陈 文

（闽南理工学院，福建 石狮362700）

在普通钻床上钻孔时，我们需要先定位，然后钻头切入工件进行钻孔，钻孔完成后再提起钻头，这些动作都需要人一步步完成，很繁琐。而孔固定循环加工指令G81，只需指令便可省去很多动作。钻孔、镗孔、绞孔、深孔钻削等加工工序所需完成的顺序动作十分典型，如果在同一个面上加工多个相同的孔，则需要完成数个相同的加工顺序动作，若使用常用编程指令编写孔加工，其程序十分麻烦，如能用一条固定循环指令去执行，则程序段数会大为减少，而使用孔加工固定循环指令G81，就可以实现简化程序的编制。本文主要是探究G81指定在固定循环加工过程中的6个动作路径及零件加工时正确的程序编写方法。

1 固定循环的组成

如图1所示的固定循环有六个动作组[1]。

图1 固定循环的组成

动作1：X、Y轴定位，使刀具快速定位到孔加工的位置；

动作2：Z轴快速移动到R平面；

动作3：加工孔，以切削进给的方式执行的动作；

动作4：在孔底的动作，包括暂停、主轴准停，刀具移动等动作；

动作5：返回到R平面。继续孔的加工而且在可以安全移动刀具时返回到R平面；

动作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 孔固定循环指令（G81）的指令格式

G98（G99）G81 X_Y_Z_R_F_

其中：G98或G99决定刀具在返回时达到的平面，G98指刀具返回到初始平面

，G99表示刀具返回到R平面[2]（R平面也称参考平面，一般距离工上表面的可取2~5 mm）。

X，Y:平面点定位X、Y坐标值，可以用绝对坐标，也可以用增量坐标。

Z:刀具到达孔底的Z坐标值，可以用绝对坐标时，表示从坐标原点到达R平面的距离，使用增量坐标时，表示从R平面到达孔底Z点的的距离。

R:R平面Z坐标值，使用绝对坐标时，表示从坐标原点到达R平面的距离，使用增量坐标时，表示从初始平面到达R平面的距离。

F:切削进给速度。

G98与G99的示意图如图2、图3所示。

图2 G98返回初始平面

图3 G99返回R平面

其动作如下：

（1）钻头快速定位到孔加工循环起始点；

（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[3]。

孔固定循环加工指令为模态指令，固定循环加工方式一旦被指定后，在加工过程中保持不变，直到指定其他孔固定循环加工方式或G80指令取消固定循环为止，若程序中使用 G00、G01、G02、G03 时，固定循环加工方式及其加工数据也全部被取消[4]。所以，加工同一种孔时，加工方式连续执行，不需要对每个孔重新指定加工方式。因而，在使用孔固定循环加工功能时，应先给出循环加工孔所需要的全部数据，在固定循环过程中只给出需要改变的功能字即可。

3 编程示例

如图4所示，零件上需要加工直径均为30 mm的1#~4#孔，表1为通过钻孔循环指令编写其数控加工程序。

图4 G81加工实例零件图

表1 零件加工工艺程序表

4 结束语

孔固定循环加工指令G81是为简化编程提供的固定循环，加工一系列不同位置的孔，特别是多孔加工，选择适当的工艺方法显得非常重要，而使用孔加工固定循环指令G81，在给出工孔所需要的全部数据后，在固定循环过程中只需给出需要改变的功能字即可，由此简化加工程序并提高编程效率，从而会给数控加工带来很多方便，减少手工处理工作量，并成倍提高生产效率。

[1]齐洪方.数控编程与加工仿真[M].北京：北京理工大学出版社，2010.

[2]王 彪.数控加工技术[M].北京：北京大学出版社，2006.

[3]顾 京.数控机床加工程序编制（第2版）[M].北京：机械工业出版社，2003.

[4]于春生，数控机床编程及应用[M].北京：高等教育出版社，2004.