指令编制图10-10所示孔的镗加工程序如下：

%0088

N10 G92 X0 Y0 Z80；

N20 M03 S600；

N30 G90 G00 G98 F200；

N40 G88 X60 Y80 R40 P0 Z0；

N50 G00 X0 Y0 M05；

N60 M30；

（12）镗孔循环指令G89：G89指令与G86指令相同，两者区别在于执行G89指令时在孔底有暂停。如果地址符Z后面的数字为0，该指令不执行。

（13）取消固定循环指令G80：该指令能取消固定循环，同时R点和Z点也被取消。

3.固定循环指令使用注意事项

1）在使用固定循环指令前，必须使用M03或M04指令启动主轴；在程序格式段中，X、Y、Z或R指令数据应至少有一个才能进行孔的加工；在使用带控制主轴回转的固定循环指令（如G74、G84、G86等）中，如果连续加工的孔间距较小，或初始平面到R平面的距离比较小，就会出现进入孔正式加工时主轴转速还没有达到要求转速的情况，影响加工效果。因此，当遇到这种情况时，应在各孔加工动作间插入G04指令以获得足够的时间，使主轴能恢复到要求的转速。

2）G指令指定的钻孔模式保持不变，直到指定其他钻孔模式或用G代码（G00～G03）取消固定循环为止，当继续进行相同钻孔模式时不需要在每个程序段中指定。G80及01组的G代码用于取消固定循环。一旦在固定循环中指定钻孔参数，它将被保持，直到被变更或固定循环取消为止。因此，当固定循环开始时必须指定全部所需要参数，只有变更的参数在循环中指定。

3）在固定循环程序段中，如果出现了M指令，则在最初定位时执行M指令，在M指令完成后，才能进行孔加工循环。

1.3.2　SINUMERIK 840D/840Di数控系统编程指令

SINUMERIK 840D/840Di数控系统的G、M、S编程指令类型和功能与华中世纪星数控系统相关指令基本相同，只有个别指令的参数和意义不相同。为了方便进行对比，现将SINUMERIK 840D/840Di数控系统的G指令在表10-2中给出。

表10-2 SINUMERIK 840D/840Di数控系统的G指令及其功能

续表

为了便于运用，下面分别介绍SINUMERIK840D/840Di数控系统中功能或参数意义不同于华中世纪星数控系统中相关指令的几个常用指令。

1.G指令

（1）顺、逆时针方向圆弧插补指令G2、G3：其输入格式如下：

G2X_Y_I_J_F_；圆弧由圆心坐标和终点坐标表示

G2X_Y_CR=_F_；圆弧由圆弧半径和终点坐标表示

G2I_J_AR=_F_；圆弧由圆心坐标和圆弧张角表示

G2X_Y_AR=_F_；圆弧由圆弧张角和终点坐标表示

刀具沿圆弧轨迹从起始点移动到终点，方向由G指令确定，其中G2表示顺时针方向插补、G3表示逆时针方向插补，不同坐标平面上的圆弧插补方向如图10-11所示。在地址符F下编程的进给率决定圆弧插补速度。G2、G3指令一旦被执行就一直有效，直到被同组中其他的G指令（如G0，G1，G5，G33等）取代为止。

1）已知圆心坐标与终点坐标的圆弧编程：圆弧只有在用圆心坐标和终点坐标表示时才可以完成一个整圆的编程。已知圆弧圆心、终点坐标分别为（40，33）、（50，40），如图10-12所示，编制圆弧加工程序如下：

N10 G90 X30 Y40； 圆弧起始点

N20 G2 X50 Y40 I10 J-7 F0.1； 圆弧终点和圆心

2）已知半径和终点坐标的圆弧编程：在用半径和终点坐标表示圆弧时，可以用地址符CR来正确选择对应的圆。其中，地址符CR后面的数值为负表示圆弧段大于半圆，为正则表示圆弧段小于或等于半圆。已知圆弧半径为12.207，终点坐标为（50，40），如图10-13所示，编制圆弧加工程序如下：

N10 G90 X30 Y40；

N20 G2 X50 Y40 CR=12.207 F0.1；

3）已知圆心与张角的圆弧编程：已知圆弧圆心坐标为（40，33），张角为105°，如图10-14所示，编制圆弧加工程序如下：

N10 G90 Z30 X40；

N20 G2 I-7 J10 AR=105 F0.1；

4）已知张角与终点坐标的圆弧编程：已知圆弧张角为105°，终点坐标为（50，40），如图10-15所示，编制圆弧加工程序如下：

N10 G90 X40 Z30；

N20 G2 X40 Z50 AR=105 F0.1；

（2）中间点圆弧插补指令G5：如果圆弧的圆心、半径或张角未知，但已知圆弧轮廓上3个点的坐标，就可以使用G5指令。通过圆弧上起始点和终点之间的中间点位置确定圆弧的方向，如图10-16所示。G5指令一旦被执行就一直有效，直到被同组中其他G指令（如G0、G1、G2、G3、G33等）取代为止。其输入格式如下：

G5X_Y_Z_IX=_JY=_KZ=_F_；

已知圆弧起始点（17，20）、中间点（37，40）、终点（57，20），如图10-16所示，编制该圆弧加工程序如下：

N10 G90 X20 Z17；

N20 G5 X20 Z57 IX=40 KZ=37 F0.1；

2.钻削、中心钻孔循环指令G81

（1）输入格式：CYCLE81（RTP, RFP, SDIS, DP, DPR）。

（2）指令功能：在执行该指令后，刀具按照程序设定的主轴速度和进给率钻孔，直至到达程序设定的最后钻孔深度。

（3）操作顺序：刀具在执行该指令前到达程序设定位置。钻孔位置是指所选平面的两个坐标轴之间的某一位置。执行该循环指令形成以下运动顺序：

1）使用G0指令回到安全高度前的参考平面。

2）按循环指令调用前所设定的进给率移动到最后的钻孔深度。

3）使用G0指令返回到返回平面。(www.daowen.com)

（4）参数说明

1）RFP和RTP：分别指参考平面（绝对坐标）和返回平面（绝对坐标）。RFP为工件原点；RTP用来设定刀具到达一定深后、移动到下一个位置钻孔前抬刀的绝对坐标。在循环中，返回平面定义在参考平面之前，这说明返回平面到最后钻孔深度的距离大于参考平面到最后钻孔深度的距离。

2）SDIS：指安全高度（无正负符号输入）。安全高度为刀具相对于参考平面的抬刀高度，其方向由循环指令自动指定。

3）DP和DPR：分别表示最后钻孔深度（绝对坐标）和相对于参考平面的最后钻孔深度。如果最后钻孔深度是采用相对值定义的，那么该循环指令会采用参考平面和返回平面的位置自动计算相应的最后钻孔深度，如图10-17所示。

例10-8 零件如图10-18所示，使用钻孔循环指令钻削出该零件上的3个孔，尽量使用不同的参数调用该指令，钻孔轴始终为Z轴。

解 使用CYCLE81编程指令编制图10-18所示零件上3个孔的钻削加工程序如下：

%0081

N10 G0 G17 G90 F200 S300 M3； 工件基础坐标设定

N20 D3 T3 Z110； 接近返回平面

N30 X40 Y120； 接近初始钻孔位置

N40 CYCLE81（110，100，2，35）； 使用绝对最后钻孔深度、安全高度及不完整参数表调用循环

N50 Y30； 移到下一个钻孔位置

N60 CYCLE81（110，102，35）； 无安全高度调用循环

N70 G0 G90 F180 S300 M03； 技术值定义

N80 X90； 移到下一个钻孔位置

N90 CYCLE81（110，100，2，65）； 使用相对最后钻孔深度、安全高度调用循环

N100 M02； 程序结束

3.钻孔、锪平面循环指令CYCLE82

（1）输入格式：CYCLE82（RTP, RFP, SDIS, DP, DPR, DTB）。

（2）指令功能：刀具按照程序设定的主轴速度和进给率钻孔，直至达到程序设定的最后钻孔深度，并且在到达最后钻孔深度时允许停顿一段时间，如图10-19所示。

（3）参数说明：RTP、RFP、SDIS、DP、DPR参数的意义参照CYCLE81指令相应参数；DTB（停顿时间）表示刀具到达最后钻孔深度时停顿的时间（用来断削），单位为s。

例10-9 如图10-19所示，在XY平面加工沉孔，沉头孔深30 mm，设安全高度2mm，在孔底停留0.5s。

解 运用CYCLE82循环指令编制图10-19所示沉头孔的加工程序如下：

N10 G54 G17 G90； 工件坐标系设定

N20 T1D1； 刀具选择

N30 G0 X0 Y0 Z100 M03 S800；

N40 Z50；

N50 CYCLE82（50，0，2，-30，30，0.5）； 调用钻孔循环

N60 M05；

N70 M02；

4.深孔钻削循环指令CYCLE83

（1）输入格式：CYCLE83（RTP, TRF, SDIS, DP, DPR, FDEP, FDPR, DAM, DTB, DTS, FRF, VARI）。

（2）指令功能：刀具以程序设定的主轴速度和进给率开始钻孔，直至到达最后钻孔深度。深孔钻削是刀具每次进给指定深度后退刀排屑，再重复进给，直至到达最后钻孔深度。刀具可以在每次进给深度完成后回到安全高度用于排屑，或者退回1mm用于断屑，如图10-20所示。

（3）参数说明：参数RTP、RFP、SDIS、DP、DPR的含义参见CYCLE82指令，其他参数分别介绍如下：

1）FDEP表示第一次钻孔深度（绝对坐标），不能超过总的钻孔深度。如果第一次的钻孔深度和总钻孔深度不符合，则输出代码为61107的“首次钻深定义错误”的信息而且不执行循环程序。从第二次钻孔开始，每次到达的深度是由上一次钻深减去每次切削量获得的，但要求钻深大于所设定的每次切削量。

2）FDPR表示相对于参考平面的第一次钻孔深度（无符号输入）。

3）DAM表示递减量。当钻削剩余量大于2倍的递减量时，以后的钻削量等于递减量。由于最终的两次钻削行程被平分，所以其中任一次的钻削量始终大于递减量的1/2。

4）DTB表示停顿时间，设定到达最后钻孔深度的停顿时间（断屑），单位为s。

5）DTS表示起始点处和用于排屑的停顿时间，起始点的停顿时间只在参数VARI=1（排屑）时执行。

6）FRF表示第一次钻孔深度的进给率系数，范围为0.001～1。

7）VARI表示加工类型。如果参数VARI=0，刀具就会在每次到达钻孔深度后退回1mm，用于断屑。如果VARI=1，刀具就会在每次进给深度完成后退回到“RFP+SDIS”的高度，用于排屑。

注意：预期量的大小由循环指令内部计算得到。如果钻孔深度为30mm，预期量的值始终是0.6mm。对于更大的钻孔深度，预期量可以计算为钻孔深度的1/50，但最大不超过7mm。

例10-10 如图10-21所示，在100mm×100mm板料中心加工ϕ20mm通孔，孔深30mm，试运用CYCLE83指令编制相应加工程序。

解 运用CYCLE83指令编制图10-21所示深孔的加工程序如下：

N10 T1 D1； 刀具选择

N20 G54 G90 G0 F200； 工件坐标系设定

N30 X0 Y0；

N40 Z50；

N50 M3 S1200；

N60 M8；

N70 CYCLE83（50，0，2，-30，30，-5，5，3，0，0，0. 5，1）； 调用钻孔循环

N80 G0 Z50；

N90 M5 M9；

N100 M2；

5.铰孔循环指令CYCLE85

（1）输入格式：CYCLE85（RTP, RFP, SDIS, DP, DPR, DTB, FFR, RFF）。

（2）指令功能：刀具按设置的主轴转速和进给率铰孔直至最后深度。切削和退刀的进给率分别是参数FFR和RFF的值，如图10-21所示。

（3）参数说明：参数RTP、RFP、SDIS、DP、DPR的含义参见CYCLE83指令，其他参数的含义介绍如下：

1）DTB表示到达最后铰孔深度时的停顿时间，单位为s。

2）FFR表示铰孔进给率。当铰孔进给时，FFR参数设定的进给率有效。

3）RFF表示退回进给率。从孔底退回到“RFP+SDIS”表示的高度时，RFF参数设定的进给率有效。

例10-11 如图10-21所示，在100mm×100mm板料中心加工ϕ20mm通孔，孔深30mm，试运用CYCLE85指令编制相应加工程序。

解 运用CYCLE85指令编制图10-21所示孔的加工程序如下：

N10 G54 G90 G17； 工件坐标系设定

N20 G0 X0 Y0 Z100 M03 S800 F200；

N30 T5 D1； 刀具选择

N40 Z50；

N50 CYCLE85（50，0，2，-30，30，0. 5，100，200）； 调用铰孔循环

N60 M05；

N70 M02；

6.镗孔循环指令CYCLE86

（1）输入格式：CYCLE86（RTP, RFP, SDIS, DP, DRP, DTB, SDIR, RPA, RPO, RPAP, SPOS）。

（2）功能：刀具按照程序设定的主轴转速和进给率进行镗孔，直至到达最后镗孔深度。镗孔时一旦到达最后镗孔深度，便激活主轴定位停止功能，然后主轴从返回平面快速回到设置的返回位置，如图10-22所示。

（3）参数说明：参数RTP、RFP、SDIS、DP、DRP参见指令CYCLE82，其他参数分别介绍如下：

1）DTB表示停顿时间，设置到达最后镗孔深时的停顿时间，单位为s。

2）SDIR表示旋转方向，用来定义进行镗孔时的旋转方向。如果该参数的数值不是3或4（M3/M4），就会产生代码为61102的“未编程主轴方向”的报警且不执行镗孔循环。

3）RPA表示第一轴上的返回路径。此参数定义在第一轴（横坐标）上的返回路径，当到达最后镗孔深度并执行了主轴定位停止后执行此返回路径。

4）RPO表示第二轴上的返回路径。此参数定义在第二轴（纵坐标）上的返回路径，当到达最后镗孔深度并执行了主轴定位停止后执行此返回路径。

5）RPAP表示镗孔轴上的返回路径。此参数定义镗孔轴上的返回路径，当到达最后镗孔深度并执行了主轴定位停止后执行此返回路径。

6）SPOS表示主轴位置。此参数设定主轴定位停止角度，在到达最后镗孔深度后执行。

注意：只要主轴在技术上能够进行角度定位，就可以使用CYCLE86指令。

例10-12 如图10-23所示，在100mm×100mm板料中心加工ϕ20mm通孔，孔深30mm，试运用CYCLE86指令编制相应加工程序。

解 运用CYCLE86指令编制图10-23所示零件的镗孔加工程序如下：

N10 T1 D1； 刀具选择

N20 G54 G90 G0 X0 Y0 F200； 工件坐标系设定

N30 Z50；

N40 M03 S1200；

N50 M08；

N60 CYCLE86（50，0，2，-30，30，0. 5，3，0，0，0，0）； 调用镗孔循环

N70 Z50；

N80 M05 M09；

N90 M02；

7.带停止镗孔循环指令CYCLE88

（1）输入格式：CYCLE88（RTP, RFP, SDIS, DP, DPR, DTB, SDIR）。

（2）功能：刀具按照程序设定的主轴转速和进给率进行镗孔，直至到达最后镗孔深度，如图10-24所示。

（3）参数说明：参数RTP、RFP、SDIS、DP、DPR、DTB、SDIR参见CYCLE86指令。

例10-13 如图10-24所示，在XY平面加工盲孔，孔深30 mm，设置安全高度2mm，在孔底停留1s，试运用CYCLE88指令编制反镗孔加工程序。

解 运用CYCLE88指令编制图10-24所示孔的加工程序如下：

N10 T1 D1；

N20 G17 G54 G90 F1 S450； 基本参数设定

N30 G0 X80 Y90 Z105； 接近钻孔位置

N40 CYCLE88（50，0，2，-30，30，1，4）； 主轴反镗孔循环

N50 M02； 程序结束

8.排孔系固定循环指令HOLES1

（1）输入格式：HOLES1（SPCA, SPCO, STA1，FDIS, DBH, NUM）。

（2）功能：排孔系固定循环指令HOLES1与钻孔类固定循环指令（如CYCLE83指令）联合使用可用来加工沿直线均布的一排孔，通过简单变量计算及循环调用还可以加工矩形均布的网格孔，如图10-25所示。

（3）参数说明：

1）SPCA和SPCO分别表示排孔中心直线（绝对值）上参考点平面的第一、二轴坐标，即参考点的横、纵坐标。排孔形成的直线上的某一点定义为参考点，用来计算孔之间的距离。

2）STA1表示排孔的中心线与横坐标的夹角。它是由SPCA和SPCO定义的点及直线和循环调用时有效的工件坐标系平面中的第一坐标轴间形成的角度来确定的。

3）FDIS表示第一个孔到参考点的距离。

4）DBH用来设定直线均布排孔相邻两孔之间的距离（不带符号输入）。

5）NUM用来定义孔的数量。

（4）编程说明：用排孔指令编程加工沿一条直线均布的孔时，首先必须用MCALL指令调用任一种钻孔类型（如CYCLE81），其次用排孔指令描述孔的分布情况并根据已经指定的钻孔类型钻孔，最后用MCALL指令取消对钻孔类型的调用。具体加工程序可参考下列输入格式编写：

MCALL CYCLE81（RTP, RFP, SDIS, DP, DPR）；

HOLES1（SPCA, SPCO, STA1，FDIS, DBH, NUM）；

MCALL；

9.圆周孔系固定循环指令HOLES2

（1）输入格式：HOLES2（CPA, CPO, RAD, STA1，INDA, NUM）。

（2）功能：圆周孔系循环指令HOLES2与钻孔类固定循环（如CYCLE83指令）联合使用，用来加工沿圆周均布的孔，如图10-26所示。

（3）参数说明

1）CPA表示圆周孔中心点（绝对值）平面的第一坐标轴，即圆周孔的中心点的横坐标。

2）CPO表示圆周孔中心点（绝对值）平面的第二坐标轴，即圆周孔的中心点的纵坐标。

3）RAD表示圆周孔的半径（无符号输入）。

4）STA1表示起始角度，范围为-180°～180°。它用来定义循环调用前在有效的工件坐标系中第一坐标轴（横坐标）的正方向与第一个孔的中心之间的旋转角度。

5）INDA表示增量角，用来定义从第一孔中心到下一个孔中心的旋转角。如果INDA参数的数值为0，圆周孔系固定循环指令就会根据孔的数量计算出所需要的旋转角度。

6）NUM用来定义孔的数量。

例10-14 使用CYCLE82指令和HOLES2指令编程加工图10-26所示的4个孔，设CPA=60，CPO=45，STA1=25，INDA=30，RAD=18。

解 运用CYCLE82指令和HOLES2指令编制图10-26所示孔的加工程序如下：

N10 MCALLCYCLE82（50，40，2，8，1）；

N20 HOLES2（60，45，48，25，30，4）；

N30 MCALL；

N40 LONGHOLE； 圆弧上的加长孔

N50 SLOT1； 圆弧上的槽

N60 SLOT2； 圆周槽

N70 POCKET1； 铣矩形凹槽

N80 POCKET2； 铣圆形凹槽

N90 CYCLE90； 螺纹切削

N100 CYCLE98； 螺纹切削

1.4　任务实施

如图10-1所示，加工方板上13个直径不同、深度不同的孔。针对加工对象，要作刀具选配和固定循环指令选用的工艺分析。

待加工孔有三种直径，分别为ϕ10 mm、ϕ20 mm和ϕ95 mm。加工ϕ10 mm、ϕ20 mm孔选用相应直径的麻花钻。对于ϕ95mm孔的加工，前期通过钻、扩工艺加工成ϕ90 mm的毛坯孔，选用镗刀加工以保证大孔的装配精度。在加工过程中，由于所用刀具的长度不同，故需要设定刀具长度补偿。若T11号刀具长度补偿量设定为+200.0，则T15号刀具长度补偿量为+190.0，T31号刀具长度补偿量为+150.0。

选用固定循环指令时，考虑到ϕ10mm、ϕ20mm孔深不大，为了提高加工效率，这里不使用G76指令。ϕ10mm孔可选用G81指令加工。由于ϕ20mm孔是盲孔，所以选用G82指令加工。

编制加工程序时，为了减少换刀次数，处于同一平面的相同直径的孔尽量一次加工完成。此外，应注意在本任务中从一侧加工转到另一侧加工时，要越过中间凸台。为了避免刀具碰撞工件，循环加工的提刀动作采用回R点和回初始点两种方式，并通过在相应循环指令前加G98、G99指令来实现。

运用HNC—18i/19i数控系统相关编程指令编制图10-1所示板材上若干孔的加工程序如下：

%1234

N10 G92 X0 Y0 Z0； 在原点设定坐标系

N20 G90 G00 Z250 T11 M6； 换刀

N30 G43 Z0 H11； 起始点位置，刀具长度补偿

N40 S30 M3； 主轴转动

N50 G99 G81 X400 Y-350 Z-153 R-97 F120； 定位后钻1#孔，复归R点

N60 Y-550； 快速定位后钻2#孔，复归到R点位置

N70 G98 Y-750； 快速定位后钻3#孔，复归到起始点位置

N80 G99 X1200； 快速定位后钻4#孔，复归到R点位置

N90 Y-150； 快速定位后钻5#孔，复归到R点位置

N100 G98 Y-350； 快速定位后钻6#孔，复归到起始点位置

N110 G00 X0 Y0 M5； 原点复归，主轴停止

N120 G49 Z250 T15 M6； 刀具长度补偿取消，换刀

N130 G43 Z0 H15； 起始点位置，刀具长度补偿

N140 S20 M03； 主轴转动

N150 G99 G82 X550 Y-450 Z-130 R-97 P300 F70； 定位后钻7#孔，复归R点

N160 G98 Y-650； 快速定位后钻8#孔，复归到起始点位置

N170 G99 X1050； 快速定位后钻9#孔，复归到R点位置

N180 G98 Y-450； 快速定位后钻10#孔，复归到起始点位置

N190 G00 X0 Y0 M05； 原点复归，主轴停止

N200 G49 Z250 T31 M06； 刀具长度补偿取消，换刀

N210 G43 Z0 H31； 起始点位置，刀具长度补偿

N220 S10 M03； 主轴转动

N230 G85 G99 X800 Y-350 Z-153 R47 F50； 定位后钻11#孔，复归R点

N240 G91 Y-200； 快速定位后钻12#孔，复归到R点位置

N250 Y-200； 快速定位后钻13#孔，复归到R点位置

N260 G28 X0 Y0 M05； 原点复归，主轴停止

N270 G49 Z0； 刀具长度补偿取消

N280 M30； 程序结束

运用SINUMERIK840D/840Di数控系统相关编程指令编制本任务的参考程序时，可参照相应的循环指令输入格式编写，具体可参见课题11中的任务实施部分。